【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于光刻膠，涉及一種負(fù)性光刻膠組合物及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、光刻膠組合物通常由聚合物樹脂、光引發(fā)劑、活性稀釋劑以及溶劑組成，主要用于制造微型電子元件，如用于制造計(jì)算機(jī)芯片與集成電路。由于光刻膠材料具有光化學(xué)敏感性，所以可以利用其進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)形成固化和交聯(lián)。按其顯影原理，可分為正性光刻膠、負(fù)性光刻膠。其中負(fù)性光刻膠的顯影原理為光刻膠層通過掩膜板在活化輻射源下曝光，活化輻射源使光刻膠層發(fā)生光致交聯(lián)反應(yīng)，成像式曝光后將其顯影就可以得到相應(yīng)的圖案。
2、傳統(tǒng)的隔墊物（間隙物）是ball?spcer的材料，通過噴灑工藝分散在cf?基板上，但由于噴灑工藝的不均一性，易團(tuán)聚的缺點(diǎn)已經(jīng)在現(xiàn)在產(chǎn)線上被淘汰。而光刻膠類材料，可以利用光刻的方法，直接將材料通過涂覆、前烘、曝光、后烘、顯影、堅(jiān)膜等步驟的到所需厚度和間隙排布的隔墊物，為基板提供支撐作用。且具有均勻性好、間隙分布可控、高對(duì)比度等優(yōu)勢(shì)。
3、作為隔墊物材料的光刻膠一般為負(fù)性光刻膠，且具備適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度、良好的耐熱性能及附著力。目前市場(chǎng)上的隔墊物材料多為丙烯酸酯類光刻膠，其組成成分中含有很多小分子，在工藝過程中易揮發(fā)，造成設(shè)備的污染。因此，研發(fā)出滿足顯示面板制備工藝條件的，具有良好的機(jī)械性能與彈性回復(fù)率的負(fù)性光刻膠材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種兼具良好的解析度、殘膜率和彈性回復(fù)率等性能的光刻膠組合物。對(duì)此，本專利技術(shù)提供了一種負(fù)性光刻膠組合物及其應(yīng)用來解決
2、一方面，本專利技術(shù)涉及一種負(fù)性光刻膠組合物，包括：基礎(chǔ)聚合物、光致產(chǎn)酸劑和溶劑，所述基礎(chǔ)聚合物由第一丙烯酸樹脂進(jìn)行聚合反應(yīng)得到的第一聚合物和第二丙烯酸樹脂進(jìn)行聚合反應(yīng)得到的第二聚合物構(gòu)成；
3、以質(zhì)量份計(jì)，所述第一丙烯酸樹脂包括第一環(huán)氧丙烯酸酯單體（a-ⅰ）1～50份、第一硅氧烷單體（a-ⅱ）1～20份、第一丙烯酸酯單體（a-ⅲ）1～20份和苯乙烯單體（a-ⅳ）1～30份；
4、以質(zhì)量份計(jì)，所述第二丙烯酸樹脂包括第二環(huán)氧丙烯酸酯單體（b-ⅰ）1～50份、第二硅氧烷單體（b-ⅱ）1～40份和第二丙烯酸酯單體（b-ⅲ）1～20份；
5、所述苯乙烯單體具有如式ⅳ所示結(jié)構(gòu)，
6、
7、其中，r為碳原子數(shù)0～8的烷基或烷氧基直鏈取代基。
8、本領(lǐng)域技術(shù)人員易于知曉，第一聚合物的制備方法包括：第一環(huán)氧丙烯酸酯單體（a-ⅰ）、第一硅氧烷單體（a-ⅱ）、第一硅丙烯酸酯單體（a-ⅲ）、苯乙烯單體（a-ⅳ）、自由基引發(fā)劑和溶劑進(jìn)行聚合反應(yīng)得到第一聚合物。
9、本領(lǐng)域技術(shù)人員易于知曉，第二聚合物的制備方法包括：第二環(huán)氧丙烯酸酯單體（b-ⅰ）、第二硅氧烷單體（b-ⅱ）、第二丙烯酸酯單體（b-ⅲ）、自由基引發(fā)劑和有機(jī)溶劑進(jìn)行聚合反應(yīng)得到第二聚合物。
10、示例性地，制得第一聚合物或第二聚合物時(shí)使用的自由基引發(fā)劑為偶氮類引發(fā)劑，具體為2,2'-偶氮雙（異丁酸）二甲基、2,2'-偶氮雙（異丁腈）、2,2'-偶氮雙（2-甲基丁腈）以及2,2'-偶氮雙（2,4-二甲基戊腈）以及偶氮二異丁酸甲酯等；過氧類引發(fā)劑：過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯等有機(jī)過氧化物和過硫酸鉀、過硫酸鈉等過硫酸鹽中的至少一種。
11、可選地，在使用上述自由基引發(fā)劑的聚合反應(yīng)時(shí)，能夠任意添加鏈轉(zhuǎn)移劑，具體為2-巰基乙醇、丁基硫醇、正十二烷基硫醇、α-甲基苯乙烯二聚體中的至少一種。
12、示例性地，制得第一聚合物或第二聚合物時(shí)使用的溶劑為二乙二醇烷基醚類化合物、二丙二醇烷基醚類化合物、丙二醇單烷基醚類化合物、丙二醇單烷基醚乙酸酯化合物、n,n-二甲基酰胺類化合物、乳酸酯類化合物、酮類化合物中的至少一種。
13、示例性地，二乙二醇烷基醚類溶劑為二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚；二丙二醇烷基醚類溶劑為二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚；丙二醇單烷基醚類溶劑為丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚；丙二醇單烷基醚乙酸酯溶劑為丙二醇單甲醚醋酸酯、丙二醇單乙醚醋酸酯等；n,n-二甲基酰胺類溶劑為n,n-二甲基甲酰胺，n,n-二甲基乙酰胺；乳酸酯類溶劑為乳酸甲酯、乳酸乙酯；酮類化合物為環(huán)丁酮，環(huán)戊酮。
14、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)提供的負(fù)性光刻膠組合物中，所述第一環(huán)氧丙烯酸酯單體或所述第二環(huán)氧丙烯酸酯單體分別獨(dú)立地選自甲基丙烯酸環(huán)氧酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸四氫糠基酯中的至少一種；
15、所述第一硅氧烷單體或所述第二硅氧烷單體分別獨(dú)立地選自乙烯基三異丙基硅烷、乙烯基五甲基二硅氧烷、1,3-二甲基四乙烯基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、三[二甲基（乙烯基）硅氧基]苯基硅烷、1-乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1，3-雙（3-甲基丙烯酰氧丙基）四（三甲基硅氧基）二硅氧烷、1,3-二乙烯基-1,3-二甲基-1,3-二苯基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧丙基三（三甲基硅氧烷基）硅烷、丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-（異丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中的至少一種；
16、所述第一丙烯酸酯單體或所述第二丙烯酸酯單體分別獨(dú)立地選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯中的至少一種。
17、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)提供的負(fù)性光刻膠組合物中，所述光致產(chǎn)酸劑為碘鎓鹽和/或硫鎓鹽。
18、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)提供的負(fù)性光刻膠組合物中，所述碘鎓鹽選自二苯基六氟銻酸碘鎓鹽、二苯基六氟磷酸碘鎓鹽、二苯基六氟砷酸碘鎓鹽、二苯基四氟硼酸碘鎓鹽、二甲苯基六氟砷酸碘鎓鹽、二叔丁基苯基六氟磷酸碘鎓鹽中的至少一種；
19、所述硫鎓鹽選自三苯基六氟銻酸硫鎓鹽、三苯基六氟砷酸硫鎓鹽、三苯基四氟硼酸硫鎓鹽、4-甲基苯基二苯基六氟磷酸硫鎓鹽、三苯基六氟磷酸硫鎓鹽、二苯基硫鎓鹽、4-（苯硫基）苯基六氟磷酸硫鎓鹽中的至少一種。
20、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)提供的負(fù)性光刻膠組合物中，所述溶劑選自二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃、苯、甲苯、丁內(nèi)酯、丙二醇單烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯、環(huán)戊酮、乙酸丁酯、甲基異丁基酮、2-戊酮、4-甲基-2-戊酮、環(huán)己酮、2-庚酮、γ-丁內(nèi)酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一種。
21、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)提供的負(fù)性光刻膠組合物中，以質(zhì)量百分比計(jì)，所述負(fù)性光刻膠組合物的制備原料包括：第一丙烯酸樹脂8～30%、第二丙烯酸樹脂2～19%、所述光致產(chǎn)酸劑1～6%和所述溶劑50～84%。
22、進(jìn)一步地，在本專利技術(shù)提供的負(fù)性光刻膠組合物中，所述第一聚合物的分子量為mn＝3500～6000，pdi=1.2～2.0；
23、所述第二聚合物的分子量為mn＝3000～6000，pdi＝1.2～2.0。
24、進(jìn)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種負(fù)性光刻膠組合物，包括：基礎(chǔ)聚合物、光致產(chǎn)酸劑和溶劑，其特征在于，所述基礎(chǔ)聚合物由第一丙烯酸樹脂進(jìn)行聚合反應(yīng)得到的第一聚合物和第二丙烯酸樹脂進(jìn)行聚合反應(yīng)得到的第二聚合物構(gòu)成；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)性光刻膠組合物，其特征在于，所述第一環(huán)氧丙烯酸酯單體或所述第二環(huán)氧丙烯酸酯單體分別獨(dú)立地選自甲基丙烯酸環(huán)氧酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸四氫糠基酯中的至少一種；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)性光刻膠組合物，其特征在于，所述光致產(chǎn)酸劑為碘鎓鹽和/或硫鎓鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的負(fù)性光刻膠組合物，其特征在于，所述碘鎓鹽選自二苯基六氟銻酸碘鎓鹽、二苯基六氟磷酸碘鎓鹽、二苯基六氟砷酸碘鎓鹽、二苯基四氟硼酸碘鎓鹽、二甲苯基六氟砷酸碘鎓鹽、二叔丁基苯基六氟磷酸碘鎓鹽中的至少一種；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)性光刻膠組合物，其特征在于，所述溶劑選自二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃、苯、甲苯、丁內(nèi)酯、丙二醇單烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯、環(huán)戊酮、乙酸丁酯、甲基異丁基酮、2-戊酮、4-甲基-2-戊酮、環(huán)己酮、2-庚酮、γ-丁內(nèi)酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的負(fù)性光刻膠組合物，其特征在于，以質(zhì)量百分比計(jì)，所述負(fù)性光刻膠組合物的制備原料包括：第一丙烯酸樹脂8～30%、第二丙烯酸樹脂2～19%、所述光致產(chǎn)酸劑1～6%和所述溶劑50～84%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)性光刻膠組合物，其特征在于，所述第一聚合物的分子量為Mn＝3500～6000，PDI=1.2～2.0；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)性光刻膠組合物，其特征在于，所述負(fù)性光刻膠組合物的解析度為8.0～8.5微米，THK為3.0～3.5微米，殘膜率為88%～91%，粘度為3.0～3.5cP，Outgassing為2.0%～3.0%，附著力分級(jí)評(píng)價(jià)不低于+++，彈性回復(fù)率大于90%。
9.權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的負(fù)性光刻膠組合物在隔墊物中的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述負(fù)性光刻膠組合物用于TFT-LCD的隔墊物。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種負(fù)性光刻膠組合物，包括：基礎(chǔ)聚合物、光致產(chǎn)酸劑和溶劑，其特征在于，所述基礎(chǔ)聚合物由第一丙烯酸樹脂進(jìn)行聚合反應(yīng)得到的第一聚合物和第二丙烯酸樹脂進(jìn)行聚合反應(yīng)得到的第二聚合物構(gòu)成；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)性光刻膠組合物，其特征在于，所述第一環(huán)氧丙烯酸酯單體或所述第二環(huán)氧丙烯酸酯單體分別獨(dú)立地選自甲基丙烯酸環(huán)氧酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸四氫糠基酯中的至少一種；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)性光刻膠組合物，其特征在于，所述光致產(chǎn)酸劑為碘鎓鹽和/或硫鎓鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的負(fù)性光刻膠組合物，其特征在于，所述碘鎓鹽選自二苯基六氟銻酸碘鎓鹽、二苯基六氟磷酸碘鎓鹽、二苯基六氟砷酸碘鎓鹽、二苯基四氟硼酸碘鎓鹽、二甲苯基六氟砷酸碘鎓鹽、二叔丁基苯基六氟磷酸碘鎓鹽中的至少一種；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)性光刻膠組合物，其特征在于，所述溶劑選自二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃、苯、甲苯、丁內(nèi)酯、丙二醇單烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯、環(huán)戊酮、乙酸丁酯、甲基異丁基酮、2-戊酮、4-甲基-2-戊酮、環(huán)己酮、2-庚酮...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李啟貴，張洋，汪岳，王鵬飛，馬愛平，王小偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安瑞聯(lián)新材料股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。