[发明专利]感光性树脂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种感光性树脂及其制备方法与应用。

背景技术

彩色滤光片用于液晶显示器件、相机的光学滤光膜等，颜色有红色、绿色、蓝色。该种着色膜通常由染色法、印刷法、电镀法、颜料分散法等方法制作。当前这种方法应用于手机、笔记本电脑、显示器、TV等LCD制造当中。

对于染色方法来讲，在玻璃中事先用凝胶等天然感光性树脂、变性聚乙烯醇、变性丙烯树脂等来形成具有染色性的图形后，利用直接颜料染色并形成薄膜。但是在同一个基板上形成多种颜色薄膜时，在每次变化颜色时都要进行防染加工，所以有工艺复杂且时间长的问题。而且一般使用的颜料及树脂自身的鲜明性及分散性虽好，但其耐光性、耐湿性及最重要的耐热性差。

对于印刷法来讲，在热塑性或光塑性树脂中使用已分散的墨水进行印刷后，用热或光硬化，从而形成着色膜。这个方法与其它方法相比，虽然可以节省材料费，但有难形成高精度图形且所形成的薄膜不均匀等缺点。

对于使用电极沉淀法的电镀法来讲，它可以形成精密的着色网，也因使用颜料，有耐热性及耐光性优秀的特点。但是如果用于像素精度高、电极图形细密的情况时，其两端会出现因电阻抗引起的着色斑纹或其着色厚度变厚，对于有高精度要求的彩色滤光片很难适用。

而颜料分散法是：在黑色网中的透明材质上涂覆含有光聚合性组分，按需要的方式曝光后，反复将非曝光区域用溶剂去除并进行热硬化，从而形成着色薄膜。颜料分散法优点是：可提高彩色滤光片最重要特性的耐热性及耐久性，并可使膜的均匀性一致。

不同的颜料分散法中使用的着色感光性树脂，其组分一般由碱性可溶性树脂、光聚合性单体、光聚合性引发剂、环氧树脂、溶剂和其它添加剂等组成。

具有上述特点的颜料分散法其应用活跃于手机、笔记本电脑、显示器、TV等LCD制造方面。但是近年来对于具有多种优点的颜料分散法制作的彩色滤光片用树脂组分，不仅要求优秀的图形特性，同时要求更高的性能。即为了实现优异的画质，彩色滤光片用组分，不仅要有高对比度，同时也要具备短时间的曝光工艺能得到优秀的图形特性。

所以，用少的曝光量能形成具有低表面粗糙度及坚硬膜的图形，对配向膜的不良改善切实有效的彩色滤光片用树脂组分，成为了当前开发要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种感光性树脂，包括如下组分：碱性可溶性树脂、光聚合单体、颜料、光聚合引发剂、添加剂、抗氧化剂和溶剂。

上述感光性树脂也可只由上述组分组成。

其中，所述碱性可溶性树脂由含乙烯类酸根的单体和不含乙烯类酸根的单体共聚而得；

其中，所述含乙烯类酸根的单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯酸酐、2-丙烯醛基乙氧基邻苯二甲酸酯、2-丙烯醛基丙氧基邻苯二甲酸酯和2-丙烯醛基丙氧基六氢邻苯二甲酸酯中的至少一种；

所述不含乙烯系酸根的单体选自丙烯酸异丁酯、2-丙烯酸丁酯、月桂醇丙烯酸酯、丙烯酸烷基酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸环己酯、异冰片丙烯酸酯、烷基丙烯酸酯、2-羟基丙烯酸酯、三甲丁基丙烯酸酯、乙卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸苯乙氧基酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、2-羟乙基丙烯酸酯、2-丙烯酸羟丙酯、2-丙烯醛基乙氧基-羟丙氧基邻苯二甲酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基甲基丙烯酸酯、3-氟丙烯酸乙酯、4-氟丙基丙烯酸酯、4-氟丙基甲基丙烯酸甲酯和4-氟丙基甲基丙烯酸盐中的至少一种。

所述含乙烯类酸根的单体和所述不含乙烯类酸根单体的质量比为10～40∶60～90，优选15～35∶65-85。所述不含乙烯类酸根单体的质量百分比不足60％时，所得感光性树脂在后续的显像工序中会降低与基板的粘着性，加重基板出现气泡的现象，所形成的基板平整度亦会恶化；而其质量百分比超过90％时，所得感光性树脂在显像时会降低对碱显像液的溶解速度，增加显影时间。

所述碱性可溶性树脂的重均分子量为10,000～100,000，优选15,000～80,000，pH值为10.5-11.5。该感光性树脂的重量平均分子量小于10,000时，有图形形成能力降低的危险，超过100,000时，碱性的显影能力可能会降低。

所述碱性可溶性树脂的质量占所述感光性树脂总重的5-40％，优选15-35％，具体为10％；其质量百分比不足5％时，所得感光性树脂在碱性显影液可能无法显影，超过40％时，所得感光性树脂会因交联性不足而产生表面粗糙度增加的现象。