TWI722038B

TWI722038B - 感光性樹脂組合物

Info

Publication number: TWI722038B
Application number: TW105135950A
Authority: TW
Inventors: 尹柱豹; 尹赫敏; 鄭鐘鎬; 黃賢旻; 李基善; 李採成
Original assignee: 南韓商東進世美肯股份有限公司
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2021-03-21
Also published as: KR20170059311A; KR102630945B1; TW201719288A; CN106773534B; CN106773534A

Abstract

本發明係揭露一種感光性樹脂組合物，該感光性樹脂組合物在薄膜電晶體上濾色器或陣列上濾色器結構的液晶顯示裝置製造中用於在形成有濾色器圖案的基板上形成有機絕緣膜，包含a))將i))不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或其混合物，以及ii))能夠與不飽和羧酸或不飽和羧酸酐聚合的單體聚合而製造的丙烯酸系共聚物；b))光引發劑；c))具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或其混合物；和d)溶劑，以丙烯酸系共聚物100重量份為基準，i)不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或其混合物的重量比X與c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或其混合物的重量比Y之積即X×Y為1200~10500，並且平坦度、分辨率、黏接性優異，適於提高亮度。

Description

感光性樹脂組合物

本發明是有關於一種感光性樹脂組合物，具體而言，是有關於一種在薄膜電晶體上之濾色器(Color Filter On TFT,COT)結構的液晶顯示裝置中，用於在形成有薄膜電晶體和濾色器圖案的基板上形成作為保護層的有機絕緣膜，並且平坦度優異、且分辨率、黏接性優異，適於提高亮度的感光性樹脂組合物。

近年來，為了提高液晶顯示裝置用顯示器的亮度而進行著大量的努力。作為用於提高亮度的方法，液晶顯示裝置製造企業製作形成將濾色器和薄膜電晶體陣列元件形成於同一基板的COT結構和紅色、綠色、藍色、白色四種濾色器的白色(white)結構的COT液晶顯示裝置。

這樣具有白色濾色器的白色(white)結構的COT液晶顯示裝置由於形成了白色濾色器，因而遮罩數增加，製程步驟變多，為了解決白色(white)結構的COT液晶顯示裝置的製造費用增加的問題，並且解決因濾色器位於薄膜電晶體陣列基板上而使液晶顯示裝置的可靠性降低的問題，嘗試了使用有機絕緣膜來解決上述問題。

韓國專利公開第10-2015-0080281號的圖1公開了白色COT結構的液晶顯示裝置，圖1的COT結構的液晶顯示裝置中，在形成有薄膜電晶體T和薄膜電晶體T上部的濾色器的第一基板100與包含共用電極197的第二基板190在隔離間距之間放入液晶層160而接合。

此時，在第一基板100內面形成有彼此交叉而定義多個像素區域P的閘極配線(未圖示)和數據配線116，在閘極配線與數據配線116的交叉點形成有包含閘電極102、有源層108、源電極112和汲電極114的薄膜電晶體T。

並且，在上述閘電極102的上部形成有用於保護閘電極102的閘極絕緣膜106，在上述薄膜電晶體T的上部形成有用於保護薄膜電晶體T的保護膜118。

此外，在上述像素區域P會形成濾色器，藉由將紅色、綠色、藍色濾色器122a、122b、122c以多種形態排列形成而呈現藍色、紅色、綠色。

此時，在紅色、綠色、藍色濾色器122a、122b、122c之間，可以形成白色圖案124而呈現白色，白色圖案124可以形成於與紅色、綠色、藍色濾色器122a、122b、122c相同的層。

白色COT結構液晶顯示裝置因能夠向外部發出白色光而可以提高透過率。

這樣的紅色、綠色、藍色濾色器122a、122b、122c和白色圖案124例如可以形成為在沿縱向設置的像素區域P形成了具有相同顏色的濾色器122a、122b、122c和白色圖案124的形態即色條圖案(stripe pattern)。

此時，紅色、綠色、藍色濾色器122a、122b、122c中至少一個濾色器會形成層疊而具有對薄膜電晶體T的裸露的有源層108遮光的效果。

並且，為了使上述紅色、綠色、藍色濾色器122a、122b、122c和白色圖案124平坦化，會形成平坦化膜126，在各個像素區域P的平坦化膜126的上部形成與薄膜電晶體T的汲電極114接觸的像素電極130。

此時，平坦化膜126可以利用與白色圖案124相同的製程、物質來形成，白色圖案124可以以與平坦化膜126相同的厚度形成。

這樣，平坦化膜126和白色圖案124具有感光性，藉由曝光製程圖案化而形成。

但是，對於圖1的具有白色濾色器的白色(white)結構的COT液晶顯示裝置，由於形成了白色濾色器，因此塗覆以往的有機絕緣膜組合物而形成的平坦化膜126無法實現圖2和圖3所示的平坦化，形成於白色(white)區域的有機絕緣膜與在RGB彩色區域上形成的有機絕緣膜間存在高度差異(高低差：H)。圖案的高低差H大時，會因不同位置的折射率差異而產生亮度減小。

因此，迫切需要開發能夠減小白色結構的COT液晶顯示裝置的白色區域與RGB彩色區域間有機絕緣膜的高低差的用於提高平坦化的有機絕緣膜。

習知技術文獻專利文獻

韓國專利公開第10-2015-0080281號

為了解決如上所述的以往技術問題，本發明的目的在於，提供一種感光性樹脂組合物，其能夠減小白色結構的COT液晶顯示裝置的白色區域和RGB彩色區域間有機絕緣膜的高低差，其分辨率、黏接力優異，並且適於提高亮度。

本發明的另一目的在於，提供一種顯示器元件，其包含由上述感光性樹脂組合物形成的有機絕緣膜。

此外，本發明的目的在於，提供上述白色區域和RGB彩色區域間的高低差小而亮度優異的白色結構的COT液晶顯示裝置。

為了達成上述目的，本發明提供一種感光性樹脂組合物，其包含：a)丙烯酸系共聚物，其將i)不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物，和ii)能夠與上述不飽和羧酸或不飽和羧酸酐聚合的單體聚合而製造；b)光引發劑；c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或它們的混合物；以及d)溶劑；以上述丙烯酸系共聚物100重量份為基準，上述i)不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物的重量比(X)與c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或它們的混合物的重量比(Y)之積(X×Y) 為1200~10500。

此外，本發明提供一種顯示器元件，其包含由上述感光性樹脂組合物形成的有機絕緣膜。

此外，本發明提供一種白色結構的COT液晶顯示裝置，其包含同時形成於白色區域和RGB區域的有機絕緣膜；上述白色區域與RGB區域間的高低差為8,000Å以下。

本發明的感光性樹脂組合物能夠提供平坦性、分辨率、黏接力同時優異的有機絕緣膜，特別是在白色結構的COT液晶顯示裝置用顯示器中用作有機絕緣膜的情況下，能夠顯著改善白色區域與RGB彩色區域間的高低差而大大提高亮度。

100:第一基板

102:閘電極

106:極絕緣膜

108:有源層

112:源電極

114:汲電極

116:數據配線

118:保護膜

122a:紅色濾色器

122b:綠色濾色器

122c:藍色濾色器

124:白色圖案

126:平坦化膜

130:第一電極

150:柱間隔物

190:第二基板

197:第二電極

H:高低差

H1:高低差

T:薄膜電晶體

P:像素區域

圖1表示包含白色區域和RGB彩色區域的白色結構的COT液晶顯示裝置的基板的示意圖。

圖2是表示習知白色結構的COT液晶顯示裝置的基板的俯視圖。

圖3是表示習知白色結構的COT液晶顯示裝置的基板的截面圖。

圖4是包含由本發明的一個實施例的感光性樹脂組合物同時形成於白色區域和RGB濾色器區域的有機絕緣膜的白色結構的COT液晶顯示裝置基板的截面圖。

以下，詳細說明本發明。

本發明的感光性樹脂組合物包含：a)將i)不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物，和ii)能夠與上述不飽和羧酸或不飽和羧酸酐聚合的單體聚合而製造的丙烯酸系共聚物；b)光引發劑；c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或它們的混合物；以及d)溶劑；以上述丙烯酸系共聚物100重量份為基準，上述i)不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物的重量比(X)與c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或它們的混合物的重量比(Y)之積(X×Y)為1200~10500。

本發明的感光性樹脂組合物中，上述a)的丙烯酸系共聚物100重量份藉由將i)不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物15~35重量份、和ii)能夠與上述不飽和羧酸或不飽和羧酸酐聚合的單體65~85重量份聚合來製造。聚合方法可利用習知的聚合方法。

本發明中，可以將上述a)i)不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物(以下稱為“不飽和羧酸等”)可以將丙烯酸、甲基丙烯酸等不飽和單羧酸，馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸、衣康酸等不飽和二羧酸，或它們的不飽和二羧酸酐等單獨或混合兩種以上使用。

上述ii)能夠與上述不飽和羧酸或不飽和羧酸酐聚合的單體可以使用含環氧基的不飽和化合物或烯烴系不飽和化合物。

具體而言，含環氧基的不飽和化合物可以使用丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、α-乙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丁基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸-β-甲基縮水甘油酯、甲基丙烯酸-β-甲基縮水甘油酯、丙烯酸-β-乙基縮水甘油酯、甲基丙烯酸-β-乙基縮水甘油酯、丙烯酸-3,4-環氧丁酯、甲基丙烯酸-3,4-環氧丁酯、丙烯酸-6,7-環氧庚酯、甲基丙烯酸-6,7-環氧庚酯、α-乙基丙烯酸-6,7-環氧庚酯、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚或對乙烯基苄基縮水甘油醚、甲基丙烯酸3,4-環氧環己酯等，上述化合物可以單獨或混合兩種以上使用。

此外，具體而言，上述烯烴系不飽和化合物可以使用甲基丙烯酸甲酯、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、丙烯酸甲酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸2-甲基環己酯、丙烯酸二環戊烯酯、丙烯酸二環戊酯、甲基丙烯酸二環戊烯酯、甲基丙烯酸二環戊酯、丙烯酸1-金剛烷酯、甲基丙烯酸1-金剛烷酯、甲基丙烯酸二環戊氧乙酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸2-甲基環己酯、丙烯酸二環戊氧乙酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、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、1,3-丁二烯、異戊二烯或2,3-二甲基1,3-丁二烯等，上述化合物可以單獨或混合兩種以上使用。

本發明的a)丙烯酸系共聚物100重量份包含i)不飽和羧酸等15~35重量份而進行聚合，在上述i)不飽和羧酸等的含量少於15重量份的情況下，存在白色區域與RGB濾色器區域間的高低差變大，在鹼性水溶液中的溶解變慢的問題，在超過35重量份的情況下，存在白色區域與RGB濾色器區域間的高低差變大，溶解性過度增加，黏接性降低的問題。

本發明的上述a)丙烯酸系共聚物具體而言藉由使聚合中所使用的單體在溶劑和聚合引發劑存在下進行自由基反應，並藉由沉澱、過濾、真空乾燥(Vacuum Drying)製程將未反應的單體去除而獲得，更具體而言，所製造的a)丙烯酸系共聚物的聚苯乙烯換算重均分子量(Mw)為3,000~30,000。在該情況下，能夠同時提高顯影性和殘膜率。

本發明中所使用的上述b)的光引發劑可以使用負型感光性樹脂組合物中所使用的公知的光引發劑，具體而言，可以使用肟酯系化合物。

上述光引發劑的含量相對於上述a)丙烯酸系共聚物100重量份為0.1~30重量份。在上述光引發劑的含量少於0.1重量份的情況下，存在因低靈敏度而使殘膜率變差的問題，在其含量超過30重量份的情況下，存在顯影性降低，分辨率降低的問題。

本發明中所使用的上述c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或它們的混合物可以使用具有乙烯性不飽和鍵的多官能性單體、氨基甲酸酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或它們的混合物。

具體而言，上述含有不飽和鍵的多官能性單體或低聚物內官能團的數量為2~6時規定為“低官能”，官能團的數量超過6時規定為“高官能”，可將低官能或高官能混合一種以上來使用，更具體而言，可混合低官能10~90重量%和高官能90~10重量%而使用。此時，混合有低官能和高官能的混合物的黏度以100~20,000mPa．s(25℃)為佳。在脫離上述範圍的情況下，可能發生白色結構的COT液晶顯示裝置的白色區域與RGB彩色區域間的高低差變大，或黏接性和分辨率降低的問題。

更具體而言，作為含有不飽和鍵的多官能單體或低聚物的例子，可以從如下物質中混合一種以上來使用：作為具有乙烯性不飽和鍵的多官能性單體的二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、鄰苯二甲酸二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三甘油二丙烯酸酯、三丙烯醯氧乙基異氰脲酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯衍生物及它們的甲基丙烯酸酯類，作為氨基甲酸酯丙烯酸酯的具有羥基的單官能丙烯酸酯類、三官能丙烯酸酯、五官能丙烯酸酯類；藉由將上述丙烯酸酯單獨或兩種以上單體混合且與二異氰酸酯進行縮合反應而合成的具有二官能以上的官能團的氨基甲酸酯丙烯酸酯類；將丙烯酸或丙烯酸酐單獨或混合使用且與甲酚酚醛清漆環氧樹脂、苯酚酚醛清漆環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂、芳香族環氧樹脂類合成的具有二官能以上的官能團的環氧丙烯酸酯類。

上述c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或它們的混合物的含量相對於上述a)丙烯酸系共聚物100重量份為80~300重量份。在其含量少於80重量份的情況下，存在白色結構的COT液晶顯示裝置的白色區域與RGB彩色區域間高低差變大，因低靈敏度而殘膜率變差的問題，在其含量超過300重量份的情況下，存在白色結構的COT液晶顯示裝置的白色區域與RGB彩色區域間高低差變大，顯影性降低，分辨率降低的問題。

本發明中所使用的上述d)溶劑會使有機絕緣膜平坦且不發生塗布斑紋，從而形成均勻的圖案輪廓(pattern profile)。

作為上述溶劑，可以使用用於形成有機絕緣膜的負型感光性樹脂組合物中通常能夠使用的公知的溶劑，作為具體例子，可以使用丙二醇單乙醚丙酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇乙醚丙酸酯、丙二醇丙醚丙酸酯、丙二醇丁醚丙酸酯等丙二醇烷基醚丙酸酯類；甲醇、乙醇等醇類；四氫呋喃等醚類；乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚等二醇醚類；甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯等乙二醇烷基醚乙酸酯類；二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇二甲醚等二乙二醇類；丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚等丙二醇單烷基醚類；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類；甲苯、二甲苯等芳香族烴類；甲基乙基酮、環己酮、4-羥基4-甲基2-戊酮等酮類；或乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基2-甲基丙酸甲酯、2-羥基2-甲基丙酸乙酯、羥基乙酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、3-羥基丙酸甲酯、3-羥基丙酸乙酯、3-羥基丙酸丙酯、3-羥基丙酸丁酯、2-羥基3-甲基丁酸甲酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸丁酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸丁酯、2-丁氧基丙酸甲酯、2-丁氧基丙酸乙酯、2-丁氧基丙酸丙酯、2-丁氧基丙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸丁酯、3-丙氧基丙酸甲酯、3-丙氧基丙酸乙酯、3-丙氧基丙酸丙酯、3-丙氧基丙酸丁酯、3-丁氧基丙酸甲酯、3-丁氧基丙酸乙酯、3-丁氧基丙酸丙酯、3-丁氧基丙酸丁酯等酯類，它們視需要可以混合使用一種以上。

上述d)溶劑相對於上述a)丙烯酸系共聚物100重量份為50~500重量份，在該情況下，具有溶解性、與各成分的反應性、以及塗膜形成更加容易的優點。

本發明的感光性樹脂組合物視需要可以進一步包含負型感光性樹脂組合物中所使用的通常的添加劑以提高特定物性，具體而言，上述添加劑可以為矽烷偶聯劑或表面活性劑。

更具體而言，上述添加劑各自獨立地相對於上述a)丙烯酸系共聚物100重量份可以為0.01~5重量份。

特別是，本發明的感光性樹脂組合物在以a)丙烯酸系共聚物100重量份為基準時，甲基丙烯酸的重量比(X)與c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或它們的混合物的重量比(Y)的重量比之積(X×Y)為1200~10,500。在處於上述範圍內的情況下，白色結構的COT液晶顯示裝置的白色區域與RGB彩色區域間高低差顯示出8,000Å以下的高低差，並且能夠同時滿足顯影性和分辨率。

進一步具體而言，在上述X×Y為2400~5000的情況下，白色結構的COT液晶顯示裝置的白色區域與RGB彩色區域間高低差顯示出5,000Å以下的高低差，並且能夠同時滿足有機絕緣膜的優異的黏接力。

此外，本發明提供利用了上述感光性樹脂組合物的顯示器元件的有機絕緣膜形成方法。

具體而言，上述有機絕緣膜形成方法包括在基板上塗布本發明的感光性樹脂組合物且熱處理後，曝光、顯影，然後進行固化的步驟。

本發明中，上述基板可以是薄膜電晶體上濾色器(Color Filter On TFT,COT)、COT液晶顯示裝置或白色結構的COT液晶顯示裝置的基板，具體而言，為白色結構的COT液晶顯示裝置的基板。此外，上述熱處理和固化可以在以負型感光性樹脂組合物為對象的通常溫度下進行。

此時，利用上述方法形成的有機絕緣膜的厚度和各條件等沒有特別限制，可以設定成通常的元件製造中所使用的範圍。因此，關於除了上述負型感光性樹脂組合物以外的其餘事項，本發明所屬技術領域中具有通常知識者理所當然能夠適當利用習知的方法來選擇使用。更具體而言，顯示器元件中，利用負型感光性樹脂組合物來形成有機絕緣膜的方法的一個例子如下。

首先，將本發明的負型感光性樹脂組合物利用噴霧法、輥塗法、旋塗法等塗佈於基板表面，藉由預烘去除溶劑而形成塗膜。此時，上述熱處理較佳在80~130℃的溫度下實施1~5分鐘。

接著，根據預先準備的圖案，將可見光、紫外線、遠紫外線、電子射線、X射線等照射於上述所形成的塗膜，利用顯影液進行顯影而去除不需要的部分，從而形成預定的圖案。

上述顯影液使用鹼性水溶液為佳，具體而言，可以使用氫氧化鈉、氫氧化鉀等無機鹼類；正丙胺等伯胺類；二乙胺等仲胺類；三甲胺、甲基乙胺、二甲基乙胺、三乙胺等叔胺類；二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇胺等醇胺類；或四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨等季銨鹽的水溶液等。此時，上述顯影液會以0.1~10重量%的濃度溶解鹼性化合物而使用，也可以適量添加甲醇、乙醇等水溶性有機溶劑和表面活性劑。

此外，用如上所述顯影液顯影後，利用超純水洗滌50~180秒，將不需要的部分去除並進行乾燥而形成圖案，選擇性地對上述所形成的圖案照射紫外線等的光，然後將圖案利用烘箱等加熱裝置在150~250℃的溫度下固化30~90分鐘，最終可獲得有機絕緣膜。

具體而言，在本發明的基板為白色結構的COT液晶顯示裝置的情況下，白色區域與RGB區域相比，高度低1~3μm左右，可以以1~10μm、更具體而言以3~6μm的厚度塗佈負型感光性樹脂組合物，經由熱處理-曝光-顯影-固化步驟來形成有機絕緣膜。上述有機絕緣膜的形成方法中，在使用以往的一般性的感光性樹脂的情況下，白色區域與RGB區域間顯示出超過10,000Å的高低差，然而在使用本發明的感光性樹脂組合物來形成有機絕緣膜的情況下，白色區域與RGB區域間顯示出8,000Å以下的高低差，從而平坦性優異，能夠顯著提高亮度，同時能夠具有分辨率和黏接力優異的優點。

此外，本發明提供包含由上述感光性樹脂組合物形成的有機絕緣膜的顯示器元件。

上述有機絕緣膜能夠用作多種顯示器的有機絕緣膜，具體而言，作為白色結構的COT液晶顯示裝置的有機絕緣膜為佳。

此外，本發明中作為包含同時形成於白色區域和RGB區域的有機絕緣膜的白色結構的COT液晶顯示裝置，提供上述白色區域與RGB區域間的有機絕緣膜的高低差為8,000Å以下的白色結構的COT液晶顯示裝置，本發明的COT液晶顯示裝置可以使用本發明的感光性樹脂組合物且藉由上述有機絕緣膜形成方法而形成。上述“同時形成”的意思是，白色區域和RGB區域的有機絕緣膜一起形成，本發明的白色結構的COT液晶顯示裝置與以往的白色結構的COT液晶顯示裝置相比，具有亮度明顯優異的特徵。如3所示，塗布以往的有機絕緣膜組合物而形成的有機絕緣膜無法實現平坦化，且白色(white)區域與RGB彩色區域間高度差異(高低差：H))大於10,000Å，然而使用本發明的感光性樹脂組合物而形成有機絕緣膜時，如圖4所示，白色(white)區域與RGB彩色區域間高度差異(高低差：H1)為8,000Å以下，特別是上述感光性樹脂組合物的甲基丙烯酸的重量比(X)與c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或它們的混合物的重量比(Y)的重量比之積(X×Y)為2400~5000的情況下，白色結構的COT液晶顯示裝置的白色區域與RGB彩色區域間有機絕緣膜的高低差表現出5,000Å以下的高低差，從而能夠使亮度減小最小化。

以下，為了有助於本發明的理解，提供較佳實施例，但下述實施例僅例示本發明，本發明的範圍不限於下述實施例。

實施例1：感光性樹脂組合物的製造

丙烯酸系共聚物的製造中，使用單體中甲基丙烯酸的含量為35重量份、甲基丙烯酸縮水甘油酯30重量份、苯乙烯35重量份，製造重均分子量(Mw)為5000的丙烯酸系共聚物。

根據下述表1中所記載組成混合上述丙烯酸系共聚物、作為光引發劑的肟酯系光引發劑、將作為低官能的二季戊四醇六丙烯酸酯、作為高官能的具有九個官能團的氨基甲酸酯丙烯酸酯混合而黏度為11,000mPa．s(25℃)的含有不飽和鍵的多官能單體或低聚物、矽烷偶聯劑、表面活性劑，然後向上述混合物加入丙二醇單乙醚丙酸酯並使其溶解，然後利用0.2μm的Millipore過濾器進行過濾，製造負型感光性樹脂組合物。

實施例2~7和比較例1~3：感光性樹脂組合物的製造

利用上述實施例1中記載的方法，並且根據下述表1中所記載的含量製造感光性樹脂組合物，製造丙烯酸系共聚物時，甲基丙烯酸的減少或增加的含量藉由調節苯乙烯的含量(甲基丙烯酸的含量+苯乙烯的含量=70重量%)來製造丙烯酸系共聚物。

X是相對於丙烯酸系共聚物100重量份的甲基丙烯酸含量(重量份)。

試驗

利用上述實施例1~7和比較例1~3中製造的感光性樹脂組合物以如下方法評價物性，之後將結果示於下述表2中。

1.白色結構的COT基板的準備

在洗滌乾淨的玻璃上塗布紅色(Red Color)抗蝕劑後，在90℃加熱板上實施100秒預烘。利用光遮罩以100mJ/sq.cm的曝光量進行曝光後，利用0.04% KOH顯影液實施60秒顯影，在230℃對流烘箱(Convection Oven)中進一步實施30分鐘固化(curing)。

利用上述方法，塗佈綠色(Green)、藍色(Blue)抗蝕劑後，分別實施至固化(curing)。白色圖案由紅色(Red Color)抗蝕劑曝光製程中光遮罩的暗部圖案形成。

固化後，RGB彩色的厚度被形成為2.5μm。

2.有機絕緣膜製程

在上述準備的白色結構的COT基板上分別塗布上述實施例1~7和比較例1~3中所製造的感光性樹脂組合物後，在105℃加熱板上實施100秒預烘。利用光遮罩以5-70mJ/sq.cm的曝光量進行曝光後，利用2.38% TMAH顯影液實施100秒顯影，在230℃對流烘箱(Convection Oven)中進一步實施30分鐘固化(curing)。

I)高低差

對上述(1.)白色結構的COT基板進行(2.)有機絕緣膜製程後，在有機絕緣膜的最佳靈敏度藉由接觸式厚度測定設備Tencor測定白色區域的有機絕緣膜與RGB彩色區域上部的有機絕緣膜的高低差。

利用Tencor設備掃描(Scan)白色區域至RGB區域的有機絕緣膜表面後，求出白色區域中有機絕緣膜的最小厚度和RGB區域上部中有機絕緣膜的最大厚度，將它們的厚度偏差表示為高低差。

II)分辨力

利用與上述I)高低差測定方法相同的製程在最佳靈敏度點藉由光學顯微鏡測定白色部有機絕緣膜的孔尺寸。(遮罩孔尺寸在14μm基準尺寸下測定。)

III)黏接力

利用與上述I)高低差測定方法相同的製程進行後，利用光學顯微鏡測定有機膜剝離的圖案尺寸。

如上述表2所示，本發明的實施例1~7的感光性樹脂組合物在白色區域與RGB區域間表現出8,000Å以下的高低差，特別是在實施例1~5的情況下顯示出5,000Å以下的小的高低差，然而在比較例1~2的情況下與實施例相比，顯示出明顯更高的高低差，在比較例3的情況下，分辨力降低而無法測定高低差。此外，在實施例的情況下，分辨力和與基板的黏接性方面也顯示出同時優異的結果。

H1:高低差

Claims

一種感光性樹脂組合物，其包含：a)丙烯酸系共聚物，其將i)不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物，和ii)能夠與該不飽和羧酸或不飽和羧酸酐聚合的單體聚合而製造；b)光引發劑；c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或它們的混合物；以及d)溶劑；其中，以該丙烯酸系共聚物100重量份為基準，該i)不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物的重量比X與c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或它們的混合物的重量比Y之積即X×Y為1200~10500；其中，該c)中之該具有不飽和鍵的多官能性單體或其低聚物，係為具有2~6個官能基之具有不飽和鍵的低官能性單體或其低聚物，以及具有超過6個官能基之具有不飽和鍵的高官能性單體或其低聚物之混合物。
如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其包含：a)丙烯酸系共聚物100重量份；b)光引發劑0.1~30重量份；c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或它們的混合物80~300重量份；以及d)溶劑50~500重量份。
如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其中該X為15
X
35。
如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其中該不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物包含選自丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸、衣康酸和它們的酸酐中的一種以上物質。
如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其中該光引發劑為肟酯系化合物。
如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其中該具有不飽和鍵的多官能性單體或低聚物為具有乙烯性不飽和鍵的多官能性單體、氨基甲酸酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或它們的混合物。
如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其中該具有不飽和鍵的多官能性單體或低聚物係為10~90重量%的該具有2~6個官能基之具有不飽和鍵的低官能性單體或其低聚物和90~10重量%的該具有超過6個官能基之具有不飽和鍵的高官能性單體或其低聚物的混合物。
如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其中該c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或它們的混合物在25℃測定的黏度為5,000~11,000mPa．s。
如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其中當以該a)丙烯酸系共聚物100重量份為基準時，甲基丙烯酸的重量比X與c)具有不飽和鍵的多官能性單體、低聚物或它們的混合物的重量比Y的重量比之積X×Y為2400~5000。
如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其進一步包含添加劑。
一種顯示器元件，其包含由請求項1至請求項10中任一項所述之感光性樹脂組合物形成的有機絕緣膜。
一種白色結構的COT液晶顯示裝置，其包含同時形成於白色區域和RGB區域的有機絕緣膜，其中該白色區域與RGB區域間的有機絕緣膜的高低差為8,000Å以下；以及該有機絕緣膜係由請求項1至請求項10中任一項所述之感光性樹脂組合物形成。
如請求項12所述之白色結構的COT液晶顯示裝置，其中該白色區域與RGB區域間的有機絕緣膜的高低差為5,000Å以下。