TW201504761A - 前面遮光層形成用感光性樹脂組合物和顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物和顯示裝置,所述顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物包括:含有白色顏料的著色劑(A)、鹼溶性黏合劑樹脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發劑(D)以及溶劑(E),其特徵在於,所述白色顏料包括TiO2,所述TiO2基於著色劑的固體成分總重量為10重量%以上。
Description
本發明涉及顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物和顯示裝置。
通常,在LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、OLED(Organic Light Emitting Diode)、AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode)等此類顯示裝置的前面周緣形成有邊框部,所述邊框部是具有用於提高顯示器的能見度而減少反射率、增強對比度以及進行遮光以看不見顯示器內部等功能的顯示裝置的前面遮光層。在功能方面,此類邊框部的材料大多使用黑色塗料組合物,但最近考慮到消費者的多種喜好及顯示器的美感,正使用具有多種顏色的塗料組合物。
然而,邊框部的塗料材料在使用了遮光率低的白色、粉色等亮色的塗料組合物的情況下,由於容易透過邊框部而露出顯示器內部,以在所述亮色的塗料組合物所形成的塗料層的下面進一步形成灰色或黑色塗料層的方式形成邊框部。
然而,在如此將邊框部形成於多層塗料層的情況下,透過下層灰色或黑色塗料層使光學密度(O.D.)變高,從而遮光率得到了改善,但仍存在上層亮色的塗料層的透過率高而會看見下層的灰色或黑色塗料層的問題。因此,研究了多種用於改善該問題的方法。另外,考慮到顯示器的美感,也努力使邊框部的塗層實現
高反射亮度。
另一方面,近年來,透過觸摸方式驅動的顯示裝置的需求與供給正大規模擴大。觸摸面板根據驅動方式而存在電阻方式、靜電方式、SAW方式、紅外線方式等,而對於靜電方式,主要使用作為感知人體產生的靜電而進行驅動的方式的靜電方式。以往,除了插入相當於產品前面部的表面的鋼化玻璃之外,還插入1至2張用於在所述鋼化玻璃的內部真空蒸鍍ITO圖案的另一內部鋼化玻璃板或透明膜,在使所述ITO圖案分別形成在所述內部玻璃板或透明膜的兩側面或其之間後,進行組裝,從而完成了觸摸面板。但是,由於觸摸面板的厚度增加,最近大多採用如下方式:包括在鋼化玻璃上直接真空蒸鍍所述ITO圖案的工序在內進行製造觸摸面板。在上述方式中,在鋼化玻璃上形成邊框部,也直接形成ITO圖案。因此,形成在鋼化玻璃上的邊框部在用於形成ITO電極圖案的光刻法等工序中而暴露於化學品中,在ITO電極熱處理時也暴露於高溫中。因此,對於觸摸面板的邊框部的塗料,特別重要地要求耐化學性及耐熱性。
另外,在高溫的後處理工藝後,邊框部的塗層發生泛黃而損害美感,限制了產品的使用,因此正在積極地進行解決這種問題的研究。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:韓國專利公開第10-2009-0015194號說明書
本發明用於解決上述現有技術的問題,其目的在於,提供一種即使使用化學品進行處理或在高溫進行熱處理,仍呈現出優良的耐化學性及耐熱性,因而可靠性優良,圖案形成性、光學密度及殘膜率優良、反射亮度和遮蔽性優良的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
另外,本發明的目的在於,提供一種透過提高遮光層的反射率來提高白度的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
另外,本發明的目的在於,提供一種大大提高遮光層對高溫的後處理工序發生泛黃的耐泛黃性的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
另外,本發明的目的在於,提供一種顯示裝置,包括用所述組合物製造的顯示裝置的前面遮光層。
本發明提供一種顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,包括:含有白色顏料的著色劑(A)、鹼溶性黏合劑樹脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發劑(D)以及溶劑(E),其特徵在於,所述白色顏料含有TiO2,,所述TiO2基於著色劑的固體成分總重量為10重量%以上。
所述顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物能夠具有如下特徵:作為白色顏料所包含的TiO2的平均粒徑為100nm至400nm,還包括折射率與所述TiO2不同,平均粒徑為10nm至1000nm的白色顏料作為第二白色顏料。
所述顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物能夠具有如下特徵:還包括選自由下述化學式1所示的酚類抗氧化劑、磷類抗氧化劑以及硫類抗氧化劑組成的群組中的一種以上的抗氧化劑。
式中,R1、R2及R3分別獨立地為氫、經取代或未經取代的C1~C20烷基、經取代或未經取代的C1~C20雜烷基、C3~C20環烷基、或者經取代或未經取代的C5~C20芳基。
另外,本發明提供一種顯示裝置,包括前面遮光層,所述遮光層透過在透明基板上塗布所述顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物而形成。
本發明的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物即使使用化學品進行處理或在高溫下進行熱處理,仍呈現出優良的耐化學性及耐熱性,因此可靠性優良。
另外,提供優良的圖案形成性及殘膜率,並提供較高的反射率及遮蔽性。
並且,本發明的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物透過調整白色顏料的粒徑與反射率,還提供更優良的反射率及與其相伴的優良白度。
另外,本發明的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物由於包含抗氧化劑,從而提供大大提高前面遮光層的耐泛黃性,提高白度的效果。
本發明涉及一種顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,包括:含有白色顏料的著色劑(A)、鹼溶性黏合劑樹脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發劑(D)以及溶劑(E),其特徵在於,所述白色顏料含有TiO2,所述TiO2基於著色劑的固體成分總重量為10重量%以上。
下面,按照各個成分對所述著色感光性樹脂組合物進行詳細說明。
著色劑(A)
所述著色劑(A)包含白色顏料,所述白色顏料含有TiO2,
所述TiO2相對於著色劑的固體成分的總重量可為10重量%以上,更佳為30至100重量%,更進一步佳為60至100重量%。當TiO2的含量超出所述範圍時,就不能具有遮光層的性能,在所述範圍以上,不僅沒有提高遮光層性能的作用,而且還會引起顯示裝置製造工藝中顯影速度下降及殘渣等各種不利現象。
作為除所述TiO2以外的白色顏料,可列舉出本領域中常用的白色無機顏料,具體而言,可列舉出:C.I.顏料白4、5、6、6:1、7、18、18:1、19、20、22、25、26、27、28、32等。所述白色無機顏料中,較佳地,在反射效率與白度方面,能夠使用C.I.顏料白6或顏料白22。這些顏料能夠單獨使用或混合使用兩種以上。
所述C.I.顏料白6中所包含的TiO2價格便宜,折射率高,反射率優良,因此能夠用作有效的白色著色劑。
所述TiO2較佳具有金紅石結構。具有金紅石結構的TiO2因具有優良的白度而能夠優選使用。
根據需要,所述白色顏料的TiO2可以進行樹脂處理、採用引入酸性或鹼性基團的顏料衍生物等的表面處理、高分子化合物等接枝到顏料表面的接枝處理、硫酸微粒化法等進行的微粒化處理、或透過有機溶劑或水等除去雜質的清洗處理、用離子交換法等除去離子性雜質的除去處理等處理。
所述TiO2較佳可使用從SiO2、Al2O3及ZrO2組成的群組中所選擇的至少一種對其表面進行表面處理的TiO2。
另外,較佳可進一步使用依次用SiO2、Al2O3及ZrO2進行表面處理的TiO2。
更佳地,可使用所述表面處理後的TiO2的最外層用有機物進行表面處理的TiO2。所述有機物例如可使用三羥甲基丙烷(TMP)、季戊四醇等。採用所述成分以低極性的單一分子層對TiO2進行塗布而進行表面處理,在TiO2分散時降低所需的能量,防止TiO2被壓合而凝集。
前述此類TiO2的表面處理降低TiO2的光催化活性,並提高反射亮度特性。尤其,對所述TiO2分別應用SiO2、Al2O3、ZrO2的表面處理時,提高耐熱性及耐化學性等可靠性。所述表面處理還可以是囊封處理。
表面處理後的所述TiO2較佳TiO2芯含量為85至95重量%。在所述範圍內處理TiO2芯表面時,表現出白度和反射亮度優良的特性。
所述TiO2的具體例可示例出市售中的杜邦(dupont)公司的R-101、R-102、R-103、R-104、R-105、R-350、R-706、R-794、R-796、TS-6200、R-900、R-902、R-902+、R-931、R-960等,另外,還可示例如亨斯邁(Huntman)公司的R-FC5、TR81、TR88及ISK公司的CR-57等。
所述著色劑可包含平均粒徑為100nm至400nm,更佳為150nm至350nm的TiO2作為白色顏料(下面,稱為第一白色顏料),進一步包含折射率與所述TiO2不同,平均粒徑為10nm至1000nm,更佳為60nm至1000nm的其他白色顏料作為第二白色顏料。
在所述第一白色顏料中,當TiO2的平均粒徑不到100nm時,TiO2呈現出UV光阻隔特性,在曝光工序時,UV光無法充分地透到下部,產生不易形成圖案的問題,粒子的粒徑過小,產生可見光區域的透過度提高,遮蔽特性下降的問題。另外,當所述TiO2粒子的粒徑超過400nm時,會帶來分散性與保存穩定性下降的問題,特別是,會產生不但曝光部的表面平滑性下降而且曝光部與非曝光部之間的介面不光滑的問題。
當第二白色顏料的平均粒徑不到10nm時,黏度急劇上升而不容易分散,超過1000nm,分散穩定性及白度下降,塗布後的表面平滑性下降,反而對白度產生不利影響。
所述第二白色顏料基於第一白色顏料TiO2的100重量份可為1至30重量份,更佳為5至20重量份。
當第一白色顏料及第二白色顏料滿足上述條件時,整體反射率的平衡被調整,白色遮光層的反射率被最大化,因此白度大大提高。
作為第二白色顏料,可列舉出C.I.顏料白4、5、10、18、19、22、24、27,並不限定於此。
所述著色劑(A)相對於顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物中的固體成分的總重量為10至90重量%,更佳為30至70重量%。若著色劑包含在所述範圍內,則在形成顯示裝置的前面遮光層時,呈現出白度優良、反射亮度優良的特性,因此優選。在本發明中,所謂固體成分是指除溶劑以外的成分。
鹼溶性黏合劑樹脂(B)
作為所述鹼溶性黏合劑樹脂(B),可溶於本發明的溶劑,起到對所述著色劑黏合劑樹脂的作用,只要是可溶解於鹼性顯影劑的樹脂就不特別限制其種類。
所述鹼溶性黏合劑樹脂例如可列舉出含羧基單體以及與該單體可共聚的其他單體的共聚物等。
作為所述含羧基單體,例如可列舉出:不飽和單羧酸、在不飽和二羧酸、不飽和三羧酸等分子中具有一個以上羧基的不飽和多元羧酸等不飽和羧酸等。
作為所述不飽和單羧酸,例如可列舉出:丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等。
作為不飽和二羧酸,例如可列舉出:馬來酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸、中康酸等。
所述不飽和多元羧酸也可以是酸酐,具體而言,可舉出馬來酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐等。另外,所述不飽和多元羧酸也可以是其單(2-甲基丙烯醯氧烷基)酯,例如可列舉出:琥珀酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯、琥珀酸單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)酯、鄰苯二甲酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯、鄰苯二甲酸單(2-甲基丙烯醯氧基)
等。所述不飽和多元羧酸可以是兩末端為二羧基聚合物的單(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉出:ω-羧基聚己內酯單丙烯酸酯、ω-羧基聚己內酯單甲基丙烯酸酯等。
所述含羧基單體能夠分別單獨使用或混合使用兩種以上。
作為與所述含羧基單體可共聚的其他單體,例如可列舉出:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰乙烯基甲苯、間乙烯基甲苯、對乙烯基甲苯、對氯苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、鄰乙烯基苄基甲基醚、間乙烯基苄基甲基醚、對乙烯基苄基甲基醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚、茚等芳族乙烯基化合物;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、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸-3-羥基丙酯、甲基丙烯酸-3-羥基丙酯、丙烯酸-2-羥基丁酯、甲基丙烯酸-2-羥基丁酯、丙烯酸-3-羥基丁酯、甲基丙烯酸-3-羥基丁酯、丙烯酸-4-羥基丁酯、甲基丙烯酸-4-羥基丁酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸-2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸-2-甲氧基乙酯、丙烯酸-2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸-2-苯氧基乙酯、丙烯酸甲氧基二乙二醇酯、甲基丙烯酸甲氧基二乙二醇酯、丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、甲基丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、丙烯酸甲氧基丙二醇酯、甲基丙烯酸甲氧基丙二醇酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸二環戊二烯酯、甲基丙烯酸二環戊二烯酯、丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、單丙烯酸甘油酯、單甲基丙烯
酸甘油酯等不飽和羧酸酯類;丙烯酸-2-氨基乙酯、甲基丙烯酸-2-氨基乙酯、丙烯酸-2-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸-2-二甲基氨基乙酯、丙烯酸-2-氨基丙酯、甲基丙烯酸-2-.氨基丙酯、丙烯酸-2-二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸-2-二甲基氨基丙酯、丙烯酸-3-氨丙酯、甲基丙烯酸-3-氨基丙酯、丙烯酸-3-二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸-3-二甲基氨基丙酯等不飽和羧酸氨基烷基酯類;丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等不飽和羧酸縮水甘油酯類;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯類;乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基縮水甘油基醚等不飽和醚類;丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、偏二氰乙烯等氰化乙烯基化合物類;丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、α-氯代丙烯醯胺、N-2-羥基乙基丙烯醯胺、N-2-羥乙基甲基丙烯醯胺等不飽和醯胺類;馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺等不飽和醯亞胺類;1,3-丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等脂族共軛二烯類;以及在聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚矽氧烷的聚合物分子鏈的末端具有單丙烯醯基或單甲基丙烯醯氧基的巨大單體類。這些單體能夠分別單獨使用或混合使用兩種以上。
當鹼溶性黏合劑樹脂是含羧基單體以及與該單體可共聚的其他單體的共聚物時,由含羧基單體衍生的結構單元的含量比率相對於構成所述共聚物的結構單位的總重量為10至50重量%,較佳為15至40重量%,更佳為25至40重量%。如果由含羧基單體衍生的結構單元的含量為10至50重量%,則對顯影劑的溶解性良好,在顯影時準確地形成圖案,因此優選。
所述鹼溶性黏合劑樹脂無特別限制,其聚苯乙烯換算的重量均分子量在3000至~100000範圍內,較佳優選在3000至~50000,特別進一步較佳在5000至50000範圍內。如果鹼溶性黏合劑樹脂的重量分子量在3000至100000範圍內,則著色劑容易分散,黏
度低,保存穩定性優良,因此優選。
鹼溶性黏合劑樹脂(B)相對於顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的固體成分的總重量可在1至60重量%範圍內,較佳在5至50重量%的範圍內。當鹼溶性黏合劑樹脂(B)包含在所述範圍內時,溶解度良好,圖案形成性優良。
光聚合性化合物(C)
所述光聚合性化合物(C)是一種在光及後述的光聚合引發劑的作用下能夠聚合的化合物,可列舉出單官能單體、雙官能單體、其他多官能單體等。
本發明中使用光聚合性化合物(C)為了改善顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的顯影性、靈敏度、黏附性、表面問題等,能夠混合使用官能團結構或官能團數量不同的兩種或更多種光聚合性化合物,如果是本領域中常用的,則其種類無特別限制。
作為單官能單體的具體例子,可列舉出壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-乙基己基卡必醇酯丙烯酸酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮等。
作為雙官能單體的具體例子,可列舉出1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A(丙烯醯氧基乙基)醚、3-甲基-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作為其他多官能單體的具體例子,可列舉出三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化的三羥甲基丙烷三(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、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
其中,較佳使用兩個以上的多官能單體。
所述光聚合性化合物(C)相對於顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的固體成分的總重量可為1至60重量%,較佳為5至50重量%。如果光聚合性化合物(C)包含在所述範圍內,則圖元部的強度或平滑性良好。
光聚合引發劑(D)
作為所述光聚合引發劑(D),能夠使用選自由三嗪類化合物、苯乙酮類化合物、聯咪唑類化合物以及肟化合物組成的群組中的一種以上的化合物。
作為所述三嗪類化合物,具體而言,可列舉出2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪等。
作為所述苯乙酮類化合物,具體而言,可列舉出二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶醯二甲基縮酮、2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲基硫苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-嗎啉代苯基)丁烷-1-酮等。
作為所述聯咪唑化合物的具體例可列舉出2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)聯咪唑、2,2-雙(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、4,4',5,5'位置的苯基由烷氧羰基
置換後的咪唑化合物等。這些之中,較佳使用2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2-雙(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑。
所述肟化合物,具體而言,可列舉出鄰乙氧基羰基-α-氧亞氨基-1-苯基丙烷-1-酮等,作為市售產品,典型的是巴斯夫公司的OXE01、OXE02。
另外,在不阻礙本發明效果的程度下,也可以追加合用本領域中常用的其他光聚合引發劑等。同時,所述光聚合引發劑也可以組合本領域中常用的光聚合引發輔助劑進行使用。
具體而言,能夠例示出胺化合物、羧酸化合物。作為胺化合物的具體例可列舉出三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺等脂肪族胺化合物、4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸異戊酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4'-雙(二甲氨基)二苯甲酮(俗稱:米蚩酮)、4,4'-雙(二乙氨基)二苯甲酮等芳族胺化合物。較佳地,所述胺化合物可以是芳族胺化合物。
作為所述羧酸化合物的具體例子,可列舉出苯硫基乙酸、甲基苯硫基乙酸、乙基苯硫基乙酸、甲基乙基苯硫基乙酸、二甲基苯硫基乙酸、甲氧基苯硫基乙酸、二甲氧苯硫基乙酸、氯苯硫基乙酸、二氯苯硫基乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧乙酸、萘硫基乙酸、N-萘基甘氨酸、萘氧乙酸等芳族雜環乙酸類。
所述光聚合引發劑(D)相對於顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的固體成分的總重量為1至40重量%,較佳為3至20重量%,光聚合引發劑(D)包含在所述含量範圍內,提高靈敏度,從而能夠縮短曝光時間,提高生產率。
溶劑(E)
所述溶劑(E)無特別限制,能夠使用本領域中常用的各種有機溶劑。作為具體例子,可列舉出:乙二醇單甲醚、乙二醇單乙
醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁基醚等乙二醇單烷基醚類;二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚等二乙二醇二烷基醚類;甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯等乙二醇烷基醚乙酸酯類;丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、甲氧基乙酸丁酯以及甲氧基乙酸戊酯等亞烷基二醇烷基醚乙酸酯類;苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等芳族烴類;甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮類;乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙三醇等醇類;3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯類;γ-丁內酯等環酯類。
所述溶劑中,在塗布性及乾燥性方面,較佳能夠使用沸點100℃至200℃的有機溶劑,更佳地,可列舉出亞烷基二醇烷基醚乙酸酯類、酮類、3-乙氧基丙酸乙酯類、3-甲氧基丙酸甲酯類等酯類等,進一步較佳地,可列舉出丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、環己酮、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等。這些溶劑(E)能夠分別單獨地使用或混合兩種以上使用。
所述溶劑(E)相對於顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的總重量可為20至90%重量,較佳為20至60重量%。如果溶劑(E)包含在所述範圍內,則在利用輥式塗布機、旋轉塗布機、狹縫旋轉塗布機、狹縫式塗布機(有時也稱為槽膜塗布機)、噴墨式等塗布裝置塗布時,塗布性能良好而優選。
本發明的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物除了能夠包括上述成分之外,還能夠包含抗氧化劑。所述抗氧化劑在製造感光性樹脂組合物時起到防止感光性樹脂組合物氧化而提高熱穩定性的作用,包括:透過直接參與氧化來防止氧化的主抗氧化劑、防止主抗氧化劑消耗過多的輔助抗氧化劑以及它們的混合物。
作為所述主抗氧化劑,可列舉出選自由下述化學式1表示的
酚類抗氧化劑、磷類抗氧化劑以及硫類抗氧化劑組成的群組中的一種以上的抗氧化劑。
式中,R1、R2及R3分別獨立地為氫、經取代或未經取代的C1~C20烷基、經取代或未經取代的C1~C20雜烷基、C3~C20環烷基、或者經取代或未經取代的C5~C20芳基。
所述“雜烷基”是指包含雜原子的烷基。
作為所述酚類抗氧化劑,例如可列舉出3,9-雙[2-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙氧基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]等具有螺環骨架的酚化合物;
1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3',5'-二叔丁基-4-羥基苄基)苯、三乙二醇雙[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、三(3,5-二叔丁基-4-羥基苄基)異氰脲酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)異氰脲酸酯、1,6-己二醇雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2-硫代二亞乙基雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二叔丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苄基)苯、2,4-雙[(辛硫基)甲基]-O-甲酚、1,6-己二醇雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八烷基[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-亞丁基雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基
苯基)丁烷、1,3,5-三(4-羥基苄基)苯以及四[亞甲基-3-(3,5'-二叔丁基-4'-羥基苯基丙酸酯)]甲烷等。
其中,在耐熱性及耐熱變色防止方面,較佳為3,9-雙[2-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙氧基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3',5'-二叔丁基-4-羥基苄基)苯、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、三乙二醇雙[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、三(3,5-二叔丁基-4-羥基苄基)異氰脲酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)異氰脲酸酯、1,6-己二醇雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2-硫代二亞乙基雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二叔丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苄基)苯、2,4-雙[(辛硫基)甲基]-O-甲酚等。
所述酚類抗氧化劑能夠單獨使用或混合兩種以上使用。
作為磷類抗氧化劑能夠使用公知的化合物。具體而言,可列舉出:3,9-雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5.5]十一烷、二異癸基季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯等具有螺環骨架的亞磷酸酯化合物;2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)-6-[(2-乙基己基)氧]-12H-二苯并[d,f][1,3,2]二噁磷雜庚英(2,2’-(4,6--t--1-)(2- ))、6-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]二噁磷雜庚英(3,9-(2,6--tert--4-)-2,4,8,10--3,9- 〔5.5〕)、亞磷酸三苯酯、二苯基異癸基亞磷酸酯、苯基二異癸基亞磷酸酯、4,4'-亞丁基雙(3-甲基-6-叔丁基苯基雙十三烷基)亞磷酸酯、十八烷基亞磷酸酯、三(壬基苯基)亞磷酸
酯、9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、10-(3,5-二叔丁基-4-羥基苄基)-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、10-癸氧基-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、環狀新戊烷四基雙(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、環狀新戊烷四基雙(2,6-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、2,2-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯基)辛基亞磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、四(2,4.二叔丁基苯基)-4,4'-聯苯基雙亞磷酸酯((2,4--t-)〔1,1-〕-4,4’- )、雙[2,4-雙(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯基]乙酯、膦酸等。
這些磷類抗氧化劑中,在耐熱性及耐熱變色防止方面,較佳為2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)-6-(2-乙基己基)氧]-12H-二苯并[d,f][1,3,2]二噁磷雜庚英、3,9-雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5.5]十一烷、6-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]二噁磷雜庚英等。
作為所述硫類抗氧化劑能夠使用公知的化合物。具體而言,可列舉出:2,2-雙({[3-(十二烷硫基)丙醯基]氧基}甲基)-1,3-丙二基-雙[3-(十二烷硫基)丙酸酯](2,2-({〔3-( )〕})-1,3- -〔3-()〕)、2-巰基苯并咪唑、3,3'-硫代二丙酸雙十二烷基酯、3,3'-硫代二丙酸雙十四烷基酯、3,3'-硫代二丙酸雙十八烷基酯、季戊四醇四(3-十二烷基硫代丙酸酯)等具有硫醚結構的化合物;2-巰基苯并咪唑等。
這些硫類抗氧化劑中,在耐熱性及耐熱變色防止方面,較佳為2,2-雙({[3-(十二烷硫基)丙醯基]氧基}甲基)-1,3-丙二基-雙[3-(十二烷硫基)丙酸酯]、2-巰基苯并咪唑等。
所述抗氧化劑能夠單獨使用酚類抗氧化劑,或者透過與磷類
抗氧化劑和硫類抗氧化劑混合使用,能夠獲得改善熱穩定性的效果。
所述抗氧化劑相對於顯示裝置用前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的固體成分的總重量能夠在0.1至10重量%、較佳0.2至5重量%的範圍內使用。如果在所述範圍以下,則得不到希望的效果,當在所述範圍以上使用時,在不用或顯影後會產生殘渣。
添加劑
在本發明的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物中,根據需要,還可以包含填充劑、其他高分子化合物、固化劑、顏料分散劑、黏附促進劑、紫外線吸收劑、抗絮凝劑等添加劑。
作為所述填充劑的具體例可列舉出:玻璃、二氧化矽、氧化鋁等。
作為其他高分子化合物,具體而言,可列舉出環氧樹脂、馬來醯亞胺樹脂等固化性樹脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇單烷基醚、聚氟烷基丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯等熱塑性樹脂等。
所述固化劑用於提高深層固化及機械強度,能夠使用環氧化合物、多官能異氰酸酯化合物、三聚氰胺化合物、氧雜環丁烷化合物等。
作為所述環氧化合物,例如可列舉出雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、氫化雙酚F型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂、其他芳香族系環氧樹脂、脂環族系環氧樹脂、縮水甘油酯系樹脂、縮水甘油胺系樹脂或這些環氧樹脂的溴化衍生物、環氧樹脂及其溴化衍生物以外的其他脂肪族、脂環族或芳香族環氧化合物、丁二烯(共)聚合物環氧化物、異戊二烯(共)聚合物環氧化物、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯(共)聚合物、三縮水甘油異氰脲酸酯等。
作為所述氧雜環丁烷化合物,例如可列舉出:碳酸酯雙氧雜環丁烷、二甲苯雙氧雜環丁烷、己二酸雙氧雜環丁烷、對苯二甲
酸雙氧雜環丁烷、環己烷二羧酸雙氧雜環丁烷等。
在所述固化劑中,可以包含使環氧化合物的環氧基、氧雜環丁烷化合物的氧雜環丁烷骨架與固化劑一起開環聚合的固化輔助化合物。作為固化輔助化合物,例如可列舉出:多元羧酸類、多元羧酸酐類、產酸劑等。
作為所述羧酸酐類,能夠使用作為環氧樹脂固化劑銷售的化合物。作為所述環氧樹脂固化劑,例如可列舉出:商品名(ADK固化劑EH-700)(旭電化工業株式會社製造)、商品名(RIKACID HH)(新日本理化株式會社製造)、商品名(MH-700)(新日本理化株式會社製造)等。所述固化劑能夠單獨使用或混合兩種以上使用。
作為所述顏料分散劑,能夠使用市場上銷售的表面活性劑,例如可列舉出:矽類、氟類、酯類、陽離子型、陰離子型、非離子型、兩性型等表面活性劑等。這些分散劑能夠分別單獨使用或組合兩種以上使用。作為所述表面活性劑,例如可列舉出聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基苯醚類、聚乙二醇二酯類、山梨糖醇酐脂肪酸酯類、脂肪酸改質的聚酯類、叔胺改質的聚氨酯類、聚亞乙基亞胺類等,除此之外,按照商品名可列舉出:KP(信越化學工業株式會社製造)、Polyflow(共榮社化學株式會社製造)、EftoP(Tohkem Products公司製造)、Megafac(大日本油墨化學工業株式會社製造)、Florad(住友3M株式會社製造)、Asahi Guard、Surflon(旭硝子株式會社製造)、EFKA(埃夫卡化學公司製造)、PB821(味之素株式會社製造)等。
作為所述黏附促進劑,例如可列舉出乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨丙基三甲氧基矽烷、3-氨基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙
基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷等。
這些黏合促進劑能夠分別單獨地使用或組合使用兩種以上,相對於顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的固體成分的總重量,通常可為0.01至10重量%,較佳為0.05至2重量%。
作為所述紫外線吸收劑,具體而言,可列舉出:2-(3-叔丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等。
作為所述抗絮凝劑,可列舉出聚丙烯酸鈉等。
本發明還涉及一種顯示裝置,包括在透明基板的上部塗布所述顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物而形成的前面遮光層。
所述前面遮光層可以透過光刻、噴墨方式等本領域公知的方法形成。
例如,所述光刻方法透過如下方式進行:將所述顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物塗布在鋼化玻璃基板或透明膜上,去除溶劑等揮發成分以形成遮光層,並經過光掩膜使遮光層曝光,進行顯影。
以下,透過實施例進一步詳細地對本發明進行說明。但下述實施例用於進一步說明本發明,本發明的範圍不限於下述實施例。下述實施例在本發明的範圍內可由本領域技術人員適當地修改、變更。
製造例1:著色劑分散組合物的製造
使用SiO2、Al2O3、ZrO2以及有機物進行表面處理,並利用珠磨機將TiO2芯體含量為93重量%的TIOXIDE®RTR81(HUNTMAN公司製造)(54.78克)、分散劑BYK-180(BYK公司製造)(1.00克)以及溶劑丙二醇單甲醚乙酸酯(44.22克)混合/分散2小時,
從而製造出著色劑分散組合物。
製造例2:著色劑分散組合物的製造
除了使用SiO2、Al2O3、ZrO2以及有機物進行表面處理,並使用了TiO2芯體含量為92.5重量%的TIOXIDE®TR92(HUNTMAN公司製造)之外,其他與所述製造例1同樣地實施,從而製造出著色劑分散組合物。
製造例3:著色劑分散組合物的製造
除了使用SiO2、Al2O3以及有機物進行表面處理,並使用了TiO2芯體含量為95重量%的R350(DUPONT公司製造)之外,其他與所述製造例1同樣地實施,從而製造出著色劑分散組合物。
製造例4:著色劑分散組合物的製造
除了使用SiO2、Al2O3以及有機物進行表面處理,並使用了TiO2芯體的含量為93重量%的R706(DUPONT公司製造)之外,其他與所述製造例1同樣地實施,從而製造出著色劑分散組合物。
製造例5:著色劑分散組合物的製造
除了使用SiO2、Al2O3以及抗絮凝劑進行表面處理,用TiO2進行表面處理,並使用了TiO2芯體含量為97.5重量%的TIOXIDE® RFC5(HUNTMAN公司製造)之外,其他與所述製造例1同樣地實施,從而製造出著色劑分散組合物。
製造例6:著色劑分散組合物的製造
除了使用SiO2、Al2O3以及有機物進行表面處理,並使用了TiO2芯體含量為80重量%的R931(DUPONT公司製造)之外,其他與所述製造例1同樣地實施,從而製造出著色劑分散組合物。
製造例7:著色劑分散組合物的製造
除了使用SiO2、Al2O3以及有機物進行表面處理,並使用了TiO2芯體含量為97重量%的R101(DUPONT公司製造)之外,其他與所述製造例1同樣地實施,從而製造出著色劑分散組合物。
製造例8:著色劑分散組合物的製造
除了使用SiO2、Al2O3以及有機物進行表面處理,並使用了TiO2芯體含量為97重量%的R104(DUPONT公司製造)之外,其他與所述製造例1同樣地實施,從而製造出著色劑分散組合物。
實施例1:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
將所述製造例1中製造出的著色劑分散組合物(50.2克)、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸苄酯的共聚物(甲基丙烯酸單體與甲基丙烯酸苄酯單體的比例以莫耳比計為31:69,聚苯乙烯換算的重量分子量為20000)(29.5克)、二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本化藥株式會社製造)(11.1克)、2-甲基-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙烷-1-酮(Irgacure907;巴斯夫製造)(2.2克)、2,4-二乙基硫雜蒽酮(Speedcure DETX;LAMBSON製造)(1.1克)、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷(KBM-503;Shin-Etsu製造)(0.4克)、丙二醇單甲醚乙酸酯(5.5克)混合,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例2:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
除了使用了所述製造例2製造出的著色劑分散組合物之外,其他與所述實施例1同樣地實施,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例3:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
除了使用了所述製造例3製造出的著色劑分散組合物之外,其他與所述實施例1同樣地實施,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例4:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
除了使用了所述製造例4製造出的著色劑分散組合物之外,
其他與所述實施例1同樣地實施,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例5:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
除了使用了所述製造例5製造出的著色劑分散組合物之外,其他與所述實施例1同樣地實施,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例6:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
除了使用了所述製造例6製造出的著色劑分散組合物之外,其他與所述實施例1同樣地實施,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例7:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
除了使用了所述製造例7製造出的著色劑分散組合物之外,其他與所述實施例1同樣地實施,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例8:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
除了使用了所述製造例8製造出的著色劑分散組合物之外,其他與所述實施例1同樣地實施,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例9:顯示裝置的前面遮光層的形成
使用所述實施例1至8中製造出的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物形成顯示裝置的前面遮光層。即,利用旋轉塗布法將所述實施例1至8中的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物塗布在玻璃基板上,然後放置在加熱板上,在100℃的溫度下保持3分鐘以形成薄膜。然後,在所述薄膜上載置
具有3μm至100μm線圖案的光掩模並照射紫外線。此時,紫外線光源使用包括g-、h-、i-射線的1kw的高壓汞燈,以100mJ/cm2的照度照射。將所述紫外線照射後的薄膜在pH 10.5的KOH水溶液的顯影溶液中浸漬20分鐘進行顯影。將覆蓋該薄膜的玻璃板用蒸餾水清洗,然後再用氮氣乾燥,並在150℃的加熱爐內加熱20分鐘,從而製造出顯示裝置的前面遮光層。所製造出的顯示裝置的前面遮光層的厚度為25.0μm。
實驗例1:顯示裝置的前面遮光層的反射亮度評價
對所述實施例9中形成的顯示裝置的前面遮光層的反射亮度使用MINOLTA SPECTROPHOTOMETER CM-3700d在Y(D65)下測量5次,將其平均值作為反射亮度,並示於下述表1中。
從表1中可以看出,能夠確認在依據本發明的含有TiO2的實施例1~8時,反射亮度均優良。特別是,確認在實施例中TiO2被表面處理,其芯體的含量包含在本發明的優選範圍內的實施例1至4時,與其芯體的含量在本發明的較佳範圍外的實施例5至8相比,呈現出更優良的反射亮度特性。另外,還能夠確認如實施例1至2那樣,應用使用SiO2、Al2O3、ZrO2進行了表面處理的TiO2顏料分散組合物形成的顯示裝置的前面遮光層的反射亮度最優。
實驗例2:顯示裝置的前面遮光層的殘膜率評價
對所述實施例9中形成的顯示裝置的前面遮光層在常溫(23℃)與高溫(230℃)下進行測量,確認薄膜厚度的變化。結果如
下表2所述。
由實施例1至8的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物形成的顯示裝置的前面遮光層均呈現出優良的殘膜率。
特別是,由實施例1至4的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物形成的顯示裝置的前面遮光層在高溫下呈現出厚度少許減少,而由實施例5至8的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物形成的顯示裝置的前面遮光層呈現出更高的減少率。
實驗例3:顯示裝置的前面遮光層的可靠性評價
將所述實施例9中形成的顯示裝置的前面遮光層與以曝光量150mJ/cm2和60mJ/cm2追加形成的顯示裝置的前面遮光層浸漬在高可靠性取向膜剝離液,即BASF公司製造的SPS-250EL溶劑中,在35℃下浸漬10分鐘,對評價前後的顏色變化進行對比評價。此時,所使用的公式示出了用L *、A *、B*定義的三維色度儀下的顏色變化,如下所示。表3示出了根據下述公式計算得到的結果。顏色變化值越小,就越能夠製造出高可靠性的顯示裝置的前面遮
光層。
△E*ab=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2](1/2)
由實施例1至8的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物形成的顯示裝置的前面遮光層均呈現出優良的可靠性。
特別是,在實施例1至4中呈現出良好的顏色變化值,在實施例5至8中呈現出更高的顏色變化值。由此可知,在對TiO2進行表面處理,其芯體的含量包含在本發明的優選範圍內的實施例1至4的感光性樹脂組合物中,呈現出更高的可靠度。特別是,能夠確認如實施例1至2那樣,應用採用SiO2、Al2O3以及ZrO2表面處理的TiO2顏料分散組合物形成的顯示裝置的前面遮光層的顏色變化值最少,這表示TiO2的表面處理提高了耐熱特性。
製造例9:著色劑分散組合物的製造
利用球磨機將由C.I.顏料白6的平均粒徑度200nm的第一白色顏料與C.I.顏料白24的粒徑100nm、折射率1.57的第二白色顏料構成的著色劑(35.0克)(第二白色顏料相對於第一白色顏料100重量份為10重量份)、黏合劑樹脂(甲基丙烯酸與甲基丙烯酸苄酯的共聚物,甲基丙烯酸單體與甲基丙烯酸苄酯單體的比例以莫耳比計為31:69、聚苯乙烯換算的重量分子量為20000)(4.94克)、分散劑BYK-180(BYK公司製造)(4.32克)以及溶劑丙二
醇單甲醚乙酸酯(55.74克)混合並分散2小時,從而製造出著色劑分散組合物。
製造例10:著色劑分散物的製造
除使用了由C.I.顏料白6的平均粒徑200nm的第一白色顏料與C.I.顏料白4的平均粒徑300nm、折射率2.0的第二白色顏料構成的著色劑(35.0克)(第二白色顏料相對於第一白色顏料100重量份為10重量份)之外,其他與所述製造例9同樣地實施,從而製造出著色劑分散組合物。
製造例11:著色劑分散物的製造
除使用了由C.I.顏料白6的平均粒徑200nm的第一白色顏料與C.I.顏料白27的平均粒徑80nm、折射率1.5的第二白色顏料構成的著色劑(35.0克)(第二白色顏料相對於第一白色顏料100重量份為10重量份)之外,其他與所述製造例9同樣地實施,從而製造出著色劑分散組合物。
製造例12:著色劑分散物的製造
除使用了由C.I.顏料白6的平均粒徑200nm的第一白色顏料與C.I.顏料白18的平均粒徑150nm、折射率1.5的第二白色顏料構成的著色劑(35.0克)(第二白色顏料相對於第一白色顏料100重量份為10重量份)之外,其他與所述製造例9同樣地實施,從而製造出著色劑分散組合物。
製造例13:著色劑分散物的製造
除只使用了C.I.顏料白6的平均粒徑200nm的第一白色顏料(35.0克)之外,其他與所述製造例9同樣地實施,從而製造出著色劑分散組合物。
製造例14:著色劑分散物的製造
除只使用了C.I.顏料白6的平均粒徑350nm的第一白色顏料(35.0克)之外,其他與所述製造例9同樣地實施,從而製造出著色劑分散組合物。
實施例10:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物
將所述製造例9中製造的著色劑分散組合物(50.2克)、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸苄酯的共聚物(甲基丙烯酸單體與甲基丙烯酸苄酯單體的比例以莫耳比計為31:69,聚苯乙烯換算的重量分子量為20000)(29.5克)、二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本花藥株式會社製造)(11.1克)、2-甲基-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙烷-1-酮(Irgacure907;BASF公司製造)(2.2克)、2,4-二乙基硫雜蒽酮(Speedcure DETX;LAMBSON製造)(1.1克)、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷(KBM-503;Shin-Etsu製造)(0.4克)、丙二醇單甲醚乙酸酯(5.5克)混合,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例11:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物
除使用了所述製造例10中製造出的著色劑分散組合物之外,其他與所述實施例10同樣地實施,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例12:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物
除使用了所述製造例11中製造出的著色劑分散組合物之外,其他與所述實施例10同樣地實施,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例13:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物
除使用了所述製造例12中製造出的著色劑分散組合物之外,其他與所述實施例10同樣地實施,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例14:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物
除使用了所述製造例13中製造出的著色劑分散組合物之外,其他與所述實施例10同樣地實施,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物
實施例15:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物
除使用了所述製造例14中製造出的著色劑分散組合物之外,其他與所述實施例10同樣地實施,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例16:顯示裝置的前面遮光層的形成
使用所述實施例10至15中製造出的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物製造出所述前面遮光層。即,利用旋轉塗布法將所述顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物塗布在玻璃基板上,然後放置在加熱板上,在100℃的溫度下保持3分鐘以形成薄膜。然後,在所述薄膜上載置具有3μm至100μm的線圖案的光掩膜並照射紫外線。此時,紫外線光源使用包含g-、h-、i-射線的1KW的高壓汞燈,以100mJ/cm2的照度照射。將所述紫外線照射的薄膜在pH10.5的KOH水溶液的顯影溶液中浸漬20分鐘進行顯影。將覆蓋該薄膜的玻璃板用蒸餾水清洗,然後再用氮氣乾燥,並在150℃的加熱爐內加熱20分鐘,從而製造出顯示裝置的前面遮光層。所述製造出的顯示裝置的前面遮光層的厚度為25.0μm。
實驗例4:顯示裝置的前面遮光層的白度評價
所述實施例16中形成的前面遮光層的白度利用下述算式,並使用MINOLTA SPECTROPHOTOMETER CM-3700d測量出的數值算出。即,反射率針對每個樣品採用D65光源均測量5次,使用其平均值,通過下述算術計算出白度並將其示於下述表4中。
[CIE白度指數]
W=Y+800(x n -x)+1700(y n -y)xn=(D65/2')=0.3127,yn=(D65/2')=0.3290
從所述表4中可以看出,能夠確認在進一步包含第二白色顏料的實施例時,白度非常優良。
實施例5:顯示裝置的前面遮光層的圖案形成性的確認
在所述實施例16中形成前面遮光層的過程中測量顯影速度,同時如下述那樣確認圖案形成性,並將其結果示於下述表5中。所述製造出的所述遮光層的圖案的厚度為25.0μm。
*圖案形成性:以具有100μm線寬的圖案為基準。
◎:圖案的邊界面具有筆直的形態。
○:圖案的邊界面發生一點點缺損現象,具有不筆直的形態。
△:圖案的邊界面急劇發生缺損現象,不具有一定的形態。
×:圖案的形態沒有殘留,不能確認圖案的形態。
如所述表5所示,在進一步包含第二白色顏料的實施例時,圖案形成性優良,提供優良的光學密度。
實施例17:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
將所述製造例1中製造出的白色有機顏料分散組合物(54.47克)、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸苄酯的共聚物(甲基丙烯酸單體與甲基丙烯酸苄酯單體的比例以莫耳比計為31:69,聚苯乙烯換算的重量分子量為20000)(22.28克)、二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本花藥株式會社製造)(13.47克)、2-甲基-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙烷-1-酮(Irgacure907;BASF公司製造)(2.24克)、2,4-二乙基硫雜蒽酮(Speedcure DETX;LAMBSON製造)(1.12克)、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯](IRGANOX 1010、Ciba公司製造)(0.67克)、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷(KBM-503;Shin-Etsu製造)(0.44克)、丙二醇單甲醚乙酸酯(2.83克)混合,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例18:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
將所述製造例1中製造出的白色有機顏料分散組合物(54.47克)、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸苄酯的共聚物(甲基丙烯酸單體與甲基丙烯酸苄酯單體的比例以莫耳比計為31:69,聚苯乙烯換算的重量分子量為20000)(22.28克)、二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本花藥株式會社製造)(13.47克)、2-甲基-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙烷-1-酮(Irgacure907;BASF公司製造)(2.24克)、2,4-二乙基硫雜蒽酮(Speedcure DETX;LAMBSON製造)(1.12克)、三(3,4-二叔丁基-4-羥基苄基異氰脲酸酯)(IRGANOX3114、Ciba公司製造)(0.67克)、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷(IKBM-503;Shin-Etsu製造)(0.44克)、丙二醇單甲醚乙酸酯(2.83克)混合,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例19:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
將所述製造例1中製造出的白色有機顏料分散組合物(54.47克)、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸苄酯的共聚物(甲基丙烯酸單體與甲基丙烯酸苄酯單體的比例以莫耳比計為31:69,聚苯乙烯換算的重量分子量為20000)(22.28克)、二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本花藥株式會社製造)(13.47克)、2-甲基-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙烷-1-酮(Irgacure907-;BASF公司製造)(2.24克)、2,4-二乙基硫雜蒽酮(Speedcure DETX;LAMBSON製造)(1.12克)、三(3,4-二叔丁基-4-羥基苄基異氰脲酸酯)(IRGANOX3114、Ciba公司製造)(0.45克)、2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)-6-[(2-乙基己基)氧]-12H-二苯并[d,f][1,3,2]二噁磷雜庚英(ADK STAB HP-10、ADK公司製造)(0.22克)、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷(KBM-503;Shin-Etsu製造)(0.44克)、丙二醇單甲醚乙酸酯(2.83克)混合,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例20:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
將所述製造例1中製造出的白色有機顏料分散組合物(54.47克)、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸苄酯的共聚物(甲基丙烯酸單體與甲基丙烯酸苄酯單體的比例以莫耳比計為31:69,聚苯乙烯換算的重量分子量為20000)(22.28克)、二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本花藥株式會社製造)(13.47克)、2-甲基-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙烷-1-酮(Irgacure907;BASF公司製造)(2.24克)、2,4-二乙基硫雜蒽酮(Speedcure DETX;LAMBSON製造)(1.12克)、3,9-雙[2-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙氧基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷(ADK STAB AO-80、ADK株式會社公司製造)(0.45克)、2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)-6-[(2-乙基己基)氧]-12H-二苯并[d,f][1,3,2]二噁磷雜庚英(ADK STAB HP-10、ADK株式會社公司製造)(0.22g
克)、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷(KBM-503;Shin-Etsu製造)(0.44g克)、丙二醇單甲醚乙酸酯(2.83g克)混合,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例21:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
將所述製造例1中製造出的白色有機顏料分散組合物(54.47克)、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸苄酯的共聚物(甲基丙烯酸單體與甲基丙烯酸苄酯單體的比例以莫耳比計為31:69,聚苯乙烯換算的重量分子量為20000)(22.28克)、二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本花藥株式會社製造)(13.47克)、2-甲基-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙烷-1-酮(Irgacure907;BASF公司製造)(2.24克)、2,4-二乙基硫雜蒽酮(Speedcure DETX;LAMBSON製造)(1.12克)、2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)-6-[(2-乙基己基)氧]-12H-二苯并[d,f][1,3,2]二噁磷雜庚英(ADK STAB HP-10、ADK株式會社公司製造)(0.67克)、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷(KBM-503;Shin-Etsu製造)(0.44克)、丙二醇單甲醚乙酸酯(2.83克)混合,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例22:顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的製造
將所述製造例1中製造出的白色有機顏料分散組合物(54.47克)、甲基丙烯酸與甲基丙烯酸苄酯的共聚物(甲基丙烯酸單體與甲基丙烯酸苄酯單體的比例以莫耳比計為31:69,聚苯乙烯換算的重量分子量為20000)(22.86克)、二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本花藥株式會社製造)(13.82克)、2-甲基-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙烷-1-酮(Irgacure907;BASF公司製造)(2.30克)、2,4-二乙基硫雜蒽酮(Speedcure DETX;LAMBSON製造)(1.15克)、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷
(KBM-503;Shin-Etsu製造)(0.44克)、丙二醇單甲醚乙酸酯(2.49克)混合,從而製造出顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物。
實施例23:顯示裝置的前面遮光層的形成
使用所述製造例17至22中製造的顯示器的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物製造出最外層的遮光層。即,利用旋轉塗布法將顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物塗布在玻璃基板上,然後放置在加熱板上,在100℃的溫度下保持3分鐘以形成薄膜。然後,在所述薄膜上載置具有3μm~100μm線圖案的光掩模並照射紫外線。此時,紫外線光源使用包括g-、h-、i-射線的1kw的高壓汞燈,以100mJ/cm2的照度照射。將所述紫外線照射的薄膜在pH 10.5的KOH水溶液的顯影溶液中浸漬20分鐘進行顯影。將覆蓋該薄膜的玻璃板用蒸餾水清洗,然後再用氮氣乾燥,並在150℃的加熱爐內加熱20分鐘,從而製造出最外層的遮光層。所述製造出的最外層的遮光層的厚度為25.0μm。
實驗例6:顯示裝置的前面遮光層的反射亮度的評價
對所述實施例23中製造出的遮光層的反射亮度使用MINOLTA SPECTROPHOTOMETER CM-3700d在Y(D65)下測量5次,將其平均值作為反射亮度示於下述表6中。
從前述表6中可以看出,能夠確認在包含抗氧化劑的實施例17至21時,相比不含有抗氧化劑的實施例22,反射亮度非常優良。另外可知,通過應用抗氧化劑,隨著b*值降低,遮光層的顏色變為淺藍色,視覺白度提高。
實驗例7:顯示裝置的前面遮光層的可靠性評價
採用與所述實驗例3相同的方法,將以曝光量150mJ/cm2及60mJ/cm2追加製作的前面遮光層在高可靠性取向膜剝離液即BASF公司製造的SPS-250EL溶劑中35℃下浸漬10分鐘,對評價前後的顏色變化進行對比評價。此時,所使用的公式示出了用L *、a *、b*定義的三維色度儀下的顏色變化.
從所述實驗結果可確認在實施例17至22中呈現出良好的顏色變化值。特別是,能夠確認在實施例17至21中呈現出更好的顏色變化值,色差即使在低曝光量(60mJ/cm2)下也很小。因此,本發明的顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物呈現出較高的可靠度。
Claims (14)
- 一種顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,包括:含有白色顏料的著色劑(A)、鹼溶性黏合劑樹脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發劑(D)和溶劑(E),其特徵在於,所述白色顏料包括TiO2,所述TiO2基於著色劑的固體成分總重量為10重量%以上。
- 如請求項1之顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,其特徵在於,所述TiO2透過選自由SiO2、Al2O3和ZrO2組成的群組中的一種以上對表面進行表面處理。
- 如請求項2之顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,其特徵在於,所述TiO2透過使用SiO2、Al2O3和ZrO2依次對表面進行表面處理。
- 如請求項2或3之顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,其特徵在於,所述TiO2透過使用有機物對最外層的表面進行表面處理。
- 如請求項4之顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,其特徵在於,表面處理後的所述TiO2的TiO2芯體的含量為85至95重量%。
- 如請求項1之顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,其特徵在於,所述TiO2的平均粒徑為100nm至400nm,所述著色劑(A)進一步包含折射率與所述TiO2不同、平均粒徑為10nm至1000nm的白色顏料作為第二白色顏料。
- 如請求項6之顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,其特徵在於,所述第二白色顏料基於100重量份TiO2為1至20重量份。
- 如請求項1之顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,其特徵在於,所述樹脂組合物進一步包括選自由下述化學式1表示的酚類抗氧化劑、磷類抗氧化劑和硫類抗氧化劑組成的 群組中的一種以上的抗氧化劑,
- 如請求項8之顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,其特徵在於,所述抗氧化劑(E)包括由化學式1表示的酚類抗氧化劑,進一步包括選自由磷類抗氧化劑和硫類抗氧化劑組成的群組中的一種以上的抗氧化劑。
- 如請求項9之顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,其特徵在於,由所述化學式1表示的酚類抗氧化劑選自由3,9-雙[2-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙氧基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3',5'-二叔丁基-4-羥基苄基)苯、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、三乙二醇雙[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、三(3,5-二叔丁基-4-羥基苄基)異氰脲酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)異氰脲酸酯、1,6-己二醇雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2-硫代二亞乙基雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二叔丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基苄基)苯和2,4-雙[(辛硫基)甲基]-O- 甲酚組成的群組中;所述磷類抗氧化劑選自由2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)-6-[(2-乙基己基)氧]-12H-二苯并[d,f][1,3,2]二噁磷雜庚英、3,9-雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5.5]十一烷和6-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]二噁磷雜庚英組成的群組中;所述硫類抗氧化劑選自由2,2-雙({[3-(十二烷硫基)丙醯基]氧基}甲基)-1,3-丙二基-雙[3-(十二烷硫基)丙酸酯]和2-巰基苯并咪唑組成的組中。
- 如請求項1之顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,其特徵在於,相對於所述顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的固體成分總重量,包括10至90%重量的著色劑(A)、1至60%重量的鹼溶性黏合劑樹脂(B)、1至60重量%的光聚合性化合物(C)和1至40重量%的光聚合引發劑(D),基於顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物的總重量,進一步包括20至90重量%的溶劑(E)。
- 如請求項11之顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,其特徵在於,進一步包括0.1至10重量%的抗氧化劑。
- 如請求項1之顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物,其特徵在於,所述顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物為白色。
- 一種顯示裝置,包括在透明基板的上部塗布如請求項1至13中任一項之顯示裝置的前面遮光層形成用感光性樹脂組合物而形成的前面遮光層。
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