CN109031888A - 着色感光树脂组合物和由其制备的光屏蔽隔离物 - Google Patents

着色感光树脂组合物和由其制备的光屏蔽隔离物 Download PDF

Info

Publication number
CN109031888A
CN109031888A CN201810595056.4A CN201810595056A CN109031888A CN 109031888 A CN109031888 A CN 109031888A CN 201810595056 A CN201810595056 A CN 201810595056A CN 109031888 A CN109031888 A CN 109031888A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resin composition
photosensitive resin
colored photosensitive
meth
colorant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201810595056.4A
Other languages
English (en)
Inventor
朴京在
全炯铎
金智雄
罗钟昊
金亨九
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ROHM and HAAS ELECT MATERIALS
Original Assignee
ROHM and HAAS ELECT MATERIALS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ROHM and HAAS ELECT MATERIALS filed Critical ROHM and HAAS ELECT MATERIALS
Publication of CN109031888A publication Critical patent/CN109031888A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G03F7/031—Organic compounds not covered by group G03F7/029
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/032—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
    • G03F7/033—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders the binders being polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. vinyl polymers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/105—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13398—Spacer materials; Spacer properties
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/842—Containers
    • H10K50/8426—Peripheral sealing arrangements, e.g. adhesives, sealants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/126—Shielding, e.g. light-blocking means over the TFTs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

本发明涉及一种着色感光树脂组合物和由其制成的光屏蔽隔离物。所述着色感光树脂组合物包含呈特定摩尔比的环氧基和双键以及相比常规肟酯类光聚合引发剂较少量的肟酯芴类光聚合引发剂，以使得其具有优异的光固化特征。由此，即使在光量较少的情况下，如分辨率和阶差的高灵敏度特征也可得以改进。具体来说，由于膜表面的所述固化特征得到改进，因此可减少排气的产生，所述排气为干燥所述膜时可能产生的污染源。另外，所述着色感光树脂组合物能够形成使其表面上的不均匀褶皱的产生降到最低的固化膜。因此，所述着色感光树脂组合物可以有利地用作用于形成如黑色柱状隔离物的光屏蔽隔离物的材料，以用于各种电子零件中，包括液晶显示器(LCD)面板和有机发光二极管(OLED)显示面板。

Description

着色感光树脂组合物和由其制备的光屏蔽隔离物
技术领域
本发明涉及一种着色感光树脂组合物，其能够降低在制造过程中作为污染源的排气的产生；其具有以下的优异性质：灵敏度、弹性恢复率、分辨率、防渗出性、阶差形成等；并且能够形成固化膜，所述固化膜使其表面上的不均匀褶皱的产生降至最低，并且涉及用于液晶显示器、有机EL显示器等的由其制造的光屏蔽隔离物。
背景技术
近来，为了在液晶显示器(LCD)的液晶单元中的上透明衬底与下透明衬底之间保持恒定距离，采用由感光树脂组合物制备的隔离物。在LCD中(所述LCD是由向注入到两个透明衬底之间的恒定间隙中的液晶材料施加的电压所驱动的电光器件)，使两个衬底之间的间隙保持恒定是非常关键的。如果存在一个其中透明衬底之间的间隙不为恒定的区域，那么施加到其上的电压以及穿透这个区域的光的透射率可能变化，导致空间上亮度不均匀的缺陷。根据最近对大型LCD面板的需求，在LCD中在两个透明衬底之间保持恒定间隙更为关键。
这类隔离物可以通过以下来制备：将感光树脂组合物涂布到衬底上，并将其上放置有掩模的经涂布衬底暴露于紫外线等，然后使其显影。近来，已做出努力将光屏蔽材料用于隔离物；相应地，已经积极研发各种着色感光树脂组合物。
近年来，其中使用着色感光树脂组合物将柱状隔离物与黑色矩阵整合为单个模块的黑色柱状隔离物(BCS)旨在简化工艺步骤。用于制造这类黑色柱状隔离物的着色感光树脂组合物不仅要求易于形成阶差，而且要求同时满足弹性恢复率以耐受上板的压力。
此外，当在显示面板中由着色感光树脂组合物形成边框时，如果固化膜在其表面上具有不均匀褶皱，那么可能造成以下严重缺点：由于在其组装期间上板与下板之间的间隙存在缺陷，因此注入的液晶的量可能不均匀，或者可能由于电信号传输不良而在显示屏上产生斑点。
为了解决这一问题，韩国专利第1291480号公开了一种感光树脂组合物，包含丙烯酸树脂(或粘合剂)以抑制褶皱的产生。然而，在所述专利的情况下，由于如此使用的丙烯酸树脂包含60-85摩尔％的大量的(甲基)丙烯酸单元，因此存在以下缺点：由于丙烯酸树脂的这类高酸值而难以在制造光屏蔽隔离物时形成图案的阶差。
同时，由于用于光屏蔽隔离物的着色感光树脂组合物必须包含着色颜料以实现光屏蔽性质，所以光固化度相对于透明隔离物的程度相对不足。如果膜表面的光固化程度不足，则在曝光后固化膜最终干燥的后烘烤处理以及显影过程期间，着色感光树脂组合物中含有的杂质可容易地通过膜表面释放，从而产生大量称为排气的污染源。排气可能造成如后处理中设备污染等问题。
现有技术文件
专利文件
(专利文献1)韩国专利第1291480号
发明内容
技术问题
因此，本发明的目的在于提供一种着色感光树脂组合物，其抑制固化膜表面上的不均匀褶皱的产生；具有优异的以下性质：灵敏度、弹性恢复率、分辨率、防渗出性、阶差形成等；并且降低了在制造过程中作为污染源的排气的产生以及由此产生的光屏蔽隔离物。
问题的解决方案
为实现以上目标，本发明提供一种着色感光树脂组合物，包含(A)包含环氧基的共聚物；(B)包含双键的可光聚合化合物；(C)光聚合引发剂；以及(D)着色剂，
其中所述可光聚合化合物(B)中的双键与所述共聚物(A)中的环氧基的摩尔比满足以下关系：
4≤双键摩尔数/环氧基摩尔数≤35；并且
所述光聚合引发剂(C)包含下式1的肟酯芴类引发剂：
[式1]
在以上式1中，R1各自独立地为氢、卤素、C1-20烷基、C3-20环烷基、C6-30芳基、C7-30芳烷基、C1-20烷氧基、C1-20羟烷基或C1-20羟烷氧基烷基，
R2和R3各自独立地为氢、卤素、C1-20烷基、C3-20环烷基、C6-30芳基、C7-30芳烷基、C1-20烷氧基、C1-20羟烷基、C1-20羟烷氧基烷基或C4-20杂环，
X为单键或羰基，
A为氢、C1-20烷基、C6-30芳基、C1-20烷氧基、C7-30芳烷基、C1-20羟烷基、C1-20羟烷氧基烷基、C3-20环烷基、氨基、羟基、硝基、氰基或
R4为R5、OR5、SR5、COR5、CONR5R5、NR5COR5、OCOR5、COOR5、SCOR5、OCSR5、COSR5、CSOR5、CN、卤素或羟基，
R5各自独立地为C1-20烷基、C6-30芳基、C7-30芳烷基或C4-20杂环，
n为0到4的整数。
为了实现另一目标，本发明提供一种由所述着色感光树脂组合物制成的光屏蔽隔离物。
发明的有利影响
本发明的着色感光树脂组合物包含呈特定摩尔比的环氧基和双键，以及相比常规肟酯类光聚合引发剂较少量的肟酯芴类光聚合引发剂，以使得其具有优异的光固化特征。由此，即使在光量较少的情况下，如分辨率和阶差形成的高灵敏度特征也可得以改进。具体来说，由于膜表面的固化特征得到改进，因此可减少排气的产生，所述排气为干燥膜时可能产生的污染源。另外，着色感光树脂组合物能够形成使其表面上的不均匀褶皱的产生降到最低的固化膜。因此，着色感光树脂组合物可以有利地用作用于形成如黑色柱状隔离物的光屏蔽隔离物的材料，以用于各种电子零件中，包括液晶显示器(LCD)面板和有机发光二极管(OLED)显示面板。
附图说明
图1是光屏蔽隔离物(或黑色柱状隔离物)的横截面的实施例的示意图。
图2是由实例和比较实例的组合物形成的固化膜的表面的照片，以评估其表面特征。
图3是由实例和比较实例的组合物形成的光屏蔽隔离物沿厚度方向的照片，以评估其中的阶差形成。
具体实施方式
本发明的着色感光树脂组合物包含(A)包含环氧基的共聚物、(B)包含双键的可光聚合化合物、(C)光聚合引发剂和(D)着色剂，并且还可以包含(E)衍生自环氧树脂并具有双键的化合物、(F)环氧化合物、(G)表面活性剂和/或(H)溶剂(视需要)。
在本公开中，“(甲基)丙烯酸”意指“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”且“(甲基)丙烯酸酯”意指“丙烯酸酯”和/或“甲基丙烯酸酯”。
在下文中，将详细解释着色感光树脂组合物的各组分。
(A)包含环氧基的共聚物
在本发明中采用的共聚物包含(a-1)结构单元，其衍生自烯属不饱和羧酸、烯属不饱和羧酸酐或其组合；(a-2)结构单元，其衍生自含有芳环的烯属不饱和化合物；以及(a-3)结构单元，其衍生自含有环氧基的烯属不饱和化合物，并且还可包含(a-4)结构单元，其衍生自不同于结构单元(a-1)、(a-2)和(a-3)的烯属不饱和化合物。
所述共聚物是用于实现显影性的碱溶性树脂，并且还起到涂布时形成膜的基底和用于形成最终图案的结构的作用。
(a-1)衍生自烯属不饱和羧酸、烯属不饱和羧酸酐或其组合的结构单元
结构单元(a-1)衍生自烯属不饱和羧酸、烯属不饱和羧酸酐或其组合。烯属不饱和羧酸和烯属不饱和羧酸酐是可聚合不饱和单体，其分子中含有至少一个羧基。其特定实例可包括不饱和单羧酸，如(甲基)丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸和肉桂酸；不饱和二羧酸和其酸酐，如马来酸、马来酸酐、反丁烯二酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐和中康酸；三价或更高价的不饱和聚羧酸和其酸酐；以及二价或更高价的聚羧酸的单[(甲基)丙烯酰氧基烷基]酯，如单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]丁二酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]邻苯二甲酸酯等。
衍生自上述示例性化合物的结构单元可以单独包含于共聚物中，或者可以作为两种或更多种的组合包含于共聚物中。
以构成共聚物的结构单元的总摩尔数计，结构单元(a-1)的量可以是5到65摩尔％，优选10到50摩尔％。在上述量范围内，显影性可为有利的。
(a-2)衍生自含有芳环的烯属不饱和化合物的结构单元
结构单元(a-2)衍生自含有芳环的烯属不饱和化合物。含有芳环的烯属不饱和化合物的特定实例可以包括：(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚丙二醇酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯；苯乙烯；含有烷基取代基的苯乙烯，如甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、三乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、庚基苯乙烯以及辛基苯乙烯；含有卤素的苯乙烯，如氟苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯以及碘苯乙烯；含有烷氧基取代基的苯乙烯，如甲氧基苯乙烯、乙氧基苯乙烯以及丙氧基苯乙烯；4-羟基苯乙烯、对羟基-α-甲基苯乙烯、乙酰基苯乙烯；以及乙烯基甲苯、二乙烯基苯、乙烯基苯酚、邻乙烯基苯甲基甲基醚、间乙烯基苯甲基甲基醚、对乙烯基苯甲基甲基醚、邻乙烯基苯甲基缩水甘油醚、间乙烯基苯甲基缩水甘油醚、对乙烯基苯甲基缩水甘油醚等。
衍生自上述示例性化合物的结构单元可以单独包含于共聚物中，或者可以作为两种或更多种的组合包含于共聚物中。考虑到可聚合性，在上述化合物中优选衍生自苯乙烯类化合物的结构单元。
以构成共聚物的结构单元的总摩尔数计，结构单元(a-2)的量可以是2到70摩尔％，优选3到60摩尔％。在上述量范围内，共聚性和耐显影性可能更为有利。
(a-3)衍生自含有环氧基的烯属不饱和化合物的结构单元
结构单元(a-3)衍生自含有环氧基的烯属不饱和化合物。含有环氧基的烯属不饱和化合物的特定实例可以包括：(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基丁酯、(甲基)丙烯酸4,5-环氧基戊酯、(甲基)丙烯酸5,6-环氧基己酯、(甲基)丙烯酸6,7-环氧基庚酯、(甲基)丙烯酸2,3-环氧基环戊酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基环己酯、α-乙基丙烯酸缩水甘油酯、α-正丙基丙烯酸缩水甘油酯、α-正丁基丙烯酸缩水甘油酯、N-(4-(2,3-环氧丙氧基)-3,5-二甲苯甲基)丙烯酰胺、N-(4-(2,3-环氧丙氧基)-3,5-二甲基苯基丙基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯缩水甘油醚、丙烯酸4-羟丁酯缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、2-甲基烯丙基缩水甘油醚等。
衍生自上述示例性化合物的结构单元可以单独包含于共聚物中，或者可以作为两种或更多种的组合包含于共聚物中。考虑到通过优异的热固化程度来提高弹性恢复率和灵敏度，衍生自上述中(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和/或(甲基)丙烯酸4-羟丁酯缩水甘油醚的结构单元为更优选的。
以构成共聚物的结构单元的总摩尔数计，结构单元(a-3)的量可以是1到40摩尔％，或5到20摩尔％。在上述量范围内，过程中的残留物和预烘烤时的裕度可为更有利的。
(a-4)衍生自不同于结构单元(a-1)、(a-2)和(a-3)的烯属不饱和化合物的结构单 元
除结构单元(a-1)、(a-2)和(a-3)外，用于本发明的共聚物可以包含进一步衍生自不同于结构单元(a-1)、(a-2)和(a-3)的烯属不饱和化合物的结构单元。
衍生自不同于结构单元(a-1)、(a-2)和(a-3)的烯属不饱和化合物的结构单元的特定实例可以包括不饱和羧酸酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃甲酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-氯丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、α-羟基甲基丙烯酸甲酯、α-羟基甲基丙烯酸乙酯、α-羟基甲基丙烯酸丙酯、α-羟基甲基丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三丙二醇酯、聚(乙二醇)甲基醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊醇基氧基乙酯以及(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯；含有N-乙烯基的叔胺，如N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑以及N-乙烯基吗啉；不饱和醚，如乙烯基甲基醚及乙烯基乙基醚；不饱和酰亚胺，如N-苯基马来酰亚胺、N-(4-氯苯基)马来酰亚胺、N-(4-羟苯基)马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等。
衍生自上述示例性化合物的结构单元可以单独包含于共聚物中，或者可以作为两种或更多种的组合包含于共聚物中。就改进共聚性、控制图案的可流动性的和对显影不足的补充来说，衍生自上述中的不饱和酰亚胺、尤其N-取代马来酰亚胺的结构单元为更优选的。
以构成共聚物的结构单元的总摩尔数计，结构单元(a-4)的量可为0到80摩尔％，优选10到75摩尔％。在上述量范围内，可以保持着色感光树脂组合物的储存稳定性，并且可以更有利地改进膜保持率。
具有结构单元(a-1)到(a-4)的共聚物的实例可以包括：(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物、(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/N-苯基马来酰亚胺的共聚物、(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸甲酯/N-环己基马来酰亚胺的共聚物、(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸缩水甘油酯/N-苯基马来酰亚胺的共聚物、(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸缩水甘油酯/N-苯基马来酰亚胺的共聚物、(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸4-羟丁酯缩水甘油醚/N-苯基马来酰亚胺的共聚物等。
可将一种、两种或更多种共聚物包含在着色感光树脂组合物中。
当通过凝胶渗透色谱法(洗脱剂：四氢呋喃)以聚苯乙烯为参照测定时，共聚物的重均分子量(Mw)可以在5,000到30,000、优选10,000到20,000的范围内。在上述范围内，可有利地改进由较低图案形成的阶差，并且显影时的图案轮廓可为有利的，并且就对衬底的粘附性、物理和化学性质以及粘度来说可能更有利。
以着色感光树脂组合物的固体含量的总重量(即，不包括溶剂的重量)计，着色感光树脂组合物中的共聚物的量可为5到60重量％、优选8到45重量％。在上述范围内，显影时的图案轮廓可为有利的，并且可改进如膜保持率和耐化学性的性质。
共聚物可以通过将自由基聚合引发剂、溶剂和结构单元(a-1)到(a-4)馈入到反应器中，接着向其中馈入氮气并缓慢搅拌用于聚合的混合物来制备。
自由基聚合引发剂可以是偶氮化合物，如2,2'-偶氮双异丁腈、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)和2,2'-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)；或过氧化苯甲酰、过氧化十二酰(lauryl peroxide)、过氧化新戊酸叔丁酯和1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷等，但不限于此。自由基聚合引发剂可以单独使用或以两种或更多种的组合形式使用。
溶剂可以是制备共聚物时常用的任何常规溶剂，并且可以包括例如丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)。
(B)包含双键的可光聚合化合物
本发明中使用的可光聚合化合物是具有双键并且通过聚合引发剂的作用为可聚合的化合物。具体地说，可光聚合化合物可以包含具有至少一个烯属不饱和双键的单官能或多官能酯化合物，并且从耐化学性的观点来看，可以优选包含具有至少两个官能团的多官能化合物。
可光聚合化合物可以选自由以下组成的组：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与琥珀酸的单酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯和琥珀酸的单酯、季戊四醇三丙烯酸酯六亚甲基二异氰酸酯(季戊四醇三丙烯酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的反应产物)、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧基丙烯酸酯和乙二醇单甲醚丙烯酸酯以及其混合物，但不限于此。
市售的可光聚合化合物的实例可以包括：(i)单官能(甲基)丙烯酸酯，如东亚合成株式会社(Toagosei Co.,Ltd.)制造的Aronix M-101、M-111和M-114，日本化药株式会社(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)制造的KAYARAD T4-110S和T4-120S，以及Osaka Yuki KagakuKogyo Co.,Ltd.制造的V-158和V-2311；(ii)双官能(甲基)丙烯酸酯，如东亚合成株式会社制造的Aronix M-210、M-240和M-6200，日本化药株式会社制造的KAYARAD HDDA、HX-220和R-604，以及Osaka Yuki Kagaku Kogyo Co.,Ltd.制造的V-260、V-312和V-335HP；以及(iii)三官能和更多官能的(甲基)丙烯酸酯，如东亚合成株式会社制造的Aronix M-309、M-400、M-403、M-405、M-450、M-7100、M-8030、M-8060和TO-1382，日本化药株式会社制造的KAYARAD TMPTA、DPHA和DPHA-40H，以及Osaka Yuki Kagaku Kogyo Co.,Ltd.制造的V-295、V-300、V-360、V-GPT、V-3PA、V-400和V-802。
按100重量份共聚物(A)计，可光聚合化合物的量可为10到400重量份，优选50到300重量份。在上述量范围内，可以容易地使图案显影，并且可改进如耐化学性和弹性恢复力的性质。如果所述量小于10重量份，那么显影时间可能会延长，这可能影响过程和残留物。如果所述量超过400重量份，那么其可能导致图案分辨率差并且产生褶皱。
可光聚合化合物(B)中的双键与共聚物(A)中的环氧基的摩尔比可满足以下关系：
4≤双键摩尔数/环氧基摩尔数≤35
或
11≤双键摩尔数/环氧基摩尔数≤35。
如果在显示器边框的表面上产生不均匀褶皱，那么其可能造成以下缺点：由于在其组装期间上板和下板之间的间隙中存在缺陷，因此注入的液晶的量可能不均匀，或者由于电信号传输不良而可能在显示屏上产生斑点。在上述范围内，可在由着色感光树脂组合物形成固化膜表面时使固化膜表面上的不均匀褶皱的产生降至最低，并且可形成阶差和高分辨率的图案。
如果摩尔比超过35，那么在暴露于光的期间涂布膜表面的固化剧烈进行，同时具有未反应的双键的物质保留在其内部，这提高了这类未反应物质在随后的热固化过程中的流动性(即，移动性)。由此，表面附近的聚合物和图案内部深处的聚合物在热固化期间将具有不同的移动性，导致在固化膜表面上产生不均匀褶皱。另外，如果摩尔比小于4，那么由于环氧基的摩尔数相对地大于双键的摩尔数，因此难以根据温度的变化来控制交联度，这使得过程期间根据温度变化的显影裕度较差，并且因此降低了分辨率。
(C)光聚合引发剂
本发明的着色感光树脂组合物包含作为光聚合引发剂的由下式1表示的肟酯芴类引发剂：
[式1]
在以上式1中，R1各自独立地为氢、卤素、C1-20烷基、C3-20环烷基、C6-30芳基、C7-30芳烷基、C1-20烷氧基、C1-20羟烷基或C1-20羟烷氧基烷基，
R2和R3各自独立地为氢、卤素、C1-20烷基、C3-20环烷基、C6-30芳基、C7-30芳烷基、C1-20烷氧基、C1-20羟烷基、C1-20羟烷氧基烷基或C4-20杂环，
X为单键或羰基，
A为氢、C1-20烷基、C6-30芳基、C1-20烷氧基、C7-30芳烷基、C1-20羟烷基、C1-20羟烷氧基烷基、C3-20环烷基、氨基、羟基、硝基、氰基或
R4为R5、OR5、SR5、COR5、CONR5R5、NR5COR5、OCOR5、COOR5、SCOR5、OCSR5、COSR5、CSOR5、CN、卤素或羟基，
R5各自独立地为C1-20烷基、C6-30芳基、C7-30芳烷基或C4-20杂环，
n为0到4的整数。
杂环可为含有1到3个选自O、N和S的杂原子的5员或6员单环。
优选地，R1可各自独立地为氢、溴、氯、碘、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、蒽基、茚基、菲基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、羟甲基、羟乙基、羟基正丙基、羟基正丁基、羟基异丁基、羟基正戊基、羟基异戊基、羟基正己基、羟基异己基、羟基甲氧基甲基、羟基甲氧基乙基、羟基甲氧基丙基、羟基甲氧基丁基、羟基乙氧基甲基、羟基乙氧基乙基、羟基乙氧基丙基、羟基乙氧基丁基、羟基乙氧基戊基、羟基乙氧基己基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基或异己基；并且
R2和R3可各自独立为氢、溴、氯、碘、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、羟甲基、羟乙基、羟基正丙基、羟基正丁基、羟基异丁基、羟基正戊基、羟基异戊基、羟基正己基、羟基异己基、羟基甲氧基甲基、羟基甲氧基乙基、羟基甲氧基丙基、羟基甲氧基丁基、羟基乙氧基甲基、羟基乙氧基乙基、羟基乙氧基丙基、羟基乙氧基丁基、羟基乙氧基戊基、羟基乙氧基己基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、蒽基、茚基或菲基。
A可为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、蒽基、茚基、菲基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、羟甲基、羟乙基、羟丙基、羟丁基、羟基甲氧基甲基、羟基甲氧基乙基、羟基甲氧基丙基、羟基甲氧基丁基、羟基乙氧基甲基、羟基乙氧基乙基、羟基乙氧基丙基、羟基乙氧基丁基、氨基、硝基、氰基或羟基。
更优选地，R1可各自独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基或异己基；并且
R2和R3可各自独立为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、蒽基、茚基或菲基。
A可为硝基、氰基或羟基。
肟酯芴类光聚合引发剂可以按照常规方法合成，也可以商购。
以上式1的肟酯芴类光聚合引发剂用作交联剂以及用于着色感光树脂组合物的高灵敏度引发剂。着色感光树脂组合物中的肟酯芴类光聚合引发剂提高了对光的利用效率(或者提高感光度)，因此能够抑制在过程期间作为污染源的排气的产生。另外，即使在其仅使用少量的情况下，上述式1的肟酯芴类光聚合引发剂也能够提供充分的高灵敏度特征，例如弹性恢复率、分辨率、阶差形成等，从而弥补了着色树脂组合物光学效率不足的缺点。
以100重量份的共聚物(A)计，以上式1的光聚合引发剂的用量可以为0.01到15重量份，优选为0.01到10重量份，更优选为0.1到10重量份。在上述量范围内，由于可以弥补灵敏度，因此可以获得在整个图案中具有优异固化程度的涂膜。
光聚合引发剂(C)还可包含由下式2表示的三嗪类引发剂：
[式2]
在以上式2中，R5和R6各自独立地为卤代甲基；R7各自独立地为C1-4烷基或C1-4烷氧基；并且n为0到3的整数。
具体地，以上式2的三嗪类化合物可为由下式2a表示的化合物：
[式2a]
以上式1的肟酯芴类光聚合引发剂是高灵敏度的短波长引发剂，而以上式2的三嗪类光聚合引发剂是长波长引发剂。因此，在同时使用肟酯芴类光聚合引发剂和三嗪类光聚合引发剂的情况下，在黑色柱状隔离物中更容易形成阶差，并且其可同时提高曝光裕度和灵敏度。在这种情况下，上述式1的化合物和上述式2的化合物可以按2:8到8:2、优选2.5:7.5到7.5:2.5、更优选3:7到7:3的重量比使用。在上述范围内，通过曝光可以充分地进行固化，这对于获得优异的感光度和曝光裕度可能是更有利的。
本发明的着色感光树脂组合物还可以含有除上述那些以外的其它光聚合引发剂。在这里，其它光聚合引发剂可以是任何已知的光聚合引发剂。
光聚合引发剂可以选自由以下组成的群组：苯乙酮类化合物、非咪唑类化合物、鎓盐类化合物、安息香类化合物、二苯甲酮类化合物、二酮类化合物、α-二酮类化合物、多核醌类化合物、噻吨酮类化合物、重氮类化合物、酰亚胺磺酸盐类化合物、咔唑类化合物、硼酸锍类化合物，以及其混合物。
(D)着色剂
本发明的着色感光树脂组合物包含向其赋予光屏蔽性质的着色剂。着色剂可以是两种或更多种无机或有机着色剂的混合物。其优选具有高显色性和高耐热性。
具体地，着色剂可以是选自由黑色着色剂和除黑色以外的着色剂组成的群组中的至少一种。黑色着色剂可以是选自由黑色无机着色剂和黑色有机着色剂组成的群组中的至少一种。除黑色以外的着色剂可以是选自由蓝色着色剂和紫色着色剂组成的群组中的至少一种。
可以使用本领域中已知的任何黑色无机着色剂和任何除黑色以外的着色剂。举例来说，可以使用在《颜色索引(Color Index)》(由染色师与色彩师协会(The Society ofDyers and Colourists)出版)中分类为颜料的任何化合物和本领域中已知的任何染料。
黑色无机着色剂的具体实例可以包括炭黑、钛黑、金属氧化物如Cu-Fe-Mn类氧化物和合成铁黑等。考虑到图案特征和耐化学性，其中优选的是炭黑。
黑色有机着色剂的特定实例可以包括苯胺黑、内酰胺黑、苝黑等。考虑到光学密度、介电性等，其中优选内酰胺黑(例如来自巴斯夫(BASF)的Black 582)。
除黑色之外的着色剂的特定实例可以包括C.I.颜料黄20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、180和185；C.I.颜料橙13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65和71；C.I.颜料红9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、179、180、192、215、216、224、242、254、255和264；C.I.颜料紫13、14、19、23、25、27、29、32、33、36、37和38；C.I.颜料蓝15(15:3、15:4、15:6等)、16、21、28、60、64和76；C.I.颜料绿7、10、15、25、36、47和58；C.I.颜料棕28等。
出于防止光泄漏和光模糊现象的目的以及就着色感光树脂组合物的可分散性和耐化学性来说，其中最优选的是C.I.颜料蓝15:6和60，以及C.I.颜料紫23。
以着色感光树脂组合物的固体含量的总重量(即，不包括溶剂的重量)计，着色剂的量可以是5到70重量％，或8到50重量％。具体地，以着色感光树脂组合物的固体成分的总重量(即不含溶剂的重量)计，着色剂可包含0到15重量％的黑色无机着色剂、0到40重量％的黑色有机着色剂和0到20重量％的除黑色以外的着色剂。如果着色剂的量在上述范围内，则显影时的图案轮廓可为有利的，如耐化学性和弹性恢复力的性质可得到改进，并且可实现所需要的光密度和光透射率。
同时，本发明中使用的着色剂可以按如与分散树脂、溶剂等混合的漆浆形式添加到着色感光树脂组合物中。
分散树脂用于使颜料均匀地分散在溶剂中，并且可具体地为选自由分散剂和分散粘合剂组成的群组中的至少一种。
分散剂的实例可以包括用于着色剂的任何已知的分散剂。作为其特定实例，分散剂可选自由以下组成的群组：阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、硅类表面活性剂、氟类表面活性剂、聚酯类化合物、聚羧酸酯类化合物、不饱和聚酰胺类化合物、聚羧酸类化合物、聚羧酸烷基盐化合物、聚丙烯酸化合物、聚乙烯亚胺类化合物、聚氨酯类化合物、聚氨酯、由聚丙烯酸酯代表的聚羧酸酯、不饱和聚酰胺、聚羧酸、聚羧酸的胺盐、聚羧酸的铵盐、聚羧酸的烷基胺盐、聚硅氧烷、长链聚氨基酰胺磷酸盐、羟基被取代的聚羧酸的酯和其改性产物、由具有自由羧基的聚酯与聚(低级亚烷基亚胺)或其盐反应形成的酰胺、(甲基)丙烯酸-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、聚乙烯醇、水溶性树脂或水溶性聚合物化合物如聚乙烯吡咯烷酮、改性聚丙烯酸酯、环氧乙烷/环氧丙烷的加合物、磷酸酯以及其组合。市售的分散剂可以包括来自BYK公司(BYK Co.)的Disperbyk-182、-183、-184、-185、-2000、-2150、-2155、-2163和-2164。这些化合物可以单独使用或者以两种或更多种的组合形式使用。分散剂可以具有胺基和/或酸基作为颜料亲和性基团，并且可以任选地具有铵盐型。
在制备着色感光树脂组合物时，分散剂可以通过用其对着色剂进行表面处理而提前添加到着色剂中，或者与着色剂一起添加。
分散剂的胺值可以是10到200mg KOH/g、40到200mg KOH/g或50到150mg KOH/g。如果分散剂的胺值在上述范围内，那么着色剂的分散性和储存稳定性优异，并且由树脂组合物形成的固化膜的表面粗糙度得到改进。
以着色分散液的总重量计，分散剂可以按1到20重量％或2到15重量％的量使用。如果分散剂的量在上述范围内，那么着色剂被有效地分散以改进分散稳定性，并且由于在施用时保持适当的粘度而改进光学、物理和化学性质。因此，就分散稳定性和粘度之间的优异平衡来说，这是所期望的。
此外，着色剂包含分散树脂，并且分散树脂的胺值为3mg KOH/g或更小，并且以组成单元的总摩尔数计，分散树脂可以包含30摩尔％或更少的马来酰亚胺单体。在这类情况下，分散树脂可以是分散粘合剂。
此外，如果分散粘合剂的胺值超过3mg KOH/g，那么包围颜料的分散剂的稳定性可能受到不利影响，这可能继而对整个树脂组合物的储存稳定性造成不利影响。因此，分散粘合剂的胺值优选是3mg KOH/g或更小。如果分散粘合剂的胺值在上述范围内，那么未曝光部分可在显影过程中容易地显影，并且可以改进如产生残留物等问题。
如果分散粘合剂具有酸值，那么它可以包含具有羧基和不饱和键的单体。具有羧基和不饱和键的单体的特定实例包括：单羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸和巴豆酸；二羧酸如反丁烯二酸、中康酸和衣康酸，以及二羧酸的酸酐；在两个末端上具有羧基和羟基的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯，例如ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等。优选的是丙烯酸和甲基丙烯酸。
此外，分散粘合剂可以包含具有羧基和不饱和键的单体以及具有可共聚不饱和键的单体。
具有可共聚不饱和键的单体的实例可以例如包括：芳香族乙烯基化合物，如苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻乙烯基苄基甲基醚等、间乙烯基苄基甲基醚、对乙烯基苄基甲基醚、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚和对乙烯基苄基缩水甘油醚；(甲基)丙烯酸烷基酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯和(甲基)丙烯酸叔丁酯；脂环族(甲基)丙烯酸酯，如(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基环己酯、三环[5.2.1.0.2.6]癸-8-基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-二环戊氧基乙酯和(甲基)丙烯酸异冰片酯；(甲基)丙烯酸芳基酯如(甲基)丙烯酸苯酯和(甲基)丙烯酸苄酯；(甲基)丙烯酸羟烷酯，如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸2-羟丙酯；N-取代的马来酰亚胺化合物，如N-环己基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-邻羟基苯基马来酰亚胺、N-间羟基苯基马来酰亚胺、N-对羟基苯基马来酰亚胺、N-邻甲基苯基马来酰亚胺、N-间甲基苯基马来酰亚胺、N-对甲基苯基马来酰亚胺、N-邻甲氧基苯基马来酰亚胺、N-间甲氧基苯基马来酰亚胺和N-对甲氧基苯基马来酰亚胺；不饱和酰胺化合物，如(甲基)丙烯酰胺和N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺；不饱和氧杂环丁烷化合物，如3-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-3-乙基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-三氟甲基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-苯基氧杂环丁烷、2-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、以及2-(甲基丙烯酰氧基甲基)-4-三氟甲基氧杂环丁烷，其可以单独使用或以两种或更多种的组合形式使用。
分散粘合剂的酸值可为30到200mg KOH/g。具体地说，分散粘合剂的酸值可为50到150mg KOH/g。如果分散粘合剂的酸值在上述范围内，那么包围颜料的分散剂对胺值的影响降低，由此产生着色分散液的优异稳定性和均一粒度的效果。
以着色分散液的总重量计，分散粘合剂可以按1到20重量％或2到15重量％的量使用。如果分散粘合剂在上述量范围内使用，那么树脂组合物可以保持适当的粘度水平，并且就分散稳定性和显影性来说它是优选的。
以100重量份的共聚物(A)计，着色剂的总量可以是50到500重量份，优选100到400重量份。在上述量范围内，开发时的图案轮廓可能是有利的。如果所述量小于50重量份或超过500重量份，则不能获得所需的光密度和透射率。
(E)衍生自环氧树脂并具有双键的化合物
本发明的着色感光树脂组合物可以进一步包含衍生自环氧树脂并具有双键的化合物。衍生自环氧树脂的化合物具有至少一个双键并且可以具有卡哆(cardo)主链结构。另外，其也可以是在其侧链中含有双键的树脂，所述双键衍生自酚醛清漆类树脂或丙烯酸类树脂中含有的官能团。
当以聚苯乙烯为参照通过凝胶渗透色谱法测定时，衍生自环氧树脂的化合物的重均分子量(Mw)可以在3,000到18,000，优选5,000到10,000的范围内。在上述范围内，由较低图案形成的阶差可有利地得以改进，并且显影时的图案轮廓可为有利的。
具体地说，环氧树脂可以是由下式3表示的具有卡哆主链结构的化合物。
[式3]
在以上式3中，X各自独立地为 L1各自独立地为C1-10亚烷基、C3-20亚环烷基或C1-10亚烷氧基；R1到R7各自独立地为H、C1-10烷基、C1-10烷氧基、C2-10烯基或C6-14芳基；R8为H、甲基、乙基、CH3CHCl-、CH3CHOH-、CH2＝CHCH2-或苯基；并且n为0到10的整数。
C1-10亚烷基的特定实例可以包括：亚甲基、亚乙基、亚丙基、异亚丙基、亚丁基、异亚丁基、仲亚丁基、叔亚丁基、亚戊基、异亚戊基、叔亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、异亚辛基、叔亚辛基、2-乙基亚己基、亚壬基、异亚壬基、亚癸基、异亚癸基等。
C3-20亚环烷基的特定实例可以包括：亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基、亚环庚基、十氢亚萘基、亚金刚烷基等。
C1-10亚烷基氧基的特定实例可以包括：亚甲氧基、亚乙氧基、亚丙氧基、亚丁氧基、仲亚丁氧基、叔亚丁氧基、亚戊氧基、亚己氧基、亚庚氧基、亚辛氧基、2-乙基-亚己基氧基等。
C1-10烷基的特定实例可以包括：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、壬基、异壬基、癸基、异癸基等。
C1-10烷氧基的特定实例可以包括：甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基-己氧基等。
C2-10烯基的特定实例可以包括乙烯基、烯丙基、丁烯基、丙烯基等。
C6-14芳基的特定实例可以包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等。
作为实例，具有卡哆主链结构的环氧树脂可以通过以下合成路线制备：
[反应方案1]
在上述反应方案1中，Hal是卤素；并且X、R1、R2和L1与式2中定义的相同。
衍生自具有卡哆主链结构的环氧树脂的化合物可以通过使具有卡哆主链结构的环氧树脂与不饱和碱性酸反应以产生环氧加合物，然后使如此获得的环氧加合物与多元酸酐反应来获得，或通过进一步使如此获得的产物与单官能或多官能环氧化合物反应来获得。可以使用本领域中已知的任何不饱和碱性酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、肉桂酸、山梨酸等。可以使用本领域中已知的任何多元酸酐，例如琥珀酸酐、马来酸酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐、1,2,4,5-环己烷四甲酸二酐、六氢邻苯二甲酸酐等。可以使用所属领域中已知的任何单官能或多官能环氧化合物，例如甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基缩水甘油醚、乙基缩水甘油醚、丙基缩水甘油醚、异丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、异丁基缩水甘油醚、双酚Z缩水甘油醚等。
作为实例，衍生自具有卡哆主链结构的环氧树脂的化合物可以通过以下合成路线制备：
[反应方案2]
在反应方案2中，R9各自独立地为H、C1-10烷基、C1-10烷氧基、C2-10烯基或C6-14芳基；R10和R11各自独立地为饱和或不饱和的C6脂肪族环或苯环；n为1到10的整数；X、R1、R2和L1与式2中所定义的相同。
当使用衍生自具有卡哆主链结构的环氧树脂的化合物时，卡哆主链结构可以改进固化材料对衬底的粘附性、耐碱性、可加工性和强度等。此外，一旦在显影时去除未固化部分，具有高分辨率的图像可以按图案形式形成。
酚醛清漆基树脂的实例可包括例如酚醛清漆类环氧化合物、联苯酚醛清漆类环氧化合物、甲酚酚醛清漆类环氧化合物、双酚A酚醛清漆类环氧化合物、双环戊二烯酚醛清漆类环氧化合物等。
按100重量份的共聚物(A)计，衍生自环氧树脂的化合物的量可为10到300重量份，优选50至250重量份。在上述量范围内，显影时的图案轮廓可为有利的，灵敏度和弹性恢复率得到改进，并且可以控制显影特性。
在本发明的着色感光树脂组合物中，可光聚合化合物(B)和衍生自环氧树脂的化合物(E)中的双键与共聚物(A)中的环氧基的摩尔比满足以下关系：
4≤双键摩尔数/环氧基摩尔数≤35
或
11≤双键摩尔数/环氧基摩尔数≤35。
(F)环氧化合物
本发明的着色感光树脂组合物可以进一步包含环氧化合物以增加树脂的内部密度，以由此改进由其制备的固化膜的耐化学性。
环氧化合物可以是含有至少一个环氧基的不饱和单体，或其均聚低聚物或异聚低聚物。含有至少一个环氧基的不饱和单体的实例可以包括：(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、4-羟丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸3,4-环氧丁酯、(甲基)丙烯酸4,5-环氧戊酯、(甲基)丙烯酸5,6-环氧己酯、(甲基)丙烯酸6,7-环氧庚酯、(甲基)丙烯酸2,3-环氧环戊酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己酯、α-乙基丙烯酸缩水甘油酯、α-正丙基丙烯酸缩水甘油酯、α-正丁基丙烯酸缩水甘油酯、N-(4-(2,3-环氧丙氧基)-3,5-二甲基苄基)丙烯酰胺、N-(4-(2,3-环氧丙氧基)-3,5-二甲基苯基丙基)丙烯酰胺、烯丙基缩水甘油醚、2-甲基烯丙基缩水甘油醚、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚、对乙烯基苄基缩水甘油醚或其混合物。优选地，可使用(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。
市售的含有至少一个环氧基的不饱和单体的均聚低聚物的实例可以包括GHP03(甲基丙烯酸缩水甘油酯，韩国美源商事株式会社(Miwon Commercial Co.,Ltd.))。
环氧化合物可以根据已知方法合成。
环氧化合物(F)可以进一步包含以下结构单元。
特定实例可以包括任何衍生自苯乙烯的结构单元；具有烷基取代基的苯乙烯，如甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、三乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、庚基苯乙烯和辛基苯乙烯；具有卤素的苯乙烯，如氟苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯和碘苯乙烯；具有烷氧基取代基的苯乙烯，如甲氧基苯乙烯、乙氧基苯乙烯和丙氧基苯乙烯；对羟基-α-甲基苯乙烯、乙酰苯乙烯；具有芳环的烯属不饱和化合物，如二乙烯基苯、乙烯基苯酚、邻乙烯基苄基甲基醚、间乙烯基苄基甲基醚和对乙烯基苄基甲基醚；不饱和羧酸酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-氯丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、α-羟基甲基丙烯酸甲酯、α-羟基甲基丙烯酸乙酯、α-羟基甲基丙烯酸丙酯、α-羟基甲基丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三丙二醇酯、聚(乙二醇)甲基醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚丙二醇酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊氧基乙酯和(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯；具有N-乙烯基的叔胺，如N-N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑和N-乙烯基吗啉；不饱和醚，如乙烯基甲基醚和乙烯基乙基醚；不饱和酰亚胺，如N-苯基马来酰亚胺、N-(4-氯苯基)马来酰亚胺、N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等。衍生自于上述示例性化合物的结构单元可以单独或以其两种或更多种的组合含于环氧化合物(F)中。
环氧化合物(F)的重均分子量优选为100到30,000，其重均分子量更优选可为1,000到15,000。如果环氧化合物的重均分子量为100或更高，那么薄膜的硬度会更优异。如果环氧化合物的重均分子量为30,000或更少，那么薄膜的厚度变得均匀且阶差更小，这更适于平面化。以聚苯乙烯为参照通过凝胶渗透色谱法(洗脱剂：四氢呋喃)测定重均分子量。
以100重量份的共聚物(A)，环氧化合物的量可为0到30重量份，或0到20重量份。在上述量范围内，显影时的图案轮廓可为有利的，并且如耐化学性和弹性恢复力的性质可得以改进。
在本发明的着色感光树脂组合物中，可光聚合化合物(B)中的双键与共聚物(A)和环氧化合物(F)中的环氧基的摩尔比可满足以下关系：
4≤双键摩尔数/环氧基摩尔数≤35
或
11≤双键摩尔数/环氧基摩尔数≤35。
在本发明的着色感光树脂组合物中，可光聚合化合物(B)和衍生自环氧树脂的化合物(E)中的双键与共聚物(A)和环氧化合物(F)中的环氧基的摩尔比可满足以上关系。
(G)表面活性剂
本发明的着色感光树脂组合物可以进一步包含表面活性剂，以改进可涂布性并且防止缺陷产生。
虽然表面活性剂的种类不受特定限制，但可使用例如基于氟的表面活性剂或基于硅的表面活性剂。
市售的硅类表面活性剂可以包括来自道康宁东丽硅(Dow Corning ToraySilicon)的DC3PA、DC7PA、SH11PA、SH21PA和SH8400，来自GE东芝硅酮(GE ToshibaSilicone)的TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4446、TSF-4460和TSF-4452，来自BYK的BYK-333、BYK-307、BYK-3560、BYK UV-3535、BYK-361N、BYK-354和BYK-399等。这种表面活性剂可以单独使用或以两种或更多种的组合形式使用。
市售的氟类表面活性剂可以包括来自大日本油墨化学工业有限公司(DainipponInk Kagaku Kogyo Co.(DIC))的Megaface F-470、F-471、F-475、F-482、F-489和F-563。考虑到组合物的可涂布性，这些表面活性剂中可以优选来自BYK的BYK-333和BYK-307以及来自DIC的F-563。
以100重量份的共聚物(A)计，可以按0.01到10重量份、优选0.1到1重量份的量采用表面活性剂。在上述量范围内，可平滑地涂布着色感光树脂组合物。
(H)溶剂
优选地，可以将本发明的着色感光树脂组合物制备成液体组合物，其中上文组分与溶剂混合。可以使用本领域中已知并且用于制备着色感光树脂组合物的任何溶剂，所述溶剂与所述着色感光树脂组合物的组分相容但不反应。
溶剂的实例可以包括二醇醚，如乙二醇单乙醚；乙二醇烷基醚乙酸酯，如乙酸溶纤剂乙酯；酯，如2-羟基丙酸乙酯；二乙二醇，如二乙二醇单甲醚；丙二醇烷基醚乙酸酯，如丙二醇单甲醚乙酸酯和丙二醇丙醚乙酸酯；以及乙酸烷氧基烷基酯，如乙酸3-甲氧基丁酯。溶剂可以单独使用或以两种或更多种的组合形式使用。
溶剂的量不受具体限制，但考虑到最终获得的着色感光树脂组合物的可涂布性和稳定性，以着色感光树脂组合物的总重量计，其可为50到90重量％，或70到85重量％。
另外，本发明的着色感光树脂组合物可以包含其它添加剂，如抗氧化剂、稳定剂，只要不对着色感光树脂组合物的物理特性造成不良影响即可。
因此，如上所述的本发明的着色感光树脂组合物包含呈特定的摩尔比环氧基和双键，以及相比常规肟酯类光聚合引发剂较少量的肟酯芴类光聚合引发剂，以使得可减少排气的产生，所述排气为在所述过程中可能产生的污染源。由于着色感光树脂组合物具有优异的表面平滑性、灵敏度、弹性恢复率、分辨率、耐化学性、电压保持率、耐渗出性等性质，并且能够形成使其表面上的不均匀褶皱的产生降到最低的固化膜，其可有利地用作用于形成光屏蔽隔离物(如黑色柱状隔离物)的材料，以用于包括LCD和OLED显示面板的各种电子部件面板。
包含上述组分的本发明的着色感光树脂组合物可以通过常用方法例如通过以下方法来制备。
首先，着色剂预先与溶剂混合并使用珠磨机分散在其中，直到着色剂的平均粒径达到期望水平为止。在这种情况下，可以使用表面活性剂，并且可以与共聚物的一部分或全部共混。向如此获得的分散液中添加剩余的共聚物和表面活性剂、可光聚合化合物和光聚合引发剂。如果需要，将添加剂如环氧化合物或额外溶剂进一步掺混到一定浓度，接着充分搅拌它们以获得期望的着色感光树脂组合物。
本发明还提供了一种由着色感光树脂组合物制得的光屏蔽隔离物。具体地说，本发明提供一种由着色感光树脂组合物制得的黑色柱状隔离物(BCS)，其中柱状隔离物和黑色矩阵被整合成单个模块。图1中说明黑色柱状隔离物的图案的实施例。
光屏蔽隔离物可具有0.5到2.0/μm的光密度以及90％或更高的弹性恢复率。此外，当以3μm的厚度形成固化膜时，光屏蔽隔离物在700nm的波长处的透射率必须为5％或更小，以防止在其中光屏蔽隔离物被用于显示器中的情况下红色或绿色的光模糊现象。另外，为了便于在放置用于曝光的掩模的过程中关键的对准识别，在900nm至950nm范围内的透射率必须为10％或更高。
柱状隔离物、黑色矩阵或黑色柱状隔离物可以通过涂层形成步骤、曝光步骤、显影步骤和热处理步骤来制备。
在涂层形成步骤中，将根据本发明的着色感光树脂组合物通过旋涂法、狭缝涂布法、辊涂法、丝网印刷法、涂布器法等以期望厚度，例如1到25μm，涂布在经预处理的衬底上，然后将其在70℃到100℃的温度下预固化1到10分钟，以通过从中去除溶剂而形成涂层。
为了在涂布膜中形成图案，将具有预定形状的掩模置于其上，然后用200到500nm的活化射线照射。在这类情况下，为了制造整合型黑色柱状隔离物，可以使用具有不同透射率的图案的掩模来同时制备柱状隔离物和黑色矩阵。作为用于照射的光源，可以使用低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、氩气激光器等；如果需要，也可以使用X射线、电子射线等。曝光率可以根据组合物的组分的种类和组成比以及干燥涂层的厚度而变化。如果使用高压汞灯时，那么曝光率可以是500mJ/cm2或更小(在365nm的波长下)。
在曝光步骤之后，可以使用碱性水溶液如碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵等作为显影溶剂以溶解和去除不必要的部分，从而仅保留曝光部分以形成图案。将通过显影获得的图像图案冷却到室温，并在180℃到250℃温度下的热空气循环型干燥炉中后烘烤10到60分钟，由此获得最终图案。
如此制得的光屏蔽隔离物因其优异的物理特性而可以用于制造LCD、OLED显示器等的电子零件。因此，本发明提供包含光屏蔽隔离物的电子零件。
除了具备本发明的光屏蔽隔离物以外，LCD、OLED显示器等可以包含本领域技术人员已知的其它组件。也就是说，可以应用本发明的光屏蔽隔离物的LCD、OLED显示器等可以落入本发明的范围内。
在下文中，将参照以下实例更详细地描述本发明。然而，阐述这些实例是为了说明本发明，并且本发明的范围不限于此。
制备实例1：共聚物(A)的制备
向配有回流冷凝器和搅拌器的500ml圆底烧瓶中馈入100g由51摩尔％的N-苯基马来酰亚胺(N-PMI)、4摩尔％的苯乙烯(Sty)、10摩尔％的丙烯酸4-羟丁基缩水甘油醚(4-HBAGE)和35摩尔％的甲基丙烯酸(MAA)组成的单体混合物，以及作为溶剂的300g丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)和作为自由基聚合引发剂的1.8g的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)。然后将所述混合物加热到70℃并搅拌5小时以获得固体含量为31重量％的共聚物溶液(A)。如此制备的共聚物的酸值为100mg KOH/g，并且在以聚苯乙烯为参照通过凝胶渗透色谱法测量时的重均分子量(Mw)为10,000。
制备实例2：衍生自环氧树脂并具有卡哆主链结构的化合物(E)的制备
步骤(1)：9,9-双[4-(缩水甘油氧基)苯基]芴的制备
向3000ml的三颈圆底烧瓶中馈入200g的甲苯、125.4g的4,4'-(9-亚芴基)二酚和78.6g的表氯醇，并将混合物加热到40℃，同时搅拌以溶解。在容器中混合0.1386g的叔丁基溴化铵和50％NaOH水溶液(3当量)，并且将混合物缓慢添加到在烧瓶中搅拌的溶液中。
将如此获得的反应混合物加热到90℃并反应1小时以完全消耗4,4'-(9-亚芴基)二酚，这通过HPLC或TLC得到证实。将反应混合物冷却到30℃，并且在搅拌下向其中添加400ml的二氯甲烷和300ml的1N HCl。然后，分离有机层，用300ml的蒸馏水洗涤两次或三次，用硫酸镁干燥，并且在减压下蒸馏以去除二氯甲烷。所得物用二氯甲烷和甲醇的混合物重结晶，以由此获得标题化合物，其为环氧树脂化合物。
步骤(2)：(((9H-芴-9,9-二基)双(4,1-亚苯基))双(氧))双(2-羟基丙烷-3,1-二 基)二丙烯酸酯(CAS编号143182-97-2)的制备
向1,000ml三颈烧瓶中馈入115g的步骤(1)中获得的化合物、50mg的四甲基氯化铵、50mg的2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚和35g的丙烯酸。将混合物加热到95℃，同时以25ml/min的流速吹入空气，并将其进一步加热到120℃以完全溶解。搅拌所得反应混合物约12小时，直到其酸值降到小于1.0mg KOH/g为止，并且然后冷却到室温。此后，在搅拌下将300ml的二氯甲烷和300ml的蒸馏水添加到反应混合物中。分离有机层，用300ml的蒸馏水洗涤两次或三次，经硫酸镁干燥，并且在减压下蒸馏以去除二氯甲烷，由此获得标题化合物。
步骤(3)：衍生自环氧树脂并具有卡哆主链结构的化合物的制备
向1,000ml的三颈烧瓶中馈入于PGMEA中的在步骤(2)中获得的化合物，并进一步向其中馈入1,2,4,5-苯四甲酸二酐(0.75当量)、1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐(0.5当量)和三苯基膦(0.01当量)。在搅拌下将反应混合物加热到120-130℃持续2小时，然后冷却到85℃，随后搅拌并加热6小时。在混合物冷却到室温后，获得衍生自环氧树脂(E)的重均分子量(Mw)为6000且酸值为107mg KOH/g(以固体含量计)的化合物的溶液(固体含量为49重量％)。
制备实例3：着色分散液(D-1)的制备
着色分散液由Tokushiki Co.,Ltd.供应，所述分散液如下制备。
使用油漆振动器在25℃下将重均分子量为12,000到20,000g/mol并且酸值为80到150mg KOH/g的8g丙烯酸共聚物溶液(甲基丙烯酸苄酯、苯乙烯和甲基丙烯酸的共聚物)(Tokushiki Co.,Ltd.)、胺值为100到140mg KOH/g的8g丙烯酸聚合物分散剂(TokushikiCo.,Ltd.)、18g炭黑、65g内酰胺黑(Black 582，巴斯夫)和作为溶剂的384g的PGMEA分散6小时。这一分散步骤用0.3mm氧化锆珠粒进行。在完成分散步骤后，通过过滤器将珠粒从分散液中去除，由此获得固体含量为23重量％的着色分散液。
制备实例4：着色分散液(D-2)的制备
以与制备实例3相同的方式制备固体含量为23重量％的着色分散液，不同之处在于采用12g炭黑、53g作为有机黑的内酰胺黑(Black 582，巴斯夫)和16g的C.I.颜料蓝15:6被用作着色剂(或颜料)。
实例和比较实例：着色感光树脂组合物的制备
使用以上制备实例中制备的化合物来制备如下文实例和比较实例中的感光树脂组合物。
在实例和比较实例中使用以下额外组分。
[表1]
实例1：着色感光树脂组合物的制备
以固体含量的重量计，将100重量份作为共聚物(A)的制备实例1中获得的化合物、300重量份作为可光聚合化合物(B)的DPHA、2重量份作为光聚合引发剂(C-4)的SPI-02、385重量份作为着色剂的在制备例3中制备的着色分散液(D-1)和1.0重量份的表面活性剂(G)混合，接着添加作为溶剂(H)的PGMEA，使得固体含量达到19重量％，并且总重量为30g。随后将所得物均匀混合1小时，由此制备液相的着色感光树脂组合物。
实例2到5和比较实例1到6：着色感光树脂组合物的制备
以与实施例1相同的方式制备着色感光树脂组合物，不同之处在于如以下表2所示改变树脂组合物的组成和/或组分的量。
[表2]
光屏蔽隔离物和固化膜的制备
将实例和比较实例中获得的着色感光树脂组合物各自用旋涂器涂布在玻璃衬底上，并在95℃下预烘烤150秒以形成厚度为3.8μm的涂布膜。将全色调掩模放置在如此形成的涂布膜上，使得涂布膜的5cm×5cm的区域100％暴露于光下，并且与衬底的间隙保持在50μm。此后，基于365nm的波长，使用发射波长为200nm到450nm的光的对准器(型号：MA6)以照射率为100mJ/cm2的光对涂布膜照射一定时间段。然后在23℃下用稀释到0.04重量％浓度的氢氧化钾水溶液显影，直到完全洗掉未曝光部分。将如此形成的图案在230℃的烘箱中后烘烤30分钟以获得厚度为3.5μm(±0.1μm)的光屏蔽隔离物。另外，在没有掩模的情况下进行相同的步骤以获得其中未形成图案的固化膜。
测试实例1：灵敏度的评估
使用具有彼此不同透射率的全色调和半色调掩模代替上述全色调掩模，来制备其中隔离物厚度为3.5μm并且光屏蔽膜厚度为2μm的黑色柱状隔离物(BCS)，使其显影10秒到20秒的显影时间。测量形成隔离物图案的最低曝光剂量。
测试实例2：弹性的测量
根据如上所述用于制备固化膜的方法，制备在后烘烤时总厚度为3.5μm(±0.1μm)并且隔离物点图案直径为35μm的固化膜。使用弹性仪器(HM2000LT，费希尔技术(Fisher Technology))根据以下测量条件测量压缩位移和弹性恢复率。具体地说，使用四边形形状的50μm×50μm平面维氏压头(Vickers indenter)作为用于压制图案的压头。通过加载-卸载方法进行测量。在使用上述弹性仪器对点图案施加1.96mN的载荷之后，将其定义为用于测量机械特性-即压缩位移和弹性恢复率-的初始条件(H0)。然后，将施加到每个图案样品上的载荷在厚度方向上以5兆牛顿/秒的速率增加到100mN并保持5秒，并测量压头移动的距离(H1)。在保持5秒结束时，沿厚度方向以5兆牛顿/秒的速率释放载荷。当通过压头施加到点上的力达到1.96mN时，将力保持5秒。测量压头移动的距离(H2)。根据以下公式1计算弹性恢复率。
[公式1]
弹性恢复率(％)＝[(H1-H2)/(H1-H0)×100]
测试实例3：过程中排气的测量
以与上述相同的方式制备厚度为3.0μm、宽度为0.3cm并且长度为0.7cm的衬底。然后，测量使用热解器(GC/MS)检测的杂质总量作为排气计数。
测试实例4：表面特征的评估
为了评估测试实例1的BCS中是否存在褶皱，用光学显微镜(STM6，奥林巴斯(Olympus))对其表面进行拍摄，并且照片如图2所示。另外，如果表面不平滑或沿厚度方向存在褶皱，则将其评价为不好；如果表面光滑并且在厚度方向没有褶皱，则评价为好。结果在下表3中示出。
测试实例5：阶差的评估
使用具有彼此不同的透射率的全色调和半色调掩模代替上述全色调掩模以使得图案形成的曝光剂量制备BCS，其中隔离物的厚度为3.5μm并且光屏蔽膜的厚度为2μm，用光学显微镜(STM6，奥林巴斯)观察其图像。结果展示于表3和图3中：
测试实例6：光学密度的测量
以与上述相同的方式制备厚度为3.5μm的固化膜。使用光学密度计(由Xlite制造的361T)测量固化膜在550nm下的透射率，并且基于1μm的厚度测定光学密度。
[表3]
*NM：不可测量；ND：未显影
如图2和3以及表3所示，由本发明范筹内的实施例组合物制备的固化膜(例如，光屏蔽隔离物(或黑色柱状隔离物))产生相对少量的排气，所述排气在此过程中可能会造成污染问题；在灵敏度、弹性恢复率和光密度方面总体上是优异的；没有表面褶皱和可能由高度差异引起的不规则；并且有明显的阶差。相反，由比较实例的组合物制备的固化膜的大部分物理性质差；具有不光滑表面、褶皱和/或不规则；阶差不明显或不能形成；并在过程中产生了相当大量的排气。
附图的参考符号
A：柱状隔离物部分的厚度
B：黑色矩阵部分的厚度
C：柱状隔离物部分的临界尺寸(CD)。

Claims (16)

1.一种着色感光树脂组合物，包含：
(A)包含环氧基的共聚物；
(B)包含双键的可光聚合化合物；
(C)光聚合引发剂；以及
(D)着色剂，
其中所述可光聚合化合物(B)中的双键与所述共聚物(A)中的环氧基的摩尔比满足以下关系：
4≤双键摩尔数/环氧基摩尔数≤35；并且
所述光聚合引发剂(C)包含下式1的肟酯芴类引发剂：
[式1]
其中R1各自独立地为氢、卤素、C1-20烷基、C3-20环烷基、C6-30芳基、C7-30芳烷基、C1-20烷氧基、C1-20羟烷基或C1-20羟烷氧基烷基，
R2和R3各自独立地为氢、卤素、C1-20烷基、C3-20环烷基、C6-30芳基、C7-30芳烷基、C1-20烷氧基、C1-20羟烷基、C1-20羟烷氧基烷基或C4-20杂环，
X为单键或羰基，
A为氢、C1-20烷基、C6-30芳基、C1-20烷氧基、C7-30芳烷基、C1-20羟烷基、C1-20羟烷氧基烷基、C3-20环烷基、氨基、羟基、硝基、氰基或
R4为R5、OR5、SR5、COR5、CONR5R5、NR5COR5、OCOR5、COOR5、SCOR5、OCSR5、COSR5、CSOR5、CN、卤素或羟基，
R5各自独立地为C1-20烷基、C6-30芳基、C7-30芳烷基或C4-20杂环，
n为0到4的整数。
2.根据权利要求1所述的着色感光树脂组合物，其中R1各自独立地为氢、溴、氯、碘、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、蒽基、茚基、菲基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、羟甲基、羟乙基、羟基正丙基、羟基正丁基、羟基异丁基、羟基正戊基、羟基异戊基、羟基正己基、羟基异己基、羟基甲氧基甲基、羟基甲氧基乙基、羟基甲氧基丙基、羟基甲氧基丁基、羟基乙氧基甲基、羟基乙氧基乙基、羟基乙氧基丙基、羟基乙氧基丁基、羟基乙氧基戊基、羟基乙氧基己基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基或异己基；
R2和R3各自独立为氢、溴、氯、碘、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、羟甲基、羟乙基、羟基正丙基、羟基正丁基、羟基异丁基、羟基正戊基、羟基异戊基、羟基正己基、羟基异己基、羟基甲氧基甲基、羟基甲氧基乙基、羟基甲氧基丙基、羟基甲氧基丁基、羟基乙氧基甲基、羟基乙氧基乙基、羟基乙氧基丙基、羟基乙氧基丁基、羟基乙氧基戊基、羟基乙氧基己基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、蒽基、茚基或菲基；并且
A为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、蒽基、茚基、菲基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、羟甲基、羟乙基、羟丙基、羟丁基、羟基甲氧基甲基、羟基甲氧基乙基、羟基甲氧基丙基、羟基甲氧基丁基、羟基乙氧基甲基、羟基乙氧基乙基、羟基乙氧基丙基、羟基乙氧基丁基、氨基、硝基、氰基或羟基。
3.根据权利要求1所述的着色感光树脂组合物，其中R1各自独立地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基或异己基；
R2和R3各自独立为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、异己基、苯基、萘基、联苯基、三联苯基、蒽基、茚基或菲基；并且
A为硝基、氰基或羟基。
4.根据权利要求1所述的着色感光树脂组合物，其中所述光聚合引发剂(C)进一步包含由下式2表示的三嗪类引发剂：
[式2]
其中R5和R6各自独立地为卤代甲基，
R7各自独立地为氢、C1-4烷基或C1-4烷氧基，并且
n为0到3的整数。
5.根据权利要求1所述的着色感光树脂组合物，进一步包含(E)衍生自环氧树脂并且具有双键的化合物。
6.根据权利要求5所述的着色感光树脂组合物，其中所述可光聚合化合物(B)和衍生自环氧树脂的所述化合物(E)中的双键与所述共聚物(A)中的环氧基的摩尔比满足以下关系：
4≤双键摩尔数/环氧基摩尔数≤35。
7.根据权利要求5所述的着色感光树脂组合物，其中所述衍生自环氧树脂并且具有双键的化合物(E)具有卡哆(cardo)主链结构。
8.根据权利要求1所述的着色感光树脂组合物，包含按100重量份的所述共聚物(A)计，0.01到10重量份的量的所述光聚合引发剂(C)。
9.根据权利要求1所述的着色感光树脂组合物，其中所述着色剂为选自由黑色着色剂和除黑色以外的着色剂组成的群组中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的着色感光树脂组合物，其中所述黑色着色剂包含选自由黑色无机着色剂和黑色有机着色剂组成的群组中的至少一种着色剂。
11.根据权利要求9所述的着色感光树脂组合物，其中所述除黑色以外的着色剂包含选自由蓝色着色剂和紫色着色剂组成的群组中的至少一种着色剂。
12.根据权利要求11所述的着色感光树脂组合物，其中以所述着色感光树脂组合物的固体含量的总重量计，所述着色剂包含0到15重量％黑色无机着色剂、0到40重量％黑色有机着色剂和0到20重量％除黑色以外的着色剂。
13.根据权利要求1所述的着色感光树脂组合物，其中所述着色剂包含分散树脂，并且所述分散树脂的胺值为3mg KOH/g或更小，并且以组成单元的总摩尔数计，包含30摩尔％或更少的马来酰亚胺单体。
14.一种光屏蔽隔离物，由根据权利要求1所述的着色感光树脂组合物制成。
15.根据权利要求14所述的光屏蔽隔离物，具有0.5到2.0/μm的光密度。
16.根据权利要求14所述的光屏蔽隔离物，具有90％或更高的弹性恢复率。
CN201810595056.4A 2017-06-12 2018-06-11 着色感光树脂组合物和由其制备的光屏蔽隔离物 Withdrawn CN109031888A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170073410A KR20180135370A (ko) 2017-06-12 2017-06-12 착색 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 차광성 스페이서
KR10-2017-0073410 2017-06-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109031888A true CN109031888A (zh) 2018-12-18

Family

ID=64563573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810595056.4A Withdrawn CN109031888A (zh) 2017-06-12 2018-06-11 着色感光树脂组合物和由其制备的光屏蔽隔离物

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180356722A1 (zh)
JP (1) JP2019003180A (zh)
KR (1) KR20180135370A (zh)
CN (1) CN109031888A (zh)
TW (1) TW201902945A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111983891A (zh) * 2019-05-24 2020-11-24 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 用于量子点阻挡肋的结构及其制备方法
CN114316137A (zh) * 2020-10-09 2022-04-12 罗门哈斯电子材料有限责任公司 高折射率材料
CN116162430A (zh) * 2023-01-11 2023-05-26 黑龙江省科学院石油化学研究院 一种相容性良好、粘接性能良好的耐高温胶黏剂及其制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7331371B2 (ja) * 2019-02-04 2023-08-23 三菱ケミカル株式会社 感光性着色樹脂組成物、硬化物、及び画像表示装置
JP7229187B2 (ja) * 2020-01-29 2023-02-27 Jsr株式会社 重合体組成物、硬化膜及び有機ｅｌ素子

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104661997A (zh) * 2012-05-03 2015-05-27 韩国化学研究院 新型芴类肟酯化合物,及含有该芴类肟酯化合物的光聚合引发剂和光阻剂组合物
CN105916837A (zh) * 2014-01-17 2016-08-31 三养社 新型β-肟酯芴化合物、包含其的光聚合引发剂和光致抗蚀剂组合物

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4818458B2 (ja) * 2009-11-27 2011-11-16 株式会社Ａｄｅｋａ オキシムエステル化合物及び該化合物を含有する光重合開始剤
JP6065596B2 (ja) * 2013-01-16 2017-01-25 Jsr株式会社 感放射線性着色組成物、着色硬化膜及び表示素子
KR20150134989A (ko) * 2014-05-23 2015-12-02 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 컬럼 스페이서 및 블랙 매트릭스를 동시에 구현할 수 있는 착색 감광성 수지 조성물

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104661997A (zh) * 2012-05-03 2015-05-27 韩国化学研究院 新型芴类肟酯化合物,及含有该芴类肟酯化合物的光聚合引发剂和光阻剂组合物
CN105916837A (zh) * 2014-01-17 2016-08-31 三养社 新型β-肟酯芴化合物、包含其的光聚合引发剂和光致抗蚀剂组合物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111983891A (zh) * 2019-05-24 2020-11-24 罗门哈斯电子材料韩国有限公司 用于量子点阻挡肋的结构及其制备方法
CN114316137A (zh) * 2020-10-09 2022-04-12 罗门哈斯电子材料有限责任公司 高折射率材料
CN116162430A (zh) * 2023-01-11 2023-05-26 黑龙江省科学院石油化学研究院 一种相容性良好、粘接性能良好的耐高温胶黏剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201902945A (zh) 2019-01-16
JP2019003180A (ja) 2019-01-10
US20180356722A1 (en) 2018-12-13
KR20180135370A (ko) 2018-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103969954B (zh) 适用于柱状间隔器和黑底的着色光敏树脂组合物
CN109031888A (zh) 着色感光树脂组合物和由其制备的光屏蔽隔离物
CN108008601B (zh) 彩色感光性树脂组合物和由其制备的遮光间隔物
JP2022028693A (ja) カラムスペーサを調製するための方法
CN108073037B (zh) 著色感光性树脂组合物及由其制备的遮光间隔区
CN108475013A (zh) 黑色感光性树脂组合物和由其制备的黑色柱状间隔物
TWI788367B (zh) 著色感光性樹脂組合物及由其製備之遮光間隔物
CN106054520A (zh) 着色感光性树脂组合物和由其制备的黑色柱状间隔物
TWI801387B (zh) 著色感光性樹脂組合物及由其製備之遮光間隔物
CN108351589A (zh) 着色感光性树脂组合物和由其制备的遮光间隔物
CN105607421A (zh) 着色感光性树脂组合物以及由其制备的遮光隔片
US10747110B2 (en) Colored photosensitive resin composition and light shielding spacer prepared therefrom

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20181218