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TWI710855B - 感光性樹脂組合物及由其製造的光固化圖案 - Google Patents

感光性樹脂組合物及由其製造的光固化圖案 Download PDF

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TWI710855B
TWI710855B TW106129980A TW106129980A TWI710855B TW I710855 B TWI710855 B TW I710855B TW 106129980 A TW106129980 A TW 106129980A TW 106129980 A TW106129980 A TW 106129980A TW I710855 B TWI710855 B TW I710855B
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Abstract

本發明提供一種對溶劑的耐化學性和顯影性都得以改良的感光性樹脂組合物及由其製造的光固化圖案。本發明係關於一種感光性樹脂組合物和由其製造的光固化圖案。更詳細地說，係關於一種感光性樹脂組合物及由其製造的光固化圖案，藉由使該感光性樹脂組合物包含鹼可溶性樹脂、聚合性化合物、光聚合引發劑和溶劑，其中聚合性化合物包含由化學式1表示的化合物和由化學式2表示的化合物，從而對溶劑的耐化學性和顯影性同時得以改良。

Description

感光性樹脂組合物及由其製造的光固化圖案
本發明係關於一種感光性樹脂組合物及由其製造的光固化圖案。更詳細地說，係關於一種具有改良之化學特性的負型感光性樹脂組合物及由其製造的光固化圖案。
在顯示器領域中，為了形成光阻、絕緣膜、保護膜、黑矩陣、柱狀間隔物等的各種光固化圖案，使用了感光性樹脂組合物。具體地，藉由光刻製程將感光性樹脂組合物選擇性地曝光和顯影，形成所期望的光固化圖案，在該過程中，為了提高製程上的產率，同時改良應用對象的物性，需要高感度的感光性樹脂組合物。
就感光性樹脂組合物的圖案形成而言，例如藉由包含由光反應引起的高分子的極性變化和交聯反應的光刻製程來進行。曝光後，可利用對於鹼水溶液等顯影液的溶解性的變化特性。
根據感光的部分對於顯影的溶解度，採用感光性樹脂組合物的圖案形成係分為正型和負型。正型光阻是將曝光的部分在顯影液中溶解而形成圖案的方式，負型光阻是曝光的部分在 顯影液中不溶、使未曝光的部分溶解而形成圖案的方式。正型和負型因所使用的黏結劑樹脂、交聯劑等而彼此不同。
近年來，具有觸控面板的觸控式螢幕的使用在急劇地增長，最近可撓性觸控式螢幕受到大幅的關注。由此，對於在觸控式螢幕中使用的各種基板等的原料已提出可撓性特性的要求。因此，將可使用的原料限於可撓性的高分子原料，製造製程也要求在較溫和的條件下進行。
由此，對於感光性樹脂組合物的固化條件而言，也需要其為低溫固化而非以往的高溫固化。但是，低溫固化存在有反應性降低和形成的圖案的耐久性降低的問題。
韓國專利第1302508號揭露了一種感光性樹脂組合物，其藉由包含使用丙烯酸環己烯酯系的單體聚合而成的共聚物，從而耐熱性和耐光性優異，能夠提高感度。但是，該組合物在低溫固化的條件下不滿足所要求的耐久性。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：韓國專利1302508號
本發明的目的在於提供一種感光性樹脂組合物，其可在低溫下固化，同時反應性優異，並且形成的圖案的耐化學性 等耐久性也優異。
另外，本發明的目的在於提供一種感光性樹脂組合物，其在光刻製程中具有優異的圖案形成能力。
進而，本發明的目的在於提供一種用上述感光性樹脂組合物形成的光固化圖案。
1．一種感光性樹脂組合物，其中，包含鹼可溶性樹脂、聚合性化合物、光聚合引發劑和溶劑，該聚合性化合物包含由下述化學式1表示的化合物和由化學式2表示的化合物。
Figure 106129980-A0202-12-0003-2
 (化學式1中，R1和R2各自獨立地為氫或者碳數1至6的直鏈型或分支型的烷基，m為4至12的整數。)
Figure 106129980-A0202-12-0003-3
 (化學式2中，R3為碳數1至6的飽和烴基或者含雜原子的飽和烴基，R4相互獨立地為氫、丙烯醯氧基、琥珀酸酯基或者碳數1至5的直鏈型或分支型的烷基，條件是至少二個R4係丙烯醯氧基，n為3至8的整數。)
2．如第1點所述的感光性樹脂組合物，其中，化學式1的化合物中的R1和R2各自獨立地為氫。
3．如第1點所述的感光性樹脂組合物，其中，化學式2的化合物係由下述化學式3或者4表示。
Figure 106129980-A0202-12-0004-4
Figure 106129980-A0202-12-0004-5
4．如第1點所述的感光性樹脂組合物，其中，相對於合計100重量份的該組合物，化學式1的化合物的含量為3至12重 量份，且相對於合計100重量份的該組合物，化學式2的化合物的含量為3至15重量份。
5．如第4點所述的感光性樹脂組合物，其中，化學式1的化合物與化學式2的化合物的混合比以重量比為基準時為1：4至3：1。
6．如第5點所述的感光性樹脂組合物，其中，化學式1的化合物與化學式2的化合物的混合比以重量比為基準時為1：2至1：1。
7．如第1點所述的感光性樹脂組合物，其中，該鹼可溶性樹脂包含由下述化學式7表示的黏結劑樹脂。
Figure 106129980-A0202-12-0005-6
 (化學式7中，a、b、c和d各自表示莫耳百分比，a為5至50莫耳%，b為5至70莫耳%，c為10至70莫耳%，d為5至70莫耳%。)
8．如第1點所述的感光性樹脂組合物，其中，該鹼可溶性樹脂的重量平均分子量為5000至35000。
9．一種由如第1至7點中的任一點所述的感光性樹脂 組合物所製造的光固化圖案。
10．如第9點所述的光固化圖案，其中，該光固化圖案係選自以下群組：陣列平坦化膜圖案、保護膜圖案、絕緣膜圖案、光阻圖案、黑矩陣圖案和柱狀間隔物圖案。
11．一種圖像顯示裝置，其具有如第9點所述的光固化圖案。
如果使用本發明的感光性樹脂組合物，則能夠形成與基材的密合性、耐化學性和耐久性優異的光固化膜或者光固化圖案。另外，能夠以改良之反應性、顯影性形成上述光固化圖案。上述光固化圖案具有優異的耐化學性、耐久性，因此能夠適宜用作圖像顯示裝置的各種圖案。
第1a圖為表示根據實驗例的顯影性的評價標準的圖像。
第1b圖為表示根據實驗例的顯影性的評價標準的圖像。
第1c圖為表示根據實驗例的顯影性的評價標準的圖像。
第2a圖為表示根據實驗例的耐化學性的評價標準的圖像。
第2b圖為表示根據實驗例的耐化學性的評價標準的圖像。
第2c圖為表示根據實驗例的耐化學性的評價標準的圖像。
第2d圖為表示根據實驗例的耐化學性的評價標準的圖像。
第2e圖為表示根據實驗例的耐化學性的評價標準的圖像。
第2f圖為表示根據實驗例的耐化學性的評價標準的圖像。
本發明係關於一種感光性樹脂組合物，其包含鹼可溶性樹脂、聚合性化合物、光聚合引發劑和溶劑，該聚合性化合物藉由包含後述的化學式1和化學式2的化合物，從而具有改良的物理穩定性和化學穩定性，並且改良例如顯影性等反應性。
以下對於本發明的實施態樣詳細地說明。本說明書中，由各化學式表示的重複單元、化合物或者樹脂具有異構體的情況下，表示重複單元、化合物或者樹脂的該化學式意味著也包含其異構體的代表性化學式。
本發明中，「(甲基)丙烯酸」是指「丙烯酸」或「甲基丙烯酸」、或者這兩者。
本發明中，各個重複單元不應限於所表示的情形予以解釋，在限定了括弧內的子重複單元的莫耳%的範圍內能夠在鏈的任一位置自由存在。即，各重複單元的括弧是為了表示莫耳%而用一個嵌段表示，但各子重複單元只要在該樹脂內，則可無限制地以嵌段存在或彼此分離地存在。
<感光性樹脂組合物>
聚合性化合物
本發明實施態樣的感光性樹脂組合物中所使用的聚合性化合物是在後述的光聚合引發劑的作用下可聚合或者交聯的化合物，能夠增加製造製程中的交聯密度，增強光固化圖案的機 械特性。
上述聚合性化合物包含由下述化學式1表示的化合物和由化學式2表示的化合物。
Figure 106129980-A0202-12-0008-7
 (化學式1中，R1和R2各自獨立地為氫或者碳數1至6的直鏈型或分支型的烷基，括弧表示主鏈內的重複單元，m為4至12的整數。)
Figure 106129980-A0202-12-0008-8
 (化學式2中，R3為碳數1至6的飽和烴基或者含雜原子的飽和烴基，R4相互獨立地為氫、丙烯醯氧基、琥珀酸酯基或者碳數1至5的直鏈型或分支型的烷基，條件是至少二個R4係丙烯醯氧基，n為3至8的整數。)
上述聚合性化合物能夠包含化學式1的化合物與化學式2的化合物的混合物或者共混物(blend)。藉由分子量或分子尺寸較大的化學式1的化合物，如光交聯後的耐溶劑性等的耐化學性係增加，能夠形成與基材的密合性改良的光固化圖案。另外，藉由含羧基的化學式2的化合物，如顯影性等的反應性係提高，能夠高解析度地形成例如具有目標尺寸的孔圖案。
化學式1中，例如，R1和R2各自獨立地為氫。化學式1中的m如果不到4，有時殘膜率和耐化學性係變差，如果超過12，有時顯影性係降低。從該觀點出發，m較佳可為4至10的整數，更佳可為4至8的整數。
在本發明的實施態樣中，相對於合計100重量份的感光性樹脂組合物，能夠含有0.1至25重量份的化學式1的化合物。如果化學式1的化合物的含量不到0.1重量份，則由上述組合物形成的塗膜的耐化學性降低，有時無法形成目標物性的光阻塗膜。如果化學式1的化合物的含量超過25重量份，則顯影性顯著地降低，有時在非曝光區域殘留有殘膜。如果同時考慮上述的耐化學性和顯影性，則化學式1的化合物的含量較佳可為3至12重量份。
化學式2中，R4為經由亞甲基(-CH2-)與R3結合的n個官能團，n個各官能團能夠相互獨立地選自氫、丙烯醯氧基、琥珀酸酯基或碳數1至5的直鏈型或分支型的烷基中。
R3例如表示亞甲基，上述化學式2的化合物可由下述的化學式3表示。
Figure 106129980-A0202-12-0010-9
R3例如由下述的通式1(「*」表示鍵合端)表示，上述化學式2的化合物可由下述的化學式4表示。
Figure 106129980-A0202-12-0010-10
Figure 106129980-A0202-12-0010-11
本發明的實施態樣中，相對於合計100重量份的感光性樹脂組合物，能夠包含3至50重量份的化學式2的化合物。如果化學式2的化合物的含量不到3重量份，則光聚合性單體的量不足，無法有效地進行顯影，有時在非曝光區域產生殘膜，如果超過50重量份，則塗膜的顯影會過度，有時耐化學性過度降低。如果同時考慮上述的耐化學性和顯影性，化學式2的化合物的含量較 佳可為3至40重量份，更佳可為3至15重量份。
在一具體實例中，就化學式1的化合物與化學式2的化合物的混合比而言，以重量比為基準，能夠調節到約1：4至約3：1的範圍。
在上述混合比的範圍內，能夠同時地實現由該感光性樹脂組合物形成的塗膜或者光固化圖案的較佳的耐化學性和顯影性。從同時地實現耐化學性和顯影性的觀點出發，較佳地，能夠將上述混合比調節至約1：2至約1：1的範圍。
另外，聚合性化合物能夠進一步包含單官能單體、二官能單體及其他多官能單體。
作為單官能單體的具體實例，可列舉出壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮等。
作為二官能單體的具體實例，可列舉出1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的雙(丙烯醯氧基乙基)醚、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作為其他的多官能單體的具體實例，可列舉出三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二新戊四醇六(甲基)丙烯 酸酯、丙氧基化二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。其中，較佳使用二官能以上的多官能單體。
鹼可溶性樹脂
本發明實施態樣的感光性樹脂組合物的鹼可溶性樹脂是對於顯影製程中使用的鹼顯影液賦予可溶性、同時藉由賦予對於基材的密合力而使塗膜的形成變得可能的成分。例如，鹼可溶性樹脂能夠作為感光性樹脂組合物的黏結劑樹脂而發揮功能。
就上述鹼可溶性樹脂的種類而言，為該技術領域例如負型感光性樹脂組合物的領域中通常使用的種類，只要在不脫離本發明的目的之範圍內，則並無特別限制，可以是本領域中通常使用的單體的聚合物或者二種以上的單體的共聚物，對單體的聚合步驟和排列並無特別限定。
例如，上述鹼可溶性樹脂含有由下述化學式5表示的重複單元。
Figure 106129980-A0202-12-0012-12
 (化學式5中，R5為氫或者甲基，R6為直接鍵合或者碳數1至5的伸烷基，R7為碳數1至4的直鏈或分支鏈的烷基或者烯基。)
上述鹼可溶性樹脂藉由包含具有上述化學式5的重 複單元的樹脂，在熱處理的階段中，藉由熱引起的開環(ring opening)反應和由其產生的聚合(polymerization)而固化，例如基於蝕刻劑的耐蝕刻性可改良密合性、耐化學性。
上述鹼可溶性樹脂除了由化學式5表示的重複單元以外，能夠進一步具有來自該領域中習知的其他單體的重複單元。
作為上述其他單體，並無特別限定，例如可列舉出選自羧酸類、二羧酸類及其酸酐；芳香族乙烯基化合物；乙烯基氰化合物；在兩末端具有羧基和羥基的聚合物的單(甲基)丙烯酸酯類；(甲基)丙烯酸烷基酯類；脂環族(甲基)丙烯酸酯類；(甲基)丙烯酸芳基酯類；用碳數4至16的環烷烴或者雙環烷烴環取代的(甲基)丙烯酸酯類；不飽和氧雜環丁烷化合物；不飽和環氧乙烷化合物等中的一種或者二種以上。更佳地，能夠使用(甲基)丙烯酸系單體。
來自上述(甲基)丙烯酸系的單體的重複單元例如可由下述化學式6表示。
Figure 106129980-A0202-12-0013-13
 (化學式6中，R8為氫或者甲基，R9為碳數1至6的烷基或者碳 數3至6的環烷基。)
例如，上述鹼可溶性樹脂能夠包含由下述的化學式7表示的黏結劑樹脂。
Figure 106129980-A0202-12-0014-14
 (化學式7中，a、b、c和d各自表示莫耳百分比，a為5至50莫耳%，b為5至70莫耳%，c為10至70莫耳%，d為5至70莫耳%。)
化學式7中，括弧內的各重複單元在限定的莫耳百分比的範圍內能夠在鏈的任一位置自由存在。即，化學式7的各括弧是為了表示莫耳百分比而用一個嵌段來表示，但各重複單元只要在該樹脂內，則可以無限制地以嵌段存在或彼此分離地存在。
對上述鹼可溶性樹脂的重量平均分子量並無特別限制，從改良密合性和顯影性的觀點出發，可為約5000至35000的範圍。
就上述鹼可溶性樹脂的含量而言，可以考慮由其形成的光固化圖案的解析度、圖案的均勻性來適當地調節。作為一具體實例，相對於合計100重量份的感光性樹脂組合物，鹼可溶性樹脂的含量可以為10至50重量份的範圍。
光聚合引發劑
本發明的光聚合引發劑只要能夠使上述的聚合性化合物聚合，則能夠對其種類無特別限制地使用，例如能夠使用選自苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、三嗪系化合物、聯咪唑系化合物、噻噸酮系化合物、肟酯系化合物中的至少一種的化合物，較佳地，能夠使用聯咪唑系化合物及/或肟酯系化合物。
另外，為了提高本發明的感光性樹脂組合物的感度，上述光聚合引發劑可進一步包含光聚合引發助劑。本發明的感光性樹脂組合物藉由含有光聚合引發助劑，感度進一步提高，能夠提高生產率。
作為上述光聚合引發助劑，可列舉出選自胺化合物、羧酸化合物和具有硫醇基的有機硫化合物中的一種以上的化合物。
對上述光聚合引發劑的含量並無特別限定，例如，相對於合計100重量份的感光性樹脂組合物，可以為0.1至10重量份，較佳地，可以為0.1至7重量份。
在上述含量的範圍內，不會阻礙光固化圖案的耐久性，能夠提高曝光製程的感度和解析度。
添加劑
本發明的感光性樹脂組合物根據需要可進一步包含填充劑、其他高分子化合物、固化劑、密合促進劑、抗氧化劑、表面活性劑、紫外線吸收劑、防凝聚劑、鏈轉移劑等添加劑。
上述添加劑可單獨使用一種，也可將二種以上組合使用。
對上述添加劑的含量並無特別限制，例如，相對於合計100重量份的感光性樹脂組合物，可以為0.001至2重量份。
溶劑
作為溶劑，並無特別限定，只要能夠將上述提及的成分溶解，具有適當的乾燥速度，在溶劑的蒸發後能夠形成均勻且光滑的塗膜，則均可使用。
作為上述溶劑，如果考慮塗佈性和乾燥性，可以較佳地使用伸烷基二醇烷基醚乙酸酯類、酮類、丁二醇烷基醚乙酸酯類、丁二醇單烷基醚類、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯類。更佳地，能夠使用二甘醇甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環己酮、乙酸甲氧基丁酯、甲氧基丁醇、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等。
就上述溶劑的含量而言，相對於感光性樹脂組合物的合計100重量份，可以為30至70重量份。如果滿足上述範圍，採用旋塗機、狹縫和旋轉塗佈機、狹縫塗佈機(也有時稱為「模壓塗佈機」、「簾式流動塗佈機」)、噴墨塗佈機等塗佈裝置塗佈時的塗佈性變得良好，因此係為較佳的。
光固化圖案和圖像顯示裝置
本發明的目的在於提供一種用上述感光性樹脂組合物所製造的光固化圖案和具有該光固化圖案的圖像顯示裝置。
用上述感光性樹脂組合物所製造的光固化圖案的低溫固化性優異，耐化學性、耐熱性等優異。由此能夠在圖像顯示裝置中的各種圖案例如黏結劑層、陣列平坦化膜、保護膜、絕緣膜圖案等中使用，也能夠在光阻、黑矩陣、柱狀間隔物圖案、黑色柱狀間隔物圖案等中使用，但並不限定於這些，其特別適合作為絕緣膜圖案。
作為具有這樣的光固化圖案或者在製造過程中使用上述圖案的圖像顯示裝置，可列舉出液晶顯示裝置、OLED、可撓性顯示器等，但並不限定於這些，可列舉出在可應用的該領域中習知的全部的圖像顯示裝置。
光固化圖案能夠藉由將上述的本發明的感光性樹脂組合物塗佈在基材上、根據需要經過顯影製程後形成光固化圖案而製造。
以下為了有助於理解本發明而給出較佳的實施例，但這些實施例只不過是對本發明進行例示，並不限制於隨附的申請專利範圍。對於本領域技術人員而言顯而易見地是，在本發明的範疇和技術思想的範圍內，對於這些實施例可加以各種變更和修改，這些變更和修改當然也屬於隨附的申請專利範圍。
製造例：鹼可溶性樹脂(A)的合成(化學式7)
在具有回流冷凝器、滴液漏斗和攪拌器的1公升的燒瓶內，使氮氣以0.02公升/分鐘流入而成為氮氣氣氛，加入了丙二醇單甲基醚乙酸酯250公克。然後，在100℃下加熱，並在包含有 丙烯酸32.4公克(0.45莫耳)、甲基丙烯酸(3-乙基-3-氧雜環丁基)甲酯82.9公克(0.45莫耳)、乙烯基甲苯11.8公克(0.10莫耳)和丙二醇單甲基醚乙酸酯150公克的混合物中，使用滴液漏斗歷時2小時將添加有2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)3.6公克的溶液滴入燒瓶中，進而在100℃下繼續攪拌了5小時。
將燒瓶內的氣氛由氮氣變為空氣，將甲基丙烯酸縮水甘油酯49.8公克(0.35莫耳(相對於本反應中使用的丙烯酸，為78莫耳%))投入燒瓶內，在110℃下持續反應6小時。由此得到了固體成分酸值為44毫克KOH/公克的含有不飽和基團的鹼可溶性樹脂。採用GPC測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量為17500，分子量分佈(Mw/Mn)為2.20。
實施例和比較例
以下述的表1、表2的組成和含量(單位：重量份)製備了實施例和比較例的感光性樹脂組合物。
Figure 106129980-A0202-12-0019-15
Figure 106129980-A0202-12-0020-16
上述表1和表2中使用的各成分如下所述。
A：製造例中製造的鹼可溶性樹脂(化學式7)
B-1：二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA：日本化藥(株)製造)
B-2：
Figure 106129980-A0202-12-0021-17
B-3：
Figure 106129980-A0202-12-0021-18
C-1：聯咪唑系引發劑
Figure 106129980-A0202-12-0021-19
C-2：肟酯系引發劑
Figure 106129980-A0202-12-0021-20
D：抗氧化劑
Figure 106129980-A0202-12-0022-21
E-1：二甘醇甲基乙基醚
E-2：丙二醇單甲基醚乙酸酯
實驗例
將2英寸見方的玻璃基板(EAGLE 2000、康寧公司製造)用中性洗滌劑、水和醇依次清洗後乾燥。在該玻璃基板上，分別將上述實施例和比較例中製備的感光性樹脂組合物旋塗後，使用熱板，在90℃下進行了125秒預烘焙。
將進行了上述預烘焙的基板冷卻到常溫後，使用曝光機(UX-1100SM、優志旺股份有限公司(Ushio(株))製造)，以50毫焦耳/平方公分(mJ/cm2)的曝光量(365奈米基準)對塗膜全面進行光照射。光照射後，將上述塗膜在包含非離子系表面活性劑0.12%和氫氧化鉀0.04%的水系顯影液中在25℃下浸漬60秒，進行顯影，水洗。然後，在烘箱中，在130℃下進行了60分鐘後烘焙。得到的塗膜的厚度為3.0微米。對於這樣得到的固化膜，進行下述的物性評價，將其結果示於下述的表3和表4中。
(1)顯影性的評價
將上述實施例和比較例的感光性樹脂組合物在玻璃 基板上旋塗後，進行預烘焙。將進行了預烘焙的基板冷卻到常溫後，浸漬於0.04%KOH系水溶液後，觀察塗膜的溶解過程60秒。根據以下的標準評價觀察結果，將具有溶解型的材料判斷為最適合的材料。
<評價標準>
溶解型：如第1a圖中所示，從塗膜在顯影液中浸漬的瞬間在30秒以內溶解就完成
弱剝離型：如第1b圖中所示，塗膜幾乎都溶解，但殘留有未溶解的微細的粒子
剝離型：如第1c圖中所示，塗膜如照片所示全體地剝離，直至隨著時間的經過而慢慢地溶解，需要60秒時間
未顯影：在浸漬於顯影液的狀態下的塗膜自身的剝離或溶解即使經過60秒以上的時間也沒有完成
(2)耐化學性的評價
在2英寸見方的玻璃基板(EAGLE 2000、康寧公司製造)上，分別將實施例和比較例中製備的感光性樹脂组合物旋塗，使用熱板，在80℃下進行了125秒預烘焙。將進行了上述預烘焙的基板冷卻到常溫後，使用曝光機(UX-1100SM、優志旺股份有限公司製造)，以50毫焦耳/平方公分的曝光量(365奈米基準)無遮罩地全面進行光照射。對於經曝光的塗膜，在2.38%氫氧化四甲基銨水溶液中將上述塗膜在25℃下浸漬60秒，顯影，水洗和乾燥後，使用清潔烘箱，在100℃下進行了60分鐘後烘焙。
將上述那樣形成的膜厚1.5微米的塗膜在NMP溶液中浸漬，在50℃下處理了3分鐘。然後，基於ASTM D-3359-08標準試驗的條件，用切割機對塗膜切割後，在表面黏貼膠帶，進行剝離，採用該方法確認了耐化學性。在藥液處理後的切割/膠帶的試驗中，對於塗膜發生剝離的程度，基於標準試驗法的標準，規定為0B至5B，將具有最優異的性能的塗膜設為5B。
5B：0%的剝離(參照第2a圖)
4B：不到5%的剝離(參照第2b圖)
3B：5%以上且不到15%的剝離(參照第2c圖)
2B：15%以上且不到35%的剝離(參照第2d圖)
1B：35%以上且不到65%的剝離(參照第2e圖)
0B：65%以上的剝離(參照第2f圖)
(3)孔圖案尺寸的測定
採用SEM測定上述得到的塗膜的膜厚1.5微米處的孔圖案尺寸，將遮罩圖案的尺寸為10微米時的塗膜的孔尺寸示於下述表中。另外，在孔與玻璃基板沒有交會而形成了殘膜的情況下，示為尺寸不能測定(參照第3圖)。
Figure 106129980-A0202-12-0025-22
Figure 106129980-A0202-12-0025-23
如上述表3和表4中所示那樣，包含上述的化學式1和化學式2的聚合性化合物兩者的實施例的情況下，整體與比較例相比，顯影性被評價為溶解，確認了孔尺寸大，耐化學性提高。另外，在化學式1和化學式2的聚合性化合物的混合比範圍為1：2至2：1的實施例1至7的情況下，獲得了耐化學性和顯影性這兩者都優異的結果。省略了光聚合性單體(B-1)的實施例10的情況下， 與實施例1至7相比，孔尺寸略小地形成。
在比較例6的情況下，耐化學性相對優異，但未使塗膜顯影，形成了殘膜以致不能測定孔的尺寸。在比較例7的情況下，能夠確認顯影性為「溶解」，同時孔尺寸大，耐化學性最差。
Figure 106129980-A0202-11-0002-1

Claims (10)

  1. 一種感光性樹脂組合物，其中，包含鹼可溶性樹脂、聚合性化合物、光聚合引發劑和溶劑，該聚合性化合物包含由下述化學式1表示的化合物和由化學式2表示的化合物，相對於合計100重量份的該組合物，化學式1的化合物的含量為0.1至25重量份；以及相對於合計100重量份的該組合物，化學式2的化合物的含量為3至50重量份，
    Figure 106129980-A0305-02-0029-1
     化學式1中，R1和R2各自獨立地為氫或者碳數1至6的直鏈型或分支型的烷基，m為4至12的整數，
    Figure 106129980-A0305-02-0029-3
     化學式2中，R3為碳數1至6的飽和烴基或者含雜原子的飽和烴基，R4相互獨立地為氫、丙烯醯氧基、琥珀酸酯基或者碳數1至5的直鏈型或分支型的烷基，條件是至少二個R4係丙烯醯氧基，n為3至8的整數。
  2. 如請求項1所述的感光性樹脂組合物，其中，化學式1的化合物的R1和R2各自獨立地為氫。
  3. 如請求項1所述的感光性樹脂組合物，其中，化學式2的化合物係由下述化學式3或者4表示：
    Figure 106129980-A0305-02-0030-4
    Figure 106129980-A0305-02-0030-5
  4. 如請求項1所述的感光性樹脂組合物，其中，相對於合計100重量份的該組合物，化學式1的化合物的含量為3至12重量 份，且相對於合計100重量份的該組合物，化學式2的化合物的含量為3至15重量份。
  5. 如請求項4所述的感光性樹脂組合物，其中，化學式1的化合物與化學式2的化合物的混合比以重量比為基準時為1：4至3：1。
  6. 如請求項5所述的感光性樹脂組合物，其中，化學式1的化合物與化學式2的化合物的混合比以重量比為基準時為1：2至1：1。
  7. 如請求項1所述的感光性樹脂組合物，其中，該鹼可溶性樹脂包含由下述化學式7表示的黏結劑樹脂：
    Figure 106129980-A0305-02-0031-6
     化學式7中，a、b、c和d各自表示莫耳百分比，a為5至50莫耳%，b為5至70莫耳%，c為10至70莫耳%，d為5至70莫耳%。
  8. 如請求項1所述的感光性樹脂組合物，其中，該鹼可溶性樹脂的重量平均分子量為5000至35000。
  9. 一種由如請求項1至7中任一項所述之感光性樹脂組合物所製 造的光固化圖案。
  10. 如請求項9所述的光固化圖案，其中，該光固化圖案係選自以下群組：陣列平坦化膜圖案、保護膜圖案、絕緣膜圖案、光阻圖案、黑矩陣圖案和柱狀間隔物圖案。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6662401B2 (ja) 2018-03-13 2020-03-11 オムロン株式会社 乗員監視装置
CN111025847B (zh) * 2019-12-31 2023-07-14 阜阳欣奕华材料科技有限公司 一种感光树脂组合物、黑色矩阵和显示设备
CN111978239A (zh) * 2020-08-26 2020-11-24 阜阳欣奕华材料科技有限公司 化合物及感光树脂组合物

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011248274A (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 Sanyo Chem Ind Ltd 感光性樹脂組成物
TW201317710A (zh) * 2011-07-20 2013-05-01 Zeon Corp 負型感光性樹脂組合物、樹脂膜以及電子元件
TW201400988A (zh) * 2012-06-18 2014-01-01 富士軟片股份有限公司 壓印用硬化性組成物與基板之間的黏著組成物、硬化物、圖案形成方法以及半導體元件及其製造方法
TW201413381A (zh) * 2012-09-27 2014-04-01 富士軟片股份有限公司 光壓印用硬化性組成物、圖案形成方法、微細圖案以及半導體元件的製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003295433A (ja) * 2002-03-28 2003-10-15 Tamura Kaken Co Ltd 感光性樹脂組成物
KR101302508B1 (ko) 2006-02-03 2013-09-02 주식회사 동진쎄미켐 네가티브 감광성 수지 조성물, 그 경화물을 갖는 액정표시장치, 그를 사용한 액정표시장치의 패턴형성방법
JP5155920B2 (ja) * 2008-03-31 2013-03-06 富士フイルム株式会社 感光性透明樹脂組成物、カラーフィルタの製造方法及びカラーフィルター
JP5734579B2 (ja) * 2010-03-26 2015-06-17 三洋化成工業株式会社 感光性樹脂組成物
KR101893242B1 (ko) * 2011-06-24 2018-08-29 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 네거티브형 감광성 수지 조성물, 패턴 형성 방법, 경화막, 절연막, 컬러 필터, 및 표시 장치
JP2014005466A (ja) * 2012-06-25 2014-01-16 Dongwoo Fine-Chem Co Ltd アルカリ可溶性樹脂、それを含む感光性樹脂組成物およびそれを用いたカラーフィルタ
KR101526678B1 (ko) * 2013-08-09 2015-06-05 동우 화인켐 주식회사 착색 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 이를 포함하는 액정표시장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011248274A (ja) * 2010-05-31 2011-12-08 Sanyo Chem Ind Ltd 感光性樹脂組成物
TW201317710A (zh) * 2011-07-20 2013-05-01 Zeon Corp 負型感光性樹脂組合物、樹脂膜以及電子元件
TW201400988A (zh) * 2012-06-18 2014-01-01 富士軟片股份有限公司 壓印用硬化性組成物與基板之間的黏著組成物、硬化物、圖案形成方法以及半導體元件及其製造方法
TW201413381A (zh) * 2012-09-27 2014-04-01 富士軟片股份有限公司 光壓印用硬化性組成物、圖案形成方法、微細圖案以及半導體元件的製造方法

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