着色感光树脂组合物和包含所述组合物的滤色片的制作方法_3

文档序号:9216347阅读:来源:国知局
单丁醚;二乙二醇二烷基醚,例如,二乙二醇二甲基醚、二乙二醇 二乙基醚、二乙二醇二丙基醚和二乙二醇二丁基醚;乙二醇烷基醚乙酸酯,例如,甲基溶纤 剂乙酸酯和乙基溶纤剂乙酸酯;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、甲氧基乙酸丁酯和甲氧基乙酸苯酯;芳香烃,例 如,苯、甲苯、二甲苯、均三甲基苯;酮,例如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮和 环己酮;醇,例如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇和丙三醇;酯,例如,乙基3-乙氧基 丙酸酯和甲基3-甲氧基丙酸酯;和环酯,例如,丁内酯。
[0059] 所述溶剂(E)就涂布和干燥而言优选为沸点是100~200°C的有机溶剂,更优选亚 烷基二醇烷基醚乙酸酯,酮,如乙基3-乙氧基丙酸酯和甲基3-甲氧基丙酸酯等酯,再更优 选丙二醇单甲醚乙酸酯,丙二醇单乙醚乙酸酯,环已酮,乙基3-乙氧基丙酸酯和甲基3-甲 氧基丙酸酯。上述溶剂可以单独使用或两种以上组合使用。
[0060] 相对于本发明着色感光树脂组合物总重量,所述溶剂(E)的含量可以优选为60重 量%~90重量%,更优选70重量%~85重量%。当溶剂(E)的含量在60重量%~90重 量%范围时,在使用如辊涂机、旋涂机、夹缝式旋涂机、夹缝式涂布机(另称为"模具式涂布 机")和喷墨机的涂布机时可以获得良好的涂布性。
[0061] 根据本发明的一个实施方式的着色感光树脂组合物在必要时可以还包含添加剂 (F),例如,填料、其他聚合物、颜料分散剂、助粘剂、抗氧化剂、UV吸收剂、防凝固剂等等。
[0062] 所述填料的例子可以包括玻璃、氧化硅和氧化铝。
[0063] 所述其他聚合物的例子包括固化性树脂,例如,环氧树脂和马来酰亚胺树脂;和热 塑性树脂,例如,聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇单烷基醚、聚氟烷基丙烯酸酯、聚酯和聚氨 酯。
[0064] 所述颜料分散剂可以包括商业上可获得的表面活性剂,例如,硅类表面活性剂、氟 类表面活性剂、酯类表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性 剂和两性表面活性剂。这些表面活性剂可以单独使用或两种以上组合使用。
[0065] 所述表面活性剂的例子可包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙二 醇二酯、脂肪酸山梨酯、脂肪酸改性聚酯、叔胺改性聚氨酯和聚乙烯亚胺。所述表面活性 剂可以包括以下商品名产品:KP(Shin_EtsuChemicalIndustry)、P0LYFL0W(Kyoeisha Chemical)、EFT0P(TochemProducts)、MEGAFAC(DainipponInkandChemicalIndustry)> Flourad(Sumitomo3M)、AsahiGuardsSurfIon(AsahiGlass)、S0LSPERSE(Lubrizol)、 EFKA(EFKA Chemicals)、PB 821 (Ajinomoto)和 Disperbyk 系列(BYK-Chemi)。
[0066] 所述助粘剂的例子可以包括乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基 二(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2_氨乙基)_3_氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2_氨乙 基) _3_氨丙基二甲氧基硅烷、3-氨丙基二乙氧基硅烷、3-甘油醚氧丙基二甲氧基硅烷、 3_甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3, 4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯代 丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯代丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、和 3-疏基丙基二甲氧基硅烷。
[0067] 所述抗氧化剂的例子可以包括2, 2'-硫代二(4-甲基-6-叔丁酚)和2, 6-二-叔 丁基-4-甲酚。
[0068] 所述UB吸收剂的例子可以包括2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲苯基)-5-氯代苯并 三唑和烷氧基苯甲酮。
[0069] 所述防凝固剂的例子可以包括聚丙烯酸钠。
[0070] 根据本发明的一个实施方式的着色感光树脂组合物可以优选通过下述方法制备。
[0071] 例如,将着色剂(A)与溶剂(E)混合,并将此混合物使用珠磨机进行分散直至着色 剂的平均直径达到约〇. 2 y m以下。若有必要,将颜料分散剂或一部分或全部的粘合剂树脂 (B)混合。在此混合的分散物(另称为"研磨料")里,添加剩余的粘合剂树脂(B)、光聚合 性单体(C)、光聚合引发剂(D)和其他组分;并且若有必要,还可添加溶剂以提供所需的浓 度,从而制备着色感光树脂组合物。
[0072] 本发明的一个实施方式涉及使用上述着色感光树脂组合物形成的滤色片。根据本 发明的一个实施方式的滤色片包含通过以下方式形成的着色层:将所述着色感光树脂组合 物涂在基板上,然后进行曝光和显影以形成图案。
[0073] 以下,详细描述使用本发明着色感光树脂组合物来形成图案的方法。
[0074] 使用本发明着色感光树脂组合物来形成图案的方法可以以本领域均知的方法实 施,其通常包括涂布、曝光和去除的步骤。本发明着色感光树脂组合物涂布在基板上,然后 进行光固化和显影,来形成用作为黑色矩阵或彩色像素(彩色图像)的图案。
[0075] 在涂布步骤中,本发明着色感光树脂组合物被涂在基板(其在本领域中已常规使 用,例如为玻璃或硅晶片等,对基板没有限制)上或涂在着色感光树脂组合物的预形成层 上,然后进行预干燥去除如溶剂等挥发组分,以提供光滑的涂布膜。所述涂布膜优选具有 1~3 ii m的厚度。
[0076] 在曝光步骤中,为了获得所期望的图案,使用掩模在特定区域以UV照射涂布膜。 为以平行光线均匀照射整个区域和使掩模与基板对齐,优选的是使用掩模对齐器或步进器 (stepper)〇
[0077] 在去除步骤中,被UV照射硬化的涂布膜与碱性水溶液接触以溶解并显影非曝光 区,从而获得期望的图案。显影过后,若有必要,可在150°C~230°C的温度下实施干燥10 分钟~60分钟。
[0078] 本领域中已知的任意显影液均可用于显影。特别是,可以使用含有碱性化合物和 表面活性剂的水溶液。
[0079] 所述碱性化合物可以为无机或有机碱性化合物。所述无机碱性化合物的例子可 以包括氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢 钾、硅酸钠、硅酸钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、硼酸钠、硼酸钾和氨。所述有机碱 性化合物的例子可以包括四甲基氢氧化铵、2-羟乙基三甲基氢氧化铵、一甲胺、二甲胺、三 甲胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、一异丙胺、二异丙胺和乙醇胺。所述无机和有机碱性化合物 可以单独使用或两种以上组合使用。相对于显影液总重量,所述碱性化合物的含量可以为 0. 01重量份~10重量份,优选0. 03重量份~5重量份。
[0080] 所述表面活性剂可以选自由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面 活性剂或它们的混合物组成的组中。所述非离子表面活性剂的例子可以包括聚氧乙烯烷基 醚、聚氧乙烯芳基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、和其它聚氧乙烯衍生物、氧乙烯/氧丙烯嵌段 共聚物、山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、脂肪 酸甘油酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、和聚氧乙烯烷基胺。所述阴离子表面活性剂的例子可以包括 高级醇硫酸盐,例如月桂醇硫酸钠和油烯基醇硫酸钠;烷基硫酸盐,例如,十二烷基硫酸钠 和十二烷基硫酸铵;烷基芳基硫酸盐,例如,十二烷基苯磺酸钠和十二烷基萘磺酸钠。所述 阳离子表面活性剂的例子可以包括胺和季铵盐,例如,十八酰胺盐酸盐和十二烷基三甲基 氯化铵。所述表面活性剂可以单独使用或两种以上组合使用。基于显影液总重量,所述表 面活性剂的含量优选为〇. 01重量份~10重量份,更优选〇. 05重量份~8重量份,再更优 选0. 1重量份~5重量份。
[0081] 如上所述,对着色感光树脂组合物进行涂布、干燥、形成图案用曝光和显影,从而 得到与光敏性树脂组合物中每种颜色的着色材料对应的像素或黑色矩阵,并且这些程序是 根据滤色片所需的颜色数量而进行重复,从而获得滤色片。所述滤色片的构成和制备是本 领域公知的,因此在此省略对其的详细描述。
[0082] 本发明的一个实施方式涉及具有上述滤色片的液晶显示设备。
[0083] 本发明液晶显示设备具有上述滤色片,并包括本领域公知的其它组件。即,本发明 涵盖了能够采用本发明滤色片的任何液晶显示装置。例如透射型液晶显示装置,其中具有 薄膜晶体管(TFT)的相对电极基板、像素电极和配向层以预定间隔彼此面对,并向该间隔 内引入液晶材料以形成液晶层。此外,可以提到反射型液晶显示装置,所述装置在滤色片基 板与着色层之间具有反射层。另外,还可以提到下述液晶显示装置,所述装置包含结合在滤 色片的透明电极上的薄膜晶体管(TFT)基板和固定在与滤色片重叠的TFT基板位置上的背 光灯。
[0084] 通过以下实施例、比较例和实验例来进行进一步说明本发明,但这不应理解为限 制本发明的范围。
[0085] 制备实施例1:制备粘合剂树脂
[0086] 准备配备有搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴液器、和氮气导入管的烧瓶。制备 单体滴液:将苄基马来酰亚胺74. 8g (0? 20mol),丙
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