[发明专利]光敏树脂、制备该树脂的方法、光敏树脂组合物和该树脂组合物的固化产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种光敏树脂、制备该光敏树脂的方法、光敏树脂组合物和 该光敏树脂组合物的固化产品。

背景技术

光聚合负型光敏树脂组合物用于各种用途，包括用于制备彩色滤光片的 感光剂、外涂层感光剂(overcoat photosensitizer)、柱状间隔物(column spacer)、 光屏蔽绝缘材料等。

通用的光敏树脂组合物通过如下步骤可以用来形成图形。首先，将光敏 树脂组合物涂覆在基板上以形成涂层膜。通过光掩膜，使该涂层膜的特定部 分暴露于辐射中，然后使未曝光的部分显影以形成所需的图形。

尽管降低了照射剂量和曝光时间，为了在使用光敏组合物的过程中实现 提高单位时间产率，目前已经作出了巨大的努力。为了实现这个目标，需要 提高光敏组合物的光敏性。

提高光敏组合物的光敏性的代表性的方法不是使用具有高光敏性的光敏 引发剂，就是增加光敏组合物中的光敏引发剂的用量。前一种情形的问题在 于具有高光敏性的光敏引发剂相对昂贵，而后一种情形的问题在于在后烘过 程中产生大量的可升华杂质污染烘箱或材料(例如液晶)和设置在LCD面板中 的零件。

在尝试将可光聚合官能团引入到用于光敏组合物中的碱溶性树脂的侧链 上时，已提出使碱溶性树脂与烯键式不饱和化合物光交联的方法。

随着引入到碱溶性树脂中的可光聚合官能团的比例的增加，光敏组合物 的光敏性提高了。然而，可光聚合官能团也被引入到碱溶性树脂的酸基上， 从而降低了保留在该碱溶性树脂上的酸基的相对比例，导致该光敏组合物的 显影性差。

在这些情况下，已经开发了许多种方法以满足光敏组合物所需的光敏性 和显影性。例如，加入过度大量的含有酸基的单体以提高酸基在碱溶性树脂 中的比例，因而即使在后续的步骤中引入许多可光聚合官能团之后，也维持 足够高的酸值。然而，具有高酸值的碱溶性树脂在通常用于引入可光聚合官 能团的溶剂中的溶解性低。这种低的溶解性导致在聚合过程中碱溶性树脂沉 淀，使得难以使碱溶性树脂达到所需的分子量。此外，增加含有酸基的单体 比例导致赋予膜的其它涂覆特性的单体的比例相对较低，导致膜的预期特性 受到损害。

在聚合过程中可以使用高极性溶剂以提高具有高酸值的碱溶性树脂在溶 剂中的溶解性，但是在后续的处理过程中，高极性溶剂趋向于降低彩色滤光 片的分散稳定性。

因而，迫切需要具有高光敏性和耐热性和耐化学品性的光敏树脂。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的是提供一种具有高光敏性和提高的耐热性和耐化学品 性的光敏树脂。

本发明的另一目的是提供一种制备所述光敏树脂的方法。

本发明的又一目的是提供一种包含所述光敏树脂的光敏树脂组合物。

技术方案

根据本发明的一方面，其提供了通式1所表示的光敏树脂：

其中，X为源自多元酸酐的四价基团，各R₁为氢原子或甲基，以及R₂选自甲基和乙基中。

通式1的光敏树脂可以优选来源于由含有酸基的二醇化合物a)的醇基 (alcohol group)与多元酸酐b)开环聚合反应而制备的化合物。

所述光敏树脂可以优选具有30～200KOH mg/g的酸值以及1,000～ 200,000的分子量。

根据本发明的另一方面，其提供了一种制备光敏树脂的方法，该方法包 括如下步骤：使含有酸基的二醇化合物a)、多元酸酐b)和溶剂c)混合，以制 备第一溶液；加热第一溶液；控制第一溶液的温度；和向第一溶液中加入分 子中含有至少一种烯键式不饱和基团和至少一种环氧基的d)化合物和一元醇 e)，并搅拌该混合物。

所述二醇化合物a)可以优选具有通式2的结构：

其中，R₂选自甲基和乙基中。

所述多元酸酐b)可以优选为在一个分子中含有两个酸酐基团的化合物。