[发明专利]用于滤色片的具有良好抗剥离性的感光树脂组合物及利用其制成的滤色片

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有优异的抗剥离性的感光树脂组合物以及利用其的滤色片。更具体地，本发明涉及一种在TFT阵列基板上形成滤色片以保证高的长宽比(纵横比，aspect ratio)时，由碱性水溶液显影的具有优异的抗剥离性的感光树脂组合物，以及包括该组合物的滤色片。

背景技术

通常，滤色片用于液晶显示器(LCD)、相机的滤光器等之中。可以通过在电荷耦合装置或透明基板上涂覆用三种或多种颜色着色的细微区域来制造滤色片。染色、印刷、电沉积(EPD)、染料分散等是用于制造着色薄膜的技术的实例。

通过用染色剂在基板上形成图像而染色形成着色的膜，然后直接用染料将该图像染色。用于制造彩色薄膜的染色剂的实例包括天然感光树脂(例如明胶等)、胺改性的聚乙烯醇类、胺改性的丙烯基树脂等。然而，由于当需要改变颜色以在同一基板上形成多种颜色的薄膜时需要包括印刷阻光剂，因此染色的过程是复杂而漫长的。此外，许多普遍使用的染料和树脂具有良好的色彩明亮度和分散性，但耐光性、耐水性和耐热性较差，而这些都是非常重要的性质。例如，韩国专利未决公开第1991-4717号和第1994-7778号包括了作为染料的偶氮化合物和叠氮化合物，与染料相比，它们的耐热性和耐久性均较差。

可通过油墨印刷来形成彩色薄膜，是通过将染料分散于可热固化或可光固化的树脂中并用热或光使其固化来制备的。与其他方法相比，这种方法可以降低材料成本，但很难利用印刷技术形成精细且精确的图像并获得均匀的薄膜层。韩国专利未决公开第1995-7003746号公开了一种利用喷墨法制造滤色片的方法。然而，由于喷墨印刷法也使用从喷嘴分散出的染料型彩色阻光剂组合物来完成精细和精密的彩色印刷，因此得到的滤色片与利用染色技术所制造的滤色片具有类似的问题，例如耐久性和热性变差。

韩国专利未决公开第1993-7000858号和第1996-29904号公开了一种利用电沉淀法的电泳沉积(EPD)。由于该电泳沉积(EPD)包括染料，因此其能形成具有优异耐热性和耐光性的精确彩色膜。然而，当将来更复杂的像素需要更精细的电极图案时，由于这种彩色膜被染污或由于电阻而会在两端处变厚，因此在很难利用这种方法来制造所需的高水平的复杂度(sophistication)的滤色片。

通过重复诸如在包括黑色矩阵(黑底)的透明基板上涂覆、曝光、显影和固化包括着色剂的光聚合组合物的一系列过程使染料分散形成彩色片。染料分散能改善耐热性和耐久性(这些是滤色片的非常重要的性质)并提供均匀的膜厚度。例如，韩国专利未决公开第1992-7002502号和第1995-7000359号以及韩国专利公开第1994-5617号和第1995-11163号披露了利用染料分散法制造滤色片的方法。

当利用染料分散法来制造用于滤色片的感光树脂组合物时，该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，以及其他添加剂。例如，如日本专利未决公开平7-140654号和第10-254133号所披露的，该粘合剂树脂可以包括含羧基的丙烯基共聚物。

在制造过程中，滤色片会经历许多化学处理。因此，彩色感光树脂具有显影极限(development margin)和耐化学性是必要的，例如，其能实现改善滤色片产量，以保持在前述条件下形成的图案。

例如，传统的彩色液晶显示器(LCD)中用于显示彩色图像的滤色片基板和其上设置有薄膜晶体管(TFT)的操作基板是在分离的步骤中制造的，然后将滤色片和其上设置有TFT的操作基板粘合在一起。然而，在粘合过程中，粘合滤色片基板和操作基板的方法的排列(arrangement)精确度低，从而这种方法需要较宽的遮蔽层(shading layer)。因此，很难使长宽比(有源发光面积与总像素面积的比)增加。此外，由于液晶显示器(LCD)的玻璃基板和LCD屏的尺寸增加，该基板需要更大的面积用于在粘合后植入液晶。而且还会花费较长的时间使液晶组合物平稳地铺展整个基板。已经提出了一种使印刷密封材料和铺展用于涂覆的液晶所需时间锐减的方法，但还有排列的问题，即排列的精确度会急剧变差。

作为一种可替代的方法，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。尽管滤色片基板不是必需的，但这种方法具有排列简单且通过在由溅射制造透明基板后将两个基板粘合而增加纵横比的优势。