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CN106200269A - 感光性树脂组合物及其应用 - Google Patents

感光性树脂组合物及其应用 Download PDF

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CN106200269A
CN106200269A CN201510479292.6A CN201510479292A CN106200269A CN 106200269 A CN106200269 A CN 106200269A CN 201510479292 A CN201510479292 A CN 201510479292A CN 106200269 A CN106200269 A CN 106200269A
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CN
China
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bis
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Withdrawn
Application number
CN201510479292.6A
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English (en)
Inventor
曾靖渊
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Chi Mei Corp
Original Assignee
Chi Mei Corp
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Publication date
Application filed by Chi Mei Corp filed Critical Chi Mei Corp
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Abstract

本发明提供了一种感光性树脂组合物及其应用。所述感光性树脂组合物为黑色矩阵用感光性树脂组合物,本发明还提供了使用该黑色矩阵所形成的彩色滤光片及液晶显示组件。上述感光性树脂组合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)、溶剂(D)、黑色颜料(E)、式(a)所示的化合物(F)及聚酯变性有机硅树脂(G)。本发明的黑色矩阵用感光性树脂组合物具有降低膜缩及降低粗糙度的优点。

Description

感光性树脂组合物及其应用
技术领域
本发明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组件。特别是涉及一种降低膜缩及降低粗糙度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组件。
背景技术
近年来,各式各样的液晶显示技术蓬勃发展,为了提高目前液晶显示器的对比度及显示质量,一般会在显示器中的彩色滤光片的条纹(stripe)及点(dot)间隙中放置黑色矩阵。上述黑色矩阵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,存在工艺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。
目前业界对于黑色矩阵的遮旋光性要求日益提高,其解决方法之一就是增加黑色颜料的使用量,以此提高黑色矩阵的遮旋光性。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。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。这样在感光性树脂组合物中,在以提升黑色颜料使用量的方式增加遮旋光性的同时,还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、光聚合起始剂及高使用量的黑色颜料。该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分辨率。
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旋光性等,但是,上述各前案的感光性树脂组合物在后烤后,黑色矩阵产生严重的膜缩,且其粗糙度未能令业界所接受。鉴于此,仍有需要开发出可降低膜缩及降低粗糙度的黑色矩阵用感光性树脂组合物。
发明内容
本发明通过提供碱可溶性树脂及化合物的成分,得到可降低膜缩及降低粗糙度的黑色矩阵用感光性树脂组合物。
因此,本发明提供一种感光性树脂组合物,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);溶剂(D);黑色颜料(E);式(a)所示的化合物(F);及,聚酯变性有机硅树脂(G);
其中,碱可溶性树脂(A)包括具有不饱和基的树脂(A-1),且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,而所述混合物含有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);
式(a)中,Ra、Rb及Rc各自独立代表与亚烷基(alkylene group)或亚芳基(arylenegroup)结合的三烷氧基硅烷基(trialkoxysilyl group)。
本发明提供的感光性树脂组合物中,优选地,采用的具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)具有如下式(I)所示的结构:
其中,R1、R2、R3与R4各自独立表示氢原子、卤素原子、C1至C5的烷基、C1至C5的烷氧基、C6至C12的芳基或C6至C12的芳烷基。
本发明提供的感光性树脂组合物中,优选地,所述具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)具有如下式(II)所示的结构:
其中,R5至R18各自独立表示氢原子、卤素原子、C1至C8的烷基或C6至C15的芳香基;及,n表示0至10的整数。
本发明提供的感光性树脂组合物中,优选地,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至100重量份。
本发明提供的感光性树脂组合物中,优选地,基于碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,含乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量为10至100重量份;光起始剂(C)的使用量为5至50重量份;溶剂(D)的使用量为300至2700重量份;黑色颜料(E)的使用量为40至400重量份;式(a)所示的化合物(F)的使用量为1至15重量份;聚酯变性有机硅树脂(G)的使用量为3至30重量份。
本发明提供的感光性树脂组合物中,优选地,该感光性树脂组合物还包含式(b)所示具有芴骨架的环氧树脂(H),
式(b)中,R21表示氰基、C1至C5的烷基或卤原子;R22表示C1至C13的亚烷基;
R23表示氢原子或甲基;R24表示C1至C5的烷基、C6至C12的芳基或C6至C12的芳烷基;p表示0至4的整数;q表示1至10的整数;及,r表示0至4的整数。
本发明提供的感光性树脂组合物中,优选地,基于所述碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,式(b)所示的具有芴骨架的环氧树脂(H)的使用量为4至35重量份。
本发明还提供一种黑色矩阵,其是由前述的感光树脂组合物所形成。
本发明又提供一种彩色滤光片,其包含前述的黑色矩阵。
本发明再提供一种液晶显示组件,其包含前述的彩色滤光片。
具体实施方式
本发明提供一种感光性树脂组合物,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);
溶剂(D);
黑色颜料(E);
式(a)所示的化合物(F);及
聚酯变性有机硅树脂(G);
其中,碱可溶性树脂(A)包括具有不饱和基的树脂(A-1),且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,而所述混合物含有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);
式(a)中,Ra、Rb及Rc各自独立代表与亚烷基(alkylene group)或亚芳基(arylenegroup)结合的三烷氧基硅烷基(trialkoxysilyl group)。
根据本发明的具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)可具有如下式(I)或下式(II)所示的结构。在此处,“环氧化合物(i)可具有如下式(I)或下式(II)所示的结构”的叙述也涵盖了具有如下式(I)所示的结构的化合物及具有如下式(II)所示的结构的化合物同时存在而作为环氧化合物(i)的情形。具体而言,前述具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)例如是具有如下式(I)所示的结构:
其中,
R1、R2、R3与R4各自独立表示氢原子、卤素原子、C1至C5的烷基、C1至C5的烷氧基、C6至C12的芳基或C6至C12的芳烷基。
具有式(I)结构的具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)可包括由双酚芴型化合物(bisphenol fluorene)与卤化环氧丙烷(epihalohydrin)反应而得的含环氧基的双酚芴型化合物,但并不限于此。
作为上述双酚芴型化合物的具体例为:9,9-双(4-羟基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3-氯苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-chlorophenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3-溴苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-bromophenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3-氟苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-fluorophenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)fluorene]、9,9-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dibromophenyl)fluorene]等化合物。
上述卤化环氧丙烷(epihalohydrin)可包括但不限于3-氯-1,2-环氧丙烷(epichlorohydrin)或3-溴-1,2-环氧丙烷(epibromohydrin)等。
上述由双酚芴型化合物与卤化环氧丙烷反应所得的含环氧基的双酚芴型化合物包含但不限于:(1)新日铁化学(Nippon Steel Chemical Co.,Ltd)所制造的商品:例如ESF-300等;(2)大阪瓦斯(Osaka Gas Co.,Ltd)所制造的商品:例如EG-210等;(3)短信科技(S.M.S Technology Co.,Ltd)所制造的商品:例如SMS-F9PhPG、SMS-F9CrG、SMS-F914PG等。
在本发明的另一具体例中,具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)具有如下式(II)所示的结构:
其中,R5至R18各自独立表示氢原子、卤素原子、C1至C8的烷基或C6至C15的芳香基;及,n表示0至10的整数。
具有式(II)结构的具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)例如是通过在碱金属氢氧化物存在下,使具有下式(II-1)结构的化合物与卤化环氧丙烷进行反应而得:
在式(II-1)中,R5至R18以及n的定义分别与式(II)中的R5至R18以及n的定义相同,在此不另赘述。
而且,具有式(II)结构的具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)例如是在酸催化剂存在下,使用具有下式(II-2)结构的化合物与酚(phenol)类进行缩合反应后,形成具有式(II-1)结构的化合物。接着,通过加入过量的卤化环氧丙烷进行脱卤化氢反应(dehydrohalogenation),而获得具有式(II)结构所示的具有至少二个环氧基的环氧化合物(i):
在上式(II-2)中,R19与R20分别为相同或不同的氢原子、卤素原子、C1至C8的烷基或C6至C15的芳香基;X1及X2分别为相同或不同的卤素原子、C1至C6的烷基或C1至C6的烷氧基。较佳地,上述卤素原子可例如氯或溴,上述烷基可例如甲基、乙基或叔丁基,上述烷氧基可例如甲氧基或乙氧基。
作为上述酚类的具体例为:酚(phenol)、甲酚(cresol)、乙酚(ethylphenol)、n-丙酚(n-propylphenol)、异丁酚(isobutylphenol)、t-丁酚(t-butylphenol)、辛酚(octylphenol)、壬基苯酚(nonylphenol)、二甲苯酚(xylenol)、甲基丁基苯酚(methylbutylphenol)、二叔丁基酚(di-t-butylphenol)、乙烯苯酚(vinylphenol)、丙烯苯酚(propenylphenol)、乙炔苯酚(ethinylphenol)、环戊苯酚(cyclopentylphenol)、环己基酚(cyclohexylphenol)或环己基甲酚(cyclohexylcresol)等。上述酚类一般可单独或混合多种使用。
基于上述具有式(II-2)结构的化合物的使用量为1摩尔,酚类的使用量为0.5摩尔至20摩尔,其中以2摩尔至15摩尔较佳。
作为上述酸催化剂的具体例,可列举:盐酸、硫酸、对甲苯磺酸(p-toluenesulfonicacid)、草酸(oxalic acid)、三氟化硼(boron trifluoride)、无水氯化铝(aluminium chlorideanhydrous)、氯化锌(zinc chloride)等,其中以对甲苯磺酸、硫酸或盐酸较佳。上述酸催化剂可单独或混合多种使用。
另外,上述酸催化剂的使用量虽无特别的限制,但基于上述具有式(II-2)结构的化合物的使用量为100重量百分比(wt%),酸催化剂的使用量较佳为0.1wt%至30wt%。
上述缩合反应可在无溶剂或是在有机溶剂存在下进行。其次,上述有机溶剂的具体例可列举:甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)或甲基异丁基酮(methyl isobutyl ketone)等。上述有机溶剂可单独或混合多种使用。
基于具有式(II-2)结构的化合物及酚类的总重量为100wt%,上述有机溶剂的使用量为50wt%至300wt%,其中以100wt%至250wt%较佳。另外,上述缩合反应的操作温度为40℃至180℃,且缩合反应的操作时间为1小时至8小时。
在完成上述缩合反应后,可进行中和处理或水洗处理。上述中和处理是将反应后的溶液的pH值调整为pH=3至pH=7,其中以pH=5至pH=7较佳。上述水洗处理可使用中和剂来进行,此中和剂为碱性物质,且其具体例可列举:氢氧化钠(sodiumhydroxide)、氢氧化钾(potassium hydroxide)等碱金属氢氧化物;氢氧化钙(calciumhydroxide)、氢氧化镁(magnesium hydroxide)等碱土类金属氢氧化物;二亚乙基三胺(diethylene triamine)、三亚乙基四胺(triethylenetetramine)、苯胺(aniline)、苯二胺(phenylene diamine)等有机胺;以及氨(ammonia)、磷酸二氢钠(sodium dihydrogenphosphate)等。上述水洗处理可采用现有方法进行,例如,在反应后的溶液中,加入含中和剂的水溶液,反复进行萃取即可。经中和处理或水洗处理后,经减压加热处理,将未反应的酚类及溶剂予以馏除,并进行浓缩,即可获得具有式(II-1)结构的化合物。
作为上述卤化环氧丙烷的具体例,可例举:3-氯-1,2-环氧丙烷(3-chloro-1,2-epoxypropane)、3-溴-1,2-环氧丙烷(3-bromo-1,2-epoxypropane)或上述任意组合。在进行上述脱卤化氢反应之前,可预先添加或在反应过程中添加氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物。上述脱卤化氢反应的操作温度为20℃至120℃,其操作时间范围为1小时至10小时。
在一实施例中,上述脱卤化氢反应中所添加的碱金属氢氧化物也可使用其水溶液。在此实施例中,将上述碱金属氢氧化物水溶液连续添加至脱卤化氢反应系统内的同时,可在减压或常压下,连续蒸馏出水及卤化环氧丙烷,以此分离并除去水,同时可将卤化环氧丙烷连续地回流至反应系统内。
上述脱卤化氢反应进行前,也可添加氯化四甲铵(tetramethyl ammonium chloride)、溴化四甲铵(tetramethyl ammonium bromide)、三甲基苄基氯化铵(trimethyl benzylammonium chloride)等的四级铵盐作为催化剂,并在50℃至150℃下,反应1小时至5小时,再加入碱金属氢氧化物或其水溶液,在20℃至120℃的温度下,使其反应1小时至10小时,以进行脱卤化氢反应。
基于上述具有式(II-1)结构的化合物中的羟基总当量为1当量,上述卤化环氧丙烷的使用量可为1当量至20当量,其中以2当量至10当量较佳。基于上述具有式(II-1)结构的化合物中的羟基总当量为1当量,上述脱卤化氢反应中添加的碱金属氢氧化物的使用量可为0.8当量至15当量,其中以0.9当量至11当量较佳。
此外,为了使上述脱卤化氢反应顺利进行,除了可添加甲醇、乙醇等醇类之外,也可添加二甲砜(dimethyl sulfone)、二甲亚砜(dimethyl sulfoxide)等非质子性(aprotic)的极性溶媒等来进行反应。在使用醇类的情况下,基于上述卤化环氧丙烷的使用量为100wt%,醇类的使用量可为2wt%至20wt%,较佳为4wt%至15wt%。在使用非质子性的极性溶媒的例子中,基于卤化环氧丙烷的使用量为100wt%,非质子性的极性溶媒的使用量可为5wt%至100wt%,其中,以10wt%至90wt%较佳。
在完成脱卤化氢反应后,可选择性地进行水洗处理。之后,利用加热减压的方式除去卤化环氧丙烷、醇类及非质子性的极性溶媒等。上述加热减压例如是在温度为110℃至250℃,且压力为1.3kPa(10mmHg)以下的环境下进行。
为了避免形成的环氧树脂含有加水分解性卤素,可将脱卤化氢反应后的溶液加入甲苯、甲基异丁基酮(methyl isobutyl ketone)等溶剂,并加入氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物水溶液,再次进行脱卤化氢反应。在脱卤化氢反应中,基于上述具有式(II-1)结构的化合物中的羟基总当量为1当量,碱金属氢氧化物的使用量为0.01摩尔至0.3摩尔,其中,以0.05摩尔至0.2摩尔较佳。另外,上述脱卤化氢反应的操作温度为50℃至120℃,且其操作时间为0.5小时至2小时。
在完成脱卤化氢反应后,通过过滤及水洗等步骤去除盐类。此外,也可利用加热减压的方式,将甲苯、甲基异丁基酮等溶剂予以馏除,而可获得如式(II)所示的具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)。上述式(II)的具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)可包含但不限于如商品名为NC-3000、NC-3000H、NC-3000S及NC-3000P等日本化药(Nippon Kayaku Co.Ltd.)所制造的商品。
根据本发明的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)例如是选自由以下(1)至(3)所组成的群组:(1)丙烯酸、甲基丙烯酸、2-甲基丙烯酰氧乙基丁二酸(2-methacryloyloxyethylbutanedioic acid)、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-甲基丙烯酰氧乙基六氢邻苯二甲酸、2-甲基丙烯酰氧乙基马来酸、2-甲基丙烯酰氧丙基马来酸、2-甲基丙烯酰氧丁基马来酸、2-甲基丙烯酰氧丙基丁二酸、2-甲基丙烯酰氧丙基己二酸、2-甲基丙烯酰氧丙基四氢邻苯二甲酸、2-甲基丙烯酰氧丙基邻苯二甲酸、2-甲基丙烯酰氧丁基邻苯二甲酸、或2-甲基丙烯酰氧丁基氢邻苯二甲酸;(2)由含羟基的(甲基)丙烯酸酯与二元羧酸化合物反应而得的化合物,其中二元羧酸化合物包含但不限于己二酸、丁二酸、马来酸、邻苯二甲酸;(3)由含羟基的(甲基)丙烯酸酯与羧酸酐化合物(iii)反应而得的半酯化合物,其中含羟基的(甲基)丙烯酸酯包含但不限于2-羟基乙基丙烯酸酯[(2-hydroxyethyl)acrylate]、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯[(2-hydroxyethyl)methacrylate]、2-羟基丙基丙烯酸酯[(2-hydroxypropyl)acrylate]、2-羟基丙基甲基丙烯酸酯[(2-hydroxypropyl)methacrylate]、4-羟基丁基丙烯酸酯[(4-hydroxybutyl)acrylate]、4-羟基丁基甲基丙烯酸酯[(4-hydroxybutyl)methacrylate]、或季戊四醇三甲基丙烯酸酯等。另外,此处所述的羧酸酐化合物可与前述具有不饱和基的树脂(A-1)的混合物所含的羧酸酐化合物(iii)相同,故不再赘述。
根据本发明的该具有不饱和基的树脂(A-1)的混合物更可选择性地包含羧酸酐化合物(iii)及/或含环氧基的化合物(iv)。上述羧酸酐化合物(iii)可选自以下(1)至(2)所组成的群组:(1)丁二酸酐(butanedioic anhydride)、顺丁烯二酸酐(maleic anhydride)、衣康酸酐(Itaconic anhydride)、邻苯二甲酸酐(phthalic anhydride)、四氢邻苯二甲酸酐(tetrahydrophthalic anhydride)、六氢邻苯二甲酸酐(hexahydrophthalic anhydride)、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基桥亚甲基四氢邻苯二甲酸酐(methylendo-methylene tetrahydro phthalic anhydride)、氯茵酸酐(chlorendic anhydride)、戊二酸酐或偏三苯甲酸酐(1,3-dioxoisobenzofuran-5-carboxylic anhydride)等二元羧酸酐化合物;以及(2)二苯甲酮四甲酸二酐(benzophenone tetracarboxylic dianhydride,简称BTDA)、双苯四甲酸二酐或双苯醚四甲酸二酐等四元羧酸酐化合物。
上述含环氧基的化合物(iv)例如是选自甲基丙烯酸环氧丙酯、3,4-环氧基环己基甲基丙烯酸酯、含不饱和基的缩水甘油醚化合物、含环氧基的不饱和化合物或上述的任意组合所组成的群组。前述含不饱和基的缩水甘油醚化合物包含但不限于商品名为Denacol EX-111、EX-121Denacol、Denacol EX-141、Denacol EX-145、Denacol EX-146、Denacol EX-171、Denacol EX-192等的化合物(以上为长濑化成工业株式会社的商品)。
在本发明的一具体例中,前述具有不饱和基的树脂(A-1)可由式(I)的具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)与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)进行聚合反应,形成含羟基的反应产物,接着,再添加羧酸酐化合物(iii)进行反应所制得。基于上述含羟基的反应产物的羟基总当量为1当量,羧酸酐化合物(iii)所含有的酸酐基的当量较佳为0.4当量至1当量,更佳为0.75当量至1当量。当使用多个羧酸酐化合物(iii)时,可在反应中依序添加或同时添加。当使用二元羧酸酐化合物及四元羧酸酐化合物作为羧酸酐化合物(iii)时,二元羧酸酐化合物及四元羧酸酐化合物的摩尔比例较佳为1/99至90/10,更佳为5/95至80/20。另外,上述反应的操作温度例如是在50℃至130℃的范围。
在本发明的另一具体例中,前述具有不饱和基的树脂(A-1)可由式(II)的具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)与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)进行反应,形成含羟基的反应产物,接着,再通过添加羧酸酐化合物(iii)及/或含环氧基的化合物(iv)进行聚合反应所制得。基于式(II)的具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)上的环氧基总当量为1当量,上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(ii)的酸价当量较佳为0.8当量至1.5当量,更佳为0.9当量至1.1当量。基于上述含羟基的反应产物的羟基使用量为100摩尔百分比(摩尔%),羧酸酐化合物(iii)的使用量较佳为10摩尔%至100摩尔%,更佳为20摩尔%至100摩尔%,尤佳为30摩尔%至100摩尔%。
在制备上述具有不饱和基的树脂(A-1)时,为了加速反应,通常会在反应溶液中添加碱性化合物作为反应催化剂。上述反应催化剂可单独或混合使用,且上述反应催化剂包含但不限于:三苯基膦(triphenyl phosphine)、三苯基锑(triphenyl stibine)、三乙胺(triethylamine)、三乙醇胺(triethanolamine)、氯化四甲基铵(tetramethylammoniumchloride)、氯化苄基三乙基铵(benzyltriethylammonium chloride)等。基于上述具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)与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)的总重量为100重量份,反应催化剂的使用量较佳为0.01重量份至10重量份,更佳为0.3重量份至5重量份。
此外,为了控制聚合度,通常还会于反应溶液中添加聚合抑制剂(polymerizationinhibitor)。上述聚合抑制剂可包含但不限于:甲氧基酚(methoxyphenol)、甲基氢醌(methylhydroquinone)、氢醌(hydroquinone)、2,6-二叔丁基对甲酚(2,6-di-t-butyl-p-cresol)或吩噻嗪(phenothiazine)等。一般而言,上述聚合抑制剂可单独或混合多种使用。基于上述具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)与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)的总重量为100重量份,聚合抑制剂的使用量较佳为0.01重量份至10重量份,更佳为0.1重量份至5重量份。
在制备该具有不饱和基的树脂(A-1)时,必要时可使用聚合反应溶剂。作为上述聚合反应溶剂的具体例,可列举如:乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、2-丁醇、己醇或乙二醇等醇类化合物;甲乙酮或环己酮等酮类化合物;甲苯或二甲苯等芳香族烃类化合物;赛珞素(cellosolve)或丁基赛珞素(butyl cellosolve)等赛珞素类化合物;卡必妥(carbitol)或丁基卡必妥(butyl carbitol)等卡必妥类化合物;丙二醇单甲醚(propyleneglycol monomethyl ether)等丙二醇烷基醚类化合物;二丙二醇单甲醚[di(propyleneglycol)methyl ether]等多丙二醇烷基醚[poly(propylene glycol)alkyl ether]类化合物;醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯(ethylene glycol monoethyl ether acetate)或丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol methyl ether acetate)等醋酸酯类化合物;乳酸乙酯(ethyllactate)或乳酸丁酯(butyl lactate)等乳酸烷酯(alkyl lactate)类化合物;或二烷基二醇醚类。上述聚合反应溶剂一般可单独或混合多种使用。另外,上述具有不饱和基的树脂(A-1)的酸价较佳为50mgKOH/g至200mgKOH/g,更佳为60mgKOH/g至150mgKOH/g。
基于碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,前述具有不饱和基的树脂(A-1)的使用量较佳为30重量份至100重量份,更佳为50重量份至100重量份,尤佳为70重量份至100重量份。如果完全未使用具有不饱和基的树脂(A-1)时,则所得的感光树脂组合物会有严重的膜缩现象。
根据本发明的该碱可溶性树脂(A)可选择性包括其他碱可溶性树脂(A-2)。其他碱可溶性树脂(A-2)包含但不限于含羧酸基或羟基的树脂,具体而言,可列举:具有不饱和基的树脂(A-1)以外的丙烯酸树脂、尿烷(urethane)树脂及酚醛清漆型(novolac)树脂等。
基于碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,其他碱可溶性树脂(A-2)的使用量较佳为0重量份至70重量份,更佳为0重量份至50重量份,尤佳为0重量份至30重量份。
根据本发明的感光性树脂组合物包含一含乙烯性不饱和基的化合物(B)。
根据本发明的该含乙烯性不饱和基的化合物(B)可选自具有1个乙烯性不饱和基的化合物或具有2个以上(含2个)乙烯性不饱和基的化合物。
前述的具有1个乙烯性不饱和基的化合物可包含但不限于(甲基)丙烯酰胺((meth)acrylamide)、(甲基)丙烯酰吗啉、(甲基)丙烯酸-7-胺基-3,7-二甲基辛酯、异丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸异冰片基氧乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、乙基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、叔辛基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、氮,氮-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸四氯苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯[tetrahydrofurfuryl(meth)acrylate]、(甲基)丙烯酸四溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-三氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-三溴苯氧基乙酯、2-羟基-(甲基)丙烯酸乙酯、2-羟基-(甲基)丙烯酸丙酯、乙烯基己内酰胺、氮-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸五氯苯酯、(甲基)丙烯酸五溴苯酯、聚单(甲基)丙烯酸乙二酯、聚单(甲基)丙烯酸丙二酯、(甲基)丙烯酸冰片酯等。前述的具有1个乙烯性不饱和基的化合物(B-1)一般可单独一种或混合多种使用。
前述的具有2个以上(含2个)乙烯性不饱和基的化合物包含但不限于乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)异氰酸二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)异氰酸三(甲基)丙烯酸酯、己内酯改质的三(2-羟基乙基)异氰酸三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、环氧乙烷(简称EO)改质的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、环氧丙烷改质(简称PO)的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己内酯改质的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改质的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸二三羟甲基丙酯[di(trimethylolpropane)tetra(meth)acrylate]、经环氧乙烷改质的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、经环氧丙烷改质的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、经环氧乙烷改质的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、经环氧丙烷改质的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、经环氧丙烷改质的甘油三(甲基)丙烯酸酯、经环氧乙烷改质的双酚F二(甲基)丙烯酸酯、酚醛清漆聚缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯等。前述的具有2个以上(含2个)乙烯性不饱和基的化合物(B)一般可单独一种或混合多种使用。
作为上述的含乙烯性不饱和基的化合物(B)的具体例,可列举:三丙烯酸三羟甲基丙酯、经环氧乙烷改质的三丙烯酸三羟甲基丙酯、经环氧丙烷改质的三丙烯酸三羟甲基丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、己内酯改质的二季戊四醇六丙烯酸酯、四丙烯酸二三羟甲基丙酯、经环氧丙烷改质的甘油三丙烯酸酯或上述的任意组合。
基于前述的碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,含乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量较佳为10重量份至100重量份,更佳为15重量份至85重量份,尤佳为20重量份至70重量份。
根据本发明的光起始剂(C)并无特别限制,其可包含但不限于:O-酰基肟系化合物、三氮杂苯系化合物、苯乙烷酮类化合物、二咪唑类化合物、二苯甲酮类化合物、α-二酮类化合物、酮醇类化合物、酮醇醚类化合物、酰膦氧化物类化合物、醌类化合物、含卤素类化合物、过氧化物等。
上述O-酰基肟系化合物的具体例为:1-[4-(苯基硫代)苯基]-庚烷-1,2-二酮2-(O-苯酰基肟)、1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮2-(O-苯酰基肟)、1-[4-(苯酰基)苯基]-庚烷-1,2-二酮2-(O-苯酰基肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮1-(O-乙酰基肟)、1-[9-乙基-6-(3-甲基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮1-(O-乙酰基肟)、1-[9-乙基-6-苯酰基-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢吡喃基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢呋喃基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃基甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢吡喃基甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢呋喃基甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢吡喃基甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂戊环基)苯酰基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂戊环基)甲氧基苯酰基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)等。
上述O-酰基肟系化合物较佳为1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮2-(O-苯酰基肟)(例如汽巴精化有限公司(Ciba Specialty Chemicals)所制造的OXE 01)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮1-(O-乙酰基肟)(例如汽巴精化有限公司所制造的OXE 02)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂戊环基)甲氧基苯酰基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟)等。上述O-酰基肟系化合物可单独或混合多种使用,视实际需要而定。
上述三氮杂苯系化合物可包括但不限于乙烯基-卤代甲基-s-三氮杂苯化合物、2-(萘并-1-取代基)-4,6-双-卤代甲基-s-三氮杂苯化合物及4-(对-胺基苯基)-2,6-二-卤代甲基-s-三氮杂苯化合物等。
上述乙烯基-卤代甲基-s-三氮杂苯化合物的具体例为:2,4-双(三氯甲基)-6-对-甲氧基苯乙烯基-s-三氮杂苯、2,4-双(三氯甲基)-3-(1-对-二甲基胺基苯基-1,3-丁二烯基)-s-三氮杂苯、2-三氯甲基-3-胺基-6-对-甲氧基苯乙烯基-s-三氮杂苯等。
上述2-(萘并-1-取代基)-4,6-双-卤代甲基-s-三氮杂苯化合物的具体例为:2-(萘并-1-取代基)-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯、2-(4-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯、2-(4-乙氧基-萘并-1-取代基)-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯、2-(4-丁氧基-萘并-1-取代基)-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯、2-[4-(2-甲氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯、2-[4-(2-乙氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯、2-[4-(2-丁氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯、2-(2-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯、2-(6-甲氧基-5-甲基-萘并-2-取代基)-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯、2-(6-甲氧基-萘并-2-取代基)-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯、2-(5-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯、2-(4,7-二甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯、2-(6-乙氧基-萘并-2-取代基)-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯、2-(4,5-二甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-双-三氯甲基-s-三氮杂苯等。
上述4-(对-胺基苯基)-2,6-二-卤代甲基-s-三氮杂苯化合物的具体例为:4-[对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-甲基-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-甲基-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[对-N,N-二(苯基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(对-N-氯乙基羰基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[对-N-(对-甲氧基苯基)羰基胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-溴-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-氯-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-氟-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-溴-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-氯-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-氟-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-溴-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-氯-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-氟-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-溴-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-氯-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-氟-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-溴-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氯-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氟-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-溴-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氯-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氟-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-溴-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氯-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氟-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-溴-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氯-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氟-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2,4-双(三氯甲基)-6-[3-溴-4-[N,N-双(乙氧基羰基甲基)胺基]苯基]-1,3,5-三氮杂苯等。
上述三氮杂苯系化合物较佳为4-[间-溴-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2,4-双(三氯甲基)-6-对-甲氧基苯乙烯基-s-三氮杂苯等。上述三氮杂苯系化合物可单独或混合多种使用,视实际需要而定。
上述苯乙烷酮类化合物的具体例为:对二甲胺苯乙烷酮、α,α'-二甲氧基氧化偶氮苯乙烷酮、2,2'-二甲基-2-苯基苯乙烷酮、对-甲氧基苯乙烷酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代-1-丙酮(商品名IRGACURE 907;汽巴精化有限公司制)、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮等。上述苯乙烷酮类化合物以2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗福啉代-1-丙酮、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮等较佳。上述苯乙烷酮类化合物可单独或混合多种使用,视实际需要而定。
上述二咪唑类化合物的具体例为:2,2'-双(邻-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-双(邻-氟苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-双(邻-甲基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-双(邻-甲氧基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-双(邻-乙基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-双(对-甲氧基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-双(2,2',4,4'-四甲氧基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-双(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑等。上述二咪唑类化合物以2,2'-双(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑较佳。上述二咪唑类化合物可单独或混合多种使用,视实际需要而定。
上述二苯甲酮类化合物的具体例为:噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、噻吨酮-4-砜、二苯甲酮、4,4'-双(二甲胺)二苯甲酮、4,4'-双(二乙胺)二苯甲酮等。上述二苯甲酮类化合物以4,4'-双(二乙胺)二苯甲酮较佳。上述二苯甲酮类化合物可单独或混合多种使用,视实际需要而定。
上述α-二酮类化合物的具体例为:苯偶酰、乙酰基等。上述酮醇类化合物可列举:二苯乙醇酮。上述酮醇醚类化合物可列举:二苯乙醇酮甲醚、二苯乙醇酮乙醚、二苯乙醇酮异丙醚等。上述酰膦氧化物类化合物可列举:2,4,6-三甲基苯酰二苯基膦氧化物、双-(2,6-二甲氧基苯酰)-2,4,4-三甲基苯基膦氧化物等。上述醌类化合物可列举:蒽醌、1,4-萘醌等。上述含卤素类化合物可列举:苯酰甲基氯、三溴甲基苯砜、三(三氯甲基)-s-三氮杂苯等。上述过氧化物可列举:二-叔丁基过氧化物等。上述α-二酮类化合物、酮醇类化合物、酮醇醚类化合物、酰膦氧化物类化合物、醌类化合物、含卤素类化合物、过氧化物等可单独或混合多种使用,视实际需要而定。
根据本发明的光起始剂(C)的使用量可依需要调配,基于碱可溶性树脂(A)为100重量份,光起始剂(C)的使用量较佳为5重量份至50重量份,更佳为7重量份至40重量份,尤佳为9重量份至30重量份。
根据本发明的溶剂(D)较佳为可溶解碱可溶性树脂(A)、式(a)所示的化合物(F)、聚酯变性有机硅树脂(G)及光起始剂(C),且不与上述成分相互反应,并具有适当挥发性者。
上述溶剂(D)的具体例为:乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单正丙醚、二乙二醇单正丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙醚、二丙二醇单正丁醚、三丙二醇单甲醚或三丙二醇单乙醚等烷基二醇单烷醚类化合物;乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯或丙二醇甲醚醋酸酯或丙二醇乙醚醋酸酯等烷基二醇单烷醚醋酸酯类化合物;二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二乙醚或四氢呋喃等其他醚类化合物;甲乙酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮或二丙酮醇等酮类化合物;乳酸甲酯或乳酸乙酯等乳酸烷酯类化合物;2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基醋酸乙酯、羟基醋酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基醋酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、醋酸正戊酯、醋酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰醋酸甲酯、乙酰醋酸乙酯或2-氧基丁酸乙酯等其他酯类化合物;甲苯或二甲苯等芳香族烃类化合物;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺等羧酸胺类化合物;或上述任意组合。上述溶剂(D)一般可单独或混合多种使用。
基于上述碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,溶剂(D)的使用量较佳为300重量份至2700重量份,更佳为400重量份至2400重量份,尤佳为500重量份至2000重量份。
适用于本发明的黑色颜料(E)较佳为具有耐热性、耐旋光性以及耐溶剂性的黑色颜料。
上述黑色颜料(E)的具体例为:二萘嵌苯黑(perylene black)、花青黑(cyanine black)、苯胺黑(aniline black)等黑色有机颜料;由红色、蓝色、绿色、紫色、黄色、花青(cyanine)、洋红(magenta)等颜料中,选择两种或两种以上的颜料进行混合而成的近似黑色的混色有机颜料;碳黑(carbon black)、氧化铬、氧化铁、钛黑(titanium black)、石墨等遮光材,其中,上述碳黑可包含但不限于C.I.pigment black 7等,可列举如三菱化学(Mitsubishi Chemical Co.)所制造的市售品(商品名MA100、MA230、MA8、#970、#1000、#2350、#2650)。上述黑色颜料(E)一般可单独或混合多种使用。
基于上述碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,黑色颜料(E)的使用量较佳为40重量份至400重量份,更佳为50重量份至300重量份,尤佳为60重量份至200重量份。
根据本发明的黑色矩阵用感光性树脂组合物包含式(a)所示的化合物(F);
其中式(a)中,Ra、Rb及Rc各自独立代表与亚烷基(alkylene group)或亚芳基(arylenegroup)结合的三烷氧基硅烷基(trialkoxysilyl group)。
其中亚烷基或亚芳基可具有取代基,所述取代基可为氨基、羟基、烷氧基或卤素原子。
根据本发明的亚烷基的具体例为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基等碳原子数为1至10的亚烷基。根据本发明的亚芳基的具体例为亚苯基或亚萘基。
根据本发明的式(a)所示的化合物(F)的具体例为下式(a-1)至(a-9)所示的化合物:
上述式(a)所示的化合物(F)中,以式(a-1)、(a-4)、(a-7)及(a-9)较佳。
基于上述碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,该式(a)所示的化合物(F)的使用量较佳为1重量份至15重量份,更佳为1重量份至13重量份,尤佳为1重量份至10重量份。
当完全没有使用式(a)所示的化合物(F)时,会有严重的膜缩现象。虽不愿为理论所限制,但相信因式(a)所示的化合物(F)与黑色光阻组成产生交联,可降低膜缩。
本发明的聚酯变性有机硅树脂(G)的合成方式,例如,在聚酯树脂的存在下,与氯硅烷、烷氧基硅烷等有机硅化合物进行水解缩合反应,再通过聚酯树脂和有机硅树脂与钛等金属催化剂进行脱水及脱醇缩合反应而得。
由于和大量甲基结合的硅原子与聚酯树脂兼容性差,若于有机硅树脂的存在下,通过聚酯树脂与有机硅树脂的缩合反应的方法来制备时,该反应不易进行,不易获得透明溶液。因此,在聚酯树脂的存在下,若要得到聚酯变性有机硅树脂,较佳是以加水分解缩合的方式来制备。
在该制造方法中,所使用的聚酯树脂为1分子中至少含有2个羟基。聚酯树脂通常通过饱和多元酸和多元醇的酯化反应来制备,此反应所使用的饱和多元酸,例如:间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、己二酸及偏苯三酸酐等,上述的饱和多元酸可单独或混合多种使用;另外,该多元醇为乙二醇、二甘醇、丙二醇、甘油、新戊二醇、三羟甲基乙烷或三羟甲基丙烷等,上述的多元醇可单独使用或混合多种使用。
此外,基于前述和大量甲基结合的硅原子与聚酯树脂兼容性差,在此情况下,做为聚酯树脂合成用的原料,较佳是选择不损害其耐热性的条件下、能够形成与有机硅树脂容易反应的聚酯树脂的化合物。
其中,用于上述聚酯树脂与有机硅树脂加水分解缩合反应的烷氧基硅烷的具体例为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷及二苯基二甲氧基等。
因此,使用聚酯树脂和有机硅树脂反应得到聚酯变性有机硅树脂的反应中,常用的有机硅树脂为具有烃基、烷氧基等官能基的变性用有机硅树脂,该官能基的当量以100到1000为佳。该变性用有机硅树脂的具体例:商品名为TSR-160、TSR-165(东芝有机硅有限公司制造)、KR-211、KR-212(信越化学公司制造)等市售品。
该聚酯变性有机硅树脂(G)的较佳具体例:商品名为XR-32-A5775、XR-32-A1612(东芝有机硅有限公司制造)、KR-5221、KR-5235(信越化学公司制造)等市售品;更佳地,为信越化学公司制造的KR-5235。
基于上述碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,该聚酯变性有机硅树脂(G)的使用量较佳为3重量份至30重量份,更佳为4重量份至25重量份,尤佳为5重量份至20重量份。
当完全不使用聚酯变性有机硅树脂(G)时,会有粗糙度不佳及严重的膜缩现象。
在本发明的一较佳具体例中,该感光性树脂组合物另包含式(b)所示具有芴骨架的环氧树脂(H),其中:
式(b)中,
R21表示氰基、C1至C5的烷基或卤原子;
R22表示C1至C13的亚烷基;
R23表示氢原子或甲基;
R24表示C1至C5的烷基、C6至C12的芳基或C6至C12的芳烷基;
p表示0至4的整数;
q表示1至10的整数;及
r表示0至4的整数。
式(b)所示具有芴骨架的环氧树脂(H)的合成方式,例如,在碱金属氢氧化物存在下,与表卤代醇(epihalohydrin),如表氯醇(epichlorohydrin)、醇或酚,和芴骨架反应而得。
式(b)所示具有芴骨架的环氧树脂(H)的具体例为9,9-双[4-(2-缩水甘油氧基乙氧基)苯基]芴(9,9-bis[4-(2-glycidyloxyethoxy)phenyl]fluorene)、9,9-双(缩水甘油氧基苯基(聚)烷氧基苯基)化合物(9,9-bis(glycidyloxyphenyl(poly)alkoxyphenyl)、9,9-双[4-(2-缩水甘油氧基乙氧基)-3-甲基苯基)芴(9,9-bis[4-(2-glycidyloxyethoxy)-3-methylphenyl]fluorene)、9,9-双[4-(2-缩水甘油氧基乙氧基)-3,5-二甲基苯基]芴(9,9-bis[4-(2-glycidyloxyethoxy)-3,5-dimethylphenyl]fluorene)、9,9-双(烷基-缩水甘油氧基苯基(聚)烷氧基苯基)芴化合物(9,9-bis(alkyl-glycidyloxyphenyl(poly)alkoxyphenyl)fluorene)、9,9-双[4-(2-缩水甘油氧基乙氧基)-3-苯基苯基]芴(9,9-bis[4-(2-glycidyloxyethoxy)-3-phenylphenyl]fluorene)、9,9-双(芳基-缩水甘油氧苯基(聚)烷氧基苯基)芴化合物(9,9-bis(aryl-glycidyloxyphenyl(poly)alkoxyphenyl)fluorene)等。
式(b)所示具有芴骨架的环氧树脂(H)的具体例为大阪瓦斯化学有限公司制造的EG-200、EG-250、PG-100。
基于上述碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,式(b)所示具有芴骨架的环氧树脂(H)的使用量较佳为4重量份至35重量份,更佳为5重量份至30重量份,尤佳为6重量份至25重量份。
使用式(b)所示具有芴骨架的环氧树脂(H)时,可进一步改善粗糙度。
在不影响本发明效果的前提下,本发明的感光性树脂组合物可选择性地进一步添加添加剂(I)。添加剂(I)包含但不限于:界面活性剂、填充剂、密着促进剂、架桥剂、抗氧化剂、防凝集剂,或者其他能改善各种性质(如机械性质)的聚合物等。
上述界面活性剂可选自阳离子、阴离子、非离子、两性、聚硅氧烷、氟素表面活性剂或上述任意组合所组成的群组。上述表面活性剂可包含但不限于:聚乙氧基十二烷基醚、聚乙氧基硬酯酰醚或聚乙氧基油醚等聚乙氧基烷基醚类;聚乙氧基辛基苯基醚或聚乙氧基壬基苯基醚等聚乙氧基烷基苯基醚类;聚乙二醇二月桂酸酯或聚乙二醇二硬酸酯等聚乙二醇二酯类;山梨糖醇酐脂肪酸酯类;脂肪酸改质的聚酯类;以及三级胺改质的聚胺基甲酸酯类。上述表面活性剂可单独或混合多种使用。
作为上述表面活性剂的具体例,可列举:KP(信越化学工业(Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.)制)、SF-8427(东丽道康宁硅利康公司(Toray Dow Corning Silicone Co.,Ltd.)制)、Polyflow(共荣社油脂化学工业(Kyoeisha Oil Chemical Co.,Ltd.)制)、F-Top(托化工株式会社(Tochem Product Co.,Ltd.)制)、Megafac(大日本油墨化学工业(DainipponInk and Chemicals(DIC)Co.,Ltd.)制)、Fluorade(住友3M(Sumitomo 3M,Ltd.)制)、AsahiGuard(旭硝子(Asahi glass Co.,Ltd.)制)、Surflon(旭硝子制)或SINOPOL E8008(中日合成化学(Sino-Japan Chemical Co.,Ltd.)制)等。
填充剂可列举玻璃或铝等,但并不限于此。
密着促进剂的具体例为:乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基硅烷、3-胺丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙醇丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙醇丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙酰氧基丙基三甲氧基硅烷或3-巯丙基三甲氧基硅烷等。
抗氧化剂的具体例为2,2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或2,6-二-叔丁基苯酚等。
防凝集剂的具体例为聚丙烯酸钠等。
架桥剂的具体例为日本环氧树脂公司制的1031S、157S-70等的环氧化合物或树脂等。
基于上述碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,添加剂(I)中的填充剂、密着促进剂、抗氧化剂、防凝集剂或碱可溶性树脂(A)以外的聚合物的使用量范围较佳为10重量份以下,更佳为6重量份以下。
基于上述碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,添加剂(I)中的表面活性剂的使用量范围较佳为6重量份以下,更佳为4重量份以下。
基于上述碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,添加剂(I)中的架桥剂的使用量范围较佳为100重量份以下,更佳为80重量份以下。
本发明的感光性树脂组合物例是通过将上述碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、溶剂(D)、黑色颜料(E)、式(a)所示的化合物(F)、聚酯变性有机硅树脂(G)放置于搅拌器中搅拌,使其均匀混合成溶液状态而得。必要时,可在其中添加式(b)所示具有芴骨架的环氧树脂(H)、表面活性剂、填充剂、密着促进剂、架桥剂、抗氧化剂、防凝集剂等添加剂(I),进行均匀混合后,即可获得呈溶液状态的感光性树脂组合物。
本发明的感光性树脂组合物的制备方法并无特别限定,例如,可将黑色颜料(E)直接加入感光性树脂组合物中分散而成,也可事先将一部分的黑色颜料(E)分散于一部分的含有碱可溶性树脂(A)及溶剂(D)的催化剂(medium)中,形成颜料分散液后,再与式(a)所示的化合物(F)、聚酯变性有机硅树脂(G)、光起始剂(C)及溶剂(D)的其余部份进行混合而制得。上述黑色颜料(E)的分散步骤则可通过例如珠磨机(beads mill)或辊磨机(roll mill)等混合器混合上述成份而进行。
本发明还提供一种黑色矩阵,其是由前述的感光树脂组合物所形成。
根据本发明的黑色矩阵可通过对如上所述的感光树脂组合物依序施予预烤(pre-baking)、曝光、显影及曝后烤(post exposure baking,PEB)处理而制得。所制得的黑色矩阵的膜厚可根据用途而有所不同,具体而言,欲将黑色矩阵应用于LCD时,其膜厚例如是在0.8μm至1.2μm的范围内,而欲将黑色矩阵应用于触控面板时,其膜厚例如是在1.5至2.5μm的范围内,但并不限于此。其中,在膜厚为1μm时,此黑色矩阵的光学密度范围较佳为3.0以上,更佳为3.2至5.5,尤佳为3.5至5.5。
更具体而言,本发明的黑色矩阵可通过旋转涂布或流延涂布等涂布方法,将上述感光性树脂组合物涂布在基板上,并通过减压干燥及预烤处理将溶剂去除,进而在基板上形成预烤涂膜。前述减压干燥及预烤的条件可依成份种类及调配比率而定。一般而言,上述减压干燥可在小于200mmHg的压力下进行1秒至20秒,而预烤处理则可在70℃至110℃的温度下进行1分钟至15分钟。经预烤处理后,使前述涂膜经由指定的光罩(mask)进行曝光,然后在23±2℃的温度下,将经曝光的涂膜浸渍在显影液中15秒至5分钟,以将不需要的部份除去,从而形成特定的图案。上述曝光步骤中所使用的光线较佳为g线、h线或i线等紫外线,所使用的紫外线照射装置可为(超)高压水银灯或金属卤素灯等。
作为上述显影液的具体例,可列举:氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、硅酸钠、甲基硅酸钠、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氢氧化四甲胺、氢氧化四乙胺、胆碱、吡咯、哌啶或1,8-二氮杂二环-[5,4,0]-7-十一烯等的碱性化合物等。显影液的浓度一般为0.001重量百分比(wt%)至10wt%,较佳为0.005wt%至5wt%,更佳为0.01wt%至1wt%。
一般而言,以显影液进行处理后,先以水洗净图案,再以压缩空气或压缩氮气将图案风干后,可利用热板(hot plate)或烘箱等加热装置来进行后烤处理。后烤温度通常在150℃至250℃的范围内,其中,若使用热板,加热时间约为5分钟至60分钟;若使用烘箱,加热时间则约为15分钟至150分钟。经过以上的处理步骤后,即可在基板上形成黑色矩阵。
作为上述基板的具体例,可列举:用于液晶显示设备等的无碱玻璃、钠钙玻璃、硬质玻璃(如:派勒斯玻璃)、石英玻璃及于上述玻璃上附着透明导电膜者;或用于固体摄影装置等的光电变换装置基板(如:硅基板)等。
本发明又提供一种彩色滤光片,其包含前述的黑色矩阵。
根据本发明的彩色滤光片的形成方法可提供旋转涂布、流延涂布或辊式涂布等涂布方式,将上述混合成溶液状态的彩色滤光片用感光性组合物涂布在基板上。其中,在基板上已预先利用上述感光树脂组合物而形成有隔离各像素着色层的黑色矩阵。在涂布后,先以减压干燥的方式去除大部分的溶剂,再以预烤方式将溶剂去除形成预烤涂膜。
前述减压干燥及预烤的条件可依各成份种类及调配比率而定。一般而言,减压干燥可在0mmHg至200mmHg的压力下进行1秒钟至60秒钟,而预烤可在70℃至110℃温度下进行1分钟至15分钟。预烤后,使涂膜经由指定的光罩而进行曝光,并在23±2℃温度下,将经曝光的涂膜浸渍于显影液15秒至5分钟进行显影,以将不需要的部分除去,从而形成特定的图案。上述曝光步骤中所使用的光线较佳为g线、h线、i线等紫外线,所使用的紫外线照射装置可为(超)高压水银灯或金属卤素灯等。
经显影后,可先以水洗净图案,再以压缩空气或压缩氮气将图案风干,接下来,可利用热板或烘箱等加热装置来进行后烤处理,后烤处理的条件如前述,在此处不再赘述。
各色的感光性组合物(主要包括红、绿、蓝三色)依序重复上述步骤,便可制得彩色滤光片的像素层。接下来,在220℃至250℃温度范围内的真空环境下,在像素层上形成氧化铟锡(ITO)蒸镀膜。必要时,可在对ITO镀膜进行蚀刻即布线之后,再涂布液晶配向膜用聚酰亚胺,进而烧制,即获得可作为液晶显示组件用的彩色滤光片。
本发明再提供一种液晶显示组件,其包含前述的彩色滤光片。
根据本发明的液晶显示组件可通过如下方式形成:通过使由上述彩色滤光片的制造方法所形成的彩色滤光片基板、与设置有薄膜晶体管(thin film transistor;TFT)的驱动基板以两者之间具有空隙(晶胞间隔,cell gap)的方式对向配置,在上述两基板的周围部位用封止剂贴合,并在基板表面以及封止剂所区隔出的间隙内填入液晶,以封住注入孔而构成液晶晶胞(cell)。然后,在液晶晶胞的外表面,即构成液晶晶胞的各个基板的其他侧面上,贴合偏光板,从而制得液晶显示组件。
前述液晶可为液晶化合物或液晶组合物,其具体组成并无特别限定,可使用本发明所属领域技术人员所熟知的任何一种液晶化合物及液晶组合物。
再者,前述液晶配向膜用于限制液晶分子的配向,其种类并无特别限定,可为无机物或有机物的任一者。此外,形成液晶配向膜的技术为本发明所属技术领域技术人员所熟知,故在此不再赘述。
以下列实例予以详细说明本发明,并不意谓本发明仅局限于这些实例所揭示的内容。
合成例
碱可溶性树脂(A)的合成
合成例1:具有不饱和基的树脂(A-1-1)的制造方法
将100重量份的芴环氧化合物(型号ESF-300,新日铁化学制;环氧当量231)、30重量份的丙烯酸、0.3重量份的氯化苄基三乙基铵、0.1重量份的2,6-二叔丁基对甲酚及130重量份的丙二醇甲醚醋酸酯连续添加至500mL的四口烧瓶中,且入料速度控制在25重量份/分钟,将温度维持在100℃至110℃的范围内,反应15小时后,即可获得固体成分浓度为50wt%淡黄色透明混合液。
接着,将100重量份的上述混合液溶于25重量份的乙二醇乙醚醋酸酯中,同时添加6重量份的四氢邻苯二甲酸酐及13重量份的二苯甲酮四甲酸二酐,并加热至110℃至115℃,反应2小时后,即可获得酸价为98.0mgKOH/g的具有不饱和基的树脂(A-1-1)。
合成例2:具有不饱和基的树脂(A-1-2)的制造方法
将100重量份的芴环氧化合物(型号ESF-300,新日铁化学制;环氧当量231)、30重量份的丙烯酸、0.3重量份的氯化苄基三乙基铵、0.1重量份的2,6-二叔丁基对甲酚及130重量份的丙二醇甲醚醋酸酯连续添加至500mL的四口烧瓶中,且入料速度控制在25重量份/分钟,将温度维持在100℃至110℃的范围内,反应15小时后,即可获得固体成分浓度为50wt%的淡黄色透明混合液。
接着,将100重量份的上述混合液溶于25重量份的乙二醇乙醚醋酸酯中,同时添加13重量份的二苯甲酮四甲酸二酐,在90℃至95℃下反应2小时,接着,添加6重量份的四氢邻苯二甲酸酐,并在90℃至95℃下反应4小时,即可获得酸价为99.0mgKOH/g的具有不饱和基的树脂(A-1-2)。
合成例3:具有不饱和基的树脂(A-1-3)的制造方法
将400重量份的环氧化合物(型号NC-3000,日本化药(株)制;环氧当量288)、102重量份的丙烯酸、0.3重量份的甲氧基酚(methoxyphenol)、5重量份的三苯基膦及264重量份的丙二醇甲醚醋酸酯置于反应瓶中,将温度维持在95℃,反应9小时后,即可获得酸价为2.2mgKOH/g的中间产物。接着,加入151重量份的四氢邻苯二甲酸酐(tetrahydrophthalic anhydride),在95℃下反应4小时,即可获得酸价为102mgKOH/g,且重量平均分子量为3,200的具有不饱和基的树脂(A-1-3)。
合成例4:其他碱可溶性树脂(A-2-1)的制造方法
将1重量份的2,2'-偶氮双异丁腈、240重量份的丙二醇甲醚醋酸酯、20重量份的甲基丙烯酸、15重量份的苯乙烯、35重量份的甲基丙烯酸苯甲酯、10重量份的甘油单甲基丙烯酸酯及20重量份的N-苯基马来酰亚胺置于装有搅拌器及冷凝器的圆底烧瓶中,并使烧瓶内部充满氮气。之后,缓慢搅拌并升温至80℃,使各反应物均匀混合并进行聚合反应4小时。之后,再将反应物升温至100℃,并且添加0.5重量份的2,2'-偶氮二异丁腈,进行1小时聚合后,经脱挥、干燥后,即可获得碱可溶性树脂(A-2-1)。
合成例5:其他碱可溶性树脂(A-2-2)的制造方法
将2重量份的2,2'-偶氮双异丁腈、300重量份的二丙二醇单甲醚、15重量份的甲基丙烯酸、15重量份的2-羟基丙烯酸乙酯及70重量份的甲基丙烯酸苯甲酯置于装有搅拌器及冷凝器的圆底烧瓶中,并使烧瓶内部充满氮气。之后,缓慢搅拌并升温至80℃,使各反应物均匀混合并进行聚合反应3小时。之后,再将其升温至100℃,并添加0.5重量份的2,2'-偶氮二异丁腈,进行1小时聚合后,经脱挥、干燥后,即可获得碱可溶性树脂(A-2-2)。
黑色矩阵的形成
将表1及表2所述的黑色矩阵用感光性树脂组合物实施例及比较例的成分,置入一涂布机(型号为MS-A150;购自于新光贸易),以旋转涂布的方式,涂布在100mm×100mm的玻璃基板上,再以100mmHg进行减压干燥,历时5秒钟,然后在烘箱中以100℃预烤2分钟,可形成预烤涂膜。接着,以紫外光(曝光机型号为AG500-4N;M&R Nano Technology制)100mJ/cm2照射该预烤涂膜,之后浸渍在23℃的显影液(0.04%氢氧化钾)2分钟,以纯水洗净,再在烘箱中以240℃进行后烤30分钟,可在玻璃基板上形成一遮光膜。
膜缩评价方式
前述曝光后的涂膜上任取一测定点测得一膜厚(δd1),接着置于240℃的烘箱烘烤30分钟后(即上述后烤步骤),在相同的测定点测得另一膜厚(δd2)。最后,经式(III)计算可得到膜缩率。
膜缩率(%)=[(δd1-δd2)/(δd1)]×100 式(III)
「○」:膜缩率≦10%
「△」:10%<膜缩率≦15%
「X」:15%<膜缩率
表面粗糙度评价方式
使用非接触式的白光干涉仪(BMT制;型号为WLILAB)量测黑色矩阵的表面,可测得其表面粗度(Ra),单位为nm。
「◎」:Ra≦40nm
「○」:40nm<Ra≦70nm
「△」:70nm<Ra≦100nm
「X」:100nm<Ra
表1
表2
表1及表2中:
B-1 三丙烯酸三羟甲基丙酯
B-2 二季戊四醇四丙烯酸酯
B-3 二季戊四醇六丙烯酸酯
C-1 1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮1-(O-乙酰基
肟)(商品名OXE-02;汽巴精化有限公司制)
C-2 1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮2-(O-苯酰基肟)
(商品名OXE-01;汽巴精化有限公司制)
C-3 2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代-1-丙酮
(商品名IRGACURE 907;汽巴精化有限公司制)
D-1 丙二醇甲醚醋酸酯
D-2 环己酮
E-1 商品名MA100(三菱化学制)
E-2 商品名MA230(三菱化学制)
F-1 (a-1)所示的化合物
F-2 (a-4)所示的化合物
F-3 (a-7)所示的化合物
G-1 XR-32-A5775(东芝有机硅有限公司制造)
G-2 KR-5221(信越化学公司制造)
G-3 KR-5235(信越化学公司制造)
H-1 9,9-双[4-(2-缩水甘油氧基乙氧基)苯基]芴
H-2 9,9-双[4-(2-缩水甘油氧基乙氧基)-3,5-二甲基苯基]芴
H-3 9,9-双[4-(2-缩水甘油氧基乙氧基)-3-苯基苯基]芴
上述实施例仅为说明本发明的原理及其效果,而非限制本发明。本领域技术人员对上述实施例所做的修改及变化仍不违背本发明的精神。本发明的权利范围应如权利要求所列。

Claims (10)

1.一种感光性树脂组合物,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;
溶剂D;
黑色颜料E;
式a所示的化合物F;及
聚酯变性有机硅树脂G;
其中,
所述碱可溶性树脂A包括具有不饱和基的树脂A-1,且所述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,而所述混合物含有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;
式a中:Ra、Rb及Rc各自独立代表与亚烷基或亚芳基结合的三烷氧基硅烷基。
2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物,其中,所述具有至少二个环氧基的环氧化合物i具有如下式I所示的结构:
其中,
R1、R2、R3与R4各自独立表示氢原子、卤素原子、C1至C5的烷基、C1至C5的烷氧基、C6至C12的芳基或C6至C12的芳烷基。
3.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物,其中,所述具有至少二个环氧基的环氧化合物i具有如下式II所示的结构:
其中,
R5至R18各自独立表示氢原子、卤素原子、C1至C8的烷基或C6至C15的芳香基;及
n表示0至10的整数。
4.根据权利要求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至100重量份。
5.根据权利要求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,含乙烯性不饱和基的化合物B的使用量为10至100重量份;光起始剂C的使用量为5至50重量份;溶剂D的使用量为300至2700重量份;黑色颜料E的使用量为40至400重量份;式a所示的化合物F的使用量为1至15重量份;聚酯变性有机硅树脂G的使用量为3至30重量份。
6.根据权利要去1所述的感光性树脂组合物,其中,该感光性树脂组合物还包含式b所示具有芴骨架的环氧树脂H,
式b中,
R21表示氰基、C1至C5的烷基或卤原子;
R22表示C1至C13的亚烷基;
R23表示氢原子或甲基;
R24表示C1至C5的烷基、C6至C12的芳基或C6至C12的芳烷基;
p表示0至4的整数;
q表示1至10的整数;及
r表示0至4的整数。
7.根据权利要求6所述的感光性树脂组合物,其中,基于所述碱可溶性树脂A的使用量为100重量份,式b所示的具有芴骨架的环氧树脂H的使用量为4至35重量份。
8.一种黑色矩阵,其是由权利要求1至7任一项所述的感光树脂组合物所形成。
9.一种彩色滤光片,其包含权利要求8所述的黑色矩阵。
10.一种液晶显示组件,其包含权利要求9所述的彩色滤光片。
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