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TW201814016A - 感光性樹脂組成物、使用其的黑色畫素定義層以及顯示裝置 - Google Patents

感光性樹脂組成物、使用其的黑色畫素定義層以及顯示裝置 Download PDF

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TW201814016A
TW201814016A TW106108303A TW106108303A TW201814016A TW 201814016 A TW201814016 A TW 201814016A TW 106108303 A TW106108303 A TW 106108303A TW 106108303 A TW106108303 A TW 106108303A TW 201814016 A TW201814016 A TW 201814016A
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姜眞熙
姜希炅
權章玄
金尙洙
金澯佑
李範珍
李俊昊
洪忠範
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三星Ｓｄｉ股份有限公司
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Abstract

本發明公開一種感光性樹脂組成物、使用其製造的黑色畫素定義層以及顯示裝置，感光性樹脂組成物包含（A）黏合劑樹脂；（B）光可聚合單體；（C）光聚合起始劑，包含第一光聚合起始劑和第二光聚合起始劑；（D）黑色著色劑；以及（E）溶劑，其中第一光聚合起始劑由化學式1表示，第二光聚合起始劑具有與第一光聚合起始劑不同的最大吸收波長，且第一光聚合起始劑和第二光聚合起始劑以3:7到7:3重量比包含在內。

Description

感光性樹脂組成物、使用其的黑色畫素定義層以及顯示裝置
本申請主張2016年9月26日在韓國智慧財產權局提交的韓國專利申請案第10-2016-0123228號的優先權和權益，所述申請案的全部內容以引用的方式併入本文中。
本發明涉及一種感光性樹脂組成物、使用其的黑色畫素定義層以及顯示裝置。
通常，例如彩色液晶顯示器等彩色濾光片在彩色層之間的邊界上使用黑色感光性樹脂組成物作為隔柵材料（barrier rib material），從而提高對比或發色團作用。另一方面，有機發光二極體（organic light emitting diode，OLED）由TFT、發光裝置以及供應電的電極組成，TFT和電極使用具有高電導率的金屬並且因此具有極高光反射。另外，因為發光裝置的隔柵材料和平坦化層使用透明或透射率接近透明的有機材料，所以可以發生外部光被金屬層反射的外部光反射，因此阻礙有機發光二極體（OLED）實現真實黑色並且使其對比度劣化以及降低戶外可視性。
因此，已經進行提高外部光反射的多種嘗試和努力，例如已提議在電極表面上塗布光吸收材料，即施加黑色電極的方法，但可能引起可加工性和可靠性方面的問題。另外，已經開發出並且市場銷售使用一個偏光板以減少外部光反射進而提高戶外可視性的方法，但需要供應較高電流來維持亮度，因為即使來自有機發光二極體（OLED）的光穿過偏光器時也會使亮度降低，因此可能使有機發光二極體（OLED）的壽命縮短。此外，已經進行例如施加抗反射層以減少外部光反射並提高對比的方法等多種嘗試，但外部光反射問題仍存在且對於大尺寸顯示器變得更為嚴重，因此需要改良。
因此，已經進行開發能夠解決所述問題的感光性樹脂組成物的研究。
一個實施例提供能夠提供改良的靈敏度和低錐角的感光性樹脂組成物。
另一個實施例提供一種使用所述感光性樹脂組成物製造的黑色畫素定義層。
另一實施例提供一種包含黑色畫素定義層的顯示裝置。
一個實施例提供一種感光性樹脂組成物，包含（A）黏合劑樹脂；（B）光可聚合單體；（C）光聚合起始劑，包含第一光聚合起始劑和第二光聚合起始劑；（D）黑色著色劑；以及（E）溶劑，其中第一光聚合起始劑由化學式1表示，第二光聚合起始劑具有與第一光聚合起始劑不同的最大吸收波長，並且第一光聚合起始劑和第二光聚合起始劑以3:7到7:3重量比包含在內。 [化學式1]在化學式1中， R1 和R2 獨立地是氫原子、經取代或未經取代的C1到C20烷基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基或經取代或未經取代的C6到C20芳基，以及 q1和q2獨立地是0到5範圍內的整數。
第一光聚合起始劑和第二光聚合起始劑可以4:6到6:4的重量比包含在內。
第一光聚合起始劑的最大吸收率在270 nm到300 nm或390 nm到450 nm波長區域內。
第二光聚合起始劑可以由化學式2到化學式6中的一個表示。 [化學式2]在化學式2中， R3 為硝基， R4 和R5 獨立地是經取代或未經取代的C1到C10烷基或經取代或未經取代的C1到C10烷氧基， R6 是經取代或未經取代的C1到C10烷基， R7 是經取代或未經取代的C1到C10烷氧基，以及 q3到q5獨立地是0到5範圍內的整數，並且1≤q4+q5≤5。 [化學式3]在化學式3中， R8 到R10 獨立地是經取代或未經取代的C1到C10烷基或經取代或未經取代的C1到C10烷氧基， R11 是經取代或未經取代的C1到C10烷基，以及 q6是0到5範圍內的整數。 [化學式4]在化學式4中， R12 為經取代或未經取代的C1到C10烷基或經取代或未經取代的C3到C10環烷基。 [化學式5]在化學式5中， R13 到R16 獨立地是經取代或未經取代的C1到C10烷基。 [化學式6]在化學式6中， R17 到R19 獨立地是經取代或未經取代的C1到C10烷基。
第二光聚合起始劑可以由化學式2-1到化學式6-1中的一個表示。 [化學式2-1][化學式3-1][化學式3-2][化學式4-1][化學式4-2][化學式5-1][化學式6-1]
黏合劑樹脂可包含選自聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物、咔哚類（cardo-based）黏合劑樹脂以及丙烯酸類黏合劑樹脂的至少兩個。
聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物可包含聚醯胺酸重複單元和聚醯亞胺重複單元，並且聚醯胺酸重複單元和聚醯亞胺重複單元可以5:5到9:1莫耳比包含在內。
聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物的重量平均分子量可以是5,000克/莫耳到20,000克/莫耳。
黑色著色劑可包含有機黑色顏料和無機黑色顏料。
相對於1重量份無機黑色顏料，有機黑色顏料可以5重量份到10重量份的量包含在內。
黑色著色劑每1微米可具有1到3光密度（optical density）。
以感光性樹脂組成物的總重量計，感光性樹脂組成物可包含（A）1重量%到15重量%黏合劑樹脂；（B）1重量%到15重量%光可聚合單體；（C）0.1重量%到5重量%光聚合起始劑；（D）1重量%到15重量%黑色著色劑；以及（E）餘量的溶劑。
感光性樹脂組成物可以更包含丙二酸、3-氨基-1,2-丙二醇、矽烷類偶合劑、調平劑、氟類表面活性劑、自由基聚合起始劑或其組合的添加劑。
另一個實施例提供一種使用所述感光性樹脂組成物製造的黑色畫素定義層。
又一實施例提供一種包含黑色畫素定義層的顯示裝置。
顯示裝置可以是有機發光二極體（OLED）。
本發明的其他實施例包含在以下具體實施方式中。
根據一個實施例的感光性樹脂組成物可以阻斷外部光反射並且由此提高對比和可視性（visibility）。另外，在塗布感光性樹脂組成物之後，塗層之下的底層以及塗層之上的上層可以充分固化且由此改良顯影性、圖案特徵和加工範圍，並可以提供改良的靈敏度和低錐角。
在下文中詳細地描述本發明的實施例。然而，這些實施例是例示性的，本發明不限於此並且本發明是由申請專利範圍的範圍定義。
如本文所用，當不另外提供特定定義時，｢烷基」指的是C1到C20烷基，術語｢烯基」指的是C2到C20烯基，術語｢環烯基」指的是C3到C20環烯基，術語｢雜環烯基」指的是C3到C20雜環烯基，｢芳基」指的是C6到C20芳基，術語｢芳基烷基」指的是C6到C20芳基烷基，術語｢伸烷基」指的是C1到C20伸烷基，術語｢伸芳基」指的是C6到C20伸芳基，術語｢伸烷芳基」指的是C6到C20伸烷芳基，術語｢伸雜芳基」指的是C3到C20伸雜芳基，且術語｢伸烷氧基」指的是C1到C20伸烷氧基。
如本文所使用，當未另外提供特定的定義時，術語｢經取代」指的是化合物中經取代基鹵素原子（F、Cl、Br或I）、羥基、C1到C20烷氧基、硝基、氰基、胺基、亞氨基、疊氮基、甲脒基、肼基、亞肼基、羰基、氨甲醯基、硫醇基、酯基、醚基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸基或其鹽、C1到C20烷基、C2到C20烯基、C2到C20炔基、C6到C20芳基、C3到C20環烷基、C3到C20環烯基、C3到C20環炔基、C2到C20雜環烷基、C2到C20雜環烯基、C2到C20雜環炔基、C3到C20雜芳基或其組合代替至少一個氫。
如本文所用，當未另外提供特定定義時，術語｢雜」指的是化學式中包含至少一個選自N、O、S以及P的雜原子的化合物。
如本文所用，當不另外提供特定定義時，｢(甲基)丙烯酸酯」指的是｢丙烯酸酯」和｢甲基丙烯酸酯」兩者，並且｢(甲基)丙烯酸」指的是｢丙烯酸」和｢甲基丙烯酸」。
如本文所用，當不另外提供特定定義時，術語｢組合」指的是混合或共聚。
如本文所用，當不另外提供特定定義時，不飽和鍵包含其他原子之間的鍵，例如羰基鍵或偶氮基鍵，或碳原子之間多價鍵。
在本說明書的化學式中，除非另外提供具體定義，否則當化學鍵在應給出的位置處未繪製時，氫鍵結在所述位置處。
在本發明中，咔哚類樹脂指的是包含至少一個選自化學式14-1到化學式14-11的官能團的樹脂。
如本文所用，當不另外提供特定定義時，“*”指示其中連接相同或不同原子或化學式的點。
根據一個實施例的感光性樹脂組成物包含（A）黏合劑樹脂；（B）光可聚合單體；（C）光聚合起始劑，包含第一光聚合起始劑和第二光聚合起始劑；（D）黑色著色劑；以及（E）溶劑，其中第一光聚合起始劑由化學式1表示，第二光聚合起始劑具有與第一光聚合起始劑不同的最大吸收波長，並且第一光聚合起始劑和第二光聚合起始劑以3:7到7:3重量比包含在內。 [化學式1]在化學式1中， R1 和R2 獨立地是氫原子、經取代或未經取代的C1到C20烷基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基或經取代或未經取代的C6到C20芳基，以及 q1和q2獨立地是0到5範圍內的整數。
舉例來說，在化學式1中，R1 和R2 可獨立地為經取代或未經取代的C1到C20烷基，並且q1和q2獨立地是整數3。
根據一個實施例的感光性樹脂組成物包含由化學式1表示的第一光聚合起始劑和具有與第一光聚合起始劑不同的最大吸收波長的第二光聚合起始劑，其重量比為3:7到7:3，並且由此可以改良靈敏度並且通過彩色濾光片方法實現高錐角。
下文中具體描述每種組分。（ C ）光聚合起始劑
光聚合起始劑包含由化學式1表示的第一光聚合起始劑和具有與第一光聚合起始劑不同的最大吸收波長的第二光聚合起始劑，其重量比為3:7到7:3。
外部光反射問題可以通過通過向透明隔柵材料引入擋光材料設計吸收反射光的感光性樹脂組成物來根本上並且有效地解決。此處，因為非發光區域設計成黑色，所以感光性樹脂組成物可提高對比和可視性，因為金屬層反射的光不會傳播並且同時確保高孔徑比。
順便來說，包含擋光材料的黑色感光材料一般不會將光充分傳送到底部的深處，故不充分光固化，也就是說，頂部固化但底部不固化（不均衡），因此，減弱顯影性且缺乏圖案特徵和處理範圍。
為了加強黑色感光性樹脂組成物的弱點，可以向其中施加長波長起始劑以充分固化其深處部分（底部深處），但黑色感光性樹脂組成物仍然靈敏度弱、錐角特徵等。
然而，根據一個實施例的感光性樹脂組成物包含由化學式1表示的第一光聚合起始劑和與第一光聚合起始劑不同的第二光聚合起始劑作為光聚合起始劑，此處，第一光聚合起始劑可具有270 nm到300 nm或390 nm到450 nm波長區域中的最大吸收率，具體來說，長波長區域（390 nm到450 nm）以及短波長區域（270 nm到300 nm）的最大吸收率，第二光聚合起始劑具有與第一光聚合起始劑不同的最大吸收波長，因此説明在更寬波長區域中吸收光並且提高光聚合起始劑的效率，可使感光性樹脂組成物在底部充分固化並提高其圖案特徵和圖案緊密接觸壓力。具體來說，對於包含黑色著色劑的感光性樹脂組成物，感光材料吸收/阻斷光並使光聚合起始劑的效率劣化，但根據一個實施例的感光性樹脂組成物包含吸收多種波長的光的光聚合起始劑，即適當重量比（即3:7到7:3）的第一光聚合起始劑和第二光聚合起始劑，因此可以防止對比度和可視性劣化，並且在上述重量比範圍內提高靈敏度和調整圖案錐角。當按光聚合起始劑的總量（100重量份）計使用少於30重量份的量的第一光聚合起始劑時，錐角可以增加到大於或等於40º，因此，當向顯示裝置施加電壓時，可能由於短路而出現不足，但當按光聚合起始劑的總量（100重量份）計使用超過70重量份的量的第一光聚合起始劑時，靈敏度可能劣化。
舉例來說，第一光聚合起始劑和第二光聚合起始劑可以4:6到6:4重量比，例如5:5重量比包含在內。
另外，當第一光聚合起始劑和具有與第一光聚合起始劑不同的最大吸收波長的第二光聚合起始劑以3:7到7:3重量比包含在內時，可以在頂部和底部均衡地固化包含聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物作為黏合劑樹脂的感光性樹脂組成物（下文將描述）。
第一光聚合起始劑的最大吸收率在270 nm到300 nm或390 nm到450 nm波長區域內。
第一光聚合起始劑的最大吸收率在310 nm到380 nm波長區域內。
第二光聚合起始劑可以由化學式2到化學式6中的一個表示。 [化學式2]在化學式2中， R3 為硝基， R4 和R5 獨立地是經取代或未經取代的C1到C10烷基或經取代或未經取代的C1到C10烷氧基， R6 是經取代或未經取代的C1到C10烷基， R7 是經取代或未經取代的C1到C10烷氧基，以及 q3到q5獨立地是0到5範圍內的整數，並且1≤q4+q5≤5。 [化學式3]在化學式3中， R8 到R10 獨立地是經取代或未經取代的C1到C10烷基或經取代或未經取代的C1到C10烷氧基， R11 是經取代或未經取代的C1到C10烷基，以及 q6是0到5範圍內的整數。 [化學式4]在化學式4中， R12 為經取代或未經取代的C1到C10烷基或經取代或未經取代的C3到C10環烷基。 [化學式5]在化學式5中， R13 到R16 獨立地是經取代或未經取代的C1到C10烷基。 [化學式6]在化學式6中， R17 到R19 獨立地是經取代或未經取代的C1到C10烷基。
舉例來說，由化學式2表示的光聚合起始劑可具有370 nm到380 nm波長區域內的最大吸收率。
舉例來說，由化學式3和化學式4表示的光聚合起始劑可獨立地具有330 nm到340 nm波長區域中的最大吸收率。
舉例來說，由化學式5表示的光聚合起始劑可具有320 nm到330 nm波長區域內的最大吸收率。
舉例來說，由化學式6表示的光聚合起始劑可具有310 nm到320 nm波長區域內的最大吸收率。
舉例來說，第二光聚合起始劑可以由（但不限於）化學式2-1到化學式6-1中的一個表示。 [化學式2-1][化學式3-1][化學式3-2][化學式4-1][化學式4-2][化學式5-1][化學式6-1]
根據一個實施例的感光性樹脂組成物可以在2.38% TMAH溶液中顯影，使得其可在有機發光二極體（OLED）等顯示裝置中用作黑色畫素隔柵材料。
除了第一光聚合起始劑和第二光聚合起始劑之外，光聚合起始劑可以更包含咔唑類化合物、二酮類化合物、硼酸鋶類化合物、重氮類化合物、咪唑類化合物、聯咪唑類化合物等。
光聚合起始劑可以與光敏劑一起使用，光敏劑能夠通過吸收光引起化學反應並且變成激發態，接著傳遞其能量。
光敏劑的實例可以是四乙二醇雙-3-巰基丙酸酯、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯、二季戊四醇四-3-巰基丙酸酯等。
按感光性樹脂組成物的總量計，可以包含0.1重量%到5重量%，例如0.3重量%到3重量%的量的光聚合起始劑。當包含所述範圍內的光聚合起始劑時，由於在圖案形成過程中的曝光期間充分固化，所以可以確保極好的可靠性，圖案可以具有極好的解析度和緊密接觸特性以及極好的耐熱性、耐光性和耐化學性，並且由於非反應起始劑，所以可以防止透射率劣化。（ A ）黏合劑樹脂
根據一個實施例的感光性樹脂組成物包含黏合劑樹脂，並且黏合劑樹脂包含選自聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物、咔哚類黏合劑樹脂以及丙烯酸類黏合劑樹脂的至少兩個。
舉例來說，聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物可以是鹼溶性聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物。
根據一個實施例的感光性樹脂組成物中包含的黏合劑樹脂同時具有可溶解於有機溶劑中的聚醯亞胺單元和具有聚醯亞胺前驅體結構的聚醯胺酸單元，因此可提供具有高耐熱性的黑色畫素定義層，這尚未以慣用方式實現。
具有極佳耐熱性和圖案形成能力的黑色畫素定義層可以通過共聚合聚醯亞胺實現，聚醯亞胺是防止聚醯胺酸的過度溶解特徵的聚合物的主要結構，它是鹼性水溶液中的聚醯亞胺前驅體並且控制溶解度，因此在圖案形成期間獲得介於曝光區和非曝光區之間的適當溶解度。
舉例來說，聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物包含聚醯胺酸重複單元和聚醯亞胺重複單元，聚醯胺酸重複單元和聚醯亞胺重複單元可以5:5到9:1，例如5:5到8:2，例如5:5到7:3，例如5:5到6:4莫耳比包含在內。當聚醯胺酸重複單元和聚醯亞胺重複單元以所述範圍內的莫耳比包含在內時，容易實現1微米的步長（step），並且可以獲得具有極佳交聯特徵的共聚樹脂。換句話說，當共聚樹脂中使用超過莫耳比範圍的聚醯亞胺重複單元和聚醯胺酸重複單元時，也就是說當包含的聚醯亞胺重複單元比聚醯胺酸重複單元多時，組成物的顯影性劣化。
換句話說，對於共聚物，可以調整已經具有亞胺化結構的溶液狀態的聚醯亞胺單元的莫耳比來容易地控制感光性樹脂本身在鹼性水溶液中的溶解度。如此一來，因為可以通過控制聚醯亞胺前驅體的鹼溶性醯亞胺結構和聚醯胺酸結構之間的共聚比率，使感光性樹脂在鹼性水溶液中具有適當溶解度，所以可以在光源照射UV區中的光時，通過在共聚樹脂的末端（和/或鏈中）引入交聯官能團以交聯曝光區並顯影非曝光區，由此形成精細圖案，接著在大於或等於250℃的高溫下熱固化所述圖案，獲得極佳耐熱性。
舉例來說，聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物的重量平均分子量可為5,000克/莫耳到20,000克/莫耳，例如6,000克/莫耳到10,000克/莫耳。當共聚物具有所述範圍內的重量平均分子量時，可以獲得極佳圖案形成能力，並且可以提供具有極好機械熱特徵的薄膜。
共聚物在至少一個末端，例如共聚樹脂的兩個末端，可具有不飽和雙鍵。除了共聚物的末端之外，共聚樹脂鏈的中部可以存在不飽和雙鍵。末端（和/或鏈中部）的不飽和雙鍵可以用作交聯官能團並且因此提高共聚物的交聯特徵。換句話說，可以通過引入在主結構的末端（和/或鏈中部）處經光聚合起始劑交聯的單體通過共聚物本身曝光施加交聯特徵，來實現對比度好得多的感光性樹脂組成物，其中光聚合起始劑交聯的單體可以由選自化學式1到化學式4的一個表示。
舉例來說，不飽和雙鍵可以來源於選自（但不限於）化學式7到化學式10的化合物。 [化學式7][化學式8][化學式9][化學式10]在化學式7到化學式10中， R20 到R24 獨立地是氫原子或經取代或未經取代的C1到C10烷基，以及 L1 到L5 獨立地是單鍵或經取代或未經取代的C1到C10伸烷基。
舉例來說，共聚物可以由（但不限於）化學式11表示。 [化學式11]在化學式11中， X1 和X2 獨立地是經取代或未經取代的四價脂環族有機基團或經取代或未經取代的四價芳香族有機基團， L6 和L7 獨立地是單鍵、經取代或未經取代的C1到C10伸烷基、經取代或未經取代的C3到C10亞環烷基或經取代或未經取代的C6到C20伸芳基， R25 為經取代或未經取代的丙烯醯基、經取代或未經取代的甲基丙烯醯基或經取代或未經取代的降冰片烯基，以及 m和n獨立地是1到100,000範圍內的整數。
舉例來說，四價芳香族有機基團可以由化學式12表示。 [化學式12]
C6到C20伸芳基可包含由化學式13表示的連接基團。 [化學式13]在化學式13中， L8 是經取代或未經取代的C1到C8伸烷基。
當根據一個實施例的黏合劑樹脂僅包含聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物時，熔融特性可劣化，並且因此除了聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物之外，黏合劑樹脂可以更包含丙烯酸類黏合劑樹脂和/或咔哚類黏合劑樹脂。
丙烯酸類黏合劑樹脂是第一烯系不飽和單體和可與其共聚的第二烯系不飽和單體的共聚物，並且是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是包含至少一個羧基的烯系不飽和單體。單體的實例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、衣康酸、反丁烯二酸或其組合。
按丙烯酸類黏合劑樹脂的總量計，第一烯系不飽和單體可以5重量%到50重量%、例如10重量%到40重量%的量包含在內。
第二烯系不飽和單體可以是芳香族乙烯基化合物，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苯甲基甲醚等；不飽和羧酸酯化合物，例如(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)丙烯酸苯甲酯、(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，例如(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-二甲氨基乙酯等；羧酸乙烯酯化合物，例如乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等；不飽和羧酸縮水甘油酯化合物，例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等；乙烯基氰化合物，例如(甲基)丙烯腈等；不飽和醯胺化合物，例如(甲基)丙烯醯胺等。這些可以單獨使用或以兩個或更多個的混合物形式使用。
所述丙烯酸類樹脂的特定實例可以是（但不限於）丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸2-羥基乙酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羥基乙酯共聚物等。這些可以單獨使用或以兩個或更多個的混合物形式使用。
丙烯酸類黏合劑樹脂的重量平均分子量可以是5,000克/莫耳到15,000克/莫耳。當丙烯酸類黏合劑樹脂具有所述範圍內的重量平均分子量時，感光性樹脂組成物在製造彩色濾光片期間具有良好的物理和化學特性、適當的黏度以及與基底的緊密接觸特性。
丙烯酸類黏合劑樹脂的酸值可以是80 mgKOH/g到130 mgKOH/g。當丙烯酸類黏合劑樹脂的酸值在所述範圍內時，畫素圖案可以具有極好解析度。
咔哚類黏合劑樹脂可包含由化學式14表示的重複單元。 [化學式14]在化學式14中， R51 和R52 獨立地是氫原子或經取代或未經取代的(甲基)丙烯醯氧基烷基， R53 和R54 獨立地是氫原子、鹵素原子或經取代或未經取代的C1到C20烷基，以及 Z1 是單鍵、O、CO、SO2 、CR55 R56 、SiR57 R58 （其中R55 到R58 獨立地是氫原子或經取代或未經取代的C1到C20烷基）或由化學式14-1到化學式14-11表示的連接基團中的一個。 [化學式14-1][化學式14-2][化學式14-3][化學式14-4][化學式14-5]在化學式14-5中， Ra 為氫原子、乙基、C2 H4 Cl、C2 H4 OH、CH2 CH=CH2 或苯基。 [化學式14-6][化學式14-7][化學式14-8][化學式14-9][化學式14-10][化學式14-11]Z2 是酸二酐殘基，以及 n1和n2獨立地是0到4範圍內的整數。
咔哚類黏合劑樹脂的重量平均分子量可為500克/莫耳到50,000克/莫耳，例如1,000克/莫耳到30,000克/莫耳。當咔哚類黏合劑樹脂的重量平均分子量在所述範圍內時，可以充分形成圖案而在擋光層製造期間沒有殘餘物並且在顯影期間沒有膜厚度損失。
咔哚類黏合劑樹脂可以在至少一個末端處包含由化學式15表示的官能團。 [化學式15]在化學式15中， Z3 由化學式15-1到化學式15-7表示。 [化學式15-1]在化學式15-1中，Rb 和Rc 獨立地是氫、經取代或未經取代的C1到C20烷基、酯基或醚基。 [化學式15-2][化學式15-3][化學式15-4][化學式15-5]在化學式15-5中，Rd 是O、S、NH、經取代或未經取代的C1到C20伸烷基、C1到C20烷基胺基或C2到C20烯丙胺基。 [化學式15-6][化學式15-7]
咔哚類黏合劑樹脂可以是例如通過混合由以下組成的群組選出的至少兩個來製備：含芴化合物，例如9,9-雙(4-環氧乙烷基甲氧基苯基)芴等；酸酐化合物，例如苯四甲酸二酐、萘四甲酸二酐、聯苯四甲酸二酐、苯甲酮四甲酸二酐、苯均四酸二酐、環丁烷四甲酸二酐、苝四甲酸二酐、四氫呋喃四甲酸二酐、四氫鄰苯二甲酸酐等；二醇化合物，例如乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等；醇化合物，例如甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、環己醇、苯甲醇等；溶劑類化合物，例如丙二醇甲基乙基乙酸酯、N-甲基吡咯烷酮等；磷化合物，例如三苯膦等；以及胺或銨鹽化合物，例如氯化四甲銨、溴化四乙銨、苯甲基二乙基胺、三乙胺、三丁胺、氯化苯甲基三乙銨等。
當根據一個實施例的黏合劑樹脂僅包含咔哚類黏合劑樹脂時，組成物可能過快顯影，具有大部分劣化的錐角特徵（發現T頂特徵曲線（T-top profile）），因此，黏合劑樹脂可以與聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物一起使用以防止錐角特徵劣化。
在黏合劑樹脂中，包含的丙烯酸類黏合劑樹脂或咔哚類黏合劑樹脂可以比聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物多。舉例來說，使用的丙烯酸類黏合劑樹脂或咔哚類黏合劑樹脂可能大於或等於使用的聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物的兩倍。當使用的丙烯酸類黏合劑樹脂或咔哚類黏合劑樹脂超過聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物時，可以獲得極好顯影性和靈敏度。
按感光性樹脂組成物的總量計，可以包含1重量%到15重量%，例如3重量%到10重量%的量的黏合劑樹脂。當包含所述範圍內的黏合劑樹脂時，可以獲得極好的靈敏度、顯影性、解析度和圖案線性。（ B ）光可聚合單體
光可聚合單體可以是(甲基)丙烯酸的包含至少一個烯系不飽和雙鍵的單官能或多官能酯。
光可聚合單體具有烯系不飽和雙鍵，因此，在圖案形成過程中曝光期間可以引起足夠聚合並且形成具有極好耐熱性、耐光性以及耐化學性的圖案。
光可聚合單體可以是例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(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、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、雙酚A環氧基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、磷酸三(甲基)丙烯醯氧基乙酯、酚醛環氧(甲基)丙烯酸酯等。
光可聚合單體的市售實例如下。單官能(甲基)丙烯酸酯可以包含Aronix M-101® 、M-111® 、M-114® （東亞合成化學工業有限公司（Toagosei Chemistry Industry Co., Ltd.））；KAYARAD TC-110S® 、TC-120S® （日本化藥株式會社（Nippon Kayaku Co., Ltd.））；V-158® 、V-2311® （ 大阪有機化學工業有限公司（Osaka Organic Chemical Ind., Ltd.））等。雙官能(甲基)丙烯酸酯的實例可以包含Aronix M-210® 、M-240® 、M-6200® （東亞合成化學工業有限公司）、KAYARAD HDDA® 、HX-220® 、R-604® （日本化藥株式會社）、V-260® 、V-312® 、V-335 HP® （大阪有機化學工業有限公司）等。三官能(甲基)丙烯酸酯的實例可包含Aronix M-309® 、M-400® 、M-405® 、M-450® 、M-7100® 、M-8030® 、M-8060® （東亞合成化學工業有限公司）、KAYARAD TMPTA® 、DPCA-20® 、DPCA-30® 、DPCA-60® 、DPCA-120® （日本化藥株式會社）、V-295® 、V-300® 、V-360® 、V-GPT® 、V-3PA® 、V-400® （大阪雪化學工業株式會社（Osaka Yuki Kayaku Kogyo Co. Ltd.））等。這些產品可以單獨使用或作為兩種或更多種的混合物使用。
光可聚合單體可以用酸酐處理以改進顯影性。
按感光性樹脂組成物的總量計，可以包含1重量%到15重量%，例如3重量%到10重量%的量的光可聚合單體。當包含所述範圍內的光可聚合單體時，反應性不飽和化合物在圖案形成過程中曝光期間充分固化並且因此改良使用鹼性顯影溶液的可靠性和顯影性。（ D ） 黑色著色劑
當通過曝光、顯影和固化感光性樹脂組成物製造的感光性樹脂膜具有高光密度時，感光性樹脂膜可用作黑色畫素阻擋層。當使用單獨的無機黑色著色劑（例如無機黑色顏料）作為感光性樹脂組成物中的黑色著色劑時，光密度（即擋光特性）可能增加，但近紅外區（800 nm到900 nm）中的透射率難以保證，加工範圍可能大大劣化，因此，根據一個實施例的感光性樹脂組成物可包含有機黑色著色劑和無機黑色著色劑兩個作為黑色著色劑。有機黑色著色劑（例如有機黑色顏料）可以是例如內醯胺類有機黑、RGB黑、RVB黑等。無機黑色著色劑（例如無機黑色顏料）可以是例如苯胺黑、苝黑、鈦黑、花青黑、木質素黑、碳黑或其組合。
RGB黑、RVB黑等指示通過混合來自紅色顏料、綠色顏料、藍色顏料、紫羅蘭色顏料、黃色顏料、紫色顏料等的至少兩種彩色顏料顯示黑色的顏料。
相對於1重量份無機黑色顏料，有機黑色顏料可以5重量份到10重量份的量包含在內。此處，組成物可具有極好熔體流動並且因此實現錐角低於40º的軟圖案，還維持低介電常數（低k）以及實現作為隔熱材料的適當性能。
如上文所述，當黑色著色劑僅包含無機黑色顏料（例如碳黑等）時，可以獲得極好擋光特性以及因此獲得高光密度，並且因為無機黑色顏料（例如碳黑等）的UV透射率為0%，所以感光性樹脂組成物在曝光期間可能表面固化但內部不固化，因此其在顯影期間的加工範圍可能劣化。因此，根據一個實施例的感光性樹脂組成物可以使用確保在可見射線區中的擋光特性但在用於光固化的近紅外射線區中透射的有機黑色著色劑與無機黑色顏料一起作為黑色著色劑進行光固化。
黑色著色劑的光密度可以是每1微米1到3，例如1到2。
另一方面，黑色著色劑可與顏色校準劑一起使用，例如蒽醌類顏料、苝類顏料、酞菁類顏料、偶氮類顏料等。
可以一起使用分散劑來提高黑色著色劑（例如顏料）或顏色校準劑的分散。具體來說，黑色著色劑（例如顏料）或顏色校準劑可以用分散劑表面預處理，或黑色著色劑（例如顏料）或顏色校準劑和分散劑可以一起在製備樹脂組成物期間添加。
分散劑可以是非離子分散劑、陰離子分散劑、陽離子分散劑等。分散劑的具體實例可以是聚烷二醇和其酯、聚氧化烯、多元醇酯環氧烷加成產物、醇環氧烷加成產物、磺酸酯、磺酸鹽、羧酸酯、羧酸鹽、烷基醯胺環氧烷加成產物、烷基胺等，並且可以單獨或以兩個或更多個的混合物形式使用。
分散劑的市售實例可以包含畢克有限公司（BYK Co., Ltd.）製造的DISPERBYK-101、DISPERBYK-130、DISPERBYK-140、DISPERBYK-160、DISPERBYK-161、DISPERBYK-162、DISPERBYK-163、DISPERBYK-164、DISPERBYK-165、DISPERBYK-166、DISPERBYK-170、DISPERBYK-171、DISPERBYK-182、DISPERBYK-2000、DISPERBYK-2001等；埃夫卡化學品公司（EFKA Chemicals Co.）製造的EFKA-47、EFKA-47EA、EFKA-48、EFKA-49、EFKA-100、EFKA-400、EFKA-450等；澤內卡公司（Zeneka Co.）製造的Solsperse 5000、Solsperse 12000、Solsperse 13240、Solsperse 13940、Solsperse 17000、Solsperse 20000、Solsperse 24000GR、Solsperse 27000、Solsperse 28000等；或味之素株式會社（Ajinomoto Inc）製造的PB711或PB821。
以樹脂組成物的總重量計，分散劑可以0.1重量%到15重量%的量包含在內。當包含所述範圍內的分散劑時，樹脂組成物具有極好分散特性並且因此在製造黑色柱狀間隔物期間可具有極好穩定性、顯影性以及圖案形成能力。
例如顏料的黑色著色劑可使用水溶性無機鹽和濕潤劑預處理。當例如顏料的黑色著色劑經預處理時，顏料的初始粒子可以變得更精細。
可以通過捏合例如顏料的黑色著色劑與水溶性無機鹽和濕潤劑，接著過濾並且洗滌捏合顏料來進行預處理。
捏合可在40℃到100℃範圍內的溫度下進行，並且可通過在用水等洗去無機鹽之後過濾顏料來進行過濾和洗滌。
水溶性無機鹽的實例可以是（但不限於）氯化鈉、氯化鉀等。濕潤劑可以使例如顏料的黑色著色劑與水溶性無機鹽均勻混合並且粉碎。潤濕劑的實例包含烷二醇單烷基醚，例如乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚等；以及醇，例如乙醇、異丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙三醇聚乙二醇等。這些可以單獨使用或以兩個或更多個的混合物形式使用。
具體來說，例如顏料的黑色著色劑可用於包含分散劑和有機溶劑的顏料分散液中，並且顏料分散液可包含固體顏料（黑色著色劑）、分散劑和有機溶劑。
按感光性樹脂組成物的總量計，可以包含1重量%到15重量%，例如1重量%到10重量%的量的黑色著色劑。當包含所述範圍內的黑色著色劑時，改良亮度、顏色再現性、圖案可固化性、耐熱性以及緊密接觸力。（ E ） 溶劑
溶劑為與顏料分散液相容但不與其反應的材料，顏料分散液包含黑色著色劑、黏合劑樹脂、光可聚合單體以及光聚合起始劑。
溶劑的實例可包含醇，例如甲醇、乙醇等；醚，例如二氯乙醚、正丁醚、二異戊醚、甲基苯基醚、四氫呋喃等；二醇醚，例如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇二甲醚等；乙二醇乙醚乙酸酯，例如乙二醇乙醚乙酸甲酯、乙二醇乙醚乙酸乙酯、乙二醇乙醚乙酸二乙酯等；卡必醇（carbitols），例如甲基乙基卡比醇、二乙基卡比醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇二乙醚等；丙二醇烷基醚乙酸酯，例如丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等；芳香族烴，例如甲苯、二甲苯等；酮，例如甲基乙基酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、甲基-正丙酮、甲基-正丁酮、甲基-正戊酮、2-庚酮等；飽和脂肪族單羧酸烷基酯，例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯等；乳酸酯，例如乳酸甲酯、乳酸乙酯等；氧基乙酸烷基酯，例如氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯、氧基乙酸丁酯等；烷氧基乙酸烷基酯，例如甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯等；3-氧基丙酸烷基酯，例如3-氧基丙酸甲酯、3-氧基丙酸乙酯等；3-烷氧基丙酸烷基酯，例如3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯等；2-氧基丙酸烷基酯，例如2-氧基丙酸甲酯、2-氧基丙酸乙酯、2-氧基丙酸丙酯等；2-烷氧基丙酸烷基酯，例如2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸甲酯等；2-氧基-2-甲基丙酸酯，例如2-氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-氧基-2-甲基丙酸乙酯等；2-烷氧基-2-甲基烷基丙酸酯的單氧基單羧酸烷基酯，例如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等；酯，例如丙酸2-羥基乙酯、丙酸2-羥基-2-甲基乙酯、羥乙酸乙酯、丁酸2-羥基-3-甲基甲酯等；酮酸酯，例如丙酮酸乙酯等。此外，還可使用高沸點溶劑，例如N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基甲醯苯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亞碸、苯甲基乙醚、二己醚、乙醯丙酮、異佛爾酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苯甲醇、乙酸苯甲酯、苯甲酸乙酯、乙二酸二乙酯、順丁烯二酸二乙酯、γ-丁內酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙二醇乙醚乙酸苯酯等。
考慮摻混性和反應性，可以優選使用二醇醚，例如乙二醇單乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇乙醚、二乙二醇乙基甲醚等；乙二醇烷基醚乙酸酯，例如乙二醇乙醚乙酸乙酯等；酯，例如丙酸2-羥乙酯等；卡必醇，例如二乙二醇單甲醚等；丙二醇烷基醚乙酸酯，例如丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等。
按感光性樹脂組成物的總量計，溶劑以餘量，例如50重量%到90重量%使用。當包含所述範圍內的溶劑時，感光性樹脂組成物可以具有適當黏度，從而改進黑色畫素定義層的塗布特徵。（ F ） 其他添加劑
感光性樹脂組成物可以更包含丙二酸、3-氨基-1,2-丙二醇、矽烷類偶合劑、調平劑、氟類表面活性劑、自由基聚合起始劑或其組合的添加劑。
矽烷類偶合劑可具有反應性取代基乙烯基、羧基、甲基丙烯醯氧基、異氰酸酯基、環氧基等，以改良與基底的緊密接觸特性。
矽烷類偶合劑的實例可包含三甲氧基矽烷基苯甲酸、γ-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、γ-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷等。這些可以單獨使用或以兩種或更多種的混合物形式使用。
按100重量份感光性樹脂組成物計，矽烷類偶合劑可以0.01重量份到10重量份的量包含在內。當包含所述範圍內的矽烷類偶合劑時，可以改良緊密接觸特性、儲存特性等。
感光性樹脂組成物可以更包含氟類表面活性劑或調平劑來改良塗料特性以及必要時防止缺陷。
氟類表面活性劑或調平劑可以是商業氟類表面活性劑或調平劑，例如BM-1000® 、BM-1100® 等（BM化學公司（BM Chemie Inc.））、MEGAFACE F 142D® 、F 172® 、F 173® 、F 183® 、F 554® 等（大日本油墨化學工業株式會社（Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co., Ltd.））、FULORAD FC-135® 、FC-170C® 、FC-430® 、FC-431® 等（住友3M株式會社（Sumitomo 3M Co., Ltd.））、SURFLON S-112® 、S-113® 、S-131® 、S-141® 、S-145® 等（朝日玻璃株式會社（Asahi Glass Co., Ltd.））、SH-28PA® 、SH-190® 、SH-193® 、SZ-6032® 以及SF-8428® 等（東麗矽酮株式會社（Toray Silicone Co., Ltd.））。
按100重量份感光性樹脂組成物計，可使用0.001重量份到5重量份的量的氟類表面活性劑或調平劑。當包含所述範圍內的氟類表面活性劑或調平劑時，可以確保IZO基底或玻璃基底上的極好濕潤以及塗料均勻性，不會產生染色。
此外，除非添加劑使感光性樹脂組成物的特性劣化，否則感光性樹脂組成物可包含預定量的其他添加劑，例如抗氧化劑、穩定劑等。
另一實施例提供通過曝光、顯影以及固化感光性樹脂組成物製造的黑色畫素定義層。
製造黑色畫素定義層的方法如下。 （1）塗層和膜形成
在例如玻璃基底或IZO基底等基底上塗布所要厚度的感光性樹脂組成物，在70℃到100℃下加熱1分鐘到10分鐘以去除溶劑，形成感光性樹脂層，其中所述基底使用旋塗法或狹縫塗布法、滾塗法、絲網印刷法、施用器法等進行預定預處理。 （2）曝光
通過安置防護罩，接著輻射200 nm到500 nm範圍內的光化射線，使感光性樹脂層圖案化。通過使用例如具有低壓、高壓或超高壓的汞燈、金屬鹵化物燈、氬氣雷射器等光源進行輻射。還可以使用X射線、電子束等。
當使用高壓汞燈時，曝光工藝使用例如500毫焦/平方釐米或更小的光劑量（使用365 nm感測器）。然而，光劑量可視各種組分的類別、其組合比率以及乾膜厚度而變化。 （3）顯影
曝光工藝後，使用鹼性水溶液通過溶解和去除曝光部分之外的不必要部分使曝光膜顯影，形成圖案。 （4）後處理
顯影的圖像圖案可以後加熱，從而實現耐熱性、耐光性、緊密接觸特性、耐破裂性、耐化學性、高強度、儲存穩定性等極好品質。舉例來說，顯影後，可以在氮氣氣氛下，在250℃的對流烘箱中熱處理1小時。
另一實施例提供一種包含黑色畫素定義層的顯示裝置。
顯示裝置可以是有機發光二極體（OLED）。
在下文中，參考實例更詳述說明本發明。然而，這些實例在任何意義上都不解釋為限制本發明的範圍。（ 實例 ） （ 合成聚醯胺酸 - 聚醯亞胺共聚物 ） 合成實例 1 ： 合成聚醯胺酸 - 聚醯亞胺共聚物 1
將86.6克N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）置於裝備有攪拌器、溫度控制器、氮氣注入器以及氮氣通過時的冷卻器的四頸燒瓶中，並且向其中添加和溶解12.3克4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸酐（6-FDA）。當固體完全溶解時，向其中添加3.25克3-氨基苯基碸（3-DAS），並且在室溫下攪拌混合物2小時。溫度增加高達90℃，向其中添加5.6克吡啶和2.05克乙酸酐（A2 CO），並且攪拌所獲得的混合物3小時。反應器中的溫度再次冷卻到室溫，向其中添加1.6克甲基丙烯酸2-氫乙酯（HEMA），並且攪拌混合物6小時。隨後，向其中添加3.25克3-氨基苯基碸（3-DAS），並且使混合物反應6小時後，反應完成。向水中添加反應混合物產生沉澱物，並且過濾沉澱物，用水充分清洗，並且在真空下在50℃下乾燥24小時獲得聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物1。通過GPC（凝膠滲透色譜法）根據標準聚苯乙烯減少的共聚物的重量平均分子量為7,500克/莫耳，並且其多分散性為1.75。（聚醯亞胺單元和聚醯胺酸單元的莫耳比=50:50）合成實例 2 ： 合成聚醯胺酸 - 聚醯亞胺共聚物 2
將86.6克N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）置於裝備有攪拌器、溫度控制器、氮氣注入器以及氮氣通過時的冷卻器的四頸燒瓶中，並且向其中添加和溶解12.3克4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸酐（6-FDA）。當固體完全溶解時，向其中添加3.25克3-氨基苯基碸（3-DAS），並且在室溫下攪拌混合物2小時。接著，溫度增加高達90℃，向其中添加5.6克吡啶和2.05克乙酸酐（A2 CO），並且攪拌混合物3小時。反應器中的溫度再次冷卻到室溫，向其中添加1.6克甲基丙烯酸2-氫乙酯（HEMA），並且攪拌混合物6小時。接著，向其中添加3.2克4,4'-氧基二苯胺（ODA），並且使所得混合物反應6小時後，反應完成。向水中添加反應混合物產生沉澱物，過濾沉澱物，用水充分清洗，並且在真空下在50℃下乾燥24小時獲得聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物2。通過GPC根據標準聚苯乙烯減少的共聚物的重量平均分子量為6,800克/莫耳，並且其多分散性為1.82。（聚醯亞胺單元和聚醯胺酸單元的莫耳比=50:50）合成實例 3 ：合成聚醯胺酸 - 聚醯亞胺共聚物 3
將86.6克N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）置於裝備有攪拌器、溫度控制器、氮氣注入器以及氮氣通過時的冷卻器的四頸燒瓶中，並且向其中添加和溶解12.3克4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸酐（6-FDA）。當固體完全溶解時，向其中添加3.25克4,4'-氧基二苯胺（ODA），並且在室溫下攪拌混合物2小時。溫度增加高達90℃，向其中添加5.6克吡啶、2.05克乙酸酐（A2 CO），並且攪拌所獲得的混合物3小時。反應器中的溫度冷卻到室溫，向其中添加1.6克甲基丙烯酸2-氫乙酯（HEMA），並且攪拌混合物6小時。隨後，向其中添加3.25克3-氨基苯基碸（3-DAS）並且使混合物反應6小時後，反應完成。向水中添加反應混合物產生沉澱物，並且過濾沉澱物，用水充分清洗，並且在真空下在50℃下乾燥24小時獲得聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物3。通過GPC根據標準聚苯乙烯減少的共聚物的重量平均分子量為7,200克/莫耳，並且其多分散性為1.80。（聚醯亞胺單元和聚醯胺酸單元的莫耳比=50:50）合成實例 4 ： 合成聚醯胺酸 - 聚醯亞胺共聚物 4
將86.6克N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）置於裝備有攪拌器、溫度控制器、氮氣注入器以及氮氣通過時的冷卻器的四頸燒瓶中，並且向其中添加和溶解12.3克4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸酐（6-FDA）。當固體完全溶解時，向其中添加2.6克3-氨基苯基碸（3-DAS），並且在室溫下攪拌混合物2小時。溫度增加高達90℃，向其中添加5.6克吡啶和2.05克乙酸酐（A2 CO），並且攪拌混合物3小時。反應器中的溫度再次冷卻到室溫，向其中添加1.6克甲基丙烯酸2-氫乙酯（HEMA），並且攪拌混合物6小時。接著，向其中添加3.9克3-氨基苯基碸（3-DAS），並且使混合物反應6小時後，反應完成。向水中添加反應混合物產生沉澱物，並且過濾沉澱物，用水充分清洗，並且在真空下在50℃下乾燥24小時獲得聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物4。通過GPC根據標準聚苯乙烯減少的共聚物的重量平均分子量為6,700克/莫耳，並且其多分散性為1.73。（聚醯亞胺單元和聚醯胺酸單元的莫耳比=40:60）（合成聚醯亞胺樹脂） 合成實例 5 ： 合成聚醯亞胺樹脂
將86.6克N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）置於裝備有攪拌器、溫度控制器、氮氣注入器以及氮氣通過時的冷卻器的四頸燒瓶中，並且向其中添加和溶解12.3克4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸酐（6-FDA）。當固體完全溶解時，向其中添加6.5克3-氨基苯基碸（3-DAS），並且在室溫下攪拌混合物2小時。接著，溫度增加高達90℃，向其中添加11.2克吡啶、4.05克乙酸酐（A2 CO），並且在使混合物反應3小時後，反應完成。將反應混合物添加到水中產生沉澱物，並且過濾沉澱物，用水充分清洗，並且在真空條件下在50℃下乾燥大於或等於24小時製備聚醯亞胺樹脂。通過GPC根據標準聚苯乙烯減少的樹脂的重量平均分子量為7,800克/莫耳，並且其多分散性為1.8。（ 合成聚醯胺酸樹脂 ） 合成實例 6 ： 合成聚醯胺酸樹脂
將86.6克N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）置於裝備有攪拌器、溫度控制器、氮氣注入器以及氮氣通過時的冷卻器的四頸燒瓶中，並且向其中添加和溶解12.3克4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸酐（6-FDA）。當固體完全溶解時，向其中添加6.5克3-氨基苯基碸（3-DAS），並且在室溫下攪拌混合物2小時後，反應完成。向水中添加混合物產生沉澱物，並且過濾沉澱物，用水充分清洗，並且在真空條件下在50℃下乾燥24小時獲得聚醯胺酸樹脂。通過GPC根據標準聚苯乙烯減少的樹脂的重量平均分子量為7,500克/莫耳，並且其多分散性為2.1。（ 合成聚醯亞胺樹脂和聚醯胺酸樹脂的混合物 ） 合成實例 7 ： 合成樹脂混合物
合成實例5的聚醯亞胺樹脂和合成實例6的聚醯胺酸樹脂以1:1重量份比率混合，製備聚醯亞胺和聚醯胺酸的樹脂混合物（樹脂混合物）。通過GPC根據標準聚苯乙烯減少的樹脂混合物的重量平均分子量為7,600克/莫耳，並且其多分散性為1.95。（製備感光性樹脂組成物） 實例 1 到實例 18 以及比較例 1 到比較例 9
通過使用表1到表3中所示的以下組分製備具有各組成的根據實例1到實例18以及比較例1到比較例9的感光性樹脂組成物。
具體來說，準確測量光聚合起始劑的含量，向其中添加溶劑，並且攪拌混合物直到光聚合起始劑完全溶解（大於或等於30分鐘）。接著，依序向其中添加黏合劑樹脂和光可聚合單體，並且再次攪拌所得混合物一小時。隨後，向其中添加著色劑（顏料分散液）和其他添加劑，並且最終攪拌全部組成物持續大於或等於2小時以製備感光性樹脂組成物。
感光性樹脂組成物中所用的各組分如下。
（ A ）黏合劑樹脂 （A-1）合成實例1中製備的聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物 （A-2）合成實例2中製備的聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物 （A-3）合成實例3中製備的聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物 （A-4）合成實例4中製備的聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物 （A-5）合成實例5中製備的聚醯亞胺樹脂 （A-6）合成實例6中製備的聚醯胺酸樹脂 （A-7）合成實例7中製備的聚醯亞胺和聚醯胺酸的樹脂混合物 （A-8）咔哚類黏合劑樹脂（V259ME，NSSC（新日鐵住金（Nippon Steel & Sumikin Chemical））株式會社） （A-9）丙烯酸類黏合劑樹脂（KBR-101，Kyung-In Corporation）
（ B ）光可聚合單體 二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯（DPHA，Sartomer）
（ C ）光聚合起始劑 （C-1）第一光聚合起始劑（IRG-819，汽巴（CIBA）） （C-2）第二光聚合起始劑（NCI-831，艾迪科（ADEKA）） （C-3）第二光聚合起始劑（PBG-304，TRONYL） （C-4）第二光聚合起始劑（PBG-305，TRONYL） （C-5）第二光聚合起始劑（IRG-369，汽巴） （C-6）第二光聚合起始劑（IRG-907，汽巴） （C-7）第二光聚合起始劑（IRGACURE OXE01，巴斯夫（BASF）） （C-8）第二光聚合起始劑（IRGACURE OXE02，巴斯夫）
（ D ） 黑色著色劑 （D-1）有機黑色顏料（CIM-126）分散液（阪田集團（SAKATA Corp.）） （D-2）碳黑漆漿（BK-6925）分散液（TOKUSIKI Co., Ltd.）
（ E ） 溶劑 （E-1）丙二醇單甲基醚乙酸酯（PGMEA，西格瑪-奧德里奇公司（Sigma-Aldrich Corp.）） （E-2）乙二醇二甲醚（EDM，西格瑪-奧德里奇公司）
（ F ） 其他添加劑 （F-1）調平劑（F-554（10%稀釋溶液），大日本油墨化學工業株式會社） （F-2）偶合劑（S-710，日本智索株式會社（Chisso Corp.））
[表1] （單位：克）
[表2] （單位：克）
[表3] （單位：克） （評估） 靈敏度
將根據實例1到實例18以及比較例1到比較例9的感光性樹脂組成物分別塗布在10釐米×10釐米ITO玻璃（電阻30歐姆）上，接著在100℃加熱板上代理型加熱（proxy type-heated）1分鐘並且再次接觸型加熱1分鐘，分別形成1.2微米厚的感光性樹脂層。分別塗布有感光性樹脂層的基底通過使用具有不同尺寸圖案的防護罩並且用UX-1200SM-AKS02（Ushio Inc.）改變光劑量而曝露於光，在室溫下在2.38% TMAH溶液中顯影以溶解和去除曝光區，並且用純水清洗50秒形成各圖案。
通過參照使用奧林巴斯公司（Olympus Corp.）製造的MX51T-N633MU測量的20微米大小的正方形圖案測量實現20微米圖案的能量評估靈敏度，結果顯示於表4到表6中。錐角
視塗布機（三笠株式會社（MIKASA Co., Ltd.））而定，將根據實例1到實例18以及比較例1到比較例9的感光性樹脂組成物分別使用旋塗法、狹縫塗布法、輥塗法、絲網印刷法、施用器法等在玻璃基底上塗布到預定厚度，在加熱板上在70℃到100℃下加熱1分鐘到10分鐘（乾燥）以去除溶劑並且獲得膜。通過使用曝光器（HB-50110AA，Ushio Inc.）和半色調防護罩用50毫焦/平方釐米的曝光劑量使膜曝光。隨後，膜在2.38% TMAH水溶液中使用顯影劑（SSP-200，SVS Corp.）顯影150秒並且在烘箱中在230℃下硬烘烤（或後烘烤）30分鐘獲得圖案化感光性樹脂膜試樣。對於圖案化試樣，其錐角通過使用掃描電子顯微鏡（SEM）測量，並且結果顯示於表4到表6以及圖1和圖2中。
[表4]
[表5]
[表6]
參看表4到表6以及圖1和圖2，當單獨使用例如IRG-819等長波長起始劑時，獲得極好錐角特徵，但靈敏度劣化，當單獨使用例如NCI-831、PBG-304等高靈敏度起始劑時，獲得極好靈敏度，但錐角特徵劣化。換句話說，因為高靈敏度起始劑由於其自身特徵快速表面固化但沒有深入固化，並且因此使熔融流體劣化，所以包含黑色著色劑的感光性樹脂組成物可以具有頂部和底部固化差異。相反地，根據一個實施例的感光性樹脂組成物包含長波長起始劑和高靈敏度起始劑，獲得極好錐角特徵和靈敏度。具體來說，當兩種起始劑以3:7到7:3比率使用時，獲得極好錐角特徵和靈敏度，但當兩種起始劑以2:8或8:2比率使用時，錐角特徵和靈敏度都劣化，因此，兩種起始劑的比率是重要因素。
雖然已經結合目前視為實用例示性實施例的內容來描述本發明，但應理解本發明不限於所披露的實施例，而是相反，本發明旨在涵蓋包含在所附申請專利範圍的精神和範圍內的各種修改和等效配置。因此，上述實施例應理解為例示性的但不以任何方式限制本發明。
無
圖1為使用根據實例1的感光性樹脂組成物製造的黑色畫素定義層的截面的掃描電子顯微鏡（SEM）相片。 圖2為使用根據實例2的感光性樹脂組成物製造的黑色畫素定義層的截面的掃描電子顯微鏡（SEM）相片。

Claims (13)

  1. 一種感光性樹脂組成物，包括： 黏合劑樹脂； 光可聚合單體； 光聚合起始劑，包含第一光聚合起始劑和第二光聚合起始劑； 黑色著色劑；以及 溶劑， 其中所述第一光聚合起始劑由化學式1表示， 所述第二光聚合起始劑具有與所述第一光聚合起始劑不同的最大吸收波長，以及 所述第一光聚合起始劑和所述第二光聚合起始劑以3:7到7:3的重量比包含在所述光聚合起始劑中， [化學式1]其中，在化學式1中， R1 和R2 獨立地是氫原子、經取代或未經取代的C1到C20烷基、經取代或未經取代的C1到C20烷氧基或經取代或未經取代的C6到C20芳基，以及 q1和q2獨立地是0到5範圍內的整數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中所述第一光聚合起始劑和所述第二光聚合起始劑以4:6到6:4的重量比包含在所述光聚合起始劑中。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中所述第一光聚合起始劑的最大吸收率在270 nm到300 nm或390 nm到450 nm的波長區域中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中所述第二光聚合起始劑由化學式2到化學式6中的一個表示： [化學式2]其中，在化學式2中， R3 為硝基， R4 和R5 獨立地是經取代或未經取代的C1到C10烷基或經取代或未經取代的C1到C10烷氧基， R6 是經取代或未經取代的C1到C10烷基， R7 是經取代或未經取代的C1到C10烷氧基，以及 q3到q5獨立地是0到5範圍內的整數，並且1≤q4+q5≤5， [化學式3]其中，在化學式3中， R8 到R10 獨立地是經取代或未經取代的C1到C10烷基或經取代或未經取代的C1到C10烷氧基， R11 是經取代或未經取代的C1到C10烷基，以及 q6是0到5範圍內的整數， [化學式4]其中，在化學式4中， R12 為經取代或未經取代的C1到C10烷基或經取代或未經取代的C3到C10環烷基， [化學式5]其中，在化學式5中， R13 到R16 獨立地是經取代或未經取代的C1到C10烷基， [化學式6]其中，在化學式6中， R17 到R19 獨立地是經取代或未經取代的C1到C10烷基。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中所述黏合劑樹脂包含選自聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物、咔哚類黏合劑樹脂以及丙烯酸類黏合劑樹脂的至少兩個。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的感光性樹脂組成物，其中所述聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物包含聚醯胺酸重複單元和聚醯亞胺重複單元，所述聚醯胺酸重複單元和所述聚醯亞胺重複單元以5:5到9:1的莫耳比包含在內。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的感光性樹脂組成物，其中所述聚醯胺酸-聚醯亞胺共聚物的重量平均分子量為5,000克/莫耳到20,000克/莫耳。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中所述黑色著色劑包含有機黑色顏料和無機黑色顏料。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的感光性樹脂組成物，其中相對於1重量份所述無機黑色顏料，所述有機黑色顏料以5重量份到10重量份的量包含在所述黑色著色劑中。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中以所述感光性樹脂組成物的總量計，所述感光性樹脂組成物包含： 1重量%到15重量%所述黏合劑樹脂； 1重量%到15重量%所述光可聚合單體； 0.1重量%到5重量%所述光聚合起始劑； 1重量%到15重量%所述黑色著色劑；以及 餘量的所述溶劑。
  11. 一種黑色畫素定義層，使用如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物製造。
  12. 一種顯示裝置，包含如申請專利範圍第11項所述的黑色畫素定義層。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中所述顯示裝置是有機發光二極體。
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