本发明专利技术提供一种可形成密着性佳与硬度佳的黑色矩阵的树脂组合物、黑色矩阵、滤光片及其制法、以及显示装置。感光性树脂组合物包括碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、多分支聚合物(D)、溶剂(E)以及黑色颜料(F)。碱可溶性树脂(A)包括由式(1)表示的第一碱可溶性树脂(A-1)。多分支聚合物(D)是由多巯基化合物与多官能基(甲基)丙烯酸酯反应而形成。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种黑色矩阵用感光性树脂组合物、黑色矩阵、彩色滤光片及其制造 方法、以及液晶显示装置。
技术介绍
近年来，随着各式各样的液晶显示装置技术蓬勃发展，而为了提高目前液晶显示 装置的对比度及显示品质，通常会于液晶显示装置中的彩色滤光片的条纹（Stripe)及点 (Dot)间隙中放置黑色矩阵（Black Matrix)。上述黑色矩阵可防止因像素间的漏光（Light Leakage)所引起的对比度（Contrast Ratio)下降及色纯度（Color Purity)下降等问题。 -般而言，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，存在制造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平版印刷（Photo Lithographic)的方式形成黑 色矩阵的技术。 随着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 使用量，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号公报公开 一种黑色矩阵用感光性树脂组合物，其包含高使用量的黑色颜料、碱可溶性树脂、光聚合起 始剂、具有二官能基的反应性单体以及有机溶剂。值得注意的是，具有二官能基的反应性单 体可改善化合物的间的反应，以形成精细的图案（Fine Pattern)。藉此，于感光性树脂组合 物中，当以提升黑色颜料使用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。 另外，日本专利特开第2008-268854号公报公开一种黑色矩阵用的感光性树脂组 合物。上述感光性树脂组合物包含具有羧酸基及具有不饱和基的碱可溶性树脂、具有乙烯 性不饱和基的光聚合单体、光聚合起始剂及高使用量的黑色颜料。上述黑色矩阵用感光性 树脂组合物中，通过使用特定的碱可溶性树脂来改善高使用量黑色颜料的感光性树脂组合 物的解析度。 虽然现有技术中提高了黑色颜料使用量的感光性树脂组合物能够增加遮光性。然 而，以上述现有的感光性树脂组合物来形成的黑色矩阵的密着性与硬度不佳。 因此，如何能提供一种可形成密着性与硬度均佳的黑色矩阵的黑色矩阵用感光性 树脂组合物，实为目前本领域技术人员亟欲解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种黑色矩阵用感光性树脂组合物、黑色矩阵、彩色滤光片 及其制造方法、以及液晶显示装置，其能够改善上述黑色矩阵的密着性与硬度不佳的问题。 本专利技术提供一种黑色矩阵用感光性树脂组合物，其包括碱可溶性树脂（A)、具有乙 烯性不饱和基的化合物（B)、光起始剂（C)、多分支聚合物（D)、溶剂（E)以及黑色颜料（F)。 详言之，碱可溶性树脂（A)包括由式（1)表示的第一碱可溶性树脂（A-1)。 式（1)中，A表示亚苯基或具有取代基的亚苯基，其中上述取代基为碳数为1至5 的烷基、卤原子或苯基；B 表示-co-、-S02-、-C(CF3)2-、-Si (ch3)2-、-ch2-、-c(ch3) 2-、-〇-、 9, 9-亚芴基或单键；L1表示含有氟原子的四价羧酸残基或不含有氟原子的四价羧酸残基； Y1表示含有氟原子的二价羧酸残基或不含有氟原子的二价羧酸残基；R1表示氢原子或甲 基；a表示1至20的整数；L 1及Y 1中，至少一者含有氟原子。 多分支聚合物（D)是由式（II)表示的多巯基化合物与由式（I)表示的多官能基 (甲基）丙烯酸酯反应而形成。 具体而言，由式（I)表示的多官能基（甲基）丙烯酸酯如下所示。 式（I)中，R2表示氢原子或碳数为1至4的烷基； R3表示具有m个羟基的含羟基的化合物中的η个羟基经酯化后的残基，其中 m兰η，η表示2至20的整数， 上述含羟基的化合物为R4(〇H)"^ R 4 (0H)m经环氧丙烷（propylene oxide)、环氧 氯丙烷（epichlorohydrin)、烷基、烷氧基或丙稀酸轻丙酯（hydroxypropyl acrylate)改 质的化合物， R4(0H)m为具有碳数为2至18的多元醇（polyalcohol)、由上述多元醇所形成的 多元醇醚（polyhydric alcohol ethers)、由上述多元醇与酸反应而形成的酯类、或娃酮 (silicone)〇 由式（II)表示的多巯基化合物如下所示。 式（II)中，R5表示单键、碳数为1的烃基、或碳数为2至22的直链或支链的烃基， R5的骨架中可还包括硫原子或构成酯基中的氧原子， p表示2至6的整数，其中当R5表示单键时，p表示2 ;当R5表示碳数为1的烃基 时，P表示2至4的整数；当R5表示碳数为2至22的直链或支链的烃基时，p表示2至6的 整数。 在本专利技术的一实施例中，上述的多分支聚合物（D)中，由式（II)表示的多巯基化 合物的巯基相对于由式（I)表示的多官能基（甲基）丙烯酸酯的碳-碳双键的加成摩尔比 率为1/200至1/2。 在本专利技术的一实施例中，上述的多分支聚合物（D)为由式（II)表示的多巯基化合 物及由式⑴表示的多官能基（甲基）丙烯酸酯反应后而残存的（甲基）丙烯酸酯基，进 一步与由式（III)表示的具有羧基的巯基化合物反应而形成。 式（III)中，R6表示碳数为1至12的亚烷基，q表示1至3的整数。 在本专利技术的一实施例中，上述的多分支聚合物（D)中，由式（II)表示的多巯基化 合物与由式（III)表示的具有羧基的巯基化合物的巯基，相对于由式（I)表示的多官能基 (甲基）丙烯酸酯的碳-碳双键的加成摩尔比率为1/200至1/2。 在本专利技术的一实施例中，上述的碱可溶性树脂（A-1)是由第一混合物反应而获 得，且第一混合物包括含有聚合性不饱和基的二醇化合物（a-Ι)、四羧酸或其酸二酐（a-2) 以及二羧酸或其酸酐（a_3)。四羧酸或其酸二酐（a-2)包括含有氟原子的四羧酸或其酸二 酐（a-2-l)、除了含有氟原子的四羧酸或其酸二酐（a-2-l)之外的其他四羧酸或其酸二酐 (a-2-2)或上述两者的组合。二羧酸或其酸酐（a-3)包括含有氟原子的二羧酸或其酸酐 (a-3-l)、除了含有氟原子的二羧酸或其酸酐（a-3-l)之外的其他二羧酸酐或其二羧酸化 合物（a-3-2)或上述两者的组合。值得注意的是，四羧酸或其酸二酐（a-2)及二羧酸或其 酸酐（a_3)中，至少一者含有氟原子。 在本专利技术的一实施例中，上述的含有氟原子的四羧酸或其酸二酐（a-2-l)选自由 式（2-1)表示的含有氟原子的四羧酸化合物以及由式（2-2)表示的含有氟原子的四羧酸 二酐化合物所组成的族群。其中，由式（2-1)表示的含有氟原子的四羧酸化合物以及由式 (2-2)表示的含有氟原子的含有氟原子的四羧酸二酐化合物如下所示。 式（2-1)与式（2-2)中，L2选自由式（L-1)至式（L-6)表示的基团中的其中一个。 式（L-1)至式（L-6)中，E各自独立表示氟原子或三氟甲基，*表示与碳原子键结 的位置。 在本专利技术的一实施例中，上述的含有氟原子的二羧酸或其酸酐（a-3-l)选自由式 (3-1)表示的含有氟原子的二羧酸化合物以及由式（3-2)表示的含有氟原子的二羧酸酐化 合物所组成的族群。其中，由式（3-1)表示的含有氟原子的二羧酸化合物以及由式（3-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种黑色矩阵用感光性树脂组合物，其特征在于，包括：碱可溶性树脂(A)；具有乙烯性不饱和基的化合物(B)；光起始剂(C)；多分支聚合物(D)；溶剂(E)；以及黑色颜料(F)，其中所述碱可溶性树脂(A)包括由式(1)表示的第一碱可溶性树脂(A‑1)，式(1)中，A表示亚苯基或具有取代基的亚苯基，其中所述取代基为碳数为1至5的烷基、卤原子或苯基；B表示‑CO‑、‑SO2‑、‑C(CF3)2‑、‑Si(CH3)2‑、‑CH2‑、‑C(CH3)2‑、‑O‑、9,9‑亚芴基或单键；L1表示含有氟原子的四价羧酸残基或不含有氟原子的四价羧酸残基；Y1表示含有氟原子的二价羧酸残基或不含有氟原子的二价羧酸残基；R1表示氢原子或甲基；a表示1至20的整数；L1及Y1中，至少一者含有氟原子；所述多分支聚合物(D)是由式(II)表示的多巯基化合物与由式(I)表示的多官能基(甲基)丙烯酸酯反应而形成，式(I)中，R2表示氢原子或碳数为1至4的烷基；R3表示具有m个羟基的含羟基的化合物中的n个羟基经酯化后的残基，其中m≧n，n表示2至20的整数，所述含羟基的化合物为R4(OH)m或所述R4(OH)m经环氧丙烷、环氧氯丙烷、烷基、烷氧基或丙烯酸羟丙酯改质的化合物，R4(OH)m为具有碳数为2至18的多元醇、由所述多元醇所形成的多元醇醚、由所述多元醇与酸反应而形成的酯类、或硅酮，式(II)中，R5表示单键、碳数为1的烃基、或碳数为2至22的直链或支链的烃基，R5的骨架中可还包括硫原子或构成酯基中的氧原子，p表示2至6的整数，其中当R5表示单键时，p表示2；当R5表示碳数为1的烃基时，p表示2至4的整数；当R5表示碳数为2至22的直链或支链的烃基时，p表示2至6的整数。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖豪伟，周泓佳，
申请(专利权)人：奇美实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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