CN102221777A - 白色感光性树脂组成物及其白色矩阵、彩色滤光片和反射型显示器组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种白色感光性树脂组成物,即用来制备白色遮光图案的感光性树脂组成物以及应用该感光性树脂组成物所制得的白色矩阵(whitematrix)、包含有该白色矩阵的彩色滤光片以及包含有该彩色滤光片的反射型显示器组件。该白色感光性树脂组成物,包含:碱可溶性树脂(A);含乙烯性不饱和基的化合物(B);光起始剂(C);有机溶剂(D);以及颜料(E);其中,该碱可溶性树脂(A)包含下述结构式(1)表示的碱可溶性树脂(a);
Description
技术领域
本发明涉及一种白色感光性树脂组成物。特别是提供一种用来制备白色遮光层的感光性树脂组成物、一种应用该感光性树脂组成物所制得的白色矩阵(white matrix)、包含有该白色矩阵的彩色滤光片以及包含有该彩色滤光片的反射型显示器组件。
背景技术
现今平面显示器(Flat Panel Display,FPD)的发展中,液晶显示器因其薄型化与小型化的特色,在各项用途上最被广泛的使用。但是,一般具有背光源的透过型液晶显示器,眼睛在长时间观看后容易疲劳而造成伤害,且液晶显示器的光学特性易随视角的改变而产生变动。
为了改善上述的问题,因此有了比液晶显示器更薄型化、更省电且对眼睛负担较轻的反射型显示器的开发。
反射型显示器是一种利用外部环境光源入射后再反射而显示图像的显示器,此类显示器具体例为反射液晶显示器、电子纸(electronic paper)等相关反射型显示器。
电子纸是一种新形态显示技术,该技术可将纸上的文字予以转换。上述的「纸」实际是由有机电子材料所制成,其使用可被电场影响的颗粒微球去显示画面,该微球包含导电性塑料。而像素变换的方式是用类似于个人计算机显示器的变换方式,进一步通过变换像素而更新页面。
电子纸的发展最初是1970年代由日商全录公司(Xerox)开发的拧转球(Gyricon Bead)颜料,拧转球是一面为黑色另一面为白色的带静电微小球体,该球体会因电场的改变而转动,达成黑白灰阶,进而产生文件画面。
到了1990年代,由美国麻省理工学院Joseph Jacobson发明另一种形态的电子纸颜料,其特色是以微胶囊(microcapsules)代替传统的小球,并且在胶囊内填充彩色的油与带电荷的白色颗粒,经由外在电场的控制使白色颗粒往上或是往下移动,当白色颗粒往上时(接近阅读者方向时)则显示出白色,当白色颗粒往下时(远离阅读者方向时)则显示出油的颜色。这种电子纸本质上是已知电泳技术的再运用,而微胶囊的使用使得该显示器能够用于代替玻璃的软性塑料基板上。
由于彩色电子纸显示设备开发的需求。原则上,有两种不同的方式可以获得彩色的显示画面。第一,可以用彩色(RGB/CYM)粒子来代替白色粒子,或者,利用将彩色滤光片设置于电子纸显示器的上面而达到彩色的显示。
硬性的电子纸显示器可以在玻璃基板上制作彩色滤光片。但是,这是一种昂贵的方案,而且这种方法需要将玻璃基板与电子纸显示组件上的彩色滤光片对齐组装,因此增加制造的困难性。如果是软性的电子纸显示器,就完全无法使用上述的方案制作彩色滤光片。
另一种成本较低的方案是在电子纸显示层上直接形成彩色滤光片的像素图案。该彩色滤光片是利用感光性树脂组成物所形成。
日本公开特许2009-531727便是在电子纸层上直接形成彩色滤光片。该彩色滤光片是使用感光性树脂组成物形成像素图案,其中,遮光部所使用的材料是黑色树脂组成物。对于利用环境光源显示图像的反射型显示器来说,会造成光透过率与光利用率的下降,从而发生亮度不佳的问题。
日本公开特许2008-129599则批露,遮光部所使用的原料改用白色树脂组成物,虽可改善光利用率,但仍无法达到高亮度的要求。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种反射型显示器用的白色感光性树脂组成物,特别是提供一种反射率佳且高亮度的白色感光性树脂组成物、应用该感光性树脂组成物所制得的白色矩阵、包含有该白色矩阵的彩色滤光片以及包含有该彩色滤光片的反射型显示器组件。
为满足前述目的,本发明提供一种白色感光性树脂组成物,包含碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱合基的化合物(B)、光起始剂(C)、有机溶剂(D)以及颜料(E);其中,该碱可溶性树脂(A)包含下述结构式(1)所表示的官能基的碱可溶性树脂(a);
式中,R表示氢原子、碳数1~5的直链或支链烷基、苯基或卤素原子;
该颜料(E)选自由二氧化钛、碳酸钙、硫酸钙、氧化亚铅、硫酸钡、碳酸钡、二氧化硅、铝粉、高岭土、黏土、滑石粉、蒙脱土、氢氧化铝、碳酸镁及白色中空聚合物微球所组成的群组。
以下逐一对本发明各组成做详细的说明:
碱可溶性树脂(A):
本发明碱可溶性树脂(A)包含具有下述结构式(1)所表示的官能团的碱可溶性树脂(a),且该碱可溶性树脂(a)由含有下述结构式(1)所表示的官能团的化合物(a-1)与其他可共聚合反应的化合物反应而成。
(式中,R表示氢原子、碳数1~5的直链或支链烷基、苯基或卤素原子。)
含上述结构式(1)所表示的官能团的化合物(a-1)的具体例如:结构式(2)所示的含环氧基(epoxy)的双酚芴(bisphenol fluorene)型化合物(以下简称化合物(a-2))及结构式(3)所示的含羟基(hydroxy)的双酚芴(bisphenol fluorene)型化合物(以下简称化合物(a-3)):
(结构式(2)中的R与前述结构式(1)中的R代表的官能团相同。)
(结构式(3)中的R与前述结构式(1)中的R相同;R1,R2表示选自至少一种各自独立且碳数为1~20的亚烷基(alkylene)或碳数为1~20的脂环族官能基;其中,k和l表示各自独立的1以上的整数。)
上述其他可共聚合反应的化合物可举例如下:丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、α-氯丙烯酸、乙基丙烯酸及肉桂酸等的不饱和一元羧酸类;马来酸、琥珀酸、衣康酸、苯二甲酸、四氢化苯二甲酸、六氢化苯二甲酸、甲基四氢化苯二甲酸、甲基六氢化苯二甲酸、甲基桥亚甲基四氢化苯二甲酸(methyl endo-methylene tetrahydro phthalic acid)、氯茵酸(chlorendic acid)、戊二酸等的二元羧酸类及其酸酐;1,2,4-苯三甲酸(trimellitic acid)等的三元羧酸类及其酸酐;1,2,4,5-苯四甲酸(pyromellitic acid);二苯甲酮四羧酸(benzophenone tetracarboxylic acid)、双苯四羧酸(biphenyl tetracarboxylic acid)、双苯醚四羧酸(biphenylether tetracarboxylic acid)等的四元羧酸类及其二酸酐。
该碱可溶性树脂(a)在制法上并无特别限制,以下列举三种制法加以说明,但该碱可溶性树脂(a)并不局限于仅能以该三种制法获得。
制法1
将化合物(a-2)先与(甲基)丙烯酸反应,制得下述结构式(4)所表示的双酚芴(bisphenol fluroene)型环氧(甲基)丙烯酸酯(epoxy(meth)acrylate)化合物(以下简称化合物(a-4))。
结构式(4)中的R与前述结构式(1)中的R相同,R3表示氢(H)或甲基(CH3)。
接着将化合物(a-4)与单一种类的多元羧酸及其酸酐反应而制得碱可溶性树脂。例如,将化合物(a-4)和二元羧酸类的酸酐在乙酸乙氧基乙酯或乙酸丁氧基乙酯等酯类溶剂中加热反应,制得同时含有乙烯性不饱和双键和羧基的碱可溶性树脂(a-1),该碱可溶性树脂(a-1)可用以下结构式(5)来表示。
式中,X是下述结构式(6)表示的化合物(a-5);
(上式中,R及R3与前述的相同。)
前述结构式(5)中,Y表示二元羧酸类的酸酐化合物中除去酸酐基所剩下的残基,即该二元羧酸类的酸酐是以下结构式(7)所表示的化合物(a-6);
前述结构式(5)中,m表示1以上的整数,较佳为1~20间的整数。
前述化合物(a-4)与单一种类的多元羧酸及其酸酐进行反应,指化合物(a-4)仅能选择二元羧酸及其酸酐、三元羧酸及其酸酐或四元羧酸及其二酸酐中的一种进行反应。
制法2
将化合物(a-4)、二元羧酸类的酸酐及四元羧酸类的二酸酐的混合物,在乙酸乙氧基乙酯或乙酸丁氧基乙酯等酯类溶剂中加热反应,制得同时含有乙烯性不饱和双键及羧基的碱可溶性树脂(a-2)。碱可溶性树脂(a-2)可用以下结构式(8)来表示。
结构式(8)中的X、Y分别与前述结构式(5)中的X、Y相同;
Z表示四元羧酸类的二酸酐化合物中除去二酸酐基而所剩的残基,即该四元羧酸类二酸酐可以以下结构式(9)来表示;
结构式(9)中的X、Y分别与前述结构式(5)中X、Y相同;
结构式(8)中,p与q表示1以上的整数,较佳为1~20间的整数。
p与q表示聚合度,p/q的比值为1/99~90/10较佳,更佳为5/95~80/20。
制法3
将化合物(a-4)先与四元羧酸类的二酸酐在乙酸乙氧基乙酯或乙酸丁氧基乙酯等酯类溶剂中加热反应,反应后,再加入二元羧酸类之酸酐,进行加热反应,制得同时含有乙烯性不饱和双键及羧基的碱可溶性树脂(a-3)。碱可溶性树脂(a-3)可用以下结构式(10)表示。
结构式(10)中的X、Y分别与前述结构式(5)中的X、Y相同,Z与前述结构式(8)中的相同,r表示1以上的整数,但以1~20的整数较佳。
上述制法1~3的碱可溶性树脂(a)的合成反应过程中,化合物(a-4)和多元羧酸类及其酸酐的反应温度较佳为50~130℃,更佳为70~120℃。
上述制法1~3的碱可溶性树脂(a)的合成反应过程中,基于化合物(a-4)的羟基1当量,其所使用的多元羧酸类酸酐所含的酸酐基较佳为0.4~1当量,更佳为0.75~1当量。
上述制法2以及制法3的碱可溶性树脂(a)的合成反应过程中,二元羧酸类酸酐与四元羧酸类二酸酐的摩尔比例较佳为1/99~90/10,更佳为5/95~80/20。
碱可溶性树脂(A)在前述含结构式(1)所示官能基的碱可溶性树脂(a)之外,可视需要使用其他不含结构式(1)所示官能基的树脂,其中,基于碱可溶性树脂(A)100重量份,含结构式(1)所示官能基的该碱可溶性树脂(a)的使用量一般为20~100重量份,较佳为30~100重量份,更佳为40~100重量份。
当碱可溶性树脂(A)未使用含结构式(1)所示官能基的该碱可溶性树脂(a)时,所形成的遮光膜有反射率不佳的问题发生。
含乙烯性不饱和基的化合物(B):
基于碱可溶性树脂(A)100重量份,本发明含乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量一般为5~220重量份,较佳为10~160重量份,更佳为15~120重量份。
上述含乙烯性不饱和基的化合物(B)乃具有至少一个乙烯性不饱和基的乙烯性不饱和化合物。
其中,具有一个乙烯性不饱和基的化合物的具体例有丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰吗啉、(甲基)丙烯酸-7-氨基-3,7-二甲基辛酯、异丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸异冰片基氧乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、乙基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、第三辛基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸二甲氨基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、N, N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸四氯苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸四溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-三氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-三溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、乙烯基己内酰胺、N-乙烯基皮酪烷酮、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸五氯苯酯、(甲基)丙烯酸五溴苯酯、聚单(甲基)丙烯酸乙二醇酯、聚单(甲基)丙烯酸丙二醇酯、(甲基)丙烯酸冰片酯。
具有2个或2个以上乙烯性不饱和基的乙烯性不饱和化合物的具体例如下:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰酸酯二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、己内酯改质之三(2-羟乙基)异氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、环氧乙烷(以下简称EO)改性的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、环氧丙烷(以下简称PO)改性的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(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、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸二三羟甲基丙酯、EO改性的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改性的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、EO改性的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改性的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改性的甘油三丙酸酯、EO改性的双酚F二(甲基)丙烯酸酯、酚醛聚缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯等等。
前述乙烯性不饱和化合物中,较佳者为三丙烯酸三羟甲基丙酯、EO改性的三丙烯酸三羟甲基丙酯、PO改性的三丙烯酸三羟甲基丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、己内酯改性的二季戊四醇六丙烯酸酯、四丙烯酸二三羟甲基丙酯、PO改性的甘油三丙酸酯。
光起始剂(C):
基于碱可溶性树脂(A) 100重量份,本发明光起始剂(C)的使用量一般为2~200重量份,较佳为5~180重量份,更佳为10~150重量份。
本发明的光起始剂(C)含有下述结构式(c-1)所表示的O-酰基肟(Oxime)系光起始剂、三氮杂苯(Triazine)类光起始剂、苯乙烷酮(acetophenone)类化合物、二咪唑类化合物(biimidazole)或二苯甲酮(benzophenone)类化合物。
(式中,Z1表Ra、Rb-S或Rc-O,其中,Ra、Rb、Rc分别为氢原子、烷基(alkyl)或芳香族基(aryl);Z2表氢原子、C1~C4的烷基或卤素(halide))。
本发明的O-酰基肟系光起始剂的具体例有:1-[4-(苯基硫代)苯基]-庚烷-1,2-二酮2-(O-苯酰基肟) [1-[4-(phenylthio)phenyl]-heptane-1,2-dione 2-(O-benzoyloxime)]、1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮 2-(O-苯酰基肟) [1-[4-(phenylthio)phenyl]-octane-1,2-dione 2-(O-benzoyloxime)]、1-[4-(苯酰基)苯基]-庚烷-1,2-二酮 2-(O-苯酰基肟) [1-[4-(benzoyl)phenyl]-heptane-1,2-dione 2-(O-benzoyloxime)]、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮 1-(O-乙酰基肟) [1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-ethanone 1-(O-acetyloxime)]、1-[9-乙基-6-(3-甲基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮 1-(O-乙酰基肟) [1-[9-ethyl-6-(3-methylbenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-ethanone 1-(O-acetyloxime)]、1-[9-乙基-6-苯酰基-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮 1-(O-乙酰基肟) [1-[9-ethyl-6-benzoyl-9H-carbazole-3-yl]-ethanone 1-(O-acetyloxime)]、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟) [ethanone-1-[9-ethyl-6-(2-methyl-4-tetrahydrofuranylbenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-1-(O-acetyloxime)]、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢吡喃基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟) [ethanone-1-[9-ethyl-6-(2-methyl-4-tetrahydropyranylbenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-1-(O-acetyloxime)]、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢呋喃基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟) [ethanone-1-[9-ethyl-6-(2-methyl-5-tetrahydrofuranylbenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-1-(O-acetyloxime)]、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢吡喃基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟) [ethanone-1-[9-ethyl-6-(2-methyl-5-tetrahydropyranylbenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-1-(O-acetyloxime)]、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃基甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟) [ethanone-1-[9-ethyl-6-(2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-1-(O-acetyloxime)]、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢吡喃基甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟) [ethanone-1-[9-ethyl-6-(2-methyl-4-tetrahydropyranylmethoxybenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-1-(O-acetyloxime)]、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢呋喃基甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟) [ethanone-1-[9-ethyl-6-(2-methyl-5-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-1-(O-acetyloxime)]、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢吡喃基甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟) [ethanone-1-[9-ethyl-6-(2-methyl-5-tetrahydropyranylmethoxybenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-1-(O-acetyloxime)]、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂戊环基)苯酰基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟) [ethanone-1-[9-ethyl-6-{2-methyl-4-(2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl)benzoyl}-9H-carbazole-3-yl]-1-(O-acetyloxime)]、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂戊环基)甲氧基苯酰基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟) [ethanone-1-[9-ethyl-6-{2-methyl-4-(2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl)methoxybenzoyl}-9H-carbazole-3-yl]-1-(O-acetyloxime)]等。
其中,三氮杂苯(Triazine)类光起始剂的具体例如:4-[对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-甲基-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-甲基-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[对-N,N-二(苯基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(对-N-氯乙基羰基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[对-N-(对-甲氧基苯基)羰基胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-溴-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-氯-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-氟-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-溴-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-氯-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-氟-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-溴-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-氯-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[邻-氟-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-溴-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-氯-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-[间-氟-对-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-溴-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氯-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氟-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-溴-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氯-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氟-对-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-溴-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氯-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氟-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-溴-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氯-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氟-对-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2,4-双(三氯甲基)-6-[3-溴-4-[N,N-双(乙氧基羰基甲基)胺基]苯基]-1,3,5-三氮杂苯等。
其中,苯乙烷酮类化合物(acetophenone)具体例如:对二甲胺苯乙烷酮(p-dimethylamino-acetophenone)、α,α’-二甲氧基氧化偶氮苯乙烷酮(α,α’-dimethoxyazoxyacetophenone)、2,2’-二甲基-2-苯基苯乙烷酮(2,2’-dimethyl-2-phenylacetophenone)、对-甲氧基苯乙烷酮(p-methoxyacetophenone)、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代-1-丙酮(2-methyl-1-(4-methylthio phenyl)-2-morpholino propane-1-on)、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮[2-benzyl-2-N,N-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone]。
二咪唑类化合物(biimidazole)如:2,2’-双(邻-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(邻-氟苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-fluorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl biimidazole]、2,2’-双(邻-甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-methyl phenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl biimidazole]、2,2’-双(邻-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-methoxyphenyl)-4,4’,5,5’-tetrapheny lbiimidazole]、2,2’-双(邻-乙基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-ethylphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl biimidazole]、2,2’-双(对-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(p-methoxyphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenylbiimidazole]、2,2’-双(2,2’,4,4’-四甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,2’,4,4’-tetramethoxyphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenylbiimidazole]、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl biimidazole]、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,4-dichlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenylbiimidazole]等。
二苯甲酮(benzophenone)类化合物如:噻吨酮(thioxanthone)、2,4-二乙基噻吨酮(2,4-diethylthioxanthanone)、噻吨酮-4-砜(thioxanthone-4-sulfone)、二苯甲酮(benzophenone)、4,4’-双(二甲胺)二苯甲酮[4,4’-bis(dimethylamino)benzophenone]、4,4’-双(二乙胺)二苯甲酮[4,4’-bis(diethylamino)benzophenone]等。
前述光起始剂中,较佳者为:1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮 2-(O-苯酰基肟) [1-[4-(phenylthio)phenyl]-octane-1,2-dione 2-(O-benzoyloxime)]、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮1-(O-乙酰基肟) [1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-ethanone 1-(O-acetyloxime)]、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃甲氧基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟) [ethanone-1-[9-ethyl-6-(2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-1-(O-acetyloxime)]、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂戊环基)甲氧基苯酰基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙酰基肟) [ethanone-1-[9-ethyl-6-{2-methyl-4-(2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl)methoxybenzoyl}-9H-carbazole-3-yl]-1-(O-acetyloxime)]、4-〔间-溴-对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基〕-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、2,4-双(三氯甲基)-6-对-甲氧基苯乙烯基-s-三氮杂苯、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗福啉代苯基)-1-丁酮[2-benzyl-2-N,N-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone]、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,4-dichlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenylbiimidazole]、4,4'-双(二乙胺)二苯甲酮[4,4’-bis(diethylamino)benzophenone]等。
另外,本发明的白色感光性树脂组成物中,在不影响物性范围内,可依需要进一步添加前述光起始剂以外的光起始剂。该光起始剂的种类如:α-二酮(α-diketone)类化合物、酮醇(acyloin)类化合物、酮醇醚(acyloin ether)类化合物、酰膦氧化物(acylphosphineoxide)类化合物、醌(quinone)类化合物、含卤素类化合物、过氧化物等。
α-二酮类化合物的具体例如:苯偶酰(benzil)、乙酰基(acetyl)等;酮醇类化合物的具体例如:二苯乙醇酮(benzoin)等;酮醇醚类化合物的具体例如:二苯乙醇酮甲醚(benzoin methylether)、二苯乙醇酮乙醚(benzoin ethylether)、二苯乙醇酮异丙醚(benzoin isopropyl ether)等;酰膦氧化物类化合物的具体例如:2,4,6-三甲基苯酰二苯基膦氧化物(2,4,6-trimethyl-benzoyl diphenylphosphineoxide)、双-(2,6-二甲氧基苯酰)-2,4,4-三甲基苯基膦氧化物[bis-(2,6-dimethoxy-benzoyl)-2,4,4-trimethylbenzyl phosphineoxide]等;醌类化合物的具体例如:蒽醌(anthraquinone)、1,4-萘醌(1,4-naphthoquinone)等;含卤素类化合物的具体例如:苯酰甲基氯(phenacyl chloride)、三溴甲基苯砜(tribromomethyl phenylsulfone)、三(三氯甲基)-s-三氮杂苯[tris(trichloromethyl)-s-triazine]等;过氧化物的具体例如:二-第三丁基过氧化物(di-tertbutylperoxide)等。
上述光起始剂依需要可单独一种或混合复数种使用。
有机溶剂(D):
本发明的白色感光性树脂组成物是以前述碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B),以及光起始剂(C)及后述的颜料(E)为必要成分,必要时可加入后述添加物成分。
前述溶剂(D)的选择上,需选择可溶解碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B),以及光起始剂(C),且不与各成分相互反应,并具有适当的挥发性者。
基于碱可溶性树脂(A) 100重量份,本发明溶剂(D)之使用量一般为500~3500重量份,较佳为800~3200重量份,更佳为1000~3000重量份。
本发明白色感光性树脂组成物用溶剂的具体例如:乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇正丙醚、二甘醇正丁醚、三甘醇甲醚、三甘醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、一缩二丙二醇甲醚、一缩二丙二醇乙醚、一缩二丙二醇正丙醚、一缩二丙二醇正丁醚、二缩三丙二醇甲醚(tripropylene glycol mono methyl ether)、二缩三丙二醇乙醚(tripropylene glycol mono ethyl ether)等(聚)亚烷基二醇单烷醚类;乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯等(聚)亚烷基二醇单烷醚醋酸酯类;二甘醇二甲醚、二甘醇甲乙醚、二甘醇二乙醚、四氢呋喃等其他醚类;甲乙酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮类;2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯等乳酸烷酯类;2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧基丁酸乙酯等其他酯类;甲苯、二甲苯等芳香族碳氢化合物类;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等羧酸酰胺类等等。该等溶剂可单独一种使用,亦可混合两种或两种以上使用。前述溶剂中以丙二醇甲醚醋酸酯、二甘醇二甲醚、3-乙氧基丙酸乙酯较佳。
颜料(E):
基于碱可溶性树脂(A) 100重量份,本发明的颜料(E)的使用量通常为20~500重量份,较佳为40~400重量份,更佳为60~300重量份。
本发明的颜料(E)是白色颜料,且颜料(E)选自由二氧化钛、碳酸钙、硫酸钙、氧化锌、硫酸钡、碳酸钡、二氧化硅、铝粉、高岭土、黏土、滑石粉、蒙脱土、氢氧化铝、碳酸镁及白色中空聚合物微球所组成的群组。
本发明的感光性树脂组成物中,若未使用颜料(E)时,所形成的图层(pattern)的光透过率太高,无法反射光线,会有反射率不佳的问题发生。
前述颜料可单独一种或混合两种或两种以上使用。
本发明的颜料(E),必要时可伴随使用分散剂,例如:阳离子系、阴离子系、非离子系、两性、聚硅氧烷系、氟系等界面活性剂。
其中,界面活性剂的具体例如:聚环氧乙烷十二烷基醚、聚环氧乙烷硬脂酰醚、聚环氧乙烷油醚等聚环氧乙烷烷基醚类;聚环氧乙烷辛基苯醚、聚环氧乙烷壬基苯醚等聚环氧乙烷烷基苯醚类;聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯等聚乙二醇二酯类;山梨糖醇酐脂肪酸酯类;脂肪酸改质聚酯类;3级胺改性的聚胺基甲酸酯类;以下为商品名:KP(信越化学工业制)、SF-8427(Toray Dow Corning Silicon制)、普利弗隆(Polyflow,共荣社油脂化学工业制)、爱夫多普[F-Top,得克姆公司制(Tochem Products Co., Ltd.)]、美卡夫克(Megafac,大日本印墨化学工业制)、弗洛多(Fluorade,住友3M制)、阿魏卡多(Asahi Guard)、萨弗隆(Surflon,旭硝子制)等等。前述界面活性剂可单独一种或混合复数种以上使用。
本发明感光性树脂组成物中为提高涂布性,亦可伴随使用界面活性剂。基于碱可溶性树脂(A) 100重量份,该界面活性剂的使用量一般为0~6重量份,较佳为0~4重量份,更佳为0~3重量份,上述界面活性剂的举例同前述颜料(E)中所使用的界面活性剂,在此不赘述。
此外,本发明的感光性树脂组成物中,可依需要添加各种添加物,例如:填充剂、碱可溶性树脂(A)以外的高分子化合物、密着促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝集剂等。其中,基于碱可溶性树脂(A) 100重量份,本发明的填充剂、碱可溶性树脂(A)以外的高分子化合物、密着促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝集剂等添加物的使用量一般为0~10重量份,较佳为0~6重量份,更佳为0~3重量份。
此等添加物的具体例如:玻璃、铝等填充剂;聚乙烯醇、聚乙二醇单烷基醚、聚氟丙烯酸烷酯等碱可溶性树脂(A)以外的高分子化合物;乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙醇丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙醇丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、3-硫醇基丙基三甲氧基硅烷等密着促进剂;2,2-硫代双(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,6-二-第三丁基苯酚等抗氧化剂;2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯基迭氮、烷氧基苯酮等紫外线吸收剂;及聚丙烯酸钠等防凝集剂。
白色矩阵:
本发明的白色遮光层的形成方式,可以在透明基板上使用本发明的白色感光性树脂组成物,藉由涂布、曝光、显影方式形成白色遮光层。上述透明基板可以为玻璃基板或塑料基板,玻璃基板的具体例如无碱玻璃、钠钙玻璃、硬质玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃以及于其上附着透明导电膜的玻璃;塑料基板的具体例如聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或具对苯二甲酸乙二酯等。该透明基板可以经过合适的预先处理,例如用硅烷交联剂进行化学处理、等离子处理、离子电镀法、溅射、气体蒸镀反应方法或真空气相沉积。
上述白色遮光层的形成方式中,可藉由回转涂布、流延涂布、喷墨涂布(ink-jet)或辊式涂布等涂布方式,将混合成溶液状态的白色感光性树脂组成物涂布在基板上。涂布后,先以减压干燥方式,去除大部分溶剂,再以预烤(pre-bake)方式将溶剂去除而形成一预烤涂膜。其中,减压干燥及预烤条件依各成份的种类、配合比率而异,通常,减压干燥在0~200mmHg的压力下进行1秒钟~60秒钟,而预烤在70~110℃温度下进行1分钟~15分钟。预烤后,该预烤涂膜于指定光罩(mask)下曝光,于23±2℃温度下浸渍于显影液15秒~5分钟进行显影,除去不要的部分形成图案。曝光使用的光线,以g线、b线、i线等紫外线为佳,而紫外线装置可为(超)高压水银灯及金属卤素灯。
再者,显影液的具体例如:氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、硅酸钠、甲基硅酸钠、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、胆碱、吡咯、呱啶、1,8-二氮杂二环-(5,4,0)-7-十一烯等碱性化合物所构成的碱性水溶液,其浓度一般为0.001~10重量%,较佳为0.005~5重量%,更佳为0.01~1重量%。
使用此等碱性水溶液构成的显影液时,一般是于显影后再用水洗净,其次以压缩空气或压缩氮气将图案风干。
风干后的具有光硬化涂膜层的基板,利用热板或烘箱等加热装置,在温度100~280℃下加热1~15分钟,将涂膜中的挥发性成分去除,并且使涂膜中未反应的乙烯性不饱和双键进行热硬化反应。经过以上步骤处理后,即可得本发明的白色矩阵。
彩色滤光片:
本发明的彩色滤光片制造方法具体是,先在基板上形成上述白色矩阵,再以相同方式,将各色(主要包括红、绿、蓝三色)感光性树脂组成物在预定的像素部上以同样的步骤重复操作三次,即可制得彩色滤光片的像素着色层。其次在像素着色层上形成ITO(氧化铟锡)蒸镀膜,必要时对ITO蒸镀膜施行蚀刻暨布线之后,即可作为反射型显示器用的彩色滤光片。
反射型显示器组件:
本发明的反射型显示器是一种利用外部环境光源入射后再反射而显示图像的显示器,此类显示器具体例如反射液晶显示器、电子纸(electronic paper)显示器等相关反射型显示器,以下即列举电子纸(electronic paper)显示器的结构及其制造方法作一说明。
本发明电子纸(electronic paper)显示器的具体例是根据如图1(a)、图1(b)、图2或图3(a)~(d)所示为基础结构,以下作详细的说明。
以图1(a)、图1(b)所示为例,显示器的结构中至少含有一种以上的微粒,该微粒至少具有两种以上不同光学反射率及带电特性,且该微粒可构成显示组件3(在本例中,表示为以显示用白色微粒3w的微粒群体所构成的白色显示介质3W,以及另以显示用黑色微粒3b的微粒群体所构成的黑色显示介质3B),各该微粒3w、3b因受到基板1的电极5与基板2的电极6间施加电压所产生电场影响,可在基板1、2之间垂直移动,当观察者看到黑色显示介质3B时则显示黑色,或当观察者看到白色显示介质3W时则显示白色。另外,如图1(b)所示,透过在基板1、2之间形成分隔壁(hydrophilic rib)4,将空间隔成复数个格状体(cell)。
以图2所示为例,显示器的结构含有一种以上的微粒,该微粒具有光学反射率及带电特性,且该微粒可构成显示组件3 (在本例中是以显示用白色微粒3w的微粒群体构成白色显示介质3W),微粒3w会受到基板1的电极5与基板2的电极6间施加电压所产生电场影响,因此在基板1、2之间以对角线方向垂直移动。当观察者看到白色显示介质3W时则显示白色,或是看到基板1透明电极6下所设置的彩色板7时则显示黑色。另外,如图2所示,通过在基板1、2之间形成分隔壁(hydrophilic rib)4,将空间隔成复数个格状体(cell)。
以图3(a)~(d)为例,其中,图3(a)为显示介质驱动型的电子纸,白色微粒3w的微粒群体及显示用黑色微粒3b的微粒群体所构成的显示组件为微杯(microcup)构造,电极5、6为独立的电极;图3(b)为显示介质驱动型的电子纸,白色微粒3w的微粒群体及显示用黑色微粒3b的微粒群体所构成的显示组件为微杯(microcup)构造,电极5、6为线型电极;图3(c)的电极5、6为独立的电极,显示组件为微胶囊(microcapsule)8配置在基板1与基板2之间;图3(d)的电极5、6为独立的电极,显示组件为表面一面黑另一面白的旋转球体9,该球体9配置在基板1与基板2之间。图3(a)~(d)所举例的显示组件,均能适用于本发明的电子纸(electronic paper)显示器中。
在以上的说明中,微粒群体组成的白色显示介质3W置换为由粉流体组成的白色介质,微粒群体组成的黑色显示介质3B置换为由粉流体组成的黑色介质后也可适用于本发明。
图4是本发明的电子纸(electronic paper)显示器彩色化的主要实施例。图4中,先以分隔壁4分隔成三个显示格状体(cell),而分别形成单一像素,再于基板2上对应于分隔壁4的位置形成彩色滤光片用白色矩阵10,之后在对应于三个显示格状体(cell)的位置分别设置三原色的彩色滤光片片段12R、12G、12B,最后,在透明基板2的内侧上,透明电极6对应彩色滤光片片段12R、12G、12B予以设置。当施加电压于电极5、6之间而产生电场,电场使得显示格状体(cell)中的显示介质3W、3B往两侧移动而可显示出色彩。另外,配置三原色彩色滤光片片段12R、12G、12B的三个显示格状体(cell)可形成一像素单元,该像素单元含有显示格状体(cell)藉由各自独立显示介质的移动,控制光源通过彩色滤光片的亮度,并藉由三原色的混色作用达成产生各种色彩的目的。
本发明电子纸(electronic paper)显示器的特征,如图4反射型显示器所示,观看侧的透明基板2可以使用树脂材料所制成的薄膜基板,透明基板2的背面与对向基板1的内侧形成透明电极5、6,在透明基板2外侧的表面上形成彩色滤光片片段12R、12G、12B,其中,白色矩阵10对应分隔壁4的位置形成,各色像素(R、G、B)相对应于透明电极6的位置形成。
图5(a)~(c)为本发明电子纸(electronic paper)显示器中,彩色滤光片形成方法的说明示意图。依照图5(a)~(c)对本发明的电子纸(electronic paper)显示器的制造方法中彩色滤光片的形成方法加以说明,首先,如图5(a)所示,透明基板2的一面形成透明电极6,例如ITO膜的成膜。图5(b)所示,将形成的透明电极6进行图案化。接着如图5(c)所示,透明基板2的另一面形成白色矩阵10与红、绿、蓝像素的彩色滤光片片段12R、12G、12B,其中,白色矩阵10使用上述白色矩阵形成的方法于对应分隔壁4的位置形成,各色像素使用上述彩色滤光片形成的方法于相对应透明电极6的位置形成红、绿、蓝三原色像素的彩色滤光片片段12R、12G、12B。
根据上述本发明电子纸(electronic paper)显示器的制造方法,为了不让图案化后的透明电极与彩色滤光片段受到损伤,彩色滤光片层需要经过额外的加工。以图5所示为例,透明基板2可以在图案化后的透明电极6表面及/或彩色滤光片片段12R、12G、12B表面再形成一保护膜(图中未示)。
附图说明
图1(a)、(b)分别是电子纸显示组件的实施例1的结构图;
图2是电子纸显示组件的实施例2的结构图;
图3(a)~(d)分别是电子纸显示组件的实施例3的结构图;
图4是本发明电子纸显示器具体例的结构图;
图5(a)~(c)分别是电子纸显示器的彩色滤光片的形成方法示意图。
符号说明
1、2 基板;3 显示组件;3W 白色显示介质;
3w 显示用白色微粒;3B 黑色显示介质;
3b 显示用黑色微粒;4 分隔壁;5、6 电极;
7 彩色板; 8 微胶囊; 9 旋转球体;
10 白色矩阵;12R 彩色滤光片片段;
12G 彩色滤光片片段;12B 彩色滤光片片段。
具体实施方式
本发明将就以下实施例来作进一步说明,但应了解的是,下述实施例仅为例示说明之用,而不应被解释为对本发明实施的限制。
[碱可溶性树脂]
合成例Ⅰ
在一容积1000毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计,并导入氮气,加入进料组成物,该进料组成物包括:含环氧基(epoxy)的双酚芴(bisphenol fluorene)型化合物100重量份(结构式(2)所示化合物,环氧当量为230),四甲基胺氯(tetramethyl ammonium chloride)0.3重量份,2,6-二-第三丁基-对甲酚(2,6-di-t-butyl-p-cresol)0.1重量份,丙烯酸30重量份以及丙二醇单甲醚醋酸酯130重量份。其中,进料组成物的入料方式为连续添加,入料速度控制于25重量份/分钟。聚合过程的反应温度维持在100~110℃,聚合时间15小时。反应结束后可制得固体成分浓度50重量%的双酚芴型环氧(甲基)丙烯酸酯(epoxy(meth)acrylate)化合物的淡黄色透明混合溶液(即化合物(a-4)的混合溶液)。
其次,在300毫升可分离型烧瓶中加入上述所得化合物(a-4)的混合溶液100重量份,丙二醇单甲醚醋酸酯25重量份,二苯甲酮四羧酸的二酸酐13重量份,以及1,2,3,6-四氢化苯二甲酸的酸酐6重量份,在110~115℃的温度下反应2小时,制得黄色透明的碱可溶性树脂溶液(即结构式(5)的溶液)。该树脂的酸值为98.0mgKOH/g,重量平均分子量为4100,p/q=5/5。聚合完成后,将聚合生成物从可分离型烧瓶中取出,将溶剂脱挥,即制得碱可溶性树脂Ⅰ。
合成例Ⅱ
在300毫升可分离烧瓶中,加入前述合成例Ⅰ制备过程中所获得的化合物(a-4)的混合溶液100重量份,丙二醇单甲基醚醋酸酯25重量份,以及二苯甲酮四羧酸的二酸酐13重量份,在90~95℃的温度下反应2小时,以IR光谱确定酸酐基消失后,在反应液中,再加入1,2,3,6-四氢化苯二甲酸的酸酐6重量份,并在90~95℃的温度下反应4小时,制得淡黄色透明碱可溶性树脂溶液(即结构式(8)的溶液)。该树脂的酸值为99.0mgKOH/g,重量平均分子量为3900。聚合完成后,将聚合生成物从可分离型烧瓶中取出,将溶剂脱挥,即制得碱可溶性树脂Ⅱ。
合成例Ⅲ
在一容积1000毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计,并导入氮气,加入进料组成物,该进料组成物包括:200重量份的三酚甲烷基型环氧树脂(日本化药制,型号为EPPN-503;环氧当量200,软化点83℃)、72重量份的丙烯酸、0.3重量份的甲基氢醌,及180重量份的丙二醇单甲基醚醋酸酯。其中,进料组成物的入料方式为连续添加,入料速度控制于25重量份/分钟,反应温度维持85~95℃,待所有反应物完全溶解。接着,将其冷却至60℃并添加1.2重量份的三苯基磷,再将温度升至95℃后,进行反应32小时,之后,再添加110重量份的四氢邻苯二甲酸酐,反应15小时后即可制得一固形成份酸价为100 mgKOH/g的含有不饱和基的聚羧酸碱可溶性树脂Ⅲ。
合成例Ⅳ
在一容积1000毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计,并导入氮气,加入进料组成物,该进料组成物包括:甲基丙烯酸单体15重量份、甲基丙烯酸环氧丙酯单体40重量份、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯(dicyclopentanyl methacrylate)单体35重量份、1,4丁二烯单体5重量份、苯乙烯单体5重量份,以及二甘醇二甲醚溶剂200重量份。其中,进料组成物的入料方式为一次全部添加,当四颈锥瓶的内容物被搅拌时,油浴的温度被提升至85℃,然后将2,2’-偶氮双-2-甲基丁腈(以下简称AMBN)2.4重量份溶于20重量份的二甘醇二甲醚溶液,并以五等份的量在一小时间隔添加在四颈锥瓶中。聚合过程的反应温度维持在85℃,聚合时间6小时。聚合完成后,将聚合产物自四颈锥瓶中取出,将溶剂脱挥,可得碱可溶性树脂Ⅳ。
[感光性树脂组成物的实施例与比较例]
实施例1
使用前述合成例Ⅰ所得的碱可溶性树脂Ⅰ 100重量份(固形份)、表1所示的二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA,东亚合成制,以下简称B-1)70重量份、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯酰基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮 1-(O-乙酰基肟) (以下简称C-1)15重量份、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮 (以下简称C-3)8重量份、白色颜料钛酸锶(SrTiO3) (以下简称E-1-1)250重量份、密着促进剂(3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷)2重量份、架桥剂(商品名1031S,油化Shell制)15重量份、界面活性剂(商品名SH29PA,大日本油墨制)0.3重量份的混合物,加入溶剂丙二醇甲醚醋酸酯(以下简称D-1)1,300重量份及甲基乙基酮(以下简称D-2)1000重量份后,以摇动式搅拌器,加以溶解混合,即可调制而得白色矩阵用感光性树脂组成物,该感光性树脂组成物以下述的各测定评价方式进行评价,所得结果如表1所示。
【评价方式】
反射率
将感光性树脂组成物以旋转涂布的方式,涂布在100mm×100mm的玻璃基板上,先进行减压干燥,压力100mmHg、时间30秒钟,然后再进行预烤,温度80℃、时间3分钟,可形成一膜厚1.5 μm的预烤涂膜,再将预烤涂膜以紫外光(曝光机Canon PLA-501F)100mJ/cm2的光量照射该预烤涂膜后,再浸渍于23℃的显影液1分钟,以纯水洗净,再以200℃后烤30分钟,即可在玻璃基板上形成一膜厚1.0μm的感光性树脂层。
所得感光性树脂层,以光泽度计(Rohopoint,型号NOVO Gloss TRIO)进行测量,测量60度的反射率数值,其评价标准如下。
◎:95%≤反射率
○:85%≤反射率<95%
△:75%≤反射率<85%
╳:反射率<75%
实施例2
同实施例1的操作方法,不同之处在于改变含碱可溶性树脂(A)的种类、含乙烯性不饱合基化合物(B)的用量、光起始剂(C)的种类、溶剂(D)的用量与颜料(E)的种类,且未添加密着促进剂,其配方及评价结果载于表1。
实施例3
同实施例1的操作方法,不同之处在于改变含碱可溶性树脂(A)的种类、含乙烯性不饱合基化合物(B)的用量、光起始剂(C)的种类、溶剂(D)的用量与颜料(E)的种类,且未添加架桥剂,其配方及评价结果载于表1。
实施例4
同实施例1的操作方法,不同之处在于改变含碱可溶性树脂(A)的种类、含乙烯性不饱合基化合物(B)的种类、光起始剂(C)的种类、溶剂(D)的用量与颜料(E)的种类,且未添加界面活性剂,其配方及评价结果载于表1。
实施例5
同实施例1的操作方法,不同之处在于改变含碱可溶性树脂(A)的种类、含乙烯性不饱合基化合物(B)的种类、光起始剂(C)的种类、溶剂(D)的用量与颜料(E)的用量,其配方及评价结果载于表1。
实施例6
同实施例1的操作方法,不同之处在于改变含碱可溶性树脂(A)的种类、含乙烯性不饱合基化合物(B)的种类、光起始剂(C)的种类、溶剂(D)的用量与颜料(E)的种类,其配方及评价结果载于表1。
比较例1
同实施例1的操作方法,不同之处在于改变颜料(E)的用量,其配方及评价结果载于表1。
比较例2
同实施例1的操作方法,不同之处在于改变含碱可溶性树脂(A)的种类、含乙烯性不饱合基化合物(B)的种类、光起始剂(C)的种类、溶剂(D)的用量与颜料(E)的用量,且未添加密着促进剂,其配方及评价结果载于表1。
比较例3
同实施例1的操作方法,不同之处在于改变含碱可溶性树脂(A)的种类、含乙烯性不饱合基化合物(B)的种类、光起始剂(C)的种类与溶剂(D)的用量,且未添加架桥剂,其配方及评价结果载于表1。
比较例4
同实施例1的操作方法,不同之处在于改变含碱可溶性树脂(A)的种类、含乙烯性不饱合基化合物(B)的种类、光起始剂(C)的种类、溶剂(D)的用量与颜料(E)的种类,且未添加界面活性剂,其配方及评价结果载于表1。
比较例5
同实施例1的操作方法,不同之处是改变含碱可溶性树脂(A)的种类、含乙烯性不饱合基化合物(B)的种类、光起始剂(C)的种类、溶剂(D)的用量与颜料(E)的种类,其配方及评价结果载于表1。
表1中各字母代号的含义如下:
B-1 二季戊四醇六丙烯酸酯;
B-2 二季戊四醇四丙烯酸酯;
C-1 乙烷酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9氢-咔唑-3-取代基]-,1-(氧-乙酰基肟) (商品名OXE-02;Ciba Specialty Chemicals制);
C-2 1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮 2-(O-苯酰基肟)
C-3 2-苄基-2-N, N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮 (商品名IRGACURE 907;Ciba Specialty Chemicals制);
C-4 4, 4’-双(二乙胺)二苯甲酮;
C-5 2, 2’-双(邻-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑;
D-1 丙二醇甲醚醋酸酯;
D-2 甲基乙基酮;
E-1 SrTiO3 ;
E-2 TiO2;
E-3 ZnO;
E-4 黑色颜料C.I.7;
F-1 3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷 (商品名KBM-403;信越化学制);
F-2 商品名1031S;油化Shell制;
F-3 商品名SH29PA;DIC制。
Claims (6)
2.根据权利要求1所述的白色感光性树脂组成物,其特征在于,基于所述碱可溶性树脂(A)100重量份,所述碱可溶性树脂(a)的使用量为20~100重量份;
基于所述碱可溶性树脂(A)100重量份,所述含乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量为5~220重量份,所述光起始剂(C)的使用量为2~200重量份,所述有机溶剂(D)的使用量为500~3500重量份,所述颜料(E)的使用量为20~500重量份。
4.一种白色矩阵,其特征在于,所述白色矩阵由权利要求1~3中任一所述的感光树脂组成物涂布于一透明基板上,依序施予预烤、曝光、显影及后烤处理而制得的遮光图案。
5.一种彩色滤光片,其特征在于,所述彩色滤光片包含权利要求4所述的白色矩阵。
6.一种反射型显示器组件,其特征在于,所述反射型显示器组件包含权利要求5所述的彩色滤光片。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20111019 |