TWI548945B - 正型感光樹脂組成物、感光樹脂膜及使用此膜的顯示裝置 - Google Patents

正型感光樹脂組成物、感光樹脂膜及使用此膜的顯示裝置 Download PDF

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Description

正型感光樹脂組成物、感光樹脂膜及使用此膜的顯示裝置 【相關申請案的交叉參考】
本申請案主張2014年4月10日在韓國智慧財產權局提交的韓國專利申請案第10-2014-0043252號的優先權和權益，其全部揭露內容以引用的方式併入本文中。
本發明是關於一種正型感光樹脂組成物、一種感光樹脂膜以及一種使用所述感光樹脂膜的顯示裝置。
半導體裝置的常規表面保護層和層間絕緣層包含聚醯亞胺樹脂或聚苯並惡唑樹脂作為鹼性可溶樹脂，所述鹼性可溶樹脂具有極佳耐熱性、電特性、機械特性等。所述樹脂最近已用於感光聚醯亞胺前驅物或聚苯並惡唑前驅物組成物的形式，且因此易於塗布。組成物塗布在半導體或顯示器的基底上，通過紫外線(UV)圖案化，顯影且熱亞胺化(imidize)以形成表面保護層、 層間絕緣膜等。
鹼性可溶樹脂組成物可作為正型塗覆，其中對曝光部分進行顯影和溶解，和作為負型塗覆，其中對曝光部分進行固化和維持。正型鹼性可溶樹脂組成物可使用無毒鹼性水溶液作為顯影溶液但就加工特性或在熱固化後降低收縮比來說，可能具有在顯影後在熱固化期間無法獲得所需錐度角(tapered angle)的問題。
為解決這個問題，可向其中添加交聯劑，但交聯劑改變光學特性，且因此難以確保穩定性。
因此，已持續努力開發無需使用交聯劑等而具有所需錐度角和高收縮比的鹼性可溶樹脂組成物。
一個實施例提供一種可具有高收縮比和極佳耐久性的正型感光樹脂組成物。
另一實施例提供一種使用正型感光樹脂組成物製造的感光樹脂膜。
又一實施例提供一種包含感光樹脂膜的顯示裝置。
一個實施例提供一種正型感光樹脂組成物，包含(A)包含由以下化學式1表示的重複單元的鹼性可溶樹脂；(B)感光二氮醌化合物；以及(C)溶劑。
在以上化學式1中， L1由以下化學式2表示。
在以上化學式2中，R1到R3獨立地為氫、鹵素、經取代或未經取代的C1到C20烷基或經取代或未經取代的C6到C20芳基。
R1和R2彼此稠合以形成環，且n為1到10範圍內的整數。
在以上化學式1中，L2為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團。
以上化學式2可由以下化學式3到化學式6中的一者表示。
以鹼性可溶樹脂的總量計，由以上化學式1表示的重複單元的含量為5重量%到60重量%。
鹼性可溶樹脂可更包含由以下化學式7表示的重複單元、由以下化學式8表示的重複單元或其組合。
在以上化學式7和化學式8中，L3為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團、經取代或未經取代的二價C1到C30脂肪族有機基團或經取代或未經取代的二價C3到C30脂環族有機基團，L4為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團，L5為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團、經取代或未經取代的二價C1到C30脂肪族有機基團或經取代或未經取代的二價C3到C30脂環族有機基團或有機矽烷基團，L6為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團、經取代或未經取代的四價C1到C30脂肪族有機基團或經取代或未經取代的四價C3到C30脂環族有機基團，且 R4和R5獨立地為氫、鹵素、經取代或未經取代的C1到C20烷基或經取代或未經取代的C6到C20芳基。
鹼性可溶樹脂可更包含丙烯酸類樹脂、酚醛清漆樹脂、雙酚A樹脂、雙酚F樹脂或其組合。
鹼性可溶樹脂可具有1,000克/摩爾到30,000克/摩爾的重量平均分子量。
正型感光樹脂組成物可更包含由矽烷類偶合劑、表面活性劑、勻化劑、潛伏熱酸產生劑以及其組合中選出的添加劑。
以100重量份的鹼性可溶樹脂(A)計，正型感光樹脂組成物可包含5重量份到100重量份的感光二氮醌化合物(B)和200重量份到900重量份的溶劑(C)。
另一實施例提供一種使用正型感光樹脂組成物製造的感光樹脂膜。
又一實施例提供一種包含感光樹脂膜的顯示裝置。
本發明的其它實施例包含在以下具體實施方式中。
具有高收縮比、極佳耐久性等的感光樹脂組成物可通過使用包含特定鍵聯基團作為重複單元的鹼性可溶樹脂提供，且由所述感光樹脂組成物形成的感光樹脂膜可有效塗覆到顯示裝置上。
在以下本發明具體實施方式中，下文現將更充分地描述本發明，其中描述本發明的一些但並非所有實施例。實際上，本發明可以許多不同形式實施且不應理解為限於本文所陳述的實施例；確切地說，提供這些實施例以使得本發明將滿足可應用的法定要求。
如本文所用，當不另外提供具體定義時，術語“經取代”是指經至少一個由下列中選出的取代基取代的基團：鹵素(F、Cl、Br或I)、羥基、硝基、氰基、氨基(NH2、NH(R200)或N(R201)(R202)，其中R200、R201以及R202獨立地為C1到C10烷基)、甲脒基、肼基、腙基、羧基、經取代或未經取代的C1到C30烷基、經取代或未經取代的C2到C30烯基、經取代或未經取代的C2到C30炔基、經取代或未經取代的C1到C30烷氧基、經取代或未經取代的C6到C30芳基、經取代或未經取代的C3到C30環烷基、經取代或未經取代的C2到C30雜芳基以及經取代或未經取代的C2到C30雜環烷基，取代本發明的官能團。
如本文所用，當不另外提供具體定義時，術語“烷基”是指C1到C30烷基且確切地說C1到C20烷基，術語“環烷基”是指C3到C30環烷基且確切地說C3到C20環烷基，術語“烷氧基”是指C1到C30烷氧基且特定言之C1到C18烷氧基，術語“芳基”是指C6到C30芳基且確切地說C6到C20芳基，術語“烯基”是指C2到C30烯基且確切地說C2到C18烯基，術語“伸烷基”是指C1到C30伸烷基，且確切地說C1到C18伸烷基，且術語“伸芳基”是指C6到C30伸芳基且確切地說C6到C16伸芳基。
如本文所用，當不另外提供具體定義時，術語“脂肪族 有機基團”是指C1到C30烷基、C2到C30烯基、C2到C30炔基、C1到C30伸烷基、C2到C30伸烯基或C2到C30伸炔基，確切地說C1到C15烷基、C2到C15烯基、C2到C15炔基、C1到C15伸烷基、C2到C15伸烯基或C2到C15伸炔基，術語“脂環族有機基團”是指C3到C30環烷基、C3到C30環烯基、C3到C30環炔基、C3到C30伸環烷基、C3到C30伸環烯基或C3到C30伸環炔基，且確切地說C3到C15環烷基、C3到C15環烯基、C3到C15環炔基、C3到C15伸環烷基、C3到C15伸環烯基或C3到C15伸環炔基，術語“芳香族有機基團”是指C6到C30芳基或C6到C30伸芳基，且確切地說C6到C16芳基或C6到C16伸芳基，且術語“雜環基”是指C2到C30雜環烷基、C2到C30伸雜環烷基、C2到C30雜環烯基、C2到C30伸雜環烯基、C2到C30雜環炔基、C2到C30伸雜環炔基、C2到C30雜芳基或C2到C30伸雜芳基，其在一個環中包含1個到3個由O、S、N、P、Si以及其組合中選出的雜原子，且確切地說C2到C15雜環烷基、C2到C15伸雜環烷基、C2到C15雜環烯基、C2到C15伸雜環烯基、C2到C15雜環炔基、C2到C15伸雜環炔基、C2到C15雜芳基或C2到C15伸雜芳基，其在環中包含1個到3個由O、S、N、P、Si以及其組合中選出的雜原子。
如本文所用，當不另外提供具體定義時，術語“氟烷基”、“氟伸烷基”、“氟伸環烷基(fluorocycloalkylene group)”、“氟伸芳基”、“氟烷氧基”以及“氟醇基”是指在烷基、伸烷基、伸環烷基、伸芳基、烷氧基以及醇基中包含氟原子的取代基。
如本文所用，除非另外提供具體定義，否則當化學鍵在應明示位置處而未繪出時，氫鍵結在所述位置處。
如本文所使用，當不另外提供定義時，術語“組合”是指混合或共聚。
此外，“＊”是指相同或不同原子或化學式之間的鍵聯部分。
一個實施例提供一種正型感光樹脂組成物，其包含(A)包含由以下化學式1表示的重複單元的鹼性可溶樹脂；(B)感光二氮醌(diazoquinone)化合物；以及(C)溶劑。
在以上化學式1中，L1由以下化學式2表示。
在以上化學式2中，R1到R3獨立地為氫、鹵素、經取代或未經取代的C1到C20烷基或經取代或未經取代的C6到C20芳基，R1和R2彼此稠合以形成環，且n為1到10範圍內的整數。
在以上化學式1中， L2為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團。
由以上化學式2表示的鍵聯基團可在顯影後在固化鹼性可溶樹脂組成物(例如正型感光樹脂組成物)期間促進聚合物樹脂中的交聯反應且將錐度角調整到35°到45°範圍內，且由此實現高收縮比、極佳耐久性以及膜特性。另外，由於未向鹼性可溶樹脂組成物中添加交聯劑，因此可確保穩定性而不受交聯劑的光學特性影響。
在下文中詳細描述正型感光樹脂組成物的每種組分。
(A)鹼性可溶樹脂
根據一個實施例，鹼性可溶樹脂為正型感光樹脂組成物的一個組成要素且包含由以上化學式1表示的重複單元，且由此可易於調整錐度角和收縮比以及改善由其形成的感光樹脂膜的膜特性等。
具體地說，鹼性可溶樹脂內部包含由以上化學式2表示的鍵聯基團，且所述鍵聯基團可充當鹼性可溶樹脂中的交聯劑。因此，由於聚合物樹脂在無單獨交聯劑的情況下很好地交聯，因此可易於調整錐度角和收縮比，且可改進樹脂的穩定性等。然而，當僅在鹼性可溶樹脂的末端包含由以上化學式2表示的鍵聯基團時，鹼性可溶樹脂可能不易於交聯且可能不易於調整錐度角和收縮比。因此，所述問題可通過單獨向其中添加交聯劑解決，但幾乎不可能確保樹脂的穩定性。
舉例來說，以上化學式2可由以下化學式3到化學式6中的一者表示。
以鹼性可溶樹脂的總量計，由以上化學式1表示的重複單元的含量為5重量%到60重量%。
鹼性可溶樹脂可更包含由以下化學式7表示的重複單元、由以下化學式8表示的重複單元或其組合。
在以上化學式7中，L3為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團、經取代或未經取代的二價C1到C30脂肪族有機基團或經取代或未經取代的二價C3到C30脂環族有機基團，且L4為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團。
舉例來說，L3可為芳香族有機基團、二價脂肪族有機基 團或二價脂環族有機基團，且可為二羧酸殘基或二羧酸衍生物殘基。確切地說，L3可為芳香族有機基團或二價脂環族有機基團。
二羧酸的實例包含L3(COOH)2(其中L3與以上化學式7的L3相同)。
羧酸衍生物的實例包含L3(COOH)2的羰基鹵化物衍生物或通過L3(COOH)2與1-羥基-1,2,3-苯並三唑(其中L3與以上化學式7的L3相同)反應獲得的活性酯衍生物的活性化合物。
二羧酸衍生物的實例包含(但不限於)4,4'-氧基二苯甲醯氯、二苯氧基二羰基二氯、雙(苯基羰基氯)碸、雙(苯基羰基氯)醚、雙(苯基羰基氯)苯酮、鄰苯二甲醯二氯(phthaloyldichloride)、對苯二甲醯二氯(terephthaloyldichloride)、間苯二甲醯二氯(isophthaloyldichlorid)、二羰基二氯、二苯氧基二甲酸酯二苯並三唑或其組合。
舉例來說，L4可為芳香族有機基團，或衍生自芳香族二胺的殘基。
芳香族二胺的實例可為(但不限於)由下列中選出的至少一個：3,3'-二氨基-4,4'-二羥基聯苯、4,4'-二氨基-3,3'-二羥基聯苯、雙(3-氨基-4-羥苯基)丙烷、雙(4-氨基-3-羥苯基)丙烷、雙(3-氨基-4-羥苯基)碸、雙(4-氨基-3-羥苯基)碸、2,2-雙(3-氨基-4-羥苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-雙(4-氨基-3-羥苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-雙(3-氨基-4-羥基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2-雙(3-氨基-4-羥基-6-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2-雙(3-氨基-4-羥基-2-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2-雙(4-氨基-3-羥基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2-雙(4-氨基-3-羥基-6-三氟甲基苯基)六氟丙烷、 2,2-雙(4-氨基-3-羥基-2-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2-雙(3-氨基-4-羥基-5-五氟乙基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羥基-5-三氟甲基苯基)-2-(3-氨基-4-羥基-5-五氟乙基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羥基-5-三氟甲基苯基)-2-(3-羥基-4-氨基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羥基-5-三氟甲基苯基)-2-(3-羥基-4-氨基-6-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羥基-5-三氟甲基苯基)-2-(3-羥基-4-氨基-2-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羥基-2-三氟甲基苯基)-2-(3-羥基-4-氨基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷以及2-(3-氨基-4-羥基-6-三氟甲基苯基)-2-(3-羥基-4-氨基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷。
在以上化學式8中，L5為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團、經取代或未經取代的二價C1到C30脂肪族有機基團或經取代或未經取代的二價C3到C30脂環族有機基團或有機矽烷基團，L6為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團、經取代或未經取代的四價C1到C30脂肪族有機基團或經取代或未經取代的四價C3到C30脂環族有機基團，且R4和R5獨立地為氫、鹵素、經取代或未經取代的C1到C20烷基或經取代或未經取代的C6到C20芳基。
舉例來說，L5可為衍生自芳香族二胺、脂環族二胺或矽二胺的殘基。在本文中，芳香族二胺、脂環族二胺以及矽二胺可 單獨使用或以一或多個的混合物形式使用。
芳香族二胺的實例可為(但不限於)3,4'-二氨基二苯基醚、4,4'-二氨基二苯基醚、3,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基甲烷、4,4'-二氨基二苯基碸、4,4'-二氨基二苯基硫、聯苯胺、間苯二胺、對苯二胺、1,5-萘二胺、2,6-萘二胺、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]碸、雙(3-氨基苯氧基苯基)碸、雙(4-氨基苯氧基)聯苯、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]醚、1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯或其組合，上述化合物包含經烷基或鹵素取代的芳香族環。
脂環族二胺的實例可為(但不限於)1,2-環己基二胺、1,3-環己基二胺或其組合。
矽二胺的實例可為(但不限於)雙(4-氨基苯基)二甲基矽烷、雙(4-氨基苯基)四甲基矽烷、雙(對-氨基苯基)四甲基二矽烷、雙(γ-氨丙基)四甲基二矽烷、1,4-雙(γ-氨丙基二甲基矽烷基)苯、雙(4-氨基丁基)四甲基二矽烷、雙(γ-氨丙基)四苯基二矽烷、1,3-雙(氨丙基)四甲基二矽烷或其組合。
舉例來說，L6可為衍生自芳香族酸二酐或脂環族酸二酐的殘基。在本文中，芳香族酸二酐和脂環族酸二酐可單獨使用或以大於一個的混合物形式使用。
芳香族酸二酐的實例可為(但不限於)二苯甲酮四甲酸二酐，如苯均四酸二酐；二苯甲酮-3,3',4,4'-四甲酸二酐等；氧二鄰苯二甲酸二酐(oxydiphthalic dianhydride)，如4,4'-氧二鄰苯二甲酸二酐；二鄰苯二甲酸二酐，如3,3',4,4'-二鄰苯二甲酸二酐；(六氟伸異丙烯基)二鄰苯二甲酸二酐((hexafluoroisopropyledene)diphthalic dianhydride)，如4,4'-(六氟 伸異丙烯基)二鄰苯二甲酸二酐；萘-1,4,5,8-四甲酸二酐；3,4,9,10-苝四甲酸二酐等。
脂環族酸二酐的實例可為(但不限於)1,2,3,4-環丁烷四甲酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四甲酸二酐、5-(2,5-二氧四氫呋喃基)-3-甲基-環己烷-1,2-二甲酸酐、4-(2,5-二氧四氫呋喃-3-基)-四氫萘-1,2-二甲酸酐(4-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-tetralin-1,2-dicarboxylic anhydride)、雙環辛烯-2,3,5,6-四甲酸二酐、雙環辛烯-1,2,4,5-四甲酸二酐等。
鹼性可溶樹脂可更包含丙烯酸類樹脂(acrylic-based resin)、酚醛清漆樹脂、雙酚A樹脂、雙酚F樹脂或其組合。
所述丙烯酸類樹脂為第一烯系(ethylenic)不飽和單體和與其可共聚合的第二烯系不飽和單體的共聚物，且為包含至少一個丙烯酸類重複單元的樹脂。
所述第一烯系不飽和單體為包含至少一個羧基的烯系不飽和單體。所述單體的實例包含(甲基)丙烯酸、馬來酸、衣康酸、富馬酸或其組合。
以丙烯酸類樹脂的總量計，第一烯系不飽和單體的含量為5重量%到50重量%，例如10重量%到40重量%。
第二烯系不飽和單體可為芳香族乙烯基化合物，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苄基甲醚等；不飽和羧酸酯化合物，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苯酯等；不飽和羧酸氨基烷基酯化合物，如(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯、(甲基)丙 烯酸2-二甲基氨基乙酯等；羧酸乙烯基酯化合物，如乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等；不飽和羧酸縮水甘油基酯化合物，如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等；乙烯基氰化合物，如(甲基)丙烯腈等；不飽和醯胺化合物，如(甲基)丙烯醯胺等；等等，且可單獨使用或以兩個或大於兩個的混合物形式使用。
所述丙烯酸類樹脂的特定實例可為(但不限於)丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯(benzylmethacrylate)共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羥乙酯(2-hydroxyethylmethacrylate)共聚物等。這些可單獨使用或以兩個或大於兩個的混合物形式使用。
鹼性可溶樹脂可具有1,000克/摩爾到30,000克/摩爾，例如3,000克/摩爾到20,000克/摩爾的重量平均分子量。當鹼性可溶樹脂包含在以上重量平均分子量的範圍內時，可在經鹼性水溶液顯影期間獲得非曝光區域中的充足膜殘餘比(film residue ratio)，且可進行有效圖案化。
(B)感光二氮醌化合物
感光二氮醌化合物可為具有1,2-苯醌二疊氮(1,2-benzoquinone diazide)結構或1,2-萘醌二疊氮(1,2-naphthoquinone diazide)結構的化合物。
感光二氮醌化合物可包含(但不限於)至少一種由以下化學式19和化學式21到化學式23表示的化合物中選出的化合物。
[化學式19]
在以上化學式19中，R31到R33獨立地為氫或經取代或未經取代的烷基，且確切地說CH3，D1到D3獨立地為OQ，其中Q為氫、由以下化學式20a表示的官能團或由以下化學式20b表示的官能團，其限制條件為多個Q不同時為氫，且n31到n33可獨立地為1到5的整數。
在以上化學式21中，R34為氫或經取代或未經取代的烷基，D4到D6獨立地為OQ，其中Q與以上19中所定義相同，且n34到n36獨立地為1到5的整數。
在以上化學式22中，A3為CO或CR500R501，其中R500和R501獨立地為經取代或未經取代的烷基，D7到D10獨立地為氫、經取代或未經取代的烷基、OQ或NHQ，其中Q與以上化學式19中所定義相同，n37、n38、n39以及n40獨立地為1到4的整數，且n37+n38和n39+n40獨立地為小於或等於5的整數，其限制條件為D7到D10中的至少一個為OQ，且一個芳香族環包含一個到三個OQ且另一芳香族環包含一個到四個OQ。
在以上化學式23中，R35到R42獨立地為氫或經取代或未經取代的烷基，n41和n42獨立地為1到5的整數，且確切地說2到4 的整數，且Q與以上化學式19所定義相同。
以100重量份的鹼性可溶樹脂計，感光二氮醌化合物的含量為5重量份到100重量份，且確切地說10重量份到50重量份。當感光二氮醌化合物的含量為上述範圍內時，良好地形成圖案而無來自曝光的殘餘物，且可防止顯影期間的膜厚度損失，從而提供好的圖案。
(C)溶劑
正型感光樹脂組成物可包含能夠易於溶解鹼性可溶樹脂、感光二氮醌化合物等的每種組分的溶劑。
溶劑可為(但不限於)有機溶劑，確切地說N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內酯、N,N-二甲基乙醯胺、二甲亞碸、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇二丁醚、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、甲基-1,3-丁二醇乙酸酯、1,3-丁二醇-3-單甲醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯(ethyl pyruvate)、3-甲氧基丙酸甲酯(methyl-3-methoxy propionate)或其組合。
溶劑可根據形成感光樹脂膜的製程(如旋塗法、狹縫模塗法等)選擇。
以100重量份的鹼性可溶樹脂計，溶劑的含量為200重量份到900重量份，例如200重量份到700重量份。當溶劑的含量為上述範圍內時，塗層可具有充足厚度，且改進極佳溶解度及塗層特性。
(D)其它添加劑
根據一個實施例的正型感光樹脂組成物可更包含其它添加劑。
正型感光樹脂組成物可包含諸如丙二酸；3-氨基-1,2-丙二醇；具有乙烯基或(甲基)丙烯醯氧基的矽烷偶合劑的添加劑以防止塗布、勻化改良(leveling improvement)期間膜的污點物或由於未顯影而產生的殘餘物。添加劑的量可視所需特性而控制。
正型感光樹脂組成物可更包含環氧化合物的添加劑為了改善與基底的粘著性。環氧化合物可包含環氧酚醛丙烯羧酸酯樹脂、鄰甲酚醛環氧樹脂、苯酚酚醛環氧樹脂、四甲基聯苯環氧樹脂、雙酚A環氧樹脂、脂環族環氧樹脂或其組合。
當另外使用環氧化合物時，可另外使用諸如過氧化物起始劑或偶氮二類(azobis-based)起始劑的自由基聚合起始劑。
以100重量份的正型感光樹脂組成物計，環氧化合物的含量為0.01重量份到5重量份。當在所述範圍內使用環氧化合物時，儲存及粘著性以及其它特性可經濟地得以改善。
另外，正型感光樹脂組成物可更包含潛伏熱酸產生劑(latent thermal acid generator)。潛伏熱酸產生劑可包含(但不限於)芳基磺酸，諸如對甲苯磺酸、苯磺酸等；全氟烷基磺酸，諸如三氟甲烷磺酸、三氟丁烷磺酸等；烷基磺酸，諸如甲烷磺酸、乙烷磺酸、丁烷磺酸等；或其組合。
潛伏熱酸產生劑為用於聚苯並惡唑前驅物(即包含酚羥基的聚醯胺)的脫水反應及環化反應的催化劑，且因此即使固化溫度降低，環化反應也可以平穩地進行。
另外，可包含諸如適合的表面活性劑或勻化劑(leveling agent)的添加劑為了防止膜的污點物或為了改善顯影。
使用正型感光樹脂組成物的圖案化製程可包含以旋塗法、狹縫塗布法、噴墨印刷法等方法將正型感光樹脂組成物塗布在支撐基底上；乾燥經塗布的正型感光樹脂組成物以形成正型感光樹脂組成物膜；使正型感光樹脂組成物膜曝光；在鹼性水溶液中使經曝光的正型感光樹脂組成物膜顯影以獲得諸如絕緣層的感光樹脂膜；及熱處理感光樹脂膜。用於圖案化製程的條件為相關技術中所熟知且將不在本說明書中詳細說明。
根據另一實施例，提供一種使用正型感光樹脂組成物製備的感光樹脂膜。
根據又一實施例，提供一種包含感光樹脂膜的顯示裝置。顯示裝置可為液晶顯示器、發光二極體、電漿顯示器或有機發光二極體(OLED)。
正型感光樹脂組成物可用於形成顯示裝置中的絕緣層、鈍化層或緩衝塗層。也就是說，正型感光樹脂組成物可用於形成顯示裝置中的表面保護層及層間絕緣層。
在下文中，參考以下實例及比較例更詳細說明本發明。然而，出於描述的目的提供以下實例和比較例且本發明並不限於此。
(實例)
合成鹼性可溶樹脂
合成實例1
在氮氣穿過燒瓶時，將12.4克2,2-雙(3-氨基-4-羥苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷與125克N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)一 起置於配備有攪拌器、溫度控制器、氮氣注射器以及冷凝器的四頸燒瓶中且在其中溶解。
當固體完全溶解時，向其中添加4.2克作為催化劑的吡啶，將溫度維持在0℃到5℃時通過將6.9克4,4'-氧基二苯甲醯氯和1.6克由以下化學式A表示的單體溶解在100克NMP中獲得的溶液以逐滴方式緩慢添加到四頸燒瓶中持續30分鐘。當完成添加後，使混合物在0℃到5℃下反應1小時且接著在溫度升高到室溫後在室溫下再反應一個小時。
接著向所得物中添加1.1克5-降冰片烯-2,3-二甲酸酐，且在70℃下攪動所獲得的混合物24小時，完成反應。向通過混合水與甲醇(體積比為10/1)獲得的溶液中添加反應混合物以產生沉澱，且通過過濾沉澱且接著用水對其進行洗滌以及在80℃下於真空中對其進行乾燥大於或等於24小時來製造鹼性可溶樹脂。
合成實例2
除了使用2.6克由以上化學式A表示的單體和5.6克4,4'-氧基二苯甲醯氯之外，根據與合成實例1相同的方法製造鹼性可溶樹脂。
合成實例3
除了使用7.0克由以上化學式A表示的單體但無4,4'-氧基二苯甲醯氯之外，根據與合成實例1相同的方法製造鹼性可溶樹脂。
合成實例4
除了使用1.8克由以上化學式B表示的單體替代由以上化學式A表示的單體之外，根據與合成實例1相同的方法製造鹼性可溶樹脂。
合成實例5
除了使用2.9克由以上化學式B表示的單體替代由以上化學式A表示的單體之外，根據與合成實例2相同的方法製造鹼性可溶樹脂。
合成實例6
除了使用7.8克由以上化學式B表示的單體替代由以上化學式A表示的單體之外，根據與合成實例3相同的方法製造鹼性可溶樹脂。
合成實例7
除了使用2.3克由以上化學式C表示的單體替代由以上化學式A表示的單體之外，根據與合成實例1相同的方法製造鹼性可溶樹脂。
合成實例8
除了使用3.8克由以上化學式C表示的單體替代由以上 化學式A表示的單體之外，根據與合成實例2相同的方法製造鹼性可溶樹脂。
合成實例9
除了使用10.1克由以上化學式C表示的單體替代由以上化學式A表示的單體之外，根據與合成實例3相同的方法製造鹼性可溶樹脂。
合成實例10
除了使用2.7克由以上化學式D表示的單體替代由以上化學式A表示的單體之外，根據與合成實例1相同的方法製造鹼性可溶樹脂。
合成實例11
除了使用4.4克由以上化學式D表示的單體替代由以上化學式A表示的單體之外，根據與合成實例2相同的方法製造鹼性可溶樹脂。
合成實例12
除了使用11.7克由以上化學式D表示的單體替代由以上化學式A表示的單體之外，根據與合成實例3相同的方法製造鹼性可溶樹脂。
比較合成實例1
除了使用9.0克4,4'-氧基二苯甲醯氯替代由以上化學式A表示的單體之外，根據與合成實例1相同的方法製造鹼性可溶 樹脂。
比較合成實例2
根據與合成實例1相同的方法製造鹼性可溶樹脂，不同之處在於：使通過將9.0克4,4'-氧基二苯甲醯氯溶解在90克NMP中且使其反應一個小時獲得的溶液與通過將1.1克由化學式A表示的單體置於10克NMP中且使其反應1小時獲得的另一溶液混合，而不是將6.9克4,4'-氧基二苯甲醯氯與1.6克由以下化學式A表示的單體溶解在100克NMP中。
製備正型感光樹脂組成物
實例1
向35.0克γ-丁內酯(GBL)中添加10克根據合成實例1獲得的鹼性可溶樹脂且在其中溶解，向其中添加3.0克具有以下化學式E的結構的感光二氮醌化合物且在其中溶解，且通過0.45微米氟樹脂濾紙過濾溶液，獲得正型感光樹脂組成物。
在以上化學式E中，Q1、Q2以及Q3中的兩個經 取代，且另一個為氫。
實例2
除了使用合成實例2的鹼性可溶樹脂替代合成實例1的鹼性可溶樹脂之外，根據與實例1相同的方法獲得正型感光樹脂組成物。
實例3
除了使用合成實例3的鹼性可溶樹脂替代合成實例1的鹼性可溶樹脂之外，根據與實例1相同的方法製造正型感光樹脂組成物。
實例4
除了使用合成實例4的鹼性可溶樹脂替代合成實例1的鹼性可溶樹脂之外，根據與實例1相同的方法製造正型感光樹脂組成物。
實例5
除了使用合成實例5的鹼性可溶樹脂替代合成實例1的鹼性可溶樹脂之外，根據與實例1相同的方法製造正型感光樹脂組成物。
實例6
除了使用合成實例6的鹼性可溶樹脂替代合成實例1的鹼性可溶樹脂之外，根據與實例1相同的方法製造正型感光樹脂組成物。
實例7
除了使用合成實例7的鹼性可溶樹脂替代合成實例1的鹼性可溶樹脂之外，根據與實例1相同的方法製造正型感光樹脂組成物。
實例8
除了使用合成實例8的鹼性可溶樹脂替代合成實例1的鹼性可溶樹脂之外，根據與實例1相同的方法製造正型感光樹脂組成物。
實例9
除了使用合成實例9的鹼性可溶樹脂替代合成實例1的鹼性可溶樹脂之外，根據與實例1相同的方法製造正型感光樹脂組成物。
實例10
除了使用合成實例10的鹼性可溶樹脂替代合成實例1的鹼性可溶樹脂之外，根據與實例1相同的方法製造正型感光樹脂組成物。
實例11
除了使用合成實例11的鹼性可溶樹脂替代合成實例1的鹼性可溶樹脂之外，根據與實例1相同的方法製造正型感光樹脂組成物。
實例12
除了使用合成實例12的鹼性可溶樹脂替代合成實例1的鹼性可溶樹脂之外，根據與實例1相同的方法製造正型感光樹脂組成物。
比較例1
除了使用比較合成實例1的鹼性可溶樹脂替代合成實例1的鹼性可溶樹脂之外，根據與實例1相同的方法製造正型感光樹脂組成物。
比較例2
除了使用比較合成實例2的鹼性可溶樹脂替代合成實例1的鹼性可溶樹脂之外，根據與實例1相同的方法製造正型感光樹脂組成物。
評價：收縮比和錐度角
使用由米卡薩有限公司(Mikasa Co.,Ltd.)製造的旋塗器(1H-DX2)將根據實例1到實例12和比較例1和比較例2的正型感光樹脂組成物分別塗布在8英寸晶圓上且在熱板上在120℃下加熱2分鐘，形成各個感光樹脂膜。
通過以尼康公司(Nikon Corp.)製造的i-line步進機(NSR i10C)使用具有大小各異圖案的遮罩使感光樹脂膜曝光，且在2.38重量%四甲基氫氧化銨(tetramethylammonium hydroxide；TMAH)水溶液中在室溫下顯影80秒(兩次覆液)以溶解和去除曝光部分且接著用純水洗滌30秒，獲得圖案。隨後，在氮氣氣氛下在250℃下固化所獲得的圖案60分鐘，製得具有所述圖案的膜。
使用由科美(K-mac)製造的ST4000-DLX設備測量膜的厚度變化，使用由日立有限公司(Hitachi Ltd.)製造的S-9260測量膜的CD，且根據以下方程式1計算膜的收縮比。
[方程式1]收縮比=(固化後膜厚度/固化前膜厚度)×100
在以下表1中提供評價結果。
如表1中所示，與使用不包含由化學式1表示的重複單元的鹼性可溶樹脂的比較例1和使用在末端包含由化學式2表示的鍵聯基團的鹼性可溶樹脂的比較例2相比，結果證明分別使用內部包含由化學式1表示的重複單元的鹼性可溶樹脂的實例1到實例12經調整具有35°到45°範圍內的錐度角和高收縮比。
儘管已結合目前被視為實用示範性實施例的實施例來描述本發明，但應瞭解本發明不限於所揭露的實施例，反而打算涵蓋包含在所附申請專利範圍的精神與範圍內的各種修改和等效安排。因此，以上提及的實施例應理解為示範性但不以任何方式 限制本發明的。

Claims (10)

  1. 一種正型感光樹脂組成物，包括：(A)包含由以下化學式1表示的重複單元的鹼性可溶樹脂；(B)感光二氮醌化合物；以及(C)溶劑： 其中，在以上的所述化學式1中，L1由以下化學式2表示，且L2為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團， 其中，在以上的所述化學式2中，R1到R3獨立地為氫、鹵素、經取代或未經取代的C1到C20烷基或經取代或未經取代的C6到C20芳基，R1和R2可彼此稠合以形成環，以及n為1到10範圍內的整數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的正型感光樹脂組成物，其中以上的所述化學式2由以下化學式3到化學式6中的一個表示：
  3. 如申請專利範圍第1項所述的正型感光樹脂組成物，其中以所述鹼性可溶樹脂的總量計，由以上的所述化學式1表示的所述重複單元的含量為5重量%到60重量%。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的正型感光樹脂組成物，其中所述鹼性可溶樹脂更包括由以下化學式7表示的重複單元、由以下化學式8表示的重複單元或其組合： 其中，在以上的所述化學式7和所述化學式8中，L3為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團、經取代或未經取代的二價C1到C30脂肪族有機基團或經取代或未經取代的二價C3到C30脂環族有機基團， L4為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團，L5為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團、經取代或未經取代的二價C1到C30脂肪族有機基團或經取代或未經取代的二價C3到C30脂環族有機基團或有機矽烷基團，L6為經取代或未經取代的C6到C30芳香族有機基團、經取代或未經取代的四價C1到C30脂肪族有機基團或經取代或未經取代的四價C3到C30脂環族有機基團，以及R4和R5獨立地為氫、鹵素、經取代或未經取代的C1到C20烷基或經取代或未經取代的C6到C20芳基。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的正型感光樹脂組成物，其中所述鹼性可溶樹脂更包括丙烯酸類樹脂、酚醛清漆樹脂、雙酚A樹脂、雙酚F樹脂或其組合。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的正型感光樹脂組成物，其中所述鹼性可溶樹脂具有1,000克/摩爾到30,000克/摩爾的重量平均分子量。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的正型感光樹脂組成物，其中所述正型感光樹脂組成物更包括由矽烷類偶合劑、表面活性劑、勻化劑、潛伏熱酸產生劑以及其組合中選出的添加劑。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的正型感光樹脂組成物，其中以100重量份的所述鹼性可溶樹脂(A)計，所述正型感光樹脂組成物包括：5重量份到100重量份的所述感光二氮醌化合物(B)，和200重量份到900重量份的所述溶劑(C)。
  9. 一種感光樹脂膜，使用如申請專利範圍第1項所述的正型 感光樹脂組成物製造。
  10. 一種顯示裝置，包括如申請專利範圍第9項所述的感光樹脂膜。
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