CN1749334B - 墨水组合物和包含该组合物的滤色器 - Google Patents

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Abstract

一种包含二丙二醇一甲醚乙酸酯(DPMA)的墨水组合物。例如，用于滤色器的墨水组合物包含粘合剂材料，单体材料，聚合引发剂，颜料分散体，以及包含二丙二醇一甲醚乙酸酯(DPMA)的溶剂。

Description

墨水组合物和包含该组合物的滤色器
技术领域
本发明涉及用于喷墨打印的墨水组合物和包含该墨水组合物的滤色器。
背景技术
液晶显示器(LCD)是广泛使用的平板显示器类型。
LCD通常包括薄膜晶体管(TFT)阵列面板，含有场-产生电极的滤色器面板，以及安置在这两个面板之间的液晶层。向场产生电极提供电压以产生电场。产生的电场决定液晶层中液晶分子的取向，从而控制通过液晶层的光的透射比。
滤色器面板包含代表原色，例如红、绿和蓝的滤色器。滤色器典型的形成技术包括常规打印，电沉积，颜料分散，喷墨打印或其他技术。
常规的打印技术是将红、绿和蓝墨水涂布在印刷版上并打印滤色器。这种常规的打印技术受到精密度的限制，可能不适合用于大的LCD。
电沉积技术用电镀形成滤色器。尽管通过电镀形成的滤色器具有非常平的表面，但是它们通常色特性差，例如色浓度差。
颜料分散技术是最普遍使用的技术，因为该技术具有优异的形成精细图案能力。但是，这种技术的制造方法相对复杂。
在颜料分散技术中，滤色器的形成方法包括涂布，曝光，显影，以及固化分散于光致抗蚀剂中的颜料组合物。例如，为了形成红色滤色器，将用于形成红色滤色器的颜料组合物涂布在衬底上，曝光并显影形成红色滤色器。然后固化红色滤色器。绿和蓝色滤色器可以使用相同的方法结合合适的颜料组合物而形成。尽管颜料分散技术具有优异的精度和再现性，但是其制造步骤复杂。即，对于红、绿和蓝像素中的每一个都需要进行涂布，曝光，显影和固化步骤。由于生产线的长度和要控制的过程控制因数(process control factors)的数量，所以可能降低生产产率。另外，滤色器的厚度也可能需要变大，以满足NTSC(National Television System Committee)系统规定的对于监视器、TV等高色彩再现性的要求。
滤色器的喷墨打印可以减少或消除这些担心中的一些。喷墨打印技术使用喷墨头将液体彩色墨水喷射到面板上，同时形成红、绿和蓝滤色器。喷墨打印简化了滤色器的制造，从而降低制造成本。
有两种喷墨打印技术：气泡式喷墨打印和压电打印。气泡式喷墨打印技术产生氧气泡，用加热板加热墨水而将其释放。气泡的产生迫使墨水从喷嘴喷出，沉积到衬底上。压电打印技术使用陶瓷压电元件对墨水施压，迫使墨水从喷嘴喷出。压电打印技术可以使用水性墨水和油性墨水，而气泡式喷墨打印技术使用水性墨水。
但是，喷墨打印也可能有问题。例如，墨水喷射机构可能造成色彩蔓延(color spreading)。另外，喷射可能不均匀，从而得不到所需的结果。而且，喷射墨水的喷嘴可能被污染并变得堵塞。在某些情况下，上述问题可能很严重。
照相平版印刷术方法用于形成滤色器，而在形成滤色器时使用了颜料分散技术。滤色器的光敏材料通常包括含有羟基(-OH)的粘合剂，用以溶解没有曝光的部分。
尽管喷墨打印技术不要求有含有羟基的粘合剂，但是它需要彩色墨水的稳定喷射。
发明内容
用于滤色器的墨水组合物包含可固化的粘合剂，交联单体，聚合引发剂，颜料分散体，以及包含二丙二醇一甲醚乙酸酯(DPMA)的溶剂。
附图说明
通过参照附图详细描述实施方案，本发明将变得更加清晰，这些附图中：
图1A是显示喷墨前喷墨头的喷嘴的照片；
图1B是显示喷射依照本发明一种实施方案的包含DPMA的墨水组合物后的喷嘴的照片；
图1C是显示喷射包含PGMEA的常规墨水组合物后的喷嘴的照片。
图2A显示了在喷射1、2、3和4次后的依照本发明一种实施方案的打印的墨迹的照片；
图2B显示了常规墨水组合物第一次打印的墨迹，而在第一次喷射后没有打印墨迹；
图3A是使用依照本发明一种实施方案的墨水组合物的打印滤色器的照片；
图3B是使用常规墨水组合物的打印滤色器的照片；
图4是依照本发明一种实施方案的LCD的截面图；和
图5～10是依照本发明一种实施方案的制造方法的中间步骤中滤色器面板的截面图。
具体实施方式
此处描述的系统和技术可以用于使用墨水组合物的精确和可靠的喷墨系统。在一些实施方案中，可以使用喷墨系统在滤色器显示器上打印滤色器，所述滤色器显示器将包含于例如LCD显示器的显示器中。用于滤色器的墨水组合物包含可固化的粘合剂材料，交联单体材料，聚合引发剂，颜料分散体材料，以及包含二丙二醇一甲醚乙酸酯(DPMA)的溶剂。
可固化的粘合剂可以包括丙烯酸类聚合物材料，低聚物材料，或者其他粘合剂材料。
可固化的粘合剂可以包括至少一种如下化合物：丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，马来酸，富马酸，2-丙烯酰氧基乙基氢邻苯二甲酸酯，2-丙烯酰氧基丙基氢邻苯二甲酸酯，2-丙烯酰氧基丙基六氢邻苯二甲酸酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸叔丁酯，丙烯酸月桂酯，丙烯酸缩水甘油酯，丙烯酸烷基酯，丙烯酸环己酯，丙烯酸异冰片酯，丙烯酸苄酯，2-羟基丙烯酸酯，丙烯酸3-甲氧基丁酯，丙烯酸乙基卡必醇酯，丙烯酸苯氧基乙酯，丙烯酸4-羟基丁酯，苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯，丙烯酸2-羟基乙酯，丙烯酸2-羟基丙酯，2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯，以及它们的甲基丙烯酸酯；含卤素的丙烯酸酯类，例如丙烯酸3-氟乙酯和丙烯酸4-氟丙酯，以及它们的甲基丙烯酸酯；含有甲硅烷氧基的丙烯酸酯类，例如三乙基甲硅烷氧基乙基丙烯酸酯及其甲基丙烯酸酯；和芳香烯烃类，例如苯乙烯和4-甲氧基苯乙烯。
在一些实施方案中，可固化粘合剂的含量可以等于约5～20重量％。当可固化粘合剂小于5重量％时，和衬底材料的粘附力可能差，并且墨水组合物形成的膜的膜强度、耐热性和/或耐化学品性可能降低。相反，当可固化粘合剂超过20重量％时，墨水组合物的粘度可能增加，可能降低从喷墨头喷墨的均匀度。
交联单体材料可以包括可以不需要曝光的热固性单体。这样的墨水组合物涂布后在约220℃的温度下可以固化。
交联单体材料可以包括至少一种如下化合物：1，4-丁二醇二丙烯酸酯，1，3-丁二醇二丙烯酸酯，乙二醇二丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯酸酯，三甘醇二丙烯酸酯，聚乙二醇二丙烯酸酯，二-季戊四醇二丙烯酸酯，山梨糖醇三丙烯酸酯，双酚A二丙烯酸酯衍生物，三甲基丙烷三丙烯酸酯，二-季戊四醇多丙烯酸酯，以及它们的甲基丙烯酸酯。
交联单体材料的含量可以等于约0.5～5重量％。含有不足0.5重量％交联单体材料的墨水组合物的固化性可能降低且不溶部分可能减少，这可能使得难以获得所需的滤色器厚度。相反，含有超过约5重量％交联单体材料的墨水组合物的粘度可能增加，可能降低从喷墨头喷墨的均匀度。
聚合引发剂可以包括三嗪-基化合物，乙酰苯-基化合物，呫吨酮-基化合物，苯偶姻-基化合物、和咪唑-基化合物中的至少一种。聚合引发剂可以包括至少一种如下化合物：2，4-双三氯甲基-6-对甲氧基苯乙烯基-s-三嗪，2-对甲氧基苯乙烯基-4，6-双三氯甲基-s-三嗪，2，4-三氯甲基-6-三嗪，2，4-三氯甲基-4-甲基萘基-6-三嗪，二苯甲酮，p-(二乙氨基)二苯甲酮，2，2-二氯-4-苯氧基乙酰苯，2，2-二乙氧基乙酰苯，2，2-二丁氧基乙酰苯，p-叔丁基三氯乙酰苯，2-甲基噻吨酮，2-异丁基噻吨酮，2-十二烷基噻吨酮，2，4-二甲基噻吨酮，2，4-二乙基噻吨酮，以及2，2-双-2-氯苯基-4，5，4，5-四苯基-2-1，2-双咪唑。
聚合引发剂的含量可以约等于或大于约0.01重量％，优选约0.01～0.5重量％。
颜料分散体材料可以包括颜料材料和分散介质。颜料材料可以包括至少一种有机或无机颜料材料。
有机颜料材料的实例包括C.I.(比色指数)颜料黄83，C.I.颜料黄150，C.I.颜料黄138，C.I.颜料黄128，C.I.颜料橙43，C.I.颜料红177，C.I.颜料红202，C.I.颜料红209，C.I.颜料红254，C.I.颜料红255，C.I.颜料绿7，C.I.颜料绿36，C.I.颜料蓝15，C.I.颜料蓝15:3，C.I.颜料蓝15:4，C.I.颜料蓝15:6，C.I.颜料紫23，C.I.颜料黑1，以及C.I.颜料黑7。
无机颜料材料的实例包括二氧化钛，钛黑和碳黑。可以将两种或多种颜料混合进行颜色组合。
颜料分散体材料的含量可以等于约30～70重量％。含有小于约30重量％颜料分散体材料的墨水组合物可能不具有所需的光谱特性，而含有超过70重量％颜料分散体材料的墨水组合物和衬底的粘附力可能降低，并且可能不具有所需的固化特性。
与沸点约140～170℃的常规溶剂相比，溶剂中的DPMA具有约205～210℃的相对较高的沸点。因此，包含DPMA的溶剂材料可以具有较低的挥发性，这可能导致较少地污染喷墨头，并且从喷墨头喷墨更加均匀。由于DPMA在使用温度下显示出低粘性，喷墨头的污染变少。结果，重复喷射而不会堵塞，并且所绘图案具有优异的直线性。另外，DPMA表现出与玻璃衬底和黑底(black matrix)的良好的粘附性，因而所得到的膜不脱落。
所述溶剂还可以包含一种或多种附加材料。溶剂还可以包含至少一种如下化合物：乙酸乙酯，乙酸正丁酯，乙酸异丁酯，乙二醇一甲醚乙酸酯，乙二醇正丁醚乙酸酯，二甘醇二甲醚，二甘醇甲乙醚，二甘醇乙醚乙酸酯，二丙二醇，正丁醚，三丙二醇，正丙醚，三丙二醇甲醚，丙二醇甲醚乙酸酯，丙二醇二乙酸酯，丙二醇一甲醚，丙二醇一乙醚乙酸酯，环己酮，3-甲氧基丙酸乙酯，3-乙氧基丙酸甲酯，以及3-乙氧基丙酸乙酯。更优选地，溶剂还包含乙二醇正丁醚乙酸酯(EGBEA)，丙二醇二乙酸酯(PGDA)，二甘醇一乙醚(DPGME)和二甘醇一乙醚(卡必醇)。
溶剂中DPMA的含量可以等于约1～100重量％，并且优选等于约40～100重量％。
可以考虑溶解度、颜料分散性、涂布性质和溶剂粘度来选择溶剂中的DPMA含量。特别地，当DPMA含量小于约40重量％时，溶剂的粘度可能增加，墨水可能不能不间断地连续喷射。
溶剂溶液在墨水组合物中的含量优选等于约10～50重量％。当溶液含量不足墨水组合物的约10重量％时，可能难以实现均匀喷射。相反，组合物中的溶液超过50重量％可能使不溶部分减少，这可能降低色饱和度。
墨水组合物还可以包含至少一种如下物质：用于改善颜料分散的分散剂，用于改善涂布特性的涂布剂，或者用于提高和衬底的粘附性的增粘剂。
分散剂可以选自聚酯材料，聚氨酯材料，聚丙烯酸材料等。涂布剂可以包括还可以具有防沫性质的用于改善涂布特性的添加剂。例如，添加剂可以包括一种或多种表面活性剂，包括硅氧烷表面活性剂和氟表面活性剂。分散剂、涂布剂和增粘剂在墨水组合物中的含量优选等于约0.01～1重量％。
优选墨水组合物具有合适的特性，例如适合用于喷墨头的粘度，流动性，防沫性，闪点，颜料颗粒等，以便墨水组合物从喷墨头喷出，形成合适的形状。
本发明一些实施方案中采用的压电喷墨头喷射墨滴，墨滴的体积可以为约10pL～约100pL，并且优选为约10pL～约30pL。图形分辨率为约100～约800dpi(即每英寸点数)，优选为约400dpi～700dpi。
墨水组合物的粘度优选为约3cP～约50cP，更优选为约7cP～约20cP。
墨水组合物中颜料颗粒的大小优选为约50nm～约500nm，更优选等于或小于约100nm。颜料颗粒大于约500nm可能降低流动性，造成喷射不均匀，而颜料颗粒小于50nm可能降低分散体的稳定性。
以下使用多个实施例对本发明实施方案进行更充分的描述。但是，本发明可以以多种不同形式实施，并且不应理解为限制于此处描述的实施方案。如下实施方案中百分比和混合比率都是基于重量的。
实施例1
使用5重量％可固化粘合剂、5重量％交联单体、0.5重量％聚合引发剂、40重量％颜料分散体和49.5重量％溶剂，制造液相组合物(组合物1)。可固化粘合剂包括单体比率分别为40、30和30的甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸环己酯，并且重均分子量等于15,000。交联单体是可商购的双酚A-基环氧，EPIKOTE1007，由Yuka Shell Epoxy Co.制造。聚合引发剂是可商购的SI-L85，由Sanshin Chemical Industry Co.，Ltd.制造。颜料分散体是平均颜料直径为120nm的C.I.颜料绿36的15％溶液。溶剂是DPMA。
实施例2
使用5重量％可固化粘合剂、5重量％交联单体、0.5重量％聚合引发剂、40重量％颜料分散体和49.5重量％溶剂，制造液相组合物(组合物2)。可固化粘合剂包括单体比率分别为40、30和30的甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸环己酯，并且重均分子量等于15,000。交联单体是可商购的双酚A-基环氧，EPIKOTE1007，由Yuka Shell Epoxy Co.制造。聚合引发剂是可商购的SI-L85，由Sanshin Chemical Industry Co.，Ltd.制造。颜料分散体是平均颜料直径为120nm的C.I.颜料绿36的15％溶液。溶液包含40重量％的DPMA和9.5重量％的三丙二醇甲醚。
实施例3
使用5重量％可固化粘合剂、5重量％交联单体、0.5重量％聚合引发剂、40重量％颜料分散体和49.5重量％溶剂，制造液相组合物(组合物3)。可固化粘合剂包括单体比率分别为40、30和30的甲基丙烯酸缩水甘油酯，苯乙烯和甲基丙烯酸环己酯，并且重均分子量等于15,000。交联单体是可商购的双酚A-基环氧，EPIKOTE1007，由Yuka Shell Epoxy Co.制造。聚合引发剂是可商购的SI-L85，由Sanshin Chemical Industry Co.，Ltd.制造。颜料分散体是平均颜料直径为90nm的C.I.颜料蓝15:6的15％溶液。溶剂是DPMA。
实施例4
使用5重量％可固化粘合剂、5重量％交联单体、0.5重量％聚合引发剂、40重量％颜料分散体和49.5重量％溶剂，制造液相组合物(组合物4)。可固化粘合剂包括单体比率分别为40、30和30的甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸异丁酯，并且重均分子量等于15,000。交联单体是可商购的双酚A-基环氧，EPIKOTE1007，由Yuka Shell Epoxy Co.制造。聚合引发剂是可商购的SI-L85，由Sanshin Chemical Industry Co.，Ltd.制造。颜料分散体是平均颜料直径为110nm的C.I.颜料红254的15％溶液。溶剂是DPMA。
比较例1
使用5重量％可固化粘合剂、5重量％交联单体、0.5重量％聚合引发剂、40重量％颜料分散体和49.5重量％溶剂，制造液相组合物(组合物5)。可固化粘合剂包括单体比率分别为40、30和30的甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸环己酯，并且重均分子量等于15,000。交联单体是可商购的双酚A-基环氧，EPIKOTE1007，由Yuka Shell Epoxy Co.制造。聚合引发剂是可商购的SI-L85，由Sanshin Chemical Industry Co.，Ltd.制造。颜料分散体是平均颜料直径为110nm的C.I.颜料红254的15％溶液。溶剂是丙二醇一甲醚乙酸酯。
比较例2
使用5重量％可固化粘合剂、5重量％交联单体、0.5重量％聚合引发剂、40重量％颜料分散体和49.5重量％溶剂，制造液相组合物(组合物6)。可固化粘合剂包括单体比率分别为40、30和30的甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸苄酯和甲基丙烯酸环己酯，并且重均分子量等于15,000。交联单体是可商购的双酚A-基环氧，EPIKOTE1007，由Yuka Shell Epoxy Co.制造。聚合引发剂是可商购的SI-L85，由Sanshin Chemical Industry Co.，Ltd.制造。颜料分散体是平均颜料直径为90nm的C.I.颜料蓝15:6的15％溶液。溶剂是3-乙氧基丙酸乙酯。
实施方案1-性质比较
对实施例1～4中所述的包含DPMA的组合物和比较例1和2中所述的不含DPMA的组合物评估喷嘴的污染、喷嘴的堵塞度和图案的直线性。
A、喷嘴污染的评估
将实施例1～4和比较例1和2中所示的每一种墨水组合物喷射到具有黑底的370mm×470mm衬底上。液滴体积约15pL。喷射后，用扫描电子显微镜(SEM)观察喷墨头。
如表1所示，对于实施例1～4中所述的含有DPMA的组合物，无论组合物中其他成分是什么，喷墨头都相对干净。相反，对于不含DPMA的比较例1或2中所述的组合物，喷墨头被污染。
表1
 
评估 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 比较例1 比较例2
污染 低 低 低 低 高 高
图1A、1B和1C是喷墨前后的喷嘴的SEM照片。
图1A显示的是喷墨前的喷墨头喷嘴，图1B显示对于含有DPMA溶剂的实施例1～4，喷墨后喷嘴处于良好状态，而图1C显示对于含有PGMEA溶剂的比较例1和2，喷墨后喷嘴处于污染状态。
B、喷嘴堵塞评估
在照相打印纸上，将实施例和比较例中所示的每一种墨水组合物第一次喷射，第一次喷射5分钟后第二次喷射，第二次喷射5分钟后第三次喷射，并且在第三次喷射5分钟后进行第四次喷射。液滴体积约15pL。肉眼观察打印墨迹。
表2显示了观察结果。此处，○表示“好”，△表示“部分无印痕”，而×表示“无印痕”。如表2所示，对于实施例1～4中所述的含有DPMA的组合物，第一次到第三次喷射是良好的，而第四次喷射有部分堵塞。但是，对于比较例1或2中所述的不含DPMA的组合物，第一次喷射后就出现了喷嘴堵塞。
表2
 
喷射 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 比较例1 比较例2
第一次 ○ ○ ○ ○ ○ ○
第二次 ○ ○ ○ ○ × ×
第三次 ○ ○ ○ ○ - -
第四次 △ △ △ △ - -
图2A和2B显示了打印墨迹的照片。
图2A显示在第一、第二、第三和第四次喷射后，实施例1～4的打印墨迹，图2B显示了比较例1和2的第一次喷射，而在第一次喷射后没有打印墨迹。
C、打印图案直线性的评估
将实施例2～4和比较例1和2中所述的每一种墨水组合物喷射到具有黑底的370mm×470mm衬底上。液滴体积约15pL。喷射后，用光学显微镜观察打印图案以评估图案的直线性。
表3显示了实施例2～4中所述的含有DPMA的组合物的良好的直线性，而比较例1或2中所述的不含DPMA的组合物直线性差。
表3
 
评估 实施例2 实施例3 实施例4 比较例1 比较例2
直线性 好 好 好 差 差
图3A和3B是打印滤色器的照片。
图3A显示实施例2～4的图案表现出优异的直线性和洁净度，没有混色，而图3B显示比较例1和2的图案直线性差并且有混色。
实施方案2-滤色器面板的制造
现在，参照附图详细描述包含滤色器的用于液晶显示器(LCD)的滤色器面板及其制造方法，所述滤色器是由含有DPMA的墨水组合物制成的。
附图中，为了清楚显示，将层、膜和区域的厚度放大。同样的数字始终指同样的元件。应当理解当例如层、膜、区域或衬底的元件被称作“在”另一元件上，该元件可以直接在该另一元件上，或者可以存在居间元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件上，则不存在居间元件。
图4是依照本发明一种实施方案的LCD的截面图。
参照图4，依照本发明一种实施方案的LCD包括薄膜晶体管(TFT)阵列面板100，面对TFT阵列面板100的滤色器面板200，以及安置在面板100和200之间的包括液晶(LC)分子31的LC层3。
至于TFT阵列面板100，在绝缘衬底110上形成多个栅极线121，所述多个栅极线包括栅极电极124和多个存储电极137。在栅极线121和存储电极137上形成栅极绝缘层140，并且在栅极绝缘层140上形成和栅极电极124相对的多个半导体154。在半导体154上形成多对欧姆接触163和165，每对欧姆接触163和165是彼此相对安置的。
在欧姆接触163和165上形成包含源极电极173和端部179的数据线(未显示)，以及包含重叠在存储电极137上的膨胀体(expansions)177的多个漏极电极175。在源极电极173和端部179以及漏极电极175上形成钝化层180，并且在钝化层180上提供暴露数据线端部179的多个接触孔182和暴露漏极电极175的膨胀177的多个接触孔185。
在钝化层180上形成多个像素电极190和多个接触辅助物82。将像素电极190通过接触孔185连接到漏极电极175上，并且将接触辅助物82通过接触孔182连接到数据线端部179上。
最后，将定向层(alignment layer)11涂布在像素电极190和钝化层180的暴露部分上。
至于滤色器面板200，在绝缘衬底210上形成间隔220。间隔220优选由负的光致抗蚀剂制成，并且具有多个开口225。间隔220可以包含黑色试剂以基本阻挡光线。
如图7和8所示，多个滤色器230R、230G和230B在衬底210上形成，并且安置在开口225中。
间隔220的厚度约2～4微米。当间隔220厚度小于约2微米时，滤色器230R、230G和230B可能没有足够的厚度。相反，当间隔220厚度大于约4微米时，可能减小间隔220侧壁的倾角，造成余像和差的直线性。
在间隔220和滤色器230上形成共电极270。
在共电极270与滤色器230和间隔220之间可以安置用于提供平坦表面的防护层(未显示)。
现在，参照图5～10描述滤色器面板200的制造方法。
参照图5，将厚度约2～4微米的负光致抗蚀剂膜223涂布在清洁的衬底210上。光致抗蚀剂膜223可包含黑颜料或黑染料(black die)。
参照图6，通过图案掩模40，将光致抗蚀剂膜223暴露于波长约350～440nm的光中。然后在约110℃的温度下将光致抗蚀剂膜223后烘(postbake)约90秒。暴露于光的光致抗蚀剂膜223的223a部分在显影后依然保留，而未暴露于光的光致抗蚀剂膜223的223b部分在显影后被除去。
参照图7，将光致抗蚀剂膜223用2.38％TMAH的显影剂显影，以除去未曝光的部分223b，并保留曝光部分223a，从而形成多个开口225。如图7中所示，残余部分223a具有反向地倾斜的(reversely-inclined)边外形。
参照图8，然后将光致抗蚀剂图案223a加热固化，使其在约220℃的温度下回流约180秒，形成具有限定开口225的垂直侧壁的间隔220。
参照图9使用喷墨打印设备50在间隔220的开口225中形成多个滤色器230R、230G和230B。
喷墨打印设备50包括主体(未显示)，打印头51和多个喷嘴52。喷嘴52以控制喷射精度和控制喷射的组合物数量的方式喷射间隔220的开口225中的墨水组合物液滴。
墨水组合物包含：可固化的粘合剂，交联单体，聚合引发剂，颜料分散体，以及包括二丙二醇一甲醚乙酸酯(DPMA)的溶剂。
溶剂还可以包含至少一种如下化合物：乙酸乙酯，乙酸正丁酯，乙酸异丁酯，乙二醇一甲醚乙酸酯，乙二醇正丁醚乙酸酯，二甘醇二甲醚，二甘醇甲乙醚，二甘醇乙醚乙酸酯，二丙二醇，正丁醚，三丙二醇，正丙醚，三丙二醇甲醚，丙二醇甲醚乙酸酯，丙二醇二乙酸酯，丙二醇一甲醚，丙二醇一乙醚乙酸酯，环己酮，3-甲氧基丙酸乙酯，3-乙氧基丙酸甲酯，以及3-乙氧基丙酸乙酯。更优选溶剂还包含乙二醇正丁醚乙酸酯(EGBEA)，丙二醇二乙酸酯(PGDA)，二甘醇一乙醚(DPGME)，和二甘醇一乙醚(卡必醇)中的至少一种。
溶剂中DPMA的含量可以等于约1～100重量％，并且优选等于约40～100重量％。特别地，当DPMA含量小于约40重量％时，溶剂的粘度可能增加到将不能不间断地连续喷墨的程度。
参照图10，在间隔220和滤色器230R、230G和230B上形成共电极270。
最后，在共电极270上形成定向层21。
如上所述，含有包含DPMA的溶剂的墨水组合物减少了压电打印中打印头的污染，并且改善了颜料的分散性和打印图案的直线性。用这种墨水组合物形成的滤色器显示出优异的色粘度和均匀图案。
尽管以上已经详细描述了本发明的优选实施方案，应当清楚地理解，可以对此处提供的基本发明概念进行许多变更和/或修改，这对本领域技术人员而言是显而易见的，这些变更和/或修改仍然落入如所附权利要求中限定的本发明的精神和范围之内。

Claims (17)

1.一种墨水组合物，该组合物包含：
可固化的粘合剂材料；
至少一种单体材料，其为不需要曝光的热固性单体；
颜料分散体材料；和
包含二丙二醇一甲醚乙酸酯的溶剂，
其中颜料的平均粒子大小为50～500nm，墨水组合物的粘度为3～50cP，可固化粘合剂材料的重量百分比等于5～20重量％，至少一种单体材料的重量百分比等于0.5～5重量％，并且溶剂的重量百分比等于10～50重量％。
2.权利要求1的墨水组合物，其中颜料分散体材料的重量百分比等于30～70重量％。
3.权利要求1的墨水组合物，其中溶剂中二丙二醇一甲醚乙酸酯的重量百分比等于1～100重量％。
4.权利要求3的墨水组合物，其中溶剂中二丙二醇一甲醚乙酸酯的重量百分比等于40～100重量％。
5.权利要求1的墨水组合物，其中溶剂还包含至少一种如下化合物：乙酸乙酯，乙酸正丁酯，乙酸异丁酯，乙二醇一甲醚乙酸酯，乙二醇正丁醚乙酸酯，二甘醇二甲醚，二甘醇甲乙醚，二甘醇乙醚乙酸酯，二丙二醇，正丁醚，三丙二醇，正丙醚，三丙二醇甲醚，丙二醇甲醚乙酸酯，丙二醇二乙酸酯，丙二醇一甲醚，丙二醇一乙醚乙酸酯，环己酮，3-甲氧基丙酸乙酯，3-乙氧基丙酸甲酯，3-乙氧基丙酸乙酯，乙二醇正丁醚乙酸酯，丙二醇二乙酸酯，二甘醇一乙醚和二甘醇一乙醚。
6.权利要求1的墨水组合物，该组合物还包含聚合引发剂。
7.权利要求1的墨水组合物，其中可固化的粘合剂材料包含丙烯酸类聚合物材料或低聚物材料。
8.权利要求1的墨水组合物，其中颜料分散体材料包含颜料和分散介质。
9.权利要求8的墨水组合物，其中颜料包含有机颜料和无机颜料中的至少一种。
10.权利要求1的墨水组合物，该组合物还包含分散剂和涂布剂。
11.权利要求10的墨水组合物，其中分散剂包含聚酯材料、聚氨酯材料和聚丙烯酸材料中的至少一种。
12.权利要求10的墨水组合物，其中涂布剂包含硅氧烷表面活性剂和氟表面活性剂中的至少一种。
13.权利要求1的墨水组合物，其中所述墨水组合物用于压电喷墨。
14.一种滤色器面板，该面板包含：
衬底；
形成在衬底上的多个滤色器；和
形成在滤色器上的共电极，
其中滤色器是由墨水组合物形成的，所述墨水组合物包含可固化的粘合剂材料，一种或多种单体材料，颜料分散体材料，和包含二丙二醇一甲醚乙酸酯的溶剂，
其中所述单体材料是不需要曝光的热固性单体，并且
其中颜料的平均粒子大小为50～500nm，墨水组合物的粘度为3～50cP，可固化粘合剂材料在墨水组合物中的重量百分比等于5～20重量％，所述一种或多种单体材料在墨水组合物中的重量百分比等于0.5～5重量％，并且溶剂在墨水组合物中的重量百分比等于10～50重量％。
15.权利要求14的滤色器面板，其中颜料分散体材料在墨水组合物中的重量百分比等于30～70重量％。
16.权利要求14的滤色器面板，其中溶剂还包含至少一种如下化合物：乙酸乙酯，乙酸正丁酯，乙酸异丁酯，乙二醇一甲醚乙酸酯，乙二醇正丁醚乙酸酯，二甘醇二甲醚，二甘醇甲乙醚，二甘醇乙醚乙酸酯，二丙二醇，正丁醚，三丙二醇，正丙醚，三丙二醇甲醚，丙二醇甲醚乙酸酯，丙二醇二乙酸酯，丙二醇一甲醚，丙二醇一乙醚乙酸酯，环己酮，3-甲氧基丙酸乙酯，3-乙氧基丙酸甲酯，3-乙氧基丙酸乙酯，乙二醇正丁醚乙酸酯，丙二醇二乙酸酯，二甘醇一乙醚，和二甘醇一乙醚。
17.权利要求14的墨水组合物，其中所述墨水组合物用于压电喷墨。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4828275B2 (ja) * 2006-03-30 2011-11-30 新日鐵化学株式会社 カラーフィルター用遮光性樹脂組成物及びカラーフィルター
KR100865227B1 (ko) * 2006-08-18 2008-10-23 제이에스알 가부시끼가이샤 안료 수지 조성물, 잉크 제트 방식의 칼라 필터용 수지조성물, 칼라 필터, 및 액정 표시 장치
US7803420B2 (en) 2006-12-01 2010-09-28 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for inkjetting spacers in a flat panel display
KR101028633B1 (ko) * 2007-05-14 2011-04-11 주식회사 엘지화학 롤 프린팅용 잉크 조성물
JP4631949B2 (ja) * 2007-09-18 2011-02-16 東洋インキ製造株式会社 フタロシアニン顔料を含む着色組成物、それを含むインクジェットインキ、及びカラーフィルタ基板
KR101363783B1 (ko) * 2008-11-14 2014-02-17 엘지디스플레이 주식회사 임프린팅용 감광성 수지 조성물 및 기판 상에 유기막을 형성하는 방법
KR101652711B1 (ko) * 2009-01-30 2016-08-31 주식회사 동진쎄미켐 롤 프린트 공법에 적용되는 유기절연막 형성용 잉크조성물
GB201610602D0 (en) * 2016-06-17 2016-08-03 Hercules Inc Micro-porous coating compositions
JP6925184B2 (ja) * 2017-06-29 2021-08-25 三菱鉛筆株式会社 筆記具用油性インク組成物
CN109628042A (zh) * 2018-12-26 2019-04-16 深圳日高胶带新材料有限公司 一种光交联胶黏剂

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5563011A (en) * 1993-04-21 1996-10-08 Shipley Company Inc. Color filter assembly
CN1367214A (zh) * 2002-03-05 2002-09-04 宋哲 中性圆珠笔墨水及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000155209A (ja) 1998-11-20 2000-06-06 Jsr Corp カラーフィルタ用感放射線性組成物
JP4810782B2 (ja) 2001-09-27 2011-11-09 Ｊｓｒ株式会社 液状硬化性樹脂組成物
JP4133137B2 (ja) 2002-09-06 2008-08-13 東洋インキ製造株式会社 感光性着色組成物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5563011A (en) * 1993-04-21 1996-10-08 Shipley Company Inc. Color filter assembly
CN1367214A (zh) * 2002-03-05 2002-09-04 宋哲 中性圆珠笔墨水及其制备方法

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