TW201740197A - 感光性樹脂組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種感光性樹脂組合物,其包含:鹼溶性樹脂,其含有包含通式I所表示之重複單元之第1樹脂及包含通式II所表示之重複單元之第2樹脂;8官能光聚合性化合物;光聚合起始劑;及溶劑。本發明之感光性樹脂組合物之彈性回復率較高且對於基板之密接性優異,不僅如此,殘膜率亦較高,因此可有效地用於間隔件之形成。

Description

感光性樹脂組合物
本發明係關於一種感光性樹脂組合物,更詳細而言,係關於彈性回復率較高且對於基板之密接性優異之感光性樹脂組合物、使用該感光性樹脂組合物所形成之圖案及包含該圖案之圖像顯示裝置。
液晶顯示裝置(LCD)之液晶單元係於一對基板間形成液晶層,為了使該基板之間隔固定而配置間隔件而成。作為該間隔件,先前使用矽珠或塑膠珠等,但由於存在對比度降低等問題,故而近年來主要使用藉由光微影法所形成之間隔件。 藉由光微影法所進行之間隔件之形成方法係於基板上塗佈感光性樹脂組合物,介隔光罩照射紫外線後,通過顯影過程,按照光罩上所形成之圖案於基板上之所需位置形成間隔件。 此種間隔件為了使基板之間隔保持固定而必須彈性回復率較高,不僅如此,對於基板之密接性必須優異(參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]韓國公開專利第2014-0043431號
[發明所欲解決之問題] 本發明係為了解決上述問題而成者,其目的之一係提供一種彈性回復率較高且對於基板之密接性優異之感光性樹脂組合物。 本發明之另一目的係提供一種使用上述感光性樹脂組合物所形成之間隔件。 本發明之又一目的係提供一種包含上述間隔件之圖像顯示裝置。 [解決問題之技術手段] 一方面,本發明提供一種感光性樹脂組合物,其包含:鹼溶性樹脂,其含有包含下述通式I所表示之重複單元之第1樹脂及包含下述通式II所表示之重複單元之第2樹脂;8官能光聚合性化合物;光聚合起始劑;及溶劑。 [化I][化II]上述式中, R1 為氫原子或甲基, R2 為氫原子或C1 ~C6 之烷基, R3 為氫原子或甲基, L不存在或為C1 ~C6 之伸烷基。 於本發明之一實施形態中,上述8官能光聚合性化合物可包含三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯。 於本發明之一實施形態中,上述光聚合起始劑可包含聯咪唑系化合物及肟酯系化合物。 另一方面,本發明提供一種使用上述感光性樹脂組合物所形成之圖案。 又一方面,本發明提供一種包含上述圖案之圖像顯示裝置。 [發明之效果] 本發明之感光性樹脂組合物之彈性回復率較高且對於基板之密接性優異,不僅如此,殘膜率亦較高,因此可有效地用於間隔件之形成。
以下,對本發明進行更詳細說明。 本發明之一實施形態係關於一種感光性樹脂組合物,其包含:鹼溶性樹脂(A),其含有包含下述通式I所表示之重複單元之第1樹脂及包含下述通式II所表示之重複單元之第2樹脂;8官能光聚合性化合物(B);光聚合起始劑(C);及溶劑(D)。 以下,對本發明之一實施形態之感光性樹脂組合物之各成分進行詳細說明。鹼溶性樹脂 (A) 於本發明之一實施形態中,上述鹼溶性樹脂(A)係對形成圖案時之顯影處理步驟中所使用之鹼性顯影液賦予可溶性之成分,其含有包含下述通式I所表示之重複單元之第1樹脂及包含下述通式II所表示之重複單元之第2樹脂。 [化I][化II]上述式中, R1 為氫原子或甲基, R2 為氫原子或C1 ~C6 之烷基, R3 為氫原子或甲基, L不存在或為C1 ~C6 之伸烷基。 於本說明書中所使用之C1 ~C6 之烷基意指由1~6個碳所構成之直鏈狀或支鏈狀之1價烴基,例如包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、正己基等,但並非必須限定於該等。 於本說明書中所使用之C1 ~C6 之伸烷基意指由1~6個碳所構成之直鏈狀或支鏈狀之2價烴基,例如包括亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基等,但並非必須限定於該等。上述C1 ~C6 之伸烷基之鏈碳中之一個以上亦可被取代為氧。 於本發明之一實施形態中,上述第1樹脂只要為包含上述通式I所表示之重複單元者,則無特別限制,例如可為包含下述通式I-1所表示之重複單元者。 [化I-1]上述式中, R4 、R5 、R6 、及R7 分別獨立為氫或甲基, R8 為源自選自由(甲基)丙烯酸苄酯、苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸(2-苯基)苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-(2-苯基)苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-(3-苯基)苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、N-苄基順丁烯二醯亞胺、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、及甲氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯所組成之群中之單體的結構, R9 為源自選自由下述通式(1)至(7)所組成之群中之單體的結構,R10 為源自選自由(甲基)丙烯酸、六氫鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、及琥珀酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯所組成之群中之單體的結構, R11 為氫或C1 ~C6 之烷基, a為20〜60莫耳%,b為5〜30莫耳%,c為10〜50莫耳%,d為5〜50莫耳%。 於本發明之一實施形態中,上述第2樹脂只要為包含通式II所表示之重複單元者,則無特別限制,例如可為包含下述通式II-1所表示之重複單元者。 [化II-1]上述式中, R12 及R13 分別獨立為氫或甲基, R14 為源自選自由(甲基)丙烯酸、六氫鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、及琥珀酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯所組成之群中之單體的結構, L不存在或為C1 ~C6 之伸烷基, e為40~95莫耳%,f為5~60莫耳%。 於本發明中,所謂「(甲基)丙烯酸-」係指「甲基丙烯酸-」、「丙烯酸-」、或該等兩者。 於本發明中,通式I-1及通式II-1所表示之各重複單元並不限定於所表示之形態而加以解釋,可於括號內之子重複單元所確定之莫耳%範圍內,自由地位於鏈之任一位置。即,通式I-1及通式II-1之括號係為了表示莫耳%而以一個嵌段所示,各子重複單元只要於該樹脂中,則不受制限,可位於嵌段內或各自分離。 於本發明中,通式所表示之重複單元或化合物係包含該重複單元或化合物之異構物者,於存在各通式所表示之重複單元或化合物之異構物之情形時,該通式所表示之重複單元或化合物進而包含其異構物。 於本發明之一實施形態中,上述第1樹脂包含具有聚合性官能基之通式I所表示之重複單元,使用在曝光階段由光聚合起始劑產生之自由基而參與光聚合反應,對改善感光性樹脂組合物之圖案形成性及顯影性發揮作用。就此種觀點而言,第1樹脂之重量平均分子量較佳為10,000~30,000。 另一方面,上述第2樹脂包含具有環氧官能基之通式II所表示之重複單元,於後烘烤階段,藉由環氧官能基與羧酸之開環聚合反應而引起熱硬化反應,因此對改善感光性樹脂組合物之密接性發揮作用。就此種觀點而言,第2樹脂之重量平均分子量較佳為2,000~20,000。 上述第1樹脂與上述第2樹脂之混合重量比可為30:70~70:30,尤其是40:60~60:40。於上述範圍內可顯示出最優異之密接性、顯影性、彈性回復率。 於本發明之一實施形態中,上述第1樹脂及第2樹脂除了分別獨立地包含通式I-1及通式II-1之重複單元以外,進而亦可包含由該技術領域中公知之其他單體所形成之重複單元,亦可僅由通式I-1及通式II-1之重複單元形成。 作為形成可進而加成於通式I-1及通式II-1之重複單元的單體,並無特別限定,例如可列舉:單羧酸類;二羧酸類及該等之酸酐;兩末端有羧基與羥基的聚合物之單(甲基)丙烯酸酯類;芳香族乙烯基化合物;N-取代順丁烯二醯亞胺系化合物;(甲基)丙烯酸烷基酯類;脂環族(甲基)丙烯酸酯類;(甲基)丙烯酸芳酯類;不飽和氧雜環丁烷化合物;不飽和環氧乙烷化合物;經碳數4~16之環烷烴或二環烷烴環取代之(甲基)丙烯酸酯等。該等可單獨使用,或混合2種以上而使用。 於本發明之一實施形態中,上述鹼溶性樹脂較佳為酸值為20~200(KOHmg/g)之範圍內。若酸值為上述範圍內,則可具有優異之顯影性及經時穩定性。 上述鹼溶性樹脂之含量並無特別限定,例如以本發明之感光性樹脂組合物之固形物成分的總重量為基準,可於10~80重量%之範圍包含該鹼溶性樹脂,較佳為於20~60重量%之範圍內包含。於上述範圍內包含之情形時,由於向顯影液中之溶解性充分,故而顯影性變得優異,可形成對下部基材之密接性良好,且具有優異之機械物性,並且線寬較窄之光硬化圖案。光聚合性化合物 (B) 於本發明之一實施形態中,上述光聚合性化合物(B)係可藉由下述之光聚合起始劑之作用而進行聚合之化合物,包含8官能光聚合性化合物。 上述8官能光聚合性化合物具體而言可為三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯等,尤其可為下述通式III所表示之三季戊四醇八丙烯酸酯。 [化III]於本發明之一實施形態中,上述光聚合性化合物(B)除了上述8官能光聚合性化合物以外,亦可進而包含該技術領域中公知之其他光聚合性化合物。 可進而使用之光聚合性化合物並無特別限定,包括單官能單體、2官能單體、及其他多官能單體。 作為單官能單體之具體例,可列舉:壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯,丙烯酸2-羥基乙酯、N-乙烯基吡咯啶酮等。作為2官能單體之具體例,可列舉:1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A之雙(丙烯醯氧基乙基)醚、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。作為其他多官能單體之具體例,可列舉:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(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、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。該等中,較佳為使用4官能以上之多官能單體。 上述光聚合性化合物(B)以本發明之感光性樹脂組合物之固形物成分的總重量為基準,可於1~60重量%、較佳為5~50重量%之範圍內含有。於上述範圍內包含上述光聚合性化合物(B)之情形時,間隔件之強度及平滑性變得良好,故而較佳。光聚合起始劑 (C) 於本發明之一實施形態中,上述光聚合起始劑(C)係能夠使上述光聚合性化合物(B)進行聚合者,可包含聯咪唑系化合物及肟酯系化合物。 作為上述聯咪唑系化合物之具體例,可列舉:2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)聯咪唑、2,2-雙(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑或4,4',5,5'位之苯基被取代為羰基烷氧基之咪唑化合物、下述通式IV所表示之化合物等。 [化IV]作為上述肟酯系化合物之具體例,可列舉O-乙氧基羰基-α-羥基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮、下述通式V~VII所表示之化合物等。 [化V][化VI][化VII]於本發明之一實施形態中,上述光聚合起始劑(C)亦可於無損本發明之效果之範圍內,進而包含上述光聚合起始劑以外者。例如可使用苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、三𠯤系化合物、9-氧硫𠮿系化合物、安息香系化合物、蒽系化合物等,該等可分別單獨使用,或混合2種以上而使用。 又,為了提高本發明之感光性樹脂組合物之感度,上述光聚合起始劑(C)亦可進而包含光聚合起始助劑。本發明之感光性樹脂組合物藉由含有光聚合起始助劑,可進一步提高感度,而提高生產性。 作為上述光聚合起始助劑,例如較佳為使用選自由胺化合物、羧酸化合物、及具有硫醇基之有機硫化物所組成之群中之1種以上之化合物。 上述光聚合起始劑(C)以固形物成分為基準相對於鹼溶性樹脂(A)及光聚合性化合物(B)之合計100重量份,可於0.1~40重量份之範圍、較佳為1~30重量份之範圍內含有。若上述光聚合起始劑(C)之含量為上述範圍內,則感光性樹脂組合物變得高感度化,使用該組合物所形成之間隔件之強度及間隔件表面之平滑性變得變好,故而較佳。 又,於進而使用上述光聚合起始助劑之情形時,上述光聚合起始助劑以固形物成分為基準相對於鹼溶性樹脂(A)及光聚合性化合物(B)之合計100重量份,可於0.1~50重量份之範圍、較佳為1~40重量份之範圍內含有。若上述光聚合起始助劑之含量為上述範圍內,則感光性樹脂組合物之感度進一步變高,使用該組合物所形成之間隔件之生產性提高,故而較佳。溶劑 (D) 於本發明之一實施形態中,上述溶劑(D)只要為該技術領域中所使用者,則均可不受限制地使用。 作為上述溶劑(D)之具體例,可列舉:乙二醇單烷基醚類;二乙二醇二烷基醚類;乙二醇烷基醚乙酸酯類;烷二醇烷基醚乙酸酯類;丙二醇單烷基醚類;丙二醇二烷基醚類;丙二醇烷基醚丙酸酯類;丁二醇單烷基醚類;丁二醇烷基醚乙酸酯類;丁二醇單烷基醚丙酸酯類;二丙二醇二烷基醚類;芳香族烴類;酮類;醇類;酯類;環狀醚類;環狀酯類等。上述所例示之溶劑可分別單獨使用,或混合2種以上而使用。 就塗佈性及乾燥性之方面而言,上述溶劑可較佳地使用烷二醇烷基醚乙酸酯類、酮類、丁二醇烷基醚乙酸酯類、丁二醇單烷基醚類、酯類,可進而較佳地使用丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、環己酮、乙酸甲氧基丁酯、甲氧基丁醇、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等。 上述溶劑(D)以本發明之感光性樹脂組合物之總重量為基準,可於50~90重量%之範圍、較佳為70~85重量%之範圍內含有。若上述溶劑為上述範圍內,則發揮出於利用旋轉塗佈機、狹縫式&旋轉塗佈機、狹縫式塗佈機(有時亦稱為模嘴塗佈機)、噴墨等之塗佈裝置進行塗佈時塗佈性變得良好之效果。 本發明之一實施形態之感光性樹脂組合物視需要可進而包含添加劑(E)。添加劑 (E) 於本發明之一實施形態中,上述添加劑(E)係視需要可選擇性地添加者,例如可列舉:填充劑、其他高分子化合物、硬化劑、調平劑、密接促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗凝聚劑、鏈轉移劑等。 作為上述填充劑之具體例,可列舉:玻璃、二氧化矽、氧化鋁等。 作為上述其他高分子化合物之具體例,可列舉:環氧樹脂、順丁烯二醯亞胺樹脂等硬化性樹脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇單烷基醚、聚丙烯酸氟烷基酯、聚酯、聚胺基甲酸酯等熱塑性樹脂等。 上述硬化劑係為了提高深部硬化及機械強度而使用,作為硬化劑之具體例,可列舉:環氧化合物、多官能異氰酸酯化合物、三聚氰胺化合物、氧雜環丁烷化合物等。 作為上述調平劑,可使用市售之界面活性劑,例如可列舉矽系、氟系、酯系、陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性等之界面活性劑等,該等可分別單獨使用,或組合2種以上而使用。 作為上述密接促進劑,可使用矽烷系化合物,作為具體例,可列舉:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)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-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基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-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷,3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三甲氧基矽烷或3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷等。上述所例示之密接促進劑可分別單獨使用,或組合2種以上而使用。 作為上述抗氧化劑之具體例,可列舉:4,4'-亞丁基雙[6-第三丁基-3-甲基苯酚]、2,2'-硫代雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,6-二第三丁基-4-甲基苯酚等。 作為上述紫外線吸收劑之具體例,可列舉:2-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等。 作為上述抗凝聚劑之具體例,可列舉聚丙烯酸鈉等。 作為上述鏈轉移劑之具體例,可列舉:十二烷硫醇、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯等。 本發明之一實施形態係關於使用上述感光性樹脂組合物所形成之圖案、尤其是間隔件。本發明之一實施形態之圖案係於基板上塗佈上述感光性樹脂組合物,並進行曝光及顯影而形成。 首先,藉由將本發明之感光性樹脂組合物塗佈於基板上之後,進行加熱乾燥,而去除溶劑等揮發成分,從而獲得平滑之塗膜。 作為塗佈方法,例如可列舉:旋轉塗佈、柔軟塗佈法、輥塗佈法、狹縫式及旋轉塗佈、狹縫式塗佈法等。 塗佈後進行加熱乾燥(預烘烤)或減壓乾燥後進行加熱,使溶劑等揮發成分揮發。此時,加熱溫度通常為70~200℃,較佳為80~130℃。加熱乾燥後之塗膜之厚度通常為1~8 μm左右。 對於如此獲得之塗膜,介隔用以形成目標圖案之光罩而照射紫外線。此時,為了對整個曝光部均勻地照射平行光線,又,為了使光罩與基板精度良好地對準,較佳為使用光罩對準曝光機或步進機等裝置。若照射紫外線,則經紫外線照射之部位發生硬化。 作為上述紫外線,可使用g線(波長:436 nm)、h線、i線(波長:365 nm)等。紫外線之照射量視需要適當選擇即可。 若使硬化結束之塗膜接觸顯影液,使非曝光部溶解而進行顯影,則可獲得目標圖案。 上述顯影方法可為液添加法、浸漬法、噴霧法等中之任一方法。又,顯影時亦可使基板傾斜任意角度。 上述顯影液通常為含有鹼性化合物與界面活性劑之水溶液。 上述鹼性化合物可為無機或有機鹼性化合物中之任一者。作為上述無機鹼性化合物之具體例,可列舉:氫氧化鈉、氫氧化鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、矽酸鈉、矽酸鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、硼酸鈉、硼酸鉀、氨等。又,作為上述有機鹼性化合物之具體例,可列舉:氫氧化四甲基銨、氫氧化2-羥基乙基三甲基銨、單甲胺、二甲胺、三甲胺、單乙胺、二乙胺、三乙胺、單異丙胺、二異丙胺、乙醇胺等。該等無機及有機鹼性化合物可分別單獨使用,或組合2種以上而使用。上述鹼性化合物相對於顯影液100重量%可於0.01~10重量%、較佳為0.03~5重量%之範圍內含有。 作為上述界面活性劑,可使用選自由非離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、及陽離子系界面活性劑所組成之群中之至少一種。作為上述非離子系界面活性劑之具體例,可列舉:聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯芳基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、其他聚氧乙烯衍生物、氧乙烯-丙二醇嵌段共聚物,山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺等。作為上述陰離子系界面活性劑之具體例,可列舉:月桂醇硫酸酯鈉或油醇硫酸酯鈉等高級醇硫酸酯鹽類、月桂基硫酸鈉或月桂基硫酸銨等烷基硫酸鹽類、十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基萘磺酸鈉等烷基芳基磺酸鹽類等。作為上述陽離子系界面活性劑之具體例,可列舉:硬脂胺鹽酸鹽或氯化月桂基三甲基銨等胺鹽或四級銨鹽等。該等界面活性劑可分別單獨使用,或組合2種以上而使用。上述界面活性劑相對於顯影液100重量%,可於0.01~10重量%、較佳為0.05~8重量%、尤佳為0.1~5重量%之範圍內含有。 顯影後進行洗淨,視需要可於150〜230℃下實施後烘烤10〜60分鐘。 可使用本發明之感光性樹脂組合物,經過如以上之各步驟,而於基板上或彩色濾光片基板上形成圖案。該圖案作為顯示裝置所使用之感光性間隔件有用。 具有如此而獲得之圖案的間隔件可有效地用於液晶顯示裝置等圖像顯示裝置。 因此,本發明之一實施形態係關於一種包含上述圖案之圖像顯示裝置、尤其是具備上述間隔件之圖像顯示裝置。 以下,藉由實施例、比較例、及實驗例更具體地說明本發明。再者,該等實施例、比較例、及實驗例僅為用以說明本發明者,從業者明瞭本發明之範圍並非受該等所限定者。製造例 1 :鹼溶性樹脂 ( 1 樹脂 (A-1)) 之製造 於具備回流冷卻器、滴液漏斗、及攪拌機之1 L之燒瓶內以0.02 L/min通入氮氣而設為氮氣氛圍,導入丙二醇單甲醚乙酸酯200 g並升溫至100℃後,將於包含甲基丙烯酸47.3 g(0.55莫耳)、甲基丙烯酸苄酯61.6 g(0.35莫耳)、甲基丙烯酸三環癸基酯22.0 g(0.10莫耳)及丙二醇單甲醚乙酸酯150 g之混合物中添加2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)3.6 g之溶液自滴液漏斗以2小時滴加至燒瓶中,於100℃下進而繼續攪拌5小時。 繼而,將燒瓶內之氣氛自氮氣變為空氣,將甲基丙烯酸環氧丙酯42.6 g[0.30莫耳(相對於本反應所使用之甲基丙烯酸55莫耳%)]投入燒瓶內,於110℃下繼續反應6小時,而獲得固形物成分之酸值為109 mgKOH/g之含不飽和基之樹脂A-1。利用GPC(gel permeation chromatograph,凝膠滲透層析儀)所測得之聚苯乙烯換算之重量平均分子量為25,000,分子量分佈(Mw/Mn)為2.4。製造例 2 :鹼溶性樹脂 ( 2 樹脂 (A-2)) 之製造 於具備回流冷卻器、滴液漏斗、及攪拌機之1L之燒瓶內以0.02 L/min導入氮氣而設為氮氣氛圍,加入二乙二醇甲基乙基醚150 g,一面攪拌一面加熱至70℃。繼而,將下述通式a與b之混合物187.2 g(0.85莫耳)及甲基丙烯酸12.9 g(0.15莫耳)溶解於二乙二醇甲基乙基醚150 g,而製備溶液。 [化a][化b]使用滴液漏斗,將所製備之溶液滴加至燒瓶內後,將於二乙二醇甲基乙基醚200 g中溶解有聚合起始劑2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)27.9 g(0.11莫耳)之溶液使用另一滴液漏斗以4小時滴加至燒瓶內。聚合起始劑溶液滴加結束後,於70℃下放置4小時,其後冷卻至室溫,獲得固形物成分41.6重量%、酸值65 mgKOH/g(固形物成分換算)之樹脂A-2之溶液。所獲得之樹脂之重量平均分子量(Mw)為8,300,分子量分佈為1.85。製造例 3 :鹼溶性樹脂 (A-3) 之製造 於具備回流冷卻器、滴液漏斗、及攪拌機之1 L之燒瓶內以0.02 L/min導入氮氣而設為氮氣氛圍,導入丙二醇單甲醚乙酸酯200 g並升溫至100℃後,將於包含甲基丙烯酸47.3 g(0.55莫耳)、甲基丙烯酸苄酯61.6 g(0.35莫耳)、甲基丙烯酸三環癸基酯22.0 g(0.10莫耳)及丙二醇單甲醚乙酸酯150 g之混合物中添加有2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)3.6 g之溶液自滴液漏斗以2小時滴加至燒瓶中,於100℃下進而繼續攪拌5小時,而獲得固形物成分酸值71.9 mgKOH/g之樹脂A-3。利用GPC所測得之聚苯乙烯換算之重量平均分子量為18,000,分子量分佈(Mw/Mn)為2.2。實施例 1 3 及比較例 1 9 :感光性樹脂組合物之製造 以下述表1中所記載之成分及組成將各成分混合,而製造間隔件形成用感光性樹脂組合物(單位:重量份)。 [表1] A-1:製造例1中所獲得之鹼溶性樹脂 A-2:製造例2中所獲得之鹼溶性樹脂 A-3:製造例3中所獲得之鹼溶性樹脂 B-1:三季戊四醇八丙烯酸酯 B-2:二季戊四醇六丙烯酸酯 B-3:季戊四醇四丙烯酸酯 C-1:上述通式IV所表示之聯咪唑系化合物 C-2:上述通式V所表示之肟酯系化合物 D(抗氧化劑):4,4'-亞丁基雙[6-第三丁基-3-甲基苯酚](BBM-S,住友精密化學公司製造)實驗例 1 將橫、縱之長度分別為2英吋之玻璃基板(Eagle 2000,Corning公司製造)利用中性洗劑、水、及乙醇依序洗淨後,進行乾燥。於該玻璃基板上分別旋轉塗佈上述實施例及比較例所獲得之感光性樹脂組合物之後,利用加熱板(hot plate)於90℃下預烘烤125秒。將上述預烘烤後之基板冷卻至室溫後,將與石英玻璃製光罩間之間隔設為150 μm,使用曝光機(UX-1100SM,Ushio公司製造)以60 mJ/cm2 之曝光量(365 nm基準)照射光。此時,作為光罩,使用具有直徑為14 μm之圓形開口部(圖案)且於同一平面上形成有相互間隔為100 μm之圖案的光罩。 照射光後,於含有非離子系界面活性劑0.12重量%與氫氧化鉀0.04重量%之水系顯影液中,將上述塗膜於25℃下浸漬60秒進行顯影,水洗後,於烘箱中於230℃下實施後烘烤30分鐘。所獲得之圖案之高度為3.0 μm。針對如此而獲得之圖案,藉由下述方式實施物性評估,將其結果示於下述表2。(1) 機械特性 ( 總位移量及 回復 ) 針對上述所獲得之點圖案,使用動態超微小硬度計(HM-2000,Helmut Fischer GmbH+Co.KG),依據下述測定條件測定其總位移量(μm)及彈性位移量(μm),使用所測得之數值,根據下式而算出回復率(%)。 回復率(%)=[彈性位移量(μm)]/[總位移量(μm)]×100 測定條件如下所述。 試驗模式:負荷-去負荷(Load-Unload)試驗 試驗力:50.0 mN 負荷速度:4.41 mN/sec 維持時間:5 sec 壓頭:四角錐台壓頭(直徑50 μm)(2) 顯影密接性之測定 顯影密接性係把握利用具有25%透過率之半色調光罩(Half-tone Mask)而生成之圖案密接於基板之程度者,於利用分別具有1000個直徑(size)自5 μm至20 μm之1 μm間隔之點圖案的光罩,以3 μm之膜厚形成之圖案100%保留而無缺損之情形時,對於該圖案之實際尺寸,使用立體形狀測定機(SIS-2000,SNU Precision公司製造)測定線寬。將圖案線寬之值之自圖案之底面至全體高度的5%之處定義為底部CD之值。無缺損而保留之最小圖案尺寸越小,顯影密接性越優異。(3) 顯影殘膜率之評估 將所製造之感光性樹脂組合物分別旋轉塗佈於基板上後,利用加熱板(hot plate)於90℃下預烘烤125秒。將上述預烘烤後之基板冷卻至室溫後,使用曝光機(UX-1100SM,Ushio公司製造)以60 mJ/cm2 之曝光量(365 nm基準)對塗膜之整個面照射光。 光照射後,於25℃下,將上述塗膜於含有非離子系界面活性劑0.12重量%與氫氧化鉀0.04重量%之水系顯影液中浸漬60秒進行顯影,水洗後,於烘箱中,於230℃下實施後烘烤30分鐘。 此時,測定曝光後之膜厚及後烘烤步驟結束後之膜厚,使用下式算出顯影殘膜率。殘膜率越高,判斷為性能越優異。 [表2] 如上述表2所示,本發明之實施例1~3之感光性樹脂組合物與比較例1~9之感光性樹脂組合物相比,顯示出更高之密接性,並且於殘膜率方面亦顯示出優異之特性,且彈性回復率亦顯示出較高值。 以上,對本發明之特定部分進行了詳細記載,對於具有本發明所屬技術領域之一般知識者而言,上述具體技術僅為適宜之具體例,明瞭本發明之範圍並不受其限制。具有本發明所屬技術領域之一般知識者可根據上述內容於本發明之範疇內進行各種應用及變化。 因此,可認為本發明之實質性範圍係藉由申請專利範圍與其等效物而定義。

Claims (10)

  1. 一種感光性樹脂組合物,其包含:鹼溶性樹脂,其含有包含下述通式I所表示之重複單元之第1樹脂及包含下述通式II所表示之重複單元之第2樹脂;8官能光聚合性化合物;光聚合起始劑;及溶劑, [化I][化II]上述式中, R1 為氫原子或甲基, R2 為氫原子或C1 ~C6 之烷基, R3 為氫原子或甲基, L不存在或為C1 ~C6 之伸烷基。
  2. 如請求項1之感光性樹脂組合物,其中上述第1樹脂包含下述通式I-1所表示之重複單元, [化I-1]上述式中, R4 、R5 、R6 及R7 分別獨立為氫或甲基, R8 為源自選自由(甲基)丙烯酸苄酯、苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸(2-苯基)苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-(2-苯基)苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-(3-苯基)苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、N-苄基順丁烯二醯亞胺、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、及甲氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯所組成之群中之單體的結構, R9 為源自選自由下述通式(1)至(7)所組成之群中之單體的結構, R10 為源自選自由(甲基)丙烯酸、六氫鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、及琥珀酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯所組成之群中之單體的結構, R11 為氫或C1 ~C6 之烷基, a為20〜60莫耳%,b為5〜30莫耳%,c為10〜50莫耳%,d為5〜50莫耳%。
  3. 如請求項1之感光性樹脂組合物,其中上述第2樹脂包含下述通式II-1所表示之重複單元, [化II-1]上述式中, R12 及R13 分別獨立為氫或甲基, R14 為源自選自由(甲基)丙烯酸、六氫鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、及琥珀酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯所組成之群中之單體的結構, L不存在或為C1 ~C6 之伸烷基, e為40~95莫耳%,f為5~60莫耳%。
  4. 如請求項1之感光性樹脂組合物,其中上述第1樹脂與上述第2樹脂之混合重量比為30:70~70:30。
  5. 如請求項1之感光性樹脂組合物,其中上述8官能光聚合性化合物包含三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯。
  6. 如請求項1之感光性樹脂組合物,其中上述8官能光聚合性化合物包含下述通式III所表示之三季戊四醇八丙烯酸酯, [化III]
  7. 如請求項1之感光性樹脂組合物,其中上述光聚合起始劑包含聯咪唑系化合物及肟酯系化合物。
  8. 一種圖案,其係使用如請求項1至7中任一項之感光性樹脂組合物所形成。
  9. 一種間隔件,其係使用如請求項1至7中任一項之感光性樹脂組合物所形成。
  10. 一種圖像顯示裝置,其包含如請求項8之圖案。
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