感光性树脂组合物、彩色滤光片及其液晶显示元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关一种黑色矩阵用感光性树脂组合物及使用该黑色矩阵所形成的彩 色滤光片及液晶显示元件。特别是提供一种高温及高湿环境下具有良好信赖性的黑色矩阵 用感光性树脂组合物及使用该黑色矩阵所形成的彩色滤光片及液晶显示元件。
【背景技术】
[0002] 近年来，各式各样的液晶显示技术蓬勃发展，而为了提高目前液晶显示器的对比 度及显示品质，一般会于显示器中的彩色滤光片的条纹（Stripe)及点（dot)间隙中放置黑 色矩阵。上述黑色矩阵可防止因像素间的光泄漏所引起的对比度下降及色纯度下降等问 题。以往黑色矩阵所使用的材料皆以含有铬或氧化铬等的蒸镀膜为主，然而，以上述蒸镀膜 作为黑色矩阵的材料时，存在制程复杂且材料昂贵等缺点。为了解决此问题，先前提出有利 用感光性树脂组合物通过光刻制程（photolithography)的方式形成黑色矩阵的技术。
[0003] 目前业界对于黑色矩阵的遮光性要求日益提高，其解决方法之一就是增加黑色颜 料的含量，藉此提高黑色矩阵的遮光性。举例而言，日本专利特开第2006-259716号公报揭 示一种黑色矩阵用的感光性树脂组合物，其包含高含量的黑色颜料、碱可溶性树脂、光聚合 引发剂、具有二官能基的反应性单体以及有机溶剂。其中，具有二官能基的反应性单体可改 善化合物之间的反应，以形成高精细的图案。藉此，于感光性树脂组合物中，当以提升黑色 颜料含量的方式以增加遮光性的同时，尚可保持感光性树脂组合物的感度。
[0004] 另外，日本专利特开第2008-268854号公报揭示一种黑色矩阵用的感光性树脂组 合物。该感光性树脂组合物包含具有羧酸基及含不饱和基的碱可溶性树脂、含乙烯性不饱 和基的光聚合单体、光聚合引发剂及高含量的黑色颜料。该黑色矩阵用感光性树脂组合物 中，藉由使用特定的碱可溶性树脂来改善高含量黑色颜料的感光性树脂组合物的解析度。
[0005] 虽然现有技术中提高了黑色颜料含量的感光性树脂组合物能够增加遮光性等，然 而，上述各前案的感光性树脂组合物在显影后于高温高湿的环境下易产生信赖性不佳的问 题。有鉴于此，仍有需要开发出于高温及高湿条件下信赖性佳的黑色矩阵用感光性树脂组 合物。
【发明内容】
[0006] 因此，本发明的一个方面在于提供一种感光性树脂组合物，且此感光性树脂组合 物在高温及高湿环境下具有良好的信赖性。
[0007] 本发明的另一方面在于提供一种黑色矩阵，其是利用前述的感光性树脂组合物所 制成。
[0008] 本发明的又一方面在于提供一种彩色滤光片，其包含前述的黑色矩阵。
[0009] 本发明的再一方面在欲提供一种液晶显示元件，其包含前述的彩色滤光片。
[0010] 根据本发明的上述方面，提出一种感光性树脂组合物，此感光性树脂组合物包含： 碱可溶性树脂（A)、具有乙烯性不饱和基的化合物（B)、光引发剂（C)、溶剂（D)及黑色颜料 (E)，以下析述之。
[0011] 感光性树脂组合物
[0012] 碱可溶性树脂（A)
[0013] 本发明的碱可溶性树脂（A)包含具有不饱和基的树脂（A-1)。该具有不饱和基的 树脂（A-1)是由混合物进行聚合反应所制得，且该混合物包含具有至少两个环氧基的环氧 化合物（i)及具有至少一个羧酸基与至少一个乙烯性不饱和基的化合物（ii)。较佳地，该 混合物可选择性地包含羧酸酐化合物（iii)及/或具有环氧基的化合物（iv)。
[0014] 具有至少两个环氧基的环氧化合物（i)
[0015] 前述具有至少两个环氧基的环氧化合物（i)可具有如下式（II)或式（III)所示 的结构：
[0016]
【主权项】
1. 一种感光性树脂组合物，包含： 碱可溶性树脂（A)，其中所述碱可溶性树脂（A)包含具有不饱和基的树脂（A-1)，所述 具有不饱和基的树脂（A-1)是由一混合物进行聚合反应所制得，且所述混合物包含具有至 少两个环氧基的环氧化合物（i)及具有至少一个羧酸基及至少一个乙烯性不饱和基的化 合物（ii); 具有乙烯性不饱和基的化合物（B)，其中所述具有乙烯性不饱和基的化合物（B)包含 如下式⑴所示的化合物（B-1):
于式⑴中，&与R2分别为相同或不同，且札与R2分别代表氢原子或甲基；&与X2分 别为相同或不同，且&与&分别代表单键、醚基、烷氧基或酯基七与￥2分别为相同或不相 同，且t与Y2分别代表单键、亚甲基、亚乙基、乙氧基、丙氧基、聚乙氧基或聚丙氧基；以及Z 是选自于由下式（1-1)、式（I_2a)、式（I_2b)或由两个或两个以上的式（I_2a)与式（I_2b) 所组成的基团：
于式（1-1)、式（I-2a)及式（l-2b)中，r代表1以上的整数； 一光引发剂（C); 一溶剂0);以及 一黑色颜料（E)。
2. 如权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中所述具有至少两个环氧基的环氧化合 物（i)具有如下式（II)或式（III)所示的结构：
于式（II)中，81、82、83及比分别为相同或不同，且8 1、82、83及84分别代表氢原子、卤 素原子、碳数为1至5的烷基、碳数为1至5的烷氧基、碳数为6至12的芳基或碳数为6至 12的芳烷基；
于式（III)中，0:至014分别为相同或不同，且0:至0 14分别代表氢原子、卤素原子、碳 数为1至8的烷基或碳数为6至15的芳香基，且n代表0至10的整数。
3. 如权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中基于碱可溶性树脂（A)的使用量为 100重量份，所述具有不饱和基的树脂（A-1)的使用量为30重量份至100重量份，所述具有 乙烯性不饱和基的化合物（B)的使用量为10重量份至100重量份，所述光引发剂（C)的使 用量为5重量份至50重量份，所述溶剂（D)的使用量为500重量份至5000重量份，且所述 黑色颜料（E)的使用量为100重量份至800重量份。
4. 如权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中基于碱可溶性树脂（A)的使用量为 100重量份，具有如式（I)所示的化合物的使用量为1重量份至15重量份。
5. -种黑色矩阵，是由如权利要求1至4中任一项所述的感光性树脂组合物所形成。
6. -种彩色滤光片，包含如权利要求5所述的黑色矩阵。
7. -种液晶显示元件，包含如权利要求6所述的彩色滤光片。
【专利摘要】本发明是有关一种感光性树脂组合物及包括使用该感光性树脂组合物所形成的黑色矩阵的彩色滤光片及液晶显示元件。该感光性树脂组合物包含碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)、光引发剂(C)、溶剂(D)及黑色颜料(E)。该碱可溶性树脂(A)包含具有不饱和基的树脂(A-1)，且该具有不饱和基的树脂(A-1)是由一混合物进行聚合反应所制得。上述具有乙烯性不饱和基的化合物(B)可包含化合物(B-1)。所得的感光性树脂组合物在高温及高湿环境下具有良好信赖性。
【IPC分类】G02B5-20, G03F7-004, G02F1-1335, G03F7-027
【公开号】CN104570597
【申请号】CN201410527272
【发明人】廖豪伟, 曾靖渊
【申请人】奇美实业股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月9日
【公告号】US20150115209