专利名称：阵列基板、液晶显示元件及阵列基板的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种阵列基板、液晶显示元件及阵列基板的制造方法。
背景技术：
液晶显不兀件例如在玻璃基板等一对基板中夹持液晶而构成。在一对基板的表面可设置控制液晶配向的配向膜。液晶显示元件对自背光源或外光等光源所放射的光发挥作为微细的光闸(shutter)的功能，使光部分性透过或进行遮光而进行显示。液晶显示元件具有薄型、轻量等优异的特征。液晶显示元件在开发的当初是用作以字符显示等为中心的计算器或时钟的显示元件。其后，由于单纯矩阵方式的开发，点阵显示变容易而使用途扩大至笔记本电脑的显示 元件等中。另外，由于主动矩阵型的开发，变得可实现对比率或响应性能优异的良好画质，亦克服了高精细化、彩色化及视角扩大等课题，从而将用途扩大至台式电脑的显示器用途等中。最近，实现了更广的视角或液晶的高速响应化或显示品质的提高等，从而用作大型的薄型电视用显示元件。而且，液晶显示元件要求更进一步的高画质化或亮度的提高。在主动矩阵型的液晶显示元件中，在夹持液晶的一对基板中的其中一个上将栅配线与信号配线配设为格子状，在栅配线与信号配线的交叉部设置薄膜晶体管(Thin FilmTransister,TFT)等开关有源元件，构成阵列基板。在阵列基板上，像素电极配置在被栅配线与信号配线包围的区域上，由该像素电极而构成作为显示单元的像素。在液晶显示元件中，在欲实现亮度提高的情况下，有效的是使像素电极变大。可通过使像素电极的面积尽可能地变大，使数值孔径提高，从而使亮度增大。在这种情况下，例如已知有如专利文献I所记载那样使像素电极与栅配线或信号配线重叠，使数值孔径提高的技术。在专利文献I中揭示了如下的液晶显示元件在阵列基板中，在配线与像素电极之间设置厚的包含有机材料的绝缘膜，由此抑制像素电极与配线之间的耦合电容增大，并且使数值孔径提高。而且，在专利文献2中揭示了适于形成绝缘膜的树脂组成物。现有技术文献专利文献专利文献I日本专利特开2001-264798号公报专利文献2日本专利特开2004-264623号公报如专利文献I中所记载的液晶显示元件那样，在阵列基板中在配线与像素电极之间设置厚的包含有机材料的绝缘膜时，TFT等开关元件与像素电极的电性连接可使用在绝缘膜上所设的接触孔来实现。在包含有机材料的绝缘膜上形成接触孔时，有效的是利用光刻技术。在这种情况下，作为绝缘膜的形成材料，如专利文献2所记载那样，优选使用感放射线性的树脂组成物(以下称为感放射线性树脂组成物)。而且，特别是感放射线性树脂组成物广泛使用所谓的正型。
在使用正型感放射线性树脂组成物的绝缘膜中，若感应到放射线则在显影液中的溶解性增大，从而感应部分受到去除。因此，在使用正型感放射线性树脂组成物时，可通过对绝缘膜的接触孔的形成部分照射放射线而比较容易地形成所期望的接触孔。另外，在本发明中，所谓“放射线”是包括可见光线、紫外线、远紫外线、X射线、带电粒子束等的概念。对于此种正型感放射线性树脂组成物，为了可以在所制造的绝缘膜中的所期望的位置以所期望的形状形成接触孔，要求具有高的放射线感光度，且可实现优异的图案化性能。而且，在使用感放射线性树脂组成物来制造具有接触孔的绝缘膜的情况时，制造步骤中的绝缘膜伸缩成为问题。亦即，在使用现有技术的感放射线性树脂组成物制造具有接触孔的绝缘膜的情况下，在照射放射线(以下称为“曝光”)与显影后，必需进行通过230°C 260°C左右的高温的加热而进行绝缘膜的硬化。因此，在通过光刻技术的现有技术的绝缘膜中，存在在制造步骤中产生热膨胀或收缩等尺寸变动的担忧。绝缘膜中的接触孔严格要求配置位置与尺寸的管理，在绝缘膜的尺寸变动超过许可范围的情况下，有时在接触孔的形成中产生不良现象。
根据以上，期望使用感放射线性树脂组成物来制造阵列基板上的绝缘膜，且抑制热膨胀或收缩，形成所期望的接触孔。因此，可在比现有技术低的温度下硬化的感放射线性树脂组成物变得有效。例如，可在比现有技术低的温度的220°C以下的加热温度下硬化的感放射线性树脂组成物，特别优选可在200°C以下的加热温度下硬化的感放射线性树脂组成物。具有此种硬化特性的感放射线性树脂组成物可提供如下的绝缘膜，所述绝缘膜是在通过曝光与显影的图案化后进行加热硬化而制造的绝缘膜，且具有所期望的性能。而且，最近，自节能的观点考虑，变得要求使制造具有阵列基板的液晶显示元件中的加热步骤低温化。亦即，在阵列基板与使用该阵列基板的液晶显示元件的制造中，要求使各构成要件的硬化步骤等必需加热的步骤低温化而实现节能。根据以上，强烈期望实现具有高的放射线感光度，并且可通过比现有技术低的温度下的硬化而形成具有接触孔的绝缘膜的感放射线性树脂组成物。而且，强烈期望使用此种感放射线性树脂组成物，实现具有通过比现有技术低的温度下的制造步骤而制造的绝缘膜的阵列基板。另外，强烈期望实现使用此种阵列基板所构成的液晶显示元件。
发明内容
本发明是鉴于以上课题而成的。亦即，本发明的目的在于使用具有高的放射线感光度，且可在比现有技术低的温度下硬化的感放射线性树脂组成物而提供绝缘膜，并且提供包含该绝缘膜的阵列基板及其制造方法。而且，本发明的其他目的在于使用具有高的放射线感光度，且可在比现有技术低的温度下硬化的感放射线性树脂组成物而提供绝缘膜，并且提供使用包含该绝缘膜的阵列基板所构成的液晶显示元件。本发明的第I态样涉及一种阵列基板，其用在液晶显示元件，包括开关有源元件、在该开关有源元件上所配置的绝缘膜、在该绝缘膜上所形成的接触孔、
经由该接触孔而与开关有源元件电性连接的像素电极、在所述像素电极上所形成的配向膜，所述阵列基板的特征在于绝缘膜是由含有如下成分的感放射线性树脂组成物所形成的绝缘膜[A]在同一或不同聚合物分子中具有包含下述式(I)所表示的基的结构单元与含有环氧基的结构单元的聚合物、及[B]光产酸剂；配向膜是使用包含具有光配向性基的感放射线性聚合物的液晶配向剂及包含不具光配向性基的聚酰亚胺的液晶配向剂中的任意种而所得的配向膜；[化I]
权利要求
1.一种阵列基板，用在液晶显示元件，包括 开关有源元件、 在所述开关有源元件上所配置的绝缘膜、 在所述绝缘膜上所形成的接触孔、 经由所述接触孔而与所述开关有源元件电性连接的像素电极、 在所述像素电极上所形成的配向膜， 所述阵列基板的特征在于所述绝缘膜是由含有如下成分的感放射线性树脂组成物所形成的绝缘膜 [A]在同一或不同聚合物分子中具有包含下述式(I)所表示的基的结构单元与含有环氧基的结构单元的聚合物、及 [B]光产酸剂； 所述配向膜是使用包含具有光配向性基的感放射线性聚合物的液晶配向剂及包含不具光配向性基的聚酰亚胺的液晶配向剂中的任意种而所得的配向膜； [化I]
2.根据权利要求I所述的阵列基板，其特征在于 [B]光产酸剂包含下述式(2)所表示的肟磺酸酯基； [化2]
3.根据权利要求I或2所述的阵列基板，其特征在于 所述感放射线性树脂组成物含有[C]选自由下述式(C-I)所表示的化合物、鱗盐、硫醇化合物及嵌段异氰酸酯化合物所构成的群组的至少I种化合物； [化3]
4.根据权利要求I或2所述的阵列基板，其特征在于 所述配向膜是使用包含具有光配向性基的感放射线性聚合物的液晶配向剂而获得的配向膜。
5.一种液晶显示元件，其特征在于包含根据权利要求I至4中任一项所述的阵列基板。
6.一种阵列基板的制造方法，其特征在于包括 [1]在形成有开关有源元件的基板上形成含有如下成分的感放射线性树脂组成物的涂膜的步骤 [A]在同一或不同聚合物分子中具有包含下述式(I)所表示的基的结构单元与含有环氧基的结构单元的聚合物、及 [B]光产酸剂； [2]对所述感放射线性树脂组成物的涂膜的至少一部分照射放射线的步骤； [3]对在步骤[2]中照射了放射线的所述涂膜进行显影，获得形成有接触孔的涂膜的步骤；以及 [4]对在步骤[3]中所得的涂膜进行硬化而形成绝缘膜的步骤； [化4]
7.根据权利要求6所述的阵列基板的制造方法，其特征在于 [B]光产酸剂包含下述式(2)所表示的肟磺酸酯基， [化5]
8.根据权利要求6或7所述的阵列基板的制造方法，其特征在于 所述感放射线性树脂组成物含有[C]选自由下述式(C-I)所表示的化合物、鱗盐、硫醇化合物及嵌段异氰酸酯化合物所构成的群组的至少I种化合物； [化6]
9.根据权利要求6或7所述的阵列基板的制造方法，其特征在于进一步包含在200°C以下形成配向膜的步骤。
10.根据权利要求9所述的阵列基板的制造方法，其特征在于 所述在200°C以下形成配向膜的步骤是使用包含具有光配向性基的感放射线性聚合物的液晶配向剂及包含不具光配向性基的聚酰亚胺的液晶配向剂中的任意种而形成所述配向膜。
全文摘要
本发明提供一种阵列基板、液晶显示元件及阵列基板的制造方法。由具有高的放射线感光度、且可在低温下硬化的感放射线性树脂组成物形成绝缘膜而提供阵列基板，使用该阵列基板而提供液晶显示元件。使用感放射线性树脂组成物，且通过低温的加热硬化而形成绝缘膜(12)，并且通过低温硬化形成配向膜(10)而制造阵列基板(1)，所述感放射线性树脂组成物含有[A]在同一或不同聚合物分子中具有包含下述式(1)的基的结构单元与含有环氧基的结构单元的聚合物、及[B]光产酸剂。液晶显示元件包含阵列基板(1)。
文档编号G02F1/1337GK102967970SQ20121031514
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月30日 优先权日2011年9月1日
发明者一户大吾 申请人:Jsr株式会社