一種溶劑型共聚樹(shù)脂及其組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種制造阻焊劑、液晶顯示裝置、固態(tài)成像 元件中的彩色濾光片材料的聚合物，W及包含該聚合物的樹(shù)脂組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，從節(jié)約資源和能量的觀點(diǎn)考慮，在印刷、涂料、膠黏劑的領(lǐng)域中廣泛使用 可W用紫外線或電子束等活性能量射線固化的樹(shù)脂。在印刷線路板等電子材料領(lǐng)域，通過(guò) 活性能量射線進(jìn)行固化的光敏性樹(shù)脂組合物還被用作阻焊劑和彩色濾光片用光阻劑等。
[0003] 彩色濾光片通常由玻璃基板等透明基板、在透明基板上形成的紅(R)、綠(G)、藍(lán) (B)的像素、在像素的邊界上形成的黑色矩陣(blackmatrix)、在像素 W及黑色矩陣上形成 的保護(hù)膜構(gòu)成。一般而言，彩色濾光片可W用染色法、印刷法、顏料分散法或電沉積法等方 法制造。其中，由于顏料分散法的耐光性及耐熱性優(yōu)異，針孔缺陷少而成為主流工藝。
[0004] 通常所述顏料分散法為使用堿可溶性樹(shù)脂、反應(yīng)性單體、光聚合引發(fā)劑、顏料及溶 劑為主體的光固化性樹(shù)脂組合物在透明基板上進(jìn)行涂布、曝光、顯影和后固化的工序反復(fù) 進(jìn)行。顏料分散法具有上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，由于重復(fù)形成黑色矩陣與R、G、B的圖案，因此對(duì)作 為涂層的粘合劑的堿可溶性樹(shù)脂要求較高的耐熱分解性和耐熱黃變性。
[0005] 作為提高耐熱性的方法，專(zhuān)利文獻(xiàn)1提出將馬來(lái)酸酢、含有簇基的不飽和單體W及 其他可共聚的不飽和單體按照特定比率共聚得到的方案。但是，據(jù)該方案得到的共聚物作 為彩色濾光片用的粘合劑，還不能夠滿足耐熱分解性與耐熱黃變性的要求，在圖案固著時(shí) 的加熱工藝中熱分解產(chǎn)物成為氣體而溢出，W至發(fā)生污染基板的情況。
[0006] 作為提高耐熱性的另一種方法，專(zhuān)利文獻(xiàn)2提出了使用在側(cè)鏈上具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的 (甲基)丙締酸醋為共聚成分的樹(shù)脂組合物。然而，為了提高耐熱性而增大該共聚成分的使 用比例時(shí)，所得的共聚物在后續(xù)顯影工藝所用的顯影液中溶解性降低，導(dǎo)致該工藝段中花 費(fèi)的時(shí)間延長(zhǎng)，甚至不能顯影，無(wú)法得到要求的圖案。
[0007] 此外，彩色顯示器對(duì)彩色濾光片高精細(xì)化的要求越來(lái)越高。運(yùn)在顏料分散法工藝 中，需要將顏料粒子進(jìn)行研磨，使之進(jìn)一步細(xì)化。但如果顏料過(guò)于細(xì)化，表面積會(huì)增加，使得 顏料顆粒傾向于團(tuán)聚，導(dǎo)致顏料的分散性和穩(wěn)定性下降，影響顯示效果。運(yùn)要求作為彩色濾 光片涂層粘合劑的堿可溶性樹(shù)脂也具備一定的提高顏料分散穩(wěn)定性的功能。作為提高顏料 分散穩(wěn)定性的方法，專(zhuān)利文獻(xiàn)3和4提出過(guò)使用具有醇徑基的單體、苯乙締和/或甲基丙締酸 甲醋的大分子單體形成的粘合劑聚合物的感光性組合物。專(zhuān)利文獻(xiàn)5提出了使用由含有氮 原子的單體與苯乙締和/或甲基丙締酸甲醋的大分子形成的粘合劑聚合物的著色感光性組 合物。但是，W上提案的聚合物的顏料分散穩(wěn)定性都不能滿足需要。
[000引 W上【背景技術(shù)】中引用的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)如下：
[0009] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1:特開(kāi)2005-148720號(hào)公報(bào)
[0010] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2:特開(kāi)2004-240396號(hào)公報(bào)
[0011] 專(zhuān)利文獻(xiàn)3:特開(kāi)平7-140654號(hào)公報(bào)
[0012] 專(zhuān)利文獻(xiàn)4:特開(kāi)平8-259876號(hào)公報(bào)
[0013] 專(zhuān)利文獻(xiàn)5:特開(kāi)平10-339949號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的目的是提供一種溶劑型共聚樹(shù)脂及其組合物，由其制成的固化涂膜具有 良好耐黃變性和耐熱性，透明性好，并且顯影性優(yōu)異，制成的顏料組合物溶液具有良好的顏 料分散穩(wěn)定性。
[0015] 作為解決方案，本發(fā)明選用了耐熱性高及透明性好的單體來(lái)提高耐黃變性和耐熱 性，由于需要堿顯像，樹(shù)脂中還需要含有簇基。另外，由于單體結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的空間位阻效應(yīng) 能夠提高顏料的分散穩(wěn)定性，因而需要選定比目前廣泛使用的苯乙締和/或（甲基)丙締酸 甲醋等（甲基)丙締酸烷基醋更大體積結(jié)構(gòu)的大分子單體。因此，本發(fā)明選用下述聚合性單 體及特定的比例所形成的共聚物，找到了能夠解決上述課題的方法，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。
[0016] 目P，本發(fā)明溶劑型共聚樹(shù)脂為一種聚合物，其主要由化學(xué)式（1)表示的聚合性單體 (a-1)，化學(xué)式(2)表示的聚合性單體(a-2)，除(a-1)和(a-2似外的其他具有乙締性不飽和 基的自由基聚合性單體(a-3)、W及不飽和一元酸(a-4)共聚而得到。
[0017] [化學(xué)式1]
[0021] 化學(xué)式（1)中的化表示氨原子或甲基，化表示脂環(huán)式控基或芳香控。
[0022] 化學(xué)式(2)中的Ri表示氨原子或甲基，R2表示脂環(huán)式控基或芳香控，η表示1-20的整 數(shù)，優(yōu)選為1-10的整數(shù)，更優(yōu)選1-5的整數(shù)。
[0023] 上述聚合物，其按照摩爾比為:所述聚合性單體(a-1)為10-30%，所述聚合性單體 (a-2)為10-30 %，所述聚合性單體(a-3)為20-40 %，所述不飽和一元酸(a-4)為20-60 %的 比率聚合而成。
[0024] 在上述溶劑型共聚樹(shù)脂中添加活性稀釋劑、光引發(fā)劑、顏料和溶劑，從而得到溶劑 型樹(shù)脂組合物。
[0025] 發(fā)明的效果
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，可W合成一種溶劑型共聚樹(shù)脂及其組合物，該組合物的固化涂膜在 具有可W用于光刻行業(yè)的顯影工藝基礎(chǔ)上，具有優(yōu)異的顯影性，減少顯影時(shí)間，并且在顯影 過(guò)程中，該組合物不會(huì)在未曝光部分的基板和遮光層上產(chǎn)生殘留物或污點(diǎn)，減少了顯影時(shí) 間，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
[0027] 采用本發(fā)明合成的溶劑型共聚樹(shù)脂及其組合物，對(duì)玻璃基板和半導(dǎo)體基板，可W 形成耐熱黃變性和耐熱性優(yōu)異且透明性好的固化涂膜，可W形成高清晰的和高質(zhì)量的圖像 畫(huà)面，在各種抗蝕光阻劑領(lǐng)域中的利用價(jià)值極高。
[0028] 采用本發(fā)明合成的溶劑型共聚樹(shù)脂及其組合物，由于其在顏料等著色材料中的分 散穩(wěn)定性優(yōu)異，因此不僅可W作為顏料分散液用，而且還可W作為彩色光阻劑行業(yè)的粘合 劑使用，大大拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0030] 作為聚合性單體(a-1)，從提高耐熱黃變性、透明性;并且，由于單體結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的 空間位阻效應(yīng)能夠提高顏料分散性，因而優(yōu)選具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合性單體，如采用脂環(huán)結(jié) 構(gòu)和芳香環(huán)結(jié)構(gòu)。作為運(yùn)樣的聚合性單體(a-1)的具體例，可列舉（甲基)丙締酸環(huán)己醋、（甲 基）丙締酸芐基醋、（甲基）丙締酸Ξ環(huán)癸締醋、（甲基）丙締酸Ξ環(huán)癸基醋、（甲基）丙締酸松 香醋、（甲基）丙締酸降冰片醋。運(yùn)些化合物可W單獨(dú)使用，也可W2種W上組合使用。單體 (a-1)的配比比例是10-30%，如果配比比例低于10%，貝賄可能得不到所期望的耐熱黃變 性，另一方面，如果配比比例超過(guò)30%，聚合物溶液容易產(chǎn)生混濁，造成最終組合物的透明 性下降。
[0031] 作為聚合性單體(a-2)沒(méi)有特別限定，但考慮到耐熱分解性，優(yōu)選乙氧基化（甲基） 丙締酸二環(huán)戊締醋，乙氧基聚乙二醇鄰苯基苯酪（甲基)丙締酸醋，甲基丙締酸乙氧基苯等。 在聚合性單體(a-2)化學(xué)式(2)中的η表示1-20的整數(shù)，優(yōu)選1-10的整數(shù)，更優(yōu)選1-5的整數(shù)。 運(yùn)些化合物可W單獨(dú)使用，也可W2種W上組合使用。單體(a-2)的配比比例是10-30%，如 果配比比例低于10%，則有可能得不到所期望的耐熱分解性，另一方面，如果配比比例超