CN1760702A - 用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物以及滤色器 - Google Patents

用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物以及滤色器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物。具体而言，提供了一种用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物，包含通过使一种或两种在其侧链上具有环氧环结构的(甲基)丙烯酸酯与具有端羟基的(甲基)丙烯酸酯共聚合而获得的自固化共聚物以及有机溶剂，以及包括使用上述组合物制备的保护膜的滤色器和包括该滤色器的液晶显示器。本发明用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物具有优良的粘结强度、透明性、薄膜强度、耐热性、耐酸性和耐碱性，并且可以被储存很长时间。

Description

用于滤色器保护膜的 热固性单溶液型组合物以及滤色器
技术领域
本发明大体上涉及一种用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物，更具体地，其涉及一种用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物，包括通过使一种或两种在其侧链上具有环氧环结构的(甲基)丙烯酸酯与具有端羟基的(甲基)丙烯酸酯共聚合而获得的自固化共聚物和有机溶剂，并且涉及包括由该组合物制备的保护膜的滤色器以及包括该滤色器的液晶显示装置。
背景技术
为了整平并且保护用于液晶显示器的滤色器表面，典型地是往表面上附着保护膜。这样的表面保护膜应该表现出光学透明性和足够的薄膜强度，并且还应具有足够的耐热性以经历在该保护膜上形成透明导电膜的过程。
此外，适合用于最近开发的垂直取向型液晶显示器的保护膜除了具有透明性、薄膜强度和耐热性外，还应该具有耐酸蚀性和耐碱性以经历剥离抗蚀剂的过程。
用于滤色器保护膜的常规材料和形成该保护膜的方法是众所周知的。如，日本专利特开平第1-134306号公报公开了将甲基丙烯酸缩水甘油酯用作主成分，日本专利特开昭第62-163016号公报公开了将聚酰亚胺作为主成分。此外，日本专利特开昭第63-131103号公报公开了将三聚氰胺甲醛树脂和环氧树脂的混合物作为主成分。
另外，使用环氧树脂制备用于具有粘结强度、耐热性、耐化学性和耐水的滤色器保护膜的组合物是已知的高可靠的技术。如，日本专利特开平08-050289号公报中公开了一种通过将酚型固化剂加入到甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物中获得的固化树脂组合物。另外，日本专利特开平08-201617号公报中公开了使用一种由环氧树脂、固化剂和有机溶剂组成的用于透明薄膜的树脂组合物，其中该固化剂由苯乙烯马来酸酐共聚物和胺之间反应形成的。
通常，环氧树脂与固化剂快速反应是已知的，因此其被频繁地应用于将主试剂和固化剂混合的两组分体系中，但是其很难应用于单组分体系中。该两组分环氧树脂体系很难处理，并且不适合应用于工业生产中。
然而，上述常规技术在实现透明性、薄膜强度、耐热性、耐酸性和耐碱性等所有特性的同时不能形成单组份环氧树脂体系。关于此事，虽然日本专利特许公开第2001-091732号公报中公开了一种通过用乙烯基醚保护多官能团羧酸化合物来显示储藏稳定性的技术，然而该方法很复杂，因此负面影响了最终成本。此外，由于所用的乙烯基醚对人有害，乙烯基醚是否可以被工业应用是未确定的。
发明内容
因此，本发明是牢记上述发生在相关技术中的问题完成的，并且本发明的一个目的是提供一种用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物，其表现出好的粘结强度、透明性、薄膜强度、耐热性、耐酸性和耐碱性并且可以储藏很长时间。
本发明的另一个目的是提供一种滤色器，其包括使用上述组合物制备的保护膜，具有优良的平整度、粘合性和薄膜强度。
本发明的另一目的是提供一种包括该滤色器的液晶显示器。
为了达到上述目的，根据本发明第一个实施方案，提供了一种用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物，其包括一种通过使一种或两种在其侧链上具有环氧环结构的(甲基)丙烯酸酯与具有端羟基的(甲基)丙烯酸酯共聚合而获得的自固化共聚物以及有机溶剂。
根据本发明的第二个实施方案，提供了一种包括使用上述组合物制备的保护膜的滤色器。
根据本发明的第三个实施方案，提供了一种包括上述滤色器的液晶显示器。
具体实施方式
在下文中，将给出本发明的详细描述。
在本发明中，一种用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物包括(i)自固化共聚物，其包括选自于由下面的化学式1和2表示的组成单元中的至少一种，和由下面的化学式3表示的组成单元；以及(ii)有机溶剂：
化学式1
Figure A20051008439900081
其中每一个R1独立地是氢原子或甲基，1是20-85mol％，p是0或2-9的一个整数，并且当p为0时q是0，或者当p为2-9时q为1。
化学式2
Figure A20051008439900091
其中每一个R2独立地是氢原子或甲基，并且m是20-85mol％；及
化学式3
Figure A20051008439900092
其中每一个R3独立地是氢原子或甲基，并且n是5-45mol％；并且r是2-9的一个整数。
构成本发明用于保护膜的组合物的自固化共聚物在通过选自于由化学式1和2表示的组成单元中的至少一种单元与由化学式3表示的组成单元之间的热交联反应后具有热固特性。
在该自固化共聚物的组成单元中，由化学式1表示的组成单元的比例(其中1是20-85mol％)和由化学式2表示的组成单元的比例(其中m是20-85mol％)的总和，即1+m，优选在20-85mol％的范围内。如果1+m的比例太低或太高，则本发明用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物没有表现出热固性能，并且具有降低了的耐热性和包括耐酸性和耐碱性的耐化学性。
该自固化共聚物可以任选地以无规共聚物、交联共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物的形式制备。
在本发明用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物中，该自固化共聚物进一步包括由下面的化学式4表示的组成单元：
化学式4
其中每一个R4独立地是氢原子或甲基，s是10-30mol％；并且每一个R5独立地是选自于由下面的化学式5表示的化合物中的任何一种。
化学式5
Figure A20051008439900102
其中t是4-12的一个整数，并且R6是氢原子或甲基。
由此可见，该自固化共聚物进一步包括由化学式4表示的组成单元，从而提高了透明性和在有机溶剂中的溶解性。
由化学式4表示的组成单元的比例s落入10-30mol％的范围内，而不降低粘结强度、透明性、薄膜强度、耐热性、耐酸性、耐碱性和长的储藏性。
此外，除了选自于由化学式1和2表示的组成单元中的至少一种单元，由化学式3表示的组成单元，和由化学式4表示的组成单元外，该自固化共聚物可以在不使用于本发明保护膜的组合物所需的物理性能变坏的范围内，进一步包括一种可以共聚合的成分。
进一步包含在自固化共聚物中的可以共聚合的成分的例子是：不饱和有机酸类，例如(甲基)丙烯酸或马来酸及其酸酐，(甲基)丙烯酸酯类，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯或(甲基)丙烯酸羟丙酯，丙烯酰胺类，例如N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-乙基甲基丙烯酰胺、N-异丙基甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N，N-二甲基甲基丙烯酰胺或N，N-二乙基甲基丙烯酰胺，苯乙烯类，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯或羟基苯乙烯，N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基甲酰胺，N-乙烯基酰胺，和N-乙烯基咪唑。
该可共聚成分优选以少于15mol％的含量使用以至于不降低构成本发明用于保护膜的组合物中自固化共聚物的粘结强度，或者使用上述组合物制备的保护膜的物理性能。
该自固化共聚物的重均分子量在3,000-1,000,000的范围内，但并不限制于此。分子量太低导致固化性能不充分，然而分子量太高导致溶剂溶解性或适用性降低。
作为本发明用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物的主要成分的有机溶剂，优选是能够溶解上述共聚物的任何材料，但是在本发明中其并不受具体限定。该可用的有机溶剂包括选自于由乙二醇类，例如乙二醇或二甘醇，二醇醚类，例如乙二醇单甲基醚、二甘醇单甲基醚、乙二醇二乙基醚或二甘醇二甲基醚，二醇醚醋酸酯类，例如乙二醇单乙醚醋酸酯、二甘醇单乙醚醋酸酯或二甘醇单丁醚醋酸酯，丙二醇类，例如丙二醇，丙二醇醚类，例如丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚或二丙二醇二乙醚，丙二醇醚醋酸酯，例如丙二醇单甲醚醋酸酯或二丙二醇单乙醚醋酸酯，酰胺类，例如N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，酮类，例如甲基乙基酮(MEK)，甲基异丁基酮(MIBK)或环己酮，石油，例如甲苯，二甲苯或溶剂石脑油，酯类例如醋酸乙酯，醋酸丁酯或油酸乙酯组成的组中的至少一种溶剂，以及它们的组合。
同时，该自固化共聚物可以使用任何常规的方法合成，而并不受具体限制。优选地，该自固化共聚物是在有机溶剂，如包含在本发明用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物中的有机溶剂存在下，使用自由基聚合引发剂合成的。
也就是说，虽然用于制备该自固化共聚物的有机溶剂不受具体限制，但是优选使用如上面所述的本发明用作滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物主要成分的有机溶剂。因而，优选控制用于聚合的有机溶剂的量以使该自固化共聚物在有机溶剂和自固化共聚物的溶液中具有5-50wt％的浓度。更优选，该浓度为10-30wt％。如果上述溶液中的自固化共聚物的浓度少于5wt％，由于慢的聚合速度而导致未反应的单体残留，因此可能引起问题。另一方面，如果该自固化共聚物的浓度超过50wt％，则由于其太粘稠，该自固化共聚物很难处理并且反应速度变得很难控制。
作为用作聚合该自固化共聚物的聚合引发剂，可以使用例如热聚合引发剂，光聚合引发剂，氧化还原引发剂等。具体而言，鉴于容易处理，以及容易控制反应速度和分子量，优选使用过氧化物型或偶氮型自由基聚合引发剂。
可以用于本发明的过氧化物型聚合引发剂包括，例如，过氧化甲基乙基酮，过氧化环己酮，过氧化甲基环己酮，乙酰丙酮过氧化物，1，1-双(叔-丁基过氧基)3，3，5-三甲基环己烷，1，1-双(叔-丁基过氧基)环己烷，1，1-双(叔-己基过氧基)3，3，5-三甲基环己烷，1，1-双(叔-己基过氧基)环己烷，1，1-双(叔-丁基过氧基)环十二烷，异丁基过氧化物，过氧化月桂酰，琥珀酸过氧化物，3，5，5-三甲基己酰过氧化物，过氧化苯甲酰，过氧化辛酰，过氧化十八烷酰，二异丙基过氧化二碳酸酯，二正丙基过氧化二碳酸酯，二-2-乙基己基过氧化二碳酸酯，二-2-乙氧基乙基过氧化二碳酸酯，二-2-甲氧基丁基过氧化二碳酸酯，双-(4-叔-丁基环己基)过氧化二碳酸酯，(α，α-双新癸酰过氧基)二异丙基苯，过氧化新癸酸枯基酯，过氧化新癸酸辛基酯，过氧化新癸酸己基酯，过氧化新癸酸叔丁酯，过氧化新戊酸-叔-己基酯，过氧化新戊酸-叔-丁酯，2，5-二甲基-2，5-双(2-乙基己酰过氧基)己烷，1，1，3，3-四甲基丁基过氧基-2-乙基己酸酯，过氧-2-乙基己酸-叔-己基酯，过氧-2-乙基己酸-叔-丁基酯，过氧-3-甲基丙酸-叔-丁基酯，过氧化月桂酸-叔-丁基酯，叔-丁基过氧-3，5，5-三甲基己酯，叔-己基过氧化异丙基单碳酸酯，叔-丁基过氧化异丙基碳酸酯，2，5-二甲基-2，5-双(过氧化苯甲酰)己烷，过乙酸-叔-丁基酯，过苯甲酸-叔-己基酯，过苯甲酸-叔-丁基酯，等等。另外，可以向上述过氧化物型聚合引发剂中加入还原剂，然后该还原剂可以被用作氧化还原引发剂。
可以用于本发明的偶氮型聚合引发剂包括，例如，1，1-偶氮双(环己烷-1-腈)，2，2’-偶氮双(2-甲基-丁腈)，2，2’-偶氮双丁腈，2，2’-偶氮双(2，4-二甲基-戊腈)，2，2’-偶氮双(2，4-二甲基-4-甲氧基戊腈)，2，2’-偶氮双(2-amizino-丙烷)氢氯化物，2，2’-偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)-丙烷]氢氯化物，2，2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]氢氯化物，2，2’-偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)-丙烷]，2，2’-偶氮双-2-甲基-N-(1，1-双(2-羟甲基)-2-羟乙基)丙酰胺，2，2’-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟乙基)丙酰胺]，2，2’-偶氮双(2-甲基-丙酰胺)二水合物，4，4’-偶氮双(4-氰基-戊酸)，2，2’-偶氮双(2-羟甲基丙腈)，2，2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲基酯(二甲基-2，2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯))(V-601，日本Wako Pure Chemicals Industries，Ltd.)，氰基-2-丙基偶氮甲酰胺，等等。
另外，除了过氧化物型聚合引发剂或偶氮型聚合引发剂外，可以加入已知的分子量控制剂，例如链转移剂、封端剂、聚合加速剂等以在聚合该自固化共聚物时达到优选的分子量范围。例如可以使用巯基丙酸，巯基丙酸酯，硫甘醇，硫甘油，十二烷基硫醇，α-甲基苯乙烯二聚物，等等。
在聚合后，可以使用除用于聚合的有机溶剂以外的溶剂来帮助该组成成分的溶解性，并且控制流平性和干燥速度。
而且，该合成的共聚物可以被提取成固体用于提纯、储藏和溶剂交换，然后其可以被用来制备用作滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物。虽然提取的方法并不受限制，但是可以使用喷雾干燥，薄膜干燥，以小滴加入劣溶剂，或者再沉淀。
为了增加耐蚀刻性和耐碱性并且控制本发明用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物的流动性，可以进一步包括除自固化共聚物之外的聚合物。虽然该进一步包含的聚合物并没有具体限定，其是由环氧树脂类，例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂或取代的环氧树脂，聚(甲基)丙烯酸酯，尼龙，聚酯，聚酰亚胺和硅聚合物为例的。这样，基于100重量份自固化共聚物，上述聚合物优选以50重量份或更少的量使用。
此外，可以向本发明用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物中加入胺化合物，磷化合物，硼化合物，锑化合物，羧酸化合物，或有机磺酸化合物作为热固性反应催化剂。该热固性反应催化剂优选以基于100重量份自固化共聚物为10重量份或更少的量使用以保证储藏稳定性。
另外，如果必要的话，本发明用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物可以进一步包括常规的已知成分，例如，抗氧剂，红外线稳定剂，增塑剂，流平剂，偶联剂，填料等等。
另外，为了制备滤色器保护膜，使用丝网印刷、帘式涂布、刮刀涂布、旋转涂布、喷涂、浸涂、流涂、辊式涂布、缝隙涂布等等，将本发明用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物涂敷到基底上。涂层薄膜的干燥厚度在0.5-5.0μm的范围内，优选为0.7-2.5μm。如果该涂层薄膜是以少于0.5μm的厚度形成的，则其太薄以至于在不均匀的表面不能获得足够的平整度。然而，如果该涂层薄膜是以超过5.0μm的厚度形成的，则其太厚，其穿透性下降，干燥和固化需要很长时间并且生产率降低。
通过干燥加热固化，将溶剂从本发明用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物涂敷的基底上挥发，然后通过交联反应使所涂敷的组合物固化形成硬质薄膜。这样，干燥过程和加热固化过程可以同时或分开进行。然而，由于剧烈加热可能引起泡沫或裂纹，优选分开进行干燥过程和加热固化过程。
用于干燥过程的装置并没有具体限制，其可以是热空气干燥器，远红外干燥器，加热板等等。干燥温度优选在50-150℃的范围内，并且根据该干燥器的设备能力、风速、温度和薄膜厚度，干燥时间在1-10分钟的范围内。
用于加热固化过程的装置并没有具体限制，其可以是热空气烘箱，远红外烘箱，加热板等等。加热处理的温度优选在150-250℃的范围内。如果该加热处理温度低于150℃，则没有充分发生固化反应。另一方面，如果该温度超过250℃，则发生聚合物的解聚或碳化，从而降低了所获得的薄膜的性能。
另外，可以将包括由上述方法制备的保护膜的滤色器应用到液晶显示器上。
根据下面的例子可以获得对本发明的更好的理解，提出这些例子是为了解释说明，而并不应被视为是对本发明的限制。
合成实施例1
将297g丙二醇单甲基醚乙酸酯装入到装备了回流冷凝器和搅拌器的500ml烧瓶中，然后搅拌，并且将反应温度升到80℃。接下来，保持反应温度为80℃，并且在搅拌的同时将包含56g 2-羟乙基丙烯酸酯，78g甲基丙烯酸缩水甘油和6.8g二甲基-2，2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)(V-601，日本Wako Pure Chemicals Industries，Ltd.)的混合物用1-1.5小时滴加入到烧瓶中的材料中。在完成混合物液滴的滴加后，保持反应温度在80℃，并且在搅拌烧瓶中的溶液的同时使该反应发生4-5个小时以获得透明聚合物溶液A。该溶液具有32,000的重均分子量，该分子量是使用聚苯乙烯作为标准通过GPC(凝胶渗透色谱法)测量的。
合成实施例2
将290g丙二醇单甲基醚乙酸酯装入到装备了回流冷凝器和搅拌器的500ml烧瓶中，然后搅拌，并且将反应温度升到80℃。接下来，保持反应温度为80℃，并且在搅拌的同时将包含14g 2-羟乙基甲基丙烯酸酯，34g甲基丙烯酸缩水甘油，78g二环戊基甲基丙烯酸酯(FA-513M，日本Hitachi Chemical Co.，Ltd.)和6.8g二甲基-2，2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)(V-601，日本Wako Pure ChemicalsIndustries，Ltd.)的混合物用1-1.5小时滴加入到烧瓶中的材料中。在完成混合物液滴的滴加后，保持反应温度在80℃，并且在搅拌烧瓶中的溶液的同时使该反应发生4-5个小时以获得透明聚合物溶液B。该溶液具有32,000的重均分子量，该分子量是使用聚苯乙烯作为标准通过GPC测量的。
合成实施例3
将290g丙二醇单甲基醚乙酸酯装入到装备了回流冷凝器和搅拌器的500ml烧瓶中，然后搅拌，并且将反应温度升到80℃。接下来，保持反应温度为80℃，并且在搅拌的同时将包含28g 2-羟乙基甲基丙烯酸酯，18g甲基丙烯酸缩水甘油，78g二环戊基甲基丙烯酸酯(FA-513M，日本Hitachi Chemical Co.，Ltd.)和6.8g二甲基-2，2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)(V-601，日本Wako Pure ChemicalsIndustries，Ltd.)的混合物用1-1.5小时滴加入到烧瓶中的材料中。在完成混合物液滴的滴加后，保持反应温度在80℃，并且在搅拌烧瓶中的溶液的同时使该反应发生4-5个小时以获得透明聚合物溶液C。该溶液具有32,000的重均分子量，该分子量是使用聚苯乙烯作为标准通过GPC测量的。
合成实施例4
将290g丙二醇单甲基醚乙酸酯装入到装备了回流冷凝器和搅拌器的500ml烧瓶中，然后搅拌，并且将反应温度升到80℃。接下来，保持反应温度为80℃，并且在搅拌的同时将包含28g 2-羟乙基甲基丙烯酸酯，18g甲基丙烯酸缩水甘油，60g苯乙烯，和6.8g二甲基-2，2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)(V-601，日本Wako Pure ChemicalsIndustries，Ltd.)的混合物用1-1.5小时滴加入到烧瓶中的材料中。在完成混合物液滴的滴加后，保持反应温度在80℃，并且在搅拌烧瓶中的溶液的同时使该反应发生4-5个小时以获得透明聚合物溶液D。该溶液具有21,000的重均分子量，该分子量是使用聚苯乙烯作为标准通过GPC测量的。
对比合成实施例1
将390.0g丙二醇单甲基醚乙酸酯装入到装备了回流冷凝器和搅拌器的500ml烧瓶中，然后搅拌，并且将反应温度升到80℃。接下来，保持反应温度为80℃，并且在搅拌的同时将包含79g甲基丙烯酸缩水甘油，30g二环戊基甲基丙烯酸酯(FA-513M，日本Hitachi Chemical Co.，Ltd.)，12g苯乙烯，和8.5g二甲基-2，2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)(V-601，日本Wako Pure Chemicals Industries，Ltd.)的混合物用1-1.5小时滴加入到烧瓶中的材料中。在完成混合物液滴的滴加后，保持反应温度在80℃，并且在搅拌烧瓶中的溶液的同时使该反应发生3个小时以获得透明聚合物溶液E。该溶液具有17,000的重均分子量，该分子量是使用聚苯乙烯作为标准通过GPC测量的。
制备实施例1
将40g在合成实施例1中获得的聚合物溶液A与3.5g环氧树脂(EP-154，JER)，1.4g硅烷偶联剂(S-510，Chisso)，0.12g表面活性剂(frorard FC-430，Suimitomo 3M)和31g丙二醇单甲基醚乙酸酯混合，然后充分搅拌、溶解并且过滤该反应混合物，以获得希望的用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物F。
制备实施例2
除了使用40g在合成实施例2中获得的聚合物溶液B代替聚合物溶液A外，以和制备实施例1相同的方式制备用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物G。
制备实施例3
除了使用40g在合成实施例3中获得的聚合物溶液C代替聚合物溶液A外，以和制备实施例1相同的方式制备用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物H。
制备实施例4
除了使用40g在合成实施例4中获得的聚合物溶液D代替聚合物溶液A外，以和制备实施例1相同的方式制备用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物I。
对比制备实施例1
将40g在对比合成实施例1中获得的聚合物溶液E与3.5g环氧树脂(EP-154，JER)，1.4g硅烷偶联剂(S-510，Chisso)，3.1g 1，2，4-苯三酸酐(Aldrich)，0.12g表面活性剂(frorard FC-430，Suimitomo 3M)和31g丙二醇单甲基醚乙酸酯混合，然后充分搅拌、溶解并且过滤该反应混合物，以获得用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物J。
实施例1
使用旋转涂布机，将在制备实施例1中制备的用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物F涂敷在玻璃基底(No.1737，厚度：0.7mm，Corning Co.，Ltd.)和具有RGB图案的标准滤色器中的每一个上，使用干燥机在80℃下干燥3分钟，然后在220℃下固化50分钟，以获得1.5μm厚的透明保护膜和滤色器。
实施例2
除了使用制备实施例2中制备的用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物G代替用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物F外，以和实施例1相同的方式获得1.5μm厚的透明保护膜和滤色器。
实施例3
除了使用制备实施例3中制备的用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物H代替用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物F外，以和实施例1相同的方式获得1.5μm厚的透明保护膜和滤色器。
实施例4
除了使用制备实施例4中制备的用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物I代替用于滤色器保护膜的热固性溶液型组合物F外，以和实施例1相同的方式获得1.5μm厚的透明保护膜和滤色器。
对比实施例1
除了用在对比制备实施例1中制备的用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物J代替用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物F外，以与实施例1相同的方式获得1.5μm厚的透明保护膜和滤色器。
<物理性能分析>
根据下面的方法测量玻璃基材和在实施例1-4和对比实施例1中获得的滤色器的平整度、粘合性和薄膜强度。另外，测量在制备实施例1-4和对比制备实施例1中获得的热固性组合物的储藏稳定性。结果归纳在下面的表1中。
1)平整度
确定标准滤色器的红像素和绿像素中心部分的高度差(heightdifference)(像素之间的高度差)以分析平整度。然后，确定用实施例1-4和对比实施例1中每一个的保护膜涂敷的滤色器的红像素和绿像素中心部分的高度差。根据下面的方程式1，计算用保护膜涂布之前的滤色器的像素高度差d1和用保护膜涂布之后滤色器的像素高度差d2之间的比例R。根据下面的判断标准，将本发明用于保护膜的组合物规定为1-5的5个级别之一。
方程式1
R＝d2/d1
当R＞0.4时，规定为“1”，当0.4≤R≤0.3时规定为“2”，当0.3＜R≤0.2时规定为“3”，当0.2＜R≤0.1时规定为“4”，以及当R＜0.1时规定为“5”。因而，1显示了低平整度，而5显示了高平整度。
2)粘合性和耐化学性测试
在实施例1-4和对比实施例1中获得的滤色器保护膜上形成100个方格形式的横切(crosscut)。然后使用赛璐玢带子进行剥离试验，在此之后，数点剩余的横切数以分析该保护膜的粘合性。
此外，在40℃下将该保护膜分别浸渍入N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，10％氢氧化钾水溶液和蚀刻剂(LCE-12K，CYANTEKCORPORATION)中的每一种中30分钟。此后，以与上述粘合性测试相同的方式进行剥离测试。当剩余的横切为100时，规定为“好”，而将横切数少于100时规定为“差”来分析对每一种溶液的耐化学性。
3)薄膜强度
使用从Staedtler购得的六种铅笔(1H-6H)刻划实施例1-4和对比实施例1中每一个所获得的透明保护膜。根据对基材的损伤度将薄膜强度分类为1H-6H级刻痕。
4)贮藏稳定性
测量在制备实施例1-4和对比制备实施例1每一个中获得的热固性组合物的粘度为起始粘度，在此之后，将其装入到10ml玻璃瓶中然后使用恒温箱在40℃下贮藏。每3天测量粘度。12天后，测量该粘度5次的结果为，由0，3，6，9或12表示粘度增加超过10％。因此，3或以下被视为“差”。
                                         表1
试样 平整度   粘合性(剥离前/后)   耐化学性(NMP/10％POH水溶液/蚀刻剂) 透光度 薄膜强度 贮藏稳定性
  H   2   100/100   好/好/好   99   3H   6
  I   3   100/100   好/好/好   98   4H   9
  J   3   100/100   好/好/好   99   5H   9
  K   4   100/100   好/好/好   98   4H   6
  L   5   100/100   好/好/好   98   5H   9
  M   4   100/100   好/好/好   99   5H   12
  N   2   100/100   好/好/好   98   4H   3(差)
从表1中明显可见，使用本发明用于保护膜的热固性单溶液型组合物制备的用于滤色器的保护膜具有优良的平整度、粘合性、耐化学性、透光度和薄膜强度。此外，本发明的组合物比常规的用于滤色器的热固性组合物具有较高的贮藏稳定性。
如在上文中所描述的，本发明提供了用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物和使用该组合物的滤色器。本发明用于保护膜的热固性单溶液型组合物能够比常规的用于滤色器的热固性组合物储藏更长的时间。此外，使用本发明用于保护膜的热固性单溶液型组合物制备的滤色器保护膜表现出优良的平整度、耐化学性、粘合性、透光度和薄膜强度。
虽然为了解释的目的，公开了本发明的优选实施方案，本领域的技术人员应该认识到可能进行各种修改，增加和替换而不偏离如所附的权利要求书中所公开的本发明的范围和精神。

Claims (9)

1.一种用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物，其含有：
(i)自固化共聚物，其包括选自于由下面的化学式1和2表示的组成单元中的至少一种，和由下面的化学式3表示的组成单元；及
(ii)有机溶剂：
化学式1
Figure A2005100843990002C1
其中每一个R1独立地是氢原子或甲基，1是20-85mol％，p是0或2-9的一个整数，并且当p为0时q是0，或者当p为2-9时q为1；
化学式2
Figure A2005100843990002C2
其中每一个R2独立地是氢原子或甲基，并且m是20-85mol％；及
化学式3
其中每一个R3独立地是氢原子或甲基，并且n是5-45mol％；并且r是2-9的一个整数。
2.如权利要求1所述的组合物，其中所述自固化共聚物进一步含有由下面的化学式4表示的组成单元：
化学式4
Figure A2005100843990003C2
其中每一个R4独立地是氢原子或甲基，s是10-30mol％，并且每一个R5独立地是选自于由下面的化学式5表示的化合物中的任何一种：
化学式5
Figure A2005100843990003C3
 
Figure A2005100843990003C4
 
Figure A2005100843990003C5
 
Figure A2005100843990003C6
 
其中t是4-12的一个整数，并且R6是氢原子或甲基。
3.如权利要求1或2所述的组合物，其中1+m在20-85mol％的范围内变化。
4.如权利要求1或2所述的组合物，其中所述自固化共聚物具有3,000-1,000,000范围内的重均分子量。
5.如权利要求1和2所述的组合物，其进一步含有至少一种选自下述聚合物中的聚合物：包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂或取代的环氧树脂的环氧树脂，聚(甲基)丙烯酸酯，尼龙，聚酯，聚酰亚胺和硅聚合物。
6.如权利要求1和2所述的组合物，其中所述自固化共聚物进一步含有选自于由不饱和有机酸类，包括(甲基)丙烯酸或马来酸及其酸酐，(甲基)丙烯酸酯类，包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯或(甲基)丙烯酸羟丙酯，丙烯酰胺类，包括N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺，N-异丙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-乙基甲基丙烯酰胺、N-异丙基甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺，N，N-二甲基丙烯酰胺，N，N-二乙基丙烯酰胺，N，N-二甲基甲基丙烯酰胺或N，N-二乙基甲基丙烯酰胺，苯乙烯类，包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯或羟基苯乙烯，N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基甲酰胺，N-乙烯基酰胺和N-乙烯基咪唑组成的组中的至少一种材料。
7.如权利要求1或2所述的组合物，其中所述有机溶剂包括选自于乙二醇类，包括乙二醇或二甘醇，乙二醇醚类，包括乙二醇单甲基醚、二甘醇单甲基醚、乙二醇二乙基醚或二甘醇二甲基醚，二醇醚醋酸酯类，包括乙二醇单乙醚醋酸酯、二甘醇单乙醚醋酸酯或二甘醇单丁醚醋酸酯，丙二醇类，丙二醇醚类，包括丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚或二丙二醇二乙醚，丙二醇醚醋酸酯类，包括丙二醇单甲醚醋酸酯或二丙二醇单乙醚醋酸酯，酰胺类，包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，酮类，包括甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)或环己酮，石油，包括甲苯、二甲苯或溶剂石脑油，酯类，包括醋酸乙酯、醋酸丁酯或油酸乙酯中的至少一种物质，以及它们的组合。
8.一种滤色器，其包括使用权利要求1或2所述的用于滤色器保护膜的热固性单溶液型组合物制备的保护膜。
9.一种液晶显示器，其包括权利要求8所述的滤色器。
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