感光性树脂组合物以及硬化物的制作方法

本发明涉及一种树脂组合物，且特别是涉及一种感光性树脂组合物以及硬化物。

背景技术：

1、随着光学组件的蓬勃发展，为了扩大其应用层面，对于光学组件的尺寸小型化以及多功能性能的需求逐渐上升。然而，目前用于制造光学组件的感光性树脂组合物所形成的硬化物具有穿透度不佳且显影残膜对应曝光量的曲度变化率不佳的问题，进而影响使用其制得的光学组件的效能。

技术实现思路

1、本发明提供一种可形成具有良好的光穿透度、显影残膜对应曝光量的曲度变化率、显影性、高温耐候性及低温耐候性的感光性树脂组合物以及硬化物。

2、本发明的一种感光性树脂组合物包括碱可溶性树脂(a)、聚合性单体(b)、热酸产生剂(d)、光起始剂(e)以及溶剂(f)。碱可溶性树脂(a)的重量平均分子量为5,000～40,000。聚合性单体(b)包括环氧单体(b1)、乙烯性不饱和单体(b2)或其组合。热酸产生剂(d)包括六氟鎓盐。环氧单体(b1)包括下述式(b-1)所示的化合物：

3、

4、式(b-1)中，x1、x2及x3各自包括至少一个环氧基，z4、z5及z6各自表示碳数为1～6的亚烷基、或其组合，x1、x2及x3彼此相同或不同，z4、z5及z6彼此相同或不同，*表示键结位置。

5、在本发明的一实施例中，上述的式(b-1)中，x1、x2及x3各自表示z4、z5及z6各自表示碳数为1～6的亚烷基或v表示1～4的整数，*表示键结位置。

6、在本发明的一实施例中，上述的环氧单体(b1)包括下述式(b-2)至式(b-3)所示的化合物中的至少一者：

7、

8、式(b-2)至式(b-3)中，r1至r3各自表示1～6的整数，u1至u3各自表示1～6的整数。

9、在本发明的一实施例中，上述的碱可溶性树脂(a)包括下述式(a-1)至式(a-4)表示的结构单元中的至少一者：

10、

11、式(a-1)至式(a-4)中，r1表示氢原子或甲基，r2表示碳数为3～6的环烷基，r3表示碳数为1～12的烷基，m表示0～6的整数，n表示1～4的整数，*表示键结位置。

12、在本发明的一实施例中，基于上述的感光性树脂组合物的使用量总和为100重量份，形成式(a-1)表示的结构单元的单体的使用量为2.7重量份至16.5重量份，形成式(a-2)表示的结构单元的单体的使用量为4.1重量份至12.9重量份，形成式(a-3)表示的结构单元的单体的使用量为3.3重量份至16.9重量份，或形成式(a-4)表示的结构单元的单体的使用量为8.0重量份至20.0重量份。

13、在本发明的一实施例中，上述的乙烯性不饱和单体(b2)的官能基数为大于或等于3。

14、在本发明的一实施例中，上述的乙烯性不饱和单体(b2)包括下述式(b-4)所示的化合物：

15、

16、式(b-4)中，y1表示氧原子或cr4，r4表示氢原子或碳数为1～4的烷基，z1表示碳数为1～11的亚烷基、*-oz2-*或其组合，z2表示碳数为2～3的亚烷基，p表示2或3，*表示键结位置，括号中的结构彼此相同或不同。

17、在本发明的一实施例中，上述的乙烯性不饱和单体(b2)包括下述式(b-5)至式(b-7)所示的化合物中的至少一者：

18、

19、

20、式(b-5)至式(b-7)中，r4表示氢原子或碳数为1～4的烷基，r5至r8各自表示氢原子、碳数为1～4的烷基、q1至q6各自表示0～6的整数，q1、q2及q3的总和为0～6的整数，q4、q5及q6的总和为0～6的整数，*表示键结位置。

21、在本发明的一实施例中，上述的感光性树脂组合物更包括抗氧化剂(c)。抗氧化剂(c)包括下述式(c-1)所示的化合物：

22、

23、式(c-1)中，r9及r10各自表示碳数为1～4的烷基，

24、当t为2时，y2表示单键、s、亚甲基或其组合，

25、当t为3时，y2表示三价甲基，

26、当t为4时，y2表示碳。

27、在本发明的一实施例中，上述的热酸产生剂(d)包括六氟磷酸盐。

28、在本发明的一实施例中，基于上述的感光性树脂组合物的使用量总和为100重量份，热酸产生剂(d)的使用量为0.1重量份至5.0重量份。

29、在本发明的一实施例中，上述的光起始剂(e)包括苯基氧化膦化合物。

30、在本发明的一实施例中，上述的溶剂(f)包括丙二醇单甲基醚醋酸酯、四氢呋喃、氯仿或其组合。

31、在本发明的一实施例中，上述的感光性树脂组合物更包括表面活性剂(g)。表面活性剂(g)包括氟类表面活性剂。

32、在本发明的一实施例中，基于上述的感光性树脂组合物的使用量总和为100重量份，碱可溶性树脂(a)的使用量为13重量份至50重量份，聚合性单体(b)的使用量为6重量份至30重量份，光起始剂(e)的使用量为0.3重量份至3.3重量份，且溶剂(f)的使用量为18重量份至65重量份。

33、本发明的一种硬化物，是由上述的感光性树脂组合物硬化而成。

34、在本发明的一实施例中，上述的硬化物的厚度为5～67微米(μm)。

35、在本发明的一实施例中，上述的硬化物在波长400～1100纳米(nm)下的穿透度大于或等于95％。

36、在本发明的一实施例中，上述的硬化物具有感光特性为：以x表示曝光量，y表示相对于显影前的涂布膜厚h的显影残膜厚δh的比值，比值y＝δh/h，显影残膜(y)对应曝光量(x)的关系式为y＝α·log10(x)±β，且α为0.4≦α≦0.6，

37、其中x的单位为焦耳/平方米(j/m2)，h及δh的单位为微米。

38、基于上述，本发明的感光性树脂组合物包括具有特定结构的环氧单体(b1)以及包括六氟鎓盐的热酸产生剂(d)。借此，可使感光性树脂组合物所形成的硬化物具有良好的光穿透度、显影残膜对应曝光量的曲度变化率、显影性、高温耐候性及低温耐候性，而适用于光学组件。

39、为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例作详细说明如下。

技术特征：

1.一种感光性树脂组合物，包括：

2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中式(b-1)中，x1、x2及x3各自表示z4、z5及z6各自表示碳数为1～6的亚烷基或v表示1～4的整数，*表示键结位置。

3.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中所述环氧单体(b1)包括下述式(b-2)至式(b-3)所示的化合物中的至少一者：

4.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中所述碱可溶性树脂(a)包括下述式(a-1)至式(a-4)表示的结构单元中的至少一者：

5.根据权利要求4所述的感光性树脂组合物，其中基于所述感光性树脂组合物的使用量总和为100重量份，形成所述式(a-1)表示的结构单元的单体的使用量为2.7重量份至16.5重量份，形成所述式(a-2)表示的结构单元的单体的使用量为4.1重量份至12.9重量份，形成所述式(a-3)表示的结构单元的单体的使用量为3.3重量份至16.9重量份，或形成所述式(a-4)表示的结构单元的单体的使用量为8.0重量份至20.0重量份。

6.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中所述乙烯性不饱和单体(b2)的官能基数为大于或等于3。

7.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中所述乙烯性不饱和单体(b2)包括下述式(b-4)所示的化合物：

8.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中所述乙烯性不饱和单体(b2)包括下述式(b-5)至式(b-7)所示的化合物中的至少一者：

9.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，更包括抗氧化剂(c)，其中所述抗氧化剂(c)包括下述式(c-1)所示的化合物：

10.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，所述热酸产生剂(d)包括六氟磷酸盐。

11.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中基于所述感光性树脂组合物的使用量总和为100重量份，所述热酸产生剂(d)的使用量为0.1重量份至5.0重量份。

12.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中所述光起始剂(e)包括苯基氧化膦化合物。

13.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中所述溶剂(f)包括丙二醇单甲基醚醋酸酯、四氢呋喃、氯仿或其组合。

14.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，更包括表面活性剂(g)，其中所述表面活性剂(g)包括氟类表面活性剂。

15.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中基于所述感光性树脂组合物的使用量总和为100重量份，所述碱可溶性树脂(a)的使用量为13重量份至50重量份，所述聚合性单体(b)的使用量为6重量份至30重量份，所述光起始剂(e)的使用量为0.3重量份至3.3重量份，且所述溶剂(f)的使用量为18重量份至65重量份。

16.一种硬化物，其为由权利要求1至权利要求15中任一项所述的感光性树脂组合物硬化而成。

17.根据权利要求16所述的硬化物，其厚度为5～67微米。

18.根据权利要求17所述的硬化物，其在波长400～1100纳米下的穿透度大于或等于95％。

19.根据权利要求17所述的硬化物，其具有感光特性为：以x表示曝光量，y表示相对于显影前的涂布膜厚h的显影残膜厚δh的比值，比值y＝δh/h，显影残膜(y)对应曝光量(x)的关系式为y＝α·log10(x)±β，且α为0.4≦α≦0.6，

技术总结
本发明提供感光性树脂组合物以及硬化物。感光性树脂组合物包括碱可溶性树脂(A)、聚合性单体(B)、热酸产生剂(D)、光起始剂(E)以及溶剂(F)。碱可溶性树脂(A)的重量平均分子量为5,000～40,000。聚合性单体(B)包括环氧单体(B1)、乙烯性不饱和单体(B2)或其组合。热酸产生剂(D)包括六氟鎓盐。环氧单体(B1)包括下述式(B‑1)所示的化合物。在式(B‑1)中，X1至X3及Z4至Z6的定义与详细说明中所定义的相同。

技术研发人员：邱晓绮,许瑞佑
受保护的技术使用者：新应材股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15