树脂、感光性树脂组合物及感光性树脂膜制造技术

本发明专利技术公开一种树脂、感光性树脂组合物及感光性树脂膜。该树脂将非共平面通式(2)所示结构引入聚酰胺酸中，可大幅改善聚酰胺酸在碱性显影剂中溶解过快的问题。与光活性阻溶剂搭配可制备出具有高分辨精度的感光性树脂组合物。同时，热处理后的树脂由于不含有易热解的酚羟基/羧基/磺酸基，相较于基于酚羟基/羧基/磺酸基的正性光敏聚酰亚胺树脂表现出更为优异的热稳定性与低吸湿性。

【技术实现步骤摘要】
树脂、感光性树脂组合物及感光性树脂膜
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种树脂、感光性树脂组合物和感光性树脂薄膜，适用于有机电致发光元件的平坦化层、绝缘层、像素定义层，以及半导体元件的绝缘层，保护膜等。
技术介绍
光敏聚酰亚胺由于本身相对优异的热稳定性、机械强度与电绝缘性能，在先进显示器件发光元件的制造中逐步替代光敏型酚醛树脂与亚克力树脂，用于图案化制作。随着显示器件制造技术的发展，尤其是AM-OLED等技术的运用，对图案化树脂的热稳定性/电绝缘性和吸湿性等性能提出了更高的要求。按照显影方式的不同即曝光区域的溶解与非溶解性，光敏聚酰亚胺可分为正性和负性。正性光敏聚酰亚胺使用碱性水溶液做显影剂，具有环境友好且具有更好分辨率等优势，目前得到更多的关注与发展。但是，由于普通聚酰亚胺存在溶解性差的问题，正性光敏聚酰亚胺为了提高其在常用显影液如TMAHaq、NaOHaq等中的溶解性，以实现其显影后的图案化，常在聚酰亚胺骨架上引入可碱溶的羧基，酚羟基以及磺酸基等基团。例如以下文献和专利所报道：J.Polym.Sci.PartA:Polym.Chem.,2001,39,934.报道一种含悬垂羧基的聚酰亚胺与重氮萘醌化合物混合制备正性光敏聚酰亚胺的方法。J.Photopolym.Sci.Tech.,2007,20,175.报道一种用含酚羟基的聚酰亚胺与重氮萘醌化合物混合制备正性光敏树脂的方法。CN105820338A公开了一种用含非平面和两个酚羟基的芴结构的聚酰亚胺与光活性物质配合制备光敏树脂的方法以上方法所报道的正性光敏聚酰亚胺虽具有固化时膜收缩率较小，显影分辨率较高等优点，但是，保留在聚酰亚胺骨架上的强极性羧基，酚羟基以及磺酸基等基团，在发光器件的后续加工中极易被氧化分解，降低所成膜的耐热性与机械性能，并导致逸气量高，危害生产设备，另一方面，这些强极性基团的存在还易导致器件的吸湿性较强，引起器件使用寿命降低的问题。为避免以上提到的强极性碱可溶基团带来的影响，另一种制备光敏聚酰亚胺的思路是采用其前体即聚酰胺酸作为树脂与光活性阻溶剂搭配。但是，聚酰胺酸在作为正性光敏树脂使用时，存在碱液中溶解速率过快的问题，容易导致曝光区与非曝光区溶解速率差异小，最终无法得到令人满意的图案。现有技术还提供了对羧基进行酯化的方法，但该方法存在酯化程度难以控制、显影时间过长且感光度低等问题。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术的目的在于提供一种树脂及感光性树脂组合物，该树脂含有非共平面通式(2)所示结构，可显著降低其在常用碱性显影液如TMAHaq中的溶解度，制得聚酰亚胺膜具有良好的耐热性与机械强度。另一方面，该树脂与光活性阻溶剂搭配提供一种感光性树脂组合物，可实现曝光区与非曝光区在显影液中的高溶解速率差异，从而在显影后获得更高的图形分辨精度，并且，在热处理后由于所形成的感光性树脂膜中不含羧基，酚羟基以及磺酸基等强极性基团，所成膜具有优异的热稳定性与低吸湿性，可应用于显示发光元件的平坦化层，绝缘层和像素定义层以及半导体元件的保护膜，绝缘膜。本专利技术第一方面提供一种树脂，所述树脂具有通式(1)所示的结构：式(1)中，R11表示酸酐残基，为四价的有机基团，R12表示二胺残基，为二价的有机基团；并且，R11和/或R12包含通式(2)所示的有机基团，m，n满足0～60000的范围,且m+n＞1；式(2)中，R1,R2,R3和R4各自独立地为碳原子为1～5的烷基、氟烷基、烷氧基、氰基或卤素；p，q，x，y各自独自地为0～4的整数；Z1和Z2各自独立地表示直接键合、-OCO-、-O-中的任一者。其中，所述通式(2)的有机基团选自以下(a)～(c)结构的残基中的一种或多种：其中，所述树脂在主链的至少一个末端具有通式(3)和/或(4)所示的结构：式(3)中，W为来源于单胺的基团，所述单胺选自：含有苯酚基、羟基萘、羧基、苯磺酸基、羟基嘧啶基或羟基喹啉基的单胺；式(4)中，V为来源于二酸酐的基团，所述二酸酐选自；马来酸酐、邻苯二甲酸酐、环己烷二甲酸酐、环戊烷二甲酸酐。其中，通式(1)的R11包括不为通式(2)结构的酸酐残基；和/或，通式(1)的R12包括不为通式(2)结构的二胺残基。其中，所述通式(1)的R11还包括以下化合物的残基结构中一种或多种：均苯四甲酸酐、3,3',4,4'-联苯四甲酸酐、2,2',3,3'-联苯四甲酸酐、2,3,3',4'-联苯四甲酸酐、3,3',4,4'-四羧酸二苯醚二酐、3,3',4,4'-四羧酸二苯酮二酐、3,3',4,4'-四羧酸二苯磺酰二酐、4,4'-六氟异丙基邻苯二甲酸酐、4,4'-异丙基邻苯二甲酸酐、9,9'-双(3,4-二羧基苯基)芴二酸酐、环丁烷四甲酸酐、环己烷四甲酸酐；所述通式(2)的R12还包括以下化合物的残基结构中的一种或多种：对苯二胺、间苯二胺、3-羧基间苯二胺、3-羟基间苯二胺联苯胺、4,4'-二氨基二苯基醚、3,4'-二氨基二苯基醚、3,4'-二氨基二苯基砜、4,4'-二氨基二苯基砜、3,4'-二氨基二苯基硫醚、4,4'-二氨基二苯基硫醚、1,4-二(4-氨基苯氧基)苯、二(4-氨基苯氧基苯基)砜、二(3-氨基苯氧基苯基)砜、1,4-二(4-氨基苯氧基)苯、3,3'-二甲基-4，4'-二氨基联苯、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、2,2'-二(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、2,2,3,3'-四甲基-4,4'-二氨基联苯、3,3',4,4'-四甲基-4,4'-二氨基联苯。其中，所述树脂中含通式(2)结构的单体摩尔量占构成树脂总单体摩尔量的比例为0.01～0.7，优选0.05～0.5，更优选0.07～0.3。本专利技术的第二个方面还提供一种感光性树脂组合物，所述感光性树脂组合物包括所述的树脂。进一步地，感光性树脂组合物还包括光活性阻溶剂，所述光活性阻溶剂为重氮萘醌化合物，以树脂的质量为100份计，所述光活性阻溶剂的质量为1～50质量份。其中，以树脂的质量为100份计，所述光活性阻溶剂的质量为5～25质量份。进一步地，所述光活性阻溶剂选自以下结构的一种或两种：其中D为氢、且D不全为氢。其中，所述感光性树脂组合物中，所述树脂的酰亚胺化率范围为0～0.8，优选0.08～0.5。其中，制备所述树脂的酸酐与二元胺单体的摩尔量之比的范围为1.0:1～1.2:1；或胺基单体与二元酐的摩尔量之比的范围为1.0:1～1.2:1。其中，所述通式(2)的有机基团选自(a)或(b)结构的残基中的一种或两种；其中，所述树脂在主链的至少一个末端具有通式(4)所示的结构：其中，V来源于马来酸酐。本专利技术的第三个方面还提供一种感光性树脂膜，所述感光性树脂膜由感光性树脂组合物制备得到，所述感光性树脂膜可应用于绝缘层，像素定义层，平坦化层，以及半导体元件的表面保护膜。本专利技术提供的树脂及感光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.树脂，其特征在于，所述树脂具有通式(1)所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.树脂，其特征在于，所述树脂具有通式(1)所示的结构：



式(1)中，R11表示酸酐残基，为四价的有机基团，R12表示二胺残基，为二价的有机基团；并且，R11和/或R12包含通式(2)所示的有机基团，m，n满足0～60000的范围,且m+n＞1；



式(2)中，R1,R2,R3和R4各自独立地为碳原子为1～5的烷基、氟烷基、烷氧基、氰基或卤素；p，q，x，y各自独自地为0～4的整数；Z1和Z2各自独立地表示直接键合、-OCO-、-O-中的任一者。


2.根据权利要求1所述的树脂，其特征在于，所述通式(2)的有机基团选自以下(a)～(c)结构的残基中的一种或多种：





3.根据权利要求1所述的树脂，其特征在于，所述树脂在主链的至少一个末端具有通式(3)和/或(4)所示的结构：



式(3)中，W为来源于单胺的基团，所述单胺选自：含有苯酚基、羟基萘、羧基、苯磺酸基、羟基嘧啶基或羟基喹啉基的单胺；式(4)中，V为来源于二酸酐的基团，所述二酸酐选自；马来酸酐、邻苯二甲酸酐、环己烷二甲酸酐、环戊烷二甲酸酐。


4.根据权利要求1所述的树脂，其特征在于，通式(1)的R11包括不为通式(2)结构的酸酐...

【专利技术属性】
技术研发人员：王元强，肖桂林，朱双全，
申请(专利权)人：武汉柔显科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42