[发明专利]一种黑色光刻胶组合物及其应用

说明书

本发明属于光刻胶技术领域，具体公开了一种黑色光刻胶组合物，包括：光聚合性树脂、光引发剂、光聚合性单体、含有黑色颜料的着色剂和溶剂；其中，所述光聚合性树脂包括具有双酚芴基团的碱溶性环氧丙烯酸酯和具有POSS基团和巯基的不饱和低聚物；所述光聚合性单体包括含有多个邻位酚羟基的丙烯酸酯和多官能度丙烯酸酯单体。本发明通过将具有双酚芴基团的碱溶性环氧丙烯酸酯和具有POSS基团和巯基的不饱和低聚物作为成膜树脂，并搭配含有多个邻位酚羟基的丙烯酸酯和多官能度丙烯酸酯单体进行使用，得到的黑色光刻胶组合物具有优异的附着力、耐湿热性、显影性等性能，可应用于平板显示器领域。

技术领域

本发明涉及光刻胶技术领域，具体地，涉及一种黑色光刻胶组合物及其应用。

背景技术

光刻胶又称光致抗蚀剂，其可以通过光化学反应，经曝光、显影等光刻工序将所需要的微细图形从光罩(掩模版)转移到待加工基片上。光刻胶主要应用于以下几个领域：(1)平板显示行业，主要使用的光刻胶有彩色和黑色光刻胶、LCD触摸屏用光刻胶等；(2)PCB行业，主要使用的光刻胶有干膜光刻胶、湿膜光刻胶、感光阻焊油墨等；(3)半导体集成电路制造行业，主要有g线光刻胶、i线光刻胶、ArF光刻胶等。

黑色光刻胶是一种负性光刻胶，其主要成分是成膜树脂、着色剂、活性单体、光引发剂和添加剂。随着平板显示器领域的进一步发展，对黑色光刻胶的光遮蔽性提出了更高的要求，需要加入大量的不被显影溶液熔化的炭黑来增加光屏蔽性。由于曝光光源会被炭黑吸收、反射，难以到达黑色光刻胶内部，内部固化较弱，导致黑色光刻胶存在显影性不佳、需要长时间的显影、附着力变差等问题。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种黑色光刻胶组合物。

本发明的另一目的是提供一种黑色光刻胶组合物的应用。

本发明的技术方案如下：

一种黑色光刻胶组合物，包括：光聚合性树脂、光引发剂、光聚合性单体、含有黑色颜料的着色剂和溶剂；其中，所述光聚合性树脂包括具有双酚芴基团的碱溶性环氧丙烯酸酯和具有POSS基团和巯基的不饱和低聚物；所述光聚合性单体包括含有多个邻位酚羟基的丙烯酸酯和多官能度丙烯酸酯单体。

优选地，所述黑色光刻胶组合物的质量百分数组成如下：光聚合性树脂10～20wt％，光引发剂0.5～2wt％，光聚合性单体10～15wt％，含有黑色颜料的着色剂20～30wt％，溶剂35～65wt％。

优选地，所述具有双酚芴基团的碱溶性环氧丙烯酸酯和具有POSS基团和巯基的不饱和低聚物之间的质量比为(80～90)：(10～20)；所述多个邻位酚羟基的丙烯酸酯和多官能度丙烯酸酯单体之间的质量比为(1～3)：(7～9)。

优选地，所述具有双酚芴基团的碱溶性环氧丙烯是通过先将具有双酚芴基团的环氧树脂与(甲基)丙烯酸反应得到具有双酚芴基团的环氧丙烯酸酯，再将具有双酚芴基团的环氧丙烯酸酯与酸酐进行反应得到。

优选地，所述具有双酚芴基团的环氧树脂中的环氧基与(甲基)丙烯酸中的羧基之间的摩尔比为1：(0.3～0.5)；所述具有双酚芴基团的环氧丙烯酸酯与酸酐之间的摩尔比为1：(0.5～0.7)。

优选地，所述具有POSS基团和巯基的不饱和低聚物是通过先将巯基丙酸与乙烯基POSS进行巯烯加成得到含羧基的中间体，再将含羧基的中间体与聚己内酯单丙烯酸酯进行反应得到。

优选地，所述巯基丙酸与乙烯基POSS之间的摩尔比为(6～7)：1，所述含羧基的中间体中的羧基与聚己内酯单丙烯酸酯中的羟基之间的摩尔比为1：(1～1.05)。

优选地，所述含有多个邻位酚羟基的丙烯酸酯是通过将含有多个邻位酚羟基的酸与季戊四醇三丙烯酸酯进行缩聚反应得到。

优选地，所述含有多个邻位酚羟基的酸与季戊四醇三丙烯酸酯之间的摩尔比为(0.5～0.9):1。