[发明专利]感光性树脂组合物、光间隔物、保护膜、着色图案、显示装置及其基板

说明书

技术领域

本发明涉及感光性树脂组合物、光间隔物(photo spacer)及其形成方 法、保护膜、着色图案、显示装置用基板以及显示装置。

背景技术

液晶显示装置被广泛用于显示高画质图像的显示装置中。液晶显示装置 通常在一对基板(以下也称为“显示装置用基板”)间配置通过规定的取向可 以进行图像显示的液晶层，均匀地维持该基板间隔、即液晶层的厚度是决定 画质的要素之一，因此配设有用于将液晶层的厚度保持为恒定的间隔物。该 基板之间的厚度通常被称为“单元厚度”，单元厚度通常表示上述液晶层的厚 度，换而言之，表示对显示区域的液晶施加了电场的2张电极间的距离。

显示装置用基板(例如滤色器基板、有源矩阵基板等)为下述构成，即 在基板上形成有着色图案或保护膜等结构体的构成。在这些结构体中，作为 着色图案或保护膜的形成方法，使用感光性树脂组合物通过光刻法来形成的 方法成为主流。

另外，以往也通过散布珠子(beads)来形成间隔物，但近年来，使用感 光性树脂组合物通过光刻法来形成位置精度高的间隔物。使用这样的感光性 树脂组合物而形成的间隔物被称为光间隔物。

迄今为止对感光性树脂组合物进行了各种研究。例如，公开了使用烯键 式不饱和羧酸等与烯键式不饱和化合物的共聚物及特定的光聚合引发剂而得 到的感光性树脂组合物(例如参见特开2007-86565号公报)。还公开了一种 由含脂肪族环状烃基的共聚物构成的固化性树脂，所述含脂肪族环状烃基的 共聚物具有下述的分子结构，即：将具有特定结构的脂肪族环状烃基的结构 单元、具有酸性官能团的结构单元和具有自由基聚合性基团的结构单元连结 而成的分子结构(例如，参见特开2002-293837号公报)。

发明内容

根据本发明的形态，可以提供一种提高曝光时的聚合固化性、可以在低 温加热或者无加热处理的条件下形成图案结构体或保护膜的感光性树脂组合 物、使用其的光间隔物及其形成方法、保护膜、着色图案、以及具备它们的 显示装置用基板、以及具备该显示装置用基板的显示装置。上述感光性树脂 组合物是包含树脂、具有下述结构部分(I)的聚合性化合物〔结构部分(I) 中，X表示氢原子或甲基，＊表示键合端〕、光聚合引发剂的感光性树脂组 合物，上述聚合性化合物优选在分子中具有2个或3个以上的结构部分(I)。

在上述以往的感光性树脂组合物中，一般地作为光聚合性单体，通常使 用二季戊四醇六丙烯酸酯或二季戊四醇五丙烯酸酯等具有烯键式不饱和键的 单体。

但是，当使用以往的感光性树脂组合物在基板上形成图案结构体(例如 光间隔物、着色图案等。以下相同)或保护膜时，如果仅用曝光的话，则聚 合固化不一定充分，经常在曝光、显影后需要实施高温的加热处理。另外， 在形成要求精细度的光间隔物等图案结构体时，从防止形状偏差的观点出 发，曝光时的聚合反应快被认为是优选的。

本发明是鉴于上述事实而得到的，以达到下述目的作为课题。

即，本发明的目的在于，提供一种感光性树脂组合物，其在曝光时的聚 合固化性优异、可以在低温加热处理或者无加热的条件下形成图案结构体或 保护膜。

另外，本发明的目的在于，提供一种具有均匀性高的截面形状、且高度 均匀性优异的光间隔物及其制造方法。

另外，本发明的目的在于，提供一种膜厚均匀性优异的保护膜、或具有 均匀性高的截面形状且膜厚均匀性优异的着色图案。

另外，本发明的目的在于，提供一种当用于显示装置时能够抑制显示不 均的显示装置用基板、以及抑制了显示不均的显示装置。

本发明得出了下述见解：在分子中包含特定的结构部分的聚合性化合物 由于被供给光而进行的聚合反应较快，因此成形性优异；而且不依赖于以往 以来被称为“后烘烤”的高温加热，例如在低于200℃的低温下加热或者即使不 进行加热处理也可以提高固化性，并基于该见解而作出。

为了达成上述课題，具体手段如下。

<1>一种感光性树脂组合物，其是包含树脂、具有下述结构部分(I)的 聚合性化合物、和光聚合引发剂的感光性树脂组合物，在下述结构部分(I) 中，X表示氢原子或甲基；＊表示键合端(bonding hand)。