专利名称：正型感光性树脂组成物及使用该组成物形成图案的方法
技术领域：
本发明是有关一种流延涂布方式用正型感光性树脂组成物及使用该组成物形成图案的方法。特别是提供一种使用在超大型积体电路(以下简称VLSI)的半导体集积回路组件及薄膜电晶体(以下简称TFT)的液晶显示组件制造中，涂布均勻性佳、感度高、显影性佳及残膜率高的流延涂布方式用正型感光性树脂组成物及使用该组成物形成图案的方法。
背景技术：
液晶显示器在制造上，包括薄膜电晶体(TFT)及彩色滤光片(Color filter), 基板大型化一直是必然的趋势，从所谓尺寸为320mmX400mm的第一代基板，到尺寸为 370mmX470mm的第二代基板，到尺寸为550mmX650mm的第三代基板，再演变至尺寸为 680mm X 880mm 730mm X 920mm的第四代基板，其目的就是要降低制造成本。而今后基板的主流尺寸已确定为边长大于IOOOmm的第五代以上的基板，例如960mmX 1100mm、 IlOOmmX 1250mm、IlOOmmX 1300mm、1500mmX 1800mm、1800mmX 2000mm 等各种尺寸的基板， 其生产效益预估较第四代基板高约一倍。当基板尺寸在550mmX650mm以下时，若以回转涂布方式将TFT回路或铬黑色矩阵(Cr black matrix)用的正型感光性树脂涂布在基板形成涂膜时，相对于基板的中央部份，该涂膜于基板的周围的部份有增厚的倾向。同时回转涂布的原料利用率极低，约有90% 以上的感光性树脂材料会于回转涂布时被甩离基板，亦即，使用回转涂布的方式易造成正型感光性树脂材料的浪费、产能降低。当基板尺寸放大至730mmX 920mm时，为节省单位面积的感光性树脂材料用量，感光性树脂的涂布方式由早期的「回转涂布」改为「流延_回转涂布」。其中「流延_回转涂布」方式是以流延涂布(slit coating)的方式先将感光性树脂涂布于基板上，然后再以回转方式让感光性树脂均勻分布在基板上(即流延-回转涂布法，slit-spin process) 0此种涂布方式的优点是感光性树脂材料的使用量可大幅降低，原材料利用率可由回转涂布方式的10%以下，提高至约20%，不过，基板边缘残留极厚的感光性树脂形成珠粒的缺点仍无法改善，需要设置基板周边清洗制程清洗感光性树脂于基板边缘所形成过厚的珠粒，所以需增加设备投资成本及清洗液购料成本，且影响整体产能。而当液晶显示器使用的基板尺寸边长大于IOOOmm时，为降低感光性树脂材料的使用成本，感光性树脂的涂布方式已确定改采「非回转涂布」，意即，只以流延涂布法涂布感光性树脂即可，不须再经过前述回转涂布(即所谓不需回转涂布的流延涂布法，以下简称流延涂布法，spinless process)。例如2002年11月号Display杂志(日文期刊)于第 36页，提及以流延涂布生产大型化第五代彩色滤光片基板的制造技术及装置，又如2002年 6月号电子材料杂志(日文期刊)于第107页，亦提及流延涂布装置应用于平面显示器的基板的涂布生产。前述流延涂布法不需再经回转涂布，其优点为感光性树脂材料的使用效率为100%，感光性树脂材料的购料成本可降低，基板边缘不再残留极厚的感光性树脂材料， 制造时不须再加设周边清洗装置及购买清洗液，故可有效低制造成本。
然而，采用流延涂布法，却极易产生涂布均勻性不佳的问题，特别是近年来，电视、 电脑显示器等影像显示设备的显示面积有日益增大的趋势，此种流延涂布方式难以确保大型显示器的画质均一性。日本公开特 许2004-258099揭露使用两种不同重量平均分子量的酚醛清漆树脂与含萘醌二迭氮基的化合物进行混合作为正型感光性树脂组成物，可于基板上形成良好的图案，然而，该组成物以流延涂布方式涂布于基板上，仍有涂布不均勻、显影性不佳、残膜率低等问题点而未能让业者所接受。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种流延涂布方式用正型感光性树脂组成物及使用该组成物形成图案的方法。特别是提供一种涂布均勻性佳、感度高、显影性佳及残膜率高的流延涂布方式用正型感光性树脂组成物及使用该组成物形成图案的方法。本发明是一种流延涂布方式用正型感光性树脂组成物，该组成物包含酚醛清漆树脂(A)、邻萘醌二迭氮磺酸类的酯化物(B)以及溶剂(C)；其中，该酚醛清漆树脂(A)以凝胶渗透色层分析法测得的分子量分布，将分子量介于200 120，000的树脂讯号作积分，以分子量及累积重量百分率绘图求得积分分子量分布曲线，分子量介于1，000 3，000的酚醛清漆树脂占该酚醛清漆树脂(A)5 45重量％，分子量30，000以上的酚醛清漆树脂占该酚醛清漆树脂(A) 10%重量以下。本发明是一种使用所述正型感光性树脂组成物形成图案的方法，其是将该正型感光性树脂组成物依序施予预烤、曝光、显影及后烤处理，据此形成图案。本发明是一种薄膜电晶体阵列基板，包含一图案，其中，该图案是执行所述形成图案的方法所形成的。本发明是一种液晶显示组件，包含所述的薄膜电晶体阵列基板。以下逐一对本发明各组成做详细的说明〈正型感光性树脂组成物〉[酚醛清漆树脂(A)]本发明的酚醛清漆树脂(A)，一般是由芳香族羟基化合物及醛(aldehyde)类，在酸性触媒存在下经缩合反应而得。其中，芳香族羟基化合物的具体例如苯酚(phenol)； 间-甲酚(m-cresol)、对-甲酚(p-cresol)、邻-甲酚(o-cresol)等的甲酚(cresol) 类；2，3_ 二甲苯酚、2，5_ 二甲苯酚、3，5_ 二甲苯酚、3，4_ 二甲苯酚等的二甲酚(xylenol) 类；间-乙基苯酚、对-乙基苯酚、邻-乙基苯酚、2，3，5-三甲基苯酚、2，3，5-三乙基苯酚、 4-第三丁基苯酚、3-第三丁基苯酚、2-第三丁基苯酚、2-第三丁基-4-甲基苯酚、2-第三丁基-5-甲基苯酚、6-第三丁基-3-甲基苯酚等的烷基苯酚(alkyl phenol)类；对-甲氧基苯酚、间_甲氧基苯酚、对_乙氧基苯酚、间-乙氧基苯酚、对丙氧基苯酚、间_丙氧基苯酚等的烷氧基苯酚(alkoxy phenol)类；邻-异丙烯基苯酚、对-异丙烯基苯酚、2-甲基_4_异丙烯基苯酚、2-乙基-4-异丙烯基苯酚等的异丙烯基苯酚(isopropenyl phenol)类；苯基苯酚(phenyl phenol)的芳基苯酚(aryl phenol)类；4，4' -二羟基联苯、双酚A、间-苯二酚(resorcinol)、对-苯二酚(hydroquinone)、1，2，3-苯三酚(pyrogallol)等的聚羟基苯(polyhydroxyphenol)类等。上述化合物可单独一种使用或混合复数种使用。其中，以邻-甲酚、间-甲酚、对-甲酚、2，5-二甲苯酚、3，5-二甲苯酚、2，3，5-三甲基苯酚等为较佳。本发明与芳香族羟基化合物缩合反应的醛类的具体例如甲醛、多聚甲 Ig (paraformaldehyde), Ξ.ΜΨΜ (trioxane)、乙 fg、M fg、了 fg、H 甲■乙 fg、M ；！；希酸(acrolein)、丁烯酸(crotonaldehyde)、环己酸(cyclo hexanealdehyde)、呋口南甲醛(furfural)、呋喃基丙烯醛(furylacrolein)、苯甲醛、对苯二甲醛(terephthal aldehyde)、苯乙醛、α -苯基丙醛、β -苯基丙醛、邻-羟基苯甲醛、间-羟基苯甲醛、对-羟基苯甲醛、邻-甲基苯甲醛、间-甲基苯甲醛、对-甲基苯甲醛、邻-氯苯甲醛、间-氯苯甲醛、对-氯苯甲醛、肉桂醛等。上述醛类可单独一种使用或混合复数种使用。其中，以甲醛为较佳。本发明芳香族羟基化合物及醛类进行缩合反应所使用的酸性触媒的具体例如盐酸、硫酸、甲酸、醋酸、草酸、对甲苯磺酸等。本发明的酚醛清漆树脂(A)以凝胶渗透色层分析法测得的分子量分布，将分子量介于200 120，000的树脂讯号作积分，以分子量及累积重量分率绘图求得积分分子量分布曲线，分子量介于1，000 3，000的酚醛清漆树脂占该酚醛清漆树脂(A)通常为5 45 重量％，较佳为10 40重量％，更佳为15 35重量％。分子量为30，000以上的酚醛清漆树脂占该酚醛清漆树脂(A)通常为10重量％以下，较佳为8重量％以下，更佳为6重量％ 以下。当酚醛清漆树脂㈧中，分子量介于1，000 3，000的酚醛清漆树脂占该酚醛清漆树脂(A) 5重量％以下，或分子量为30，000以上的酚醛清漆树脂占该酚醛清漆树脂(A) 超过10重量％时，所形成的正型感光性树脂组成物于流延涂布时，容易发生涂布不均一的现象，且感度、显影性不佳；另外，分子量介于1，000 3，000的酚醛清漆树脂占该酚醛清漆树脂(A)45重量％以上时，则容易产生残膜率降低的问题。前述酚醛清漆树脂(A)可使用单一种类的酚醛清漆树脂，亦可混合两种或两种以上不同种类的酚醛清漆树脂。[邻萘醌二迭氮磺酸类的酯化物(B)]本发明正型感光性树脂组成物的感光性物质，是使用邻萘醌二迭氮磺酸的酯化物 (B)，该酯化物(B)没有特别的限制，可选用经常使用者，其中，较佳者为邻萘醌二迭氮磺酸与羟基化合物的酯化物，更佳者为邻萘醌二迭氮磺酸与多元羟基化合物的酯化物，且上述酯化物可完全酯化或部份酯化；该邻萘醌二迭氮磺酸的具体例为邻萘醌二迭氮-4-磺酸、 邻萘醌二迭氮-5-磺酸、邻萘醌二迭氮-6-磺酸等。前述羟基化合物的种类如下所列。(一)羟基二苯甲酮类化合物，其具体例如2，3，4_三羟基二苯甲酮、2，4，4'-三羟基二苯甲酮、2，4，6_三羟基二苯甲酮、2，3，4，4'-四羟基二苯甲酮、2，2‘ ,4,4'-四羟基二苯甲酮、2，3' ,4,4'，6-五羟基二苯甲酮、2，2' ,3,4,4'-五羟基二苯甲酮、2，2 ‘， 3,4,5'-五羟基二苯甲酮、2，3' ,4,5,5'-五羟基二苯甲酮、2，3，3‘ ,4,4' ,5'-六羟基二苯甲酮等。 ( 二)一般式(I)所表示的羟基芳基化合物
权利要求
1.一种流延涂布方式用正型感光性树脂组成物，包含 酚醛清漆树脂(A)；邻萘醌二迭氮磺酸类的酯化物(B)；以及溶剂(C)；其中，该酚醛清漆树脂(A)以凝胶渗透色层分析法测得的分子量分布，将分子量介于 200 120，000的树脂讯号作积分，以分子量及累积重量百分率绘图求得积分分子量分布曲线，该酚醛清漆树脂(A)中，分子量介于1，000 3，000的酚醛清漆树脂占该酚醛清漆树月旨(A)5 45%，分子量30，000以上的酚醛清漆树脂占该酚醛清漆树脂(A)10%以下。
2.一种使用权利要求1所述正型感光性树脂组成物形成图案的方法，其是将该正型感光性树脂组成物依序施予预烤、曝光、显影及后烤处理，据此形成图案。
3.一种薄膜电晶体阵列基板，包含一图案，其中，该图案是执行如权利要求2所述的方法所形成的。
4.一种液晶显示组件，包含如权利要求3所述的薄膜电晶体阵列基板。
全文摘要
本发明有关一种流延涂布方式用正型感光性树脂组成物及使用该组成物形成图案的方法。特别是一种涂布均匀性佳、感度高、显影性佳及残膜率高的流延涂布方式用正型感光性树脂组成物及使用该组成物形成图案的方法。该组成物包含酚醛清漆树脂(A)、邻萘醌二迭氮磺酸类的酯化物(B)以及溶剂(C)。其中，该酚醛清漆树脂(A)以凝胶渗透色层分析法测得的分子量分布，将分子量介于200～120，000的树脂讯号作积分，以分子量及累积重量百分率绘图求得积分分子量分布曲线，分子量介于1，000～3，000的酚醛清漆树脂占该酚醛清漆树脂(A)5～45重量％，分子量30，000以上的酚醛清漆树脂占该酚醛清漆树脂(A)10重量％以下。
文档编号G03F7/039GK102346372SQ201010247760
公开日2012年2月8日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者施俊安, 陈凯民 申请人:奇美实业股份有限公司