热硬化性单溶液型组合物及使用该组合物的滤色器制造技术

本发明专利技术提供了用于滤色器保护膜的热硬化性单溶液型组合物，包括由该组合物形成的保护膜的滤色器，及包括该滤色器的液晶显示设备，其中所述组合物包括：（ｉ）自硬化共聚物，包含：ａ）约５％到约４５％摩尔比的通式Ⅰ的重复单元，其中Ｒ↓［１］可为氢或烷基；和ｂ）通式Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的重复单元中的一种或多种，其中通式Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的重复单元中的每一种如果存在，则其含量独立地为约２０％到约８５％摩尔比，其中每一Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］和Ｒ↓［４］可独立地为氢或烷基，且ｐ为正整数；及（ｉｉ）有机溶剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于滤色器保护膜的溶液型组合物。此外，本专利技术涉及包括由溶液型组合物形成的保护膜的滤色器，以及包括这类滤色器的液晶显示器。
技术介绍
通常，在液晶显示设备(LCDs)内的滤色器的表面上形成保护膜，以使该滤色器平面化并对其提供保护。理想地，这类表面保护膜应当具有所需透光度，同时具有足够的膜强度。此外，这类表面保护膜应当具有足够的耐热性，以耐受后续的在该保护性膜上形成透明导电膜的过程。并且，在某些LCDs中，例如竖向定线(vertical alignment)的LCDs，还需要该表面保护膜具有足够的耐酸性以耐受蚀刻(etching)，和足够的耐碱性以耐受抗蚀剥离(resist peeling)。形成用于滤色器的保护膜的材料和方法是本领域公知的。例如，日本专利特开平1-134306描述了使用甲基丙烯酸缩水甘油酯作为保护膜的主要成分，日本专利特开昭62-163016描述了使用聚酰亚胺作为保护膜中的主要成分，而日本专利特开昭63-131103描述了使用三聚氰胺树脂和环氧树脂作为保护膜的主要成分。环氧树脂显示出所需的粘合强度、对热、化学和水的耐受性等性质。例如，日本专利特开平08-050289描述了包括甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物和酚硬化剂(curing agent)的可硬化树脂组合物。日本专利特开平08-201617描述了包括环氧树脂、硬化剂和有机溶剂的树脂组合物，其中所述硬化剂是苯乙烯-马来酸酐共聚物和胺的反应产物。环氧树脂可与硬化剂迅速反应。因此，当需在所谓的“双溶液型(two solution-type)组合物”中将环氧树脂与硬化剂混合时，通常将它们在使用前即时混合。这些双溶液型组合物可能难以操作，并且不适用于工业规模的使用。然而，本领域公知地，环氧树脂不适合用在单溶液型组合物中。其它双溶液型组合物都经过改性，以提高储存稳定性。例如，日本专利特开第2001-091732号中描述了通过用乙烯基醚保护多官能羧基化合物来提高储存稳定性的技术。然而，所述多官能羧酸的保护可能需要复杂的过程。此外，由于所述乙烯基醚可能对人体有害，因此该方法的工业实用性尚不确定。因此，需要制备能提供所需透明度、膜强度、耐热性、耐酸性和耐碱性的单溶液型组合物。专利技术概述在本专利技术的某些实施方案中，用于滤色器保护膜的热硬化性单溶液型组合物可包括(i)自硬化共聚物，包括a)通式I的重复单元，含量为约5％到约45％摩尔比，其中R1可为氢或烷基；和 b)通式II、III和IV所示的重复单元中的一种或多种，其中如果存在所述通式II、III和IV的重复单元中的任一者，则其含量独立地为约20％到约85％摩尔比，其中每一R2、R3和R4独立地为氢或烷基，且p为正整数；和 (ii)有机溶剂。在本专利技术的某些实施方案中，所述热硬化性单溶液型组合物的自硬化共聚物还包括通式V的重复单元，其中R5可为氢或烷基，且R6可为环烷基、金刚烷基、降冰片基或四氢环戊二烯基。 在本专利技术的某些实施方案中，所述热硬化性单溶液型组合物的自硬化共聚物还包括一种或多种以下重复单元丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、苯乙烯类、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基酰胺或N-乙烯基咪唑。在本专利技术的某些实施方案中，提供了包括保护膜的滤色器，该保护膜由本专利技术实施方案的组合物形成。此外，在本专利技术的某些实施方案中，还提供了包括本专利技术实施方案的滤色器的液晶显示设备。优选实施方案的详细说明下面将对本专利技术进行更细致地说明。然而，本专利技术可以多种不同的方式实施，因此不应理解为限制于本文所给的实施方案。相反，提供这些实施方案的目的是使本文的公开更加充分和完整，并使本领域所属技术人员清楚理解本专利技术的范围。可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，其可以是直接在另一元件或层上，或直接与之连接，或直接与之偶合，或者可能存在中间元件或层。相比之下，当元件被称为“直接在...上”，“直接与...连接”或“直接与...偶合”时，则不存在中间元件或层。文中同样的标号(number)指所有同样的元件(element)。本文所用的术语“和/或”包括相关列举的项目中的一个或多个项目的任意和所有的组合。本文所用的专业术语只是为了描述特定的实施方案，而并不意味着对本专利技术进行限制。除非文中有明确的其它描述，本文所用的单数形式“a”，“an”和“the”也包含了复数形式。还应理解，本文中所用的术语“comprises(包括)”和/或“comprising(包含)”明确指出了存在所列举出的特征、整数(integer)、步骤、操作、元件和/或组分，但并不排除存在或附加有一种或多种其它特征、整数、步骤、操作、元件、组分和/或其组合。除非有其它定义，本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的含义。还应理解，除非本文明确定义，术语(如常用字典中定义的那些)应当理解为具有与相关领域的现有技术中的含义相一致的含义，而不应理解为理想化的或过于正式的意义。本文所用的术语“烷基”指1-15个碳原子的单键的直链、支链烃基或环烃(“环烷烃”)基。在某些实施方案中，所述烷基可以是“低级烷基”，其中该烷基具有1-4个碳原子。例如，低级烷基可包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基等等。术语CX烷基指具有X个碳原子的烷基，因而术语C1-C3烷基指具有1-3个碳原子的烷基。环烷基的例子包括C5-C13环烷基。术语“金刚烷基”指任何通过从金刚烷上脱去氢原子得到的基团。 金刚烷所述金刚烷基可以是未取代的，或被例如本文所定义的烷基取代。金刚烷基的例子包括2-金刚烷基和2-烷基-2-金刚烷基。术语“降冰片基”指任何通过从降冰片烷上脱去氢原子得到的基团。 降冰片烷所述降冰片烷基可以是未取代的，或被例如本文所定义的烷基取代。降冰片烷基的例子包括1，7，7-三甲基-2-降冰片基和1，7，7-三甲基-3-降冰片基。术语“四氢环戊二烯基”指任何通过从四氢环戊二烯上脱去氢原子得到的基团。 四氢双环戊二烯所述四氢环戊二烯基可以是未取代的，或被例如本文所定义的烷基取代。术语“自硬化共聚物”意思是指可在不添加其它任何聚合物或试剂的条件下交联的共聚物。然而，通过加入催化剂、偶联剂(coupler)或本领域所属技术人员公知的其它试剂可促进自硬化共聚物的交联。通过热或光化学处理，或本领域所属技术人员公知的任何其它技术也可促进交联。在本专利技术的某些实施方案中，用于滤色器保护膜的热硬化性单溶液型组合物可包括(i)自硬化共聚物，包括a)通式I的重复单元，含量为约5％到约45％摩尔比，其中R1可为氢或烷基；和 b)通式II、III和IV所示的重复单元中的一种或多种，其中所述通式II、III和IV的重复单元中的任一者如果存在，则其含量独立地为约20％到约85％摩尔比，其中每一R2、R3和R4独立地为氢或烷基，且p为正整数；和 (ii)有机溶剂。在本专利技术的某些实施方案中，所述热硬化性单溶液型组合物的自硬化共聚物还包括通式V的重复单元，其中R5可为氢或烷基，且R6可为环烷基、金刚烷基、降冰片基或四氢环戊二烯基。 通式V重复单元的加入可提高透明度和在有机溶剂中的溶解度。通式V的重复单元的摩尔分数可以为约10％本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于滤色器保护膜的热硬化性单溶液型组合物，包含：（ｉ）自硬化共聚物，包含：ａ）通式Ⅰ的重复单元，其含量为约５％到约４５％摩尔比，其中Ｒ↓［１］为氢或烷基；和＊＊＊（Ⅰ）ｂ）通式Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的重复单元中的一种 或多种，其中所述通式Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的重复单元中的每一种如果存在，则其含量独立地为约２０％到约８５％摩尔比，其中每一Ｒ↓［２］、Ｒ↓［３］和Ｒ↓［４］独立地为氢或烷基，且ｐ为正整数；及＊＊＊（ｉｉ）有机溶剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：权五范，张元凡，李善栗，
申请(专利权)人：第一毛织株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]