CN102443265A - 光硬化性聚硅氧烷组成物及其所形成的基材保护膜 - Google Patents

光硬化性聚硅氧烷组成物及其所形成的基材保护膜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光硬化性聚硅氧烷组成物及其所形成的基材保护膜。该光硬化性聚硅氧烷组成物包含聚硅氧烷高分子(A)、邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)及溶剂(C),以凝胶渗透色层分析法测试该聚硅氧烷高分子(A)的分子量分布,将分子量介于500~50000的信号作积分,以分子量及累积重量百分率绘图求得积分分子量分布曲线,该聚硅氧烷高分子(A)的分子量大于8000者占30%以下,分子量介于500~2000者占35~60%。本发明也提供一种通过将该光硬化性聚硅氧烷组成物涂布于基材上,再经预烤、曝光、显影及后烤处理后所形成的保护膜,及一具有保护膜的元件。本发明的光硬化性聚硅氧烷组成物具有显影性佳及膜厚均一等特性。

Description

光硬化性聚硅氧烷组成物及其所形成的基材保护膜
技术领域
本发明涉及一种光硬化性组成物及由其所形成的膜,特别是涉及一种适用于形成液晶显示器(LCD)、有机电激发光显示器(Organic Electro-luminescene Display)等的基板用平坦化膜、层间绝缘膜或光波导路的芯材或包覆材等的保护膜的光硬化性聚硅氧烷组成物、由此光硬化性聚硅氧烷组成物所形成的保护膜及具有此保护膜的元件。
背景技术
近年来,由于液晶显示器及有机电激发光显示器等显示装置希望取得更高分辨率及高精细的画质,所以目前业界大多会采用提升显示装置的开口率(aperture ratio)的方法来满足此项需求。日本特开平9-152625号揭示一种提升开口率的方法,该方法是将透明且平坦化的保护膜设置在含有薄膜晶体管的基材上,以使数据线(data line)和画素电极(pixel electrodes)彼此重叠,进而提升开口率。
上述保护膜一般需由具备高耐热性、高透明性等特性的材料所制得,而目前广为被使用的材料主要是正型感光性材料。日本特开平10-153854号及日本特开2001-281853号皆揭示一种感光性树脂组成物,包含碱可溶丙烯酸系树脂、含有醌二叠氮基团的化合物、架桥剂或光酸发生剂。然而,上述树脂组成物的耐热性不足,且由此树脂组成物所形成的保护膜在经过高温处理时会产生变色及透明度降低的问题。
另一方面,日本特开2004-10696号揭示一种耐氧化分解性树脂组成物,该树脂组成物包含一含有酰亚胺(imide)结构的树脂、硅氧烷高分子、光酸发生剂及架桥剂。该树脂组成物虽然具有较高的透明性且可形成较高透明度的保护膜,但是,于显影处理时易有显影性不佳及膜厚不均等问题发生。
由上述可知,目前仍有需要发展出一种透明度高、显影性佳且膜厚均一的感光性树脂组成物。
发明内容
因此,本发明的第一目的,即在提供一种具有显影性佳及膜厚均一性等特性的光硬化性聚硅氧烷组成物。
于是,本发明光硬化性聚硅氧烷组成物,包含聚硅氧烷高分子(A)、邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)及溶剂(C),以凝胶渗透色层分析法测试该聚硅氧烷高分子(A)的分子量分布,将分子量介于500~50000的信号作积分,以分子量及累积重量百分率绘图求得积分分子量分布曲线,该聚硅氧烷高分子(A)的分子量大于8000者占30%以下,分子量介于500~2000者占35~60%。
本发明所述的光硬化性聚硅氧烷组成物,该聚硅氧烷高分子(A)的羟基值介于20~200mgKOH/g的范围内。
本发明所述的光硬化性聚硅氧烷组成物,基于该聚硅氧烷高分子(A)含量为100重量份,该邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)的含量是0.5~80重量份,及该溶剂(C)的含量是50~1200重量份。
本发明所述的光硬化性聚硅氧烷组成物,该邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)由邻萘醌二叠氮磺酸与羟基化合物反应而制得。
本发明的第二目的,即在提供一种适用于作为液晶显示器、有机电激发光显示器等的薄膜晶体管基板用平坦化膜、层间绝缘膜或光波导路的芯材或包覆材等的保护膜。
本发明保护膜是将一上述的光硬化性聚硅氧烷组成物涂布于基材上,再经预烤、曝光、显影及后烤处理后所形成。
本发明的第三目的,即在提供一种具有上述保护膜的元件。
本发明具有保护膜的元件包含基材及形成于该基材上的保护膜。
本发明的有益效果在于:本发明光硬化性聚硅氧烷组成物通过使用聚硅氧烷高分子(A)、邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)及溶剂(C),并且控制聚硅氧烷高分子(A)的分子量分布,以让该组成物在后续应用时可具有较佳显影性及膜厚均一性。此外,通过本案光硬化性聚硅氧烷组成物所形成的保护膜更具备平坦化及高透明性。
附图说明
图1是一曲线图,说明本发明的聚硅氧烷高分子(A)在分子量分布检测时所使用的积分分子量分布曲线图,横向坐标为分子量,纵向坐标为累积重量百分率;及
图2是一测定点分布示意图,说明本发明的光硬化性聚硅氧烷组成物在基材上形成预烤涂膜后在膜厚均一性检测中所使用的膜厚测定点的分布示意图。
具体实施方式
本发明光硬化性聚硅氧烷组成物包含聚硅氧烷高分子(A)、邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)及溶剂(C),以凝胶渗透色层分析法测试该聚硅氧烷高分子(A)的分子量分布,将分子量介于500~50000的信号作积分,以分子量及累积重量百分率绘图求得积分分子量分布曲线,该聚硅氧烷高分子(A)的分子量大于8000者占30%以下,分子量介于500~2000者占35~60%。
以下将逐一对各个成分进行详细说明:
[聚硅氧烷高分子(A)]
该聚硅氧烷高分子(A)的构造并无特别地限制,较佳地,该聚硅氧烷高分子(A)可选择地使用硅烷单体、聚硅氧烷或硅烷单体与聚硅氧烷的组合进行加水分解及部分缩合而制得。
该硅烷单体包含但不限于由下式(I)所示的硅烷单体:
SiR1 m(OR2)4-m    (I)
式(I)中,R1表示氢原子、C1~C10烷基、C2~C10烯基或C6~C15芳基,该烷基、烯基及芳基中任一者可选择地含有取代基,当m为2或3时,每个R1为相同或不同。烷基例如但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正己基、正癸基、三氟甲基、3,3,3-三氟丙基、3-环氧丙氧基、2-(3,4-环氧环己基)乙基、3-氨丙基、3-巯丙基、3-异氰酸丙基等。烯基例如但不限于乙烯基、3-丙烯酰氧基丙基、3-甲基丙烯酰氧基丙基等。芳基包含但不限于苯基、甲苯基[tolyl]、对-羟基苯基、1-(对-羟基苯基)乙基、2-(对-羟基苯基)乙基、4-羟基-5-(对-羟基苯基羰氧基)戊基[4-hydroxy-5-(p-hydroxy phenylcarbonyloxy)pentyl]、萘基[naphthyl]等。
R2表示氢原子、C1~C6烷基、C1~C6酰基或C6~C15芳基,该烷基、酰基及芳基中任一者可选择地含有取代基,当4-m为2、3或4时,每个R2为相同或不同。烷基例如但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基等。酰基例如但不限于乙酰基。芳基例如但不限于苯基。
式(I)中,m表示0至3之间的整数,m=0时表示硅烷单体为四官能性硅烷,m=1时表示硅烷单体为三官能性硅烷,m=2时表示硅烷单体为二官能性硅烷,m=3时则表示硅烷单体为单官能性硅烷。
该硅烷单体包含但不限于(1)四官能性硅烷:四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四乙酰氧基硅烷[tetraacetoxysilane]、四苯氧基硅烷等;(2)三官能性硅烷:甲基三甲氧基硅烷[methyltrimethoxysilane简称MTMS]、甲基三乙氧基硅烷、甲基三异丙氧基硅烷、甲基三正丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、乙基三正丁氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷[phenyltrimethoxysilane简称PTMS]、苯基三乙氧基硅烷[phenyltriethoxysilane简称PTES]、对-羟基苯基三甲氧基硅烷、1-(对-羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷、2-(对-羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷、4-羟基-5-(对-羟基苯基羰氧基)戊基三甲氧基硅烷、三氟甲基三甲氧基硅烷、三氟甲基三乙氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷等;(3)二官能性硅烷:二甲基二甲氧基硅烷[dimethyldimethoxysilane简称DMDMS]、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二正丁基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷;(4)单官能性硅烷:三甲基甲氧基硅烷、三正丁基乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基二甲基甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基二甲基乙氧基硅烷等。上述的各种硅烷单体可单独一种使用或混合多种使用。
该聚硅氧烷包含但不限于由下式(II)所示的聚硅氧烷:
Figure BSA00000305735300061
式(II)中,R3、R4、R5及R6分别表示氢原子、C1~C10烷基、C2~C6烯基或C6~C15芳基,该烷基、烯基及芳基中任一者可选择地含有取代基,当n为2~1000时,每个R3为相同或不同,且每个R4为相同或不同。烷基例如但不限于甲基、乙基、正丙基等。烯基例如但不限于乙烯基、丙烯酰氧基丙基、甲基丙烯酰氧基丙基等。芳基例如但不限于苯基、甲苯基、萘基等。
R7及R8分别表示氢原子、C1~C6烷基、C1~C6酰基或C6~C15芳基,该烷基、酰基及芳基中任一者可选择地含有取代基。烷基例如但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基等。酰基例如但不限于乙酰基。芳基例如但不限于苯基。
式(II)中,n介于1至1000之间。较佳地,n介于3至300之间。更佳地,n介于5至200之间。
该聚硅氧烷包含但不限于1,1,3,3-四甲基-1,3-二甲氧基二硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二甲氧基二硅氧烷、1,1,3,3-四乙基-1,3-二乙氧基二硅氧烷、Gelest公司制硅烷醇末端聚硅氧烷的市售品[商品名如DM-S12(分子量400~700)、DMS-S15(分子量1500~2000)、DMS-S21(分子量4200)、DMS-S27(分子量18000)、DMS-S31(分子量26000)、DMS-S32(分子量36000)、DMS-S33(分子量43500)、DMS-S35(分子量49000)、DMS-S38(分子量58000)、DMS-S42(分子量77000)、PDS-9931(分子量1000~1400)等]等。上述各种聚硅氧烷可单独一种使用或混合多种使用。
该硅烷单体与聚硅氧烷混合使用时,其混合比率并无特别限制。较佳地,该硅烷单体与聚硅氧烷的Si原子摩尔数比介于100∶0~50∶50之间。
该聚硅氧烷高分子(A)除了可由上述的硅烷单体及/或聚硅氧烷进行加水分解及部分缩合而制得外,也可混合二氧化硅[silicon dioxide]粒子进行共聚合反应。该二氧化硅的平均粒径并无特别的限制,其平均粒径介于2nm~250nm之间。较佳地,其平均粒径介于5nm~200nm之间。更佳地,其平均粒径介于10nm~100nm之间。
该二氧化硅粒子可例如由触媒化成公司所制造的市售品[商品名如OSCAR 1132(粒径12nm;分散剂为甲醇)、OSCAR1332(粒径12nm;分散剂为正丙醇)、OSCAR 105(粒径60nm;分散剂为γ-丁内酯)、OSCAR 106(粒径120nm;分散剂为二丙酮醇)等]、由扶桑化学公司所制造的市售品[商品名如QuartronPL-1-IPA(粒径13nm;分散剂为异丙酮)、Quartron PL-1-TOL(粒径13nm;分散剂为甲苯)、Quartron PL-2L-PGME(粒径18nm;分散剂为丙二醇单甲醚)、Quartron PL-2L-MEK(粒径18nm;分散剂为甲乙酮)等]、由日产化学公司所制造的市售品[商品名如IPA-ST(粒径12nm;分散剂为异丙醇)、EG-ST(粒径12nm;分散剂为乙二醇)、IPA-ST-L(粒径45nm;分散剂为异丙醇)、IPA-ST-ZL(粒径100nm;分散剂为异丙醇)等]。上述各种二氧化硅粒子可单独一种使用或混合多种使用。
该二氧化硅粒子与该硅烷单体及/或聚硅氧烷混合时,并无使用量的限制。较佳地,该二氧化硅粒子的Si原子摩尔数与该聚硅氧烷高分子的Si原子摩尔数比为1~50%之间。
该加水分解及部分缩合可使用一般的方法。例如,在硅烷单体及/或聚硅氧烷、二氧化硅粒子等混合物中添加溶剂、水,或选择性地可进一步添加催化剂,接着于50~150℃下加热搅拌0.5~120小时。搅拌中,必要时可通过蒸馏除去副产物(醇类、水等)。
上述溶剂并没有特别限制,可与本发明光硬化性聚硅氧烷组成物中所含的溶剂(C)为相同或不同。较佳地,以硅烷单体及/或聚硅氧烷的总重为100克计,该溶剂的添加量为15~1200克。更佳地,该溶剂的添加量为20~1100克。又更佳地,该溶剂的添加量为30~1000克。
以混合物中所含的可水解基团为1摩尔计,该用于水解的水的添加量为0.5~2摩尔。
该催化剂没有特别的限制,较佳地,该催化剂选自于酸催化剂或碱催化剂。该酸催化剂包含但不限于盐酸、硝酸、硫酸、氟酸、草酸、磷酸、醋酸、三氟醋酸、蚁酸、多元羧酸或其酐、离子交换树脂等。该碱催化剂包含但不限于二乙胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾、含有氨基的烷氧基硅烷、离子交换树脂等。
较佳地,以硅烷单体及/或聚硅氧烷的总重为100克计,该催化剂的添加量为0.005~15克。更佳地,该催化剂的添加量为0.01~12克。又更佳地,该催化剂的添加量为0.05~10克。
基于安定性的观点,经加水分解及部分缩合后所制得的聚硅氧烷高分子(A)以不含副产物(如醇类或水)、催化剂为佳,因此所制得的聚硅氧烷高分子(A)可选择性地进行纯化。纯化方法并无特别限制,较佳地,可以疏水性溶剂稀释聚硅氧烷高分子(A),接着以蒸发器浓缩经水洗涤多次的有机层以除去醇类或水。另外,可使用离子交换树脂除去催化剂。
使用凝胶渗透色层分析法测试该聚硅氧烷高分子(A)的分子量分布,将分子量介于500~50000的信号作积分,以分子量及累积重量百分率绘图求得积分分子量分布曲线,该聚硅氧烷高分子(A)的分子量大于8000者占30%以下,分子量介于500~2000者占35~60%。
较佳地,该分子量大于8000者占25%以下。更佳地,该分子量大于8000者占20%以下。
较佳地,该分子量介于500~2000者占40~60%。更佳地,该分子量介于500~2000者占45~60%。
该聚硅氧烷高分子(A)的分子量大于8,000者占超过30%或分子量介于500~2000者占35%以下,会有显影性不佳的问题;当分子量介于500~2000者占60%以上,会发生膜厚不均的问题。
该聚硅氧烷高分子(A)的羟基值介于20~200mgKOH/g之间。较佳地,该聚硅氧烷高分子(A)的羟基值介于25~180mgKOH/g之间。更佳地,该聚硅氧烷高分子(A)的羟基值介于30~160mgKOH/g之间。
该聚硅氧烷高分子(A)的羟基值介于20~200mgKOH/g时,则感光性硅氧烷组成物的保存安定性较佳,即较不易因放置时间的变异导致显影性变差。
[邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)]
该光硬化性聚硅氧烷组成物中的邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)没有特别的限制,可选用一般以往所使用的。该邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)可为完全酯化或部分酯化的酯化物。较佳地,该邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)由邻萘醌二叠氮磺酸或其盐类与羟基化合物反应所制得。更佳地,该邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)由邻萘醌二叠氮磺酸或其盐类与多元羟基化合物反应所制得。
该邻萘醌二叠氮磺酸包含但不限于邻萘醌二叠氮-4-磺酸、邻萘醌二叠氮-5-磺酸、邻萘醌二叠氮-6-磺酸等。该邻萘醌二叠氮磺酸的盐类例如但不限于邻萘醌二叠氮磺酸卤盐。
该羟基化合物包含但不限于(以下各种羟基化合物可以单独一种使用或混合多种使用):
(1)羟基二苯甲酮类化合物,例如但不限于2,3,4-三羟基二苯甲酮、2,4,4′-三羟基二苯甲酮、2,4,6-三羟基二苯甲酮、2,3,4,4′-四羟基二苯甲酮、2,4,2′,4′-四羟基二苯甲酮、2,4,6,3′,4′-五羟基二苯甲酮、2,3,4,2′,4′-五羟基二苯甲酮、2,3,4,2′,5′-五羟基二苯甲酮、2,4,5,3′,5′-五羟基二苯甲酮、2,3,4,3′,4′,5′-六羟基二苯甲酮等。
(2)羟基芳基类化合物,例如但不限于由下式(III)所示的羟基芳基化合物:
式(III)中,R9~R11表示氢原子或低级的烷基;R12~R17表示氢原子、卤素原子、低级的烷基、低级的烷氧基(alkoxy)、低级的链烯基(alkenyl)以及环烷基(cycloalkyl);R18及R19表示氢原子、卤素原子及低级的烷基;x、y及z表示1至3的整数;k表示0或1。上式(III)所示的羟基芳基化合物例如但不限于三(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-4-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-3-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-2-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)-4-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)-3-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)-2-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-3,4-二羟基苯基甲烷、双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)-3,4-二羟基苯基甲烷、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-2,4-二羟基苯基甲烷、双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)-2,4-二羟基苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-3-甲氧基-4-羟基苯基甲烷、双(3-环己基-4-羟基苯基)-3-羟基苯基甲烷、双(3-环己基-4-羟基苯基)-2-羟基苯基甲烷、双(3-环己基-4-羟基苯基)-4-羟基苯基甲烷、双(3-环己基-4-羟基-6-甲基苯基)-2-羟基苯基甲烷、双(3-环己基-4-羟基-6-甲基苯基)-3-羟基苯基甲烷、双(3-环己基-4-羟基-6-甲基苯基)-4-羟基苯基甲烷、双(3-环己基-4-羟基-6-甲基苯基)-3,4-二羟基苯基甲烷、双(3-环己基-6-羟基苯基)-3-羟基苯基甲烷、双(3-环己基-6-羟基苯基)-4-羟基苯基甲烷、双(3-环己基-6-羟基苯基)-2-羟基苯基甲烷、双(3-环己基-6-羟基-4-甲基苯基)-2-羟基苯基甲烷、双(3-环己基-6-羟基-4-甲基苯基)-4-羟基苯基甲烷、双(3-环己基-6-羟基-4-甲基苯基)-3,4-二羟基苯基甲烷、1-[1-(4-羟基苯基)异丙基]-4-[1,1-双(4-羟基苯基)乙基]苯、1-[1-(3-甲基-4-羟基苯基)异丙基]-4-[1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)乙基]苯等。
(3)(羟基苯基)烃类化合物,例如但不限于由下式(IV)所示的(羟基苯基)烃类化合物:
Figure BSA00000305735300111
式(IV)中,R20及R21表示氢原子或低级烷基;x′及y′表示1至3的整数。该式(IV)所示的(羟基苯基)烃类化合物例如但不限于2-(2,3,4-三羟基苯基)-2-(2′,3′,4′-三羟基苯基)丙烷、2-(2,4-二羟基苯基)-2-(2′,4′-二羟基苯基)丙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(4′-羟基苯基)丙烷、双(2,3,4-三羟基苯基)甲烷、双(2,4-二羟基苯基)甲烷等。
(4)其它芳香族羟基类化合物,例如但不限于苯酚、对-甲氧基苯酚、二甲基苯酚、对苯二酚、双酚A、萘酚、邻苯二酚、1,2,3-苯三酚甲醚、1,2,3-苯三酚-1,3-二甲基醚、3,4,5-三羟基苯甲酸、部分酯化或部分醚化的3,4,5-三羟基苯甲酸等。
该羟基化合物以2,3,4-三羟基二苯甲酮、2,3,4,4′-四羟基二苯甲酮为较佳。上述各种羟基化合物可单独一种或混合多种使用。
该邻萘醌二叠氮磺酸或其盐类与羟基化合物的反应通常在二氧杂环己烷[dioxane]、N-吡咯烷酮[N-pyrrolidone]、乙酰胺[acetamide]等有机溶媒中进行,同时在三乙醇胺、碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐等碱性缩合剂存在下进行较有利。
较佳地,该邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)的酯化度在50%以上,也就是说以该羟基化合物中的羟基总量为100mol%计,该羟基化合物中有50mol%以上的羟基与邻萘醌二叠氮磺酸或其盐类进行酯化反应。更佳地,该邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)的酯化度在60%以上。
较佳地,基于聚硅氧烷高分子(A)含量为100重量份,该邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)的含量是0.5~80重量份。更佳的,该邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)的含量是1~50重量份。又更佳地,该邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)的含量是2~30重量份。
[溶剂(C)]
该光硬化性聚硅氧烷组成物中的溶剂种类并没有特别限制,以含醇式羟基[alcoholic hydroxyl]的化合物、含羰基的环状化合物或这些的组合为较佳。
该醇式羟基的化合物包含但不限于丙酮醇[acetol]、3-羟基-3-甲基-2-丁酮、4-羟基-3-甲基-2-丁酮、5-羟基-2-戊酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮[二丙酮醇,diacetone alcohol简称DAA]、乳酸乙酯、乳酸丁酯、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚[propylene glycolmonoethyl ether简称PGEE]、丙二醇单正丙醚、丙二醇单正丁醚、丙二醇单叔丁醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲基-3-甲氧基-1-丁醇或这些的组合。其中,以二丙酮醇、乳酸乙酯、丙二醇单乙醚为较佳。上述各种含醇式羟基的化合物可单独一种或混合多种使用。
该含羰基的环状化合物包含但不限于γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯、碳酸丙烯酯、N-甲基吡咯烷酮、环己酮、环庚酮或这些的组合。其中,以γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、环己酮为较佳。上述各种含羰基的环状化合物可单独一种或混合多种使用。
该含醇式羟基的化合物与含羰基的环状化合物混合使用时,其重量比率没有特别限制。较佳地,该含醇式羟基的化合物与该含羰基的环状化合物的重量比为99/1至50/50。更佳地,该含醇式羟基的化合物与该含羰基的环状化合物的重量比为95/5至60/40。值得一提的是,该溶剂(C)中该含醇式羟基的化合物与含羰基的环状化合物的重量比为99/1至50/50时,该聚硅氧烷高分子(A)中未反应的硅烷醇基不易产生缩合反应而降低贮藏安定性,且其与该邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)的相溶性佳,在涂布成膜时不易有白化的现象,可维持该保护膜的透明性。
在不损及本发明的效果范围内,也可以含有其它溶剂。该其它溶剂包含但不限于(1)酯类:醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、丙二醇单甲基醚醋酸酯、3-甲氧基-1-醋酸丁酯、3-甲基-3-甲氧基-1-醋酸丁酯等;(2)酮类:甲基异丁酮、二异丙酮、二异丁酮等;(3)醚类:二乙醚、二异丙醚、二正丁醚、二苯醚等。
该溶剂(C)的使用量没有特别限制。基于聚硅氧烷高分子(A)含量为100重量份,该溶剂(C)的含量是50~1200重量份。较佳地,该溶剂(C)的含量是80~1000重量份。更佳地,该溶剂的含量是100~800重量份。
[添加剂(D)]
该光硬化性聚硅氧烷组成物选择性地可进一步添加添加剂(D),其包含但不限于增感剂、热酸发生剂、密着助剂、表面活性剂、溶解促进剂、消泡剂或这些的组合。
该增感剂的种类并无特别的限制,较佳地,该增感剂使用含有酚式羟基[phenolic hydroxyl]的化合物,例如但不限于(1)三苯酚型化合物:如三(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基-3-甲基苯基)-2-羟基苯基甲烷[bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)-2-hydroxyphenylmethane]、双(4-羟基-2,3,5-三甲基苯基)-2-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-4-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-3-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-3,5-甲基苯基)-2-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)-4-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)-3-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)-2-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-3,4-二羟基苯基甲烷、双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)-3,4-二羟基苯基甲烷、双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)-2,4-二羟基苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-3-甲氧基-4-羟基苯基甲烷、双(5-环己基-4-羟基-2-甲基苯基)-4-羟基苯基甲烷、双(5-环己基-4-羟基-2-甲基苯基)-3-羟基苯基甲烷、双(5-环己基-4-羟基-2-甲基苯基)-2-羟基苯基甲烷、双(5-环己基-4-羟基-2-甲基苯基)-3,4-二羟基苯基甲烷等;(2)双苯酚型化合物:如双(2,3,4-三羟基苯基)甲烷、双(2,4-二羟基苯基)甲烷、2,3,4-三羟基苯基-4′-羟基苯基甲烷、2-(2,3,4-三羟基苯基)-2-(2′,3′,4′-三羟基苯基)丙烷、2-(2,4-二羟基苯基)-2-(2′,4′-二羟基苯基)丙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(4′-羟基苯基)丙烷、2-(3-氟基-4-羟基苯基)-2-(3′-氟基-4′-羟基苯基)丙烷、2-(2,4-二羟基苯基)-2-(4′-羟基苯基)丙烷、2-(2,3,4-三羟基苯基)-2-(4′-羟基苯基)丙烷、2-(2,3,4-三羟基苯基)-2-(4′-羟基-3′,5′-二甲基苯基)丙烷等;(3)多核分枝型化合物:如1-[1-(4-羟基苯基)异丙基]-4-[1,1-双(4-羟基苯基)乙基]苯、1-[1-(3-甲基-4-羟基苯基)异丙基]-4-[1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)乙基]苯等;(4)缩合型苯酚化合物:如1,1-双(4-羟基苯基)环己烷等;(5)多羟基二苯甲酮类:如2,3,4-三羟基二苯甲酮、2,4,4′-三羟基二苯甲酮、2,4,6-三羟基二苯甲酮、2,3,4-三羟基-2′-甲基二苯甲酮、2,3,4,4′-四羟基二苯甲酮、2,4,2′,4′-四羟基二苯甲酮、2,4,6,3′,4′-五羟基二苯甲酮、2,3,4,2′,4′-五羟基二苯甲酮、2,3,4,2′,5′-五羟基二苯甲酮、2,4,6,3′,4′,5′-六羟基二苯甲酮、2,3,4,3′,4′,5′-六羟基二苯甲酮等或(6)上述各种类的组合。
较佳地,基于聚硅氧烷高分子(A)含量为100重量份,该增感剂的含量是5~50重量份。更佳地,该增感剂的含量是8~40重量份。又更佳地,该增感剂的含量是10~35重量份。
该热酸发生剂包含但不限于4-羟基苯基二甲基锍[4-hydroxyphenyldimethylsulfonium]、苄基-4-羟基苯基甲基锍、2-甲基苄基-4-羟基苯基甲基锍、2-甲基苄基-4-乙酰基苯基甲基锍、2-甲基苄基-4-苯甲酰氧基苯基甲基锍及所述的甲烷磺酸盐[methanesulfonates]、三氟甲烷磺酸盐、樟脑磺酸盐、对-甲苯磺酸盐等、由三新化学工业所制造的市售品[商品名如:SI-60、SI-80、SI-100、SI-110、SI-145、SI-150、SI-60L、SI-80L、SI-100L、SI-110L、SI-145L、SI-150L、SI-160L、SI-180L]或前述物质的组合。以4-羟基苯基二甲基锍、苄基-4-羟基苯基甲基锍、2-甲基苄基-4-羟基苯基甲基锍、2-甲基苄基-4-乙酰基苯基甲基锍、2-甲基苄基-4-苯甲酰氧基苯基甲基锍及所述的甲烷磺酸盐、三氟甲烷磺酸盐、樟脑磺酸盐、对-甲苯磺酸盐等为较佳。上述各种热酸发生剂可单独一种或混合多种使用。
较佳地,基于聚硅氧烷高分子(A)含量为100重量份,该热酸发生剂的含量是0.01~10重量份。更佳地,该热酸发生剂的含量是0.03~8重量份。又更佳地,该热酸发生剂的含量是0.05~5重量份。
该密着助剂包含但不限于三聚氰胺(melamine)化合物及硅烷系化合物等,其作用在于增加光硬化性聚硅氧烷组成物与含半导体材料的基材之间的密着性。该三聚氰胺的市售品例如但不限于三井化学所制造的商品名为Cymel-300及Cymel-303等,三和化学所制造的商品名为MW-30MH、MW-30、MS-11、MS-001、MX-750及MX-706等。该硅烷系化合物例如但不限于乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、3-硫醇基丙基三甲氧基硅烷、由信越化学公司所制造的市售品(商品名如KMB403)等。
使用三聚氰胺化合物作为密着助剂时,较佳地,基于聚硅氧烷高分子(A)含量为100重量份,该三聚氰胺化合物的含量是0~20重量份。更佳地,该三聚氰胺化合物的含量是0.5~18重量份。又更佳地,该三聚氰胺化合物的含量是1.0~15重量份。
使用硅烷系化合物作为密着助剂时,较佳地,基于聚硅氧烷高分子(A)含量为100重量份,该硅烷系化合物的含量是0~2重量份。更佳地,该硅烷系化合物的含量是0.05~1重量份。又更佳地,该硅烷系化合物的含量是0.1~0.8重量份。
该表面活性剂包含但不限于阴离子系、阳离子系、非离子系、两性、聚硅氧烷系、氟系或这些的组合。该表面活性剂的具体实例例如:(1)聚环氧乙烷烷基醚类:聚环氧乙烷十二烷基醚等;(2)聚环氧乙烷烷基苯基醚类:聚环氧乙烷辛基苯基醚、聚环氧乙烷壬基苯基醚等;(3)聚乙二醇二酯类:聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬酸酯等;(4)山梨糖醇酐脂肪酸酯类;(5)经脂肪酸改质的聚酯类;及(6)经三级胺改质的聚氨基甲酸酯类等。市售商品如KP(信越化学工业制)、SF-8427(Toray Dow Corning Silicon制)、Polyflow(共荣社油脂化学工业制)、F-Top(Tochem Product Co.,Ltd.制)、Megaface(DIC制)、Fluorade(住友3M制)、Surflon(旭硝子制)、SINOPOL E 8008(中日合成化学制)或前述物质的组合。
较佳地,基于聚硅氧烷高分子(A)含量为100重量份,该表面活性剂的含量是0.5~50重量份。更佳地,该表面活性剂的含量是1~40重量份。又更佳地,该表面活性剂的含量是3~30重量份。
该消泡剂的具体实例例如:Surfynol MD-20、SurfynolMD-30、EnviroGem AD01、EnviroGem AE01、EnviroGem AE02、Surfynol DF 110D、Surfynol 104E、Surfynol 420、Surfynol DF 37、Surfynol DF 58、Surfynol DF 66、Surfynol DF 70、Surfynol DF210(Air products制)等。
较佳地,基于聚硅氧烷高分子(A)含量为100重量份,该消泡剂的含量是1~10重量份。更佳地,该消泡剂的含量是2~9重量份。又更佳地,该消泡剂的含量是3~8重量份。
该溶解促进剂包含但不限于N-羟基二羧基酰亚胺化合物(N-hydroxydicarboxylic imide)或含酚式羟基的化合物。该溶解促进剂的具体实例例如邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)中所使用的含酚式羟基的化合物。
较佳地,基于聚硅氧烷高分子(A)含量为100重量份,该溶解促进剂的含量是1~20重量份。更佳地,该溶解促进剂的含量是2~15重量份。又更佳地,该溶解促进剂的含量是3~10重量份。
该光硬化性聚硅氧烷组成物的制法是将聚硅氧烷高分子(A)、邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)及溶剂(C)放置于搅拌器中搅拌,使其均匀混合成溶液状态,必要时可添加增感剂、热酸发生剂、密着助剂、表面活性剂、消泡剂、溶解促进剂等添加剂(D)。
本发明保护膜可以通过旋转涂布或流延涂布等涂布方法,将该光硬化性聚硅氧烷组成物涂布在基材上,再经预烤(prebake)方式将溶剂去除而形成一预烤涂膜。预烤的条件,依各成分的种类、配合比率而异,通常为温度在70~110℃之间,进行1~15分钟。预烤后,将该涂膜于光照下进行曝光,曝光所使用的光线,以g线、h线、i线等的紫外线为佳,而紫外线照射装置可为(超)高压水银灯及金属卤素灯。然后于23±2℃的温度下浸渍于一显影液中,历时15秒~5分钟,以去除不要的部分而形成特定的图案。该显影液的具体实例例如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、硅酸钠、甲基硅酸钠[sodium methylsilicate]、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺]、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、胆碱、吡咯、哌啶及1,8-二氮杂二环-[5,4,0]-7-十一烯等的碱性化合物。
较佳地,该显影液的浓度介于0.001~10wt%之间。更佳地,该显影液的浓度介于0.005~5wt%之间。又更佳地,该显影液的浓度介于0.01~1wt%之间。
使用上述碱性化合物所构成的显影液时,通常于显影后以水洗净,再以压缩空气或压缩氮气风干。接着,使用热板或烘箱等加热装置进行后烤(postbake)处理。后烤温度通常为100~250℃,使用热板的加热时间为1分钟~60分钟,使用烘箱的加热时间为5分钟~90分钟。经过以上的处理步骤后即可形成一保护膜。
该基材可选自于应用在液晶显示器中的无碱玻璃、钠钙玻璃、强化玻璃(Pyrex玻璃)、石英玻璃或表面上已附着透明导电膜的玻璃等的基材及用于固体摄影元件等的光电变换元件基板(如:硅基板)等。
该具有保护膜的元件包含一如上所述的保护膜及上述的基材。
该具有保护膜的元件包含但不限于显示元件、半导体元件或光波导路等。
本发明将就以下实施例来作进一步说明,但应了解的是,所述实施例仅为例示说明用,而不应被解释为本发明实施的限制。
<实施例>
[光硬化性聚硅氧烷高分子(A)的制备]
<制备例1>
在一容积500毫升的三颈烧瓶中,加入二甲基二甲氧基硅烷(简称DMDMS)84克(0.7mol)、苯基三甲氧基硅烷(简称PTMS)59.4克(0.3mol)及丙二醇单乙醚(简称PGEE)180克,并于室温下一边搅拌一边于30分钟内添加草酸水溶液(0.20克草酸/30克H2O)。接着,将烧瓶浸渍于30℃的油浴中并搅拌30分钟,然后于30分钟内将油浴升温至120℃,待溶液的内温达到105℃时,持续加热搅拌进行缩聚2小时后,可得聚硅氧烷高分子(A-1)。反应中甲醇及水等副产物分别被馏出73克及17克。
<制备例2>
在一容积500毫升的三颈烧瓶中,加入二甲基二甲氧基硅烷84克(0.7mol)、苯基三甲氧基硅烷59.4克(0.3mol)及丙二醇单乙醚180克,并于室温下一边搅拌一边于30分钟内添加草酸水溶液(0.3克草酸/30克H2O)。接着,将烧瓶浸渍于30℃的油浴中并搅拌30分钟,然后于30分钟内将油浴升温至120℃,待溶液的内温达到110℃时,持续加热搅拌进行缩聚3小时后,可得聚硅氧烷高分子(A-2)。反应中甲醇及水等副产物分别被馏出73克及18克。
<制备例3>
在一容积500毫升的三颈烧瓶中,加入二甲基二甲氧基硅烷72克(0.6mol)、苯基三乙氧基硅烷(简称PTES)88.8克(0.37mol)、“DMS-S27”540克(0.03mol)及丙二醇单乙醚180克,并于室温下一边搅拌一边于30分钟内添加草酸水溶液(0.20克草酸/30克H2O)。接着,将烧瓶浸渍于30℃的油浴中并搅拌30分钟,然后于30分钟内将油浴升温至120℃,待溶液的内温达到105℃时,持续加热搅拌进行缩聚2小时后,可得聚硅氧烷高分子(A-3)。反应中甲醇、乙醇及水等副产物分别被馏出57克、48克及26克。
<制备例4>
在一容积500毫升的三颈烧瓶中,加入丙二醇单乙醚100克,并于室温下,以一边搅拌,一边以连续添加的方式,同时加入硅烷单体的组合溶液及草酸水溶液;硅烷单体的组合溶液是将二甲基二甲氧基硅烷84克(0.7mol)及苯基三甲氧基硅烷59.4克(0.3mol)溶于80克的丙二醇单乙醚,而草酸水溶液是将0.15克草酸溶于30克水中。接着,将烧瓶浸渍于30℃的油浴中并搅拌30分钟,然后于30分钟内将油浴升温至120℃,待溶液的内温达到105℃时,持续加热搅拌进行缩聚2小时后,可得聚硅氧烷高分子(A-4)。反应中甲醇及水等副产物分别被馏出73克及16克。
<制备例5>
在一容积500毫升的三颈烧瓶中,加入丙二醇单乙醚100克,并于室温下,以一边搅拌,一边以连续添加的方式,同时加入硅烷单体的组合溶液及草酸水溶液;硅烷单体的组合溶液是将二甲基二甲氧基硅烷78克(0.65mol)及苯基三甲氧基硅烷69.3克(0.35mol)溶于80克的丙二醇单乙醚,而草酸水溶液是将0.2克草酸溶于30克水中。接着,将烧瓶浸渍于30℃的油浴中并搅拌30分钟,然后于30分钟内将油浴升温至120℃,待溶液的内温达到105℃时,持续加热搅拌进行缩聚2小时后,可得聚硅氧烷高分子(A-5)。反应中甲醇及水等副产物分别被馏出75克及18克。
<制备例6>
在一容积500毫升的三颈烧瓶中,加入丙二醇单乙醚100克,并于室温下,以一边搅拌,一边以连续添加的方式,同时加入硅烷单体的组合溶液及草酸水溶液;硅烷单体的组合溶液是将甲基三甲氧基硅烷(简称MTMS)81.6克(0.6mol)、苯基三甲氧基硅烷39.6克(0.2mol)及苯基三乙氧基硅烷48克(0.2mol)溶于80克的二丙酮醇(简称DAA),而草酸水溶液是将0.12克草酸溶于30克水中。接着,将烧瓶浸渍于30℃的油浴中并搅拌30分钟,然后于30分钟内将油浴升温至120℃,待溶液的内温达到105℃时,持续加热搅拌进行缩聚2小时后,可得聚硅氧烷高分子(A-6)。反应中甲醇、乙醇及水等副产物分别被馏出76克、27克及25克。
<制备例7>
在一容积500毫升的三颈烧瓶中,加入丙二醇单乙醚100克,并于室温下,以一边搅拌,一边以连续添加的方式,同时加入硅烷单体的组合溶液及草酸水溶液;硅烷单体的组合溶液是将甲基三甲氧基硅烷81.6克(0.6mol)及苯基三甲氧基硅烷79.2克(0.4mol)溶于80克的丙二醇单乙醚,而草酸水溶液是将0.10克草酸溶于30克水中。接着,将烧瓶浸渍于30℃的油浴中并搅拌30分钟,然后于30分钟内将油浴升温至120℃,待溶液的内温达到105℃时,持续加热搅拌进行缩聚2小时后,可得聚硅氧烷高分子(A-7)。反应中甲醇及水等副产物分别被馏出96克及24克。
<制备例8>
在一容积500毫升的三颈烧瓶中,加入丙二醇单乙醚100克,并于室温下,以一边搅拌,一边以连续添加的方式,同时加入硅烷单体的组合溶液及草酸水溶液;其中,硅烷单体的组合溶液是将甲基三甲氧基硅烷81.6克(0.6mol)及苯基三甲氧基硅烷79.2克(0.4mol)溶于80克的丙二醇单乙醚,而草酸水溶液是将0.10克草酸溶于30克水中。接着,将烧瓶浸渍于30℃的油浴中并搅拌30分钟,然后于30分钟内将油浴升温至120℃,待溶液的内温达到105℃时,持续加热搅拌进行缩聚1.5小时后,可得聚硅氧烷高分子(A-8)。反应中甲醇及水等副产物分别被馏出96克及25克。
以上制备例1~8所使用的硅烷单体、聚硅氧烷、溶剂及催化剂的用量及反应条件整理于下表1中。
[光硬化性聚硅氧烷组成物的制备]
<实施例1>
将100重量份的制备例1的聚硅氧烷高分子(A-1)、8重量份的1-[1-(4-羟基苯基)异丙基]-4-[1,1-双(4-羟基苯基)乙基]苯(TPPA)与邻萘醌二叠氮-5-磺酸酯(商品名DPAP200,DKC制,平均酯化度为67%),加入100重量份的丙二醇单乙醚的溶剂中,以摇动式搅拌器搅拌均匀后,即可制得一本发明的光硬化性聚硅氧烷组成物。以下记的各检测项目进行评价,所得结果如表2所示。
<实施例2~7及比较例1~4>
实施例2~7及比较例1~4是以与实施例1相同的步骤来制备该硬化性聚硅氧烷组成物,不同的地方在于:改变原料的种类及其使用量,该原料的种类及其使用量如表2所示。所述光硬化性聚硅氧烷组成物以下记各检测项目进行评价,所得结果如表2所示。
[检测项目]
1.聚硅氧烷高分子(A)的分子量分布
使用凝胶渗透色层分析法(GPC),并依以下的条件测定聚硅氧烷高分子(A)的分子量分布。在GPC的测定范围中,将分子量介于500~50,000的信号(intensity)作积分,以分子量为横轴及累积重量百分率为纵轴绘图,可求得积分分子量分布曲线(integral molecular weight distribution curve),如图1所例示。由图1分别计算出聚硅氧烷高分子(A)中,分子量大于8000者以及分子量介于500~2000者的累积重量百分率(%)。
[GPC的测定条件]
装置:717 plus(Waters制)
管柱:79911 GP-501、79911 GP-502、79911 GP-503、79911 GP-504(Agilent Technologies制)
检出器:2414 RI Detector(Waters制)
移动相:四氢呋喃
流量:1.0mL/min
注射量:100μL
测定温度:40℃
测定时间:60分钟
分子量标准:聚苯乙烯
2.聚硅氧烷高分子(A)的羟基值
以氢氧化钾溶液(0.5mol氢氧化钾/1L乙醇)与1克的聚硅氧烷高分子(A)进行中和滴定,达滴定终点时,可测得一氢氧化钾毫克数(x)。
添加5ml醋酸酐溶液(25克醋酸酐/1L吡啶)于1克的聚硅氧烷高分子(A)中并加热1小时,使聚硅氧烷高分子(A)中的羟基与醋酸酐反应形成醋酸。接着再以氢氧化钾溶液(0.5mol氢氧化钾/1L乙醇)进行中和滴定,当达滴定终点时,可测得一氢氧化钾总毫克数(y)。(y-x)即为该聚硅氧烷高分子(A)的羟基值(mgKOH/g)。
3.膜厚均一性
将该光硬化性聚硅氧烷组成物以旋转涂布的方式,涂布在一100mm×100mm的玻璃基材上,然后于110℃温度下预烤2分钟形成一预烤涂膜。接着以Tencor α-step触针式测定仪量测膜厚,测定点分布如图2所示。
令Tmax为(x,y)坐标为:(20,20)、(20,80)、(80,20)及(80,80)共4个测定点所测得膜厚的最大值。
令Tmin为(x,y)坐标为:(20,20)、(20,80)、(80,20)及(80,80)共4点测定点所测得膜厚的最小值。
令Tcen为(x,y)坐标为:(50,50)的测定点所测得的膜厚。
膜厚均一性可以下列公式判断:
膜厚均一性(U)=(|Tmax-Tcen|+|Tmin-Tcen|)×100%
其中,○表示U<3%;
△表示3%≤U≤5%;
×表示U>5%。
4.显影性
将上述中所得的预烤涂膜于光照下,以紫外光(曝光机型号为AG500-4N;M&R Nano Technology制)90mJ/cm2照射,然后浸渍于23℃的显影液(2.38%氢氧化四甲铵)中1分钟,溶解曝光的部分,并以纯水洗净后,再于烘箱中,以230℃后烤60分钟,即可在玻璃基材上形所要的感光性树脂图案,以显微镜观察,确定曝光的部分是否有残渣存在。其中,○表示无残渣;×表示有残渣。
表1
Figure BSA00000305735300251
“--”表示没有添加。
Figure BSA00000305735300261
由上述实施例1~7的测试结果可知,该聚硅氧烷高分子(A)的分子量大于8000者都在30%以下(7~30%),分子量介于500~2000者都在35~60%之间(36~60%),具有较佳显影性及膜厚均一性;反观比较例1中聚硅氧烷高分子(A)的分子量介于500~2000者占33%,及比较例2及3中聚硅氧烷高分子(A)的分子量大于8000者占36及43%,具有较差的显影性;比较例4中聚硅氧烷高分子(A)的分子量介于500~2000者占62%,具有较差的膜厚均一性。由此可证明,本发明光硬化聚硅氧烷组成物通过控制聚硅氧烷高分子(A)的分子量分布,确实可有效获得较佳显影性及膜厚均一性。
综上所述,本发明提供一具有显影性佳及膜厚均一性特性的光硬化性聚硅氧烷组成物,及提供一由该光硬化性聚硅氧烷组成物经预烤、曝光、显影及后烤处理后所形成的保护膜,且该保护膜适用于液晶显示器或有机电激发光显示器等中的基材上形成一具有保护膜的元件,所以确实能达成本发明的目的。

Claims (6)

1.一种光硬化性聚硅氧烷组成物,其特征在于包含:
聚硅氧烷高分子(A);
邻萘醌二叠氮磺酸酯(B);及
溶剂(C);
以凝胶渗透色层分析法测试该聚硅氧烷高分子(A)的分子量分布,将分子量介于500~50000的信号作积分,以分子量及累积重量百分率绘图求得积分分子量分布曲线,该聚硅氧烷高分子(A)的分子量大于8000者占30%以下,分子量介于500~2000者占35~60%。
2.根据权利要求1所述的光硬化性聚硅氧烷组成物,其特征在于,该聚硅氧烷高分子(A)的羟基值介于20~200mgKOH/g的范围内。
3.根据权利要求1所述的光硬化性聚硅氧烷组成物,其特征在于,基于该聚硅氧烷高分子(A)含量为100重量份,该邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)的含量是0.5~80重量份,及该溶剂(C)的含量是50~1200重量份。
4.根据权利要求1所述的光硬化性聚硅氧烷组成物,其特征在于,该邻萘醌二叠氮磺酸酯(B)由邻萘醌二叠氮磺酸与羟基化合物反应而制得。
5.一种保护膜,其特征在于,将根据权利要求1至4中任一项所述的光硬化性聚硅氧烷组成物涂布于基材上,再经预烤、曝光、显影及后烤处理后所形成。
6.一种具有保护膜的元件,其特征在于包含:基材以及根据权利要求5所述的保护膜。
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