一種用于間隙子的光敏樹脂組合物及由其制成的間隙子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于間隙子的光敏樹脂組合物和由其制成的間隙子，更具體地， 設(shè)及一種光敏樹脂組合物，所述光敏樹脂組合物用于形成具有優(yōu)異彈性恢復(fù)力且在外部壓 力下具有減小變形的間隙子，從而可被應(yīng)用于圖像顯示裝置，W及由其制成的間隙子。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，為了保持在圖像顯示裝置中上下基板之間的恒定間隔，具有預(yù)定直徑的二 氧化娃微珠或塑料微珠已被使用。然而，當(dāng)此類微珠被隨機(jī)分散在基板上并置于像素內(nèi)部 時，可能會出現(xiàn)一些問題，例如開口率降低、漏光等。為了解決上述問題，傾向于在圖像顯示 裝置內(nèi)使用一種通過光刻法形成的間隙子，并且目前在大多數(shù)圖像顯示裝置中使用的間隙 子是通過光刻法形成。
[0003] 通過光刻法形成間隙子的方法可包括，將光敏樹脂組合物涂到基板上，通過掩模 用紫外線照射所述基板并顯影，W便在基板的期望位置形成與在掩模上形成的圖案一致的 間隙子。
[0004] 近年來，由于智能手機(jī)和平板電腦的普及，對觸控面板的需求增加，基本特性如間 隙子的彈性恢復(fù)率W保持彩色濾光片基板與包括在圖像顯示裝置中的陣列基板之間的恒 定間隔，W及期望的硬度W防止被施加了外部壓力的像素中的變形，是必需的。然而，雖然 傳統(tǒng)的光敏樹脂組合物用于形成間隙子可充分地顯示出所述彈性恢復(fù)率，但是可使得在外 部壓力下像素中無變形的硬度仍未達(dá)到令人滿意的水平。 陽0化]在運(yùn)方面，日本專利，公開公布號1999-133600,公開了一種用于間隙子的光敏樹 脂組合物，其包括作為粘合劑樹脂的具有簇基和縮水甘油酸基團(tuán)的共聚樹脂。根據(jù)日本專 利公開公布號1999-133600所述的組合物可確保耐熱尺寸穩(wěn)定性和強(qiáng)度在期望的水平，但 是，仍然不能滿足期望的彈性恢復(fù)率和強(qiáng)度。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1:日本公開專利第1999-133600號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)課題
[0010] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于形成間隙子的光敏樹脂組合物，其交聯(lián)密 度在加熱過程中迅速增加。
[0011] 此外，本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于形成間隙子的光敏樹脂組合物，其 具有優(yōu)良的彈性恢復(fù)率和可使得在外部壓力下像素中變形減小的優(yōu)良硬度。
[0012] 進(jìn)一步地，本發(fā)明的又一個目的在于提供一種間隙子，其通過將上述用于形成間 隙子的光敏樹脂組合物W預(yù)定圖案涂到基板并固化而形成。
[0013] 另外，本發(fā)明的還一個目的在于提供一種包括上述間隙子的圖像顯示裝置。
[0014] 技術(shù)手段
[0015] 1用于形成間隙子的光敏樹脂組合物，包括堿溶性樹脂、光聚合性化合物、光聚合 引發(fā)劑和溶劑，其中所述堿溶性樹脂是一種共聚樹脂，包括：(A-1)具有不飽和鍵和簇基的 化合物，（A-2)至少一種如下式1和式2表示的化合物，W及（A-3)如下的式3表示的化合 物：
[0016]式1 :
[0017]
[0018](其中，R1是氨，或具有1~20個碳原子且包括或不包括雜原子的環(huán)烷基或烷基； R2是單鍵或具有1~20個碳原子且包括或不包括雜原子的亞烷基或亞環(huán)烷基；并且R1和 R2可W各自獨(dú)立地被徑基取代）
[0019]式2:
[0020]
[0021] (其中，R1是氨，或具有1~20個碳原子且包括或不包括雜原子的環(huán)烷基或烷基； R2是單鍵或具有1~20個碳原子且包括或不包括雜原子的亞烷基或亞環(huán)烷基；并且R1和 R2可W各自獨(dú)立地被徑基取代）
[0022] 式 3 :
[0023]
[0024](其中，R1是氨，或具有1~10個碳原子的烷基或具有3~10個碳原子的環(huán)烷基， 其中所述烷基或環(huán)烷基可各自獨(dú)立地包括雜原子，R2和R3各自獨(dú)立地為具有1~20個碳 原子的直鏈或支鏈亞烷基，且R1、R2和R3可W各自獨(dú)立地被徑基取代）。
[0025] 2根據(jù)上述（1)的化合物，其中式3中的R1是選自由氨、甲基、乙基、正丙基、異丙 基、正下基、仲下基、叔下基、徑甲基、1-徑乙基、2-徑乙基、1-徑基-正丙基、2-徑基-正丙 基、3-徑基-正丙基、1-徑基-異丙基、2-徑基-異丙基、1-徑基-正下基、2-徑基-正下 基、3-徑基-正下基和4-徑基-正下基基團(tuán)組成的組中的任何一種。
[0026] 3根據(jù)上述（1)的化合物，其中，式3中的R2和R3各自獨(dú)立地是選自由亞甲基、亞 乙基、亞丙基、亞下基、四亞甲基、乙基亞乙基和五亞甲基基團(tuán)組成的組中的任何一種。
[0027] 4根據(jù)上述（1)的化合物，其中，所述（A-3)化合物是選自由：丙締酸-2-徑乙基 縮水甘油酸；甲基丙締酸-2-徑乙基縮水甘油酸；丙締酸-4-徑下基縮水甘油酸；甲基丙締 酸-4-徑下基縮水甘油酸；丙締酸-6-徑己基縮水甘油酸；甲基丙締酸-6-徑己基縮水甘油 酸；2-丙酸-2-(2-環(huán)氧乙基乙氧基）乙酸；和2-丙酸-4-(4-環(huán)氧乙基下氧基）下酸組成 的組中的至少一種。
[0028] 5根據(jù)上述（1)的化合物，其中，所述堿溶性樹脂包括W摩爾計的5% -80%所述 (A-1)化合物衍生的結(jié)構(gòu)單元、W摩爾計的10% -85%所述（A-2)化合物衍生的結(jié)構(gòu)單元， W及W摩爾計的10% -85 %所述（A-3)化合物衍生的結(jié)構(gòu)單元。
[0029] 6-種間隙子，采用根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項中用于形成間隙子的光敏樹脂組 合物所制成。
[0030] 7 -種圖像顯示裝置，包括根據(jù)上述（6)的間隙子。
[0031] 技術(shù)效果
[0032] 根據(jù)本發(fā)明用于形成間隙子的所述光敏樹脂組合物，包括具有至少兩個活性彼此 不同的環(huán)氧取代基的堿溶性樹脂。其中，當(dāng)所述光敏樹脂組合物包括的環(huán)氧取代基具有高 活性時，特別是脂肪族環(huán)氧基，在各種工藝的加熱條件下發(fā)生開環(huán)反應(yīng)用于制造間隙子。因 此，所制成的間隙子可具有顯著增加的交聯(lián)密度，因此獲得優(yōu)異的機(jī)械特性。
[0033] 此外，根據(jù)本發(fā)明用于形成間隙子的所述光敏樹脂組合物制成的所述間隙子，可 具有高彈性恢復(fù)率和使得在外部壓力下像素中變形減小的硬度。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 本發(fā)明公開了一種用于形成間隙子的光敏樹脂組合物，包括堿溶性樹脂、光聚合 性化合物、光聚合引發(fā)劑和溶劑，其中，所述堿溶性樹脂為共聚合樹脂，包括：(A-1)具有不 飽和鍵和簇基的化合物，（A-2)至少一種由式1和式2表示的化合物，W及（A-3)由式3表 示的化合物，由此可W制造出具有高彈性恢復(fù)率和使得在外部壓力下像素中的變形減小的 硬度的間隙子。
[0035] 在下文中，將參考附圖進(jìn)行詳細(xì)描述本發(fā)明示例性實(shí)施例。
[0036] <堿溶性樹脂（A)〉
[0037] 所述堿溶性樹脂可具有光或熱活性W及堿溶性，并且可作為本發(fā)明組合物中各成 分的分散溶劑反應(yīng)。
[0038] 本發(fā)明堿溶性樹脂可具有脂環(huán)族環(huán)氧基和脂肪族環(huán)氧基。運(yùn)里，"脂環(huán)族"是指具 有環(huán)但不是芳族環(huán)的控，而"脂肪族"是指具有直鏈或支鏈的線型結(jié)構(gòu)的控。相應(yīng)地，脂環(huán) 族環(huán)氧基是指其中環(huán)氧基與環(huán)偶聯(lián)的結(jié)構(gòu)，而脂肪族環(huán)氧基則是指其中環(huán)氧基團(tuán)與線型碳 鏈偶聯(lián)的結(jié)構(gòu)。
[0039] 由于所述脂肪族環(huán)氧基團(tuán)是高反應(yīng)性的，因此在間隙子的形成過程中在加熱條件 下開環(huán)反應(yīng)進(jìn)行從而迅速加光敏樹脂組合物的交聯(lián)密度。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明所述堿溶性樹脂的實(shí)施例，可W是共聚樹脂，包括：(A-1)具有不飽和 鍵和簇基的化合物；(A-2)至少一種如下式1和式2表示的化合物；和（A-3)如下式3表示 的化合物。
[0041]式1:
[0042]
[0043] (其中，R1是氨，或具有1~20個碳原子且包括或不包括雜原子的環(huán)烷基或烷基； R2是單鍵或具有1~20個碳原子且包括或不包括雜原子的亞烷基或亞環(huán)烷基；并且R1和 R2可W各自獨(dú)立地被徑基取代）
[0044] 式 2 :
[0045]
[0046] (其中，R1是氨，或具有1~20個碳原子且包括或不包括雜原子的環(huán)烷基或烷基； R2是單鍵或具有1~20個碳原子且包括或不包括雜原子的亞烷基或亞環(huán)烷基；并且R1和 R2可W各自獨(dú)立地被徑基取代）
[0047] 式 3 :
[0048]
[0049] (其中，R1是氨，或具有1~10個碳原子的烷基或具有3~10個碳原子的環(huán)燒 基，并且所述烷基或環(huán)烷基可各自獨(dú)立地包括雜原子，
[0050] R2和R3各自獨(dú)立地為具有1~20個碳原子的直鏈或支鏈亞烷基，且
[0051] R1、R2和R3可進(jìn)一步各自獨(dú)立地被徑基取代）。
[0052] 在式3中，所述雜原子沒有具體限制但可包括，例如，氮、氧和硫原子中的至少一 種。
[0053] (A-1)具有不飽和鍵和簇基的化合物
[0054] 具有不飽和鍵和簇基的化合物沒有特別限制，只要它是具有聚合性不飽和雙鍵的 簇酸化合物，并且作為具體的例子，可包括在分子中具有兩個或兩個W上簇基基團(tuán)的多元 簇酸，如不飽和一元簇酸、不飽和二元簇酸或不飽和=元簇酸。
[0055] 所述不飽和一元簇酸可包括，例如，丙締酸、甲基丙締酸、下締酸等。
[0056] 所述不飽和多元簇酸可包括，例如，馬來酸、富馬酸、巧康酸、中康酸、衣康酸等。
[0057] 所述多元簇酸可W是酸酢，且所述不飽和多元簇酸酢可W包括，例如，馬來酸酢、 衣康酸酢、巧康酸酢等。
[0058] 此外，所述不飽和多元簇酸可W是其單（2-甲基丙締酷氧基烷基）醋并可W包括， 例如，班巧酸單（2-丙締酷氧基乙基）醋、班巧酸單（2-甲基丙締酷氧基乙基）醋、鄰苯二 甲酸單（2-丙締酷氧基乙基）醋、鄰苯二甲酸單（2-甲基丙締酷氧基乙基）醋，等等。
[0059] 所述不飽和多元簇酸可W是在其兩端具有二簇基聚合物的單（甲基）丙締酸醋， 并且可w包括，例如，《-簇基聚己內(nèi)醋單丙締酸醋、簇基聚己內(nèi)醋單甲基丙締酸醋等。
[0060] 此外，所述不飽和多元簇酸可W是在同一分子中包括徑基和簇基的不飽和丙締酸 醋，并且可包括，例如，a-(徑甲基）丙締酸等。
[0061] 其中，丙締酸、甲基丙締酸、馬來酸酢等因具有高共聚活性被優(yōu)選使用。
[0062] 根據(jù)本發(fā)明具有不飽和鍵和簇基的所述化合物，可W單獨(dú)使用或?qū)⑵鋬煞N或兩種 W上組合使用。
[0063] (A-2)至少一種由式1和2表示的化合物
[0064] 根據(jù)本發(fā)明的至少一種由式1和2表示的化合物，可W是包括聚合性不飽和鍵和 用于增加交聯(lián)密度的環(huán)氧基的化合物。 W65] 在式1和2中，R1更具體的實(shí)例可W各自獨(dú)立地包括氨；烷基，如甲基、乙基、正 丙基、異丙基、正下基、仲下基或叔下基等；含徑基的烷基如徑甲基、1-徑乙基、2-徑乙基、 1-徑基-正丙基、2-徑基-正丙基、3-徑基正丙基、1-徑基異丙基、2-徑基異丙基、1-徑 基-正下基、2-徑基-正下基、3-徑基-正下基或4-徑基-正下基等。其中，R1可各自獨(dú) 立地是氨、甲基、徑甲基、1-徑乙基或2-徑乙基，更優(yōu)選為氨或甲基。
[0066] 在式1和2中，R2更具體的實(shí)例可W各自獨(dú)立地包括單鍵；亞烷基，如亞甲基、亞 乙基或亞丙基等；包括雜原子的亞烷基，如氧亞甲基、氧亞乙基、氧亞丙基、硫亞甲基、硫亞 乙基、硫亞丙基、氨亞甲基、氨亞乙基或氨亞丙基等。其中，R2優(yōu)選為單鍵、亞甲基、亞乙基、 氧亞甲基或氧亞乙基。具體地，更優(yōu)選使用所述單鍵或氧亞乙基。根據(jù)本發(fā)明，如果R2是 單鍵，運(yùn)