专利名称：耐热的可挠式彩色滤光片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色滤光片，且特别涉及一种由二氧化硅与聚酰亚胺混成基板与 热稳定性彩色光阻材料所形成的耐热的可挠式彩色滤光片。
背景技术：
薄膜晶体管液晶显示器的彩色滤光片制造包含形成黑框防止混光的黑色感光树 脂和滤光用的红、绿、蓝三色彩色光阻，其中，彩色光阻必须有好的透光度及饱和度。传统的 彩色滤光片中使用染料，可达到高透光性及色饱和度的要求，但染料的耐旋光性与耐热性 不良。为克服此问题，颜料分散法光阻材料已取代染料法成为主流；随着大尺寸电视面板的 发展，其要求高亮度使得面板温度提高，为追求高色饱和度而必须降低光阻颜料粒子以防 止散射，这些使得以往彩色滤光片等级的颜料的耐热性不足以达到电视用液晶显示器制造 工艺的要求。主动式柔性液晶显示器的开发主要可以分为柔性彩色滤光片、柔性薄膜晶体管两 个部分，不论是柔性彩色滤光片还是柔性薄膜晶体管在材料与制作工艺上都仍有许多困难 有待突破，如何开发具有高透明、高耐热与低热膨胀系数的柔性基板为其中的重点之一；另 外，在柔性彩色滤光片制作中，需搭配高耐热、低热膨胀颜料型光阻，尤其是基板与光阻两 者界面性值的调控，更是开发柔性彩色滤光片的重要课题。
发明内容
本发明提供一种耐热的可挠式彩色滤光片，包括可挠式透明基板，其形成材料 包括二氧化硅与聚酰亚胺，其中该二氧化硅占该形成材料的比例约为20-70wt% ；以及涂 布于该可挠式透明基板上的热稳定彩色光阻材料，其中，该热稳定彩色光阻材料包括约 30-90Wt%的碱可溶树脂系统，约5-60Wt%的感光系统，以及约10-50Wt%的以无机烷氧化 物包覆的颜料。为了使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更加明显易懂，以下列举较佳实 施例，并配合所附图示，作详细说明如下。
图IA与图IB分别表示实施例2与比较例2经显影后的光学显微镜照片。发明的
具体实施例方式构成本发明的耐热的可挠式彩色滤光片如下所述。首先，提供可挠式透明基板与热稳定彩色光阻材料。其中，可挠式透明基板的形成 材料包括二氧化硅与聚酰亚胺，其中二氧化硅除了拥有高透明、高耐热特性外，更有超低热 膨胀系数，而聚酰亚胺则具有高透明、高耐热及良好的挠曲性。在二氧化硅与聚酰亚胺混成基板的形成步骤中，首先将颗粒二氧化硅(SiO2) 溶于有机溶剂中，其中，溶于有机溶剂中的二氧化硅(SiO2)的固含量小于40%。有机溶剂可以是N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、r_ 丁 内酯(r-butyrolactone)。具有极性官能团的硅氧烷表面活性剂可包括氨基硅氧烷 (aminosilane)、异氰酸娃氧烧(isocyanatesilane)。接着，加入聚酰亚胺溶液，其中，二氧化硅占形成材料的比例为约20-70wt%，优选 约 30-60wt%。上述聚酰亚胺可利用典型的缩聚反应(polycondensation)来合成，其合成方法 有二种，第一种方法是分成两个阶段进行，首先将二胺(diamine)和二酸酐(dianhydride) 单体在极性溶剂中反应，形成聚酰亚胺的前驱物(precursor)聚酰胺酸(p0ly(amiC acid)，PAA)，然后再以高温法(300-400°C )或化学法进行酰亚胺化(midization)反应，使 其脱水闭环转化成为聚酰亚胺。第二种方法是将二胺(diamine)和二酸酐(dianhydride) 单体在苯酚类溶剂(间甲酚(m-cresol)、氯代苯酚(Cl-phenol))中反应，升温至回流温度 反应形成聚酰亚胺。上述的聚酰亚胺的分子式如式(I)所示
O、.O
-A——N,
(I)其中，η可以是约15-10000的整数。式(I)的A为多环的环烷基、杂环基、具有一个或一个以上不饱和键的环烷基及 杂环基、芳基、杂芳基、脂肪族基、环脂二烯基、芳烷基或是杂芳烷基，且每个环具有3到 8个环原子。且在一些实施例中，每个环原子上的氢可根据需要而被卤素、烷基、硫烷基 (sulfane)、烷氧基、烷烯基、烷炔基、烯氧基、炔氧基或芳香基所取代，其中，烷基、硫烷基、 烷氧基、烷烯基、烷炔基、烯氧基或炔氧基含有1-12个碳原子，为直链或具有支键的基团。在
权利要求
1.一种耐热的可挠式彩色滤光片，包括可挠式透明基板，其形成材料包括二氧化硅与聚酰亚胺，其中，该二氧化硅占该形成材 料的比例约为20-70wt% ；以及涂布于该可挠式透明基板上的热稳定彩色光阻材料，其中，该热稳定彩色光阻材料包括约30-90Wt%的碱可溶树脂系统， 约5-60wt%的感光系统，以及 约10-50wt%的以无机烷氧化物包覆的颜料。该热稳定彩色光阻材料中各组分的重量百分数基于该热稳定彩色光阻材料，且各组分 重量百分数的总和为100%。
2.如权利要求1所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中，该可挠式透明基板的材料进 一步包括硅氧烷表面活性剂。
3.如权利要求1所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中，该聚酰亚胺的分子式如式(I) 所示
4.如权利要求3所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中，该A的每个环原子上的氢被 卤素、烷基、硫烷基、烷氧基、烷烯基、烷炔基、烯氧基、炔氧基或芳香基所取代，该B的每个 环原子上的氢被商素、烷基、硫烷基、烷氧基、烷烯基、烷炔基、烯氧基、炔氧基或芳香基所取 代，其中，烷基、硫烷基、烷氧基、烷烯基、烷炔基、烯氧基或炔氧基含有1-12碳原子，为直链 或具有支键的基团。
5.如权利要求3所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中，A为
6.如权利要求3所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中，A为
7.如权利要求3所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中B为
8.如权利要求3所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中，B为
9.如权利要求1所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中，该碱可溶树脂系统包括含有 酸根的压克力高分子、乙烯化不饱和单体的均聚物或共聚物。
10.如权利要求9所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中，该酸根包括甲基丙烯酸或丙 烯酸。
11.如权利要求9所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中，该乙烯化不饱和单体的均聚 物或共聚物包括含硅烷结构的乙烯化不饱和单体，该含硅烷结构的乙烯化不饱和单体在该 共聚物中所占比例小于20mOl%。
12.如权利要求9所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中，该乙烯化不饱和单体的均聚 物或共聚物包括包括含酸根的乙烯化不饱合单体与含硅烷结构的乙烯化不饱合单体的共 聚物。
13.如权利要求9所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中，含酸根的乙烯化不饱合单体 的摩尔比可为约10-50%，共聚物重均分子量(g/mol)为约1000-100,000。
14.如权利要求1所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中，该感光系统包括具有两个以 上双键的多官能团单体和光引发剂。
15.如权利要求1所述的耐热的可挠式彩色滤光片，其中，该无机烷氧化物的结构式如 式(II)所示R-M-(0R' )nX3-n 式(II)其中 R 为氢、Ch8 烷基(alkyl group)、芳基(aryl group)、烷基乙烯基(alkylvinyl group)、烷基胺基(alky 1 amine group)、烷基腈(alkyl nitrile)、烷基异氰酸酯(alkyl isocyanate)、烧基环氧基(alkyl epoxide group)或 OR，，R’为Cp6烷基，X为卤素、-OH、-NCO或CV6烷基，且η为1-3的正整数。
全文摘要
一种耐热的可挠式彩色滤光片，包括可挠式透明基板，其形成材料包括二氧化硅与聚酰亚胺，其中，该二氧化硅占该形成材料的比例约为20-70wt％；以及涂布于该可挠式透明基板上的热稳定彩色光阻材料，其中，该热稳定彩色光阻材料包括约30-90wt％的碱可溶树脂系统，约5-60wt％的感光系统，以及约10-50wt％的以无机烷氧化物包覆的颜料。
文档编号G03F7/031GK102129094SQ20101000218
公开日2011年7月20日 申请日期2010年1月13日 优先权日2010年1月13日
发明者吕奇明, 吴明宗, 张德宜, 翁锦成, 陈宜见, 黄国栋 申请人:财团法人工业技术研究院