TWI772854B - 感光性樹脂組合物及應用其之顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種感光性樹脂組合物，包括著色劑(A)、鹼可溶性樹脂(B)、聚合性不飽和化合物(C)、光起始劑(D)、流變修飾劑(R)以及有機溶劑(E)，其中所述流變修飾劑(R)包含一種或多種的油多元醇(oil polyol)、一種或多種的脂肪酸醯胺聚合物、或前述之組合，將所述有機溶劑(E)除外的成分的固形份總重量設為100重量%時，所述流變修飾劑(R)占所述固形份總重量的0.6重量%至6.0重量%。
Description
本發明係有關於一種組合物及應用其之顯示裝置，且特別係有關於一種感光性樹脂組合物及應用其之顯示裝置。
顯示裝置已經普遍應用於日常生活中，包括各種可攜式或非便攜式電子產品、工作場所的設備、智慧家電用品、交通工具、或公共用途等，以提供相關資訊和/或互動模式，以提昇使用者在生活和工作上的便利性和趣味性。而光阻在顯示裝置中扮演重要角色，例如可形成顯示裝置的光透過層或光屏蔽及反射層。
以彩色液晶顯示裝置為例，在彩色液晶顯示裝置中係採用彩色濾光片以呈現彩色的顯示畫面。彩色濾光片包括不同顏色的光阻層，典型的彩色濾光片包括例如紅色、綠色、藍色、和黑色四種顏色的光阻。而彩色濾光片的光學特性對於彩色液晶顯示裝置的光學顯示效果具有關鍵的影響。
雖然目前的光阻組成物在形成的方法上普遍來說是適當的，但它們並未完全地滿足所有方面的需求，至今仍對於彩色濾光片中光阻組成物有著各種嘗試及調整。例如現有的光阻液仍有顆粒沉降或懸浮，分散穩定性不佳的問題，影響光阻組成物的分散均勻性，導致光阻組成物在顯示裝置中經過製程(例如塗佈和微影製程)後的光學特性不穩定，進而影響顯示裝置的光學顯示效果。
本發明的一些實施例係揭示一種感光性樹脂組合物，包括著色劑(A)、鹼可溶性樹脂(B)、聚合性不飽和化合物(C)、光起始劑(D)、流變修飾劑(R)以及有機溶劑(E)，其中所述流變修飾劑(R)包含一種或多種的油多元醇(oil polyol)、一種或多種的脂肪酸醯胺聚合物、或前述之組合，將所述有機溶劑(E)除外的成分的固形份總重量設為100重量%時，所述流變修飾劑(R)占所述固形份總重量的0.6重量%至6.0重量%。
本發明的一些實施例係揭示一種顯示裝置，包括至少一光透過層或一光屏蔽及反射層，此光透過層或此光屏蔽及反射層是將上述之感光性樹脂組合物施加於一基板之上方並固化而形成。
除了常見的非透明液晶顯示器(一般使用非透明的光阻，常見為黑色光阻，以用來形成遮蔽用的矩陣陣列)，近年來透明液晶顯示器(其使用的光阻以透明光穿透為主要)的應用日益普及，然而目前的透明液晶顯示器需要具有良好的顯示效果及具有高穿透(高透明度)外，也需要有高遮蔽及高光反射效果的光阻，此亦為業界關注且努力的目標之一。再者，除了常見的液晶顯示器，近年顯示技術發展的主流例如有機發光二極體(OLED)顯示器也日益普及，其他新型態的顯示技術例如極具市場前景的高發光性、壽命長的微發光二極體(Mini LED)及次毫米發光二極體Micro LED也備受關注。隨著新型態的顯示技術發展，新型態的光阻需求也增加，對於色彩的呈現及色彩表現以外的性能(例如，高遮蔽及高光反射)要求也更多元。
為了滿足以上需要，本揭露內容之實施例係提出感光性樹脂組合物，以及應用此感光性樹脂組合物的顯示裝置。一些實施例中，感光性樹脂組合物係施加於顯示裝置的基板上方，並進行光學微影製程，而固化形成至少一光透過層或一光屏蔽及反射層。實施例提出的感光性樹脂組合物係包含流變修飾劑，使組合物具有剪斷減黏特性，且組合物的成分在經過足夠長的靜置時間都可以有效維持均勻分散，不易產生沉澱，因此不會影響甚至可以改善感光樹脂組成物在基板上的塗佈和微影製程後的光學特性。而實施例的感光性樹脂組合物在流動過程中黏度降低(剪斷減黏)的特性更有助於將組合物均勻塗佈至基板上。
以下係提出各種實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本揭露欲保護之範圍，本揭露仍可採用其他特徵、元件、方法及參數來加以實施。實施例的提出，僅係用以例示本揭露的技術特徵，並非用以限定本揭露的申請專利範圍。該技術領域中具有通常知識者，將可根據以下說明書的描述，在不脫離本揭露的精神範圍內，作均等的修飾與變化。
本揭露的一些實施例是關於一種感光性樹脂組合物，包括著色劑(A)、鹼可溶性樹脂(B)、聚合性不飽和化合物(C)、光起始劑(D)、流變修飾劑(rheology modifier)(R)以及有機溶劑(E)，其中流變修飾劑(R)包含一種或多種的油多元醇(oil polyol)、一種或多種的脂肪酸醯胺聚合物、或前述之組合，將所述有機溶劑(E)除外的成分的固形份總重量設為100重量%時，所述流變修飾劑(R)占所述固形份總重量的約0.6重量%至約6.0重量%。在一些實施例中，所述著色劑(A)占所述固形份總重量的約55.0重量%至約65.0重量%；所述鹼可溶性樹脂(B)占所述固形份總重量的約4.0重量%至約6.0重量%；所述聚合性不飽和化合物(C)占所述固形份總重量的約16.0重量%至約24.0重量%；所述光起始劑(D)占所述固形份總重量的約1.0重量%至約3.0重量%。在一些實施例中，添加流變修飾劑(R)可使感光性樹脂組合物的所有成份可以良好的分散，特別是著色劑(A)中所包含的顏料顆粒可以均勻的分散在感光性樹脂組合物中，有效防止顏料顆粒在靜置的感光性樹脂組合物中沉澱。
再者，根據本揭露的一些實施例，在感光性樹脂組合物中添加流變修飾劑，可以使感光性樹脂組合物的流體特性轉變為具有剪斷減黏(Shear-thinning) 特性。即實施例的感光性樹脂組合物的流體表現為非牛頓流體，可穩定感光性樹脂組合的顏料顆粒分散。
第1圖為牛頓流體和非牛頓流體的剪斷減黏特性的黏度變化示意圖。曲線L1代表牛頓流體，其黏度不受外在剪切速率(shear rate)的變化而有所改變。而曲線L2代表實施例所提出的感光性樹脂組合物，其為非牛頓流體，亦即在非流動狀態下(例如靜置組合物)處於高黏度之流體狀態，但在流動狀態下(例如在管路中流動及組合物塗佈的過程)，會受到外在剪切速率的增加而減小黏度。在一實施例中，感光性樹脂組合物在靜置狀態下具有第一黏度，在流動狀態下具有第二黏度，其中第二黏度小於第一黏度。
再者，本揭露的一些實施例是關於一種顯示裝置，包括至少一光阻層，可用以作為顯示裝置中的一光透過層或一光屏蔽及反射層。其中，此光透過層或此光屏蔽及反射層是將上述一些實施例的感光性樹脂組合物施加於一基板的上方，並進行光學微影製程而形成。施加感光性樹脂組合物的方式，例如是(但不限制是)利用刮刀塗佈機、狹縫式塗佈機、旋轉塗佈機、噴墨機、或前述任兩種機構並用之設備而塗佈於基板之上方。由於實施例所提出的感光性樹脂組合物中，顏料顆粒在經過足夠長的靜置時間都可以有效維持均勻分散，不易產生沉澱而影響感光樹脂組成物在基板上的塗佈和微影製程後的光學特性。再者，實施例所提出的感光性樹脂組合物在流動過程中具有黏度降低的特性，可達到進行塗佈製程時所需求的黏度，更容易均勻塗佈至基板上。根據本揭露之實施例，上述這些優點都可以進一步提高在顯示裝置中形成的光透過層或是光屏蔽及反射層的光學特性。
在一些實施例中，感光性樹脂組合物所包含的著色劑(A)包括顏料顆粒，以及顏料分散劑和顏料分散樹脂至少其中一者。例如，使用白色著色劑(A)，其包括白色顏料 (例如各種白色顏料無機顏料)以及顏料分散劑或顏料分散樹脂而形成的白色顏料顆粒分散組合物。當然，本揭露並不僅限於使用白色著色劑，其他顏色的著色劑亦可應用作為實施例之著色劑。
在相關領域普遍使用的白色無機顏料的具體實例包含C.I.顏料白4、5、6、6：1、7、18、18：1、19、20、22、25、26、27、28、32等。可以單獨使用或以兩種或更多種組合使用這些白色顏料。在一示例中，就反射效率和白色度而言，可以(但不限於)使用例如C.I.顏料白6或C.I.顏料白22。
以C.I.顏料白6為例，由於被包含在C.I.顏料白6中的金屬氧化物顆粒二氧化鈦(TiO2
)價格低廉，並由於高的折光率而具有優異的反射率。再者，二氧化鈦(TiO2
)具有金紅石結構而具有優異的白色度。因此，二氧化鈦常被優選作為有效的白色著色劑使用。
再者，根據需要，可以對TiO2
進行下列處理，包括：利用引入酸性基團或鹼性基團的顏料衍生物進行的表面處理、藉由聚合物等對顏料表面進行的接枝處理、藉由硫酸霧化法進行的霧化處理、藉由有機溶劑或水等進行的洗滌處理以除去雜質、或者藉由離子交換方法等進行的離子雜質的去除處理等。
在一些實施例中，係選用二氧化鈦(TiO2
)作為白色顏料，並利用選自SiO2
、Al2
O3
和ZrO2
中的至少一種進行表面處理。或者，依次利用SiO2
、Al2
O3
和ZrO2
對二氧化鈦(TiO2
)進行表面處理。若將SiO2
、Al2
O3
和ZrO2
的各種表面處理均施加至二氧化鈦(TiO2
)，會更增加此些白色顏料顆粒的可靠性(reliability)，例如增進耐熱性和耐化學性等。
此外，在一些實施例中，可對於經過上述表面處理的二氧化鈦(TiO2
)，藉由使用有機材料的表面處理對其進行額外的處理，而降低分散二氧化鈦(TiO2
)所需的能量，並且防止二氧化鈦(TiO2
)被緊壓和濃縮。有機材料可包含例如三羥甲基丙烷(TMP)、季戊四醇等。這樣的表面處理可降低二氧化鈦(TiO2
)的光催化活性，並且改進了反射亮度的特性。上述表面處理可為藉由包囊化作用的處理。雖然可以對二氧化鈦的表面進行許多表面處理和修飾以幫助其可穩定分散，但二氧化鈦顆粒本身的密度還是很高，仍然無法有效克服重力導致的沉澱，但是通過本揭露實施例所提出的組合物，流變修飾劑的添加可以更強化修飾後的二氧化鈦顆粒的性能，使其達到更佳的抗沉澱效果。
二氧化鈦(TiO2
)的具體實例可包含可購自杜邦(dupont)公司的R-101、R-102、R-103、R-104、R-10 5、R-350、R-706、R-794、R-796、TS-6200、R-900、R-902、R-902+、R-931、R-960等，購自亨特曼(Huntman)公司的R-FC5、TR81、TR88等，以及購自ISK公司的CR-57等。
實施例之著色劑在感光性樹脂組合物的固體中所佔的重量百分比可根據實際應用而進行適當調整。例如，包含白色顏料顆粒的著色劑(A)一般可應用作為顯示裝置的反射層及光屏蔽層。在一些其他實施例中，也可能在感光性樹脂組合物的固體中包含少量的白色顏料顆粒的著色劑(A)，使光線有效通過。而應用作為顯示裝置的光屏蔽及反射層時，包含白色顏料顆粒的著色劑(A)在感光性樹脂組合物的固體中所佔的重量百分比較高，以產生足夠的屏蔽性。根據一些實施例，基於感光性樹脂組合物的固體的總重量，著色劑(A)係占所述固形份總重量的55.0重量%至65.0重量%。
在一些實施例中，感光性樹脂組合物所包含的鹼可溶性樹脂(B)為可溶於鹼性溶劑中的丙烯酸酯共聚物。在一些實施例中，鹼可溶性樹脂(B)係為包含酸性基的丙烯酸酯共聚物。鹼可溶性樹脂(B)較佳的例如是包含羧基(-C(=O)OH)的丙烯酸酯共聚物。在一些示例中，前述丙烯酸類共聚物可為具有羧基的單體與其他單體的共聚物等，前述其他單體能夠與前述具有羧基的單體發生共聚作用。
在一些實施例中，前述具有羧基的單體可為不飽和羧酸，例如不飽和單羧酸；或者在分子中具有一個或多個羧基的不飽和多價羧酸，例如不飽和二羧酸或不飽和三羧酸等。前述具有羧基的單體可單獨使用或以兩種或更多種組合使用。
上述不飽和單羧酸可包含例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等。不飽和二羧酸可包含例如馬來酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸、中康酸等。
上述不飽和多價羧酸可以是酸的酸酐，並且尤其包括例如馬來酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐等。此外，不飽和多價羧酸可以是它的單(2-甲基丙烯醯氧乙基烷基)酯，並且尤其包括，例如單(2-丙烯醯氧基乙基)琥珀酸酯、單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)琥珀酯、單(2-丙烯醯氧基乙基)鄰苯二甲酸酯、單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)鄰苯二甲酸酯等。此外，不飽和多價羧酸可為其兩端具有聚合物二羧基(polymer dicarboxy)的單(甲基)丙烯酸酯，並且尤其包括，例如ω-羧基聚己內酯單丙烯酸酯、ω-羧基聚己內酯單甲基丙烯酸酯等。
此外，可與具有羧基的單體發生共聚作用的其他單體例如包含：芳族乙烯基化合物，諸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰乙烯基甲苯、間乙烯基甲苯、對乙烯基甲苯、對氯苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、鄰乙烯基苄基甲基醚、間乙烯基苄基甲基醚、對乙烯基苄基甲基醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油基醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚、茚等；不飽和羧酸酯，諸如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸2-羥丙酯、甲基丙烯酸2-羥丙酯、丙烯酸3-羥丙酯、甲基丙烯酸3-羥丙酯、丙烯酸2-羥丁酯、甲基丙烯酸2-羥丁酯、丙烯酸3-羥丁酯、甲基丙烯酸3-羥丁酯、丙烯酸4-羥丁酯、甲基丙烯酸4-羥丁酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲氧基二乙二醇丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基丙二醇丙烯酸酯、甲氧基丙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇甲基丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸二環戊二烯酯、甲基丙烯酸二環戊二烯酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸甘油單酯、甲基丙烯酸甘油單酯等；不飽和羧酸氨基烷基酯，諸如丙烯酸2-氨基乙酯、甲基丙烯酸2-氨基乙酯、丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、丙烯酸2-氨基丙酯、甲基丙烯酸 2-氨基丙酯、丙烯酸2-二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸2-二甲基氨基丙酯、丙烯酸3-氨基丙基酯、甲基丙烯酸3-氨基丙基酯、丙烯酸3-二甲基氨基丙基酯、甲基丙烯酸3-二甲基氨基丙基酯等；不飽和羧酸縮水甘油酯，諸如丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等；羧酸乙烯酯，諸如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等；不飽和醚，諸如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基縮水甘油醚等；乙烯基腈類化合物，諸如丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯代丙烯腈、亞乙烯基腈化物等；不飽和醯胺，諸如丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、α-氯代丙烯醯胺、N-2-羥乙基丙烯醯胺、N-2-羥乙基甲基丙烯醯胺等；不飽和醯亞胺，諸如馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺等；脂肪族共軛二烯，諸如1,3-丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等；以及在聚合物分子鏈的末端具有單丙烯醯基或單甲基丙烯醯基的大單體，諸如聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚矽氧烷等。這些單體可單獨使用或以兩種或更多種組合來使用。
再者，在本揭露提出的相關實驗中，係以如下化學式的丙烯酸酯共聚物作為鹼可溶性樹脂(B)。
其中，上述丙烯酸酯共聚物的重量分子量(Mw)約為10000，並且a：b：c：d的比例為15：15：40：30。
根據本揭露的一些實施例，基於感光性樹脂組合物的固體的總重量，所述鹼可溶性樹脂(B) 係占所述固形份總重量的約4.0重量%至約6.0重量%。根據一些實施例，感光性樹脂組合物中的鹼可溶性樹脂(B)係包含丙烯酸酯共聚物，在用於形成顯示裝置的光透過層或光屏蔽及反射層時，可以顯著地消除由於固化所引起的收縮百分比，並且與下方基板具有優異的黏附性。再者，包含丙烯酸類共聚物的感光性樹脂組合物呈現透明且具有優異的耐熱性，並且可以防止黃化和著色。
根據本揭露，感光性樹脂組合物所包含的聚合性不飽和化合物(C)為能藉由光起始劑的作用而進行聚合的化合物(又可稱為光聚合性不飽和化合物)，通常包含單官能基單體、雙官能基單體或多官能基單體等。實施例中，可以使用單一種聚合性不飽和化合物、或兩種或多種聚合性不飽和化合物的組合，本揭露對此並無特別限制。使用兩種或多種聚合性不飽和化合物(C)，可以改進用於形成顯示裝置的光透過層或光屏蔽及反射層的感光性樹脂組合物的顯影性能、感光度、黏附性和表面問題等。
在一些實施例中，單官能基單體例如包含(但並不限於)：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-羥乙酯、以及N-乙烯基吡咯烷酮的其中一種或多種單官能基單體。
在一些實施例中，雙官能基單體例如包含(但並不限於)：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、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的雙(丙烯醯氧基乙基)醚、以及3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯的其中一種或多種雙官能基單體。
在一些實施例中，其他類型的多官能基單體例如包含(但並不限於)：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、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯的其中一種或多種多官能基單體。
這些聚合性不飽和化合物中，官能基的結合或官能基的數目是彼此不同的，並且只要是相關領域中常用的，則並不受到限制。在這些聚合性不飽和化合物中，較佳使用具有兩個或更多個官能基的多官能基聚合性化合物。
聚合性不飽和化合物(C)在感光性樹脂組合物的固體中所佔的重量百分比可根據實際應用而進行適當調整，以改進作為顯示裝置的光透過層或光屏蔽及反射層時的膜層強度或平滑度。根據一些實施例，基於感光性樹脂組合物的固體的總重量，聚合性不飽和化合物(C)係占所述固形份總重量的約16.0重量%至約24.0重量%。
本揭露之感光性樹脂組合物所使用的光起始劑(D)，只要能有效使感光性樹脂組成物進行微影製程後有效硬化，並無特別限制，可從市售的各種光起始劑中使用1種、或組合使用2種以上。
在一些實施例中，光起始劑(D)可單獨使用膦氧化物化合物。在一些其他實施例中，光起始劑(D)可選用三嗪類(triazine)化合物、苯乙酮類化合物、聯咪唑類化合物和肟類化合物中的一種或多種化合物，與膦氧化物化合物一起使用。
一些實施例中，膦氧化物化合物例如包含2,4,6-三甲基苯甲醯二苯基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯)苯基氧化膦等。使用含有膦氧化物化合物的光起始劑製備的感光性樹脂組合物，可以形成較厚的塗膜，並且由於較低的黃化而能夠得到良好的白色塗層，特別適合(但不限制)用於形成顯示裝置的光屏蔽層。
此外，可與膦氧化物化合物組合使用的光起始劑的具體實例如下。
一些實施例中，三嗪類化合物例如包含：2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基-呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯 基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、或2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪。
一些實施例中，苯乙酮類化合物例如包含：二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苄基二甲基縮酮、2-羥基-1-[4-(2-羥乙氧基)苯基]-2-甲基-丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲基硫苯基)-2-嗎啉基-丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮、或2-(4-甲基-苄基)-2-(二甲氨基)-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮。
一些實施例中，聯咪唑類化合物例如包含：2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑、2,2’-雙(2,3-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(烷氧基苯基)聯咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(三烷氧基苯基)聯咪唑、2,2-雙(2,6-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑，或其中4、4’、5、5’位的苯基被烷氧羰基取代的咪唑化合物。
在這些例舉的聯咪唑類化合物中，較佳使用2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑、2,2’-雙(2,3-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑、2,2-雙(2,6-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑。
一些實施例中，肟類化合物例如包含：o-乙氧基羰基-α-氧代亞氨基-1-苯基-丙烷-1-酮等，且購自巴斯夫(BASF)公司的OXE01和OXE02是商購產品的代表。
再者，在本揭露提出的相關實驗中，係以2,4-二乙基噻噸酮(2,4-Diethyl-9H-thioxanthen-9-one，DETX)(購自日本化藥株式會社)作為光起始劑(D)。化學式如下。
此外，只要不損害本揭露實施例的有益效果，在相關領域中通常使用的其他類型的光起始劑可額外地與上述光起始劑組合使用。此外，在相關領域中通常使用的光引發助劑也可額外地與上述光起始劑組合使用。光引發助劑例如是一種或多種的胺類化合物和羧酸類化合物。
一些實施例中，胺類化合物例如包含：脂肪胺類化合物，諸如三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺等；以及芳香胺類化合物，諸如4-二甲氨基苯甲酸甲酯、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸異戊酯、4-二甲氨基苯甲酸2-乙基己基酯、2-二甲基氨基苯甲酸乙酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4’-雙(二甲氨基)二苯甲酮(已知為米蚩酮(Michler's ketone))、4,4’-雙(二乙氨基)二苯甲酮。此外，胺類化合物較佳為芳香胺化合物。
一些實施例中，羧酸類化合物例如包含芳族雜乙酸，諸如苯基硫代乙酸、甲基苯基硫代乙酸、乙基苯基硫代乙酸、甲基乙基苯基硫代乙酸、二甲基苯基硫代乙酸、甲氧基苯基硫代乙酸、二甲氧基苯基硫代乙酸、氯苯基硫代乙酸、二氯苯基硫代乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基乙酸、萘基硫代乙酸、N-萘基甘氨酸、萘氧基乙酸。
光起始劑(D)在感光性樹脂組合物的固體中所佔的重量百分比可根據實際應用條件而定，使對感光性樹脂組合物進行微影製程時可以快速完成聚合反應，增進生產效率。根據一些實施例，基於感光性樹脂組合物的固體的總重量，光起始劑(D)係占所述固形份總重量的約1.0重量%至約3.0重量%。
根據本揭露的一些實施例，感光性樹脂組合中的流變修飾劑(R)包含可完全溶於有機溶劑、或者部份可溶於有機溶劑的純物質或混合物。使用的流變修飾劑泛指能改變原流體流變特性的物質。
在一些實施例中，流變修飾劑(R)包含一種或多種的油多元醇(oil polyol)、一種或多種的脂肪酸醯胺聚合物、前述之組合、或是可完全或部份可溶於有機溶劑的其它合成聚合物。
在一些實施例中，所述油多元醇係具有式(I)所示結構，
式(I)
其中，R1、R2、R3獨立的為碳數14~20的長碳鏈，並於部份C-C之間具有OH官能基。
在一些實施例中，在如式(I)所示之結構中，所述R1、R2、R3的長碳鏈的部份C-C之間具有1~3個如式(II)或式(III)所示之結構：
式(II)
式(III)。
在一些實施例中，上述之油多元醇係包含改質蓖麻油(modified castor oil)、葵花油基多元醇 (sunflower oil-based polyol)、或前述之組合。其中，改質蓖麻油為藉由蓖麻油分子上不飽和鍵進行修飾之改質化合物，葵花油基多元醇為使葵花油分子上不飽合雙鍵改質成含有多個羥基的化合物。
在一些實施例中，上述之油多元醇包含具有如式(IV)所示結構的改質氫化蓖麻油(modified hydrogenated castor oil)：
式(IV)。
在一些實施例中，上述之油多元醇包含具有如式(V)所示結構的葵花油基多元醇(sunflower oil-based polyol)：
式(V)。
在一些實施例中，上述脂肪酸醯胺聚合物例如包含具有如式(VI)所示結構的聚合物：
式(VI)，
其中，R為含有18個碳的不飽和脂肪酸，R之間利用任一不飽和雙鍵進行鍵結形成不飽和脂肪酸雙聯體；
X為取代此聚醯胺長鏈末端基團，可為–N(CH3
)2
、或–N(CH2
CH3
)2
、或–OH；
A為醯胺鍵(amide bond)；R’為2個以上碳的鏈結。
實施例提出的感光性樹脂組合物中的流變修飾劑(R)，係可以使組合物的流體特性轉變為具有剪斷減黏(Shear-thinning)特性，亦即，組合物在流動狀態下的黏度小於在靜置狀態下的黏度。再者，添加實施例之流變修飾劑(R)可以使組合物的成份均勻的分散，特別是有效防止顏料顆粒在靜置的感光性樹脂組合物中沉澱。流變修飾劑(R)的含量可能根據實際應用而進行適當調整。根據一些實施例，基於感光性樹脂組合物的固體的總重量，流變修飾劑(R)占所述固形份總重量的約0.6重量%至約6.0重量%。
根據本揭露的一些實施例，感光性樹脂組合中所包含的有機溶劑(E)並沒有特別限制，可以使用相關領域中常用的各種有機溶劑。
在一些實施例中，有機溶劑(E)例如包含乙二醇單烷基醚，諸如乙二醇單甲醚、乙二醇單***、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚等；二乙二醇二烷基醚，諸如二乙二醇二甲醚、二乙二醇二***、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚等；乙二醇烷基醚乙酸酯，諸如甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯等； 亞烷基二醇烷基醚乙酸酯，諸如丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單***乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯、甲氧基戊基乙酸酯等；芳香烴，諸如苯、甲苯、二甲苯或均三甲苯等；酮類，諸如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮、環己酮等；醇類，諸如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇或甘油等；酯類，諸如乙基3-乙氧基丙酸酯、甲基3-甲氧基丙酸酯等；以及環酯，諸如γ-丁內酯等。
就實用性和乾燥能力而言，溶劑較佳為沸點為100℃至200℃的有機溶劑，並且更佳為亞烷基二醇烷基醚乙酸酯、酮類或酯類諸如乙基3-乙氧基丙酸酯或甲基3-甲氧基丙酸酯等，並且更佳為丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單***乙酸酯、環己酮、乙基3-乙氧基丙酸酯或甲基3-甲氧基丙酸酯等。
再者，在本揭露提出的相關實驗中，係以丙二醇甲醚醋酸酯(Propylene glycol methyl ether acetate，PGMEA)；購自上仁化工有限公司) 作為有機溶劑(E)。化學式如下。
根據實施例提出的感光性樹脂組合物，其中設為100重量%的固形份總重量並沒有包含有機溶劑(E)。有機溶劑(E)的成份和含量可根據實際應用而進行適當選擇，使得應用塗佈機，例如刮刀塗佈機、狹縫式塗佈機、旋轉塗佈機、噴墨機、或前述任兩種機構並用之設備塗佈感光性樹脂組合物時，可具有良好的塗佈性質。
另外，在一些實施例中，感光性樹脂組合物可更包括適量的抗氧化劑。抗氧化劑藉由防止感光性樹脂組合物的氧化，來改進熱穩定性。抗氧化劑包括：初級抗氧化劑，藉由直接參與氧化而防止氧化；次級抗氧化劑，用於防止初級抗氧劑的過度消耗；以及它們的混合物。
在一些實施例中，抗氧化劑包括酚類抗氧化劑，或者酚類抗氧化劑可與選自磷酸酯類抗氧化劑和含硫抗氧化劑中的一種或多種化合物組合使用。其中，酚類抗氧化劑屬於前述之初級抗氧化劑，而磷酸酯類抗氧化劑和含硫抗氧化劑屬於前述之次級抗氧化劑。
另外，在一些實施例中，感光性樹脂組合物可根據應用需求而更包括適量的其他添加劑，例如其他聚合物化合物、固化劑、增黏劑、UV吸收劑等。
為了讓本揭露之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數個實施例和比較例的感光性樹脂組合物之製備，並對這些例子中的感光性樹脂組合物進行數項檢測分析與評價，以觀察組合物的特性。
另外，實施例和比較例中所進行的感光性樹脂組合物的特性分析，其各種檢測和評價方式先簡述如下。於後續分析各個實施例和比較例的檢測結果時將不再重述檢測和評價方式。
一、剪斷減黏性評價
可藉由黏度計(型號：Model TV-25 Viscometer)量測感光性樹脂組合物的流體的搖變指數(thixotropic index，又稱觸變係數)，例如量測組合物在不同轉速下的黏度值，進而量化，而進行剪斷減黏性之評價。在此些示例中，流體的搖變指數的計算公式如下式1：
搖變指數 = (於轉速5rpm之黏度值/於轉速50rpm之黏度值) …(式1)
流體的剪斷減黏特性評價標準如下：
搖變指數大於等於2的情況評價為O，表示具有較佳的剪斷減黏性；
搖變指數大於1及小於2的情況評價為Δ，表示具有微小的剪斷減黏性；
搖變指數等於1或小於1的情況評價為X，表示不具有剪斷減黏性。
二、沉澱防止評價
將配置好的感光性樹脂組合物，分別取10毫升加入直徑約17.1毫米及長120約毫米的圓底離心管。旋緊圓底離心管的上蓋後直立靜置168小時(即一週的時間)。值得注意的是，一般感光性樹脂組合物配置完成後，經過暫時儲存、運送和進行塗佈製程的時間，並不超過一週，但是在此實驗中，是將組合物靜置長達一週的時間，來評價感光性樹脂組合物的沉澱防止效果。因此，通過本揭露的沉澱防止評價的組合物，可充分符合商業上的應用條件。
感光性樹脂組合物靜置168小時後，吸取圓底離心管中上層的感光性樹脂組合物的體積5毫升(後續簡稱之為：上層)，再吸取下層的感光性樹脂組合物的體積5毫升(後續簡稱之為：下層)。上層及下層分別置入鋁盤後，於攝氏110度的溫度下烘烤3小時。量測其烘烤前後重量差異以計算其有機溶劑以外的非揮發物質含有量，稱之為固含量。
在此些示例中，沉澱防止評價為藉由計算沉澱防止比例而得。沉澱防止比例的計算公式如下式2：
沉澱防止比例 = 上層固含量/下層固含量 X 100% …(式2)
流體的沉澱防止比例的評價如下：
沉澱防止比例大於90%的情況評價為O，表示具有較佳的沉澱防止效果；
沉澱防止比例小於90%的情況評價為X，表示無法產生良好的沉澱防止效果。這代表這樣的感光性樹脂組合物與未添加流變修飾劑的感光性樹脂組合物表現相當。
三、混溶性評價
首先將各實施例和比較例所製備的感光性樹脂組合物藉由旋轉塗佈及黃光製程形成厚度約10微米的硬化膜，並目視觀察此些硬化膜。感光性樹脂組合物的混溶性評價標準如下：
若目視硬化膜的表面為光滑平面，無可見顆粒於膜面，表示添加劑均勻混溶於感光性樹脂組合物中，故評價混溶性為O；
若目視硬化膜的表面可見顆粒分佈於膜面，表示添加劑無法均勻混溶於感光性樹脂組合物中，故評價混溶性為X。
各個實施例和比較例的感光性樹脂組合物所使用的化合物係整理於表1。各個實施例和比較例的感光性樹脂組合物的成分的固形份重量百分比係列於表2，其中係將有機溶劑(E)除外的成分的固形份總重量設為100重量%。比較例的感光性樹脂組合物中係未加入任何流變修飾劑，而實施例的感光性樹脂組合物中則加入不同種類、不同比例之流變修飾劑(R)。
表1
| 構成 | 化合物 |
| 著色劑 | 顏料顆粒分散組合物 (為二氧化鈦(CR-90，石原產業珠式会社)，平均粒徑250nm)濃度70重量%溶於PGMEA之二氧化鈦分散液) |
| 鹼可溶性樹脂 | 丙烯酸酯共聚物 |
| 聚合性不飽和化合物 | 二季戊四醇六丙烯酸酯(Dipentaerythritol hexaacrylate，DPHA)；
購自日本化藥株式會社 |
| 光起始劑 | 2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮
(2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-
2-morpholino-1-propanone)(I-907)；
購自巴斯夫(BASF)公司 |
| 2,4-二乙基噻噸酮(2,4-Diethyl-9H-thioxanthen-9-one，DETX)；
購自日本化藥株式會社 | |
| 流變修飾劑 | 1. 氫化蓖麻油(改質蓖麻油；改質的合成步驟如下)； 2. 脂肪酸醯胺聚合物(品名：DISPARLON BB-102；購自楠本化成株式會社)；或 3. 葵花油基多元醇(改質葵花油；改質的合成步驟如下)。 |
| 有機溶劑 | 丙二醇甲醚醋酸酯(Propylene glycol methyl ether acetate，PGMEA)(購自上仁化工有限公司)； |
以下係舉例說明改質蓖麻油以製備氫化蓖麻油的合成步驟以及改質葵花油以製備葵花油基多元醇的合成步驟。
＜合成例1＞氫化蓖麻油製備
此製備方法目的為使蓖麻油分子上不飽合雙鍵藉由硫醇反應接枝上羥基。製備方法為使用200公克的蓖麻油與80公克的2-羥基乙硫醇於燒杯中混合後加入1.5重量%的光起始劑2-羥基-2-甲基苯基丙酮混合並確認完全溶解後，於室溫避光環境下攪拌6小時，並且反應全程伴隨波長365奈米紫外光照射即完成硫醇反應接枝上羥基，並且於反應完成後藉由量測反應物碘價確認不飽合雙鍵皆已反應完全。
＜合成例2＞葵花油基多元醇製備
此製備方法目的為使葵花油分子上不飽合雙鍵藉由硫醇反應接枝上羥基。製備方法為使用200公克的市售葵花油與130公克的2-羥基乙硫醇於燒杯中混合後加入2.5重量%的光起始劑2-羥基-2-甲基苯基丙酮混合並確認完全溶解後，於室溫避光環境下攪拌6小時，並且反應全程伴隨波長365奈米紫外光照射即完成硫醇反應接枝上羥基，並且於反應完成後藉由量測反應物碘價確認不飽合雙鍵皆已反應完全。
表2
| 著色劑 (固形份重量%) | 鹼可溶性樹脂 (固形份重量%) | 聚合性不飽和化合物 (DPHA，固形份重量%) | 光起始劑 | 流變修飾劑 | 有機溶劑 (PGMA，固形份重量%) | ||||
| I-907 (固形份重量%) | DETX (固形份重量%) | 氫化蓖麻油 (固形份重量%) | 脂肪酸醯胺聚合物 (固形份重量%) | 葵花油基多元醇 (固形份重量%) | |||||
| 實施例1 | 60.9 | 6.49 | 25.94 | 2.84 | 1.84 | 0.8 | - | - | - |
| 實施例2 | 60.9 | 6.45 | 25.81 | 2.82 | 1.82 | - | 0.6 | - | - |
| 實施例3 | 60.9 | 6.49 | 25.78 | 2.84 | 1.84 | - | - | 0.8 | - |
| 實施例4 | 60.9 | 6.43 | 25.76 | 2.80 | 1.80 | 1.6 | - | - | - |
| 實施例5 | 60.9 | 6.43 | 25.76 | 2.80 | 1.80 | - | 1.6 | - | - |
| 實施例6 | 60.9 | 6.44 | 25.70 | 2.80 | 1.80 | - | - | 1.6 | - |
| 實施例7 | 60.9 | 6.38 | 25.53 | 2.78 | 1.78 | - | 2 | - | - |
| 實施例8 | 60.9 | 6.38 | 25.53 | 2.78 | 1.78 | 2 | - | - | - |
| 實施例9 | 60.9 | 6.39 | 25.52 | 2.76 | 1.76 | - | - | 2 | - |
| 實施例10 | 60.9 | 5.92 | 24.10 | 2.02 | 1.06 | - | 6 | - | - |
| 實施例11 | 60.9 | 6.01 | 24.02 | 2.06 | 1.01 | 6 | - | - | - |
| 實施例12 | 60.9 | 6.02 | 24.05 | 2.11 | 0.92 | - | - | 6 | - |
| 比較例1 | 60.9 | 6.49 | 25.94 | 2.84 | 1.84 | 0.4 | - | - | - |
| 比較例2 | 60.9 | 6.54 | 26.15 | 2.86 | 1.86 | - | 0.1 | - | - |
| 比較例3 | 60.9 | 6.41 | 25.61 | 2.78 | 1.78 | - | - | 0.4 | - |
| 比較例4 | 60.9 | 4.92 | 22.10 | 1.52 | 0.56 | - | 10 | - | - |
| 比較例5 | 60.9 | 5.01 | 22.02 | 1.06 | 1.01 | 10 | - | - | - |
| 比較例6 | 60.9 | 5.02 | 22.05 | 1.11 | 0.92 | - | - | 10 | - |
| 比較例7 | 60.9 | 6.55 | 26.22 | 2.86 | 1.86 | - | - | - | - |
文中所提出的感光性樹脂組合物的剪斷減黏性評價、沉澱防止評價以及混溶性評價的結果，係列於表3和表4。其中表3列出實施例的評價結果，表4列出比較例的評價結果。
表3
| 實施例 | ||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| 流變修飾劑 | 氫化蓖麻油 | 脂肪酸醯胺聚合物 | 葵花油基多元醇 | 氫化蓖麻油 | 脂肪酸醯胺聚合物 | 葵花油基多元醇 | 脂肪酸醯胺聚合物 | 氫化蓖麻油 | 葵花油基多元醇 | 脂肪酸醯胺聚合物 | 氫化蓖麻油 | 葵花油基多元醇 |
| 添加量 | 0.8% | 0.6% | 0.8% | 1.6% | 1.6% | 1.6% | 2% | 2% | 2% | 6% | 6% | 6% |
| 搖變指數 | 2.3 | 2.9 | 2.2 | 3.3 | 3.6 | 2.9 | 4.2 | 3.9 | 3.2 | 5.3 | 4.6 | 4.5 |
| 剪斷減黏評價 | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O |
| 沉澱防止比例(%) | 95.5 | 90.6 | 91.1 | 96.7 | 95.3 | 94.4 | 97.6 | 97.9 | 95.1 | 97.9 | 98.2 | 96.0 |
| 沉澱防止評價 | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O |
| 混溶性評價 | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O |
表4
| 比較例 | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| 流變修飾劑 | 氫化蓖麻油 | 脂肪酸醯胺聚合物 | 葵花油基多元醇 | 脂肪酸醯胺聚合物 | 氫化蓖麻油 | 葵花油基多元醇 | 無 |
| 添加量 | 0.4% | 0.1% | 0.4% | 10% | 10% | 10% | 0.0% |
| 搖變指數 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 5.9 | 4.8 | 4.6 | 1.0 |
| 剪斷減黏評價 | Δ | Δ | X | O | O | O | X |
| 沉澱防止比例(%) | 88.5 | 88.2 | 87.9 | 87.7 | |||
| 沉澱防止評價 | X | X | X | X | |||
| 混溶性評價 | O | O | O | X | X | X | O |
根據如上述提出的相關實驗，實施例和比較例的感光性樹脂組合物的成分(表3)和進行剪斷減黏性、沉澱防止以及混溶性的檢測後的評價結果(表4)，其結果顯示，實施例的感光性樹脂組合物(包含占固形份總重量的約0.6重量%至約6.0重量%的流變修飾劑)可以通過前述檢測；而依據比較例的感光性樹脂組合物包含了占固形份總重量之低於0.6重量%(例如0.1重量%或0.4重量%)的流變修飾劑，或者高於6重量%(例如10重量%的流變修飾劑) 的流變修飾劑，則無法通過所有檢測。
例如，比較例1、2、3的感光性樹脂組合物中，流變修飾劑添加的含量低，雖然混溶性佳，但搖變指數僅只有1.1。這表示組合物在非流動狀態下(轉速5rpm)和流動狀態下(轉速50rpm)的黏度的差異不大，因此比較例1、2、3的感光性樹脂組合物仍是類似於牛頓流體，亦即流體黏度受到外在剪切速率的變化只有些微改變，並沒有轉變為具有良好剪斷減黏(Shear-thinning)特性的流體。再者，由於流變修飾劑添加的含量不足，組合物的成份無法均勻的分散和有效防止在靜置一段時間後的顏料顆粒(和其他固形物)在組合物中沉澱，因此沉澱防止比例低於90%。另外，未添加任何流變修飾劑的比較例7，其搖變指數維持1(即流體黏度不受外在剪切速率的變化而有所改變)，沉澱防止比例在所有比較例中最低，只有87.7%。
當流變修飾劑添加的含量增加至占固形份總重量的約0.6重量%時，搖變指數超過2，例如實施例2的搖變指數為2.9，表示流體具有優異的剪斷減黏特性，亦即實施例的感光性樹脂組合物是非牛頓流體，於低速或靜置時係具有較高的黏度。因此根據本揭露實施例所提出的流變修飾劑添加含量，可有助於顏料顆粒(和其他固形物)在經過足夠長的靜置時間都可以有效維持均勻分散，不易產生沉澱，其沉澱防止比例皆在90%以上。再者，實施例所提出的感光性樹脂組合物在流動過程中具有黏度降低的特性，可達到進行塗佈製程時所需求的黏度，更容易均勻塗佈至基板上。
根據實施例的感光性樹脂組合物，當流變修飾劑添加的含量增加至占固形份總重量的約1.6重量%(實施例4、5、6)、2.0重量%(實施例7、8、9)以及6.0重量%(實施例10、11、12)時，搖變指數也隨之提高。例如，實施例4、5、6的搖變指數分別為3.3、3.6和2.9；實施例7、8、9的搖變指數提高至4.2、3.9、3.2；實施例10、11、12的搖變指數更上升至5.3、4.6、4.5。而且即使是流變修飾劑添加的含量提高至6.0重量%(實施例10、11、12)，感光性樹脂組合物的混溶性仍然十分良好。再者，根據實施例4-12所提出的流變修飾劑添加含量(占固形份總重量的1.6重量%~6.0重量%)，其沉澱防止比例更提升至接近95%或95%以上。
再者，又例如比較例4、5、6的感光性樹脂組合物中，流變修飾劑添加含量過高，雖然搖變指數高達5.9、4.8、4.6，具有高度的剪斷減黏特性，但是混溶性不佳，在經由旋轉塗佈及黃光製程形成厚度約10微米的硬化膜後，目視觀察此些硬化膜可以明顯看到硬化膜的表面分佈有突起的顆粒，而非光滑表面，表示如比較例4、5、6所製備的感光性樹脂組合物中成分無法均勻混溶。由於混溶性不佳，明顯不符商用要求，因此無須再對比較例4、5、6的沉澱防止比例進行檢測和評價。
綜合而言，本揭露之實施例係提出感光性樹脂組合物，以及應用此感光性樹脂組合物的顯示裝置。實施例提出的感光性樹脂組合物係包含流變修飾劑，使組合物具有剪斷減黏特性，且組合物的成分具有良好的混溶性，並且在經過足夠長的靜置時間都可以有效維持均勻分散，不易產生沉澱，如上述實施例經檢測後具有90%以上甚至達到95%以上的沉澱防止比例。本揭露之感光性樹脂組合物可施加於顯示裝置的基板上，並進行光學微影製程，而形成至少一光透過層或一光屏蔽及反射層。當應用實施例之均勻分散且可防止沉澱的感光性樹脂組合物於顯示裝置的基板上，可以改善組成物在基板上的塗佈膜層狀態以及微影製程後的光學特性。再者，實施例的感光性樹脂組合物的剪斷減黏特性，可使組合物在流動過程中具有黏度降低的特性，達到進行塗佈製程時所需求的黏度，而有助於將組合物均勻塗佈至基板上。
雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
L1、L2:曲線
第1圖為牛頓流體和非牛頓流體的剪斷減黏特性的黏度變化示意圖。
L1、L2:曲線
Claims (10)
- 一種感光性樹脂組合物，包括著色劑(A)、鹼可溶性樹脂(B)、聚合性不飽和化合物(C)、光起始劑(D)、流變修飾劑(R)以及有機溶劑(E)，其中所述流變修飾劑(R)包含具有如式(V)所示結構的葵花油基多元醇、一種或多種的脂肪酸醯胺聚合物、或前述之組合，
- 如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其具有剪斷減黏(Shear-thinning)特性，其在靜置狀態下具有第一黏度，在流動狀態下具有第二黏度，其中該第二黏度小於該第一黏度。
- 如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其具有一搖變指數，大於2，其中該搖變指數為該感光性樹脂組合物於轉速5rpm之黏度值相對於轉速50rpm之黏度值的一比值；且/或一沉澱防止比例大於90%，其中取10毫升的該感光性樹脂組合物直立靜置於一管中168小時之後，分別取上層5毫升和下層5毫升，並通過攝氏110度溫度烘烤3小時以後分別計算其固含量，該沉澱防止比例為(上層固含量/下層固含量)X 100%。
- 如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其中所述著色劑(A)占所述固形份總重量的55.0重量%至65.0重量%；所述鹼可溶性樹脂(B)占所述固形份總重量的4.0重量%至6.0重量%；所述聚合性不飽和化合物(C)占所述固形份總重量的16.0重量%至24.0重量%；以及所述光起始劑(D)占所述固形份總重量的1.0重量%至3.0重量%。
- 如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其中所述流變修飾劑(R)還包含不同於前述葵花油基多元醇的一種或多種其他的油多元醇，前述一種或多種其他的油多元醇係具有式(I)所示結構，
- 如請求項5所述之感光性樹脂組合物，其中在如式(I)所示之結構中，所述R1、R2及R3的長碳鏈的部份C-C之間具有1~3個如式(II)或式(III)所示之結構：
- 如請求項5所述之感光性樹脂組合物，其中所述一種或多種其他的油多元醇包含改質蓖麻油。
- 如請求項5所述之感光性樹脂組合物，其中所述一種或多種其他的油多元醇包含具有如式(IV)所示結構的改質氫化蓖麻油(hydrogenated castor oil)，
- 如請求項1所述之感光性樹脂組合物，其中所述著色劑(A)包括顏料顆粒以及顏料分散劑；且/或其中所述著色劑(A)包括白色顏料；且/或其中所述鹼可溶性樹脂(B)係為包含酸性基的丙烯酸酯共聚物。
- 一種顯示裝置，包括至少一光透過層或一光屏蔽及反射層，該光透過層或該光屏蔽及反射層係請求項1~9中任一項所述之該感光性樹脂組合物施加於一基板之上方並固化而形成者。
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