专利名称：正型放射线敏感性组合物、层间绝缘膜及其形成方法
技术领域：
本发明涉及一种适合用作形成液晶显示元件(LCD)等显示元件的层间绝缘膜的 材料的正型放射线敏感性组合物、由该组合物形成的层间绝缘膜、及该层间绝缘膜的形成 方法。
背景技术：
一般来说，在液晶显示元件等中为了使层状配置的配线之间绝缘，要设置层间绝 缘膜。作为形成层间绝缘膜的材料，因为优选的组合物要能以较少的步骤获得必要的图案 形状，且具有充分的平坦性，因而正在广泛使用放射线敏感性组合物。并且，液晶显示元件等的层间绝缘膜必须要形成带有配线用的接触孔的图案。负 型组合物因为难以形成具有能实际使用水平的孔径的接触孔，在用于液晶显示元件等的层 间绝缘膜的形成时，正型放射线敏感性组合物正被广泛使用(专利文献1)。作为层间绝缘膜形成用的放射线敏感性组合物的成分，主要使用丙烯酸类树脂。 对此，尝试使用比丙烯酸类树脂具有更优良的耐热性和透明性的聚硅氧烷类材料作为放射 线敏感性组合物的成分(专利文献2和3)。这里，在液晶显示元件的制造中，为了提高生产率、应付大型画面的要求，正在开 发大型化的玻璃基板。玻璃基板的尺寸经过300mmX400mm的第一代、370mmX470mm的第 二代、620mmX750mm的第三代、960mmX 1100mm的第四代，IlOOmmX 1300mm的第五代成为主 流。进而，能够预见1500mm X 1850mm的第六代、1850mm X 2100mm的第七代、2200mm X ^OOmm 的第八代的基板尺寸正在向今后的大型化发展。基板尺寸在为小型、例如在第二代尺寸以下时，可以通过旋转涂布法来涂布，但是 该方法中，在涂布时需要大量的放射线敏感性树脂组合物溶液，不能适应进一步大型化基 板的涂布。并且，基板尺寸为第四代尺寸以下时，采用狭缝和旋转涂布法进行涂布，但是难 以适应第五代以后的基板尺寸。作为对第五代以后的基板尺寸的涂布方式，适用组合物从狭缝状的喷嘴吐出进行 涂布，即所谓的狭缝涂布法(专利文献4和幻。该狭缝涂布法和旋转涂布法相比，具有能降 低涂布需要的组合物的用量的优点，能降低液晶显示元件制造的成本。以狭缝涂布法为代表的各种涂布方式中，在形成放射线敏感性树脂组合物的涂布 膜后，为了挥发除去溶剂要进行干燥步骤。旋转涂布法中因为在旋转的基板上滴加组合物 来涂布，旋转的基板能加速溶剂的挥发。对此，狭缝涂布法中组合物涂布到基板上，结束后 进行干燥步骤，因而和旋转涂布法相比干燥步骤变长。狭缝涂布法具有组合物使用量降低 的优点，且对于提高液晶显示元件的生产效率，要求给出缩短其干燥步骤的对策。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开2001-3M822号公报专利文献2日本特开2000-1648号公报专利文献3日本特开2006-178436号公报专利文献4日本特开2006-184841号公报专利文献5日本特开2001-25645号公报
发明内容
如上所述，使用蒸气压高的溶剂来提高溶剂的挥发性从而缩短干燥步骤的话，虽 然能缩短干燥时间，但是容易产生涂布不均勻，涂布性会降低。另一方面，要确保涂布膜的 均勻性而使用蒸气压低的溶剂的话，虽然能抑制涂布不均勻，但是干燥时间变长。在这样的情况下，强烈期望开发一种聚硅氧烷类的正型放射线敏感性组合物，其 在固化时具有优良的作为层间绝缘膜通常要求的耐热性、透明性、耐溶剂性和低介电性，同 时形成涂布膜时的涂布性良好，且能缩短干燥步骤。本发明是基于上述问题提出的，其目的在于即使采用狭缝涂布法作为涂布方法 时，也显示出优良的涂布性乃至膜厚均勻性，并且能缩短涂布膜的干燥时间，能够同时兼顾 两种对立性质，同时兼具优良的放射线敏感度和耐熔体流动性的正型放射线敏感性树脂组 合物，并且提供高耐热性、高耐溶剂性、高透过率、低介电常数等的各项性能优良的层间绝 缘膜及其形成方法。解决上述课题的发明是一种正型放射线敏感性树脂组合物，其含有[A]硅氧烷聚合物，
[B]醌二叠氮基化合物，和[C]下式(1)表示的溶剂，R1-O-R2(1)式(1)中，R1和R2分别独立地表示碳原子数为1 6的直链状或支链状的烷基， R1和R2任何一个的碳原子数为1 4时，另一方的碳原子数为5或6。该正型放射线敏感性树脂组合物含有上式(1)表示的特定溶剂作为溶剂。由此， 溶剂和硅氧烷聚合物的亲和性良好，同时这样的溶剂不显示过度的挥发性，因而能在基板 上均勻地涂布该正型放射线敏感性树脂组合物。并且，因为该溶剂具有适度的挥发性，由此 通过该正型放射线敏感性树脂组合物能缩短形成涂布膜后的干燥步骤。该正型放射线敏感性树脂组合物中，上式(1)中的R1和R2优选为直链状或支链状 的碳原子数为5或6的相同烷基。通过使用这样的烷基对称的溶剂，能进一步改善涂布性 和缩短干燥时间。该正型放射线敏感性树脂组合物中，[C]成分溶剂的含量相对于正型放射线敏感 性树脂组合物的总溶剂量，优选为5质量％以上、40质量％以下。[C]成分溶剂的含量控制 在上述范围的话，正型放射线敏感性树脂组合物的粘度和固体成分浓度能良好地平衡，更 有效地防止涂布不均勻，且能缩短涂布膜的干燥时间。该正型放射线敏感性树脂组合物还含有[C]成分溶剂以外的[D]溶剂，该[D]溶 剂优选为选自烷醇类溶剂、二醇醚类溶剂、乙二醇烷基醚乙酸酯类溶剂、二乙二醇单烷基醚 类溶剂、二乙二醇二烷基醚类溶剂、二丙二醇二烷基醚类溶剂、丙二醇单烷基醚类溶剂、丙 二醇烷基醚乙酸酯类溶剂、丙二醇烷基醚丙酸酯类溶剂、酮类溶剂、内酯类溶剂和酯类溶剂 中的至少一种溶剂。该正型放射线敏感性树脂组合物通过含有这种溶剂，能容易地调整用于获得良好涂布性的粘度和缩短干燥时间必要的挥发性。该正型放射线敏感性树脂组合物因为能在涂布性优良的情况下缩短干燥时间，适 合用于形成显示元件的层间绝缘膜。本发明的显示元件的层间绝缘膜由该正型放射线敏感性树脂组合物形成。结果该 层间绝缘膜具有高耐热性、高耐溶剂性、高透过率、低介电常数、光线透过率等各项性能优 良的优点。本发明的显示元件用层间绝缘膜的形成方法包括(1)在基板上形成该正型放射线敏感性组合物的涂膜的步骤，(2)对在步骤(1)中 形成的涂膜的至少一部分照射放射线的步骤，(3)对在步骤O)中照射了放射线的涂膜进行显影的步骤，和(4)加热在步骤(3)中显影的涂膜的步骤。该形成方法因为使用了该正型放射线敏感性树脂组合物，能高效率地形成各项性 能优良的层间绝缘膜。如上所述，本发明的正型放射线敏感性组合物通过含有上述[A]、[B]和[C]成分， 能有效地形成平衡地满足耐热性、透明性、耐溶剂性和低介电性所谓的通常要求特性的液 晶显示元件用层间绝缘膜。并且，该正型放射线敏感性组合物不仅能发挥放射线敏感度或 耐熔体流动性，并且涂布膜形成时的涂布性也良好，即使采用狭缝涂布法时也能缩短干燥步骤。
具体实施例方式本发明的正型放射线敏感性组合物至少含有[A]硅氧烷聚合物、[B]醌二叠氮基 化合物和[C]上式(1)表示的溶剂，此外，也可以含有任选成分([D]其他溶剂、[E]其他硅 烷化合物和[F]感热性酸产生剂或感热性碱产生剂等)。「Al成分硅氧烷聚合物[A]成分的硅氧烷聚合物在具有硅氧烷键的化合物的聚合物的范围内没有特别限 制。该正型放射线敏感性树脂组合物含有后述的[E]成分硅烷化合物时，[A]成分和[E]成 分硅烷化合物同时缩合，形成固化物。在正型放射线敏感性组合物中加入任选的后述[F] 感热性酸产生剂或感热性碱产生剂时，通过施加热产生酸性活性物质或碱性活性物质，其 形成催化剂，进一步促进[A]和[E]成分的缩合。作为[A]成分的硅氧烷聚合物，优选下式( 所示的水解性硅烷化合物的水解缩 合物。
权利要求
1.一种正型放射线敏感性树脂组合物，其含有[A]硅氧烷聚合物，[B]醌二叠氮基化合物，和[C]下式⑴表示的溶剂R1-O-R2(1)式(1)中，R1和R2分别独立地表示碳原子数为1 6的直链状或支链状的烷基，R1和 R2的任何之一为碳原子数1 4时，另一个的碳原子数为5或6。
2.如权利要求1所述的正型放射线敏感性树脂组合物，上述式(1)中，R1和R2表示直 链状或支链状的碳原子数为5或6的相同烷基。
3.如权利要求1或权利要求2所述的正型放射线敏感性树脂组合物，其中[C]成分中 溶剂的含量相对于正型放射线敏感性树脂组合物的总溶剂量为5质量％以上、40质量％以 下。
4.如权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的正型放射线敏感性树脂组合物，其中 除[C]成分溶剂以外还含有[D]溶剂，该[D]溶剂是从由烷醇类溶剂、二醇醚类溶剂、乙二 醇烷基醚乙酸酯类溶剂、二乙二醇单烷基醚类溶剂、二乙二醇二烷基醚类溶剂、二丙二醇二 烷基醚类溶剂、丙二醇单烷基醚类溶剂、丙二醇烷基醚乙酸酯类溶剂、丙二醇烷基醚丙酸酯 类溶剂、酮类溶剂、内酯类溶剂和酯类溶剂构成的群组中选出的至少一种溶剂。
5.权利要求1 权利要求4的任何一项所述的正型放射线敏感性树脂组合物，用于形 成显示元件的层间绝缘膜。
6.由权利要求5所述的正型放射线敏感性树脂组合物形成的显示元件的层间绝缘膜。
7.—种显示元件用层间绝缘膜的形成方法，其包括下列步骤(1)在基板上形成如权利要求5所述的正型放射线敏感性组合物的涂膜的步骤，(2)对在步骤(1)中形成的涂膜的至少一部分照射放射线的步骤，(3)将在步骤O)中照射了放射线的涂膜显影的步骤，和(4)加热在步骤(3)中显影的涂膜的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种正型放射线敏感性组合物、层间绝缘膜及其形成方法。目的在于提供一种正型放射线敏感性树脂组合物，其即使用狭缝涂布法作为涂布方法时，也能显示优良的涂布性乃至膜厚均匀性，且能缩短涂布膜的干燥时间，放射线敏感度等也优良。本发明的正型放射线敏感性树脂组合物含有[A]硅氧烷聚合物、[B]醌二叠氮基化合物和[C]式(1)表示的溶剂，式(1)中，R1和R2分别独立地表示碳原子数为1～6的直链状或支链状的烷基，R1和R2的任何之一为碳原子数为1～4时，另一个碳原子数为5或6。R1-O-R2 (1)。
文档编号G03F7/00GK102043339SQ20101052255
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月20日 优先权日2009年10月22日
发明者一户大吾, 花村政晓 申请人:Jsr株式会社