分散树脂及其制备方法和光阻剂组合物技术

本发明专利技术提供一种分散树脂及其制备方法和低温固化的光阻剂组合物，分散树脂由式(2)表示：(Z

【技术实现步骤摘要】
分散树脂及其制备方法和光阻剂组合物


[0001]本专利技术涉及一种分散树脂和光阻材料
，具体涉及一种分散树脂及其制备方法和光阻剂组合物。

技术介绍

[0002]彩色光阻剂加工器件的方法有多种，如：染色法、颜料分散法、印刷法、电沉积法、喷墨法等。其中，颜料分散法是将有机/无机颜料分散在树脂溶液中，再将已具有颜色的光阻剂涂布在玻璃/PET/CPI/金属基板上；再经过曝光、显影等光刻工艺后便可制成彩色滤光片的彩色层，其具有工艺精细，耐光性、对比度、色饱和度高以及性能稳定等优点。
[0003]彩色滤光片本是液晶显示能够彩色化的关键零组件，其采用彩色光阻剂制造技术及质量对液晶显示器的显示性能有至关重要的影响。目前，彩色滤光片的液晶装置更多使用在笔记本电脑、智能手机、车载显示以及大型液晶电视等方面。这些液晶装置，需要高彩度和高对比的要求。
[0004]偏光片的全称是偏振光片，是液晶显示器和OLED显示器的成像必须依靠的器件，都有前后两片偏振光片紧贴在显示屏上下表面。传统偏光片的基本结构包括：最中间的PVA(聚乙烯醇)，两层TAC(三醋酸纤维素)，PSA film(压敏胶)，Release film(离型膜)和Protective film(保护膜)。
[0005]此外，随着柔性显示屏制造工艺制程的温度降低或者高温操作时间缩短，即低温镀膜及其相关技术应用越来越多，对低温固化光阻材料的要求也越来越高。其中最核心的就是低温固化型负型光阻剂，以及在此基础上加入颜料液即可调制出彩色光阻剂的低温固化型产品。r/>[0006]柔性OLED显示器偏振光发光的技术如果采取传统偏光片，会大量降低柔性OLED的发光效率，因此，由韩国三星显示等显示器件商提出，采用彩色滤光片的办法，在OLED的红绿蓝三基色像素上对应制作一层彩色像素来解决偏振光的问题。要求此类彩色光阻剂为低温固化型光刻材料。
[0007]专利文献JP2005
‑
380016公开了红、绿、蓝三色彩色滤光片加黑色矩阵的方法是最具代表性的传统滤光片结构，像素宽度在20um范围。而专利文献CN201210070934解决了一些流平和偶联问题，但是因为采用的颜料色浆里边的分散树脂和研磨树脂等，始终在调配光阻时无法与光阻里的显影树脂等极性完全匹配统一，因此无法提高像素精度，尤其是像素边缘的解析度。
[0008]为适应液晶显示器彩色不断升级的性能要求，除需要细微化颜料分散外，还优化颜料光阻剂当中的高分子制备从而制作10μm以下图型并制备红、黄、蓝、绿或红、透明、蓝、绿四色彩色滤光片。
[0009]此外，一些新型器件也需要一些特殊的10μm以下图型，并含有红、绿、蓝、黄、品、青、黑或白等颜色作为标记。并要求这些10μm以下的带有颜色的精细图型能制作在不同种类PET或金属片材上。

技术实现思路

[0010]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种在低温固化(85
‑
100℃)温度条件下适合的分散树脂及其制备方法和光阻剂组合物，还提供一种用于制备分散树脂的中间体、纳米颜料色浆组合物及其制备的低温彩色光刻胶在基片上采用光刻低温后烘制程制造图形的方法，该分散树脂用在光阻剂组合物中时能够使纳米颜料以微细粒子的分散状态存在于低温固化的光刻胶体系，使得颜料颗粒不能团聚絮凝。
[0011]为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0012]一种分散树脂，所述分散树脂由式(2)表示：
[0013](Z
‑
A)
n
‑
R
m
ꢀꢀꢀ
(2)，
[0014]其中，在式(2)中，n＝1
‑
5，m＝1
‑
5，且n+m≤6；
[0015]Z表示H，或含有氨基、环氧基、具有1～14个碳原子的烷基、具有3～14个碳原子的环烷基或芳基取代基的丙烯酸类共聚物；
[0016]R表示C、N、CH基团、或含有2
‑
14个碳原子的直链烷基、2
‑
14个碳原子的脂肪环烷基、3
‑
14个碳原子的芳基和杂芳基中的至少一种；
[0017]A由式(3)表示：
[0018][0019]并且在式(3)中，W与Z连接，羧基与R连接，W表示H原子、具有1～14个碳原子的取代或未取代的烷基、具有2～6个碳原子的环氧烷基、具有3～14个碳原子的取代或未取代的芳基和取代或未取代的杂芳基中的至少一种。
[0020]在一些可选的实施例中，n＝1
‑
3，m＝1
‑
3，且n+m≤4，和/或
[0021]Z表示选自由甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸苄酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸
‑8‑
基酯、甲基丙烯酸羟乙酯、羟丁基丙烯酸酯、氮苯基马来酰亚胺、马来酸酐、2
‑
丙烯酸
‑
2羟基
‑3‑
苯氧基丙酯或季戊四醇丙烯酸酯所组成的组中的一种以上化合物所形成的共聚物，和/或
[0022]W表示H、甲基、乙基、羟基取代的烷基、环氧烷基、苯基、苄基、酚基中的至少一种；
[0023]Z表示丙烯酸类共聚物的Mw为5000
‑
10000，Pd值为2.5以下，粘度小于5000cps。
[0024]在一些可选的实施例中，A表示由下列各式所表示的化合物中的至少一种：
[0025][0026]一种用于制备根据上述任意一项所述的分散树脂的中间体，所述中间体由式(4)表示：
[0027](X
‑
A)
n
‑
R
m
ꢀꢀꢀ
(4)，
[0028]其中，在式(4)中，X表示卤素；
[0029]n＝1
‑
5，m＝1
‑
5，且n+m≤6；
[0030]R表示C、N、CH基团、或含有2
‑
14个碳原子的直链烷基、2
‑
14个碳原子的脂肪环烷基、3
‑
14个碳原子的芳基和杂芳基中的至少一种；
[0031]A由式(3)表示：
[0032][0033]并且在式(3)中，W与X连接，羧基与R连接，W表示H原子、具有1～14个碳原子的饱和或不饱和烷基、具有2～6个碳原子的环氧基、具有3～14个碳原子的取代或未取代的芳基和取代或未取代的杂芳基中的至少一种。
[0034]在一些可选的实施例中，X为Cl、Br或I，
[0035]n＝1
‑
3，m＝1
‑
3，且n+m≤4，和/或
[0036]W表示H、甲基、乙基、羟基取代的烷基、环氧烷基、苯基、苄基、酚基中的至少一种。
[0037]在一些可选的实施例中，所述中间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分散树脂，其特征在于，所述分散树脂由式(2)表示：(Z
‑
A)
n
‑
R
m
ꢀꢀꢀ
(2)，其中，在式(2)中，n＝1
‑
5，m＝1
‑
5，且n+m≤6；Z表示H，或含有氨基、环氧基、具有1～14个碳原子的烷基、具有3～14个碳原子的环烷基或芳基取代基的丙烯酸类共聚物；R表示C、N、CH基团、或含有2
‑
14个碳原子的直链烷基、2
‑
14个碳原子的脂肪环烷基、3
‑
14个碳原子的芳基和杂芳基中的至少一种；A由式(3)表示：并且在式(3)中，W与Z连接，羧基与R连接，W表示H原子、具有1～14个碳原子的取代或未取代的烷基、具有2～6个碳原子的环氧烷基、具有3～14个碳原子的取代或未取代的芳基和取代或未取代的杂芳基中的至少一种。2.根据权利要求1所述的分散树脂，其特征在于，n＝1
‑
3，m＝1
‑
3，且n+m≤4，和/或Z表示选自由甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸苄酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸
‑8‑
基酯、甲基丙烯酸羟乙酯、羟丁基丙烯酸酯、氮苯基马来酰亚胺、马来酸酐、2
‑
丙烯酸
‑
2羟基
‑3‑
苯氧基丙酯或季戊四醇丙烯酸酯所组成的组中的一种以上化合物所形成的共聚物，和/或W表示H、甲基、乙基、羟基取代的烷基、环氧烷基、苯基、苄基、酚基中的至少一种；Z表示丙烯酸类共聚物的Mw为5000
‑
10000，Pd值为2.5以下，粘度小于5000cps。3.根据权利要求1或2所述的分散树脂，其特征在于，A表示由下列各式所表示的化合物中的至少一种：
4.一种用于制备根据权利要求1～3任意一项所述的分散树脂的中间体，其特征在于，所述中间体由式(4)表示：(X
‑
A)
n
‑
R
m
ꢀꢀꢀ
(4)，其中，在式(4)中，X表示卤素；n＝1
‑
5，m＝1
‑
5，且n+m≤6；
R表示C、N、CH基团、或含有2
‑
14个碳原子的直链烷基、2
‑
14个碳原子的脂肪环烷基、3
‑
14个碳原子的芳基和杂芳基中的至少一种；A由式(3)表示：并且在式(3)中，W与X连接，羧基与R连接，W表示H原子、具有1～14个碳原子的饱和或不饱和烷基、具有2～6个碳原子的环氧基、具有3～14个碳原子的取代或未取代的芳基和取代或未取代的杂芳基中的至少一种。5.根据权利要求4所述的中间体，其特征在于，X为Cl、Br或I，n＝1
‑
3，m＝1
‑
3，且n+m≤4，和/或W表示H、甲基、乙基、羟基取代的烷基、环氧烷基、苯基、苄基、酚基中的至少一种。6.根据权利要求4或5所述的中间体，其特征在于，所述中间体为以下各式所表示的化合物中的一种：
7.用于制备根据权利要求1～3任意一项所述的分散树脂的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在自由基引发剂的作用下，将含有氨基、环氧基、具有1～14个碳原子的烷基、具有3～14个碳原子的环烷基或芳基取代基的丙烯酸类化合物加入到含链转移剂的第一溶剂中，在惰性气氛下，通过自由基溶液聚合反应，生成丙烯酸类共聚物Z；将所获得的丙烯酸类共聚物Z与权利要求4～6任意一项所述的中间体在催化剂的存在下，在第二溶剂中进行反应，以生成分散树脂。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所获得的丙烯酸类共聚物Z与所述中间体在催化剂的存在下，在第二溶剂中加热溶解回流2
‑
5Hr之后，在70～120℃，搅拌5～12Hr进行反应，以生成所述分散树脂，和/或所述丙烯酸类共聚物Z与所述中间体的质量比为1:1～1.5:1。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所获得的丙烯酸类共聚物Z与所述中间体在催化剂的存在下，在第二溶剂中加热溶解回流3.5Hr之后，在90℃，搅拌8Hr进行反应，以生成所述分散树脂，和/或所述丙烯酸类共聚物Z与所述中间体的质量比为1.2:1。10.根据权利要求7～9任意一项所述的方法，其特征在于，所述丙烯酸类化合物为选自由甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸苄酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸
‑8‑
基酯、甲基丙烯酸羟乙酯、羟丁基丙烯酸酯、氮苯基马来酰亚胺、马来酸酐、2
‑
丙烯酸
‑
2羟基
‑3‑
苯氧基丙酯或季戊四醇丙烯酸酯所组成的组中的一种以上化合物，和/或所述第一溶剂和所述第二溶剂各自为选自由甲苯、乙酸乙酯、DMF、NMP、DMSO和乙腈所组成的组中的至少一种，和/或
所述催化剂为选自由四甲基胍、TMG、KI、NaI、三乙胺和二甲双胍所组成的组中的至少一种。11.一种纳米颜料色浆组合物，其特征在于，该纳米颜料色浆组合物以重量份计包含以下组分：纳米颜料5
‑
30份；超分散剂0.5
‑
5份；权利要求1～3任意一项所述的分散树脂0.5
‑
5份；和有机溶剂15
‑
75份。12.根据权利要求11所述的纳米颜料色浆组合物，其特征在于，所述纳米颜料色浆组合物的平均粒径D
50
在20
‑
200nm范围，松散密度为0.7
‑
1.8g/cm3，比表面积为100
...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟美弟，陈宇龙，运向军，李伟，任广辅，杨霞，
申请(专利权)人：深圳市邦得凌半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：