CN101646977B - 有色分散体、光致抗蚀剂组合物和黑色矩阵 - Google Patents

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Abstract

本发明的有色分散体包含一种作为粘合剂树脂的含有式1至4的单体的树脂。因此，可提供一种用于具有高遮光性的黑色矩阵的光致抗蚀剂组合物，该组合物含有分散性稳定的本发明有色分散体；并且可制备一种具有均匀的加工特性同时保持高遮光性的高灵敏性黑色矩阵。

Description

有色分散体、光致抗蚀剂组合物和黑色矩阵
技术领域
本发明涉及一种有色分散体、一种光致抗蚀剂组合物和一种黑色矩阵(black matrix)。更具体地，本发明涉及一种易应用于因其高遮光性而使用较亮背光的大型电视的有色分散体，一种包括所述有色分散体的光致抗蚀剂组合物和一种使用所述有色分散体制备的黑色矩阵。 
背景技术
为了改善对比度，通常在滤色器的彩色像素之间放置一种网格型黑色图案，称为黑色矩阵。铬在常规黑色矩阵中使用。在该方法中，将铬沉积于玻璃基质的整个表面上，并通过蚀刻法形成图案，这需要较高的成本，并产生多种问题，例如较高的铬反射率及由含铬的废水引起的环境污染。为此，已对使用其中可进行微加工的颜料分散法的树脂黑色矩阵积极进行了各种研究。 
虽然已对使用除炭黑外的着色颜料制备黑色组合物的方法进行了研究，但所述除炭黑外的着色颜料具有较低的遮光性，因而，黑色组合物需要含有具有较高混合比的着色颜料。因此，出现了组合物粘度增加的问题，这使得难以对该组合物进行处理或者降低了所形成膜的强度或膜对基质的粘附。 
近年来，LCD在平板显示器领域中的重要性迅速增加。关注于现有的小型及中型移动显示器或监视器的LCD领域的区域向大型监视器或电视的区域发展。由于玻璃尺寸的增加，需要确保高灵敏性以缩短处理时间。由于屏幕尺寸的增加使得需要对亮度进行改善，因此采用了具有进一步改善的亮度的背光。由于背光的亮度增加，因此需要一种与相关领域中的黑色矩阵相比具有更高的遮光性的黑色矩阵。由于增加了组合物中的炭黑含量以改善遮光性，因此产生黑色矩阵的加工特性随着含量的增加而变差的问题。此外，组合物中所含的大量的碳导致组合物的分散稳定性严重变差的倾向。由于分散稳定性变差， 不仅光致抗蚀剂的加工特性改变，而且在加工过程中产生缺陷，从而导致生产率下降。分散稳定性的变差造成多种缺陷，例如涂层厚度随粘度的变化而变化、显影性变差、残留物的频繁出现、投影现象，这些与生产率直接相关。因此，开发一种黑色矩阵光致抗蚀剂组合物成为一个主要的开发课题，所述光致抗蚀剂组合物正如相关企业所需要的，可在保证高遮光性的同时保持组合物的分散稳定性；具有改善的对基质的粘附性和较宽的显影加工边缘(development processmargin)；并可改善光敏性。 
发明内容
技术问题 
本发明人研究了制备用于制备黑色矩阵光致抗蚀剂组合物的有色分散体时使用的粘合剂树脂的性质，并因此发现，在使用含有特定单体的树脂作为有色分散体的粘合剂树脂的情况下，显示出保持分散稳定性的优良性能。 
因此，本发明的一个目标是提供一种用于高遮光性黑色矩阵的黑色矩阵光致抗蚀剂组合物，其由于在分散着色颜料时使用了含有特定单体的粘合剂树脂而具有较高的遮光性，其还包括一种保持与其它组分的分散稳定性的有色分散剂，其通过包含所述有色分散剂而具有对基质的改善的粘附性和较宽的显影加工边缘，并能够改善光敏性。 
本发明的另一个目标是提供一种通过使用所述光致抗蚀剂组合物而制备的黑色矩阵，和提供一种包含该黑色矩阵的液晶显示器。 
技术方案 
根据本发明的一个方面，提供一种有色分散体，该分散体包含：一种包含由下式1至4表示的单体的粘合剂树脂，以及一种分散剂和一种颜料。 
式1
式2
式3
式4
其中，R1代表氢，或者一个与Rx形成一种酰亚胺结构或一种五元环羧酸酐的基团，R2和R3选自氢、甲基和羟基甲基，R4代表氢或甲基， 
Rx选自C1至C12烷基酯、被1或2个羟基基团取代的C2至C6烷基酯、被C1至C3烷氧基基团取代的C2至C6烷基酯、被卤素基团取代的C1至C6烷基酯、C1至C3烷氧基聚(n＝2至30)亚烷基、C2至C3二元醇酯、被苯基基团取代的C1至C6烷基酯、被C1至C6烷基基团取代的苯基、被C1至C6烷氧基基团取代的苯基、被卤素基团取代的苯基、C1至C6烷氧基甲基基团、环氧丙氧基甲基基团、C5至C15环状烷基酯、C6至C12芳香族基团和一个与R1一起形成一种酰亚胺结构或一种五元环羧酸酐的基团；Ry选自C1至C12亚烷基(akylene)、被卤素基团取代的C1至C6亚烷基基团，和C2至C12烷氧基聚亚烷基；Rz代表一个由酸酐引入的基团；在(COOH)x中，x代表1至4；y代表1至70；a代表10至50；b代表1至60；c代表5至60并且d代表1至70。 
在一个优选的实施方案中，Rz为一个由选自以下的一种或多种酸酐引入的基团：琥珀酸酐、甲基琥珀酸酐、2，2-二甲基琥珀酸酐、异丁烯基琥珀酸酐、1，2-环己烷二甲酸酐、六氢-4-甲基邻苯二甲酸酐、衣 康酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、5-降冰片烯-2，3-二甲酸酐、甲基-5-降冰片烯-2，3-二甲酸酐、1，2，3，4-环丁烷四甲酸二酐、马来酸酐、柠康酸酐、2，3-二甲基马来酸酐、1-环戊烯-1，2-二甲酸二酐、3，4，5，6-四氢邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、4-甲基邻苯二甲酸酐、3，6-二氯邻苯二甲酸酐、3-氢邻苯二甲酸酐、1，2，4-苯三甲酸酐和4-硝基邻苯二甲酸酐。 
在一个优选的实施方案中，所述粘合剂树脂的分子量在5000至100000范围内，并且酸值在10至300的范围内。 
在一个优选的实施方案中，全部有色分散体包含0.2至9重量％的树脂粘合剂、0.2至9重量％的分散体、10至30重量％的颜料，并且还包含一种作为残留物的溶剂。 
在一个优选的实施方案中，所述颜料通过将炭黑与一种或多种选自以下的着色颜料混合而制备：酞菁绿、酞菁蓝、苝黑(peryleneblack)、花青黑(cyanine black)、linol黄、联苯胺黄、维多利亚纯蓝(victoria pure blue)、一种白色颜料和一种荧光颜料。 
在一个优选的实施方案中，至少一种具有式1结构的第一单体选自不饱和羧酸酯，例如(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三丙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚(乙二醇)甲基醚酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚丙二醇酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1，1，1，3，3，3-六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、甲基丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸二环戊烯酯、丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸金刚烷酯、丙烯酸甲基α-羟甲酯、丙烯酸乙基α-羟甲酯、丙烯酸丙基α-羟甲酯、丙烯酸丁基α-羟甲酯；芳族乙烯基类化合物，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(邻、间、对)-乙烯基甲苯、(邻、间、对)- 甲氧基苯乙烯、(邻、间、对)-氯苯乙烯；不饱和醚，例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、芳基缩水甘油基醚；不饱和酰亚胺，例如N-苯基马来酰亚胺、N-(4-氯苯基)马来酰亚胺、N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺；以及马来酸酐类，例如马来酸酐、甲基马来酸酐。 
在一个优选的实施方案中，至少一个具有式2结构的第二单体选自(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-氯丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸酰基辛氧基-2-羟丙酯、单甲基丙烯酸聚乙二醇酯。 
根据本发明的另一方面，提供一种光致抗蚀剂组合物，该组合物包含：一种有色分散体，其包含一种含有由式1至4表示的单体的粘合剂树脂，以及一种分散剂和一种颜料；一种碱溶性树脂粘合剂；一种具有烯键式不饱和双键的多官能单体；一种光聚合引发剂；和一种溶剂。 
在一个优选的实施方案中，总的光致抗蚀剂组合物包含20至60重量％的有色分散体、1至20重量％的碱溶性树脂粘合剂、1至20重量％的多官能单体、0.1至20重量％的光聚合引发剂和30至77.9重量％的溶剂。 
在一个优选的实施方案中，至少一种碱溶性树脂粘合剂选自：不饱和羧酸酯，例如(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-氯丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸酰基辛氧基-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸丙三醇酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三丙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚(乙二醇)甲基醚酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚丙二醇酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸 四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1，1，1，3，3，3-六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、甲基丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸二环戊烯酯、丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸金刚烷酯、丙烯酸甲基α-羟甲酯、丙烯酸乙基α-羟甲酯、丙烯酸丙基α-羟甲酯、丙烯酸丁基α-羟甲酯；芳族乙烯基类化合物，例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(邻、间、对)-乙烯基甲苯、(邻、间、对)-甲氧基苯乙烯、(邻、间、对)-氯苯乙烯；不饱和醚，例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、芳基缩水甘油基醚；不饱和酰亚胺，例如N-苯基马来酰亚胺、N-(4-氯苯基)马来酰亚胺、N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺；以及马来酸酐类，例如马来酸酐、甲基马来酸酐；(甲基)丙烯酸酯、丁烯酸、衣康酸、马来酸、反丁烯二酸、单甲基马来酸、5-降冰片烯-2-甲酸、单-2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基邻苯二甲酸酯、单-2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基琥珀酸酯、和ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯；以及一种由下式表示的粘合剂。 
式5
其中Rx代表一个五元环羧酸酐，或具有一种通过二异氰酸酯的加成反应而形成结合物的结构；Ry选自氢、丙烯酰基、甲基丙烯酰基。 
在一个优选的实施方案中，至少一种多官能单体选自：一种具有至少一个不饱和基团的化合物，其能进行加成聚合，具有100℃或更高的沸点；一种向其中引入了己内酯的官能单体；双酚A衍生物的环氧丙烯酸酯；酚醛-环氧丙烯酸酯；以及基于氨基甲酸乙酯的多官能丙烯酸酯。 
在一个优选实施方案中，所述光聚合引发剂为一种或多种选自以下的化合物：苯乙酮化合物、二咪唑化合物、三嗪化合物和肟化合物。 
在一个优选实施方案中，至少一种溶剂选自光交联加速剂和硬化剂。 
在一个优选实施方案中，至少一种添加剂选自一种分散剂、一种增粘剂、一种抗氧化剂、一种紫外线吸收剂、一种热聚合阻止剂、一种均化剂、一种炭黑分散剂，以及一种具有官能性的树脂粘合剂、一种单体、一种辐射敏感性化合物。 
根据本发明的另一方面，提供一种由光致抗蚀剂组合物制备的黑色矩阵。 
有益效果 
本发明的有色分散体的有益效果在于，在保证高遮光性的同时保持与其他组分的分散稳定性，并且所述光致抗蚀剂树脂组合物的有益效果在于，优良的对基质的改善的粘附性和较宽的显影加工边缘，并且光敏性增加。 
具体实施方式
本发明的有色分散体包含一种含有由式1至4表示的单体的粘合剂树脂，以及一种分散剂和一种颜料。 
式1
式2
式3
式4
在上述式1至4中，R1代表氢，或者一个与Rx形成一种酰亚胺结构或一种五元环羧酸酐的基团；R2和R3选自氢、甲基和羟基甲基；R4代表氢或一个甲基基团；Rx选自C1至C12烷基酯、被1或2个羟基基团取代的C2至C6烷基酯、被C1至C3烷氧基基团取代的C2至C6烷基酯、被卤素基团取代的C1至C6烷基酯、C1至C3烷氧基聚(n＝2至30)亚烷基、C2至C3二元醇酯、被苯基基团取代的C1至C6烷基酯、被C1至C6烷基基团取代的苯基、被C1至C6烷氧基基团取代的苯基、被卤素基团取代的苯基、C1至C6烷氧基甲基基团、环氧丙氧基甲基基团、C5至C15环状烷基酯、C6至C12芳族基团，和一个与R1一起形成一种酰亚胺结构或一种五元环羧酸酐的基团；Ry选自C1至C12亚烷基、被卤素基团取代的C1至C6亚烷基基团，和C2至C12烷氧基聚亚烷基；Rz代表一种羧酸酐化合物；在(COOH)x中，x代表1至4；y代表1至70；a代表10至50；b代表1至60；c代表5至60，并且d代表1至70。
Rz可代表一种或多种选自以下的化合物：琥珀酸酐、甲基琥珀酸酐、2，2-二甲基琥珀酸酐、异丁烯基琥珀酸酐、1，2-环己烷二甲酸酐、六氢-4-甲基邻苯二甲酸酐、衣康酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、5-降冰片烯-2，3-二甲酸酐、甲基-5-降冰片烯-2，3-二甲酸酐、1，2，3，4-环丁烷四甲酸二酐、马来酸酐、柠康酸酐、2，3-二甲基马来酸酐、1-环戊烯-1，2-二甲酸二酐、3，4，5，6-四氢邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、4-甲基邻苯二甲酸酐、3，6-二氯邻苯二甲酸酐、3-氢邻苯二甲酸酐、1，2，4-苯三甲酸酐和4-硝基邻苯二甲酸酐，Rz是可与连接于Ry末端部分的羟基反应的羧酸酐化合物。 
具有前述式1结构的第一单体可包含至少一种选自以下的化合物：不饱和羧酸酯，例如(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三丙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚(乙二醇)甲基醚酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚丙二醇酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1，1，1，3，3，3-六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、甲基丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸二环戊烯酯、丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸金刚烷酯、丙烯酸甲基α-羟甲酯、丙烯酸乙基α-羟甲酯、丙烯酸丙基α-羟甲酯、丙烯酸丁基α-羟甲酯；芳族乙烯基类化合物，例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(邻、间、对)-乙烯基甲苯、(邻、间、对)-甲氧基苯乙烯和(邻、间、对)-氯苯乙烯；不饱和醚，例如，乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基缩水甘油基醚；不饱和酰 亚胺，例如，N-苯基马来酰亚胺、N-(4-氯苯基)马来酰亚胺、N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺和N-环己基马来酰亚胺；及马来酸酐，例如，马来酸酐和甲基马来酸酐。但是，本发明不限于此。 
具有前述式1结构的第一单体与作为疏水部分的溶剂部分具有良好的相容性，并且当将其应用于组合物时对控制膜的技术强度(technical intensity)起一定作用。 
在一种具有前述式2结构的第二单体中，Ry选自C1至C12亚烷基基团、被卤素基团取代的C1至C6亚烷基基团、和C2至C12烷氧基聚亚烷基基团。具有式2结构的单体的实例可包含至少一种选自以下的物质：(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-氯丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸丙烯酰氧基2-羟丙酯和单甲基丙烯酸聚乙二醇酯。 
所述第二单体为一个能够引入一个酸基的部分，所述酸基通过之后的高分子反应通过引入一个尾基从而在支链上起锚定(anchor)作用。所述第二单体通过将羧基不直接连于主链而是通过控制Ry的长度使其远离主链连于支链上而容易地与颜料(例如炭黑)接触。 
具有前述式3结构的第三单体通过与第二单体中的一种酸酐的加成反应而获得。所述酸酐可包含选自以下的至少一种酸酐：琥珀酸酐、甲基琥珀酸酐、2，2-二甲基琥珀酸酐、异丁烯基琥珀酸酐、1，2-环己烷二甲酸酐、六氢-4-甲基邻苯二甲酸酐、衣康酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、5-降冰片烯-2，3-二甲酸酐、甲基-5-降冰片烯-2，3-二甲酸酐、1，2，3，4-环丁烷四甲酸二酐、马来酸酐、柠康酸酐、2，3-二甲基马来酸酐、1-环戊烯-1，2-二甲酸二酐、3，4，5，6-四氢邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、4-甲基邻苯二甲酸酐、3，6-二氯邻苯二甲酸酐、3-氢邻苯二甲酸酐、1，2，4-苯三甲酸酐和4-硝基邻苯二甲酸酐。但是，本发明不限于此。 
所述第三单体通过与酸酐例如来自第二单体的羧酸酐化合物的加成反应而获得，并且位于末端的酸基通过在分散时起锚定作用而提供分散稳定性。 
具有前述式4结构的第四单体为一种对粘合剂提供交联官能团的单体，并通过与第三单体中丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯的加成反应而获得。 
即，第四单体通过引入第三单体中的一个反应性基团而得到，从而实现组合物的高灵敏性。 
所述粘合剂树脂的分子量在5000至100000的范围内，并且其酸值优选在10至300的范围内。 
在所述粘合剂树脂中，有色分散体通过将作为黑色颜料的炭黑与两种或更多种着色颜料混合而制备。可用的炭黑的实例包括SEAST5HIISAF-HS、SEAST KH、SEAST 3HHAF-HS、SEAST NH、SEAST3M、SEAST 300HAF-LS、SEAST 116HMMAF-HS、SEAST 116MAF、SEAST FMFEF-HS、SEAST SOFEF、SEAST VGPF、SEASTSVHSRF-HS和SEAST SSRF(商购于Tokai Carbon Co.，Ltd.)；DIAGRAM BLACK II、DIAGRAM BLACK N339、DIAGRAMBLACK SH、DIAGRAM BLACK H、DIAGRAM LH、DIAGRAM HA、DIAGRAM SF、DIAGRAM N550M、DIAGRAM M、DIAGRAM E、DIAGRAM G、DIAGRAM R、DIAGRAM N760M、DIAGRAM LR、#2700、#2600、#2400、#2350、#2300、#2200、#1000、#980、#900、MCF88、#52、#50、#47、#45、#45L、#25、#CF9、#95、#3030、#3050、MA7、MA77、MA8、MA11、OIL7B、OIL9B、OIL11B、OIL30B和OIL31B(商购于Mitsubishi Chemical Corporation)；PRINTEX-U、PRINTEX-V、PRINTEX-140U、PRINTEX-140V、PRINTEX-95、PRINTEX-85、PRINTEX-75、PRINTEX-55、PRINTEX-45、PRINTEX-300、PRINTEX-35、PRINTEX-25、PRINTEX-200、PRINTEX-40、PRINTEX-30、PRINTEX-3、PRINTEX-A、SPECIALBLACK-550、SPECIAL  BLACK-350、SPECIAL  BLACK-250、SPECIAL BLACK-100和LAMP BLACK-101(商购于Degussa JapanCompany)；RAVEN-1100ULTRA、RAVEN-1080ULTRA、RAVEN-1060ULTRA、RAVEN-1040、RAVEN-1035、RAVEN-1020、RAVEN-1000、RAVEN-890H、RAVEN-890、RAVEN-880ULTRA、RAVEN-860ULTRA、RAVEN-850、RAVEN-820、RAVEN-790ULTRA、RAVEN-780ULTRA、RAVEN-760ULTRA、RAVEN-520、RAVEN-500、RAVEN-460、RAVEN-450、RAVEN-430ULTRA、RAVEN-420、RAVEN-410、RAVEN-2500ULTRA、RAVEN-2000、RAVEN-1500、 RAVEN-1255、RAVEN-1250、RAVEN-1200、RAVEN-1190ULTRA和RAVEN-1170(商购于Columbia Carbon Co.)。 
可与炭黑混合的着色颜料的实例包括胭脂红6B(CI.12490)、酞菁绿(CI.74260)、酞菁蓝(CI.74160)、三菱炭黑(Mitsubishi CarbonBlack)MAlOO、苝黑(Perylene Black)(BASF K0084和K0086)、花青黑、Linol黄(CI.21090)、Linol黄GRO(CI.21090)、联苯胺黄4T-564D、三菱炭黑MA-40、维多利亚纯蓝(CI.42595)、CI.颜料红97、122、149、168、177、180、192、215；CI.颜料绿7、36；CI.颜料15:1、15:4、15:6、22、60、64；CI.颜料83、139；和CI.颜料紫23。此外，可以使用白色颜料和荧光颜料。 
在全部有色分散体中，包括0.2至9重量％的粘合剂树脂、0.2至9重量％的分散剂、10至30重量％的颜料和余量的溶剂。 
当粘合剂树脂小于0.2重量％时，分散体稳定性较差，并且当粘合剂树脂大于9重量％时，分散体的粘度较高，从而对分散方法产生制约。此外，当分散剂小于0.2重量％时，难于使着色颜料均匀分散，从而难以制备稳定的分散体。当分散剂大于9重量％时，可获得分散体，但分散后分散体中含有的剩余分散剂的存在使最终获得的有色涂膜性能变差的问题。在颜料小于10重量％的情况下，用于制备PR的有色分散体的量过度增加，从而引起例如在制造PR时控制粘度方面的问题，并且在颜料大于30重量％的情况下，在分散过程中粘度增加，并因而难以制备稳定的有色分散体。 
含有本发明有色分散体的光致抗蚀剂组合物通过确保分散稳定性而提供一种具有高遮光性和稳定的加工特性的图像。 
所述光致抗蚀剂组合物包含一种有色分散体，所述有色分散体包括一种含有由式1至4表示的单体的粘合剂树脂；一种碱溶性树脂粘合剂；一种具有烯键式不饱和双键的多官能单体；一种光聚合引发剂；和一种溶剂。 
所述碱溶性树脂粘合剂由一种提供技术强度的单体和一种提供碱溶性的单体组成。所述单体的实例如下。 
提供膜的技术强度的单体可使用至少一种、优选两种或多种选自以下的物质：不饱和羧酸酯，例如(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲 酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-氯丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸酰基辛氧基2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸丙三醇酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三丙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚(乙二醇)甲基醚酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚丙二醇酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1，1，1，3，3，3-六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、甲基丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸二环戊烯酯、丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸金刚烷酯、丙烯酸甲基α-羟甲酯、丙烯酸乙基α-羟甲酯、丙烯酸丙基α-羟甲酯、丙烯酸丁基α-羟甲酯；芳族乙烯基类化合物，例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(邻、间、对)-乙烯基甲苯、(邻、间、对)-甲氧基苯乙烯、(邻、间、对)-氯苯乙烯；不饱和醚，例如，乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、芳基缩水甘油基醚；不饱和酰亚胺，例如，N-苯基马来酰亚胺、N-(4-氯苯基)马来酰亚胺、N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺；及马来酸酐，例如，马来酸酐、甲基马来酸酐，但是本发明不限于此。 
此外，提供碱溶性的单体可优选使用至少一种选自以下的物质：(甲基)丙烯酸酯、丁烯酸、衣康酸、马来酸、反丁烯二酸、单甲基马来酸、5-降冰片烯-2-甲酸、单-2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基邻苯二甲酸酯、单-2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基琥珀酸酯，和ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯。但是，本发明不限于此。此外，还可使用由下式5表示的粘合剂。 
式5
其中Rx代表一个五元环羧酸酐，或者具有一种通过二异氰酸酯的加成反应而形成的结合物的结构，并且Rx的实例可选自：琥珀酸酐、甲基琥珀酸酐、2，2-二甲基琥珀酸酐、异丁烯基琥珀酸酐、1，2-环己烷二甲酸酐、六氢-4-甲基邻苯二甲酸酐、衣康酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、5-降冰片烯-2，3-二甲酸酐、甲基-5-降冰片烯-2，3-二甲酸酐、1，2，3，4-环丁烷四甲酸二酐、马来酸酐、柠康酸酐、2，3-二甲基马来酸酐、1-环戊烯-1，2-二甲酸二酐、3，4，5，6-四氢邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、二邻苯甲酸酐、4-甲基邻苯二甲酸酐、3，6-二氯邻苯二甲酸酐、3-氢邻苯二甲酸酐、1，2，4-苯三甲酸酐、4-硝基邻苯二甲酸酐和二乙基乙二醇-1，2-双三马来酸酐。但是，本发明不限于此。Ry选自氢、丙烯酰基和甲基丙烯酰基。重均分子量优选在1,000至200,000的范围内，并且更优选在5,000至100,000的范围内。 
所述多官能单体可使用一种具有至少一个不饱和基团的化合物，所述化合物能够加成聚合并具有100℃或更高的沸点；或使用一种其中引入了己内酯的功能单体。 
能够加成聚合并具有100℃或更高的沸点的具有至少一个不饱和基团的化合物可为一种单功能单体，例如单(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、单(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯或(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯；和一种多官能单体，例如(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸新戊基乙二醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯、五丙烯酸二季戊四醇酯或六丙烯酸二季戊四醇酯。 
此外，其中引入了己内酯的多官能单体可为引入了KAYARADDPCA-20、30、60、120的二季戊四醇，引入了KAYARAD TC-110S的丙烯酸四氢呋喃酯，或引入了KAYARAD HX-220和KAYARADHK-620的羟基新戊酸新戊基乙二醇酯。除上述实例外，多官能单体还 可为双酚A衍生物的环氧丙烯酸酯、酚醛-环氧丙烯酸酯，以及作为基于氨基甲酸乙酯的多官能丙烯酸酯的U-324A、U15HA和U-4HA。 
具有烯键式不饱和双键的多官能单体可为一种单体或至少两种单体的混合物。 
优选地，所含的具有烯键式不饱和双键的多官能单体，以光致抗蚀剂组合物的总重计在1至20重量份(以固体树脂组合物计，5至50重量份)的范围内。当多官能单体的含量小于1重量份时，涂膜的光敏性或强度降低。当多官能单体的含量超过20重量份时，光敏性树脂层的粘附性过强，这造成涂膜的强度不够和显影时图像损失的问题。 
用于本发明的光聚合引发剂为一种通过光照产生自由基并引发交联的物质，其优选通过混合一种或多种选自以下的化合物而获得：苯乙酮化合物、二咪唑化合物、三嗪化合物和肟化合物。 
可用作光聚合引发剂的苯乙酮化合物的实例包括2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮、4-(2-羟基乙氧基)-苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、1-羟基环己基苯基酮、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丁醚、苯偶姻丁醚、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-甲基-(4-甲硫基)苯基-2-吗啉基-1-丙-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁-1-酮、2-(4-溴-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁-1-酮和2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮。二咪唑化合物的实例包括2，2-二(2-氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基二咪唑、2，2′-二(邻氯苯基)-4，4′，5，5′-四(3，4，5-三甲氧基苯基)-1，2′-二咪唑、2，2′-二(2，3-二氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基二咪唑和2，2′-二(邻氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基-1，2′-二咪唑。三嗪化合物的实例包括3-{4-[2，4-二(三氯甲基)-均三嗪-6-基]苯硫基}丙酸、1，1，1，3，3，3-六氟异丙基-3-{4-[2，4-二(三氯甲基)-均三嗪-6-基]苯硫基}丙酸酯、乙基-2-{4-[2，4-二(三氯甲基)-均三嗪-6-基]苯硫基}乙酸酯、2-环氧乙基-2-{4-[2，4-二(三氯甲基)-均三嗪-6-基]苯硫基}乙酸酯、环己基-2-{4-[2，4-二(三氯甲基)-均三嗪-6-基]苯硫基}乙酸酯、苄基-2-{4-[2，4-二(三氯甲基)-均三嗪-6-基]苯硫基}乙酸酯、3-{氯-4-[2，4-二(三氯甲基)-均三嗪-6-基]苯硫基}丙酸、3-{4-[2，4-二(三氯甲基)-均三嗪-6-基]苯硫基}丙酰胺、2，4-二(三氯甲基)-6-对甲氧基苯乙烯基-均三嗪、2，4-二(三氯甲基)-6-(1-对二甲氨基苯基)-1，3-丁二烯基-均三嗪和2-三氯 甲基-4-氨基-6-对甲氧基苯乙烯基-均三嗪。肟化合物的实例包括1，2-辛二酮-1-(4-苯硫基)苯基-2-(邻苯甲酰肟)(CGI-124，由Ciba-GeigyCorp.制造)和1-(邻乙酰肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-咔唑-3-基]乙酮(CGI242)。 
以具有烯键式不饱和双键的多官能单体和光致抗蚀剂组合物中粘合剂含有的所述不饱和双键的总和为100重量份计，使用的光聚合引发剂优选在1至300重量份范围内。特别是，光聚合引发剂优选使用1至30重量份的苯乙酮化合物、1至30重量份的二咪唑化合物、1至30重量份的三嗪化合物和1至30重量份的肟化合物。 
所述光聚合引发剂还可含有0.01至10重量份作为辅助组分的、促进自由基生成的光交联促进剂，或者0.01至10重量份促进硬化的硬化剂。 
所述光交联促进剂包括二苯甲酮化合物，例如二苯甲酮、4，4-二(二甲氨基)二苯甲酮、4，4-二(二乙氨基)二苯甲酮、2，4，6-三甲氨基二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、3，3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮和3，3，4，4-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮；芴酮化合物，例如9-芴酮、2-氯-9-芴酮和2-甲基-9-芴酮；噻吨酮化合物，例如噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、异丙基噻吨酮和二异丙基噻吨酮；呫吨酮化合物，例如呫吨酮和2-甲基呫吨酮；蒽醌化合物，例如蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、叔丁基蒽醌和2，6-二氯-9，10-蒽醌；吖啶化合物，例如9-苯基吖啶、1，7-二(9-吖啶基)庚烷、1，5-二(9-吖啶基戊烷)和1，3-二(9-吖啶基)丙烷；二羰基化合物，例如苄基、1，7，7-三甲基-二环[2，2，1]庚-2，3-二酮和9，10-菲醌；氧化膦化合物，例如2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和二(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基戊基氧化膦；二苯甲酮化合物，例如4-(二甲氨基)-苯甲酸甲酯、4-(二甲氨基)-苯甲酸乙酯和4(二甲氨基)-苯甲酸2-正丁氧基乙酯；氨基增效剂，例如2，5-二(4-二乙氨基苯亚甲基)环戊酮、2，6-二(4-二乙氨基苯亚甲基)环己酮和2，6-二(4-二乙氨基苯亚甲基)-4-甲基-环戊酮；香豆素化合物，例如3，3-羰基乙烯基-7-(二乙氨基)香豆素、3-(2-苯并噻唑基)-7-(二乙氨基)香豆素、3-苯甲酰基-7-(二乙氨基)香豆素、3-苯甲酰基-7-甲氧基-香豆素和10，10-羰基二[1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氢-1H，5H，1IH-Cl]-苯并 吡喃并[6，7，8-ij]-喹嗪-11-酮；查尔酮化合物，例如4-二乙氨基查尔酮和4-叠氮苯亚甲基苯乙酮；和2-苯甲酰基亚甲基或3-甲基-b-萘并噻唑啉。 
此外，所述硬化剂可为2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑、2-巯基-4，6-二甲氨基吡啶；四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、三(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、四(2-巯基乙酸)季戊四醇酯、三(2-巯基乙酸)季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)或三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)。 
考虑到溶解性、颜料分散性和涂覆性，本发明所用溶剂可为丙二醇单甲醚、乙酸乙二醇单甲醚酯、乙酸丙二醇单甲醚酯、乙酸丙二醇单乙醚酯、二乙二醇二甲醚、环己酮、2-庚酮、3-庚酮、丙酸2-羟基乙酯、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸丁酯、amylpermate、乙酸异戊酯、乙酸异丁酯、丙酸丁酯、丁酸异丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丙酮酸乙酯、或γ-丁酰乙酸酯(γ-butyrolacetate)。所述溶剂可独立地使用，或者可使用通过混合两种或多种溶剂而得到的生成物作为溶剂。 
此外，在整个光致抗蚀剂组合物中，优选含有20至60重量％的有色分散体、1至20重量％的碱溶性树脂粘合剂、1至20重量％的多官能单体、0.1至20重量％的光聚合引发剂和30至77.9重量％的溶剂。 
本发明的光致抗蚀剂组合物还可使用一种添加剂，所述添加剂为选自以下的至少一种：一种分散剂、一种增粘剂、一种抗氧化剂、一种紫外线吸收剂、一种热聚合阻止剂和一种均化剂。 
所述增粘剂可包括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-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3，4-乙氧基环己基)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-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或3-巯基丙基三甲氧基硅烷。 
抗氧化剂可使用2，2-硫代二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或2，6-二叔丁基苯酚，并且紫外线吸收剂可使用2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯-苯并三唑或烷氧基二苯甲酮。此外，热聚合阻止剂可以是对苯二酚、 对甲氧基苯酚、二-叔丁基-对甲酚、连苯三酚、叔丁基儿茶酚、苯醌、4，4-硫代二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或2-巯基咪唑。 
所述光致抗蚀剂组合物还可包括一种添加剂，所述添加剂为选自以下中的至少一种：一种炭黑分散体、一种具有官能性的树脂粘合剂、一种单体、一种辐射敏感性化合物和其它添加剂。 
本发明提供一种用于液晶显示器的黑色矩阵，其包含一种用于液晶显示器的黑色矩阵光致抗蚀剂树脂。 
当使用本发明的有色分散体时，发现，碾磨时加入的粘合剂的结构起重要作用。碾磨时，碱溶性羧酸可通过经分子反应引入支链而容易地起锚定作用，因而，使其远离主链而不是将其接于主链上。由此，组合物表现出稳定的分散性能，并可提供具有均匀加工性能的抗蚀剂。 
对于用于液晶显示器的黑色矩阵光致抗蚀剂组合物，本发明提供一种黑色矩阵光致抗蚀剂组合物，该组合物包含一种含黑色颜料的着色剂、一种碱溶性树脂粘合剂、一种具有烯键式不饱和双键的多官能单体、一种光聚合引发剂和溶剂；还提供一种用于液晶的黑色矩阵，其通过包括以下步骤的制备方法制备：将用于液晶显示器的黑色矩阵光致抗蚀剂组合物涂于面板上；和使所涂的黑色矩阵光致抗蚀剂组合物曝光并显影。 
此外，如上所述，本发明提供根据包括以下步骤的制备方法制备的用于液晶显示器的黑色矩阵：将黑色矩阵光致抗蚀剂组合物涂于面板上，和使所涂的黑色矩阵光致抗蚀剂组合物曝光并显影；因而，本发明的黑色矩阵的有益效果在于，显影性能、遮光性能和绝缘性能优良，不存在残留物，并且可防止由于热处理而发生的有缺陷的显示。 
具体实施方式
下文中，为了更好地理解本发明，公开了本发明的优选实施方案。但是，这些实施方案均为说明性的，并且本发明不应解释为限于本文所述实施方案。 
实施例 
实施例1
(有色分散体1的制备) 
有色分散体1(20％的碳含量)通过使用分散设备将1000g炭黑(special black 550)、500g分散体(disperbyk 168，30％)、500g粘合剂(甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸羟乙酯/琥珀酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加琥珀酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比：20/20/10/30/20，酸值：78，Mw＝18,000，固体：30％))、3000g丙烯酸丙二醇单甲基醚酯和氧化锆珠分散5小时而获得。 
(光致抗蚀剂组合物1的制备) 
将900g所得有色分散体1、50g碱溶性树脂粘合剂((甲基)丙烯酸苄酯/苯乙烯/N-苯基马来酰亚胺/(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸缩水甘油酯加甲基丙烯酸(摩尔比：42/8/6/24/20，Mw＝15,000，酸值：84KOHmg/g))、50g作为官能单体的六丙烯酸二季戊四醇酯、20g作为光聚合引发剂的1-(O-乙酰基肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)咔唑-3-基]乙酮、10g 2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮、5g作为增粘剂的3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、1g作为增粘剂的均化剂和作为溶剂的510g乙酸丙二醇单甲基醚酯及510g乙酸3-甲氧基丁酯混合。然后，将所得混合物搅拌5小时，由此制得黑色矩阵光致抗蚀剂组合物1。 
将通过上述方法制得的光致抗蚀剂组合物旋涂至玻璃上，并在约100℃下预焙2分钟，由此形成厚度约为1.22μm的涂膜。然后，将该基质在室温冷却，并在高压汞灯下使用光掩膜以60mJ/cm2的能量进行曝光。使用喷涂法将曝光的基质于25℃在0.04％的KOH水溶液中显影，之后将基质用纯水洗涤、干燥，并在230℃的温度下在对流加热炉中后焙烘20分钟。 
实施例2
(有色分散体2的制备) 
有色分散体2(20％的碳含量)通过使用分散设备将1000g炭黑(special black 550)、500g分散体(disperbyk 168，30％)、500g粘合 剂(甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸羟乙酯/四氢邻苯二甲酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加四氢邻苯二甲酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比：20/20/5/35/20，酸值：79，Mw＝20,000，固体：30％))、3000g丙烯酸丙二醇单甲基醚酯和氧化锆珠分散5小时而获得。 
(光致抗蚀剂组合物2的制备) 
除了使用有色分散体2之外，光致抗蚀剂组合物2通过与实施例1中相同的方法制备。 
实施例3
(有色分散体3的制备) 
有色分散体3(20％的碳含量)通过使用分散设备将1000g炭黑(special black 550)、500g分散体(disperbyk 168，30％)、500g粘合剂(甲基丙烯酸二环戊酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸羟乙酯/1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比：30/20/10/20/20，酸值：82，Mw＝20,000，固体：30％))、3000g丙烯酸丙二醇单甲基醚酯和氧化锆珠分散5小时而获得。 
(光致抗蚀剂组合物3的制备) 
除了使用有色分散体3之外，光致抗蚀剂组合物3通过与实施例1中相同的方法制备。 
实施例4
(有色分散体4的制备) 
有色分散体4(20％的碳含量)通过使用分散设备将1000g炭黑(special black 550)、500g分散体(disperbyk 168，30％)、500g粘合剂(甲基丙烯酸二环戊酯/苯乙烯/甲基丙烯酸羟乙酯/1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比：40/20/10/15/15，酸值：70，Mw＝16,000， 固体：30％))、3000g丙烯酸丙二醇单甲基醚酯和氧化锆珠分散5小时而获得。 
(光致抗蚀剂组合物4的制备) 
除了使用有色分散体4之外，光致抗蚀剂组合物4通过与实施例1中相同的方法制备。 
实施例5
(有色分散体5的制备) 
有色分散体5(碳含量：20％)通过使用分散设备将1000g炭黑(special black 550)、500g分散体(disperbyk 168，30％)、500g粘合剂(甲基丙烯酸二环戊酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸羟丁酯/1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟丁酯(摩尔比：30/20/10/20/20，酸值：80，Mw＝20,000，固体：30％))、3000g丙烯酸丙二醇单甲基醚酯和氧化锆珠分散5小时而获得。 
(光致抗蚀剂组合物5的制备) 
除了使用有色分散体5之外，光致抗蚀剂组合物5通过与实施例1中相同的方法制备。 
实施例6
(有色分散体6的制备) 
有色分散体6(碳含量：20％)通过使用分散设备将1000g炭黑(special black 550)、500g分散体(disperbyk 168，30％)、500g粘合剂(甲基丙烯酸二环戊酯/苯乙烯/甲基丙烯酸羟丁酯/1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟丁酯(摩尔比：40/20/10/15/15，酸值：68，Mw＝15,000，固体：30％))、3000g丙烯酸丙二醇单甲基醚酯和氧化锆珠分散5小时而获得。 
(光致抗蚀剂组合物5的制备) 
除了使用有色分散体6之外，光致抗蚀剂组合物6通过与实施例1中相同的方法制备。 
实施例7
(光致抗蚀剂组合物7的制备) 
光致抗蚀剂组合物7通过与实施例1中相同的方法制备，不同之处在于，使用20g甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸羟乙酯/琥珀酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加琥珀酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比：20/20/10/15/15，酸值：78，Mw＝18,000)和30g(甲基)丙烯酸苄酯/苯乙烯/N-苯基马来酰亚胺/(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸缩水甘油酯加甲基丙烯酸(摩尔比：42/8/6/24/20，Mw＝15,000，酸值：84KOH mg/g)作为碱溶性树脂粘合剂。 
在实施例1至7获得的涂膜的图像中，涂膜的厚度为1.1μm，因此图像完全不会遗漏，并且平直度优良，获得清晰的图像特征并且曝光部分未被污染。此外，光密度为4.5或更大，并且获得优良的遮光特性。 
为检测组合物的稳定性，在将组合物在45℃的烘箱中放置一周后再次检测其粘度的改变和加工特性。当检测通过使用与生产时方法相同的旋涂、预焙烘、曝光、显影、后焙烘所获得的涂膜的特性时，获得了与生产刚完成后获得的相同的光密度和显影性能，并且获得了无残留物和投影的清晰图像。 
对照实施例 
对照实施例1
(有色分散体8的制备) 
有色分散体8(碳含量：20％)通过使用分散设备将1000g炭黑(special black 550)、500g分散体(disperbyk 168，30％)、500g粘合剂(甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸缩水甘油酯加甲基丙烯酸(摩尔比：25/35/25/20，酸值：79，Mw＝19000，固体：30％))、3000g丙烯酸丙二醇单甲基醚酯和氧化锆珠分散5小时而获得。 
(光致抗蚀剂组合物8的制备) 
除了使用有色分散体8之外，光致抗蚀剂组合物8通过与实施例1中相同的方法制备。 
对照实施例2
(有色分散体9的制备) 
有色分散体9(碳含量：20％)通过使用分散设备将1000g炭黑(special black 550)、500g分散体(disperbyk 168，30％)、500g粘合剂(甲基丙烯酸二环戊酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸缩水甘油酯加甲基丙烯酸(摩尔比：30/25/25/20，酸值：80，Mw＝18,000，固体：30％))、3000g丙烯酸丙二醇单甲基醚酯和氧化锆珠分散5小时而获得。 
(光致抗蚀剂组合物9的制备) 
除了使用有色分散体9之外，光致抗蚀剂组合物9通过与实施例1中相同的方法制备。 
对照实施例3
(光致抗蚀剂组合物10的制备) 
光致抗蚀剂组合物10通过与实施例2中相同的方法制备，不同之处在于，使用甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸羟乙酯/琥珀酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加琥珀酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比：20/20/10/30/20，酸值：78，Mw＝18,000)作为碱溶性树脂粘合剂。 
在通过与实施例1中相同方法获得的涂膜图像中，在该图像刚制备完成之后测量，涂膜厚度为1.1μm，因此图像完全不会遗漏，并且平直度优良，并获得清晰的图像特征并且曝光部分未被污染。此外，光密度为4.5或更大，并且获得优良的遮光特性。但是，当将其在45℃烘箱中放置一周后再次检测粘度的变化和加工特性时，其粘度增加，并且在通过使用与制备时方法相同的旋涂、预焙烘、曝光、显影和后 焙烘而获得的涂膜中，平直度和显影边缘变差，并且特别地，由于稳定性变差而产生残留物。 
基于上文，在对照实施例中，发现与实施例1至7相比通过将显影时间增加至15秒或更长会使显影变差。此外，对于对照实施例中置于烘箱中之后的粘度而言，由于粘度增加了多于10％而使其变得难以处理，并且膜的强度和对基质的粘附性变差。关于残留物，残留物未在实施例中产生而在对照实施例中产生。 
因此，在使用本发明粘合剂树脂作为有色分散体的粘合剂树脂的情况下，分散稳定性得到改善，因而有色分散体即使在烘箱中放置后仍然具有优良的粘度、显影、残留物方面的性能，这与对照实施例不同。 
此外，在实施例1中用作对有色分散体进行分散的粘合剂树脂的树脂在对照实施例3中用作碱溶性树脂粘合剂，但是考虑到使用与本发明分散用树脂不同的树脂的对照实施例3无法获得稳定性，在有色分散体中使用了本发明的粘合剂树脂，获得了PR稳定性。 
[表1]
  实施例   有色分散  体粘合剂   碱溶性树  脂粘合剂   初始加  工特性   在烘箱中放  置后的粘度  变化   在烘箱中  放置后的  显影性   残留物
  实施例1   A   I   ○   ＜5％   ○   无
  实施例2   B   I   ○   ＜5％   ○   无
  实施例3   C   I   ○   ＜5％   ○   无
  实施例4   D   I   ○   ＜5％   ○   无
  实施例5   E   I   ○   ＜5％   ○   无
  实施例6   F   I   ○   ＜5％   ○   无
  实施例7   A   J   ○   ＜5％   ○   无
  对照实  施例1   G   I   ○   ＞10％   +15秒   出现残留物
  对照实  施例2   H   I   ○   ＞10％   +15秒   出现残留物
  对照实  施例3   H   A   ○   ＞10％   +15秒   出现残留物
A：甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸羟乙酯/琥珀酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加琥珀酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比：20/20/10/30/20，酸值：78，Mw＝18,000) 
B：甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸羟乙酯/四氢邻苯二甲酸 酐加甲基丙烯酸羟乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加四氢邻苯二甲酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比：20/20/5/35/20，酸值：79，Mw＝20,000) 
C：甲基丙烯酸二环戊酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸羟乙酯/1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比：30/20/10/20/20，酸值：82，Mw＝20,000) 
D：甲基丙烯酸二环戊酯/苯乙烯/甲基丙烯酸羟乙酯/1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比：40/20/10/15/15，酸值：70，Mw＝16000) 
E：甲基丙烯酸二环戊酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸羟丁酯/1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟丁酯(摩尔比：30/20/10/20/20，酸值：80，并且Mw＝20,000) 
F：甲基丙烯酸二环戊酯/苯乙烯/甲基丙烯酸羟丁酯/1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加1，2，4-苯三甲酸酐加甲基丙烯酸羟丁酯(摩尔比：40/20/10/15/15，酸值：68，并且Mw＝15,000) 
*166G：甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸缩水甘油酯加甲基丙烯酸(摩尔比：25/35/20/20，酸值：79，并且Mw＝19,000) 
H：甲基丙烯酸二环戊酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸缩水甘油酯加甲基丙烯酸(摩尔比：30/25/25/20，酸值：80，并且Mw＝18,000) 
I：(甲基)丙烯酸苄酯/苯乙烯/N-苯基马来酰亚胺/(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸缩水甘油酯加甲基丙烯酸(摩尔比：42/8/6/24/20，Mw＝15,000，并且酸值：84KOH mg/g) 
J：20g甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸羟乙酯/琥珀酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯加琥珀酸酐加甲基丙烯酸羟乙酯(摩尔比：20/20/10/30/20，酸值：78，并且Mw＝18,000)，30g(甲基)丙烯酸苄酯/苯乙烯/N-苯基马来酰亚胺/(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸缩水甘油酯加甲基丙烯酸(摩尔比：42/8/6/24/20，并且Mw＝15,000，酸值：84KOH mg/g) 

Claims (15)

1.一种有色分散体，该分散体包含：一种含有由下式1至4表示的单体的粘合剂树脂，以及一种分散剂和一种颜料，
式1
式2
式3
式4
其中，R1代表氢，或者一个与Rx形成一种二酰亚胺结构或一种五元环羧酸酐的基团，
R2和R3选自氢、甲基和羟基甲基，
R4代表氢或一个甲基基团；
Rx选自C1至C12烷基酯、被1或2个羟基基团取代的C2至C6烷基酯、被C1至C3烷氧基基团取代的C2至C6烷基酯、被卤素基团取代的C1至C6烷基酯、C1至C3烷氧基聚2-30亚烷基、C2至C3二元醇酯、被苯基基团取代的C1至C6烷基酯、被C1至C6烷基基团取代的苯基、被C1至C6烷氧基基团取代的苯基、被卤素基团取代的苯基、C1至C6烷氧基甲基基团、环氧丙氧基甲基基团、C5至C15环烷基酯、C6至C12芳族基团和一个与R1形成一种二酰亚胺结构或一种五元环羧酸酐的基团，
Ry选自C1至C12亚烷基、被卤素基团取代的C1至C6亚烷基基团和C2至C12烷氧基聚亚烷基，
Rz代表一个由酸酐引入的基团，
在(COOH)x中，x代表1至4，
y代表1至3，
a代表10至50，b代表1至60，c代表5至60且d代表1至70。
2.权利要求1的有色分散体，其中Rz为一个基团，其由一个或多个选自以下的酸酐引入：琥珀酸酐、甲基琥珀酸酐、2，2-二甲基琥珀酸酐、异丁烯基琥珀酸酐、1，2-环己烷二甲酸酐、六氢-4-甲基邻苯二甲酸酐、衣康酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、5-降冰片烯-2，3-二甲酸酐、甲基-5-降冰片烯-2，3-二甲酸酐、1，2，3，4-环丁烷四甲酸二酐、马来酸酐、柠康酸酐、2，3-二甲基马来酸酐、1-环戊烯-1，2-二甲酸二酐、3，4，5，6-四氢邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐、4-甲基邻苯二甲酸酐、3，6-二氯邻苯二甲酸酐、3-氢邻苯二甲酸酐、1，2，4-苯三甲酸酐和4-硝基邻苯二甲酸酐。
3.权利要求1的有色分散体，其中所述粘合剂树脂的分子量在5000至100000范围内，并且酸值在10至300范围内。
4.权利要求1的有色分散体，其中所述全部有色分散体包含0.2至9重量％的树脂粘合剂、0.2至9重量％的分散体、10至30重量％的颜料，并且还包含一种溶剂作为其余物质。
5.权利要求1的有色分散体，其中所述颜料通过将炭黑与一种或多种选自以下的着色颜料混合而制备：酞菁绿、酞菁蓝、苝黑、花青黑、linol黄、联苯胺黄、维多利亚纯蓝、一种白色颜料和一种荧光颜料。
6.权利要求1的有色分散体，其中至少一种具有式1结构的第一单体选自(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三丙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚(乙二醇)甲基醚酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚丙二醇酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1，1，1，3，3，3-六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、甲基丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸二环戊烯酯、丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸金刚烷酯、丙烯酸甲基α-羟甲酯、丙烯酸乙基α-羟甲酯、丙烯酸丙基α-羟甲酯、丙烯酸丁基α-羟甲酯；苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(邻、间、对)-乙烯基甲苯、(邻、间、对)-甲氧基苯乙烯、(邻、间、对)-氯苯乙烯；不饱和醚，例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、芳基缩水甘油基醚；N-苯基马来酰亚胺、N-(4-氯苯基)马来酰亚胺、N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺；和马来酸酐、甲基马来酸酐。
7.权利要求1的有色分散体，其中至少一种具有式2结构的第二单体选自(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-氯丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸酰基辛氧基2-羟丙酯、单甲基丙烯酸聚乙二醇酯。
8.一种光致抗蚀剂组合物，该组合物包含：
一种有色分散体，其包含一种含有由权利要求1的式1至4表示的单体的粘合剂树脂以及一种分散剂和一种颜料；
一种碱溶性树脂粘合剂；
一种具有烯键式不饱和双键的多官能单体；
一种光聚合引发剂；和
一种溶剂。
9.权利要求8的光致抗蚀剂组合物，其中全部光致抗蚀剂组合物包含20至60重量％的有色分散体、1至20重量％的碱溶性树脂粘合剂、1至20重量％的多官能单体、0.1至20重量％的光聚合引发剂和30至77.9重量％的溶剂。
10.权利要求8的光致抗蚀剂组合物，
其中所述碱溶性树脂粘合剂为一种由一种提供技术强度的单体和一种提供碱溶性的单体组成的粘合剂，或者为一种由下式5表示的粘合剂；
其中所述提供技术强度的单体为至少一种选自以下的物质：(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-氯丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸酰基辛氧基2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸丙三醇酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三丙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚(乙二醇)甲基醚酯、(甲基)丙烯酸苯氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸对壬基苯氧基聚丙二醇酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1，1，1，3，3，3-六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、甲基丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸二环戊烯酯、丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸金刚烷酯、丙烯酸甲基α-羟甲酯、丙烯酸乙基α-羟甲酯、丙烯酸丙基α-羟甲酯、丙烯酸丁基α-羟甲酯；苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(邻、间、对)-乙烯基甲苯、(邻、间、对)-甲氧基苯乙烯、(邻、间、对)-氯苯乙烯；乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、芳基缩水甘油基醚；N-苯基马来酰亚胺、N-(4-氯苯基)马来酰亚胺、N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺；马来酸酐和甲基马来酸酐；
所述提供碱溶性的单体为至少一种选自以下的物质：(甲基)丙烯酸酯、丁烯酸、衣康酸、马来酸、反丁烯二酸、单甲基马来酸、5-降冰片烯-2-甲酸、单-2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基邻苯二甲酸酯、单-2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基琥珀酸酯和ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯；
式5
其中Ra代表一个五元环羧酸酐的残基，或具有一种通过二异氰酸酯的加成反应而形成结合物的结构；Rb选自氢、丙烯酰基和甲基丙烯酰基。
11.权利要求8的光致抗蚀剂组合物，其中至少一种所述多官能单体选自：
一种具有至少一个不饱和基团的化合物，其能够进行加成聚合并具有100℃或更高的沸点；
一种其中引入了己内酯的功能单体；
双酚A衍生物的环氧丙烯酸酯；
酚醛-环氧丙烯酸酯；和
基于氨基甲酸乙酯的多官能丙烯酸酯。
12.权利要求8的光致抗蚀剂组合物，其中所述光聚合引发剂为一种或多种选自以下的化合物：苯乙酮化合物、二咪唑化合物、三嗪化合物和肟化合物。
13.权利要求8的光致抗蚀剂组合物，还包括一种光交联促进剂和一种硬化剂。
14.权利要求13的光致抗蚀剂组合物，还包括至少一种选自以下的添加剂：一种分散剂、一种增粘剂、一种抗氧化剂、一种紫外线吸收剂、一种热聚合阻止剂和一种均化剂。
15.一种由权利要求10至14之一的光致抗蚀剂组合物制备的黑色矩阵。
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