TWI541595B - Photosensitive polysiloxane compositions and their use - Google Patents

Description

感光性聚矽氧烷組成物及其應用

本發明係有關於一種適用於液晶顯示元件、有機EL顯示元件等之TFT基板用平坦化膜、層間絕緣膜或光波導路之芯材或包覆材之感光性聚矽氧烷組成物，及由其形成之薄膜、及具有該薄膜之元件。其中，特別是提供一種曝光、顯影後形成之具有低溫下固化特性之感光性聚矽氧烷組成物。

近年來，在半導體工業、液晶顯示器或有機電激發光顯示器等領域中，隨著尺寸之日益縮小化，對於微影製程中所需之圖案之微細化亦要求日高。為了達到微細化之圖案，一般係透過具有高解析及高感度之正型感光性材料經曝光及顯影而形成，其中，以聚矽氧烷聚合物為成分之正型感光性材料漸成為業界使用之主流。

在液晶顯示器或有機電激發光顯示器中，層狀配線間通常會配置層間絕緣膜以作為絕緣。感光性材料由於獲得圖案形狀之必要工序數較少，同時，所獲得的絕緣膜平坦度佳，故被廣泛使用於形成層間絕緣膜的材料。

例如，用於液晶顯示器的層間絕緣膜，其形成微細配線之接觸孔的圖案是必要的。而實際上，負型感光性組成物形成之接觸孔，達可使用水準之孔徑十分困難，因此，業界廣泛使用正型感光性組合物，以形成液晶顯示元件的層間絕緣膜(如日本特開2001-354822號所示)。

一般作為形成層間絕緣膜的感光性組合物之主要成分為丙烯酸類樹脂，但使用矽氧烷類材料之感光性組合物，其耐熱性及透明性皆較使用丙烯酸類樹脂材料之感光性組合物佳(如日本特開2000-1648號所示)。

然而，矽烷化合物或聚矽氧烷之聚矽氧烷類材料，因其本身易與同類或不同類化合物產生水解縮合反應。在製備感光性組合物時，這些副反應的發生會導致該感光性組合物的保存穩定性變差，其產品的壽命亦會縮短。

為抑制上述之縮合反應，業界已開發透過控制聚矽氧烷的分子量以及分枝結構以抑制縮合反應。日本特開2003-163209號揭示藉由酸催化劑、金屬螯合物和鹼催化劑之作用可得到不同分子量之聚矽氧烷以控制該聚矽氧烷之結構。然而，上述公報雖然公開了聚矽氧烷之各種分子量，但其並未考慮到該聚矽氧烷之感光特性；除介電常數外，也未考慮到層間絕緣膜之各種特性。

在此情況下，日本特開2011-123450號揭示一種正型感光性聚矽氧烷組成物，其具有優異的感光性、保存安定性及耐熔體流動性，然而，該感光性樹脂組成物之低溫下固化後硬度不足，故無法令業界所接受。

因此，如何同時達到目前業界對低溫下固化之要求，為本發明所屬技術領域中努力研究之目標。

本發明利用提供特殊聚矽氧烷聚合物及熱鹼產生劑之成分，而得到低溫下固化之感光性聚矽氧烷組成物。

因此，本發明提供一種感光性聚矽氧烷組成物，其包含：聚矽氧烷聚合物(A)； 鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)；熱鹼產生劑(C)；以及溶劑(D)；其中，該聚矽氧烷聚合物(A)包含由一混合物經加水分解及部份縮合而得之共聚物，該混合物包含下列結構式(1)所示之矽烷單體(a-1)、下列結構式(2)所示之矽烷單體(a-2)及下列結構式(3)所示之矽烷單體(a-3)；Si(R_a)_w(OR_b)_4-w 結構式(1)

其中：R_a表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之烯基、碳數6至15之芳基、含有酸酐基之烷基、含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基，且至少一個R_a為含有酸酐基的烷基；當R_a為複數，可各自相同亦可不同；R_b表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之醯基或碳數6至15之芳基；當R_b為複數，可各自相同亦可不同；及w表示1至3之整數；Si(R_c)_v(OR_d)_4-v 結構式(2)

其中：R_c表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之烯基、碳數6至15之芳基、含有酸酐基之烷基、含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基，且至少一個R_c為含有環氧基的烷基或含有環氧基的烷氧基；當R_c為複數，可各自相同亦可不同；R_d表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之醯基或碳數6至15之芳基；當R_d為複數，可各自相同亦可不同；及v表示1至3之整數；Si(R_e)_u(OR_f)_4-u 結構式(3)

其中：R_e表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之烯基或碳數6至15之芳基；當R_e為複數，可各自相同亦可不同；R_f表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之醯基或碳數6至15之芳基；當R_f為複數，可各自相同亦可不同；及u表示0至3之整數；及該熱鹼產生劑(C)包含下列結構式(4)所示之化合物或其鹽類衍生物及/或下列結構式(5)所示之化合物及/或下列結構式(6)所示之化合物：

其中：m表示2至6之整數；R¹、R²各自獨立表示氫原子、碳數1至8之烷基、碳數1至6之可具有取代基之羥烷基或碳數2至12之二烷基胺基；

其中：R³、R⁴、R⁵及R⁶各自獨立表示氫原子、碳數1至8之可具有取代基之烷基、碳數3至8之可具有取代基之環烷基、碳數1至8之可具有取代基之烷氧基、碳數2至8之可具有取代基之烯基、碳數2至8之可具有取代基之炔基、可具有取代基之芳基或可具有取代基之雜環基；R⁷及R⁸各自獨立表示氫原子、碳數1至8之可具有取代基之烷基、碳數3至8之可具有取代基之環烷基、碳數1至8之可具有取代基之烷氧基、碳數2至8之可具有取代基之烯基、碳數2至8之可具有取代基之炔 基、可具有取代基之芳基或可具有取代基之雜環基、或彼此結合形成可具有取代基之單環；或彼此結合形成可具有取代基之多環；及 R⁹表示碳數1至12之可具有取代基之烷基、碳數3至12之可具有取代基之環烷基、碳數2至12之可具有取代基之烯基、碳數2至12之可具有取代基之炔基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之芳基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之芳烷基或可具有取代基之雜環基，但R⁹之碳原子總數為12以下；

其中：R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷及R⁸之定義如結構式(5)所示；及R¹⁰表示碳數1至12之可具有取代基之亞烷基、碳數3至12之可具有取代基之亞環烷基、碳數2至12之可具有取代基之亞烯基、碳數2至12之可具有取代基之亞炔基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之亞芳基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之亞芳烷基或可具有取代基之雜環基，但R¹⁰之碳原子總數為12以下。

本發明亦提供一種於一基板上形成薄膜之方法，其包含使用前述之感光性聚矽氧烷組成物施予該基板上。

本發明又提供一種基板上之薄膜，其係由前述之方法所製得。

本發明再提供一種裝置，其包含前述之薄膜。

本發明提供一種感光性聚矽氧烷組成物，其包含： 聚矽氧烷聚合物(A)；鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)；熱鹼產生劑(C)；以及溶劑(D)；其中，該聚矽氧烷聚合物(A)包含由一混合物經加水分解及部份縮合而得之共聚物，該混合物包含下列結構式(1)所示之矽烷單體(a-1)、下列結構式(2)所示之矽烷單體(a-2)及下列結構式(3)所示之矽烷單體(a-3)；Si(R_a)_w(OR_b)_4-w 結構式(1)

其中：R_a表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之烯基、碳數6至15之芳基、含有酸酐基之烷基、含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基，且至少一個R_a為含有酸酐基的烷基；當R_a為複數，可各自相同亦可不同；R_b表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之醯基或碳數6至15之芳基；當R_b為複數，可各自相同亦可不同；及w表示1至3之整數；Si(R_c)_v(OR_d)_4-v 結構式(2)

其中：R_c表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之烯基、碳數6至15之芳基、含有酸酐基之烷基、含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基，且至少一個R_c為含有環氧基的烷基或含有環氧基的烷氧基；當R_c為複數，可各自相同亦可不同；R_d表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之醯基或碳數6至15之芳基；當R_d為複數，可各自相同亦可不同；及v表示1至3之整數； Si(R_e)_u(OR_f)_4-u 結構式(3)

其中：R_e表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之烯基或碳數6至15之芳基；當R_e為複數，可各自相同亦可不同；R_f表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之醯基或碳數6至15之芳基；當R_f為複數，可各自相同亦可不同；及u表示0至3之整數；及該熱鹼產生劑(C)包含下列結構式(4)所示之化合物或其鹽類衍生物及/或下列結構式(5)所示之化合物及/或下列結構式(6)所示之化合物：

其中：m表示2至6之整數；R¹、R²各自獨立表示氫原子、碳數1至8之烷基、碳數1至6之可具有取代基之羥烷基或碳數2至12之二烷基胺基；

其中：R³、R⁴、R⁵及R⁶各自獨立表示氫原子、碳數1至8之可具有取代基之烷基、碳數3至8之可具有取代基之環烷基、碳數1至8之可具有取代基之烷氧基、碳數2至8之可具有取代基之烯基、碳數2至8之可具有取代基之炔基、可具有取代基之芳基或可具有取代基之雜環基；R⁷及R⁸各自獨立表示氫原子、碳數1至8之可具有取代基之烷基、碳數3至8之可具有取代基之環烷基、碳數1至8之可具有取代基之烷氧 基、碳數2至8之可具有取代基之烯基、碳數2至8之可具有取代基之炔基、可具有取代基之芳基或可具有取代基之雜環基、或彼此結合形成可具有取代基之單環；或彼此結合形成可具有取代基之多環；及 R⁹表示碳數1至12之可具有取代基之烷基、碳數3至12之可具有取代基之環烷基、碳數2至12之可具有取代基之烯基、碳數2至12之可具有取代基之炔基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之芳基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之芳烷基或可具有取代基之雜環基，但R⁹之碳原子總數為12以下；

其中：R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷及R⁸之定義如結構式(5)所示；及R¹⁰表示碳數1至12之可具有取代基之亞烷基、碳數3至12之可具有取代基之亞環烷基、碳數2至12之可具有取代基之亞烯基、碳數2至12之可具有取代基之亞炔基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之亞芳基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之亞芳烷基或可具有取代基之雜環基，但R¹⁰之碳原子總數為12以下。

該聚矽氧烷聚合物(A)包含由一混合物經加水分解及部份縮合而得之共聚物，該混合物包含下列結構式(1)所示之矽烷單體(a-1)、下列結構式(2)所示之矽烷單體(a-2)及下列結構式(3)所示之矽烷單體(a-3)；Si(R_a)_w(OR_b)_4-w 結構式(1)

其中：R_a表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之烯基、碳數6至 15之芳基、含有酸酐基之烷基、含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基，且至少一個R_a為含有酸酐基的烷基；當R_a為複數，可各自相同亦可不同；R_b表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之醯基或碳數6至15之芳基；當R_b為複數，可各自相同亦可不同；及w表示1至3之整數。

該含有酸酐基之烷基較佳為含有酸酐基之碳數1至10之烷基，例如但不限於乙基丁二酸酐、丙基丁二酸酐、丙基戊二酸酐等。

該含有環氧基之碳數1至10之烷基較佳為含有環氧基之碳數1至10之烷基，例如但不限於環氧丙烷基戊基(oxetanylpentyl)、2-(3,4-環氧環己基)乙基(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl)等。

該含有環氧基之烷氧基例如但不限於環氧丙氧基丙基(glycidoxypropyl)、2-環氧丙烷基丁氧基(2-oxetanylbutoxy)等。

在該R_b之定義中，碳數1至6之烷基包含但不限於甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基等。碳數1至6之醯基包含但不限於乙醯基。碳數6至15之芳香基包含但不限於苯基。

該結構式(1)所示之矽烷單體(a-1)可單獨或混合使用，且該結構式(1)所示之矽烷單體(a-1)包含但不限於3-(三苯氧基矽基)丙基丁二酸酐，及由信越化學所製造之市售品：3-(三甲氧基矽基)丙基丁二酸酐(商品名X-12-967)，及由WACKER公司所製造之市售品：3-(三乙氧基矽基)丙基丁二酸酐(商品名GF-20)、3-(三甲氧基矽基)丙基戊二酸酐(簡稱TMSG)、3-(三乙氧基矽基)丙基戊二酸酐、3-(三苯氧基矽基)丙基戊二酸酐、(二正丁氧基矽基)二(丙基丁二酸酐)、(二甲氧基矽基)二(乙基丁二酸酐)、(苯氧基矽基)三(丙基丁二酸酐)，及(甲基甲氧基矽基)二(乙基丁二酸酐)等。

根據本發明之聚矽氧烷聚合物(A)，若無使用該矽烷單體(a-1)(即不含含有酸酐基的烷基)，會有在低溫下固化不佳的問題。

該混合物包括結構式(2)所示之矽烷單體(a-2)：Si(R_c)_v(OR_d)_4-v 結構式(2)

其中：R_c表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之烯基、碳數6至15之芳基、含有酸酐基之烷基、含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基，且至少一個R_c為含有環氧基的烷基或含有環氧基的烷氧基；當R_c為複數，可各自相同亦可不同；R_d表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之醯基或碳數6至15之芳基；當R_d為複數，可各自相同亦可不同；及v表示1至3之整數。

該含有酸酐基之烷基較佳為含有酸酐基之碳數1至10之烷基，例如但不限於乙基丁二酸酐、丙基丁二酸酐、丙基戊二酸酐等。

該含有環氧基之碳數1至10之烷基較佳為含有環氧基之碳數1至10之烷基，例如但不限於環氧丙烷基戊基(oxetanylpentyl)、2-(3,4-環氧環己基)乙基(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl)等。

該含有環氧基之烷氧基例如但不限於環氧丙氧基丙基(glycidoxypropyl)、2-環氧丙烷基丁氧基(2-oxetanylbutoxy)等。

在該R_d之定義中，碳數1至6之烷基包含但不限於甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基等。碳數1至6之醯基包含但不限於乙醯基。碳數6至15之芳香基包含但不限於苯基。

該結構式(2)所示之矽烷單體(a-2)可單獨或混合使用，且該結構式(2)所示之矽烷單體(a-2)包含但不限於3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane，簡稱TMS-GAA)、3- 環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷(3-glycidoxypropyltriethoxysilane)、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl trimethoxy silane)、2-環氧丙烷基丁氧基丙基三苯氧基矽烷(2-oxetanylbutoxypropyltriphenoxysilane)，及由東亞合成所製造之市售品：2-環氧丙烷基丁氧基丙基三甲氧基矽烷(2-oxetanylbutoxypropyltrimethoxysilane，商品名TMSOX-D)、2-環氧丙烷基丁氧基丙基三乙氧基矽烷(2-oxetanylbutoxypropyltriethoxysilane，商品名TESOX-D)、二異丙氧基-二(2-環氧丙烷基丁氧基丙基)矽烷[diisopropoxy-di(2-oxetanylbutoxypropyl)silane，簡稱DIDOS]、二(3-環氧丙烷基戊基)二甲氧基矽烷(di(3-oxetanylpentyl)dimethoxy silane)、3-環氧丙氧基丙基二甲基甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyldimethylmethoxysilane)、3-環氧丙氧基丙基二甲基乙氧基矽烷(3-glycidoxypropyldimethylethoxysilane)、二(2-環氧丙烷基丁氧基戊基)-2-環氧丙烷基戊基乙氧基矽烷(di(2-oxetanylbutoxypentyl)-2-oxetanylpentylethoxy silane)、三(2-環氧丙烷基戊基)甲氧基矽烷(tri(2-oxetanylpentyl)methoxy silane))等。

根據本發明之聚矽氧烷聚合物(A)，若無使用該矽烷單體(a-2)(即不含含有環氧基的烷基或含有環氧基的烷氧基)，會有在低溫下固化不佳的問題。雖不願為理論所限制，但咸信因該聚矽氧烷聚合物(A)需藉由環氧基進行更進一步的反應，以提升低溫下固化。

該混合物包括結構式(3)所示之矽烷單體(a-3)：Si(R_e)_u(OR_f)_4-u 結構式(3)

其中：R_e表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之烯基或碳數6至15之芳基；當R_e為複數，可各自相同亦可不同；R_f表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之醯基或碳數6至15 之芳基；當R_f為複數，可各自相同亦可不同；及u表示0至3之整數。

在該R_e之定義中，碳數1至10之烷基例如但不限於甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、正己基、正癸基、三氟甲基、3,3,3-三氟丙基、3-胺丙基、3-巰丙基、3-異氰酸丙基。碳數2至10之烯基例如但不限於乙烯基、3-丙烯醯氧基丙基、3-甲基丙烯醯氧基丙基等。碳數6至15之芳基例如但不限於苯基、甲苯基、對-羥基苯基、1-(對-羥基苯基)乙基、2-(對-羥基苯基)乙基、4-羥基-5-(對-羥基苯基羰氧基)戊基、萘基等。

在該R_f之定義中，碳數1至6之烷基例如但不限於甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基等。碳數1至6之醯基例如但不限於乙醯基。碳數6至15之芳香基例如但不限於苯基。

該結構式(3)所示之矽烷單體(a-3)可單獨或混合使用，且該結構式(3)所示之矽烷單體(a-3)包含但不限於四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四乙醯氧基矽烷、四苯氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷(簡稱MTMS)、甲基三乙氧基矽烷、甲基三異丙氧基矽烷、甲基三正丁氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷、乙基三正丁氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、正丁基三甲氧基矽烷、正丁基三乙氧基矽烷、正己基三甲氧基矽烷、正己基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷(簡稱PTMS)、苯基三乙氧基矽烷(簡稱PTES)、對-羥基苯基三甲氧基矽烷、1-(對-羥基苯基)乙基三甲氧基矽烷、2-(對-羥基苯基)乙基三甲氧基矽烷、4-羥基-5-(對-羥基苯基羰氧基)戊基三甲氧基矽烷、三氟甲基三甲氧基矽烷、三氟甲基三乙氧基矽烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷(簡稱 DMDMS)、二甲基二乙氧基矽烷、二甲基二乙醯氧基矽烷、二正丁基二甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、三甲基甲氧基矽烷、三正丁基乙氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等。

較佳地，該混合物還包括結構式(7)所示之聚矽氧烷。

於結構式(7)中，R_g、R_h、R_i及R_j為相同或不同，且各別表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至6之烯基，或碳數6至15之芳香基，該烷基、烯基及芳香基中任一者可選擇地含有取代基，當s為2至1000之整數時，每個R_g為相同或不同，且每個R_h為相同或不同。烷基例如但不限於甲基、乙基、正丙基等。烯基例如但不限於乙烯基、丙烯醯氧基丙基、甲基丙烯醯氧基丙基等。芳香基例如但不限於苯基、甲苯基、萘基等。

R_k及R_l分別表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之醯基或碳數6至15芳香基，該烷基、醯基及芳香基中任一者可選擇地含有取代基。烷基可例如但不限於甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基等。醯基可例如但不限於乙醯基。芳香基可例如但不限於苯基。

進一步地於結構式(7)中，s為1至1000之整數。較佳地，s為3至300之整數。更佳地，s為5至200之整數。

該結構式(7)所示之聚矽氧烷可單獨或混合使用，且該結構式(7)所示之聚矽氧烷包含但不限於1,1,3,3-四甲基-1,3-二甲氧基二矽氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙氧基二矽氧烷、1,1,3,3-四乙基-1,3-二乙氧基二矽氧烷、Gelest公司製矽烷醇末端聚矽氧烷之市售品 [商品名如DM-S12(分子量400至700)、DMS-S15(分子量1500至2000)、DMS-S21(分子量4200)、DMS-S27(分子量18000)、DMS-S31(分子量26000)、DMS-S32(分子量36000)、DMS-S33(分子量43500)、DMS-S35(分子量49000)、DMS-S38(分子量58000)、DMS-S42(分子量77000)、PDS-9931(分子量1000至1400)等]等。

較佳地，該混合物還包括二氧化矽粒子。該二氧化矽粒子之平均粒徑並無特別之限制，其平均粒徑範圍為2nm至250nm。較佳地，其平均粒徑範圍為5nm至200nm。更佳地，其平均粒徑範圍為10nm至100nm。

該二氧化矽粒子可單獨或混合使用，且該二氧化矽粒子包含但不限於由觸媒化成公司所製造之市售品[商品名如OSCAR 1132(粒徑12nm；分散劑為甲醇)、OSCAR 1332(粒徑12nm；分散劑為正丙醇)、OSCAR 105(粒徑60nm；分散劑為γ-丁內酯)、OSCAR 106(粒徑120nm；分散劑為二丙酮醇)等]、由扶桑化學公司所製造之市售品[商品名如Quartron PL-1-IPA(粒徑13nm；分散劑為異丙酮)、Quartron PL-1-TOL(粒徑13nm；分散劑為甲苯)、Quartron PL-2L-PGME(粒徑18nm；分散劑為丙二醇單甲醚)、Quartron PL-2L-MEK(粒徑18nm；分散劑為甲乙酮)等]、由日產化學公司所製造之市售品[商品名如IPA-ST(粒徑12nm；分散劑為異丙醇)、EG-ST(粒徑12nm；分散劑為乙二醇)、IPA-ST-L(粒徑45nm；分散劑為異丙醇)、IPA-ST-ZL(粒徑100nm；分散劑為異丙醇)等]。

該縮合反應可使用一般之方法。例如，在矽烷單體組份中添加溶劑、水，或選擇性地可進一步添加觸媒，接著於50℃至150℃下加熱攪拌0.5小時至120小時。攪拌時，進一步地可藉由蒸餾除去副產物(醇類、水等)。

上述溶劑並沒有特別限制，可與本發明感光性聚矽氧烷 組成物中所包含之溶劑(D)為相同或不同。較佳地，基於該矽烷單體組份之總量為100克，該溶劑之使用量範圍為15克至1200克。更佳地，該溶劑之使用量範圍為20克至1100克。又更佳地，該溶劑之使用量範圍為30克至1000克。

基於該矽烷單體組份中所含之可水解基團為1莫耳，該用於水解之水之使用量範圍為0.5莫耳至2莫耳。

該觸媒沒有特別之限制，較佳地，該觸媒是選自於酸觸媒或鹼觸媒。該酸觸媒包含但不限於鹽酸、硝酸、硫酸、氟酸、草酸、磷酸、醋酸、三氟醋酸、蟻酸、多元羧酸或其酐、離子交換樹脂等。該鹼觸媒包含但不限於二乙胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀、含有胺基之烷氧基矽烷、離子交換樹脂等。

較佳地，基於該矽烷單體組份之總使用量為100克，該觸媒之使用量範圍為0.005克至15克。更佳地，該觸媒之使用量範圍為0.01克至12克。又更佳地，該觸媒之使用量範圍為0.05克至10克。

基於安定性之觀點，經縮合反應後所製得之聚矽氧烷聚合物(A)以不含副產物(如醇類或水)、觸媒為佳，因此所製得之聚矽氧烷聚合物(A)可選擇性地進行純化。純化方法並無特別限制，較佳地，可使用疏水性溶劑稀釋該聚矽氧烷聚合物(A)，接著以蒸發器濃縮經水洗滌數回之有機層，以除去醇類或水。另外，可使用離子交換樹脂除去觸媒。

根據本發明之該鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)之種類沒有特別之限制，可使用一般所使用之鄰萘醌二疊氮磺酸酯。所述鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)可為完全酯化(completely esterify)或部分酯化(partially esterify)之酯類化合物(ester-based compound)。

該鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)較佳為由鄰萘醌二疊氮磺酸 (o-naphthoquinonediazidesulfonic acid)或其鹽類與羥基化合物反應來製備。鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)更佳為由鄰萘醌二疊氮磺酸或其鹽類與多元羥基化合物(polyhydroxy compound)反應來製備。

鄰萘醌二疊氮磺酸例如是鄰萘醌二疊氮-4-磺酸、鄰萘醌二疊氮-5-磺酸或鄰萘醌二疊氮-6-磺酸等。此外，鄰萘醌二疊氮磺酸之鹽類例如是鄰萘醌二疊氮磺醯基鹵化物(diazonaphthoquinone sulfonyl halide)。

該羥基化合物例如是：(1)羥基二苯甲酮類化合物(hydroxybenzophenone-based compound)，例如2,3,4-三羥基二苯甲酮、2,4,4'-三羥基二苯甲酮、2,4,6-三羥基二苯甲酮、2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮、2,4,2',4'-四羥基二苯甲酮、2,4,6,3',4'-五羥基二苯甲酮、2,3,4,2',4'-五羥基二苯甲酮、2,3,4,2',5'-五羥基二苯甲酮、2,4,5,3',5'-五羥基二苯甲酮或2,3,4,3',4',5'-六羥基二苯甲酮等。

(2)羥基芳基類化合物(hydroxyaryl-based compound)，例如由結構式(8)所示之羥基芳基類化合物：

在結構式(8)中，R¹¹及R¹²各自獨立表示氫原子、鹵素原子或碳數為1至6烷基；R¹³、R¹⁴、R¹⁷各自獨立表示氫原子或碳數1至6之烷基；R¹⁵、R¹⁶、R¹⁸、R¹⁹、R²⁰、R²¹各自獨立表示氫原子、鹵素原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之烷氧基、碳數1至6之烯基或環烷基(cycloalkyl)；d、e及f各自獨立表示1至3之整數；z表示0或1。

具體而言，結構式(8)所示之羥基芳基類化合物例如是三(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-2,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-2,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)-3-甲氧基-4-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-4-羥基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-4-羥基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-4-羥基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-4-羥基-6-甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-4-羥基-6-甲基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-4-羥基-6-甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-4-羥基-6-甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-6-羥基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-6-羥基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-6-羥基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-6-羥基-4-甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-6-羥基-4-甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(3-環己基-6-羥基-4-甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、1-[1-(4-羥基苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(4-羥基苯基)乙基]苯或1-[1-(3-甲基-4-羥基苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(3-甲基-4-羥基苯基)乙基]苯。

(3)(羥基苯基)烴類化合物((hydroxyphenyl)hydrocarbon compound)，例如由結構式(9)所示之(羥基苯基)烴類化合物：

其中，結構式(9)中，R²²及R²³各自獨立表示氫原子或碳數1至6之烷基；g及h各自獨立表示1至3之整數。

具體而言，結構式(9)所示之(羥基苯基)烴類化合物例如是2-(2,3,4-三羥基苯基)-2-(2',3',4'-三羥基苯基)丙烷、2-(2,4-二羥基苯基)-2-(2',4'-二羥基苯基)丙烷、2-(4-羥基苯基)-2-(4'-羥基苯基)丙烷、雙(2,3,4-三羥基苯基)甲烷或雙(2,4-二羥基苯基)甲烷等。

(4)其他芳香族羥基類化合物，例如是苯酚(phenol)、對-甲氧基苯酚、二甲基苯酚、對苯二酚、雙酚A、萘酚、鄰苯二酚、1,2,3-苯三酚甲醚、1,2,3-苯三酚-1,3-二甲基醚、3,4,5-三羥基苯甲酸、或者部分酯化或部分醚化(etherify)之3,4,5-三羥基苯甲酸等。

羥基化合物較佳為1-[1-(4-羥基苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(4-羥基苯基)乙基]苯、2,3,4-三羥基二苯甲酮、2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮或其組合。羥基化合物可單獨使用或組合多種來使用。

鄰萘醌二疊氮磺酸或其鹽類與羥基化合物之反應通常在二氧雜環己烷(dioxane)、氮-吡咯烷酮(N-pyrrolidone)或乙醯胺(acetamide)等有機溶劑中進行。此外，上述反應較佳為在三乙醇胺、鹼金屬碳酸鹽或鹼金屬碳酸氫鹽等鹼性縮合劑(condensing agent)進行。

鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)之酯化度(degree of esterification)較佳為50%以上，亦即以羥基化合物中之羥基總量為100mol%計，羥基化合物中有50mol%以上之羥基與鄰萘醌二疊氮磺酸或其鹽類進行酯化反應。鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)之酯化度更佳為60%以上。

基於該聚矽氧烷聚合物(A)之使用量為100重量份，該鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)之使用量為1至30重量份；較佳為3重量份至25重量份；且更佳為5重量份至25重量份。

該熱鹼產生劑(C)包含下列結構式(4)所示之化合物或其鹽類衍生物及/或下列結構式(5)所示之化合物及/或下列結構式(6)所示之化合物：

其中：m表示2至6之整數；及R¹、R²各自獨立表示氫原子、碳數1至8之烷基、碳數1至6之可具有取代基之羥烷基或碳數2至12之二烷基胺基。

於本發明之具體例中，R¹、R²為各自獨立表示的氫原子；碳數1至8之烷基，可例如但不限於：甲基、乙基、異丙基、正丁基、叔丁基或正己基等；碳數1至6之可具有取代基之羥烷基，可例如但不限於：烴甲基、2-羥乙基、2-羥丙基、2-羥基異丙基、3-羥基-叔丁基或6-羥基己基等；或碳數2至12之二烷基胺基，可例如但不限於：二甲基胺基、甲基乙基胺基、二乙基胺基、二異丙基胺基、叔丁基甲基胺基或二正己基胺基等。

該結構式(4)所示之化合物或其鹽類衍生物之較佳具體例為1,5-二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、1,5-二氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、5-羥基丙基-1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯或5-二丁基胺基-1,8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳-7-烯、或Aporo公司之製品：U-CAT® SA810、U-CAT® SA831、U-CAT® SA841、U-CAT® SA851、U-CAT® 5002；更佳為DBN、U-CAT® SA851或U-CAT® 5002。

其中：R³、R⁴、R⁵及R⁶各自獨立表示氫原子、碳數1至8之可具有取代基之烷基、碳數3至8之可具有取代基之環烷基、碳數1至8之可具有取代基之烷氧基、碳數2至8之可具有取代基之烯基、碳數2至8之可具有取代基之炔基、可具有取代基之芳基或可具有取代基之雜環基；R⁷及R⁸各自獨立表示氫原子、碳數1至8之可具有取代基之烷基、碳數3至8之可具有取代基之環烷基、碳數1至8之可具有取代基之烷氧基、碳數2至8之可具有取代基之烯基、碳數2至8之可具有取代基之炔基、可具有取代基之芳基或可具有取代基之雜環基、或彼此結合形成可具有取代基之單環；或彼此結合形成可具有取代基之多環；及R⁹表示碳數1至12之可具有取代基之烷基、碳數3至12之可具有取代基之環烷基、碳數2至12之可具有取代基之烯基、碳數2至12之可具有取代基之炔基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之芳基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之芳烷基或可具有取代基之雜環基，但R⁹之碳原子總數為12以下。

其中：R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷及R⁸之定義如結構式(5)所示；及R¹⁰表示碳數1至12之可具有取代基之亞烷基、碳數3至12之可具有取代基之亞環烷基、碳數2至12之可具有取代基之亞烯基、碳數2至12之可具有取代基之亞炔基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之亞芳基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之亞芳烷基或可具有取代基之雜環基，但R¹⁰之碳原子總數為12以下。

該結構式(5)及(6)所示之化合物之較佳具體例為N-(異丙氧基羰基)-2,6-二甲基哌啶、N-(異丙氧基羰基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、N-(異丙氧基羰基)二異丙基胺、N-(異丙氧基羰基)吡咯烷、N-(異丙氧基羰基)-2,5-二甲基吡咯烷、N-(異丙氧基羰基)氮雜環丁烷、N-(1-乙基丙氧基羰基)-2,6-二甲基哌啶、N-(1-乙基丙氧基羰基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、N-(1-乙基丙氧基羰基)二異丙胺、N-(1-乙基丙氧基羰基)吡咯烷、N-(1-乙基丙氧基羰基)-2,5-二甲基吡咯烷、N-(1-乙基丙氧基羰基)-氮雜環丁烷、N-(1-丙基丁氧基羰基)-2,6-二甲基哌啶、N-(1-丙基丁氧基羰基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、N-(1-丙基丁氧基羰基)二異丙基胺、N-(1-丙基丁氧基羰基)吡咯烷、N-(1-丙基丁氧基羰基)-2,5-二甲基吡咯烷、N-(1-丙基丁氧基羰基)-氮雜環丁烷、N-(環戊氧基羰基)-2,6-二甲基哌啶、N-(環戊氧基羰基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、N-(環戊氧基羰基)二異丙胺、N-(環戊氧基羰基)吡咯烷、N-(環戊氧基羰基)-2,5-二甲基吡咯烷、N-(環戊氧基羰基)-氮雜環丁烷、N-(環己基羰基)-2,6-二甲基哌啶、N-(環己基羰基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、N-(環己基羰基)二異丙胺、N-(環己基羰基)吡咯烷、N-(環己基羰基)-2,5-二甲基吡咯烷、N-(環己基羰基)-氮雜環丁烷、N-(叔丁氧基羰基)-2,6-二甲基哌啶、N-(叔丁氧基羰基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、N-(叔丁氧基羰基)二異丙胺、N-(叔丁氧基羰基)吡咯烷、N-(叔丁氧基羰基)-2,5-二甲基吡咯烷、N-(叔丁氧基羰基)-氮雜環丁烷、N-(芐氧基羰基)-2,6-二甲基哌啶、N-(芐氧基羰基)-2,2,6,6-四甲基哌啶、N-(芐氧基羰基)二異丙胺、N-(芐氧基羰基)吡咯烷、N-(芐氧基羰基)-2,5-二甲基吡咯烷、N-(芐氧基羰基)-氮雜環丁烷或1,4-雙(N,N'-二異丙基胺基羰基氧基)環己烷；更佳為N-(異丙氧基羰基)-2,6-二甲基哌啶、N-(1-乙基丙氧基羰基)二異丙胺、N- (環戊氧基羰基)-2,6-二甲基哌啶、N-(芐氧基羰基)吡咯烷或1,4-雙(N,N'-二異丙基胺基羰基氧基)環己烷。

基於該聚矽氧烷聚合物(A)之使用量為100重量份，該熱鹼產生劑(C)之使用量為0.05至40重量份；較佳為0.1重量份至18重量份；且更佳為0.1重量份至15重量份。

若無使用該熱鹼產生劑(C)時，會有低溫下固化不佳的問題，雖不願為理論所限制，但咸信因聚矽氧烷聚合物(A)在鹼性環境中反應速率快，藉以提升低溫下固化。

根據本發明之該溶劑(D)之種類沒有特別之限制。該溶劑(D)例如是含醇式羥基(alcoholic hydroxy)之化合物或含羰基(carbonyl group)之環狀化合物等。

含醇式羥基之化合物例如是丙酮醇(acetol)、3-羥基-3-甲基-2-丁酮(3-hydroxy-3-methyl-2-butanone)、4-羥基-3-甲基-2-丁酮(4-hydroxy-3-methyl-2-butanone)、5-羥基-2-戊酮(5-hydroxy-2-pentanone)、4-羥基-4-甲基-2-戊酮(4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone)(亦稱為二丙酮醇(diacetone alcohol,DAA))、乳酸乙酯(ethyl lactate)、乳酸丁酯(butyl lactate)、丙二醇單甲醚propylene glycol monomethyl ether)、丙二醇單乙醚(propylene glycol monoethyl ether,PGEE)、丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate,PGMEA)、丙二醇單正丙醚(propylene glycol mono-n-propyl ether)、丙二醇單正丁醚(propylene glycol mono-n-butyl ether)、丙二醇單第三丁醚(propylene glycol mono-t-butyl ether)、3-甲氧基-1-丁醇(3-methoxy-1-butanol)、3-甲基-3-甲氧基-1-丁醇(3-methyl-3-methoxy-1-butanol)或其組合。值得注意者，含醇式羥基之化合物較佳為二丙酮醇、乳酸乙酯、丙二醇單乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯或其組合。所述含醇式羥基之化合物可單獨使用或組合多種來使用。

含羰基之環狀化合物例如是γ-丁內酯(γ-butyrolactone)、γ-戊內酯(γ-valerolactone)、δ-戊內酯(δ-valerolactone)、碳酸丙烯酯(propylene carbonate)、氮-甲基吡咯烷酮(N-methyl pyrrolidone)、環己酮(cyclohexanone)或環庚酮(cycloheptanone)等。值得注意之是，含羰基之環狀化合物較佳為γ-丁內酯、氮-甲基吡咯烷酮、環己酮或其組合。含羰基之環狀化合物可單獨使用或組合多種來使用。

含醇式羥基之化合物可與含羰基之環狀化合物組合使用，且其重量比率沒有特別限制。含醇式羥基之化合物與含羰基之環狀化合物之重量比值較佳為99/1至50/50；更佳為95/5至60/40。值得一提之是，當在溶劑(D)中，含醇式羥基之化合物與含羰基之環狀化合物之重量比值為99/1至50/50時，聚矽氧烷聚合物(A)中未反應之矽烷醇(silanol,Si-OH)基不易產生縮合反應而降低貯藏安定性(storage stability)。此外，由於含醇式羥基之化合物以及含羰基之環狀化合物與該鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)之相容性佳，因此於塗佈成膜時不易有白化之現象，可維持保護膜之透明性。

在不損及本發明之效果之範圍內，亦可以含有其他溶劑。所述其他溶劑例如是：(1)酯類：醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、3-甲氧基-1-醋酸丁酯或3-甲基-3-甲氧基-1-醋酸丁酯等；(2)酮類：甲基異丁酮、二異丙酮或二異丁酮等；或者(3)醚類：二乙醚、二異丙醚、二正丁醚或二苯醚等。

基於該聚矽氧烷聚合物(A)之使用量為100重量份，該溶劑(D)之使用量為100至1000重量份；較佳為150重量份至1000重量份；且更佳為200重量份至800重量份。

本發明之感光性聚矽氧烷組成物可選擇性地進一步添加 一添加劑(E)，具體而言，添加劑(E)例如是增感劑(sensitizer)、密著助劑(adhesion auxiliary agent)、界面活性劑(surfactant)、溶解促進劑(solubility promoter)、消泡劑(defoamer)或其組合。

增感劑之種類並無特別之限制。增感劑較佳為使用含有酚式羥基(phenolic hydroxy)之化合物，例如是：(1)三苯酚型化合物(trisphenol type compound)：如三(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-3-甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,3,5-三甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-2,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)-3-甲氧基-4-羥基苯基甲烷、雙(5-環己基-4-羥基-2-甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(5-環己基-4-羥基-2-甲基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(5-環己基-4-羥基-2-甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷或雙(5-環己基-4-羥基-2-甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷等；(2)雙苯酚型化合物(bisphenol type compound)：如雙(2,3,4-三羥基苯基)甲烷、雙(2,4-二羥基苯基)甲烷、2,3,4-三羥基苯基-4'-羥基苯基甲烷、2-(2,3,4-三羥基苯基)-2-(2',3',4'-三羥基苯基)丙烷、2-(2,4-二羥基苯基)-2-(2',4'-二羥基苯基)丙烷、2-(4-羥基苯基)-2-(4'-羥基苯基)丙烷、2-(3-氟基-4-羥基苯基)-2-(3'-氟基-4'-羥基苯基)丙烷、2-(2,4-二羥基苯基)-2-(4'-羥基苯基)丙烷、2-(2,3,4-三羥基苯基)-2-(4'-羥基苯基)丙烷或2-(2,3,4-三羥基苯基)-2-(4'-羥基-3',5'-二甲基苯基)丙烷等；(3)多核分枝型化合物(polynuclear branched compound)：如1-[1- (4-羥基苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(4-羥基苯基)乙基]苯或1-[1-(3-甲基-4-羥基苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(3-甲基-4-羥基苯基)乙基]苯等；(4)縮合型苯酚化合物(condensation type phenol compound)：如1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷等；(5)多羥基二苯甲酮類(polyhydroxy benzophenone)：如2,3,4-三羥基二苯甲酮、2,4,4'-三羥基二苯甲酮、2,4,6-三羥基二苯甲酮、2,3,4-三羥基-2'-甲基二苯甲酮、2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮、2,4,2',4'-四羥基二苯甲酮、2,4,6,3',4'-五羥基二苯甲酮、2,3,4,2',4'-五羥基二苯甲酮、2,3,4,2',5'-五羥基二苯甲酮、2,4,6,3',4',5'-六羥基二苯甲酮或2,3,4,3',4',5'-六羥基二苯甲酮等；或(6)上述各種類含有酚式羥基之化合物之組合。

基於該聚矽氧烷聚合物(A)之使用量為100重量份，該增感劑之使用量為5重量份至50重量份；較佳為8重量份至40重量份；且更佳為10重量份至35重量份。

密著助劑例如是三聚氰胺(melamine)化合物及矽烷系化合物等。密著助劑之作用在於增加由感光性聚矽氧烷組成物所形成之保護膜與被保護之元件之間之密著性。

三聚氰胺之市售品例如是由三井化學製造之商品名為Cymel-300或Cymel-303等；或者由三和化學製造之商品名為MW-30MH、MW-30、MS-11、MS-001、MX-750或MX-706等。

當使用三聚氰胺化合物做為密著助劑時，基於該聚矽氧烷聚合物(A)之使用量為100重量份，三聚氰胺化合物之使用量為0重量份至20重量份；較佳為0.5重量份至18重量份；且更佳為1.0重量份至15重量份。

矽烷系化合物例如是乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧 基)矽烷、氮-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、氮-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基二甲基甲氧基矽烷、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-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷或由信越化學公司製造之市售品(商品名如KBM403)等。

當使用矽烷系化合物作為密著助劑時，基於該聚矽氧烷聚合物(A)之使用量為100重量份，矽烷系化合物之使用量為0重量份至2重量份；較佳為0.05重量份至1重量份；且更佳為0.1重量份至0.8重量份。

界面活性劑例如是陰離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、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、氟系界面活性劑或其組合。

界面活性劑之實例包括(1)聚環氧乙烷烷基醚類(polyoxyethylene alkyl ethers)：聚環氧乙烷十二烷基醚等；(2)聚環氧乙烷烷基苯基醚類(polyoxyethylene phenyl ethers)：聚環氧乙烷辛基苯基醚、聚環氧乙烷壬基苯基醚等；(3)聚乙二醇二酯類(polyethylene glycol diesters)：聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬酸酯等；(4)山梨糖醇酐脂肪酸酯類(sorbitan fatty acid esters)；以及(5)經脂肪酸改質之聚酯類(fatty acid modified poly esters)；及(6)經三級胺改質之聚胺基甲酸酯類(tertiary amine modified polyurethanes)等。界面活性劑之市售商品例如是KP(由信越化學工業製造)、SF-8427(由道康寧東麗聚矽氧股份有限公司(Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.)製造)、Polyflow(由共榮社油脂化學工業製造)、F-Top(由得克姆股份有限公司製造(Tochem Products Co.,Ltd.)製造)、Megaface(由大日本印墨化 學工業(DIC)製造)、Fluorade(由住友3M股份有限公司(Sumitomo 3M Ltd.)製造)、Surflon(由旭硝子製造)、SINOPOL E8008(由中日合成化學製造)、F-475(由大日本印墨化學工業製造)或其組合。

基於該聚矽氧烷聚合物(A)之使用量為100重量份，該界面活性劑之使用量為0.5重量份至50重量份；較佳為1重量份至40重量份；且更佳為3至30重量份。

消泡劑之實例包括Surfynol MD-20、Surfynol MD-30、EnviroGem AD01、EnviroGem AE01、EnviroGem AE02、Surfynol DF110D、Surfynol 104E、Surfynol 420、Surfynol DF37、Surfynol DF58、Surfynol DF66、Surfynol DF70以及Surfynol DF210(由氣體產品(Air products)製造)等。基於該聚矽氧烷聚合物(A)之使用量為100重量份，該消泡劑之使用量為1重量份至10重量份；較佳為2重量份至9重量份；且更佳為3重量份至8重量份。

溶解促進劑之實例包括氮-羥基二羧基醯亞胺化合物(N-hydroxydicarboxylic imide)以及含酚式羥基之化合物。溶解促進劑例如是鄰萘醌二疊氮磺酸酯(C)中所使用之含酚式羥基之化合物。基於該聚矽氧烷聚合物(A)之使用量為100重量份，該溶解促進劑之使用量為1重量份至20重量份；較佳為2重量份至15重量份；且更佳為3重量份至10重量份。

根據本發明之該感光性聚矽氧烷組成物例如是以下列方式來製備：將該聚矽氧烷聚合物(A)、該鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)、該熱鹼產生劑(C)以及溶劑(D)放置於攪拌器中攪拌，使其均勻混合成溶液狀態，必要時，可添加添加劑(E)。

本發明亦提供一種於一基板上形成薄膜之方法，其包含使用前述之感光性聚矽氧烷組成物施予該基板上。

本發明又提供一種基板上之薄膜，其係由前述之方法所 製得。

本發明再提供一種裝置，其包含前述之薄膜。較佳地，其係為液晶顯示元件或有機電激發光顯示器中基板用之平坦化膜、層間絕緣膜或光波導路之芯材或包覆材之保護膜。

以下將詳細描述薄膜之形成方法，其依序包括：使用感光性聚矽氧烷組成物來形成預烤塗膜、對預烤塗膜進行圖案化曝光、藉由鹼顯影移除未曝光區域以形成圖案；以及進行後烤處理以形成薄膜。

形成預烤塗膜：

藉由迴轉塗布、流延塗布或輥式塗布等塗布方式，在被保護之元件(以下稱為基材)上塗佈上述溶液狀態之感光性聚矽氧烷組成物，以形成塗膜。

上述基材可以是用於液晶顯示裝置之無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、硬質玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃，以及附著有透明導電膜之此等玻璃者，或是用於光電變換裝置(如固體攝影裝置)之基材(如：矽基材)。

形成塗膜之後，以減壓乾燥方式去除感光性聚矽氧烷組成物之大部分有機溶劑，然後以預烤(pre-bake)方式將殘餘之有機溶劑完全去除，使其形成預烤塗膜。

上述減壓乾燥及預烤之操作條件可依各成份之種類、配合比率而異。一般而言，減壓乾燥乃在0托至200托之壓力下進行1秒鐘至60秒鐘，並且預烤乃在70℃至110℃溫度下進行1分鐘至15分鐘。

圖案化曝光：

以具有特定圖案之光罩對上述預烤塗膜進行曝光。在曝光過程中所使用之光線，以g線、b線、i線等紫外線為佳，並且用來提供紫外線之設備可為(超)高壓水銀燈及金屬鹵素燈。

顯影：

將上述經曝光之預烤塗膜浸漬於溫度介於23±2℃之顯影液中，進行約15秒至5分鐘之顯影，以去除上述經曝光之預烤塗膜之不需要之部分，藉此可在基材上形成具有預定圖案之薄膜之半成品。上述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(sodium methylsilicate)、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲銨(,THAM)、氫氧化四乙銨、膽鹼、吡咯、呱啶，或1,8-二氮雜二環-(5,4,0)-7-十一烯等鹼性化合物。

值得一提者，顯影液之濃度太高會使得特定圖案損毀或造成特定圖案之解析度變差；濃度太低會造成顯影不良，導致特定圖案無法成型或者曝光部分之組成物殘留。因此，濃度之多寡會影響後續感光性聚矽氧烷組成物經曝光後之特定圖案之形成。顯影液之濃度範圍較佳為0.001wt%至10wt%；更佳為0.005wt%至5wt%；再更佳為0.01wt%至1wt%。本發明之實施例是使用2.38wt%之氫氧化四甲銨之顯影液。值得一提之是，即使使用濃度更低之顯影液，本發明感光性聚矽氧烷組成物也能形成良好之微細化圖案。

後烤處理：

用水清洗基材(其中基材上有預定圖案之薄膜之半成品)，以清除上述經曝光之預烤塗膜之不需要之部分。然後，用壓縮空氣或壓縮氮氣乾燥上述具有預定圖案之薄膜之半成品。最後以加熱板或烘箱等加熱裝置對上述具有預定圖案之薄膜之半成品進行後烤(post-bake)處理。加熱溫度設定在100℃至250℃之間，使用加熱板時之加熱時間為1分鐘至60分鐘，使用烘箱時之加熱時間則為5分鐘至90分鐘。藉此，可使上述具有預定圖案之薄膜之半成品之圖案固定，以形成薄膜。

茲以下列實例予以詳細說明本發明，唯並不意謂本發明僅侷限於此等實例所揭示之內容。

聚矽氧烷聚合物(A-1)之合成例

在一容積500毫升之三頸燒瓶中，加入0.05莫耳之3-(三乙氧基矽基)丙基丁二酸酐(以下簡稱GF-20)、0.05莫耳之3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷(以下簡稱GMATES)、0.30莫耳之甲基三甲氧基矽烷(以下簡稱MTMS)、0.6莫耳之苯基三甲氧基矽烷(以下簡稱PTMS)以及200克之丙二醇單乙醚(以下簡稱PGEE)，並於室溫下一邊攪拌一邊於30分鐘內添加草酸水溶液(0.40克草酸/75克水)。接著，將燒瓶浸漬於30℃之油浴中並攪拌30分鐘。然後，於30分鐘內將油浴升溫至120℃。待溶液之溫度降到105℃時，持續加熱攪拌進行聚合6小時。再接著，利用蒸餾方式將溶劑移除，即可獲得聚矽氧烷聚合物(A-1)。聚矽氧烷聚合物(A-1)之原料種類及其使用量如表1所示。

聚矽氧烷聚合物(A-2)至(A-10)之合成例

聚矽氧烷聚合物(A-2)至(A-10)之合成例與前述聚矽氧烷聚合物(A-1)類似，其中，矽烷單體及聚矽氧烷之種類及使用量如表1所示。惟其中溶劑、草酸之使用量、反應溫度及聚縮合之反應時間與前述聚矽氧烷聚合物(A-1)不同，亦示於表1，可得聚矽氧烷聚合物(A-2)至(A-10)。

實施例1

將100重量份之聚矽氧烷聚合物(A-1)、1重量份之1-[1-(4-羥基苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(4-羥基苯基)乙基]苯與鄰萘醌二疊氮-5-磺酸所形成之鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B-1)、0.05重量份之1,5-二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯(DBN)(C-1)加入100重量份之丙二醇甲醚醋酸酯(D-1)中，並以搖動式攪拌器(shaking type stirrer)攪拌均勻後，即可製得實施例1之感光性聚矽氧烷組成物。

對上述實施例1之薄膜進行評價，所得結果如表2所示。

實施例2至8及比較例1至比較例5

實施例2至8及比較例1至比較例5之感光性聚矽氧烷組成物、薄膜以及具有薄膜之素玻璃基材是以與實施例1相同之步驟來製備，並且其不同之地方在於：改變原料之種類及其使用量(如表2所示)。此外，對薄膜進行評價，所得結果如表2所示。

評價方式

低溫固化測定：

將感光性聚矽氧烷組成物以旋轉塗佈的方式，分別塗佈在100x100x0.7mm³大小的素玻璃基板上，得到厚度約2μm之預塗膜，接續以110℃預烤2分鐘後，在曝光機與塗膜間置入適用之光罩，且以150mJ/cm²能量的紫外光分別照射該等預塗膜，接著浸漬於2.38wt%的氫氧化四甲銨的顯影液中60秒，除去曝光之部分。以清水清洗後，再以曝光機直接照射顯影後之塗膜，其能量為200mJ/cm²。之後以不同溫度進行後烤，後烤時間為60分鐘，可獲得素玻璃上之保護膜。將保護膜以鉛筆硬度計(Mitsubishi/P-247)分析。使用500克的砝碼重進行測量，且以移動速率為0.5mm的5H鉛筆在保護膜上以六個角度各劃1公分長，當六條線中有兩條以上(包含兩條)畫出刻痕即判不合格。其後烤溫度之定義為： ◎：後烤溫度≦140℃；○：140℃<後烤溫度≦200℃；X：後烤溫度>200℃。

C-1 1,5-二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯(DBN)

C-2 U-CAT® SA851

C-3 U-CAT® 5002

C-4 N-(異丙氧基羰基)-2,6-二甲基哌啶

C-5 N-(1-乙基丙氧基羰基)二異丙胺

C-6 N-(環戊氧基羰基)-2,6-二甲基哌啶

C-7 N-(芐氧基羰基)吡咯烷

C-8 1,4-雙(N,N'-二異丙基胺基羰基氧基)環己烷

D-1 丙二醇甲醚醋酸酯

D-2 4-羥基-4-甲基-2-戊酮

D-3 環己酮

E-1 SF-8427(Toray Dow Corning Silicon製，界面活性劑)

E-2 3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(商品名KBM403，信越化學製，密著助劑)

上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非限制本發明。習於此技術之人士對上述實施例所做之修改及變化仍不違背本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。

Claims (6)

1. 一種感光性聚矽氧烷組成物，包含：聚矽氧烷聚合物(A)；鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)；熱鹼產生劑(C)；以及溶劑(D)；其中，該聚矽氧烷聚合物(A)包含由一混合物經加水分解及部份縮合而得之共聚物，該混合物包含下列結構式(1)所示之矽烷單體(a-1)、下列結構式(2)所示之矽烷單體(a-2)及下列結構式(3)所示之矽烷單體(a-3)；Si(R_a)_w(OR_b)_4-w 結構式(1)其中：R_a表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之烯基、碳數6至15之芳基、含有酸酐基之烷基、含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基，且至少一個R_a為含有酸酐基的烷基；當R_a為複數，可各自相同亦可不同；R_b表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之醯基或碳數6至15之芳基；當R_b為複數，可各自相同亦可不同；及w表示1至3之整數；Si(R_c)_v(OR_d)_4-v 結構式(2)其中：R_c表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之烯基、碳數6至15之芳基、含有酸酐基之烷基、含有環氧基之烷基或含有環氧基之烷氧基，且至少一個R_c為含有環氧基的烷基或含有環氧基的烷氧基；當R_c為複數，可各自相同亦可不同； R_d表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之醯基或碳數6至15之芳基；當R_d為複數，可各自相同亦可不同；及v表示1至3之整數；Si(R_e)_u(OR_f)_4-u 結構式(3)其中：R_e表示氫原子、碳數1至10之烷基、碳數2至10之烯基或碳數6至15之芳基；當R_e為複數，可各自相同亦可不同；R_f表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至6之醯基或碳數6至15之芳基；當R_f為複數，可各自相同亦可不同；及u表示0至3之整數；及該熱鹼產生劑(C)包含下列結構式(4)所示之化合物或其鹽類衍生物及/或下列結構式(5)所示之化合物及/或下列結構式(6)所示之化合物： 其中：m表示2至6之整數；R¹、R²各自獨立表示氫原子、碳數1至8之烷基、碳數1至6之可具有取代基之羥烷基或碳數2至12之二烷基胺基； 其中：R³、R⁴、R⁵及R⁶各自獨立表示氫原子、碳數1至8之可具有取代基之烷基、碳數3至8之可具有取代基之環烷基、碳數1至8之可具有取代基之烷氧基、碳數2至8之可具有取代基之烯基、碳 數2至8之可具有取代基之炔基、可具有取代基之芳基或可具有取代基之雜環基；R⁷及R⁸各自獨立表示氫原子、碳數1至8之可具有取代基之烷基、碳數3至8之可具有取代基之環烷基、碳數1至8之可具有取代基之烷氧基、碳數2至8之可具有取代基之烯基、碳數2至8之可具有取代基之炔基、可具有取代基之芳基或可具有取代基之雜環基、或彼此結合形成可具有取代基之單環；或彼此結合形成可具有取代基之多環；及R⁹表示碳數1至12之可具有取代基之烷基、碳數3至12之可具有取代基之環烷基、碳數2至12之可具有取代基之烯基、碳數2至12之可具有取代基之炔基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之芳基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之芳烷基或可具有取代基之雜環基，但R⁹之碳原子總數為12以下； 其中：R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷及R⁸之定義如結構式(5)所示；及R¹⁰表示碳數1至12之可具有取代基之亞烷基、碳數3至12之可具有取代基之亞環烷基、碳數2至12之可具有取代基之亞烯基、碳數2至12之可具有取代基之亞炔基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之亞芳基、可具有碳數之1至3之烷基取代基之亞芳烷基或可具有取代基之雜環基，但R¹⁰之碳原子總數為12以下；其中基於該混合物中的單體的總量為1莫耳，該矽烷單體(a-1)之使用量為0.001莫耳至0.2莫耳；該矽烷單體(a-2)之使用量為0.1 莫耳至0.5莫耳；及該含矽化合物(a-3)之使用量為0.3莫耳至0.998莫耳。
2. 根據請求項第1項之感光性聚矽氧烷組成物，其中基於該聚矽氧烷聚合物(A)之使用量為100重量份，該鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)之使用量為1至30重量份；該熱鹼產生劑(C)之使用量為0.05至40重量份；及該溶劑(D)之使用量為100至1000重量份。
3. 一種於一基板上形成薄膜之方法，其包含使用根據請求項第1至2項中任一項之感光性聚矽氧烷組成物施予該基板上。
4. 一種基板上之薄膜，其係由根據請求項第3項之方法所製得。
5. 根據請求項第4項之薄膜，其係為液晶顯示元件或有機電激發光顯示器中基板用之平坦化膜、層間絕緣膜或光波導路之芯材或包覆材之保護膜。
6. 一種裝置，其包含根據請求項第4或5項之薄膜。