感光性树脂组合物和由其制备的绝缘层的制作方法
【专利摘要】本发明公开的是一种感光性树脂组合物和使用其制备的绝缘层。所述感光性树脂组合物包含非磺酰胺光致产酸剂和光敏剂，从而获得快速灵敏度和高透过率。
【专利说明】感光性树脂组合物和由其制备的绝缘层
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有快速灵敏度和高透过率(transmittance)的感光性树脂组合物以及使用其制备的绝缘层。
【背景技术】
[0002]关于如薄膜晶体管(TFT)液晶显示器等显示器，通常已使用如氮化硅等无机保护层作为用于保护和使TFT电路绝缘的保护膜，但是，这已经涉及到由其高介电常数引起的孔径比的改进困难。为了克服上述问题，转而对具有低介电常数的有机绝缘膜的需求日益增加。
[0003]关于如上所述的此类有机绝缘膜，通常使用由在光或电子束下曝光发生化学反应从而对特定溶剂具有不同溶解度的高分子化合物形成的感光性树脂。此外，通过由有机绝缘膜的光反应发生的极性改变(‘极性转换’)和交联反应而进行电路图案的精细加工。特别地，关于上述有机绝缘膜用的材料，可使用曝光后溶解度变化的溶剂例如碱性溶液。
[0004]根据对感光部显影的溶解性，通常将如上所述的有机绝缘膜分为正型膜和负型膜。正光致抗蚀剂具有在显影剂中溶解曝光部的过程，而负光致抗蚀剂具有在显影剂中溶解未曝光部而不溶解曝光部的过程，从而形成图案。
[0005]其中，正型有机绝缘膜使用碱性溶液并排除使用典型地用于负型有机绝缘膜的有机显影剂，由此具有工作环境方面的优势，并且理论上防止UV未曝光部变膨胀，因而改进降解(degradation)能力。此外，在形成有机膜后，使用剥离机可容易除去膜，并且优势在于，当在加工期间产生缺陷性面板(panel)时，从面板除去有机膜，由此显著改进基板的回收性和再用性。
[0006]具体地，关于使用如上所述的此类有机绝缘膜来形成液晶显示器等的绝缘层，为了当将其用于涂布基板时降低界面处的应力，上述有机绝缘层不仅必须具有优异的绝缘性而且还必须具有较低的热膨胀性。此外，还需要较强的物理性质。
[0007]另外，绝缘层或保护层在其与金属或硅化合物之间不可避免地形成界面，在该情况下，考虑到器件的可靠性，优异的界面粘合性是非常重要的因素。为了提供电路间的互连通路，对绝缘层进行微图案的形成，如果绝缘层被赋予感光性，则可省略施涂选择性光致抗蚀剂到绝缘层以形成图案的传统工艺，由此容易地形成微图案。
[0008]出于该原因，关于上述正型有机绝缘膜组合物，已积极深入地研究了向组合物添加光活性化合物(PAC)，所述光活性化合物对以粘结剂树脂、酚醛清漆树脂、聚酰亚胺、硅氧烷等为代表的包括丙烯基感光性树脂的粘结剂树脂赋予感光性。此外，如上所述的此类绝缘膜最近已达到商购可得的阶段，而且这导致出现了使用其的各种设备。
[0009]上述有机绝缘膜所需的重要特性之一是灵敏度。灵敏度的改进能够相当大地降低显示器的工业制造工艺的生产时间。实际上，在目前对液晶显示器的需求大大增加的情况下，灵敏度被认为是如上所述的此类有机绝缘膜的最重要特性之一。
[0010]但是，使用丙烯基感光性树脂和PAC制备的常规有机绝缘膜组合物主要缺乏灵敏度，并且特别地，由于UV照射部和UV非照射部之间的溶解性差异小而常常降解能力不足。
[0011]例如，美国专利号4，139，391公开了通过使用丙烯基化合物和丙烯酸酯化合物的共聚物作为粘结剂树脂并使用可选的丙烯酸酯化合物作为多官能单体而制备的感光性树脂类有机绝缘膜组合物。但是，由于曝光部和非曝光部之间的溶解性差异不够大，显影性能相对差。此外，粘结剂树脂在显影期间不残留而部分地溶解于显影剂中，由此引起难以获得15 μ m以下大小的微图案的问题。
[0012]同样，常规有机绝缘膜不足以解决关于灵敏度的问题。虽然通过增加碱性显影剂在用于有机绝缘膜的聚合物中的溶解性或延长显影时间可改进灵敏度，但是该方法具有局限性，并且可引起非曝光部随同曝光部溶解，导致总膜残余比降低。该结果导致大型显示器用基板中的膜扩散和图案损伤的问题。
[0013]另外，有机绝缘膜组合物需要各种特性例如优异的耐加工性如耐热性、耐溶剂性、抗长期热烧制性(resistance against extended hot firing)等；对支持层的良好粘合性；根据其使用目的在不同加工条件下可形成图案的加工空间大；和额外的高灵敏度、强渗透性、显影后降低的膜扩散以及由显影剂导致的损耗等。
【发明内容】
[0014]因此，本发明的目的是提供具有快速灵敏度和高透过率的感光性树脂。
[0015]本发明另外的目的是提供具有优异的降解能力并能够控制形成的图案角度(即，斜率)的感光性树脂组合物。
[0016]本发明另外的目的是提供具有随后的工序所需的耐化学性和耐热性的感光性树脂组合物。
[0017]本发明另外的目的是提供使用上述感光性树脂组合物制备的绝缘层。
[0018]为了实现上述目的，本发明提供以下。
[0019](I)感光性树脂组合物，其包含由式I或式2表示的非磺酰胺光致产酸剂以及由式3表不的光敏剂:
[0020][式I]
[0021]
【权利要求】
1.一种感光性树脂组合物，其包含由式I或式2表示的非磺酰胺光致产酸剂以及由式3表不的光敏剂: [式1]
2.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包含粘结剂树脂和溶剂。
3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述光致产酸剂的含量相对于100重量份所述粘结剂树脂为0.1至20重量份。
4.根据权利要求2所述的组合物，其中所述光敏剂的含量相对于100重量份所述粘结剂树脂为0.1至20重量份。
5.根据权利要求2所述的组合物，其中所述粘结剂树脂具有5，000至30，000的重均分子量。
6.根据权利要求2所述的组合物，其中所述粘结剂树脂的含量相对于所述组合物的总重量为5至50重量％。
7.根据权利要求2所述的组合物，其中所述溶剂为选自由醚类、乙酸酯类、酯类、酮类、酰胺类和内酯类组成的组的至少之一。
8.根据权利要求2所述的组合物，其中所述溶剂的含量相对于所述组合物的总重量为40至90重量％。
9.根据权利要求2所述的组合物，其进一步包含选自由碱性化合物、表面活性剂、粘合增强剂、热交联剂、光稳定剂、光固化增强剂、防光晕剂和消泡剂组成的组的至少之一。
10.一种绝缘层，其通过固化根据权利要求1至9任一项所述的感光性树脂组合物制备。
11.一种液晶显示器，其包括根据权利要求10所述的绝缘层。
【文档编号】G03F7/09GK103913950SQ201310745308
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2012年12月31日
【发明者】朴汉雨, 任玟柱, 成始震 申请人:东友精细化工有限公司