碱可溶性树脂及其制作方法、感光性树脂组合物、光刻胶.pdf

上传人:000****221 文档编号:4061726 上传时间:2018-08-13 格式:PDF 页数:13 大小:462.95KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201110162205.6

申请日:

2011.06.16

公开号:

CN102653581A

公开日:

2012.09.05

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08F 267/04申请日:20110616|||公开

IPC分类号:

C08F267/04; C08F265/02; C08F257/02; G03F7/004; G03F7/027

主分类号:

C08F267/04

申请人:

京东方科技集团股份有限公司

发明人:

舒适; 薛建设; 赵吉生; 李琳; 田肖雄

地址:

100015 北京市朝阳区酒仙桥路10号

优先权:

专利代理机构:

北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112

代理人:

罗建民;陈源

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明提供一种碱可溶性树脂及其制作方法、感光性树脂组合物、光刻胶,在碱可溶性树脂的分子结构中包含有酚醛环氧丙烯酸酯结构。因此,在显影时不会有耐热树脂残留,从而提高显影的效果。而且,酚醛环氧丙烯酸酯结构还可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的附着力,从而可以避免掉胶的缺陷;而且,在图案化工艺后,环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应,从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。

权利要求书

1: 一种碱可溶性树脂, 其特征在于, 在碱可溶性树脂的分子结构中包含有酚醛环氧丙 烯酸酯结构。
2: 根据权利要求 2 所述的碱可溶性树脂, 其特征在于, 酚醛环氧丙烯酸酯结构在碱可 溶性树脂分子结构中的摩尔百分比为 0.5 ~ 60%。
3: 一种碱可溶性树脂的制作方法, 包括使反应物发生共聚合反应步骤, 其特征在于, 参 与共聚合反应的所述反应物包括不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物, 以生成具有酚醛环氧丙 烯酸酯结构的碱可溶性树脂。
4: 根据权利要求 3 所述的制作方法, 其特征在于, 所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚 物含有通式 (1) 或通式 (2) 所示结构单元, 通式 (1) 中, R 为 -H 或 -CH3, m为1~5; 通式 (2) 中, n 为 5 ~ 100。
5: 根据权利要求 3 所述的制作方法, 其特征在于, 包括以下步骤 : 将热聚合引发剂, 分子量调节剂, 芳香族乙烯, 不饱和羧酸和 / 或不饱和酸酐以及溶剂 均匀混合 ; 在氮气气氛下升温使所述芳香族乙烯、 所述不饱和羧酸和 / 或不饱和酸酐发生聚合反 应, 从而生成直连聚合物 ; 加入不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物, 使所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与所述 直连聚合物发生聚合反应, 生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物 ; 将所述具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物分离, 从而获得碱可溶性树脂。
6: 根据权利要求 5 所述的制作方法, 其特征在于, 加入 0.01 ~ 3 重量份的热聚合引发 剂, 0.1 ~ 5 重量份的分子量调节剂, 3 ~ 30 重量份的芳香族乙烯, 3 ~ 30 重量份的不饱和 羧酸和 / 或不饱和酸酐, 30 ~ 90 重量份的溶剂, 0.5 ~ 5 重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸 酯低聚物。
7: 根据权利要求 5 所述的制作方法, 其特征在于, 所述芳香族乙烯、 所述不饱和羧酸和 / 或不饱和酸酐是在 50 ~ 90℃的温度下聚合反应 1 ~ 5 小时 ; 所述不饱和酚醛环氧丙烯酸 酯低聚物与所述直连聚合物是在 100 ~ 150℃的温度下聚合反应 2 ~ 10 小时。 2
8: 根据权利要求 5 所述的制作方法, 其特征在于, 在所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低 聚物与所述直连聚合物发生聚合反应结束前的 1 ~ 3 小时, 加入 0.01 ~ 0.1 重量份的热聚 合抑制剂。
9: 一种感光性树脂组合物, 包括碱可溶性树脂, 其特征在于, 所述碱可溶性树脂采用权 利要求 1 或 2 所述碱可溶性树脂。
10: 根据权利要求 9 所述的感光性树脂组合物, 其特征在于, 所述碱可溶树脂在感光性 树脂组合物中的重量百分含量为 5 ~ 30%。
11: 根据权利要求 10 所述的感光性树脂组合物, 其特征在于, 还包括 : 0.5 ~ 25% ( 重 量 ) 的感光性树脂或单体, 0.1 ~ 5% ( 重量 ) 的光起始剂, 40 ~ 85% ( 重量 ) 的溶剂。
12: 根据权利要求 11 所述的感光性树脂组合物, 其特征在于, 所述感光性树脂或单体 为含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体。
13: 根据权利要求 12 所述的感光性树脂组合物, 其特征在于, 所述含乙烯基或环氧基 团的感光性树脂或单体为单官能或多官能的丙烯酸酯、 环氧丙烯酸酯、 聚氨酯丙烯酸酯、 聚 酯丙烯酸酯或丙烯酸酯化丙烯酸酯。
14: 根据权利要求 11 所述的感光性树脂组合物, 其特征在于, 所述光起始剂为苯甲酰, 苯甲酰基甲醚, 苯甲酰基乙醚, 苯甲酰基异丙醚, 苯甲酰基异丁醚, 2, 4, 6- 三甲基苯甲酰二 苯膦氧化物, 2, 2’ - 二 (o- 氯苯 )-4, 4’ , 5, 5’ - 四苯基 -1, 2’ - 联咪唑、 2- 乙基蒽醌, 联苯 酰, 莰醌, 苯基乙醛酸甲酯, 4- 羟基苯二甲基锍 p- 甲苯磺酸盐, 三苯锍六氟锑酸盐, 二苯碘 鎓六氟锑酸盐, 苯甲酰甲苯磺酸酯, 2- 羟基 -2- 甲基 -1- 苯丙基 -1- 酮, 二乙氧基乙酰苯 酚, 2- 甲基 -2- 吗啉代 -1-(4- 甲基苯硫基 ), 2- 羟基 -2- 甲基 -1-[4-( 甲基乙稀 ) 苯基 ] 丙基 -1- 酮, 2, 4- 二 ( 三氯甲烷基 )-6-( 四 - 甲氧基苯 )-1, 3, 5- 三嗪, 2, 4- 二 ( 三氯甲 基 )-6- 胡椒基 1, 3, 5- 三嗪, 2, 4- 二 ( 三氯甲烷 )-6-[2-(5- 甲基呋喃 )- 乙烯基 ]-1, 3, 5 三嗪, 2- 苯基苄 -2- 二甲基胺 -1-(4- 吗啉苄苯基 ) 丁酮中的一种或两种以上的组合。
15: 根据权利要求 11 所述的感光性树脂组合物, 其特征在于, 所述溶剂为甲酸、 乙 酸、 氯仿, 丙酮, 丁酮, 脂肪醇、 乙二醇单甲醚、 乙二醇单乙醚、 乙二醇单丙醚、 乙二醇单丁 醚、 二乙二醇二乙醚乙酸乙酯、 甲乙酮、 甲基异丁基酮、 单甲基醚乙二醇酯、 γ- 丁内酯、 丙 酸 -3- 乙醚乙酯、 丁基卡必醇、 丁基卡必醇醋酸酯、 丙二醇单甲基醚、 丙二醇单甲基醚醋酸 酯、 环己烷、 二甲苯、 异丙醇中的一种或两种以上的组合。
16: 一种光刻胶, 包含有感光性树脂组合物组分, 其特征在于, 所述感光性树脂组合物 采用权利要求 9-15 任意一项所述的感光性树脂组合物。

说明书


碱可溶性树脂及其制作方法、 感光性树脂组合物、 光刻胶

    技术领域 本发明涉及一种碱可溶性树脂及其制作方法、 感光性树脂组合物以及光刻胶, 特 别适用于制作彩色液晶显示器的彩色滤光片。
     背景技术 彩色滤光片是 TFT-LCD( 薄膜晶体管液晶显示器 ) 产业的核心部件之一, 背光源的 白光经过彩色滤光片的红、 绿、 蓝三色颜料光阻, 被过滤为红光、 绿光和蓝光, 最后在人眼中 混合成彩色图像。
     制作彩色滤光片的主要步骤将黑色光刻胶涂布在基板上 ( 涂胶 ), 然后进行预烘 烤 ( 前烘 ), 用特定图案掩膜并曝光, 曝光部分因化学交联而在后面的碱液显影中保留, 未 曝光部分则被碱液洗去, 保留的图案用水清洗并吹干 ( 显影 ), 再高温硬烤 ( 后烘 ), 从而完 成黑色矩阵层 (BM) 制作。之后经同样的涂胶、 前烘、 曝光、 显影以及后烘工艺再分别制作红 色滤光层、 绿色滤光层和蓝色滤光层。
     由上述制作过程可知, 在制作在后的颜色滤光层 ( 如绿色滤光层或蓝色滤光层 ) 时, 黑色矩阵层和在先制作的颜色滤光层 ( 如红色滤光层 ) 还要经过多次前烘、 后烘工艺, 这就要求光刻胶必须具有良好的化学稳定性、 热稳定性和高附着力等性能。目前采用的方 法是在光刻胶中加入耐热树脂, 然而, 当耐热树脂与光刻胶中的碱可溶性树脂相容性不佳 时, 在显影时将会导致耐热树脂的残留, 从而影响显影的效果 ; 而且, 由于光刻胶附着力较 差, 因此经常出现掉胶的缺陷。
     发明内容
     本发明要解决的技术问题就是针对现有技术中存在的上述缺陷, 提供一种碱可溶 性树脂, 其不仅可以提高光刻胶的热稳定性、 化学稳定性和附着力, 而且在显影时不会残留 耐热树脂。
     为此, 本发明还提供一种碱可溶性树脂的制作方法, 由该方法获得的碱可溶性树 脂不仅可以提高光刻胶的热稳定性、 化学稳定性和附着力, 而且在显影时不会残留耐热树 脂, 从而提高显影效果。
     此外, 本发明还提供一种感光性树脂组合物, 不仅可以提高光刻胶的热稳定性、 化 学稳定性和附着力, 而且在显影时不会残留耐热树脂, 从而提高显影效果。
     另外, 本发明还提供一种光刻胶, 该光刻胶具有高的热稳定性、 化学稳定性和附着 力, 而且在显影时不会残留耐热树脂, 显影效果好。
     解决上述技术问题的所采用的技术方案是提供一种碱可溶性树脂, 在碱可溶性树 脂的分子结构中包含有酚醛环氧丙烯酸酯结构。
     优选地, 酚醛环氧丙烯酸酯结构在碱可溶性树脂分子结构中的摩尔百分比为 0.5 ~ 60%。
     另外, 本发明还提供一种碱可溶性树脂的制作方法, 包括使反应物发生共聚合反应步骤, 参与共聚合反应的所述反应物包括不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物, 以生成具有 酚醛环氧丙烯酸酯结构的碱可溶性树脂。
     优选地, 所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物含有通式 (1) 或通式 (2) 所示结构 单元,
     通式 (1) 中, R 为 -H 或 -CH3, m为1~5;通式 (2) 中, n 为 5 ~ 100。
     优选地, 所述的制作方法包括以下步骤 :
     将热聚合引发剂, 分子量调节剂, 芳香族乙烯, 不饱和羧酸和 / 或不饱和酸酐以及 溶剂均匀混合 ;
     在氮气气氛下升温使所述芳香族乙烯、 所述不饱和羧酸和 / 或不饱和酸酐发生聚 合反应, 从而生成直连聚合物 ;
     加入不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物, 使所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与 所述直连聚合物发生聚合反应, 生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物 ;
     将所述具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物分离, 从而获得碱可溶性树脂。
     优选地, 加入 0.01 ~ 3 重量份的热聚合引发剂, 0.1 ~ 5 重量份的分子量调节剂, 3 ~ 30 重量份的芳香族乙烯, 3 ~ 30 重量份的不饱和羧酸和 / 或不饱和酸酐, 30 ~ 90 重量 份的溶剂, 0.5 ~ 5 重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物。
     优选地, 所述芳香族乙烯、 所述不饱和羧酸和 / 或不饱和酸酐是在 50 ~ 90 ℃的 温度下聚合反应 1 ~ 5 小时 ; 所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与所述直连聚合物是在 100 ~ 150℃的温度下聚合反应 2 ~ 10 小时。
     优选地, 在所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与所述直连聚合物发生聚合反应 结束前的 1 ~ 3 小时, 加入 0.01 ~ 0.1 重量份的热聚合抑制剂。
     此外, 本发明还提供一种感光性树脂组合物, 包括碱可溶性树脂, 所述碱可溶性树 脂采用本发明提供的所述碱可溶性树脂。
     优选地, 所述碱可溶树脂在感光性树脂组合物中的重量百分含量为 5 ~ 30%。
     优选地, 还包括 : 0.5 ~ 25% ( 重量 ) 的感光性树脂或单体, 0.1 ~ 5% ( 重量 ) 的 光起始剂, 40 ~ 85% ( 重量 ) 的溶剂。
     优选地, 所述感光性树脂或单体为含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体。
     优选地, 所述含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体为单官能或多官能的丙烯 酸酯、 环氧丙烯酸酯、 聚氨酯丙烯酸酯、 聚酯丙烯酸酯或丙烯酸酯化丙烯酸酯。
     优选地, 所述光起始剂为苯甲酰, 苯甲酰基甲醚, 苯甲酰基乙醚, 苯甲酰基异丙醚, 苯甲酰基异丁醚, 2, 4, 6- 三甲基苯甲酰二苯膦氧化物, 2, 2’ - 二 (o- 氯苯 )-4, 4’ , 5, 5’ -四 苯基 -1, 2’ - 联咪唑、 2- 乙基蒽醌, 联苯酰, 莰醌, 苯基乙醛酸甲酯, 4- 羟基苯二甲基锍 p- 甲 苯磺酸盐, 三苯锍六氟锑酸盐, 二苯碘鎓六氟锑酸盐, 苯甲酰甲苯磺酸酯, 2- 羟基 -2- 甲 基 -1- 苯丙基 -1- 酮, 二乙氧基乙酰苯酚, 2- 甲基 -2- 吗啉代 -1-(4- 甲基苯硫基 ), 2- 羟 基 -2- 甲基 -1-[4-( 甲基乙稀 ) 苯基 ] 丙基 -1- 酮, 2, 4- 二 ( 三氯甲烷基 )-6-( 四 - 甲 氧 基 苯 )-1, 3, 5- 三 嗪, 2, 4- 二 ( 三 氯 甲 基 )-6- 胡 椒 基 1, 3, 5- 三 嗪, 2, 4- 二 ( 三 氯 甲 烷 )-6-[2-(5- 甲基呋喃 )- 乙烯基 ]-1, 3, 5 三嗪, 2- 苯基苄 -2- 二甲基胺 -1-(4- 吗啉苄苯 基 ) 丁酮中的一种或两种以上的组合。
     优选地, 所述溶剂为甲酸、 乙酸、 氯仿, 丙酮, 丁酮, 脂肪醇、 乙二醇单甲醚、 乙二醇 单乙醚、 乙二醇单丙醚、 乙二醇单丁醚、 二乙二醇二乙醚乙酸乙酯、 甲乙酮、 甲基异丁基酮、 单甲基醚乙二醇酯、 γ- 丁内酯、 丙酸 -3- 乙醚乙酯、 丁基卡必醇、 丁基卡必醇醋酸酯、 丙二 醇单甲基醚、 丙二醇单甲基醚醋酸酯、 环己烷、 二甲苯、 异丙醇中的一种或两种以上的组合。
     此外, 本发明还提供一种光刻胶, 包含有感光性树脂组合物组分, 所述感光性树脂 组合物采用本发明提供的所述的感光性树脂组合物。
     本发明具有以下有益效果 :
     本发明提供的碱可溶性树脂由于在其分子结构中含有酚醛环氧丙烯酸酯结构, 其 可以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂 ( 如分散剂、 分散树脂、 含乙烯基或环氧基团 的感光性树脂或单体 ) 保持良好的相容性, 在显影时不会残留耐热树脂, 从而提高显影的 效果。 另外, 酚醛环氧丙烯酸酯结构还可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的附着力, 从而可 以避免掉胶的缺陷 ; 而且, 在图案化工艺后, 环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应, 从而增加 光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。
     类似地, 本发明提供的碱可溶性树脂的制作方法, 加入不饱和酚醛环氧丙烯酸酯 低聚物参与乙烯基不饱和单体的共聚合反应, 从而使碱可溶性树脂的分子结构中含有酚醛 环氧丙烯酸酯结构, 其可以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂 ( 如分散剂、 分散树脂、 含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体 ) 保持良好的相容性, 从而在显影时可以避免耐 热树脂的残留, 进而提高显影的效果。 另外, 含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的碱可溶性树脂还 可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的附着力, 从而可以避免掉胶的缺陷 ; 而且, 在图案化工 艺后, 环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应, 从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。
     本发明提供的感光性树脂组合物, 其碱可溶性树脂组分中含有酚醛环氧丙烯酸酯 结构, 因此可以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂 ( 如分散剂、 分散树脂、 含乙烯基或 环氧基团的感光性树脂或单体 ) 保持良好的相容性, 从而可以避免在显影时耐热树脂的残 留, 进而提高显影的效果。 另外, 含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的感光性树脂组合物还可以提 高光刻胶中光敏树脂与基板的附着力, 从而可以避免掉胶的缺陷 ; 而且, 在图案化工艺后,环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应, 从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。
     本发明提供的光刻胶, 在感光性树脂组合物中包含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的碱 可溶性树脂组分, 其可以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂 ( 如分散剂、 分散树脂、 含 乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体 ) 保持良好的相容性, 从而在显影时可以避免耐热 树脂的残留, 进而提高显影的效果。 另外, 含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的光刻胶还可以提高 光刻胶中光敏树脂与基板的附着力, 从而可以避免掉胶的缺陷 ; 而且, 在图案化工艺后, 环 氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应, 从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。 附图说明
     图 1 为本发明提供的碱可溶性树脂制作方法的流程图。 具体实施方式
     为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案, 下面结合附图对本发明提 供的碱可溶性树脂及其制作方法、 感光性树脂组合物、 光刻胶进行详细描述。
     本实施例提供一种碱可溶性树脂, 在碱可溶性树脂的分子结构中包含有酚醛环氧 丙烯酸酯结构, 而且, 酚醛环氧丙烯酸酯结构在碱可溶性树脂分子结构中的摩尔百分比为 0.5 ~ 60%。 本实施例提供的碱可溶性树脂由于在其分子结构中含有酚醛环氧丙烯酸酯结构, 其可以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂 ( 如分散剂、 分散树脂、 含乙烯基或环氧基 团的感光性树脂或单体 ) 保持良好的相容性, 从而在显影时可以避免耐热树脂的残留, 进 而提高显影的效果。另外, 酚醛环氧丙烯酸酯结构还可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的 附着力, 从而可以避免掉胶的缺陷 ; 而且, 在图案化工艺后, 环氧丙烯酸酯基团与羧基发生 反应, 从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。
     本实施例还提供一种碱可溶性树脂的制作方法, 该碱可溶性树脂在其分子结构中 含有酚醛环氧丙烯酸酯结构。图 1 为本发明提供的碱可溶性树脂制作方法的流程图。请参 阅图 1, 碱可溶性树脂的制作方法包括以下步骤 :
     步骤 s10, 将热聚合引发剂、 分子量调节剂、 芳香族乙烯、 不饱和羧酸以及溶剂均匀 混合。
     将 0.01 ~ 3 重量份的热聚合引发剂、 0.1 ~ 5 重量份的分子量调节剂、 3 ~ 30 重量 份的芳香族乙烯、 3 ~ 30 重量份的不饱和羧酸、 30 ~ 90 重量份的溶剂搅拌回流混合 10 ~ 45 分钟, 以使其均匀混合。
     其中, 芳香族乙烯和不饱和羧酸为反应物, 而且, 不饱和羧酸也可以用不饱和酸 酐代替, 或者将不饱和羧酸和不饱和酸酐同时加入。热聚合引发剂可以是偶氮二异丁腈 (AIBN)、 过氧化二苯甲酰 (BPO) ; 分子量调节剂可以采用巯基化合物, 如二巯基乙醇 ; 芳香 族乙烯可以采用苯乙烯、 丙烯酸苄酯等芳香族乙烯 ; 溶剂采用丙二醇单乙醚。
     步骤 s20, 在氮气气氛下升温以使芳香族乙烯、 不饱和羧酸发生聚合反应, 生成直 连聚合物。
     在氮气气氛下, 使芳香族乙烯和不饱和羧酸在 50 ~ 90℃的温度下聚合反应 1 ~ 5 小时, 生成直连聚合物。
     步骤 s30, 加入不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物, 使所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯 低聚物与直连聚合物发生聚合反应, 生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物。
     加入 0.5 ~ 5 重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物, 并使不饱和酚醛环氧丙 烯酸酯低聚物与直连聚合物在 100 ~ 150℃的温度下搅拌回流聚合反应 2 ~ 10 小时, 以使 酚醛环氧丙烯酸酯基团与直连聚合物分子连接, 从而生成含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚 合物, 即生成含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的生成物。
     不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物含有通式 (1) 或通式 (2) 所示结构单元,
     通式 (1) 中, R 为 -H 或 -CH3, m为1~5;通式 (2) 中, n 为 5 ~ 100。
     在步骤 s30 中, 在不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与所述直连聚合物聚合反应结 束前的 1 ~ 3 小时, 加入 0.01 ~ 0.1 重量份的热聚合抑制剂终止聚合反应, 以防止含有酚 醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物因继续发生聚合反应而变性。
     另外, 不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物可以通过现有的制备方法获得, 如通过酚 醛环氧树脂和 ( 甲基 ) 丙烯酸在加热催化条件下制得, 其中, 酚醛环氧基团与 ( 甲基 ) 丙烯 酸的摩尔比为 5 ~ 20 ∶ 1。
     步骤 s40, 将所述具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物分离, 从而获得碱可溶性树 脂。
     聚合反应完成后, 使生成物冷却减压, 并通过蒸馏方式将所述具有酚醛环氧丙烯 酸酯结构的聚合物分离出来, 从而获得碱可溶性树脂。
     本实施例提供的碱可溶性树脂的制作方法, 加入不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物 参与乙烯基不饱和单体的共聚合反应, 从而使碱可溶性树脂的分子结构中含有酚醛环氧丙 烯酸酯结构, 其可以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂 ( 如分散剂、 分散树脂、 含乙烯 基或环氧基团的感光性树脂或单体 ) 保持良好的相容性, 从而在显影时可以避免耐热树脂 的残留, 进而提高显影的效果。 另外, 含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物的碱可溶性树脂
     还可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的附着力, 从而可以避免掉胶的缺陷 ; 而且, 在图案化 工艺后, 环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应, 从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定 性。
     本实施例还提供一种感光性树脂组合物, 其包括 : 5 ~ 30% ( 重量 ) 的碱可溶树 脂, 0.5 ~ 25% ( 重量 ) 的感光性树脂或单体, 0.1 ~ 5% ( 重量 ) 的光起始剂, 40 ~ 85% ( 重量 ) 的溶剂。
     使用时, 将碱可溶树脂、 感光性树脂或单体、 光起始剂以及溶剂按上述比例均匀混 合即可。
     其中, 感光性树脂或单体为含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体。含乙烯基 或环氧基团的感光性树脂或单体为单官能或多官能的丙烯酸酯、 环氧丙烯酸酯、 聚氨酯丙 烯酸酯、 聚酯丙烯酸酯或丙烯酸酯化丙烯酸酯。
     光起始剂可以是自由基型光起始剂或阳离子型光起始剂, 或者是自由基型光起始 剂和阳离子型光起始剂组合。具体地, 光起始剂可以是苯甲酰, 苯甲酰基甲醚, 苯甲酰基乙 醚, 苯甲酰基异丙醚, 苯甲酰基异丁醚, 2, 4, 6- 三甲基苯甲酰二苯膦氧化物, 2, 2’ - 二 (o- 氯 苯 )-4, 4’ , 5, 5’ - 四苯基 -1, 2’ - 联咪唑、 2- 乙基蒽醌, 联苯酰, 莰醌, 苯基乙醛酸甲酯, 4- 羟 基苯二甲基锍 p- 甲苯磺酸盐, 三苯锍六氟锑酸盐, 二苯碘鎓六氟锑酸盐, 苯甲酰甲苯磺酸 酯, 2- 羟基 -2- 甲基 -1- 苯丙基 -1- 酮, 二乙氧基乙酰苯酚, 2- 甲基 -2- 吗啉代 -1-(4- 甲 基苯硫基 ), 2- 羟基 -2- 甲基 -1-[4-( 甲基乙稀 ) 苯基 ] 丙基 -1- 酮, 2, 4- 二 ( 三氯甲烷 基 )-6-( 四 - 甲氧基苯 )-1, 3, 5- 三嗪, 2, 4- 二 ( 三氯甲基 )-6- 胡椒基 1, 3, 5- 三嗪, 2, 4- 二 ( 三氯甲烷 )-6-[2-(5- 甲基呋喃 )- 乙烯基 ]-1, 3, 5 三嗪, 2- 苯基苄 -2- 二甲基胺 -1-(4- 吗 啉苄苯基 ) 丁酮中的一种或两种以上的组合。 溶剂为甲酸、 乙酸、 氯仿, 丙酮, 丁酮, 脂肪醇、 乙二醇单甲醚、 乙二醇单乙醚、 乙二 醇单丙醚、 乙二醇单丁醚、 二乙二醇二乙醚乙酸乙酯、 甲乙酮、 甲基异丁基酮、 单甲基醚乙二 醇酯、 γ- 丁内酯、 丙酸 -3- 乙醚乙酯、 丁基卡必醇、 丁基卡必醇醋酸酯、 丙二醇单甲基醚、 丙 二醇单甲基醚醋酸酯、 环己烷、 二甲苯、 异丙醇中的一种或两种以上的组合。 在使用过程中, 优选丙二醇单甲基醚、 丙二醇单甲基醚醋酸酯、 环己烷、 丁基卡必醇、 丁基卡必醇醋酸酯和 γ- 丁内酯。
     本实施例提供的感光性树脂组合物, 其碱可溶性树脂组分中含有酚醛环氧丙烯酸 结构, 因此可以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂 ( 如分散剂、 分散树脂、 含乙烯基或 环氧基团的感光性树脂或单体 ) 保持良好的相容性, 从而可以避免在显影时耐热树脂的残 留, 进而提高显影的效果。 另外, 含有酚醛环氧丙烯酸结构的感光性树脂组合物还可以提高 光刻胶中光敏树脂与基板的附着力, 从而可以避免掉胶的缺陷 ; 而且, 在图案化工艺后, 环 氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应, 从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。
     下面的实施例一至实施例五介绍碱可溶性树脂的制作方法。
     实施例一
     a. 将 3 重量份的偶氮二异丁腈、 5 重量份的二巯基乙醇、 20 重量份的马来酸酐、 20 重量份的苯乙烯、 47 重量份的丙二醇单乙醚溶剂搅拌回流混合 45 分钟。
     b. 在氮气气氛下, 将反应物加热到 50℃, 以使马来酸酐和丙烯酸苄酯发生聚合反 应 1 小时, 生成直连聚合物。
     c. 加入 5 重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物, 并升温至 120℃, 使不饱和酚 醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连聚合物搅拌回流聚合反应 7 小时, 以使酚醛环氧丙烯酸酯基 团与直连聚合物分子连接, 从而生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物。
     d. 加入 0.1 重量份的甲氧基氢醌, 然后使不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连 聚合物继续反应 3 小时。
     e. 使生成物冷却至室温, 然后减压蒸馏获得碱可溶性树脂。
     实施例二
     a. 将 0.01 重量份的偶氮二异丁腈、 0.1 重量份的二巯基乙醇、 5 重量份的马来酸 酐、 10 重量份的丙烯酸、 5 重量份的苯乙烯、 0.1 重量份的丙烯酸苄酯、 79.28 重量份的丙二 醇单乙醚溶剂搅拌回流混合 10 分钟。
     b. 在氮气气氛下, 将反应物加热到 60℃, 以使马来酸酐和丙烯酸苄酯发生聚合反 应 5 小时, 生成直连聚合物。
     c. 加入 0.5 重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物, 并升温至 100℃, 使不饱和 酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连聚合物搅拌回流聚合反应 5 小时, 以使酚醛环氧丙烯酸酯 基团与直连聚合物分子连接, 生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物。
     d. 加入 0.01 重量份的甲氧基氢醌, 然后使不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直 连聚合物继续反应 2 小时。
     e. 使生成物冷却至室温, 然后减压蒸馏获得碱可溶性树脂。
     实施例三
     a. 将 0.1 重量份的偶氮二异丁腈、 1 重量份的二巯基乙醇、 10 重量份的马来酸酐、 1 重量份的丙烯酸、 15 重量份的苯乙烯、 8 重量份的丙烯酸苄酯、 65.85 重量份的丙二醇单乙 醚溶剂搅拌回流混合 20 分钟。
     b. 在氮气气氛下, 将反应物加热到 70℃, 以使马来酸酐和丙烯酸苄酯发生聚合反 应 3 小时, 生成直连聚合物。
     c. 加入 1 重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物, 并升温至 150℃, 使不饱和酚 醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连聚合物搅拌回流聚合反应 5 小时, 以使酚醛环氧丙烯酸酯基 团与直连聚合物分子连接, 生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物。
     d. 加入 0.05 重量份的甲氧基氢醌, 然后使不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直 连聚合物继续反应 1 小时。
     e. 使生成物冷却至室温, 然后减压蒸馏获得碱可溶性树脂。
     实施四
     a. 将 1 重量份的偶氮二异丁腈、 2 重量份的二巯基乙醇、 10 重量份的丙烯酸、 20 重 量份的苯乙烯、 6 重量份的丙烯酸苄酯、 55.94 重量份的丙二醇单乙醚溶剂搅拌回流混合 30 分钟。
     b. 在氮气气氛下, 将反应物加热到 90℃, 以使马来酸酐和丙烯酸苄酯发生聚合反 应 2 小时, 生成直连聚合物。
     c. 加入 5 重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物, 并升温至 140℃, 使不饱和酚 醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连聚合物搅拌回流聚合反应 7 小时, 以使酚醛环氧丙烯酸酯基 团与直连聚合物分子连接, 生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物。d. 加入 0.06 重量份的甲氧基氢醌, 然后使不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直 连聚合物继续反应 1.5 小时。
     e. 使生成物冷却至室温, 然后减压蒸馏获得碱可溶性树脂。
     实施例五
     a. 将 3 重量份的偶氮二异丁腈、 3.9 重量份的二巯基乙醇、 20 重量份的马来酸酐、 10 重量份的丙烯酸、 20 重量份的苯乙烯、 8 重量份的丙烯酸苄酯、 30 重量份的丙二醇单乙醚 溶剂搅拌回流混合 25 分钟。
     b. 在氮气气氛下, 将反应物加热到 90℃, 以使马来酸酐和丙烯酸苄酯发生聚合反 应 4 小时, 生成直连聚合物。
     c. 加入 5 重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物, 并升温至 150℃, 使不饱和酚 醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连聚合物搅拌回流聚合反应 6 小时, 以使酚醛环氧丙烯酸酯基 团与直连聚合物分子连接, 生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物。
     d. 加入 0.1 重量份的甲氧基氢醌, 然后使不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连 聚合物继续反应 2.5 小时。
     e. 使生成物冷却至室温, 然后减压蒸馏获得碱可溶性树脂。 下面的实施例六至实施例九介绍感光树脂组合物的配比。
     实施例六
     感光性树脂组合物包含有 5% ( 重量 ) 的碱可溶树脂, 0.5% ( 重量 ) 的感光性树 脂或单体, 4.5% ( 重量 ) 的光起始剂, 90% ( 重量 ) 的溶剂。
     实施例七
     感光性树脂组合物包含有 30% ( 重量 ) 的碱可溶树脂, 25% ( 重量 ) 的感光性树 脂或单体, 5% ( 重量 ) 的光起始剂, 40% ( 重量 ) 的溶剂。
     实施例八
     感光性树脂组合物包含有 10% ( 重量 ) 的碱可溶树脂, 10% ( 重量 ) 的感光性树 脂或单体, 1% ( 重量 ) 的光起始剂, 79% ( 重量 ) 的溶剂。
     实施例九
     感光性树脂组合物包含有 20% ( 重量 ) 的碱可溶树脂, 5% ( 重量 ) 的感光性树脂 或单体, 0.1% ( 重量 ) 的光起始剂, 74.9% ( 重量 ) 的溶剂。
     比较例 1
     感光树脂组合物包括 10 重量份市售的型号为天星 110 的碱可溶树脂, 10 重量份的 感光性聚氨酯丙烯酸酯, 2 重量份的苯甲酰基异丙醚 ( 光起始剂 ), 78 重量份的丙酸 -3- 乙 醚乙酯 ( 溶剂 )。
     比较例 2
     感光树脂组合物包括 15 重量份市售的型号为天星 110 的碱可溶树脂, 15 重量份的 感光性聚氨酯丙烯酸酯, 4 重量份的酚醛环氧树脂 ( 南箭 61788-97-4), 1 重量份的苯甲酰基 异丙醚 ( 光起始剂 ), 65 重量份的丙酸 -3- 乙醚乙酯 ( 溶剂 )。
     表 1 为实施例六至实施例九以及比较例 1、 比较例 2 所述感光树脂组合物性能测试 比较。
     从表 1 可知, 实施例六至实施例九提供的感光树脂组合物在显影时无掉胶缺陷, 而且显影时不会有耐热树脂残留, 因此, 可以提高显影的效果, 进而可以提高液晶显示器的 质量。另外, 实施例六至实施例九提供的感光树脂组合物在 5% ( 质量 )NaOH 溶液浸泡 5 分 钟前后的色差小于 2, 这表明感光树脂组合物的化学稳定性好。
     本实施例还提供一种光刻胶, 该光刻胶中包含有本实施例提供的感光性树脂组合 物组分, 即在光刻胶中含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的碱可溶性树脂组分, 这可以使碱可溶 性树脂与光刻胶中的其它树脂 ( 如分散剂、 分散树脂、 含乙烯基或环氧基团的感光性树脂 或单体 ) 保持良好的相容性, 因此在显影时不会有耐热树脂的残留, 从而提高显影的效果。 另外, 含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的光刻胶还可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的附着 力, 从而避免掉胶的缺陷 ; 而且, 在图案化工艺后, 环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应, 从而 增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。
     需要说明的是, 本发明提供的感光性树脂组合物还可以用于制作用于支撑玻璃基 板的隔垫物。
     可以理解的是, 以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施 方式, 然而本发明并不局限于此。 对于本领域内的普通技术人员而言, 在不脱离本发明的精 神和实质的情况下, 可以做出各种变型和改进, 这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
    

碱可溶性树脂及其制作方法、感光性树脂组合物、光刻胶.pdf_第1页
第1页 / 共13页
碱可溶性树脂及其制作方法、感光性树脂组合物、光刻胶.pdf_第2页
第2页 / 共13页
碱可溶性树脂及其制作方法、感光性树脂组合物、光刻胶.pdf_第3页
第3页 / 共13页
点击查看更多>>
资源描述

《碱可溶性树脂及其制作方法、感光性树脂组合物、光刻胶.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《碱可溶性树脂及其制作方法、感光性树脂组合物、光刻胶.pdf(13页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 102653581 A(43)申请公布日 2012.09.05CN102653581A*CN102653581A*(21)申请号 201110162205.6(22)申请日 2011.06.16C08F 267/04(2006.01)C08F 265/02(2006.01)C08F 257/02(2006.01)G03F 7/004(2006.01)G03F 7/027(2006.01)(71)申请人京东方科技集团股份有限公司地址 100015 北京市朝阳区酒仙桥路10号(72)发明人舒适 薛建设 赵吉生 李琳田肖雄(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司。

2、 11112代理人罗建民 陈源(54) 发明名称碱可溶性树脂及其制作方法、感光性树脂组合物、光刻胶(57) 摘要本发明提供一种碱可溶性树脂及其制作方法、感光性树脂组合物、光刻胶,在碱可溶性树脂的分子结构中包含有酚醛环氧丙烯酸酯结构。因此,在显影时不会有耐热树脂残留,从而提高显影的效果。而且,酚醛环氧丙烯酸酯结构还可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的附着力,从而可以避免掉胶的缺陷;而且,在图案化工艺后,环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应,从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书9页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 。

3、2 页 说明书 9 页 附图 1 页1/2页21.一种碱可溶性树脂,其特征在于,在碱可溶性树脂的分子结构中包含有酚醛环氧丙烯酸酯结构。2.根据权利要求2所述的碱可溶性树脂,其特征在于,酚醛环氧丙烯酸酯结构在碱可溶性树脂分子结构中的摩尔百分比为0.560。3.一种碱可溶性树脂的制作方法,包括使反应物发生共聚合反应步骤,其特征在于,参与共聚合反应的所述反应物包括不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物,以生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的碱可溶性树脂。4.根据权利要求3所述的制作方法,其特征在于,所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物含有通式(1)或通式(2)所示结构单元,通式(1)中,R为-H或-CH3,m为15;通。

4、式(2)中,n为5100。5.根据权利要求3所述的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:将热聚合引发剂,分子量调节剂,芳香族乙烯,不饱和羧酸和/或不饱和酸酐以及溶剂均匀混合;在氮气气氛下升温使所述芳香族乙烯、所述不饱和羧酸和/或不饱和酸酐发生聚合反应,从而生成直连聚合物;加入不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物,使所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与所述直连聚合物发生聚合反应,生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物;将所述具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物分离,从而获得碱可溶性树脂。6.根据权利要求5所述的制作方法,其特征在于,加入0.013重量份的热聚合引发剂,0.15重量份的分子量调节剂,330重量份的芳。

5、香族乙烯,330重量份的不饱和羧酸和/或不饱和酸酐,3090重量份的溶剂,0.55重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物。7.根据权利要求5所述的制作方法,其特征在于,所述芳香族乙烯、所述不饱和羧酸和/或不饱和酸酐是在5090的温度下聚合反应15小时;所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与所述直连聚合物是在100150的温度下聚合反应210小时。权 利 要 求 书CN 102653581 A2/2页38.根据权利要求5所述的制作方法,其特征在于,在所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与所述直连聚合物发生聚合反应结束前的13小时,加入0.010.1重量份的热聚合抑制剂。9.一种感光性树脂组合物,包括碱可溶。

6、性树脂,其特征在于,所述碱可溶性树脂采用权利要求1或2所述碱可溶性树脂。10.根据权利要求9所述的感光性树脂组合物,其特征在于,所述碱可溶树脂在感光性树脂组合物中的重量百分含量为530。11.根据权利要求10所述的感光性树脂组合物,其特征在于,还包括:0.525(重量)的感光性树脂或单体,0.15(重量)的光起始剂,4085(重量)的溶剂。12.根据权利要求11所述的感光性树脂组合物,其特征在于,所述感光性树脂或单体为含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体。13.根据权利要求12所述的感光性树脂组合物,其特征在于,所述含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体为单官能或多官能的丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、。

7、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或丙烯酸酯化丙烯酸酯。14.根据权利要求11所述的感光性树脂组合物,其特征在于,所述光起始剂为苯甲酰,苯甲酰基甲醚,苯甲酰基乙醚,苯甲酰基异丙醚,苯甲酰基异丁醚,2,4,6-三甲基苯甲酰二苯膦氧化物,2,2-二(o-氯苯)-4,4,5,5-四苯基-1,2-联咪唑、2-乙基蒽醌,联苯酰,莰醌,苯基乙醛酸甲酯,4-羟基苯二甲基锍p-甲苯磺酸盐,三苯锍六氟锑酸盐,二苯碘鎓六氟锑酸盐,苯甲酰甲苯磺酸酯,2-羟基-2-甲基-1-苯丙基-1-酮,二乙氧基乙酰苯酚,2-甲基-2-吗啉代-1-(4-甲基苯硫基),2-羟基-2-甲基-1-4-(甲基乙稀)苯基丙基-1-酮,2,4-二(。

8、三氯甲烷基)-6-(四-甲氧基苯)-1,3,5-三嗪,2,4-二(三氯甲基)-6-胡椒基1,3,5-三嗪,2,4-二(三氯甲烷)-6-2-(5-甲基呋喃)-乙烯基-1,3,5三嗪,2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮中的一种或两种以上的组合。15.根据权利要求11所述的感光性树脂组合物,其特征在于,所述溶剂为甲酸、乙酸、氯仿,丙酮,丁酮,脂肪醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇二乙醚乙酸乙酯、甲乙酮、甲基异丁基酮、单甲基醚乙二醇酯、-丁内酯、丙酸-3-乙醚乙酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚醋酸酯、环己烷、二甲苯、异。

9、丙醇中的一种或两种以上的组合。16.一种光刻胶,包含有感光性树脂组合物组分,其特征在于,所述感光性树脂组合物采用权利要求9-15任意一项所述的感光性树脂组合物。权 利 要 求 书CN 102653581 A1/9页4碱可溶性树脂及其制作方法、 感光性树脂组合物、 光刻胶技术领域0001 本发明涉及一种碱可溶性树脂及其制作方法、感光性树脂组合物以及光刻胶,特别适用于制作彩色液晶显示器的彩色滤光片。背景技术0002 彩色滤光片是TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)产业的核心部件之一,背光源的白光经过彩色滤光片的红、绿、蓝三色颜料光阻,被过滤为红光、绿光和蓝光,最后在人眼中混合成彩色图像。0003。

10、 制作彩色滤光片的主要步骤将黑色光刻胶涂布在基板上(涂胶),然后进行预烘烤(前烘),用特定图案掩膜并曝光,曝光部分因化学交联而在后面的碱液显影中保留,未曝光部分则被碱液洗去,保留的图案用水清洗并吹干(显影),再高温硬烤(后烘),从而完成黑色矩阵层(BM)制作。之后经同样的涂胶、前烘、曝光、显影以及后烘工艺再分别制作红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层。0004 由上述制作过程可知,在制作在后的颜色滤光层(如绿色滤光层或蓝色滤光层)时,黑色矩阵层和在先制作的颜色滤光层(如红色滤光层)还要经过多次前烘、后烘工艺,这就要求光刻胶必须具有良好的化学稳定性、热稳定性和高附着力等性能。目前采用的方法是在光刻。

11、胶中加入耐热树脂,然而,当耐热树脂与光刻胶中的碱可溶性树脂相容性不佳时,在显影时将会导致耐热树脂的残留,从而影响显影的效果;而且,由于光刻胶附着力较差,因此经常出现掉胶的缺陷。发明内容0005 本发明要解决的技术问题就是针对现有技术中存在的上述缺陷,提供一种碱可溶性树脂,其不仅可以提高光刻胶的热稳定性、化学稳定性和附着力,而且在显影时不会残留耐热树脂。0006 为此,本发明还提供一种碱可溶性树脂的制作方法,由该方法获得的碱可溶性树脂不仅可以提高光刻胶的热稳定性、化学稳定性和附着力,而且在显影时不会残留耐热树脂,从而提高显影效果。0007 此外,本发明还提供一种感光性树脂组合物,不仅可以提高光刻。

12、胶的热稳定性、化学稳定性和附着力,而且在显影时不会残留耐热树脂,从而提高显影效果。0008 另外,本发明还提供一种光刻胶,该光刻胶具有高的热稳定性、化学稳定性和附着力,而且在显影时不会残留耐热树脂,显影效果好。0009 解决上述技术问题的所采用的技术方案是提供一种碱可溶性树脂,在碱可溶性树脂的分子结构中包含有酚醛环氧丙烯酸酯结构。0010 优选地,酚醛环氧丙烯酸酯结构在碱可溶性树脂分子结构中的摩尔百分比为0.560。0011 另外,本发明还提供一种碱可溶性树脂的制作方法,包括使反应物发生共聚合反说 明 书CN 102653581 A2/9页5应步骤,参与共聚合反应的所述反应物包括不饱和酚醛环氧。

13、丙烯酸酯低聚物,以生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的碱可溶性树脂。0012 优选地,所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物含有通式(1)或通式(2)所示结构单元,0013 0014 通式(1)中,R为-H或-CH3,m为15;0015 0016 通式(2)中,n为5100。0017 优选地,所述的制作方法包括以下步骤:0018 将热聚合引发剂,分子量调节剂,芳香族乙烯,不饱和羧酸和/或不饱和酸酐以及溶剂均匀混合;0019 在氮气气氛下升温使所述芳香族乙烯、所述不饱和羧酸和/或不饱和酸酐发生聚合反应,从而生成直连聚合物;0020 加入不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物,使所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与所述直。

14、连聚合物发生聚合反应,生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物;0021 将所述具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物分离,从而获得碱可溶性树脂。0022 优选地,加入0.013重量份的热聚合引发剂,0.15重量份的分子量调节剂,330重量份的芳香族乙烯,330重量份的不饱和羧酸和/或不饱和酸酐,3090重量份的溶剂,0.55重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物。0023 优选地,所述芳香族乙烯、所述不饱和羧酸和/或不饱和酸酐是在5090的温度下聚合反应15小时;所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与所述直连聚合物是在100150的温度下聚合反应210小时。0024 优选地,在所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚。

15、物与所述直连聚合物发生聚合反应结束前的13小时,加入0.010.1重量份的热聚合抑制剂。0025 此外,本发明还提供一种感光性树脂组合物,包括碱可溶性树脂,所述碱可溶性树脂采用本发明提供的所述碱可溶性树脂。0026 优选地,所述碱可溶树脂在感光性树脂组合物中的重量百分含量为530。说 明 书CN 102653581 A3/9页60027 优选地,还包括:0.525(重量)的感光性树脂或单体,0.15(重量)的光起始剂,4085(重量)的溶剂。0028 优选地,所述感光性树脂或单体为含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体。0029 优选地,所述含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体为单官能或多官能的。

16、丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或丙烯酸酯化丙烯酸酯。0030 优选地,所述光起始剂为苯甲酰,苯甲酰基甲醚,苯甲酰基乙醚,苯甲酰基异丙醚,苯甲酰基异丁醚,2,4,6-三甲基苯甲酰二苯膦氧化物,2,2-二(o-氯苯)-4,4,5,5-四苯基-1,2-联咪唑、2-乙基蒽醌,联苯酰,莰醌,苯基乙醛酸甲酯,4-羟基苯二甲基锍p-甲苯磺酸盐,三苯锍六氟锑酸盐,二苯碘鎓六氟锑酸盐,苯甲酰甲苯磺酸酯,2-羟基-2-甲基-1-苯丙基-1-酮,二乙氧基乙酰苯酚,2-甲基-2-吗啉代-1-(4-甲基苯硫基),2-羟基-2-甲基-1-4-(甲基乙稀)苯基丙基-1-酮,2,4-二(三氯甲烷基)-6。

17、-(四-甲氧基苯)-1,3,5-三嗪,2,4-二(三氯甲基)-6-胡椒基1,3,5-三嗪,2,4-二(三氯甲烷)-6-2-(5-甲基呋喃)-乙烯基-1,3,5三嗪,2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮中的一种或两种以上的组合。0031 优选地,所述溶剂为甲酸、乙酸、氯仿,丙酮,丁酮,脂肪醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇二乙醚乙酸乙酯、甲乙酮、甲基异丁基酮、单甲基醚乙二醇酯、-丁内酯、丙酸-3-乙醚乙酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚醋酸酯、环己烷、二甲苯、异丙醇中的一种或两种以上的组合。0032 此外,本发明还提。

18、供一种光刻胶,包含有感光性树脂组合物组分,所述感光性树脂组合物采用本发明提供的所述的感光性树脂组合物。0033 本发明具有以下有益效果:0034 本发明提供的碱可溶性树脂由于在其分子结构中含有酚醛环氧丙烯酸酯结构,其可以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂(如分散剂、分散树脂、含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体)保持良好的相容性,在显影时不会残留耐热树脂,从而提高显影的效果。另外,酚醛环氧丙烯酸酯结构还可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的附着力,从而可以避免掉胶的缺陷;而且,在图案化工艺后,环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应,从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。0035 类似地,本发明提供的碱可。

19、溶性树脂的制作方法,加入不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物参与乙烯基不饱和单体的共聚合反应,从而使碱可溶性树脂的分子结构中含有酚醛环氧丙烯酸酯结构,其可以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂(如分散剂、分散树脂、含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体)保持良好的相容性,从而在显影时可以避免耐热树脂的残留,进而提高显影的效果。另外,含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的碱可溶性树脂还可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的附着力,从而可以避免掉胶的缺陷;而且,在图案化工艺后,环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应,从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。0036 本发明提供的感光性树脂组合物,其碱可溶性树脂组分中含有酚醛环氧丙烯酸。

20、酯结构,因此可以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂(如分散剂、分散树脂、含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体)保持良好的相容性,从而可以避免在显影时耐热树脂的残留,进而提高显影的效果。另外,含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的感光性树脂组合物还可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的附着力,从而可以避免掉胶的缺陷;而且,在图案化工艺后,说 明 书CN 102653581 A4/9页7环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应,从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。0037 本发明提供的光刻胶,在感光性树脂组合物中包含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的碱可溶性树脂组分,其可以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂(如分散剂、分散树脂、。

21、含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体)保持良好的相容性,从而在显影时可以避免耐热树脂的残留,进而提高显影的效果。另外,含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的光刻胶还可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的附着力,从而可以避免掉胶的缺陷;而且,在图案化工艺后,环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应,从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。附图说明0038 图1为本发明提供的碱可溶性树脂制作方法的流程图。具体实施方式0039 为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明提供的碱可溶性树脂及其制作方法、感光性树脂组合物、光刻胶进行详细描述。0040 本实施例提供一种碱可溶性树脂,在碱可溶性树脂的分子结。

22、构中包含有酚醛环氧丙烯酸酯结构,而且,酚醛环氧丙烯酸酯结构在碱可溶性树脂分子结构中的摩尔百分比为0.560。0041 本实施例提供的碱可溶性树脂由于在其分子结构中含有酚醛环氧丙烯酸酯结构,其可以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂(如分散剂、分散树脂、含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体)保持良好的相容性,从而在显影时可以避免耐热树脂的残留,进而提高显影的效果。另外,酚醛环氧丙烯酸酯结构还可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的附着力,从而可以避免掉胶的缺陷;而且,在图案化工艺后,环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应,从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。0042 本实施例还提供一种碱可溶性树脂的制作方法。

23、,该碱可溶性树脂在其分子结构中含有酚醛环氧丙烯酸酯结构。图1为本发明提供的碱可溶性树脂制作方法的流程图。请参阅图1,碱可溶性树脂的制作方法包括以下步骤:0043 步骤s10,将热聚合引发剂、分子量调节剂、芳香族乙烯、不饱和羧酸以及溶剂均匀混合。0044 将0.013重量份的热聚合引发剂、0.15重量份的分子量调节剂、330重量份的芳香族乙烯、330重量份的不饱和羧酸、3090重量份的溶剂搅拌回流混合1045分钟,以使其均匀混合。0045 其中,芳香族乙烯和不饱和羧酸为反应物,而且,不饱和羧酸也可以用不饱和酸酐代替,或者将不饱和羧酸和不饱和酸酐同时加入。热聚合引发剂可以是偶氮二异丁腈(AIBN)。

24、、过氧化二苯甲酰(BPO);分子量调节剂可以采用巯基化合物,如二巯基乙醇;芳香族乙烯可以采用苯乙烯、丙烯酸苄酯等芳香族乙烯;溶剂采用丙二醇单乙醚。0046 步骤s20,在氮气气氛下升温以使芳香族乙烯、不饱和羧酸发生聚合反应,生成直连聚合物。0047 在氮气气氛下,使芳香族乙烯和不饱和羧酸在5090的温度下聚合反应15小时,生成直连聚合物。说 明 书CN 102653581 A5/9页80048 步骤s30,加入不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物,使所述不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连聚合物发生聚合反应,生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物。0049 加入0.55重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物。

25、,并使不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连聚合物在100150的温度下搅拌回流聚合反应210小时,以使酚醛环氧丙烯酸酯基团与直连聚合物分子连接,从而生成含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物,即生成含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的生成物。0050 不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物含有通式(1)或通式(2)所示结构单元,0051 0052 通式(1)中,R为-H或-CH3,m为15;0053 0054 通式(2)中,n为5100。0055 在步骤s30中,在不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与所述直连聚合物聚合反应结束前的13小时,加入0.010.1重量份的热聚合抑制剂终止聚合反应,以防止含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合。

26、物因继续发生聚合反应而变性。0056 另外,不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物可以通过现有的制备方法获得,如通过酚醛环氧树脂和(甲基)丙烯酸在加热催化条件下制得,其中,酚醛环氧基团与(甲基)丙烯酸的摩尔比为5201。0057 步骤s40,将所述具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物分离,从而获得碱可溶性树脂。0058 聚合反应完成后,使生成物冷却减压,并通过蒸馏方式将所述具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物分离出来,从而获得碱可溶性树脂。0059 本实施例提供的碱可溶性树脂的制作方法,加入不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物参与乙烯基不饱和单体的共聚合反应,从而使碱可溶性树脂的分子结构中含有酚醛环氧丙烯酸酯结构,其可。

27、以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂(如分散剂、分散树脂、含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体)保持良好的相容性,从而在显影时可以避免耐热树脂的残留,进而提高显影的效果。另外,含有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物的碱可溶性树脂说 明 书CN 102653581 A6/9页9还可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的附着力,从而可以避免掉胶的缺陷;而且,在图案化工艺后,环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应,从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。0060 本实施例还提供一种感光性树脂组合物,其包括:530(重量)的碱可溶树脂,0.525(重量)的感光性树脂或单体,0.15(重量)的光起始剂,4085(重量)的溶。

28、剂。0061 使用时,将碱可溶树脂、感光性树脂或单体、光起始剂以及溶剂按上述比例均匀混合即可。0062 其中,感光性树脂或单体为含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体。含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体为单官能或多官能的丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或丙烯酸酯化丙烯酸酯。0063 光起始剂可以是自由基型光起始剂或阳离子型光起始剂,或者是自由基型光起始剂和阳离子型光起始剂组合。具体地,光起始剂可以是苯甲酰,苯甲酰基甲醚,苯甲酰基乙醚,苯甲酰基异丙醚,苯甲酰基异丁醚,2,4,6-三甲基苯甲酰二苯膦氧化物,2,2-二(o-氯苯)-4,4,5,5-四苯基-1,2-联咪唑、2-乙基。

29、蒽醌,联苯酰,莰醌,苯基乙醛酸甲酯,4-羟基苯二甲基锍p-甲苯磺酸盐,三苯锍六氟锑酸盐,二苯碘鎓六氟锑酸盐,苯甲酰甲苯磺酸酯,2-羟基-2-甲基-1-苯丙基-1-酮,二乙氧基乙酰苯酚,2-甲基-2-吗啉代-1-(4-甲基苯硫基),2-羟基-2-甲基-1-4-(甲基乙稀)苯基丙基-1-酮,2,4-二(三氯甲烷基)-6-(四-甲氧基苯)-1,3,5-三嗪,2,4-二(三氯甲基)-6-胡椒基1,3,5-三嗪,2,4-二(三氯甲烷)-6-2-(5-甲基呋喃)-乙烯基-1,3,5三嗪,2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮中的一种或两种以上的组合。0064 溶剂为甲酸、乙酸、氯仿,丙酮,丁。

30、酮,脂肪醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇二乙醚乙酸乙酯、甲乙酮、甲基异丁基酮、单甲基醚乙二醇酯、-丁内酯、丙酸-3-乙醚乙酯、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚醋酸酯、环己烷、二甲苯、异丙醇中的一种或两种以上的组合。在使用过程中,优选丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚醋酸酯、环己烷、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯和-丁内酯。0065 本实施例提供的感光性树脂组合物,其碱可溶性树脂组分中含有酚醛环氧丙烯酸结构,因此可以使碱可溶性树脂与光刻胶中的其它树脂(如分散剂、分散树脂、含乙烯基或环氧基团的感光性树脂或单体)保持良好的相容性,从而可以避免。

31、在显影时耐热树脂的残留,进而提高显影的效果。另外,含有酚醛环氧丙烯酸结构的感光性树脂组合物还可以提高光刻胶中光敏树脂与基板的附着力,从而可以避免掉胶的缺陷;而且,在图案化工艺后,环氧丙烯酸酯基团与羧基发生反应,从而增加光敏树脂的热稳定性以及化学稳定性。0066 下面的实施例一至实施例五介绍碱可溶性树脂的制作方法。0067 实施例一0068 a.将3重量份的偶氮二异丁腈、5重量份的二巯基乙醇、20重量份的马来酸酐、20重量份的苯乙烯、47重量份的丙二醇单乙醚溶剂搅拌回流混合45分钟。0069 b.在氮气气氛下,将反应物加热到50,以使马来酸酐和丙烯酸苄酯发生聚合反应1小时,生成直连聚合物。说 明。

32、 书CN 102653581 A7/9页100070 c.加入5重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物,并升温至120,使不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连聚合物搅拌回流聚合反应7小时,以使酚醛环氧丙烯酸酯基团与直连聚合物分子连接,从而生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物。0071 d.加入0.1重量份的甲氧基氢醌,然后使不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连聚合物继续反应3小时。0072 e.使生成物冷却至室温,然后减压蒸馏获得碱可溶性树脂。0073 实施例二0074 a.将0.01重量份的偶氮二异丁腈、0.1重量份的二巯基乙醇、5重量份的马来酸酐、10重量份的丙烯酸、5重量份的苯乙烯、0.1重量。

33、份的丙烯酸苄酯、79.28重量份的丙二醇单乙醚溶剂搅拌回流混合10分钟。0075 b.在氮气气氛下,将反应物加热到60,以使马来酸酐和丙烯酸苄酯发生聚合反应5小时,生成直连聚合物。0076 c.加入0.5重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物,并升温至100,使不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连聚合物搅拌回流聚合反应5小时,以使酚醛环氧丙烯酸酯基团与直连聚合物分子连接,生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物。0077 d.加入0.01重量份的甲氧基氢醌,然后使不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连聚合物继续反应2小时。0078 e.使生成物冷却至室温,然后减压蒸馏获得碱可溶性树脂。0079 实施例三0。

34、080 a.将0.1重量份的偶氮二异丁腈、1重量份的二巯基乙醇、10重量份的马来酸酐、1重量份的丙烯酸、15重量份的苯乙烯、8重量份的丙烯酸苄酯、65.85重量份的丙二醇单乙醚溶剂搅拌回流混合20分钟。0081 b.在氮气气氛下,将反应物加热到70,以使马来酸酐和丙烯酸苄酯发生聚合反应3小时,生成直连聚合物。0082 c.加入1重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物,并升温至150,使不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连聚合物搅拌回流聚合反应5小时,以使酚醛环氧丙烯酸酯基团与直连聚合物分子连接,生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物。0083 d.加入0.05重量份的甲氧基氢醌,然后使不饱和酚醛环氧。

35、丙烯酸酯低聚物与直连聚合物继续反应1小时。0084 e.使生成物冷却至室温,然后减压蒸馏获得碱可溶性树脂。0085 实施四0086 a.将1重量份的偶氮二异丁腈、2重量份的二巯基乙醇、10重量份的丙烯酸、20重量份的苯乙烯、6重量份的丙烯酸苄酯、55.94重量份的丙二醇单乙醚溶剂搅拌回流混合30分钟。0087 b.在氮气气氛下,将反应物加热到90,以使马来酸酐和丙烯酸苄酯发生聚合反应2小时,生成直连聚合物。0088 c.加入5重量份的不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物,并升温至140,使不饱和酚醛环氧丙烯酸酯低聚物与直连聚合物搅拌回流聚合反应7小时,以使酚醛环氧丙烯酸酯基团与直连聚合物分子连接,生成具有酚醛环氧丙烯酸酯结构的聚合物。说 明 书CN 102653581 A10。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 化学;冶金 > 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1