TWI428698B - 感光性樹脂組成物、黑色矩陣、彩色濾光片及其液晶顯示元件 - Google Patents

感光性樹脂組成物、黑色矩陣、彩色濾光片及其液晶顯示元件 Download PDF

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Description

感光性樹脂組成物、黑色矩陣、彩色濾光片及其液晶顯示元件
本發明是有關於一種彩色濾光片用的感光性樹脂組成物，特別是指一種彩色濾光片中黑色矩陣用的感光性樹脂組成物。本發明亦提供一種由該感光性樹脂組成物所形成的黑色矩陣、彩色濾光片及液晶顯示元件。
為提高目前液晶顯示器之對比度及顯示品質，一般採用在彩色濾光片之條紋(stripe)及點(dot)間隙中，放置黑色矩陣，而該黑色矩陣的作用可防止因畫素間的光洩漏，所引起之對比度下降及色純度下降等缺失。然而，以往黑色矩陣所使用的材料皆以含有鉻或氧化鉻等的蒸鍍膜為主，但是以上述蒸鍍膜作為黑色矩陣的材料時，存在有製程複雜及材料昂貴等缺點。為解決此問題點，乃提出將感光性樹脂組成物以光平版印刷(photo lithographic)之方式形成黑色矩陣之技術。
日本特開2000-47378揭示一種黑色矩陣用的感光性樹脂組成物。該感光性樹脂組成物包含一由苯酚與醛類進行縮合反應而得的鹼可溶樹脂、一做為酸性交聯劑之甲氧基化三聚氰胺(methylolate melamine)系化合物、一光酸產生劑、一黑色顏料及一分散劑。該專利透過使用特定的分散劑，來改善高含量黑色顏料之感光性樹脂組成物的顯影性及提升黑色矩陣的圖案解析度。
日本特開2008-268854揭示一種黑色矩陣用的感光性樹脂組成物。該感光性樹脂組成物包含一具有羧酸基及供聚合之不飽和基的鹼可溶樹脂、一含乙烯性不飽和基的光聚合單體、一光聚合起始劑及一黑色顏料。該專利透過使用特定的鹼可溶樹脂，來改善高含量黑色顏料之感光性樹脂組成所形成之黑色矩陣的圖案解析度。
日本特開2009-145432揭示一種黑色矩陣用的感光性樹脂組成物。該感光性樹脂組成物包含一含乙烯性不飽和基的單體、一光聚合起始劑、一黑色顏料，及一樹脂，其中，該樹脂是擇自於熱硬化樹脂、感光性樹脂、熱可塑性樹脂，或此等一組合。該專利透過感光性樹脂組成物之固形份中黑色顏料含量的調控，來改善高含量黑色顏料之感光性樹脂組成物於微影製程感光性低及顯影性不佳的問題。
然而，由於現在業界對黑色矩陣的遮光性要求愈來愈高，解決的辦法之一就是增加黑色顏料的含量，來提高黑色矩陣的遮光性，所以現有的感光性樹脂組成物能滿足業界之需求，但其所形成的黑色矩陣之表面平坦性將損失，且經加熱後表面阻抗穩定性不佳。
有鑑於上述，仍有需要發展出一種具有高遮光性，且同時具有較佳表面平坦性的黑色矩陣，且其經加熱後具有較佳的表面阻抗穩定性，以及發展一種用以製備該黑色矩陣的感光性樹脂組成物。
因此，本發明之第一目的，即在提供一種感光性樹脂組成物。
於是，本發明感光性樹脂組成物，包含：鹼可溶性樹脂(A)，包括具有不飽和基的樹脂(A-1)，且該具有不飽和基的樹脂(A-1)是由一混合物進行聚合反應所製得，而該混合物含有具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)，以及具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)；聚矽氧烷高分子(B)；含乙烯性不飽和基的化合物(C)；光起始劑(D)；溶劑(E)；及黑色顏料(F)，其中，該具有不飽和基的樹脂(A-1)與聚矽氧烷高分子(B)的重量比值範圍為0.1～3.0。
本發明之第二目的，即在提供一種具有較佳表面平坦性，且經加熱後具有較佳的表面阻抗穩定性的黑色矩陣。
於是，本發明黑色矩陣係對由一如上所述的感光性樹脂組成物依序施予預烤、曝光、顯影及曝後烤處理而製得，其中，於膜厚為1μm時，該黑色矩陣之光學密度範圍為3.0以上。
本發明之第三目的，即在提供一種彩色濾光片。
於是，本發明彩色濾光片係包含一如上所述的黑色矩陣。
本發明之第四目的，即在提供一種液晶顯示元件。
於是，本發明液晶顯示元件係包含一如上所述的彩色濾光片。
本發明之功效在於：本發明感光性樹脂組成物包含具有不飽和基的樹脂(A-1)及聚矽氧烷高分子(B)，以及該具有不飽和基的樹脂(A-1)與聚矽氧烷高分子(B)的重量比值範圍為0.1～3.0，不僅可使由其所形成的黑色矩陣具有表面平坦性，且經加熱後還具有較佳的表面阻抗穩定性。
本案中，以(甲基)丙烯酸表示丙烯酸及/或甲基丙烯酸，同樣地，以(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。
本發明感光性樹脂組成物包含鹼可溶性樹脂(A)、聚矽氧烷高分子(B)、含乙烯性不飽和基的化合物(C)、光起始劑(D)、溶劑(E)及黑色顏料(F)。該鹼可溶性樹脂(A)包括具有不飽和基的樹脂(A-1)，且該具有不飽和基的樹脂(A-1)是由一混合物進行聚合反應所製得，而該混合物含有具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)，以及具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)；其中，該具有不飽和基的樹脂(A-1)與聚矽氧烷高分子(B)的重量比值範圍為0.1～3.0。當具有不飽和基的樹脂(A-1)與聚矽氧烷高分子(B)的重量比值範圍低於0.1或高於3.0時，由該感光性樹脂組成物所形成的黑色矩陣經加熱後表面阻抗穩定性不佳。且該感光性樹脂組成物中未包含具有不飽和基的樹脂(A-1)或聚矽氧烷高分子(B)，不僅無法提升黑色矩陣經加熱後的表面阻抗穩定性，同時，黑色矩陣的表面平坦性也不佳。
較佳地，該具有不飽和基的樹脂(A-1)與聚矽氧烷高分子(B)的重量比值範圍為0.2～2.5。更佳地，該具有不飽和基的樹脂(A-1)與聚矽氧烷高分子(B)的重量比值範圍為0.3～2。
[感光性樹脂組成物及其製備]
本發明感光性樹脂組成物可採用一般的混合方式(如使用混合機或分散機)將鹼可溶性樹脂(A)、聚矽氧烷高分子(B)、含乙烯性不飽和基的化合物(C)、光起始劑(D)、溶劑(E)、黑色顏料(F)，及必要時添加的添加劑(G)均勻混合成溶液狀態，即可獲得本發明感光性樹脂組成物。上述之混合方式為本技術領域者所周知，因此不再多加贅述。
以下將逐一對鹼可溶性樹脂(A)、聚矽氧烷高分子(B)、含乙烯性不飽和基的化合物(C)、光起始劑(D)、溶劑(E)、黑色顏料(F)及添加劑(G)進行詳細說明：
《鹼可溶性樹脂(A)》
該鹼可溶性樹脂(A)包括具有不飽和基的樹脂(A-1)。
基於該鹼可溶性樹脂(A)的總量為100重量份，該具有不飽和基的樹脂(A-1)的含量範圍為30～100重量份。較佳地，該具有不飽和基的樹脂(A-1)的含量範圍為50～100重量份。更佳地，該具有不飽和基的樹脂(A-1)的含量範圍為70～100重量份。選擇性地，該鹼可溶性樹脂(A)還包括其他鹼可溶性樹脂(A-2)。
<具有不飽和基的樹脂(A-1)>
該具有不飽和基的樹脂(A-1)是由一混合物進行聚合反應所製得，而該混合物含有具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)，以及具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)。較佳地，該混合物還包含羧酸酐化合物(iii)及/或含環氧基的化合物(iv)。
較佳地，該具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)是由下式(I)所示：
於式(I)中，R1 、R2 、R3 及R4 為相同或不同，且分別表示氫、鹵素、C1 ～C5 的烷基、C1 ～C5 的烷氧基、C6 ～C12 的芳基，或C6 ～C12 的芳烷基。
該式(I)之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)包含但不限於含環氧基(epoxy)之雙酚芴型化合物(bisphenol fluorene)。該含環氧基之雙酚芴型化合物是由9,9-雙(4-羥基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-氯苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-chlorophenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-溴苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-bromophenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-氟苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-fluorophenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-甲氧基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dibromophenyl)fluorene]等化合物與鹵化環氧丙烷(epihalohydrin)反應而得。該鹵化環氧丙烷(epihalohydrin)包含但不限於3-氯-1,2-環氧丙烷(epichlorohydrin)或3-溴-1,2-環氧丙烷(epibromohydrin)等。該含環氧基之雙酚芴型化合物包含但不限於(1)新日鐵化學製之商品：ESF-300等；(2)大阪瓦斯製之商品：PG-100、EG-210等；(3)S.M.S Technology Co.製之商品：SMS-F9PhPG、SMS-F9CrG、SMS-F914PG等。
較佳地，該具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)是由下式(II)所示：
於式(II)中，R5 ～R18 為相同或不同，且分別表示氫、鹵素、C1 ～C8 的烷基或C6 ～C15 芳香基；n表示0～10之整數。
較佳地，該式(II)之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)是在鹼金屬氫氧化物存在下，使具有式(III)結構之化合物與鹵化環氧丙烷進行反應而得。
式(III)
於式(III)中，R5 ～R18 及n的定義是分別與式(II)中的R5 ～R18 及n的定義相同，故不再贅述。
較佳地，該式(II)之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i) 是在酸觸媒存在下，使用具有式(IV)結構之化合物與酚(phenol)類進行縮合反應後，形成一具有式(III)結構之化合物，接著加入過量的鹵化環氧丙烷進行脫鹵化氫反應(dehydrohalogenation)而得。
於式(IV)中，R19 與R20 為相同或不同，且分別表示氫、鹵素、C1 ～C8 的烷基或C6 ～C15 的芳香基；X1 及X2 為相同或不同，且分別表示鹵素、C1 ～C6 的烷基或C1 ～C6 的烷氧基。該鹵素表示氯或溴。該烷基表示甲基(methyl)、乙基(ethyl)或第三丁基(t-butyl)。該烷氧基表示甲氧基(methoxy)或乙氧基(ethoxy)。
該酚類可單獨或混合使用，且該酚類包含但不限於酚(phenol)、甲酚(cresol)、乙酚(ethylphenol)、n-丙酚(n-propylphenol)、異丁酚(isobutylphenol)、t-丁酚(t-butylphenol)、辛酚(octylphenol)、壬基苯酚(nonylphenol)、茬酚(xylenol)、甲基丁基苯酚(methylbutylphenol)、二第三丁基酚(di-t-butylphenol)、乙烯苯酚(vinylphenol)、丙烯苯酚(propenylphenol)、乙炔苯酚(ethinylphenol)、環戊苯酚(cyclopentylphenol)、環己基酚(cyclohexylphenol)或環己基甲酚(cyclohexylcresol)等。
較佳地，基於該具有式(IV)結構之化合物的含量為1莫耳，該酚類的含量範圍為0.5莫耳～20莫耳；更佳地，該酚類的含量範圍為2莫耳～15莫耳。
該酸觸媒可單獨或混合使用，且該酸觸媒包含但不限於鹽酸、硫酸、對甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid)、草酸(oxalic acid)、三氟化硼(boron trifluoride)、無水氯化鋁(aluminium chloride anhydrous)或氯化鋅(zinc chloride)等。較佳地，該酸觸媒是擇自於對甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid)、硫酸或鹽酸。該酸觸媒之使用量雖無特別之限制，但，較佳地，基於具有式(IV)結構之化合物的含量為100 wt%，該酸觸媒的含量範圍為0.1 wt%～30 wt%。
該縮合反應可在無溶劑下，或是有機溶劑之存在下進行。該有機溶劑可單獨或混合使用，且該有機溶劑包含但不限於甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)或甲基異丁基酮(methyl isobutyl ketone)等。較佳地，基於具有式(IV)結構之化合物及酚類的總重量為100 wt%，該有機溶劑的含量範圍為50 wt%～300 wt%；更佳地，該有機溶劑的含量範圍為100 wt%～250 wt%。較佳地，該縮合反應的操作溫度範圍為40℃～180℃；該縮合反應的操作時間範圍為1小時～8小時。
於縮合反應結束後，可進行中和處理或水洗處理。該中和處理是將反應後的溶液之pH值範圍調整至3～7，較佳地，調整至5～7。該水洗處理是使用中和劑來進行，且該中和劑為一鹼性物質，其包含但不限於(1)鹼金屬氫氧化物：氫氧化鈉(sodium hydroxide)、氫氧化鉀(potassium hydroxide)；(2)鹼土類金屬氫氧化物：氫氧化鈣(calcium hydroxide)、氫氧化鎂(magnesium hydroxide)；(3)有機胺：二伸乙三胺(diethylene triamine)、三伸乙四胺(triethylenetetramine)、苯胺(aniline)、苯二胺(phenylene diamine)；(4)氨(ammonia)、磷酸二氫鈉(sodium dihydrogen phosphate)等。該水洗處理可採以往使用的方法即可，例如，在反應後的溶液中，加入含中和劑的水溶液，反覆進行萃取即可。經中和處理或水洗處理後，在減壓加熱下，將未反應的酚類及溶劑予以餾除，並進行濃縮，即可獲得具有式(III)結構之化合物。
較佳地，該鹵化環氧丙烷是擇自於3-氯-1,2-環氧丙烷、3-溴-1,2-環氧丙烷，或此等一組合。該脫鹵化氫反應進行前可預先添加氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬氫氧化物，或者於反應的過程中添加。較佳地，該脫鹵化氫反應的操作溫度範圍為20℃～120℃。較佳地，該脫鹵化氫反應的操作時間範圍為1小時～10小時。
在該脫鹵化氫反應中所添加的鹼金屬氫氧化物亦可使用其水溶液，此情況下，連續將該鹼金屬氫氧化物水溶液添加至脫鹵化氫反應系統內的同時，於減壓下或常壓下連續地將水及鹵化環氧丙烷蒸餾出，藉以進行分離及除去水，同時將鹵化環氧丙烷連續地回流至反應系統內。
該脫鹵化氫反應進行前可添加氯化四甲銨(tetramethyl ammonium chloride)、溴化四甲銨(tetramethyl ammonium bromide)、三甲基苄基氯化銨(trimethyl benzyl ammonium chloride)等的四級銨鹽作為觸媒，並在50℃～150℃下，反應1小時～5小時，再加入鹼金屬氫氧化物或其水溶液，於20℃～120℃的溫度下，其使反應1小時～10小時，以進行脫鹵化氫反應。
基於該具有式(III)結構之化合物中的羥基總當量為1當量，該鹵化環氧丙烷的含量範圍為1莫耳～20莫耳。較佳地，該鹵化環氧丙烷的含量範圍為2莫耳～10莫耳。基於該具有式(III)結構之化合物中的羥基總當量為1當量，該脫鹵化氫反應中添加的鹼金屬氫氧化物的含量範圍為0.8莫耳～15莫耳。較佳地，該脫鹵化氫反應中添加的鹼金屬氫氧化物的含量範圍為0.9莫耳～11莫耳。
此外，為了使脫鹵化氫反應順利進行，亦可添加甲醇(methanol)、乙醇(ethanol)等醇類之外，亦可添加二甲碸(dimethyl sulfone)、二甲亞碸(dimethyl sulfoxide)等非質子性(aprotic)的極性溶媒等來進行反應。在使用醇類的情況下，基於該鹵化環氧丙烷的總量為100 wt%，該醇類的含量範圍為2 wt%～20 wt%。較佳地，該醇類的含量範圍為4 wt%～15 wt%。在使用非質子性的極性溶媒的情況下，基於該鹵化環氧丙烷的總量為100 wt%，該非質子性的極性溶媒的含量範圍為5 wt%～100 wt%。較佳地，該非質子性的極性溶媒的含量範圍為10 wt%～90 wt%。
於脫鹵化氫反應結束後，可選擇性地進行水洗處理。之後，藉由加熱減壓的方式，於溫度為110℃～250℃且壓力為1.3kPa(10mmHg)以下，除去鹵化環氧丙烷、醇類及非質子性的極性溶媒等。
為了避免形成之環氧樹脂含有加水分解性鹵素，將脫鹵化氫反應後的溶液加入甲苯(toluene)、甲基異丁基酮(methyl isobutyl ketone)等溶劑，並加入氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬氫氧化物水溶液再次進行脫鹵化氫反應。較佳地，於脫鹵化氫反應中，基於該具有式(III)結構之化合物中的羥基總當量為1當量，該鹼金屬氫氧化物的含量範圍為0.01莫耳～0.3莫耳；更佳地，該鹼金屬氫氧化物的含量範圍為0.05莫耳～0.2莫耳。較佳地，該脫鹵化氫反應的操作溫度範圍為50℃～120℃。較佳地，該脫鹵化氫反應的操作時間範圍為0.5小時～2小時。
於脫鹵化氫反應結束後，藉由過濾及水洗等步驟去除鹽類，此外，藉由在加熱減壓的方式，將甲苯、甲基異丁基酮等溶劑予以餾除，則可得到該式(II)之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)。該式(II)之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)包含但不限於日本化藥製之商品；NC3000、NC3000H、NC3000S及NC3000P。
較佳地，該具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)是擇自於(1)丙烯酸、甲基丙烯酸、2-甲基丙烯醯氧乙基琥珀酸(2-methaacryloyloxyethylsuccinicacid)、2-甲基丙烯醯氧丁基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧乙基己二酸、2-甲基丙烯醯氧丁基己二酸、2-甲基丙烯醯氧乙基六氫鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧乙基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧丙基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧丁基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧丙基丁二酸、2-甲基丙烯醯氧丙基己二酸、2-甲基丙烯醯氧丁基己二酸、2-甲基丙烯醯氧丙基四氫鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧丙基鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧丁基鄰苯二甲酸，或2-甲基丙烯醯氧丁基氫鄰苯二甲酸；(2)由含羥基之(甲基)丙烯酸酯與二元羧酸化合物反應而得之化合物；(3)由含羥基之(甲基)丙烯酸酯與羧酸酐化合物反應而得之半酯化合物。該二元羧酸化合物包含但不限於己二酸、丁二酸、馬來酸、琥珀酸、鄰苯二甲酸。該含羥基之(甲基)丙烯酸酯包含但不限於2-羥基乙基丙烯酸酯[(2-hydroxyethyl)acrylate]、2-羥基乙基甲基丙烯酸酯[(2-hydroxyethyl)methacrylate]、2-羥基丙基丙烯酸酯[(2-hydroxypropyl)acrylate]、2-羥基丙基甲基丙烯酸酯[(2-hydroxypropyl)methacrylate]，4-羥基丁基丙烯酸酯[(4-hydroxybutyl)acrylate]、4-羥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。該羧酸酐化合物可與該具有不飽和基的樹脂(A-1)中混合物所含之羧酸酐化合物(iii)為相同，故不再贅述。
較佳地，該羧酸酐化合物(iii)是擇自於(1)二元羧酸酐化合物：琥珀酸酐(succinic anhydride)、順丁烯二酸酐(maleic anhydride)、衣康酸酐(Itaconic anhydride)、鄰苯二甲酸酐(phthalic anhydride)、四氫鄰苯二甲酸酐(tetrahydrophthalic anhydride)、六氫鄰苯二甲酸酐(hexahydrophthalic anhydride)、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基橋亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐(methyl endo-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)；(2)四元羧酸酐化合物：二苯甲酮四甲酸二酐(benzophenone tetracarboxylic dianhydride，簡稱BTDA)、雙苯四甲酸二酐，或雙苯醚四甲酸二酐等。
較佳地，該含環氧基的化合物(iv)是擇自於甲基丙烯酸環氧丙酯、3,4-環氧基環己基甲基丙烯酸酯、含不飽和基的縮水甘油醚化合物、含環氧基的不飽和化合物，或此等一組合。該含不飽和基的縮水甘油醚化合物包含但不限於長瀨化成工業株式會社之商品：Denacol EX-111，EX-121 Denacol，Denacol EX-141，Denacol EX-145，Denacol EX-146，Denacol EX-171，Denacol EX-192)等。
本發明中，該具有不飽和基的樹脂(A-1)可由式(I)之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)與具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)進行聚合反應，形成一含羥基的反應產物，接著，再添加該羧酸酐化合物(iii)進行反應所製得。較佳地，基於該含羥基的反應產物上的羥基總當量為1當量，該羧酸酐化合物(iii)上所含有的酸酐基的當量範圍為0.4當量～1當量；更佳地，含有的酸酐基的當量範圍為0.75當量～1當量。當羧酸酐化合物(iii)使用複數個時，於反應時添加的方式可採依序添加或同時添加的方式。較佳地，該羧酸酐化合物(iii)是使用二元羧酸酐化合物及四元羧酸酐化合物時，該二元羧酸酐化合物及四元羧酸酐化合物的莫耳比例範圍為1/99～90/10；更佳地，莫耳比例範圍為5/95～80/20。較佳地，該反應的操作溫度範圍為50℃～130℃。
本發明中，該具有不飽和基的樹脂(A-1)可由式(II)之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)與具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)進行反應，形成一含羥基的反應產物，接著，再添加羧酸酐化合物(iii)及/或含環氧基的化合物(iv)進行聚合反應所製得。較佳地，基於式(II)之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)上的環氧基總當量為1當量，該具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)的酸價當量範圍為0.8當量～1.5當量。更佳地，該具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)的酸價當量範圍為0.9當量～1.1當量。基於該含羥基的反應產物上的羥基為100莫耳%，該羧酸酐化合物(iii)的含量範圍為10莫耳%～100莫耳%；較佳地，該羧酸酐化合物(iii)的含量範圍為20莫耳%～100莫耳%；更佳地，該羧酸酐化合物(iii)的含量範圍為30莫耳%～100莫耳%。
在製備該具有不飽和基的樹脂(A-1)時，為加速反應，通常會於反應溶液中添加鹼性化合物作為反應觸媒。該反應觸媒可單獨或混合使用，且該反應觸媒包含但不限於三苯基膦(triphenyl phosphine)、三苯基銻(triphenyl stibine)、三乙胺(triethylamine)、三乙醇胺(triethanolamine)、氯化四甲基銨(tetramethylammonium chloride)、氯化苄基三乙基銨(benzyltriethylammonium chloride)等。較佳地，基於該具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)與具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)的總重量為100重量份，該反應觸媒的含量範圍為0.01重量份～10重量份。更佳地，該反應觸媒的含量範圍為0.3重量份～5重量份。
此外，為了控制聚合度，通常還會於反應溶液中添加阻聚劑。該阻聚劑可單獨或混合使用，且該阻聚劑包含但不限於甲氧基酚(methoxyphenol)、甲基氫醌(methylhydroquinone)、氫醌(hydroquinone)、2,6-二第三丁基對甲酚(2,6-di-t-butyl-p-cresol)，或吩噻嗪(phenothiazine)等。較佳地，基於該具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)與具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)的總重量為100重量份，該阻聚劑的含量範圍為0.01重量份～10重量份。更佳地，該阻聚劑的含量範圍為0.1重量份～5重量份。
在製備該具有不飽和基的樹脂(A-1)時，必要時可使用聚合反應溶劑。該聚合反應溶劑可單獨或混合使用，且該聚合反應溶劑包含但不限於(1)醇類化合物：乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、2-丁醇、己醇或乙二醇等；(2)酮類化合物：甲乙酮或環己酮等；(3)芳香族烴類化合物：甲苯或二甲苯等；(4)賽珞素(cellosolve)類化合物：賽珞素或丁基賽珞素(butyl cellosolve)等；(5)卡必妥類化合物：卡必妥或丁基卡必妥等；(6)丙二醇烷基醚類化合物：丙二醇甲基醚等；(7)多丙二醇烷基醚[poly(propylene glycol) alkyl ether]類化合物：二丙二醇甲基醚[di(propylene glycol) methyl ether]等；(8)醋酸酯類化合物：醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯(ethylene glycol monoethyl ether acetate)或丙二醇單甲基醚醋酸酯(propylene glycol methyl ether acetate)等；(9)乳酸酯(lactate)類化合物：乳酸乙酯(ethyl lactate)或乳酸丁酯(butyl lactate)等；(10)二烷基二醇醚類。
較佳地，該具有不飽和基的樹脂(A-1)的酸價範圍為50 mgKOH/g～200 mgKOH/g；更佳地，酸價範圍為60 mgKOH/g～150 mgKOH/g。
<其他鹼可溶性樹脂(A-2)>
基於該鹼可溶性樹脂(A)的總量為100重量份，其他鹼可溶性樹脂(A-2)的含量範圍為70～0重量份。較佳地，該其他鹼可溶性樹脂(A-2)的含量範圍為50～0重量份。更佳地，該其他鹼可溶性樹脂(A-2)的含量範圍為30～0重量份。
該其他鹼可溶性樹脂(A-2)包含但不限於含羧酸基或羥基之樹脂，其具體例如：具有不飽和基之樹脂(A-1)以外之丙烯酸系樹脂、尿烷(urethane)系樹脂及酚醛清漆型(novolac)樹脂等。
《聚矽氧烷高分子(B)》
基於該鹼可溶性樹脂(A)的總量為100重量份，該聚矽氧烷高分子(B)的含量範圍為30～450重量份。較佳地，該聚矽氧烷高分子(B)的含量範圍為40～430重量份。更佳地，該聚矽氧烷高分子(B)的含量範圍為50～400重量份。
該聚矽氧烷高分子(B)的構造並無特別地限制，較佳地，該聚矽氧烷高分子(B)是由矽烷單體、聚矽氧烷，或矽烷單體與聚矽氧烷的組合進行加水分解及部分縮合而製得。
該矽烷單體包含但不限於由下式(V)所示的矽烷單體：
SiR21 m (OR22 )4-m 　式(V)
式(V)中，R21 表示氫、C1 ～C10 的烷基、C2 ～C10 的烯基或C6 ～C15 的芳香基；m表示0至3之整數；該烷基、烯基及芳香基中任一者可選擇地含有取代基；當m為2或3時，每個R21 為相同或不同。該烷基包含但不限於甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、正己基、正葵基、三氟甲基、3,3,3-三氟丙基、3-環氧丙氧基、2-(3,4-環氧環己基)乙基、3-胺丙基、3-巰丙基、3-異氰酸丙基、2-環氧丙烷基丁氧基丙基、3-戊二酸酐丙基、3-丁二酸酐丙基，或2-丁二酸酐乙基等。該烯基包含但不限於乙烯基、3-丙烯醯氧基丙基或3-甲基丙烯醯氧基丙基等。該芳香基包含但不限於苯基、甲苯基(tolyl)、對-羥基苯基、1-(對-羥基苯基)乙基、2-(對-羥基苯基)乙基、4-羥基-5-(對-羥基苯基羰氧基)戊基[4-hydroxy-5-(p-hydroxyphenylcarbonyloxy)pentyl]或萘基(naphthyl)等。
R22 表示氫、C1 ～C6 的烷基、C1 ～C6 的醯基或C6 ～C15 的芳香基；該烷基、醯基及芳香基中任一者可選擇地含有取代基；當4-m為2、3或4時，每個R22 為相同或不同。該烷基包含但不限於甲基、乙基、正丙基、異丙基或正丁基等。該醯基包含但不限於乙醯基。該芳香基包含但不限於苯基。
式(V)中，當m=0時表示矽烷單體為四官能性矽烷；當m=1時表示矽烷單體為三官能性矽烷；當m=2時表示矽烷單體為二官能性矽烷；當m=3時則表示矽烷單體為單官能性矽烷。
該矽烷單體可單獨或混合使用，且該矽烷單體包含但不限於(1)四官能性矽烷：四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四乙醯氧基矽烷[tetraacetoxysilane]、四苯氧基矽烷等；(2)三官能性矽烷：甲基三甲氧基矽烷[methyltrimethoxysilane簡稱MTMS]、甲基三乙氧基矽烷、甲基三異丙氧基矽烷、甲基三正丁氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷、乙基三正丁氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、正丁基三甲氧基矽烷、正丁基三乙氧基矽烷、正己基三甲氧基矽烷、正己基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷[phenyltrimethoxysilane簡稱PTMS]、苯基三乙氧基矽烷[phenyltriethoxysilane簡稱PTES]、對-羥基苯基三甲氧基矽烷、1-(對-羥基苯基)乙基三甲氧基矽烷、2-(對-羥基苯基)乙基三甲氧基矽烷、4-羥基-5-(對-羥基苯基羰氧基)戊基三甲氧基矽烷、三氟甲基三甲氧基矽烷、三氟甲基三乙氧基矽烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷、2-環氧丙烷基丁氧基丙基三苯氧基矽烷、由東亞合成所製造之市售品(2-環氧丙烷基丁氧基丙基三甲氧基矽烷，商品名TMSOX；2-環氧丙烷基丁氧基丙基三乙氧基矽烷，商品名TESOX)、2-丁二酸酐乙基三甲氧基矽烷、3-丁二酸酐丙基三苯氧基矽烷、由信越化學所製造之市售品(3-丁二酸酐丙基三甲氧基矽烷，商品名X-12-967)、由WACKER公司所製造之市售品(3-丁二酸酐丙基三乙氧基矽烷，商品名GF-20)、3-戊二酸酐丙基三甲氧基矽烷(3-trimethoxysilylpropyl glutaric anhydride，簡稱TMSG)、3-戊二酸酐丙基三乙氧基矽烷，或3-戊二酸酐丙基三苯氧基矽烷等；(3)二官能性矽烷：二甲基二甲氧基矽烷[dimethyldimethoxysilane簡稱DMDMS]、二甲基二乙氧基矽烷、二甲基二乙醯氧基矽烷、二正丁基二甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二異丙氧基-二(2-環氧丙烷基丁氧基丙基)矽烷[diisopropoxy-di(2-oxetanylbutoxy propyl)silane，簡稱DIDOS]、二(3-環氧丙烷基戊基)二甲氧基矽烷、二丁二酸酐丙基二正丁氧基矽烷{di-[(2-succinic anhydride)propyl]di-n-butoxysilane}，或二丁二酸酐乙基二甲氧基矽烷{di-[(2-Succinic anhydride)ethyl]dimethoxysilane}；(4)單官能性矽烷：三甲基甲氧基矽烷、三正丁基乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基二甲基甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基二甲基乙氧基矽烷、三丁二酸酐丙基苯氧基矽烷{tri-[(2-succinic anhydride)propyl]phenoxysilane}，或二丁二酸酐乙基甲基甲氧基矽烷{di-[(2-succinic anhydride)ethyl](methyl)methoxysilane}等。
該聚矽氧烷包含但不限於由下式(VI)所示之聚矽氧烷：
式(VI)中，R24 、R25 、R26 及R27 分別表示氫、C1 ～C10 的烷基、C2 ～C6 的烯基或C6 ～C15 的芳香基，該烷基、烯基及芳香基中任一者可選擇地含有取代基；當s為2～1000之整數，每個R24 為相同或不同，且每個R25 為相同或不同。該烷基包含但不限於甲基、乙基或正丙基等。該烯基包含但不限於乙烯基、丙烯醯氧基丙基或甲基丙烯醯氧基丙基等。該芳香基包含但不限於苯基、甲苯基或萘基等。
R23 及R28 分別表示氫、C1 ～C6 的烷基、C1 ～C6 的醯基或C6 ～C15 的芳香基；該烷基、醯基及芳香基中任一者可選擇地含有取代基。該烷基包含但不限於甲基、乙基、正丙基、異丙基或正丁基等。該醯基包含但不限於乙醯基。該芳香基包含但不限於苯基。s表示1～1000之整數；更佳地，s表示5～200之整數。
該聚矽氧烷可單獨或混合使用，且該聚矽氧烷包含但不限於1,1,3,3-四甲基-1,3-二甲氧基二矽氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二甲氧基二矽氧烷、1,1,3,3-四乙基-1,3-二乙氧基二矽氧烷、Gelest公司製矽烷醇末端聚矽氧烷之市售品[商品名如DM-S12(分子量400～700)、DMS-S15(分子量1500～2000)、DMS-S21(分子量4200)、DMS-S27(分子量18000)、DMS-S31(分子量26000)、DMS-S32(分子量36000)、DMS-S33(分子量43500)、DMS-S35(分子量49000)、DMS-S38(分子量58000)、DMS-S42(分子量77000)、PDS-9931(分子量1000～1400)等]等。
該矽烷單體與聚矽氧烷混合使用時，其混合比率並無特別限制。較佳地，該矽烷單體與聚矽氧烷之Si原子莫耳數比例範圍為100：0～50：50。
該聚矽氧烷高分子(B)除了可由上述之矽烷單體及/或聚矽氧烷進行加水分解及部分縮合而製得外，亦可混合二氧化矽[silicon dioxide]粒子進行共聚合反應。該二氧化矽之平均粒徑並無特別的限制，其平均粒徑範圍為2nm～250nm。較佳地，其平均粒徑範圍為5nm～200nm。更佳地，其平均粒徑範圍為10nm～100nm。
該二氧化矽粒子可單獨或混合使用，且該二氧化矽粒子包含但不限於由觸媒化成公司所製造之市售品[商品名如OSCAR 1132(粒徑12nm；分散劑為甲醇)、OSCAR 1332(粒徑12nm；分散劑為正丙醇)、OSCAR 105(粒徑60nm；分散劑為γ-丁內酯)、OSCAR 106(粒徑120nm；分散劑為二丙酮醇)等]、由扶桑化學公司所製造之市售品[商品名如Quartron PL-1-IPA(粒徑13nm；分散劑為異丙酮)、Quartron PL-1-TOL(粒徑13nm；分散劑為甲苯)、Quartron PL-2L-PGME(粒徑18nm；分散劑為丙二醇單甲醚)、Quartron PL-2L-MEK(粒徑18nm；分散劑為甲乙酮)等]、由日產化學公司所製造之市售品[商品名如IPA-ST(粒徑12nm；分散劑為異丙醇)、EG-ST(粒徑12nm；分散劑為乙二醇)、IPA-ST-L(粒徑45nm；分散劑為異丙醇)、IPA-ST-ZL(粒徑100nm；分散劑為異丙醇)等]。
該二氧化矽粒子與該矽烷單體及/或聚矽氧烷混合時，並無使用量的限制。較佳地，該二氧化矽粒子之Si原子莫耳數與該聚矽氧烷高分子之Si原子莫耳數比值範圍為1%～50%。
該加水分解及部份縮合可使用一般的方法。例如，在矽烷單體及/或聚矽氧烷、二氧化矽粒子等混合物中添加溶劑、水，或選擇性地可進一步添加觸媒，接著於50～150℃下加熱攪拌0.5～120小時。攪拌中，必要時可藉由蒸餾除去副產物(醇類、水等)。
上述溶劑並沒有特別限制，可與本發明感光性樹脂組成物中所含之溶劑(E)為相同或不同。較佳地，基於矽烷單體及聚矽氧烷的總重為100克，該溶劑的添加量範圍為15克～1200克。更佳地，該溶劑的添加量範圍為20克～1100克。又更佳地，該溶劑的添加量範圍為30克～1000克。
基於混合物中所含之可水解基團為1莫耳，該用於水解之水的添加量範圍為0.5莫耳～2莫耳。
該觸媒沒有特別的限制，較佳地，該觸媒是擇自於酸觸媒或鹼觸媒。該酸觸媒包含但不限於鹽酸、硝酸、硫酸、氟酸、草酸、磷酸、醋酸、三氟醋酸、蟻酸、多元羧酸或其酐，或離子交換樹脂等。該鹼觸媒包含但不限於二乙胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀、含有胺基的烷氧基矽烷，或離子交換樹脂等。
較佳地，基於矽烷單體及聚矽氧烷的總重為100克，該觸媒的添加量範圍為0.005克～15克。更佳地，該觸媒的添加量範圍為0.01克～12克。又更佳地，該觸媒的添加量範圍為0.05克～10克。
基於安定性的觀點，經加水分解及部份縮合後所製得的聚矽氧烷高分子(B)以不含副產物(如醇類或水)、觸媒為佳，因此所製得之聚矽氧烷高分子(B)可選擇性地進行純化。純化方法並無特別限制，較佳地，可以疏水性溶劑稀釋聚矽氧烷高分子(B)，接著以蒸發器濃縮經水洗滌數回的有機層以除去醇類或水。另外，可使用離子交換樹脂除去觸媒。
《含乙烯性不飽和基的化合物(C)》
基於該鹼可溶性樹脂(A)的總量為100重量份，該含乙烯性不飽和基的化合物(C)的含量範圍為5重量份～220重量份。較佳地，該含乙烯性不飽和基的化合物(C)的含量範圍為10重量份～200重量份。更佳地，該含乙烯性不飽和基的化合物(C)的含量範圍為15重量份～180重量份。
較佳地，該含乙烯性不飽和基的化合物(C)是擇自於具有1個乙烯性不飽和基的化合物(C-1)，或具有2個以上(含2個)乙烯性不飽和基的化合物(C-2)。
該具有1個乙烯性不飽和基的化合物(C-1)可單獨或混合使用，且具有1個乙烯性不飽和基的化合物包含但不限於丙烯醯胺(acrylamide)、(甲基)丙烯醯嗎啉、(甲基)丙烯酸-7-胺基-3,7-二甲基辛酯、異丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸異冰片基氧乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、乙基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、第三辛基(甲基)丙烯醯胺、二丙酮(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、氮，氮-二甲基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸四氯苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯[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-羥基-(甲基)丙烯酸乙酯、2-羥基-(甲基)丙烯酸丙酯、乙烯基己內醯胺、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、聚單(甲基)丙烯酸乙二酯、聚單(甲基)丙烯酸丙二酯、(甲基)丙烯酸冰片酯等。
該具有2個以上(含2個)乙烯性不飽和基的化合物(C-2)可單獨或混合使用，且具有2個以上(含2個)乙烯性不飽和基的化合物(C-2)包含但不限於乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰酸二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰酸三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質之三(2-羥基乙基)異氰酸三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、環氧乙烷(簡稱EO)改質之三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、環氧丙烷改質(簡稱PO)之三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、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、己內酯改質之二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質之二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸二三羥甲基丙酯[di(trimethyldlpropane)tetra(meth)acrylate]、經環氧乙烷改質之雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質之雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧乙烷改質之氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質之氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質之甘油三(甲基)丙烯酸酯、經環氧乙烷改質之雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、酚醛聚縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯等。
更佳地，該含乙烯性不飽和基的化合物(C)是擇自於三丙烯酸三羥甲基丙酯、經環氧乙烷改質之三丙烯酸三羥甲基丙酯、經環氧丙烷改質之三丙烯酸三羥甲基丙酯、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、己內酯改質之二季戊四醇六丙烯酸酯、四丙烯酸二三羥甲基丙酯、經環氧丙烷改質之甘油三丙烯酸酯，或此等之一組合。
《光起始劑(D)》
基於該乙烯性不飽和基的化合物(C)的總量為100重量份，該光起始劑(D)的含量範圍為2重量份～120重量份。較佳地，該光起始劑(D)的含量範圍為5重量份～70重量份；更佳地，該光起始劑(D)的含量範圍為10重量份～60重量份。
較佳地，該光起始劑(D)是擇自於肟(oxime)系化合物(D-1)、苯乙酮系化合物(D-2)、其他光起始劑(D-3)，或此等之一組合。
該肟系化合物(D-1)可單獨或混合使用，且該肟系化合物(D-1)包含但不限於乙烷酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)9氫-咔唑-3-取代基]-,1-(氧-乙醯肟){ethanone,1-[9-ethyl-6-(2-methylbezoyl) 9H-carbozole-3-yl]-1-(o-acetyl oxime)}(如Ciba Specialty Chemicals製的OXE02)、乙烷酮,1-[9-乙基-6-(2-氯-4-苯磺基苯甲醯基) 9氫-咔唑-3-取代基]-,1-(氧-乙醯肟){ethanone,1-[9-ethyl-6-(2-chloro-4-benzylsulfonyl benzoyl) 9H-carbozole-3-yl]-1-(o-acetyl oxime)}(旭電化公司製)、1-(4-苯基-硫代苯基)-丁烷-1,2-二酮2-肟-氧-苯甲酸脂、1-(4-苯基-硫代苯基)-辛烷-1,2-二酮2-肟-氧-苯甲酸酯(如Ciba Specialty Chemicals製的OXE01)、1-(4-苯基-硫代苯基)-辛烷-1-酮肟-氧-醋酸酯、1-(4-苯基-硫代苯基)-丁烷-1-酮肟-氧-醋酸酯等。
該苯乙酮系化合物(D-2)可單獨或混合使用，且該苯乙酮系化合物(D-2)包含但不限於對-二甲胺苯乙酮、α,α'-二甲氧基偶氮苯乙酮、2,2'-二甲基-2-苯乙酮、對-甲氧基苯乙酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-瑪啉代-1-丙酮(2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholino-1-propanone)、2-苄基-2-氮，氮-二甲胺-1-(4-瑪啉代苯基)-1-丁酮[2-benzyl-2-N,N-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone]等。較佳地，該苯乙酮系化合物(D-2)是擇自於2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-瑪啉代-1-丙酮或2-苄基-2-氮，氮-二甲胺-1-(4-瑪啉代苯基)-1-丁酮。
該其他光起始劑(D-3)可單獨或混合使用，且該其他光起始劑(D-3)包含但不限於(1)二咪唑(biimidazole)系化合物：2,2'-雙(鄰-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(鄰-氟苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(鄰-甲基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(鄰-甲氧基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(對-甲氧基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(2,2',4,4'-四甲氧基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑或2,2'-雙(2,2'-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑等；(2)二苯甲酮系化合物：噻吨酮(thioxantone)、2,4-二乙基噻吨酮、噻吨酮-4-碸、二苯甲酮、4,4'-雙(二甲胺)二苯甲酮或4,4'-雙(二乙胺)二苯甲酮等；(3)α-二酮(α-diketone)類化合物：苯偶醯(benzil)或乙醯基等；(4)酮醇(acyloin)類化合物：二苯乙醇酮(benzoin)等；(5)酮醇醚(acyloin ether)類：二苯乙醇酮甲醚、二苯乙醇酮乙醚或二苯乙醇酮異丙醚等；(6)醯膦氧化物(acylphosphine oxide)類化合物：2,4,6-三甲基苯醯二苯基膦氧化物或雙-(2,6-二甲氧基苯醯)-2,4,4-三甲基苄基膦氧化物等；(7)醌類化合物：蒽醌或1,4-萘醌等；(8)鹵化物化合物：苯醯甲基氯(phenacyl chloride)、三溴甲基苯碸或三(三氯甲基)-s-三嗪(tris(trichloro methyl)-s-triazine)等；(9)過氧化物：二-第三丁基過氧化物等；或(10)上述(1)～(9)之一組合。
《溶劑(E)》
在本案中，該溶劑(E)以可以溶解鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(C)及光起始劑(D)，且不與該等成分相互反應，並具有適當揮發性者為佳。
基於該鹼可溶性樹脂(A)的總量為100重量份，該溶劑(E)的含量範圍為500重量份～5,000重量份。較佳地，該溶劑(E)的含量範圍為800重量份～4,700重量份。更佳地，該溶劑(E)的含量範圍為1,000重量份～4,500重量份。
該溶劑(E)可單獨或混合使用，且該溶劑(E)包含但不限於(1)烷基二醇單烷醚類化合物：乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單正丙基醚、二乙二醇單正丁基醚、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單正丙基醚、二丙二醇單正丁基醚、三丙二醇單甲基醚或三丙二醇單乙基醚等；(2)烷基二醇單烷醚醋酸酯類化合物：乙二醇單甲基醚醋酸酯、乙二醇單乙基醚醋酸酯或丙二醇單甲基醚醋酸酯或丙二醇單乙基醚醋酸酯等；(3)其他醚類化合物：二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙基醚或四氫呋喃等；(4)酮類化合物：甲乙酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮或二丙酮醇等；(5)乳酸烷酯類化合物：2-羥基丙酸甲酯或2-羥基丙酸乙酯等；(6)其他酯類化合物：2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-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、羥基醋酸乙酯、2-羥基-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、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、醋酸正戊酯、醋酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯醋酸甲酯、乙醯醋酸乙酯或2-氧基丁酸乙酯等；(7)芳香族烴類化合物：甲苯或二甲苯等；(8)羧酸胺類化合物：氮-甲基吡咯烷酮、氮，氮-二甲基甲醯胺或氮，氮-二甲基乙醯胺等；或(9)上述(1)～(8)之一組合。
《黑色顏料(F)》
基於該鹼可溶性樹脂(A)的總量為100重量份，該黑色顏料(F)的含量範圍為30重量份～500重量份。較佳地，該黑色顏料(F)的含量範圍為40重量份～450重量份；更佳地，該黑色顏料(F)的含量範圍為50重量份～400重量份。
本案中所使用之黑色顏料(F)以具有耐熱性、耐光性以及耐溶劑性者為較佳。該黑色顏料(F)可單獨或混合使用，且該黑色顏料(F)包含但不限於(1)黑色有機顏料：二萘嵌苯黑(perylene black)、花青黑(cyanine black)、苯胺黑(aniline black)等；(2)由紅、藍、綠、紫、黃色、花青(cyanine)、洋紅(magenta)等顏料中，選擇兩種或兩種以上的顏料進行混合，使其成近黑色化之混色有機顏料；(3)遮光材：碳黑(carbon black)、氧化鉻、氧化鐵、鈦黑(titanium black)、石墨等。該碳黑包含但不限於C.I.pigment black 7等。該碳黑的具體例如三菱化學所製造之市售品(商品名MA100、MA230、MA8、#970、#1000、#2350、#2650)。
《添加劑(G)》
在不影響本發明之功效，該感光性樹脂組成物選擇性地可進一步添加一添加劑(G)，其包含但不限於界面活性劑、填充劑、密著促進劑、架橋劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、防凝集劑，或鹼可溶性樹脂(A)以外之其他能增加各種性質(如機械性質)的聚合物等。
基於該鹼可溶性樹脂(A)的總量為100重量份，該添加劑(G)中的填充劑、密著促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、防凝集劑或鹼可溶性樹脂(A)以外的聚合物的含量範圍為10重量份以下。更佳地，該添加劑(G)中的填充劑、密著促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、防凝集劑或鹼可溶性樹脂(A)以外的聚合物的含量範圍為6重量份以下。
基於該鹼可溶性樹脂(A)的總量為100重量份，該添加劑(G)中的界面活性劑的含量範圍為6重量份以下。更佳地，該添加劑(G)中的界面活性劑的含量範圍為4重量份以下。
基於該鹼可溶性樹脂(A)的總量為100重量份，該添加劑(G)中的架橋劑的含量範圍為100重量份以下。更佳地，該添加劑(G)中的架橋劑的含量範圍為80重量份以下。
較佳地，該界面活性劑是擇自於陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚矽氧烷系、氟素系，或此等一組合。該界面活性劑可單獨或混合使用，且該界面活性劑包含但不限於(1)聚氧乙烷烷基醚類：聚氧乙烷十二烷基醚、聚氧乙烷硬酯醯醚或聚氧乙烷油醚等；(2)聚氧乙烷烷基苯基醚類：聚氧乙烷辛基苯基醚或聚氧乙烷壬基苯基醚等；(3)聚乙二醇二酯類：聚乙二醇二月桂酸酯或聚乙二醇二硬酸酯等；(4)山梨糖醇酐脂肪酸酯類；(5)脂肪酸改質之聚酯類及；(6)三級胺改質之聚胺基甲酸酯類。
該界面活性劑包含但不限於市售商品如KP(信越化學工業製)、SF-8427(Toray Dow Corning Silicon製)、Polyflow(共榮社油脂化學工業製)、F-Top(Tochem Product Co.,Ltd.製)、Megafac(大日本INK化學工業製)、Fluorade(住友3M製)、Asahi Guard、Surflon(旭硝子製)或SINOPOL E8008(中日合成化學製)等。該填充劑包含但不限於玻璃或鋁等。該密著促進劑包含但不限於乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、氮-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、氮-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙醇丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙醇丙基甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙醯氧基丙基三甲氧基矽烷或3-硫醇基丙基三甲氧基矽烷等。該抗氧化劑包含但不限於2,2-硫代雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)或2,6-二-第三丁基苯酚等。該紫外線吸收劑包含但不限於2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯並三唑[2-(3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl)-5-chloro benzotriazole]或烷氧基二苯甲酮等。該防凝集劑包含但不限於聚丙烯酸鈉等。該架橋劑包含但不限於日本環氧樹脂公司製的1031S、157S-70等之環氧系化合物或樹脂等。
[黑色矩陣及其製備]
本發明黑色矩陣係由對一如上所述的感光性樹脂組成物依序施予預烤、曝光、顯影及曝後烤處理而製得，其中，於膜厚為1μm時，該黑色矩陣之光學密度範圍為3.0以上。較佳地，於膜厚為1μm時，該黑色矩陣之光學密度範圍為3.2～5.5；更佳地，於膜厚為1μm時，該黑色矩陣之光學密度範圍為3.5～5.5。
本發明黑色矩陣之製作，可以藉由旋轉塗佈或流延塗佈等塗佈方法將該感光性樹脂組成物塗佈在基板上，並以減壓乾燥及預烤處理將其中的溶劑去除，進而在該基板上形成一預烤塗膜。其中，減壓乾燥及預烤之條件，依各成份的種類、配合比率而異，通常，減壓乾燥是在一小於200 mmHg之壓力下進行1秒～20秒，而預烤處理則是在70℃～110℃溫度下進行1分鐘～15分鐘。預烤後，將該塗膜於指定之光罩下曝光，然後於23±2℃的溫度下浸漬於一顯影劑中，歷時15秒～5分鐘，以將不要之部份除去而形成特定的圖案。曝光所使用的光線，以g線、h線或i線等之紫外線為佳，而紫外線照射裝置可為(超)高壓水銀燈及金屬鹵素燈。
本發明黑色矩陣之製作所使用的顯影劑包含但不限於氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、矽酸鈉、甲基矽酸鈉、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲胺、氫氧化四乙胺、膽鹼、吡咯、哌啶或1,8-二氮雜二環-[5,4,0]-7-十一烯等之鹼性化合物等。較佳地，該顯影劑的濃度範圍為0.001 wt%～10 wt%；更佳地，為0.005 wt%～5 wt%；又更佳地，為0.01 wt%～1 wt%。
使用此等鹼性化合物所構成之顯影劑時，通常於顯影後以水洗淨，再以壓縮空氣或壓縮氮氣風乾。接著，使用熱板或烘箱等加熱裝置進行後烤處理，而加熱溫度通常為150℃～250℃。其中，使用熱板之加熱時間為1分鐘～60分鐘，使用烘箱之加熱時間為5分鐘～90分鐘。經過以上之處理步驟後即可形成一黑色矩陣。
本發明黑色矩陣之製作所使用的玻璃基板可以是應用於液晶顯示器中的無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、強化玻璃(Pyrex玻璃)、石英玻璃或表面上已附著透明導電膜的玻璃等。亦可使用用於固體攝影元件等之光電變換元件基板(如：矽基板)等。
[彩色濾光片及其製備]
本發明彩色濾光片係包含一如上所述的黑色矩陣。
本發明彩色濾光片可依照一般製備的方式製得，例如：可先於一基板上形成上述的黑色矩陣，再將各色(主要包含紅、綠及藍三色)以相同的形成方式形成於該基板上，進而得到一彩色濾光片的畫素著色層。其次，在220℃至250℃的真空下，於該畫素著色層上形成一氧化銦錫(簡稱ITO)蒸鍍膜，必要時，對ITO蒸鍍膜施行蝕刻暨佈線之後，再塗佈液晶配向膜用聚醯亞胺，即可製得一供液晶顯示器用的彩色濾光片。
[液晶顯示元件及其製備]
本發明液晶顯示元件係包含一如上所述的彩色濾光片。
本發明液晶顯示元件可依照一般製備的方式製得，例如：先將上述之彩色濾光片以及一設置有薄膜電晶體(Thin Film Transistor；簡稱TFT)的驅動基板彼此相對，在二片基板間介入晶胞間隙(cell gap)作對向配置，並用封止劑將該二片基板的周圍部位貼合，僅留下一液晶注入孔，接著，在該等基板表面及封止劑所區分出的間隙內充填注入液晶，再封住該液晶注入孔而構成液晶晶胞(cell)。然後，在液晶晶胞的外表面，亦即構成液晶晶胞的基板的其他側面上，貼合偏光板，即可得到一液晶顯示元件。
<實施例> [具有不飽和基的樹脂(A-1)的製備]。 ＜合成例1＞
將100重量份的芴環氧化合物(型號ESF-300，新日鐵化學製；環氧當量231)、30重量份的丙烯酸、0.3重量份的氯化苄基三乙基銨、0.1重量份的2,6-二第三丁基對甲酚，及130重量份的丙二醇單甲基醚醋酸酯以連續式添加方式加入置500 mL的四口燒瓶中，且入料速度控制在25重量份/分鐘，該反應過成的溫度維持在100℃～110℃，反應15小時，即可獲得一固成分濃度為50 wt%之淡黃色透明混合液。
接著，將100重量份的上述所得的淡黃色透明混合液溶於25重量份的乙二醇乙醚醋酸酯中，並同時添加6重量份的四氫鄰苯二甲酸酐及13重量份的二苯甲酮四甲酸二酐，並加熱至110℃～115℃，反應2小時，即可得一酸價為98.0 mgKOH/g之具有不飽和基的樹脂(以下簡稱為A-1-1)。
＜合成例2＞
將100重量份的芴環氧化合物(型號ESF-300，新日鐵化學製；環氧當量231)、30重量份的丙烯酸、0.3重量份的氯化苄基三乙基銨、0.1重量份的2,6-二第三丁基對甲酚，及130重量份的丙二醇單甲基醚醋酸酯以連續式添加方式加入置500 mL的四口燒瓶中，且入料速度控制在25重量份/分鐘，該反應過成的溫度維持在100℃～110℃，反應15小時，即可獲得一固成分濃度為50 wt%之淡黃色透明混合液。
接著，將100重量份的上述所得的淡黃色透明混合液溶於25重量份的乙二醇乙醚醋酸酯中，並添加13重量份的二苯甲酮四甲酸二酐，在90℃～95℃下反應2小時，接著，添加6重量份的四氫鄰苯二甲酸酐，並於90℃～95℃下反應4小時，即可得一酸價為99.0 mgKOH/g之具有不飽和基的樹脂(以下簡稱為A-1-2)。
＜合成例3＞
將400重量份的環氧化合物[型號NC-3000，日本化藥(株)製；環氧當量288]、102重量份的丙烯酸、0.3重量份的對甲氧基苯酚(p-methoxyphenol)、5重量份的三苯基膦，及264重量份的丙二醇單甲基醚醋酸酯置於反應瓶中，該反應過成的溫度維持在95℃，反應9小時，即可獲得一酸價為2.2 mgKOH/g之中間產物。接著，加入151重量份的四氫鄰苯二甲酸酐(tetrahydrophthalic anhydride)，在95℃下反應4小時，即可得一酸價為102 mgKOH/g，且重量平均分子量為3,200之具有不飽和基的樹脂(以下簡稱為A-1-3)。
[其他鹼可溶性樹脂(A-2)的製備] ＜合成例4＞
將1重量份的2,2’-偶氮雙異丁腈、240重量份的丙二醇單甲基醚醋酸酯、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重量份的甘油單甲基丙烯酸脂及20重量份的氮-苯基馬來醯亞胺置於一裝有攪拌器及冷凝器之圓底燒瓶中，並使該燒瓶內部充滿氮氣，之後，緩慢攪伴並升溫至80℃，使各反應物均勻混合並進行聚合反應4小時。之後，再將其升溫至100℃，並添加0.5重量份的2,2’-偶氮二異丁腈進行1小時聚合後，即可得一其它鹼可溶性樹脂(以下簡稱為A-2-1)。
＜合成例5＞
將2重量份的2,2’-偶氮雙異丁腈、300重量份的二丙二醇甲基醚、15重量份的甲基丙烯酸、15重量份的2-羥基丙烯酸乙酯及70重量份的甲基丙烯酸苯甲酯置於一裝有攪拌器及冷凝器之圓底燒瓶中，並使該燒瓶內部充滿氮氣，之後，緩慢攪伴並升溫至80℃，使各反應物均勻混合並進行聚合反應3小時。之後，再將其升溫至100℃，並添加0.5重量份的2,2’-偶氮二異丁腈進行1小時聚合後，即可得一其他鹼可溶性樹脂(以下簡稱為A-2-2)。
[聚矽氧烷高分子(B)的製備] ＜合成例6＞
在一容積500毫升之三頸燒瓶中，加入丙二醇單乙醚100克，並於室溫下，以一邊攪拌，一邊以連續添加之方式，同時加入矽烷單體之組合溶液及草酸水溶液；其中，矽烷單體之組合溶液係將二甲基二甲氧基矽烷84克(0.7mol)及苯基三甲氧基矽烷59.4克(0.3mol)溶於80克之丙二醇單乙醚，而草酸水溶液係將0.15克草酸溶於30克水中。接著，將燒瓶浸漬於30℃的油浴中並攪拌30分鐘，然後於30分鐘內將油浴升溫至120℃，待溶液的內溫達到105℃時，持續加熱攪拌進行聚縮合2小時後，可得聚矽氧烷高分子(B-1)。反應中甲醇及水等副產物分別被餾出73克及16克。
＜合成例7＞
在一容積500毫升之三頸燒瓶中，加入二甲基二甲氧基矽烷78.0克(0.65mol)、苯基三甲氧基矽烷63.4克(0.32mol)、3-丁二酸酐丙基三乙氧基矽烷(商品名為「GF-20」)9.1克(0.03mol)及丙二醇單乙醚200克，並於室溫下一邊攪拌一邊於30分鐘內添加草酸水溶液(0.25克草酸/75克H2 O)。接著，將燒瓶浸漬於30℃的油浴中並攪拌30分鐘，然後於30分鐘內將油浴升溫至120℃，待溶液的內溫達到100℃時，持續加熱攪拌進行聚縮合5小時。將溶液降至室溫後，加入丙酮2000克並持續攪拌30分鐘，經由過濾方式將沉澱物取出後，再利用蒸餾方式將溶劑移除，可得聚矽氧烷高分子(B-2)。
＜合成例8＞
在一容積500毫升之三頸燒瓶中，加入丙二醇單乙醚100克，並於室溫下，以一邊攪拌，一邊以連續添加之方式，同時加入矽烷單體之組合溶液及草酸水溶液；其中，矽烷單體之組合溶液係將甲基三甲氧基矽烷81.6克(0.6mol)及苯基三甲氧基矽烷79.2克(0.4mol)溶於80克之丙二醇單乙醚，而草酸水溶液係將0.10克草酸溶於30克水中。接著，將燒瓶浸漬於30℃的油浴中並攪拌30分鐘，然後於30分鐘內將油浴升溫至120℃，待溶液的內溫達到105℃時，持續加熱攪拌進行聚縮合2小時後，可得聚矽氧烷高分子(B-3)。反應中甲醇及水等副產物分別被餾出96克及24克。
[感光性樹脂組成物的製備] ＜實施例1＞
將100重量份的合成例1的具有不飽和基的樹脂(A-1-1)、70重量份的合成例6的聚矽氧烷高分子(以下簡稱B-1)、100重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(以下簡稱C-1)、20重量份的二季戊四醇四丙烯酸酯(以下簡稱C-2)、30重量份的乙烷酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9氫-咔唑-3-取代基]-,1-(氧-乙醯肟)(以下簡稱D-1)、10重量份的2-苄基-2-氮，氮-二甲胺-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮(以下簡稱D-2)、150重量份的C.I.pigment black 7(三菱化學製，商品名MA100)之黑色顏料(F-1)，及3500重量份的丙二醇甲醚醋酸酯(以下簡稱E-1)，以搖動式攪拌器形成均勻溶液狀態，即可製得一本發明感光性樹脂組成物。
＜實施例2～8及比較例1～6＞
實施例2～8及比較例1～6是以與實施例1相同的步驟來製備該感光性樹脂組成物，不同的地方在於：改變原料的種類及其使用量，該原料的種類及其使用量如表1所示。該等感光性樹脂組成物以下記各檢測項目進行評價，所得結果如表1所示。
[黑色矩陣的製備] ＜應用例1＞
將實施例1之感光性樹脂組成物置入一塗佈機(購自於新光貿易；型號為MS-A150)，以旋轉塗佈的方式塗佈在一100mm×100mm之玻璃基板上，再以100 mmHg進行減壓乾燥，歷時5秒鐘，然後於烘箱中，以85℃下預烤3分鐘，以形成一膜厚約為2.2μm的預烤塗膜。
接著，將上述預烤塗膜於指定之光罩下，以紫外光(曝光機型號為AG500-4N；M&R Nano Technology製)200mJ/cm2 照射，之後浸漬於23℃之顯影劑(0.04%氫氧化鉀)2分鐘，並以純水洗淨後，再於烘箱中，以200℃後烤40分鐘，即可形成一膜厚為2.0μm之黑色矩陣。
＜應用例2～8及應用比較例1～6＞
應用例2～8及應用比較例1～6是以與應用例1相同的步驟來製備黑色矩陣，不同的地方在於：改變感光性樹脂組成物的種類及其使用量如表1所示。
【評價項目】 1.　光學密度(Optical Density，簡稱OD)量測：
將實施例1～8及比較例1～6之之感光性樹脂組成物分別置入一塗佈機(型號為MS-A150)，以旋轉塗佈的方式塗佈在一100mm×100mm之玻璃基板上，再以100 mmHg進行減壓乾燥，歷時5秒鐘，然後於烘箱中，以100℃下預烤2分鐘，以形成一膜厚約為1.2μm的預烤塗膜。
接著，以紫外光(曝光機型號為AG500-4N)100mJ/cm2 照射，之後浸漬於23℃之顯影劑(0.04%氫氧化鉀)2分鐘，並以純水洗淨後，再於烘箱中，以230℃後烤60分鐘，即可形成一膜厚為1.0μm之黑色矩陣。
使用一顯微分光器(大塚電子製；型號為MCPD 2000)分別測量上述之黑色矩陣於膜厚為1.0μm時的入射光強度(I0 )及穿透光強度(I)，再利用下述關係式(M)求出光學密度。OD值愈大，代表其遮光性越好。
OD值=log10 (I0 /I)　(M)
其中，I0 為入射光強度；I為穿透光強度。
2.　表面阻抗穩定性(stability of surface resistance)量測：
使用高阻抗率計(型號為MCP-HT450型Hiresta-UP；三菱化學製)分別量測評價項目＜光學密度＞中所得之預烤塗膜。於該等預烤塗膜上任取三測定點，量測表面阻抗值(surface resistance)之平均值(Ω1 )。
接著，將該等預烤塗膜分別於指定之光罩下，以紫外光100mJ/cm2 照射，之後浸漬於23℃之顯影劑(0.04%氫氧化鉀)2分鐘，並以純水洗淨後，再於烘箱中以280℃後烤60分鐘，可在玻璃基板上形成一膜厚為1.0μm之黑色矩陣。使用高阻抗率計於相同之三測定點上，量測表面阻抗值之平均值(Ω2 )，最後經下式計算：
表面阻抗穩定性(RH )=[(Ω2 )/(Ω1 )]×100%
其評價方式：
○：RH ＞97%；
△：97%≧RH ＞95%；
╳：RH ≦95%。
3.　表面平坦性(surface smoothness)量測：
使用原子力顯微鏡(型號為Dimension Edge AFM；Veeco製)量測評價項目＜表面阻抗穩定性＞中所得之黑色矩陣(量測距離為3μm)，並經下式計算即可得到表面平坦性。
表面平坦性(nm)=(δH )-(δL )
其中，δH 為量測距離中之最大膜厚值；δL 為量測距離中之最小膜厚值。其評價方式：
○：表面平坦性＜60nm；
△：60nm≦表面平坦性＜100nm；
╳：表面平坦性≧100nm。
由表1的結果可知，實施例1～8的感光性樹脂組成物中，(A-1)/(B)的比值是介於0.11～2.9之間，顯示出由該等感光性樹脂組成物所形成的黑色矩陣確實具有較佳的表面阻抗穩定性。反觀比較例4及5的感光性樹脂組成物，其(A-1)/(B)的比值分別為4及0.08，則由其所形成的黑色矩陣確實不具有較佳的表面阻抗穩定性。由此可知，透過(A-1)/(B)的比值的調控，確實能使得後續所形成的黑色矩陣具有較佳的表面阻抗穩定性。
再者，實施例1～8的感光性樹脂組成物中皆使用具有不飽和基的樹脂(A-1)及聚矽氧烷高分子(B)，不僅可提升黑色矩陣的表面阻抗穩定性，同時，可改善以往存在的表面平坦性的問題，而具有較佳的表面平坦性。反觀比較例1～3的感光性樹脂組成物，其未使用具有不飽和基的樹脂(A-1)或聚矽氧烷高分子(B)，不僅無法提升黑色矩陣的表面阻抗穩定性，同時，黑色矩陣的表面平坦性也不佳。
由比較例6的結果可知，感光性樹脂組成物未使用不飽和基的樹脂(A-1)，而是僅以其他鹼可溶性樹脂(A-2)搭配聚矽氧烷高分子(B)來使用，則由其所形成的黑色矩陣之表面阻抗穩定性不佳，同時，該黑色矩陣的表面平坦性也不佳。
在實施例1、比較例1及比較例2的感光性樹脂組成物中，使用的黑色顏料含量皆為150重量份，且其OD值是相近的(分別為3.3、3.2及3.3)，但實施例1的黑色矩陣具有較佳的表面阻抗穩定性及表面平坦性，表示本發明相較於以往的感光性樹脂組成物，即使在高含量的黑色顏料下，本發明的黑色矩陣仍可具有較佳的表面平坦性及表面阻抗穩定性。
同時，再由實施例3及7的結果更可驗證，即使在高含量的黑色顏料下，本發明感光性樹脂組成物所形成的黑色矩陣具有較佳的表面平坦性，且還具有較佳的表面阻抗穩定性。且本發明的黑色顏料的含量可由150重量份提升到300重量份，以及其OD值可由3.2提升到5.1，更可符合目前業界對高OD值黑色矩陣的需求。
綜上所述，本發明感光性樹脂組成物包含具有不飽和基的樹脂(A-1)及聚矽氧烷高分子(B)，以及該具有不飽和基的樹脂(A-1)與聚矽氧烷高分子(B)的重量比值範圍為0.1～3.0，不僅可使由其所形成的黑色矩陣具有表面平坦性，且還具有較佳的表面阻抗穩定性。且即使在高含量的黑色顏料下，本發明的黑色矩陣仍可維持較佳的表面平坦性及表面阻抗穩定性，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (9)

  1. 一種感光性樹脂組成物，包含：鹼可溶性樹脂(A)，包括具有不飽和基的樹脂(A-1)，且該具有不飽和基的樹脂(A-1)是由一混合物進行聚合反應所製得，而該混合物含有具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)，以及具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)；聚矽氧烷高分子(B)；含乙烯性不飽和基的化合物(C)；光起始劑(D)；溶劑(E)；及黑色顏料(F)，其中，該具有不飽和基的樹脂(A-1)與聚矽氧烷高分子(B)的重量比值範圍為0.1~3.0；基於該鹼可溶性樹脂(A)的總量為100重量份，該具有不飽和基的樹脂(A-1)的使用量為30~100重量份；該聚矽氧烷高分子(B)的使用量為30~450重量份；該含乙烯性不飽和基的化合物(C)的使用量為5~220重量份；該溶劑(E)的使用量為500~5000重量份；該黑色顏料(F)的使用量為30~500重量份。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之感光性樹脂組成物，其中，該具有不飽和基的樹脂(A-1)與聚矽氧烷高分子(B)的重量比值範圍為0.2~2.5。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之感光性樹脂組成物，其 中，該具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)是由下式(I)所示： 於式(I)中，R1 、R2 、R3 及R4 分別為相同或不同，且表示氫、鹵素、C1 ~C5 的烷基、C1 ~C5 的烷氧基、C6 ~C12 的芳基，或C6 ~C12 的芳烷基。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之感光性樹脂組成物，其中，該具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)是由下式(II)所示： 於式(II)中，R5 ~R18 分別為相同或不同，且表示氫、鹵素、C1 ~C8 的烷基或C6 ~C15 芳香基；n表示0~10之整數。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述之感光性樹脂組成物，其中，該聚矽氧烷高分子(B)是由矽烷單體、聚矽氧烷，或矽烷單體與聚矽氧烷的組合進行加水分解及部分縮合而製得。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述之感光性樹脂組成物，其 中，基於含乙烯性不飽和基的化合物(C)100重量份，該光起始劑(D)的使用量為2~120重量份。
  7. 一種黑色矩陣，係對由一如申請專利範圍第1至6項中任一項所述的感光樹脂組成物依序施予預烤、曝光、顯影及曝後烤處理而製得，其中，於膜厚為1μm時，該黑色矩陣之光學密度範圍為3.0以上。
  8. 一種彩色濾光片，係包含一如申請專利範圍第7項所述的黑色矩陣。
  9. 一種液晶顯示元件，係包含一如申請專利範圍第8項所述的彩色濾光片。
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