CN101045807A - 用于滤色片的遮光性树脂组合物及滤色片 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种用于滤色片的遮光性树脂组合物，其特征为含有溶剂80至90重量％以及固形物，相对于固体成分，含有8至35重量％的丙烯酸系感光性树脂、45至65重量％的黑色颜料、以及HLB值在8以下的硅系表面活性剂或氟系表面活性剂及光聚合引发剂，该树脂组合物的粘度为1.0至10.0mPa·s，且相对于所有溶剂，含有30至50重量％的分子内具有一个乙酰氧基的第一溶剂、0至25重量％的丙二醇二乙酸酯的第二溶剂、30至50重量％的分子内具有3－乙氧基丙酸结构的第三溶剂、以及10至30重量％的具有一个羰基的脂环式化合物的第四溶剂。由此得到优异的省液型涂布时的平坦性、涂布装置的吐出部的干燥防止性、涂布基板的干燥性、固体成分溶解性等。

Description

用于滤色片的遮光性树脂组合物及滤色片
技术领域
本发明涉及用于滤色片的遮光性树脂组合物，及使用这些而形成的滤色片，该用于滤色片的遮光性树脂组合物是以便制作通过省液型的狭缝涂布机(slit coater)等涂布装置能够形成涂膜的、用于液晶显示器等的滤色片。
背景技术
滤色片广泛用于液晶显示器等彩色化的目的上，一般红、绿、蓝三原色的像素(pixel)为以配置成镶嵌样式(mosaic)的方式来使用。为了确保显示画像的对比，在红、绿、蓝三原色的像素间采用形成遮光性的格子(以下称为黑色矩阵，black matrix)的方法。制作此种滤光片的黑色矩阵的方法，虽然已知有颜料分散法，蒸镀法，但其中在感光性树脂组合物中使用分散颜料的遮光性树脂组合物(以下称为遮光性抗蚀油墨或亦可简称为黑色抗蚀油墨)，通过光微影技术(photolithography)制作黑色矩阵的颜料分散法则广为使用。理由是，通过光微影技术即可精度良好地形成细微画像，同时，作为遮光材料使用的颜料，具有优异的耐光性、耐热性及耐溶剂性。
作为颜料分散法的黑色抗蚀油墨，一般是含有颜料、感光性树脂、光聚合引发剂及溶剂，在此，溶剂不仅有作为溶解感光性树脂及光聚合引发剂的溶剂的作用，同时也为作为分散颜料的具有分散剂作用的主要成分。再者，由于溶剂极有助于黑色抗蚀油墨的涂布性(粘弹性、延展性、沾湿性、平滑性、干燥性等)及保存稳定性，所以对此的选定极为重要。
到目前为止，研究并使用各种的溶剂。例如，作为可适用于彩色抗蚀油墨的溶剂，在专利文献1中揭示有醚类、酯类。所记载的具体例为如醚类中的丙二醇单甲醚乙酸酯，以及酯类中的3-乙氧基丙酸乙酯，在这些溶剂的组合下，可确保省液型的涂布装置中的平坦性。然而，在这些溶剂的组合中，同时满足对于固体成分45％以上的黑色颜料的分散性、对于固体成分8％以上的丙烯酸系感光性树脂及多量的光聚合引发剂的溶解性所要求的高遮光性抗蚀油墨中，则有溶解性、颜料分散性、保存稳定性不足的问题。
[专利文献1]日本专利特开2005-49828号公报
另一方面，作为黑色抗蚀油墨的添加剂，则广泛地使用表面活性剂。例如，在专利文献1中揭示硅表面活性剂及氟表面活性剂。由于表面活性剂对黑色抗蚀油墨的涂布性有很大的影响，与溶剂的选定相同，表面活性剂的选定亦非常重要，再者，通过组合各种溶剂及表面活性剂，已研究能够实现最优异的涂布性的方案。
省液型的涂布装置中使抗蚀油墨涂布在玻璃基板时的课题，要求吐出部分的喷头不易于干燥、与涂膜干燥后的表面不粘。为此，抗蚀油墨的干燥速度须在适当的范围内。
发明内容
本发明鉴于所述以往技术的缺点而实施，其目的在于提供一种用于滤色片的遮光性树脂组合物及使用此所形成的滤色片，该用于滤色片的遮光性树脂组合物是在高遮光性抗蚀油墨中，具有优异的省液型的涂布装置的平坦性、省液型涂布装置的吐出部的干燥防止性、涂布基板的干燥性、固体成分溶解性、保存稳定性。
为了解决上述课题而经检讨的结果，本发明人等发现，组合具有特定结构的溶剂及显示特定性状的表面活性剂的滤色片用遮光性树脂组合物是适用于省液型涂布装置中，而完成本发明。
即，本发明的用于滤色片的遮光性树脂组合物，其特征为：含有80至90重量％的溶剂以及树脂组合物，该树脂组合物中含有，相对于除去溶剂后的固体成分，丙烯酸系感光性树脂为8至35重量％、黑色颜料为45至65重量％、HLB值在8以下的硅表面活性剂为0.003至0.02重量％或HLB值在8以下的氟表面活性剂为0.1至1.0重量％、以及光聚合引发剂，该树脂组合物在常温中的粘度为1.0至10.0mPa·s，且相对于所有溶剂，含有30至50重量％的在分子内具有一个乙酰氧基的第一溶剂、0至25重量％的丙二醇二乙酸酯的第二溶剂、30至50重量％的分子内具有3-乙氧基丙酸结构的第三溶剂、以及10至30重量％的具有一个羰基的脂环式化合物的第四溶剂。
在此，如能满足任何一种以上下述的条件时则可得到更良好的用于滤色片的遮光性树脂组合物：第一溶剂为具有丙二醇骨架者，或第一溶剂在常压下的沸点为140至180℃、第三溶剂在常压下的沸点为160至190℃、第四溶剂在常压下的沸点为160至190℃。
此外，本发明是具有上述用于滤色片的遮光性树脂组合物的固化膜的滤色片。
以下，详细说明本发明。
本发明的用于滤色片的遮光性树脂组合物(以下，称为遮光性树脂组合物)含有80至90重量％的溶剂，以及10至20重量％的除去溶剂的固体成分。在此，除去溶剂的固体成分是固化后所残存的成分，为含有如单体或液状表面活性剂的液状物。
本发明的遮光性树脂组合物，在常温(25℃)下的粘度为1.0至10.0mPa·s，优选为2.0至7.0mPa·s，更优选为3.0至6.0mPa·s。粘度在上述范围以外时，由于粘度过高或过低，不仅难以进行有一定膜厚的涂布，而且很容易在涂布面上产生纹线、斑驳、裂缝、弹性等缺陷，而不能得到良好的涂布性。粘度的测定可通过市售的粘度计进行，但适合使用如B型粘度计或E型粘度计等旋转式粘度计。
本发明的用于滤色片的遮光性树脂组合物，虽然溶剂含量为80至90重量％，但为了得到上述范围的粘度，溶剂的含量宜为82至86重量％。
本明的用于滤色片的遮光性树脂组合物，其溶剂虽含有第一溶剂、第三溶剂及、第四溶剂，但优选还含有第二溶剂。
第一溶剂是在分子内具有一个乙酰氧基(CH3COO-)的溶剂。此第一溶剂优选具有-OCH2CH(CH3)O-所示的丙二醇骨架。在此，丙二醇骨架的氧原子虽然可以成为乙酰氧基的酯键的一部分，但亦可通过丙二醇骨架相互间的缩合或与其它醇类的缩合而形成醚键等，或亦可与氢原子结合而以作为末端的羟基存在。第一溶剂在常压下的沸点优选在140℃至180℃的范围。
第一溶剂的例可列举如乙酸烷酯、乙酸芳酯、乙酸芳烷酯、乙二醇单烷基醚乙酸酯、二乙二醇单烷基醚乙酸酯、丙二醇单烷基醚乙酸酯、二丙二醇单烷基醚乙酸酯、烷氧基丁基乙酸酯、烷基烷氧基丁基乙酸酯等1价醇类的乙酸酯，但以具有丙二醇骨架的观点而言，则以丙二醇单烷基醚乙酸酯、二丙二醇单烷基醚乙酸酯等为佳。
第二溶剂是丙二醇二乙酸酯。
第三溶剂是在分子内具有以CH3CH2OCH2CH2-COO-所示的3-乙氧基丙酸结构的溶剂。在此，具有3-乙氧基丙酸结构的溶剂，以CH3CH2OCH2CH2-COO-R所示的化合物为佳。在此，R是以碳数1至5的烷基为宜。第三溶剂在常压下的沸点在160℃至190℃的范围内。
第三溶剂的例可列举如3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸丁酯等，而优选3-乙氧基丙酸乙酯。
第四溶剂是由分子内具有羰基(C＝O)的脂环式化合物所成的溶剂。较佳为含有碳数4至7的脂环式羰基的化合物。第四溶剂在常压下的沸点优选在160℃至190℃的范围内。
第四溶剂的例可列举如：2-庚酮、3-庚酮、环戊酮、环己酮等，优选为环己酮。
作为第一溶剂，选择具有乙酰氧基结构的理由，可列举如：具有适当的沸点及溶解参数的树脂组合物，及通过选择1价、2价的醇类作为原料可得结构的变化，较为廉价而可降低成本。此外，以具有丙二醇骨架的结构为佳的理由可列举如：除了上述的理由外，还有减少对环境的破坏等优点。
作为第二溶剂，选择丙二醇二乙酸酯的理由，可列举出，不仅在树脂组合物中的黑色颜料分散性优异，且在常压下的沸点高达190℃，因此，在省液型的涂布装置中，可以防止抗蚀油墨的吐出部分的喷头容易干燥，而能有效地对基板连续涂布。
作为第三溶剂，选择分子内具有3-乙氧基丙酸结构的溶剂的理由，可列举为不仅在常压下的沸点为170℃，以及可以防止在省液型的涂布装置中抗蚀油墨吐出部分的喷头的干燥，并且，将涂膜的干燥速度调节在适当的范围内即可有效地降低干燥斑驳。
作为第四溶剂，选择具有羰基结构的理由是因对于固体成分的溶解性较高。与遮光性树脂组合物的遮光性高度成比例，由于黑色颜料在树脂组合物的固体成分中所占比率变高，所以在光聚合引发剂的光微影技术中与感光性的下降成比例，格子状图案的形成能力也降低。为了确保格子状图案的形成能力，由于一般在溶剂溶解性低的光聚合引发剂的固体成分中所占比率必需提高，所以在组合物中有必要含有固体成分溶解性高的溶剂。在高遮光性树脂组合物中，虽然期望含有相对固体成分45％以上的黑色颜料的分散性，相对固体成分8％以上的丙烯酸系感光性树脂及相对固体成分5％以上的光聚合引发剂等的多量固体成分，但在使用省液型涂布装置的3-乙氧基丙酸乙酯中，因为这些不能充分被溶解，所以必需含有羰基的溶解性高的溶剂。
上述溶剂的沸点优选在一定的范围内，此范围优选不同于第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂、第四溶剂的沸点。同时，溶剂的沸点范围虽以上述范围为佳，但各溶剂亦可为由多种化合物所成的混合溶剂，沸点范围与涂膜的干燥性有密切的关系，沸点在上述范围以外时，因干燥性过高或过低而得不到良好的涂布性。同时，在第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂、第四溶剂中，以具有不同范围的沸点为佳的理由，是将涂膜的干燥速度调整在适当的范围内，则可以降低干燥的斑驳现象。
满足上述沸点的溶剂的具体例，在第一溶剂可列举如乙酸丁酯(126℃)、乙二醇单甲基醚乙酸酯(145℃)、乙二醇单乙基醚乙酸酯(156℃)、丙二醇单甲基醚乙酸酯(146℃)、丙二醇单乙基醚乙酸酯(158℃)、3-甲氧基丁基乙酸酯(171℃)、环己醇乙酸酯(173℃)等，在第二溶剂可列举如乙二醇二乙酸酯(186℃)、丙二醇二乙酸酯(190℃)、1，3-丁二醇酯二乙酸(232℃)等，但并不局限于这些。
所有溶剂中的各溶剂的含有量，第一溶剂为30至50重量％、第二溶剂为0至25重量％、第三溶剂为30至50重量％、第四溶剂为10至30重量％、但是亦可不含第二溶剂。较佳是第一溶剂为30至40重量％、第二溶剂为5至20重量％、第三溶剂为35至45重量％及第四溶剂为10至30重量％。第一溶剂至第四溶剂在所有溶剂中的各溶剂含有量和为70至100重量％，较佳为80至100重量％。在含量不足100重量％时，在不阻碍本发明的效果范围内，可以使用其它的溶剂。
其它溶剂的例可列举如酯类溶剂、醚类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂、脂肪族类溶剂、芳香族类溶剂、含氮类溶剂、含硫类溶剂等，其中，以酯类溶剂、醚类溶剂、醇类溶剂较佳。这些可以单独使用，亦可并用2种以上。此外，其它的溶剂在常压下的沸点以在120至240℃为佳，溶解参数的值以8.0至11.0(cal/cm2)0.5为佳。其它的溶剂是为了可使用在为进行对遮光性树脂组合物的涂布性或保存稳定性的微调整。
在本发明的遮光性树脂组合物中，使用组合多种溶剂的理由，是容易适度地调节树脂组合物的涂布性及保存稳定性，比只使用单一种类的溶剂时更容易得到良好的结果。再者，通过选择具有一个乙酰氧基结构的第一溶剂，及具有两个乙酰氧基结构作为第二溶剂，而使得用于滤色片的树脂组合物的涂布性及保存稳定性变得极为良好。
本发明的用于滤色片的遮光性树脂组合物是除了溶剂外尚含有固体成分。在固体成分中有作为着色剂的黑色颜料、感光性树脂、表面活性剂及光聚合引发剂等。
表面活性剂含有HLB值在8以下的硅表面活性剂为0.003至0.02重量％，或HLB值在8以下的氟表面活性剂为0.1至1.0重量％。在此，表征亲水亲油平衡的HLB值在6以下的表面活性剂，因为亲油性高所以主要是作为消泡剂或w/o型乳液乳化剂使用，但在本发明中是作为遮光性树脂组合物的涂布性提高剂来使用，尤其在上述第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂、与第四溶剂的组合中，可以得到良好的结果。作为表面活性剂的结构虽有硅系、氟系，但若HLB值在8以下则并无特别限制，而可使用现有的表面活性剂。同时，表面活性剂的含量，以效果与成本之间的平衡来看，在使用硅表面活性剂时，以0.003至0.01重量％为佳，而在使用氟表面活性剂时，则以0.1至0.5重量％为佳。
硅表面活性剂的具体例可列举如二甲基硅与聚环氧烷的共聚物的SH3749、SH3772M、SH 3773M、SH3775M、SS-2803、SS-2805(均为商品名，东丽道康宁公司制)、二甲基硅氧烷与聚环氧烷的共聚物的FZ-2122、FZ-2123(均为商品名，东丽道康宁公司制)等。但HLB值如为8以下，就不受此限。
氟系表面活性剂的具体例可列举如具有全氟烷基的美卡福克(音译商品名)F-470、福理娜德(音译商品名)FC-430(大日本油墨化学工业社制)等。但是，HLB值如在8以下，就不受此限。
黑色颜料是由单独或多种颜料、染料所成的着色剂。在本发明中，着色剂至少一部分是以颜料作为整体黑色或显示遮光性者的黑色颜料。黑色颜料虽然可以使用现有的颜料、染料等，但特别以使用有机颜料为佳，以碳黑更佳。这些根据所需达到的遮光性选择即可，可以选择其中一种或混合两种以上使用。黑色颜料的配合量只要配合作为各原色的目的的彩度而决定即可，但在遮光性树脂物的固体成分中有45至60重量％。
丙烯酸系感光性树脂，是选自丙烯酸系的光聚合性树脂、光聚合性单体、或光聚合性低聚物中至少一种，但只要是在经固化状态下成为树脂(樹脂)即可，亦可为在未固化状态中仅含有如单体或低聚物的非树脂化的成分即可。丙烯酸系感光性树脂，可适用具有一个以上(甲基)丙烯酸酯基的现有光聚合性树脂、光聚合性单体、及光聚合性低聚物中的任意一种，例如，可以列举如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯类、或双酚A型环氧二(甲基)丙烯酸酯、双酚F型环氧二(甲基)丙烯酸酯、双酚茀型环氧二(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸环氧酯类等。此外，乙烯基树脂((甲基)丙烯酸(共)聚合物、马来酸(共)聚合物等)、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚胺酯树脂、聚醚树脂等在主链或侧链中导入(甲基)丙烯酰基的树脂类等。这些可以单独使用，亦可并用两种以上来使用。同时，这些的感光性树脂，在以提高碱显影性的目的下，结构中以具有羧基或酚性羟基等碱溶解性官能基为佳。在这些丙烯酸系的感光性树脂中，可列举如以在双酚茀型二环氧基中与(甲基)丙烯酸反应而得的双酚茀型环氧二(甲基)丙烯酸酯或此的酸加成物为较佳者。这些丙烯酸系的感光性树脂的配合量，在用于滤色片的遮光性树脂组合物的固体成分中为8至35重量％，以10至35重量％较佳。
此外，光聚合引发剂，可以使用现有的光聚合引发剂中的任一种，例如，可以列举如乙酰苯类、苯酰苯类、苯偶因醚类、α-胺基烷基苯酮类、肟酯类、三氮杂苯(triazine)类、有机过氧化物类、噻吨酮类、磷化合物类、联二咪唑类等。这些是因应这些用于滤色片的树脂组合物的曝光感度等只要适当选择即可，可以单独使用，亦可合并两种以上来使用。这些光聚合引发剂的配合量并无特别限定，但在用于滤色片的遮光性树脂组合物的固体成分中以3至15重量％为宜，而以5至12重量％更佳。
在本发明的用于滤色片的遮光性树脂组合物中，在以便稳定地分散颜料等着色材，可以添加分散剂。在此，分散剂只要为分散剂、分散促进剂等市售品或与其同等品即可而无特别限定，例如可列举如阳离子性高分子类分散剂、阴离子性高分子类分散剂、非离子性高分子类分散剂等，特别以日本特开平9-169821号公报所揭示的阳离子性高分子类分散剂等较佳。这些分散剂的配合量并无特别限定，但在树脂组合物的固体成分中以3至23重量％为宜，以4至20重量％更佳。此外，分散剂的配合量，以分散稳定性观点而言，相对于着色材以10至100重量％为宜，以12至40重量％更佳。同时，如树脂类的高粘度物质虽亦具有一般使安定分散的作用，但无分散促进能者不能作为分散剂。然而在以使安定分散的目的下使用并无限定。
本发明的用于滤色片的遮光性树脂组合物中，在提高耐旋光性、耐热性、耐溶剂性、分散稳定性、显影性等的目的下，可以加入非感光性的树脂(粘接剂树脂)。非感光性的树脂可以列举如乙烯基树脂((甲基)丙烯酸(共)聚合物、马来酸(共)聚合物等)、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚胺酯树脂、聚醚树脂、环氧树脂等，但结构中以具有羧基或酚性羟基等碱溶解性官能基、具有碱显影性者、或具有缩水甘油基或异氰酸酯基等的反应性官能基、具有热固化性者为佳。这些可以单独使用，亦可合并两种以上来使用。这些非感光性的树脂配合量并无特别限制，但在遮光性树脂组合物的固体成分中以0至20重量％者为宜，而以1至10重量％者更佳。
本发明的用于滤色片的遮光性树脂组合物中，因应需求可以加入硅烷偶合剂、粘度调整剂、湿润剂、消泡剂、抗氧化剂等的添加剂。这些添加剂的配合量并无特别限定，但在树脂组合物的固体成分中以0至5重量％为宜，而以0至2重量％更佳。
本发明的用于滤色片的遮光性树脂组合物的制造方法并无特别限定，但以预先调制在溶剂中分散颜料等着色材(较佳是使用分散剂)的黑色颜料分散体，在其中配入感光性树脂、光聚合引发剂及因应必要而加入的其它成分，以制作成遮光性树脂组合物的方法较为有利。此外，在溶剂中溶解感光性树脂等的感光性树脂组合物中将着色材分散而制作用于滤色片的遮光性树脂组合物的方法，但以树脂组合物的稳定性观点而言，以前者的方法为佳。
作为制作黑色颜料分散体的方法可以利用现有的方法，例如可以通过如捏合机(Kneader)、磨碎机(Attritor)、辊磨机(Roller mill)、球磨机(beads mill)、油墨涂料振荡器(paint shaker)、均质机(disperser)等的分散处理等。分散液的制作方法亦非特别限定。
本发明的用于滤色片的遮光性树脂组合物，可在基板上进行涂布，经光照射、加热等使之固化而得固化物。涂布遮光性树脂组合物的方法可以利用现有的方法，例如，可利用如经由旋转涂布机、棒涂布机、狭缝涂布机等涂布，但省液型的涂布装置，例如以通过狭缝涂布机来涂布较佳。此外，涂布后以使用加热板或减压干燥机等来进行干燥较佳。但是，涂布及干燥的方法并不限定上述者。
通过光照射而固化的方法亦可利用现有的方法，例如，以氙灯、卤素灯、钨灯、超高压水银灯、高压水银灯、中压水银灯、低压水银灯等作为光源来进行光照射等。进行相关的光照射之际，使用光罩等进行影像曝光，以显影液处理即可在基板上形成影像。作为显影液只要将未曝光部分溶解，而不使曝光部分溶解的显影液即可而无特别限制，而以含有各种添加剂的碱水溶液为宜。在此，显影液的碱成分，例如有碱金属的碳酸盐、碱金属的氢氧化物、四级铵的氢氧化物等，添加剂例如有机溶剂、表面活性剂、消泡剂、防霉剂等。有关显影的方法亦可利用现有的方法，例如浸渍显影、喷雾显影、毛刷式显影、超声波显影等。光照射及显影的方法也无特别限定。
再者，为了提高固化膜的强度，在光照射后宜进行加热固化。加热固化的方法亦可利用现有的方法，例如，可列举如通过加热板、热风烤箱等来加热焙烧等，但不局限于这些。
有关遮光性树脂组合物的固化条件并无特别限定，然为了防止所形成的固化膜的变色或褪色，有关以光照射宜为1000mJ/cm2以下，加热方面宜设定在270℃以下1小时以内。
同时，作为制造使用遮光性树脂组合物的固化膜的滤色片的方法，可利用以遮光性树脂组合物在基板上形成黑色矩阵，其次形成各色的像素，再于其上形成保护膜等现有的方法。
本发明中用于滤色片的遮光性树脂组合物，由于使用具有特定结构的溶剂及显示有特定性状的表面活性剂的组合，其具有下述的优异特点：因应省液型涂布装置的平坦性、省液型涂布装置的吐出部分的干燥防止性、涂布基板的干燥性、固体成分的溶解性、保存稳定性，所以极为有用。此外，使用此遮光性树脂组合物所形成的滤色片，由于表面粗糙度变小而使膜厚的均匀性优异，所以在高质量的彩色液晶显示器等的制造观点上极为有用。
具体实施方式
以下，通过实施例更具体地说明本发明。同时，在以下中的“份”均表示重量份。
实施例1
在39.3份的黑色颜料分散体(以黑色颜料20.2重量％、阳离子类高分子分散剂2.5重量％、具有双酚茀型环氧二丙烯酸酯结构的碱显影型感光性树脂7.5重量％、丙二醇单甲基醚乙酸酯69.8重量％所构成)中，调配具有双酚茀型环氧二丙烯酸酯结构的碱显影型感光性树脂的56.5重量％、丙二醇单甲基醚乙酸酯溶液(新日铁化学社制商品名：V-259ME、溶剂份是含在第一溶剂)2.8份，季戊四醇四丙烯酸酯1.7份、肟酯类光聚合引发剂0.6份、三氮杂苯类光聚合引发剂0.3份、乙酰苯类光聚合引发剂0.1份、丙二醇单甲基醚乙酸酯(第一溶剂：PGMEA)4.9份、丙二醇二乙酸酯(第二溶剂：PGDA)16.8份、3-乙氧基丙酸乙酯(第三溶剂：EP)16.8份、环乙酮(第四溶剂：ANON)16.8份、HLB值为6的硅系表面活性剂SH3775M 0.005份、具有异氰酸酯基的硅烷偶合剂0.2份，充分搅拌调制遮光性树脂组合物(黑色抗蚀油墨)。所得黑色抗蚀油墨具有16重量％的固体成分，其粘度为3.3mPa·s。此黑色抗蚀油墨的固体成分溶解性优异，即使在常温下放置一周，粘度几乎没有变化，保存稳定性良好。此外，黑色抗蚀油墨的溶剂组成，是第一溶剂40重量％、第二溶剂20重量％、第三溶剂20重量％、第四溶剂20重量％。
将上述黑色抗蚀油墨以狭缝涂布机涂布到5英寸四方形，厚度0.7mm的玻璃基板上，作成试验片。此时，调节送液压力、玻璃基板与涂布喷头的间隔、涂布速度，控制涂布膜厚使所制得的滤色片的厚度成为1.2μm。将此试验片在70℃的加热板上干燥2分钟，使用钠灯观察涂布面时，判定看不出有纹线、斑驳、裂缝、弹性、起雾、异物等的缺陷，为呈现良好的涂布状态。
其次，在试验片上覆盖光罩进行80mJ/cm2的紫外线曝光，使曝光部光固化后，将试验片以碱显影液处理使曝光部显影。最后将试验片在230℃的热风烤箱中焙烧20分钟，制作模型滤色片。此外，试验片内五个部分(中央部及四个角落)的膜厚测定值，最小值为1.16μm，最大值为1.24μm，为膜厚均匀性优良者。又评估70℃的干燥后的干燥性(基板表面的粘接：发粘(tack))时，不粘为良好状态。同时，将本涂布装置的吐出部分的喷头在23℃至25℃的室温下放置5分钟后，同样地进行涂布时，可得到与放置前相同的良好涂布面。
实施例2至15
实施例1的黑色颜料分散体、第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂、第四溶剂的量及表面活性剂的种类及量变更如表1所示，制作黑色抗蚀油墨及模型滤色片。任一个黑色抗蚀油墨的省液型涂布装置时的平坦性、省液型涂布装置的吐出部的干燥防止性、涂布基板的干燥性、固体成分溶解性、保存稳定性皆良好，可得高质量的模型滤色片。
比较例1至8
将实施例1的黑色颜料分散体、第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂、第四溶剂及表面活性剂的种类及量变更如表1所示，制作黑色抗蚀油墨及模型滤色片。与实施例比较，任一个的黑色抗蚀油墨的省液型涂布装置时的平坦性、省液型涂布装置的吐出部的干燥防止性、涂布基板的干燥性、固体成分溶解性、保存稳定性皆变差，为模型滤色片的性能不充分者。
模型滤色片的评估结果整理如表2所示。
                            表1
   对固体成分重量比率                   溶剂比率              表面活性剂
  V-259ME   碳黑     PGMEA     PGDA   EP     ANON  种类     HLB值   配合份
  实施例1   28％   50％     35     25   20     20  SH3775M     5   0.003
  实施例2   28％   50％     35     25   20     20  SH3775M     5   0.005
  实施例3   28％   50％     35     25   20     20  SH3775M     5   0.02
  实施例4   28％   50％     35     25   20     20  SH3772M     6   0.005
  实施例5   28％   50％     35     25   20     20  SH3773M     8   0.005
  实施例6   28％   50％     35     25   20     20  F-470     1   0.1
  实施例7   28％   50％     40     0   40     20  SH3775M     5   0.003
  实施例8   28％   50％     40     0   40     20  SH3775M     5   0.005
  实施例9   28％   50％     40     0   40     20  SH3775M     5   0.02
  实施例10   28％   50％     40     0   40     20  F-470     1   0.1
  实施例11   28％   50％     40     0   50     10  SH3775M     5   0.003
  实施例12   28％   50％     40     0   50     10  SH3775M     5   0.005
  实施例13   28％   50％     40     0   50     10  SH3775M     5   0.02
  实施例14   31％   45％     40     20   20     20  SH3775M     5   0.005
  实施例15   28％   50％     30     10   30     30  SH3775M     5   0.005
  比较例1   28％   50％     40     5   35     20  F-470     1   0.1
  比较例3   28％   50％     40     20   20     20  SH3771M     13   0.005
  比较例2   28％   50％     40     0   40     20  SH3775M     5   0.005
  比较例4   28％   50％     40     5   50     5  SH3775M     5   0.005
  比较例5   28％   50％     40     5   20     35  SH3775M     5   0.005
  比较例6   28％   50％     30     30   30     10  SH3775M     5   0.005
  比较例7   28％   50％     30     5   55     10  SH3775M     5   0.005
  比较例8   28％   50％     55     5   20     20  SH3775M     5   0.005
                                           表2
                                   评估项目
平坦性 吐出部干燥防止 基板干燥性 固体成分溶解性 保存稳定性
  实施例1 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例2 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例3 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例4 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例5 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例6 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例7 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例8 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例9 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例10 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例11 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例12 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例13 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例14 ○ ○ ○ ○ ○
  实施例15 ○ ○ ○ ○ ○
  比较例1 × ○ ○ ○ ○
  比较例3 × ○ ○ ○ ○
  比较例2 ○ ○ ○ ○ ×
  比较例4 ○ ○ ○ × ○
  比较例5 ○ ○ ○ ○ ×
  比较例6 ○ ○ × ○ ○
  比较例7 × ○ × ○ ○
  比较例8 × ○ × ○ ○

Claims (4)

1.一种用于滤色片的遮光性树脂组合物，其特征为：含有溶剂80至90重量％，以及除去溶剂的固体成分的树脂组合物，其中，相对于该固体成分，丙烯酸系感光性树脂为8至35重量％、黑色颜料为45至65重量％、HLB值在8以下的硅系表面活性剂为0.003至0.02重量％，或HLB值在8以下的氟系表面活性剂为0.1至1.0重量％、以及光聚合引发剂，该树脂组合物在常温下的粘度为1.0至10.0mPa·s，且相对于所有溶剂，含有30至50重量％的分子内具有一个乙酰氧基的第一溶剂、0至25重量％的丙二醇二乙酸酯的第二溶剂、30至50重量％的分子内具有3-乙氧基丙酸结构的第三溶剂、以及10至30重量％的具有一个羰基的脂环式化合物的第四溶剂。
2.根据权利要求1所述的用于滤色片的遮光性树脂组合物，其中，第一溶剂为具有丙二醇骨架的化合物。
3.根据权利要求1或2所述的用于滤色片的遮光性树脂组合物，其中，第一溶剂在常压下的沸点为140℃至180℃，第三溶剂在常压下的沸点为160℃至190℃，第四溶剂在常压下的沸点为160℃至190℃。
4.一种滤色片，其特征为具有权利要求1至3中任一项所述的用于滤色片的遮光性树脂组合物的固化膜。
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