專利名稱：樹脂組合物,其制造方法及包含其的顯示板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于有機(jī)絕緣層的樹脂組合物，制造該樹脂組合物的方法，和包含該樹脂組合物的顯示板。
背景技術(shù)：
平板顯示器，例如液晶顯示器(″LCD″)或有機(jī)發(fā)光二極管(″OLED″)顯示器，包含多個導(dǎo)電層或半導(dǎo)體層以及使它們絕緣的絕緣層。
絕緣層可以由有機(jī)或無機(jī)材料組成。因為有機(jī)絕緣層的透射率高于無機(jī)絕緣層，因此有可能增大顯示裝置的視角以及改善顯示裝置的亮度。
然而有機(jī)絕緣層的耐熱性較差。因此在高溫下進(jìn)行后續(xù)處理時會降低絕緣層的透射率和粘附力，顯示出特征缺陷，例如由于絕緣層的升華導(dǎo)致的脫氣而形成的入射影(incidental image)。另外，升華的氣體還可能影響其它層，并且產(chǎn)生的煙可能會引起設(shè)備劣化。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述局限，在這里提供了一種用于有機(jī)絕緣層的樹脂組合物，制造它的方法，以及包含該樹脂組合物的顯示板。在此公開的有機(jī)絕緣層可以有利地改善有機(jī)絕緣層的耐熱性。
在一個實施方案中，用于有機(jī)絕緣層的樹脂組合物通過聚合約5～35wt％的不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或不飽和羧酸和不飽和羧酸酐的混合物；約5～40wt％的苯乙烯類化合物；約5～40wt％的環(huán)氧化合物；約0.1～10wt％的異冰片基化合物和約20～40wt％的雙環(huán)戊二烯化合物而得到，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量。
在一個實施方案中，該不飽和羧酸包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸和肉桂酸中的至少一種。
在一個實施方案中，該苯乙烯類化合物包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯和乙烯基甲苯中的至少一種。
在一個實施方案中，該環(huán)氧化合物包括(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、α-正丙基縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、α-正丁基縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、β-乙基縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、3，4-環(huán)氧丁基(甲基)丙烯酸酯、6，7-環(huán)氧庚基(甲基)丙烯酸酯、鄰-乙烯基芐基縮水甘油醚、間-乙烯基芐基縮水甘油醚和對-乙烯基芐基縮水甘油醚中的至少一種。
在一個實施方案中，該異冰片基化合物包括(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸-2-甲基環(huán)己酯、二環(huán)戊基乙氧基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯和(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯中的至少一種。
在一個實施方案中，該雙環(huán)戊二烯化合物包括二環(huán)戊烯基氧乙基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯基酯、三-2-丙烯酰氧乙基異氰尿酸酯、五甲基哌啶基(甲基)丙烯酸酯和環(huán)氧乙烷雙酚A(甲基)丙烯酸酯中的至少一種。
在一個實施方案中，樹脂組合物進(jìn)一步包含約0.01～15wt％的聚合引發(fā)劑，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量。
在一個實施方案中，該聚合引發(fā)劑包括2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二鹽酸化物、2，2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、2，2’-偶氮二(異丁腈)、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)、2，2’-偶氮二(4-氰戊酸)和二甲基2，2’-偶氮二異丁酸酯中的至少一種。
在另一個實施方案中，制造用于有機(jī)絕緣層的樹脂組合物的方法包括通過聚合約5～40wt％的不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或不飽和羧酸和不飽和羧酸酐的混合物；約5～約40wt％的苯乙烯類化合物；約5～40wt％的環(huán)氧化合物；約0.1～10wt％的異冰片基化合物；約20～40wt％的雙環(huán)戊二烯化合物和約0.01～15wt％的聚合引發(fā)劑來制備共聚物溶液，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量，然后提純該共聚物溶液。
在一個實施方案中，該共聚物溶液的制備包括制備一種溶液，其含有不飽和羧酸、不飽和羧酸酐及不飽和羧酸和不飽和羧酸酐混合物中的任一種，苯乙烯類化合物，環(huán)氧化合物，異冰片基化合物，雙環(huán)戊二烯化合物和聚合引發(fā)劑，然后加熱該溶液。
在一個實施方案中，在約40～80℃下加熱該溶液。
在一個實施方案中，在約100～500rpm轉(zhuǎn)速下加熱該溶液約4～48小時。
在一個實施方案中，制造用于有機(jī)絕緣層的樹脂組合物的方法進(jìn)一步包括在加熱溶液后添加約0.001～1wt％的聚合抑制劑來完成聚合。
在一個實施方案中，聚合抑制劑包括不含苯酚基團(tuán)的亞膦酸酯、內(nèi)酯和亞磷酸酯中的至少一種。
在一個實施方案中，制造用于有機(jī)絕緣層的樹脂組合物的方法進(jìn)一步包括在共聚物樹脂提純后在溶劑中溶解該共聚物樹脂。
在一個實施方案中，溶劑包括丙酸酯、甲醇、丙二醇單乙基乙酸酯、丙二醇單乙基丙酸酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、卡必醇和丙二醇甲基乙基醚中的至少一種。
在另一個實施方案中，顯示板包括基板、在基板上形成的多個薄膜圖案和在薄膜圖案上形成的絕緣層。該絕緣層包含一種共聚物樹脂，其通過聚合約5～35wt％的不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或不飽和羧酸和不飽和羧酸酐的混合物；約5～40wt％的苯乙烯類化合物；約5～40wt％的環(huán)氧化合物；約0.1～10wt％的異冰片基化合物和約20～40wt％的雙環(huán)戊二烯化合物而形成，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量。
在一個實施方案中，該薄膜圖案包括具有柵電極的柵極線(gate line)、在柵極線上形成的柵極絕緣層、在柵極絕緣層相對于柵極線的表面預(yù)定區(qū)域上形成的半導(dǎo)體層、在每一個柵極絕緣層和半導(dǎo)體層表面形成的數(shù)據(jù)線(data line)，以及源電極和與源電極隔開以至面對源電極的漏電極。
在另一個實施方案中，該顯示板進(jìn)一步包括與絕緣層上的漏電極相連接的像素電極(pixel electrode)。


圖1是根據(jù)一個示例性實施方案的示例性薄膜晶體管陣列板(arraypanel)的結(jié)構(gòu)布局圖。
圖2和3是圖1的示例性薄膜晶體管陣列板沿線II-II和III-III的剖視圖。
圖4、7、10和13是順序說明根據(jù)本發(fā)明示例性實施方案的示例性薄膜晶體管陣列板的制造過程的布局圖。
圖5和6是圖4的示例性薄膜晶體管陣列板沿線V-V和VI-VI的剖視圖。
圖8和9是圖7的示例性薄膜晶體管陣列板沿線VIII-VIII和IX-IX的剖視圖。
圖11和12是圖10的示例性薄膜晶體管陣列板沿線XI-XI和線XII-XII的剖視圖。和圖14和15是圖13的示例性薄膜晶體管陣列板沿線XIV-XIV和線XV-XV的剖視圖。
具體實施例方式
以下，將對根據(jù)本發(fā)明實施方案的用于有機(jī)絕緣層(在這里也稱作″絕緣層″)的樹脂組合物進(jìn)行詳細(xì)描述。
可以理解的是在本發(fā)明下面的公開內(nèi)容中，如本文中所使用的，單數(shù)形式的“一個”、“所述”意圖也包括復(fù)數(shù)形式，除非文中另外清楚地指出。還應(yīng)理解術(shù)語“包含”、“包括”和“含有”當(dāng)用于本說明書時，表示存在所述特征、整體、步驟、操作、元件、組件和上述結(jié)合，但是并不排除存在和/或添加一種或多種其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件、集合和/或上述組合。
應(yīng)理解，當(dāng)一個元件稱為在另一個元件“之上”，或當(dāng)一個元件稱為“布置”在兩種或多種其它元件之間時，它可以是直接在(即至少部分地接觸)其它元件之上，或兩者之間存在插入的一個或多個元件。相反，當(dāng)元件稱為“布置”在另一個元件之上時，這兩個元件應(yīng)理解為至少部分彼此接觸，除非另有說明。為了描述的方便，如圖中所顯示的，可以使用空間上相關(guān)的術(shù)語如“之間”、“在…之間”等描述一個元件或特征相對另一個元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間上相關(guān)的術(shù)語意指包含在使用或操作時設(shè)備除圖中所示方位之外的不同方位。該設(shè)備可以另外定位(旋轉(zhuǎn)90度、倒轉(zhuǎn)或者在其它方位上)，并且相應(yīng)地解釋本文中所使用的空間上相關(guān)的描述詞。同樣地，除非另作說明，使用術(shù)語“相對的”表示在元件的對側(cè)或?qū)γ?。例如，?dāng)提到層的一個表面與另一表面或元件是相對的時，它位于與第一表面同平面的層的相對面上，除非另作說明。
除非另外定義，否則本文中使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員常規(guī)理解的相同含義。另外應(yīng)當(dāng)理解的是，諸如在常用辭典中所定義的那些術(shù)語應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與它們在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)容中的含義相一致的含義，并且不應(yīng)當(dāng)以理想化或過度形式化的認(rèn)識來解釋，除非本文中這樣定義表示。
根據(jù)一個實施方案的樹脂組合物包含丙烯酸類共聚物樹脂。
該丙烯酸類共聚物樹脂通過聚合以下物質(zhì)而得到不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物；苯乙烯類化合物；環(huán)氧化合物；異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物。
不飽和羧酸或不飽和羧酸酐的例子包括但不限于，丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸、肉桂酸、它們的酸酐或它們的混合物。
在一個特定實施方案中，使用丙烯酸、甲基丙烯酸或馬來酸酐。
在一個實施方案中，丙烯酸類共聚物樹脂包含的不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或其混合物的量是約5～35wt％，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量，其中上述每一個組分的重量百分?jǐn)?shù)之和包括，共聚合之后，基于共聚反應(yīng)率和丙烯酸類共聚物樹脂在堿水溶液中的溶解度的丙烯酸類共聚物樹脂的總固體含量。
苯乙烯類化合物的例子包括但不限于，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、間-甲基苯乙烯、對-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯或它們的混合物。
丙烯酸類共聚物樹脂中包含的苯乙烯類化合物的量優(yōu)選為約5～40wt％，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量。
環(huán)氧化合物的例子包括但不限于，(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、α-正丙基縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、α-正丁基縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、β-乙基縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-3，4-環(huán)氧基丁酯、(甲基)丙烯酸-6，7-環(huán)氧基庚酯、鄰-乙烯基芐基縮水甘油醚、間-乙烯基芐基縮水甘油醚、對-乙烯基芐基縮水甘油醚或它們的混合物。
基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量，當(dāng)共聚反應(yīng)中使用的環(huán)氧化合物的量是約5～40wt％的時候，可以提高上述不飽和單體的共聚合率、由丙烯酸類共聚物樹脂形成的圖案的附著力和丙烯酸類共聚物樹脂的耐熱性。
異冰片基化合物的例子包括但不限于，(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸-2-甲基環(huán)己酯、二環(huán)戊基乙氧基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯或它們的混合物。
在一個實施方案中，丙烯酸類共聚物樹脂中包含的異冰片基化合物的量優(yōu)選為約0.1～10wt％，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量。如果異冰片基化合物的含量大于約10wt％，在升高丙烯酸類共聚物樹脂流延薄膜的烘烤溫度時，會形成大量能觀察到升華的可升華物質(zhì)。
雙環(huán)戊二烯化合物的例子包括但不限于，二環(huán)戊烯基氧乙基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯基酯、三-2-丙烯酰氧乙基異氰脲酸酯、五甲基哌啶基(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷雙酚A(甲基)丙烯酸酯或它們的混合物。
在一個實施方案中，丙烯酸類共聚物樹脂中包含的雙環(huán)戊二烯化合物的量為約20～40wt％，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量。
通過聚合引發(fā)劑引發(fā)不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物；苯乙烯類化合物；環(huán)氧化合物；異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的聚合。
聚合引發(fā)劑的例子包括但不限于，過氧化物或偶氮化合物，其中偶氮化合物的例子包括但不限于，2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二鹽酸化物、2，2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、2，2’-偶氮二(異丁腈)、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)、2，2’-偶氮二(4-氰戊酸)或二甲基2，2’-偶氮二異丁酸酯。
在一個實施方案中，丙烯酸類共聚物樹脂中包含的聚合引發(fā)劑的量為約0.01～15wt％，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量。如果聚合引發(fā)劑的含量低于約0.01wt％，分子量會變得過高，而如果聚合引發(fā)劑的含量大于約15wt％，分子量會變得過低。而那些由過高或過低分子量產(chǎn)生的圖案的形狀是不理想的，劣化(也就是提高)了丙烯酸類共聚物樹脂膜的顯影能力和膜厚度損失速率。
不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物；苯乙烯類化合物；環(huán)氧化合物；異冰片基化合物；雙環(huán)戊二烯化合物和聚合引發(fā)劑都被溶于溶劑中，然后通過在溶液中進(jìn)行聚合來制備該丙烯酸類共聚物樹脂。
能作為聚合溶劑使用的溶劑的例子包括但不限于，甲醇、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇丙醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲基乙基乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、丙二醇丁醚乙酸酯、丙二醇甲基乙基丙酸酯、丙二醇乙醚丙酸酯、丙二醇丙醚丙酸酯、丙二醇丁醚丙酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、環(huán)己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙基2-羥基丙酸酯、甲基2-羥基-2-甲基丙酸酯、乙基2-羥基-2-甲基丙酸酯、甲基羥基乙酸酯、乙基羥基乙酸酯、丁基羥基乙酸酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、甲基3-羥基丙酸酯、乙基3-羥基丙酸酯、丙基3-羥基丙酸酯、丁基3-羥基丙酸酯、甲基2-羥基3-甲基丁酸酯、甲基甲氧基乙酸酯、乙基甲氧基乙酸酯、丙基甲氧基乙酸酯、丁基甲氧基乙酸酯、甲基乙氧基乙酸酯、乙基乙氧基乙酸酯、丙基乙氧基乙酸酯、丁基乙氧基乙酸酯、甲基丙氧基乙酸酯、乙基丙氧基乙酸酯、丙基丙氧基乙酸酯、丁基丙氧基乙酸酯、甲基丁氧基乙酸酯、乙基丁氧基乙酸酯、丙基丁氧基乙酸酯、丁基丁氧基乙酸酯、甲基2-甲氧基丙酸酯、乙基2-甲氧基丙酸酯、丙基2-甲氧基丙酸酯、丁基2-甲氧基丙酸酯、甲基2-乙氧基丙酸酯、乙基2-乙氧基丙酸酯、丙基2-乙氧基丙酸酯、丁基2-乙氧基丙酸酯、甲基2-丁氧基丙酸酯、乙基2-丁氧基丙酸酯、丙基2-丁氧基丙酸酯、丁基2-丁氧基丙酸酯、甲基3-甲氧基丙酸酯、乙基3-甲氧基丙酸酯、丙基3-甲氧基丙酸酯、丁基3-甲氧基丙酸酯、甲基3-乙氧基丙酸酯、乙基3-乙氧基丙酸酯、丙基3-乙氧基丙酸酯、丁基3-乙氧基丙酸酯、甲基3-丙氧基丙酸酯、乙基3-丙氧基丙酸酯、丙基3-丙氧基丙酸酯、丁基3-丙氧基丙酸酯、甲基3-丁氧基丙酸酯、乙基3-丁氧基丙酸酯、丙基3-丁氧基丙酸酯或丁基3-丁氧基丙酸酯。溶劑可單獨(dú)或混和使用。
溶劑的量沒有限制，但可以是不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量的約1～10倍。
在預(yù)定溫度下進(jìn)行溶液聚合來制備該丙烯酸類共聚物樹脂溶液。
當(dāng)溶液聚合在高于引發(fā)劑，例如偶氮化合物的10小時半衰期溫度下進(jìn)行時，可以獲得高產(chǎn)率。在一個實施方案中，在約40～80℃、更優(yōu)選約45～70℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行溶液聚合。與此相關(guān)地，該溶液聚合在約100～500rpm，更具體地在約150～400rpm的反應(yīng)攪拌速度下進(jìn)行約4～48小時。
還可以添加聚合抑制劑來完成溶液聚合。在一個實施方案中，聚合抑制劑包括，例如不具有苯酚基團(tuán)的亞膦酸酯、內(nèi)酯或亞磷酸酯?；诓伙柡汪人?、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量，抑制劑的添加量為約0.001～1wt％。此外，聚合抑制劑的用量足以減少丙烯酸類共聚物樹脂的變色、提高丙烯酸類共聚物樹脂的熱穩(wěn)定性和延長丙烯酸類共聚物樹脂的貯存穩(wěn)定性。
在上述條件下，溶液中單體轉(zhuǎn)化為丙烯酸類共聚物的轉(zhuǎn)化率大約為45～80wt％，基于溶液聚合期間不飽和單體的總進(jìn)料量。
可對通過上述工序聚合的丙烯酸類共聚物溶液進(jìn)行提純來生產(chǎn)最終的丙烯酸類共聚物樹脂。
可通過實施下述工藝來實現(xiàn)提純在高真空下從丙烯酸類共聚物溶液中蒸發(fā)未反應(yīng)單體、聚合引發(fā)劑和有機(jī)溶劑的工藝；進(jìn)行具有有機(jī)氧化物自由基引發(fā)劑的聚合的工藝或?qū)⒐簿畚锶芤旱蔚竭^量的非溶劑(也就是丙烯酸類聚合物樹脂在其中不溶的溶劑)中由此沉淀丙烯酸類共聚物的工藝。在上述工藝中，將共聚物溶液滴到過量的非溶劑中由此沉淀丙烯酸類共聚物的工藝是優(yōu)選的。該工藝可以包括將共聚物溶液滴到非溶劑例如己烷、庚烷、甲醇或水中，來沉淀聚合物，過濾并收集聚合物，如果必要可將得到的聚合物溶解在溶劑中。通過上述提純工藝可以從丙烯酸類共聚物溶液中除去未反應(yīng)的單體和聚合引發(fā)劑，改善丙烯酸類共聚物樹脂的質(zhì)量和性能，例如多分散性。
將提純的丙烯酸類共聚物樹脂溶于一種或多種溶劑，例如乙氧基乙基丙酸酯、甲醇、丙二醇單乙基乙酸酯、丙二醇單乙基丙酸酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、丁基卡必醇或丙二醇甲基乙基醚中，來制備丙烯酸類共聚物樹脂溶液。
按照下列實驗實施例和示例性實施方案可獲得對本發(fā)明更好地理解，但它們僅用來說明，而不應(yīng)看作限制本發(fā)明。
實驗實施例1溶液包括作為不飽和單體的約35wt％的甲基丙烯酸、約5wt％的苯乙烯、約30wt％的甲基丙烯酸縮水甘油酯、約1wt％的甲基丙烯酸異冰片基酯、約29wt％的二環(huán)戊烯基氧乙基丙烯酸酯和基于100重量份上述固體約400重量份的四氫呋喃(溶劑)，將該溶液投入裝備有攪拌器和冷卻器的1L反應(yīng)容器中。在容器中以約400rpm的速度混和溶液，然后添加基于不飽和單體總量約15wt％的作為引發(fā)劑的2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)。
慢慢加熱含有上述所得溶液的容器到約58℃，維持這一溫度約28小時來制備共聚物溶液。
然后，添加約500ppm的亞磷酸酯作為聚合抑制劑來完成聚合。
隨后，往共聚物溶液中滴加約5,000重量份的己烷來沉淀聚合物，然后過濾和收集聚合物。然后向其中添加約100重量份丙酸酯，再加熱該混合物至約30℃來制備丙烯酸類共聚物樹脂。
將這樣制得的丙烯酸類共聚物樹脂涂于玻璃基板，在大約100℃下預(yù)烘烤約1min來除去溶劑。隨后，用具有約15mW/cm2照射功率的約365nm波長的UV射線輻射該涂覆玻璃基板約15秒，用具有預(yù)定圖案的掩模形成圖案，隨后在烘箱中在大約220℃下進(jìn)行熱處理約60min來制備絕緣層。
實驗實施例2重復(fù)實驗實施例1的工序來生產(chǎn)丙烯酸類共聚物樹脂和絕緣層，除了組合物含有約35wt％的甲基丙烯酸、約5wt％的苯乙烯、約30wt％的甲基丙烯酸縮水甘油酯、約5wt％的甲基丙烯酸異冰片基酯和約25wt％的二環(huán)戊烯基氧乙基丙烯酸酯。
實驗實施例3重復(fù)實驗實施例1的工序來生產(chǎn)丙烯酸類共聚物樹脂和絕緣層，除了組合物含有約35wt％的甲基丙烯酸、約5wt％的苯乙烯、約30wt％的甲基丙烯酸縮水甘油酯、約15wt％的甲基丙烯酸異冰片基酯和約15wt％的二環(huán)戊烯基氧乙基丙烯酸酯。
實驗實施例4重復(fù)實驗實施例1的工序來生產(chǎn)丙烯酸類共聚物樹脂和絕緣層，除了組合物含有約35wt％的甲基丙烯酸、約5wt％的苯乙烯、約30wt％的甲基丙烯酸縮水甘油酯、約20wt％的甲基丙烯酸異冰片基酯和約10wt％的二環(huán)戊烯基氧乙基丙烯酸酯。
實驗實施例5重復(fù)實驗實施例1的工序來生產(chǎn)丙烯酸類共聚物樹脂和絕緣層，除了組合物含有約35wt％的甲基丙烯酸、約5wt％的苯乙烯、約30wt％的甲基丙烯酸縮水甘油酯、約25wt％的甲基丙烯酸異冰片基酯和約5wt％的二環(huán)戊烯基氧乙基丙烯酸酯。
實驗實施例6重復(fù)實驗實施例1的工序來生產(chǎn)丙烯酸類共聚物樹脂和絕緣層，除了組合物含有約35wt％的甲基丙烯酸、約5wt％的苯乙烯、約30wt％的甲基丙烯酸縮水甘油酯和約30wt％的甲基丙烯酸異冰片基酯，且不含二環(huán)戊烯基氧乙基丙烯酸酯。
實驗實施例1～6的不飽和單體含量概括于表1中。
表1 單位wt％，基于不飽和單體總量實驗實施例1和2的絕緣層包含根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物，實驗實施例3～6是對比例。
實驗實施例1～6形成的絕緣層的脫氣量使用下列方法測量。
首先，用刀將實驗實施例1～6形成的層分成約30mg的樣品。使用熱重分析(TGA)設(shè)備在大約220℃下測量樣品在等溫情況下約60min減少的重量。其中，減少的重量(以占樣品總重量的百分比計)低于約0.5wt％的情況用符號“○”表示，減少的重量為大約0.5～1.5wt％的情況用符號“△”表示，減少的重量大于約1.5wt％的情況用符號“×”表示。
結(jié)果如表2所示。
表2

從表2可以證實，根據(jù)實驗實施例1和2的樹脂組合物的脫氣程度是理想的，而根據(jù)實驗實施例3～6(對比例)的樹脂組合物的脫氣量過大。
此外，含有在實驗實施例1、3和5中制備的絕緣層的顯示板根據(jù)如下所述的示例性實施方案形成，并評價在顯示板中形成的入射影。
入射影使用下列方法測試。首先，制備測試用顯示板，該顯示板包含實驗實施例1、3和5制備的絕緣層。在測試用顯示板中以格子圖案配置多個像素元。首先，將那些與白色或黑色不對應(yīng)的灰色數(shù)據(jù)電壓(gray datavoltage)施加于測試顯示板來測量屏幕的發(fā)光度，部分按照長度和寬度交替布置的像素元變黑，剩下的像素元變白。將得到的顯示面板放置約10小時。隨后，施加灰色數(shù)據(jù)電壓來測量屏幕的發(fā)光度。由此進(jìn)行對入射影的評價。
取決于使用預(yù)定公式用數(shù)字評估入射影的發(fā)生和時間的關(guān)系，結(jié)果如表3所示。
表3


在表3中，數(shù)字越低，實驗實施例相應(yīng)的絕緣層的脫氣量就越小。較小的數(shù)字意味著絕緣層是理想的。因此，根據(jù)表3，可以證實具有最小數(shù)字的實驗實施例1的絕緣層是有用的。
實施方案現(xiàn)將參照顯示本發(fā)明優(yōu)選實施方案的附圖在下文更充分地描述本發(fā)明。作為本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以知道，所描述的實施方案可以以在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，以各種不同的方式進(jìn)行改變。
在本示例性實施方案中，將參照圖1到15對包括由上述樹脂組合物形成的絕緣層的薄膜晶體管陣列板及其制造方法進(jìn)行描述。
首先，參照圖1到3，將對根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
圖1是根據(jù)一個示例性實施方案的薄膜晶體管陣列板結(jié)構(gòu)的布局圖，圖2和3是圖1的薄膜晶體管陣列板沿線II-II和III-III的剖視圖。
在由例如透明玻璃或塑料制成的(下部)絕緣基板110(圖2，3)的表面上形成多個柵極線121(圖1)和多個存儲電極線(storage electrode lines)131(圖1、2)。
柵極線121傳送柵極信號，且基本上在水平方向(也就是圖1所示的X方向)延伸。每一條柵極線121包括多個向下突出的柵電極124(圖1、2)和具有大面積的端部129(圖1、3)，以便與其他層或外部驅(qū)動電路連接。用于產(chǎn)生柵極信號的柵極驅(qū)動電路(未顯示)可以安裝在附貼在下部基板上的柔性印制電路膜(未顯示)上，也可以直接安裝在下部基板110上，或可以集成到下部基板110上。當(dāng)柵極驅(qū)動電路是集成到基板110上時，可以延伸柵極線121以便直接連接到柵極驅(qū)動電路。
施加預(yù)定電壓至存儲電極線131，該存儲電極線131包括與柵極線121幾乎平行延伸的干線(stem line)和從干線分支的多對存儲電極133a(圖1、2)和133b(圖1、2)。每一條存儲電極線131位于兩相鄰的柵極線121之間，干線接近兩相鄰柵極線121中較低的一條。每對存儲電極133a和133b包括一個連接到干線的固定端和在相對側(cè)的自由端。存儲電極133b的固定端具有大面積，而自由端被分成平直線部分和彎曲部分。然而，存儲電極線131的形狀和排列可以以多種方式改變。
柵極線121和存儲電極線131可以由含鋁金屬例如鋁(Al)或鋁合金，含銀金屬例如銀(Ag)或銀合金，含銅金屬例如銅(Cu)或銅合金，含鉬金屬例如鉬(Mo)或鉬合金，鉻(Cr)，鎳(Ni)，鉭(Ta)或鈦(Ti)制造。
柵極線121和存儲電極線131的側(cè)面相對于基板110表面是傾斜的，側(cè)面和基板的傾斜角可以是約30～80°。
在柵極線121和存儲電極線131上形成由例如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiO2)制造的柵極絕緣層140(圖2、3)。
在柵極絕緣層140上形成多個由氫化無定形硅(簡稱為“a-Si”)或多晶硅制造的半導(dǎo)體條(semiconductor stripes)151(圖1、2)。半導(dǎo)體條151基本上在垂直方向(也就是從圖1的平面出來的與x-y面正交的z方向)延伸，包括多個向柵電極124方向突出的突起物154(圖1、2)。每一條半導(dǎo)體條151在柵極線121和存儲電極線131附近具有較大的寬度，以便與柵極線121和存儲電極線131重疊。
在半導(dǎo)體條151上形成多個歐姆接觸條(ohmic contact stripes)161(圖2)和島(islands)165(圖2)。歐姆接觸條和島161和165可以由其中摻雜有高濃度n-型雜質(zhì)例如磷(P)的n+氫化無定形硅或硅化物制造。歐姆接觸條161包括多個突起物163(圖2)，而且在半導(dǎo)體條151的突起物154上成對提供突起物163、歐姆接觸島165。
半導(dǎo)體條151和歐姆接觸條161和島165的側(cè)面相對于基板110表面是傾斜的，側(cè)面和基板110的內(nèi)傾斜角約為30～80°。
多個數(shù)據(jù)線171(圖1、2)和多個漏電極175(圖1、2)在歐姆接觸條和島161和165以及柵極絕緣層140上形成。
數(shù)據(jù)線171傳輸數(shù)據(jù)信號，基本上在垂直方向延伸，以便和柵極線121交叉。此外，每一條數(shù)據(jù)線171穿過存儲電極線131，在相鄰的存儲電極133a和133b之間形成。每一條數(shù)據(jù)線171包括多個朝著柵電極124方向延伸的源電極173(圖1、2)，以及具有大面積的端部(end portion)179(圖1、3)，以便連接到另一層或外部驅(qū)動電路。
漏電極175和數(shù)據(jù)線171分開，并面向源電極173，柵電極124介于它們之間。每一個漏電極175包括一個具有較大寬度的端部，而另一端為棒形。具有較大寬度的端部重疊在存儲電極線131上，棒形的另一個端部被彎成U形狀的源電極173部分圍繞。
柵電極124、源電極173、漏電極175和半導(dǎo)體條151的突起物154形成薄膜晶體管(″TFT″)，薄膜晶體管的信道在位于源電極173和漏電極175之間的突起物154中形成。
與柵極線121類似，數(shù)據(jù)線171和漏電極175可以由各種金屬材料或?qū)w制造。
數(shù)據(jù)線171和漏電極175的側(cè)面相對于基板110的表面是傾斜的，側(cè)面和基板的內(nèi)傾斜角可以是30～80°。
鈍化層180(圖2、3)在數(shù)據(jù)線171、漏電極175和暴露于外部的部分突起物154上形成。
鈍化層180由上述丙烯酸類共聚物樹脂(也就是上文公開的有機(jī)絕緣層)制成，鈍化層180的表面可以是平面化的。在一個實施方案中，鈍化層180可具有包括下部無機(jī)層和上部有機(jī)層的雙層結(jié)構(gòu)，因此在提供有機(jī)層的優(yōu)異絕緣性能的同時，不損壞半導(dǎo)體條151的暴露部分。
鈍化層180具有多個分別露出數(shù)據(jù)線171的端部179和漏電極175的接觸孔182(圖1，3)和185(圖1，2)。此外，鈍化層180和柵極絕緣層140的每一均具有多個露出柵極線121的端部129的接觸孔181(圖1，3)和多個在存儲電極133b固定端附近露出部分存儲電極線131的接觸孔183a和183b。
在鈍化層180上形成多個像素電極191(圖1，2)，多個跨橋(overpasse)83(圖1)和多個接觸輔助物(contact assistant)81和82(圖1，3)。
像素電極191是通過接觸孔185物理上電連接到漏電極175上的，從漏電極175施加數(shù)據(jù)電壓到像素電極191。
像素電極191重疊在存儲電極133a和133b及存儲電極線131上，像素電極191和漏電極175電連接到重疊在存儲電極線131上的像素電極191，以形成電容器。該電容器被稱為存儲電容器，該存儲電容器改善液晶電容器的電壓保持性能。
接觸輔助物81和82分別通過接觸孔181和182連接到柵極線121的端部129和數(shù)據(jù)線171的端部179。接觸輔助物81和82改善了數(shù)據(jù)線171的端部179和外部設(shè)備之間，柵極線121的端部129和外部設(shè)備之間的粘合性。此外，接觸輔助物81和82保護(hù)了數(shù)據(jù)線171的端部179和柵極線121的端部129。
跨橋83穿過柵極線121，通過接觸孔183a和183b連接到存儲電極線131的露出端部分和存儲電極133b自由端的露出端部分，在它們之間存在柵極線121。存儲電極133a和133b和存儲電極線131可以和跨橋83一起用來修復(fù)柵極線121、數(shù)據(jù)線171或薄膜晶體管的缺陷。
下面參照圖4～15詳細(xì)描寫圖1～3所示薄膜晶體管陣列板的制造方法。
圖4、7、10和13是順序說明根據(jù)本發(fā)明示例性實施方案的示例性薄膜晶體管陣列板的制造過程的布局圖。圖5和6是圖4的示例性薄膜晶體管陣列板沿線V-V和VI-VI的剖視圖。圖8和9是圖7的示例性薄膜晶體管陣列板沿線VIII-VIII和IX-IX的剖視圖。圖11和12是圖10的示例性薄膜晶體管陣列板沿線XI-XI和線XII-XII的剖視圖，圖14和15是圖13的示例性薄膜晶體管陣列板沿線XIV-XIV和線XV-XV的剖視圖。
首先，如圖4～6所示，在絕緣基板110(圖5、6)上采用濺射法形成金屬層，然后進(jìn)行光刻工藝形成包括柵電極124圖4、5)和端部129(圖4，6)的柵極線121(圖4)和包括電極133a和133b(都在圖4、5中)的存儲電極線131(圖4、5)。
然后，如圖7到9所示，通過使用等離子增強(qiáng)化學(xué)蒸汽沉積法(“PECVD”)將柵極絕緣層140(圖8、9)、本征無定形硅(a-Si)層(未顯示)和摻雜有雜質(zhì)的無定形硅(n+a-Si)層(未顯示)連續(xù)地沉積在包括柵電極124(圖8)和端部129(圖9)的柵極線121(圖7)和存儲電極133a和133b(圖7、8)上，然后干燥蝕刻形成包括突起物154和雜質(zhì)半導(dǎo)體層164(圖8)的半導(dǎo)體條151。
然后，如圖10～12所示，在柵極絕緣層140(圖11、12)和雜質(zhì)半導(dǎo)體層164(圖11)上通過濺射形成金屬層，并進(jìn)行光刻工藝和蝕刻工藝形成包括源電極173(圖10、11)、端部179(圖10、12)和漏電極175(圖10、11)的數(shù)據(jù)線171(圖10、11)。
然后，如圖13～15所示，除去沒有與源電極173(圖13、14)和漏電極175(圖13、14)重疊的暴露的雜質(zhì)半導(dǎo)體層164(圖11)，產(chǎn)生多個具有多個突起物163(圖14)的歐姆接觸島165(圖14)和歐姆接觸條161(圖13)，在半導(dǎo)體條的下面部分露出半導(dǎo)體條的突起物154(圖13、14)。在這種情況下，進(jìn)行氧(O2)等離子化來穩(wěn)定突起物154露出部分的表面。
隨后，涂覆上述丙烯酸類共聚物樹脂溶液形成鈍化層180(圖14，15)，將鈍化層180曝光顯影，形成多個接觸孔181(圖13，15)，182(圖13，15)，183a(圖13)，183b(圖13)和185(圖13，14)。
最后，如圖1～3所示，在鈍化層180上形成透明導(dǎo)電層，例如ITO，并進(jìn)行光刻工藝和蝕刻工藝形成像素電極191、接觸輔助物81和82，以及跨橋83。
所述有機(jī)絕緣層的耐熱性得到改善，防止了后續(xù)工藝對絕緣層的損害。因此，可以改善該有機(jī)絕緣層的透射率和粘合性，以及防止由該有機(jī)絕緣層制備的顯示器的特性缺陷，例如由絕緣層脫氣引起的入射影。
雖然本發(fā)明被描述成實際的示例性實施方案，可以理解的是本發(fā)明不局限于這些公開的實施方案，恰恰相反，其意指涵蓋了在所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的各種修改和同等物。
權(quán)利要求
1.用于有機(jī)絕緣層的樹脂組合物，其通過聚合約5～35wt％的不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物；約5～40wt％的苯乙烯類化合物；約5～40wt％的環(huán)氧化合物；約0.1～10wt％的異冰片基化合物和約20～40wt％的雙環(huán)戊二烯化合物而得到，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量。
2.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中不飽和羧酸包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸或肉桂酸中的至少一種。
3.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中苯乙烯類化合物包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯或乙烯基甲苯中的至少一種。
4.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中環(huán)氧化合物包括(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、α-正丙基縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、α-正丁基縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、β-乙基縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、3，4-環(huán)氧丁基(甲基)丙烯酸酯、6，7-環(huán)氧庚基(甲基)丙烯酸酯、鄰-乙烯基芐基縮水甘油醚、間-乙烯基芐基縮水甘油醚或?qū)?乙烯基芐基縮水甘油醚中的至少一種。
5.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中異冰片基化合物包括(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸-2-甲基環(huán)己酯、二環(huán)戊基乙氧基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯或(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯中的至少一種。
6.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中雙環(huán)戊二烯化合物包括丙烯酸二環(huán)戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯基酯、三-2-丙烯酰氧乙基異氰尿酸酯、五甲基哌啶基(甲基)丙烯酸酯或環(huán)氧乙烷雙酚A(甲基)丙烯酸酯中的至少一種。
7.權(quán)利要求1的樹脂組合物，進(jìn)一步包含約0.01～15wt％的聚合引發(fā)劑，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量。
8.權(quán)利要求7的樹脂組合物，其中該聚合引發(fā)劑包括2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二鹽酸化物、2，2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、2，2’-偶氮二(異丁腈)、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)、2，2’-偶氮二(4-氰戊酸)或二甲基2，2’-偶氮二異丁酸酯中的至少一種。
9.制造用于有機(jī)絕緣層的樹脂組合物的方法，包括通過聚合約5～40wt％的不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物；約5～40wt％的苯乙烯類化合物；約5～40wt％的環(huán)氧化合物；約0.1～10wt％的異冰片基化合物；約20～40wt％的雙環(huán)戊二烯化合物和約0.01～15wt％的聚合引發(fā)劑來制備共聚物溶液，其中上述每種物質(zhì)的含量基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量；和提純該共聚物溶液。
10.權(quán)利要求9的方法，其中共聚物溶液的制備包括制備一種溶液，該溶液含有不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物；苯乙烯類化合物；環(huán)氧化合物；異冰片基化合物；雙環(huán)戊二烯化合物和聚合引發(fā)劑，和加熱該溶液。
11.權(quán)利要求10的方法，其中，在約40～80℃下加熱該溶液。
12.權(quán)利要求11的方法，其中，在約100～500rpm轉(zhuǎn)速下加熱該溶液約4～48小時。
13.權(quán)利要求10的方法，進(jìn)一步包括在加熱溶液后添加約0.001～1wt％的聚合抑制劑來結(jié)束聚合，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量。
14.權(quán)利要求13的方法，其中聚合抑制劑包括內(nèi)酯、亞磷酸酯或亞膦酸酯中的至少一種，每種均不含苯酚基團(tuán)。
15.權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括在共聚物樹脂提純后將該共聚物樹脂溶解在溶劑中。
16.權(quán)利要求15的方法，其中溶劑包括乙氧基乙基丙酸酯、甲醇、丙二醇單乙基乙酸酯、丙二醇單乙基丙酸酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、丁基卡必醇或丙二醇甲基乙基醚中的至少一種。
17.一種顯示板，包括基板；在基板上形成的多個薄膜圖案；和在薄膜圖案上形成的絕緣層，其中絕緣層包含一種共聚物樹脂，其通過聚合約5～35wt％的不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或它們的混合物；約5～40wt％的苯乙烯類化合物；約5～40wt％的環(huán)氧化合物；約1～10wt％的異冰片基化合物和約20～40wt％的雙環(huán)戊二烯化合物而形成，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量。
18.權(quán)利要求17的顯示板，其中薄膜圖案包括具有柵電極的柵極線，在柵極線上形成的柵極絕緣層，在柵極絕緣層的預(yù)定區(qū)域上形成的半導(dǎo)體層，在柵極絕緣層和半導(dǎo)體層上形成的數(shù)據(jù)線，以及源電極、與源電極隔開以至面對源電極的漏電極。
19.權(quán)利要求18的顯示板，進(jìn)一步包括與絕緣層上漏電極相連接的像素電極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于有機(jī)絕緣層的樹脂組合物，其制造方法，和包含用該樹脂組合物形成的絕緣層的顯示板。該用于有機(jī)絕緣層的樹脂組合物通過聚合約5～35wt％的不飽和羧酸、不飽和羧酸酐或不飽和羧酸和不飽和羧酸酐的混合物；約5～40wt％的苯乙烯類化合物；約5～40wt％的環(huán)氧化合物；約0.1～10wt％的異冰片基化合物和約20～40wt％的雙環(huán)戊二烯化合物而得到，基于不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、苯乙烯類化合物、環(huán)氧化合物、異冰片基化合物和雙環(huán)戊二烯化合物的總重量。
文檔編號C08F220/00GK101058618SQ200710105359
公開日2007年10月24日 申請日期2007年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月3日
發(fā)明者李東基, 金柄郁, 尹赫敏 申請人:三星電子株式會社, 株式會社東進(jìn)世美肯