本發(fā)明涉及光學(xué)材料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種堿溶性樹(shù)脂、包含其的感光性樹(shù)脂組合物、彩色濾光片及光刻膠。
背景技術(shù)：
彩色濾光片是液晶顯示器能夠?qū)崿F(xiàn)彩色顯示的一個(gè)關(guān)鍵器件，而作為濾光片結(jié)構(gòu)中最重要的組成部分的彩色光阻層，其性能直接影響到液晶顯示器的顯示效果。隨著人們生活水平及生活質(zhì)量的不斷提高，顯示器等電子設(shè)備不斷追求高彩色分辨率和高對(duì)比度，這就對(duì)所用材料提出了更高的要求。此外，彩色濾光片的制作過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)多次熱處理工藝步驟，而所述步驟一般都要求在200℃以上的高溫下完成，但常規(guī)的感光性樹(shù)脂組合物如果在200℃下加熱1h左右，就會(huì)產(chǎn)生顏料粒子凝集及耐熱性不佳等問(wèn)題，造成所得的圖案線性差以及彈性復(fù)原率變差，進(jìn)而進(jìn)一步影響分辨率和對(duì)比度。。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于提供一種堿溶性樹(shù)脂、包含其的感光性樹(shù)脂組合物、彩色濾光片及光刻膠，以解決現(xiàn)有技術(shù)中堿溶性樹(shù)脂不能同時(shí)具備高顯影性、靈敏度、圖案直線性、彈性復(fù)原率的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種堿溶性樹(shù)脂，該堿溶性樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)式包含化學(xué)式(I)表示的重復(fù)單元，化學(xué)式(I)為：
其中，R1、R2、R3和R4相互獨(dú)立的表示氫或甲基；各重復(fù)單元中的R5相互獨(dú)立的表示氫、硝基、羧基、鹵素、C1-C5的直鏈烷基和C1-C5的支鏈烷基中的任意一種，各重復(fù)單元中的n表示0～5的整數(shù)；各重復(fù)單元中的R6相互獨(dú)立的表示C1-C5的直鏈烷基和C1-C5的支鏈烷基中的任意一種；A代表氧取代的亞烷基；各重復(fù)單元中的x、y、z、m相互獨(dú)立的表示1～10的整數(shù)。
進(jìn)一步地，上述R5為氫或甲基。
進(jìn)一步地，上述各重復(fù)單元中的n相同且n為0或1。
進(jìn)一步地，上述R6為乙基。
進(jìn)一步地，上述A為氧取代的亞甲基。
進(jìn)一步地，上述各重復(fù)單元中的x、y、z、m選自1～5的整數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種感光性樹(shù)脂組合物，包括堿溶性樹(shù)脂，該堿溶性樹(shù)脂為上述任一種堿溶性樹(shù)脂。
進(jìn)一步地，上述感光性樹(shù)脂組合物還包含著色劑、光聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑以及溶劑。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種彩色濾光片，由感光性樹(shù)脂組合物制備而成，該感光性樹(shù)脂組合物為上述任一種感光性樹(shù)脂組合物。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種光刻膠，包括堿溶性樹(shù)脂，該堿溶性樹(shù)脂為上述任一種堿溶性樹(shù)脂。
應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，具有上述結(jié)構(gòu)的堿溶性樹(shù)脂分散性、存儲(chǔ)穩(wěn)定性優(yōu)異，使得分散于其中的微小顏料粒子不會(huì)因顯影液沖刷而流失，因此使用該堿溶性樹(shù)脂的感光性樹(shù)脂組合物經(jīng)過(guò)由涂布、預(yù)烘、曝光、顯影及后烘等工藝步驟后，所形成的像素著色層具有優(yōu)異應(yīng)用性能，即使經(jīng)過(guò)200℃的高溫處理其圖案直線性也保持較好。即該堿溶性樹(shù)脂在適用于柱狀間隔物、彩色濾光片、彩色抗蝕劑、光致抗蝕劑等平板顯示器用光刻材料時(shí)，提高顯影性、靈敏度、強(qiáng)度或彈性等物理性能。
具體實(shí)施方式
需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
如背景技術(shù)所分析的，現(xiàn)有技術(shù)中堿溶性樹(shù)脂不能同時(shí)具備高顯影性、靈敏度、圖案直線性、彈性復(fù)原率的問(wèn)題。為了解決該問(wèn)題，在本身一種典型的實(shí)施方式中，提供了一種堿溶性樹(shù)脂，該堿溶性樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)式包含化學(xué)式(I)表示的重復(fù)單元，該化學(xué)式(I)為：
其中，R1、R2、R3和R4相互獨(dú)立的表示氫或甲基；各重復(fù)單元中的R5相互獨(dú)立的表示氫、硝基、羧基、鹵素、C1-C5的直鏈烷基和C1-C5的支鏈烷基中的任意一種，各重復(fù)單元中的n表示0～5的整數(shù)；各重復(fù)單元中的R6相互獨(dú)立的表示C1-C5的直鏈烷基和C1-C5的支鏈烷基中的任意一種；A代表氧取代的亞烷基；各重復(fù)單元中的x、y、z、m相互獨(dú)立的表示1～10的整數(shù)。
具有上述結(jié)構(gòu)的堿溶性樹(shù)脂，分散性、存儲(chǔ)穩(wěn)定性優(yōu)異，使得分散于其中的微小顏料粒子不會(huì)因顯影液沖刷而流失，因此使用該堿溶性樹(shù)脂的感光性樹(shù)脂組合物經(jīng)過(guò)由涂布、預(yù)烘、曝光、顯影及后烘等工藝步驟后，所形成的像素著色層具有優(yōu)異應(yīng)用性能，即使經(jīng)過(guò)200℃的高溫處理其圖案直線性也保持較好。即該堿溶性樹(shù)脂在適用于柱狀間隔物、彩色濾光片、彩色抗蝕劑、光致抗蝕劑等平板顯示器用光刻材料時(shí)，提高顯影性、靈敏度、強(qiáng)度或彈性等物理性能。
為了進(jìn)一步提高該堿溶性樹(shù)脂的穩(wěn)定性以及易于合成，優(yōu)選上述R5為氫或甲基，優(yōu)選上述各重復(fù)單元中的n相同且n為0或1，優(yōu)選上述R6為乙基，優(yōu)選A為氧取代的亞甲基，優(yōu)選上述各重復(fù)單元中的x、y、z、m選自1～5的整數(shù)。
本申請(qǐng)具有式(I)所示的重復(fù)單元的化合物由含有不飽和雙鍵的化合物聚合而成，不飽和雙鍵化合物是(甲基)丙烯酸酯類、芳基(甲基)丙烯酸酯類、不飽和氧雜環(huán)丁烷類化合物及脂環(huán)族(甲基)丙烯酸酯類；進(jìn)一步優(yōu)選聚合過(guò)程中所用的不飽和氧雜環(huán)丁烷類化合物為3-(甲基)丙烯酰氧基羥基丙氧基-3-烷基氧雜環(huán)丁烷類化合物。
在本申請(qǐng)另一種典型的實(shí)施方式中，提供了一種感光性樹(shù)脂組合物，包括堿溶性樹(shù)脂，該堿溶性樹(shù)脂為本申請(qǐng)上述任一種的堿溶性樹(shù)脂。
由于本申請(qǐng)的堿溶性樹(shù)脂，分散性、存儲(chǔ)穩(wěn)定性優(yōu)異的特點(diǎn)，其靈敏度及粘附性優(yōu)良，在顯影工序中不易發(fā)生圖案短路，提高相應(yīng)產(chǎn)品的生產(chǎn)率，且含有該堿溶性樹(shù)脂的感光性樹(shù)脂組合物同時(shí)具備高顯影性、靈敏度、圖案直線性、彈性復(fù)原率。
此外，優(yōu)選應(yīng)用于上述感光性樹(shù)脂組合物的堿溶性樹(shù)脂的酸值為30～150mgKOH/g。在堿溶性樹(shù)脂的酸值滿足上述范圍的情況下，能夠充分確保著色感光性樹(shù)脂組合物的顯影速度，與基板的粘附性增加從而能夠抑制圖案短路的發(fā)生，能夠改善相容性問(wèn)題及貯存穩(wěn)定性問(wèn)題。
進(jìn)一步地，上述堿溶性樹(shù)脂為使用聚苯乙烯換算的重均分子量為3000～100000的堿溶性樹(shù)脂，更優(yōu)選為使用聚苯乙烯換算的重均分子量為5000～50000的堿溶性樹(shù)脂。當(dāng)重均分子量包含在上述范圍內(nèi)時(shí)，在顯影時(shí)難以發(fā)生薄膜減少，在顯影非像素部分的缺損性有良好傾向。
將本申請(qǐng)的堿溶性樹(shù)脂應(yīng)用于感光性樹(shù)脂組合物時(shí)，其用量可以以現(xiàn)有技術(shù)的感光性樹(shù)脂組合物中堿溶性樹(shù)脂的用量為參考，優(yōu)選上述感光性樹(shù)脂組合物中堿溶性樹(shù)脂的重量含量為10～80％，優(yōu)選為10～70％。以使其能夠充分溶解分散于其中的顏料等，便于圖案的形成。
上述感光性樹(shù)脂組合物作為著色感光性樹(shù)脂組合物使用時(shí)，優(yōu)選上述感光性樹(shù)脂組合物還包含著色劑、光聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑以及溶劑。其中，著色劑和堿溶性樹(shù)脂通過(guò)聚合、交聯(lián)提高著色感光性樹(shù)脂組合物的耐溶劑性。該著色感光性樹(shù)脂組合物靈敏度及粘附性優(yōu)良，在顯影工序中不易發(fā)生圖案短路，提高彩色濾光片的生產(chǎn)率。另外，使用該著色感光性樹(shù)脂組合物制造的彩色濾光片的對(duì)比度與透光率優(yōu)良。
上述著色劑優(yōu)選包含選自由顏料及染料組成的組中的一種以上。
作為可用于本發(fā)明的光聚合引發(fā)劑沒(méi)有特別限制，示例性的，可為二烷氧基苯乙酮類、α-羥烷基苯酮類、α-胺烷基苯酮類、?；⒀趸?、二苯甲酮類、苯偶姻類、苯偶酰類、雜環(huán)芳酮類、肟酯類光引發(fā)劑中的1種或2種以上的組合。
另外，為了調(diào)節(jié)流動(dòng)特性等，也可以添加聚合性化合物。作為該聚合性化合物，只要是分子內(nèi)具有1個(gè)以上不飽和鍵的單體，沒(méi)有特別限制地使用，根據(jù)應(yīng)用的用途、目的選擇適當(dāng)?shù)幕衔锛纯伞＠缈梢允纠壕垡叶级?甲基)丙烯酸酯(亞乙基數(shù)為2～14)；三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(亞丙基數(shù)為2～14)；二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、雙酚A聚氧乙烯二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二氧乙烯二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A三氧乙烯二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A十氧乙烯二(甲基)丙烯酸酯、多元羧酸(鄰苯二甲酸酐等)與具有羥基和烯鍵式不飽和基團(tuán)的化合物((甲基)丙烯酸β-羥乙酯等)的酯化物、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸烷基酯；乙二醇二縮水甘油醚、二甘醇二縮水甘油醚、三乙二醇二縮水甘油醚、四乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、二丙二醇二縮水甘油醚、三丙二醇二縮水甘油醚、四丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、山梨糖醇三縮水甘油醚、丙三醇三縮水甘油醚等環(huán)氧化合物的(甲基)丙烯酸加成物；馬來(lái)酸等不飽和有機(jī)酸及其酸酐；N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-乙基甲基丙烯酰胺、N-異丙基甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N，N-二甲基甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基甲基丙烯酰胺等丙烯酰胺類；苯乙烯、羥基苯乙烯等苯乙烯類；N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基咪唑等；可使用它們中的1種或2種以上。
另外，可根據(jù)應(yīng)用需要進(jìn)一步的使用溶劑，所述溶劑只要有效溶解感光性樹(shù)脂組合物中包含的其他成分，即可無(wú)特別限制地使用，通常感光性樹(shù)脂組合物中使用的溶劑，特別優(yōu)選：醚類、芳香族烴類、酮類、醇類、酯類或酰胺類等。
在本發(fā)明的感光性樹(shù)脂組合物中，根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用需要，本發(fā)明的感光性樹(shù)脂組合物還可選擇性地添加本領(lǐng)域中常用的有機(jī)和/或無(wú)機(jī)助劑，包括但不限于增感劑、流平劑、分散劑、固化劑、表面活性劑、溶劑等，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。此外，在不對(duì)組合物應(yīng)用效果產(chǎn)生負(fù)面影響的前提下，組合物中也可加入其它堿溶性樹(shù)脂混合使用。
在本申請(qǐng)又一種典型的實(shí)施方式中，提供了一種彩色濾光片，由感光性樹(shù)脂組合物制備而成，該感光性樹(shù)脂組合物為上述的感光性樹(shù)脂組合物。利用本申請(qǐng)感光性樹(shù)脂組合物制造的彩色濾光片的對(duì)比度與透光率優(yōu)良。
在本申請(qǐng)?jiān)僖环N典型的實(shí)施方式中，提供了一種光刻膠，包括堿溶性樹(shù)脂，該堿溶性樹(shù)脂為本申請(qǐng)上述任一種堿溶性樹(shù)脂。含有本申請(qǐng)的堿溶性樹(shù)脂的光刻膠的圖案直線型優(yōu)異，提高了光刻的精準(zhǔn)度。
以下將結(jié)合實(shí)施例和對(duì)比例，進(jìn)一步說(shuō)明本申請(qǐng)的有益效果。
下面，示出實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的說(shuō)明，然而本發(fā)明的范圍并不限定于這些實(shí)施例。
<堿溶性樹(shù)脂A-1的合成>
在配備有攪拌器、溫度計(jì)回流冷卻管、兩個(gè)滴液漏斗及氮?dú)鈱?dǎo)入管的四口燒瓶中通入氮?dú)?，加?00g二乙二醇甲乙醚，開(kāi)啟攪拌，加熱至反應(yīng)釜內(nèi)溫度至70℃，將4g偶氮二異庚腈、20g二乙二醇甲乙醚攪拌溶解，裝入一個(gè)滴液漏斗中，將丙烯酸7g、丙烯酸-(2-甲基)苯甲基酯18g、3-{(2-丙烯酰氧基)-(2-羥基)丙氧基}甲基-3-乙基氧雜環(huán)丁烷21g、丙烯酸-二環(huán)[4,3,1]葵烷甲酯22g攪拌均勻，加入另一個(gè)滴液漏斗中，兩個(gè)滴液漏斗分別同時(shí)向四口燒瓶中滴加，約2h滴加完，滴加完保溫5h，反應(yīng)結(jié)束降溫至室溫，即得堿溶性樹(shù)脂A-1。
所述合成的堿溶性樹(shù)脂的A-1固含量的酸值為85mgKOH/g，由GPC測(cè)得的重均分子量Mw約為19520。
<堿溶性樹(shù)脂A-2的合成>
在配備有攪拌器、溫度計(jì)回流冷卻管、兩個(gè)滴液漏斗及氮?dú)鈱?dǎo)入管的四口燒瓶中通入氮?dú)猓尤?00g二乙二醇甲乙醚，開(kāi)啟攪拌，加熱至反應(yīng)釜內(nèi)溫度至70℃，將4g 2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1-丙酮、20g二乙二醇甲乙醚攪拌溶解，裝入一個(gè)滴液漏斗中，將甲基丙烯酸8g、丙烯酸-(2-甲基)苯甲基酯17g、3-{{2-(2-甲基)丙烯酰氧基}-(2-羥基)丙氧基}甲基-3-乙基氧雜環(huán)丁烷21g、丙烯酸-二環(huán)[4,3,1]葵烷甲酯23g攪拌均勻，加入另一個(gè)滴液漏斗中，兩個(gè)滴液漏斗分別同時(shí)向四口燒瓶中滴加，約2h滴加完，滴加完保溫5h，反應(yīng)結(jié)束降溫至室溫，即得堿溶性樹(shù)脂A-2。
所述合成的堿溶性樹(shù)脂的A-2固含量的酸值為83mgKOH/g，由GPC測(cè)得的重均分子量Mw約為19880。
<堿溶性樹(shù)脂A-3的合成>
在配備有攪拌器、溫度計(jì)回流冷卻管、兩個(gè)滴液漏斗及氮?dú)鈱?dǎo)入管的四口燒瓶中通入氮?dú)?，加?00g二乙二醇甲乙醚，開(kāi)啟攪拌，加熱至反應(yīng)釜內(nèi)溫度至70℃，將4g偶氮二異庚腈、20g二乙二醇甲乙醚攪拌溶解，裝入一個(gè)滴液漏斗中，將甲基丙烯酸8g、(2-甲基)-烯丙酸-(2-甲基)苯甲基酯22g、3-{{2-(2-甲基)丙烯酰氧基}-(2-羥基)丙氧基}甲基-3-乙基氧雜環(huán)丁烷24g、2-甲基丙烯酸-二環(huán)[4,3,1]葵烷甲酯23g攪拌均勻，加入另一個(gè)滴液漏斗中，兩個(gè)滴液漏斗分別同時(shí)向四口燒瓶中滴加，約2h滴加完，滴加完保溫5h，反應(yīng)結(jié)束降溫至室溫，即得堿溶性樹(shù)脂A-3。
所述合成的堿溶性樹(shù)脂的A-3固含量的酸值為79mgKOH/g，由GPC測(cè)得的重均分子量Mw約為18260。
<堿溶性樹(shù)脂A-4的合成>
在配備有攪拌器、溫度計(jì)回流冷卻管、兩個(gè)滴液漏斗及氮?dú)鈱?dǎo)入管的四口燒瓶中通入氮?dú)?，加?00g二乙二醇甲乙醚，開(kāi)啟攪拌，加熱至反應(yīng)釜內(nèi)溫度至70℃，將4gTR-PBG304、20g二乙二醇甲乙醚攪拌溶解，裝入一個(gè)滴液漏斗中，將丙烯酸8g、丙烯酸-(2-甲基)苯甲基酯18g、3-{{2-(2-甲基)丙烯酰氧基}-(2-羥基)丙氧基}甲基-3-乙基氧雜環(huán)丁烷24g、丙烯酸-二環(huán)[4,3,1]葵烷甲酯22g攪拌均勻，加入另一個(gè)滴液漏斗中，兩個(gè)滴液漏斗分別同時(shí)向四口燒瓶中滴加，約2h滴加完，滴加完保溫5h，反應(yīng)結(jié)束降溫至室溫，即得堿溶性樹(shù)脂A-4。
所述合成的堿溶性樹(shù)脂的A-4固含量的酸值為80mgKOH/g，由GPC測(cè)得的重均分子量Mw約為18950。
比較例：堿溶性樹(shù)脂的制造
<堿溶性樹(shù)脂B-1的合成>
在配備有攪拌器、溫度計(jì)回流冷卻管、兩個(gè)滴液漏斗及氮?dú)鈱?dǎo)入管的四口燒瓶中通入氮?dú)?，加?00g二乙二醇甲乙醚，開(kāi)啟攪拌，加熱至反應(yīng)釜內(nèi)溫度至70℃，將4g偶氮二異庚腈、20g二乙二醇甲乙醚攪拌溶解，裝入一個(gè)滴液漏斗中，將丙烯酸7g丙烯酸-(2-甲基)苯甲基酯18g、丙烯酸縮水甘油酯14g、丙烯酸-二環(huán)[4,3,1]葵烷甲酯22g攪拌均勻，加入另一個(gè)滴液漏斗中，兩個(gè)滴液漏斗分別同時(shí)向四口燒瓶中滴加，約2h滴加完，滴加完保溫5h，反應(yīng)結(jié)束降溫至室溫，即得堿溶性樹(shù)脂B-1。
所述合成的堿溶性樹(shù)脂的B-1固含量的酸值為85mgKOH/g，由GPC測(cè)得的重均分子量Mw約為19520。
<堿溶性樹(shù)脂B-2的合成>
在配備有攪拌器、溫度計(jì)回流冷卻管、兩個(gè)滴液漏斗及氮?dú)鈱?dǎo)入管的四口燒瓶中通入氮?dú)?，加?00g二乙二醇甲乙醚，開(kāi)啟攪拌，加熱至反應(yīng)釜內(nèi)溫度至70℃，將4g 2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1-丙酮、20g二乙二醇甲乙醚攪拌溶解，裝入一個(gè)滴液漏斗中，將甲基丙烯酸8g、丙烯酸-(2-甲基)苯甲基酯17g、甲基丙烯酸縮水甘油酯14g、丙烯酸-二環(huán)[4，3，1]葵烷甲酯23g攪拌均勻，加入另一個(gè)滴液漏斗中，兩個(gè)滴液漏斗分別同時(shí)向四口燒瓶中滴加，約2h滴加完，滴加完保溫5h，反應(yīng)結(jié)束降溫至室溫，即得堿溶性樹(shù)脂B-2。
所述合成的堿溶性樹(shù)脂的B-2固含量的酸值為83mgKOH/g，由GPC測(cè)得的重均分子量Mw約為19880。
光致抗蝕劑組合物的制備
使用堿溶性樹(shù)脂A1-4及比較例堿溶性樹(shù)脂B1-2，按照下面的表1所示的重量百分比制造抗蝕劑組合物。
表1
彩色濾光片的制造
用旋涂法將所制造出的光致抗蝕劑組合物分別涂布在玻璃基板上后，將其放置于加熱板上在100℃的溫度下保持3min，形成薄膜。
接著，在薄膜上將與透光率在1～100％的范圍內(nèi)呈階梯狀變化的光掩模之間的間隔設(shè)為100μm，照射曝光量60mJ/cm2。將曝光后的薄膜浸漬于pH值為12.5的KOH水溶液顯影溶液中，使用噴霧顯影機(jī)使其顯影80s。
在使用蒸餾水洗凈被覆有薄膜的玻璃板之后，吹入氮?dú)膺M(jìn)行干燥，然后在230℃的加熱爐中加熱20min，制造出實(shí)施例1-6及比較例1-2的彩色濾光片。所得到的彩色濾光片的圖案形狀(薄膜)的厚度約2.0μm。
性能評(píng)價(jià)
將所制造出的彩色濾光片作為對(duì)象，采用下述方法測(cè)量并評(píng)價(jià)靈敏度、粘附性、顯影性、圖案直線性及彈性復(fù)原率，其結(jié)果示于下面的表2中。
1、靈敏度評(píng)價(jià)
顯影后，測(cè)量出形成無(wú)圖案剝離的薄膜所需的最低曝光量。
2、粘附性評(píng)價(jià)
在使用交叉切割膠帶法(在作成100個(gè)2mm的方眼后，進(jìn)行膠帶剝離測(cè)試)對(duì)以60mJ/cm2曝光生成的圖案進(jìn)行評(píng)價(jià)后，通過(guò)光學(xué)顯微鏡測(cè)量出剝離圖案的個(gè)數(shù)。
A：圖案上沒(méi)有剝離
B：圖案上有1至10處剝離
C：圖案上有超出10處剝離
3、顯影時(shí)間的評(píng)價(jià)
在新的玻璃基板上涂布對(duì)應(yīng)上述表1實(shí)施例1至6以及對(duì)比例1至4的光致抗蝕劑，并在100℃下烘烤3min后，配置光掩膜以能夠形成規(guī)定的曝光圖案，并對(duì)其照射60mJ/cm2的紫外線。在使用0.04重量％的NaOH水溶液對(duì)基板進(jìn)行噴霧顯影時(shí)，測(cè)量出顯影所需的時(shí)間。
4、圖案直線度的評(píng)價(jià)
使用SEM(10000倍率)觀察彩色濾光片的像素表面的形狀。
A：圖案邊緣部的直線度偏差小于1μm；
B：圖案邊緣部的直線度偏差為1μm以上。
5、彈性復(fù)原率
在形成間隔物圖案后，使用顯微硬度計(jì)，在下述條件下測(cè)量出最大、最終位移，然后利用下面的計(jì)算式進(jìn)行計(jì)算，測(cè)量出彈性復(fù)原率。
計(jì)算式：彈性復(fù)原率R(％)＝(最大位移-最終位移)/最大位移×100
測(cè)量條件：在溫度23℃下，使用直徑50μm的平面壓頭，以固定速度(2mN/sec)對(duì)間隔物加載，在達(dá)到最大負(fù)荷80(mN)點(diǎn)處保持5s后，以相同的速度除去負(fù)荷，測(cè)量最大位移與最終位移。
表2
從上表可以看出，在使用了本發(fā)明所述的堿溶性樹(shù)脂情況下，無(wú)論是未著色感光性組合物還是著色性感光性組合物，其應(yīng)用后靈敏度、粘附性、顯影性、圖案直線性及彈性復(fù)原率優(yōu)異，特別是實(shí)施例1、2與比較例1、2及實(shí)施例5與比較例3的對(duì)比，進(jìn)一步體現(xiàn)了本發(fā)明所述堿溶性樹(shù)脂優(yōu)異的應(yīng)用性能。對(duì)比堿溶性樹(shù)脂A-1和B-1，A-2和B-2的結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，其中的區(qū)別在于采用了含羥基取代的四元環(huán)環(huán)氧結(jié)構(gòu)替換了三元環(huán)環(huán)氧結(jié)構(gòu)，因此，說(shuō)明本申請(qǐng)上述效果的提升正是由于上述結(jié)構(gòu)的改變所帶來(lái)的，但是這種優(yōu)異性能的提升并非本領(lǐng)域技術(shù)人員事先通過(guò)對(duì)堿溶性樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)不同而能夠推理得到的。
綜上所述，本發(fā)明所述的堿溶性樹(shù)脂及其組合物應(yīng)用性能非常優(yōu)異，具有廣闊的應(yīng)用前景。
從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：
本申請(qǐng)的堿溶性樹(shù)脂，分散性、存儲(chǔ)穩(wěn)定性優(yōu)異，使得分散于其中的微小顏料粒子不會(huì)因顯影液沖刷而流失，因此使用該堿溶性樹(shù)脂的感光性樹(shù)脂組合物經(jīng)過(guò)由涂布、預(yù)烘、曝光、顯影及后烘等工藝步驟后，所形成的像素著色層具有優(yōu)異應(yīng)用性能，即使經(jīng)過(guò)200℃的高溫處理其圖案直線性也保持較好。即該堿溶性樹(shù)脂在適用于柱狀間隔物、彩色濾光片、彩色抗蝕劑、光致抗蝕劑等平板顯示器用光刻材料時(shí)，提高顯影性、靈敏度、強(qiáng)度或彈性等物理性能。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。