专利名称：光刻胶组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及光刻胶组合物，更具体地讲，涉及可以用石印术方法形成阴极射线管的黑底图案、并且即使在短曝光时间内也可以获得充分硬化效果的光刻胶组合物。
一般来讲，在彩色阴极射线管的荧光屏中，发射绿色、蓝色和红色的荧光图案以点形或条形规则地排列。此外，为了提高荧光屏的对比度和色纯度，在相应的荧光图案之间形成黑底。同形成荧光图案一样，黑底一般用石印术方法形成。
石印术方法包括光刻胶的涂布、曝光和显影。这里，光刻胶分为正性和负性，可根据所需的敏感性、待生成图案的形状和分辨力以及对底物的附着力选择性地使用。
更具体地讲，使用正性光刻胶时，首先生产光刻胶和石墨浆料。下一步，将浆料涂布到CRT面板的内表面，提供荫罩，然后让浆料曝光、显影以形成黑底图案。
然而，使用负性光刻胶时，如果使用与正性光刻胶使用的相同方法，那么可能在待形成荧光图案的部分形成黑底图案。因此，必须采用与正性光刻胶使用的不同方法，以形成黑底图案。
换句话说，将不含石墨的负性光刻胶组合物涂布在CRT面板的内表面，然后曝光、显影以在曝光的部分(待形成荧光图案的部分)形成树脂图案。将石墨涂布在形成树脂图案的表面，然后用硫酸蚀刻树脂图案，藉此形成黑底图案。
负性光刻胶含有光固化聚合物树脂和溶于有机溶剂中的光敏剂。主要使用一种4，4’-二叠氮基-2，2’-二苯乙烯二磺酸钠盐(DSA)的光敏剂。
光敏剂对光敏感，并起交联剂的作用。如果涂布负性光刻胶，然后辐射预定时间的光，由于聚合物与光敏剂的交联反应硬化光刻胶。这里，为了减少石印术方法时间。必需缩短曝光时间。为此，必需研制出具有出色光反应性的光刻胶。
本发明的目的是提供具有出色光反应性的光刻胶组合物，以在短曝光时间内提供充分的交联反应，这使得石印术方法易于采用光刻胶组合物。
为了完成本发明的目的，提供含有光固化聚合物和光敏剂的光刻胶组合物，其中光敏剂包含至少两种选自4，4’-二叠氮基-2，2’-二苯乙烯二磺酸钠盐、4，4’-重氮-2，2’-二亚苄基丙酮二磺酸二钠盐、2，5-二(4-叠氮基-2-磺基亚苄基)环戊酮二钠盐和4，4’-二叠氮基-2，2’-二亚肉桂基丙酮磺酸盐的化合物。
光敏剂的含量最好为光固化聚合物重量的1-20％。
通过详细描述推荐实施方案并参考附图，本发明的上述目的和优点变得越来越清楚，其中
图1图示了广泛采用的光敏剂的光吸收峰和汞灯辐射光的峰。
为了解决由使用单一光敏剂引起的需要长曝光时间的问题，在本发明中混合使用几种光敏剂。光敏剂采用至少两种选自4，4’-二叠氮基-2，2’-二苯乙烯二磺酸钠盐(DAS)、4，4’-重氮-2，2’-二亚苄基丙酮二磺酸二钠盐(DAB)、2，5-二(4-叠氮基-2-磺基亚苄基)环戊酮二钠盐(DAP)或4，4’-二叠氮基-2，2’-二亚肉桂基丙酮磺酸盐(DACA)的化合物。
图1图示了广泛采用的光敏剂的吸收峰和汞灯辐射光的峰。在图1中，曲线a、b和c显示DAS、DAB和DAP的光吸收，这些光吸收具有不同光吸收波长范围，尽管相应的光吸收能力相似。此外，四条带显示汞灯辐射光的主峰，其中将335nm、365nm和405nm波长处的强度与436nm波长处的强度作出比较。
如图1所见，只用一种光敏剂，不能充分利用灯源的辐射光。因此，在本发明中，提供的光刻胶组合物含有不同类型的光敏剂以吸收不同的波长范围，因此，可充分利用光以缩短曝光时间。本发明对可以用于光刻胶组合物的光固化聚合物没有特殊限制。然而，最好是聚乙烯吡咯烷酮或聚(丙烯酰胺-co-二丙酮丙烯酰胺)。这样，光固化聚合物和光敏剂的重量比最好为1∶0.01-1∶0.20。
按照本发明，光刻胶组合物中的光敏剂最好基本上由4，4’-二叠氮基-2，2’-二苯乙烯二磺酸钠盐组成，另外含有至少一种其它光敏剂。在这种情况下，4，4’-二叠氮基-2，2’-二苯乙烯二磺酸钠盐最好为光敏剂总重量的10-90％。
此外，本发明的光刻胶组合物最好包含金属亚硝酸盐。金属亚硝酸盐起还原剂和防止光固化聚合物氧化的作用。因此，如果光刻胶组合物含有金属亚硝酸盐，则可以解决随着时间的推移光刻胶组合物的粘度和敏感性逐渐降低的问题。在本发明中，金属亚硝酸盐的含量优选为光固化聚合物重量的0.1-20％，更优选为0.5-5％。如果金属亚硝酸盐的含量低于0.1％(重量)，则光固化聚合物的防止氧化作用差。如果金属亚硝酸盐的含量高于20％(重量)，则难以形成好的黑底图案。金属亚硝酸盐最好采用亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸铵或亚硝酸镁。
下文将参考说明实施例，详细解释本发明的效果，但本发明不限于此。
实施例1混合以下组分，搅拌2小时以制备光刻胶组合物。
光刻胶组合物PVP 2.7gDAS 0.405gDAB 0.216g硅烷偶联剂(A1120) 0.027g纯水96.68g将制备的组合物旋转涂布在14”面板上，然后干燥以形成薄膜，在上面安装0.028 DOT掩膜，然后薄膜用超高压汞灯曝光13秒。然后，产生的薄膜用纯水显影，以除去未曝光的部分，藉此形成树脂图案。随后，将石墨旋转涂布在形成树脂图案的面板上，将产生的结构干燥，浸渍于6％的硫酸水溶液中1分钟，然后用纯水在高压下显影。用扫描电子显微镜(SEM)拍照面板平面的结果表明，形成110μm点的强黑底。
实施例2该实施例使用以下组分以及与实施例1相同的步骤，只是曝光11秒，藉此形成110μm点的强黑底。
光刻胶组合物PVP 2.7gDAS 0.405gDAP 0.216g硅烷偶联剂(A1120)0.027g纯水 96.68g实施例3该实施例使用以下组分以及与实施例1相同的步骤，只是曝光11秒，藉此形成110μm点的强黑底。
光刻胶组合物PVP 2.7gDAS 0.405gDACA0.216g硅烷偶联剂(A1120) 0.027g纯水96.68g实施例4
该实施例使用以下组分以及与实施例1相同的步骤，只是曝光9秒，藉此形成110μm点的强黑底。
光刻胶组合物PVP 2.7gDAS 0.405gDAB 0.216gDAP 0.216g硅烷偶联剂(A1120)0.027g纯水 96.464g比较实施例该实施例使用以下组分以及与实施例1相同的步骤，只是曝光10秒。用扫描电子显微镜(SEM)拍照面板平面的结果表明，形成的黑底点的大小不均一，为60-80μm。这是因为光刻胶在曝光时间内不能充分交联，使得不能形成具有所需大小和形状的树脂图案。因此，用该组合物形成的黑底的点小，并且大小不均一。
光刻胶组合物PVP 2.7gDAS 0.405g硅烷偶联剂(A1120)0.027g纯水 96.86g比较上述实施例与比较实施例，可明显看出，使用单一光敏剂时，形成具有所需大小的点和形状的黑底需要很长的曝光时间。
如上所述，采用使用本发明光刻胶组合物的石印术方法可以缩短曝光时间，藉此提高产品的产量。
权利要求
1.含有光固化聚合物和光敏剂的光刻胶组合物，其中所述光敏剂包含至少两种选自4，4’-二叠氮基-2，2’-二苯乙烯二磺酸钠盐、4，4’-重氮-2，2'-二亚苄基丙酮二磺酸二钠盐、2，5-二(4-叠氮基-2-磺基亚苄基)环戊酮二钠盐和4，4’-二叠氮基-2，2’-二亚肉桂基丙酮磺酸盐的化合物。
2.按照权利要求1的光刻胶组合物，其中所述光固化聚合物选自聚乙烯吡咯烷酮和聚(丙烯酰胺-co-二丙酮丙烯酰胺)。
3.按照权利要求1的光刻胶组合物，其中所述光敏剂的含量为所述光固化聚合物重量的1-20％。
4.按照权利要求1的光刻胶组合物，其中所述光敏剂包含4，4’-二叠氮基-2，2’-二苯乙烯二磺酸钠盐和至少一种选自4，4’-重氮-2，2’-二亚苄基丙酮二磺酸二钠盐、2，5-二(4-叠氮基-2-磺基亚苄基)环戊酮二钠盐和4，4’-二叠氮基-2，2’-二亚肉桂基丙酮磺酸盐的化合物。
5.按照权利要求4的光刻胶组合物，其中所述4，4’-二叠氮基-2，2'-二苯乙烯二磺酸钠盐的含量为所述光敏剂总重量的10-90％。
6.按照权利要求1的光刻胶组合物，它还包含金属亚硝酸盐。
7.按照权利要求6的光刻胶组合物，其中所述金属亚硝酸盐选自亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸铵和亚硝酸镁。
8.按照权利要求6的光刻胶组合物，其中所述金属亚硝酸盐的含量为所述光固化聚合物重量的0.1-20％。
全文摘要
含有光固化聚合物和光敏剂的光刻胶组合物,其中所述光敏剂包含至少两种选自4,4’－二叠氮基－2,2’二苯乙烯二磺酸钠盐、4,4’－重氮－2,2’－二亚苄基丙酮二磺酸二钠盐、2,5－二(4－叠氮基－2－磺基亚苄基)环戊酮二钠盐和4,4’－二叠氮基－2,2’－二亚肉桂基丙酮磺酸盐的化合物。用光刻胶组合物进行石印术方法,可以缩短曝光时间,藉此提高产品的产量。
文档编号C08F2/50GK1173647SQ9711541
公开日1998年2月18日 申请日期1997年7月16日 优先权日1996年7月16日
发明者俞升濬, 林翼哲, 金昌昱, 姜纪旭 申请人:三星电管株式会社