CN115390360A - 黑色遮光感光性树脂组成物、黑色矩阵、黑色遮光膜、边框以及拼接区域的填充物质 - Google Patents

黑色遮光感光性树脂组成物、黑色矩阵、黑色遮光膜、边框以及拼接区域的填充物质 Download PDF

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CN115390360A CN202110562619.1A CN202110562619A CN115390360A CN 115390360 A CN115390360 A CN 115390360A CN 202110562619 A CN202110562619 A CN 202110562619A CN 115390360 A CN115390360 A CN 115390360A
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Abstract

本发明提供一种黑色遮光感光性树脂组成物、黑色矩阵、黑色遮光膜、边框以及拼接区域的填充物质。黑色遮光感光性树脂组成物包括树脂(A)、颜料(B)、单体(C)、起始剂(D)以及溶剂(E)。树脂(A)包括环氧树脂(A‑1)及具乙烯性不饱合官能基的树脂(A‑2)。颜料(B)包括黑色粒子(B‑1)及中空粒子(B‑2)。

Description

黑色遮光感光性树脂组成物、黑色矩阵、黑色遮光膜、边框以 及拼接区域的填充物质
技术领域
本发明涉及一种树脂组成物，且特别是涉及一种黑色遮光感光性树脂组成物、黑色矩阵、黑色遮光膜、边框以及拼接区域的填充物质。
背景技术
微型发光二极管(microLED)显示模块因采用拼接技术大型化，需应用遮光材料以降低缺陷与光反射，提升视觉体验，制作出符合面板模块所需的光学材料。为了满足OD(Optical Density)遮光性，需要添加一定量的黑色色膏。然而，黑色属于高反射材质，用量增加反而会让反射率上升。此外，黑色光阻上下层反应性差异，易造成皱折结构，较薄的区域OD下降，遮光性不一，存在漏光疑虑。并且，反应性佳的黑色光阻，通常为光泽亮面，无法产生消光性，散射比(scattering ratio)％数值都非常低。
发明内容
本发明提供一种黑色遮光感光性树脂组成物、黑色矩阵、黑色遮光膜、边框以及拼接区域，所述黑色遮光感光性树脂组成物形成的黑色矩阵、黑色遮光膜、边框以及拼接区域以低反射率抵抗结构性反射，并具备足够遮光率用以降低亮边现象，提升视觉体验。
本发明的黑色遮光感光性树脂组成物包括树脂(A)、颜料(B)、单体(C)、起始剂(D)以及溶剂(E)。树脂(A)包括环氧树脂(A-1)及具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)。颜料(B)包括黑色粒子(B-1)及中空粒子(B-2)。环氧树脂(A-1)包括下述式(1)、式(2)、式(3)、式(4)或式(5)所示的化合物，
Figure BDA0003079545410000011
Figure BDA0003079545410000021
在式(1)、式(2)、式(3)、式(4)及式(5)中，R、R'、R”各自独立地为至少一个具取代基的环烷基、苯基、萘基、联苯基或金刚烷。
在本发明的一实施例中，环氧树脂(A-1)包括下述式(6)或式(7)所示的化合物，
Figure BDA0003079545410000022
在式(6)中，R1表示氢原子、卤素原子、碳数为1至8的烷基、碳数为3至10的环烷基、苯基、萘基或联苯基，n为1至10的整数，
Figure BDA0003079545410000023
在式(7)中，m为1至10的整数。
在本发明的一实施例中，黑色粒子(B-1)包括碳黑、钛黑、有机黑色颜料或其组合。
在本发明的一实施例中，中空粒子(B-2)的材料包括二氧化硅。
本发明的一实施例中，中空粒子(B-2)的粒径变异系数CV值大于1，粒径大小范围为1nm至1000nm。
在本发明的一实施例中，树脂(A)的总量为100质量％计时，环氧树脂(A-1)的含量为1质量％至50质量％。
在本发明的一实施例中，颜料(B)的总量为100质量份时，黑色粒子(B-1)与中空粒子(B-2)的占比为85：15至15：85。
在本发明的一实施例中，颜料(B)合计含量为100质量份时，黑色粒子(B-1)与中空粒子(B-2)的占比为50：50至20：80。
在本发明的一实施例中，起始剂(D)包括光起始剂及热聚合起始剂。
在本发明的一实施例中，单体(C)包括具有至少一种以上含有反应型官能基的单体。
在本发明的一实施例中，黑色遮光感光性树脂组成物的使用量总和为100重量份，树脂(A)的使用量为6重量份至13重量份，颜料(B)的使用量为6重量份至11重量份，单体(C)的使用量为0.5重量份至3.5重量份，起始剂(D)的使用量为0.1重量份至2.0重量份，溶剂(E)的使用量为70重量份至85重量份。
在本发明的一实施例中，具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)包括(甲基)丙烯酸系树脂。
在本发明的一实施例中，(甲基)丙烯酸系树脂由(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、含羟基的(甲基)丙烯酸酯、含醚基的(甲基)丙烯酸酯或脂环式(甲基)丙烯酸酯构成。
本发明的黑色矩阵，用于显示组件与显示组件之间，由上述黑色遮光感光性树脂组成物所形成。
本发明的黑色遮光膜，用于显示组件与显示组件之间，由上述黑色遮光感光性树脂组成物所形成。
本发明的边框，用于显示组件与显示组件之间，由上述黑色遮光感光性树脂组成物所形成。
本发明的拼接区域的填充物质，用于显示组件与显示组件之间，由上述黑色遮光感光性树脂组成物所形成。
基于上述，本发明的黑色遮光感光性树脂组成物同时含有环氧树脂(A-1)及具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)，因此，具有良好的消光性功效。此外，本发明的黑色遮光感光性树脂组成物同时采用黑色粒子(B-1)及中空粒子(B-2)，因此，可减少反射，也可产生消光特性。另一方面，本发明的黑色遮光感光性树脂组成物较佳是选用粒径变异系数CV值大于1的中空粒子(B-2)，以达成较佳的低反射效果。
附图说明
无
具体实施方式
以下，将详细描述本发明的实施例。然而，这些实施例为例示性，且本发明揭露不限于此。
在本文中，由“一数值至另一数值”表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中说明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。
在此说明的是，以下是以(甲基)丙烯酸表示丙烯酸及/或甲基丙烯酸，并以(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。
<黑色遮光感光性树脂组成物>
本发明提供一种黑色遮光感光性树脂组成物，包括树脂(A)、颜料(B)、单体(C)、起始剂(D)以及溶剂(E)。以下，将对上述各种组分进行详细说明。
树脂(A)
树脂(A)包括环氧树脂(A-1)及具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)。
环氧树脂(A-1)
环氧树脂(A-1)可包括下述式(1)、式(2)、式(3)、式(4)或式(5)所示的化合物，
Figure BDA0003079545410000051
在式(1)、式(2)、式(3)、式(4)及式(5)中，R、R'、R”各自独立地为至少一个具取代基的环烷基、苯基、萘基、联苯基或金刚烷。
更具体而言，环氧树脂(A-1)可包括式(1)的脂环族类环氧树脂、式(2)的线型脂肪族类环氧树脂、式(3)的缩水甘油醚类环氧树脂、式(4)的缩水甘油酯类环氧树脂或式(5)的缩水甘油胺类环氧树脂。
式(1)的脂环族类环氧树脂是以具有环氧环己烷基(cyclohexene oxide group)、三环氧环癸烷基(tricyclodecene oxide group)、环氧环戊烷基(cyclopentene oxidegroup)等的化合物为代表，具体例可包括：乙烯基环己烯二环氧化物、乙烯基环己烯单环氧化物、3,4-环氧环己烷羧酸(3',4'-环氧环己烷)甲酯、3,4-环氧环己烷羧酸(3',4'-环氧环己烷)辛酯、1-甲基-4-(2-甲基环氧乙烷基)-7-氧杂双环[4.1.0]庚烷、2-(3,4-环氧环己基-5,5-螺环-3,4-环氧)环己烷-间二恶烷、双(3,4-环氧环己基)己二酸酯、双(3,4-环氧环己基亚甲基)己二酸酯或双(2-甲基-4,5-环氧环己基亚甲基)己二酸酯。
式(2)的线型脂肪族类环氧树脂的分子结构中，主要是以脂肪链与环氧基相连接。
式(3)的缩水甘油醚类环氧树脂的具体例可包括：双酚A型环氧树脂(例如可列举：三菱化学股份有限公司制造的“jER1001”)、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂(邻、间、对-甲酚酚醛清漆型环氧树脂)、联苯缩水甘油醚酚系环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、乙二醇或者聚乙二醇型环氧树脂、丙二醇或者聚丙二醇型环氧树脂、萘二醇型环氧树脂、异氰酸酯改质环氧树脂、二环戊二烯骨架型环氧树脂(例如：DIC株式会社制造的“jHP-7200L”、其位置异构物或具有烷基或卤素原子等取代基的取代体。
式(4)的缩水甘油酯类环氧树脂的具体例可包括：邻苯二甲酸二缩水甘油酯、(甲基)四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、(甲基)六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、间苯二甲酸二缩水甘油酯、二聚酸二缩水甘油酯或各自的各种异构物等。
式(5)的缩水甘油胺类环氧树脂的具体例可包括：四缩水甘油基二胺基二苯基甲烷、二缩水甘油基苯胺或四缩水甘油基苯二甲胺等。
环氧树脂(A-1)较佳可包括下述式(6)或式(7)所示的化合物，
Figure BDA0003079545410000061
在式(6)中，R1表示氢原子、卤素原子、碳数为1至8的烷基、碳数为3至10的环烷基、苯基、萘基或联苯基，n为1至10的整数，
Figure BDA0003079545410000062
在式(7)中，m为1至10的整数。
具乙烯性不飽合官能基的樹脂(A-2)
具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)包括至少一个乙烯性不饱和官能基。具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)可包括(甲基)丙烯酸系树脂。举例来说，(甲基)丙烯酸系树脂可以是由(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、含羟基的(甲基)丙烯酸酯、含醚基的(甲基)丙烯酸酯、脂环式(甲基)丙烯酸酯或其他合适的单体所构成。
(甲基)丙烯酸烷基酯可包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯或其他合适的(甲基)丙烯酸烷基酯。
含羟基的(甲基)丙烯酸酯可包括(甲基)丙烯酸羟乙基酯、(甲基)丙烯酸羟丙基酯或其他合适的含羟基的(甲基)丙烯酸酯。
含醚基的(甲基)丙烯酸酯可包括(甲基)丙烯酸乙氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯或其他合适的含醚基的(甲基)丙烯酸酯。
脂环式(甲基)丙烯酸酯可包括(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸异佛尔酮酯、(甲基)丙烯酸二环戊二烯基酯或其他合适的脂环式(甲基)丙烯酸酯。
基于黑色遮光感光性树脂组成物的使用量总和为100重量份，树脂(A)的使用量为6重量份至13重量份。树脂(A)的总量为100质量％计时，环氧树脂(A-1)的含量为1质量％至50质量％。
黑色遮光感光性树脂组成物同时含有环氧树脂(A-1)及具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)，因此，具有良好的消光性功效。若仅使用环氧树脂(A-1)或具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)，因交联反应性均匀，易成为平整亮面结构，无法达到良好的消光性。
颜料(B)
颜料(B)包括黑色粒子(B-1)及中空粒子(B-2)。
黑色粒子(B-1)包括碳黑、钛黑、有机黑色颜料或其组合。
中空粒子(B-2)的材料包括二氧化硅。中空粒子(B-2)的粒径变异系数CV值大于1，粒径大小范围为1nm至1000nm。当黑色遮光感光性树脂组成物选用粒径变异系数CV值大于1的中空粒子(B-2)时，分布较为平均且广泛，可达成较佳的低反射效果。若采用粒径变异系数CV值小于1的中空粒子，则因粒径分布较为集中，无法达成低反射效果。
基于黑色遮光感光性树脂组成物的使用量总和为100重量份，颜料(B)的使用量为6重量份至11重量份。颜料(B)的总量为100质量份时，黑色粒子(B-1)与中空粒子(B-2)的占比为85：15至15：85，较佳为50：50至20：80。
黑色粒子(B-1)在黑色遮光感光性树脂组成物中的作用为吸收光线及减少反射。中空粒子(B-2)在黑色遮光感光性树脂组成物中的作用为光散射与增加光穿透性进入遮光材被黑体吸收，如此一来，可降低光反射以及增加散射能力，产生消光特性。本发明的黑色遮光感光性树脂组成物同时采用黑色粒子(B-1)及中空粒子(B-2)，因此，可减少反射，也可产生消光特性。若黑色遮光感光性树脂组成物中不采用中空粒子(B-2)搭配黑色粒子(B-1)，而是改为采用实心硅球，则虽然表面可呈现消光性，但存在黑色色度表现上偏白、反射率较高的缺点。
单体(C)
单体(C)包括具有至少一种以上含有反应型官能基的单体。含有反应型官能基的单体可包括(甲基)丙烯酸酯类单体、乙烯基类单体、乙烯基醚类单体及环氧类单体所组成的群组中的至少一种。单体(C)可单独使用一种单体，也可以组合多种单体使用。
(甲基)丙烯酸酯类单体可包括：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙氧基乙酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、1,3-丁二醇(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰基吗啉、1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(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、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、1,3-双(羟基乙基)-5,5-二甲基乙内酰脲、3-甲基戊二醇(甲基)丙烯酸酯、α,ω-二丙烯酰基双二乙二醇邻苯二甲酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五(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、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、异氰尿酸三羟基乙酯的三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、及上述具有羟基的(甲基)丙烯酸酯的环氧乙烷及/或环氧丙烷加成物等。
乙烯基类单体可包括：(甲基)丙烯酸、马来酸(酐)、马来酸单烷基酯、富马酸、富马酸单烷基酯、丁烯酸、衣康酸、衣康酸单烷基酯、衣康酸二醇单醚、柠康酸、柠康酸单烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、桂皮酸、羟基苯乙烯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟基乙酯(hydroxyethyl(meth)acrylate，HEMA)、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)烯丙基醇、巴豆醇、异巴豆醇、1-丁烯-3-醇、2-丁烯-1-醇、2-丁烯-1,4-二醇、炔丙醇、2-羟基乙基丙烯基醚(2-丙烯氧乙醇)、16-羟基十六烷甲基丙烯酸酯、蔗糖烯丙基醚、二(甲基)丙烯酸甘油酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二甘油三(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇酐三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、四甘油五(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)烯丙基醚、三羟甲基丙烷二(甲基)烯丙基醚、季戊四醇三(甲基)烯丙基醚、二甘油三(甲基)烯丙基醚、山梨糖醇酐三(甲基)烯丙基醚、二季戊四醇五(甲基)烯丙基醚、四甘油五(甲基)烯丙基醚、(甲基)丙烯酸胺基乙酯、(甲基)丙烯酸胺基异丙酯、(甲基)丙烯酸胺基丁酯、甲基丙烯酸胺基己酯、N-胺基乙基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)烯丙基胺、巴豆基胺、胺基苯乙烯、甲基α-乙酰胺丙烯酸酯、N-烯丙基伸苯基二胺或16-甲基丙烯酰基十六烷胺。
乙烯基醚类单体可包括：乙二醇二乙烯醚、乙二醇单乙烯醚、二乙二醇二乙烯醚、三乙二醇单乙烯醚、三乙二醇二乙烯醚、丙二醇二乙烯醚、二丙二醇二乙烯醚、丁二醇二乙烯醚、己二醇二乙烯醚、环己烷二甲醇二乙烯醚、羟基乙基单乙烯醚、羟基壬基单乙烯醚、三羟甲基丙烷三乙烯醚等二乙烯醚化合物或三乙烯醚化合物，乙基乙烯醚、正丁基乙烯醚、异丁基乙烯醚、十八烷基乙烯醚、环己基乙烯醚、羟基丁基乙烯醚、2-乙基己基乙烯醚、环己烷二甲醇单乙烯醚、正丙基乙烯醚、异丙基乙烯醚、十二烷基乙烯醚、二乙二醇单乙烯醚、十八烷基乙烯醚等单乙烯醚化合物等。
环氧类单体可包括：联苯酚、双酚A、氢化双酚A、双酚F、双酚AD、双酚S、四甲基双酚A、四甲基双酚F、四氯双酚A、四溴双酚A等双酚类的二缩水甘油醚类；苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆、溴化苯酚酚醛清漆、邻甲酚酚醛清漆等酚醛清漆(novolac)树脂的聚缩水甘油醚类；乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、1,4-环己烷二甲醇、双酚A的环氧乙烷(ethylene oxide)加成物、双酚A的环氧丙烷加成物等烷二醇类的二缩水甘油醚类；山梨糖醇聚缩水甘油醚、异氰尿酸三(2,3-环氧丙基)酯、三缩水甘油基三(2-羟基乙基)异氰尿酸酯、六氢邻苯二甲酸的缩水甘油酯或二聚酸的二缩水甘油酯等缩水甘油酯类；3',4'-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯(大赛璐(Daicel)公司制造的商品名Celloxide 2021P)、3',4'-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基乙酯、3',4'-环氧-6'-甲基环己烷甲酸3,4-环氧-6-甲基环己酯、乙烯基环己烯二氧化物、3,4-环氧-4-甲基环己基-2-环氧丙烷、2-(3,4-环氧环己基-5,5-螺环-3,4-环氧)环己烷-间二恶烷、己二酸双(3,4-环氧环己基)酯、己二酸双(3,4-环氧环己基甲基)酯、内酯改质3',4'-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲酯、亚甲基双(3,4-环氧环己烷)、乙二(3,4-环氧环己烷甲酸酯)、二环戊二烯二环氧化物、双(3,4-环氧环己基)醚、双(3,4-环氧环己基甲基)醚、丁烷四甲酸四(3,4-环氧环己基甲基)酯、双(3,4-环氧环己基甲基)-4,5-环氧四氢邻苯二甲酸酯、1,2:8,9-二环氧柠檬烯、双(3,4-环氧环己基)二乙基硅氧烷等脂环式环氧化合物等。
单体(C)较佳为选自由下述式(C-1)至式(C-4)所示的化合物所组成的群组中的至少一种。
Figure BDA0003079545410000111
基于黑色遮光感光性树脂组成物的使用量总和为100重量份，单体(C)的使用量为0.5重量份至3.5重量份。
单体(C)在黑色遮光感光性树脂组成物中的作用为参与聚合反应，使其可形成高交联密度的膜层。
起始剂(D)
起始剂(D)包括光起始剂及热聚合起始剂。
光起始剂包括选自由肟酯衍生物类(肟酯系化合物)、三嗪类化合物、苯乙酮类化合物、二苯基酮类化合物、二咪唑类化合物、硫杂蒽酮类化合物、醌类化合物、酰膦氧化物(acylphosphine oxide)及酰肟系化合物(acyl oxime)所组成的群组中的至少一种，较佳为肟酯衍生物类(肟酯系化合物)。
作为可较佳地使用的肟化合物，例如可列举：3-苯甲酰氧基亚胺基丁烷-2-酮、3-乙酰氧基亚胺基丁烷-2-酮、3-丙酰氧基亚胺基丁烷-2-酮、2乙酰氧基亚胺基戊烷-3-酮、2-乙酰氧基亚胺基-1-苯基丙烷-1-酮、2-苯甲酰氧基亚胺基-1-苯基丙烷-1-酮、3-(4-甲苯磺酰氧基)亚胺基丁烷-2-酮或2-乙氧基浆氧基亚胺基-1-苯基丙烷-1-酮等。
亦可搭配具二苯硫醚骨架的肟酯系化合物，具二苯硫醚骨架的肟酯系化合物可为市售的商品，例如
Figure BDA0003079545410000121
OXE01(巴斯夫(BASF)公司所制造)、
Figure BDA0003079545410000122
OXE04(巴斯夫(BASF)公司制造)、NCI-730(艾迪科(ADEKA)股份有限公司制造)、NCI-930(艾迪科(ADEKA)股份有限公司制造)等，但不限于此。
亦可搭配具咔唑骨架的肟酯系化合物，具咔唑骨架的肟酯系化合物可为市售的商品，例如
Figure BDA0003079545410000123
OXE02(巴斯夫(BASF)公司所制造)、
Figure BDA0003079545410000124
OXE03(巴斯夫(BASF)公司制造)、NCI-1919(艾迪科(ADEKA)股份有限公司制造)、NCI-831(艾迪科(ADEKA)股份有限公司制造)等，但不限于此。
三嗪类化合物可包括chemcure-PAG-1(商品名称；恒桥产业股份有限公司制造)、chemcure-PAG-2(商品名称；恒桥产业股份有限公司制造)或其他合适的三嗪类化合物。三嗪类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。
苯乙酮类化合物可包括艳佳固(Irgacure)907、369E(商品名称；巴斯夫(BASF)公司制造)、chemcure-96(商品名称；恒桥产业股份有限公司制造)或其他合适的苯乙酮类化合物。苯乙酮类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。
二苯基酮类化合物可包括chemcure-BP、chemcure-64(商品名称；恒桥产业股份有限公司制造)或其他合适的二苯基酮类化合物。二苯基酮类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。
二咪唑类化合物可包括Chemcure-BCIM、Chemcure-TCDM(商品名称；恒桥产业股份有限公司制造)或其他合适的二咪唑类化合物。二咪唑类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。
硫杂蒽酮类化合物可包括Irgacure ITX(商品名称；巴斯夫公司制造)或其他合适的硫杂蒽酮类化合物。硫杂蒽酮类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。
醌类化合物可选择合适的醌类化合物。醌类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。
酰膦氧化物可包括Irgacure TPO、Irgacure 819(商品名称；巴斯夫公司制造)或其他合适的酰膦氧化物。酰膦氧化物可单独使用一种，也可以组合多种使用。
酰肟系化合物可包括任何合适的酰肟系化合物。酰肟系化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。
热聚合起始剂可包括2,2”-偶气双异丁腈(AIBN)、3-发基丙睛、偶气双丙二睛、二甲基-(2，2”)-偶气双(2-甲基丙酸酯)等偶氮化合物、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过硫酸钾等有机过氧化物、六氟化锑或铵盐化合物。
基于黑色遮光感光性树脂组成物的使用量总和为100重量份，起始剂(D)的使用量为0.1重量份至2.0重量份。
起始剂(D)于黑色遮光感光性树脂组成物中的功能为曝光制程时产生自由基引发聚合反应，同时搭配热聚合起始剂，使交联反应完全。
溶剂(E)
溶剂(E)可包括丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)与其他高沸点溶剂：3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)、丙酮酸乙酯(PE)、乳酸乙酯、乳酸丁酯、苄醇、3-甲氧基丁基乙酸酯(MBA)、3-甲氧基-3-甲基丁醇、1，4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)、γ-丁内酯或丙二醇单丁基醚；高表张溶剂：γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜(DMSO)、BDGAC、EDG；亦或低沸点溶剂：甲基正异戊基(甲)酮、甲基乙基酮、异丙醇等。
基于黑色遮光感光性树脂组成物的使用量总和为100重量份，溶剂(E)的使用量为70重量份至85重量份。
溶剂(E)的作用为使黑色遮光感光性树脂组成物具有适当黏度，且可符合涂布不同制程变动。
<黑色遮光感光性树脂组成物的制备方法>
黑色遮光感光性树脂组成物的制备方法没有特别的限制。举例而言，将树脂(A)、颜料(B)、单体(C)、起始剂(D)以及溶剂(E)放置于搅拌器中搅拌，将其混合均匀后，便可获得液态的黑色遮光感光性树脂组成物。
<黑色遮光材的制造方法>
本发明的一例示性实施例提供一种使用上述黑色遮光感光性树脂组成物形成的黑色遮光材。黑色遮光材可包括黑色矩阵、黑色遮光膜、边框或拼接区域的填充物质，用于显示组件与显示组件之间。
将黑色遮光感光性树脂组成物涂布在基板上，抽气减压至133pa除去多余的溶剂。之后，放置于温度100℃的加热板上软烤(Pre-Bake)5分钟至10分钟后，形成薄膜。接下来，使用高压汞灯以100mJ/cm2至300mJ/cm2的曝光量照射。经照射后，置于温度150℃的烘箱硬烤(Post-Bake)10分钟至30分钟，以得到黑色遮光材，所得到的黑色遮光材可以是膜厚为3.0μm至6.0μm的薄膜。
基板可为玻璃基板、塑料基底材料(例如聚醚砜(PES)板、聚碳酸酯(PC)板或聚酰亚胺(PI)膜)或其他可透光的基板，其类型没有特别的限制。
涂布方法没有特别的限制，但可使用喷涂法、滚涂法、旋转涂布法或类似方法，且一般而言，广泛使用旋转涂布法。
在下文中，将参照实例来详细描述本发明。提供以下实例用于描述本发明，且本发明的范畴包含以下申请专利范围中所述的范畴及其取代物及修改，且不限于实例的范畴。
黑色遮光感光性树脂组成物及黑色遮光材的实施例
以下说明黑色遮光感光性树脂组成物及黑色遮光材的实施例的实施例1至实施例11以及比较例1至比较例8。
实施例1
a.黑色遮光感光性树脂组成物
将2重量份的HP-7200L(DIC株式会社制造)、8重量份如表1中的树脂A-4、7.1重量份的Black碳黑色膏(Tokushiki株式会社制造)、1.3重量份的Hollow Silica分散液(山阳色素株式会社制造，粒径54nm±82nm、粒径分布2nm至450nm)、0.45重量份的DPHA、0.45重量份的表1中的单体C-3、0.35重量份的
Figure BDA0003079545410000151
OXE03(巴斯夫(BASF)公司制造)、0.35重量份的表1中的起始剂D-3加入80重量份的丙二醇甲醚乙酸酯PGMEA中，并且以搅拌器搅拌均匀后，即可制得实施例1的黑色遮光感光性树脂组成物。
b.光转换层
以旋转涂布法/喷涂法将实施例所制得的各树脂组成物涂布于玻璃基板上，抽气减压至133pa除去多余的溶剂。接着，放置于温度100℃的加热板上软烤(Pre-Bake)5分钟至10分钟后，以形成薄膜。然后，以含g、h、i射线的高压汞灯(ELS106SA)以100mJ/cm2至300mJ/cm2的曝光量照射。经照射后，置于温度150℃的烘箱硬烤(Post-Bake)10分钟至30分钟，以得到黑色遮光材，所得到的黑色遮光材可以是膜厚为3.0μm至6.0μm的薄膜。将所制得的黑色遮光材以下列各评价方式进行评价，其结果如表3所示。
实施例2至实施例11以及比较例1至比较例8
实施例2至实施例11以及比较例1至比较例8的黑色遮光感光性树脂组成物是以与实施例1相同的步骤来制备，并且其不同处在于：改变黑色遮光感光性树脂组成物的成分种类及其使用量(如表2所示)，其中表2中标号所对应的成分/化合物如表1所示。将所制得的黑色遮光感光性树脂组成物制成黑色遮光材以下列各评价方式进行评价，其结果如表3所示。
[表1]
Figure BDA0003079545410000161
Figure BDA0003079545410000171
Figure BDA0003079545410000181
[表2]
Figure BDA0003079545410000182
Figure BDA0003079545410000191
[表2](续)
Figure BDA0003079545410000192
Figure BDA0003079545410000201
<量测方法和计算公式>
a.反射率的测定方法及散射比(scattering ratio)计算方法
使用分光测色计(柯尼卡美能达(Konica Minolta)股份有限公司制造的2600d)，以视野角10°、光源D65的条件测得黑色遮光材的SCI(Specular Component Included，包含镜面正反射光)及SCE(Specular Component Excluded，排除镜面正反射光)。
散射比(scattering ratio)(％)计算方法，依据下式：
Figure BDA0003079545410000202
b.L*值的测定方法
使用分光测色计(柯尼卡美能达(Konica Minolta)股份有限公司制造的2600d)，以视野角10°、光源D65的条件测得黑色遮光材的L*值。
c.OD值的测定方法
以密度仪(X-rite公司制造的361C)，测得黑色膜材的遮光性OD值。
d.CV(coefficient of variation)值的计算方法
CV(coefficient of variation)值是指透明粒子的粒径分布变异系数(也称为相对标准偏差)。此数值用以表示粒径分布的扩散(粒子径的误差)相对于平均值(算术平均径)的程度，计算方式如下式。CV值愈小，则粒度分布愈窄(陡峭)，愈大则粒度分布愈宽平(平广)。
Figure BDA0003079545410000211
[表3]
Figure BDA0003079545410000212
[表3](续)
Figure BDA0003079545410000213
Figure BDA0003079545410000221
<评价结果>
由表2及表3可得知，相较于比较例7及比较例8，比较例1至比较例6与实施例1至实施例7同时含有环氧树脂(A-1)及具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)，因此，消光性功效Scattering ratio皆有85％以上，较佳甚至可满足大于90％，具有良好的消光性功效。然而，比较例1及比较例2仅使用黑色粒子(B-1)，并未搭配中空粒子(B-2)，比较例3则是使用黑色粒子(B-1)搭配实心硅球，因此，虽然表面有消光性，但在黑色色度表现上偏白、反射率较高，无法达到L*<20与SCI、SCE<3的功效。
另一方面，实施例1至实施例11，在添加中空粒子(B-2)的粒径选用上，粒径分布变异系数CV值大于1，其分布较为平均且广泛，可得较佳的低反射与L*功效。实施例8及实施例9与比较例4至比较例6相比，虽同样为同时含有环氧树脂(A-1)及具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)的混合配方，且添加中空粒子，但因比较例4至比较例6所使用的中空粒子粒径分布较为集中(粒径分布变异系数CV值小于1)，因此，SCI、SCE偏高而无法达成低反射效果。
实施例10及实施例11将不同型态的黑色粒子(B-1)与粒径分布变异系数CV值大于1的中空粒子(B-2)进行搭配，皆有良好的低反射性，且有较佳的遮光性OD>3，其中黑色粒子(B-1)与中空粒子(B-2)的占比可为85：15至15：85。
至于比较例7及比较例8，虽然也使用粒径分布变异系数CV值大于1的中空粒子(B-2)，但仅使用环氧树脂(A-1)或具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)，因交联反应性均匀，易成为平整亮面结构，散射比(scattering ratio)皆远小于90％，无法达到良好的消光性。
综上所述，本发明的黑色遮光感光性树脂组成物同时含有环氧树脂(A-1)及具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)，因此，具有良好的消旋光性功效。此外，本发明的黑色遮光感光性树脂组成物同时采用黑色粒子(B-1)及中空粒子(B-2)，因此，可减少反射，也可产生消光特性。黑色粒子(B-1)在黑色遮光感光性树脂组成物中的作用为吸收光线及减少反射。中空粒子(B-2)在黑色遮光感光性树脂组成物中的作用为光散射与增加光穿透性进入遮光材被黑体吸收，如此一来，可降低光反射以及增加散射能力，产生消光特性。另一方面，本发明的黑色遮光感光性树脂组成物较佳是选用粒径变异系数CV值大于1的中空粒子(B-2)，分布较为平均且广泛，以达成较佳的低反射效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种黑色遮光感光性树脂组成物，其特征在于，包括：
树脂(A)，包括环氧树脂(A-1)及具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)；
颜料(B)，包括黑色粒子(B-1)及中空粒子(B-2)；
单体(C)；
起始剂(D)；以及
溶剂(E)，
其中所述环氧树脂(A-1)包括下述式(1)、式(2)、式(3)、式(4)或式(5)所示的化合物，
Figure FDA0003079545400000011
在式(1)、式(2)、式(3)、式(4)及式(5)中，R、R'、R”各自独立地为至少一个具取代基的环烷基、苯基、萘基、联苯基或金刚烷。
2.根据权利要求1所述的黑色遮光感光性树脂组成物，其特征在于，所述环氧树脂(A-1)包括下述式(6)或式(7)所示的化合物，
Figure FDA0003079545400000021
在式(6)中，R1表示氢原子、卤素原子、碳数为1至8的烷基、碳数为3至10的环烷基、苯基、萘基或联苯基，n为1至10的整数，
Figure FDA0003079545400000022
在式(7)中，m为1至10的整数。
3.根据权利要求1所述的黑色遮光感光性树脂组成物，其特征在于，所述黑色粒子(B-1)包括碳黑、钛黑、有机黑色颜料或其组合。
4.根据权利要求1所述的黑色遮光感光性树脂组成物，其特征在于，所述中空粒子(B-2)的材料包括二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的黑色遮光感光性树脂组成物，其特征在于，所述中空粒子(B-2)的粒径变异系数CV值大于1，粒径大小范围为1nm至1000nm。
6.根据权利要求1所述的黑色遮光感光性树脂组成物，其特征在于，所述树脂(A)的总量为100质量％计时，所述环氧树脂(A-1)的含量为1质量％至50质量％。
7.根据权利要求1所述的黑色遮光感光性树脂组成物，其特征在于，所述颜料(B)的总量为100质量份时，所述黑色粒子(B-1)与所述中空粒子(B-2)的占比为85：15至15：85。
8.根据权利要求7所述的黑色遮光感光性树脂组成物，其特征在于，所述颜料(B)合计含量为100质量份时，所述黑色粒子(B-1)与所述中空粒子(B-2)的占比为50：50至20：80。
9.根据权利要求1所述的黑色遮光感光性树脂组成物，其特征在于，所述起始剂(D)包括光起始剂及热聚合起始剂。
10.根据权利要求1所述的黑色遮光感光性树脂组成物，其特征在于，所述单体(C)包括具有至少一种以上含有反应型官能基的单体。
11.根据权利要求1所述的黑色遮光感光性树脂组成物，其特征在于，基于所述黑色遮光感光性树脂组成物的使用量总和为100重量份，所述树脂(A)的使用量为6重量份至13重量份，所述颜料(B)的使用量为6重量份至11重量份，所述单体(C)的使用量为0.5重量份至3.5重量份，所述起始剂(D)的使用量为0.1重量份至2.0重量份，所述溶剂(E)的使用量为70重量份至85重量份。
12.根据权利要求1所述的黑色遮光感光性树脂组成物，其特征在于，所述具乙烯性不饱合官能基的树脂(A-2)包括(甲基)丙烯酸系树脂。
13.根据权利要求12所述的黑色遮光感光性树脂组成物，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸系树脂由(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、含羟基的(甲基)丙烯酸酯、含醚基的(甲基)丙烯酸酯或脂环式(甲基)丙烯酸酯构成。
14.一种黑色矩阵，其特征在于，用于显示组件与显示组件之间，由权利要求1至13中任一项所述的黑色遮光感光性树脂组成物所形成。
15.一种黑色遮光膜，其特征在于，用于显示组件与显示组件之间，由权利要求1至13中任一项所述的黑色遮光感光性树脂组成物所形成。
16.一种边框，其特征在于，用于显示组件与显示组件之间，由权利要求1至13中任一项所述的黑色遮光感光性树脂组成物所形成。
17.一种拼接区域的填充物质，其特征在于，用于显示组件与显示组件之间，由权利要求1至13中任一项所述的黑色遮光感光性树脂组成物所形成。
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