專利名稱：隔離物用感光性樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隔離物用感光性樹脂組合物，更具體來說是關(guān)于如下所述的隔離物用感光性樹脂組合物，所述組合物不僅可以減少由于液晶滴加量不足而產(chǎn)生未填充區(qū)域的不良現(xiàn)象、可以防止由壓力在濾色鏡上產(chǎn)生的損傷、且可以克服工藝上產(chǎn)生的厚度偏差，而且由于離子、雜質(zhì)不會(huì)溶出到液晶中因而不會(huì)降低電壓保持率、在液晶取向時(shí)不會(huì)產(chǎn)生影響，與此同時(shí)可以形成耐摩擦性優(yōu)越、具有充分的電壓保持率及液晶取向性、且顯像性、高敏感性、熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性及壓縮強(qiáng)度優(yōu)越的隔離物。
背景技術(shù)：
在液晶屏和觸摸屏中為了使濾色鏡(CF)板和薄膜晶體管(TFT)板保持一定的基板間隔而使用隔離物粒子，一直主要使用特定粒子大小的玻璃珠或者塑料珠等。已經(jīng)知道，由于上述隔離物粒子在基板上隨意地被分散，因而在有效像素部?jī)?nèi)存在隔離物時(shí)，可以透視看到隔離物，或者會(huì)妨害液晶的作用，從而降低液晶屏的對(duì)比度。
因此，提出了在有效像素部外用光刻法形成感光性隔離物的方法。該方法可以利用旋轉(zhuǎn)速度自由地調(diào)節(jié)液晶盒間隙(cell gap)，具有如下優(yōu)點(diǎn)，不僅解決了以往將粒珠用作隔離物的LCD板時(shí)為了調(diào)節(jié)液晶盒間隙必須購(gòu)入新的粒子大小的粒珠的不方便，而且可以使用給定的掩模自由地調(diào)節(jié)決定物理特征的圖案形狀和尺寸。
另一方面，在制造液晶屏和觸摸屏的工藝中，在基板上形成由感光性樹脂構(gòu)成的隔離物后，在形成取向膜時(shí)可以利用多種方法，一般地主要采用涂布并干燥取向劑而形成取向劑涂飾膜后進(jìn)行摩擦的方法。此時(shí)，如果由于上述摩擦而使隔離物或者取向膜被剝離，則會(huì)產(chǎn)生顯示不良；如果在取向膜上存在源于感光性樹脂組合物的殘留物，則液晶取向性也會(huì)產(chǎn)生異常。另外，在液晶屏和觸摸屏中由于隔離物直接與液晶接觸，因而離子性物質(zhì)或者雜質(zhì)如果從隔離物溶出，則會(huì)降低電壓保持率。
這樣就要求由感光性樹脂形成的隔離物不會(huì)影響電壓保持率、耐摩擦性高、且不會(huì)對(duì)液晶取向產(chǎn)生影響，除此以外還要求顯像性、高敏感性、熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高圖案形狀、分辨率、電壓保持率、耐摩擦性、顯像性、高敏感性、熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性等特性、以及提高在TFT板和CF板的粘合時(shí)會(huì)產(chǎn)生影響的變形量和還原性，在早期隔離物樹脂組合物中使用了環(huán)氧改性的丙烯酸樹脂和堿溶性丙烯酸酯樹脂以提高固化特性及固化度，但是這樣的隔離物由于過于重視在壓縮強(qiáng)度及外力引起變形后可恢復(fù)到原來的液晶盒間隙的高的還原力，因而存在變硬的傾向。在硬的隔離物的情況下，由于隔離物不能吸收外力，因而存在TFT及CF有時(shí)會(huì)被損傷或者破壞的問題。
并且，在粘合TFT板和CF板后，為了縮短在真空下注入液晶的填充工序的時(shí)間，以往開發(fā)了一次性滴加液晶而粘合TFT板和CF板的新工藝，但是由于以往的隔離物的變形量不足，因而對(duì)于液晶滴加工序會(huì)產(chǎn)生在邊緣(margin)液晶不足的不良現(xiàn)象。
為了解決所述以往技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的在于提供隔離物用感光性樹脂組合物，該組合物可以減少由于液晶滴加量不足而產(chǎn)生未填充區(qū)域的不良現(xiàn)象、可以防止由于壓力而在濾色鏡上產(chǎn)生的損傷、且可以克服工藝上產(chǎn)生的厚度偏差。
本發(fā)明的另一目的在于提供隔離物用感光性樹脂組合物，由于該組合物中的離子、雜質(zhì)不會(huì)溶出到液晶中因而不會(huì)降低電壓保持率、在液晶取向時(shí)不會(huì)產(chǎn)生影響。
本發(fā)明的又一目的在于提供可以形成隔離物的隔離物用感光性樹脂組合物，所形成的隔離物的耐摩擦性優(yōu)越、具有充分的電壓保持率及液晶取向性、且顯像性、高敏感性、熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性及壓縮強(qiáng)度優(yōu)越。
本發(fā)明的再一目的在于提供用這樣的隔離物用感光性樹脂組合物形成的隔離物及其制造方法。
本發(fā)明的目的還在于提供使用上述隔離物的液晶顯示元件。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種隔離物用感光性樹脂組合物，該隔離物用感光性樹脂組合物中含有a)樹脂，其選自由i)堿溶性丙烯酸酯樹脂、ii)感光性樹脂(photopolymer)、以及iii)它們的混合物組成的組；b)尿烷樹脂；c)具有至少2個(gè)乙烯類雙鍵的交聯(lián)性單體；d)光聚合引發(fā)劑；以及e)溶劑。
本發(fā)明優(yōu)選含有a)5重量％～50重量％的選自由i)堿溶性丙烯酸酯樹脂、ii)感光性樹脂及iii)它們的混合物的樹脂組成的組的樹脂；b)1重量％～10重量％的尿烷樹脂；c)5重量％～20重量％的具有至少2個(gè)乙烯類雙鍵的交聯(lián)性單體；d)0.5重量％～5重量％的光聚合引發(fā)劑；以及e)余量的溶劑。
本發(fā)明還提供一種隔離物形成方法，其特征在于，使用上述隔離物用感光性樹脂組合物。
另外，本發(fā)明提供一種隔離物，其特征在于，用上述隔離物用感光性樹脂組合物而形成。
再者，本發(fā)明提供一種液晶顯示元件，其特征在于，使用了上述隔離物。
本發(fā)明的隔離物用感光性樹脂組合物不僅可以減少由于液晶滴加量不足而產(chǎn)生未填充區(qū)域的不良現(xiàn)象、可以防止由壓力在濾色鏡上產(chǎn)生的損傷、且可以克服工藝上產(chǎn)生的厚度偏差，而且由于離子、雜質(zhì)不會(huì)溶出到液晶中因而不會(huì)降低電壓保持率、在液晶取向時(shí)不會(huì)產(chǎn)生影響。并且，本發(fā)明的隔離物用感光性樹脂組合物其耐摩擦性優(yōu)越，具有充分的電壓保持率及液晶取向性，且具有顯像性、熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性、壓縮強(qiáng)度以及隔離物的柔韌性優(yōu)越的效果。
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)地說明本發(fā)明。
本發(fā)明的隔離物用感光性樹脂組合物的特征在于，含有a)選自由i)堿溶性丙烯酸酯樹脂、ii)感光性樹脂、以及iii)它們的混合物組成的組的樹脂；b)尿烷樹脂；c)具有至少2個(gè)乙烯類雙鍵的交聯(lián)性單體；d)光聚合引發(fā)劑；以及e)溶劑。
本發(fā)明中使用的上述a)的樹脂可以單獨(dú)使用堿溶性丙烯酸酯樹脂、單獨(dú)使用感光性樹脂樹脂、或者混合使用堿溶性丙烯酸酯樹脂和感光性樹脂(photopolymer resin)。特別優(yōu)選混合使用堿溶性丙烯酸酯樹脂和感光性樹脂。
上述a)中，i)的堿溶性丙烯酸酯樹脂是在高分子鏈中具有酸性基團(tuán)的乙烯類單體以及不具有酸性基團(tuán)的乙烯類單體的共聚物。
作為上述具有酸性基團(tuán)的乙烯類單體的例子，存在有丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、乙烯醋酸或者它們的酸酐形式、或者氫化酞酸2-丙烯酰氧基乙酯(2-acryloxyethyl hydrogen phthalate)、氫化酞酸2-丙烯酰氧基丙酯(2-acryloxypropyl hydrogen phthalate)、六氫化酞酸2-丙烯酰氧基丙酯(2-acryloxypropyl hexahydrogen phthalate)等。
作為上述不具有酸性基團(tuán)的單體的例子，存在有丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸烷基酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸芐酯、丙烯酸芐酯、2-羥基丙烯酸酯、丙烯酸三甲氧基丁酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸4-羥基丁酯、苯氧聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、2-丙烯酰氧基乙基酞酸2-羥基丙基酯、2-羥基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯及它們的甲基丙烯酸酯類；丙烯酸-3-氟乙酯、丙烯酸-4-氟丙酯這樣的含有鹵化物的丙烯酸酯及它們的甲基丙烯酸酯類；三乙硅氧乙基丙烯酸酯這樣的含有硅氧烷基的丙烯酸酯及它們的甲基丙烯酸酯類；苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯這樣的具有芳香性的烯烴類等。這些物質(zhì)可以單獨(dú)使用，或者混合2種或2種以上而使用。
上述堿溶性丙烯酸酯樹脂優(yōu)選將甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸及甲基丙烯酸甲酯通過聚合而得到的重均分子量為10,000～35,000的共聚物，進(jìn)而優(yōu)選以甲基丙烯酸芐酯甲基丙烯酸甲基丙烯酸甲酯為60∶20∶20的比例進(jìn)行聚合而得到的重均分子量為20,000的共聚物。
上述a)中，ii)的感光性樹脂具有提高隔離物用感光性樹脂組合物的光敏度的作用。
該感光性樹脂為可溶解在堿性水溶液中的樹脂，優(yōu)選為選自用下述化學(xué)式1、下述化學(xué)式2及下述化學(xué)式3表示的化合物組成的組中的1種或者1種以上的化合物。
[化學(xué)式2] 在上述化學(xué)式1或者化學(xué)式2的式子中，R1各自獨(dú)立地為氫或者碳原子數(shù)為1～2的烷基，R2為有羥基取代或者沒有取代的碳原子數(shù)為2～5的烷基，a+b+c＝1，0.1＜a＜0.4、0＜b＜0.5、0.1＜c＜0.5。
在上述化學(xué)式3的式子中，R為烷基或者羥烷基，X為氫或者甲基。
上述感光性樹脂的重均分子量?jī)?yōu)選為10,000～80,000，更優(yōu)選為15,000～50,000。上述感光性樹脂的重均分子量在上述范圍內(nèi)時(shí)，顯像時(shí)間和殘膜除去程度更為良好。
這樣的堿溶性丙烯酸酯樹脂和感光性樹脂在分別單獨(dú)使用或者混合使用時(shí)，優(yōu)選在感光性樹脂組合物中的含量為5重量％～50重量％。其含量在上述范圍內(nèi)時(shí)，可以得到適宜粘度的隔離物用感光性樹脂組合物，具有容易調(diào)節(jié)厚度的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的隔離物用感光性樹脂組合物含有b)尿烷樹脂，上述尿烷樹脂優(yōu)選用下述化學(xué)式4表示的化合物。
在上述化學(xué)式4的式子中，R3為脂肪族、環(huán)狀脂肪族或者芳香族化合物，x為1～20的整數(shù)，優(yōu)選R3為亞甲基(x＝1～6)或者亞苯基(x＝1～2)，R4及R5各自獨(dú)立地為氫、烷基或者芳香族化合物。
在感光性樹脂組合物中優(yōu)選含有1重量％～10重量％的上述尿烷樹脂，其含量不足1重量％時(shí)，有時(shí)不能實(shí)現(xiàn)隔離物用感光性樹脂組合物的柔軟性；超過10重量％時(shí)，顯像性和粘合性有時(shí)會(huì)降低。
本發(fā)明中使用的上述c)的具有至少2個(gè)乙烯類雙鍵的交聯(lián)性單體可以使用以下述化學(xué)式5表示的尿烷單體、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、山梨糖醇三丙烯酸酯、雙酚A二丙烯酸酯衍生物、三甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇多丙烯酸酯以及它們的甲基丙烯酸酯類等，特別優(yōu)選使用以下述化學(xué)式5表示的尿烷單體。
上述化學(xué)式5的式子中，R6為脂肪族、環(huán)狀脂肪族或者芳香族化合物，y及z各自獨(dú)立地為1～6的整數(shù)，優(yōu)選R6為亞甲基(y＝1～6、z＝1～6)或者R6為亞苯基(y＝1～2、z＝1～6)；R7為-C(CH3)2C6H4C(CH3)＝CH2、-O(R)xOC(O)C(R’)＝CH2、-O(R)xOC(O)C(R’)＝CH2或者-C6H4C(CH3)＝CH2，其中x是1～5的整數(shù)，R是碳原子數(shù)為1～5的烷基，R’是氫或碳原子數(shù)為1～5的烷基。
在感光性樹脂組合物中優(yōu)選含有5重量％～20重量％的上述具有至少2個(gè)乙烯類雙鍵的交聯(lián)性單體。其含量不足5重量％時(shí)，有時(shí)不能實(shí)現(xiàn)隔離物用感光性樹脂組合物的柔軟性；超過20重量％時(shí)，顯像性和粘合性有時(shí)會(huì)降低。
本發(fā)明中使用的上述d)的光聚合引發(fā)劑具有通過可見光線、紫外線、遠(yuǎn)紫外線等的波長(zhǎng)引發(fā)上述交聯(lián)性單體的聚合的作用。
作為上述光聚合引發(fā)劑可以使用三嗪類化合物、苯偶姻類化合物、苯乙酮類化合物、呫噸酮類化合物或者咪唑類化合物等，具體來說可以使用2，4-雙三氯甲基-6-對(duì)甲氧基苯乙烯基-s-三嗪、2-對(duì)甲氧基苯乙烯基-4，6-雙三氯甲基-s-三嗪、2，4-三氯甲基-6-三嗪、2，4-三氯甲基-4-甲基萘基-6-三嗪等三嗪類化合物；二苯甲酮、對(duì)(二乙基氨基)二苯甲酮等苯偶姻類化合物；2，2-二氯-4-苯氧基苯乙酮、2，2-二乙氧基苯乙酮、2，2-二丁氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基丙基苯基酮、對(duì)叔丁基三氯苯乙酮等苯乙酮類化合物；呫噸酮、噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丁基噻噸酮、2-十二烷基噻噸酮、2，4-二甲基噻噸酮、2，4-二乙基噻噸酮等呫噸酮類化合物；或者2，2-二-2-氯苯基-4，5，4，5-四苯基-2-1，2-二咪唑、2，2-二(2，4，6-三氰基苯基)-4，4，5，5-四苯基-1，2-二咪唑等咪唑類化合物等。
在感光性樹脂組合物中優(yōu)選含有0.5重量％～5重量％的上述光聚合引發(fā)劑，更優(yōu)選含有1重量％～2重量％。其含量不足0.5重量％時(shí)，固化度會(huì)降低，由于光敏度低，有時(shí)難以形成正常的隔離物形狀、圖案的直進(jìn)性也不好；若超過5重量％，則保存穩(wěn)定性有時(shí)會(huì)產(chǎn)生問題；由于固化度高，有時(shí)解像度會(huì)降低，形成圖案以外的部分處容易產(chǎn)生殘膜。
本發(fā)明中使用的上述e)的溶劑根據(jù)溶解性、涂布性等進(jìn)行選擇，具體來說可以使用丙二醇單乙醚醋酸酯、乙氧基丙酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇單甲醚醋酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、環(huán)己酮、3-甲氧基丙酸乙酯或者3-乙氧基丙酸甲酯等，特別優(yōu)選使用丙二醇單乙醚醋酸酯、乙氧基丙酸乙酯或者醋酸丁酯。
本發(fā)明的隔離物用組合物中，根據(jù)粘度或者組合物內(nèi)總固體成分含量，所述溶劑的含量有所不同，含有的溶劑當(dāng)然可以是除使用的固體成分外的剩余的余量，特別地，相對(duì)于使用溶劑的總量，優(yōu)選含有40重量％～80重量％的丙二醇單乙醚醋酸酯、15重量％～40重量％的乙氧基丙酸乙酯及1重量％～20重量％的醋酸丁酯；更優(yōu)選以丙二醇單乙醚醋酸酯∶乙氧基丙酸乙酯∶醋酸丁酯＝6∶3∶1的比例混合使用。上述溶劑未處于上述范圍內(nèi)時(shí)，由于不能克服厚度偏差，因而存在隔離物用感光性樹脂組合物的均一性會(huì)降低的問題。
含有這樣成分的本發(fā)明的隔離物用感光性樹脂組合物根據(jù)需要還可以含有f)具有至少2個(gè)雙鍵的交聯(lián)性丙烯酸類單體。上述含有至少2個(gè)雙鍵的交聯(lián)性丙烯酸類單體可以使用1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、山梨糖醇三丙烯酸酯、雙酚A二丙烯酸酯衍生物、三甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇聚丙烯酸酯以及它們的甲基丙烯酸酯類等。
在感光性樹脂組合物中優(yōu)選含有2重量％～10重量％的上述具有至少2個(gè)雙鍵的交聯(lián)性丙烯酸類單體，更優(yōu)選含有5重量％。其含量不足2重量％時(shí)，存在固化度和粘合力不足而不能形成圖案的問題；超過10重量％時(shí)，由于固化度的增加，變形量會(huì)減少，有時(shí)不能形成柔軟的隔離物。
另外，本發(fā)明的隔離物用感光性樹脂組合物根據(jù)需要可以進(jìn)一步含有表面活性劑、增減劑、固化促進(jìn)劑、顏料等添加劑。特別是上述表面活性劑可以使用硅類或者氟類表面活性劑。
在感光性樹脂組合物中優(yōu)選含有最大為2重量％的上述添加劑，其含量超過2重量％時(shí)，會(huì)產(chǎn)生殘膜或者穩(wěn)定性降低，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生離子、雜質(zhì)溶出到液晶中的現(xiàn)象。
另外，本發(fā)明還提供以使用含有上述成分的隔離物用感光性樹脂組合物為特征的隔離物形成方法、用上述方法獲得的隔離物以及使用了上述隔離物的液晶顯示元件，上述隔離物形成方法如下所述。
首先，用旋轉(zhuǎn)涂布法、裂縫式與旋轉(zhuǎn)式(FAS，slit&spin)涂布法、裂縫涂布法等在基板表面涂布本發(fā)明的隔離物用感光性樹脂組合物，通過預(yù)焙烘除去溶劑而形成涂布膜。此時(shí)，上述預(yù)焙烘優(yōu)選在70℃～110℃的溫度下實(shí)施1～5分鐘。
接著，將g、h、I線復(fù)合波長(zhǎng)的光通過事先準(zhǔn)備好的圖案照射到上述形成的涂布膜上，再通過用顯像液顯像而除去不需要的部分，從而形成給定的圖案。
上述顯像液可以使用堿性水溶液，具體來說可以使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉等無機(jī)堿類；乙胺、正丙胺等伯胺類；二乙胺、二正丙胺等仲胺類；三甲胺、甲基二乙胺、二甲基乙胺、三乙胺等叔胺類；二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇胺等醇胺類；或者四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨等季銨鹽的水溶液等。此時(shí)，上述顯像液可以將堿性化合物以0.1重量％～10重量％的濃度進(jìn)行溶解而使用，也可以適量添加甲醇、乙醇等這樣的水溶性有機(jī)溶劑及表面活性劑。
另外，用如上所述的顯像液顯像后，用超純水洗滌30秒～90秒鐘而除去不需要的部分，通過干燥形成圖案，再通過烘箱等加熱裝置在150℃～250℃的溫度對(duì)圖案加熱處理30分鐘～90分鐘，從而可以得到最終圖案。
本發(fā)明的隔離物用感光性樹脂組合物不僅可以減少由于液晶滴加量不足而產(chǎn)生未填充區(qū)域的不良現(xiàn)象、可以防止由壓力在濾色鏡上產(chǎn)生的損傷、且可以克服工藝上產(chǎn)生的厚度偏差，而且由于離子、雜質(zhì)不會(huì)溶出到液晶中，因而不會(huì)降低電壓保持率、在液晶取向時(shí)不會(huì)產(chǎn)生影響。并且，本發(fā)明的隔離物用感光性樹脂組合物其耐摩擦性優(yōu)越，具有充分的電壓保持率及液晶取向性，且顯像性、高感應(yīng)性、熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性、壓縮強(qiáng)度以及隔離物的柔韌性優(yōu)越。
以下為了理解本發(fā)明二列舉出優(yōu)選的實(shí)施例，但是下述實(shí)施例并沒有完全例示本發(fā)明，本發(fā)明的范圍并不限于下述實(shí)施例。
實(shí)施例1將30重量％的堿溶性丙烯酸酯樹脂、5重量％的用上述化學(xué)式4表示的尿烷類樹脂、5重量％的作為具有至少2個(gè)乙烯類雙鍵的交聯(lián)性單體的用上述化學(xué)式5表示的尿烷單體、0.5重量％的作為光聚合引發(fā)劑的Irgacure 907(Ciba化學(xué)特制品公司制造)及0.2重量％的4，4-雙二乙基氨基二苯甲酮、37重量％的作為溶劑的丙二醇甲醚醋酸酯、17重量％的3-乙氧基丙酸乙酯以及5.3重量％的醋酸丁酯均勻混合，制造液態(tài)的隔離物用感光性樹脂組合物。
實(shí)施例2～4及比較例1～3除了在上述實(shí)施例1中使用下述表1中所示的成分及組成比例以外，用與上述實(shí)施例1同樣的方法實(shí)施而制造液態(tài)的隔離物用感光性樹脂組合物。此時(shí)，表1的單位為“重量％”。
表1

下面對(duì)表1進(jìn)行說明。
堿溶性丙烯酸酯樹脂甲基丙烯酸芐酯∶甲基丙烯酸∶甲基丙烯酸甲酯＝60∶20∶20分子量20,000。
化學(xué)式1、化學(xué)式2中R1＝甲基，R2＝亞甲基，a∶b∶c＝20∶20∶60，分子量20,000。
化學(xué)式4中R3＝1，6-亞己基，R4、R5＝甲基，分子量3,000。
化學(xué)式5中R6＝亞甲基，R7＝-C(CH3)2C6H4C(CH3)＝CH2，y＝6，z＝2。
利用上述實(shí)施例1～4及比較例1～3中制造的隔離物用感光性樹脂組合物按下述評(píng)價(jià)顯像特性、隔離物的變形量及還原力、以及隔離物的壓縮破壞特性。
1)顯像特性在玻璃面上旋轉(zhuǎn)涂布上述實(shí)施例1～4及比較例1～3中制造的隔離物用感光性樹脂組合物，使膜的厚度為4μm的厚度，然后在90℃的熱板上干燥2分鐘，得到涂布膜。
隨后，將光掩模放在得到的涂布膜上，然后利用產(chǎn)生200nm～400nm波長(zhǎng)的超高壓汞燈曝光一定時(shí)間，曝光量為以365nm為基準(zhǔn)約為200mJ/cm2，利用KOH顯像液(DCD-260CF，東進(jìn)化學(xué)株式會(huì)社制造)以一定時(shí)間通過噴霧嘴，進(jìn)行顯像。通過上述顯像的微細(xì)圖案的粘合力和圖案形狀來評(píng)價(jià)顯像性，其結(jié)果示于下述表2中。
表2

如上述表2所示，可以知道本發(fā)明的實(shí)施例1～4的感光性樹脂組合物在掩模大小為30μm、20μm、10μm時(shí)圖案形狀及粘合力均良好，與比較例1～3相比非常優(yōu)越。
2)隔離物的變形量及還原力特性將上述1)的顯像特性測(cè)定時(shí)顯像的微細(xì)圖案在220℃的干燥烘箱中硬烤40分鐘，得到測(cè)定試驗(yàn)片。用上述測(cè)定試驗(yàn)片以20μm掩模圖案為基準(zhǔn)對(duì)測(cè)定隔離物進(jìn)行測(cè)定，利用動(dòng)態(tài)超顯微硬度計(jì)(DUH、島津公司)以5gf的力用50μm圓形平面壓子按壓隔離物，測(cè)定隔離物由外力產(chǎn)生的變形點(diǎn)，觀察壓縮時(shí)的變形量和還原力，其結(jié)果示于下述表3中。
表3

如上述表3所示，可以確認(rèn)，與比較例1～3的隔離物相比，通過本發(fā)明制造的利用實(shí)施例1～4的感光性樹脂組合物而形成的隔離物的變形量和還原量顯著提高，高變形量所體現(xiàn)的柔軟性，使得在工藝上產(chǎn)生的隔離物的厚度偏差在按壓下變得均勻，因而會(huì)表現(xiàn)出優(yōu)越的均勻度。而現(xiàn)有的硬隔離物在濾色鏡(CF)板和TFT板的粘合工序中由于工藝上產(chǎn)生的厚度偏差而使液晶盒間隙變得不均一，或者由于不適當(dāng)按壓而破壞濾色鏡(CF)板和TFT板，這一點(diǎn)上本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)有區(qū)別。
并且，上述的柔韌性具有下述優(yōu)點(diǎn)當(dāng)液晶滴加量產(chǎn)生誤差而液晶不足以填滿液晶盒間隙時(shí)，通過進(jìn)一步使其變形可以減少未填充區(qū)域的不良。
由此可以預(yù)測(cè)，通過本發(fā)明形成的隔離物在由于壓縮強(qiáng)度及外力的作用而變形以后向原來的液晶盒間隙的還原力優(yōu)越。
3)隔離物的壓縮破壞特性利用上述2)的隔離物的變形量及還原力特性測(cè)定時(shí)得到的測(cè)定試驗(yàn)片以20μm掩模圖案為基準(zhǔn)對(duì)測(cè)定隔離物進(jìn)行測(cè)定，利用動(dòng)態(tài)超顯微硬度計(jì)(DUH、島津公司)以100gf的力用50μm圓形平面壓子按壓隔離物，測(cè)定隔離物破壞時(shí)產(chǎn)生變形點(diǎn)的位置的力和變形量，觀察壓縮時(shí)的變形量和還原力，其結(jié)果示于下述表4中。
表4

如上述表4所示，可以確認(rèn)，與比較例1～3的隔離物相比，通過本發(fā)明制造的利用實(shí)施例1～4的感光性樹脂組合物而形成的隔離物即使在100gf的壓縮下，其變形量和變形點(diǎn)也顯著優(yōu)越。
4)隔離物的耐摩擦性特性將與上述1)的顯像特性方法同樣進(jìn)行顯像的微細(xì)圖案在220℃的干燥烘箱中硬烤40分鐘，得到測(cè)定試驗(yàn)片。用上述測(cè)定試驗(yàn)片以10μm、20μm、30μm掩模圖案為基準(zhǔn)對(duì)測(cè)定隔離物進(jìn)行測(cè)定，利用自己制作的可以調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度、摩擦深度及載物臺(tái)移動(dòng)速度的摩擦檢測(cè)儀在耐摩擦側(cè)面摩擦后，觀察隔離物的粘合力和表面劃痕的有無。其結(jié)果示于下述表5和表6中。
表5

表6

如上述表5和表6所示，可以知道，與比較例1～3的隔離物相比，通過本發(fā)明制造的利用實(shí)施例1～4的感光性樹脂組合物而形成的隔離物具有優(yōu)越的粘合性和耐摩擦性。
5)隔離物的電壓保持率特性將與上述1)的顯像特性方法同樣進(jìn)行顯像的微細(xì)圖案在220℃的干燥烘箱中硬烤40分鐘而得到隔離物，利用得到的隔離物粘合形成有氧化銦錫(ITO)圖案的上下板并注入液晶，制作測(cè)定液晶單元(盒)，再利用VHRM105(AUTRONIC公司)測(cè)定電壓保持率。其結(jié)果示于下述表7中。
表7

由上述表7可以知道實(shí)施例的隔離物沒有產(chǎn)生由離子溶出或雜質(zhì)引起的電壓保持率降低。
6)隔離物的厚度均一性將與上述1)的顯像特性方法同樣進(jìn)行顯像的微細(xì)圖案在220℃的干燥烘箱中硬烤40分鐘而得到隔離物，利用表面形狀測(cè)定儀(surface profilerP-15、TENCO)測(cè)定所得到的隔離物的厚度，計(jì)算基板內(nèi)厚度的均一度。其結(jié)果示于下述表8中。
表8

由上述表8可以確認(rèn)，如比較例所示，單獨(dú)便用丙二醇甲醚醋酸酯、乙氧基丙酸乙酯、醋酸丁酯時(shí)不能顯示出優(yōu)越的厚度均一度，而如實(shí)施例所示具有一定比例的構(gòu)成時(shí)，所得隔離物可以得到優(yōu)越的厚度均一度。
權(quán)利要求
1.隔離物用感光性樹脂組合物，其含有a)樹脂，其選自由i)堿溶性丙烯酸酯樹脂、ii)感光性樹脂、以及iii)它們的混合物組成的組；b)尿烷樹脂；c)具有至少2個(gè)乙烯類雙鍵的交聯(lián)性單體；d)光聚合引發(fā)劑；以及e)溶劑。
2.如權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，含有a)5重量％～50重量％的選自由i)堿溶性丙烯酸酯樹脂、ii)感光性樹脂及iii)它們的混合物組成的組中的樹脂；b)1重量％～10重量％的尿烷樹脂；c)5重量％～20重量％的具有至少2個(gè)乙烯類雙鍵的交聯(lián)性單體；d)0.5重量％～5重量％的光聚合引發(fā)劑；以及e)剩余量的溶劑。
3.如權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，所述a)中i)的堿溶性丙烯酸酯樹脂是在高分子鏈中具有酸性基團(tuán)的乙烯類單體與不具有酸性基團(tuán)的乙烯類單體的共聚物。
4.如權(quán)利要求3所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，所述具有酸性基團(tuán)的乙烯類單體選自由下述物質(zhì)組成的組中的1種或1種以上丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、乙烯醋酸或者它們的酸酐、氫化酞酸2-丙烯酰氧基乙酯、氫化酞酸2-丙烯酰氧基丙酯、六氫化酞酸2-丙烯酰氧基丙酯。
5.如權(quán)利要求3所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，所述不具有酸性基團(tuán)的乙烯類單體選自由下述物質(zhì)組成的組中的1種或者1種以上丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸烷基酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸芐酯、丙烯酸芐酯、2-羥基丙烯酸酯、丙烯酸三甲氧基丁酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸4-羥基丁酯、苯氧聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、2-丙烯酰氧基乙基酞酸2-羥基丙酯、2-羥基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯及它們的甲基丙烯酸酯類；丙烯酸-3-氟乙酯、丙烯酸-4-氟丙酯這樣的含有鹵化物的丙烯酸酯及它們的甲基丙烯酸酯類；三乙硅氧乙基丙烯酸酯這樣的含有硅氧烷基的丙烯酸酯及它們的甲基丙烯酸酯類；苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯這樣的具有芳香性的烯烴類。
6.如權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，所述a)中i)的堿溶性丙烯酸酯樹脂是將甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸及甲基丙烯酸甲酯通過聚合而得到的重均分子量為15,000～35,000的共聚物。
7.如權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，所述a)中ii)的感光性樹脂是選自由以下述化學(xué)式1、下述化學(xué)式2及下述化學(xué)式3表示的化合物組成的組中的1種或者1種以上的重均分子量為10,000～80,000的化合物[化學(xué)式1] [化學(xué)式2] 在上述化學(xué)式1或者化學(xué)式2中，R1各自獨(dú)立地為氫或者碳原子數(shù)為1～2的烷基，R2為羥基被取代或者未被取代的碳原子數(shù)為2～5的烷基，a+b+c＝1，0.1＜a＜0.4、0＜b＜0.5、0.1＜c＜0.5，[化學(xué)式3] 在上述化學(xué)式3中，R為烷基或者羥烷基，X為氫或者甲基。
8.如權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，所述b)的尿烷樹脂是用下述化學(xué)式4表示的化合物[化學(xué)式4] 在上述化學(xué)式4中，R3為脂肪族、環(huán)狀脂肪族或者芳香族化合物；x為1～20的整數(shù)；R4及R5各自獨(dú)立為氫、烷基或者芳香族化合物。
9.如權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，所述c)的具有至少2個(gè)乙烯類雙鍵的交聯(lián)性單體是用下述化學(xué)式5表示的尿烷單體[化學(xué)式5] 式5中，R6為脂肪族、環(huán)狀脂肪族或者芳香族化合物，y及z各自獨(dú)立地為1～6的整數(shù)，R7為-C(CH3)2C6H4C(CH3)＝CH2、-O(R)xOC(O)C(R’)＝CH2、-O(R)xOC(O)C(R’)＝CH2或者-C6H4C(CH3)＝CH2，其中x是1～5的整數(shù)，R是碳原子數(shù)為1～5的烷基，R’是氫或碳原子數(shù)為1～5的烷基。
10.如權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，所述c)的具有至少2個(gè)乙烯類雙鍵的交聯(lián)性單體選自由下述物質(zhì)組成的組中的1種或1種以上尿烷單體、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、山梨糖醇三丙烯酸酯、雙酚A二丙烯酸酯衍生物、三甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇多丙烯酸酯以及它們的甲基丙烯酸酯類。
11.如權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，所述d)的光聚合引發(fā)劑選自由下述物質(zhì)組成的組中的1種或1種以上2，4-雙三氯甲基-6-對(duì)甲氧基苯乙烯基-s-三嗪、2-對(duì)甲氧基苯乙烯基-4，6-雙三氯甲基-s-三嗪、2，4-三氯甲基-6-三嗪、2，4-三氯甲基-4-甲基萘基-6-三嗪、二苯甲酮、對(duì)(二乙基氨基)二苯甲酮、2，2-二氯-4-苯氧基苯乙酮、2，2-二乙氧基苯乙酮、2，2-二丁氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基丙基苯基酮、對(duì)叔丁基三氯苯乙酮、呫噸酮、噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丁基噻噸酮、2-十二烷基噻噸酮、2，4-二甲基噻噸酮、2，4-二乙基噻噸酮、2，2-二-2-氯苯基-4，5，4，5-四苯基-2-1，2-二咪唑及2，2-二(2，4，6-三氰基苯基)-4，4，5，5-四苯基-1，2-二咪唑。
12.如權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，所述e)的溶劑選自由下述物質(zhì)組成的組中的1種或1種以上丙二醇單乙醚醋酸酯、乙氧基丙酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇單甲醚醋酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、環(huán)己酮、3-甲氧基丙酸乙酯及3-乙氧基丙酸甲酯。
13.如權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，在所述e)的溶劑中，相對(duì)于所使用的溶劑的總量，含有15重量％～40重量％的乙氧基丙酸乙酯、40重量％～80重量％的丙二醇單乙醚醋酸酯及1重量％～20重量％的醋酸丁酯。
14.如權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，所述感光性樹脂組合物還含有2重量％～10重量％的f)具有至少2個(gè)雙鍵的交聯(lián)性丙烯酸類單體，所述f)的具有至少2個(gè)雙鍵的交聯(lián)性丙烯酸類單體選自由下述物質(zhì)組成的組中的1種或者1種以上1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、山梨糖醇三丙烯酸酯、雙酚A二丙烯酸酯衍生物、三甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇多丙烯酸酯以及它們的甲基丙烯酸酯類。
15.如權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物，其特征在于，在感光性樹脂組合物中進(jìn)一步含有最大為2重量％的表面活性劑、增減劑、固化促進(jìn)劑、或顏料。
16.隔離物形成方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物。
17.隔離物，其特征在于，用權(quán)利要求1所述的隔離物用感光性樹脂組合物而形成。
18.液晶顯示元件，其特征在于，使用權(quán)利要求17所述的隔離物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種隔離物用感光性樹脂組合物，所述組合物不僅可以減少由于液晶滴加量不足而產(chǎn)生未填充區(qū)域的不良現(xiàn)象、可以防止由壓力在濾色鏡上產(chǎn)生的損傷、且可以克服工藝上產(chǎn)生的厚度偏差，而且因離子、雜質(zhì)不會(huì)溶出到液晶中因而不會(huì)降低電壓保持率、在液晶取向時(shí)不會(huì)產(chǎn)生影響，與此同時(shí)可以形成耐摩擦性優(yōu)越、具有充分的電壓保持率及液晶取向性、且顯像性、高敏感性、熱穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性及壓縮強(qiáng)度優(yōu)越的隔離物。本發(fā)明的隔離物用感光性樹脂組合物中含有a)選自由i)堿溶性丙烯酸酯樹脂、ii)感光性樹脂及iii)它們的混合物組成的組中的樹脂；b)尿烷樹脂；c)具有至少2個(gè)乙烯類雙鍵的交聯(lián)性單體；d)光聚合引發(fā)劑；以及e)溶劑。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1734351SQ20051009002
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2005年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月9日
發(fā)明者鄭澤晟, 趙顯一, 李仁喆, 樸京夏, 白圣勇, 樸贊碩 申請(qǐng)人:東進(jìn)世美肯株式會(huì)社