专利名称：一种环己酯共聚高分子树脂及其制备方法和彩色阻光剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚合物及其制备和应用，具体涉及一种环己酯共聚高分子树脂及其制备方法和含有该高分子树脂的彩色阻光剂及彩色阻光剂的制备方法。
背景技术：
有机颜料具有鲜明的色调和闻着色力，在耐化学性和耐候性也具有良好的表现，因此在彩色光阻剂中作为着色剂得到了广泛的应用。有机颜料在彩色光阻剂中的应用需要满足重要的参数要求一粒径尺寸和粒径分布，作为彩色滤光片电子材料的有机颜料粒径通常要求在IOOnm以下的范围。 近年来，随着以智能手机液晶面板和大尺寸TV液晶面板的兴起，对器件的亮度，对比度和色彩饱和度等性能要求在不断提高。具体到彩色光阻剂中，颜料的平均粒径要求减小到70nm范围，同时最大颗粒不能超过200nm (D98)(参见日本专利JP197278/2003)，随之而来的是颜料的凝聚性增加，以及分散色浆的黏度上升。为了改善这些问题从而获得流动性好，分散稳定的色素液，日本特开平11-302553对有机颜料进行一些表面处理，日本特开平2000-239554使用各种分散剂加适当的表面处理。到目前为止，上述方法在解决颜料分散和流动性方面获得了比较有效的结果。但是，为了追求优异的分散性能和稳定性，很多方案在选择树脂时忽略了后续混合感光液制成的光阻剂的极性匹配问题，最终的结果反映在制作的滤光片时，像素图形周围有薄层树脂残留，使得亮度下降。另外，颜料分散法制作滤光片的光固化组合物还包括多官能树脂，光引发剂，碱溶性高分子和助剂等，它们可以组成另一组分散系——感光液。之后再与色浆液搅拌混合后形成的彩色光阻剂，通过光刻工艺制作在基板上形成像素单元。但是当色浆液或感光液内的组份之间极性匹配度或两种分散系液体的匹配度不能统一时，就会出现下列问题基板上形成的像素单元的边缘部分(⑶Loss)成锯齿状，表面凹凸不平，或是角段差(Slope)正负值偏高。此外，当极性匹配度下降时，还存在着另一个问题一随着时间的流逝，彩色光阻剂的放置稳定性下降，感光组合物中的组份开始发生聚沉，粘度会逐渐升高，伴随着将出现沉淀甚至胶化现象。为了解决这些问题，日本专利JP259386/97及美国专利申请US5441843中通过在配方当中添加某些助剂可以使其得到一些缓解-邻苯二甲酸等助显影剂用来减少锯齿；膨润土等防沉剂用来减少沉淀产生。但是，如果系统的总熵值没有在设计配方时就降低，根据热力学第三定律原理，随着时间的增长，熵值要达到系统熵的极大值，届时混乱度也将达到极大值。聚沉会更迅速地发生，直到产生硬沉淀。日本专利申请JP212674/2000提出了另一种解决上述问题的思路的方案是尽量将配方简单化，可以使用单一树脂作为研磨树脂，分散树脂和碱溶性树脂。这种方案的极性匹配度容易达成统一，但是面对像素密着性和角断差等要求却无法控制。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种环己酯共聚高分子树脂，在制备颜料色浆中，用于研磨树脂可以使颜料分散色浆在获得优异的分散性和稳定性的同时，具有较低的粘度；本发明的另一种环己酯共聚高分子用于感光液可使感光液兼具良好的分散性和流动性以及profile可调整性。本发明的另一目的在于提供一种环己酯共聚物高分子树脂的制备方法。本发明的又一目的在于提供一种含有环己酯共聚物高分子树脂的彩色光阻剂，其具有流动性良好，满足平涂制作大尺寸器件要求，并且制作的像素的形貌(即角段差)可控。本发明还提供了一种彩色光阻剂的制备方法。实现上述目的本发明所采用的技术方案如下
一种环己酯共聚高分子树脂，其特征在于其具有以下结构通式
权利要求
1.一种环己酯共聚高分子树脂，其特征在于其具有以下结构通式 其重均分子量为8000-20000，其中Y为Si或C原子；Z为甲酸环己酯基#为饱和C原子直链烃或羧基；R2为不饱和芳烃基或羧基；R3与R4、R5为相同基团或不同基团，均选自氢原子或烷氧基中的一种。
2.根据权利要求I所述的环己酯共聚高分子树脂，其特征在于其是通过具有以下通式的单体化合物在溶剂中共聚反应制得， HqC = C 通式(2) 0>\k,通式(3) R-Y——R 通式(4)反应中，通式(2 )、通式(3 )及通式(4 )化合物与溶剂的固含量为a=10-70%，通式(2 )与通式(4)的摩尔比m=0. 7 0. 9。
3.根据权利要求2所述的环己酯共聚高分子树脂，其特征在于所述通式(2)、通式(3)及通式(4)化合物与溶剂的固含量为$=30-70%时，通式(2)、通式(3)及通式(4)三种单体化合物的摩尔比为n=(ai+l) (m+1) : m : I。
4.根据权利要求2所述的环己酯共聚高分子树脂，其特征在于所述通式(2)、通式(3)及通式(4)化合物与溶剂的固含量为a2=10-30%时，通式(3)与通式(2)和通式(4)三种单体化合物的摩尔比为n=4. 3a2 (m+1) :m:l。
5.根据权利要求3或4所述的环己酯共聚高分子树脂，其特征在于所述R1为C1-Cm的饱和C原子直链烃或羧酸。
6.根据权利要求3或4所述的环己酯共聚高分子树脂，其特征在于所述R2为C6 Cm的Ar基或C1 C3tl的饱和C原子直链羧酸。
7.—种环己酯共聚高分子树脂的制备方法，其特征在于其是用具有以下通式的单体化合物在溶剂中共聚反应；其中通式(2 )、通式(3 )及通式(4)化合物与溶剂的固含量为10-70%，通式(2 )与通式(4)的摩尔比m=0.7 0. 9 ;其是按照以下步骤进行A)先将通式(3)的单体化合物加入有溶剂的反应容器内，并加入引发剂一起老化； B)然后通式(2)和通式(4)的单体化合物与链转移剂一起用恒压滴液漏斗滴加入反应容器内共聚反应得到通式(I)的共聚物。
8.根据权利要求7所述的环己酯共聚高分子树脂的制备方法，其特征在于所述通式(2 )、通式(3 )及通式(4 )化合物与溶剂的固含量为8^30-70%时，通式(2 )、通式(3 )及通式(4)三种单体化合物的摩尔比为nKai+l) (m+1) :m:l。
9.根据权利要求7所述的环己酯共聚高分子树脂的制备方法，其特征在于所述通式(2 )、通式(3 )及通式(4 )化合物与溶剂的固含量为a2=10-30%时，通式(3 )与通式(2 )和通式(4)三种单体化合物的摩尔比为n=4. 3a2 (m+1) :m: I。
10.根据权利要求7或8所述的环己酯共聚高分子树脂的制备方法，其特征在于步骤B)中，在滴加反应物之前在反应容器中通入氮气，滴加共聚反应在氮气氛围下进行，当反应进行3-4小时后，升高反应温度至100°C，补加10%引发剂后将搅拌速度调至200-250rpm再反应。
11.一种彩色光阻剂，特征在于其是由以重量份计的以下组分组成感光液20-30份有机硅氧烷聚合物0.1-30份颜料分散色浆30-50份助剂0.1-10份溶剂60-90份 其中所述颜料分散色浆由以质量百分比计的以下组分组成有机颜料5-35%、分散剂.3-20%、通式(I)的环己酯共聚高分子树脂0. 1-30%，溶剂余量； 感光液是由以质量百分比计的以下组分组成通式(I)的环己酯共聚高分子树脂.0. 1-30%、可光聚单体0. 1_30%、光引发剂0. 1-3%、溶剂余量。
12.根据权利要求11所述的彩色光阻剂，特征在于所述助剂为着色剂、固化促进剂、热聚合反应抑制剂、增塑剂、粘合促进剂、增感剂或消泡剂中的一种或两种以上混合。
13.一种彩色光阻剂的制备方法，特征在于其包括以下步骤 A)将有机颜料颗粒和分散剂在沙磨机中加入溶剂进行湿法研磨制成颜料分散色浆，研磨中添加通式(I)的环己酯共聚高分子树脂作为研磨树脂； B)取通式(I)的环己酯共聚高分子树脂与可光聚单体混合，加入溶剂和光引发剂在分散机中以进行分散，过滤后制成感光液； C)将步骤A)中的颜料分散色浆和步骤B)感光液混合，并加有机硅氧烷聚合物、助剂、最后补加溶剂，在分散机中以进行分散，过滤后制成彩色光阻剂。
14.根据权利要求13所述的彩色光阻剂的制备方法，特征在于其中感光液20-30份、有机硅氧烷聚合物0. 1-30份、颜料分散色浆30-50份、助剂0. 1-10份、溶剂60-90份； 所述颜料分散色浆由以质量百分比计的以下组分组成有机颜料5-35%、分散剂.3-20%、通式(I)的环己酯共聚高分子树脂0. 1-30%，溶剂余量；感光液是由以质量百分比计的以下组分组成通式(I)的环己酯共聚高分子树脂0. 1-30%、可光聚单体0. 1-30%、光引发剂0. 1-3%、溶剂余量。
15.根据权利要求13所述的彩色光阻剂的制备方法，特征在于步骤A)中，研磨时，在沙磨机中添加重量份为0. 2-200份的氧化锆，氧化锆的粒径为0. I 0. 3 ii。
全文摘要
本发明涉及一种聚合物及其制备和应用，具体涉及一种环己酯共聚高分子树脂及其制备方法和彩色阻光剂及其制备方法。环己酯共聚高分子树脂是通过控制反应单体的加入顺序和用量比例及滴加时间来控制空间位阻以控制反应速率和聚合度。本发明的环己酯共聚高分子在制备颜料色浆中用于研磨树脂可以使颜料分散色浆在获得优异的分散性和稳定性的同时，具有较低的粘度；本发明的环己酯共聚高分子用于感光液可使感光液兼具良好的分散性和流动性以及profile可调整性，从而使本发明的彩色阻光剂涂片后具有高亮度、高对比度和角断差可控性。
文档编号C08F210/06GK102702431SQ20121017413
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者其他发明人请求不公开姓名, 张启华, 薗二介, 钟美弟 申请人:深圳市惠乐光电有限公司