[发明专利]用于滤色片的光敏树脂组合物以及利用其的滤色片

说明书

技术领域

本申请公开内容涉及一种用于滤色片的光敏树脂组合物以及使用其的滤色片。

背景技术

通常，滤色片被用于液晶显示器(LCD)、用于照相机的滤光片等。滤色片通过在电荷耦合器件或透明基板上涂覆用三种或更多种颜色着色的精细区域来制造。着色的薄膜通常可以通过染色、印刷(印花)、电泳沉积(EPD)、颜料分散等来制造。

通过在基板上用诸如如明胶等的天然光敏树脂、胺改性的聚乙烯醇、胺改性的丙烯酸基树脂等的染色剂形成图像，然后用直接染料对该图像染色，染色能形成着色的膜。然而，该染色过程可能会变得更复杂和延迟，这是由于当需要改变颜色以在同一基板上形成多色薄膜时，该染色过程应当包括防染印刷。另外，通常使用的染料和树脂自身通常具有良好的色彩明亮性和分散性，但具有不好的作为非常重要特性的耐光性、耐水性、和耐热性。例如，偶氮和叠氮化合物被用作染料，但是与颜料类型相比它们具有劣化的耐热性和耐久性的问题。

通过对由于将颜料分散到热固化或光固化树脂中制备的油墨进行印刷并且利用热或光将其固化，印刷能形成着色薄膜。该方法与其它方法相比可以降低材料成本，但在形成精细和精确图像方面以及在获得均匀的薄膜层方面具有困难。韩国专利特许公开号1995-7003746公开了一种以喷墨方法制备滤色片的方法。然而，该方法也具有与染色相同的劣化的耐久性和耐热性的问题，这是由于该方法也使用从喷嘴分散的用于滤色片的染料型光敏树脂组合物，以完成精细和精确的彩色印刷。

另外，韩国专利特许公开号1993-7000858和1996-0029904公开了使用电沉积法的电泳沉积(EPD)。由于包括颜料，所以该电泳沉积(EPD)可以形成具有优异的耐热性和耐光性的精确的彩色膜。然而，当将来对于更精致的像素来说需要更精细的电极图案时，可能难以将该方法应用于需要高精致化(完善度)的滤色片，这是因为彩色薄膜的两端由于电阻可能会被玷污或变厚。

通过重复一系列过程，例如在包括黑底的透明基板上对包括着色剂的光聚合物组合物进行涂覆、曝光、显影、和固化，颜料分散法能形成着色的膜。该颜料分散法可以改善作为滤色片的非常重要特性的耐热性和耐久性，并且可以均匀地保持膜的厚度。作为实例，韩国专利特许公开号1992-7002502和1995-7000359、韩国专利公开号1994-0005617、以及韩国专利特许公开号1995-0011163公开了一种使用颜料分散法来制备用于滤色片的光敏树脂组合物的方法。

当按照颜料分散法来制备用于滤色片的光敏树脂组合物时，该光敏树脂组合物通常包括粘合剂树脂、光聚合单体、光聚合引发剂、环氧树脂、溶剂、以及其它添加剂。例如，该粘合剂树脂包括在日本专利特许公开号平7-140654和10-254133中的含羧基的丙烯酸基共聚物(A)。

滤色片在制造工艺过程中通过许多化学处理来制备。因此，需要彩色光敏树脂具有显影裕度和耐化学性，使得其可以实现滤色片的产量改善以便保持在上述条件下形成的图案。

尤其是，传统的彩色液晶显示器(LCD)通常通过下述来制造：制备与其上设置有TFT的操作基板不同的用于显示彩色图像的滤色片基板，然后将它们粘结在一起。然而，由于在粘结过程中它们具有低的排列精度，因此要求它们具有带有较大宽度的遮光层。因此，很难增加其孔径比(有源发光区与总像素区的比率)。另外，由于近来液晶显示器(LCD)的玻璃基板和LCD屏幕正逐渐变大，所以在真空下在液晶的喷射过程中，需要花费更长的时间用于使液晶组合物在基板的正面侧上方曝光。因此，已经提出一种方法以急剧降低用于对密封材料进行印刷和滴落用于保护涂层的液晶所需的时间，但其具有急剧降低排列精度的排列问题。

另一方面，已经提出了一种在TFT彩色液晶显示器(LCD)的操作TFT阵列基板上形成滤色片的方法。由于滤色片基板不是必需的，因此该方法具有这样的优点，即，在通过溅射制造透明基板以后，通过粘结两个基板而简化排列和增加孔径比。

然而，当在TFT阵列基板上形成滤色片时，通过使用普通的正性光敏树脂组合物以光刻法在滤色片上形成像素电极。因此，该光敏树脂膜必需在形成电极之后被去除。换句话说，通过在滤色片的彩色像素上形成透明电极层、在其上涂覆正性抗蚀剂、并且对其图案化、将其暴露于光、然后对其进行显影来形成像素电极。然后，用抗蚀剥离液(resist stripper)剥离并去除像素电极上残留的光敏树脂膜。因此，需要光敏树脂组合物对抗蚀剥离液的耐受性。然而，传统的光敏树脂组合物具有较弱的耐剥离液性。