用于黑矩阵的光敏树脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种用于黑矩阵的光敏树脂组合物，及由该组合物制备的黑矩阵。特别地，所述光敏树脂组合物含有5-30重量％沸点为110-159℃的第一溶剂、55-90重量％沸点为160-200℃的第二溶剂，和3-15重量％沸点为201-280℃的第三溶剂。所述第一、第二和第三溶剂为脂肪族化合物，具体使用选自以下的至少一种：烷基酯、烷基酮、烷基醚和烷基醇。由此，可得到一种无表面缺陷的均匀薄膜，并且由于高遮光性和优良的加工性，可以得到一种缺陷少的黑矩阵图案。因此，本发明专利技术可用于液晶显示器等。

【技术实现步骤摘要】
用于黑矩阵的光敏树脂组合物本申请是题为“用于黑矩阵的光敏树脂组合物”的第200980113036.8号专利技术专利申请的分案申请。原申请对应国际申请PCT/KR2009/005544，申请日为2009年9月28日，优先权日为2008年9月26日。
本专利技术涉及一种用于液晶显示器的黑矩阵光敏树脂组合物，和一种含有该组合物的黑矩阵，并且更具体地，涉及一种通过使用一种特定的溶剂组合物而具有高遮光性及优良的表面特性、从而对明亮背光的大尺寸电视具有优良的应用性的黑矩阵光敏树脂组合物、一种用该组合物形成的黑矩阵，和使用该组合物的液晶显示器。
技术介绍
一般地，为改进对比度，在滤色器的各彩色像素之间设置称为黑矩阵(blackmatrix)的网格形式的黑色图案。在常规黑矩阵中，使用通过在整个玻璃基板上沉积和蚀刻作为颜料的铬(Cr)而形成图案的方法，但是在工程上需要高成本，存在铬的高反射率问题，和由于产生铬废液而造成的环境污染问题。由于所述原因，使用可实施微加工的颜料分散法的黑矩阵研究正在积极进行，制备一种除炭黑外含有着色颜料的黑色组合物的研究也在进行，但是由于炭黑之外的着色颜料的遮光性较弱，因此，需要极大地增加其混合量，其结果组合物的粘度增加，从而存在难以处理该组合物，或所形成的膜的强度变差或膜与基板的紧密接触性显著变差的问题。随着当前业界对不断提高性能的要求，光敏树脂组合物的研究也在大量进行，例如，为了改进感光性而新开发的施加了粘合剂的滤色器组合物、通过使用高感光性光聚合引发剂来改进感光性的黑矩阵树脂组合物，和通过向组合物中注入一种光聚合引发剂和一种有机磷酸酯化合物来改进感光性的黑矩阵树脂组合物等多种多样组合物。当今，在平板显示器领域中，液晶显示器(LCD)的市场份额急剧增加。主要用于现有的中小型移动显示器和监视器的LCD已被用于大型监视器和电视机。随着屏幕尺寸的增加，需要高的感光性来缩短处理时间。此外，随着屏幕尺寸的增加，需使用明亮的背光来解决亮度问题。随着背光变明亮，在黑矩阵中，需要不同于现有遮光性的更高的遮光性。因此，随着炭黑——其为一种用于改进组合物遮光性的颜料——含量的连续增加，黑矩阵的加工性不断变差，由此降低了加工利润，并在每个加工阶段出现许多故障，产生生产率变差的问题。由为改进遮光性而增加炭黑含量所导致的各工序中出现的缺陷包括在减压干燥步骤(vacuumdry，VCD工序)中出现致命性的缺陷(defect)、瑕疵；在预焙(pre-bake)步骤出现的针状瑕疵；在曝光步骤出现的卡盘瑕疵(chuckstain)；及在显影步骤出现的显影瑕疵、图案分离、残留和突出物(projection)等。在光敏组合物工业中，作为为增加光敏组合物的生产量而降低加工时间的办法，调节加工装置使其接近极限值，由此进一步提高了光敏组合物所需达到的标准。在韩国公开专利No.2006-86999中，公开了一种光敏树脂组合物，含有：粘合剂聚合物、具有烯属不饱和键的聚合化合物、光引发剂和溶剂，其中所述溶剂使用如下溶剂：(i)至少一种选自沸点范围为140-159℃的第一溶剂的溶剂；(ii)至少一种选自沸点范围为160-179℃的第二溶剂的溶剂；和(iii)至少一种选自沸点范围为180-200℃的第三溶剂的溶剂，并且所述第一溶剂：所述第二溶剂：所述第三溶剂的比例为50-90重量％:10-40重量％:2-40重量％。但是，由于所述专利中相对较低沸点的第一溶剂的含量以全部溶剂的50-90重量％的方式大量占有，因此不能用于无表面缺陷的均匀薄膜的黑矩阵，而只可用于滤色器。实际上，所述专利的所有实施例仅描述了用于滤色器的组合物，而未描述应用于黑矩阵的实例。
技术实现思路
技术问题本专利技术是鉴于上述问题而作出的，并且本专利技术提供了一种在上述生产黑矩阵所需的光敏树脂组合物中、用于制备具有符合工业需求的优良加工性和具有高遮光性并且无缺陷的黑矩阵的溶剂的特定组合。技术方案本专利技术对用于黑矩阵光敏树脂组合物的每一种组分进行了研究，这些中溶剂组分在加工中的变化最多并且是薄膜生产前确定薄膜表面流变性的一个最重要的因素。因此，在各加工步骤中只有确定溶剂比的改变速度、溶剂的蒸发速度和组合物中每种组成的常用性等，方可得到均匀薄膜，并由此建立为确保不产生缺陷的组分的最佳溶剂组成，从而解决了所述问题。具体地，通过使具有相对较低沸点的第一溶剂的含量最小化和限制溶剂仅为选自烷基酯、烷基酮、烷基醚和烷基醇的溶剂，可使组合物的分散性最大化，由此得到不具有缺陷的均匀薄膜。因此，本专利技术的目的在于提供一种具有高遮光性、可适用于为使生产最大化而调整为极限值的每一个加工条件的黑矩阵光敏树脂组合物，以该黑矩阵光敏树脂组合物形成并且不具有缺陷的黑矩阵，及包含该黑矩阵的液晶显示器。有益效果根据本专利技术，当制备黑矩阵光敏树脂组合物时，通过限制溶剂的组成比，可得到无表面缺陷的均匀薄膜——即使在强化加工条件下，并得到优良的加工性，同时确保高遮光性，由此可得到具有很少缺陷的黑矩阵图案，从而可用于液晶显示器等。附图说明图1为用光学显微镜测得的由本专利技术实施例1的组合物得到的黑矩阵表面的照片；图2为用光学显微镜测得的由比较例1的组合物得到的黑矩阵表面的照片；和图3为用光学显微镜测得的由比较例2的组合物得到的黑矩阵图案的照片。具体实施方式为实现所述目标，本专利技术的高遮光性的黑矩阵光敏树脂组合物包含的溶剂由5-30重量％沸点为110-159℃的的第一溶剂、55-90重量％沸点为160-200℃的第二溶剂和3-15重量％沸点为201-280℃的第三溶剂组成，并且所述第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂为选自脂肪族化合物的至少一种。下文中，将对本专利技术进行详细描述如下。本专利技术的特征在于，在含有着色剂、粘合剂树脂、多官能单体、光聚合引发剂和溶剂的一般黑矩阵的光敏树脂组合物中，调节溶剂的组成使表面没有缺陷、具有高遮光性。下文将对每种成分进行详细描述。(a)溶剂在本专利技术中，为使表面没有缺陷且具有高遮光性，尤其是需要调节黑矩阵光敏树脂组合物中溶剂的组成。因此，在本专利技术中，所述黑矩阵光敏树脂组合物包含由5-30重量％的沸点为110-159℃的第一溶剂、55-90重量％的沸点为160-200℃的第二溶剂和3-15重量％的沸点为201-280℃的第三溶剂组成的溶剂，并且所述第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂为选自脂肪族化合物中的至少一种。特别地，所述脂肪族化合物使用烷基酯、烷基酮、烷基醚和烷基醇中的至少一种。特别是，现有技术中，在溶剂蒸发操作(VCD操作)中，为蒸发掉大量溶剂，需使用大量第一溶剂，第一溶剂为一种具有相对较低沸点的溶剂。因此，在所述VCD操作中，存在在薄膜的表面出现许多缺陷的问题，并且特别是，当黑矩阵具有表面缺陷时，该黑矩阵无法使用。因此，在本专利技术中，通过使具有相对较低沸点的第一溶剂具有最小含量，可使黑矩阵的薄膜表面没有缺陷。即，为了薄膜表面不具有缺陷而使溶剂组成最佳化，对黑矩阵组合物而言是一个极重要的因素。因而在本专利技术中，开发了特定的溶剂组成比。因此，当所述本专利技术的溶剂用量设定为100重量％时，如果第一溶剂的用量小于5重量％，则减压干燥时间延长，并由此延长了加工时间，从而使生产力变差，如果第一溶剂的用量超过30重量％，则低沸点溶剂的量过多，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于黑矩阵的光敏树脂组合物，其中所述光敏树脂组合物含有由5‑30重量％的沸点为110‑159℃的第一溶剂、55‑90重量％的沸点为160‑200℃的第二溶剂，和3‑15重量％的沸点为201‑280℃的第三溶剂组成的溶剂，并且所述第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂为选自脂肪族化合物的至少一种。

【技术特征摘要】
2008.09.26 KR 10-2008-0094452;2009.09.28 KR 10-2001.一种用于黑矩阵的光敏树脂组合物，其中所述光敏树脂组合物含有含有着色剂的着色分散液，粘合剂树脂，多官能单体，光聚合引发剂，和由5-30重量％的沸点为110-159℃的第一溶剂、55-90重量％的沸点为160-200℃的第二溶剂，和3-15重量％的沸点为201-280℃的第三溶剂组成的溶剂，并且所述第一溶剂、第二溶剂和第三溶剂为选自脂肪族化合物的至少一种；其中所述脂肪族化合物为选自烷基酯、烷基酮、烷基醚和烷基醇的至少一种；并且其中所述着色分散液通过混合炭黑和至少两种着色颜料而产生。2.权利要求1的用于黑矩阵的光敏树脂组合物，其中所述第一溶剂为选自以下的至少一种：3-甲氧基丙酸甲酯、乙二醇甲基醚、乙二醇乙基醚、乙二醇二乙基醚、二丁基醚、丙酮酸乙酯、丙二醇甲基醚、丙二醇甲基醚乙酸酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、丙酸丁酯、丙酸异戊酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、3-甲氧基异丁酸甲酯、乙醇酸甲酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、2-羟基异丁酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、2-甲氧基乙酸乙酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、2-乙氧基乙酸乙酯、二丁基醚、环戊酮、环己酮、2-己酮、3-己酮、5-甲基-2-己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2-甲基-3-庚酮、1-甲氧基-2-丙醇、2-羟基丙酸乙酯和3-甲氧基丙酸乙酯。3.权利要求1的用于黑矩阵的光敏树脂组合物，其中所述第二溶剂为选自以下的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔东昌，崔庚铢，池昊燦，车槿英，金星炫，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR