[发明专利]感光性树脂组合物、彩色滤光片及其液晶显示元件

说明书

技术领域

本发明是有关一种黑色矩阵用感光性树脂组合物及使用该黑色矩阵所形成的彩色滤光片及液晶显示元件。特别是提供一种信赖性佳、高光学密度及高阻抗的黑色矩阵用感光性树脂组合物及使用该黑色矩阵所形成的彩色滤光片及液晶显示元件。

背景技术

近年来，各式各样的液晶显示技术蓬勃发展，而为了提高目前液晶显示器的对比度及显示品质，一般会于显示器中彩色滤光片的条纹(stripe)及点(dot)的间隙中放置黑色矩阵。上述黑色矩阵可防止像素间的光泄漏所引起的对比度下降及色纯度下降等问题。以往黑色矩阵所使用的材料皆以含有铬或氧化铬等的蒸镀膜为主，然而，以上述蒸镀膜作为黑色矩阵的材料时，存在制程复杂且材料昂贵等缺点。为了解决此问题，先前提出有利用感光性树脂组合物通过光刻制程(photolithography)的方式形成黑色矩阵的技术。

目前业界对于黑色矩阵的遮光性要求日益提高，其解决方法之一就是增加黑色颜料的含量，藉此提高黑色矩阵的遮光性。举例而言，日本专利特开第2006-259716号公报揭示一种黑色矩阵用的感光性树脂组合物，其包含高含量的黑色颜料、碱可溶性树脂、光聚合引发剂、具有二官能基的反应性单体以及有机溶剂。其中，具有二官能基的反应性单体可改善化合物之间的反应，以形成高精细的图案。藉此，于感光性树脂组合物中，当以提升黑色颜料含量的方式以增加遮光性的同时，尚可保持感光性树脂组合物的感度。

另外，日本专利特开第2008-268854号公报揭示一种黑色矩阵用的感光性树脂组合物。该感光性树脂组合物包含具有羧酸基及含不饱和基的碱可溶性树脂、含乙烯性不饱和基的光聚合单体、光聚合引发剂及高含量的黑色颜料。该黑色矩阵用感光性树脂组合物中，藉由使用特定的碱可溶性树脂来改善高含量黑色颜料的感光性树脂组合物的解析度。

虽然现有技术中提高了黑色颜料含量的感光性树脂组合物能够增加遮光性等，然而，上述各前案的感光性树脂组合物仍有信赖性不佳、光学密度(optical density；OD)值不足及阻抗值过低的问题。有鉴于此，仍有需要开发出于信赖性佳、高OD及高阻抗的黑色矩阵用感光性树脂组合物。

发明内容

因此，本发明的一个方面在于提供一种感光性树脂组合物，且此感光性树脂组合物具有良好的信赖性、高光学密度及高阻抗值。

本发明的另一方面在于提供一种黑色矩阵，其是利用前述的感光性树脂组合物所制成。

本发明的又一方面在于提供一种彩色滤光片，其包含前述的黑色矩阵。

本发明的再一方面在于提供一种液晶显示元件，其包含前述的彩色滤光片。

根据本发明的上述方面，提出一种感光性树脂组合物，此感光性树脂组合物包含：碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)、光引发剂(C)、溶剂(D)、黑色颜料(E)及黑色染料(F)，以下析述之。

感光性树脂组合物

碱可溶性树脂(A)

本发明的碱可溶性树脂(A)包含具有不饱和基的树脂(A-1)及聚硅氧烷高分子(A-2)。

具有不饱和基的树脂(A-1)

该具有不饱和基的树脂(A-1)可由一混合物进行聚合反应所制得，其中该混合物包含具有至少两个环氧基的环氧化合物(i)及具有至少一个羧酸基与至少一个乙烯性不饱和基的化合物(ii)。较佳地，该混合物可选择性地包含羧酸酐化合物(iii)及/或具有环氧基的化合物(iv)。

具有至少两个环氧基的环氧化合物(i)

前述具有至少两个环氧基的环氧化合物(i)可具有如下式(II)或式(III)所示的结构：

于式(II)中，B₁、B₂、B₃及B₄分别为相同或不同，且B₁、B₂、B₃及B₄分别代表氢原子、卤素原子、碳数为1至5的烷基、碳数为1至5的烷氧基、碳数为6至12的芳香基或碳数为6至12的芳烷基。