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TWI771355B - 負型感光性樹脂組合物 - Google Patents

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TWI771355B
TWI771355B TW106146311A TW106146311A TWI771355B TW I771355 B TWI771355 B TW I771355B TW 106146311 A TW106146311 A TW 106146311A TW 106146311 A TW106146311 A TW 106146311A TW I771355 B TWI771355 B TW I771355B
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negative photosensitive
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黃現旻
尹赫敏
尹住杓
鄭鐘鎬
邊正鉉
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南韓商東進世美肯股份有限公司
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Abstract

本發明揭露一種負型感光性樹脂組合物，其靈敏度、平坦化、解析度、殘膜率等優秀特性，尤其在RGBW(Red、Green、Blue、White)結構中同時進行白色子圖元及層間絕緣膜形成製程，從而不僅可簡化圖案形成方法，而且有效地使用於高亮度及耗電量低的顯示器。上述負型感光性樹脂組合物包含：丙烯酸系共聚物；由以下化學式1表示的多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯化合物；自由基光引發劑；以及溶劑。在下述化學式1中，D為碳原子數1至20的烴基，n及m各自獨立地為0至2的整數。

Description

負型感光性樹脂組合物
本發明涉及一種負型感光性樹脂組合物，更詳細地係關於如下的負型感光性樹脂組合物，其靈敏度、平坦化、解析度、殘膜率等優秀特性，尤其在RGBW結構中同時進行白色子圖元及層間絕緣膜形成製程來代替以往填充柱狀隔墊物的製程，從而不僅可簡化圖案形成方法，而且有效地使用於高亮度及耗電量低的顯示器。
一般來說，隨著現代社會轉變成資訊社會化，資訊顯示裝置之一的液晶顯示裝置元件的重要性逐漸增加。通常使用的液晶裝置雖然具有微型化、輕量化、薄型化、低電量等優點，但存在價格方面上昂貴的缺點。
並且，近來顯示器領域的大趨勢是實現大型化且具有高解析度的顯示器。以往使用的顯示器成為將排列有薄膜電晶體的陣列基板和形成有紅色、綠色、藍色濾光層的彩色濾光片基板，隔著液晶相互貼合而成的結構，這種情況下，由於由紅色、綠色、藍色濾光層構成的三個子圖元具有一個單位圖元結構，因此存在每單位圖元的透光率低，亮度低的缺點，對於高解析度模式時，各個子圖元的大小會變小，這種情況下，存在因亮度低而無法實現高解析 度的缺點。尤其是，透過RGBW結構的開發，目前處於對於43英寸至65英寸的超高清(UHD，ultra-HD)面板的市場需要持續增加的趨勢，這種RGBW結構的面板具有高解析度、高亮度、低耗電量，並且在成本競爭力上具有相當大的優勢，為此，需要一種無需柱狀隔墊物(column spacer，CS)製程，藉由層間絕緣膜製程，可有效填充白色(White)子圖元空間的平坦化特性。
這種情況下，需要在組合物內增加多官能丙烯酸低聚物及乙烯性不飽和多官能單體的含量，若增加上述低聚物及單體的含量，則存在因半調(Half Tone)區域的高光固化度而可能引起孔邊距(hole margin)減少的問題。因此，需要開發一種既具有高平坦化特性，又具有高解析度的優秀孔邊距特性的層間絕緣膜。
因此，本發明的目的在於，提供一種負型感光性樹脂組合物，其藉由包含特定結構的多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯，從而顯著提高靈敏度、平坦化、解析度、殘膜率等特性，並且透過導入甲基丙烯酸酯的甲基，從而誘導組合物內的單體的空間位阻(Steric hindrance)，調節基於光的初期反應(交聯度)，控制半調(Half Tone)區域的光固化度，孔邊距較佳。
為了實現上述目的，本發明提供一種負型感光性樹脂組合物，其包含：丙烯酸系共聚物；由以下化學式1表示的多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯化合物；自由基光引發劑；以及溶劑。
Figure 106146311-A0305-02-0004-2
在上述化學式1中，D為碳原子數1至20的烴基，n及m各自獨立地為0至2的整數。
本發明的負型感光性樹脂組合物，靈敏度、平坦化、解析度、殘膜率等優秀特性，尤其是無需柱狀隔墊物(CS)製程，藉由層間絕緣膜製程，可一次性填滿RGBW結構的白色(White)子圖元的空閒空間，適合使用於對高亮度、低耗電量有利的RGBW結構的液晶顯示裝置用顯示器。
所要解決的課題
因此，本發明的目的在於，提供一種負型感光性樹脂組合物，其藉由包含特定結構的多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯，從而顯著提高靈敏度、平坦化、解析度、殘膜率等特性，並且透過導入甲基丙烯酸酯的甲基，從而誘導組合物內的單體的空間位阻(Steric hindrance)，調節基於光的初期反應(交聯度)，控制半調(Half Tone)區域的光固化度，孔邊距較佳。
解決課題的方法
為了實現上述目的，本發明提供一種負型感光性樹脂組合物，其包含：丙烯酸系共聚物；由以下化學式1表示的多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸 酯化合物；自由基光引發劑；以及溶劑。
Figure 106146311-A0305-02-0005-3
在上述化學式1中，D為碳原子數1至20的烴基，n及m各自獨立地為0至2的整數。
發明效果
本發明的負型感光性樹脂組合物，靈敏度、平坦化、解析度、殘膜率等優秀特性，尤其是無需柱狀隔墊物(CS)製程，藉由層間絕緣膜製程，可一次性填滿RGBW結構的白色(White)子圖元的空閒空間，適合使用於對高亮度、低耗電量有利的RGBW結構的液晶顯示裝置用顯示器。
係參照下列各圖表以更詳細說明本發明。
本發明的負型感光性樹脂組合物包含：(a)丙烯酸系共聚物；(b)多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯化合物；(c)自由基光引發劑；以及(d)溶劑。
上述丙烯酸系共聚物(相當於(a))進行顯影時，起到容易形 成不發生浮渣(scum)的規定圖案的作用，可使用通常使用於負型感光性樹脂組合物的習知的高分子，例如可以使用如下的丙烯酸系共聚物，該丙烯酸系共聚物是將(i)不飽和羧酸、不飽和羧酸酐及它們的混合物等，(ii)烯烴系不飽和化合物作為單體，在溶劑及聚合引發劑的存在之下進行自由基反應而合成之後，藉由沉澱、過濾及真空乾燥(Vacuum Drying)製程，去除未反應單體而獲得的。上述丙烯酸系共聚物的重均分子量(Mw)為3000至30000，具體為3500至25000，更具體則為4000至20000。當上述重均分子量(Mw)小於3000時，可降低顯影性、殘膜率等，或者可降低圖案顯影、耐熱性等，當大於30000時，可降低圖案顯影。其中，上述重均分子量為將聚苯乙烯作為標準物質而計算的換算重均分子量(Mw)(以下相同)。
作為上述不飽和羧酸、不飽和羧酸酐及它們的混合物，可單獨使用或兩種以上混合使用丙烯酸、甲基丙烯酸等不飽和一元羧酸；馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸、衣康酸等不飽和二羧酸；或者它們的不飽和二羧酸酐等，具體地，使用丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐及它們的混合物等時，在共聚反應性和對於作為顯影液的鹼性水溶液的溶解性方面更有效。
作為上述烯烴系不飽和化合物，可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、2-甲基環己基甲基丙烯酸酯、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、1-金剛烷基丙烯酸酯、1-金剛烷基甲基丙烯酸酯、二環戊氧基乙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸環己酯、2-甲基環己基丙烯酸酯、二環戊氧 基乙基丙烯酸酯、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、或者2,3-二甲基1,3-丁二烯、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-環氧環已酯等，可單獨使用或者兩種以上混合使用上述化合物。
相對於全部單體100重量份，相當於上述(i)的單體的含量為5至40重量份，具體為10至30重量份。當相當於上述(i)的單體的含量小於5重量份時，存在難以溶解於鹼性水溶液的問題，當大於40重量份時，存在針對鹼性水溶液的溶解性過大的問題。並且，相對於全部單體100重量份，相當於上述(ii)的單體的含量為60至95重量份，具體為65至90重量份。當相當於上述(ii)的單體的含量小於60重量份時，存在解析度、耐熱性降低的問題，當大於95重量份時，存在丙烯酸系共聚物難以溶解於作為顯影液的鹼性水溶液的問題。
在RGBW結構中，上述多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯不飽和化合物(相當於(b))起到控制光固化度，改善形成於基板上的紅色、綠色、藍色子圖元和白色子圖元的高低差的作用，由以下化學式1表示。
Figure 106146311-A0305-02-0008-9
在上述化學式1中，D為碳原子數1至20的烴基，具體為碳原子數6至13的亞烷基、亞芳基或亞萘基，n及m各自獨立地為0至2的整數。且，當n+m>0時，可增加丙烯酸系共聚物的固化度，當同時考慮固化度及解析度時，n+m=2時，存在固化度及解析度均優化的優點。
並且，上述多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯化合物的重均分子量為100至10000，具體為500至8000。若上述重均分子量過小，則不與上述丙烯酸共聚物結合，效率有可能較差，若過大，則不與丙烯酸共聚物充分的結合，硬度等物性可能較差。
上述多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯化合物(不飽和化合物)可將通常使用的二異氰酸酯化合物與包含甲基丙烯酸酯的二醇化合物進行反應而製造，所述二異氰酸酯化合物例如為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、亞甲基雙環己基異氰酸酯等。
相對於上述丙烯酸系共聚物100重量份，上述多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯化合物的含量為10至100重量份，具體為30至60重量份。當上述多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯的含量小於10重量份時，難以期待改善 RGBW結構的高低差，其含量大於100重量份時，反而存在解析度及殘膜率降低的問題。
上述多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯化合物為可以藉由後述光引發劑的作用與上述丙烯酸共聚物聚合的單體，其包含雙鍵，可與由光引發劑生成的自由基進行反應，與其他光聚合單體或丙烯酸共聚物結合，形成交聯結合。
上述多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯由於具有甲基丙烯酸酯結構，而不是丙烯酸酯結構，因此與交聯結合的丙烯酸共聚物結合之後，因甲基丙烯酸酯的甲基，可調節初期光結合速度，其結果可提高平坦化、解析度等物性。並且，由於在中間形成氨基甲酸酯鍵，因此更堅固地形成結合，硬度較佳，當從外部施力時，可具有恢復為原形態的復原力，尤其能夠使與基板的黏接性更佳。
本發明中使用的上述光引發劑(相當於(c))可使用負型感光性樹脂組合物中使用的習知的光引發劑，具體地，可使用肟酯系化合物。相對於上述丙烯酸系共聚物100重量份，上述光引發劑的含量為0.1至30重量份，具體為0.5至20重量份。當上述光引發劑的含量小於0.1重量份時，因低的靈敏度，存在殘膜率及黏接力降低的問題，其含量大於30重量份時，存在溶解性及解析度降低的問題。
本發明中使用的上述溶劑(相當於(d))起到實現層間絕緣膜的平坦性和防止產生塗佈斑紋而形成均勻的圖案輪廓的作用，可使用通常可使用於負型感光性樹脂組合物的習知的溶劑，例如，可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乙酸酯類；甲醇、乙醇等醇類；四氫呋喃等醚類；乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚等甘醇醚類；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；或者乙酸甲酯、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等，具體地，可使用實現溶解性、與各成分的反應性及容易形成塗佈膜的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，根據需要，可單獨使用或者混合兩種以上使用。
相對於丙烯酸系共聚物100重量份，上述溶劑的含量為10至500重量份，具體為30至400重量份。
本發明的負型感光性樹脂組合物的固體成分含量為10至50重量%，具體為15至40重量%。若上述固體成分的含量超出上述範圍，則流動性太大或者太小，有可能無法充分的塗佈在後述的基板上。
本發明的負型感光性樹脂組合物，根據需要，還可包含多官能丙烯酸酯低聚物和/或具有乙烯性不飽和鍵的多官能單體。上述多官能丙烯酸酯低聚物具有2至20個的官能團，可使用脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、芳香族氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、環氧丙烯酸酯低聚物、環氧甲基丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物、矽酮丙烯酸酯低聚物、三聚氰胺丙烯酸酯低聚物、樹枝狀丙烯酸酯低聚物等，它們可單獨使用或者兩種以上混合使用。
相對於丙烯酸系共聚物100重量份，上述多官能丙烯酸酯低聚物的含量為1至50重量份，具體為5至30重量份。當上述多官能丙烯酸酯低聚物的含量小於1重量份時，存在因低的靈敏度而殘膜率不佳的問題，當大於50重量份時，存在顯影性降低，解析度降低的問題。
本發明的負型感光性樹脂組合物藉由同時導入具有不同結構(及 大小)且起到交聯劑作用的上述多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯不飽和化合物(相當於(b))及多官能丙烯酸酯低聚物，在規定體積內可密集更多的丙烯酸共聚物，可形成具有更堅固的強度及密集度的絕緣膜。
作為具有上述乙烯性不飽和鍵的多官能單體的具體例，可使用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組成的組中的一種或兩種以上混合而成的混合物。
本發明的負型感光性樹脂組合物，根據需要，為了提高特定物性，還可包含使用於多種負型感光性樹脂組合物的常規的添加劑，例如矽烷偶聯劑、表面活性劑等，相對於上述丙烯酸系共聚物100重量份，上述添加劑的含量可使用為0.01至5重量份。
並且，本發明的負型感光性樹脂組合物塗佈於顯示器件上，形成層間絕緣膜，例如，關於上述層間絕緣膜，可以藉由在基板上塗佈本發明的負型感光性樹脂組合物並進行熱處理，顯影之後，固化(curing)的步驟，在顯示器件上形成層間絕緣膜。上述熱處理可在通常執行的溫度下執行。
上述層間絕緣膜的厚度及各條件等不受特別限制，可設定為通常的器件製造中使用的範圍。因此，除了上述負型感光性樹脂組合物之外的其餘事項，可由本發明所屬技術人員適當利用習知的方法來選擇適用。
具體地，上述層間絕緣膜可如下形成。首先，將本發明的負型感 光性樹脂組合物藉由噴霧法、輥塗法、旋塗法等塗佈於基板表面，藉由預烘去除溶劑，形成塗佈膜。此時，上述熱處理可在80至130℃的溫度下實施1至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、電子束、X射線等照射在上述形成的塗佈膜，用顯影液進行顯影，去除不需要的部分，形成規定的圖案。
上述顯影液，使用鹼性水溶液更有效，例如，可使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉等無機堿類；正丙胺等伯胺類；二乙胺、正丙胺等仲胺類；三甲胺、甲基二乙胺、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；或者四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨等季銨鹽的水溶液等。此時，上述顯影液是將鹼性化合物以0.1至10重量%的濃度溶解後使用，還可適量添加甲醇、乙醇等之類的水溶性有機溶劑及表面活性劑。
並且，可以利用上述顯影液進行顯影之後，用超純水洗滌50至180秒鐘，去除不必要的部分之後，乾燥，形成圖案，向上述形成的圖案選擇性地照射紫外線，利用烘箱等加熱裝置，在150至250℃的溫度下，對所形成的圖案進行固化30至90分鐘，最終獲得層間絕緣膜。
並且，本發明可以提供如上所述將本發明的負型感光性樹脂組合物塗佈於基板上，進行熱處理及固化而形成有機絕緣膜的顯示器件。
上述有機絕緣膜可用作為多種顯示器的有機絕緣膜，尤其是可有效地使用於RGBW結構的液晶顯示裝置用顯示器。
以下，藉由實施例，更詳細地說明本發明，但本發明不局限於以下實施例。
[實施例1]負型感光性樹脂組合物的製造
混合重均分子量(Mw)為5000的丙烯酸系共聚物溶液100重量份、六官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯(化學式1的n及m各自為1時)40重量份、作為自由基光引發劑的肟酯系光引發劑10重量份、矽烷偶聯劑3重量份、表面活性劑1重量份。以上述混合物的固體成分含量為25重量份的方式加入丙二醇單乙醚乙酸酯進行溶解之後，用0.2μm的微孔濾器進行過濾，製造負型感光性樹脂組合物塗佈溶液。
[實施例2]負型感光性樹脂組合物的製造
使用10重量份的多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯的含量來代替40重量份，除此之外，藉由與上述實施例1相同的方法，製造感光性樹脂組合物塗佈溶液。
[實施例3]負型感光性樹脂組合物的製造
使用100重量份的多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯的含量來代替40重量份，除此之外，藉由與上述實施例1相同的方法，製造感光性樹脂組合物塗佈溶液。
[實施例4]負型感光性樹脂組合物的製造
作為乙烯性不飽和多官能單體，還使用15重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯，除此之外，藉由與上述實施例1相同的方法，製造感光性樹脂組合物塗佈液。
[實施例5]負型感光性樹脂組合物的製造
作為乙烯性不飽和多官能單體，還使用30重量份的二季戊四醇六 丙烯酸酯，除此之外，藉由與上述實施例1相同的方法，製造感光性樹脂組合物塗佈液。
[實施例6]負型感光性樹脂組合物的製造
使用十官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯(化學式1的n及m各自為2時)，除此之外，藉由與上述實施例1相同的方法，製造感光性樹脂組合物塗佈液。
[比較例1]負型感光性樹脂組合物的製造
使用作為乙烯性不飽和多官能單體的二季戊四醇六丙烯酸酯40重量份來代替由化學式1表示的多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯，除此之外，藉由與上述實施例1相同的方法，製造感光性樹脂組合物塗佈液。
[比較例2]負型感光性樹脂組合物的製造
使用作為氨基甲酸酯系不飽和多官能單體的脂肪族氨基甲酸酯六丙烯酸酯40重量份來代替由化學式1表示的多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯，除此之外，藉由與上述實施例1相同的方法，製造感光性樹脂組合物塗佈液。
[比較例3]負型感光性樹脂組合物的製造
使用由化學式1表示的多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯的含量110重量份，除此之外，藉由與上述實施例1相同的方法，製造感光性樹脂組合物塗佈液。
形成了有機絕緣膜的RGBW基板的製造
a．RGBW基板的製造
首先，在洗淨的玻璃上塗佈紅色(Red Color)抗蝕劑，在具有90 ℃的溫度的熱板進行預烘100秒鐘。接著，利用光掩模，以100mJ/sq.cm的曝光量進行曝光之後，利用0.04% KOH顯影液進行顯影60秒鐘，在具有230℃的溫度的對流式烘箱(Convection Oven)中，追加執行固化(curing)30分鐘。
藉由如上所述的方法，塗佈綠色(Green)、藍色(Blue)抗蝕劑之後，分別執行固化(curing)。在此，白色圖案在紅色(Red Color)抗蝕劑曝光製程中，由光掩模的暗黑圖案形成，固化後的RGB顏色的厚度形成為2.5μm。
b．有機絕緣膜製程
在如上所述製造的RGBW基板上，塗佈上述實施例1至6、比較例1至3中製造的負型感光性樹脂組合物，在具有105℃的溫度的熱板中執行預烘100秒鐘。接著，利用光掩模，以5至70mJ/sq.cm的曝光量進行曝光之後，利用2.38% TMAH顯影液進行顯影100秒鐘，在具有240℃的溫度的對流式烘箱(Convection Oven)中，追加執行固化(curing)23分鐘，製造形成了有機絕緣膜的RGBW基板。
[實驗例1]負型感光性樹脂組合物的特性評價
藉由如下的方法，對由上述實施例1至6、比較例1至3的樹脂組合物製造的形成了有機絕緣膜的RGBW基板進行物性評價，將其結果示於以下表1。
(1)高低差的測定
藉由接觸式厚度測定設備科天(Tencor)，測定了白(White)色區域和RGB顏色區域中的高低差(※綠色(Green Color)上有機膜厚度-白色(White)空閒空間內填滿的有機膜厚度)，若高低差為6000Å以下，則由○表示， 若超過6000且為8000Å以下，則由△表示，若超過8000且為10000Å以下，則由X表示。
(2)靈敏度
藉由與上述高低差測定方法相同的製程，按不同曝光量進行層間絕緣膜製程之後，在RGB顏色中，將層間絕緣膜的厚度飽和的時間點(厚度變動在於500Å以內)表示為最佳靈敏度。
(3)解析度
藉由與上述高度差測定方法相同的製程，在白(White)色區域，利用光學顯微鏡，測定所形成的最佳靈敏度部位形成的圖案(Pattern)膜的接觸孔大小(Contact Hole Size)，若層間絕緣膜的解析度達到(Open)6至8μm，則由○表示，若達到超過8至11μm，則由△表示，若達到超過11至14μm，則由X表示。
(4)殘膜率
藉由接觸式厚度測定設備科天(Tencor)，借助與上述高度差測定方法相同的製程，在最佳靈敏度部位，對於層間絕緣膜的殘膜進行測定，若殘膜率為80%以上，則由○表示，若小於80且大於75%，則由△表示，若為75%以下，則由X表示。其中，殘膜率意味著“(顯影後厚度)/初期厚度)*100”。
Figure 106146311-A0305-02-0017-5
Figure 106146311-A0305-02-0018-10
如上述表1所示，確認了使用本發明的實施例1至6的負型感光性組合物形成的RGBW基板的高低差、靈敏度、解析度及殘膜率等優秀特性，尤其是使用比較例1至3的負型感光性組合物形成的RGBW基板的解析度非常不好。由此，利用本發明的負型感光性組合物時，高低差、靈敏度、解析度及殘膜率優秀，尤其是藉由使用多官能氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯而能夠控制光固化度，由此能夠確認其為可實現高平坦性、高解析度的負型感光性樹脂組合物。
[實驗例2]負型感光性樹脂組合物的機械特性評價
就由上述實施例1至6的樹脂組合物製造的形成了有機絕緣膜的RGBW基板而言，利用納米壓痕儀(nanoindenter)裝備和玻氏壓針(Berkovich Tip)，對有機絕緣膜的機械特性進行評價，將分析結果示於以下表2。
Figure 106146311-A0305-02-0018-7
如上述表2所示，使用本發明的實施例1至6的負型感光性組合物形成的有機絕緣膜的強度顯示為約0.29Gpa以上，尤其是，就以往還包含DPHA的實施例4及5而言，可確認具有相對來說硬度更提高的效果。
Figure 106146311-A0305-02-0001-11

Claims (8)

  1. 一種負型感光性樹脂組合物，其包含：一丙烯酸系共聚物；由以下化學式1表示的一多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯化合物；一自由基光引發劑；以及一溶劑；
    Figure 106146311-A0305-02-0019-8
     在該化學式1中，D為碳原子數1至20的烴基，n及m各自獨立地為0至2的整數，且n及m滿足n+m>0。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的負型感光性樹脂組合物，其中，相對於該丙烯酸系共聚物100重量份，該多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯不飽和化合物、該自由基光引發劑及該溶劑的含量分別為1至100重量份、0.1至30重量份以及10至500重量份。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的負型感光性樹脂組合物，其中，D為碳原子數6至13的亞烷基、亞芳基或亞萘基。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的負型感光性樹脂組合物，其中，該多官能氨基甲酸酯系甲基丙烯酸酯化合物的重均分子量為568至10000。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的負型感光性樹脂組合物，其中，固體成分的含量為10至50重量%。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的負型感光性樹脂組合物，其中，還包含多官能丙烯酸酯低聚物和/或具有乙烯性不飽和鍵的多官能單體。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的負型感光性樹脂組合物，其中，還包含矽烷偶聯劑、表面活性劑及它們的混合物組成的組中的一添加劑，相對於該丙烯酸系共聚物100重量份，該添加劑的含量為0.01至5重量份。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的負型感光性樹脂組合物，其中，該化學式1的n及m滿足n+m=2。
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