專利名稱：光硬化性聚硅氧烷組成物及其所形成的基材保護膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光硬化性組成物及由其所形成的膜，特別是涉及一種適用于形成液晶顯示器(LCD)、有機電激發光顯示器(Organic Electro-Iuminescene Display)等的基板用平坦化膜、層間絕緣膜或光波導路的芯材或包覆材等保護膜的光硬化性聚硅氧烷組成物、由此光硬化性聚硅氧烷組成物所形成的保護膜及具有此保護膜的元件。
背景技術：
近年來，在半導體工業、液晶顯示器或有機電激發光顯示器等領域中，隨著尺寸的日益縮小化，對于光刻制程中所需的圖案微細化更甚要求。為了達到微細化的圖案，一般通過具有高分辨率及高感度的正型感光性材料經曝光及顯影后而形成，其中，以聚硅氧烷高分子為成分的正型感光性材料相對無法在由濃度較低的堿性水溶液所構成的稀薄顯影液下形成較佳微細化的圖案，這是因為聚硅氧烷高分子為疏水性，無法有效地與濃度較低的堿性水溶液作用。日本特開2008-1075 號揭示一種可形成高透明度硬化膜的感光性樹脂組成物。 該組成物中使用含環氧丙烷基或丁二酸酐基的聚硅氧烷高分子，其于共聚合時經開環反應形成親水性的結構，雖可于稀薄堿性顯影液下得到高溶解性，然而，該感光性樹脂組成物所形成的保護膜在經過后烤后，其所形成的圖案卻有易發生塌陷的問題發生。由上述可知，目前仍有需要發展出一種可在由濃度較低的堿性水溶液所構成的顯影液下使用，且后續所形成的保護膜在經過后烤后能形成不易塌陷圖案的感光性樹脂組成物。

發明內容
因此，本發明的第一目的，即在提供一種具有適當軟化點且顯影性佳的光硬化性聚硅氧烷組成物，其后續所形成的保護膜在經過后烤后，能形成不易塌陷的圖案。于是，本發明光硬化性聚硅氧烷組成物，包含聚硅氧烷高分子(A)、鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)及溶劑(C)，以凝膠滲透色層分析法測試該聚硅氧烷高分子(A)的分子量分布， 將分子量介于400 100，000的訊號(intensity)作積分，以分子量及累積重量百分率繪圖求得積分分子量分布曲線，該聚硅氧烷高分子(A)的分子量介于10，000 80，000者占 25 60wt%，且該聚硅氧烷高分子(A)的分子量在800以下的寡聚物的含量占光硬化性聚硅氧烷組成物的0 10wt%。本發明光硬化性聚硅氧烷組成物，其中該聚硅氧烷高分子(A)的堿溶解速率介于 100 1500人/sec的范圍內。本發明光硬化性聚硅氧烷組成物，其中基于該聚硅氧烷高分子(A)含量為100重量份，該鄰萘醌二疊氮磺酸酯⑶的含量是0. 5 80重量份及該溶劑(C)的含量是50 1200重量份。本發明光硬化性聚硅氧烷組成物通過將具有10，000 80，000分子量的聚硅氧烷高分子(A)的含量控制在25 60wt%，且該聚硅氧烷高分子(A)的分子量在800以下的寡聚物含量為0 10wt%時，可使得該聚硅氧烷高分子(A)具有適當的軟化點，而讓該光硬化性聚硅氧烷組成物在經過高溫烘烤時具備不易流動且易成型的特點，后續更可形成不易塌陷且具有較佳微細化的圖案。本發明的第二目的，即在提供一種適用于作為液晶顯示器、有機電致發光顯示器等的薄膜晶體管基板用平坦化膜、層間絕緣膜或光波導路的芯材或包覆材等的保護膜。本發明保護膜是將上述的光硬化性聚硅氧烷組成物涂布于基材上，再經預烤、曝光、顯影及后烤處理后所形成。本發明的第三目的，即在提供一種具有上述保護膜的元件。本發明具有保護膜的元件包含基材以及形成于該基材上的保護膜。本發明的有益效果在于該光硬化性聚硅氧烷組成物通過使用聚硅氧烷高分子
(A)、鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)及溶劑(C)，并且控制該聚硅氧烷高分子(A)及其寡聚物的分子量分布及含量，以讓該光硬化性聚硅氧烷組成物可具有較佳顯影性及適當軟化點。且透過該光硬化性聚硅氧烷組成物所形成的保護膜更具備不易塌陷且較佳微細化的圖案。


圖1是曲線圖，說明本發明的聚硅氧烷高分子㈧于分子量分布檢測時所使用的積分分子量分布曲線圖，橫向坐標為分子量，縱向坐標為累積重量百分率。
具體實施例方式本發明光硬化性聚硅氧烷組成物，包含聚硅氧烷高分子(A)、鄰萘醌二疊氮磺酸酯
(B)及溶劑(C)，其中，以凝膠滲透色層分析法測試該聚硅氧烷高分子(A)的分子量分布，將分子量介于400 100，000的訊號作積分，以分子量及累積重量百分率繪圖求得積分分子量分布曲線，該聚硅氧烷高分子(A)的分子量介于10，000 80，000者占25 60wt%，且該聚硅氧烷高分子(A)的分子量在800以下的寡聚物的含量占光硬化性聚硅氧烷組成物的 0 10wt%。以下將逐一對各個成分進行詳細說明。[聚硅氧烷高分子(A)]該聚硅氧烷高分子(A)的構造并無特別地限制，較佳地，該聚硅氧烷高分子(A)可選擇地使用硅烷單體、聚硅氧烷或硅烷單體與聚硅氧烷的組合進行加水分解及部分縮合而制得。該硅烷單體包含但不限于由下式(I)所示的硅烷單體SiR1Hi (OR2) 4_m (I)式(I)中，R1表示氫原子、C1 Cltl烷基、C2 Cltl烯基或C6 C15芳基，該烷基、 烯基及芳基中任一者可選擇地含有取代基，當m為2或3時，每個R1為相同或不同。烷基例如但不限于甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正己基、正癸基、三氟甲基、3， 3，3-三氟丙基、3-環氧丙氧基、2-(3，4-環氧環己基)乙基、3-氨丙基、3-巰丙基、3-異氰酸丙基、2-環氧丙烷基丁氧基丙基、3-戊二酸酐丙基、3- 丁二酸酐丙基等。烯基例如但不限于乙烯基、3-丙烯酰氧基丙基、3-甲基丙烯酰氧基丙基等。芳基包含但不限于苯基、甲苯基[tolyl]、對-羥基苯基、1_(對-羥基苯基)乙基、2_(對-羥基苯基)乙基、 4-輕基 _5_(對-輕基苯基幾氧基)戊基[4-hydroxy-5- (p-hydroxyphenylcarbonyloxy) pentyl]、萘基[naphthyl]等。R2表示氫原子、C1 C6烷基、C1 C6酰基或C6 C15芳基，該烷基、酰基及芳基中任一者可選擇地含有取代基，當4-m為2、3或4時，每個R2為相同或不同。烷基例如但不限于甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基等。酰基例如但不限于乙酰基。芳基例如但不限于苯基。式(I)中，m表示0至3之間的整數，m = 0時表示硅烷單體為四官能性硅烷，m = 1時表示硅烷單體為三官能性硅烷，m =2時表示硅烷單體為二官能性硅烷，m = 3時則表示硅烷單體為單官能性硅烷。該硅烷單體包含但不限于(1)四官能性硅烷四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四乙酰氧基硅烷[tetraacetoxysilane]、四苯氧基硅烷等；( 三官能性硅烷甲基三甲氧基硅烷[methyltrimethoxysilane簡稱MTMS]、甲基三乙氧基硅烷、甲基三異丙氧基硅烷、 甲基三正丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三異丙氧基硅烷、乙基三正丁氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷[phenyltrimethoxysilane簡稱PTM。、苯基三乙氧基硅烷 [phenyltriethoxysilane簡稱PTE。、對-羥基苯基三甲氧基硅烷、1_(對-羥基苯基)乙基三甲氧基硅烷、2-(對-羥基苯基)乙基三甲氧基硅烷、4-羥基-5-(對-羥基苯基羰氧基)戊基三甲氧基硅烷、三氟甲基三甲氧基硅烷、三氟甲基三乙氧基硅烷、3，3，3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(3，4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷、 3-巰丙基三甲氧基硅烷、2-環氧丙烷基丁氧基丙基三苯氧基硅烷、由東亞合成所制造的市售品(2-環氧丙烷基丁氧基丙基三甲氧基硅烷，商品名TMSOX ；2-環氧丙烷基丁氧基丙基三乙氧基硅烷，商品名TES0X)、2_ 丁二酸酐乙基三甲氧基硅烷、3- 丁二酸酐丙基三苯氧基硅烷、由信越化學所制造的市售品(3-丁二酸酐丙基三甲氧基硅烷，商品名X-12-967)、由 WACKER公司所制造的市售品(3-丁二酸酐丙基三乙氧基硅烷，商品名GF-20)、3-戊二酸酐丙基三甲氧基硅烷[3-trimethoxysilylpropyl glutaric anhydride 簡稱 TMSG]、3_ 戊二酸酐丙基三乙氧基硅烷、3-戊二酸酐丙基三苯氧基硅烷等；C3) 二官能性硅烷二甲基二甲氧基硅烷[dimethyldimethoxysilane簡稱DMDMS]、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二正丁基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二異丙氧基-二(2-環氧丙烷基丁氧基丙基)[diisopropoxy-di (2-oxetany lbutoxy propyl) si lane 簡禾爾 DID0S]、^ (3-環氧丙烷基戊基)二甲氧基硅烷、二丙基丁二酸酐二正丁氧基硅烷、二乙基丁二酸酐二甲氧基硅烷；(4)單官能性硅烷三甲基甲氧基硅烷、三正丁基乙氧基硅烷、3-環氧丙氧基二甲基甲氧基硅烷、3-環氧丙氧基二甲基乙氧基硅烷、二(2-環氧丙烷基丁氧基戊基)2-環氧丙烷基戊基乙氧基硅烷、三(2-環氧丙烷基戊基)甲氧基硅烷、三丙基丁二酸酐苯氧基硅烷、二乙基丁二酸酐甲基甲氧基硅烷等。上述的各種硅烷單體可單獨一種使用或混合多種使用。該聚硅氧烷包含但不限于由下式(II)所示的聚硅氧烷
權利要求
1.一種光硬化性聚硅氧烷組成物，其特征在于，包含 聚硅氧烷高分子(A)；鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)；及溶劑(C)；以凝膠滲透色層分析法測試該聚硅氧烷高分子(A)的分子量分布，將分子量介于 400 100，000的訊號作積分，以分子量及累積重量百分率繪圖求得積分分子量分布曲線， 該聚硅氧烷高分子(A)的分子量介于10，000 80，000者占25 60wt%，且該聚硅氧烷高分子(A)的分子量在800以下的寡聚物的含量占該光硬化性聚硅氧烷組成物的0 IOwt %。
2.根據權利要求1所述的光硬化性聚硅氧烷組成物，其特征在于，該聚硅氧烷高分子 (A)的堿溶解速率介于100 1500人/see的范圍內。
3.根據權利要求1所述的光硬化性聚硅氧烷組成物，其特征在于，基于該聚硅氧烷高分子㈧含量為100重量份，該鄰萘醌二疊氮磺酸酯⑶的含量是0. 5 80重量份及該溶劑(C)的含量是50 1200重量份。
4.根據權利要求1所述的光硬化性聚硅氧烷組成物，其特征在于，該聚硅氧烷高分子 (A)的分子量在800以下的寡聚物的含量占該光硬化性聚硅氧烷組成物的0. 001 9wt%。
5.根據權利要求1所述的光硬化性聚硅氧烷組成物，其特征在于，該聚硅氧烷高分子 (A)的分子量在800以下的寡聚物的含量占該光硬化性聚硅氧烷組成物的0. 001 8wt%。
6.一種保護膜，其特征在于，將根據權利要求1至5中任一項所述的光硬化性聚硅氧烷組成物涂布于基材上，再經預烤、曝光、顯影及后烤處理后所形成。
7.一種具有保護膜的元件，其特征在于，包含基材以及根據權利要求6所述的保護膜。
全文摘要
本發明是有關一種光硬化性聚硅氧烷組成物及其所形成的基材保護膜。該光硬化性聚硅氧烷組成物包含聚硅氧烷高分子(A)、鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)及溶劑(C)，其中，以凝膠滲透色層分析法測試該聚硅氧烷高分子(A)的分子量分布，將分子量介于400～100,000的訊號作積分，以分子量及累積重量百分率繪圖求得積分分子量分布曲線，該聚硅氧烷高分子(A)的分子量介于10,000～80,000者占25～60wt％，且該聚硅氧烷高分子(A)的分子量在800以下的寡聚物的含量占光硬化性聚硅氧烷組成物的0～10wt％。本發明還提供一種具有該保護膜的元件。該光硬化性聚硅氧烷組成物可具有較佳顯影性及適當軟化點，其后續所形成的保護膜在經過后烤后，能形成不易塌陷的圖案。
文檔編號G03F7/00GK102540727SQ20111036174
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月15日 優先權日2010年12月1日
發明者吳明儒, 施俊安 申請人:奇美實業股份有限公司