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光转换油墨用隔壁组合物、利用其制造的隔壁结构物及包含其的显示装置的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

光转换油墨用隔壁组合物、利用其制造的隔壁结构物及包含其的显示装置的制作方法

1.本发明涉及光转换油墨用隔壁组合物、利用光转换油墨用隔壁组合物制造的隔壁结构物及包含隔壁结构物的显示装置。


背景技术:

2.显示装置是指,包含显示特定颜色的像素且通过它们的混合而显示颜色的装置。
3.就这样的显示装置而言,使用多种方法来呈现颜色,例如,可以通过使从白色背光单元(blu)发出的光通过红色、绿色、蓝色的滤色器,从而将特定波长的光吸收且使特定波长的光透过而显示期望的颜色,代表性的就是使用液晶来驱动各个像素的方式的液晶显示装置。但是,这样透过的光如果以从背光单元(blu)发出的光为基准进行比较,则由于以显示白色的可见光的整体波长(一般为380nm至780nm)为基础利用特定波长的吸收特性而使用透过的光,因此存在本质上透过光会发生损失的问题。
4.为了解决这样的问题,近年来,活跃地进行着针对使用色转换面板的显示器的研究,例如,包含蓝色背光单元(blu)和色转换面板的显示器的情况下,蓝色可以完好无损地使用从背光单元(blu)发出的光,红色以及绿色通过将蓝色色转换为红色或绿色来进行显示,因此与以往使用吸收和透过来显示期望颜色的方式相比,可以利用更多的光。
5.本发明用于改善最近研究的包含色转换面板的显示装置中色转换面板的色转换特性。
6.色转换面板中所使用的色转换元件一般包含具有纳米(nm)水平的大小的材料,由于大量生产这样的材料是非常困难的,因此其特点就是价格十分昂贵。
7.作为使用这种高价的材料的工序,在使用光工序来进行制作的情况下,产生大量的废水,且相对于所消耗的材料,实际使用的材料的量少,因此存在效率低下的问题。
8.为此,可以使用作为能够解决工序经济性和环境问题的工序的喷墨工序。喷墨工序中通过喷嘴移动的同时在期望的位置填充材料的方式来进行,因此在能够显著减少浪费的材料的量的方面具有优点,这在如色转换元件中所包含的材料那样使用高价材料时更具优势。
9.为了实施这样的喷墨工序,需要具备用于提供能够填充油墨的空间的隔壁。油墨通过填充在由隔壁提供的空间而发挥作为色转换元件的作用。
10.公开专利第10-2018-0018945号公开了如下发明:在喷墨工序中,通过对隔壁追加导入遮光部,从而防止从色转换元件发出的光向相邻的像素漏出。
11.但是,随着显示装置的大小和像素增加,像素逐渐变得微小而可能发生像素间混色的问题,因此区分各个像素的像素间隔壁所具备的遮光特性成为重要的问题,为了遮光效率而使用黑色隔壁的情况下,存在从像素朝向隔壁方向的光因隔壁的颜色而发生光消失的问题。
12.现有技术文献
13.专利文献
14.专利文献1:公开专利第10-2018-0018945号


技术实现要素:

15.所要解决的课题
16.本发明的目的在于,提供用于使像素间混色最小化的隔壁组合物。
17.此外,本发明的目的在于,提供用于使从像素朝向隔壁方向的光的消失最小化的隔壁组合物。
18.此外,本发明的目的在于,提供利用上述隔壁组合物制造的隔壁结构物。
19.此外,本发明的目的在于,提供包含上述隔壁结构物的显示装置。
20.解决课题的方法
21.本发明涉及一种光转换油墨用隔壁组合物,其包含(a)着色剂、(b)碱溶性树脂、(c)光聚合性化合物、(d)光聚合引发剂以及(e)溶剂,上述(a)着色剂包含白色颜料和黑色颜料,白色颜料与黑色颜料含量的合计相对于光转换油墨用隔壁组合物的固体成分总重量为25重量%以下,白色颜料的含量为黑色颜料的含量的10倍以上。
22.本发明的第1观点是,上述白色颜料的含量可以为黑色颜料的含量的12倍~25倍。
23.本发明的第2观点是,上述白色颜料可以包含氧化钛(tio2)。
24.本发明的第3观点是,上述氧化钛(tio2)可以被选自由氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、氧化锆(zro2)和有机物组成的组中的一种以上进行表面处理。
25.本发明的第4观点是,上述氧化钛(tio2)的最外侧表面可以被有机物进行表面处理。
26.本发明的第5观点是,上述表面处理后的氧化钛(tio2)所包含的氧化钛(tio2)核的含量相对于表面处理后的氧化钛(tio2)的总重量可以为85~95重量%。
27.本发明的第6观点是,上述黑色颜料可以包含选自由内酰胺黑、苝黑、花青黑、苯胺黑、炭黑和钛黑组成的组中的一种以上。
28.本发明的第7观点是,上述(c)光聚合性化合物可以包含选自由三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(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、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯组成的组中的一种以上。
29.本发明的第8观点是,相对于上述光转换油墨用隔壁组合物的固体成分总重量,可以包含上述(a)着色剂1~30重量%、上述(b)碱溶性树脂20~70重量%、上述(c)光聚合性化合物5~50重量%、上述(d)光聚合引发剂0.01~10重量%,并且,相对于上述光转换油墨用隔壁组合物的总重量,可以包含上述(e)溶剂60~90重量%。
30.本发明的第9观点是,可以进一步包含拒液剂。
31.本发明的第10观点是,上述拒液剂可以为具有乙烯性不饱和基的氟系拒液剂。
32.本发明的第11观点是,上述光转换油墨用隔壁组合物可以用于形成使用蓝色光源的显示装置的隔壁。
33.此外,本发明涉及包含上述光转换油墨用隔壁组合物的隔壁结构物。
34.此外,本发明涉及包含上述隔壁结构物的色转换面板以及包含其的显示装置。
35.发明效果
36.根据本发明的隔壁组合物,通过对黑色隔壁赋予反射特性,从而能够使像素间混色最小化,并且使朝向隔壁方向的光的消失最小化。
附图说明
37.图1是示出实施例7的最小形成图案评价结果的图。
38.图2是示出油墨喷射评价基准的图。
39.图3是示出实施例2和比较例4的底切评价结果的sem图像。
具体实施方式
40.本发明涉及包含白色颜料和黑色颜料作为着色剂的光转换油墨用隔壁组合物、利用光转换油墨用隔壁组合物制造的显示器隔壁结构物及包含显示器隔壁结构物制造的显示装置。
41.更详细而言,本发明是一种光转换油墨用隔壁组合物,其特征在于,包含(a)着色剂、(b)碱溶性树脂、(c)光聚合性化合物、(d)光聚合引发剂、以及(e)溶剂,上述(a)着色剂包含白色颜料和黑色颜料,相对于光转换油墨用隔壁组合物的固体成分总重量,白色颜料与黑色颜料含量的合计为25重量%以下,白色颜料的含量为黑色颜料的含量的10倍以上。
42.如上所述,包含白色颜料与黑色颜料以特定比率组合而成的着色剂的光转换油墨用隔壁组合物由于在防止像素间混色的同时对黑色隔壁赋予反射特性,从而能够通过朝向隔壁方向的光的反射而使光消失最小化。
43.本发明中“固体成分”的意思是,除了溶剂以外的剩余成分。
44.以下,分成《隔壁组合物》以及《显示器隔壁结构物和显示装置》来详细说明本发明的内容。
45.《隔壁组合物》
46.本发明的光转换油墨用隔壁组合物以特定的比率包含白色颜料与黑色颜料作为着色剂,从而使遮光特性和反射特性全部提高。
47.在为光转换油墨用隔壁的情况下,需要与一般使用的隔壁不同的特性。制造隔壁后对隔壁导入光转换油墨从而通过色转换来产生波长彼此不同的光,由于所产生的光没有方向性,以360度方向产生光,因此存在以1/4水平使用在所需方向上产生的光的问题。除了观察者方向上产生的光以外的在左右方向上产生的光会朝向隔壁方向产生,如果隔壁透明,则会发生光浸入至相邻的像素而使像素的清晰度变差的问题。但是,如果为了确保像素的清晰度而使其遮光,则存在丢失光的问题。因此,需要导入将从光转换油墨朝向隔壁方向产生的光通过反射而再次使用的方法。
48.关于遮光特性,由本发明的光转换油墨用隔壁组合物制造的固化膜的透过率在450nm和650nm波长时分别可以为15%以下,优选可以为8%以下,更优选可以为5%以下。
49.关于反射特性,由本发明的光转换油墨用隔壁组合物制造的固化膜的反射率在450nm和650nm波长时分别可以大于7%,优选可以大于15%,更优选可以为23%以上。
50.本发明的隔壁组合物可以用于形成使用蓝色光源的显示装置的隔壁。
51.(a)着色剂
52.本发明的隔壁组合物所包含的着色剂可以包含白色颜料和黑色颜料。
53.白色颜料用于隔壁结构物的反射特性,具体而言,通过提高隔壁结构物的反射率,使从色转换元件发出的光中朝向隔壁方向的光反射,从而能够提高亮度。
54.上述白色颜料的平均粒度优选为150nm~300nm,在平均粒度小于150nm的情况下,存在在可见光区域即380nm~780nm区域中反射特性变差的问题,在平均粒度大于300nm的情况下,发生分散性和保存稳定性降低的问题。
55.作为上述白色颜料,在满足上述条件的情况下,可以使用本领域公知的颜料。在一个或多个实施方式中,可以使用c.i.颜料白4、5、6、6:1、7、18、18:1、19、20、22、25、26、27、28、32等,从反射效率和白度方面考虑,优选为c.i.颜料白6或22,更优选为c.i.颜料白6。
56.它们可以单独使用或将两种以上混合使用。
57.c.i.颜料白6所包含的氧化钛(tio2)价格低廉且折射率高而反射率优异,因此能够作为有效的白色着色剂来使用,从白度方面考虑,优选具有金红石结构。
58.上述作为白色颜料的氧化钛(tio2)根据需要可以实施以下处理:松香处理;利用导入有酸性基或碱性基的颜料衍生物等的表面处理;利用高分子化合物等对颜料表面的接枝处理;利用硫酸微粒化法等的微粒化处理或为了去除杂质而利用有机溶剂或水等的清洗处理;利用离子交换法等的离子性杂质处理等。
59.上述氧化钛(tio2)可以使用其表面被选自由氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、氧化锆(zro2)和有机物组成的组中的一种以上进行了表面处理的物质,优选可以使用被氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)和氧化锆(zro2)依次进行了表面处理的物质,更优选可以使用上述经表面处理的氧化钛(tio2)的最外侧表面被有机物进行了表面处理的物质。作为上述有机物,只要能够利用低极性的单一分子层涂布氧化钛(tio2)来进行表面处理,从而使氧化钛(tio2)分散时所需的能量降低,且防止氧化钛(tio2)压接而凝集即可,没有特别限制,在一个或多个实施方式中,可以使用硬脂酸(stearic acid)、三甲基丙烷(tmp)、季戊四醇等。
60.通过如上对氧化钛(tio2)进行表面处理,从而能够降低氧化钛(tio2)的光催化剂活性,并且提高反射亮度特性,特别是,根据上述表面处理的优选的实施方式,在提高耐热性和耐化学性等可靠性方面具有优点。上述表面处理可以为基于包封的处理。
61.上述经表面处理的氧化钛(tio2)所包含的氧化钛(tio2)核的含量相对于经表面处理的氧化钛(tio2)的总重量优选为85~95重量%。在上述范围内对氧化钛(tio2)核的表面进行处理的情况下,表现出白度优异,且反射亮度优异的特性。
62.作为上述氧化钛(tio2)的市售品,可以使用杜邦(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-906”、“r-931”、“r-960”、“r-6200”、亨斯迈(huntman)公司的“r-fc5”、“tr81”、“tr88”以及isk公司的“cr-57”等。
63.黑色颜料用于隔壁结构物的遮蔽特性,具体而言,通过减小隔壁结构物的透过率,防止从像素发出的光向相邻的像素透过,从而使高品质的图像再现。
64.作为上述黑色颜料,可以使用本领域公知的颜料,在一个或多个实施方式中,可以使用内酰胺黑、苝黑、花青黑、苯胺黑、炭黑、钛黑等,它们可以单独使用或将两种以上混合
使用。
65.上述黑色颜料根据需要可以利用树脂对表面进行处理。表面处理方法没有特别限制,例如,可以通过利用具有oh基的化合物、具有cooh基的化合物和/或有机硅化合物对炭黑的表面进行表面处理的方法来实施,一实施例中,能够与可根据需要形成标记的主链或环的由(si-o)n表示的聚硅氧烷和/或与氧结合的硅烷化合物结合的基团中可以有氢、烷基、乙烯基、芳基、烷芳基、芳烷基等。
66.作为上述黑色颜料的市售品,可以使用三菱公司的“ma77”、“ma7”、“ma8”、“ma11”、“ma100”、“ma100r”、“ma100s”、“ma230”、“ma220”、“ma14”、巴斯夫公司的“paliogen black l 0086”、“lumogen black l 0087”、“lumogen black l 0088”、“sicopal black l 0095”、“paliogen black l 0084”、“irgaphor black s 0100cf”等。
67.相对于光转换油墨用隔壁组合物的固体成分总重量,上述着色剂的含量可以为1~30重量%,优选可以为1~25重量%。
68.着色剂所包含的白色颜料与黑色颜料含量的合计相对于光转换油墨用隔壁组合物的固体成分总重量可以为25重量%以下,优选为1~25重量%。此外,优选白色颜料的含量为黑色颜料的含量的10倍以上,更优选白色颜料的含量为黑色颜料的含量的12倍~25倍。着色剂的含量、着色剂所包含的白色颜料与黑色颜料含量的合计、以及白色颜料与黑色颜料的含量的比率属于上述范围的情况下,能够提高遮光特性和反射特性而实现高品质的图像再现。
69.本发明的着色剂可以进一步包含除了上述白色颜料和黑色颜料以外的其他染料以及颜料。可进一步包含的染料以及颜料没有特别限制,可以在不损害本技术发明的目的的范围内使用以往或以后开发的染料以及颜料。
70.(b)碱溶性树脂
71.上述碱溶性树脂具有基于光或热的作用的反应性和碱溶解性,只要作为以上述着色剂为代表的固体成分的分散介质而起到作用且发挥结合树脂的功能即可,可以无特别限制地选择使用本领域公知的树脂。
72.具体而言,上述碱溶性树脂优选为不饱和含羧基单体与能够与其共聚的其他单体的共聚物。
73.在一个或多个实施方式中,上述不饱和含羧基单体可以举出不饱和单羧酸或不饱和二羧酸、不饱和三羧酸等分子中具有一个以上的羧基的不饱和羧酸等,例如,作为上述不饱和单羧酸,可以使用丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等,但不限于此。
74.上述含羧基单体可以各自单独使用或将两种以上混合使用。
75.在一个或多个实施方式中,作为上述能够与含羧基单体共聚的其他单体,可以举出芳香族乙烯基化合物;不饱和羧酸酯类;不饱和羧酸氨基烷基酯类;不饱和羧酸缩水甘油酯类;羧酸乙烯基酯类;不饱和醚类;乙烯基氰化合物;不饱和酰胺类;不饱和酰亚胺类;脂肪族共轭二烯类;以及聚苯乙烯、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、聚硅氧烷的聚合物分子链的末端具有单丙烯酰基或单甲基丙烯酰基的大单体类等。
76.这些单体可以各自单独使用或将两种以上混合使用。
77.相对于光转换油墨用隔壁组合物的固体成分总重量,上述碱溶性树脂的含量可以
为20~70重量%,优选可以为30~60重量%。在碱溶性树脂的含量处于上述范围内的情况下,对于显影液的溶解性充分而容易形成固化膜,显影时防止曝光部的像素部分的膜减少而非曝光部的脱落性变佳,因此优选。
78.上述碱溶性树脂的酸值优选为30mg
·
koh/g~150mg
·
koh/g,由此能够提高光转换油墨用隔壁组合物的经时稳定性。在上述碱溶性树脂的酸值小于30mg
·
koh/g的情况下,隔壁组合物难以确保充分的显影速度,在大于150mg
·
koh/g的情况下,与基板的密合性降低而容易发生图案的短路,且隔壁组合物的经时稳定性降低而粘度可能升高。
79.(c)光聚合性化合物
80.上述光聚合性化合物是能够借助于光和热进行聚合的化合物,只要能够借助于光和热进行聚合,就可以没有特别限制地选择使用本领域公知的聚合性化合物,具体而言,可以使用单官能单体、二官能单体、其他多官能单体等。
81.上述单官能单体、上述二官能单体、上述多官能单体的种类没有特别限定,例如,作为上述多官能单体,可以使用三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(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、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
82.相对于光转换油墨用隔壁组合物的固体成分总重量,上述光聚合性化合物的含量可以为5~50重量%,优选可以为10~40重量%。在光聚合性化合物的含量处于上述范围内的情况下,从像素部的强度或平滑性方面考虑优选。
83.(d)光聚合引发剂
84.上述光聚合引发剂可以无特别限制地选择使用本领域公知的光聚合引发剂。例如,可以使用苯乙酮系、二苯甲酮系、三嗪系、噻吨酮系、肟系、苯偶姻系、联咪唑系化合物等,作为市售品,可以使用汽巴(ciba)公司的“oxe-01”、“oxe-02”、“oxe-03”等。
85.上述光聚合引发剂可以单独使用或将两种以上混合使用。
86.相对于光转换油墨用隔壁组合物的固体成分总重量,上述光聚合引发剂的含量可以为0.01~10重量%,优选可以为0.01~5重量%。在光聚合引发剂的含量处于上述范围内的情况下,光聚合反应速度适当而防止整体工序时间的增加,且防止光反应导致的最终固化膜的物性降低,因此优选。
87.本发明的隔壁组合物中,上述光聚合引发剂可以进一步追加包含光聚合引发助剂。在与上述光聚合引发剂一起使用光聚合引发助剂的情况下,隔壁组合物更加高灵敏度化而提高生产率,因此优选。
88.上述光聚合引发助剂是为了促进被上述光聚合引发剂引发聚合的光聚合性化合物的聚合而使用的化合物,优选可以使用选自由胺化合物和羧酸化合物组成的组中的一种以上的化合物。
89.相对于上述光聚合引发剂1摩尔,上述光聚合引发助剂的含量通常可以为0.001~10mol,优选可以为0.01~5mol。在上述光聚合引发助剂的含量处于上述范围内的情况下,可以提高光聚合效率而期待生产率提高效果。
90.(e)溶剂
91.上述溶剂只要在使隔壁组合物所包含的其他成分溶解时有效就没有特别限制,可以使用光转换油墨用隔壁组合物领域中公知的各种有机溶剂。
92.在一个或多个实施方式中,上述溶剂可以使用乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚等乙二醇单烷基醚类,二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚等二乙二醇二烷基醚类,甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯等乙二醇烷基醚乙酸酯类,丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯、甲氧基戊基乙酸酯等亚烷基二醇烷基醚乙酸酯类,苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃类,甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类,乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、甘油等醇类,3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯类,γ-丁内酯等环状酯类等。
93.从涂布性、干燥性方面出发,上述溶剂优选沸点为100~200℃的有机溶剂,更优选可以为丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、环己酮、乳酸乙酯、乳酸丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等。
94.上述溶剂可以各自单独使用或2种以上混合使用,相对于光转换油墨用隔壁组合物的总重量,上述溶剂的含量可以为60~90重量%,优选可以为70~85重量%。在溶剂的含量处于上述含量范围内的情况下,在利用辊涂机、旋涂机、狭缝式旋涂机、狭缝涂布机(有时也称为模涂机)、喷墨机等涂布装置进行涂布时,提供涂布性变佳的效果,因此优选。
95.热固化剂
96.本发明的隔壁组合物根据需要可以进一步包含热固化剂,进一步包含上述热固化剂的情况下,在利用隔壁组合物形成固化物时,能够实现上述固化物的深部固化或提高固化物的机械强度。
97.上述热固化剂例如可以选自由单官能脂环族环氧树脂、硅烷改性环氧树脂和酚醛清漆型环氧树脂组成的组。
98.相对于光转换油墨用隔壁组合物的固体成分总重量,上述热固化剂的含量可以为0.05~10重量%,优选可以为0.1~10重量%。
99.在热固化剂的含量处于上述范围内的情况下,具有耐试剂性变佳且耐热性和显影速度良好的优点。
100.拒液剂
101.本发明的隔壁组合物根据需要可以进一步包含拒液剂。
102.特别是,使用本发明的隔壁组合物形成隔壁且利用喷墨法制作色转换元件的情况下,优选包含拒液剂。
103.拒液剂的种类可以根据使用者的需求来确定,只要通过对隔壁的表面赋予拒液性从而利用喷墨工序将色转换油墨填充于像素部时起到防止漫出至相邻的像素的作用就没有特别限制。
104.拒液剂没有特别限制,可以使用隔壁组合物的技术领域中使用的通常的拒液剂。在一个或多个实施方式中,可以举出含硅化合物或氟系化合物等,为了使光工序中拒液成分的流失最小化而降低所形成的隔壁的表面能,优选可以包含环氧基或乙烯性不饱和基等交联基,更优选可以包含乙烯性不饱和基。
105.在一个或多个实施方式中,包含交联基的拒液剂可以为全氟烷基磺酸、全氟烷基
羧酸、全氟烷基环氧烷加成物、全氟烷基三烷基铵盐、含全氟烷基和亲水基的低聚物、含全氟烷基和亲油基的低聚物、含全氟烷基和亲水基和亲油基的低聚物、含全氟烷基和亲水基的氨基甲酸酯、全氟烷基酯、全氟烷基磷酸酯等含氟有机化合物。
106.作为这些含氟化合物的市售品,可以使用dic公司制造“defensamcf-300”、“defensamcf-310”、“defensamcf-312”、“defensamcf-323”、“megafac(商品名)f-557”、“megafac f-559”、“megafac rs-72-k”、“megafac rs-90”、3m日本公司制造“fluorad fc-431”、“fluorad fc-4430”、“fluorad fc-4432”、旭硝子公司制造“asahi guard ag710”、“surflon s-382”、“surflon sc-101”、“surflon sc-102”、“surflon sc-103”、“surflon sc-104”、“surflon sc-105”、“surflon sc-106”、大金工业公司制造“optool dac-hp”、“hp-650”等。
107.相对于光转换油墨用隔壁组合物的固体成分总重量,本发明的隔壁组合物所包含的拒液剂的含量可以为0.01~2.0重量%,优选可以为0.05~1.5重量%,更优选可以为0.1~1.0重量%。在拒液剂的含量处于上述范围的情况下,从高拒液性和能够抑制对于像素部的流出的方面考虑优选。
108.添加剂
109.本发明的隔壁组合物根据需要可以进一步包含添加剂,上述添加剂的种类可以根据使用者的需求来确定,本发明中没有特别限定。
110.在一个或多个实施方式中,可以使用选自分散剂、润湿剂、硅烷偶联剂和防凝剂等中的至少一种以上。
111.作为上述分散剂,可以使用市售的表面活性剂,作为上述表面活性剂,可以举出有机硅系表面活性剂、氟系表面活性剂、具有氟原子的有机硅系表面活性剂以及它们的混合物等。
112.作为上述有机硅系表面活性剂,可以例举具有硅氧烷键的表面活性剂等。作为市售品,可以使用“toray silicone dc3pa”、“toray silicone sh7pa”、“toray silicone dc11pa”、“toray silicone sh21pa”、“toray silicone sh28pa”、“toray silicone 29shpa”、“toray silicone sh30pa”、聚醚改性硅油“sh8400”(东丽有机硅(株)制造),“kp321”、“kp322”、“kp323”、“kp324”、“kp326”、“kp340”、“kp341”(信越有机硅制造),“tsf400”、“tsf401”、“tsf410”、“tsf4300”、“tsf4440”、“tsf4445”、“tsf-4446”、“tsf4452”、“tsf4460”(ge东芝有机硅(株)制造)等。
113.作为上述氟系表面活性剂,可以例举具有氟碳链的表面活性剂等。作为市售品,可以使用“fluorad(商品名)fc430”、“fluorad fc431”(住友3m(株)制造),“megafac(商品名)f142d”、“megafac f171”、“megafac f172”、“megafac f173”、“megafac f177”、“megafac f183”、“megafac r30”(大日本油墨化学工业(株)制造),“eftop(商品名)ef301”、“eftop ef303”、“eftop ef351”、“eftop ef352”(新秋田化成(株)制造),“surflon(商品名)s381”、“surflon s382”、“surflon sc101”、“surflon sc105”(旭硝子(株)制造),“e5844”((株)大金精密化学研究所制造),“bm-1000”、“bm-1100”(商品名:bmchemie公司制造)等。
114.作为上述具有氟原子的有机硅系表面活性剂,可以例举具有硅氧烷键和氟碳链的表面活性剂等。作为市售品,可以使用“megafac(商品名)r08”、“megafac bl20”、“megafac f475”、“megafac f477”、“megafac f443”(大日本油墨化学工业(株)制造)等。
115.作为上述润湿剂,可以使用甘油、二乙二醇和乙二醇等,可以单独使用或将两种以上混合使用。
116.作为上述硅烷偶联剂,比如,可以使用氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等,作为市售品,可以使用“sh6062”、“sz6030”(东丽道康宁有机硅公司(toray-dow corning silicon co.,ltd.)制造),“kbe903”、“kbm803”、“kbm-9007”(信越有机硅公司(shin-etsu silicone co.,ltd.)制造)等。
117.作为上述防凝剂,比如,可以举出聚丙烯酸钠。
118.本发明的隔壁组合物可以通过本领域已知的通常的方法来制造,本发明中没有特别限定。
119.本发明的一实施例中,将着色剂预先与溶剂混合且利用珠磨机等使其分散。此时,根据需要,使用颜料分散剂,另外,有时也配合一部分或全部碱溶性树脂。在所得的分散液中加入剩余的碱溶性树脂、光聚合性化合物以及光聚合引发剂、根据需要的拒液剂、添加剂等后,根据需要以成为预定浓度的方式进一步添加追加的溶剂,从而可以得到目标隔壁组合物。
120.《显示器隔壁结构物和显示装置》
121.此外,本发明提供包含本发明的隔壁组合物而制造的显示器隔壁结构物以及包含其的显示装置。
122.包含色转换面板的显示器通过驱动各个像素而形成图像,因此形成用于驱动各个像素的薄膜晶体管,追加形成基于晶体管形状的绝缘膜,然后形成区分像素与像素的隔壁,利用蒸镀方法形成发光层。之后,形成阴极,形成薄膜封装(tfe),制造发光基材。
123.色转换基材可以使用以上描述的发光基材,另外,也可以在玻璃等基材上形成色转换基材后与以上制造的发光基材接合。
124.本发明的一实施例中,将玻璃用作基材,对上述隔壁组合物利用光工序而形成隔壁结构物,对于上述形成的隔壁,使用喷墨设备在各个像素中喷射油墨而形成像素。之后,使用粘接剂将上述制造的色转换基材与发光基材接合而制造显示器面板。
125.使用本发明的隔壁组合物形成色转换面板的隔壁结构物时,具有以下优点:能够防止显示器的像素间混色,有利于微小固化膜形成,且使朝向隔壁方向的光的消失最小化,因而能够实现高品质的图像。
126.作为显示装置,可以为液晶显示装置、有机发光二极管、无机发光二极管、柔性显示器等,但不限定于此,可以例举可应用的本领域已知的所有显示装置。
127.色转换面板隔壁结构物可以通过将上述本发明的隔壁组合物涂布在基材上且进行光固化和显影而形成固化膜来制造。
128.首先,将本发明的隔壁组合物涂布在基材上后,通过加热干燥而将溶剂等挥发成分去除,从而得到平滑的固化膜。
129.作为涂布方法,在一个或多个实施方式中,可以通过旋涂、柔性涂布法、辊涂法、狭缝式旋涂或狭缝涂布法等进行。涂布后,通过加热干燥(前烘)或减压干燥后加热来使溶剂等挥发成分挥发。这里,加热温度通常为70~150℃,优选为80~130℃。
130.对于如此得到的固化膜,通过用于形成目标图案的固化膜的掩模来照射紫外线。
此时,对于曝光部整体均匀地照射平行光线,而且为了实施掩模与基板的精确的位置对准,优选使用掩模对准器或步进器等装置。当照射紫外线时,被紫外线照射的部分形成固化。
131.紫外线的照射量可以根据需要适宜选择,本发明中对其没有限定。如果使完成光固化的固化膜与显影液接触而使非曝光部溶解进行显影,则能够形成目标图案的固化膜。
132.对于如此得到的固化膜形状,可以通过后固化(后烘)工序将固化膜制得坚硬,加热温度通常为80~250℃,优选为85~230℃。加热时间通常为5~30分钟,优选为15~20分钟。加热干燥后的固化膜厚度通常为7~15μm左右。
133.以下,基于实施例来更详细地说明本发明,但以下公开的本发明的实施方式仅为例示,因此本发明的范围不受这些实施方式的限定。本发明的范围已在权利要求范围中体现,进而包括与权利要求范围的记载等同的含义和范围内的所有变形。此外,以下的实施例、比较例中表示含量的“%”和“份”除非特别提及则为重量基准。
134.《制造例1:碱溶性树脂的合成》
135.准备具备搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴液漏斗和氮气导入管的烧瓶,另外,投入n-苄基马来酰亚胺15重量份、丙烯酸30重量份、甲基丙烯酸环己酯50重量份、甲基丙烯酸甲酯5重量份、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯4重量份、丙二醇单甲基醚乙酸酯(以下,也称为pgmea)40重量份后搅拌混合而准备单体滴液漏斗,加入正十二烷硫醇6重量份、pgmea 24重量份后搅拌混合而准备链转移剂滴液漏斗。
136.然后,在烧瓶中导入pgmea 395重量份,将烧瓶内气氛从空气置换成氮气后,一边搅拌一边将烧瓶的温度升温至90℃。接着,从滴液漏斗开始滴加单体和链转移剂。滴加时,在维持90℃的同时分别进行2小时,1小时后升温至110℃且维持3小时,然后导入气体导入管,开始氧气/氮气=5/95(v/v)的混合气体的鼓泡。
137.接着,将甲基丙烯酸缩水甘油酯20重量份、2,2
′‑
亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)0.4重量份、三乙胺0.8重量份投入至烧瓶中,在110℃继续反应6小时,然后冷却至室温,得到重均分子量为3,800、固体成分基准酸值为83mg koh/g的碱溶性树脂。
138.《实施例和比较例》
139.根据以下表1制造光转换油墨用隔壁组合物中所包含的感光性组合物,并且根据以下表2制造实施例和比较例的光转换油墨用隔壁组合物。
140.[表1]
[0141][0142]
[表2]
[0143][0144]
《实验例》
[0145]
对于实施例和比较例的光转换油墨用隔壁组合物,如下制作基板,然后分别实施评价,将评价结果记载于以下表3中。
[0146]
将5cm
×
5cm的玻璃基板(康宁公司)利用中性洗涤剂和水进行清洗后干燥。在上述玻璃基板上以最终膜厚度成为10μm的方式旋涂实施例和比较例的光转换油墨用隔壁组合
物,在100℃干燥2分钟而将溶剂去除。之后,利用1~100μm的线条/间隙图案的最小形成图案评价和利用30mm
×
30mm图案的透过度/反射度评价中,使用掩模且使用midas公司mda-400s制品(照度30mw)的曝光机以曝光量100mj/cm2进行曝光,然后利用碱水溶液将非曝光部去除。之后,使用蒸馏水进行水洗而形成图案。接着将所制造的图案在230℃进行20分钟后烧成,制造图案的固化膜。
[0147]
最小形成图案评价
[0148]
评价可最小形成的掩模的图案尺寸,从而实施所制造的隔壁图案的最小形成图案评价。例如,如图1所示,实施例7的图案由大于9μm掩模图案的掩模图案形成图案的情况下,判断为9μm。
[0149]
透过率和反射率评价
[0150]
使用积分球分光光度计(spectrophotometer)美能达公司cm-3700d制品,测定上述以10μm厚度制造的30mm
×
30mm图案固化膜的不同波长时的透过率和反射率。
[0151]
关于进行评价的波长,在450nm和650nm进行评价,各自的评价基准如下。
[0152]
《450nm和650nm波长的透过率评价基准》
[0153]
透过率为5%以下:

[0154]
透过率大于5%且为8%以下:

[0155]
透过率大于8%且为15%以下:

[0156]
透过率大于15%:
×
[0157]
《450nm和650nm波长的反射率评价基准》
[0158]
反射率为23%以上:

[0159]
反射率大于15%且小于23%:

[0160]
反射率大于7%且小于15%:

[0161]
反射率为7%以下:
×
[0162]
油墨喷射评价
[0163]
使用unijet设备进行喷墨评价。如图2所示,以100%填充的方式进行喷射,在油墨完全填充开口部的情况下,判断为ok,在没有填充开口部的情况下,判断为ng。
[0164]
底切(under cut)评价
[0165]
使用扫描电子显微镜测定图案截面的形态,从而实施底切评价。例如,如图3所示,实施例2的图案的端部至下部最小部的测定距离为2.0μm的情况下,将底切评价结果判断为2.0μm。如果底切结果大,则图案在基材上发生短路而消失的可能性高,因此底切评价结果小时有利。
[0166]
[表3]
[0167][0168]
参照上述表3,利用实施例1~15的光转换油墨用隔壁组合物制造的隔壁结构物的情况下,与利用比较例1~6的光转换油墨用隔壁组合物制造的隔壁结构物相比,最小形成图案的大小更小而有利于形成更高分辨率的图案。
[0169]
利用实施例1~15的光转换油墨用隔壁组合物制造的隔壁结构物的情况下,在450nm、650nm的波长时,与利用比较例1~6的光转换油墨用隔壁组合物制造的隔壁结构物相比,反射率增加而能够使朝向隔壁方向的光的消失最小化。
[0170]
利用实施例1~15的光转换油墨用隔壁组合物制造的隔壁结构物的情况下,与利用比较例1~6的光转换油墨用隔壁组合物制造的隔壁结构物相比,油墨喷射评价特性优异而作为光转换油墨用隔壁的特性优异。
[0171]
利用实施例1~15的光转换油墨用隔壁组合物制造的隔壁结构物的情况下,与利用比较例1~6的光转换油墨用隔壁组合物制造的隔壁结构物相比,底切少而发生图案在基
材上短路而消失的可能性变低。这在生产制品时有利。