CN101794074A - 感光性树脂组合物 - Google Patents

感光性树脂组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN101794074A
CN101794074A CN201010106751A CN201010106751A CN101794074A CN 101794074 A CN101794074 A CN 101794074A CN 201010106751 A CN201010106751 A CN 201010106751A CN 201010106751 A CN201010106751 A CN 201010106751A CN 101794074 A CN101794074 A CN 101794074A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid
acrylate
methyl
color filter
sensitive resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201010106751A
Other languages
English (en)
Inventor
堀口尚文
见增亮一
元山庄司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Nippon Kayaku Co Ltd
Publication of CN101794074A publication Critical patent/CN101794074A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0382—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable the macromolecular compound being present in a chemically amplified negative photoresist composition
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136209—Light shielding layers, e.g. black matrix, incorporated in the active matrix substrate, e.g. structurally associated with the switching element
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/032—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053—Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/106—Binder containing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

本发明提供感光性树脂组合物，其以现有丙烯酸酯单体不能实现的高平衡性满足与基板的密合性、分辨率、显影性和感光度。一种滤色片、黑色矩阵或垫片用负型感光性树脂组合物，其中，包含下述化学式(1)，(式(1)中，a和b为正整数，a+b＝6，1≤a≤6，0≤b≤5)表示的羟值为70mgKOH/g以上、130mgKOH/g以下的二季戊四醇丙烯酸酯化物。

Description

感光性树脂组合物
技术领域
本发明涉及负型感光性树脂组合物，更具体而言，本发明涉及在彩色液晶显示器、彩色摄像机、彩色数码照相机、电子纸等中使用的滤色片(color filter)、黑色矩阵(black matrix)或垫片(spacer)的制作中使用的感光性树脂组合物及使用该感光性树脂组合物形成图案的滤色片、黑色矩阵及垫片。
背景技术
在以笔记本电脑、液晶电视等为代表的液晶显示器(LCD)等液晶显示装置中需要滤色片、黑色矩阵及垫片。以作为数码照相机、彩色复印机等的输入器件使用的电荷耦合器件(CCD、CMOS)为代表的固体摄像器件(固体撮像素子)的彩色化需要滤色片。
这些液晶显示装置或固体摄像器件中使用的感光性树脂组合物随着装置本身的轻薄短小化也微细化并薄膜化。因此，进行了减少组合物中的树脂成分和省去有机基底膜的研究。
为了适应该微细化及薄膜化的潮流，进行了一些钻研。例如，在专利文献1中，记载了对薄膜化所带来的黑色矩阵与玻璃的密合性下降进行补偿的方法。另外，专利文献2中，通过在滤色片的粘合树脂上下功夫来实现良好的分辨率和薄膜化。但是，这些方法都不能全部解决与基板的密合性、分辨率和显影性。
专利文献1：日本特开2004-004651号公报
专利文献2：日本专利第3218256号公报
发明内容
本发明的目的在于获得在滤色片、黑色矩阵、垫片的用途中，与基板的密合性、分辨率(解像性)、显影性、感光度(感度)均优良的负型感光性树脂组合物。
本发明人为了解决上述问题进行了广泛深入的研究，结果发现，通过使用下述化学式(1)表示的二季戊四醇丙烯酸酯化物(羟值：70mgKOH/g以上、130mgKOH/g以下)，可以得到与基板的密合性、分辨率、显影性、感光度均优良的树脂组合物，并且完成了本发明。
Figure GSA00000012881900021
式(1)中，a和b为正整数，a+b＝6，1≤a≤6，0≤b≤5。
即，本发明涉及以下各项。
(1)一种滤色片、黑色矩阵或垫片用负型感光性树脂组合物，其中，包含下述化学式(1)表示的羟值为70mgKOH/g以上、130mgKOH/g以下的二季戊四醇丙烯酸酯化物，
Figure GSA00000012881900022
式(1)中，a和b为正整数，a+b＝6，1≤a≤6，0≤b≤5。
(2)上述(1)所述的负型感光性树脂组合物，其中，还包含粘合剂聚合物、颜料和光聚合引发剂。
(3)上述(2)所述的负型感光性树脂组合物，其中，粘合剂聚合物为甲基丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯共聚物。
(4)通过将上述(1)至(3)中任一项所述的负型感光性树脂组合物固化而得到的滤色片、黑色矩阵或垫片。
(5)一种液晶显示装置，其具备上述(4)所述的滤色片、黑色矩阵或垫片。
(6)一种固体摄像器件，其具备上述(4)所述的滤色片、黑色矩阵或垫片。
发明效果
通过使用羟值为70mgKOH/g以上、130mgKOH/g以下的二季戊四醇丙烯酸酯化物，可以得到与基板的密合性、分辨率、显影性、感光度的平衡性良好、并且具有单独和混合使用现有丙烯酸酯单体均不能得到的高性能的滤色片、黑色矩阵和垫片用负型感光性树脂组合物。
具体实施方式
本发明的负型感光性树脂组合物，是含有特定的光聚合性单体之外，根据需要还含有粘合剂聚合物、特定光聚合性单体以外的光聚合性单体、颜料、光聚合引发剂及有机溶剂、表面活性剂、热固化剂、阻聚剂等各种添加物的负型感光性树脂组合物。
本发明中使用的光聚合性单体没有特别的限制，但是，至少使用下述化学式(1)表示的羟值为70mgKOH/g以上、130mgKOH/g以下的二季戊四醇丙烯酸酯化物。本发明的组合物中也可以混合使用其它光聚合性单体。
Figure GSA00000012881900031
式(1)中，a和b为正整数，a+b＝6，1≤a≤6，0≤b≤5。
所述光聚合性单体的羟值如果小于70mgKOH/g，则与现有的二季戊四醇六丙烯酸酯相比，在与基板的密合性、分辨率、显影性、感光度方面得不到显著的差异。另外，羟值如果大于130mgKOH/g，则在显影工序中图案表面会观察到粗糙，不适合作为用于滤色片、黑色矩阵及垫片的感光性组合物用光聚合性单体。
羟基为70mgKOH/g以上、130mgKOH/g以下的二季戊四醇丙烯酸酯化物可以通过利用通常使用的方法将二季戊四醇丙烯酸酯化来得到。为了得到所需的羟值，可以适当调节丙烯酸相对于二季戊四醇的投料量，具体而言，相对于二季戊四醇的羟基摩尔数优选为约0.9当量～约1.2当量。
作为本发明中可以使用的其它光聚合性单体的具体例，可以列举：(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、羟值小于70mgKOH/g的二季戊四醇丙烯酸酯化物、甘油(甲基)丙烯酸酯、双酚A型环氧二(甲基)丙烯酸酯、双酚F型环氧二(甲基)丙烯酸酯、双酚芴型环氧二(甲基)丙烯酸酯等。
这些光聚合性单体可以单独使用也可以两种以上组合使用。光聚合性单体以在本发明的组合物的总固形分中通常占5～60质量％、优选占10～50质量％的比例使用。
可作为负型感光性树脂组合物的成分使用的粘合剂聚合物，只要能够提高组合物的成膜性则没有特别限制。优选可溶于在滤色片制造时的显影处理工序中使用的显影液中。作为可溶于显影液的粘合剂聚合物可以列举例如：碱可溶性树脂或水溶性树脂。
作为碱可溶性树脂，只要是可以溶解于碱性溶液或碱性水溶液的树脂则可以没有特别限制地使用。作为这样的碱可溶性树脂，可以列举例如具有羟基的聚合物。作为具有羧基的聚合物，优选包含具有一个以上羧基的烯属不饱和单体(以下仅称为“具有羧基的不饱和单体”)与其它可共聚的烯属不饱和单体(以下称为“其它不饱和单体”)的单体混合物的共聚物(以下仅称为“具有羧基的共聚物”)。作为具有羧基的不饱和单体的具体例，可以列举：丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、乙基丙烯酸、肉桂酸等不饱和一元羧酸类；马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、甲基富马酸等不饱和二元羧酸类或它们的酸酐；三元以上的不饱和多元羧酸类或其酸酐等。这些具有羧基的不饱和单体可以单独使用或者两种以上混合使用。
另外，作为所述其它不饱和单体的具体例，可以列举：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻乙烯基甲苯、间乙烯基甲苯、对乙烯基甲苯、邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯苯乙烯、对甲氧基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物；丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯等不饱和羧酸酯类；丙烯酸-2-氨基乙酯、甲基丙烯酸-2-氨基乙酯、丙烯酸-2-氨基丙酯、甲基丙烯酸-2-氨基丙酯、丙烯酸-3-氨基丙酯、甲基丙烯酸-3-氨基丙酯等不饱和羧酸氨基烷基酯类；丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等不饱和羧酸缩水甘油酯类；乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯类；乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基缩水甘油基醚、甲代烯丙基缩水甘油基醚等不饱和醚类；丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、偏二氰基乙烯等氰化乙烯基化合物；丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、α-氯丙烯酰胺、N-(2-羟基乙基)丙烯酰胺、N-(2-羟基乙基)甲基丙烯酰胺、马来酰亚胺等不饱和酰胺或不饱和酰亚胺类；1，3-丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等脂肪族共轭二烯类；在聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚硅氧烷(polysilicone)等聚合物分子链的末端具有单丙烯酰基或单甲基丙烯酰基的大分子单体类等。这些其它不饱和单体可以单独使用或者两种以上混合使用。
作为这些具有羧基的不饱和单体与其它不饱和单体的优选组合，可以列举：丙烯酸和/或甲基丙烯酸与选自由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、苯乙烯、聚苯乙烯大分子单体和聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体组成的组中的至少一种其它不饱和单体。作为具有羧基的聚合物的优选具体例，可以列举：丙烯酸-丙烯酸苄酯共聚物、丙烯酸-丙烯酸苄酯-苯乙烯共聚物、丙烯酸-丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、丙烯酸-丙烯酸苄酯-聚苯乙烯大分子单体共聚物、丙烯酸-丙烯酸苄酯-聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、丙烯酸-丙烯酸甲酯-聚苯乙烯大分子单体共聚物、丙烯酸-丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯-苯乙烯共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯-聚苯乙烯大分子单体共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯-聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯大分子单体共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸-2-羟基乙酯-甲基丙烯酸苄酯-聚苯乙烯大分子单体共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸-2-羟基乙酯-甲基丙烯酸苄酯-聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物等丙烯酸共聚物；甲基丙烯酸-丙烯酸苄酯共聚物、甲基丙烯酸-丙烯酸苄酯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸-丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸-丙烯酸苄酯-聚苯乙烯大分子单体共聚物、甲基丙烯酸-丙烯酸苄酯-聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、甲基丙烯酸-丙烯酸甲酯-聚苯乙烯大分子单体共聚物、甲基丙烯酸-丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯共聚物、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯-聚苯乙烯大分子单体共聚物、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯-聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯大分子单体共聚物、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸-2-羟基乙酯-甲基丙烯酸苄酯-聚苯乙烯大分子单体共聚物、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸-2-羟基乙酯-甲基丙烯酸苄酯-聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物等甲基丙烯酸共聚物等。
另外，在上述具有羧基的聚合物的侧链上进一步引入不饱和双键的聚合物对本发明也有用。作为这样的聚合物的例子，可以列举例如：使丙烯酸羟乙酯等具有醇羟基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯等具有环氧基的丙烯酸酯同马来酸酐与可以和马来酸酐共聚的苯乙烯、乙烯基苯酚、丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酰胺等的共聚物的马来酸酐部反应而半酯化的化合物及进一步使丙烯酸同丙烯酸、丙烯酸酯与丙烯酸羟乙酯等具有醇羟基的丙烯酸酯的共聚物的羟基反应而得到的化合物。
作为水溶性树脂，可以列举丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚乙烯醇类树脂、聚乙烯基吡咯烷酮类树脂、丙烯酰吗啉类树脂等。丙烯酸类树脂的例子可以列举丙烯酸、丙烯酸钠、丙烯酰胺等的聚合物及共聚物等，甲基丙烯酸类树脂的例子可以列举甲基丙烯酸、甲基丙烯酸钠、2-羟基甲基丙烯酸等的聚合物或共聚物。
作为能够溶解前述的碱可溶性树脂或水溶性树脂的碱性溶液或碱性水溶液，可以列举例如：氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、碳酸钠水溶液、碳酸钾水溶液、碳酸氢钠水溶液、碳酸氢钾水溶液、四甲基氢氧化铵水溶液、二乙醇胺水溶液、乙醇胺水溶液等以及在上述溶液中适当混合表面活性剂而得到的混合物等，但是，本发明不限于这些。
本发明中，所述粘合剂聚合物可以单独使用或者两种以上混合使用。本发明中的粘合剂聚合物在使用时，以在本发明的负型感光性树脂组合物的总固形分(除有机溶剂以外的其它成分；下同)中通常占5～80质量％、优选占10～60质量％的比例使用。粘合剂聚合物的含量低于5质量％时，例如可能使碱显影性下降或者在形摄像素的部分以外的区域产生本底灰雾或膜残留等。
粘合剂聚合物的重均分子量(Mw)通常为2000～1000000、优选3000～400000。重均分子量为2000以下时、或者重均分子量为400000以上时，感光度及显影性可能变差。
本发明的负型着色感光性树脂组合物中根据需要可以使用颜料等。另外，作为本发明中使用的颜料，只要是具有适当分光光谱的颜料则可以没有特别限制地使用有机颜料、无机颜料。
作为本发明中可以使用的有机颜料的例子，可以列举例如：蒽醌类、酞菁类、苯并咪唑酮类、喹吖酮类、偶氮螯合物类、偶氮类、异吲哚啉类、异吲哚啉酮类、皮蒽酮类、阴丹酮类、蒽嘧啶(anthrapyrimidine)类、二溴蒽嵌蒽醌(dibromoanthanthrone)类、黄烷士酮类、苝类、紫环酮(perinone)类、喹酞酮类、硫靛蓝类、二噁嗪类等颜料、用各种沉淀剂使酸性染料、碱性染料、直接染料等沉淀而得到的色淀颜料、染色的色淀颜料等。这些有机颜料根据需要可以单独使用或者两种以上组合使用。
作为本发明中可以使用的无机颜料的例子，可以列举：复合金属氧化物颜料、炭黑、黑色低价氮氧化钛(低次酸窒化チタン)、氧化钛、硫酸钡、锌华、硫酸铅、铬黄、三氧化二铁、群青、铁蓝、氧化铬、锑白、铁黑、铅丹、硫化锌、镉黄、镉红、锌、锰紫、钴紫、硫酸钡、碳酸镁等金属氧化物、金属硫化物、硫酸盐、金属氢氧化物、金属碳酸盐等。这些无机颜料根据需要可以单独使用或者两种以上组合使用。
本发明中使用颜料时，以在本发明的负型着色感光性树脂组合物的总固形分中通常占5～70质量％、优选占10～60质量％的比例使用。色素的含量可以根据固化膜所需的膜厚、分光特性等适当确定。另外，本发明中使用的色素的色调可以列举红色、蓝色、绿色、黑色、黄色、洋红色、青色等色调。
本发明的组合物中根据需要可以使用光聚合引发剂。作为本发明中可以使用的光聚合引发剂，只要是对作为曝光光源普遍使用的超高压水银灯射出的紫外线具有充分感光度的光聚合引发剂则可以没有特别限制地使用。作为光聚合引发剂的具体例，可以列举：联苯酰、苯偶姻醚、苯偶姻丁基醚、苯偶姻丙基醚、二苯甲酮、3，3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸的酯化物、4-苯甲酰-4’-甲基二苯硫醚、联苯酰二甲基缩酮、4-甲氨基苯甲酸-2-丁氧基乙酯、氯代噻吨酮、甲基噻吨酮、乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、二甲基噻吨酮、二乙基噻吨酮、二异丙基噻吨酮、苯甲酸二甲氨基甲酯、二甲氨基苯甲酸异戊酯、1-(4-十二烷基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、苯甲酰甲酸甲酯、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、2，2’-双(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基联咪唑、2，2’-双(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四(4-甲氧基苯基)联咪唑、2，4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1，3，5-均三嗪、2，4，6-三(三氯甲基)-1，3，5-均三嗪、2，4-双(三溴甲基)-6-(4’-甲氧基苯基)-1，3，5-均三嗪、2，4，6-三(三溴甲基)-1，3，5-均三嗪、2，4-双(三氯甲基)-6-(1，3-苯并二氧杂环戊烷-5-基)-1，3，5-均三嗪、二苯甲酮、1-(4-苯硫基苯基)丁烷-1，2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-甲硫基苯基)丁烷-1，2-二酮-2-肟-O-乙酸酯、1-(4-甲硫基苯基)丁烷-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙酰基肟)等。
这些光聚合引发剂可以单独使用或者两种以上组合使用。本发明中，当使用光聚合引发剂时，以在本发明组合物的总固形分中通常占0.5～30质量％、优选占1～25质量％的比例使用。
本发明的组合物中根据需要可以使用有机溶剂。本发明中使用的有机溶剂可以适当选择能够溶解作为本发明的负型感光性树脂组合物的构成成分的粘合剂聚合物、光聚合性单体、光聚合引发剂等的有机溶剂。作为有机溶剂的具体例，可以列举：苯、甲苯、二甲苯等苯类；甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等溶纤剂类；甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基溶纤剂乙酸酯等溶纤剂乙酸酯类；丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单***乙酸酯、丙二醇单丁醚乙酸酯等丙二醇单烷基醚乙酸酯类；甲氧基丙酸甲酯、甲氧基丙酸乙酯、乙氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯等丙酸酯类；乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等乳酸酯类；二乙二醇单甲醚、二乙二醇单***等二乙二醇类；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等乙酸酯类；二甲醚、二***、四氢呋喃、二氧杂环己烷等醚类；丙酮、甲乙酮、甲丁酮、环己酮等酮类；等。
这些有机溶剂可以单独使用或者两种以上组合使用。另外，本发明中，当使用有机溶剂时，相对于负型着色感光性组合物的总固形分100质量份，有机溶剂的含量通常为50～2000质量份，优选100～1000质量份。
本发明的负型感光性树脂组合物可以通过将上述粘合剂聚合物、光聚合性单体、光聚合引发剂、染料和有机溶剂用溶解器、高速搅拌机(homomixer)等搅拌、溶解或分散来制造。
本发明的负型感光性树脂组合物中根据需要还可以含有各种添加剂，例如填充剂、表面活性剂、热聚合抑制剂、密合促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝聚剂。另外，本发明的负型感光性树脂组合物在制备后为了除去异物等也可以用过滤器等进行精密过滤。
下面，对本发明的滤色片、黑色矩阵及垫片的制造方法进行说明。首先，利用旋涂法、辊涂法、刮棒涂布法等方法将本发明的负型感光性树脂组合物涂布到玻璃基板、硅基板等基板上，使膜厚为约0.1μm～约7μm，并在温度60～120℃、时间1～50分钟的条件下进行预烘焙处理来制膜。然后，利用光刻法通过预定的掩模图案照射放射线(例如，电子射线、紫外线，优选紫外线)，并用表面活性剂水溶液、碱性(水)溶液或(表面活性剂+碱剂)水溶液进行显影，除去未固化的部分，并用水冲洗，得到基板上的本发明的负型感光性树脂组合物的固化物图案。
上述中，作为表面活性剂，可以使用聚氧乙烯烷基醚、聚氧化烯烷基醚等。使用表面活性剂时，通常使用它们的0.05～1.0质量％的水溶液。另外，作为碱，可以使用碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、二乙醇胺、四甲基氢氧化铵等，通常使用它们的0.05～1.0质量％的水溶液。本发明中，优选使用含有上述碱和表面活性剂的水溶液。显影在温度通常为10～50℃、优选20～40℃，时间通常为30～180秒、优选30～120秒的条件下进行。
本发明的负型感光性树脂组合物的固化物，作为用于液晶显示装置的滤色片、黑色矩阵及垫片、以及用于数码照相机的固体摄像器件用滤色片有用。
本发明的液晶显示装置例如可以按照将背光源、偏振膜、显示电极、液晶、取向膜、共用电极、本发明的滤色片、偏振膜等依次层叠的结构来制造。
本发明的固体摄像器件例如可以通过在设置有转移电极、光电二极管的硅晶片上设置本发明的滤色片层、然后层叠微透镜来制作。
实施例
以下，通过实施例更详细地说明本发明。实施例中，％表示质量％。
实施例1
将32g作为粘合剂聚合物的甲基丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯共聚物(质量比20/80、重均分子量22000)的丙二醇单甲醚乙酸酯(以下简记为PGMEA)22％溶液、7g作为光聚合性单体的羟值70mgKOH/g的二季戊四醇的丙烯酸酯化物、1g作为光聚合引发剂的イルガキユア一907(チバスペシヤルテイケミカルズ制造)、0.5gカヤキユア一DETX-S(日本化药制)、86g作为颜料的红色颜料分散液(重量比：C.I.颜料红177/C.I.颜料黄83/分散剂/PGMEA＝16/4/5/75)和30g作为溶剂的PGMEA混合，得到本发明的红色的负型感光性组合物1。
比较例1
将32g作为粘合剂聚合物的甲基丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯共聚物(质量比20/80、重均分子量22000)的PGMEA 22％溶液、7g作为光聚合性单体的羟值48mgKOH/g的二季戊四醇的丙烯酸酯化物、1g作为光聚合引发剂的イルガキユア一907(チバスペシヤルテイケミカルズ制造)、0.5gカヤキユア一DETX-S(日本化药制)、86g作为颜料的红色颜料分散液(重量比：C.I.颜料红177/C.I.颜料黄83/分散剂/PGMEA＝16/4/5/75)和30g作为溶剂的PGMEA混合，得到红色的负型感光性组合物2。
比较例2
将32g作为粘合剂聚合物的甲基丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯共聚物(质量比20/80、重均分子量22000)的PGMEA 22％溶液、7g作为光聚合性单体的季戊四醇三丙烯酸酯(羟值130mgKOH/g)、1g作为光聚合引发剂的イルガキユア一907(チバスペシヤルテイケミカルズ制造)、0.5gカヤキユア一DETX-S(日本化药制)、86g作为颜料的红色颜料分散液(重量比：C.I.颜料红177/C.I.颜料黄83/分散剂/PGMEA＝16/4/5/75)和30g作为溶剂的PGMEA混合，得到红色的负型感光性组合物3。
实施例2
将23g作为粘合剂聚合物的甲基丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯共聚物(质量比20/80、重均分子量22000)的PGMEA 22％溶液、5g作为光聚合性单体的羟值130mgKOH/g的二季戊四醇的丙烯酸酯化物、1g作为光聚合引发剂的イルガキユアOXE02(1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙酰基肟)、チバスペシヤルテイケミカルズ制造)、45g作为颜料的炭黑分散液的PGMEA 22％溶液和34g作为溶剂的PGMEA混合，得到本发明的黑色的负型感光性组合物4。
比较例3
将23g作为粘合剂聚合物的甲基丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯共聚物(质量比20/80、重均分子量22000)的PGMEA 22％溶液、5g作为光聚合性单体的羟值48mgKOH/g的二季戊四醇的丙烯酸酯化物、1g作为光聚合引发剂的イルガキユアOXE02(1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙酰基肟)、チバスペシヤルテイケミカルズ制造)、45g作为颜料的炭黑分散液的PGMEA 22％溶液和34g作为溶剂的PGMEA混合，得到黑色的负型感光性组合物5。
比较例4
将23g作为粘合剂聚合物的甲基丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯共聚物(质量比20/80、重均分子量22000)的PGMEA 22％溶液、5g作为光聚合性单体的季戊四醇三丙烯酸酯(羟值130mgKOH/g)、1g作为光聚合引发剂的イルガキユアOXE02(1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙酰基肟)、チバスペシヤルテイケミカルズ制造)、45g作为颜料的炭黑分散液的PGMEA 22％溶液和34g作为溶剂的PGMEA混合，得到黑色的负型感光性组合物6。
利用旋涂法以1000rpm将上述得到的本发明的红色负型感光性组合物1和黑色负型感光性组合物4以及红色负型感光性组合物2、3和黑色负型感光性组合物5、6涂布到玻璃基板上，在80℃×100秒的条件下预烘焙后，使用紫外线曝光装置(株式会社オ一ク制作所，型号HMW-680GW)通过描绘有电路图案的掩模(Toppan-Test-Chart-No1-N)分别照射200mJ/cm2和400mJ/cm2的紫外线。曝光后，用添加有表面活性剂的0.1％TMAH水溶液进行60秒喷淋显影，用水冲洗后，在200℃加热处理，得到红色图案和黑色图案。
与玻璃基板的密合性及分辨率通过测定显影后残留的最小线宽(μm)来求出。这些宽线越小则表示密合性、分辨率越好。另外，显影性通过显影时开始溶解的时间(秒)(Breakpoint)进行确认。Breakpoint越短则显影性越好。感光度通过在变动曝光量进行图案化后用光学显微镜确认表面的固化性来判断。
表1
红色负型感光性组合物的图案化结果
Figure GSA00000012881900141
表2
红色负型感光性组合物的图案化结果
Figure GSA00000012881900151
从上述结果可以明显看出，通过在感光性组合物中使用羟值为70mgKOH/g以上、130mgKOH/g以下的二季戊四醇的丙烯酸酯化物，可以得到使用现有丙烯酸酯单体不能得到的、与无机基板的密合性、分辨率、显影性、感光度均优良的、平衡性好的感光性组合物。

Claims (6)

1.一种滤色片、黑色矩阵或垫片用负型感光性树脂组合物，其中，包含下述化学式(1)表示的羟值为70mgKOH/g以上、130mgKOH/g以下的二季戊四醇丙烯酸酯化物，
Figure FSA00000012881800011
式(1)中，a和b为正整数，a+b＝6，1≤a≤6，0≤b≤5。
2.如权利要求1所述的负型感光性树脂组合物，其中，还包含粘合剂聚合物、颜料和光聚合引发剂。
3.如权利要求2所述的负型感光性树脂组合物，其中，粘合剂聚合物为甲基丙烯酸-甲基丙烯酸苄酯共聚物。
4.通过将权利要求1至3中任一项所述的负型感光性树脂组合物固化而得到的滤色片、黑色矩阵或垫片。
5.一种液晶显示装置，其具备权利要求4所述的滤色片、黑色矩阵或垫片。
6.一种固体摄像器件，其具备权利要求4所述的滤色片、黑色矩阵或垫片。
CN201010106751A 2009-01-30 2010-01-29 感光性树脂组合物 Pending CN101794074A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009020256A JP2010175982A (ja) 2009-01-30 2009-01-30 感光性樹脂組成物
JP2009-020256 2009-01-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101794074A true CN101794074A (zh) 2010-08-04

Family

ID=42586839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010106751A Pending CN101794074A (zh) 2009-01-30 2010-01-29 感光性树脂组合物

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2010175982A (zh)
KR (1) KR20100088529A (zh)
CN (1) CN101794074A (zh)
TW (1) TW201033734A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103969950A (zh) * 2013-02-06 2014-08-06 东友精细化工有限公司 着色感光性树脂组合物

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11656503B2 (en) * 2017-07-14 2023-05-23 Sharp Kabushiki Kaisha Sealing material composition, liquid crystal cell and scanning antenna
KR102136357B1 (ko) 2018-07-06 2020-07-21 동우 화인켐 주식회사 착색 감광성 수지 조성물 및 이를 이용하는 컬러 필터

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004240241A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Jsr Corp 感光性樹脂組成物、表示パネル用スペーサーおよび表示パネル
JP2007034081A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Nippon Kayaku Co Ltd カラーフィルターの製造方法
JP2008201979A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Toagosei Co Ltd 硬化型着色組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103969950A (zh) * 2013-02-06 2014-08-06 东友精细化工有限公司 着色感光性树脂组合物

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100088529A (ko) 2010-08-09
TW201033734A (en) 2010-09-16
JP2010175982A (ja) 2010-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI459133B (zh) 著色層形成用感放射線性組成物、彩色濾光片及彩色液晶顯示元件
CN101128774B (zh) 遮光层形成用感光性树脂组合物以及遮光层及滤色片
JP5329430B2 (ja) 液晶ディスプレイ用ブラックマトリックス高感度感光性樹脂組成物およびそれを用いて製造されるブラックマトリックス
TW200426404A (en) Radiation sensitive composition for color filters
CN101256356A (zh) 放射线敏感性组合物、彩色滤光片和液晶显示元件
JP2006215452A (ja) カラーフィルタ用着色組成物およびカラーフィルタ
CN102472851A (zh) 着色树脂组合物、着色固化膜、滤色器、显示装置和固态图像传感器
JP2003246935A (ja) 着色組成物及び感光性着色組成物並びにカラーフィルタ
CN102472850A (zh) 着色树脂组合物、着色固化膜、滤色器、液晶显示装置、有机el显示屏和固态图像传感器
TW201829489A (zh) 彩色濾光片用樹脂組成物、其製造方法及彩色濾光片
CN110297393A (zh) 着色感光性树脂组合物、包含其的滤色器及图像显示装置
CN102472852A (zh) 着色树脂组合物、着色固化膜、滤色器、显示装置和固态图像传感器
JP4597693B2 (ja) カラーフィルタ用青色着色組成物およびカラーフィルタ
CN101960381A (zh) 用于形成着色层的放射线敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示元件
JP5264691B2 (ja) 感光性樹脂及びそれを含有する感光性樹脂組成物
JP2006215453A (ja) カラーフィルタ用緑色着色組成物およびカラーフィルタ
CN101794074A (zh) 感光性树脂组合物
JP2006011397A (ja) ネガ型着色感光性組成物
CN1277153C (zh) 负性彩色感光组合物
JP3960473B2 (ja) ネガ型着色感光性組成物
JP2005338400A (ja) ネガ型着色感光性組成物
JP5460179B2 (ja) カラーフィルター用感光性赤色組成物及びそれを用いたカラーフィルター
JP2010085833A (ja) ブルーレジスト組成物
JP5460204B2 (ja) カラーフィルター用感光性赤色組成物及びそれを用いたカラーフィルター
CN1517795B (zh) 光敏性树脂组合物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20100804