TWI396945B - 薄膜式可光降解之轉印材料 - Google Patents

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Description

薄膜式可光降解之轉印材料
本發明涉及一種薄膜式可光降解之轉印材料。
通常，作為薄膜式可光降解之轉印材料，典型地使用乾燥薄膜式可光降解之轉印材料(以下稱為“乾膜光阻”)。
通常，典型地用於形成印刷線路板、印刷電路以及積體電路組件的乾膜光阻包括三層支撐薄膜、一光阻層以及一覆蓋薄膜。
依據光學機制間不同，乾膜光阻包括負型乾膜光阻和正型乾膜光阻。對於負型乾膜光阻，在其光曝光部位進行光交聯反應，然後以鹼洗去其非曝光部位，從而在其上形成光阻圖形。對於正型乾膜光阻，在其光曝光部位進行光降解反應並以鹼顯影，從而光阻圖形形成於非曝光部位。
對於正型乾膜光阻，光阻層包括與光反應並溶於鹼性的光敏化合物，並因為膜中具有光阻所製成的溶液，而具有預定的附著性。
對於乾膜光阻，支撐薄膜用於支撐光阻層，並使光阻層具有附著性，在光阻層曝光時易於處理。進一步地，在乾膜光阻中，覆蓋薄膜形成於未形成支撐薄膜的光阻層上，且用於防止光阻層的損傷。
依據使用乾膜光阻形成圖形的方法，例如正型乾膜光阻，當此方法應用於印刷電路板時，首先，將覆蓋薄膜從正型乾膜光阻分離，然後將正型乾膜光阻疊層於銅箔基板(Copper Clad Laminate，CCL)上，然後使用具有預定圖形的光罩將具有覆蓋薄膜的CCL藉由照射UV進行曝光，然後曝光過的CCL以適當溶液洗滌而顯影。通常，以附著於光阻層的支撐薄膜而進行曝光。因此，在此情形中，由於光阻層和光罩由支撐薄膜的厚度相互分離，存在解析度降低的問題。
隨著印刷電路的緊密化和半導體封裝技術的發展，電路線寬變得緻密，從而強烈地需要可應用於精細印刷電路板的具有高解析度的薄膜式可光降解之轉印材料。
同時，對於一些正型乾膜光阻，由於形成膜的溶劑保留於光阻層中，在將支撐薄膜分離後，正型乾膜光阻被曝光。然而，在此情形中，存在接觸型曝光時覆蓋薄膜和光阻層相互粘接的問題。
進一步地，通常對於光敏方面，當光阻層進行光反應時，具有防止乾膜光阻曝露於空氣中的優勢，考慮解析度，在溶液在支撐薄膜分離後，曝光乾膜光阻。然而，在此情形具有光敏感度衰退的問題。
於是，本發明在於解決上述問題，本發明意欲提供一種薄膜式可光降解之轉印材料，在去除支撐薄膜後，薄膜式可光降解之轉印材料可以進行曝光。
本發明還意欲提供一種薄膜式可光降解之轉印材料，藉由最小化曝光時光罩與光敏樹脂層間的距離，而可以增加解析度。
進一步地，本發明意欲提供薄膜式可光降解之轉印材料，其可去除曝光時包含於支撐薄膜內的顆粒所引起的負面影響。
本發明一方面提供一種薄膜式可光降解之轉印材料，包括：一支撐薄膜、一樹脂保護層、一可光降解光阻層以及一覆蓋薄膜，其中，樹脂保護層附著力小於0.05kgf ，附著力定義為支撐薄膜已從樹脂保護層分離後，而聚對苯二甲酸乙酯(Polyethylene terephthalate，PET)薄膜疊層於樹脂保護層上時，將PET薄膜由距離開始釋放點5cm釋放到距離開始釋放點8cm，釋放出分離PET薄膜所需的力。
在薄膜式可光降解之轉印材料中，樹脂保護層可包括具有重量平均分子量5,000~300,000的丙烯酸高分子。
此樹脂保護層可包括具有重量平均分子量5,000~300,000的丙烯酸高分子和聚烷基乙二醇。
樹脂保護層可具有0.001~10μm的厚度。
樹脂保護層可為鹼性可顯影層。
可光降解光阻層可包括鹼性可溶樹脂和二疊氮化物光敏化合物。
鹼性可溶樹脂可為酚醛樹脂。
鹼性可溶樹脂可為甲酚酚醛樹脂。甲酚酚醛樹脂可具有重量平均分子量2,000~30,000(基於凝膠滲透層析儀(Gel Permecation Chromatography，GPC)測量)。進一步地，甲酚酚醛樹脂可具有間甲酚和對甲酚重量比為4:6~6:4的混合比率。進一步地，甲酚酚醛樹脂可為一種將具有重量平均分子量8,000~30,000(基於GPC測定)的甲酚酚醛樹脂與具有重量平均分子量2,000~8,000(基於GPC測定)的酚醛樹脂在重量比7:3~9:1的混合比率混合所得到的樹脂。
二疊氮化物光敏化合物可包括2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮1,2-二疊氮基萘醌-5-磺酸酯、2,3,4-三羥基二苯甲酮1,2-二疊氮基萘醌-5-磺酸酯、(1-[1-(4-羥苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(4-羥苯基)乙基]苯)-1,2-磺酸酯-5-磺酸酯之中的一個或多個。
可光降解光阻層可包括2,3,4-三羥基二苯甲酮、2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮、1-[1-(4-羥苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(4-羥苯基)乙基]苯之中的一個或多個敏感性增強劑。
覆蓋薄膜可具有厚度15~30μm。
本發明的另一方面提供顯示裝置的基板，在基板上使用薄膜式可光降解之轉印材料形成圖形。
依據本發明的薄膜式可光降解之轉印材料，藉由最小化在曝光時光罩與光敏樹脂層間的距離，而增加解析度。
進一步地，本發明的薄膜式可光降解之轉印材料，可防止因為去除支撐薄膜導致的光敏感度的衰退，並可進一步提高解析度。
進一步地，本發明的薄膜式可光降解之轉印材料，可在曝光前分離支撐薄膜，可以單片地進行工作而不損傷光阻層，或可應用連續捲軸方式。
進一步地，本發明的薄膜式可光降解之轉印材料，從去除底層，然後立即進行曝光過程，可不進行外體去除過程而實行曝光過程，從而簡化製程以及降低生產成本。
在下文中，將參考附圖詳細地描述本發明的具體實施例。
第1圖為本發明一實施例的薄膜式可光降解之轉印材料的疊層結構的剖視圖。本發明一實施例的薄膜式可光降解之轉印材料具有疊層結構，其中依次疊層覆蓋薄膜10、光阻層20、樹脂保護層30以及支撐薄膜40。
第2圖為顯示裝置基板的剖視圖，薄膜式可光降解之轉印材料在曝光時塗佈在該基板上。當薄膜式可光降解之轉印材料用於顯示裝置的基板如印刷電路板、印刷線路板等時，覆蓋薄膜10由薄膜式可光降解之轉印材料去除，然後去除覆蓋薄膜的薄膜式可光降解之轉印材料疊層於銅箔基板50上，使德光阻層20設置於銅箔基板50上，然後從薄膜式可光降解之轉印材料去除支撐薄膜40，光罩60放置於樹脂保護層30上，而後進行曝光過程和顯影過程。
在薄膜式可光降解之轉印材料疊層於銅箔基板50後，如果需要，可進行預烘烤過程。
本發明實施例的薄膜式可光降解之轉印材料包括形成於支撐薄膜40之下的樹脂保護層30。因此，在去除支撐薄膜40後，樹脂保護層30能夠以接觸式曝光，用於提高與直接在支撐薄膜40上曝光時的解析度。
為此理由，樹脂保護層30必須易於從支撐薄膜40釋放，且必須不附著於光罩。進一步地，樹脂保護層30需要具有一定程度的低粘性，在曝光後單片工作或連續整軸工作時，即使樹脂保護層相互疊層、或銅箔基板和樹脂保護層相互接觸，也不發生不良品質。
特別地，在樹脂層在分離支撐薄膜由樹脂層後而曝露的狀態進行曝光過程，需要防止樹脂層附著於光罩。聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、玻璃膜等可作為光罩。因此，本發明的樹脂保護層需要容易於從作為曝光用光罩的PET薄膜釋放，該PET薄膜在支撐薄膜從樹脂保護層分離後，疊層於樹脂保護層。
為此理由，在本發明一實施例的薄膜式可光降解之轉印材料中，優選地樹脂保護層的附著力小於或等於0.05kgf ，附著力定義為支撐薄膜已從樹脂保護層分離後，而PET薄膜疊層於該樹脂保護層上時，將PET薄膜由距離開始釋放點5cm釋放到距離開始釋放點8cm，釋放出分離的PET薄膜所需的力。具體地，樹脂保護層的附著力如下測量。首先，保護層由具有寬度3cm、長度20cm的薄膜式可光降解之轉印材料樣品分離，薄膜式可光降解之轉印材料樣品在溫度110℃、速度2m/min壓力4kgf /cm2 疊層於銅箔基板，然後從薄膜式可光降解之轉印材料樣品分離支撐薄膜。接下來，具有寬度4cm、長度25cm、厚度19μm作為曝光光罩的PET薄膜，在溫度110℃以及速度2m/min壓力4kgf /cm2 疊層於去除支撐薄膜的薄膜式可光降解之轉印材料樣品，然後PET薄膜開始從薄膜式可光降解之轉印材料樣品中釋放，其中使用通用測量機器測量用以從樹脂保護層釋放PET薄膜，由距離開始釋放點5cm到距離開始釋放點8cm所需要的力。
在此，作為曝光光罩的PET薄膜係用以在曝光工作時實現電路並以PET製成的光罩。
當由此測量方法所獲得的樹脂保護層的附著力大於0.05kgf ，作為曝光光罩的PET薄膜不易於從樹脂保護層釋放，使得樹脂保護層被撕裂，因此很難獲得在去除支撐薄膜後由曝光所導致的有益效果。
同時，優選地在曝光過程後的顯影製程中，樹脂保護層與曝光光阻層一起去除。也就是，優選地樹脂保護層為鹼性可顯影層。在此，“鹼性可顯影層”意指，當樹脂保護層使用四甲基氫氧化銨(Tetramethylammonium Hydroxide，TMAH)或碳酸鈉等顯影時，具有100%的可顯影性，即每樹脂保護層厚度1μm在少於或等於10秒顯影完成。
如果樹脂保護層滿足這些要求，樹脂保護層的成份不特別地限定。例如，樹脂保護層可為聚乙烯醚順丁烯二酸酐、纖維素醚、羧烷基纖維素、羧烷基澱粉、聚乙烯醇、聚乙烯咯啶酮、聚丙烯醯胺、聚醯胺、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚丙二醇、明膠、環氧乙烷聚合物、澱粉等水溶性聚合物及其水溶性鹽。
特別地，基於濕氣吸收、光敏感度和解析度的穩定性，優選地，樹脂保護層的由聚丙烯酸所構成，即丙烯酸聚合物。更特別地，考慮到保護層穩定性和成膜能力的穩定性，更優選地，樹脂保護層由平均分子量5,000~300,000的丙烯酸聚合物所構成。
在附著性的提高方面，樹脂保護層可包括一具有重量平均分子量5,000~300,000的丙烯酸聚合物和聚烷基乙二醇。在此，聚烷基乙二醇可為聚乙二醇、聚丙二醇等。
同時，當使用本發明實施例的薄膜式可光降解之轉印材料時，在膜型轉換材料上形成有樹脂保護層的狀態時進行曝光過程。因此，為了提高解析度，優選地樹脂保護層的厚度很薄，更優選為0.001~10μm。
不特別限制形成樹脂保護層的方法。樹脂保護層可藉由溶解合成物形成，用以在有機溶劑的混合溶劑中形成樹脂保護層與水以形成混合溶液，塗佈混合溶液於支撐薄膜，而後乾燥所塗佈的混合溶液。
在本發明實施例的薄膜式可光降解之轉印材料中，光阻層20可包括鹼性可溶樹脂和二疊氮化物光敏化合物。具體地，光阻層可由鹼性可溶的酚醛樹脂所組成，更特別地為甲酚酚醛樹脂。
酚醛樹脂可藉由縮聚苯酚或乙醛、酸觸媒以及苯酚的混合物而獲得。
由此，苯酚可包括，但不限制於：一元酚，例如苯酚、o-甲酚、間甲酚、對甲酚、2,3-二甲苯酚、2,5-二甲苯酚、3,4-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚、2,3,5-三甲基苯酚、4-叔丁基苯酚、2-叔丁基苯酚、3-叔丁基苯酚、4-甲基-2-叔丁基苯酚等；多元酚，例如2-萘酚、1,3-二羥基萘、1,7-二羥基萘、1,5-二羥基萘、間苯二酚、鄰苯二酚、對苯二酚、雙酚A、間苯三酚、鄰苯三酚等以及其它。它們可單獨使用或組合使用，優選地，使用間甲酚和對甲酚組合物。
乙醛可包括，但不限於，甲醛、三聚甲醛、仲甲醛、苯甲醛、乙醛、丙醛、苯乙醛、α-或β-苯乙醛、鄰、間或對間羥基苯甲醛、戊二醛、對酞醛等。它們可單獨使用或組合使用。
此甲酚酚醛樹脂可具有重量平均分子量2,000~30,000(基於GPC測定)。因材料性質如光敏感度、膜殘留比等基於間甲酚和對甲酚的混合比率可以改變，間甲酚和對甲酚混合比率可以為重量比4:6~6:4混合。
當甲酚酚醛樹脂中的間甲酚的成份脫離上述範圍，存在光敏感度增加且膜殘留率快速減少的問題。當甲酚酚醛樹脂中對甲酚的成份脫離上述範圍，存在光敏感度減少的問題。
在甲酚酚醛樹脂中，可單獨地使用具有重量比間甲酚和對甲酚4:6~6:4之混合比例的甲酚酚醛樹脂，更優選地，可與另一樹脂一起使用。在此，優選地具有重量平均分子量8,000~30,000的甲酚酚醛樹脂與具有重量平均分子量2,000~8,000的甲酚酚醛樹脂以混合比例7:3~9:1混合。
在此，“重量平均分子量”定義為聚苯乙烯當量的減少值，其由凝膠滲透色譜(GPC)所決定。
同時，包括於光阻層的二疊氮化物光敏化合物作為溶解抑制劑，以減少鹼性可溶樹脂在鹼中的溶解度。當以光照射光阻層時，二疊氮化物光敏化合物可變成鹼性可溶材料，從而二疊氮化物光敏化合物用於減少鹼性可溶樹脂在鹼中的溶解度。如此，由於溶解度變化歸因於光照，本發明的薄膜式可光降解之轉印材料的曝光位置可顯影。
二疊氮化物光敏化合物可藉由多羥化合物和二疊氮醌磺酸化合物的酯化反應合成。酯化反應中，二疊氮化物光敏化合物可藉由聚縮聚多羥基化合物和二疊氮醌磺酸化合物並使用鹼觸媒而獲得，鹼觸媒可為例如二聚甲醛、丙酮、四氫呋喃、丁酮、N-甲基咯啶酮、氯仿、三乙胺、N-甲基嗎福林、N-甲基六氫吡、或4-二甲基胺基比啶，然後洗滌、提純並乾燥縮聚產物。
在此，二疊氮醌磺酸化合物的例子可包括o-二疊氮醌磺酸化合物，例如1,2-苯二疊氮醌-4-磺酸、1,2-萘二疊氮醌-4-磺酸、1,2-苯二疊氮醌-5-磺酸、1,2-萘二疊氮醌-5-磺酸等，以其衍生物。
二疊氮醌磺酸化合物作為溶解抑制劑，以減少鹼性可溶樹脂在鹼中的溶解度。然而，二疊氮醌磺酸化合物在曝光時分解以具有鹼溶解度，因此加速鹼性可溶樹脂在鹼中的溶解度。
多羥化合物的例子可包括：三羥基二苯甲酮，例如2,3,4-三羥基二苯甲酮、2,2',3-三羥基二苯甲酮、2,3,4'-三羥基二苯甲酮等；四羥基二苯甲酮，例如2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羥基二苯甲酮、2,3,4,5-四羥基二苯甲酮等；五羥基二苯甲酮，2,2',3,4,4'-五羥基二苯甲酮、2,2',3,4,5-五羥基二苯甲酮等；六羥基二苯甲酮，2,3,3',4,4',5'-五羥基二苯甲酮、2,2',3,3',4,5'-六羥基二苯甲酮等；沒食子酸之烷酯；二氧黃酮等。
二疊氮化物光敏化合物的特例可包括2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮1,2-二疊氮基萘醌-5-磺酸酯、2,3,4-三羥基二苯甲酮1,2-二疊氮基萘醌-5-磺酸酯、(1-[1-(4-羥氧苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(4-羥氧苯基)乙基]苯)-1,2-磺酸酯-5-磺酸酯之中的一個或多個。
優選地依據可顯影性和可溶性，基於100重量份量(parts by weight，PBW)的鹼性可溶樹脂，包括於光阻層的二疊氮化物光敏化合物具有30~80重量份量。
同時，在本發明實施例的薄膜式可光降解之轉印材料中，光阻層可進一步包括敏感度增強劑以提高敏感性。敏感性增強劑可包括2,3,4-三羥基二苯甲酮、2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮、1-[1-(4-羥苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(4-羥苯基)乙基]苯之中選擇一個或多個。
優選地關於改善光敏感度以及製程視窗邊際，基於100重量份量的鹼性可溶樹脂，包括於光阻層的敏感度增強劑為3~15重量份量。
此外，光阻層可進一步包括勻染劑、填充劑、抗氧化劑和其他成份或添加劑。
同時，包括鹼性可溶樹脂、二疊氮化物光敏化合物等的合成物分散於溶劑中而形成溶液，而後溶液塗佈於基板上。在此，溶劑可由乙酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、丙酮、丁酮、乙基乙醇、甲基乙醇、丙基乙醇、異丙基乙醇、苯、甲苯、環戊酮、環己酮、乙二醇、二甲苯、乙二醇乙醚以及二乙二醇乙醚所構成的群組中選出一個或多個。
同時，在本發明實施例的薄膜式可光降解之轉印材料中，支撐薄膜40必須具有適於正型乾膜光阻的材料性質。支撐薄膜40的例子可包括但不限於聚碳酸脂膜、聚乙烯(Polyethylene，PE)膜、聚丙烯(Polypropylene，PP)膜、定向聚丙烯(Oriented Polypropylene，OPP)膜、聚對苯二甲酸乙酯(PET)膜、聚二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)膜、乙烯-醋酸乙烯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate，EVA)膜、聚乙烯膜、其他適合的聚烯膜、環氧基樹脂膜等。特別地，優選地聚乙烯膜包括聚丙烯(PP)膜、聚乙烯(PE)膜、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)膜等。優選地，聚乙烯膜包括聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，PVC)膜、聚乙烯醇(PVA)膜、聚乙烯乙醇(Polyvinyl Alcohol，PVOH)膜等。優選地，聚苯乙烯膜包括聚苯乙烯(Polystyrene，PS)膜、丙烯-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrile-butadiene-styrene，ABS)膜等。特別地，支撐薄膜40可為透明的，可達到光可穿過塗佈光阻層的程度。支撐薄膜可具有約10~50μm厚度，優選地約15~50μm，更優選地約15~25μm，從而作為支撐正型乾膜光阻形狀的框架。
進一步地，在本發明實施例的薄膜式可光降解之轉印材料中可進一步包括在光阻層20另一側上的覆蓋薄膜10。此覆蓋薄膜10用於阻擋空氣並防止光阻層10接觸異物。覆蓋薄膜10可為聚乙烯膜、聚乙烯對苯二甲酸酯膜、聚丙烯膜等。進一步地，覆蓋薄膜可具有15~30μm厚度。
同時，不特別地限定製造在本發明實施例的薄膜式可光降解之轉印材料方法。例如，製造薄膜式可光降解之轉印材料方法包括：塗佈用以形成樹脂保護層30的合成物以支撐薄膜40上、乾燥合成物以形成樹脂保護層30。混合包括可鹼樹脂和二疊氮化物光敏化合物的合成物與預定含量的溶劑，以形成混合溶液並塗佈混合溶液於樹脂保護層30以形成光阻層20。塗佈覆蓋薄膜10於光阻層20上。進一步地，另一製造薄膜式可光降解之轉印材料方法包括：在支撐薄膜40上形成樹脂保護層30、在覆蓋薄膜10上形成光阻層20並以相互面對的方式粘合樹脂保護層30與光阻層20。在此，塗佈合成物在支撐薄膜上形成樹脂保護層，或塗佈混合溶液在樹脂保護層上形成光阻層的方法可包括但不限定於，滾塗法、麥耶棒塗法、凹版印刷法、噴塗法等。在這些方法中，將塗佈於分別薄膜上的合成物乾燥，使得溶劑由自身中去除，從而形成各自層。如果必要，可加熱或固化所塗佈的合成物。
同時，使用本發明的光阻樹脂薄膜形成圖形的方法包括以下步驟：(I)在玻璃基板上形成乾膜光阻，並使乾膜光阻層的光阻層面對玻璃基板，同時將支撐薄膜從光阻層分離；(II)透過光罩或直接以UV照射乾膜光阻；(III)藉由顯影製程移除樹脂保護層和被照射的光阻層，以形成圖形化的光阻薄膜。
在步驟(I)中，正型乾膜光阻的光阻層粘合於玻璃基板上使得其相互面對，從而形成正型光阻樹脂膜。在此，支撐薄膜從正型乾膜光阻分離，使得樹脂保護層呈現於正型乾膜光阻的表面。
如果必要，可進一步地在步驟(II)前後進行烘烤製程，以增加圖形化光阻薄膜與基板間的附著，使得在步驟(III)進行顯影製程時，不會洗去圖形化光阻薄膜。
更具體地，在步驟(II)前，在基板上形成正型光阻樹脂膜，然後將支撐薄膜由正型光阻薄膜分離，然後可進行烘烤過程以增加正型光阻樹脂膜與基板間的附著。進一步地，在步驟(II)後，將支撐薄膜由正型光阻薄膜分離，然後進行烘烤過程以增加正型光阻樹脂膜與基板間的附著。進一步地，將支撐薄膜由正型光阻樹脂膜分離，烘烤分離的正型光阻樹脂膜，以增加正型光阻樹脂膜與基板間的附著。這樣，可基於正型光阻樹脂膜的需要、溶劑系統的複雜性、沸點不同而重複地進行烘烤過程。
如上所述，通過步驟(I)、(II)、(III)，形成期望的圖形化光阻薄膜。
對於顯影本發明的正型光阻樹脂膜的顯影劑，可使用2.38%的四甲基氫氧化銨(TMAH)。
以下，參考以下例子更細地描述本發明。然而，本發明的範圍不限於以下例子。
<例子1至3>
(a)製備具有重量平均分子量70,000、固體成分40%的丙烯酸聚合物，藉由聚合甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate，MMA)和苯乙烯，以甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯的重量比20:70:10的混合比率混合，在此條件下，以丁酮(methylethyl ketone，MEK)作為溶劑，1%偶氮二異丁腈(azobisisobutyronitrile，AIBN)作為聚合作用引發劑，反應溫度為80℃，反應時間為4小時，3%偶氮二異丁腈(AIBN)作為後引發劑。
(b)丙烯酸聚合物與PEG400、MEK混合，如表1所示，而後以機械攪拌器攪拌，以獲得作為樹脂保護層的合成物。然後，使用塗佈棒將作為樹脂保護層的合成物塗佈於厚度為19μm的支撐薄膜(PET)上，然後使用熱空氣爐在80℃溫度下乾燥10分鐘，以形成厚度為2μm的樹脂保護層。
(c)溶液包括：甲酚酚醛樹脂，作為鹼性可溶樹脂，其中間甲酚和對甲酚的混合比率為重量比4:6，且具有重量平均分子量8,000甲酚酚醛樹脂和具有重量平均分子量2,000酚醛樹脂以重量比7:3的混合比率混合。基於100重量份量的鹼性可溶樹脂，以34重量份量的2,3,4-三羥基二苯甲酮1,2-二疊氮基萘醌-5-磺酸酯作為光敏化合物、3.6重量份量的2,3,4-三羥基二苯甲酮作為敏感增強劑、165重量份量的丁酮作為低沸點溶劑以及0.5重量份量的含氟矽樹脂作為脫離劑製備。使用具有孔隙尺寸0.2μm的微孔鐵氟龍過濾器過濾所製備的溶液，以去除不溶解的物質，從而製備用以形成光阻層的溶液。
(d)使用塗佈棒將所形成光阻層的溶液塗佈於步驟(b)中所形成的樹脂保護層上，使用熱空氣爐在80℃溫度下乾燥6分鐘，以形成厚度為5μm的光阻層。然後，將厚度為23μm的聚乙烯膜塗佈於光阻層，以保護包括於光阻層中的光敏樹脂合成物，從而製備薄膜式可光降解之轉印材料。
<比較例子1>
溶液包括：作為鹼性可溶樹脂的甲酚酚醛樹脂，其中間甲酚和對甲酚的混合比率係重量比為4：6，具有重量平均分子量8,000甲酚酚醛樹脂和具有重量平均分子量2,000酚醛樹脂以重量比7：3的混合比率混合。基於100重量份量的鹼性可溶樹脂，以34重量份量的2,3,4-三羥基二苯甲酮1,2-二疊氮基萘醌-5-磺酸酯作為光敏化合物、3.6重量份量的2,3,4-三羥基二苯甲酮作為敏感增強劑、165重量份量的丁酮作為低沸點溶劑以及0.5重量份量的含氟矽樹脂作為脫離劑製備。使用具有孔隙尺寸0.2μm的微孔鐵氟龍過濾器過濾所製備的溶液，以去除不溶解物質。所過濾溶液塗佈於PET薄膜(厚度19μm)，達到厚度5μm以形成光阻樹脂層。以厚度為23μm的聚乙烯膜保護層塗佈於光阻層，從而製備正型光阻樹脂膜。
如下評估以上獲得的正型光阻樹脂膜。
(1)釋放力
<覆蓋薄膜>
將覆蓋薄膜由具有寬度3cm、長度20cm的薄膜式可光降解之轉印材料樣品釋放所需的力，由距離開始釋放點5cm釋放至距離開始釋放點8cm，此時覆蓋薄膜由薄膜式可光降解之轉印材料釋放所需的力使用藉由通用的測試機器測量(UTM，4303系列，由Instron公司製造)。
<支撐薄膜>
覆蓋薄膜由寬度3cm、長度20cm的薄膜式可光降解之轉印材料樣品去除，然後在溫度為110℃、速度為2m/min、壓力為4kgf /cm2 的條件下，將薄膜式可光降解之轉印材料板疊層於銅箔基板。然後，將支撐薄膜由薄膜式可光降解之轉印材料從距離開始釋放點5cm釋放至距離開始釋放點8cm所需的力，以通用測試機器測量(UTM，4303系列，由Instron公司製造)。
(2)附著力
覆蓋薄膜由寬度3cm、長度20cm的薄膜式可光降解之轉印材料樣品去除，而後在溫度為110℃、速度為2m/min、壓力為4kgf /cm2 的條件下，薄膜式可光降解之轉印材料板疊層於銅箔基板，而後從其中去除支撐薄膜。然後，在溫度為110℃、速度為2m/min、壓力為4kgf /cm2 的條件下，將寬度4cm、長度為25cm以及厚度為19μm的PET薄膜(FDFR，由Kolon公司製造)疊層於其上，將PET薄膜由距離開始釋放點5cm釋放至開始釋放點8cm，薄膜式可光降解之轉印材料釋放所需的力，使用通用測試機器測量(UTM，4303系列，由Instron公司製造)。
疊層PET薄膜所需的條件與在曝光時將PET薄膜附於覆蓋薄膜所需的條件相同。在例子1、2、3中，以此方式測量的附著力是樹脂保護層與PET薄膜間的附著力。
由此測量結果可知，光敏樹脂層和覆蓋薄膜之間的釋放力，以及樹脂保護層和支撐薄膜之間的釋放力都位於不造成工作性衰退的範圍內，使得每個例子中的樹脂保護層與通常光罩間於曝光條件中的附著力很低，從而易於處理本發明的薄膜式可光降解之轉印材料。進一步地，可知，樹脂保護層與光罩之間的附著力隨著PEG 400數量的增加而增加。
其後，在疊層速度為0.5~3.5m/min、溫度為100~130℃、輪壓壓力為10~90psi的條件下，例子1至3和比較例子的正型光阻薄膜分別地疊層於基板上。然而，在比較例子的正型光阻薄膜中，在進行分離覆蓋薄膜的過程後，進行其疊層過程。
依序地，以UV光照射(曝光於)疊層的正型光阻薄膜，而後分離支撐薄膜。然後，曝光後的正型光阻薄膜在2.38wt%鹼性顯影劑(TMAH)顯影60秒，以形成精細圖形。然而，例子1至3的每個正型光阻薄膜的包含樹脂保護層，顯影64秒，以顯影樹脂保護層以及曝光的光阻層。
當曝光時，對於例子1至3的每個正型光阻薄膜，在分離支撐薄膜後在樹脂保護層上進行曝光。對於比較例子的正型光阻薄膜，在分離支撐薄膜後在支撐薄膜和光阻層上進行曝光。
如下測量形成圖形的材料性質，其如果在表3中給出。
(1)敏感度評估
依據曝光量使用接觸型曝光裝置將所製備的正型光阻薄膜曝光，並在2.38wt%的TMAH水溶液中顯影60秒(對於例子1至3，顯影64秒)，在以水沖洗30秒，之後乾燥，再對於形成線/空間比1/1的精細的圖形所需的曝光量進行測量。在此，精細圖形的尺寸通過光學顯微鏡觀察。
(2)解析度評估
同時，顯影後保留的未曝光位置以形成圖形。在此，解析度通過光學顯微鏡觀察。
由表3的結果可見，實現例子1至3的電路所需的曝光量小於實線比較例子的電路所需的曝光量，而比較例子中使用光阻薄膜曝光支撐薄膜，例子1至3的解析度高於比較例子的解析度。然而，對於比較例子，使用分離支撐薄膜後光阻膜進行微影製程，曝光量和解析度出眾，但是具有接觸型曝光裝置與光阻層附著的問題。進一步可見，實現例子1至3的電路所需的曝光量小於實現比較例子的電路所需的曝光量，而比較例子中係在分離支撐薄膜後對光阻薄膜進行曝光，例子1至3的解析度與比較例子的解析度相等。
10．．．覆蓋薄膜
20．．．光阻層
30．．．樹脂保護層
40．．．支撐薄膜
50．．．銅箔基板
60．．．光罩
本發明的上述或其他目的、特徵和優點通過結合附圖的以上詳細描述而更清晰地理解。
第1圖為本發明一實施例的薄膜式可光降解之轉印材料的疊層結構的剖視圖；以及
第2圖為在曝光時應用薄膜式可光降解之轉印材料的顯示裝置基板的剖視圖。
10．．．覆蓋薄膜
20．．．光阻層
30．．．樹脂保護層
40．．．支撐薄膜

Claims (13)

  1. 一種薄膜式可光降解之轉印材料，包含：一支撐薄膜；一樹脂保護層；一可光降解光阻層；以及一覆蓋薄膜，其中該樹脂保護層之一附著力小於或為0.05kgf ，該附著力定義為該支撐薄膜已從樹脂保護層分離後，而一聚對苯二甲酸乙酯(Polyethylene terephthalate，PET)薄膜疊層於該樹脂保護層上時，將該PET薄膜由距離一開始釋放點5cm釋放到距離該開始釋放點8cm，釋放出一分離PET薄膜所需的一力，且該樹脂保護層包括聚烷基乙二醇和具有重量平均分子量5,000~300,000的一丙烯酸聚合物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的薄膜式可光降解之轉印材料，其中該樹脂保護層具有一0.001~10μm的厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的薄膜式可光降解之轉印材料，其中該樹脂保護層為一鹼性可顯影層。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的薄膜式可光降解之轉印材料，其中該可光降解光阻層為包括一鹼性可溶解樹脂和一二疊氮化物光敏化合物。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的薄膜式可光降解之轉印材料，其中該鹼性可溶解樹脂為一酚醛樹脂。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的薄膜式可光降解之轉印材料，其中該鹼性可溶解樹脂為一甲酚酚醛樹脂。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的薄膜式可光降解之轉印材料，其中該甲酚酚醛樹脂具有2,000~30,000的重量平均分子量(基於凝膠滲透層析儀(Gel Permecation Chromatography，GPC)測量)。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的薄膜式可光降解之轉印材料，其中該甲酚酚醛樹脂具有間甲酚和對甲酚重量比為4：6~6：4的一混合比率。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的薄膜式可光降解之轉印材料，其中該甲酚酚醛樹脂為一種以具有平均分子量8,000~30,000(基於GPC測定)的甲酚酚醛樹脂和具有平均分子量2,000~8,000(基於GPC測定)的酚醛樹脂在重量比7：3~9：1的一混合比率混合的樹脂。
  10. 如申請專利範圍第4項所述的薄膜式可光降解之轉印材料，其中該二疊氮化物光敏化合物包括2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮基萘酚醌-5-磺酸酯、2,3,4-三羥基二苯甲酮1,2-二疊氮基萘酚醌-5-磺酸酯，以及(1-[1-(4-羥苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(4-羥苯基)乙基]苯)-1,2-磺酸酯-5-磺酸酯之中的一個或多個。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的薄膜式可光降解之轉印材料，其中該可光降解光阻層包括2,3,4-三羥基二苯甲酮、2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮，以及1-[1-(4-羥苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(4-羥苯基)乙基]苯之中的一個或多個敏感性增強劑。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的薄膜式可光降解之轉印材料，其中該覆蓋薄膜的厚度為15~30μ m。
  13. 一種顯示裝置的基板，在該基板上的圖形是由申請專利範圍第1項或第2項所述的該薄膜式可光降解之轉印材料所形成。
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