一种正型感光性聚酰胺类化合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种正型感光性聚酰胺类化合物，由二酐和二胺聚合而成，二酐为羧酸二酐，二胺的结构如下：

【技术实现步骤摘要】
一种正型感光性聚酰胺类化合物及其应用
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种正型感光性聚酰胺类化合物及其应用。
技术介绍
将含有聚酰亚胺及聚苯并噁唑的感光性树脂组合物固化得到的固化膜被广泛用于半导体元件及显示装置的绝缘膜、保护膜及平整膜等。特别是在显示装置中，例如在有机EL显示器的绝缘层及液晶显示器的黑矩阵等。正型光敏聚酰亚胺以其低成本，对环境的友好受到研究人员的青睐。以聚酰胺酸和作为溶出抑制剂的重氮萘醌化合物混合而成的正型感光树脂，要求其暴露部分与未暴露部分的溶解度差异需要大致足以产生高分辨率图案的效果，这就要求由正型感光性树脂制备的薄膜具有残膜率高、收缩率低且感光度、解像力优异的特性。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供一种正型感光性聚酰胺类化合物，由二酐和二胺聚合而成，二酐为羧酸二酐，二胺具有如式a所示的结构：其中，R1选自-F或-CF3，R2选自-OH或-SH。进一步，式a具有如式a1-a5的结构：本专利技术所用二胺除了具有如式a所示的结构以外，还可以选自以下物质：对苯二胺、双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)砜、双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)甲烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)醚、双(3-氨基-4-羟基)联苯、双(3-氨基-4-羟基苯基)芴、3,5-二氨基苯甲酸、3-羧基-4,4'-二氨基二苯基醚、3-磺酸-4,4'-二氨基二苯基醚、二硫代羟基苯二胺、3,4'-二氨基二苯基醚、4,4'-二氨基二苯基醚、3,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基甲烷、3,4'-二氨基二苯砜、4,4'-二氨基二苯砜、3,4'-二氨基二苯硫醚、4,4'-二氨基二苯硫醚、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、间苯二胺、1,5-萘二胺、2,6-萘二胺、双(4-氨基苯氧基苯基)砜、双(3-氨基苯氧基苯基)砜、双(4-氨基苯氧基)联苯、双{4-(4-氨基苯氧基)苯基}醚、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、2,2'-二乙基-4,4'-二氨基联苯、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、3,3'-二乙基-4,4'-二氨基联苯、2,2',3,3'-四甲基-4,4'-二氨基联苯、3,3',4,4'-四甲基-4,4'-二氨基联苯、2,2'-二(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、2,2'-双[3-(4-氨基-苯甲酰胺基)-4-羟基苯基]六氟丙烷、3,3'-二羟基-双[4-(4-氨基-苯甲酰胺基)]联苯或用烷基或卤原子取代上述芳香族环的一部分氢原子的得到的化合物。本专利技术羧酸二酐具体选自均苯四甲酸酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基醚四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯砜四羧酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟异亚丙基二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四羟基-1-萘琥珀酸二酐、5-(2,5-二氧代四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸二酐、2,3,5-三羧基-2-环戊烷乙酸二酐、二环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐或3,5,6-三羧基-2-降冰片烷乙酸二酐中的一种。正型感光性聚酰胺类化合物根据不同的二酐和二胺的组合，具体可分为三种类型的聚酰胺：聚酰胺酸、聚酰胺酸酯和聚酰亚胺。不同类型的聚酰胺的制备方法略有区别，具体如下：聚酰胺酸可以采用常规方法，包括如下步骤：先将包含二酐a和二胺b的混合物溶解于溶剂中，并于0-100℃的温度下进行聚合反应1-24h，反应完毕后可直接加入重氮萘醌化合物B配成光刻胶；也可以在减压下蒸掉溶剂得到聚酰胺酸固体，或者将反应体系倾倒入大量的不良溶剂中，将析出物干燥后使用；所用溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇甲乙醚、乙二醇二甲醚、二甘醇单甲醚乙酯中的一种或多种的混合物，溶剂的用量为产物重量的5-80倍。聚酰胺酸酯的制备方法包括如下步骤：酯化试剂存在下加热，在此过程中，聚酰胺酸中的羧酸官能团通过酯化反应会转变成羧酸酯基团；酯化反应可在上述聚酰胺酸溶液进一步反应制得，其中，酰胺酸的酯化率为1-100％，酯化反应的温度为0-100℃，反应时间为1-120h，酯化试剂可以是甲醇、乙醇等醇类化合物，亦可以是DMFDMA、DMADEA等缩醛类化合物，产物和酯化试剂的的摩尔比为1:1-10。聚酰亚胺的制备方法包括如下步骤：催化剂存在下，将以上述方法得到的聚酰胺酸加热，在此过程中，聚酰胺酸中的酰胺酸官能团通过亚胺化反应会转变成酰亚胺基团，亚胺化反应可在上述聚酰胺酸溶液进一步反应制得；其中，酰胺酸的亚胺化率为30-100％，亚胺化反应的温度为0-200℃，优选20-60℃，反应时间为1-120h，优选2-30h。聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亚胺化合物亦可为通过分子量调节剂调节后的末端修饰型聚合物。通过使用末端修饰型的聚合物，控制该聚合物的分子量大小。该末端修饰型聚合物可通过在制备聚酰胺酸的聚合反应中添加一种分子量调节剂c来制备。该分子量调节剂c包括但不局限于：(1)一元酸酐，比如马来酸酐、邻苯二甲酸酐或琥珀酸酐；(2)单胺化合物，比如苯胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺，3-氨基苯酚，对氨基苯酚等；(3)单异氰酸酯类化合物，比如异氰酸苯酯或异氰酸萘酯。本专利技术正型感光性聚酰胺类化合物可用于制备正型感光性组合物，该组合物包括以下重量份的物质：正型感光性聚酰胺类化合物5-15份、重氮萘醌化合物0.4-1.5份和溶剂50-100份。重氮萘醌化合物选自1,2-萘醌-2重氮-4-磺酸脂类化合物或1,2-萘醌-2重氮-5-磺酸酯类化合物，是指由萘醌二叠氮基磺酰氯与具有羟基的的化合物形成的酯化物，上述具有羟基的化合物为双酚A、三酚A、4,4-异亚丙基二苯酚、1，1-双4-(羟基苯基)环己烷、4,4‘-二羟基苯砜、4,4-六氟异亚丙基二苯酚、4,4',4”-三羟基三苯基甲烷、1,1,1-三4-(羟基苯基)乙烷、4,4'-[1-[4-[1-(4-羟基苯基)1-甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚、3,4,5-三羟基苯甲酸甲酯、3,4,5-三羟基苯甲酸丙酯、3,4,5-三羟基苯甲酸异戊酯、3,4,5-三羟基苯甲酸-2-乙基丁酯、2,4-二羟基二苯甲酮、2,3,4-三羟基二苯甲酮、2,2'4,4'-四羟基二苯甲酮、2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮、2,3,4,4'-四羟基二苯甲酮、2,3,4,2'4'-五羟基二苯甲酮等酚化合物中的一种。溶剂为γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮或丙二醇单甲醚中的一种或多种的组合。本专利技术正型感光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正型感光性聚酰胺类化合物，由二酐和二胺聚合而成，其特征在于，/n所述二酐为羧酸二酐；/n所述二胺具有如式a所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种正型感光性聚酰胺类化合物，由二酐和二胺聚合而成，其特征在于，
所述二酐为羧酸二酐；
所述二胺具有如式a所示的结构：



其中，R1选自-F或-CF3，R2选自-OH或-SH。


2.根据权利要求1所述的正型感光性聚酰胺类化合物，其特征在于，所述二酐为均苯四甲酸酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基醚四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯砜四羧酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟异亚丙基二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四羟基-1-萘琥珀酸二酐、5-(2,5-二氧代四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸二酐、2,3,5-三羧基-2-环戊烷乙酸二酐、二环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐或3,5,6-三羧基-2-降冰片烷乙酸二酐中的一种。


3.根据权利要求1或2所述的正型感光性聚酰胺类化合物，其特征在于，所述式a具有如式a1-a5的结构：





4.根据权利要求3所述的正型感光性聚酰胺类化合物，其特征在于，所述二胺还可选自对苯二胺、双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)砜、双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)甲烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)醚、双(3-氨基-4-羟基)联苯、双(3-氨基-4-羟基苯基)芴、3,5-二氨基苯甲酸、3-羧基-4,4'-二氨基二苯基醚、3-磺酸-4,4'-二氨基二苯基醚、二硫代羟基苯二胺、3,4'-二氨基二苯基醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：王治国，邵光强，白晨，
申请(专利权)人：中节能万润股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37