专利名称：用于低温应用的滤色片的制作方法
用于低温应用的滤色片本发明涉及ー种滤色片，其包含基材和含固化顔料的光敏抗蚀剂组合物；其制造方法及在诸如电泳显示器、聚合物分散型液晶显示器和OLED显示器的器件中的用途。电泳显示器(所谓的电子纸)为允许在纸张上重新书写文字的新兴技木。所述“纸”实际上由使用含有微球的导电塑料的有机电子器件制成，所述小球可响应电荷，以与计算机监视器上像素改变大致相同的方式改变页面。电子纸克服了计算机监视器的ー些限制。例如，监视器的背光使人眼感觉不舒服，而电子纸与正常纸张一祥反射光线。与平面屏幕监视器相比，其更易于以某一角度阅读。由于其由塑料制成，所以电子纸具有柔性潜能。其重量轻且潜在地廉价。电子纸最初于二十世纪七十年代由Nick Sheridon在Xerox’ s Palo AltoResearch Center研发。最初的电子纸称为Gyricon,其由带静电的微球组成,所述小球一侧为黑色且另ー侧为白色。所述纸的“文字”由于电场的存在而改变，该电场使微球向上或向下转动。在二十世纪九十年代，Joseph Jacobson发明了另ー种电子纸。这使用了填充有悬浮于彩色油中的带电白色颗粒的微胶囊。在早期版本中，下层电路控制白色颗粒处于胶囊顶部(因此在观察者看来为白色)或处于胶囊底部(因此观察者看到油的色彩)。这基本上为公知电泳显示技术的再引入，但使用微胶囊允许将显示器用于柔性塑料片上而非玻璃上。存在多种制备电子纸的方法，多家公司开发了该领域的技木。应用于电子纸的其他技术包括液晶显示器、电致变色显示器和Kyushu大学的素描蚀刻(Etch-A-Sketch)的电子等效物的变型。ー种形式或其他电子纸正由Gyricon(Xerox的衍生公司)、PhilipsElectroni cs > Kent Displays (胆留型显不器)、Ntera (电致变色 Nanochromic 显不器)和许多其他公司研发。需要研发ー种彩色电子纸显示器。原则上，存在两种获得彩色显示器的不同方式。第一，可将白色颗粒替换为有色(RGB/CYM)颗粒，或者在电泳显示器顶部应用滤色片。
硬质电泳显示器可使用在单独的玻璃基材上制成的滤色片。然而，这是一种昂贵的方法且不易实现，这是因为需要将第二玻璃基材与滤色片层压在电子纸的顶部。柔性电子纸完全不能使用该层压方法。ー种替代且更廉价的方法是将滤色片直接在电子纸层上图案化。使用光敏抗蚀剂组合物形成滤色片。该组合物需要具有高敏感性、对基材的粘合性、耐化学性等。通常为了使用该光敏抗蚀剂组合物形成滤色片，在透明基材上形成遮光层图案，将其中分散有着色剂的光敏抗蚀剂组合物施加至基材上，经由光掩模在辐射中曝光以进行显影，并用显影剂溶解未曝光的部分以形成像素图案。使用红色、緑色和蓝色着色剂作为着色剂。标准着色光致抗蚀剂组合物包含含酸性官能团(如(甲基)丙烯酸)的树脂、多官能単体(如季戊四醇三(甲基)丙烯酸酷)和光聚合引发剂。然而，使用现有滤色片抗蚀剂难以直接将滤色片在电子纸层上图案化，这是因为所述抗蚀剂由于仅通过在光线中曝光所进行的固化通常不充分而通常需要在至少200° C的温度下进行最終固化步骤。在该温度下，将完全破坏含有含黒色和白色颗粒的分散体的胶囊。省去该后烘烤步骤仅导致高达约40-50%的程度(取决于色彩)的丙烯酸酯単体光引发交联，由于滤色片由顺序制备的三层R、G和B构成这一事实，该交联程度不足以对第二和第三层产生足够的耐化学性。用于低温应用的滤色片抗蚀剂例如描述于JP 2004-083754A和JP2003-330184A中。然而，必须在抗蚀剂中使用额外添加剂(环氧化物、过氧化物)以降低固化温度。这并非暗示可省去热固化步骤。KR 10-2009-0104670A公开了ー种光敏抗蚀剂组合物，其能够通过低温加热或在不进行热处理下形成图案化结构或保护膜。所述组合物包含聚缩水甘油醚的(甲基)丙烯酸系衍生物作为可聚合化合物和在侧链中具有支化和/或脂环族结构的树脂。WO 2007/113107A1公开了ー种用于低温滤色片抗蚀剂的光敏抗蚀剂组合物，其使用含有2个丙烯酸缩水甘油酯基团的聚丙烯酸酯单体。然而，交联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满足对合适滤色片的要求。经照射的部分常常在显影后脱离基材。因此，本发明的目的是克服这些缺点并提供ー种具有固化光敏抗蚀剂组合物层与基材之间的改进粘合性的滤色片。本发明的另一目的是提供ー种用于低温应用的滤色片。本发明的又一目的是提供一种用于显示器件(如电泳显示器)中的滤色片。因此，在第一方面中，本发明涉及ー种滤色片，其包含基材和光敏抗蚀剂组合物的固化层，所述光敏抗蚀剂组合物包含(A)下式的聚丙烯酸酯单体
权利要求
1.ー种滤色片，其包含基材和光敏抗蚀剂组合物的固化层，所述光敏抗蚀剂组合物包含: (A)下式的聚丙烯酸酯单体
2.如权利要求I的滤色片，其中所述共聚物具有含酸性基团的结构单元和下式结构单元
3.如权利要求2的滤色片，其中式(IV)结构单元为下式结构单元
4.如权利要求2或3的滤色片，其中所述共聚物包含至少ー种选自如下组的单体单元苯こ烯、(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-羟こ酷、(甲基)丙烯酸烯丙基酷、(甲基)丙烯酸苄基酷、(甲基)丙烯酸苯酷、单(甲基)丙烯酸甘油酷、N-苯基马来酰亚胺、聚苯こ烯大分子単体和聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体。
5.如权利要求2-4中任ー项的滤色片，其中所述共聚物中含酸性基团的结构单元与式(IV)结构单元的摩尔比为9:1-3: I。
6.如权利要求3-5中任ー项的滤色片，其中所述共聚物可通过以1:4-1:1的(a)与(b)的摩尔比聚合(a)和(b)，然后将(a)的酸性基团官能化以形成至少ー个式
7.如权利要求1-6中任ー项的滤色片，其中所述聚丙烯酸酯単体为三羟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.如权利要求1-7中任ー项的滤色片，其中颜料(C)选自有机颜料和碳黑。
9.如权利要求1-8中任ー项的滤色片，其中所述光敏抗蚀剂组合物包含以100重量份顔料(C)计为10-1，000重量份的量的粘合剂(B)；以100重量份粘合剂(B)计为5-500重量份的量的聚丙烯酸酯单体(A);以及以总共100重量份聚丙烯酸酯単体(A)计为O. 01-200重量份的量的光聚合引发剂(D)。
10.如权利要求1-9中任ー项的滤色片，其中所述层中的颜料含量为O.02-1. 5g/m2。
11.如权利要求ι- ο中任ー项的滤色片,其中所述基材为温度敏感性基材,其包含显示器件，优选电泳显示器、聚合物分散型液晶显示器或有机发光二极管显示器。
12.一种制造滤色片的方法，所述方法包括如下步骤将如权利要求1-9中任ー项所定义的光敏抗蚀剂组合物涂布至基材上，干燥，曝光井显影以形成膜。
13.如权利要求12的方法，所述方法进ー步包括在20-70°C的温度下干燥经显影的膜的步骤。
14.如权利要求1-11中任一项的滤色片在电泳显示器、聚合物分散型液晶显示器或有机发光二极管显示器中的用途。
15.ー种包含如权利要求1-11中任一项的滤色片的器件，其为电泳显示器、聚合物分散型液晶显示器或有机发光二极管显示器。
全文摘要
提供一种滤色片，其包含光敏抗蚀剂组合物的固化层，所述光敏抗蚀剂组合物包含高反应性聚丙烯酸酯单体和具有含烯属不饱和键的侧链的碱溶性粘合剂；及其制备方法。所述滤色片尤其可用于低温应用，如电泳显示器、聚合物分散型液晶显示器、OLED装置等。
文档编号G03F7/027GK102870041SQ201180021772
公开日2013年1月9日 申请日期2011年5月2日 优先权日2010年5月3日
发明者G·德凯泽, L·克拉思恩, M·屈佩尔特, F·O·H·皮龙 申请人:巴斯夫欧洲公司