TWI542950B - 感光性樹脂組成物 - Google Patents

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Description

感光性樹脂組成物
本發明涉及一種用於有機絕緣膜的感光性樹脂組成物。
薄膜電晶體液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)是將形成具有TFT-array(薄膜電晶體陣列)的玻璃基板與形成具有彩色濾光片的玻璃基板維持一定間隔而黏合後，在兩張玻璃基板之間注入液晶而形成面板後，外加電信號進行顯示。
這樣的LCD根據使用的背光的光源分為反射式、穿透式和半穿透式。反射式是反射外部光源並將其作為背光來利用，是需要反射板的形態，穿透式是利用內部光源作為背光，是利用背光單元的自身光的形態。
半穿透式是反射式和穿透式混合的形態，內部光源和外部光源都要利用。也就是，半穿透式液晶顯示裝置具有反射板和背光單元，是一部分利用由反射板反射的外部光，而另一部分利用從背光單元中放出的內部光的形態。
另一方面，在液晶顯示裝置的亮度比起周邊照明度相對不夠亮的情況下，存在由於明暗比的差異而使顯示性能降低的問題。作為解決該問題的方法，有以半穿透式液晶顯示裝置來利用外部光源的方法和增加穿透式液晶顯示裝置的自身亮度的方法。就半穿透式液晶顯示裝置而言，具有在明亮的環境下能夠利用外部光來提高亮度的優點，但是，以反射模式工作的反射式單元占全部開口面積的50%，並且在反射模式中效率不足5%，非常低，所以有在黑暗的環境下亮度降低的問題。
另外，外部光所具有的光的性質和內部光所具有的光的性質互不相同，需要根據時間對此進行修正。
作為另一種方法，有增加穿透式液晶顯示裝置的自身亮度的方法。在這種情況下，為了提高亮度而使用高亮度背光燈，所以有增加耗電量的問題。
最近提出使用白色像素來提高內部光源的穿透率的方法。雖然該方法具有增加亮度的優點，但是存在隨著白色像素的使用而解析度降低，且具有需要額外的影像處理過程的缺點。
為此，需要開發沒有降低解析度，同時能夠充分利用外部光源的半穿透式液晶顯示裝置，並且，實際上確實需要開發與此相適應的容易形成影像的感光性樹脂組成物。
本發明提供不僅能提高平坦度、感度、耐熱性和透明性，而且以高圓錐角(taper angle)顯著提高圖案性的有機絕緣膜用感光性樹脂組成物。
本發明的一實施方式涉及一種感光性樹脂組成物，該樹脂組成物包括：[A]鹼可溶性樹脂；[B]具有乙烯性不飽和鍵的丙烯酸單體；[C]光聚合引發劑；[D]由下述化學式1表示的化合物或由化學式2表示的化合物；以及[E]溶劑：
(在上述式中，R1為氫原子或碳原子數為1至5的烷基，R2為氫原子、碳原子數為1至5的烷氧基或者碳原子數為1至5的烷基，m為1至10的整
(在上述式中，R為選自氫原子、碳原子數為1至10的烷基、烷氧基、環氧基和羥基組成的組中的至少一種以上。也就是，R可以從由氫原子、碳原子數為1至10的烷基、烷氧基、環氧基和羥基組成的組中任意選擇)。
本發明的另一實施方式涉及一種感光性樹脂組成物，其中[D]由化學式1表示的化合物或由化學式2表示的化合物是環氧當量為500至2000g/eq的感光性樹脂組成物。
本發明的另一實施方式涉及感光性樹脂組成物，其中該樹脂組成物包括：[A]鹼可溶性樹脂5至60重量%；[B]具有乙烯性不飽和鍵的丙烯酸單體5至70重量%；[C]光聚合引發劑0.5至20重量%；[D]由所述化學式1表示的化合物或由化學式2表示的化合物5至70重量%；以及[E]溶劑14至80重量%。
本發明的另一實施方式涉及感光性樹脂組成物，其中，[A]鹼可溶性樹脂為[a1]和[a2]的共聚物，或選自[a1]、[a2]、[a3]和[a4]中1種以上的化合物的共聚物；[a1]為選自不飽和羧酸和不飽和羧酸酐中1種或2種以上的混合物、[a2]為含環氧基不飽和化合物的共聚物、[a3]為除了[a1]和[a2]之外的烯烴系不飽和羧酸酯化合物、[a4]為除了[a1]、[a2]和[a3]之外的烯烴系不飽和化合物。
本發明的另一實施方式涉及感光性樹脂組成物，其中[A]鹼可溶性樹脂為所述[a1]和[a2]的重量比為1:1.3至2.5的感光性樹脂組成物；[a1]為選自不飽和羧酸和不飽和羧酸酐中1種或2種以上的混合物，[a2]為含環氧基不飽和化合物。
本發明的另一實施方式涉及感光性樹脂組成物，其中[A]鹼可溶性樹脂為選自[a1]、[a2]、[a3]和[a4]中1種以上的化合物的共聚物的情況下，[A]鹼可溶性樹脂含有20至65重量%之選自[a3]和[a4]中1種以上的化合物；[a1]為選自不飽和羧酸和不飽和羧酸酐中1種或2種以上的混合物、[a2]為含環氧基不飽和化合物、[a3]為除了所述[a1]和[a2]之外的烯烴系不飽和羧酸酯化合物、[a4]為除了[a1]、[a2]和[a3]之外的烯烴系不飽和化合物。
本發明的另一實施方式涉及感光性樹脂組成物，其中該感光性樹脂組成物是黏度為2至35cps的感光性樹脂組成物。
本發明的另一實施方式涉及一種由上述感光性樹脂組成物所得到的有機絕緣膜。
本發明的另一實施方式涉及一種包括上述有機絕緣膜的顯示裝置。
根據本發明的感光性樹脂組成物具體有以下優點：具有不僅能提高平坦度、感度、耐熱性和透明性，而且以高圓錐角(taper angle)顯著提高圖案性的效果，因此，可用於半穿透式薄膜液晶顯示裝置(TFT-LCD)的基板或層間絕緣層的影像形成，特別是適用於半穿透式顯示器時，具有寬視角和高能見度，同時還能夠實現低耗電量，維持畫面的亮度，而且室外能見度優異，在自然光下沒有背光燈也能清晰地看到畫面。
本發明的一實施方式涉及一種感光性樹脂組成物，該樹脂組成物包括：[A]鹼可溶性樹脂、[B]具有乙烯性不飽和鍵的丙烯酸單體、[C]光聚合引發劑、[D]由下述化學式1表示的化合物或由化學式2表示的化合物、以及[E]溶劑。
(在上述式中，R1為氫原子或碳原子數為1至5的烷基，R2為氫原子、碳原子數為1至5的烷氧基或者碳原子數為1至5的烷基，m為1至10的整數。)
(在上述式中，R為選自氫原子、碳原子數為1至10的烷基、烷氧基、環氧基和羥基組成的組中的至少一種以上。即，所述R可以從由氫原子、碳原子數為1至10的烷基、烷氧基、環氧基和羥基組成的組中任意選擇)。
以下，對根據本發明一實施方式的感光性樹脂組成物中含有的各組分進行具體說明。
[A]鹼可溶性樹脂
上述鹼可溶性樹脂為[a1]和[a2]的共聚物，或將選自混合物[a1]、化合物[a2]、[a3]和[a4]中1種以上的化合物進行自由基聚合而得到的共聚物；所述[a1]為選自不飽和羧酸和不飽和羧酸酐中單獨或2種以上的混合物(以下稱為混合物a1)、所述[a2]為含環氧基不飽和化合物的共聚物(以下稱為化合物a2)、所述[a3]為除了所述[a1]和[a2]之外的烯烴系不飽和羧酸酯化合物(以下稱為化合物a3)、所述[a4]為除了[a1]、[a2]和[a3]之外的烯烴系不飽和化合物(以下稱為化合物a4)。
將上述共聚物稱為共聚物A。
作為上述化合物[a1]的具體例子可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等單羧酸；馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸、衣康酸等二羧酸、以及這些二羧酸的酐等。其中，從共聚反應性、耐熱性和容易獲取的方面考慮，較佳使用丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐等。這些化合物[a1]可以單獨或組合使用。
在本發明中可以使用的共聚物A含有5至40重量%之由[a1]衍生的結構單位，從耐熱性、耐化學腐蝕性、表面硬度和保存穩定性方面考慮，較佳含有10至30重量%。
作為上述化合物[a2]的具體例子，從共聚反應性以及所得保護膜的耐熱性、提高硬度的方面考慮，較佳使用丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油a-乙酯、丙烯酸縮水甘油a-正丙酯、丙烯酸縮水甘油a-正丁酯、丙烯酸-3,4-環氧基丁酯、甲基丙烯酸-3,4-環氧基丁酯、丙烯酸-6,7-環氧基庚酯、甲基丙烯酸-6,7-環氧基庚酯、a-乙基丙烯酸-6,7-環氧基庚酯、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚等。這樣的化合物[a2]可以單獨或組合使用。
在本發明中可以使用的共聚物A含有10至70重量%之由[a2]衍生的結構單位，從固化膜的耐熱性、表面硬度和保存穩定性方面考慮，較佳含有15至60重量%。
作為上述化合物[a3]的具體例子可以舉出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯等甲基丙烯酸烷基酯；丙烯酸甲酯、丙烯酸異丙酯等丙烯酸烷基酯；甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸2-甲基環己酯、丙烯酸雙環戊烯基酯、甲基丙烯酸雙環戊烯基酯、甲基丙烯酸雙環戊烯基氧乙基酯、甲基丙烯酸異冰片酯等甲基丙烯酸環烷基酯；丙烯酸環己酯、丙烯酸2-甲基環己酯、丙烯酸雙環戊烯基酯、丙烯酸雙環戊烯基氧乙基酯、丙烯酸異冰片酯等丙烯酸環烷基酯；甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄基酯等甲基丙烯酸芳基酯；丙烯酸苯酯、丙烯酸苄基酯等丙烯酸芳基酯；馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯、衣康酸二乙酯等二羧酸二酯；甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯等羥基烷基酯等。這樣的化合物[a3]可以單獨或組合使用。
在本發明中可以使用的共聚物A含有10至70重量%的由[a3]衍生的結構單位，從保存穩定性、耐熱性和表面硬度方面考慮，較佳含有5至50重量%。
作為上述化合物[a4]的具體例子可以舉出苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、醋酸乙烯酯、1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。其中，從共聚反應性以及耐熱性的觀點考慮，較佳使用苯乙烯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸雙環戊烯基酯、對甲氧基苯乙烯、丙烯酸2-甲基環己酯、1,3-丁二烯等。這樣的化合物[a4]可以單獨或組合使用。
在本發明中可以使用的共聚物A含有5至70重量%之由[a4]衍生的結構單位，從耐熱性、耐化學腐蝕性、表面硬度和保存穩定性方面考慮，較佳含有5至60重量%。
從圖案的顯像性、穩定性、耐熱性、表面硬度方面考慮，上述共聚物A較佳混合物[a1]和化合物[a2]的重量比為1:1.3至2.5。
上述共聚物A是將選自混合物[a1]、化合物[a2]、化合物[a3]和化合物[a4]中1種以上的化合物進行共聚而得到的共聚物的情況下，所述共聚物A較佳含有20至65重量%之選自所述化合物[a3]和化合物[a4]中1種以上的化合物。通過將選自所述化合物[a3]和化合物[a4]中的1種以上的化合物進行自由基聚合而得到的共聚物的含量在上述範圍內的情況下，具有可以提高圖案的顯像性、耐熱性、表面硬度的優點。
這樣的鹼可溶性樹脂可以在鹼可溶性樹脂中含有10至70重量的固體成分含量，較佳為20至60重量%。如果上述含量小於10重量%的情況下，在製備將共聚物A的保存穩定性和[a1]至[a4]的組成要素全部包括的共聚物時，由於無法很好地調解聚合反應，所以存在固體化的問題，如果超過70重量%的情況下，則存在共聚物A的顯像性、耐熱性和表面硬度等降低的問題。
在感光性樹脂組成物中含有5至60重量%的上述[A]鹼可溶性樹脂，較佳含有10至60重量%的範圍。上述鹼可溶性樹脂的含量在上述範圍內時可以得到適合的顯像性效果。
如上所述之由化合物[a1]、[a2]、[a3]和[a4]得到的共聚物A具有羧基或羧酸酐和環氧基，即使不並用特別的固化劑，也可以通過加熱容易地進行固化。
用於上述共聚物A的合成的溶劑較佳為甲醇、乙醇等醇類；四氫呋喃、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚等醚類；丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、丙二醇丁醚乙酸酯等丙二醇烷基醚乙酸酯等。
可以用於上述共聚物A的合成的聚合引發劑可以使用通常的自由基聚合引發劑。例如可以舉出2,2’-偶氮二異丁腈、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等偶氮化合物；過氧化苯甲醯、叔丁基過氧化特戊酸酯、1,1’-雙(叔丁基過氧基)環己烷等有機過氧化物和過氧化氫。作為自由基聚合引發劑而利用過氧化物的情況下，可以將過氧化物與還原劑一起使用作為氧化還原(redox)引發劑使用也無妨。
[B]具有乙烯性不飽和鍵的丙烯酸單體
上述具有乙烯性不飽和鍵的丙烯酸單體可以使用具有1個以上的乙烯性不飽和鍵的多官能度丙烯酸單體。從聚合性以及得到的保護膜的耐熱性、表面硬度方面考慮，本發明的多官能度丙烯酸單體較佳為單官能度、2官能度或3官能度以上的(甲基)丙烯酸酯。
單官能度的(甲基)丙烯酸酯例如可以使用(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸卡必醇酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、2-(甲基)丙烯醯氧乙基2-羥基丙基鄰苯二甲酸酯。
2官能度的(甲基)丙烯酸酯例如可以舉出(甲基)丙烯酸乙二醇酯、(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、(甲基)丙烯酸1,9-壬二醇酯、(甲基)丙烯酸丙二醇酯、(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、雙苯氧基乙醇芴二丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯(乙二醇的重複數=3～40)、聚乙二醇甲基丙烯酸酯(乙二醇的重複數=3～40)、聚丁二醇丙烯酸酯(丁二醇的重複數=3～40)、聚丁二醇甲基丙烯酸酯(丁二醇的重複數=3至40)等。
3官能度以上的(甲基)丙烯酸酯可以使用例如三羥基乙基異氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、三甲基丙烷三(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、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
感光性樹脂組成物中含有5至70重量%之上述[B]具有乙烯性不飽和鍵的丙烯酸單體，上述具有乙烯性不飽和鍵的丙烯酸單體的含量在上述範圍內的情況下可以得到高硬度之效果。
[C]光聚合引發劑
本發明中的光聚合引發劑是指通過曝光而引起分解或結合，並且能夠產生活性種而引發具有自由基、陰離子、陽離子等的上述[B]具有乙烯性不飽和鍵的丙烯酸單體的聚合的化合物。
上述光聚合引發劑可以使用Irgacure 907、Irgacure 369、Irgacure ox01、Irgacure 242、噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、噻噸酮-4-磺酸、二苯甲酮、4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮、苯乙酮、對二甲胺苯乙酮、a,a'-二甲氧基乙醯氧基二苯甲酮、2,2'-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、對甲氧基苯乙酮、2-甲基[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉-1-丙酮、2-苄基-2-二乙胺基-1-(4-嗎啉苯基)-丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-(2-羥基-2-丙基)酮、1-羥基環己基苯基酮等酮類；蒽醌、1,4-萘醌等醌類；1,3,5-三(三氯甲基)仲三嗪、1,3-雙(三氯甲基)-5-(2-氯苯基)仲三嗪、1,3-雙(三氯苯基)仲三嗪、苯醯甲基氯、三溴甲基苯基碸、三(三氯甲基)仲三嗪等鹵化物；二叔丁基過氧化物等過氧化物、2,4,6-三甲基苯甲醯二苯基膦氧化物等醯基膦氧化物。在本發明中，上述光聚合引發劑可以單獨或組合使用。
在感光性樹脂組成物中，上述光聚合引發劑的含量可以為0.5至20重量%。如果上述光聚合引發劑的含量小於0.5重量%，由於保護膜的感度不充分，在顯像工程中保護膜容易流失，在顯像工程中即使保護膜能夠維持，也難以得到具有足夠高的交聯密度的保護膜。另外，如果上述光聚合引發劑的含量大於20重量%，則保護膜的耐熱性、平坦化性等容易降低。
[D]由下述化學式1表示的化合物或由化學式2表示的化合物
根據本發明的感光性樹脂組成物含有由下述化學式1表示的化合物或由化學式2表示的化合物。
(在上述式中，R1為氫原子或碳原子數為1至5的烷基，R2為氫原子、碳原子數為1至5的烷氧基或者碳原子數為1至5的烷基，m為1至10的整數。)
(在上述式中，R為選自氫原子、碳原子數為1至10的烷基、烷氧基、環氧基和羥基組成的組中的至少一種以上。即，所述R可以從由氫原子、碳原子數為1至10的烷基、烷氧基、環氧基和羥基組成的組中任意選擇)。
上述烷基的具體例子可以舉出甲基、乙基、丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、廿一烷基、廿二烷基等。
上述烷氧基的具體例子可以舉出例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、異丁氧基、戊氧基、己氧基等。
上述由化學式1表示的化合物如上述化學式1所示具有環氧基，從而具有環氧當量。環氧當量是指相對於一個環氧基的當量(g/eq)，是平均分子量除以每1分子中的環氧基數量而得到的值。
上述由化學式1表示的化合物的環氧當量為500至2000g/eq。上述環氧當量在上述範圍內的情況下，能夠獲得提高穩定性、耐熱性、平坦化程度、密合性、硬度的效果。
在感光性樹脂組成物中含有5至70重量%之上述由化學式1表示的化合物或由化學式2表示的化合物，在上述感光性樹脂組成物的含量小於5重量%的情況下，耐熱性、透明性、硬度降低，在大於70重量%的情況下，存在顯像工程中不能顯像的問題。
特別是，使用有機絕緣膜用的感光性樹脂組成物形成圖案時，要求提高上下端比例(top/bottom ratio)，在這樣有機絕緣膜用的感光性樹脂組成物中含有上述含量之上述由化學式1表示的化合物或由化學式2表示的化合物的情況下，能夠得到提高top/bottom ratio的效果。
對此進行詳細說明就是可以利用掃描電子顯微鏡或三維輪廓儀(3D-profiler)測定圖案來求出top/bottom ratio。
第1圖是用三維輪廓儀測定圖案，以第1圖為例子對此進行說明，圖案的形狀一般具有與梯形類似的形態，將上端(a)的長度除以下端(b)的長度後乘以100的值(=a/b×100)定義為top/bottom ratio，在圖案的梯形中將底面和側面形成的角(c)稱為圓錐角(taper angle)。
也就是說，為了提高top/bottom ratio，需要使圖案形狀的上端(a)長度與下端(b)長度相同，用含有上述由化學式1表示的化合物或由化學式2表示的化合物的感光性樹脂組成物形成圖案的情況下，上端(a)的長度與下端(b)的長度幾乎相同，從而能夠得到提高top/bottom ratio的效果，並且能夠得到隨著top/bottom ratio的升高圓錐角也升高的效果。
[E]溶劑
上述溶劑作為用於製備上述共聚物或維持組成物的固體成分和黏度的溶劑，可以使用如下的物質。例如可以舉出甲醇、乙醇等醇類；四氫呋喃、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚等醚類；丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、丙二醇丁醚乙酸酯等丙二醇烷基醚乙酸酯等。在這樣的溶劑中，從溶解性、與各組分的反應性和形成塗膜的便利性的觀點考慮，較佳使用二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯類、甲乙酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮等酮類；醋酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯、丁基酯；2-羥基丙酸的乙基酯、甲基酯；2-羥基-2-甲基丙酸的乙基酯；羥基醋酸的甲基酯、乙基酯、丁基酯；乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯；甲氧基乙酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯、丁基酯；丙氧基乙酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯、丁基酯；丁氧基乙酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯、丁基酯；2-甲氧基丙酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯、丁基酯；2-乙氧基丙酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯、丁基酯；2-丁氧基丙酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯、丁基酯；3-甲氧基丙烷的甲基酯、乙基酯、丙基酯、丁基酯；3-乙氧基丙酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯、丁基酯；3-丁氧基丙酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯、丁基酯等酯類。
另外，上述溶劑可以與高沸點溶劑同時使用。作為可以使用的高沸點溶劑，可以舉出例如N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞碸、苄基乙基醚。
在感光性樹脂組成物中，較佳含有14至80重量%的上述溶劑，上述溶劑的含量在上述範圍內時能夠獲得順滑的塗佈性效果。
另外，含有上述成分的感光性樹脂組成物較佳黏度為2至35cps。上述黏度是根據上述組成物、[A]鹼可溶性樹脂、[B]具有乙烯性不飽和鍵的丙烯酸單體、[C]光聚合引發劑和[D]由上述化學式1表示的化合物或由化學式2表示的化合物的含量和[E]溶劑的含量來進行調節，上述感光性樹脂組成物的黏度在上述範圍內的情況下，使用旋塗(spin)機和非旋轉式塗佈機(spinless coater)時，能夠獲得所需要的塗膜厚度。對此進行具體說明就是，即使溶劑的含量相同，黏度也會根據添加的組成的特性而不同，黏度的範圍由膜厚度決定。需要形成的膜厚度越大，黏度會隨之增加，旋塗機和非旋轉式塗佈機的情況下，黏度和組成成分的含量都需考慮而形成膜厚度。因此，上述黏度在上述範圍內的情況下，使用旋塗(spin)機和非旋轉式塗佈機(spinless coater)時，能夠獲得所需要的塗膜厚度。
另一方面，本發明的感光性樹脂組成物除了上述的組成以外，還可以含有添加劑。
作為上述添加劑可以舉出用於提高塗佈性的表面活性劑。作為上述表面活性劑可以舉出氟以及聚矽氧烷系表面活性劑，例如可以舉出3M公司的FC-129、FC-170C、FC-430，DIC公司的F-172、F-173、F-183、F-470、F-475，ShinEtsu silicon公司的KP322、KP323、KP340、KP341等。以[A]鹼可溶性樹脂100重量份為基準，可以含有5重量份以下這樣的表面活性劑，較佳為2重量份以下。表面活性劑的含量大於5重量份的情況下，存在塗佈時發生泡沫的問題，而這樣的問題會給顯像性和表面張力帶來影響，因此不作為較佳。
另外，為了提高與氣體的密合性，可以含有作為添加劑的黏合助劑。上述黏合助劑較佳使用官能性矽烷偶聯劑，例如可以舉出三甲氧基矽烷苯甲酸、-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、-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷、-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷等。以[A]鹼可溶性樹脂100重量份為基準，較佳含有20重量份以下的上述黏合助劑，更較佳為10重量份以下。上述黏合助劑的含量大於20重量份的情況下存在耐熱性降低的問題。
根據本發明的一實施方式，提供一種由上述的感光性樹脂組成物所得到的有機絕緣膜。
可以利用本發明的感光性樹脂組成物根據通常的製造方法來提供有機絕緣膜。
另外，根據本發明的顯示裝置可以根據公知的製造方法使用上述有機絕緣膜來製造。
以下，對本發明的較佳實施方式和對比例進行說明。但是，下述的實施例僅是本發明的較佳實施方式，本發明不被下述的實施例所限定。
製備例1：鹼可溶性樹脂A的製備
在具備冷凝管、攪拌機的反應容器中，將作為光聚合引發劑的2,2’-偶氮二異丁腈10重量份溶於溶劑丙二醇單甲醚乙酸酯200重量份中。接著，加入苯乙烯65重量份、甲基丙烯酸15重量份、甲基丙烯酸縮水甘油酯20重量份，置換氮氣後，開始緩緩攪拌。使溶液的溫度升至70℃，該溫度維持4小時，得到了含有共聚物的聚合物溶液。得到的聚合物溶液的固體成分濃度為35重量%。
製備例2：鹼可溶性樹脂B的製備
除了代替苯乙烯65重量份而使用苯乙烯45重量份和丙烯酸雙環戊烯基酯20重量份以外，按照與上述製備例1相同的方法實施。得到的聚合物溶液的固體成分濃度為33重量%。
實施例1至5和對比例1至2
將作為感光性物質的鹼可溶性樹脂A、B、作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯、作為光聚合引發劑的OXE-01(CIBA公司)以及作為具有乙烯性不飽和鍵的丙烯酸單體的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯進行混合，在這裡將由化學式1表示的化合物(R1為甲基、R2為甲氧基、m為3)按照下述表1所示進行含量變化，製備感光性樹脂組成物。此時，下表1的含量單位為重量%。
對上述實施例1至5和對比例1至2中製備的組成物進行如下的物性評價，其結果如表3所示。
實施例6至10和對比例1至2
將作為感光性物質的鹼可溶性樹脂A、B、作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯、作為光聚合引發劑的OXE-01(CIBA公司)以及作為具有乙烯性不飽和鍵的丙烯酸單體的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯進行混合，在這裡將由化學式2表示的化合物(R為環氧基)按照下述表2所示進行含量變化，製備感光性樹脂組成物。此時，下表2的含量單位為重量%。
對上述實施例6至10和對比例1至2中製備的組成物進行如下的物性評價，其結果如表4所示。
(1)黏度
黏度是在25下用BROOKFIELD黏度計測定。
(2)殘留率
將製備的各個感光性樹脂組成物旋塗在玻璃基板上，在加熱板上以100℃、85秒的條件進行預乾燥，形成膜厚度為2的抗蝕膜。將形成有這樣的膜的玻璃基板進行曝光後，在0.04%KOH水溶液中顯影60秒，再在220℃實施30分鐘的強熱處理。
測定預乾燥時的膜厚度和後來經過固化的清除溶劑後形成的膜的厚度，通過比例測定來測定殘留率。
(3)平坦性
將在彩色光阻進行圖案化的玻璃基板上旋塗所製備的各個感光性樹脂組成物，在加熱板上以100℃、85秒的條件進行預乾燥，形成膜厚度為2的感光性樹脂膜。將形成有這樣的膜的玻璃基板進行曝光後，在0.04%KOH水溶液中顯影60秒，再在220℃實施30分鐘的強熱處理。測定由此得到的乾燥膜的5point的厚度來測定平坦性。測定的上述平坦性如下表示：厚度偏差為0.025以下的情況為◎，0.026至0.05的情況為○，0.06至0.1的情況為△，超過0.1的情況為×。
(4)感度
在玻璃基板上以500rpm旋塗所製備的各個感光性樹脂組成物，在加熱板上以100℃、85秒的條件進行預乾燥，分別以60mJ/、70mJ/、80mJ/、90mJ/、100mJ/、150mJ/以及200mJ/的曝光量進行曝光後，在0.04%KOH水溶液中顯影60秒，再在220℃實施30分鐘的強熱處理。測定此時得到的塗膜的厚度。測定上述厚度，將相對於在200mJ/中得到的塗膜的厚度得到90%以上的選作各組成中的感度。
(5)耐熱性
測定在上述感度測定中形成的圖案膜的上下左右的寬度。此時，以加熱(250℃、30分鐘)前為基準，對角度的變化率進行如下表示：0至10%的情況為◎，11至20%的情況為○，21至40%的情況為△，大於40%的情況為×。
(6)密合性
在玻璃基板上旋塗所製備的各個感光性樹脂組成物，在加熱板上以100℃、85秒的條件進行預乾燥，分別以60mJ/、70mJ/、80mJ/、90mJ/、100mJ/、150mJ/以及200mJ/的曝光量進行曝光後，在0.04%KOH水溶液中顯影60秒，再在220℃實施1小時的強熱處理。將得到的塗膜切割為100等份後，利用3M scotch maic tape附著後進行脫附。此時，對殘留的塗膜的個數進行計數。將在上述測定中殘留的塗膜為100%的情況表示為◎，90至99%的情況表示為○，80至89%的情況表示為△，小於80%的情況表示為×。
(7)Top/Bottom Ratio
在玻璃基板上旋塗所製備的各個感光性樹脂組成物，在加熱板上以100℃、85秒的條件進行預乾燥，利用40μm圖案罩幕層(pattern mask)，分別以40mJ/、60mJ/、70mJ/、80mJ/、90mJ/、100mJ/、150mJ/以及200mJ/的曝光量進行曝光後，在0.04%KOH水溶液中顯影60秒，再在220℃實施30分鐘的強熱處理。使用3D-輪廓儀測對形成的圖案進行Top和Bottom的CD尺寸的測定。
(8)穿透率
穿透率是利用分光光度計測定40nm下的穿透率。
從上述表3和表4中可以看到，在實施例1至5、實施例6至10中製備的感光性樹脂組成物的耐熱性、密合性、殘留率和穿透率優異，特別是隨著top/bottom ratio升高，圓錐角(taper angle)和圖案性好，從而在各種顯示工程中能夠有效適當地適用於有機絕緣膜上。
本發明單純的變形或變更均可能容易地被本領域技術人員所實施，但是這些變形或變更均屬於本發明的保護範圍。
第1圖為根據本發明一實施方式的一個例子，是利用三維輪廓儀(3D-profiler)測定影像。

Claims (8)

  1. 一種感光性樹脂組成物，該樹脂組成物包括：[A]鹼可溶性樹脂5至60重量%、[B]具有乙烯性不飽和鍵的丙烯酸單體5至70重量%、[C]光聚合引發劑0.5至20重量%、[D]由下述化學式1表示的化合物或由化學式2表示的化合物5至70重量%、以及[E]溶劑14至80重量%； 在該化學式1中，R1為氫原子或碳原子數為1至5的烷基，R2為氫原子、碳原子數為1至5的烷氧基或者碳原子數為1至5的烷基，m為1至10的整數； 在該化學式2中，R為氫原子、或環氧基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中該[D]由化學式1表示的化合物是環氧當量為500至2000g/eq的感光性樹脂組成物。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中該[A]鹼可溶性樹脂為[a1]和[a2]的共聚物，或選自[a1]、[a2]、[a3]和[a4]中1種以上的化合物的共聚物；該[a1]為選自不飽和羧酸和不飽和羧酸酐中1種或2種以上的混合物、該[a2]為含環氧基不飽和化合物、該[a3]為除了該[a1]和該[a2]之 外的烯烴系不飽和羧酸酯化合物、該[a4]為除了該[a1]、該[a2]和該[a3]之外的烯烴系不飽和化合物。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的感光性樹脂組成物，其中該[A]鹼可溶性樹脂為該[a1]和該[a2]的重量比為1：1.3至2.5的感光性樹脂組成物；該[a1]為選自不飽和羧酸和不飽和羧酸酐中1種或2種以上的混合物、該[a2]為含環氧基不飽和化合物。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的感光性樹脂組成物，其中該[A]鹼可溶性樹脂為選自該[a1]、該[a2]、該[a3]和該[a4]中1種以上的化合物的共聚物的情況下，該[A]鹼可溶性樹脂含有20至65重量%之選自該[a3]和該[a4]中1種以上的化合物；該[a1]為選自不飽和羧酸和不飽和羧酸酐中1種或2種以上的混合物、該[a2]為含環氧基不飽和化合物、該[a3]為除了所述[a1]和[a2]之外的烯烴系不飽和羧酸酯化合物、該[a4]為除了[a1]、[a2]和[a3]之外的烯烴系不飽和化合物。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中該感光性樹脂組成物是黏度為2至35cps的感光性樹脂組成物。
  7. 一種有機絕緣膜，係由申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的感光性樹脂組成物所得到。
  8. 一種顯示裝置，包括申請專利範圍第7項所述的有機絕緣膜。
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