專利名稱::黑光阻及其制備方法和構(gòu)圖方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種黑光阻及其制備方法和構(gòu)圖方法,特別是涉及一種可用于制備濾光片黑矩陣的黑光阻及其制備方法和構(gòu)圖方法。
背景技術(shù):
:彩色濾光片是液晶顯示器實現(xiàn)彩色顯示的關(guān)鍵部件。彩色濾光片的性能主要取決于顏料光阻的性能和彩色濾光片的成膜工藝。用于制備液晶顯示器的彩色濾光片上通常需要在形成紅(R)、綠(G)和藍(B)三色像素外,還需要在形成有三色像素之間形成黑矩陣,用以提高液晶顯示器的對比度,并防止不同顏色像素之間相互混色。因此,彩色濾光片用光阻材料的開發(fā)的研究開發(fā)重點除紅、綠和藍三基色光阻材料外,還需研究開發(fā)黑矩陣用光阻材料。通常用于制備黑矩陣的材料為金屬鉻。但是,采用金屬鉻材料對環(huán)境污染較為嚴重,且金屬鉻的資源較為有限,因此,迫切需要開發(fā)出能夠取代金屬鉻作為可用于制備黑矩陣的材料。近年來,人們采用超分散劑對碳黑顏料進行細化處理后獲取黑光阻,即黑色光阻材料,并將該黑色光阻材料應(yīng)用到彩色濾光片的生產(chǎn)中并取得較好的效果,黑色光阻材料逐漸取代金屬鉻,作為制備黑矩陣的主流材料,在研究開發(fā)黑色光阻材料所涉及的工藝,例如顏料細化工藝、光阻材料制備工藝和構(gòu)圖等工藝,這些工藝對形成的黑色光阻材料性能有重要的影響,也因而成為當前研究的熱點。為了適應(yīng)濾光片不斷升級的性能要求,迫切需要研究開發(fā)出新的黑色光阻材料,并優(yōu)化黑色光阻材料形成過程所涉及的顏料細化工藝、制備工藝和構(gòu)圖等工藝,以形成粒度分布窄、粒徑較小、且存儲穩(wěn)定性較高的黑光阻,從而提高濾光片的顯示品質(zhì)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明第一目的在于提供一種顏料粒徑小、分散效率高、粒度分布范圍窄和存儲穩(wěn)定性高的黑光阻。本發(fā)明第二目的在于提供一種黑光阻的制備方法,用于縮短制備周期,提高黑光阻的光敏度和聚合速度。本發(fā)明第三目的在于提供一種黑光阻的構(gòu)圖方法,用于改善形成的黑光阻膜層的表面特性和遮光特性。為實現(xiàn)本發(fā)明第一目的,本發(fā)明提供了一種黑光阻,包括重量百分比為5%45%的黑顏料、重量百分比為0.5%67%的分散劑、重量百分比為0%5%的助分散劑、重量百分比為0.05%30%的分散樹脂、重量百分比為0.05%30%的堿可溶性樹脂、重量百分比為2%22%的乙烯性不飽和單體、重量百分比為0.05%10%的環(huán)氧樹脂、重量百分比為25%80%的有機溶齊11、重量百分比為0.15%10%的光引發(fā)劑、和重量百分比為O.01%2%的添加劑。本發(fā)明黑光阻粒度分布窄(小于50nm),粒度分布范圍小(小于15nm),且具有較高的存儲穩(wěn)定性,色度學(xué)性能較好,因此,本發(fā)明黑光阻可滿足色濾光片黑矩陣用的黑光阻的選材要求,可將本發(fā)明黑光阻應(yīng)用到濾光片黑矩陣的制備中,有利于提高濾光片的顯示品質(zhì)。為實現(xiàn)本發(fā)明第二目的,本發(fā)明提供了一種黑光阻的制備方法,包括步驟11、將重量百分比為0.05%30%的分散樹脂與第一份有機溶劑均勻混合,制得分散樹脂溶液;所述第一份有機溶劑為重量百分比為25%80%的有機溶劑中的1/81/6;步驟12、將重量百分比為0.5%67%的分散劑與第二份有機溶劑混合,采用1500rpm4500rpm轉(zhuǎn)速攪拌15min60min,制得分散劑溶液;所述第二份有機溶劑為重量百分比為25%80%的有機溶劑中的1/41/3;步驟13、將重量百分比為5%45%的黑顏料和重量百分比為0%5%的助分散劑均勻混合后加入步驟12制得的所述的分散劑溶液中,采用1500rpm4500rpm轉(zhuǎn)速攪拌15min60min;步驟14、將步驟11制得的所述的分散樹脂溶液加入到步驟13制備的混合溶液中,采用1500rpm4500rpm轉(zhuǎn)速攪拌15min60min,制得顏料預(yù)分散液;步驟15、將第三份有機溶劑加入步驟14制得的顏料預(yù)分散液并均勻稀釋,制得顏料預(yù)混液;所述第三份有機溶劑為重量百分比為25%80%的有機溶劑中的除所述第一份有機溶劑和第二份有機溶劑以外的剩余有機溶劑;步驟16、通過研磨機對步驟15制備的顏料預(yù)混液進行研磨分散,制得顏料分散液,所述研磨機的線速度3.5m/s13.5m/s;步驟17、將重量百分比為0.05%30%的堿可溶性樹脂、重量百分比為2%22%的乙烯性不飽和單體、重量百分比為0.05%10%的環(huán)氧樹脂、重量百分比為0.15%10%的光引發(fā)劑和重量百分比為0.01%2%的添加劑,與步驟16制得的所述顏料分散液均勻混合,制得黑光阻。本發(fā)明黑光阻制備方法制備黑光阻,可縮短黑光阻的制備周期,提高黑光阻的光敏度和聚合速度,并有利于顏料在預(yù)分散過程中得到充分潤濕,有利于顏料的均勻分散,提高分散效率,使得制備出的黑光阻粒度分布窄(小于50nm),粒度分布范圍小(小于15nm),且具有較高的存儲穩(wěn)定性。為實現(xiàn)本發(fā)明第三目的,本發(fā)明提供了一種黑光阻的構(gòu)圖方法,包括步驟21、在基板上涂覆黑光阻;步驟22、將黑光阻在80°C160。C溫度下前烘3min5min;步驟23、在前烘后的黑光阻上方罩設(shè)掩模板,并用照度為100mJ/cm2300mJ/cm2的紫外光進行曝光處理;步驟24、將曝光處理后的黑光阻采用堿性顯影液進行顯影處理;步驟25、將顯影處理后的黑光阻在200°C25(TC溫度下后烘30min60min,獲得帶有圖案的黑光阻膜層。本發(fā)明黑光阻構(gòu)圖方法,可形成帶有預(yù)先設(shè)計圖案的黑光阻膜層,并且黑光阻膜層的表面形態(tài)良好,具有高遮光性。本發(fā)明提供的黑光阻構(gòu)圖方法可應(yīng)用于濾光片黑矩陣的制備,包括黑矩陣的濾光片可廣泛應(yīng)用到顯示器、電視機等顯示產(chǎn)品中,尤其可廣泛應(yīng)用6到液晶顯示器用彩色濾光片的制備中,有利于提高濾光片或包括濾光片的顯示產(chǎn)品的圖像顯示品質(zhì)。圖1為本發(fā)明黑光阻制備方法流程圖;圖2為本發(fā)明黑光阻構(gòu)圖方法流程圖。具體實施例方式下面通過附圖和實施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。本發(fā)明提供了一種黑光阻,其主要組分包括黑顏料、分散劑、助分散劑、分散樹脂、堿可溶性樹脂、乙烯性不飽和單體、環(huán)氧樹脂、有機溶劑、光引發(fā)劑和添加劑;其中,黑顏料的重量百分比為5%45%,分散劑的重量百分比為0.5%67%,助分散劑的重量百分比為0%5%,堿可溶性樹脂的重量百分比為0.05%30%,乙烯性不飽和單體的重量百分比為2%22%,環(huán)氧樹脂的重量百分比為0.05%10%,有機溶劑的重量百分比為25%80%,光引發(fā)劑的重量百分比為0.15%10%,添加劑的重量百分比為0.01%2%。優(yōu)選的,本發(fā)明提供的黑光阻中,黑顏料的重量百分比為8%40%,分散劑的重量百分比為0.5%60%,助分散劑的重量百分比為0.1%4.5%,堿可溶性樹脂的重量百分比為1%20%,乙烯性不飽和單體的重量百分比為2.5%20%,環(huán)氧樹脂的重量百分比為0.05%7.5%,有機溶劑的重量百分比為28%75%,光引發(fā)劑的重量百分比為0.2%10%,添加劑的重量百分比為0.03%1.5%。表1為本發(fā)明黑光阻5個較佳實施例的組分和結(jié)果評價表。表1所示的黑顏料中Regal250表示產(chǎn)品型號為Regal250的碳黑、P.B15:2表示索引號為P.B15:2的藍顏料;分散劑中Solsperse32600表示產(chǎn)品型號為Solsperse32600的超分散劑;助分散劑中SYNERGIST5000表示產(chǎn)品型號為SYNERGIST5000的增效劑;分散樹脂中ACAZ200表示產(chǎn)品型號為ACAZ200的側(cè)鏈含有羧基的堿可溶樹脂、CN2274表示產(chǎn)品型號為CN2274的聚酯丙烯酸酯;有機溶劑中PMA為丙二醇單甲基醚醋酸酯、EEP為丙酸-3-乙醚乙酯;堿可溶性樹脂中SB401表示產(chǎn)品型號為SB401的苯乙烯與馬來酸酐共聚物;乙烯性不飽和基單體中DPHA為季戊四醇六丙烯酸酯、EB350表示產(chǎn)品型號為EB350的有機硅丙烯酸酯;環(huán)氧樹脂中DEN438表示產(chǎn)品型號為DEN438的酚醛型環(huán)氧樹脂;光引發(fā)劑中Cila369表示產(chǎn)品型號為Cila369的a-氨基酮類光引發(fā)劑、CGI242表示產(chǎn)品型號為CGI242的肟酯類光引發(fā)劑。表l中各組分的重量百分比即為各組分占黑光阻的重量百分比。表1:本發(fā)明黑光阻5個較佳實施例的組分和結(jié)果評價表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>黑光阻第一實施例本實施例中,黑光阻的主要組分見表1中實施例"一"列所示。本實施例黑光阻包括重量百分比為12%的Regal250黑顏料,重量百分比為19.5%的Solsperse32600分散劑、重量百分比為4%的SYNERGIST5000助分散劑、重量百分比為6.5%的ACAZ200和重量百分比為1X的CN2279混合的分散樹脂、重量百分比為16X的PMA和重量百分比為15%的EEP混合的有機溶劑、重量百分比為18%的SB401堿可溶性樹脂、重量百分比為2%的DPHA和重量百分比為0.5%的EB350混合的乙烯性不飽和基單體、重量百分比為1.2X的DEN438環(huán)氧樹脂、重量百分比為1.2X的Ciba379和重量百分比為2.8%的CGI242混合的光引發(fā)劑、以及重量百分比為0.3X的抗氧齊U、潤濕劑等添加劑。經(jīng)測試,本實施例黑光阻粒度(平均粒徑)為32nm,并且存儲穩(wěn)定性高。黑光阻第二實施例本實施例中,黑光阻的主要組分見表1中實施例"二"列所示。本實施例黑光阻包括重量百分比為10%的Regal250和重量百分比為2X的P.B15:2混合的黑顏料、重量百分比為18%的Solsperse32600分散劑、重量百分比為4.5%的SYNERGIST5000助分散劑、重量百分比為6.5%的ACAZ200和重量百分比為1%的CN2279混合的分散樹脂、重量百分比為17X的PMA和重量百分比為15X的EEP混合的有機溶劑、重量百分比為18%的SB401堿可溶性樹脂、重量百分比為2X的DPHA和重量百分比為0.5X的EB350混合的乙烯性不飽和基單體、重量百分比為1.2X的DEN438環(huán)氧樹脂、重量百分比為1.2X的Ciba379和重量百分比為2.8X的CGI242混合的光引發(fā)劑、以及重量百分比為0.3%的抗氧劑、潤濕劑等添加劑。經(jīng)測試,本實施例黑光阻粒度(平均粒徑)為36nm,并且存儲穩(wěn)定性高。黑光阻第三實施例本實施例中,黑光阻的主要組分見表1中實施例"三"列所示。本實施例黑光阻包括重量百分比為10.5%的Regal250和重量百分比為1.5%的P.B15:2混合的黑顏料、重量百分比為18%的Solsperse32600分散劑、重量百分比為3.6%的SYNERGIST5000助分散劑、重量百分比為6.5%的ACAZ200和重量百分比為1%的CN2279混合的分散樹脂、重量百分比為17.9X的PMA和重量百分比為15X的EEP混合的有機溶劑、重量百分比為18X的SB401堿可溶性樹脂、重量百分比為2X的DPHA和重量百分比為0.5X的EB350混合的乙烯性不飽和基單體、重量百分比為1.2%的DEN438環(huán)氧樹脂、重量百分比為1.2%的Ciba379和重量百分比為2.8X的CGI242混合的光引發(fā)劑、以及重量百分比為0.3%抗氧劑、潤濕劑等添加劑。經(jīng)測試,本實施例黑光阻粒度(平均粒徑)為33nm,并且存儲穩(wěn)定性高。黑光阻第四實施例本實施例中,黑光阻的主要組分見表1中實施例"四"列所示。本實施例黑光阻包括重量百分比為10%的Regal250和重量百分比為2X的P.B15:2混合的黑顏料、重量百分比為18%的Solsperse32600分散劑、重量百分比為9%的ACAZ200分散樹脂、重量百分比為34.2X的PMA有機溶劑、重量百分比為18X的SB401堿可溶性樹脂、重量百分比為2.8%的DPHA和重量百分比為0.5%的EB350混合的乙烯性不飽和基單體、重量百分比為1.2X的DEN438環(huán)氧樹脂、重量百分比為4X的CGI242光引發(fā)劑、以及重量百分比為0.3%抗氧劑、潤濕劑等添加劑。經(jīng)測試,本實施例黑光阻粒度(平均粒徑)為45nm,并且存儲穩(wěn)定性高。黑光阻第五實施例本實施例中,黑光阻的主要組分見表1中實施例"五"列所示。本實施例黑光阻包括重量百分比為10.5%的Regal250和重量百分比為1.5%的P.B15:2混合的黑顏料、重量百分比為18%的Solsperse32600分散劑、重量百分比為4.5%的CN2279分散樹脂、重量百分比為41X的PMA有機溶劑、重量百分比為18X的SB401堿可溶性樹脂、重量百分比為0.5%的DPHA和重量百分比為0.5%的EB350混合的乙烯性不飽和基單體、重量百分比為1.2X的DEN438環(huán)氧樹脂、重量百分比為4X的CGI242混合的光引發(fā)劑、以及重量百分比為0.3%抗氧劑、潤濕劑等添加劑。經(jīng)測試,本實施例黑光阻粒度(平均粒徑)為44nm,并且存儲穩(wěn)定性高。進一步地,上述黑光阻的各實施例中,黑顏料可包括碳黑或菲黑,或碳黑和藍色顏料的混合物,或紅色顏料、綠色顏料和藍色顏料的混合物,或紫色顏料和綠色顏料的混合物。具體的,可選用如下產(chǎn)品型號的碳黑#990、#980,#900、#52、#47、#44、#40、#33、#20、#10、#5、#260、MA7、MA8、MAIOO、MA230、MA220;Raven450、Raven450、Raven450、R證n460、R證n760Ultra、R證n860Ultra、R證nlOOO、R證nl035、R證n760、R證n860、Ravenl060、Ravenl255、Raven3500;printex95、printex200;Specialblack250、Specialblack100;MogulE、BlackpearlsE、Regal250R、Regal250、Regal400R、Regal400、Monarch120、Monarch460、Monarch490、Monarch1500、Monarch700、Monarch430、Monarch1100、ELFTEX320或ELFTEX325等??蛇x用如下產(chǎn)品型號的藍色顏料P.B.1、P.B.2、P.B.7、P.B.15、P.B.15:1、P.B.15:2、P.B.15:3、P.B.15:4、P.B.15:5、P.B.15:6、P.B.22、P.B.60、P.B.66。可選用如下產(chǎn)品型號的紅色顏料P.R.122,P.R.123,P.R.177,P.R.179,P.R.190,P.R.202,P.R.210,P.R.224,P.R.254,P.R.255,P.R.264,P.R.270,P.R.272,P.R.122??蛇x用如下產(chǎn)品型號的綠色顏料P.G.7、P.G.37、P.G.36??蛇x用如下產(chǎn)品型號的紫色顏料P.V.1、P.V.32、P.V.23、P.V.19、P.V.29、P.V.39、P.V.36、P.V.38。分散劑在黑光阻制備過程中的主要作用是潤濕、分散、抗絮凝及穩(wěn)定分散體系、降低黏度等。為了縮短基于黑光阻制備的顏料光阻的成膜時間、增強膜牢度以及改善光澤度等,本發(fā)明上述黑光阻的各實施例中,分散劑可包括不飽和脂肪酸酯、酰胺類聚合物或改性聚亞胺酯聚合物,或含有親顏料基團的高分子嵌段共聚物,或聚醚改性的二甲基聚硅氧烷共聚物,或有機硅表面活性劑,或改性聚氨酯,或改性聚丙烯酸酯;或,酯化的苯乙烯馬來酸酐樹脂、酰胺苯乙烯馬來酸酐樹脂和酰亞胺化苯乙烯馬來酸酐樹脂中任一樹脂或其組合。具體的,可選用如下產(chǎn)品型號的分散劑Silok-7010、Silok-78800、TA-IOO、DISPERBYK160、161、163、165、166、169、170、300、335、331、2000、2001、21208、2050系列;EFKA46、47、4047、452系歹lj;EFKAPolymer400、403、64系列;S0LSPERSE8000、13940、19000、20000、27000、28000、32500、32600、38500、39000、44000、46000系列;SMA1000、SMA2000、SMA17352系列。為提高顏料細化時待分散顏料的分散效率,本發(fā)明黑光阻上述實施例在添加分散劑后,還可根據(jù)實際選擇的分散劑適當添加助分散劑。助分散劑的特點是可明顯降低研磨基料黏度,提高研磨分散速率,增加分散體系中固體含量,提高著色強度與分散穩(wěn)定性。其可以是與被處理的顏料具有相似分子結(jié)構(gòu)的有色協(xié)合增效劑(相當有色的表面改性劑);也可以是無色的高分子分散劑,分子中含有為非極性溶劑所溶劑化的聚合鏈及牢固吸附在粒子表面的錨式基團。該助分散劑能使?jié)櫇穹稚└玫匚降接袡C顏料和碳黑的表面上,從而可以提高潤濕分散劑的效率。通過和聚合物型潤濕分散劑一起使用可使顏料解絮凝而得到細小顆粒,因而可以提高顏料光澤,改善著色強度,另外還可以根據(jù)顏料類型和顏料表面處理的不同,可提高顏料濃縮漿中的顏料含量。例如本發(fā)明黑光阻上述實施例中,可選用如下產(chǎn)品型號的助分散劑Solsperse5000,Solsperse22000,Solsperse12000;BYKSynergist2100,BYKSynergist2105等。在黑光阻制備過程中,添加適當比例的分散樹脂,有利于提高黑光阻系的光澤度和存儲穩(wěn)定性。本發(fā)明黑光阻上述實施例中,分散樹脂可包括聚酯丙烯酸酯齊聚物、環(huán)氧11丙烯酸酯或改性苯乙烯丙烯酸酯共聚物。例如,可選用產(chǎn)品型號如下的聚酯丙烯酸酯齊聚物CN2278、CN2279、CN2280、CN2281、CN2282、CN2284、PR020071、CN2205等;可選用產(chǎn)品型號如下的環(huán)氧丙烯酸酯CN2100,CN2101,CN2204等;可選用產(chǎn)品型號如下的改性苯乙烯丙烯酸酉旨共聚物Joncryl611、Joncryl67、Joncryl586、Joncryl678、Joncryl690以及JoncrylHPD671等。在實際使用中,可上述分散樹脂中的一種或多種樹脂混合使用,實現(xiàn)對顏料的高效潤濕、分散,有利于獲得存儲穩(wěn)定性高、光澤度好的黑光阻。本發(fā)明顏料光阻上述各實施例中,堿可溶性樹脂還可包括酸值為100mgK0H/g350mgK0H/g的芳香酸甲基丙烯酸半酯;或,具有如下通式的苯乙烯與馬來酸酐共聚物該通式中,R為烷基芳香醚、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烯丙基或羥基,&為芳香基,的值為15;n2的值為120;或,酸值為20mgK0H/g350mgK0H/g且具有如下通式的樹脂,或酸值為20mgK0H/g350mgKOH/g且具有如下通式的樹脂的組合物該通式中,X為甲基或氫原子;R2為烷基或烷氧基。本發(fā)明顏料光阻上述各實施例中,乙烯性不飽和單體還可包括環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、含羥基的聚酯丙烯酸酯、馬來酰亞胺、鄰苯二甲酰亞胺或2-羥基-4-鄰苯二甲酰亞胺、含羥基的酸、或含羥基的酸酐或主鏈上含有多個甲基苯環(huán)氧基團的環(huán)氧樹脂;或上述多種環(huán)氧樹脂的組合。本發(fā)明顏料光阻上述各實施例中,環(huán)氧樹脂還可包括脂環(huán)族環(huán)氧樹脂或酚醛型環(huán)氧樹脂。優(yōu)選的,酚醛型環(huán)氧樹脂為包含以下官能團的酚醛型環(huán)氧樹脂<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>該通式中,n表示官能團重復(fù)單元的數(shù)量,n的取值范圍為0.16。本發(fā)明黑光阻上述各實施例中,選用的有機溶劑還可包括酸性溶劑,如甲酸、乙酸或氯仿等;堿性溶劑,如酮、S旨、醚或某些芳香烴溶劑等;中性溶劑,如脂肪烴、環(huán)烷烴類化合物或某些芳香烴溶劑等,具體可為脂肪醇、乙二醇醚、乙酸乙酯、甲乙酮、甲基異丁基酮、單甲基醚乙二醇酯、Y_丁內(nèi)酯、丙酸_3-乙醚乙酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚醋酸酯、環(huán)己烷、二甲苯、異丙醇。其中優(yōu)選為丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚醋酸酯、環(huán)己烷、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯或Y-丁內(nèi)酯,或上述中性溶劑的混合物。本發(fā)明黑光阻上述各實施例中,光引發(fā)劑可選用自由基型光引發(fā)劑或陽離子型光引發(fā)劑,或自由基型光引發(fā)劑與陽離子型光引發(fā)劑的組合,用于使相應(yīng)組分在紫外光的照射下可發(fā)生自由基聚合和/或陽離子聚合反應(yīng)。具體的,光引發(fā)劑還可包括肟酯類光引發(fā)齊U、a-胺基酮類光引發(fā)齊U、苯乙酮系光引發(fā)齊U、酰基膦氧化物、芳香酮類光引發(fā)齊U、芳香硫鎗鹽、碘鎗鹽或茂鐵鹽,或上述光引發(fā)劑的組合。例如,可選用產(chǎn)品型號如下的肟酯類光引發(fā)劑Ciba0XE01、CGI242等;可選用產(chǎn)品型號如下的a_胺基酮類光引發(fā)劑369、379、907等;可選用的苯乙酮系光引發(fā)劑包括分子中含嗎啉三級氨基和硫醚基的含硫苯乙酮系光引發(fā)劑,該含硫苯乙酮系光引發(fā)劑與硫雜蒽酮復(fù)合使用具有協(xié)同引發(fā)效果等;可選用的芳香酮類光引發(fā)劑包括2-苯基芐-2-二甲基胺-1-(4_嗎啉芐苯基)丁酮,二苯甲酮及其衍生物,鄰苯甲酰苯甲酸甲酯、硫雜蒽酮等;此外,還可選用小分子鎗鹽類、茂鐵鹽類引發(fā)劑,如芳香硫鎗鹽(如產(chǎn)品型號為UVI-6976、UVI-6992等的芳香硫鎗鹽),碘鎗鹽(如產(chǎn)品型號為IRGACURE250的碘鎗鹽等),三苯基硫鎗鹽、二芳基碘鎗鹽、n6-異丙苯茂鐵氧化鹽、n6-芘茂鐵氧化鹽等;大分子引發(fā)劑,如含有長鏈烷基、烷氧基、酯基的陽離子鎗鹽,含有聚氨酯基團的陽離子,含有多芳環(huán)的陽離子等??蛇x用的上述光引發(fā)劑可單獨使用,還可將上述光弓I發(fā)劑混合后使用。為了使得本發(fā)明顏料光阻具有更優(yōu)的性能,可以根據(jù)需要使用添加劑,如抗氧齊u、潤濕齊u、流平齊u、附著促進齊u、紫外線吸收齊u、防絮凝劑、消泡劑等。例如為了改善顏料光阻成膜時薄膜表面性能,可根據(jù)需要添加少量的流平劑和潤濕劑,如有機硅氧烷潤濕劑,氟碳改性聚丙烯酸脂,丙烯酸類流平劑等。為減少存放時發(fā)生聚合,提高黑光阻的存儲穩(wěn)定性,可選用穩(wěn)定劑,如對苯二酚、甲氧基對甲苯酚、對苯醌、對叔丁基鄰苯二酚、2,5-二叔丁基氫醌或2,5-對二甲基對苯醌,或上述穩(wěn)定劑的組合物。為了增加膜與玻璃表面的固著性可選用附著促進劑,如Y-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、P-(3,4-環(huán)氧環(huán)己烷)乙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、長鏈烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、Y-氯丙基三乙氧基硅烷、雙-(Y-三乙氧基硅基丙基)四硫化物、苯胺甲基三乙氧基硅烷、N-I3(氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷J-(13_氨乙基)_Y_氨丙基三乙氧基硅烷J-13(氨乙基)_Y_氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷、Y-巰基丙基三甲氧基硅烷或Y-巰基丙基三乙氧基硅烷等。有色體系中常用對二烷氨基苯甲酸酯,對二甲氨基苯甲酸乙酯和對二甲氨基苯甲酸異辛酯,它們與二苯甲酮(BP)或2-異丙基硫雜蒽酮(ITX)配合,不但可以大大提高固化13速率,還能有效地清除氧氣,從而減少氧氣的阻聚作用,可提高顏料光阻的性能。較為理想的濾光片黑矩陣用的黑色光阻材料在性能上要求顏料粒度分布比較窄、粒徑比較小且存儲穩(wěn)定性較高。本發(fā)明黑光阻粒度分布窄(小于50nm),粒度分布范圍小(小于15nm),且具有較高的存儲穩(wěn)定性,色度學(xué)性能較好,因此,本發(fā)明黑光阻可滿足色濾光片黑矩陣用的黑光阻的選材要求,可將本發(fā)明黑光阻應(yīng)用到濾光片黑矩陣的制備中,有利于提高濾光片的顯示品質(zhì)。本發(fā)明還提供了黑光阻的制備方法。在黑光阻制備過程中,有機溶劑分三份使用,具體的,取出有機溶劑總量的1/81/6,作為第一份有機溶齊U,取出有機溶劑總量的1/41/3,作為第二份有機溶劑,剩余的有機溶劑作為第三份有機溶劑。圖l為本發(fā)明黑光阻制備方法流程圖。如圖1所示,本發(fā)明黑光阻的黑光阻制備方法包括步驟11、將重量百分比為0.05%30%的分散樹脂與第一份有機溶劑均勻混合,制得分散樹脂溶液;所述第一份有機溶劑為重量百分比為25%80%的有機溶劑中的1/81/6;步驟12、將重量百分比為0.5%67%的分散劑與第二份有機溶劑混合,采用1500rpm4500rpm轉(zhuǎn)速攪拌15min60min,制得分散劑溶液;所述第二份有機溶劑為重量百分比為25%80%的有機溶劑中的1/41/3;步驟13、將重量百分比為5%45%的黑顏料和重量百分比為0%5%的助分散劑均勻混合后加入步驟12制得的所述的分散劑溶液中,采用1500rpm4500rpm轉(zhuǎn)速攪拌15min60min;步驟14、將步驟11制得的所述的分散樹脂溶液加入到步驟13制備的混合溶液中,采用1500rpm4500rpm轉(zhuǎn)速攪拌15min60min,制得顏料預(yù)分散液;步驟15、將第三份有機溶劑加入步驟14制得的顏料預(yù)分散液并均勻稀釋,制得顏料預(yù)混液;所述第三份有機溶劑為重量百分比為25%80%的有機溶劑中的除所述第一份有機溶劑和第二份有機溶劑以外的剩余有機溶劑;步驟16、通過研磨機對步驟15制備的顏料預(yù)混液進行研磨分散,制得顏料分散液,所述研磨機的線速度3.5m/s13.5m/s;步驟17、將重量百分比為0.05%30%的堿可溶性樹脂、重量百分比為2%22%的乙烯性不飽和單體、重量百分比為0.05%10%的環(huán)氧樹脂、重量百分比為0.15%10%的光引發(fā)劑和重量百分比為0.01%2%的添加劑,與步驟16制得的所述顏料分散液均勻混合,制得黑光阻。采用本發(fā)明上述黑光阻制備方法制備黑光阻,可縮短制備周期,提高黑光阻的光敏度和聚合速度,并有利于顏料在預(yù)分散過程中得到充分潤濕,有利于顏料的均勻分散,提高分散效率,使得制備出的黑光阻粒度分布窄(小于50nm),粒度分布范圍小(小于15nm),且具有較高的存儲穩(wěn)定性。以下采用上述制備方法,結(jié)合表1示出的各組分重量百分比,具體說明本發(fā)明黑光阻第一實施例具體制備方法。黑光阻制備方法實施例黑光阻第一實施例的主要組分見表1中實施例"一"列所示。在本發(fā)明黑光阻第一實施例中,選用重量百分比為16X的PMA和重量百分比為15X的EEP混合溶劑作為有機14溶劑,將這些有機溶劑分為三份使用,量取1/6有機溶劑作為第一份有機溶劑,量取1/3有機溶劑作為第二份有機溶劑,剩余的有機溶劑作為第三份有機溶劑。本發(fā)明黑光阻第一實施例制備方法如下步驟111、將重量百分比為重量百分比為6.5X的ACAZ200和重量百分比為1%的CN2279混合的分散樹脂、與第一份有機溶劑均勻混合,制得分散樹脂溶液;所述第一份有機溶劑為重量百分比為25%80%的有機溶劑中的1/6;步驟121、將重量百分比為19.5%的Solsperse32600分散劑與第二份有機溶劑混合,采用1500rpm4500rpm轉(zhuǎn)速攪拌15min60min,制得分散劑溶液;所述第二份有機溶劑為重量百分比為25%80%的有機溶劑中的1/3;步驟131、將重量百分比為12%的Regal250黑顏料、重量百分比為4%的SYNERGIST5000助分散劑均勻混合,將混合后的顏料加入步驟121所述的分散劑溶液中,采用1500rpm4500rpm轉(zhuǎn)速攪拌15min60min,將其均勻混合;步驟141、將步驟111所述的分散樹脂溶液加入到步驟131所述的溶液中,采用1500rpm4500rpm轉(zhuǎn)速攪拌15min60min,將其均勻混合;步驟151、將第三份有機溶劑(即剩余的有機溶劑)加入步驟141制備的混合溶液并均勻稀釋,制得顏料預(yù)混液;步驟161、通過研磨機對步驟151制備的顏料預(yù)混液進行研磨分散,制得顏料分散液,所述研磨機的線速度3.5m/s13.5m/s。步驟171、將重量百分比為18%的SB401堿可溶性樹脂、重量百分比為2%的DPHA和重量百分比為0.5%的EB350混合的乙烯性不飽和基單體、重量百分比為1.2%的DEN438環(huán)氧樹脂、重量百分比為1.2X的Ciba379和重量百分比為2.8%的CGI242混合的光引發(fā)劑、重量百分比為0.3%的抗氧劑、潤濕劑等添加劑,與步驟161制得的所述顏料分散液混合,攪拌或搖動等方式將其混合制得黑色光阻。本發(fā)明黑光阻第二至第五實施例的制備方法與本發(fā)明黑光阻及第一實施例相同,各實施例相應(yīng)的組分重量百分比可參表1所示,不再贅述。采用本發(fā)明黑光阻制備方法制備的顏料光阻光敏度高、聚合速度快?;诒景l(fā)明提供的黑光阻形成的包括黑矩陣的濾光片可廣泛應(yīng)用到顯示器、電視機等顯示產(chǎn)品中,尤其可廣泛應(yīng)用到液晶顯示器用彩色濾光片的制備中,有利于提高濾光片或包括濾光片的顯示產(chǎn)品的圖像顯示品質(zhì)。本發(fā)明又提供了黑光阻的構(gòu)圖方法。圖2為本發(fā)明黑光阻構(gòu)圖方法流程圖。如圖2所示,本發(fā)明黑光阻的構(gòu)圖方法包括步驟21、在基板上涂覆黑光阻;步驟22、將黑光阻在80°C160。C溫度下前烘3min5min;步驟23、在前烘后的黑光阻上方罩設(shè)掩模板,并用照度為100mJ/cm2300mJ/cm2的紫外光進行曝光處理;步驟24、將曝光處理后的黑光阻采用堿性顯影液進行顯影處理;步驟25、將顯影處理后的黑光阻在200°C25(TC溫度下后烘30min60min,獲得帶有圖案的黑光阻膜層。表1示出了采用上述方法形成黑光阻膜層的表面形態(tài),其中符號"O"表示和顏料15光阻膜層表面形態(tài)好,形成的黑光阻膜層具有很好的遮光效果;符號"X"表示和顏料光阻膜層表面形態(tài)一般。本發(fā)明黑光阻采用上述構(gòu)圖方法形成的黑光阻膜層的結(jié)果評價中,如表1所示,可見基于本發(fā)明黑光阻第一實施例、第二實施例和第三實施例形成的黑光阻膜層,均具有好的表面形態(tài),形成的黑光阻膜層具有很好的遮光效果。本發(fā)明黑光阻構(gòu)圖方法可應(yīng)用于濾光片黑矩陣等制備過程中,此時,黑光阻膜層的圖案可為預(yù)先設(shè)計的黑矩陣的圖案。對于彩色濾光片的制備過程,在采用上述構(gòu)圖方法在基板上形成黑矩陣后,可采用常規(guī)工藝分別形成紅、綠和藍等三基色像素,如利用旋涂、絲網(wǎng)印刷、滴注或噴涂(SLIT&SPIN)、或打印等方法在帶有黑矩陣的玻璃基板上形成彩色濾光片的紅色像素,然后采用同樣的工藝獲得綠色和藍色像素后即可制得彩色濾光片。制備好彩色濾光片后,利用常規(guī)的制作方法,即可得到包括該彩色濾光片的液晶顯示器、電視或其它圖像顯示產(chǎn)品。通過上述分析可知,本發(fā)明提供的黑光阻粒度小(小于50nm),粒度分布范圍窄(小于15nm),且具有較高的存儲穩(wěn)定性;采用本發(fā)明提供的黑光阻制備方法制備黑光阻,制備周期短,制備獲得的黑光阻光敏度高,聚合速度快;采用本發(fā)明提供的黑光阻構(gòu)圖方法,可形成帶有預(yù)先設(shè)計圖案的黑光阻膜層,并且黑光阻膜層的表面形態(tài)良好,具有高遮光性。總之,本發(fā)明提供的黑光阻,滿足濾光片黑矩陣的選材要求,基于本發(fā)明提供的黑光阻形成的包括黑矩陣的濾光片可廣泛應(yīng)用到顯示器、電視機等顯示產(chǎn)品中,尤其可廣泛應(yīng)用到液晶顯示器用彩色濾光片的制備中,有利于提高濾光片或包括濾光片的顯示產(chǎn)品的圖像顯示品質(zhì)。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍。權(quán)利要求一種黑光阻,其特征在于,包括重量百分比為5%~45%的黑顏料、重量百分比為0.5%~67%的分散劑、重量百分比為0%~5%的助分散劑、重量百分比為0.05%~30%的分散樹脂、重量百分比為0.05%~30%的堿可溶性樹脂、重量百分比為2%~22%的乙烯性不飽和單體、重量百分比為0.05%~10%的環(huán)氧樹脂、重量百分比為25%~80%的有機溶劑、重量百分比為0.15%~10%的光引發(fā)劑、和重量百分比為0.01%~2%的添加劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑光阻,其特征在于,所述黑顏料的重量百分比為8%40%;所述分散劑的重量百分比為0.5%60%;所述助分散劑的重量百分比為O.1%4.5%;所述堿可溶性樹脂的重量百分比為1%20%;所述乙烯性不飽和單體的重量百分比為2.5%20%;所述環(huán)氧樹脂的重量百分比為0.05%7.5%;所述有機溶劑的重量百分比為28%75%;所述光引發(fā)劑的重量百分比為0.2%10%;所述添加劑的重量百分比為0.03%1.5%。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的黑光阻,其特征在于,所述黑顏料包括碳黑或茈黑,或碳黑和藍色顏料的混合物,或紅色顏料、綠色顏料和藍色顏料的混合物,或紫色顏料和綠色顏料的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的黑光阻,其特征在于,所述分散劑包括不飽和脂肪酸酯、酰胺類聚合物或改性聚亞胺酯聚合物,或含有親顏料基團的高分子嵌段共聚物,或聚醚改性的二甲基聚硅氧烷共聚物,或有機硅表面活性劑,或改性聚氨酯,或改性聚丙烯酸酯;或,酯化的苯乙烯馬來酸酐樹脂、酰胺苯乙烯馬來酸酐樹脂和酰亞胺化苯乙烯馬來酸酐樹脂中任一樹脂或其組合。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的黑光阻,其特征在于,所述分散樹脂包括聚酯丙烯酸酯齊聚物、環(huán)氧丙烯酸酯或改性苯乙烯丙烯酸酯共聚物。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的黑光阻,其特征在于,所述堿可溶性樹脂包括以下樹脂之一或其組合芳香酸甲基丙烯酸半酯;具有如下通式的苯乙烯與馬來酸酐共聚物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中,R是烷基芳香醚、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、烯丙基或羥基A是芳香基,r^的值為15;n2的值為120;具有如下通式的樹脂或樹脂組合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中,X為甲基或氫原子;R2為烷基或烷氧基。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的黑光阻,其特征在于,所述乙烯性不飽和單體包括環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、含羥基的聚酯丙烯酸酯、馬來酰亞胺、鄰苯二甲酰亞胺或2-羥基-4-鄰苯二甲酰亞胺、含羥基的酸、或含羥基的酸酐或主鏈上含有多個甲基苯環(huán)氧基團的環(huán)氧樹脂;或上述組合。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的黑光阻,其特征在于,所述環(huán)氧樹脂包括脂環(huán)族環(huán)氧樹脂或酚醛型環(huán)氧樹脂。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的黑光阻,其特征在于,所述酚醛型環(huán)氧樹脂包含以下官能團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中,n表示官能團重復(fù)單元的數(shù)量,n的取值范圍為0.16。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的黑光阻,其特征在于,光引發(fā)劑包括酮肟酯類光引發(fā)齊U、a-胺基酮類光引發(fā)劑、苯乙酮系光引發(fā)劑、酰基膦氧化物、芳香酮類光引發(fā)劑、芳香硫鎗鹽、碘鎗鹽或茂鐵鹽,或上述組合。11.一種權(quán)利要求110所述的任一黑光阻的制備方法,其特征在于,包括步驟11、將重量百分比為0.05%30%的分散樹脂與第一份有機溶劑均勻混合,制得分散樹脂溶液;所述第一份有機溶劑為重量百分比為25%80%的有機溶劑中的1/81/6;步驟12、將重量百分比為0.5%67%的分散劑與第二份有機溶劑混合,采用1500rpm4500rpm轉(zhuǎn)速攪拌15min60min,制得分散劑溶液;所述第二份有機溶劑為重量百分比為25%80%的有機溶劑中的1/41/3;步驟13、將重量百分比為5%45%的黑顏料和重量百分比為0%5%的助分散劑均勻混合后加入步驟12制得的所述的分散劑溶液中,采用1500rpm4500rpm轉(zhuǎn)速攪拌15min60min;步驟14、將步驟11制得的所述的分散樹脂溶液加入到步驟13制備的混合溶液中,采用1500rpm4500rpm轉(zhuǎn)速攪拌15min60min,制得顏料預(yù)分散液;步驟15、將第三份有機溶劑加入步驟14制得的顏料預(yù)分散液并均勻稀釋,制得顏料預(yù)混液;所述第三份有機溶劑為重量百分比為25%80%的有機溶劑中的除所述第一份有機溶劑和第二份有機溶劑以外的剩余有機溶劑;步驟16、通過研磨機對步驟15制備的顏料預(yù)混液進行研磨分散,制得顏料分散液,所述研磨機的線速度3.5m/s13.5m/s;步驟17、將重量百分比為0.05%30%的堿可溶性樹脂、重量百分比為2%22%的乙烯性不飽和單體、重量百分比為0.05%10%的環(huán)氧樹脂、重量百分比為0.15%10%的光引發(fā)劑和重量百分比為0.01%2%的添加劑,與步驟16制得的所述顏料分散液均勻混合,制得黑光阻。12.—種權(quán)利要求110所述的任一黑光阻的構(gòu)圖方法,其特征在于,包括步驟21、在基板上涂覆黑光阻;步驟22、將黑光阻在80°C160。C溫度下前烘3min5min;步驟23、在前烘后的黑光阻上方罩設(shè)掩模板,并用照度為100mJ/cm2300mJ/cm2的紫外光進行曝光處理;步驟24、將曝光處理后的黑光阻采用堿性顯影液進行顯影處理;步驟25、將顯影處理后的黑光阻在200°C25(TC溫度下后烘30min60min,獲得帶有圖案的黑光阻膜層。全文摘要本發(fā)明涉及黑光阻及其制備方法和構(gòu)圖方法。黑光阻包括重量百分比為5%~45%的黑顏料、重量百分比為0.5%~67%的分散劑、重量百分比為0%~5%的助分散劑、重量百分比為0.05%~30%的分散樹脂、重量百分比為0.05%~30%的堿可溶性樹脂、重量百分比為2%~22%的乙烯性不飽和單體、重量百分比為0.05%~10%的環(huán)氧樹脂、重量百分比為25%~80%的有機溶劑、重量百分比為0.15%~10%的光引發(fā)劑、和重量百分比為0.01%~2%的添加劑。本發(fā)明黑光阻粒度小,粒度分布范圍窄,具有較高的存儲穩(wěn)定性;可滿足濾光片黑矩陣的選材要求,有利于提高包括該濾光片黑矩陣顯示產(chǎn)品的顯示品質(zhì)。文檔編號G03F7/00GK101738857SQ20081022598公開日2010年6月16日申請日期2008年11月7日優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日發(fā)明者楊久霞,白峰,趙吉生申請人:京東方科技集團股份有限公司