專利名稱：用于低溫應(yīng)用的濾色片的制作方法
用于低溫應(yīng)用的濾色片本發(fā)明涉及ー種濾色片，其包含基材和含固化顔料的光敏抗蝕劑組合物；其制造方法及在諸如電泳顯示器、聚合物分散型液晶顯示器和OLED顯示器的器件中的用途。電泳顯示器(所謂的電子紙)為允許在紙張上重新書寫文字的新興技木。所述“紙”實(shí)際上由使用含有微球的導(dǎo)電塑料的有機(jī)電子器件制成，所述小球可響應(yīng)電荷，以與計算機(jī)監(jiān)視器上像素改變大致相同的方式改變頁面。電子紙克服了計算機(jī)監(jiān)視器的ー些限制。例如，監(jiān)視器的背光使人眼感覺不舒服，而電子紙與正常紙張一祥反射光線。與平面屏幕監(jiān)視器相比，其更易于以某一角度閱讀。由于其由塑料制成，所以電子紙具有柔性潛能。其重量輕且潛在地廉價。電子紙最初于二十世紀(jì)七十年代由Nick Sheridon在Xerox’ s Palo AltoResearch Center研發(fā)。最初的電子紙稱為Gyricon,其由帶靜電的微球組成,所述小球一側(cè)為黑色且另ー側(cè)為白色。所述紙的“文字”由于電場的存在而改變，該電場使微球向上或向下轉(zhuǎn)動。在二十世紀(jì)九十年代，Joseph Jacobson發(fā)明了另ー種電子紙。這使用了填充有懸浮于彩色油中的帶電白色顆粒的微膠囊。在早期版本中，下層電路控制白色顆粒處于膠囊頂部(因此在觀察者看來為白色)或處于膠囊底部(因此觀察者看到油的色彩)。這基本上為公知電泳顯示技術(shù)的再引入，但使用微膠囊允許將顯示器用于柔性塑料片上而非玻璃上。存在多種制備電子紙的方法，多家公司開發(fā)了該領(lǐng)域的技木。應(yīng)用于電子紙的其他技術(shù)包括液晶顯示器、電致變色顯示器和Kyushu大學(xué)的素描蝕刻(Etch-A-Sketch)的電子等效物的變型。ー種形式或其他電子紙正由Gyricon(Xerox的衍生公司)、PhilipsElectroni cs > Kent Displays (膽留型顯不器)、Ntera (電致變色 Nanochromic 顯不器)和許多其他公司研發(fā)。需要研發(fā)ー種彩色電子紙顯示器。原則上，存在兩種獲得彩色顯示器的不同方式。第一，可將白色顆粒替換為有色(RGB/CYM)顆粒，或者在電泳顯示器頂部應(yīng)用濾色片。
硬質(zhì)電泳顯示器可使用在單獨(dú)的玻璃基材上制成的濾色片。然而，這是一種昂貴的方法且不易實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)樾枰獙⒌诙ＡЩ呐c濾色片層壓在電子紙的頂部。柔性電子紙完全不能使用該層壓方法。ー種替代且更廉價的方法是將濾色片直接在電子紙層上圖案化。使用光敏抗蝕劑組合物形成濾色片。該組合物需要具有高敏感性、對基材的粘合性、耐化學(xué)性等。通常為了使用該光敏抗蝕劑組合物形成濾色片，在透明基材上形成遮光層圖案，將其中分散有著色劑的光敏抗蝕劑組合物施加至基材上，經(jīng)由光掩模在輻射中曝光以進(jìn)行顯影，并用顯影劑溶解未曝光的部分以形成像素圖案。使用紅色、緑色和藍(lán)色著色劑作為著色劑。標(biāo)準(zhǔn)著色光致抗蝕劑組合物包含含酸性官能團(tuán)(如(甲基)丙烯酸)的樹脂、多官能単體(如季戊四醇三(甲基)丙烯酸酷)和光聚合引發(fā)劑。然而，使用現(xiàn)有濾色片抗蝕劑難以直接將濾色片在電子紙層上圖案化，這是因?yàn)樗隹刮g劑由于僅通過在光線中曝光所進(jìn)行的固化通常不充分而通常需要在至少200° C的溫度下進(jìn)行最終固化步驟。在該溫度下，將完全破壞含有含黒色和白色顆粒的分散體的膠囊。省去該后烘烤步驟僅導(dǎo)致高達(dá)約40-50%的程度(取決于色彩)的丙烯酸酯単體光引發(fā)交聯(lián)，由于濾色片由順序制備的三層R、G和B構(gòu)成這一事實(shí)，該交聯(lián)程度不足以對第二和第三層產(chǎn)生足夠的耐化學(xué)性。用于低溫應(yīng)用的濾色片抗蝕劑例如描述于JP 2004-083754A和JP2003-330184A中。然而，必須在抗蝕劑中使用額外添加劑(環(huán)氧化物、過氧化物)以降低固化溫度。這并非暗示可省去熱固化步驟。KR 10-2009-0104670A公開了ー種光敏抗蝕劑組合物，其能夠通過低溫加熱或在不進(jìn)行熱處理下形成圖案化結(jié)構(gòu)或保護(hù)膜。所述組合物包含聚縮水甘油醚的(甲基)丙烯酸系衍生物作為可聚合化合物和在側(cè)鏈中具有支化和/或脂環(huán)族結(jié)構(gòu)的樹脂。WO 2007/113107A1公開了ー種用于低溫濾色片抗蝕劑的光敏抗蝕劑組合物，其使用含有2個丙烯酸縮水甘油酯基團(tuán)的聚丙烯酸酯單體。然而，交聯(lián)膜的物理耐受性以及尤其是在玻璃、涂覆有SiN的基材或塑料基材上的粘合性不能滿足對合適濾色片的要求。經(jīng)照射的部分常常在顯影后脫離基材。因此，本發(fā)明的目的是克服這些缺點(diǎn)并提供ー種具有固化光敏抗蝕劑組合物層與基材之間的改進(jìn)粘合性的濾色片。本發(fā)明的另一目的是提供ー種用于低溫應(yīng)用的濾色片。本發(fā)明的又一目的是提供一種用于顯示器件(如電泳顯示器)中的濾色片。因此，在第一方面中，本發(fā)明涉及ー種濾色片，其包含基材和光敏抗蝕劑組合物的固化層，所述光敏抗蝕劑組合物包含(A)下式的聚丙烯酸酯單體
權(quán)利要求
1.ー種濾色片，其包含基材和光敏抗蝕劑組合物的固化層，所述光敏抗蝕劑組合物包含: (A)下式的聚丙烯酸酯單體
2.如權(quán)利要求I的濾色片，其中所述共聚物具有含酸性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)單元和下式結(jié)構(gòu)單元
3.如權(quán)利要求2的濾色片，其中式(IV)結(jié)構(gòu)單元為下式結(jié)構(gòu)單元
4.如權(quán)利要求2或3的濾色片，其中所述共聚物包含至少ー種選自如下組的單體單元苯こ烯、(甲基)丙烯酸甲酷、(甲基)丙烯酸こ酷、(甲基)丙烯酸正丁酷、(甲基)丙烯酸2-羥こ酷、(甲基)丙烯酸烯丙基酷、(甲基)丙烯酸芐基酷、(甲基)丙烯酸苯酷、單(甲基)丙烯酸甘油酷、N-苯基馬來酰亞胺、聚苯こ烯大分子単體和聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子單體。
5.如權(quán)利要求2-4中任ー項(xiàng)的濾色片，其中所述共聚物中含酸性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)單元與式(IV)結(jié)構(gòu)單元的摩爾比為9:1-3: I。
6.如權(quán)利要求3-5中任ー項(xiàng)的濾色片，其中所述共聚物可通過以1:4-1:1的(a)與(b)的摩爾比聚合(a)和(b)，然后將(a)的酸性基團(tuán)官能化以形成至少ー個式
7.如權(quán)利要求1-6中任ー項(xiàng)的濾色片，其中所述聚丙烯酸酯単體為三羥甲基こ烷三甘油酯三(甲基)丙烯酸酯或季戊四醇四甘油酯四(甲基)丙烯酸酷。
8.如權(quán)利要求1-7中任ー項(xiàng)的濾色片，其中顏料(C)選自有機(jī)顏料和碳黑。
9.如權(quán)利要求1-8中任ー項(xiàng)的濾色片，其中所述光敏抗蝕劑組合物包含以100重量份顔料(C)計為10-1，000重量份的量的粘合劑(B)；以100重量份粘合劑(B)計為5-500重量份的量的聚丙烯酸酯單體(A);以及以總共100重量份聚丙烯酸酯単體(A)計為O. 01-200重量份的量的光聚合引發(fā)劑(D)。
10.如權(quán)利要求1-9中任ー項(xiàng)的濾色片，其中所述層中的顏料含量為O.02-1. 5g/m2。
11.如權(quán)利要求ι- ο中任ー項(xiàng)的濾色片,其中所述基材為溫度敏感性基材,其包含顯示器件，優(yōu)選電泳顯示器、聚合物分散型液晶顯示器或有機(jī)發(fā)光二極管顯示器。
12.一種制造濾色片的方法，所述方法包括如下步驟將如權(quán)利要求1-9中任ー項(xiàng)所定義的光敏抗蝕劑組合物涂布至基材上，干燥，曝光井顯影以形成膜。
13.如權(quán)利要求12的方法，所述方法進(jìn)ー步包括在20-70°C的溫度下干燥經(jīng)顯影的膜的步驟。
14.如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的濾色片在電泳顯示器、聚合物分散型液晶顯示器或有機(jī)發(fā)光二極管顯示器中的用途。
15.ー種包含如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的濾色片的器件，其為電泳顯示器、聚合物分散型液晶顯示器或有機(jī)發(fā)光二極管顯示器。
全文摘要
提供一種濾色片，其包含光敏抗蝕劑組合物的固化層，所述光敏抗蝕劑組合物包含高反應(yīng)性聚丙烯酸酯單體和具有含烯屬不飽和鍵的側(cè)鏈的堿溶性粘合劑；及其制備方法。所述濾色片尤其可用于低溫應(yīng)用，如電泳顯示器、聚合物分散型液晶顯示器、OLED裝置等。
文檔編號G03F7/027GK102870041SQ201180021772
公開日2013年1月9日 申請日期2011年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月3日
發(fā)明者G·德凱澤, L·克拉思恩, M·屈佩爾特, F·O·H·皮龍 申請人:巴斯夫歐洲公司