感光性组合物、间隔壁、黑色矩阵制造技术

本发明专利技术提供可形成具有良好的遮光性和拒液性的间隔壁（黑色矩阵）的感光性组合物。所述感光性组合物是包含１分子内具有含含氟原子的基团或含硅原子的基团的侧链和含乙烯性双键的侧链的聚合物（Ａ）、黑色着色剂（Ｂ）、作为Ｏ－酰基肟类化合物的光聚合引发剂（Ｃ）、１分子内具有酸性基团和乙烯性双键的感光性树脂（Ｄ）的感光性组合物，其特征在于，黑色着色剂（Ｂ）相对于组合物的所有固体成分的比例为１５～６０质量％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用喷墨记录技术制作彩色滤光片或有机EL显示元件时所 用的黑色矩阵、用于形成黑色矩阵的感光性组合物。
技术介绍
近年来，作为彩色滤光片和有机EL显示元件的制造方法，提出了采用 喷墨法的低成本化工艺。例如，彩色滤光片的制造中，通过光刻法形成构成黑色矩阵的间隔壁 后，通过喷墨法向被间隔壁围起的开口部(像素点(dot))中喷射、涂布R (红)、G(绿)、B(蓝)的油墨，从而形成像素。有机EL显示元件的制造中，通过光刻法形成构成黑色矩阵的间隔壁后， 通过喷墨法向被间隔壁围起的开口部(像素点)中喷射、涂布空穴传输材料、 发光材料的溶液，从而形成具有空穴传输层、发光层等的像素。近年来，为了使彩色滤光片和有机EL显示元件的色彩的对比度提高， 对黑色矩阵要求更高的遮光性。此外，为了降低成本、提高生产性，黑色矩阵形成材料被要求具有以 较少的曝光量就可以形成图案的高灵敏度。此外，喷墨法中，必须防止相邻的像素间的油墨发生混色。因此，对 于间隔壁，要求排斥作为喷墨的涂布液的水或有机溶剂等的性质、即拒液 性。另一方面，通过喷墨法形成像素的油墨层被要求具有高膜厚均匀性， 因此被间隔壁围住的开口部(像素点)被要求具有对吐出液浸润的性质、即 亲液性。专利文献l中揭示了包含作为拒油墨剂的使2-甲基丙烯酰氧基乙基异 氰酸酯与甲基丙烯酸-2-(全氟己基)乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯和甲基丙烯酸的共聚物反应而得的化合物，作为黑色着色剂的炭黑，作为光聚合 引发剂的2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉代丙-l-酮，作为感光性树脂的环氧丙烯酸酯树脂，作为自由基交联剂的五丙烯酸二季戊四醇酯的感光性 树脂组合物。炭黑在该感光性树脂组合物的所有固体成分中所占的比例为l3. 7质量％。专利文献l:国际公开第2004/042474号文本(表4，例16) 专利技术的揭示由上述现有的組合物得到的间隔壁具有拒液性，但黑色度、即光密度(0 D值)不足，为了实现更高的光密度，必须大幅增加黑色着色剂的量。但是， 由于黑色着色剂的量的增加，存在拒液性不足的问题。另外，如果减少曝 光量，则拒液性的不足愈加显著。于是，本专利技术的课题在于提供在减少曝光量的情况下也可以形成具有 良好的遮光性和拒液性的间隔壁的感光性组合物。本专利技术人发现，通过使感光性组合物包含特定的光聚合引发剂，即使 在曝光时减少曝光量的情况下也可以形成显示高遮光性、拒液性也良好的 间隔壁，从而完成了本专利技术。本专利技术提供一种感光性组合物，它是包含l分子内具有含以下述式(l) 表示的基团或以下述式(2)表示的基团的侧链和含乙烯性双键的侧链的聚 合物(A)、黑色着色剂(B)、作为以下述式(3)表示的化合物的光聚合引发剂 (C)、 1分子内具有酸性基团和乙烯性双键的感光性树脂(D)的感光性组合 物，其特征在于，黑色着色剂(B)相对于组合物的所有固体成分的比例为1 5 60质量％;-CFXRf (1)式(1)中，X表示氢原子、氟原子或三氟甲基，Rf表示可具有醚性氧原 子的碳数20以下且氢原子中的至少1个被氟原子取代了的垸基或者氟原子； -(SiR^Oh-SiR1!^3 (2)式(2)中，R1、 R2独立地表示氢原子、垸基、环垸基或芳基，1 3表示氢 原子或碳数1 10的有机基团，n表示l 200的整数；<formula>formula see original document page 6</formula>式(3)中，R'表示氢原子、碳数1 12的烷基、碳数3 8的环烷基、碳数2 5的链烯基、碳数6 20的苯基或苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数6 20的苯氧基，R2表示氢原子、碳数1 20的烷基、碳数3 8的环烷基、苯环中的氢原子可被垸基取代的碳数6 20的苯基、碳数2 20的垸酰基、苯环中的氢原子可被垸基取代的碳数7 20的苯甲酰基、碳数2 12的垸氧基羰基或苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数7 20的苯氧基羰基，R3表示碳数l 12的垸基，R4、 R5、 R6和R7相互独立地表示氢原子、碳数1 12的垸基、环己垸环中的氢原子可被烷基取代的碳数3 8的环垸基、苯环中的氢原子可被垸基取代的碳数6 20的苯基、碳数2 20的垸酰基、苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数7 20的苯甲酰基、苯环中的氢原子可被垸基取代的碳数7 20的节基羰基、碳数2 12的烷氧基羰基、苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数7 20的苯氧基羰基、碳数1 20的酰胺基或硝基。较好是上述聚合物(A)具有每1条侧链中含2个以上的乙烯性双键的侧链。较好是上述聚合物(A)还具有含酸性基团的侧链。较好是上述聚合物(A)的酸值在100 (mgKOH/g)以下。较好是上述聚合物(A)中的乙烯性双键的量为1.0X10—3 5.0X10—3mol/g。较好是上述黑色着色剂(B)为炭黑。较好是上述光聚合引发剂(C)相对于感光性组合物的所有固体成分的比例为1 10质量％。较好是上述组合物还包含具有2个以上的乙烯性双键且不含酸性基团的自由基交联剂(E)。此外，本专利技术提供一种具有上述的感光性组合物的固化物的间隔壁。此外，本专利技术提供上述的固化物与水的接触角在90度以上且所述固化物与PGMEA的接触角在20度以上的间隔壁。此外，本专利技术提供一种由上述的间隔壁构成的黑色矩阵。此外，本专利技术提供一种彩色滤光片，其特征在于，具有基板、基板上的多个像素和位于邻接的像素间的间隔壁，所述间隔壁由上述的感光性组合物的固化物形成。此外，本专利技术提供一种有机EL元件，其特征在于，具有基板、基板上的多个像素和位于邻接的像素间的间隔壁，所述间隔壁由上述的感光性组合物的固化物形成。本专利技术的感光性组合物可以形成具有高遮光性和良好的拒液性的间隔壁。特别是在曝光工序中减少曝光量的情况下，也可以形成具有良好的拒液性的间隔壁。因此，具有本专利技术的间隔壁的彩色滤光片和有机EL显示元件中，油墨的混色得到抑制。实施专利技术的最佳方式以下，对本专利技术进行更详细的说明。还有，本说明书中，只要没有特别说明，％表示质量％。(甲基)丙烯酰基作为表示丙烯酰基和甲基丙烯酰基这两者的统称使用。(甲基)丙烯酸酯作为表示丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯这两者的统称使用。(甲基)丙烯酸作为表示丙烯酸和甲基丙烯酸这两者的统称使用。(甲基)丙烯酰胺作为表示丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺这两者的统称使用。(甲基)烯丙基作为表示烯丙基和甲基烯丙基这两者的统称使用。本说明书中，将以式(l)表示的基团称为基团(l)。其他基团也同样。本说明书中，将以式(ll)表示的单体称为单体(ll)。其他单体也同样。聚合物(A)具有含基团(1)或基团(2)的侧链和含乙烯性双键的侧链。-CFXRf (1)式(1)中，X表示氢原子、氟原子或三氟甲基，Rf表示可具有醚性氧原子的碳数20以下且氢原子中的至少1个被氟原子取代了的烷基或者氟原子。-(SiR'R2-Oh-SiRW (2)式(2)中，R1、 R2独立地表示氢原子、烷基、环垸基或芳基，1 3表示氢原子或碳数1 10的有机基团，n表示l 200的整数。本专利技术的感光性组合物中所含的聚合物(A)由于具有含基团(1)或基团(2)的侧链，因此具有表面迁移性，对组合物的涂膜进行加热干燥时，迁移至涂膜表面附近。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感光性组合物，它是包含１分子内具有含以下述式（１）表示的基团或以下述式（２）表示的基团的侧链和含乙烯性双键的侧链的聚合物（Ａ）、黑色着色剂（Ｂ）、作为以下述式（３）表示的化合物的光聚合引发剂（Ｃ）、１分子内具有酸性基团和乙烯性双键的感光性树脂（Ｄ）的感光性组合物，其特征在于，黑色着色剂（Ｂ）相对于组合物的所有固体成分的比例为１５～６０质量％；　－ＣＦＸＲ↑［ｆ］　（１）　式（１）中，Ｘ表示氢原子、氟原子或三氟甲基，Ｒ↑［ｆ］表示可具有醚性氧原子的碳数２０以下 且氢原子中的至少１个被氟原子取代了的烷基或者氟原子，　－（ＳｉＲ↑［１］Ｒ↑［２］Ｏ）↓［ｎ］－ＳｉＲ↑［１］Ｒ↑［２］Ｒ↑［３］　（２）　式（２）中，Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］独立地表示氢原子、烷基、环烷基或芳基，Ｒ↑［３］表示 氢原子或碳数１～１０的有机基团，ｎ表示１～２００的整数；　＊＊＊　（３）　式（３）中，Ｒ↑［１］表示氢原子、碳数１～１２的烷基、碳数３～８的环烷基、碳数２～５的链烯基、碳数６～２０的苯基或苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数６～ ２０的苯氧基，　Ｒ↑［２］表示氢原子、碳数１～２０的烷基、碳数３～８的环烷基、苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数６～２０的苯基、碳数２～２０的烷酰基、苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数７～２０的苯甲酰基、碳数２～１２的烷氧基羰基或苯环中的 氢原子可被烷基取代的碳数７～２０的苯氧基羰基，　Ｒ↑［３］表示碳数１～１２的烷基，　Ｒ↑［４］、Ｒ↑［５］、Ｒ↑［６］和Ｒ↑［７］相互独立地表示氢原子、碳数１～１２的烷基、环己烷环中的氢原子可被烷基取代的碳数３～８的环烷基、苯环 中的氢原子可被烷基取代的碳数６～２０的苯基、碳数２～２０的烷酰基、苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数７～２０的苯甲酰基、苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数７～２０的苄基羰基、碳数２～１２的烷氧基羰基、苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数７～２０的苯氧基羰基、碳数１～２０的酰胺基或硝基。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-5-29 142104/20071.一种感光性组合物，它是包含1分子内具有含以下述式(1)表示的基团或以下述式(2)表示的基团的侧链和含乙烯性双键的侧链的聚合物(A)、黑色着色剂(B)、作为以下述式(3)表示的化合物的光聚合引发剂(C)、1分子内具有酸性基团和乙烯性双键的感光性树脂(D)的感光性组合物，其特征在于，黑色着色剂(B)相对于组合物的所有固体成分的比例为15～60质量％；-CFXRf(1)式(1)中，X表示氢原子、氟原子或三氟甲基，Rf表示可具有醚性氧原子的碳数20以下且氢原子中的至少1个被氟原子取代了的烷基或者氟原子，-(SiR1R2O)n-SiR1R2R3(2)式(2)中，R1、R2独立地表示氢原子、烷基、环烷基或芳基，R3表示氢原子或碳数1～10的有机基团，n表示1～200的整数；式(3)中，R1表示氢原子、碳数1～12的烷基、碳数3～8的环烷基、碳数2～5的链烯基、碳数6～20的苯基或苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数6～20的苯氧基，R2表示氢原子、碳数1～20的烷基、碳数3～8的环烷基、苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数6～20的苯基、碳数2～20的烷酰基、苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数7～20的苯甲酰基、碳数2～12的烷氧基羰基或苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数7～20的苯氧基羰基，R3表示碳数1～12的烷基，R4、R5、R6和R7相互独立地表示氢原子、碳数1～12的烷基、环己烷环中的氢原子可被烷基取代的碳数3～8的环烷基、苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数6～20的苯基、碳数2～20的烷酰基、苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数7～20的苯甲酰基、苯环中的氢原子可被烷基取代的碳数7～20的苄基羰基、碳数2～12的烷氧基羰基...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥秀幸，石关健二，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]