TW201245859A - Chemically amplified positive-imageable organic insulator composition and method of forming organic insulator using thereof - Google Patents

Chemically amplified positive-imageable organic insulator composition and method of forming organic insulator using thereof Download PDF

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Description

201245859 … 六、發明說明： 【發明所屬之技術頜威】 [0001]本發明涉及一種化學增強正感光型有機絕緣膜組成物及 利用該組成物的有機絕緣膜的形成方法，更為詳細地涉 及一種在液晶顯示元件等的有機絕緣膜的形成中，不僅 比以往能夠顯著地提高靈敏度，而且具有低揮發性、对 黃變性（麵-yell〇wish/n〇n-redish)、高殘膜率、 高解析度等優異的物理性質之化學增強π：成， 通正感光型有機絕 ^ 緣膜組成物及利用該組成物的有機絕緣膜的米成法 [先前技術] [〇〇〇2]在薄膜電晶體（TFT)液晶顯示裝置辇辟_社 $顯不裝置中，以往 將氮㈣（SiWx)等無_保護卿為保護TFT(
Thin Film Transistor)電路并使之 田v曰士古 使之絕緣的保護膜使 但具有真空蒸鍍所帶來的耗費及製程時間拖延所帶 =的負擔’且由於介電常數值較高而難以提高開口率的 二絕=服這些問題，對誘電率低且可塗覆的液態 Q 有機絕緣膜的％求正在增加。 而且’此時所如的有機絕_對絕_本身賦予感光 性功能，因此無需進行額外的附加製程即能形成提供電 路之間彼^連隹的通道的微細圖案，藉此能约省略利用 光阻劑在習知4機類絕緣膜上實施的額外的感光製程， 匕帶來更阿的生產效率和費用節偷效果，且其使用正 在增加。 k種有機絕緣_ —般使减紐樹脂，其為在光線和電 的作下壤·行化學反應，從而對特定溶劑的溶解度 產生變化的為分子化合物，電路 觀86@單編號職 * 3頁/共66頁Μ細加工透過由 1013230009-0 201245859 所述有機絕緣膜的光學反應而產生的高分子的極性變化 或交聯反應而進行。尤其是，所述有機絕緣膜材料利用 在曝光後對鹼水溶液等顯影液的溶解性的變化特性。 根據感光部分對顯影液的溶解性，所述有機絕緣膜分為 正型和負型。正型光阻劑為曝光部分由於極性變化而被 顯影液溶解’從而形成圖案的方式；負型光阻劑為曝光 部分由於交聯反應而不被顯影液溶解，而未被曝光的部 分被溶解而形成圖案的方式。 其中’負型有機絕緣膜具有在與習知量產製程中廣泛使 # 用的鹼性顯影液混用時產生雜質的缺點，與此不同地， 正型有機絕緣膜無顯影液的相容性問題，因此不僅在作 業j哀境方面有利，在理論上還能防止不被紫外線暴露的 部分的膨潤現象，具有分解能力提高的優點。而且在形 成有機膜之後易於由剩離液去除，因此在製程中產生不 良面板時，透過去除有機膜而顯著地提高基板回收和再 使用性。 由於与種原因，作為所述正型有機絕緣骐組成物，廣泛 地利用將作為典型的粘合劑樹脂來使用的丙烯酸類高分 子樹脂和二疊氮醌（quin〇nediazide)類感光性化合物 (PAC. photo actiVe c〇mp〇und)等混合的組成物， 最近，廣泛地利用所述絕緣膜而實現高開口率化（High aperture ratio)的各種高亮度裝置面世。 在所述有機絕緣膜所要求的特性中的一個重要的特性可 以列舉靈敏度。提高靈敏度能夠在顯示裝置的工業生產 中大幅縮短生產時間，因此在液晶顯示裝置等的需求量 顯著增加的當前情況下，靈敏度被視為此種類塑的有機 10110866# 單編號 AQ1G1 第 4 頁 / 共 66 頁 1013230009Ό 201245859 絕緣膜所要求的最重要的特性之一。 然而’當前所使用的採用丙烯酸類感光性樹脂及PAC的有 機絕緣膜組成物對曝光用紫外線的波長的透射度較低， 在大部分情況下沒有足夠的靈敏度，特別是由於這種根 H·生的原因，被紫外線照射的部分和未被照射的部分之 間的溶解度的相差不大，因此不具有充分的分解能力。 例如’採用鹼溶性樹脂和作為感光劑性化合物（PAC)的 二疊氮醌的韓國專利第10-0867948號及第10-0737723 號’由於高含量（最少5wt%以上）二疊氮醌和由此所帶 來的對曝光用光線的高吸光率，導致難以提高（ l〇〇mJ/cm2以下）靈敏度的問題。 Ο 此外，美國專利第4139391號公開一種感光性樹脂有機絕 緣膜組成物，該組成物透過將丙烯酸類化合物和丙烯酸 Sg化σ物的共t物作為枯合劑樹脂來使用，並將丙烯酸 酯類化合物作為多功能性單體使用而製備。但在顯影中 應該殘留的非曝光部區域的溶解抑制能力不夠強，從而 曝光部和非曝光部的溶解速度之間沒有足夠的差異，因 此顯影特性不佳，由此難以獲得15_以下的微細圖案。 如此’習知的正型有機絕緣膜無法充分从靈敏度相關 問題’不僅如此’應對為了實現高積體化而逐漸被微細 化的現狀，其解析度有一定的侷限性。 雖然能夠透過使相對於所使㈣聚合物的pAe的含量最少 化來提高針對曝光光線的透射度，或者透過延長顯影/ 間來提高靈敏度，但這些方法均有侷限性，而且會=時 引起未曝光部的溶解，因此整體殘膜率下降，而這 *單編號 10110866? 況在大型顯示器用基板中成為翻膜以及圖案受損的原二 A_ 第5頁/共66胃 ' 1013230009-0 201245859 為了解決包含所述PAC的正型有機絕緣膜的靈敏度問題， 最近提出一種化學增強正型有機絕緣膜，該有機絕緣膜 透過酸催化劑反應除去高分子粘合劑的保護基，從而透 過極性變化來表徵對顯影液的溶解性。其中，所述酸催 化劑反應利用的是透過曝光光線來產生的酸（acid)( 韓國專利第0964733號）。 然而，其中使用於高分子粘合劑的酸解性縮醛保護基在 曝光時分解而產生的生成物的大小非常小，因此沸點低 ，揮發性強，從而在曝光時產生大量蒸氣，不僅容易污 染曝光器的高價鏡頭，而且由於在曝光中保護基的脫離 和揮發，體積會變小，並由此而存在薄膜厚度相對減小 的嚴重的缺點。 這種問題不僅在曝光製程中的曝光區域中存在，而且就 所殘留的非曝光部薄膜而言，當在與後續製程（post process)之間被暴露於高溫高濕的環境中時，保護基在 熱的作用下斷開而易於揮發，從而在裝置内引起out gas 問題，具有最終會影響裝置運行的技術上的侷限性。 因此，亟須開發一種能夠解決這種問題的新型有機絕緣 膜物質。 【發明内容】 [0003] 本發明是為了解決上述問題而提出的，其目的是提供一 種化學增強正感光型有機絕緣膜組成物及利用該組成物 的有機絕緣膜的形成方法，所述組成物及方法和以往不 同地，以共聚物形式構成環式結構的酸解性保護基和新 開發的化學結構，不僅顯著地提高靈敏度，而且顯著地 10110866^^'^^ A〇101 ^ 6 I / * 66 I 1013230009-0 201245859 降低在顯影時未曝光部的薄膜減小β 此外，本發明的另一目的是提供一種化學增強正感光型 有機絕緣膜組成物及利用該組成物的有機絕緣膜的形成 方法，所述組成物及方法能夠顯著地減少曝光中的揮發 蒸氣的產生，而且能夠顯著地縮短曝光時間，從而節儉 製程費用，能夠實現顯示器的高解析度，能夠保持高透 射率。 不僅如此，本發明的另一目的是提供一種化學增強正感 0 光型有機絕緣膜組成物及利用該組成物的有機絕緣膜的 形成方法，所述組成物及方法使用環式結構的酸解性保 濩基，從而與以往不同地，所述組成物的趙積大（Bdky )，從而提高溶解抑制能力，由此能夠在非曝光區域保 持更高的殘膜率，拉大曝光部和非曝光部之間的溶解速 度差’從而能夠實現高解析度的圖案。 此外，本發明的另一目的是提供一種化學增強正感光型 有機絕緣膜組成物及利用該組成物的有機絕緣膜的形成 〇 方法，所述組成物及方法使用環式結構的酸解性保護基 ，從而與以往相比，即使投放量少，也能夠達到相等或 者優異的溶解抑制效果，因此比較經濟。 、 為了達到上述目的，本發明的化學增強正感光型有機絕 緣骐組成物包括粘合劑樹脂，其特徵在於，所述粘人劑 樹脂包含具有環式結構的酸解性保護基的單位體（ moiety)而構成，且包含具有所述單位體的聚合物或共 聚物。 此外，本發明的特徵在於，所述單位體由以下化學式 至1-17中的至少一個構成。 1013230009-0 10110866声單編號帛7頁/共66頁 201245859 <化學式1-1>
<化學式1-2>"f3
<化學式1-3>
v* A? *Rt <化學式l-4> -h4- 〇N/〇NV^° /
10110866^^ A〇101 1013230009-0 第8頁/共66頁 201245859 <化學式l-5> <化學式1-6>
<化學式i-7> <化學武i-8>
10110866#單編號 A_ 第9頁/共66頁 1013230009-0 201245859 <4匕學式1-9^
<化學式1-11>
<化學式1-13> <化學式1-12>
<化學式1-14>
10110866# 單編號 A〇101 第10頁/共66頁 1013230009-0 201245859
<化學式1-15> <化學式1-16>
<化學式1-17>
在所述化學式卜1至1-17中，h為鏈脂肪族基、環脂肪族 基、芳基、鏈酯基、環酯基、鏈醚基或環醚基，R/為氫 基或鏈烷基，R2為鏈烷基或環烷基，1?3為氫基或鏈烷基 ，L為氫基、鏈娱基或環烧基，、為鏈烯基（chain 4 b type alkene group)或環烯基，Re為氫基、鏈烧基、 0 環烷基或芳基。 此外，X為鏈脂肪族基、環脂肪族基、芳基、鏈酯基、環 酯基、鏈醚基或環醚基中的任一種，但與\非同一種基 10110866#單編號崖01 第11頁/共66頁 1013230009-0 201245859 團，在無X的情況下相繼於\而出現Y的情況下，X被省略 ，在無X及Υ且以\終止的情況下X為氫基。 此外，Υ為氫基、氫氧基、環氧基、異氰酸酯基、丙烯醯 基、芳基、乙烯基或烷氧基中的任一種，χ/及χ/為呋喃 (furan)類酸解性保護基或°比°南（pyran)類酸解性保 護基。 此外，本發明的特徵在於所述單位體由以下化學式2和化 學式3中的至少一個構成。 <化學式2> <化學式3>
在上述化學式2及上述化學式3中，G為所述單位體。 此外，本發明的特徵在於所述聚合物或所述共聚物進一 步包括以下化學式4至化學式7中的至少一個。 1〇1腿6#單編號A_ 1013230009-0 第12頁/共66頁 201245859 <化學式4> 學式5>
Z
<化學式6> <化學式7>
在所述化學式4至7中，R7為氫基、鏈烷基、環烷基、羰 基、包含至少一個苯環的芳基、鏈烯烴基、環烯烴基、 鏈酯基、環酯基、鏈醚基、環醚基或烷氧基中的任一種 ，Z為氫基、氫氧基、鏈烷基、環烷基、烷氧基、乙醯氧 基、卜丁氧基或t -丁氧基幾基中的任一種，P為叛基氧基 (-C00-)、曱基（-CH2-)、曱氧基（-CH2〇-)或氧基 (-0-)中的任一種，m在聚合物中為單體重複單位，且m 10110866#單編號 A0101 第13頁/共66頁 1013230009-0 201245859 go。 本發明的特徵在於所述聚合物或所述共聚物進一步包括 以下化學式8至化學式1 0中的至少一個。 <化學式8>
<化學式9>
10110866#單編號 A0101 第14頁/共66頁 1013230009-0 201245859 <化學式ιο>
在上述化學式8至化學式10中，A及B為氮基或氧基中的任 一種，R8為氫基、氫氧基、烷基或環氧基中的任一種，η 在聚合物中為單體重複單位，且n21。 此外，本發明的特徵在於所述聚合物或所述共聚物為以 下化學式11至化學式12中的任一個。
CJ 10110866^單編號 A〇101 第15頁/共66頁 1013230009-0 201245859 <化學式ιι>
0866#單編號 A〇101 1013230009-0 第16頁/共66頁 201245859 <化學式12>
本發明的特徵在於所述粘合劑樹脂的平均分子量為 2000〜1 00000，分散度為 1~10。 此外，本發明的特徵在於進一步包括溶解抑制劑，所述 溶解抑制劑在包含至少一個紛基（phenolic group)的 鹼溶性紛類化合物或芴（fluorene)類化合物、包含至 少一個缓基（carboxylic acid group)的驗溶性化合 物或包含至少一個苯曱酸基（benzoic acid group) 的鹼溶性化合物中的至少一種包含酸解性保護基，並且 1011086#單編號 A_ 第17頁/共66頁 1013230009-0 201245859 在所述溶解抑_巾，__性減基為所述化學式 1-1至化學式卜17所示的酸解性保護基中的任一種。 此外，本發明的特徵在於進一步包括光致產酸劑（Ph〇t〇 Acid Generator) ’所述光致產酸劑由鑛鹽化合物、含 自化合物、石風化合物、續酸鹽化合物或三嗓類化合物中 的至少一種構成，相對於100重量份的所述枯合劑樹脂’ 包含0.1~10重量份的所述光致產酸劑。 此外，本發明的特徵在於進—步包括含有二4氮醌（ quinine diazide)基的光敏化合物（PAC)，且進一 步包括添加劑，所述添加劑由熱交聯劑、熱穩定劑、光 固化促進劑、表面活性劑、base quencher、防光暈劑 、粘合助劑、光穩定劑或消泡劑中的至少一種構成° 本發明的特徵在於所述熱交聯劑由包括脲類樹脂、三聚 氰胺類樹脂、異氰酸酯基、環氧基、氧雜環丁烷基、丙 烯酸酯基、乙烯基、芳基、羥基或氫硫基中的至少一種 的化合物構成，所述熱穩定劑由酚類、内醋類、胺類、 磷類或硫磺類化合物中的至少一種構成。 本發明的特徵在於所述光穩定劑由笨並彡唑類、三嗪類 、笨曱酮類、受阻氨醚（hindered amin〇 ether)類 或受阻胺類化合物中的至少一種構成，所述粘合助劑由 包含異氰酸酯基、氨基、脲基、烷基、環氧基、丙烯酸 酯基、乙婶基或氫硫基中的至少一個的蝝氧基矽烷化合 物構成。 本發明的特徵在於所述base Quenchers為含氮有機化合 物，所述含氮有機化合物由伯胺、仲胺、叔胺或醯胺化 合物中的至少—種構成。 10110866#單峨侧1 帛18胃/共㈣ 10132 2〇l245859 接下來，本發明的利用化學增強正感光型有機絕緣膜組 成物的有機絕緣膜的形成方法的特徵在於，包括以下步 驟：將所述有機絕緣膜組成物塗覆於顯示裝置的基板上 $、在所述基板上形成的源極/漏極或氮化石夕層上部.預 埃（pre-bake)所述有機絕緣膜組成物；在選擇性地曝 光所述有機絕緣膜組成物之後，進行顯影而形成圖案； 以及對所述有機絕緣膜組成物進行全面曝光及熱處理（ Cure bake)以形成絕緣保護膜。 〇 此外，本發明的特徵在於在形成所述圖案的步驟中，進 一步在曝光和顯影製程之間包括後烘（post-bake)製 程。 根據本發明的化學增強正感光型有機絕緣膜組成物及利 用該組成物的有機絕緣膜的形成方法，和以往不同地， 以共t物形式構成极式結構的酸解性保護基和新開發的 化學結構，從而具有不僅能夠顯著地提高靈敏度，且能 顯著地減少在顯影時未曝光部的薄膜減少的優點。 Q 此外，具有能夠顯著地減少在曝光中揮發蒸氣的產生， 且能顯著地縮短曝光時間，並能實現顯示器的高解析度 ，且能維持高透射率。 不僅如此，由於使用環式結構的酸解性保護基，因此與 以往不同地，其體積大（Bulky)，從而能夠提高溶解抑 制能力，並由此而能夠保持在非曝光區域的更高的殘膜 率，且能拉大曝光部和非曝光部之間的溶解速度差，從 而能夠實現高解析度圖案。 此外，由於使用環式結構的酸解性保護基，和以往相比 ，即使投放少量，也獲得相等或更優異的溶解抑制效果 1013230009-0 圆藝产單編號A〇101 第19頁/共％買 201245859 ，因此具有比較經濟的優點。 【實施方式】 [0004] 下面，參照圖式對本發明的化學增強正感光型有機絕緣 膜組成物及利用該組成物的有機絕緣膜的形成方法的優 選實施方式進行詳細的說明。透過以下實施例能夠更加 易於理解本發明，以下實施例是為了例示本發明而提供 的，而不是用以限制在所附的申請專利範圍所界定的保 護範圍。 首先，化學增強正感光型有機絕緣膜組成物的特徵是包 含粘合劑樹脂，所述粘合劑樹脂包括含有環式結構的酸 解性保護基的單位體（moiety)而構成，並包括含有所 述單位體的聚合物或共聚物。 其中，所謂單位體為包括單體在内的最小單位，其被定 義為包括含有環式結構酸解性保護基的任何物質。 此外，本發明的特徵在於所述單位體由所述化學式1-1至 1-17中的至少一個及所述化學式2至3中的至少一個構成 。而且，本發明的特徵在於所述共聚物進一步包括所述 化學式4至7中的至少一個。 在將由所述化學式1-1至1-1 7表示的環式結構的酸解性保 護基適用於液晶顯示裝置用的有機絕緣膜時，在形成圖 案之後，所述有機絕緣膜仍然殘留並起到配線的絕緣及 保護膜功能。 由此，在有機絕緣膜上適用本發明的所述化學式1-1至 1-17所示的環式結構的酸解性保護基的結果，確認到該 保護基在組成物内起到調節溶解度的作用，由此有機絕 緣膜所要求的特性一靈敏度、殘膜率、揮發蒸氣及解析 10110866^^ A〇101 第20頁/共66頁 1013230009-0 201245859 度的提高效果非常優異。 此外，能夠確認到在400nm以上的玎見光領域中表現出高 度的透射特性。 此外，連接有所述單位體的形式的所述化學式2至3的交 聯結構更加容易抑制溶解度，從而獲得更高的殘膜率和 解析度，因此優比較有效。 在所述粘合劑樹脂中，當除了這種所述單位體之外進一 步包括所述化學式2至7而構成共聚物時，能夠更加提高
所述有機絕緣膜的特性，因此優選。 所述粘合劑樹脂可透過將所述化學式2炱14中的任一種聚 合的形式構成，也可透過將多個所述兴聚物單純混合而 構成。但在混合各聚合物時，必須必括至少一種由化學 式1-1至1-17表示的酸解性保護基。 所述粘合劑樹脂也可透過將所述化學式8至12中的任一種 聚合的形式構成，也可透過將多個所述共聚物早純混合 而構成。但在混合各聚合物时，必顽包括至少一種由化 學式1-1至1-Π表示的酸解性保護裊。 其中，所述粘合劑樹脂的平均分子量優選為2000至 200000 ’更優選為5〇()()至3〇〇()() ^此外，所述粘合劑樹 脂的分散度優選為1至10，更優選為丨.1至5.0。當超出 上述最佳平均分子量和分散度的範圜時，會導致有機絕 緣膜的特性顯著下降或經濟效果下他的問題。 此外，本發明的所述有機絕緣膜組成物優選進一步包括 平均分子量為2000至1 00000，分散度為1至20的聚合物
或共聚物。這是為了透過在粘合劑樹脂進一步包括屬於 上述範圍内的聚合物或共聚物，以最大限度地發揮有機 單編號 AQm ^ 21 I / it 66 I 1013230009-0 201245859 絕緣膜的光學特性及機械特性。 此外，本發明的所述有機絕緣膜組成物優選進一步包括 溶解抑制劑，所述溶解抑制劑優選在包含至少一個酚基 的驗溶性盼類化合物或芴（fluorene)類化合物、包含 至少一個羧基的鹼溶性化合物以及包含至少一個苯甲酸 基的鹼溶性化合物中的至少一種上包含酸解性保護基。 在所述溶解抑制劑中，所述酸解性保護基優選為所述化 學式1-1至1-1 7所示的酸解性保護基中的至少一種。 這種溶解抑制劑有效地與粘合劑樹脂混合，從而起到提 高靈敏度，易於形成圖案的作用。 關於所述溶解抑制劑的分子量，在單分子結構時優選為 5000以下，在高分子結構時優選為5000至30000。 如上所述，本發明的粘合劑樹脂使用最少量的酸解性保 護基，使非曝光部表徵對顯影液的充分的溶解抑制能力 ，從而能夠顯著地減少在曝光製程或之後可能在殘留的 有機圖案膜上產生的揮發蒸氣量，曝光部在曝光製程中 在由光致產酸劑（PAG: Photo Acid Generator)促 發形成的酸的作用下進行催化劑反應，並以極高的速度 脫離保護，其對顯影液的溶解度急劇增加，從而具有增 加有機絕緣膜組成物的溶解反差（di sso 1 ut ion contrast)，即使在i、g、h-line等複合波長的光源 下也能形成高解析度（high resolution)微細電路圖 案的優點。 此外，可在所述枯合劑樹脂添加光致產酸劑、添加劑、 有機溶劑中的至少一種，從而最大限度地提高其性能。 首先，作為所述光致產酸劑，只要是當暴露於活性射線 10110866^^'^^ A〇101 第22頁/共66頁 1013230009-0 201245859 (activating radiation)時可產生酸，且不降低保 護膜的形成及透射性等光學特性的物質均可使用，但優 選使用在250nm至400nm的波長下具有適當的吸光度，且 在400nm以上的可見光範圍中能夠保持有機絕緣膜的優異 的透射性和透明顏色的物質。 為此，在本發明中經過多次實驗結果確認到最合適的所 述光致產酸劑由钂鹽化合物、含_化合物、颯化合物、 續酸鹽化合物或三嘻類化合物中的至少一種構成，並使 用該物質。 r) 所述鑌鹽化合物優選使用碘鏽鹽、锍鹽（sulfonium salt)、鱗鹽（phosphonium sait) > 重氮鹽、銨鹽 或吡啶鹽，所述含鹵化合物優選為含翁代烷基烴化合物 或含鹵代烷基雜環化合物。 此外’颯化合物優選使用点-鲷砜、磺醯颯（点 -sulfonyl sulfone)或其〇：-重氮化合物，磺酸鹽化 合物優選使用烷基磺酸鹽（alkyl sulfonate)、鹵代 烷基磺酸鹽（haloalkyl sulfonate)、芳基磺酸鹽（ aryl sulfonate)，亞氨基磺酸鹽（imin〇 sulfonates)或醯胺續酸鹽（amide sulfonate)。 此外，所述光致產酸劑的含量相對於所述粘合劑樹脂1〇〇 重量份，優選為0. 1至10重量份，更優選為1至5重量份。 若低於0. 1重量份’則由於在曝光中產酸量受限，因此難 以實現充分的速度的靈敏度，若超過10重量份，則會產 生塗膜的透射性變差和變色的問題。 其次，所述添加劑優選由熱交聯劑、熱穩定劑、光固化 促進劑、表面活性劑、base Quenchers、防光暈劑、枯 1013230009-0 10110866#·單編號A0101 第23頁/共66頁 201245859 合助劑、光穩定劑或消泡劑中的至少一種構成。 所述熱交聯劑是為了在形成有機絕緣膜時透過在曝光後 的熱處理製程而順利進行粘合劑樹脂和熱交聯劑之間的 交聯反應，從而提高耐熱性和塗膜的機械性質（硬度、 強度）而添加的，在本發明中最好由包含脲類、三聚氰 胺類樹脂、異氰酸酯基、環氧基、氧雜環丁烷基、丙烯 酸酯基、乙烯基、芳基、羥基或氫硫基中的至少一種的 化合物構成。 此外，所述熱穩定劑爲了抑制所形成的有機膜在與後續 製程之間或者在裝置的正常的運行環境中產生的熱的影 響下變色且其透射度下降的問題而使用，在本發明中最 好由酚類、内酯類、胺類、磷類或硫磺類化合物中的至 少一種構成。 所述光穩定劑是為了最大限度地發揮有機絕緣膜組成物 的耐光性而使用的，只要是具有這種特性的光穩定劑， 其種類不受特別的限制，但在本發明中最好使用苯並三 唑類、三嗪類、苯甲酮類、受阻氨醚類或受阻胺類化合 物中的至少一種。 此外，所述光固化促進劑只要是在曝光中促進產酸的物 質均可使用，所述粘合助劑優選由包含異氰酸酯基、環 氧基、丙烯酸酯基、乙烯基或氫硫基中的至少一種的烷 氧基矽烷化合物構成。 所述base Quenchers用於控制所產生酸的擴散，優選使 用驗性不變的含氣有機化合物，最好由伯胺、仲胺、叔 胺或醯胺化合物中的至少一種構成。 此外，表面活性劑（surfactant)是為了透過提高基板 10110866^^'^^ Α〇101 第24頁/共66頁 1013230009-0 201245859 和有機絕緣膜組成物的潤濕性（wetting)，改善塗覆性 和厚度均勻性而使用，其種類不受特別的限制，但優選 可以例舉聚氧十二烷醇醚（polyoxy Lauryl ether) 、聚氧乙稀十八烧基謎（Polyoxyethylene Stearylether)、聚氧乙烯油烯醚（p〇lyOXy etylene oleyl ether)、聚氧乙烯辛基紛趟（ polyoxy etylene octylphenol ether)、聚氧乙稀 壬基酚醚（polyoxy etylene nonylphenol ether) 或聚乙二醇月桂酸酯（polyethylene glycol Dilaurate)等。這些表面活性劑的含量相對於本發明 的正型有機絕緣膜組成物100重量份’優選使用3重量份 以下。 另外，可以使用通常使用的光固化促進劑、防光暈劑（ 均化劑）、消泡劑等，根據需要，除了在上面所列舉的 添加劑之外，還可以使用其他各種添加劑，從而提高所 需要的特性。 ^ 此外，在所述有機絕緣膜組成物中可以使用有機溶劑， 所述有機溶劑優選使用醇類、乙酸酯類、醚類、二醇（ glycol)類、酮類或破酸酯類有機溶劑中的至少一種， 更為優選地，使用丙二醇甲醚乙酸酯（PGMEA)可實現優 異的塗覆性，在大型玻璃基板上也能夠實現有機絕緣膜 覆膜的優異的膜厚均勻性，因此最有效。 此外，在上述化學式中所定義的\%%等在所有化 學式中共同適用。即等在不同的化學式中 沒有不同的定義。 1013230009-0 接下來’利用本發明的化學增強正感光型有機絕緣膜組 10110866#單編號A01〇l 第25頁/共66頁 201245859 成物的有機絕緣 置的基板上部 層上部塗覆所魂有 模的形成方法包括以下步驟：在顯示裝 成於所述基板上的源極/漏極或氣化石夕 機絕緣膜組成物（S1 0 );預烘（ pre~bake)所、、 曝光並顯$ 迷有機絕緣膜組成物（S20);選擇性地 •，以•"知所述有機絕緣膜組成物’以形成圖案（S30) 这有機絕緣膜組成物進行全面的曝光及熱處 理（cure hak。、
DaKe)，以形成絕緣保護膜（S40)。 作為所述基板’主要使用通常在液晶顯示裝置⑶ # )、〇LED等的FPD (FUt Panel Dispiay)使用的玻 璃或透明熟料_旨，但純據所使用賴^裝置的特性 而受到特別的限制。例如，可在QLED中作為陽極使用的 IT〇金屬膜上、在各RGB顏色的EL層上或在玻璃等基板上 構成柵極的金㈣上减所述有祕賴，以作為保護 及絕緣的目的來使用。 在本發在基板等的上部塗覆所述有機絕緣膜組成 物的方法有喷塗法、滚塗法、排放喷嘴式塗覆法（ discharge no2zie type c〇ating)等使用窄縫喷嘴 的塗覆法、中心滴下旋轉塗覆法等旋轉塗覆法、擠壓塗 法（extrusion c〇ating)、棒塗覆法（bar c〇ating )等’可以將兩種以上的塗覆方法組合而進行塗覆。 所塗覆的膜厚根據㈣方法、組成物的@体濃度、黏度 等而不同’但通常塗覆為乾燥後㈣厚為Q5~ig_。之 後所進行的簡步驟是為了麵成塗職獲得無流動性 的塗膜而加以真$、紅外線或熱量，從而使溶劑揮發的 製程。加熱條#根據各組分_類或配合而不同，但在 熱板（hot plate)加熱時在6〇~13〇1溫度下加熱
j單編號A0101 10110866Z 第26頁/共66頁 1013230009-0 201245859 30〜300秒，在使用熱烤箱時通常以60〜150°C的溫度加熱 30〜1000秒。接下來，選擇性的曝光製程在照射準分子鐳 射（exc imer 1 aser )、遠紫外線、紫外線、可見光、 電子線、X線或g-線（波長為436nm)、i-線（波長為 365nm)、h-線（波長為405nm)或其混合光線的條件下 進行。曝光可透過接觸式（contact)、接近式（ porximity)、投影式（projection)曝光法等進行。 本發明的特徵在於在進行鹼性顯影之後，對所述有機絕 緣膜組成物進行全面的曝光及熱處理（annealing)。 進行所述高溫烘烤的本發明有機絕緣膜組成物的組分中 含有熱交聯劑等。所述熱處理步驟透過使用熱板或烤箱 等加熱裝置，在150°C~250°C溫度下進行30分鐘〜2小時 。在結束所述熱處理後可獲得完全交聯並固化的圖案。 如此形成的有機絕緣膜如第1圖的顯示裝置所示，在由基 板10、柵極20、栅極絕緣膜30、由氮化矽等構成的半導 體層40、源極51、漏極52和保護膜60構成的層壓結構中 使用於柵極絕緣膜30或保護膜60。 下面，說明在本發明的化學增強正感光型有機絕緣膜組 成物中，聚合粘合劑樹脂的方法的具體實施例。 粘合劑樹脂的聚合方法（第一實施例） 實施例1-1 用以下方法製備由以下化學式13表示的粘合劑樹脂。在 以下化學式13中，a為0. 25, b為0.10, c為0. 20, d為 0. 10，e為0. 15，f 為0. 20。 觀麵#單編號A0101 第27頁/共66頁 1013230009-0 201245859 <化學式13>
將由4-乙醜氧基苯乙烯（4-acetoxystyrene) 35摩爾％ 、α-甲基笨乙稀（a -methylstyrene ) 20摩爾％、甲 基丙烯酸甲酯（me thy 1 methacrylate ) 1 0摩爾％、丙稀 酸二環戊基·醋（dicyclopentanyl acrylate) 15摩爾 %、曱基丙稀酸縮水甘油S旨（glycidyl methacrylate )2 0摩爾％構成的單體混合物和該混合物重量的4 5重量％ 的有機溶劑丙二醇甲醚乙酸酯（PGME A，propylene glycol methyl ether acetate)混合，並將其升溫 至70°C ’在氮氣吹掃（pUrge )狀態下完全混合。 此時，將相對於全體單體混合物爲4重量％的偶氮腈（
Azonitrile)類引發劑 2，2’-azobis (2， 4-dimethy卜valeronitrile) (Vazo 52G)和6重量 %的鏈轉移劑1-十二硫醇（l-d〇decanethiol)以及20 重量«PGMEA混合並使之溶解，並將其滴入（drop)於 所述單體混合物中後使之反應6小時。之後進壹步將相對 於全體單體為2重量％的引發劑（Vazo 52G)添加後使之 反應3小時，之後投入阻聚劑2，5-雙（1，：[-二曱基丁基 )氫醌以終止聚合。 1013230009-0 第28頁/共66頁 201245859 然後，添加相對於所述聚合物重量爲〇. 1重量％的鹽酸（ hydrochloric acid)並進行混合之後，在45°C溫度下 攪拌4小時以上。之後將溫度降低至25。(：，並添加相對於 包含在所述高分子樹脂内的4-乙醯氧基苯乙烯的摩爾數 為0.72倍摩爾數的3，4 -二氫- 2H-0比喃（ Uditiydrom-pyiran)，並在氮氣氛圍下進行攪拌 使至反應48小時以上。 當反應結束後將溫度降低至室溫，並投入與所使用的所 述鹽酸相同摩爾數的氫氧化鈉（s〇dium hydroxide) 以進行中和反應，之後用過量的蒸餾水只提取高分子樹 脂部分後進一步使用蒸餾水多次洗滌高分子樹脂。最終 所獲得的高分子樹脂在真空乾燥箱内，在4〇«〇溫度下擱 置24小時以上，從而除去水分以使之乾燥。 實施例1-2 用以下方法製備由以下化學式14表示的粘合劑樹脂。在 以下化學式14中，a為〇. 25，飞為〇. 1〇，c為〇· 2〇，^為 0. 10，d為0. 15，e為〇. 20。 <化學式14>
10_产單編號腦1 第29頁/共66頁 1013230009-0 201245859 在所述高分子樹脂的聚合时，除了分别投入3，3_二乙基 -氧雜環丁烷甲基丙烯酸酯及丙烯酸二环戊烯酯（ dicyclopentenyl acryiate)以取代作为单体使用的 曱基丙烯酸缩水甘油酯及丙烯酸二環戊基酯，並作為酸 解性保護基使用ethenoxy-methy Ι-benzene以取代3， 一氫比鳴（3，4-dihydro-2H-pyran)外，其 他聚合方法以實施例1 — 1為準進行。 實施例1-3 用以下方法製備以下化學式15所示的粘合劑樹脂。在以 下化學式15中，a為〇.20，b為0.10，c為0.20，d為 〇. 10 ’ e為0. 25，f 為〇. 15。 <化學式15>
在所述高分子樹脂的聚合中，除了投入丙烯酸羥基丙酯 以取代作為單體使用的甲基丙烯酸甲酯，並將在聚合所 述高分子樹脂時使用的4-乙醯氧基苯乙烯摩爾數的〇. 68 倍摩爾數的2- (2-乙烯氧-乙基）-萘（2-( 2_Vinyl〇xy-ethyl) -naphthalene)作為酸解性保護 10110866#單編號 A〇101 第30頁/共66頁 1013230009-0 201245859 基使用以取代3，4-二氫-2H-吡喃之外，其他聚合方法以 實施例1 -1為準進行。 實施例1 - 4 用以下方法製備由以下化學式16表示的粘合劑樹脂。在 以下化學式16中，&為〇.30，b為0.05，c為〇 2〇，d為 〇. 10，e為0. 20，f 為〇· 15。 <化學式16>
丙缔酸縮水甘油醋，並將在聚合所述高分子樹脂時使用 的4-乙醯氧基苯乙烯摩爾數的〇 86倍摩爾數的丨，4_環己 燒甲醇乙婦趟（1，4-cyclohexanemethanol vinyl ether)作為酸解性保護基使用以取代3，4_二氫_211_吡 喃之外，其他聚合方法以實施例1-1為準進行。 實施例1-5 用以下方法製備由以下化學式17表示的粘合劑樹脂。在 以下化學式1 7中10110866#單編乾 ΑΟίοι ’ a為0. 25，b為0. 10，c為0. 20，d為 第31頁/共66頁 1013230009-0 201245859 0·20，e為0. 25 ° <化學式17>
2-hydroxypropyl acrylate)以取代作為單體使用的 4 -乙醯氧基苯乙稀及甲基丙烤酸曱醋，並將在所述高分 子樹脂的聚合中使用的曱基丙烯酸摩爾數的丨.2倍摩爾數 的3，4-二氫-2H-吡喃作為酸解性保護基使用之外，其他 聚合方法以實施例1 -1為準進行。 實施例1 - 6 用以下方法製備由以下化學式18表示的粘合劑樹脂。在 以下化學式18中，a為0.25, b為0.10, c為0.15, d為 〇. 25，e為0. 25。 10110866#單編號 A0101 第32頁/共66頁 1013230009-0 201245859
<化學式18>
=〇 ο
在所述高分子樹脂的聚合中，除了作為單體使用的α-甲 基苯乙烯外，使用甲基丙烯酸羧基四環十二烷基酯（
car boxy tetracyc lododecy 1 methacrylate)以取代 4-乙醯氧基苯乙烯，並將在所述高分子樹脂的聚合中使 用的丙烯酸羧基四環十二烷基酯的摩爾數的0. 72倍摩爾 數的3，4-二氫-2H-吡喃作為酸解性保護基使用外，其他 聚合方法以實施例1-1為準進行。 實施例卜7 用以下方法製備由以下化學式19表示的粘合劑樹脂。在 以下化學式19中，a為0.15, b為0. 25, c為0.15, d為 0. 20，e為0. 25。 10110866#單編號舰01 第33頁/共66頁 1013230009-0 201245859 <化學式19>
在所述高分子樹脂的聚合中，除了使用甲基丙烯酸以取 代作為單體使用的甲基丙烯酸甲酯，並將在所述高分子 樹脂的聚合中使用的4-乙醯氧基苯乙烯及甲基丙烯酸的 總摩爾數的1. 2倍摩爾數的3，4-二氫-2H-吡喃作為酸解 性保護基使用外，其他聚合方法以實施例卜1為準進行。 實施例1 - 8 用以下方法製備由以下化學式2 0表示的粘合劑樹脂。在 以下化學式20中，a為0.20，b為0.10，c為0. 20，d為 0. 25，e為0. 25 ° 10110866^^'^^ A〇101 1013230009-0 第34頁/共66頁 201245859 <化學式2〇>
除了在所述高分子樹脂的聚合中作爲單體使用的丙烯酸 μ基丙酯，並將在所述高分子樹脂的聚合中使用的甲基 丙烯酸摩爾數的〇. 68倍摩爾數的雙酚Α-二乙氧基二乙烯 趟（bisphenol A-diethoxy divinyl ether)作爲 酸解性保護基使用以取代3，4-二氫-2H-吡喃外，其他聚 合方法以實施例1-5為準進行。 實施例1-9 用以下方法製備由以下化學式21表示的粘合劑樹脂。在 10110866^^^ A0101 第35頁/共66頁 1013230009-0 201245859 以下化學式21中’a為〇· 20, b為0.15, c為0.15, d為 0. 10，d為0.20，e為0.20。 <化學式21>
除了將在所述高分子樹脂的聚合中使用的4-乙酰氧基苯 乙婦摩爾數的0. 58倍摩爾數的1，4-環己烷二曱醇二乙烯 鍵（1，4-cyclohexanedi.methanol divinyl ether )作爲酸解性保護基使用以取代3，4_二氫_211_吡味之外 ，其他聚合方法以實施例i-丨為準進行。 實施例1 -1 〇 分別如上述製備由所述化學式13及17表示的高分子樹脂 ，並製備按60: 40的重量比混合各高分子樹脂而成的粘合 劑樹脂。 實施例1 - 1 1 10110866^^'^^ A0101 分別用以下方法製備由以下化學式23及23表示的高分子 樹月曰，並製備按6〇:4〇的重量比混合以下化學式Μ所示高 分子樹脂和以下化學式23所示高分子樹脂而成的粘合劑 第36頁/共66頁 1013230009-0 201245859 樹脂。 在以下化學式22中，a為0.30，b為0.25，c為0.20，d 為0.25，在4匕學式23中a為0.45，b為0.55° <化學式22>
其他聚合方法以實施例卜5爲準進行，並且除了在所述高 分子樹脂的聚合中作爲單體使用的丙烯酸羟基丙酯外， 將反應進行至聚合爲止後終止反應。 101画6夢單編號崖01 1013230009-0 第37頁/共66頁 201245859 <化學式23>
在150g的PGMEA中溶解50g的聚經基苯乙稀（ polyhydroxystyrene，重均分子量為12000 )樹脂後， 將與所投入的高分子樹脂中的羥基苯乙烯（ hydroxystyrene )摩爾數的0. 45倍摩爾數相應的 23. 33g的3，4-二氫-2H-吡喃投入並滴定12M鹽酸（HC1 )0. 4g，並在氮氣氛圍下，在25°C溫度下攪拌48小時以 上以使之進行反應。在反應結束後，將溫度降低至室溫 ，並按與所使用的所述鹽酸相同的摩爾數投入氫氧化鈉 (sodium hydroxide)以進行中和後，用過量的蒸德 水只提取高分子樹脂部分，之後進一步使用蒸餾水將高 分子樹脂洗滌多次。將最終獲得的高分子樹脂在真空乾 燥箱内，在40°C溫度下搁置24小時以上，從而除去水分 以進行乾燥。 實施例1-12 用以下方法製備由化學式24表示的高分子樹脂和由化學 10110866产單編號 A〇101 第38頁/共66頁 1013230009-0 201245859 式2 5表示的酸解性溶解抑制劑，並製備按7 5 : 2 5的重量比 混合由化學式24所示高分子樹脂和由以下化學式25表示 f 的酸解性溶解抑制劑而成的粘合劑樹脂。 在以下化學式24中，a為0.15，b為0.25，c為0.20，d 為0.20，e為0.20。 <化學式24>
除了在所述高分子樹脂的聚合中作為單體使用的α-甲基 苯乙烯之外，將在聚合中使用的4-乙醯氧基苯乙烯總摩 爾數的0. 7倍摩爾數的3，4-二氫-2Η-吡喃作為酸解性保 護基投入並使之進行反應之外，其他聚合方法以實施例 1-1為準進行。 <化學式25>
第39頁/共66頁 10110866#單編號 Α〇101 1013230009-0 201245859 在110g的乙酸乙酯（ethyl aceate)中攪拌溶解i〇g的 雙酴苟（Bisphenol fluorene)後，將雙盼芴（ 1^3?11611〇1{1110犷6116)總摩爾數的2.5倍摩爾數的 ethenoxy-methyl-benzene作為酸解性保護基投入，並 滴入0. lg的12M鹽酸HC1後，在25°C溫度下使之反應24小 時以上。之後用碳酸氮納（sodium bicarbonate)水 溶液進行中和並提純後，通過石油謎（petroleum ether)提取由所述酸解性保護基保護的溶解抑制劑。 實施例1-1 3 用以下方法製備由以下化學式26表示的高分子樹脂和由 化學式27表示的酸解性溶解抑制劑，並製備按7〇 : 3〇的 重量比混合由以下化學式2 6所示高分子樹脂和以下化學 式2 7表示的酸解性溶解抑制劑而成的粘合劑樹脂。 在以下化學式26中’ a為〇. 30，b為0. 25，c為0. 20，d 為0. 25 。 <化學式28>
除了在所述高分子樹月旨的聚合中作爲單體使用的 甲基 ^110866^單編號 Α0101 第40頁/ 共66頁 1013230009-0 201245859 苯乙烯，並投入p-四-丁氧基苯乙烯（ p-tert-butoxystyrene )以取代4-乙酿氧基苯乙烯進 行聚合，之後進行至使用濃縮鹽酸使 ρ-tert-butoxystyrene水解（hydrolysis)的反應以 結束製程之外，其他聚合方法以實施例1-1為準進行。 〈化學式27> 〇
α-雙（4-羥基 在110g乙酸乙酯中經攪拌溶解10&的α 10110866产單編@ Α0101 第41頁/共66頁 1013230009-0 201245859 苯基）-4- (4 -經基-α，α -二甲基节基）-乙基笨（α ，a-Bis ( 4-hydroxypheny 1 ) -4- ( 4-hydroxy-α ，a -dimethylbenzy 1 ) -ethylbenzene)後，投入 a ，a_雙（4 -經基苯基）-4- (4 -經基- a，a -二甲基苄 基）-乙基苯總摩爾數的〇· 45倍及0. 3倍摩爾數的1，4-環 己炫二曱醇二乙烯醚（1，4-cyclohexanedimethanol divinyl ether)和環己基乙稀醚（cyclohexyl vinyl ether)以作為酸解性保護基，之後滴入〇. lg的 12M鹽酸（HC1 )後在25°C下使之反應24小時以上。之後 ，用碳酸氫納（sodium bicarbonate)水溶液進行中 和並提純後，用甲醇和蒸館水混合溶劑提取由所述酸解 性保護基保護的溶解抑制劑》 使用有機絕緣膜組成物的有機絕緣膜的理性評價（第二 實施例） 接下來說明將與由上述聚合方法製備的粘合劑樹脂一起 添加光致產酸劑、有機溶劑、交聯劑及其他添加劑以製 備有機絕緣膜組成物，並透過該組成物形成的有機絕緣 保護膜的物性評價結果。 在所述基板上塗覆由以下實施例2-1至2-8製備的有機絕 緣膜組成物，並以500〜1 500rpm/分鐘的旋轉速度進行旋 塗後，在熱板上進行曝光，並在9(TC溫度下使之乾燥9〇 秒以形成塗膜。根據旋轉速度，所形成的塗膜厚度爲 1 · 0〜5 μ m。 實施例2 -1 相對於有機溶劑（PGMEA) 1〇〇重量份，混合並完全溶解 透過所述實施例1-1聚合的化學式丨2所示粘合劑樹脂 10110866^單编號A〇101 第42頁/共66頁 1013230009-0 201245859 31. 96重量份、光致産酸劑N-羟基萘酰亞胺三氟曱磺酸（ N-hydroxynaphthalimide triflate) 0.64 重量份、 作為base Quenchers的三乙基胺（triethylamine) 0. 09重量份以及用於賦予塗覆性的表面活性劑F_475 (
Dainippon Ink & Chemicals) 0. 10 重量份，並以 500rpm〜lOOOrpm的旋轉速度在玻璃基板上進行旋轉塗覆 後，在熱板上以90°C的溫度幹燥90秒以形成3.5//m〜4. 0 厚度的塗膜’之後在不同的光量（quantity of light)下進行曝光後，在23°C~24°C的溫度下，在 2. 38wt%TMAH (tetramethylararaonium hydroxide ) 顯影液中顯影80秒，之後確認塗膜厚度及在實現20 am的 L/S圖案中所需要的曝光量，並且確認能夠解析的最小線 寬。 然後，以500mJ/cm2~700mJ/cm2的曝光量用紫外線對有 機膜進行全面曝光之後，在220°C的烤箱辛進行1小時的 cure bake，之後對經過上述過程而形成的塗膜的厚度 和在450nm波長下的透光度進行檢測。 實施例2-2 除了將透過所述實施例1-3聚合的化學式14所示枯合劑樹 脂作為粘合劑樹脂使用外，與所述實施例2-1相同的配合 及方法進行實驗。 實施例2 - 3 除了將透過所述實施例1 -5聚合的化學式1 6所不枯合劑樹 脂作為粘合劑樹脂使用外，與所述實施例2-1相同的配合 及方法進行實驗。 實施例2-4 10110866#單編號 A〇101 第43頁/共66頁 1013230009-0 201245859 除了將透過所述實施例卜7聚合的化學式18所示粘合劑樹 脂作為粘合劑樹脂使用外，與所述實施例2-1相同的配合 及方法進行實驗。 實施例2-5 除了將透過所述實施例1-8聚合的化學式19所示粘合劑樹 脂作為粘合劑樹脂使用外，與所述實施例2-1相同的配合 及方法進行實驗。 實施例2-6 除了將透過所述實施例1-9聚合的化學式20所示粘合劑樹 脂作為粘合劑樹脂使用外，與所述實施例2-1相同的配合 及方法進行實驗。 實施例2-7 除了將透過所述實施例1-11聚合/合成的化學式21-1和 化學式21-2所示的共聚物和溶解抑制劑按60 : 40的重量 比混合而成的粘合劑樹脂作為粘合劑樹脂使用外，與所 述實施例2-1相同的配合及方法進行實驗。 實施例2-8 除了將透過所述實施例卜12聚合/合成的化學式22-1和 化學式22-2所示的共聚物和溶解抑制劑按75 : 25的重量 比混合而成的粘合劑樹脂作為粘合劑樹脂使用外，與所 述實施例2-1相同的配合及方法進行實驗。 比較例1 除了將使用乙氧基乙氧基苯乙烯（p-( 1-ethoxyethoxy) styrene:又稱PEES)單體而聚合 成化學式28所示物質的共聚物作爲粘合劑樹脂使用之外 ，與實施例2-1相同的配合及評價方法進行實驗。其中在 1011086#單編號 A_ 第44頁/共66頁 1013230009-0 201245859 所述乙氧基乙氧基苯乙烯中’乙基乙烯醚（ethylvinyl ether)作爲经基本乙稀（hydroxystyrene)的酸解性 保護基來使用。在以下化學式28中，a為〇.30，b為0. 10 ，c為0.20 ’ d為0. 10 ’ e為0. 1〇，f 為〇.2〇。 <化學式28>
比較例2 除了將由鹼溶性丙稀酸樹脂和包含二叠氮酿（ quinonediazide)基的PAC化合物構成的習知有機絕緣 膜組成物（JSR公司的411B)作為粘合劑樹脂使用之外， 與實施例2-1相同的評價方法進行實驗。 利用由所述實施例及比較例形成的圖案，按以下方法檢 測可檢測靈敏度的適當的曝光量（E〇p)、顯影後的殘膜 率、cure bake後的殘臈率、熱縮率、解析度及總透光 率。 1 )適當的曝光量（Εορ) 使用刻有寬度（CD)爲20 μm的圖案的光掩模（ photomask)進行曝光（UV exposure)及顯影（ development)製程後，用光學顯微鏡（〇ptical microscopy )進行觀測以確認能夠實現2〇 圖案的時 10娜产單编號歷 第45頁/共66頁 1013230009-0 201245859 刻的曝光量。 2) 顯影後的殘膜率％ 檢測顯影前的有機膜塗覆厚度和顯影後的殘留有機膜的 厚度，並使用以下公式計算顯影後的殘膜率。其中，所 述顯影後的殘膜率透過計算式（顯影後的塗膜厚度口（ 顯影前所塗覆的塗膜厚度）xlQQ (%)來計算。 3) Cure bake後的殘膜率％ 將顯影後的殘留有機膜進一步在22(rc烤箱内摘置i小時 並進行cure bake製程後，檢測殘留有機膜的厚度，並 使用以下公式計算cure bake後的殘膜率。其中，所述 cure bake後的殘膜率透過計算式（cure bake後的塗 膜厚度）/ (顯影前的塗膜厚度）χ1〇〇 (%)来計算。 4) 熱縮率（shrinkage %) 分別檢測顯影後的殘留有機膜的厚度和c u r e b a k e後的 殘留有機膜的厚度後，使用以下公式計算熱縮率。其中 ’所述熱縮率透過計算式（顯影後的塗膜厚度_cure bake後的塗膜厚度）/ (顯影後的塗膜厚度）χ1〇〇 (%) 來計算。 5) 解析度（resolution) 在以1:1線寬&間距（line&space，L/S)的圖案爲基準 進行顯影之後’檢測無圖案的失真（distortion)或剝 落（peel-off)，從而能夠形成最微細圖案的圖案線寬 (CD)。該圖案的光學顯微鏡照片如第2a圖至第2d圖所 ° 6) 總透光率（％) 在將製程執行至最終cure bake製程之後，使用紫外光一 10110866#單編號A〇101 第46頁/共66頁 1013230009-0 201245859 可見光光譜儀（UV-Visible-Spectrometer)、PM UV-Vis Spectro (Scinco)檢測殘留厚度為2.5/zm 的有機膜在450nm波長下的透光度。 以下〈表1>示出針對由所述實施例2-1至實施例2-8塗覆 的薄膜進行適當的曝光量（Εορ)、顯影後的殘膜率、 cure bake後的殘膜率、熱縮率、解析度以及透光率進 行評價的結果。 貪麵 適當翁 曝光量 (mJ/cm1) 卿翻族 膜荜 Gore bake 後的綫截率 (%) 脚荜 (%) 謙褎: (μπι ) 遂洗率 實_各1 40 mi 81.0 1X56 -3： MM tmm-2 35 100.0 84J 15 JO 95M 雜卿 m 985 SQ3 1848 ~3 9sm 實_24 50 mo 涵 &476 施释S m i嚇 86.6 13j0 95102 實施例从 55 ί_ 85 9 1410 ，3: 9558 鮮例2-7 30 985 _ 1634 ^3? 湯5 實_2-8 45'.. :證 S2；l 17¾ M33 tb細1 55 97S 74-5 23.82 —4- 93:89 轉倒2 160 m3 獅 12卿 ^10 93:37
如所述〈表1>所示，本發明實施例的圖案所需要的曝光量 為35〜60mJ/cm2，具有突出的靈敏度，殘膜率也比較優 異。 尤其是，在與比較例1 (具有鏈式結構的酸解性保護基的 10110866#單編號 A〇101 第47頁/共66頁 1013230009-0 201245859 強有機絕緣膜）相比較時，⑽ebake後的殘膜 保持㈣較高，如此熱收縮較低的理由為，在曝光中 2於酸催化#丨反應及高溫（2航）熱處理而雜的環式 結構保護基的轉發性_體積收縮。 環式結構的脫《基本身的揮發性比鏈式结構的保護基 ，，不僅如此’環式結構的脫保護基對顯影液的溶解抑 “力相對較㊅，由此在點合賴醆解性保護美 的濃度保持較低的同時能夠實現充分的構圖能力 能夠較低地保持可能m劑樹脂產生的副產物（ by-product)的濃度。 此外，環式結構的酸解性保護基對非曝光部的溶 能力比鏈式結構的酸解性保護基更古， 呵，甶此更加能夠悬 大限度地拉大曝光部和非曝先部的溶解速度之差 取 diSS〇lution contrast) ’ 並由此而‘( 平的解析度。 尺尚水 因此，能_認到對由所述㈣物製備的錢 身賦予感光性，從而能夠省略在習知無機物絕緣 用額外的光阻劑的製程，因此能夠更加易於形成〜使 案。 、-圖 以上說明了本發明的較佳實施例’但本發明可進卜 變化及變更，並使用等同物。明確的是，本發明=夕種 這當地改變所述實施例而進行同樣的利用。因此透過 記載内容並非限制在訂巾請專利範_界定的本以上 的範圍。 發明 【圖式簡單說明】 [0005] 10110866^^'^^ 第1圖為表示洲本發明的化學増強正感光 A0101 第48頁/共66頁 β , 絕緣膜 1013230009-0 201245859 組成物的具有高開口率的TFT-LCD的單胞（unit cell )的剖視圖。 第2a圖為評價使用本發明的實施例2-1組分後的解析度的 有機絕緣膜圖案的表面光學照片。 第2b圖為評價使用本發明的實施例2-2組分後的解析度的 有機絕緣膜圖案的表面光學照片。 第2c圖為評價使用本發明的比較例1組分後的解析度的有 機絕緣膜圖案的表面光學照片。 第2d圖為評價使用本發明的比較例2組分後的解析度的有 機絕緣膜圖案的表面光學照片。 【主要元件符號說明】 [0006] 1 下基板 2 柵極絕緣膜 3 柵極 4 半導體層 5 源極 6 漏極 7 儲存電極（storage electrode ) 8 數據線 9 有機絕緣膜 10 圖元電極 L/S 線寬&間距（1 i ne & space ) 1013230009-0 第49頁/共66頁

Claims (1)

  1. 201245859 七、申請專利範圍： 1 . 一種化學增強正感光型有機絕緣膜組成物，包含粘合劑樹 脂，其特徵在於， 所述粘合劑樹脂包括含有環式結構酸解性保護基的單位體 (moiety)而構成。 2 .如申請專利範圍第1項所述之化學增強正感光型有機絕緣 膜組成物，其特徵在於， 所述粘合劑樹脂包括含有所述單位體的聚合物或共聚物。 3 .如申請專利範圍第1項或第2項所述之化學增強正感光型有 機絕緣膜組成物，其特徵在於， 所述單位體由以下化學式卜1至卜17中的至少一種構成， 10110866^^'^^ A〇101 第50頁/共66頁 1013230009-0 201245859 <化學式1-1> <化學式l-2> C
    10110866产單編t A0101 第51頁/共66頁 1013230009-0 201245859 <化學式i-5> <化學式l-6>
    <化學式1-7> <化學式1-8>
    10110866#^·^^ A〇101 第52頁/共66頁 1013230009-0 201245859 <化學式1-10> <化學式l-9>
    <化學式1-11>
    <化學式1-13> <化學式1-12>
    <化學式1-14>
    10110866^^'^^ A0101 第53頁/共66頁 1013230009-0 201245859 <化學式1-15> <化學式1-16>
    在所述化學式1-1至卜17中，\為鏈脂肪族基團、環脂肪 族基團、芳基、鏈酯基、環酯基、鏈醚基或環醚基， 為氫基或鏈烷基，R2為鏈烷基或環烷基，R3為氫基或鏈烷 基，R,為氫基、鏈烷基或環烷基，為鏈烯基或環烯基， 4 5 Re為氫基、鏈烷基、環烷基或芳基， 0 此外，X為鏈脂肪族基團、環脂肪族基團、芳基、鏈酯基 、環酯基、鏈醚基或環醚基中的任一種，但非與\為同一 種基團，在無X的情況下相繼於\而出現Y的情況下，X被 省略，在無X及Y的情況下以R1終止時X為氫基， 此外，Y為氫基、氫氧基、環氧基、異氰酸酯基、丙烯醯 10110866^^'^^ A〇101 ^ 54 I / * 66 I 1013230009-0 201245859 ,, 基、芳基、乙缚基或烧氧基中的任一種，Xi及乂2為°夫喃 (furan)類酸解性保護基或°比喃（pyran)類酸解性保 護基。 4 .如申請專利範圍第1項或第2項所述之化學增強正感光型有 機絕緣膜組成物，其特徵在於， 所述單位體由以下化學式2或化學式3中的至少一種構成， 學式2> <化學式3>
    ❹ 在所述化學式2及所述化學式3中，G為所述單位體。 5 .如申請專利範圍第1項或第2項所述之化學增強正感光型有 機絕緣膜組成物，其特徵在於， 所述聚合物或所述共聚物進一步包括以下化學式4至化學 式7中的至少一種， 10110866夢單職紐01 第55頁/共66頁 1013230009-0 201245859 <化學式4> <化學式5>
    在所述化學式4至7中，R7為氫基、鏈烷基、環烷基、羰基 、包含至少一個苯環的芳基、鏈烯烴基、環烯烴基、鏈酯 基、環S旨基、键醚基、環謎基或烧氧基中的任一種，Z為 氫基、氫氧基、鏈烷基、環烷基、烷氧基、乙醯氧基、t-丁氧基或t-丁氧基羰基中的任一種，P為羰基氧基（ -C00-)、曱基（-CH2-)、曱氧基（-CH2〇-)或氧基（ -0-)中的任一種，m在聚合物中為單體重複單位，m^O 〇 10110866^^'^^ A〇101 1013230009-0 第56頁/共66頁 201245859 如申請專利範圍第1項或第2項所述之化學增強正感光型有 機絕緣膜組成物，其特徵在於， 所述聚合物或所述共聚物為以下化學式8至化學式10中的 任一種，
    C <化學式8>
    第57頁/共·66頁 10110866#單編號 A〇101 1013230009-0 201245859 在所述化學式8至化學式10中，A及B為氮基或氧基中的任 一種，Rs為氫基、氫氧基、烷基或環氧基中的任一種，η 〇 在聚合物中為單體重複單位，n2 1。 7 .如申請專利範圍第1項或第2項所述之化學增強正感光型有 機絕緣膜組成物，其特徵在於， 所述聚合物或所述共聚物為以下化學式11至化學式12中 的任一種， <化學式11> 10110866#單編號 A〇101
    第58頁/共66頁 1013230009-0 201245859 <化學式12>
    8 .如申請專利範圍第1項或第2項所述之化學增強正感光型有 機絕緣膜組成物，其特徵在於， Ο 所述粘合劑樹脂的平均分子量為2000~200000，分散度 為1〜10。 9 .如申請專利範圍第1項或第2項所述之化學增強正感光型有 機絕緣膜組成物，其特徵在於， 進一步包括平均分子量為2000〜1 00000，分散度為1~20 的聚合物或共聚物。 10 .如申請專利範圍第1項或第2項所述之化學增強正感光型有 機絕緣膜組成物，其特徵在於， 進一步包括溶解抑制劑，所述溶解抑制劑在包含至少一個 1〇11〇866产單編號 A0101 第59頁/共66頁 1013230009-0 201245859 紛基的驗溶性酌·類化合物或芴（fluorene)類化合物、 包‘含至少一個缓基（carboxylic acid group)的驗溶 性化合物或包含至少一個笨甲酸基（benzoic acid group )的驗溶性化合物中的至少一種包含酸解性保護基 11 ·如申請專利範圍第10項所述之化學增強正感光型有機絕緣 膜組成物，其特徵在於， 在所述溶解抑制劑中，所述酸解性保護基為所述化學式 1-1至卜17所示的酸解性保護基中的任一種。 12，如申請專利範圍第1項或第2項所述之化學增強正感光型有 機絕緣膜組成物，其特徵在於， 進一步包括光致產酸劑’所述光致產酸劑由銪鹽化合物' 含鹵化合物、颯化合物 '磺酸鹽化合物或三嗪類化合物中 的至少一種構成，且相對於所述粘合劑樹脂100重量份， 所述光致產酸劑為〇.卜10重量份。 13 .如申請專利範圍第丨項或第2項所述之化學增強正感光型有 機絕緣膜組成物，其特徵在於， 進步包括含有二疊氮酿（quinonediazide)基團的光 敏化合物（PAC)。 14 ·如申請專利範圍第1項或第2項所述之化學增強正感光型有 機絕緣膜組成物，其特徵在於， 進壹步包括添加劑，所述添加劑由熱交聯劑 '熱穩定劑、 光固化促進劑、表面活性劑' base Quenchers、防光暈 劑枯。助劑、光穩定劑或消泡劑中的至少一種構成。 5 .如申。月專利範圍第14項所述之化學增強正感光型有機絕緣 膜組成物’其特徵在於， ^110866^單編號 A0101 第60頁/共66頁 1013230009-0 201245859 所述熱交聯劑由包括腺類樹脂、三聚氛胺類樹脂、異氛酸 、環氧基' 氧雜環丁烧基、丙稀酸醋基、乙歸基、芳 基、經基或氫硫基中的至少一種的化合物構成。 方 16 .如申請專利範圍第U項所述之化學增強正感光型有機 膜組成物，其特徵在於， 所述熱穩;t劑由賴、内賴、胺類、賴或硫續類化合 物中的至少一種構成® 17 .如申請專利範圍第14項所述之化學增強正感光型有機絕緣 膜組成物，其特徵在於， 所述光穩定劑由苯並三坐類、三唉類、苯甲嗣類、受阻氨 醚類或受阻胺類化合物中的至少一種構成。 18 .如申請專利範圍第14項所述之化學增強正感光型有機絕緣 膜組成物，其特徵在於， 所述枯合助劑由包含異氰酸醋基、數基、腺基、烧基、環 氧基、丙稀酸酿基、乙稀基或氫破基中的至少一種的烧氧 基梦烧化合物構成。 19 .如申清專利範圍第14項所述之化學增強正感光型有機絕緣 膜組成物，其特徵在於， 所述base Quenchers爲含氮有機化合物，所述含氮有機 化α物由伯胺、仲胺、叔胺或醜胺化合物種的至少一種構 成。 一種有機絕緣膜的形成方法，利用申請專利範圍第1項至 第1 9項令的任一項所述之化學增強正感光型有機絕緣膜組 成物’所述方法的特徵在於，包括以下步驟： 將所述有機絕緣膜組成物塗覆於顯示裝置的基板上部、在 所述基板上形成的源極/漏極或氮化矽層上部； 10110866#單編號 Α0101 1013230009-0 第61頁/共66頁 201245859 預烘（pre-bake)所述有機絕緣膜組成物； 在選擇性地曝光所述有機絕緣膜組成物之後，進行顯影而 形成圖案；以及 對所述有機絕緣膜組成物進行全面曝光及熱處理（cure bake )以形成絕緣保護膜。
    10110866^^'^^ A〇101 第62頁/共66頁 1013230009-0
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