專利名稱:光敏樹(shù)脂組成物、薄膜面板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明總體地涉及一種光敏樹(shù)脂組成物,具體地講,涉及一種用于顯示面板的絕緣的光敏樹(shù)脂組成物。
背景技術(shù):
諸如有源矩陣(AM)液晶顯示器(LCD)和有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器的有源型顯示裝置包括以矩陣排列的多個(gè)像素。各像素包括開(kāi)關(guān)元件和將信號(hào)傳輸?shù)介_(kāi)關(guān)元件的多條信號(hào)線,多條信號(hào)線例如柵極線和數(shù)據(jù)線。像素的開(kāi)關(guān)元件響應(yīng)來(lái)自柵極線的柵極信號(hào)選擇性地將數(shù)據(jù)信號(hào)從數(shù)據(jù)線傳輸?shù)较袼兀脕?lái)顯示圖像。LCD的像素根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)調(diào)整入射光的透光率,而OLED的像素根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)調(diào)整發(fā)射光的亮度。
LCD和OLED顯示器包括面板,該面板設(shè)置有TFT、場(chǎng)發(fā)生電極、信號(hào)線等。面板具有包括若干導(dǎo)電層和絕緣層的層狀結(jié)構(gòu)。柵極線、數(shù)據(jù)線和場(chǎng)發(fā)生電極由不同的導(dǎo)電層形成并通過(guò)絕緣層分開(kāi)。
絕緣層由無(wú)機(jī)或有機(jī)絕緣體制成。有機(jī)絕緣體具有比無(wú)機(jī)絕緣體高的透光率,用來(lái)增強(qiáng)亮度和提高開(kāi)口率。一些有機(jī)絕緣體具有光敏性,這使得有機(jī)絕緣體通過(guò)平版印刷術(shù)無(wú)需蝕刻就能被圖案化,從而簡(jiǎn)化了期望的絕緣層的形成。
傳統(tǒng)的光敏有機(jī)絕緣層通常具有斑點(diǎn)(spot)或瑕疵(stain)。這些斑點(diǎn)或瑕疵的不期望的形成隨著顯示裝置尺寸的增大而變得更為頻繁。瑕疵的例子包括沿著噴嘴(這里,噴嘴為涂覆裝置的狹縫型噴嘴(slit-type nozzle))移動(dòng)的方向的水平瑕疵、沿著狹縫型噴嘴的長(zhǎng)度方向的豎直瑕疵和在基底的整個(gè)表面上產(chǎn)生的不規(guī)則瑕疵。此外,有機(jī)層靠近基底邊緣的部分比其它部分厚,較厚的部分在顯影期間不會(huì)完全溶解。未溶解的部分會(huì)造成瑕疵。在各種可用于沉積有機(jī)層的涂覆方法中,由于旋轉(zhuǎn)涂覆中的離心力會(huì)減少厚度的差異,所以狹縫涂覆與旋轉(zhuǎn)涂覆相比會(huì)導(dǎo)致厚度的極大差異。這種厚度的差異會(huì)降低顯示裝置的圖像品質(zhì)。期望一種沉積絕緣層的方法,該方法不會(huì)形成與現(xiàn)有方法一樣的許多斑點(diǎn)或瑕疵。
發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面,本發(fā)明為一種包含丙烯酸樹(shù)脂、二疊氮化醌和溶劑的光敏性樹(shù)脂組成物。溶劑包含丙二醇烷基醚乙酸酯和三甲基戊二醇單異丁酸酯(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯)。
溶劑可包含大約60wt.%至大約95wt.%的丙二醇烷基醚乙酸酯和大約5wt.%至大約40wt.%的三甲基戊二醇單異丁酸酯。
在另一方面,本發(fā)明為一種薄膜面板,其包括基底;薄膜圖案,形成在基底上;絕緣層,形成在薄膜圖案上。絕緣層由包含丙烯酸樹(shù)脂、二疊氮化醌和溶劑的光敏樹(shù)脂組成物制成。溶劑包含丙二醇烷基醚乙酸酯和三甲基戊二醇單異丁酸酯。
還提供了一種制造薄膜面板的方法。該方法包括在基底上形成薄膜圖案;涂覆包含丙烯酸樹(shù)脂、二疊氮化醌和溶劑的光敏樹(shù)脂組成物;對(duì)光敏樹(shù)脂組成物進(jìn)行曝光;使光敏樹(shù)脂組成物顯影。溶劑包含丙二醇烷基醚乙酸酯和三甲基戊二醇單異丁酸酯。
通過(guò)結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,本發(fā)明將會(huì)變得更加清楚,其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TFT陣列面板的布局圖;圖2是沿著II-II′線截取的圖1中示出的TFT陣列面板的剖視圖;圖3A、圖4A、圖5A和圖6A是圖1和圖2中示出的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TFT陣列面板在其制造方法的中間步驟中的布局圖;圖3B是沿著IIIB-IIIB′線截取的圖3A中示出的TFT陣列面板的剖視圖;圖4B是沿著IVB-IVB′線截取的圖4A中示出的TFT陣列面板的剖視圖;圖5B是沿著VB-VB′線截取的圖5A中示出的TFT陣列面板的剖視圖;圖6B是沿著VIB-VIB′線截取的圖6A中示出的TFT陣列面板的剖視圖;圖7示出了光敏樹(shù)脂膜的瑕疵的標(biāo)樣估計(jì)。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖來(lái)更加充分地描述本發(fā)明,在附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而,本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)施,并且本發(fā)明不應(yīng)被理解為局限于這里闡述的實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的光敏樹(shù)脂組成物包含丙烯酸樹(shù)脂、二疊氮化醌(quinonediazide)和溶劑。溶劑包含丙二醇烷基醚乙酸酯(propylene glycol alkyl etheracetate)和三甲基戊二醇單異丁酸酯,其中,丙二醇烷基醚乙酸酯包含優(yōu)選地含有大約1-5個(gè)碳原子的烷基。
丙烯酸樹(shù)脂可包括丙烯酸共聚物??赏ㄟ^(guò)在溶劑和聚合引發(fā)劑的作用下單體的自由基反應(yīng)來(lái)得到丙烯酸共聚物,該單體衍生于由具有化學(xué)分子式1的降冰片羧酸酯(norbornene carboxylate)。
這里,R為-OH或-CH3。
由具有化學(xué)分子式1的降冰片羧酸酯衍生的單體可以是以下物質(zhì)中的一種或多種甲基降冰片羧酸酯、乙基降冰片羧酸酯、正丁基降冰片羧酸酯、仲丁基降冰片羧酸酯、叔丁基降冰片羧酸酯、異丙基降冰片羧酸酯、環(huán)己基降冰片羧酸酯、2-甲基降冰片羧酸酯、二環(huán)戊基氧基(dicyclopentanyloxy)降冰片羧酸酯、二環(huán)戊基氧基乙基降冰片羧酸酯、異冰片基降冰片羧酸酯、二環(huán)戊烯基降冰片羧酸酯、二環(huán)戊基(dicyclopentanyl)降冰片羧酸酯、苯基降冰片羧酸酯、芐基降冰片羧酸酯和2-羥乙基降冰片羧酸酯。優(yōu)選的單體為叔丁基降冰片羧酸酯和異冰片基降冰片羧酸酯,它們對(duì)共聚反應(yīng)具有優(yōu)良的反應(yīng)性并且在堿性水溶液中具有良好的溶解性。
由降冰片羧酸酯衍生的單體在共聚物的總的單體含量中的重量百分比優(yōu)選地為大約20wt.%至大約40wt.%,更優(yōu)選地為大約20wt.%至大約30wt.%。當(dāng)單體的量小于大約20wt.%時(shí),耐熱性變得較差。當(dāng)單體的量大于大約40wt.%時(shí),在用作顯影劑的堿性水溶液中的溶解性降低。
使用聚苯乙烯標(biāo)樣通過(guò)凝膠滲透色譜法(GPC)確定的丙烯酸共聚物的重均分子量?jī)?yōu)選地為大約5,000至大約30,000,更優(yōu)選地為大約5,000至大約20,000。小于大約5,000的平均分子量會(huì)使顯影劑、不溶部分、圖案成形、耐熱性等劣化。當(dāng)平均分子量大于大約30,000時(shí),靈敏度下降或者圖案成形質(zhì)量降低。丙烯酸共聚物的平均分子量的上述范圍保持適當(dāng)?shù)牟蝗懿糠?即顯影之后殘留物的比例)并提供了高顯影速度。
包含由降冰片羧酸酯衍生的單體的共聚物在光敏樹(shù)脂中的重量百分比優(yōu)選地為大約5wt.%至大約40wt.%。
光敏樹(shù)脂組成物中的二疊氮化醌可為1,2-二疊氮化醌中的一種,其例子包括1,2-二疊氮化苯醌磺酸酯、1,2-二疊氮化萘醌磺酸酯、1,2-二疊氮化苯醌磺酸酰胺(sulfonate amide)和1,2-二疊氮化萘醌磺酸酰胺。
二疊氮化醌的例子包括三羥基二苯甲酮(trihydroxybenzophenone)的1,2-二疊氮化萘醌磺酸酯,例如,2,3,4-三羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、2,3,4-三羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、2,4,6-三羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、2,4,6-三羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯;四羥基二苯甲酮的1,2-二疊氮化萘醌磺酸酯,例如,2,2′,4,4′-四羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、2,2′,4,4′-四羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、2,2′,4,3′-四羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、2,2′,4,3′-四羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、2,3,4,4′-四羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、2,3,4,4′-四羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、2,3,4,2′-四羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、2,3,4,2′-四羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、2,3,4,4′-四羥基-3′-甲氧基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、2,3,4,4′-四羥基-3′-甲氧基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯;五羥基二苯甲酮的1,2-二疊氮化萘醌磺酸酯,例如,2,3,4,2′,6′-五羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、2,3,4,2′,6′-五羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯;六羥基二苯甲酮的1,2-二疊氮化萘醌磺酸酯,例如,2,4,6,3′,4′,5′-六羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、2,4,6,3′,4′,5′-六羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、3,4,5,3′,4′,5′-六羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、3,4,5,3′,4′,5′-六羥基二苯甲酮-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯;(多羥苯基(polyhydroxyphenyl))烷的1,2-二疊氮化萘醌磺酸酯,例如,雙(2,4-二羥苯基)甲烷-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、雙(2,4-二羥苯基)甲烷-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、雙(對(duì)-羥苯基)甲烷-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、雙(對(duì)-羥苯基)甲烷-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、1,1,1-三(對(duì)-羥苯基)乙烷-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、1,1,1-三(對(duì)-羥苯基)乙烷-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、雙(2,3,4-三羥苯基)甲烷-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、雙(2,3,4-三羥苯基)甲烷-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、2,2′-雙(2,3,4-三羥苯基)丙烷-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、2,2′-雙(2,3,4-三羥苯基)丙烷-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、1,1,3-三(2,5-二甲基-4-羥苯基)-3-苯基丙烷-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、1,1,3-三(2,5-二甲基-4-羥苯基)-3-苯基丙烷-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、4,4′-[1-[4-[1-[4-羥苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、雙(2,5-二甲基-4-羥苯基)-2-羥苯基甲烷-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、雙(2,5-二甲基-4-羥苯基)-2-羥苯基甲烷-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、3,3,3′,3′-四甲基-1,1′-螺環(huán)二茚(spirobiindene)-5,6,7,5′,6′,7′-己醇-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、3,3,3′,3′-四甲基-1,1′-螺環(huán)二茚-5,6,7,5′,6′,7′-己醇-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯、2,2,4-三甲基-7,2′,4′-三羥基黃烷-1,2-二疊氮化萘醌-4-磺酸酯、2,2,4-三甲基-7,2′,4′-三羥基黃烷-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯。
光敏樹(shù)脂組成物可包括上述二疊氮化醌中的兩種或多種。
可通過(guò)在弱堿條件下二疊氮化萘醌磺酸鹵化物和酚類化合物的酯化反應(yīng)來(lái)得到二疊氮化醌。酚類化合物的例子包括2,3,4-三羥基二苯甲酮、2,4,6-三羥基二苯甲酮、2,2′或4,4′-四羥基二苯甲酮、2,3,4,3′-四羥基二苯甲酮、2,3,4,4′-四羥基二苯甲酮、2,3,4,2′-四羥基-4′-甲基二苯甲酮、2,3,4,4-四羥基-3′-甲氧基二苯甲酮、2,3,4,2′或2,3,4,6′-五羥基二苯甲酮、2,4,6,3′或2,4,6,4′或2,4,6,5′-六羥基二苯甲酮、3,4,5,3′或3,4,5,4′或3,4,5,5′-六羥基二苯甲酮、雙(2,4-二羥苯基)甲烷、雙(對(duì)-羥苯基)甲烷、三(對(duì)-羥苯基)甲烷、1,1,1-三(對(duì)-羥苯基)乙烷、雙(2,3,4-三羥苯基)甲烷、2,2-雙(2,3,4-三羥苯基)丙烷、1,1,3-三(2,5-二甲基-4-羥苯基)-3-苯基丙烷、4,4′-[1-[4-[1-[4-羥苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚、雙(2,5-二甲基-4-羥苯基)-2-羥苯基甲烷。也可使用上面所列化合物的兩種或多種。
酯化反應(yīng)的程度優(yōu)選地為大約50%至大約85%。當(dāng)酯化反應(yīng)的程度小于大約50%時(shí),會(huì)使不溶部分降解。當(dāng)酯化反應(yīng)的程度大于大約85%時(shí),會(huì)降低儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
二疊氮化醌的含量?jī)?yōu)選地為大約2wt.%至大約15wt.%。當(dāng)二疊氮化醌的量小于大約2wt.%時(shí),光敏樹(shù)脂組成物的曝光部分和未曝光部分之間的溶解速度的差異會(huì)變得太小而不能形成圖案。在二疊氮化醌的量大于大約15wt.%的情況下,當(dāng)僅作用短的照明時(shí)間段時(shí),會(huì)殘留大量未反應(yīng)的二疊氮化醌。在這種情況下,用作顯影劑的堿性溶液的溶解度下降,并且顯影的質(zhì)量下降。
用來(lái)溶解丙烯酸樹(shù)脂和二疊氮化醌的溶劑及表面活性劑包含丙二醇烷基醚乙酸酯和三甲基戊二醇單異丁酸酯,其中,丙二醇烷基醚乙酸酯具有含有大約1-5個(gè)碳原子的烷基。
丙烯酸樹(shù)脂和二疊氮化醌的混合物與溶劑一起被涂覆時(shí)分散得均勻并且顯示出適當(dāng)?shù)膿]發(fā)速度。
溶劑中的丙二醇烷基醚乙酸酯例子包括丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、丙二醇丁醚乙酸酯和丙二醇戊醚乙酸酯。
丙二醇烷基醚乙酸酯和三甲基戊二醇單異丁酸酯在溶劑中的含量分別為大約60wt.%至大約95wt.%和大約5wt.%至大約40wt.%,更加優(yōu)選地分別為大約75wt.%至大約85wt.%和大約15wt.%至大約25wt.%。在這種情況下,光敏樹(shù)脂組成物可形成瑕疵減少的厚度均勻的膜。
溶劑可以與有機(jī)溶劑一起使用,有機(jī)溶劑的例子包括醇類,例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環(huán)己醇、乙二醇和丙三醇;醚類,例如四氫呋喃;乙二醇醚類,例如乙二醇單甲醚和乙二醇單乙醚;乙二醇烷基醚酯類,例如乙酸甲基溶纖劑(methyl cellosolve acetate)和乙酸乙基溶纖劑;二甘醇類,例如二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚和二甘醇二甲醚;丙二醇單烷基醚類,例如丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚和丙二醇丁醚;丙二醇烷基醚丙酸酯類,例如丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇乙醚丙酸酯、丙二醇丙醚丙酸酯和丙二醇丁醚丙酸酯;芳烴類,例如苯、甲苯、二甲苯和均三甲苯;酮類,例如甲基乙基酮、環(huán)己酮和羥基-4-甲基-2-戊酮;酯類,例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、2-羥乙基(hydroxyethyl)丙酸酯、2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、羥甲基(hydroxymethyl)乙酸酯、羥乙基乙酸酯、羥丙基(hydroxypropyl)乙酸酯、羥丁基(hydroxybutyl)乙酸酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、3-羥甲基丙酸酯、3-羥乙基丙酸酯、3-羥丙基丙酸酯、3-羥丁基丙酸酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基甲基乙酸酯、甲氧基乙基乙酸酯、甲氧基丙基乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯、乙氧基甲基乙酸酯、乙氧基乙基乙酸酯、乙氧基丙基乙酸酯、乙氧基丁基乙酸酯、丙氧基甲基乙酸酯、丙氧基乙基乙酸酯、丙氧基丙基乙酸酯、丙氧基丁基乙酸酯、丁氧基甲基乙酸酯、丁氧基乙基乙酸酯、丁氧基丙基乙酸酯、丁氧基丁基乙酸酯、2-甲氧基甲基丙酸酯、2-甲氧基乙基丙酸酯、2-甲氧基丙基丙酸酯、2-甲氧基丁基丙酸酯、2-乙氧基甲基丙酸酯、2-乙氧基乙基丙酸酯、2-乙氧基丙基丙酸酯、2-乙氧基丁基丙酸酯、2-丙氧基甲基丙酸酯、2-丙氧基乙基丙酸酯、2-丙氧基丙基丙酸酯、2-丙氧基丁基丙酸酯、2-丁氧基甲基丙酸酯、2-丁氧基乙基丙酸酯、2-丁氧基丙基丙酸酯、2-丁氧基丁基丙酸酯、3-甲氧基甲基丙酸酯、3-甲氧基乙基丙酸酯、3-甲氧基丙基丙酸酯、3-甲氧基丁基丙酸酯、3-乙氧基甲基丙酸酯、3-乙氧基乙基丙酸酯、3-乙氧基丙基丙酸酯、3-乙氧基丁基丙酸酯、3-丙氧基甲基丙酸酯、3-丙氧基乙基丙酸酯、3-丙氧基丙基丙酸酯、3-丙氧基丁基丙酸酯、3-丁氧基甲基丙酸酯、3-丁氧基乙基丙酸酯、3-丁氧基丙基丙酸酯、3-丁氧基丁基丙酸酯。
溶劑在光敏樹(shù)脂組成物中的含量?jī)?yōu)選地為大約55wt.%至大約90wt.%。在這種情況下,光敏樹(shù)脂組成物可形成瑕疵減少的厚度均勻的膜。
光敏樹(shù)脂組成物還可包括數(shù)種添加劑,例如著色劑、染料、用來(lái)防止劃痕的藥劑、增塑劑、粘著增強(qiáng)劑、表面活性劑、抗氧化劑、溶解抑制劑、敏化劑、UV吸收劑和光穩(wěn)定劑。
可通過(guò)使含有溶于溶劑中的丙烯酸樹(shù)脂的溶液和另一種含有二疊氮化醌的溶液混合來(lái)形成光敏樹(shù)脂組成物??蓪⑷軇┨砑拥皆摶旌衔镏?。優(yōu)選地,通過(guò)過(guò)濾混合物來(lái)去除固體,優(yōu)選地通過(guò)使用孔徑小于大約3微米的過(guò)濾器來(lái)去除固體,過(guò)濾器的孔徑優(yōu)選地為大約0.1微米至大約2微米。丙烯酸樹(shù)脂和二疊氮化醌可溶于同一溶劑中??墒褂媚芑ハ嗷旌系亩喾N溶劑。
現(xiàn)在,提供一種由光敏樹(shù)脂組成物形成膜圖案的方法。
將光敏膜涂覆在基底上,并通過(guò)掩模使光敏膜曝光,然后使光敏膜顯影。可用透明玻璃、硅、鋁、(摻雜的)二氧化硅、硅氮化物、鉭、銅、多晶硅、陶瓷、鋁-銅混合物或各種塑料來(lái)制成基底。在涂覆光敏薄膜之前,在基底上可形成一個(gè)或多個(gè)薄膜圖案,例如薄膜晶體管、濾色器、有機(jī)發(fā)光二極管等。
光敏膜涂覆方法的例子包括狹縫涂覆、狹縫和旋轉(zhuǎn)涂覆、染料涂覆(dyecoating)和淋幕涂覆(curtain flow coating),其中,狹縫涂覆采用具有狹縫型噴嘴的涂覆裝置;在狹縫和旋轉(zhuǎn)涂覆中,光敏樹(shù)脂組成物穿過(guò)狹縫在基底上流動(dòng)并在基底上旋轉(zhuǎn)。通常優(yōu)選的是狹縫和旋轉(zhuǎn)涂覆法。在涂覆之后,在低于環(huán)境壓力的壓力條件下,可真空干燥光敏樹(shù)脂組成物,以去除任何殘留的溶劑。此后,在大約20℃至大約130℃下預(yù)烘(prebake)光敏樹(shù)脂組成物來(lái)去除易揮發(fā)的成分例如溶劑,而不會(huì)使固體成分熱分解。可一直進(jìn)行預(yù)烘,直到光敏樹(shù)脂膜的厚度小于大約2微米。
接著,通過(guò)掩模使光敏膜進(jìn)行第一曝光。掩模具有適于硬化樹(shù)脂圖案的功能的圖案。曝光使光(例如UV光)垂直地發(fā)散在光敏樹(shù)脂膜的整個(gè)表面上,并利用掩模對(duì)準(zhǔn)器或步進(jìn)器(stepper)使掩模與光敏樹(shù)脂膜對(duì)齊。
然后,通過(guò)混拌顯影(puddle development)、浸沒(méi)顯影或噴射顯影使光敏樹(shù)脂膜顯影。
可通過(guò)采用堿性水溶液來(lái)進(jìn)行顯影。堿性水溶液包含無(wú)機(jī)堿性化合物或有機(jī)堿性化合物。
無(wú)機(jī)堿性化合物的例子包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、硅酸鈉、硅酸鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、硼酸鈉、硼酸鉀和銨。
有機(jī)堿性化合物的例子包括氫氧化四甲基銨、氫氧化2-羥基乙基三甲基銨、一甲胺、二甲胺、三甲胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、單異丙胺、二異丙胺和乙醇胺。
可組合使用上面所列的堿性化合物的兩種或多種。堿性化合物的含量為顯影劑總含量的大約0.01wt.%至大約10wt.%,優(yōu)選地為顯影劑總含量的大約0.1wt.%至大約5wt.%。
顯影劑可含有表面活性劑,例如非離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑和陰離子表面活性劑。
使用了上面所列表面活性劑的兩種或多種。
顯影劑可包含有機(jī)溶劑,有機(jī)溶劑包含水溶性溶劑,例如甲醇或乙醇。
顯影劑溶解光敏樹(shù)脂膜被曝光的曝光部分,并保留光敏樹(shù)脂膜的未曝光部分,從而形成膜圖案。
由于光敏樹(shù)脂組成物包含二疊氮化醌,所以在短時(shí)間內(nèi)快速地去除了光敏樹(shù)脂膜的曝光部分。相反,未曝光部分即使與顯影劑長(zhǎng)時(shí)間地接觸,也難以被去除。
在顯影之后,用去離子水清洗具有膜圖案的基底大約30秒至90秒,并干燥該基底。
然后,優(yōu)選地采用(深)紫外(UV)光對(duì)膜圖案的至少一部分進(jìn)行第二曝光。在第二曝光中單位面積上UV的亮度可高于在第一曝光中UV的亮度。第二曝光去除了在第一曝光中未充分曝光的部分,從而減小了殘留物。
在大約150℃至大約250℃下,優(yōu)選地在大約180℃至大約240℃下,后烘(postbake)光敏樹(shù)脂圖案大約5分鐘至大約120分鐘,優(yōu)選地后烘大約30分鐘至大約90分鐘。通過(guò)用熱板(hot plate)、無(wú)塵烘箱(clean oven)等加熱基底來(lái)進(jìn)行后烘。后烘提高了固化光敏樹(shù)脂圖案的耐熱性和耐溶劑性。
實(shí)施例1合成例子1丙烯酸樹(shù)脂的合成將下列材料放入設(shè)置有攪拌器、冷卻管和溫度計(jì)的200ml的燒瓶中。
2,2′-偶氮二(2,4′-二甲基戊腈) 按重量計(jì)為10份丙二醇單甲醚乙酸酯按重量計(jì)為200份丙烯酸甲酯按重量計(jì)為20份甲基丙烯酸縮水甘油酯 按重量計(jì)為20份叔丁基降冰片羧酸酯按重量計(jì)為20份未氫化的馬來(lái)酸(maleic unhydride) 按重量計(jì)為20份苯乙烯按重量計(jì)為20份然后,緩慢地?cái)嚢锜?,直到燒瓶?jī)?nèi)部的溫度達(dá)到62℃,在氮?dú)?N2)氣氛的條件下讓反應(yīng)進(jìn)行大約五個(gè)小時(shí)。結(jié)果,得到了丙烯酸樹(shù)脂A1,根據(jù)聚苯乙烯標(biāo)樣,丙烯酸樹(shù)脂A1的重均分子量(Mw)為大約11,000。
在下列條件下通過(guò)GPC來(lái)進(jìn)行平均分子量的測(cè)定。
裝置HLC-8120GPC(日本的TOSOH公司制造)色譜柱TSK-GELG4000HXL+TSK-GELG2000HXL(串聯(lián)連接)(日本的TOSOH公司制造)色譜柱溫度40℃溶劑四氫呋喃(THF)流動(dòng)速度1.0ml/min
注入量50μl檢測(cè)器RI(折射率)樣品濃度0.6wt.%標(biāo)樣TSK標(biāo)樣聚苯乙烯F-40、F-4、F-1、A-2500、A-500合成例子21,2-疊氮化醌的合成1摩爾的4,4′-[1-[4-[1-[4-羥苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚和2摩爾的1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸鹽[氯化物]進(jìn)行縮聚反應(yīng),得到[4,4′-[1-[4-[1-[4-羥苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯]。
例子1光敏樹(shù)脂組成物1的制備均勻地混合28克的丙烯酸樹(shù)脂A1、7克的[4,4′-[1-[4-[1-[4-羥苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚-1,2-二疊氮化萘醌-5-磺酸酯]、包含58.5克的丙二醇甲醚乙酸酯和6.5克的三甲基戊二醇單異丁酸酯的溶劑,通過(guò)孔隙直徑為0.2微米的微孔過(guò)濾器過(guò)濾上述混合物,得到光敏樹(shù)脂組成物1。
例子2光敏樹(shù)脂組成物2的制備除了表1中示出的成分的比例之外,用與例子1相同的條件和材料來(lái)得到光敏樹(shù)脂組成物2。
例子3光敏樹(shù)脂組成物3的制備除了表1中示出的成分的比例之外,用與例子1相同的條件和材料來(lái)得到光敏樹(shù)脂組成物3。
對(duì)比例1光敏樹(shù)脂組成物4的制備除了表1中示出的成分的比例之外,用與例子1相同的條件和材料來(lái)得到光敏樹(shù)脂組成物4。
對(duì)比例2光敏樹(shù)脂組成物5的制備除了表1中示出的成分的比例之外,用與例子1相同的條件和材料來(lái)得到光敏樹(shù)脂組成物5。
對(duì)比例3光敏樹(shù)脂組成物6的制備除了表1中示出的成分的比例之外,用與例子1相同的條件和材料來(lái)得到光敏樹(shù)脂組成物6。
表1用于各種樹(shù)脂組成物的成分
PGMEA丙二醇甲醚乙酸酯TMPMB三甲基戊二醇單異丁酸酯EL乳酸乙酯nBA正丁基乙酸酯瑕疵產(chǎn)生的估計(jì)范圍和涂覆均勻性通過(guò)采用狹縫涂覆器,分別在六個(gè)400mm×400mm的玻璃基底上涂覆光敏樹(shù)脂組成物1(例子1)、光敏樹(shù)脂組成物2(例子2)、光敏樹(shù)脂組成物3(例子3)、光敏樹(shù)脂組成物4(對(duì)比例1)、光敏樹(shù)脂組成物5(對(duì)比例2)和光敏樹(shù)脂組成物6(對(duì)比例3)。其后,對(duì)通過(guò)加熱和干燥形成的透明固化樹(shù)脂的厚度,在水平方向上測(cè)量20次,在豎直方向上測(cè)量15次,從而得到最大厚度和最小厚度,并且用下列等式計(jì)算了厚度的均勻性,如表2中所示厚度均勻性(%)=[(最大厚度-最小厚度)/(最大厚度+最小厚度)]×100在表2中示出了在鹵素?zé)粝聦?duì)瑕疵的表面觀察的結(jié)果。
這里,指出的是,在圖7中示出了表2中的瑕疵的估計(jì)的標(biāo)樣。
表2對(duì)于例子的厚度均勻性和瑕疵的總結(jié)
如表2中所示,本發(fā)明的光敏樹(shù)脂的使用適當(dāng)?shù)乜刂屏顺煞值姆稚⒑腿軇┑母稍锼俣龋蚨c對(duì)比例相比,極大地改進(jìn)了瑕疵的特征和厚度均勻性。
實(shí)施例2現(xiàn)在,參照附圖來(lái)詳細(xì)描述包括由上述的光敏樹(shù)脂組成物2制成的絕緣層且用于液晶顯示器(LCD)的薄膜晶體管(TFT)陣列面板及其制造方法。
在圖中,為了清晰起見(jiàn),夸大了層、膜和區(qū)域的厚度。相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件。應(yīng)該理解,當(dāng)元件諸如層、膜、區(qū)域或基底被稱為在另一元件“上”時(shí),該元件可直接在另一元件上,或者也可存在中間元件。相反,當(dāng)元件被稱為“直接在另一元件上”時(shí),不存在中間元件。
首先,將參照?qǐng)D1和圖2來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的薄膜晶體管(TFT)陣列面板。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TFT陣列面板的布局圖,圖2是沿著II-II′線截取的圖1中示出的TFT陣列面板的剖視圖。
多條柵極線121形成在絕緣基底110上,例如形成在透明玻璃或塑料上。
柵極線121傳輸柵極信號(hào)并基本在第一方向上延伸,第一方向是圖1中的橫向方向。每條柵極線121包括多個(gè)柵極124;多個(gè)突起127,相對(duì)于圖1來(lái)說(shuō)是向下突起;端部129,具有用來(lái)與另一層或外部驅(qū)動(dòng)電路接觸的大面積。用來(lái)產(chǎn)生柵極信號(hào)的柵極驅(qū)動(dòng)電路(未示出)可安裝在柔性印刷電路(FPC)膜(未示出)上,柔性印刷電路膜可附于基底110、直接安裝在基底110上或者集成到基底110上。柵極線121可延伸以與可集成在基底110上的驅(qū)動(dòng)電路連接。
柵極線121包括兩個(gè)導(dǎo)電膜,即具有不同物理性能的下膜和位于下膜上的上膜。下膜優(yōu)選地由低電阻率金屬制成,用來(lái)減少信號(hào)延遲或壓降,低電阻率金屬例如諸如Al和Al合金的含Al金屬、諸如Ag和Ag合金的含Ag金屬、或諸如Cu和Cu合金的含Cu金屬。上膜優(yōu)選地由具有良好的物理性能、良好的化學(xué)性能和與諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)的其它材料的良好的電接觸性能的材料制成??蛇m于上膜的材料的例子包括諸如Mo和Mo合金的含Mo金屬、Cr、Ta或Ti。在一個(gè)實(shí)施例中,下膜為Al(合金)膜,上膜為Mo(合金)膜。
下膜可由良好的接觸材料制成,上膜可由低電阻率金屬制成。在這種情況下,可去除柵極線121的端部129的上膜129q以暴露下膜129p。除此之外,柵極線121可包括優(yōu)選地由上述材料形成的單一層。另外,柵極線121可由各種金屬或?qū)w制成。
在圖2至圖3B中,對(duì)于柵極124和突起127,分別通過(guò)附加的字符p和q來(lái)表示它們的下膜和上膜。
形成柵極線121邊緣的側(cè)面是傾斜的,以與基底110的表面形成大約30度至80度的傾角。
優(yōu)選地由硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)制成的柵極絕緣層140形成在柵極線121上。
優(yōu)選地由氫化非晶硅(縮寫(xiě)為“α-Si”)或多晶硅制成的多個(gè)半導(dǎo)體帶151形成在柵極絕緣層140上。每個(gè)半導(dǎo)體帶151基本在第二方向上延伸,第二方向垂直于第一方向。第二方向是圖1中的縱向方向。半導(dǎo)體帶151在柵極線121附近變寬,從而半導(dǎo)體帶151覆蓋柵極線121的較大的部分。每個(gè)半導(dǎo)體帶151具有朝著柵極124分支的多個(gè)突起154。
多個(gè)歐姆接觸帶161和歐姆接觸島165形成在半導(dǎo)體帶151上。歐姆接觸帶161和歐姆接觸島165優(yōu)選地由重?fù)诫s有n型雜質(zhì)例如磷的n+氫化α-Si制成。可選擇地,歐姆接觸帶161和歐姆接觸島165可由硅化物制成。每個(gè)歐姆接觸帶161具有多個(gè)突起163,并且突起163和歐姆接觸島165成對(duì)地位于半導(dǎo)體帶151的突起154上。
半導(dǎo)體帶151及歐姆接觸161和165的邊緣的側(cè)面是傾斜的,以形成相對(duì)于基底的表面優(yōu)選地在大約30度至80度范圍內(nèi)的傾角。
多條數(shù)據(jù)線171、多個(gè)漏極175和多個(gè)存儲(chǔ)導(dǎo)體177形成在歐姆接觸161和165及柵極絕緣層140上。
數(shù)據(jù)線171傳輸數(shù)據(jù)信號(hào),并基本在第二方向上延伸以與柵極線121交叉。每條數(shù)據(jù)線171包括多個(gè)源極173和端部179,其中,多個(gè)源極173向柵極124突起,端部179具有用來(lái)與另一層或外部驅(qū)動(dòng)電路接觸的大面積。用來(lái)產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路(未示出)可安裝在FPC膜(未示出)上,F(xiàn)PC膜可附于基底110、可直接安裝在基底110上或者可集成到基底110上。數(shù)據(jù)線171可延伸以與可集成在基底110上的驅(qū)動(dòng)電路連接。
漏極175與數(shù)據(jù)線171分開(kāi),并且關(guān)于柵極124與源極173相對(duì)地設(shè)置。
柵極124、源極173和漏極175與半導(dǎo)體帶151的突起154一起形成具有溝道的TFT,該溝道形成在位于源極173和漏極175之間的突起154中。
存儲(chǔ)導(dǎo)體177位于柵極線121的突起127上。
數(shù)據(jù)線171、漏極175和存儲(chǔ)導(dǎo)體177可具有三層結(jié)構(gòu),所述三層結(jié)構(gòu)包括下膜171p、175p和177p,中間膜171q、175q和177q,上膜171r、175r和177r。下膜171p、175p和177p優(yōu)選地由難熔金屬制成,例如由Cr、Mo、Ta、Ti或它們的合金制成;中間膜171q、175q和177q優(yōu)選地由低電阻率金屬制成,例如由含Al金屬、含Ag金屬和含Cu金屬制成;上膜171r、175r和177r優(yōu)選地由與ITO或IZO具有良好接觸性能的難熔金屬或其合金制成。
在一些實(shí)施例中,數(shù)據(jù)線171、漏極175和存儲(chǔ)導(dǎo)體177可具有包括難熔金屬下膜(未示出)和低電阻率上膜(未示出)的雙層結(jié)構(gòu),或者具有優(yōu)選地由上述材料制成的單層結(jié)構(gòu)。然而,這些結(jié)構(gòu)并不是對(duì)本發(fā)明的限制,數(shù)據(jù)線171、漏極175和存儲(chǔ)導(dǎo)體177可由本領(lǐng)域普通人員認(rèn)為適合的任何金屬或?qū)w制成。
在圖2中,對(duì)于源極173和數(shù)據(jù)線171的端部179,它們的下膜、中間膜和上膜分別用附加的字符p、q和r來(lái)表示。
數(shù)據(jù)線171、漏極175和存儲(chǔ)導(dǎo)體177具有傾斜的邊緣,所述傾斜的邊緣相對(duì)于柵極絕緣層140的表面形成大約30度至80度的傾角。
歐姆接觸161僅置于下覆半導(dǎo)體帶151和沉積在下覆半導(dǎo)體帶151上的上伏半導(dǎo)體171之間,并且降低歐姆接觸161和半導(dǎo)體帶151之間的接觸電阻;歐姆接觸165僅置于下覆半導(dǎo)體帶151和沉積在下覆半導(dǎo)體帶151上的上伏半導(dǎo)體175之間,并且降低歐姆接觸165和半導(dǎo)體帶151之間的接觸電阻。雖然在多數(shù)位置半導(dǎo)體帶151比數(shù)據(jù)線171窄,但是如上所述,半導(dǎo)體帶151的寬度在柵極線121附近增大而使表面的輪廓平滑,從而防止了數(shù)據(jù)線171的斷開(kāi)。半導(dǎo)體帶151的突起154包括沒(méi)有用數(shù)據(jù)線171、漏極175和存儲(chǔ)導(dǎo)體177覆蓋的一些暴露部分。這些暴露部分的例子包括位于源極173和漏極175之間的部分。
鈍化層180形成在數(shù)據(jù)線171、漏極175、存儲(chǔ)導(dǎo)體177和半導(dǎo)體151的暴露部分上。
鈍化層180優(yōu)選地由具有介電常數(shù)優(yōu)選地小于4.0的光敏有機(jī)絕緣體制成。鈍化層180可具有平坦的表面,并且鈍化層180的厚度為大約1.0微米至大約8.0微米。
用于鈍化層180的有機(jī)絕緣體是包含丙烯酸樹(shù)脂、二疊氮化醌和溶劑的光敏樹(shù)脂組成物。溶劑包含丙二醇烷基醚乙酸酯和三甲基戊二醇單異丁酸酯,其中,丙二醇烷基醚乙酸酯包含優(yōu)選地含有大約1-5個(gè)碳原子的烷基。
光敏樹(shù)脂組成物中的溶劑提高了對(duì)于固體成分例如丙烯酸樹(shù)脂和二疊氮化醌的溶解度,而使光敏樹(shù)脂組成物均勻地分散。除此之外,光敏樹(shù)脂組成物調(diào)節(jié)溶劑的揮發(fā)速度,用來(lái)減少由溶劑的未充分干燥或緩慢干燥造成的瑕疵。結(jié)果,鈍化層180的厚度均勻,從而提高了鈍化層180的透過(guò)率并改善了其反射性能。
鈍化層180可包括諸如硅氮化物或硅氧化物的無(wú)機(jī)絕緣體的下膜和上述有機(jī)絕緣體的上膜,從而鈍化層180在防止半導(dǎo)體帶151的暴露部分受到有機(jī)絕緣體的損害的同時(shí),還具有有機(jī)絕緣體的優(yōu)良的絕緣性能。
鈍化層180具有分別暴露數(shù)據(jù)線171的端部179、漏極175和存儲(chǔ)導(dǎo)體177的多個(gè)接觸孔182、185和187。鈍化層180和柵極絕緣層140具有暴露柵極線121的端部129的多個(gè)接觸孔181。
多個(gè)像素電極190和多個(gè)接觸輔助件81、82形成在鈍化層180上。多個(gè)像素電極190和多個(gè)接觸輔助件81、82優(yōu)選地由透明導(dǎo)體例如ITO或IZO制成,或者由反射導(dǎo)體例如Ag、Al、Cr或它們的合金制成。
像素電極190通過(guò)接觸孔185與漏極175物理地且電連接,并通過(guò)接觸孔187與存儲(chǔ)導(dǎo)體177物理地且電連接,從而像素電極190從漏極175接收數(shù)據(jù)電壓,并將該數(shù)據(jù)電壓傳送到存儲(chǔ)導(dǎo)體177。被供有數(shù)據(jù)電壓的像素電極190與被供有公共電壓的相對(duì)的顯示面板(未示出)的公共電極(未示出)合作產(chǎn)生電場(chǎng),電場(chǎng)確定了位于像素電極190和公共電極之間的液晶層(未示出)的液晶分子(未示出)的取向。像素電極190和公共電極形成被稱作“液晶電容器”的電容器,該電容器存儲(chǔ)TFT截止之后施加的電壓。
像素電極190與前一柵極線121的突起127疊置。像素電極190和與其連接的存儲(chǔ)導(dǎo)體177以及突起127形成被稱作“存儲(chǔ)電容器”的額外的電容器,該電容器提高了液晶存儲(chǔ)器的電壓存儲(chǔ)容量。
像素電極190與柵極線121和數(shù)據(jù)線171疊置,用來(lái)增大開(kāi)口率。
接觸輔助件81通過(guò)接觸孔181與柵極線121的端部129連接,接觸輔助件82通過(guò)接觸孔182與數(shù)據(jù)線171的端部179連接。接觸輔助件81和82保護(hù)端部129和179,并增強(qiáng)端部129、179與外部裝置之間的粘著力。
將參照?qǐng)D3A至圖6B與圖1和圖2來(lái)描述用來(lái)制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖1和圖2中示出的TFT陣列面板的方法。
圖3A、圖4A、圖5A和圖6A是包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TFT陣列面板制造方法的中間步驟的圖1和圖2中示出的TFT陣列面板的布局圖,圖3B是沿著IIIB-IIIB′線截取的圖3A中示出的TFT陣列面板的剖視圖,圖4B是沿著IVB-IVB′線截取的圖4A中示出的TFT陣列面板的剖視圖,圖5B是沿著VB-VB′線截取的圖5A中示出的TFT陣列面板的剖視圖,圖6B是沿著VIB-VIB′線截取的圖6A中示出的TFT陣列面板的剖視圖。
參照?qǐng)D3A和圖3B,通過(guò)濺射等在絕緣基底110上沉積導(dǎo)電層。導(dǎo)電層具有下膜和上膜,其中,下膜優(yōu)選地由Al或Al-Nd合金制成并且厚度優(yōu)選地為大約2,500,上膜優(yōu)選地由Mo制成。
可采用Al或Al-Nd靶和Mo靶來(lái)共濺射(co-sputter)下膜和上膜。當(dāng)沉積下膜時(shí),對(duì)Al(-Nd)靶供電,而不對(duì)Mo靶供電。在沉積下膜之后,不對(duì)Al(-Nd)靶供電,而對(duì)Mo靶供電,用來(lái)沉積上膜。
通過(guò)平版印刷術(shù)來(lái)圖案化上膜和下膜,并蝕刻上膜和下膜以形成包括柵極124、突起127和端部129的多條柵極線121。
參照?qǐng)D4A和圖4B,在大約250℃至大約500℃下沉積厚度為大約2,000至大約5,000的柵極絕緣層140。隨后,在柵極絕緣層140上順序地沉積本征非晶硅層和非本征非晶硅層,通過(guò)平版印刷術(shù)來(lái)圖案化并蝕刻本征非晶硅層和非本征非晶硅層,從而形成多個(gè)非本征半導(dǎo)體帶164和包括突起154的多個(gè)本征半導(dǎo)體帶151。
參照?qǐng)D5A和圖5B,通過(guò)濺射等沉積導(dǎo)電層。導(dǎo)電層包括優(yōu)選地由Mo制成的下膜、優(yōu)選地由Al制成的中間膜和優(yōu)選地由Mo制成的上膜。導(dǎo)電層的厚度等于大約4,000,濺射溫度等于大約150℃。
然后通過(guò)平版印刷術(shù)來(lái)圖案化導(dǎo)電層,并濕蝕刻該導(dǎo)電層,從而形成包括源極173和端部179的多條數(shù)據(jù)線171、漏極175和存儲(chǔ)導(dǎo)體177。用于濕蝕刻的蝕刻劑可包含優(yōu)選地大約63%-70%的磷酸、優(yōu)選地大約4%-8%的硝酸或優(yōu)選地大約8%-11%的乙酸,其余為去離子水。
此后,去除非本征半導(dǎo)體帶164沒(méi)有被數(shù)據(jù)線171、漏極175和存儲(chǔ)導(dǎo)體177覆蓋的暴露部分,從而完成包括突起163的多個(gè)歐姆接觸帶161和多個(gè)歐姆接觸島165,并暴露本征半導(dǎo)體帶151的一部分。為了使半導(dǎo)體帶151的暴露表面穩(wěn)定,接下來(lái)優(yōu)選地進(jìn)行氧等離子體處理。
參照?qǐng)D6A和圖6B,涂覆包含丙烯酸樹(shù)脂、二疊氮化醌和溶劑的光敏樹(shù)脂膜。溶劑包含丙二醇烷基醚乙酸酯和三甲基戊二醇單異丁酸酯,其中,丙二醇烷基醚乙酸酯包含優(yōu)選地含有大約1-5個(gè)碳原子的烷基。
通過(guò)移動(dòng)基底110或涂覆器(未示出)的噴嘴(未示出)采用狹縫涂覆來(lái)執(zhí)行涂覆,涂覆的樹(shù)脂組成物的厚度為大約1.0微米至大約8.0微米。
在涂覆之后,將用光敏樹(shù)脂組成物涂覆的基底110放到爐內(nèi),并在大約90℃至大約110℃的溫度下預(yù)烘大約90秒至大約180秒。預(yù)烘去除了易揮發(fā)成分例如溶劑。
接著,通過(guò)采用掩模對(duì)準(zhǔn)器使光敏膜與掩模對(duì)準(zhǔn),并通過(guò)掩模使光敏膜進(jìn)行第一曝光。例如用UV光曝光豎直地照亮光敏樹(shù)脂膜的整個(gè)表面。
然后,用優(yōu)選地含有3wt.%的二異丙胺的堿性水溶液的顯影劑使光敏樹(shù)脂膜顯影。顯影劑溶解光敏樹(shù)脂膜被曝光的曝光部分,并保留光敏樹(shù)脂膜的未曝光部分,從而形成具有多個(gè)接觸孔182、185、187和多個(gè)接觸孔181的上部的鈍化層180,如圖6A和圖6B所示。
由于光敏樹(shù)脂組成物包含二疊氮化醌,所以在短時(shí)間內(nèi)快速地去除了光敏樹(shù)脂膜的曝光部分。與此相反,即使未曝光部分與顯影劑長(zhǎng)時(shí)間接觸,也難以去除未曝光部分。
在顯影之后,用去離子水清洗具有鈍化層180的基底110,并干燥基底110。
然后,優(yōu)選地采用深紫外(UV)光對(duì)鈍化層180的一部分或全部進(jìn)行第二曝光。在第二曝光中單位面積上UV光的亮度可高于第一曝光中單位面積上UV光的亮度。第二曝光去除了第一曝光期間未能充分曝光的部分,從而減少了殘留物。
在大約150℃至大約250℃的溫度下,更加優(yōu)選地在大約180℃至大約240℃的溫度下,在熱板或無(wú)塵烘箱中對(duì)鈍化層180后烘大約5分鐘至大約120分鐘,優(yōu)選地后烘大約30分鐘至大約90分鐘。后烘提高了固化的光敏樹(shù)脂圖案的耐熱性和溶劑電阻。
光敏樹(shù)脂組成物中的溶劑提高了固體成分例如丙烯酸樹(shù)脂和二疊氮化醌的溶解度,以使光敏樹(shù)脂組成物均勻地分散。因此,光敏樹(shù)脂組成物調(diào)節(jié)溶劑的揮發(fā)速度,以減少由溶劑的未充分干燥或緩慢干燥造成的瑕疵。此外,光敏樹(shù)脂組成物形成均勻厚的鈍化層180,以提高鈍化層180的透過(guò)率和反射性能。
隨后,采用鈍化層180作為蝕刻掩模來(lái)蝕刻?hào)艠O絕緣層140,以完成接觸孔181。
最后,通過(guò)濺射、平版印刷術(shù)和蝕刻IZO或ITO層,在鈍化層180上以及漏極175、柵極線121的端部129和數(shù)據(jù)線171的端部179的暴露部分上形成多個(gè)像素電極190和多個(gè)接觸輔助件81、82,如圖1和圖2中所示。
上述光敏樹(shù)脂組成物可用于其它絕緣層例如柵極絕緣層140。除此之外,上述光敏樹(shù)脂組成物可用于其它顯示裝置例如有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器。
雖然已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)地描述了本發(fā)明,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員要明白,在不脫離由權(quán)利要求闡述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和替代。
本專利申請(qǐng)要求于2005年2月7日提交的第10-2005-0011464號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),該申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用包含于此。
權(quán)利要求
1.一種光敏樹(shù)脂組成物,包含丙烯酸樹(shù)脂;二疊氮化醌;溶劑,其包含丙二醇烷基醚乙酸酯,具有含有大約1-5個(gè)碳原子的烷基;三甲基戊二醇單異丁酸酯。
2.如權(quán)利要求1所述的組成物,其中,所述丙二醇烷基醚乙酸酯在所述溶劑中的重量百分比為大約60wt.%至大約95wt.%,所述三甲基戊二醇單異丁酸酯的重量百分比優(yōu)選地為大約5wt.%至大約40wt.%。
3.如權(quán)利要求1所述的組成物,其中,所述溶劑在所述組成物中的重量百分比為大約55wt.%至大約90wt.%。
4.如權(quán)利要求1所述的組成物,其中,所述丙烯酸樹(shù)脂在所述組成物中的重量百分比為大約5wt.%至大約40wt.%。
5.如權(quán)利要求1所述的組成物,其中,所述二疊氮化醌在所述組成物中的重量百分比為大約2wt.%至大約15wt.%。
6.如權(quán)利要求1所述的組成物,其中,所述丙二醇烷基醚乙酸酯在所述溶劑中的重量百分比為大約75wt.%至大約85wt.%,所述三甲基戊二醇單異丁酸酯的重量百分比為大約152wt.%至大約25wt.%。
7.如權(quán)利要求1所述的組成物,其中,所述丙烯酸樹(shù)脂包含降冰片羧酸酯,所述降冰片羧酸酯具有 這里,R為-OH或-CH3。
8.如權(quán)利要求7所述的組成物,其中,所述降冰片羧酸酯在所述組成物中的重量百分比為大約20wt.%至大約40wt.%。
9.如權(quán)利要求1所述的組成物,其中,所述組成物還包含著色劑、染料、用來(lái)防止劃痕的藥劑、增塑劑、粘著增強(qiáng)劑、表面活性劑、抗氧化劑、溶解抑制劑、敏化劑、UV吸收劑和光穩(wěn)定劑中的至少一種。
10.一種薄膜面板,包括基底;薄膜圖案,形成在所述基底上;絕緣層,形成在所述薄膜圖案上,所述絕緣層由包含丙烯酸樹(shù)脂、二疊氮化醌和溶劑的光敏樹(shù)脂組成物制成,所述溶劑包含丙二醇烷基醚乙酸酯,具有含有大約1-5個(gè)碳原子的烷基;三甲基戊二醇單異丁酸酯。
11.如權(quán)利要求10所述的薄膜面板,其中,所述丙二醇烷基醚乙酸酯在所述溶劑中的重量百分比為大約60wt.%至大約95wt.%,所述三甲基戊二醇單異丁酸酯在所述溶劑中的重量百分比優(yōu)選地為大約5wt.%至大約40wt.%。
12.如權(quán)利要求10所述的薄膜面板,其中,所述薄膜面板包括柵極線;柵極絕緣體,形成在所述柵極線上;半導(dǎo)體層,形成在所述柵極絕緣體上;數(shù)據(jù)線和漏極,形成在所述半導(dǎo)體層上。
13.如權(quán)利要求12所述的薄膜面板,還包括形成在所述絕緣層上并與所述漏極連接的像素電極。
14.一種制造薄膜面板的方法,所述方法包括在基底上形成薄膜圖案;涂覆包含丙烯酸樹(shù)脂、二疊氮化醌和溶劑的光敏樹(shù)脂組成物;對(duì)所述光敏樹(shù)脂組成物進(jìn)行曝光;使所述光敏樹(shù)脂組成物顯影,其中,所述溶劑包含丙二醇烷基醚乙酸酯,具有含有大約1-5個(gè)碳原子的烷基;三甲基戊二醇單異丁酸酯。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述光敏樹(shù)脂組成物的所述涂覆采用狹縫型噴嘴。
16.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述光敏樹(shù)脂組成物具有大約1.0微米至大約8.0微米的厚度。
17.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,還包括在所述曝光之前去除所述光敏樹(shù)脂組成物中的所述溶劑。
18.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,還包括在所述顯影過(guò)程之后使所述光敏樹(shù)脂組成物曝光。
19.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,還包括在所述顯影過(guò)程之后烘干所述光敏樹(shù)脂組成物。
20.如權(quán)利要求14所述的方法,其中,所述薄膜圖案的所述形成步驟包括在所述基底上形成柵極線;順序沉積柵極絕緣層和半導(dǎo)體層;蝕刻所述半導(dǎo)體層;在所述半導(dǎo)體層上形成數(shù)據(jù)線和漏極。
21.如權(quán)利要求20所述的方法,還包括在所述光敏樹(shù)脂組成物上形成像素電極,其中,所述光敏樹(shù)脂組成物具有暴露所述漏極的接觸孔,所述像素電極與所述漏極連接。
全文摘要
一種光敏樹(shù)脂組成物包含丙烯酸樹(shù)脂、二疊氮化醌和溶劑。溶劑包含丙二醇烷基醚乙酸酯和三甲基戊二醇單異丁酸酯(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯)。丙二醇烷基醚乙酸酯包含優(yōu)選地含有大約1-5個(gè)碳原子的烷基。該樹(shù)脂組成物可用來(lái)制造用于顯示裝置的薄膜面板。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1818778SQ20061000330
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月7日
發(fā)明者李東基 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社