负型感光性树脂组成物、黑色矩阵、彩色滤光片及显示器制造技术

本发明专利技术是有关一种负型感光性树脂组成物、黑色矩阵、彩色滤光片及显示器。此负型感光性树脂组成物包含碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、黑色颜料(D)、溶剂(E)及磷酸酯化合物(F)。借由此负型感光性树脂组成物所制得的黑色矩阵具有良好的密着性与耐溶剂性。

【技术实现步骤摘要】
负型感光性树脂组成物、黑色矩阵、彩色滤光片及显示器
本专利技术是有关一种负型感光性树脂组成物，特别是提供一种具有良好密着性与耐溶剂性的负型感光性树脂组成物与其所制得的黑色矩阵。
技术介绍
近年来，为提高目前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，放置黑色矩阵，而该黑色矩阵的作用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缺失。然而，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，但是以上述蒸镀膜作为黑色矩阵的材料时，存在有制程复杂及材料昂贵等缺点。为解决此问题点，才提出将感光性树脂组成物以光刻(photolithographic)的方式形成黑色矩阵的技术。日本特开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供聚合的不饱和基的碱可溶树脂、含乙烯性不饱和基的光聚合单体、光聚合引发剂及黑色颜料。该专利通过使用特定的碱可溶树脂，来改善高含量黑色颜料的感光性树脂组成所形成的黑色矩阵的图案分辨率。此外，日本特开2009-145432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含乙烯性不饱和基的单体、光聚合引发剂、黑色颜料及树脂。该树脂择自于热硬化树脂、感光性树脂、热可塑性树脂，或它们的组合。该专利通过感光性树脂组成物的固形份中黑色颜料含量的调控，来改善高含量黑色颜料的感光性树脂组成物于光刻制程感光性低及显影性不佳的问题。然而，此些感光性树脂组成物所制得的黑色矩阵具有密着性和耐溶剂性不佳的缺陷。有鉴于此，目前亟需发展一种具有良好密着性与耐溶剂性黑色矩阵用的感光性树脂组成物，以克服现有习知黑色矩阵的上述问题。
技术实现思路
因此，本专利技术之一态样是在提供一种负型感光性树脂组成物，此负型感光性树脂组成物包含碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、黑色颜料(D)、溶剂(E)及磷酸酯化合物(F)，且此负型感光性树脂组成物具有良好的密着性与耐溶剂性。其次，本专利技术的负型感光性树脂组成物可选择性地包含硫醇化合物(G)。本专利技术的另一态样是在提供一种黑色矩阵，其是对前述的负型感光性树脂组成物依序进行预烤处理、曝光处理、显影处理与后烤处理来形成。本专利技术的再一态样是在提供一种彩色滤光片，其包含前述的黑色矩阵。本专利技术的又另一态样是在提供一种显示器，其包含前述的彩色滤光片。根据本专利技术的上述态样，提出一种负型感光性树脂组成物，此负型感光性树脂组成物包含碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、黑色颜料(D)、溶剂(E)及磷酸酯化合物(F)，且此负型感光性树脂组成物可选择性地包含硫醇化合物(G)，以下析述之。碱可溶性树脂(A)本专利技术的碱可溶性树脂(A)可包含具有不饱和基的树脂(A-1)，且可选择性地包含其他碱可溶性树脂(A-2)。具有不饱和基的树脂(A-1)该具有不饱和基的树脂(A-1)是由混合物聚合而得，且该混合物包括含有聚合性不饱和基的二醇化合物(a-1-1)、四羧酸或其酸二酐(a-1-2)及二羧酸或其酸酐(a-1-3)。含有聚合性不饱和基的二醇化合物(a-1-1)含有聚合性不饱和基的二醇化合物(a-1-1)是由具有至少二个环氧基的环氧化合物及具有至少一个羧酸基和至少一个乙烯性不饱和基的化合物反应而得。具有至少二个环氧基的环氧化合物具有如下式(II-1)至式(II-3)所示的结构。具体而言，式(II-1)所表示的结构如下：在式(II-1)中，W1、W2、W3及W4分别独立地代表氢原子、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7至12的芳烷基。具有如式(II-1)所示的结构的具有至少二个环氧基的环氧化合物可包括由双酚茀型化合物与卤化环氧丙烷反应而得的具有环氧基的双酚茀型化合物。前述双酚茀型化合物的具体例可包含9,9-双(4-羟基苯基)茀、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)茀、9,9-双(4-羟基-3-氯苯基)茀、9,9-双(4-羟基-3-溴苯基)茀、9,9-双(4-羟基-3-氟苯基)茀、9,9-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)茀、9,9-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)茀、9,9-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)茀、9,9-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)茀或其类似物，或上述化合物的任意组合。卤化环氧丙烷的具体例可包含3-氯-1,2-环氧丙烷或3-溴-1,2-环氧丙烷或其类似物，或上述化合物的任意组合。含有如式(II-1)所示的结构的具有环氧基的双酚茀型化合物的具体例可包含但不限于(1)新日铁化学制造的商品：例如型号为ESF-300的商品或其类似物；(2)大阪瓦斯制造的商品：例如型号为PG-100或EG-210的商品，或者其类似物；(3)S.M.STechnologyCo.制造的商品：例如型号为SMS-F9PhPG、SMS-F9CrG或SMS-F914PG的商品，或者其类似物。具体而言，式(II-2)所表示的结构如下：在式(II-2)中，W5至W18分别独立地代表氢原子、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s代表0至10的整数。含有如式(II-2)所示的结构的具有至少二个环氧基的环氧化合物可包括在碱金属氢氧化物存在下，使具有下式(II-2-I)结构的化合物与卤化环氧丙烷进行反应而得。在式(II-2-1)中，W5至W18与s的定义分别如前所述，在此不另赘述。具有如式(II-2)所示的结构的具有至少二个环氧基的环氧化合物的合成方法可参考中国台湾专利公开号为TW201508418的专利。含有如式(II-2)所示的结构的具有至少二个环氧基的环氧化合物的具体例可包含但不限于商品名为NC-3000、NC-3000H、NC-3000S及NC-3000P等由日本化药制造的商品。具体而言，式(II-3)所表示的结构如下：在式(II-3)中，Ar3代表萘环，W19代表氰基、卤素或烃基；W20代表烃基、烷氧基、环烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷硫基、环烷硫基、芳硫基、芳烷硫基、酰基、卤素、硝基、氰基或经取代的氨基；W21代表伸烷基；a代表0至4的整数；b代表0至6的整数；且c代表等于或大于0的整数。具有如式(II-3)所示的结构的具有至少二个环氧基的环氧化合物的具体例可包括但不限于9,9-双(缩水甘油氧基萘基)芴，且具体可例如为9,9-双(6-缩水甘油氧基-2-萘基)芴或9,9-双(5-缩水甘油氧基-1-萘基)芴等类似的化合物。前述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选自于由以下(1)至(3)所组成的族群的其中一种：(1)丙烯酸、甲基丙烯酸、2-甲基丙烯酰氧乙基丁二酸、2-甲基丙烯酰氧丁基丁二酸、2-甲基丙烯酰氧乙基己二酸、2-甲基丙烯酰氧丁基己二酸、2-甲基丙烯酰氧乙基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负型感光性树脂组成物，其特征在于，该负型感光性树脂组成物包含：/n碱可溶性树脂(A)；/n含乙烯性不饱和基的化合物(B)；/n光起始剂(C)；/n黑色颜料(D)；/n溶剂(E)；以及/n磷酸酯化合物(F)，其中该磷酸酯化合物(F)具有如下式(I)所示的结构：/n

【技术特征摘要】
20191127 TW 1081432561.一种负型感光性树脂组成物，其特征在于，该负型感光性树脂组成物包含：
碱可溶性树脂(A)；
含乙烯性不饱和基的化合物(B)；
光起始剂(C)；
黑色颜料(D)；
溶剂(E)；以及
磷酸酯化合物(F)，其中该磷酸酯化合物(F)具有如下式(I)所示的结构：



在式(I)中，R1、R2与R3分别独立地代表碳数为1至20的直链烷基、碳数为3至20的支链烷基、碳数为3至20的环烷基或芳香基，且R1、R2与R3是相同或不相同。


2.根据权利要求1所述的负型感光性树脂组成物，其特征在于，该碱可溶性树脂(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)是由混合物聚合而得，且该混合物包含：
含有聚合性不饱和基的二醇化合物(a-1-1)；
四羧酸或其酸二酐(a-1-2)；以及
二羧酸或其酸酐(a-1-3)，且
其中该含有聚合性不饱和基的二醇化合物(a-1-1)是由具有至少二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反应而得，且该具有至少二个环氧基的环氧化合物具有如下式(II-1)至式(II-3)所示的结构：



在式(II-1)中，W1、W2、W3及W4分别独立地代表氢原子、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7至12的芳烷基；



在式(II-2)中，W5至W18分别独立地代表氢原子、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s代表0至10的整数；



在式(II-3)中，Ar3代表萘环，W19代表氰基、卤素或烃基；W20代表烃基、烷氧基、环烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、烷硫基、环烷硫基、芳硫基、芳烷硫基、酰基、卤素、硝基、氰基或经取代的氨基；W21代表伸烷基；a代表0至4的整数；b代表0至6的整数；且c代表等于或大于0的整数。


3.根据权利要求1所述的负型感光性树脂组成物，其特征在于，该黑色颜料(D)包含第一黑色颜料(D-1)，且该第一黑色颜料(D-1)包含具有如式(III)所示的结构的化合物或其几何异构物、其盐类或其几何异构物的盐类：



在式(III)中，D1及D6分别独立地代表氢原子、-CH3、-CF3、氟原子或氯原子；D2、D3、D4、D5、D7、D8、D9及D10分别独立地代表氢原子、卤素原子、D11、-COOH、-COOD11、COO-、-CONH2、-CONHD11、-COND11D12、-CN、-OH、-OD11、-COCD11、-OOCNH2、-OOCNHD11、-OOCND11D12、-NO...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖豪伟，赖靖璋，
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