CN109298596A - 一种耐高温黄变的碱可溶性oc负性光刻胶 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在高温不发生黄变的碱可溶性OC负性光刻胶，该光刻胶包括20‑30%的含笼型倍半硅氧烷的碱溶性树脂共聚物、5‑15%的含不饱和双键的活性单体、0.1‑3%的光引发剂、60‑70%的有机溶剂和0.5‑1.5%的助剂；其中含笼型倍半硅氧烷的碱溶性树脂共聚物是由多官能度笼型倍半硅氧烷与不饱和化合物通过自由基聚合形成的共聚物，且多官能度笼型倍半硅氧烷为反应单体总重量的1%‑5%；含不饱和双键的活性单体为双官能团的甲基丙烯酸酯、三官能团的甲基丙烯酸酯、多官能团的甲基丙烯酸酯中的一种或多种。本发明的OC负性光刻胶，拥有优异的耐高温黄变性能、高附着力、高硬度和高电阻，特别适合在液晶显示面板、触控面板生产工艺中，对桥接层图案或对面板表面的线路进行保护。

Description

一种耐高温黄变的碱可溶性OC负性光刻胶

技术领域

本发明属于平板显示领域，尤其涉及一种液晶显示面板、触控面板生产用的碱可溶性OC负性光刻胶，更具体是涉及一种在高温不发生黄变的碱可溶性OC负性光刻胶。

背景技术

光刻胶又称光致抗蚀剂，是一种由感光树脂、增感剂和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。光刻胶具有光化学敏感性，其利用光化学反应，经曝光、显影等过程将所需要的微细图形从模板(mask)转移至待加工的衬底上，然后进行刻蚀、扩散、离子注入等工艺加工。按成像机理不同，光刻胶可分为负性光刻胶和正性光刻胶，负性光刻胶是在一定波长光照射下，光照部分的光刻胶发生交联反应，溶解度变小，使曝光与未曝光部分的溶解差异性变大，用适当显影剂即可把未曝光的可溶部分除去，最终在被加工表面形成与曝光掩膜相反的图像。

OC负性光刻胶是一种在液晶显示面板、触控面板生产工艺中，对桥接层图案或对面板表面的线路进行保护的绝缘层UV光固化胶。

液晶显示面板、触控面板表面需要通过真空溅镀透明导电层ITO(铟锡氧化物)后经过黄光光刻工艺来制作出需要的线路，为了得到高透明、高导电的透明导电层，在真空溅镀时的温度越来越高，目前普遍在200℃以上，因而用于桥接或绝缘保护的负性OC光刻胶需要在这一工序中耐受高温。由于现有以丙烯酸酯树脂为主体的光刻胶在高温时容易产生严重的黄变老化现象，从而导致液晶显示面板、触控面板中桥接图案变形，绝缘保护层密着不佳等问题；同时液晶显示面板、触控面板的ITO层还需经过蚀刻工艺，因此负性OC光刻胶还需经受住ITO蚀刻液等化学品的腐蚀。

为了解决以上存在的问题，需要一种具有耐高温黄变，并具有优异的耐化学品性，并能够碱可溶显影的负性OC光刻胶，以应用于液晶显示面板、触控面板黄光光刻工艺中。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种耐高温黄变的碱可溶性OC负性光刻胶。

为实现以上目的，本发明的耐高温黄变的碱可溶性OC负性光刻胶，是由包括重量百分比为20~30%的含笼型倍半硅氧烷的碱溶性树脂共聚物、5~15%的含不饱和双键的活性单体、0.1~3%的光引发剂、60~70%的有机溶剂和0.5~1.5%的助剂混合而成；其中含笼型倍半硅氧烷的碱溶性树脂共聚物是由多官能度笼型倍半硅氧烷与不饱和化合物通过自由基聚合形成的共聚物；

所述多官能度笼型倍半硅氧烷是符合化学通式I的至少一种化合物：

（I）

式中至少一个取代基R含有不饱和烯基，剩下的取代基R为H、烷基、烯基、芳基、亚芳基、丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，式I化合物为反应单体总重量的1%~5%；

所述不饱和化合物单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、芳香族乙烯基化合物、羧酸乙烯酯、不饱和环烷烃、不饱和羧酸化合物中的一种或多种；

所述含不饱和双键的活性单体为双官能团的甲基丙烯酸酯、三官能团的甲基丙烯酸酯、多官能团的甲基丙烯酸酯中的一种或多种。

上述光引发剂为裂解型自由基光引发剂、夺氢型自由基光引发剂中的一种或多种，尤其优选苯偶姻及其衍生物、苯偶酰衍生物、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、硫杂蒽酮、二苯甲酮中的一种或多种。

上述溶剂优选乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯中的一种或多种。

上述助剂为流平剂、消泡剂、偶联剂或稳定剂中的一种或多种。

本发明的耐高温黄变的碱可溶性OC负性光刻胶，由于采用的碱溶性树脂共聚物中含有笼型倍半硅氧烷这种特殊结构的基团，因而得到的负性光刻胶拥有优异的耐高温黄变性能，同时具有高附着力、高硬度、高电阻等优点，特别适合在液晶显示面板、触控面板生产工艺中，对桥接层图案或对面板表面的线路进行保护。

具体实施方式

笼型倍半硅氧烷可以是市面购买得到，也可以由以下的制备方法获得：将50g甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、12g水、100ml乙醇和1g四甲基氢氧化铵五水化合物加入到三口烧瓶中，在 温度为50℃下磁力搅拌48 h，50℃下减压旋蒸除去乙醇溶剂得到水解产物，再将水解产物溶解于100ml甲苯中，用饱和食盐水溶液水洗甲苯溶液直至中性，加入五水硫酸镁除水，过滤，在温度为65℃下回收甲苯，得到八甲基丙烯酸甲酯基倍半硅氧烷。

含笼型倍半硅氧烷的碱溶性树脂共聚物的制备：将市面购买或上述制备方法得到的八甲基丙烯酸甲酯基倍半硅氧烷1-5份、甲基丙烯酸95-99份溶于50-100份乙二醇甲乙醚中，升温至75℃，加入1份偶氮二异丁腈引发剂，反应5h，降温得所需的含笼型倍半硅氧烷的碱溶性树脂共聚物。

碱溶性OC负性光刻胶的制备：

实施例1

制备OC负性光刻胶G1：将20%上述制备得到的碱溶性树脂共聚物、3.5%三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）和2%二丙二醇二丙烯酸酯（DPGDA）、1.5%助剂加入到70%的3-乙氧基丙酸乙酯中，在常温下搅拌均匀，再将3%光引发剂369加入其中搅拌直至溶解完全，即得到本发明耐高温黄变的OC负性光刻胶G1。

实施例2-6

制备OC负性光刻胶G2~G6：按照与实施例1完全相同的方法进行制备，其中碱溶性树脂共聚物、不饱和双键的活性单体、有机溶剂、光引发剂、助剂的种类及各组分的重量百分壁按照表1所述进行替换，分别得到表1所列各光刻胶G2-G6。

表1、OC负性光刻胶G1-G6组成及用量列表

对比例1

将实施例1的含笼型倍半硅氧烷的碱溶性树脂共聚物替换为碱溶性丙烯酸树脂共聚物，其他组分和含量均与实施例1相同，并按实施例1的方法制备得到光刻胶D1。

参考GB-T9286-1998标准，测定G1~G6和D1样品与ITO玻璃的附着力、表面电阻及表面硬度；参考GB-T1410-2006标准，用NMP、丙酮、IPA、5%KOH、5%HCl 于25℃将样品形成的胶膜浸泡1小时后测定其耐化学性；参考GBT 6739-2006标准，将固化后的光刻胶膜在250℃烘烤30min考察其黄变性；分别对G1~G6和D1进行评价，结果见表2。

表2、各实施例和对比例光刻胶G1-G6和D1评价列表

由表2可以看出，本发明的OC负性光刻胶拥有优异的耐高温黄变性能，同时具有高附着力、高硬度、高电阻等优点，能广泛用于LCD、TP光刻架桥及绝缘保护工艺中。

以上只是本发明耐高温黄变碱可溶性OC负性光刻胶的几个具体实施例，这些实施例只是对本发明OC负性光刻胶各组分及制备方法的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡是通过等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种耐高温黄变的碱可溶性OC负性光刻胶，是由包括重量百分比为20~30%的含笼型倍半硅氧烷的碱溶性树脂共聚物、5~15%的含不饱和双键的活性单体、0.1~3%的光引发剂、60~70%的有机溶剂和0.5~1.5%的助剂混合而成；其中含笼型倍半硅氧烷的碱溶性树脂共聚物是由多官能度笼型倍半硅氧烷与不饱和化合物通过自由基聚合形成的共聚物；

所述多官能度笼型倍半硅氧烷是符合化学通式I的至少一种化合物：

（I）

式中至少一个取代基R含有不饱和烯基，剩下的取代基R为H、烷基、烯基、芳基、亚芳基、丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，式Ⅰ化合物为反应单体总重量的1%~5%；

所述不饱和化合物单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、芳香族乙烯基化合物、羧酸乙烯酯、不饱和环烷烃、不饱和羧酸化合物中的一种或多种；

所述含不饱和双键的活性单体为双官能团的甲基丙烯酸酯、三官能团的甲基丙烯酸酯、多官能团的甲基丙烯酸酯中的一种或多种。

2.根据去权利要求1所述的耐高温黄变的碱可溶性OC负性光刻胶，其特征在于：所述光引发剂为苯偶姻及其衍生物、苯偶酰衍生物、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、硫杂蒽酮、二苯甲酮中的一种或多种。

3.根据去权利要求1或2所述的耐高温黄变的碱可溶性OC负性光刻胶，其特征在于：所述溶剂为乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二丙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯中的一种或多种。

4.根据去权利要求3所述的耐高温黄变的碱可溶性OC负性光刻胶，其特征在于：所述助剂为流平剂、消泡剂、偶联剂或稳定剂中的一种或多种。