一種感光性樹脂組合物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種感光性樹脂組合物及其在彩色電視機(jī)、 液晶顯示元件、固態(tài)攝像元件和相機(jī)等光學(xué)濾色器以及光間隔物（phtospacer)和肋柵 (rib)等方面中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 感光性組合物是在具有不飽和鍵的聚合性化合物中加入光聚合引發(fā)劑而得到的， 主要通過照射能量射線而使其聚合固化，其在光學(xué)濾色器的生產(chǎn)中起著決定性作用。近年 來(lái)，隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高，對(duì)液晶顯示屏畫面清晰度的要求也越來(lái)越高，這就需 要用于形成濾色器圖像的感光性組合物具有分辨率高、與基板密合性好、顯影殘?jiān)俚忍?點(diǎn)。在實(shí)際使用中，光學(xué)濃度高的像素及樹脂底層體系中往往顏料、炭黑等著色材料含量較 高，而著色材料濃度的增加會(huì)對(duì)分辨率、基板密合性、顯影殘?jiān)a(chǎn)生不利影響，不僅需要提 高曝光工序中的曝光量或延長(zhǎng)曝光時(shí)間，而且還會(huì)降低濾色器的精度。
[0003] 發(fā)明概述
[0004] 鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種新的感光性樹脂組合物，它具有良好 的曝光靈敏度（即，高感光度）和顯影性，在體系含有遮光劑或曝光劑量很低的情況下，固 化后圖案完整且顯影清晰，分辨率高，與基板密合性優(yōu)異。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案。
[0006] 一種感光性樹脂組合物，其特征在于，包含下列組分：
[0007] (A) 20-60質(zhì)量份紫外感光預(yù)聚物樹脂；
[0008] (B) 10-40質(zhì)量份活性稀釋單體；
[0009] (C)l-5質(zhì)量份光引發(fā)劑，該光引發(fā)劑選自式（I)所示肟酯類光引發(fā)劑中的一種或 兩種以上的組合，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種感光性樹脂組合物，其特征在于，包含下列組分： (A) 20-60質(zhì)量份紫外感光預(yù)聚物樹脂； (B) 10-40質(zhì)量份活性稀釋單體； (01-5質(zhì)量份光引發(fā)劑，該光引發(fā)劑選自式（I)所示肟酯類光引發(fā)劑中的一種或兩種 以上的組合， 其中，
X、Y各自獨(dú)立地代表羰基（-C0-)或單鍵； A表示N、0、S或CH; 札可為空或表示氫、Ci-C%的直鏈或支鏈烷基、C3-C2(l的環(huán)烷基、C4-C2(l的環(huán)烷基烷基或c4-c2(l的烷基環(huán)烷基； 馬和R3各自獨(dú)立地表示氫、C的直鏈或支鏈烷基、C3-C2(l的環(huán)烷基、C4-C2(l的環(huán)烷基 烷基、C4-C2Q的烷基環(huán)烷基、C7-C2Q的芳烷基或C2-C2Q的雜環(huán)基、-OR^-COR^-COORp-SRn、 -S02Rn*-CONRnR12，其中MPR12各自獨(dú)立地表示氫、C的直鏈或支鏈烷基、C3-C2Q的 環(huán)烷基、C4-C2(I的環(huán)烷基烷基、C4-C2(l的烷基環(huán)烷基、C7-C2(l的芳烷基或C2-C2(l的雜環(huán)基；任選 地，馬和R3中的氫可以被選自-OR21、-C0R21、-SR21、-NR22R23、-C0NR22R23、-nr22-or23、-ncor22-oc (?23、-(：( = ^(?21)-1?22、-(：(4-0〇?21)-1?22、。隊(duì)鹵原子、-〇? 21=〇?221?23、-(：0-〇?21=〇? 221?23、 羧基和環(huán)氧基中的基團(tuán)取代，其中R21、R22和R23各自獨(dú)立地表示氫、Ci-C%的烷基、C6-C3(l的 芳基、C7-C3Q的芳烷基或C2-C2Q的雜環(huán)基；任選地，Rn、R12、R21、R22和R23中的亞甲基可以被 不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、硫酯鍵、酰胺鍵或氨基甲酸酯鍵中斷1-5次；上述取代基的 烷基部分可以具有分支側(cè)鏈，也可以是環(huán)烷基，上述取代基的烷基末端也可以是不飽和鍵， 而且Rn、R12、以及R21、R22、R23也可以彼此任意相連以形成環(huán)； &和R5各自獨(dú)立地表示Ci-C%的直鏈或支鏈烷基、C3-C2(l的環(huán)烷基、C4-C2(l的環(huán)烷基烷 基、c4-c2(l的烷基環(huán)烷基、c3-c2(l的雜芳基、c6-c2(l的芳基；任選地，這些基團(tuán)中的氫可以被選 自齒素、苯基、硝基、輕基、竣基、橫酸基、氣基、氛基和燒氧基的基團(tuán)取代； &和R7各自獨(dú)立地表示氫或硝基。 (D) 0-50質(zhì)量份的著色劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光性樹脂組合物，其特征在于：組分（A)紫外感光預(yù)聚物 樹脂選自環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物、丙烯酸酯預(yù)聚物、聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物、脂肪族聚氨酯丙 烯酸酯預(yù)聚物、芳香族聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物、聚酯丙烯酸酯預(yù)聚物中的一種或兩種以上 的混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感光性樹脂組合物，其特征在于：組分（A)紫外感光預(yù) 聚物樹脂是甲基丙烯酸、（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸芐酯、（甲基）丙烯酸乙酯、 (甲基）丙烯酸羥乙酯、（甲基）丙烯酸羥丙酯、（甲基）丙烯酸異丁基酯中的一種或兩種 以上的均聚物或共聚物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光性樹脂組合物，其特征在于，組分（B)活性稀釋單體是 一種或兩種以上的丙烯酸酯類單體，所述丙烯酸酯類單體選自：乙二醇、丙二醇等亞烷基二 醇的（甲基）丙烯酸酯；聚乙二醇、聚丙二醇等聚亞烷基二醇的（甲基）丙烯酸酯；甘油、 三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等三元以上多元醇的聚（甲基）丙烯酸酯或其二羧酸 改性物；聚酯、環(huán)氧樹脂、脲烷樹脂、醇酸樹脂、硅氧烷樹脂、螺烷樹脂等低聚（甲基）丙烯酸 酯；兩末端羥基聚異戊二烯、兩末端羥基聚己內(nèi)酯、兩末端羥基聚-1，3- 丁二烯等兩末端羥 基化聚合物的（甲基）丙烯酸酯等。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的感光性樹脂組合物，其特征在于：組分（B)活性稀釋單 體是三羥甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、季戊四醇三（甲基）丙烯酸酯、三（（甲基）丙烯 酰乙氧基）磷酸酯、季戊四醇四（甲基）丙烯酸酯、二季戊四醇五（甲基）丙烯酸酯、二季 戊四醇六（甲基）丙烯酸酯等中的一種或兩種以上的混合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光性樹脂組合物，其特征在于，組分（C)光引發(fā)劑選自式 (II)所示肟酯類光引發(fā)劑中的一種或兩種以上的組合， 其中，
札表示氫、C的直鏈或支鏈烷基、C3-C1(l的環(huán)烷基、C4-C15的環(huán)烷基烷基或C4-(：15的 燒基環(huán)燒基； 馬和R3各自獨(dú)立地表示氫、C的直鏈或支鏈烷基、C3-C15的環(huán)烷基、C4-(：15的環(huán)烷基 烷基、(；-(：15的烷基環(huán)烷基、(：7-(：15的芳烷基或(： 2-(：15的雜環(huán)基、-(?11、-(1?11、-(1)(? 11、-51?11、-S02Rn、-C0NRnR12，其中MPR12各自獨(dú)立地表示氫、C的直鏈或支鏈烷基、C3-C15的環(huán)烷 基、C4-C15的環(huán)烷基烷基、C4-C15的烷基環(huán)烷基、C7-C15的芳烷基或C2-C15的雜環(huán)基；任選地， 馬和R3中的氫可以被選自-OR21、-COR21、-SR21、-nr22r23、-conr22r23、-nr22-or23、-ncor22-ocor2 3、-<：( = ^(?21)-1?22、-(：(4-0〇?21)-1?22、-。隊(duì)鹵原子、-〇? 21=〇?221?23、-(：0-〇?21=〇? 221?23、羧 基和環(huán)氧基的基團(tuán)取代，其中R21、R22和R23各自獨(dú)立地表示氫原子、Ci-C%的烷基、C6-(：15的 芳基、C7-C15的芳烷基或C2-C15的雜環(huán)基；任選地，Rn、R12、R21、R22和R23中的亞甲基可以被 不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、硫酯鍵、酰胺鍵或氨基甲酸酯鍵中斷1-5次；上述取代基的 烷基部分可以具有分支側(cè)鏈，也可以是環(huán)烷基，上述取代基的烷基末端也可以是不飽和鍵， 而且Rn、R12以及R21、R22、R23也可以彼此任意相連以形成環(huán)； &和R5各自獨(dú)立地表示C 的直鏈或支鏈烷基、C3-C15的環(huán)烷基、C4-C15的環(huán)烷基烷 基、C4-C15的烷基環(huán)烷基、C3-C15的雜芳基或C6-(：15的芳基； &和R7各自獨(dú)立地表示氫或硝基。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的感光性樹脂組合物，其特征在于，式（II)所示肟酯類光引發(fā) 劑中： &表示C「C8的直鏈或支鏈烷基，特別是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、6-甲基庚 基； 馬和R3各自獨(dú)立地表示C3-C5的直鏈或支鏈烷基、-O-CH2-R31、-CH2-〇-R31、-CH2-S-R31、 -ch2-oco-ch2-r31、-co-ch2-r31、-ch2-ch2-r31、或-oco-r31，其中r31 表示c4-c6的環(huán)烷基或雜 環(huán)基；特別優(yōu)選地，所述直鏈或支鏈烷基選自正丙基、正丁基、異丁基，r31表示環(huán)戊基、環(huán)己 基、2-呋喃基、2-四氫呋喃基、或1-四氫吡咯基；并且，馬和R3中的至少一個(gè)是上述含有R3i 的基團(tuán)； &和R5各自獨(dú)立地表示C「C5的直鏈或支鏈烷基，特別是甲基、乙基、正丙基、異丙基、 正丁基、異丁基； &和R7各自獨(dú)立地表示氫或硝基。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的感光性樹脂組合物，其特征在于，組分（C)光引發(fā) 劑選自下列結(jié)構(gòu)所示化合物中的一種或兩種以上的組合：

9.權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的感光性樹脂組合物在制備彩色濾光片膜、黑色矩陣、 光間隔物和肋柵中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種感光性樹脂組合物，包含紫外感光預(yù)聚物樹脂、活性稀釋單體、式(I)所示肟酯類光引發(fā)劑和著色劑。該組合物具有良好的曝光靈敏度和顯影性，在體系含有遮光劑或曝光劑量很低的情況下，固化后圖案完整且顯影清晰，分辨率高，與基板密合性優(yōu)異，在光學(xué)濾色器、光間隔物和肋柵等方面有很好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】G02F1-1339, G02F1-1335, G02B5-20, G03F7-027
【公開號(hào)】CN104614940
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510061684
【發(fā)明人】錢曉春, 錢彬, 胡春青, 王兵, 朱文斌
【申請(qǐng)人】常州強(qiáng)力先端電子材料有限公司, 常州強(qiáng)力電子新材料股份有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年2月5日