CN107793807A - 组合物、硬化膜、有机el元件及液晶显示元件 - Google Patents

组合物、硬化膜、有机el元件及液晶显示元件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可形成逸气产生少的硬化膜的组合物、硬化膜、有机EL元件及液晶显示元件。所述组合物含有:树脂(A),具有式(A1)所示的结构单元(A1)与包含环状醚基的结构单元(A2),且所述结构单元(A1)的含量在所有结构单元100质量%中为30质量%以上;反应引发剂(B);以及多官能聚合性化合物(C)。[式(A1)中,R1分别独立地为氢原子或卤素原子;R2为可具有取代基的烃基,其中并非为包含环状醚基的基。]。

Description

组合物、硬化膜、有机EL元件及液晶显示元件
技术领域
本发明涉及一种组合物、硬化膜及有机EL(Electroluminescence)·液晶显示元件。
背景技术
液晶显示元件、有机电致发光(EL)显示元件等显示元件通常具有平坦化膜、层间绝缘膜、隔离壁、隔离片(spacer)、保护膜、彩色滤光片用接着剂层等硬化膜(参照专利文献1、专利文献2)。然而,已知由于起因于硬化膜的逸气而导致显示元件的可靠性恶化。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2002-275432号公报
[专利文献2]日本专利特开2015-140435号公报
发明内容
[发明所要解决的课题]
作为形成硬化膜的材料,已知有含有树脂、反应引发剂及聚合性化合物的组合物。根据本发明人等人的研究,可知主要包含源自甲基丙烯酸酯的结构单元的树脂容易因热而进行解聚合,有解聚合的成分成为逸气的倾向。本发明的课题在于提供一种可形成逸气产生少的硬化膜的组合物。
[解决课题的技术手段]
本发明人等人为了解决所述课题而进行了研究。其结果发现,可利用具有以下构成的组合物来解决所述课题,从而完成了本发明。本发明例如涉及以下的[1]~[9]。
[1]一种组合物,其含有:树脂(A),具有式(A1)所示的结构单元(A1)与包含环状醚基的结构单元(A2),且所述结构单元(A1)的含量在所有结构单元100质量%中为30质量%以上;反应引发剂(B);以及多官能聚合性化合物(C)。
[化1]
[式(A1)中,R1分别独立地为氢原子或卤素原子;R2为可具有取代基的烃基,其中并非为包含环状醚基的基]
[2]根据所述[1]所述的组合物,其中所述式(A1)中的R2为可具有取代基的环状烃基。
[3]根据所述[2]所述的组合物,其中所述环状烃基为选自单环烃基、桥环烃基及螺环烃基中的至少一种脂环式烃基。
[4]根据所述[1]至[3]中任一项所述的组合物,其中所述结构单元(A2)中的环状醚基为选自环氧环及氧杂环丁烷环中的至少一种。
[5]根据所述[1]至[4]中任一项所述的组合物,其中所述树脂(A)为碱可溶性树脂。
[6]一种硬化膜,其由根据所述[1]至[5]中任一项所述的组合物所形成。
[7]根据所述[6]所述的硬化膜,其用于显示元件或照明元件。
[8]一种有机EL元件,其具有根据所述[6]所述的硬化膜。
[9]一种液晶显示元件,其具有根据所述[6]所述的硬化膜。
[发明的效果]
根据本发明,可提供一种可形成逸气产生少的硬化膜的组合物。
附图说明
图1为有机EL元件的一实施方式的剖面图。
图2为有机EL元件的一实施方式的剖面图。
图3为液晶显示元件的一实施方式的剖面图。
附图标号说明
1:有机EL元件
1a:液晶显示元件
2:支持基板
3:薄膜晶体管(TFT)
4:平坦化膜
5:作为第1电极的阳极
6:通孔
7:隔离壁
8:有机发光层
9:作为第2电极的阴极
10:钝化膜
11:密封基板
12:密封层
13、93:彩色滤光片
14、92:黑色矩阵
15:阵列基板
16:液晶层
21、91:基板
22:底涂膜
23:半导体层
24:栅极绝缘膜
25:栅极电极
29:TFT
31f、31g:接触孔
34:源极电极
35:漏极电极
36:像素电极
37、95:取向膜
41:无机绝缘膜
52:层间绝缘膜
61:第一配线层
70:凹部
90:彩色滤光片基板
94:共通电极
具体实施方式
以下,对用以实施本发明的方式也包含优选实施方式在内进行详细说明。本说明书中例示的各成分只要未特别提及,则可分别使用单独一种,也可并用两种以上。
[组合物]
本发明的组合物含有后述的树脂(A)、反应引发剂(B)、及多官能聚合性化合物(C)。所述组合物可进而含有选自密接助剂(D)、聚合抑制剂(E)、及其他成分中的至少一种。也将所述各成分分别记载为成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)、成分(E)。
<树脂(A)>
树脂(A)具有式(A1)所示的结构单元(A1)与包含环状醚基的结构单元(A2)。成分(A)中,结构单元(A1)的含量在所有结构单元100质量%中为30质量%以上。
[化2]
式(A1)中,R1分别独立地为氢原子、或氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子,优选为氢原子。R2为可具有取代基的烃基,其中并非为包含环状醚基的基。
结构单元(A1)中与式(A1)中出现的羰基键结的碳原于上的基为氢原子,因此在成分(A)中难以进行解聚合,故可抑制来自硬化膜的逸气的产生。
R2的碳数的上限值优选为30,更优选为20,进而优选为16,尤其优选为12,特别优选为10。若为此种实施方式,则可提高组合物的解析性及显影性。
作为R2中的烃基,例如可列举:脂环式烃基、含芳香环的烃基等环状烃基、链状烃基,就可成为成分(A)的疏水性更适度者,且可提高解析性、显影性及曝光不均的抑制能力的观点而言,优选为环状烃基,更优选为脂环式烃基。
优选为R2中的脂环式烃基的环碳键结于式(A1)中出现的酯基。若为此种实施方式,则可表现出高透明性。
作为脂环式烃基,例如可列举:环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环癸烷基、环十二烷基、环十六烷基、环二十烷基所代表的环烷基,环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基、环癸烯基、环十二烯基所代表的环烯基等单环烃基;降冰片基、金刚烷基、双环[2.2.1]庚-2-烯基、三环[5.2.1.02,6]癸烷基等饱和或不饱和的桥环烃基;螺环双环戊基等饱和或不饱和的螺环烃基。这些中优选为单环烃基及桥环烃基。
作为含芳香环的烃基,例如可列举:苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基;苄基、苯乙基等芳烷基。
作为链状烃基,例如可列举:甲基、乙基、丁基、2-乙基己基、癸基、正月桂基、正硬脂基等链状烷基。
R2中的烃基可具有取代基。其中,取代基中除环状醚基以外。作为取代基,例如可列举羟基、羧基。
作为导入结构单元(A1)的不饱和化合物,例如可列举:丙烯酸环戊酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸环辛酯等丙烯酸环烷基酯;丙烯酸环己烯酯等丙烯酸环烯基酯;丙烯酸降冰片酯、丙烯酸金刚烷酯、丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯等含桥环烃基的丙烯酸酯;丙烯酸苯酯等丙烯酸芳基酯;丙烯酸苄酯等丙烯酸芳烷基酯;丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正月桂酯、丙烯酸正硬脂酯等丙烯酸C1-20烷基酯。
成分(A)中,在构成成分(A)的所有结构单元100质量%中,结构单元(A1)的含量为30质量%以上,优选为30质量%~75质量%,更优选为30质量%~70质量%。若为此种实施方式,则难以进行成分(A)的解聚合,可抑制来自硬化膜的逸气的产生。
结构单元(A2)包含环状醚基。作为环状醚基,例如可列举3元环~8元环,优选为可列举包含碳原子与一个氧原子的杂环,特别是3元杂环或4元杂环,具体可列举环氧环及氧杂环丁烷环。再者,构成环氧环的1个~2个碳原子为环碳原子的实施方式也包含于环氧环中,另外,构成氧杂环丁烷环的1个~3个碳原子为环碳原子的实施方式也包含于氧杂环丁烷环中。通过成分(A)具有结构单元(A2),可提高组合物的解析性、或硬化膜的密接性及耐化学品性。
结构单元(A2)优选为由式(A2)所表示。
[化3]
式(A2)中,R3分别独立地为氢原子、或氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子,优选为氢原子。R4为氢原子或碳数1~4的烷基,优选为氢原子或甲基。R5为含环状醚的基。X为单键、或亚甲基、亚乙基、亚丙基等碳数1~12的烷烃二基,优选为单键或亚甲基。
结构单元(A2)所具有的环状醚基作为交联基发挥作用。因而,通过使用本发明的组合物,可形成长期防止劣化的硬化膜。
作为含环状醚的基,例如可列举含环氧环的基及含氧杂环丁烷环的基,具体而言,可列举:环氧乙烷基(oxiranyl)(环氧基);3,4-环氧基环己基所代表的下述式(1)所示的基、3,4-环氧基三环[5.2.1.02,6]癸基所代表的下述式(2)所示的基等将脂环式烃基环氧化而成的基;3-乙基氧杂环丁基所代表的下述式(3)所示的基。这些基可具有取代基,例如可列举碳数1~15的烷基、羟基、羧基。作为脂环式烃基,可列举作为所述式(A1)中的R2而列举的例子。
[化4]
式(1)~式(3)中,*为与X的键结部位,式(3)中,R为氧原子或碳数1~15的烷基。
就硬化膜物性的观点而言,含环状醚的基优选为含环氧环的基。
作为导入结构单元(A2)的不饱和化合物,例如可列举含环状醚基的(甲基)丙烯酸酯,具体而言,可列举:(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基环己酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基环己基甲酯、(甲基)丙烯酸2-(3,4-环氧基环己基)乙酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基三环[5.2.1.02,6]癸酯等含环氧环的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸(3-甲基氧杂环丁烷-3-基)甲酯、(甲基)丙烯酸(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)酯、(甲基)丙烯酸(氧杂环丁烷-3-基)甲酯、(甲基)丙烯酸(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲酯等含氧杂环丁烷环的(甲基)丙烯酸酯。
成分(A)中,在构成成分(A)的所有结构单元100质量%中,结构单元(A2)的含量通常为5质量%~40质量%,优选为10质量%~35质量%,更优选为15质量%~30质量%。通过将结构单元(A2)的含量设为所述下限值以上,可进一步提高硬化膜的硬度及耐化学品性。通过将结构单元(A2)的含量设为所述上限值以下,可使组合物的显影性更良好。
成分(A)优选为具有包含酸基的结构单元,进而优选为具有包含羧基的结构单元。利用此种实施方式,本发明的组合物可发挥相对于碱性显影液的良好的显影性。
成分(A)中可为结构单元(A1)和/或结构单元(A2)包含酸基的实施方式,成分(A)优选为进而具有结构单元(A1)及结构单元(A2)以外的包含酸基的结构单元(A3)。例如,结构单元(A2)的环状醚基与结构单元(A3)的酸基可进行交联反应,因此可进一步提高硬化膜的硬度及耐化学品性。
作为导入结构单元(A3)的不饱和化合物,例如可列举:(甲基)丙烯酸、丁烯酸、4-乙烯苯甲酸等不饱和单羧酸;马来酸、富马酸、柠康酸、中康酸、衣康酸等不饱和二羧酸。
成分(A)中,在构成成分(A)的所有结构单元100质量%中,结构单元(A3)的含量通常为2质量%~25质量%,优选为4质量%~20质量%,更优选为8质量%~18质量%。通过设为此种实施方式,可使组合物的感度及显影性、或硬化膜的硬度更良好。
成分(A)可具有结构单元(A1)~结构单元(A3)以外的结构单元(A4)。
作为导入结构单元(A4)的不饱和化合物,例如可列举:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正月桂酯、甲基丙烯酸正硬脂酯等甲基丙烯酸C1-20烷基酯;甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环辛酯等甲基丙烯酸环烷基酯;甲基丙烯酸环己烯酯等甲基丙烯酸环烯基酯;甲基丙烯酸降冰片酯、甲基丙烯酸金刚烷酯、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯等含桥环烃基的甲基丙烯酸酯;甲基丙烯酸苯酯等甲基丙烯酸芳基酯;甲基丙烯酸苄酯等甲基丙烯酸芳烷基酯;衣康酸二乙酯等不饱和二羧酸二酯;N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺等马来酰亚胺化合物;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯或对甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯等不饱和芳香族化合物;1,3-丁二烯、异戊二烯等共轭二烯化合物;此外可列举:(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、氯乙烯、偏二氯乙烯、乙酸乙烯酯。
成分(A)中,在构成成分(A)的所有结构单元100质量%中,结构单元(A4)的含量通常为40质量%以下,优选为30质量%以下,更优选为25质量%以下。特别是,将与式(A1)中出现的羰基键结的碳原子上的氢原子代替甲基而成的结构单元的含量优选为所述值以下。另外,将与式(A1)中出现的羰基键结的碳原子上的氢原子代替甲基、且R2为可具有取代基的环状烃基(特别是脂环式烃基)的结构单元的含量优选为所述值以下,更优选为20质量%以下。若为此种实施方式,则难以进行成分(A)的解聚合,可抑制来自硬化膜的逸气的产生。
成分(A)可仅具有一种结构单元(A1),也可具有多种结构单元(A1)。成分(A)可仅具有一种结构单元(A2),也可具有多种结构单元(A2)。结构单元(A3)及结构单元(A4)也相同。各结构单元的含量可通过核磁共振(Nuclear magnetic resonance,NMR)分析来测定。
成分(A)只要例如通过NMR分析而测定的各结构单元的含量满足所述主要条件,则可包含一种树脂,也可包含两种以上的树脂。在包含两种以上的树脂的情况(掺合物)下,相对于掺合物整体的各结构单元的含量(测定值)只要满足所述主要条件,则可在掺合物中包含不具有结构单元(A1)或结构单元(A2)的树脂、或各结构单元的含量未满足所述主要条件的树脂。
成分(A)优选为碱可溶性树脂。成分(A)中所谓碱可溶性,是指可溶解或膨润于2.38质量%浓度的四甲基氢氧化铵水溶液等碱性水溶液中。
成分(A)的利用凝胶渗透色谱法(GPC(Gel Permeation Chromatography)法)的重量平均分子量(Mw)通常为2000~20000,优选为3000~12000。另外,成分(A)的分散度(重量平均分子量Mw/数量平均分子量Mn)通常为1.0~4.0,优选为1.0~2.5。将测定条件的详细情况记载于实施例中。若为此种实施方式,则可防止所述组合物的显影性的降低,且可使成膜性良好。
在本发明的组合物的固体成分中,成分(A)的含量通常为10质量%~80质量%,优选为15质量%~75质量%,更优选为20质量%~70质量%。此处,所谓固体成分,是除后述的溶媒以外的所有成分。若为此种实施方式,则可更良好地发挥组合物的曝光不均的抑制能力及显影性,另外可形成硬化性及透明性优异的硬化膜。
成分(A)例如可使用所述导入各结构单元的不饱和化合物,在适当的溶媒、聚合引发剂及链转移剂等的存在下例如利用自由基聚合等公知的方法来获得。
<反应引发剂(B)>
反应引发剂(B)为用以对树脂及多官能聚合性化合物等进行聚合的成分。作为反应引发剂(B),并无特别限定,例如可列举自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂等聚合引发剂。反应引发剂(B)的种类可根据多官能聚合性化合物(C)的聚合形态来适宜选择。作为本发明的组合物,可为感放射线性硬化型,也可为热硬化型,就图案形成的观点及防止元件的劣化的观点而言,优选为感放射线性硬化型。如此本发明的组合物的放射线感度及解析性优异。
自由基聚合引发剂只要为通过放射线(光)照射、加热等而引发自由基聚合者,则并无特别限定。例如可列举:肟酯化合物、苯烷基酮化合物、酰基氧化膦化合物、联咪唑化合物、三嗪化合物、安息香化合物、二苯甲酮化合物等感放射线性自由基聚合引发剂;过氧化物、偶氮化合物等热自由基聚合引发剂。这些中优选为感放射线性自由基聚合引发剂,更优选为肟酯化合物。
作为肟酯化合物,例如可列举O-酰基肟化合物,具体而言,可列举:1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲酰基肟)]、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基肟)、1-(9-乙基-6-苯甲酰基-9.H.-咔唑-3-基)-辛-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-正丁基-6-(2-乙基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙-1-酮肟-O-苯甲酸酯、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢吡喃基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氢呋喃基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂环戊烷基)甲氧基苯甲酰基}-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基肟)。
作为肟酯化合物,例如也可使用NCI-831、NCI-930(以上为艾迪科(ADEKA)股份有限公司制造)、DFI-020、DFI-091(以上为大东化工(Daitochemix)股份有限公司制造)、艳佳固(Irgacure)OXE01、OXE02、OXE03(以上为巴斯夫(BASF)公司制造)等市售品。
阳离子聚合引发剂只要为通过放射线(光)照射、加热等而产生质子酸或路易斯酸者,则并无特别限定。例如可列举离子性光酸产生型、非离子性光酸产生型的引发剂。
作为离子性光酸产生型的光阳离子聚合引发剂,例如可列举:芳香族锍盐、芳香族碘盐、芳香族重氮盐、芳香族铵盐、(2,4-环戊二烯-1-基)[(1-甲基乙基)苯]-Fe盐等鎓盐化合物,此外可列举:含卤素的化合物、砜化合物、磺酸化合物、磺酰亚胺化合物、重氮甲烷化合物。作为鎓盐,具体而言可列举:包含阳离子部分为芳香族锍、芳香族碘、芳香族重氮、芳香族铵、或(2,4-环戊二烯-1-基)[(1-甲基乙基)苯]-Fe阳离子,阴离子部分为BF4-、PF6-、SbF6-、[BX4]-(X为经两个以上的氟或三氟甲基取代的苯基)、或[PRf6-](Rf为氟化烷基)的鎓盐。
作为非离子性光酸产生型的光阳离子聚合引发剂,例如可列举:硝基苄酯、磺酸衍生物、磷酸酯、苯酚磺酸酯、重氮萘醌、N-羟基酰亚胺磺酸盐。
通过将本发明的组合物设为感放射线性硬化型,通过放射线(紫外线、远紫外线、可见光线等)的照射而成分(C)进行聚合及硬化,通常可形成负型的硬化膜或图案。
在本发明的组合物中,相对于成分(A)100质量份,成分(B)的含量通常为1质量份~20质量份,优选为3质量份~18质量份,更优选为5质量份~15质量份。若为此种实施方式,则可更良好地发挥组合物的曝光不均的抑制能力及显影性,另外可形成硬化性及透明性优异的硬化膜。
<多官能聚合性化合物(C)>
所谓多官能聚合性化合物(C),通常为具有多个聚合性基的化合物。作为聚合性基,例如可列举乙烯基、(甲基)丙烯酰氧基等包含碳-碳不饱和双键的基。
成分(C)优选为每一分子具有两个以上的(甲基)丙烯酰氧基的多官能(甲基)丙烯酸酯,更优选为每一分子具有2个~6个(甲基)丙烯酰氧基的多官能(甲基)丙烯酸酯。作为多官能(甲基)丙烯酸酯,例如可列举:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯等烷二醇或聚烷二醇的(甲基)丙烯酸二酯;环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯等单或聚环烷烃二甲醇的(甲基)丙烯酸二酯;三羟甲基丙烷聚(甲基)丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷聚(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯等三价以上的多元醇的(甲基)丙烯酸聚酯;季戊四醇AO改性聚(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷AO改性聚(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇AO改性聚(甲基)丙烯酸酯等三价以上的多元醇的AO改性或己内酯改性物的(甲基)丙烯酸聚酯;此外可列举:三(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸盐、丁二酸改性季戊四醇三丙烯酸酯、丁二酸改性二季戊四醇五丙烯酸酯。此处的聚是指二、三、四、五、六或其以上。本说明书中,所谓AO改性,是指环氧乙烷(Ethylene Oxide,EO)改性及环氧丙烷(Propylene Oxide,PO)改性等环氧烷改性。
此外,也可列举多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,其是使具有直链亚烷基及脂环式结构且具有两个以上异氰酸酯基的化合物、与在分子内具有一个以上的羟基且具有三个、四个或五个(甲基)丙烯酰氧基的化合物反应而获得。
在本发明的组合物中,相对于成分(A)100质量份,成分(C)的含量通常为20质量份~200质量份,优选为30质量份~150质量份,更优选为40质量份~100质量份。通过将成分(C)的含量设为所述下限值以上,可提高组合物的感度及解析性、或硬化膜的耐化学品性。通过将成分(C)的含量设为所述上限值以下,可有效地减少曝光不均的产生。
<密接助剂(D)>
密接助剂(D)为使硬化膜与基板的密接性提高的成分。作为成分(D),优选为具有羧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、异氰酸酯基、环氧乙烷基等反应性官能基的官能性硅烷偶合剂。作为官能性硅烷偶合剂,例如可列举:三甲氧基硅烷基苯甲酸、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、磷酸2-(甲基丙烯酰氧基)乙酯。
在本发明的组合物中,相对于成分(A)100质量份,成分(D)的含量通常为0.01质量份~10质量份,优选为0.1质量份~5质量份,更优选为0.5质量份~4质量份。
<聚合抑制剂(E)>
聚合抑制剂(E)为提高本发明的组合物的保存稳定性的成分。作为成分(E),例如可列举:硫、醌类、对苯二酚类、聚氧化合物、胺、硝基亚硝基化合物,更具体而言,可列举:2,5-二-叔丁基对苯二酚、对甲氧基苯酚、N-亚硝基-N-苯基羟基胺铝。
在本发明的组合物中,相对于成分(A)100质量份,成分(E)的含量通常为0.01质量份~0.5质量份,优选为0.01质量份~0.3质量份,更优选为0.01质量份~0.2质量份。
<其他成分>
本发明的组合物可进而含有所述成分(A)~成分(E)以外的其他成分。作为此种其他成分,例如可列举成分(A)以外的聚合物、抗氧化剂、表面活性剂、链转移剂。
再者,在本发明的组合物的固体成分中,成分(A)~(E)成分以外的其他成分的合计含量的上限值例如可为10质量%,也可为5质量%,抑或可为1质量%。
<组合物的制备方法>
本发明的组合物可以指定的比例将成分(A)~成分(C)、及视需要将成分(D)~成分(E)、其他成分混合,优选为溶解于适当的溶媒中来制备。所制备的组合物优选为例如利用孔径0.2μm左右的过滤器进行过滤。
作为溶媒,可使用将所述各成分均匀地溶解或分散而不与所述各成分反应者。作为溶媒,例如可列举:甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、辛醇等醇类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯等酯类;乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、二甘醇(ethylene diglycol)单甲醚、二甘醇乙基甲醚等醚类;二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯等芳香族烃。作为溶媒,优选为酯类。
本发明的组合物的固体成分浓度例如为10质量%~60质量%,优选为20质量%~40质量%。此处,所谓固体成分浓度,是除所述溶媒以外的所有成分的合计浓度。
[硬化膜]
本发明的硬化膜是由所述本发明的组合物所形成。所述硬化膜具有逸气的产生量少的特征,另外在一实施方式中,透光性、耐热性、耐化学品性、耐发泡性、电压保持率及对基板的密接性优异。
本发明的硬化膜的厚度可根据其用途而适宜设定,优选为0.5μm~10.0μm,更优选为1.0μm~8.0μm,进而优选为1.5μm~5.0μm。
在一实施方式中,本发明的硬化膜的波长400nm~800nm下的透光率的下限值优选为95%,更优选为96%。在洁净烘箱内以230℃对硬化膜加热5小时后的波长400nm~800nm下的透光率也优选为所述下限值以上。若为此种实施方式,则可获得具有良好的光学特性的元件。
本发明的硬化膜例如可用作显示元件及照明元件等元件所具有的发挥使薄膜晶体管(Thin film transistor,TFT)等构件的表面凹凸平坦化的作用的平坦化膜、使配线间绝缘的层间绝缘膜、对用以形成发光层的区域进行规定的堆积层(隔离壁)、隔离片、保护膜、彩色滤光片用接着剂层。这些中作为负型平坦化膜而有用,特别是作为有机EL元件所具有的平坦化膜而有用。
以下,作为一例而对使用感放射线性硬化型树脂组合物时的硬化膜的形成方法进行说明。硬化膜的形成方法具有:步骤(1),使用本发明的组合物而在基板上形成涂膜;步骤(2),对所述涂膜的至少一部分进行曝光;步骤(3),对所述涂膜进行显影;以及步骤(4),对所述经显影的涂膜进行加热。
[步骤(1)]
在本步骤中,使用本发明的组合物而在基板上形成涂膜。具体而言,将所述组合物涂布于基板表面,优选为进行预烘烤,由此去除溶媒而形成涂膜。
作为基板,例如可列举玻璃基板、硅基板、塑料基板、及在这些的表面形成有各种金属薄膜的基板。作为塑料基板,例如可列举包含聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酰亚胺等塑料的树脂基板。另外,基板可为形成有TFT的基板。
作为涂布方法,例如可列举:喷雾法、辊涂法、旋涂法、缝模涂布法、棒式涂布法、喷墨法,这些中优选为旋涂法、缝模涂布法及棒式涂布法。
作为预烘烤的条件,视各成分的种类、使用比例等而不同,例如在60℃~130℃下进行0.5分钟~10分钟。将所形成的涂膜的膜厚设为预烘烤后的值,优选为1.0μm~12.0μm。
[步骤(2)]
在本步骤中,对所述涂膜的至少一部分照射放射线。具体而言,介隔具有指定图案的掩模来对步骤(1)中形成的涂膜照射放射线。作为放射线,例如可列举紫外线、远紫外线、可见光线、X射线、电子束等带电粒子束。这些中优选为紫外线,作为紫外线,例如可列举g射线(波长436nm)、i射线(波长365nm)。放射线的曝光量优选为0.1J/m2~20,000J/m2
[步骤(3)]
在本步骤中,对照射有放射线的涂膜进行显影。在本方法中,通常成为负型显影。具体而言,利用显影液对步骤(2)中照射有放射线的涂膜进行显影而去除放射线的非照射部分。
作为显影液,例如可列举碱(碱性化合物)的水溶液。作为碱,例如可列举氢氧化钠、四甲基氢氧化铵,此外可列举日本专利特开2016-145913号公报的段落[0127]中所例示的碱(在本说明书中引用)。就获得适当的显影性的观点而言,碱性水溶液中的碱浓度优选为0.1质量%~5.0质量%。
作为显影方法,例如可列举:覆液法、浸渍法、摇动浸渍法、喷淋法等适宜的方法。显影时间视组合物的组成而不同,例如为30秒~120秒。再者,优选为在显影步骤后对经图案化的涂膜进行利用流水清洗的淋洗处理。
[步骤(4)]
在本步骤中,对经显影的涂膜进行加热。例如可使用烘箱或加热板等加热装置来进行加热。加热温度例如为120℃~250℃。加热时间视加热机器的种类而不同,例如在加热板上进行加热处理的情况下,为5分钟~40分钟,在烘箱中进行加热处理的情况下,为10分钟~80分钟。如以上般可在基板上形成作为目标的经图案化的硬化膜(图案)。
[显示元件及照明元件]
本发明的显示元件及照明元件具有所述本发明的硬化膜。作为所述元件,例如可列举:有机EL显示元件、有机EL照明元件等有机EL元件;液晶显示元件。这些元件中,所述硬化膜例如可用作选自平坦化膜、层间绝缘膜、隔离壁、隔离片、保护膜及彩色滤光片用接着剂层中的至少一种。
<有机EL元件>
以下,作为有机EL元件的一实施方式,基于图1及图2进行说明。有机EL元件1可设为顶部发光结构(参照图1)或底部发光结构(参照图2),各构成材料的材质可根据所述结构而适宜选择。图1及图2的有机EL元件1为具有以矩阵状形成的多个像素的有源矩阵型。
有机EL元件1具备支持基板2、薄膜晶体管(以下也称为“TFT”)3、平坦化膜4、作为第1电极的阳极5、通孔6、隔离壁7、有机发光层8、作为第2电极的阴极9、钝化膜10及密封基板11。
支持基板2由绝缘材料形成。在有机EL元件1为底部发光型的情况下,对支持基板2要求高的透光性。因此,作为绝缘材料,例如优选为透光性高的聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚酰亚胺等透明树脂、无碱玻璃等玻璃材料。另一方面,在有机EL元件1为顶部发光型的情况下,作为绝缘材料,可使用任意的绝缘体,例如可使用所述透明树脂及玻璃材料。
TFT 3为各像素部分的有源元件,形成于支持基板2上。该TFT 3具备栅极电极、栅极绝缘膜、半导体层、源极电极及漏极电极。并不限于在栅极电极上依序具备栅极绝缘膜及半导体层的底部栅极型,也可为在半导体层上依序具备栅极绝缘膜及栅极电极的顶部栅极型。
平坦化膜4为发挥使TFT 3及一实施方式中彩色滤光片13的表面凹凸平坦化的作用的绝缘膜。平坦化膜4以被覆TFT 3及一实施方式中彩色滤光片13的整体的方式形成。
阳极5形成像素电极。阳极5利用导电性材料而形成于平坦化膜4上。在有机EL元件1为底部发光型的情况下,对阳极5要求透光性。因此,作为阳极5的材料,优选为透光性高的氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)、氧化铟锌(Indium Zinc Oxide,IZO)、氧化锡。在有机EL元件1为顶部发光型的情况下,对阳极5要求光反射性。因此,作为阳极5的材料,优选为光反射性高的Al(铝)、APC合金(银、钯、铜的合金)、ARA(银、铷、金的合金)、MoCr(铝与铬的合金)、NiCr(镍与铬的合金)、或者这些金属与透光性高的电极(例如:ITO)的层叠膜。
通孔6用以连接阳极5与TFT 3的漏极电极而形成。利用形成于通孔6的配线而将阳极5与TFT 3的漏极电极连接。
隔离壁7以被覆阳极5的周缘部的方式形成,并划定对有机发光层8的配置区域进行规定的凹部70。平坦化膜4和/或隔离壁7由本发明的组合物形成。
有机发光层8利用由隔离壁7所规定的区域即凹部70而形成于阳极5上。如此,通过将有机发光层8形成于凹部70而有机发光层8的周围由隔离壁7包围,并可对邻接的多个像素彼此进行划分。有机发光层8含有作为有机材料的发光材料即有机发光材料。有机发光层中所含的有机发光材料可为低分子有机发光材料,也可为高分子有机发光材料。有机发光层8位于相互对向的阳极5与阴极9之间。
阴极9共通地覆盖多个像素而形成,并形成有机EL元件1的共通电极。阴极9包含导电性构件。在有机EL元件1为顶部发光型的情况下,阴极9优选为透光性电极,可列举ITO电极或IZO电极。在有机EL元件1为底部发光型的情况下,阴极9无须为透光性电极。该情况下,阴极9的构成材料例如可列举钡(Ba)、氧化钡(BaO)、铝(Al)及包含Al的合金。
钝化膜10抑制水分或氧的浸入。将该钝化膜10设于阴极9上。
密封基板11对配置有机发光层8的主面(在具有支持基板2、TFT 3及平坦化膜4的TFT基板中,与支持基板2为相反侧的面)进行密封。作为密封基板11,可列举无碱玻璃基板等玻璃基板。配置有机发光层8的主面优选为使用涂布于TFT基板的外周端部附近的密封剂,经由密封层12并利用密封基板11进行密封。密封层12例如为经干燥的氮气等惰性气体的层、或接着剂等的填充材料的层。
图1所示的有机EL元件1为顶部发光型,并在凹部70形成放射白色光的像素,在凹部70的上方例如密封基板11下配置有与所述各像素相对应的红绿蓝等各色彩色滤光片13。可在各彩色滤光片13间形成有黑色矩阵14。自所述像素放射的白色光成为经相对应的彩色滤光片13透射选择的有色光,并透射密封基板11。
图2所示的有机EL元件1为底部发光型,并在凹部70形成放射白色光的像素,在凹部70的下方例如平坦化膜4下配置有与所述各像素相对应的红绿蓝等各色彩色滤光片13。自所述像素放射的白色光成为经相对应的彩色滤光片13透射选择的有色光,并透射支持基板2。
在图1及图2中,可不设置彩色滤光片13,例如对各像素分别涂布红绿蓝等各色,在凹部70形成红绿蓝的各色像素。
<液晶显示元件>
以下,作为液晶显示元件的一实施方式,基于图3进行说明。液晶显示元件例如具有对向配置的两块基板、层叠于该基板的至少任一内面侧的显示像素、及配置于所述基板间的液晶层,其成为液晶单元。
液晶显示元件1a为有源矩阵型。液晶显示元件1a具有作为显示元件用基板的阵列基板15、及与阵列基板15对向配置的彩色滤光片基板90,利用设于两基板15、90的周围的密封材,并将液晶密封于两基板15、90间,由此形成液晶层16。
阵列基板15在作为排列有多个像素的显示区域的像素区域中,具有依序设有基板21与层间绝缘膜52及像素电极36的结构。具体而言,阵列基板15在所述像素区域中具有以下结构:在绝缘性基板21上自基板21侧依序层叠底涂膜22、半导体层23、栅极绝缘膜24、栅极电极25、无机绝缘膜41、包含第一配线层61的源极电极34及漏极电极35、层间绝缘膜52、设于每像素的像素电极36、以及以覆盖所述像素区域的方式设置的取向膜37而成的结构。
如此,在构成阵列基板15的基板21上针对每像素制作出TFT 29,所述TFT 29包含半导体层23、栅极绝缘膜24及栅极电极25,且作为像素开关元件发挥功能。TFT 29构成所谓的顶部栅极型TFT。包含第一配线层61的源极电极34及漏极电极35经由设于无机绝缘膜41的接触孔31f而连接于半导体层23的源极·漏极区域。另外,像素电极36经由设于层间绝缘膜52的接触孔31g而与包含第一配线层61的漏极电极35连接。
取向膜37以至少覆盖像素区域的方式而形成于阵列基板15的与液晶层16相接的表面。
彩色滤光片基板90在像素区域中,在绝缘性基板91上自基板91侧依序形成有:设于各像素间的包含遮光构件的黑色矩阵92、设于每像素的红色、绿色及蓝色的彩色滤光片93、包含透明导电膜的共通电极94、及取向膜95。
构成液晶显示元件1a的各构件可分别使用现有公知的材料来形成,各构件中的绝缘膜的至少一个是由本发明的组合物形成。例如,层间绝缘膜52由本发明的组合物形成。层间绝缘膜52的膜厚优选为可充分发挥绝缘功能与平坦化功能的1μm~5μm,更优选为2μm~4μm。
[实施例]
以下,基于实施例来对本发明进一步进行具体说明,但本发明并不限定于这些实施例。以下的实施例等的记载中只要未特别提及,则“份”是指“质量份”。
[重量平均分子量(Mw)、数量平均分子量(Mn)及分散度(Mw/Mn)]
树脂的Mw及Mn是使用东曹(Tosoh)公司的GPC管柱(G2000HXL 2根,G3000HXL 1根,G4000HXL 1根),以下述分析条件并利用凝胶渗透色谱法(GPC法)来测定。分散度(Mw/Mn)是根据Mw及Mn的测定结果算出。
(分析条件)
溶出溶媒:四氢呋喃
流量:1.0mL/min
试样浓度:1.0质量%
试样注入量:100μL
管柱温度:40℃
检测器:示差折射计
标准物质:单分散聚苯乙烯
[13C-NMR分析]
13C-NMR分析是将测定溶媒设为氘代氯仿,并使用分析机器(日本电子公司的“JNM-EX400”)而进行。树脂的各结构单元的含有比例是根据通过13C-NMR分析而获得的光谱中与各结构单元相对应的峰值的面积比并以质量%的方式来算出。
<碱可溶性树脂的合成>
[合成例1]
在具备冷却管及搅拌机的烧瓶中投入2,2′-偶氮双-(2,4-二甲基戊腈)10份及3-甲氧基丙酸甲酯200份。接下来,投入甲基丙烯酸10份、甲基丙烯酸3,4-环氧基环己基甲酯25份、及丙烯酸环己酯65份。进行氮气置换后,缓慢地开始搅拌。使溶液的温度上升至75℃,并将该温度保持5小时,由此获得包含碱可溶性树脂(A-1)的溶液。所述溶液的固体成分浓度为34.2质量%,树脂(A-1)的Mw为8,300,Mw/Mn为2.0。
[合成例2~合成例12]
作为单体而使用表1所示的种类及调配量的各成分,除此以外,与合成例1同样地进行操作,从而获得包含碱可溶性树脂(A-2)~碱可溶性树脂(A-12)的溶液。将结果示于表1中。
[表1]
<组合物的制备>
[实施例1]
在含有树脂(A-1)的溶液中,混合相对于与树脂(A-1)100份(固体成分)相当的量而反应引发剂(B-1)4份、反应引发剂(B-2)5份、多官能聚合性化合物(C-1)50份、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(东丽道康宁公司的“XIAMETER(R)OFS-6030 SILANE”)3份、及2,5-二-叔丁基对苯二酚(和光纯药工业公司)0.1份,使所获得的混合物以固体成分浓度成为30质量%的方式溶解于3-甲氧基丙酸甲酯与丙二醇单甲醚乙酸酯的混合溶媒(质量比为50:50)后,利用孔径0.2μm的膜滤器进行过滤,从而制备树脂组合物(S-1)。
[实施例2~实施例10及比较例1~比较例3]
对于树脂(A)及其他树脂、反应引发剂(B)以及多官能聚合性化合物(C),使用表2所示的种类及调配量的各成分,除此以外,与实施例1同样地进行操作,从而制备树脂组合物(S-2)~树脂组合物(S-10)及树脂组合物(CS-1)~树脂组合物(CS-3)。
表2中的各记号的意义如以下般。
树脂(A)及其他树脂
A-1~A-12:合成例1~合成例12中分别合成的树脂
反应引发剂(B)
B-1:艾迪科(ADEKA)公司的“NCI-930”
B-2:1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲酰基肟)](巴斯夫(BASF)公司的“艳佳固(Irgacure)OXE01”)
多官能聚合性化合物(C)
C-1:二季戊四醇六丙烯酸酯与二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物(日本化药公司的“卡亚拉得(KAYARAD)DPHA”)
C-2:1,9-壬二醇二丙烯酸酯(共荣社化学公司的“莱特丙烯酸酯(LightAcrylate)1,9ND-A”)
<评价>
由实施例及比较例中获得的树脂组合物形成绝缘膜,依据以下说明的方法来评价低逸气性、负型放射线感度、负型解析性、显影密接性、耐化学药品性、透光性及耐热透光性。将评价结果示于表2中。
[低逸气性]
使用旋转器将实施例及比较例中获得的树脂组合物涂布于硅基板上后,在加热板上以90℃预烘烤2分钟,从而形成涂膜。继而,使用曝光机(佳能(Canon)公司的“PLA-501F”:使用超高压水银灯)以400J/m2的曝光量进行涂膜的曝光。继而,使用2.38质量%浓度的四甲基氢氧化铵水溶液(显影液),并利用覆液法在25℃下进行显影处理。显影处理的时间为100秒。在显影处理后利用超纯水进行1分钟涂膜的流水清洗,使其干燥而在硅基板上形成图案。在洁净烘箱内以230℃对该硅基板加热30分钟,从而获得膜厚2.0μm的绝缘膜。
将带有绝缘膜的硅基板切割为1cm×5cm的片,对切割的四块硅基板使用硅晶圆分析仪装置(日本分析工业公司的“加热脱附装置JTD-505”,岛津制作所公司的“气相色谱质量分析计GCMS-QP2010 Plus”),并以升温速度10℃/min升温至230℃,求出在同温度下保持15分钟时的逸气量(ng/cm2)。
(评价基准)
A:未满200ng/cm2
B:200ng/cm2以上且未满600ng/cm2
C:600ng/cm2以上
[负型放射线感度]
使用旋转器将实施例及比较例中获得的树脂组合物涂布于玻璃基板(康宁(Corning)公司的“康宁(Corning)7059”)上后,在加热板上以90℃预烘烤2分钟,从而形成膜厚4.0μm的涂膜。
继而,使用曝光机(佳能(Canon)公司的“PLA-501F”:使用超高压水银灯)使曝光量变化,并介隔具有多个矩形遮光部(10μm×10μm)的图案掩模来进行涂膜的曝光。继而,使用2.38质量%浓度的四甲基氢氧化铵水溶液(显影液),并利用覆液法在25℃下进行显影处理。显影处理的时间为100秒。在显影处理后利用超纯水进行1分钟涂膜的流水清洗,使其干燥而在玻璃基板上形成图案。在洁净烘箱内以230℃对该玻璃基板加热30分钟,从而获得绝缘膜。
关于绝缘膜的膜厚,求出以下述式所表示的残膜率(图案状薄膜适当地残存的比率)成为85%以上的曝光量作为感度,并依据以下的基准来评价感度。
残膜率(%)=(显影后膜厚/显影前膜厚)×100
(评价基准)
A:400J/m2以下
B:超过400J/m2且为600J/m2以下
[负型解析性]
将曝光量设为400J/m2,除此以外,与放射线感度的评价同样地形成具有贯通孔的绝缘膜,利用光学显微镜观察该绝缘膜的贯通孔的最小径。解析性是依据以下的基准而进行评价。
(评价基准)
A:贯通孔的最小径为10μm以上
B:贯通孔的最小径为8μm以上且未满10μm
C:贯通孔的最小径为5μm以上且未满8μm
[显影密接性]
使用线与空间比(L/S)为1∶1(5μm~40μm的线宽与同尺寸的空间宽)的掩模,并将曝光量设为400J/m2,除此以外,与放射线感度的评价同样地形成绝缘膜。关于该绝缘膜,利用光学显微镜观察显影后未剥离而残留的线的最小宽度,并依据以下的基准来评价显影密接性。
(评价基准)
A:最小宽度未满10μm
B:最小宽度为10μm以上且未满30μm
[耐化学药品性]
使用旋转器将实施例及比较例中获得的树脂组合物涂布于硅基板上后,在加热板上以90℃预烘烤2分钟,从而形成涂膜。继而,使用曝光机(佳能(Canon)公司的“PLA-501F”:使用超高压水银灯)以400J/m2的曝光量进行涂膜的曝光。继而,使用2.38质量%浓度的四甲基氢氧化铵水溶液(显影液),并利用覆液法在25℃下进行显影处理。显影处理的时间为100秒。在显影处理后利用超纯水进行1分钟涂膜的流水清洗,并使其干燥。在洁净烘箱内以230℃对该硅基板加热30分钟,从而获得膜厚4.0μm的绝缘膜。使其在加热至65℃的N-甲基-2-吡咯烷酮中浸渍6分钟,在浸渍后利用超纯水进行5秒钟绝缘膜的流水清洗,并使其干燥。使用触针式膜厚计来测定处理后的绝缘膜的膜厚。依据下述式算出N-甲基-2-吡咯烷酮膨润率(%),并依据下述基准来评价耐化学药品性。
N-甲基-2-吡咯烷酮膨润率(%)=100×(浸渍后的残膜(μm)/浸渍前的残膜(μm)率(%)-1)
(评价基准)
A:未满3%
B:3%以上且未满5%
C:5%以上
[透光性及耐热透光性]
使用旋转器将实施例及比较例中获得的树脂组合物涂布于玻璃基板(康宁(Corning)公司的“康宁(Corning)7059”)上后,在加热板上以90℃预烘烤2分钟,从而形成涂膜。
继而,使用曝光机(佳能(Canon)公司的“PLA-501F”:使用超高压水银灯)以曝光量400J/m2进行涂膜的曝光。继而,使用2.38质量%浓度的四甲基氢氧化铵水溶液(显影液),并利用覆液法在25℃下进行显影处理。显影处理的时间为100秒。进而在洁净烘箱内以230℃加热30分钟,由此获得膜厚3.0μm的硬化膜A。进而在洁净烘箱内以230℃对该硬化膜A加热5小时,由此获得硬化膜B。
使用分光光度计(日立制作所公司的“150-20型双光束”)对形成有硬化膜A或硬化膜B的玻璃基板测定波长400nm~800nm的范围的透光率(光线透射率),对各玻璃基板评价波长400nm~800nm的范围的透光率的最低值(关于硬化膜A,也称为最低透光率,关于硬化膜B,也称为最低耐热透光率)。将最低透光率及最低耐热透光率示于表2中。
<液晶显示元件的制造与耐发泡性及电压保持率的评价>
[耐发泡性的评价]
在本实施例中,利用适宜公知的方法来制造具有与图3的液晶显示元件1a相同的结构的有源矩阵型的VA模式的彩色液晶显示元件。
首先,进行构成液晶显示元件的阵列基板的制造。以所制造的阵列基板具有与所述图3的TFT 29相同的TFT的方式,首先依据公知的方法在包含无碱玻璃的绝缘性玻璃基板上配置具有包含p-Si的半导体层的TFT或电极、配线等、以及包含SiN的无机绝缘膜,准备具有TFT的基板。因而,在本实施例中,阵列基板的TFT是在玻璃基板上反复进行通常的半导体膜成膜及公知的绝缘层形成等及利用光刻法的蚀刻等,并依据公知的方法而形成者。
继而,使用实施例及比较例中获得的树脂组合物,在所准备的具有TFT的基板上利用缝模涂布机来进行涂布。继而,在加热板上以90℃预烘烤100秒钟,使有机溶媒等蒸发而形成涂膜。继而,使用UV(紫外)曝光机(拓普康(TOPCON)Deep-UV曝光机TME-400PRJ),并介隔可形成指定图案的图案掩模,照射1000J/m2的UV光。然后,使用2.38质量%浓度的四甲基氢氧化铵水溶液(显影液),并利用覆液法在25℃下进行100秒钟的显影处理。在显影处理后利用超纯水进行1分钟涂膜的流水清洗,并使其干燥而在基板上形成经图案化的涂膜,然后利用烘箱在230℃下加热(后烘烤)30分钟而使其硬化,从而在基板上形成硬化膜,并设为膜厚4.0μm的层间绝缘膜。通过图案化而在基板上的层间绝缘膜中形成接触孔。
继而,利用溅镀法在层间绝缘膜上将包含ITO的膜成膜,并通过利用光刻法的图案化来形成像素电极。使所形成的像素电极经由接触孔而连接于TFT。
如以上般而制造阵列基板。
继而,准备利用公知的方法而制造的彩色滤光片基板。该彩色滤光片基板是在透明的玻璃基板上使红色的彩色滤光片、绿色的彩色滤光片及蓝色的彩色滤光片及黑色矩阵以格子状配置而形成彩色滤光片,并在所述彩色滤光片上形成有成为彩色滤光片的平坦化层的绝缘膜而成者。而且,进而在所述绝缘膜上形成有包含ITO的透明的共通电极。
其次,使用旋转器分别将液晶取向剂(商品名JALS2095-S2,JSR(股)制造)涂布于所制造的阵列基板的TFT的配置面及彩色滤光片基板的彩色滤光片的配置面,在80℃下加热1分钟,然后在180℃下加热1小时,由此形成膜厚60nm的取向膜,从而制造带有取向膜的阵列基板及带有取向膜的彩色滤光片基板。
其次,将紫外线硬化型密封材涂布于各基板的像素区域的外周后,使用分配器在密封材的内侧滴加将具有光聚合性的聚合性成分添加至具有负的介电各向异性的向列液晶而制备的聚合性液晶组合物。
然后,在真空中将彩色滤光片基板贴合于滴加有聚合性液晶组合物的阵列基板。其次,沿着密封材的涂布区域使UV光源移动,并对密封材照射UV光,从而使密封材硬化。如此,将聚合性液晶组合物填充及密封于相对向的阵列基板与彩色滤光片基板之间,形成聚合性液晶组合物的层。
其次,在将阵列基板的TFT接通的电压施加至TFT的栅极电极的状态下,将交流电压施加至TFT的源极电极与彩色滤光片基板上的共通电极之间,使聚合性液晶组合物的层的液晶倾斜取向。继而,维持液晶进行倾斜取向的状态,使用超高压水银灯,自阵列基板侧对聚合性液晶组合物的层照射紫外光,液晶在指定的方向上形成预倾角而形成大致垂直取向而成的液晶层。
如以上般而制造VA模式的彩色液晶显示元件。
其次,使用所制造的液晶显示元件,在高温(80℃)的状态下施以冲击,并确认像素中的发泡的有无。针对液晶显示元件的冲击是通过自液晶显示元件的上方30cm处使弹子球(pachinko ball)(5.5g)落下而赋予。通过赋予冲击,将在液晶显示元件的像素中完全未产生发泡者评价为“非常良好”,将进行发泡但气泡的密度少者评价为“良好”,将气泡的密度大者评价为“不良”。评价的结果为将非常良好设为A,将良好设为B,将不良设为C。
[电压保持率]
将实施例及比较例中获得的树脂组合物旋涂于在表面形成防止钠离子的溶出的SiO2膜、进而以指定形状对ITO(铟-氧化锡合金)电极进行蒸镀的钠玻璃基板上后,在90℃的洁净烘箱内进行10分钟预烘烤,从而形成膜厚2.0μm的涂膜。继而,不介隔光掩模而以400J/m2的曝光量对涂膜进行曝光。然后,在230℃下进行30分钟后烘烤而使涂膜硬化。继而,利用混合有0.8mm的玻璃珠的密封剂将该形成像素的基板与以指定形状仅对ITO电极进行蒸镀的基板贴合后,注入默克(Merck)制造的液晶MLC6608而制作液晶单元。进而,将液晶单元放入至60℃的恒温层中,利用液晶电压保持率测定系统(VHR-1A型,东阳技术公司)来测定液晶单元的电压保持率。此时的施加电压为5.5V的方形波,测定频率为60Hz。所谓电压保持率(%),为根据下述式而求出的值。
电压保持率(%)=(16.7毫秒后的液晶单元电位差/在0毫秒施加的电压)×100
若液晶单元的电压保持率未满90%,则是指液晶单元无法在16.7毫秒的时间内将施加电压保持于指定水平,无法使液晶充分进行取向,很有可能引起残像等“烧印”。
(评价基准)
A:95%以上
B:90%以上且未满95%
C:未满90%
比较例1的绝缘膜的低逸气性、耐发泡性及电压保持率差,比较例2的绝缘膜的低逸气性差,且比较例3的绝缘膜的耐化学药品性及电压保持率差。本发明可提供低逸气性、耐化学药品性、透光率、耐热透光率、耐发泡性及电压保持率优异的绝缘膜。因而,本发明中的绝缘膜例如可优选地用作显示元件所具有的平坦化膜或层间绝缘膜。
[表2]

Claims (9)

1.一种组合物,其特征在于含有:
树脂(A),具有式(A1)所示的结构单元(A1)与包含环状醚基的结构单元(A2),且所述结构单元(A1)的含量在所有结构单元100质量%中为30质量%以上;
反应引发剂(B);以及
多官能聚合性化合物(C),
式(A1)中,R1分别独立地为氢原子或卤素原子;R2为可具有取代基的烃基,其中并非为包含环状醚基的基。
2.根据权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述式(A1)中的R2为可具有取代基的环状烃基。
3.根据权利要求2所述的组合物,其特征在于,所述环状烃基为选自单环烃基、桥环烃基及螺环烃基中的至少一种脂环式烃基。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物,其特征在于,所述结构单元(A2)中的环状醚基为选自环氧环及氧杂环丁烷环中的至少一种。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物,其特征在于,所述树脂(A)为碱可溶性树脂。
6.一种硬化膜,其特征在于,由根据权利要求1至5中任一项所述的组合物所形成。
7.根据权利要求6所述的硬化膜,其特征在于,用于显示元件或照明元件。
8.一种有机EL元件,其特征在于,具有根据权利要求6所述的硬化膜。
9.一种液晶显示元件,其特征在于,具有根据权利要求6所述的硬化膜。
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