光敏树脂组合物及使用该光敏树脂组合物的LCD制造技术

一种光敏树脂组合物，包括：不饱和羧酸与含不饱和烯键的化合物的共聚物；丙烯酸酯多功能单体；酚化合物；光聚合引发剂；和有机溶剂。根据本发明专利技术的光敏树脂组合物因扩大曝光和未曝光部分之间的溶解性差异而具有优异的分辨率和显影特性。该光敏树脂组合物可有效地用于ＬＣＤ的透明保护层、绝缘层、钝化层和图案隔离层等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光敏树脂组合物，更具体地，涉及具有优异的分辨率和显影特性的负型光敏树脂组合物，及使用该光敏组合物制造的液晶显示器(LCD)。
技术介绍
在LCD的制造中，由如氮化硅形成的无机保护层被用于保护和绝缘薄膜晶体管(TFT)电路。但是，无机保护层具有6～8的相对较大的介电常数，因此不能用于高孔径比LCD设备。结果，对具有小介电常数的有机绝缘层的需求正在增加。在这些有机绝缘材料中，使用碱溶液可以显影的光敏树脂可用于多种用途的因其简单和低成本加工而被优选用于各种目的。光敏树脂是指由于当暴露于如紫外光的活化光时发生化学反应，从而导致其溶解性在特殊的溶液中发生变化的树脂。暴露于光后变为(部分)不溶的光敏树脂为“负型”，暴露于光后变为(部分)溶解的光敏树脂为“正型”。一般地，使用碱溶液可显影的光敏树脂组合物包含a)在碱溶液中可溶解的粘合剂树脂；b)在其分子结构中含有至少两个不饱和烯键的交联化合物；c)光聚合引发剂；和d)溶解每一个其它组分的溶剂。光敏树脂组合物可以进一步包含染料、颜料或多种能增强成膜性和对基底粘附力的添加剂。在碱溶液中溶解或膨胀的普通的粘合剂树脂在其聚合链结构中包括丙烯酸、无水丙烯酸、羟基、氨基或酰胺基。特别地，酚醛清漆酚树脂或丙烯酸树脂均聚物或共聚物广泛地被用作该粘合剂树脂。丙烯酸粘合剂树脂由于其在可见光区内的优异透明性而被最广泛地应用于TFT保护层。美国专利NO.4139391公开了一种通过使用丙烯酸化合物和丙烯酸酯化合物的共聚物作为粘合剂树脂、和丙烯酸酯化合物作为多功能单体而制备的光敏树脂组合物。但是，光敏层组合物的曝光和未曝光部分之间溶解度差异未大到导致充分的显影边缘。此外，在整个显影过程中应该保持完整的粘合剂树脂在显影溶液中部分地溶解，以至于不能得到15微米或更小的精细图案。为防止该现象，可以使用交联化合物。但是，如果交联化合物的量是过量的，则制得的膜趋于粘稠，导致加工能力降低、并增加颗粒污染。此外，为引起充分的交联反应，不得不增加曝光剂量，因此降低生产率。此外，曝光和未曝光部分的溶解性同时都降低，以至于组合物的分辨率受限。
技术实现思路
本专利技术提供一种由于其导致曝光和未曝光部分之间溶解性的最大差异的能力而具有优异的分辨率和显影特性的光敏树脂组合物。本专利技术也提供一种使用光敏树脂组合物制造的液晶显示器。根据本专利技术的一个技术方案，提供了一种光敏树脂组合物，包括不饱和羧酸与含不饱和烯键的化合物的共聚物；丙烯酸酯多功能单体；酚化合物；光聚合引发剂；和有机溶剂。共聚物中的不饱和羧酸可以为在显影溶液中可溶解的具有可自由基聚合的不饱和键和羧酸基团的任何化合物。该不饱和羧酸的代表例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、反丁烯二酸、衣康酸、上述酸的混合物等。共聚物包含的另一部分，即具有不饱和烯键的化合物可以为能与不饱和羧酸自由基聚合的任何化合物。具有不饱和烯键的该化合物的代表例子包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸双环戊二烯酯、(甲基)丙烯酸双环戊二烯氧乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙基酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、α-乙基丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸-3，4-环氧丁基酯、(甲基)丙烯酸-4，5-环氧(环)戊基酯、(甲基)丙烯酸-5，6-环氧(环)己基酯、(甲基)丙烯酸-6，7-环氧(环)庚基酯、(甲基)丙烯酸苄酯及上述化合物的混合物等。丙烯酸酯多功能单体可以为在其分子结构中具有至少两个可自由基交联的不饱和键的化合物。该丙烯酸酯多功能单体的代表例子包括二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸-1，6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四甘醇酯、三羟甲基丙烷三(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、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯及上述化合物的混合物等。酚化合物可以为在其分子结构中具有至少一个酚羟基的芳香化合物。该酚化合物的代表例子包括但不限于苯酚及其低聚物、甲酚及其低聚物、4，4＇-二羟基二苯基甲烷、4，4＇-二羟基二苯基醚、2，2-二(4-羟苯基)丙烷、三(4-羟苯基)甲烷、1，1-二(4-羟苯基)-1-苯乙烷、1，1，1-三(4-羟苯基)乙烷、1，3-二苯、1，4-二苯、4，4＇-二羟基二苯甲酮、2，4-二羟基二苯甲酮、2，3，4-三羟基二苯甲酮、2，4，6-三羟基二苯甲酮、2，3，4，4＇-四羟基二苯甲酮、螺二茚满、多羟基苯乙烯以及上述化合物的共聚物、苯酚/甲醛缩合酚醛清漆树脂、甲酚/甲醛缩合酚醛清漆树脂、苯酚-萘酚/甲醛缩合酚醛清漆树脂等。共聚物可以具有3000～100000的重均分子量。基于100重量份的粘合剂树脂的固体含量，丙烯酸酯多功能单体的量可以为10～200重量份。基于100重量份的粘合剂树脂的固体含量，酚化合物的量可以为1～100重量份。基于100重量份的粘合剂树脂的固体含量，光聚合引发剂的量可以为0.5～50重量份。根据本专利技术的另一个技术方案，提供了一种光敏透明保护层、一种绝缘层、一种钝化层、一种图案隔离层、或一种包含上述构件的液晶显示器。所有这些都是使用根据本专利技术的上述光敏树脂组合物形成的。如上所述，根据本专利技术的光敏树脂组合物因曝光和未曝光区之间的扩大的溶解度差异而具有优异的分辨率和显影性质。此外，根据本专利技术的光敏树脂组合物可以有效地用作LCD的透明保护层、绝缘层、钝化层和图案隔离层等。附图说明用附图作为参考，通过其模范实施例的详细描述，本专利技术的以上和其它的特点和优点变得更加明显，其中图1为使用实施例2制备的光敏树脂组合物获得的图案的光学显微镜照片；和图2为使用对比实施例1制备的光敏树脂组合物获得的图案的光学显微镜照片。具体实施例方式根据本专利技术的光敏树脂组合物包括不饱和羧酸与含不饱和烯键的化合物的共聚物；丙烯酸酯多功能单体；酚化合物；光聚合引发剂；和有机溶剂。光反应前共聚物形成作为载体的层，并且保持层厚度不变。共聚物可通过在溶剂中使用聚合引发剂的不饱和羧酸与含不饱和烯键的化合物的自由基聚合而制备。不饱和羧酸可以为在显影剂溶液中可溶解的具有可自由基聚合的不饱和键和羧酸基团的任何化合物。该不饱和羧酸的代表例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、反丁烯二酸、衣康酸、上述酸的混合物等。丙烯酸和甲基丙烯酸因其在共聚反应中的高反应性和易得单体而优选。用于本专利技术的共聚物中的不饱和羧酸的含量可以为5～60mol％。如果不饱和羧酸的含量少于5mol％，则显影剂溶液不能适当地形成图案。如果不饱和羧酸的含量超过60mol％，则在显影过程中图案可能消失。具有不饱和烯键的化合物可以为能与不饱和羧酸单体自由基聚合的任何化合物。一般地，具有不饱和烯键的化合物为丙烯酸酯化合物。该化合物的例子包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸双环戊二烯酯、(甲基)丙烯酸双环戊二烯氧乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、α-乙基丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光敏树脂组合物，包含：不饱和羧酸与具有不饱和烯键的化合物的共聚物；丙烯酸酯多功能单体；酚化合物；光聚合引发剂；和有机溶剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金东锡，安庸植，金璟晙，李承姬，权一亿，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]