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正性光敏树脂组合物,及使用其的光敏树脂层和显示装置

阅读:1021发布:2020-07-19

专利汇可以提供正性光敏树脂组合物,及使用其的光敏树脂层和显示装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 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)。,下面是正性光敏树脂组合物,及使用其的光敏树脂层和显示装置专利的具体信息内容。

1.一种正性光敏树脂组合物,包括:
(A)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),所述光敏重氮醌化合物(B)的量为5至
100重量份,所述苯酚化合物(C)的量为1至30重量份,所述溶剂(E)的量为100至400重量份,所述有机染料(D)以1至40重量份的量被包括,
其中,所述有机染料(D)包括基于次甲基的化合物,并且
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]
其中,在化学式28中,
R43至R46和R53至R56各自独立地为氢、卤素原子、C1至C20烷基、C1至C20卤代烷基、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C3至C20环烷基、C3至C20环烯基、C3至C20环炔基、C2至C20杂环烷基、C2至C20杂环烯基、C2至C20杂环炔基、C6至C30芳基、或C2至C30杂芳基,
R47、R48、R50和R51各自独立地为氢、或C1至C20烷基,
R49和R52各自独立地为氢、C1至C20烷基、C1至C20烷基(甲基)丙烯酸酯、或C6至C30芳基,
n为1至4的整数,以及
A为卤素离子、ClO4-、BF4-、SbF6-、CF3SO3-或N(SO2CF3)2-。
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1表示的重复单元、或由以下化学式1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1]
[化学式2]
其中,在化学式1和2中,
X1为芳香族有机基团、或四价到六价脂肪族有机基团,
Y1和Y2相同或不同,并独立地为芳香族有机基团或二价至六价脂肪族有机基团,并且X2为芳香族有机基团、二价至六价脂肪族有机基团、二价至六价脂环族有机基团、或由以下化学式3表示的有机基团,
[化学式3]
其中,在化学式3中,
R23至R26相同或不同,并独立地为烷基、芳基、烷氧基、或羟基,
R27和R28相同或不同,并独立地为亚烷基、或亚芳基,
并且
k为1至50的整数。
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;来酸酐;
乌头酸酐,或它们的组合。
[化学式9]
[化学式10]
[化学式11]
5.根据权利要求2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:
[化学式50]
[化学式51]
其中,在化学式50和51中,
X3为芳香族有机基团、或二价至六价脂环族有机基团,
Y3和Y4相同或不同,并独立地为芳香族有机基团、或四价至六价脂环族有机基团,X4为芳香族有机基团、二价到六价脂环族有机基团,或由以上化学式3表示的官能团,以及
R100至R103相同或不同,并独立地为氢、或C1到C20烷基。
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]
8.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]
9.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、γ-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。
10.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烷化合物。
11.一种使用权利要求1至10中任一项所述的正性光敏树脂组合物制备的光敏树脂层。
12.一种包括权利要求11所述的光敏树脂层的显示装置。

说明书全文

正性光敏树脂组合物,及使用其的光敏树脂层和显示装置

[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求于2011年12月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2011-0147388的优先权和权益,将其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

[0003] 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

[0004] 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。
[0005] 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-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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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
[0010] 一个实施方式提供了防止漏光的正性光敏树脂组合物。
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 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(phenol compound),(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1至40重量份的有机染料(D)。
[0014] 聚苯噁恶唑前体可包括由以下化学式1表示的重复单元,或由以下化学式1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,热聚合官能团,thermally polymerizable functional group)。
[0015] [化学式1]
[0016]
[0017] [化学式2]
[0018]
[0019] 在化学式1和2中,
[0020] X1是芳香族有机基团、或四价至六价脂肪族有机基团,
[0021] Y1和Y2是相同或不同的,并独立地为芳香族有机基团或二价至六价脂肪族有机基团,并且
[0022] X2是芳香族有机基团、二价至六价脂肪族有机基团、二价至六价脂环族有机基团,或由下列化学式3表示的有机基团,
[0023] [化学式3]
[0024]
[0025] 其中,在化学式3中,
[0026] R23至R26是相同或不同的,并独立地为取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷基、或羟基,
[0027] R27和R28是相同或不同的,并独立地为取代或未取代的亚烷基,或取代或未取代的亚芳基,以及
[0028] k是1至50的整数。该热可聚合官能团可源自选自包括碳-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
[0029] 包括碳-碳双键的单酐可包括由以下化学式9表示的5-降片烯-2,3-二羧酸酐;由以下化学式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;来酸酐;乌头酸酐,或它们的组合物。
[0030] [化学式9]
[0031]
[0032] [化学式10]
[0033]
[0034] [化学式11]
[0035]
[0036] 聚酰亚胺前体可包括由以下化学式50和以下化学式51表示的重复单元。
[0037] [化学式50]
[0038]
[0039] [化学式51]
[0040]
[0041] 在化学式50和51中,
[0042] X3是芳香族有机基团、或二价至六价脂环族有机基团,
[0043] Y3和Y4是相同或不同的,并独立地为芳香族有机基团、或四价至六价脂环族有机基团,
[0044] X4是芳香族有机基团、二价至六价脂环族有机基团,或由以上化学式3表示的官能团,以及
[0045] R100至R103是相同或不同的,并独立地为氢、或取代的或未取代的C1至C20烷基。
[0046] 有机染料(D)可具有590nm到700nm的吸收波长。
[0047] 有机染料(D)可包括基于次甲基的化合物。
[0048] 该基于次甲基的化合物可以是由下列化学式28表示的化合物。
[0049] [化学式28]
[0050]
[0051] 在化学式28中,
[0052] R43至R46和R53至R56各自独立地为氢、卤素原子、取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C1至C20卤代烷基、取代或未取代的C1到C20烷氧基、取代或未取代的C2至C20烯基、取代或未取代的C2到C20炔基、取代或未取代的C3至C20环烷基、取代或未
取代的C3至C20环烯基、取代或未取代的C3至C20环炔基、取代或未取代的C2至C20杂
环烷基、取代或未取代的C2至C20杂环烯基、取代或未取代的C2至C20杂环炔基、取代或
未取代的C6至C30芳基,或取代或未取代的C2至C30杂芳基,
[0053] R47、R48、R50和R51各自独立地为氢、或取代或未取代的C1至C20烷基,
[0054] R49和R52各自独立地为氢、取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C1至C20烷基(甲基)丙烯酸酯,或取代或未取代的C6至C30芳基,
[0055] n为从1至4的整数,并且
[0056] A是卤素离子、ClO4-、BF4-、SbF6-、CF3SO3-或N(SO2CF3)2-。
[0057] 基于次甲基的化合物可包括由以下化学式29表示的化合物。
[0058] [化学式29]
[0059]
[0060] 有机染料(D)可以进一步包括偶氮类化合物(基于偶氮的化合物,偶氮系化合物,azo-based compound),并且该偶氮类化合物可以包括由以下化学式30表示的化合物。
[0061] [化学式30]
[0062]
[0063] 溶剂(E)可以选自N-甲基-2吡咯烷、γ-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,以及它们的组合。
[0064] 正性光敏树脂组合物可进一步包括烷化合物。
[0065] 基于100重量份的碱溶性树脂(A),正性光敏树脂组合物可包括5至100重量份的光敏重氮醌化合物(B)、1至30重量份的苯酚化合物(C),和100至400重量份的溶剂(E)。
[0066] 根据另一个实施方式,提供了使用正性光敏树脂组合物制备的光敏树脂层。
[0067] 根据另一个实施方式,提供了包括光敏树脂层的显示装置。
[0068] 该正性光敏树脂组合物通过包括吸收预定范围的波长的有机染料可提供具有优良的发光效率、色彩表现率,和绝缘性能的半导体装置。

具体实施方式

[0069] 以下将详细地描述示例性实施方式。然而,这些实施方式只是示例性的,并且本发明不限于此。
[0070] 如本文所用的,当没有另外提供具体定义时,术语“烷基”是指C1至C30烷基,术语“烷氧基”是指C1至C30烷氧基,例如C1至C18烷氧基,术语“芳基”是指C6至C30芳基,术语“芳烷基”是指C7至C30芳烷基,术语“亚烷基”是指C1至C20亚烷基,术语“亚烷氧基(alkoxylene)”是指C1至C20亚烷氧基。
[0071] 如本文所用的,当没有另外提供具体定义时,术语“取代的”是指用至少一个选自卤素(F、Cl、Br或I)、羟基、硝基、氰基、亚胺基(=NH、=NR,R为C1至C10烷基)、基(-NH2、-NH(R')、-N(R”)(R”'),R'至R”'各自独立地为C1至C10烷基)、脒基、肼基、腙基、羧基、取代或未取代的C1至C30烷基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C3至C30环烷基、取代或未取代的C3至C30杂芳基,以及取代或未取代的C2至C30杂环烷基
的取代基取代,代替官能团的至少一个氢。
[0072] 如本文所用的,当没有另外提供具体定义时,术语“杂”可以指在环中包括选自N、O、S和P的杂原子代替碳原子。
[0073] 如本文中所用的,当不另外提供定义时,术语“脂肪族有机基团”可以指C1至C30烷基、C2至C30烯基、C2至C30炔基、C1至C30亚烷基、C2至C30亚烯基、或C2至C30亚炔基,例如C1至C15烷基、C2至C15烯基、C2至C15炔基、C1至C15亚烷基、C2至C15亚
烯基、或C2至C15亚炔基,术语“脂环族有机基团”可以指C3至C30环烷基,C3至C30环烯基,C3至C30环炔基,C3至C30环亚烷基,C3至C30环亚烯基或C3至C30环亚炔基,例如
C3至C15环烷基,C3至C15环烯基,C3至C15环炔基,C3至C15环亚烷基,C3至C15环亚
烯基或C3至C15环亚炔基,并且术语“芳族有机基团”可以指C6至C30芳基。
[0074] 此外,“*”是指相同或不同原子之间,或化学式之间的连接部分。
[0075] 根据一个实施方式,正性光敏树脂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包括1至40重量份的有机染料(D)。
[0076] 正性光敏树脂组合物可通过包括有机染料并吸收具有预定波长范围的光而有效防止漏光,从而提高显示装置的亮度并提高对比度、发光效率和色纯度。
[0077] 以下,对正性光敏树脂组合物的各成分进行详细说明。
[0078] (A)碱溶性树脂
[0079] 碱溶性树脂可包括聚苯并噁唑前体、聚酰亚胺前体,或其组合。
[0080] 聚苯并噁唑前体可包括由以下化学式1表示的重复单元,或由以下化学式1和2表示的重复单元,并且可在其至少一个末端包括热可聚合官能团。
[0081] [化学式1]
[0082]
[0083] [化学式2]
[0084]
[0085] 在化学式1和2中,X1是芳香族有机基团,或四价至六价脂肪族有机基团,Y1和Y2是相同或不同的,并且独立地为芳香族有机基团或二价至六价脂肪族有机基团,X2是芳香族有机基团、二价至六价脂肪族有机基团、二价至六价脂环族有机基团,或由以下化学式3表示的有机基团。
[0086] [化学式3]
[0087]
[0088] 在化学式3中,
[0089] R23至R26是相同或不同的,并且独立地为取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷氧基、或羟基,
[0090] R27和R28是相同或不同的,并且独立地为取代或未取代的亚烷基,或取代或未取代的亚芳基,以及
[0091] k为1至50的整数。
[0092] 聚苯并噁唑前体不限于具体的形式,可以是无规的、嵌段的,或交替共聚物。
[0093] 当聚苯并噁唑前体同时包括由化学式1和2表示的重复单元时,由化学式1表示的重复单元可以以大于或等于60mol%且小于100mol%的量被包括。
[0094] X1可以是源自以下的残基:3,3'-二氨基-4,4'-二羟基联苯、4,4'-二氨基-3,3'-二羟基联苯、双(3-氨基-4-羟苯基)丙烷、双(4-氨基-3-羟苯基)丙烷、
双(3-氨基-4-羟苯基)砜、双(4-氨基-3-羟苯基)砜、2,2-双(3-氨基-4-羟苯
基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(4-氨基-3-羟苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、
2,2'-双(3-氨基-4-羟基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2'-双(3-氨基-4-羟基-6-三
氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2′-双(3-氨基-4-羟基-2-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2'-双
(4-氨基-3-羟基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2'-双(4-氨基-3-羟基-6-三氟甲
基苯基)六氟丙烷、2,2'-双(4-氨基-3-羟基-2-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,2'-双
(3-氨基-4-羟基-5-五氟乙基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4羟基-5-三氟甲基苯
基)-2'-(3-氨基-4羟基-5-五氟乙基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羟基-5-三氟甲基苯
基)-2'-(3-羟基-4-氨基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4羟基-5-三氟甲基
苯基)-2'-(3-羟基-4-氨基-6三氟甲基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羟基-5-三氟甲
基苯基)-2'-(3-羟基-4-氨基-2-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羟基-2-三氟
甲基苯基)-2'-(3-羟基-4-氨基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2-(3-氨基-4-羟基-6-三
氟甲基苯基)-2'-(3-羟基-4-氨基-5-三氟甲基苯基)六氟丙烷、2,6-双[[[5-[1-(氨
基-4-羟基苯基)-2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)乙基]-2-羟基苯基]氨基]甲基]-4-甲
基苯酚或其组合,但不限于此。
[0095] X1可以是由以下化学式4和5表示的残基。
[0096] [化学式4]
[0097]
[0098] [化学式5]
[0099]
[0100] 在化学式4和5中,
[0101] A1选自O、CO、CR8R9、SO2、S、和单键,
[0102] R5至R7相同或不同,并且独立地选自氢、取代或未取代的烷基、羟基、羧酸基和硫醇基,
[0103] n1为1至2的整数,而
[0104] n2和n3相同或不同,并独立地为1至3的整数。
[0105] X2可以是衍生自芳香族二胺、脂环族二胺、或硅二胺的残基。
[0106] 芳香族二胺的实例可包括3,4'-二氨基二苯醚、4,4'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-二氨基二苯砜、4,4'-二氨基二苯硫醚、联苯胺、间苯二胺、对苯二胺、1,5-萘二胺、2,6-萘二胺、双(4-氨基苯氧基苯基)砜、双(3-氨基苯氧基苯基)砜、双(4-氨基苯氧基)联苯、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]醚、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯,或其组合,但不限于此。芳香族二胺可以单独或以其混合物使用。
[0107] 硅二胺的实例可包括双(4-氨基苯基)二甲基硅烷、二(4-氨基苯基)四甲基硅氧烷、双(对氨基苯基)四甲基二硅氧烷、双(γ-氨基丙基)四甲基二硅氧烷、1,4-二(γ-氨基丙基二甲基甲硅烷基)苯、双(4-氨基丁基)四甲基二硅氧烷、双(γ-氨基丙基)四苯
基二硅氧烷、1,3-二(氨基丙基)四甲基二硅氧烷,但不限于此。
[0108] 脂环族二胺的实例可包括环己二胺、亚甲基二环己胺等,但不限于此。
[0109] 脂环二胺可单独或以其混合物使用,并且芳香族二胺、硅二胺、或脂环族二胺可以以适当的比例混合。
[0110] Y1和Y2可以是衍生自二羧酸的残基或衍生自二羧酸衍生物的残基。
[0111] 二羧酸的实例包括Y(COOH)2(其中Y与Y1和Y2相同)。
[0112] 二羧酸衍生物的实例包括羰基卤化物衍生物或通过使Y(COOH)2与1-羟基-1,2,3-苯并三唑反应得到的活性酯衍生物的活性化合物。二羧酸衍生物的具体实例包括选自4,4'-氧联苯甲酰氯、联苯氧二甲酰氯、双(苯甲酰氯)砜、双(苯甲酰氯)醚、双(苯甲酰氯)苯酮、邻苯二甲酸甲酰二氯、对苯二甲酸二氯、间苯二甲酸甲酰二氯、甲酰二氯、联苯氧基二羧酸酯苯并三唑(diphenyloxydicarboxylate benzotriazole)及其组合的化合物。
[0113] Y1和Y2可以是由以下化学式6至8表示的官能团。
[0114] [化学式6]
[0115]
[0116] [化学式7]
[0117]
[0118] [化学式8]
[0119]
[0120] 在化学式6至8中,
[0121] R10至R13相同或不同,并独立地选自氢,或取代或未取代的烷基,
[0122] n6、n8和n9相同或不同,并独立地为1至4的整数,n7为1至3的整数,且
[0123] A2为O、CR14R15、CO、CONH、S或SO2,其中R14和R15相同或不同,并独立地为氢、取代或未取代的烷基,或氟烷基。
[0124] 聚苯并噁唑前体可包括衍生自位于聚苯并噁唑前体的支链的至少一个末端的活性封端单体的热可聚合官能团。
[0125] 活性封端单体可以包括含双键的单胺或含双键的单酐,或其组合。
[0126] 含双键的单胺的实例可包括甲苯胺、二甲基苯胺、乙基苯胺、氨基苯酚、氨基苄醇、氨基茚(aminoindan)、氨基乙酰苯(氨基苯乙酮),或其组合,但不限于此。
[0127] 含双键的单酐的实例可包括由以下化学式9表示的5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐,由以下化学式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、3,4,5,6-四氢邻苯二甲酸酐、顺
式-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、衣康酸酐(IA)、柠康酸酐(CA)、2,3-二甲基马来酸酐(DMMA),或其组合,但不限于此。
[0128] [化学式9]
[0129]
[0130] [化学式10]
[0131]
[0132] [化学式11]
[0133]
[0134] 以下化学式12至16为位于聚苯并噁唑前体的末端的热可聚合官能团的实例,并且热可聚合官能团在聚苯并噁唑前体制备过程的热处理期间可能交联。
[0135] [化学式12]
[0136]
[0137] 在化学式12中,R16为H、CH2COOH、或CH2CHCHCH3。
[0138] [化学式13]
[0139]
[0140] 在化学式13中,R17和R18相同或不同,并独立地选自H或CH3。
[0141] [化学式14]
[0142]
[0143] [化学式15]
[0144]
[0145] 在化学式15中,R19为H或CH3,而R20为CH2或氧。
[0146] [化学式16]
[0147]
[0148] 在化学式16中,R21和R22相同或不同,并独立地为H、CH3、或OCOCH3。
[0149] 聚苯并噁唑前体的平均分子量(Mw)范围为3,000至300,000。当聚苯并噁唑前体的平均分子量在该范围内时,可提供足够的物理性能和对于有机溶剂的优良溶解性。
[0150] 聚酰亚胺前体可以进一步包括由以下化学式50和51表示的重复单元。由以下化学式50表示的重复单元能够在高温下快速使树脂固化,而由以下化学式51表示的重复单
元当在高温下固化时提高热性能。
[0151] [化学式50]
[0152]
[0153] [化学式51]
[0154]
[0155] 在化学式50至51中,X3为芳香族有机基团,或二价到六价脂环族有机基团,Y3和Y4相同或不同,并独立地为芳香族有机基团,或四价到六价脂环族有机基团,X4为芳香族有机基团、二价到六价脂环族有机基团,或由上面化学式3表示的官能团,R100到R103相同或不同,并独立地为氢,或取代或未取代的C1至C20烷基。
[0156] 在正性光敏树脂组合物中,基于总和,由上面化学式50表示的重复单元和由上面化学式51表示的重复单元的100mol%,由上面化学式50表示的重复单元和由上面化学式51表示的重复单元可分别以5mol%至50mol%和50mol%至95mol%的量被包含。
[0157] 聚酰亚胺前体可具有3,000至300,000的重均分子量(Mw)。
[0158] (B)光敏重氮醌化合物
[0159] 光敏重氮醌化合物可以为含有1,2-苯醌二叠氮化物或1,2-萘醌二叠氮化物结构的化合物。
[0160] 光敏重氮醌化合物可包括由以下化学式17和化学式19至21表示的化合物,但不限于此。
[0161] [化学式17]
[0162]
[0163] 在化学式17中,
[0164] R31至R33相同或不同,并独立地为氢、或取代或未取代的烷基,并优选CH3,
[0165] D1至D3相同或不同,并独立地为OQ,其中Q为氢、或以下化学式18a或18b,前提为Q不同时为氢,以及
[0166] n31至n33相同或不同,并独立地为1至3的整数。
[0167] [化学式18a]
[0168]
[0169] [化学式18b]
[0170]
[0171] [化学式19]
[0172]
[0173] 在化学式19中,
[0174] R34为氢、或取代或未取代的烷基,
[0175] D4至D6为OQ,其中Q与化学式17中所定义的相同,以及
[0176] n34至n36相同或不同,并独立地为1至3的整数。
[0177] [化学式20]
[0178]
[0179] 在化学式20中,
[0180] A3为CO或CRR′,其中R和R'相同或不同,并独立地为取代或未取代的烷基,
[0181] D7至D10相同或不同,并独立地为氢、取代或未取代的烷基、OQ、或NHQ,其中Q与化学式17中所定义的相同,
[0182] n37、n38、n39和n40相同或不同,并独立地为1至4的整数,以及
[0183] n37+n38和n39+n40各自独立地为小于或等于5的整数,
[0184] 前提是D7至D8中的至少一个是OQ,并且一个芳香环包括一至三个OQ,而其它的芳香环包括一至四个OQ。
[0185] [化学式21]
[0186]
[0187] 在化学式21中,
[0188] R35至R42相同或不同,并独立地为氢、或取代或未取代的烷基,
[0189] n41和n42相同或不同,并独立地为1至5的整数,优选地2至4,以及
[0190] Q与化学式17中所定义的相同。
[0191] 基于100重量份的碱溶性树脂,光敏重氮醌化合物可以以5至100重量份的的量被包括。当光敏重氮醌化合物的量在该范围内时,很好地形成了图案而没有来自曝光的残留物,并且可防止在显影过程中的膜厚度损失,由此提供了良好的图案。
[0192] (C)苯酚化合物
[0193] 利用碱水溶液,苯酚化合物增加了曝光部分在显影过程中的溶解速度和敏感度,并起到形成高分辨率图案的作用。
[0194] 这种苯酚化合物包括2,6-二甲氧基甲基-4-叔丁基苯酚、2,6-二甲氧基甲基-对甲酚、2,6-二乙酰氧基甲基-对甲酚等,但不限于此。
[0195] 苯酚化合物可以为由以下化学式22至27表示的化合物,但不限于此。
[0196] [化学式22]
[0197]
[0198] 在化学式22中,
[0199] R91至R93相同或不同,并独立地为氢、或取代或未取代的烷基,
[0200] R94至R98相同或不同,并独立地为H、OH、或取代或未取代的烷基,并且烷基可以为CH3,以及
[0201] n91为1至5的整数。
[0202] [化学式23]
[0203]
[0204] 在化学式23中,
[0205] R99至R104相同或不同,并独立地为H、OH、或取代或未取代的烷基,
[0206] A4为CR’R”或单键,其中R’和R”相同或不同,并独立地为氢、或取代或未取代的烷基,并优选烷基为CH3,以及
[0207] n92+n93+n94和n95+n96+n97相同或不同,并独立地为小于或等于5。
[0208] [化学式24]
[0209]
[0210] 在化学式24中,
[0211] R105至R107相同或不同,并独立地为氢、或取代或未取代的烷基,
[0212] n98、n99和n102相同或不同,并独立地为1至5的整数,和
[0213] n100和n101相同或不同,并独立地为0至4的整数。
[0214] [化学式25]
[0215]
[0216] 在化学式25中,
[0217] R108和R113相同或不同,并独立地为氢、OH、或取代或未取代的烷基,
[0218] n103至n106相同或不同,并独立地为1至4的整数,以及
[0219] n103+n105和n104+n106独立地为小于或等于5的整数。
[0220] [化学式26]
[0221]
[0222] 在化学式26中,
[0223] R114是取代或未取代的烷基,并优选CH3,
[0224] R115至R117是相同或不同的,并独立地为氢、或取代和未取代的烷基,
[0225] n107、n109和n111相同或不同,并独立地为1至5的整数,
[0226] n108、n110和n112相同或不同,并独立地为0至4的整数,以及
[0227] n107+n108、n109+n110和n111+n112独立地为小于或等于5的整数。
[0228] [化学式27]
[0229]
[0230] 在化学式27中,
[0231] R118、R119和R120相同或不同,并独立地为取代或未取代的烷基,优选地CH3,[0232] R121至R124相同或不同,并独立地为氢、或取代或未取代的烷基,
[0233] n113、n115和n118相同或不同,并独立地为1至5的整数,
[0234] n114、n116和n117相同或不同,独立地为0至4的整数,
[0235] n119为1至4的整数,以及
[0236] n113+n114、n115+n116和n117+n118独立地为小于或等于5的整数。
[0237] 基于100重量份的碱溶性树脂,苯酚化合物可以以1至30重量份的的量被包括。当苯酚化合物包含在该范围内时,可改善显影期间的敏感度,且可以适当地增加非曝光部分的可溶性以提供良好的图案。此外,在冻结期间不会产生沉淀,因此可实现优良的储存稳定性
[0238] (D)有机染料
[0239] 有机染料是一种具有400nm至700nm的吸收波长的染料,并且含该有机染料的正性光敏树脂组合物可吸收具有400nm至700nm波长的光。
[0240] 另一方面,具有400nm至700nm的吸收波长的有机染料可具有范围为590至700nm的吸收波长,优选地,吸收波长范围为610至700nm。
[0241] 具有在该数值范围内的吸收波长的有机染料可包括基于次甲基的化合物,例如基于甲亚胺(偶氮甲碱)的化合物,基于聚甲川(polymethine)的化合物等,并且基于次甲基的化合物的代表性实例可包括由以下化学式28表示的化合物。
[0242] [化学式28]
[0243]
[0244] 在化学式28中,R43至R46和R53至R56各自独立地为氢、卤素、取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C1至C20卤代烷基、取代或未取代的C1至C20烷氧基、取代或未取代的C2至C20烯基、取代或未取代的C2至C20炔基、取代或未取代的C3至C20环
烷基、取代或未取代的C3至C20环烯基、取代或未取代的C3至C20环炔基、取代或未取代
的C2至C20杂环烷基、取代或未取代的C2至C20杂环烯基、取代或未取代的C2至C20杂
环炔基、取代或未取代的C6至C30芳基,或取代或未取代的C2至C30杂芳基,
[0245] R47、R48、R50和R51各自独立地为氢、取代或未取代的C1至C20烷基,
[0246] R49和R52各自独立地为氢、取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C1至C20烷基(甲基)丙烯酸酯、或取代或未取代的C6至C30芳基,且可以优选是取代或未取代的C1至C20烷基,
[0247] n为1至4的整数,以及
[0248] A为卤素离子、ClO4-、BF4-、SbF6-、CF3SO3-或N(SO2CF3)2-,例如,CF3SO3-或N(SO2CF3)2-。
[0249] 由上面化学式28所表示的化合物可由以下化学式29表示。
[0250] [化学式29]
[0251]
[0252] 有机染料可以进一步包括偶氮类化合物。
[0253] 该偶氮类化合物可以为由以下化学式30表示的化合物。
[0254] [化学式30]
[0255]
[0256] 当使用包含基于次甲基的化合物和偶氮类化合物的有机染料时,基于次甲基的化合物和偶氮类化合物可以以9:1至5:5的重量比被包括。
[0257] 包含基于次甲基的化合物的有机染料在400至700nm的最大吸收波长范围内可具有大于或等于80%的吸收率(absorbance rate),尤其是,当最大吸收波长范围为610至
700nm时,吸收率被进一步提高。因此,由于正性光敏树脂组合物以高效率吸收具有400nm至700nm波长范围的光,因此当施加于黑色矩阵时,从RGB图案之间泄漏的绿色区域的漏光被有效地吸收,以防止像素层的色彩表现率劣化以及亮度和对比度的劣化。
[0258] 如上,由于正性光敏树脂组合物通过吸收具有预定波长范围的光而防止漏光,因此不一定包括用于屏蔽光的无机颜料或有机颜料。因此,由使用无机颜料和有机颜料所引起的绝缘性能、图案显影性,和残留物去除率劣化的问题可能会解决。此外,因为它不是用于屏蔽光而是用来防止漏光,即使在使用少量有机颜料而不是使用大量的有机颜料时也可防止漏光现象,所以正性光敏树脂组合物可提高发光效率和色彩表现率,而不劣化特性例如正性光敏树脂组合物的敏感度和图案显影性。
[0259] 基于100重量份的碱溶性树脂,有机染料可以以1至40重量份的量被包括。例如,基于100重量份的碱溶性树脂,有机染料可以以1至20重量份或5至10重量份的量被包括。当满足该数值范围时,可显著地提高残留物去除率和亮度,而不劣化光敏树脂组合物的膜残留率、敏感度和绝缘性能。
[0260] 正性光敏树脂组合物可进一步包括染料例如直接染料、酸性染料、碱性染料、酸性媒介染料、硫化染料、还原染料、不溶性偶氮染料(azoic dye)、分散性染料、活性染料、氧化染料、醇溶染料、偶氮染料、蒽醌染料、靛蓝染料、碳正离子染料(carbonium ion dye)、酞菁染料、硝基染料、喹啉染料、菁染料(花青染料,cyanine dye)、聚氧杂蒽染料(polyxanthene dye)等,或C.I.颜料1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、47、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、
57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、
90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、
168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、
200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、
238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、
264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、或276,以及具有400nm到700nm吸收波长的基于次甲基的化合物。在一个实施方式中,优选地可以混合C.I.颜料红48:1、
122、168、177、202、206、207、209、224、242、254,且更优选地可以混合C.I.颜料红177、209、
224、254。
[0261] 当使用包括基于次甲基的化合物和着色剂的正性光敏组合物时,基于次甲基的化合物和着色剂可以以9:1至1:9的重量比被包括。
[0262] 与有机颜料相比,有机染料是一种非常耐用的着色物质,其存在于溶剂的颗粒相中而不是分散相中,并因此对于碱水溶液不损坏薄膜的表面形态,以及正性光敏树脂组合物的显影性和敏感度。
[0263] 对于溶剂,有机染料可具有1至10wt%的溶解度。在以上数值范围内,可防止染料在光敏树脂组合物内的沉淀。例如,对于选自下列的溶剂,有机染料可以具有1至10wt%的溶解度:N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-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、环己酮等。
[0264] (E)溶剂
[0265] 溶剂可以是有机溶剂,例如N-甲基-2吡咯烷酮、γ-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、环己酮等,但不限于此。溶剂可单独使用或以混合物使用。
[0266] 基于100重量份的碱溶性树脂,溶剂可以以100至400重量份的量被包括。当以上述量包含溶剂时,可涂布足够厚度的层,并且可提高溶解性和涂层性能。
[0267] (F)硅烷化合物
[0268] 光敏树脂组合物可进一步包括硅烷化合物以及(A)至(E),以改善与基板的粘附性。
[0269] 硅烷化合物可由下列化学式31表示。
[0270] [化学式31]
[0271]
[0272] 在化学式31中,
[0273] R61为乙烯基、取代或未取代的烷基、或取代或未取代的芳基,并且优选地3-(甲基丙烯酰氧基)丙基、对苯乙烯基或3-(苯氨基)丙基。
[0274] R62至R64相同或不同,并独立地为取代或未取代的烷氧基、取代的或未取代的烷基、或卤素,其中R62至R64中的至少一个为烷氧基或卤素,并且烷氧基可优选是C1到C8烷氧基,该烷基可以为C1到C20烷基。
[0275] 硅烷化合物可以包括由以下化学式32和33表示的化合物;含芳基的硅烷化合物例如三甲氧基[3-(苯氨基)丙基]硅烷等;含不饱和碳-碳的硅烷化合物例如乙烯基三甲
氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷;或
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、对-苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等。在一个实施方式中,可优选乙烯基三甲氧基硅烷、或乙烯基三乙氧基硅烷。
[0276] [化学式32]
[0277]
[0278] 在化学式32中,
[0279] R65为NH2或CH3CONH,
[0280] R66至R68相同或不同,并独立地为取代或未取代的烷氧基,且优选地烷氧基可为OCH3或OCH2CH3,以及
[0281] n61为1至5的整数。
[0282] [化学式33]
[0283]
[0284] 在化学式33中,
[0285] R69至R72相同或不同,并独立地为取代或未取代的烷基、或取代的或未取代的烷氧基,并且具体地CH3或OCH3,以及
[0286] R73和R74相同或不同,并独立地为取代或未取代的氨基,并且具体地NH2或CH3CONH,以及
[0287] n62和n63相同或不同,并独立地为1至5的整数。
[0288] 基于100重量份的碱溶性树脂,可以以0.1至30重量份的量使用硅烷化合物。当硅烷化合物包含在该范围内时,层具有对上层和下层优良的粘附并且在显影后无残留物,并改善了机械性能例如光学性能(透光率)和拉伸强度、伸长率、杨氏模量等。
[0289] (G)其它添加剂
[0290] 除上述(A)至(E)组分外,正性光敏树脂组合物还可以进一步包括其它添加剂(G)。
[0291] 其它添加剂包括潜热生酸剂(latent thermal acid generator)。潜热生酸剂包括芳基磺酸例如对-甲苯磺酸、苯磺酸等;全氟烷基磺酸例如三氟甲磺酸、三氟丁磺酸等;烷基磺酸例如甲磺酸、乙磺酸、丁磺酸等;或其组合,但不限于此。
[0292] 潜热生酸剂是用于聚苯并噁唑前体(即含酚羟基的聚酰胺)的脱水反应和环化反应的催化剂,因此即使降低固化温度,环化反应也可顺利进行。
[0293] 此外,正性光敏树脂组合物可进一步包括添加剂如合适的表面活性剂或匀染剂以防止层的污染或改善显影。
[0294] 根据一个实施方式利用正性光敏树脂组合物来形成图案的方法包括:将正性光敏树脂组合物涂布在支撑基板上;干燥涂布的正性光敏树脂组合物以提供正性光敏聚苯并噁唑前体层;曝光该聚苯并恶唑前体层;用碱水溶液显影该曝光的聚苯并噁唑前体层以提供光敏树脂层;以及烘烤该光敏树脂层。包括涂布、曝光以及显影工艺而提供图案的方法是本领域中众所周知的,所以将在本说明书中省略其详细描述。
[0295] 根据另一个实施方式,提供了利用正性光敏树脂组合物制备的光敏树脂层。该光敏树脂层可应用于绝缘层、缓冲层、或保护层。
[0296] 根据进一步另一个实施方式,提供了包括利用正性光敏树脂组合物制备的光敏树脂层的显示装置。该光敏树脂层可应用于绝缘层、缓冲层、或保护层。
[0297] 根据进一步另一个实施方式,提供了包括光敏树脂层的显示装置。该显示装置可以是有机发光二级管(OLED)或液晶显示器(LCD)。
[0298] 以下实施例更详细地说明了本发明。然而,应当理解,本发明并不限于这些实施例。
[0299] 合成实施例1:聚苯并噁唑前体(PBO-A)的合成
[0300] 在安装有搅拌器、温度控制装置、氮气注射器,以及冷凝器的四口烧瓶内,将41.1g的2,6-双[[[5-[1-(氨基-4-羟苯基)-2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)乙基]-2-羟苯基]氨基]甲基]-4-甲酚溶解在280g的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中,同时通入氮气。当固
体完全溶解时,向溶液中加入9.9g的吡啶。将该混合物保持在0到5°C的温度范围内,并
向其中以滴加方式在30分钟内缓慢加入通过将13.3g的4,4’-氧二苯甲酰氯溶解在142g
的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中而制备的溶液。所得的混合物在0°C到5°C到室温下
反应1小时然后将其温度升温至室温,接着搅拌1小时,完成反应。
[0301] 此处,将1.6g的5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐加入到反应物中。在70°C下搅拌混合物24小时,完成反应。向由水/甲醇以体积比10/1混合而制成的溶液中加入该反应
混合物以产生沉淀。过滤该沉淀,用水充分冲洗,并在80°C在真空下干燥24小时,制备具有9,500重均分子量的聚苯并噁唑前体(PBO-A)。
[0302] <实施例1>
[0303] 根据合成实施例1,将100重量份的聚苯并噁唑前体(PBO-A)加入到350重量份的γ-丁内酯(GBL)中,并向其中加入10重量份的具有以下化学式34结构的光敏重氮醌、0.2重量份的由以下化学式35表示的三甲氧基[3-(苯基氨基)丙基]硅烷,以及7.5重量份的由以下化学式36表示的苯酚化合物并溶解,获得树脂混合物。将4重量份的由以下化学式29表示的红色染料CF R007(Kyung-In Synthetic Corporation)和1重量份的由以下
化学式30表示的基于偶氮的橙色染料CF O011(Kyung-In Synthetic Corporation)溶解在10wt%的环己酮中,然后加入到该树脂混合物中并通过在室温下搅拌3小时来稳定,然后用0.45μm的氟树脂薄膜过滤以提供正性光敏树脂组合物。
[0304] [化学式34]
[0305]
[0306] 在化学式34中,Q1、Q2和Q3中的两个为基团为氢。 另一
[0307] [化学式35]
[0308]
[0309] [化学式36]
[0310]
[0311] [化学式29]
[0312]
[0313] [化学式30]
[0314]
[0315] <实施例2>
[0316] 按照与实施例1相同的程序来制备正性光敏树脂组合物,不同之处在于,加入8重量份的由化学式29表示的红色染料CF R007和2重量份的由化学式30表示的基于偶氮的橙色染料CF O011。
[0317] <实施例3>
[0318] 按照与实施例1相同的程序来制备正性光敏树脂组合物,不同之处在于,加入16重量份的由化学式29表示的红色染料CF R007和4重量份的由化学式30表示的基于偶氮的橙色染料CF O011。
[0319] <实施例4>
[0320] 按照与实施例1相同的程序来制备正性光敏树脂组合物,不同之处在于,加入24重量份的由化学式29表示的红色染料CF R007和6重量份的由化学式30表示的基于偶氮的橙色染料CF O011。
[0321] <实施例5>
[0322] 按照与实施例1相同的程序来制备正性光敏树脂组合物,不同之处在于,加入32重量份的由化学式29表示的红色染料CF R007和8重量份的由化学式30表示的基于偶氮的橙色染料CF O011。
[0323] <比较例1>
[0324] 根据合成实施例1将100重量份的聚苯并噁唑前体(PBO-A)加入到350重量份的γ-丁内酯(GBL)中,并向其中加入10重量份的具有以下化学式34结构的光敏重氮醌,
0.2重量份的由以下化学式35表示的三甲氧基[3-(苯基氨基)丙基]硅烷,以及7.5重
量份的由以下化学式36表示的苯酚化合物并溶解,然后通过在室温下搅拌3小时稳定并用
0.45μm的氟树脂的过滤器过滤以提供正性光敏树脂组合物。
[0325] <比较例2>
[0326] 按照与实施例1相同的程序来制备正性光敏树脂组合物,不同之处在于,加入0.4重量份的由化学式29表示的红色染料CF R007和0.1重量份的由化学式30表示的基于偶氮的橙色染料CF O011。
[0327] <比较例3>
[0328] 按照与实施例1相同的程序来制备正性光敏树脂组合物,不同之处在于,加入40重量份的由化学式29表示的红色染料CF R007和10重量份的由化学式30表示的基于偶氮的橙色染料CF O011。
[0329] 表1示出了实施例1至5和比较例1至3的组成和含量。
[0330] (表1)
[0331]
[0332] <性能测量>
[0333] (1)薄膜和图案的形成
[0334] 将根据实施例1至5和比较例1至3的正性光敏树脂组合物涂布在ITO玻璃上并在热板上以130°C/2分钟加热,形成光敏聚酰亚胺前体膜。
[0335] 将聚酰亚胺前体膜利用具有不同大小图案的掩膜(mask)和I-线步进机(I-line stepper)(NSR i10C,Nikon Co.)暴露于光,通过两个坑在室温下在2.38%四甲基氢氧化铵水溶液中浸没40秒以溶解并去除曝光部分,并用纯水冲洗30秒。然后,在小于或等于1000ppm的氧气浓度下以250°C/60分钟利用电烘箱固化图案。
[0336] (2)膜残留率
[0337] 以23°C/60秒将预烘烤的膜在2.38%四甲基氢氧化铵(TMAH)水溶液中显影,然后用纯水冲洗60秒并干燥,并测量根据下列公式1计算的相关厚度变化。
[0338] [公式1]
[0339] 膜残留率=(显影后的厚度/显影前的初始厚度)*100
[0340] ○:膜残留率大于或等于95%
[0341] △:膜残留率范围为80至95%
[0342] X:膜残留率小于或等于80%
[0343] (3)敏感度
[0344] 通过测量当10μm L/S图案在曝光和显影后具有1:1线宽时作为最佳曝光时间的曝光时间来评估聚酰亚胺前体膜的敏感度。本文中,在最佳曝光时间的最小图案尺寸视为分辨率参考。
[0345] ○:优良的敏感度(小于或等于50mJ/cm2)
[0346] △:平均敏感度(50至200mJ/cm2)
[0347] X:低敏感度(大于或等于200mJ/cm2)
[0348] (4)残留物评估
[0349] 利用光学显微镜并参考下列参考来确定使用根据实施例1至5和比较例1至3的光敏树脂组合物所制造的图案的相关残留水平。
[0350] ○:很多残留物
[0351] △:中等残留物
[0352] X:无残留物
[0353] (5)亮度评估
[0354] 利用Minolta亮度计(显示器色彩分析仪(Display color analyzer)CA-210),测量利用根据实施例1至5和比较例1至3的光敏树脂组合物制造的模的相关亮度(白色亮度)。在向模块供电以稳定10分钟后测量亮度。在8位数字系统中,当R/G/B值均为0时,显示为黑色,而R/G/B值都为255时,显示为白色。通过将信号提供给三基色之一,当R/G/B值为(255,0,0)时,显示为纯红色,当R/G/B值为(0,255,0)时,显示为绿色,而当R/G/B值为(0,0,255)时,显示为纯蓝色。因此,当测量并合计每个R、G和B亮度时,总和理论上应该等于白色亮度。然而,取决于每种显示器的特性,根据W=(R+G+B)/3可能不能获得白色亮度。原因是每个R、G和B通道没有完全独立的特性,但在特定颜色中漏光。为了评估防止漏光的有效性,绿色像素设计成具有漏光,并利用Minolta亮度计测量其白色亮度。
[0355] ○:优良的亮度(W值大于250)
[0356] △:平均亮度(W值为245到250)
[0357] X:低亮度(W值小于245)
[0358] (6)介电常数
[0359] 光敏树脂组合物涂布在ITO玻璃上并在热板上以130℃/2分钟处理以提供2.0至2.5μm厚的膜。将具有300μm直径的金属电极(Au)沉积在膜上,制备样品。利用HP
4294A精密阻抗分析仪测量该样品的电容,并利用测量以根据以下公式2计算介电常数。
[0360] [公式2]
[0361] C=ε0*ε*A/d
[0362] 在公式中,C表示电容,ε0表示真空下的介电常数,ε表示非介电常数,A表示电极面积,而d表示膜的厚度。
[0363] ○:介电常数小于或等于5.5
[0364] X:介电常数大于5.5
[0365] 在下表2中提供了根据实施例1至5和比较例1至3的膜的性能。
[0366] (表2)
[0367]膜残留率 敏感度 残留物 亮度 介电常数
比较例1 ○ ○ △ X ○
比较例2 ○ ○ △ X ○
比较例3 X X ○ ○ ○
实施例1 ○ ○ ○ △ ○
实施例2 ○ ○ ○ ○ ○
实施例3 ○ ○ ○ ○ ○
实施例4 △ △ ○ ○ ○
实施例5 △ △ ○ ○ ○
[0368] 如表2所示,根据比较例1的不含有机染料的光敏树脂组合物根本不吸收从像素层中泄漏的光,从而使亮度劣化。此外,根据比较例2的光敏树脂组合物,其基于100重量份的PBO前体包括仅0.5重量份的有机染料,同样也不能完全防止漏光,并且该光敏树脂组合物对碱水溶液具有低溶解性从而增加残留物产生。
[0369] 另一方面,在包括基于100重量份的PBO前体大于或等于40重量份的有机染料的比较例3的情况下,膜残留率和敏感度显著地劣化,涂层性能低劣,且很难获得平面薄膜。
[0370] 根据这些结果,证实了当基于100重量份的可溶性树脂包括少于1重量份的有机染料时,防止漏光的效果不令人满意;当包括大于40重量份时,使膜残留率、敏感度、涂层性能等劣化。
[0371] 然而,根据实施例1到5的结果,可理解包括基于100重量份的PBO前体1至40重量份范围的由化学式29和30表示的染料的正性光敏树脂组合物增加了白色亮度而不劣
化膜残留率和敏感度,从而有效防止漏光以提高对比度和色纯度,以及最终产品的效率。此外,根据实施例1至5,该染料不含金属元素,所以没有改变介电常数。
[0372] 虽然已经结合目前被认为是实际的示例性实施方式描述了本公开内容,但应理解本发明不限于所公开的实施方式,而相反,旨在涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内
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