TW201531501A - 鹼可溶性樹脂、感光性樹脂組成物、彩色濾光片及其製造方法、液晶顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種鹼可溶性樹脂、感光性樹脂組成物、彩色濾光片及其製造方法以及液晶顯示裝置。感光性樹脂組成物包括鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)、光起始劑(C)以及有機溶劑(D)。感光性樹脂組成物由於含有特定的鹼可溶性樹脂(A-1),而具有高解析度及耐顯影性優異的優點。
Description
本發明是有關於一種鹼可溶性樹脂、感光性樹脂組成物、彩色濾光片及其製造方法以及液晶顯示裝置。特別是關於一種高解析度及耐顯影性優異的感光性樹脂組成物。
隨著彩色液晶顯示器等影像器材的市場需求日漸擴大,彩色濾光片的製作技術亦趨向多樣化,以滿足上述市場需求。彩色濾光片是在形成有黑色矩陣(black matrix,BM)的玻璃或塑膠片等的基板表面上,並且將紅(R)、綠(G)、藍(B)三色不同的色相形成為畫素層。
一般而言,使用負型感光性著色組成物來形成彩色濾光片時,通常將負型感光性著色組成物塗布在基板上,並且隔著光罩照射紫外線後進行顯影,從而得到圖案。將形成的圖案加熱煅燒而使其固定黏著在基板上,藉此形成畫素圖案。接著,依照必
要的顏色重複進行此循環,藉此可獲得著色塗膜的圖案。然而,若重複此循環,在BM與RGB畫素的端部會產生較大的段差(level difference),從而產生歸因於此段差的顏色顯示不均。為了抑制此段差,使用透明樹脂層(保護膜)來進行彩色濾光片的平坦化處理。保護膜必須具有可以保護RGB著色層的特性、液晶填充時的耐熱性以及耐壓力性的硬度等特徵。為了顯現出如上述硬度,日本專利特開平5-78483号公報已揭露一種高交聯密度的感光硬化性樹脂組成物。此外,日本專利特開平10-133372中提到使用含環氧化合物之保護膜組成物,可以改善其圖案直線性不佳等問題,但該等技術卻仍有解析度不佳及耐顯影性不佳之缺陷。
此外,隨著彩色濾光片的輕薄化以及高色彩飽和化,因此必須提高感光性著色組成物中的著色劑濃度。但是,若著色劑濃度變高,則感光性著色組成物中的樹脂量相對變少。然而,當有助於與保護膜的密著性的畫素層表面的樹脂成分變少時,畫素層與保護膜的密著性降低,而使得保護膜容易從與畫素層的界面間剝落,造成解析度不佳。
另一方面,在日本專利特開昭61-213213号公報以及特開平1-152449号公報揭露了具有羧基的(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯、馬來酸酐與其他聚合性單體的共聚合體作為鹼可溶性樹脂的感光性組成物。然而,此處所揭露的共聚合體是無規共聚合體,因此在光照射部份內以及光未照射部份內產生鹼溶解速度的分布不均,而難以在顯影操作時獲得較佳的解析度及耐顯影性。
又,日本專利特開平5-070528公報中提到在所使用的分子中使具有茀環的環氧丙烯酸酯化合物與酸酐反應而可製造出鹼可溶性感光性樹脂,藉此可以改善顯影性。但,仍有解析度不佳及耐顯影性不佳之缺陷。
此外,隨著對於黑色矩陣的遮光性要求日益提高,黑色顏料的使用量也隨之增加。舉例而言,日本專利特開第2006-259716號公報揭示一種黑色矩陣用感光性樹脂組成物,其使用具有二官能基的反應性單體,以改善黑色矩陣用感光性樹脂組成物中各成分之間的反應,藉此形成精細的圖案(fine pattern)。藉此,當以提升黑色顏料使用量的方式以增加黑色矩陣的遮光性的同時,亦可保持感光性樹脂組成物的感度。但是,其解析度及耐顯影性尚無法滿足業界的需求。
因此,如何同時提升感光性樹脂組成物的解析度及耐顯影性以達到目前業界的要求,實為目前此領域技術人員亟欲解決的問題。
有鑑於此,本發明提供一種用於液晶顯示裝置的鹼可溶性樹脂(A-1)以及使用該鹼可溶性樹脂(A-1)的感光性樹脂組成物,其能夠改善上述解析度及耐顯影性不佳的問題。
本發明提供一種鹼可溶性樹脂(A-1),其由式(1)表示:
式(1)中,A表示伸苯基或具有取代基的伸苯基,其中取代基為碳數為1至5的烷基、鹵原子或苯基;B表示-CO-、-SO2-、-C(CF3)2-、-Si(CH3)2-、-CH2-、-C(CH3)2-、-O-、9,9-亞茀基或單鍵;L1表示含有氟原子的四價羧酸殘基或不含有氟原子的四價羧酸殘基;Y1表示含有氟原子的二價羧酸殘基或不含有氟原子的二價羧酸殘基;R1表示氫原子或甲基;m表示1至20的整數;L1及Y1中,至少一者含有氟原子。
在本發明的一實施例中,上述的鹼可溶性樹脂(A-1)是由第一混合物反應而獲得,且第一混合物包括含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)、四羧酸或其酸二酐(a-2)以及二羧酸或其酸酐(a-3)。四羧酸或其酸二酐(a-2)包括含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)、除了含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)之外的其他四羧酸或其酸二酐(a-2-2)或上述兩者的組合。二羧酸或其酸酐(a-3)包括含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)、除了含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)之外的其他二羧酸酐或其二羧酸化合物(a-3-2)或上述兩者的組合。值得注意的是,四羧酸或其酸二酐(a-2)及二羧酸或其酸酐(a-3)中,至少一者含有氟原子。
具體而言,含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)選自
由式(2-1)表示的含有氟原子的四羧酸化合物以及由式(2-2)表示的含有氟原子的四羧酸二酐化合物所組成的族群。其中,由式(2-1)表示的含有氟原子的四羧酸化合物以及由式(2-2)表示的含有氟原子的含有氟原子的四羧酸二酐化合物如下。
式(2-1)與式(2-2)中,L2選自由式(L-1)至式(L-6)表示的基團中的其中一者,
式(L-1)至式(L-6)中,E各自獨立表示氟原子或三氟甲基,*表示與碳原子鍵結的位置。
另外,含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)選自由式(3-1)表示的含有氟原子的二羧酸化合物以及由式(3-2)表示的含有氟原子的二羧酸酐化合物所組成的族群。其中,由式(3-1)表示的含有氟原子的二羧酸化合物以及由式(3-2)表示的含有氟原子的二羧酸酐化合物如下。
式(3-1)與式(3-2)中,X1表示碳數為1至100的含氟原子的有機基。
在本發明的一實施例中,含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的莫耳數、含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的莫耳數以及含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)的莫耳數滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.2~1.8。
在本發明的一實施例中,含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的莫耳數、含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的莫耳數以及含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)的莫耳數滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.3~1.7。
在本發明的一實施例中,含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的莫耳數、含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的莫
耳數以及含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)的莫耳數滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.4~1.6。
本發明又提供一種感光性樹脂組成物,其包括鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)、光起始劑(C)以及有機溶劑(D)。鹼可溶性樹脂(A)包括由式(1)表示的第一鹼可溶性樹脂(A-1);
式(1)中,A表示伸苯基或具有取代基的伸苯基,其中取代基為碳數為1至5的烷基、鹵原子或苯基;B表示-CO-、-SO2-、-C(CF3)2-、-Si(CH3)2-、-CH2-、-C(CH3)2-、-O-、9,9-亞茀基或單鍵;L1表示含有氟原子的四價羧酸殘基或不含有氟原子的四價羧酸殘基;Y1表示含有氟原子的二價羧酸殘基或不含有氟原子的二價羧酸殘基;R1表示氫原子或甲基;m表示1至20的整數;L1及Y1中,至少一者含有氟原子。
在本發明的一實施例中,基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,第一鹼可溶性樹脂(A-1)的使用量為30重量份至100重量份,含乙烯性不飽和基的化合物(B)的使用量為20重量份
至150重量份,光起始劑(C)的使用量為10重量份至90重量份,且有機溶劑(D)的使用量為1000重量份至7500重量份。
在本發明的一實施例中,上述的感光性樹脂組成物,更包括著色劑(E)。
在本發明的一實施例中,基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,著色劑(E)的使用量為50重量份至800重量份。
本發明另提供一種彩色濾光片的製造方法,其包括使用上述的感光性樹脂組成物來形成黑色矩陣。
本發明還提供一種彩色濾光片的製造方法,其包括使用上述的感光性樹脂組成物來形成畫素層。
本發明更提供一種一種彩色濾光片的製造方法,其包括使用上述的感光性樹脂組成物來形成保護膜。
本發明另提供一種彩色濾光片,其是藉由上述的彩色濾光片的製造方法而製得。
本發明也提供一種液晶顯示裝置,其包括上述的彩色濾光片。
基於上述,本發明的感光性樹脂組成物因使用含有具有氟的芳香族結構及具有特定結構的鹼可溶性樹脂(A-1),而當用於形成彩色濾光片時,可以同時改善解析度及耐顯影性不佳的問題,而適用於製作彩色濾光片的黑色矩陣、畫素層以及保護膜。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
在下文中,是以(甲基)丙烯酸表示丙烯酸及/或甲基丙烯酸,並以(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯;同樣地,以(甲基)丙烯醯基表示丙烯醯基及/或甲基丙烯醯基。
本發明提供一種鹼可溶性樹脂(A-1),其由式(1)表示:
式(1)中,A表示伸苯基或具有取代基的伸苯基,其中取代基為碳數為1至5的烷基、鹵原子或苯基;B表示-CO-、-SO2-、-C(CF3)2-、-Si(CH3)2-、-CH2-、-C(CH3)2-、-O-、9,9-亞茀基或單鍵;L1表示含有氟原子的四價羧酸殘基或不含有氟原子的四價羧酸殘基;Y1表示含有氟原子的二價羧酸殘基或不含有氟原子的二價羧酸殘基;R1表示氫原子或甲基;m表示1至20的整數;L1及Y1中,至少一者含有氟原子。
值得注意的是,L1可為含有氟原子的四價羧酸殘基或不含有氟原子的四價羧酸殘基,較佳為具有氟的四價芳香族基團,
且更佳為具有氟的苯環。
具體而言,鹼可溶性樹脂(A-1)是由第一混合物反應而獲得。第一混合物包括含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)、四羧酸或其酸二酐(a-2)以及二羧酸或其酸酐(a-3)。四羧酸或其酸二酐(a-2)及二羧酸或其酸酐(a-3)中,至少一者需含有氟原子。以下說明第一混合物的各個成分。
含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)是由具有兩個環氧基的雙酚類化合物(a-1-i)以及具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(a-1-ii)反應而製得。合成含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的反應物亦可包含其他化合物。
具有兩個環氧基的雙酚類化合物(a-1-i)可例如在鹼金屬氫氧化物存在下,使雙酚類化合物與鹵化環氧丙烷進行脫鹵化氫反應而得。
用來合成具有兩個環氧基的雙酚類化合物(a-1-i)的雙酚類的具體例包括雙(4-羥基苯基)酮、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)酮、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)酮、雙(4-羥基苯基)碸、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)碸、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)碸、雙(4-羥基苯基)六氟丙烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)六氟丙烷、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)六氟丙烷、雙(4-羥基苯基)二甲基矽烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)二甲基矽烷、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)二甲基矽烷、雙(4-
羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)甲烷、雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)甲烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-氯苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)醚、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)醚、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)醚等;9,9-雙(4-羥基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-二甲基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-氯苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-溴苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-氟苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)茀或上述化合物的組合。
用來合成具有兩個環氧基的雙酚類化合物(a-1-i)的鹵化環氧丙烷的具體例包括3-氯-1,2-環氧丙烷、3-溴-1,2-環氧丙烷或上述化合物的組合。基於上述的雙酚類化合物中的羥基總當量為1當量,上述的鹵化環氧丙烷的使用量可為1當量至20當量,且較佳為2當量至10當量。
鹼金屬氫氧化物的具體例包括氫氧化鈉、氫氧化鉀或上述化合物的組合。基於上述的雙酚類化合物中的羥基總當量為1當量,上述的脫鹵化氫反應中添加的鹼金屬氫氧化物的使用量可為0.8當量至15當量,且較佳為0.9當量至11當量。
值得注意的是,在進行脫鹵化氫反應之前,可預先添加或於反應過程中添加氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬氫氧化物。脫鹵化氫反應的操作溫度為20℃至120℃,其操作時間範圍為1小時至10小時。
在一實施例中,上述脫鹵化氫反應中所添加的鹼金屬氫
氧化物亦可使用其水溶液。在此實施例中,將上述的鹼金屬氫氧化物水溶液連續添加至脫鹵化氫反應系統內的同時,可於減壓或常壓下,連續蒸餾出水及鹵化環氧丙烷,藉此分離並除去水,同時可將鹵化環氧丙烷連續地回流至反應系統內。
上述的脫鹵化氫反應進行前,亦可添加氯化四甲銨(tetramethyl ammonium chloride)、溴化四甲銨(tetramethyl ammonium bromide)、三甲基苄基氯化銨(trimethylbenzyl ammonium chloride)等的四級銨鹽作為觸媒。接著,在50℃至150℃下,反應1小時至5小時,再加入鹼金屬氫氧化物或其水溶液。然後,於20℃至120℃的溫度下,其使反應1小時至10小時,以進行脫鹵化氫反應。
此外,為了使上述的脫鹵化氫反應順利進行,亦可添加甲醇、乙醇等醇類之外,亦可添加二甲碸(dimethyl sulfone)、二甲亞碸(dimethyl sulfoxide)等非質子性(aprotic)的極性溶媒等來進行反應。在使用醇類的情況下,基於上述的鹵化環氧丙烷的總量為100重量%,醇類的使用量可為2重量%至20重量%,且較佳為4重量%至15重量%。在使用非質子性的極性溶媒的實例中,基於鹵化環氧丙烷的總量為100重量%,非質子性的極性溶媒的使用量可為5重量%至100重量%,較佳為10重量%至90重量%。
在完成脫鹵化氫反應後,可選擇性地進行水洗處理。之後,利用加熱減壓的方式,例如於溫度為110℃至250℃且壓力為1.3kPa(10mmHg)以下,除去鹵化環氧丙烷、醇類及非質子性的極
性溶媒等。
為了避免形成的環氧樹脂含有加水分解性鹵素,可將脫鹵化氫反應後的溶液加入苯、甲苯、甲基異丁基酮(methyl isobutyl ketone)等溶劑,並加入氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬氫氧化物水溶液,以再次進行脫鹵化氫反應。在脫鹵化氫反應中,基於上述的雙酚類化合物中的羥基總當量為1當量,鹼金屬氫氧化物的使用量可為0.01莫耳至1莫耳,較佳為0.05莫耳至0.9莫耳。另外,上述的脫鹵化氫反應的操作溫度範圍為50℃至120℃,且其操作時間範圍為0.5小時至2小時。
在完成脫鹵化氫反應後,藉由過濾及水洗等步驟去除鹽類。此外,可利用加熱減壓的方式,將苯、甲苯、甲基異丁基酮等溶劑予以餾除,則可得到具有兩個環氧基的雙酚類化合物(a-1-i)。
具有兩個環氧基的雙酚類化合物(a-1-i)較佳為由下述式(1-1)表示的具有兩個環氧基的雙酚類化合物,或由下述式(1-2)表示的具有兩個環氧基的雙酚類化合物為單體聚合而成的聚合物。
在式(1-1)及式(1-2)中,A1至A8各自獨立表示氫原子、鹵原子、碳數1至5的烷基或苯基。B表示-CO-、-SO2-、-C(CF3)2-、-Si(CH3)2-、-CH2-、-C(CH3)2-、-O-、9,9-亞茀基或單鍵。m1可表示1至10的整數,並且m1更佳為表示1至2的整數。
式(1-1)表示的具有兩個環氧基的雙酚類化合物特佳為下述式(1-3)表示的具有兩個環氧基的雙酚類化合物。
式(1-3)中,A1、A2、A3、A4、A7及A8各自獨立表示氫原子、鹵原子、碳數1至5的烷基或苯基。
由式(1-3)表示的具有兩個環氧基的雙酚類化合物例如是由雙酚茀型化合物(bisphenol fluorene)與鹵化環氧丙烷(epihalohydrin)反應而得的具有兩個環氧基的雙酚茀型化合物。
雙酚茀型化合物的具體例包括9,9-雙(4-羥基苯基)茀[9,9-
bis(4-hydroxyphenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-氯苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3-chlorophenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-溴苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3-bromophenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-氟苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3-fluorophenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-甲氧基苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)茀[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dibromophenyl)fluorene]或上述化合物的組合。
鹵化環氧丙烷的具體例包括3-氯-1,2-環氧丙烷(epichlorohydrin)、3-溴-1,2-環氧丙烷(epibromohydrin)或上述化合物的組合。
具有環氧基的雙酚茀型化合物的具體例包括(1)新日鐵化學製造的商品:例如ESF-300或其類似物;(2)大阪瓦斯製造的商品:例如PG-100、EG-210或其類似物;或(3)S.M.S Technology Co.製造的商品:例如SMS-F9PhPG、SMS-F9CrG、SMS-F914PG或其類似物。
具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(a-1-ii)是選自由如下化合物所組成的族群中的至少一種化合物:丙烯酸、甲基丙烯酸、2-甲基丙烯醯氧乙基丁二酸(2-methacryloyloxyethylbutanedioic acid)、2-甲基丙烯醯氧丁基丁二酸、2-
甲基丙烯醯氧乙基己二酸、2-甲基丙烯醯氧丁基己二酸、2-甲基丙烯醯氧乙基六氫鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧乙基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧丙基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧丁基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧丙基丁二酸、2-甲基丙烯醯氧丙基己二酸、2-甲基丙烯醯氧丙基四氫鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧丙基鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧丁基鄰苯二甲酸,或2-甲基丙烯醯氧丁基氫鄰苯二甲酸;由含羥基之(甲基)丙烯酸酯與二元羧酸化合物反應而得的化合物,其中二元羧酸化合物包含但不限於己二酸、丁二酸、馬來酸、鄰苯二甲酸;由含羥基之(甲基)丙烯酸酯與羧酸酐化合物反應而得的半酯化合物,其中含羥基之(甲基)丙烯酸酯包含但不限於2-羥基乙基丙烯酸酯[(2-hydroxyethyl)acrylate]、2-羥基乙基甲基丙烯酸酯[(2-hydroxyethyl)methacrylate]、2-羥基丙基丙烯酸酯[(2-hydroxypropyl)acrylate」、2-羥基丙基甲基丙烯酸酯[(2-hydroxypropyl)methacrylate],4-羥基丁基丙烯酸酯[(4-hydroxybutyl)acrylate]、4-羥基丁基甲基丙烯酸酯[(4-hydroxybutyl)methacrylate],或季戊四醇三甲基丙烯酸酯等。另外,此處所述的羧酸酐化合物的具體例可與下述其他四羧酸或其酸二酐(a-2-2)中的四羧酸二酐具體例及下述其他二羧酸或其酸酐(a-3-2)中的二羧酸酐具體例相同,故不另贅述。
四羧酸或其酸二酐(a-2)包括含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)、除了所述含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)之外
的其他四羧酸或其酸二酐(a-2-2)或上述兩者的組合。
含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)選自由式(2-1)表示的含有氟原子的四羧酸化合物以及由式(2-2)表示的含有氟原子的四羧酸二酐化合物所組成的族群。具體而言,由式(2-1)表示的含有氟原子的四羧酸化合物以及由式(2-2)表示的含有氟原子的四羧酸二酐化合物如下。
式(2-1)與式(2-2)中,L2為具有氟的四價芳香族基團,且較佳為具有苯環。具體而言,較佳為選自由式(L-1)至式(L-6)表示的基團中的其中一者。
式(L-1)至式(L-6)中,E各自獨立表示氟原子或三氟甲基,*表示與碳原子鍵結的位置。
詳言之,含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的具體例包括4,4'-六氟亞異丙基二鄰苯二甲酸(4,4'-hexafluoro isopropylidene diphthalic acid)、1,4-二氟均苯四甲酸(1,4-difluoropyromellitic acid)、1-單氟均苯四甲酸(1-monofluoropyromellitic acid)、1,4-二(三氟甲基)均苯四甲酸(1,4-ditrifluoromethylpyromellitic acid)等含氟的芳香族四羧酸(aromatic tetracarboxylic acid),或上述四羧酸之二酐化合物,或上述化合物的組合。
含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的具體例還包括3,3'-六氟亞異丙基二鄰苯二甲酸(3,3'-(hexafluoro isopropylidene)diphthalic acid)、5,5'-[2,2,2-三氟-1-[3-(三氟甲基)苯基]亞乙基]二鄰苯二甲酸(5,5'-[2,2,2-trifluoro-1-[3-(trifluoromethyl)phenyl]ethylidene]diphthalic acid)、5,5'-[2,2,3,3,3-五氟-1-(三氟甲基)亞丙基]二鄰苯二甲酸(5,5'-[2,2,3,3,3-pentafluoro-1-(trifluoromethyl)propylidene]diphthalic acid)、5,5'-氧基雙[4,6,7-三氟-均苯四甲酸](5,5'-oxybis[4,6,7-trifluoro-pyromellitic acid]、3,6-雙(三氟甲基)均苯四甲酸(3,6-bis(trifluoromethyl)pyromellitic acid)、4-(三氟甲基)均苯四甲酸(4-(trifluoromethyl)pyromellitic acid)、1,4-雙(3,4-二羧酸三氟苯氧基)四氟苯(1,4-bis(3,4-dicarboxylic acid trifluorophenoxy)tetrafluoro benzene)等含氟的四羧酸,或上述四羧
酸之二酐化合物,或上述化合物的組合。
其他四羧酸或其酸二酐(a-2-2)包括飽和直鏈烴四羧酸、脂環式四羧酸、芳香族四羧酸,或其組合。
飽和直鏈烴四羧酸的具體例包括丁烷四羧酸、戊烷四羧酸、己烷四羧酸,或上述化合物的組合。飽和直鏈烴四羧酸亦可具有取代基。
脂環式四羧酸的具體例包括環丁烷四羧酸、環戊烷四羧酸、環已烷四羧酸,降冰片烷四羧酸,或上述化合物的組合。脂環式四羧酸亦可具有取代基。
芳香族四羧酸的具體例包括均苯四甲酸、二苯甲酮四羧酸、聯苯四羧酸(Biphenyl tetracarboxylic acid)、聯苯醚四羧酸、二苯基碸四羧酸、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸,或上述化合物的組合。芳香族四羧酸亦可具有取代基。
二羧酸或其酸酐(a-3)包括含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)、除了所述含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)之外的其他二羧酸或其酸酐(a-3-2)或上述兩者的組合。
含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)選自由式(3-1)表示的含有氟原子的二羧酸化合物以及由式(3-2)表示的含有氟原子的二羧酸酐化合物所組成的族群。具體而言,由式(3-1)表示的含有氟原子的二羧酸化合物以及由式(3-2)表示的含有氟原子的二羧酸
酐化合物如下。
式(3-1)與式(3-2)中,X1表示碳數為1至100的含氟原子的有機基。
含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)的具體例包括3-氟鄰苯二甲酸(3-fluorophthalic acid)、4-氟鄰苯二甲酸(4-fluorophthalic acid)、四氟鄰苯二甲酸(tetrafluorophthalic acid)、3,6-二氟鄰苯二甲酸(3,6-difluorophthalic acid)、四氟琥珀酸(tetrafluorosuccinic acid),或上述二羧酸之酸酐化合物,或上述化合物的組合。
其他二羧酸或其酸酐(a-3-2)的具體例包括飽和直鏈烴二羧酸、飽和環狀烴二羧酸、不飽和二羧酸,或上述二羧酸化合物之酸酐,或上述化合物的組合。
飽和直鏈烴二羧酸的具體例包括丁二酸、乙醯基丁二酸、己二酸、壬二酸、檸蘋酸(Citramalic acid)、丙二酸、戊二酸、檸檬酸、酒石酸、氧代戊二酸、庚二酸、癸二酸、辛二酸、二甘醇酸(diglycolic acid),或上述化合物的組合。飽和直鏈烴二羧酸中的烴基亦可被取代。
飽和環狀烴二羧酸的具體例包括六氫鄰苯二甲酸、環丁烷二羧酸、環戊烷二羧酸、降冰片烷二羧酸、六氫偏苯三酸(hexahydrotrimellitic acid),或上述化合物的組合。飽和環狀烴二羧酸亦可為飽和烴經取代的脂環式二羧酸。
不飽和二羧酸的具體例包括馬來酸、衣康酸、鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、甲基橋亞甲基四氫鄰苯二甲酸(methyl endo-methylene tetrahydro phthalic acid)、氯茵酸(chlorendic acid)、偏苯三酸,或上述化合物的組合。
其他二羧酸或其酸酐(a-3-2)的具體例包括三甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐、三乙氧基矽烷基丙基丁二酸酐、甲基二甲氧基矽烷基丙基丁二酸酐、甲基二乙氧基矽烷基丙基丁二酸酐、三甲氧基矽烷基丁基丁二酸酐、三乙氧基矽烷基丁基丁二酸酐、甲基二乙氧基矽烷基丁基丁二酸酐、對(三甲氧基矽烷基)苯基丁二酸酐、對(三乙氧基矽烷基)苯基丁二酸酐、對(甲基二甲氧基矽烷基)苯基丁二酸酐、對(甲基二乙氧基矽烷基)苯基丁二酸酐、間(三甲氧基矽烷基)苯基丁二酸酐、間(三乙氧基矽烷基)苯基丁二酸酐、間(甲基二乙氧基矽烷基)苯基丁二酸酐等二羧酸酐,或上述二羧酸酐之二羧酸化合物,或上述化合物的組合。
二羧酸化合物較佳為丁二酸、衣康酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫偏苯三酸、鄰苯二甲酸、偏苯三酸或上述化合物的組合,更佳為丁二酸、衣康酸、四氫鄰苯二甲酸或上述化合物的組合。
二羧酸酐較佳為丁二酸酐、衣康酸酐、四氫鄰苯二甲酸
酐、六氫偏苯三酸酐、鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐或上述化合物的組合。
鹼可溶性樹脂(A-1)的合成方法並無特別限制,只要將含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)、四羧酸二酐或其四羧酸(a-2)以及二羧酸酐或其二羧酸(a-3)反應即可獲得。
在製備上述的鹼可溶性樹脂(A-1)時,為加速反應,通常會於反應溶液中添加鹼性化合物作為反應觸媒。上述的反應觸媒的具體例包括三苯基膦(triphenyl phosphine)、三苯基銻(triphenyl stibine)、三乙胺(triethylamine)、三乙醇胺(triethanolamine)、氯化四甲基銨(tetramethylammonium chloride)、氯化苄基三乙基銨(benzyltriethylammonium chloride)或上述反應觸媒的組合。上述的反應觸媒可單獨或組合多種來使用。
此外,為了控制聚合度,通常還會於反應溶液中添加阻聚劑(inhibitor)。上述的阻聚劑的具體例包括甲氧基酚(methoxyphenol)、甲基氫醌(methylhydroquinone)、氫醌(hydroquinone)、2,6-二第三丁基對甲酚(2,6-di-tert-butyl-p-cresol)、吩噻嗪(phenothiazine)或其類似物。上述的阻聚劑可單獨或組合多種來使用。
在製備上述鹼可溶性樹脂(A-1)時,必要時可使用聚合反應溶劑。上述的聚合反應溶劑的具體例包括:乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、2-丁醇、己醇、乙二醇或其類似物的醇類化合物;甲乙酮、環己酮或其類似物的酮類化合物;甲苯、二甲苯
或其類似物的芳香族烴類化合物;賽珞素、丁基賽珞素(butyl cellosolve)或其類似物的賽珞素(cellosolve)類化合物;卡必妥、丁基卡必妥或其類似物的卡必妥類化合物;丙二醇單甲醚或其類似物的丙二醇烷基醚類化合物;二丙二醇單甲醚(di(propylene glycol)methyl ether)或其類似物的多丙二醇烷基醚(poly(propylene glycol)alkyl ether)類化合物;醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯(ethylene glycol monoethyl ether acetate)、丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol methyl ether acetate)、丙二醇單甲醚醋酸酯(propylene glycol methyl monoether acetate)或其類似物的醋酸酯類化合物;乳酸乙酯(ethyl lactate)、乳酸丁酯(butyl lactate)或其類似物的乳酸烷酯(alkyl lactate)類化合物;或二烷基二醇醚類;或2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)、乙氧基乙酸乙酯等其他酯類。上述的聚合反應溶劑可單獨使用或組合多種來使用。另外,上述鹼可溶性樹脂(A-1)的酸價為50mgKOH/g至200mgKOH/g,較佳為60mgKOH/g至180mgKOH/g。
此外,的合成方法例如可採用如日本專利特開平9-325494號公報所述般,在反應溫度為90℃至140℃下使二醇化合物與四羧酸二酐反應的公知的方法。此外,在反應溫度為90℃至130℃下使第一混合物均勻地溶解並使其進行反應,接著在反應溫度為40℃至80℃下進行反應以及熟成(aging)。
由第一混合物反應而獲得的鹼可溶性樹脂(A-1)為一種含有氟原子的鹼可溶性樹脂,且較佳為含有具有氟的芳香族結構的鹼可溶性樹脂。
另一方面,在形成鹼可溶性樹脂(A-1)的第一混合物的各個成分中,四羧酸或其酸二酐(a-2)及二羧酸或其酸酐(a-3)中,至少一者含有氟原子,且較佳為四羧酸或其酸二酐(a-2)及二羧酸或其酸酐(a-3)皆含有氟原子。當四羧酸或其酸二酐(a-2)或者二羧酸或其酸酐(a-3)不含有氟原子時,感光性樹脂組成物的解析度及耐顯影性不佳。詳言之,當四羧酸或其酸二酐(a-2)及二羧酸或其酸酐(a-3)皆含有氟原子時,四羧酸或其酸二酐(a-2)包括含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1),且二羧酸或其酸酐(a-3)包括含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)。
由於氟原子可有效提高鹼可溶性樹脂(A)的耐鹼性,因此感光性樹脂組成物的耐顯影性更佳。此外,由於感光性樹脂組成物的耐顯影性,因此較精細的圖案可在顯影時保留在基板上,而提高感光性樹脂組成物的解析度。
此外,含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的莫耳數、含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的莫耳數以及含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)的莫耳數可滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.2~1.8,較佳為滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.3~1.7,且更佳為滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.4~1.6。當[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.2~1.8
時,可進一步提高感光性樹脂組成物的解析度。
本發明提供一種感光性樹脂組成物,其包括鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)、光起始劑(C)以及有機溶劑(D)。此外,若需要,感光性樹脂組成物可更包括著色劑(E)、添加劑(E)的其中一者或兩者。以下將詳細說明用於本發明的感光性樹脂組成物的各個成分。
鹼可溶性樹脂(A)包括第一鹼可溶性樹脂(A-1)。此外,鹼可溶性樹脂(A)可選擇性地包括第二鹼可溶性樹脂(A-2)及其他鹼可溶性樹脂(A-3)。
第一鹼可溶性樹脂(A-1)為由式(1)表示的化合物:
式(1)中,A表示伸苯基或具有取代基的伸苯基,其中取代基為碳數為1至5的烷基、鹵原子或苯基;B表示-CO-、-SO2-、
-C(CF3)2-、-Si(CH3)2-、-CH2-、-C(CH3)2-、-O-、9,9-亞茀基或單鍵;L1表示含有氟原子的四價羧酸殘基或不含有氟原子的四價羧酸殘基;Y1表示含有氟原子的二價羧酸殘基或不含有氟原子的二價羧酸殘基;R1表示氫原子或甲基;m表示1至20的整數;L1及Y1中,至少一者含有氟原子。
在此,由式(1)表示的第一鹼可溶性樹脂(A-1)已於上文詳細說明,在此不另行贅述。
值得注意的是,當感光性樹脂組成物包含第一鹼可溶性樹脂(A-1)時,由於氟原子可有效提高鹼可溶性樹脂的耐鹼性,因此感光性樹脂組成物的耐顯影性更佳。此外,由於感光性樹脂組成物的耐顯影性,因此較精細的圖案可在顯影時保留在基板上,而提高感光性樹脂組成物的解析度。
此外,含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的莫耳數、含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的莫耳數以及含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)的莫耳數可滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.2~1.8,較佳為滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.3~1.7,且更佳為滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.4~1.6。當[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.2~1.8時,可進一步提高感光性樹脂組成物的解析度。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,第一鹼可溶性樹脂(A-1)的使用量可為30重量份至100重量份,較佳為40重量份至100重量份,且更佳為50重量份至100重量份。當鹼可
溶性樹脂(A)不含有第一鹼可溶性樹脂(A-1)時,感光性樹脂組成物的解析度及耐顯影性不佳。
第二鹼可溶性樹脂(A-2)包括具有式(4)所示的結構之衍生單元:
式(4)中,R2及R3各自獨立為氫原子、碳數為1至5的直鏈或支鏈烷基、苯基或鹵素原子。
第二鹼可溶性樹脂(A-2)是由具有式(4)所示的結構之化合物與其他可共聚合反應之化合物反應而得。具有式(4)所示的結構的化合物可為下述式(5)所示的含兩個環氧基之雙酚茀型化合物或式(6)所示的含兩個羥基之雙酚茀型化合物。
式(5)中,R4與式(4)的R2相同;R5與式(4)的R3相同。
式(6)中,R6與式(4)的R2相同;R7與式(4)的R3相同;R8及R9各自獨立表示碳數1~20的伸烷基或伸脂環基;p及q各自獨立表示1至4的整數。
其他可共聚合反應之化合物的具體例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、α-氯丙烯酸、乙基丙烯酸、肉桂酸等不飽和一元羧酸類;馬來酸、衣康酸、丁二酸、鄰苯二甲酸、四氫苯二甲酸、六氫苯二甲酸、甲基四氫苯二甲酸、甲基六氫苯二甲酸、甲基橋亞甲基四氫鄰苯二甲酸(methyl endo-methylene tetrahydro phthalic acid)、氯茵酸(chlorendic acid)、戊二酸等二元羧酸類及其酸酐;偏苯三酸(trimellitic acid)等三元羧酸類及其酸酐;
以及均苯四甲酸(pyromellitic acid)、二苯甲酮四羧酸(benzophenone tetracarboxylic acid)、聯苯四羧酸(biphenyl tetracarboxylic acid)、聯苯醚四羧酸(biphenylether tetracarboxylic acid)等四元羧酸類及其酸酐或上述化合物的組合。
第二鹼可溶性樹脂(A-2)較佳為新日鐵化學製,品名為V259ME、V301ME等產品。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,第二鹼可溶性樹脂(A-2)的使用量可為0重量份至70重量份,較佳為0重量份至60重量份,且更佳為0重量份至50重量份。
鹼可溶性樹脂(A)更可選擇性包括其他鹼可溶性樹脂(A-3)。其他鹼可溶性樹脂(A-3)為第一鹼可溶性樹脂(A-1)與第二鹼可溶性樹脂(A-2)以外的樹脂。其他鹼可溶性樹脂(A-3)例如為具有羧酸基或羥基的樹脂,但不限於具有羧酸基或羥基的樹脂。其他鹼可溶性樹脂(A-3)的具體例包括丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯(urethane)系樹脂、酚醛清漆(novolac)樹脂等樹脂。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,其他鹼可溶性樹脂(A-3)的使用量為0重量份至30重量份,較佳為0重量份至20重量份,且更佳為0重量份至10重量份。
含乙烯性不飽和基的化合物(B)可選自於具有1個乙烯性不飽和基的化合物(B-1)或具有2個以上(含2個)乙烯性不飽和基的化合物(B-2)。
具有1個乙烯性不飽和基的化合物(B-1)的具體例包括(甲基)丙烯醯胺((meth)acrylamide)、(甲基)丙烯醯嗎啉、(甲基)丙烯酸-7-胺基-3,7-二甲基辛酯、異丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸異冰片基氧乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、乙基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、第三辛基(甲基)丙烯醯胺、二丙酮(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、氮,氮-二甲基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸四氯苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯(tetrahydrofurfuryl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸四溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-三氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-三溴苯氧基乙酯、2-羥基-(甲基)丙烯酸乙酯、2-羥基-(甲基)丙烯酸丙酯、乙烯基己內醯胺、氮-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸五氯苯酯、(甲基)丙烯酸五溴苯酯、聚單(甲基)丙烯酸乙二酯、聚單(甲基)丙烯酸丙二酯、(甲基)丙烯酸冰片酯等。上述的具有1個乙烯性不飽和基的化合物(B-1)可單獨使用或組合多種來使用。
具有2個以上(含2個)乙烯性不飽和基的化合物(B-2)的具體例包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二環戊烯
酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰酸二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰酸三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質的三(2-羥基乙基)異氰酸三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、環氧乙烷(ethylene oxide,EO)改質的三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、環氧丙烷(propylene oxide,PO)改質的三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸二三羥甲基丙酯(di(trimethylolpropane)tetra(meth)acrylate)、經環氧乙烷改質的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧乙烷改質的氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質的氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質的甘油三(甲基)丙烯酸酯、經環氧乙烷改質的雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、酚醛清漆聚縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯或其類似物,或上述化合物的組合。上述具有2個以上(含2個)乙烯性不飽和基的化合物(B-2)可單獨使用或組合多種來使用。
上述含乙烯性不飽和基的化合物(B)的具體例包括:三丙
烯酸三羥甲基丙酯、經環氧乙烷改質的三丙烯酸三羥甲基丙酯、經環氧丙烷改質的三丙烯酸三羥甲基丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、己內酯改質的二季戊四醇六丙烯酸酯、四丙烯酸二三羥甲基丙酯、經環氧丙烷改質的甘油三丙烯酸酯或其類似物,或上述化合物的組合。
含乙烯性不飽和基的化合物(B)較佳為三丙烯酸三羥甲基丙酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯或上述化合物的組合。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,含乙烯性不飽和基的化合物(B)的使用量可為20重量份至150重量份,較佳為25重量份至130重量份,且更佳為30重量份至110重量份。
光起始劑(C)例如是苯乙酮系化合物(acetophenone)、二咪唑系化合物(biimidazole)、醯肟系化合物(acyl oxime)或上述化合物的組合。
苯乙酮系化合物的具體例包括對二甲胺苯乙酮(p-dimethylamino-acetophenone)、α,α’-二甲氧基氧化偶氮苯乙酮(α,α’-dimethoxyazoxy-acetophenone)、2,2’-二甲基-2-苯基苯乙酮(2,2’-dimethyl-2-phenyl-acetophenone)、對甲氧基苯乙酮(p-methoxy-acetophenone)、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮[2-methyl-1-(4-methylthio phenyl)-2-morpholino-1-propanone]、2-苄基-2-氮,氮-二甲胺-1-(4-
嗎啉代苯基)-1-丁酮[2-benzyl-2-N,N-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone]或上述化合物的組合。
二咪唑系化合物的具體例包括2,2’-雙(鄰-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-雙(鄰-氟苯基)-4,4,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-fluorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-雙(鄰-甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-methyl phenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-雙(鄰-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-methoxyphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-雙(鄰-乙基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-ethylphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-雙(對甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(p-methoxyphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-雙(2,2’,4,4,-四甲氧基苯基)-4,4,,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,2’,4,4’-tetramethoxyphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,4-dichlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]或上述化合物的組合。
醯肟系化合物的具體例包括乙烷酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基
苯甲醯基)-9氫-咔唑-3-取代基]-1-(氧-乙醯肟)[Ethanone,1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-,1-(O-acetyl oxime),如Ciba Specialty Chemicals製造的OXE-02,其結構由式(7)所示]、1-(4-(苯基硫代)苯基)-辛烷-1,2-二酮-2-肟-氧-苯甲酸酯[1-(4-phenyl-thio-phenyl)-octane-1,2-dion-2-oxime-O-benzoate,如Ciba Specialty Chemicals製造的OXE-01,其結構由式(8)所示]、乙烷酮,1-[9-乙基-6-(2-氯-4-苯甲基-硫代-苯甲醯基)-9氫-咔唑-3-取代基]-,1-(氧-乙醯肟)[Ethanone,1-[9-ethyl-6-(2-cholro-4-benzyl-thio-benzoyl)-9H-carbazole-3-yl]-,1-(O-acetyl oxime),由旭電化公司製造,其結構由式(9)所示]或上述化合物的組合。
光起始劑(C)較佳為2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮、2-苄基-2-氮,氮-二甲胺-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮、2,2’-雙(鄰-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、乙烷酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9氫-咔唑-3-取代基]-,1-(氧-乙醯肟)或上述化合物的組合。
光起始劑(C)視需要可進一步添加下列的化合物:噻噸酮(thioxanthone)、2,4-二乙基噻噸酮(2,4-diethyl-thioxanthanone)、噻噸酮-4-碸(thioxanthone-4-sulfone)、二苯甲酮(benzophenone)、4,4’
-雙(二甲胺)二苯甲酮[4,4’-bis(dimethylamino)benzophenone]、4,4’-雙(二乙胺)二苯甲酮[4,4’-bis(diethylamino)benzophenone]等二苯甲酮(benzophenone)系化合物;苯偶醯(benzil)、乙醯基(acetyl)等α-二酮(α-diketone)類;二苯乙醇酮(benzoin)等之酮醇(acyloin)類;二苯乙醇酮甲醚(benzoin methylether)、二苯乙醇酮乙醚(benzoin ethylether)、二苯乙醇酮異丙醚(benzoin isopropyl ether)等酮醇醚(acyloin ether)類;2,4,6-三甲基苯醯二苯基膦氧化物(2,4,6-trimethyl-benzoyl-diphenyl-phosphineoxide)、雙-(2,6-二甲氧基苯醯)-2,4,4-三甲基苯基膦氧化物[bis-(2,6-dimethoxy-benzoyl)-2,4,4-trimethyl-benzyl-phosphineoxide]等醯膦氧化物(acylphosphineoxide)類;蒽醌(anthraquinone)、1,4-萘醌(1,4-naphthoquinone)等醌(quinone)類;苯醯甲基氯(phenacyl chloride)、三溴甲基苯碸(tribromomethyl-phenylsulfone)、三(三氯甲基)-s-三嗪[tris(trichloromethyl)-s-triazine]等鹵化物;二-第三丁基過氧化物(di-tertbutylperoxide)等過氧化物;或上述化合物的組合。添加於光起始劑(C)的化合物較佳為二苯甲酮(benzophenone)系化合物,且更佳為4,4’-雙(二乙胺)二苯甲酮。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,光起始劑(C)的使用量可為10重量份至90重量份,較佳為12重量份至80重量份,且更佳為15重量份至70重量份。
有機溶劑(D)是指可以將鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)以及光起始劑(C)溶解,但又不與上述成分反應的有機溶劑,並且較佳為具有適當揮發性者。
有機溶劑(D)例如是(聚)亞烷基二醇單烷醚類、(聚)亞烷基二醇單烷醚乙酸酯類、其他醚類、酮類、乳酸烷酯類、其他酯類、芳香族碳氫化合物類、羧酸醯胺類或上述溶劑的組合。
(聚)亞烷基二醇單烷醚類的具體例包括乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇正丙醚、二甘醇正丁醚、三甘醇甲醚、三甘醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、一縮二丙二醇甲醚、一縮二丙二醇乙醚、一縮二丙二醇正丙醚、一縮二丙二醇正丁醚、二縮三丙二醇甲醚、二縮三丙二醇乙醚或上述溶劑的組合。
(聚)亞烷基二醇單烷醚乙酸酯類的具體例包括乙二醇單甲醚乙酸酯(ethylene glycol monomethyl ether acetate)、乙二醇單乙醚乙酸酯(ethylene glycol monoethyl ether acetate)、丙二醇單甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate)、丙二醇單乙醚乙酸酯(propylene glycol monoethyl ether acetate)或上述溶劑的組合。
其他醚類的具體例包括二甘醇二甲醚、二甘醇甲乙醚、二甘醇二乙醚、四氫呋喃或上述溶劑的組合。
酮類的具體例包括甲乙烷酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮或上述溶劑的組合。
乳酸烷酯類的具體例包括2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯或上述溶劑的組合。
其他酯類的具體例包括2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯(Ethyl 3-ethoxypropionate,EEP)、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-氧基丁酸乙酯或上述溶劑的組合。
芳香族碳氫化合物類的具體例包括甲苯、二甲苯或上述溶劑的組合。
羧酸醯胺類的具體例包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺或上述溶劑的組合。
有機溶劑(D)較佳為丙二醇單甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯或上述溶劑的組合。上述有機溶劑(D)可單獨使用或組合多種來使用。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,有機溶劑(D)的使用量可為1000重量份至7500重量份,較佳為1200重量份至7000重量份,且更佳為1400重量份至6500重量份。
本發明的感光性樹脂組成物中視需求而可更含有著色劑(E)。當感光性樹脂組成物是用於形成畫素層時,著色劑(E)可為用於形成畫素層的第一著色劑(E-1)。當感光性樹脂組成物是用於形成黑色矩陣時,著色劑(E)可為用於形成黑色矩陣的黑色顏料(E-2)。
第一著色劑(E-1)包括無機顏料、有機顏料或上述兩者的組合。
無機顏料的具體例包括金屬氧化物、金屬錯鹽等之金屬化合物(例如:鐵、鈷、鋁、鎘、鉛、銅、鈦、鎂、鉻、亞鉛、銻等之金屬氧化物)或上述列舉金屬的複合氧化物。
有機顏料的具體例包括C.I.顏料黃1、3、11、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、55、60、61、65、71、73、74、81、83、93、95、97、98、99、100、101、104、106、108、109、110、113、114、116、117、119、120、126、127、128、129、138、139、150、151、152、153、154、155、156、166、167、168、175;C.I.顏料橙1、5、13、14、16、17、24、34、36、38、40、43、46、49、51、61、63、64、71、73;C.I.顏料紅1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、
23、30、31、32、37、38、40、41、42、48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、50:1、52:1、53:1、57、57:1、57:2、58:2、58:4、60:1、63:1、63:2、64:1、81:1、83、88、90:1、97、101、102、104、105、106、108、112、113、114、122、123、144、146、149、150、151、155、166、168、170、171、172、174、175、176、177、178、179、180、185、187、188、190、193、194、202、206、207、208、209、215、216、220、224、226、242、243、245、254、255、264、265;C.I.顏料紫1、19、23、29、32、36、38、39;C.I.顏料藍1、2、15、15:3、15:4、15:6、16、22、60、66;C.I.顏料綠7、36、37;C.I.顏料棕23、25、28或上述顏料的組合。
黑色顏料(E-2)較佳為具有耐熱性、耐光性以及耐溶劑性的黑色顏料。
黑色顏料(E-2)的具體例包括:二萘嵌苯黑(perylene black)、花青黑(cyanine black)或苯胺黑(aniline black)等的黑色有機顏料;由紅、藍、綠、紫、黃色、花青(cyanine)或洋紅(magenta)等的顏料中,選擇兩種或兩種以上的顏料進行混合,使其形成接近黑色化的混色有機顏料;碳黑(carbon black)、氧化鉻、氧化鐵、鈦黑(titanium black)或石墨等的遮光材,其中上述碳黑的具體例包括C.I.顏料黑1、7(C.I.pigment black 1,7;)、三菱化學所製造的市售品(商品名MA100、MA230、MA8、#970、#1000、#235
0或#2650)。上述黑色顏料(E-2)可單獨使用或組合多種來使用。
黑色顏料(E-2)較佳為碳黑,且碳黑例如是三菱化學所製造的市售品MA100或MA230。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,著色劑(E)的使用量可為50重量份至800重量份,較佳為80重量份至700重量份,且更佳為100重量份至600重量份。
在不影響本發明功效的前提下,本發明的感光性樹脂組成物更可選擇性進一步添加添加劑(F)。添加劑(F)的具體例包括界面活性劑、填充劑、聚合物(指上述的鹼可溶性樹脂(A)以外的聚合物)、密著促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑或防凝集劑。
界面活性劑有助於提高感光性樹脂組成物的塗佈性。界面活性劑的具體例包括陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、非離子系界面活性劑、兩性界面活性劑、聚矽氧烷系界面活性劑、氟素系界面活性劑或上述界面活性劑的組合。
具體而言,界面活性劑例如是聚乙氧基十二烷基醚、聚乙氧基硬脂醯醚、聚乙氧基油醚等聚乙氧基烷基醚類(polyoxyet hylene alkyl ethers);聚乙氧基辛基苯醚、聚乙氧基壬基苯醚等聚乙氧基烷基苯醚類;聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯等聚乙二醇二酯類;山梨糖醇酐脂肪酸酯類;脂肪酸改質的聚酯類;或三級胺改質的聚胺基甲酸酯類。上述的界面活性劑可單
獨使用或組合多種來使用。
界面活性劑的具體例包括由信越化學工業製造的KP產品、由道康寧東麗股份有限公司(Dow Corning Toray Co.,Ltd.)製造的SF-8427產品、由共榮社油脂化學工業製造的普利弗隆(Polyflow)產品、由得克姆股份有限公司製造(Tochem Products Co.,Ltd.)的愛夫多普(F-Top)產品、由大日本印墨化學工業製造的美卡夫克(Megafac)產品、由住友3M製造的弗洛多(Fluorade)產品、由旭硝子製造的阿薩卡多(Asahi Guard)產品或由旭硝子公司製造的薩弗隆(Surflon)產品。
填充劑的具體例包括玻璃、鋁等。
聚合物的具體例包括聚乙烯醇、聚乙二醇單烷基醚、聚氟丙烯酸烷酯或上述聚合物的組合。
密著促進劑的具體例包括乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙醇丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙醇丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙醇丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷或上述化合物的組合。
抗氧化劑的具體例包括2,2-硫代雙(4-甲基-6-第三丁基苯
酚)、2,6-二-第三丁基苯酚或上述化合物的組合。
紫外線吸收劑的具體例包括2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯基疊氮、烷氧基苯酮(alkoxy phenone)或上述化合物的組合。
防凝集劑的具體例包括聚丙烯酸鈉(sodium polyacrylate)等。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,添加劑(F)的使用量為0.1重量份至10重量份,較佳為0.5重量份至8重量份,且更佳為1重量份至6重量份。
可用來製備感光性樹脂組成物的方法例如:將鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)、光起始劑(C)以及有機溶劑(D)放置於攪拌器中攪拌,使其均勻混合成溶液狀態,必要時亦可添加著色劑(E)、添加劑(E)的其中一者或兩者,予以均勻混合後,便可獲得溶液狀態的感光性樹脂組成物。具體而言,當感光性樹脂組成物是用於形成畫素層時,著色劑(E)可為用於形成畫素層的第一著色劑(E-1)。當感光性樹脂組成物是用於形成黑色矩陣時,著色劑(E)可為用於形成黑色矩陣的黑色顏料(E-2)。
又,感光性樹脂組成物的製備方法沒有特別的限制。感光性樹脂組成物的製備方法例如是先將一部分的鹼可溶性樹脂(A)及含乙烯性不飽和基的化合物(B)分散於一部分的有機溶劑(D)
中,以形成分散溶液;並且接著混合其餘的著色劑(E)、鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)、光起始劑(C)以及有機溶劑(D)來製備。
或者,感光性樹脂組成物也可以是由先將一部分的著色劑(E)分散於由部分鹼可溶性樹脂(A)以及一部分的有機溶劑(D)所組成的混合物來形成著色劑分散液後;並且著色劑(E)、鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)、光起始劑(C)以及有機溶劑(D)來製備。又,上述著色劑(E)的分散步驟可藉由例如珠磨機(beads mill)或輥磨機(roll mill)等混合器混合來進行。
彩色濾光片的製造方法包括在基板上依序形成黑色矩陣、畫素層、保護膜、ITO保護膜以及液晶配向膜。以下分別說明利用上述感光性樹脂組成物來形成黑色矩陣、畫素層、保護膜、ITO保護膜以及液晶配向膜的製造方法。
黑色矩陣是將含有黑色顏料(E-2)的感光樹脂組成物依序在基板上施予預烤、曝光、顯影及後烤處理而製得。黑色矩陣用以隔離各畫素層。又,黑色矩陣的膜厚為1μm時,光學密度範圍可為3.0以上,較佳為3.2至5.5,且更佳為3.5至5.5。以下詳述黑色矩陣的製造方法。
首先,藉由旋轉塗佈(spin coating)或流延塗佈(cast coating)等塗布方式,在基板上均勻地塗佈溶液狀態的感光性樹脂組成物,以形成塗膜。上述基材的具體例包括:用於液晶顯示裝置等的無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、硬質玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃及於該玻璃上附著透明導電膜者;或用於固體攝影裝置等的光電變換裝置基板(如:矽基板)等。
形成塗膜之後,以減壓乾燥去除大部分溶劑,然後以預烤(pre-bake)方式將殘餘的溶劑完全去除,以形成預烤塗膜。擲得注意的是,減壓乾燥及預烤的條件,依各成分的種類、比率而改變。一般而言,減壓乾燥是在小於200mmHg的壓力下進行1秒至20秒,並且預烤乃在70℃至110℃溫度下對塗膜進行1分鐘至15分鐘的加熱處理。
接著,以具有特定圖案的光罩對上述預烤塗膜進行曝光。在曝光過程中所使用的光線例如是g線、h線或i線等的紫外線為佳,而紫外線照射裝置可為(超)高壓水銀燈及金屬鹵素燈。
然後,在23±2℃的溫度下,將上述經曝光的預烤塗膜浸漬於顯影液(developing solution)中,以去除上述未經曝光的部分的預烤塗膜,藉此可在基板上形成特定的圖案。
顯影液例如是氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、矽酸鈉、甲基矽酸鈉、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲胺、氫氧化四乙胺、膽鹼、吡咯、哌啶或1,8-二氮雜二環-[5.4.0]-7-十一烯等的鹼性化合物等。顯影液
的濃度一般為0.001重量%至10重量%,較佳為0.005重量%至5重量%,且更佳為0.01重量%至1重量%。
在預烤塗膜經顯影之後,將具有特定的圖案的基板以水洗淨,再以壓縮空氣或壓縮氮氣將上述特定的圖案風乾。然後,以熱板或烘箱等加熱裝置進行後烤處理。後烤溫度通常為150至250℃,其中使用熱板的加熱時間為5分鐘至60分鐘,並且使用烘箱的加熱時間為15分鐘至150分鐘。經過上述的處理步驟後,即可於基板上形成黑色矩陣。
畫素層的製造方法與黑色矩陣的製造方法類似。具體而言,將含有第一著色劑(E-1)的感光性組成物塗佈在上面已形成黑色矩陣的基板上,接著依序施予預烤、曝光、顯影及後烤處理而製得。惟,在減壓乾燥的條件中,減壓乾燥是在0mmHg至200mmHg的壓力下進行1秒至60秒。經過上述的處理步驟後,即可固定特定的圖案,藉此形成畫素層。並且,重覆上述步驟,依序在基板上形成紅、綠、藍等畫素層。
保護膜是將不含有著色劑(E)的感光性組成物塗佈在上面已形成黑色矩陣及畫素層的基板上,接著依序施予預烤、曝光及後烤處理而製得。以下詳述保護膜的製造方法。
在上面已形成黑色矩陣及畫素層的基板上均勻地塗佈溶液狀態的感光性樹脂組成物,以形成塗膜。塗佈方式例如為噴灑(spray)法、輥式(roller)塗佈法、旋轉塗佈(spin coating)法、桿式(bar)塗佈法或噴墨印刷(ink jet)法。塗佈方式可採用旋轉塗佈機(spin coater)、非旋轉式塗佈機(spin loess coating machine)或狹縫式塗佈機(slit-die coating machine)。
接著,對塗膜進行預烤。預烤(pre-bake)的條件依各成分之種類,配合比率而異。一般而言,預烤乃在70℃至90℃溫度下進行1分鐘至15分鐘。預烤後,預烤塗膜的厚度為0.15μm至8.5μm,較佳為0.15μm至6.5μm,且更佳為0.15μm至4.5μm。預烤塗膜的厚度為除溶劑後的厚度。
然後,對預烤塗膜進行曝光處理。曝光處理所使用的光線例如是可見光、紫外線、遠紫外線、電子束(electron beam)、X射線等,且較佳為波長為190nm至450nm的紫外線。曝光處理的曝光量可為100J/m2至20,000J/m2,且較佳為150J/m2至10,000J/m2。
接著,對經受過曝光處理的預烤塗膜以熱板或烘箱等加熱裝置進行加熱處理。加熱處理的溫度通常為150℃至250℃。使用熱板的加熱時間為5分鐘至30分鐘,並且使用烘箱的加熱時間為30分鐘至90分鐘。經過上述的處理步驟後,即可於已形成黑色矩陣及畫素層的基板上形成保護膜。
在溫度為220℃至250℃的真空環境下,藉由濺鍍在畫素層的表面上形成ITO保護膜(蒸鍍膜)。必要時,對該ITO保護膜施行蝕刻與佈線,並且在ITO保護膜表面塗佈液晶配向膜(液晶配向膜用聚醯亞胺),藉此形成彩色濾光片。
首先,將藉由上述彩色濾光片的形成方法所形成的彩色濾光片以及設置有薄膜電晶體(thin film transistor;TFT)的基板作對向配置,並且在上述兩者之間設置間隙(晶胞間隔,cell gap)。接著,以黏著劑貼合彩色濾光片與上述基板的周圍部分並且留下注入孔。然後,在基板表面以及黏著劑所分隔出的間隙內由注入孔注入液晶,最後封住注入孔來形成液晶層。隨後,藉由在彩色濾光片中接觸液晶層的另一側與基板中接觸液晶層的另一側提供偏光板來製作液晶顯示器。上述所使用的液晶,亦即液晶化合物或液晶組成物,此處並未特別限定。惟,可使用任何一種液晶化合物及液晶組成物。
此外,於製作彩色濾光片中所使用的液晶配向膜是用來限制液晶分子的配向,並且沒有特別的限制,舉凡無機物或有機物任一者均可,並且本發明並不限於此。
以下說明含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的製備例1至製備例6:
首先,將100重量份的茀環氧化合物(型號ESF-300,新日鐵化學製造;環氧當量231)、30重量份的丙烯酸、0.3重量份的氯化苄基三乙基銨、0.1重量份的2,6-二第三丁基對甲酚以及130重量份的丙二醇單甲醚醋酸酯以連續式添加方式加入至500毫升的四口燒瓶中。入料速度控制在25重量份/分鐘,並且反應過程的溫度維持在100℃至110℃,反應15小時後,即可獲得固成分濃度為50重量%的淡黃色透明混合液。接著,使上述淡黃色透明混合液經受萃取、過濾及加熱烘乾的步驟,即可得固體成分含量為99.9重量%的製備例1的含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1-1)。
首先,將100重量份的茀環氧化合物(型號PG-100,大阪瓦斯製造;環氧當量259)、35重量份的甲基丙烯酸、0.3重量份的氯化苄基三乙基銨、0.1重量份的2,6-二第三丁基對甲酚以及135重量份的丙二醇單甲醚醋酸酯以連續添加方式加入至500毫升的四口燒瓶中。入料速度控制在25重量份/分鐘,並且反應過程的溫度維持在100℃至110℃下,反應15小時後,即可獲得固體成分
含量為50重量%的淡黃色透明混合液。使上述淡黃色透明混合液經受萃取、過濾及加熱烘乾的步驟,即可得固體成分含量為99.9重量%的製備例2的含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1-2)。
將100重量份的茀環氧化合物(型號ESF-300,新日鐵化學製造;環氧當量231)、100重量份的2-甲基丙烯醯乙氧基丁二酸酯、0.3重量份的氯化苄基三乙基銨、0.1重量份的2,6-二第三丁基對甲酚以及200重量份的丙二醇單甲醚醋酸酯以連續添加方式加入至500毫升的四口燒瓶中。入料速度控制在25重量份/分鐘,且反應過程的溫度維持在100℃至110℃下,反應15小時後,即可獲得固體成分含量為50重量%的淡黃色透明混合液。使上述淡黃色透明混合液經受萃取、過濾及加熱烘乾的步驟,可得固體成分含量為99.9重量%的製備例3的含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1-3)。
首先,在裝置有機械攪拌、溫度計及回流冷凝管的1000毫升三口燒瓶中,加入0.3莫耳的雙(4-羥基苯基)碸、9莫耳的3-氯-1,2-環氧丙烷以及0.003莫耳的氯化四甲銨。接著,一邊攪拌一邊加熱至105℃,並在105℃下反應9小時。然後,減壓蒸餾出未反應的3-氯-1,2-環氧丙烷。之後,將反應系統降至室溫,並在攪
拌的情況下加入9莫耳苯和0.5莫耳氫氧化鈉(溶於水中形成的30重量%水溶液)。然後,升溫至60℃並維持3小時。接著,反覆以水洗滌反應溶液,直至無氯離子為止(用硝酸銀檢驗)。以減壓蒸餾除去溶劑苯,然後在75℃下乾燥24小時,以得到雙(4-羥基苯基)碸的環氧化合物。
將100重量份的雙(4-羥基苯基)碸的環氧化合物(環氧當量181)、30重量份的丙烯酸、0.3重量份的氯化苄基三乙基銨、0.1重量份的2,6-二第三丁基對甲酚以及130重量份的丙二醇單甲醚醋酸酯以連續添加方式加入至500毫升的四口燒瓶中。入料速度控制在25重量份/分鐘,且反應過程的溫度維持在100℃至110℃,反應15小時後,即可獲得固體成分含量為50重量%的淡黃色透明混合液。使上述淡黃色透明混合液經受萃取、過濾及加熱烘乾的步驟,即可得固體成分含量為99.9重量%的製備例4的含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1-4)。
在裝置有機械攪拌、溫度計和回流冷凝管的1000毫升三口燒瓶中加入0.3莫耳的雙(4-羥基苯基)六氟丙烷、9莫耳的3-氯-1,2-環氧丙烷和0.003莫耳的氯化四甲銨。接著,一邊攪拌一邊加熱至105℃,並在105℃下反應9小時。接著,減壓蒸餾出未反應的3-氯-1,2-環氧丙烷。之後,將反應系統降至室溫,並在攪拌的情況下加入9莫耳苯和0.5莫耳氫氧化鈉(溶於水中形成的30重量
%水溶液)。然後,升溫至60℃並維持3小時。接著,反覆以水洗滌反應溶液,直至無氯離子為止(用硝酸銀檢驗)。以減壓蒸餾除去溶劑苯,然後在75℃下乾燥24小時,以得到雙(4-羥基苯基)六氟丙烷的環氧化合物。
將100重量份的雙(4-羥基苯基)六氟丙烷的環氧化合物(環氧當量224)、35重量份的甲基丙烯酸、0.3重量份的氯化苄基三乙基銨、0.1重量份的2,6-二第三丁基對甲酚以及135重量份的丙二醇單甲醚醋酸酯以連續添加方式加入至500毫升的四口燒瓶中。入料速度控制在25重量份/分鐘,且反應過程的溫度維持在100℃至110℃,反應15小時後,即可獲得固體成分含量為50重量%的淡黃色透明混合液。使上述淡黃色透明混合液經受萃取、過濾及加熱烘乾的步驟,即可得固體成分含量為99.9重量%的製備例5的含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1-5)。
在裝置有機械攪拌、溫度計和回流冷凝管的1000毫升三口燒瓶中加入0.3莫耳的雙(4-羥基苯基)二甲基矽烷、9莫耳的3-氯-1,2-環氧丙烷以及0.003莫耳的氯化四甲銨。接著,一邊攪拌一邊加熱至105℃,並在105℃下反應9小時。接著,減壓蒸餾出未反應的3-氯-1,2-環氧丙烷。之後,將反應系統降至室溫,並在攪拌的情況下加入9莫耳苯和0.5莫耳氫氧化鈉(溶於水中形成的30重量%水溶液)。然後,升溫至60℃並維持3小時。接著,反覆以
水洗滌反應溶液,直至無氯離子為止(用硝酸銀檢驗)。以減壓蒸餾除去溶劑苯,然後在75℃下乾燥24小時,以得到雙(4-羥基苯基)二甲基矽烷的環氧化合物。
將100重量份的雙(4-羥基苯基)二甲基矽烷的環氧化合物(環氧當量278)、100重量份的2-甲基丙烯醯乙氧基丁二酸酯、0.3重量份的氯化苄基三乙基銨、0.1重量份的2,6-二第三丁基對甲酚以及200重量份的丙二醇單甲醚醋酸酯以連續添加方式加入至500毫升的四口燒瓶中。入料速度控制在25重量份/分鐘,並且反應過程的溫度維持在100℃至110℃下,反應15小時,即可獲得固體成分含量為50重量%的淡黃色透明混合液。使上述淡黃色透明混合液經受萃取、過濾及加熱烘乾的步驟,即可得固體成分含量為99.9重量%的製備例6的含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1-6)。
以下說明第一鹼可溶性樹脂A-1的合成例A-1-1至合成例A-1-10:
首先,將1.0莫耳的含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1-1)、0.1莫耳的4,4'-六氟亞異丙基二鄰苯二甲酸二酐(a-2-1-a)、0.2莫耳的均苯四甲酸二酐(a-2-2-c)、0.4莫耳的馬來酸
(a-3-2-a)、1.0莫耳的四氫鄰苯二甲酸酐(a-3-2-b)、1.9克的氯化苄基三乙基銨、0.6克的2,6-二第三丁基對甲酚以及750克的丙二醇單甲醚醋酸酯以同時添加方式加入至500毫升的四口燒瓶中,以形成反應溶液。在此,「同時添加」是指於相同反應時間添加四羧酸或其酸二酐(a-2)與二羧酸或其酸酐(a-3)。接著,將上述反應溶液加熱至110℃,並且反應2小時,即可得酸價為129毫克KOH/克且數量平均分子量為2368的合成例1的第一鹼可溶性樹脂(以下稱為第一鹼可溶性樹脂A-1-1)。
將1.0莫耳的含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1-2)、2.0克的氯化苄基三乙基銨、0.7克的2,6-二第三丁基對甲酚以及700克的丙二醇甲醚醋酸酯加入至500毫升的四口燒瓶中,以形成反應溶液。接著,添加0.2莫耳的1,4-二氟均苯四甲酸二酐(a-2-1-b)、0.2莫耳的二苯甲酮四羧酸二酐(a-2-2-b),並在90℃下反應2小時。然後,添加1.2莫耳的四氫鄰苯二甲酸酐(a-3-2-b),並在90℃下反應4小時。在此,「分段添加」是指於不同的反應時間分別添加四羧酸或其酸二酐(a-2)與二羧酸或其酸酐(a-3),亦即先添加四羧酸或其酸二酐(a-2),之後再添加二羧酸或其酸酐(a-3)。經上述合成步驟,可得酸價為125毫克KOH/克且數量平均分子量為3388的合成例2的第一鹼可溶性樹脂(以下稱為第一鹼可溶性樹脂A-1-2)。
合成例3、合成例5、合成例7以及合成例9的第一鹼可溶性樹脂是以與合成例1相同的步驟來製備,並且其不同處在於:改變第一鹼可溶性樹脂的成分種類及其使用量、反應時間、反應溫度以及反應物添加時間(如表1所示),其中表1中標號所對應的化合物如下所示。
合成例4、合成例6、合成例8以及合成例10的第一鹼可溶性樹脂是以與合成例2相同的步驟來製備,並且其不同處在於:改變第一鹼可溶性樹脂的成分種類及其使用量、反應時間、反應溫度以及反應物添加時間(如表1所示),其中表1中標號所對應的化合物如下所示。
以下說明第二鹼可溶性樹脂(A-2)的合成例11至合成例1
3:
將1.0莫耳的含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1-1)、1.9克的氯化苄基三乙基銨以及0.6克的2,6-二第三丁基對甲酚溶於700克的丙二醇甲醚醋酸酯中,並同時添加0.3莫耳的聯苯四羧酸(a-2-2-a)及1.4莫耳的馬來酸(a-3-2-a)。接著,加熱至110℃並反應2小時,即可得酸價為125毫克KOH/克且數量平均分子量為2455的合成例11的第二鹼可溶性樹脂(以下稱為第二鹼可溶性樹脂A-2-1)。
合成例12至合成例13的第二鹼可溶性樹脂是以與合成例11相同的步驟來製備,並且其不同處在於:改變第二鹼可溶性樹脂的成分種類及其使用量、反應時間、反應溫度以及反應物添加時間(如表2所示)。值得注意的是,在此,「同時添加」是指於相同反應時間添加四羧酸或其酸二酐(a-2)與二羧酸或其酸酐(a-3),而「分段添加」是指於不同的反應時間分別添加四羧酸或其酸二酐(a-2)與二羧酸或其酸酐(a-3),亦即先添加四羧酸或其酸二酐(a-2),之後再添加二羧酸或其酸酐(a-3)。
以下說明其它鹼可溶性樹脂(A-3)的合成例14至合成例1
6:
在容積為1000毫升的四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度計,導入氮氣後,添加30重量份的甲基丙烯酸2-羥基乙酯(HEMA)、10重量份的甲基丙烯酸苯甲酯(BzMA)、60重量份的CF9BuMA、3重量份的2,2'-偶氮二(2-甲基丁腈)(AMBN)以及300重量份的二乙二醇二甲醚(Diglyme)。接著,緩慢攪拌上述混合物並且使溶液昇溫至80℃。接著,於此80℃下聚縮合6小時。然後,將溶劑脫揮(evaporate)後,可得其他鹼可溶性樹脂(A-3-1)。
合成例15至合成例16的其他鹼可溶性樹脂是以與合成例11相同的步驟來製備,並且其不同處在於:改變其他鹼可溶性樹脂的成分種類及其使用量、反應時間、反應溫度以及反應物添加時間(如表3所示),其中表3中標號所對應的化合物如下所示。
以下說明感光性樹脂的實施例1至實施例10以及比較例1至比較例7:
將100重量份的第一鹼可溶性樹脂(A-1-1)、20重量份的三丙烯酸三羥甲基丙酯(B-1)、10重量份的1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9氫-咔唑-3-取代基]-1-(氧-乙醯肟)(C-1)加入1000重量份的丙
二醇單甲醚醋酸酯(D-1)中,並且以搖動式攪拌器(shaking type stirrer)攪拌均勻後,即可製得實施例1的感光性樹脂組成物。將所製得的感光性樹脂組成物以下列各評價方式進行評價,其結果如表4所示。
實施例2至實施例10的感光性樹脂組成物是以與實施例1相同的步驟來製備,並且其不同處在於:改變感光性樹脂組成物的成分種類及其使用量(如表4所示),其中表4中標號所對應的化合物如下所示。將所製得的感光性樹脂組成物以下列各評價方式進行評價,其結果如表4所示。
比較例1至比較例7的感光性樹脂組成物是以與實施例1相同的步驟來製備,並且其不同處在於:改變感光性樹脂組成物的成分種類及其使用量(如表5所示)。將所製得的感光性樹脂組成物以下列各評價方式進行評價,其結果如表5所示。
以旋轉塗佈方式將實施例以及比較例所製得的各種感光性樹脂組成物,塗佈於玻璃基板上。接著,在100℃下預烤2分鐘,即可得到約1.2μm的預烤塗膜。然後,將上述預烤塗膜放置於線與間距(line and space)的光罩(由日本惠爾康(Nibbon Filcon)製造)下,並且利用50mJ/cm2的紫外光(曝光機型號AG500-4N;由M&R Nano Technology製造)進行曝光。接著,以0.045%氫氧化鉀水溶液於23℃下顯影1分鐘,以將基板上未曝光部份的塗膜除去。然後,將具有特定的圖案的玻璃基板以水洗淨。最後,將玻璃基板上所形成的圖案的線條幅度的最小值定義為解析度。將線條幅度以下列方式評價。值得注意的是,最小圖案線幅越小代表感光性樹脂組成物的解析度越好。
◎:最小圖案線幅≦4μm
○:4μm<最小圖案線幅≦6μm
△:6μm<最小圖案線幅≦8μm
╳:8μm<最小圖案線幅
將實施例以及比較例所製得的各種感光性樹脂組成物置入塗佈機中(購自於新光貿易;型號為MS-A150),並以旋轉塗佈
的方式將感光性樹脂組成物塗佈在100mm×100mm的玻璃基板上。接著,在壓力為60Pa下進行減壓乾燥,歷時15秒鐘,以形成塗膜。然後,將上面有塗膜的基板置於烘箱中,以100℃之溫度預烤2分鐘,以形成預烤塗膜。接著,以紫外光(曝光機型號為AG500-4N;M&R Nano Technology製)50mJ/cm2對預烤塗膜進行曝光。此時,可量測預烤塗膜(感光性樹脂層)顯影前的膜厚。然後,將經曝光後的預烤塗膜浸漬於23℃的顯影劑(0.045%氫氧化鉀)1分鐘,以形成上面有經顯影的塗膜的玻璃基板。接著,將上面有經顯影的塗膜的玻璃基板以水洗淨。然後,再將上面有經顯影的塗膜的玻璃基板置於烘箱中,以235℃曝後烤30分鐘,即可在玻璃基板上形成感光性樹脂層。此時,可量測感光性樹脂層顯影後的膜厚。然後,取感光性樹脂層的顯影前的膜厚與顯影後的膜厚,並以式(I)計算顯影前後的膜厚比。並且,將膜厚比以下列方式評價。值得注意的是,膜厚比越大代表感光性樹脂組成物的耐顯影性越好。
顯影前後的膜厚比=(顯影後的膜厚/顯影前的膜厚)×100%
◎:膜厚比≧88%
○:85%≦膜厚比<88%
△:80%≦膜厚比<85%
╳:80%<膜厚比
由表4以及表5得知,含有第一鹼可溶性樹脂(A-1)(含有具有氟的芳香族結構的鹼可溶性樹脂)的感光性樹脂組成物(實施例1至實施例10)與僅含有第二鹼可溶性樹脂(A-2)的感光性樹脂組成物(比較例1至比較例3)、僅含有其他鹼可溶性樹脂(A-3)的感光性樹脂組成物(比較例4至比較例6)相比,含有第一鹼可溶性樹脂(A-1)的感光性樹脂組成物解析度及耐顯影性均較佳。
此外,當第一鹼可溶性樹脂(A-1)中的含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的莫耳數、含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的莫耳數以及含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)的莫耳數滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.2~1.8時(亦即實施例2、3、4、5、6、7、9及10),感光性樹脂組成物解析度特別佳。
綜上所述,本發明的感光性樹脂組成物由於含有具有氟的芳香族結構及具有特定結構的鹼可溶性樹脂,故兼具解析度及耐顯影性的特點,因而適用於製作彩色濾光片的黑色矩陣、畫素層以及保護膜。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
Claims (22)
- 一種鹼可溶性樹脂(A-1),其由式(1)表示:
- 如申請專利範圍第1項所述的鹼可溶性樹脂(A-1),其中所述鹼可溶性樹脂(A-1)是由第一混合物反應而獲得,且所述第一混合物包括:含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1);四羧酸或其酸二酐(a-2);以及二羧酸或其酸酐(a-3),所述四羧酸或其酸二酐(a-2)包括含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)、除了所述含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)之外的其他四羧酸或其酸二酐(a-2-2)或上述兩者的組合;所述二羧酸或其酸酐(a-3)包括含有氟原子的二羧酸或其酸酐 (a-3-1)、除了所述含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)之外的其他二羧酸或其酸酐(a-3-2)或上述兩者的組合;所述四羧酸或其酸二酐(a-2)及所述二羧酸或其酸酐(a-3)中,至少一者含有氟原子。
- 如申請專利範圍第2項所述的鹼可溶性樹脂(A-1),其中所述含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)選自由式(2-1)表示的含有氟原子的四羧酸化合物以及由式(2-2)表示的含有氟原子的四羧酸二酐化合物所組成的族群,
- 如申請專利範圍第2項所述的鹼可溶性樹脂(A-1),其中所述含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)選自由式(3-1)表示的含有氟原子的二羧酸化合物以及由式(3-2)表示的含有氟原子的二羧酸酐化合物所組成的族群,
- 如申請專利範圍第2項所述的鹼可溶性樹脂,其中所述含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的莫耳數、所述含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的莫耳數以及所述含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)的莫耳數滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.2~1.8。
- 如申請專利範圍第2項所述的鹼可溶性樹脂,其中所述含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的莫耳數、所述含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的莫耳數以及所述含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)的莫耳數滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.3~1.7。
- 如申請專利範圍第2項所述的鹼可溶性樹脂,其中所述含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的莫耳數、所述含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的莫耳數以及所述含有氟原子的二羧 酸或其酸酐(a-3-1)的莫耳數滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.4~1.6。
- 一種感光性樹脂組成物,其包括:鹼可溶性樹脂(A);含乙烯性不飽和基的化合物(B);光起始劑(C);以及有機溶劑(D),其中所述鹼可溶性樹脂(A)包括由式(1)表示的第一鹼可溶性樹脂(A-1);
- 如申請專利範圍第8項所述的感光性樹脂組成物,其中所 述由式(1)表示的第一鹼可溶性樹脂(A-1)是由第一混合物反應而獲得,且所述第一混合物包括:含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1);四羧酸或其酸二酐(a-2);以及二羧酸或其酸酐(a-3),所述四羧酸或其酸二酐(a-2)包括含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)、除了所述含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)之外的其他四羧酸或其酸二酐(a-2-2)或上述兩者的組合;所述二羧酸或其酸酐(a-3)包括含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)、除了所述含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)之外的其他二羧酸或其酸酐(a-3-2)或上述兩者的組合;所述四羧酸或其酸二酐(a-2)及所述二羧酸或酸酐(a-3)中,至少一者含有氟原子。
- 如申請專利範圍第9項所述的感光性樹脂組成物,其中所述含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)選自由式(2-1)表示的含有氟原子的四羧酸化合物以及由式(2-2)表示的含有氟原子的四羧酸二酐化合物所組成的族群,
- 如申請專利範圍第9項所述的感光性樹脂組成物,其中所述含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)選自由式(3-1)表示的含有氟原子的二羧酸化合物以及由式(3-2)表示的含有氟原子的二羧酸酐化合物所組成的族群,
- 如申請專利範圍第9項所述的感光性樹脂組成物,其中所述含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的莫耳數、所述含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的莫耳數以及所述含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)的莫耳數滿足關係式 [(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.2~1.8。
- 如申請專利範圍第9項所述的感光性樹脂組成物,其中所述含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的莫耳數、所述含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的莫耳數以及所述含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)的莫耳數滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.3~1.7。
- 如申請專利範圍第9項所述的感光性樹脂組成物,其中所述含有聚合性不飽和基的二醇化合物(a-1)的莫耳數、所述含有氟原子的四羧酸或其酸二酐(a-2-1)的莫耳數以及所述含有氟原子的二羧酸或其酸酐(a-3-1)的莫耳數滿足關係式[(a-2-1)+(a-3-1)]/(a-1)=0.4~1.6。
- 如申請專利範圍第8項所述的感光性樹脂組成物,其中基於所述鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,所述第一鹼可溶性樹脂(A-1)的使用量為30重量份至100重量份,含乙烯性不飽和基的化合物(B)的使用量為20重量份至150重量份,所述光起始劑(C)的使用量為10重量份至90重量份,且所述有機溶劑(D)的使用量為1000重量份至7500重量份。
- 如申請專利範圍第8項所述的感光性樹脂組成物,更包括著色劑(E)。
- 如申請專利範圍第16項所述的感光性樹脂組成物,其中基於所述鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,所述著色劑(E)的使用量為50重量份至800重量份。
- 一種彩色濾光片的製造方法,其包括使用由申請專利範圍第8項至第17項中任一項所述的感光性樹脂組成物來形成黑色矩陣。
- 一種彩色濾光片的製造方法,其包括使用由申請專利範圍第8項至第17項中任一項所述的感光性樹脂組成物來形成畫素層。
- 一種彩色濾光片的製造方法,其包括使用由申請專利範圍第8項至第17項中任一項所述的感光性樹脂組成物來形成保護膜。
- 一種彩色濾光片,其是藉由申請專利範圍第18項至第20項中任一項所述的彩色濾光片的製造方法而製得。
- 一種液晶顯示裝置,其包括如申請專利範圍第21項所述的彩色濾光片。
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---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (14)
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---|---|---|---|---|
TWI563030B (en) * | 2014-10-01 | 2016-12-21 | Chi Mei Corp | Photosensitive resin composition for black matrix, black matrix, color filter and method for manufacturing the same, and liquid crystal display apparatus |
WO2017126795A1 (en) * | 2016-01-18 | 2017-07-27 | Rohm And Haas Electronic Materials Korea Ltd. | Black photosensitive resin composition and black column spacer prepared therefrom |
KR102674718B1 (ko) * | 2016-01-18 | 2024-06-14 | 듀폰스페셜티머터리얼스코리아 유한회사 | 흑색 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 블랙 컬럼 스페이서 |
KR101840347B1 (ko) | 2016-10-26 | 2018-03-20 | 동우 화인켐 주식회사 | 자발광 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상 표시 장치 |
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JP6876823B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2021-05-26 | 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. | 青色感光性樹脂組成物、これを利用して製造されたカラーフィルターおよび画像表示装置 |
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Family Cites Families (9)
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JP5315106B2 (ja) * | 2009-03-25 | 2013-10-16 | 新日鉄住金化学株式会社 | アルカリ可溶性樹脂及びその製造方法、並びにアルカリ可溶性樹脂を用いた感光性樹脂組成物 |
US8658342B2 (en) * | 2009-04-27 | 2014-02-25 | Nissan Chemicals Industries, Ltd. | Photosensitive composition including photopolymerizable polymer having fluorene skeleton |
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TWI428698B (zh) * | 2011-11-25 | 2014-03-01 | Chi Mei Corp | 感光性樹脂組成物、黑色矩陣、彩色濾光片及其液晶顯示元件 |
TWI485167B (zh) * | 2013-08-29 | 2015-05-21 | Chi Mei Corp | 鹼可溶性樹脂、感光性樹脂組成物、彩色濾光片及其製造方法、液晶顯示裝置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI630460B (zh) * | 2015-12-30 | 2018-07-21 | 奇美實業股份有限公司 | 感光性樹脂組成物、彩色濾光片及其液晶顯示元件 |
TWI721126B (zh) * | 2016-03-15 | 2021-03-11 | 日商東麗股份有限公司 | 感光性樹脂組成物、硬化膜、積層體、觸控面板用構件及硬化膜之製造方法 |
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