TW201820032A - 感光性樹脂組合物、使用其的黑色畫素界定層以及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種包含以下的感光性樹脂組合物：（A）黏合劑樹脂；（B）黑色著色劑；（C）光可聚合單體；（D）光聚合引發劑；以及（E）溶劑，其中所述溶劑包含第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑，且所述第一乙酸酯類溶劑與所述第二乙酸酯類溶劑之間的沸點差在10℃至60℃範圍內，使用其製造的黑色畫素界定層，以及包含所述黑色畫素界定層的顯示裝置。

Description

感光性樹脂組合物、使用其的黑色畫素界定層以及顯示裝置
本申請要求2016年11月25日在韓國智慧財產權局提交的第10-2016-0158551號韓國專利申請的優先權和權益，所述申請的全部內容以引用的方式併入本文中。
本發明涉及一種感光性樹脂組合物、使用其的黑色畫素界定層以及顯示裝置。
感光性樹脂組合物用於製造濾色器、液晶顯示材料、顯示裝置（如有機發光二極體）、顯示裝置面板材料等。舉例來說，如彩色液晶顯示器等的濾色器，在著色層（如紅色、綠色、藍色等）之間的邊界上需要感光性樹脂層（如黑色畫素隔柵層）以增強顯示對比度或發色團作用。此感光性樹脂層可主要由黑色感光性樹脂組合物形成。
確切地說，用作顯示裝置面板的材料的感光性樹脂層（如畫素界定層等）應具有小錐角以確保可加工性和裝置可靠性。另外，應使用吸收可見光區中的光的著色劑（如顏料、染料等）以確保擋光特性。
一般來說，感光性樹脂組合物通過狹縫塗布、VCD、烘烤等方法塗布於大面積玻璃上。當不使用適當溶劑時，可在減壓下的VCD方法中產生起泡缺陷或污點。
因此，已進行開發能夠解決所述缺點的用於黑色畫素界定層的感光性樹脂組合物的研究。
一個實施例提供能夠使VCD方法中的缺陷、汙點、不均等最小化的感光性樹脂組合物。
另一實施例提供一種使用所述感光性樹脂組合物製造的黑色畫素界定層。
又一實施例提供一種包含黑色畫素界定層的顯示裝置。
一個實施例提供包含以下的感光性樹脂組合物：（A）黏合劑樹脂；（B）黑色著色劑；（C）光可聚合單體；（D）光聚合引發劑；以及（E）溶劑，其中溶劑包含第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑，且第一乙酸酯類溶劑與第二乙酸酯類溶劑之間的沸點差在10℃至60℃範圍內。
第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑可以2:8至8:2的重量比包含在內。
溶劑可更包含丙二醇單甲醚、乳酸乙酯或γ-丁內酯。
基於100重量份的溶劑，丙二醇單甲醚、乳酸乙酯或γ-丁內酯以5重量份至10重量份的量包含在內。
黏合劑樹脂可包含選自聚醯胺酸聚合物、聚醯胺酸聚合物、聚羥基醯胺聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚苯並噁唑聚合物以及其共聚物的至少一個。
黏合劑樹脂可為聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物。
聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物可包含聚醯胺酸重複單元和聚醯亞胺重複單元且聚醯胺酸重複單元和聚醯亞胺重複單元可以5:5至9:1的莫耳比包含在內。
聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物的重量平均分子量可為3,000克/莫耳至20,000克/莫耳。
黑色著色劑可包含有機黑色顏料。
光可聚合單體可包含含有至少兩個由化學式1表示的官能團的化合物。 [化學式1]在化學式1中， R1 為氫原子或經取代或未經取代的C1至C10烷基，且 L1 為單鍵或經取代或未經取代的C1至C10伸烷基。
含有至少兩個由化學式1表示的官能團的化合物可為由化學式2或化學式3表示的化合物。 [化學式2][化學式3]在化學式2和化學式3中， p、q、r以及s獨立地為1至10範圍內的整數。
按感光性樹脂組合物的總量計，感光性樹脂組合物可包含1重量%至20重量%的（A）黏合劑樹脂；1重量%至20重量%的（B）黑色著色劑；1重量%至5重量%（C）光可聚合單體；0.1重量%至5重量%的（D）光聚合引發劑；以及餘量的（E）溶劑。
感光性樹脂組合物可更包含丙二酸、3-氨基-1,2-丙二醇、矽烷類偶合劑、調平劑、表面活性劑、自由基聚合引發劑或其組合的添加劑。
另一實施例提供一種使用所述感光性樹脂組合物製造的黑色畫素界定層。
又一實施例提供一種包含黑色畫素界定層的顯示裝置。
顯示裝置可為有機發光二極體（OLED）。
本發明的其他實施例包含在以下具體實施方式中。
根據一個實施例的感光性樹脂組合物可通過使用兩種不同種類的乙酸酯類溶劑（第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑）以具有10℃至60℃範圍內的沸點差而在VCD方法期間具有較大缺陷容限、高不均以及高汙點容限。組成根據一個實施例的感光性樹脂組合物的黏合劑樹脂、黑色著色劑、光可聚合單體以及光聚合引發劑，在兩種不同種類的乙酸酯類溶劑（第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑）中具有高溶解性。
在下文中詳細地描述本發明的實施例。然而，這些實施例是示例性的，本發明不限於此並且本發明是由申請專利範圍定義。
如本文所用，當不另外提供特定定義時，｢烷基」是指C1至C20烷基，術語｢烯基」是指C2至C20烯基，術語｢環烯基」是指C3至C20環烯基，術語｢雜環烯基」是指C3至C20雜環烯基，｢芳基」是指C6至C20芳基，術語｢芳基烷基」是指C6至C20芳基烷基，術語｢伸烷基」是指C1至C20伸烷基，術語｢伸芳基」是指C6至C20伸芳基，術語｢烷基伸芳基」是指C6至C20烷基伸芳基，術語｢伸雜芳基」是指C3至C20伸雜芳基，且術語｢伸烷氧基」是指C1至C20伸烷氧基。
如本文所用，當不另外提供特定定義時，｢經取代」是指至少一個氫原子經鹵素原子（F、Cl、Br或I）、羥基、C1至C20烷氧基、硝基、氰基、胺基、亞氨基、疊氮基、甲脒基、肼基、亞肼基、羰基、氨甲醯基、硫醇基、酯基、醚基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸基或其鹽、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C6至C20芳基、C3至C20環烷基、C3至C20環烯基、C3至C20環炔基、C2至C20雜環烷基、C2至C20雜環烯基、C2至C20雜環炔基、C3至C20雜芳基或其組合的取代基置換。
如本文所用，當不另外提供特定定義時，｢雜」是指在化學式中包含至少一個N、O、S和P的雜原子。
如本文中所用，當不另外提供特定定義時，｢(甲基)丙烯酸酯」是指｢丙烯酸酯」和｢甲基丙烯酸酯」兩者，並且｢(甲基)丙烯酸」是指｢丙烯酸」和｢甲基丙烯酸」。
如本文所用，當不另外提供定義時，術語｢組合」是指混合或共聚合。此外，｢共聚合」是指嵌段共聚合到無規共聚合，並且｢共聚物」是指嵌段共聚物到無規共聚物。
如本文所用，當不另外提供特定定義時，不飽和鍵包含其他原子之間的鍵，例如羰基鍵或偶氮基鍵，以及碳-碳原子之間的多價鍵。
在本說明書的化學式中，除非另外提供具體定義，否則當沒有在應給出的位置處繪製化學鍵時，氫在所述位置處鍵結。
如本文中所用，當不另外提供特定定義時，“*”指示其中連接相同或不同原子或化學式的點。
根據一個實施例感光性樹脂組合物包含（A）黏合劑樹脂；（B）著色劑；（C）光可聚合單體；（D）光聚合引發劑；以及（E）溶劑，其中溶劑包含第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑且第一乙酸酯類溶劑與第二乙酸酯類溶劑之間的沸點差在10℃至60℃範圍內。
通常，感光性樹脂層組合物在製造如有機發光二極體等的顯示裝置的顯示過程中用作隔柵材料，其中使用大面積玻璃，且因此在塗布有機層期間經歷狹縫塗布、VCD、烘烤等過程。但是，此過程可引起三類塗層缺陷。第一，可在有機層通過在VCD過程期間在減壓下使有機層的溶劑揮發而形成為具有高黏度時造成泡狀缺陷。第二，可在有機層與支撐玻璃的插銷在VCD/烘烤過程期間接觸時造成汙點。汙點由插銷的溫差造成，並且因此插銷可經封端以預防汙點，但當使用不當溶劑時，可容易地造成汙點。第三，在VCD/烘烤過程期間在大面積玻璃上易於造成不均。
但是，根據一個實施例的感光性樹脂組合物可通過使用兩種乙酸酯類溶劑（第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑）並且進一步設定第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑以具有10℃至60℃範圍內的沸點差，而解決所有這三個問題。
在下文中，具體地描述每種組分。（ E ） 溶劑
溶劑包含乙酸酯類溶劑，且乙酸酯類溶劑包含兩種不同種類的乙酸酯類溶劑（第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑）。另外，第一乙酸酯類溶劑與第二乙酸酯類溶劑之間的沸點差在10℃至60℃（例如15℃至55℃）範圍內。當兩種不同種類的乙酸酯類溶劑具有所述範圍內的沸點差時，VCD過程期間的缺陷容限較寬，且可加工性由於高不均和汙點容限而改進。
乙酸酯類溶劑可例如為PGMEA（丙二醇單甲醚乙酸酯，BP 146℃）、3-MBA（3-甲氧基丁醇乙酸酯，BP 172℃）、DMPA（二(丙二醇)甲基醚乙酸酯，BP 200℃）、乙二醇單丁醚乙酸酯（BP 192℃））、n-BA（乙酸正丁酯，BP 126℃）、BCA（丁基卡必醇乙酸酯，BP 247℃）、PGDA（丙二醇二乙酸酯，BP 191℃）、伯乙酸戊酯（BP 146℃）、乙酸異丁酯（BP 118℃）、乙酸異丙酯（BP 89℃）、乙酸正丙酯（BP 102℃）、乙酸異戊酯（BP 142℃）、乙酸2-2(丁氧基乙氧基)乙酯（BP 245℃）、乙酸2-乙基己酯（BP 199℃）、乙酸2-甲氧基乙酯（BP 145℃）、乙酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯（BP 218℃）等。
第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑可以2:8至8:2，且確切地說6:1至1:6的重量比包含在內。當第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑的重量比在所述範圍以外時，可在VCD過程期間產生泡狀缺陷。
除乙酸酯類溶劑（第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑）以外，溶劑可更包含丙二醇單甲醚、乳酸乙酯或γ-丁內酯。舉例來說，基於100重量份的溶劑，丙二醇單甲醚、乳酸乙酯或γ-丁內酯可以5重量份至10重量份的量包含在內。丙二醇單甲醚、乳酸乙酯或γ-丁內酯可連同作為溶劑的乙酸酯類溶劑在所述範圍內使用，以進一步改進隨後描述的黏合劑樹脂、黑色著色劑、光可聚合單體以及光聚合引發劑的溶解性且因此減少不均等等。
溶劑可以餘量，例如按感光性樹脂組合物的總量計的5重量%至60重量%，例如7重量%至55重量%包含在內。當包含所述範圍內的溶劑時，感光性樹脂組合物可具有適當黏度且因此改進製造黑色畫素界定層期間的可加工性。（ A ）黏合劑樹脂
根據一個實施例的感光性樹脂組合物中的黏合劑樹脂可包含選自聚醯胺酸聚合物、聚醯胺酸酯聚合物、聚羥基醯胺聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚苯並噁唑聚合物以及其共聚物的至少一個。
舉例來說，黏合劑樹脂可為聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物，例如鹼可溶聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物。
根據一個實施例的感光性樹脂組合物中包含的黏合劑樹脂同時具有可溶於有機溶劑中的聚醯亞胺單元和具有聚醯亞胺前驅體結構的聚醯胺酸單元，並且因此可提供具有高耐熱性的黑色畫素界定層，這尚未以慣用方式實現。
具有極佳耐熱性和圖案形成能力的黑色畫素界定層可以通過共聚合聚醯亞胺實現，聚醯亞胺是防止聚醯胺酸的過度溶解特徵的聚合物的主要結構，其為鹼性水溶液中的聚醯亞胺前驅體並且控制溶解度，並且因此在圖案形成期間獲得介於曝光區與非曝光區之間的適當溶解度。
舉例來說，聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物包含聚醯胺酸重複單元和聚醯亞胺重複單元，聚醯胺酸重複單元和聚醯亞胺重複單元可以5:5至9:1，例如5:5至8:2，例如5:5至7:3，例如5:5至6:4的莫耳比包含在內。當聚醯胺酸重複單元和聚醯亞胺重複單元以所述範圍內的莫耳比包含在內時，可容易地實現1微米的步長，並且可獲得具有極佳交聯特徵的共聚樹脂。換句話說，當共聚樹脂中使用超出莫耳比範圍的聚醯亞胺重複單元和聚醯胺酸重複單元時，也就是說，當包含的聚醯亞胺重複單元比聚醯胺酸重複單元多時，組合物的顯影性可劣化。
換句話說，對於共聚物，可調整溶液狀態的已具有亞胺化結構的聚醯亞胺單元的莫耳比，以容易地控制感光性樹脂本身在鹼性水溶液中的溶解度。以此方式，由於可通過控制聚醯亞胺前驅體的鹼溶性醯亞胺結構與聚醯胺酸結構之間的共聚比率，而使感光性樹脂在鹼性水溶液中具有適當溶解度，所以可在UV區中的光經光源輻射時，通過在共聚樹脂的末端（和/或鏈中）引入交聯官能團以交聯曝光區並且顯影非曝光區而形成精細圖案，接著在大於或等於約250℃的高溫下熱固化所述圖案而獲得極佳耐熱性。
舉例來說，聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物可具有3,000克/莫耳至20,000克/莫耳，例如5,000克/莫耳至20,000克/莫耳，或6,000克/莫耳至10,000克/莫耳的重量平均分子量。當共聚物具有所述範圍內的重量平均分子量時，可獲得極佳圖案形成能力，並且可提供具有極佳機械熱特徵的薄膜。
共聚物可在共聚樹脂的至少一個末端，例如兩個末端具有不飽和雙鍵。除了共聚物的末端之外，共聚樹脂鏈的中部可存在不飽和雙鍵。末端（和/或鏈中部）的不飽和雙鍵可用作交聯官能團，並且因此提高共聚物的交聯特徵。換句話說，可通過引入在主結構的末端（和/或鏈中部）處經光聚合引發劑交聯的單體，以經由共聚物本身曝光施加交聯特徵來實現對比度好得多的感光性樹脂組合物，其中光聚合引發劑交聯的單體可由選自化學式4至化學式7的一個表示。
舉例來說，不飽和雙鍵可來源於選自（但不限於）化學式4至化學式7的化合物。 [化學式4][化學式5][化學式6][化學式7]在化學式4至化學式7中， R2 至R6 獨立地為氫原子或經取代或未經取代的C1至C10烷基，且 L2 至L6 獨立地為單鍵或經取代或未經取代的C1至C10伸烷基。
舉例來說，共聚物可由（但不限於）化學式8表示。 [化學式8]在化學式8中， X1 和X2 獨立地為經取代或未經取代的四價脂環族有機基團或經取代或未經取代的四價芳族有機基團，
L7 和L8 獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C3至C10亞環烷基或經取代或未經取代的C6至C20伸芳基，
R7 為經取代或未經取代的丙烯醯基、經取代或未經取代的甲基丙烯醯基或經取代或未經取代的降冰片烯基，且
m和n獨立地為1至100,000範圍內的整數。
舉例來說，四價芳族有機基團可由化學式9表示。 [化學式9]
C6至C20伸芳基可包含由化學式10表示的鍵聯基團。 [化學式10]在化學式10中， L9 為經取代或未經取代的C1至C8伸烷基。
按感光性樹脂組合物的總量計，黏合劑樹脂可以1重量%至20重量%，例如1重量%至15重量%的量包含在內。當包含所述範圍內的黏合劑樹脂時，可獲得改進的敏感性、顯影性、解析度以及圖案線性。（ B ）黑色著色劑
黑色著色劑可包含顏料、染料或其組合，其在紫外線（UV）區和紅外線區中具有高透射率，但同時在可見光區中具有擋光特性。
確切地說，黑色著色劑｢在350 nm至400 nm的波長區中具有最大透射率/在550 nm的波長下具有大於或等於30的透射率」。
當具有｢在可見光區350 nm至400 nm的波長區中的以t計的最大透射率/在550 nm的波長處的大於或等於30的透射率」的黑色著色劑用於製備感光性樹脂組合物時，可通過經由可見光區中的光源增加UV區中的光可固化性以及擋光特性而獲得極佳耐熱性，且另外，歸因於紫外線（UV）區中的高透射率，可通過經由容易對準容易地進行曝光方法而實現所需步長。由於550 nm為用於測量光學密度的波長，且350 nm至400 nm為光聚合引發劑最有效地引起光引發反應的波長區，相對於用於測量光學密度的波長處的透射率的最有效造成光引發反應的波長區中的最大透射率越高，獲得經由UV區中的光源改進可見光區中的擋光和耐熱性的效應越多，且確切地說，當光聚合引發劑最有效地造成光引發反應的波長區中的最大透射率比用於測量光學密度的波長處的透射率大30倍，可大大增加耐熱性，且同時，歸因於紅外線波長區中的高透射率，可通過容易地進行曝光方法而實現1微米的步長。
舉例來說，黑色著色劑可為有機顏料和無機顏料的混合物。
舉例來說，有機顏料可由紅色顏料、藍色顏料以及紫色顏料組成。
當單獨使用如苯胺黑、苝黑、鈦黑、碳黑等的無機顏料作為黑色著色劑時，可實現極佳擋光特性，但方法容限無法最大化，因為顯影僅在表面固化之後在無內部固化的情況下進行。
紅色顏料可為色彩索引中的C.I.紅色顏料179、C.I.紅色顏料254、C.I.紅色顏料255、C.I.紅色顏料264、C.I.紅色顏料270、C.I.紅色顏料272、C.I.紅色顏料177、C.I.紅色顏料89等，可單獨使用如以兩種或多於兩種的混合物形式使用，但不限於此。
藍色顏料可為色彩索引中的C.I.藍色顏料15:6、C.I.藍色顏料15:0、C.I.藍色顏料15:1、C.I.藍色顏料15:2、C.I.藍色顏料15:3、C.I.藍色顏料15:4、C.I.藍色顏料15:5、C.I藍色顏料15:6、C.I.藍色顏料16等，可單獨使用如以兩種或多於兩種的混合物形式使用，但不限於此。
紫色顏料可為色彩索引中的C.I.紫色顏料29、二噁嗪紫、第一紫色B、甲基紫湖（methyl violet lake）、陰丹士林豔紫（indanethrene brilliant violet）等，且可單獨使用如以兩種或多於兩種的混合物形式使用，但不限於此。
紅色顏料、藍色顏料以及紫色顏料的混合物可包含按100重量份紫色顏料計的200重量份至400重量份紅色顏料和200重量份至400重量份藍色顏料。
有機顏料和無機顏料可以15:1至25:1，例如20:1至25:1的重量比混合。當有機顏料和無機顏料以所述範圍內的重量比混合時，黑色著色劑（有機顏料和無機顏料的混合物）可在350 nm至400 nm的波長區中具有相比於550 nm的波長下高30倍的透射率。
當有機顏料和無機顏料用作黑色著色劑時，分散劑可與其一起使用以分散顏料。確切地說，顏料可在表面上用分散劑預處理或與其一起添加以製備組合物。
分散劑可為非離子分散劑、陰離子分散劑、陽離子分散劑等。分散劑的特定實例可為聚二醇和其酯、聚環氧烷、多元醇酯環氧烷加成產物、醇環氧烷加成產物、磺酸酯、磺酸鹽、羧酸酯、羧酸鹽、烷基醯胺環氧烷加成產物、烷基胺等，且這些可單獨或以兩種或多於兩種的混合物形式使用。
可商購的分散劑的實例可包括德國畢克有限公司（BYK Co., Ltd.）製造的迪斯畢克(DISPERBYK)-101、迪斯畢克-130、迪斯畢克-140、迪斯畢克-160、迪斯畢克-161、迪斯畢克-162、迪斯畢克-163、迪斯畢克-164、迪斯畢克-165、迪斯畢克-166、迪斯畢克-170、迪斯畢克-171、迪斯畢克-182、迪斯畢克-2000、迪斯畢克-2001；埃夫卡化學品公司（EFKA Chemicals Co.）製造的埃夫卡-47、埃夫卡-47EA、埃夫卡-48、埃夫卡-49、埃夫卡-100、埃夫卡-400、埃夫卡-450；澤內卡公司（Zeneka Co.）製造的索斯波斯（Solsperse） 5000、索斯波斯12000、索斯波斯13240、索斯波斯13940、索斯波斯17000、索斯波斯20000、索斯波斯24000GR、索斯波斯27000、索斯波斯28000等；或味之素株式會社（Ajinomoto Inc）製造的PB711、PB821。
按感光性樹脂組合物的總量計，分散劑可以0.1重量%至15重量%的量包含在內。當包含所述範圍內的分散劑時，在製造黑色畫素界定層期間，歸因於改進的分散特性，組合物具有極佳穩定性、顯影性以及圖案形成能力。
顏料可使用水溶性無機鹽和潤濕劑預處理。當顏料經預處理時，顏料的平均粒徑可變得更精細。
可通過捏合顏料與水溶性無機鹽以及潤濕劑，接著過濾並且洗滌捏合的顏料來進行預處理。
捏合可在40℃至100℃的溫度下進行，且可通過在用水等洗去無機鹽之後過濾顏料來進行過濾和洗滌。
水溶性無機鹽的實例可為氯化鈉、氯化鉀等，但不限於此。潤濕劑可使顏料與水溶性無機鹽均勻混合以及粉碎。潤濕劑的實例包含烷二醇單烷基醚，如乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚等；和醇，如乙醇、異丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙三醇聚乙二醇等。這些可單獨使用或以兩種或多於兩種的混合物形式使用。
捏合之後的顏料可具有5 nm至200 nm，例如5 nm至150 nm範圍內的平均粒徑。當顏料具有所述範圍內的平均粒徑時，可改進顏料分散液的穩定性且畫素解析度可能不會劣化。
確切地說，顏料可以包含隨後將描述的分散劑和溶劑的顏料分散液形式使用，且所述顏料分散液可包含固體顏料、分散劑以及溶劑。按顏料分散液的總量計，固體顏料可以5重量%至20重量%，例如8重量%至15重量%的量包含在內。
黑色著色劑可在大於或等於800 nm的波長區中具有相比於450 nm至700 nm的波長區較高的最大透射率。換句話說，黑色著色劑關於紅外區中的光具有高透射率且因此使得圖案化方法有效。
黑色著色劑可以按感光性樹脂組合物的總量計的1重量%至20重量%，例如2重量%至15重量%的固體含量包含在內。舉例來說，黑色著色劑可以按感光性樹脂組合物的總量計的40重量%至60重量%（參考顏料分散液）的量包含在內。當包含所述範圍內的黑色著色劑時，可改進著色效應和顯影性能。（ C ）光可聚合單體
根據一個實施例的感光性樹脂組合物中的光可聚合單體可為單一化合物或兩種或多於兩種不同種類的化合物的混合物。
當光可聚合單體為兩種或更多種化合物的混合物時，兩種化合物中的一種可為包含至少兩個由化學式1表示的官能團的化合物。 [化學式1]在化學式1中， R1 為氫原子或經取代或未經取代的C1至C10烷基，且 L1 為單鍵或經取代或未經取代的C1至C10伸烷基。
舉例來說，包含至少兩個由化學式1表示的官能團的化合物可包含2至6個由化學式1表示的官能團。在此狀況下，在圖案形成過程的曝光期間，出現足夠聚合且可形成具有改進的耐熱性、耐光性和耐化學性的圖案。
舉例來說，包含至少兩個由化學式1表示的官能團的化合物可為由化學式2或化學式3表示的化合物。 [化學式2][化學式3]在化學式2和化學式3中， p、q、r以及s獨立地為1至10範圍內的整數。
當光可聚合單體為兩種或多於兩種化合物的混合物時，兩種化合物中的另一化合物可為具有至少一個烯系不飽和雙鍵的(甲基)丙烯酸的單官能或多官能性酯化合物。
具有至少一個烯系不飽和雙鍵的(甲基)丙烯酸的單官能或多官能性酯化合物可例如為乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、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、雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、雙酚A環氧(甲基)丙烯酸酯、乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯醯氧基磷酸乙酯、酚醛清漆環氧(甲基)丙烯酸酯或其組合。
可商購的具有至少一個烯系不飽和雙鍵的(甲基)丙烯酸的單官能或多官能性酯化合物的實例為如下。單官能性(甲基)丙烯酸酯的實例可包含阿尼克斯（Aronix）M-101® 、M-111® 、M-114® （東亞合成化工株式會社（Toagosei Chemistry Industry Co., Ltd.））；卡亞拉德（KAYARAD）TC-110S® 、TC-120S® （日本化藥株式會社（Nippon Kayaku Co., Ltd.））；V-158® 、V-2311® （大阪有機化工株式會社（Osaka Organic Chemical Ind., Ltd.））等。雙官能性(甲基)丙烯酸酯的實例可包含阿尼克斯M-210® 、M-240® 、M-6200® （東亞合成化工株式會社）、卡亞拉德HDDA® 、HX-220® 、R-604® （日本化藥株式會社）、V-260® 、V-312® 、V-335 HP® （大阪有機化工株式會社）等。三官能性(甲基)丙烯酸酯的實例可包含阿尼克斯M-309® 、M-400® 、M-405® 、M-450® 、M-7100® 、M-8030® 、M-8060® （東亞合成化工株式會社）、卡亞拉德TMPTA® 、DPCA-20® 、DPCA-30® 、DPCA-60® 、DPCA-120® （日本化藥株式會社）、V-295® 、V-300® 、V-360® 、V-GPT® 、V-3PA® 、V-400® （大阪由岐化藥工業株式會社（Osaka Yuki Kayaku Kogyo Co. Ltd.））等。產物可單獨使用或以兩種或多於兩種的混合物形式使用。
光可聚合單體可用酸酐處理以改進顯影性。
光可聚合單體可以按感光性樹脂組合物的總量計的1重量%至5重量%，例如1重量%至3重量%的量包含在內。當包含所述範圍內的光可聚合單體時，反應性不飽和化合物在圖案形成過程中的曝光期間充分固化且具有極佳可靠性，因此可形成具有極佳耐熱性、耐光性以及耐化學性，並且還具有極佳解析度和緊密接觸特性的圖案。（ D ）光聚合引發劑
根據一個實施例的感光性樹脂組合物包含光聚合引發劑。光聚合引發劑可包含苯乙酮類化合物、二苯甲酮類化合物、噻噸酮類化合物、安息香類化合物、三嗪類化合物、肟類化合物等。
苯乙酮類化合物的實例可為2,2'-二乙氧基苯乙酮、2,2'-二丁氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮、對叔丁基三氯苯乙酮、對叔丁基二氯苯乙酮、4-氯苯乙酮、2,2'-二氯-4-苯氧基苯乙酮、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-嗎啉基丙-1-酮、2-苯甲基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁-1-酮等。
二苯甲酮類化合物的實例可為二苯甲酮、苯甲酸苯甲醯酯、苯甲酸苯甲醯酯甲酯（benzoyl methyl benzoate）、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4,4'-雙(二甲氨基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙氨基)二苯甲酮、4,4'-二甲氨基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮等。
噻噸酮類化合物的實例可為噻噸酮、2-甲基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮、2-氯噻噸酮等。
安息香類化合物的實例可為安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚、苯甲基二甲基縮酮等。
三嗪類化合物的實例可為2,4,6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4'-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(對甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(對甲苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-聯苯-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、雙(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘並1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基萘並1基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-4-雙(三氯甲基)-6-向日葵基-s-三嗪、2-4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-s-三嗪等。
肟類化合物的實例可為O-醯基肟類化合物、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、1-(O-乙醯肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-哢唑-3-基]乙酮、O-乙氧羰基-α-氧氨基-1-苯基丙-1-酮等。O-醯基肟類化合物的實例可為1,2-辛二酮、2-二甲氨基-2-(4-甲苯甲基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁-1-酮、1-(4-苯硫基苯基)-丁烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-辛烷-1,2-二酮-2-酮肟-O-乙酸鹽-O-苯甲酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-辛-1-酮肟-O-乙酸酯以及1-(4-苯硫基苯基)-丁-1-酮肟-O-乙酸酯。
光聚合引發劑除所述化合物之外可進一步包含哢唑類化合物、二酮類化合物、硼酸鋶類化合物、重氮類化合物、咪唑類化合物、聯咪唑類化合物等。
光聚合引發劑可以按感光性樹脂組合物的總量計的0.1重量%至5重量%，例如0.1重量%至3重量%的量包含在內。當包含所述範圍內的光聚合引發劑時，組合物可在用於製備黑色畫素界定層的圖案形成過程期間在曝光時充分光聚合，實現極佳敏感性且改進透射率。（ F ） 其他添加劑
另一方面，感光性樹脂組合物可更包含丙二酸、3-氨基-1,2-丙二醇、矽烷類偶合劑、調平劑、表面活性劑、自由基聚合引發劑或其組合的添加劑。
矽烷類偶合劑可具有反應性取代基乙烯基、羧基、甲基丙烯醯氧基、異氰酸酯基、環氧基等，以改良與基板的緊密接觸特性。
矽烷類偶合劑的實例可包含三甲氧基矽烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷等。這些可單獨使用或以兩種或多於兩種的混合物形式使用。
按100重量份感光性樹脂組合物計，矽烷類偶合劑可以0.01重量份至10重量份的量包含在內。當包含所述範圍內的矽烷類偶合劑時，可改良緊密接觸特性、儲存特性等。
必要時，感光性樹脂組合物可更包含表面活性劑，例如氟類表面活性劑和/或矽酮類表面活性劑以改進塗布特性和預防缺陷。
氟類表面活性劑的實例可為商業氟類表面活性劑，如BM-1000® 和BM-1100® （BM化學公司（BM Chemie Inc.））；麥格菲斯（MEGAFACE）F 142D® 、F 172® 、F 173® 、F 183® 和F554® （日本油墨化工株式會社（Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co., Ltd.））；福勒拉德（FULORAD）FC-135® 、福勒拉德FC-170C® 、福勒拉德FC-430® 和福勒拉德FC-431® （住友3M株式會社（Sumitomo 3M Co., Ltd.））；索龍（SURFLON）S-112® 、索龍S-113® 、索龍S-131® 、索龍S-141® 和索龍S-145® （朝日玻璃株式會社（Asahi Glass Co., Ltd.））；以及SH-28PA® 、SH-190® 、SH-193® 、SZ-6032® 以及SF-8428® 等（東麗矽酮株式會社（Toray Silicone Co., Ltd.））。
矽酮類表面活性劑可為畢克-307、畢克-333、畢克-361N、畢克-051、畢克-052、畢克-053、畢克-067A、畢克-077、畢克-301、畢克-322、畢克-325等，其由畢克化學（BYK Chem）制得且為可商購的。
按100重量份感光性樹脂組合物計，表面活性劑可以0.001重量份至5重量份的量使用。當包含所述範圍內的表面活性劑時，可確保極佳的IZO基底或玻璃基底上的潤濕以及塗布均一性，可能不產生汙點。
此外，除非添加劑使感光性樹脂組合物的特性劣化，否則感光性樹脂組合物可包含預定量的其他添加劑，如抗氧化劑、穩定劑等。
根據一個實施例的感光性樹脂組合物可為正型或負型，但應為負型以完全去除區域中的殘餘物，在所述區域中，圖案在曝光和顯影具有擋光特性的組合物之後曝光。
另一實施例提供通過曝光、顯影以及固化感光性樹脂組合物製造的黑色畫素界定層。
製造黑色畫素界定層的方法如下。 （1）塗布和膜形成
感光性樹脂組合物使用旋塗或狹縫塗布、滾塗法、絲網印刷法、塗覆器法等在經歷預定預處理的基底（如玻璃基底或IZO基底）上塗布以具有所需厚度，且在約70℃至約110℃下加熱1分鐘至10分鐘以去除溶劑，形成感光性樹脂層。 （2）曝光
通過安置罩幕且接著輻射200 nm至500 nm範圍內的光化射線，使感光性樹脂層圖案化。通過使用例如具有低壓、高壓或超高壓的汞燈、金屬鹵化物燈、氬氣雷射器等光源進行輻射。還可使用X射線、電子束等。
當使用高壓汞燈時，曝光過程使用例如500毫焦/平方釐米或小於500毫焦/平方釐米的光劑量（使用365 nm感測器）。然而，光劑量可視每一組分的類別、其組合比率以及乾膜厚度而變化。 （3）顯影
在曝光過程之後，使用鹼性水溶液以通過溶解和去除曝光部分之外的不必要部分使曝光膜顯影，形成圖案。 （4）後處理
顯影的圖像圖案可經後加熱，從而實現就耐熱性、耐光性、緊密接觸特性、耐破裂性、耐化學性、高強度、儲存穩定性等來說的極好品質。舉例來說，顯影後，可在氮氣氛圍下在250℃的對流烘箱中熱處理1小時。
另一實施例提供一種包含黑色畫素界定層的顯示裝置。
顯示裝置可為有機發光二極體（OLED）。
在下文中，參考實例更詳述說明本發明。然而，這些實例在任何意義上都不解釋為限制本發明的範圍。（ 實例 ） （ 合成黏合劑樹脂 ） 合成實例 1
在氮氣穿過裝備有攪拌器、恒溫器、氮氣注射器以及冷凝器的四頸燒瓶時，在所述燒瓶中放入86.6克N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP），向其中添加12.3克4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸酐（6-FDA）且使其溶解。當固體完全溶解時，向其中添加3.25克3-氨基苯基碸（3-DAS），並且在室溫下攪拌混合物2小時。接著，溫度增加至90℃，向其中添加5.6克吡啶、2.05克乙酸酐（A2 CO），並且攪拌獲得的混合物3小時。將反應器中的溫度冷卻至室溫，向其中添加1.6克甲基丙烯酸2-氫乙酯（HEMA），並且攪拌獲得的混合物6小時。隨後，向其中添加3.25克3-氨基苯基碸（3-DAS），且攪拌獲得的混合物6小時以完成反應。將反應混合物添加至水中以產生沉澱，過濾所述沉澱，用水充分地清潔，且在50℃下在真空條件下（-0.1 Mpa）乾燥大於或等於24小時以製造聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物。共聚物在GPC（凝膠滲透色譜）方法中具有就標準聚苯乙烯來說的7,500克/莫耳的重量平均分子量、1.75的多分散性以及200℃的玻璃轉化溫度。（聚醯亞胺單元:聚醯胺酸單元的莫耳比=50:50）（感光性樹脂組合物的製備） 實例 1 至實例 17 和比較例 1 至比較例 10
將光聚合引發劑以表1中示出的每一組成溶解於溶劑中，且在室溫下攪拌溶液2小時。向其中添加黏合劑樹脂和光可聚合單體，且在室溫下攪拌混合物1小時。隨後，向其中添加氟類表面活性劑（其他添加劑）和黑色著色劑，在室溫下攪拌混合物一小時，且攪拌獲得的全部溶液2小時。過濾溶液三次以去除雜質，從而製備感光性樹脂組合物。 （表1） （單位：克） （ A ）黏合劑樹脂
合成實例1的聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物（ B ） 黑色著色劑
有機黑色顏料分散液（CI-IM-126，阪田公司（SAKATA Corp.）；有機黑色顏料固體含量15重量%）（ C ）光可聚合單體
（C-1）二異戊四醇六(甲基)丙烯酸酯（DPHA，日本化藥株式會社）
（C-2）由化學式A表示的化合物（LTM II，巴斯夫（BASF）） [化學式A]（在化學式A中，r和s獨立地為2的整數）（ D ） 光聚合引發劑
（D-1）NCI-831，艾迪科公司（ADEKA Corp.）
（D-2）IRG-819，巴斯夫（ E ） 溶劑
（E-1）丙二醇單甲醚乙酸酯（PGMEA），BP 146℃（西格瑪-奧德里奇公司（Sigma-Aldrich Corporation））
（E-2）3-甲氧基丁醇乙酸酯（3-MBA），BP 172℃（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-3）二(丙二醇)甲醚乙酸酯（DMPA），BP 200℃（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-4）乙二醇單丁醚乙酸酯，BP 192℃（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-5）丙二醇二乙酸酯，BP 191℃西格瑪-奧德里奇公司）
（E-6）乙酸2-乙基己酯，BP 199℃（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-7）乙酸N-丁酯（n-BA），BP 126℃（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-8）伯乙酸戊酯，BP 146℃（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-9）乙酸異戊酯，BP 142℃（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-10）乙酸2-甲氧基乙酯，BP 145℃（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-11）丙二醇單甲醚（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-12）乳酸乙酯（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-13）γ-丁內酯（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-14）丁基卡必醇乙酸酯（BCA），BP 247℃（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-15）乙酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯，BP 245℃（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-16）乙酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯，BP 218℃（西格瑪-奧德里奇公司）
（E-17）乙二醇二甲醚（西格瑪-奧德里奇公司）評估 1 ： VCD 泡狀 缺陷
根據實例1至實例17和比較例1至比較例10的感光性樹脂組合物分別旋塗於10釐米*10釐米ITO玻璃（裸玻璃）上，通過使用VCD用一次壓力（1托）按壓，且在100℃熱板上烘烤1分鐘。隨後，在用奧林巴斯（Olympus）光學顯微鏡以偏振光模式在50倍放大率下檢查時發現泡狀缺陷，且結果顯示於表2以及圖1和圖2中。VCD 泡狀 缺陷放入評估參考
○：幾乎無泡狀缺陷
△：一些泡狀缺陷
X：許多泡狀缺陷評估 2 ：汙點評估
根據實例1至實例17和比較例1至比較例10的感光性樹脂組合物分別旋塗於10釐米*10釐米ITO玻璃（裸玻璃）上，在事先於100℃熱板上安置插銷之後烘烤一分鐘。隨後，通過使用奧林巴斯光學顯微鏡在50倍放大率下以偏振光模式測量插銷的汙點尺寸，且結果顯示於表2以及圖3和圖4中。汙點的評估參考
○：小汙點尺寸
△：中汙點尺寸
X：大汙點尺寸評估 3 ：不均
根據實例1至實例17和比較例1至比較例10的感光性樹脂組合物分別旋塗於10釐米*10釐米ITO玻璃（裸玻璃）上，在100℃熱板上安置插銷之後烘烤一分鐘。接著，在50倍放大率下以偏振光模式使用奧林巴斯光學顯微鏡以檢查是否出現不均現象，且結果顯示於表2中。不均的評估 參考
○：無不均現象
△：一些不均現象（樣本邊緣的一部分呈現白色）
X：大量不均現象（樣本邊緣的大部分呈現白色） （表2）
參看表2，根據一個實施例的感光性樹脂組合物包含兩種不同種類的乙酸酯類溶劑（第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑），且可通過設定第一第二乙酸酯類溶劑以具有10℃至60℃的沸點差而擴展VCD泡狀缺陷容限且增加不均和汙點容限。
雖然已經結合目前視為實用示例性實施例的內容來描述本發明，但應理解本發明不限於所披露的實施例，而是相反，本發明旨在涵蓋包括在所附申請專利範圍的精神和範圍內的各種修改和等效配置。因此，上述實施例應理解為示例性的但不以任何方式限制本發明。
無
圖1為顯示通過使用根據實例1的感光性樹脂組合物製造的樣本的VCD缺陷評估的相片。 圖2為顯示通過使用根據比較例1的感光性樹脂組合物製造的樣本的VCD缺陷評估的相片。 圖3為顯示通過使用根據實例1的感光性樹脂組合物製造的樣本的汙點評估的相片。 圖4為顯示通過使用根據比較例1的感光性樹脂組合物製造的樣本的汙點評估的相片。

Claims (16)

  1. 一種感光性樹脂組合物，包括： 黏合劑樹脂； 黑色著色劑； 光可聚合單體； 光聚合引發劑；以及 溶劑， 其中所述溶劑包含第一乙酸酯類溶劑和第二乙酸酯類溶劑，且 所述第一乙酸酯類溶劑與所述第二乙酸酯類溶劑之間的沸點差在10℃至60℃範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物，其中所述第一乙酸酯類溶劑和所述第二乙酸酯類溶劑以2:8至8:2的重量比包含在內。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物，其中所述溶劑更包含丙二醇單甲醚、乳酸乙酯或γ-丁內酯。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的感光性樹脂組合物，其中基於100重量份的所述溶劑，丙二醇單甲醚、乳酸乙酯或γ-丁內酯以5重量份至10重量份的量包含在內。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物，其中所述黏合劑樹脂包含選自聚醯胺酸聚合物、聚醯胺酸酯聚合物、聚羥基醯胺聚合物、聚醯亞胺聚合物、聚苯並噁唑聚合物以及其共聚物的至少一個。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的感光性樹脂組合物，其中所述黏合劑樹脂為聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的感光性樹脂組合物，其中所述聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物包含聚醯胺酸重複單元和聚醯亞胺重複單元，且所述聚醯胺酸重複單元和所述聚醯亞胺重複單元以5:5至9:1的莫耳比包含在內。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的感光性樹脂組合物，其中所述聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物具有3,000克/莫耳至20,000克/莫耳的重量平均分子量。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物，其中所述黑色著色劑包含有機黑色顏料。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物，其中所述光可聚合單體包含含有至少兩個由化學式1表示的官能團的化合物： [化學式1]其中，在化學式1中， R1 為氫原子或經取代或未經取代的C1至C10烷基， L1 為單鍵或經取代或未經取代的C1至C10伸烷基，且 “*”指示其中連接相同或不同原子或化學式的點。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的感光性樹脂組合物，其中含有至少兩個由化學式1表示的官能團的化合物為由化學式2或化學式3表示的化合物： [化學式2][化學式3]其中，在化學式2和化學式3中， p、q、r以及s獨立地為1至10範圍內的整數。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物，其中按所述感光性樹脂組合物的總量計，所述感光性樹脂組合物包含： 1重量%至20重量%的所述黏合劑樹脂； 1重量%至20重量%的所述黑色著色劑； 1重量%至5重量%的所述光可聚合單體； 0.1重量%至5重量%的所述光聚合引發劑；以及 餘量的所述溶劑。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物，其中所述感光性樹脂組合物更包含丙二酸、3-氨基-1,2-丙二醇、矽烷類偶合劑、調平劑、表面活性劑、自由基聚合引發劑或其組合的添加劑。
  14. 一種黑色畫素界定層，其使用如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物製造。
  15. 一種顯示裝置，包含如申請專利範圍第14項所述的黑色畫素界定層。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的顯示裝置，其中所述顯示裝置為有機發光二極體。
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