[发明专利]有色分散体、光致抗蚀剂组合物和黑色矩阵

说明书

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R_x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，