專利名稱：光聚合物樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光聚合物樹脂組合物，其適用于形成液晶顯示器(以下稱為 “IXD”)的遮光薄膜。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置利用液晶分子的光學(xué)各向異性和雙折射性來顯示圖像，其中液晶取向通過電場的施加而改變，因此光傳輸特性取決于液晶取向的變化而變化。一般而言，液晶顯示裝置配置為包括兩個(gè)基板，所述基板具有各自的形成電場的電極，從而所述電極彼此面對，而液晶材料充填于所述二基板之間，然后施加電壓至所述電極以形成電場，該電場移動液晶分子來改變透光率，而透光率的改變致使液晶顯示裝置顯示圖像。例如，常用的薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-IXD)包括一下基板，稱為陣列基板， 其上配置有薄膜晶體管和像素電極；一上基板，稱為濾色片基板，其包括一塑料或玻璃基板 (其上重復(fù)地配置有黑色矩陣及三色(紅、綠和藍(lán))薄層)、一保護(hù)涂層(其形成于黑色矩陣和三色薄層上，由聚酰亞胺、聚丙烯酸酯和聚氨酯等所制成，具有1至3μπι的厚度，用以保護(hù)濾色片及維持表面的平坦度)以及形成于該保護(hù)涂層上的氧化銦錫(ITO)透明導(dǎo)電薄膜，用于驅(qū)動液晶的電壓施加于其上；以及填充于上基板與下基板之間的液晶，其中該上基板及下基板二側(cè)上提供有偏振片以用于線性偏振可見光(自然光)。在TFT-LCD中，一外部周邊電路施加電壓給TFT的柵極以使TFT開啟，如此將液晶轉(zhuǎn)變成為可將零相位電壓輸入至液晶的狀態(tài)，然后施加一零相位電壓于液晶，以在液晶中儲存圖像信息，再關(guān)閉TFT以保留儲存在電池充電器或輔助電池充電器中的電荷，從而顯示圖像持續(xù)預(yù)定的一段時(shí)間。當(dāng)電壓施加至液晶時(shí)，液晶的取向改變。此時(shí)，當(dāng)光線穿過此液晶時(shí)，該光線衍射。此衍射的光線穿過偏振片，因此產(chǎn)生想要的圖像。濾色片基板通常通過下列方法形成在透明塑料或玻璃基板上形成黑色矩陣，然后在透明塑料或玻璃基板上使用光刻、印刷方法或噴墨法等進(jìn)一步依序形成具有彩色圖案 (如條紋或馬賽克等)的紅色、綠色和藍(lán)色薄層。在濾色片基板中，黑色矩陣用于通過阻隔光線從而光線只能穿透透明的像素電極而不能穿透其它元件來提高對比度。其中的紅色、綠色及藍(lán)色薄層則用于通過允許具有特定波長的光線穿透來決定顏色。此外，其中透明的導(dǎo)電薄膜用作用于向液晶施加電場的公用電極。

圖1表示一般液晶顯示器的示意剖視圖。如圖1中所示，一般的液晶顯示器IXD通過組裝一陣列基板AS和一濾色片基板CS來制造。該陣列基板AS包括第一透明基板22， 其由多個(gè)像素區(qū)域P、一切換區(qū)域S及一儲存區(qū)域C限定；一薄膜晶體管Τ，其形成在第一透明基板22的一側(cè)上，且對應(yīng)于切換區(qū)域S而形成；對應(yīng)于所述多個(gè)像素區(qū)域P而形成的像素電極17 ；和對應(yīng)于儲存區(qū)域C而形成的儲存電容器Cst。陣列基板AS進(jìn)一步包括柵極線 (gate wire) 13及數(shù)據(jù)線15，其垂直相交于所述多個(gè)像素區(qū)域P的一側(cè)邊或另一側(cè)。
薄膜晶體管T包括一柵電極32 ；—半導(dǎo)體層34，其設(shè)置在與該柵電極32相隔的位置；以及一源極36與漏極38，其設(shè)置在與該半導(dǎo)體層34相隔的位置。在上述儲存電容器Cst中，設(shè)置在該儲存區(qū)域C的部份柵極線13用作第一電極， 而設(shè)置在該第一電極之上并與像素電極17接觸的一島狀金屬圖案30用作第二電極。所述濾色片基板CS包括一第二基板5 ；濾色片7a、7b及7c，形成在第二基板5的一側(cè)上，且對應(yīng)于所述多個(gè)像素區(qū)域P而形成；黑色矩陣6，圍繞濾色片7a、7b及7c交替布置；以及一公用電極18，形成于黑色矩陣6與濾色片7a、7b及7c下方。上面配置的陣列基板AS及濾色片基板CS組裝至液晶顯示器(IXD)面板之中。然而，當(dāng)通過濾色片基板5與陣列基板22耦接而制造LCD面板時(shí)，由于濾色片基板5與陣列基板22耦接當(dāng)中的錯(cuò)誤，有很大的可能性發(fā)生漏光現(xiàn)象。因此，為了避免漏光現(xiàn)象發(fā)生，設(shè)計(jì)黑色矩陣而留下邊緣，然而這些邊緣成為開口率(opening ratio)降低的主要原因。為了解決以上問題，近期已積極努力于通過在陣列基板(即下基板)而非濾色片基板(即上基板)上形成濾色片來提高開口率，并通過簡化制造過程來降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種光聚合物樹脂組合物，其在形成一固化薄膜之時(shí)表現(xiàn)出最佳的光密度，并且在一預(yù)定壓力施加于其上時(shí)，可壓縮至一預(yù)定程度。本發(fā)明的另一目的在于提供一種光聚合物樹脂組合物，其在形成一固化薄膜之時(shí)表現(xiàn)出最佳的光密度，并且對某些化學(xué)制品具有高度抗性。本發(fā)明的另一目的在于提供一種光聚合物樹脂組合物，在制造一液晶顯示裝置時(shí)，其可有效地用于形成一黑色矩陣及一隔片，所述隔片用于在其上形成有濾色片的陣列基板上保持單元間隙。本發(fā)明的另一目的在于提供一種光聚合物樹脂組合物，其可有效地用于形成起到黑色矩陣以及用于保持單元間隙的隔片二者功能的圖案。本發(fā)明的另一目的在于提供一種光聚合物樹脂組合物，即使當(dāng)濾色片形成于一陣列基板上時(shí)，其阻礙所施加的電壓被保持。本發(fā)明的另一目的在于提供一種光聚合物樹脂組合物，其阻礙所施加的電壓被保持，這是因?yàn)楫?dāng)隔片由該組合物所制成時(shí)，所述用于保持單元間隙的隔片(所述隔片形成在陣列基板上)暴露于液晶層的內(nèi)部。本發(fā)明的另一目的在于提供一種光聚合物樹脂組合物，其可用作黑色矩陣以及保持單元間隙的隔片，因?yàn)槠浔憩F(xiàn)有足夠的遮光效果以及對某些化學(xué)制品具有抗性，并且其可降低劣質(zhì)像素的數(shù)目，因?yàn)樗_實(shí)阻礙所施加的電壓被保持。本發(fā)明的一方面提供一種光聚合物樹脂組合物，當(dāng)使用該光聚合物樹脂組合物形成固化薄膜時(shí)，其滿足下面第一和第二條件第一條件該固化薄膜每3. 0 μ m的單位厚度具有3. 0或大于3. 0的光密度(OD)； 和第二條件當(dāng)具有25 40 μ m的下寬度和2. 5 4. 0 μ m的厚度的固化薄膜圖案， 使用直徑50 μ m的平面壓頭以5 lOmN/sec的負(fù)載速率壓縮，直到該平面壓頭的壓縮力達(dá)到5 的最大壓縮力，然后維持5秒鐘時(shí)，該固化薄膜圖案被壓縮的深度為該固化薄膜圖案的初始厚度的15 25%。本發(fā)明的另一方面提供一種光聚合物樹脂組合物，其形成為具有97%或大于 97%的化學(xué)抗性指數(shù)和每3.0 μ m單位厚度具有3.0或大于3.0的光密度(OD)的固化薄膜，
其中所述化學(xué)抗性指數(shù)由以下公式表示
權(quán)利要求
1.一種光聚合物樹脂組合物，當(dāng)使用該光聚合物樹脂組合物形成固化薄膜時(shí)，其滿足下面第一和第二條件第一條件所述固化薄膜每3. 0 μ m單位厚度具有3. 0或大于3. 0的光密度(OD)；和第二條件當(dāng)具有25 40 μ m下寬度和2. 5 4. 0 μ m厚度的固化薄膜圖案，使用直徑 50 μ m的平面壓頭以5 10mN/sec的負(fù)載速率壓縮，直到該平面壓頭的壓縮力達(dá)到5 的最大壓縮力，然后維持5秒鐘時(shí)，該固化薄膜圖案被壓縮的深度為該固化薄膜圖案的初始厚度的15 25%。
2.一種光聚合物樹脂組合物，其形成為具有95%或大于95%的化學(xué)抗性指數(shù)和每 3. Oym單位厚度具有3.0或大于3.0的光密度(OD)的固化薄膜，其中所述化學(xué)抗性指數(shù)由以下公式表示化學(xué)抗性=100-[βγ^χ100]to其中，、為固化薄膜的初始厚度，且ti為按照如下步驟得到的固化薄膜的厚度將初始固化薄膜浸入60°c的抗蝕劑剝離溶液中10分鐘，然后于220°C干燥30分鐘，這兩個(gè)步驟進(jìn)行三次所得到的固化薄膜。
3.如權(quán)利要求2所述的光聚合物樹脂組合物，其中，所述化學(xué)抗性指數(shù)為97%或大于 97%。
4.如權(quán)利要求2所述的光聚合物樹脂組合物，其中，所述抗蝕劑剝離溶液基于其總重量包括4 12%的四甘醇、20 40%的噻吩四氫-1，1-二氧化物、10 20%的二甘醇單乙醚、5 20%的1-氨基-2-丙醇和30 50%的1-甲基-2-吡咯烷酮。
5.如權(quán)利要求1或2所述的光聚合物樹脂組合物，其中，所述光聚合物樹脂組合物包括堿溶性丙烯酸類粘合劑樹脂；基于Cardo的粘合劑樹脂；具有乙烯式不飽和雙鍵的多官能單體；光聚合引發(fā)劑；和溶劑。
6.如權(quán)利要求5所述的光聚合物樹脂組合物，其中，所述堿溶性丙烯酸類粘合劑樹脂包含環(huán)氧基。
7.如權(quán)利要求6所述的光聚合物樹脂組合物，其中，所述堿溶性丙烯酸類粘合劑樹脂具有200 2000的環(huán)氧當(dāng)量。
8.如權(quán)利要求1或2所述的光聚合物樹脂組合物，其中，所述光聚合物樹脂組合物進(jìn)一步包括著色劑，該著色劑包括含有兩種或多種顏料的顏料摻合物，當(dāng)上述兩種或多種顏料混合時(shí)它們實(shí)際表現(xiàn)為黑色。
9.如權(quán)利要求8所述的光聚合物樹脂組合物，其中，所述顏料摻合物基本上包括紅色顏料和藍(lán)色顏料，且進(jìn)一步包括選自黃色顏料、綠色顏料和紫色顏料中的任何一種或它們的混合物。
10.如權(quán)利要求9所述的光聚合物樹脂組合物，其中，所述顏料摻合物基于所述著色劑總重量的固體含量包括10 50重量％的紅色顏料、10 50重量％的藍(lán)色顏料、1 20重量％的黃色顏料和1 20重量％的綠色顏料。
11.如權(quán)利要求10所述的光聚合物樹脂組合物，其中，所述顏料摻合物基于所述著色劑總重量的固體含量進(jìn)一步包括1 20重量％的紫色顏料。
12.如權(quán)利要求9所述的光聚合物樹脂組合物，其中，所述顏料摻合物進(jìn)一步包括黑色顏料。
13.如權(quán)利要求12所述的光聚合物樹脂組合物，其中，基于所述著色劑總重量的固體含量，所述黑色顏料的量為10重量％或小于10重量％。
14.如權(quán)利要求5所述的光聚合物樹脂組合物，其中，基于所述組合物的總重量，所述著色劑的量為20 80重量％。
15.如權(quán)利要求8或9所述的光聚合物樹脂組合物，其中，所述顏料摻合物為所述顏料分散于溶劑中的顏料分散溶液。
16.如權(quán)利要求15所述的光聚合物樹脂組合物，其中，所述顏料分散溶液包括至少一種基于丙烯酸酯的顏料分散劑。
17.如權(quán)利要求16所述的光聚合物樹脂組合物，其中，所述顏料分散溶液基于該顏料分散溶液的總重量包括3 20重量％的顏料分散劑。
18.如權(quán)利要求1或2所述的光聚合物樹脂組合物，其進(jìn)一步滿足下面第三條件第三條件當(dāng)具有25 40 μ m下寬度和2. 5 4. 0 μ m厚度的固化薄膜圖案，使用直徑 50 μ m的平面壓頭以5 10mN/sec的負(fù)載速率壓縮，直到該平面壓頭的壓縮力達(dá)到5 的最大壓縮力，維持5秒鐘，然后從該壓縮中釋放上述壓縮力，該壓縮的固化薄膜圖案由下式 1表示的回復(fù)率是50%或大于50% 式1回復(fù)率= D2 xioo其中，D1為該固化薄膜圖案由外部壓力壓縮的深度，且D2為該固化薄膜圖案在未經(jīng)施加外部壓力時(shí)的初始高度與該固化薄膜圖案在移除該外部壓力后回復(fù)的高度之間的差值。
19.如權(quán)利要求1或2所述的光聚合物樹脂組合物，其中，電壓保持率為95%或大于 95 %，該電壓保持率按如下方法測量于25°C，通過在電壓保持率測量單元中裝入污染源， 然后在所施加的電壓具有5V的脈沖振幅和60Hz的脈沖頻率的條件下，向上述裝有污染源的電壓保持率測量單元施加電壓而進(jìn)行測量，其中，所述污染源通過2重量份由所述光聚合物樹脂組合物所制成的固化薄膜樣品與100重量份的液晶混合，接著在65°C下老化該混合物5小時(shí)而制備，所述電壓保持率測量單元通過包括其上形成了用于施加電壓的ITO電極的玻璃基板與包括其上形成了的ITO公用電極的玻璃基板組合，使得該兩個(gè)玻璃基板以 5 μ m的單元間隙彼此面對，而制得。
20.一種薄膜晶體管基板，其包括使用如權(quán)利要求1或2所述的光聚合物樹脂組合物通過光刻法形成的黑色矩陣。
21.一種薄膜晶體管基板，其包括使用如權(quán)利要求1或2所述的光聚合物樹脂組合物通過光刻法形成的用于保持單元間隙的隔片。
22.一種薄膜晶體管基板，其包括使用如權(quán)利要求1或2所述的光聚合物樹脂組合物通過光刻法形成的用于保持單元間隙的黑色矩陣集成的隔片。
23.一種液晶顯示裝置，其包括如權(quán)利要求20至22中任意一項(xiàng)所述的薄膜晶體管作為下基板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光聚合物樹脂組合物，其可以用于形成遮光薄膜和用于保持單元間隙的隔片，當(dāng)向該遮光薄膜和隔片施加一預(yù)定壓力時(shí)，其可被壓縮并維持到一預(yù)定厚度。所述光聚合物樹脂組合物包括堿溶性丙烯酸類粘合劑樹脂、基于Cardo的粘合劑樹脂、具有乙烯式不飽和雙鍵的多官能單體、光聚合引發(fā)劑和溶劑。
文檔編號G02F1/1335GK102216852SQ200980138835
公開日2011年10月12日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者安暻源, 尹景根, 徐榮成, 韓載國 申請人:可隆工業(yè)株式會社