TW201638676A - 著色感光性樹脂組合物、柱狀隔離物以及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於著色感光性樹脂組合物、由其製造之柱狀隔離物以及具備該柱狀隔離物之液晶顯示裝置，更詳言之，係關於如下之著色感光性樹脂組合物、由其製造之柱狀隔離物以及具備該柱狀隔離物的液晶顯示裝置，該著色感光性樹脂組合物含有具有反應基團之無規型倍半矽氧烷，且含有著色劑、鹼可溶性樹脂、光聚合性化合物、光聚合引發劑，具有優異之遮光性、彈性恢復率、耐溶劑性以及耐熱性從而可適用於黑色矩陣及柱狀隔離物二者，能夠製造可靠性提高了之液晶顯示裝置。

Description

著色感光性樹脂組合物、柱狀隔離物以及液晶顯示裝置
本發明係關於著色感光性樹脂組合物、以及由其製造之柱狀隔離物及具備該柱狀隔離物之液晶顯示裝置，該著色感光性樹脂組合物具有優異之遮光性、彈性恢復率、耐溶劑性以及高可靠性，能夠應用於柱狀隔離物及黑色矩陣二者。
顯示器產業已自CRT(cathode-ray tube，陰極射線管)急劇變化為PDP(plasma display panel，電漿顯示板)、OLED(organic light-emitting diode，有機發光二極體)、LCD(liquid-crystal display，液晶顯示器)等那樣的平板顯示器。特別地，LCD為平板顯示器市場之主要製品，其由設有彩色濾光片之上板、設有薄膜電晶體(TFT)之下板以及注入它們之間的液晶構成。
彩色濾光片為LCD中表現顏色之核心部件，隨著平板顯示器之普及，一直用於筆記本電腦、監視器、攜帶型終端設備等廣泛之用途中。此類彩色濾光片在基板上藉由紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)圖形而在畫面中實現多樣之顏色，其由黑色矩陣、保護層(OC；over coat)以及柱狀隔離物(CS；column spacer)構成，該黑色矩陣位於各紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)圖形之間，防止像素間之漏光；該保護層修正各像素間之高度差，提高平坦度；該柱狀隔離物維持2個基板間之單元間隙(Cell-gap)。
彩色濾光片之製造通常藉由如下方法進行：在圖形形成有黑色 矩陣之基板上，藉由旋塗均勻塗佈感光性樹脂組合物，該感光性樹脂組合物含有相當於紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)各顏色之著色劑，然後進行加熱乾燥，形成塗膜，將形成之塗膜曝光、顯影，根據需要進一步加熱固化，對各顏色反覆進行上述操作，形成各顏色之像素。此時，為了防止各像素中其他顏色之混色、或隱藏電極之圖形，黑色矩陣(BM)位於各顏色之著色層間之邊界部分，其主要由黑色感光性樹脂組合物形成。此外，保護層(OC)及柱狀隔離物(CS)亦利用感光性樹脂組合物構成。
因此，隨著LCD用途之高級化、多樣化，感光性樹脂組合物之重要性變高，為了提高生產率及耐久性，對於迅速對光反應且優異之機械物性之要求變高。
而且，最近亦要求在顯示器內部使用之1個素材同時起到多樣作用。作為代表性之黑色矩陣一體型柱狀隔離物，不僅要求在黑色矩陣中所要求之均勻之光學密度(Optical density：OD)，亦同時要求優異之電絕緣性。此外，亦要求非常高之可靠性，必須控制所使用之著色劑對於有機溶劑之溶出特性。
但是，為了形成黑色矩陣一體型柱狀隔離物，若像通常之黑色矩陣那樣僅利用炭黑，則雖然滿足光學密度，但有電絕緣性差之缺點。除此以外，使用無機化合物之黑色矩陣材料均絕緣性低，因此並未滿足黑色矩陣一體型柱狀隔離物所要求之物性。
且，在TFT面形成黑色矩陣或在彩色濾光片之上部形成黑色矩陣之面板中，電絕緣性直接對液晶產生影響，因此要求高絕緣性或低介電特性。這樣以來，雖然用於形成黑色矩陣以及柱狀隔離物之感光性組合物之組成類似，但由於在柱狀隔離物之情況下要求不使用著色劑等之物性差異，因而難以利用1種組成而應用於二者。
作為一個例子，日本專利揭示第2007-071994號中提出了如下之 感光性樹脂組合物，該感光性樹脂組合物藉由使用具有絕緣性之苝系化合物來代替導電性之炭黑作為黑色顏料，可同時起到柱狀隔離物之作用。
此外，韓國專利揭示第2012-0033893號提及了如下技術，即：含有黏合劑樹脂、多官能性單體、光聚合引發劑或光敏劑、以及溶劑，並向其中添加苯胺黑、苝黑、金屬氧化物等黑色顏料作為著色劑。
此等專利中，藉由作為著色劑而使用之化合物之多樣化組合，能夠確保某種程度之電絕緣性之提高，但在用作柱狀隔離物時，存在因著色劑導致塗膜之固化性降低、彈性模量變低等問題，且在密合性、耐化學性、靈敏度、顯影性方面亦沒有充分獲得可滿足之特性。
據此，為了改善黏接特性及化學穩定性，韓國專利揭示第2011-0068861號揭示了如下技術，即：在著色感光性樹脂組合物中添加籠型倍半矽氧烷。
但是，前述專利中，雖然由籠型倍半矽氧烷示出了某種程度之密合性以及耐溶劑性之改善，但上述組成為適用於彩色濾光片之組成，與黑色矩陣、柱狀隔離物所要求之物性不同，且籠型倍半矽氧烷在合成中要求大量費用，因此在生產率方面不利。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利揭示第2007-071994號公報
專利文獻2：韓國專利揭示第2012-0033893號公報
專利文獻3：韓國專利揭示第2011-0068861號公報
據此，本申請人為了製造同時滿足液晶顯示裝置之柱狀隔離物及黑色矩陣之物性而可用於它們二者之感光性組合物，進行了多樣化 之研究，結果確認：藉由使用分子結構內具有至少1個反應基團之無規型倍半矽氧烷，從而該柱狀隔離物及黑色矩陣所要求之光學密度、遮光性、密合性、電絕緣性、彈性恢復率以及耐溶劑性優異，能夠提高液晶顯示裝置之可靠度，從而完成了本發明。
因此，本發明之目的在於提供一種著色感光性樹脂組合物，其含有分子結構內具有至少1個反應基團之無規型倍半矽氧烷，從而可用於形成黑色矩陣及柱狀隔離物。
此外，本發明之另一目的在於提供可將上述著色感光性樹脂組合物用於製造柱狀隔離物之用途。
此外，本發明之又一目的在於提供可將上述著色感光性樹脂組合物用於製造黑色矩陣一體型柱狀隔離物之用途。
為了實現上述目的，本發明提供一種著色感光性樹脂組合物，其含有著色劑、鹼可溶性樹脂、光聚合性化合物、光聚合引發劑、以及分子結構內具有至少1個反應基團之無規型倍半矽氧烷。
上述分子結構內具有至少1個反應基團之無規型倍半矽氧烷，其特徵在於，由下述化學式1表示。
[化學式1](R'SiO1.5)x(R"SiO1.5)y
(上述化學式1中，R'、R"、x及y如在說明書內說明之所示。)
上述著色感光性樹脂組合物，其特徵在於，以滿足全體組合物100重量%之方式含有：著色劑1~60重量%、鹼可溶性樹脂10~80重量%、光聚合性化合物1~30重量%、光聚合引發劑0.01~10重量%、以及分子結構內具有至少1個反應基團之無規型倍半矽氧烷0.1~15重量%。
此外，本發明之特徵在於，由上述著色感光性樹脂組合物製造之柱狀隔離物以及含有其之液晶顯示裝置。
此外，本發明之特徵在於，由上述著色感光性樹脂組合物製造之黑色矩陣一體型柱狀隔離物以及含有其之液晶顯示裝置。
本發明之著色感光性樹脂組合物，能夠確保黑色矩陣及隔離物二者所要求之光學密度、密合性、電絕緣性、遮光性等物性，且彈性恢復率以及耐溶劑性優異，能夠提高液晶顯示裝置之可靠度。
本發明示出在液晶顯示裝置中可用作柱狀隔離物或黑色矩陣一體型柱狀隔離物之著色感光性樹脂組合物。
特別地，本發明中示出以分子結構內具有至少1個反應基團之無規型倍半矽氧烷為必須成分之著色感光性樹脂組合物，上述分子結構內具有至少1個反應基團之無規型倍半矽氧烷，對於無機材料之黏接性優異，能夠提高與透明導電膜或無機膜的密合性。此外，上述著色感光性樹脂組合物確保有如下優點：能夠確保黑色矩陣及柱狀隔離物二者所要求之光學密度、彈性恢復率、電絕緣性、遮光性等物性，且耐熱性以及耐溶劑性優異，能夠提高液晶顯示裝置之可靠度。
本發明之著色感光性樹脂組合物，含有上述分子結構內具有至少1個反應基團之無規型倍半矽氧烷，且含有著色劑、鹼可溶性樹脂、光聚合性化合物、光聚合引發劑。
以下，對各組成進行說明。
本發明中之分子結構內具有至少1個反應基團之無規型倍半矽氧烷，其特徵在於，由下述化學式1表示。
特別地，上述分子結構內具有至少1個反應基團之無規型倍半矽氧烷，由於殘存有末端反應基團及烷氧基矽烷基，因此對於無機材料 之密合性非常優異，可代替以往之著色感光性樹脂組合物中作為密合促進劑添加之矽烷偶聯劑。此外，耐溶劑性及耐熱性優異，在工序中化學穩定性提高，能夠進一步提高可靠性及耐久性。此係因為，在將以往提出之梯型倍半矽氧烷用於著色感光性樹脂組合物時，無法充分改善耐溶劑性以及耐熱性；使用籠型倍半矽氧烷來製造著色感光性樹脂組合物時，所導入之反應基團之反應性因籠型倍半矽氧烷所具有的結構而阻礙反應性，無法完全進行反應，從而使用無規型倍半矽氧烷在改善特性方面具有優勢。此外，無規型倍半矽氧烷之合成與籠型或梯型倍半矽氧烷相比工序簡單，因此，在製品經濟方面非常有利。
[化學式1](R'SiO1.5)x(R"SiO1.5)y
(上述化學式1中，R'及R"彼此相同或不同，各自獨立地為氫、羥基、C1~C10之烷基、C1~C10之烷氧基或-(R1)n-R2，上述R'及R"中之至少1個為-(R1)n-R2；此時，R1為氫、C1~C10之亞烷基、-R3-O-R4-或-R5-C(=O)O-R6-，此時，R3~R6彼此相同或不同，各自獨立地為C1~C10之亞烷基；R2為氫、巰基、異氰酸酯基、羧基、羥基、胺基、脲基、胺基甲酸酯基、(甲基)丙烯酸酯基、C1~C10之烷基、C1~C10之烷氧基、C3~C15之環烷基、C3~C15之雜環烷基、C6~C20之芳基或C5~C20之雜芳基；x為1~500之整數；y為1~500之整數；n為0或1之整數。)
本發明中提及之烷基包括直鏈型或支鏈型，包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、戊基、己基、異己基、庚基、4,4-二甲基戊基、辛基、2,2,4-三甲基戊基、壬基等。
本發明中提及之亞烷基為烷基之2價形態。亞烷基可為直鏈、支鏈型、環狀、或它們之組合。
本發明中提及之環烷基為碳原子完全飽和之烴環以及部分不飽和之烴環，包括環丙基、環丙基甲基、環戊基、環己基、金剛烷基、以及取代及非取代之冰片基、降冰片基以及降冰片烯基。
本發明中提及之雜環烷基係指環中之1個碳原子經選自氧、硫或氮中之雜原子替代，3個以下的追加碳原子可經上述雜原子替代之非芳族環烷基。作為此類雜環烷基之例子，包括環氧基、硫雜丙環基(thiiranyl)、吖丙啶基(aziridinyl)、氧雜環丁基、氮雜環丁基、四氫呋喃基、四氫苯硫基(與四氫噻吩基為同義詞)、吡咯啶基、吡唑烷基、咪唑烷基、噁唑烷基(oxazolidinyl)、異噁唑烷基、噻唑烷基、異噻唑烷基、哌啶基、哌嗪基、嗎啉基、或四氫哌喃基等。
本發明中提及之烷氧基係指-ORa基，此處，Ra為上述所定義之烷基。具體而言，包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、1-丙氧基、第三丁氧基、正丁氧基、戊氧基等。
本發明中提及之芳基，含有作為單環或雙環芳族環之、具有6個以上原子之1個以上之環，可存在含有22個以下原子之5個以下之環，可在鄰接碳原子或適合之雜原子之間交替地存在雙鍵。具體而言，包括苯基、聯苯基、三聯苯基、均二苯代乙烯、萘基、蒽基、菲基、芘基等。
本發明中提及之雜芳基係指在1個以上之環上具有1個以上雜原子(氧、硫或氮)的、取代或非取代之芳族單環基、雙環基以及三環基。具體而言，包括呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、異喹啉基、吲哚基、異吲哚基、三唑基、吡咯基、四唑基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、噻唑基、苯并呋喃基、苯并苯硫基、咔唑基、苯并噁唑基、嘧啶基、苯并咪唑基、喹喔啉基、苯并噻唑基、二氮雜萘基、異噁唑 基、異噻唑基、嘌呤基、喹唑啉基、吡嗪基、1-氧化吡啶基、噠嗪基、三嗪基、四嗪基、噁二唑基、噻二唑基、四氫萘基等。
較佳地，上述R1為C1~C5之亞烷基，上述R3~R6彼此相同或不同，各自獨立地為C1~C5之亞烷基。
較佳地，上述R2為巰基、異氰酸酯基、(甲基)丙烯酸酯基、苯基或環氧基。
較佳地，對於上述-(R1)n-R2而言，在n=0時，上述R2為巰基、異氰酸酯基、(甲基)丙烯酸酯基、苯基或環氧基；在n=1時，上述R1及R3~R6彼此相同或不同，各自獨立地為C1~C5之亞烷基，上述R2為如上述n=0時提及之所示。
較佳地，上述R'以及R"彼此可相同或不同，為上述之羥基、C1~C10之烷基或-(R1)n-R2，上述R'以及R"中之至少1個為-(R1)n-R2。作為一個例子，上述R'以及R"在甲基-巰基、甲基-苯基、甲基-環氧基、巰基-環氧基之組合等中具有彼此不同之反應基團，能夠提高對於無機材料之反應性。
上述x及y由本發明之無規型倍半矽氧烷之重均分子量來決定，無規型倍半矽氧烷之重均分子量通常為500~1,000,000、較佳為1,000~100,000。此外，在本發明之無規型倍半矽氧烷之情況下，亦較佳反應基團之當量(g/eq)為200以上600以下，更佳為300以上500以下。反應基團之當量小於200時，由於固化結構之緻密性而導致彈性恢復率之增加少，超過600時，亦難以得到充分之固化結構。
上述化學式1之化合物使用直接製造或市售之化合物，可使用ARAKAWA CHEMICAL公司之COMPOCERAN SQ107、COMPOCERAN SQ109、COMPOCERAN SQ111、COMPOCERAN SQ113、COMPOCERAN SQ506、COMPOCERAN SQ502-8等。
在全體著色感光性樹脂組合物100重量%內，可以0.1~15重量%、 較佳0.1~10重量%使用上述具有反應基團之無規型倍半矽氧烷。此類含量係為了確保密合性之提高而選定之範圍，在小於上述範圍使用時，可能無法充分得到目標效果，相反，若超過上述範圍，則與其他成分之相溶性降低或鹼顯影性降低，有容易產生污染、膜殘餘物等之問題。
本發明中之著色劑賦予遮光性，在黑色矩陣中可起到防止漏光之作用，在柱狀隔離物中可起到防止自外部產生之光導致機器異常動作之作用。
作為上述著色劑，若為對可見光有遮光性之著色劑，則在本發明中沒有特別限定，可使用有機顏料、染料以及黑色顏料等公知之所有著色劑，它們可單獨使用，或2種以上混合使用。
作為一個例子，有機顏料可舉出顏色指數(C.I.：染色家學會(The Society of Dyers and Colourists)發行)中經分類為顏料之化合物，具體而言，可舉出下述那樣的賦予了顏色指數(C.I.)名稱之化合物。
C.I.顏料黃1號、C.I.顏料黃12號、C.I.顏料黃13號、C.I.顏料黃14號、C.I.顏料黃15號、C.I.顏料黃16號、C.I.顏料黃17號、C.I.顏料黃20號、C.I.顏料黃24號、C.I.顏料黃31號、C.I.顏料黃53號、C.I.顏料黃55號、C.I.顏料黃83號、C.I.顏料黃86號、C.I.顏料黃93號、C.I.顏料黃94號、C.I.顏料黃109號、C.I.顏料黃110號、C.I.顏料黃117號、C.I.顏料黃125號、C.I.顏料黃128號、C.I.顏料黃137號、C.I.顏料黃138號、C.I.顏料黃139號、C.I.顏料黃147號、C.I.顏料黃148號、C.I.顏料黃150號、C.I.顏料黃153號、C.I.顏料黃154號、C.I.顏料黃155號、C.I.顏料黃166號、C.I.顏料黃168號、C.I.顏料黃173號、C.I.顏料黃180號、C.I.顏料黃211號；C.I.顏料橙5號、C.I.顏料橙13號、C.I.顏料橙14號、C.I.顏料橙24號、C.I.顏料橙31號、C.I.顏料橙34號、C.I.顏料橙36號、C.I.顏料橙 38號、C.I.顏料橙40號、C.I.顏料橙42號、C.I.顏料橙43號、C.I.顏料橙46號、C.I.顏料橙49號、C.I.顏料橙51號、C.I.顏料橙55號、C.I.顏料橙59號、C.I.顏料橙61號、C.I.顏料橙64號、C.I.顏料橙65號、C.I.顏料橙68號、C.I.顏料橙70號、C.I.顏料橙71號、C.I.顏料橙72號、C.I.顏料橙73號、C.I.顏料橙74號；C.I.顏料紅1號、C.I.顏料紅2號、C.I.顏料紅5號、C.I.顏料紅9號、C.I.顏料紅17號、C.I.顏料紅31號、C.I.顏料紅32號、C.I.顏料紅41號、C.I.顏料紅97號、C.I.顏料紅105號、C.I.顏料紅122號、C.I.顏料紅123號、C.I.顏料紅144號、C.I.顏料紅149號、C.I.顏料紅166號、C.I.顏料紅168號、C.I.顏料紅170號、C.I.顏料紅171號、C.I.顏料紅175號、C.I.顏料紅176號、C.I.顏料紅177號、C.I.顏料紅178號、C.I.顏料紅179號、C.I.顏料紅180號、C.I.顏料紅185號、C.I.顏料紅192號、C.I.顏料紅202號、C.I.顏料紅206號、C.I.顏料紅207號、C.I.顏料紅208號、C.I.顏料紅209號、C.I.顏料紅214號、C.I.顏料紅215號、C.I.顏料紅216號、C.I.顏料紅220號、C.I.顏料紅221號、C.I.顏料紅224號、C.I.顏料紅242號、C.I.顏料紅243號、C.I.顏料紅254號、C.I.顏料紅255號、C.I.顏料紅262號、C.I.顏料紅264號、C.I.顏料紅265號、C.I.顏料紅272號；C.I.顏料藍15號、C.I.顏料藍15：3號、C.I.顏料藍15：4號、C.I.顏料藍15：6號、C.I.顏料藍16號、C.I.顏料藍60號、C.I.顏料藍80號；C.I.顏料紫1號、C.I.顏料紫19號、C.I.顏料紫23號、C.I.顏料紫29號、C.I.顏料紫32號、C.I.顏料紫36號、C.I.顏料紫38號；C.I.顏料綠7號、C.I.顏料綠36號、C.I.顏料綠58號；C.I.顏料棕23號、C.I.顏料棕25號；C.I.顏料黑1號、C.I.顏料黑7號。
此等顏料亦可根據情況進行松香處理、利用導入有酸性基團或鹼性基團之顏料衍生物之表面處理、利用聚合物化合物等之表面接枝處理、利用硫酸之微粒化處理、或者利用有機溶劑或水之清洗處理等。
具體而言，本發明中使用之有機顏料，可相對於著色劑固體成分100重量份含有30~95重量份。此類著色劑之特徵在於，有機顏料含有C.I.顏料藍16以及C.I.顏料藍60。C.I.顏料藍16以及C.I.顏料藍60，在全體有機顏料著色劑100重量份中可含有10~50重量份。C.I.顏料藍16以及C.I.顏料藍60之含量為10重量份以下時，有時不能充分遮擋紅色波長之光，在50重量份以上時，組合物難以形成。此外，所使用之著色劑之有機顏料可含有C.I.顏料紅179，並可根據情況使用C.I.顏料黃139或C.I.顏料紫23。在使用C.I.顏料紅179時，相對於著色劑固體成分100重量份，可以20~40重量份來使用。在亦含有C.I.顏料黃139而使用時，相對於著色劑固體成分100重量份，可以5~25重量份來使用C.I.顏料黃139。在亦含有C.I.顏料紫23而使用時，相對於著色劑固體成分100重量份，可以5~25重量份來使用C.I.顏料紫。
除所使用之C.I.顏料藍16以及C.I.顏料藍60以外，作為顏料，亦可使用在印刷油墨、噴墨等中使用之顏料以及水溶性偶氮系、不溶性偶氮系、酞菁系、喹吖啶酮系、異吲哚啉酮系、異吲哚啉、苝、紫環酮、2,3-喹喔啉二甲醇1,4-二氧化物(dioxidine)、蒽醌、二蒽醌基顏料、蒽素嘧啶、蒽締蒽酮(anthanthrone)、陰丹酮、黃烷士酮、皮蒽酮系顏料等。
作為一個例子，黑色顏料可為苯胺黑、苝黑、鈦黑、炭黑，若為有遮光性之顏料，則可沒有特別限制地使用。具體而言，上述炭黑可為槽法炭黑、爐法炭黑、熱炭黑、燈煙法炭黑等。在必要時，為了電絕緣性，可使用在表面經覆有樹脂之炭黑。順帶一提，經覆有樹脂 之炭黑與未經覆樹脂之炭黑相比，導電性低，因此在形成黑色矩陣、隔離物或黑色矩陣一體型隔離物時能夠賦予優異之電絕緣性。所使用之黑色顏料相對於著色劑固體成分100重量份可含有5~70重量份。
作為染料之具體例，可列舉C.I.溶劑黃2號、C.I.溶劑黃14號、C.I.溶劑黃16號、C.I.溶劑黃33號、C.I.溶劑黃34號、C.I.溶劑黃44號、C.I.溶劑黃56號、C.I.溶劑黃82號、C.I.溶劑黃93號、C.I.溶劑黃94號、C.I.溶劑黃98號、C.I.溶劑黃116號、C.I.溶劑黃135號；C.I.溶劑橙1號、C.I.溶劑橙3號、C.I.溶劑橙7號、C.I.溶劑橙63號；C.I.溶劑紅1號、C.I.溶劑紅2號、C.I.溶劑紅3號、C.I.溶劑紅8號、C.I.溶劑紅18號、C.I.溶劑紅23號、C.I.溶劑紅24號、C.I.溶劑紅27號、C.I.溶劑紅35號、C.I.溶劑紅43號、C.I.溶劑紅45號、C.I.溶劑紅48號、C.I.溶劑紅49號、C.I.溶劑紅91：1號、C.I.溶劑紅119號、C.I.溶劑紅135號、C.I.溶劑紅140號、C.I.溶劑紅196號、C.I.溶劑紅197號；C.I.溶劑紫8號、C.I.溶劑紫9號、C.I.溶劑紫13號、C.I.溶劑紫26號、C.I.溶劑紫28號、C.I.溶劑紫31號、C.I.溶劑紫59號；C.I.溶劑藍4號、C.I.溶劑藍5號、C.I.溶劑藍25號、C.I.溶劑藍35號、C.I.溶劑藍36號、C.I.溶劑藍38號、C.I.溶劑藍70號；C.I.溶劑綠3號、C.I.溶劑綠5號、C.I.溶劑綠7號等。
在全體著色感光性樹脂組合物100重量%內，以1~60重量%、較佳1~50重量%含有上述著色劑。若其含量小於上述範圍，則遮光性不充分，因此不能確保上述所提及之效果，相反，若超過上述範圍，則圖形化後所得到之圖形品質可能會降低，因此在上述範圍內適宜使用。
本發明中之著色劑，根據需要可同時使用分散劑、分散助劑。
作為上述分散劑，例如可使用陽離子系、陰離子系、非離子系等適當之分散劑，較佳為聚合物分散劑。具體而言，可舉出丙烯酸系 共聚物、聚胺酯、聚酯、聚乙烯亞胺、聚烯丙基胺等。此類分散劑可在商業上獲得，例如，作為丙烯酸系共聚物，可列舉DisperBYK-2000、DisperBYK-2001、BYK-LPN6919、BYK-LPN21116(以上為BYK公司製造)、Solsperse 5000(Lubrizol公司製造)；作為聚胺酯，可列舉DisperBYK-161、DisperBYK-162、DisperBYK-163、DisperBYK-165、DisperBYK-167、DisperBYK-170、DisperBYK-182(以上為BYK公司製造)、Solsperse 76500(Lubrizol公司製造)；作為聚乙烯亞胺，可列舉Solsperse 24000(Lubrizol公司製造)；作為聚酯，可列舉AJISPER PB821、AJISPER PB822、AJISPER PB880(味之素Fine Techno株式會社製造)等。
作為上述分散助劑，可列舉例如顏料衍生物，具體而言，可列舉銅酞菁、二酮吡咯并吡咯、喹酞酮之磺酸衍生物等。
此等分散劑可單獨使用，或2種以上混合使用。相對於著色劑100重量份，分散劑之含量通常為100重量份以下，較佳為1~70重量份，進一步較佳為10~50重量份。若分散劑之含量過多，則可能會損傷顯影性等。
本發明中之鹼可溶性樹脂具有由光、熱之作用而引起之反應性以及鹼溶解性，作為包含著色劑在內之固體成分之分散介質起作用，發揮黏合樹脂之功能，若鹼可溶性樹脂為可溶解於在利用樹脂組合物之膜製造之顯影階段所使用的鹼性顯影液中的黏合劑樹脂，則可任意使用。
上述鹼可溶性樹脂含有下述化學式2~5之結構單元中之至少1個。
[化學式2]
上述鹼可溶性樹脂中，上述化學式2~5之反應物相對於鹼可溶性樹脂之總莫耳數，以莫耳分率計較佳含有3~80莫耳%，更佳含有5~70莫耳%。上述結構單元包含在上述範圍內時，靈敏度以及密合性優異，顯影工序中沒有圖形之剝離，顯示出耐溶劑性優異之特性。
具有上述化學式2~5之結構單元之鹼可溶性樹脂，可藉由多種可聚合的化合物之聚合來進行製造。
上述鹼可溶性樹脂之化學式2~5可與其他種類共聚，作為可共聚之不飽和鍵之具體例，可列舉苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、對氯苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、鄰乙烯基苄基甲基醚、間乙烯基苄基甲基醚、對乙烯基苄基甲基醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油基醚、間乙烯基苄基縮水甘油基醚、對乙烯基苄基縮水甘油基醚等芳族乙烯基化合物；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙 烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯類；(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.0 2,6]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-二環戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯等脂環族(甲基)丙烯酸酯類或環氧改性脂環族(甲基)丙烯酸酯類；(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳基酯類；(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等(甲基)丙烯酸羥基烷基酯類；N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苄基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-鄰羥基苯基順丁烯二醯亞胺、N-間羥基苯基順丁烯二醯亞胺、N-對羥基苯基順丁烯二醯亞胺、N-鄰甲基苯基順丁烯二醯亞胺、N-間甲基苯基順丁烯二醯亞胺、N-對甲基苯基順丁烯二醯亞胺、N-鄰甲氧基苯基順丁烯二醯亞胺、N-間甲氧基苯基順丁烯二醯亞胺、N-對甲氧基苯基順丁烯二醯亞胺等N-取代順丁烯二醯亞胺系化合物；(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺等不飽和醯胺化合物；3-(甲基丙烯醯氧基甲基)氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯氧基甲基)-3-乙基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯氧基甲基)-2-三氟甲基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯氧基甲基)-2-苯基氧雜環丁烷、2-(甲基丙烯醯氧基甲基)氧雜環丁烷、2-(甲基丙烯醯氧基甲基)-4-三氟甲基氧雜環丁烷等不飽和氧雜環丁烷化合物等。
上述例示之化合物可分別單獨使用，或2種以上組合使用。
本發明之鹼可溶性樹脂，根據需要可追加混合此項技術中通常使用之公知之多種可溶性樹脂而使用。
較佳地，上述鹼可溶性樹脂之聚苯乙烯換算之重均分子量為3,000~100,000的範圍，更佳為5,000~50,000之範圍。上述鹼可溶性樹脂之重均分子量小於3,000時，樹脂之分子量太少，表現為表面不光滑之形狀，分子量超過100,000時，顯影時顯影速度慢。
上述鹼可溶性樹脂之酸值為30~250(KOHmg/g)，較佳為50~200(KOHmg/g)，更佳為60~150(KOHmg/g)。上述鹼可溶性樹脂之酸值為30~250(KOHmg/g)時，對於顯影液之溶解性提高，殘膜率提高，因此較佳。酸值小於30時，可知在鹼顯影液中無法良好地進行顯影。此外，酸值超過250時，由於過多之羧基而導致其他物性降低，因而難以作為感光性樹脂使用。此處，酸值係作為中和1g丙烯酸系聚合物所需要之氫氧化鉀的量(mg)而測定之值，通常可藉由使用氫氧化鉀水溶液進行滴定來求出。
在全體著色感光性樹脂組合物100重量%內，以10~80重量%、較佳10~70重量%之範圍使用上述鹼可溶性樹脂。此類含量係多方面考慮對於顯影液之溶解度及圖形形成等而選定之範圍，在上述範圍內使用時，對於顯影液之溶解性充分，圖形形成容易，可防止顯影時曝光部之像素部分的膜減少，非像素部分之脫落性良好。
本發明中之光聚合性化合物為受到紫外線等光之照射而聚合並固化的物質，若為可藉由光聚合引發劑之作用而聚合之化合物，則沒有特別限定。上述光聚合性化合物為用來增強圖形強度之成分，可使用單官能單體、二官能單體或三官能以上之多官能單體等。
作為上述單官能單體之具體例，可舉出丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基乙酯、N-乙烯基吡咯啶酮等；作為市售品，可舉出ARONIX M-101(東亞合成)、KAYARAD TC-110S(日本化藥)或Viscoat 158(大阪有機化學工業)等。
作為上述二官能單體之具體例，可舉出1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A之雙(丙烯醯氧基乙基)醚、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等；作為市售品，有ARONIX M-210、M-1100、 1200(東亞合成)、KAYARAD HDDA(日本化藥)、Viscoat 260(大阪有機化學工業)、AH-600、AT-600或UA-306H(共榮社化學公司)等。
作為上述三官能以上之多官能光聚合性化合物之具體例，有三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二異戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二異戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等；作為市售品，有ARONIX M-309、TO-1382(東亞合成)、KAYARAD TMPTA、KAYARAD DPHA或KAYARAD DPHA-40H(日本化藥)等。
上述所例示之光聚合性化合物中，自聚合性優異、可提高強度之方面來看，特別較佳三官能以上之(甲基)丙烯酸酯類以及胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
上述所例示之光聚合性化合物可分別單獨使用，或2種以上組合使用。
上述光聚合性化合物，在全體著色感光性樹脂組合物100重量%內，較佳含有1~30重量%，特別較佳含有1~20重量%。此類含量範圍係多方面考慮柱狀隔離物或黑色矩陣一體型柱狀隔離物之強度、平滑性變得良好之傾向等而選定的範圍，若其含量小於上述範圍，則強度以及平滑性不足，相反，在超過上述範圍時，由於高強度而產生不容易圖形化之問題，因此在上述範圍內適宜地使用。
本發明中之光聚合引發劑為用來引發上述光聚合性化合物之聚合的化合物，本發明中沒有特別限定，可使用苯乙酮系、二苯甲酮系、三嗪系、噻噸酮系、肟系、苯偶姻系、蒽系、蒽醌系、以及聯咪唑系化合物等，它們可單獨使用，或2種以上混合使用。
苯乙酮系化合物可為二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙 烷-1-酮、苯偶醯二甲基縮酮、2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮之寡聚物等，其中，可較佳使用2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮。
作為二苯甲酮系化合物，可為二苯甲酮、苯偶姻苯甲酸、苯偶姻苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等。
作為三嗪系化合物，可為2,4,6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4'-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(對甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(對甲苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-聯苯基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、雙(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基萘1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2,4-三氯甲基(胡椒基)-6-三嗪、2,4-三氯甲基(4'-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等。
作為噻噸酮系化合物，可為2-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮等。
作為肟系化合物，可舉出鄰乙氧基羰基-α-肟基-1-苯基丙烷-1-酮等；作為市售品，代表性之有Ciba公司之OXE-01、OXE-02。
作為苯偶姻系化合物，可使用苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻異丁基醚、苯偶醯二甲基縮酮等。
作為蒽系化合物，例如有9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽或2-乙基-9,10-二乙氧基蒽等。
作為蒽醌系化合物，可為2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯并蒽 醌、2,3-二苯基蒽醌等。
作為聯咪唑系化合物，可為2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)聯咪唑、4,4',5,5'位置之苯基經烷氧羰基取代之咪唑化合物等。
在全體著色感光性樹脂組合物100重量%內，可以0.01~10重量%、較佳0.01~5重量%使用上述光聚合引發劑。此類含量範圍係考慮了光聚合性化合物之光聚合速度以及最終得到之塗膜之物性而得出的，若小於上述範圍，則聚合速度低，整體之工序時間會變長，相反，在超過上述範圍時，由於過度之反應而經過交聯反應，塗膜之物性反而會降低，因此在上述範圍內適宜使用。
上述光聚合引發劑可組合使用光聚合引發助劑。若在上述光聚合引發劑中並用光聚合引發助劑，則含有它們之著色感光性樹脂組合物變得更加高靈敏度，使用其來形成單元間隙維持用柱狀隔離物時，生產率提高，因此較佳。
為了提高聚合效率，可使用光聚合引發助劑，該光聚合引發助劑可為胺系化合物、烷氧基蒽系化合物、以及噻噸酮系化合物等。
作為胺系化合物，可舉出三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯、苯甲酸-2-二甲基胺基乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮(別名：米氏酮)、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(乙基甲基胺基)二苯甲酮等，其中，較佳4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮。
此外，作為烷氧基蒽系化合物，可舉出例如9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽 等。
作為噻噸酮系化合物，可舉出例如2-異丙基噻噸酮、4-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮等。
上述光聚合引發助劑可直接製造，或購入市售產品來使用，作為一個例子，可使用EAB-F系列(保土谷化學工業株式會社)等。
對於此類光聚合引發助劑，相對於每1莫耳光聚合引發劑，通常在10莫耳以下、較佳0.01~5莫耳之範圍內使用。在上述範圍內使用光聚合引發助劑時，能夠提高聚合效率，能夠期待生產率提高效果。
本發明中之溶劑，若能夠溶解或分散上述提及之組成，則可任意使用，在本發明中沒有特別限定。作為代表，可舉出亞烷基二醇單烷基醚類、亞烷基二醇烷基醚醋酸酯類、芳族烴類、酮類、低級以及高級醇類、環狀酯類等。更具體而言，作為上述溶劑，可舉出乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單丁基醚等亞烷基二醇單烷基醚類；二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚等二乙二醇二烷基醚類；甲基溶纖劑醋酸酯、乙基溶纖劑醋酸酯、丙二醇單甲基醚醋酸酯、丙二醇單乙基醚醋酸酯、丙二醇單丙基醚醋酸酯、甲氧基丁基醋酸酯以及甲氧基戊基醋酸酯等亞烷基二醇烷基醚醋酸酯類；苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳族烴類；甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮類；乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、甘油等醇類；3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯類；γ-丁內酯等環狀酯類等。
上述溶劑中，自塗佈性、乾燥性方面來看，較佳可舉出上述溶劑中沸點為100~200℃之有機溶劑，更佳可舉出亞烷基二醇烷基醚醋酸酯類、酮類、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯類，進一 步較佳可舉出丙二醇單甲基醚醋酸酯、丙二醇單乙基醚醋酸酯、環己酮、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等。此等溶劑可分別單獨使用，或2種以上混合使用。
上述溶劑可根據塗佈方法、裝置而改變黏度，因此適當地調節含量以使具有上述提及之組成之著色感光性樹脂組合物的濃度為5~90重量%、較佳為15~80重量%。此類含量係考慮了組成之分散穩定性以及製造工序中之工序容易性(例如塗佈性)而選定的範圍。
進而，本發明之著色感光性樹脂組合物亦可根據多樣化之目的而進一步含有公知的添加劑。作為此類添加劑，亦可並用界面活性劑、填充劑、其他高分子化合物、紫外線吸收劑、抗絮凝劑等添加劑。此等添加劑可為1種或2種以上，考慮到光效率等，較佳在全體組合物內以1重量%以下使用。
作為界面活性劑，可利用市售之製品，較佳使用氟系界面活性劑。作為上述氟系界面活性劑，可使用BM-1000、BM-1100(BM Chemie公司)、FC-135、FC-170C、FC-430(住友3M(株))、SH-28PA、SH-190、SZ-6032(東麗有機矽(株))等。
作為填充劑，可為玻璃、二氧化矽、氧化鋁等，作為其他高分子化合物，可舉出環氧樹脂、順丁烯二醯亞胺樹脂等固化性樹脂；聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇單烷基醚、聚氟烷基丙烯酸酯、聚酯、聚胺酯等熱塑性樹脂等。
作為紫外線吸收劑，具體而言，可為2-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等；作為抗絮凝劑，具體而言，可舉出聚丙烯酸鈉等。
上述那樣的著色感光性組合物之製造，在本發明中沒有特別限定，藉由公知之感光性組合物之製造方法進行製造。
作為一個例子，可將著色劑添加於溶劑中後，添加包含分子結 構內具有至少1個反應基團之無規型倍半矽氧烷在內之剩餘組成以及其他添加劑，藉由攪拌而得到。此時，著色劑可以溶解或分散在溶劑或鹼可溶性樹脂中之狀態存在，添加劑為溶液形態時，可與著色劑一起預先添加至溶劑中。
按此製造的著色感光性樹脂組合物，可較佳用作顯示裝置、較佳為液晶顯示裝置之用於維持單元間隙之柱狀隔離物或黑色矩陣一體型柱狀隔離物。
作為用於維持單元間隙之柱狀隔離物，本發明之著色感光性樹脂組合物藉由含有化學式1之分子結構內具有至少1個反應基團的無規型倍半矽氧烷，從而顯示出對於無機膜之優異之密合性，耐溶劑性以及耐熱性優異，化學穩定性、熱穩定性優異，能夠提高可靠性。此外，本發明之著色感光性樹脂組合物，不僅由外部壓力引起之變形少，而且具有柔軟性，同時具有高的彈性恢復率，且由於優異之遮光性而能夠防止由光引起之損傷。
此外，黑色矩陣之情況下，具有所要求之高光學密度(O.D)、優異之遮光性以及電絕緣性，本發明之著色感光性樹脂組合物能夠滿足黑色矩陣以及柱狀隔離物二者所要求之物性，結果，可較佳適用為黑色矩陣一體型柱狀隔離物。
黑色矩陣一體型隔離物並非分別形成黑色矩陣及柱狀隔離物，而是能夠以1個圖形起到黑色矩陣及柱狀隔離物之所有作用，可使用本發明之著色感光性樹脂組合物。
使用光刻方法之柱狀隔離物或黑色矩陣一體型柱狀隔離物之通常的圖形化工序如下：a)塗佈著色感光性樹脂組合物之階段；b)對溶劑進行乾燥之預烘階段；c)在得到之被膜上黏貼光掩模，照射活性光線，使曝光部固化之 階段；d)進行顯影工序之階段，即利用鹼水溶液來溶解未曝光部；e)進行乾燥以及後烘。
上述基板可使用玻璃基板、聚合物板。作為玻璃基板，尤其可較佳使用鈉鈣玻璃、含有鋇/鍶之玻璃、鉛玻璃、矽酸鋁玻璃、硼矽酸玻璃、硼矽酸鋇玻璃或石英等。此外，作為聚合物板，可舉出聚碳酸酯、丙烯酸、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醚硫化物或聚碸等。
此時，為了得到所希望之厚度，塗佈可為利用輥塗機、旋塗機、狹縫塗佈機及旋塗機、狹縫塗佈機(有時亦稱為模塗機)、噴墨等之塗佈裝置之濕式塗佈方法。
預烘藉由烘箱、加熱板等進行加熱而進行。此時，預烘之加熱溫度以及加熱時間根據所使用之溶劑而適當地進行選擇，例如在80~150℃之溫度進行1~30分鐘。
此外，預烘後進行之曝光由曝光器來進行，由隔著光掩模來進行曝光，從而使僅與圖形對應之部分感光。此時，照射之光可為例如可見光、紫外線、X射線以及電子射線等。
曝光後之鹼顯影係為了除去非曝光部分之未除去部分之感光性樹脂組合物而進行的，由該顯影而形成所希望之圖形。作為適合於該鹼顯影之顯影液，可使用例如鹼金屬、鹼土金屬之碳酸鹽的水溶液等。特別地，利用含有1~3重量%之碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰等碳酸鹽之鹼水溶液，在10~50℃、較佳20~40℃之溫度內，利用顯影機或超音波清洗機等來進行。
後烘係為了提高圖形化後之膜與基板間之密合性而進行的，在80~220℃、10~120分鐘之條件下藉由熱處理來進行。與預烘同樣地，後烘利用烘箱、加熱板等來進行。
此時，作為柱狀隔離物以及黑色矩陣一體型柱狀隔離物之膜厚 度，較佳為0.1~8μm，更佳為0.1~6μm，尤其較佳為0.1~4μm。
此類柱狀隔離物或黑色矩陣一體型柱狀隔離物能夠確保它們二者所要求之光學密度、彈性恢復率、電絕緣性、遮光性等物性，且密合性、耐熱性以及耐溶劑性等優異，能夠提高液晶顯示裝置之可靠度。
以下，為了有助於理解本發明，示出了較佳之實施例，但下述實施例只不過為對本發明之例示，在本發明範疇以及技術思想的範疇內，可進行多樣化之變更以及修正，此對於熟習此項技術者而言為清楚的，此類變形以及修正屬於附具之申請專利範圍，此為理所應當的。此外，以下表示含量之「%」以及「份」，只要沒有特別提及，均為質量基準。
製造例1：著色劑之製造
將C.I.顏料藍16及C.I.顏料藍60各20.0重量份、炭黑(MA-8、三菱公司製造)以及有機黑(BASF公司製造)進行混合，藉由珠磨機進行12小時之混合、分散，製造著色劑。
製造例2：鹼可溶性樹脂之製造
準備具備攪拌器、溫度計、回流冷卻管、滴液漏斗以及氮導入管之燒瓶。將(甲基)丙烯酸3,4-環氧基三環癸烷-8-基酯與(甲基)丙烯酸3,4-環氧基三環癸烷-9-基酯以莫耳比50：50混合而得混合物，向單體滴液漏斗中添加該混合物40重量份、甲基丙烯酸甲酯50重量份、丙烯酸40重量份、乙烯基甲苯70重量份、第三丁基過氧化-2-乙基己酸酯4重量份、丙二醇單甲基醚醋酸酯(PGMEA)40重量份，準備攪拌。
作為鏈轉移劑滴加槽，向其中添加6重量份之正十二硫醇、24重量份之PGMEA，準備攪拌。
然後，向燒瓶中添加395重量份之PGMEA，將燒瓶內之氛圍自空氣替換為氮之後，一邊攪拌一邊將燒瓶之溫度升溫至90℃。
然後，自滴液漏斗開始滴加單體及鏈轉移劑。滴加係在維持90℃的同時分別進行2小時，1小時後升溫至110℃，維持5小時，得到固體成分之酸值為100mgKOH/g之樹脂。
鹼可溶性樹脂之重均分子量(Mw)以及數均分子量(Mn)之測定利用GPC法，使用HLC-8120GPC(東曹(株)製造)裝置。
其條件為：將TSK-GELG4000HXL及TSK-GELG2000HXL柱串聯連結而使用，柱溫設為40℃。使用四氫呋喃作為流動相溶劑，以1.0mL/分鐘之流速流動的同時進行測定。測定試樣之濃度為0.6重量%，進樣量為50μl，使用RI偵測器進行分析。作為校正用標準物質，使用TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40、F-4、F-1、A-2500、A-500(東曹(株)製造)，測定在上述條件下得到之鹼可溶性樹脂之重均分子量及數均分子量。
由GPC測定之聚苯乙烯換算之重均分子量為17,000，分子量分佈(Mw/Mn)為2.3。
實施例1~4以及比較例1~3
在混合器中添加作為溶劑之丙二醇單甲基醚醋酸酯後，向其中添加著色劑、鹼可溶性樹脂、光聚合性化合物、光聚合引發劑以及具有反應基團之無規型倍半矽氧烷，藉由攪拌來混合均勻，製造著色感光性樹脂組合物。此時，組合物採用下述表1之組成。
用中性洗劑及水清洗5×5cm之玻璃基板(康寧公司、#1737)後，乾燥。在該玻璃基板上用旋塗法塗佈上述得到之著色感光性樹脂組合物後，置放於加熱板上，在80~120℃之溫度乾燥1~2分鐘，除去溶劑。
接著，在上述薄膜上照射紫外線。此時，紫外線之光源利用牛尾電機(株)製之超高壓汞燈(商品名：USH-250D)，在大氣氛圍下以40~100mJ/cm2之曝光量(365nm)進行光照射，不使用特別之光學濾光器。
利用噴霧顯影機，將照射了上述紫外線之薄膜在pH 12.5之KOH水溶液顯影溶液中顯影60秒後，在220~250℃之加熱烘箱中加熱10~30分鐘，製造圖形。上述所製造之膜之厚度以3.0μm形成。
實驗例1：可靠性評價
對上述實施例及比較例所得到之膜之可靠性進行評價後，將其結果示於下述表2。此時，可靠性用對於NMP(N-methyl-2-pyrrolidone，N-甲基-2-吡咯啶酮)溶劑之耐溶劑性來評價，將膜裁切成3×3cm之尺寸，放入5g NMP中，在100℃之烘箱中置放30分鐘後， 回收NMP溶劑，利用UV-vis光譜儀(UV-2550、Shimadzu公司)，使用自NMP溶劑提取之有機顏料之吸光度來進行測定。
此時，可靠性以下述基準進行評價。
<基準>
◎：吸光度小於0.7
○：吸光度為0.7以上且小於1
△：吸光度為1以上且小於3
×：吸光度為3以上
實驗例2：彈性恢復率評價
對上述實施例及比較例所得到之膜之彈性恢復率進行評價後，將其結果示於下述表2。此時，利用Fisher硬度計(fisherscope HM-2000、fisher公司)，對以20μm尺寸形成之圖形施加直至50mN之力來測定彈性恢復率。
此時，對於彈性恢復率而言，其數值越高，意味著彈性恢復程度越優異，用下述基準進行評價。
<基準>
◎：彈性恢復率為85%以上
○：彈性恢復率為80%以上且小於85%
△：彈性恢復率為70%以上且小於80%
×：彈性恢復率小於70%
根據上述表2，用本發明之含有具有反應基團之無規型倍半矽氧烷的組合物製造之膜之情況下，與不含有其之比較例1~3相比，顯示出可靠性以及彈性恢復率增加。
在可靠性之評價中，比較例1~3時，吸光度表現得高，由於NMP導致膜之端部浮起或分解等，在耐久性方面亦產生問題。
對於彈性恢復率而言，不使用具有反應基團之無規型倍半矽氧烷而使用籠型或梯型倍半矽氧烷之情況(參照比較例1及2)、以及使用以往之密合促進劑之情況(參照比較例3)下，確認到與實施例1~6相比數值降低。
此外，在為無規型倍半矽氧烷之情況下，反應基團之當量亦重要，其主要作用為決定所形成的膜之固化結構。最適宜之當量(g/eq)為200以上且600以下，更佳的為300以上且500以下。使用具有反應基團之無規型倍半矽氧烷時，如實驗例1及2所示，均可得到基本良好之結果。但是，如實施例5所示，可知在當量小於200時，固化結構非常緻密，因此可靠性優異，但彈性恢復率提高之程度並不比適宜之範圍充分。此外，如實施例6所示，在當量超過600時，形成過於疏鬆之固化結構，因此得到可靠性並不比適宜之範圍充分，彈性恢復率的增加與適宜之範圍相比減少之結果。
產業上之可利用性
本發明之著色感光性樹脂組合物可較佳用作液晶顯示裝置之柱狀隔離物或黑色矩陣一體型柱狀隔離物。

Claims (9)

  1. 一種著色感光性樹脂組合物，其含有著色劑、鹼可溶性樹脂、光聚合性化合物、光聚合引發劑、以及分子結構內具有至少1個反應基團之無規型倍半矽氧烷。
  2. 如請求項1之著色感光性樹脂組合物，其中，該分子結構內具有至少1個反應基團之無規型倍半矽氧烷由下述化學式1表示，[化學式1](R'SiO1.5)x(R"SiO1.5)y該化學式1中，R'以及R"彼此相同或不同，各自獨立地為氫、羥基、C1~C10之烷基、C1~C10之烷氧基或-(R1)n-R2，該R'以及R"中之至少1個為-(R1)n-R2；此時，R1為氫、C1~C10之亞烷基、-R3-O-R4-或-R5-C(=O)O-R6-，此時，R3~R6彼此相同或不同，各自獨立地為C1~C10之亞烷基；R2為氫、巰基、異氰酸酯基、羧基、羥基、胺基、脲基、胺基甲酸酯基、(甲基)丙烯酸酯基、C1~C10之烷基、C1~C10之烷氧基、C3~C15之環烷基、C3~C15之雜環烷基、C6~C20之芳基或C5~C20之雜芳基；x為1~500之整數；y為1~500之整數；n為0或1之整數。
  3. 如請求項2之著色感光性樹脂組合物，其中，該R1為C1~C5之亞烷基，該R2為巰基、異氰酸酯基、(甲基)丙烯酸酯基、苯基或環氧基，該R3~R6彼此相同或不同，各自獨立地為C1~C5之亞烷基。
  4. 如請求項2之著色感光性樹脂組合物，其中，該R2之當量為200g/eq以上600g/eq以下。
  5. 如請求項1之著色感光性樹脂組合物，其中，該著色感光性樹脂組合物以滿足全體組合物100重量%之方式含有：著色劑1~60重量%、鹼可溶性樹脂10~80重量%、光聚合性化合物1~30重量%、光聚合引發劑0.01~10重量%、以及具有反應基團之無規型倍半矽氧烷0.1~15重量%。
  6. 一種柱狀隔離物，其由請求項1至5中任一項之著色感光性樹脂組合物製造。
  7. 一種液晶顯示裝置，其具備請求項6之柱狀隔離物。
  8. 一種黑色矩陣一體型柱狀隔離物，其特徵在於，由請求項1至5中任一項之著色感光性樹脂組合物製造。
  9. 一種液晶顯示裝置，其具備請求項8之黑色矩陣一體型柱狀隔離物。
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