高敏感度正性光刻胶组合物及其合成方法和固化膜技术

本发明专利技术涉及一种高敏感度正性光刻胶组合物及其合成方法和固化膜，包括有机溶剂和溶解在有机溶剂中的溶质，溶质的重量比例为15

【技术实现步骤摘要】
高敏感度正性光刻胶组合物及其合成方法和固化膜


[0001]本专利技术涉及一种高敏感度正性光刻胶组合物及其合成方法和固化膜，属于液晶显示


技术介绍

[0002]具有较高精确度和分辨率特征的LCD或OLED可以通过增加显示装置的孔径比的方法制备。
[0003]根据此方法，在薄膜晶体管TFT衬底上安置透明平坦化膜作为保护膜，这种方法允许数据线和像素电极重叠，因此相较于常规方法提高孔径比，为了制备此类透明平坦化膜，采用几个处理步骤来赋予特定图案。正性光刻胶组合物因为需要较少处理步骤而广泛用于此方法中。
[0004]具体来说，含有硅氧烷聚合物的正性光刻胶组合物因其高耐热性、高透明度以及低介电常数而被广泛利用。
[0005]正性光刻胶发生光分解反应，相比负性光刻胶，它有难以确保敏感度和粘附性的缺点，在正性光刻胶中，曝光部分被显影液溶解而形成图案，因此其敏感度取决于光刻胶在显影液中的溶解度。
[0006]日本特许公开专利公布号5099140披露一种硅氧烷和丙烯酸树脂光刻胶组合物，其包含硅氧烷聚合物、丙烯酸酯共聚物、重氮萘醌化合物以及溶剂，虽然具有一定的敏感度，但仍不能改进到令人满意的水平。
[0007]因此，本专利技术提供一种高敏感度正性光刻胶组合物及其合成方法和固化膜。

技术实现思路

[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种高敏感度正性光刻胶组合物及其合成方法和固化膜，能够提高光分解反应时的敏感度和粘着性，其具体技术方案如下：
[0009]一种高敏感度正性光刻胶组合物，包括有机溶剂和溶解在有机溶剂中的溶质，所述溶质的重量比例为15
‑
60％，所述溶质由含有侧位羟基和末端羧基的丙烯酸酯共聚物、硅氧烷共聚物、重氮萘醌类化合物和表面活性剂组成，溶质中含有侧位羟基和末端羧基的丙烯酸酯共聚物的重量比例为60
‑
80％，重氮萘醌类化合物与含有侧位羟基和末端羧基的丙烯酸酯共聚物的重量比为(2
‑
20)：100，
[0010]其中，含有侧位羟基和末端羧基的丙烯酸酯共聚物的聚合用单体包含丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或多种，
[0011]且在聚合过程中使用分子量控制剂巯基乙酸或巯基丙酸中的一种或多种。
[0012]进一步的，所述含有侧位羟基和末端羧基的丙烯酸酯共聚物的聚合用单体包括(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2
‑
苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、对壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、对壬基苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、顺丁烯二酸、顺丁烯
二酸酐、反丁烯二酸、衣康酸、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯和三甲基苯乙烯中的一种或多种。
[0013]进一步的，所述硅氧烷共聚物为硅烷化合物和/或其水解产物的缩合物，采用双官能性硅烷化合物，包含(3
‑
缩水甘油氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3
‑
缩水甘油氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷、3
‑
氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二苯氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、3
‑
氯丙基二甲氧基甲基硅烷、3
‑
巯基丙基二甲氧基甲基硅烷和环己基二甲氧基甲基硅烷中的一种或多种。
[0014]进一步的，所述有机溶剂为乙二醇烷基醚乙酸酯、二乙二醇、丙二醇单烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯、乙酰乙酸乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯和丙二醇丁醚乙酸酯中的一种或多种。
[0015]进一步的，所述重氮萘醌类化合物包括2,3,4
‑
三羟基二苯甲酮与1,2
‑
二叠氮萘醌
‑4‑
磺酸的酯、2,3,4
‑
三羟基二苯甲酮与1,2
‑
二叠氮萘醌
‑5‑
磺酸的酯、4,4'
‑
[1
‑
[4
‑
[1
‑
[4
‑
羟基苯基]‑1‑
甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚与1,2
‑
二叠氮萘醌
‑4‑
磺酸的酯和4,4'
‑
[1
‑
[4
‑
[1
‑
[4
‑
羟基苯基]‑1‑
甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚与1,2
‑
二叠氮萘醌
‑5‑
磺酸的酯中的一种或多种。
[0016]进一步的，所述表面活性剂为非离子表面活性剂或硅类表面活性剂。
[0017]一种高敏感度正性光刻胶组合物的合成方法，包括以下步骤：
[0018]步骤1：丙烯酸酯共聚物的制备：向装有回流冷凝器的反应容器中加入溶剂，不断搅拌并将温度升高至70℃，按比例加入聚合单体并溶解混合均匀，再加入分子量控制剂，逐滴加入聚合引发剂，向反应容器中充填氮气并缓慢搅拌混合物进行聚合反应；
[0019]步骤2：硅氧烷共聚物的制备：向装有回流冷凝器的反应容器中加入硅烷化合物和水，加入溶剂和混合物总重量1％的催化剂，在催化剂的作用下回流搅拌7h，冷却并用溶剂进行稀释；
[0020]步骤3：光刻胶组合物的制备：将丙烯酸酯共聚物、硅氧烷共聚物、重氮萘醌类化合物、表面活性剂混合均匀，加入溶剂稀释控制固体含量，搅拌2h，透过孔隙尺寸为的膜过滤器进行过滤，得到光刻胶组合物溶液。
[0021]进一步的，所述聚合引发剂为2,2'
‑
偶氮二异丁腈、2,2'
‑
偶氮双(2,4
‑
二甲基戊腈)、2,2'
‑
偶氮双(4
‑
甲氧基
‑
2,4
‑
二甲基戊腈)、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化特戊酸叔丁酯和1,1
‑
双(叔丁基过氧基)环己烷中的一或多种。
[0022]一种通过以上方法制备的高敏感度正性光刻胶组合物合成的固化膜，将光刻胶组合物涂布在基材上，在60℃至130℃的温度下经历预烘烤以去除溶剂，使用具有所期望图案的光掩模，在200至500nm的波段中以365nm的波长为基准，以10至200mJ/cm2的曝光速率进行曝光，再使用显影剂进行显影，以在涂层上形成图案，将经过图案化的涂层在150℃至300℃的温度下经历后烘烤持续10分钟至5小时。
[0023]本专利技术的有益效果是：本专利技术以丙烯酸酯共聚物和硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高敏感度正性光刻胶组合物，其特征在于：包括有机溶剂和溶解在有机溶剂中的溶质，所述溶质的重量比例为15
‑
60%，所述溶质由含有侧位羟基和末端羧基的丙烯酸酯共聚物、硅氧烷共聚物、重氮萘醌类化合物和表面活性剂组成，溶质中含有侧位羟基和末端羧基的丙烯酸酯共聚物的重量比例为60
‑
80%，重氮萘醌类化合物与含有侧位羟基和末端羧基的丙烯酸酯共聚物的重量比为（2
‑
20）：100，其中，含有侧位羟基和末端羧基的丙烯酸酯共聚物的聚合用单体包含丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或多种，且在聚合过程中使用分子量控制剂巯基乙酸或巯基丙酸中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的高敏感度正性光刻胶组合物，其特征在于：所述含有侧位羟基和末端羧基的丙烯酸酯共聚物的聚合用单体包括(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2
‑
苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、对壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、对壬基苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、衣康酸、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯和三甲基苯乙烯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的高敏感度正性光刻胶组合物，其特征在于：所述硅氧烷共聚物为硅烷化合物和/或其水解产物的缩合物，采用双官能性硅烷化合物，包含(3
‑
缩水甘油氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3
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缩水甘油氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷、3
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氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二苯氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、3
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氯丙基二甲氧基甲基硅烷、3
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巯基丙基二甲氧基甲基硅烷和环己基二甲氧基甲基硅烷中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的高敏感度正性光刻胶组合物，其特征在于：所述有机溶剂为乙二醇烷基醚乙酸酯、二乙二醇、丙二醇单烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯、乙酰乙酸乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯和丙二醇丁醚乙酸酯中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的高敏感度正性光刻胶组合物，其特征在于：所述重氮萘醌类化合物包括2,3,4
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈旺，康威，康凯，
申请(专利权)人：深圳迪道微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：