負型感光性樹脂組合物、分隔壁、黑色矩陣以及光學元件的制作方法
【專利摘要】提供一種負型感光性樹脂組合物、通過將該感光性組合物固化而形成的、遮光性高的分隔壁、以及具有該分隔壁的光學元件,所述負型感光性樹脂組合物能夠制造高濃度含有顏料的、遮光性高的黑色矩陣,且再溶解性高、在利用狹縫涂布法得到的涂膜中不產生缺陷、且具有可利用狹縫涂布法進行涂布的粘度。一種負型感光性樹脂組合物,所述負型感光性樹脂組合物包含堿可溶性樹脂、光聚合引發(fā)劑、黑色著色劑和溶劑,黑色著色劑相對于該組合物的總固體成分的含量超過20質量%,溶劑以相對于溶劑的總量為20~100質量%的比率包含R1O(C2H4O)2R2(R1表示甲基,R2表示碳原子數2或3的烷基。)所表示的化合物,以及由該固化膜形成的分隔壁,所述分隔壁形成為將基板表面分隔成像素形成用的多個分區(qū)的形態(tài)。
【專利說明】負型感光性樹脂組合物、分隔壁、黑色矩陣以及光學元件
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及負型感光性樹脂組合物、使用其的分隔壁、黑色矩陣、以及具有該分隔壁的光學元件。
【背景技術】
[0002]用于濾色器、有機EL (Electro-Luminescence)元件的像素部的分隔壁已知有在基板上涂布感光性樹脂組合物并通過光刻技術而形成的方法。以往,感光性樹脂組合物的涂布利用旋涂法來進行。隨著基板的大型化,基于旋涂法的涂布變困難,提出了基于狹縫涂布法的涂布方法。
[0003]利用狹縫涂布法在基板表面涂布感光性組合物時,雖然也取決于涂布速度,但為了得到良好的膜厚均勻性,優(yōu)選感光性樹脂組合物的粘度低于3.5mPa.So感光性樹脂組合物的粘度高的情況下,由狹縫噴嘴供給的感光性樹脂組合物發(fā)生斷液,會在基板表面產生未被涂布的部分。
[0004]另外,利用狹縫涂布法涂布感光性組合物時,需要在涂布前清洗在反復使用中附著、殘留于狹縫噴嘴的感光性樹脂組合物的干燥固化物的工序。該干燥固化物在感光性樹脂組合物中的再溶解性低的情況下,會產生如下的問題:殘留于噴嘴部分的干燥固化物形成突起而殘留,在基板上涂布感光性樹脂組合物時會出現在噴嘴的進行方向產生條紋這樣的問題;感光性樹脂組合物的干燥固化物掉落而附著于基板,形成缺陷而使成品率降低這樣的問題。因此,對于感光性樹脂組合物,從生產率的方面出發(fā),具有再溶解性是重要的。出于改善感光性樹脂組合物的再溶解性的目的,提出了使用特定的溶劑的感光性樹脂組合物(例如,專利文獻1、專利文獻2以及專利文獻3)。
[0005]對濾色器的要求特性之一有高對比度化。要求可制造遮光性高的黑色矩陣的感光性樹脂組合物。為了制造遮光性高的黑色矩陣,提出了高濃度含有顏料的感光性樹脂組合物(例如專利文獻4)。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2008-58551號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2008-89743號公報
[0010]專利文獻3:日本特開2008-89744號公報
[0011]專利文獻4:國際公開第2008/133312號
【發(fā)明內容】
[0012]發(fā)明要解決的問題
[0013]能夠制造遮光性高的黑色矩陣的感光性樹脂組合物中,如專利文獻4所提出的那樣,需要高濃度含有顏料,隨著顏料濃度的增加,感光性樹脂組合物的再溶解性會惡化。
[0014]根據本發(fā)明人的見解,對于為了高對比度化而高濃度含有顏料的感光性樹脂組合物,即使使用現有文獻中提出的溶劑,也無法滿足再溶解性,在利用狹縫涂布法涂布了專利文獻4中記載的感光性樹脂組合物的涂膜中,容易產生因干燥固化物導致的缺陷。
[0015]本發(fā)明的目的在于,提供一種負型感光性樹脂組合物以及使用其的分隔壁和黑色矩陣,所述負型感光性樹脂組合物能夠制造高濃度含有顏料的、遮光性高的黑色矩陣,且溶解其自身的干燥固化物的再溶解性高、在利用狹縫涂布法得到的涂膜中不產生缺陷,進而具有可利用狹縫涂布法進行涂布的粘度。另外本發(fā)明的目的在于,提供具有通過將該感光性樹脂組合物固化而形成的、遮光性高的分隔壁的光學元件。
[0016]用于解決問題的方案
[0017]本發(fā)明提供具有以下[I]?[12]的構成的負型感光性樹脂組合物、分隔壁、黑色矩陣以及光學元件。
[0018][I]一種負型感光性樹脂組合物,其特征在于,其包含堿可溶性樹脂(A)、光聚合引發(fā)劑(B)、黑色著色劑(C)和溶劑(D),前述黑色著色劑(C)相對于前述組合物的總固體成分的含量超過20質量%,前述溶劑(D)以相對于前述溶劑(D)的總量為20?100質量%的比率包含溶劑(Dl),所述溶劑(Dl)為下式(I)所表示的化合物,
[0019]R1O (C2H4O)2R2 (I)
[0020]式(I)中,R1表示甲基,R2表示碳原子數2或3的烷基。
[0021][2]根據[I]所述的負型感光性樹脂組合物,其中,前述溶劑(Dl)為二乙二醇乙基
甲基醚。
[0022][3]根據[I]或[2]所述的負型感光性樹脂組合物,其中,前述溶劑(D)還以相對于前述溶劑(D)的總量為10?40質量%的比率包含溶劑(D2),所述溶劑(D2)為包含I個以上通過雙鍵與氧原子鍵合的碳原子作為環(huán)的構成原子、且可以包含醚性氧原子作為環(huán)的構成原子的脂肪族環(huán)式化合物。
[0023][4]根據[3]所述的負型感光性樹脂組合物,其中,前述脂肪族環(huán)式化合物為環(huán)狀酯或環(huán)狀酮。
[0024][5]根據[I]?[4]中任一項所述的負型感光性樹脂組合物,其中,前述堿可溶性樹脂(A)為在I分子中具有酸性基團和烯屬雙鍵的感光性樹脂。
[0025][6]根據[I]?[5]中任一項所述的負型感光性樹脂組合物,其中,前述堿可溶性樹脂(A)為導入了酸性基團的環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂。
[0026][7]根據[I]?[6]中任一項所述的負型感光性樹脂組合物,其中,前述光聚合引發(fā)劑(B)為O-?;炕衔?。
[0027][8]根據[I]?[7]中任一項所述的負型感光性樹脂組合物,其中,前述光聚合引發(fā)劑(B )為下式(3 )所表示的O-?;炕衔?,
[0028]
【權利要求】
1.一種負型感光性樹脂組合物,其特征在于,其包含堿可溶性樹脂(A)、光聚合引發(fā)劑(B)、黑色著色劑(C)和溶劑(D),所述黑色著色劑(C)相對于所述組合物的總固體成分的含量超過20質量%,所述溶劑(D)以相對于所述溶劑(D)的總量為20~100質量%的比率包含溶劑(DI),所述溶劑(Dl)為下式(I)所表示的化合物,
R1O (C2H4O)2R2 (I) 式(I)中,R1表示甲基,R2表示碳原子數2或3的烷基。
2.根據權利要求1所述的負型感光性樹脂組合物,其中,所述溶劑(Dl)為二乙二醇乙基甲基醚。
3.根據權利要求1或2所述的負型感光性樹脂組合物,其中,所述溶劑(D)還以相對于所述溶劑(D)的總量為10~40質量%的比率包含溶劑(D2),所述溶劑(D2)為包含I個以上通過雙鍵與氧原子鍵合的碳原子作為環(huán)的構成原子、且可以包含醚性氧原子作為環(huán)的構成原子的脂肪族環(huán)式化合物。
4.根據權利要求3所述的負型感光性樹脂組合物,其中,所述脂肪族環(huán)式化合物為環(huán)狀酯或環(huán)狀酮。
5.根據權利要求1~4中任一項所述的負型感光性樹脂組合物,其中,所述堿可溶性樹月旨(A)為在I分子中具有酸性基團和烯屬雙鍵的感光性樹脂。
6.根據權利要求1~5中任一項所述的負型感光性樹脂組合物,其中,所述堿可溶性樹月旨(A)為導入了酸性基團的環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂。
7.根據權利要求1~6中任一項所述的負型感光性樹脂組合物,其中,所述光聚合引發(fā)劑 (B)為O-酰基肟化合物。`
8.根據權利要求1~7中任一項所述的負型感光性樹脂組合物,其中,所述光聚合引發(fā)劑 (B )為下式(3 )所表示的O-酰基肟化合物,
cyR3rmR# TVf^(R0)8
Ri R5 式(3)中,R3表示氫原子、R61或OR62,該R61和R62各自獨立地表示碳原子數I~20的烷基,環(huán)烷烴環(huán)中的氫原子可以被烷基取代的、碳原子數3~8的環(huán)烷基,碳原子數2~5的烯基,苯環(huán)中的氫原子可以被烷基取代的、碳原子數6~30的苯基,或苯環(huán)中的氫原子可以被烷基取代的、碳原子數7~30的苯基烷基; R4表示氫原子,碳原子數I~20的烷基,碳原子數3~8的環(huán)烷基,苯環(huán)中的氫原子可以被烷基取代的、碳原子數6~30的苯基,苯環(huán)中的氫原子可以被烷基取代的、碳原子數7~30的苯基烷基,碳原子數2~20的烷?;江h(huán)中的氫原子可以被烷基取代的、碳原子數7~20的苯甲?;?,碳原子數2~12的烷氧基羰基,或苯環(huán)中的氫原子可以被烷基取代的、碳原子數7~20的苯氧基羰基,或氰基;R5表示碳原子數I~20的烷基,苯環(huán)中的氫原子可以被烷基取代的、碳原子數6~30的苯基,或苯環(huán)中的氫原子可以被烷基取代的、碳原子數7~30的苯基烷基; R6、R7、R8和R9各自獨立地表示氫原子,氰基,鹵素原子,硝基,R61,0R62,碳原子數2~20的烷?;?,苯環(huán)中的氫原子可以被烷基取代的、碳原子數7~20的苯甲?;?,苯環(huán)中的氫原子可以被烷基取代的、碳原子數7~20的芐基羰基,碳原子數2~12的烷氧基羰基,苯環(huán)中的氫原子可以被烷基取代的、碳原子數7~20的苯氧基羰基,碳原子數I~20的酰胺基; R0表示R61、OR62、氰基或鹵素原子;a為O或I~3的整數。
9.根據權利要求1~8中任一項所述的負型感光性樹脂組合物,其中,所述黑色著色劑(C)為炭黑或有機顏料。
10.一種分隔壁,其特征在于,其形成為將基板表面分隔成像素形成用的多個分區(qū)的形態(tài),其由權利要求1~9中任一項所述的負型感光性樹脂組合物的固化膜形成。
11.一種黑色矩陣,其特征在于,其由權利要求10所述的分隔壁構成,用于將基板表面分隔成多個分區(qū)。
12.一種光學元件,其在基板表面具有多個像素和位于鄰接的像素之間的分隔壁,所述分隔壁由權利要求10所述的分 隔壁形成。
【文檔編號】H01L21/027GK103782237SQ201280042629
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年8月27日 優(yōu)先權日:2011年8月30日
【發(fā)明者】山田光太郎, 高橋秀幸, 川島正行, 小尾正樹 申請人:旭硝子株式會社