專(zhuān)利名稱(chēng)：黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于提高液晶顯示器(Liquid crystal display)彩色畫(huà)質(zhì)的一種黑色矩陣(black matrix)用感光性樹(shù)脂組成物。
背景技術(shù)：
近年，液晶顯示器的彩色化處理時(shí)所使用的彩色濾光片，皆有畫(huà)質(zhì)高精細(xì)、高品質(zhì)的要求。其中，為提高該顯示器的對(duì)比度及其相關(guān)特性，一般采用在彩色濾光片之條紋(stripe)及點(diǎn)(dot)間隙中放置遮光膜。例如，在彩色濾光片的紅、藍(lán)、綠等畫(huà)素間，形成黑色矩陣以作為遮光膜之用，此黑色矩陣可防止因畫(huà)素間的光泄漏，所引起的對(duì)比度下降、色純度下降等缺失。
然而，以往黑色矩陣所使用之材料，皆以鉻或氧化鉻等的蒸鍍膜為主，但以該蒸鍍膜作為黑色矩陣之材料，皆存在有制程復(fù)雜、材料昂貴等缺點(diǎn)。為解決此問(wèn)題，乃提出將感光性樹(shù)脂組成物以光平版印刷(photo lithographic)的方式，形成黑色矩陣。例如，日本公開(kāi)專(zhuān)利的特開(kāi)平8-278629號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2003-29397號(hào)公報(bào)所揭示，使用含芴(fluorene)官能基的堿可溶性樹(shù)脂作為黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物的粘結(jié)劑，并將該感光性樹(shù)脂組成物以光平版印刷法而形成一黑色矩陣。
上述以光平版印刷法形成黑色矩陣的制作方式，系先將黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物以回轉(zhuǎn)涂布方式，涂布于玻璃基板表面，形成一遮光膜，然后以預(yù)烤方式，將溶媒干燥后，形成一預(yù)烤涂膜，再將該預(yù)烤涂膜介于所指定之光罩(mask)間曝光，使曝光部分硬化，并以弱堿性水溶液將未曝光部位溶出形成圖案，最后再進(jìn)行后烤干燥處理。
然而在液晶顯示器的制造上，基板大型化一直是必然的趨勢(shì)，從所謂尺寸為320mm×400mm的第一代基板，到尺寸為370mm×470mm的第二代基板，到尺寸為550mm×650mm的第三代基板，而至尺寸為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確定為至少一邊邊長(zhǎng)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，其生產(chǎn)效益，預(yù)估較第四代基板高約一倍。
當(dāng)基板尺寸在550mm×650mm以下時(shí)，感光性樹(shù)脂材料之涂布方式以回轉(zhuǎn)涂布(spin coating)為主，回轉(zhuǎn)涂布之優(yōu)點(diǎn)為膜厚容易控制，不過(guò)缺點(diǎn)是原材料利用率極低，約有90％以上之感光性樹(shù)脂材料會(huì)于回轉(zhuǎn)涂布時(shí)被甩離基板，造成感光性樹(shù)脂材料之浪費(fèi)，且基板上膜厚不均。另外經(jīng)回轉(zhuǎn)涂布后，基板邊緣會(huì)殘留極厚之感光性樹(shù)脂材料(edge bead)，須于回轉(zhuǎn)涂布后加設(shè)清洗裝置以清洗液去除，造成設(shè)備投資成本及清洗液購(gòu)料成本的增加，同時(shí)因制造程序的繁復(fù)，效率的提升更為不易。
而當(dāng)基板尺寸放大至730mm×920mm時(shí)，為節(jié)省單位面積感光性樹(shù)脂材料用量，感光性樹(shù)脂材料之涂布方式由回轉(zhuǎn)涂布改為流延-回轉(zhuǎn)涂布(slit-spincoating)，其方式系先將感光性樹(shù)脂材料以流延涂布(slit coating)的方式涂布在基板上，然后再回轉(zhuǎn)基板使感光性樹(shù)脂材料均勻分布在基板上(即流延-回轉(zhuǎn)涂布法，slit-spin process)。此種涂布方式的優(yōu)點(diǎn)是感光性樹(shù)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％提高至約20％，不過(guò)基板邊緣殘留極厚感光性樹(shù)脂材料(edge bead)之缺點(diǎn)仍無(wú)法改善，故設(shè)備投資成本及清洗液購(gòu)料成本仍無(wú)法降低。
今后基板之尺寸，當(dāng)其至少一邊的邊長(zhǎng)大于1000mm時(shí)，為降低感光性樹(shù)脂材料的使用成本，感光性樹(shù)脂材料的涂布方式已確定改采“非回轉(zhuǎn)涂布”，即只以流延涂布方式涂布感光性樹(shù)脂即可，不需再經(jīng)回轉(zhuǎn)涂布(即所謂不需回轉(zhuǎn)涂布之流延涂布法，以下簡(jiǎn)稱(chēng)流延涂布法，spinless process)。例如2002年11月號(hào)月刊Display(日文期刊)第36頁(yè)中曾提及，以流延涂布生產(chǎn)大型化第五代彩色濾光片基板的制造技術(shù)及裝置，而2002年6月號(hào)電子材料(日文期刊)第107頁(yè)中亦曾提及，將流延涂布裝置應(yīng)用于平面顯示器的基板的涂布生產(chǎn)。前述流延涂布不須再經(jīng)回轉(zhuǎn)涂布，其優(yōu)點(diǎn)為感光性樹(shù)脂材料的使用效率為100％，感光性樹(shù)脂材料之購(gòu)料成本可大幅降低，基板邊緣不再殘留極厚的感光性樹(shù)脂材料，也不須再加設(shè)清洗裝置及購(gòu)買(mǎi)清洗液，故可有效降低制造成本。
但若將前述的黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物(即使用含芴(fluorene)官能基的堿可溶性樹(shù)脂作為黑色矩陣用感光性樹(shù)脂的粘結(jié)劑)，采用流延涂布法涂布所制得的遮光膜，經(jīng)減壓干燥后，易產(chǎn)生表面針孔的現(xiàn)象，且預(yù)烤后，預(yù)烤涂膜易發(fā)生線(xiàn)形殘痕、云狀殘痕，且面內(nèi)涂布均勻性不佳等缺失，特別是最近電視、個(gè)人計(jì)算機(jī)等影像面積增大，若使用該黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物作為顯示器的原材料，難以確保大型顯示器的畫(huà)質(zhì)精細(xì)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物。特別是提供一種經(jīng)由涂布減壓干燥后，表面無(wú)針孔的現(xiàn)象，預(yù)烤后，預(yù)烤涂膜無(wú)線(xiàn)形殘痕、云狀殘痕，且面內(nèi)涂布均勻性佳，曝光過(guò)程中，預(yù)烤涂膜之感度佳，后烤后，所形成黑色畫(huà)素的耐熱性佳的黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物。且其系以流延涂布的方式，將該樹(shù)脂組成物涂布在液晶顯示器的基板上，特別是大型基板上。
該組成物包含堿可溶性樹(shù)脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)、光起始劑(C)、溶劑(D)、以及黑色顏料(E)；其中，該堿可溶性樹(shù)脂(A)系含有下記一般式(a-1)所表示的官能基；且該黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物于25℃所測(cè)得的粘度介于0.5～4.0cps、固成分含量介于5～25重量％，且溶劑(D)于20℃的飽和蒸氣壓在600Pa以下。
一般式(a-1)(式中，R表示各自獨(dú)立之氫原子、碳數(shù)1～5之直鏈或分歧烷基、苯基、或鹵素原子)。
本發(fā)明的有益效果在于，用本發(fā)明的黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物經(jīng)由涂布減壓干燥后，表面無(wú)針孔現(xiàn)象，預(yù)烤后，預(yù)烤涂膜無(wú)線(xiàn)形殘痕、云狀殘痕，且面內(nèi)涂布均勻性佳，曝光過(guò)程中，預(yù)烤膜的感光度佳，后烤后，所形成黑色畫(huà)素的耐熱性佳。且其以流延涂布的方式，將該樹(shù)脂組成物涂布在液晶顯示器的基板上，特別是大型基板上。


圖1為將感光性樹(shù)脂組成物以流延涂布的方式形成預(yù)烤涂膜后檢查是否有涂布線(xiàn)形殘痕及云狀殘痕的示意圖。
圖2為將感光性樹(shù)脂組成物的流延涂布的方式形成預(yù)烤涂膜后以觸針式測(cè)定儀測(cè)量膜厚的測(cè)定點(diǎn)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下逐一對(duì)本發(fā)明各組成做詳細(xì)的說(shuō)明(A)堿可溶性樹(shù)脂本發(fā)明堿可溶性樹(shù)脂(A)系含有下記一般式(a-1)所表示的官能基，其系由含有下記一般式(a-1)所表示的官能基的化合物與其它可共聚合反應(yīng)的化合物經(jīng)反應(yīng)而成。
一般式(a-1)(式中，R表示各自獨(dú)立之氫原子、碳數(shù)1～5之直鏈或分歧烷基、苯基、或鹵素原子)上記含一般式(a-1)所表示的官能基的化合物具體例如一般式(a-2)所示的含環(huán)氧基(epoxy)的雙酚芴(bisphenol fluorene)型化合物(以下簡(jiǎn)稱(chēng)化合物(a-2))及一般式(a-3)所示的含羥基(hydroxy)的雙酚芴(bisphenol fluorene)型化合物(以下簡(jiǎn)稱(chēng)化合物(a-3)) 一般式(a-2)(式中，R與前記的表示相同) 一般式(a-3)式中，R與前記之表示相同；R1，R2為選至至少一種各自獨(dú)立，且碳數(shù)1～20的亞烷基(alkylene)或碳數(shù)1～20的脂環(huán)族官能基；k，l為各自獨(dú)立的1以上的整數(shù)。
上述其它可共聚合反應(yīng)的化合物可舉例如下丙烯酸，甲基丙烯酸，丁烯酸，α-氯丙烯酸，乙基丙烯酸及肉桂酸等的不飽和一元羧酸類(lèi)；馬來(lái)酸，琥珀酸，衣康酸，苯二甲酸，四氫化苯二甲酸，六氫化苯二甲酸，甲基四氫化苯二甲酸，甲基六氫化苯二甲酸，甲基橋亞甲基四氫化苯二甲酸(methylendo-methylene tetrahydro phthalic acid)，氯茵酸(chlorendic acid)，戊二酸等的二元羧酸類(lèi)及其酸無(wú)水物；1，2，4-苯三甲酸(trimellitic acid)等的三元羧酸類(lèi)及其酸無(wú)水物；1，2，4，5-苯四甲酸(pyromellitic acid)，二苯甲酮四羧酸(benzophenone tetracarboxylic acid)，雙苯四羧酸(biphenyltetracarboxylic acid)，雙苯醚四羧酸(biphenylether tetracarboxylic acid)等的四元羧酸類(lèi)及其酸二無(wú)水物。
本發(fā)明堿可溶性樹(shù)脂(A)在制法上并無(wú)特別之限制，以下列舉三種制法(制法I～制法III)加以說(shuō)明。
制法I將化合物(a-2)先與(甲基)丙烯酸反應(yīng)，制得下記一般式(a-4)所表示之雙酚芴(bisphenol fluroene)型環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯(epoxy(meth)acrylate)化合物(以下簡(jiǎn)稱(chēng)化合物(a-4))。
一般式(a-4)上式中，R與前述的相同，R3為氫(H)或甲基(CH3)。
接著將化合物(a-4)與單一種類(lèi)的多元羧酸或其酸無(wú)水物反應(yīng)而制得。例如，將化合物(a-4)和二元羧酸類(lèi)之酸無(wú)水物在乙酸乙氧基乙酯或乙酸丁氧基乙酯等酯類(lèi)溶媒中加熱反應(yīng)，制得同時(shí)含有乙烯性不飽和雙鍵和羧基的堿可溶樹(shù)脂(A)，該堿可溶性樹(shù)脂(A)可用以下一般式(A-1)來(lái)表示(以下簡(jiǎn)稱(chēng)樹(shù)脂(A-1))。
一般式(A-1)式中，X可以下記一般式(a-5)表示(以下簡(jiǎn)稱(chēng)化合物(a-5))； 一般式(a-5)
(上式中，R及R3與前述的相同)Y表二元羧酸類(lèi)之酸無(wú)水物化合物中除去酸酐基所剩下的殘基，即該二元羧酸類(lèi)之酸無(wú)水物可以以下一般式(a-6)來(lái)表示(以下簡(jiǎn)稱(chēng)化合物(a-6))； 一般式(a-6)m為1以上的整數(shù)，較佳為1～20間的整數(shù)。
上述中，「單一種類(lèi)的多元羧酸或其酸無(wú)水物」的意思，即表示反應(yīng)過(guò)程中，多元羧酸或其酸無(wú)水物之種類(lèi)僅能選擇二元羧酸或其酸無(wú)水物，三元羧酸或其酸無(wú)水物，四元羧酸或其酸二無(wú)水物等其中一種。
制法II將化合物(a-4)與二元羧酸類(lèi)之酸無(wú)水物及四元羧酸類(lèi)之酸二無(wú)水物的混合物在乙酸乙氧基乙酯或乙酸丁氧基乙酯等酯類(lèi)溶媒中加熱反應(yīng)，制得同時(shí)含有乙烯性不飽和雙鍵及羧基的堿可溶性樹(shù)脂(A)。制法II的堿可溶性樹(shù)脂(A)可用以下一般式(A-2)來(lái)表示(以下簡(jiǎn)稱(chēng)樹(shù)脂(A-2))。
一般式(A-2)上式中，X、Y與前述的相同；Z為四元羧酸類(lèi)之酸二無(wú)水物化合物中除去二酸酐基而所剩的殘基，即該四元羧酸類(lèi)之酸二無(wú)水物可以以下一般式(a-7)來(lái)表示； 一般式(a-7)p與q為1以上的整數(shù)，較佳為1～20間的整數(shù)。
p與q表示聚合度，p/q的比值較佳為1/99～90/10為佳，更佳為5/95～80/20。
上述中，「混合物」即表示二元羧酸類(lèi)之酸無(wú)水物及四元羧酸類(lèi)之酸二無(wú)水物需在同時(shí)存在的條件下，進(jìn)行反應(yīng)。
制法III將化合物(a-4)先與四元羧酸類(lèi)之酸二無(wú)水物在乙酸乙氧基乙酯或乙酸丁氧基乙酯等酯類(lèi)溶媒中加熱反應(yīng)，反應(yīng)后，再加入二元羧酸類(lèi)之酸無(wú)水物，進(jìn)行加熱反應(yīng)，制得同時(shí)含有乙烯性不飽和雙鍵及羧基的堿可溶性樹(shù)脂(A)。制法III的堿可溶性樹(shù)脂(A)可用以下一般式(A-3)來(lái)表示(以下簡(jiǎn)稱(chēng)樹(shù)脂(A-3))。
一般式(A-3)上式中，X，Y及Z與前述的相同，r為1以上的整數(shù)，但以1～20的整數(shù)較佳。
上述制法I～I(xiàn)II的堿可溶性樹(shù)脂(A)的合成反應(yīng)過(guò)程中，化合物(a-4)和多元羧酸類(lèi)及其酸無(wú)水物之反應(yīng)溫度較佳為50～130℃，更佳為70～120℃。
上述制法I～I(xiàn)II的堿可溶性樹(shù)脂(A)的合成反應(yīng)過(guò)程中，基于化合物(a-4)的羥基1當(dāng)量，其所使用的多元羧酸類(lèi)之酸無(wú)水物所含之酸無(wú)水物基較佳為0.4～1當(dāng)量，更佳為0.75～1當(dāng)量。
上述制法II以及制法III的堿可溶性樹(shù)脂(A)的合成反應(yīng)過(guò)程中，二元羧酸類(lèi)之酸無(wú)水物與四元羧酸類(lèi)之酸二無(wú)水物的摩爾比例較佳為1/99～90/10，更佳為5/95～80/20。
本發(fā)明之黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物中，若堿可溶性樹(shù)脂(A)含上記一般式(a-1)所表示之官能基時(shí)，則該感光性樹(shù)脂組成物在曝光過(guò)程中，預(yù)烤涂膜之感度較佳，后烤后，所形成黑色畫(huà)素之耐熱性較佳。
(B)含乙烯性不飽和基之化合物基于堿可溶性樹(shù)脂(A)100重量份，本發(fā)明含乙烯性不飽和基之化合物(B)的使用量一般為5～220重量份，較佳為10～160重量份，更佳為15～120重量份。
上述含乙烯性不飽和基之化合物(B)乃具有至少一個(gè)乙烯性不飽和基之乙烯性不飽和化合物。
其中具有一個(gè)乙烯性不飽和基之化合物之具體例有丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰嗎啉、(甲基)丙烯酸-7-氨基-3，7-二甲基辛酯、異丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、(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、乙基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、叔辛基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸二甲氨基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯氧乙酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯酯、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(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、(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、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、乙烯基己內(nèi)酰胺、N-乙烯基皮酪烷酮、(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)丙烯酸乙二醇酯、聚單(甲基)丙烯酸丙二醇酯、(甲基)丙烯酸冰片酯。
具有2個(gè)或2個(gè)以上乙烯性不飽和基之乙烯性不飽和化合物之具體例如下乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰酸酯二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、己內(nèi)酯改質(zhì)之三(2-羥乙基)異氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、環(huán)氧乙烷(以下簡(jiǎn)稱(chēng)EO)改質(zhì)之三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、環(huán)氧丙烷(以下簡(jiǎn)稱(chēng)PO)改質(zhì)之三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、三甘醇二(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(nèi)酯改質(zhì)之二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內(nèi)酯改質(zhì)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、EO改質(zhì)之雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改質(zhì)之雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、EO改質(zhì)之氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改質(zhì)之氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改質(zhì)之甘油三丙酸酯、EO改質(zhì)之雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、酚醛聚縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯等等。
前述乙烯性不飽和化合物中，較佳者為三丙烯酸三羥甲基丙酯、EO改質(zhì)之三丙烯酸三羥甲基丙酯、PO改質(zhì)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(nèi)酯改質(zhì)之二季戊四醇六丙烯酸酯、四丙烯酸二三羥甲基丙酯、PO改質(zhì)之甘油三丙酸酯。
(C)光起始劑基于含乙烯性不飽和基之化合物(B)100重量份，本發(fā)明光起始劑(C)之使用量一般為2～120重量份，較佳為5～70重量份，更佳為10～60重量份。
上述光起始劑(C)之具體例如酰肟系化合物(acyl oxime)或苯乙酮系化合物(acetophenone)或二咪唑系化合物(biimidazole)。
其中酰肟系化合物如乙烷酮，1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲?；?-9氫-咔唑-3-取代基]-，1-(氧-乙酰肟)Ethanone，子1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-，1-(O-acetyl oxime)(商品名CGI-242，Ciba SpecialtyChemicals製，構(gòu)造式如一般式(c-1)所示)，1-(4-苯基-硫代-苯基)-辛烷-1，2-二酮2-肟-氧-苯甲酸酯1-(4-phenyl-thio-phenyl)-octane-1，2-dion2-oxime-O-benzoate(商品名CGI-124，Ciba Specialty Chemicals制，構(gòu)造式如一般式(c-2)所示)，乙烷酮，1-[9-乙基-6-(2-氯-4-苯甲基-硫代-苯甲?；?-9氫-咔唑-3-取代基]-，1-(氧-乙酰肟)Ethanone，1-[9-ethyl-6-(2-chloro-4-benzyl-thio-benzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-，1-(O-acetyloxime)(旭電化公司制，結(jié)構(gòu)式如一般式(c-3)所示)。
一般式(c-1) 一般式(c-2) 一般式(c-3)而苯乙酮系化合物如對(duì)二甲胺苯乙酮(p-dimethylamino-acetophenone)、α，α’-二甲氧基氧化偶氮苯乙酮(α，α’-dimethoxyazoxyacetophenone)、2，2’-二甲基-2-苯基苯乙酮(2，2’-dimethyl-2-phenylacetophenone)、對(duì)甲氧基苯乙酮(p-methoxyacetophenone)、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮(2-methyl-1-(4-methylthio phenyl)-2-morpholino propane-l-on)、2-芐基-2-N，N-二甲胺-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮[2-benzyl-2-N，N-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone]。
而二咪唑系化合物(biimidazole)如2，2’-雙(鄰-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基二咪唑[2，2’-bis(o-chlorophenyl)-4，4’，5，5’-tetraphenyl-biimidazole]、2，2’-雙(鄰-氟苯基)-4，4’，5，5’-四苯基二咪唑[2，2’-bis(o-fluorophenyl)-4，4’，5，5’-tetraphenyl-biimidazole]、2，2’-雙(鄰-甲基苯基)-4，4’，5，5’-四苯基二咪唑[2，2’-bis(o-methylphenyl)-4，4’，5，5’-tetraphenyl-biimidazole]、2，2’-雙(鄰-甲氧基苯基)-4，4’，5，5’-四苯基二咪唑[2，2’-bis(o-methoxyphenyl)-4，4’，5，5’-tetraphenylbiimidazole]、2，2’-雙(對(duì)-甲氧基苯基)-4，4’，5，5’-四苯基二咪唑[2，2’-bis(p-methoxyphenyl)-4，4’，5，5’-tetraphenylbiimidazole]、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’-bis(2，2’，4，4’-tetramethoxyphenyl)-4，4’，5，5’-tetraphenyl-biimidazole]、2，2’-雙(2-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基二咪唑[2，2’-bis(2-chlorophenyl)-4，4’，5，5’-tetraphenylbiimidazole]、2，2’-雙(2，4-二氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基二咪唑[2，2’-bis(2，4-dichlorophenyl)-4，4’，5，5’-tetraphenyl-biimidazole]等。
本發(fā)明之光起始劑(C)可單獨(dú)一種使用，亦可混合兩種或兩種以上使用。前述光起始劑中系以乙烷酮，1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9氫-咔唑-3-取代基]-，1-(氧-乙酰肟)、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮、2-芐基-2-N，N-二甲胺-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮、2，2’-雙(鄰-氯苯基)-4，4’，5，5’-四苯基二咪唑較佳。
本發(fā)明之黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物中，可進(jìn)一步添加二苯甲酮(benzophenone)系化合物為光起始劑，如噻噸酮(thioxanthone)、2，4-二乙基噻噸酮(2，4-diethylthioxanthanone)、噻噸酮-4-砜(thioxanthone-4-sulfone)、二苯甲酮(benzophenone)、4，4’-雙(二甲胺)二苯甲酮[4，4’-bis(dimethylamino)benzophenone]、4，4’-雙(二乙胺)二苯甲酮[4，4’-bis(diethylamino)benzophenone]等。
其它尚有苯偶酰(benzil)、乙?；?acetyl)等之α-二酮(α-diketone)類(lèi)，二苯乙醇酮(benzoin)等之酮醇(acyloin)類(lèi)；二苯乙醇酮甲醚(benzoinmethylether)、二苯乙醇酮乙醚(benzoin ethylether)、二苯乙醇酮異丙醚(benzoin isopropyl ether)等之酮醇醚(acyloin ether)類(lèi)；2，4，6-三甲基苯酰二苯基膦氧化物(2，4，6-trimethyl-benzoyl diphenyl phosphine oxide)、雙-(2，6-二甲氧基苯酰)-2，4，4-三甲基苯基膦氧化物[bis-(2，6-dimethoxy-benzoyl)-2，4，4-trimethylbenzyl phosphineoxide]等之酰膦氧化物(acylphosphineoxide)類(lèi)；蒽醌(anthraquinone)、1，4-萘醌(1，4-naphthoquinone)等之醌(quinone)類(lèi)；苯酰甲基氯(phenacyl chloride)、三溴甲基苯砜(tribromomethyl phenylsulfone)、三(三氯甲基)-s-三嗪[tris(trichloromethyl)-s-triazine]等之鹵化物；二-叔丁基過(guò)氧化物(di-tertbutylperoxide)等之過(guò)氧化物。
其中以二苯甲酮(benzophenone)系化合物較佳，尤以4，4’-雙(二乙胺)二苯甲酮效果更佳。
(D)溶劑本發(fā)明黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物系以前述堿可溶性樹(shù)脂(A)、含乙烯性不飽和基之化合物(B)，以及光起始劑(C)及后述之黑色顏料(E)為必要成分，必要時(shí)可加入后述之添加物成分。
前述溶劑(D)之選擇上，需選擇可溶解堿可溶性樹(shù)脂(A)、含乙烯性不飽和基之化合物(B)，以及光起始劑(C)，且不與該等成分相互反應(yīng)，并具有適當(dāng)?shù)膿]發(fā)性者。
基于100重量份堿可溶性樹(shù)脂(A)，本發(fā)明黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物之溶劑(D)的使用量一般為1,500～6,000重量份，較佳為1,800～5,500重量份，更佳為2,000～5,000重量份。
本發(fā)明所使用之溶劑需選用較易和其它有機(jī)成分互相溶解之有機(jī)溶劑。該溶劑于20℃下飽和蒸氣壓較佳為600Pa以下，更佳為533Pa以下，最佳為507Pa以下。
在測(cè)定飽和蒸氣壓時(shí)，可使用一般常用的方法，以本發(fā)明而言，系以蒸散法(氣體流通法)測(cè)定。
本發(fā)明之黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物中，溶劑(D)于20℃之飽和蒸氣壓若高于600Pa以上，則該感光性樹(shù)脂組成物經(jīng)流延涂布及減壓干燥后，表面易產(chǎn)生針孔之現(xiàn)象，且預(yù)烤后，預(yù)烤涂膜之面內(nèi)涂布均勻性不佳。
本發(fā)明黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物用溶劑，一般較常用者為乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇正丙醚、二甘醇正丁醚、丙二醇乙醚、一縮二丙二醇甲醚、一縮二丙二醇乙醚、一縮二丙二醇正丙醚、一縮二丙二醇正丁醚等之(聚)亞烷基二醇單烷醚類(lèi)；乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯等(聚)亞烷基二醇單烷醚醋酸酯類(lèi)；二甘醇二甲醚、二甘醇甲乙醚、二甘醇二乙醚等其它醚類(lèi)；2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯等乳酸烷酯類(lèi)；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-乙氧基丙酸乙酯等其它酯類(lèi)等等。該等溶劑可單獨(dú)一種使用，亦可混合兩種或兩種以上使用。前述溶劑中系以二甘醇二甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯較佳。
(E)黑色顏料基于堿可溶性樹(shù)脂(A)100重量份，本發(fā)明之黑色顏料(E)之使用量一般為20～500重量份，較佳為40～400重量份，更佳為60～300重量份。
本發(fā)明中所用的(E)成分的黑色顏料，要求需具有較佳的耐熱性，耐光性以及耐溶劑性。該黑色顏料之具體例如二萘嵌苯(芘)黑(perylene black)，花青黑(cyanine black)，苯胺黑(aniline black)等黑色有機(jī)顏料；由紅、藍(lán)、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(jìn)行混合，使其成近似黑色化之混色有機(jī)顏料；碳黑(carbon black)，氧化鉻，氧化鐵，鈦黑(titanium black)，石墨(graphite)等黑色無(wú)機(jī)顏料。所舉物質(zhì)可一種單獨(dú)使用，也可兩種以上合并使用。
于本發(fā)明中黑色顏料(E)，依據(jù)所期望者，亦可伴隨使用分散劑。此等分散劑可舉陽(yáng)離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚硅氧烷系、氟系等之界面活性劑為例。
其中界面活性劑舉例而言有聚環(huán)氧乙烷十二烷基醚，聚環(huán)氧乙烷硬脂酰醚，聚環(huán)氧乙烷油醚等之聚環(huán)氧乙烷烷基醚類(lèi)；聚環(huán)氧乙烷辛基苯醚，聚環(huán)氧乙烷壬基苯醚等之聚環(huán)氧乙烷烷基苯醚類(lèi)；聚乙二醇二月桂酸酯，聚乙二醇二硬脂酸酯等之聚乙二醇二酯類(lèi)；山梨糖醇酐脂肪酸酯類(lèi)；脂肪酸改質(zhì)之聚酯類(lèi)；3級(jí)胺改質(zhì)之聚胺基甲酸酯類(lèi)；以下為商品名KP(信越化學(xué)工業(yè)制)，SF-8427(Toray Dow Corning Silicon制)，普利弗隆(Polyflow，共榮社油脂化學(xué)工業(yè)制)，愛(ài)夫多普[F-Top，得克姆普洛大庫(kù)茲制(Tochem ProductsCo.，Ltd.)]，美卡夫克(Megafac，大日本印墨化學(xué)工業(yè)制)，弗洛多(Fluorade，住友3M制)，阿魏卡多(Asahi Guard)，薩弗隆(Surflon，旭硝子制)等等。此等界面活性劑可單獨(dú)或混合復(fù)數(shù)種以上使用。
本發(fā)明黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物中為提高涂布性，并可伴隨使用界面活性劑?；趬A可溶性樹(shù)脂(A)100重量份，該界面活性劑之使用量一般系為0～6重量份，較佳為0～4重量份，更佳為0～3重量份，上述界面活性劑之舉例同前述黑色顏料(E)中所使用之界面活性劑。
此外，本發(fā)明之黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物中，必要時(shí)可調(diào)合各種添加物，例如填充劑、堿可溶性樹(shù)脂(A)以外之高分子化合物、密著促進(jìn)劑、抗氧化劑、紫外線(xiàn)吸收劑、防凝集劑、架橋劑、稀釋劑等。其中，基于堿可溶性樹(shù)脂(A)100重量份，本發(fā)明之填充劑、堿可溶性樹(shù)脂(A)以外之高分子化合物、密著促進(jìn)劑、抗氧化劑、紫外線(xiàn)吸收劑、防凝集劑等添加物之使用量一般為0～10重量份，較佳為0～6重量份，更佳為0～3重量份；而架橋劑、稀釋劑等添加物之使用量一般為0～500重量份，較佳為0～400重量份，更佳為0～300重量份。
此等添加物之具體例有玻璃，鋁等之填充劑；聚乙烯醇，聚丙烯酸，聚乙二醇單烷基醚，聚氟丙烯酸烷酯等之堿可溶性樹(shù)脂(A)以外的高分子化合物；乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基三乙氧基硅烷，3-環(huán)氧丙醇丙基三甲氧基硅烷，3-環(huán)氧丙醇丙基甲基二甲氧基硅烷，2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷，3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷，3-氯丙基三甲氧基硅烷，3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷，3-硫醇基丙基三甲氧基硅烷等密著促進(jìn)劑；2，2-硫代雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，2，6-二-叔丁基苯酚等之抗氧化劑；2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯基迭氮，烷氧基苯酮等紫外線(xiàn)吸收劑；及聚丙烯酸鈉等防凝集劑；商品名1031S，157S-70(油化Shell制)等之環(huán)氧系之化合物或樹(shù)脂之架橋劑；商品名RE801，RE802(帝國(guó)Ink制)等之稀釋劑。
本發(fā)明之黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物，于室溫下，其粘度范圍一般介于0.5～4.0cps，較佳介于0.7～3.5cps，更佳介于0.9～3.0cps。
為達(dá)成本發(fā)明之作用效果，亦即預(yù)烤后，預(yù)烤涂膜無(wú)線(xiàn)形殘痕、云狀殘痕，且面內(nèi)涂布均勻性佳，曝光過(guò)程中，預(yù)烤涂膜之感度佳，后烤后，所形成黑色畫(huà)素之耐熱性佳之效果，本發(fā)明需同時(shí)滿(mǎn)足(1)堿可溶性樹(shù)脂(A)含有一般式(a-1)所表示之官能基及；(2)黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物于25℃所測(cè)得之粘度介于0.5～4.0cps之要件。
本發(fā)明黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物之粘度可藉由堿可溶性樹(shù)脂(A)、溶劑(D)的種類(lèi)及含量、添加劑的種類(lèi)及含量等方法來(lái)調(diào)整。
本發(fā)明之黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物，其固形分之范圍一般介于5～25重量％，較佳為7～22.5重量％，更佳為9～20重量％。
為達(dá)成本發(fā)明之作用效果，亦即預(yù)烤后，預(yù)烤涂膜無(wú)線(xiàn)形殘痕、云狀殘痕，且面內(nèi)涂布均勻性佳之效果，本發(fā)明需同時(shí)滿(mǎn)足(1)黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物于25℃所測(cè)得之粘度介于0.5～4.0cps及(2)黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物之固成分含量介于5～25重量％。
本發(fā)明黑色矩陣用感光性之樹(shù)脂組成物之固形分可藉由溶劑(D)、堿可溶性樹(shù)脂(A)、含乙烯性不飽和基之化合物(B)的種類(lèi)及含量以及添加劑的種類(lèi)及含量等方法來(lái)調(diào)整。
本發(fā)明之黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物系將上述成分(A)～(E)于攪拌器中均勻混合成溶液狀態(tài)，必要時(shí)可加入界面活性劑、密著促進(jìn)劑、架橋劑等其它添加劑。
其次，藉由流延涂布的方式將上述之黑色矩陣用感光性組成物涂布在基板上。涂布后，先以減壓干燥之方式，去除大部分之溶劑，再以預(yù)烤(pre-bake)方式將溶劑去除而形成一預(yù)烤涂膜。其中，減壓干燥及預(yù)烤之條件，依各成分之種類(lèi)，配合比率而異，通常，減壓干燥乃在0～26.7kPa之壓力下進(jìn)行1秒鐘～10秒鐘，而預(yù)烤乃在70～110℃溫度下進(jìn)行1分鐘～15分鐘。預(yù)烤后，該預(yù)烤涂膜介于所指定之光罩(mask)間曝光，于23±2℃溫度下浸漬于顯影液15秒～5分鐘進(jìn)行顯影，不要之部分除去而形成圖案。曝光使用之光線(xiàn)，以g線(xiàn)、h線(xiàn)、i線(xiàn)等之紫外線(xiàn)為佳，而紫外線(xiàn)裝置可為(超)高壓水銀燈及金屬鹵素?zé)簟?br> 本發(fā)明所述之基板，舉例而言有用于液晶顯示裝置等之無(wú)堿玻璃、鈉鈣玻璃、硬質(zhì)玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃及于此等玻璃上附著透明導(dǎo)電膜者，或用于固體攝影裝置等之光電變換裝置基板(如硅基板)等等。
再者，顯影液系使用如氫氧化鈉，氫氧化鉀，碳酸鈉，碳酸氫鈉，碳酸鉀，碳酸氫鉀，硅酸鈉，甲基硅酸鈉，氨水，乙胺，二乙胺，二甲基乙醇胺，氫氧化四甲銨，氫氧化四乙銨，膽堿，吡咯，呱啶，1，8-二氮雜二環(huán)-(5，4，0)-7-十一烯等堿性化合物，顯影液之濃度一般為0.001～10重量％，較佳為0.005～5重量％，更佳為0.01～1重量％所構(gòu)成之堿性水溶液。
使用此等堿性水溶液所構(gòu)成之顯影液時(shí)，一般系于顯像后再以水洗凈。其次以壓縮空氣或壓縮氮?dú)鈱D案風(fēng)干。
之后再以熱板或烘箱等加熱裝置作最后之加熱處理。所定加熱溫度為150～250℃，使用熱板時(shí)加熱時(shí)間為5分鐘～60分鐘，使用烘箱加熱時(shí)之加熱時(shí)間為15分鐘～90分鐘。經(jīng)過(guò)以上之處理步驟后，即可得本發(fā)明之顯示器用黑色矩陣。
本發(fā)明之前述以及其它技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合實(shí)施例及比較例的說(shuō)明，將可清楚的明白。
(堿可溶性樹(shù)脂(A)之合成例)合成例a500ml的可分離型燒瓶(separable flask)中設(shè)置空氣入口、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度計(jì)，并導(dǎo)入空氣，加入進(jìn)料組成物，該進(jìn)料組成物包括含環(huán)氧基(epoxy)之雙酚芴(bisphenol fluorene)型化合物100重量份(一般式(a-2)所示化合物，環(huán)氧當(dāng)量為230)，四甲基胺氯(tetramethyl ammoniumchloride)0.3重量份，2，6-二-叔丁基-對(duì)甲酚(2，6-di-t-butyl-p-cresol)0.1重量份，丙烯酸30重量份以及丙二醇單甲醚醋酸酯130重量份。其中，進(jìn)料組成物之入料方式為連續(xù)添加，入料速度控制于25重量份/分鐘。聚合過(guò)程的反應(yīng)溫度維持100～110℃，聚合時(shí)間15小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后可制得固成分濃度50重量％之雙酚芴型環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯(epoxy(meth)acrylate)化合物的淡黃色透明混合溶液(即化合物(a-4)的混合溶液)。
其次，在300ml可分離型燒瓶中加入上述所得化合物(a-4)的混合溶液100重量份，丙二醇單甲醚醋酸酯25重量份，二苯甲酮四羧酸之酸無(wú)二水物13重量份，以及1，2，3，6-四氫化苯二甲酸之酸無(wú)水物6重量份，在110～115℃的溫度下反應(yīng)2小時(shí)，制得黃色透明的堿可溶性樹(shù)脂溶液(即一般式(A-2)之溶液)。該樹(shù)脂的酸值為98.0mgKOH/g，重量平均分子量為4100，p/q＝5/5。
聚合完成后，將聚合生成物從可分離型燒瓶中取出，將溶劑脫揮，即制得堿可溶性樹(shù)脂a。
合成例b在300ml可分離燒瓶中，加入合成例a所得的化合物(a-4)的混合溶液100重量份，丙二醇單甲基醚醋酸酯25重量份，以及二苯甲酮四羧酸之酸無(wú)二水物13重量份，在90～95℃的溫度下反應(yīng)2小時(shí)，以IR光譜確定酸酐基消失后，在反應(yīng)液中，再加入1，2，3，6-四氫化苯二甲酸之酸無(wú)水物6重量份，并在90～95℃的溫度下反應(yīng)4小時(shí)，制得淡黃色透明堿可溶性樹(shù)脂溶液(即一般式(A-3)之溶液)。該樹(shù)脂的酸值為99.0mgKOH/g，重量平均分子量為3900。
聚合完成后，將聚合生成物從可分離型燒瓶中取出，將溶劑脫揮，即制得堿可溶性樹(shù)脂b。
合成例c在一容積300毫升之四頸錐瓶上設(shè)置氮?dú)馊肟?、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度?jì)，并導(dǎo)入氮?dú)猓尤脒M(jìn)料組成物，該進(jìn)料組成物包括甲基丙烯酸單體25重量份、甲基丙烯酸苯甲酯單體50重量份、丙烯酸甲酯單體25重量份、聚合用起始劑2，2’-偶氮雙-2-甲基丁腈2.4重量份以及丙二醇甲醚醋酸酯240重量份。其中，單體及聚合用起始劑之混合物之入料方式為一次全部添加。聚合過(guò)程的反應(yīng)溫度維持100℃，聚合時(shí)間6小時(shí)。完成聚合后，將聚合產(chǎn)物自四頸錐瓶中取出，將溶劑脫揮，可得堿可溶性樹(shù)脂c。
實(shí)施例1使用前述合成例所得之堿可溶性樹(shù)脂a 100重量份(固形份)，與表一所示之二季戊四醇六丙烯酸酯(以下簡(jiǎn)稱(chēng)B-1)60重量份、乙烷酮，1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲?；?-9氫-咔唑-3-取代基]-，1-(氧-乙酰肟)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)C-1)20重量份、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮(以下簡(jiǎn)稱(chēng)C-2)5重量份、黑色顏料C.I.7(以下簡(jiǎn)稱(chēng)E-1)150重量份、密著促進(jìn)劑(3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷)1重量份、架橋劑(商品名1031S，油化Shell制)15重量份、稀釋劑(商品名RE801，帝國(guó)INK制)100重量份之混合物，加入溶劑丙二醇甲醚醋酸酯(以下簡(jiǎn)稱(chēng)D-1)3000重量份后，以搖動(dòng)式攪拌器，加以溶解混合，即可調(diào)制而得黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物，該感光性樹(shù)脂組成物以下記之各測(cè)定評(píng)價(jià)方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，所得結(jié)果如表二所示。
實(shí)施例2～6同實(shí)施例1之操作方法，不同之處系改變堿可溶性樹(shù)脂(A)、含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)及添加劑之種類(lèi)及用量，其配方及評(píng)價(jià)結(jié)果分別載于表一、表二。
比較例1～6同實(shí)施例1之操作方法，不同之處系改變堿可溶性樹(shù)脂(A)、含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)及添加劑之種類(lèi)及用量，其配方及評(píng)價(jià)結(jié)果分別載于表一、表二。
一、粘度在25℃之恒溫下，以E型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(東京精密社制)，轉(zhuǎn)速6rpm條件下，進(jìn)行測(cè)定。單位為cps。
二、固形分將5cc之黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物滴入鋁盤(pán)中，將其置于加熱器上，以220℃之溫度烘干30分鐘。過(guò)程中，分別量測(cè)鋁盤(pán)之凈重及烘干前、后之重量，再以重量差計(jì)算其固形分(固形分可以以下之計(jì)算式計(jì)算而得)。單位為重量％。
W2-WAlW1-WA×100wt%]]>
WAl鋁盤(pán)之凈重W1烘干前之重量W2烘干后之重量三、飽和蒸氣壓使用蒸散法(氣體流通法)測(cè)定，測(cè)定溫度20℃。單位為Pa。
四、針孔以流延涂布的方式將感光性樹(shù)脂組成物涂布在1100mm×960mm之大型玻璃基板上，以13.3kPa進(jìn)行減壓干燥，時(shí)間為5秒鐘，在白光下以目視判斷表面是否有針孔狀孔洞。
○無(wú)△少許×多四、線(xiàn)形殘痕將感光性樹(shù)脂組成物以流延涂布的方式，涂布在1100mm×960mm之大型玻璃基板上，先以13.3kPa進(jìn)行減壓干燥，時(shí)間為5秒鐘，然后在85℃溫度下預(yù)烤5分鐘，形成預(yù)烤涂膜，在鈉燈下，目視檢查是否有“涂布線(xiàn)形殘痕”之現(xiàn)象。線(xiàn)形殘痕可分為水平線(xiàn)形殘痕及垂直線(xiàn)形殘痕，其形狀如圖1所示。
○無(wú)線(xiàn)形殘痕△稍微有線(xiàn)形殘痕，但不明顯×有線(xiàn)形殘痕其中，圖1所標(biāo)示之?dāng)?shù)字所代表之涵義說(shuō)明如下。
01垂直線(xiàn)形殘痕02水平線(xiàn)形殘痕03云狀殘痕04模頭之開(kāi)始端
05模頭之末端06模頭相對(duì)于基板的移動(dòng)方向07大型玻璃基板之長(zhǎng)度1100mm08大型玻璃基板之寬度960mm五、云狀殘痕將上述之預(yù)烤涂膜，在鈉燈下，目視檢查是否有“云狀殘痕”之現(xiàn)象。其形狀其形狀如圖1所示。
○無(wú)云狀殘痕△稍微有云狀殘痕，但不明顯×有云狀殘痕六、面內(nèi)涂布均勻性將上述之預(yù)烤涂膜，再以Tencor α-step觸針式測(cè)定儀量測(cè)膜厚，測(cè)定點(diǎn)如圖2所示。
FT(avg)為以下(x，y)＝(240，275)，(480，275)，(720，275)，(240，550)，(480，550)，(720，550)，(240，825)，(480，825)，(720，825)共9點(diǎn)膜厚之平均值。
FT(x，y)max為上述9點(diǎn)中，膜厚之最大值FT(x，y)min為上述9點(diǎn)中，膜厚之最小值面內(nèi)涂布均勻性可以下列公式判斷FT(x,y)max-FT(x,y)min2×FT(avg)×100%]]>○低于3％
△介于3～5％×高于5％其中，圖2所標(biāo)示之?dāng)?shù)字所代表之涵義說(shuō)明如下。
11測(cè)定點(diǎn)14模頭之開(kāi)始端15模頭之末端16模頭相對(duì)于基板的移動(dòng)方向17大型玻璃基板之長(zhǎng)度y坐標(biāo)(由0mm～1100mm)18大型玻璃基板之寬度x坐標(biāo)(由0mm～960mm)七、感度將型號(hào)為T(mén)2115的光學(xué)濃度等級(jí)差表(transparent step wedge，Stouffer公司制，光學(xué)濃度等級(jí)差分為21等)貼緊上述的預(yù)烤涂膜，用20W高壓水銀燈以800mJ/cm2的光量照射。再浸漬于23℃之顯影液2分鐘顯影，以純水洗凈，觀察顯影之情況(以等級(jí)數(shù)作為判斷感度之依據(jù)，在此評(píng)估法中，等級(jí)數(shù)越多表示感度越高)。
○等級(jí)數(shù)9～21△等級(jí)數(shù)7～8×等級(jí)數(shù)1～6八、耐熱性將上述之預(yù)烤涂膜以紫外光(曝光機(jī)Canon制，型號(hào)PLA-501F)200mJ/cm2照射，之后浸漬于23℃之顯影液2分鐘顯影，以純水洗凈，再以250℃后烤60分鐘，即可在大型玻璃基板上形成感光性樹(shù)脂層。期間，以Tencor α-step觸針式測(cè)定儀分別量測(cè)后烤前后之膜厚，耐熱性可以以下之計(jì)算式判斷之。
|T(b)-T(a)T(a)|×100wt%]]>
T(a)后烤前之膜厚T(b)后烤后之膜厚○2wt％以下△2～4wt％×4wt％以上根據(jù)以上評(píng)價(jià)方式之評(píng)價(jià)結(jié)果示于表二。
惟以上所述者，僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施之范圍，即大凡依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍及發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作之簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專(zhuān)利涵蓋之范圍內(nèi)。
附表說(shuō)明表一本發(fā)明各實(shí)施例及比較例的組成比例。
表二本發(fā)明各實(shí)施例及比較例的評(píng)價(jià)結(jié)果。
表一 本發(fā)明各實(shí)施例及比較例的組成比例

B-1 二季戊四醇六丙烯酸酯 dipentaerythritol hexaacrylateB-2 二季戊四醇四丙烯酸酯 dipentaerythritol tetraacrylateC-1 乙烷酮，1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲?；?-9氫-咔唑-3-取代基]-，1-(氧-乙酰肟)Ethanone，1-[9-ehtyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-，1-(o-acetyloxime)C-2 2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮 2-methyl-1-(4-methylthio phenyl)-2-morpholino propane-1-onC-3 2-芐基-2-N，N-二甲胺-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮 2-benzyl-2-N，N-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanoneD-1 丙二醇甲醚醋酸酯 propylene glycol monomethyl ether acetateD-2 3-乙氧基丙酸乙酯 Ethyl 3-ethoxypropionateD-3 二甘醇二甲醚 diethylene glycol dimethyl etherD-4 醋酸正丁酯 n-butyl acetateD-5 甲基異丁基酮 methyl isobutyl ketoneE-1 黑色顏料C.I.7密著促進(jìn)劑 3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane架橋劑 商品名1031S(油化Shell制)稀釋劑 商品名RE801(帝國(guó)INK制)
表二 本發(fā)明各實(shí)施例及比較例的評(píng)價(jià)結(jié)果

權(quán)利要求
1.一種黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物，其系以流延涂布的方式，將該樹(shù)脂組成物涂布在液晶顯示器的基板上，其特征在于，上述黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物包含(A)堿可溶性樹(shù)脂(B)含乙烯性不飽和基之化合物(C)光起始劑(D)溶劑、以及(E)黑色顏料；其中，該堿可溶性樹(shù)脂(A)含有下記一般式(a-1)所表示之官能基；且該黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物于25℃所測(cè)得之粘度介于0.5～4.0cps、固成分含量介于5～25重量％，且溶劑(D)于20℃之飽和蒸氣壓在600Pa以下。 一般式(a-1)(式中，R表示各自獨(dú)立之氫原子、碳數(shù)1～5之直鏈或分歧烷基、苯基、或鹵素原子)
全文摘要
黑色矩陣用感光性樹(shù)脂組成物，包含堿可溶性樹(shù)脂(A)、含乙烯性不飽和基之化合物(B)、光起始劑(C)、溶劑(D)及黑色顏料(E)；其中，該堿可溶性樹(shù)脂(A)含有下記一般式(a－1)所表示的官能基(式中，R表示各自獨(dú)立之氫原子、碳數(shù)1～5之直鏈或分歧烷基、苯基、或鹵素原子)；且該組成物于25℃所測(cè)得之粘度介于0.5～4.0cps、固成分含量介于5～25重量％，且溶劑(D)于20℃之飽和蒸氣壓在600Pa以下。該組成物經(jīng)涂布減壓干燥，表面無(wú)針孔，預(yù)烤涂膜無(wú)線(xiàn)形殘痕、云狀殘痕，涂布均勻性佳，曝光感度佳，所形成黑色畫(huà)素的耐熱性佳。且其系以流延涂布的方式，將該樹(shù)脂組成物涂布在液晶顯示器的基板上。
文檔編號(hào)G03F7/004GK1564083SQ200410032208
公開(kāi)日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者李俊賢 申請(qǐng)人:奇美實(shí)業(yè)股份有限公司