[发明专利]低温负性黑色光刻胶组合物及其黑色矩阵

说明书

本发明涉及一种低温负性黑色光刻胶组合物及其黑色矩阵，包括有机溶剂和溶解在有机溶剂中的溶质，溶质占组合物总重量的15‑60%，其中溶质包括：含有双键和羟基的光固化树脂、碱溶性丙烯酸酯类光聚合单体、光引发剂、着色剂和低温封闭型异氰酸酯交联剂。本发明的光刻胶组合物通过加入含有双键和羟基的光固化树脂和碱溶性丙烯酸酯类光聚合单体，由光引发剂引发聚合，提升了光刻胶的粘着性；并添加低温封闭型异氰酸酯交联剂，使得光固化树脂和光聚合单体中的羟基可以在较低温度下进行充分交联聚合，进一步提升固化膜的强度和稳定性，减少对滤色器的影响，更适合OLED和基于量子点的显示器件的使用。

技术领域

本发明涉及一种低温负性黑色光刻胶组合物及其黑色矩阵，属于半导体材料技术领域。

背景技术

在用于液晶显示装置的面板中，通常形成有黑色矩阵、黑色柱状间隔物等经图案化的遮 光性膜，在用于有机EL显示装置的面板等中，出于划分发光层的目的等，形成有作为遮光性 膜的黑色堤。在这样的用途中，提出了各种用于形成遮光性膜的、包含遮光性的黑色颜料和 光聚合引发剂的光刻胶。

LCD包括上基底、下基底和居于基底之间的液晶。如有必要，可以将触控屏面板等连接 至上基底。通常在组装步骤之后制造，在所述组装步骤中组合滤色器和薄膜晶体管(TFT)。为 了最小化对已经制造的滤色器的影响，必须在低温下使光刻胶固化以制备固化膜。

此外，OLED和基于量子点(QD)的显示器件要求适合于在低温下固化的光刻胶。

然而，存在以下问题：当在低温下固化时组合物未充分地交联，未能形成固化膜，或其 强度不足，并且样品的耐化药性较差。因此，对能够在低温下固化的组合物存在需求。

当前在低温下可固化的常规着色光刻胶使用过量的热固化剂(比如环氧化合物)或用于降 低反应能的添加剂，以便提高在低温下的固化程度。

然而，这些物质在储存稳定性方面存在问题，在制备固化膜的过程中会导致诸如剥落、 耐化药性不足的问题。

因此需要一种适合在低温条件下固化的光刻胶。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种低温负性黑色光刻胶组合物，该低温负性黑色 光刻胶组合物是能够在低温条件下能够充分交联固化形成固化膜的黑色光刻胶组合物，其具 体技术方案如下：

一种低温负性黑色光刻胶组合物，包括有机溶剂和溶解在有机溶剂中的溶质，溶质占组 合物总重量的15-60％，其中溶质包括：含有双键和羟基的光固化树脂、碱溶性丙烯酸酯类光 聚合单体、光引发剂、着色剂、低温封闭型异氰酸酯交联剂和表面活性剂；

100重量份的溶质中的含有双键和羟基的光固化树脂的含量为10-35重量份，光引发剂 的含量为0.01-50重量份，

所述碱溶性丙烯酸酯类光聚合单体为丁二酸酐改性或非改性的三(甲基)丙烯酸季戊四 醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸双季戊四醇酯和六(甲基)丙烯酸 双季戊四醇酯中的一种或多种。

进一步的，所述含有双键和羟基的光固化树脂包括含有不饱和双键的丙烯酸树脂、Cardo 树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂中的一种或多种。

进一步的，所述光固化树脂的重均分子量范围为1000-50000Da。

进一步的，所述光引发剂为BASF市售的OXE-01、OXE-02和OXE-03中的一种或多种。

进一步的，所述低温封闭性异氰酸酯交联剂在温度80-120℃之间能够与光固化树脂以及 单体中的羟基和羧基发生交联反应，所述低温封闭性异氰酸酯交联剂为日本旭化成市售 MF-K60X、荷兰拓纳FAB或FAC中的一种。

进一步的，所述黑色着色剂为无机黑色着色剂或有机黑色着色剂或两者的组合。