光刻胶组合物、其涂覆方法、形成图案的方法及显示器技术

本文公开的是适于涂覆到大型基板上并且具有改善的涂覆均匀性以防止出现瑕疵的光刻胶组合物、其涂覆方法、用其形成有机膜图案的方法以及由此制造的显示器。本发明专利技术因而提供包含具有加入的聚硅氧烷树脂的聚合物树脂、光敏化合物和有机溶剂的光刻胶组合物。因此，该光刻胶组合物可以通过非旋涂法涂覆到大型基板上，并且由此可以提高涂覆均匀性，可以防止瑕疵例如积云状斑点和树脂条纹的出现，由此还可以提高涂覆速率以及用所述光刻胶组合物制备的最终产品的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光刻胶组合物、其涂覆方法、用其形成有机膜图案的方法以及由此制造的显示器，更具体地，本专利技术涉及用于以改善的涂覆均匀性涂覆至大型基板上以防止出现瑕疵的光刻胶组合物、其涂覆方法、用其形成有机膜图案的方法以及由此制造的显示器。
技术介绍
液晶显示器(“LCD”)是当前广泛使用的各种类型的平板显示器之一。通过排列具有形成于其表面上的像素电极的薄膜晶体管基板和具有形成于其表面上的公共电极的滤色器基板，使得具有像素电极的薄膜晶体管基板的表面与具有公共电极的滤色器基板的表面以固定距离保持彼此相对且共平面，以及将液晶层置于薄膜晶体管基板和滤色器基板的相对的表面之间，从而配置成LCD。通过对像素电极和公共电极施加电压以使液晶层中的液晶分子重新排列使得控制透过液晶层的光的量，从而在这样的LCD上显示图象。 近来，随着对大型LCD的需求增加，不可避免地要求用于这样的LCD的基板尺寸的相应增大。因此需要开发适于制造大型基板的具有涂覆均匀性的新型光刻胶组合物。 本文使用的“涂覆均匀性”是指涂覆在基板上的有机膜的厚度的均匀程度。涂覆均匀性在后加工过程中对开口率、分辨率、电路线宽等有影响。由于有机膜中微小的厚度差异所导致的反射率差异，在有机膜中出现的任何缺陷也显示在最终产品中。 此外，当制造大型LCD时，常规的光刻胶组合物涂覆方法例如辊涂、旋涂、狭缝式旋涂(slit and spin coating)等不足以以所要求的涂覆均匀性将光刻胶组合物涂覆至大型基板上。特别是，不可能通过旋涂将常规的光刻胶组合物涂覆至大型基板上，因为假如在该基板尺寸下，通常使用的旋涂装置的旋转马达的耐久性会不足。 因此已经提出将狭缝喷嘴涂覆装置作为大型基板的涂覆装置。当使用这种狭缝喷嘴涂覆装置时，可以减少所消耗的光刻胶组合物的量，此外，与用常规的旋涂法需要清除积聚的边缘球状物相比，不必进行边缘球状物去除过程以从基板边缘除去任何聚集的光刻胶组合物。然而，狭缝喷嘴涂覆装置引起树脂条纹(resin streak)，而且还产生积云状斑点(cumulous stain)，这两者都不是常规的旋涂法所产生的。 树脂条纹可分为小条纹或大条纹或同时有大条纹和小条纹，小条纹由光刻胶组合物不均匀地渗透到基板中、或者由在基板上的起点处发生的从狭缝喷嘴排出不均匀量的光刻胶组合物、或者由此两者所引起；大条纹沿着涂覆方向围绕中心线产生。 积云状斑点可能在基板的一部分上或者在基板的整个面积上产生，其主要由涂覆厚度的不均匀性所导致。 条纹和/或斑点的存在增加整个工艺的缺陷率并且降低最终产品的质量。因此，期望适于涂覆大型基板并且同时满足高的透光率和感光度的工艺要求的光刻胶组合物。然而，常规的基于聚丙烯酸酯的树脂材料对于高的透射率和感光度之一或两者有局限性。因此，需要能够替代常规的基于聚丙烯酸酯的树脂的新颖光刻胶组合物。
技术实现思路
因此，考虑到现有技术的局限性，本专利技术提供用于涂覆至大型基板上的光刻胶组合物，该光刻胶组合物具有改善的涂覆均匀性，其防止瑕疵例如树脂条纹和积云状斑点的出现，并且当使用非旋涂(spinless coating)法时，其提高光刻胶组合物在基板表面上的涂覆速率，并且由此提高由其制备的最终产品的质量；该光刻胶组合物的涂覆方法；用该光刻胶组合物形成有机膜图案的方法；以及用该光刻胶组合物制造的显示器。 根据一种实施方案，光刻胶组合物包含具有加入的聚硅氧烷树脂的聚合物树脂、光敏化合物和有机溶剂。 在一种实施方案中，所述聚合物树脂具有500-20000的重均分子量(Mw)，以及该聚合物树脂的含量为所述光刻胶组合物的10-30重量％。 在一种实施方案中，所述光刻胶组合物具有1-25厘泊(“cps”)的粘度。 在一种实施方案中，所述聚硅氧烷树脂具有以下化学式1 其中x、y和z各自表示大于0且小于1的单体摩尔分数，其中x+y+z之和为1，以及R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11各自独立地是H、CmH2m+1、-OH、-OCmH2m+1(其中m是1-5)、基于丙烯酰基的官能团、以下分子式1的官能团以及以下分子式2的官能团 其中n是大于0的整数， 在另一更具体的实施方案中，所述聚硅氧烷树脂具有以下化学式2 其中x、y和z各自表示大于0且小于1的单体摩尔分数，其中x+y+z之和为1，以及R1、R2、R3和R4各自独立地是H或式CnH2n+1的烷基，其中n是1-5。 在另一实施方案中，所述光敏化合物是基于重氮化物(diazide)的光敏化合物，并且该基于重氮化物的光敏化合物的存在量是所述光刻胶组合物的1-10重量％。在具体的实施方案中，该基于重氮化物的光敏化合物的存在量是所述组合物的1-5重量％。 在一种实施方案中，所述基于重氮化物的光敏化合物是通过使选自四羟基二苯甲酮、2-重氮-1-萘酚-5-磺酸(2-diazo-1-naphthol-5-sulfonic acid)的衍生物、多羟基二苯甲酮和1，2-萘醌重氮磺酸(1，2-naphthoquinone diazide sulfonicacid)的衍生物中的至少一种羟基化合物和一种磺酸衍生物反应而制备的，并且可以通过四羟基二苯甲酮与2-重氮-1-萘酚-5-磺酸的酯化反应制备。 在另一实施方案中，所述基于重氮化物的光敏化合物可以包括选自以下的至少一种2，3，4，4’-四羟基二苯甲酮-1，2-萘醌重氮-5-磺酸酯、重氮萘醌磺酸酯(diazonaphthoquinone sulfonic ester)和2，3，4-三羟基二苯甲酮-1，2-萘醌重氮-5-磺酸酯，并且在一种实施方案中，其可以是由以下化学式3表示的物质 其中m和n各自独立地是1-3，各R1独立地选自H、CxHy和由以下分子式3表示的重氮萘醌(“DNQ”)中的任意一种，条件为至少一个R1为DNQ 或是由以下化学式4表示的物质 其中D是由分子式3表示的DNQ。 在一种实施方案中，所述有机溶剂的存在量可以是所述光刻胶组合物的60-90重量％，而且可以是选自基于乙酸酯的溶剂、基于乳酸酯的溶剂、基于丙酸酯的溶剂和基于醚的溶剂的至少一种。 在一种实施方案中，所述有机溶剂是选自以下的至少一种4-羟基-4-甲基-2-戊酮、丙二醇甲基醚、乙酰乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙基溶纤剂乙酸酯、γ-丁内酯、乙酸2-甲氧基乙酯、β-乙氧基丙酸乙酯、乙酸正丙酯和乙酸正丁酯，以及在具体的实施方案中，其是4-羟基-4-甲基-2-戊酮、丙二醇甲基醚和乙酰乙酸乙酯的混合物。 在一种实施方案中，所述光刻胶组合物可以进一步包含选自着色剂、染料、抗条纹剂(anti-striation agent)、增塑剂、增粘剂和表面活性剂的至少一种添加剂。所述添加剂可以具有比所述聚合物树脂低的分子量。 在一种实施方案中，所述表面活性剂可以是基于Si的表面活性剂或基于F的表面活性剂，并且其在所述光刻胶组合物中的存在量是500-4000ppm。 根据另一实施方案，提供一种用非旋涂法将光刻胶组合物涂覆至基板上的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻胶组合物，其包含：　　　　具有加入的聚硅氧烷树脂的聚合物树脂；　　　　光敏化合物；和　　　　有机溶剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李永范，金京燮，李埈泳，康盛旭，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]