黑色矩阵用感光性树脂组成物，包含：碱可溶性树脂（Ａ）、含乙烯性不饱和基之化合物（Ｂ）、光起始剂（Ｃ）、溶剂（Ｄ）及黑色颜料（Ｅ）；其中，该碱可溶性树脂（Ａ）含有下记一般式（ａ－１）所表示的官能基（式中，Ｒ表示各自独立之氢原子、碳数１～５之直链或分歧烷基、苯基、或卤素原子）；且该组成物于２５℃所测得之粘度介于０．５～４．０ｃｐｓ、固成分含量介于５～２５重量％，且溶剂（Ｄ）于２０℃之饱和蒸气压在６００Ｐａ以下。该组成物经涂布减压干燥，表面无针孔，预烤涂膜无线形残痕、云状残痕，涂布均匀性佳，曝光感度佳，所形成黑色画素的耐热性佳。且其系以流延涂布的方式，将该树脂组成物涂布在液晶显示器的基板上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术系关于提高液晶显示器(Liquid crystal display)彩色画质的一种黑色矩阵(black matrix)用感光性树脂组成物。
技术介绍
近年，液晶显示器的彩色化处理时所使用的彩色滤光片，皆有画质高精细、高品质的要求。其中，为提高该显示器的对比度及其相关特性，一般采用在彩色滤光片之条纹(stripe)及点(dot)间隙中放置遮光膜。例如，在彩色滤光片的红、蓝、绿等画素间，形成黑色矩阵以作为遮光膜之用，此黑色矩阵可防止因画素间的光泄漏，所引起的对比度下降、色纯度下降等缺失。然而，以往黑色矩阵所使用之材料，皆以铬或氧化铬等的蒸镀膜为主，但以该蒸镀膜作为黑色矩阵之材料，皆存在有制程复杂、材料昂贵等缺点。为解决此问题，乃提出将感光性树脂组成物以光平版印刷(photo lithographic)的方式，形成黑色矩阵。例如，日本公开专利的特开平8-278629号公报、特开2003-29397号公报所揭示，使用含芴(fluorene)官能基的碱可溶性树脂作为黑色矩阵用感光性树脂组成物的粘结剂，并将该感光性树脂组成物以光平版印刷法而形成一黑色矩阵。上述以光平版印刷法形成黑色矩阵的制作方式，系先将黑色矩阵用感光性树脂组成物以回转涂布方式，涂布于玻璃基板表面，形成一遮光膜，然后以预烤方式，将溶媒干燥后，形成一预烤涂膜，再将该预烤涂膜介于所指定之光罩(mask)间曝光，使曝光部分硬化，并以弱碱性水溶液将未曝光部位溶出形成图案，最后再进行后烤干燥处理。然而在液晶显示器的制造上，基板大型化一直是必然的趋势，从所谓尺寸为320mm×400mm的第一代基板，到尺寸为370mm×470mm的第二代基板，到尺寸为550mm×650mm的第三代基板，而至尺寸为680mm×880mm～730mm×920mm的第四代基板，增大基板尺寸的目的就是要降低制造成本。而今后基板之主流尺寸已确定为至少一边边长大于1000mm的第五代以上之基板，例如960mm×1100mm、1100mm×1250mm、1100mm×1300mm、1500mm×1800mm、1800mm×2000mm等，其生产效益，预估较第四代基板高约一倍。当基板尺寸在550mm×650mm以下时，感光性树脂材料之涂布方式以回转涂布(spin coating)为主，回转涂布之优点为膜厚容易控制，不过缺点是原材料利用率极低，约有90％以上之感光性树脂材料会于回转涂布时被甩离基板，造成感光性树脂材料之浪费，且基板上膜厚不均。另外经回转涂布后，基板边缘会残留极厚之感光性树脂材料(edge bead)，须于回转涂布后加设清洗装置以清洗液去除，造成设备投资成本及清洗液购料成本的增加，同时因制造程序的繁复，效率的提升更为不易。而当基板尺寸放大至730mm×920mm时，为节省单位面积感光性树脂材料用量，感光性树脂材料之涂布方式由回转涂布改为流延-回转涂布(slit-spincoating)，其方式系先将感光性树脂材料以流延涂布(slit coating)的方式涂布在基板上，然后再回转基板使感光性树脂材料均匀分布在基板上(即流延-回转涂布法，slit-spin process)。此种涂布方式的优点是感光性树脂材料之使用量可大幅降低，原材料利用率可由以前之低于10％提高至约20％，不过基板边缘残留极厚感光性树脂材料(edge bead)之缺点仍无法改善，故设备投资成本及清洗液购料成本仍无法降低。今后基板之尺寸，当其至少一边的边长大于1000mm时，为降低感光性树脂材料的使用成本，感光性树脂材料的涂布方式已确定改采“非回转涂布”，即只以流延涂布方式涂布感光性树脂即可，不需再经回转涂布(即所谓不需回转涂布之流延涂布法，以下简称流延涂布法，spinless process)。例如2002年11月号月刊Display(日文期刊)第36页中曾提及，以流延涂布生产大型化第五代彩色滤光片基板的制造技术及装置，而2002年6月号电子材料(日文期刊)第107页中亦曾提及，将流延涂布装置应用于平面显示器的基板的涂布生产。前述流延涂布不须再经回转涂布，其优点为感光性树脂材料的使用效率为100％，感光性树脂材料之购料成本可大幅降低，基板边缘不再残留极厚的感光性树脂材料，也不须再加设清洗装置及购买清洗液，故可有效降低制造成本。但若将前述的黑色矩阵用感光性树脂组成物(即使用含芴(fluorene)官能基的碱可溶性树脂作为黑色矩阵用感光性树脂的粘结剂)，采用流延涂布法涂布所制得的遮光膜，经减压干燥后，易产生表面针孔的现象，且预烤后，预烤涂膜易发生线形残痕、云状残痕，且面内涂布均匀性不佳等缺失，特别是最近电视、个人计算机等影像面积增大，若使用该黑色矩阵用感光性树脂组成物作为显示器的原材料，难以确保大型显示器的画质精细性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种黑色矩阵用感光性树脂组成物。特别是提供一种经由涂布减压干燥后，表面无针孔的现象，预烤后，预烤涂膜无线形残痕、云状残痕，且面内涂布均匀性佳，曝光过程中，预烤涂膜之感度佳，后烤后，所形成黑色画素的耐热性佳的黑色矩阵用感光性树脂组成物。且其系以流延涂布的方式，将该树脂组成物涂布在液晶显示器的基板上，特别是大型基板上。该组成物包含碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、溶剂(D)、以及黑色颜料(E)；其中，该碱可溶性树脂(A)系含有下记一般式(a-1)所表示的官能基；且该黑色矩阵用感光性树脂组成物于25℃所测得的粘度介于0.5～4.0cps、固成分含量介于5～25重量％，且溶剂(D)于20℃的饱和蒸气压在600Pa以下。 一般式(a-1)(式中，R表示各自独立之氢原子、碳数1～5之直链或分歧烷基、苯基、或卤素原子)。本专利技术的有益效果在于，用本专利技术的黑色矩阵用感光性树脂组成物经由涂布减压干燥后，表面无针孔现象，预烤后，预烤涂膜无线形残痕、云状残痕，且面内涂布均匀性佳，曝光过程中，预烤膜的感光度佳，后烤后，所形成黑色画素的耐热性佳。且其以流延涂布的方式，将该树脂组成物涂布在液晶显示器的基板上，特别是大型基板上。附图说明图1为将感光性树脂组成物以流延涂布的方式形成预烤涂膜后检查是否有涂布线形残痕及云状残痕的示意图。图2为将感光性树脂组成物的流延涂布的方式形成预烤涂膜后以触针式测定仪测量膜厚的测定点示意图。具体实施例方式以下逐一对本专利技术各组成做详细的说明(A)碱可溶性树脂本专利技术碱可溶性树脂(A)系含有下记一般式(a-1)所表示的官能基，其系由含有下记一般式(a-1)所表示的官能基的化合物与其它可共聚合反应的化合物经反应而成。 一般式(a-1)(式中，R表示各自独立之氢原子、碳数1～5之直链或分歧烷基、苯基、或卤素原子)上记含一般式(a-1)所表示的官能基的化合物具体例如一般式(a-2)所示的含环氧基(epoxy)的双酚芴(bisphenol fluorene)型化合物(以下简称化合物(a-2))及一般式(a-3)所示的含羟基(hydroxy)的双酚芴(bisphenol fluorene)型化合物(以下简称化合物(a-3)) 一般式(a-2)(式中，R与前记的表示相同) 一般式(a-3)式中，R与前记之表示相同；R1，R2为选至至本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种黑色矩阵用感光性树脂组成物，其系以流延涂布的方式，将该树脂组成物涂布在液晶显示器的基板上，其特征在于，上述黑色矩阵用感光性树脂组成物包含： （Ａ）碱可溶性树脂 （Ｂ）含乙烯性不饱和基之化合物 （Ｃ）光起始剂 （Ｄ）溶剂、以及 （Ｅ）黑色颜料； 其中，该碱可溶性树脂（Ａ）含有下记一般式（ａ－１）所表示之官能基；且该黑色矩阵用感光性树脂组成物于２５℃所测得之粘度介于０．５～４．０ｃｐｓ、固成分含量介于５～２５重量％，且溶剂（Ｄ）于２０℃之饱和蒸气压在６００Ｐａ以下。 ＊＊＊ 一般式（ａ－１） （式中，Ｒ表示各自独立之氢原子、碳数１～５之直链或分歧烷基、苯基、或卤素原子）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊贤，
申请(专利权)人：奇美实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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