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。特别是提供一种信赖性佳、高光学密度及高阻抗的黑色矩阵用 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，一般会于显示器中彩色滤光片的条纹（Stripe)及点（dot)的间隙中放置黑 色矩阵。上述黑色矩阵可防止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仍有信赖性不佳、光学密度（opticaldensity;0D)值 不足及阻抗值过低的问题。有鉴于此，仍有需要开发出于信赖性佳、高0D及高阻抗的黑色 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 物具有良好的信赖性、高光学密度及高阻抗值。
[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于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)、黑色颜料 (E)及黑色染料（F)，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)及聚硅氧烷高分子 (A-2)。
[0014] 具有不饱和基的树脂（A-l)
[0015] 该具有不饱和基的树脂（A-1)可由一混合物进行聚合反应所制得，其中该混合物 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)。
[0016] 具有至少两个环氧基的环氧化合物（i)
[0017] 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：
[0018]
【主权项】
1. 一种感光性树脂组合物，包含： 碱可溶性树脂（A)，包含： 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);以及 聚硅氧烷高分子（A-2)，是由一反应物进行水解反应及部分缩合反应来形成，其中所述 反应物包含硅烷单体、聚硅氧烷预聚物及上述材料的任意组合，且所述硅烷单体包含至少 一具有如下式（I)所示的结构的硅烷单体 SURKOig^ (I) 于式（I)中，t代表1至3的整数，当t代表2或3时，多个札各自为相同或不同，其中 至少一个&代表经酸酐基取代且碳数为1至10的烷基、经环氧基取代且碳数为1至10的 烷基、经环氧基取代的氧烷基，且其余&代表氢原子、碳数为1至10的烷基、碳数为2至10 的烯基或碳数为6至15的芳香基；当（4-t)代表2或3时，多个R2各自为相同或不同，且 R2代表氢原子、碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的酰基或碳数为6至15的芳香基； 具有乙烯性不饱和基的化合物（B); 光引发剂（C); 溶剂⑶； 黑色颜料（E);以及 黑色染料（F)。
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90重量份，所述聚硅 氧烷高分子（A-2)的使用量为10重量份至70重量份，所述具有乙烯性不饱和基的化合物 (B)的使用量为20重量份至180重量份，所述光引发剂（C)的使用量为10重量份至80重 量份，所述溶剂（D)的使用量为1000重量份至7000重量份，所述黑色颜料（E)的使用量为 100重量份至600重量份，且所述黑色染料（F)的使用量为20重量份至200重量份。
4. 一种黑色矩阵，是由如权利要求1至3中任一项所述的感光性树脂组合物所形成。
5. -种彩色滤光片，包含如权利要求4所述的黑色矩阵。
6. -种液晶显示元件，包含如权利要求5所述的彩色滤光片。
【专利摘要】本发明是有关一种彩色滤光片用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)、有机溶剂(D)、黑色颜料(E)以及黑色染料(F)。该碱可溶性树脂(A)包含具有不饱和基的树脂(A-1)及聚硅氧烷高分子(A-2)，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，其中该混合物包含具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)，以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)。本发明所得的感光性树脂组合物具有良好的信赖性、高光学密度及高阻抗值。
【IPC分类】G02F1-1335, G03F7-004, G03F7-027, G02B5-20
【公开号】CN104570598
【申请号】CN201410527841
【发明人】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