[发明专利]活性能量射线固化型树脂组合物、显示元件用着色间隔物以及黑色矩阵

说明书

技术领域

本发明涉及活性能量射线固化型树脂组合物、显示元件用着色间隔物（spacer）以及黑色矩阵（black matrix）。

背景技术

显示器件用材料中，使用包含粘结剂聚合物、可光聚合单体及光聚合引发剂等的树脂组合物。近年来，作为显示器件用材料（LCD、EL、PDP、FED（SED）、背投显示器、电子纸或者数码相机等中使用的材料，特别是显示元件、显示元件周边材料），例如彩色液晶显示装置（LCD）迅速普及。一般而言，彩色液晶显示装置的结构为：将彩色滤光片与TFT基板等电极基板对置并设置约1μm～约10μm的间隙部，在该间隙部内填充液晶化合物，并将其周围用密封材料密封。

彩色滤光片的结构为：在透明基板上从靠近透明基板的一侧起依次层叠有为了将像素间的边界部遮光而形成为规定图案的黑色矩阵层、为了形成各像素而通常以规定顺序布置红（R）、绿（G）、蓝（B）的着色层、保护膜和透明电极膜。另外，在彩色滤光片以及与其对置的电极基板的内面侧设置有取向膜。另外，在间隙部中，为了将彩色滤光片与电极基板之间的单元间隙保持恒定且均匀，而分散有具有一定粒径的颗粒（pearl）作为间隔物，或者形成具有与单元间隙对应的高度的柱状或条纹状间隔物。而且，通过控制位于着色为各种颜色的各像素背后的液晶层的透光率，可以得到彩色图像。这样的彩色滤光片不限于彩色液晶显示装置，也可以用于其它显示装置EL、背投显示器等。

上述的着色层、保护膜和间隔物，可以使用树脂形成。着色层需要对于各色像素的每一个形成为规定的图案。对于保护膜而言，考虑到密封部的密合性和密闭性时，优选为能够仅将透明基板上的形成着色层的区域覆盖的保护膜。另外，间隔物需要准确地设置在黑色矩阵层的形成区域内即非显示区域中。因此，使用通过光掩模能够容易地限定想要固化的区域的固化性树脂形成着色层、保护膜和柱状间隔物。

在将固化性树脂的涂布面曝光后用有机溶剂进行显影时，在操作以及废液处理的方面繁杂，缺乏经济性、安全性。为了改良这一点，开发了在固化性树脂中引入酸性基团从而在曝光后能够用碱水溶液进行显影的固化性树脂。由于在显示器件的制造时施加高温（200～260℃或其以上），因此对于所使用的固化性树脂要求非常高的耐热性。另外，对于彩色光阻、间隔物中使用的显示器件材料，要求耐热着色性。

另外，对于间隔物而言，需要能够耐受制作显示面板时的液晶注入后的面板密封工序中的高温、高压的机械强度和耐热性（专利文献1）。

作为间隔物中使用的感光性树脂，使用碱可溶性感光性树脂，其具有的优点是能够自由地调节羧基和可自由基聚合的（甲基）丙烯酰基的量。作为这样的树脂，提出了各种树脂骨架。

在专利文献2中，作为黑色矩阵用感光性树脂组合物的聚合物成分，使用甲酚酚醛清漆环氧树脂的酸改性环氧丙烯酸酯。但是，存在辐射敏感度、电压保持率（VHR）差、不是能够完全令人满意的水平的问题。

另一方面，专利文献3～4中记载了环氧羧酸酯化合物以及包含其的树脂组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-040440号公报

专利文献2：日本特开平11-084126号公报

专利文献3：日本特开2009-046604号公报

专利文献4：日本特开2009-102501号公报

专利文献5：日本特开2009-120737号公报

专利文献6：日本特开2009-275167号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于改善上述现有技术的问题，提供显影性、固化性、高速涂布性良好的组合物，电压保持率、密合性（密着性）优良的显示元件用着色间隔物及黑色矩阵。

用于解决问题的手段

本发明如下所述。

（1）本发明涉及一种显示元件用着色间隔物或黑色矩阵用活性能量射线固化型树脂组合物，其含有反应性多元羧酸化合物（A）、反应性化合物（B）、光聚合引发剂（C）、黑色色料（D）、分散剂（E）和有机溶剂（F），

反应性多元羧酸化合物（A）为使一个分子中至少具有两个以上环氧基的环氧树脂（a）和一个分子中具有一个以上可聚合的烯属不饱和基团和一个以上羧基的化合物（b）的反应产物与作为多元酸酐（d）的衣康酸酐和/或柠康酸酐进一步反应而得到的反应性多元羧酸化合物（A）。