专利名称：正性光敏树脂组合物，及使用其的光敏树脂层和显示装置的制作方法
技术领域：
本公开内容涉及正性光敏树脂组合物(正型感光性树脂组合物)以及使用其的光敏树脂层(感光性树脂层)和显示装置。
背景技术：
传统的用于半导体装置的表面保护层和层间绝缘层包括具有优异的耐热性、电性能、机械性能等的聚酰亚胺树脂。聚酰亚胺树脂最近已被用作易于涂布的光敏聚酰亚胺前体组合物。将光敏聚酰亚胺前体组合物涂布在半导体装置上，通过紫外线(UV)射线图案化，显影，并热酰亚胺化，方便地提供表面保护层、层间绝缘层等。因此，与传统的非光敏聚酰亚胺前体组合物相比，聚酰亚胺树脂可以显著地缩短加工时间。光敏聚酰亚胺前体组合物可以以其中通过显影溶解曝光部分的正型和以其中固化并保持曝光部分的负型使用。正型可以通过无毒的碱性水溶液来显影，因此优选使用。正性光敏聚酰亚胺前体组合物包括聚酰胺酸的聚酰亚胺前体、重氮萘-醌的光敏材料等。然而，正性光敏聚酰亚胺前体组合物具有由于聚酰胺酸的碳酸在碱中的过高的溶解度而无法获得期望的图案的问题。为了解决该问题，已建议通过使聚酰胺酸与具有至少一个羟基的醇化合物酯化引入包括酚羟基酸而不是碳酸的材料(日本专利公开号10-307393)，但具有不充分显影的问题，因此，具有层损失或树脂从基底中分层的问题。最近，通过将聚苯并噁唑前体与重氮萘醌化合物混合制备的材料(日本专利公开号1994-060140)已引起注意，但当实际使用聚苯并噁唑前体组合物时，具有由于在显影后未曝光部分的很大的层损失而很难获得期望的图案的问题。然而，当增加聚苯并噁唑前体的分子量以改善该问题时，未曝光部分的层损失减少，但在曝光部分中产生显影残留物(浮渣)，因此可能劣化溶解并且延长在曝光部分上的显影。为了解决该问题，已经报道，可以通过向聚苯并噁唑前体组合物中加入某些苯酚化合物来抑制层损失(日本专利公开号9-302221和日本专利公开号2000-292913)。然而，由于未曝光部分的层损失的抑制效果不足，因此需要增加层损失的抑制效果以及防止产生显影残留物(浮渣)的研究。此外，由于用于控制溶解度的苯酚引起在热固化过程中在高温下分解或发生副反应的问题，因此，对所得的固化层的机械性能造成巨大破坏，因此仍然需要代替苯酚作为溶解控制剂的研究。包括聚苯并噁唑前体的正性光敏树脂组合物可以应用于显示装置领域中的有机绝缘体或阻隔壁(阻挡肋)材料。液晶显示装置，显示装置的一种，具有轻且薄、成本低、以小的电力消耗运行、与集成电路具有优良的接合等的很多优点，因此已被广泛用于膝上型计算机、监视器以及TV图像。这种液晶显示装置包括具有黑色矩阵、滤色器和ITO像素电极的下基板，以及具有由液晶层、薄膜晶体管、电容器层和ITO像素电极组成的有源电路部分的上基板。滤色器通过顺序将具有预定图案的黑色矩阵层层压在透明基板上制造，以阻挡像素边界和由多种颜色所组成的像素部分之间的光，通常，红(R)、绿(G)和蓝(B)的三基色。此外，在当今时代积极开发的有机发光二极管(OLED)被排列为具有矩阵格式的像素。排列这些像素以发出相同颜色从而制造单色显示器，或者作为红(R)、绿(G)和蓝(B)的三基色以显示各种颜色。另一方面，最近已进行许多尝试来开发具有高对比度和高亮度的显示装置。尝试之一是在彩色图案之间形成黑色过滤层(filter layer)，但具有难以实现高孔径率并带来低耐热性和绝缘性能的问题。于是，另一个尝试通过使非发光区成黑色来确保高孔径比并且同时提高对比度和亮度，但因为着色剂大量溶解而具有使绝缘层的固有性能劣化的问题。此外，用于黑色涂料、着色剂的无机颜料，如炭黑等，一般具有优异的光屏蔽性能，但具有使耐绝缘性能劣化的问题，这不适用于有机发光二极管的绝缘层。另一方面，有机颜料相对由实现黑色的颜料混合物组成，因此具有比无机颜料更好的耐绝缘性能，但需要在光敏树脂组合物中比无机颜料包 括更多以实现同等的遮光性并且更可能地劣化图案显影性并产生残留物。
发明内容
一个实施方式提供了防止漏光的正性光敏树脂组合物。另一个实施方式提供了使用正性光敏树脂组合物的光敏树脂层。进一步的另一实施方式提供了通过包括光敏树脂层而具有优良的发光效率、色彩表现率，以及绝缘性能的显示装置。根据一个实施方式，提供了正性光敏树脂组合物，包括:(A)选自聚苯并噁唑前体、聚酰亚胺前体，及其组合的碱溶性树脂，(B)光敏重氮醌化合物，(C)苯酚化合物(phenolcompound), (D)具有400nm至700nm的吸收波长的至少一种有机染料，以及(E)溶剂,其中基于100重量份的碱溶性树脂(A)包括I至40重量份的有机染料(D)。聚苯噁恶唑前体可包括由以下化学式I表示的重复单元，或由以下化学式I和2表示的重复单元，并且在其至少一个末端可包括热可聚合官能团(可热聚合官能团，热聚合官倉泛团，thermally polymerizable functional group) [化学式I]
权利要求
1.一种正性光敏树脂组合物，包括: (A)碱溶性树脂，选自聚苯并噁唑前体、聚酰亚胺前体、以及它们的组合； (B)光敏重氮醌化合物； (C)苯酚化合物； (D)具有400到700nm的吸收波长的至少一种有机染料；以及 (E)溶剂， 其中基于100重量份的所述碱溶性树脂(A)，所述有机染料(D)以I至40重量份的量被包括。
2.根据权利要求1所述的正性光敏树脂组合物，其中，所述聚苯并噁唑前体包括由以下化学式I表示的重复单元、或由以下化学式I和2表示的重复单元，并在其至少一个末端包括热可聚合官能团: [化学式I]
3.根据权利要求2所述的正性光敏树脂组合物，其中，所述热可聚合官能团衍生自选自包括碳-碳双键的单胺、或包括碳-碳双键的单酐、以及它们的组合的活性封端单体。
4.根据权利要求3所述的正性光敏树脂组合物，其中，所述包括碳-碳双键的单酐包括由以下化学式9表示的5-降冰片烯-2，3- 二羧酸酐；以下化学式10表示的3，6-环氧基-1，2，3，6-四氢邻苯二甲酸酐；由以下化学式11表示的异丁烯基琥珀酸酐；马来酸酐；乌头酸酐，或它们的组合。
5.根据权利要求1所述的正性光敏树脂组合物，其中，所述聚酰亚胺前体包括由以下化学式50和以下化学式51表示的重复单元:
6.根据权利要求1所述的正性光敏树脂组合物，其中，所述有机染料(D)具有590nm到700nm的吸收波长。
7.根据权利要求1所述的正性光敏树脂组合物，其中，所述有机染料(D)包括基于次甲基的化合物。
8.根据权利要求7所述的正性光敏树脂组合物，其中，所述基于次甲基的化合物是由以下化学式28表示的化合物:[化学式28]
9.根据权 利要求7所述的正性光敏树脂组合物，其中，所述基于次甲基的化合物包括由以下化学式29表示的化合物: [化学式29]
10.根据权利要求1所述的正性光敏树脂组合物，其中，所述有机染料(D)进一步包括偶氮类化合物，并且所述偶氮类化合物包括由以下化学式30表示的化合物， [化学式30]
11.根据权利要求1所述的正性光敏树脂组合物，其中，所述溶剂(E)包括N-甲基-2吡咯烷酮、Y-丁内酯、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、丙二醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚醋酸酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、甲基-1，3-丁二醇醋酸酯、1，3-丁二醇-3-单甲基醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲基-3-甲氧基丙酸酯、环己酮、或它们的组合。
12.根据权利要求1所述的正性光敏树脂组合物，其中，所述正性光敏树脂组合物进一步包括硅烷化合物。
13.根据权利要求1所述的正性光敏树脂组合物，其中，所述正性光敏树脂组合物包括 基于100重量份的所述碱溶性树脂(A)， 5至100重量份的所述光敏重氮醌化合物(B), I至30重量份的所述苯酚化合物(C)，以及 100至400重量份的所述溶剂(E)。
14.一种使用权利要求1至13中任一项所述的正性光敏树脂组合物制备的光敏树脂层。
15.一种包括权利要求1 4所述的光敏树脂层的显示装置。
全文摘要
本发明提供了正性光敏树脂组合物，及使用其的光敏树脂层和显示装置。该组合物包括选自聚苯并噁唑前体、聚酰亚胺前体，及其组合的(A)碱溶性树脂，(B)光敏重氮醌化合物，(C)苯酚化合物，(D)具有400nm到700nm吸收波长的至少一种有机染料，以及(E)溶剂，其中基于100重量份的碱溶性树脂(A)，包括1至40重量份的有机染料(D)。
文档编号G03F7/039GK103186048SQ20121035106
公开日2013年7月3日 申请日期2012年9月19日 优先权日2011年12月30日
发明者权志伦, 姜真熙, 金大润, 金上权, 金相均, 金尚洙, 卢健培, 尹银卿, 李种和, 李俊昊, 李珍泳, 田桓承, 赵显龙, 洪忠范, 黄银夏 申请人:第一毛织株式会社