黑色光敏樹脂組成物及使用該組成物的遮光層的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種黑色光敏樹脂組成物以及使用該組成物的遮光層。
【背景技術】
[0002]制造濾色片的顯示元件、液晶顯示材料、有機發光元件（EL)、顯示面板材料，及類 似物必需使用一種黑色光敏樹脂組成物。舉例而言，濾色片（例如彩色液晶顯示器及類似 物）需要遮光層于彩色層（例如：紅的、綠的、藍的，及類似物）之間的邊界上，以提升顯示 對比或發色團效應。此遮光層可以主要由一種黑色光敏樹脂組成物所形成。
[0003] 許多的專利揭示了有關于黑色光敏樹脂組成物。日本專利早期公開案第 2002-047423號揭示了氧化鈷作為黑色色素來實現了具高的黑度與絕緣性質的黑色矩陣。 此外，日本專利早期公開案第2007-071994號使用包括以茈為主的化合物的黑色矩陣材 料。然而，此等材料于形成精細圖案的膜方面有限制。
【發明內容】
[0004] 發明概要
[0005] -個具體例提供一種黑色光敏樹脂組成物，其能形成精細圖案以及具有改善的化 學抗性。
[0006] 另一具體例提供一種遮光層，其是使用該黑色光敏樹脂組成物來制造的。
[0007] 技術方案
[0008] -個具體例提供一種黑色光敏樹脂組成物，其包括（A)著色劑，其包括碳黑及鹵 化銀；(B)粘結劑樹脂；(C)反應性不飽和化合物；(D)光聚合化起始劑；以及（E)溶劑。
[0009] 著色劑可以包括以1 : 1至1 : 9的重量比的碳黑及鹵化銀。
[0010] 著色劑可以藉由混合一種含括碳黑、第一分散劑及第一溶劑的第一色素分散液； 以及一種含括鹵化銀、第二分散劑，及第二溶劑的第二色素分散液來獲得。
[0011] 著色劑可以為包括碳黑、鹵化銀、分散劑，和溶劑的色素分散液。
[0012] 粘結劑樹脂可以包括一種以味噪為主的（cardo-based)粘結劑樹脂、一種以丙稀 酰基為主的（acryl-based)粘結劑樹脂、一種以聚酰亞胺為主的（polyimide-based)粘結 劑樹脂、一種以聚胺甲酸醋為主的（polyurethane-based)粘結劑樹脂，或其等的組合。 [0013] 粘結劑樹脂可以包括一種以咔哚為主的粘結劑樹脂，以及該以咔哚為主的粘結劑 樹脂可以具有1，〇〇〇至50, 000g/mol的重量平均分子量。
[0014] 該黑色光敏樹脂組成物可以包括1至50wt% (重量％ )的該著色劑（A) ;0? 5至 20wt%的該粘結劑樹脂（B) ;1至20wt%的該反應性不飽和化合物（C) ;0. 1至10wt%的該 光聚合化起始劑0);以及余量的該溶劑（E)。
[0015] 另一具體例提供一種遮光層，其是使用該黑色光敏樹脂組成物來制造的。
[0016] 該遮光層于1. 0ym的膜厚度可以具有大于或等于0. 5的光學密度。
[0017] 下列的詳細說明含括其他的具體例。
[0018] 有利效果
[0019] 該黑色光敏樹脂組成物可以提供精細的圖案以及提供具有高解析度和改善的化 學抗性的遮光層。
【附圖說明】
[0020] 圖1為依據實施例1的薄膜的最小圖案尺寸的光學顯微鏡照片；
[0021] 圖2為依據比較實施例1的薄膜的最小圖案尺寸的光學顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0022] 在詳細說明中將說明例示性具體例于下。然而，此等具體例為示范性的，以及不會 限制本發明。
[0023] 當使用于本文中，在未提供特定的定義時，"經取代的"一詞是指用選自于以下的 一取代基代替至少一個氫：(F、Cl、Br、I)、羥基、C1至C20烷氧基、硝基、氰基、胺基、亞胺基、 疊氮基、甲脒基、肼基（hydrazino)、亞肼基（hydrazono)、羰基、胺甲酰基、硫醇基、醋基、醚 基、羧基或其鹽類、磺酸基或其鹽類、磷酸基或其鹽類、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至 C20炔基、C6至C30芳基、C3至C20環烷基、C3至C20環烯基、C3至C20環炔基、C2至C20 雜環烷基、C2至C20雜環烯基、C2至C20雜環炔基，或是其等的組合。
[0024] 當使用于本文中，在未提供特定的定義時，"（甲基）丙稀酸醋（(meth)acrylate) " 是指"丙烯酸酯"與"甲基丙烯酸酯"二個。
[0025] 依據一具體例的黑色光敏樹脂組成物包括（A)著色劑，（B)粘結劑樹脂，（C)反應 性不飽和化合物，（D)光聚合化起始劑，以及（E)溶劑。
[0026] (A)著色劑
[0027] 著色劑可以包括碳黑和鹵化銀。碳黑和鹵化銀可以使用作為色素。
[0028] 特別地，依據一具體例的著色劑可以藉由混合碳黑和鹵化銀來制備。當混合碳黑 和鹵化銀時，可以形成精細的圖案，以及可以獲得一種具有優良的化學抗性的遮光層。
[0029] 碳黑不具有特別的限制但是可以包括，舉例而言，石墨化碳、爐黑、乙炔黑、科琴黑 (ketjenblack)，及類似物。
[0030] 鹵化銀可以包括氟化銀、氯化銀、溴化銀、碘化銀，或其等的組合。
[0031] 色素可以與分散劑、溶劑，及類似物予以混合以形成色素分散液，以及該色素分散 液可以使用于黑色光敏樹脂組成物。特別地，著色劑可以藉由混合一種含有碳黑、第一分散 劑及第一溶劑的第一色素分散液；以及一種含有鹵化銀、第二分散劑，及第二溶劑的第二色 素分散液來獲得。著色劑可以為包括碳黑、鹵化銀、分散劑和溶劑的色素分散液。色素分散 液形式的著色劑可以使用于黑色光敏樹脂組成物。
[0032] 第一分散劑可幫助碳黑均勻地分散至第一溶劑之內，而第二分散劑可幫助鹵化銀 均勻地分散至第二溶劑之內。分散劑可幫助碳黑和鹵化銀同時均勻地分散至溶劑之內。
[0033]分散劑、第一分散劑和第二分散劑的實例可以為非離子性化合物、陰離子性化合 物、陽離子性化合物，或是其等的一組合。分散劑的特定實例可以包括聚亞烷基二醇及其的 醋、聚氧化稀（polyoxyalkylene)、多羥基醇醋環氧燒加合產物（alkyleneoxideaddition product)、醇環氧烷加合產物、磺酸酯類、磺酸鹽、羧酸酯類、羧酸鹽、烷基酰胺環氧烷加合 產物、烷基胺，以及類似物。
[0034] 分散劑、第一分散劑，和第二分散劑的商業上可得的實例可以包括 DISPERBYK-101、DISPERBYK-130、DISPERBYK-140、DISPERBYK-160、DISPERBYK-161、 DISPERBYK-162、DISPERBYK-163、DISPERBYK-164、DISPERBYK-165、DISPERBYK-166、 DISPERBYK-170、DISPERBYK-171、DISPERBYK-182、DISPERBYK-2000、DISPERBYK-2001，及BYK CO.，LTD?制造的類似物；EFKA-47、EFKA-47EA、EFKA-48、EFKA-49、EFKA-100、EFKA-400、 EFKA-450,及EFKAChemicalsC0?制造的類似物；Solsperse5000、Solsperse12000、 Solsperse13240、Solsperse13940、Solsperse17000、Solsperse20000、Solsperse 24000GR、Solsperse27000、Solsperse28000,及ZenekaCO?制造的類似物；或是PB711、 PB821，及AjinomotoINC?制造的類似物。
[0035] 分散劑、第一分散劑，和第二分散劑可以以該黑色光敏樹脂組成物的總重量為基 準，分別以〇. 1至15wt%的量被包括。當包括以上范圍內的分散劑、第一分散劑，和第二分 散劑時，該黑色光敏樹脂組成物有優良的分散性質以及因而，可形成具有優良的安定性、顯 影能力，及形成圖案的能力的遮光層。
[0036] 溶劑、第一溶劑，和第二溶劑可以和說明如后的溶劑（E) -樣。
[0037] 著色劑可以包括以1 : 1至1 : 9的重量比的碳黑及鹵化銀以及特別地，以1 : 5 至1 : 8至的重量比的碳黑及鹵化銀。當著色劑是如前述使用作為色素分散液時，重量比 是提及色素分散液內的碳黑及鹵化銀的各固體含量。當包括此重量比范圍內的碳黑及鹵化 銀時，可以形成精細的圖案，以及可以輕易地獲得具有優良的化學抗性的遮光層。
[0038] 著色劑可以以該黑色光敏樹脂組成物的總重量為基準，以1至50wt%的量被包 括，以及特別地，以10至40wt%的量被包括。當包括該范圍內的著色劑時，遮光層具有優良 的絕緣性質、高的光學密度，和優良的顯影能力以及可加工性。
[0039] (B)粘結劑樹脂
[0040] 粘結劑樹脂可以包括一種以咔哚為主的粘結劑樹脂、一種以丙烯酰基為主的粘結 劑樹脂、一種以聚酰亞胺為主的粘結劑樹脂、一種以聚胺甲酸酯為主的粘結劑樹脂或其等 的組合。
[0041] 粘結劑樹脂可以具有1，000至150, 000g/m〇l的重量平均分子量。
[0042] 于一具體例中，粘結劑樹脂較佳可以為以咔哚為主的粘結劑樹脂。該以咔哚為主 的粘結劑樹脂可以改善黑色光敏樹脂組成物的耐熱性與化學抗性。
[0043] 該以咔哚為主的粘結劑樹脂可以具有1，000至50, 000g/mol，以及特別地3, 000至 35, 000g/m〇l的重量平均分子量。當該以咔哚為主的粘結劑樹脂具有以上范圍內的重量平 均分子量時，可以改善在一遮光層的制造期間的形成圖案的能力和顯影能力。
[0044] 該以咔哚為主的粘結劑樹脂可以為含括由下列化學式1表示的一重復單元的化 合物。
[0045][化學式1]
[0046]
【主權項】
1. 一種黑色光敏樹脂組成物，其包含 (A) 著色劑，其含有碳黑及鹵化銀； (B) 粘結劑樹脂； (C) 反應性不飽和化合物； (D) 光聚合化起始劑；以及 (E) 溶劑。
2. 根據權利要求1的黑色光敏樹脂組成物，其中所述著色劑包含I : 1至1 : 9的重 量比的所述碳黑及所述鹵化銀。
3. 根據權利要求1的黑色光敏樹脂組成物，其中所述著色劑是藉由混合含有所述碳 黑、第一分散劑及第一溶劑的第一色素分散液；以及含有所述鹵化銀、第二分散劑，及第二 溶劑的第二色素分散液來獲得。
4. 根據權利要求1的黑色光敏樹脂組成物，其中所述著色劑為含有所述碳黑、所述鹵 化銀、分散劑，和溶劑的色素分散液。
5. 根據權利要求1的黑色光敏樹脂組成物，其中所述粘結劑樹脂包含以咔哚為主的粘 結劑樹脂、以丙烯酰基為主的粘結劑樹脂、以聚酰亞胺為主的粘結劑樹脂、以聚胺甲酸酯為 主的粘結劑樹脂，或是其的組合。
6. 根據權利要求1的黑色光敏樹脂組成物，其中所述粘結劑樹脂包含以咔哚為主的粘 結劑樹脂，以及 所述以咔哚為主的粘結劑樹脂具有1，〇〇〇至50, OOOg/mol的重量平均分子量。
7. 根據權利要求1的黑色光敏樹脂組成物，其中所述黑色光敏樹脂組成物包含 1至50重量％的所述著色劑（A); 0. 5至20重量％的所述粘結劑樹脂（B); 1至20重量％的所述反應性不飽和化合物（C); 0. 1至10重量％的所述光聚合化起始劑（D);以及 余量的所述溶劑（E)。
8. -種遮光層，其是使用根據權利要求1至7中任一項的黑色光敏樹脂組成物所制造。
9. 根據權利要求8的遮光層，其中所述遮光層于I. 0 y m的膜厚度具有大于或等于0. 5 的光學密度。
【專利摘要】提供一種黑色光敏樹脂組成物以及一種使用該組成物的遮光層，該組成物包括(A)著色劑，其包括碳黑及鹵化銀；(B)粘結劑樹脂；(C)反應性不飽和化合物；(D)光聚合化起始劑；及(E)溶劑。
【IPC分類】G03F7-11, G03F7-028, G03F7-004
【公開號】CN104756011
【申請號】CN201380055573
【發明人】崔玄武, 安暻源, 柳娥凜, 任宰范, 田桓承, 鄭周昊
【申請人】第一毛織株式會社
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年3月26日
【公告號】WO2014088161A1