[发明专利]活性能量射线固化型树脂组合物、以及使用其的显示元件用着色间隔物和/或黑色矩阵

说明书

本发明的目的在于提供显影性、固化性、高速涂布性良好的活性能量射线固化型树脂组合物，电压保持率、密合性优良的显示元件用着色间隔物和/或黑色矩阵。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)、黑色色材(D)、分散剂(E)和有机溶剂(F)，反应性多元羧酸化合物(A)是使一分子中具有至少两个以上环氧基的环氧树脂(a)、一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)、根据需要的一分子中具有至少两个以上羟基和一个以上羧基的化合物(c)的反应产物与多元酸酐(d)进一步反应而得到的反应性多元羧酸化合物(A)，一分子中具有至少两个以上环氧基的环氧树脂(a)是含有萘骨架的环氧树脂和/或乙二醛型环氧树脂。

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和/或黑色矩阵。

背景技术

彩色液晶显示装置(LCD)采用如下结构：使彩色滤光片与TFT基板等电极基板相对，设置约1μm～约10μm的间隙部，在该间隙部内填充液晶化合物，并用密封材料将其周围密封。为了将彩色滤光片与电极基板之间的单元间隙保持一定且均匀，在间隙部中分散有具有一定粒径的颗粒（パール）作为间隔物，或者形成有具有与单元间隙相同高度的柱状或条状的间隔物。

彩色滤光片在透明基板上从靠近透明基板的一侧开始依次层叠有黑色矩阵层、着色层、保护膜和透明电极膜。黑色矩阵层为了对像素间的边界部进行遮光而形成为规定的图案。着色层为了形成各像素而通常按规定的顺序排列红、绿、蓝。另外，在彩色滤光片和与其相对的电极基板之间设置有取向膜。并且，通过控制位于着色成各种颜色的各个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仅用于彩色液晶显示装置，而且也用于其它显示器件EL、背投显示器等。

上述着色层、保护膜以及间隔物均可以使用树脂形成。着色层需要对各种颜色的每个像素形成为规定的图案。考虑到密封部的密合性和密闭性，保护膜优选仅能够覆盖透明基板上的形成着色层的区域。另外，间隔物的位置需要准确设置在黑色矩阵层的形成区域内。因此， 不使用无法固定间隔物的位置的颗粒状（パール状）的间隙剂，而是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，从而形成着色层、保护膜以及柱状间隔物。该间隔物需要能够耐受制作显示面板时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)。

为了形成着色层、保护膜和柱状间隔物，在将固化性树脂的涂布面曝光后使用有机溶剂进行显影时，在操作以及废液处理方面繁杂，缺乏经济性、稳定性。为了改善该方面，使用在固化性树脂中引入酸性基团、在曝光后能够用碱水溶液显影的固化性树脂。由于在显示器件的制造时施加高温(200-260℃、或其以上)，因此，对所使用的固化性树脂要求非常高的耐热性。特别是对彩色光阻、间隔物中使用的显示器件材料要求耐热着色性。

作为用于间隔物的感光性树脂，使用碱可溶性的感光性树脂。其具有能够自由调节羧基和可自由基聚合的(甲基)丙烯酰基的量的优点。作为这样的树脂提出了各种树脂骨架。

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，存在辐射敏感度和电压保持率(VHR)差，不是能够完全满意的水平的问题。

另一方面，专利文献3～4中记载了环氧羧酸酯化合物和含有其的树脂组合物。

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：日本特开平4-165358号公报

发明内容