[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与使用该黑色矩阵所形成的彩色滤光片及液晶显示元件。特别是提供一种高温及高湿条件下信赖性佳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

为提高目前液晶显示器的对比度及显示品质，一般是在彩色滤光片的条纹(stripe)及点(dot)的间隙中放置黑色矩阵，而该黑色矩阵可防止因像素间的光泄漏，所引起的对比度下降及色纯度下降等的缺陷。然而，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，但是以上述蒸镀膜作为黑色矩阵的材料时，存在有制程复杂及材料昂贵等缺点。为解决此问题点，乃提出将感光性树脂组合物以光平版印刷(photo lithographic)的方式来形成黑色矩阵的技术。

此外，现在业界对黑色矩阵的遮光性的要求愈来愈高，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，日本特开2006-259716揭示一种黑色矩阵用的感光性树脂组合物，此感光性树脂组合物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。前述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。因此，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，并可保持感光性树脂组合物的感度。

其次，日本特开2008-268854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一具有羧酸基及供聚合的不饱和基的碱可溶树脂、一具有乙烯性不饱和基的光聚合单体、一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树脂，可改善高含量黑色颜料的感光性树脂组合物的解析度。

纵谓现有增加黑色颜料含量的感光性树脂组合物能满足业界的需求，然而上述前案的感光性树脂组合物，于显影后于高温高湿的环境下，易有信赖性不佳的问题。

有鉴于上述，仍有需要发展出一种高温及高湿条件下信赖性佳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于高温高湿环境下具有良好的信赖性。

本发明的另一方面在于提供一种黑色矩阵，其是利用上述的感光性树脂组合物来制作(或形成)。

本发明的又一方面在于提供一种彩色滤光片，其包含上述的黑色矩阵。

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：聚硅氧烷高分子(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)、光引发剂(C)、溶剂(D)及黑色颜料(E)，以下析述之。

感光性树脂组合物

聚硅氧烷高分子(A)

本发明的聚硅氧烷高分子(A)可包含具有酸酐基或环氧基的聚硅氧烷高分子(A-1)，其中聚硅氧烷高分子(A-1)可由一反应物進行聚合[即水解(hydrolysis)及部分缩合(partially condensation)]反应来形成，且该反应物可包含硅烷单体(silane monomer)、聚硅氧烷预聚物(siloxane prepolymer)，或者硅烷单体与聚硅氧烷预聚物的组合。

该硅烷单体可包括至少一具有如下式(I)所示的结构的硅烷单体：

Si(R₁)_a(OR₂)_4-a   式(I)

于式(I)中，a代表1至3的整数。当a代表2或3时，多个R₁各自可为相同或不同。

于前述的R₁中，至少一个R₁代表经酸酐基取代且碳数为1至10的烷基，经环氧基取代且碳数为1至10的烷基或经环氧基取代的烷氧基。其余的R₁则代表氢原子、碳数为1至10的烷基、碳数为2至10的烯基或碳数为6至15的芳香基。

上述的R₂代表氢原子、碳数为1至6的烷基、碳数为1至6的酰基或碳数为6至15的芳香基。当(4-a)代表2或3时，前述的R₂各自可为相同或不同。

经酸酐基取代且碳数为1至10的烷基的具体例，如：乙基丁二酸酐、丙基丁二酸酐或丙基戊二酸酐等。