光敏树脂组合物、使用该光敏树脂组合物制造薄膜晶体管基板的方法和制造共电极基板...的制作方法

文档序号:6874580阅读:181来源:国知局
专利名称:光敏树脂组合物、使用该光敏树脂组合物制造薄膜晶体管基板的方法和制造共电极基板 ...的制作方法
技术领域
本发明涉及一种光敏树脂(photosensitive resin,感光树脂)组合物、使用该光敏树脂制造薄膜晶体管基板的方法和制造共电极基板(common electrode substrate)的方法。更具体地说,本发明涉及一种用于改善有机层的局部平整度(local flatness)的光敏树脂组合物、使用该光敏树脂制造薄膜晶体管基板的方法和制造共电极基板的方法。
背景技术
在形成用于使液晶显示装置中的液晶取向的取向层(alignmentlayer)的方法中,根据在未向液晶施加电场时液晶的排列方向,各种方法大致分类为诸如扭转向列(TN)模式(Twisted Nematic mode)或诸如面内切换(IPS)模式(In-plane Switching mode,面内开关模式)的水平定向法(horizontal alignment method),或者诸如垂直排列(VA)模式(Vertical Alignment mode)或图样化垂直排列(PVA)模式(Pattern Vertical Alignment mode)的垂直定向法(verticalalignment method)。
VA模式利用使液晶定向的多域(Multi-Domain)VA模式和补偿膜(compensation film)能够确保光的广视角。但是,VA模式的响应速度与IPS模式或TN模式的响应速度相比相对较低。考虑到这一问题,已经开发了具有山形结构(mountain structure)的有机层来提高在液晶利用VA模式下的散射场(fringe field)运行时VA模式的响应速度。例如,韩国专利申请第2004-46102号披露了具有山形结构的有机层。
图1是示出了根据上述韩国专利申请的具有山形结构的传统的有机层的横断面视图。
如图1所示,虽然具有山形结构的有机层可以提高液晶的响应速度,但是在形成有机层时,在其突起部10上会形成凹入和凸起结构15。当在有机层的突起部10产生凹入和凸起结构15时,液晶就不能以期望的方向均匀地排列。

发明内容
本发明提出一种用于改善利用光敏树脂组合物形成的有机层图样(pattern)的局部平整度的光敏树脂组合物。本发明还提出利用所述光敏树脂组合物制造薄膜晶体管基板和共电极基板的方法。
根据本发明的一个方面,提供了一种光敏树脂组合物,包括约100重量份的基于丙烯酰基的共聚物,以及约5重量份至约100重量份的1,2-醌重氮(quinonediazido)化合物。基于丙烯酰基的共聚物可通过使下列物质共聚来制备i)以基于丙烯酰基的共聚物总重量为基准,重量百分比约5%至约60%的基于羧酸异冰片酯(isobornyl carboxylate)的化合物,ii)以基于丙烯酰基的共聚物总重量为基准,重量百分比约10%至约30%的带有环氧基团的不饱和化合物,iii)以基于丙烯酰基的共聚物总重量为基准,重量百分比约20%至约40%的基于烯烃的不饱和化合物,以及iv)重量百分比约10%至约40%的不饱和羧酸、不饱和羧酸酐、或者不饱和羧酸和不饱和羧酸酐的混合物。
在本发明的典型实施例中,基于羧酸异冰片酯的化合物可以包括由下列化学式(1)表示的化合物 其中,X表示包括C1-C10的链烯基,以及R1、R2、R3和R4分别表示氢原子或包括C1-C10的烷基。
在本发明的典型实施例中,基于羧酸异冰片酯的化合物可以包括丙烯酸异冰片酯(isobonyl acrylate)或者甲基丙烯酸异冰片酯(isobonyl methacrylate)。
在本发明的典型实施例中,基于丙烯酰基的共聚物可以具有基于聚苯乙烯标准的约5,000至约30,000的重量平均分子量。
在本发明的典型实施例中,不饱和羧酸可以包括丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸(马来酸)、反丁烯二酸(富马酸)、甲基顺丁烯二酸(柠康酸)、甲基反丁烯二酸(甲基富马酸)、亚甲基丁二酸(衣康酸)等。
在本发明的典型实施例中,带有环氧基团的不饱和化合物可以包括丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、α-乙基丙烯酸缩水甘油酯、α-N-丙基丙烯酸缩水甘油酯、α-N-丁基丙烯酸缩水甘油酯、β-甲基丙烯酸缩水甘油酯、β-甲基甲基丙烯酸缩水甘油酯(glycidyl beta-methyl methacrylate)、β-乙基丙烯酸缩水甘油酯、β-乙基甲基丙烯酸缩水甘油酯(glycidyl beta-ethyl methacrylate)、丙烯酸3,4-环氧丁基酯(3,4-epoxybutyl acrylate)、甲基丙烯酸3,4-环氧丁基酯(3,4-epoxybutyl methacrylate)、丙烯酸6,7-环氧庚基酯(6,7-epoxyheptyl acrylate)、甲基丙烯酸6,7-环氧庚基酯(6,7-epoxyheptyl methacrylate)、α-乙基丙烯酸6,7-环氧庚基酯(6,7-epoxyheptyl alpha-ethylacrylate)、o-乙烯苄基缩水甘油醚、m-乙烯苄基缩水甘油醚、以及p-乙烯苄基缩水甘油醚等。
在本发明的典型实施例中,基于烯烃的不饱和化合物可以包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸-N-丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸-2-甲基环己酯(2-methyl cyclohexylmethacrylate)、丙烯酸双环戊烯酯(dicyclopentenyl acrylate)、丙烯酸双环戊酯(dicyclopentanyl acrylate)、甲基丙烯酸双环戊烯酯(dicyclopentenyl methacrylate)、甲基丙烯酸双环戊酯(dicyclopentanyl methacrylate)、甲基丙烯酸双环戊基氧乙基酯(dicyclopentanyloxyethyl methacrylate)、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸-2-甲基环己酯(2-methylcyclohexyl acrylate)、丙烯酸双环戊基氧乙基酯(dicyclopentanyloxyethyl acrylate)、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸-2-羟乙基酯(2-hydroxyethyl methacrylate)、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、m-甲基苯乙烯、p-甲氧基苯乙烯、乙烯基甲苯、p-甲基苯乙烯、1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
在本发明的典型实施例中,1,2-醌重氮化合物可以包括1,2-醌重氮-4-磺酸酯、1,2-醌重氮-5-磺酸酯、1,2-醌重氮-6-磺酸酯等。
在本发明的典型实施例中,光敏树脂组合物可以进一步包括添加剂。添加剂可以包括环氧树脂、粘合剂、丙烯酰基化合物和/或表面活性剂。
根据本发明的另一个方面,提供了一种制造薄膜晶体管基板的方法。在该方法中,在底部基板上形成包括栅电极的栅极金属图样。在栅极金属图样上形成栅极-绝缘层。在栅极-绝缘层上形成对应于栅电极的通道层。在具有通道层的栅极-绝缘层上形成包括源电极和漏电极的源极金属图样。在栅极-绝缘层、通道层和源极金属图样上形成外敷层(overcoating layer,保护涂层)。外敷层具有接触孔,通过该接触孔使漏电极暴露。在外敷层上形成像素电极层。像素电极层通过接触孔电连接至漏电极,并且具有边缘部(boundaryportion)。将光敏树脂组合物(它的实例如上所述)涂覆在像素电极层上。使光敏树脂组合物曝光。使曝光的光敏树脂组合物显影以形成具有锥形(tapered)结构的倾斜层(tilted layer)。
根据本发明的又一方面,提供了一种制造共电极基板的方法。在该方法中,在底部基板上形成光阻层(light-blocking layer)。在该(底部)基板上形成覆盖部分光阻层的滤光片层。在光阻层和滤光片层上形成绝缘层。在绝缘层上形成具有边缘部(boundaryporytion)的共电极层。将光敏树脂组合物(它的实例如上所述)涂覆在共电极层上。使光敏树脂组合物曝光。使曝光的光敏树脂组合物显影以形成具有锥形(tapered,渐缩的)结构的倾斜层(tiltedlayer)。
根据本发明,利用光敏树脂组合物形成的有机层图样可以具有山形结构,该山形结构具有改善的局部平整度,从而确保了在有机层图样上形成的液晶的响应速度。
本发明的范围由结合于本部分供参考的权利要求所限定。通过参考以下一个或多个实施例的详细描述,本领域技术人员将更加全面地理解本发明的实施例、以及它的其他优势。将参照附图,首先简要描述这些附图。


本发明的上述和其他特征和优势将通过参照附图对其典型实施例的详细描述而变得更加显而易见,附图中图1是示出了具有山形结构的传统的有机层图样的横断面视图;图2A至图2G是示出了根据本发明实施例制造薄膜晶体管基板的方法的横断面视图;图3A至图3C是示出了根据本发明实施例制造共电极基板的方法的横断面视图;图4是示出了利用根据本发明实施例的光敏树脂组合物形成的有机层图样的横断面视图。
本发明的实施例及其优势将通过参照以下详细描述而被更好地理解。应当明了,在一幅或多幅附图中使用相同的参考标号表示相同的元件。还应当明了,附图未必按比例绘制。
具体实施例方式
下文将结合示出本发明具体实施例的附图更详细地描述本发明。然而,本发明可以体现为很多不同的形式,不应该理解为局限于在此陈述的具体实施例。相反地,提供这些具体实施例是为了彻底、完全地披露本发明,对本领域的技术人员来说,它们将充分地表达出本发明的范围。在附图中,为清楚起见,层的尺寸及相对尺寸和区域(region,区)可能被放大。
应该理解,当元件或层被提及在另一元件或层“上”、“连接至”另一元件或层或者“结合至”另一元件或层时,它可以直接在该其它元件或层上、连接至或结合至该其他元件或层,或者可以有中间元件或层。相反地,当元件被提及“直接在另一元件或层上”、“直接连接至”或“直接结合至”另一元件或层时,即不存在中间元件或层。正如这里使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关的列举的术语中的任何和全部组合。
应该理解,尽管这里使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该限于这些术语。这些术语只是用于将一个元件、部件、区域、层和/或部分与另一个元件、部件区域、层或部分区分开来。因此,下面讨论的第一元件、部件、区域、层和/或部分也可以称为第二元件、部件、区域、层和/或部分,而不偏离本发明的教导。
为了便于说明,本文可使用诸如“在下面(beneath)”、“在下方(below)”、“下部(lower)”、“在上方(above)”、“上部(upper)”等等的空间关系术语来描述图中所示的一个(一些)元件或特征与另一个(一些)元件或特征的关系。应该理解,这些空间关系术语旨在包括除了图中所示出的方位之外在使用中或工作中的装置的不同方位。例如,如果图中的装置被翻转过来,那么被描述为在其他元件或特征“下方”、或在其他元件或特征“下面”的元件就将在该其他元件或特征的“上方”。因此,典型的术语“在下方”可同时包括上方和下方两种方位。装置可以以其他方式定位(旋转90度或在其他方位),而这里使用的空间关系描述词应有相应的理解。
这里使用的术语只是用于描述特定实施方式的目的,而不用于限制本发明。正如本文使用的,除非文中另有明确说明,单数形式“一”和“该”也包括复数。此外还应该明了,说明书中使用的术语“包括”表示确定的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或部件的存在,但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或附加。
本文结合作为本发明理想实施方式(和中间结构)的示意图的截面视图来描述本发明的典型实施例。同样,可以预料由例如生产技术和/或公差的原因而产生的与图示的形状上的偏差。因此,本发明的典型实施例不应解释为仅限于在此示出的区域的特定形状,而是包括由例如生产的原因所产生的形状上的偏差。例如,图示为矩形的注入区域(implanted region)通常具有圆形或弯曲的轮廓和/或在其边缘具有注入浓度的梯度,而不是从注入区域到非注入区域的二元变换。同样,通过注入形成的埋入区域(buried region)会在该埋入区和通过其发生注入的表面之间的区域产生一些注入。因此,图中所示的区域实际上是示意性的,其形状并未示出装置的区域的实际形状,而不用于限制本发明的范围。
除非另有限定,本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有本发明所属技术领域的普通技术人员所通常理解的含义。还应该明了,诸如在通常使用的词典中所定义的那些术语应该被理解为具有与它们在该相关领域的上下文中的含义相一致的含义,而不能理解为理想化的或太过正式的意义,除非在本文中是这样明确限定的。
形成有机层图样的方法在将基板清洁以便在其上形成有机层之后,将光敏树脂组合物涂覆在该基板上。基板可以包括具有导电图样(conductive pattern)的下部结构、接触区(contact region)、衬垫(pad)、接点(contact)、绝缘层图样、引线(wiring)、晶体管等。可以通过旋转涂布工艺、狭缝涂布(slit coating)工艺、或者旋转涂布和狭缝涂布相结合的工艺在基板上形成光敏树脂组合物。该光敏树脂组合物可以包括基于丙烯酰基的共聚物和1,2-醌重氮化合物。基于丙烯酰基的共聚物可以通过使下列物质共聚来制备基于羧酸异冰片酯的化合物,带有环氧基团的不饱和化合物,基于烯烃的不饱和化合物,以及不饱和羧酸、不饱和羧酸酐、和不饱和羧酸与不饱和羧酸酐的混合物的其中之一。
使涂覆的光敏树脂组合物曝光,然后使该曝光的光敏树脂组合物显影,从而在基板上形成有机层图样。也就是说,在该有机层上进行了曝光过程和显影过程,从而形成有机层图样。通过诸如烘烤处理(baking process)的硬化处理使有机层图样硬化。因此,在基板上形成具有改善的局部平整度的山形结构的有机层图样。
下面将详细描述本发明的光敏树脂组合物的成份。
基于丙烯酰基的共聚物本发明的光敏树脂组合物中的基于丙烯酰基的共聚物可以有效地防止在显影过程中在有机层图样上产生诸如泡沫(scum,浮渣)的缺陷。
在本发明的一些实施例中,基于丙烯酰基的共聚物可以通过使第一单体、第二单体、第三单体和第四单体与溶剂和引发剂聚合来制备。第一单体可以包括基于羧酸异冰片酯的化合物。第二单体可以包括不饱和羧酸、不饱和羧酸酐或其混合物。第三单体可以包括带有环氧基团的不饱和化合物,而第四单体可以包括基于烯烃的不饱和化合物。
当以基于丙烯酰基的共聚物的总重量为基准,第一单体(例如基于羧酸异冰片酯的化合物)在基于丙烯酰基的共聚物中的含量低于约5%(重量百分比)时,有机层图样的耐热性会降低。当以基于丙烯酰基的共聚物的总重量为基准,第一单体的含量高于约60%(重量百分比)时,基于丙烯酰基的共聚物相对于碱水溶液的溶解性会降低。因此,以基于丙烯酰基的共聚物的总重量为基准,第一单体在基于丙烯酰基的共聚物中的含量有利地在约重量百分比5%至约60%的范围内。例如,基于羧酸异冰片酯的化合物在基于丙烯酰基的共聚物中的含量可以在重量百分比约10%至约40%的范围内。
基于羧酸异冰片酯的化合物可以包括由下列化学式(1)表示的化合物 其中,X表示包括C1-C10的链烯基,以及R1、R2、R3和R4分别表示氢原子或C1-C10的烷基。该化合物可以单独使用或以其混合物使用。
在本发明的一些实施例中,基于羧酸异冰片酯的化合物可以包括丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸异冰片酯。
当以基于丙烯酰基的共聚物的总重量为基准,诸如不饱和羧酸、不饱和羧酸酐或其混合物的第二单体在基于丙烯酰基的共聚物中的含量低于约10%(重量百分比)时,基于丙烯酰基的共聚物相对于碱水溶液的溶解性会降低。当第二单体在基于丙烯酰基的共聚物中的含量高于重量百分比约40%时,基于丙烯酰基的共聚物相对于碱水溶液的溶解性会过度地增加。因此,以基于丙烯酰基的共聚物的总重量为基准,第二单体在基于丙烯酰基的共聚物中的含量有利地在重量百分比约10%至约40%的范围内。例如,基于丙烯酰基的共聚物可以包括重量百分比约10%至约30%的第二单体(例如不饱和羧酸、不饱和羧酸酐或其混合物)。
不饱和羧酸的实例可以包括诸如丙烯酸或甲基丙烯酸的不饱和一元羧酸,和诸如顺丁烯二酸(马来酸)、反丁烯二酸(富马酸)、甲基顺丁烯二酸(柠康酸)、甲基反丁烯二酸(甲基富马酸)、或亚甲基丁二酸(衣康酸)的不饱和二元羧酸。这些化合物可以单独使用或以其混合物使用。在本发明的一些实施例中,由于丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸酐的优异的共聚反应活性和对于碱水溶液良好的溶解性,而可以将它们用作不饱和羧酸。
当以基于丙烯酰基的共聚物的总重量为基准,诸如带有环氧基团的不饱和化合物的第三单体在基于丙烯酰基的共聚物中的含量低于约10%(重量百分比)时,有机层图样的耐热性会降低。当第三单体在基于丙烯酰基的共聚物中的含量高于约70%(重量百分比)时,光敏树脂组合物相对于时间的稳定性会降低。因此,以基于丙烯酰基的共聚物的总重量为基准,第三单体的含量有利地在重量百分比约10%至约30%的范围内。例如,带有环氧基团的不饱和化合物在基于丙烯酰基的共聚物中的含量可以是重量百分比约15%至约25%。
带有环氧基团的不饱和化合物的实例可以包括丙烯酸缩水甘油酯,甲基丙烯酸缩水甘油酯、α-乙基丙烯酸缩水甘油酯、α-N-丙基丙烯酸缩水甘油酯、α-N-丁基丙烯酸缩水甘油酯、β-甲基丙烯酸缩水甘油酯、β-甲基甲基丙烯酸缩水甘油酯、β-乙基丙烯酸缩水甘油酯、β-乙基甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸3,4-环氧丁基酯、甲基丙烯酸3,4-环氧丁基酯、丙烯酸6,7-环氧庚基酯、甲基丙烯酸6,7-环氧庚基酯、α-乙基丙烯酸6,7-环氧庚基酯、o-乙烯苄基缩水甘油醚、m-乙烯苄基缩水甘油醚、p-乙烯苄基缩水甘油醚等。这些化合物可以单独使用或以其混合物组合使用。在本发明的一些实施例中,甲基丙烯酸缩水甘油酯、β-甲基甲基丙烯酸缩水甘油酯、6,7-环氧庚基甲基丙烯酸酯、o-乙烯苄基缩水甘油醚、m-乙烯苄基缩水甘油醚或p-乙烯苄基缩水甘油醚可以有利地用作带环氧基团的不饱和化合物,这是由于它们的高共聚反应活性和有机层图样的高耐热性的缘故。
当以基于丙烯酰基的共聚物的总重量为基准,诸如基于烯烃的不饱和化合物的第四单体在基于丙烯酰基的共聚物中的含量低于约20%(重量百分比)时,光敏树脂组合物相对于时间的稳定性会降低。当第四单体在基于丙烯酰基的共聚物中的含量高于约40%(重量百分比)时,可能会妨碍基于丙烯酰基的共聚物溶解于碱水溶液中。因此,诸如基于烯烃的不饱和化合物的第四单体在基于丙烯酰基的共聚物中的含量有利地在约20%至约40%的范围内。例如,以基于丙烯酰基的共聚物的总重量为基准,基于烯烃的不饱和化合物在基于丙烯酰基的共聚物中的含量可以是重量百分比约25%至约35%。
基于烯烃的不饱和化合物的实例可以包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸-N-丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸-2-甲基环己酯、丙烯酸双环戊烯酯、丙烯酸双环戊酯、甲基丙烯酸双环戊烯酯、甲基丙烯酸双环戊酯、甲基丙烯酸双环戊基氧乙基酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸-2-甲基环己酯、丙烯酸双环戊基氧乙基酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸-2-羟乙基酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、m-甲基苯乙烯、p-甲氧基苯乙烯、乙烯基甲苯、p-甲基苯乙烯、1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。这些化合物可以单独使用或以其混合物组合使用。在本发明的一些实施例中,苯乙烯、甲基丙烯酸双环戊酯或p-甲氧基苯乙烯可以有利地用作基于烯烃的不饱和化合物,这是由于它们优异的共聚反应活性和对碱水溶液的高溶解性的缘故。
用于聚合基于丙烯酰基的共聚物的溶剂的实例可以包括甲醇、四氢呋喃、乙二醇单甲醚、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲乙醚、丙二醇单乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲基乙基乙酸酯(propylene glycol methylethyl acetate)、丙二醇乙醚乙酸酯(propylene glycol ethyl ether acetate)、丙二醇丙醚乙酸酯(propylene glycol propylether acetate)、丙二醇丁醚乙酸酯(propylene glycol butyl ether acetate)、丙二醇甲基乙基丙酸酯(propylene glycol methylethyl propionate)、丙二醇乙醚丙酸酯、丙二醇丙醚丙酸酯、丙二醇丁醚丙酸酯、甲苯、二甲苯、甲乙酮(丁酮)、环己酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、羟基乙酸甲酯、羟基乙酸乙酯、羟基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、3-羟基丙酸甲酯、3-羟基丙酸乙酯、3-羟基丙酸丙酯、3-羟基丙酸丁酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸丁酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸丁酯、2-丁氧基丙酸甲酯、2-丁氧基丙酸乙酯、2-丁氧基丙酸丙酯、2-丁氧基丙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸丁酯、3-丙氧基丙酸甲酯、3-丙氧基丙酸乙酯、3-丙氧基丙酸丙酯、3-丙氧基丙酸丁酯、3-丁氧基丙酸甲酯、3-丁氧基丙酸乙酯、3-丁氧基丙酸丙酯、3-丁氧基丙酸丁酯等。这些溶剂可以单独使用或以其混合物组合使用。
用于聚合基于丙烯酰基的共聚物的引发剂可以包括自由基引发剂。自由基引发剂的实例可以包括2,2’-偶氮二异丁腈(2,2’-azobisisobutylnitrile)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、1,1’-偶氮二(环己烷-1-腈)、二甲基2,2’-偶氮二异丁酸二甲酯(dimethyl 2,2’-azobisisobutylate)等。
在本发明的一些实施例中,基于聚苯乙烯标准,基于丙烯酰基的共聚物可以具有约5000至30000的重量平均分子量(Mw)。例如,基于聚苯乙烯标准,基于丙烯酰基的共聚物可以具有约5000至20000的重量平均分子量。当基于丙烯酰基的共聚物的重量平均分子量低于约5000时,有机层的显影特性可能会变差,或者有机层的留存厚度(remaining thickness,保留厚度)会降低。此外,有机层图样的剖面会变差或者有机层图样的耐热性会降低。当基于丙烯酰基的共聚物的重量平均分子量高于约30000时,组合物的光敏性会降低,或者有机层图样的剖面会变差。
1,2-醌重氮化合物本发明的光敏树脂组合物可以包括1,2-醌重氮化合物作为光敏化合物。
1,2-醌重氮化合物的实例可以包括1,2-醌重氮-4-磺酸酯、1,2-醌重氮-5-磺酸酯、1,2-醌重氮-6-磺酸酯等。
在一个实施例中,1,2-醌重氮化合物可以通过在弱碱性条件下由萘醌重氮磺酰卤(naphthoquinone diazide sulfonate halogen)化合物和酚类化合物的合成来制得。
酚类化合物的实例可以包括2,3,4-三羟基二苯甲酮、2,4,6-三羟基二苯甲酮、2,2’-四羟基二苯甲酮、4,4’-四羟基二苯甲酮、2,3,4,3’-四羟基二苯甲酮、2,3,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,3,4,2’-四羟基-4’-甲基二苯甲酮、2,3,4,4’-四羟基-3’-甲氧基二苯甲酮、2,3,4,2’-五羟基二苯甲酮、2,3,4,6’-五羟基二苯甲酮、2,4,6,3’-六羟基二苯甲酮、2,4,6,4’-六羟基二苯甲酮、2,4,6,5’-六羟基二苯甲酮、3,4,5,3’-六羟基二苯甲酮、3,4,5,4’-六羟基二苯甲酮、3,4,5,5’-六羟基二苯甲酮、二(2,4-二羟苯基)甲烷、二(p-羟苯基)甲烷、三(p-羟苯基)甲烷、1,1,1-三(p-羟苯基)乙烷、二(2,3,4-三羟苯基)甲烷、2,2-二(2,3,4-三羟苯基)丙烷、1,1,3-三(2,5-二甲基-4-羟苯基)-3-苯基丙烷、4,4’-[1-[4-[1-[4-羟基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亚乙基]二酚、二(2,5-二甲基-4-羟苯基)-2-羟苯基甲烷等。这些化合物可以单独使用或以其混合物组合使用。
在1,2-醌重氮化合物的合成中,1,2-醌重氮化合物的酯化度(ester degree)可以在约50%至约85%的范围内。当1,2-醌重氮化合物的酯化度低于约50%时,该有机化合物的留存厚度会降低。当1,2-醌重氮化合物的酯化度高于约85%时,光敏树脂组合物对时间的稳定性会降低。
当对于100重量份的基于丙烯酰基的共聚物来说,1,2-醌重氮化合物在光敏树脂组合物中的含量低于约5重量份时,有机层的曝光部分和未曝光部分之间的溶解性差异会减小,以致不能够在基板上形成具有山形结构的有机层图样。当对于100重量份的基于丙烯酰基的共聚物来说,1,2-醌重氮化合物的含量高于约100重量份时,在光相对短时间地辐照到该光敏树脂组合物上时,很多未反应的1,2-醌重氮化合物会留在该光敏树脂组合物中。因此,由于光敏树脂组合物对碱水溶液的溶解性会过度地降低,而不能使该有机层可能适当的显影。因此,对于约100重量份的基于丙烯酰基的共聚物来说,1,2-醌重氮化合物在光敏树脂组合物中的含量可以在约5重量份至约100重量份的范围内。例如,光敏树脂组合物可以包括约10重量份至约50重量份的1,2-醌重氮化合物。
在本发明的一些实施例中,该光敏树脂组合物可以进一步包括诸如环氧树脂、粘结剂、基于丙烯酰基的化合物和/或表面活性剂的添加剂。
环氧树脂可以改善用光敏树脂组合物形成的有机层图样的耐热性和光敏性。环氧树脂的实例可以包括双酚-A环氧树脂、苯酚线型酚醛环氧树脂(phenol novolak epoxy resin)、甲酚线型酚醛环氧树脂(cresol novolak epoxy resin)、脂环系环氧树脂(cycloaliphaticepoxy resin)、缩水甘油酯环氧树脂(glycidyl ester epoxy resin)、缩水甘油基胺环氧树脂(glycidyl amine epoxy resin,)、杂环环氧树脂(heterocyclic epoxy resin)、由与基于丙烯酰基的共聚物中的不同的甲基丙烯酸缩水甘油酯合成的树脂等。在本发明的一些实施例中,双酚-A环氧树脂、甲酚线型酚醛环氧树脂或缩水甘油酯环氧树脂可以有利地用作光敏树脂组合物中的环氧树脂。相对于光敏树脂组合物中所包括的约100重量份的碱溶性树脂来说,环氧树脂在光敏树脂组合物中的含量可以在约0.1重量份至约30重量份的范围内。当相对于约100重量份的碱溶性树脂来说,环氧树脂在光敏树脂化合物中的含量高于约30重量份时,环氧树脂对该碱溶性树脂的相容性会降低,以致该光敏树脂化合物不能适当地涂覆在基板上。
光敏树脂组合物中的粘合剂可以提高基板与光敏树脂组合物之间的粘合强度。以约100重量份的基于丙烯酰基的共聚物为基准,光敏树脂组合物中粘合剂的含量可在约0.1重量份至约20重量份的范围内。在本发明的一些实施例中,粘合剂可以包括含有诸如羧基、甲基丙烯酰基、异氰酸酯基、环氧基等的取代基的巯基丙基三甲氧基硅烷。粘合剂的实例可以包括γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、γ-甘氨酰氧基丙基三甲氧基硅烷(gamma-glycydoxypropyltrimethoxysilane)、β-3,4-环氧环己基乙基三甲氧基硅烷等。这些粘合剂可单独使用或以其混合物组合使用。
光敏树脂组合物中的基于丙烯酰基的化合物可以提高利用该光敏树脂组合物形成的有机层图样的透光性(light permeability)、耐热性、以及光敏性。以约100重量份的基于丙烯酰基的共聚物为基准,光敏树脂组合物中基于丙烯酰基的化合物的含量可以为约0.1重量份至约30重量份。例如,光敏树脂组合物中的基于丙烯酰基的化合物的含量可以在约0.1重量份至约15重量份的范围内。
表面活性剂可以提高光敏树脂组合物的涂布和显影特性。表面活性剂的实例可以包括聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、F171(商品名,由日本(Dainippon)油墨和化学品公司生产)、F172(商品名,由日本Dainippon油墨和化学品公司生产)、F173(商品名,由日本Dainippon油墨和化学品公司生产)、FC430(商品名,由日本Sumitomo 3M有限公司生产)、FC431(商品名,由日本Sumitomo 3M有限公司生产)、KP341(商品名,由日本Shin-Etsu化学有限公司生产)等。相对于约100重量份的包含在光敏树脂组合物中的固体成份来说,光敏树脂组合物中表面活性剂的含量可以在约0.0001重量份至约2重量份的范围内。
在本发明的一些实施例中,光敏树脂组合物溶液可以包括溶剂、含有基于丙烯酰基的共聚物的光敏树脂组合物、1,2-醌重氮化合物以及添加剂。
基于涂料溶液的总重量,光敏树脂组合物溶液中固体成份的含量可以为重量百分数约15%至约50%。涂料溶液中的固体成份可以利用微孔过滤器(pore filter)进行过滤,在一个实例中,微孔过滤器具有尺寸为约0.1μm至约0.2μm的微孔。
用来制备光敏树脂组合物溶液的溶剂的实例包括诸如甲醇和/或乙醇的醇;诸如四氢呋喃的醚;诸如乙二醇单甲基醚和/或乙二醇单乙基醚的乙二醇醚;诸如甲基溶纤剂乙酸酯(甲氧基乙醇乙酸酯)和乙基溶纤剂乙酸酯(乙二醇一乙醚乙酸酯)的乙二醇烷基醚乙酸酯;诸如二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、或其混合物的二乙二醇;诸如丙二醇甲基醚、丙二醇乙基醚、丙二醇丙基醚、丙二醇丁基醚、或其混合物的丙二醇单烷基醚;诸如丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、丙二醇丁醚乙酸酯、或其混合物的丙二醇烷基醚乙酸酯;诸如丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇乙醚丙酸酯、丙二醇丙醚丙酸酯、丙二醇丁醚丙酸酯、或其混合物的丙二醇烷基醚丙酸酯;诸如甲苯和/或二甲苯的芳烃;诸如甲乙酮、环己酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、或其混合物的酮;诸如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、羟基乙酸甲酯、羟基乙酸乙酯、羟基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、3-羟基丙酸甲酯、3-羟基丙酸乙酯、3-羟基丙酸丙酯、3-羟基丙酸丁酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸丁酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸丁酯、2-丁氧基丙酸甲酯、2-丁氧基丙酸乙酯、2-丁氧基丙酸丙酯、2-丁氧基丙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸丁酯、3-丙氧基丙酸甲酯、3-丙氧基丙酸乙酯、3-丙氧基丙酸丙酯、3-丙氧基丙酸丁酯、3-丁氧基丙酸甲酯、3-丁氧基丙酸乙酯、3-丁氧基丙酸丙酯、3-丁氧基丙酸丁酯等的酯。在本发明的一些实施例中,乙二醇醚、乙二醇烷基醚乙酸酯或二乙二醇因其相对光敏树脂组合物中的成份的优良溶解性、良好反应活性、以及涂料溶液的涂布特性而可以有利地用作涂料溶液的溶剂。
在本发明的一些实施例中,可以通过喷雾法、辊涂法或旋转涂布法在基板上形成包含光敏树脂组合物的涂料溶液,然后可以通过预烘干处理(pre-baking process)将溶剂从涂料溶液中除去而在基板上形成有机层。预烘干处理可以在约70℃至约110℃的温度下进行约1分钟至约15分钟。在将有机层暴露在可见光、紫外光、远紫外光、电子束、或X-射线之后,可以通过利用显影液来使有机层显影而在基板上形成有机层图样。
显影液可以包括碱性水溶液。显影液的实例可以包括诸如氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠的无机碱;诸如乙胺的伯胺;诸如二乙基胺或n-丙基胺的仲胺;诸如三甲胺、甲基二乙胺、二甲基乙胺或三乙胺的叔胺;诸如二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺或三乙醇胺的醇胺;诸如氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵的季铵盐的水溶液等。基于显影液的总重量,显影液可以包括重量百分数约0.1%至约10%的碱性化合物。此外,显影液可以包括表面活性剂以及诸如甲醇或乙醇的含水有机溶剂。
在本发明的一些实施例中,可以通过利用去离子水清洗显影的有机层约30秒至约90秒、并且用紫外光照射该有机层来在基板上形成有机层图样。当利用诸如烘箱的加热装置在约150℃至约250℃的温度下对于其上具有有机层的基板热处理约20分钟至约90分钟时,则有机层图样就在基板上完成。例如,通过在约220℃的温度下热处理约3分钟0至约60分钟来形成有机层图样。
制造薄膜晶体管基板的方法图2A到2G是示出了根据本发明实施例制造薄膜晶体管基板的方法的横断面视图。
参照图2A,在底部基板101上形成金属层(未示出)。在此之后,通过进行光刻法对金属层进行蚀刻,以形成包括栅极线(未示出)、栅电极111以及贮存器共用线(storage common line)(未示出)的栅极金属图样。
金属层的实例可以包括铬、铝、钽、钼、钛、钨、铜、银、或其合金,并且通过溅射法(sputtering process)进行沉积。金属层可以包括至少两个物理性质互不相同的层。
参照图2B,依次在具有栅极金属图样的底部基板101上形成包括氮化硅层SiNx的栅极-绝缘层102、非晶硅层112a以及原位掺杂n+(in-situ doped n+)的非晶硅层112b。此后,利用光刻法对非晶硅层112a和原位掺杂n+的非晶硅层112b进行蚀刻,以形成对应于栅电极111的通道层112。
参照图2C,在具有通道层112的栅极-绝缘层102上形成金属层(未示出)。金属层的实例可以包括铬、铝、钽、钼、钛、钨、铜、银、或其合金,并用溅射法进行沉积。金属层可以包括至少两个物理性质互不相同的层。
通过蚀刻金属层来形成包括源电极113、漏电极114以及源极线(未示出)的源极金属图样。源电极113与漏电极114隔开预定的距离。
通过蚀刻在源电极113和漏电极114之间的n+非晶硅层112b来使非晶硅层112a暴露。
参照图2D,在源极金属图样和栅极-绝缘层102上形成光刻胶层。将光刻胶层暴露于光线并显影,以形成包括接触孔125的外敷层(overcoating layer,保护涂层)120。部分漏电极114通过接触孔125而暴露。
参照图2E,在外敷层120上形成透明导电层(未示出)。透明导电层的实例可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等。通过光刻法蚀刻透明导电层以形成像素电极层130。像素电极层130通过接触孔125电连接到漏电极114,并且包括边缘部135以将像素电极层130分成多个域。边缘部135可以以是开口部(cutoutportion)。
参照图2F,将光敏树脂组合物涂布在像素电极层130上,以形成有机层140。光敏树脂组合物包括根据本发明实施例的上述光敏树脂组合物。具体地说,光敏树脂组合物的实例可以包括约100重量份的基于丙烯酰基的共聚物、以及约5重量份至约100重量份的1,2-醌重氮化合物。基于丙烯酰基的共聚物的可以通过下列物质的共聚来制备i)以基于丙烯酰基的共聚物总重量为基准,重量百分数约5%至约60%的基于羧酸异冰片酯的化合物;ii)以基于丙烯酰基的共聚物总重量为基准,重量百分数约10%至约30%的带有环氧基团的不饱和化合物;iii)以基于丙烯酰基的共聚物总重量为基准,重量百分数约20%至约40%的基于烯烃的不饱和化合物;以及iv)重量百分数约10%至约40%的不饱和羧酸、不饱和羧酸酐、或不饱和羧酸和不饱和羧酸酐的混合物。
有机层140通过掩模150暴露于光线。掩模150包括透明基板151和多个光阻图样(light-blocking pattern)153。光阻图样153以预定距离相互隔开。在光阻图样153之间的间隙对应于狭缝。曝光光线的量根据光阻图样153之间的距离而变化。具体地,曝光光线的量随着光阻图样153之间的距离增加而增加。
参照图2G,利用显影液使暴露于光线的有机层140显影,以形成具有锥形结构的倾斜层145。由于曝光光线的量不均匀,所以倾斜层145具有非均匀的厚度。倾斜层145可以覆盖像素电极层130的边缘部135。
制造共电极基板的方法图3A到3C是示出了制造根据本发明实施例制造共电极基板的方法的横断面视图。
参照图3A,在底部基板201上形成光阻层202。光阻层202的实例可以包括具有黑色颜料的有机层、铬层、氧化铬层等。在具有光阻层202的底部基板201上形成包含颜料的光敏有机层(感光有机层,未示出)。使光敏有机层暴露于光线并显影,以形成覆盖部分光阻层202的滤色片层203。
参照图3B,在光阻层202和滤色片层203上形成绝缘层204。绝缘层204保护光阻层202和滤色片层203。绝缘层204的实例可以包括氮化硅层、氧化硅层、有机膜等。
在绝缘层204上形成透明导电层(未示出)。透明导电层的实例可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等。通过光刻法蚀刻透明导电层,以形成共电极层205。共电极层205包括边缘部206,以将共电极层205分成多个域。边缘部206可以以是开口部(cutoutportion)。
参照图3C,将光敏树脂组合物涂布到共电极层205上,以形成有机层(未示出)。光敏树脂组合物包括根据本发明实施例的上述光敏树脂组合物。具体地,光敏树脂组合物的实例可以包括约100重量份的基于丙烯酰基的共聚物、以及约5重量份至约100重量份的1,2-醌重氮化合物。基于丙烯酰基的共聚物可以通过下列物质的共聚来制备i)以基于丙烯酰基的共聚物总重量为基准,重量百分数约5%至约60%的基于羧酸异冰片酯的化合物;ii)以基于丙烯酰基的共聚物总重量为基准,重量百分数约10%至约30%的带有环氧基团的不饱和化合物;iii)以基于丙烯酰基的共聚物总重量为基准,重量百分数约20%至约40%的基于烯烃的不饱和化合物;以及iv)重量百分数约10%至约40%的不饱和羧酸、不饱和羧酸酐、或不饱和羧酸和不饱和羧酸酐的混合物。
有机层通过掩模(未示出)暴露于光线,并利用显影液显影,以形成具有锥形结构的倾斜层207。倾斜层207可以覆盖共电极层205的边缘部206。形成倾斜层207的详细过程与制造薄膜晶体管基板的上述方法中形成倾斜层的过程大致相同。
在下文中,将根据本发明的各个实例描述制备光敏树脂组合物的方法、以及形成有机层图样的方法。
基于丙烯酰基的共聚物的制备合成实例1将约10重量份的2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、约200重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯、约20重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯、约30重量份的由上述化学式(1)表示的丙烯酸异冰片酯、以及约30重量份的苯乙烯加入到具有冷却管和混合器的烧瓶中,以由此在烧瓶中形成混合物溶液。在将混合物用氮气置换后,缓慢搅拌混合物。然后,将混合物加热到约62℃的温度并保持约5小时,从而获得基于丙烯酰基的共聚物溶液。以基于丙烯酰基的共聚物溶液的总重量为基准,基于丙烯酰基的共聚物溶液包括重量百分数约45%的固体成份。基于聚苯乙烯标准,基于丙烯酰基的共聚物溶液中的基于丙烯酰基的共聚物具有为约12,000的重量平均分子量。基于丙烯酰基的共聚物的重量平均分子量是利用凝胶渗透色谱法(GPC)进行测量的。
1,2-醌重氮化合物的制备合成实例2通过在约1摩尔的4,4’-[1-[4-[1-[4-羟基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚和约2摩尔的1,2-醌重氮-5-磺酸酯[氯化物]之间的缩合反应而制得4,4’-[1-[4-[1-[4-羟基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亚甲基]双酚1,2-萘醌重氮-5-磺酸酯。
光敏树脂组合物溶液的制备实例1将根据合成实例1的约100重量份的基于丙烯酰基的共聚物溶液和根据合成实例2的约25重量份的4,4’-[1-[4-[1-[4-羟基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亚甲基]双酚1,2-萘醌重氮-5-磺酸酯进行混和,以形成混合物。将混合物溶解在二乙二醇二甲基醚中,以形成混合物溶液,基于混合物溶液的总重量,其包括重量百分数约35%的固体成份。使用具有约0.2μm尺寸的微孔的微孔过滤器对混合物溶液进行过滤,从而获得光敏树脂组合物溶液。
形成有机层图样实例2为了在基板上形成有机层图样,利用狭缝/旋转涂布装置将根据实例1的光敏树脂组合物溶液涂布到基板上,以便在基板上形成有机层。在约100℃的温度下将有机层干燥约150秒并且利用作为曝光设备的MPA-2000(商品名,由日本佳能公司制造)使有机层曝光。在曝光的有机层显影约150秒之后,将显影的有机层在约220℃的温度下热处理约60分钟,从而在基板上获得有机层图样。有机层图样具有约150mJ/cm2至约250mJ/cm2的良好的曝光敏感性,而且在其上部没有凹入或凸起的结构。也就是说,有机层图样在其上部具有优良的局部平整度。
图4是示出了利用根据本发明实施例的光敏树脂组合物形成的有机层图样的横断面视图。
如图4所示,有机层图样包括山形结构10,与如图1所示的有机层图样相比,其具有极大改善的局部平整度而没有凹入或凸起的结构。
根据本发明,利用光敏树脂组合物形成的有机层图样具有改善的局部平整度的山形结构,从而确保在有机层图样上形成的液晶的更快的响应速度。此外,当将有机层图样应用在液晶显示器中时,液晶会更均匀地排列,因为有机层图样具有改善的局部平整度。
前述是对本发明的举例描述而不应理解为对其进行限制。尽管描述了本发明的一些实施例,但是本领域技术人员应当理解,可以对实施例进行许多可能的修改而实质上不脱离本发明的新的教导和优点。因此,所有这样的修改都将包括在本发明如权利要求所限定的范围内。在权利要求中,方法加功能条款用来覆盖本文所描述的作为执行所列举的功能的结构,并且不仅结构上等效,而且是等效的结构。因此,应该理解,前述是对本发明的举例描述而不应理解为本发明限制于所披露的具体实施例,并且对披露的实施例、以及其他实施例的修改都将包含在所附权利要求的范围内。本发明由下面的权利要求和包括在其中的权利要求的等价物所限定。
权利要求
1.一种光敏树脂组合物,包括约100重量份的基于丙烯酰基的共聚物,其通过使下列物质共聚来制备i)重量百分比约5%至约60%的基于羧酸异冰片酯的化合物,ii)重量百分比约10%至约30%的带有环氧基团的不饱和化合物,iii)重量百分比约20%至约40%的基于烯烃的不饱和化合物,以及iv)重量百分比约10%至约40%的一种选自由不饱和羧酸、不饱和羧酸酐、以及不饱和羧酸和不饱和羧酸酐的混合物组成的组的物质;以及约5重量份至约100重量份的1,2-醌重氮化合物。
2.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物,其中,所述基于羧酸异冰片酯的化合物包括由下列化学式(1)表示的化合物 其中,X表示包括C1-C10的链烯基,以及R1、R2、R3和R4表示氢原子或包括C1-C10的烷基。
3.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物,其中,所述基于羧酸异冰片酯的化合物包括选自由丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯组成的组中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物,其中,所述基于丙烯酰基的共聚物具有基于聚苯乙烯标准的约5,000至约30,000的重量平均分子量。
5.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物,其中,所述不饱和羧酸包括选自由丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、甲基顺丁烯二酸、甲基反丁烯二酸、以及亚甲基丁二酸组成的组中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物,其中,所述带有环氧基团的不饱和化合物包括选自由丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、α-乙基丙烯酸缩水甘油酯、α-N-丙基丙烯酸缩水甘油酯、α-N-丁基丙烯酸缩水甘油酯、β-甲基丙烯酸缩水甘油酯、β-甲基甲基丙烯酸缩水甘油酯、β-乙基丙烯酸缩水甘油酯、β-乙基甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸3,4-环氧丁基酯、甲基丙烯酸3,4-环氧丁基酯、丙烯酸6,7-环氧庚基酯、甲基丙烯酸6,7-环氧庚基酯、α-乙基丙烯酸6,7-环氧庚基酯、o-乙烯苄基缩水甘油醚、m-乙烯苄基缩水甘油醚、以及p-乙烯苄基缩水甘油醚组成的组中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物,其中,所述基于烯烃的不饱和化合物包括选自由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸-N-丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸-2-甲基环己酯、丙烯酸双环戊烯酯、丙烯酸双环戊酯、甲基丙烯酸双环戊烯酯、甲基丙烯酸双环戊酯、甲基丙烯酸双环戊基氧乙基酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸-2-甲基环己酯、丙烯酸双环戊基氧乙基酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸-2-羟乙基酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、m-甲基苯乙烯、p-甲氧基苯乙烯、乙烯基甲苯、p-甲基苯乙烯、1,3-丁二烯、异戊二烯、以及2,3-二甲基-1,3-丁二烯组成的组中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物,其中,所述1,2-醌重氮化合物包括选自由1,2-醌重氮-4-磺酸酯、1,2-醌重氮-5-磺酸酯、1,2-醌重氮-6-磺酸酯组成的组中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物,进一步包括添加剂,所述添加剂包括选自包含环氧树脂、粘合剂、丙烯酰基化合物、以及表面活性剂的组中的至少一种。
10.一种制造薄膜晶体管基板的方法,所述方法包括在底部基板上形成包括栅电极的栅极金属图样;在所述栅极金属图样上形成栅极-绝缘层;在所述栅极-绝缘层上形成对应于所述栅电极的通道层;在具有所述通道层的所述栅极-绝缘层上形成包括源电极和漏电极的源极金属图样;形成覆盖所述栅极-绝缘层、通道层和源极金属图样并且具有接触孔的外敷层,通过所述接触孔使所述漏电极暴露;在所述外敷层上形成像素电极层,所述像素电极层通过所述接触孔电连接至所述漏电极,并且具有边缘部;将光敏树脂组合物涂覆在所述像素电极层上,所述光敏树脂组合物包括约100重量份的基于丙烯酰基的共聚物,其通过使下列物质共聚来制备i)重量百分比约5%至约60%的基于羧酸异冰片酯的化合物,ii)重量百分比约10%至约30%的带有环氧基团的不饱和化合物,iii)重量百分比约20%至约40%的基于烯烃的不饱和化合物,以及iv)重量百分比约10%至约40%的选自由不饱和羧酸、不饱和羧酸酐、以及不饱和羧酸和不饱和羧酸酐的混合物组成的组的其中之一;以及约5重量份至约100重量份的1,2-醌重氮化合物;使所述光敏树脂组合物曝光;以及使曝光的所述光敏树脂组合物显影以形成具有锥形结构的倾斜层。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述基于羧酸异冰片酯的化合物包括由下列化学式(1)表示的化合物 其中,X表示包括C1-C10的链烯基,以及R1、R2、R3和R4表示氢原子或包括C1-C10的烷基。
12.根据权利要求10所述的方法,其中,通过使用具有多个彼此隔开预定距离的光阻图样的掩模来进行所述光敏树脂组合物曝光。
13.一种制造共电极基板的方法,包括在底部基板上形成光阻层;在所述基板上形成覆盖部分所述光阻层的滤光片层;形成覆盖所述光阻层和滤光片层的绝缘层;在所述绝缘层上形成具有边缘部的共电极层;将光敏树脂组合物涂覆在所述共电极层上,所述光敏树脂组合物包括约100重量份的基于丙烯酰基的共聚物,其通过下列物质的共聚来制备i)重量百分比约5%至约60%的基于羧酸异冰片酯的化合物,ii)重量百分比约10%至约30%的带有环氧基团的不饱和化合物,iii)重量百分比约20%至约40%的基于烯烃的不饱和化合物,以及iv)重量百分比约10%至约40%的选自由不饱和羧酸、不饱和羧酸酐、以及不饱和羧酸和不饱和羧酸酐的混合物组成的组的其中之一;以及约5重量份至约100重量份的1,2-醌重氮化合物;使所述光敏树脂组合物曝光;以及使曝光的所述光敏树脂组合物显影以形成具有锥形结构的倾斜层。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述基于羧酸异冰片酯的化合物包括由下列化学式(1)表示的化合物 其中,X表示包括C1-C10的链烯基,以及R1、R2、R3和R4表示氢原子或包括C1-C10的烷基。
15.根据权利要求13所述的方法,其中,通过使用具有多个彼此隔开预定距离的光阻图样的掩模来进行所述光敏树脂组合物曝光。
全文摘要
一种用于有机层图样的光敏树脂组合物,包括约100重量份的基于丙烯酰基的共聚物,以及约5重量份至约100重量份的1,2-醌重氮化合物。基于丙烯酰基的共聚物可通过使下列物质共聚来制备以基于丙烯酰基的共聚物总重量为基准,重量百分比约5%至约60%的基于羧酸异冰片酯的化合物,重量百分比约10%至约30%的带有环氧基团的不饱和化合物,重量百分比约20%至约40%的基于烯烃的不饱和化合物,以及重量百分比约10%至约40%的选自不饱和羧酸、不饱和羧酸酐、及其混合物的其中之一。还提供了利用该光敏树脂组合物制造TFT基板和共电极基板的方法。有利地,有机层图样具有山形结构,该山形结构具有改善的局部平整度而没有凹入和凸起结构。
文档编号H01L21/027GK1873534SQ200610083540
公开日2006年12月6日 申请日期2006年6月5日 优先权日2005年6月4日
发明者李羲国, 李东基, 金载星, 金柄郁, 尹赫敏, 丘冀赫, 尹柱豹, 崔相角 申请人:三星电子株式会社, 东进半导体化学株式会社
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