感光性組合物、由其形成的固化膜及具有固化膜的元件的製作方法

2023-05-02 23:55:01 1

專利名稱：感光性組合物、由其形成的固化膜及具有固化膜的元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於形成液晶顯示元件或有機EL顯示元件等的薄膜電晶體(TFT)基板用平坦化膜、觸摸面板用保護裝置膜或絕緣膜、半導體元件的層間絕緣膜、固體攝像元件用平坦化膜或微透鏡陣列圖案、或者光波導的芯或包覆材料的感光性組合物，由其形成的固化膜，以及具有該固化膜的元件。
背景技術：
近年，對於液晶顯示器或有機EL顯示器等，要求實現進一步高精細、高解析度。另外，近年，液晶顯示器等中，積極採用觸摸面板，特別是靜電容量方式的觸摸面板受到關注，為了提高觸摸面板的透明性或功能性，作為透明電極部件的ITO的高透明性和高導電保護膜或絕緣膜，也要求對於高溫處理的耐熱性。現有技術文獻 專利文獻
例如專利文獻I中，作為在液晶顯不器或有機EL顯不器等中，實現進一步聞精細、聞解析度的方法，記載了提高顯示裝置的開口率的方法。其為通過將透明的平坦化膜作為保護膜設置在TFT基板的上部，可以覆蓋數據線和像素電極，與現有技術相比提高開口率的方法。作為這種TFT基板用平坦化膜的材料，需要具有高耐熱性、高透明性的特性，且形成數μπι 50 ym左右的孔圖案以將TFT基板電極與ITO電極連接，通常使用正型感光性材料。專利文獻2、3、4中，作為正型感光性材料的代表性例子，記載了在丙烯酸樹脂中組合重氮基醌化合物而成的材料。另一方面，作為具有高耐熱性、高透明性的特性的材料，已知聚矽氧烷，專利文獻
5、6中，為了對其賦予正型的感光性，記載了組合重氮基醌化合物而成的材料，這些材料，耐熱性高，即使高溫處理也不會產生裂縫等缺點，可以得到高透明的固化膜。專利文獻7中，作為提高耐溼熱性的方法，已知向聚矽氧烷中添加金屬螯合劑的方法。認為其機理在於，鈦或鋯螯合劑促進矽氧烷的交聯，提高耐溼熱性。另外，專利文獻8中報告了含有有機金屬螯合物的負型感光性材料。進而，專利文獻9中報告了向矽氧烷中添加金屬顆粒而成的正型感光性材料。另外，專利文獻10中報告了對含有某種特定溶劑的矽氧烷組合物的塗布不均進行改善。其中，作為正型感光性的例子，分別記載了添加重氮萘醌的例子、添加螯合物的例子。專利文獻1:日本特開平9-152625號公報(權利要求1)
專利文獻2:日本特開2001-281853號公報(權利要求1)
專利文獻3:日本特開平5-165214號公報(權利要求1)
專利文獻4:日本特開2002-341521號公報(權利要求1) 專利文獻5:日本特開2006-178436號公報(權利要求1)
專利文獻6:日本特開2009-211033號公報(權利要求1)
專利文獻7:日本特開平07-331173號公報(權利要求1)
專利文獻8:日本特開2007-308688號公報(權利要求1)
專利文獻9:日本特開2007-246877號公報(權利要求1 6)
專利文獻10:W02007-049440 (段落編號0040 0041以及0054)。

發明內容
但是，專利文獻I的透明平坦化膜，由於使用了丙烯酸樹脂材料，耐熱性不充分。另外，專利文獻2、3、4中記載的作為材料的丙烯酸系樹脂，其耐熱性或耐化學品性不充分，存在如下問題:由於基板的高溫處理或透明電極等的高溫制膜、各種蝕刻藥液處理而導致固化膜著色、透明性降低，或由於高溫制膜中的脫氣而導致電極的導電率降低。另外，這些丙烯酸系材料由於通常靈敏度低，生產率低，要求靈敏度更高的材料。進而，隨著顯示器的進步，孔圖案等開孔尺寸也日益微細化，有時要求形成3 μ m以下的微細圖案，但是對於上述丙烯酸系材料的解析度而言，是不充分的。專利文獻5、6中記載的聚矽氧烷材料具有高耐熱性、高透明性，但是對於該材料而言，形成顯影時的圖案的膜與基板的密合性(以後稱為顯影密合性)不能說充分，特別是微細圖案與顯影液或衝洗液一起剝離。因此，強烈尋求顯影密合性更良好的良好正型感光性材料。通常，為了使顯影密合性良好，進行提高塗布後的前烘(7° 'J 一溫度的操作。但是，由於提高前烘溫度，感光劑失活，因此靈敏度降低。相反地，若前烘溫度設定得低，則膜中的殘留溶劑增多，顯影密合性降低，處於權衡關係，兼顧兩者是非常困難的。另外，對於耐溼熱性而言，也不充分，強烈尋求耐溼熱性更良好的正型感光性材料。對於專利文獻7中記載的感光性組合物，未談及可以添加多少程度的螯合劑。專利文獻8中，為了形成導電性膜而進行焙燒，不殘留絕緣性的有機膜。專利文獻9中，未談及耐溼熱性。專利文獻10中，完全沒有關於同時使用重氮萘醌和螯合物的記載，另外，完全沒有可以容易地類推通過同時使用它們、而具有正型感光性的特徵並且兼具耐溼熱性和顯影密合性的記載。如上所述，雖然尋求具有高透明性和高耐溼熱性、且具有良好的顯影密合性的正型感光性材料，但到目前為止仍未確立這種技術。本發明是基於上述情況而進行的，其目的在於，提供高耐熱性、高透明性，進而顯影密合性、耐溼熱性優異的感光性組合物。另外，本發明的另外的目的在於，提供由上述感光性組合物形成的TFT基板用平坦化膜、層間絕緣膜、觸摸面板用保護膜或絕緣膜、芯或包覆材料、作為透鏡材料的固化膜，以及具有這種固化膜的顯示元件、半導體元件、固體攝像元件、光波導等元件。為了解決上述問題，本發明的正型感光性組合物具有以下的技術特徵。S卩，正型感光性組合物，其為含有(A)鹼可溶性聚矽氧烷和/或鹼可溶性丙烯酸系樹脂、(B)重氮萘醌化合物、(C)溶劑和(D)金屬螯合物的感光性組合物，其中，(D)金屬螯合物具有下述通式(I)所示的結構，相對於(A)鹼可溶性聚矽氧烷和/或鹼可溶性丙烯酸系樹脂(以下有時稱為「鹼可溶性樹脂」)100重量份，(D)金屬螯合物的含量為0.1 5重量份，
權利要求
1.正型感光性組合物，其為含有(A)鹼可溶性聚矽氧烷和/或鹼可溶性丙烯酸系樹脂、(B)重氮萘醌化合物、(C)溶劑和(D)金屬螯合物的正型感光性組合物，其中，(D)金屬螯合物具有下述通式(I)所示的結構，相對於(A)鹼可溶性聚矽氧烷和/或鹼可溶性丙烯酸系樹脂100重量份，(D)金屬螯合物的含量為0.1 5重量份，
2.如權利要求1所述的正型感光性組合物，其中，通式(I)中的金屬原子M為鈦、鋯或鋁金屬原子中的任一種。
3.如權利要求1或2所述的正型感光性組合物，其中，通式(I)中的金屬原子M為鋁金屬原子。
4.如權利要求3所述的正型感光性組合物，其中，相對於(A)鹼可溶性聚矽氧烷和/或鹼可溶性丙烯酸系樹脂100重量份，金屬螯合物的含量為0.1 1.5重量份。
5.如權利要求1或2所述的正型感光性組合物，其中，通式(I)的M為鋯金屬原子，相對於鹼可溶性聚矽氧烷和/或鹼可溶性丙烯酸系樹脂100重量份，(D)金屬螯合物的含量為0.3 4重量份。
6.如權利要求1 5中任一項所述的正型感光性組合物,其中，(A)鹼可溶性聚娃氧燒中的苯基的含有率，相對於Si原子為5%摩爾以上且70摩爾％以下。
7.如權利要求1 5中任一項所述的正型感光性組合物，其特徵在於，(A)鹼可溶性聚矽氧烷中的環氧基和/或乙烯基的含有率，相對於Si原子為1%摩爾以上且50摩爾％以下。
8.如權利要求1 7中任一項所述的正型感光性組合物，其進一步含有通式(3)所示的有機娃燒作為娃燒偶聯劑，
9.如權利要求1 8中任一項所述的正型感光性樹脂組合物，其特徵在於，進一步含有溶解促進劑。
10.如權利要求9所述的正型感光性組合物，其中，溶解促進劑為酚類化合物。
11.如權利要求1 10中任一項所述的正型感光性樹脂組合物，其進一步含有交聯劑。
12.如權利要求11所述的正型感光性組合物，其中，交聯劑含有羥甲基系化合物。
13.固化膜，其為由權利要求1 12中任一項所述的正型感光性組合物形成的固化膜，在膜厚為3 μ m時、波長400nm下的透光率為85%以上。
14.固化膜，其為由權利要求1 12中任一項所述的正型感光性組合物形成的固化膜，其中，相對於鹼可溶性聚矽氧烷和/或鹼可溶性丙烯酸系樹脂組合物100重量份，選自鈦、鋯、鋁、鋅、鈷、鑰、鑭、鋇、鍶、鎂、鈣中的一種以上的金屬含有率為0.005 I重量份。
15.元件，其具 備權利要求13或14所述的固化膜。
全文摘要
正型感光性組合物，為含有(A)鹼可溶性樹脂、(B)重氮萘醌化合物、(C)溶劑、和(D)金屬螯合物的正型感光性組合物，其特徵在於，(D)金屬螯合物具有下述通式(1)所示的結構，(D)金屬螯合物的含量，相對於(A)鹼可溶性樹脂100重量份為0.1～5重量份。提供具有高耐熱性、高透明性的特點，進而顯影密合性、耐溼熱性優異的正型感光性組合物。
文檔編號G02F1/1333GK103180784SQ20118005280
公開日2013年6月26日 申請日期2011年8月30日 優先權日2010年9月2日
發明者藤原健典, 諏訪充史, 內田圭一, 福原將, 妹尾將秀 申請人:東麗株式會社