CN1786089B - 油墨组合物、滤色器基板及滤色器基板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于滤色器的油墨组合物，其包括约100重量份的颜料分散体、约7重量份至约65重量份的在其侧链具有羟基的热固性树脂、约0.015重量份至约1.5重量份的热引发剂、约0.8重量份至约15重量份的含氟的环氧树脂、以及约15重量份至约165重量份的溶剂。通过用于该滤色器的油墨组合物来制造滤色器基板。用于油墨组合物的滤色器提高了通过油墨喷嘴喷射油墨的平直度而且避免油墨组合物散布到邻近的像素。

Description

油墨组合物、滤色器基板及滤色器基板的制造方法

相关申请

本申请要求基于2004年12月10日提交的韩国专利申请第2004-104222的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及用于滤色器的油墨组合物及利用该油墨组合物制造的滤色器基板，以及使用该油墨组合物制造滤色器基板的方法。更详细地说，本发明涉及用于滤色器的油墨组合物，其可以防止油墨在油墨喷嘴的表面及滤色器基板的黑矩阵的表面渗出。此外，本发明还涉及具有优于传统滤色器基板的改进的耐热性及耐化学性的滤色器基板以及使用该油墨组合物制造该滤色器基板的方法。

背景技术

电子显示装置作为可视信息传输介质，其作用越来越重要，这一点已被其在各领域中的广泛应用所证实。不断地开发出具有新颖功能、符合信息社会需求的新颖的电子显示装置。

一般而言，电子显示装置将电信息转换成图像。电子显示装置或者被分为通过发光来显示图像的发射型显示装置，或利用诸如反射、散射、干涉等光学性质来显示图像的非发射型显示装置。发射型显示装置可被称为“有源显示装置”。发射型显示装置的实例包括阴极线管(CRT)、等离子显示面板(PDP)、发光二极管(LED)及电致发光显示(ELD)等。作为正显示装置的非发射型显示装置的实例包括液晶显示(LCD)装置、电泳图像显示器(EPID)等。

CRT是用于诸如电视机、计算机等的图像显示设备传统的显示装置之一，并且由于其显示质量和很低的价格而被广泛地应用。然而，诸如CRT也存在重量重、体积大及功耗高等弊端。

因此，尺寸小、重量轻的电子显示装置具有很高的期望值。由于半导体技术的发展，由于半导体技术的优势，包括具有厚度小、驱动电压及功耗低等特性的平面型面板(flat typed panel)的显示装置已经普遍地使用并且具有很高的需求。

LCD是非常流行的平面显示装置。与CRT相比，LCD装置更薄、驱动电压和功耗更低。而且LCD装置的图像显示质量基本上与CRT一样。LCD装置也可被容易地制造，因此扩大了其在不同领域中的应用。

为了显示彩色图像，这种液晶显示装置包括如红滤色器、绿滤色器、蓝滤色器等的滤色器。

为了制造滤色器，已经使用了各种工艺来替代传统的光刻工艺。其中的一种工艺是用于生产滤色器的喷墨工艺。根据该喷墨工艺，在玻璃基板上形成诸如黑矩阵的遮光层，然后遮光层经过曝光工艺、显影工艺以在遮光层上形成像素区，并随后将油墨注入像素区以形成滤色器。此外，通过喷墨工艺，而不需要诸如涂布工艺、曝光工艺、显影工艺等其它工艺来形成滤色器，因此喷墨工艺提供了较简单、较低廉的工艺，并且与其它滤色器制造工艺相比，需要较少的材料。

另外，通过喷墨方法，颜色层应该均匀地形成在每个像素上以具有良好的颜色特性。然而，当油墨从滤色器基板上的像素溢出时，其被散布到黑矩阵和相邻的像素而污染了滤色器基板上的邻近像素。而且，当油墨从油墨喷嘴喷出时，喷墨工艺的效果主要取决于油墨和油墨喷嘴的关系。具体地说，在油墨将油墨喷嘴表面基本上弄湿的情况下，喷出的油墨可能不是直线的，或油墨不能从喷嘴中喷出。

因此，期望得到一种用于滤色器的油墨组合物，其既可防止在制造滤色器基板时油墨的渗出，又能提高从油墨喷嘴喷出的油墨的平直度(straightness)。

发明内容

本发明的示例性实施例提供了一种用于滤色器的油墨组合物，其既能防止在制造滤色器基板时油墨的渗出，又能提高在喷射油墨组合物时油墨喷嘴的油墨喷射平直度。

而且，本发明的示例性实施例还提供了一种利用上述油墨组合物制造的滤色器基板，并且该滤色器基板具有高耐热性及高耐化学性。

此外，本发明的示例性实施例还提供了一种利用上述油墨组合物制造滤色器基板的方法。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于滤色器的油墨组合物。该油墨组合物包括约100重量份的颜料分散体、约7重量份至约65重量份的热固性树脂、约0.015重量份至约1.5重量份的热引发剂、约0.8重量份至约15重量份的环氧树脂，以及约15重量份至约165重量份的溶剂。热固性树脂在其侧链具有羟基。环氧树脂的单体(基于环氧基的单体)含有氟。

根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种滤色器基板。该滤色器基板包括基板、遮光层及彩色像素层。遮光层形成在基板上，以阻挡透射过基板的光并且遮光层在基板上形成像素区。彩色像素层形成在像素区中，并且彩色像素层响应于光而呈现出原色。彩色像素层包括通过在其侧链具有羟基的热固性树脂和含氟的环氧单体之间进行交联反应而形成的交联树脂。

根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种滤色器基板的制造方法。根据滤色器基板的制造方法，在基板上形成阻挡层，该阻挡层阻挡透射过基板的光并限定像素区。将用于滤色器的油墨组合物喷射入像素区中。该油墨组合物包括约100重量份的颜料分散体、约7重量份至约65重量份的在其侧链具有羟基的热固性树脂、约0.015重量份至约1.5重量份的热引发剂、约0.8重量份至约15重量份的含有氟的环氧树脂，以及约15重量份至约165重量份的溶剂。将油墨组合物加热，以从热引发剂中产生酸。再加热油墨组合物，以形成交联树脂。该交联树脂通过热固性树脂和环氧单体间的交联反应而形成。

根据本发明的至少一个示例性实施例，在制造滤色器基板时，用于滤色器的油墨组合物提高了通过油墨喷嘴喷射的油墨的平直度，该油墨喷嘴移动并将油墨组合物喷射入像素区中。而且，该油墨组合物防止了油墨组合物散布到邻近的像素。

附图说明

当结合附图说明本发明的示例性实施例时，对于本领域技术人员来说，本发明将变得显而易见，其中：

图1是示出根据本发明的示例性实施例的滤色器基板的透视图；

图2是沿着图1所示的I-I′线截取的截面图；

图3A至图3C是示出根据本发明的示例性实施例的黑矩阵图样的形成方法的截面图；

图4是示意性地示出形成根据本发明的示例性实施例的彩色像素层的截面图；

图5A及图5B是示出在喷射油墨组合物之前具有油墨组合物的油墨喷嘴的截面图；

图6是示意性示出将油墨组合物喷射在黑矩阵和玻璃基板上的截面图；

图7A和7B是示出散布在每个黑矩阵和玻璃基板表面上的油墨的图片；以及

图8是示出比较实例1及2中制备的所喷射的油墨组合物平直度的图片。

具体实施方式

下面，将结合附图详细说明本发明的示例性实施例。

用于滤色器的油墨组合物

用于滤色器的油墨组合物包括颜料分散体、热固性树脂、热引发剂、环氧单体及溶剂。

颜料分散体包括颜料、溶剂及分散剂等。颜料分散体通过混合上述成分制得。用于通过喷墨工艺制造滤色器的油墨被用在本发明中。

热固性树脂包括在其侧链具有羟基的共聚物。这些共聚物的实例包括但不限于基于丙烯酸的共聚物，该基于丙烯酸的共聚物由诸如甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯等的单体聚合而成。基于丙烯酸的共聚物在其侧链具有羟基。此外，该共聚物包括但不限于化学式(1)或(2)的基于丙烯酸的共聚物：

其中‘R’表示氢或甲基，‘X’表示氢、烷基、硝基或烷氧基，每个‘m’、‘n’、‘o’分别表示0至10000(1000)的整数(m、n和o的值不可同时为0)。

化学式(1)和(2)代表的基于丙烯酸的共聚物可以单独或以混合物形式使用。

当热固性树脂含量以100重量份的颜料分散体为基准少于大约7重量份时，涂层的强度、耐热性、耐化学性会变差，并且油墨在基板上的粘附力也会变差。当热固性树脂含量以100重量份的颜料分散体为基准超过大约65重量份时，油墨粘性增加，由此流动性下降。因此，很难将油墨从油墨喷嘴中均匀地喷出，从而油墨可能不会沿基本上平行于油墨喷嘴的移动方向喷射。因此，热固性树脂的含量以100重量份颜料分散体为基准，在约7重量份至约65重量份的范围内。优选地，热固性树脂的含量以100重量份颜料分散体为基准，在约15重量份至约40重量份的范围内。

优选地，热固性树脂包括具有大约30∶30∶30∶10的甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯的单体无规聚合而成的共聚物，该共聚物的加权平均分子量约为15000。

热引发剂的实例可包括但不限于(2-环己酮基)环已基甲基锍三氟甲基磺酸盐((2-cyclohexanonyl)cyclohexyl methylsulfoniumtrifloromethanesulfonate)、(2-环己酮基)二甲基锍三氟甲基磺酸盐、(2-环己酮基)2-降冰片烷基甲基锍三氟甲基磺酸盐、三苯锍全氟辛烷磺酸盐、s-(2-萘碳酰甲基)四氢噻吩对甲苯磺酸盐(s-(2-naphthalenecarbonylmethyl)tetrahydrothiopheniump-toluenesulfonate)、二-(4-叔丁苯)碘六氟磷酸盐、二-(4-叔丁苯)碘六氟锑酸盐及二-(4-叔丁苯)碘九氟丁烷磺酸盐。它们可以单独使用或以其混合物形式使用。

热引发剂在高于约140℃的温度产生酸。当热引发剂的含量小于约0.015重量份时，可能不会产生酸，因此很难产生热固性树脂和环氧单体之间的交联反应。如果热引发剂的含量超过约1.5重量份，那么反应效率不变。因此热引发剂的含量在约0.015重量份至约1.5重量份的范围内。优选地，热引发剂的含量在约0.15重量份至约0.9重量份的范围内。

环氧单体可以包括但不限于化学式(3)至(6)的化合物，并且它们可单独使用或以其混合物形式使用：

其中‘n’为1至20的整数。

环氧单体的环氧基通过在约200℃以上温度及在酸性环境中进行的开环反应被打开。

当环氧单体含量以100重量份颜料分散体为基准，小于0.8重量份时，在形成油墨图样之后固化度及残留层(residual layer)程度下降，并且可能不会获得彩色像素层。当环氧单体含量以100重量份颜料分散体为基准超过15重量份时，油墨的粘性增加，并因此流动性下降。因此环氧单体含量以100重量份颜料分散体为基准，在约0.8重量份至约15重量份的范围内。优选地，环氧单体含量以100重量份颜料分散体为基准，在约1.5重量份至约9重量份的范围内。

环氧单体包含氟，从而油墨的接触角显著增加。因此，喷射组合物时，油墨组合物和油墨喷嘴容易分离，从而残留在油墨喷嘴中的油墨组合物不会影响后续的油墨喷射工艺。

溶剂的实例可包括但不限于丙二醇单甲醚醋酸酯、乙基乙氧基丙酸酯、环己酮、一缩二丙二醇醚醋酸酯(dipropyleneglycol etheracetate)等。它们可以单独使用或以其混合物形式使用。当溶剂含量以100重量份颜料分散体为基准，小于15重量份时，油墨可能不会均匀地从油墨喷嘴中喷出。当油墨含量以100重量份颜料分散体为基准，超过约165重量份时，在形成彩色像素层之后残留层程度下降，从而可能很难制造具有良好色纯度的滤色器基板。因此，溶剂的含量在约15重量份至约165重量份的范围内。优选地，溶剂的含量在约30重量份至约120重量份的范围内。

用于滤色器的油墨组合物还可包括添加剂，以改善用于滤色器的油墨组合物的物理及化学特性。用在生产滤色器基板的标准工艺中的添加剂在本发明中是可用的。该添加剂包括但不限于消泡剂、表面流平剂(surface leveling agent)等。消泡剂防止在油墨组合物中产生气泡。表面流平剂提高油墨组合物的整平度。添加剂可单独或以其混合物形式使用。添加剂的含量在约0.015重量份至约3重量份的范围内。

滤色器基板

图1是示出根据本发明的示例性实施例的滤色器基板的透视图。图2是沿着图1所示的I-I′线截取的截面图。

参照图1及图2，滤色器基板100包括基板101、黑矩阵(遮光层)103、彩色像素层106、保护层108及共电极层109。

遮光层103包括有机聚合物，并且遮光层103由正性光刻胶形成，该正性光刻胶被光照射的部分可溶解在显影剂中。遮光层103在基板101上形成像素区。遮光层103位于基板101上以防止彼此相邻的像素区之间的色彩干涉。

遮光层103具有如蜂巢形、条形等的各种形状。

彩色像素层106形成在由黑矩阵103限定的像素区中，并且响应于光，呈现出原色。彩色像素层106包括红色像素106R、绿色像素106G、以及蓝色像素106B。

保护层108形成在彩色像素层106上，以保护彩色像素层106免受当光照射到彩色像素层106时产生的热的影响。保护层108还使彩色像素层106平面化。

共电极层109形成在保护层108上，共电极层109包括诸如氧化铟锡(ITO)及氧化铟锌(IZO)等的透明导电材料。共电极层109接收来自外部的电源电压。

将根据本发明至少一个实施例的用于滤色器的油墨组合物喷射到像素区中，并且使其固化以形成彩色像素层106，由此避免了油墨组合物在彼此相邻的像素区之间进行混合和扩散。

用于滤色器的油墨组合物包括约100重量份的颜料分散体、约7重量份至约65重量份的热固性树脂、约0.015重量份至约1.5重量份的热引发剂、约0.8重量份至约15重量份的环氧单体、约15重量份至约165重量份的溶剂以及约0.015重量份至约3重量份的添加剂。热固性树脂在其侧链含有羟基。环氧单体包含氟。已经对用于滤色器的油墨组合物进行了详细地描述，因此，以下省略其详细的描述。

彩色像素层106包括通过热固性树脂和环氧单体之间进行的交联反应而形成的交联树脂。该热固性树脂包括含有羟基的共聚物。该共聚物包括由诸如甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯等单体聚合而成的基于丙烯酸的共聚物，该基于丙烯酸的共聚物在其侧链具有羟基。而且，该共聚物可包括化学式(1)和(2)的基于丙烯酸的共聚物：

其中‘R’表示氢或甲基，‘X’表示氢、烷基、硝基、或烷氧基，‘m’、‘n’、‘o’均表示0至10000的整数(‘m’、‘n’、‘o’的值不可同时为0)。

环氧单体可以包括化学式(3)至(6)的化合物，其可以单独或以其混合物形式使用：

其中‘n’为1至20的整数。

交联树脂可通过多个热固性树脂与多个环氧单体之间的交联反应形成，并且在热固性树脂与环氧单体之间可以得到各种组合。可选地，交联树脂可以通过一种热固性树脂与多种环氧单体之间的交联形成。

交联树脂的实例包括但不限于化学式(7)和(8)表示的树脂：

其中‘X’及‘Y’均表示1000至10000的整数。

其中‘R’表示氢或甲基，‘X’表示氢、烷基、硝基、或烷氧基，‘m’、‘l’、‘o’均表示0至10000的整数(‘m’、‘l’、‘o’的值不可同时为0)，‘n’表示1至20的整数。

根据本发明至少一个实施例的交联树脂如上所述而形成，从而滤色器基板100的彩色像素层106具有良好的耐热性及耐化学性。

滤色器基板的制造方法

图3A至图3C是示出根据本发明的示例性实施例的黑矩阵图样的形成方法的截面图。图4是示意性地示出形成根据本发明的示例性实施例的彩色像素层的截面图。

参照图3A至图3C，黑矩阵图样的形成方法包括形成黑矩阵组合物层(I)、将黑矩阵组合物层曝光(II)及使黑矩阵组合物层显影(III)。

参照3A，在清洁玻璃基板101之后，在其上涂布足够的正性光刻胶材料，以在玻璃基板101上形成光刻胶层。所涂布的光刻胶层作为黑矩阵。光刻胶层的厚度约为彩色像素层厚度的四倍以上。例如，当彩色像素层的厚度约为1μm时，正性光刻胶层102的厚度约为4μm。

参照图3B，具有与期望的黑矩阵图样基本相同图样的光掩模202位于光刻胶层102上方。然后进行光刻工艺。这里，光刻工艺包括使光刻胶形成图样、曝光和显影。

参照图3C，在玻璃基板101上形成黑矩阵103及像素区104。黑矩阵103具有隔墙结构，并且黑矩阵103限定了像素区104。

参照图4，下面说明通过喷墨方式来形成彩色像素层106的过程。

通过油墨喷头(ink jet head)302的油墨喷嘴304将油墨组合物306注入像素区104中，以形成油墨组合物层105(步骤‘A’)。油墨组合物包括约100重量份的颜料分散体、约7重量份至65重量份的热固性树脂、约0.015重量份至1.5重量份的热引发剂、约0.8重量份至15重量份的环氧单体，约15重量份至165重量份的溶剂以及约0.015重量份至约3重量份的添加剂。热固性树脂在其侧链具有羟基。环氧单体含有氟。已经详细描述了用于滤色器的油墨组合物，因此下文省略对其的进一步描述。

将油墨组合物加热至约140℃至约150℃。当将油墨组合物加热到约140℃以上时，包含在油墨组合物中的热引发剂产生酸(步骤‘B’)。

步骤‘B’完成后，将油墨组合物再次加热至约200℃至约210℃，并且在油墨组合物中形成酸性环境。当该组合物达到约200℃至约210℃时，在热固性树脂的羟基和环氧单体之间开始进行热交联反应。具体地说，环氧单体的环氧基通过开环反应被打开，然后环氧单体的开环的环氧基与热固性树脂的羟基键合(步骤‘C’)。热交联反应由下面的化学方程式(1)表示：

其中‘n’为1至20的整数。

通过上述反应，在热固性树脂侧链的羟基与至少一个环氧单体交联。

当油墨组合物固化时，在基板上形成包括交联树脂的彩色像素层106。

彩色像素层106通过交联反应具有良好的耐热性及良好的化学性。

交联树脂可以具有化学式(8)表示的结构：

其中‘R’为氢或甲基，‘X’为氢、烷基、硝基、或烷氧基，‘m’、‘l’、‘o’均表示0至10000的整数(‘m’、‘l’、‘o’的值不可同时为0)。‘n’表示1至20的整数。

下面，将结合以下的实例详细地描述本发明的示例性实施例。这些实例只是用于说明的目的，而并不用于限制本发明，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以本发明可以存在多种变化。

用于滤色器的油墨组合物

实例1

向反应容器中加入约364g的颜料分散体(红色)(由瑞士的Ciba Specialty Chemicals Co，.制造，商品名为CI254的商用颜料分散体)、约100g由包括30:30:30:10的甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯的单体聚合而成的基于丙烯酸的共聚物(加权平均分子量：15000)作为热固性树脂、约1g(2-环己酮基)环已基甲基锍三氟甲基磺酸盐作为热引发剂、约30g化学式(3)(n＝10)的环氧单体作为可交联单体、约300g二丙二醇单甲醚醋酸酯(DPMA)作为溶剂、约2.5g消泡剂以及约2.5g表面流平剂。然后将得到的混合物以40rpm的速度搅拌3小时。从而，得到约800g用于滤色器的油墨组合物。

实例2

向反应容器中加入约364g颜料分散体(红色)(由瑞士的CibaSpecialty Chemicals Co，.制造，商品名为CI254的商用颜料分散体)、约100g化学式(1)的共聚物(m＝5000；n＝5000；o＝5000)作为热固性树脂、约1g(2-环己酮基)环已基甲基锍三氟甲基磺酸盐作为热引发剂、约30g化学式(3)(n＝10)的环氧单体作为可交联单体、约300g二丙二醇单甲基醚醋酸酯(DPMA)作为溶剂；约2.5g消泡剂以及约2.5g表面流平剂。然后将得到的混合物以40rpm的速度搅拌3小时。从而，得到800g用于滤色器的油墨组合物。

比较实例1

向反应容器中加入约364g的颜料分散体(红色)(由瑞士的Ciba Specialty Chemicals Co，.制造，商品名为CI254的商用颜料分散体)、约100g由包括30:30:30:10的甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯的单体聚合而成的基于丙烯酸的共聚物(加权平均分子量：15000)作为热固性树脂、约1g(2-环己酮基)环已基甲基锍三氟甲基磺酸盐作为热引发剂、约330g二丙二醇单甲基醚醋酸酯(DPMA)作为溶剂；约2.5g消泡剂以及约2.5g表面流平剂。然后将得到的混合物以40rpm的速度搅拌3小时。从而，得到约800g用于滤色器的油墨组合物。

滤色器基板

实例3

通过油墨喷嘴将在实例1中制备的用于滤色器的油墨组合物喷入在制备好的黑矩阵图样上的像素区中。将用于滤色器的油墨组合物加热到约140℃并在此温度保持约15分钟。然后，将用于滤色器的油墨组合物再加热到200℃并且将其固化约30分钟以形成彩色像素层。由此，形成了滤色器基板。

实例4

通过油墨喷嘴将实例2中制备的用于滤色器的油墨组合物喷入在黑矩阵图样上的像素区中。将用于滤色器的油墨组合物加热到约140℃并在此温度保持约15分钟。然后，将用于滤色器的油墨组合物再加热到200℃并且将其固化约30分钟以形成彩色像素层。由此，形成了滤色器基板。

比较实例2

通过油墨喷嘴喷将比较实例1中制备的用于滤色器的油墨组合物喷入像素区中。将喷入像素区中的油墨组合物加热到高于约140℃的温度约15分钟。然后，将油墨组合物再加热到200℃并且在约140℃保持约30分钟。由此，形成彩色像素层并且制造出滤色器基板。

试验1(接触角的测量)

在由有机聚合物组成的黑矩阵上分别喷射实例1、2和比较实例1中制备的油墨组合物后，测量用于滤色器的油墨组合物在黑矩阵表面上的接触角。表1示出测定的接触角。

表1

 

实例	接触角(度)
		实例1	67
实例2	69.5
		比较实例1	14.5

如表1所示，根据本发明的油墨组合物具有很大的接触角，而比较实例1的不含氟的油墨组合物具有很小的接触角。从而，实例1和2的油墨组合物未在黑矩阵的表面上扩散。

试验2：在油墨喷嘴处的油墨润湿的观察

在通过油墨喷嘴喷喷射在实例2和比较实例1中制备的用于滤色器的油墨组合物之前，分别观察在实例2和比较实例1中制备的用于滤色器的油墨组合物在油墨喷嘴处的油墨润湿程度。

图5A及图5B是示出在喷射油墨组合物之前具有油墨组合物的油墨喷嘴的截面图。

参照图5A和5B，在实例1中制备的油墨组合物在油墨喷嘴表面扩散得很宽(A)，而在实例2中制备的油墨组合物在油墨喷嘴表面少量扩散(B)。

试验3：油墨在有机黑矩阵上扩散的观察

分别将实例2中制备的油墨组合物滴在有机黑矩阵和玻璃基板上。同样地，分别以与实例2中制得的油墨组合物相同的量，将比较实例1中制备的油墨组合物滴在有机黑矩阵和玻璃基板上。在滴油墨组合物后，观察油墨的扩散程度。

图6是示意性地示出分别将油墨组合物滴在黑矩阵和玻璃基板上的截面图。图7A和7B是示出分别在黑矩阵和玻璃基板上的油墨扩散程度的图片。

参照图7A和7B，实例1(B)的油墨扩散程度明显低于比较实例1(A)的油墨扩散程度。

特别地，在表2中示出在黑矩阵和玻璃基板上扩散的油墨组合物的长度。

表2

 

	比较实例1(μm)	实例1(μm)
			黑矩阵的表面	145	81
玻璃基板的表面	145	140

试验4：喷射的油墨组合物的平直度观察

随着油墨喷嘴的移动，分别将实例2及比较实例1中制备的油墨组合物依次滴入每个像素区中，然后观察所滴入的油墨的平直程度。

图8是示出所滴的比较实例1及实例2中制备的油墨组合物的平直度的图片。

‘A’对应比较实例1，并且‘B’对应实例2。所喷的比较实例1中制备的油墨组合物的平直度低，而所喷的实例2中制备的油墨组合物的平直度良好。

试验5：滤色器基板耐热性及耐化学性测试

评估滤色器基板(实施例4及比较实例2)的耐热性及耐化学性。

1.耐热性评估

将滤色器基板保持在约230℃的温度中约1小时。

在实例4的滤色器基板中，未观察到滤色器基板颜色特性的变化及滤色器基板的收缩。然而，在比较实例2的滤色器基板中，观察到颜色特性的变化及滤色器基板的收缩。

2.耐化学性评估

在使用异丙醇在室温下对滤色器基板进行约10分钟的超声波处理(800W、40KHz)之后，对滤色器基板的彩色像素层薄膜损失的产生进行评估。在实例4的滤色器基板中，不产生薄膜损失。然而，在比较实例2的滤色器基板中，产生了薄膜损失。

在使用四甲基铵氢氧化物(2.38％水溶液)在约40℃的温度对滤色器基板进行10分钟的超声波处理(800W、40KHz)之后，对滤色器基板的彩色像素层薄膜损失的产生进行评估。

在实例4的滤色器基板中，不产生薄膜损失。然而，在比较实例2的滤色器基板中，产生了薄膜损失。

如上所述，用于滤色器的油墨组合物不容易将油墨喷嘴浸湿，由此提高了喷墨的平直度，从而提高了将油墨滴入基板的像素区中的准确度。因此，根据本发明的滤色器基板可以均匀地呈现出颜色。

而且，根据本发明的用于滤色器的油墨组合物可以在有机黑矩阵上扩散，因此可以防止彼此相邻的像素之间的色彩干涉。因此，用于滤色器的油墨组合物可以防止不同颜色重叠所引起的颜色特性的劣化。

此外，利用滤色器组合物形成的彩色像素层具有很好的耐热性及耐化学性，从而提高了滤色器基板的耐久性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种用于滤色器的油墨组合物，包括：

100重量份颜料分散体；

7重量份至65重量份的在其侧链具有羟基的热固性树脂；

0.015重量份至1.5重量份的热引发剂；

0.8重量份至15重量份的含氟的环氧树脂；以及

15重量份至165重量份的溶剂。

2.根据权利要求1所述的油墨组合物，还包括0.015重量份至3重量份的添加剂。

3.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述热固性树脂包括基于丙烯酸的共聚物。

4.根据权利要求3所述的油墨组合物，其中，所述热固性树脂包括从化学式(1)和(2)的共聚物组成的组中选取的至少一种：

其中‘R’表示氢或甲基，‘X’表示氢、烷基、硝基或烷氧基，‘m’、‘n’、‘o’均表示0至10000的整数，并且‘m’、‘n’、‘o’的值不能同时为0。

5.根据权利要求3所述的油墨组合物，其中，所述热固性树脂具有从包括由甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯组成的组中选取的至少一种的单体无规聚合而成的共聚物。

6.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述热引发剂包括从(2-环己酮基)环已基甲基锍三氟甲基磺酸盐、(2-环己酮基)二甲基锍三氟甲基磺酸盐、(2-环己酮基)2-降冰片烷基甲基锍三氟甲基磺酸盐、三苯锍全氟辛烷磺酸盐、s-(2-萘碳酰甲基)四氢噻吩对甲苯磺酸盐、二-(4-叔丁苯)碘鎓六氟磷酸盐、二-(4-叔丁苯)碘鎓六氟锑酸盐及二-(4-叔丁苯)碘鎓九氟丁烷磺酸盐组成的组中选取的至少一种。

7.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述含氟的环氧单体包括从化学式(3)至(6)的化合物组成的组中选取的至少一种：

其中‘k’为1至20的整数。

8.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述溶剂包括从丙二醇单甲醚醋酸酯、乙基乙氧基丙酸酯、环己酮、一缩二丙二醇醚醋酸酯组成的组中选取的至少一种。

9.根据权利要求2所述的油墨组合物，其中，所述添加剂包括从消泡剂、表面流平剂组成的组中选取的至少一种。

10.一种滤色器基板，其包括：

基板；

遮光层，形成在所述基板上，以阻挡透射过所述基板的光，所述遮光层在所述基板上形成像素区；以及

彩色像素层，形成在所述像素区中，所述彩色像素层响应于所述光而呈现出原色，

其中，所述彩色像素层包括油墨组合物中的通过在其侧链具有羟基的热固性树脂和含氟的环氧单体之间进行交联反应而形成的交联树脂，所述油墨组合物包括100重量份的颜料分散体、7重量份至65重量份的在其侧链具有羟基的热固性树脂、0.015重量份至1.5重量份的热引发剂、0.8重量份至15重量份的含氟的环氧树脂、以及15重量份至165重量份的溶剂。

11.根据权利要求10所述的滤色器基板，其中，所述热固性树脂包括基于丙烯酸的共聚物树脂。

12.根据权利要求10所述的滤色器基板，其中，所述交联树脂包括化学式(7)的交联共聚物：

其中‘X’及‘Y’均表示1000至10000的整数。

13.根据权利要求10所述的滤色器基板，其中，所述交联树脂通过包括从化学式(1)或(2)的化合物组成的组中选取的至少一种的共聚物的羟基与包括从化学式(3)至(6)的化合物组成的组中选取的至少一种的化合物的环氧基之间进行交联反应而形成：

其中‘R’表示氢或甲基，‘X’表示氢、烷基、硝基或烷氧基，‘m’、‘n’、‘o’均表示0至10000的整数，并且‘m’、‘n’、‘o’的值不可同时为0，并且其中‘k’表示1至20的整数。

14.根据权利要求13所述的滤色器基板，其中，所述交联树脂包括化学式(8)的聚合物：

其中‘R’表示氢或甲基，‘X’表示氢、烷基、硝基或烷氧基，‘m’、‘l’、‘o’均表示0至10000的整数，并且‘m’、‘l’、‘o’的值不可同时为0，并且其中‘n’表示1至20的整数。

一种滤色器基板的制造方法，包括：

15.在基板上形成阻挡层，所述阻挡层阻挡透射过所述基板的光并且限定像素区；

将用于所述滤色器的油墨组合物喷射入所述像素区中，用于所述滤色器的所述油墨组合物包括：

100重量份的颜料分散体；

7重量份至65重量份的在其侧链具有羟基的热固性树脂；

0.015重量份至1.5重量份的热引发剂；

0.8重量份至15重量份的含氟的环氧树脂；以及

15重量份至165重量份的溶剂；

加热所述油墨组合物，以从所述热引发剂中产生酸；以及

再加热所述热固性树脂，以便由所述热固性树脂和所述环氧单体形成交联树脂。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述热固性树脂包括从化学式(1)和(2)的共聚物组成的组中选取的至少一种：

其中‘R’表示氢或甲基，‘X’表示氢、烷基、硝基或烷氧基，‘m’、‘n’、‘o’均表示0至10000的整数，并且‘m’、‘n’、‘o’的值不可同时为0。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述环氧单体包括化学式(3)至(6)的化合物组成的组中选取的至少一种：

其中‘k’表示1至20的整数。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，在140℃至150℃的温度对所述油墨组合物进行加热。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，在200℃至210℃的温度对所述油墨组合物进行再加热。

20.根据权利要求1所述的油墨组合物，其中，所述溶剂的量为30重量份至120重量份。

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