感光性树脂组成物、黑色矩阵、彩色滤光片及液晶显示元件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及感光性树脂组成物、黑色矩阵、彩色滤光片及液晶显示元件。一种感光性树脂组成物包含碱可溶性树脂组分、含乙烯性不饱和基的化合物、光起始剂、颜料组分及溶剂。该碱可溶性树脂组分包括由混合物经聚合反应所制得的具有不饱和基的树脂，且该混合物包括具有至少两个环氧基的环氧化合物，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。该颜料组分包括黑色颜料与蓝色颜料。该组成物使用具有不饱和基的树脂，并调控黑色颜料与蓝色颜料使用量的重量比值范围为0.5至10，使得该组成物具有高感度且由该组成物所形成的黑色矩阵具有高遮光性及高分辨率。
【专利说明】感光性树脂组成物、黑色矩阵、彩色滤光片及液晶显示元件
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于形成黑色矩阵的感光性树脂组成物，特别涉及一种包含碱可 溶性树脂及颜料组分的感光性树脂组成物，颜料组分包括黑色颜料及蓝色颜料。
【背景技术】
[0002] 为提高目前液晶显示器的对比度及显示品质，一般采用在彩色滤光片的条纹 (stripe)及点（dot)间隙中设置黑色矩阵。该黑色矩阵的作用为：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缺失。以往制作黑色矩阵的方式是利用含有铬或氧化 铬等的材料在基板上形成蒸镀膜，但此方式存在有制程复杂及材料昂贵等缺点。为解决上 述缺点，而提出将感光性树脂组成物以光平版印刷（photo lithographic)的方式在基板上 形成黑色矩阵的技术。
[0003] 目前业界对黑色矩阵的遮光性要求愈来愈高，解决方法有通过增加黑色颜料的含 量，借此提高黑色矩阵的遮光性。日本专利申请特开2006-259716揭示一种黑色矩阵用的 感光性树脂组成物。该感光性树脂组成物包含高含量的黑色颜料、碱可溶性树脂、光聚合起 始剂、具有二官能团的反应性单体及有机溶剂，该具有二官能团的反应性单体是含有芴基 的丙烯酸酯单体。该日本专利申请的感光感性树脂组成物使用高含量的黑色颜料诉求高遮 光性的同时，需使用该含有芴基的丙烯酸酯单体，以提升该感光性树脂组成物于曝光时的 交联程度，继而提高感度，以形成具有高精细图案的黑色矩阵。
[0004] 日本专利申请特开2008-268854揭示一种黑色矩阵用的感光性树脂组成物。该感 光性树脂组成物包含具有羧酸基及聚合性不饱和基团的碱可溶性树脂、含乙烯性不饱和基 的光聚性单体、光起始剂及高含量的黑色颜料。该日本专利申请的感光性树脂组成物使用 高含量的黑色颜料诉求高遮光性的同时，使用特定具有羧酸基及聚合性不饱和基团的碱可 溶性树脂，以提升该感光性树脂组成物于曝光时的交联程度，继而提高感度，并使得由该感 光性树脂组成物所形成的黑色矩阵还能维持所需的分辨率。
[0005] 然而，因现今业界对黑色矩阵的要求最小线幅需为10 μ m以下的分辨率，以为液 晶显示元件提供更高分辨率的画质，所以上述两篇专利申请所揭示的黑色矩阵用感光性树 脂组成物所形成的黑色矩阵已无法满足业界对于分辨率的要求。
[0006] 鉴于上述，改良感光性树脂组成物以为黑色矩阵提供更高分辨率，继而提供高画 质的液晶显示元件，是此【技术领域】相关技术人员需再突破的课题。
【发明内容】
[0007] 本发明的第一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具有高 感度，且能形成高遮光性及高分辨率的黑色矩阵。
[0008] 本发明感光性树脂组成物，包含：
[0009] 碱可溶性树脂组分（A)，包括具有不饱和基的树脂（A-1)，该具有不饱和基的树脂 (A-1)由混合物经聚合反应所制得，该混合物包括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);
[0010] 含乙烯性不饱和基的化合物（B);
[0011] 光起始剂（C);
[0012] 颜料组分（D);及
[0013] 溶剂（E);
[0014] 该颜料组分（D)包括黑色颜料（D-ι)及蓝色颜料（D-2)，且该黑色颜料（D-ι)使用 量与蓝色颜料（D-2)使用量的重量比值范围为0. 5至10。
[0015] 本发明感光性树脂组成物，该具有至少两个环氧基的环氧化合物（i)选自式（I) 所示的具有至少两个环氧基的环氧化合物、式（II)所示的具有至少两个环氧基的环氧化 合物，或它们的组合：
[0016]
【权利要求】
1. 一种感光性树脂组成物，其特征在于其包含： 碱可溶性树脂组分（A)，包括具有不饱和基的树脂（A-1)，该具有不饱和基的树脂 (A-1)由混合物经聚合反应所制得，该混合物包括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); 含乙烯性不饱和基的化合物（B); 光起始剂（C); 颜料组分（D);及 溶剂（E); 该颜料组分（D)包括黑色颜料（D-1)及蓝色颜料（D-2)，且该黑色颜料（D-1)使用量与 蓝色颜料（D-2)使用量的重量比值范围为0. 5至10。
2. 根据权利要求1所述的感光性树脂组成物，其特征在于，该具有至少两个环氧基的 环氧化合物（i)选自式（I)所示的具有至少两个环氧基的环氧化合物、式（II)所示的具有 至少两个环氧基的环氧化合物，或它们的组合：
R1、R2、R3及R4各自独立地表示氢、卤素、Q至C 5烷基、Q至C5烷氧基、C6至C12芳香基 或C7至C12芳烷基，
R5至R18各自独立地表示氢、卤素至C8烷基或C6至C 15芳香基，η表示0至10的整 数。
3. 根据权利要求1所述的感光性树脂组成物，其特征在于，该具有至少两个环氧基的 环氧化合物（i)为式（I)所示的具有至少两个环氧基的环氧化合物：
R1、R2、R3及R4各自独立地表示氢、卤素、Q至C 5烷基、Q至C5烷氧基、C6至C12芳香基 或(：7至(：12芳烷基。
4. 根据权利要求1所述的感光性树脂组成物，其特征在于，该具有至少两个环氧基的 环氧化合物（i)为式（II)所示的具有至少两个环氧基的环氧化合物：
R5至R18各自独立地表示氢、卤素至C8烷基或C6至C 15芳香基，η表示0至10的整 数。
5. 根据权利要求1所述的感光性树脂组成物，其特征在于，基于该碱可溶性树脂组分 (Α)的总量为100重量份，该具有不饱和基的树脂（Α-1)的含量范围为50至100重量份，该 含乙烯性不饱和基的化合物（Β)的使用量范围为30至300重量份，该颜料组分（D)的使用 量范围为100至1000重量份，该溶剂（Ε)的使用量范围为1000至5000重量份。
6. 根据权利要求1所述的感光性树脂组成物，其特征在于，基于该含乙性不饱和基的 化合物（Β)的总量为100重量份，该光起始剂（C)的使用量范围为10至60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，基于该碱可溶性树脂组分 (Α)的总量为100重量份，该黑色颜料（D-1)的使用量范围为50至600重量份，该蓝色颜料 (D-2)的使用量范围为50至400重量份。
8. -种黑色矩阵，其由权利要求1至7中任一项所述的感光性树脂组成物所形成。
9. 一种彩色滤光片，其包含权利要求8所述的黑色矩阵。
10. -种液晶显示元件，包含权利要求9所述的彩色滤光片。
【文档编号】G03F7/027GK104062848SQ201410076078
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2013年3月19日
【发明者】曾靖渊 申请人:奇美实业股份有限公司