TWI524140B - 黑色矩陣用之感光性樹脂組成物及其應用 - Google Patents

黑色矩陣用之感光性樹脂組成物及其應用 Download PDF

Info

Publication number
TWI524140B
TWI524140B TW103121532A TW103121532A TWI524140B TW I524140 B TWI524140 B TW I524140B TW 103121532 A TW103121532 A TW 103121532A TW 103121532 A TW103121532 A TW 103121532A TW I524140 B TWI524140 B TW I524140B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
compound
weight
parts
bis
group
Prior art date
Application number
TW103121532A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201600927A (zh
Inventor
周泓佳
廖豪偉
Original Assignee
奇美實業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 奇美實業股份有限公司 filed Critical 奇美實業股份有限公司
Priority to TW103121532A priority Critical patent/TWI524140B/zh
Priority to US14/729,052 priority patent/US20150370162A1/en
Priority to CN201510314185.8A priority patent/CN105204292A/zh
Publication of TW201600927A publication Critical patent/TW201600927A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI524140B publication Critical patent/TWI524140B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0388—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable with ethylenic or acetylenic bands in the side chains of the photopolymer
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/105—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G02B5/223—Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Description

黑色矩陣用之感光性樹脂組成物及其應用
本發明係有關一種黑色矩陣用之感光性樹脂組成物及其應用，特別是提供一種耐熱阻抗性佳的黑色矩陣用之感光性樹脂組成物及使用該組成物所形成之彩色濾光片及具有該彩色濾光片之液晶顯示器。
近年來，隨著液晶顯示器之各種技術的蓬勃發展，且為了提高液晶顯示器的對比度及顯示品質，通常會設置黑色矩陣(black matrix)於液晶顯示器中之彩色濾光片的條紋(stripe)及點(dot)間之間隙中。該黑色矩陣可防止畫素間之漏光(light leakage)所引起的對比度(contrast ratio)下降及色純度(color purity)下降等之缺陷。
一般而言，黑色矩陣可為具有鉻或氧化鉻等之蒸鍍膜。然而，以前述之蒸鍍膜製作黑色矩陣時，其具有製程複雜且材料昂貴等之缺點。為了解決此問題，黑色矩陣係藉由光平版印刷(photo lithographic)技術形成。
日本專利特開第2006-259716號公報揭示一種黑色 矩陣用之感光性樹脂組成物。該感光性樹脂組成物包含高使用量的黑色顏料、鹼可溶性樹脂、光聚合起始劑、具有二官能基的反應性單體及有機溶劑。該具有二官能基的反應性單體可改善化合物之間的反應，而可形成精細的圖案(fine pattern)。因此，所製得之感光性樹脂組成物具有良好之遮光性及感度。
其次，日本專利特開第2008-268854號公報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具有羧酸基及具有不飽和基的鹼可溶性樹脂、具有乙烯性不飽和基之光聚合單體、光聚合起始劑及高使用量的黑色顏料。上述具有羧酸基及具有不飽和基的鹼可溶性樹脂可改善感光性樹脂組成物之解析度。
雖然提高黑色顏料之使用量可增加所製得之感光性樹脂組成物的遮光性，但感光性樹脂組成物仍具有耐熱阻抗性不佳之缺陷，而降低所形成之黑色矩陣的效能。
因此，如何改善感光性樹脂組成物之耐熱阻抗性不佳的缺陷，以達到目前業界的要求，實為目前此領域技術人員亟欲解決的問題。
因此，本發明之一態樣是在提供一種黑色矩陣用之感光性樹脂組成物。此感光性樹脂組成物可提升黑色矩陣之耐熱阻抗性。
本發明之另一態樣是在提供一種黑色矩陣，其係藉 由前述之感光性樹脂組成物經預烤處理、曝光處理、顯影處理及後烤處理所形成。
本發明之又一態樣是在提供一種彩色濾光片，其包含前述之黑色矩陣。
本發明之再一態樣是在提供一種液晶顯示器，其包含前述之彩色濾光片。
根據本發明之上述態樣，提出一種黑色矩陣用之感光性樹脂組成物，此感光性樹脂組成物包含鹼可溶性樹脂(A)、具有乙烯性不飽和基之化合物(B)、光起始劑(C)、溶劑(D)、黑色顏料(E)及螢光增白劑(F)，以下析述之。
感光性樹脂組成物 鹼可溶性樹脂(A)
本發明之鹼可溶性樹脂(A)可包含具有不飽和基之樹脂(A-1)。其次，該鹼可溶性樹脂(A)可選擇性地包含其他鹼可溶性樹脂(A-2)。
具有不飽和基之樹脂(A-1)
該具有不飽和基之樹脂(A-1)係由一混合物聚合形成。該混合物可包含具有至少二個環氧基之環氧化合物(a-1-1)及具有至少一個羧酸基與至少一個乙烯性不飽和基之化合物(a-1-2)。再者，該混合物可選擇性地包含羧酸酐化合物(a-1-3)及具有環氧基之化合物(a-1-4)。
具有至少二個環氧基之環氧化合物(a-1-1)
該具有至少二個環氧基之環氧化合物(a-1-1)包含具有如下式(I)所示之結構的化合物、具有如下式(II)所示之 結構的化合物及上述化合物之組合：
於式(I)中，R1至R4分別獨立地代表氫原子、鹵素原子、碳數為1至5之烷基、碳數為1至5之烷氧基、碳數為6至12之芳香基或碳數為6至12之芳烷基。
該具有如式(I)所示之結構的化合物可包含具有環氧基之雙酚茀型化合物，其中該具有環氧基之雙酚茀型化合物可由雙酚茀型化合物(bisphenol fluorene)與鹵化環氧丙烷(epihalohydrin)反應而得。
前述之雙酚茀型化合物之具體例可包含9,9-雙(4-羥基苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorine]、9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorine]、9,9-雙(4-羥基-3-氯苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3-chlorophenyl)fluorine]、9,9-雙(4-羥基-3-溴苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3-bromophenyl)fluorine]、9,9-雙(4-羥基-3-氟苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3-fluorophenyl)fluorine]、9,9-雙(4-羥基-3-甲氧基苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)fluorine]、9,9-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)茀 [9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)fluorine]、9,9-雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)fluorine]、9,9-雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dibromophenyl)fluorine]、雙酚茀型化合物之類似化合物，或者上述化合物之任意組合。
前述鹵化環氧丙烷(epihalohydrin)之具體例可包含3-氯-1,2-環氧丙烷(epichlorohydrin)、3-溴-1,2-環氧丙烷(epibromohydrin)、鹵化環氧丙烷之類似化合物，或者上述化合物之任意組合。
該具有環氧基之雙酚茀型化合物的具體例可包含(1)新日鐵化學製造之商品，例如：型號為ESF-300之產品或類似產品；(2)大阪瓦斯製造之商品，例如：型號為PG-100或EG-210之產品，或者類似產品；(3)S.M.S Technology Co.製造之商品，例如：型號為SMS-F9PhPG、SMS-F9CrG或SMS-F914PG之產品，或者類似產品。
於式(II)中，R5至R18分別獨立地代表氫原子、鹵素原子、碳數為1至8之烷基或碳數為6至15之芳香基；且n代表0至10之整數。
具有如式(II)所示之結構的化合物可在鹼金屬氫氧化物的存在下，使具有如下式(II-1)所示之結構的化合物與鹵化環氧丙烷進行反應而得：
於式(II-1)中，R5至R18及n之定義如前所述，在此不另贅述。
具有如式(II)所示之結構的化合物之合成方法係先在酸觸媒存在下，對具有如下式(II-1-1)所示之結構的化合物及酚(phenol)類化合物進行縮合反應，以形成具有如式(II-1)所示之結構的化合物：
於式(II-1-1)中，R19及R20分別獨立地代表氫原子、鹵素原子、碳數為1至8的烷基或碳數為6至15的芳香基；X1及X2分別獨立地代表鹵素原子、碳數為1至6的烷基或碳數為1至6的烷氧基。上述之烷基較佳為甲基、乙基或第三丁基，且烷氧基較佳為甲氧基或乙氧基。
前述酚類化合物之具體例可包含酚(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)、環己基甲酚(cyclohexylcresol)或酚類化合物之類似化合物。該酚類化合物可單獨一種或混合複數種使用。
基於前述具有如式(II-1-1)所示之結構的化合物之使用量為1莫耳，該酚類化合物之使用量為0.5莫耳至20莫耳，且較佳為2莫耳至15莫耳。
上述酸觸媒之具體例可包含鹽酸、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)、氯化鋅(zinc chloride)或酸觸媒之類似物。該酸觸媒可單獨一種或混合複數種使用。
該酸觸媒較佳可為對甲苯磺酸、硫酸、鹽酸或上述化合物之任意組合。
該酸觸媒之使用量並無特別之限制。基於前述具有如式(II-1-1)所示之結構的化合物之使用量為100重量百分比，該酸觸媒之使用量為0.1重量百分比至30重量百分比。
前述之縮合反應可在無溶劑或有機溶劑之存在下進行，其中該有機溶劑之具體例可為甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)、甲基異丁基酮(methyl isobutyl ketone)或其類似物。該有機溶劑可為單獨一種或混合複數種使用。
基於前述具有如式(II-1-1)所示之結構的化合物及酚類化合物之總使用量為100重量百分比，該有機溶劑之使用量為50重量百分比至300重量百分比，較佳為100重量百分比至250重量百分比。
該縮合反應之反應溫度可為40℃至180℃，且反應時間可為1小時至8小時。
在完成該縮合反應後，可選擇性地進行中和處理或水洗處理。
上述之中和處理係將反應後之溶液的pH值調整為3至7，較佳為5至7。
上述之水洗處理可利用中和劑來進行。該中和劑可為鹼性物質，且中和劑之具體例可包含氨(ammonia)、磷酸二氫鈉(sodium dihydrogen phosphate)；氫氧化鈉(sodium hydroxide)或氫氧化鉀(potassium hydroxide)等之鹼金屬氫氧化物；氫氧化鈣(calcium hydroxide)或氫氧化鎂(magnesium hydroxide)等之鹼土類金屬氫氧化物；二伸乙三胺(diethylene triamine)、三伸乙四胺(triethylenetetramine)、苯胺(aniline)或苯二胺(phenylene diamine)等之有機胺或上述化合物之任意組合。該中和劑可單獨一種或混合複數種使用。
該水洗處理可採用習知之方法進行。例如：將含有中和劑之水溶液加至反應後之溶液中，並反覆進行萃取。經中和處理或水洗處理後，溶液中未反應之酚類化合物及溶劑可藉由減壓加熱處理去除，並進行濃縮，以獲得具有 如式(II-1)所示之結構的化合物。
當縮合反應完成後，加入過量之鹵化環氧丙烷，以使鹵化環氧丙烷與具有如式(II-1)所示之結構的化合物進行脫鹵化氫反應(dehydrohalogenation)，而可製得具有如式(II)所示之結構的化合物。
前述鹵化環氧丙烷之具體例可包含3-氯-1,2-環氧丙烷、3-溴-1,2-環氧丙烷或上述化合物之組合。
當進行前述之脫鹵化氫反應前，氫氧化鈉或氫氧化鉀等之鹼金屬氫氧化合物可預先添加或於反應過程中加至反應溶液中。該脫鹵化氫反應之反應溫度可為20℃至120℃，且反應時間可為1小時至10小時。
在一實施例中，前述之鹼金屬氫氧化合物可為水溶液。在此實施例中，當鹼金屬氫氧化合物水溶液連續加至脫鹵化氫反應之反應系統中，同時可於減壓或常壓下，連續蒸餾出水及鹵化環氧丙烷，以分離並去除水，且鹵化環氧丙烷可連續地回流至反應系統中。
當進行脫鹵化氫反應前，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)等之四級銨鹽可添加至反應系統中，以作為觸媒，並在50℃至150℃反應1小時至5小時後，將鹼金屬氫氧化物或其水溶液加至反應系統中。然後，於20℃至120℃反應1小時至10小時，以進行脫鹵化氫反應。
基於前述具有如式(II-1)所示之結構的化合物中之 羥基總當量數為1當量，該鹵化環氧丙烷之使用量為1當量至20當量，且較佳為2當量至10當量。基於前述具有如式(II-1)所示之結構的化合物中之羥基總當量數為1當量，脫鹵化氫反應中之鹼金屬氫氧化物的使用量為0.5當量至15當量，且較佳為0.9當量至11當量。
為了使上述脫鹵化氫反應順利進行，甲醇或乙醇等之醇類化合物可添加至反應系統中。此外，二甲碸(dimethyl sulfone)或二甲亞碸(dimethyl sulfoxide)等之非質子性(aprotic)的極性溶媒亦可加至反應系統中。
當使用醇類化合物時，基於上述的鹵化環氧丙烷的總使用量為100重量百分比，醇類化合物之使用量為2重量百分比至20重量百分比，且較佳為4重量百分比至15重量百分比。當使用非質子性的極性溶媒時，基於鹵化環氧丙烷的總使用量為100重量百分比，非質子性的極性溶媒的使用量為5重量百分比至100重量百分比，且較佳為10重量百分比至90重量百分比。
當前述之脫鹵化氫反應後，反應系統可選擇性地進行水洗處理。然後，於溫度為110℃至250℃且壓力為1.3kPa(10mmHg)以下之環境中，去除鹵化環氧丙烷、醇類化合物及非質子性的極性溶媒。
為了避免所形成之環氧樹脂具有加水分解性之鹵素，進行脫鹵化氫反應後之溶液可加入甲苯、甲基異丁基酮(methyl isobutyl ketone)等之溶劑及氫氧化鈉或氫氧化鉀等之鹼金屬氫氧化物水溶液，並再次進行脫鹵化氫反應。 在前述之脫鹵化氫反應中，基於前述具有如式(II-1)所示之結構的化合物中之羥基總當量數為1當量，鹼金屬氫氧化合物之使用量為0.01莫耳至0.3莫耳，且較佳為0.05莫耳至0.2莫耳。此外，該脫鹵化氫反應之反應溫度可為50℃至120℃，且反應時間可為0.5小時至2小時。
當脫鹵化氫反應完成後，反應溶液中之鹽類可藉由過濾及水洗等步驟去除，且甲苯、甲基異丁基酮等之溶劑可藉由加熱減壓之方式餾除，以形成具有如式(II)所示之結構的化合物。該具有如式(II)所示之結構的化合物之具體例可包含日本化藥製造之商品，其型號為NC-3000、NC-3000H、NC-3000S及NC-3000P等。
具有至少一個羧酸基與至少一個乙烯性不飽和基之化合物(a-1-2)
該具有至少一個羧酸基與至少一個乙烯性不飽和基之化合物(a-1-2)可選自於由下述(1)至(3)所組成之一族群：(1)丙烯酸、甲基丙烯酸、2-甲基丙烯醯氧乙基丁二酸(2-methacryloyloxyethylbutanedioic acid)、2-甲基丙烯醯氧丁基丁二酸、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等之化合物；(2)由具有羥基之(甲基)丙烯酸酯與二元羧酸化合物反應而得的化合物，其中該二元羧酸化合物之具體例可包含己二酸、丁二酸、馬來酸或鄰苯二甲酸等之化合物；(3)由具有羥基之(甲基)丙烯酸酯與下述之羧酸酐化合物(a-1-3；請參照後述內容，在此不另贅述)反應而得的半酯化合物，其中該具有羥基的(甲基)丙烯酸酯之具體例可包含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之化合物。
羧酸酐化合物(a-1-3)
該羧酸酐化合物(a-1-3)可選自於二元羧酸酐化合物、四元羧酸酐化合物或上述化合物之任意組合。
前述之二元羧酸酐化合物可包含但不限於丁二酸酐(butanedioic 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)等之二元羧酸酐化合物。
前述之四元羧酸酐化合物可包含但不限於二苯甲酮四甲酸二酐(benzophenone tetracarboxylic dianhydride；BTDA)、雙苯四甲酸二酐或雙苯醚四甲酸二酐等之四元羧酸酐化合物。
具有環氧基之化合物(a-1-4)
該具有環氧基之化合物(a-1-4)之具體例可包含甲基丙烯酸環氧丙酯、3,4-環氧基環己基甲基丙烯酸酯、具有不飽和基的縮水甘油醚化合物、具有環氧基的不飽和化合物或上述化合物的組合。
前述具有不飽和基的縮水甘油醚化合物之具體例包含長瀨化成工業股份有限公司製造之商品，其型號為Denacol EX-111、Denacol EX-121、Denacol EX-141、Denacol EX-145、Denacol EX-146、Denacol EX-171及Denacol EX-192。
製備具有不飽和基之樹脂(A-1)
該具有不飽和基之樹脂(A-1)可由具有如式(I)所示之結構的具有至少二個環氧基之環氧化合物(a-1-1)及具有至少一個羧酸基與至少一個乙烯性不飽和基之化合物(a-1-2)進行反應，以形成具有羥基的反應產物。然後，將 所製得之反應產物與羧酸酐化合物(a-1-3)進行反應，以製得本發明具有不飽和基之樹脂(A-1)。基於前述具有羥基之反應產物的羥基總當量數為1當量，該羧酸酐化合物(a-1-3)之酸酐基的當量數為0.4當量至1當量，且較佳為0.75當量至1當量。當使用多個羧酸酐化合物(a-1-3)時，此些羧酸酐化合物(a-1-3)可依序添加或同時添加至反應中。當羧酸酐化合物(a-1-3)包含二元羧酸酐化合物及四元羧酸酐化合物時，二元羧酸酐化合物及四元羧酸酐化合物之莫耳比例為1/99至90/10，較佳為5/95至80/20。上述反應的操作溫度範圍為50℃至130℃。
該具有不飽和基之樹脂(A-1)可由具有如式(II)所示之結構的具有至少二個環氧基之環氧化合物(a-1-1)及具有至少一個羧酸基與至少一個乙烯性不飽和基之化合物(a-1-2)進行反應，以形成具有羥基的反應產物。然後，將所製得之反應產物與羧酸酐化合物(a-1-3)及/或具有環氧基之化合物(a-1-4)進行反應，以製得本發明具有不飽和基之樹脂(A-1)。基於具有如式(II)所示之結構的具有至少二個環氧基之環氧化合物(a-1-1)中的環氧基之總當量數為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之化合物(a-1-2)的酸價當量數為0.8當量至1.5當量，且較佳為0.9當量至1.1當量。基於前述具有羥基之反應產物的羥基總量為100莫耳百分比，該羧酸酐化合物(a-1-3)之使用量為10莫耳百分比至100莫耳百分比，較佳為20莫耳百分比至100莫耳百分比，且更佳為30莫耳百分比至100莫 耳百分比。
當製備前述具有不飽和基之樹脂(A-1)時，為了加速反應速率，鹼性化合物一般會添加至反應溶液中，以作為反應觸媒。該反應觸媒之具體例可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)或氯化苄基三乙基銨(benzyltriethylammonium chloride)等之化合物。前述之反應觸媒可單獨一種或混合複數種使用。
基於前述具有至少二個環氧基之環氧化合物(a-1-1)及具有至少一個羧酸基與至少一個乙烯性不飽和基之化合物(a-1-2)的總使用量為100重量份，該反應觸媒之使用量為0.01重量份至10重量份，且較佳為0.3重量份至5重量份。
其次，為了控制前述具有不飽和基之樹脂(A-1)的聚合度，阻聚劑(inhibitor)可加至反應溶液中。該阻聚劑之具體例可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)等之化合物。該阻聚劑可單獨一種或混合複數種使用。
基於前述具有至少二個環氧基之環氧化合物(a-1-1)及具有至少一個羧酸基與至少一個乙烯性不飽和基之化合物(a-1-2)的總使用量為100重量份，該阻聚劑之使用量為 0.01重量份至10重量份，且較佳為0.1重量份至5重量份。
此外，當製備前述具有不飽和基之樹脂(A-1)時，聚合反應溶劑可加至反應溶液中。該聚合反應溶劑之具體例可包含但不限於乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、2-丁醇、己醇或乙二醇等之醇類化合物；甲乙酮或環己酮等之酮類化合物；甲苯或二甲苯等之芳香族烴類化合物；賽珞素或丁基賽珞素(butyl cellosolve)等之賽珞素(cellosolve)化合物；卡必妥或丁基卡必妥等之卡必妥化合物；丙二醇單甲醚等之丙二醇烷基醚類化合物；二丙二醇單甲醚[di(propylene glycol)methyl ether]等之多丙二醇烷基醚[poly(propylene glycol)alkyl ether]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)等之醋酸酯化合物；乳酸乙酯(ethyl lactate)或乳酸丁酯(butyl lactate)等之乳酸烷酯(alkyl lactate)化合物；或者二烷基二醇醚化合物。該聚合反應溶劑可單獨一種或混合複數種使用。
本發明所製得具有不飽和基之樹脂(A-1)的酸價為50mgKOH/g至150mgKOH/g。
基於鹼可溶性樹脂(A)之使用量為100重量份，該具有不飽和基之樹脂(A-1)的使用量為30重量份至100重量份，較佳為50重量份至100重量份，且更佳為70重量份至100重量份。
當本發明之鹼可溶性樹脂(A)不包含具有不飽和基 之樹脂(A-1)時，所製得之感光性樹脂組成物具有耐熱阻抗性不佳之缺陷。
其他鹼可溶性樹脂(A-2)
前述之其他鹼可溶性樹脂(A-2)可包含但不限於具有羧酸基或羥基之樹脂。該其他鹼可溶性樹脂(A-2)之具體例可為前述具有不飽和基之樹脂(A-1)以外的丙烯酸樹脂、胺基甲酸酯(urethane)樹脂、酚醛清漆樹脂等之鹼可溶性樹脂。
基於鹼可溶性樹脂(A)之使用量為100重量份，其他鹼可溶性樹脂(A-2)之使用量為0重量份至70重量份，較佳為0重量份至50重量份，且更佳為0重量份至30重量份。
具有乙烯性不飽和基之化合物(B)
本發明之具有乙烯性不飽和基之化合物(B)可包含具有一個乙烯性不飽和基之化合物(B-1)或具有二個以上(包含二個)之乙烯性不飽和基的化合物(B-2)。
該具有一個乙烯性不飽和基之化合物(B-1)的具體例可包含但不限於(甲基)丙烯醯胺[(meth)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、N,N-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)丙烯酸丙二酯或(甲基)丙烯酸冰片酯等之化合物。該具有一個乙烯性不飽和基之化合物(B-1)可單獨一種或混合複數種使用。
該具有二個以上(包含二個)之乙烯性不飽和基的化合物(B-2)之具體例可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、己內酯改質的三(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(ethylene oxide；EO)改質的三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、環氧丙烷(propylene oxide；PO)改質的三(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、己內酯改質的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸二三羥甲基丙酯[di(trimethylolpropane)tetra(meth)acrylate]、經環氧乙烷改質的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧乙烷改質的氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質的氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質的甘油三(甲基)丙烯酸酯、經環氧乙烷改質的雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、酚醛清漆聚縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯或上述化合物之任意組合。該具有二個以上(包含二個)之乙烯性不飽和基的化合物可單獨一種或混合複數種使用。
該具有不飽和基之化合物(B)的具體例可包含三丙烯酸三羥甲基丙酯、經環氧乙烷改質的三丙烯酸三羥甲基丙酯、經環氧丙烷改質的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、己內酯改質的二季戊四醇六丙烯酸酯、四丙烯酸二三羥甲基丙酯、經環氧丙烷改質的甘油三丙烯酸酯或上述化合物之任意組合。
該具有乙烯性不飽和基之化合物(B)較佳可為三丙烯酸三羥甲基丙酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇 六丙烯酸酯或上述化合物之任意組合。
基於鹼可溶性樹脂(A)之使用量為100重量份，該具有乙烯性不飽和基之化合物(B)的使用量為20重量份至160重量份，較佳為25重量份至140重量份，且更佳為30重量份至120重量份。
光起始劑(C)
本發明之光起始劑(C)可為藉由照光產生自由基的物質，且前述具有自由基之物質可引發聚合物與聚合物之間、聚合物與寡聚合物之間或聚合物與單體之間的交聯反應，而可形成具有良好機械強度之硬化層(例如：黑色矩陣)。
該光起始劑(C)之具體例可包含O-醯基肟化合物、三氮雜苯化合物、苯乙烷酮化合物、二咪唑化合物、二苯甲酮化合物、α-二酮化合物、酮醇化合物、酮醇醚化合物、醯膦氧化物、醌類化合物、含鹵素化合物、過氧化物或上述化合物之任意組合。
上述O-醯基肟化合物之具體例可包含1-[4-(苯基硫代)苯基]-庚烷-1,2-二酮2-(O-苯醯基肟)、1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟)、1-[4-(苯醯基)苯基]-庚烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、1-[9-乙基-6-(3-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、1-(9-乙基-6-苯醯基-9H-咔唑-3-取代基)-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮 -1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫吡喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-{9-乙基-6-[2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)苯醯基]-9H-咔唑-3-取代基}-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-{9-乙基-6-[2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)甲氧基苯醯基]-9H-咔唑-3-取代基}-1-(O-乙醯基肟)等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
較佳地，該O-醯基肟化合物可為1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟)，其可為汽巴精化有限公司製造之商品，且型號為OXE-01；1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)，其可為汽巴精化有限公司製造之商品，且型號為OXE-02；乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)；乙烷酮-1-{9-乙基-6-[2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)甲氧基苯醯基]-9H- 咔唑-3-取代基}-1-(O-乙醯基肟)或上述化合物之任意組合。該O-醯基肟化合物可單獨一種或混合複數種使用。
上述三氮雜苯化合物之具體例可包含但不限於乙烯基-鹵代甲基-s-三氮雜苯化合物、2-(萘并-1-取代基)-4,6-雙-鹵代甲基-s-三氮雜苯化合物、4-(對-胺基苯基)-2,6-二-鹵代甲基-s-三氮雜苯化合物等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
前述乙烯基-鹵代甲基-s-三氮雜苯化合物之具體例可包含2,4-雙(三氯甲基)-6-對-甲氧基苯乙烯基-s-三氮雜苯、2,4-雙(三氯甲基)-3-(1-對-二甲基胺基苯基-1,3-丁二烯基)-s-三氮雜苯或2-三氯甲基-3-胺基-6-對-甲氧基苯乙烯基-s-三氮雜苯等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
前述2-(萘并-1-取代基)-4,6-雙-鹵代甲基-s-三氮雜苯化合物之具體例可包含2-(萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(4-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(4-乙氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(4-丁氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-[4-(2-甲氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-[4-(2-乙氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-[4-(2-丁氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(2-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(6-甲氧基-5-甲基-萘并-2-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(6-甲氧基-萘并-2-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜 苯、2-(5-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(4,7-二甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(6-乙氧基-萘并-2-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯或2-(4,5-二甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
前述4-(對-胺基苯基)-2,6-二-鹵代甲基-s-三氮雜苯化合物之具體例可包含4-[對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-甲基-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-甲基-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[對-N,N-二(苯基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(對-N-氯乙基羰基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[對-N-(對-甲氧基苯基)羰基胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-溴-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-氯-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-氟-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-溴-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-氯-對 -N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-氟-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-溴-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-氯-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-氟-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-溴-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-氯-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-氟-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-溴-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-氯-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-氟-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-溴-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-氯-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-氟-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-溴-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-氯-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-氟-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-溴-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-氯-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-氟-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲 基)-s-三氮雜苯或2,4-雙(三氯甲基)-6-{3-溴-4-[N,N-雙(乙氧基羰基甲基)胺基]苯基}-1,3,5-三氮雜苯等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
上述三氮雜苯化合物較佳可為4-[間-溴-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2,4-雙(三氯甲基)-6-對-甲氧基苯乙烯基-s-三氮雜苯或上述化合物之組合。該三氮雜苯化合物可單獨一種或混合複數種使用。
上述苯乙烷酮化合物之具體例可包含對二甲胺苯乙烷酮、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、對-甲氧基苯乙烷酮、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮或2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮等之化合物，或者上述化合物之任意組合。該苯乙烷酮化合物較佳可為2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎福啉代-1-丙酮、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮。上述之苯乙烷酮化合物可單獨一種或混合複數種使用。
上述二咪唑化合物之具體例可包含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(鄰-乙基苯基)-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、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑或2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑等之化合物，或者上述化合物之任意組合。上述二咪唑化合物可單獨一種或混合複數種使用。該二咪唑化合物較佳可為2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑。
上述二苯甲酮化合物之具體例可包含噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、噻噸酮-4-碸、二苯甲酮、4,4’-雙(二甲胺)二苯甲酮或4,4’-雙(二乙胺)二苯甲酮等之化合物，或者上述化合物之任意組合。該二苯甲酮化合物可單獨一種或混合複數種使用。該二苯甲酮化合物較佳可為4,4’-雙(二乙胺)二苯甲酮。
上述α-二酮化合物之具體例可包含苯偶醯或含有乙醯基的化合物等。
上述酮醇化合物之具體例可包含二苯乙醇酮。
上述酮醇醚化合物之具體例可包含二苯乙醇酮甲醚、二苯乙醇酮乙醚或二苯乙醇酮異丙醚等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
上述醯膦氧化物之具體例可包含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)-2,4,4-三甲基苯基膦氧化物等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
上述醌類化合物之具體例可包含蒽醌或1,4-萘醌等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
上述含鹵素類化合物之具體例可包含苯醯甲基氯、三溴甲基苯碸或三(三氯甲基)-s-三氮雜苯等之化合 物，或者上述化合物之任意組合。
上述過氧化物之具體例可包含二-第三丁基過氧化物等之化合物。
較佳地，該光起始劑(C)可為1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)，其可為汽巴精化有限公司製造之商品，且型號為OXE-02；1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟)，其可為汽巴精化有限公司製造之商品，且型號為OXE-01；2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮，其可為汽巴精化有限公司製造之商品，且型號為IRGACURE 907或上述化合物之任意組合。
基於鹼可溶性樹脂(A)之使用量為100重量份，該光起始劑(C)之使用量為10重量份至60重量份，較佳為12重量份至50重量份，且更佳為15重量份至40重量份。
溶劑(D)
本發明之溶劑(D)可溶解前述之鹼可溶性樹脂(A)、具有乙烯性不飽和基之化合物(B)及光起始劑(C)，但又不與後述之黑色顏料(E)及螢光增白劑(F)產生反應，且較佳具有適當之揮發性。
該溶劑(D)之具體例可包含烷基二醇單烷醚化合物、烷基二醇單烷醚醋酸酯化合物、二乙二醇烷基醚、其他醚類化合物、酮類化合物、乳酸烷酯化合物、其他酯類化合物、芳香族烴類化合物、羧酸胺化合物或上述化合物之任意組合。上述之溶劑(D)可單獨一種或混合複數種使 用。
前述烷基二醇單烷醚化合物之具體例可包含乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單正丙醚、二乙二醇單正丁醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單正丙醚、二丙二醇單正丁醚、三丙二醇單甲醚或三丙二醇單乙醚等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
前述烷基二醇單烷醚醋酸酯化合物之具體例可包含乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯或丙二醇乙醚醋酸酯等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
前述二乙二醇烷基醚之具體例可包含二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚或二乙二醇二乙醚等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
前述其他醚類化合物之具體例可包含四氫呋喃等之化合物。
前述酮類化合物之具體例可包含甲乙酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮或二丙酮醇等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
前述乳酸烷酯化合物之具體例可包含乳酸甲酯或乳酸乙酯等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
前述其他酯類化合物之具體例可包含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-氧基丁酸乙酯等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
前述芳香族烴類化合物之具體例可包含甲苯或二甲苯等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
前述羧酸胺化合物之具體例可為N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺或N,N-二甲基乙醯胺等之化合物，或上述化合物之任意組合。
較佳地，該溶劑(D)可為丙二醇甲醚醋酸酯或3-乙氧基丙酸乙酯。
基於鹼可溶性樹脂(A)之使用量為100重量份，該溶劑(D)之使用量為400重量份至4000重量份，較佳為500重量份至3500重量份，且更佳為600重量份至3000重量份。
黑色顏料(E)
本發明之黑色顏料(E)較佳可為具有耐熱性、耐光性及耐溶劑性之黑色顏料。
該黑色顏料(E)之具體例可包含二萘嵌苯黑 (perylene black)、花青黑(cyanine black)或苯胺黑(aniline black)等之黑色有機顏料；由紅、藍、綠、紫、黃色、花青(cyanine)或洋紅(magenta)等之顏料中，選擇兩種或兩種以上的顏料進行混合，以形成接近黑色之混色有機顏料；碳黑(carbon black)、氧化鉻、氧化鐵、鈦黑(titanium black)或石墨等之遮光材。
上述碳黑之具體例可包含C.I.Pigment black 7，或者三菱化學公司所製造之商品，其型號為MA100、MA230、MA8、#970、#1000、#2350或#2650。該黑色顏料(E)可單獨一種或混合複數種使用。
較佳地，黑色顏料(E)可為碳黑，或者前述型號為MA100或MA230之商品。
基於鹼可溶性樹脂(A)之使用量為100重量份，該黑色顏料(E)之使用量為60重量份至600重量份，較佳為80重量份至500重量份，且更佳為100重量份至400重量份。
螢光增白劑(F)
本發明之螢光增白劑(F)較佳為可吸收紫外光之化合物。該螢光增白劑(F)可吸收波長為300nm至390nm之光及光譜中紫外光區域之光，且該螢光增白劑(F)吸收能量後，可發射波長為400nm至525nm之可見光。
該螢光增白劑(F)選自二苯乙烯(Stilbene)衍生物、香豆素(Coumarin)衍生物或苯並噁唑(Benzoxazole)衍生物至少一種。
前述二苯乙烯衍生物之具體例可包含但不限於4,4’-雙{[4-苯胺基-6-(2-羥乙基)甲胺基-1,3,5-三嗪-2-基]胺基}二苯乙烯-2,2’-二磺酸鈉、4,4’-雙[(苯胺基-6-嗎啉-1,3,5-三嗪-2-基)胺基]二苯乙烯、4,4’-雙{[4-苯胺基-6-雙(2-羥乙基)胺基-1,3,5-三嗪-2-基]胺基}二苯乙烯-2,2’-二磺酸、4,4’-雙[(4,6-二苯胺基-1,3,5-三嗪-2-基)胺基]二苯乙烯-2,2’-二磺酸鈉(4,4'-bis[(4,6-dianilino-1,3,5-triazin-2-yl)amino]stilbene-2 2'-disulfonic sodium)、4,4’-二苯乙烯聯苯二磺酸鈉或萘並三唑二苯乙烯衍生物(Ciba公司製造之產品，且其型號為Tinopal GS)。
前述香豆素衍生物之具體例可包含但不限於4-甲基-7-二乙基香豆素、二乙氨基甲基香豆素、3-苯基-7-(4-甲基-6-丁氧基苯並噁唑)香豆素、3-苯基-7-[2H-萘並-(1,2-d)三唑-2-基]香豆素或氨基香豆素之陽離子衍生物(Ciba公司製造之產品，且其型號為Tinopal SWN Conc.)。
前述苯並噁唑衍生物之具體例可包含但不限於2,5-噻吩二基-雙(5-叔丁基-1,3-苯並噁唑)(2,5-thiophenediyl-bis(5-tert-butyl-1,3-benzoxazole))、苯並噁唑-2,2’-(2,5-噻吩二基)-雙[5-(1,1-二甲基乙基)]、2,2’-(1,2-乙烯二基-雙-4,1-亞苯基)雙-苯並噁唑(2,2'-[(1,2-Ethenediyl)bis(4,1-phenylene)]bis-benzoxazole])、2,2’-(2,5-噻吩二基)雙-(5-叔丁基苯並噁唑)-1,4,5,8-萘-四羧酸醯亞胺、3-苯基-7-(4-甲基-6-丁氧基苯並噁唑)香豆素。該螢光增白劑(F)可單獨一種或混合複數種使用。
較佳地，該螢光增白劑(F)可為二乙氨基甲基香豆素、4-甲基-7-二乙基香豆素、4,4’-雙[(4,6-二苯胺基-1,3,5-三嗪-2-基)胺基]二苯乙烯-2,2’-二磺酸鈉、4,4’-雙{[4-苯胺基-6-(2-羥乙基)甲胺基-1,3,5-三嗪-2-基]胺基}二苯乙烯-2,2’-二磺酸鈉、4,4’-二苯乙烯聯苯二磺酸鈉、2,5-噻吩二基-雙(5-叔丁基-1,3-苯並噁唑)、苯並噁唑-2,2’-(2,5-噻吩二基)-雙[5-(1,1-二甲基乙基)]及/或上述化合物之任意組合。
在另一實施例中，至少一個螢光增白劑吸收能量後所發出之光的波長可對應至少一個螢光增白劑吸收光之波長範圍。
基於鹼可溶性樹脂(A)之使用量為100重量份，螢光增白劑(F)之使用量為0.1重量份至5重量份，較佳為0.3重量份至4.5重量份，且更佳為0.5重量份至4重量份。
若本發明之感光性樹脂組成物不包含螢光增白劑(F)時，所製得之感光性樹脂組成物具有耐熱阻抗性不佳之缺陷。
添加劑(G)
在不影響本發明功效之前提下，本發明的黑色矩陣用感光性樹脂組成物可進一步選擇性地添加添加劑(G)。該添加劑(G)之具體例可包含界面活性劑、填充劑、密著促進劑、抗氧化劑、防凝集劑或前述鹼可溶性樹脂(A)以外之其他能增加各種性質(例如機械性質)的聚合物。
前述界面活性劑之具體例可包含陽離子型界面活性劑、陰離子型界面活性劑、非離子型界面活性劑、兩性 界面活性劑、聚矽氧烷界面活性劑、氟素界面活性劑或上述界面活性劑之任意組合。
該界面活性劑之具體例可包含但不限於聚乙氧基十二烷基醚、聚乙氧基硬酯醯醚或聚乙氧基油醚等之聚乙氧基烷基醚類；聚乙氧基辛基苯基醚或聚乙氧基壬基苯基醚等之聚乙氧基烷基苯基醚類；聚乙二醇二月桂酸酯或聚乙二醇二硬酸酯等之聚乙二醇二酯類；山梨糖醇酐脂肪酸酯化合物；脂肪酸改質的聚酯化合物；三級胺改質的聚胺基甲酸酯化合物；或者市售之商品。其中，該市售商品可為信越化學工業公司製造之產品，且其型號為KP；道康寧東麗股份有限公司(Dow Corning Toray Co.,Ltd.)製造之產品，且其型號為SF-8427；共榮社油脂化學工業製造之產品，且其型號為Polyflow；得克姆股份有限公司(Tochem Products Co.,Ltd.)製造之產品，且其型號為F-Top；大日本印墨化學工業製造之產品，且其型號為Megafac；住友3M製造之產品，且其型號為Fluorade；或者旭硝子公司製造之產品，且其型號為Asahi Guard或Surflon。該界面活性劑可單獨一種或混合複數種使用。
前述填充劑之具體例可包含玻璃或鋁等。
前述密著促進劑之具體例可包含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、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(信越化學製造之商 品，且其型號為KBM-403)、3-環氧丙氧基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-巰丙基三甲氧基矽烷等之化合物，或者上述化合物之任意組合。
前述抗氧化劑之具體例可包含2,2-硫代雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,6-二-第三丁基苯酚或上述化合物之任意組合。
前述防凝集劑之具體例可包含聚丙烯酸鈉等之化合物。
基於前述鹼可溶性樹脂(A)之使用量為100重量份，該添加劑(G)中之填充劑、密著促進劑、抗氧化劑、防凝集劑或鹼可溶性樹脂(A)以外之聚合物的使用量係不超過10重量份，且較佳係不超過6重量份。
黑色矩陣用之感光性樹脂組成物之製備
黑色矩陣用之感光性樹脂組成物的製備係將前述之鹼可溶性樹脂(A)、具有乙烯性不飽和基之化合物(B)、光起始劑(C)、溶劑(D)、黑色顏料(E)及螢光增白劑(F)放置於攪拌器中攪拌，使其均勻混合成溶液狀態，必要時亦可添加添加劑(G)，予以均勻混合後，即可獲得溶液狀態之黑色矩陣用之感光性樹脂組成物。
其次，黑色矩陣用之感光性樹脂組成物的製備方法並沒有特別之限制。黑色顏料(E)可直接加至由鹼可溶性樹 脂(A)、具有乙烯性不飽和基之化合物(B)、光起始劑(C)、溶劑(D)及螢光增白劑(F)所組成的混合物中，而可分散形成前述溶液狀態之感光性樹脂組成物。或者，先將部份之黑色顏料(E)加至由部份鹼可溶性樹脂(A)及部份溶劑(D)所組成之混合物中，以形成顏料分散液。然後，將其餘之鹼可溶性樹脂(A)、具有乙烯性不飽和基之化合物(B)、光起始劑(C)、其餘之溶劑(D)、剩餘之黑色顏料及螢光增白劑(F)加至前述之顏料分散液中，以製得溶液狀態之感光性樹脂組成物。
其次，上述黑色顏料(E)的分散步驟可藉由珠磨機(beads mill)或輥磨機(roll mill)等之混合器來進行。
黑色矩陣之製備
黑色矩陣係將上述的黑色矩陣用感光樹脂組成物塗佈在基板上，並依序進行預烤處理、曝光處理、顯影處理及後烤處理後即可製得。當所製得之黑色矩陣的膜厚為1μm時，光學密度範圍可為3.0以上，較佳為3.2至5.5，且更佳為3.5至5.5。以下詳述本發明之黑色矩陣的製備方法。
首先，藉由旋轉塗佈(spin coating)或流延塗佈(cast coating)等之塗佈方式，將溶液狀態的黑色矩陣用之感光性樹脂組成物均勻地塗佈在基板上，以形成塗膜。上述基板之具體例可包含用於液晶顯示裝置等之無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、硬質玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃及於前述之玻璃上附 著透明導電膜者；或者用於固體攝影裝置等之光電變換裝置基板(例如：矽基板)等。
形成塗膜之後，以減壓乾燥之方式去除大部份之溶劑。然後，以預烤(pre-bake)之方式去除剩餘之溶劑，以形成預烤塗膜。根據各成分之種類及比例的不同，前述之減壓乾燥及預烤的條件係隨之改變。減壓乾燥一般係在小於200mmHg之壓力下進行1秒至20秒，且預烤係在70℃至110℃對塗膜加熱處理1分鐘至15分鐘。
接著，以具有特定圖案之光罩對前述之預烤塗膜進行曝光處理。曝光處理所使用之光線可為g線、h線或i線等之紫外光，且紫外光之照射裝置可為(超)高壓水銀燈或金屬鹵素燈。
進行曝光處理後，將前述曝光後之預烤塗膜浸漬於21℃至25℃之顯影液(developing solution)中，以去除上述未經曝光之部分的預烤塗膜，而可在基板上形成特定的圖案。
前述之顯影液可為氫氧化鈉、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。該顯影液之濃度一般為0.001重量百分比至10重量百分比，較佳為0.005重量百分比至5重量百分比，且更佳為0.01重量百分比至1重量百分比。
進行顯影處理後，將具有特定圖案之基板以水洗 淨，並利用壓縮空氣或壓縮氮氣風乾上述之基板。然後，以熱板或烘箱等加熱裝置進行後烤處理，即可於基板上形成黑色矩陣。後烤處理之溫度一般為150℃至250℃。當加熱裝置係使用熱板時，其加熱時間為5分鐘至60分鐘；當加熱裝置係使用烘箱時，其加熱時間為15分鐘至150分鐘。
彩色濾光片之製備方法
本發明之彩色濾光片之製備係先藉由旋轉塗佈、流延塗佈或輥式塗佈等塗布方式，將溶液狀態之彩色濾光片用的感光性樹脂組成物均勻地塗佈在前述具有黑色矩陣之基板上，以形成塗膜。
形成塗膜後，藉由減壓乾燥去除大部份之溶劑，且以預烤之方式去除剩餘之溶劑，以形成預烤塗膜。其中，根據各成分之種類或比例的不同，減壓乾燥及預烤之條件係隨之改變。減壓乾燥一般係在0mmHg至200mmHg之壓力下進行1秒至60秒，且預烤係在70℃至110℃下對塗膜加熱處理1分鐘至15分鐘。
然後，以具有特定圖案之光罩對前述之預烤塗膜進行曝光處理。曝光處理所使用之光線可為g線、h線或i線等之紫外光，且紫外光之照射裝置可為(超)高壓水銀燈或金屬鹵素燈。
進行曝光處理後，將前述曝光後之預烤塗膜浸漬於21℃至25℃之顯影液(developing solution)中，以去除上述未經曝光之部分的預烤塗膜，而可在基板上形成特定的圖 案。
進行顯影處理後，將具有特定圖案之基板以水洗淨，並利用壓縮空氣或壓縮氮氣風乾上述之基板。然後，以熱板或烘箱等加熱裝置進行後烤處理。後烤處理之條件如前所述，在此不另贅述。重複上述之步驟，以形成紅、綠、藍等畫素著色層於基板上。
接著，於220℃至250℃之真空環境下，利用濺鍍之方式形成ITO保護膜(蒸鍍膜)於前述畫素著色層之表面上。必要時，對ITO保護膜進行蝕刻與佈線，並在ITO保護膜表面塗佈液晶配向膜(液晶配向膜用聚醯亞胺)，而可形成具有畫素層的彩色濾光片。
液晶顯示器之製備方法
將上述所製得之彩色濾光片及設有薄膜電晶體(thin film transistor；TFT)之基板作對向配置，並且在上述兩者之間設置間隙(晶胞間隔；cell gap)。然後，以黏著劑貼合彩色濾光片與上述基板的周圍部分並且留下注入孔。接著，在基板表面以及黏著劑所分隔出的間隙內由注入孔注入液晶，並封住注入孔，以形成液晶層。之後，將偏光板設置在彩色濾光片中接觸液晶層的另一側與基板中接觸液晶層的另一側，而可製成液晶顯示器。
上述之液晶可為液晶化合物或液晶組成物，此處並未特別限定，惟可使用任何一種液晶化合物及液晶組成物。
再者，彩色濾光片中所使用的液晶配向膜是用來限 制液晶分子的配向，且其沒有特別的限制，舉凡無機物或有機物任一者均可，並且本發明並不限於此。
以下利用數個實施方式以說明本發明之應用，然其並非用以限定本發明，本發明技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。
製備鹼可溶性樹脂(A) 合成例A-1-1
首先，將100重量份的茀環氧化合物(新日鐵化學公司製造之產品，其型號為ESF-300，且其環氧當量為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重量份的丙二醇甲醚醋酸酯以連續添加之方式加至500毫升的四口燒瓶中。反應物之加入速度控制在25重量份/分鐘，且在100℃至110℃下進行反應。反應15小時後，即可獲得固成分濃度為50重量百分比的淡黃色透明混合液。
接著，將100重量份之上述淡黃色透明混合液加至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。然 後，於110℃至115℃進行反應。反應2小時後，即可製得具有不飽和基之樹脂A-1-1，且其酸價為98.0mgKOH/g。
合成例A-1-2
首先，將100重量份的茀環氧化合物(新日鐵化學公司製造之產品，其型號為ESF-300，且其環氧當量為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重量份的丙二醇甲醚醋酸酯以連續添加之方式加入500毫升的四口燒瓶中。反應物之加入速度控制在25重量份/分鐘，且在100。℃至110℃下進行反應。反應15小時後，即可獲得固成分濃度為50重量百分比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。然後，於110℃至115℃進行反應。反應2小時後，添加6重量份的四氫鄰苯二甲酸酐，並於90℃至95℃下反應4小時，即可製得具有不飽和基之樹脂A-1-2，且其酸價為99.0mgKOH/g。
合成例A-1-3
首先，將400重量份的環氧化合物(日本化藥股份有限公司製造之產品，其型號為NC-3000，且其環氧當量為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於反應瓶中。於95℃下進行反應，經過9小時後，即可獲得酸價為2.2mgKOH/g的中間產物。接著， 加入151重量份的四氫鄰苯二甲酸酐(tetrahydrophthalic anhydride)。然後，在95℃下反應4小時，即可製得具有不飽和基之樹脂A-1-3，其酸價為102mgKOH/g，且其重量平均分子量為3200。
合成例A-2-1
首先，將1重量份的2,2’-偶氮雙異丁腈、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重量份的甘油單甲基丙烯酸酯及20重量份的N-苯基馬來醯亞胺加至具有攪拌器的圓底燒瓶中。然後，在圓底燒瓶上架設冷凝器，並使圓底燒瓶內部充滿氮氣。接著，緩慢攪拌並升溫至80℃，以使各反應物均勻混合並進行聚合反應。反應4小時後，升溫至100℃，並添加0.5重量份的2,2’-偶氮二異丁腈進行反應。反應1小時後，即可製得其它鹼可溶性樹脂A-2-1。
和成例A-2-2
首先，將2重量份的2,2’-偶氮雙異丁腈、300重量份的二丙二醇單甲醚、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加至具有攪拌器的圓底燒瓶中。然後，在圓底燒瓶上架設冷凝器，並使圓底燒瓶內部充滿氮氣。接著，緩慢攪拌並升溫至80℃，以使各反應物均勻混合並進行聚合反應。反應3小時後，升溫至100℃，並添加0.5重量份的2,2’-偶氮二異丁腈進行反應。反應1小時後，即可製得其他鹼可溶性 樹脂A-2-2。
製備感光性樹脂組成物
以下係根據第1及2表製備實施例1至7及比較例1至3之感光性樹脂組成物。
實施例1
將100重量份前述之鹼可溶性樹脂A-1-1、20重量份的三丙烯酸三羥甲基丙酯(以下簡稱為B-1)、10重量份的1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮1-(O-乙醯基肟)(汽巴精化有限公司製造之產品，且其型號為OXE-02，以下簡稱為C-1)、60重量份的MA100(三菱化學製造之產品，以下簡稱為E-1)及2重量份的4,4’-雙[(4,6-二苯胺基-1,3,5-三嗪-2-基)胺基」二苯乙烯-2,2’-二磺酸鈉(以下簡稱為F-1)加至400重量份的丙二醇甲醚醋酸酯(以下簡稱為D-1)中，並以搖動式攪拌器(shaking type stirrer)攪拌均勻後，即可製得實施例1之黑色矩陣用感光性樹脂組成物。所得之感光性樹脂組成物以下述耐熱阻抗性之評價方式進行評價，所得結果如第1表所示。
實施例2至7及比較例1至3
實施例2至7及比較例1至3係使用與實施例1之感光性樹脂組成物的製作方法相同之製備方法，不同之處在於實施例2至7及比較例1至3係改變感光性樹脂組成物中原料的種類及使用量，且其配方及評價結果分別如第1及2表所示，在此不另贅述。
評價方式 耐熱阻抗性
將前述實施例1至7及比較例1至3之感光性樹脂組成物利用上述之方法製成黑色矩陣。然後，分別於各實施例及比較例所製得之黑色矩陣上任取三點，藉由高阻抗率計(三菱化學製造之產品，其型號為MCP-HT450型Hiresta-UP)測量其表面阻抗值，並計算表面阻抗值之平均值(Ωi)。
接著，分別將前述之黑色矩陣放置於300℃之烘箱中。經過80分鐘後，以相同之方法及儀器量測經高溫烘烤後之黑色矩陣的表面阻抗值之平均值(Ωf)，藉由下式計算黑色矩陣之耐熱阻抗性(RH)，並依據以下基準進行評價：
○：96%≦RH。
△：90%<RH<96%。
╳：RH≦90%。
由第1及2表之結果可知，當鹼可溶性樹脂(A)包含具有不飽和基之樹脂(A-1)時，所製得之感光性樹脂組成物具有良好之耐熱阻抗性。
其次，當本發明之感光性樹脂組成物包含螢光增白劑(F)時，所製得之感光性組成物具有良好之耐熱阻抗性。
需補充的是，本發明雖以特定的化合物、組成、反應條件、製程、分析方法或特定儀器作為例示，說明本發明之黑色矩陣用之感光性樹脂組成物及其應用，惟本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者可知，本發明並不限於此，在不脫離本發明之精神和範圍內，本發明之黑色矩陣用之感光性樹脂組成物及其應用亦可使用其他的化合物、組成、反應條件、製程、分析方法或儀器進行。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (6)

  1. 一種黑色矩陣用之感光性樹脂組成物，包含：鹼可溶性樹脂(A)，包含具有不飽和基之樹脂(A-1)，其中該具有不飽和基之樹脂(A-1)係由一混合物聚合形成，且該混合物包含具有至少二個環氧基之環氧化合物(a-1-1)及具有至少一個羧酸基與至少一個乙烯性不飽和基之化合物(a-1-2)；一具有乙烯性不飽和基之化合物(B)；一光起始劑(C)；一溶劑(D)；一黑色顏料(E)；以及一螢光增白劑(F)，其中，該螢光增白劑(F)選自二苯乙烯衍生物、香豆素衍生物或苯並噁唑衍生物之至少一種，該二苯乙烯衍生物選自於由4,4’-雙{[4-苯胺基-6-(2-羥乙基)甲胺基-1,3,5-三嗪-2-基]胺基}二苯乙烯-2,2’-二磺酸鈉、4,4’-雙[(苯胺基-6-嗎啉-1,3,5-三嗪-2-基)胺基]二苯乙烯、4,4’-雙{[4-苯胺基-6-雙(2-羥乙基)胺基-1,3,5-三嗪-2-基]胺基}二苯乙烯-2,2’-二磺酸、4,4’-雙[(4,6-二苯胺基-1,3,5-三嗪-2-基)胺基]二苯乙烯-2,2’-二磺酸鈉、4,4’-二苯乙烯聯苯二磺酸鈉、萘並三唑二苯乙烯衍生物以及上述之任意組合所組成之一族群；該香豆素衍生物選自於由二乙氨基甲基香豆素、3-苯基-7-(4-甲基-6-丁氧基苯並噁唑)香豆素、3-苯基-7-[2H-萘並-(1,2-d)三唑-2-基]香豆素、氨基香豆素之陽離子衍生物以及 上述之任意組合所組成之一族群；該苯並噁唑衍生物選自於由2,5-噻吩二基-雙(5-叔丁基-1,3-苯並噁唑)、苯並噁唑-2,2’-(2,5-噻吩二基)-雙[5-(1,1-二甲基乙基)]、2,2’-(1,2-乙烯二基-雙-4,1-亞苯基)雙-苯並噁唑、2,2’-(2,5-噻吩二基)雙-(5-叔丁基苯並噁唑)-1,4,5,8-萘-四羧酸醯亞胺以及上述之任意組合所組成之一族群。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之黑色矩陣用之感光性樹脂組成物，其中該具有至少二個環氧基之環氧化合物(a-1-1)包含具有如下式(I)所示之結構的化合物、如下式(II)所示之結構的化合物或上述化合物之組合： 於該式(I)及該式(II)中，該R1至該R4分別獨立地代表氫原子、鹵素原子、碳數為1至5之烷基、碳數為1至5之烷氧基、碳數為6至12之芳香基或碳數為6至12之芳烷基；該R5至該R18分別獨立地代表氫原 子、鹵素原子、碳數為1至8之烷基或碳數為6至15之芳香基；且該n代表0至10之整數。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之黑色矩陣用之感光性樹脂組成物，基於該鹼可溶性樹脂(A)之使用量為100重量份，該具有不飽和基之樹脂(A-1)之使用量為30重量份至100重量份，該具有乙烯性不飽和基之化合物(B)之使用量為20重量份至160重量份，該光起始劑(C)之使用量為10重量份至60重量份，該溶劑(D)之使用量為400重量份至4000重量份，該黑色顏料(E)之使用量為60重量份至600重量份，且該螢光增白劑(F)之使用量為0.1重量份至5重量份。
  4. 一種黑色矩陣，係藉由如申請專利範圍第1至3項中之任一項所述之黑色矩陣用之感光性樹脂組成物經一預烤處理、一曝光處理、一顯影處理及一後烤處理所形成。
  5. 一種彩色濾光片，包含如申請專利範圍第4項所述之黑色矩陣。
  6. 一種液晶顯示器，包含如申請專利範圍第5項所述之彩色濾光片。
TW103121532A 2014-06-23 2014-06-23 黑色矩陣用之感光性樹脂組成物及其應用 TWI524140B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103121532A TWI524140B (zh) 2014-06-23 2014-06-23 黑色矩陣用之感光性樹脂組成物及其應用
US14/729,052 US20150370162A1 (en) 2014-06-23 2015-06-02 Photosensitive resin composition for black matrix and application thereof
CN201510314185.8A CN105204292A (zh) 2014-06-23 2015-06-10 黑色矩阵用的感光性树脂组合物及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103121532A TWI524140B (zh) 2014-06-23 2014-06-23 黑色矩陣用之感光性樹脂組成物及其應用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201600927A TW201600927A (zh) 2016-01-01
TWI524140B true TWI524140B (zh) 2016-03-01

Family

ID=54869518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103121532A TWI524140B (zh) 2014-06-23 2014-06-23 黑色矩陣用之感光性樹脂組成物及其應用

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150370162A1 (zh)
CN (1) CN105204292A (zh)
TW (1) TWI524140B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6767747B2 (ja) * 2016-01-15 2020-10-14 富士フイルム株式会社 感光性組成物、硬化膜の製造方法、遮光膜、カラーフィルタおよび固体撮像素子
JP6847580B2 (ja) * 2016-02-09 2021-03-24 東京応化工業株式会社 ブラックカラムスペーサ用感光性樹脂組成物、ブラックカラムスペーサ、表示装置、及びブラックカラムスペーサの形成方法
JP6591948B2 (ja) * 2016-09-29 2019-10-16 三菱マテリアル電子化成株式会社 窒化ジルコニウム粉末及びその製造方法
CN107168012A (zh) * 2017-07-11 2017-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 一种彩色光刻胶及其制备方法
KR20210056014A (ko) * 2019-11-08 2021-05-18 주식회사 엘지화학 바인더 수지, 네가티브형 감광성 수지 조성물 및 이를 이용하여 형성된 블랙뱅크를 포함하는 디스플레이 장치
JP7068385B2 (ja) * 2020-06-08 2022-05-16 富士フイルム株式会社 感放射線性組成物、膜、カラーフィルタ、遮光膜および固体撮像素子

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI279644B (en) * 2004-01-19 2007-04-21 Chi Mei Corp Photo-sensitive resin composite for black matrix
US20080220372A1 (en) * 2006-03-23 2008-09-11 Chun-Hsien Lee Photosensitive resin composition for black matrix
KR101537129B1 (ko) * 2008-01-25 2015-07-15 가부시키가이샤 닛뽕 가가꾸 고오교쇼 에티닐기를 갖는 형광제
JP2010122381A (ja) * 2008-11-18 2010-06-03 Hitachi Chem Co Ltd 黒色感光性樹脂組成物、ブラックマトリクスの製造方法、カラーフィルタの製造方法及びカラーフィルタ
KR101068622B1 (ko) * 2009-12-22 2011-09-28 주식회사 엘지화학 기판접착력이 향상된 고차광성 블랙매트릭스 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
US20150370162A1 (en) 2015-12-24
CN105204292A (zh) 2015-12-30
TW201600927A (zh) 2016-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI479264B (zh) 感光性樹脂組成物、彩色濾光片及其液晶顯示元件
TWI472877B (zh) 感光性樹脂組成物、彩色濾光片及其液晶顯示元件
TWI463257B (zh) 彩色濾光片用之感光性樹脂組成物及其應用
TWI524140B (zh) 黑色矩陣用之感光性樹脂組成物及其應用
TWI568763B (zh) 感光性樹脂組成物、彩色濾光片及其液晶顯示元件
TWI484295B (zh) 感光性樹脂組成物、黑色矩陣、彩色濾光片及液晶顯示元件
TWI485516B (zh) 黑色矩陣用感光性樹脂組成物及其應用
TWI554567B (zh) Alkali soluble resin and its photosensitive resin composition and its application
TW201640224A (zh) 彩色濾光片用感光性樹脂組成物及其應用
TWI489213B (zh) 感光性樹脂組成物、彩色濾光片及其液晶顯示元件
TWI544278B (zh) 感光性樹脂組成物及其應用
TW201638668A (zh) 感光性樹脂組成物、畫素層、保護膜、間隙體、薄膜電晶體、彩色濾光片及液晶顯示裝置
TW201712430A (zh) 黑色矩陣用之感光性樹脂組成物及其應用
TWI489208B (zh) 感光性樹脂組成物、彩色濾光片及其液晶顯示元件
TWI518459B (zh) 感光性樹脂組成物、彩色濾光片及其液晶顯示元件
TWI468861B (zh) 感光性樹脂組成物及其應用
TWI536099B (zh) 彩色濾光片用之感光性樹脂組成物及其應用
TWI533083B (zh) Photosensitive resin composition for color filter and its application
TWI559078B (zh) 感光性樹脂組成物及其應用
TWI486708B (zh) 感光性樹脂組成物、黑色矩陣、彩色濾光片以及液晶顯示元件
TW201635013A (zh) 彩色濾光片用之感光性樹脂組成物及其應用
TWI557510B (zh) 感光性樹脂組成物及其應用
TWI539235B (zh) 感光性樹脂組成物、彩色濾光片及其製備方法、液晶顯示裝置
TWI564657B (zh) Photosensitive resin composition for color filter and its application

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees