感光性树脂组成物、间隙体及含彼的液晶显示元件转让专利

申请号 : CN201210061807.7

文献号 : CN102707570B

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发明人 : 谢依纯

申请人 : 奇美实业股份有限公司

摘要 :

本发明是有关于一种感光性树脂组成物、间隙体及含彼的液晶显示元件,该感光性树脂组成物,其至少包含碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)以及羧酸化合物(D),其中光起始剂(C)可包括二咪唑系化合物(C-1)。藉由控制感光性树脂组成物的二咪唑系化合物(C-1)与羧酸化合物(D)的重量比(C-1)/(D),可制得具有高感度及直立(sharp)轮廓的图案化的间隙体。

权利要求 :

1.一种感光性树脂组成物,其特征在于其包含:

碱可溶性树脂(A);

含乙烯性不饱和基的化合物(B);

光起始剂(C),其中该光起始剂(C)包括如式(I)或式(I I)所示的二咪唑系化合物(C-1):其中式(I)的X表示氢原子、卤素原子、氰基、碳数1至4的烷基、碳数1至4的烷氧基或碳数6至9的芳基,A表示-COO-R1且R1表示碳数1至4的烷基或碳数6至9的芳基,m表示1至3的整数,而n表示1至3的整数;

其中式(II)的X1、X2及X3表示氢原子、卤素原子、氰基、碳数1至4 的烷基、碳数1至

4的烷氧基或碳数6至9的芳基,X1、X2及X3各自为相同或不同,但三者不可同时为氢原子;

以及

羧酸化合物(D),其中该羧酸化合物(D)包括如式(III)所示的结构: 其中式(III)的R2表示单键、饱和直

链、饱和支链或不饱和直链;且该二咪唑系化合物(C-1)与该式(III)所示的该羧酸化合物(D)的重量比(C-1)/(D)为3至35。

2.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于其中所述的碱可溶性树脂(A)由不饱和羧酸单体(a1)、含环氧基的不饱和单体(a2)及其他不饱和单体(a3)所共聚合而得。

3.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于其中所述的含乙烯性不饱和基的化合物(B)为具有3个或3个以上的乙烯性不饱和基的化合物。

4.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于其中所述的含乙烯性不饱和基的化合物(B)为具有4个或4个以上的乙烯性不饱和基的化合物。

5.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于其中所述的含乙烯性不饱和基的化合物(B)为具有5个或5个以上的乙烯性不饱和基的化合物。

6.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于其中基于该碱可溶性树脂(A)为100重量份,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量为5至450重量份,且该式(III)所示的该羧酸化合物(D)的使用量为0.5重量份至10重量份。

7.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于其中基于该含乙烯性不饱和基的化合物(B)为100重量份,该光起始剂(C)的使用量为40至80重量份。

8.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物,其特征在于其中基于该光起始剂(C)为

100重量份,该二咪唑系化合物(C-1)的使用量为30至60重量份。

9.一种间隙体,其特征在于其由对如权利要求1至8中任一所述的感光性树脂组成物依序经一预烤处理、一曝光处理、一显影处理及一后烤处理而形成图案化的间隙体。

10.一种液晶显示元件,其特征在于包含如权利要求9所述的间隙体。

说明书 :

感光性树脂组成物、间隙体及含彼的液晶显示元件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种感光性树脂组成物、间隙体及含彼的液晶显示元件,特别是涉及一种在半色调(halftone)光罩的弱曝光制程中具有高感度的感光性树脂组成物、及其形成具有直立轮廓的间隙体以及具备此间隙体的液晶显示元件。

背景技术

[0002] 在现有习知液晶显示器的制程中,为了使两片玻璃基板保持固定间隔,通常会在两片玻璃基板间散布玻璃珠或塑胶珠。由于此种现有习知的方法所散布的珠子呈现散乱分布,倘若不慎分布至红(R)、绿(G)、蓝(B)像素上,易造成入射光的散射,进而降低液晶显示器的对比度。
[0003] 为了改善上述问题,一般利用微影制程以制造感光性树脂型间隙体。此方法所制得的感光性树脂型间隙体,在基板显影后会形成点状或直条状间隙体,上述间隙体可以布置在R、G、B像素以外的区域,藉此改善散射入射光对于液晶显示器所造成的对比度降低的问题。此外,以此方法制备的间隙体的厚度控制性佳,两片玻璃间隙(cell gap)易控制,精确度亦大幅提高,此对高解析度液晶显示器(LCD)而言极为重要。
[0004] 感光性树脂型间隙体虽可得良好的间隙均一性(例如日本特开2006-184841),然而液晶分子却因缓冲空间不足而易遭到挤压,造成液晶显示元件于显像时会有色相不均、画质不佳等问题。针对此问题点,目前业界乃使用含半色调(halftone)光罩的弱曝光制程改善。
[0005] 在半色调光罩的弱曝光制程中,所形成的间隙体间可产生一段差,藉由不同透过率的半色调光罩可调整段差的范围,使得液晶分子于两基板间得到较大的缓冲空间。
[0006] 然而,当现有习知的间隙体用感光性树脂组成物应用于半色调光罩的弱曝光制程时,却无法得到高感度及直立(sharp)轮廓的间隙体。
[0007] 有鉴于此,如何创设一种感光性树脂组成物,藉以改善习知的感光性树脂组成物应用半色调光罩的弱曝光制程时,无法得到高感度及直立轮廓的间隙体等缺点。

发明内容

[0008] 因此,本发明的主要目的在于提供一种感光性树脂组成物,该感光性树脂组成物至少包含碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)以及羧酸化合物(D)。
[0009] 本发明的另一目的在于提供一种间隙体,其利用上述感光性树脂组成 物依序经预烤处理、曝光处理、显影处理及后烤处理,而形成具有高感度及直立轮廓的图案化的间隙体。
[0010] 本发明的再一目的在于提供一种液晶显示元件,其具备上述间隙体,藉此改善现有习知的感光性树脂组成物应用半色调光罩的弱曝光制程时,无法得到高感度及直立轮廓的间隙体等缺点。
[0011] 本发明的感光性树脂组成物包括碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)以及羧酸化合物(D),以下析述。
[0012] 需说明的是,本发明中,以(甲基)丙烯酸表示丙烯酸及/或甲基丙烯酸,同样地,以(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯;以(甲基)丙烯酰基表示丙烯酰基及/或甲基丙烯酰基。
[0013] 碱可溶性树脂(A)
[0014] 本发明的碱可溶性树脂(A)是指可溶于碱性水溶液中的树脂,例如:含羧酸基的树脂、苯酚-酚醛清漆(phenol-novolac)树脂等,较佳是由不饱和羧酸单体(a1)、含环氧基的不饱和单体(a2)、其他不饱和单体(a3)所共聚合而得的共聚物。
[0015] 基于不饱和羧酸单体(a1)、含环氧基的不饱和单体(a2)、其他不饱和单体(a3)的合计使用量100重量份,上述不饱和羧酸单体(a1)的使用量较佳为5至50重量份,其具体例如:(甲基)丙烯酸、丁烯酸、α-氯丙烯酸、乙基丙烯酸及肉桂酸等的不饱和一元羧酸类;马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐等的不饱和二元羧酸(酐)类;3价以上的不饱和多价羧酸(酐)类等。以上列举者乃以(甲基)丙烯酸为较佳。上述含不饱和单体可单独一种或混合多种使用。
[0016] 基于不饱和羧酸单体(a1)、含环氧基的不饱和单体(a2)、其他不饱和单体(a3)的合计使用量100重量份,上述含环氧基的不饱和单体(a2)的使用量较佳为10至70重量份,其具体例如:丙烯酸环氧丙酯(glycidyl acrylate)、甲基丙烯酸环氧丙酯(glycidyl methacrylate)、α-乙基丙烯酸环氧丙酯(glycidyl α-ethylacrylate)、丙烯酸3,4-环氧丁酯、甲基丙烯酸6,7-环氧庚酯、α-乙基丙烯酸6,7-环氧庚酯、邻-乙烯基苯甲基环氧丙醚(o-vinylbenzylglycidylether)、间-乙烯基苯甲基环氧丙醚、对-乙烯基苯甲基环氧丙醚等。以上列举者乃以甲基丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸6,7-环氧庚酯、邻-乙烯基苯甲基环氧丙醚、间-乙烯基苯甲基环氧丙醚以及对-乙烯基苯甲基环氧丙醚较佳。
[0017] 基于不饱和羧酸单体(a1)、含环氧基的不饱和单体(a2)、其他不饱和单体(a 3)的合计使用量100重量份,其他不饱和单体(a3)的使用量较佳为0至70重量份,其具体例如:甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸二级丁酯、甲基丙烯酸三级丁酯等的甲基丙烯酸烷酯(alkyl methacrylate);丙烯酸甲酯(methyl acrylate)、丙烯酸异丙酯等的丙烯酸烷酯(alkyl acrylate);甲基丙烯酸 环己酯(cyclohexyl methacrylate)、甲基丙烯酸-2-甲基环己酯、甲基丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸二环戊氧基乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯等甲基丙烯酸环状烷酯(cyclic alkyl methacrylate);丙烯酸环己酯(cyclohexyl acrylate)、丙烯酸-2-甲基环己酯、丙烯酸二环戊酯、丙烯酸二环戊氧基乙酯等的丙烯酸环状烷酯(cyclic alkyl acrylate);马来酸二乙酯(diethyl maleate)、富马酸二乙酯、衣康酸二乙酯等的二羧酸的酯类;甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(2-hydroxy ethyl methacrylate)、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯等的甲基丙烯酸羟基烷酯(hydroxy alkyl methacrylate);或苯乙烯(styrene)、α-甲基苯乙烯、间-甲基苯乙烯,对-甲基苯乙烯、对-甲氧基苯乙烯等。以上列举者乃以苯乙烯、甲基丙烯酸三级丁酯、甲基丙烯酸二环戊酯、丙烯酸二环戊氧基乙酯、对-甲氧基苯乙烯较佳,一般可单独一种或混合多种使用。
[0018] 本发明的碱可溶性树脂(A)在制造时所使用的溶剂,一般较常用者为乙二醇单丙基醚(ethylene glycol monopropyl ether)、二乙二醇二甲基醚(diethylene glycol dimethyl ether;diglyme)、四氢呋喃、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙酸甲氧基乙酯(methyl cellosolve acetate)、乙酸乙氧基乙酯(ethyl cellosolve acetate)、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚醋酸酯、丙二醇单乙基醚醋酸酯、丙二醇单丙基醚醋酸酯、甲乙酮与丙酮,其中以二乙二醇二甲基醚、丙二醇单甲基醚醋酸酯较佳,一般可单独一种或混合多种使用。
[0019] 碱可溶性树脂(A)制造时所使用的起始剂,一般为自由基型聚合起始剂,例如2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双-2-甲基丁腈(2,2’-azobis-2-methyl butyronitrile;AMBN)等偶氮(azo)化合物、过氧化二苯甲酰(benzoylperoxide)等的过氧化合物。
[0020] 本发明的碱可溶性树脂(A)一般可单独一种或混合多种使用。
[0021] 含乙烯性不饱和基的化合物(B)
[0022] 上述含乙烯性不饱和基的化合物(B)乃具有至少1个以上乙烯性不饱和基的化合物,其具体例如:丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰吗啉、(甲基)丙烯酸-7-氨基-3,7-二甲基辛酯、异丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸异冰片基氧乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、乙基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、第三辛基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸四氯苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃酯、(甲基)丙烯酸四溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-三氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-三溴苯氧基乙酯、2-羟基-(甲基)丙烯酸乙酯、2-羟基-(甲基)丙烯酸丙酯、乙烯基己内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸苯氧基 乙酯、(甲基)丙烯酸五氯苯酯、(甲基)丙烯酸五溴苯酯、聚单(甲基)丙烯酸乙二酯、聚单(甲基)丙烯酸丙二酯、(甲基)丙烯酸冰片酯等的具有1个乙烯性不饱和基的化合物;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)异氰酸二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、EO改质的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改质的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、EO改质的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改质的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、EO改质的双酚F二(甲基)丙烯酸酯、酚醛聚缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯等的具有2个乙烯性不饱和基的化合物;三(2-羟基乙基)异氰酸三(甲基)丙烯酸酯、己内酯改质的三(2-羟基乙基)异氰酸三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、环氧乙烷(以下简称EO)改质的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、环氧丙烷(以下简称PO)改质的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、PO改质的甘油三(甲基)丙酸酯等的具有3个乙烯性不饱和基的化合物;季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯等的具有4个乙烯性不饱和基的化合物;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己内酯改质的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等的具有5个乙烯性不饱和基的化合物;二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate;DPHA)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改质的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷(以下简称EO)改质的二季戊四醇六丙烯酸酯等的具有6个乙烯性不饱和基的化合物。
[0023] 上述含乙烯性不饱和基的化合物(B)亦包含经由二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与四羧酸二酐反应而得的具有7个或7个以上乙烯性不饱和基的化合物,如TO-2323、TO-2324、TO-2325、TO-2326、TO-2327以及TO-2328等(日本东亚合成制)。其中,四羧酸二酐的具体例如:乙烷四羧酸二酐、丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、1,2,5,6-环己烷四羧酸二酐、3,3’,4,
4’-二环己基四羧酸二酐、二环庚烷四羧酸二酐、3,3’-二环己基-1,1’,2,2’-四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐、3,5,6-三羧基降冰片烷-2-醋酸二酐、2,3,4,5-四氢呋
1,3 2,7
喃四羧酸二酐、四环(6.2.1 .0 )十二烷-4,5,9,10-四羧酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,
4-四氢萘-1-琥珀酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘(1,2-c)-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘 [1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,
5,9b-六氢-8-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、
1,3,3a,4,5,9b-六氢-5,8-二甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧代四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸二酐、二环[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、二环[3.3.0]-辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐、
3-氧杂二环[3.2.1]-辛烷-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氢呋喃-2’,5’-二酮)等的脂肪族及脂环式四羧酸二酐类;均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,3’,4-二苯基四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯砜四羧酸二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-蒽四羧酸二酐、1,2,5,6-蒽四羧酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)醚酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)砜二酐、双(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、双(3,4-二羧基苯基)二甲基硅烷二酐、双(3,4-二羧基苯基)二苯基硅烷二酐、2,3,4,5-吡啶四羧酸二酐、2,6-双(3,4-二羧基苯基)吡啶二酐、3,3’-4,4’-二苯基甲烷四羧酸二酐、3,3’-4,4’-二苯基乙烷四羧酸二酐、3,3’-4,4’-二苯基丙烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二甲基二苯基硅烷四羧酸二酐、3,3’,
4,4’-四苯基硅烷四羧酸二酐、1,2,3,4-呋喃四羧酸二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯甲基)二苯甲烷二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯甲基)二苯乙烷二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯甲基)二苯丙烷二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲烷二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯乙烷二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯丙烷二酐、3,3’,4,4’-全氟亚丙基二苯二酸二酐、3,3’,4,4’-全氟异亚丙基二苯二酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基四羧酸二酐、双(苯二酸)苯膦氧化物二酐、双(苯二酸)苯硫氧化物二酐、p-伸苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、m-伸苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、双(三苯基苯二酸)-4,4’-二苯基醚二酐、双(三苯基苯二酸)-4,4’-二苯基甲烷二酐、乙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、丙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,4-丁二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,6-己二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,8-辛二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、2,2-双(4-羟苯基)丙烷-双(脱水偏苯三酸酯)等的芳香族四羧酸二酐类。
[0024] 本发明的含乙烯性不饱和基的化合物(B)中,较佳为具有3个或3个以上乙烯性不饱和基的化合物,更佳为具有4个或4个以上的乙烯性不饱和基的化合物,又更佳为具有5个或5个以上的乙烯性不饱和基的化和物。上述含乙烯性不饱和基的化合物(B)可单独一种或混合多种使用。
[0025] 一般而言,基于碱可溶性树脂(A)为100重量份,本发明的含乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量通常为5至450重量份,较佳为10至400重量份,更佳为20至300重量份。其中,具有3个或3个以上乙烯性不饱和基的化合物的使用量通常为5至250重量份,较佳为10至230重量份,更佳为15至200重量份。
[0026] 当具有3个或3个以上乙烯性不饱和基的化合物的使用量为5至250重量份时,在半色调光罩的弱曝光制程中,可更进一步提升所制得的间隙体轮廓的直立性。
[0027] 光起始剂(C)
[0028] 本发明的光起始剂(C)可包括如式(I)或式(I I)所示的二咪唑系化合物(biimidazole;C-1):
[0029]
[0030] 其中式(I)的X表示氢原子、卤素原子、氰基、碳数1至4的烷基、碳数1至4的烷氧基或碳数6至9的芳基,A表示-COO-R1且R1表示碳数1至4的烷基或碳数6至9的芳基,m表示1至3的整数,而n表示1至3的整数。
[0031]
[0032] 其中式(II)的X1、X2及X3表示氢原子、卤素原子、氰基、碳数1至4的烷基、碳数1至4的烷氧基或碳数6至9的芳基,X1、X2及X3各自为相同或不同,但三者不可同时为氢原子。
[0033] 上述式(I)所示的二咪唑系化合物(biimidazole;C-1)的具体例如:2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetrakis(4-ethoxycarbonylphenyl)biimidazole]、2,2’-双(2-氯苯基)-4,
4’,5,5’-肆(4-苯氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetrakis(4-phenoxycarbonylphenyl)biimidazole]、2,2’-双 (2,4-二 氯 苯 基 )-4,
4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2,4-dichlorophenyl)-4,4’,5,
5’-tetrakis(4-ethoxycarbonylphenyl)biimidazole]、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,
4’,5,5’-肆(4-苯氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2,4-dichlorophenyl)-4,4’,5,
5’-tetrakis(4-phenoxy carbonylphenyl)biimidazole]、2,2’-双(2,4,6-三氯苯基)-4,
4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2,4,6-trichlorophenyl)-4,4’,5,
5’-tetrakis(4-ethoxycarbonylphenyl)biimidazole]、2,2’-双(2,4,6-三氯苯基)-4,
4’,5,5’-肆(4-苯氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2,4,6-trichlorophenyl)-4,
4’,5,5’-tetrakis(4-phenoxycarbonylphenyl)biimidazole]、2,2’- 双 (2- 氰 基 苯基)-4,4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2-cyanophenyl)-4,4’,
5,5’-tetrakis(4-ethoxycarbonylphenyl)biimidazole,]、2,2’-双(2-氰基苯基)-4,
4’,5,5’-肆(4-苯氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2-cyanophenyl)-4,4’,5,5’-tetrakis(4-phenoxycarbonylphenyl)biimidazole]、2,2’-双 (2- 甲 基 苯 基 )-4,
4’,5,5’-肆(4-甲氧基羰基苯基)二咪 唑[2,2’-bis(2-methylphenyl)-4,4’,5,
5’-tetraki s(4-methoxycarbonylphenyl)biimidazole,]、2,2’-双(2-甲基苯基)-4,
4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2-methylphenyl)-4,4’,5,5’-tetrakis(4-ethoxycarbonylphenyl)biimidazole]、2,2’-双(2-甲基 苯基 )-4,4’,5,
5’-肆(4-苯氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2-methylphenyl)-4,4′,5,5′-tetrakis(4-phenoxycarbonylphenyl)biimidazole]、2,2’-双 (2-乙 基 苯 基 )-4,4’,5,
5’-肆(4-甲氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2-ethylphenyl)-4,4’,5,5’-tetrakis(4-methoxycarbonylphenyl)biimidazole]、2,2’-双(2-乙基苯基 )-4,4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2-ethylphenyl)-4,4’,5,5’-tetrakis(4-ethoxycarbonylphenyl)biimidazole]、2,2’-双(2-乙 基 苯 基)-4,4’,5,5’-肆(4- 苯氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2-ethylphenyl)-4,4’,5,5’-tetrakis(4-phenoxycarbonylphenyl)biimidazole]、2,2’-双(2-苯基苯基)-4,4’,5,5’-肆(4-甲氧基羰基苯基)二咪唑[2,2’-bis(2-phenylphenyl)-4,4’,5,5’-tetrakis(4-methoxycarbonylphenyl)biimidazole]、2,2’-双(2-苯基苯基)-4,4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰基苯基)二咪唑 [2,2’-bis(2-phenylphenyl)-4,4’,5,5’-tetrakis(4-ethoxycarbonylphenyl)biimidazole]、2,2’-双(2-苯基苯基)-4,4’,5,5’-肆(4-苯氧基羰基苯基)二咪 唑 [2,2’-bis(2-phenylphenyl)-4,4’,5,5’-tetrakis(4-phenoxycarbonylphenyl)biimidazole]等。
[0034] 上述式(II)所示的二咪唑系化合物(biimidazole;C-1)的具体例如:2,2’-双(邻-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-chlorophenyl)-4,
4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(邻-氟苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪 唑 [2,2’-bis(o-fluorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’- 双(邻-甲基苯基)-4,4′,5,5′-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-methylphenyl)-4,4’,5,
5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(邻-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪 唑 [2,2’-bis(o-methoxyphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’- 双(对-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(p-methoxyphenyl)-4,4’,5,
5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,4-dichlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(2,
4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,4,6-trichlorophenyl)-4,4’,
5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(2,4-二溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’ -bis(2,4-dibromophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(2,4,
6-三溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2′-bis(2,4,6-tribromophenyl)-4,4’,5,
5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(2,4-二氰基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,4-dicyanophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(2,4,
6-三氰基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,4,6-tricyanophenyl)-4,4’,5,
5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(2,4-二甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,4-dimethylphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(2,
4,6-三甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,4,6-trimethylphenyl)-4,4’,
5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(2,4-二乙基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,4-diethylphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(2,
4,6-三乙基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,4,6-triethylphenyl)-4,4’,
5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(2,4-二苯基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑 [2,2’-bis(2,4-diphenylphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’- 双(2,4,6-三苯基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,4,6-triphenylphenyl)-4,
4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]等。
[0035] 上述二咪唑系化合物(C-1)可单独一种或混合多种使用。以上列举式(I)与式(II)所示的二咪唑系化合物(C-1)乃以2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰基苯基)二咪唑、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰基苯基)二咪唑、2,2’-双(对-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(2,4-二溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(2,4,6-三溴苯基)-4,
4’,5,5’-四苯基二咪唑为较佳。
[0036] 此外,上述的光起始剂(C)亦可包括其他光起始剂(C-2),例如肟(oxime)系化合物、苯乙酮系化合物等。
[0037] 其他光起始剂(C-2)的具体例如:乙烷酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)9氢-咔唑-3-取代基]-,1-(氧-乙酰肟)[ethanone,1-[9-ethyl-6-(2-methylbezoyl)9H-carbozole-3-yl]-1-(O-acetyl oxime)](例如商品名OXE-02;Ciba Specialty Chemicals制)、乙烷酮,1-[9-乙基-6-(2-氯-4-苯磺基苯甲酰基)9氢-咔唑-3-取代基]-,1-(氧-乙酰肟)[ethanone,1-[9-ethyl-6-(2-chloro-4-benzylsulfonylbenzoyl)9H-carbozole-3-yl]-1-(O-acetyl oxime)](例如旭电化公司制)、1-(4-苯基-硫代苯基)-丁烷-1,2-二酮2-肟-氧-苯甲酸脂、1-(4-苯基-硫代苯基)-辛烷-1,2-二酮 2-肟-氧-苯甲酸酯(例如商品名OXE-01;Ciba Spec ialty Chemicals制)、1-(4-苯基-硫代苯基)-辛烷-1-酮肟-氧-醋酸酯、1-(4-苯基-硫代苯基)-丁烷-1-酮肟-氧-醋酸酯等的肟系
化合物;对-二甲胺苯乙酮、α,α′-二甲氧基偶氮苯乙酮、2,2′-二甲基-2-苯乙酮、对-甲氧基苯乙酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-玛啉代-1-丙酮[2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholino-1-propanone]、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-玛啉代苯基)-1-丁酮[2-benzyl-2-N,N-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone]等的苯乙酮系化合物;噻吨酮(thioxantone)、2,4-二乙基噻吨酮、噻吨酮-4-砜、二苯甲酮、4,4′-双(二甲胺)二苯甲酮、4,4′-双(二乙胺)二苯甲酮等的二苯甲酮系化合物;
苯偶酰(benzil)、乙酰基等的α-二酮(α-diketone)类化合物;二苯乙醇酮(benzoin)等的酮醇(acyloin)类化合物;二苯乙醇酮甲醚、二苯乙醇酮乙醚、二苯乙醇酮异丙醚等的酮醇醚(acyloin ether)类;2,4,6-三甲基苯酰二苯基膦氧化物、双-(2,6-二甲氧基苯酰)-2,4,4-三甲基苄基膦氧化物等的酰膦氧化物(acylphosphine oxide)类化合物;蒽醌、1,4-萘醌等的醌类化合物;苯酰甲基氯(phenacyl chloride)、三溴甲基苯砜、三(三氯甲基)-s-三嗪(tris(trichloro methyl)-s-triazine)等的卤化物化合物;二-第三丁基过氧化物等的过氧化物等。
[0038] 上述其他光起始剂(C-2)可单独一种或混合多种使用。以上列举的其他光起始剂(C-2)乃以乙烷酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)9氢-咔唑-3-取代基]-,1-(氧-乙酰肟)、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮等为较佳。
[0039] 再者,基于含乙烯性不饱和基的化合物(B)为100重量份,本发明光起始剂(C)的使用量通常为40至80重量份,较佳为45至75重量份,更佳为50至70重量份。另基于光起始剂(C)为100重量份,上述二咪唑系化合物(C-1)的使用量通常为30至60重量份,较佳为35至55重量份,更佳为40至50重量份。倘若不使用二咪唑系化合物(C-1),于半色调光罩的弱曝光制程中,会有感度低下的问题。
[0040] 羧酸化合物(D)
[0041] 本发明的羧酸化合物(D)可包括如式(III)所示的结构:
[0042]
[0043] 其中式(III)的R2表示单键、饱和直链、饱和支链或不饱和直链。
[0044] 上述式(III)的R2为单键时,羧酸化合物(D)的具体例如:2-呋喃甲酸(2-furoic acid)或3-呋喃甲酸。
[0045] 上述式(III)的R2为饱和直链时,羧酸化合物(D)的具体例如:2-(2-呋喃基)乙酸、3-(2-呋喃基)丙酸、4-(2-呋喃基)丁酸、5-(2-呋喃基)戊酸、 6-(2-呋喃基)己酸、7-(2-呋喃基)庚酸、8-(2-呋喃基)辛酸、9-(2-呋喃基)壬酸等。
[0046] 上述式(III)的R2为饱和支链时,羧酸化合物(D)的具体例如:3-(2-呋喃基)-2-甲基丙酸、4-(2-呋喃基)-2-乙基丙酸、5-(2-呋喃基)-3-甲基戊酸、5-(2-呋喃基)-3,4-二甲基戊酸等。
[0047] 上述式(III)的R2为不饱和直链时,羧酸化合物(D)的具体例如:2-呋喃基丙烯酸(2-furylacrylic acid)、3-呋喃基丙烯酸。
[0048] 上述羧酸化合物(D)可单独一种或混合多种使用。以上列举的羧酸化合物(D)乃以2-呋喃甲酸、3-呋喃甲酸、3-(2-呋喃基)丙酸以及3-(2-呋喃基)-2-甲基丙酸为较佳。
[0049] 基于碱可溶性树脂(A)为100重量份,上述的羧酸化合物(D)的使用量通常为0.5至10重量份;较佳为1至8重量份;更佳为1.5至5重量份。倘若不使用羧酸化合物(D),在半色调光罩的弱曝光制程中,会产生蹋陷现象而无法得到具有直立轮廓的间隙体等问题。
[0050] 値得一提的是,本发明的感光性树脂组成物中,二咪唑系化合物(C-1)的光起始剂与前述式(III)的羧酸化合物(D)的重量比(C-1)/(D)通常为3至35,较佳为5至30,更佳为10至25。倘若二咪唑系化合物(C-1)的光起始剂与前述式(III)的羧酸化合物(D)的重量比(C-1)/(D)为3至35时,则本发明的感光性树脂组成物可于半色调光罩的弱曝光制程中,形成高感度及直立轮廓的间隙体。
[0051] 溶剂(E)
[0052] 在本发明中,溶剂(E)以可以溶解碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)以及羧酸化合物(D),且不与上述成分相互反应,并具有适当挥发性者为佳。
[0053] 上述溶剂(E)的具体例如:乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单正丙基醚、二乙二醇单正丁基醚、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单正丙基醚、二丙二醇单正丁基醚、三丙二醇单甲基醚、三丙二醇单乙基醚等的(聚)亚烷基二醇单烷醚类;乙二醇单甲基醚醋酸酯、乙二醇单乙基醚醋酸酯、丙二醇单甲基醚醋酸酯、丙二醇单乙基醚醋酸酯等的(聚)亚烷基二醇单烷醚醋酸酯类;二乙二醇二甲基醚(diglyme)、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙基醚、四氢呋喃等的其他醚类;甲乙酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等的酮类;2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯等乳酸烷酯类;2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-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、乙氧基醋酸乙酯、羟基醋酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基醋酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、醋酸正戊酯、醋酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、 丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰醋酸甲酯、乙酰醋酸乙酯、2-氧基丁酸乙酯等的其他酯类;甲苯、二甲苯等的芳香族烃类;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等的羧酸胺类。
[0054] 上述溶剂(E)可单独使用一种或者混合多种使用。以上列举的溶剂(E)乃以二乙二醇二甲基醚、丙二醇单乙基醚醋酸酯为较佳。
[0055] 基于碱可溶性树脂(A)为100重量份,上述溶剂(E)的使用量通常为500至3,500重量份;较佳为800至3,200重量份;更佳为1,000至3,000重量份。
[0056] 添加剂(F)
[0057] 前述的感光性树脂组成物更可选择性包括添加剂(F),其中此添加剂(F)可包括但不限于例如:填充剂、密着助剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝集剂等。
[0058] 上述添加剂(F)的具体例有:玻璃、铝的填充剂;乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙醇丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙醇丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷(例如商品名KBM-503;信越化学制)、3-硫醇基丙基三甲氧基硅烷等密着助剂;2,2-硫代双(4-甲基-6-t-丁基苯酚)、2,6-二-t-丁基苯酚等的抗氧化剂;2-(3-t-丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯基迭氮、烷氧基苯酮等紫外线吸收剂;及聚丙烯酸钠等防凝集剂。
[0059] 一般而言,基于碱可溶性树脂(A)为100重量份,上述添加剂(F)的使用量一般为0至10重量份,以0至6重量份较佳,而以0至3重量份为最佳。
[0060] 此外,上述添加剂(F)又可包括界面活性剂,其具体例如:聚环氧乙烷十二烷基醚、聚环氧乙烷硬脂酰醚、聚环氧乙烷油醚等聚环氧乙烷烷基醚类;聚环氧乙烷辛基苯醚、聚环氧乙烷壬基苯醚等聚环氧乙烷烷基苯醚类;聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯等聚乙二醇二酯类;山梨醣醇酐脂肪酸酯类;脂肪酸改质的聚酯类;3级胺改质的聚胺基甲酸酯类;以下为商品名:KP(信越化学工业制)、SF-8427(Toray Dow Corning Silicone制)、Polyflow(共荣社油脂化学工业制)、F-Top(Tochem Products制)、Megafac(大日本印墨化学工业制)、Fluorade(住友3M制)、Surflon(旭硝子制)等等。上述的界面活性剂可单独一种或混合多种以上使用。
[0061] 基于碱可溶性树脂(A)为100重量份,上述界面活性剂的使用量一般系介于0至6重量份,而以0至3重量份为佳。上述界面活性剂可有助于提高前述的感光性树脂组成物的涂布性。
[0062] 感光性树脂组成物
[0063] 本发明的感光性树脂组成物,一般系将上述碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、羧酸化合物(D)以及溶剂(E)放置于搅拌器中搅拌,使其均匀混合成溶液状态,必要时可添加填充剂、密着助剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝集剂、界面活性剂等添加剂。
[0064] 间隙体的制造方法
[0065] 本发明的间隙体可藉由旋转涂布、辊式涂布或流延涂布等涂布方法,将该感光性树脂组成物涂布在一基材上,再以预烤(prebake)方式将溶剂去除,而形成一预烤涂膜。预烤的条件,依各成分的种类、配合比率而异,通常系在70至90℃温度下进行1至15分钟。预烤后,将该涂膜于所指定的半色调光罩下,利用紫外光照射以进行弱曝光制程。之后,在
23±2℃温度下浸渍于显影液30秒至5分钟进行显影,除去不要的部分而形成图案。其中,曝光所使用的光线以g线、h线、i线等的紫外线为佳,而紫外线装置可为(超)高水银灯及金属卤素灯。
[0066] 上述基材可选自应用于液晶显示装置中的无碱玻璃、钠钙玻璃、强化玻璃(Pyrex玻璃)、石英玻璃或表面上已附着透明导电膜的玻璃等的基材及用于固体摄影装置等的光电变换装置基板(如硅基板)等。
[0067] 又前述显影液的具体例如:氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、硅酸钠、甲基硅酸钠、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、胆碱、吡咯、哌啶、1,8-二氮杂二环-(5,4,0)-7-十一烯等碱性化合物。显影液的浓度一般为0.001至10wt%,较佳为0.005至5wt%,更佳为0.01至1wt%。且使用此等显影液时,一般系于显像后再以水洗净。其次,以压缩空气或压缩氮气将图案风干后,再以热板或烘箱等加热装置进行后烤(postbake)处理。后烤温度通常为150至250℃,其中,使用热板的加热时间为5分钟至60分钟,使用烘箱的加热时间为30分钟至90分钟。
[0068] 液晶显示元件的制造方法
[0069] 本发明的液晶显示元件具有如上述感光性树脂组成物制成的间隙体,且可利用以下方法(a)或(b)制得。
[0070] (a)首先,提供两片具有透明导电膜(电极)的透明基板,在其中一片透明基板上利用上述感光性树脂组成物形成间隙体。接着,在透明基板的透明导电膜与间隙体上形成液晶配向膜后,将两片透明基板对向贴合(液晶配向膜朝内)并留一注入孔。最后,注入液晶并密封注入孔,再在两片透明基板外侧贴上偏光板后,可制得液晶显示元件。
[0071] (b)另一种方式则是将上述方法(a)的两片透明基板形成配向膜后,在其中一片透明基板的四周边缘处涂布紫外线硬化型框胶。接着,将液晶以微小液滴状滴于此透明基板上后,在真空下将两片透明基板对向贴合,并 照射紫外线使框胶硬化密封。最后,在两片透明基板外侧贴上偏光板,可制得液晶显示元件。
[0072] 至于前述使用的液晶,亦即液晶化合物或液晶组成物,此处并未特别限定,惟可使用任何一种液晶化合物及液晶组成物。
[0073] 再者,前述使用的液晶配向膜,用于限制液晶分子的配向,此处并未特别限定,举凡无机物或有机物任一者均可。至于形成液晶配向膜的技术为本发明所属技术领域中任何具有通常知识者所熟知,且非为本发明的重点,故不另赘述。
[0074] 以下利用多个实施方式以说明本发明的应用,然其并非用以限定本发明,本发明技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。

附图说明

[0075] 无

具体实施方式

[0076] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例,对依据本发明提出的感光性树脂组成物、间隙体及含彼的液晶显示元件其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
[0077] 合成例1:碱可溶性树脂(A-1)的制造方法
[0078] 在一容积1000毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计,导入氮气后,添加甲基丙烯酸(以下简称MAA)30重量份、甲基丙烯酸环氧丙酯(以下简称GMA)25重量份、甲基丙烯酸三级丁酯(以下简称TBMA)35重量份、苯乙烯(以下简称SM)10重量份、2,2’-偶氮双-2-甲基丁腈(以下简称AMBN)3.1重量份,以及二乙二醇二甲醚溶剂240重量份。缓慢搅拌使溶液升温至85℃,并于此温度下聚合6小时。接着将溶剂脱挥后,可得碱可溶性树脂(A-1)。
[0079] 合成例2:碱可溶性树脂(A-2)的制造方法
[0080] 在一容积1000毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计,导入氮气后,添加MAA 15重量份、丙烯酸(以下简称AA)10重量份、GMA 25重量份、TBMA30重量份、甲基丙烯酸苯甲酯单体(以下简称BzMA)20重量份、AMBN 3.1重量份,以及二乙二醇二甲醚溶剂240重量份。缓慢搅拌使溶液升温至85℃,并在此温度下聚合6小时。接着将溶剂脱挥后,可得碱可溶性树脂(A-2)。
[0081] 合成例3:碱可溶性树脂(A-3)的制造方法
[0082] 在一容积1000毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计,导入氮气后,添加AA 30重量份、GMA 30重量份、BzMA 25重量份、SM 15重量份、AMBN3.1重量份,以及二乙二醇二甲醚溶剂240 重量份。缓慢搅拌使溶液升温至85℃,并在此温度下聚合6小时。接着将溶剂脱挥后,可得碱可溶性树脂(A-3)。
[0083] 感光性树脂组成物的制造方法
[0084] 以下系根据第1表制备实施例1至9以及比较例1至4的感光性树脂组成物。
[0085] 实施例1
[0086] 取100重量份的碱可溶性树脂(A-1)、75重量份的2-羟基-甲基丙烯酸乙酯(B-1)、50重量份的光起始剂(C)以及2重量份的2-呋喃甲酸(D-1)加以混合,再以800重量份的溶剂(E)加以溶解,即可调制成实施例1的感光性树脂组成物。其中,上述的光起始剂(C)包括20重量份的2,2′-双(2,4-二氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基二咪唑(C-1-1),1重量份的乙烷酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9氢-咔唑-3-取代基]-,1-(氧-乙酰肟;C-2-1)(商品名OXE-02;Ciba Specialty Chemicals制),29重量份的2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮(C-2-2)(商品名IRGACURE 907;Ciba Specialty Chemicals制)。而上述的溶剂(E)包括500重量份的二乙二醇二甲基醚(diglyme;E-1)以及500重量份的丙二醇单甲基醚醋酸酯(E-2)。之后,检测此感光性树脂组成物形成的间隙体的感度与后烤图案形状,其中感度与后烤图案形状的检测方法容后再述。
[0087] 实施例2至9
[0088] 同实施例1感光性树脂组成物的制作方法,不同处在于实施例2至9改变感光性树脂组成物中原料的种类及使用量,其配方及检测结果如第1表所示。
[0089] 比较例1至4
[0090] 同实施例1感光性树脂组成物制作方法,不同处在于比较例1至4改变感光性树脂组成物中原料的种类及使用量,其配方及检测结果如第1表所示。
[0091] 第1表
[0092]
[0093] 化合物
[0094] B-1 2-羟基-甲基丙烯酸乙酯
[0095] B-2 1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯
[0096] B-3 三丙烯酸三羟甲基丙酯
[0097] B-4 季戊四醇四丙烯酸酯
[0098] B-5 二季戊四醇六丙烯酸酯
[0099] C-1-1 2,2′-双(2,4-二氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基二咪唑
[0100] C-1-2 2,2′-双(2-氯苯基)-4,4′,5,5′-肆(4-乙氧基羰基苯基)二咪唑[0101] C-2-1 乙烷酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9氢-咔唑-3-取代基]-,1-(氧-乙酰肟)(商品名OXE-02;Ciba Specialty Chemicals制)
[0102] C-2-2 2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮(商品名IRGACURE907;Ciba Specialty Chemicals制)
[0103] D-1 2-呋喃甲酸
[0104] D-2 3-(2-呋喃基)丙酸
[0105] D-3 3-(2-呋喃基)-2-甲基丙酸
[0106] E-1 二乙二醇二甲基醚
[0107] E-2 丙二醇单甲基醚醋酸酯
[0108] E-3 3-乙氧基丙酸乙酯
[0109] F-1 密着助剂:3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷(商品名KBM-503;信越化学制)
[0110] F-2 界面活性剂:商品名SF-8427;Toray Dow Corning Silicone制
[0111] 间隙体的制造方法
[0112] 实施例1至7以及比较例1至4所制得的各种感光性树脂组成物,在玻璃基板上以旋转涂布方式涂布,在90℃下预烤2.5分钟,可得到约4μm的预烤涂膜。然后将此涂膜介于所指定的半色调光罩(透过率50%)下,利用紫外光(曝光机型号AG500-4N;M&R Nano2
Technology制)100mJ/cm 照射,以进行弱曝光制程。之后,浸于23℃的显影液(2.38%四甲基氢氧化铵)予以显影2分钟,除去未曝光的部分后,以纯水洗净,再以235℃后烤30分钟,即可于玻璃基板上形成图案化的间隙体。
[0113] 间隙体的效能评估
[0114] 前述制得的间隙体可根据以下步骤进行感度与后烤图案形状的检测,以评估其效能。
[0115] 1.感度:
[0116] 将前述制得的预烤涂膜介于所指定的半色调光罩(透过率50%)下,利用不同曝光量的紫外光(曝光机型号AG500-4N;M&R Nano Technology制)照射以进行弱曝光制程。之后,在涂膜上任取一测定点测得一膜厚(δ),接着浸于23℃的显影液(2.38%四甲基氢氧化铵)予以显影2分钟后,在相同的测定点测得另一膜厚(δd)。最后,经下式(IV)计算可得到残膜率。
[0117] 残膜率(%)=[(δd)/(δ)]×100 (IV)
[0118] 将上述残膜率达90%以上时的曝光量称为感度,并根据以下基准进行评价:
[0119] ○:曝光量≤110mJ/cm2
[0120] ×:曝光量>110mJ/cm2
[0121] 2.后烤图案形状:
[0122] 前述制得的间隙体可利用上述扫描式电子显微镜,观测间隙体的后烤图案的剖面形状(即轮廓),并在上方开口处可测得一宽度(DT),在底部开口处可测得另一宽度(DB),最后经下式(V)计算可得到轮廓比值(P),且藉由轮廓比值表示后烤图案形状的评估结果。
[0123] 轮廓比值(P)=[(DT)/(DB)]×100 (V)
[0124] ◎:轮廓比値≥98%
[0125] ○:98%>轮廓比値≥96%
[0126] △:96%>轮廓比値≥94%
[0127] ×:轮廓比値<94%
[0128] 前述实施例所得的图案化的间隙体,其感度与后烤图案形状的评估结果如第1表的所示。
[0129] 由第1表的结果可知,当感光性树脂组成物中添加光起始剂(C-1)以及羧酸化合物(D),所制得的间隙体会表现较佳的感度与后烤图案形状,故确实可达到本发明的目的。