一种透明、感光性聚酰亚胺树脂组合物的制作方法

文档序号:11653383阅读:270来源:国知局

本发明涉及一种透明、感光性聚酰亚胺树脂组合物,尤其涉及一种可以在碱性水溶液中显影,且可溶于酰胺类和内酯类等常用的有机溶剂中的感光性聚酰亚胺树脂组合物,以及适用于液晶显示设备的高耐热透明保护层和绝缘层、挠性印刷电路板的保护层、半导体元件的表面保护膜、层间绝缘膜和有机场致发光元件的绝缘层等的透明、感光性树脂组合物。



背景技术:

环氧树脂或丙烯酸类树脂组合物已被广泛的用作液晶显示设备的透明保护层或绝缘层,但由于其在250℃或更高温的温度下处理时,会出现严重的脱色和膜收缩,严重限制了其的实际应用范围。芳香族聚酰亚胺具有优异的耐热性、耐化学性和电器性,被广泛的用于如半导体等电子材料,但由于其在可见光区内具有较低的透光率,显示为黄色或棕色,严重限制了其作为液晶显示设备的透明保护层、绝缘层或者其他领域。

为了同时满足耐热性和透明性,人们已考虑使用透明的聚酰亚胺薄膜或膜材料来作为保护层或绝缘层。但由于目前使用的透明聚酰亚胺均为非光敏的,在实际的使用过程中,需要光致抗蚀剂并通过平板印刷术的方法来制备微小图形,过程繁杂并且工序过多,限制了其大范围的使用。

感光性聚酰亚胺,这是一种具有感光和耐热双重性能的高分子材料,因其独特的性能,在挠性印刷电路板和集成电路方面有着极广泛的应用。随着近年来,为了降低成本和减少制程的工序,以及液晶显示设备、印刷电路和集成电路方面对透明的基材需求越来越多,因此,许多研究者也开始研究透明、感光性聚酰亚胺树脂组合物。如日本特开平02-161136号公开了一种使用反-1,4-二氨基环己烷的光敏性聚酰亚胺树脂组合物,但由于感光灵敏度太低,不具备实用性,韩国专利10-02-074070号公开一种光敏透明聚酰亚胺树脂组合物,但该光敏透明聚酰亚胺树脂组合物的显影边缘和光敏性较差,中国专利cn20040008080.x公开一种透明高耐热聚酰亚胺前体及光敏聚酰亚胺树脂组合物,由于其专利中所采用的单体均难以制备,并且成本较高,在体系中引入过多脂环族单体、相对于传统的芳香型聚酰亚胺而言,其耐热性能有所降低,不具备实用性。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种透明、感光性聚酰亚胺树脂组合物。本发明通过采用二脂环式二酐单体与含有三氟甲基和醚键的二胺单体和侧链具有可自由基交联的一个或多个乙烯化不饱和键的含有三氟甲基和醚键的芳香族二胺单体制备透明性更高、碱溶解性良好、耐热性更高的聚酰亚胺薄膜材料,本发明可以大大降低成本和简化生产工序。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种透明、感光性聚酰亚胺树脂组合物,该组合物由100重量份透明碱溶性聚酰亚胺、10-70重量份丙烯酸酯类单体和0.1-5重量份光引发剂组成。其中,透明碱溶性聚酰亚胺含有式(1)所示的分子结构:

其中r1是具有3-30个碳原子的含有三氟甲基的芳香族四羧酸二酐或脂环族四羧酸二酐的四价有机基团;r2是具有3-30个碳原子并在侧链由可自由基交联的一个或多个乙烯化不饱和键的化合物修饰的三氟甲基和醚键的芳香族二胺单体、脂肪族、脂环族或非共轭的芳香族二胺的二价有机基团。

进一步地,所述r1可以选自2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷,n,n'-(5,5'-(全氟吡喃-2,2-二基)双(2-羟基-5,1-亚苯基))双(1,3-二氧代-1,3-二氢苯并呋喃)-5-甲酰胺)四酸二酐、双环[3,3,0]辛烷-2,4,6,7-四酸二酐、双环[4,3,0]壬烷-3,4,7,9-四酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、二环辛烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、5-(2,5—二氧代四氢呋喃—3-基)-3-甲基环己烯-1,2-二羧酸酐,优选2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷,n,n'-(5,5'-(全氟吡喃-2,2-二基)双(2-羟基-5,1-亚苯基))双(1,3-二氧代-1,3-二氢苯并呋喃)-5-甲酰胺)四酸二酐。

进一步地,所述r2优选含有三氟甲基和醚键的芳香族二酐和二胺单体。

进一步地,所述r2选自4,4’-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)二苯醚,4,4’-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)联苯,2,2’-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、3,5-二氨基苯甲酸-2-(异丁烯酰基氧基)乙酯、肉桂酸—3,5-二氨基苯酯和3,5-二氨基苯甲酸并呋喃酯中的一种或多种,优选含有三氟甲基和醚键的芳香族二胺单体。

进一步地,所述可自由基交联的一个或多个乙烯化不饱和键的化合物选自包括烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸3,4-环氧己基甲酯、甲基丙烯酸—3,4-环氧己基甲酯、5-降冰烯-2-羧酸缩水甘油酯、5-降冰烯-2-羧酸缩水甘油酯、1,2-环氧-5-己烯和1,2-环氧-9-葵烯的一种或多种。

进一步地,所述丙烯酸酯类单体为多官能团单体,其中,官能团数大于等于2。

进一步地,所述丙烯酸酯类单体选自双官能团化合物、多官能团化合物、(甲基)丙烯酸、丁烯酸、异丁烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、巴豆酸等;所述双官能团化合物包括双酚a二(甲基)丙烯酸酯、乙氧化(丙氧化)双酚a二(甲基)丙烯酸酯、聚乙(丙)二醇二丙烯酸酯、乙氧化(丙氧化)新戊二醇二丙烯酸酯,所述多官能团化合物包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化(丙氧化)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯。

进一步地,所述光引发剂包含可吸收波长约为350-500纳米的光而产生自由基的化合物。

进一步地,所述光引发剂是含有2,4,5-三芳基咪唑二聚体及其衍生物。

进一步地,所述光引发剂选自2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻氯苯基)-4,5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(对甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物。

本发明的有益效果是:

1、该透明碱溶性聚酰亚胺树脂是通过一步二段法制备,采用缩聚和热亚胺化法,较两步法有工艺简单,操作简洁的优点;

2、该透明、感光性聚酰亚胺树脂制备简单,且制备的透明、感光性聚酰亚胺树脂具有较好的感光性能;

3、该透明、感光性聚酰亚胺树具有优异的柔软性和粘接性,最显著的是具有高透光性。

具体实施方式

本发明透明、感光性聚酰亚胺树脂组合物,含有透明碱溶性聚酰亚胺、丙烯酸酯类单体和光引发剂。其中,透明碱溶性聚酰亚胺含有式(1)分子结构式。

式(1)中,其中r1是具有3-30个碳原子的含有三氟甲基的芳香族四羧酸二酐或脂环族四羧酸二酐的四价有机基团;r2是具有3-30个碳原子并在侧链具有可自由基交联的一个或多个乙烯化不饱和键的含有三氟甲基和醚键的芳香族二胺单体、脂肪族、脂环族或非共轭的芳香族二胺的二价有机基团,优选含有三氟甲基和醚键的芳香族二酐和二胺单体。

所述式(1)中的r1可以选自2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷,n,n'-(5,5'-(全氟吡喃-2,2-二基)双(2-羟基-5,1-亚苯基))双(1,3-二氧代-1,3-二氢苯并呋喃)-5-甲酰胺)四酸二酐、双环[3,3,0]辛烷-2,4,6,7-四酸二酐、双环[4,3,0]壬烷-3,4,7,9-四酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、二环辛烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、5-(2,5—二氧代四氢呋喃—3-基)-3-甲基环己烯-1,2-二羧酸酐,优选2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷,n,n'-(5,5'-(全氟吡喃-2,2-二基)双(2-羟基-5,1-亚苯基))双(1,3-二氧代-1,3-二氢苯并呋喃)-5-甲酰胺)四酸二酐。

所述式(1)中的r2可以选自4,4’-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)二苯醚,4,4’-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)联苯,2,2’-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、3,5-二氨基苯甲酸-2-(异丁烯酰基氧基)乙酯、肉桂酸—3,5-二氨基苯酯和3,5-二氨基苯甲酸并呋喃酯中的一种或多种,优选含有三氟甲基和醚键的芳香族二胺单体。

可自由基交联的一个或多个乙烯化不饱和键的化合物可以来自包括烯丙基缩水甘油醚、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸3,4-环氧己基甲酯、甲基丙烯酸—3,4-环氧己基甲酯、5-降冰烯-2-羧酸缩水甘油酯、5-降冰烯-2-羧酸缩水甘油酯、1,2-环氧-5-己烯和1,2-环氧-9-葵烯的一种或多种。

丙烯酸酯类单体为多官能团单体,其中官能团数大于等于2。

光引发剂包含可吸收波长约为350纳米至约500纳米的光而产生自由基的化合物。

作为成为本发明中使用的丙烯酸酯类单体可以选自:双酚a二(甲基)丙烯酸酯、乙氧化(丙氧化)双酚a二(甲基)丙烯酸酯、聚乙(丙)二醇二丙烯酸酯、乙氧化(丙氧化)新戊二醇二丙烯酸酯等双官能团化合物;三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化(丙氧化)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯等多官能团化合物、(甲基)丙烯酸、丁烯酸、异丁烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、巴豆酸等。

可自由基交联的一个或多个乙烯化不饱和键的化合物可以来自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸苄酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、羟基苯乙烯、(甲基)丙烯酰胺、n-羟甲基-丙烯酰胺、n-丁氧基甲基-丙烯酰胺、苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、(烷氧基化)壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯等。含羧基的乙烯基类树脂可以由上述一种或多种不饱和羧酸,和一种或一种以上的不含羧基基团的共聚单元单体共聚而得。

本发明中的丙烯酸酯类单体,其中以100重量份该透明碱溶性聚酰亚胺计,该丙烯酸酯类单体含量约10至约70重量份。丙烯酸酯类用量低于10重量份,其对比度和碱溶性均较差;光引发剂用量高于70重量份,其可能导致感光干膜耐热性降低。

作为成为本发明中使用光引发剂可以是含有2,4,5-三芳基咪唑二聚体及其衍生物,可以举例出,2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻氯苯基)-4,5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(对甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物等。

本发明中的光引发剂,其中以100重量份该透明碱溶性聚酰亚胺计,该光引发剂含量约0.1至约10重量份。光引发剂用量低于0.1重量份,其光敏性变差;光引发剂用量高于10重量份,其可能导致感光干膜分辨率降低。

本发明的透明、感光性聚酰亚胺树脂组合物优选含有溶剂。作为溶剂,可举出n-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等极性溶剂。

合成工艺过程如下:

本发明采用一步二段法制得碱溶性聚酰亚胺,其具体合成步骤如下:在干燥氮气流下,首先将含三氟甲基和醚键的芳香族或脂环族二胺单体的二胺溶解在n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)中,随后向其中加入含三氟甲基和醚键的芳香族二酐,使其在60℃下反应45min,随后加入封端剂,反应0.5h。接着在180℃下搅拌4小时。冷却至室温,随后加入可自由基交联的一个或多个乙烯化不饱和键的化合物,搅拌2小时结束反应,将溶液投入到水中得到白色沉淀。通过过滤收集该沉淀,用水清洗3次后,再用热水洗涤三次洗涤水温度为80℃,最后在80℃的真空干燥机中干燥20小时,得到白色的碱溶性聚酰亚胺树脂的粉末。

感光性聚酰亚胺清漆的制备:在得到碱溶性聚酰亚胺树脂中,加入一定量的丙烯酸酯类树脂单体,同时加入溶剂γ-丁内酯,在室温下搅拌溶解,待溶解均匀后,在暗光下加入一定量的光引发剂,搅拌溶解,溶解均匀过滤获得感光性聚酰亚胺清漆,暗光保存备用。

感光性聚酰亚胺的涂膜、曝光、显影及固化。其具体步骤如下:首先通过旋涂法进行涂膜,随后进行预烘烤,预烘烤7min(90℃),预烘烤完毕后,随即进行曝光,曝光时间分别30s。随后进行显影实验(显影液为2.38wt%四甲基氢氧化胺水溶液),显影时间为150s,随后对显影后的样品进行固化处理(180℃,固化时间1小时)。

以下通过实施例对本发明进行更具体的说明。

实施例1

在干燥氮气流下,首先使2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(以下称为bahf3.11g(8.5mmo)溶解在8g的n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)中,随后向其中加入2.502g(10mmol)双环[3,3,0]辛烷-2,4,6,7-四酸二酐,在加入2gnmp,使其在60℃下反应45min,随后加入作为封端剂的4-氨基苯酚0.327g(3mmol),反应0.5h。接着在180℃下搅拌4小时。冷却至室温,随后加入0.4g的甲基丙烯酸缩水甘油醚,搅拌2小时结束反应,将溶液投入到300ml水中得到白色沉淀。通过过滤收集该沉淀,用水清洗3次后,再用热水洗涤三次洗涤水温度为80℃,最后在80℃的真空干燥机中干燥20小时,得到白色的碱溶性聚酰亚胺树脂的粉末(a-1)。

感光性聚酰亚胺清漆的制备:在得到感光性碱溶性聚酰亚胺树脂(a-1)3g中,加入三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯混合物(2.1g),同时加入溶剂γ-丁内酯(gbl)3g,在室温下搅拌溶解,待溶解均匀后,在暗光下加入偶氮二异丁腈0.003g,同时加入gbl1.5g搅拌溶解,溶解均匀用过滤获得感光性聚酰亚胺清漆,暗光保存备用。

感光性聚酰亚胺的涂膜、曝光、显影及固化。其具体步骤如下:首先通过旋涂法进行涂膜,随后进行预烘烤,预烘烤7min(90℃),预烘烤完毕后,随即进行曝光,曝光时间分别30s。随后进行显影实验(显影液为2.38wt%四甲基氢氧化胺水溶液),显影时间为150s,随后对显影后的样品进行固化处理(180℃,固化时间1小时)。

实施例2

在干燥氮气流下,首先使2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(以下称为bahf)2.93g(8mmo)、2,2’-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷5.2356g(8mmol)0.327g(0.5mmol)溶解在8g的n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)中,随后向其中加入3.12g(10mmol)双(3,4-二羧基苯基)醚二酐(odpa),在加入2gnmp,使其在60℃下反应45min,随后加入作为封端剂的4-氨基苯酚0.327g(3mmol),反应0.5h。接着在180℃下搅拌4小时。冷却至室温,随后加入0.4g的甲基丙烯酸缩水甘油醚,搅拌2小时结束反应,将溶液投入到300ml水中得到白色沉淀。将溶液投入到300ml水中得到白色沉淀。通过过滤收集该沉淀,用水清洗3次后,再用热水洗涤三次洗涤水温度为80℃,最后在80℃的真空干燥机中干燥20小时,得到白色的碱溶性聚酰亚胺树脂的粉末(a-2)。

感光性聚酰亚胺清漆的制备:在得到感光性碱溶性聚酰亚胺树脂(a-1)3g中,加入三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯混合物(2.1g),同时加入溶剂γ-丁内酯(gbl)3g,在室温下搅拌溶解,待溶解均匀后,在暗光下加入偶氮二异丁腈0.003g,同时加入gbl1.5g搅拌溶解,溶解均匀用过滤获得感光性聚酰亚胺清漆,暗光保存备用。

感光性聚酰亚胺的涂膜、曝光、显影及固化。其具体步骤如下:首先通过旋涂法进行涂膜,随后进行预烘烤,预烘烤7min(90℃),预烘烤完毕后,随即进行曝光,曝光时间分别30s。随后进行显影实验(显影液为2.38wt%四甲基氢氧化胺水溶液),显影时间为150s,随后对显影后的样品进行固化处理(180℃,固化时间1小时)。

实施例3

碱溶性感光树脂合成参照实施例1

感光性聚酰亚胺清漆的制备:在得到感光性碱溶性聚酰亚胺树脂(a-1)3g中,加入三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯混合物(0.3g),同时加入溶剂γ-丁内酯(gbl)3g,在室温下搅拌溶解,待溶解均匀后,在暗光下加入偶氮二异丁腈(dnq)0.003g,同时加入gbl1.5g搅拌溶解,溶解均匀用过滤获得感光性聚酰亚胺清漆,暗光保存备用。

感光性聚酰亚胺的涂膜、曝光、显影及固化。其具体步骤如下:首先通过旋涂法进行涂膜,随后进行预烘烤,预烘烤7min(90℃),预烘烤完毕后,随即进行曝光,曝光时间分别30s。随后进行显影实验(显影液为2.38wt%四甲基氢氧化胺水溶液),显影时间为150s,随后对显影后的样品进行固化处理(180℃,固化时间1小时)。

实施例4

碱溶性感光树脂合成参照实施例1

感光性聚酰亚胺清漆的制备:在得到感光性碱溶性聚酰亚胺树脂(a-1)3g中,加入三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯混合物(2.1g),同时加入溶剂γ-丁内酯(gbl)3g,在室温下搅拌溶解,待溶解均匀后,在暗光下加入偶氮二异丁腈0.3g,同时加入gbl1.5g搅拌溶解,溶解均匀用过滤获得感光性聚酰亚胺清漆,暗光保存备用。

感光性聚酰亚胺的涂膜、曝光、显影及固化。其具体步骤如下:首先通过旋涂法进行涂膜,随后进行预烘烤,预烘烤7min(90℃),预烘烤完毕后,随即进行曝光,曝光时间分别30s。随后进行显影实验(显影液为2.38wt%四甲基氢氧化胺水溶液),显影时间为150s,随后对显影后的样品进行固化处理(180℃,固化时间1小时)。

实施例5

碱溶性感光树脂合成参照实施例2

感光性聚酰亚胺清漆的制备:在得到感光性碱溶性聚酰亚胺树脂(a-1)3g中,加入三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯混合物(0.3g),同时加入溶剂γ-丁内酯(gbl)3g,在室温下搅拌溶解,待溶解均匀后,在暗光下加入偶氮二异丁腈(dnq)0.003g,同时加入gbl1.5g搅拌溶解,溶解均匀用过滤获得感光性聚酰亚胺清漆,暗光保存备用。

感光性聚酰亚胺的涂膜、曝光、显影及固化。其具体步骤如下:首先通过旋涂法进行涂膜,随后进行预烘烤,预烘烤7min(90℃),预烘烤完毕后,随即进行曝光,曝光时间分别30s。随后进行显影实验(显影液为2.38wt%四甲基氢氧化胺水溶液),显影时间为150s,随后对显影后的样品进行固化处理(180℃,固化时间1小时)。

对比例1

碱溶性感光树脂合成参照实施例1

感光性聚酰亚胺清漆的制备:在得到感光性碱溶性聚酰亚胺树脂(a-1)3g中,加入三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯混合物(2.1g),同时加入溶剂γ-丁内酯(gbl)3g,在室温下搅拌溶解,待溶解均匀后,暗光保存备用。

感光性聚酰亚胺的涂膜、曝光、显影及固化。其具体步骤如下:首先通过旋涂法进行涂膜,随后进行预烘烤,预烘烤7min(90℃),预烘烤完毕后,随即进行曝光,曝光时间分别30s。随后进行显影实验(显影液为2.38wt%四甲基氢氧化胺水溶液),显影时间为150s,随后对显影后的样品进行固化处理(180℃,固化时间1小时)。

对比例2

碱溶性感光树脂合成参照实施例1

感光性聚酰亚胺清漆的制备:在得到感光性碱溶性聚酰亚胺树脂(a-1)3g中,在暗光下加入偶氮二异丁腈0.003g,同时加入gbl1.5g搅拌溶解,溶解均匀用过滤获得感光性聚酰亚胺清漆,暗光保存备用。

感光性聚酰亚胺的涂膜、曝光、显影及固化。其具体步骤如下:首先通过旋涂法进行涂膜,随后进行预烘烤,预烘烤7min(90℃),预烘烤完毕后,随即进行曝光,曝光时间分别30s。随后进行显影实验(显影液为2.38wt%四甲基氢氧化胺水溶液),显影时间为150s,随后对显影后的样品进行固化处理(180℃,固化时间1小时)。

对比例3

碱溶性感光树脂合成参照实施例2

感光性聚酰亚胺清漆的制备:在得到感光性碱溶性聚酰亚胺树脂(a-1)3g中,加入三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯混合物(2.1g),同时加入溶剂γ-丁内酯(gbl)3g,在室温下搅拌溶解,待溶解均匀后,暗光保存备用。

感光性聚酰亚胺的涂膜、曝光、显影及固化。其具体步骤如下:首先通过旋涂法进行涂膜,随后进行预烘烤,预烘烤7min(90℃),预烘烤完毕后,随即进行曝光,曝光时间分别30s。随后进行显影实验(显影液为2.38wt%四甲基氢氧化胺水溶液),显影时间为150s,随后对显影后的样品进行固化处理(180℃,固化时间1小时)。

对比例4

感光性聚酰亚胺清漆的制备:在得到感光性碱溶性聚酰亚胺树脂(a-1)3g中,在暗光下加入偶氮二异丁腈0.003g,同时加入gbl1.5g搅拌溶解,溶解均匀用过滤获得感光性聚酰亚胺清漆,暗光保存备用。

感光性聚酰亚胺的涂膜、曝光、显影及固化。其具体步骤如下:首先通过旋涂法进行涂膜,随后进行预烘烤,预烘烤7min(90℃),预烘烤完毕后,随即进行曝光,曝光时间分别30s。随后进行显影实验(显影液为2.38wt%四甲基氢氧化胺水溶液),显影时间为150s,随后对显影后的样品进行固化处理(180℃,固化时间1小时)。

对比例5

在干燥氮气流下,首先使2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(以下称为bahf3.11g(8.5mmo)溶解在8g的n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)中,随后向其中加入3.12g(10mmol)双(3,4-二羧基苯基)醚二酐(odpa),在加入2gnmp,使其在60℃下反应45min,随后加入作为封端剂的4-氨基苯酚0.327g(3mmol),反应0.5h。接着在180℃下搅拌4小时。随后加入0.4g的甲基丙烯酸缩水甘油醚,搅拌2小时结束反应,将溶液投入到300ml水中得到白色沉淀。通过过滤收集该沉淀,用水清洗3次后,再用热水洗涤三次洗涤水温度为80℃,最后在80℃的真空干燥机中干燥20小时,得到白色的碱溶性聚酰亚胺树脂的粉末(a-3)。

感光性聚酰亚胺清漆的制备:在得到感光性碱溶性聚酰亚胺树脂(a-1)3g中,加入三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯混合物(2.1g),同时加入溶剂γ-丁内酯(gbl)3g,在室温下搅拌溶解,待溶解均匀后,在暗光下加入偶氮二异丁腈0.003g,同时加入gbl1.5g搅拌溶解,溶解均匀用过滤获得感光性聚酰亚胺清漆,暗光保存备用。

感光性聚酰亚胺的涂膜、曝光、显影及固化。其具体步骤如下:首先通过旋涂法进行涂膜,随后进行预烘烤,预烘烤7min(90℃),预烘烤完毕后,随即进行曝光,曝光时间分别30s。随后进行显影实验(显影液为2.38wt%四甲基氢氧化胺水溶液),显影时间为150s,随后对显影后的样品进行固化处理(180℃,固化时间1小时)。

如表1所示,对所得的实施例1~5及对比例1~5感光性聚酰亚胺涂膜行以下评价。

1.感光度的评价

将玻璃基板在六甲基二硅氮烷(hmds)蒸汽下暴露30秒钟,旋涂涂布各感光性树脂组合物后,在90℃下在热板上预烘烤120秒钟而使溶剂挥发,形成膜厚为3.0μm的感光性树脂组合物层。继而,使用高压水银灯,隔着经设定为直径5μm的孔的既定掩模,对所得的感光性树脂组合物层进行曝光。继而,对曝光后的感光性树脂组合物层利用碱性显影液(2.38%的氢氧化四甲基铵水溶液)在25℃下进行60秒钟显影后,以去离子水淋洗20秒。将通过这些操作解析5μm的孔时的最适i射线曝光量作为感度。

a:30mj/cm2以上、小于50mj/cm2

b:50mj/cm2以上、小于80mj/cm2

c:80mj/cm2以上、小于120mj/cm2

d:120mj/cm2以上

2.tg的测定

通过示差扫描量热分析dsc测定,测试条件如下:将10-15mg的样品置于坩埚中,在示差扫描量仪上放入测试,测试条件为:氮气氛围,升温速率为10℃/min,温度测试范围为室温-450℃。

测试结果:这里,通过电子显微镜观察光刻程度,在实施例1-5中,用在365nm(i线)~436nm(g线)紫外光光源下曝光3min都可以得到很好的光刻图形,另外从表1可以得知,实施1和3具有优异感光度和高的tg温度。

3.透光率的测试

通过紫外——可见分光光度仪,在400nm—700nm之间测量透光率。如果透光率大于90%,则被确定为优;如果其小鱼90%,则被确定为差。

测试结果如表1所示:在实施例1-5中,用在365nm(i线)~436nm(g线)紫外光光源下曝光1min都可以得到很好的光刻图形。从表一中可知,本发明中制备得到的感光性聚酰亚胺,具有较高透光率、低的热膨胀系数、高耐热性和优异的感光性能的正型感光性树脂组合物和感光性树脂组合物,其中实施例1-5具有较好透光率,其中实施例1-2具有优异的感光度。

表1

上述实施例仅为本发明的优选实施例,不能以此来限定本发明的保护范围。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求的保护的范围。

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