[发明专利]感光性树脂组合物、使用该感光性树脂组合物的滤色器和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种感光性树脂组合物、使用该感光性树脂组合物的滤色器和显示装置。

背景技术

液晶显示器等显示装置的结构为，液晶层夹在两片形成有相互相对且成对的电极的基板之间。并且，一片基板的内侧形成有由红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的各色像素区域组成的滤色器。该滤色器中通常形成有黑底显像管，以划分红色、绿色和蓝色等各像素区域。

一般通过光刻(lithography)法来制造滤色器。即，首先将黑色的感光性树脂组合物涂布在基板上，使其干燥后进行曝光和显影来形成黑底显像管。接着，对红色、绿色和蓝色等各色感光性树脂组合物，反复进行涂布、干燥、曝光以及显影，来在特定位置形成各色像素区域，由此制造滤色器。

黑底显像管是由含有遮光剂的感光性树脂组合物制成的图案，并通过抑制各色像素区域漏光来提高显示装置的对比度和获得良好的显色性。并且，如上所述，制作滤色器的最初阶段所形成的黑底显像管具有以下作用：形成之后用于嵌入对各色像素区域进行着色的感光性树脂组合物的凹部，来在特定位置形成各色像素区域。

近年来，在制造液晶显示器时，人们一直尝试着提高黑底显像管的遮光性和进一步提高显示在液晶显示器上的图像对比度。因此，有必要向用于形成黑底显像管的感光性树脂组合物中添加大量的遮光剂。但是，如果将大量的遮光剂添加到感光性树脂组合物中，则在对涂布在基板上形成的感光性树脂组合物的膜进行曝光时，用于使感光性树脂组合物固化的光难于到达膜的底部，从而会随着固化性树脂组合物的灵敏度急剧下降而导致固化不良。

通过对作为感光性树脂组合物部分成分而含有的光聚合引发剂进行曝光来生成自由基，该自由基使感光性树脂组合物所含有的聚合性化合物发生聚合，从而使感光性树脂组合物固化。因此，可知感光性树脂组合物所含有的光聚合引发剂的种类对感光性树脂组合物的灵敏度有影响。并且，近年随着液晶显示器的生产台数的增加，滤色器的生产数量也在增加，从进一步提高生产率的观点出发，需求一种能够在低曝光量下形成图案的高灵敏度感光性树脂组合物。在此情况下，作为能够改善感光性树脂组合物的灵敏度的光聚合引发剂，专利文献1和2提出了具有环烷基的肟酯化合物。专利文献1和2所记载的实施例中具体公开了下述化学式(a)和(b)(专利文献1)以及下述化学式(c)和(d)(专利文献2)所表示的化合物。

[化1]

专利文献1：中华人民共和国公开专利公报第101565472号

专利文献2：中华人民共和国公开专利公报第101508744号

发明内容

可通过使用上述化学式(a)～(d)所表示的化合物作为光聚合引发剂，来制作高灵敏度感光性树脂组合物。但是，本发明人等发现，如果使用这些化合物作为光聚合引发剂来形成黑底显像管，则虽具有了良好的灵敏度，但形成的黑底显像管的图案形状存在以下问题。

通常，在使用感光性树脂组合物来形成用于液晶显示器的滤色器的图案的情况下，如图1(a)所示，该图案的在宽度方向上的截面即截面1一般为梯形，上述梯形呈离底边1a越近宽度越宽、离顶边1b越近宽度越窄的形状。此时，图案的截面1与滤色器基板(未图示)之间所成的角θ为锐角。

但是，如果使用含有上述化学式(a)～(d)所表示的化合物作为光聚合引发剂的感光性树脂组合物来形成黑底显像管，则如图1(b)所示，有时会随着显像时图案的部分底部发生溶解，而在该图案宽度方向上的截面即截面2的底边2a的两端生成咬边21。此时，图案的截面2与滤色器基板(未图示)之间所形成的角θ为钝角。这样，如果角θ为钝角，则在形成与黑底显像管邻接的红色、绿色、蓝色等各色像素区域时，咬边21局部产生气泡。即，在形成与黑底显像管邻接且用于形成像素区域的感光性树脂组合物的膜的情况下，咬边21所存在的空间中没有混入感光性树脂组合物，该空间作为气泡而残留。如果滤色器中存在这种气泡，则严重损害液晶显示装置的图画质量，因此成为一个问题。这个问题显著发生在过度显影(才一バ一現像)的情况下，即，在形成黑底显像管的图案时显影有些过量。

本发明是鉴于上述情况而形成的，其目的在于提供一种具有良好的灵敏度且即使是在感光性树脂组合物含有遮光剂或曝光量不足等情况下，也能够抑制显影后的图案生成咬边的感光性树脂组合物、使用该感光性树脂组合物的滤色器和显示装置。