本发明涉及tft-lcd技术领域,具体涉及一种用于tft-lcd光刻胶组合物。
背景技术:
薄膜晶体管液晶显示器(thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay,tft-lcd)是多数液晶显示器的一种,它使用薄膜晶体管技术改善影象品质,主要包括彩色滤光片(colorfilter,cf)基板、液晶、薄膜晶体管(thinfilmtransistor,tft)基板三个组成部分。简单说,tft-lcd面板可视为两片玻璃基板中间夹着一层液晶,上层的玻璃基板是彩色滤光片、而下层的玻璃则有晶体管镶嵌于上。当电流通过晶体管产生电场变化,造成液晶分子偏转,藉以改变光线的偏极性,再利用偏光片决定像素的明暗状态。此外,上层玻璃因与彩色滤光片贴合,形成每个像素各包含红蓝绿三颜色,这些发出红蓝绿色彩的像素便构成了面板上的视频画面。
通常,lcd装置包括lcd面板和为lcd面板提供光的光源。lcd面板包括多个像素和多个薄膜晶体管(tft)。所述像素和tft使用光刻胶组合物通过光刻法形成。目前其常用制作方法是颜料分散法,基本原理是将光刻胶组合物涂覆在透明的衬底基板上,而后以紫外线灯类似光线进行照射,使光刻胶组合物固化形成彩色膜层。光刻胶组合物中包含有颜料分散液(着色剂)、多功能单体、低聚物、光引发剂、流平剂和溶剂等,其中流平剂主要作用是调节光刻胶组合物涂膜的流平。光刻胶像素制备工艺一般是涂膜、前烘、曝光、显影和高温后烘。若光刻胶组合物像素的流平性不好,不能在衬底基板上均匀分散,在高温后烘后,膜层表面很容易收缩。而已有的光刻胶组合物在使用过程中均存在上述缺陷。
在光固化反应过程中,底层与表层反应程度不一致,容易产生光刻胶剥落等问题。上述光刻胶剥落的问题,可通过提升光刻胶材料与基板之间的附着力来克服。一般而言,可通过提高底层反应程度及硬化度来提高附着力。但是,在实际制程中,rgb涂布之前会进行超紫外光(euv)或者深紫外光(duv)的清洗过程。这个清洗过程中会产生一些活性氧原子,这些活性氧原子会对自由基聚合的引发剂产生影响,造成引发剂失去活性,而无法提高附着力。
针对上述光刻胶组合物中存在固体颗粒分散不均匀和清洗过程产生的活性氧离子降低光引发剂活性等问题,本发明旨在提供一种分散性和粘合性均较好的一种tft-lcd光刻胶组合物。
技术实现要素:
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种用于tft-lcd光刻胶组合物的制备方法。
本发明提出的一种用于tft-lcd光刻胶组合物的制备方法,其步骤如下:
s1:称量原料:按照一定质量比,依次称取树脂、多功能单体、着色剂、光引发剂、氧阻碍剂、增粘剂、增透剂和溶剂等加入到搅拌器中;
s2:预混合:将步骤s1中所述的物质充分混合后,取出备用;
s3:研磨均质:将步骤s2中所述的预混合物料加入到球磨机中研磨均质,得到的混合物即为本文所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物。
优选的,所述步骤s1中树脂为环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、聚醚丙烯酸酯树脂、聚丙烯酸丙酯树脂、丙烯酸烷基酯、丙烯酸羟基酯、二醇类二丙烯酸酯、烷氧基化丙烯酸酯、乙烯基醚类丙烯酸酯、甲基丙烯酸磷酸酯中的一种或多种,质量分数为20-40%。
优选的,所述步骤s1中多功能单体为二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基、丙烷三丙烯酸酯、五丙烯酸酯、双季戊四醇五六丙烯酸酯、异戊四醇四丙烯酸酯中的一种或多种,质量分数为7-11%。
优选的,所述步骤s1中着色剂为,偶氮类、喹吖啶酮类、苝系类、钛菁类、蒽醌类、吡喏并吡喏二酮类、三芳甲烷类、蒽吡啶酮类、苯亚甲基类、中的一种或多种,质量分数为6-10%。
优选的,所述步骤s1中光引发剂为苯偶姻类、二苯甲酮类、胺基苯乙酮类、蒽醌类、噻吨酮类、酰基膦氧化物类、三芳基咪唑二聚体类、吖啶类、二苯基钛茂类、叔胺类中的一种或多种,质量分数为0.1-2%。
优选的,所述步骤s1中氧阻碍剂为二芳基碘鎓盐,质量分数为0.5-2%;增粘剂为增粘剂为硅烷类偶联剂,质量分数为1-3%;增透剂为硅烷树脂,质量分数为0.5-2%。
优选的,所述步骤s1中溶剂为溶剂为丙二醇二乙酸酯、3-乙氧基-3-亚胺丙酸乙酯、2-庚烷、环戊酮、环己酮、乙二醇醚、乙二醇烷基醚乙酸酯和二甘醇中的一种或多种,质量分数为30-50%。
优选的,所述步骤s2中搅拌速度为20-40转/分;搅拌温度为15-30℃;搅拌时间为5-20min。
优选的,所述步骤s3中研磨介质为直径为1~10mm石英砂、玻璃珠、陶瓷珠、锆珠中的一种或两种;研磨时间为5-10min;研磨温度为15-30℃。
与已有技术相比,本发明的有益效果体现在:
(1)本法通过球磨机得到的tft-lcd光刻胶组合物颗粒大小均匀,分散性较好,在光固化过程中,反应进行更加均匀,可得一层分布均匀的光刻胶薄膜。
(2)本法使用了氧阻碍剂,使光刻胶组合物不受活性氧原子的影响,提升了光刻胶组合物与基板之间的附着力。
(3)本法制得的光刻胶组合物采用物理的方法得到一种性能均匀的光刻胶组合物,避免了流平剂的使用。
具体实施方式
下面将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作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。
实施例1:
涉及一种用于tft-lcd光刻胶组合物的制备方法,操作步骤依序如下:
s1:称量原料:依次称取15wt%的环氧丙烯酸树脂、20wt%甲基丙烯酸甲酯、5wt%的乙氧化三羟甲基、5wt%丙烷三丙烯酸酯、8wt%偶氮类、1wt%二苯甲酮类光引发剂、1wt%二芳基碘鎓盐氧阻碍剂、2wt%硅烷类偶联剂、1wt%硅烷树脂和42wt%丙二醇二乙酸酯加入到搅拌器中;
s2:预混合:将步骤s1中所述的物质转移至搅拌器中,搅拌速度为30转/分;搅拌温度为20±2℃;搅拌时间为15min。
s3:研磨均质:将步骤s2中所述的预混合物料加入到球磨机中,以直径为1~10mm石英砂、玻璃珠为研磨介质;研磨6min;研磨温度为20±2℃,,研磨后即得到的混合物即为本文所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物。
实施例2:
涉及一种用于tft-lcd光刻胶组合物的制备方法,操作步骤依序如下:
s1:称量原料:依次称取20wt%的聚丙烯酸丙酯树脂、20wt%甲基丙烯酸甲酯、6wt%的乙氧化三羟甲基、4wt%丙烷三丙烯酸酯、8wt%偶氮类、1wt%二苯甲酮类光引发剂、1wt%二芳基碘鎓盐氧阻碍剂、2wt%硅烷类偶联剂、1wt%硅烷树脂和37wt%丙二醇二乙酸酯加入到搅拌器中;
s2:预混合:将步骤s1中所述的物质转移至搅拌器中,搅拌速度为30转/分;搅拌温度为20±2℃;搅拌时间为15min。
s3:研磨均质:将步骤s2中所述的预混合物料加入到球磨机中,以直径为1~10mm玻璃珠为研磨介质;研磨6min;研磨温度为20±2℃,,研磨后即得到的混合物即为本文所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物。
实施例3:
涉及一种用于tft-lcd光刻胶组合物的制备方法,操作步骤依序如下:
s1:称量原料:依次称取15wt%的环氧丙烯酸树脂、20wt%聚丙烯酸丙酯树脂、5wt%的乙氧化三羟甲基、5wt%丙烷三丙烯酸酯、8wt%偶氮类、1wt%二苯甲酮类光引发剂、1wt%二芳基碘鎓盐氧阻碍剂、2wt%硅烷类偶联剂、1wt%硅烷树脂和42wt%丙二醇二乙酸酯加入到搅拌器中;
s2:预混合:将步骤s1中所述的物质转移至搅拌器中,搅拌速度为30转/分;搅拌温度为20±2℃;搅拌时间为15min。
s3:研磨均质:将步骤s2中所述的预混合物料加入到球磨机中,以直径为1~10mm石英砂、玻璃珠为研磨介质;研磨6min;研磨温度为20±2℃,,研磨后即得到的混合物即为本文所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物。
实施例4:
涉及一种用于tft-lcd光刻胶组合物的制备方法,操作步骤依序如下:
s1:称量原料:依次称取15wt%的环氧丙烯酸树脂、20wt%聚丙烯酸丙酯树脂、5wt%的丙烷三丙烯酸酯,5wt%丙烷三丙烯酸酯、8wt%偶氮类、1wt%二苯甲酮类光引发剂、1wt%二芳基碘鎓盐氧阻碍剂、2wt%硅烷类偶联剂、1wt%硅烷树脂和42wt%丙二醇二乙酸酯加入到搅拌器中;
s2:预混合:将步骤s1中所述的物质转移至搅拌器中,搅拌速度为30转/分;搅拌温度为20±2℃;搅拌时间为15min。
s3:研磨均质:将步骤s2中所述的预混合物料加入到球磨机中,以直径为1~10mm玻璃珠为研磨介质;研磨10min;研磨温度为20±2℃,,研磨后即得到的混合物即为本文所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物。
性能测试:
将得到的四种光刻胶组合物,通过光固化反应过程中,分别用于制备tft-lcd中,将制得的样品分别通过分别进行如下测试。
1、硬度测试
按照gb/6739t公开的方法,测试样品表面的增透膜的硬度。使用铅笔硬度测试仪,在1kg力下用三菱铅笔在基材表面推过,划3次,涂层表面无损伤,记为ok;3次中1次有轻微划伤为no。
2、附着力测试
用锋利的刀刃在样品表面划出大小均匀的间隔为1mm的小方格100个,统计膜脱落的小方格数n1,在膜上的划格区域贴上宽度为24mm的透明胶带,并保证胶带与有方格的膜之间结合紧密。5min后,用一垂直膜面的力将胶带揭起,并再次统计膜脱落的小方格数n2。膜结合力分数z=(100-n1-n2)/100×100%。
通过上述性能测试方法,得到了四种光刻胶组合物制备得到的样品硬度大小一次为实施例2>实施例4>实施例3>实施例1,说明通过实施例2制得的光刻胶组合物硬度最好;通过附着力测试,各自的附着力大小依次为实施例4>实施例2>实施例1>实施例3,可见第四组得到的光刻胶组合物的附着力最好。
1.一种用于tft-lcd光刻胶组合物,其特征在于:操作步骤依序如下:
s1:称量原料:按照一定质量比,依次称取树脂、多功能单体、着色剂、光引发剂、氧阻碍剂、增粘剂、增透剂和溶剂等加入到搅拌器中;
s2:预混合:将步骤s1中所述的物质充分混合后,取出备用;
s3:研磨均质:将步骤s2中所述的预混合物料加入到球磨机中研磨均质,得到的混合物即为本文所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物。
2.根据权利要求1所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物,其特征在于:所述步骤s1中树脂为环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、聚醚丙烯酸酯树脂、聚丙烯酸丙酯树脂、丙烯酸烷基酯、丙烯酸羟基酯、二醇类二丙烯酸酯、烷氧基化丙烯酸酯、乙烯基醚类丙烯酸酯、甲基丙烯酸磷酸酯中的一种或多种,质量分数为20-40%。
3.根据权利要求1所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物,其特征在于:所述步骤s1中多功能单体为二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基、丙烷三丙烯酸酯、五丙烯酸酯、双季戊四醇五六丙烯酸酯、异戊四醇四丙烯酸酯中的一种或多种,质量分数为7-11%。
4.根据权利要求3所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物,其特征在于:所述步骤s1中着色剂为,偶氮类、喹吖啶酮类、苝系类、钛菁类、蒽醌类、吡喏并吡喏二酮类、三芳甲烷类、蒽吡啶酮类、苯亚甲基类、中的一种或多种,质量分数为6-10%。
5.根据权利要求1所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物,其特征在于:所述步骤s1中光引发剂为苯偶姻类、二苯甲酮类、胺基苯乙酮类、蒽醌类、噻吨酮类、酰基膦氧化物类、三芳基咪唑二聚体类、吖啶类、二苯基钛茂类、叔胺类中的一种或多种,质量分数为0.1-2%。
6.根据权利要求1所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物,其特征在于:所述步骤s1中氧阻碍剂为二芳基碘鎓盐,质量分数为0.5-2%;增粘剂为增粘剂为硅烷类偶联剂,质量分数为1-3%;增透剂为硅烷树脂,质量分数为0.5-2%。
7.根据权利要求1所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物,其特征在于:所述步骤s1中溶剂为溶剂为丙二醇二乙酸酯、3-乙氧基-3-亚胺丙酸乙酯、2-庚烷、环戊酮、环己酮、乙二醇醚、乙二醇烷基醚乙酸酯和二甘醇中的一种或多种,质量分数为30-50%。
8.根据权利要求1所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物,其特征在于:所述步骤s2中搅拌速度为20-40转/分;搅拌温度为15-30℃;搅拌时间为5-20min。
9.根据权利要求1所述的一种用于tft-lcd光刻胶组合物,其特征在于:所述步骤s3中研磨介质为直径为1~10mm石英砂、玻璃珠、陶瓷珠、锆珠中的一种或两种;研磨时间为5-10min;研磨温度为15-30℃。
技术总结