感光性樹脂組合物和由其製備的絕緣層的製作方法
2023-04-28 05:35:56 1
感光性樹脂組合物和由其製備的絕緣層的製作方法
【專利摘要】本發明公開的是一種感光性樹脂組合物和使用其製備的絕緣層。所述感光性樹脂組合物包含非磺醯胺光致產酸劑和光敏劑，從而獲得快速靈敏度和高透過率。
【專利說明】感光性樹脂組合物和由其製備的絕緣層
【技術領域】
[0001]本發明涉及具有快速靈敏度和高透過率(transmittance)的感光性樹脂組合物以及使用其製備的絕緣層。
【背景技術】
[0002]關於如薄膜電晶體(TFT)液晶顯示器等顯示器，通常已使用如氮化矽等無機保護層作為用於保護和使TFT電路絕緣的保護膜，但是，這已經涉及到由其高介電常數引起的孔徑比的改進困難。為了克服上述問題，轉而對具有低介電常數的有機絕緣膜的需求日益增加。
[0003]關於如上所述的此類有機絕緣膜，通常使用由在光或電子束下曝光發生化學反應從而對特定溶劑具有不同溶解度的高分子化合物形成的感光性樹脂。此外，通過由有機絕緣膜的光反應發生的極性改變(『極性轉換』)和交聯反應而進行電路圖案的精細加工。特別地，關於上述有機絕緣膜用的材料，可使用曝光後溶解度變化的溶劑例如鹼性溶液。
[0004]根據對感光部顯影的溶解性，通常將如上所述的有機絕緣膜分為正型膜和負型膜。正光致抗蝕劑具有在顯影劑中溶解曝光部的過程，而負光致抗蝕劑具有在顯影劑中溶解未曝光部而不溶解曝光部的過程，從而形成圖案。
[0005]其中，正型有機絕緣膜使用鹼性溶液並排除使用典型地用於負型有機絕緣膜的有機顯影劑，由此具有工作環境方面的優勢，並且理論上防止UV未曝光部變膨脹，因而改進降解(degradation)能力。此外，在形成有機膜後，使用剝離機可容易除去膜，並且優勢在於，當在加工期間產生缺陷性面板(panel)時，從面板除去有機膜，由此顯著改進基板的回收性和再用性。
[0006]具體地，關於使用如上所述的此類有機絕緣膜來形成液晶顯示器等的絕緣層，為了當將其用於塗布基板時降低界面處的應力，上述有機絕緣層不僅必須具有優異的絕緣性而且還必須具有較低的熱膨脹性。此外，還需要較強的物理性質。
[0007]另外，絕緣層或保護層在其與金屬或矽化合物之間不可避免地形成界面，在該情況下，考慮到器件的可靠性，優異的界面粘合性是非常重要的因素。為了提供電路間的互連通路，對絕緣層進行微圖案的形成，如果絕緣層被賦予感光性，則可省略施塗選擇性光致抗蝕劑到絕緣層以形成圖案的傳統工藝，由此容易地形成微圖案。
[0008]出於該原因，關於上述正型有機絕緣膜組合物，已積極深入地研究了向組合物添加光活性化合物(PAC)，所述光活性化合物對以粘結劑樹脂、酚醛清漆樹脂、聚醯亞胺、矽氧烷等為代表的包括丙烯基感光性樹脂的粘結劑樹脂賦予感光性。此外，如上所述的此類絕緣膜最近已達到商購可得的階段，而且這導致出現了使用其的各種設備。
[0009]上述有機絕緣膜所需的重要特性之一是靈敏度。靈敏度的改進能夠相當大地降低顯示器的工業製造工藝的生產時間。實際上，在目前對液晶顯示器的需求大大增加的情況下，靈敏度被認為是如上所述的此類有機絕緣膜的最重要特性之一。
[0010]但是，使用丙烯基感光性樹脂和PAC製備的常規有機絕緣膜組合物主要缺乏靈敏度，並且特別地，由於UV照射部和UV非照射部之間的溶解性差異小而常常降解能力不足。
[0011]例如，美國專利號4，139，391公開了通過使用丙烯基化合物和丙烯酸酯化合物的共聚物作為粘結劑樹脂並使用可選的丙烯酸酯化合物作為多官能單體而製備的感光性樹脂類有機絕緣膜組合物。但是，由於曝光部和非曝光部之間的溶解性差異不夠大，顯影性能相對差。此外，粘結劑樹脂在顯影期間不殘留而部分地溶解於顯影劑中，由此引起難以獲得15 μ m以下大小的微圖案的問題。
[0012]同樣，常規有機絕緣膜不足以解決關於靈敏度的問題。雖然通過增加鹼性顯影劑在用於有機絕緣膜的聚合物中的溶解性或延長顯影時間可改進靈敏度，但是該方法具有局限性，並且可引起非曝光部隨同曝光部溶解，導致總膜殘餘比降低。該結果導致大型顯示器用基板中的膜擴散和圖案損傷的問題。
[0013]另外，有機絕緣膜組合物需要各種特性例如優異的耐加工性如耐熱性、耐溶劑性、抗長期熱燒制性(resistance against extended hot firing)等；對支持層的良好粘合性；根據其使用目的在不同加工條件下可形成圖案的加工空間大；和額外的高靈敏度、強滲透性、顯影后降低的膜擴散以及由顯影劑導致的損耗等。
【發明內容】
[0014]因此，本發明的目的是提供具有快速靈敏度和高透過率的感光性樹脂。
[0015]本發明另外的目的是提供具有優異的降解能力並能夠控制形成的圖案角度(即，斜率)的感光性樹脂組合物。
[0016]本發明另外的目的是提供具有隨後的工序所需的耐化學性和耐熱性的感光性樹脂組合物。
[0017]本發明另外的目的是提供使用上述感光性樹脂組合物製備的絕緣層。
[0018]為了實現上述目的，本發明提供以下。
[0019](I)感光性樹脂組合物，其包含由式I或式2表示的非磺醯胺光致產酸劑以及由式3表不的光敏劑:
[0020][式I]
[0021]
【權利要求】
1.一種感光性樹脂組合物，其包含由式I或式2表示的非磺醯胺光致產酸劑以及由式3表不的光敏劑: [式1]
2.根據權利要求1所述的組合物，其進一步包含粘結劑樹脂和溶劑。
3.根據權利要求2所述的組合物，其中所述光致產酸劑的含量相對於100重量份所述粘結劑樹脂為0.1至20重量份。
4.根據權利要求2所述的組合物，其中所述光敏劑的含量相對於100重量份所述粘結劑樹脂為0.1至20重量份。
5.根據權利要求2所述的組合物，其中所述粘結劑樹脂具有5，000至30，000的重均分子量。
6.根據權利要求2所述的組合物，其中所述粘結劑樹脂的含量相對於所述組合物的總重量為5至50重量％。
7.根據權利要求2所述的組合物，其中所述溶劑為選自由醚類、乙酸酯類、酯類、酮類、醯胺類和內酯類組成的組的至少之一。
8.根據權利要求2所述的組合物，其中所述溶劑的含量相對於所述組合物的總重量為40至90重量％。
9.根據權利要求2所述的組合物，其進一步包含選自由鹼性化合物、表面活性劑、粘合增強劑、熱交聯劑、光穩定劑、光固化增強劑、防光暈劑和消泡劑組成的組的至少之一。
10.一種絕緣層，其通過固化根據權利要求1至9任一項所述的感光性樹脂組合物製備。
11.一種液晶顯示器，其包括根據權利要求10所述的絕緣層。
【文檔編號】G03F7/09GK103913950SQ201310745308
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2012年12月31日
【發明者】樸漢雨, 任玟柱, 成始震 申請人:東友精細化工有限公司