CN104212201B - 聚合物染料及其制备方法、光阻组合物和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种聚合物染料及其制备方法，一种光阻组合物、一种彩色光阻和一种显示装置。所述聚合物染料由通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯共聚而成，在通式I中：Dye表示含芳香羟基或芳香胺基的染料基团，R1、R2和R3分别独立地选自氢原子或1～10碳原子的烷基；在通式II中：R4、R5、R6和R7分别独立地选自氢原子或1～10碳原子的烷基；通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯的摩尔数分别为x和y，并且x：y＝1：0.05～10；所述聚合物染料的重均分子量为2000～50000。采用本发明技术方案制得的彩色光阻避免了浮色，提高了显示器的显示品质。

Description

聚合物染料及其制备方法、光阻组合物和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种聚合物染料及其制备方法，一种光阻组合物，一种彩色光阻和一种显示装置。
背景技术
目前，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，简称TFT-LCD)的主要结构包括对盒在一起的阵列基板和彩膜基板(CF)。其中，彩膜基板主要包括：玻璃基板、黑矩阵、彩色光阻和保护膜。一般而言，黑矩阵以格栅、条纹或斑纹形式排列在彩色光阻形成的彩色图案之间，黑矩阵的主要作用是遮挡杂散光，防止像素间漏光；彩色光阻的主要作用是利用滤光的方式产生红绿蓝三原色，再将红绿蓝三原色以不同的强弱比例混合，从而呈现出各种色彩，使TFT-LCD显示出全彩。
一般该光阻组合物的主要成分包括着色剂、碱可溶树脂、多官能基单体、光引发剂等，在现有光阻组合物中，着色剂一般采用颜料，一般分别在红色光阻和绿色光阻中加入黄色颜料进行调色，在蓝色光阻中加入紫色颜料进行调色。但现有的紫色颜料对比度低，因此一些业内公司采用紫色染料代替紫色颜料。彩色光阻用光阻组合物经过涂覆、曝光以及显影形成彩色光阻，染料一般在溶剂中有良好的溶解性，因此对光阻组合物进行曝光以后，在后续的显影工艺中，染料易被显影液洗出带走；另外，在更后续的涂布保护膜工艺中，染料可能进入保护膜中。因此，上述两种情况均会给像素单元造成明显的浮色及色偏。
现有技术的缺陷在于，现有的光阻组合物中的染料易形成浮色，导致显示面板的显示品质下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚合物染料及其制备方法，一种光阻组合物，一种彩色光阻和一种显示装置，用以减少浮色，提高显示面板的显示品质。
本发明实施例首先提供一种聚合物染料，所述聚合物染料由通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯共聚而成：
其中，在通式I中：Dye表示含芳香羟基或芳香胺基的染料基团，R1、R2和R3分别独立地选自氢原子或1～10碳原子的烷基；在通式II中：R4、R5、R6和R7分别独立地选自氢原子或1～10碳原子的烷基；
通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯的摩尔数分别为x和y，并且x：y＝1：0.05～10；
所述聚合物染料的重均分子量为2000～50000。
该聚合物染料是将染料结合到聚合物上，由于大分子量的聚合物染料的溶解性比单纯染料分子的溶解性低，因此不易被溶剂重新溶出，进而避免了浮色，增强了颜色的稳定性，提高了显示器的显示品质。
优选的，R1、R2和R3分别独立地选自氢原子或1～4碳原子的烷基；R4、R5、R6和R7分别独立地选自氢原子或1～4碳原子的烷基。
优选的，R1和R2分别为氢原子，R3为甲基，R4、R5和R6分别为氢原子，R7为丁基；所述聚合物染料的重均分子量为2000～20000；或者，
R1和R2分别为氢原子，R3为甲基，R4和R5分别为氢原子，R6和R7分别为甲基；所述聚合物染料的重均分子量为5000～50000。
优选的，Dye具体为式III所示的染料基团：
其中，表示氧原子与通式I中的羰基碳相连。
本发明实施例还提供一种光阻组合物，包括：
10～60重量份的上述任一种聚合物染料；
10～60重量份的碱可溶树脂；
5～50重量份的多官能基单体；
0.5～10重量份的光引发剂；
100～450重量份的有机溶剂；
0～5重量份的助剂。
在本发明的光阻组合物的着色剂中包括上述任一种聚合物染料，由于聚合物染料相对于单纯的染料分子具有较低的溶解度，在后续显影或涂布其他光刻胶时，聚合物染料不易溶出，因此避免了浮色，使得显示器的显示品质得到大大提升。
优选的，所述碱可溶树脂包括具有酸性基团的树脂；所述多官能基单体包括可聚合的丙烯酸酯单体；所述光引发剂包括联苯酰缩酮、二烷氧基苯乙酮、羟基烷基苯酮、氨基烷基苯酮、酰基氧化膦、二苯甲酮、米氏酮、芳基碘鎓盐或硫鎓盐中的一种或几种；所述有机溶剂包括醇醚类溶剂、芳香系溶剂、酮类溶剂或烷烃类溶剂中的一种或几种；所述助剂包括流平剂、消泡剂、抗氧化剂或紫外稳定剂中的一种或几种。
优选的，所述碱可溶树脂包括丙烯酸树脂、环氧树脂、聚烯烃树脂、聚酯树脂、酚醛树脂或脲醛树脂；所述可聚合的丙烯酸酯单体包括季戊四醇四丙烯酸酯、五丙烯酸酯、双季戊四醇五六丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羟乙基异氰尿酸三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯；所述醇醚类溶剂包括二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇丙醚、二丙二醇丙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、乙二醇苯醚、丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇己醚、二乙二醇丁醚乙酸酯、乙二醇丁醚乙酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇己醚、3-乙氧基丙酸乙酯；所述芳香系溶剂包括甲苯、乙苯、氯苯、硝基苯、邻二甲苯、间二甲苯或对二甲苯；所述酮类溶剂包括丁酮、己酮或环己酮；所述烷烃类溶剂包括正己烷、环己烷、松香水或煤油。
本发明实施例还提供上述光阻组合物的应用，至少包括以下三种：
本发明实施例提供一种彩色光阻，所述彩色光阻采用上述任一种光阻组合物得到。
本发明实施例还提供一种彩膜基板，包括衬底基板和位于所述衬底基板上的彩色光阻，所述彩色光阻采用上述任一种光阻组合物得到。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述的彩色光阻。显示装置的其他结构均可以采用现有的结构。
本发明实施例还提供一种上述聚合物染料的制备方法，包括：
步骤a、由含芳香羟基或芳香胺基的染料和丙烯酰氯进行取代反应，脱去氯化氢，生成通式I所示的丙烯酸酯化染料；
步骤b、由所述通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯进行共聚反应，生成聚合物染料，其中，通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯的摩尔数分别为x和y，并且x：y＝1：0.05～10，所述聚合物染料的重均分子量为2000～50000。
本发明实施例还提供一种上述任一种所述光阻组合物的制备方法，该制备方法包括：
按各重量份取所述聚合物染料、碱可溶树脂、多官能基单体、光引发剂、助剂以及有机溶剂，溶解混合。
具体实施方式
为了解决现有技术中存在的光阻组合物中的染料溶出出现的浮色现象导致显示品质降低的技术问题，本发明提供了一种聚合物染料及其制备方法，一种光阻组合物，一种彩色光阻和一种显示装置，所述光阻组合物用于制备彩色光阻用。在该技术方案中，聚合物染料是将染料结合到聚合物上，由于大分子量的聚合物染料的溶解性比单纯染料分子的溶解性低，因此不易被溶剂重新溶出，进而避免了浮色，增强了颜色的稳定性，提高了显示器的显示品质。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例首先提供一种聚合物染料，由通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯共聚而成：
其中，在通式I中：Dye表示含芳香羟基或芳香胺基的染料基团，R1、R2和R3分别独立地选自氢原子或1～10碳原子的烷基；在通式II中：R4、R5、R6和R7分别独立地选自氢原子或1～10碳原子的烷基；
通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯的摩尔数分别为x和y，并且x：y＝1：0.05～10；
所述聚合物染料的重均分子量为2000～50000。
该聚合物染料是将染料结合到聚合物上，由于大分子量的聚合物染料的溶解性比单纯染料分子的溶解性低，因此不易被溶剂重新溶出，进而避免了浮色，增强了颜色的稳定性，提高了显示器的显示品质。
在本发明技术方案中，该聚合物染料其实为具有染料基团的共聚物，共聚物的两个结构单元分别为通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯，在共聚过程中，丙烯酸酯化染料中的碳碳双键和丙烯酸酯中的碳碳双键发生加成反应，当然加成反应也可能为两个丙烯酸酯化染料分子中的碳碳双键的加成，也可能为两个丙烯酸酯分子中的碳碳双键的加成。
在本发明技术方案中，Dye表示含芳香羟基或芳香胺基的染料基团，是指含芳香羟基的染料基团中的羟基具有活性，羟基的氢原子易于与丙烯酰氯的氯原子发生脱去氯化氢的反应，同理，含芳香胺基的染料基团中的胺基具有活性，胺基的氢原子也易于与丙烯酰氯的氯原子发生脱去氯化氢的反应。胺基可以为-NH2或-NH-。该染料基团可以为分散红1，也可以为酸性红14，酸性红20，酸性红33，酸性红35，酸性红337，酸性黄9，酸性红17，酸性绿10，酸性蓝7，酸性蓝9，酸性蓝62，酸性蓝120，酸性紫43，酸性紫49，酸性橙24，酸性黑1溶剂紫3，溶剂紫13或溶剂紫14等。通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯的摩尔数分别为x和y，并且x：y＝1：0.05～10，例如，x：y＝1：0.05，x：y＝1：0.1，x：y＝1：0.5，x：y＝1：1，x：y＝1：2，x：y＝1：5，x：y＝1：8，x：y＝1：10。所述聚合物染料的重均分子量为2000～50000，例如，聚合物染料的重均分子量为2000～20000、5000～50000。
通式I中，R1、R2和R3不宜过大，以免在共聚加成反应中使得空间位阻较大，不利于加成反应的进行，优选的，R1、R2和R3分别独立地选自氢原子或1～10碳原子的烷基，同理，在通式II中，R4、R5、R6和R7分别独立地选自氢原子或1～10碳原子的烷基。1～10碳原子的烷基可以为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸烷基、十烷基。
为了进一步降低共聚反应时的空间位阻，优选的，R1、R2和R3分别独立地选自氢原子或1～4碳原子的烷基；R4、R5、R6和R7分别独立地选自氢原子或1～4碳原子的烷基。
优选的，R1和R2分别为氢原子，R3为甲基，R4、R5和R6分别为氢原子，R7为丁基；所述聚合物染料的重均分子量为2000～20000；或者，
R1和R2分别为氢原子，R3为甲基，R4和R5分别为氢原子，R6和R7分别为甲基；所述聚合物染料的重均分子量为5000～50000。
优选的，Dye具体为式III所示的染料基团：
其中，表示氧原子与通式I中的羰基碳相连。式III所示的染料基团即为分散红1染料分子脱去羟基的氢原子的染料基团。
本发明实施例还提供一种光阻组合物，包括：
10～60重量份的上述任一种聚合物染料；
10～60重量份的碱可溶树脂；
5～50重量份的多官能基单体；
0.5～10重量份的光引发剂；
100～450重量份的有机溶剂；
0～5重量份的助剂。
在本发明的光阻组合物的上述任一种聚合物染料作为着色剂，由于聚合物染料相对于单纯的染料分子具有较低的溶解度，在后续显影或涂布其他光刻胶时，聚合物染料不易溶出，因此避免了浮色，使得显示器的显示品质得到大大提升。
着色剂赋予光阻组合物特定的颜色或进行滤色，可以包括染料和颜料，本发明中的着色剂可以全部采用上述任一种聚合物染料，当着色剂既包括染料又包括颜料时，着色剂可以采用质量分数为90％～99％上述任一种聚合物染料和1％～9％的颜料形成，当着色剂中聚合物染料的重量份较小时，色域偏小；当碱可溶树脂的重量份较小时，造成像素边缘残留；当碱可溶树脂的重量份较大时，又可能影响细线保留率；当多官能基单体的重量份较小时，造成像素固化不够，当多官能基单体的重量份较大时，造成像素边缘残留；当光引发剂的重量份较小时，造成像素固化不够，当光引发剂的重量份较大时，成本偏高；有机溶剂用于调节光阻组合物的粘度，当有机溶剂的重量份过大或者过小时，光阻组合物粘度较高或偏低，都会造成成膜困难。
优选的，所述碱可溶树脂包括具有酸性基团或铵基的树脂；所述多官能基单体包括可聚合的丙烯酸酯单体；所述光引发剂包括联苯酰缩酮、二烷氧基苯乙酮、羟基烷基苯酮、氨基烷基苯酮、酰基氧化膦、二苯甲酮、米氏酮、芳基碘鎓盐或硫鎓盐中的一种或几种；所述有机溶剂包括醇醚类溶剂、芳香系溶剂、酮类溶剂或烷烃类溶剂中的一种或几种；所述助剂包括流平剂、消泡剂、抗氧化剂或紫外稳定剂中的一种或几种。
在光阻组合物的着色剂中，颜料可以是红色颜料，如P.R.122，P.R.177，P.R.179，P.R.202，P.R.224，P.R.254，P.R.255，P.R.264，P.R.270等；黄色颜料，如P.Y.12，P.Y.13，P.Y.83，P.Y.94，P.Y.95，P.Y.126，P.Y.138，P.Y.139，P.Y.147，P.Y.180等；橙色颜料，如P.O.16，P.O.34，P.O.49，P.O.71，P.O.73等；绿色颜料，如P.G.36，P.G.37，P.G.58等；蓝色颜料，如P.B.1，P.B.15，P.B.15:3，P.B.15:6，P.B.22，P.B.66等；紫色颜料，如P.V.23，P.V.32，P.V.36，P.V.38，P.V.39等。染料可以是偶氮类、蒽醌类、三芳甲烷类、吖嗪、靛蓝、喹啉、氧杂蒽类、亚硝基类等，具体的染料，如酸性红14，酸性红20，酸性红33，酸性红35，酸性红88等，酸性黄9，酸性红17，酸性绿10，酸性蓝7，酸性蓝9，酸性蓝62，酸性蓝120，酸性紫43，酸性紫49，酸性橙24，酸性黑1，分散红11，分散红15，分散红17，分散黑9，分散紫1，分散紫4，分散紫8，分散紫15，分散蓝1，分散蓝3，分散蓝7，碱性红22，碱性红76，碱性黄23，碱性黄36，碱性黄57，碱性绿1，碱性蓝7，碱性蓝22，碱性蓝26，碱性蓝29，碱性褐16，碱性褐17，碱性橙7，溶剂紫3，溶剂紫13，溶剂紫14等。染料也可以是本发明实施例中任一种聚合物染料。
碱可溶树脂通常包含可帮助溶于碱性显影液的酸性基团，可在紫外光照聚合的丙烯酸酯、共轭烯烃等，具体地，如用自由基聚合、阴离子聚合或阳离子聚合的(甲基)丙烯酸酯、马来酸酐、改性苯乙烯反应得到的碱可溶树脂；聚酰亚胺，改性环氧树脂，聚烯烃树脂、聚酯树脂、酚醛树脂或脲醛树脂等。
优选的，所述碱可溶树脂包括丙烯酸树脂、环氧树脂、聚烯烃树脂、聚酯树脂、酚醛树脂或脲醛树脂；所述可聚合的丙烯酸酯单体包括季戊四醇四丙烯酸酯、五丙烯酸酯、双季戊四醇五六丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羟乙基异氰尿酸三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯；所述醇醚类溶剂包括二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇丙醚、二丙二醇丙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、乙二醇苯醚、丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇己醚、二乙二醇丁醚乙酸酯、乙二醇丁醚乙酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇己醚、3-乙氧基丙酸乙酯；所述芳香系溶剂包括甲苯、乙苯、氯苯、硝基苯、邻二甲苯、间二甲苯或对二甲苯；所述酮类溶剂包括丁酮、己酮或环己酮；所述烷烃类溶剂包括正己烷、环己烷、松香水(即200#溶剂汽油)或煤油。
助剂包括流平剂、消泡剂、基材润湿剂、抗氧化剂或紫外稳定剂等。具体地，抗缩孔助剂，如Degussa ATF2；流平剂如Degussa Flow 245，Degussa Flow370，Degussa Flow432，Degussa Flow435，Degussa Flow450，BYK306，BYK307，BYK378，BYK057；消泡剂如Ciba EFKA2721，GE Coatsil 7510，GE Coatsil 2810，Degussa Airex 920，Degussa Airex 932；抗氧化剂如Chinox35，Chinox 1010，Chinox TP-20。
本发明实施例还提供上述光阻组合物的应用，至少包括以下三种：
本发明实施例还提供一种彩色光阻，所述彩色光阻采用上述任一种光阻组合物得到。
本发明实施例还提供一种彩膜基板，包括衬底基板和位于所述衬底基板上的彩色光阻，所述彩色光阻采用上述任一种光阻组合物得到。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述的彩色光阻。显示装置的其他结构均可以采用现有的结构。例如，显示装置的结构可以包括彩膜基板和与彩膜基板相对的阵列基板，以及位于彩膜基板和阵列基板之间的液晶层。所述显示装置，可以为液晶电视、电脑、手机等任何具有显示部件的装置。
本发明实施例还提供一种上述聚合物染料的制备方法，包括：
步骤a、由含芳香羟基或芳香胺基的染料和丙烯酰氯进行取代反应，脱去氯化氢，生成通式I所示的丙烯酸酯化染料；
步骤b、由所述通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯进行共聚反应，生成聚合物染料，其中，通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯的摩尔数分别为x和y，并且x：y＝1：0.05～10，所述聚合物染料的重均分子量为2000～50000。
本发明实施例还提供一种上述任一种所述光阻组合物的制备方法，该制备方法包括：
按各重量份取所述聚合物染料、碱可溶树脂、多官能基单体、光引发剂、助剂以及有机溶剂，溶解混合。
以下列举实施例具体说明本发明聚合物染料及其制备方法，光阻组合物及其制备方法。但本发明并不限于下述实施例。应予以说明的是，只要没有特别指明，光阻组合物中的各组分都以重量份表示。
实施例1
在装有温度计、搅拌器和滴液漏斗的三口瓶中，加入1.05摩尔份甲基丙烯酰氯(85重量份)，800重量份丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)和800重量份甲苯。另将1摩尔份分散红1染料(314重量份)，80重量份吡啶，1200重量份PMA和1200重量份甲苯混合均匀形成混合液，将该混合液用滴液漏斗缓慢滴加至三口瓶中，冰水浴控制反应温度低于5℃。滴加完毕后，室温搅拌过夜，静置、过滤。在滤液中加入0.1重量份对叔丁基邻苯二酚作为阻聚剂，减压蒸馏除去溶剂，即可得到红色的(甲基)丙烯酸酯化染料分子。通过红外光谱仪进行检测，结果如下：IR(KBr,cm-1):1718(s,C＝O),1600,1500(s,苯环)，1360(b,C-H)。其化学反应方程式如下：
在装有温度计、搅拌器和滴液漏斗的三口瓶中，加入1摩尔份甲基丙烯酸酯化染料分子(384重量份)，5摩尔份丙烯酸丁酯(640重量份)，0.1摩尔份偶氮二异丁腈(15重量份)，1200重量份PMA和1200重量份甲苯，加热至70摄氏度，反应48个小时后得到含有染料的聚甲基丙烯酸酯A，即得到聚合物染料A，减压蒸馏除去过量溶剂，得到纯的红色的聚合物染料A，经检测其重均分子量在8000～20000之间，其玻璃态转化温度Tg在90℃。通过红外光谱仪进行检测，结果如下：IR(KBr,cm-1):1718(s,C＝O),1600,1500(s,苯环)，1360(b,C-H)。在该反应中，甲基丙烯酸酯化染料分子中的碳碳双键与丙烯酸丁酯分子中的碳碳双键分别打开发生加成反应。
实施例2
在装有温度计、搅拌器和滴液漏斗的三口瓶中，加入1.05摩尔份甲基丙烯酰氯(85重量份)，800重量份PMA和800重量份甲苯。另将1摩尔份分散红1染料(314重量份)，80重量份吡啶，1200重量份PMA和1200重量份甲苯混合均匀形成混合液，将该混合液用滴液漏斗缓慢滴加至三口瓶中，冰水浴控制反应温度低于5℃。滴加完毕后，室温搅拌过夜，静置、过滤。在滤液中加入0.1重量份对叔丁基邻苯二酚作为阻聚剂，减压蒸馏除去溶剂，即可得到红色的甲基丙烯酸酯化染料分子。通过红外光谱仪进行检测，结果如下：IR(KBr,cm-1):1718(s,C＝O),1600,1500(s,苯环)，1360(b,C-H)。其化学反应方程式如下：
在装有温度计、搅拌器和滴液漏斗的三口瓶中，加入1摩尔份甲基丙烯酸酯化染料分子(384重量份)，5摩尔份甲基丙烯酸甲酯(500重量份)，0.1摩尔份偶氮二异丁腈(15重量份)，1200重量份PMA和1200重量份甲苯，加热至70摄氏度，反应48个小时后生成含有染料的甲基丙烯酸酯B，即得到聚合物染料B，减压蒸馏除去过量溶剂，得到纯的红色的聚合物染料B，经检测其重均分子量在15000～50000，其玻璃态转化温度Tg在100℃。通过红外光谱仪进行检测，结果如下：IR(KBr,cm-1):1718(s,C＝O),1600,1500(s,苯环)，1360(b,C-H)。在该反应中，甲基丙烯酸酯化染料分子中的碳碳双键与丙烯酸丁酯分子中的碳碳双键分别打开发生加成反应。
光阻组合物的制备
分别采用实施例1和实施例2得到的聚合物染料A和B与其他光阻组合物的组分分别制作光阻组合物1和光阻组合物2。
光阻组合物1的制备：将10-60重量份的着色剂用砂磨机分散稳定后，与10-60重量份的碱可溶树脂、5-50重量份的多官能基单体、0.5-10重量份的光引发剂、0-5重量份的助剂和100-450重量份的有机溶剂混合，低速搅拌10-12小时，过滤得到光阻组合物1，其中，着色剂为实施例1制得的聚合物染料A。例如，光阻组合物的各组分及重量份可以为：实施例1得到的聚合物染料A为10重量份、35重量份或60重量份；碱可溶树脂10重量份、20重量份、25重量份、30重量份、35重量份、50重量份或60重量份；多官能基单体5重量份、18重量份、20重量份、40重量份或50重量份；光引发剂0.5重量份、2重量份、5重量份、8重量份或10重量份；助剂0重量份、2重量份、4重量份或5重量份；有机溶剂100重量份、200重量份、350重量份或450重量份。在此，仅列举出一种较优的光阻组合物的各组分及其重量份，其余的光阻组合物就不一一赘述，该光阻组合物的各组分及其重量份如下表所示：
光阻组合物2的制备：将10-60重量份的着色剂用砂磨机分散稳定后，与10-60重量份的碱可溶树脂、5-50重量份的多官能基单体、0.5-10重量份的光引发剂、0-5重量份的助剂和100-450重量份的有机溶剂混合，低速搅拌10-12小时，过滤得到光阻组合物2，其中，着色剂为实施例2制得的聚合物染料B。例如，光阻组合物的各组分及重量份可以为：实施例2得到的聚合物染料B为10重量份、35重量份或60重量份；碱可溶树脂10重量份、20重量份、25重量份、30重量份、35重量份、50重量份或60重量份；多官能基单体5重量份、18重量份、20重量份、40重量份或50重量份；光引发剂0.5重量份、2重量份、5重量份、8重量份或10重量份；助剂0重量份、2重量份、4重量份或5重量份；有机溶剂100重量份、200重量份、350重量份或450重量份。在此，仅列举出一种较优的光阻组合物的各组分及其重量份，其余的光阻组合物就不一一赘述，该光阻组合物的各组分及其重量份如下表所示：
对比例1
光阻组合物3的制备：
将10-60重量份着色剂用砂磨机分散稳定后，与10-60重量份的碱可溶树脂、5-50重量份的多官能基单体、0.5-10重量份的光引发剂、0-5重量份的助剂和100-450重量份的有机溶剂混合，低速搅拌10-12小时，过滤得到光阻组合物3。在此，仅列举出一种光阻组合物的各组分及其重量份，其余的光阻组合物就不一一赘述，该光阻组合物的各组分及其重量份如下表所示：
检测方法
将上述光阻组合物1～3分别涂覆于3个已经具有黑矩阵层的玻璃基板上，分别为片1、片2和片3，且涂覆的膜层厚度均为2.0微米。在100℃烘箱中烘烤2分钟，经曝光机紫外光的照射后，在室温下显影液中显影25-50秒，经去离子水洗净后，最后将图像热烘固化，吹干，得到彩色光阻。再将配好的平坦保护层用光刻胶用旋涂、刮涂等设备在玻璃基板上涂覆成规定厚度的膜层，并干燥成膜，得到平坦保护层。
采用以下方式对片1、片2和片3进行检测：
外观：采用肉眼观察所得到的片1～片3；
曝光灵敏度：曝光固化所需要的紫外光能量；
坡度角：在扫描电镜下观测得到的像素边缘坡度角；
附着性：在显微镜下观察，像素相对于基板的保留情况，如剥离或边缘的锯齿状刻纹；
重涂平坦保护层覆盖后的外观：二次涂覆平坦保护层并相应曝光显影后，肉眼观察是否有浮色。
表1片1～3的测试结果表
在表1中，○表示良好，△表示合格，X表示不合格，从表1的检测结果可以看到采用本发明得到的聚合物染料A或B制得的彩色光阻性能较稳定，外观、曝光灵敏度和坡度角良好、具有较好的附着性，光刻胶边缘整齐，无锯齿，基本不存在浮色，而采用现有的小分子染料浮色情况严重，严重影响显示品质。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种聚合物染料，其特征在于，所述聚合物染料由通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯共聚而成：
其中，通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯的摩尔数分别为x和y，并且x：y＝1：0.05～10；
R1和R2分别为氢原子，R3为甲基，R4、R5和R6分别为氢原子，R7为丁基；所述聚合物染料的重均分子量为2000～20000；或者，
R1和R2分别为氢原子，R3为甲基，R4和R5分别为氢原子，R6和R7分别为甲基；所述聚合物染料的重均分子量为5000～50000；
Dye具体为式III所示的染料基团：
其中，表示氧原子与通式I中的羰基碳相连。
2.一种光阻组合物，其特征在于，包括：
10～60重量份的着色剂，所述着色剂由质量分数为90％～99％的如权利要求1所述的聚合物染料和1％～9％的颜料形成；
10～60重量份的碱可溶树脂；
5～50重量份的多官能基单体；
0.5～10重量份的光引发剂；
100～450重量份的有机溶剂；
0～5重量份的助剂。
3.如权利要求2所述的光阻组合物，其特征在于，所述碱可溶树脂包括具有酸性基团的树脂；所述多官能基单体包括可聚合的丙烯酸酯单体；所述光引发剂包括联苯酰缩酮、二烷氧基苯乙酮、羟基烷基苯酮、氨基烷基苯酮、酰基氧化膦、二苯甲酮、米氏酮、芳基碘鎓盐或硫鎓盐中的一种或几种；所述有机溶剂包括醇醚类溶剂、芳香系溶剂、酮类溶剂或烷烃类溶剂中的一种或几种；所述助剂包括流平剂、消泡剂、抗氧化剂或紫外稳定剂中的一种或几种。
4.如权利要求3所述的光阻组合物，其特征在于，所述碱可溶树脂包括丙烯酸树脂、环氧树脂、聚烯烃树脂、聚酯树脂、酚醛树脂或脲醛树脂；所述可聚合的丙烯酸酯单体包括季戊四醇四丙烯酸酯、五丙烯酸酯、双季戊四醇五六丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羟乙基异氰尿酸三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯；所述醇醚类溶剂包括二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇丙醚、二丙二醇丙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、丙二醇苯醚、乙二醇苯醚、丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇己醚、二乙二醇丁醚乙酸酯、乙二醇丁醚乙酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇己醚、3-乙氧基丙酸乙酯；所述芳香系溶剂包括甲苯、乙苯、氯苯、硝基苯、邻二甲苯、间二甲苯或对二甲苯；所述酮类溶剂包括丁酮、己酮或环己酮；所述烷烃类溶剂包括正己烷、环己烷、松香水或煤油。
5.一种彩色光阻，其特征在于，所述彩色光阻采用如权利要求2～4中任一项所述的光阻组合物得到。
6.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求5所述的彩色光阻。
7.一种如权利要求1所述的聚合物染料的制备方法，其特征在于，包括：
步骤a、由含芳香羟基的染料和丙烯酰氯进行取代反应，脱去氯化氢，生成通式I所示的丙烯酸酯化染料；
步骤b、由所述通式I所示的丙烯酸酯化染料和通式II所示的丙烯酸酯进行共聚反应，生成聚合物染料。
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