[发明专利]碱可溶性树脂及其制作方法、感光性树脂组合物、光刻胶

说明书

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。