TWI571705B - 負型白色感光性樹脂組成物及其用途 - Google Patents

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Description

負型白色感光性樹脂組成物及其用途
本發明係關於一種負型白色感光性樹脂組成物及其用途，尤指一種用於觸控式面板中之負型白色感光性樹脂組成物及其用途。
液晶顯示器被廣泛應用於消費性電子產品當中，如智慧型手機、平板電腦、衛星導航器、以及數位相機等，近年來為了改善使用介面以及使用的效率，觸控面板的興起讓使用者可以直接於液晶顯示面板上輸入操作訊息，由於配置觸控面板之電子產品有方便攜帶以及容易操作等優勢，逐漸成為許多消費性電子產品不可或缺的基本配備，也成為了許多消費性電子產品主要的發展方向。
輕薄化成為觸控面板的發展趨勢，為了大幅度的使觸控面板輕薄化，而發展出OGS(One Glass Solution)單片玻璃觸控技術，該技術係整合ITO感測線路與表面保護玻璃於一體，如此可將厚度與重量減輕，也可減少使用的玻璃材料。為了使用者的觀感，通常會設置一邊框以遮蔽觸控面板周邊的線路，目前多數的邊框係為黑色光阻所構成，因此現今市面上觸控電子產品的邊框大多為黑色。然而，為使產品的外觀特性更具多樣化，有開發白色邊框的需求。由於ITO佈線製程的溫度可能高達250℃或以上，在此高溫下，目前常用之白色光阻容易發生黃變的現象，造成消費者觀感不佳。因此，為符合產業的需求， 目前亟需發展一種應用於OGS觸控面板製程所須具備高溫不黃變等特性之遮光性白色光阻。
本發明之主要目的係在提供一種負型白色感光性樹脂組成物，其可解決高溫製程後光阻易發生黃變問題。
本發明之另一目的係在提供一種負型白色感光性樹脂組成物之用途，其特別應用於觸控面板中。
本發明之負型白色感光性樹脂組成物包括：(A)1.0至40.0重量百分比之聚矽氧烷樹脂；(B)1.0至10.0重量百分比之乙烯性不飽和基單體；(C)1.0至10.0重量百分比之光聚合起始劑；(D)1.0至40.0重量百分比之白色顏料；(E)0.5至10.0重量百分比之二氧化矽；以及(F)殘量之溶劑。
此外，本發明更提供前述負型白色感光性樹脂組成物之用途，其可用於一觸控面板中，以於一透光基板之周緣上形成一遮蔽層。
於本發明之負型白色感光性樹脂組成物及其用途中，藉由於負型白色感光性樹脂組成物中添加一二氧化矽，可解決高溫製程後光阻易發生黃變問題；故本發明之負型白色感光性樹脂組成物特別適用於電子產品上，特別是適用形成觸控面板的遮蔽層。
於本發明之負型白色感光性樹脂組成物及其用途中，聚矽氧烷樹脂之種類並無特殊限制，舉例而言，可為甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三異丙氧基矽烷、甲基三正丁氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷、乙基三正丁氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、正丁基三甲氧基矽烷、正丁基三乙氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷、異丁基三乙氧基矽烷、正己基三甲氧基矽烷、正己基三乙氧 基矽烷、環己基三甲氧基矽烷、環己基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、矽酸酯51(四乙氧基矽烷寡聚物)三甲基甲氧基矽烷、三苯甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、甲苯基三甲氧基矽烷、甲苯基三乙氧基矽烷、1-苯基乙基三甲氧基矽烷、1-苯基乙基三乙氧基矽烷、2-苯基乙基三甲氧基矽烷、2-苯基乙基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷(簡稱DMDMS)、二甲基二乙氧基矽烷、二甲基二乙醯氧基矽烷、二正丁基二甲氧基矽烷、二苯基二乙氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、三甲基甲氧基矽烷、三正丁基乙氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙酸、3-三乙氧基矽烷基丙酸、3-二甲基甲氧基矽烷基丙酸、3-二甲基乙氧基矽烷基丙酸、4-三甲氧基矽烷基丁酸、4-三乙氧基矽烷基丁酸、4-二甲基甲氧基矽烷基丁酸、4-二甲基乙氧基矽烷基丁酸、5-三甲氧基矽烷基戊酸、5-三乙氧基矽烷基戊酸、5-二甲基甲氧基矽烷基戊酸、5-二甲基乙氧基矽烷基戊酸、3-三甲氧基矽烷基丙基琥珀酸酐、3-三乙氧基矽烷基丙基琥珀酸酐、3-二甲基甲氧基矽烷基丙基琥珀酸酐、3-二甲基乙氧基矽烷基丙基琥珀酸酐。可依據所欲形成的白色光阻做選擇。
此外，聚矽氧烷樹脂之分子量也無特殊限制，亦可依據所欲形成的白色光阻做選擇。較佳為，聚矽氧烷樹脂之重量平均分子量可介於500至10000之間；且更佳為介於1000至5000之間。
於本發明之負型白色感光性樹脂組成物及其用途中，乙烯性不飽和基單體之種類並無特殊限制，可為市售之Nikalac MX-302(由Sanwa Chemical Co.,Ltd.製造)；Aronix M-400、M-402、M-403、M-404、M-408、M-450、M-305、M-309、M-310、M-313、M-315、M-320、M-325、M-326、M-327、M-350、M-360、M-208、M-210、M-215、M-220、M-225、M-233、M-240、M-245、M-260、M-270、M-1100、M-1200、M-1210、M-1310、M-1600、M-221、M-203、TO-924、TO-1270、TO-1231、TO-595、TO-756、TO-1343、TO-1382、TO-902、 TO-904、TO-905、TO-1330(由Toagosei Co.,Ltd.製造)；Kayarad D-310、D-330、DPHA、DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120、DN-0075、DN-2475、SR-295、SR-355、SR-399E、SR-494、SR-9041、SR-368、R-415、SR-444、SR-454、SR-492、SR-499、SR-502、SR-9020、SR-9035、SR-111、SR-212、SR-213、SR-230、SR-259、SR-268、SR-272、SR-344、SR-349、SR-368、SR-601、SR-602、SR-610、SR-9003、PET-30、T-1420、GPO-303、TC-120S、HDDA、NPGDA、TPGDA、PEG400DA、MANDA、HX-220、HX-620、R-551、R-712、R-167、R-526、R-551、R-712、R-604、R-684、TMPTA、THE-330、TPA-320、TPA-330、KS-HDDA、KS-TPGDA、KS-TMPTA(由Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)；Light Acrylate PE-4A、DPE-6A、DTMP-4A(由Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.製造)等，及其組合；然而，本發明並不僅限於此。
於本發明之負型白色感光性樹脂組成物及其用途中，二氧化矽的含量可為0.5至10.0重量百分比；較佳為0.5至5重量百分比；更佳為0.7至3.5重量百分比；且最佳為1至3重量百分比。當二氧化矽添加量過多或過少時，對於提升耐熱黃變性的表現有限。此外，當二氧化矽添加量超過3.5重量百分比時，則會使所形成之白色光阻有顯影殘渣的問題。
於本發明之負型白色感光性樹脂組成物及其用途中，二氧化矽之平均粒徑可為10奈米至200奈米；較佳為10奈米至100奈米；且更佳為10奈米至50奈米。當二氧化矽之平均粒徑超過200奈米時，則無法達到改善光阻黃變的目的；而當二氧化矽之平均粒徑介於100奈米至200奈米時，雖可提升光阻的耐熱黃變性，但卻會造成光阻膜層霧化的問題。
於本發明之負型白色感光性樹脂組成物及其用途中，光聚合起始劑的種類並無特殊限制，可依據負型白色感光性樹脂組成物中所包含的單體做選擇。較佳為，光聚合起始劑係包含至少一種選自於由2,4,6-三甲基苯甲醯基二 苯基氧化膦、以及1-羥基-環己基-苯基-酮所組成之群組；且更佳為，光聚合起始劑係由2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、以及1-羥基-環己基-苯基-酮所組成。
此外，於本發明之負型白色感光性樹脂組成物及其用途中，負型白色感光性樹脂組成物可選擇性的更包括(G)矽烷偶合劑。其中，矽烷偶合劑之含量並無特殊限制，可為0.01至10重量百分比；且較佳為0.05至5重量百分比。
再者，於本發明之負型白色感光性樹脂組成物及其用途中，白色顏料之種類並無特殊限制，可依需求做選擇；較佳為白色顏料係包含至少一種選自於由二氧化鈦、碳酸鈣、氧化鋅、硫酸鋇、碳酸鋇、高嶺土、黏土、滑石粉、蒙脫土所組成之群組；且可依需求選擇使用單一白色顏料或兩種以上白色顏料之混合物。於本發明之負型白色感光性樹脂組成物及其用途中，白色顏料較佳為二氧化鈦。
於本發明之負型白色感光性樹脂組成物及其用途中，溶劑的種類並無特殊限制，只要能使負型白色感光性樹脂組成物中各成分分散良好即可。 其中，溶劑之具體例子包括，但不限於乳酸乙酯(ethyl lactate，EL)、環己酮、乳酸乙酯、乙二醇單甲基醚、乙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)、3-乙氧基丙酸乙酯、及甲基乙二醇(MEDG)等；且前述溶劑可單獨或合併使用。於本發明中，溶劑的含量係為負型白色感光性樹脂組成物中其他成分之殘量，殘量係以負型白色感光性樹脂組成物之總量為計，扣除其他成分之含量後之剩餘含量。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。
實施例1至3及比較例1至3
依照下列表1，將聚矽氧烷樹脂、乙烯性不飽和基單體、光聚合起始劑、白色顏料、介面活性劑、矽烷偶合劑、二氧化矽及溶劑均勻混合，以配置成實施例1至3及比較例1至3之負型白色感光性樹脂組成物。其中，組成聚矽氧烷樹脂之矽氧烷化合物係如下表2所示，其重量平均分子量約3000(購自Momentive)；乙烯性不飽和基單體係如下表3所示(購自日本化藥)；光聚合起始劑由2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、以及1-羥基-環己基-苯基-酮所組成(I-184及TPO，購自BASF)；白色顏料為TiO2，其粒徑約400nm(購自C&A)；介面活性劑為RS-21(購自DIC)；矽烷偶合劑係如下表4所示(購自Momentive)；二氧化矽粒徑為20nm；且溶劑為丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)。
分別將上述實施例1至3以及比較例1至3所製備之負型白色感光性樹脂組成物塗佈於化學強化玻璃基板(TNCS)上，並於100℃下軟烤5分鐘，以形成厚度為12μm與24μm之光阻層，以分別形成由負型白色感光性樹脂組成物所組成之白色光阻試片。
其中，顯影狀況係以膜厚為12μm之白色光阻試片，以1%之ENPD 23顯影液(永光化學提供)，於23℃進行顯影測試。顯影狀況之評比條件如下：OK：無顯影殘渣，NG：有顯影殘渣。
此外，更對所形成之白色光阻試片進行高溫測試；測試條件如下：230℃下處理150分鐘後，再以250℃處理60分鐘。並使用分光測色儀(型號CM-700d)量測高溫測試前及測試後的白色光阻試片，其在CIE1976(L*、a*、b*)色空間分布；其中高溫測試前可得到一b*值，高溫測試後可得到另一b*值(而後，以b1*表示)，兩者相減則可得到△b*值(△b*=b1*-b*)。此外，目視黃變之評比條件如下：○：0.3≦△b*≦0.5，△：0.6≦△b*≦1.0，X：△b*1.0。
前述之顯影測試及高溫測試之結果，係如下表5所示。
請同時參照表1及表5，當於負型白色感光性樹脂組成物中添加適量的二氧化矽(1~3wt%)，可使所得的白色光阻耐熱黃變性表現更為優異；然而，當二氧化矽添加量過量時(如：比較例3之3.5wt%)時，白色光阻顯影時則會有顯影殘渣的問題。
綜上所述，本發明所提供的負型白色感光性樹脂組成物，在高溫下不易發生明顯黃變現象等優異特性；當本發明之負型白色感光性樹脂組成物用於觸控面板中，作為透明基板周緣上之遮蔽層，除維持觸控面板之外觀外，更可提供具有白色邊框之觸控面板，可供消費者更多的選擇。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

Claims (12)

  1. 一種負型白色感光性樹脂組成物，包括：(A)1.0至40.0重量百分比之聚矽氧烷樹脂；(B)1.0至10.0重量百分比之乙烯性不飽和基單體；(C)1.0至10.0重量百分比之光聚合起始劑；(D)1.0至40.0重量百分比之白色顏料；(E)1.0至3.0重量百分比之二氧化矽；以及(F)殘量之溶劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之負型白色感光性樹脂組成物，其中，該二氧化矽之平均粒徑為10奈米至100奈米。
  3. 如申請專利範圍第2項之負型白色感光性樹脂組成物，其中，該二氧化矽之平均粒徑為10奈米至50奈米。
  4. 如申請專利範圍第1項之負型白色感光性樹脂組成物，其中，該光聚合起始劑係包含至少一種選自於由2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、以及1-羥基-環己基-苯基-酮所組成之群組。
  5. 如申請專利範圍第1項之負型白色感光性樹脂組成物，其中，更進一步包括(G)矽烷偶合劑。
  6. 如申請專利範圍第1項之負型白色感光性樹脂組成物，其中，該白色顏料係包含至少一種選自於由二氧化鈦、碳酸鈣、氧化鋅、硫酸鋇、碳酸鋇、高嶺土、黏土、滑石粉、蒙脫土所組成之群組。
  7. 一種負型白色感光性樹脂組成物之用途，其係用於一觸控面板中，以於一透光基板之周緣上形成一遮蔽層，其中，該負型白色感光性樹脂包括：(A)1.0至40.0重量百分比之聚矽氧烷樹脂； (B)1.0至10.0重量百分比之乙烯性不飽和基單體；(C)1.0至10.0重量百分比之光聚合起始劑；(D)1.0至40.0重量百分比之白色顏料；(E)1.0至3.0重量百分比之二氧化矽；以及(F)殘量之溶劑。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之用途，其中，該二氧化矽之平均粒徑為10奈米至100奈米。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之用途，其中，該二氧化矽之平均粒徑為10奈米至50奈米。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之用途，其中，該光聚合起始劑係包含至少一種選自於由2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、以及1-羥基-環己基-苯基-酮所組成之群組。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之用途，其中，更進一步包括(G)矽烷偶合劑。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之用途，其中，該白色顏料係包含至少一種選自於由二氧化鈦、碳酸鈣、氧化鋅、硫酸鋇、碳酸鋇、高嶺土、黏土、滑石粉、蒙脫土所組成之群組。
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