光阻及其制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示领域，特别涉及一种光阻及其制备方法、显示装置。
背景技术
黑色矩阵(BM)是液晶显示面板彩膜(CF)中的重要组成部分，其作用是起遮蔽作用、防止漏光和提高对比度。
随着技术的进步，市场对液晶显示屏幕的性能以及工艺水平要求越来越高，需要有较短的响应时间、较高的穿透率等。而提高穿透率的有效途径是实现黑色矩阵的细线化，以实现高的黑色矩阵的开口率。因此，需要开发高解析度、高Taper角的黑色矩阵光阻，实现方案包括开发耐显性及热稳定性强树脂，以及新型碳黑材料及其替代品等。
发明内容
本发明的目的在于，解决现有的显示装置中黑色矩阵光阻对紫外线的吸收效率低，影响显示装置的显示效果的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种光阻，其组分按照质量分数包括
进一步地，所述氧化钛为黑色。
进一步地，所述氧化钛为颗粒状。
进一步地，所述氧化钛的直径为5纳米～25纳米。
进一步地，所述氧化钛含有羟基。
进一步地，所述氧化钛为锐钛矿。
进一步地，所述单体为丙烯酸树脂，所述丙烯酸树脂含有碳碳双键。
为实现上述目的，本发明还提供一种显示装置，包括如前文所述的光阻，所述光阻用作黑色矩阵光阻。
为实现上述目的，本发明还提供一种光阻的制备方法，包括以下步骤：在一基板上涂布光阻材料；预烘烤所述光阻材料；曝光并显影处理预烘烤后的光阻材料；以及硬烤处理显影后的光阻材料。
进一步地，所述光阻材料包括酚醛树脂、单体、氧化钛、光起始剂以及分散剂。
本发明的技术效果在于，氧化钛具有较强的紫外光的吸收能力，促进光引发剂产生自由基，使得单体聚合交联，增强所述光阻中酚醛树脂的固化交联程度，有效缩短曝光的时间，实现高解析度，并且提高taper角。同时，提高所述光阻对紫外光的吸收利用率，增强所述光阻的遮光效果，进一步提高显示装置的显示效果。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本发明实施例所述光阻对光线的吸收示意图；
图2为本发明实施例所述光阻的制备方法的流程图。
部分组件标识如下：
1、光阻；
11、氧化钛；12、酚醛树脂。
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。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本发明实施例提供一种显示装置，所述显示装置包括如图1所示的光阻1，在所述显示装置中，光阻1为黑色矩阵光阻，光阻1设于彩膜基板中，起到遮挡作用，防止显示装置漏光，并提高显示装置的对比度。
光阻1的组分按质量分数包括
氧化钛11为黑色的颗粒物，其颗粒直径为5纳米～25纳米，其晶型属于锐钛矿，氧化钛11是将在还原气氛下，还原气体为Ar以及H2，加热二氧化钛(TiO2)颗粒，所述二氧化钛颗粒的直径为纳米级，具体地，小于25nm。或者，利用还原剂的还原作用合成，其中还原剂为NaBH4。
经过还原的TiO2内部形成了晶格氧缺陷，得到了外观为黑色的具有非化学计量比的黑色氧化钛(TiO2-x)材料，俗称“钛黑”。由于晶格氧的缺失，黑色氧化钛的表面形成了无定形层，它的禁带宽度(Eg)由3.2eV降低到2.7eV,如图1所示，紫外光照射到光阻1后，被氧化钛11所吸收，极大提高了对紫外区域以及可见光区域光线的吸收能力,使得其光催化能力大幅度提高。
氧化钛11的尺寸为纳米级，且其具有丰富的表面羟基(-OH)，可均匀地分散于酚醛树脂12的基体之中，因为氧化钛11具有极强的吸收紫外光的能力，所以能确保色阻11能均匀地遮挡光线。
所述单体为含有碳碳双键(C＝C键)的丙烯酸树脂，在紫外光照射下发生交联反应，碳碳双键变成碳碳单键，在光阻表面形成致密的网状结构膜层，所述网状结构膜层不溶于显影液。树脂的交联程度与光阻1的Taper角(0-90°)相关，Taper角越大，树脂的交联程度就越高。
所述光起始剂包括ɑ-氨基酮、苯乙酮、芳香酮类中的一种，在本实施例中，所述光起始剂的质量分数优选为5％。在紫外光环境下，所述光起始剂产生自由基，能固化树脂，使得所述单体聚合发生交联反应，提高taper角的大小，增强所述光阻中酚醛树脂的固化交联程度。
所述分散剂包括丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)，用以保持光刻胶的液体状态，在本实施例中，所述分散剂的质量分数优选为70％。
因为氧化钛11为半导体，且其电导率σ为0.1S/cm，炭黑的电导率σ为10～100S/cm，氧化钛11的电导率远远低于所述炭黑的电导率，所以氧化钛11更有利于开发高阻抗的光阻。
本实施例所述显示装置的技术效果在于，氧化钛具有较强的紫外光的吸收能力，促进光引发剂产生自由基，使得单体聚合交联，增强所述光阻中酚醛树脂的固化交联程度，有效缩短曝光的时间，实现高解析度，并且提高taper角。同时，提高所述光阻对紫外光的吸收利用率，增强所述光阻的遮光效果，进一步提高显示装置的显示效果。
如图2所示，本实施例还提供一种光阻的制备方法，包括步骤S1～S4。
S1在一基板上涂布光阻材料，所述光阻材料包括酚醛树脂、单体、氧化钛、光起始剂以及分散剂，其中所述酚醛树脂的质量分数为5％～10％，所述单体的质量分数为5％～10％，所述氧化钛的质量分数为10％～15％，所述光起始剂的质量分数为1％～10％，所述分散剂的质量分数为60％～80％。在本实施例中，优选地，所述酚醛树脂的质量分数为7％，所述单体的质量分数为6％，所述氧化钛的质量分数为12％，所述光起始剂的质量分数为5％，所述分散剂的质量分数为70％。
所述氧化钛为黑色的颗粒物，其直径为5纳米～25纳米，且其具有丰富的表面羟基(-OH)，可均匀地分散于所述酚醛树脂的基体之中。
所述单体为丙烯酸树脂，所述丙烯酸树脂含有碳碳双键。所述光起始剂包括ɑ-氨基酮、苯乙酮、芳香酮类中的一种。所述分散剂包括丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)。
在涂布过程中，涂布机的转速为200rpm～300rpm，涂布时间为5s～15s，在本实施例中，转速优选为250rpm，涂布时间优选为10s。然后在真空环境下，进行除溶剂处理，在此过程中，压强为50Pa～100Pa，在本实施例中优选为60Pa，处理时间为30s～2min，在本实施例中优选为1min。
S2预烘烤所述光阻材料，预烘烤的温度范围为80℃～100℃，在本实施例中优选为90℃，预烘烤的时间为80s～100s，在本实施例中优选为90s，使得所述光阻材料初步凝固，呈现半流体状态。
S3曝光并显影处理预烘烤后的光阻材料，在曝光过程中，采用紫外光对所述光阻材料进行曝光，曝光机的功率为30mJ/cm2～50mJ/cm2，在本实施例中优选为40mJ/cm2。此时，所述光阻材料中的氧化钛会对紫外光进行吸收，且吸收效率较高，促进所述光阻材料中的光起始剂产生自由基，促使所述单体聚合交联，提高所述光阻材料中所述单体以及所述酚醛树脂的交联程度，可有效缩短曝光的时间，进而提高taper角。
在显影过程中，显影液为氢氧化钾(KOH)，其浓度为0.02％～0.1％，在本实施例中优选为0.04％的氢氧化钾溶液，显影时间为60s～80s，在本实施例中优选为70s。
S4硬烤处理显影后的光阻材料，在硬烤过程中，温度为200℃～300℃，在本实施例中优选为230℃，时间为20min～40min，在本实施例中优选为30min，形成光阻。
本实施例所述光阻的制备方法的技术效果在于，氧化钛具有较强的紫外光的吸收能力，促进光引发剂产生自由基，使得单体聚合交联，增强所述光阻中酚醛树脂的固化交联程度，有效缩短曝光的时间，实现高解析度，并且提高taper角。同时，提高所述光阻对紫外光的吸收利用率，增强所述光阻的遮光效果，进一步提高显示装置的显示效果。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本发明实施例所提供的一种光阻及其制备方法、显示装置进行了详细介绍，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。
