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    本發明提供一種白色無機塗料組合物及包含其所形成之塗層的裝置。該白色無機塗料組合物包含一第一無機材料，其中該第一無機材料具有一折射率小於1.6；一第二無機材料，其中該第二無機材料具有一折射率大於2.3；以及，一無機藍色顏料。
    公开号:TW201315779A
    申请号:TW100136887
    申请日:2011-10-12
    公开日:2013-04-16
    发明作者:Kun-Mu Lee；Chin-Ching Lin；Mei-Ching Chiang；Yu-Chun Chen；Chyi-Ming Leu
    申请人:Ind Tech Res Inst；
    IPC主号:C09D1-00
    专利说明:
    白色無機塗料組合物及包含其所形成之塗層的裝置
    本發明係有關於一種塗料組合物，且特別是有關於一種白色無機塗料組合物。
    隨著科技蓬勃發展，各種顯示裝置亦朝著輕薄化的方向邁進，因而盡量縮減顯示裝置中玻璃基板的使用。因此，在例如智慧型手機、平板電腦、數位相框、電子書等可隨身攜帶的裝置中，顯示面板皆僅具有單片的玻璃，以降低其厚度及重量。
    然而，單片玻璃的顯示面板需從顯示面板的色框開始製造，隨後才在色框上進行佈線與其他蝕刻製程。如色框使用的是白色塗料，會於製作顯示面板的其他後續製程中因高溫而黃化。例如，一般用於顯示面板之白色塗料為由樹脂所形成的白漆，其係由有機高分子所形成，因而在溫度高於300℃時即會質變而黃化，致使單片玻璃的顯示面板無法具有合適的白色色框。
    目前，已有各種具有無機物摻雜之白色有機塗料或白色無機塗料發展出來，其雖可改善白色有機塗料不耐高溫之缺點，但依舊無法適用於作為單片玻璃顯示面板的色框白色塗料。具有無機物摻雜之白色有機塗料，是以白色的無機顆粒(例如二氧化鈦)作為白色的來源，其雖可稍改善高分子的性質，但仍無法使此具有無機物摻雜之白色有機塗料承受接近300至400℃的顯示面板製程，塗料中的高分子仍會在此高溫下斷裂分解。白色無機塗料雖可耐高溫，但其需在高於800℃下被燒結，才能形成所欲之形狀或結晶，遠超過顯示面板中其他元件所能承受的範圍，仍無法適用於單片玻璃的顯示面板製程中。
    因此，業界所需要的是一種能適用於單片玻璃的顯示面板製程中的白色塗料。
    本發明提出一種白色無機塗料組合物，包含：一第一無機材料，其中該第一無機材料具有一折射率小於1.6；一第二無機材料，其中該第二無機材料具有一折射率大於2.3；以及，一無機藍色顏料。
    本發明亦提供一種裝置，例如顯示裝置、行動通訊裝置、或是光學膜，包含一基板；以及，一白色塗層配置於該基板之上，其中該白色塗層係由上述白色無機塗料組合物所形成。
    為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
    本發明係揭露一種白色無機塗料組合物，以及包含該組合物所形成之白色塗層之裝置。根據本發明一實施例，該白色無機塗料組合物包含：一第一無機材料，其中該第一無機材料具有一折射率小於1.6；一第二無機材料，其中該第二無機材料具有一折射率大於2.3；以及一無機藍色顏料。其中，該第一無機材料係為低熔點玻璃。該低熔點玻璃係可以在600℃以下溫度進行焙燒般使用之低熔點玻璃料(軟化點為300至600℃)，主要係以氧化矽為主成份，並摻雜氧化鉛、氧化硼、氧化鋁、氧化鉍、或其組合。此外，該第二無機材料包含氧化鈦、氧化鋯、氧化鋁、或其組合。一般來說，該第二無機材料之粒徑係可介於100-500nm之間。根據本發明另一實施例，該第二無機材料係由兩種不同粒徑範圍的無機粒子所組成，其中該第一種無機粒子的粒徑係介於200-500nm之間，該第二種無機粒子的粒徑係介於1-100nm。再者，該無機藍色顏料係包含群青、鈷藍、鐵藍、或其組合。
    在上述白色無機塗料組合物中添加第一無機材料(例如低熔點玻璃料)之目的在於增加該組合物的成膜性，而添加高折射率第二無機材料的目的在於降低該組合物的光穿透度，使該組合物所形成的膜呈白色。基於上述，在本發明所述之白色無機塗料組合物中，第一無機材料可具有一重量百分比介於15-85wt%之間，而該第二無機材料可具有一重量百分比介於15-85wt%之間，係以該第一無機材料與該第二無機材料的總重為基準。若該第一無機材料的添加量太低(低於15wt%)而該第二無機材料的添加量太高(高於85wt%)，則該組合物的成膜性較差；相反的，若該第一無機材料的添加量太高(高於85wt%)而該第二無機材料的添加量太低(低於15wt%)，則該組合物所形成之膜層則會因光穿透率太高，而無法呈現白色。此外，由於該低熔點玻璃加入該組合物中，易造成該組合物所成的膜層偏黃，因此必需添加該無機藍色顏料，來調合膜層顏色。上述組合物在塗佈於一基板後，需經一燒結製程來形成一膜層，由於該燒結製程的製程溫度係介於400-600℃，因此上述白色無機塗料組合物係使用無機藍色染料來調合膜層顏色，而非使用有機藍色染料。基於上述，該無機藍色顏料可具有一重量百分比介於0.1-1.5wt%之間，該重量百分比係以該第一無機材料與該第二無機材料的總重為基準。值得注意的是，由於第一無機材料及第二無機材料所構成之原漿料會發出些許黃色螢光，因此所加入的該藍色無機顏料可調和該原漿料。若該無機藍色顏料的添加量太高顏色會偏藍，若添加量太低會使組合物所成的膜層偏黃。
    根據本發明另一實施例，為使上述白色無機塗料組合物可使用網印製程來形成薄膜，該白色無機塗料組合物可更進一步包含一增稠劑，來調整整個組合物的黏度。舉例來說，該增稠劑包含乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、羧基甲基纖維素、或上述材料之混合，且該增稠劑可進一步分溶於一溶劑(例如松油醇)中。此外，該增稠劑可具有一重量百分比介於1-50wt%之間，以該第一無機材料與該第二無機材料的總重為基準。
    本發明所述之白色無機塗料組合物，係由無機材料所組成，與習知包含有機化合物的白色塗料組合物不同。本發明所述之白色無機塗料組合物經塗佈及硬化後所形成的白色塗層，具有高的耐熱性質(可達400℃，不像一般高分子會因為高溫而黃化)，且對於一般顯示裝置或行動通訊裝置的後續製程具有高的耐受度，因此非常適合作為該等裝置的基材塗料。
    根據本發明其他實施例，本發明亦提供一種裝置，例如顯示裝置、行動通訊裝置、或是光學膜。請參照第1圖，該裝置100可包含一基板10；以及，一白色塗層12配置於該基板10之上，其中該白色塗層12係由上述白色無機塗料組合物經塗佈及硬化後所形成的膜層，因此該白色塗層12內包含均勻分散的高折率無機材料(例如氧化鈦、氧化鋯、氧化鋁)顆粒13。該高折率無機材料顆粒13可由一相同粒徑範圍的粒子所組成(請參照第1圖)，或是由一相對較大粒徑範圍的粒子13A及一相對較小粒徑範圍的粒子13B所組成(請參照第2圖)，此時具有相對較小粒徑範圍的粒子13B可作為連結點，提昇膜層的成膜性。
    由本發明所述之白色無機塗料組合物所形成的白色塗層，其吸光值(optical density、OD)可介於0.5-4.0之間，且其鉛筆硬度可大於3H。
    為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數實施例及比較實施例，來說明本發明所述之白色無機塗料組合物、及包含其裝置。 白色無機塗料組合物之製備實施例1
    取10克二氧化鈦(TiO2、Rutile)、10克低溫玻璃粉(由氧化矽、氧化鉛、及氧化鋁所組成、由NIPPON ELECTRIC GLASS CO.,LTD.製造販售)與0.1克群青混合，得到一混合物。接著，為提高該混合物的黏度以利後續網印製程，將一包含乙基纖維素之溶液(10克乙基纖維素溶於70克松油醇(terpineol)中)與該混合物均勻混合，得到白色無機塗料組合物(1)，其係為一高黏度白色漿料。 實施例2
    以實施例1所述製備白色無機塗料組合物(1)的步驟進行，除了將二氧化鈦(TiO2、Rutile)的克數改為17克，而低溫玻璃粉的克數改為3克，得到白色無機塗料組合物(2)。 實施例3
    以實施例1所述製備白色無機塗料組合物(1)的步驟進行，除了將二氧化鈦(TiO2、Rutile)的克數改為3克，而低溫玻璃粉的克數改為17克，得到白色無機塗料組合物(3)。 白色塗層之製備實施例4
    將實施例1-3所製備的白色無機塗料組合物(1)-(3)分別塗佈於一網板上，接著利用網印法將白色無機塗料組合物(1)-(3)以網印方式(膜厚19μm)形成於玻璃基板上，接著於100℃下進行烘乾後，並以500℃燒結30分鐘。最後，降溫回到室溫，得到白色塗層(1)-(3)。 白色塗層性質檢定實施例5
    對實施例4所得之白色塗層(2)進行吸光值(optical density、OD)及CIE色度量測，結果如表1所示。接著，對該白色塗層(2)進行一高溫測試，高溫測試的條件為350℃，持續30分鐘，隨後再次進行吸光值(optical density、OD)及CIE色度量測，結果如表1所示。
    比較實施例1
    將市售白色塗料(品名300℃顏色耐熱漆、商品編號NO.1509、由虹牌油漆製造販售)以網印方式塗佈於一玻璃基材上，並於150下烘烤1小時，形成一塗層。該塗膜經量測後得知其吸光值為1.05。接著，對該塗層進行一高溫測試(高溫測試的條件為350℃持續30分鐘)後，觀察到該塗層有黃化及龜裂的現象發生。
    由表1及比較實施例1可知，本發明所述之白色無機塗料組合物所成形的塗層，經該高溫測試後，吸光值(optical density、OD)及色度幾乎沒有改變，這表示本發明所述之白色無機塗料組合物經塗佈及硬化後所形成的塗層，具有高的耐熱性質，因此可進一步應用於顯示裝置或行動通訊裝置中，作為該等裝置的基材塗料，可解決習知白色塗層會因為後續製程劣化的問題。
    雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
    10．．．基板
    12．．．白色塗層
    13．．．高折率無機材料顆粒
    13A．．．相對較大粒徑範圍的粒子
    13B．．．相對較小粒徑範圍的粒子
    100．．．裝置
    第1及2圖係為一系列剖面圖，用以說明本發明所述之包含白色塗層的裝置。
    10．．．基板
    12．．．白色塗層
    13．．．高折率無機材料顆粒
    100．．．裝置
    权利要求:
    Claims (14)
    [1] 一種白色無機塗料組合物，包含：一第一無機材料，其中該第一無機材料具有一折射率小於1.6；一第二無機材料，其中該第二無機材料具有一折射率大於2.3；以及一無機藍色顏料。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之白色無機塗料組合物，其中該第一無機材料係為低熔點玻璃。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之白色無機塗料組合物，其中該低熔點玻璃包含氧化矽、氧化鉛、氧化硼、氧化鋁、氧化鉍、或其組合。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之白色無機塗料組合物，其中該第二無機材料包含氧化鈦、氧化鋯、氧化鋁、或其組合。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之白色無機塗料組合物，其中該第二無機材料之粒徑係介於100-500nm之間。
    [6] 如申請專利範圍第1項所述之白色無機塗料組合物，其中該第二無機材料係由兩種不同粒徑範圍的無機粒子所組成，其中該第一種無機粒子的粒徑係介於200-500nm之間，該第二種無機粒子的粒徑係介於1-100nm。
    [7] 如申請專利範圍第1項所述之白色無機塗料組合物，其中該無機藍色顏料係包含群青、鈷藍、鐵藍、或其組合。
    [8] 如申請專利範圍第1項所述之白色無機塗料組合物，其中該第一無機材料具有一重量百分比介於15-85wt%之間，該第二無機材料具有一重量百分比介於15-85wt%之間，係以該第一無機材料與該第二無機材料的總重為基準。
    [9] 如申請專利範圍第1項所述之白色無機塗料組合物，其中該無機藍色顏料具有一重量百分比介於0.1-1.5wt%之間，以該第一無機材料與該第二無機材料的總重為基準。
    [10] 如申請專利範圍第1項所述之白色無機塗料組合物，更包含一增稠劑。
    [11] 如申請專利範圍第10項所述之白色無機塗料組合物，其中該增稠劑包含乙基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、羧基甲基纖維素、或上述材料之混合。
    [12] 如申請專利範圍第10項所述之白色無機塗料組合物，其中該增稠劑具有一重量百分比介於1-50wt%之間，以該第一無機材料與該第二無機材料的總重為基準。
    [13] 如申請專利範圍第10項所述之白色無機塗料組合物，其中該第二無機材料係由兩種不同粒徑範圍的無機粒子所組成，其中該第一種無機粒子的粒徑係介於200-500nm之間，該第二種無機粒子的粒徑係介於1-100nm。
    [14] 一種裝置，包含：一基板；以及一白色塗層配置於該基板之上，其中該塗層係由申請專利範圍第1項所述之白色無機塗料組合物所形成。
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