一种感光性树脂组合物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机化学领域，具体涉及一种感光性树脂组合物及其在彩色电视机、 液晶显示元件、固态摄像元件和相机等光学滤色器以及光间隔物（phtospacer)和肋栅 (rib)等方面中的应用。
【背景技术】
[0002] 感光性组合物是在具有不饱和键的聚合性化合物中加入光聚合引发剂而得到的， 主要通过照射能量射线而使其聚合固化，其在光学滤色器的生产中起着决定性作用。近年 来，随着人们对生活质量要求的提高，对液晶显示屏画面清晰度的要求也越来越高，这就需 要用于形成滤色器图像的感光性组合物具有分辨率高、与基板密合性好、显影残渣少等特 点。在实际使用中，光学浓度高的像素及树脂底层体系中往往颜料、炭黑等着色材料含量较 高，而着色材料浓度的增加会对分辨率、基板密合性、显影残渣产生不利影响，不仅需要提 高曝光工序中的曝光量或延长曝光时间，而且还会降低滤色器的精度。
[0003] 发明概述
[0004] 鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种新的感光性树脂组合物，它具有良好 的曝光灵敏度（即，高感光度）和显影性，在体系含有遮光剂或曝光剂量很低的情况下，固 化后图案完整且显影清晰，分辨率高，与基板密合性优异。
[0005] 为了实现上述目的，采用如下技术方案。
[0006] 一种感光性树脂组合物，其特征在于，包含下列组分：
[0007] (A) 20-60质量份紫外感光预聚物树脂；
[0008] (B) 10-40质量份活性稀释单体；
[0009] (C)l-5质量份光引发剂，该光引发剂选自式（I)所示肟酯类光引发剂中的一种或 两种以上的组合，
【主权项】
1. 一种感光性树脂组合物，其特征在于，包含下列组分： (A) 20-60质量份紫外感光预聚物树脂； (B) 10-40质量份活性稀释单体； (01-5质量份光引发剂，该光引发剂选自式（I)所示肟酯类光引发剂中的一种或两种 以上的组合， 其中，
X、Y各自独立地代表羰基（-C0-)或单键； A表示N、0、S或CH; 札可为空或表示氢、Ci-C%的直链或支链烷基、C3-C2(l的环烷基、C4-C2(l的环烷基烷基或c4-c2(l的烷基环烷基； 馬和R3各自独立地表示氢、C的直链或支链烷基、C3-C2(l的环烷基、C4-C2(l的环烷基 烷基、C4-C2Q的烷基环烷基、C7-C2Q的芳烷基或C2-C2Q的杂环基、-OR^-COR^-COORp-SRn、 -S02Rn*-CONRnR12，其中MPR12各自独立地表示氢、C的直链或支链烷基、C3-C2Q的 环烷基、C4-C2(I的环烷基烷基、C4-C2(l的烷基环烷基、C7-C2(l的芳烷基或C2-C2(l的杂环基；任选 地，馬和R3中的氢可以被选自-OR21、-C0R21、-SR21、-NR22R23、-C0NR22R23、-nr22-or23、-ncor22-oc (?23、-(：( = ^(?21)-1?22、-(：(4-0〇?21)-1?22、。队卤原子、-〇? 21=〇?221?23、-(：0-〇?21=〇? 221?23、 羧基和环氧基中的基团取代，其中R21、R22和R23各自独立地表示氢、Ci-C%的烷基、C6-C3(l的 芳基、C7-C3Q的芳烷基或C2-C2Q的杂环基；任选地，Rn、R12、R21、R22和R23中的亚甲基可以被 不饱和键、醚键、硫醚键、酯键、硫酯键、酰胺键或氨基甲酸酯键中断1-5次；上述取代基的 烷基部分可以具有分支侧链，也可以是环烷基，上述取代基的烷基末端也可以是不饱和键， 而且Rn、R12、以及R21、R22、R23也可以彼此任意相连以形成环； &和R5各自独立地表示Ci-C%的直链或支链烷基、C3-C2(l的环烷基、C4-C2(l的环烷基烷 基、c4-c2(l的烷基环烷基、c3-c2(l的杂芳基、c6-c2(l的芳基；任选地，这些基团中的氢可以被选 自齒素、苯基、硝基、轻基、竣基、横酸基、氣基、氛基和烧氧基的基团取代； &和R7各自独立地表示氢或硝基。 (D) 0-50质量份的着色剂。
2. 根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其特征在于：组分（A)紫外感光预聚物 树脂选自环氧丙烯酸酯预聚物、丙烯酸酯预聚物、聚氨酯丙烯酸酯预聚物、脂肪族聚氨酯丙 烯酸酯预聚物、芳香族聚氨酯丙烯酸酯预聚物、聚酯丙烯酸酯预聚物中的一种或两种以上 的混合物。
3. 根据权利要求1或2所述的感光性树脂组合物，其特征在于：组分（A)紫外感光预 聚物树脂是甲基丙烯酸、（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸苄酯、（甲基）丙烯酸乙酯、 (甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸羟丙酯、（甲基）丙烯酸异丁基酯中的一种或两种 以上的均聚物或共聚物。
4. 根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其特征在于，组分（B)活性稀释单体是 一种或两种以上的丙烯酸酯类单体，所述丙烯酸酯类单体选自：乙二醇、丙二醇等亚烷基二 醇的（甲基）丙烯酸酯；聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇的（甲基）丙烯酸酯；甘油、 三羟甲基丙烷、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、环氧树脂、脲烷树脂、醇酸树脂、硅氧烷树脂、螺烷树脂等低聚（甲基）丙烯酸 酯；两末端羟基聚异戊二烯、两末端羟基聚己内酯、两末端羟基聚-1，3- 丁二烯等两末端羟 基化聚合物的（甲基）丙烯酸酯等。
5. 根据权利要求1或4所述的感光性树脂组合物，其特征在于：组分（B)活性稀释单 体是三羟甲基丙烷三（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）丙烯酸酯等中的一种或两种以上的混合。
6. 根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其特征在于，组分（C)光引发剂选自式 (II)所示肟酯类光引发剂中的一种或两种以上的组合， 其中，
札表示氢、C的直链或支链烷基、C3-C1(l的环烷基、C4-C15的环烷基烷基或C4-(：15的 烧基环烧基； 馬和R3各自独立地表示氢、C的直链或支链烷基、C3-C15的环烷基、C4-(：15的环烷基 烷基、(；-(：15的烷基环烷基、(：7-(：15的芳烷基或(： 2-(：15的杂环基、-(?11、-(1?11、-(1)(? 11、-51?11、-S02Rn、-C0NRnR12，其中MPR12各自独立地表示氢、C的直链或支链烷基、C3-C15的环烷 基、C4-C15的环烷基烷基、C4-C15的烷基环烷基、C7-C15的芳烷基或C2-C15的杂环基；任选地， 馬和R3中的氢可以被选自-OR21、-COR21、-SR21、-nr22r23、-conr22r23、-nr22-or23、-ncor22-ocor2 3、-<：( = ^(?21)-1?22、-(：(4-0〇?21)-1?22、-。队卤原子、-〇? 21=〇?221?23、-(：0-〇?21=〇? 221?23、羧 基和环氧基的基团取代，其中R21、R22和R23各自独立地表示氢原子、Ci-C%的烷基、C6-(：15的 芳基、C7-C15的芳烷基或C2-C15的杂环基；任选地，Rn、R12、R21、R22和R23中的亚甲基可以被 不饱和键、醚键、硫醚键、酯键、硫酯键、酰胺键或氨基甲酸酯键中断1-5次；上述取代基的 烷基部分可以具有分支侧链，也可以是环烷基，上述取代基的烷基末端也可以是不饱和键， 而且Rn、R12以及R21、R22、R23也可以彼此任意相连以形成环； &和R5各自独立地表示C 的直链或支链烷基、C3-C15的环烷基、C4-C15的环烷基烷 基、C4-C15的烷基环烷基、C3-C15的杂芳基或C6-(：15的芳基； &和R7各自独立地表示氢或硝基。
7. 根据权利要求6所述的感光性树脂组合物，其特征在于，式（II)所示肟酯类光引发 剂中： &表示C「C8的直链或支链烷基，特别是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、6-甲基庚 基； 馬和R3各自独立地表示C3-C5的直链或支链烷基、-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的环烷基或杂 环基；特别优选地，所述直链或支链烷基选自正丙基、正丁基、异丁基，r31表示环戊基、环己 基、2-呋喃基、2-四氢呋喃基、或1-四氢吡咯基；并且，馬和R3中的至少一个是上述含有R3i 的基团； &和R5各自独立地表示C「C5的直链或支链烷基，特别是甲基、乙基、正丙基、异丙基、 正丁基、异丁基； &和R7各自独立地表示氢或硝基。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的感光性树脂组合物，其特征在于，组分（C)光引发 剂选自下列结构所示化合物中的一种或两种以上的组合：
9.权利要求1-8中任一项所述的感光性树脂组合物在制备彩色滤光片膜、黑色矩阵、 光间隔物和肋栅中的应用。
【专利摘要】本发明公开一种感光性树脂组合物，包含紫外感光预聚物树脂、活性稀释单体、式(I)所示肟酯类光引发剂和着色剂。该组合物具有良好的曝光灵敏度和显影性，在体系含有遮光剂或曝光剂量很低的情况下，固化后图案完整且显影清晰，分辨率高，与基板密合性优异，在光学滤色器、光间隔物和肋栅等方面有很好的应用前景。
【IPC分类】G02F1-1339, G02F1-1335, G02B5-20, G03F7-027
【公开号】CN104614940
【申请号】CN201510061684
【发明人】钱晓春, 钱彬, 胡春青, 王兵, 朱文斌
【申请人】常州强力先端电子材料有限公司, 常州强力电子新材料股份有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月5日