[發(fā)明專利]含有大分子光引發(fā)劑的彩色光敏樹脂組合物及使用其的彩色濾光片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811098685.2
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN110928140B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 桑偉;劉永祥;侯少堃;王曉青;孫濤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京鼎材科技有限公司;固安鼎材科技有限公司
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;G03F7/027;G02F1/1335
• 代理公司: 北京市創(chuàng)世宏景專利商標代理有限責任公司 11493
• 代理人: 崔永華

本發(fā)明涉及一種彩色光敏樹脂組合物，包含堿溶性樹脂、著色劑、多官能單體、光引發(fā)劑、溶劑以及添加劑，其特征在于，所述光引發(fā)劑為大分子光引發(fā)劑，其可由以下結(jié)構(gòu)式表示：其中，R’為H、OR¹或NR²R³，R、R¹、R²、R³分別獨立選自C1～C10的烷基，所述大分子光引發(fā)劑的重均分子量為5000～20000。上述光敏樹脂組合物中的大分子光引發(fā)劑含有丙烯酸酯基團，可提高光引發(fā)劑在該組合物中的溶解度，提高與樹脂、單體等的相容性。上述光敏樹脂組合物中的大分子光引發(fā)劑本身具有一定的成膜性能，比采用小分子光引發(fā)劑的光敏樹脂組合物具有更大的線寬和更好的邊線整齊度。本公開還提供一種彩色濾光片，該彩色濾光片包括玻璃基板和涂布于基板上并固化的彩色光敏樹脂組合物。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及液晶顯示領(lǐng)域，具體地，涉及一種含有大分子光引發(fā)劑的彩色光刻膠組合物和彩色濾光片。

背景技術(shù)

光刻膠又稱光致抗蝕劑，是由感光樹脂、光引發(fā)劑和溶劑等組成的光敏感混合物。其在紫外光光束照射下，能夠發(fā)生交聯(lián)固化或者降解反應(稱為光刻)。向光刻膠中加入著色劑(紅色、綠色和藍色)就制成了彩色光刻膠(或稱彩色感光/光敏性樹脂組合物)。將彩色光刻膠涂于玻璃基板上成膜經(jīng)紫外光光刻，形成彩色圖案就制成了彩色濾光片。用于彩色液晶顯示裝置或拍攝元件等的彩色濾光片通常使用顏料分散法制造：在形成有黑色矩陣圖案的玻璃基板上均勻涂布紅色、藍色或綠色的單色光刻膠，然后加熱干燥成膜(稱為前烘)，將所形成的涂膜經(jīng)紫外曝光、顯影、加熱固化(稱為后烘)，便得到單一顏色的彩色濾光片。根據(jù)需要按不同顏色重復進行上述操作，便可形成含有三色像素的彩色濾光片，應用于薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)領(lǐng)域。

光引發(fā)劑是彩色光敏樹脂組合物中的核心組分，是組合物能夠在紫外光照射下發(fā)生固化的必要材料。盡管光引發(fā)劑的種類有很多，但受制于彩色濾光片的生產(chǎn)和應用工藝要求，必須符合耐熱，耐酸，耐堿，耐光照，不受彩膠顏色影響且不影響彩膠色度等等的要求，因此可選種類比較少。現(xiàn)有彩膠用光引發(fā)劑多使用固體小分子光引發(fā)劑，常存在與色漿、樹脂、單體等相容性差、有色、易黃變、易團聚、易析出、溶解度低、熱穩(wěn)定性差、光固化后易從彩膠中遷移或析出等缺點，影響彩膠品質(zhì)，也影響生產(chǎn)線上工人的健康。另一方面，普通大分子光引發(fā)劑存在難以溶解在彩膠體系中的問題。

鑒于當前彩色光敏樹脂組合物使用的光引發(fā)劑有如上缺點，因此開發(fā)一種能夠克服上述缺點的光引發(fā)劑，并圍繞這種光引發(fā)劑設計出具有更高穩(wěn)定性和更高膜硬度的彩色光敏樹脂組合物，是目前亟待解決的現(xiàn)實問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

目前的光阻配方中，光引發(fā)劑未使用專門的光引發(fā)劑。由于彩膠溶劑為兼顧油溶性和水溶性的酯類和醇類，普通的小分子光引發(fā)劑在該類溶劑中溶解性不好。此外，小分子光引發(fā)劑在后烘過程中會揮發(fā)或遷移，其毒性會對人體造成損害，還會造成曝光MASK被揮發(fā)或升華出的小分子光引發(fā)劑污染。另一方面，若使用可聚合型光引發(fā)劑，使小分子光引發(fā)劑在光固化過程中參與聚合，可以解決上述小分子光引發(fā)劑的缺點，但是這種光聚合本身也會造成彩膠光固化膜縮率增大，有時會有邊緣缺陷或者牛角等問題，且產(chǎn)品分子量無法預估，光聚合后光引發(fā)劑形態(tài)不確定。此外，從工藝性能出發(fā)，人們希望彩膠在快速固化的同時，制成的彩色濾光片上膜體具有一定的硬度，使得曝光區(qū)域的圖案能夠抵受堿性顯影液的沖洗。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種含有大分子引發(fā)劑的彩色光敏樹脂組合物，由于該組合物含有大分子光引發(fā)劑，因而不但具有較高的體系穩(wěn)定性，還具有較高的膜體硬度，并且能夠改善成膜性能，降低后烘高溫或極端條件引起的小分子析出和遷移。此外，使用上述大分子光引發(fā)劑得到的聚合產(chǎn)物的分子量可控。

解決問題的方案