正型感光性树脂组合物和由其制造的绝缘膜的制作方法

文档序号:12905523阅读:320来源:国知局

本发明涉及获得密合性和均一性优异的绝缘膜的正型感光性树脂组合物和由其制造的绝缘膜。



背景技术:

在薄膜晶体管(tft,thinfilmtransistor)型液晶显示装置等显示装置中,作为用于保护tft电路及使其绝缘的保护膜,以往使用了硅的氮化物等的无机系保护膜,但存在介电常数值高、难以提高开口率的问题,为了克服这点,对介电常数低的有机绝缘膜的需求倾向增加。

作为这样的有机绝缘膜,一般使用感光性树脂,该感光性树脂是利用光和电子束进行化学反应、从而对于特定溶剂的溶解度发生变化的高分子化合物,电路图案的微细加工采用由上述有机绝缘膜的光反应引起的高分子的极性变化和交联反应。特别地,上述有机绝缘膜材料利用了曝光后对于碱水溶液等溶剂的溶解性的发生变化的特性。

根据感光的部分对于显影的溶解度,上述有机绝缘膜分类为正型和负型。正型光致抗蚀剂是曝光的部分被显影液溶解而形成图案的方式,负型光致抗蚀剂是曝光的部分没有被显影液溶解、没有曝光的部分被溶解而形成图案的方式。

其中,就正型有机绝缘膜而言,通过使用碱水溶液,能够避免使用在负型有机绝缘膜中使用的有机显影液,因此不仅在作业环境方面有利,而且在理论上能够防止没有暴露于紫外线的部分的溶胀现象,因此具有提高分辨率的优点。另外,在有机膜形成后,容易实现采用剥离液进行的除去,在工序中产生不良面板时,通过除去有机膜,具有基板回收和再使用性得到进一步提高的优点。

特别地,用这样的有机绝缘膜构成液晶显示装置的绝缘膜等时,上述绝缘膜的绝缘性当然必须是优异的,在基板上涂布时,为了在界面处使应力减小,必须具有低的热膨胀性,在物理上必须具有强韧的特性,感度、透射率等必须优异。

但是,存在如下的问题:为了提高有机绝缘膜与基板的密合性,在工序中用六甲基二硅氮烷等在基板上进行处理,此时需要诸如六甲基二硅氮烷处理等额外工序。

专利文献1涉及正型感光性有机无机混合绝缘膜组合物,其包含硅氧烷低聚物化合物。但是,上述现有文献为利用了醌二叠氮化合物的正型感光性树脂组合物,具有感度低的缺点。

另外,专利文献2涉及正型感放射线性组合物,显示元件用层间绝缘膜及其形成方法,使用水解缩合物作为水解性硅烷化合物的硅氧烷聚合物。但是,上述现有文献具有高感度化难的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:韩国公开专利第10-2010-0066808号公报

专利文献2:韩国注册专利第10-1404005号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供通过包含特定的粘结剂树脂从而特别是在硅的氮化物(sinx)膜上的密合性和均一性变得优异的正型感光性树脂组合物和由其制造的绝缘膜。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的,根据本发明的正型感光性树脂组合物,其特征在于,包含粘结剂树脂,该粘结剂树脂包含:(a-1)将酚性羟基或羧基的至少一部分用酸分解性基团保护的树脂、(a-2)含有甲硅烷基醚基的丙烯酸系树脂和(a-3)含有环氧基的丙烯酸系树脂。

另外,本发明的目的在于包含用上述正型感光性树脂组合物制造的绝缘膜。

发明的效果

如前所述,根据本发明的正型感光性树脂组合物和由其制造的绝缘膜通过包含特定的粘结剂树脂,从而具有即使在未经六甲基二硅氮烷(hexamethyldisilazane)处理的条件下硅的氮化物基板上的密合性和均一性也优异的效果。

具体实施方式

以下对本发明详细地说明。

〈正型感光性树脂组合物〉

本发明的正型感光性树脂组合物包含粘结剂树脂,还包含光致产酸剂、光增感剂、溶剂、碱性化合物、偶联剂、表面活性剂和添加剂中的一种以上,该粘结剂树脂包含:(a-1)将酚性羟基或羧基的至少一部分用酸分解性基团保护的树脂、(a-2)含有甲硅烷基醚基的丙烯酸系树脂和(a-3)含有环氧基的丙烯酸系树脂。

粘结剂树脂

上述粘结剂树脂包含粘结剂树脂,该粘结剂树脂包含:(a-1)将酚性羟基或羧基的至少一部分用酸分解性基团保护的树脂、(a-2)含有甲硅烷基醚基的丙烯酸系树脂和(a-3)含有环氧基的丙烯酸系树脂:

(a-1)树脂为将酚性羟基或羧基的至少一部分用酸分解性基团保护的树脂,曝光时由光致产酸剂产生酸,使酸分解性基团脱离,发挥在显影工序中赋予溶解性的功能。作为上述酸分解性基团的例子,可列举出用烷氧基或环烷氧基取代的烷基;或四氢吡喃基。

就(a-1)树脂而言,对上述作用基团并无特别的限制,可以例示含有由下述化学式1表示的单体聚合而成的树脂。

[化学式1]

上述化学式1中,r为被碳数1~6的烷氧基或碳数4~8的环烷氧基取代或未取代的碳数1~6的烷基;或四氢吡喃基。

(a-1)树脂可以进一步含有由具有(未用酸分解性基团保护的)酚性羟基或羧基的单体形成的重复单元。作为这样的单体,可以例示具有上述的羧基的烯属不饱和单体、羟基苯乙烯、羟基甲基苯乙烯等。

(a-1)树脂的重均分子量优选为5000~35000,更优选为5000~20000。(a-1)树脂的重均分子量不到上述范围的情况下,可能出现残膜率的降低现象,超过上述范围的情况下,可能发生残渣、残膜现象等。(a-1)树脂的重均分子量为上述范围,这在残膜率的改善和残渣减少的方面优异。

上述(a-2)树脂为含有甲硅烷基醚基的丙烯酸系树脂,可以是含有由下述化学式2表示的重复单元的树脂。

[化学式2]

式中,r1、r2和r3相互独立地为氢或甲基,

r4为来自由下述化学式3表示的单体的结构,

[化学式3]

r7为碳数1~6的亚烷基,

r8为碳数1~2的烷基,

r5为来自从(甲基)丙烯酸、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、六氢邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯和琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯中选择的单体的结构,

r6为来自由下述化学式4表示的单体的结构,

[化学式4]

r9为碳数1~6的亚烷基,r10为碳数1~6的烷基,

为a=40~80摩尔%、b=5~45摩尔%、c=10~55摩尔%。

此时,通过(a-2)树脂含有化学式3,从而获得如下效果:在未经六甲基二硅氮烷处理的条件下硅的氮化物基板中的密合性和均一性也优异。

更详细地说,通过(a-2)树脂含有化学式4,从而起到与用于使有机绝缘膜固化的热固化基、即后述的(a-3)树脂中使用的环氧基相同的作用。

此时,为了提高密合性,在基板上用六甲基二硅氮烷这样的物质进行处理,但在本发明中具有如下特征:由于不进行六甲基二硅氮烷处理,因此能够减少工序过程,因此能够缩短工序时间。

相对于粘结剂树脂100重量份,上述(a-2)树脂优选含有10~30重量份。上述(a-2)树脂为上述范围以内的情况下,加工容易,密合性优异。

上述(a-2)树脂的重均分子量优选为5000~30000,更优选为8000~20000。(a-2)树脂的重均分子量不到上述范围的情况下,能够出现残膜率的降低现象,超过上述范围的情况下,能够发生残渣、残膜现象等。(a-2)树脂的重均分子量为上述范围,这在显影性导致的残渣减少和经时稳定性的提高的方面优异。

上述(a-3)树脂是含有环氧基的丙烯酸系树脂,通过使热固化成为可能,从而可以形成耐久性更高的图案。热固化例如能够在后烘焙工序中进行。

为了将环氧基导入丙烯酸系树脂中,在本发明的一具体例中,根据本发明的(a-3)树脂可通过含有由下述化学式5表示的单体聚合而成。

[化学式5]

上述化学式5中,r11为氢原子或甲基;r12为碳数1~6的亚烷基;r13和r14相互独立地为氢原子或碳数1~6的烷基,或者能够相互连接而形成碳数3~8的环;m为1~6的整数。

由化学式5表示的单体包含与r12邻接的氧原子,在链中含有氧原子的情况下,单键的旋转半径变大,玻璃化转变温度降低,使流动性改善,加工变得容易。

另外,在化学式5中通过m的调整,可以调节单体的长度,由此能够调整形成的图案的倾斜,这种情况下,能够降低图案的倾斜,在透明电极的蒸镀时能够防止固化膜的脱落、开裂的发生。进而,由化学式5表示的单体能够改善所聚合的树脂的透射率。

(a-3)树脂可在上述化学式5的单体外使用能够形成丙烯酸系树脂的、本领域中公知的单体聚合而成。

例如,能够使用具有羧基的烯属不饱和单体。对具有羧基的烯属不饱和单体的种类并无特别限定,例如可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等单羧酸类;富马酸、中康酸、衣康酸等二羧酸类和它们的酸酐;ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等在两末端具有羧基和羟基的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯类等,优选地,可以为丙烯酸和甲基丙烯酸。它们能够单独地使用或者将2种以上混合使用。

另外,可进一步含有可与上述单体共聚的至少一个其他单体聚合而成。例如可列举出苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基苯乙烯、对-氯苯乙烯、邻-甲氧基苯乙烯、间-甲氧基苯乙烯、对-甲氧基苯乙烯、邻-乙烯基苄基甲基醚、间-乙烯基苄基甲基醚、对-乙烯基苄基甲基醚等芳香族乙烯基化合物;n-环己基马来酰亚胺、n-苄基马来酰亚胺、n-苯基马来酰亚胺、n-邻-羟基苯基马来酰亚胺、n-间-羟基苯基马来酰亚胺、n-对-羟基苯基马来酰亚胺、n-邻-甲基苯基马来酰亚胺、n-间-甲基苯基马来酰亚胺、n-对-甲基苯基马来酰亚胺、n-邻-甲氧基苯基马来酰亚胺、n-间-甲氧基苯基马来酰亚胺、n-对-甲氧基苯基马来酰亚胺等n-取代马来酰亚胺系化合物;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯类;(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基环己酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02、6]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-双环戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等脂环族(甲基)丙烯酸酯类;(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳基酯类;3-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-3-乙基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-三氟甲基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-苯基氧杂环丁烷、2-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、2-(甲基丙烯酰氧基甲基)-4-三氟甲基氧杂环丁烷等不饱和氧杂环丁烷化合物;用碳数4~16的环烷烃、双环烷烃或三环烷烃环取代的(甲基)丙烯酸酯等。这些能够单独地使用或者将2种以上混合使用。

就上述(a-3)树脂而言,相对于粘结剂树脂100重量份,优选含有20~40重量份。上述(a-3)树脂为上述范围以内的情况下,密合性优异。

(a-3)树脂的重均分子量优选为5000~40000,更优选为15000~30000。(a-3)树脂的重均分子量不到上述范围的情况下,能够发生残膜率的降低现象,超过上述范围的情况下,能够发生残渣和残膜现象等。(a-3)树脂的重均分子量为上述范围以内的情况下,在显影性的改善和残渣减少的方面优选。

相对于粘结剂树脂100重量份,上述(a-1)树脂:(a-2)树脂:(a-3)树脂的比率优选为40~60:10~30:20~40重量份。在上述(a-1)树脂:(a-2)树脂:(a-3)树脂的比率为上述范围以内的情况下,在密合性、感度和透射率方面都优异。

根据本发明的粘结剂树脂通过将上述的3种树脂混合,在不使图案形成能力下降的情况下,能够显著地使显影性提升,使残渣减少。

光致产酸剂

光致产酸剂是通过照射活性光线或放射线而使酸产生的化合物。

对光致产酸剂的种类并无特别限定,例如可列举出重氮盐系、鏻盐系、锍盐系、碘鎓盐系、酰亚胺磺酸酯系、肟磺酸酯系、重氮二砜系、二砜系、邻-硝基苄基磺酸酯系、三嗪系化合物等。它们能够单独地使用或者将2种以上混合使用。

光致产酸剂如果在能够发挥其功能的范围内,则对其含量并无特别限定,例如,相对于粘结剂树脂100重量份,能够含有0.1~20重量份,优选地,能够含有0.5~10重量份。光致产酸剂的含量为上述范围内的情况下,具有如下优点:能够充分地发生酸的催化作用引起的化学变化,在组合物的涂布时能够均匀地进行涂布。

光增感剂

本发明中,根据需要,也能够与光致产酸剂一起进一步包含光增感剂。

光增感剂是促进光致产酸剂的分解、提高感度的成分。对根据本发明的光增感剂并无特别限定,例如可列举出多核芳香族类、呫吨类、呫吨酮类、菁类、oxonol类、噻嗪类、吖啶类、吖啶酮类、蒽醌类、方酸类、苯乙烯基类、basestyryl(ベーススチリル)类、香豆素类、蒽类化合物等。这些能够单独地使用或者将2种以上混合使用。

光增感剂如果在能够发挥其功能的范围内,则对其含量并无特别限定,例如,相对于粘结剂树脂100重量份,能够含有0.01~60重量份,优选地,能够含有0.5~10重量份。光增感剂的含量为上述范围内的情况下,具有能够使分光增减产生的感度的提高或透射率的提高效果最大化的优点。

溶剂

对溶剂的种类并无特别限定,只要能够使上述提及的成分溶解,具有适合的干燥速度,在溶剂的蒸发后能够形成均一且光滑的涂膜,则任何溶剂都能够使用。

作为具体的例子,可列举出醚类、乙酸酯类、酯类、酮类、酰胺类、内酯类等。它们能够单独地使用或者将2种以上混合使用。

作为醚类的具体的例子,可列举出乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚等乙二醇单烷基醚类;乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丙基醚等乙二醇二烷基醚类;丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚等丙二醇单烷基醚类;丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚等丙二醇二烷基醚类;二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇乙基甲基醚等二甘醇二烷基醚类;二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单丁基醚等二丙二醇单烷基醚类;二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、二丙二醇乙基甲基醚等二丙二醇二烷基醚类等。

作为乙酸酯类的具体的例子,可列举出乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯等乙二醇单烷基醚乙酸酯类;丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、丙二醇单丁基醚乙酸酯等丙二醇单烷基醚乙酸酯类;二甘醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单丙基醚乙酸酯、二甘醇单丁基醚乙酸酯等二甘醇单烷基醚乙酸酯类;二丙二醇单甲基醚乙酸酯、二丙二醇单乙基醚乙酸酯、二丙二醇单丙基醚乙酸酯、二丙二醇单丁基醚乙酸酯等二丙二醇单烷基醚乙酸酯类;丙二醇甲基乙基乙酸酯等丙二醇二烷基乙酸酯类等。

作为酯类的具体的例子,可列举出乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸异丙酯、乳酸正丁酯、乳酸异丁酯、乳酸正戊酯、乳酸异戊酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、醋酸正戊酯、醋酸异戊酯、醋酸正己酯、醋酸2-乙基己酯、丙酸乙酯、丙酸正丙酯、丙酸异丙酯、丙酸正丁酯、丙酸异丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、羟基醋酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸乙酯、甲氧基醋酸乙酯、乙氧基醋酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、丁酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、乙酰醋酸甲酯、乙酰醋酸乙酯、丙酮酸、丙酮酸乙酯、二甘醇甲基乙基酯等。

作为酮类的具体的例子,可列举出甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基-正-丁基酮、甲基异丁基酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、环己酮等。

作为酰胺类的具体的例子,可列举出n-甲基甲酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基乙酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮等。

作为内酯类的具体的例子,可列举出γ-丁内酯。

优选地,在涂布性和绝缘膜被膜的膜厚的均一性的方面,优选使用丙二醇甲基醚乙酸酯、二甘醇甲基乙基酯或它们的混合物。

溶剂如果在能够发挥其功能的范围内,则对其含量并无特别限定,例如相对于粘结剂树脂100重量份,能够含有200~400重量份溶剂,在上述范围内含有溶剂的情况下,能够将固体成分的含量和粘度维持在适当的水平,能够使涂布性增加。

碱性化合物

对碱性化合物的种类并无特别限定,能够从化学增幅抗蚀剂中使用的碱性化合物中任意地选择使用。作为具体的例子,可列举出脂肪族胺、芳香族胺、杂环式胺、氢氧化季铵、羧酸的季铵盐等。这些能够单独地使用或者将2种以上混合使用。

作为脂肪族胺的具体的例子,可列举出三甲基胺、二乙基胺、三乙基胺、二-正-丙基胺、三-正-丙基胺、二-正-戊基胺、三-正-戊基胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二环己胺、二环己基甲基胺等。

作为芳香族胺的具体的例子,可列举出苯胺、苄胺、n,n-二甲基苯胺、二苯基胺等。

作为杂环式胺的具体的例子,可列举出吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2-乙基吡啶、4-乙基吡啶、2-苯基吡啶、4-苯基吡啶、n-甲基-4-苯基吡啶、4-二甲基氨基吡啶、咪唑、苯并咪唑、4-甲基咪唑、2-苯基苯并咪唑、2,4,5-三苯基咪唑、烟碱、烟酸、烟酸酰胺、喹啉、8-羟基喹啉、吡嗪、吡唑、哒嗪、嘌呤、吡咯烷、哌啶、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯、1,8-二氮杂双环[5.3.0]-7-十一碳烯等。

作为氢氧化季铵的具体的例子,可列举出氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四-正-丁基铵、氢氧化四-正-己基铵等。

作为羧酸的季铵盐的具体的例子,可列举出乙酸四甲基铵、苯甲酸四甲基铵、乙酸四-正-丁基铵、苯甲酸四-正-丁基铵等。

碱性化合物如果在能够发挥其功能的范围内,则对其含量并无特别限定,相对于粘结剂树脂100重量份,能够含有0.001~1重量份碱性化合物,优选地,能够含有0.005~0.5重量份碱性化合物。就碱性化合物的含量而言,相对于粘结剂树脂100重量份,含有0.001重量份以上且1重量份以下的情况下,具有能够形成具有良好的耐热性和耐溶剂性的层间绝缘膜的优点。

偶联剂

偶联剂可用于提高成为基材的无机物例如硅、氧化硅、氮化硅等硅化合物、金、铜、铝等金属与绝缘膜的密合性,也可用于与基板的锥角的调整。

对偶联剂的种类并无特别限定,作为具体的例子,可使用γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基烷基二烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基烷基二烷氧基硅烷、γ-氯丙基三烷氧基硅烷、γ-巯基丙基三烷氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷等,它们能够单独地使用或者将2种以上混合使用,更优选使用γ-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷。

表面活性剂

表面活性剂是改善基板与感光性树脂组合物的密合性的成分。

对表面活性剂的种类并无特别限定,能够使用含氟表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和硅表面活性剂这样的各种表面活性剂。它们能够单独地使用或者将2种以上混合使用。

作为含氟表面活性剂的具体的例子,可列举出magafacf171、f172、f173、f176、f177、f141、f142、f143、f144、r30、f437、f475、f479、f482、f554、f780和f781(商品名、diccorporation制品)、fluoradfc430、fc431和fc171(商品名、sumitomo3mlimited制品)、surflons-382、sc-101、sc-103、sc-104、sc-105、sc1068、sc-381、sc-383、s393和kh-40(商品名、asahiglassco.,ltd.制品)、solsperse20000(商品名、lubrizoljapanlimited制品)等。

作为非离子表面活性剂的具体的例子,可列举出甘油、三羟甲基丙烷和三羟甲基乙烷、以及它们的乙氧基化物或丙氧基化物(例如甘油丙氧基化物或甘油乙氧基化物);pluronicl10、l31、l61、l62、10r5、17r2和25r2、以及tetronic304、701、704、901、904和150r1(商品名、basf制品)这样的聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯等。

作为阳离子表面活性剂的具体的例子,可列举出efka-745(商品名、morishita&co.,ltd.制品)这样的酞菁改性化合物、kp341(商品名、shin-etsuchemicalco.,ltd.制品)这样的有机硅氧烷聚合物;polyflowno.75、no.90、no.95(商品名、kyoeishachemicalco.,ltd.制品)这样的(甲基)丙烯酸系(共)聚合物、w001(商品名、yushoco.,ltd.制品)等。

作为阴离子表面活性剂的具体的例子,可列举出w004、w005、w017(商品名、yushoco.,ltd.制品)等。

作为硅表面活性剂的具体的例子,可列举出toraysiliconedc3pa、sh7pa、dc11pa、sh21pa、sh28pa、sh29pa、sh30pa和sh8400(商品名、dowcorningtorayco.,ltd.制品)、tsf-4440、4300、4445、4460和4452(商品名、momentiveperformancematerialsinc.制品)、kp341、kf6001和kf6002(商品名、shin-etsuchemicalco.,ltd.制品)、byk307、323和330(商品名、bykchemie制品)等。

表面活性剂如果在能够发挥其功能的范围内,则对其含量并无特别限定,相对于粘结剂树脂100重量份,能够含有0.01~5重量份,优选地,能够含有0.05~3重量份。对于表面活性剂的含量而言,在上述范围内含有的情况下,具有能够使基板与树脂组合物的密合性的改善效果最大化的优点。

添加剂

本发明的感光性树脂组合物,此外,一般在不脱离本发明的目的的范围内能够进一步含有热交联剂、光稳定剂、光固化促进剂、防晕光剂(流平剂)、消泡剂等这样的添加剂。

热交联剂是在用组合物形成绝缘膜时通过uv的照射和热处理而使交联反应顺利地发生、提高耐热性的成分。

对热交联剂的种类并无特别限定,作为具体的例子,可列举出聚丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、蜜胺树脂、有机酸、胺化合物、无水化合物等。它们能够单独使用或者将2种以上混合使用。

热交联剂如果在能够发挥其功能的范围内,则对其含量并无特别限定,相对于粘结剂树脂100重量份,能够含有0.01~5重量份,优选地,能够含有0.1~3重量份。热交联剂的含量相对于粘结剂树脂100重量份,含有0.01重量份以上且5重量份以下的情况下,具有使耐热性的提高效果最大化的优点。

光稳定剂是改善感光性树脂组合物的耐光性的成分。

对光稳定剂的种类并无特别限定,作为具体的例子,可列举出苯并三唑系、三嗪系、二苯甲酮系、受阻氨基醚(hinderedaminoether)系、受阻胺系化合物等。它们能够单独地使用或者将2种以上混合使用。

光稳定剂如果在能够发挥其功能的范围内,则对其含量并无特别限定,相对于粘结剂树脂100重量份,能够含有0.01~5重量份,优选地,能够含有0.1~3重量份。光稳定剂的含量相对于粘结剂树脂100重量份,含有0.01重量份以上且5重量份以下的情况下,具有使耐光性的改善效果最大化的优点。

〈绝缘膜〉

本发明可形成用上述感光性树脂组合物制造的绝缘膜。

此时,绝缘膜在基板上形成,作为基板,有液晶显示装置用或有机发光显示装置用基板,能够使用石英或透明树脂基板等。

对在基板的制造中应用的透明树脂的种类并无特别限定,例如有聚酰亚胺树脂、丙烯酸系树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、磺酸树脂等。它们能够单独地使用或者将2种以上混合使用。

可在基板上形成栅电极或源/漏电极,可在其上形成上述绝缘膜。另外,可在基板上形成有机绝缘膜或无机绝缘膜,在其上形成上述绝缘膜。

有机绝缘膜可以是由丙烯酸系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚酰胺系树脂、硅氧烷系树脂、感光性丙烯酸系含羧基的树脂、酚醛清漆树脂、碱可溶性树脂等制成的绝缘膜。另外,无机绝缘膜可以是硅的氧化物(siox)、硅的氮化物(sinx)、硅的氧氮化物(sioxny)、硅的氧碳化物(sioxcy)、硅的碳氮化物(sicxny)、铝的氧化物(alox)、钛的氧化物(tiox)、钽的氧化物(taox)、镁的氧化物(mgox)、锌的氧化物(znox)、铪的氧化物(hfox)、锆的氧化物(zrox)、钛的氧化物(tiox),但在本发明中,从与用本发明的感光性树脂组合物形成的绝缘膜的密合性的增大效果显著的方面出发,最优选硅的氮化物、硅的氧氮化物、硅的氧化物。

本发明的一实施方式中,可在上述硅的氮化物绝缘膜上形成上述绝缘膜。硅的氮化物由于一般与有机绝缘膜的密合性不优异,因此以往为了在由硅的氮化物构成的绝缘膜上形成有机绝缘膜,必须进行用于密合性改善的前处理工序例如hmds涂布等。但是,用根据本发明的感光性树脂组合物形成的绝缘膜由于与硅的氮化物的密合性优异,因此可省略前处理工序。

对本发明的上述绝缘膜的厚度并无特别限定,例如可以为0.5~100μm。

根据本发明的绝缘膜形成方法可以包含:将本发明的感光性树脂组合物涂布于显示装置的基板的上部、或者在基板上形成的源极/漏极或硅的氮化物层的上部的阶段;对感光性树脂组合物进行预烘焙(pre-bake)的阶段;对感光性树脂组合物选择性地进行曝光、显影,形成图案的阶段;和对形成的图案进行热处理的阶段。

作为基板,主要使用在液晶显示装置、有机el等中通常使用的玻璃或透明塑料树脂,不受所使用的显示装置的特性的特别限制。例如能够使用在玻璃基板等绝缘基板上形成构成栅电极的金属膜、该金属膜由表面层构成的基板。

对将感光性树脂组合物涂布于基板等的上部的方法并无特别限定,例如有喷涂法、辊涂法、喷嘴式涂布法等利用了狭缝喷嘴的涂布法、中央滴下旋转法等旋转涂布法、挤出涂布法、棒涂法等,能够将二个以上的涂布方法组合来进行涂布。

所涂布的膜厚因涂布方法、组合物的固体成分的浓度、粘度等而变,但通常以干燥后膜厚成为0.5~100μm的方式进行涂布。

随后进行的预烘焙阶段是在涂膜的形成后为了得到没有流动性的涂膜而施加真空、红外线或热使溶剂挥发的工序。加热条件因各成分的种类、配合等而变,但在热板(热板、hotplate)加热的情况下,能够在60~130℃下进行5~500秒,使用热烘箱的情况下,能够在60~140℃下进行20~1000秒。

接下来,就选择性的曝光工序而言,边照射准分子激光、远紫外线、紫外线、可见光线、电子束、x射线或g射线(波长436nm)、i射线(波长365nm)、h射线(波长405nm)或它们的混合光线边进行。曝光能够采用接触式(contact)、近接式(porximity)、投影式(projection)曝光法等进行。

本发明中,在进行了碱显影后,进行对感光性树脂组合物进行热处理(高温烧成)的阶段。在用于上述高温烧成的感光性树脂组合物的构成中应用热交联剂等。上述热处理阶段能够利用热板或烘箱等加热装置在150~350℃的温度下进行30分钟~3小时。完成了上述热处理后,得到完全交联固化的图案。

〈图像显示装置〉

另外,本发明提供具备上述绝缘膜的图像显示装置。

本发明的绝缘膜不仅可以应用于通常的液晶显示装置,而且可以应用于电致发光显示装置、等离子体显示装置、场致发射显示装置等各种图像显示装置。

图像显示装置除了上述绝缘膜外,能够进一步包含本领域中通常使用的构成。

以下为了有助于本发明的理解,示出优选的实施例,但这些实施例只不过是对本发明进行例示,并不限制所附的专利权利要求,在本发明的范畴和技术思想范围内可以对实施例进行多种变形和修正,这对于本领域技术人员而言是显而易见的,这样的变形和修正当然也属于所附的专利权利要求。

实施例1~14和比较例1~3

制造了具有下述表1中记载的组成和含量的感光性树脂组合物。

【表1】

a1-1.(a)/(b)=60/40

a1-2.(a)/(b)=70/30

a2-1:(a)/(b)/(c)=20/60/20

a2-2:(a)/(b)/(c)=30/50/20

r:乙基

a3-1:(a)/(b)/(c)/(d)=15/10/50/25

a3-2:(a)/(b)/(c)/(d)=25/15/30/30

(b)

(c)

(d1)丙二醇甲基乙基乙酸酯

(d2)二甘醇甲基乙基酯

(e)二环己基甲基胺

(f)kbm-403(γ-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷、信越化学工业株式会社制造)

(g1)sh-8400(东丽-道康宁公司制造)

(g2)f-475(dic公司制造)

实验例

对于由实施例1~14和比较例1~3制造的树脂组合物,进行下述的评价,将其结果记载于下述表2中。

(1)感度测定

在0.7mm厚的玻璃基板(corning1737、康宁公司制造)上,采用旋涂器分别涂布实施例和比较例的感光性树脂组合物,在100℃的热板上加热125秒,使溶剂挥发,形成了厚4.0μm的感光性树脂组合物层。

然后,为了得到直径10μm的接触孔图案,利用曝光部带有具有10μm的边的四方图案开口部的掩模,用i射线步进器(nsr-205i11d、尼康公司)实施了曝光。

对于曝光后的基板,以2.38%氢氧化四甲基铵水溶液作为显影液,在23℃下进行40秒旋覆浸没显影,在230℃的烘箱中加热30分钟,得到了固化的膜。

然后,将基板垂直地切削,在各组成中通过感度选择了成为10μm接触孔的曝光量。

(2)图案角度

将得到的图案垂直地切削,由光学照片算出了与基板的角度。

(3)透射率测定

用分光光度计测定了得到的膜的400nm下的透射率。

(4)密合性评价

在蒸镀了硅的氮化物的玻璃基板上,在没有涂布六甲基二硅氮烷溶液的状态下,用旋涂器分别涂布实施例1~14和比较例1~3的感光性树脂组合物,在100℃的热板上加热125秒,使溶剂挥发,形成了厚4.0μm的感光性树脂组合物层。然后,使用具有5~20μm的孔图案的掩模,用i射线步进器(nsr-205i11d、尼康公司)实施了曝光。对于曝光后的基板,以2.38%氢氧化四甲基铵水溶液作为显影液,在23℃下进行40秒旋覆浸没显影,确认了图案是否可以剥离。

〈评价标准〉

◎:在全部区域中完全没有将图案剥离

○:将图案在一部分的区域中微细地剥离

△:将相当部分的图案剥离

x:将图案的全部区域剥离

【表2】

参照上述表2可知,用实施例1~14的感光性树脂组合物形成的绝缘膜的密合性非常优异,感度和透射率也非常优异,显示适当的图案角度。但是,对于用没有使用含有甲硅烷基醚基的丙烯酸系树脂的比较例1~比较例3的感光性树脂组合物形成的绝缘膜而言,可知显示出密合性非常差的结果。

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