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TW201516566A - 感光性樹脂組成物及其應用 - Google Patents

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TW201516566A TW102138368A TW102138368A TW201516566A TW 201516566 A TW201516566 A TW 201516566A TW 102138368 A TW102138368 A TW 102138368A TW 102138368 A TW102138368 A TW 102138368A TW 201516566 A TW201516566 A TW 201516566A
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Abstract

本發明係有關一種黑色矩陣用感光性樹脂組成物，及使用該黑色矩陣所形成之彩色濾光片及液晶顯示元件。上述感光性樹脂組成物包含鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)、光起始劑(C)、溶劑(D)、黑色顏料(E)以及特定化合物(F)。根據本發明之黑色矩陣用感光性樹脂組成物具有高精細度的圖案直線性佳之優點。

Description

感光性樹脂組成物及其應用
本發明係有關一種黑色矩陣用感光性樹脂組成物及使用該黑色矩陣所形成之彩色濾光片及液晶顯示元件。特別是提供一種高精細度的圖案直線性佳的黑色矩陣用感光性樹脂組成物及使用該黑色矩陣所形成之彩色濾光片及液晶顯示元件。
近年來，各式各樣的液晶顯示技術蓬勃發展，而為了提高目前液晶顯示器之對比度及顯示品質，一般會於顯示器中的彩色濾光片之條紋(stripe)及點(dot)間隙中放置黑色矩陣。上述黑色矩陣可防止因畫素間的光洩漏所引起之對比度下降及色純度下降等問題。以往黑色矩陣所使用的材料皆以含有鉻或氧化鉻等的蒸鍍膜為主，然而，以上述蒸鍍膜作為黑色矩陣的材料時，存在製程複雜且材料昂貴等缺點。為了解決此問題，先前提出有利用感光性樹脂組成物透過光平版印刷(photo lithographic)之方式形成黑色矩陣之技術。
目前業界對於黑色矩陣的遮光性要求日益提高，其解決方法之一就是增加黑色顏料的使用量，藉此提高黑色矩陣的遮光性。舉例而言，日本專利特開第2006-259716號公報揭示一種黑色矩陣用的感光性樹脂組成物，其包含高使用量的黑色顏料、鹼可溶性樹脂、光聚合起始劑、具有二官能基的反應性單體以及有機溶劑。其中，具有二官能基的反應性單體可改善化合物之間的反應，以形成高精細的圖案。 藉此，於感光性樹脂組成物中，當以提升黑色顏料使用量之方式以增加遮光性之同時，尚可保持感光性樹脂組成物之感度。
另外，日本專利特開第2008-268854號公報揭示一種黑色矩陣用的感光性樹脂組成物。該感光性樹脂組成物包含具有羧酸基及含不飽和基之鹼可溶性樹脂、含乙烯性不飽和基的光聚合單體、光聚合起始劑及高使用量之黑色顏料。該黑色矩陣用感光性樹脂組成物中，藉由使用特定的鹼可溶性樹脂來改善高使用量黑色顏料之感光性樹脂組成物之解析度。
雖然現有技術中提高了黑色顏料使用量之感光性樹脂組成物能夠增加遮光性等，然而，上述各前案之感光性樹脂組成物在顯影後，黑色矩陣之高精細度的圖案直線性仍未能令業界所接受。有鑑於此，仍有需要開發出高精細度的圖案直線性佳的黑色矩陣用感光性樹脂組成物。
本發明利用提供特殊鹼可溶性樹脂及特殊化合物之成分，而得到高精細度的圖案直線性佳之黑色矩陣用感光性樹脂組成物。
因此，本發明提供一種感光性樹脂組成物，包含：鹼可溶性樹脂(A)；含乙烯性不飽和基的化合物(B)；光起始劑(C)；溶劑(D)；黑色顏料(E)；及式(a)所示之化合物(F)；
其中式(a)中：Ra、Rb及Rc各自獨立代表經亞烷基(alkylene group)或亞芳基(arylene group)結合之三烷氧基矽烷基(trialkoxysilyl group)；及該鹼可溶性樹脂(A)包括具有不飽和基的樹脂(A-1)，且該具有不飽和基的樹脂(A-1)是由一混合物進行聚合反應所製得，而該混合物含有具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)，以及具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)。
本發明亦提供一種黑色矩陣，其係由前述之感光樹脂組成物所形成。
本發明又提供一種彩色濾光片，係包含前述之黑色矩陣。
本發明再提供一種液晶顯示元件，係包含前述之彩色濾光片。
本發明提供一種感光性樹脂組成物，包含：鹼可溶性樹脂(A)；含乙烯性不飽和基的化合物(B)；光起始劑(C)；溶劑(D)；黑色顏料(E)；及式(a)所示之化合物(F)；
其中式(a)中：Ra、Rb及Rc各自獨立代表經亞烷基(alkylene group)或亞芳基(arylene group)結合之三烷氧基矽烷基(trialkoxysilyl group)；及該鹼可溶性樹脂(A)包括具有不飽和基的樹脂(A-1)，且該具有不飽和基的樹脂(A-1)是由一混合物進行聚合反應所製得，而該混合物含有具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)，以及具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)。
根據本發明之該鹼可溶性樹脂(A)係包括具有不飽和基的樹脂(A-1)。該具有不飽和基的樹脂(A-1)是由一混合物進行聚合反應所製得，而該混合物含有具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)，以及具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)。除此之外，該混合物更可選擇性地包含羧酸酐化合物(iii)及/或含環氧基的化合物(iv)。
根據本發明之該具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)可具有如下式(I)或下式(II)所示之結構。在此處，「環氧化合物(i)可具有如下式(I)或下式(II)所示之結構」的敘述亦涵蓋了具有如下式(I)所示之結構的化合物及具有如下式(II)所示之結構的化合物同時存在而作為環氧化合物(i)的情形。具體而言，前述具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)例如是具有如下式(I)所示之結構：
其中：R1、R2、R3與R4各自獨立表示氫原子、鹵素原子、C1至C5的烷基、C1至C5的烷氧基、C6至C12的芳基或C6至C12的芳烷基。
具有式(I)結構之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)可包括由雙酚芴型化合物(bisphenol fluorene)與鹵化環氧丙烷(epihalohydrin)反應而得之含環氧基之雙酚芴型化合物，但並不限於此。
作為上述雙酚芴型化合物的具體例為：9,9-雙(4-羥基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-氯苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-chlorophenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-溴苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-bromophenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-氟苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-fluorophenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3-甲氧基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)fluorene]、9,9-雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)芴[9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dibromophenyl)fluorene]等化合物。
上述鹵化環氧丙烷(epihalohydrin)可包括但不限於3-氯-1,2-環氧丙烷(epichlorohydrin)或3-溴-1,2-環氧丙烷(epibromohydrin)等。
上述由雙酚芴型化合物與鹵化環氧丙烷反應所得之含環氧基之 雙酚芴型化合物包含但不限於：(1)新日鐵化學(Nippon Steel Chemical Co.,Ltd)所製造之商品：例如ESF-300等；(2)大阪瓦斯(Osaka Gas Co.,Ltd)所製造之商品：例如PG-100、EG-210等；(3)短信科技(S.M.S Technology Co.,Ltd)所製造之商品：例如SMS-F9PhPG、SMS-F9CrG、SMS-F914PG等。
於本發明之另一具體例中，該具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)具有如下式(II)所示之結構：
其中：R5至R18各自獨立表示氫原子、鹵素原子、C1至C8的烷基或C6至C15的芳香基；及n表示0至10之整數。
具有式(II)結構之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)例如是藉由在鹼金屬氫氧化物存在下，使具有下式(II-1)結構之化合物與鹵化環氧丙烷進行反應而得：
在式(II-1)中，R5至R18以及n的定義分別與式(II)中的R5至R18以及n的定義相同，在此不另贅述。
再者，具有式(II)結構之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)例如是在酸觸媒存在下，使用具有下式(II-2)結構之化合物與酚(phenol) 類進行縮合反應後，形成具有式(II-1)結構之化合物。接著，藉由加入過量的鹵化環氧丙烷進行脫鹵化氫反應(dehydrohalogenation)，而獲得具有式(II)結構所示之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)：
在上式(II-2)中，R19與R20分別為相同或不同之氫原子、鹵素原子、C1至C8的烷基或C6至C15的芳香基；X1及X2分別為相同或不同之鹵素原子、C1至C6的烷基或C1至C6的烷氧基。較佳地，上述鹵素原子可例如氯或溴，上述烷基可例如甲基、乙基或第三丁基，上述烷氧基可例如甲氧基或乙氧基。
作為上述酚類的具體例為：酚(phenol)、甲酚(cresol)、乙酚(ethylphenol)、n-丙酚(n-propylphenol)、異丁酚(isobutylphenol)、t-丁酚(t-butylphenol)、辛酚(octylphenol)、壬基苯酚(nonylphenol)、茬酚(xylenol)、甲基丁基苯酚(methylbutylphenol)、二第三丁基酚(di-t-butylphenol)、乙烯苯酚(vinylphenol)、丙烯苯酚(propenylphenol)、乙炔苯酚(ethinylphenol)、環戊苯酚(cyclopentylphenol)、環己基酚(cyclohexylphenol)或環己基甲酚(cyclohexylcresol)等。上述酚類一般可單獨或混合多種使用。
基於上述具有式(II-2)結構之化合物的使用量為1莫耳，酚類的使用量為0.5莫耳至20莫耳，其中以2莫耳至15莫耳較佳。
作為上述酸觸媒的具體例，可列舉：鹽酸、硫酸、對甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid)、草酸(oxalic acid)、三氟化硼(boron trifluoride)、無水氯化鋁(aluminium chloride anhydrous)、氯化鋅(zinc chloride)等，其中以對甲苯磺酸、硫酸或鹽酸較佳。上述酸觸媒可單 獨或混合多種使用。
另外，上述酸觸媒之使用量雖無特別之限制，但基於上述具有式(II-2)結構之化合物的使用量為100重量百分比(wt%)，酸觸媒的使用量較佳為0.1wt%至30wt%。
上述縮合反應可在無溶劑或是在有機溶劑存在下進行。其次，上述有機溶劑的具體例可列舉：甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)或甲基異丁基酮(methyl isobutyl ketone)等。上述有機溶劑可單獨或混合多種使用。
基於具有式(II-2)結構之化合物及酚類的總重量為100wt%，上述有機溶劑的使用量為50wt%至300wt%，其中以100wt%至250wt%較佳。另外，上述縮合反應的操作溫度為40℃至180℃，且縮合反應的操作時間為1小時至8小時。
在完成上述縮合反應後，可進行中和處理或水洗處理。上述中和處理是將反應後的溶液之pH值調整為pH 3至pH 7，其中以pH 5至pH 7較佳。上述水洗處理可使用中和劑來進行，此中和劑為鹼性物質，且其具體例可列舉：氫氧化鈉(sodium hydroxide)、氫氧化鉀(potassium hydroxide)等鹼金屬氫氧化物；氫氧化鈣(calcium hydroxide)、氫氧化鎂(magnesium hydroxide)等鹼土類金屬氫氧化物；二伸乙三胺(diethylene triamine)、三伸乙四胺(triethylenetetramine)、苯胺(aniline)、苯二胺(phenylene diamine)等有機胺；以及氨(ammonia)、磷酸二氫鈉(sodium dihydrogen phosphate)等。上述水洗處理可採用習知方法進行，例如，在反應後的溶液中，加入含中和劑的水溶液，反覆進行萃取即可。經中和處理或水洗處理後，經減壓加熱處理，將未反應的酚類及溶劑予以餾除，並進行濃縮，即可獲得具有式(II-1)結構之化合物。
作為上述鹵化環氧丙烷的具體例，可例舉：3-氯-1,2-環氧丙烷 (3-chloro-1,2-epoxypropane)、3-溴-1,2-環氧丙烷(3-bromo-1,2-epoxypropane)或上述任意組合。在進行上述脫鹵化氫反應之前，可預先添加或於反應過程中添加氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬氫氧化物。上述脫鹵化氫反應的操作溫度為20℃至120℃，其操作時間範圍為1小時至10小時。
在一實施例中，上述脫鹵化氫反應中所添加之鹼金屬氫氧化物亦可使用其水溶液。在此實施例中，將上述鹼金屬氫氧化物水溶液連續添加至脫鹵化氫反應系統內的同時，可於減壓或常壓下，連續蒸餾出水及鹵化環氧丙烷，藉此分離並除去水，同時可將鹵化環氧丙烷連續地回流至反應系統內。
上述脫鹵化氫反應進行前，亦可添加氯化四甲銨(tetramethyl ammonium chloride)、溴化四甲銨(tetramethyl ammonium bromide)、三甲基苄基氯化銨(trimethyl benzyl ammonium chloride)等的四級銨鹽作為觸媒，並在50℃至150℃下，反應1小時至5小時，再加入鹼金屬氫氧化物或其水溶液，於20℃至120℃的溫度下，使其反應1小時至10小時，以進行脫鹵化氫反應。
基於上述具有式(II-1)結構之化合物中的羥基總當量為1當量，上述鹵化環氧丙烷的使用量可為1當量至20當量，其中以2當量至10當量較佳。基於上述具有式(II-1)結構之化合物中的羥基總當量為1當量，上述脫鹵化氫反應中添加的鹼金屬氫氧化物的使用量可為0.8當量至15當量，其中以0.9當量至11當量較佳。
此外，為了使上述脫鹵化氫反應順利進行，除了可添加甲醇、乙醇等醇類之外，亦可添加二甲碸(dimethyl sulfone)、二甲亞碸(dimethyl sulfoxide)等非質子性(aprotic)的極性溶媒等來進行反應。在使用醇類的情況下，基於上述鹵化環氧丙烷的使用量為100wt%，醇類的使用量可為2wt%至20wt%，較佳為4wt%至15wt%。在使用非 質子性的極性溶媒的例子中，基於鹵化環氧丙烷的使用量為100wt%，非質子性的極性溶媒的使用量可為5wt%至100wt%，其中，以10wt%至90wt%較佳。
在完成脫鹵化氫反應後，可選擇性地進行水洗處理。之後，利用加熱減壓的方式除去鹵化環氧丙烷、醇類及非質子性的極性溶媒等。上述加熱減壓例如是於溫度為110℃至250℃，且壓力為1.3kPa(10mmHg)以下的環境下進行。
為了避免形成之環氧樹脂含有加水分解性鹵素，可將脫鹵化氫反應後的溶液加入甲苯、甲基異丁基酮(methyl isobutyl ketone)等溶劑，並加入氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬氫氧化物水溶液，再次進行脫鹵化氫反應。在脫鹵化氫反應中，基於上述具有式(II-1)結構之化合物中的羥基總當量為1當量，鹼金屬氫氧化物的使用量為0.01莫耳至0.3莫耳，其中，以0.05莫耳至0.2莫耳較佳。另外，上述脫鹵化氫反應的操作溫度範圍為50℃至120℃，且其操作時間範圍為0.5小時至2小時。
在完成脫鹵化氫反應後，藉由過濾及水洗等步驟去除鹽類。此外，亦可利用加熱減壓的方式，將甲苯、甲基異丁基酮等溶劑予以餾除，而可獲得如式(II)所示之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)。上述式(II)之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)可包含但不限於如商品名為NC-3000、NC-3000H、NC-3000S及NC-3000P等日本化藥(Nippon Kayaku Co.Ltd.)所製造之商品。
根據本發明之具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)例如是選自於由以下(1)至(3)所組成之群組：(1)丙烯酸、甲基丙烯酸、2-甲基丙烯醯氧乙基丁二酸(2-methacryloyloxyethylbutanedioic acid)、2-甲基丙烯醯氧丁基丁二酸、2-甲基丙烯醯氧乙基己二酸、2-甲基丙烯醯氧丁基己二酸、2-甲基丙 烯醯氧乙基六氫鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧乙基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧丙基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧丁基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧丙基丁二酸、2-甲基丙烯醯氧丙基己二酸、2-甲基丙烯醯氧丙基四氫鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧丙基鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧丁基鄰苯二甲酸、或2-甲基丙烯醯氧丁基氫鄰苯二甲酸；(2)由含羥基之(甲基)丙烯酸酯與二元羧酸化合物反應而得之化合物，其中二元羧酸化合物包含但不限於己二酸、丁二酸、馬來酸、鄰苯二甲酸；(3)由含羥基之(甲基)丙烯酸酯與羧酸酐化合物(iii)反應而得之半酯化合物，其中含羥基之(甲基)丙烯酸酯包含但不限於2-羥基乙基丙烯酸酯[(2-hydroxyethyl)acrylate]、2-羥基乙基甲基丙烯酸酯[(2-hydroxyethyl)methacrylate]、2-羥基丙基丙烯酸酯[(2-hydroxypropyl)acrylate]、2-羥基丙基甲基丙烯酸酯[(2-hydroxypropyl)methacrylate]、4-羥基丁基丙烯酸酯[(4-hydroxybutyl)acrylate]、4-羥基丁基甲基丙烯酸酯[(4-hydroxybutyl)methacrylate]、或季戊四醇三甲基丙烯酸酯等。另外，此處所述之羧酸酐化合物可與前述具有不飽和基的樹脂(A-1)之混合物所含的羧酸酐化合物(iii)相同，故於此不再贅述。
根據本發明之該具有不飽和基的樹脂(A-1)之混合物更可選擇性地包含羧酸酐化合物(iii)及/或含環氧基的化合物(iv)。上述羧酸酐化合物(iii)可選自由以下(1)至(2)所組成之群組：(1)丁二酸酐(butanedioic anhydride)、順丁烯二酸酐(maleic anhydride)、衣康酸酐(Itaconic anhydride)、鄰苯二甲酸酐(phthalic anhydride)、四氫鄰苯二甲酸酐(tetrahydrophthalic anhydride)、六氫鄰苯二甲酸酐(hexahydrophthalic anhydride)、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基橋亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐(methyl endo-methylene tetrahydro phthalic anhydride)、氯茵酸酐(chlorendic anhydride)、戊二酸酐或偏三苯甲酸酐(1,3-dioxoisobenzofuran-5-carboxylic anhydride) 等二元羧酸酐化合物；以及(2)二苯甲酮四甲酸二酐(benzophenone tetracarboxylic dianhydride，簡稱BTDA)、雙苯四甲酸二酐或雙苯醚四甲酸二酐等四元羧酸酐化合物。
上述含環氧基的化合物(iv)例如是選自甲基丙烯酸環氧丙酯、3,4-環氧基環己基甲基丙烯酸酯、含不飽和基的縮水甘油醚化合物、含環氧基的不飽和化合物或上述之任意組合所組成的群組。前述含不飽和基的縮水甘油醚化合物包含但不限於商品名Denacol EX-111、EX-121 Denacol、Denacol EX-141、Denacol EX-145、Denacol EX-146、Denacol EX-171、Denacol EX-192等的化合物(以上為長瀨化成工業株式會社之商品)。
於本發明之一具體例中，前述具有不飽和基的樹脂(A-1)可由式(I)之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)與具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)進行聚合反應，形成含羥基的反應產物，接著，再添加羧酸酐化合物(iii)進行反應所製得。基於上述含羥基的反應產物的羥基總當量為1當量，羧酸酐化合物(iii)所含有的酸酐基的當量較佳為0.4當量至1當量，更佳為0.75當量至1當量。當使用多個羧酸酐化合物(iii)時，可於反應中依序添加或同時添加。當使用二元羧酸酐化合物及四元羧酸酐化合物作為羧酸酐化合物(iii)時，二元羧酸酐化合物及四元羧酸酐化合物的莫耳比例較佳為1/99至90/10，更佳為5/95至80/20。另外，上述反應的操作溫度範圍例如是在50℃至130℃的範圍。
於本發明之另一具體例中，前述具有不飽和基的樹脂(A-1)可由式(II)之具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)與具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)進行反應，形成含羥基的反應產物，接著，再藉由添加羧酸酐化合物(iii)及/或含環氧基的化合物(iv)進行聚合反應所製得。基於式(II)之具有至少二個環氧基的環氧化 合物(i)上的環氧基總當量為1當量，上述具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)的酸價當量較佳為0.8當量至1.5當量，更佳為0.9當量至1.1當量。基於上述含羥基的反應產物的羥基使用量為100莫耳百分比(莫耳%)，羧酸酐化合物(iii)的使用量較佳為10莫耳%至100莫耳%，更佳為20莫耳%至100莫耳%，尤佳為30莫耳%至100莫耳%。
在製備上述具有不飽和基的樹脂(A-1)時，為了加速反應，通常會於反應溶液中添加鹼性化合物作為反應觸媒。上述反應觸媒可單獨或混合使用，且上述反應觸媒包含但不限於：三苯基膦(triphenyl phosphine)、三苯基銻(triphenyl stibine)、三乙胺(triethylamine)、三乙醇胺(triethanolamine)、氯化四甲基銨(tetramethylammonium chloride)、氯化苄基三乙基銨(benzyltriethylammonium chloride)等。基於上述具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)與具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)的總重量為100重量份，反應觸媒的使用量較佳為0.01重量份至10重量份，更佳為0.3重量份至5重量份。
此外，為了控制聚合度，通常還會於反應溶液中添加聚合抑制劑(polymerization inhibitor)。上述聚合抑制劑可包含但不限於：甲氧基酚(methoxyphenol)、甲基氫醌(methylhydroquinone)、氫醌(hydroquinone)、2,6-二第三丁基對甲酚(2,6-di-t-butyl-p-cresol)或吩噻嗪(phenothiazine)等。一般而言，上述聚合抑制劑可單獨或混合多種使用。基於上述具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)與具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)的總重量為100重量份，聚合抑制劑的使用量較佳為0.01重量份至10重量份，更佳為0.1重量份至5重量份。
在製備該具有不飽和基的樹脂(A-1)時，必要時可使用聚合反應 溶劑。作為上述聚合反應溶劑的具體例，可列舉如：乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、2-丁醇、己醇或乙二醇等醇類化合物；甲乙酮或環己酮等酮類化合物；甲苯或二甲苯等芳香族烴類化合物；賽珞素(cellosolve)或丁基賽珞素(butyl cellosolve)等賽珞素類化合物；卡必妥(carbitol)或丁基卡必妥(butyl carbitol)等卡必妥類化合物；丙二醇單甲醚(propylene glycol monomethyl ether)等丙二醇烷基醚類化合物；二丙二醇單甲醚[di(propylene glycol)methyl ether]等多丙二醇烷基醚[poly(propylene glycol)alkyl ether]類化合物；醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯(ethylene glycol monoethyl ether acetate)或丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol methyl ether acetate)等醋酸酯類化合物；乳酸乙酯(ethyl lactate)或乳酸丁酯(butyl lactate)等乳酸烷酯(alkyl lactate)類化合物；或二烷基二醇醚類。上述聚合反應溶劑一般可單獨或混合多種使用。另外，上述具有不飽和基的樹脂(A-1)的酸價較佳為50mgKOH/g至200mgKOH/g，更佳為60mgKOH/g至150mgKOH/g。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份，前述具有不飽和基的樹脂(A-1)的使用量較佳為30重量份至100重量份，更佳為50重量份至100重量份，尤佳為70重量份至100重量份。倘若完全未使用具有不飽和基的樹脂(A-1)時，則所得之感光樹脂組成物會有高精細度的圖案直線性不佳之缺點。
根據本發明之該鹼可溶性樹脂(A)可選擇性包括其他鹼可溶性樹脂(A-2)。其他鹼可溶性樹脂(A-2)包含但不限於含羧酸基或羥基之樹脂，具體而言，可列舉：具有不飽和基之樹脂(A-1)以外之丙烯酸系樹脂、尿烷(urethane)系樹脂及酚醛清漆型(novolac)樹脂等。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份，其他鹼可溶性樹脂(A-2)的使用量較佳為0重量份至70重量份，更佳為0重量份至50重量 份，尤佳為0重量份至30重量份。
根據本發明之含乙烯性不飽和基的化合物(B)包括含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)。
根據本發明之該其他含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)可選自具有1個乙烯性不飽和基的化合物或具有2個以上(含2個)乙烯性不飽和基的化合物。
前述之具有1個乙烯性不飽和基的化合物可包含但不限於(甲基)丙烯醯胺((meth)acrylamide)、(甲基)丙烯醯嗎啉、(甲基)丙烯酸-7-胺基-3,7-二甲基辛酯、異丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸異冰片基氧乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、乙基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、第三辛基(甲基)丙烯醯胺、二丙酮(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、氮，氮-二甲基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸四氯苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯[tetrahydrofurfuryl(meth)acrylate]、(甲基)丙烯酸四溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-三氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-三溴苯氧基乙酯、2-羥基-(甲基)丙烯酸乙酯、2-羥基-(甲基)丙烯酸丙酯、乙烯基己內醯胺、氮-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸五氯苯酯、(甲基)丙烯酸五溴苯酯、聚單(甲基)丙烯酸乙二酯、聚單(甲基)丙烯酸丙二酯、(甲基)丙烯酸冰片酯等。前述之具有1個乙烯性不飽和基的化合物(B-1)一般可單獨一種或混合複數種使用。
前述之具有2個以上(含2個)乙烯性不飽和基的化合物包含但不限於乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基) 異氰酸二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰酸三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質之三(2-羥基乙基)異氰酸三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、環氧乙烷(簡稱EO)改質之三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、環氧丙烷改質(簡稱PO)之三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(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、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質之二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質之二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸二三羥甲基丙酯[di(trimethylolpropane)tetra(meth)acrylate]、經環氧乙烷改質之雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質之雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧乙烷改質之氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質之氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質之甘油三(甲基)丙烯酸酯、經環氧乙烷改質之雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、酚醛清漆聚縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯等。前述之具有2個以上(含2個)乙烯性不飽和基的化合物(B-1)一般可單獨一種或混合複數種使用。
作為上述之含乙烯性不飽和基的化合物(B)之具體例，可列舉：三丙烯酸三羥甲基丙酯、經環氧乙烷改質之三丙烯酸三羥甲基丙酯、經環氧丙烷改質之三丙烯酸三羥甲基丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、己內酯改質之二季戊四醇六丙烯酸酯、四丙烯酸二三羥甲基丙酯、經環氧丙烷改質之甘油三丙烯酸酯或上述之任意組合。
基於前述之鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份，含乙烯性不 飽和基的化合物(B)的使用量較佳為20重量份至180重量份，更佳為25重量份至160重量份，尤佳為30重量份至140重量份，藉此，感光性樹脂組成物可具有良好的顯影性。
根據本發明之光起始劑(C)並無特別限制，其可包含但不限於：O-醯基肟系化合物、三氮雜苯系化合物、苯乙烷酮類化合物、二咪唑類化合物、二苯甲酮類化合物、α-二酮類化合物、酮醇類化合物、酮醇醚類化合物、醯膦氧化物類化合物、醌類化合物、含鹵素類化合物、過氧化物等。
上述O-醯基肟系化合物的具體例為：1-[4-(苯基硫代)苯基]-庚烷-1,2-二酮2-(O-苯醯基肟)、1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮2-(O-苯醯基肟)、1-[4-(苯醯基)苯基]-庚烷-1,2-二酮2-(O-苯醯基肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮1-(O-乙醯基肟)、1-[9-乙基-6-(3-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮1-(O-乙醯基肟)、1-[9-乙基-6-苯醯基-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫吡喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)苯醯基}-9H-咔唑-3-取代 基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)甲氧基苯醯基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)等。
上述O-醯基肟系化合物較佳為1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮2-(O-苯醯基肟)(例如汽巴精化有限公司(Ciba Specialty Chemicals)所製造的OXE 01)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮1-(O-乙醯基肟)(例如汽巴精化有限公司所製造的OXE 02)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)甲氧基苯醯基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)等。上述O-醯基肟系化合物可單獨或混合多種使用，端視實際需要而定。
上述三氮雜苯系化合物可包括但不限於乙烯基-鹵代甲基-s-三氮雜苯化合物、2-(萘并-1-取代基)-4,6-雙-鹵代甲基-s-三氮雜苯化合物及4-(對-胺基苯基)-2,6-二-鹵代甲基-s-三氮雜苯化合物等。
上述乙烯基-鹵代甲基-s-三氮雜苯化合物的具體例為：2,4-雙(三氯甲基)-6-對-甲氧基苯乙烯基-s-三氮雜苯、2,4-雙(三氯甲基)-3-(1-對-二甲基胺基苯基-1,3-丁二烯基)-s-三氮雜苯、2-三氯甲基-3-胺基-6-對-甲氧基苯乙烯基-s-三氮雜苯等。
上述2-(萘并-1-取代基)-4,6-雙-鹵代甲基-s-三氮雜苯化合物的具體例為：2-(萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(4-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(4-乙氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(4-丁氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-[4-(2-甲氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-[4-(2-乙氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-[4-(2-丁氧基乙基)-萘并-1-取代基]- 4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(2-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(6-甲氧基-5-甲基-萘并-2-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(6-甲氧基-萘并-2-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(5-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(4,7-二甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(6-乙氧基-萘并-2-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯、2-(4,5-二甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-雙-三氯甲基-s-三氮雜苯等。
上述4-(對-胺基苯基)-2,6-二-鹵代甲基-s-三氮雜苯化合物的具體例為：4-[對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-甲基-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-甲基-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[對-N,N-二(苯基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(對-N-氯乙基羰基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[對-N-(對-甲氧基苯基)羰基胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-溴-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-氯-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-氟-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-溴-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-氯-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-氟-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-溴-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮 雜苯、4-[鄰-氯-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-氟-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-溴-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-氯-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-氟-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-溴-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-氯-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-氟-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-溴-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-氯-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-氟-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-溴-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-氯-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-氟-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-溴-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-氯-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-氟-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2,4-雙(三氯甲基)-6-[3-溴-4-[N,N-雙(乙氧基羰基甲基)胺基]苯基]-1,3,5-三氮雜苯等。
上述三氮雜苯系化合物較佳為4-[間-溴-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2,4-雙(三氯甲基)-6-對-甲氧基苯乙烯基-s-三氮雜苯等。上述三氮雜苯系化合物可單獨或混合多種使用，端視實際需要而定。
上述苯乙烷酮類化合物之具體例為：對二甲胺苯乙烷酮、α,α'-二甲氧基氧化偶氮苯乙烷酮、2,2'-二甲基-2-苯基苯乙烷酮、對-甲氧基苯乙烷酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮(商品名 IRGACURE 907；汽巴精化有限公司製)、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮等。上述苯乙烷酮類化合物以2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎福啉代-1-丙酮、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮等較佳。上述苯乙烷酮類化合物可單獨或混合多種使用，端視實際需要而定。
上述二咪唑類化合物之具體例為：2,2'-雙(鄰-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(鄰-氟苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(鄰-甲基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(鄰-甲氧基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(鄰-乙基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(對-甲氧基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(2,2',4,4'-四甲氧基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑等。上述二咪唑類化合物以2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑較佳。上述二咪唑類化合物可單獨或混合多種使用，端視實際需要而定。
上述二苯甲酮類化合物之具體例為：噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、噻噸酮-4-碸、二苯甲酮、4,4'-雙(二甲胺)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙胺)二苯甲酮等。上述二苯甲酮類化合物以4,4'-雙(二乙胺)二苯甲酮較佳。上述二苯甲酮類化合物可單獨或混合多種使用，端視實際需要而定。
上述α-二酮類化合物之具體例為：苯偶醯、乙醯基等。上述酮醇類化合物可列舉：二苯乙醇酮。上述酮醇醚類化合物可列舉：二苯乙醇酮甲醚、二苯乙醇酮乙醚、二苯乙醇酮異丙醚等。上述醯膦氧化物類化合物可列舉：2,4,6-三甲基苯醯二苯基膦氧化物、雙-(2,6-二甲氧基苯醯)-2,4,4-三甲基苯基膦氧化物等。上述醌類化合物可列舉：蒽醌、1,4-萘醌等。上述含鹵素類化合物可列舉：苯醯甲基氯、三溴甲基苯碸、三(三氯甲基)-s-三氮雜苯等。上述過氧化物可列舉：二-第 三丁基過氧化物等。上述α-二酮類化合物、酮醇類化合物、酮醇醚類化合物、醯膦氧化物類化合物、醌類化合物、含鹵素類化合物、過氧化物等可單獨或混合多種使用，端視實際需要而定。
根據本發明之光起始劑(C)的使用量可依需要調配，基於鹼可溶性樹脂(A)100重量份，光起始劑(C)的使用量較佳為10重量份至60重量份，更佳為12重量份至55重量份，尤佳為15重量份至50重量份。
根據本發明之溶劑(D)較佳為可溶解鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)及光起始劑(C)，且不與上述成分相互反應，並具有適當揮發性者。
上述溶劑(D)之具體例為：乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單正丙醚、二乙二醇單正丁醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單正丙醚、二丙二醇單正丁醚、三丙二醇單甲醚或三丙二醇單乙醚等烷基二醇單烷醚類化合物；乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯或丙二醇甲醚醋酸酯或丙二醇乙醚醋酸酯等烷基二醇單烷醚醋酸酯類化合物；二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二乙醚或四氫呋喃等其他醚類化合物；甲乙酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮或二丙酮醇等酮類化合物；乳酸甲酯或乳酸乙酯等乳酸烷酯類化合物；2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基醋酸乙酯、羥基醋酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基醋酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、醋酸正戊酯、醋酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯醋酸甲酯、乙醯醋酸乙酯或2-氧基丁酸乙酯等其他酯類化 合物；甲苯或二甲苯等芳香族烴類化合物；N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺或N,N-二甲基乙醯胺等羧酸胺類化合物；或上述任意組合。上述溶劑(D)一般可單獨或混合多種使用。
基於上述鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份，溶劑(D)的使用量較佳為1000重量份至5000重量份，更佳為1300重量份至4,500重量份，尤佳為1,500重量份至4,000重量份。
適用於本發明之黑色顏料(E)較佳為具有耐熱性、耐光性以及耐溶劑性的黑色顏料。
上述黑色顏料(E)之具體例為：二萘嵌苯黑(perylene black)、花青黑(cyanine black)、苯胺黑(aniline black)等黑色有機顏料；由紅色、藍色、綠色、紫色、黃色、花青(cyanine)、洋紅(magenta)等顏料中，選擇兩種或兩種以上的顏料進行混合而成的近似黑色之混色有機顏料；碳黑(carbon black)、氧化鉻、氧化鐵、鈦黑(titanium black)、石墨等遮光材，其中，上述碳黑可包含但不限於C.I.pigment black 7等，可列舉如三菱化學(Mitsubishi Chemical Co.)所製造之市售品(商品名MA100、MA230、MA8、#970、#1000、#2350、#2650)。上述黑色顏料(E)一般可單獨或混合多種使用。
基於上述鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份，黑色顏料(E)的使用量較佳為100重量份至500重量份，更佳為130重量份至450重量份，尤佳為150重量份至400重量份。
根據本發明之黑色矩陣用感光性樹脂組成物包含式(a)所示之化合物(F)；
其中式(a)中：Ra、Rb及Rc各自獨立代表經亞烷基(alkylene group)或亞芳基(arylene group)結合之三烷氧基矽烷基(trialkoxysilyl group)。
其中該亞烷基或亞芳基可具有取代基，該取代基可為氨基、羥基、烷氧基或鹵素原子。
根據本發明之亞烷基之具體例為亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、亞癸基等碳原子數為1至10之亞烷基。根據本發明之亞芳基之具體例為亞苯基或亞萘基。
根據本發明之該式(a)所示之化合物(F)之具體例為下式(a-1)至(a-9)所示之化合物：
其中式(a-1)所示結構化合物為1,3,5-N-三(三甲氧基矽烷基丙基)異氰脲酸酯[1,3,5-N-tri(trimethoxysilylpropyl)isocyanurate]，可購自Nippon Unicar Company Limited。
基於上述鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份，該式(a)所示之化合物(F)的使用量較佳為1重量份至10重量份，更佳為1.2重量份至9重量份，尤佳為1.5重量份至8重量份。
若完全無使用式(a)所示之化合物(F)時，會有高精細度的圖案直線性不佳之缺點。雖不願為理論所限制，但咸信因式(a)所示之化合物(F)與黑色光阻組成產生交聯，可提升黑色光阻的高精細度的圖案直線性。
在不影響本發明功效的前提下，本發明之感光性樹脂組成物可選擇性地進一步添加添加劑(G)。添加劑(G)包含但不限於：界面活性劑、填充劑、密著促進劑、架橋劑、抗氧化劑、防凝集劑，或者其他能改善各種性質(如機械性質)的聚合物等。
上述界面活性劑可選自由陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚矽氧烷系、氟素系界面活性劑或上述任意組合所組成之群組。進而言之，上述界面活性劑可包含但不限於：聚乙氧基十二烷基醚、聚乙氧基硬酯醯醚或聚乙氧基油醚等聚乙氧基烷基醚類；聚乙氧基辛基苯基醚或聚乙氧基壬基苯基醚等聚乙氧基烷基苯基醚類；聚乙二醇 二月桂酸酯或聚乙二醇二硬酸酯等聚乙二醇二酯類；山梨糖醇酐脂肪酸酯類；脂肪酸改質之聚酯類；以及三級胺改質之聚胺基甲酸酯類。上述界面活性劑可單獨或混合多種使用。
作為上述界面活性劑的具體例，可列舉：KP(信越化學工業(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)製)、SF-8427(東麗道康寧矽利康公司(Toray Dow Corning Silicone Co.,Ltd.)製)、Polyflow(共榮社油脂化學工業(Kyoeisha Oil Chemical Co.,Ltd.)製)、F-Top(托化工株式會社(Tochem Product Co.,Ltd.)製)、Megafac(大日本油墨化學工業(Dainippon Ink and Chemicals(DIC)Co.,Ltd.)製)、Fluorade(住友3M(Sumitomo 3M,Ltd.)製)、Asahi Guard(旭硝子(Asahi glass Co.,Ltd.)製)、Surflon(旭硝子製)或SINOPOL E8008(中日合成化學(Sino-Japan Chemical Co.,Ltd.)製)等。
填充劑可列舉玻璃或鋁等，但並不限於此。
密著促進劑的具體例為：乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙醇丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙醇丙基甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙醯氧基丙基三甲氧基矽烷或3-巰丙基三甲氧基矽烷等。
抗氧化劑的具體例為2,2-硫代雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)或2,6-二-第三丁基苯酚等。
防凝集劑的具體例為聚丙烯酸鈉等。
架橋劑的具體例為日本環氧樹脂公司製的1031S、157S-70等之環氧系化合物或樹脂等。
基於上述鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份，添加劑(G)中 的填充劑、密著促進劑、抗氧化劑、防凝集劑或鹼可溶性樹脂(A)以外的聚合物的使用量範圍較佳為10重量份以下，更佳為6重量份以下。
基於上述鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份，添加劑(F)中的界面活性劑的使用量範圍較佳為6重量份以下，更佳為4重量份以下。
基於上述鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份，添加劑中的架橋劑的使用量範圍較佳為100重量份以下，更佳為80重量份以下。
本發明之感光性樹脂組成物例如是藉由將上述鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)、光起始劑(C)、溶劑(D)、黑色顏料(E)及式(a)所示之化合物(F)放置於攪拌器中攪拌，使其均勻混合成溶液狀態而得。必要時，亦可於其中添加界面活性劑、填充劑、密著促進劑、架橋劑、抗氧化劑、防凝集劑等添加劑(G)，進行均勻混合後，即可獲得呈溶液狀態之感光性樹脂組成物。
本發明之感光性樹脂組成物之製備方法並無特別限定，例如，可將黑色顏料(E)直接加入感光性樹脂組成物中分散而成，亦可事先將一部分的黑色顏料(E)分散於一部分的含有鹼可溶性樹脂(A)及溶劑(D)的媒介(medium)中，形成顏料分散液後，再與含乙烯性不飽和基的化合物(B)、光起始劑(C)、鹼可溶性樹脂(A)、式(a)所示之化合物(F)及溶劑(D)之其餘部份進行混合而製得。上述黑色顏料(E)之分散步驟則可藉由例如珠磨機(beads mill)或輥磨機(roll mill)等混合器混合上述成份而進行。
本發明亦提供一種黑色矩陣，其係由前述之感光樹脂組成物所形成。
根據本發明之黑色矩陣可藉由對如上所述的感光樹脂組成物依序施予預烤(pre-baking)、曝光、顯影及曝後烤(post exposure baking，PEB)處理而製得。所製得的黑色矩陣之膜厚可根據用途而有所不同，具體而言，欲將黑色矩陣應用於LCD時，其膜厚例如是在0.8μm至1.2μm的範圍內，而欲將黑色矩陣應用於觸控面板時，其膜厚例如是在1.5至2.5μm的範圍內，但並不限於此。其中，於膜厚為1μm時，此黑色矩陣之光學密度範圍較佳為3.0以上，更佳為3.2至5.5，尤佳為3.5至5.5。
更具體而言，本發明之黑色矩陣可藉由旋轉塗佈或流延塗佈等塗佈方法，將上述感光性樹脂組成物塗佈在基板上，並透過減壓乾燥及預烤處理將溶劑去除，進而在基板上形成預烤塗膜。前述減壓乾燥及預烤之條件可依成份種類及調配比率而定。一般而言，上述減壓乾燥可在小於200mmHg之壓力下進行1秒至20秒，而預烤處理則可在70℃至110℃溫度下進行1分鐘至15分鐘。經預烤處理後，使前述塗膜經由指定之光罩(mask)而進行曝光，然後於23±2℃的溫度下，將經曝光的塗膜浸漬於顯影液中15秒至5分鐘，以將不需要的部份除去，從而形成特定的圖案。上述曝光步驟中所使用的光線較佳為g線、h線或i線等紫外線，所使用的紫外線照射裝置可為(超)高壓水銀燈或金屬鹵素燈等。
作為上述顯影液之具體例，可列舉：氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、矽酸鈉、甲基矽酸鈉、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲胺、氫氧化四乙胺、膽鹼、吡咯、哌啶或1,8-二氮雜二環-[5,4,0]-7-十一烯等之鹼性化合物等。顯影液之濃度一般為0.001重量百分比(wt%)至10wt%，較佳為0.005wt%至5wt%，更佳為0.01wt%至1wt%。
一般而言，以顯影液進行處理後，先以水洗淨圖案，再以壓縮空氣或壓縮氮氣將圖案風乾後，可利用熱板(hot plate)或烘箱等加熱裝置來進行後烤處理。後烤溫度通常為在150℃至250℃的範圍內，其 中，若使用熱板，加熱時間約為5分鐘至60分鐘；若使用烘箱，加熱時間則約為15分鐘至150分鐘。經過以上之處理步驟後，即可於基板上形成黑色矩陣。
作為上述基板之具體例，可列舉：用於液晶顯示裝置等之無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、硬質玻璃(如：派勒斯玻璃)、石英玻璃及於上述玻璃上附著透明導電膜者；或用於固體攝影裝置等之光電變換裝置基板(如：矽基板)等。
本發明又提供一種彩色濾光片，係包含前述之黑色矩陣。
根據本發明之彩色濾光片的形成方法可藉由旋轉塗佈、流延塗佈或輥式塗佈等塗佈方式，將上述混合成溶液狀態之彩色濾光片用感光性組成物塗佈在基板上。其中，於基板上已預先利用上述感光樹脂組成物而形成有隔離各畫素著色層之黑色矩陣。於塗佈後，先以減壓乾燥之方式去除大部分之溶劑，再以預烤方式將溶劑去除而形成預烤塗膜。
前述減壓乾燥及預烤之條件可依各成份種類及調配比率而定。一般而言，減壓乾燥可在0mmHg至200mmHg之壓力下進行1秒鐘至60秒鐘，而預烤可在70℃至110℃溫度下進行1分鐘至15分鐘。於預烤後，使塗膜經由指定之光罩而進行曝光，並於23±2℃溫度下，將經曝光的塗膜浸漬於顯影液15秒至5分鐘進行顯影，以將不需要的部分除去，從而形成特定的圖案。上述曝光步驟中所使用之光線較佳為g線、h線、i線等紫外線，所使用的紫外線照射裝置可為(超)高壓水銀燈或金屬鹵素燈等。
經顯影後，可先以水洗淨圖案，再以壓縮空氣或壓縮氮氣將圖案風乾，接下來，可利用熱板或烘箱等加熱裝置來進行後烤處理，後烤處理的條件悉如前述，故於此處不再贅述。
各色之感光性組成物(主要包括紅、綠、藍三色)依序重覆上述步 驟，便可製得彩色濾光片之畫素層。接下來，於220℃至250℃溫度範圍內之真空環境下，在畫素層上形成氧化銦錫(ITO)蒸鍍膜。必要時，可在對ITO鍍膜進行蝕刻暨佈線之後，再塗佈液晶配向膜用聚醯亞胺，進而燒成之，即獲得可作為液晶顯示元件用之彩色濾光片。
本發明再提供一種液晶顯示元件，係包含前述之彩色濾光片。
根據本發明之液晶顯示元件可藉由如下方式形成：藉由使由上述彩色濾光片之製造方法所形成之彩色濾光片基板、與設置有薄膜電晶體(thin film transistor；TFT)之驅動基板以兩者之間具有空隙(晶胞間隔，cell gap)的方式對向配置，於上述兩基板的周圍部位用封止劑貼合，並在基板表面以及封止劑所區隔出的間隙內填入液晶，以封住注入孔而構成液晶晶胞(cell)。然後，在液晶晶胞的外表面，亦即構成液晶晶胞的各個基板的其他側面上，貼合偏光板，從而製得液晶顯示元件。
前述液晶可為液晶化合物或液晶組成物，其具體組成並無特別限定，可使用本發明所屬領域中具通常知識者所熟知的任何一種液晶化合物及液晶組成物。
再者，前述液晶配向膜係用於限制液晶分子之配向，其種類並無特別限定，可為無機物或有機物之任一者。此外，形成液晶配向膜之技術為本發明所屬技術領域中具有通常知識者所熟知，故於此不再贅述。
茲以下列實例予以詳細說明本發明，唯並不意謂本發明僅侷限於此等實例所揭示之內容。
<合成例>
<鹼可溶性樹脂(A)之合成>
合成例1：具有不飽和基的樹脂(A-1-1)之製造方法
將100重量份的芴環氧化合物(型號ESF-300，新日鐵化學製；環 氧當量231)、30重量份的丙烯酸、0.3重量份的氯化苄基三乙基銨、0.1重量份的2,6-二第三丁基對甲酚及130重量份的丙二醇甲醚醋酸酯連續添加至500mL的四口燒瓶中，且入料速度控制在25重量份/分鐘，將溫度維持在100℃至110℃的範圍內，反應15小時後，即可獲得固體成分濃度為50wt%之淡黃色透明混合液。
接著，將100重量份的上述混合液溶於25重量份的乙二醇乙醚醋酸酯中，同時添加6重量份的四氫鄰苯二甲酸酐及13重量份的二苯甲酮四甲酸二酐，並加熱至110℃至115℃，反應2小時後，即可獲得酸價為98.0mgKOH/g之具有不飽和基的樹脂(A-1-1)。
合成例2：具有不飽和基的樹脂(A-1-2)之製造方法
將100重量份的芴環氧化合物(型號ESF-300，新日鐵化學製；環氧當量231)、30重量份的丙烯酸、0.3重量份的氯化苄基三乙基銨、0.1重量份的2,6-二第三丁基對甲酚及130重量份的丙二醇甲醚醋酸酯連續添加至500mL的四口燒瓶中，且入料速度控制在25重量份/分鐘，將溫度維持在100℃至110℃的範圍內，反應15小時後，即可獲得固體成分濃度為50wt%之淡黃色透明混合液。
接著，將100重量份的上述混合液溶於25重量份的乙二醇乙醚醋酸酯中，同時添加13重量份的二苯甲酮四甲酸二酐，在90℃至95℃下反應2小時，接著，添加6重量份的四氫鄰苯二甲酸酐，並於90℃至95℃下反應4小時，即可獲得酸價為99.0mgKOH/g之具有不飽和基的樹脂(A-1-2)。
合成例3：具有不飽和基的樹脂(A-1-3)之製造方法
將400重量份的環氧化合物(型號NC-3000，日本化藥(株)製；環氧當量288)、102重量份的丙烯酸、0.3重量份的甲氧基酚(methoxyphenol)、5重量份的三苯基膦及264重量份的丙二醇甲醚醋酸酯置於反應瓶中，將溫度維持在95℃，反應9小時後，即可獲得酸價 為2.2mgKOH/g之中間產物。接著，加入151重量份的四氫鄰苯二甲酸酐(tetrahydrophthalic anhydride)，在95℃下反應4小時，即可獲得酸價為102mgKOH/g，且重量平均分子量為3,200之具有不飽和基的樹脂(A-1-3)。
合成例4：其他鹼可溶性樹脂(A-2-1)之製造方法
將1重量份的2,2'-偶氮雙異丁腈、240重量份的丙二醇甲醚醋酸酯、20重量份的甲基丙烯酸、15重量份的苯乙烯、35重量份的甲基丙烯酸苯甲酯、10重量份的甘油單甲基丙烯酸酯及20重量份的N-苯基馬來醯亞胺置於裝有攪拌器及冷凝器之圓底燒瓶中，並使燒瓶內部充滿氮氣。之後，緩慢攪拌並升溫至80℃，使各反應物均勻混合並進行聚合反應4小時。之後，再將反應物升溫至100℃，並且添加0.5重量份的2,2'-偶氮二異丁腈，進行1小時聚合後，即可獲得鹼可溶性樹脂(A-2-1)。
合成例5：其他鹼可溶性樹脂(A-2-2)之製造方法
將2重量份的2,2'-偶氮雙異丁腈、300重量份的二丙二醇單甲醚、15重量份的甲基丙烯酸、15重量份的2-羥基丙烯酸乙酯及70重量份的甲基丙烯酸苯甲酯置於裝有攪拌器及冷凝器之圓底燒瓶中，並使燒瓶內部充滿氮氣。之後，緩慢攪拌並升溫至80℃，使各反應物均勻混合並進行聚合反應3小時。之後，再將其升溫至100℃，並添加0.5重量份的2,2'-偶氮二異丁腈，進行1小時聚合後，即可獲得鹼可溶性樹脂(A-2-2)。
<黑色矩陣之形成>
將下表1所述之黑色矩陣用感光性樹脂組成物實施例及比較例之成分，置入一塗佈機(型號為MS-A150；購自於新光貿易)，以旋轉塗佈的方式，塗佈在一100mm×100mm之玻璃基板上，再以100mmHg進行減壓乾燥，歷時5秒鐘，然後於烘箱中以100℃預烤2分鐘，可形 成一膜厚1.2μm之預烤塗膜。接著，以紫外光(曝光機型號為AG500-4N；M&R Nano Technology製)100mJ/cm2照射該預烤塗膜，之後浸漬於23℃之顯影液(0.04%氫氧化鉀)2分鐘，以純水洗淨，再於烘箱中以230℃進行後烤60分鐘，可在玻璃基板上形成一膜厚1.0μm之遮光膜。
<高精細度的圖案直線性評價方式>
將實施例以及比較例所製得之各種感光性樹脂組成物，於玻璃基板上以旋轉塗佈方式塗佈，在100℃下預烤2分鐘，可得到約1.2μm之預烤塗膜。將該預烤塗膜介於具有5μm寬(間距(pitch)10μm)的條狀圖案的光罩，利用100mJ/cm2的紫外光(曝光機型號AG500-4N；M&R Nano Technology製)進行照射後，再以0.04%氫氧化鉀水溶液，於23℃下予以顯影2分鐘，將基板上未曝光部份的塗膜除去，然後以純水洗淨，再於烘箱中以230℃進行後烤60分鐘，可在玻璃基板上形成一膜厚1.0μm之遮光膜。
利用光學顯微鏡對所述方法所形成的條狀圖案進行觀察及評價。評價的等級如下所述：◎：直線性良好；○：部分直線性不佳；×：直線性不佳。
上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非限制本發明。習於此技術之人士對上述實施例所做之修改及變化仍不違背本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。

Claims (8)

  1. 一種感光性樹脂組成物，包含：鹼可溶性樹脂(A)；含乙烯性不飽和基的化合物(B)；光起始劑(C)；溶劑(D)；黑色顏料(E)；及式(a)所示之化合物(F)； 其中式(a)中：Ra、Rb及Rc各自獨立代表經亞烷基(alkylene group)或亞芳基(arylene group)結合之三烷氧基矽烷基(trialkoxysilyl group)；及該鹼可溶性樹脂(A)包括具有不飽和基的樹脂(A-1)，且該具有不飽和基的樹脂(A-1)是由一混合物進行聚合反應所製得，而該混合物含有具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)，以及具有至少一個羧酸基及至少一個乙烯性不飽和基的化合物(ii)。
  2. 根據請求項1之感光性樹脂組成物，其中該具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)具有如下式(I)所示之結構： 其中：R1、R2、R3與R4各自獨立表示氫原子、鹵素原子、C1至C5的烷基、C1至C5的烷氧基、C6至C12的芳基或C6至C12的芳烷基。
  3. 根據請求項1之感光性樹脂組成物，其中該具有至少二個環氧基的環氧化合物(i)具有如下式(II)所示之結構： 其中：R5至R18各自獨立表示氫原子、鹵素原子、C1至C8的烷基或C6至C15的芳香基；及n表示0至10之整數。
  4. 根據請求項1之感光性樹脂組成物，其中，基於鹼可溶性樹脂(A)之使用量為100重量份，該具有不飽和基的樹脂(A-1)的使用量為30至100重量份。
  5. 根據請求項1之感光性樹脂組成物，其中，基於鹼可溶性樹脂(A)之使用量為100重量份，含乙烯性不飽和基的化合物(B)的使用量為20至180重量份；光起始劑(C)的使用量為10至60重量份；溶劑(D)的使用量為1000至5000重量份；黑色顏料(E)的使用量為100至500重量份；式(a)所示之化合物(F)的使用量為1至10重量份。
  6. 一種黑色矩陣，其係由根據請求項1至5任何一項之感光樹脂組成物所形成。
  7. 一種彩色濾光片，係包含根據請求項6之黑色矩陣。
  8. 一種液晶顯示元件，係包含根據請求項7之彩色濾光片。
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