[发明专利]黑色感光树脂组合物，黑色矩阵和包括其的图像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及黑色感光树脂组合物，其具有优秀的与衬底粘着性 并允许形成适合于实现高分辨率显示器的微图案，由其制备的黑色 矩阵，和包括所述黑色矩阵的图像显示装置。

背景技术

显示器的图像质量取决于彩色滤光片。黑色点阵图案，称为黑 色矩阵，布置在所述彩色滤光片的彩色像素之间。为了达到大屏面 面积和高对比度，彩色滤光片的黑色矩阵需要形成高分辨率且足够 蔽光性的图案。

常规的黑色矩阵使用铬。对此，铬沉积在玻璃衬底的整个表面 上，并通过蚀刻形成图案。然而，这种方法具有高成本和铬的本征 高反射率的缺点。另外，这样的方法由于铬废液而产生环境污染。 由于这个原因，正在利用允许细微加工的颜料分散法积极研究树脂 黑色矩阵。

另外，研究已经指向从炭黑以外的着色颜料制备黑色组合物。 由于它们的蔽光性差，为了得到黑色组合物，炭黑以外的着色颜料 应该以极高的比例使用。然而，这样的黑色组合物倾向于具有增加 的粘度和难以处理。另外，由所述黑色组合物形成的膜具有低强度 或表现出与衬底的粘着性差。响应本领域中性能改进的要求，正在 进行各种研究。

随着对显示器的轻薄性和大面积的需求增加，为了加宽屏面即 便1英寸，也要应用将显示组件中上板和下板之间的接合部分最小 化的技术。特别是，为了随着移动市场的逐渐增加而最大化移动特 性，正在加以考虑将移动式设备小型化和显示器最大化以及组件本 身轻薄化的策略。

一种这样的策略以新的方式而不是常规方式接合。在常规方法 中，玻璃板和黑色矩阵的边缘同时接合，但是面板中显示效率差， 因为使用的玻璃板比实际看见的更大。作为增加显示器效率的替代 方案，不使用玻璃，只在黑色矩阵部分中实行接合。对此，侧圈基 (cardo-based)粘合剂用于保障过程特性。

然而，所述常规方法因为玻璃和黑色矩阵同时使用，所以接合 时压力和在可靠性过程期间的密封剂粘着方面没有明显的问题。

相反，当用侧圈基粘合剂只在黑色矩阵部分中实行接合时，接 合时施加的压力和在可靠性过程期间黑色矩阵与衬底的粘着变得有 问题并引起密封和导电膜的破坏。另外，使用侧圈基粘合剂的方法 具有不符合光密度(OD)和衬底粘着性二者均高的要求的缺点。

已经进行了各种尝试来增加与衬底的粘着性。例如，已经建议 新的组合物或者粘合剂树脂本身已经引入结构改性。

新组合物的建议见于WO2013/031753，其公开了含有预定化学 结构的硅烷偶联剂以增加与衬底粘着性的组合物；日本专利未审申 请公布No.2008-260927，其公开了使用胺基硅烷化合物、酮亚胺基 硅烷化合物和异氰酸酯基硅烷化合物改善与衬底的粘着性；日本专 利未审申请公布No.2009-086563公开了多官能硫醇化合物作为改善 与衬底粘着性的作用剂。

至于粘合剂树脂的改性，韩国专利No.10-0655045描述了从碳 基粘合剂树脂和含羧基的多官能单体制备具有优秀粘着性的黑色矩 阵，日本专利未审申请公布No.2014-126663公开了利用环氧树脂例 如萘环氧树脂和乙二醛环氧树脂或乙醛酸环氧树脂之一或二者和由 羧酸化合物制备的反应性多碳酸化合物的黑色矩阵。

通过这些尝试，已经改善了黑色矩阵与衬底的粘着性，但是仍 然不令人满意。

为了用于制备黑色矩阵，感光组合物包括光聚合引发剂，其可 以由苯乙酮化合物、三嗪化合物、苯偶姻化合物、二苯甲酮化合物、 噻吨酮化合物、咪唑化合物和酰基肟化合物代表性例示。

然而，这些光聚合引发剂是效率低，并且不能保障用于形成图 案的曝光时的充分感度。因此迫切需要新的引发剂，即使少量就可 提供充分的感度。

[相关技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)国际公布No.WO2013/031753

(专利文献2)日本专利申请公布No.2008-260927

(专利文献3)日本专利申请公布No.2009-086563

(专利文献4)韩国专利No.10-0655045

(专利文献3)日本专利申请公布No.2014-126663

发明内容