感光性樹脂組合物、固化膜和電子元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種感光性樹脂組合物，且特別是有關(guān)于一種含封端聚異氰酸酯 和多官能環(huán)氧化合物和/或其聚合物的感光性樹脂組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了達(dá)到更便利、體積更輕巧化以及更人性化的目的，許多信息產(chǎn)品的輸入方式 已由傳統(tǒng)的鍵盤或滑鼠等裝置，轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂糜|控式裝置作為輸入的界面。觸控式裝置可組 裝在諸多種類的平面顯示器上，以使平面顯示器兼具顯示畫面以及輸入操作資訊的功能。 就目前常見的觸控式裝置而言，電容式觸控面板以及電阻式觸控面板最為普及。
[0003] 在一般的觸控面板制程中，通常會(huì)使用感光性樹脂組合物來作為金屬電極之間的 介電層或覆蓋金屬電極的保護(hù)層。因此，上述的感光性樹脂組合物必須可顯影以保護(hù)線路 圖案，且與金屬、氧化銦錫（ITO)、氧化銦鋅（IZO)、石英（SiO 2)和/或玻璃表面之間也需具 有良好的附著性與高的硬度，以避免在制程中產(chǎn)生刮傷與剝離的問題。然而，一般大尺寸玻 璃切割時(shí)會(huì)有異物附著在表面上，因此在制程上需面臨超聲波震洗，此時(shí)常會(huì)發(fā)生光阻剝 離的問題。傳統(tǒng)作為保護(hù)層的感光性樹脂組合物對(duì)金屬或玻璃表面附著性還不夠理想。此 外，在介電層或保護(hù)層形成之后，可能隨后仍要進(jìn)行其他材料層的沉積和蝕刻，因此，對(duì)感 光性樹脂組合物的耐化學(xué)性（chemical resistance)與耐熱性（thermal resistance)亦 有所要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 要解決的摶術(shù)問題
[0005] 本發(fā)明提供一種感光性樹脂組合物，由其形成的固化膜具有高透明度和出色的耐 化學(xué)性，且對(duì)基底的附著能力佳。
[0006] 摶術(shù)方案
[0007] -種感光性樹脂組合物，包括堿可溶樹脂、丙烯酸系單體、封端聚異氰酸酯、光引 發(fā)劑、由式1表示的多官能環(huán)氧化合物和/或其聚合物以及溶劑，
[0008]
[0009] E各自獨(dú)立為具環(huán)氧基的單價(jià)基團(tuán)；Z各自獨(dú)立為芳香族二價(jià)連接基；P各自獨(dú)立 為(；-(： 12的三價(jià)有機(jī)基；L各自獨(dú)立為二價(jià)連接基，且m+n = 3。
[0010] 在一種實(shí)施方式中，m = 2而η = 1或者m = 3而η = 0。
[0011] 在一種實(shí)施方式中，P各自獨(dú)立地選自由式2到式4表示的基團(tuán)所組成的族群：
[0012]
[0013]
[0014]
[0015] 在一種實(shí)施方式中，至少一個(gè)Z為1，4_亞苯基。
[0016] 在一種實(shí)施方式中，至少一個(gè)E為由式5表不的基團(tuán)：
[0017]
[0018] 在一種實(shí)施方式中，該封端聚異氰酸酯包括二異氰酸酯的三聚體結(jié)構(gòu)。
[0019] 在一種實(shí)施方式中，該封端聚異氰酸酯包括二異氰酸酯的三聚體結(jié)構(gòu)，且該二異 氰酸酯選自由六亞甲基二異氰酸酯（HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI)、甲苯二異氰酸酯 (TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（HMDI)所組成的族群。
[0020] 在一種實(shí)施方式中，以該感光性樹脂組合物的總量計(jì)，該多官能環(huán)氧化合物和/ 或其聚合物的含量為1重量％到15重量％。
[0021] 在一種實(shí)施方式中，該多官能環(huán)氧化合物和/或其聚合物和該封端聚異氰酸酯的 重量比為1/1到10/1。
[0022] -種固化膜，透過以下步驟形成：將前述任一種感光性樹脂組合物涂布到基板上； 以活性光線進(jìn)行曝光；以水性顯影液進(jìn)行顯影；以及以后烘烤進(jìn)行熱固化。
[0023] -種電子元件，包括前述固化膜。
[0024] 有益效果
[0025] 基于上述，本發(fā)明提出一種感光性樹脂組合物，可用于形成電子元件中作為介電 和/或保護(hù)薄膜的固化膜。該感光性樹脂組合物中所含的多官能環(huán)氧化合物和/或其聚合 物具有特殊結(jié)構(gòu)，能提高固化膜的耐化性和附著能力，且可以和封端聚異氰酸酯在熱處理 期間發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而增強(qiáng)固化膜的耐化學(xué)性、耐熱性和剛性。
[0026] 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例作詳細(xì)說明如下。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 在本文中，由"一數(shù)值至另一數(shù)值"表示的范圍，是一種避免在說明書中一一列舉 該范圍中的所有數(shù)值的概要性表示方式。因此，記載了某一特定數(shù)值范圍，等同于揭露了該 數(shù)值范圍內(nèi)的任意數(shù)值以及由該數(shù)值范圍內(nèi)的任意數(shù)值界定出的較小數(shù)值范圍，如同在說 明書中明文寫出該任意數(shù)值和該較小數(shù)值范圍一樣。例如，記載"含量為10到90重量％" 的范圍，就等同于揭露了"含量為30重量％到50重量％"的范圍，無論說明書中是否列舉 其他數(shù)值。
[0028] 在本文中，如果沒有特別指明某一基團(tuán)是否經(jīng)過取代，則該基團(tuán)可表示經(jīng)取代或 未經(jīng)取代的基團(tuán)。例如，"烷基"可表示經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基。另外，對(duì)某一基團(tuán)冠以 "C x"來描述時(shí)，表示該基團(tuán)具有X個(gè)碳原子。
[0029] 在本文中，有時(shí)以鍵線式（skeleton formula)表示化合物結(jié)構(gòu)。這種表示法可以 省略碳原子、氫原子以及碳?xì)滏I。當(dāng)然，結(jié)構(gòu)式中有明確繪出原子或原子基團(tuán)的，則以繪示 者為準(zhǔn)。
[0030] 在本文中使用"約"來對(duì)數(shù)值加以修飾時(shí)，申請(qǐng)人希望涵蓋的，是所屬技術(shù)領(lǐng)域中 具有通常知識(shí)者所理解的必然存在的誤差范圍。如果沒有特別限定，使用"約"就表示容許 至少20 %的誤差范圍。
[0031] 本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種感光性樹脂組合物，其含有堿可溶樹脂、丙烯酸 系單體、封端聚異氰酸酯、光引發(fā)劑、由式1表示的多官能環(huán)氧化合物和/或其聚合物以及 溶劑。下文將分別詳述這些成分。
[0032] 〈堿可溶樹脂〉
[0033] 堿可溶樹脂可為含酸基的粘結(jié)樹脂，其結(jié)構(gòu)沒有特別限定，凡是本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域中所知的堿可溶性粘結(jié)樹脂均可使用，其含量以感光性樹脂組合物的總量計(jì)，可以為1 重量％到40重量％，較佳為2重量％到20重量％。此外，可單獨(dú)使用一種堿可溶樹脂，也 可以組合使用兩種或兩種以上的堿可溶樹脂。舉例而言，堿可溶樹脂可以是丙烯酸系樹脂 (acrylic resin)或環(huán)氧樹脂。
[0034] 〈丙烯酸系單體〉
[0035] 丙稀酸系單體（acrylic monomer)可以是會(huì)受光或熱引發(fā)劑的催化而開始聚合反 應(yīng)的單體，其結(jié)構(gòu)沒有特別限定，凡是本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中所知的丙烯酸系單體均可使 用，其含量以感光性樹脂組合物的總量計(jì)，可為1重量％到40重量％，且其實(shí)例可以包括二 縮三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯 (PETA)和二季戊四醇六丙烯酸酯（DPHA)等化合物。可單獨(dú)使用一種丙烯酸系單體，也可以 組合使用兩種以上的丙烯酸系單體。
[0036] 此外，在第一實(shí)施方式的感光性樹脂組合物中，還可以含有丙烯酸系單體以外 的可聚合單體，例如4-甲基四氫苯酐、3, 4-環(huán)氧環(huán)己基甲基3, 4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯 (3, 4-epoxycyclohexylmethyl 3, 4-epoxycyclohexane carboxylate)、六甲氧基甲基三聚 氛月安（hexamethoxymethylmelamine)和異佛爾酉同二異氛酉愛酯（isophorone diisocyanate) 等化合物。
[0037]〈封端聚異氰酸酯〉
[0038] 封端聚異氰酸酯可以是用封端劑對(duì)二異氰酸酯的聚合物的異氰酸基進(jìn)行封端所 得的產(chǎn)物。前述封端劑的實(shí)例可以是3,5-二甲基吡唑（3,5-(1;[11161:117]^7抑2〇16)或丙二酸 二乙酯（diethyl malonate)。前述二異氰酸酯則是選自由六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮 二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯所組成的 族群。封端聚異氰酸酯通?？捎汕笆龆惽杷狨サ娜垠w結(jié)構(gòu)所構(gòu)成。封端聚異氰酸酯的 實(shí)例如 BAYER 公司的產(chǎn)品 BL 1100/1、BL 1265、BL 3272、BL 3370、BL 3475、BL 3575/1、BL 5375、BL 4265、PL 340、PL 350或VP LS 2078/2。在感光性樹脂組合物中，封端聚異氰酸 酯的含量可為〇. 1重量％到10重量％。
[0039] 〈光引發(fā)劑〉
[0040] 光引發(fā)劑可以是任意一種本技術(shù)領(lǐng)域中所知的適當(dāng)化合物。以感光性樹脂組合物 的總量計(jì)，光引發(fā)劑的含量可以是1重量％到10重量％，較佳為1重量％到5重量％，其 實(shí)例可包括：如2, 4-三氯甲基-(4' -甲氧基苯基）-6-三嗪的三嗪類化合物；如2, 2' -二 (2-氯苯基）-4, 4'-5, 5'-四苯基非咪唑的非咪唑化合物；如2-羥基-2-甲基-1-苯丙 烷-1-酮的苯乙酮類化合物；如4, 4'-二（二甲基胺基）二苯基酮的二苯基酮類化合物； 如2, 4-二乙基噻噸酮的噻噸酮類化合物；如2, 4, 6-三甲基苯甲?；交籽趸锏牧?氧化物類化合物；如3, 3' -羰乙烯基-7-(二乙基胺）的香豆素類化合物，以及如可從BASF 公司購(gòu)得的Irgacure OXE-Ol及0XE-02的O-?；款惢衔铩？梢詥为?dú)使用一種光引發(fā) 劑，或?qū)煞N以上光引發(fā)劑混合使用。
[0041] 〈由式1表示的多官能環(huán)氧化合物和/或其聚合物〉
[0042] 第一實(shí)施方式的感光性樹脂組合物還含有由式1表示的多官能環(huán)氧化合物和/或 其聚合物。
[0043]
[0044] 在式1中，E各自獨(dú)立為具環(huán)氧基的單價(jià)基團(tuán)；Z各自獨(dú)立為芳香族二價(jià)連接基；P 各自獨(dú)立為(；-(： 12的三價(jià)有機(jī)基；L各自獨(dú)立為二價(jià)連接基，且m+n = 3。
[0045] 較佳地，m = 2而η = 1或者m = 3而η = 0。
[0046] 較佳地，P各自獨(dú)立地選自由式2到式4表示的基團(tuán)所組成的族群：
*
[0050] 較佳地，一或多個(gè)Z為1，4-亞苯基；更佳是所有的Z均為1，4-亞苯基。
[0051] 較佳地，一或多個(gè)E為由式5表示的基團(tuán)；更佳是所有的E均為由式5表示的基 團(tuán)：
[0052]
[0053] 較佳地，一或多個(gè)L為由式6表不的基團(tuán)：
[0054]
[0055] 式2到式6中的表示該基團(tuán)和相鄰結(jié)構(gòu)的鍵結(jié)位置。
[0056] 在一實(shí)施例中，m= 3, P是由式2表示的基團(tuán)，Z為1，4_亞苯基，且E為由式5表 示的基團(tuán)，由此獲得的多官能環(huán)氧化合物稱為"多官能環(huán)氧化合物1"。
[0057] 在一實(shí)施例中，m= 3, P是由式3表示的基團(tuán)，Z為1，4_亞苯基，且E為由式5表 示的基團(tuán)，由此獲得的多官能環(huán)氧化合物稱為"多官能環(huán)氧化合物2"。
[0058] 在一實(shí)施例中，m= 3, P是由式4表示的基團(tuán)，Z為1，4亞苯基，且E為由式5表 示的基團(tuán)，由此獲得的多官能環(huán)氧化合物稱為"多官能環(huán)氧化合物3"。
[0059] 在一實(shí)施例中，m=2而η = 1，P是由式2表示的基團(tuán)，Z為1，4-亞苯基，E為由 式5表示的基團(tuán)，且L為由式6表示的基團(tuán)。
[0060] 以感光性樹脂組合物的總量計(jì)，該多官能環(huán)氧化合物和/或其聚合物的含量為1 重量％到15重量％?；蛘撸喙倌墉h(huán)氧化合物和/或其聚合物和封端聚異氰酸酯的重量比 為 1/1 到 10/