CN105190782B - 负型感光性有机‑无机混合绝缘膜组合物 - Google Patents
负型感光性有机‑无机混合绝缘膜组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105190782B CN105190782B CN201480020441.6A CN201480020441A CN105190782B CN 105190782 B CN105190782 B CN 105190782B CN 201480020441 A CN201480020441 A CN 201480020441A CN 105190782 B CN105190782 B CN 105190782B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- weight
- ether
- parts
- negative
- insulation film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/56—Insulating bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/46—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes silicones
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
本发明涉及负型感光性有机‑无机混合绝缘膜组合物,根据本发明的负型感光性有机‑无机混合绝缘膜组合物可通过将以往的SiNx钝化(Passivation)/丙烯酸系感光性有机绝缘膜的双层结构形成为单层(layer)来实现工序简化和生产费用降低,不仅灵敏度、分辨率、工艺窗口、透明性、耐热变色性、平坦度等性能优异,尤其能够实现低电容率绝缘膜,从而能够降低耗电,并且能够消除残影、串扰(Crosstalk)和阈值电压的位移(Shift)现象。此外,由于以优异的耐热性而能够实现低脱气(Outgassing),因此能够确保优异的面板(Panel)可靠性。由此,在多种多样的显示器中不仅能够有效地用于钝化绝缘膜、栅极绝缘膜,还能够用于平坦化膜等。
Description
技术领域
本发明涉及负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,更详细而言,涉及如下负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物:可通过将以往的SiNx钝化(Passivation)/丙烯酸系感光性有机绝缘膜的双层结构形成为单层(layer)来实现工序简化和生产费用降低,不仅灵敏度、分辨率、工艺窗口(Process margin)、透明性、耐热变色性、平坦度等性能优异,尤其能够实现低电容率绝缘膜,从而能够降低耗电,并且能够消除残影、串扰(Crosstalk)和阈值电压的位移(Shift)现象,此外,由于因优异的耐热性而能够实现低脱气(Outgassing),因此能够确保优异的面板(Panel)可靠性,由此,在多种多样的显示器(Display)中不仅可有效地用于钝化绝缘膜、栅极(Gate)绝缘膜,还可用于平坦化膜等。
背景技术
近年来,在TFT型液晶显示元件或集成电路元件中,为了使配置于层间的配线之间绝缘且提高开口率,使用由SiNx钝化(Passivation)和丙烯酸系感光性有机绝缘膜构成的双层膜。在SiNx膜的情况下,其通过CVD加工而形成,在丙烯酸系感光性有机绝缘膜的情况下,其利用光学(Photo)处理来形成,从而由加工时间导致的生产能力问题严重。
对于以往的绝缘膜,当单独形成由上述用CVD形成的SiNx膜时,存在显示器的开口率降低的问题,并且随着显示器(Display)的大型化,生产线中蒸镀装备所占的面积非常大,从而在设备大型化时导致较大的负担。此外,当单独形成由通过以往光学加工的丙烯酸系感光性有机绝缘膜时,会因残影、串扰(Crosstalk)和阈值电压值的位移(Shift)现象等而使显示器产生电性不良。已知其原因在于,有机物质所特有的缺点即膜上的缺陷而导致的漏电(Current Leakage)。
因此,最近对于以有机-无机混合技术为基础,仅以光学加工就可形成的单层绝缘膜的需求变大,并且正积极进行着对此的技术开发。
发明内容
技术课题
为了解决如上所述的以往技术的问题,本发明提供一种负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物、使用该组合物的显示器元件的图案形成方法和将负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物的固化物用于绝缘膜的显示器元件,所述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物可通过将以往的SiNx钝化/丙烯酸系感光性有机绝缘膜的双层结构形成为单层来实现工序简化和生产费用降低,不仅灵敏度、分辨率、工艺窗口、透明性、耐热变色性、平坦度等性能优异,尤其可实现低电容率绝缘膜,从而能够降低耗电,并且能够消除残影、串扰和阈值电压的位移现象,此外,由于因优异的耐热性而能够实现低脱气,因此能够确保优异的面板可靠性,由此,在多种多样的显示器中不仅可有效地用于钝化绝缘膜、栅极绝缘膜,还可用于平坦化膜等。
解决课题的方法
为了实现上述目的,本发明提供一种负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,其特征在于,包含:
a)硅氧烷共聚物,其聚苯乙烯换算重均分子量(Mw)为1,000至20,000,是将i)下述化学式1所表示的包含1-3个苯基或碳原子数1-4的烷基的反应性硅烷单体、ii)下述化学式2所表示的4官能反应性硅烷单体、和iii)下述化学式3所表示的包含丙烯酰基或乙烯基的反应性硅烷单体在催化剂下进行水解和缩聚而得的;
b)光引发剂;和
c)具有乙烯性不饱和键的多官能性单体或低聚物:
[化学式1]
(R1)nSi(R2)4-n
在上述式中,R1各自独立地为苯基或碳原子数1-4的烷基,R2各自独立地为碳原子数1-4的烷氧基、苯氧基或乙酰氧基,n为1-3的整数;
[化学式2]
Si(R3)4
在上述式中,R3各自独立地为碳原子数1-4的烷氧基、苯氧基或乙酰氧基;
[化学式3]
(R4)nSi[(R5)(R6)]4-n
在上述式中,R4各自独立地为碳原子数1-4的烷氧基、苯氧基或乙酰氧基,R5各自独立地为丙烯酰基或乙烯基,R6各自独立地为碳原子数1-4的烷基,n为1-3的整数。
优选地,上述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物的特征在于,包含:
a)100重量份的硅氧烷共聚物,其由i)上述化学式1所表示的包含1-3个苯基或碳原子数1-4的烷基的反应性硅烷10至50重量份、ii)上述化学式2所表示的4官能反应性硅烷20至50重量份、和iii)上述化学式3所表示的包含丙烯酰基或乙烯基的反应性硅烷10至40重量份构成;
b)相对于上述a)的硅氧烷共聚物100重量份为0.1至30重量份的上述光引发剂;和
c)相对于上述a)的硅氧烷共聚物100重量份为5至100重量份的具有乙烯性不饱和键的多官能性单体或低聚物。
此外,本发明提供一种显示器元件的图案形成方法,其特征在于,使用上述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物。
此外,本发明提供一种显示器元件,其特征在于,包含上述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物的固化物。
优选上述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物的固化物用作钝化绝缘膜、栅极绝缘膜或平坦化膜。
发明效果
根据本发明的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物可通过将以往的SiNx钝化/丙烯酸系感光性有机绝缘膜双层结构形成为单层来实现工序简化和生产费用降低,不仅灵敏度、分辨率、工艺窗口、透明性、耐热变色性、平坦度等性能优异,尤其能够实现低电容率绝缘膜,从而能够降低耗电,并且能够消除残影、串扰和阈值电压的位移现象,此外,由于因优异的耐热性而能够实现低脱气,因此能够确保优异的面板可靠性,由此,在多种多样的显示器中不仅可有效地用于钝化绝缘膜、栅极绝缘膜,还可用于平坦化膜等。
具体实施方式
本发明的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物的特征在于,包含:
a)硅氧烷共聚物,其聚苯乙烯换算重均分子量(Mw)为1,000至20,000,是将i)下述化学式1所表示的包含1-3个苯基或碳原子数1-4的烷基的反应性硅烷单体、ii)下述化学式2所表示的4官能反应性硅烷单体、和iii)下述化学式3所表示的包含丙烯酰基或乙烯基的反应性硅烷单体在催化剂下进行水解和缩合而得的;b)光引发剂;和c)具有乙烯性不饱和键的多官能性单体或低聚物:
[化学式1]
(R1)nSi(R2)4-n
在上述式中,R1为苯基或碳原子数1-4的烷基,R2各自独立地为碳原子数1-4的烷氧基、苯氧基或乙酰氧基,n为1-3的整数;
[化学式2]
Si(R3)4
在上述式中,R3各自独立地为碳原子数1-4的烷氧基、苯氧基或乙酰氧基;
[化学式3]
(R4)nSi[(R5)(R6)]4-n
在上述中,R4各自独立地为碳原子数1-4的烷氧基、苯氧基或乙酰氧基,R5各自独立地为丙烯酰基或乙烯基,R6各自独立地为碳原子数1-4的烷基,n为1-3的整数。
优选地,上述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物的特征在于,包含:
a)100重量份的硅氧烷共聚物,其由i)上述化学式1所表示的包含1-3个苯基或碳原子数1-4的烷基的反应性硅烷10至50重量份、ii)上述化学式2所表示的4官能反应性硅烷20至50重量份、和iii)上述化学式3所表示的包含丙烯酰基或乙烯基的反应性硅烷10至40重量份构成;b)相对于上述a)的硅氧烷共聚物100重量份为0.1至30重量份的上述光引发剂;和c)相对于上述a)的硅氧烷共聚物100重量份为5至100重量份的具有乙烯性不饱和键的多官能性单体或低聚物。
为了用单层膜替代以往由SiNx钝化和丙烯酸系感光性有机绝缘膜构成的双层膜,本发明中使用的上述a)的硅氧烷低聚物化合物为如下粘合剂:不仅能够解决以往成为问题的残影、串扰和阈值电压的位移现象等问题,而且能够因优异的耐热性而实现低脱气,从而可确保优异的面板可靠性。
上述a)的硅氧烷共聚物可通过将a)i)上述化学式1所表示的包含1-3个苯基或碳原子数1-4的烷基的反应性硅烷单体、ii)上述化学式2所表示的4官能反应性硅烷单体、和iii)上述化学式3所表示的包含丙烯酰基或乙烯基的反应性硅烷单体在催化剂下进行水解和缩聚而得。
作为本发明中使用的上述i)上述化学式1所表示的包含1-3个苯基的反应性硅烷,有苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三丁氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、苯基三乙酰氧基硅烷、苯基三苯氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二苯氧基硅烷、三苯基甲氧基硅烷、三苯基乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三丁氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、三乙基甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷等,可单独使用或将2种以上混合使用。
上述i)上述化学式1所表示的包含1-3个苯基或碳原子数1-4的烷基的反应性硅烷相对于全部总单体优选包含10-50重量份。在其含量低于10重量份的情况下,形成膜时,可能会产生裂纹(Crack)或使光引发剂析出,在超过50重量份的情况下,聚合时,可能会因反应性降低而难以控制分子量。
作为本发明中使用的上述ii)上述化学式2所表示的4官能反应性硅烷,有四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、四苯氧基硅烷、四乙酰氧基硅烷等,可单独使用或将2种以上混合使用。
上述ii)上述化学式2所表示的4官能反应性硅烷相对于全部总单体优选包含20-50重量份。在其含量低于20重量份的情况下,感光性有机-无机绝缘膜组合物形成图案时,可能会因对于碱性水溶液的溶解性降低而产生不良,在超过50重量份的情况下,会使对于碱性水溶液的溶解性过大。
作为本发明中使用的上述iii)上述化学式3所表示的包含丙烯酰基或乙烯基的反应性硅烷,有丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、三丙烯酰氧基甲基甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷等,可单独使用或将2种以上混合使用。
上述iii)上述化学式3所表示的包含丙烯酰基或乙烯基的反应性硅烷相对于全部总单体优选包含10-40重量份。在其含量低于10重量份的情况下,感光性有机-无机绝缘膜组合物形成图案时,会产生灵敏度变慢、或者具有乙烯性不饱和键的单体或低聚物等析出的问题,在超过40重量份的情况下,会因非曝光部对于碱性水溶液的溶解性降低而使分辨率降低、或在图案的间隙部或接触孔(Contact Hole)产生残渣。
此外,本发明中使用的a)的硅氧烷共聚物可进一步包含下述化学式4所表示的反应性硅烷,并连同上述i)、ii)和iii)的硅烷单体一起在酸或碱催化剂下进行水解和缩聚。
[化学式4]
(R7)nSi[(R8)(R9)]4-n
在上述式中,R7各自独立地为碳原子数1-4的烷氧基、苯氧基或乙酰氧基,R8各自独立地为碳原子数1-4的烷基,R9各自独立地为氢、环氧基、己烯基、甲基丙烯酰基或烯丙基,n为1-3的整数。
作为上述iv)化学式4所表示的反应性硅烷的具体例子,有三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、三乙基苯氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三苯氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丁基二甲氧基硅烷、氯丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、氯丙基甲基二甲氧基硅烷、氯异丁基甲基二甲氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正丁基甲基二甲氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、环己基乙基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、正丁基乙基二甲氧基硅烷、正丁基丙基二甲氧基硅烷、二环己基二甲氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、环氧丙氧基丙基二乙氧基硅烷、环氧环己基乙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、己烯基三甲氧基硅烷等,可单独使用或将2种以上混合使用。
在使用上述iv)化学式4所表示的反应性硅烷或它们的混合物的情况下,其使用量优选为全部总硅烷单体的10至50重量份。在使用量处于上述范围的情况下,可使粘接力和耐化学性更加良好。
关于本发明的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物中使用的a)的硅氧烷共聚物,可将上述单体在水和酸或碱催化剂下进行本体(Bulk)聚合或溶液(Solution)聚合,并经由水解和缩聚过程而得到。
在进行如上所述的聚合时,作为可使用的酸催化剂,有盐酸、硝酸、硫酸、草酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等,作为碱催化剂,有氨、有机胺和烷基氢氧化铵等,可单独使用或将2中以上混合并以同时或分步方式使用。
最终得到的a)的硅氧烷共聚物通过凝胶渗透色谱(GPC)得到的聚苯乙烯换算重均分子量(Mw)优选为1,000至20,000。在上述聚苯乙烯换算重均分子量低于1,000的情况下,对负型感光性有机-无机混合绝缘膜进行评价时,存在灵敏度、残膜率等降低的问题,在超过20,000的情况下,存在负型感光性有机-无机混合绝缘膜的分辨率降低或图案的显影性变差的问题。
此外,本发明中使用的上述b)的光引发剂可使用三嗪系、苯偶姻系、苯乙酮系、咪唑系、肟系或呫吨酮系等化合物。作为光引发剂的具体例子,可使用2,4-双三氯甲基-6-对甲氧基苯乙烯基-均三嗪、2-对甲氧基苯乙烯基-4,6-双三氯甲基-均三嗪、2,4-三氯甲基-6-三嗪、2,4-三氯甲基-4-甲基萘基-6-三嗪、2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻氯苯基)-4,5-二(间甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2,4-二(对甲氧基苯基)-5-苯基咪唑二聚物、2-(2,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、或2-(对甲基巯基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物等2,4,5-三芳基咪唑二聚物、[1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(邻乙酰基肟)、二苯甲酮、对(二乙基氨基)二苯甲酮、2,2-二氯-4-苯氧基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2-十二烷基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,2-双-2-氯苯基-4,5,4,5-四苯基-2-1,2-双咪唑、汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)公司的艳佳固(Irgacure)369、艳佳固651、艳佳固907、得牢固(Darocur)TPO、艳佳固819、OXE-02、OXE-01、ADEKA公司的N-1919,NCI-831、NCI-930等化合物,它们可单独使用或将2种以上混合使用。
上述光引发剂的含量相对于上述a)硅氧烷共聚物100重量份,包含0.1至30重量份为佳。此外,在其含量低于0.1重量份的情况下,存在因低灵敏度而使残膜率变差的问题,在超过30重量份的情况下,存在可能会使非曝光部在接触孔或间隙部分发生不开启(Not-open),并使焦深(DOF,depth of focus)范围(margin)减小的问题。
此外,本发明中使用的上述c)具有乙烯性不饱和键的多官能性单体或低聚物通常可使用至少具有2个以上的乙烯系双键的交联性单体或低聚物。
作为上述c)的具有乙烯性不饱和键的多官能性单体或低聚物的例子,可使用二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,3-丁二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、六二丙烯酸二季戊四醇酯、三二丙烯酸二季戊四醇酯、二丙烯酸二季戊四醇酯、三丙烯酸山梨糖醇酯、双酚A二丙烯酸酯衍生物、聚丙烯酸二季戊四醇酯或它们的甲基丙烯酸酯类,多官能丙烯酸酯低聚物具有2至20个官能团,可使用脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、芳香族氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、环氧甲基丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物、有机硅丙烯酸酯低聚物、三聚氰胺丙烯酸酯低聚物、树枝状丙烯酸酯低聚物等。
上述具有乙烯性不饱和键的多官能性单体或低聚物相对于a)硅氧烷共聚物100重量份优选包含5至100重量份。在其含量低于5重量份的情况下,存在因低固化度而难以实现接触孔和图案的问题,在超过100重量份的情况下,存在因高固化度而在显影时降低接触孔和图案的分辨能力的问题。
包含上述成分的本发明的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合可根据需要进一步包含选自由d)三聚氰胺交联剂、e)硅烷偶联剂、f)增塑剂、g)环氧树脂组成的组中的1种以上添加剂。
本发明中使用的上述d)三聚氰胺交联剂用于提高与下部基板的粘接力。可单独或混合2种以上使用从下述化学式5的化合物所组成的组中选择的化合物。
[化学式5]
在上述式中,R10至R15各自独立地为氢原子或-CH2OCH3,上述R10至R15中的至少一个为-CH2OCH3。
上述化学式5所表示的三聚氰胺交联剂的含量相对于上述a)硅氧烷共聚物100重量份包含0.1至30重量份为佳。在其含量低于0.1重量份的情况下,会降低与下部基板的粘接力,在超过30重量份的情况下,存在保存稳定性和显影性降低,分辨率变低的问题。
此外,本发明中使用的上述e)硅烷偶联剂用于提高与下部基板的粘接力,可单独或混合2种以上使用(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、(3-环氧丙氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)二甲基乙氧基硅烷、3,4-环氧丁基三甲氧基硅烷、3,4-环氧丁基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3二甲基-亚丁基)丙胺、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷或(3-异氰酸酯基丙基)三乙氧基硅烷等。
上述硅烷偶联剂的含量相对于上述a)硅氧烷共聚物100重量份包含0.1至30重量份为佳。在其含量低于0.1重量份的情况下,会降低与下部基板的粘接力,在超过30重量份的情况下,存在保存稳定性和显影性降低,分辨率变低的问题。
上述f)增塑剂会通过调节绝缘膜的交联密度(Crosslinking Density)而在固化工序后使其维持没有裂纹(Crack)的膜特性,从而使其维持高灵敏度特性。
上述增塑剂可单独或混合2种以上使用邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯等邻苯二甲酸酯系;己二酸二辛酯等己二酸酯系;磷酸三甲苯酯等磷酸酯系;2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯等单异丁酸酯系等。
上述增塑剂相对于a)硅氧烷低聚物化合物100重量份优选包含0.5-20重量份,在其含量处于上述范围内的情况下,容易调节交联密度(Crosslinking Density),耐热性优异,加工时冒烟(Fume)少,因此有利。
上述g)环氧树脂起到提高由负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物得到的图案的耐热性、粘接力等的作用。
作为上述环氧树脂,可单独或混合2种以上使用缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、杂环式环氧树脂、双酚A型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、环状脂肪族环氧树脂等,尤其优选使用双酚A型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂或缩水甘油酯型环氧树脂。
上述环氧树脂相对于上述a)硅氧烷共聚物100重量份优选包含0.5至10重量份,在处于上述范围内的情况下,耐热性、粘接力、保存稳定性同时优异,此外,还具有本发明的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物相中的析出消失的优点。
此外,本发明的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物包含h)溶剂,上述h)溶剂会保持绝缘膜的平坦性并使绝缘膜不发生涂覆斑点,从而形成均匀的图案轮廓(patternprofile)。
作为上述溶剂,可使用甲醇、乙醇、苄醇、己醇等醇类;乙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇甲醚丙酸酯、乙二醇乙醚丙酸酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇丁甲醚、二乙二醇丁乙醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇丁甲醚、二乙二醇叔丁醚、四乙二醇二甲醚和二丙二醇二乙醚;二乙二醇乙己醚、二乙二醇甲己醚、二丙二醇丁甲醚、二丙二醇乙己醚、二丙二醇甲己醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇乙醚丙酸酯、丙二醇丙醚丙酸酯、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、丁二醇单甲醚、丁二醇单乙醚、二丁二醇二甲醚和二丁二醇二乙醚;β-甲氧基丙酸甲酯、β-乙氧基丙酸乙酯等,它们可根据需要混合使用1种以上。
关于上述溶剂,优选以使整个负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物的固体成分含量为10至50重量%的方式包含,具有上述范围的固体成分的组合物优选利用0.1-0.2μm的微孔过滤器等过滤后使用。在上述整个负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物的固体成分含量低于10重量%的情况下,存在涂覆厚度变薄,涂覆平坦性降低的问题,在超过50重量%的情况下,存在涂覆厚度变厚,涂覆时对涂覆设备造成损伤的问题。
此外,本发明提供显示器元件的图案形成方法和显示器元件,所述显示器元件的图案形成方法的特征在于使用上述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,所述显示器元件的特征在于包含上述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物的固化物,根据本发明的图案形成方法是在显示器加工中形成绝缘膜图案的方法,其使用上述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物并利用光学处理,除此之外,其他工序可应用公知的方法。
作为具体例子,利用上述负型感光性有机-无机混合绝缘膜形成显示器元件的图案的方法如下。
首先,利用旋涂、狭缝旋涂、狭缝涂布、辊涂等将本发明的负型感光性有机-无机混合绝缘膜涂覆于基板表面,通过预烘烤来去除溶剂,从而形成涂膜。此时,上述预烘烤优选在100~120℃的温度下实施1~3分钟。
接着,按照预先准备的图案,对上述形成的涂膜照射可见光、紫外线、远紫外线、电子射线、X射线等,利用显影液进行显影并去除不需要的部分,从而形成规定的图案。
上述显影液使用碱性水溶液为佳,具体而言,可使用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等无机碱类;乙胺、正丙胺等伯胺类;二乙胺、正丙胺等仲胺类;三甲胺、甲基二乙胺、二甲基乙胺、三乙胺等叔胺类;二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇胺等醇胺类;或四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵等季铵的水溶液等。此时,上述显影液通过使碱性化合物以0.1至10重量份的浓度溶解而使用,也可添加适量的甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂以及表面活性剂。
此外,用如上所述的显影液显影后,可利用超纯水清洗30~90秒,将不必要的部分去除,通过干燥来形成图案,并对上述形成的图案照射紫外线等光后,利用烘箱等加热装置在150~400℃的温度下对图案进行30~90分钟的加热处理,从而得到最终图案。
由于根据本发明的显示器的图案形成方法利用1次的光学处理形成绝缘膜,因此可通过将以往的SiNx钝化/丙烯酸系感光性有机绝缘膜的双层结构形成为单层来实现工序简化和生产费用降低,不仅灵敏度、分辨率、工艺窗口、透明性、耐热变色性、平坦度等性能优异,尤其能够实现低电容率绝缘膜,从而能够降低耗电,并且能够消除残影、串扰和阈值电压的位移现象,此外,由于因优异的耐热性而实现低脱气,因此能够确保优异的面板可靠性,由此,在多种多样的显示器中不仅可有效地用于钝化绝缘膜、栅极绝缘膜,还可用于平坦化膜等。
以下,为了有助于理解本发明,将提供优选的实施例,下述实施例仅用于例示本发明,本发明的范围不限于下述实施例。
[合成例]
合成例1:硅氧烷共聚物(A)的制造
向具备冷却管和搅拌机的烧瓶分别放入苯基三乙氧基硅烷30重量份、四乙氧基硅烷50重量份和丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷20重量份作为反应性硅烷,并放入乙醇100重量份作为溶剂,在氮气置换后缓慢搅拌。向上述反应溶液进一步投入超纯水40重量份和作为催化剂的草酸3重量份,然后再次缓慢搅拌。1小时后,将上述反应溶液升温至60℃,并在该温度保持10小时而进行溶液聚合后,冷却至常温并结束反应。进一步,骤冷至0℃以下,以使反应物发生沉淀。并且,将含有未反应硅烷的上清液去除后,通过真空干燥去除反应中生成的醇类溶剂和残留水分。最终,凝胶渗透色谱(GPC)分析结果,制造了聚苯乙烯换算重均分子量(MW)为12,000的硅氧烷共聚物(A)。
合成例2:硅氧烷共聚物(B)的制造
向具备冷却管和搅拌机的烧瓶分别放入苯基三乙氧基硅烷30重量份、四乙氧基硅烷50重量份和丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷20重量份作为反应性硅烷,并且不放入溶剂,在氮气置换后缓慢搅拌。向上述反应溶液进一步投入超纯水40重量份和作为催化剂的硝酸2重量份,然后再次缓慢搅拌。1小时后,将上述反应溶液升温至60℃,并在该温度保持10小时而进行本体聚合后,冷却至常温并结束反应。进一步,骤冷至0℃以下,以使反应物发生沉淀。并且,将含有未反应硅烷的上清液去除后,通过真空干燥去除反应中生成的醇类溶剂和残留水分。最终GPC分析结果,制造了聚苯乙烯换算重均分子量(MW)为20,000的硅氧烷共聚物。
合成例3:硅氧烷共聚物(C)的制造
在上述合成例1中,向具备冷却管和搅拌机的烧瓶分别放入二苯基二甲氧基硅烷40重量份、四苯氧基硅烷40重量份和乙烯基三乙氧基硅烷20重量份作为反应性硅烷,除此之外,用与上述合成例1相同的方法实施。最终GPC分析结果,制造了聚苯乙烯换算重均分子量(MW)为13,000的硅氧烷共聚物。
合成例4:硅氧烷共聚物(D)的制造
在上述合成例1中,向具备冷却管和搅拌机的烧瓶分别放入三乙基甲氧基硅烷40重量份、四甲氧基硅烷40重量份、乙烯基三乙氧基硅烷10重量份和环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷10重量份作为反应性硅烷,除此之外,用与上述合成例1相同的方法实施。最终GPC分析结果,制造了聚苯乙烯换算重均分子量(MW)为12,000的硅氧烷共聚物。
合成例5:硅氧烷共聚物(E)的制造
在上述合成例1中,向具备冷却管和搅拌机的烧瓶分别放入三苯基甲氧基硅烷30重量份、四丁氧基硅烷30重量份、乙烯基三甲氧基硅烷20重量份和正己基三甲氧基硅烷20重量份作为反应性硅烷,除此之外,利用与上述合成例1相同的方法实施。最终GPC分析结果,制造了聚苯乙烯换算重均分子量(MW)为6,000的硅氧烷共聚物。
合成例6:硅氧烷共聚物(F)的制造
在上述合成例2中,向具备冷却管和搅拌机的烧瓶分别放入三甲基甲氧基硅烷30重量份、四丁氧基硅烷50重量份和丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷20重量份作为反应性硅烷,除此之外,用与上述合成例2相同的方法实施。最终GPC分析结果,制造了聚苯乙烯换算重均分子量(MW)为16,000的硅氧烷共聚物。
合成例7:硅氧烷共聚物(G)的制造
在上述合成例1中,向具备冷却管和搅拌机的烧瓶分别放入苯基三乙氧基硅烷50重量份、四乙氧基硅烷20重量份和丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷30重量份作为反应性硅烷,除此之外,利用与上述合成例1相同的方法实施。最终GPC分析结果,制造了聚苯乙烯换算重均分子量(MW)为1,000的硅氧烷共聚物。
合成例8:硅氧烷共聚物(H)的制造
在上述合成例2中,向具备冷却管和搅拌机的烧瓶分别放入苯基三乙氧基硅烷10重量份、四乙氧基硅烷50重量份和丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷40重量份作为反应性硅烷,除此之外,利用与上述合成例2相同的方法实施。最终GPC分析结果,制造了聚苯乙烯换算重均分子量(MW)为20,000的硅氧烷共聚物。
合成例9:硅氧烷共聚物(I)的制造
在上述合成例2中,向具备冷却管和搅拌机的烧瓶分别放入苯基三乙氧基硅烷50重量份、四乙氧基硅烷40重量份和丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷10重量份作为反应性硅烷,除此之外,利用与上述合成例2相同的方法实施。最终GPC分析结果,制造了聚苯乙烯换算重均分子量(MW)为16,000的硅氧烷共聚物。
比较合成例1:硅氧烷共聚物(J)的制造
在上述合成例1中,向具备冷却管和搅拌机的烧瓶分别放入甲基三乙氧基硅烷50重量份和四乙氧基硅烷50重量份作为反应性硅烷,除此之外,利用与上述合成例2相同的方法实施。最终GPC分析结果,制造了聚苯乙烯换算重均分子量(MW)为14,000的硅氧烷共聚物。
比较合成例2:硅氧烷共聚物(K)的制造
在上述合成例1中,向具备冷却管和搅拌机的烧瓶分别放入甲基三乙氧基硅烷45重量份、四乙氧基硅烷50重量份、丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5重量份作为反应性硅烷,除此之外,利用与上述合成例1相同的方法实施。最终GPC分析结果,制造了聚苯乙烯换算重均分子量(MW)为14,500的硅氧烷共聚物。
比较合成例3:硅氧烷共聚物(L)的制造
在上述合成例1中,向具备冷却管和搅拌机的烧瓶分别放入甲基三乙氧基硅烷20重量份、四乙氧基硅烷30重量份和丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷50重量份作为反应性硅烷,除此之外,利用与上述合成例1相同的方法实施。最终GPC分析结果,制造了聚苯乙烯换算重均分子量(MW)为7,500的硅氧烷共聚物。
比较合成例4:丙烯酸系共聚物(A)的制造
向具备冷却机和搅拌机的烧瓶放入丙二醇单乙酸乙酯200重量份、甲基丙烯酸30重量份、苯乙烯30重量份和甲基丙烯酸芳基酯40重量份的混合溶液。在混合容器中,对上述液体组合物以600rpm进行充分混合,然后添加2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)15重量份。将上述聚合混合溶液缓慢升温至70℃,以该温度保持8小时后,冷却至常温,添加羟基二苯甲酮500ppm作为阻聚剂,从而得到固体成分浓度为33重量%的丙烯酸系共聚物。得到的丙烯酸系的共聚物的重均分子量为10,000。此时,重均分子量为使用GPC测定的聚苯乙烯换算重均分子量。
[实施例]
实施例1:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
将上述合成例1中制造的硅氧烷共聚物(A)100重量份、作为光引发剂的[1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(邻乙酰基肟)5重量份、作为具有乙烯性不饱和键的多官能性单体的六丙烯酸二季戊四醇酯30重量份混合。向上述混合物加入丙二醇单乙酸乙酯并溶解,以使固体成分浓度为30重量%,然后用0.2μm的微孔过滤器过滤,从而制造负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物涂覆溶液。
实施例2:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,使用合成例2的硅氧烷共聚物(B)来代替合成例1的硅氧烷共聚物(A),除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
实施例3:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,使用合成例3的硅氧烷共聚物(C)代替合成例1的硅氧烷共聚物(A),除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
实施例4:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,使用合成例4的硅氧烷共聚物(D)来代替合成例1的硅氧烷共聚物(A),除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
实施例5:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,使用合成例5的硅氧烷共聚物(E)来代替合成例1的硅氧烷共聚物(A),除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
实施例6:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,使用合成例6的硅氧烷共聚物(F)来代替合成例1的硅氧烷共聚物(A),除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
实施例7:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,使用合成例7的硅氧烷共聚物(G)来代替合成例1的硅氧烷共聚物(A),除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
实施例8:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,使用合成例8的硅氧烷共聚物(H)来代替合成例1的硅氧烷共聚物(A),除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
实施例9:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,使用合成例9的硅氧烷共聚物(I)来代替合成例1的硅氧烷共聚物(A),除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
实施例10:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,作为光引发剂,使用2-(邻氯苯基)-4,5-二(间甲氧基苯基)咪唑二聚物(HABI-1311,(株)大林化学制造)来代替[1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(邻乙酰基肟),除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
实施例11:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,作为光引发剂,使用艳佳固819(汽巴制造)来代替[1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(邻乙酰基肟),除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
实施例12:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,作为具有乙烯性不饱和键的多官能性单体,使用二丙烯酸三乙二醇酯来代替六丙烯酸二季戊四醇酯,除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
实施例13:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,作为具有乙烯性不饱和键的多官能性单体,使用六丙烯酸二季戊四醇酯10重量份来代替30重量份,除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
实施例14:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,作为具有乙烯性不饱和键的多官能性单体,使用六丙烯酸二季戊四醇酯100重量份来代替30重量份,除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
实施例15:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,作为具有乙烯性不饱和键的多官能性单体,使用六丙烯酸二季戊四醇酯5重量份来代替30重量份,除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
比较例1:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,使用比较合成例1的硅氧烷共聚物(J)来代替合成例1的硅氧烷共聚物(A),除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
比较例2:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,使用比较合成例2的硅氧烷共聚物(K)来代替合成例1的硅氧烷共聚物(A),除此之外,用与上述实施例1相同的方法制造。
比较例3:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,使用比较合成例3的硅氧烷共聚物(L)来代替合成例1的硅氧烷共聚物(A),除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
比较例4:负型感光性丙烯酸系绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,使用比较合成例4的丙烯酸系共聚物(A)来代替合成例1的硅氧烷共聚物(A),除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造而制造了负型感光性丙烯酸系绝缘膜组合物涂覆溶液。
比较例5:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,作为光引发剂,使用[1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(邻乙酰基肟)35重量份来代替5重量份,除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
比较例6:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,作为具有乙烯性不饱和键的多官能性单体,使用六丙烯酸二季戊四醇酯4重量份来代替30重量份,除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
比较例7:负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物制造
在上述实施例1中,作为具有乙烯性不饱和键的多官能性单体,使用六丙烯酸二季戊四醇酯105重量份来代替30重量份,除此之外,利用与上述实施例1相同的方法制造。
试验例
在玻璃(glass)基板上使用旋涂机涂覆上述实施例1至15和比较例1至7中制造的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物和负型感光性丙烯酸系绝缘膜组合物,然后在加热板上以100℃预烘烤2分钟,形成厚度为4.0μm的膜。对于上述膜,如下测定灵敏度、分辨率、工艺窗口、透过度、耐热变色性、绝缘性、耐热性等无形,并示于下述表1。
1)灵敏度–对如上形成的膜使用规定的图案掩模(pattern mask)以灵敏度10μm线宽和间隔(Line&Space)1:1CD基准剂量(Dose)照射365nm时的强度为20mW/cm2的紫外线,然后用四甲基氢氧化铵2.38重量%的水溶液在23℃下显影1分钟后,用超纯水洗涤1分钟。
之后,在烘箱内,以230℃固化60分钟,得到厚度为3.0μm的图案膜。
此时,灵敏度应当为50mJ/cm2以下。
2)分辨率–用上述1)的灵敏度测定时形成的图案膜的最小大小进行测定。
3)工艺窗口–用与上述1)的灵敏度测定时相同的方法形成图案膜,以10μm线宽和间隔1:1CD基准测定固化前、后的CD变化率。此时,变化率为0~10%时,表示为○,10~20%时,表示为△,超过20%时,表示为×。
4)透明性–关于透明性的评价,利用分光光度计测定上述1)的灵敏度测定时形成的图案膜在400nm处的透过率。此时的透过率为90%以上时,表示为○,85~90%时,表示为△,小于80%时,表示为×。
5)耐热变色性–将上述4)的透明性评价时的测定基板在300℃的烘箱中进一步固化40分钟,评价固化前、后的由图案膜的400nm透过率变化引起的耐热变色性。此时的变化率小于5%时,表示为○,5~10%时,表示为△,超过10%时,表示为×。
6)绝缘性–绝缘性以介电常数为基准进行判断。介电常数是通过测定电容的静电容量并通过下式求出的。具体而言,在1cm2面积的由金(Gold)图案化的上、下金属电极之间,用与上述1)的灵敏度测定时相同的方法形成负型感光性有机-无机混合绝缘膜,然后通过阻抗分析仪,对以MIM(金属/绝缘体/金属)结构构成的元件测定静电容量,并将通过下式计算各自的介电常数。
C(静电容量)=
ε0(真空电容率)*εr(介电体薄膜比电容率)*A(有效面积)/d(介电体薄膜厚度)
测定的上述介电常数为2.5~2.8时,表示为○,2.8~3.2时,表示为△,3.2以上时,表示为×。
7)耐热性–耐热性使用TGA进行测定。具体而言,将上述1)的灵敏度测定时形成的图案膜制成样品后,利用TGA从常温以10℃每分钟升温至900℃。5重量%损失温度超过350℃时,表示为○,5重量%损失温度为300~350℃时,表示为△,5重量%损失温度小于300℃时,表示为×。
8)平坦度–在下部高低差为1.0~1.5μm TFT基板上以上述1)的条件进行涂覆、显影、固化工序后,通过TFT基板的通道(Channel)部与像素(Pixel)部的高低差差异评价平坦度。此时的高低差差异相比于涂覆后的厚度小于5%时,表示为○,5~10%时,表示为△,10%以上时,表示为×。
[表1]
根据本发明的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物的灵敏度、分辨率、工艺窗口、透明性、耐热变色性、平坦度等性能全部优异,尤其绝缘性与比较例1至7相比优异,从而可降低耗电,并且可消除残影、串扰和阈值电压的位移现象。此外,由于因优异的耐热性而能够实现低脱气,因此能够确保优异的面板可靠性。由此可知,可在多种多样的显示器加工中,应用负型感光性有机-无机混合绝缘膜。
产业可利用性
根据本发明的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物可通过将以往的SiN钝化/丙烯酸系感光性有机绝缘膜的双层结构形成为单层来实现工序简化和生产费用降低,不仅灵敏度、分辨率、工艺窗口、透明性、耐热变色性、平坦度等性能优异,尤其能够实现低电容率绝缘膜,从而能够降低耗电,并且能够消除残影、串扰和阈值电压的位移现象,此外,由于以优异的耐热性而能够实现低脱气,因此能够确保优异的面板可靠性,由此,在多种多样的显示器中不仅可有效地用于钝化绝缘膜、栅极绝缘膜,还可用于平坦化膜等。
Claims (16)
1.一种负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,其包含:
a)硅氧烷共聚物,其聚苯乙烯换算重均分子量(Mw)为1,000至20,000,所述硅氧烷共聚物是将i)下述化学式1所表示的包含1-3个苯基或碳原子数1-4的烷基的反应性硅烷单体、ii)下述化学式2所表示的4官能反应性硅烷单体、iii)下述化学式3所表示的包含丙烯酰基或乙烯基的反应性硅烷单体、和iv)下述化学式4所表示的反应性硅烷在催化剂下进行水解和缩聚而得的;
b)光引发剂;和
c)具有乙烯性不饱和键的多官能性单体或低聚物:
[化学式1]
(R1)nSi(R2)4-n
在所述式中,R1为苯基或碳原子数1-4的烷基,R2各自独立地为碳原子数1-4的烷氧基、苯氧基或乙酰氧基,n为1-3的整数;
[化学式2]
Si(R3)4
在所述式中,R3各自独立地为碳原子数1-4的烷氧基、苯氧基或乙酰氧基;
[化学式3]
(R4)nSi[(R5)(R6)]4-n
在所述式中,R4各自独立地为碳原子数1-4的烷氧基、苯氧基或乙酰氧基,R5各自独立地为丙烯酰基或乙烯基,R6各自独立地为碳原子数1-4的烷基,n为1-3的整数,
[化学式4]
(R7)nSi[(R8)(R9)]4-n
在所述式中,R7各自独立地为碳原子数1-4的烷氧基、苯氧基或乙酰氧基,R8各自独立地为碳原子数1-4的烷基,R9各自独立地为氢、环氧基、己烯基、甲基丙烯酰基或烯丙基,n为1-3的整数。
2.根据权利要求1所述的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,其包含:
a)100重量份的硅氧烷共聚物,其由i)所述化学式1所表示的包含1-3个苯基或碳原子数1-4的烷基的反应性硅烷10至50重量份、ii)所述化学式2所表示的4官能反应性硅烷20至50重量份、iii)所述化学式3所表示的包含丙烯酰基或乙烯基的反应性硅烷10至40重量份、和iv)所述化学式4所表示的反应性硅烷10-50重量份构成;
b)相对于所述a)硅氧烷共聚物100重量份为0.1至30重量份的所述光引发剂;和
c)相对于所述a)硅氧烷共聚物100重量份为5至100重量份的具有乙烯性不饱和键的多官能性单体或低聚物。
3.根据权利要求1所述的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,其中,所述b)光引发剂为选自由2,4-双三氯甲基-6-对甲氧基苯乙烯基-均三嗪、2-对甲氧基苯乙烯基-4,6-双三氯甲基-均三嗪、2,4-三氯甲基-6-三嗪、2,4-三氯甲基-4-甲基萘基-6-三嗪、2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻氯苯基)-4,5-二(间甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2,4-二(对甲氧基苯基)-5-苯基咪唑二聚物、2-(2,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(对甲基巯基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、[1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(邻乙酰基肟)、二苯甲酮、对(二乙基氨基)二苯甲酮、2,2-二氯-4-苯氧基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2-十二烷基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,2-双-2-氯苯基-4,5,4,5-四苯基-2-1,2-双咪唑、艳佳固369、艳佳固651、艳佳固907、得牢固TPO、艳佳固819、OXE-02、OXE-01、N-1919、NCI-831和NCI-930组成的组中的1种以上。
4.根据权利要求1所述的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,其中,所述c)具有乙烯性不饱和键的多官能性单体为选自由二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,3-丁二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、六二丙烯酸二季戊四醇酯、三二丙烯酸二季戊四醇酯、二丙烯酸二季戊四醇酯、三丙烯酸山梨糖醇酯、双酚A二丙烯酸酯衍生物、聚丙烯酸二季戊四醇酯和它们的甲基丙烯酸酯类组成的组中的1种以上。
5.根据权利要求1所述的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,其中,所述c)具有乙烯性不饱和键的多官能性低聚物为选自由脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、芳香族氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、环氧甲基丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物、有机硅丙烯酸酯低聚物、三聚氰胺丙烯酸酯低聚物和树枝状丙烯酸酯低聚物组成的组中的1种以上。
6.根据权利要求1所述的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,其中,所述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物进一步包含选自由下述化学式5的化合物组成的组中的1种以上的d)三聚氰胺交联剂:
[化学式5]
在所述式中,R10至R15各自独立地为氢原子或-CH2OCH3,所述R10至R15中的至少一个为-CH2OCH3。
7.根据权利要求1所述的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,其中,所述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物进一步包含e)硅烷偶联剂,所述硅烷偶联剂为选自由(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、(3-环氧丙氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)二甲基乙氧基硅烷、3,4-环氧丁基三甲氧基硅烷、3,4-环氧丁基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3二甲基-亚丁基)丙胺、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和(3-异氰酸酯基丙基)三乙氧基硅烷组成的组中的1种以上。
8.根据权利要求1所述的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,其中,所述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物进一步包含f)增塑剂,所述增塑剂为选自由邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、己二酸二辛酯、磷酸三甲苯酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯组成的组中的1种以上。
9.根据权利要求1所述的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,其中,所述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物进一步包含g)环氧树脂,所述环氧树脂为选自由缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、杂环式环氧树脂、双酚A型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂和环状脂肪族环氧树脂组成的组中的1种以上。
10.根据权利要求1所述的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,其中,相对于所述a)硅氧烷共聚物100重量份,所述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物进一步包含选自由d)三聚氰胺交联剂0.1-30重量份、e)硅烷偶联剂0.1-30重量份、f)增塑剂0.5-20重量份、g)环氧树脂0.5-10重量份组成的组中的1种以上添加剂。
11.根据权利要求1所述的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物,其中,所述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物进一步包含h)溶剂,所述溶剂为选自由甲醇、乙醇、苄醇、己醇等醇类;乙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇甲醚丙酸酯、乙二醇乙醚丙酸酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇丁甲醚、二乙二醇丁乙醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇丁甲醚、二乙二醇叔丁醚、四乙二醇二甲醚和二丙二醇二乙醚;二乙二醇乙己醚、二乙二醇甲己醚、二丙二醇丁甲醚、二丙二醇乙己醚、二丙二醇甲己醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇乙醚丙酸酯、丙二醇丙醚丙酸酯、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、丁二醇单甲醚、丁二醇单乙醚、二丁二醇二甲醚和二丁二醇二乙醚;β-甲氧基丙酸甲酯、β-乙氧基丙酸乙酯组成的组中的1种以上。
12.一种显示器元件的图案形成方法,其中,使用权利要求1至11中任一项所述的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物。
13.根据权利要求12所述的显示器元件的图案形成方法,其中,所述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物用于TFT-LCD、OLED或O-TFT的钝化绝缘膜。
14.根据权利要求12所述的显示器元件的图案形成方法,其中,所述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物用于TFT-LCD、OLED或O-TFT的栅极绝缘膜。
15.根据权利要求12所述的显示器元件的图案形成方法,其中,所述负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物用于TFT-LCD、OLED或O-TFT的平坦化膜。
16.一种显示器元件,其包含权利要求1至11中任一项所述的负型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物的固化物。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130039061A KR102059489B1 (ko) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | 네가티브형 감광성 유-무기 하이브리드 절연막 조성물 |
KR10-2013-0039061 | 2013-04-10 | ||
PCT/KR2014/002991 WO2014168393A1 (ko) | 2013-04-10 | 2014-04-07 | 네가티브형 감광성 유-무기 하이브리드 절연막 조성물 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105190782A CN105190782A (zh) | 2015-12-23 |
CN105190782B true CN105190782B (zh) | 2017-07-21 |
Family
ID=51689748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480020441.6A Active CN105190782B (zh) | 2013-04-10 | 2014-04-07 | 负型感光性有机‑无机混合绝缘膜组合物 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102059489B1 (zh) |
CN (1) | CN105190782B (zh) |
TW (1) | TWI616722B (zh) |
WO (1) | WO2014168393A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6417626B2 (ja) * | 2015-01-14 | 2018-11-07 | 日本曹達株式会社 | 有機薄膜トランジスタ |
US10525406B2 (en) | 2017-05-30 | 2020-01-07 | Saudi Arabian Oil Company | Polymer blended membranes for sour gas separation |
CN114539888B (zh) * | 2022-02-27 | 2023-01-31 | 上谷新材料(苏州)有限公司 | 一种可剥离双重固化涂层及其制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101349867A (zh) * | 2007-07-16 | 2009-01-21 | 韩国电气研究院 | 有机-无机复合感光树脂组合物及使用其硬化体的液晶显示元件 |
KR20090019621A (ko) * | 2007-08-21 | 2009-02-25 | 주식회사 동진쎄미켐 | 패턴형성용 네가티브 포토레지스트 조성물 |
CN101515113A (zh) * | 2008-02-19 | 2009-08-26 | Jsr株式会社 | 感射线性树脂组合物、层间绝缘膜和微透镜以及它们的形成方法 |
KR101044548B1 (ko) * | 2007-12-28 | 2011-06-27 | 주식회사 삼양사 | 유-무기 복합 양성 포토레지스트 조성물 |
CN102246095A (zh) * | 2008-12-10 | 2011-11-16 | 株式会社东进世美肯 | 正型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物 |
KR20120021488A (ko) * | 2010-08-03 | 2012-03-09 | 주식회사 동진쎄미켐 | 네가티브 감광성 수지 조성물 |
-
2013
- 2013-04-10 KR KR1020130039061A patent/KR102059489B1/ko active IP Right Grant
-
2014
- 2014-04-07 WO PCT/KR2014/002991 patent/WO2014168393A1/ko active Application Filing
- 2014-04-07 CN CN201480020441.6A patent/CN105190782B/zh active Active
- 2014-04-09 TW TW103113018A patent/TWI616722B/zh active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101349867A (zh) * | 2007-07-16 | 2009-01-21 | 韩国电气研究院 | 有机-无机复合感光树脂组合物及使用其硬化体的液晶显示元件 |
KR20090019621A (ko) * | 2007-08-21 | 2009-02-25 | 주식회사 동진쎄미켐 | 패턴형성용 네가티브 포토레지스트 조성물 |
KR101044548B1 (ko) * | 2007-12-28 | 2011-06-27 | 주식회사 삼양사 | 유-무기 복합 양성 포토레지스트 조성물 |
CN101515113A (zh) * | 2008-02-19 | 2009-08-26 | Jsr株式会社 | 感射线性树脂组合物、层间绝缘膜和微透镜以及它们的形成方法 |
CN102246095A (zh) * | 2008-12-10 | 2011-11-16 | 株式会社东进世美肯 | 正型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物 |
KR20120021488A (ko) * | 2010-08-03 | 2012-03-09 | 주식회사 동진쎄미켐 | 네가티브 감광성 수지 조성물 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201447483A (zh) | 2014-12-16 |
WO2014168393A1 (ko) | 2014-10-16 |
KR102059489B1 (ko) | 2019-12-26 |
KR20140122421A (ko) | 2014-10-20 |
TWI616722B (zh) | 2018-03-01 |
CN105190782A (zh) | 2015-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102246095B (zh) | 正型感光性有机-无机混合绝缘膜组合物 | |
CN101517487B (zh) | 放射线敏感性组合物、二氧化硅系覆膜的形成方法、二氧化硅系覆膜、具有二氧化硅系覆膜的装置和部件以及绝缘膜用感光剂 | |
CN102227455B (zh) | 硅氧烷树脂组合物和使用该组合物的接触面板用保护膜 | |
CN101937172B (zh) | 正型放射线敏感性组合物、固化膜、层间绝缘膜及其形成方法、显示元件以及硅氧烷聚合物 | |
CN104345567B (zh) | 感光性聚硅氧烷组合物及其应用 | |
CN101226329B (zh) | 放射线敏感性树脂组合物、层间绝缘膜及微透镜以及它们的制备方法 | |
CN104245846B (zh) | 具有自由基交联性基团的聚硅氧烷组合物 | |
WO2011155382A1 (ja) | 感光性シロキサン組成物、それから形成された硬化膜および硬化膜を有する素子 | |
JP2011173738A (ja) | 透明焼成体 | |
CN106104753A (zh) | 氧等离子体蚀刻用抗蚀材料、抗蚀膜和使用抗蚀膜的层叠体 | |
CN105190782B (zh) | 负型感光性有机‑无机混合绝缘膜组合物 | |
JP5659561B2 (ja) | 感光性シロキサン組成物、それから形成された硬化膜、および硬化膜を有する素子 | |
CN107957656B (zh) | 负型感光性树脂组合物及其用途 | |
JP2008116785A (ja) | 感光性シロキサン組成物およびその製造方法、感光性シロキサン組成物から形成された硬化膜、および硬化膜を有する素子 | |
CN102443265A (zh) | 光硬化性聚硅氧烷组成物及其所形成的基材保护膜 | |
CN101907828B (zh) | 放射线敏感性组合物、保护膜、层间绝缘膜以及它们的形成方法 | |
KR102547175B1 (ko) | 수계 대전방지용 고경도 조성물 및 이의 제조방법 | |
CN110419000A (zh) | 感光性硅氧烷树脂组合物、固化膜及触摸面板用构件 | |
KR20160079417A (ko) | 실리콘 수지 하이브리드 조성물 및 그 제조방법 | |
CN113641081A (zh) | 高粘着性正型光刻胶组合物及其合成方法和固化膜 | |
KR20240013372A (ko) | 신규한 중합체 및 이를 포함하는 감광성 수지 조성물 | |
CN107179652A (zh) | 正型感光性聚硅氧烷组成物及其应用 | |
KR102167370B1 (ko) | 실리콘 수지 및 그 제조방법 | |
KR20220118346A (ko) | 유기금속 화합물 및 폴리실록산 공중합체를 포함하는 감광성 조성물 및 그 제조방법 | |
KR101270703B1 (ko) | 절연막용 감광성 수지 조성물 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |