[发明专利]一种光刻胶用光敏性寡聚物、其制备方法及负性光刻胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物材料领域，具体地说，涉及一种光刻胶用光敏性寡聚物、其制备方法，以及包含该光敏性寡聚物的负性光刻胶树脂组合物。

背景技术

彩色滤光片是液晶显示器的重要组成部件，彩色滤光片技术是必须掌握的关键技术，其技术重点在于红、绿、蓝颜料光刻胶的研制和涂布工艺的研发。根据光刻胶化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。光照后发生化学反应生成不溶性物质的即为负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。

负性光刻胶的涂布原理即：①首先将感光性树脂（即光刻胶）涂布在玻璃基板等被加工物体表面；②再将所需加工图形（及掩膜板）覆盖在树脂涂层上，然后进行曝光；③曝光部分的树脂涂层发生化学交联反应，由于自身结构的化学变化，使曝光与未曝光树脂部分在显影性能方面产生差异。即曝光后经适当显影液显影后，未曝光部分被洗掉，而曝光部分被保留，形成与掩膜板相反的形状，即得负性光刻胶。

但在实际实验及应用过程中往往会发现：光刻胶经曝光、显影或后烘后，图案的表面出现坑洼状、不平整或结块现象。因此，需要进一步研究及筛选负性光刻胶树脂组合物的组分，以解决表面塌陷等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种性能优良的光刻胶用光敏性寡聚物。

本发明的另一目的是提供该光刻胶用光敏性寡聚物的制备方法。

本发明的还一目的是提供含有该光刻胶用光敏性寡聚物的负性光刻胶树脂组合物。

为了实现本发明目的，本发明提供一种光刻胶用光敏性寡聚物，所述光敏性寡聚物含有不饱和双键基团和柔性基团，合成所述光敏性寡聚物的单体或化合物为含有不饱和双键的有机酸类单体、含有不饱和双键的有机酯类单体、含有不饱和双键的有机酰氯类单体/乙烯类单体、含有不饱和双键的醇类化合物和含有柔性基团的硅烷类/醚类化合物。

其中不饱和双键的有机酰氯类单体/乙烯类单体指含有不饱和双键的有机酰氯类单体或乙烯类单体，乙烯类单体含有乙烯基，可以参与聚合反应；含有柔性基团的硅烷类/醚类化合物指硅烷类化合物和醚类化合物，两类化合物均包含柔性基团。

其中所述光敏性寡聚物的重均分子量为500-5000，优选为1000-2500。

合成所述寡聚物所用的单体或化合物的用量为：

含有不饱和双键的有机酸类单体                 15-35份；

含有不饱和双键的有机酯类单体                 10-20份；

含有不饱和双键的有机酰氯类单体/乙烯类单体    50-80份；

含有不饱和双键的醇类化合物                   10-20份；

含有柔性基团的硅烷类/醚类化合物              3-20份。

其中，优选用量为：

含有不饱和双键的有机酸类单体                 20-30份；

含有不饱和双键的有机酯类单体                 15-20份；

含有不饱和双键的有机酰氯类单体/乙烯类单体    65-75份；

含有不饱和双键的醇类化合物                   10-15份；

含有柔性基团的硅烷类/醚类化合物              10-15份。

本发明光刻胶用光敏性寡聚物采用在50-80℃、聚合引发剂存在下，先将含有不饱和双键的有机酸类单体、含有不饱和双键的有机酯类单体、有机酰氯类单体/乙烯类单体进行聚合反应4-7小时；然后加入阻聚剂，降温至40-60℃，再加入含有不饱和双键的醇类化合物及含有柔性基团的硅烷类/醚类化合物进行反应。

所述的含有不饱和双键（或称为可聚合双键、不饱和键）的有机酸类单体具有至少一个酸性基团和至少一个可参与聚合反应的双键基团。优选的，所述酸性基团为羧酸基团。优选的所述含有不饱和双键的有机酸类单体为在共轭碳之间具有双键和羧基的不饱和羧酸化合物。对有机酸类单体取代基没有限制。所述有机酸类单体（b-2）的具体实施例包括，但不限于，（甲基）丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、异肉桂酸、α-甲基肉桂酸、马来酸中的一种或几种。

（甲基）丙烯酸指甲基丙烯酸或丙烯酸，包括（甲基）丙烯酸的衍生物。其他不饱和羧酸化合物也包括其衍生物。