黑色矩阵及其制备方法、显示面板与流程
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种黑色矩阵及其制备方法、显示面板。
背景技术：
目前，在薄膜晶体管液晶显示面板中的cf(colorfilter，彩色滤光片)基板上设置有bm(blackmatrix，黑色矩阵)，用于阻止像素之间混色或cf基板边缘漏光。随着市场对产品高性能化要求，bm线宽越来越窄，也就要求bm的光学密度值的越来越高，而一般是通过在bm中增加碳的含量来提升bm的光学密度值。
但是，bm线宽的减小以及bm中碳的含量的增加会导致薄膜晶体管液晶显示面板中的bm与基板、框胶之间的附着力降低，进而导致气泡进入面板，引起面板品质不良。
综上所述，有必要提供一种高品质的黑色矩阵及其制备方法、显示面板。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种黑色矩阵及其制备方法、显示面板，通过在制备黑色矩阵的树脂组合物中添加螺吡喃衍生物，该螺吡喃衍生物发生结构异构后可以驱动聚合物链和掺杂分子的重排，从而消除了黑色矩阵与基板之间的间隙，提高了显示面板的良品率。
本发明实施例提供一种黑色矩阵，所述黑色矩阵采用一种树脂组合物制成，所述树脂组合物包括螺吡喃衍生物，所述螺吡喃衍生物的分子结构式为:
其中，所述r为：-cnh2n+1、-cmh2moh、-ar或者-ar-cho，n取值为1～20，m取值为1～3。
在一实施例中，所述树脂组合物还包括：粘合树脂，所述粘合树脂在所述树脂组合物中的质量百分比5～15％；光引发剂，所述光引发剂在所述树脂组合物中的质量百分比0.01～2％；可聚合单体，所述可聚合单体在所述树脂组合物中的质量百分比0.01～1％；遮光材料，所述遮光材料在所述树脂组合物中的质量百分比5～12％；助剂，所述助剂在所述树脂组合物中的质量百分比0～0.5％；溶剂，所述溶剂在所述树脂组合物中的质量百分比70～85％；其中所述螺吡喃衍生物在所述树脂组合物中的质量百分比1～5％。
在一实施例中，所述粘合树脂包括多官能基丙烯酸类树脂，所述官能基包括不饱和双键、环氧基、羟基、羧基中的至少一种。
在一实施例中，所述光引发剂包括苯乙酮类化合物、咪唑类化合物、二苯酮类化合物、苯偶姻类化合物、酰基氧化膦衍生物中的至少一种。
在一实施例中，所述可聚合单体包括具有不饱和双键结构的苯乙烯、丙烯酸脂或甲基丙烯酸脂。
在一实施例中，所述助剂包括附着助剂和流平助剂，所述附着助剂包括硅烷偶联剂。
在一实施例中，所述溶剂包括四氢呋喃、环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙二醇单甲基乙基乙酸酯、丙酮、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚醋酸酯乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、1，4-二氧六环、甲基乙基酮、甲基异丁酮、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、甲苯、二甲苯、乙苯、二甲亚砜、二甲基乙酰胺中的至少一种。
在一实施例中，所述黑色矩阵的组成材料包括螺吡喃衍生物的结构异构体，所述螺吡喃衍生物的结构异构体的分子结构为：
其中，所述r为：-cnh2n+1、-cmh2moh、-ar或者-ar-cho，n取值为1～20，m取值为1～3。
本发明实施例还提供一种黑色矩阵的制备方法，包括：
提供粘合树脂、光引发剂、可聚合单体、遮光材料、螺吡喃衍生物、助剂、溶剂；
将所述粘合树脂、光引发剂、可聚合单体、遮光材料、螺吡喃衍生物和助剂与所述溶剂混合，形成溶液；
将所述溶液涂布于基板表面，形成一层薄膜；
将所述薄膜进行刻蚀，形成黑色矩阵，所述黑色矩阵的组成材料包括螺吡喃衍生物的结构异构体，所述螺吡喃衍生物的结构异构体的分子结构为：
本发明实施例还提供一种显示面板，所述显示面板包括第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板以及设置在所述第二基板上的靠近所述第一基板的黑色矩阵；
其中，所述黑色矩阵的组成材料包括螺吡喃衍生物的结构异构体，所述螺吡喃衍生物的结构异构体的分子结构为：
本发明提供了一种黑色矩阵及其制备方法、显示面板，该树脂组合物包括分子结构式为
附图说明
下面通过附图来对本发明进行进一步说明。需要说明的是，下面描述中的附图仅仅是用于解释说明本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种黑色矩阵的制备方法的流程图。
图2为本发明实施例提供的另一种黑色矩阵的制备方法的流程图。
图3为本发明实施例提供的又一种黑色矩阵的制备方法的流程图。
图4为本发明实施例提供的再一种黑色矩阵的制备方法的流程图。
图5为本发明实施例提供的显示面板的截面结构的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“靠近”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，其中，“上”只是表面在物体上方，具体指代正上方、斜上方、上表面都可以，只要居于物体水平之上即可，“靠近”则是指相比较而言，与目标距离更小的一侧，以上方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
另外，还需要说明的是，附图提供的仅仅是和本发明关系比较密切的结构和/或步骤，省略了一些与发明关系不大的细节，目的在于简化附图，使发明点一目了然，而不是表明实际中装置和/或方法就是和附图一模一样，不作为实际中装置和/或方法的限制。
本发明提供一种黑色矩阵，所述黑色矩阵包括一种树脂组合物。
本发明提供所述的树脂组合物，所述树脂组合物包括螺吡喃衍生物、粘合树脂、光引发剂、可聚合单体、遮光材料、助剂与溶剂。
其中，所述粘合树脂在所述树脂组合物中的质量百分比为5～15％，所述光引发剂在所述树脂组合物中的质量百分比为0.01～2％，所述可聚合单体在所述树脂组合物中的质量百分比为0.01～1％，所述遮光材料在所述树脂组合物中的质量百分比为5～12％，所述螺吡喃衍生物在所述树脂组合物中的质量百分比为1～5％，所述助剂在所述树脂组合物中的质量百分比为0～0.5％，所述溶剂在所述树脂组合物中的质量百分比为70～85％。
特别的，所述螺吡喃衍生物的分子结构式为：
其中，所述粘合树脂包括多官能基丙烯酸类树脂，所述官能基包括不饱和双键、环氧基、羟基、羧基中的至少一种。进一步的，所述粘合树脂必需的组成成分为含羧基的丙烯酸树脂，如2-甲基丙烯酰氧乙基、邻苯二甲酸等，所述含羧基的丙烯酸树脂可以使得碱溶性树脂在显影阶段与碱性显影液反应而被溶解、冲洗掉，从而形成相应的图案。一般的，所述粘合树脂也含有环氧基丙烯酸树脂，所述环氧基丙烯酸树脂在烘烤阶段发生开环后可以产生羟基或与其他环氧丙烯酸酯进一步发生交联反应，从而提升所述树脂组合物的致密性。
其中，所述光引发剂包括苯乙酮类化合物、咪唑类化合物、二苯酮类化合物、苯偶姻类化合物、酰基氧化膦衍生物中的至少一种。特别的，所述光引发剂可以吸收波长范围为270nm～400nm的光的能量来产生自由基或者阳离子，从而引发单体聚合交联固化。具体的，所述光引发剂可以包括二乙氧基苯乙酮、2,2-二丁氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮等苯乙酮类化合物；2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、苯并咪唑等咪唑类化合物；二苯酮、四苯基二苯酮、羟基二苯酮、4,4-二甲基氨基二苯酮等二苯酮类化合物；二苯乙醇酮、1-(2-甲基苯基)-2苯基乙酮等苯偶姻类化合物；三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦等酰基氧化膦衍生物。商业化可列举的，所述光引发剂可以为irgacure369、oxe-01、oxe-02等。
其中，所述可聚合单体包括具有不饱和双键结构的苯乙烯、丙烯酸脂或甲基丙烯酸脂。可列举的，所述可聚合单体可以为双季戊四醇五丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯。
其中，所述遮光材料包括炭黑、有机黑色颜料、无机黑色颜料中的至少一种。可列举的，所述炭黑可以为c.i.pigmentblack7、三菱化学制造的ma100、#1000、#2650；所述有机黑色颜料可以为二萘嵌苯黑、苯胺黑、花青黑；所述无机黑色颜料可以为氧化钛、氧化铬、氧化铁或石墨。
其中，所述助剂包括附着助剂和流平助剂，所述附着助剂包括硅烷偶联剂。所述流平助剂可以使得光阻成膜固化后，薄膜的表面更加平坦、均匀。具体的，所述附着助剂包括氨基甲酸基硅烷、乙烯基硅烷、异氰酸基硅烷、环氧基硅烷、(甲基)丙烯酰基硅烷、醛亚氨基硅烷等，以及上述烷类的低聚物形态物质；所述流平助剂包括丙烯酸类流平剂、有机硅氧烷类润湿剂、氟碳改性丙烯酸酯类流平剂中的至少一种。
其中，所述溶剂包括四氢呋喃、环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙二醇单甲基乙基乙酸酯、丙酮、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚醋酸酯乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、1，4-二氧六环、甲基乙基酮、甲基异丁酮、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、甲苯、二甲苯、乙苯、二甲亚砜、二甲基乙酰胺中的至少一种。
本发明还提供一种黑色矩阵的制备方法，如图1所示，包括如下步骤：
s101：提供粘合树脂、光引发剂、可聚合单体、遮光材料、螺吡喃衍生物、助剂、溶剂。
其中，所述粘合树脂在所述树脂组合物中的质量百分比为5～15％，所述光引发剂在所述树脂组合物中的质量百分比为0.01～2％，所述可聚合单体在所述树脂组合物中的质量百分比为0.01～1％，所述遮光材料在所述树脂组合物中的质量百分比为5～12％，所述螺吡喃衍生物在所述树脂组合物中的质量百分比为1～5％，所述助剂在所述树脂组合物中的质量百分比为0～0.5％，所述溶剂在所述树脂组合物中的质量百分比为70～85％。
特别的，所述螺吡喃衍生物的分子结构式为：
其中，所述粘合树脂包括多官能基丙烯酸类树脂，所述官能基包括不饱和双键、环氧基、羟基、羧基中的至少一种。进一步的，所述粘合树脂必需的组成成分为含羧基的丙烯酸树脂，如2-甲基丙烯酰氧乙基、邻苯二甲酸等，所述含羧基的丙烯酸树脂可以使得碱溶性树脂在显影阶段与碱性显影液反应而被溶解、冲洗掉，从而形成相应的图案。一般的，所述粘合树脂也含有环氧基丙烯酸树脂，所述环氧基丙烯酸树脂在烘烤阶段发生开环后可以产生羟基或与其他环氧丙烯酸酯进一步发生交联反应，从而提升所述树脂组合物的致密性。
其中，所述光引发剂包括苯乙酮类化合物、咪唑类化合物、二苯酮类化合物、苯偶姻类化合物、酰基氧化膦衍生物中的至少一种。特别的，所述光引发剂可以吸收波长范围为270nm～400nm的光的能量来产生自由基或者阳离子，从而引发单体聚合交联固化。具体的，所述光引发剂可以包括二乙氧基苯乙酮、2,2-二丁氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮等苯乙酮类化合物；2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、苯并咪唑等咪唑类化合物；二苯酮、四苯基二苯酮、羟基二苯酮、4,4-二甲基氨基二苯酮等二苯酮类化合物；二苯乙醇酮、1-(2-甲基苯基)-2苯基乙酮等苯偶姻类化合物；三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦等酰基氧化膦衍生物。商业化可列举的，所述光引发剂可以为irgacure369、oxe-01、oxe-02等。
其中，所述可聚合单体包括具有不饱和双键结构的苯乙烯、丙烯酸脂或甲基丙烯酸脂。可列举的，所述可聚合单体可以为双季戊四醇五丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯。
其中，所述遮光材料包括炭黑、有机黑色颜料、无机黑色颜料中的至少一种。可列举的，所述炭黑可以为c.i.pigmentblack7、三菱化学制造的ma100、#1000、#2650；所述有机黑色颜料可以为二萘嵌苯黑、苯胺黑、花青黑；所述无机黑色颜料可以为氧化钛、氧化铬、氧化铁或石墨。
其中，所述助剂包括附着助剂和流平助剂，所述附着助剂包括硅烷偶联剂。所述流平助剂可以使得光阻成膜固化后，薄膜的表面更加平坦、均匀。具体的，所述附着助剂包括氨基甲酸基硅烷、乙烯基硅烷、异氰酸基硅烷、环氧基硅烷、(甲基)丙烯酰基硅烷、醛亚氨基硅烷等，以及上述烷类的低聚物形态物质；所述流平助剂包括丙烯酸类流平剂、有机硅氧烷类润湿剂、氟碳改性丙烯酸酯类流平剂中的至少一种。
其中，所述溶剂包括四氢呋喃、环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙二醇单甲基乙基乙酸酯、丙酮、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚醋酸酯乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、1，4-二氧六环、甲基乙基酮、甲基异丁酮、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、甲苯、二甲苯、乙苯、二甲亚砜、二甲基乙酰胺中的至少一种。
s102：将所述粘合树脂、光引发剂、可聚合单体、遮光材料、螺吡喃衍生物和助剂与所述溶剂混合，形成溶液。
在一实施例中，如图2所示，所述步骤s102具体可以包括如下步骤：
s10211：将所述粘合树脂和溶剂分别分成第一份和第二份。
s10212将所述遮光材料与所述第一份粘合树脂和第一份溶剂混合，形成第一溶液。
其中，可以选择将所述粘合树脂和溶剂分别分成质量相同的第一份和第二份，所述混合过程中可以不断搅拌混合物，使得所述遮光材料能够均匀分散于所述粘合树脂和溶剂中。
s10213：将所述第一溶液与所述光引发剂、可聚合单体、螺吡喃衍生物、助剂以及所述第二份粘合树脂和第二份溶剂混合，形成溶液。
其中，所述混合过程中可以不断搅拌混合物，使得所述混合物能够均匀混合。
在一实施例中，如图3所示，所述步骤s102具体也可以包括如下步骤。
s10221：将所述溶剂分成第一份和第二份。
s10222：将所述第一份溶剂加入至容器中，往所述容器中通入氮气，并且搅拌所述溶剂，加热所述溶剂至100℃，形成第二溶液。
其中，可以选择将所述溶剂分成质量相同的第一份和第二份，可以一边搅拌所述溶剂，一边加热所述溶剂，使得所述溶剂能够充分均匀化。
s10223：将所述粘合树脂、光引发剂、可聚合单体、遮光材料、螺吡喃衍生物、助剂加入至所述容器中，并且搅拌混合物，形成第三溶液。
其中，可以依次将所述可聚合单体、粘合树脂、遮光材料、螺吡喃衍生物、助剂、光引发剂依次加入至所述容器中，所述搅拌时长为4-10小时，使得所述混合物能够充分均匀化。
s10224：将所述第二份溶剂加入至所述容器中，并且将混合物降温至50-80℃。
s10225：停止往所述容器中通入氮气，将所述容器中的所述混合物置于空气中搅拌，形成溶液。
其中，所述搅拌时长为4-6小时。
s103：将所述溶液涂布于基板表面，形成一层薄膜。
s104：将所述薄膜进行刻蚀，形成黑色矩阵，所述黑色矩阵的组成材料包括螺吡喃衍生物的结构异构体，所述螺吡喃衍生物的结构异构体的分子结构为：
在一实施例中，如图4所示，所述步骤s104具体可以包括如下步骤：
s1041：对所述薄膜进行曝光，生成螺吡喃衍生物的结构异构体。
其中，可以采用高压汞灯作为所述的曝光光源，所述高压汞灯发出的光的主波长为365nm，所述曝光可以为1分钟，在所述曝光的过程中所述螺吡喃衍生物会发生结构异构变成所述螺吡喃衍生物的结构异构体。
s1042：将所述曝光后的薄膜进行显影、硬烤、蚀刻、剥落，形成所述黑色矩阵。
特别的，所述螺吡喃衍生物的结构异构体可以在后续的退火过程中驱使所述溶液中的聚合物链和掺杂分子进行重排，消除了所述薄膜与所述基板之间的空腔和间隙，可以提升所述薄膜与所述基板之间的界面的黏附性。
本发明还提供一种显示面板，如图5所示，所述显示面板700包括第一基板701、设于所述第一基板上的薄膜晶体管层702、设于所述薄膜晶体管层上的钝化层703、设于所述钝化层上的像素电极704和隔垫物705、与所述第一基板701相对设置的第二基板706以及设置在所述第二基板706上的靠近所述第一基板701的黑色矩阵707。
其中，所述黑色矩阵707采用所述树脂组合物制成，所述黑色矩阵70的组成材料包括螺吡喃衍生物的结构异构体，所述螺吡喃衍生物的结构异构体的分子结构为：
特别的，所述螺吡喃衍生物的结构异构体可以在后续的退火过程中驱使聚合物链和掺杂分子进行重排，消除了所述黑色矩阵与所述基板之间的空腔和间隙，可以提升所述黑色矩阵与所述基板之间的界面的黏附性。
本发明提供了一种树脂组合物、黑色矩阵及其制备方法、显示面板，所述该树脂组合物包括：螺吡喃衍生物、粘合树脂、光引发剂、可聚合单体、遮光材料、助剂与溶剂，该螺吡喃衍生物的分子结构式为：
以上对本发明实施例所提供的一种树脂组合物、黑色矩阵及其制备方法、显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！