CN101655664A - 感光树脂组合物和彩色滤光片的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种感光树脂组合物和彩色滤光片的制备方法，其中，上述感光树脂组合物包括：不饱和酸酐与苯乙烯的共聚物及所述共聚物的衍生化合物或不饱和羧酸与苯乙烯的共聚物及所述共聚物的衍生化合物，重量百分比为5.4％～45％；含乙烯性不饱和双键或环氧基团的感光性树脂，重量百分比为0.5％～18％；颜料，重量百分比为4％～15％；光起始剂，重量百分比为0.1％～3％；溶剂，重量百分比为40％～85％；助剂，重量百分比为0.1％～1％。上述感光树脂组合物包含不同配比的不同组份，粘度稳定、显像效果优异；同时利用上述感光树脂组合物制造的黑矩阵质量较好，进而提高了包含该黑矩阵的彩色滤光片的质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种感光树脂组合物和彩色滤光片的制备方法，尤其涉及一种制造黑矩阵的感光树脂组合物和利用上述感光树脂组合物制备彩色滤光片的方法，属于液晶显示器制造领域。
背景技术
彩色滤光片是液晶显示器实现彩色显示的关键部件，近年来彩色液晶显示器在市场上迅速普及，对显示器色彩显示的要求也在不断提高，由于黑矩阵直接决定彩色滤光片的分辨率、色彩饱和度等画质要求，而且依据彩色滤光片的工艺要求，所形成的遮光膜(黑矩阵)必须具有耐热、耐酸碱、涂布均匀和图案边缘平整精度高等特点。
目前，彩色滤光片中的黑矩阵主要由铬及其氧化物蒸镀膜经过刻蚀形成，这种方式不仅工艺复杂，而且设备、材料费用昂贵，针对环境保护、能效、工艺安全性以及成本等方面存在的问题，提出用着色感光性树脂组合物形成黑矩阵来制造彩色滤光片。
上述着色感光性树脂组合物，含有不饱和羧酸或羧酸酐、乙烯性不饱和双键以及环氧基团的树脂，颜料，分散剂，光引发剂和溶剂，但该种组合物存在后增稠现象及固化不充分等问题，因而严重影响了黑矩阵的质量，进而影响了彩色滤光片的质量。
发明内容
本发明提供一种感光树脂组合物和彩色滤光片的制备方法，以使该感光树脂组合物粘度稳定、显像效果优异；同时利用上述感光树脂组合物制造的黑矩阵质量较好，进而提高包含该黑矩阵的彩色滤光片的质量。
本发明提供了一种感光树脂组合物，具体包括：
不饱和酸酐与苯乙烯的共聚物及所述共聚物的衍生化合物或不饱和羧酸与苯乙烯的共聚物及所述共聚物的衍生化合物，重量百分比为5.4％～45％；
含乙烯性不饱和双键或环氧基团的感光性树脂，重量百分比为0.5％～18％；
颜料，重量百分比为4％～15％；
光起始剂，重量百分比为0.1％～3％；
溶剂，重量百分比为40％～85％；
助剂，重量百分比为0.1％～1％。
上述感光树脂组合物，由于包含不同配比的多种成份使其粘度稳定、显像效果优异。
本发明提供了一种彩色滤光片的制备方法，该方法包括：
将所述感光树脂组合物涂布在玻璃基板上；
将涂布后的玻璃基板进行曝光；
将曝光后的玻璃基板显影和烘烤，形成黑矩阵。
上述彩色滤光片的制备方法，由于采用上述感光树脂组合物，较好地提高了制备的黑矩阵的质量，进而提高了彩色滤光片的质量。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例彩色滤光片制备方法的流程图。
具体实施方式
本发明感光树脂组合物包括：
不饱和酸酐与苯乙烯的共聚物及上述共聚物的衍生化合物或不饱和羧酸与苯乙烯的共聚物及上述共聚物的衍生化合物，重量百分比为5.4％～45％；含乙烯性不饱和双键或环氧基团的感光性树脂，重量百分比为0.5％～18％；颜料，重量百分比为4％～15％；光起始剂，重量百分比为0.1％～3％；溶剂，重量百分比为40％～85％；助剂，重量百分比为0.1％～1％。
其中，上述不饱和酸酐与苯乙烯的共聚物及上述共聚物的衍生化合物或不饱和羧酸与苯乙烯的共聚物及上述共聚物的衍生化合物可以进一步包括第一结构单元树脂和第二结构单元树脂，
第一结构单元树脂的通式为：
其中，R表示硫醇取代基或醇取代基，x的取值为1或2，y的取值为0或1，z的取值为0或1，n的取值为7～25；
第二结构单元树脂的通式为：
其中，R1表示丙烯酸酯或氢原子，x1的取值为1～2，y1的取值为2～8，n1的取值为25～200。
另外，上述第一结构单元树脂作为颜料表面活性剂，其重量百分比为0.4％～15％；上述第二结构单元树脂作为碱可溶性树脂，其重量百分比为5％～30％。
上述各组份优选为：颜料表面活性剂的重量百分比为0.4％～7.5％；碱可溶性树脂的重量百分比为5％～15％，含乙烯性不饱和双键或环氧基团的感光性树脂的重量百分比为0.04％～6％；颜料的重量百分比为10％～15％；光起始剂的重量百分比为0.2％～1％；溶剂的重量百分比为40％～80％；助剂的重量百分比为0.2％～0.8％。
上述第一结构单元树脂的重均分子量为3000～10000，最佳重均分子量为4000～6000；上述第二结构单元树脂中不饱和酸酐与苯乙烯的摩尔比例为0.2～1.0，最佳比例为0.2～0.4，重均分子量为6000～40000，最佳重均分子量为6000～20000。
其中，不饱和酸或酸酐可以为丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、柠康酸、中康酸、衣康酸、马来酸酐、衣康酸酐等。含乙烯性不饱和双键或环氧基团的感光性树脂是由丙烯酸类化合物与多元醇以及含不饱和双键和环氧基团的化合物反应制得的化合物；其中上述丙烯酸类化合物为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异辛酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二乙醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸四乙二醇酯、二甲基丙烯酸四乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、二丙烯酸丁二醇酯、二丙烯酸丙二醇酯、二(聚)季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基-(15)-三羟甲基丙(烷)基三丙烯酸酯、丙氧基辛戊(烷)基乙二醇二丙烯酸酯其中之一或任意组合，其中，含有不饱和双键和环氧基团的化合物为柠檬烯环氧、丁二烯双环氧、二戊烯单环氧、二戊烯双环氧、甲基丙烯酸缩水甘油酯其中之一或任意组合。
颜料是一种或者多种颜色颜料的混合物，要求具有耐热、耐溶剂性，可以列举的黑色颜料如，由卡博特公司提供的颜料(Monarch)120、Monarch280、Monarch430、Monarch460、Monarch800、Monarch1300、Monarch900、Monarch717、Monarch5701；由德固萨公司提供的一种颜料(Special Black)4、Special Black 250、Special Black 350、SpecialBlack 100、Printex90，由德固萨公司提供的另一种颜料(Printex)95、Printex85、Printex75、Printex55、Printex30、Printex40、Printex45、Printex3、Printex A、Printex G。红色颜料例如颜料标号(C.I.)颜料红123、177、179、190、202、210、224、254、255、264、270、272、122。黄色颜料如偶氮型、偶氮缩合型以及杂环类：如C.I.颜料黄1、3，12、13，83，93，94，95，109，126，127，138，139，139，147，150，174，180。橙色颜料例如CI.颜料橙5、13、16、34、0.36、48、49、71、73。蓝色颜料例如C.I.颜料蓝1，19，22，60，64等。绿色颜料如C.I.颜料绿2、8、10等。
光起始剂即光引发剂，它可以是自由基型光引发剂，也可以是阳离子型光引发剂，也可以是自由基型光引发剂的一种或一种以上与上述阳离子型光引发剂的一种或一种以上组合使用。例如，苯甲酰，苯甲酰基甲醚，苯甲酰基乙醚，苯甲酰基异丙醚，苯甲酰基异丁醚等苯酰系光聚合引发剂。2，4，6-三甲基苯甲酰二苯膦氧化物，2，2’-二(o-氯苯)-4，4’，5，5’-四苯基-1，2’-联咪唑、2-乙基蒽醌，联苯酰，莰醌，苯基乙醛酸甲酯等活性基引发剂。4-羟基苯二甲基锍p-甲苯磺酸盐，三苯锍六氟锑酸盐，二苯碘鎓六氟锑酸盐，苯甲酰甲苯磺酸酯等酸发生剂化合物。2-羟基-2-甲基-1-苯丙基-1-酮，二乙氧基乙酰苯酚，2-甲基-2-吗啉代-1-(4-甲基苯硫基)，2-羟基-2-甲基-1-[4-(甲基乙稀)苯基]丙基-1-酮等乙酰苯酚系化合物。2，4-二(三氯甲烷基)-6-(四-甲氧基苯)-1，3，5-三嗪，2，4-二(三氯甲基)-6-胡椒基1，3，5-三嗪，2，4-二(三氯甲烷)-6-[2-(5-甲基呋喃)-乙烯基]-1，3，5三嗪等三嗪系化合物。较好用2-甲基-2-吗啉代-1-(4-甲基苯硫基)，2，4-二(三氯甲基)-6-胡椒基1，3，5-三嗪，2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮。其中溶剂可以为甲酸、乙酸、氯仿，丙酮，丁酮，脂肪醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇二乙醚乙酸乙酯、甲乙酮、甲基异丁基酮、单甲基醚乙二醇酯、γ-丁内酯、丙酸-3-乙醚乙酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚醋酸酯、环己烷、二甲苯、异丙醇。其中优选为丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚醋酸酯、环己烷、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯和γ-丁内酯其中之一或者任意组合。
其中，助剂含有粘合促进剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、抗絮凝剂和流平剂等。作为粘合促进剂可例举γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，β-(3，4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷，长链烷基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，γ-氯丙基三乙氧基硅烷，双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物，苯胺甲基三乙氧基硅烷，N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷，γ-巯基丙基三甲氧基硅烷，γ-巯基丙基三乙氧基硅烷等。作为抗氧剂如2.6-二叔丁基对甲酚，β-(4-羟基苯基-3，5-二叔丁基)丙酸正十八碳醇酯，四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯，N，N′-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼，硫代二丙酸二(十八)酯，4，4’-硫二(6-叔丁基-3-甲基苯酚)等。作为紫外线吸收剂如2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，2，4-二羟基二苯甲酮，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，2羥基4正辛氧基二苯甲酮，2-(2′-羥基-5′-甲基苯基)-苯並三氮唑，2-(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯並三唑，2-(2′-羥基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯並三唑，2-(2′-羥基-3′，5′-二戊基苯基)苯並三唑等。作为抗絮凝剂可例举聚甲基丙烯酸钠，聚丙烯酸钠等。作为流平剂可例举商业化产品Coat-O-Sil 1211，Coat-O-Sil 2810，EFKA3777，EFKA2022，HX-3010，HX-3110，HX-3310，HX-3020，HX-3320，HX-3040、HX-3140，HX-3070，HX-3080，HX-3180，HX-3181，HX-3380，BYK310，BYK323，BYK333，BYK358N，BYK06，MFPX50等。作为抗氧剂可例举2，6-二-叔丁基苯酚等。作为紫外线吸收剂可例举2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮等。
上述感光性树脂组合物经挥发后剩余的固形份相对于100重量份着色感光性树脂组合物含量为10-30重量份，最佳为10-25重量份。上述着色感光性树脂组合物25℃条件下其粘度范围一般为1.2-6.0厘泊(cps)，较佳为1.2-5.5cps，更佳为1.2-3.5cps。上述感光性树脂可根据感光性树脂各组分含量及种类来调整。
为了描述方便，将不饱和酸酐与苯乙烯的共聚物及上述共聚物的衍生化合物或不饱和羧酸与苯乙烯的共聚物及上述共聚物的衍生化合物称为A，其中A进一步包括第一结构单元树脂A1和第二结构单元树脂A2，将含乙烯性不饱和双键或环氧基团的感光性树脂称为B，将颜料成为C，将光起始剂称为D，将溶剂称为E，将助剂称为F。
第一实施例
本实施例的感光树脂组合物的组分见表1中实施例1对应的行，具体为：A1：3.3％，A2：5.6％，B：2.4％，C：16.6％，D：1.0％，E：70.9％，F：0.19％，其中，DPHA表示五官能团丙烯酸酯，Irgacure369表示引发剂，PMA表示溶剂。
包含上述不同配比组分的感光树脂组合物制备的黑矩阵针孔较少，面涂布均匀性、耐热性、边缘整齐性、存储稳定性和分辨率都很好。
第二实施例
本实施例的感光树脂组合物的组分见表1中实施例2对应的行，具体为：A1：6.2％，A2：6.6％，B：2.2％，C：13.2％，D：0.9％，E：70.7％，F：0.18％，其中，DPHA表示五官能团丙烯酸酯，Irgacure369表示引发剂，PMA表示溶剂。
包含上述不同配比组分的感光树脂组合物制备的黑矩阵针孔较少，面涂布均匀性、耐热性、边缘整齐性、存储稳定性和分辨率都很好。
第三实施例
本实施例的感光树脂组合物的组分见表1中实施例3对应的行，具体为：A1：10.6％，A2：5.3％，B：1.6％，C：10.6％，D：0.7％，E：70.8％，F：0.14％，其中，DPHA表示五官能团丙烯酸酯，Irgacure369表示引发剂，PMA表示溶剂。
包含上述不同配比组分的感光树脂组合物制备的黑矩阵针孔较少，面涂布均匀性、耐热性、边缘整齐性、存储稳定性和分辨率都很好。
第四实施例
本实施例的感光树脂组合物的组分见表1中实施例4对应的列，具体为：A1：3.4％，A2：5.8％，B：2.4％，C：15.4％，D：0.9％，E：72.0％，F：0.2％，其中，DPHA表示五官能团丙烯酸酯，Irgacure369表示引发剂，PMA表示溶剂。
包含上述不同配比组分的感光树脂组合物制备的黑矩阵针孔较少，面涂布均匀性、耐热性、边缘整齐性、存储稳定性和分辨率都很好。
第五实施例
本实施例的感光树脂组合物的组分见表1中实施例5对应的列，具体为：A1：11.4％，A2：5.7％，B：1.9％，C：11.4％，D：0.8％，E：68.6％，F：0.20％，其中，DPHA表示五官能团丙烯酸酯，Irgacure369表示引发剂，PMA表示溶剂。
包含上述不同配比组分的感光树脂组合物制备的黑矩阵针孔较少，面涂布均匀性、耐热性、边缘整齐性、存储稳定性和分辨率都很好。
第六实施例
本实施例的感光树脂组合物的组分见表1中实施例6对应的列，具体为：A1：6.2％，A2：5.3％，B：2.3％，C：13.5％，D：0.5％，E：77.0％，F：0.2％，其中，DPHA表示五官能团丙烯酸酯，Irgacure369表示引发剂，PMA表示溶剂。
包含上述不同配比组分的感光树脂组合物制备的黑矩阵针孔较少，面涂布均匀性、耐热性、边缘整齐性、存储稳定性和分辨率都很好。
表1
本发明实施例的感光树脂组合物，由于包含不同配比的不同组份，使得使用该感光树脂组合物制备的黑矩阵针孔少，面涂布均匀性、耐热性、边缘整齐性、存储稳定性和分辨率都很好。
如图1所示，为本发明实施例彩色滤光片制备方法的流程图，该方法具体包括：
步骤101、将感光树脂组合物涂布在玻璃基板上；
将上述将感光树脂组合物以旋涂或流延的方式涂布在玻璃基板上；
步骤102、将涂布后的玻璃基板进行烘烤后直接曝光；
将涂布后的玻璃基板在80℃～120℃温度下烘烤3分钟～5分钟后，采用照度15mJ/cm2的紫外线以5秒～13秒的曝光时间对上述感光树脂组合物进行曝光；
步骤103、将曝光后的玻璃基板显影和烘烤，形成黑矩阵；
将曝光后的玻璃基板在浓度为0.02-0.1％的碱性显影液中显影后，在200℃～250℃温度下烘烤40分钟～80分钟，形成黑矩阵；
通过上述步骤101-103，制备了针孔少、面涂布均匀性、耐热性、边缘整齐性、存储稳定性和分辨率都很好的黑矩阵；
步骤104、在玻璃基板上形成红、绿、蓝像素图案并将上述黑矩阵设置在图案缝隙中。
制备完黑矩阵后，在玻璃基板上形成红、绿、蓝像素图案，并将黑矩阵设置在图案缝隙中，形成彩色滤光片。
将上述感光树脂组合物采用旋图的方式，将其均匀涂布在370毫米*470毫米的玻璃基板上，在80℃下烘烤3分钟，用显微镜观察是否有微小孔洞；然后将上述预烘烤膜进行曝光、显影、用Tencor触针轮廓仪测试不同位置像素膜厚并取多组数据，判断面涂布均匀性，面涂布均匀性可通过以下公式判断：
(Hmax-Hmin)×100％/Havg
其中，Hmax为膜厚测量最大值，Hmin为膜厚测量最小值，Havg为膜厚平均值。
接着，采用照度15mJ/cm2的紫外线以8秒的曝光时间对上述感光树脂组合物进行曝光；将曝光后的玻璃基板在浓度为0.05％的碱性显影液中显影后，将显影后的树脂膜层在250℃下烘烤1小时，用Tencor触针轮廓仪测试烘烤前后像素膜厚并取多组数据，耐热性可通过如下公式判断：
(Hb-Ha)×100％/Hb
其中，Hb为后烘前膜厚测量值，Ha为后烘后膜厚测量值。
同时，在200倍显微镜下观察边缘平整性；最后，将感光树脂组合物放置6周后，在相同的工艺条件下对比曝光时间变化；将感光树脂组合物曝光后，掩模板线宽分别为20μm、15μm、12μm、10μm、8μm、6μm、3μm、2μm、1μm，在0.05％NaOH溶液中显影，边缘整齐的最小线宽即为分辨率。
采用表1中的各实施例感光树脂组合物制备感光树脂层，对制备的着色感光树脂层的面涂布均匀性、耐热性、边缘整齐性、存储稳定性和分辨率等进行测试，具体测试结果如下：
第一实施例
将表1中实施例1的感光树脂组合物涂布在玻璃基板上，将涂布后的玻璃基板在80℃温度下烘烤3分钟，在显微镜下观察该膜层有非常少的微小孔洞；将上述预烘烤膜进行曝光、显影、用Tencor触针轮廓仪测试不同位置像素膜厚并取多组数据，判断出该膜层的面涂布均匀性较差；同时，采用照度15mJ/cm2的紫外线以8秒的曝光时间对上述感光树脂组合物进行曝光；将曝光后的玻璃基板在浓度为0.05％的碱性显影液中显影后，将显影后的树脂膜层在250℃下烘烤1小时，用Tencor触针轮廓仪测试烘烤前后像素膜厚并取多组数据，发现该膜层耐热性好；同时，在200倍显微镜下观察其边缘略有毛刺；最后，将感光树脂组合物放置6周后，在相同的工艺条件下对比曝光时间变化，从表2中可以看出其存储稳定性一般；将感光树脂组合物曝光后，掩模板线宽分别为20μm、15μm、12μm、10μm、8μm、6μm，3μm、2μm、1μm，在0.05％NaOH溶液中显影，边缘整齐的最小线宽即分辨率为10μm。
其中，对于针孔：A表示无微小孔洞，B表示微小孔洞非常少，C表示微小孔洞很多；对于面涂布均匀性：A表示不均匀性小于1％，B表示不均匀性大于1％小于2.5％，C表示不均匀性大于2.5％；对于耐热性：A表示烘烤前后膜厚变化率小于1％，B表示烘烤前后膜厚变化率大于1％小于2.5％，C表示烘烤前后膜厚变化率大于2.5％；对于边缘平整性：A表示边缘整齐，B表示略有毛刺，C表示边缘不整齐。
第二实施例
将表1中实施例2的感光树脂组合物涂布在玻璃基板上，将涂布后的玻璃基板在80℃温度下烘烤3分钟，在显微镜下观察该膜层无微小孔洞；将上述预烘烤膜进行曝光、显影、用Tencor触针轮廓仪测试不同位置像素膜厚并取多组数据，判断出该膜层的面涂布均匀性较好；同时，采用照度15mJ/cm2的紫外线以8秒的曝光时间对上述感光树脂组合物进行曝光；将曝光后的玻璃基板在浓度为0.05％的碱性显影液中显影后，将显影后的树脂膜层在250℃下烘烤1小时，用Tencor触针轮廓仪测试烘烤前后像素膜厚并取多组数据，发现该膜层耐热性好；同时，在200倍显微镜下观察其边缘整齐；最后，将感光树脂组合物放置6周后，在相同的工艺条件下对比曝光时间变化，从表2中可以看出其存储稳定性较好；将感光树脂组合物曝光后，掩模板线宽分别为20μm、15μm、12μm、10μm、8μm、6μm、3μm、2μm、1μm，在0.05％NaOH溶液中显影，边缘整齐的最小线宽即分辨率为6μm。
其中，对于针孔：A表示无微小孔洞，B表示微小孔洞非常少，C表示微小孔洞很多；对于面涂布均匀性：A表示不均匀性小于1％，B表示不均匀性大于1％小于2.5％，C表示不均匀性大于2.5％；对于耐热性：A表示烘烤前后膜厚变化率小于1％，B表示烘烤前后膜厚变化率大于1％小于2.5％，C表示烘烤前后膜厚变化率大于2.5％；对于边缘平整性：A表示边缘整齐，B表示略有毛刺，C表示边缘不整齐。
第三实施例
将表1中实施例3的感光树脂组合物涂布在玻璃基板上，将涂布后的玻璃基板在80℃温度下烘烤3分钟，在显微镜下观察该膜层无微小孔洞；将上述预烘烤膜进行曝光、显影、用Tencor触针轮廓仪测试不同位置像素膜厚并取多组数据，判断出该膜层的面涂布均匀性较好；同时，采用照度15mJ/cm2的紫外线以8秒的曝光时间对上述感光树脂组合物进行曝光；将曝光后的玻璃基板在浓度为0.05％的碱性显影液中显影后，将显影后的树脂膜层在250℃下烘烤1小时，用Tencor触针轮廓仪测试烘烤前后像素膜厚并取多组数据，发现该膜层耐热性好；同时，在200倍显微镜下观察其边缘整齐；最后，将感光树脂组合物放置6周后，在相同的工艺条件下对比曝光时间变化，从表2中可以看出其存储稳定性一般；将感光树脂组合物曝光后，掩模板线宽分别为20μm、15μm、12μm、10μm、8μm、6μm、3μm、2μm、1μm，在0.05％NaOH溶液中显影，边缘整齐的最小线宽即分辨率为6μm。
其中，对于针孔：A表示无微小孔洞，B表示微小孔洞非常少，C表示微小孔洞很多；对于面涂布均匀性：A表示不均匀性小于1％，B表示不均匀性大于1％小于2.5％，C表示不均匀性大于2.5％；对于耐热性：A表示烘烤前后膜厚变化率小于1％，B表示烘烤前后膜厚变化率大于1％小于2.5％，C表示烘烤前后膜厚变化率大于2.5％；对于边缘平整性：A表示边缘整齐，B表示略有毛刺，C表示边缘不整齐。
第四实施例
将表1中实施例4的感光树脂组合物涂布在玻璃基板上，将涂布后的玻璃基板在80℃温度下烘烤3分钟，在显微镜下观察该膜层无微小孔洞；将上述预烘烤膜进行曝光、显影、用Tencor触针轮廓仪测试不同位置像素膜厚并取多组数据，判断出该膜层的面涂布均匀性较差；同时，采用照度15mJ/cm2的紫外线以8秒的曝光时间对上述感光树脂组合物进行曝光；将曝光后的玻璃基板在浓度为0.05％的碱性显影液中显影后，将显影后的树脂膜层在250℃下烘烤1小时，用Tencor触针轮廓仪测试烘烤前后像素膜厚并取多组数据，发现该膜层耐热性好；同时，在200倍显微镜下观察其边缘不整齐；最后，将感光树脂组合物放置6周后，在相同的工艺条件下对比曝光时间变化，从表2中可以看出其存储稳定性较差；将感光树脂组合物曝光后，掩模板线宽分别为20μm、15μm、12μm、10μm、8μm、6μm、3μm、2μm、1μm，在0.05％NaOH溶液中显影，边缘整齐的最小线宽即分辨率为12μm。
其中，对于针孔：A表示无微小孔洞，B表示微小孔洞非常少，C表示微小孔洞很多；对于面涂布均匀性：A表示不均匀性小于1％，B表示不均匀性大于1％小于2.5％，C表示不均匀性大于2.5％；对于耐热性：A表示烘烤前后膜厚变化率小于1％，B表示烘烤前后膜厚变化率大于1％小于2.5％，C表示烘烤前后膜厚变化率大于2.5％；对于边缘平整性：A表示边缘整齐，B表示略有毛刺，C表示边缘不整齐。
第五实施例
将表1中实施例5的感光树脂组合物涂布在玻璃基板上，将涂布后的玻璃基板在80℃温度下烘烤3分钟，在显微镜下观察该膜层无微小孔洞；将上述预烘烤膜进行曝光、显影、用Tencor触针轮廓仪测试不同位置像素膜厚并取多组数据，判断出该膜层的面涂布均匀性较好；同时，采用照度15mJ/cm2的紫外线以8秒的曝光时间对上述感光树脂组合物进行曝光；将曝光后的玻璃基板在浓度为0.05％的碱性显影液中显影后，将显影后的树脂膜层在250℃下烘烤1小时，用Tencor触针轮廓仪测试烘烤前后像素膜厚并取多组数据，发现该膜层耐热性好；同时，在200倍显微镜下观察其边缘整齐；最后，将感光树脂组合物放置6周后，在相同的工艺条件下对比曝光时间变化，从表2中可以看出其存储稳定性较好；将感光树脂组合物曝光后，掩模板线宽分别为20μm、15μm、12μm、10μm、8μm、6μm、3μm、2μm、1μm，在0.05％NaOH溶液中显影，边缘整齐的最小线宽即分辨率为6μm。
其中，对于针孔：A表示无微小孔洞，B表示微小孔洞非常少，C表示微小孔洞很多；对于面涂布均匀性：A表示不均匀性小于1％，B表示不均匀性大于1％小于2.5％，C表示不均匀性大于2.5％；对于耐热性：A表示烘烤前后膜厚变化率小于1％，B表示烘烤前后膜厚变化率大于1％小于2.5％，C表示烘烤前后膜厚变化率大于2.5％；对于边缘平整性：A表示边缘整齐，B表示略有毛刺，C表示边缘不整齐。
第六实施例
将表1中实施例6的感光树脂组合物涂布在玻璃基板上，将涂布后的玻璃基板在80℃温度下烘烤3分钟，在显微镜下观察该膜层无微小孔洞；将上述预烘烤膜进行曝光、显影、用Tencor触针轮廓仪测试不同位置像素膜厚并取多组数据，判断出该膜层的面涂布均匀性较好；同时，采用照度15mJ/cm2的紫外线以8秒的曝光时间对上述感光树脂组合物进行曝光；将曝光后的玻璃基板在浓度为0.05％的碱性显影液中显影后，将显影后的树脂膜层在250℃下烘烤1小时，用Tencor触针轮廓仪测试烘烤前后像素膜厚并取多组数据，发现该膜层耐热性好；同时，在200倍显微镜下观察其边缘整齐；最后，将感光树脂组合物放置6周后，在相同的工艺条件下对比曝光时间变化，从表2中可以看出其存储稳定性较好；将感光树脂组合物曝光后，掩模板线宽分别为20μm、15μm、12μm、10μm、8μm、6μm、3μm、2μm、1μm，在0.05％NaOH溶液中显影，边缘整齐的最小线宽即分辨率为6μm。
其中，对于针孔：A表示无微小孔洞，B表示微小孔洞非常少，C表示微小孔洞很多；对于面涂布均匀性：A表示不均匀性小于1％，B表示不均匀性大于1％小于2.5％，C表示不均匀性大于2.5％；对于耐热性：A表示烘烤前后膜厚变化率小于1％，B表示烘烤前后膜厚变化率大于1％小于2.5％，C表示烘烤前后膜厚变化率大于2.5％；对于边缘平整性：A表示边缘整齐，B表示略有毛刺，C表示边缘不整齐。
表2
由此可见，采用上述感光树脂组合物制备的黑矩阵无微小孔洞，面涂布均匀性、耐热性、边缘整齐性、存储稳定性和分辨率都很好。
上述彩色滤光片的制备方法，较好地提高了黑矩阵的面涂布均匀性、耐热性、边缘整齐性、存储稳定性和分辨率，进而大大提供了包含上述黑矩阵的彩色滤光片的质量。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1、一种感光树脂组合物，其特征在于包括：
不饱和酸酐与苯乙烯的共聚物及所述共聚物的衍生化合物或不饱和羧酸与苯乙烯的共聚物及所述共聚物的衍生化合物，重量百分比为5.4％～45％；
含乙烯性不饱和双键或环氧基团的感光性树脂，重量百分比为0.5％～18％；
颜料，重量百分比为4％～15％；
光起始剂，重量百分比为0.1％～3％；
溶剂，重量百分比为40％～85％；
助剂，重量百分比为0.1％～1％。
2、根据权利要求1所述的感光树脂组合物，其特征在于所述不饱和酸酐与苯乙烯的共聚物及所述共聚物的衍生化合物或不饱和羧酸与苯乙烯的共聚物及所述共聚物的衍生化合物包括第一结构单元树脂和第二结构单元树脂，第一结构单元树脂的通式为：
其中，R表示硫醇取代基或醇取代基，x的取值为1或2，y的取值为0或1，z的取值为0或1，n的取值为7～25；第二结构单元树脂的通式为：
其中，R1表示丙烯酸酯或氢原子，x1的取值为1～2，y1的取值为2～8，n1的取值为25～200。
3、根据权利要求2所述的感光树脂组合物，其特征在于所述第一结构单元树脂为颜料表面活性剂，所述第二结构单元树脂为碱可溶性树脂，所述颜料表面活性剂的重量百分比为0.4％～15％；所述碱可溶性树脂的重量百分比为5％～30％。
4、根据权利要求3所述的感光树脂组合物，其特征在于所述颜料表面活性剂的重量百分比为0.4％～7.5％；所述碱可溶性树脂的重量百分比为5％～15％，含乙烯性不饱和双键或环氧基团的感光性树脂的重量百分比为0.04％～6％；颜料的重量百分比为10％～15％；光起始剂的重量百分比为0.2％～1％；溶剂的重量百分比为40％～80％；助剂的重量百分比为0.2％～0.8％。
5、根据权利要求2所述的感光树脂组合物，其特征在于所述第一结构单元树脂的重均分子量为3000～10000。
6、根据权利要求5所述的感光树脂组合物，其特征在于所述第一结构单元树脂的重均分子量为4000～6000。
7、根据权利要求2所述的感光树脂组合物，其特征在于所述第二结构单元树脂中不饱和酸酐与苯乙烯的摩尔比例为0.2～1.0，重均分子量为6000～40000。
8、根据权利要求7所述的感光树脂组合物，其特征在于所述第二结构单元树脂中不饱和酸酐与苯乙烯的摩尔比例为0.8～1.0，重均分子量为6000～20000。
9、一种应用权利要求1-8中任一所述感光树脂组合物的彩色滤光片的制备方法，其特征在于包括：
将所述感光树脂组合物涂布在玻璃基板上；
将涂布后的玻璃基板进行曝光；
将曝光后的玻璃基板显影和烘烤，形成黑矩阵。
10、根据权利要求9所述的彩色滤光片的制备方法，其特征在于还包括：
在玻璃基板上形成红、绿、蓝像素图案并将所述黑矩阵设置在图案缝隙中。
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