專利名稱：感光性樹脂組合物及使用該組合物的液晶取向控制用凸塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于形成設(shè)置在多分割垂直取向方式的液晶盒內(nèi)的凸塊(bump)的感光性樹脂組合物、及使用該感光性樹脂組合物的液晶取向用凸塊。
背景技術(shù)：
一般而言，在畫面上顯示圖像信息的圖像顯示裝置中，目前最多使用的是布勞恩管顯示裝置(CRT)，由于與顯示面積相比布勞恩管顯示裝置(CRT)的體積大且重，因此在使用中存在諸多不便。因此，要求開發(fā)出即使顯示面積大其厚度也薄、在任何場合都能隨意使用的液晶顯示裝置(LCD)，并逐步替代布勞恩管顯示裝置。
液晶顯示裝置具有對(duì)向固定2張玻璃基板、在其間隙內(nèi)封入液晶的結(jié)構(gòu)。在一側(cè)玻璃基板上形成透明的共用電極，在另一側(cè)玻璃基板上呈矩陣狀地形成多個(gè)透明的像素電極，同時(shí)形成用于對(duì)各像素電極分別地施加電壓的電路。
但是，由于液晶顯示裝置將上述結(jié)構(gòu)夾在偏光板間，進(jìn)行顯示，因此存在視場角窄的問題。
為了擴(kuò)大視場角，提出了IPS(In Plane Switching)方式、VA(Vertical Alignment)方式等。但是，即使為VA方式，顯示中間色調(diào)時(shí)，也由于液晶傾斜地朝向相同方向，因此視場角變窄。
因此，為了解決VA方式在中間色調(diào)時(shí)的視場角問題，提出了MVA(Multi-domain VA)方式(參見專利文獻(xiàn)1)。MVA方式是設(shè)置有疇控制手段的方式，該疇控制手段在施加電壓時(shí)調(diào)節(jié)傾斜取向的液晶的取向方向使其在1像素內(nèi)的不同疇中為不同方向。疇控制手段只要設(shè)置在2張基板中的至少一方即可，至少1個(gè)疇控制手段具有斜面。另外，作為具有斜面的疇控制手段，設(shè)置突起。作為該突起的形成方法，公開了使用正型抗蝕劑的形成方法。
另外，公開了不必?fù)?dān)心顯影所致的膜減小的使用負(fù)型抗蝕劑的突起形成方法(參見專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)1特開2004-252480號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2003-330011號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是，上述專利文獻(xiàn)1及2等中公開的突起通常是無色的。因此，在突起處光發(fā)生漫反射，出現(xiàn)顯示不均等問題。
為了防止光發(fā)生漫反射，開始研究使用添加有顏料的感光性樹脂組合物，將液晶取向控制用凸塊(以下也稱為“凸塊”)著色，吸收光。
進(jìn)而，可判定為了使液晶取向，上述凸塊的剖面形狀是重要的。但是，存在含有顏料的感光性樹脂組合物難以使由感光性樹脂組合物形成的凸塊具有所希望的形狀的問題。
本發(fā)明人等為了解決上述課題，著眼于感光性樹脂組合物中所含的光聚合性化合物，反復(fù)進(jìn)行了深入研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使用特定的光聚合性化合物能夠解決上述問題，從而完成了本發(fā)明。更具體而言，本發(fā)明提供下述方案。
本發(fā)明的第一發(fā)明涉及一種感光性樹脂組合物，所述感光性樹脂組合物形成設(shè)置在多分割垂直取向方式的液晶盒內(nèi)、用于控制液晶取向的凸塊，其中，上述感光性樹脂組合物含有光聚合性化合物(A)、光聚合引發(fā)劑(B)和顏料(C)，上述光聚合性化合物(A)的酸值在KOH40mg/g以上160mg/g以下，上述顏料的含量相對(duì)于溶劑以外的全部固態(tài)成分在10質(zhì)量％以上60質(zhì)量％以下。
另外，本發(fā)明的第二發(fā)明涉及由上述感光性樹脂組合物形成的液晶取向控制用凸塊。
本發(fā)明的感光性樹脂組合物通過使感光性樹脂組合物中所含的光聚合性化合物的酸值在特定的范圍內(nèi)，即使添加有顏料的感光性樹脂組合物，在曝光后的堿顯影中也能夠形成良好的圖案。
具體實(shí)施例方式
以下說明本發(fā)明的實(shí)施方案。本發(fā)明的形成用于控制液晶取向的凸塊的感光性樹脂組合物含有光聚合性化合物(A)、光聚合引發(fā)劑(B)和顏料(C)。
作為本發(fā)明的光聚合性化合物(A)，可以舉出具有至少1個(gè)以上乙烯性不飽和雙鍵的化合物。
<具有乙烯性不飽和雙鍵的化合物>
作為具有乙烯性不飽和雙鍵的化合物，可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、富馬酸、馬來酸、富馬酸單甲酯、富馬酸單乙酯、丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、乙二醇單甲基醚丙烯酸酯、乙二醇單甲基醚甲基丙烯酸酯、乙二醇單乙基醚丙烯酸酯、乙二醇單乙基醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸甘油酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸芐基酯、甲基丙烯酸芐基酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四羥甲基丙烷四丙烯酸酯、四羥甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、及Cardo環(huán)氧基二丙烯酸酯等單體、低聚物類；多元醇類與一元酸或多元酸縮合得到的聚酯預(yù)聚物與(甲基)丙烯酸反應(yīng)得到的聚酯(甲基)丙烯酸酯；多元醇和具有2個(gè)異氰酸酯基的化合物反應(yīng)后與(甲基)丙烯酸反應(yīng)得到的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯；雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、苯酚或甲酚-線型酚醛環(huán)氧樹脂、可熔性酚醛環(huán)氧樹脂、三酚甲烷型環(huán)氧樹脂、聚羧酸聚縮水甘油基酯、多元醇聚縮水甘油基酯、脂肪族或脂環(huán)式環(huán)氧樹脂、胺環(huán)氧樹脂、及二羥基苯型環(huán)氧樹脂等環(huán)氧樹脂與(甲基)丙烯酸反應(yīng)得到的環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂等。而且，也可以使用上述環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯樹脂與多元酸酐反應(yīng)得到的樹脂。上述化合物，由于引入了丙烯?；蚣谆；?，因此提高了其在涂膜中的交聯(lián)效率，而且該涂膜的耐光性、耐化學(xué)藥品性優(yōu)異。
進(jìn)而，光聚合性化合物的酸值在KOH40mg/g以上160mg/g以下，優(yōu)選在KOH60mg/g以上140mg/g以下。通過使用酸值在KOH40mg/g以上的光聚合性化合物，可以形成堿顯影更良好的圖案。另外，通過使用酸值在160mg/g以下的光聚合性化合物，即使進(jìn)行堿顯影也不發(fā)生圖案剝離?？傊?，通過使光聚合性化合物的酸值在上述范圍內(nèi)，可以形成良好的圖案。
而且，上述具有乙烯性不飽和雙鍵的化合物優(yōu)選使用質(zhì)量平均分子量為1,000以上的化合物。通過使質(zhì)量平均分子量為1,000以上，可以使涂膜均勻。另外，優(yōu)選使質(zhì)量平均分子量為100,000以下。通過使質(zhì)量平均分子量在100,000以下，能夠使顯影性優(yōu)良。本發(fā)明中，將質(zhì)量平均分子量在1,000以上的具有乙烯性不飽和雙鍵的化合物稱為具有乙烯性不飽和雙鍵的高分子化合物。
作為上述具有乙烯性不飽和雙鍵的高分子化合物，優(yōu)選組合使用光聚合性單體。作為上述光聚合性單體，可以舉出丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四羥甲基丙烷四丙烯酸酯、四羥甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸芐基酯、甲基丙烯酸芐基酯、Cardo環(huán)氧基二丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸等，但是并不限定于上述單體。上述光聚合性單體中，優(yōu)選多官能性光聚合性單體。通過如上所述地組合具有乙烯性不飽和雙鍵的高分子化合物和光聚合性單體，可以提高涂膜的固化性，容易形成圖案。
作為光聚合性化合物，以上列舉了具有乙烯性不飽和雙鍵的高分子化合物，本發(fā)明中，將高分子粘合劑和光聚合性單體的混合物也包括在光聚合性化合物中。此時(shí)，高分子粘合劑的酸值為KOH40mg/g以上160mg/g以下、優(yōu)選為KOH60mg/g以上140mg/g以下。通過使用酸值在KOH40mg/g以上的光聚合性化合物，可以利用堿顯影形成良好的圖案。另外，通過使用酸值在160mg/g以下的光聚合性化合物，即使進(jìn)行堿顯影也不發(fā)生圖案剝離。總之，通過使光聚合性化合物的酸值在上述范圍內(nèi)，能夠形成良好的圖案。
具體而言，作為高分子粘合劑，可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸等具有羧基的單體與丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸芐基酯、甲基丙烯酸芐基酯、丙烯酸苯氧基酯、甲基丙烯酸苯氧基酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯腈等形成的共聚物，及線型酚醛樹脂型環(huán)氧丙烯酸酯聚合物、線型酚醛樹脂型環(huán)氧甲基丙烯酸酯聚合物、甲酚-線型酚醛環(huán)氧丙烯酸酯聚合物、甲酚-線型酚醛環(huán)氧甲基丙烯酸酯聚合物、雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯聚合物、雙酚S型環(huán)氧丙烯酸酯聚合物等樹脂。構(gòu)成上述樹脂的丙烯酸、甲基丙烯酸等具有羧基的單體成分的含量優(yōu)選在5摩爾％以上40摩爾％以下的范圍內(nèi)。
上述高分子粘合劑的質(zhì)量平均分子量的優(yōu)選范圍為1,000以上100,000以下。通過使質(zhì)量平均分子量在1,000以上，能夠使涂膜均勻。另外，通過使質(zhì)量平均分子量在100,000以下，可以使顯影性優(yōu)良。
作為光聚合性化合物含有高分子粘合劑和光聚合性單體時(shí)，高分子粘合劑的配合量相對(duì)于高分子粘合劑、光聚合性單體和光聚合性引發(fā)劑的總和100質(zhì)量份優(yōu)選在10質(zhì)量份以上60質(zhì)量份以下的范圍內(nèi)。通過使配合量在10質(zhì)量份以上，可以使本發(fā)明的感光性樹脂組合物在涂布、干燥時(shí)容易形成膜，充分提高固化后的被膜強(qiáng)度。另外，通過使配合量在60質(zhì)量份以下，可使顯影性優(yōu)良。
另外，光聚合性單體的配合量相對(duì)于高分子粘合劑、光聚合性單體和光聚合性引發(fā)劑的總和100質(zhì)量份優(yōu)選在15質(zhì)量份以上50質(zhì)量份以下的范圍內(nèi)。通過使上述配合量在15質(zhì)量份以上，可以防止光固化不良，得到充分的耐熱性、耐化學(xué)藥品性。另外，通過使配合量在50質(zhì)量份以下，可以使涂膜形成能力優(yōu)良。
作為光聚合引發(fā)劑，例如可以舉出1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-〔4-(2-羥基乙氧基)苯基〕-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙烷-1-酮、雙(4-二甲基氨基苯基)酮、2-甲基-1-〔4-(甲硫基)苯基〕-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲?；?-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙?；?乙酮、2，4，6-三甲基苯甲?；交蹯?、4-苯甲?；?4’-甲基二甲基硫、4-二甲基氨基苯甲酸、4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸丁酯、4-二甲基氨基-2-乙基己基苯甲酸、4-二甲基氨基-2-異戊基苯甲酸、芐基-β-甲氧基乙基縮醛、芐基二甲基縮酮、1-苯基-1，2-丙烷二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、鄰苯甲?；郊姿峒柞?、2，4-二乙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2，4-二甲基噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮、噻噸、2-氯噻噸、2，4-二乙基噻噸、2-甲基噻噸、2-異丙基噻噸、2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌、1，2-苯并蒽醌、2，3-二苯基蒽醌、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、過氧化枯烯、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并噁唑、2-巰基苯并噻唑、2-(鄰氯苯基)-4，5-二(間甲氧基苯基)-咪唑基二聚體、二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、p，p’-雙(二甲基氨基)二苯甲酮、4，4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮、4，4’-二氯二苯甲酮、3，3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、偶苯酰、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻正丁基醚、苯偶姻異丁基醚、苯偶姻丁基醚、苯乙酮、2，2-二乙氧基苯乙酮、對(duì)二甲基苯乙酮、對(duì)二甲基氨基苯基·乙基酮、二氯苯乙酮、三氯苯乙酮、對(duì)叔丁基苯乙酮、對(duì)二甲基氨基苯乙酮、對(duì)叔丁基三氯苯乙酮、對(duì)叔丁基二氯苯乙酮、α，α-二氯-4-苯氧基苯乙酮、噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、二苯并環(huán)庚酮、戊基-4-二甲基氨基苯甲酸酯、9-苯基吖啶、1，7-雙-(9-吖啶基)庚烷、1，5-雙-(9-吖啶基)戊烷、1，3-雙-(9-吖啶基)丙烷、對(duì)甲氧基三嗪、2，4，6-三(三氯甲基)-s-三嗪、2-甲基-4，6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-4，6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(3，4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4，6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4，6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4，6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4，6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、及2，4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2，4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2，4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪、2，4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪等。上述光聚合引發(fā)劑可以單獨(dú)使用，也可以將2種以上組合使用。
上述光聚合引發(fā)劑的含量相對(duì)于上述光聚合性化合物和光聚合引發(fā)劑的總和100質(zhì)量份優(yōu)選為1質(zhì)量份以上40質(zhì)量份以下。
本發(fā)明的感光性樹脂組合物含有顏料。通過使用含有顏料的感光性樹脂組合物，可以形成被著色的凸塊。因此，通過該被著色的凸塊可以防止光發(fā)生漫反射。作為顏料，可以使用無機(jī)顏料及有機(jī)顏料中的任一種。上述顏料中，從降低形成的凸塊的介電常數(shù)方面考慮，優(yōu)選使用有機(jī)顏料。
(有機(jī)顏料)作為上述有機(jī)顏料，可以使用染料索引(C.I.；The Society of Dyersand Colourists社出版)中分類為顏料(Pigment)的化合物，具體而言，可以使用帶有下述染料索引(C.I.)編號(hào)的化合物。
C.I.顏料黃1(以下同為“C.I.顏料黃”，僅記載編號(hào))、3、11、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、55、60、61、65、71、73、74、81、83、86、93、95、97、98、99、100、101、104、106、108、109、110、113、114、116、117、119、120、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、166、167、168、175、180、185；C.I.顏料橙1(以下同為“C.I.顏料橙”，僅記載編號(hào))、5、13、14、16、17、24、34、36、38、40、43、46、49、51、55、59、61、63、64、71、73；C.I.顏料紫1(以下同為“C.I.顏料紫”，僅記載編號(hào))、19、23、29、30、32、36、37、38、39、40、50；C.I.顏料紅1(以下同為“C.I.顏料紅”，僅記載編號(hào))、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、50:1、52:1、53:1、57、57:1、57:2、58:2、58:4、60:1、63:1、63:2、64:1、81:1、83、88、90:1、97、101、102、104、105、106、108、112、113、114、122、123、144、146、149、150、151、155、166、168、170、171、172、174、175、176、177、178、179、180、185、187、188、190、192、193、194、202、206、207、208、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、242、243、245、254、255、264、265；C.I.顏料藍(lán)1(以下同為“C.I.顏料藍(lán)”，僅記載編號(hào))、2、15、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66；C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37；C.I.顏料棕23、C.I.顏料棕25、C.I.顏料棕26、C.I.顏料棕28；C.I.顏料黑1、顏料黑7。
另外，有機(jī)顏料優(yōu)選組合使用至少2種以上有機(jī)顏料，更優(yōu)選組合使用3種以上有機(jī)顏料。進(jìn)而，該有機(jī)顏料更優(yōu)選組合使用有機(jī)顏料，使其通過加色混合得到黑色。通過使用2種以上或3種以上有機(jī)顏料，使顏色為黑色，擴(kuò)大了吸收的光的波長范圍，因此能夠進(jìn)一步防止光的漫反射。
有機(jī)顏料中，作為優(yōu)選例，可以舉出C.I.顏料藍(lán)15:6、C.I.顏料紅177、及C.I.顏料黃139。從吸收光方面考慮，本發(fā)明中的有機(jī)顏料優(yōu)選組合使用上述3種有機(jī)顏料中的2種以上，特別優(yōu)選同時(shí)使用3種有機(jī)顏料。
(無機(jī)顏料)作為無機(jī)顏料，只要是具有遮光性的顏料即可使用，沒有特別限定。具體而言，可以舉出炭黑、鈦黑、銅、鐵、錳、鈷、鉻、鎳、鋅、鈣及銀等的金屬氧化物、復(fù)合氧化物、金屬硫化物、金屬硫酸鹽或金屬碳酸鹽等。上述黑色顏料中，更優(yōu)選使用廉價(jià)且具有高遮光性的炭黑。
作為炭黑，可以使用槽法炭黑、爐法炭黑、熱裂法炭黑、燈黑等公知的炭黑。另外，更優(yōu)選使用樹脂被覆炭黑。通過使用樹脂被覆炭黑可以進(jìn)一步降低形成的遮光膜的介電常數(shù)另外，作為分散劑，優(yōu)選使用聚乙烯亞胺類、聚氨酯樹脂類、丙烯酸樹脂類高分子分散劑。
作為上述分散劑，例如可以舉出日本畢克化學(xué)株式會(huì)社制商品名BYK-161、162、163、164、166、170、182，Avecia株式會(huì)社制的商品名Solsperse S3000、S9000、S17000、S20000、S27000、S24000、S26000、S28000等。
(顏料的含量)顏料的含量相對(duì)于溶劑以外的全部固態(tài)成分優(yōu)選為10質(zhì)量％以上60質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為15質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下。通過使顏料的含量在10質(zhì)量％以上，可以使形成的凸塊充分地吸收光、不發(fā)生漫反射。另外，通過使含量在60質(zhì)量％以下，不會(huì)使著色過強(qiáng)、能夠良好地保持具有由本發(fā)明的感光性樹脂組合物形成的凸塊的液晶顯示裝置的畫面亮度、也不難形成圖案。
另外，上述顏料的含量優(yōu)選調(diào)整至由本發(fā)明的感光性樹脂組合物形成的凸塊的每1μm膜厚的OD值為0.6以上。如果在上述OD值范圍內(nèi)，則可以抑制凸塊處的光反射。
本發(fā)明的感光性樹脂組合物中，可以根據(jù)需要配合添加劑。具體而言，可以舉出敏化劑、固化促進(jìn)劑、光交聯(lián)劑、光敏化劑、分散劑、分散助劑、填充劑、粘附促進(jìn)劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗凝劑、熱阻聚劑、消泡劑及表面活性劑等。
另外，本發(fā)明的感光性樹脂組合物中可以添加用于稀釋的溶劑。
此處，作為能夠添加到感光性樹脂組合物中的溶劑，例如可以舉出乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丙基醚、乙二醇單正丁基醚、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、二甘醇單正丙基醚、二甘醇單正丁基醚、三甘醇單甲基醚、三甘醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單正丙基醚、丙二醇單正丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單正丙基醚、二丙二醇單正丁基醚、三丙二醇單甲基醚、及三丙二醇單乙基醚等(聚)烷撐二醇單烷基醚類；乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、二甘醇單甲基醚乙酸酯、二甘醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、及丙二醇單乙基醚乙酸酯等(聚)烷撐二醇單烷基醚乙酸酯類；二甘醇二甲基醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇二乙基醚、及四氫呋喃等其他醚類；甲基乙基酮、環(huán)己酮、2-庚酮、及3-庚酮等酮類；2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯等乳酸烷基酯類；2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、及2-氧代丁酸乙酯等其他酯類；甲苯、及二甲苯等芳香族烴類；及N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、及N，N-二甲基乙酰胺等酰胺類等。上述溶劑可以單獨(dú)使用，也可以將2種以上混合使用。
上述溶劑中，丙二醇單甲基醚、乙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、二甘醇甲基乙基醚、環(huán)己酮、及3-甲氧基丁基乙酸酯對(duì)光聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑顯示優(yōu)異的溶解性，同時(shí)能夠使顏料等不溶性成分的分散性優(yōu)良，因此優(yōu)選使用，特別優(yōu)選使用丙二醇單甲基醚乙酸酯、及3-甲氧基丁基乙酸酯。溶劑的使用量相對(duì)于光聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑及著色劑的總量100質(zhì)量份在50質(zhì)量份以上500質(zhì)量份以下的范圍內(nèi)。
作為本發(fā)明的感光性樹脂組合物的制備方法，通過將上述顏料、光聚合性化合物及光聚合引發(fā)劑等成分全部用攪拌機(jī)混合而得到。需要說明的是，為了使得到的混合物均勻，可以使用過濾器進(jìn)行過濾。
作為基板上形成的液晶取向控制用凸塊的膜厚，通常優(yōu)選設(shè)定在1.0μm～2.0μm的范圍內(nèi)。需要說明的是，“膜厚”是指凸塊的最大膜厚。
另外，液晶取向控制用凸塊的齒廓角(profile angle)優(yōu)選為10度以上55度以下、更優(yōu)選15度以上40度以下。通過使齒廓角在上述范圍內(nèi)，可以使液晶具有所希望的取向，可以擴(kuò)大顯示的視場角。
需要說明的是，“齒廓角”是指基板表面與形成的圖案的剖面中的切線所成的角度。
<液晶取向控制用凸塊的形成>
首先，使用輥涂機(jī)、逆轉(zhuǎn)涂敷機(jī)、及棒涂機(jī)等接觸轉(zhuǎn)印型涂布裝置或旋轉(zhuǎn)器(旋轉(zhuǎn)式涂布裝置)、及淋幕式涂漆器等非接觸型涂布裝置在基板上涂布本發(fā)明的感光性樹脂組合物。對(duì)基板沒有特別限定，例如可以舉出玻璃板、石英板、透明或半透明的樹脂板等。
涂布感光性樹脂組合物后，使其干燥除去溶劑，形成感光性樹脂層。干燥方法沒有特別限定，例如可以使用下述任一種方法(1)用加熱板，在80℃以上120℃以下、優(yōu)選90℃以上100℃以下的溫度下干燥60秒鐘～120秒鐘的方法，(2)在室溫下放置數(shù)小時(shí)～數(shù)日的方法，(3)在溫風(fēng)加熱器或紅外線加熱器中放置數(shù)十分鐘～數(shù)小時(shí)除去溶劑的方法。
接下來，經(jīng)由負(fù)型掩模照射紫外線、準(zhǔn)分子激光等活性能量線，將感光性樹脂層部分曝光。照射的能量線量根據(jù)感光性樹脂組合物的組成而不同，例如優(yōu)選30mJ/cm2～2000mJ/cm2。
然后，將曝光后的感光性樹脂層用顯影液顯影形成所希望形狀的圖案。顯影方法沒有特別限定，例如可以使用浸漬法、及噴霧法等。作為顯影液，可以舉出單乙醇胺、二乙醇胺、及三乙醇胺等有機(jī)類顯影液，或氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、氨水、及季銨鹽等水溶液。
接下來，將顯影后的圖案在200℃左右進(jìn)行后烘焙。通過上述方法，可以形成具有規(guī)定形狀的液晶取向控制用凸塊。
實(shí)施例[合成例1]使56質(zhì)量份甲基丙烯酸芐基酯、36質(zhì)量份甲基丙烯酸2-羥基乙酯及78質(zhì)量份甲基丙烯酸縮水甘油酯溶于250質(zhì)量份乙二醇單甲基醚乙酸酯，加入2質(zhì)量份偶氮二異丁腈，進(jìn)行加熱聚合。
然后，作為阻聚劑，添加40質(zhì)量份溶有2質(zhì)量份甲基氫醌的丙烯酸，使其反應(yīng)。接下來，加入42質(zhì)量份四氫化鄰苯二甲酸酐使其反應(yīng)，得到樹脂。得到的樹脂的質(zhì)量平均分子量為3000、酸值為KOH112mg/g。
(實(shí)施例1)使10質(zhì)量份C.I.顏料紅177、15質(zhì)量份C.I.顏料藍(lán)15:6、10質(zhì)量份C.I.顏料黃139及7質(zhì)量份高分子分散劑(制品名Solsperse24000、Avecia社制)分散在3-甲氧基丁基乙酸酯中，得到固態(tài)成分濃度為15質(zhì)量％的顏料分散液A。
混合30質(zhì)量份合成例1中合成的樹脂、20質(zhì)量份二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、10質(zhì)量份作為聚合引發(fā)劑的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮(制品名Irgacure3 69、汽巴精化公司制)、及20質(zhì)量份上述顏料分散液A，將其溶于丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)，使固態(tài)成分濃度達(dá)到20質(zhì)量％，制備感光性樹脂組合物。
(實(shí)施例2)混合30質(zhì)量份合成例1中合成的樹脂、20質(zhì)量份二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、10質(zhì)量份作為聚合引發(fā)劑的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮(制品名Irgacure369、汽巴精化公司制)及20質(zhì)量份炭黑分散液(制品名；RB(炭黑含量22％、溶劑3-甲氧基丁基乙酸酯)、御國色素社制)，將其溶于丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)，使固態(tài)成分濃度達(dá)到20質(zhì)量％，制備感光性樹脂組合物。
(比較例1)使102質(zhì)量份甲基丙烯酸甲酯、29質(zhì)量份甲基丙烯酸2-羥基乙酯及95質(zhì)量份甲基丙烯酸縮水甘油酯溶于250質(zhì)量份乙二醇單甲基醚乙酸酯，加入2質(zhì)量份偶氮二異丁腈，進(jìn)行加熱聚合。
然后，作為阻聚劑，添加47質(zhì)量份溶有2質(zhì)量份甲基氫醌的丙烯酸，使其反應(yīng)。接下來，加入15質(zhì)量份四氫化鄰苯二甲酸酐使其反應(yīng)，得到樹脂。得到的樹脂的質(zhì)量平均分子量為35000、酸值為KOH37mg/g。混合30質(zhì)量份上述樹脂、20質(zhì)量份二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、10質(zhì)量份作為聚合引發(fā)劑的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮(制品名Irgacure369、汽巴精化公司制)、及20質(zhì)量份上述顏料分散液A，將其溶于丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)，使固態(tài)成分濃度達(dá)到20質(zhì)量％，制備感光性樹脂組合物。
(比較例2)使56質(zhì)量份甲基丙烯酸2-羥基乙酯及50質(zhì)量份丙烯酸溶于250質(zhì)量份乙二醇單甲基醚乙酸酯，加入2質(zhì)量份偶氮二異丁腈進(jìn)行加熱聚合。
然后，作為阻聚劑，添加95質(zhì)量份溶有2質(zhì)量份甲基氫醌的甲基丙烯酸縮水甘油酯，使其反應(yīng)。接下來，加入61質(zhì)量份四氫化鄰苯二甲酸酐使其反應(yīng)，得到樹脂。得到的樹脂的質(zhì)量平均分子量為19000、酸值為KOH161mg/g?；旌?0質(zhì)量份該樹脂、20質(zhì)量份二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、10質(zhì)量份作為聚合引發(fā)劑的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮(制品名Irgacure369、汽巴精化公司制)及20質(zhì)量份炭黑分散液(制品名；RB、御國色素社制)，將其溶于丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)，使固態(tài)成分濃度達(dá)到20質(zhì)量％，制備感光性樹脂組合物。
在形成有氧化銦錫(ITO)膜的玻璃基板上使用旋涂機(jī)涂布感光性樹脂組合物，在90℃下干燥2分鐘，形成感光性樹脂層。然后，經(jīng)由負(fù)型掩模，選擇性照射能量線量為50mJ/cm2的紫外線，進(jìn)行部分曝光。接下來，使用氫氧化四甲銨水溶液顯影，除去未曝光部分，最后將顯影后的圖案在220℃下進(jìn)行后烘焙，形成液晶取向控制用凸塊。由實(shí)施例1、2、及比較例1、2的感光性樹脂組合物形成的凸塊的膜厚為1.5μm。
使用實(shí)施例1的感光性樹脂組合物形成的凸塊的齒廓角為25度，使用實(shí)施例2的感光性樹脂組合物形成的凸塊的齒廓角為20度，形成形狀良好的黑色凸塊。OD值使用“Gretag MacbethD-200-2”(商品名，Macbeth社制)測(cè)定。
表1

權(quán)利要求
1.一種感光性樹脂組合物，是形成設(shè)置在多分割垂直取向方式的液晶盒內(nèi)、用于控制液晶取向的凸塊的感光性樹脂組合物，其特征為，含有光聚合性化合物(A)、光聚合引發(fā)劑(B)和顏料(C)，所述光聚合性化合物(A)的酸值為KOH40mg/g以上160mg/g以下，所述顏料的含量相對(duì)于溶劑以外的全部固態(tài)成分為10質(zhì)量％以上60質(zhì)量％以下。
2.如權(quán)利要求1所述的感光性樹脂組合物，其中，形成的凸塊的齒廓角為10度以上55度以下。
3.一種液晶取向控制用凸塊，所述液晶取向控制用凸塊由權(quán)利要求1或2所述的感光性樹脂組合物形成。
4.如權(quán)利要求3所述的液晶取向控制用凸塊，其中，膜厚為1.0μm以上2.0μm以下。
全文摘要
本發(fā)明提供用于形成防止光發(fā)生漫反射、形狀良好的液晶取向控制用凸塊的感光性樹脂組合物、及由該感光性樹脂組合物形成的液晶取向控制用凸塊。本發(fā)明的感光性樹脂組合物形成設(shè)置在多分割垂直取向方式的液晶盒內(nèi)、用于控制液晶取向的凸塊，其中，上述感光性樹脂組合物含有光聚合性化合物(A)、光聚合引發(fā)劑(B)和顏料(C)，上述光聚合性化合物(A)的酸值為KOH40mg/g以上160mg/g以下，上述顏料的含量相對(duì)于溶劑以外的全部固態(tài)成分為10質(zhì)量％以上60質(zhì)量％以下。
文檔編號(hào)G03F7/00GK101093357SQ200710112520
公開日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2007年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月22日
發(fā)明者加藤哲也, 信太勝, 大西啟之 申請(qǐng)人:東京應(yīng)化工業(yè)株式會(huì)社