CN105700293A

CN105700293A - 黑色感光树脂组合物，黑色矩阵和包括其的图像显示装置

Info

Publication number: CN105700293A
Application number: CN201510916802.1A
Authority: CN
Inventors: 陆成焄; 柳廷昊
Original assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Current assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2016-06-22

Abstract

公开了黑色感光树脂组合物，由其制备的黑色矩阵，和安装了所述矩阵的图像显示装置。所述黑色感光树脂组合物包括预定结构的丙烯酸基粘合剂树脂以及芴肟酯光聚合引发剂，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。

Description

黑色感光树脂组合物，黑色矩阵和包括其的图像显示装置

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

对黑色矩阵充分而彻底的研究，结果发现丙烯酸基(acryl-based)树脂与芴肟酯基引发剂一起使用保障了优秀的感度、和与衬底的粘着性，产生了本发明。

因此，本发明的目的是提供黑色感光树脂组合物，其允许保障优秀的粘着性和高分辨率。

本发明的另一个目的是提供从所述黑色感光树脂组合物制备的黑色矩阵。

本发明的又一个目的是提供包括所述黑色矩阵的液晶显示器。

为了实现上述目的，本发明提供了黑色感光树脂组合物，其包括碱溶性粘合剂树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、黑色颜料和溶剂，

其中，

所述碱溶性粘合剂树脂是丙烯酸基树脂，其具有以下化学式1和2的重复单元，且

所述光聚合引发剂包括由以下化学式3表示的至少一种：

[化学式1]

(其中m是2至4的整数。)

[化学式2]

(其中，n是2至4的整数。)

[化学式3]

(其中，R₁至R₁₀和p如说明书中所述。)

此外，本发明提供了从所述黑色感光树脂组合物制备的黑色矩阵，和包括它的图像显示装置。

本发明的黑色感光树脂组合物克服了常规组合物在粘着和分辨率方面的问题。

从所述黑色感光树脂组合物制备的黑色矩阵表现出优秀的与衬底粘着性并可精确地形成微图案，保障了在图像显示装置中生动图片的高分辨率。

附图说明

图1显示了通过左板未剥离和右板剥离来指示的粘着性试验结果。

图2显示了在显影时的粘着试验中得到的最小图案。

具体实施方式

根据其一个方面，本发明致力于适用于图像显示装置的黑色矩阵的黑色感光树脂组合物。

具体而言，本发明的黑色感光树脂组合物本质上可以包括具有预定结构的重复单元的丙烯酸基粘合剂树脂作为碱溶性树脂，和芴肟酯化合物作为光聚合引发剂。所述丙烯酸基粘合剂树脂在与衬底粘着性、耐久性和耐热性方面出众，同时所述芴肟酯基引发剂具有优秀的感光性，使得所述黑色矩阵在微图案显影时粘着性增加。另外，从所述黑色感光树脂组合物制备的黑色矩阵可以有利地易于形成微图案。

除所述丙烯酸基粘合剂和所述芴肟酯基引发剂之外，本发明的黑色感光树脂组合物还可以包括光聚合性化合物、黑色颜料、和溶剂。

下面，将说明所述黑色感光树脂组合物的各个成分。

所述碱溶性粘合剂树脂响应于光或热而反应，表现出碱溶性，并起到黑色颜料的分散介质的作用。另外，如名称暗示的，所述碱溶性粘合剂树脂应该溶解在制造黑色矩阵期间的显影阶段中使用的碱性显影液中。

在本发明的一种实施方式中，所述碱溶性粘合剂树脂可以是丙烯酸基粘合剂，其具有以下化学式1和2的重复单元。为改善与衬底的粘着性负责，所述碱溶性粘合剂树脂有助于显影后期望的粘着性并因此允许实现高分辨率的微图案。

[化学式1]

其中，m是2至4的整数。

[化学式2]

其中，n是2至4的整数。

作为用于形成化学式1的重复单元的单体，可以使用琥珀酸丙烯酰氧基乙酯。优选的是选自但不限于由4-(2-(丙烯酰氧基)乙氧基)-4-氧代丁酸、5-(2-(丙烯酰氧基)乙氧基)-5-氧代戊酸、6-(2-(丙烯酰氧基)乙氧基)-6-氧代己酸组成的组中的化合物及其组合。

作为用于形成化学式2的重复单元的单体，可以使用甲基丙烯酸异冰片酯。优选的是选自但不限于，由1,7,7-三甲基双环[2.2.1]庚-2-基甲基丙烯酸酯、7,7-二甲基-1-丙基双环[2,2,1]庚-2-基甲基丙烯酸酯、1-乙基-7,7-二甲基双环[2.2.1]庚-2-基甲基丙烯酸酯、1-乙基-7,7-二甲基双环[2.2.1]庚-2-基甲基丙烯酸酯所组成的组中的化合物及其组合。

优选地，所述具有化学式1和2的重复单元的碱溶性树脂是从形成重复单元的相应单体在为了实现优秀粘着性的微型图案的预定比率下聚合的共聚物。对此，共聚时，将分别形成化学式1和2的重复单元的单体以1:10至10:1的重量比并优选以1:3至3:1的重量比混合。在所述范围内，可得到期望的效果。

在一种实施方式中，本发明的具有化学式1和2的重复单元的丙烯酸基粘合剂树脂可以还包括可与化学式1和2的单体共聚的具有不饱和键的其他单体。

所述可共聚单体可以选自由(甲基)丙烯酸酯化合物((甲基)丙烯酸酯包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯二者在内)、芳族乙烯基化合物、羧酸乙烯基酯化合物、乙烯基氰化合物、马来酰亚胺化合物、乙烯基羧酸酯化合物、不饱和氧杂环丁烷羧酸酯化合物、单羧酸化合物、二羧酸化合物、在两端具有羧酸和羟基的化合物所组成的组，及其组合。所述(甲基)丙烯酸酯化合物的例子包括：未取代或取代的烷基酯化合物，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸氨基乙酯等；不饱和缩水甘油基羧酸酯化合物，例如甲基丙烯酸缩水甘油酯；和二醇单羧酸酯化合物，例如低聚乙二醇单烷基(甲基)丙烯酸酯，但不限于此。芳族乙烯基化合物的例子包括但不限于，苯乙烯、α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯。所述羧酸乙烯基酯化合物的说明性、非限制性例子包括乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯。所述乙烯基氰化合物包括丙烯腈、甲基丙烯腈和α-氯代丙烯腈，但不限于此。所述马来酰亚胺化合物的例子包括N-环己基马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺，但不限于此。所述乙烯基羧酸酯化合物的例子包括乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯，但不限于此。所述不饱和氧杂环丁烷羧酸酯化合物的例子包括3-甲基-3-丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3-甲基-3-甲基丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3-甲基-3-丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷、3-甲基-3-甲基丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷、3-甲基-3-丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷、和3-甲基-3-甲基丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷，但不限于此。所述单羧酸化合物的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸和巴豆酸，但不限于此。所述二羧酸化合物的例子包括富马酸、中康酸和衣康酸，但不限于此。在两端具有羧酸和羟基的化合物的例子包括ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯，但不限于此。

基于总组合物的100重量％，从所述单体共聚的丙烯酸基粘合剂树脂可以使用的量是1至50重量％，优选5至40重量％的量。在所述范围内，所述丙烯酸基粘合剂树脂可充分溶于显影液中以促进图案形成，并防止在显影时曝光区的像素处的膜衰减，因此改善了在非像素部分的遗漏。

所述芴肟酯基引发剂，其是本发明的特征，与所述丙烯酸基粘合剂一起，用于提高所述黑色感光树脂组合物的感度。光聚合引发剂是起到触光聚合性化合物反应的作用的化合物。在本发明中，由以下化学式3表示的芴肟酯基引发剂用作光聚合引发剂，使得所述黑色感光树脂组合物对光高度敏感，旨在改善图案和高分辨率。

[化学式3]

其中，

R₁至R₃各自独立地是氢原子，卤素原子，1至20个碳原子的烷基，6至20个碳原子的芳基，1至20个碳原子的烷氧基，7至40个碳原子的芳基烷基，1至20个碳原子的羟烷基，2至40个碳原子的羟基烷氧基烷基，或3至20个碳原子的环烷基；

R₄至R₁₀各自独立地是氢原子，1至20个碳原子的烷基，6至20个碳原子的芳基，1至20个碳原子的烷氧基，7至40个碳原子的芳基烷基，1至20个碳原子的羟基烷基，2至40个碳原子的羟基烷氧基烷基，3至20个碳原子的环烷基，氨基，硝基，氰基，或羟基；且

p是0或1。

本文中，术语‘卤素原子’意图包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、或碘(I)。

在本文中使用时，术语‘烷基’是指直链或支化的烃基团，其只由氢和碳原子组成，没有不饱和度，并且通过单键与分子的其余部分连接。所述烷基优选是1至20个碳原子的直链或支化的烷基，更优选1至10个碳原子的直链或支化的烷基，并最优选1至6个碳原子的直链或支化的烷基。这种未取代烷基的例子包括甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，仲丁基，叔丁基，戊基，异戊基，和己基。所述烷基的至少一个氢原子可以被卤素原子、羟基、巯基(-SH)、硝基、氰基、取代或未取代氨基、脒基、肼或腙、羧基、磺酸、磷酸、1至20个碳原子的烷基、1至20个碳原子的卤代烷基、1至20个碳原子的烯基、1至20个碳原子的炔基、1至20个碳原子的杂烷基、6至20个碳原子的芳基、6至20个碳原子的芳基烷基、6至20个碳原子的杂芳基、或6至20个碳原子的杂芳基烷基取代。

优选地，本文中提到的烷氧基是1至20个碳原子的与氧成单键的直链或支化的烷基。更优选1至10个碳原子的烷氧基并最优选1至4个碳原子的烷氧基。烷氧基的例子包括甲氧基，乙氧基，丙氧基，丁氧基，和叔丁氧基。所述烷氧基可以被一个或多个卤素原子取代，产生卤代烷氧基，例如氟代、氯代或溴代烷氧基。它们包括氟代甲氧基，氯代甲氧基，三氟甲氧基，三氟乙氧基，氟代乙氧基，和氟代丙氧基。所述烷氧基的一个或多个氢原子可以被如同所述烷基中的取代基取代。

在本文中使用时，术语‘环烷基’意图包括多环烃以及单环烃。所述环烷基的至少一个氢原子可以被如同所述烷基中的取代基取代。所述环烷基可以优选包含3至20个碳原子，更优选3至10个碳原子，并最优选3至8个碳原子。

在本文中使用时，术语‘芳基’意图包括只由氢和碳原子构成的芳族单或多环环系。所述芳基的至少一个氢原子可以被如同所述烷基中的取代基取代。在有机分子的情况下，芳基是指从芳烃通过从其中消除一个氢原子而得到的任何官能团。如上所述，本发明的芳基可以是单环或多环的，不管是稠合的还是分开的，每个环都具有4至7元(member)并优选5或6元。优选地，所述芳基包含6至20个碳原子并更优选6至18个碳原子。

本文中，术语‘羟烷基’是指与羟基键合的烷基，亦即，OH-烷基，而术语‘羟烷氧基烷基’是指通过氧原子与烷基键合的羟烷基，亦即羟烷基-O-烷基。所述羟烷基优选包含1至20个碳原子，更优选1至10个碳原子，并最优选1至6个碳原子。所述羟烷氧基烷基优选包含2至40个碳原子，更优选2至20个碳原子，并最优选2至9个碳原子。

术语‘芳基烷基’，在本文中使用时，是指其中至少一个氢原子被芳基取代的烷基。所述芳基烷基优选具有7至40个碳原子，更优选7至28个碳原子，并最优选7至24个碳原子。

供本发明中使用的所述芴肟酯基引发剂用化学式1表示，其中p是0或1。当p是0或1时，所述芴肟酯基引发剂可以分别由以下化学式4或5表示。

[化学式4]

其中，

R₁₁至R₁₃各自独立地是氢原子，卤素原子，1至20个碳原子的烷基，6至20个碳原子的芳基，1至20个碳原子的烷氧基，7至40个碳原子的芳基烷基，1至20个碳原子的羟烷基，2至40个碳原子的羟烷氧基烷基，或3至20个碳原子的环烷基；和

A是氢原子，1至20个碳原子的烷基，6至20个碳原子的芳基，1至20个碳原子的烷氧基，7至40个碳原子的芳基烷基，1至20个碳原子的羟烷基，2至40个碳原子的羟烷氧基烷基，3至20个碳原子的环烷基，氨基，硝基，氰基，或羟基。

基团R₁₁至R₁₃的具体例子包括氢原子，溴，氯，碘，甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，叔丁基，正戊基，异戊基，正己基，异己基，苯基，萘基，联苯基，三联苯基，蒽基，茚基，菲基(penanthryl)，甲氧基，乙氧基，正丙氧基，异丙氧基，正丁氧基，异丁氧基，叔丁氧基，羟甲基，羟乙基，羟正丙基，羟正丁基，羟异丁基，羟正戊基，羟异戊基，羟正己基，羟异己基，羟甲氧基甲基，羟甲氧基乙基，羟甲氧基丙基，羟甲氧基丁基，羟乙氧基甲基，羟乙氧基乙基，羟乙氧基丙基，羟乙氧基丁基，羟乙氧基戊基和羟乙氧基己基，但不限于此。

基团A的具体例子包括氢原子，甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，叔丁基，苯基，萘基，联苯基，三联苯基，蒽基，茚基，菲基，甲氧基，乙氧基，丙氧基，丁氧基，羟甲基，羟乙基，羟丙基，羟丁基，羟甲氧基甲基，羟甲氧基乙基，羟甲氧基丙基，羟甲氧基丁基，羟乙氧基甲基，羟乙氧基乙基，羟乙氧基丙基，羟乙氧基丁基，氨基，硝基，氰基，和羟基，但不限于此。

优选地，R₁₁是氢原子或正丁基；R₁₂是甲基；R₁₃是甲基、正丁基或苯基；A是氢原子或硝基。

可用于本发明的芴肟酯基引发剂中代表性的是以下化合物，但不限于此。只要它符合以上限定的条件，本领域已知的任何化合物都可以是可利用的。

[化学式5]

其中，

R₁₄至R₂₃各自独立地是氢原子，卤素原子，1至20个碳原子的烷基，6至20个碳原子的芳基，1至20个碳原子的烷氧基，7至40个碳原子的芳基烷基，1至20个碳原子的羟烷基，2至40个碳原子的羟烷氧基烷基，或3至20个碳原子的环烷基。

可用于R₁₄至R₂₃的具体例子包括氢，溴，氯，碘，甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，叔丁基，正戊基，异戊基，正己基，异己基，苯基，萘基，联苯基，三联苯基，蒽基，茚基，菲基，甲氧基，乙氧基，正丙氧基，异丙氧基，正丁氧基，异丁氧基，叔丁氧基，羟甲基，羟乙基，羟正丙基，羟正丁基，羟异丁基，羟正戊基，羟异戊基，羟正己基，羟异己基，羟甲氧基甲基，羟甲氧基乙基，羟甲氧基丙基，羟甲氧基丁基，羟乙氧基甲基，羟乙氧基乙基，羟乙氧基丙基，羟乙氧基丁基，羟乙氧基戊基和羟乙氧基己基。

优选地，R₁₄可以是氢原子、甲基、乙基、丙基或丁基；R₁₅可以是甲基、乙基、或丙基；R₁₆可以是甲基、乙基、丙基或丁基；R₁₇至R₂₃可以是氢原子。

可用于本发明的芴肟酯基引发剂中代表性的是以下化合物，但不限于此。只要它符合以上限定的条件，本领域已知的任何都可以是可利用的。

基于所述黑色感光树脂组合物的100重量％，所述光聚合引发剂可以使用的量是0.1至12重量％，并优选0.5至5重量％的量。当所述光聚合引发剂使用的量小于所述下限时，所述组合物具有差的感度，使得图案在显影期间可以分层。另一方面，当使用的量大于所述上限时，所述光聚合引发剂引起过度交联反应，劣化膜性能，例如起皱。

不会负面影响本发明效果的其他光聚合引发剂可以使用。可用于本发明的其他光聚合引发剂可以优选是选自由苯乙酮化合物、二苯甲酮化合物、三嗪化合物、联咪唑化合物和噻吨酮化合物所组成的组中的至少一种。

所述苯乙酮化合物的例子包括二乙氧基苯乙酮，2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮，苄基二甲基缩酮，2-羟基-1-[4-(2-羟乙氧基)苯基]-2-甲基丙-1-酮，1-羟基环己基苯基酮，2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙-1-酮，2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮，2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙-1-酮，和2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉基苯基)丁-1-酮。

所述三嗪化合物的例子包括2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪，2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪，2,4-双(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪，2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪，2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪，2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪，2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪，和2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪。

所述联咪唑化合物的例子包括2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑，2,2'-双(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑，2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)联咪唑，2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)联咪唑，2,2'-双(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑，和在4、4'、5和5'位处具有烷氧羰基取代的苯基的咪唑化合物。优选的是2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑，2,2'-双(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑，和2,2'-双(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑。

所述噻吨酮化合物的例子包括2-异丙基噻吨酮，2,4-二乙基噻吨酮，2,4-二氯噻吨酮，和1-氯-4-丙氧基噻吨酮。

所述光聚合引发剂还可以包括加强本发明的黑色感光树脂组合物的感度的助剂。在改善所述黑色感光树脂组合物的感度之外，所述助剂也可增加生产率。

作为助剂，可以优选使用选自由胺化合物、羧酸化合物和含巯基的有机硫化合物所组成的组中的至少一种。

所述胺化合物的例子包括脂族胺化合物，例如三乙醇胺、甲基二乙醇胺和三异丙醇胺；和芳族胺化合物，例如4-二甲氨基苯甲酸甲酯(4-dimethylaminobenzoicacidmethyl)、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲氨基苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸2-二甲氨基乙酯，N,N-二甲基对甲苯胺、4,4'-双(二甲氨基)二苯甲酮(通常称为‘Michler酮’)和4,4'-双(二乙氨基)二苯甲酮，优选芳族胺化合物。

所述羧酸化合物可以是芳族杂乙酸，其例子包括苯基硫代乙酸、甲基苯基硫代乙酸、乙基苯基硫代乙酸、甲基乙基苯基硫代乙酸、二甲基苯基硫代乙酸、甲氧基苯基硫代乙酸、二甲氧基苯基硫代乙酸、氯苯基硫代乙酸、二氯苯基硫代乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基乙酸、萘基硫代乙酸、N-萘基甘氨酸和萘氧基乙酸。

所述含巯基的有机硫化合物的例子包括2-巯基苯并噻唑，1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷，1,3,5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮，三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)，季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(pentaerythritoltetrakis(3-mercaptobutylate))，季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)，二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)，和四乙二醇双(3-巯基丙酸酯)。

所述助剂通常可以使用的量是每1摩尔所述光聚合引发剂为10摩尔或更少，并优选0.01至5摩尔的量。在所述范围内给予，所述助剂预计促进聚合效率和改善生产率。

除所述丙烯酸基粘合剂树脂和所述芴肟酯基引发剂之外，本发明的黑色感光树脂组合物还可以包括光聚合性化合物。

为了用于增加图案强度，可用于本发明的光聚合性化合物可以是单、双或多官能单体，优选双官能单体。

对所述单官能单体的种类没有施加特别的限制。它可以包括壬基苯基卡必醇丙烯酸酯，2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯，2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯，2-羟乙基丙烯酸酯，和N-乙烯基吡咯烷酮。

至于所述双官能单体，它的种类没有给予特别的限制。例如，可以使用1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚、或3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯。

不限于具体的种类，可用于本发明的多官能单体可以举例说明的有三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(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、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、和二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。

基于所述黑色感光树脂组合物的100重量％，所述光聚合性化合物可以使用的量是0.5至20重量％，并优选1至10重量％的量。例如，如果所述光聚合性化合物的含量小于所述下限，所述黑色感光树脂组合物对光的敏感性差。另一方面，含量大于所述上限的光聚合性化合物提供了过度粘性的感光树脂层，以致膜没有足够的强度，具有在显影时可能损失图案的可能性。

可用于本发明的黑色颜料可以是炭黑，有机黑色颜料，钛黑，或者红色、绿色和蓝色颜料的混合物。

详细而言，所述黑色颜料可以作为通过混合和研磨炭黑与两种或更多种着色颜料而得到的着色分散体而使用。可用的炭黑的例子包括出自MikuniColorLtd.的CHBK-17；SEAST5HIISAF-HS，SEASTKH，SEAST3HHAF-HS，SEASTNH，SEAST3M，SEAST300HAF-LS，SEAST116HMMAF-HS，SEAST116MAF，SEASTFMFEF-HS，SEASTSOFEF，SEASTVGPF，SEASTSVHSRF-HS，和SEASTSSRF，全部由TokaiCarbonLtd.制造；DIAGRAMBLACKII，DIAGRAMBLACKN339，DIAGRAMBLACKSH，DIAGRAMBLACKH，DIAGRAMLH，DIAGRAMHA，DIAGRAMSF，DIAGRAMN550M，DIAGRAMM，DIAGRAME，DIAGRAMG，DIAGRAMR，DIAGRAMN760M，DIAGRAMLR，#2700，#2600，#2400，#2350，#2300，#2200，#1000，#980，#900，MCF88，#52，#50，#47，#45，#45L，#25，#CF9，#95，#3030，#3050，MA7，MA77，MA8，MA11，OIL7B，OIL9B，OIL11B，OIL30B，和OIL31B，全部由MitsubishiChemicalCorporation制造；PRINTEX-U，PRINTEX-V，PRINTEX-140U，PRINTEX-140V，PRINTEX-95，PRINTEX-85，PRINTEX-75，PRINTEX-55，PRINTEX-45，PRINTEX-300，PRINTEX-35，PRINTEX-25，PRINTEX-200，PRINTEX-40，PRINTEX-30，PRINTEX-3，PRINTEX-A，SPECIALBLACK-550，SPECIALBLACK-350，SPECIALBLACK-250，SPECIALBLACK-100，和LAMPBLACK-101，全部由DegussaJapanCo.，Ltd制造；以及RAVEN-1100ULTRA，RAVEN-1080ULTRA，RAVEN-1060ULTRA，RAVEN-1040，RAVEN-1035，RAVEN-1020，RAVEN-1000，RAVEN-890H，RAVEN-890，RAVEN-880ULTRA，RAVEN-860ULTRA，RAVEN-850，RAVEN-820，RAVEN-790ULTRA，RAVEN-780ULTRA，RAVEN-760ULTRA，RAVEN-520，RAVEN-500，RAVEN-460，RAVEN-450，RAVEN-430ULTRA，RAVEN-420，RAVEN-410，RAVEN-2500ULTRA，RAVEN-2000，RAVEN-1500，RAVEN-1255，RAVEN-1250，RAVEN-1200，RAVEN-1190ULTRA，和RAVEN-1170，全部由ColumbiaCarbon制造。

可与炭黑一起用于混合物中的着色颜料包括洋红6B(C.I.12490)，酞菁绿(C.I.74260)，酞菁蓝(C.I.74160)，MITSUBISHI炭黑MA100，苝黑(BASFK0084.K0086)，花青黑，Linolyellow(C.I.21090)，LinolyellowGRO(C.I.21090)，联苯胺黄4T-564D，MITSUBISHI炭黑MA-40，维多利亚纯蓝(C.I.42595)，C.I.颜料红97、122、149、168、177、180、192、215，C.I.颜料绿7、36，C.I.颜料15:1、15:4、15:6、22、60、64，C.I.颜料83、139，和C.I.颜料紫23。另外，可以使用白色颜料和荧光颜料。

只要可遮蔽光，本领域已知的任何炭黑都可使用。所述炭黑中代表性的是槽法炭黑，炉法炭黑，热解炭黑，和灯黑。

另外，树脂涂覆的炭黑可以用作黑色颜料。导电性比裸炭黑低，树脂涂覆炭黑在形成黑色矩阵或黑色隔柱时可提供更好的电绝缘。

所述黑色颜料以直径均一的黑色颜料均匀分散于其中的颜料分散体形式使用。为了均匀分散均一的颜料，例如，使用颜料分散剂。由此，可得到颜料均匀分散在其中的颜料分散体。

对用于本发明而言，所述颜料分散剂可以是阳离子、阴离子、非离子、两性、聚酯基或多胺基表面活性剂。这些可以单独或组合使用。

另外，可以优选使用丙烯酸酯(actylate)基分散剂，包括甲基丙烯酸丁酯(BMA)或甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)。所述丙烯酸酯基分散剂可以是可商购的，例如，以商品名DISPERBYK-2000、DISPERBYK-2001、DISPERBYK-2070或DISPERBYK-2150。这些丙烯酸酯基分散剂可以单独或组合使用。

可以使用树脂类型与丙烯酸酯基分散剂不同的颜料分散剂。可用于本发明的其他树脂类型颜料分散剂是本领域已知的，并且可以是，例如：油性分散剂，例如聚氨酯，聚羧酸酯、其中代表性的是聚丙烯酸酯，不饱和聚酰胺，聚羧酸，聚羧酸的(部分)胺盐，聚羧酸的铵盐，聚羧酸的烷基胺盐，聚硅氧烷，长链聚氨基酰胺磷酸盐，含羟基的聚羧酸酯及其改性产物，或通过含有游离羧基的聚酯与聚(低级亚烷基亚胺)反应形成的酰胺或其盐；水溶性树脂或水溶性聚合物化合物例如(甲基)丙烯酸-苯乙烯共聚物，(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物，苯乙烯-马来酸共聚物，聚乙烯醇或聚乙烯基吡咯烷酮；聚酯；改性聚丙烯酸酯；环氧乙烷/环氧丙烷加合物，和磷酸酯。至于阳离子形式，所述树脂型颜料分散剂可以购自，例如，BYKChemie，以商品名DISPERBYK-160、DISPERBYK-161、DISPERBYK-162,DISPERBYK-163、DISPERBYK-164、DISPERBYK-166、DISPERBYK-171、DISPERBYK-182、DISPERBYK-184；BASF，以商品名EFKA-44、EFKA-46、EFKA-47、EFKA-48,EFKA-4010、EFKA-4050、EFKA-4055、EFKA-4020、EFKA-4015、EFKA-4060、EFKA-4300、EFKA-4330、EFKA-4400、EFKA-4406、EFKA-4510、EFKA-4800；Lubirzol，以商品名SOLSPERS-24000、SOLSPERS-32550、NBZ-4204/10；KawakenFineChemicals，以商品名HINOACTT-6000、HINOACTT-7000、HINOACTT-8000；Ajinomoto，以商品名AJISPURPB-821、AJISPURPB-822、AJISPURPB-823；KyoeishaChemical，以商品名FLORENEDOPA-17HF、FLORENEDOPA-15BHF、FLORENEDOPA-33、FLORENEDOPA-44。其他类型的颜料分散剂可以单独或组合地、或以与所述丙烯酸酯基分散剂的混合物使用。

基于所述黑色感光树脂组合物的100重量％，所述黑色颜料可以使用的量是5至20重量％，并优选5至10重量％的量。如果所述黑色颜料以小于下限的含量存在，则所述组合物不能用于黑色矩阵。另一方面，所述黑色颜料的含量超过上限，因为其他成分的含量同样多地减少，劣化了所述组合物的稳定分散或降低最终黑色矩阵的机械性质。

用于溶解本发明黑色感光树脂组合物的其他成分的溶剂是可用的，对其没有限制，只要它通常用于黑色感光树脂组合物的即可。优选的是醚、芳烃、酮、醇、酯或酰胺。

所述溶剂的具体例子包括：乙二醇单烷基醚，例如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚；丙二醇单烷基醚，例如丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚；二乙二醇二烷基醚，例如二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚；乙二醇烷基醚乙酸酯，例如甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯；亚烷基二醇烷基醚乙酸酯，例如丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸甲氧基戊酯；芳烃例如苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯；酮，例如甲乙酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮、环己酮(cyclohexaone)；醇，例如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、甘油；酯，例如3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯；和环酯例如γ-丁内酯。

根据适用性和干燥性质，优选沸点为100至200℃的有机溶剂。例如，丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、环己酮、乳酸乙酯、乳酸丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯和3-甲氧基丙酸甲酯可以单独或组合使用。

所述溶剂以形成100重量％的黑色感光树脂组合物这样的量使用，并且通常可以范围从20至85重量％。在这个范围内，所述溶剂可以保障所述组合物具有良好的适用性。

另外，本发明的黑色感光树脂组合物可以包括选自由粘着促进剂、表面活性剂、分散剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、抗热聚合剂、和流平剂所组成的组中的至少一种添加剂。

所述粘着促进剂可以是选自由甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基硅烷所组成的组中的至少一种甲基丙烯酰基硅烷偶联剂，或选自由辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷和十八烷基三甲氧基硅烷所组成的组中的至少一种烷基三甲氧基硅烷。

可用于本发明的表面活性剂的例子包括MCF350SF、F-475，F-488和F-552(DIC)，但不限于此。

本领域中典型的分散剂和流平剂可以用于本发明。

例子：抗氧化剂为2,2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)和2,6-g,叔丁基苯酚；紫外吸收剂为2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟苯基)-5-氯-苯并三唑和烷氧基二苯甲酮；以及抗热聚合剂为氢醌、对甲氧基苯酚、二叔丁基对甲酚、连苯三酚、叔丁基邻苯二酚、苯醌、4,4-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、和2-巯基咪唑。

本发明的感光树脂组合物还可以包括次要添加剂，其选自由炭黑分散剂、具有官能度的树脂粘合剂、单体、辐射敏感化合物及其组合。

本发明的另一个方面致力于从所述黑色感光树脂组合物制备的黑色矩阵，和包括其的图像显示装置。

所述黑色感光树脂组合物的制备没有特别的限制，但通常可以实现。

黑色矩阵可以将膜通过光刻形成图案而引入。在这方面，对所述刻印法没有特别的限制，并且可以使用可用于感光树脂组合物的任何方法。

例如，可如下得到有图案的黑色矩阵：

a)在衬底表面上施加黑色感光组合物；

b)预固化所述溶剂至干(预烘烤)；

c)使所述涂层在光掩模存在下曝光以选择性固化曝光区的涂层；

d)用碱溶性溶液溶解未曝光区以显影图案；和

e)干燥和后烘烤所述图案。

所述衬底可以是玻璃或聚合物衬底。优选地，所述玻璃衬底可以是例如由钠钙玻璃、含钡·锶玻璃、铅玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、钡硼硅酸盐玻璃或石英制成的衬底。所述聚合物衬底可以由聚碳酸酯、压克力(acryl)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚硫醚或聚砜制成。

所述施加步骤可以利用涂布装置例如辊式涂布机、旋转涂布机、狭缝和旋转涂布机、狭缝涂布机(模压涂布机)、喷墨印刷机等以湿涂布方式进行。

所述预烘烤步骤使用烘箱或热板。在所述预烘烤步骤中，根据使用的溶剂适当选择加热温度和时间。例如，所述预烘烤可以在80至150℃下进行1至30min。

预烘烤之后，利用步进器进行曝光。对此，将光掩模放在涂层上以便只将预定图案所对应的区域选择性曝光。可见光、紫外光、X射线和电子束可以是可利用的。

曝光之后，通过碱性显影除去未曝光区以形成预定图案。适合用于碱性显影的碱性显影液可以是，例如，碱金属或碱土金属碳酸盐的溶液。特别是，含有1至3重量％碳酸盐例如碳酸钠或碳酸锂的碱性水溶液可以在显影机或超声波清洁器中在10至50℃并优选20至40℃下使用。

适应于提高所述有图案的覆盖转化层和所述衬底之间的粘着，所述后烘烤在80至220℃下进行10至120min。像预烘烤那样，后烘烤可以利用烘箱或热板。

在这样的过程中，所述黑色矩阵的厚度控制在几至数千微米，优选0.1至100μm，更优选1至50μm。

安装了本发明黑色矩阵的图像显示装置可以包括液晶显示器、OLED和柔性显示器，但不限于此。

陈述以下实施例是为了说明但不应解释为限制本发明，它们可以提供更好地理解本发明。

合成例1：合成丙烯酸基粘合剂树脂(A-1)

在配备搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴管和氮气入口的100ml烧瓶中，放入400重量份丙二醇单甲醚乙酸酯、7重量份AIBN、45重量份琥珀酸2-丙烯酰氧基乙酯、58重量份正苯基马来酰亚胺、20重量份苯乙烯、40重量份甲基丙烯酸和20重量份甲基丙烯酸异冰片酯，随后往其中引入氮气。

然后，在搅拌的同时，将所述溶液加热到100℃，在此进行8小时反应。

所生成的丙烯酸基粘合剂树脂(A-1)具有31.0重量％的最终固体含量以及120mgKOH/g的酸值，并且通过GPC测量，观察到具有13,000的重均分子量。

合成例2：合成丙烯酸基粘合剂树脂(A-2)

在配备搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴管和氮气入口的100ml烧瓶中，放入400重量份丙二醇单甲醚乙酸酯、7重量份AIBN、20重量份琥珀酸2-丙烯酰氧基乙酯、70重量份正苯基马来酰亚胺、30重量份苯乙烯、40重量份甲基丙烯酸和22重量份甲基丙烯酸异冰片酯，随后往其中引入氮气。然后，在搅拌的同时，将所述溶液加热到100℃，在此进行7小时反应。

所生成的丙烯酸基粘合剂树脂(A-2)具有30.8重量％的最终固体含量以及117mgKOH/g的酸值，并且通过GPC测量，观察到具有13,000的重均分子量。

合成例3：合成丙烯酸酯粘合剂树脂(A-3)

在配备搅拌器温度计、回流冷凝器、滴管和氮气入口的500ml烧瓶中，放入200ml丙二醇单甲醚乙酸酯200和1.5g偶氮双异丁腈，并基于100重量％的反应物以40重量％的量添加甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸二环戊酯以20:20:40:20摩尔比的丙烯酸单体混合物。所述反应物在氮气氛中在70℃下伴随搅拌进行聚合5小时。

所生成的丙烯酸粘合剂树脂(A-3)测得具有25,000的重均分子量以及2.0的分散度。

合成例4：合成光聚合引发剂(C-1)

反应1

向5.0g的2-硝基芴在100ml无水硝基苯中的溶液添加6.31g无水氯化铝，随后加热到45℃。用30min缓慢添加2.79g乙酰氯在30ml无水硝基苯中的溶液，并将所述反应物加热到65℃并搅拌1小时。然后，所述反应混合物冷却到室温，添加70ml蒸馏水，并搅拌30min，随后过滤产物。将该固体产物分散在50ml醚中，在室温下搅拌30min，过滤和干燥，得到反应物1(1-(9,9-H-7-硝基芴-2-基)-乙酮)，为浅黄色固体。5.08g。

反应2

向1.5g反应物1在30ml乙醇中的分散体添加0.49g羟胺HCl和0.58g乙酸钠，所生成的溶液在回流下逐渐加热2小时。所述反应混合物冷却到室温，添加20ml蒸馏水，并搅拌30min以产生沉淀。将其过滤，用蒸馏水多次洗涤，并干燥，得到反应物2(1-(9,9-H-7-硝基芴-2-基)-乙酮肟)，为浅灰色固体。1.38g。

反应3

向1.20g反应物2在50ml乙酸乙酯中的分散体添加0.69g乙酸酐，所生成的溶液在回流下逐渐加热3小时。所述反应混合物冷却到室温，并用20ml饱和碳酸氢钠水溶液和20ml蒸馏水以该顺序洗涤。这样得到的有机层经无水硫酸镁干燥并通过真空蒸馏除去溶剂。残渣在20ml甲醇中重结晶，得到引发剂C-1(1-(9,9-H-7-硝基芴-2-基)-乙酮肟-O-乙酸酯)，为浅黄色固体。1.22g。

合成例5：合成光聚合引发剂(C-2)

反应1

在氮气氛下，将200.0g氟、268.8g氢氧化钾和19.9g碘化钾溶解在1L无水二甲基亚砜中。所述溶液保持在15℃并用2小时缓慢添加283.3g溴乙烷，随后在15℃搅拌1小时。然后，所述反应混合物与2L蒸馏水通过搅拌30min混合并用2L二氯甲烷提取。所提取的有机层用2L蒸馏水洗涤两次，并经无水硫酸镁干燥。通过真空蒸馏除去溶剂后，残渣在真空中经受分级蒸馏，得到反应物1(9,9-二乙基-9H-芴)，为高度粘稠的浅黄色液体。248.6g。

反应2

将100.5g反应物1在1L二氯甲烷中的溶液冷却到-5℃，并缓慢添加72.3g氯化铝。然后，50.1g丙酰氯在50ml二氯甲烷中的稀释液用2小时缓慢添加，小心反应混合物的温度不要升高，随后在-5℃搅拌1小时。所述反应混合物缓慢倒入1L冰水中并搅拌30min。这样分离的有机层用500ml蒸馏水洗涤，并在真空中蒸馏。残渣通过硅胶柱色谱(洗脱液：乙酸乙酯:正己烷＝1:4)提纯，得到反应物2(1-(9,9-二乙基-9H-芴-2-基)-1-丙酮)，为浅黄色固体。75.8g。

反应3

向44.5g反应物2在900ml四氢呋喃(THF)中的溶液按顺序添加150ml4NHCl和24.7g在1,4-二恶烷中的亚硝酸异丁酯，随后在25℃搅拌6小时。所述反应混合物与500ml乙酸乙酯通过搅拌混合30min，这样形成的有机层用600ml蒸馏水洗涤，并经无水硫酸镁干燥。通过真空蒸馏除去溶剂后，残渣在300ml乙酸乙酯:己烷(1:6)中重结晶，得到反应物3(1-(9,9-二乙基-9H-芴-2-基)-1,2-丙二酮-2-肟)，为浅灰色固体。27.5g。

反应4

将反应物3在1LN-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中的溶液保持在-5℃下，添加35.4g三乙胺，并搅拌30min。用30min缓慢添加27.5g乙酰氯(acethylchloride)在75mlN-甲基-2-吡咯烷酮中的溶液，小心反应混合物的温度不要升高，随后搅拌30min。所述反应混合物缓慢添加1L蒸馏水并搅拌30min。这样形成的有机层经无水硫酸镁干燥。通过真空蒸馏除去溶剂后，残渣在1L乙醇中重结晶并干燥，得到引发剂C-2(1-(9,9-二乙基-9H-芴-2-基)-1,2-丙二酮-2-肟-O-乙酸酯)，为浅灰色固体。93.7g。

实施例1至12和比较例1至5：制备黑色感光树脂组合物

利用下面表1中显示的组分和含量(单位：重量％)，制备黑色感光树脂组合物。

表1

试验例1：评价

对在所述实施例和比较例中得到的感光树脂组合物如下测量物理性质，结果概括在下面表2中。

(1)与衬底粘着性

将所述实施例和比较例的感光树脂组合物在玻璃衬底上敷层并在热板上于100℃干燥1min以形成膜。所述膜用有图案的光掩模覆盖，图案厚度从1至20μm以1μm变动，然后暴露于发射365nm波长的高压汞灯。之后，曝光的膜在230℃的对流烘箱中后烘烤100min并经受PCT(压力锅试验(pressure-cookertest))以利用划格试验评价玻璃和膜之间的分层(PCT条件：2大气压，湿度120％，4小时/1周期)。

(2)显影时粘着性

将所述实施例和比较例的感光树脂组合物以1μm的厚度在1mm厚的玻璃衬底上敷层并在热板上于100℃干燥1min以形成膜。所述膜用有图案的光掩模覆盖，图案厚度从1至20μm以1μm变动，然后暴露于发射365nm波长的高压汞灯。之后，曝光的膜利用1％KOH水溶液在大气压下于30℃显影。基于掩模尺寸，测量留存图案的最小图案。

表2

在表2中可看出，实施例1至12的黑色感光树脂组合物在显影时表现出优秀的粘着性，显著减小了可没有损失地形成的最小图案的尺寸，从而允许实现高分辨率彩色滤光片。另外，发现所述图案因为它们强附着于衬底而具有高度耐久性。

同时，其中稍微过度使用了碱溶性粘合剂树脂和光聚合引发剂的实施例4、5、9和10组合物，与比较例相比最小图案尺寸较小并且与衬底粘着性更高，但与其他实施例相比，最小图案尺寸较大。

利用丙烯酸粘合剂树脂的比较例1组合物观察到表现出与衬底的高度粘着性，但在显影时粘着降低。

另外，比较例2和3的组合物，其中使用常规三嗪基引发剂代替本发明的芴肟酯基引发剂，观察到显影时粘着性和与衬底粘着性二者均降低。

Claims

1.黑色感光树脂组合物，其包括碱溶性粘合剂树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、黑色颜料和溶剂，

其中，

所述光聚合引发剂包括由以下化学式3表示的至少一种：

其中m是2至4的整数，

其中，n是2至4的整数，

其中，

R₁至R₃各自独立地是氢原子，卤素原子，1至20个碳原子的烷基，6至20个碳原子的芳基，1至20个碳原子的烷氧基，7至40个碳原子的芳基烷基，1至20个碳原子的羟烷基，2至40个碳原子的羟烷氧基烷基，或3至20个碳原子的环烷基；

R₄至R₁₀各自独立地是氢原子，1至20个碳原子的烷基，6至20个碳原子的芳基，1至20个碳原子的烷氧基，7至40个碳原子的芳基烷基，1至20个碳原子的羟烷基，2至40个碳原子的羟烷氧基烷基，3至20个碳原子的环烷基，氨基，硝基，氰基，或羟基；且

p是0或1。

2.根据权利要求1所述的黑色感光树脂组合物，其中所述丙烯酸基粘合剂树脂是通过将化学式1和2的重复单元以1:3至3:1的重量比共聚合而制备的。

3.根据权利要求1所述的黑色感光树脂组合物，包括：

量为1至50重量％的碱溶性粘合剂树脂，

量为0.5至20重量％的光聚合性化合物，

量为0.1至12重量％的光聚合引发剂，

量为5至20重量％的黑色颜料；和

补足100重量％的量的溶剂。

4.黑色矩阵，其由根据权利要求1至3任一项所述的黑色感光树脂组合物制备。

5.图像显示装置，其包括根据权利要求4所述的黑色矩阵。