CN104076608A - 感光性树脂组合物及白色矩阵、滤光片和显示器组件 - Google Patents
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Abstract
本发明有关一种感光性树脂组合物及白色矩阵、滤光片和显示器组件。该感光性树脂组合物包含:聚硅氧烷聚合物A;含乙烯性不饱和基的化合物B;光起始剂C;溶剂D;颜料E;及架桥剂F;其中,该颜料E包含至少一种选自于由二氧化钛、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。该感光性树脂组合物为耐热黄变性、耐表面粗糙、显影性及亮度俱佳的感光性树脂组合物。本发明亦提供一种白色矩阵、一种彩色滤光片及一种反射型显示器组件。
Description
技术领域
本发明有关一种感光性树脂组合物及白色矩阵、滤光片和显示器组件,特别是有关一种白色感光性树脂组合物,其可用以制备白色矩阵(white matrix),并可进一步应用于彩色滤光片以及反射型显示器组件,属于显示器技术领域。
背景技术
于现今各式平面显示器(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,而最广泛应用于各项用途上。然而,一般具有背光源的透过型液晶显示器,使用者经长时间观看后,眼睛易疲劳而造成伤害,且液晶显示器的光学特性亦常随视角的改变而产生变动。
为改善上述的问题,业界已开发反射型显示器,其较液晶显示器更薄型化、更省电且对使用者的眼睛负担较轻。
反射型显示器是一种利用外部环境光源入射后再反射藉以显示图像的显示器,其具体例为反射式液晶显示器或电子纸(electronic paper)显示器等。
电子纸显示器是一种新型态的显示技术,可转换纸上的文字。上述的“纸”实际是由有机电子材料所制成,并使用可受电场影响的微球以显示画面。电子纸显示器的画素变换方式则类似于个人计算机显示器的变换方式,并透过画素变换而更新页面。
电子纸显示器中的微球的材料包含导电性塑料,如于1970年代发展最初由日商全录公司(Xerox)所开发的拧转球(Gyricon Bead)颜料,该拧转球是指一面为黑色且另一面为白色的带静电微小球体,该带静电微小球体会因电场的改变而转动,以达成黑白灰阶进而产生文件的画面。
到了1990年代,美国麻省理工学院Joseph Jacobson发明了另一种型态的电子纸显示器颜料,其以微胶囊(microcapsules)取代传统的带静电微小球体,并于微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(接近使用者方向)或往下(远离使用者方向)移动。当白色颗粒往上移动时则显示出白色,当白色颗粒往下移动时则显示出油的颜色。此电子纸显示器本质上为基于公知电泳技术的运用,通过微胶囊使该显示器可用于代替玻璃的软性塑料基板上。
现今彩色电子纸显示器大致有两种方式可获得彩色的显示画面;一为使用彩色(RGB/CYM)粒子代替白色粒子;另一为将彩色滤光片设置于电子纸显示器之上而达到彩色的显示。
硬性的电子纸显示器可直接于玻璃基板上制作彩色滤光片,然而其成本昂贵,且需将玻璃基板与电子纸显示组件上的彩色滤光片对齐组装,亦增加制造的困难性;另一方面,软性的电子纸显示器则完全无法使用上述的方案制作彩色滤光片。
另一成本较低的方法是于电子纸显示层上直接形成彩色滤光片的画素图案,该彩色滤光片是利用感光性树脂组合物所形成,如日本公开特许2009-531727所述,该彩色滤光片使用感光性树脂组合物形成画素图案,其中遮光部所使用的材料为黑色树脂组合物。然而针对利用环境光源显示图像的反射型显示器而言,会造成光透过率与光利用率的下降,且亮度不佳。
为改善前述问题,日本公开特许2008-129599则揭露使用白色树脂组合物作为遮光部,虽可改善光利用率,但却有耐热黄变性、耐表面粗糙、显影性及亮度不佳的缺点。
因此,目前业界仍需开发出一种耐热黄变性、耐表面粗糙、显影性及亮度俱佳的白色感光性树脂组合物,以利电子纸显示器的发展。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的在于利用提供特殊颜料的成分,而得到耐热黄变性、耐表面粗糙、显影性及亮度俱佳的感光性树脂组合物。
为达上述目的,本发明提供一种感光性树脂组合物,其包含:
聚硅氧烷聚合物(A);
含乙烯性不饱和基的化合物(B);
光起始剂(C);
溶剂(D);
颜料(E);及
架桥剂(F);
其中,该颜料(E)包含至少一种选自于由二氧化钛、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。
在上述的感光性树脂组合物中,优选地,所述聚硅氧烷聚合物(A)是由下列结构式(1)所表示的硅烷化合物经加水分解及部份缩合反应而得的共聚物:
Si(Ra)z(ORb)4-z 结构式(1)
其中:
z为1至3的整数,且当z表示2或3时,多个Ra各自为相同或不同;当4-z表示2或3时,多个Rb各自为相同或不同;
至少一个Ra是选自由经酸酐基取代的碳数1至10的烷基、经环氧基取代的碳数1至10的烷基及经环氧基取代的氧烷基所组成的群,且其余Ra是选自由氢、碳数1至10的烷基、碳数2至10的烯基及碳数6至15的芳香基所组成的群;及
Rb是选自由氢、碳数1至6的烷基、碳数1至6的酰基及碳数6至15的芳香基所组成的群。
在上述的感光性树脂组合物中,优选地,所述架桥剂(F)包含一含环氧基的化合物(F-1)。
在上述的感光性树脂组合物中,优选地,所述含环氧基的化合物(F-1)是选自由单羟基化合物或多羟基化合物与环氧氯丙烷反应而得的聚环氧丙醚和/或环氧丙醚(F-1-1)、聚羧酸化合物和/或羧酸化合物与环氧氯丙烷反应而得的聚环氧丙酯和/或环氧丙酯(F-1-2)、聚胺化合物和/或胺化合物与环氧氯丙烷反应而得的聚环氧丙胺和/或环氧丙胺(F-1-3)及其它含环氧基的化合物(F-1-4)所组成的群。
在上述的感光性树脂组合物中,优选地,基于所述聚硅氧烷聚合物(A)的使用量为100重量份,所述含乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量为30至300重量份;所述溶剂(D)的使用量为200至1500重量份;所述颜料(E)的使用量为100至600重量份;及所述架桥剂(F)的使用量为10至60重量份。
在上述的感光性树脂组合物中,优选地,基于所述含乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量为100重量份,所述光起始剂(C)的使用量为10至60重量份。
在上述的感光性树脂组合物中,优选地,基于所述聚硅氧烷聚合物(A)的使用量为100重量份,所述含环氧基的化合物(F-1)的使用量为5至60重量份。
本发明亦提供一种白色矩阵,其是由上述的感光性树脂组合物所形成的。
本发明又提供一种彩色滤光片,其包含上述的白色矩阵。
本发明再提供一种反射型显示器组件,其包含上述的彩色滤光片。
本发明的感光性树脂组合物具有耐热黄变性、耐表面粗糙、显影性及亮度俱佳的优点。
附图说明
图1a为不具有分隔壁的电子纸显示组件第一实施方式的结构图。
图1b为具有分隔壁的电子纸显示组件第一实施方式的结构图。
图2为电子纸显示组件第二实施方式的结构图。
图3a为具有独立电极的电子纸显示组件第三实施方式的结构图。
图3b为具有线型电极的电子纸显示组件第三实施方式的结构图。
图3c为具有微胶囊的电子纸显示组件第三实施方式的结构图。
图3d为具有旋转球体的电子纸显示组件第三实施方式的结构图。
图4为本发明的电子纸显示器的具体例的结构图。
图5a为电子纸显示器的彩色滤光片的形成方法的第一步骤的示意图。
图5b为电子纸显示器的彩色滤光片的形成方法的第二步骤的示意图。
图5c为电子纸显示器的彩色滤光片的形成方法的第三步骤的示意图。
主要组件符号说明:
1 第一基板
2 第二基板
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 第一电极
6 第二电极
7 彩色板
8 微胶囊
9 旋转球体
10 白色矩阵
12R 彩色滤光片第一片段
12G 彩色滤光片第二片段
12B 彩色滤光片第三片段
具体实施方式
本发明提供一种感光性树脂组合物,其包含:
聚硅氧烷聚合物(A);
含乙烯性不饱和基的化合物(B);
光起始剂(C);
溶剂(D);
颜料(E);及
架桥剂(F);
其中,该颜料(E)包含至少一种选自于由二氧化钛、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。
本发明的该聚硅氧烷聚合物的构造并无特别限制,于本发明的一优选具体例中,该聚硅氧烷聚合物(A)可为使用硅烷单体及/或聚硅氧烷加水分解及缩合而制得的共聚物,优选地,该缩合为部份缩合。
于本发明的一优选具体例中,该硅烷单体包含但不限于下列结构式(1)所示的结构:
Si(Ra)z(ORb)4-z 结构式(1)
其中:
z为1至3的整数,且当z表示2或3时,多个Ra各自为相同或不同;当4-z表示2或3时,多个Rb各自为相同或不同;
至少一个Ra是选自由经酸酐基(Anhydride group)取代的碳数1至10的烷基、经环氧基(Epoxy group)取代的碳数1至10的烷基及经环氧基取代的氧烷基所组成的群,且其余Ra是选自由氢、碳数1至10的烷基、碳数2至10的烯基及碳数6至15的芳香基所组成的群;及
Rb是选自由氢、碳数1至6的烷基、碳数1至6的酰基及碳数6至15的芳香基所组成的群。
本发明的该聚硅氧烷聚合物(A)因含酸酐基及/或环氧基,于曝光工艺时可减少曝光能量或曝光时间,继而提升本发明的感光性树脂组合物的感度,且可有效地产生酸性基团,利于后续显影工艺。
在该Ra的定义中,碳数1至10的烷基例如但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、第三丁基、正己基、正葵基、三氟甲基、3,3,3-三氟丙基、3-氨丙基、3-巯丙基、3-异氰酸丙基。碳数2至10的烯基例如但不限于乙烯基、3-丙烯酰氧基丙基、3-甲基丙烯酰氧基丙基等。碳数6至15的芳香基例如但不限于苯基、甲苯基(tolyl)、对-羟基苯基、1-(对-羟基苯基)乙基、2-(对-羟基苯基)乙基、4-羟基-5-(对-羟基苯基羰氧基)戊基[4-hydroxy-5-(p-hydroxyphenylcarbonyloxy)pentyl]、萘基[naphthyl]等。
该经酸酐基取代的碳数1至10的烷基例如但不限于乙基丁二酸酐、丙基丁二酸酐、丙基戊二酸酐等。
该经环氧基取代的碳数1至10的烷基例如但不限于环氧丙烷基戊基(oxetanylpentyl)、2-(3,4-环氧环己基)乙基(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl)等。
该经环氧基取代的氧烷基例如但不限于环氧丙氧基丙基(glycidyloxypropyl)、2-环氧丙烷基丁氧基(2-oxetanylbutoxy)等。
在该Rb的定义中,碳数1至6的烷基包含但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基等。碳数1至6的酰基包含但不限于乙酰基。碳数6至15的芳香基包含但不限于苯基。
该结构式(1)所示的硅烷单体可单独或混合使用,且该结构式(1)所示的硅烷单体包含但不限于3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane,简称TMS-GAA)、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷(3-glycidoxypropyltriethoxysilane)、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl trimethoxy silane)、2-环氧丙烷基丁氧基丙基三苯氧基硅烷(2-oxetanylbutoxypropyltriphenoxysilane),及由东亚合成所制造的市售品:2-环氧丙烷基丁氧基丙基三甲氧基硅烷(2-oxetanylbutoxypropyltrimethoxysilane,商品名TMSOX-D)、2-环氧丙烷基丁氧基丙基三乙氧基硅烷(2-oxetanylbutoxypropyltriethoxysilane,商品名TESOX-D)、3-(三苯氧基硅基)丙基丁二酸酐,及由信越化学所制造的市售品:3-(三甲氧基硅基)丙基丁二酸酐(商品名X-12-967),及由WACKER公司所制造的市售品:3-(三乙氧基硅基)丙基丁二酸酐(商品名GF-20)、3-(三甲氧基硅基)丙基戊二酸酐[简称TMSG]、3-(三乙氧基硅基)丙基戊二酸酐、3-(三苯氧基硅基)丙基戊二酸酐、二异丙氧基-二(2-环氧丙烷基丁氧基丙基)硅烷[diisopropoxy-di(2-oxetanylbutoxy propyl)silane,简称DIDOS]、二(3-环氧丙烷基戊基)二甲氧基硅烷(di(3-oxetanylpentyl)dimethoxy silane)、(二正丁氧基硅基)二(丙基丁二酸酐)、(二甲氧基硅基)二(乙基丁二酸酐)、3-环氧丙氧基丙基二甲基甲氧基硅烷(3-glycidoxypropyldimethylmethoxysilane)、3-环氧丙氧基丙基二甲基乙氧基硅烷(3-glycidoxypropyldimethylethoxysilane)、二(2-环氧丙烷基丁氧基戊基)-2-环氧丙烷基戊基乙氧基硅烷(di(2-oxetanylbutoxypentyl)-2-oxetanylpentylethoxy silane)、三(2-环氧丙烷基戊基)甲氧基硅烷(tri(2-oxetanylpentyl)methoxy silane)、(苯氧基硅基)三(丙基丁二酸酐)或(甲基甲氧基硅基)二(乙基丁二酸酐)。
于本发明的另一优选具体例中,该硅烷单体包含但不限于下列结构式(2)所示的结构:
Si(Rc)u(ORd)4-u 结构式(2)
其中:
Rc表示选自由氢原子、碳数1至10的烷基、碳数2至10的烯基及碳数6至15的芳基所组成的群,其中,碳数1至10的烷基不含有羧酸酐取代基,及多个Ri可相同亦可不同;
Rd是独立选自由氢原子、碳数1至6的烷基、碳数1至6的酰基及碳数6至15的芳基所组成的群;及
u为0至3的整数,且当u表示2或3时,多个Rc各自为相同或不同;当4-u表示2、3或4时,多个Rd各自为相同或不同。
在该Rc的定义中,碳数1至10的烷基例如但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、第三丁基、正己基、正葵基、三氟甲基、3,3,3-三氟丙基、3-氨丙基、3-巯丙基、3-异氰酸丙基。碳数2至10的烯基例如但不限于乙烯基、3-丙烯酰氧基丙基、3-甲基丙烯酰氧基丙基等。碳数6至15的芳香基例如但不限于苯基、甲苯基、对-羟基苯基、1-(对-羟基苯基)乙基、2-(对-羟基苯基)乙基、4-羟基-5-(对-羟基苯基羰氧基)戊基、萘基等。
在该Rd的定义中,碳数1至6的烷基包含但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基等。碳数1至6的酰基包含但不限于乙酰基。碳数6至15的芳香基包含但不限于苯基。
该结构式(2)所示的硅烷单体可单独或混合使用,且该结构式(2)所示的硅烷单体包含但不限于四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四乙酰氧基硅烷、四苯氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷(简称MTMS)、甲基三乙氧基硅烷、甲基三异丙氧基硅烷、甲基三正丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、乙基三正丁氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷(简称PTMS)、苯基三乙氧基硅烷(简称PTES)、对-羟基苯基三甲氧基硅烷、1-(对-羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷、2-(对-羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷、4-羟基-5-(对-羟基苯基羰氧基)戊基三甲氧基硅烷、三氟甲基三甲氧基硅烷、三氟甲基三乙氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷(简称DMDMS)、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二正丁基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、三正丁基乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、或3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷。
于本发明的另一优选具体例中,该聚硅氧烷聚合物(A)是由聚硅氧烷加水分解及缩合而制得,该聚硅氧烷具有下列结构式(3)所示的结构:
其中:
Rg、Rh、Ri及Rj分别选自由氢原子、碳数1至10的烷基、碳数2至6的烯基及碳数6至15的芳基所组成的群;其中该烷基、烯基或芳基优选为含有取代基;
s为1至1000的整数;优选地,s为3至300的整数;更优选地,s为5至200的整数;
当s为自2至1000的整数时,每个Rg为相同或不同,且每个Rh为相同或不同。优选地,碳数1至10的烷基例如但不限于甲基、乙基、正丙基等;碳数2至6的烯基例如但不限于乙烯基、丙烯酰氧基丙基、甲基丙烯酰氧基丙基等;碳数6至15的芳基例如但不限于苯基、甲苯基、萘基等;及
Rl及Rk分别选自由氢原子、碳数1至6的烷基、碳数1至6的酰基及碳数6至15的芳基所组成的群;其中该碳数1至6的烷基、碳数1至6的酰基或碳数6至15的芳基优选为含有取代基。优选地,碳数1至6的烷基例如但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基等;碳数1至6的酰基例如但不限于乙酰基;碳数6至15的芳基例如但不限于苯基。
于本发明的优选具体例中,该聚硅氧烷包含但不限于1,1,3,3-四甲基-1,3-二甲氧基二硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙氧基二硅氧烷、1,1,3,3-四乙基-1,3-二乙氧基二硅氧烷、Gelest公司制硅烷醇末端聚硅氧烷的市售品[商品名如DM-S12(分子量400至700)、DMS-S15(分子量1500至2000)、DMS-S21(分子量4200)、DMS-S27(分子量18000)、DMS-S31(分子量26000)、DMS-S32(分子量36000)、DMS-S33(分子量43500)、DMS-S35(分子量49000)、DMS-S38(分子量58000)、DMS-S42(分子量77000)、PDS-9931(分子量1000至1400)等]等。上述各种聚硅氧烷可单独一种使用或混合几种使用。
于本发明的另一优选具体例中,该聚硅氧烷聚合物(A)除了可由上述的硅烷单体及/或聚硅氧烷进行加水分解及部分缩合而制得外,亦可混合二氧化硅(silicon dioxide)粒子进行共聚合反应。该二氧化硅的平均粒径并无特别的限制,其平均粒径为2nm至250nm。优选地,其平均粒径为5nm至200nm。更优选地,其平均粒径为10nm至100nm。
该二氧化硅粒子可例如由触媒化成公司所制造的市售品[商品名如OSCAR1132(粒径12nm;分散剂为甲醇)、OSCAR1332(粒径12nm;分散剂为正丙醇)、OSCAR105(粒径60nm;分散剂为γ-丁内酯)、OSCAR106(粒径120nm;分散剂为二丙酮醇)等]、由扶桑化学公司所制造的市售品[商品名如Quartron PL-1-IPA(粒径13nm;分散剂为异丙酮)、Quartron PL-1-TOL(粒径13nm;分散剂为甲苯)、Quartron PL-2L-PGME(粒径18nm;分散剂为丙二醇单甲醚)、Quartron PL-2L-MEK(粒径18nm;分散剂为甲乙酮)等]、由日产化学公司所制造的市售品[商品名如IPA-ST(粒径12nm;分散剂为异丙醇)、EG-ST(粒径12nm;分散剂为甘醇)、IPA-ST-L(粒径45nm;分散剂为异丙醇)、IPA-ST-ZL(粒径100nm;分散剂为异丙醇)等]。上述各种二氧化硅粒子可单独一种使用或混合几种使用。
该缩合反应可使用一般的方法。例如,在硅烷单体中添加溶剂、水,或选择性地可进一步添加触媒,接着于50℃至150℃下加热搅拌0.5小时至120小时。搅拌时,进一步地可通过蒸馏除去副产物(醇类、水等)。
上述溶剂并没有特别限制,可与本发明光硬化性聚硅氧烷组合物中所包含的溶剂(D)为相同或不同。优选地,基于该硅烷单体组份的总量为100克,该溶剂的使用量范围为15克至1200克。更优选地,该溶剂的使用量范围为20克至1100克。又更优选地,该溶剂的使用量范围为30克至1000克。另一方面,基于该硅烷单体中所含的可水解基团为1摩尔,该用于水解的水的使用量范围为0.5摩尔至2摩尔。
在本发明中,制造该聚硅氧烷聚合物(A)时所视需要添加的催化剂并无特殊限制,优选是使用酸性催化剂或碱性催化剂。酸性催化剂例如:盐酸、硝酸、硫酸、氟酸、草酸、磷酸、醋酸、三氟乙酸、甲酸、多价羧酸或其酸酐、离子交换树脂。碱性催化剂例如:二乙胺、三乙胺、三丙胺、三正丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、三乙醇胺、二乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾水合物、含氨基化合物。
优选地,基于该硅烷单体的总量为100克,该催化剂(触媒)的使用量范围为0.005克至15克。更优选地,该催化剂(触媒)的使用量范围为0.01克至12克。最优选地,该催化剂(触媒)的使用量范围为0.05克至10克。
于本发明的一优选具体例中,副产物的醇、水及催化剂在水解反应及缩合反应后,并不存于聚硅氧烷聚合物(A)溶液中,以利涂布性及储存的稳定性。可视需要进行去除步骤。该去除步骤并无特殊限制,优选地,去除醇类或水的方法,是将聚硅氧烷聚合物(A)溶液以适当的疏水性溶剂稀释后,利用水清洗数次并蒸发;去除催化剂的方法,可独立使用离子交换树脂程序或加上前述的水清洗步骤。
虽不愿为理论所限制,但相信因聚硅氧烷聚合物的基本性质较为耐热,故添加聚硅氧烷聚合物,能提升感光性树脂组合物的耐热性,进一步避免因高温裂解所产生的黄变。若没有使用本发明的聚硅氧烷聚合物(A),会有耐热黄变性不佳的缺点。优选地,该聚硅氧烷聚合物(A)含有至少一酸酐基取代的碳数1至10的烷基、经环氧基取代的碳数1至10的烷基或经环氧基取代的氧烷基,可进一步改善显影性。
聚硅氧烷聚合物(A)可并用其它碱可溶性树脂,该其它碱可溶性树脂包含但不限于含羧酸基或羟基的树脂,其具体例如:丙烯酸(Acrylic)系树脂、芴(fluorene)系树脂、尿烷(urethane)系树脂或酚醛清漆(novolac)型树脂。
于本发明的一优选具体例中,该丙烯酸系树脂是由含一个或一个以上的不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物及/或其它不饱和化合物在适当的聚合起始剂存在下于溶剂中所共聚合而得。
上述不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物的具体例为丙烯酸(简称AA)、甲基丙烯酸、丁烯酸、α-氯丙烯酸、乙基丙烯酸、肉桂酸、2-丙烯酰乙氧基丁二酸酯、2-甲基丙烯酰乙氧基丁二酸酯(简称HOMS)及2-异丁烯酰乙氧基丁二酸酯等的不饱和一元羧酸类;马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸或柠康酸酐等、不饱和二元羧酸(酐)类、三价以上的不饱和多元羧酸(酐)类;优选地,该不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物为丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰乙氧基丁二酸酯、2-甲基丙烯酰乙氧基丁二酸酯或2-异丁烯酰乙氧基丁二酸酯。上述含一个或一个以上不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物可单独一种或混合几种使用,以提高颜料分散性、增进显影速度并减少残渣发生。
其它不饱和化合物的具体例如:苯乙烯(简称SM)、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对氯苯乙烯、甲氧基苯乙烯等的芳香族乙烯基化合物;N-苯基马来酰亚胺、N-邻-羟基苯基马来酰亚胺、N-间-羟基苯基马来酰亚胺、N-对-羟基苯基马来酰亚胺、N-邻-甲基苯基马来酰亚胺、N-间-甲基苯基马来酰亚胺、N-对-甲基苯基马来酰亚胺、N-邻-甲氧基苯基马来酰亚胺、N-间-甲氧基苯基马来酰亚胺、N-对-甲氧基苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等马来酰亚胺类;丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丁酯、甲基丙烯酸2-羟基丁酯、丙烯酸3-羟基丁酯、甲基丙烯酸3-羟基丁酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯(简称BzMA)、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸三乙二醇甲氧酯、甲基丙烯酸三乙二醇甲氧酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十四烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸二十烷基酯、甲基丙烯酸二十二烷基酯、丙烯酸双环戊烯基氧化乙酯(dicyclopentenyloxyethyl acrylate;DCPOA)等的不饱和羧酸酯类;丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、丙烯酸N,N-二乙基氨基丙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、丙烯酸N,N-二丁基氨基丙酯、甲基丙烯酸N,异-丁基氨基乙酯;丙烯酸环氧丙基酯、甲基丙烯酸环氧丙基酯(简称GMA)等不饱和羧酸环氧丙基酯类;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等的羧酸乙烯酯类;乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、烯丙基环氧丙基醚、甲代烯丙基环氧丙基醚等不饱和醚类;丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、氰化亚乙烯等的氰化乙烯基化合物;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、α-氯丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-羟乙基甲基丙烯酰胺等的不饱和酰胺;1,3-丁二烯、异戊烯、氯化丁二烯等的脂肪族共轭二烯类。
优选地,该其它不饱和化合物为苯乙烯、N-苯基马来酰亚胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯、丙烯酸双环戊烯基氧化乙酯,且该其它不饱和化合物可单独一种或混合几种使用。
于本发明的一优选具体例中,以100重量份计,该丙烯酸系树脂是由50至95重量份的含一个或一个以上的不饱和羧酸或不饱和羧酸酐化合物和5至50重量份的其它不饱和化合物共聚合而得。
此外,于制备本发明丙烯酸系树脂所使用的溶剂为选自乙二醇甲醚(简称EGMME)、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、二缩三丙二醇乙醚等的(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、四氢呋喃等其它醚类;甲乙烷酮、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-氧基丁酸乙酯等其它酯类;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,优选地,该溶剂是选自丙二醇甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯,且前述溶剂可单独一种或混合几种使用。
此外,该丙烯酸系树脂制备时所使用的起始剂,一般为自由基型聚合起始剂,具体例如:2,2'-偶氮双异丁腈、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮双-2-甲基丁腈等偶氮(azo)化合物、过氧化二苯甲酰等过氧化合物。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该芴系树脂的具体例为V259ME、V259MEGTS或V500MEGT(新日铁化学制),此类树脂可单独或混合几种使用。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该尿烷系树脂的具体例为UN-904、UN-952、UN-333或UN1255(根上工业株式会社制),此类树脂可单独或混合几种使用。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该酚醛清漆型树脂的具体例为EP4020G、EP4080G、TR40B45G或EP30B50(旭有机材工业株式会社制),此类树脂可单独或混合几种使用。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)是指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、己内酯改质的三(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)改质的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、环氧丙烷(以下简称PO)改质的三(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、己内酯改质的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改质的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸二三羟甲基丙酯、EO改质的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改质的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、EO改质的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改质的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改质的甘油三丙酸酯、EO改质的双酚F二(甲基)丙烯酸酯、酚醛聚环氧丙醚(甲基)丙烯酸酯等等。
上述乙烯性不饱和化合物中,优选为三丙烯酸三羟甲基丙酯、EO改质的三丙烯酸三羟甲基丙酯、PO改质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、己内酯改质的二季戊四醇六丙烯酸酯、四丙烯酸二三羟甲基丙酯、PO改质的甘油三丙酸酯。
于本发明的具体例中,基于该聚硅氧烷聚合物(A)的使用量为100重量份,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量一般为30至300重量份;优选为40至250重量份;更优选为50至200重量份。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该光起始剂(C)包含下述结构式(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。
其中:
Z1表示Rm、Rn-S或Ro-O,其中,Rm、Rn、Ro分别为氢原子、烷基(alkyl)或芳香族基(aryl);Z2表示氢原子、碳数1至4的烷基或卤素(halide)。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该O-酰基肟系光起始剂的具体例为: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-dione2-(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-dione2-(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-dione2-(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]-ethanone1-(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]-ethanone1-(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]-ethanone1-(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-carb-azole-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。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该三氮杂苯(Triazine)类光起始剂的具体例为:4-〔对-N,N-二(乙氧基羰基甲基)氨基苯基〕-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)氨基苯基〕-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-〔对-N,N-二(氯乙基)氨基苯基〕-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-〔邻-甲基-对-N,N-二(氯乙基)氨基苯基〕-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(对-N-氯乙基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(对-N-乙氧基羰基甲基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-〔对-N,N-二(苯基)氨基苯基〕-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(对-N-氯乙基羰基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-〔对-N-(对-甲氧基苯基)羰基氨基苯基〕-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-〔间-N,N-二(乙氧基羰基甲基)氨基苯基〕-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)氨基苯基〕-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)氨基苯基〕-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)氨基苯基〕-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)氨基苯基〕-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)氨基苯基-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)氨基苯基〕-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-〔邻-溴-对-N,N-二(氯乙基)氨基苯基〕-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-〔邻-氯-对-N,N-二(氯乙基)氨基苯基〕-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-〔邻-氟-对-N,N-二(氯乙基)氨基苯基〕-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-〔间-溴-对-N,N-二(氯乙基)氨基苯基〕-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-〔间-氯-对-N,N-二(氯乙基)氨基苯基〕-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-〔间-氟-对-N,N-二(氯乙基)氨基苯基〕-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-溴-对-N-乙氧基羰基甲基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氯-对-N-乙氧基羰基甲基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氟-对-N-乙氧基羰基甲基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-溴-对-N-乙氧基羰基甲基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氯-对-N-乙氧基羰基甲基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氟-对-N-乙氧基羰基甲基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-溴-对-N-氯乙基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氯-对-N-氯乙基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(间-氟-对-N-氯乙基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-溴-对-N-氯乙基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氯-对-N-氯乙基氨基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮杂苯、4-(邻-氟-对-N-氯乙基氨基苯基)-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)氨基〕苯基〕-1,3,5-三氮杂苯等。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该苯乙烷酮类化合物(acetophenone)的具体例为:对二甲氨苯乙烷酮(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-morpholinopropane-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]。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该二咪唑类化合物(biimidazole)的具体例为: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'-tetraphenylbiimidazole]、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。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该二苯甲酮(benzophenone)类化合物的具体例为: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(二甲氨)二苯甲酮[4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone]、4,4'-双(二乙氨)二苯甲酮[4,4'-bis(diethylamino)benzophenone]等。
上述光起始剂中,优选为: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-dione2-(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]-ethanone1-(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)氨基苯基〕-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-二甲氨-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(二乙氨)二苯甲酮[4,4'-bis(diethylamino)benzophenone]等。
另外,根据本发明的具体实施方式,本发明的感光性树脂组合物,在不影响物性范围内,可依需要进一步添加上述光起始剂以外的光起始剂,例如: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。
其中,α-二酮类化合物的具体例为:苯偶酰(benzil)、乙酰基(acetyl)等;酮醇类化合物的具体例为:二苯乙醇酮(benzoin)等;酮醇醚类化合物的具体例为: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(benzoinisopropyl ether)等;酰膦氧化物类化合物的具体例为: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为:蒽醌(anthraquinone)、1,4-萘醌(1,4-naphthoquinone)等;含卤素类化合物的具体例为:苯酰甲基氯(phenacyl chloride)、三溴甲基苯砜(tribromomethylphenylsulfone)、三(三氯甲基)-s-三氮杂苯[tris(trichloromethyl)-s-triazine]等;过氧化物的具体例为: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几种使用。
于本发明的具体例中,基于该聚硅氧烷聚合物(A)的使用量为100重量份,该光起始剂(C)的使用量一般为10至60重量份;优选为12至55重量份;更优选为15至50重量份。
根据本发明的具体实施方式,溶剂(D)的选择上,需选择可溶解聚硅氧烷聚合物(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B),光起始剂(C)及架桥剂(F),且不与各成分相互反应,并具有适当的挥发性的溶剂。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该溶剂(D)的具体例为: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 methylether)、二缩三丙二醇乙醚(tripropylene glycol mono ethyl ether)等的(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、四氢呋喃等其它醚类;甲乙酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮等酮类;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-氧基丁酸乙酯等其它酯类;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。此类溶剂可单独一种使用,亦可混合两种或两种以上使用。上述溶剂中,优选为丙二醇乙醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮。
于本发明的具体例中,基于聚硅氧烷聚合物(A)的使用量为100重量份,该溶剂(D)的使用量一般为200至1500重量份;优选为250至1300重量份;更优选为300至1000重量份。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该颜料(E)为白色颜料,且该颜料(E)是选自于由二氧化钛、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。
在本发明的感光性树脂组合物中,若未使用颜料(E)时,所形成的图案的光透过率太高,无法反射光线,会有反射率不佳的问题发生。
上述颜料可单独一种或混合两种或两种以上使用。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该颜料(E)必要时可伴随使用分散剂。此类分散剂例如:阳离子系、阴离子系、非离子系、两性、聚硅氧烷系、氟系等的界面活性剂。
该界面活性剂的具体例为:聚环氧乙烷十二烷基醚、聚环氧乙烷硬脂酰醚、聚环氧乙烷油醚等的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的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的聚乙二醇二酯类;山梨糖醇酐脂肪酸酯类;脂肪酸改质的聚酯类;3级胺改质的聚氨基甲酸酯类;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 ProductsCo.,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。上述界面活性剂可单独一种或混合几种使用。
于本发明的具体例中,基于该聚硅氧烷聚合物(A)的使用量为100重量份,该颜料(E)的使用量通常为100至600重量份;优选为120至550重量份;更优选为150至500重量份。若完全不使用颜料(E),会有反射率不佳的缺点。
本发明的感光性树脂组合物包含该架桥剂(F)以改善热固化后膜的耐热性和耐化学性。根据本发明的具体实施方式,该架桥剂(F)并无特殊限制,但其是于经曝光和显影形成图案后,于烘烤时可进行交联反应的热架桥剂。
于本发明的一具体例中,该架桥剂(F)包含一含环氧基的化合物(F-1)。优选地,该含环氧基的化合物(F-1)是选自由单羟基化合物或多羟基化合物与环氧氯丙烷反应而得的(聚)环氧丙醚(聚环氧丙醚和/或环氧丙醚)(F-1-1)、(聚)羧酸化合物(聚羧酸化合物和/或羧酸化合物)与环氧氯丙烷反应而得的(聚)环氧丙酯(聚环氧丙酯和/或环氧丙酯)(F-1-2)、(聚)胺化合物(聚胺化合物和/或胺化合物)与环氧氯丙烷反应而得的(聚)环氧丙胺(聚环氧丙胺和/或环氧丙胺)(F-1-3)及其它含环氧基的化合物(F-1-4)所组成的群。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该(聚)环氧丙醚(F-1-1)的具体例为:聚乙二醇(polyethylene glycol)的二环氧丙醚型环氧树脂(diglycidyl ether type epoxy)、双(4-羟基苯基)[bis(4-hydroxyphenyl)]的二环氧丙醚型环氧树脂、双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)[bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)]的二环氧丙醚型环氧树脂、双酚F(Bisphenol F)的二环氧丙醚型环氧树脂、双酚A(Bisphenol A)的二环氧丙醚型环氧树脂、四甲基双酚A(Tetramethyl bisphenol A)的二环氧丙醚型环氧树脂、双酚A的环氧乙烷加成物(Bisphenol A ethylene oxide adduct)的二环氧丙醚型环氧树脂、二氢氧基芴(dihydroxylfluorene)型环氧树脂、二氢氧基烷氧基芴(dihydroxyl alkyleneoxyl fluorene)型环氧树脂、双酚A/醛酚醛清漆型(aldehyde novolac)型环氧树脂、苯酚酚醛清漆(phenolnovolac)型环氧树脂或甲酚酚醛清漆(cresol novolac)型环氧树脂的环氧丙醚树脂;及双酚S环氧树脂(Bisphenol S epoxy resin)、苯酚酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂、三酚环氧树脂(Tris-phenol epoxy resin)、由双环戊二烯(dicyclopentadiene)与苯酚聚合的环氧树脂、由苯酚与萘(naphthalene)聚合的环氧树脂等的环氧树脂酚醛(phenolic)树脂。上述(聚)环氧丙醚(F-1-1)可单独一种或混合几种使用。
优选地,该(聚)环氧丙醚(F-1-1)可由剩余的羟基与酸酐或二价的羧酸化合物进行反应而导入羧基。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该(聚)环氧丙酯(F-1-2)的具体例为:六氢邻苯二甲酸(hexahydrophthalic)的二环氧丙酯型环氧树脂、邻苯二甲酸(Phthalic acid)的二环氧丙酯型环氧树脂。上述(聚)环氧丙酯(F-1-2)可单独一种或混合几种使用。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该(聚)环氧丙胺(F-1-3)的具体例为:双(4–氨基苯基)甲烷[bis(4-aminophenyl)methane]的二环氧丙胺型环氧树脂、异氰脲酸(isocyanuric acid)的三环氧丙胺型环氧树脂(triglycidyl amine type epoxy)。上述(聚)环氧丙胺(F-1-3)可单独一种或混合几种使用。
根据本发明的具体实施方式,优选地,该其它含环氧基的化合物(F-1-4)的实施例为含环氧基的(甲基)丙烯酸酯中的单独一种或混合几种,与其它共聚单体所聚合而得。
含环氧基的(甲基)丙烯酸酯的具体例为:(甲基)丙烯酸环氧丙酯[glycidyl(meth)acrylate]、α-乙基丙烯酸环氧丙酯(α-ethyl glycidyl acrylate)、α-正丙基丙烯酸环氧丙酯(α-n-propyl glycidyl acrylate)﹑α-正丁基丙烯酸环氧丙酯(α-n-butyl glycidyl acrylate)、(甲基)丙烯酸3,4-环氧丁酯[3,4-epoxybutyl(meth)acrylate]、(甲基)丙烯酸4,5-环氧基戊酯[4,5–epoxypentyl(meth)acrylate]、(甲基)丙烯酸6,7-环氧基庚酯[6,7–epoxyheptyl(meth)acrylate]或α-乙基丙烯酸6,7-环氧基庚酯[α-ethyl6,7–epoxyhepty acrylate]等具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯;优选地,该含环氧基的(甲基)丙烯酸酯为(甲基)丙烯酸环氧丙酯。
于本发明的具体例中,具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯的结构单元与其它共聚单体进行共聚合的含量一般为10摩尔%至70摩尔%;优选为15摩尔%至60摩尔%。
根据本发明的具体实施方式,优选地,其它共聚单体的具体例为:(甲基)丙烯酸;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊基乙氧酯或(甲基)丙烯酸异冰片酯的甲基丙烯酸酯;如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、萘的乙烯基芳族化合物;优选地,该其它共聚单体为(甲基)丙烯酸二环戊酯、α-苯乙烯。
于本发明的具体例中,基于该聚硅氧烷聚合物(A)的使用量为100重量份,该一分子内包含一环氧树脂基的化合物(F-1)的使用量通常为5至60重量份;优选为8至50重量份;更优选为10至40重量份。使用该一分子内包含一环氧树脂基的化合物(F-1),可进一步改善耐表面粗糙及显影性。
于本发明的一具体例中,该架桥剂(F)可进一步包含具有氮的架桥性化合物(F-2)。根据本发明的具体实施方式,优选地,该具有氮的架桥性化合物(F-2)的具体例为:三聚氰胺(melamine)、苯代三聚氰胺(benzoguanamine)、尿素或甘脲(Glycoluril)与甲醛反应的化合物,或其以烷基、或丙烯酸改质的化合物。
三聚氰胺与甲醛反应的化合物或其以烷基改质的化合物的具体例为:CYMEL300、301、303、350、736、738、370、771、325、327、703、701、266、267、285、232、235、238、1141、272、254、202、1156或1158(三井化学株式会社制造),NIKALAC E-2151、MW-100LM、MX-750LM(三和化学株式会社制造)。
苯代三聚氰胺与甲醛反应的化合物或其以烷基改质的化合物的具体例为:CYMEL1123、1125及1128。
甘脲与甲醛反应的化合物或其以烷基改质的化合物的具体例为:CYMEL1170、1171、1174、1172、NIKALAC MX-270。
尿素与甲醛反应的化合物或其以烷基改质的化合物的具体例为:UFR65、300(三井化学株式会社制造)、NIKALAC MX-290。
于本发明的具体例中,基于该聚硅氧烷聚合物(A)的使用量为100重量份,该架桥剂(F)的使用量通常为10至60重量份;优选为13至50重量份;更优选为15至40重量份。若完全不使用架桥剂(F),会有表面粗糙及显影性不佳的缺点。
虽不愿为理论所限制,但相信因架桥剂交联后无法被碱性显影液所溶解,故可提高耐显影性,再者,树脂经后烤软化后,表面流平可改善粗糙度。
根据本发明的具体实施方式,优选地,本发明的感光性树脂组合物,可依需要添加各种添加物(G),例如:填充剂、聚硅氧烷聚合物(A)以外的聚合物、密着促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝集剂等。
此类添加物(G)的具体例如:玻璃、铝的填充剂;聚乙烯醇、聚乙二醇单烷基醚、聚氟丙烯酸烷酯等的碱可溶性树脂(A)以外的聚合物;乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基-乙氧基)硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲基二甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-硫醇基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、双-1,2-(三甲氧基硅基)乙烷,商品名SZ6030(DowCorning Toray Silicone制)以及商品名KBE-903、KBE-603、KBE-403与KBM-403(信越化学制)等密着促进剂;2,2-硫代双(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,6-二-第三丁基苯酚等的抗氧化剂;2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯基叠氮、烷氧基苯酮等紫外线吸收剂;及聚丙烯酸钠等防凝集剂。
于本发明的具体例中,基于该聚硅氧烷聚合物(A)的使用量为100重量份,该添加物(G)的使用量通常为0至10重量份;优选为0至6重量份;更优选为0至3重量份。
另一方面,本发明感光性树脂组合物为提高涂布性,亦可伴随使用界面活性剂。于本发明的具体例中,基于该聚硅氧烷聚合物(A)的使用量为100重量份,该界面活性剂的使用量通常为0至6重量份;优选为0至4重量份;更优选为0至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。
本发明亦提供一种白色矩阵,其是由上述的感光树脂组合物所形成的。
本发明的白色矩阵的形成方式,可以在透明基板上,使用本发明的感光性树脂组合物,通过涂布、曝光、显影的方式而形成白色矩阵。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)、石英玻璃及于此类玻璃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。
上述白色矩阵的形成方式中,可通过回转涂布、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合物涂布在基板上。涂布后,先以减压干燥的方式,去除大部分的溶剂,再以预烤(pre-bake)方式将溶剂去除而形成一预烤涂膜。其中,减压干燥及预烤的条件,依各成份的种类,配合比率而异,通常,减压干燥是在0至200mmHg的压力下进行1秒钟至60秒钟,而预烤是在70至110℃温度下进行1分钟至15分钟。预烤后,该预烤涂膜于所指定的光罩(mask)下曝光,于23±2℃温度下浸渍于显影液15秒至5分钟进行显影,除去不要的部分而形成图案。曝光使用的光线,以g线、b线、i线等的紫外线为佳,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至10重量%,优选为0.005至5重量%,更优选为0.01至1重量%。
使用此类碱性水溶液所构成的显影液时,一般是于显影后再以水洗净,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至280℃下加热1至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。
本发明又提供一种彩色滤光片,其包含上述的白色矩阵。
根据本发明的具体实施方式,优选地,本发明的彩色滤光片的制造方法是先于基板上,形成上述的白色矩阵,再以相同方式,将各色(主要包括红、绿、蓝三色)的感光性树脂组合物在预定的画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画素着色层;其次在画素着色层上形成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。
本发明再提供一种反射型显示器组件,其包含上述的彩色滤光片。
根据本发明的具体实施方式,优选地,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式液晶显示器、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。
本发明的电子纸(electronic paper)显示器的具体例,是根据如图1a、图1b、图2或图3a、图3b、图3c、图3d所示为基础结构,以下作详细的说明。
以图1a、图1b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(于具体例中,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),各该显示用白色微粒3w、显示用黑色微粒3b因受到第一基板1的第一电极5与第二基板2的第二电极6间施加电压所产生电场影响,可在第一基板1、第二基板2之间垂直移动,当使用者看到黑色显示介质3B时则显示黑色,或当使用者看到白色显示介质3W时则显示白色。另外,如图1b所示,透过在第一基板1、第二基板2之间形成分隔壁(hydrophilic rib)4,将空间隔成多个格状体(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(在本具体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),显示用白色微粒3w会受到第一基板1的第一电极5与第二基板2的第二电极6间施加电压所产生电场影响,因此在第一基板1、第二基板2之间以对角线方向垂直移动。当使用者看到白色显示介质3W时则显示白色,或是看到第一基板1透明第一电极5下所设置的彩色板7时则显示黑色。另外,如图2所示,透过在第一基板1、第二基板2之间形成分隔壁(hydrophilic rib)4,将空间隔成多个格状体(cell)。
以图3a、图3b、图3c及图3d为例,其中,图3a为显示介质驱动型的电子纸,显示用白色微粒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,第一电极5、第二电极6为独立的电极;图3b为显示介质驱动型的电子纸,显示用白色微粒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,第一电极5、第二电极6为线型电极;图3c的第一电极5、第二电极6为独立的电极,显示组件为微胶囊(microcapsule)8配置在第一基板1与第二基板2之间;图3d的第一电极5、第二电极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,该旋转球体9配置在第一基板1与第二基板2之间。图3a、图3b、图3c和图3d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亦可适用于本发明。
图4为本发明的电子纸(electronic paper)显示器彩色化的具体例。图4中,先以分隔壁4分隔成三个显示格状体(cell),而分别形成单一画素,再于第二基板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第一片段12R、彩色滤光片第二片段12G、彩色滤光片第三片段12B,最后,在透明第二基板2的内侧上,透明第二电极6对应彩色滤光片第一片段12R、彩色滤光片第二片段12G、彩色滤光片第三片段12B予以设置。当施加电压于第一电极5、第二电极6之间而产生电场,电场使得显示格状体(cell)中的白色显示介质3W、黑色显示介质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第一片段12R、彩色滤光片第二片段12G、彩色滤光片第三片段12B的三个显示格状体(cell)可形成一画素单元,该画素单元含有的显示格状体(cell)通过各自独立的显示介质的移动,控制光源通过彩色滤光片的亮度,并通过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,观看侧的透明第二基板2可以使用树脂材料所制成的薄膜基板,透明第二基板2的背面与对向第一基板1的内侧形成透明第一电极5、第二电极6,在透明第二基板2外侧的表面上形成彩色滤光片第一片段12R、彩色滤光片第二片段12G、彩色滤光片第三片段12B,其中,白色矩阵10对应分隔壁4的位置形成,各色画素(R、G、B)相对应于透明第二电极6的位置形成。
图5a、图5b和图5c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5a、图5b和图5c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5a所示,透明第二基板2的一面形成透明第二电极6,例如ITO膜的成膜。图5b所示,将形成的透明第二电极6进行图案化。接着如图5c所示,透明第二基板2的另一面形成白色矩阵10与红、绿、蓝画素的彩色滤光片第一片段12R、彩色滤光片第二片段12G、彩色滤光片第三片段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,各色画素使用上述彩色滤光片形成的方法于相对应透明第二电极6的位置形成红、绿、蓝三原色画素的彩色滤光片第一片段12R、彩色滤光片第二片段12G、彩色滤光片第三片段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5a、图5b和图5c所示为例,透明第二基板2可以在图案化后的透明第二电极6表面及/或彩色滤光片第一片段12R、彩色滤光片第二片段12G、彩色滤光片第三片段12B表面再形成一保护膜(图中未示)。
兹以下列实施例予以详细说明本发明,但并不以为本发明仅局限于以下实施例所揭示的内容。
合成例
聚硅氧烷聚合物(A-1)的合成例
在一容积500毫升的三颈烧瓶中,加入4-羟基-4-甲基-2-戊酮(简DAA)200克,并于室温下,以一边搅拌,一边以连续添加的方式,同时加入0.4摩尔的甲基三甲氧基硅烷、0.6摩尔的苯基三甲氧基硅烷的组合溶液及草酸水溶液。接着,将烧瓶浸渍于30℃的油浴中并搅拌30分钟,然后于30分钟内将油浴升温至120℃,待溶液的内温达到110℃时,持续加热搅拌进行聚缩合6小时后,可得聚硅氧烷聚合物(A-1)。
聚硅氧烷聚合物(A-2)至(A-5)的合成例
聚硅氧烷聚合物(A-2)至(A-5)的合成例与上述聚硅氧烷聚合物(A-1)类似,其中,硅烷单体及聚硅氧烷的种类及使用量如表1所示。但其中溶剂、草酸的使用量、反应温度及聚缩合的反应时间与上述聚硅氧烷聚合物(A-1)不同,亦示于表1,可得聚硅氧烷聚合物(A-2)至(A-5)。
其它碱可溶性树脂的合成例
将1重量份的2,2'-偶氮双异丁腈、240重量份的丙二醇甲醚醋酸酯、20重量份的甲基丙烯酸(以下简称为MAA)、80重量份的甲基丙烯酸甲酯(以下简称为MMA)置于一装有搅拌器及冷凝器的圆底烧瓶中,并使该烧瓶内部充满氮气,之后,缓慢搅拌并升温至80℃,使各反应物均匀混合并进行聚合反应4小时。之后,再将其升温至100℃,并添加0.5重量份的2,2'-偶氮二异丁腈进行1小时聚合后,即可得一碱可溶性的丙烯酸系树脂。
表1
实施例
感光性树脂组合物实施例1
使用上述合成例所得的聚硅氧烷聚合物(A-1)100重量份、50重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(以下简称B-1)、1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮2-(O-苯酰基肟)(以下简称C-1)20重量份、钛酸锶(SrTiO3)(以下简称E-1)100重量份及甲酚酚醛清漆型环氧化合物(以下简称F-1-1)10重量份加入溶剂丙二醇甲醚醋酸酯(以下简称D-1)200重量份后,以摇动式搅拌器,加以溶解混合,即可调制而得感光性树脂组合物,该感光性树脂组合物以下述的各测定评价方式进行评价,所得结果如表2所示。
感光性树脂组合物实施例2至7
与上述感光性树脂组合物实施例1类似,以表2所示的各成分及使用量,以摇动式搅拌器,加以溶解混合,即可调制而得感光性树脂组合物实施例2至7。
感光性树脂组合物比较例1至5
与上述感光性树脂组合物实施例1类似,以表3所示的各成分及使用量,以摇动式搅拌器,加以溶解混合,即可调制而得感光性树脂组合物比较例1至5。
评价方式
耐热黄变性
将白色矩阵用感光性树脂组合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90℃、时间2分钟,可形成一膜厚1.2μm的预烤涂膜,再将预烤涂膜以紫外光(曝光机CanonPLA-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230℃后烤30分钟,即可在玻璃基板上形成一膜厚1.0μm的白色矩阵。
所得的白色矩阵,于L*a*b*所表示的色系,以分光测色计CM-600d(Konica MinoltaSensing社制)测定b*值而得到b1 *,接着,经230℃,180分钟的条件下的热处理后,再次测定b*值而得到b2 *。
△b=b2*-b1*
◎:△b≦1.4
○:1.5≦△b≦1.9
△:2.0≦△b≦2.4
╳:△b≧2.5
表面粗糙度
使用非接触式的白光干涉仪(BMT制;型号为WLI LAB)量测白色矩阵的表面,可测得其表面粗度(Ra),单位为nm。
◎:Ra≦200nm
○:200nm<Ra≦300nm
╳:Ra>300nm
显影性
观察白色矩阵于素玻璃基板上图像形成的完整性。
◎:图像线条平整
○:图像线条平整,稍有毛边
△:图像线条不平整,有毛边或脱落
╳:图像线条不平整,毛边或脱落严重
反射率
所得的白色矩阵,以光泽度计(Rohopoint,型号NOVO Gloss TRIO)进行测量,量测度的反射率数值,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%
表2
表3
上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效,而非限制本发明。本领域一般技术人员对上述实施例所做的修改及变化仍不违背本发明的精神。本发明的权利范围应如权利要求范围所列。
Claims (10)
1.一种感光性树脂组合物,包含:
聚硅氧烷聚合物A;
含乙烯性不饱和基的化合物B;
光起始剂C;
溶剂D;
颜料E;及
架桥剂F;
其中,该颜料E包含至少一种选自于由二氧化钛、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。
2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物,其中,所述聚硅氧烷聚合物A是由下列结构式1所表示的硅烷化合物经加水分解及部份缩合反应而得的共聚物:
Si(Ra)z(ORb)4-z 结构式1
其中:
z为1至3的整数,且当z表示2或3时,多个Ra各自为相同或不同;当4-z表示2或3时,多个Rb各自为相同或不同;
至少一个Ra是选自由经酸酐基取代的碳数1至10的烷基、经环氧基取代的碳数1至10的烷基及经环氧基取代的氧烷基所组成的群,且其余Ra是选自由氢、碳数1至10的烷基、碳数2至10的烯基及碳数6至15的芳香基所组成的群;及
Rb是选自由氢、碳数1至6的烷基、碳数1至6的酰基及碳数6至15的芳香基所组成的群。
3.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物,其中,所述架桥剂F包含一含环氧基的化合物F-1。
4.根据权利要求3所述的感光性树脂组合物,其中,所述含环氧基的化合物F-1是选自由单羟基化合物或多羟基化合物与环氧氯丙烷反应而得的聚环氧丙醚和/或环氧丙醚F-1-1、聚羧酸化合物和/或羧酸化合物与环氧氯丙烷反应而得的聚环氧丙酯和/或环氧丙酯F-1-2、聚胺化合物和/或胺化合物与环氧氯丙烷反应而得的聚环氧丙胺和/或环氧丙胺F-1-3及其它含环氧基的化合物F-1-4所组成的群。
5.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物,其中,基于所述聚硅氧烷聚合物A的使用量为100重量份,所述含乙烯性不饱和基的化合物B的使用量为30至300重量份;所述溶剂D的使用量为200至1500重量份;所述颜料E的使用量为100至600重量份;及所述架桥剂F的使用量为10至60重量份。
6.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物,其中,基于所述含乙烯性不饱和基的化合物B的使用量为100重量份,所述光起始剂C的使用量为10至60重量份。
7.根据权利要求3所述的感光性树脂组合物,其中,基于所述聚硅氧烷聚合物A的使用量为100重量份,所述含环氧基的化合物F-1的使用量为5至60重量份。
8.一种白色矩阵,其是由权利要求1至7任一项所述的感光性树脂组合物所形成的。
9.一种彩色滤光片,其包含权利要求8所述的白色矩阵。
10.一种反射型显示器组件,其包含权利要求9所述的彩色滤光片。
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