本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種黑色樹(shù)脂組合物，其包括：堿溶性樹(shù)脂，該堿溶性樹(shù)脂是由苯乙烯、甲基丙烯酸三環(huán)癸基酯、不飽和羧酸、丙烯酸異莰酯及N-苯基馬來(lái)酰亞胺等單體聚合而成的共聚物；黑色顏料；光聚合引發(fā)劑；多官能團(tuán)化合物；以及溶劑。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)還提供由該黑色樹(shù)脂組合物所形成的黑色基質(zhì)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種樹(shù)脂組合物，尤其涉及一種黑色樹(shù)脂組合物。
技術(shù)介紹
液晶顯示裝置中，在透明基板上形成黑色基質(zhì)作為遮光層/膜。作為遮光層，該黑色基質(zhì)的材料中必需含有遮旋光性材料(染料或顏料)以達(dá)到遮光效果。中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利TW432245揭示了含有染料及顏料的黑色基質(zhì)涂料(black matrix coating)。黑色基質(zhì)中使用的黑色顏料，可為無(wú)機(jī)顏料或有機(jī)顏料。以往常使用含有鉻黑(鉻和/或氧化鉻)的無(wú)機(jī)膜來(lái)制作遮光層，然而該含鉻黑遮光層/膜的制作成本高，且有環(huán)境污染的問(wèn)題。因此，進(jìn)一步研發(fā)出以石墨、鐵黑、鈦黑、碳黑等無(wú)機(jī)粒子作為遮光材料的樹(shù)脂組合物，用以制備液晶顯示裝置所使用的遮光層/膜。 但是，相對(duì)于以往所使用的無(wú)機(jī)膜，使用樹(shù)脂組合物所形成的遮光層/膜，其單位膜厚的光學(xué)濃度(0D值)較低(遮光率較差)，因此，為提高液晶顯示裝置的對(duì)比度并維持其高畫(huà)質(zhì)，需增加膜厚以達(dá)到高光學(xué)濃度的要求。然而，為了符合薄膜化、高性能化的發(fā)展趨勢(shì)，提高光學(xué)濃度以在降低膜厚的同時(shí)維持良好的遮旋光性，遂成為主要的研發(fā)課題。增加樹(shù)脂中遮光材料的含量，是提高光學(xué)濃度的可行方式，但是，遮光材料含量的增加將使得樹(shù)脂成分的含量降低，因而影響其感旋光性，這將對(duì)樹(shù)脂的圖案化造成不利的影響。日本專(zhuān)利JP2006-163233揭示了含有機(jī)硅化合物或有機(jī)氟化合物的組合物，但是經(jīng)過(guò)曝光、顯影以圖案化該組合物而形成黑色基質(zhì)時(shí)，在黑色基質(zhì)開(kāi)口的基板表面上，會(huì)出現(xiàn)有機(jī)硅化合物或有機(jī)氟化合物殘留的情況。日本專(zhuān)利JP2004-93656揭示了使用含有石墨的樹(shù)脂形成遮光層/膜(黑色基質(zhì))，膜厚小于0.9 μ m，且具有4.4/μ m的光學(xué)濃度。然而，以石墨作為樹(shù)脂中的黑色顏料會(huì)增加反射率，因而可能降低顯示裝置的對(duì)比度。無(wú)機(jī)黑色顏料中，碳黑及鈦黑的著色力較佳。而從提高光學(xué)濃度及電阻值的觀點(diǎn)來(lái)看，鈦黑為更佳選擇。日本專(zhuān)利JP2004-004651及日本專(zhuān)利JP2000-143985揭示了使用含有氮氧化鈦的樹(shù)脂形成遮光層/膜，其光學(xué)濃度為3. O以上。臺(tái)灣專(zhuān)利TW200834231揭示了以鈦黑作為黑色顏料的黑色樹(shù)脂組合物，但其形成的黑色基質(zhì)并未具有令人滿(mǎn)意的電阻值。日本專(zhuān)利JP9-166869則揭示了以碳黑作為黑色顏料的黑色基質(zhì)，達(dá)到優(yōu)異的遮旋光性。然而，以碳黑作為黑色顏料時(shí)，在提高光學(xué)濃度的同時(shí)會(huì)有降低黑色基質(zhì)電阻值的問(wèn)題(導(dǎo)電性增加將造成對(duì)裝置的干擾)。再者，液晶顯示裝置的制造工序中，制造工序溫度高達(dá)250°C的狀況下，將會(huì)進(jìn)一步降低該黑色基質(zhì)的電阻值。此外，該基質(zhì)材料的顯像能力差，且也易在基板上出現(xiàn)殘留的狀況。因此，為符合產(chǎn)業(yè)需求，仍亟需能滿(mǎn)足提高光學(xué)濃度及維持高溫表面電阻的需求、顯像能力佳、不會(huì)在基板上發(fā)生殘留情況，且具有良好耐濕性及抗蝕刻性以具備優(yōu)異附著力的黑色樹(shù)脂組合物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)提供一種黑色樹(shù)脂組合物，以符合產(chǎn)業(yè)利用的需求，該黑色樹(shù)脂組合物包括堿溶性樹(shù)脂，是由苯乙烯、甲基丙烯酸三環(huán)癸基酯、不飽和羧酸、丙烯酸異莰酯(Isobornyl acrylate、丙烯酸異冰片酯)及N-苯基馬來(lái)酰亞胺等單體聚合而成的共聚物，其中，以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，該堿溶性樹(shù)脂的含量為3重量％至20重量％(wt% );黑色顏料，其含量以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，為20wt%至60wt%;光聚合引發(fā)劑，其含量以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，為O. 3wt%至5wt%;多官能團(tuán)化合物，其含量以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，為lwt%至5wt% ;以及，余量的溶劑。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)一具體實(shí)施例，該不飽和羧酸是甲基丙烯酸。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)一具體實(shí)施例，該黑色顏料是碳黑。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)一具體實(shí)施例，該堿溶性樹(shù)脂的重均分子量為4000至8000。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)一具體實(shí)施例，黑色樹(shù)脂組合物可視需要包括粘著促進(jìn)劑和/或添加劑。 本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種黑色基質(zhì)，由本專(zhuān)利技術(shù)的黑色樹(shù)脂組合物形成。本專(zhuān)利技術(shù)也提供一種遮光層，由本專(zhuān)利技術(shù)的黑色樹(shù)脂組合物形成。本專(zhuān)利技術(shù)提供的黑色樹(shù)脂組合物所形成的黑色基質(zhì)，能在提高光學(xué)濃度的同時(shí)，展現(xiàn)優(yōu)異的高溫表面電阻值。此外，本專(zhuān)利技術(shù)提供的黑色樹(shù)脂組合物的顯像能力佳，在圖案化以形成黑色基質(zhì)時(shí)，可達(dá)到基材上無(wú)殘留及高附著力(具良好的耐濕性及抗蝕刻)的要求，極符合產(chǎn)業(yè)的需求。具體實(shí)施例方式以下通過(guò)特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容了解本專(zhuān)利技術(shù)的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本專(zhuān)利技術(shù)也可通過(guò)其它不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本創(chuàng)作的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“重均分子量”，是利用凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)定的換算成聚苯乙烯的重量平均分子量(Mw)的值，溶劑為四氫呋喃(THF)。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“丙烯酸系”包含丙烯酸系及甲基丙烯酸系。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“(甲基)丙烯酸”表示包含或不包含括號(hào)內(nèi)的文字。例如，“(甲基)丙烯酸”包含丙烯酸及甲基丙烯酸，以此類(lèi)推。本專(zhuān)利技術(shù)提供一種黑色樹(shù)脂組合物，以符合產(chǎn)業(yè)利用的需求，該黑色樹(shù)脂組合物包括堿溶性樹(shù)脂，是由苯乙烯、甲基丙烯酸三環(huán)癸基酯、不飽和羧酸、丙烯酸異莰酯及N-苯基馬來(lái)酰亞胺等單體聚合而成的共聚物，其中，以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，該堿溶性樹(shù)脂的含量為3wt%至20wt% ;黑色顏料，其含量以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，為20wt%至60wt% ;光聚合引發(fā)劑，其含量以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，為O. 3被％至5被％ ;多官能團(tuán)化合物，其含量以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，為lwt%至5wt% ;以及，余量的溶劑。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的黑色樹(shù)脂組合物，堿溶性樹(shù)脂的重均分子量為4000至8000。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)一具體實(shí)施例，以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，堿溶性樹(shù)脂的含量為3wt%至15wt%。一具體實(shí)施例中，以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，堿溶性樹(shù)脂的含量為3wt%至8wt%本專(zhuān)利技術(shù)黑色樹(shù)脂組合物的堿溶性樹(shù)脂是由苯乙烯、甲基丙烯酸三環(huán)癸基酯、不飽和羧酸、丙烯酸異莰酯及N-苯基馬來(lái)酰亞胺等單體聚合而成的共聚物。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)一具體實(shí)施例，形成共聚物時(shí)，以所有單體的總量為基準(zhǔn)計(jì)，苯乙烯單體的用量為5wt%至20wt%。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)一具體實(shí)施例，以所有單體的總量為基準(zhǔn)計(jì)，甲基丙烯酸三環(huán)癸基酯單體的用量為15wt%至45wt%。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)一具體實(shí)施例，以所有單體的總量為基準(zhǔn)計(jì)，丙烯酸異莰酯單體的用量為10wt%至25wt%。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)一具體實(shí)施例，以所有單體的總量為基準(zhǔn)計(jì)，N-苯基馬來(lái)酰亞胺單體的用量為15被％至25wt%。用于本專(zhuān)利技術(shù)黑色樹(shù)脂組合物的堿溶性樹(shù)脂的不飽和羧酸單體的實(shí)例包括，但不限于(甲基)丙烯酸、丁烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、甲基順丁烯二酸、甲基反丁烯二酸、衣康酸、己二烯酸及其組合等。其中，優(yōu)選(甲基)丙烯酸，更優(yōu)選甲基丙烯酸。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)一具體實(shí)施例，堿溶性樹(shù)脂含有至少一種不飽和羧酸。在部分這些具體實(shí)施例中，堿溶性樹(shù)脂至少含有甲基丙烯酸。制備本專(zhuān)利技術(shù)黑色樹(shù)脂組合物的堿溶性樹(shù)脂時(shí)，以所有單體的總量為基準(zhǔn)計(jì)，不飽 和羧酸單體的用量為IOwt%至25wt%。用于本專(zhuān)利技術(shù)黑色樹(shù)脂組合物的堿溶性樹(shù)脂中，可通過(guò)各種方法制備至少由苯乙烯、甲基丙烯酸三環(huán)癸基酯本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種黑色樹(shù)脂組合物，其特征在于，包括：堿溶性樹(shù)脂，是由苯乙烯、甲基丙烯酸三環(huán)癸基酯、不飽和羧酸、丙烯酸異莰酯及N？苯基馬來(lái)酰亞胺單體聚合而成的共聚物，其中，以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，該堿溶性樹(shù)脂的含量為3wt％至20wt％；黑色顏料，其含量以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，為20wt％至60wt％；光聚合引發(fā)劑，其含量以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，為0.3wt％至5wt％；多官能團(tuán)化合物，其含量以該黑色樹(shù)脂組合物的總重為基準(zhǔn)計(jì)，為1wt％至5wt％；以及，余量的溶劑。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林凡森，趙志翰，李靜安，黃新義，張志毅，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：臺(tái)灣永光化學(xué)工業(yè)股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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