CN103992728A - 导电材料及配制方法、彩色滤光片及制备方法、显示装置 - Google Patents

导电材料及配制方法、彩色滤光片及制备方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例提供一种透明导电材料及透明导电溶液的配制方法,彩色滤光片及其制备方法、显示装置,涉及显示技术领域,可简化透明导电层的制备工艺、并降低制造成本;所述透明导电材料为有机透明导电材料;所述有机透明导电材料的配方包括改性环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚苯胺、光引发剂、含氟丙烯酸酯单体、以及填料;其中,按照重量比,所述改性环氧丙烯酸树脂为15-30份;所述聚氨酯丙烯酸树脂为10-20份;所述聚苯胺为15-30份;所述光引发剂为2-4份;所述含氟丙烯酸酯单体为15-35份;所述填料为15-25份;用于显示装置的制造。

Description

导电材料及配制方法、彩色滤光片及制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种透明导电材料及透明导电溶液的配制方法、彩色滤光片及其制备方法、显示装置。
背景技术
对于显示装置而言,透明导电层的制备必不可少;例如,边缘场开关(Fringe-Field Switching,简称FFS)模式或高级超维场转换(Advanced-Super Dimensional Switching,简称ADS)模式液晶显示面板中的防静电层、以及扭曲向列(Twisted Nematic,简称TN)模式液晶显示面板中的公共电极。
现有技术中,透明导电层的材料多为透明金属氧化物导电材料,例如氧化铟锡(Indium Tin Oxide,简称ITO)等,而透明金属氧化物的沉积需要通过溅射设备来实现,因此制备工艺较为复杂,且制造成本相对较高。
发明内容
本发明的实施例提供一种透明导电材料及透明导电溶液的配制方法,彩色滤光片及其制备方法、显示装置,可简化透明导电层的制备工艺、并降低制造成本。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
一方面,提供一种透明导电材料,所述透明导电材料为有机透明导电材料;所述有机透明导电材料的配方包括改性环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚苯胺、光引发剂、含氟丙烯酸酯单体、以及填料;其中,按照重量比,所述改性环氧丙烯酸树脂为15-30份;所述聚氨酯丙烯酸树脂为10-20份;所述聚苯胺为15-30份;所述光引发剂为2-4份;所述含氟丙烯酸酯单体为15-35份;所述填料为15-25份。
优选的,所述有机透明导电材料的配方还包括助剂;按照重量比,所述助剂为3-8份;其中,所述助剂包括流平剂、消泡剂、分散剂中的一种或多种。
可选的,所述改性环氧丙烯酸树脂的官能度在2-5之间,包括大豆油改性环氧丙烯酸树脂、改性双酚A环氧丙烯酸树脂、氨基改性双酚A环氧丙烯酸树脂中的一种或多种;所述聚氨酯丙烯酸树脂的官能度在2-6之间,包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和/或芳香族聚氨酯丙烯酸酯;所述光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮、安息香双甲醚中的一种或多种;所述含氟丙烯酸酯单体包括丙烯酸全氟烷基乙酯、丙烯酸-1,1,2,2-四氢全氟癸酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十三氟辛酯中的一种或多种;所述填料包括硫酸钡、滑石粉、哑粉、有机膨润土、气相二氧化硅、重钙和轻钙中的一种或多种。
还提供一种透明导电溶液的配制方法,所述方法包括:将光引发剂和含氟丙烯酸酯单体混合溶解;加入改性环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚苯胺,并分散均匀;加入填料并分散均匀;将均匀混合的物料进行研磨,得到有机透明导电溶液;其中,按照重量比,所述改性环氧丙烯酸树脂为15-30份;所述聚氨酯丙烯酸树脂为10-20份;所述聚苯胺为15-30份;所述光引发剂为2-4份;所述含氟丙烯酸酯单体为15-35份;所述填料为15-25份。
优选的,所述加入改性环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚苯胺的同时,还加入助剂;按照重量比,所述助剂为3-8份;其中,所述助剂包括流平剂、消泡剂、分散剂中的一种或多种。
进一步优选的,经过研磨的所述物料的细度小于10μm。
可选的,所述改性环氧丙烯酸树脂的官能度在2-5之间,包括大豆油改性环氧丙烯酸树脂、改性双酚A环氧丙烯酸树脂、氨基改性双酚A环氧丙烯酸树脂中的一种或多种;所述聚氨酯丙烯酸树脂的官能度在2-6之间,包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和/或芳香族聚氨酯丙烯酸酯;所述光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮、安息香双甲醚中的一种或多种;所述含氟丙烯酸酯单体包括丙烯酸全氟烷基乙酯、丙烯酸-1,1,2,2-四氢全氟癸酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十三氟辛酯中的一种或多种;所述填料包括硫酸钡、滑石粉、哑粉、有机膨润土、气相二氧化硅、重钙和轻钙中的一种或多种。
另一方面,提供一种彩色滤光片,所述彩色滤光片包括设置在衬底基板上的黑矩阵、彩色滤光层、隔垫物、以及有机透明导电层;其中,所述有机透明导电层设置在所述衬底基板的第一侧或者第二侧;所述有机透明导电层的材料上述的透明导电材料。
优选的,所述隔垫物设置在所述衬底基板的第一侧;所述黑矩阵和所述彩色滤光层设置在所述衬底基板的第二侧,且所述黑矩阵具有用于设置所述彩色滤光层的开口。
进一步优选的,所述有机透明导电层设置在所述衬底基板的第二侧;其中,所述黑矩阵和所述彩色滤光层设置在所述有机透明导电层和所述衬底基板之间。
还提供一种彩色滤光片的制备方法,所述方法包括;在衬底基板上形成黑矩阵、彩色滤光层、隔垫物、以及有机透明导电层;其中,所述有机透明导电层的形成方法具体包括;在所述衬底基板的第一侧或第二侧涂覆透明导电溶液,并经过紫外光固化形成所述有机透明导电层;所述透明导电溶液采用上述的方法进行配制。
优选的,所述在衬底基板上形成黑矩阵、彩色滤光层、隔垫物,具体包括:在所述衬底基板的第一侧形成所述隔垫物;在所述衬底基板的第二侧形成所述黑矩阵和所述彩色滤光层;其中,所述彩色滤光层形成在所述黑矩阵的开口区域。
进一步优选的,在所述衬底基板的第二侧形成所述有机透明导电层;所述黑矩阵、所述彩色滤光层、以及所述有机透明导电层的形成方法具体包括:在所述衬底基板的第二侧的基板表面上形成具有多个开口的黑矩阵和彩色滤光层;其中,所述彩色滤光层形成在所述黑矩阵的开口区域;所述彩色滤光层至少包括红色光阻、绿色光阻和蓝色光阻;在形成有所述黑矩阵和所述彩色滤光层的基板表面上形成有机透明导电层。
再一方面,提供一种显示装置,所述显示装置包括上述的彩色滤光片。
本发明实施例提供一种透明导电材料及透明导电溶液的配制方法、彩色滤光片及其制备方法、显示装置,所述透明导电材料为有机透明导电材料;所述有机透明导电材料的配方包括改性环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚苯胺、光引发剂、含氟丙烯酸酯单体、以及填料;其中,按照重量比,所述改性环氧丙烯酸树脂为15-30份;所述聚氨酯丙烯酸树脂为10-20份;所述聚苯胺为15-30份;所述光引发剂为2-4份;所述含氟丙烯酸酯单体为15-35份;所述填料为15-25份。
基于此,采用上述配方配制的透明导电溶液,可以直接在基板表面进行涂覆,并经过紫外光固化形成有机透明导电层。相比于现有技术中采用透明金属氧化物例如ITO作为透明导电层材料,不仅可以有效的简化透明导电层的制备工艺,还可以避免溅射设备的使用,从而降低制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种有机透明导电溶液的配制方法流程图;
图2为本发明实施例提供的一种彩色滤光片的结构示意图一;
图3为本发明实施例提供的一种彩色滤光片的结构示意图二;
图4为本发明实施例提供的一种有机透明导电层的硬度测定值;
图5为本发明实施例提供的一种彩色滤光片的结构示意图三。
附图说明:
10-衬底基板;20-黑矩阵;30-彩色滤光层;301-红色光阻;302-绿色光阻;303-蓝色光阻;40-隔垫物;50-OC层;60-有机透明导电层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种透明导电材料,所述透明导电材料为有机透明导电材料;所述有机透明导电材料的配方包括改性环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚苯胺、光引发剂、含氟丙烯酸酯单体、以及填料;其中,按照重量比,所述改性环氧丙烯酸树脂为15-30份;所述聚氨酯丙烯酸树脂为10-20份;所述聚苯胺为15-30份;所述光引发剂为2-4份;所述含氟丙烯酸酯单体为15-35份;所述填料为15-25份。
需要说明的是,第一,选用所述含氟丙烯酸酯单体,是基于C-F链刚性强,化学稳定性高,耐候、耐酸碱和耐强氧化性好,表面活性高,憎水憎油性强,防静电性和润滑性好等优良特性。采用所述含氟丙烯酸酯单体作为上述配方的原料之一,可以使所述有机透明导电材料获得良好的性能。
第二,所述填料是指用以改善复合材料性能的颗粒状固体填充剂,其可以包括具有不同功效的多种类型的填充剂;例如,所述填料可以包括用于改善体系润湿性的体质颜料(硫酸钡),用于改善体系粘稠度的增稠剂(的机膨润土),以及用于改善材料强度和颗粒分散均匀性的改质剂(滑石粉)等。当然,所述填料还可以包括具有其它功效的填充剂,在此不做限定,其具体类型以及添加量可根据实际需要而定。
第三,所述光引发剂是指经过光照能够产生自由基或阴/阳离子,从而引发单体发生聚合反应,以形成高分子化合物的物质。其中,所述光引发剂的种类繁多,在本发明实施例中,只要是可以与上述配方中的物料进行混合、并发挥其光引发作用的光引发剂即可,具体不做限定。
本发明实施例提供一种透明导电材料,所述透明导电材料为有机透明导电材料;所述有机透明导电材料的配方包括改性环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚苯胺、光引发剂、含氟丙烯酸酯单体、以及填料;其中,按照重量比,所述改性环氧丙烯酸树脂为15-30份;所述聚氨酯丙烯酸树脂为10-20份;所述聚苯胺为15-30份;所述光引发剂为2-4份;所述含氟丙烯酸酯单体为15-35份;所述填料为15-25份。
基于此,采用上述配方配制的透明导电溶液,可以直接在基板表面进行涂覆,并经过紫外光固化形成有机透明导电层。相比于现有技术中采用透明金属氧化物例如ITO作为透明导电层材料,不仅可以有效的简化透明导电层的制备工艺,还可以避免溅射设备的使用,从而降低制造成本。
基于上述描述,优选的,所述有机透明导电材料的配方还可以包括助剂;按照重量比,所述助剂为3-8份。其中,所述助剂可以包括流平剂、消泡剂和分散剂中的一种或多种。
这里,所述助剂是指用以改善工艺条件,提高产品质量或赋予产品某种优良特性而加入的辅助物质;例如用于改善成膜特性的流平剂,用于消除液体体系中的气体泡沫的消泡剂,以及用于降低分散体系中颗粒聚集度的分散剂等。当然,所述助剂还可以包括其它类型的辅助物质,具体在此不做限定。
在此基础上,可选的,所述流平剂可以促使涂料在干燥成膜的过程中形成一个平整、光滑、均匀的膜层。所述流平剂具体可以选用本领域的任一种市售试剂,例如毕克化学公司生产和销售的BYK-300、BYK-306、BYK-307、BYK-310、BYK-315、BYK-320、BYK-323、BYK-325、BYK-331等。
所述消泡剂可以用于消除液体中存在的气体泡沫,其主要包括破泡剂、抑泡剂和脱泡剂;三者的消泡原理虽有所不同,但均可以达到消除气体泡沫的效果。所述消泡剂具体可以选用本领域的任一种市售试剂,例如毕克化学公司生产和销售的BYK-141、BYK-A530、BYK-020、BYK-022、BYK-024、BYK-028、BYK-034、BYK-052、BYK-053、BYK-055、BYK-057等。
所述分散剂可以降低分散体系中的固体颗粒或液体颗粒的聚集度,以保证分散体系的相对稳定性;它是一种在分子尺度同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。所述分散剂具体可以选用本领域的任一种市售试剂,例如毕克化学公司生产和销售的BYK-P104S、BYK-P104、BYK-101、BYK-103、BYK-107、BYK-108、BYK-110、BYK-111、BYK-161等。
进一步的,所述改性环氧丙烯酸树脂的官能度在2-5之间,具体可以包括大豆油改性环氧丙烯酸树脂、改性双酚A环氧丙烯酸树脂、氨基改性双酚A环氧丙烯酸树脂中的一种或多种。
所述聚氨酯丙烯酸树脂的官能度在2-6之间,具体可以包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和/或芳香族聚氨酯丙烯酸酯。
所述光引发剂可以包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮、安息香双甲醚中的一种或多种。
所述含氟丙烯酸酯单体可以包括丙烯酸全氟烷基乙酯、丙烯酸-1,1,2,2-四氢全氟癸酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十三氟辛酯中的一种或多种。
所述填料可以包括硫酸钡、滑石粉、哑粉、有机膨润土、气相二氧化硅、重钙和轻钙中的一种或多种。
这里,所述官能度是指参加反应的功能团数目或某些功能团在化学反应中所具有的反应能力,也就是在反应体系中实际发生反应的单体的官能团数。
下面提供几个具体的实施例对于所述有机透明导电材料的配方进行说明。
实施例一:
按照重量比称取改性环氧丙烯酸树脂20份(EBECRYL860,环氧化大豆油丙烯酸树脂,2官能度);聚氨酯丙烯酸树脂10份(多玛莎公司,CN9006NS,脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,6官能度);聚苯胺25份(湖北远成化学品有限公司,XA-BA02);光引发剂2份(184,百灵威科技有限公司);甲基丙烯酸十三氟辛酯25份(金坛市金诺化工有限公司);硫酸钡10份(毫微粉体工业有限公司,20HB);滑石粉5份(广西贺州市科隆粉体有限公司,TP-8533);流平剂1份(BYK-300);消泡剂1份(BYK-141);分散剂1份(BYK-101)。
实施例二;
按照重量比称取改性环氧丙烯酸树脂15份(EBECRYL3420,改性的双酚A丙烯酸树脂,3官能度);聚氨酯丙烯酸树脂15份(EBECRYL264,脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,3官能度);聚苯胺15份(湖北远成化学品有限公司,XA-BA02);光引发剂3份(184,百灵威科技有限公司);甲基丙烯酸六氟丁酯22份(雪佳氟硅化学有限公司);硫酸钡15份(毫微粉体工业有限公司,20HB);滑石粉5份(广西贺州市科隆粉体有限公司,TP-8533);气相二氧化硅5份(赢创,AEROSIL200);流平剂2份(BYK-306);消泡剂1份(BYK-141);分散剂1份(BYK-103)。
实施例三;
按照重量比称取改性环氧丙烯酸树脂30份(EBECRYL860,环氧化大豆油丙烯酸树脂,2官能度);聚氨酯丙烯酸树脂10份(多玛莎公司,CN9006NS,脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,6官能度);聚苯胺15份(湖北远成化学品有限公司,XA-BA02);光引发剂4份(TPO,SigmaAldrich);甲基丙烯酸十三氟辛酯15份(金坛市金诺化工有限公司);硫酸钡10份(毫微粉体工业有限公司,20HB);滑石粉4份(广西贺州市科隆粉体有限公司,TP-8533);气相二氧化硅4份(赢创,AEROSIL200);流平剂3份(BYK-300);消泡剂2份(BYK-141);分散剂3份(BYK-101)。
实施例四:
按照重量比称取改性环氧丙烯酸树脂15份(EBECRYL3703,氨基改性的双酚A丙烯酸树脂,5官能度);聚氨酯丙烯酸树脂10份(多玛莎公司,CN9006NS,脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,6官能度);聚苯胺15份(湖北远成化学品有限公司,XA-BA02);光引发剂3份(184,百灵威科技有限公司);甲基丙烯酸十三氟辛酯35份(金坛市金诺化工有限公司);硫酸钡12份(毫微粉体工业有限公司,20HB);滑石粉5份(广西贺州市科隆粉体有限公司,TP-8533);流平剂2份(BYK-310);消泡剂1份(BYK-141);分散剂2份(BYK-107)。
实施例五:
按照重量比称取改性环氧丙烯酸树脂19份(EBECRYL3420,改性的双酚A丙烯酸树脂,3官能度);聚氨酯丙烯酸树脂15份(EBECRYL264,脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,3官能度);聚苯胺30份(湖北远成化学品有限公司,XA-BA02);光引发剂3份(184,百灵威科技有限公司);甲基丙烯酸十三氟辛酯15份(金坛市金诺化工有限公司);硫酸钡8份(毫微粉体工业有限公司,20HB);滑石粉5份(广西贺州市科隆粉体有限公司,TP-8533);气相二氧化硅2份(赢创,AEROSIL200);流平剂1份(BYK-300);消泡剂1份(BYK-020);分散剂1份(BYK-101)。
实施例六:
按照重量比称取改性环氧丙烯酸树脂18份(EBECRYL3420,改性的双酚A丙烯酸树脂,3官能度);聚氨酯丙烯酸树脂18份(EBECRYL264,脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,3官能度);聚苯胺18份(湖北远成化学品有限公司,XA-BA02);光引发剂3份(TPO,SigmaAldrich);甲基丙烯酸十三氟辛酯20份(金坛市金诺化工有限公司);硫酸钡12份(毫微粉体工业有限公司,20HB);滑石粉5份(广西贺州市科隆粉体有限公司,TP-8533);气相二氧化硅3份(赢创,AEROSIL200);流平剂1份(BYK-300);消泡剂1份(BYK-141);分散剂1份(BYK-101)。
根据上述实施例中的任一组配方,结合适当的配制方法,均可制备得到所述有机透明导电材料。
基于此,本发明实施例还提供一种透明导电溶液的配制方法,所述方法可以包括:将光引发剂和含氟丙烯酸酯单体混合溶解;加入改性环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚苯胺,并分散均匀;加入填料并分散均匀;将均匀混合的物料进行研磨,得到有机透明导电溶液。其中,按照重量比,所述改性环氧丙烯酸树脂为15-30份;所述聚氨酯丙烯酸树脂为10-20份;所述聚苯胺为15-30份;所述光引发剂为2-4份;所述含氟丙烯酸酯单体为15-35份;所述填料为15-25份。
需要说明的是,根据上述方法得到的所述有机透明导电溶液实际上是一种紫外光固化光油;所述有机透明导电溶液经过紫外光固化之后,便可以形成有机透明导电层。
这里,所述紫外光固化光油可以在辐照设备中进行紫外光固化;其中,所述辐照设备可以包括低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、以及发光二极管(Light-Emitting Diode,简称LED)光源中的任一种;所述辐照设备当然还可以包括其它任一种可以发射紫外光波的设备。本发明实施例优选所述高压汞灯作为所述紫外光的辐照光源。在此基础上,进一步的,所述紫外光的波长在200-400nm范围内,所述紫外光的辐照能量在500-1200mJ/cm2范围内,且优选600-800mJ/cm2
在此基础上,在加入所述改性环氧丙烯酸树脂、所述聚氨酯丙烯酸树脂和所述聚苯胺的同时,还可以加入助剂;按照重量比,所述助剂为3-8份;其中,所述助剂可以包括流平剂、消泡剂和分散剂中的一种或多种。
进一步的,所述改性环氧丙烯酸树脂的官能度在2-5之间,包括大豆油改性环氧丙烯酸树脂、改性双酚A环氧丙烯酸树脂、氨基改性双酚A环氧丙烯酸树脂中的一种或多种。
所述聚氨酯丙烯酸树脂的官能度在2-6之间,包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和/或芳香族聚氨酯丙烯酸酯。
所述光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮、安息香双甲醚中的一种或多种。
所述含氟丙烯酸酯单体包括丙烯酸全氟烷基乙酯、丙烯酸-1,1,2,2-四氢全氟癸酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十三氟辛酯中的一种或多种。
所述填料包括硫酸钡、滑石粉、哑粉、有机膨润土、气相二氧化硅、重钙和轻钙中的一种或多种。
基于上述描述可知,所述有机透明导电溶液的配制需要将多种物料进行混合溶解、分散和研磨。在此基础上,优选的,经过研磨的所述物料的细度小于10μm;这样有利于形成均匀分散的有机透明导电溶液,从而提高所述有机透明导电层的均匀性和平整性。
这里需要说明的是,本发明实施例对于上述工艺过程的实现方式或实现设备不作具体限定,只要可以达到良好的效果即可。
基于此,如图1所示,所述有机透明导电溶液的配制方法具体可以包括:
S101、将光引发剂和含氟丙烯酸酯单体混合溶解。
S102、加入改性环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚苯胺、以及助剂,并在高速分散机上分散均匀。
S103、加入填料,并在高速分散机上分散均匀,静置10~15分钟,使填料在体系中充分润湿。
S104、在三辊研磨机上研磨至物料细度小于10μm,从而得到紫外光固化光油,即所述有机透明导电溶液。
基于上述步骤S101-S104,便可以制备得到所述有机透明导电溶液。这里,还可以根据需要再次加入所述含氟丙烯酸酯单体(与步骤S101中的单体相同),并将混合物料的粘度调节至所需程度,方可进行涂覆;其中,所述粘度可以在100-10000cp之间。当需要制备所述有机透明导电层时,只需将上述导电溶液以刮涂或旋涂的方式涂覆在基板的表面,并经过紫外光固化,即可形成所述有机透明导电层。
本发明实施例提供一种彩色滤光片,如图2和图3所示,所述彩色滤光片可以包括设置在衬底基板10上的黑矩阵20、彩色滤光层30、隔垫物40、以及有机透明导电层60。其中,所述有机透明导电层60设置在所述衬底基板10的第一侧或者第二侧;所述有机透明导电层60的材料为上述的有机透明导电材料。
这里,所述隔垫物40可以设置在与所述黑矩阵20对应的位置。所述衬底基板10可以采用玻璃基板或柔性衬底基板,具体不做限定。所述柔性衬底基板可以包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneNaphthalate,简称PEN)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PolyethyleneTerephthalate,简称PET)、聚醚砜(Polyether Sulfones,简称PES)或聚酰亚胺(Polyimide,简称PI)中的一种。
当所述彩色滤光片应用于液晶显示面板时,所述液晶显示面板可以包括阵列基板和彩膜基板、以及位于二者之间的液晶层;其中,所述彩色滤光片在对盒之前需要涂覆PI液、并经过摩擦形成取向层。基于此,在所述液晶显示面板为TN模式的情况下,参考图2所示,所述彩色滤光片可以包括作为公共电极的有机透明导电层60,此时所述有机透明导电层60可以制备在所述衬底基板10靠近所述液晶层的一侧,即所述衬底基板10的第一侧;在所述液晶显示面板为FFS模式或ADS模式的情况下,参考图3所示,所述彩色滤光片可以包括作为防静电层的所述有机透明导电层60,此时所述有机透明导电层60可以制备在所述衬底基板10背离所述液晶层的一侧,即所述衬底基板10的第二侧。
本发明实施例选用所述有机透明导电材料制备所述有机透明导电层60,可以替代现有技术中的透明金属氧化物例如ITO导电层;这样不仅可以降低工艺的复杂性,同时还能避免溅射设备的使用,从而降低制造成本。
为了满足显示装置对于透明导电层的性能需求,所述有机透明导电层60还应具有一定的硬度。具体的,所述有机透明导电层60的硬度可以采用如下方法进行测试:将硬度分别为6B~9H的三菱牌铅笔的笔芯削成圆柱形,并在400目的砂纸上磨平;依次推动不同硬度的铅笔在所述有机透明导电层60上向前滑动5mm,共划5条;其中,施加在笔尖上的载荷为1Kg,铅笔与所述有机透明导电层60的表面成45°夹角;用橡皮将铅笔痕擦拭干净,检查所述有机透明导电层60表面有无划痕;其中,部分铅笔产生的划痕为1条或以下,则这些铅笔中的最大硬度即为所述有机透明导电层60的硬度。
针对采用上述具体实施例中提供的所述有机透明导电材料的配方制得的所述有机透明导电层60,通过此方法对其硬度进行测试,其测试结果如图4所示。由此可知,本发明实施例提供的所述有机透明导电层60的硬度基本介于5H-7H之间,具有良好的力学性能。
在此基础上,当所述有机透明导电层60作为防静电层设置在所述彩色滤光片的最外侧时,同时还兼备保护层的作用。
进一步的,为了防止漏光,所述黑矩阵20和所述彩色滤光层30之间相互交叠设置,但这种结构会导致所述彩色滤光片的内部产生断差;在此情况下,参考图2和图3所示,可以通过设置平坦层(OverCoating,简称OC)50,对所述黑矩阵20和所述彩色滤光层30之间的断差进行填充,从而消除该断差。
在通过所述OC层50消除上述断差的基础上,所述彩色滤光片还包括因隔垫物(Post Spacer,简称PS)40的存在而形成的断差。具体的,所述取向层设置在所述隔垫物40背离所述衬底基板10的一侧,且与所述隔垫物40直接接触;由于所述隔垫物40具有支撑作用,可用于控制液晶显示装置的盒厚,因此无法通过制备所述OC层50来消除该断差。这样,所述取向层的成膜和摩擦过程都会直接作用在所述隔垫物40上,因此该断差的存在对于所述取向层的制备可能产生不利影响,例如可以导致液晶显示面板的显示不良。
此外,由于所述OC层50材料的阻挡能力不足,可能导致所述彩色滤光层30中的离子进入到液晶层,造成盒内污染,从而形成残留电压,导致残像,拖影等不良。
在此基础上,优选的,如图5所示,所述隔垫物40可以设置在所述衬底基板10的第一侧;所述黑矩阵20和所述彩色滤光层30可以设置在所述衬底基板10的第二侧,且所述黑矩阵20具有用于设置所述彩色滤光层30的开口。
其中,所述第一侧靠近所述液晶层,所述第二侧背离所述液晶层。
这样,通过将所述黑矩阵20和所述彩色滤光层30设置在所述衬底基板10背离所述液晶层的一侧,便可以省略所述OC层50的制备,不仅简化了工艺,同时还可以防止因所述OC层材料的阻挡能力不足而可能引起的显示不良。
基于此,进一步优选的,所述有机透明导电层60可以设置在所述衬底基板10的第二侧;其中,所述黑矩阵20和所述彩色滤光层30设置在所述有机透明导电层60和所述衬底基板10之间。
具体的,所述黑矩阵20可以靠近所述衬底基板10设置、所述彩色滤光层30可以靠近所述有机透明导电层60设置;或者,所述黑矩阵20可以靠近所述有机透明导电层60设置,所述彩色滤光层30可以靠近所述衬底基板10设置。本发明实施例对于所述黑矩阵20和所述彩色滤光层30的相对位置不做具体限定,只要是所述彩色滤光层30位于所述黑矩阵20的开口区域,实现防止混光即可。
基于上述结构的所述彩色滤光片可以应用于FFS模式或ADS模式的液晶显示面板;其中,所述有机透明导电层60即为所述彩色滤光片表面的防静电层。
当所述彩色滤光片应用于TN模式的液晶显示面板时,所述有机透明导电层60可以设置在所述衬底基板10的第一侧;其中,所述隔垫物40设置在所述有机透明导电层60背离所述衬底基板10的一侧。此时,所述有机透明导电层60可以作为所述彩色滤光片的公共电极。
在此情况下,所述彩色滤光片还应包括设置在所述衬底基板10的第二侧的保护层;所述黑矩阵20和所述彩色滤光层30位于所述保护层和所述衬底基板10之间。
本发明实施例还提供一种彩色滤光片的制备方法,所述方法包括:在衬底基板10上形成黑矩阵20、彩色滤光层30、隔垫物40、以及有机透明导电层60;其中,所述有机透明导电层60的形成方法具体包括:在所述衬底基板10的第一侧或第二侧涂覆透明导电溶液,并经过紫外光固化形成所述有机透明导电层60;所述透明导电溶液采用上述的导电溶液的配制方法进行配制。
在此基础上,优选的,所述在衬底基板10上形成黑矩阵20、彩色滤光层30、隔垫物40,具体可以包括:在所述衬底基板10的第一侧形成所述隔垫物40;在所述衬底基板10的第二侧形成所述黑矩阵20和所述彩色滤光层30;其中,所述彩色滤光层30可以形成在所述黑矩阵20的开口区域。
进一步优选的,在所述衬底基板10的第二侧形成所述有机透明导电层60;所述黑矩阵20、所述彩色滤光层30、以及所述有机透明导电层60的形成方法具体包括:在所述衬底基板10的第二侧的基板表面上形成具有多个开口的黑矩阵20和彩色滤光层30;其中,所述彩色滤光层30可以形成在所述黑矩阵20的开口区域;所述彩色滤光层30至少包括红色光阻301、绿色光阻302和蓝色光阻303;在形成有所述黑矩阵20和所述彩色滤光层30的基板表面上形成有机透明导电层60。
这里需要说明的是,在所述衬底基板10的第二侧的基板表面上形成所述黑矩阵20和所述彩色滤光层30时,可以是先形成具有多个开口的所述黑矩阵20,然后在所述黑矩阵20的上方与所述开口区域对应的位置形成所述彩色滤光层30;也可以是先形成所述彩色滤光层30,然后在所述彩色滤光层30的上方再形成所述黑矩阵20,且所述彩色滤光层30与所述黑矩阵20的开口区域对应。
下面提供一具体的实施例对所述彩色滤光片的制备过程进行说明;其中,所述彩色滤光片具有防静电层,可以应用于FFS模式或ADS模式的液晶显示面板。
在此基础上,所述彩色滤光片的制备过程具体可以包括如下步骤;
S201、提供衬底基板10;其中,所述衬底基板10采用玻璃基板。
S202、在所述衬底基板10的第二侧的基板表面上以旋涂或刮涂的方式形成一层黑色遮光层,通过曝光、显影、烘烤形成具有多个开口的黑矩阵20。
S203、在形成有所述黑矩阵20的基板表面上以旋涂或刮涂的方式形成一层红色滤光层材料,通过曝光、显影、烘烤形成红色光阻301;在形成有所述红色光阻301的基板表面上以旋涂或刮涂的方式形成一层绿色滤光层材料,通过曝光、显影、烘烤形成绿色光阻302;在形成有所述绿色光阻302的基板表面上以旋涂或刮涂的方式形成一层蓝色滤光层材料,通过曝光、显影、烘烤形成蓝色光阻303。
其中,所述红色光阻301、所述绿色光阻302、所述蓝色光阻303依次交替排列,共同组成所述彩色滤光层30;且所述红色光阻301、所述绿色光阻302、所述蓝色光阻303均与所述黑矩阵20的开口区域相对应。
S204、在形成有所述彩色滤光层30的基板表面以旋涂或刮涂的方式形成一层有机透明导电溶液,并经过紫外光固化形成所述有机透明导电层60。
这里,所述有机透明导电层60即为所述彩色滤光片的防静电层。
S205、在所述衬底基板10的第一侧的基板表面上涂覆一层隔垫物材料,通过光刻的方法形成所述隔垫物40。
通过上述步骤S201-S205,便可以制备形成所述彩色滤光片。通过将所述隔垫物40设置在所述衬底基板10的一侧,将所述黑矩阵20、所述彩色滤光层30、以及所述有机透明绝缘层60设置在所述衬底基板10的另一侧,不仅可以消除因所述黑矩阵20和所述彩色滤光层30交替设置而产生的断差,还可以简化透明导电层的制备工艺,避免溅射设备的使用,从而降低成本。
可选的,所述有机透明导电层60也可以形成在所述衬底基板10的第一侧;在此情况下,所述隔垫物40和所述有机透明导电层60的形成过程具体可以包括;在所述衬底基板10的第一侧的基板表面上形成有机透明导电层60;在形成有所述有机透明导电层60的表面上形成隔垫物40;其中,所述隔垫物40的位置与所述黑矩阵30的位置对应。
这里,所述有机透明导电层60可以作为所述彩色滤光片上的公共电极,所述彩色滤光片可应用于TN模式的液晶显示面板。
本发明实施例还提供一种显示装置,包括上述的彩色滤光片。所述显示装置可以为:液晶面板、电子纸、OLED(Organic Light EmittingDiode,有机发光二极管)面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种透明导电材料,其特征在于,所述透明导电材料为有机透明导电材料;
所述有机透明导电材料的配方包括改性环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚苯胺、光引发剂、含氟丙烯酸酯单体、以及填料;
其中,按照重量比,所述改性环氧丙烯酸树脂为15-30份;所述聚氨酯丙烯酸树脂为10-20份;所述聚苯胺为15-30份;所述光引发剂为2-4份;所述含氟丙烯酸酯单体为15-35份;所述填料为15-25份。
2.根据权利要求1所述的透明导电材料,其特征在于,所述有机透明导电材料的配方还包括助剂;
按照重量比,所述助剂为3-8份;
其中,所述助剂包括流平剂、消泡剂、分散剂中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的透明导电材料,其特征在于,所述改性环氧丙烯酸树脂的官能度在2-5之间,包括大豆油改性环氧丙烯酸树脂、改性双酚A环氧丙烯酸树脂、氨基改性双酚A环氧丙烯酸树脂中的一种或多种;
所述聚氨酯丙烯酸树脂的官能度在2-6之间,包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和/或芳香族聚氨酯丙烯酸酯;
所述光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮、安息香双甲醚中的一种或多种;
所述含氟丙烯酸酯单体包括丙烯酸全氟烷基乙酯、丙烯酸-1,1,2,2-四氢全氟癸酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十三氟辛酯中的一种或多种;
所述填料包括硫酸钡、滑石粉、哑粉、有机膨润土、气相二氧化硅、重钙和轻钙中的一种或多种。
4.一种透明导电溶液的配制方法,其特征在于,所述方法包括;
将光引发剂和含氟丙烯酸酯单体混合溶解;
加入改性环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚苯胺,并分散均匀;
加入填料并分散均匀;
将均匀混合的物料进行研磨,得到有机透明导电溶液;
其中,按照重量比,所述改性环氧丙烯酸树脂为15-30份;所述聚氨酯丙烯酸树脂为10-20份;所述聚苯胺为15-30份;所述光引发剂为2-4份;所述含氟丙烯酸酯单体为15-35份;所述填料为15-25份。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述加入改性环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚苯胺的同时,还加入助剂;
按照重量比,所述助剂为3-8份;
其中,所述助剂包括流平剂、消泡剂、分散剂中的一种或多种。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,经过研磨的所述物料的细度小于10μm。
7.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述改性环氧丙烯酸树脂的官能度在2-5之间,包括大豆油改性环氧丙烯酸树脂、改性双酚A环氧丙烯酸树脂、氨基改性双酚A环氧丙烯酸树脂中的一种或多种;
所述聚氨酯丙烯酸树脂的官能度在2-6之间,包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和/或芳香族聚氨酯丙烯酸酯;
所述光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环已基-苯基甲酮、安息香双甲醚中的一种或多种;
所述含氟丙烯酸酯单体包括丙烯酸全氟烷基乙酯、丙烯酸-1,1,2,2-四氢全氟癸酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯、丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十三氟辛酯中的一种或多种;
所述填料包括硫酸钡、滑石粉、哑粉、有机膨润土、气相二氧化硅、重钙和轻钙中的一种或多种。
8.一种彩色滤光片,其特征在于,所述彩色滤光片包括设置在衬底基板上的黑矩阵、彩色滤光层、隔垫物、以及有机透明导电层;
其中,所述有机透明导电层设置在所述衬底基板的第一侧或者第二侧;
所述有机透明导电层的材料为权利要求1至3任一项所述的透明导电材料。
9.根据权利要求8所述的彩色滤光片,其特征在于,所述隔垫物设置在所述衬底基板的第一侧;
所述黑矩阵和所述彩色滤光层设置在所述衬底基板的第二侧,且所述黑矩阵具有用于设置所述彩色滤光层的开口。
10.根据权利要求9所述的彩色滤光片,其特征在于,所述有机透明导电层设置在所述衬底基板的第二侧;
其中,所述黑矩阵和所述彩色滤光层设置在所述有机透明导电层和所述衬底基板之间。
11.一种彩色滤光片的制备方法,其特征在于,所述方法包括;在衬底基板上形成黑矩阵、彩色滤光层、隔垫物、以及有机透明导电层;
其中,所述有机透明导电层的形成方法具体包括:在所述衬底基板的第一侧或第二侧涂覆透明导电溶液,并经过紫外光固化形成所述有机透明导电层;
所述透明导电溶液采用如权利要求4至7任一项所述的方法进行配制。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述在衬底基板上形成黑矩阵、彩色滤光层、隔垫物,具体包括:
在所述衬底基板的第一侧形成所述隔垫物;
在所述衬底基板的第二侧形成所述黑矩阵和所述彩色滤光层;其中,所述彩色滤光层形成在所述黑矩阵的开口区域。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,在所述衬底基板的第二侧形成所述有机透明导电层;
所述黑矩阵、所述彩色滤光层、以及所述有机透明导电层的形成方法具体包括:
在所述衬底基板的第二侧的基板表面上形成具有多个开口的黑矩阵和彩色滤光层;其中,所述彩色滤光层形成在所述黑矩阵的开口区域;所述彩色滤光层至少包括红色光阻、绿色光阻和蓝色光阻;
在形成有所述黑矩阵和所述彩色滤光层的基板表面上形成有机透明导电层。
14.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求8至10任一项所述的彩色滤光片。
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