JP2016014849A - Radiation-sensitive resin composition, insulating film, and display element - Google Patents

Radiation-sensitive resin composition, insulating film, and display element Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation-sensitive resin composition to be used for forming an insulating film with controllable dielectric characteristics, and an insulating film and liquid crystal display element using the composition.SOLUTION: The radiation-sensitive resin composition comprises [A] a polymer, [B] a photosensitive agent, and [C] a compound comprising titanium oxide and at least one metal element selected from the group consisting of barium, strontium, calcium, magnesium, zirconium and lead, in which the [C] compound has a particle diameter of 0.01 μm to 0.1 μm and a c/a axial ratio of 1.0025 to 1.010. An array substrate 1 is manufactured by using a substrate 4 on which an active element 8 and an organic insulating film 12 are fabricated, and by forming a common electrode 14 on the organic insulating film 12, forming an insulating film 33 by using the radiation-sensitive resin composition, and then arranging a pixel electrode 9 thereon. A liquid crystal display element is constituted by using the array substrate 1.

Description

本発明は、感放射線性樹脂組成物、絶縁膜および表示素子に関する。   The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition, an insulating film, and a display element.

近年、従来のCRT方式の表示装置と比較して、薄型化や軽量化が図れるといった利点等から、液晶を用いた表示素子、すなわち、液晶表示素子の開発が盛んに進められている。   In recent years, a display element using liquid crystal, that is, a liquid crystal display element has been actively developed because of advantages such as reduction in thickness and weight as compared with a conventional CRT display device.

液晶表示素子は、一対の基板間に液晶が挟持された構造を有する。これらの基板の表面には、液晶の配向を制御する目的で配向膜を設けることができる。また、これら一対の基板は、例えば、一対の偏向板により挟持される。そして、基板間に電界を印加すると、液晶に配向変化が起こり、光を部分的に透過したり、遮蔽したりするようになる。液晶表示素子では、こうした特性を利用して画像を表示し、薄型で軽量の表示素子を提供することができる。   The liquid crystal display element has a structure in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates. An alignment film can be provided on the surface of these substrates for the purpose of controlling the alignment of the liquid crystal. In addition, the pair of substrates is sandwiched between, for example, a pair of deflecting plates. When an electric field is applied between the substrates, the orientation of the liquid crystal changes, and light is partially transmitted or shielded. A liquid crystal display element can display an image using such characteristics and provide a thin and lightweight display element.

液晶表示素子は、画素毎にスイッチングのための能動素子を配置したアクティブマトリクス方式の開発によって、コントラスト比や応答性能の優れた良好な画質を実現できるようになった。さらに、液晶表示素子は、高精細化、カラー化および視野角拡大等の課題も克服し、最近では、スマートフォン等の携帯電子機器の表示素子や、大型で薄型のテレビ用表示素子として利用されるに至っている。   With the development of an active matrix system in which an active element for switching is arranged for each pixel, a liquid crystal display element can realize a good image quality with excellent contrast ratio and response performance. Furthermore, the liquid crystal display element has also overcome problems such as high definition, colorization, and widening of the viewing angle, and has recently been used as a display element for portable electronic devices such as smartphones and large and thin display elements for televisions. Has reached.

液晶表示素子では、液晶の初期配向状態や配向変化動作の異なる多様な液晶モードが知られている。例えば、TN(Twisted Nematic)、STN(Super Twisted Nematic)、IPS(In−Planes Switching)、FFS(Fringe Field Switching)、VA(Vertical Alignment)またはOCB(Optically Compensated Birefringence)等の液晶モードが知られている。   In liquid crystal display elements, various liquid crystal modes having different initial alignment states and different alignment changing operations are known. For example, TN (Twisted Nematic), STN (Super Twisted Nematic), IPS (In-Planes Switching), FFS (Fringe Field Switching), VA (Vertical Alignment), OCB (Optic) Yes.

上記液晶モードのうちで、IPSモードおよびそのIPSモードの一例であるFFSモードは、広い視野角、速い応答速度および高いコントラスト比を有することから、近年特に注目されている液晶モードである。尚、本発明においてIPSモードとは、液晶がそれを挟持する基板の面内でスイッチング(配向変化)動作をする液晶モードを示す。したがって、特に区別しない限り、所謂横電界方式と称される狭義のIPSモードの他、斜め電界(フリンジ電界)を用いて液晶を基板の面内でスイッチングさせるFFSモードも含む概念である。   Among the liquid crystal modes, the IPS mode and the FFS mode, which is an example of the IPS mode, are liquid crystal modes that have attracted particular attention in recent years because they have a wide viewing angle, a fast response speed, and a high contrast ratio. In the present invention, the IPS mode refers to a liquid crystal mode in which the liquid crystal performs a switching (alignment change) operation in the plane of the substrate sandwiching it. Therefore, unless otherwise distinguished, the concept includes a IPS mode in a narrow sense called a so-called lateral electric field method and an FFS mode in which liquid crystal is switched in the plane of the substrate using an oblique electric field (fringe electric field).

FFSモードを含むIPSモード(以下、単に「IPSモード」と言うことがある。)の液晶表示素子では、一対の基板間に挟持された液晶が基板に対してほぼ平行となるように、液晶の初期配向状態が制御される。これらの基板のうちの一方に配置された画素電極と共通電極の間に電圧を印加することによって、基板平面に平行な成分を主とする電界(所謂、横電界や斜め電界(フリンジ電界))が形成され、誘電異方性を備えた液晶の配向状態が変化する。そのため、IPSモードにおいて、電圧印加による液晶の配向変化は、その名称のとおり、基板平面と平行な面内における液晶分子の回転動作が主となる。   In a liquid crystal display element of an IPS mode including the FFS mode (hereinafter sometimes simply referred to as “IPS mode”), the liquid crystal sandwiched between a pair of substrates is substantially parallel to the substrate. The initial orientation state is controlled. By applying a voltage between the pixel electrode and the common electrode arranged on one of these substrates, an electric field mainly composed of components parallel to the substrate plane (so-called lateral electric field or oblique electric field (fringe electric field)). And the alignment state of the liquid crystal having dielectric anisotropy changes. Therefore, in the IPS mode, the change in the orientation of the liquid crystal due to voltage application is mainly the rotation of the liquid crystal molecules in a plane parallel to the substrate plane, as the name suggests.

こうしたことから、IPSモードは、TNモード等の平行配向する液晶が電圧印加によって立ち上がり動作する液晶モードと異なり、液晶を挟持する基板に対する液晶のチルト角の変化が小さい。このため、IPSモードの液晶表示素子では、電圧印加に伴うリタデーションの実効値の変化が小さくなり、視野角が広くて高画質の画像表示が可能となる。   For this reason, the IPS mode is different from the liquid crystal mode in which the liquid crystal aligned in parallel such as the TN mode operates by applying voltage, and the change in the tilt angle of the liquid crystal relative to the substrate holding the liquid crystal is small. For this reason, in the IPS mode liquid crystal display element, the change in the effective value of retardation accompanying voltage application is reduced, and a high-quality image display with a wide viewing angle is possible.

上述のようなIPSモードの液晶表示素子では、透明なベタ状の電極(例えば、共通電極)上に無機材料からなる無機絶縁膜を積層し、その上に櫛歯状の電極(例えば、画素電極)を重畳させる電極構造の開発が進められている(例えば、特許文献1または特許文献2参照。)。この構造によれば、画素の開口率が向上し、高輝度での画像表示が実現される。   In the IPS mode liquid crystal display element as described above, an inorganic insulating film made of an inorganic material is laminated on a transparent solid electrode (for example, a common electrode), and a comb-shaped electrode (for example, a pixel electrode) is formed thereon. ) Are being developed (see, for example, Patent Document 1 or Patent Document 2). According to this structure, the aperture ratio of the pixel is improved and an image display with high luminance is realized.

特開2011−48394号公報JP 2011-48394 A 特開2011−59314号公報JP 2011-59314 A

IPSモードの液晶表示素子については、近年、テレビや、スマートフォン等の携帯電子機器の表示素子の高解像化および高画質化に対応するべく、さらなる高画質化、特に高精細化が求められている。   With regard to IPS mode liquid crystal display elements, in recent years, there has been a demand for higher image quality, particularly higher definition, in order to cope with higher resolution and higher image quality of display elements of portable electronic devices such as televisions and smartphones. Yes.

IPSモードの液晶表示素子では、液晶を挟持する一対の基板のうちの一方の基板上に、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transister)等のスイッチングのための能動素子が配置される。そして、画素電極と、共通電極と、それらに接続する配線等も配置されて、アレイ基板が構成される。このため、IPSモードの液晶表示素子では、アレイ基板上に配置される構成部材が多くなり、アレイ基板上での電極構造や配線の配置構造は、TNモード等の他の液晶モードに比べて複雑なものとなる。こうしたことから、さらなる高精細化を進めようとすると、画素内での画素電極の面積が減少し、画素の開口率が低下して表示の輝度を低下させる懸念があった。   In an IPS mode liquid crystal display element, an active element for switching such as a thin film transistor (TFT) is disposed on one of a pair of substrates sandwiching liquid crystal. A pixel electrode, a common electrode, wirings connected to the pixel electrode, and the like are also arranged to constitute an array substrate. For this reason, in the IPS mode liquid crystal display element, the number of constituent members disposed on the array substrate increases, and the electrode structure and wiring layout structure on the array substrate are more complicated than those of other liquid crystal modes such as the TN mode. It will be something. For this reason, there is a concern that the area of the pixel electrode in the pixel is reduced and the aperture ratio of the pixel is lowered to lower the luminance of the display in order to further increase the definition.

特許文献2には、無機材料からなる層間絶縁膜(以下、「無機層間絶縁膜」とも言う。)を介して、ベタ状の共通電極の上に櫛歯状に形成された部分を有する画素電極(以下、「櫛歯状の画素電極」とも言う。)を配置するアレイ基板が開示されている。そして、特許文献2には、ベタ状の共通電極とその下層の配線との間に、有機材料からなる絶縁膜(以下、単に「有機絶縁膜」と言うことがある。)を設ける技術が開示されている。この有機絶縁膜を設けることにより、画素電極と配線との間のカップリング容量の増大を抑制しつつ、開口率を向上することが期待できる。   In Patent Document 2, a pixel electrode having a portion formed in a comb-like shape on a solid common electrode through an interlayer insulating film made of an inorganic material (hereinafter also referred to as “inorganic interlayer insulating film”). An array substrate on which (hereinafter also referred to as “comb-like pixel electrodes”) is disposed is disclosed. Patent Document 2 discloses a technique in which an insulating film made of an organic material (hereinafter, simply referred to as “organic insulating film”) is provided between a solid common electrode and an underlying wiring. Has been. By providing this organic insulating film, an increase in the aperture ratio can be expected while suppressing an increase in coupling capacitance between the pixel electrode and the wiring.

その場合、特許文献2に記載の従来のIPSモードの液晶表示素子においては、ベタ状の共通電極と櫛歯状の画素電極との間に、それらの間の絶縁性を確保するための、緻密なSiN(窒化珪素)からなる無機層間絶縁膜が設けられている。このSiNからなる無機層間絶縁膜は、CVD(Chemical Vapor Deposition:化学気相成長)により形成されるのが通常である。   In that case, in the conventional IPS mode liquid crystal display element described in Patent Document 2, a dense common electrode and a comb-like pixel electrode are provided to ensure insulation between them. An inorganic interlayer insulating film made of SiN (silicon nitride) is provided. The inorganic interlayer insulating film made of SiN is usually formed by CVD (Chemical Vapor Deposition).

したがって、従来のIPSモードの液晶表示素子においては、共通電極と櫛歯状の画素電極との間に無機層間絶縁膜を形成するに際し、CVDプロセスを設ける必要があり、製造装置が大規模なものになっていた。そして、生産性を向上するため、大型の基板を用いようとすれば、製造装置はますます大規模なものが必要になる。そのため、従来のIPSモードの液晶表示素子においては、無機層間絶縁膜の形成が、生産性の向上を図る上での1つの制約となり、また、高コスト化の要因となっていた。   Therefore, in the conventional IPS mode liquid crystal display element, it is necessary to provide a CVD process when forming the inorganic interlayer insulating film between the common electrode and the comb-like pixel electrode, and the manufacturing apparatus is large-scale. It was. In order to improve productivity, if an attempt is made to use a large substrate, an increasingly large manufacturing apparatus is required. For this reason, in the conventional IPS mode liquid crystal display element, the formation of the inorganic interlayer insulating film is one of the restrictions for improving the productivity, and also increases the cost.

したがって、IPSモードの液晶表示素子においては、共通電極と櫛歯状の画素電極との間に配置される層間絶縁膜を簡便に形成する技術が求められている。すなわち、CVD等のための大規模な製造装置を必要とせず、大型基板上に簡便に形成できる絶縁膜が求められている。そして、その絶縁膜は、パターニング性、光透過特性および絶縁性に優れることが好ましく、また、誘電特性および屈折率特性が従来の層間絶縁膜と同様であることが好ましい。特に、従来のTFTと組み合わされて、SiNからなる無機層間絶縁膜との代替が容易となるように、同様の誘電特性を備えることが好ましい。   Therefore, in the IPS mode liquid crystal display element, a technique for easily forming an interlayer insulating film disposed between the common electrode and the comb-like pixel electrode is required. That is, there is a need for an insulating film that can be easily formed on a large substrate without requiring a large-scale manufacturing apparatus for CVD or the like. The insulating film preferably has excellent patternability, light transmission characteristics, and insulating properties, and preferably has the same dielectric characteristics and refractive index characteristics as those of conventional interlayer insulating films. In particular, it is preferable to provide similar dielectric characteristics so that it can be easily combined with an inorganic interlayer insulating film made of SiN in combination with a conventional TFT.

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、誘電特性の制御が可能な絶縁膜の形成に用いられる感放射線性樹脂組成物を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a radiation sensitive resin composition used for forming an insulating film capable of controlling dielectric characteristics.

また、本発明の目的は、簡便に形成できて誘電特性の制御が可能な絶縁膜を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an insulating film that can be easily formed and whose dielectric characteristics can be controlled.

さらに、本発明の目的は、簡便に形成できて誘電特性の制御が可能な絶縁膜を含む表示素子を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a display element including an insulating film that can be easily formed and whose dielectric characteristics can be controlled.

本発明の第1の態様は、
[A]重合体、
[B]感光剤、並びに
[C]チタン酸化物と、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、ジルコニウムおよび鉛からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属元素とを含む化合物
を含む感放射線性樹脂組成物であって、
[C]化合物の粒子径が0.01μm以上0.1μm以下、すなわち、0.01μm〜0.1μmの範囲であり、c/a軸比が1.0025〜1.010であることを特徴とする感放射線性樹脂組成物に関する。
The first aspect of the present invention is:
[A] polymer,
[B] a photosensitive agent, and [C] a radiation-sensitive resin composition comprising a compound containing titanium oxide and at least one metal element selected from the group consisting of barium, strontium, calcium, magnesium, zirconium, and lead. Because
[C] The compound has a particle diameter of 0.01 μm or more and 0.1 μm or less, that is, a range of 0.01 μm to 0.1 μm, and a c / a axial ratio of 1.0025 to 1.010. The present invention relates to a radiation sensitive resin composition.

本発明の第1の態様において、[A]重合体がカルボキシル基を有する構成単位を含む重合体であることが好ましい。   1st aspect of this invention WHEREIN: It is preferable that a [A] polymer is a polymer containing the structural unit which has a carboxyl group.

本発明の第1の態様において、[B]感光剤が光ラジカル重合開始剤および光酸発生剤のうちから選ばれる少なくとも一方を含むことが好ましい。   In the first aspect of the present invention, it is preferable that [B] the photosensitizer contains at least one selected from a photoradical polymerization initiator and a photoacid generator.

本発明の第1の態様において、[C]化合物がチタン酸バリウムであることが好ましい。   In the first embodiment of the present invention, the [C] compound is preferably barium titanate.

本発明の第1の態様において、さらに、[D]ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体と、ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ(メタ)アクリレート化合物とからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。   In the first embodiment of the present invention, it further comprises [D] a polymer having at least one of a urethane bond and an amide bond, and a (meth) acrylate compound having at least one of a urethane bond and an amide bond. It is preferable to include at least one selected from the group.

本発明の第1の態様において、表示素子の絶縁膜の形成に用いることが好ましい。   In the first aspect of the present invention, it is preferably used for forming an insulating film of a display element.

本発明の第2の態様は、本発明の第1の態様の感放射線性樹脂組成物を用いて形成されることを特徴とする絶縁膜に関する。   A second aspect of the present invention relates to an insulating film formed using the radiation-sensitive resin composition of the first aspect of the present invention.

本発明の第3の態様は、本発明の第1の態様の感放射線性樹脂組成物から形成される絶縁膜を含むことを特徴とする表示素子に関する。   A third aspect of the present invention relates to a display element including an insulating film formed from the radiation-sensitive resin composition of the first aspect of the present invention.

本発明の第1の態様によれば、誘電特性の制御が可能な絶縁膜を簡便に形成することができる感放射線性樹脂組成物が得られる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to obtain a radiation-sensitive resin composition capable of easily forming an insulating film capable of controlling dielectric characteristics.

本発明の第2の態様によれば、簡便に形成できて誘電特性の制御が可能な絶縁膜が得られる。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to obtain an insulating film which can be easily formed and whose dielectric characteristics can be controlled.

本発明の第3の態様によれば、簡便に形成できて誘電特性の制御が可能な絶縁膜を含む表示素子が得られる。   According to the third aspect of the present invention, a display element including an insulating film that can be easily formed and whose dielectric characteristics can be controlled is obtained.

本発明の実施形態のアレイ基板の画素部分の要部構造を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the principal part structure of the pixel part of the array substrate of embodiment of this invention. 図1のA−A’線に沿った断面構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross-sectional structure along the A-A 'line | wire of FIG. 本発明の実施形態の液晶表示素子の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the liquid crystal display element of embodiment of this invention.

上述した特許文献2等に記載される従来の液晶表示素子は、IPSモードの中のFFSモードの液晶表示素子であり、ベタ状の共通電極とその上層に設けられた櫛歯状の画素電極とを有する。そして、それらの間には、SiNからなる無機層間絶縁膜が設けられている。SiNからなる無機層間絶縁膜の形成は、CVD等の成膜方法によるため、大掛かりな製造装置が必要とされる。   The conventional liquid crystal display element described in Patent Document 2 and the like described above is an FFS mode liquid crystal display element in the IPS mode, and includes a solid common electrode and a comb-like pixel electrode provided on the upper layer. Have Between them, an inorganic interlayer insulating film made of SiN is provided. Since the formation of the inorganic interlayer insulating film made of SiN is performed by a film forming method such as CVD, a large-scale manufacturing apparatus is required.

このSiNからなる無機層間絶縁膜を代替し、簡便な方法での形成が可能な層間絶縁膜を実現するためには、有機材料からなる塗布型の絶縁膜の適用が好ましい。この塗布型の有機絶縁膜を用い、従来の無機層間絶縁膜を代替できれば、FFSモードを含むIPSモードの液晶表示素子において、簡便な層間絶縁膜の形成が可能となる。さらに、大型基板の適用が容易となって、液晶表示素子形成用のアレイ基板およびそれを用いた液晶表示素子の生産性を向上させることができる。   In order to replace the inorganic interlayer insulating film made of SiN and realize an interlayer insulating film that can be formed by a simple method, it is preferable to apply a coating type insulating film made of an organic material. If this coating type organic insulating film can be used to replace a conventional inorganic interlayer insulating film, a simple interlayer insulating film can be formed in an IPS mode liquid crystal display element including an FFS mode. Furthermore, it becomes easy to apply a large substrate, and the productivity of an array substrate for forming a liquid crystal display element and a liquid crystal display element using the same can be improved.

したがって、有機材料からなる塗布型の絶縁膜による無機層間絶縁膜の代替が検討されるが、それを実現するためには、その絶縁膜において、パターニング性、光透過性および絶縁性が求められる。そのため、その絶縁膜は、パターニングの可能な液状の樹脂組成物を用い、塗布法等を利用して形成できることが好ましい。   Therefore, although an alternative to an inorganic interlayer insulating film by a coating type insulating film made of an organic material is studied, in order to realize this, the insulating film is required to have patterning properties, light transmittance, and insulating properties. Therefore, it is preferable that the insulating film can be formed using a liquid resin composition that can be patterned and using a coating method or the like.

さらに、無機層間絶縁膜と代替可能な有機材料からなる絶縁膜は、誘電特性および屈折率特性が従来の層間絶縁膜と同様であることが好ましい。特に、その絶縁膜は、従来から用いられているスイッチングのための能動素子であるTFTと組み合わされて、SiNからなる無機層間絶縁膜と同様の使用が可能であることが好ましい。そのため、その絶縁膜は、静電容量Cが、SiNからなる無機層間絶縁膜と同等以上となるように制御可能であることが好ましい。   Furthermore, the insulating film made of an organic material that can replace the inorganic interlayer insulating film preferably has the same dielectric characteristics and refractive index characteristics as the conventional interlayer insulating film. In particular, it is preferable that the insulating film can be used in the same manner as an inorganic interlayer insulating film made of SiN in combination with a TFT which is a conventionally used active element for switching. Therefore, the insulating film is preferably controllable so that the capacitance C is equal to or higher than that of the inorganic interlayer insulating film made of SiN.

このとき、TFTと組み合わせる上で考慮される、層間絶縁膜等の部材の静電容量Cは、C=ε×(S/d)で表すことができる。ここで、εは層間絶縁膜等を構成する部材の誘電率である。Sは部材の面積であり、層間絶縁膜の場合は電極面積とすることができる
。dは部材の厚みであり、層間絶縁膜の場合は膜厚である。そして、εは、ε=ε×kで表される。この時、εは真空中の誘電率であり、定数である。kは部材の比誘電率であり、部材に固有の値である。
At this time, the electrostatic capacity C of a member such as an interlayer insulating film, which is considered in combination with the TFT, can be expressed by C = ε × (S / d). Here, ε is a dielectric constant of a member constituting the interlayer insulating film or the like. S is the area of the member, and in the case of an interlayer insulating film, it can be the electrode area. d is the thickness of the member, and in the case of an interlayer insulating film, it is the film thickness. Ε is expressed by ε = ε 0 × k. At this time, ε 0 is a dielectric constant in a vacuum and is a constant. k is a relative dielectric constant of the member, and is a value specific to the member.

SiNの比誘電率kは6〜7であり、エチレン樹脂やアクリル樹脂等の樹脂の比誘電率が2以上4以下、すなわち、2〜4であるのと比べると大きな値を有する。したがって、絶縁膜を、樹脂組成物を用いて形成しようとする場合、静電容量がSiNからなる無機層間絶縁膜と同等以上となるように、構成成分の比誘電率を高める制御が必要となる。また併せて、絶縁性を維持するとともに、良好なパターニング性を実現することが求められる。   The relative dielectric constant k of SiN is 6-7, and has a larger value than the relative dielectric constant of a resin such as an ethylene resin or an acrylic resin of 2-4, that is, 2-4. Therefore, when an insulating film is to be formed using a resin composition, it is necessary to control to increase the relative dielectric constant of the constituent components so that the capacitance is equal to or higher than that of the inorganic interlayer insulating film made of SiN. . At the same time, it is required to maintain insulating properties and realize good patterning properties.

そこで、本発明者は、構成成分の比誘電率を高める技術が適用されて、誘電率を所望の値に制御でき、例えば、SiNからなる層間絶縁膜と同様となるように制御可能な、有機材料からなる絶縁膜を開発した。   Therefore, the present inventor can apply a technique for increasing the relative dielectric constant of the constituent components to control the dielectric constant to a desired value, for example, an organic material that can be controlled to be similar to an interlayer insulating film made of SiN. An insulating film made of material was developed.

また、その本発明の絶縁膜は、従来の有機材料を用いた有機膜に比べて高い屈折率を有することができ、従来のSiNからなる無機層間絶縁膜と同様の屈折率を有することができる。本発明のアレイ基板の形成に用いられる層間絶縁膜が、こうした屈折率特性を有することにより、それを用いた本発明の液晶表示素子においては、画面上で電極が目立って見える、所謂「骨見え」の問題を低減することができる。   In addition, the insulating film of the present invention can have a higher refractive index than an organic film using a conventional organic material, and can have a refractive index similar to that of a conventional inorganic interlayer insulating film made of SiN. . Since the interlayer insulating film used for forming the array substrate of the present invention has such a refractive index characteristic, in the liquid crystal display element of the present invention using the interlayer insulating film, the electrodes are conspicuous on the screen. Can be reduced.

そして、この本発明の絶縁膜は、感放射線性の樹脂組成物を用いた、塗布による簡便な形成が可能であり、液晶表示素子の構成のために、所望とするパターニング可能である。   The insulating film of the present invention can be easily formed by coating using a radiation-sensitive resin composition, and can be patterned as desired for the configuration of the liquid crystal display element.

その結果、本発明の絶縁膜は、従来のSiNからなる無機層間絶縁膜の代替が可能となり、能動素子と、共通電極と、画素電極と、その共通電極および画素電極の間に配置された本発明の絶縁膜とを有するアレイ基板の提供を可能とする。そして、そのアレイ基板を用いた本発明の表示素子の提供を可能とする。   As a result, the insulating film of the present invention can replace the conventional inorganic interlayer insulating film made of SiN, and the active element, the common electrode, the pixel electrode, and the book disposed between the common electrode and the pixel electrode. An array substrate having the insulating film of the invention can be provided. Then, the display element of the present invention using the array substrate can be provided.

以下、従来の無機層間絶縁膜の代替が可能な本発明の絶縁膜を形成する本発明の感放射線性樹脂組成物、本発明の絶縁膜を含む表示素子の例である液晶表示素子、および、本発明の絶縁膜の形成等について説明する。
尚、本発明において、露光に際して照射される「放射線」には、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線および荷電粒子線等が含まれる。
Hereinafter, the radiation-sensitive resin composition of the present invention that forms an insulating film of the present invention that can replace the conventional inorganic interlayer insulating film, a liquid crystal display element that is an example of a display element including the insulating film of the present invention, and The formation of the insulating film of the present invention will be described.
In the present invention, “radiation” irradiated upon exposure includes visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, charged particle beams, and the like.

<感放射線性樹脂組成物>
本発明の実施形態の絶縁膜の製造に用いられる本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物は、感放射線性を備えた樹脂組成物である。本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、ポジ型の感放射線性およびネガ型の感放射線性のいずれを有することも可能である。
<Radiation sensitive resin composition>
The radiation sensitive resin composition of the embodiment of the present invention used for the production of the insulating film of the embodiment of the present invention is a resin composition having radiation sensitivity. The radiation-sensitive resin composition of the present embodiment can have either a positive-type radiation sensitivity or a negative-type radiation sensitivity.

本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、[A]成分である[A]重合体、[B]成分である[B]感光剤、並びに、[C]成分である、[C]チタン酸化物と、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、ジルコニウムおよび鉛からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属元素とを含む化合物(以下、単に[C]化合物と言うことがある。)を必須成分として含有する。   The radiation-sensitive resin composition of the present embodiment includes a [A] polymer that is the [A] component, a [B] photosensitive agent that is the [B] component, and a [C] titanium oxide that is the [C] component. And a compound containing at least one metal element selected from the group consisting of barium, strontium, calcium, magnesium, zirconium and lead (hereinafter sometimes simply referred to as [C] compound) as an essential component. To do.

そして、本実施形態の感放射線性樹脂組成物が、ポジ型感放射線性樹脂組成物の場合、[B]感光剤は、光酸発生剤であるか、または、光酸発生剤を含有することが好ましい。また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物が、ネガ型感放射線性樹脂組成物の場合、[B]感光剤は、光ラジカル重合開始剤であるか、または、光ラジカル重合開始剤を含有することが好ましい。   And when the radiation sensitive resin composition of this embodiment is a positive type radiation sensitive resin composition, [B] a photosensitive agent is a photo-acid generator or contains a photo-acid generator. Is preferred. Moreover, when the radiation sensitive resin composition of this embodiment is a negative radiation sensitive resin composition, [B] a photosensitizer is a radical photopolymerization initiator or contains radical photopolymerization initiator It is preferable to do.

さらに、本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、得られる本発明の実施形態の絶縁膜の誘電特性の制御のために、[D]成分である[D]ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体並びにウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ(メタ)アクリレート化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種(以下、単に[D]化合物と言うことがある。)を含むことが好ましい。   Furthermore, the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment includes a [D] urethane bond and an amide bond, which are [D] components, in order to control the dielectric properties of the insulating film of the embodiment of the present invention obtained. It includes at least one selected from the group consisting of a polymer having at least one and a (meth) acrylate compound having at least one of a urethane bond and an amide bond (hereinafter sometimes simply referred to as [D] compound). It is preferable.

また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない限り、その他の任意成分を含有してもよい。   Moreover, unless the radiation sensitive resin composition of this embodiment impairs the effect of this invention, you may contain another arbitrary component.

以下、本実施形態の感放射線性樹脂組成物に含有される各成分について詳しく説明する。   Hereinafter, each component contained in the radiation sensitive resin composition of this embodiment is demonstrated in detail.

<[A]重合体>
本実施形態の感放射線性樹脂組成物において、[A]成分である[A]重合体は、本実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成される本発明の実施形態の絶縁膜の基材となる成分である。
<[A] polymer>
In the radiation sensitive resin composition of the present embodiment, the [A] polymer as the component [A] is an insulating film of the embodiment of the present invention formed using the radiation sensitive resin composition of the present embodiment. It is a component used as a base material.

そして、本実施形態の感放射線性樹脂組成物が所望とするパターニング性を備えるように、[A]重合体は、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。その場合、[A]重合体は、アルカリ現像性を有する重合体であれば特に限定されない。但し、上述した[D]化合物に該当する重合体は除かれる。   And it is preferable that the [A] polymer is alkali-soluble resin so that the radiation sensitive resin composition of this embodiment may be provided with the desired patterning property. In that case, the [A] polymer is not particularly limited as long as it is a polymer having alkali developability. However, the polymer corresponding to the above-mentioned [D] compound is excluded.

好ましい[A]重合体としては、カルボキシル基を有する構成単位を含む重合体を挙げることができる。   As a preferable [A] polymer, the polymer containing the structural unit which has a carboxyl group can be mentioned.

そして、[A]重合体は、本実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いた硬化膜として本発明の実施形態の絶縁膜を形成できるように、不飽和二重結合あるいはエポキシ基等の重合性基を有する構成単位を含むものがより望ましい。したがって、[A]重合体としては、カルボキシル基を有する構成単位を含み、さらに重合性基を有する構成単位を含む重合体がより好ましい。   And [A] polymer is polymerization of unsaturated double bonds or epoxy groups so that the insulating film of the embodiment of the present invention can be formed as a cured film using the radiation sensitive resin composition of the present embodiment. Those containing a structural unit having a sex group are more desirable. Therefore, as the [A] polymer, a polymer containing a structural unit having a carboxyl group and further containing a structural unit having a polymerizable group is more preferable.

このとき、[A]重合体において、好ましい重合性基を有する構成単位とは、エポキシ基を有する構成単位および(メタ)アクリロイルオキシ基を有する構成単位からなる群より選ばれる少なくとも1種の構成単位(以下、特定構成単位を言うことがある。)である。[A]重合体が、上記特定構成単位を含むことで、優れた表面硬化性および深部硬化性を有する硬化膜、すなわち、本発明の実施形態の絶縁膜を形成することができる。   In this case, in the [A] polymer, the preferred structural unit having a polymerizable group is at least one structural unit selected from the group consisting of a structural unit having an epoxy group and a structural unit having a (meth) acryloyloxy group. (Hereinafter, the specific structural unit may be referred to.) [A] When the polymer contains the specific structural unit, a cured film having excellent surface curability and deep part curability, that is, the insulating film of the embodiment of the present invention can be formed.

上述の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する構成単位は、例えば、共重合体中のエポキシ基に(メタ)アクリル酸を反応させる方法、共重合体中のカルボキシル基にエポキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルを反応させる方法、共重合体中の水酸基にイソシアネート基を有する(メタ)アクリル酸エステルを反応させる方法、共重合体中の酸無水物部位に(メタ)アクリル酸を反応させる方法等により形成することができる。これらのうち特に、共重合体中のカルボキシル基にエポキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルを反応させる方法が好ましい。   The structural unit having the (meth) acryloyloxy group is, for example, a method of reacting an epoxy group in a copolymer with (meth) acrylic acid, a (meth) acryl having an epoxy group in a carboxyl group in the copolymer By a method of reacting an acid ester, a method of reacting a (meth) acrylic acid ester having an isocyanate group with a hydroxyl group in the copolymer, a method of reacting (meth) acrylic acid at an acid anhydride site in the copolymer, etc. Can be formed. Among these, a method of reacting a carboxyl group in the copolymer with a (meth) acrylic ester having an epoxy group is preferable.

カルボキシル基を有する構成単位と、重合性基としてエポキシ基を有する構成単位とを含む[A]重合体は、(A1)不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも1種(以下、「(A1)化合物」とも言う。)と、(A2)エポキシ基含有不飽和化合物(以下、「(A2)化合物」とも言う。)とを共重合して合成することができる。この場合、[A]重合体は、不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸無水物からなる群より選ばれる少なくとも1種から形成される構成単位並びにエポキシ基含有不飽和化合物から形成される構成単位を含む共重合体となる。   The [A] polymer containing a structural unit having a carboxyl group and a structural unit having an epoxy group as a polymerizable group is at least selected from the group consisting of (A1) an unsaturated carboxylic acid and an unsaturated carboxylic acid anhydride. One type (hereinafter also referred to as “(A1) compound”) and (A2) an epoxy group-containing unsaturated compound (hereinafter also referred to as “(A2) compound”) can be copolymerized and synthesized. . In this case, the [A] polymer includes a structural unit formed from at least one selected from the group consisting of an unsaturated carboxylic acid and an unsaturated carboxylic acid anhydride, and a structural unit formed from an epoxy group-containing unsaturated compound. It becomes a copolymer containing.

[A]重合体は、例えば、溶媒中で重合開始剤の存在下、カルボキシル基含有構成単位を与える(A1)化合物と、エポキシ基含有構成単位を与える(A2)化合物とを共重合することによって製造できる。また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物をポジ型とする場合には、(A3)水酸基含有構成単位を与える水酸基含有不飽和化合物(以下、「(A3)化合物」とも言う。)をさらに加えて、共重合体とすることもできる。さらに、[A]重合体の製造においては、上記(A1)化合物、(A2)化合物および(A3)化合物とともに、(A4)化合物(上記(A1)、(A2)および(A3)化合物に由来する構成単位以外の構成単位を与える不飽和化合物)をさらに加えて、共重合体とすることもできる。以下、各化合物を詳述する。   [A] The polymer is obtained by, for example, copolymerizing a compound (A1) that provides a carboxyl group-containing structural unit and a compound (A2) that provides an epoxy group-containing structural unit in the presence of a polymerization initiator in a solvent. Can be manufactured. When the radiation-sensitive resin composition of this embodiment is a positive type, (A3) a hydroxyl group-containing unsaturated compound that gives a hydroxyl group-containing structural unit (hereinafter also referred to as “(A3) compound”) is further included. In addition, it can be a copolymer. Further, in the production of the [A] polymer, the compound (A4) (derived from the compounds (A1), (A2) and (A3)) together with the compound (A1), the compound (A2) and the compound (A3). An unsaturated compound that gives a structural unit other than the structural unit) may be further added to form a copolymer. Hereinafter, each compound will be described in detail.

[(A1)化合物]
(A1)化合物としては、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸の無水物、多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕エステル等が挙げられる。
[(A1) Compound]
Examples of the compound (A1) include unsaturated monocarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids, anhydrides of unsaturated dicarboxylic acids, and mono [(meth) acryloyloxyalkyl] esters of polyvalent carboxylic acids.

不飽和モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等が挙げられる。   Examples of the unsaturated monocarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid.

不飽和ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸等が挙げられる。   Examples of the unsaturated dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid and the like.

不飽和ジカルボン酸の無水物としては、例えば、上記ジカルボン酸として例示した化合物の無水物等が挙げられる。   As an anhydride of unsaturated dicarboxylic acid, the anhydride of the compound illustrated as said dicarboxylic acid etc. are mentioned, for example.

多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕エステルとしては、例えば、コハク酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕等が挙げられる。   Examples of mono [(meth) acryloyloxyalkyl] esters of polyvalent carboxylic acids include succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], phthalic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] and the like. It is done.

これらの(A1)化合物のうち、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸が共重合反応性、アルカリ水溶液に対する溶解性および入手の容易性からより好ましい。   Among these (A1) compounds, acrylic acid, methacrylic acid, and maleic anhydride are preferable, and acrylic acid, methacrylic acid, and maleic anhydride are more preferable from the viewpoint of copolymerization reactivity, solubility in an alkaline aqueous solution, and availability.

これらの(A1)化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   These (A1) compounds may be used alone or in combination of two or more.

(A1)化合物の使用割合は、(A1)化合物並びに(A2)化合物(必要に応じて任意の(A3)化合物および(A4)化合物)の合計に基づいて、5質量%〜30質量%が好ましく、10質量%〜25質量%がより好ましい。(A1)化合物の使用割合を5質量%〜30質量%とすることによって、[A]アルカリ可溶性樹脂のアルカリ水溶液に対する溶解性を最適化するとともに、放射線性感度に優れる絶縁膜が得られる。   The use ratio of the compound (A1) is preferably 5% by mass to 30% by mass based on the sum of the compound (A1) and the compound (A2) (optional (A3) compound and (A4) compound as necessary). 10 mass%-25 mass% are more preferable. (A1) By making the usage-amount of a compound into 5 mass%-30 mass%, while optimizing the solubility with respect to the aqueous alkali solution of [A] alkali-soluble resin, the insulating film excellent in radiation sensitivity is obtained.

[(A2)化合物]
(A2)化合物は、ラジカル重合性を有するエポキシ基含有不飽和化合物である。エポキシ基としては、オキシラニル基(1,2−エポキシ構造)またはオキセタニル基(1,3−エポキシ構造)等が挙げられる。
[(A2) Compound]
The compound (A2) is an epoxy group-containing unsaturated compound having radical polymerizability. Examples of the epoxy group include an oxiranyl group (1,2-epoxy structure) or an oxetanyl group (1,3-epoxy structure).

オキシラニル基を有する不飽和化合物としては、例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸2−メチルグリシジル、アクリル酸3,4−エポキシブチル、メタクリル酸3,4−エポキシブチル、アクリル酸6,7−エポキシヘプチル、メタクリル酸6,7−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロへキシルメチル等が挙げられる。これらのうち、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸2−メチルグリシジル、メタクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシル、アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシル等が、共重合反応性および絶縁膜等の耐溶媒性等の向上の観点から好ましい。   Examples of the unsaturated compound having an oxiranyl group include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, 2-methylglycidyl methacrylate, 3,4-epoxybutyl acrylate, 3,4-epoxybutyl methacrylate, and 6,7 acrylic acid. Epoxy heptyl, methacrylic acid 6,7-epoxy heptyl, α-ethylacrylic acid-6,7-epoxy heptyl, o-vinyl benzyl glycidyl ether, m-vinyl benzyl glycidyl ether, p-vinyl benzyl glycidyl ether, methacrylic acid 3 , 4-epoxycyclohexylmethyl and the like. Among these, glycidyl methacrylate, 2-methylglycidyl methacrylate, -6,7-epoxyheptyl methacrylate, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, 3, methacrylate 4-Epoxycyclohexyl, 3,4-epoxycyclohexyl acrylate, and the like are preferable from the viewpoint of improving the copolymerization reactivity and the solvent resistance of the insulating film and the like.

オキセタニル基を有する不飽和化合物としては、例えば、
3−(アクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2−エチルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−3−エチルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2−フェニルオキセタン等のアクリル酸エステル;
3−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−エチルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−3−エチルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−フェニルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2,2−ジフルオロオキセタン等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。
As an unsaturated compound having an oxetanyl group, for example,
3- (acryloyloxymethyl) oxetane, 3- (acryloyloxymethyl) -2-methyloxetane, 3- (acryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane, 3- (acryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) oxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) -2-ethyloxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) -3-ethyloxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) -2 -Acrylic esters such as phenyloxetane;
3- (methacryloyloxymethyl) oxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-methyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) oxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) -2-ethyloxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) -3-ethyloxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) -2 -Methacrylic acid esters such as phenyloxetane and 3- (2-methacryloyloxyethyl) -2,2-difluorooxetane.

これらの(A2)化合物のうち、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシル、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタンが好ましい。これらの(A2)化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   Of these (A2) compounds, glycidyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexyl methacrylate, and 3- (methacryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane are preferable. These (A2) compounds may be used alone or in combination of two or more.

(A2)化合物の使用割合は、(A1)化合物並びに(A2)化合物(必要に応じて任意の(A3)化合物および(A4)化合物)の合計に基づいて、5質量%〜60質量%が好ましく、10質量%〜50質量%がより好ましい。(A2)化合物の使用割合を5質量%〜60質量%とすることによって、優れた硬化性等を有する硬化膜、すなわち、本実施の形態の絶縁膜を形成することができる。   The proportion of the compound (A2) used is preferably 5% by mass to 60% by mass based on the sum of the compound (A1) and the compound (A2) (optional (A3) compound and (A4) compound as necessary). 10 mass%-50 mass% are more preferable. (A2) By making the usage-amount of a compound into 5 mass%-60 mass%, the cured film which has the outstanding sclerosis | hardenability etc., ie, the insulating film of this Embodiment, can be formed.

[(A3)化合物]
(A3)化合物としては、水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル、フェノール性水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル、ヒドロキシスチレンが挙げられる。
水酸基を有するアクリル酸エステルとしては、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、アクリル酸4−ヒドロキシブチル、アクリル酸5−ヒドロキシペンチル、アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル等が挙げられる。
[(A3) Compound]
Examples of the compound (A3) include (meth) acrylic acid ester having a hydroxyl group, (meth) acrylic acid ester having a phenolic hydroxyl group, and hydroxystyrene.
Examples of the acrylic acid ester having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 5-hydroxypentyl acrylate, and 6-hydroxyhexyl acrylate.

水酸基を有するメタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸3−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸4−ヒドロキシブチル、メタクリル酸5−ヒドロキシペンチル、メタクリル酸6−ヒドロキシヘキシル等が挙げられる。   Examples of the methacrylic acid ester having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 5-hydroxypentyl methacrylate, and 6-hydroxyhexyl methacrylate.

フェノール性水酸基を有するアクリル酸エステルとしては、アクリル酸2−ヒドロキシフェニル、アクリル酸4−ヒドロキシフェニル等が挙げられる。フェノール性水酸基を有するメタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸2−ヒドロキシフェニル、メタクリル酸4−ヒドロキシフェニル等が挙げられる。   Examples of the acrylate ester having a phenolic hydroxyl group include 2-hydroxyphenyl acrylate and 4-hydroxyphenyl acrylate. Examples of the methacrylic acid ester having a phenolic hydroxyl group include 2-hydroxyphenyl methacrylate and 4-hydroxyphenyl methacrylate.

ヒドロキシスチレンとしては、o−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、α−メチル−p−ヒドロキシスチレンが好ましい。   As hydroxystyrene, o-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene, and α-methyl-p-hydroxystyrene are preferable.

これらの(A3)化合物は、単独で使用してもよいし2種以上を混合して使用してもよい。   These (A3) compounds may be used alone or in admixture of two or more.

(A3)化合物の使用割合は、(A1)化合物、(A2)化合物並びに(A3)化合物(必要に応じて任意の(A4)化合物)の合計に基づいて、1質量%〜30質量%が好ましく、5質量%〜25質量%がより好ましい。   The proportion of the compound (A3) used is preferably 1% by mass to 30% by mass based on the sum of the compound (A1), the compound (A2) and the compound (A3) (optional (A4) compound if necessary). 5 mass%-25 mass% are more preferable.

[(A4)化合物]
(A4)化合物は、上記の(A1)化合物、(A2)化合物および(A3)化合物以外の不飽和化合物であれば、特に制限されるものではない。(A4)化合物としては、例えば、メタクリル酸鎖状アルキルエステル、メタクリル酸環状アルキルエステル、アクリル酸鎖状アルキルエステル、アクリル酸環状アルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、アクリル酸アリールエステル、不飽和ジカルボン酸ジエステル、マレイミド化合物、不飽和芳香族化合物、共役ジエン、テトラヒドロフラン骨格等を持つ不飽和化合物およびその他の不飽和化合物等が挙げられる。
[(A4) Compound]
(A4) A compound will not be restrict | limited especially if it is unsaturated compounds other than said (A1) compound, (A2) compound, and (A3) compound. Examples of (A4) compounds include methacrylic acid chain alkyl esters, methacrylic acid cyclic alkyl esters, acrylic acid chain alkyl esters, acrylic acid cyclic alkyl esters, methacrylic acid aryl esters, acrylic acid aryl esters, and unsaturated dicarboxylic acid diesters. , Maleimide compounds, unsaturated aromatic compounds, conjugated dienes, unsaturated compounds having a tetrahydrofuran skeleton, and other unsaturated compounds.

メタクリル酸鎖状アルキルエステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸n−ラウリル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸n−ステアリル等が挙げられる。   Examples of the chain alkyl ester of methacrylic acid include, for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isodecyl methacrylate, n methacrylate. -Lauryl, tridecyl methacrylate, n-stearyl methacrylate and the like.

メタクリル酸環状アルキルエステルとしては、例えば、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸2−メチルシクロヘキシル、メタクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル、メタクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルオキシエチル、メタクリル酸イソボロニル等が挙げられる。 Examples of the cyclic alkyl ester of methacrylic acid include cyclohexyl methacrylate, 2-methylcyclohexyl methacrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8-yl methacrylate, and tricyclomethacrylate [5.2. 1.0 2,6 ] decan-8-yloxyethyl, isobornyl methacrylate and the like.

アクリル酸鎖状アルキルエステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸sec−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸イソデシル、アクリル酸n−ラウリル、アクリル酸トリデシル、アクリル酸n−ステアリル等が挙げられる。   Examples of the acrylic acid chain alkyl ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, sec-butyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, isodecyl acrylate, and n-acrylate. -Lauryl, tridecyl acrylate, n-stearyl acrylate and the like.

アクリル酸環状アルキルエステルとしては、例えば、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸−2−メチルシクロヘキシル、アクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル、アクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルオキシエチル、アクリル酸イソボロニル等が挙げられる。 Examples of the acrylic acid cyclic alkyl ester include cyclohexyl acrylate, 2-methylcyclohexyl acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl acrylate, and tricyclo [5.2 acrylate]. 1.0 2,6 ] decan-8-yloxyethyl, isobornyl acrylate, and the like.

メタクリル酸アリールエステルとしては、例えば、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル等が挙げられる。   Examples of the methacrylic acid aryl ester include phenyl methacrylate and benzyl methacrylate.

アクリル酸アリールエステルとしては、例えば、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル等が挙げられる。   Examples of the acrylic acid aryl ester include phenyl acrylate and benzyl acrylate.

不飽和ジカルボン酸ジエステルとしては、例えば、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等が挙げられる。   Examples of the unsaturated dicarboxylic acid diester include diethyl maleate, diethyl fumarate, diethyl itaconate and the like.

マレイミド化合物としては、例えば、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド、N−(4−ヒドロキシベンジル)マレイミド、N−スクシンイミジル−3−マレイミドベンゾエート、N−スクシンイミジル−4−マレイミドブチレート、N−スクシンイミジル−6−マレイミドカプロエート、N−スクシンイミジル−3−マレイミドプロピオネート、N−(9−アクリジニル)マレイミド等が挙げられる。   Examples of maleimide compounds include N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-benzylmaleimide, N- (4-hydroxyphenyl) maleimide, N- (4-hydroxybenzyl) maleimide, N-succinimidyl-3-maleimidobenzoate N-succinimidyl-4-maleimidobutyrate, N-succinimidyl-6-maleimidocaproate, N-succinimidyl-3-maleimidopropionate, N- (9-acridinyl) maleimide and the like.

不飽和芳香族化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メトキシスチレン等が挙げられる。
共役ジエンとしては、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン等が挙げられる。
Examples of the unsaturated aromatic compound include styrene, α-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, vinyltoluene, and p-methoxystyrene.
Examples of the conjugated diene include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene and the like.

テトラヒドロフラン骨格を含有する不飽和化合物としては、例えば、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、2−メタクリロイルオキシ−プロピオン酸テトラヒドロフルフリルエステル、3−(メタ)アクリロイルオキシテトラヒドロフラン−2−オン等が挙げられる。   Examples of the unsaturated compound containing a tetrahydrofuran skeleton include tetrahydrofurfuryl methacrylate, 2-methacryloyloxy-propionic acid tetrahydrofurfuryl ester, 3- (meth) acryloyloxytetrahydrofuran-2-one, and the like.

その他の不飽和化合物としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル等が挙げられる。   Examples of other unsaturated compounds include acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylamide, methacrylamide, and vinyl acetate.

これらの(A4)化合物のうち、メタクリル酸鎖状アルキルエステル、メタクリル酸環状アルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、マレイミド化合物、テトラヒドロフラン骨格、不飽和芳香族化合物、アクリル酸環状アルキルエステルが好ましい。これらのうち、特に、スチレン、メタクリル酸メチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−ラウリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル、p−メトキシスチレン、アクリル酸2−メチルシクロヘキシル、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、メタクリル酸テトラヒドロフルフリルが、共重合反応性およびアルカリ水溶液に対する溶解性の点から好ましい。 Among these (A4) compounds, methacrylic acid chain alkyl ester, methacrylic acid cyclic alkyl ester, methacrylic acid aryl ester, maleimide compound, tetrahydrofuran skeleton, unsaturated aromatic compound, and acrylic acid cyclic alkyl ester are preferable. Of these, styrene, methyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, benzyl methacrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate, p -Methoxystyrene, 2-methylcyclohexyl acrylate, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, and tetrahydrofurfuryl methacrylate are preferred from the viewpoints of copolymerization reactivity and solubility in an aqueous alkali solution.

これらの(A4)化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   These (A4) compounds may be used alone or in combination of two or more.

(A4)化合物の使用割合としては、(A1)化合物、(A2)化合物並びに(A4)化合物(および任意の(A3)化合物)の合計に基づいて、10質量%〜80質量%が好ましい。   The proportion of the compound (A4) used is preferably 10% by mass to 80% by mass based on the total of the compound (A1), the compound (A2) and the compound (A4) (and any (A3) compound).

<カルボキシル基を有する構成単位と重合性基としてエポキシ基を有する構成単位とを含む[A]重合体の合成方法1>
[A]重合体は、例えば、溶媒中で重合開始剤の存在下、上記(A1)化合物並びに(A2)化合物(任意の(A3)化合物および(A4)化合物)を共重合することによって製造できる。かかる合成方法によれば、少なくともエポキシ基含有構成単位を含む共重合体を合成することができる。
<[A] Polymer Synthesis Method 1 Containing Structural Unit Having Carboxyl Group and Structural Unit Having Epoxy Group as Polymerizable Group>
[A] The polymer can be produced, for example, by copolymerizing the compound (A1) and the compound (A2) (arbitrary (A3) compound and (A4) compound) in the presence of a polymerization initiator in a solvent. . According to this synthesis method, a copolymer containing at least an epoxy group-containing structural unit can be synthesized.

[A]重合体を製造するための重合反応に用いられる溶媒としては、例えば、アルコール、グリコールエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート、ケトン、エステル等が挙げられる。   [A] Solvents used in the polymerization reaction for producing the polymer include, for example, alcohol, glycol ether, ethylene glycol alkyl ether acetate, diethylene glycol monoalkyl ether, diethylene glycol dialkyl ether, dipropylene glycol dialkyl ether, propylene glycol mono Examples include alkyl ether, propylene glycol alkyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether propionate, ketone, ester and the like.

[A]重合体を製造するための重合反応に用いられる重合開始剤としては、一般的にラジカル重合開始剤として知られているものが使用できる。ラジカル重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物が挙げられる。   [A] As the polymerization initiator used in the polymerization reaction for producing the polymer, those generally known as radical polymerization initiators can be used. Examples of the radical polymerization initiator include 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis- (4 Azo compounds such as -methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile).

[A]重合体を製造するための重合反応においては、分子量の調整を目的として、分子量調整剤を使用することができる。   [A] In the polymerization reaction for producing the polymer, a molecular weight modifier can be used for the purpose of adjusting the molecular weight.

分子量調整剤としては、例えば、クロロホルム、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素類;n−ヘキシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸等のメルカプタン類;ジメチルキサントゲンスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド等のキサントゲン類;ターピノーレン、α−メチルスチレンダイマー等が挙げられる。   Examples of the molecular weight modifier include halogenated hydrocarbons such as chloroform and carbon tetrabromide; mercaptans such as n-hexyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, and thioglycolic acid; Examples thereof include xanthogens such as dimethylxanthogen sulfide and diisopropylxanthogen disulfide; terpinolene and α-methylstyrene dimer.

[A]重合体の重量平均分子量(Mw)は、1000〜30000が好ましく、5000〜20000がより好ましい。[A]重合体のMwを上記範囲とすることで、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の放射線に対する感度および現像性を高めることができる。尚、本明細書における重合体のMwおよび数平均分子量(Mn)は、下記の条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した。
装置:GPC−101(昭和電工製)
カラム:GPC−KF−801、GPC−KF−802、GPC−KF−803およびGPC−KF−804を結合
移動相:テトラヒドロフラン
カラム温度:40℃
流速:1.0mL/分
試料濃度:1.0質量%
試料注入量:100μL
検出器:示差屈折計
標準物質:単分散ポリスチレン
[A] As for the weight average molecular weight (Mw) of a polymer, 1000-30000 are preferable and 5000-20000 are more preferable. [A] By making Mw of a polymer into the said range, the sensitivity with respect to the radiation and developability of the radiation sensitive resin composition of this embodiment can be improved. The polymer Mw and number average molecular weight (Mn) in this specification were measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
Apparatus: GPC-101 (made by Showa Denko)
Column: GPC-KF-801, GPC-KF-802, GPC-KF-803 and GPC-KF-804 combined with mobile phase: tetrahydrofuran Column temperature: 40 ° C.
Flow rate: 1.0 mL / min Sample concentration: 1.0 mass%
Sample injection volume: 100 μL
Detector: Differential refractometer Standard material: Monodisperse polystyrene

<カルボキシル基を有する構成単位と重合性基として(メタ)アクリル基を有する構成単位とを含む[A]重合体の合成方法2>
[A]重合体は、例えば、上述の(A1)化合物を1種以上使用して合成できる共重合体(以下、「特定共重合体」と言うことがある。)と、上記(A2)化合物とを反応させて合成できる。かかる合成方法によれば、少なくとも(メタ)アクリロイルオキシ基を有する構成単位を含む共重合体を合成することができる。
<[A] Polymer Synthesis Method 2 Containing Structural Unit Having Carboxyl Group and Structural Unit Having (Meth) acrylic Group as Polymerizable Group>
[A] The polymer may be, for example, a copolymer that can be synthesized by using one or more of the above-described (A1) compounds (hereinafter sometimes referred to as “specific copolymer”) and the above-mentioned (A2) compound. And can be synthesized. According to such a synthesis method, a copolymer containing at least a structural unit having a (meth) acryloyloxy group can be synthesized.

[A]重合体が含む(メタ)アクリロイルオキシ基を有する構成単位は、共重合体中のカルボキシル基にエポキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルを反応させて得られ、反応後の(メタ)アクリル基を有する構成単位は、下記式(1)で表される。この構成単位は、(A1)化合物に由来する特定共重合体中のカルボキシル基と(A2)化合物のエポキシ基とが反応し、エステル結合を形成して得られる。   [A] The structural unit having a (meth) acryloyloxy group contained in the polymer is obtained by reacting a carboxyl group in the copolymer with a (meth) acrylic acid ester having an epoxy group, and (meth) after the reaction. The structural unit having an acrylic group is represented by the following formula (1). This structural unit is obtained by reacting the carboxyl group in the specific copolymer derived from the compound (A1) with the epoxy group of the compound (A2) to form an ester bond.

Figure 2016014849
Figure 2016014849

上記式(1)中、R10およびR11は、それぞれ独立して水素原子またはメチル基である。cは、1〜6の整数である。R12は、下記式(2−1)または下記式(2−2)で表される2価の基である。 In the above formula (1), R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom or a methyl group. c is an integer of 1-6. R 12 is a divalent group represented by the following formula (2-1) or the following formula (2-2).

Figure 2016014849
Figure 2016014849

上記式(2−1)中、R13は、水素原子またはメチル基である。上記式(2−1)および上記式(2−2)中、*は、酸素原子と結合する部位を示す。 In the above formula (2-1), R 13 is a hydrogen atom or a methyl group. In the above formula (2-1) and the above formula (2-2), * represents a site bonded to an oxygen atom.

上記式(1)で表される構成単位について、例えば、カルボキシル基を有する共重合体に、(A2)化合物としてメタクリル酸グリシジル、メタクリル酸2−メチルグリシジル等の化合物を反応させた場合、上記式(1)中のR12は、上記式(2−1)となる。一方、(A2)化合物としてメタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル等の化合物を反応させた場合、上記式(1)中のR12は、上記式(2−2)となる。 For the structural unit represented by the above formula (1), for example, when a compound having a carboxyl group is reacted with a compound such as glycidyl methacrylate or 2-methylglycidyl methacrylate as the compound (A2), the above formula R 12 in (1) is the above formula (2-1). On the other hand, when a compound such as 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate is reacted as the compound (A2), R 12 in the above formula (1) becomes the above formula (2-2).

特定共重合体の合成に際しては、(A1)化合物以外の化合物、例えば、上述の(A3)化合物、(A4)化合物等を共重合成分として用いてもよい。これらの化合物としては、共重合反応性の点から、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチルエステル、メタクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル、スチレン、p−メトキシスチレン、メタクリル酸テトラヒドロフラン−2−イル、1,3−ブタジエンが好ましい。 In the synthesis of the specific copolymer, a compound other than the (A1) compound, for example, the above-described (A3) compound, (A4) compound, or the like may be used as a copolymerization component. These compounds include methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, benzyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, tricyclomethacrylate [5.2.1.0 2,6 from the viewpoint of copolymerization reactivity. Decan-8-yl, styrene, p-methoxystyrene, tetrahydrofuran-2-yl methacrylate, and 1,3-butadiene are preferred.

特定共重合体の共重合の方法としては、例えば、(A1)化合物、および必要に応じて(A3)化合物等を、溶媒中でラジカル重合開始剤を使用して重合する方法が挙げられる。   Examples of the copolymerization method of the specific copolymer include a method of polymerizing the compound (A1) and, if necessary, the compound (A3) using a radical polymerization initiator in a solvent.

上述のラジカル重合開始剤としては、上述の[A]重合体の項で例示したものと同様のものが挙げられる。ラジカル重合開始剤の使用量は、重合性不飽和化合物100質量%に対して、0.1質量%〜50質量%、好ましくは0.1質量%〜20質量%である。   Examples of the radical polymerization initiator include the same ones as exemplified in the above-mentioned item [A] polymer. The usage-amount of a radical polymerization initiator is 0.1 mass%-50 mass% with respect to 100 mass% of polymerizable unsaturated compounds, Preferably it is 0.1 mass%-20 mass%.

特定共重合体は、重合反応溶液のまま[A]重合体の製造に供してもよく、共重合体を一旦溶液から分離した後に[A]重合体の製造に供してもよい。   The specific copolymer may be used for the production of the [A] polymer as it is in the polymerization reaction solution, or may be used for the production of the [A] polymer after the copolymer is once separated from the solution.

また、特定共重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、5.0以下が好ましく、3.0以下がより好ましい。分子量分布(Mw/Mn)を5.0以下とすることで、得られるパターンの形状を良好に保つことができる。また、上記特定範囲の分子量分布(Mw/Mn)を有する特定共重合体を含む絶縁膜は、高度な現像性を有する。すなわち、現像工程において、現像残りを生じることなく、容易に所定パターンを形成することができる。   The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the specific copolymer is preferably 5.0 or less, and more preferably 3.0 or less. By making molecular weight distribution (Mw / Mn) 5.0 or less, the shape of the pattern obtained can be kept favorable. The insulating film containing the specific copolymer having the molecular weight distribution (Mw / Mn) in the specific range has a high developability. That is, a predetermined pattern can be easily formed without causing a development residue in the development process.

特定共重合体の(A1)化合物に由来する構成単位の含有率は、5質量%〜60質量%が好ましく、7質量%〜50質量%がより好ましく、8質量%〜40質量%が特に好ましい。   The content of the structural unit derived from the (A1) compound of the specific copolymer is preferably 5% by mass to 60% by mass, more preferably 7% by mass to 50% by mass, and particularly preferably 8% by mass to 40% by mass. .

特定共重合体の(A1)化合物以外の(A3)化合物、(A4)化合物等の化合物に由来する構成単位の含有率は、10質量%〜90質量%、20質量%〜80質量%である。   The content rate of the structural unit derived from compounds, such as (A3) compound other than (A1) compound of a specific copolymer, and (A4) compound, is 10 mass%-90 mass%, 20 mass%-80 mass%. .

特定共重合体と(A2)化合物との反応においては、必要に応じて適当な触媒の存在下において、好ましくは重合禁止剤を含む共重合体の溶液に、エポキシ基を有する不飽和化合物を投入し、加温下で所定時間攪拌する。上記触媒としては、例えば、テトラブチルアンモニウムブロミド等が挙げられる。上記重合禁止剤としては、例えば、p−メトキシフェノール等が挙げられる。反応温度は、70℃〜100℃が好ましい。反応時間は、8時間〜12時間が好ましい。   In the reaction of the specific copolymer with the compound (A2), an unsaturated compound having an epoxy group is preferably added to the copolymer solution containing a polymerization inhibitor in the presence of a suitable catalyst as necessary. And stirring for a predetermined time under heating. Examples of the catalyst include tetrabutylammonium bromide. Examples of the polymerization inhibitor include p-methoxyphenol. The reaction temperature is preferably 70 ° C to 100 ° C. The reaction time is preferably 8 hours to 12 hours.

(A2)化合物の使用割合は、共重合体中の(A1)化合物に由来するカルボキシル基に対して、5質量%〜99質量%が好ましく、10質量%〜97質量%がより好ましい。(A2)化合物の使用割合を上記範囲とすることで、共重合体との反応性、絶縁膜の硬化性等がより向上する。(A2)化合物は、単独でまたは2種以上を混合して使用できる。   The proportion of the compound (A2) used is preferably 5% by mass to 99% by mass and more preferably 10% by mass to 97% by mass with respect to the carboxyl group derived from the compound (A1) in the copolymer. (A2) By making the usage-amount of a compound into the said range, the reactivity with a copolymer, the sclerosis | hardenability of an insulating film, etc. improve more. (A2) A compound can be used individually or in mixture of 2 or more types.

<[B]感光剤>
本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物に含有される[B]感光剤としては、放射線に感応してラジカルを発生し重合を開始できる化合物(すなわち、[B−1]光ラジカル重合開始剤)、または、放射線に感応して酸を発生する化合物(すなわち、[B−2]光酸発生剤)を挙げることができる。本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、[B]感光剤を含有することにより、感放射線性を有することができ、例えば、ポジ型の感放射線性またはネガ型の感放射線性を有することができる。
<[B] Photosensitive agent>
[B] Photosensitizer contained in the radiation-sensitive resin composition of the embodiment of the present invention includes a compound capable of initiating polymerization by generating radicals in response to radiation (that is, [B-1] initiation of photoradical polymerization. Agent) or a compound that generates an acid in response to radiation (that is, [B-2] photoacid generator). The radiation sensitive resin composition of this embodiment can have radiation sensitivity by containing [B] a photosensitizer, for example, has positive radiation sensitivity or negative radiation sensitivity. Can do.

本実施形態の感放射線性樹脂組成物の[B−1]光ラジカル重合開始剤としては、O−アシルオキシム化合物、アセトフェノン化合物、ビイミダゾール化合物等が挙げられる。これらの化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   Examples of the [B-1] photoradical polymerization initiator of the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment include O-acyloxime compounds, acetophenone compounds, biimidazole compounds, and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

O−アシルオキシム化合物としては、例えば、1,2−オクタンジオン1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、1−(9−エチル−6−ベンゾイル−9.H.−カルバゾール−3−イル)−オクタン−1−オンオキシム−O−アセテート、1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾエート、1−〔9−n−ブチル−6−(2−エチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾエート、エタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロピラニルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−5−テトラヒドロフラニルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)等が挙げられる。   Examples of the O-acyloxime compound include 1,2-octanedione 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyloxime)], ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl). Benzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), 1- (9-ethyl-6-benzoyl-9.H.-carbazol-3-yl) -octane-1-one oxime- O-acetate, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate, 1- [9-n-butyl-6- (2-ethylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate, ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydropyranylbenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-5-tetrahydrofuranylbenzoyl) -9. H. -Carbazole-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxybenzoyl } -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) and the like.

これらのうち、1,2−オクタンジオン1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)またはエタノン−1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9.H.−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)が好ましい。   Among these, 1,2-octanedione 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyloxime)], ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazole -3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl) -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) or ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxybenzoyl } -9. H. -Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) is preferred.

アセトフェノン化合物としては、例えば、α−アミノケトン化合物、α−ヒドロキシケトン化合物が挙げられる。   Examples of acetophenone compounds include α-aminoketone compounds and α-hydroxyketone compounds.

α−アミノケトン化合物としては、例えば、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン等が挙げられる。   Examples of the α-aminoketone compound include 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1- ( 4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, and the like.

α−ヒドロキシケトン化合物としては、例えば、1−フェニル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−i−プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる。   Examples of the α-hydroxyketone compound include 1-phenyl-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one and 1- (4-i-propylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one. 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone and the like.

アセトフェノン化合物としては、α−アミノケトン化合物が好ましく、特に、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オンが好ましい。   As the acetophenone compound, an α-aminoketone compound is preferable, and in particular, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) ) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one are preferred.

ビイミダゾール化合物としては、例えば、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールまたは2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールが好ましく、そのうち、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールがより好ましい。   Examples of the biimidazole compound include 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2, 4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole or 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5 5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole is preferred, of which 2,2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'- Biimidazole is more preferred.

[B−1]光ラジカル重合開始剤は、上述したように、単独でまたは2種以上を混合して使用できる。[B−1]光ラジカル重合開始剤の含有割合は、[A]成分100質量部に対して、1質量部〜40質量部が好ましく、5質量部〜30質量部がより好ましい。[B−1]光ラジカル重合開始剤の使用割合を1質量部〜40質量部とすることで、感放射線性樹脂組成物は、低露光量であっても、高い耐溶媒性、高い硬度および高い密着性を有する硬化膜を形成することができる。その結果、そうした特性に優れた本発明の実施形態の絶縁膜を提供することができる。   [B-1] The radical photopolymerization initiator can be used alone or in admixture of two or more as described above. [B-1] The content ratio of the radical photopolymerization initiator is preferably 1 part by mass to 40 parts by mass, and more preferably 5 parts by mass to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component [A]. [B-1] By setting the use ratio of the photo radical polymerization initiator to 1 part by mass to 40 parts by mass, the radiation-sensitive resin composition has a high solvent resistance, a high hardness and a low exposure amount. A cured film having high adhesion can be formed. As a result, the insulating film according to the embodiment of the present invention having excellent characteristics can be provided.

次に、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の[B]感光剤である[B−2]光酸発生剤としては、例えば、オキシムスルホネート化合物、オニウム塩、スルホンイミド化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾメタン化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、カルボン酸エステル化合物、キノンジアジド化合物等が挙げられる。尚、これらの[B−2]光酸発生剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   Next, as [B-2] photoacid generator which is [B] photosensitizer of the radiation sensitive resin composition of this embodiment, for example, an oxime sulfonate compound, an onium salt, a sulfonimide compound, a halogen-containing compound, Examples include diazomethane compounds, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, carboxylic acid ester compounds, and quinonediazide compounds. These [B-2] photoacid generators may be used alone or in combination of two or more.

オキシムスルホネート化合物としては、下記式(3)で表されるオキシムスルホネート基を含む化合物が好ましい。   As the oxime sulfonate compound, a compound containing an oxime sulfonate group represented by the following formula (3) is preferable.

Figure 2016014849
Figure 2016014849

上記式(3)中、Rは、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のフルオロアルキル基、炭素数4〜12の脂環式炭化水素基、炭素数6〜20のアリール基、あるいはこれらのアルキル基、脂環式炭化水素基およびアリール基が有する水素原子の一部または全部が置換基で置換された基である。 In the above formula (3), R a is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms, or an aryl having 6 to 20 carbon atoms. Or a group in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group, alicyclic hydrocarbon group and aryl group are substituted with a substituent.

上記式(3)中のRで表されるアルキル基としては、炭素数1〜12の直鎖状または分岐状のアルキル基が好ましい。この炭素数1〜12の直鎖状または分岐状のアルキル基は置換基により置換されていてもよく、上記置換基としては、例えば、炭素数1〜10のアルコキシ基、7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニル基等の有橋式脂環基を含む脂環式基等が挙げられる。炭素数1〜12のフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプチルフルオロプロピル基等が挙げられる。 The alkyl group represented by R a in the above formula (3) is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. The linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms may be substituted with a substituent, and examples of the substituent include an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms and 7,7-dimethyl- Examples thereof include alicyclic groups containing a bridged alicyclic group such as a 2-oxonorbornyl group. Examples of the fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms include a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptylfluoropropyl group, and the like.

上記Rで表される脂環式炭化水素基としては、炭素数4〜12の脂環式炭化水素基が好ましい。この炭素数4〜12の脂環式炭化水素基は置換基により置換されていてもよく、上記置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。 As an alicyclic hydrocarbon group represented by said Ra, a C4-C12 alicyclic hydrocarbon group is preferable. The alicyclic hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms may be substituted with a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group, and a halogen atom. .

上記Rで表されるアリール基としては、炭素数6〜20のアリール基が好ましく、フェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基がより好ましい。上記アリール基は置換基により置換されていてもよく、上記置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。 The aryl group represented by R a is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and more preferably a phenyl group, a naphthyl group, a tolyl group, or a xylyl group. The aryl group may be substituted with a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group, and a halogen atom.

オキシムスルホネート化合物の具体的な例としては、(5−プロピルスルフォニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−(2−メチルフェニル)アセトニトリル、(5−オクチルスルフォニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−(2−メチルフェニル)アセトニトリル、(カンファースルフォニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−(2−メチルフェニル)アセトニトリル、(5−p−トルエンスルフォニルオキシイミノ−5H−チオフェン−2−イリデン)−(2−メチルフェニル)アセトニトリル、2−(オクチルスルホニルオキシイミノ)−2−(4−メトキシフェニル)アセトニトリル等を挙げることができ、これらは市販品として入手することができる。   Specific examples of the oxime sulfonate compound include (5-propylsulfonyloxyimino-5H-thiophen-2-ylidene)-(2-methylphenyl) acetonitrile, (5-octylsulfonyloxyimino-5H-thiophen-2-yl). Ylidene)-(2-methylphenyl) acetonitrile, (camphorsulfonyloxyimino-5H-thiophen-2-ylidene)-(2-methylphenyl) acetonitrile, (5-p-toluenesulfonyloxyimino-5H-thiophene-2- Examples include ylidene)-(2-methylphenyl) acetonitrile, 2- (octylsulfonyloxyimino) -2- (4-methoxyphenyl) acetonitrile, and the like, which are commercially available.

上述したオニウム塩としては、例えば、ジフェニルヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウム塩、スルホニウム塩、ベンゾチアゾニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩、ベンジルスルホニウム塩等が挙げられる。   Examples of the onium salt described above include diphenyliodonium salt, triphenylsulfonium salt, sulfonium salt, benzothiazonium salt, tetrahydrothiophenium salt, and benzylsulfonium salt.

そして、オニウム塩としては、テトラヒドロチオフェニウム塩、ベンジルスルホニウム塩が好ましく、4,7−ジ−n−ブトキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、ベンジル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウ
ムヘキサフルオロホスフェートがより好ましく、4,7−ジ−n−ブトキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネートがさらに好ましい。
As the onium salt, tetrahydrothiophenium salt and benzylsulfonium salt are preferable, and 4,7-di-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, benzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium hexafluoro Phosphate is more preferred, and 4,7-di-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate is more preferred.

スルホンイミド化合物としては、例えば、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(カンファスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(カンファスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(2−フルオロフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(カンファスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド等が挙げられる。   Examples of the sulfonimide compound include N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (camphorsulfonyloxy) succinimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) succinimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyl). Oxy) succinimide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (camphorsulfonyloxy) phthalimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) phthalimide, N- (2-fluorophenylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (camphorsulfonyloxy) diphenyl Reimido, 4-methylphenyl-sulfonyloxy) diphenyl maleimide, and the like.

スルホン酸エステル化合物の好ましい例としては、ハロアルキルスルホン酸エステルを挙げることができ、より好ましい例として、N−ヒドロキシナフタルイミド−トリフルオロメタンスルホン酸エステルを挙げることができる。   Preferable examples of the sulfonic acid ester compound include haloalkylsulfonic acid esters, and more preferable examples include N-hydroxynaphthalimide-trifluoromethanesulfonic acid ester.

キノンジアジド化合物としては、例えば、フェノール性化合物またはアルコール性化合物(以下、「母核」ともいう)と、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドまたは1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸アミドとの縮合物を用いることができる。   Examples of the quinonediazide compound include a condensate of a phenolic compound or an alcoholic compound (hereinafter also referred to as “mother nucleus”) and 1,2-naphthoquinonediazidesulfonic acid halide or 1,2-naphthoquinonediazidesulfonic acid amide. Can be used.

上記の母核としては、例えば、トリヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、ペンタヒドロキシベンゾフェノン、ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、(ポリヒドロキシフェニル)アルカンの他、上記母核以外のその他の母核等が挙げられる。   Examples of the mother nucleus include trihydroxybenzophenone, tetrahydroxybenzophenone, pentahydroxybenzophenone, hexahydroxybenzophenone, (polyhydroxyphenyl) alkane, and other mother nuclei other than the mother nucleus.

上記の母核の具体例としては、例えば、
トリヒドロキシベンゾフェノンとして、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,6−トリヒドロキシベンゾフェノン等;
テトラヒドロキシベンゾフェノンとして、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,3’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,2’−テトラヒドロキシ−4’−メチルベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシ−3’−メトキシベンゾフェノン等;
ペンタヒドロキシベンゾフェノンとして、2,3,4,2’,6’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン等;
ヘキサヒドロキシベンゾフェノンとして、2,4,6,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、3,4,5,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン等;
(ポリヒドロキシフェニル)アルカンとして、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,3−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−3−フェニルプロパン、4,4’−〔1−〔4−〔1−〔4−ヒドロキシフェニル〕−1−メチルエチル〕フェニル〕エチリデン〕ビスフェノール、ビス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインデン−5,6,7,5’,6’,7’−ヘキサノール、2,2,4−トリメチル−7,2’,4’−トリヒドロキシフラバン等;
を挙げることができる。
As a specific example of the above mother nucleus, for example,
As trihydroxybenzophenone, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,4,6-trihydroxybenzophenone, etc .;
As tetrahydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,3′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4 2,2'-tetrahydroxy-4'-methylbenzophenone, 2,3,4,4'-tetrahydroxy-3'-methoxybenzophenone, etc .;
As pentahydroxybenzophenone, 2,3,4,2 ′, 6′-pentahydroxybenzophenone and the like;
As hexahydroxybenzophenone, 2,4,6,3 ′, 4 ′, 5′-hexahydroxybenzophenone, 3,4,5,3 ′, 4 ′, 5′-hexahydroxybenzophenone, etc .;
As (polyhydroxyphenyl) alkane, bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane, bis (p-hydroxyphenyl) methane, tris (p-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (p-hydroxyphenyl) Ethane, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) propane, 1,1,3-tris (2,5-dimethyl-4- Hydroxyphenyl) -3-phenylpropane, 4,4 '-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol, bis (2,5-dimethyl-4 -Hydroxyphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, 3,3,3 ', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobiindene-5,6 , 7,5 ′, 6 ′, 7′-hexanol, 2,2,4-trimethyl-7,2 ′, 4′-trihydroxyflavan and the like;
Can be mentioned.

上記のその他の母核としては、例えば、2−メチル−2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4−(4−ヒドロキシフェニル)−7−ヒドロキシクロマン、1−[1−(3−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}−4,6−ジヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]−3−(1−(3−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}−4,6−ジヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)ベンゼン、4,6−ビス{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}−1,3−ジヒドロキシベンゼン等が挙げられる。   Examples of the other mother nucleus include 2-methyl-2- (2,4-dihydroxyphenyl) -4- (4-hydroxyphenyl) -7-hydroxychroman, 1- [1- (3- {1 -(4-Hydroxyphenyl) -1-methylethyl} -4,6-dihydroxyphenyl) -1-methylethyl] -3- (1- (3- {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl } -4,6-dihydroxyphenyl) -1-methylethyl) benzene, 4,6-bis {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} -1,3-dihydroxybenzene, and the like.

これらの中で、母核としては、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、1,1,1−トリス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、4,4’−〔1−〔4−〔1−〔4−ヒドロキシフェニル〕−1−メチルエチル〕フェニル〕エチリデン〕ビスフェノールが好ましい。   Among these, as the mother nucleus, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 1,1,1-tris (p-hydroxyphenyl) ethane, 4,4 ′-[1- [4- [ 1- [4-Hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol is preferred.

また、上述した1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとしては、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドが好ましく、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸クロリド、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリドがより好ましく、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリドがさらに好ましい。   The 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid halide described above is preferably 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid chloride, and 1,2-naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid chloride, 1,2-naphthoquinone diazide-5- Sulfonic acid chloride is more preferable, and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride is more preferable.

上述した1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸アミドとしては、2,3,4−トリアミノベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸アミドが好ましい。   As the 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid amide described above, 2,3,4-triaminobenzophenone-1,2-naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid amide is preferable.

上述したフェノール性化合物またはアルコール性化合物(母核)と、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとの縮合反応においては、フェノール性化合物またはアルコール性化合物中のOH基数に対して、好ましくは30モル%以上85モル%以下、より好ましくは50モル%以上70モル%以下に相当する1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドを用いることができる。尚、上記縮合反応は、公知の方法によって実施することができる。   In the condensation reaction of the above-described phenolic compound or alcoholic compound (mother nucleus) and 1,2-naphthoquinonediazidesulfonic acid halide, preferably 30 moles relative to the number of OH groups in the phenolic compound or alcoholic compound. 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid halide corresponding to a range of from% to 85% by mole, more preferably from 50% to 70% by mole, can be used. In addition, the said condensation reaction can be implemented by a well-known method.

以上の[B−2]光酸発生剤としては、オキシムスルホネート化合物、オニウム塩、スルホンイミド化合物、キノンジアジド化合物が好ましく、オキシムスルホネート化合物、キノンジアジド化合物がより好ましい。[B−2]光酸発生剤を上述した化合物とすることで、それを含有する本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、感度および溶解性を向上させることができる。   As the above [B-2] photoacid generator, an oxime sulfonate compound, an onium salt, a sulfonimide compound, and a quinonediazide compound are preferable, and an oxime sulfonate compound and a quinonediazide compound are more preferable. [B-2] By using the above-described compound as the photoacid generator, the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment containing the compound can improve sensitivity and solubility.

[B−2]光酸発生剤の含有量としては、[A]成分100質量部に対して、0.1質量部〜50質量部が好ましく、1質量部〜30質量部がより好ましい。[B−2]光酸発生剤の含有量を上記範囲とすることで、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の感度を最適化し、表面硬度が高い硬化膜を形成でき、そうした特性に優れた本発明の実施形態の絶縁膜を提供することができる。   [B-2] The content of the photoacid generator is preferably 0.1 part by mass to 50 parts by mass and more preferably 1 part by mass to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component [A]. [B-2] By setting the content of the photoacid generator within the above range, the sensitivity of the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment can be optimized, and a cured film having a high surface hardness can be formed. In addition, an insulating film according to an embodiment of the present invention can be provided.

<[C]チタン酸化物と金属元素とを含む化合物>
本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物の[C]成分は、チタン酸化物と、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、ジルコニウムおよび鉛からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属元素とを含む化合物(以下、単に[C]化合物と言うことがある。)である。本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物において、[C]成分は、形成される本発明の実施形態の絶縁膜の誘電率および屈折率を向上させる制御を可能とする成分となる。
<[C] Compound containing titanium oxide and metal element>
[C] component of the radiation sensitive resin composition of embodiment of this invention contains a titanium oxide and at least 1 sort (s) of metal element chosen from the group which consists of barium, strontium, calcium, magnesium, zirconium, and lead. Compound (hereinafter sometimes referred to simply as [C] compound). In the radiation sensitive resin composition of the embodiment of the present invention, the component [C] is a component that enables control to improve the dielectric constant and refractive index of the insulating film of the embodiment of the present invention to be formed.

上述の[C]化合物としては、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ジルコニウムおよびチタン酸鉛等が挙げられる。   Examples of the above-mentioned [C] compound include barium titanate, strontium titanate, calcium titanate, magnesium titanate, zirconium titanate and lead titanate.

これらの[C]化合物は、1種単独で使用してもよいし、または2種以上を組み合わせて用いることもできる。   These [C] compounds may be used individually by 1 type, or can also be used in combination of 2 or more type.

[C]化合物の形状は、特に限定されず、球状でも不定形のものでもよく、中空粒子、多孔質粒子、コア・シェル型粒子等であっても構わない。   [C] The shape of the compound is not particularly limited, and may be spherical or amorphous, and may be hollow particles, porous particles, core-shell type particles, or the like.

また、[C]化合物の粒子径は、動的光散乱法で求めることができ、0.01μm〜0.1μmの範囲であることが好ましい。[C]化合物の粒子径は上述の範囲にあると、本実施形態の感放射線性樹脂組成物において、所望とするパターニング性能を実現することができる。また、[C]化合物の粒子径が0.01μm未満であると粒子が凝集しやすくなり保存安定性が低下するおそれがあり、0.1μmを超えると硬化膜である絶縁膜のヘイズが高くなるおそれがある。   Moreover, the particle diameter of a [C] compound can be calculated | required with the dynamic light-scattering method, and it is preferable that it is the range of 0.01 micrometer-0.1 micrometer. When the particle diameter of the compound [C] is in the above range, the desired patterning performance can be realized in the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment. Further, if the particle size of the [C] compound is less than 0.01 μm, the particles are likely to aggregate and storage stability may be lowered. If it exceeds 0.1 μm, the haze of the insulating film as a cured film increases. There is a fear.

そして、[C]化合物においては、結晶格子のc軸長とa軸長の比であるc/a軸比が1.0025〜1.010であることが好ましい。c/a軸比が1.0025〜1.010の範囲であることにより、上記の範囲の粒子径と優れた誘電率特性(高い比誘電率)の両立を実現することができる。   In the [C] compound, the c / a axis ratio, which is the ratio of the c-axis length to the a-axis length of the crystal lattice, is preferably 1.0025 to 1.010. When the c / a axial ratio is in the range of 1.0025 to 1.010, both the particle diameter in the above range and excellent dielectric constant characteristics (high relative dielectric constant) can be realized.

そして、本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物のより好ましい[C]化合物としては、高誘電率化の観点から、チタン酸バリウムおよびチタン酸ストロンチウムを挙げることができ、特に好ましい[C]化合物としては、チタン酸バリウム(BaTiO)を挙げることができる。 And as a more preferable [C] compound of the radiation sensitive resin composition of embodiment of this invention, a barium titanate and strontium titanate can be mentioned from a viewpoint of high dielectric constant, Especially preferable [C] An example of the compound is barium titanate (BaTiO 3 ).

本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物の[C]化合物として、特に好ましいチタン酸バリウムを選択した場合、上述したように、その形状は、特に限定されず、球状でも不定形のものでもよく、中空粒子、多孔質粒子、コア・シェル型粒子等であっても構わない。   When a particularly preferable barium titanate is selected as the [C] compound of the radiation-sensitive resin composition of the embodiment of the present invention, as described above, the shape is not particularly limited, and may be spherical or amorphous. Of course, it may be hollow particles, porous particles, core-shell type particles or the like.

また、[C]化合物として特に好ましいチタン酸バリウムの粒子径は、上記と同様に、動的光散乱法で求めることができ、0.01μm〜0.1μmの範囲であることが望ましい。[C]化合物の粒子径は上述の範囲にあると、本実施形態の感放射線性樹脂組成物において、所望とするパターニング性能を実現することができる。また、[C]化合物であるチタン酸バリウムの粒子径が0.01μm未満であると粒子が凝集しやすくなり保存安定性が低下するおそれがあり、0.1μmを超えると硬化膜である絶縁膜のヘイズが高くなるおそれがある。   Further, the particle diameter of barium titanate particularly preferable as the [C] compound can be determined by the dynamic light scattering method as described above, and is preferably in the range of 0.01 μm to 0.1 μm. When the particle diameter of the compound [C] is in the above range, the desired patterning performance can be realized in the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment. In addition, if the particle size of the barium titanate, which is the [C] compound, is less than 0.01 μm, the particles are likely to aggregate and storage stability may be reduced. If it exceeds 0.1 μm, the insulating film is a cured film There is a risk that the haze of the product becomes high.

そして、[C]化合物として特に好ましいチタン酸バリウムにおいては、c/a軸比が1.0025〜1.010であることが望ましい。c/a軸比が1.0025〜1.010の範囲であることにより、上記の範囲の粒子径と優れた誘電率特性(高い比誘電率)の両立を実現することができる。   And in barium titanate especially preferable as a [C] compound, it is desirable that c / a axial ratio is 1.0025-1.010. When the c / a axial ratio is in the range of 1.0025 to 1.010, both the particle diameter in the above range and excellent dielectric constant characteristics (high relative dielectric constant) can be realized.

[C]化合物は、分散剤とともに分散媒に分散させ、粒子分散液として本実施形態の感放射線性樹脂組成物に用いられることが望ましい。このように分散剤を含有することにより、本実施形態の感放射線性樹脂組成物では、均一に[C]化合物を分散させ、塗布性を高めることができ、得られる絶縁膜の密着性を高め、誘電率および屈折率を偏りなく一様に高めることができる。   [C] The compound is desirably dispersed in a dispersion medium together with a dispersant and used as a particle dispersion in the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment. Thus, by containing a dispersing agent, in the radiation sensitive resin composition of this embodiment, a [C] compound can be disperse | distributed uniformly, applicability | paintability can be improved, and the adhesiveness of the insulating film obtained is improved. In addition, the dielectric constant and refractive index can be increased uniformly without bias.

分散剤としては、ノニオン系分散剤、カチオン系分散剤、アニオン系分散剤等を挙げることができるが、ポジ型の感放射線特性およびパターニング性の向上の観点からは、ノニオン系分散剤が好ましい。このようなノニオン系分散剤としては、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、高分子量ポリカルボン酸のアミドアミン塩、エチレンジアミンPO−EO縮合物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、アルキルグルコシド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルまたは脂肪酸アルカノールアミドを挙げることができる。   Examples of the dispersant include nonionic dispersants, cationic dispersants, anionic dispersants, and the like, but nonionic dispersants are preferable from the viewpoint of improving positive radiation sensitivity and patterning properties. Examples of such nonionic dispersants include polyoxyethylene alkyl phosphate esters, amide amine salts of high molecular weight polycarboxylic acids, ethylenediamine PO-EO condensates, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenol ethers, alkyl glucosides, polyoxyethylenes. Mention may be made of oxyethylene fatty acid esters, sucrose fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters or fatty acid alkanolamides.

分散媒としては、[C]化合物を均一に分散可能であれば、特に限定されない。分散媒は、分散剤を効果的に機能させ、[C]化合物を均一に分散させることができる。   The dispersion medium is not particularly limited as long as the [C] compound can be uniformly dispersed. A dispersion medium can function a dispersing agent effectively, and can disperse | distribute a [C] compound uniformly.

分散媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−3−メトキシプロピオネート等のエステル類;ジメチルフォルムアミド、N,N−ジメチルアセトアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類を用いることができる。中でも、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メタノール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましく、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−3−メトキシプロピオネートがより好ましい。分散媒は1種また2種以上を混合して用いることができる。   Examples of the dispersion medium include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, and octanol; esters such as ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether acetate, and propylene glycol monoethyl ether acetate; ethylene Ethers such as glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether; esters such as propylene glycol monomethyl ether acetate and methyl-3-methoxypropionate; dimethylformamide, N, N-dimethyl Amides such as acetoacetamide and N-methylpyrrolidone; acetone, methyl ethyl ketone Methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; benzene, toluene, xylene, aromatic hydrocarbons such as ethylbenzene. Among these, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, benzene, toluene, xylene, methanol, isopropyl alcohol, and propylene glycol monomethyl ether are preferable. Methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl-3- Methoxypropionate is more preferred. The dispersion medium can be used alone or in combination of two or more.

上述した分散液中の[C]化合物の含有量は、好ましくは5質量%〜50質量%、より好ましくは10質量%〜40質量%である。   Content of the [C] compound in the dispersion liquid mentioned above becomes like this. Preferably they are 5 mass%-50 mass%, More preferably, they are 10 mass%-40 mass%.

本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物において、[C]化合物の配合量としては、特に限定されないが、[A]成分100質量部に対して、0.1質量部〜1500質量部が好ましく、1質量部〜1000質量部がより好ましい。[C]化合物の配合量が0.1質量部より少ないと、得られる硬化膜の誘電率を向上させる効果が十分に得られない。逆に、[C]化合物の配合量が1500質量部を超えると、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗布性が低下し、また、所望とするパターニング性能が得られなくなるおそれがある。さらに、得られる硬化膜のヘイズが高くなるおそれがある。   In the radiation sensitive resin composition of the embodiment of the present invention, the amount of the [C] compound is not particularly limited, but is 0.1 parts by mass to 1500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the [A] component. Preferably, 1 part by mass to 1000 parts by mass is more preferable. When the compounding amount of the [C] compound is less than 0.1 parts by mass, the effect of improving the dielectric constant of the obtained cured film cannot be obtained sufficiently. On the other hand, when the compounding amount of the [C] compound exceeds 1500 parts by mass, the applicability of the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment is lowered, and the desired patterning performance may not be obtained. Furthermore, the haze of the cured film obtained may increase.

<[D]ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体および(メタ)アクリレート化合物>
本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物は、[A]重合体、[B]感光剤および[C]化合物を必須の成分として含有するとともに、[D]ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体と、ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ(メタ)アクリレート化合物とからなる群より選ばれる少なくとも1種(以下、単に、[D]化合物と言うことがある。)を含むことができる。尚、[D]化合物であるウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体は、上述の[A]重合体以外の重合体である。
<[D] Polymer having at least one of urethane bond and amide bond and (meth) acrylate compound>
The radiation-sensitive resin composition of the embodiment of the present invention contains [A] a polymer, [B] a photosensitizer and a [C] compound as essential components, and [D] of urethane bonds and amide bonds. At least one selected from the group consisting of a polymer having at least one and a (meth) acrylate compound having at least one of a urethane bond and an amide bond (hereinafter sometimes simply referred to as [D] compound. ) Can be included. In addition, the polymer which has at least one of the urethane bond and amide bond which are [D] compounds is polymers other than the above-mentioned [A] polymer.

本実施形態の感放射線性樹脂組成物において、[D]化合物は、得られる本発明の実施形態の絶縁膜の比誘電率を向上させるための成分である。[D]化合物を含有することにより、得られる本発明の実施形態の絶縁膜の比誘電率を向上させることができる。その結果、本実施形態の感放射線性樹脂組成物において、[C]化合物の含有量を低下させる方向の成分調整が可能となり、パターニング性能や絶縁特性をさらに向上させることができる。   In the radiation sensitive resin composition of the present embodiment, the [D] compound is a component for improving the relative dielectric constant of the insulating film of the obtained embodiment of the present invention. By containing the compound [D], it is possible to improve the relative dielectric constant of the obtained insulating film of the embodiment of the present invention. As a result, in the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment, it is possible to adjust components in the direction of decreasing the content of the [C] compound, and patterning performance and insulating properties can be further improved.

[D]化合物は、硬化膜として形成される本発明の実施形態の絶縁膜の構成成分として使用されるため、上述した(メタ)アクリレート化合物等のように、不飽和二重結合等の光または熱架橋部位を持つものがより望ましい。   Since the compound [D] is used as a component of the insulating film of the embodiment of the present invention formed as a cured film, light such as an unsaturated double bond or the like, such as the (meth) acrylate compound described above Those having a thermal crosslinking site are more desirable.

ウレタン結合を持つ(メタ)アクリレート化合物としては、市販されているウレタン(メタ)アクリレートを用いることができる。   As the (meth) acrylate compound having a urethane bond, commercially available urethane (meth) acrylate can be used.

例えば、その市販品としては、共栄社化学社製AH−600(フェニルグリシジルエーテルアクリレートへキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー)、AT−600(フェニルグリシジルエーテルアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー)、UA−306H(ペンタエリスリトールトリアクリレートへキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー)、UA−306T(ペンタエリスリトールトリアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー)、UA−306I(ペンタエリスリトールトリアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー)、およびUA−510H(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートへキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー);新中村化学工業社製U−4HA、U−6HA、U−6LPA、U−53H、A−9300、A−9300CL1およびUA−122P、ダイセル・サイテック社製Ebecryl(登録商標)284、Ebecryl285、Ebecryl294/25HD、Ebecryl4820、Ebecryl4858、Ebecryl8402、Ebecryl8405、Ebecryl9270、Ebecryl8311、Ebecryl8701、Ebecryl230、Ebecryl244、Ebecryll245、Ebecryl264、Ebecryl265、Ebecryl270、Ebecryl280/15IB、Ebecryl1259、Ebecryl5129、Ebecryl8210、Ebecryl8301、Ebecryl8307、Ebecryl8411、Ebecryl8804、Ebecryl8807、Ebecryl9227EA、Ebecryl9250、KRM(登録商標)8200、KRM7735、KRM8296、KRM8452、Ebecryl204、Ebecryl205、Ebecryl210、Ebecryl215、Ebecryl220、およびEbecryl6202;日本合成化学工業社製UV−1700B、UV−6300B、UV−7550B、UV−7600B、UV−7605B、UV−7610B、UV−7620EA、UV−7630B、UV−7640B、およびUV−7650B等;第一工業製薬社製 R−1214、R−1220、R−1301、R−1304、R−1306X、R−1308、R−1602、およびR−1150D;並びに、根上工業社製UN−333、UN−1255、UN−2600、UN−2700、UN−5500、UN−6060PTM、UN−6060P、UN−6200、UN−6300、UN−6301、UN−7600、UN−7700、UN−9000PEP、UN−9200A、UN−3320HA、UN−3320HB、UN−3320HC、UN−3320HS、UN−904、UN−901T、UN−905、UN−952、UN−9600およびUN−906等が挙げられる。   For example, commercially available products include AH-600 (phenylglycidyl ether acrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer), AT-600 (phenylglycidyl ether acrylate toluene diisocyanate urethane prepolymer), UA-306H (pentaerythritol) manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. Triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer), UA-306T (pentaerythritol triacrylate toluene diisocyanate urethane prepolymer), UA-306I (pentaerythritol triacrylate isophorone diisocyanate urethane prepolymer), and UA-510H (dipentaerythritol penta). Acrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer ); Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. U-4HA, U-6HA, U-6LPA, U-53H, A-9300, A-9300CL1, and UA-122P, Daicel-Cytec Ebecryl (registered trademark) 284, Ebecryl 285, Ebecryl294 / 25HD, Ebecryl4820, Ebecryl4858, Ebecryl8402, Ebecryl8405, Ebecryl9270, Ebecryl8311, Ebecryl8701, Ebecryl230, Ebecryl244, Ebecryll245, Ebecryl264, Ebecryl265, Ebecryl270, Ebecryl280 / 15IB, Ebecryl1259, Ebecryl5129, Ebecryl8210, Ebecryl830 , Ebecryl8307, Ebecryl8411, Ebecryl8804, Ebecryl8807, Ebecryl9227EA, Ebecryl9250, KRM (registered trademark) 8200, KRM7735, KRM8296, KRM8452, Ebecryl204, Ebecryl205, Ebecryl210, Ebecryl215, Ebecryl220, and Ebecryl6202; Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. UV-1700B, UV -6300B, UV-7550B, UV-7600B, UV-7605B, UV-7610B, UV-7620EA, UV-7630B, UV-7640B, UV-7650B, etc .; Daiichi Kogyo Seiyaku R-1214, R-1220 , R-1301, R-1304, R-1306X, -1308, R-1602, and R-1150D; and Negami Industrial Co., Ltd. UN-333, UN-1255, UN-2600, UN-2700, UN-5500, UN-6060PTM, UN-6060P, UN-6200, UN-6300, UN-6301, UN-7600, UN-7700, UN-9000PEP, UN-9200A, UN-3320HA, UN-3320HB, UN-3320HC, UN-3320HS, UN-904, UN-901T, UN- 905, UN-952, UN-9600, UN-906, and the like.

これらの(メタ)アクリレート化合物は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。   These (meth) acrylate compounds can be used alone or in combination of two or more.

また、ウレタン結合を持つ重合体の例であるポリウレタン樹脂としては、特に限定されないが、例えば、イソシアネート基とポリオールを反応させて鎖延長されたポリウレタン樹脂が好ましい。上記ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール等が挙げられる。ポリウレタン樹脂の市販品としては、ユリアーノシリーズ(荒川化学社製)、オレスターシリーズ(三井化学社製)、アロタンシリーズ(日本触媒社製)等を挙げることができる。   In addition, the polyurethane resin which is an example of a polymer having a urethane bond is not particularly limited, but for example, a polyurethane resin obtained by reacting an isocyanate group with a polyol to extend a chain is preferable. Examples of the polyol include polyester polyol, polyether polyol, and acrylic polyol. Examples of commercially available polyurethane resins include the Juliano series (Arakawa Chemical Co., Ltd.), the Olester series (Mitsui Chemicals Co., Ltd.), the Arotane series (Nihon Shokubai Co., Ltd.)

これらのポリウレタン樹脂物は、1種単独で用いてもよいし、または2種以上を組み合わせて用いることもできる。   These polyurethane resin products may be used alone or in combination of two or more.

また、アミド結合を持つ(メタ)アクリレート化合物としては、(メタ)アクリロイルモルホリン(モルホリノ(メタ)アクリレート)、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−イソブチル(メタ)アクリルアミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−t−オクチル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、N−ベンジル(メタ)アクリルアミド、N−トリフェニルメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。   Examples of the (meth) acrylate compound having an amide bond include (meth) acryloylmorpholine (morpholino (meth) acrylate), (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N- Butyl (meth) acrylamide, N-isobutyl (meth) acrylamide, Nt-butyl (meth) acrylamide, Nt-octyl (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, N-cyclohexyl (meth) acrylamide, N-phenyl (meth) acrylamide, N-benzyl (meth) acrylamide, N-triphenylmethyl (meth) acrylamide, N, N-di Chill (meth) acrylamide.

これらの(メタ)アクリレート化合物は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。   These (meth) acrylate compounds can be used alone or in combination of two or more.

また、アミド結合を持つ重合体としては、上述のアミド結合を持つ(メタ)アクリレート化合物を構成成分として、または原料組成物中の添加物として形成された重合体を挙げることができる。   Examples of the polymer having an amide bond include a polymer formed by using the above-mentioned (meth) acrylate compound having an amide bond as a constituent component or an additive in a raw material composition.

本実施形態の感放射線性樹脂組成物における[D]化合物の含有量は、感放射線性樹脂組成物全体に対して、1質量%〜20質量%が好ましい。また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物が、有機溶剤を含有する場合、感放射線性樹脂組成物における[D]化合物の含有量は、有機溶剤を除く成分の合計に対して5質量%〜50質量%以下の範囲内とすることが好ましく、10質量%〜40質量%の範囲内であることがより好ましい。[D]化合物が上記範囲で含有されることで、感放射線性樹脂組成物において優れたパターニング性能を実現でき、併せて、比誘電率の向上された硬化膜を得ることができる。   As for content of the [D] compound in the radiation sensitive resin composition of this embodiment, 1 mass%-20 mass% are preferable with respect to the whole radiation sensitive resin composition. Moreover, when the radiation sensitive resin composition of this embodiment contains an organic solvent, content of the [D] compound in a radiation sensitive resin composition is 5 mass% with respect to the sum total of the component except an organic solvent. It is preferable to be within a range of ˜50% by mass or less, and it is more preferable to be within a range of 10% by mass to 40% by mass. When the compound [D] is contained in the above range, excellent patterning performance can be realized in the radiation-sensitive resin composition, and at the same time, a cured film having an improved relative dielectric constant can be obtained.

<その他の任意成分>
本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物は、上述した[A]重合体、[B]感光剤および[C]化合物に加え、[D]化合物を含有することができる。さらに、本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物は、[C]化合物とともに使用される分散剤および分散媒の他、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じ、界面活性剤、保存安定剤、接着助剤、耐熱性向上剤等のその他の任意成分を含有できる。その他の任意成分は、単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。以下、各成分について説明する。
<Other optional components>
The radiation-sensitive resin composition of the embodiment of the present invention can contain a [D] compound in addition to the above-mentioned [A] polymer, [B] photosensitizer and [C] compound. Furthermore, the radiation-sensitive resin composition of the embodiment of the present invention includes, in addition to the dispersant and dispersion medium used together with the [C] compound, a surfactant, if necessary, within a range not impairing the effects of the present invention. Other optional components such as a storage stabilizer, an adhesion aid, and a heat resistance improver can be contained. Other optional components may be used alone or in combination of two or more. Hereinafter, each component will be described.

[界面活性剤]
本実施形態の感放射線性樹脂組成物に含有可能な界面活性剤は、感放射線性樹脂組成物の塗布性の改善、塗布ムラの低減、放射線照射部の現像性を改良するために添加することができる。好ましい界面活性剤の例としては、フッ素系界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤が挙げられる。
[Surfactant]
The surfactant that can be contained in the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment is added to improve the coating property of the radiation-sensitive resin composition, reduce coating unevenness, and improve the developability of the radiation irradiated part. Can do. Examples of preferable surfactants include fluorine-based surfactants and silicone-based surfactants.

フッ素系界面活性剤としては、例えば1,1,2,2−テトラフルオロオクチル(1,1,2,2−テトラフルオロプロピル)エーテル、1,1,2,2−テトラフルオロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフルオロブチル)エーテル、ヘキサエチレングリコール(1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロペンチル)エーテル、オクタプロピレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフルオロブチル)エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ(1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロペンチル)エーテル等のフルオロエーテル類;パーフルオロドデシルスルホン酸ナトリウム;1,1,2,2,8,8,9,9,10,10−デカフルオロドデカン、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロデカン等のフルオロアルカン類;フルオロアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム類;フルオロアルキルオキシエチレンエーテル類;フルオロアルキルアンモニウムヨージド類;フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル類;パーフルオロアルキルポリオキシエタノール類;パーフルオロアルキルアルコキシレート類;フッ素系アルキルエステル類等を挙げることができる。   Examples of the fluorosurfactant include 1,1,2,2-tetrafluorooctyl (1,1,2,2-tetrafluoropropyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluorooctyl hexyl ether, octa Ethylene glycol di (1,1,2,2-tetrafluorobutyl) ether, hexaethylene glycol (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, octapropylene glycol di (1,1,2, , 2-tetrafluorobutyl) ether, hexapropylene glycol di (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether and other fluoroethers; sodium perfluorododecylsulfonate; 1,1,2, 2,8,8,9,9,10,10-decafluorododecane, 1,1,2,2,3,3-hexa Fluoroalkanes such as lurodecane; sodium fluoroalkylbenzenesulfonates; fluoroalkyloxyethylene ethers; fluoroalkylammonium iodides; fluoroalkylpolyoxyethylene ethers; perfluoroalkylpolyoxyethanols; perfluoroalkylalkoxylates And fluorine-based alkyl esters.

これらのフッ素系界面活性剤の市販品としては、エフトップ(登録商標)EF301、303、352(新秋田化成(株)製)、メガファック(登録商標)F171、172、173(DIC(株)製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG(登録商標)710(旭硝子(株)製)、サーフロン(登録商標)S−382、SC−101、102、103、104、105、106(AGCセイミケミカル(株)製)、FTX−218((株)ネオス製)等を挙げることができる。
シリコーン系界面活性剤の例としては、市販されている商品名で、SH200−100cs、SH28PA、SH30PA、ST89PA、SH190、SH 8400 FLUID(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製)、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)等が挙げられる。
Commercially available products of these fluorosurfactants include Ftop (registered trademark) EF301, 303, and 352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), MegaFac (registered trademark) F171, 172, and 173 (DIC Corporation). Manufactured), FLORARD FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), Asahi Guard AG (registered trademark) 710 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Surflon (registered trademark) S-382, SC-101, 102, 103, 104 , 105, 106 (manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), FTX-218 (manufactured by Neos Co., Ltd.), and the like.
Examples of silicone-based surfactants are commercially available under the trade names SH200-100cs, SH28PA, SH30PA, ST89PA, SH190, SH8400 FLUID (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

その他任意成分として界面活性剤を使用する場合、その含有量は、[A]重合体100質量部に対して、好ましくは0.01質量部〜10質量部、より好ましくは0.05質量部〜5質量部である。界面活性剤の使用量を0.01質量部〜10質量部とすることによって、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗布性を最適化することができる。   In addition, when using a surfactant as an optional component, the content thereof is preferably 0.01 parts by mass to 10 parts by mass, more preferably 0.05 parts by mass to 100 parts by mass of the [A] polymer. 5 parts by mass. By making the usage-amount of surfactant into 0.01 mass part-10 mass parts, the applicability | paintability of the radiation sensitive resin composition of this embodiment can be optimized.

[保存安定剤]
保存安定剤としては、例えば、硫黄、キノン類、ヒドロキノン類、ポリオキシ化合物、アミン、ニトロニトロソ化合物等が挙げられ、より具体的には、4−メトキシフェノール、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム等が挙げられる。
[Storage stabilizer]
Examples of the storage stabilizer include sulfur, quinones, hydroquinones, polyoxy compounds, amines, nitronitroso compounds, and more specifically, 4-methoxyphenol, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine aluminum. Etc.

[接着助剤]
接着助剤は、本実施形態の感放射線性樹脂組成物から得られる絶縁膜と、その下層に配置される層や基板等との接着性をさらに向上させる目的で使用することができる。接着助剤としては、カルボキシル基、メタクリロイル基、ビニル基、イソシアネート基、オキシラニル基等の反応性官能基を有する官能性シランカップリング剤が好ましく用いられ、例えば、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
[Adhesion aid]
The adhesion assistant can be used for the purpose of further improving the adhesion between the insulating film obtained from the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment and a layer, a substrate, or the like disposed under the insulating film. As the adhesion assistant, a functional silane coupling agent having a reactive functional group such as a carboxyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, an isocyanate group, or an oxiranyl group is preferably used. For example, trimethoxysilylbenzoic acid, γ-methacrylic acid is used. Roxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, etc. Is mentioned.

<感放射線性樹脂組成物の調製>
本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物は、上述した[A]重合体、[B]感光剤、および[C]化合物の他、必要に応じて、[D]化合物や、その多任意成分である界面活性剤等を混合して調製される。このとき、分散液状態の感放射線性樹脂組成物を調製するため、有機溶剤を用いることができる。有機溶剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用できる。
<Preparation of radiation-sensitive resin composition>
The radiation-sensitive resin composition according to the embodiment of the present invention includes the [A] polymer, the [B] photosensitizer, and the [C] compound as well as the [D] compound and a multi-option thereof as necessary. It is prepared by mixing a component surfactant or the like. At this time, an organic solvent can be used to prepare a radiation-sensitive resin composition in a dispersion state. An organic solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.

有機溶剤の機能としては、感放射線性樹脂組成物の粘度等を調節して、例えば、基板等への塗布性を向上させることの他、操作性等を向上させること等が挙げられる。有機溶剤等の含有によって実現される感放射線性樹脂組成物の粘度としては、例えば、0.1mPa・s〜50000mPa・s(25℃)が好ましく、より好ましくは、0.5mPa・s〜10000mPa・s(25℃)である。   Examples of the function of the organic solvent include adjusting the viscosity and the like of the radiation-sensitive resin composition to improve operability and the like in addition to improving applicability to a substrate and the like. As a viscosity of the radiation sensitive resin composition implement | achieved by containing organic solvents etc., 0.1 mPa * s-50000 mPa * s (25 degreeC) are preferable, for example, More preferably, 0.5 mPa * s-10000 mPa * are preferable. s (25 ° C.).

本実施形態の感放射線性樹脂組成物に使用可能な有機溶剤としては、他の含有成分を溶解または分散させるとともに、他の含有成分と反応しないものを挙げることができる。   Examples of the organic solvent that can be used in the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment include those that dissolve or disperse other components and that do not react with other components.

例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、メチル−3−メトキシプロピオネート等のエステル類;ポリオキシエチレンラウリルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のエーテル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類等が挙げられる。   For example, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol and octanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene Esters such as glycol monoethyl ether acetate and methyl-3-methoxypropionate; ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol methyl ethyl ether; benzene, Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; dimethylformamide, di Chill acetamide, etc. amides such as N- methylpyrrolidone.

本実施形態の感放射線性樹脂組成物において用いられる有機溶剤の含有量は、粘度等を考慮して適宜決めることができる。   The content of the organic solvent used in the radiation sensitive resin composition of the present embodiment can be appropriately determined in consideration of viscosity and the like.

分散液状態の感放射線性樹脂組成物を調製する際の分散方法としては、ペイントシェーカ、SCミル、アニュラー型ミル、ピン型ミル等を用いて通常周速5m/s〜15m/sで、粒径の低下が観察されなくなるまで継続する方法によって行われるとよい。この継続時間としては、通常数時間である。また、この分散の際に、ガラスビーズ、ジルコニアビーズ等の分散ビーズを用いることが好ましい。このビーズ径は特に限定されないが、好ましくは0.05mm〜0.5mm、より好ましくは0.08mm〜0.5mm、さらに好ましくは0.08mm〜0.2mmである。   As a dispersion method when preparing a radiation-sensitive resin composition in a dispersion state, the particle speed is usually 5 m / s to 15 m / s using a paint shaker, SC mill, annular mill, pin mill, etc. It is good to carry out by the method of continuing until the fall of a diameter is no longer observed. This duration is usually several hours. In this dispersion, it is preferable to use dispersed beads such as glass beads and zirconia beads. The bead diameter is not particularly limited, but is preferably 0.05 mm to 0.5 mm, more preferably 0.08 mm to 0.5 mm, and still more preferably 0.08 mm to 0.2 mm.

次に、本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物から形成された絶縁膜を含む本発明の実施形態の表示素子について説明する。   Next, the display element of the embodiment of the present invention including an insulating film formed from the radiation-sensitive resin composition of the embodiment of the present invention will be described.

<液晶表示素子>
本発明の実施形態の表示素子は、上述したように、本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物をから形成された絶縁膜を含んで構成される。本実施形態の液晶表示素子は、本発明の実施形態の絶縁膜を含む本発明の実施形態のアレイ基板を用いて構成され、例えば、アクティブマトリクス型のFFSモードのカラー液晶表示素子とすることができる。
<Liquid crystal display element>
As described above, the display element according to the embodiment of the present invention includes an insulating film formed from the radiation-sensitive resin composition according to the embodiment of the present invention. The liquid crystal display element of the present embodiment is configured using the array substrate of the embodiment of the present invention including the insulating film of the embodiment of the present invention, for example, an active matrix type FFS mode color liquid crystal display element. it can.

本実施形態の液晶表示素子は、スイッチングに用いられる能動素子、電極および絶縁膜等が形成された本発明の実施形態のアレイ基板と、着色パターンを有して構成されたカラーフィルタ基板とが、液晶層を介して対向する構造とすることができる。そして、複数の画素がドットマトリクス状に配置された表示領域を有する。   The liquid crystal display element of this embodiment includes an array substrate of an embodiment of the present invention in which active elements used for switching, electrodes, insulating films and the like are formed, and a color filter substrate configured with a colored pattern, It can be set as the structure which opposes through a liquid-crystal layer. A plurality of pixels have a display area arranged in a dot matrix.

図1は、本発明の実施形態のアレイ基板について、画素部分の要部構造を模式的に示す平面図である。   FIG. 1 is a plan view schematically showing a main structure of a pixel portion of an array substrate according to an embodiment of the present invention.

図2は、図1のA−A’線に沿った断面構造を模式的に示す図である。   FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure along the line A-A ′ of FIG. 1.

尚、図1においては、後述する平面状の共通電極14やゲート絶縁膜31等が省略されている。   In FIG. 1, a planar common electrode 14 and a gate insulating film 31 described later are omitted.

図1および図2において、アレイ基板1は、透明な基板4の一方の面に、能動素子8が配置された構造を有する。能動素子8は、基板4上に配置された走査信号線7の一部をなすゲート電極7aと、ゲート電極7aの上にゲート絶縁膜31を介して配置された半導体層8aと、半導体層8aに接続する第1のソース−ドレイン電極6と、映像信号線5の一部をなして半導体層8aに接続する第2のソース−ドレイン電極5aとを有し、全体として薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)を構成している。   1 and 2, the array substrate 1 has a structure in which an active element 8 is disposed on one surface of a transparent substrate 4. The active element 8 includes a gate electrode 7a that forms part of the scanning signal line 7 disposed on the substrate 4, a semiconductor layer 8a disposed on the gate electrode 7a via a gate insulating film 31, and a semiconductor layer 8a. And a second source-drain electrode 5a that forms part of the video signal line 5 and is connected to the semiconductor layer 8a. As a whole, a thin film transistor (TFT: Thin Film) is provided. (Transistor).

半導体層8aは、例えば、非晶質状態のa−Si(アモルファス−シリコン)、またはa−Siをエキシマレーザまたは固相成長等により結晶化して得られるp−Si(ポリシリコン)等、シリコン(Si)材料を用いることによって形成することができる。   The semiconductor layer 8a is made of, for example, silicon (such as amorphous a-Si (amorphous-silicon)) or p-Si (polysilicon) obtained by crystallizing a-Si by excimer laser or solid phase growth. It can be formed by using Si) material.

半導体層8aにa−Siを用いる場合、半導体層8aの厚みは、30nm〜500nmとすることが好ましい。また、半導体層8aと、第1のソース−ドレイン電極6または第2のソース−ドレイン電極5aとの間には、オーミックコンタクトを取るための図示されないn+Si層が10nm〜150nmの厚さで形成されることが好ましい。   When a-Si is used for the semiconductor layer 8a, the thickness of the semiconductor layer 8a is preferably 30 nm to 500 nm. Further, an n + Si layer (not shown) for making ohmic contact is formed with a thickness of 10 nm to 150 nm between the semiconductor layer 8a and the first source-drain electrode 6 or the second source-drain electrode 5a. It is preferable.

また、半導体層8aは、酸化物を用いて形成することができる。その半導体層8aに適用可能な酸化物としては、単結晶酸化物、多結晶酸化物およびアモルファス酸化物、並びにこれらの混合物が挙げられる。多結晶酸化物としては、例えば、酸化亜鉛(ZnO)等を挙げることができる。   The semiconductor layer 8a can be formed using an oxide. Examples of the oxide applicable to the semiconductor layer 8a include single crystal oxide, polycrystalline oxide, amorphous oxide, and a mixture thereof. Examples of the polycrystalline oxide include zinc oxide (ZnO).

半導体層8aに適用可能なアモルファス酸化物としては、インジウム(In)、亜鉛(Zn)および錫(Sn)の少なくとも1種類の元素を含み構成されるアモルファス酸化物を挙げることができる。   Examples of the amorphous oxide applicable to the semiconductor layer 8a include an amorphous oxide including at least one element of indium (In), zinc (Zn), and tin (Sn).

半導体層8aに適用可能なアモルファス酸化物の具体的例としては、Sn−In−Zn酸化物、In−Ga−Zn酸化物(IGZO:酸化インジウムガリウム亜鉛)、In−Zn−Ga−Mg酸化物、Zn−Sn酸化物(ZTO:酸化亜鉛錫)、In酸化物、Ga酸化物、In−Sn酸化物、In−Ga酸化物、In−Zn酸化物(IZO:酸化インジウム亜鉛)、Zn−Ga酸化物、Sn−In−Zn酸化物等を挙げることができる。尚、以上の場合、構成材料の組成比は必ずしも1:1である必要はなく、所望の特性を実現する組成比の選択が可能である。   Specific examples of amorphous oxides applicable to the semiconductor layer 8a include Sn—In—Zn oxide, In—Ga—Zn oxide (IGZO: indium gallium zinc oxide), and In—Zn—Ga—Mg oxide. Zn-Sn oxide (ZTO: zinc tin oxide), In oxide, Ga oxide, In-Sn oxide, In-Ga oxide, In-Zn oxide (IZO: indium zinc oxide), Zn-Ga An oxide, a Sn—In—Zn oxide, and the like can be given. In the above case, the composition ratio of the constituent materials is not necessarily 1: 1, and a composition ratio that realizes desired characteristics can be selected.

アモルファス酸化物を用いた半導体層8aは、例えば、それがIGZOやZTOを用いて形成される場合、IGZOターゲットやZTOターゲットを用いてスパッタリング法や蒸着法により層形成を行い、フォトリソグラフィ法等を利用して、レジストプロセスとエッチングプロセスによるパターニングを行って形成される。アモルファス酸化物を用いた半導体層8aの厚みは、1nm〜1000nmとすることが好ましい。   For example, when the semiconductor layer 8a using an amorphous oxide is formed using IGZO or ZTO, a layer is formed by sputtering or vapor deposition using an IGZO target or ZTO target, and a photolithography method or the like is performed. By using this, patterning is performed by a resist process and an etching process. The thickness of the semiconductor layer 8a using an amorphous oxide is preferably 1 nm to 1000 nm.

以上で例示した酸化物を用いることにより、移動度の高い半導体層8aを低温で形成することができ、優れた性能の能動素子8を提供することができる。   By using the oxides exemplified above, the semiconductor layer 8a having high mobility can be formed at a low temperature, and the active element 8 having excellent performance can be provided.

そして、能動素子8の半導体層8aを形成するのに特に好ましい酸化物としては、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウムガリウム亜鉛(IGZO)、酸化亜鉛錫(ZTO)および酸化インジウム亜鉛(ZIO)を挙げることができる。   As oxides particularly preferable for forming the semiconductor layer 8a of the active element 8, zinc oxide (ZnO), indium gallium zinc oxide (IGZO), zinc tin oxide (ZTO), and indium zinc oxide (ZIO) are exemplified. be able to.

これら酸化物を用いることにより能動素子8は、移動度に優れた半導体層8aをより低温で形成して有し、高ON/OFF比を示すことが可能となる。   By using these oxides, the active element 8 has the semiconductor layer 8a having excellent mobility formed at a lower temperature, and can exhibit a high ON / OFF ratio.

ゲート電極7aを覆うように配置されたゲート絶縁膜31は、例えば、SiO(二酸化ケイ素)等の金属酸化物やSiN(窒化ケイ素)等の金属窒化物から形成することができる。 The gate insulating film 31 disposed so as to cover the gate electrode 7a can be formed of, for example, a metal oxide such as SiO 2 (silicon dioxide) or a metal nitride such as SiN (silicon nitride).

能動素子8の上には、能動素子8を被覆するように、無機絶縁膜32が設けられる。無機絶縁膜32は、第1の絶縁膜である有機絶縁膜12、および、第2の絶縁膜である絶縁膜33とは別の絶縁膜であって、第3の絶縁膜である。尚、第2の絶縁膜である絶縁膜33は、上述した本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物から形成された本発明の実施形態の絶縁膜である。   An inorganic insulating film 32 is provided on the active element 8 so as to cover the active element 8. The inorganic insulating film 32 is a third insulating film, which is a different insulating film from the organic insulating film 12 that is the first insulating film and the insulating film 33 that is the second insulating film. In addition, the insulating film 33 which is a 2nd insulating film is an insulating film of embodiment of this invention formed from the radiation sensitive resin composition of embodiment of this invention mentioned above.

無機絶縁膜32は、例えば、SiO等の金属酸化物やSiN等の金属窒化物から形成することができる。無機絶縁膜32は、半導体層8aが湿度によって影響されるのを防ぐために設けられる。尚、本実施形態のアレイ基板1では、第3の絶縁膜である無機絶縁膜32を設けないことも可能である。すなわち、アレイ基板1では、能動素子8の上に、第1の絶縁膜である有機絶縁膜12を配置する構造とすることも可能である。 The inorganic insulating film 32 can be formed of, for example, a metal oxide such as SiO 2 or a metal nitride such as SiN. The inorganic insulating film 32 is provided to prevent the semiconductor layer 8a from being affected by humidity. In the array substrate 1 of the present embodiment, it is possible not to provide the inorganic insulating film 32 that is the third insulating film. That is, the array substrate 1 may have a structure in which the organic insulating film 12 that is the first insulating film is disposed on the active element 8.

能動素子8の上には、無機絶縁膜32を覆うようにして、第1の絶縁膜である有機絶縁膜12が配置される。有機絶縁膜12は、有機絶縁膜形成組成物を用いて形成される絶縁性の膜であり、有機材料を用いて形成される有機絶縁膜である。本実施形態において、有機絶縁膜12は、平坦化膜としての機能を備えていることが好ましく、この観点から厚く形成されることが好ましい。例えば、一般的な構造を備えた能動素子8の場合、有機絶縁膜12は、1μm〜6μmの膜厚で形成することができる。   On the active element 8, the organic insulating film 12 that is the first insulating film is disposed so as to cover the inorganic insulating film 32. The organic insulating film 12 is an insulating film formed using an organic insulating film forming composition, and is an organic insulating film formed using an organic material. In the present embodiment, the organic insulating film 12 preferably has a function as a planarizing film, and is preferably formed thick from this viewpoint. For example, in the case of the active element 8 having a general structure, the organic insulating film 12 can be formed with a film thickness of 1 μm to 6 μm.

本実施の形態のアレイ基板1の有機絶縁膜12は、映像信号線5等と能動素子8とが形成された基板4上に、有機絶縁膜形成組成物を塗布し、コンタクトホール17の形成等の必要なパターニングをした後、加熱硬化して形成される。   In the organic insulating film 12 of the array substrate 1 of the present embodiment, the organic insulating film forming composition is applied onto the substrate 4 on which the video signal lines 5 and the active elements 8 are formed, and the contact holes 17 are formed. After the necessary patterning, it is formed by heat curing.

有機絶縁膜12の形成に用いられる有機絶縁膜形成組成物は、パターニング性を有するように、[X]アルカリ可溶性樹脂を必須成分として構成される感放射線性の樹脂組成物である。[X]アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ現像性を有する樹脂であれば、限定されない。そして、[X]アルカリ可溶性樹脂は、カルボキシル基を有する構成単位と重合性基を有する構成単位とを含む樹脂、または、ポリアミック酸を脱水閉環してイミド化することにより得られるポリイミド樹脂が好ましい。   The organic insulating film forming composition used for forming the organic insulating film 12 is a radiation-sensitive resin composition comprising [X] alkali-soluble resin as an essential component so as to have patternability. [X] The alkali-soluble resin is not limited as long as it is a resin having alkali developability. The [X] alkali-soluble resin is preferably a resin containing a structural unit having a carboxyl group and a structural unit having a polymerizable group, or a polyimide resin obtained by dehydrating and ring-closing polyamic acid to imidize.

有機絶縁膜形成組成物は、ポジ型またはネガ型のいずれとすることもできるが、ポジ型感放射線性の樹脂組成物である場合、[Y]キノンジアジド化合物をさらに必須成分として含有することが好ましく、ネガ型感放射線性樹脂組成物の場合は、[Z]重合性化合物、および[W]感放射線性重合開始剤を含有することが好ましい。   The organic insulating film-forming composition can be either a positive type or a negative type, but when it is a positive type radiation-sensitive resin composition, it preferably contains a [Y] quinonediazide compound as an essential component. In the case of a negative radiation sensitive resin composition, it is preferable to contain a [Z] polymerizable compound and a [W] radiation sensitive polymerization initiator.

そして、。本実施形態において、例えば、ポジ型の有機絶縁膜形成組成物を用いた有機絶縁膜12では、放射線に感応すると現像液への溶解性が増大して感応部分が除去される。したがって、ポジ型の有機絶縁膜形成組成物を使用する場合、有機絶縁膜12のコンタクトホール17の形成部分に感放射線を照射することにより、比較的容易に所望とするコンタクトホール17を形成することができる。   And. In the present embodiment, for example, in the organic insulating film 12 using a positive type organic insulating film forming composition, when it is sensitive to radiation, the solubility in a developer increases and the sensitive part is removed. Therefore, when a positive organic insulating film forming composition is used, the desired contact hole 17 can be formed relatively easily by irradiating the contact hole 17 forming portion of the organic insulating film 12 with radiation. Can do.

また、。本実施形態において、ネガ型の有機絶縁膜形成組成物を用いた有機絶縁膜12では、放射線に感応すると現像液への溶解性が低下するため、非感応部分が除去される。したがって、ネガ型の有機絶縁膜形成組成物を使用する場合、有機絶縁膜12のコンタクトホール17の形成部分以外に放射線を照射することにより、所望とするコンタクトホール17を形成することができる。ポジ型に比較して、コンタクトホール17の形状制御が難しくなる短所があるが、得られる有機絶縁膜12の透明性や耐熱性などの点で、長所がある。   Also,. In the present embodiment, in the organic insulating film 12 using the negative organic insulating film forming composition, the solubility in the developer is lowered when sensitive to radiation, and therefore the non-sensitive part is removed. Therefore, when a negative type organic insulating film forming composition is used, the desired contact hole 17 can be formed by irradiating the portion other than the contact hole 17 forming portion of the organic insulating film 12 with radiation. Compared to the positive type, there is a disadvantage that it becomes difficult to control the shape of the contact hole 17, but there are advantages in terms of transparency and heat resistance of the organic insulating film 12 to be obtained.

有機絶縁膜形成組成物は、上述したように、ポジ型、ネガ型とも、アルカリ可溶性樹脂を含有する。このアルカリ可溶性樹脂は、例えば、カルボキシル基を有する構成単位と重合性基を有する構成単位を含む重合体等とすることができる。アルカリ可溶性樹脂がカルボキシル基を有する構成単位と重合性基を有する構成単位を含む重合体である場合、有機絶縁膜形成組成物から形成された塗膜に放射線を照射しパターンを形成した後、さらに加熱によって硬化をすることができる。すなわち、重合性基を有する樹脂同士において、重合性基が加熱で反応することで架橋し、高度に架橋ネットワークを形成した硬化膜を形成することができる。このような硬化膜は、その後さらに加熱されることがあっても、膜の伸縮が小さいために、この上に形成される膜に与えるストレスを最小限にすることができる。したがって、有機絶縁膜12を形成した後、この上に設けられる他の膜の硬化工程で、有機絶縁膜12がさらに加熱処理を受けても、それによる有機絶縁膜12のサイズの変動は最小限に抑えられる。これにより、有機絶縁膜12上の共通電極14や絶縁膜33に加わるストレスを小さくすることができる。   As described above, the organic insulating film-forming composition contains an alkali-soluble resin for both positive and negative types. This alkali-soluble resin can be, for example, a polymer containing a structural unit having a carboxyl group and a structural unit having a polymerizable group. When the alkali-soluble resin is a polymer containing a structural unit having a carboxyl group and a structural unit having a polymerizable group, after forming a pattern by irradiating the coating film formed from the organic insulating film-forming composition with radiation, It can be cured by heating. That is, in a resin having a polymerizable group, the polymerizable group is cross-linked by reacting with heating, and a cured film in which a highly crosslinked network is formed can be formed. Even if such a cured film is further heated thereafter, since the expansion and contraction of the film is small, the stress applied to the film formed thereon can be minimized. Therefore, after the organic insulating film 12 is formed, even if the organic insulating film 12 is further subjected to heat treatment in the curing process of other films provided thereon, the variation in the size of the organic insulating film 12 due to this is minimized. Can be suppressed. Thereby, the stress applied to the common electrode 14 and the insulating film 33 on the organic insulating film 12 can be reduced.

このように、有機絶縁膜12の加熱による膜の伸縮が小さいことによって、ITO等からなる共通電極14とその上に配置される絶縁膜33との間で剥離が発生するのを防止することができる。   As described above, since the expansion and contraction of the film due to the heating of the organic insulating film 12 is small, it is possible to prevent the peeling between the common electrode 14 made of ITO or the like and the insulating film 33 disposed thereon. it can.

後述する画素電極9と第1のソース−ドレイン電極6とを接続するため、有機絶縁膜12には、有機絶縁膜12を貫通するコンタクトホール17が形成されている。コンタクトホール17は、有機絶縁膜12の下層にある無機絶縁膜32も貫通するように形成される。有機絶縁膜12は、感放射線性の樹脂組成物である有機絶縁膜形成組成物を用いて形成される。したがって、例えば、有機絶縁膜12に放射線を照射して貫通孔を形成した後、この有機絶縁膜12をマスクとして無機絶縁膜32に対してドライエッチングを行うことにより、コンタクトホール17を形成することができる。尚、アレイ基板1が無機絶縁膜32を有さない構造の場合、有機絶縁膜12に放射線を照射して形成される貫通孔がコンタクトホール17になる。   A contact hole 17 penetrating the organic insulating film 12 is formed in the organic insulating film 12 in order to connect a pixel electrode 9 described later and the first source-drain electrode 6. The contact hole 17 is formed so as to penetrate the inorganic insulating film 32 under the organic insulating film 12. The organic insulating film 12 is formed using an organic insulating film forming composition that is a radiation-sensitive resin composition. Accordingly, for example, after forming a through hole by irradiating the organic insulating film 12 with radiation, the contact hole 17 is formed by performing dry etching on the inorganic insulating film 32 using the organic insulating film 12 as a mask. Can do. In the case where the array substrate 1 has a structure that does not have the inorganic insulating film 32, a through hole formed by irradiating the organic insulating film 12 with radiation serves as the contact hole 17.

有機絶縁膜12の上面は平坦であり、この上に共通電極14(図1には図示されない。)が設けられている。共通電極14は、平面状に形成され、コンタクトホール17を避けて全面にベタで形成される。   The upper surface of the organic insulating film 12 is flat, and a common electrode 14 (not shown in FIG. 1) is provided thereon. The common electrode 14 is formed in a planar shape, and is formed on the entire surface so as to avoid the contact hole 17.

共通電極14は、例えば、ITO等の透明導電材料からなる膜を、スパッタリング法等を利用して成膜する。そして、フォトリソグラフィ法等を利用してパターニングを行い、コンタクトホール17を囲むように開口部を設ける。これにより、図2の構造の共通電極14を形成することができる。   For the common electrode 14, for example, a film made of a transparent conductive material such as ITO is formed using a sputtering method or the like. Then, patterning is performed using a photolithography method or the like, and an opening is provided so as to surround the contact hole 17. Thereby, the common electrode 14 having the structure of FIG. 2 can be formed.

有機絶縁膜12と共通電極14の上には、これらを被覆する第2の絶縁膜として、本発明の実施形態の絶縁膜33が設けられている。この絶縁膜33は、上述した本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物から形成された、塗布型の有機絶縁膜である。絶縁膜33は、上述した従来のSiNからなる層間絶縁膜を代替するものであり、本実施形態のアレイ基板1の主要な構成要素となる。   On the organic insulating film 12 and the common electrode 14, an insulating film 33 according to the embodiment of the present invention is provided as a second insulating film covering them. This insulating film 33 is a coating-type organic insulating film formed from the radiation-sensitive resin composition of the above-described embodiment of the present invention. The insulating film 33 replaces the above-described conventional interlayer insulating film made of SiN, and is a main component of the array substrate 1 of the present embodiment.

本実施形態の絶縁膜33は、上述した有機絶縁膜12のコンタクトホール17と同じ位置に開口部を有している。このため、有機絶縁膜12のコンタクトホール17は、絶縁膜33によって塞がれることはなく、後述する絶縁膜33上の画素電極9と、半導体層8aに接続する第1のソース−ドレイン電極6との間の電気的な接続を可能とする。このとき、コンタクトホール17は、上部と底部が開口して有機絶縁膜12を貫通する状態が保持されればよく、コンタクトホール17の内壁の少なくとも一部が絶縁膜33によって被覆されていてもよい。   The insulating film 33 of this embodiment has an opening at the same position as the contact hole 17 of the organic insulating film 12 described above. Therefore, the contact hole 17 of the organic insulating film 12 is not blocked by the insulating film 33, and the first source-drain electrode 6 connected to the pixel electrode 9 on the insulating film 33 described later and the semiconductor layer 8a. Allows electrical connection between the two. At this time, it is sufficient that the contact hole 17 is opened at the top and bottom and penetrates the organic insulating film 12, and at least a part of the inner wall of the contact hole 17 may be covered with the insulating film 33. .

第2の絶縁膜である本発明の実施形態の絶縁膜33は、上述したように、従来のSiN等からなる層間絶縁膜を代替するものであり、有機材料を用いた塗布型の有機絶縁膜である。絶縁膜33は、本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて塗布による塗膜形成を行い、フォトリソグラフィ法等を利用して所定のパターニングがなされて形成される。   As described above, the insulating film 33 according to the embodiment of the present invention, which is the second insulating film, replaces the conventional interlayer insulating film made of SiN or the like, and is a coating type organic insulating film using an organic material. It is. The insulating film 33 is formed by performing coating film formation by coating using the radiation-sensitive resin composition of the embodiment of the present invention and performing predetermined patterning using a photolithography method or the like.

尚、フォトリソグラフィ法には、加工や処理を受ける基板の表面に、レジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程、光や電子線を照射して所定のレジストパターンを露光することによりレジストパターン潜像を形成する露光工程、必要に応じ加熱処理する工程、次いでこれを現像して所望の微細パターンを形成する現像工程、および、この微細パターンをマスクとして基板に対してエッチング等の加工を行う工程が含まれる。   In the photolithography method, a resist composition is formed by applying a resist composition to the surface of a substrate to be processed or processed, and a resist pattern is formed by exposing a predetermined resist pattern by irradiation with light or an electron beam. An exposure step for forming a pattern latent image, a heat treatment step if necessary, a development step for developing the pattern to form a desired fine pattern, and a process such as etching on the substrate using the fine pattern as a mask. The process to perform is included.

そして、本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物は、本実施形態のアレイ基板1において、本実施形態の絶縁膜33が所望とする誘電率および屈折率を実現できるように、組成の最適化がなされている。すなわち、本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、絶縁膜33において、誘電率を高める制御が可能となるように、高誘電率化のための成分が含有されている。例えば、本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、[C]成分として、[C]チタン酸化物と、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、ジルコニウムおよび鉛からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属元素とを含む化合物を含有して構成される。また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、上述したように、[D]成分として、[D]ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体と、ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ(メタ)アクリレート化合物とからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことができる。   The radiation-sensitive resin composition of the embodiment of the present invention is optimal in composition so that the insulating film 33 of the present embodiment can achieve the desired dielectric constant and refractive index in the array substrate 1 of the present embodiment. Has been made. That is, the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment contains a component for increasing the dielectric constant so that the insulating film 33 can be controlled to increase the dielectric constant. For example, the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment includes at least one metal selected from the group consisting of [C] titanium oxide and barium, strontium, calcium, magnesium, zirconium and lead as the [C] component. A compound containing an element is included. In addition, as described above, the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment includes, as the [D] component, a polymer having at least one of [D] urethane bond and amide bond, and urethane bond and amide bond. At least one selected from the group consisting of (meth) acrylate compounds having at least one of them can be included.

さらに、本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物は、[C]化合物を含有することにより、それを用いて形成される絶縁膜33の高屈折率化が可能となる。例えば、絶縁膜33の屈折率は、1.55〜1.85の範囲内に制御することができる。   Furthermore, the radiation-sensitive resin composition according to the embodiment of the present invention contains the [C] compound, so that the insulating film 33 formed using the compound can have a high refractive index. For example, the refractive index of the insulating film 33 can be controlled within the range of 1.55 to 1.85.

そして、本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、パターニング性に優れ、併せて、高い硬化性能を示して優れた絶縁性を示すように、[C]成分と[D]成分との併用等、最適な組成設計が可能である。   And the radiation sensitive resin composition of this embodiment is excellent in patterning property, combined use of the [C] component and the [D] component, etc. so as to show high curing performance and excellent insulation. Optimal composition design is possible.

その結果、アレイ基板1は、絶縁膜33の誘電率等の調整がなされ、従来のSiNからなる無機層間絶縁膜との代替が容易に行えるように構成されている。   As a result, the array substrate 1 is configured such that the dielectric constant and the like of the insulating film 33 are adjusted, and can be easily replaced with a conventional inorganic interlayer insulating film made of SiN.

絶縁膜33の膜厚は特に限定されないが、共通電極14と画素電極9との間の絶縁性を確保するとともに、所望とする静電容量を実現するのに好適な厚みであることが好ましい。絶縁膜33の膜厚は、好ましくは0.1μm〜8μm、より好ましくは0.1μm〜6μm、さらに好ましくは0.1μm〜4μmである。   The film thickness of the insulating film 33 is not particularly limited, but it is preferable that the insulating film 33 has a thickness suitable for ensuring insulation between the common electrode 14 and the pixel electrode 9 and realizing a desired capacitance. The thickness of the insulating film 33 is preferably 0.1 μm to 8 μm, more preferably 0.1 μm to 6 μm, and still more preferably 0.1 μm to 4 μm.

また、絶縁膜33は、有機絶縁膜12、共通電極14および画素電極9と同様、アレイ基板1を構成する構成要素として、優れた可視光透過性が求められる。本実施形態の感放射線性樹脂組成物から形成された本実施形態の絶縁膜33は、優れた透明性を備えている。その結果、絶縁膜33は、波長400nmの光の透過率を85%以上とすることができ、成分組成の選択により、90%以上とすることも可能である。   Further, like the organic insulating film 12, the common electrode 14, and the pixel electrode 9, the insulating film 33 is required to have excellent visible light transmittance as a component constituting the array substrate 1. The insulating film 33 of this embodiment formed from the radiation sensitive resin composition of this embodiment has excellent transparency. As a result, the insulating film 33 can have a light transmittance of a wavelength of 400 nm of 85% or more, and can be 90% or more by selecting a component composition.

以上で説明した本実施形態の絶縁膜33は、有機絶縁膜12のコンタクトホール17を塞ぐことがないようにパターニングされる一方、共通電極14を覆うように配置される。   The insulating film 33 of the present embodiment described above is patterned so as not to block the contact hole 17 of the organic insulating film 12 and is disposed so as to cover the common electrode 14.

本実施形態の絶縁膜33の上には、画素電極9が設けられている。画素電極9は、透明電極であって、櫛歯状に形成された部分を有する(以下、単に「櫛歯状」または「櫛歯状の」と言う。)。櫛歯状の形状(以下、単に「櫛歯形状」と言うことがある。)の画素電極9は、コンタクトホール17を介して、半導体層8aに接続する第1のソース−ドレイン電極6と接続する。こうした構造とすることにより、画素の開口率を向上させることができ、高輝度な表示を提供する画素構造を実現できる。   On the insulating film 33 of the present embodiment, the pixel electrode 9 is provided. The pixel electrode 9 is a transparent electrode and has a portion formed in a comb shape (hereinafter, simply referred to as “comb shape” or “comb shape”). The pixel electrode 9 having a comb-like shape (hereinafter may be simply referred to as “comb shape”) is connected to the first source-drain electrode 6 connected to the semiconductor layer 8 a through the contact hole 17. To do. With such a structure, the aperture ratio of the pixel can be improved, and a pixel structure that provides high-luminance display can be realized.

本発明の実施形態の絶縁膜33を含む本発明の実施形態のアレイ基板1は、本発明の実施形態の液晶表示素子の構成に用いられる。そして、櫛歯状の画素電極9と上述したベタ状の共通電極14との間に電圧を印加することにより、画素電極9と共通電極14との間に、基板4の面と平行な成分を有する電界が形成される。その結果、本実施形態の液晶表示素子では、液晶層の液晶分子を基板4の面と平行な面内において回転動作(配向変化)させることができる。   The array substrate 1 of the embodiment of the present invention including the insulating film 33 of the embodiment of the present invention is used for the configuration of the liquid crystal display element of the embodiment of the present invention. Then, by applying a voltage between the comb-like pixel electrode 9 and the solid common electrode 14 described above, a component parallel to the surface of the substrate 4 is formed between the pixel electrode 9 and the common electrode 14. An electric field is formed. As a result, in the liquid crystal display element of this embodiment, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer can be rotated (aligned) in a plane parallel to the plane of the substrate 4.

画素電極9は、次のようにして形成することができる。例えば、ITO(Indium Tin Oxide:錫をドープした酸化インジュウム)等の透明導電材料からなる膜を、スパッタリング法等を利用して成膜する。次いで、フォトリソグラフィ法等を利用してパターニングを行い、櫛歯形状の電極を形成する。   The pixel electrode 9 can be formed as follows. For example, a film made of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) is formed using a sputtering method or the like. Next, patterning is performed using a photolithography method or the like to form comb-shaped electrodes.

画素電極9の上には、画素電極9を覆うように、配向膜10を設けることが可能である。配向膜10は、液晶層の配向を制御する。より具体的には、配向膜10は、アレイ基板1を用いて形成された本実施形態の液晶表示素子において、液晶層を構成する液晶分子の配向を制御し、ひいては液晶層の配向を制御する。   An alignment film 10 can be provided on the pixel electrode 9 so as to cover the pixel electrode 9. The alignment film 10 controls the alignment of the liquid crystal layer. More specifically, the alignment film 10 controls the alignment of the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer in the liquid crystal display element of the present embodiment formed using the array substrate 1, and thus controls the alignment of the liquid crystal layer. .

配向膜10は、(1)光配向性基を有する感放射線性重合体を含む液晶配向剤(以下、単に、(1)液晶配向剤を言うことがある。)、または、(2)光配向性基を有さないポリイミドを含む液晶配向剤(以下、単に、(2)液晶配向剤と言うことがある。)を用いて得ることができる。(1)液晶配向剤は樹脂組成物であって、有機絶縁膜12の形成に用いられる有機絶縁膜形成組成物や絶縁膜33の形成に用いられる本実施形態の感放射線性樹脂組成物とは異なるものであるが、200℃以下の低温熱処理で硬化する。また、(2)液晶配向剤に含有されるポリイミドは、溶媒可溶型のポリイミドであり、(2)液晶配向剤は(1)と同様に、200℃以下の加熱処理で硬化する。したがって、これらの液晶配向剤によって配向膜10を形成することにより、配向膜10の形成工程における加熱が、有機絶縁膜12や本実施形態の絶縁膜33に与える影響を最小限にすることができる。例えば、配向膜10の形成工程の加熱によって生じる恐れのある有機絶縁膜12の伸縮を最小限に抑えることができる。また、200℃以下での加熱処理が可能となることで、省エネルギーの観点からも好ましいアレイ基板の製造方法を提供することができる。   The alignment film 10 includes (1) a liquid crystal alignment agent containing a radiation-sensitive polymer having a photo-alignment group (hereinafter, simply referred to as (1) liquid crystal alignment agent) or (2) photo-alignment. It can be obtained by using a liquid crystal aligning agent containing polyimide not having a functional group (hereinafter, simply referred to as (2) liquid crystal aligning agent). (1) The liquid crystal aligning agent is a resin composition, which is an organic insulating film forming composition used for forming the organic insulating film 12 and a radiation sensitive resin composition of the present embodiment used for forming the insulating film 33. Although it is different, it is cured by low-temperature heat treatment at 200 ° C. or lower. Further, (2) the polyimide contained in the liquid crystal aligning agent is a solvent-soluble polyimide, and (2) the liquid crystal aligning agent is cured by a heat treatment at 200 ° C. or lower as in (1). Therefore, by forming the alignment film 10 with these liquid crystal aligning agents, the influence of the heating in the formation process of the alignment film 10 on the organic insulating film 12 and the insulating film 33 of the present embodiment can be minimized. . For example, the expansion and contraction of the organic insulating film 12 that may be caused by heating in the step of forming the alignment film 10 can be minimized. In addition, since the heat treatment at 200 ° C. or less is possible, a preferable method for manufacturing an array substrate can be provided from the viewpoint of energy saving.

以上の構造を備えたアレイ基板1では、映像信号線5と走査信号線7とがマトリクス状に配設されている。能動素子8は、映像信号線5と走査信号線7の交差部近傍に設けられており、それらは、アレイ基板1上で区画された各画素を構成する。   In the array substrate 1 having the above structure, the video signal lines 5 and the scanning signal lines 7 are arranged in a matrix. The active element 8 is provided in the vicinity of the intersection of the video signal line 5 and the scanning signal line 7, and they constitute each pixel partitioned on the array substrate 1.

図3は、本発明の実施形態のアレイ基板を用いた液晶表示素子の模式的な断面図である。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display element using the array substrate of the embodiment of the present invention.

図3に示すように、液晶表示素子41は、図1および図2に示したアレイ基板1と、カラーフィルタ基板22とからなる、アクティブマトリクス型のFFSモードのカラー液晶表示素子である。液晶表示素子41は、基板4および基板11に対して平行に配向する液晶層23を介して、アレイ基板1とカラーフィルタ基板22とが対向する構造を有する。   As shown in FIG. 3, the liquid crystal display element 41 is an active matrix type FFS mode color liquid crystal display element including the array substrate 1 shown in FIGS. 1 and 2 and the color filter substrate 22. The liquid crystal display element 41 has a structure in which the array substrate 1 and the color filter substrate 22 face each other with the liquid crystal layer 23 aligned in parallel to the substrate 4 and the substrate 11.

アレイ基板1は、図3に示すように、透明な基板4の液晶層23の側の面に、スイッチングに用いられる能動素子8を有する。能動素子8は、上述したように、ゲート電極7aと、ゲート絶縁膜31と、半導体層8aと、第1のソース−ドレイン電極6と、第2のソース−ドレイン電極5aとを有し、全体としてTFT素子を構成している。そして、アレイ基板1上では、第2のソース−ドレイン電極5aに接続する映像信号線5(図3では図示されない。)と、ゲート電極7aに接続する走査信号線7(図3では図示されない。)とがマトリクス状に配設される。能動素子8は、映像信号線5と走査信号線7の交差部近傍に設けられており、それらによって、アレイ基板1上で区画された各画素を構成している。   As shown in FIG. 3, the array substrate 1 has active elements 8 used for switching on the surface of the transparent substrate 4 on the liquid crystal layer 23 side. As described above, the active element 8 includes the gate electrode 7a, the gate insulating film 31, the semiconductor layer 8a, the first source-drain electrode 6, and the second source-drain electrode 5a. As shown in FIG. On the array substrate 1, the video signal line 5 (not shown in FIG. 3) connected to the second source-drain electrode 5a and the scanning signal line 7 connected to the gate electrode 7a (not shown in FIG. 3). Are arranged in a matrix. The active element 8 is provided in the vicinity of the intersection of the video signal line 5 and the scanning signal line 7, and constitutes each pixel partitioned on the array substrate 1.

能動素子8の上には、第3の絶縁膜である無機絶縁膜32を設けることができ、無機絶縁膜32を覆うようにして第1の絶縁膜である有機絶縁膜12が配置される。有機絶縁膜12は、上述したように、有機絶縁膜形成組成物を用いて形成され、平坦化膜としての機能も備えるように厚く形成されている。   An inorganic insulating film 32 that is a third insulating film can be provided on the active element 8, and the organic insulating film 12 that is the first insulating film is disposed so as to cover the inorganic insulating film 32. As described above, the organic insulating film 12 is formed using the organic insulating film forming composition, and is formed thick so as to have a function as a planarizing film.

有機絶縁膜12の上には、ベタ状の共通電極14が、コンタクトホール17を避けて配置される。共通電極14および有機絶縁膜12の上には、第2の絶縁膜である本実施形態の絶縁膜33が配置される。本実施形態の絶縁膜33は、上述したように、本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物を用い、従来のSiNからなる層間絶縁膜を代替して設けられた有機絶縁膜であり、本実施形態の液晶表示素子41の主要な構成要素となる。   A solid common electrode 14 is disposed on the organic insulating film 12 so as to avoid the contact hole 17. On the common electrode 14 and the organic insulating film 12, the insulating film 33 of the present embodiment, which is a second insulating film, is disposed. As described above, the insulating film 33 of the present embodiment is an organic insulating film provided by replacing the conventional interlayer insulating film made of SiN using the radiation-sensitive resin composition of the embodiment of the present invention. This is a main component of the liquid crystal display element 41 of the present embodiment.

本実施形態の絶縁膜33の上には、透明電極であって、櫛歯状に形成された部分を有する画素電極9が配置される。また、有機絶縁膜12には、有機絶縁膜12を貫通し、さらにその下層の無機絶縁膜32も貫通するコンタクトホール17が形成されている。画素電極9は、コンタクトホール17を介して、半導体層8aに接続する第1のソース−ドレイン電極6と接続する。画素電極9の上には、液晶層23の配向を制御する配向膜10が設けられる。   On the insulating film 33 of this embodiment, the pixel electrode 9 which is a transparent electrode and has a comb-shaped portion is disposed. In addition, a contact hole 17 is formed in the organic insulating film 12 so as to penetrate the organic insulating film 12 and further penetrate the inorganic insulating film 32 therebelow. The pixel electrode 9 is connected to the first source-drain electrode 6 connected to the semiconductor layer 8 a through the contact hole 17. An alignment film 10 that controls the alignment of the liquid crystal layer 23 is provided on the pixel electrode 9.

カラーフィルタ基板22は、透明な基板11の液晶層23の側の面に設けられる。また、カラーフィルタ基板22は、着色パターン15と、ブラックマトリクス13とが配置されて構成される。着色パターン15は、赤色、緑色および青色の各微小なパターンが、格子状等の規則的な形状をとって配列される。尚、着色パターン15の色については、上記の赤色、緑色および青色の3色に限られるわけではなく、他の色を選択することや、他に黄色を加えて4色の着色パターンとすることも可能である。これら各色のパターンを配列して、カラーフィルタ基板を構成することができる。   The color filter substrate 22 is provided on the surface of the transparent substrate 11 on the liquid crystal layer 23 side. Further, the color filter substrate 22 is configured by arranging the coloring pattern 15 and the black matrix 13. In the coloring pattern 15, red, green, and blue minute patterns are arranged in a regular shape such as a lattice shape. The color of the colored pattern 15 is not limited to the above three colors of red, green, and blue, but other colors can be selected, or yellow can be added to form a four-color colored pattern. Is also possible. These color patterns can be arranged to constitute a color filter substrate.

カラーフィルタ基板22において、その液晶層23と接する面には、アレイ基板1と同様の配向膜10が設けられている。尚、配向膜10とカラーフィルタ基板22との間に、カラーフィルタ基板22の表面の凹凸を平坦化する目的で、平坦化膜を形成することも可能である。   An alignment film 10 similar to that of the array substrate 1 is provided on the surface of the color filter substrate 22 that is in contact with the liquid crystal layer 23. Note that a planarizing film may be formed between the alignment film 10 and the color filter substrate 22 for the purpose of planarizing unevenness on the surface of the color filter substrate 22.

上述の通り、本実施形態の液晶表示素子41においては、アレイ基板1とカラーフィルタ基板22の各液晶層23と接する面に配向膜10が設けられる。配向膜10は、必要な場合にラビング等の配向処理が施され、アレイ基板1とカラーフィルタ基板22との間に挟持された液晶層23の均一な平行配向を実現する。   As described above, in the liquid crystal display element 41 of the present embodiment, the alignment film 10 is provided on the surface of the array substrate 1 and the color filter substrate 22 in contact with the liquid crystal layers 23. The alignment film 10 is subjected to an alignment process such as rubbing, if necessary, to realize uniform parallel alignment of the liquid crystal layer 23 sandwiched between the array substrate 1 and the color filter substrate 22.

液晶層23を介して対向する、アレイ基板1とカラーフィルタ基板22との間の距離は、スペーサ(図示されない)によって所定の値に保持されており、通常、2μm〜10μmである。また、アレイ基板1とカラーフィルタ基板22は、これらの周辺部に設けられたシール材(図示されない)によって互いに固定されている。   The distance between the array substrate 1 and the color filter substrate 22 facing each other through the liquid crystal layer 23 is held at a predetermined value by a spacer (not shown), and is usually 2 μm to 10 μm. In addition, the array substrate 1 and the color filter substrate 22 are fixed to each other by a sealing material (not shown) provided in the peripheral portion thereof.

アレイ基板1とカラーフィルタ基板22において、液晶層23に接する側と反対の側には、それぞれ偏光板28が配置されている。   In the array substrate 1 and the color filter substrate 22, polarizing plates 28 are respectively arranged on the side opposite to the side in contact with the liquid crystal layer 23.

図3において、符号27は、液晶表示素子41の光源となるバックライトユニット(図示されない)から液晶層23に向けて照射されたバックライト光である。   In FIG. 3, reference numeral 27 denotes backlight light emitted toward the liquid crystal layer 23 from a backlight unit (not shown) serving as a light source of the liquid crystal display element 41.

バックライトユニットとしては、例えば、冷陰極蛍光管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)等の蛍光管と、散乱板とが組み合わされた構造のものを用いることができる。また、白色LEDを光源とするバックライトユニットを用いることもできる。白色LEDとしては、例えば、赤色LEDと、緑色LEDと、青色LEDとを組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、青色LEDと、赤色LEDと、緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、青色LEDと、赤色発光蛍光体と、緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、青色LEDと、YAG系蛍光体との混色により白色光を得る白色LED、青色LEDと、橙色発光蛍光体と、緑色発光蛍光体とを組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、紫外線LEDと、赤色発光蛍光体と、緑色発光蛍光体と、青色発光蛍光体とを組み合わせて混色により白色光を得る白色LED等を挙げることができる。   As the backlight unit, for example, a structure in which a fluorescent tube such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and a scattering plate are combined can be used. A backlight unit using a white LED as a light source can also be used. As the white LED, for example, a white LED that obtains white light by mixing a red LED, a green LED, and a blue LED, and a white light that is obtained by mixing a blue LED, a red LED, and a green light emitting phosphor. White LED, blue LED, white LED that obtains white light by color mixing by combining red light emitting phosphor and green light emitting phosphor, white LED that obtains white light by color mixture of blue LED and YAG phosphor A white LED, an ultraviolet LED, a red light-emitting phosphor, a green light-emitting phosphor, and a blue light-emitting phosphor that combine a blue LED, an orange light-emitting phosphor, and a green light-emitting phosphor to obtain white light by mixing colors. A white LED that obtains white light by color mixing in combination can be exemplified.

以上述べたように、本実施形態の液晶表示素子41は、本実施形態のアレイ基板1と、カラーフィルタ基板22とによって、液晶層23を挟持した構成を有する。アレイ基板1では、有機絶縁膜12および無機絶縁膜32を貫通して設けられたコンタクトホール17を介して、画素電極9と第1のソース−ドレイン電極6との電気的接続が実現される。そして、画素電極9に対して映像信号線5による信号電圧が印加される。その結果、画素電極9と共通電極14との間に発生する横電界、すなわち、画素電極9と共通電極14との間に発生する電界の基板4、11と平行な成分によって、液晶層23の液晶分子を基板4、11と平行な面内において回転動作(配向変化)させることができる。この液晶分子の基板4、11の面内での回転動作を利用して、液晶表示素子41は、画素毎に液晶層23の光の透過特性を制御して画像を形成する。   As described above, the liquid crystal display element 41 of this embodiment has a configuration in which the liquid crystal layer 23 is sandwiched between the array substrate 1 of this embodiment and the color filter substrate 22. In the array substrate 1, the electrical connection between the pixel electrode 9 and the first source-drain electrode 6 is realized through the contact hole 17 provided through the organic insulating film 12 and the inorganic insulating film 32. Then, a signal voltage from the video signal line 5 is applied to the pixel electrode 9. As a result, a lateral electric field generated between the pixel electrode 9 and the common electrode 14, that is, a component parallel to the substrates 4 and 11 of the electric field generated between the pixel electrode 9 and the common electrode 14, causes the liquid crystal layer 23 to The liquid crystal molecules can be rotated (aligned) in a plane parallel to the substrates 4 and 11. The liquid crystal display element 41 forms an image by controlling the light transmission characteristics of the liquid crystal layer 23 for each pixel by using the rotation operation of the liquid crystal molecules in the plane of the substrates 4 and 11.

ここで、液晶表示素子41は、液晶層23の液晶分子が、基板4、11の面内で回転動作するFFSモードの液晶表示素子であり、液晶分子の動作が従来のTNモード等と異なっている。すなわち、液晶表示素子41は、液晶層を挟持する基板4、11に対する液晶分子のチルト角の変化が少ない。したがって、液晶表示素子41は、広い視角特性を実現して、高画質化の画像表示が可能な表示素子となる。   Here, the liquid crystal display element 41 is an FFS mode liquid crystal display element in which the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 23 rotate in the plane of the substrates 4 and 11, and the operation of the liquid crystal molecules is different from the conventional TN mode or the like. Yes. That is, the liquid crystal display element 41 has little change in the tilt angle of the liquid crystal molecules with respect to the substrates 4 and 11 that sandwich the liquid crystal layer. Therefore, the liquid crystal display element 41 is a display element that realizes a wide viewing angle characteristic and can display an image with high image quality.

また、本実施形態の液晶表示素子41は、共通電極14の上に本発明の実施形態の絶縁膜33が設けられ、さらに絶縁膜33の上に櫛歯形状の画素電極9が配置される構造を有する。この構造によれば、画素の開口率が向上し、高輝度の画像表示が実現される。   Further, the liquid crystal display element 41 of the present embodiment has a structure in which the insulating film 33 of the embodiment of the present invention is provided on the common electrode 14, and the comb-shaped pixel electrode 9 is further disposed on the insulating film 33. Have According to this structure, the aperture ratio of the pixels is improved, and high-luminance image display is realized.

そして、液晶表示素子41において、本実施形態の絶縁膜33は、上述した本実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成された、有機材料からなる塗布型の有機絶縁膜である。すなわち、本発明の実施形態の絶縁膜33は、塗布法による塗膜の形成とフォトリソグラフィ法を用いたパターニングが可能である。その結果、本実施形態の絶縁膜33は、高スループットの成膜を可能とし、高い生産性を実現することができる。また、液晶表示素子41は、有機材料を用いた絶縁膜33において、誘電率を高める制御を可能とする成分の設計がなれている。したがって、本実施形態の液晶表示素子41は、従来のSiNからなる無機層間絶縁膜を用いなくとも、本実施形態の絶縁膜33によりそれを代替し、従来と同様の優れた画像表示が可能となる。   In the liquid crystal display element 41, the insulating film 33 of the present embodiment is a coating-type organic insulating film made of an organic material and formed using the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment described above. That is, the insulating film 33 according to the embodiment of the present invention can be formed using a coating method and patterned using a photolithography method. As a result, the insulating film 33 of this embodiment can be formed with high throughput, and high productivity can be realized. In addition, the liquid crystal display element 41 is designed with components that enable control to increase the dielectric constant in the insulating film 33 using an organic material. Therefore, the liquid crystal display element 41 of the present embodiment can replace the insulating film 33 of the present embodiment instead of the conventional inorganic interlayer insulating film made of SiN, and can perform excellent image display similar to the conventional one. Become.

以上のように、本実施形態の液晶表示素子は、高生産性、優れた画質および高い信頼性を備える。そして、こうした性能の実現において、本実施形態のアレイ基板が重要な構成要素となり、特に、アレイ基板の第2の絶縁膜である本実施形態の絶縁膜の特性が重要となる。上述した本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成された本実施形態の絶縁膜は、有機材料を用いて構成される一方で、望ましい誘電特性を有するよう誘電率の制御が可能であり、従来のSiNからなる無機層間絶縁膜を容易に代替することができる。   As described above, the liquid crystal display element of this embodiment has high productivity, excellent image quality, and high reliability. In realizing such performance, the array substrate of the present embodiment is an important component, and in particular, the characteristics of the insulating film of the present embodiment, which is the second insulating film of the array substrate, are important. While the insulating film of the present embodiment formed using the radiation-sensitive resin composition of the embodiment of the present invention described above is configured using an organic material, the dielectric constant is controlled so as to have desirable dielectric characteristics. The conventional inorganic interlayer insulating film made of SiN can be easily replaced.

次に、本実施形態の絶縁膜の製造方法および本実施形態のアレイ基板の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the insulating film according to the present embodiment and a method for manufacturing the array substrate according to the present embodiment will be described.

<絶縁膜およびアレイ基板の製造方法>
本発明の実施形態のアレイ基板の製造工程においては、上述した本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物を用い、上述の第2の絶縁膜である本発明の実施形態の絶縁膜を形成する工程が主要な工程として含まれる。
<Insulating film and array substrate manufacturing method>
In the manufacturing process of the array substrate of the embodiment of the present invention, the radiation sensitive resin composition of the embodiment of the present invention described above is used to form the insulating film of the embodiment of the present invention which is the second insulating film described above. This process is included as a main process.

そして、上述した有機絶縁膜形成組成物を用いて第1の絶縁膜である有機絶縁膜を形成する工程を含むことができる。さらに、本実施形態のアレイ基板の製造工程においては、アレイ基板上に配向膜を形成するために、上述したように、液晶配向剤から配向膜を形成する工程を含むことができる。   And the process of forming the organic insulating film which is a 1st insulating film using the organic insulating film formation composition mentioned above can be included. Furthermore, in the manufacturing process of the array substrate of this embodiment, in order to form the alignment film on the array substrate, a process of forming the alignment film from the liquid crystal aligning agent can be included as described above.

本実施形態のアレイ基板の製造方法においては、有機絶縁膜、本実施形態の絶膜膜および配向膜の順でそれぞれが形成され、まず、基板上に有機絶縁膜が形成される。そのため、本実施形態のアレイ基板の製造方法は、下記の工程[1]〜工程[4]をこの順で含むことが好ましい。次に、有機絶縁膜の形成された基板上で、共通電極と画素電極との間に本実施形態の絶縁膜が形成されるように、下記の工程[5]〜工程[7]をこの順で含むことが好ましい。さらに、有機絶縁膜および本実施形態の絶縁膜が形成されたアレイ基板上に配向膜を形成するよう、工程[8]を含むことが好ましい。   In the array substrate manufacturing method of the present embodiment, the organic insulating film, the insulating film of the present embodiment, and the alignment film are formed in this order, and an organic insulating film is first formed on the substrate. Therefore, the array substrate manufacturing method of the present embodiment preferably includes the following steps [1] to [4] in this order. Next, the following steps [5] to [7] are performed in this order so that the insulating film of this embodiment is formed between the common electrode and the pixel electrode on the substrate on which the organic insulating film is formed. It is preferable to contain. Furthermore, it is preferable to include the step [8] so as to form an alignment film on the array substrate on which the organic insulating film and the insulating film of this embodiment are formed.

本実施形態のアレイ基板の製造方法に含まれる工程[1]〜工程[8]は、以下に示すとおりである。   Steps [1] to [8] included in the method for manufacturing an array substrate of the present embodiment are as follows.

[1]有機絶縁膜形成組成物の塗膜を、スイッチングに用いられる能動素子の形成された基板上に形成する工程(以下、「工程[1]」と言うことがある。)。   [1] A step of forming a coating film of an organic insulating film forming composition on a substrate on which an active element used for switching is formed (hereinafter, sometimes referred to as “step [1]”).

尚、基板上には、電極等が形成されていてもよい。以下においては、能動素子および電極等、すなわち、既に説明した半導体層、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース−ドレイン電極、映像信号線、および走査信号線等について、「能動素子等」と総称することがある。   An electrode or the like may be formed on the substrate. Hereinafter, active elements and electrodes, that is, semiconductor layers, gate electrodes, gate insulating films, source-drain electrodes, video signal lines, scanning signal lines and the like already described are collectively referred to as “active elements”. There is.

[2]工程[1]で形成された有機絶縁膜形成組成物の塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程(以下、「工程[2]」と言うことがある。)。
[3]工程[2]で放射線が照射された塗膜を現像する工程(以下、「工程[3]」と言うことがある。)。
[4]工程[3]で現像された塗膜を硬化して絶縁膜を形成する工程(以下、「工程[4]」と言うことがある。)。
[5]本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗膜を、工程[1]〜工程[4]を経て形成された有機絶縁膜を有する基板に形成する工程(以下、「工程[5]」と言うことがある。)。
[6]工程[5]で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程(以下、「工程[6]」と言うことがある。)。
[7]工程[6]で放射線を照射された塗膜を現像する工程(以下、「工程[7]」と言うことがある。)。
[8]液晶配向剤の塗膜を、工程[1]〜工程[4]を経て形成された有機絶縁膜と、工程[5]〜工程[7]を経て形成された絶縁膜とを有する基板に形成し、その塗膜を加熱して配向膜を形成する工程(以下、「工程[8]」と言うことがある。)。
[2] A step of irradiating at least a part of the coating film of the organic insulating film forming composition formed in the step [1] (hereinafter sometimes referred to as “step [2]”).
[3] A step of developing the coating film irradiated with radiation in the step [2] (hereinafter sometimes referred to as “step [3]”).
[4] A step of curing the coating film developed in step [3] to form an insulating film (hereinafter sometimes referred to as “step [4]”).
[5] A step of forming a coating film of the radiation sensitive resin composition of the embodiment of the present invention on a substrate having an organic insulating film formed through the steps [1] to [4] (hereinafter referred to as “step [ 5] ").
[6] A step of irradiating at least a part of the coating film formed in step [5] (hereinafter sometimes referred to as “step [6]”).
[7] A step of developing the coating film irradiated with radiation in step [6] (hereinafter sometimes referred to as “step [7]”).
[8] A substrate having a coating film of a liquid crystal aligning agent, an organic insulating film formed through steps [1] to [4], and an insulating film formed through steps [5] to [7]. And forming the alignment film by heating the coating film (hereinafter sometimes referred to as “process [8]”).

上記工程[4]と工程[5]の間には、工程[4]で形成された有機絶縁膜の上に共通電極を設ける工程を有することが好ましい。そして、上記工程[7]と工程[8]の間には、工程[7]で形成された絶縁膜の上に櫛歯形状の画素電極を設ける工程を有することが好ましい。これら上記工程[4]と工程[5]の間および上記工程[7]と工程[8]の間の各工程では、公知の技術を利用して、共通電極および画素電極が形成される。   It is preferable that a step of providing a common electrode on the organic insulating film formed in the step [4] is provided between the step [4] and the step [5]. It is preferable that a step of providing a comb-like pixel electrode on the insulating film formed in the step [7] is provided between the step [7] and the step [8]. In each step between the step [4] and the step [5] and between the step [7] and the step [8], a common electrode and a pixel electrode are formed using a known technique.

工程[1]〜工程[4]によれば、上述した有機絶縁膜形成組成物を用いて、能動素子等の形成された基板上に有機絶縁膜を形成することができる。基板上に形成される有機絶縁膜は、コンタクトホールを有する。また、この有機絶縁膜は、その後の加熱処理による膜の伸縮率が低減されたものである。   According to process [1]-process [4], an organic insulating film can be formed on a substrate in which an active element etc. were formed using the organic insulating film formation composition mentioned above. The organic insulating film formed on the substrate has a contact hole. In addition, this organic insulating film has a reduced expansion / contraction rate of the film by the subsequent heat treatment.

そして、工程[5]〜工程[7]によれば、本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて、能動素子等、有機絶縁膜、共通電極等の形成された基板上に本発明の実施形態の絶縁膜を形成することができる。そして、上述したように、その絶縁膜上に櫛歯形状の画素電極を設けることにより、共通電極と画素電極との間に本発明の実施形態の絶縁膜を配置することができる。   Then, according to the steps [5] to [7], the radiation-sensitive resin composition according to the embodiment of the present invention is used to place the active element on the substrate on which the organic insulating film, the common electrode, etc. are formed. The insulating film of the embodiment of the invention can be formed. Then, as described above, by providing the comb-shaped pixel electrode on the insulating film, the insulating film of the embodiment of the present invention can be disposed between the common electrode and the pixel electrode.

形成された本発明の実施形態の絶縁膜は、塗布法等による簡便な成膜とパターニングが可能な塗布型の絶縁膜である。本実施形態の絶縁膜は、有機材料を用いて構成され、ITO等からなる共通電極との間で優れた接着力を示す。また、本実施形態の絶縁膜は、硬化性に優れ、その結果、優れた絶縁性を示す。さらに、誘電率が所望の値に制御されて静電容量が制御されており、従来技術であるSiNからなる層間絶縁膜を代替して、表示素子用等に好適に用いることができる。   The formed insulating film of the embodiment of the present invention is a coating type insulating film that can be easily formed and patterned by a coating method or the like. The insulating film according to the present embodiment is made of an organic material and exhibits excellent adhesive strength with a common electrode made of ITO or the like. Moreover, the insulating film of this embodiment is excellent in curability, and as a result, exhibits excellent insulating properties. Further, the dielectric constant is controlled to a desired value and the capacitance is controlled, and the interlayer insulating film made of SiN, which is the conventional technique, can be substituted and used suitably for display elements.

また、工程[8]によれば、上述した液晶配向剤を用い、例えば、低温硬化によって基板上に配向膜を形成することができる。   Further, according to the step [8], the alignment film can be formed on the substrate by, for example, low temperature curing using the liquid crystal aligning agent described above.

したがって、工程[1]〜工程[8]によれば、所定の位置にコンタクトホールが設けられた高信頼性の有機絶縁膜と、所望の誘電率と優れた絶縁性とを備えた塗布型の本実施形態の絶縁膜とを有する本実施形態のアレイ基板が製造される。   Therefore, according to the steps [1] to [8], a coating type provided with a highly reliable organic insulating film provided with a contact hole at a predetermined position, and a desired dielectric constant and excellent insulating properties. The array substrate of this embodiment having the insulating film of this embodiment is manufactured.

以下、上述の工程[1]〜工程[4]、工程[5]〜工程[7]および工程[8]についてより詳細に説明する。   Hereinafter, the above-described step [1] to step [4], step [5] to step [7], and step [8] will be described in more detail.

[工程[1]]
本工程では、上述した有機絶縁膜形成組成物の塗膜を基板上に形成する。この基板には、スイッチングに用いるための能動素子および電極等が形成されている。これら能動素子等は、基板上で、通常の半導体膜成膜および公知の絶縁層形成等と、フォトリソグラフィ法によるエッチングを繰り返す等して公知の方法にしたがって形成されたものである。尚、基板として、スイッチング能動素子等の上に、例えば、SiO等の金属酸化物やSiN等の金属窒化物からなる無機絶縁膜が形成されたものを用いることも可能である。
[Step [1]]
In this step, a coating film of the organic insulating film forming composition described above is formed on the substrate. On this substrate, active elements, electrodes and the like for use in switching are formed. These active elements and the like are formed in accordance with a known method on a substrate by repeating normal semiconductor film formation, known insulating layer formation, etc., and etching by photolithography. As the substrate, it is also possible to use a substrate in which an inorganic insulating film made of a metal oxide such as SiO 2 or a metal nitride such as SiN is formed on a switching active element or the like.

上記基板において、能動素子等が形成された面に、上述の有機絶縁膜形成組成物を塗布した後、プレベークを行って溶媒を蒸発させ、塗膜を形成する。   After applying the above-mentioned organic insulating film forming composition to the surface of the substrate on which the active elements and the like are formed, pre-baking is performed to evaporate the solvent and form a coating film.

基板の材料としては、例えば、ソーダライムガラスおよび無アルカリガラス等のガラス基板、シリコン基板、あるいは、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミドおよびポリイミド等の樹脂基板等が挙げられる。また、これらの基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の前処理を施しておくこともできる。   Examples of the substrate material include glass substrates such as soda lime glass and alkali-free glass, silicon substrates, and resin substrates such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, aromatic polyamide, polyamideimide, and polyimide. Etc. In addition, these substrates may be subjected to pretreatment such as chemical treatment with a silane coupling agent, plasma treatment, ion plating, sputtering, gas phase reaction method, vacuum deposition or the like, if desired.

有機絶縁膜形成組成物の塗布方法としては、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法またはスピンナ法と称されることもある。)、スリット塗布法(スリットダイ塗布法)、バー塗布法、インクジェット塗布法等の適宜の方法が採用できる。これらのうち、均一な厚みの膜を形成できる点から、スピンコート法またはスリット塗布法が好ましい。   As a coating method of the organic insulating film forming composition, for example, a spray method, a roll coating method, a spin coating method (sometimes called a spin coating method or a spinner method), a slit coating method (slit die coating method). An appropriate method such as a bar coating method or an ink jet coating method can be employed. Of these, the spin coating method or the slit coating method is preferable because a film having a uniform thickness can be formed.

上述のプレベークの条件は、有機絶縁膜形成組成物を構成する各成分の種類、配合割合等によって異なるが、70℃〜120℃の温度で行うのが好ましく、時間は、ホットプレートやオーブン等の加熱装置によって異なるが、おおよそ1分間〜15分間程度である。塗膜のプレベーク後の膜厚は、0.5μm〜10μmが好ましく、1.0μm〜7.0μm程度がより好ましい。   The prebaking conditions described above vary depending on the types and blending ratios of the components constituting the organic insulating film forming composition, but it is preferably performed at a temperature of 70 ° C. to 120 ° C., and the time is such as a hot plate or oven. Although it differs depending on the heating device, it is about 1 to 15 minutes. The film thickness after pre-baking of the coating film is preferably 0.5 μm to 10 μm, and more preferably about 1.0 μm to 7.0 μm.

[工程[2]]
次いで、工程[1]で形成された塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する。このとき、塗膜の一部にのみ照射するには、例えば、所望のコンタクトホールの形成に対応するパターンのフォトマスクを介して行う。
[Step [2]]
Next, radiation is applied to at least a part of the coating film formed in the step [1]. At this time, in order to irradiate only a part of the coating film, for example, it is performed through a photomask having a pattern corresponding to formation of a desired contact hole.

照射に使用される放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線等が挙げられる。このうち波長が200nm〜550nmの範囲にある放射線が好ましく、365nmの紫外線を含む放射線がより好ましい。   Examples of radiation used for irradiation include visible light, ultraviolet light, and far ultraviolet light. Of these, radiation having a wavelength in the range of 200 nm to 550 nm is preferable, and radiation including ultraviolet light of 365 nm is more preferable.

放射線照射量(露光量とも言う。)は、照射される放射線の波長365nmにおける強度を照度計(OAI model 356、Optical Associates Inc.製)により測定した値として、10J/m〜10000J/mとすることができ、100J/m〜5000J/mが好ましく、200J/m〜3000J/mがより好ましい。 Radiation dose (also referred to as exposure.), As a value measured by a luminometer intensity at a wavelength 365nm of the radiation emitted (OAI model 356, Optical Associates Ltd. Inc.), 10J / m 2 ~10000J / m 2 100 J / m 2 to 5000 J / m 2 is preferable, and 200 J / m 2 to 3000 J / m 2 is more preferable.

[工程[3]]
次に、工程[2]の放射線照射後の塗膜を現像して不要な部分を除去し、所定の形状のコンタクトホールが形成された塗膜を得る。
[Step [3]]
Next, the coating film after irradiation in the step [2] is developed to remove unnecessary portions, and a coating film in which contact holes of a predetermined shape are formed is obtained.

現像に使用される現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等の無機アルカリや、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の4級アンモニウム塩や、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の水溶液が使用できる。上述のアルカリ性化合物の水溶液には、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒を適当量添加して使用することもできる。さらに、界面活性剤をそれのみで、または、上述の水溶性有機溶媒の添加とともに、適当量添加して使用することもできる。   Examples of the developer used for development include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and sodium carbonate, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide, choline, An aqueous solution of an alkaline compound such as 8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene and 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene can be used. An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol can be added to the aqueous solution of the alkaline compound described above. Furthermore, the surfactant can be used alone or in combination with the addition of the above-mentioned water-soluble organic solvent.

現像方法は、液盛り法、ディッピング法、シャワー法、スプレー法等のいずれでもよく、現像時間は、常温で5秒間〜300秒間とすることができ、好ましくは常温で10秒間〜180秒間程度である。現像処理に続いて、例えば、流水洗浄を30秒間〜90秒間行った後、圧縮空気や圧縮窒素で風乾することによって、所望のパターンが得られる。   The developing method may be any of a liquid filling method, a dipping method, a shower method, a spraying method, etc., and the developing time can be 5 seconds to 300 seconds at room temperature, preferably 10 seconds to 180 seconds at room temperature. is there. Subsequent to the development processing, for example, washing with running water is performed for 30 seconds to 90 seconds, and then a desired pattern is obtained by air drying with compressed air or compressed nitrogen.

[工程[4]]
次いで、工程[3]で得られた塗膜を、ホットプレート、オーブン等の適当な加熱装置を用いた加熱により硬化(ポストベークとも言う。)する。これにより、硬化膜として、上述した有機絶縁膜が得られる。硬化後の有機絶縁膜の膜厚は、1μm〜5μmが好ましい。有機絶縁膜には、[3]工程により、所望の位置に配置されたコンタクトホールが形成されている。
[Step [4]]
Next, the coating film obtained in the step [3] is cured (also referred to as post-baking) by heating using an appropriate heating device such as a hot plate or an oven. Thereby, the organic insulating film mentioned above is obtained as a cured film. The thickness of the organic insulating film after curing is preferably 1 μm to 5 μm. Contact holes arranged at desired positions are formed in the organic insulating film by the step [3].

工程[4]で有機絶縁膜を形成した後は、有機絶縁膜の上に、第1の電極として、透明電極である共通電極を設ける工程を有することが好ましい。例えば、スパッタリング法等を利用して、有機絶縁膜の上に、ITOからなる透明導電層を形成することができる。次いで、フォトリソグラフィ法を利用してこの透明導電層をエッチングし、有機絶縁膜上のコンタクトホールが配置されない領域に、透明電極としてベタ状の共通電極を形成することができる。   After forming the organic insulating film in the step [4], it is preferable to have a step of providing a common electrode which is a transparent electrode as the first electrode on the organic insulating film. For example, a transparent conductive layer made of ITO can be formed on the organic insulating film using a sputtering method or the like. Next, this transparent conductive layer is etched using a photolithography method, and a solid common electrode can be formed as a transparent electrode in a region where the contact hole on the organic insulating film is not disposed.

[工程[5]]
本工程では、工程[4]で得られた有機絶縁膜付きの基板を用い、その基板上に本実施形態の感放射線性樹脂組成物を塗布する。次いで、好ましくは塗布面を加熱(プレベーク)し、塗膜に溶剤が含有される場合にその溶剤を除去して、塗膜を形成する。
[Step [5]]
In this step, the substrate with an organic insulating film obtained in step [4] is used, and the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment is applied onto the substrate. Next, the coated surface is preferably heated (prebaked), and when the solvent is contained in the coating film, the solvent is removed to form the coating film.

本実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗布方法としては、特に限定されない。例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法等の適宜の方法を採用することができる。これらの塗布方法の中でも、特にスピンコート法またはスリットダイ塗布法が好ましい。プレベークの条件は、各成分の種類、配合割合等によっても異なるが、好ましくは70℃〜120℃で1分間〜10分間程度とすることができる。   It does not specifically limit as a coating method of the radiation sensitive resin composition of this embodiment. For example, an appropriate method such as a spray method, a roll coating method, a spin coating method (spin coating method), a slit die coating method, a bar coating method, or an ink jet method can be employed. Among these coating methods, a spin coating method or a slit die coating method is particularly preferable. Prebaking conditions vary depending on the type of each component, the blending ratio, and the like, but can be preferably about 70 to 120 ° C. for 1 to 10 minutes.

[工程[6]]
次いで、本工程では、工程[5]で形成された基板上の塗膜の少なくとも一部に、放射線を照射する。この場合、塗膜の一部に放射線を照射する際には、所定のパターンを有するフォトマスクを介して行うことが好ましい。放射線の照射に使用される放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を使用できる。これらの放射線の中でも、波長が190nm〜450nmの範囲にある放射線が好ましく、特に365nmの紫外線を含む放射線が好ましい。
[Step [6]]
Next, in this step, at least a part of the coating film on the substrate formed in step [5] is irradiated with radiation. In this case, when a part of the coating film is irradiated with radiation, it is preferably performed through a photomask having a predetermined pattern. As radiation used for radiation irradiation, for example, visible light, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, electron beams, X-rays, and the like can be used. Among these radiations, radiation having a wavelength in the range of 190 nm to 450 nm is preferable, and radiation including ultraviolet light of 365 nm is particularly preferable.

工程[6]における放射線の照射量は、放射線の波長365nmにおける強度を、照度計(OAI model356、OAI Optical Associates Inc.製)により測定した値として、好ましくは100J/m〜10000J/m、より好ましくは500J/m〜6000J/mである。 The dose of radiation in the step [6], the intensity at the wavelength 365nm radiation, as measured by a luminometer (OAI model356, OAI Optical Associates Ltd. Inc.), preferably 100J / m 2 ~10000J / m 2 , more preferably 500J / m 2 ~6000J / m 2 .

[工程[7]]
次いで、本工程では、工程[6]で得られた放射線照射後の塗膜を現像することにより、不要な部分(感放射線性樹脂組成物がネガ型の場合は、塗膜の放射線の非照射部分。)を除去して、所定のパターンを形成する。
[Step [7]]
Next, in this step, by developing the coating film after irradiation obtained in step [6], unnecessary portions (in the case where the radiation-sensitive resin composition is a negative type, non-irradiation of the coating film) And a predetermined pattern is formed.

工程[7]の現像工程に使用される現像液としては、アルカリ(塩基性化合物)の水溶液からなるアルカリ現像液の使用が好ましい。アルカリの例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア等の無機アルカリ;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の4級アンモニウム塩等を挙げることができる。   As the developer used in the development step of step [7], it is preferable to use an alkali developer composed of an aqueous solution of an alkali (basic compound). Examples of alkalis include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and ammonia; quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide. be able to.

また、このようなアルカリ現像液には、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。アルカリ現像液におけるアルカリの濃度は、適当な現像性を得る観点から、好ましくは0.1質量%〜5質量%とすることができる。現像方法としては、例えば、液盛り法、ディッピング法、揺動浸漬法、シャワー法等の適宜の方法を利用することができる。現像時間は、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の組成によって異なるが、好ましくは10秒間〜180秒間程度である。このような現像処理に続いて、例えば、流水洗浄を30秒間〜90秒間行った後、例えば、圧縮空気や圧縮窒素で風乾させることによって、所望のパターンを形成することができる。   In addition, an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant can be added to such an alkaline developer. The concentration of alkali in the alkali developer is preferably 0.1% by mass to 5% by mass from the viewpoint of obtaining appropriate developability. As a developing method, for example, an appropriate method such as a liquid piling method, a dipping method, a rocking dipping method, a shower method, or the like can be used. The development time varies depending on the composition of the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment, but is preferably about 10 seconds to 180 seconds. Following such development processing, for example, after washing with running water for 30 seconds to 90 seconds, a desired pattern can be formed by, for example, air drying with compressed air or compressed nitrogen.

以上のように、工程[5]〜工程[7]により形成された基板上の本発明の実施形態の絶縁膜は、透明性が高く、また、5〜10程度となる高い誘電率を示すことができる。また、優れた硬化性と絶縁性を備えるため、薄膜化することも可能である。したがって、薄膜化等の膜厚の調整を併せて行うことができ、従来のSiNからなる層間絶縁膜を用いた場合と同様の静電容量特性を有するように、その制御を行うことができる。   As described above, the insulating film of the embodiment of the present invention on the substrate formed by the steps [5] to [7] has high transparency and exhibits a high dielectric constant of about 5 to 10. Can do. Further, since it has excellent curability and insulating properties, it can be made into a thin film. Therefore, film thickness adjustment such as thinning can be performed together, and the control can be performed so as to have the same capacitance characteristics as in the case of using a conventional interlayer insulating film made of SiN.

さらに、本実施形態の絶縁膜は、通常の有機膜に比べ、高い屈折率を有している。本実施形態の感放射線性樹脂組成物から形成される絶縁膜は、各成分の配合比等によって異なるが、1.50以上、さらには1.55以上の高い値の屈折率を有することができる。そのため、後述する画素電極等を構成するITO等との間の屈折率差を小さくすることができ、その屈折率差に起因する表示品位の低下を抑えることができる。   Furthermore, the insulating film of this embodiment has a higher refractive index than a normal organic film. The insulating film formed from the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment can have a high refractive index of 1.50 or more, further 1.55 or more, although it varies depending on the blending ratio of each component. . Therefore, the difference in refractive index with respect to ITO or the like constituting the pixel electrode, which will be described later, can be reduced, and a reduction in display quality due to the difference in refractive index can be suppressed.

本実施形態の絶縁膜の膜厚としては、好ましくは0.1μm〜8μm、より好ましくは0.1μm〜6μm、さらに好ましくは0.1μm〜4μmである   The thickness of the insulating film of this embodiment is preferably 0.1 μm to 8 μm, more preferably 0.1 μm to 6 μm, and further preferably 0.1 μm to 4 μm.

上述したように、本実施形態の絶縁膜を形成した後は、その絶縁膜の上に、第2の電極として、櫛歯形状の画素電極を設ける工程を有することが好ましい。例えば、スパッタリング法等を利用して、本実施形態の絶縁膜の上に、ITOからなる透明導電層を形成することができる。次いで、フォトリソグラフィ法を利用してこの透明導電層をエッチングし、上述した絶縁膜上に透明電極として櫛歯形状の画素電極を形成することができる。画素電極は、上述した有機絶縁膜のコンタクトホールを介することによって、基板上のスイッチング能動素子との電気的接続を可能にする。   As described above, after forming the insulating film of this embodiment, it is preferable to have a step of providing a comb-shaped pixel electrode as the second electrode on the insulating film. For example, a transparent conductive layer made of ITO can be formed on the insulating film of the present embodiment using a sputtering method or the like. Next, this transparent conductive layer is etched using a photolithography method, and a comb-like pixel electrode can be formed as a transparent electrode on the insulating film. The pixel electrode enables electrical connection with the switching active element on the substrate through the contact hole of the organic insulating film described above.

尚、共通電極および画素電極は、ITOの他、可視光に対する高い透過率と導電性を有する透明な材料を用いて構成することができる。例えば、IZO(Indium Zinc Oxide)や、ZnO(酸化亜鉛)や、酸化スズ等を用いて構成することができる。   In addition, the common electrode and the pixel electrode can be configured using a transparent material having high transmittance and conductivity with respect to visible light in addition to ITO. For example, it can be configured using IZO (Indium Zinc Oxide), ZnO (zinc oxide), tin oxide, or the like.

[工程[8]]
工程[7]で得られた有機絶縁膜および本実施形態の絶縁膜の設けられた基板を用い、上述のように共通電極上の絶縁膜の上に画素電極を形成した後、画素電極上に、上述した液晶配向剤を塗布する。塗布方法としては、例えば、ロールコーター法、スピンナ法、印刷法、インクジェット法等を挙げることができる。
[Step [8]]
A pixel electrode is formed on the insulating film on the common electrode as described above using the organic insulating film obtained in the step [7] and the substrate provided with the insulating film of the present embodiment, and then on the pixel electrode. The liquid crystal aligning agent described above is applied. Examples of the coating method include a roll coater method, a spinner method, a printing method, and an ink jet method.

次いで、液晶配向剤の塗布された基板をプレベークし、その後、ポストベークすることにより塗膜を形成する。   Next, the substrate coated with the liquid crystal aligning agent is pre-baked and then post-baked to form a coating film.

プレベーク条件は、例えば、40℃〜120℃で0.1分間〜5分間である。ポストベーク条件の温度は、好ましくは120℃〜230℃であり、より好ましくは150℃〜200℃であり、さらに好ましくは150℃〜180℃である。また、ポストベークの時間は、ホットプレートやオーブン等の加熱装置によって異なるが、通常は、好ましくは5分間〜200分間であり、より好ましくは10分間〜100分間である。ポストベーク後の塗膜の膜厚は、好ましくは0.001μm〜1μmであり、より好ましくは0.005μm〜0.5μmである。   Prebaking conditions are, for example, 40 ° C. to 120 ° C. for 0.1 minute to 5 minutes. The temperature of the post-bake conditions is preferably 120 ° C to 230 ° C, more preferably 150 ° C to 200 ° C, and further preferably 150 ° C to 180 ° C. Moreover, although the time of post-baking changes with heating apparatuses, such as a hotplate and oven, Usually, it is preferably 5 minutes-200 minutes, More preferably, it is 10 minutes-100 minutes. The film thickness of the coating film after post-baking is preferably 0.001 μm to 1 μm, more preferably 0.005 μm to 0.5 μm.

液晶配向剤を塗布する際に使用される液晶配向剤の固形分濃度(液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計重量が液晶配向剤の全重量に占める割合)は、粘性、揮発性等を考慮して適宜に選択されるが、好ましくは、1重量%〜10重量%である。   The solid content concentration of the liquid crystal aligning agent used when applying the liquid crystal aligning agent (the ratio of the total weight of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent to the total weight of the liquid crystal aligning agent) takes viscosity, volatility, etc. into consideration However, it is preferably 1 to 10% by weight.

液晶配向剤として、(1)光配向性基を有する感放射線性重合体を含む液晶配向剤を用いる場合は、上述の塗膜に、直線偏光もしくは部分偏光された放射線、または、非偏光の放射線を照射することにより、液晶配向能を付与する。こうした偏光放射線の照射は、配向膜の配向処理に対応する。   When a liquid crystal aligning agent containing (1) a radiation-sensitive polymer having a photo-aligning group is used as the liquid crystal aligning agent, radiation that is linearly polarized or partially polarized, or non-polarized radiation is applied to the coating film. By irradiating, the liquid crystal alignment ability is imparted. Such irradiation of polarized radiation corresponds to the alignment treatment of the alignment film.

ここで、放射線としては、例えば、150nm〜800nmの波長の光を含む紫外線および可視光線を用いることができる。特に、放射線として、300nm〜400nmの波長の光を含む紫外線を用いることが好ましい。使用する放射線が直線偏光または部分偏光している場合には、照射は基板面に垂直の方向から行っても、プレチルト角を付与するために斜め方向から行ってもよく、また、これらを組み合わせて行ってもよい。非偏光の放射線を照射する場合には、照射の方向は斜め方向である必要がある。   Here, as the radiation, for example, ultraviolet rays and visible rays including light having a wavelength of 150 nm to 800 nm can be used. In particular, it is preferable to use ultraviolet rays including light having a wavelength of 300 nm to 400 nm as radiation. When the radiation used is linearly polarized or partially polarized, irradiation may be performed from a direction perpendicular to the substrate surface, or from an oblique direction to give a pretilt angle, or a combination of these. You may go. When irradiating non-polarized radiation, the direction of irradiation needs to be an oblique direction.

放射線の照射量としては、好ましくは1J/m以上10000J/m未満であり、より好ましくは10J/m〜3000J/mである。 The irradiation dose of radiation, preferably less than 1 J / m 2 or more 10000 J / m 2, more preferably 10J / m 2 ~3000J / m 2 .

液晶配向剤として、(2)光配向性基を有さないポリイミドを含む液晶配向剤を用いる場合は、ポストベーク後の塗膜を配向膜として使用することも可能である。そして、必要に応じて、ポストベーク後の塗膜に対し、例えば、ナイロン、レーヨン、コットン等の繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦る処理(ラビング処理)を施して、液晶配向能を付与することが可能である。   When a liquid crystal aligning agent containing (2) polyimide having no photo-alignable group is used as the liquid crystal aligning agent, the post-baked coating film can be used as the alignment film. And, if necessary, the coating film after post-baking is subjected to a rubbing process (rubbing process) with a roll wound with a cloth made of fibers such as nylon, rayon, cotton, etc. Can be given.

以上のように、本実施形態のアレイ基板上に配向膜を形成する場合、上述の液晶配向剤を使用し、例えば、200℃以下の加熱温度、場合に応じて、樹脂基板上での形成により好適な180℃以下の加熱温度で配向膜を形成することが可能である。配向膜形成工程での硬化温度をかかる低温とすることにより、上述した工程[1]〜工程[4]で形成された有機絶縁膜および工程[5]〜工程[7]で形成された本発明の実施形態の絶縁膜が、配向膜の形成工程で高温の状態に晒されるのを避けることができる。   As described above, when the alignment film is formed on the array substrate of the present embodiment, the above-described liquid crystal aligning agent is used. The alignment film can be formed at a suitable heating temperature of 180 ° C. or less. By setting the curing temperature in the alignment film forming step to such a low temperature, the organic insulating film formed in the steps [1] to [4] and the present invention formed in the steps [5] to [7]. The insulating film of the embodiment can be prevented from being exposed to a high temperature state in the alignment film forming step.

以下、実施例に基づき本発明の実施形態を詳述するが、この実施例によって本発明が限定的に解釈されるものではない。   Hereinafter, although an embodiment of the present invention is explained in full detail based on an example, the present invention is not limitedly interpreted by this example.

<[A]重合体の合成>
[合成例1]
冷却管および攪拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)7質量部と3−メトキシプロピオン酸メチル200質量部とを仕込んだ。引き続き、(a−1)メタクリル酸20.0質量部、(a−2)メタクリル酸グリシジル10質量部、(a−3)スチレン40.0質量部、(a−4)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−8−イルメタクリラート30質量部を仕込んで窒素置換した後、ゆるやかに撹拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度を5時間保持することによって、共重合体である重合体(A−1)を含む重合体溶液を得た(固形分濃度=29.1質量%、Mw=6800、Mw/Mn=1.8)。13C−NMR分析の結果、上記(a−1)由来の(a−1)構造単位、上記(a−2)由来の(a−2)構造単位、上記(a−3)由来の(a−3)構造単位および(a−4)由来の(a−4)構造単位の含有量はそれぞれ24.1モル%、7.2モル%、38.6モル%、13.7モル%であった。また、未反応の(a−1)、(a−2)、(a−3)、(a−4)の含有量はそれぞれ4.1モル%、1.3モル%、8.1モル%、2.9モル%であった。尚、これらの含有量は、H−NMR、13C−NMR、FT−IRおよび熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析により求めた。
<[A] Synthesis of polymer>
[Synthesis Example 1]
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 7 parts by mass of 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile) and 200 parts by mass of methyl 3-methoxypropionate. Subsequently, (a-1) 20.0 parts by mass of methacrylic acid, (a-2) 10 parts by mass of glycidyl methacrylate, (a-3) 40.0 parts by mass of styrene, (a-4) tricyclo [5.2. 1.0 2,6 ] Deca-8-yl methacrylate was charged in 30 parts by mass and purged with nitrogen, followed by gentle stirring. The temperature of the solution was raised to 70 ° C., and this temperature was maintained for 5 hours to obtain a polymer solution containing the polymer (A-1) as a copolymer (solid content concentration = 29.1% by mass). Mw = 6800, Mw / Mn = 1.8). As a result of 13 C-NMR analysis, (a-1) structural unit derived from (a-1), (a-2) structural unit derived from (a-2), (a-3) derived from (a-3) -3) The contents of the structural unit and (a-4) structural unit derived from (a-4) were 24.1 mol%, 7.2 mol%, 38.6 mol%, and 13.7 mol%, respectively. It was. Further, the contents of unreacted (a-1), (a-2), (a-3), and (a-4) are 4.1 mol%, 1.3 mol%, and 8.1 mol%, respectively. It was 2.9 mol%. These contents were determined by 1 H-NMR, 13 C-NMR, FT-IR, and pyrolysis gas chromatography mass spectrometry.

<[C]化合物分散液の調製>
ポリビンまたはガラス瓶に、[C]化合物としての(C−1)を25質量部、[I]分散剤としての(I−1)を5重量部、溶剤としての(G−2)を70質量部添加し、0.1μmのジルコニアビーズを仕込重量の3.5倍分添加して密封し、軽く撹拌して溶剤と粒子成分と有機成分とをなじませた。これをペイントシェーカにセットし、3時間分散処理し、メッシュフィルタでジルコニアビーズを除去して[C]化合物分散液(C−1)を得た。
<Preparation of [C] compound dispersion>
In a plastic bottle or glass bottle, 25 parts by mass of (C-1) as a [C] compound, 5 parts by weight of (I-1) as a [I] dispersant, and 70 parts by mass of (G-2) as a solvent Then, 0.1 μm zirconia beads were added for 3.5 times the charged weight and sealed, and the mixture was lightly stirred to blend the solvent, particle component, and organic component. This was set in a paint shaker, dispersed for 3 hours, and zirconia beads were removed with a mesh filter to obtain a [C] compound dispersion (C-1).

<[D]化合物([D−6]アミド結合を持つ重合体)の合成>
[合成例2]
フラスコに、メタクリル酸8質量部、ベンジルメタクリレート36質量部、ジメチルアクリルアミド50質量部、アゾビスイソブチロニトリル4質量部、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)2質量部を投入し、S/M比が2になるように1−メトキシ−2−プロパノールを加えた。次いで、室温、窒素雰囲気下で撹拌し、全ての上記モノマーが溶解した後、溶液の温度を90℃に上昇させ、窒素雰囲気下で5時間保持することによって、[D]化合物としての[D−6]アミド結合を持つ重合体を得た。
<Synthesis of [D] Compound (Polymer Having [D-6] Amide Bond)>
[Synthesis Example 2]
Into the flask, 8 parts by mass of methacrylic acid, 36 parts by mass of benzyl methacrylate, 50 parts by mass of dimethylacrylamide, 4 parts by mass of azobisisobutyronitrile, 2 parts by mass of pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) are charged. 1-Methoxy-2-propanol was added so that the M ratio was 2. Next, the mixture was stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere, and after all the above monomers had dissolved, the temperature of the solution was raised to 90 ° C. and held for 5 hours under a nitrogen atmosphere, whereby [D- 6] A polymer having an amide bond was obtained.

<[J]比較成分([J−3]ウレタン結合およびアミド結合のいずれも持たないアクリルポリマー)の合成>
[合成例3]
フラスコに、メタクリル酸8質量部、ベンジルメタクリレート36質量部、イソブチルメタクリレート50質量部、アゾビスイソブチロニトリル4質量部、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)2質量部を投入し、S/M比が2になるように1−メトキシ−2−プロパノールを加えた。次いで、室温、窒素雰囲気下で撹拌し、全ての上記モノマーが溶解した後、溶液の温度を90℃に上昇させ、窒素雰囲気下で5時間保持することによって、[J]比較成分としての[J−3]ウレタン結合およびアミド結合のいずれも持たないアクリルポリマーを得た。
<Synthesis of [J] comparative component ([J-3] acrylic polymer having neither urethane bond nor amide bond)>
[Synthesis Example 3]
A flask is charged with 8 parts by weight of methacrylic acid, 36 parts by weight of benzyl methacrylate, 50 parts by weight of isobutyl methacrylate, 4 parts by weight of azobisisobutyronitrile, and 2 parts by weight of pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate). 1-Methoxy-2-propanol was added so that the M ratio was 2. Next, the mixture was stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere, and after all the monomers were dissolved, the temperature of the solution was raised to 90 ° C. and held for 5 hours under a nitrogen atmosphere, thereby [J] [J as a comparative component] -3] An acrylic polymer having neither a urethane bond nor an amide bond was obtained.

<感放射線性樹脂組成物の調製>
[実施例1]
[A]重合体としての(A−1)を含有する溶液に、[A]重合体100質量部(固形分)に相当する量に対して、[B]感光剤としての感放射線性重合開始剤(B−1)10質量部、[C]化合物分散液(C−1)100質量部(固形分)、高誘電有機成分である[D]化合物としての(D−1)100質量部、[E]密着助剤としての(E−1)5質量部、および、[F]界面活性剤としての(F−1)0.10質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように[G]有機溶媒としての(G−1)、(G−2)に溶解および分散をさせた後、孔径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、感放射線性樹脂組成物(S−1)を調製した。
<Preparation of radiation-sensitive resin composition>
[Example 1]
[A] Into the solution containing (A-1) as a polymer, [B] Radiation-sensitive polymerization as a photosensitizer starts with respect to an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the polymer. 10 parts by weight of the agent (B-1), 100 parts by weight (solid content) of the [C] compound dispersion (C-1), 100 parts by weight of (D-1) as a compound [D] which is a high dielectric organic component, [E] 5 parts by mass of (E-1) as an adhesion aid and 0.10 parts by mass of (F-1) as a [F] surfactant are mixed, and the solid content concentration becomes 30% by mass. [G] After being dissolved and dispersed in (G-1) and (G-2) as organic solvents, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm, and the radiation-sensitive resin composition (S- 1) was prepared.

[実施例2]
[A]重合体としての(A−1)を含有する溶液に、[A]重合体100質量部(固形分)に相当する量に対して、[B]感光剤としての感放射線性重合開始剤(B−1)10質量部、[C]化合物分散液(C−1)100質量部(固形分)、高誘電有機成分である[D]化合物としての(D−2)100質量部、[E]密着助剤としての(E−1)5質量部、および、[F]界面活性剤としての(F−1)0.10質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように[G]有機溶媒としての(G−1)、(G−2)に溶解および分散をさせた後、孔径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、感放射線性樹脂組成物(S−2)を調製した。
[Example 2]
[A] Into the solution containing (A-1) as a polymer, [B] Radiation-sensitive polymerization as a photosensitizer starts with respect to an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the polymer. 10 parts by weight of the agent (B-1), 100 parts by weight (solid content) of the [C] compound dispersion (C-1), 100 parts by weight of (D-2) as a compound [D] which is a high dielectric organic component, [E] 5 parts by mass of (E-1) as an adhesion aid and 0.10 parts by mass of (F-1) as a [F] surfactant are mixed, and the solid content concentration becomes 30% by mass. [G] After being dissolved and dispersed in (G-1) and (G-2) as organic solvents, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm, and the radiation-sensitive resin composition (S- 2) was prepared.

[実施例3]
[A]重合体としての(A−1)を含有する溶液に、[A]重合体100質量部(固形分)に相当する量に対して、[B]感光剤としての感放射線性重合開始剤(B−1)10質量部、[C]化合物分散液(C−1)100質量部(固形分)、高誘電有機成分である[D]化合物としての(D−3)100質量部、[E]密着助剤としての(E−1)5質量部、および、[F]界面活性剤としての(F−1)0.10質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように[G]有機溶媒としての(G−1)、(G−2)に溶解および分散をさせた後、孔径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、感放射線性樹脂組成物(S−3)を調製した。
[Example 3]
[A] Into the solution containing (A-1) as a polymer, [B] Radiation-sensitive polymerization as a photosensitizer starts with respect to an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the polymer. 10 parts by weight of agent (B-1), 100 parts by weight (solid content) of [C] compound dispersion (C-1), 100 parts by weight of (D-3) as a compound [D] which is a high dielectric organic component, [E] 5 parts by mass of (E-1) as an adhesion aid and 0.10 parts by mass of (F-1) as a [F] surfactant are mixed, and the solid content concentration becomes 30% by mass. [G] After being dissolved and dispersed in (G-1) and (G-2) as organic solvents, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm, and the radiation-sensitive resin composition (S- 3) was prepared.

[実施例4]
[A]重合体としての(A−1)を含有する溶液に、[A]重合体100質量部(固形分)に相当する量に対して、[B]感光剤としての感放射線性重合開始剤(B−1)10質量部、[C]化合物分散液(C−1)100質量部(固形分)、高誘電有機成分である[D]化合物としての(D−4)100質量部、[E]密着助剤としての(E−1)5質量部、および、[F]界面活性剤としての(F−1)0.10質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように[G]有機溶媒としての(G−1)、(G−2)に溶解および分散をさせた後、孔径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、感放射線性樹脂組成物(S−4)を調製した。
[Example 4]
[A] Into the solution containing (A-1) as a polymer, [B] Radiation-sensitive polymerization as a photosensitizer starts with respect to an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the polymer. 10 parts by weight of agent (B-1), 100 parts by weight (solid content) of [C] compound dispersion (C-1), 100 parts by weight of (D-4) as compound [D] which is a high dielectric organic component, [E] 5 parts by mass of (E-1) as an adhesion aid and 0.10 parts by mass of (F-1) as a [F] surfactant are mixed, and the solid content concentration becomes 30% by mass. [G] After being dissolved and dispersed in (G-1) and (G-2) as organic solvents, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm, and the radiation-sensitive resin composition (S- 4) was prepared.

[実施例5]
[A]重合体としての(A−1)を含有する溶液に、[A]重合体100質量部(固形分)に相当する量に対して、[B]感光剤としての感放射線性重合開始剤(B−1)10質量部、[C]化合物分散液(C−1)100質量部(固形分)、高誘電有機成分である[D]化合物としての(D−5)100質量部、[E]密着助剤としての(E−1)5質量部、および、[F]界面活性剤としての(F−1)0.10質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように[G]有機溶媒としての(G−1)、(G−2)に溶解および分散をさせた後、孔径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、感放射線性樹脂組成物(S−5)を調製した。
[Example 5]
[A] Into the solution containing (A-1) as a polymer, [B] Radiation-sensitive polymerization as a photosensitizer starts with respect to an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the polymer. 10 parts by weight of the agent (B-1), 100 parts by weight (solid content) of the [C] compound dispersion (C-1), 100 parts by weight of (D-5) as a compound [D] which is a high dielectric organic component, [E] 5 parts by mass of (E-1) as an adhesion aid and 0.10 parts by mass of (F-1) as a [F] surfactant are mixed, and the solid content concentration becomes 30% by mass. [G] After being dissolved and dispersed in (G-1) and (G-2) as organic solvents, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm, and the radiation-sensitive resin composition (S- 5) was prepared.

[実施例6]
[A]重合体としての(A−1)を含有する溶液に、[A]重合体100質量部(固形分)に相当する量に対して、[B]感光剤としての感放射線性重合開始剤(B−1)10質量部、[C]化合物分散液(C−1)100質量部(固形分)、高誘電有機成分である[D]化合物としての(D−6)100質量部、[E]密着助剤としての(E−1)5質量部、および、[F]界面活性剤としての(F−1)0.10質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように[G]有機溶媒としての(G−1)、(G−2)に溶解および分散をさせた後、孔径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、感放射線性樹脂組成物(S−6)を調製した。
[Example 6]
[A] Into the solution containing (A-1) as a polymer, [B] Radiation-sensitive polymerization as a photosensitizer starts with respect to an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the polymer. 10 parts by weight of the agent (B-1), 100 parts by weight (solid content) of the [C] compound dispersion (C-1), 100 parts by weight of (D-6) as a compound [D] which is a high dielectric organic component, [E] 5 parts by mass of (E-1) as an adhesion aid and 0.10 parts by mass of (F-1) as a [F] surfactant are mixed, and the solid content concentration becomes 30% by mass. [G] After being dissolved and dispersed in (G-1) and (G-2) as organic solvents, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm, and the radiation-sensitive resin composition (S- 6) was prepared.

[実施例7]
[A]重合体としての(A−1)を含有する溶液に、[A]重合体100質量部(固形分)に相当する量に対して、[B]感光剤としての感放射線性重合開始剤(B−1)10質量部、[C]化合物分散液(C−1)75質量部(固形分)、高誘電有機成分である[D]化合物としての(D−1)100質量部、[E]密着助剤としての(E−1)5質量部、および、[F]界面活性剤としての(F−1)0.10質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように[G]有機溶媒としての(G−1)、(G−2)に溶解および分散をさせた後、孔径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、感放射線性樹脂組成物(S−7)を調製した。
[Example 7]
[A] Into the solution containing (A-1) as a polymer, [B] Radiation-sensitive polymerization as a photosensitizer starts with respect to an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the polymer. 10 parts by weight of agent (B-1), 75 parts by weight (solid content) of [C] compound dispersion (C-1), 100 parts by weight of (D-1) as compound [D] which is a high dielectric organic component, [E] 5 parts by mass of (E-1) as an adhesion aid and 0.10 parts by mass of (F-1) as a [F] surfactant are mixed, and the solid content concentration becomes 30% by mass. [G] After being dissolved and dispersed in (G-1) and (G-2) as organic solvents, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm, and the radiation-sensitive resin composition (S- 7) was prepared.

[実施例8]
[A]重合体としての(A−1)を含有する溶液に、[A]重合体100質量部(固形分)に相当する量に対して、[B]感光剤としての感放射線性重合開始剤(B−1)10質量部、[C]化合物分散液(C−1)75質量部(固形分)、高誘電有機成分である[D]化合物としての(D−2)100質量部、[E]密着助剤としての(E−1)5質量部、および、[F]界面活性剤としての(F−1)0.10質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように[G]有機溶媒としての(G−1)、(G−2)に溶解および分散をさせた後、孔径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、感放射線性樹脂組成物(S−8)を調製した。
[Example 8]
[A] Into the solution containing (A-1) as a polymer, [B] Radiation-sensitive polymerization as a photosensitizer starts with respect to an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the polymer. 10 parts by weight of the agent (B-1), 75 parts by weight (solid content) of the [C] compound dispersion (C-1), 100 parts by weight of (D-2) as a compound [D] which is a high dielectric organic component, [E] 5 parts by mass of (E-1) as an adhesion aid and 0.10 parts by mass of (F-1) as a [F] surfactant are mixed, and the solid content concentration becomes 30% by mass. [G] After being dissolved and dispersed in (G-1) and (G-2) as organic solvents, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm, and the radiation-sensitive resin composition (S- 8) was prepared.

[比較例1]
[A]重合体としての(A−1)を含有する溶液に、[A]重合体100質量部(固形分)に相当する量に対して、[B]感光剤としての感放射線性重合開始剤(B−1)10質量部、[C]化合物分散液(C−1)100質量部(固形分)、[J]比較成分としての(J−1)100質量部、[E]密着助剤としての(E−1)5質量部、および、[F]界面活性剤としての(F−1)0.10質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように[G]有機溶媒としての(G−1)、(G−2)に溶解および分散をさせた後、孔径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、感放射線性樹脂組成物(CS−1)を調製した。
[Comparative Example 1]
[A] Into the solution containing (A-1) as a polymer, [B] Radiation-sensitive polymerization as a photosensitizer starts with respect to an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the polymer. Agent (B-1) 10 parts by mass, [C] Compound dispersion (C-1) 100 parts by mass (solid content), [J] 100 parts by mass as comparative component (J-1), [E] Adhesion assistant 5 parts by weight of (E-1) as an agent and 0.10 parts by weight of (F-1) as a [F] surfactant are mixed together so that the solid concentration is 30% by weight [G]. After dissolving and dispersing in (G-1) and (G-2) as organic solvents, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a radiation sensitive resin composition (CS-1). .

[比較例2]
[A]重合体としての(A−1)を含有する溶液に、[A]重合体100質量部(固形分)に相当する量に対して、[B]感光剤としての感放射線性重合開始剤(B−1)10質量部、[C]化合物分散液(C−1)100質量部(固形分)、[J]比較成分としての(J−2)100質量部、[E]密着助剤としての(E−1)5質量部、および、[F]界面活性剤としての(F−1)0.10質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように[G]有機溶媒としての(G−1)、(G−2)に溶解および分散をさせた後、孔径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、感放射線性樹脂組成物(CS−2)を調製した。
[Comparative Example 2]
[A] Into the solution containing (A-1) as a polymer, [B] Radiation-sensitive polymerization as a photosensitizer starts with respect to an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the polymer. Agent (B-1) 10 parts by mass, [C] Compound dispersion (C-1) 100 parts by mass (solid content), [J] 100 parts by mass as comparative component (J-2), [E] Adhesion assistant 5 parts by weight of (E-1) as an agent and 0.10 parts by weight of (F-1) as a [F] surfactant are mixed together so that the solid concentration is 30% by weight [G]. After dissolving and dispersing in (G-1) and (G-2) as organic solvents, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a radiation sensitive resin composition (CS-2). .

[比較例3]
[A]重合体としての(A−1)を含有する溶液に、[A]重合体100質量部(固形分)に相当する量に対して、[B]感光剤としての感放射線性重合開始剤(B−1)10質量部、[C]化合物分散液(C−1)100質量部(固形分)、[J]比較成分としての(J−3)100質量部、[E]密着助剤としての(E−1)5質量部、および、[F]界面活性剤としての(F−1)0.10質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように[G]有機溶媒としての(G−1)、(G−2)に溶解および分散をさせた後、孔径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、感放射線性樹脂組成物(CS−3)を調製した。
[Comparative Example 3]
[A] Into the solution containing (A-1) as a polymer, [B] Radiation-sensitive polymerization as a photosensitizer starts with respect to an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the polymer. Agent (B-1) 10 parts by weight, [C] Compound dispersion (C-1) 100 parts by weight (solid content), [J] 100 parts by weight as comparative component (J-3), [E] Adhesion assistant 5 parts by weight of (E-1) as an agent and 0.10 parts by weight of (F-1) as a [F] surfactant are mixed together so that the solid concentration is 30% by weight [G]. After dissolving and dispersing in (G-1) and (G-2) as organic solvents, the mixture was filtered through a membrane filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a radiation sensitive resin composition (CS-3). .

以下に実施例および比較例で用いた各成分の詳細を示す。
<[B]感放射線性重合開始剤>
B−1:エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社、イルガキュア(登録商標)OXE02)
Details of each component used in Examples and Comparative Examples are shown below.
<[B] Radiation sensitive polymerization initiator>
B-1: Ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) (Ciba Specialty Chemicals, Irgacure ( Registered trademark) OXE02)

<[C]化合物>
C−1:BaTiO(紛体)(戸田工業社、T−BTO−020)
<[C] Compound>
C-1: BaTiO 3 (powder) (Toda Kogyo Co., Ltd., T-BTO-020)

<[D]化合物>
D−1:6官能ウレタンアクリレート(根上工業社、アートレジンUN−906)
D−2:2官能ポリエステル系ウレタンアクリレート(根上工業社、アートレジンUN−9200A)
D−3:エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート(新中村化学工業社、A−9300)
D−4:ε−カプロラクトン変性トリス−(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート、(新中村化学工業社、A−9300−1CL)
D−5:ポリウレタン樹脂(荒川化学工業社、ユリアーノKL−422)
D−6:上記合成例2に記載のアミド結合を持つ重合体
<[D] Compound>
D-1: 6-functional urethane acrylate (Negami Kogyo Co., Ltd., Art Resin UN-906)
D-2: Bifunctional polyester urethane acrylate (Negami Kogyo Co., Ltd., Art Resin UN-9200A)
D-3: Ethoxylated isocyanuric acid triacrylate (Shin Nakamura Chemical Co., A-9300)
D-4: ε-caprolactone-modified tris- (2-acryloxyethyl) isocyanurate (Shin Nakamura Chemical Co., A-9300-1CL)
D-5: Polyurethane resin (Arakawa Chemical Industries, Juliano KL-422)
D-6: Polymer having an amide bond as described in Synthesis Example 2 above

<[E]密着助剤>
E−1:γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(チッソ社、S−510)
<[F]界面活性剤>
F−1:シリコーン系界面活性剤(東レ・ダウコーニング・シリコーン社、SH28PA)
<[E] Adhesion aid>
E-1: γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (Chisso Corporation, S-510)
<[F] Surfactant>
F-1: Silicone surfactant (Toray Dow Corning Silicone, SH28PA)

<[G]有機溶媒>
G−1:3−メトキシプロピオン酸エチル
G−2:1−メトキシ−2−プロパノール
<[I]分散剤>
I−1:リン酸エステル塩(ビッグケミージャパン社、BYK−102)
<[G] Organic solvent>
G-1: Ethyl 3-methoxypropionate G-2: 1-methoxy-2-propanol <[I] dispersant>
I-1: Phosphate ester salt (Big Chemie Japan, BYK-102)

<[J]比較成分>
[J]比較成分として、エステル結合を有するポリマー、または、アクリレートを使用した。
<[J] Comparative component>
[J] A polymer having an ester bond or an acrylate was used as a comparative component.

J−1:ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートとの混合物(ペンタエリスリトールトリアクリレート含有量約60%)(新中村化学工業社、NKエステル A−TMM−3LM−N)
J−2:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタアリスリトールヘキサアクリレートとの混合物(ジペンタエリスリトールペンタアクリレート含有量50%)(新中村化学工業社、NKエステル A−9550)
J−3:上記合成例3に記載のウレタン結合およびアミド結合のいずれも持たないアクリルポリマー
J-1: Mixture of pentaerythritol triacrylate and pentaerythritol tetraacrylate (pentaerythritol triacrylate content: about 60%) (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd., NK Ester A-TMM-3LM-N)
J-2: Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (dipentaerythritol pentaacrylate content 50%) (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd., NK Ester A-9550)
J-3: Acrylic polymer having neither urethane bond nor amide bond described in Synthesis Example 3

<感放射線性樹脂組成物および絶縁膜の物性評価>
上記のように調製した感放射線性樹脂組成物から以下のように絶縁膜を形成し、物性を評価した。結果は表1に併せて示す。
<Evaluation of physical properties of radiation-sensitive resin composition and insulating film>
An insulating film was formed from the radiation-sensitive resin composition prepared as described above, and the physical properties were evaluated. The results are also shown in Table 1.

[パターニング性評価基板の作製]
実施例および比較例に記載した感放射線性樹脂組成物(S−1)〜(S−8)および(CS−1)〜(CS−3)を用い、それぞれをSi(シリコン)ウェハ上に硬化後膜厚が0.5μmとなるようにスピンコータで塗布した後、ホットプレート上で、90℃にて100秒間プレベークし、有機溶媒等を蒸発させて各塗膜を形成した。次いで、UV(紫外)露光機(TOPCON Deep−UV露光機TME−400PRJ)を用い、所定のパターンが形成可能なパターンマスクを介してUV光を100mJ照射した。その後、2.38質量%の濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(現像液)を用い、液盛り法によって25℃、100秒間現像処理を行った。現像処理後、超純水で1分間、各塗膜の流水洗浄を行い、乾燥させてウェハ上にパターンを形成した後、オーブンにて230℃で30分間加熱(ポストベーク)して硬化させ、Siウェハ上に絶縁膜を形成した。
[Preparation of patterning evaluation substrate]
Using the radiation sensitive resin compositions (S-1) to (S-8) and (CS-1) to (CS-3) described in Examples and Comparative Examples, each was cured on a Si (silicon) wafer. After coating with a spin coater so as to have a post film thickness of 0.5 μm, it was pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 100 seconds, and the organic solvent was evaporated to form each coating film. Next, using a UV (ultraviolet) exposure machine (TOPCON Deep-UV exposure machine TME-400PRJ), 100 mJ of UV light was irradiated through a pattern mask capable of forming a predetermined pattern. Thereafter, using a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (developer) having a concentration of 2.38% by mass, development processing was performed at 25 ° C. for 100 seconds by a liquid piling method. After development processing, each coating film is washed with running water for 1 minute with ultrapure water, dried to form a pattern on the wafer, and then cured by heating (post-baking) at 230 ° C. for 30 minutes in an oven, An insulating film was formed on the Si wafer.

[パターニング性の評価]
上記のようにして形成された絶縁膜に形成された貫通する20μm×20μmのホールを光学顕微鏡にて観察し、残渣の程度を評価した。残渣が確認できない場合をA、わずかに残渣が確認できる場合をB、残渣をはっきりと確認できる場合をC、残渣が大量に確認できる場合をDとして、パターニング性を評価した。
[Evaluation of patterning properties]
The penetrating 20 μm × 20 μm hole formed in the insulating film formed as described above was observed with an optical microscope, and the degree of residue was evaluated. The patterning property was evaluated as A when the residue could not be confirmed, B when the residue could be confirmed slightly, C when the residue could be clearly confirmed, and D when the residue could be confirmed in large quantities.

[電気特性評価基板の作製]
実施例および比較例に記載した感放射線性樹脂組成物(S−1)〜(S−8)および(CS−1)〜(CS−3)を用い、それぞれをITO膜付のガラス基板であるITO基板上に膜厚1μmとなるようにスピンコータで塗布した後、ホットプレート上で90℃にて100秒間プレベークし、有機溶媒等を蒸発させて各塗膜を形成した。次いで、電気特性測定のための電極取出し部位として、感放射線性樹脂組成物を塗布した基板の端の一部をアセトンで拭きとり下地のITOを露出させた。次いで、UV露光機(TOPCON Deep−UV露光機TME−400PRJ)でUV光を100mJ照射し、その後、オーブンにて230℃で30分間加熱(ポストベーク)して硬化させ、ITO基板上に絶縁膜を形成した。
[Fabrication of electrical property evaluation board]
Using the radiation sensitive resin compositions (S-1) to (S-8) and (CS-1) to (CS-3) described in Examples and Comparative Examples, each is a glass substrate with an ITO film. After coating on an ITO substrate with a spin coater so as to have a film thickness of 1 μm, it was pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 100 seconds, and the organic solvent was evaporated to form each coating film. Next, as an electrode extraction site for measuring electrical characteristics, a part of the end of the substrate coated with the radiation-sensitive resin composition was wiped with acetone to expose the underlying ITO. Next, UV light is irradiated by 100 mJ with a UV exposure machine (TOPCON Deep-UV exposure machine TME-400PRJ), and then cured by heating (post-baking) at 230 ° C. for 30 minutes in an oven to form an insulating film on the ITO substrate. Formed.

[誘電率の測定]
上述した[電気特性評価基板の作製]に記載された方法で作製された各電気特性評価基板の絶縁膜上に、静電容量を測定するためのAl(アルミニウム)電極を真空蒸着装置(JEOL VACUUM EVAPORATOR JEE−420)を用いて作製した。次いで、予め露出させておいた各基板のITO部分に電極接続用のリード線をハンダ付けし、そのリード線と真空蒸着装置で作製したAl電極とをそれぞれLCRメータ(HEWLETT PACKARD 4284A PRECISION LCR METER)のプラス端子とマイナス端子に接続し、印可電圧100mV、周波数1000Hzで条件で、絶縁膜の静電容量Cを測定した。測定された静電容量Cの値と、Al電極の面積S(m)と、硬化膜の膜厚d(m)を以下の式に代入し、誘電率εの値を求めた。
[Measurement of dielectric constant]
An Al (aluminum) electrode for measuring the capacitance is formed on a vacuum deposition apparatus (JEOL VACUUM) on the insulating film of each electrical property evaluation substrate produced by the method described in [Production of electrical property evaluation substrate]. It was prepared using EVAPROTOR JEE-420). Next, a lead wire for electrode connection is soldered to the ITO portion of each substrate that has been exposed in advance, and the lead wire and an Al electrode produced by a vacuum deposition apparatus are respectively connected to an LCR meter (HEWRET PACKARD 4284A PRECISION LCR METER). The capacitance C of the insulating film was measured under the conditions of an applied voltage of 100 mV and a frequency of 1000 Hz. The value of the dielectric constant ε was obtained by substituting the measured value of the capacitance C, the area S (m 2 ) of the Al electrode, and the thickness d (m) of the cured film into the following equation.

Figure 2016014849
Figure 2016014849

<リーク電流の測定方法>
上述した[誘電率の測定]において誘電率を測定した各基板を用い、それぞれの電極(リード線とAl電極)を、エレクトロメータ(KEITHLEY 6517A ELECTROMETER / HIGH RESISTANCE METER)に接続されたリーク電流測定ボックス(KEITHLEY 8002A HIGH RESISTANCE TEST FIXTURE)の端子に接続し、50V/μmの電界強度となるように、絶縁膜を挟持する電極間に電圧を印加してリーク電流を測定した。測定開始直後はリーク電流の値がばらつくため、測定開始1分後の値をリーク電流値として評価した。
<Measurement method of leakage current>
Leakage current measurement box in which each substrate (lead wire and Al electrode) measured for the dielectric constant in [Measurement of dielectric constant] described above is connected to an electrometer (KEITHLEY 6517A ELECTROMETER / HIGH REISTANCE METER) The leakage current was measured by applying a voltage between the electrodes sandwiching the insulating film so that the electric field strength was 50 V / μm, and the terminal was connected to the terminal of (KEITHLEY 8002A HIGH RESISTANCE TEST FIXTURE). Since the value of the leak current varies immediately after the start of measurement, the value 1 minute after the start of measurement was evaluated as the leak current value.

Figure 2016014849
Figure 2016014849

表1から明らかなように、実施例1〜6に記載の感放射線性樹脂組成物(S−1〜S−6)は[C]化合物を含み、それらを用いて形成された絶縁膜は高い誘電率εを示した。   As is clear from Table 1, the radiation-sensitive resin compositions (S-1 to S-6) described in Examples 1 to 6 contain [C] compounds, and the insulating films formed using them are high. The dielectric constant ε was indicated.

そして、実施例1〜6に記載の感放射線性樹脂組成物(S−1〜S−6)は、[C]化合物とともに、ウレタン結合またはアミド結合を有する化合物の[D]化合物を含む。その結果、実施例1〜6の感放射線性樹脂組成物(S−1〜S−6)から形成された絶縁膜は、[D]化合物を含まずにウレタン結合およびアミド結合のいずれも持たない[J]比較成分を含む比較例1〜3に記載の感放射線性樹脂組成物(CS−1〜CS−3)から形成された絶縁膜に比べ、誘電率εの値が約0.5向上していた。この結果から、分極しやすいウレタン結合やアミド結合によりそれらを含む絶縁膜の誘電率が向上したものと考えられる。   And the radiation sensitive resin composition (S-1 to S-6) as described in Examples 1-6 contains the [D] compound of a compound which has a urethane bond or an amide bond with a [C] compound. As a result, the insulating film formed from the radiation sensitive resin compositions (S-1 to S-6) of Examples 1 to 6 does not contain the [D] compound and has neither a urethane bond nor an amide bond. [J] The value of dielectric constant ε is improved by about 0.5 as compared with the insulating film formed from the radiation sensitive resin composition (CS-1 to CS-3) described in Comparative Examples 1 to 3 including the comparative component. Was. From this result, it is considered that the dielectric constant of the insulating film containing them is improved by urethane bonds and amide bonds which are easily polarized.

また、実施例7および実施例8に記載の感放射線性樹脂組成物(S−7およびS−8)は、実施例1および実施例2に記載の感放射線性樹脂組成物(S−1およびS−2)と比較して、[C]化合物が25%減量されている。これは、感放射線性樹脂組成物(S−7およびS−8)から形成される絶縁膜が、比較例1〜3に記載の感放射線性樹脂組成物(CS−1〜CS−3)から形成された絶縁膜と同等の比誘電率となるように成分の調製がなされたことによる。   Moreover, the radiation sensitive resin compositions (S-7 and S-8) described in Example 7 and Example 8 were the radiation sensitive resin compositions (S-1 and S-8) described in Example 1 and Example 2. Compared with S-2), the amount of the [C] compound is reduced by 25%. This is because the insulating film formed from the radiation-sensitive resin compositions (S-7 and S-8) is from the radiation-sensitive resin compositions (CS-1 to CS-3) described in Comparative Examples 1 to 3. This is because the components are prepared so as to have a dielectric constant equivalent to that of the formed insulating film.

その結果、比較例1〜3に記載の感放射線性樹脂組成物(CS−1〜CS−3)から形成された絶縁膜では、リーク電流値が10−7オーダーの値であったのに対し、実施例7および実施例8に記載の感放射線性樹脂組成物(S−7およびS−8)から形成された絶縁膜では、リーク電流値を10−8オーダーの値にまで抑制することができた。この結果は、金属酸化物粒子である[C]化合物の含有量が減ったことにより、絶縁膜中のリークパスの発生が抑制され、リーク電流の抑制につながったと考えられる。 As a result, in the insulating film formed from the radiation sensitive resin compositions (CS-1 to CS-3) described in Comparative Examples 1 to 3, the leakage current value was on the order of 10 −7. In the insulating film formed from the radiation-sensitive resin composition (S-7 and S-8) described in Example 7 and Example 8, the leakage current value can be suppressed to a value on the order of 10 −8. did it. As a result, it is considered that the occurrence of a leak path in the insulating film is suppressed by reducing the content of the [C] compound that is the metal oxide particles, which leads to suppression of the leak current.

さらに、実施例7および実施例8に記載の感放射線性樹脂組成物(S−7およびS−8)から形成された絶縁膜では、現像液に溶解しにくい金属酸化物粒子である[C]化合物の含有量が減少されたことにより、残差の発生を抑制することができて、パターニング性が向上した。   Furthermore, the insulating film formed from the radiation-sensitive resin compositions (S-7 and S-8) described in Example 7 and Example 8 is metal oxide particles that are difficult to dissolve in the developer [C]. By reducing the content of the compound, it was possible to suppress the occurrence of a residual, and the patterning property was improved.

以上の結果より、[A]重合体、[B]感放射線性重合開始剤および[C]化合物を含有する感放射線性樹脂組成物は、ウレタン結合またはアミド結合を有する[D]化合物を成分として含有することにより、それから形成される絶縁膜の比誘電率をさらに向上させることができた。また、それによって、高誘電率化のために添加する金属粒子酸化物である[C]化合物の量を減量することができた。その結果、形成される絶縁膜において、パターニング性の向上やリーク電流の抑制を実現することができた。   From the above results, the radiation-sensitive resin composition containing the [A] polymer, [B] radiation-sensitive polymerization initiator, and [C] compound contains the [D] compound having a urethane bond or an amide bond as a component. By containing, the relative dielectric constant of the insulating film formed therefrom could be further improved. In addition, the amount of the [C] compound, which is a metal particle oxide added for increasing the dielectric constant, can be reduced. As a result, it was possible to improve the patterning property and suppress the leakage current in the formed insulating film.

本発明の感放射線性樹脂組成物は簡便にパターニングされた高信頼性の絶縁膜を形成することができ、その絶縁膜を含むアレイ基板を提供することができる。そして、このアレイ基板を用いて製造された液晶表示素子は高い信頼性を有する。したがって、本発明の感放射線性樹脂組成物を用いて形成される絶縁膜を含む液晶表示素子は、優れた画質と信頼性が求められる大型液晶テレビ等の用途に好適である。   The radiation-sensitive resin composition of the present invention can form a highly reliable insulating film that is simply patterned, and can provide an array substrate including the insulating film. And the liquid crystal display element manufactured using this array substrate has high reliability. Therefore, a liquid crystal display element including an insulating film formed using the radiation-sensitive resin composition of the present invention is suitable for applications such as large liquid crystal televisions that require excellent image quality and reliability.

1 アレイ基板
4、11 基板
5 映像信号線
5a 第2のソース−ドレイン電極
6 第1のソース−ドレイン電極
7 走査信号線
7a ゲート電極
8 能動素子
8a 半導体層
9 画素電極
10 配向膜
12 有機絶縁膜
13 ブラックマトリクス
14 共通電極
15 着色パターン
17 コンタクトホール
22 カラーフィルタ基板
23 液晶層
27 バックライト光
28 偏光板
31 ゲート絶縁膜
32 無機絶縁膜
33 絶縁膜
41 液晶表示素子
1 array substrate 4, 11 substrate 5 video signal line 5a second source-drain electrode 6 first source-drain electrode 7 scanning signal line 7a gate electrode 8 active element 8a semiconductor layer 9 pixel electrode 10 alignment film 12 organic insulating film 13 Black matrix 14 Common electrode 15 Colored pattern 17 Contact hole 22 Color filter substrate 23 Liquid crystal layer 27 Backlight 28 Polarizing plate 31 Gate insulating film 32 Inorganic insulating film 33 Insulating film 41 Liquid crystal display element

Claims (8)

[A]重合体、
[B]感光剤、並びに
[C]チタン酸化物と、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、ジルコニウムおよび鉛からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属元素とを含む化合物
を含む感放射線性樹脂組成物であって、
[C]化合物の粒子径が0.01μm〜0.1μmの範囲であり、c/a軸比が1.0025〜1.010であることを特徴とする感放射線性樹脂組成物。
[A] polymer,
[B] a photosensitive agent, and [C] a radiation-sensitive resin composition comprising a compound containing titanium oxide and at least one metal element selected from the group consisting of barium, strontium, calcium, magnesium, zirconium, and lead. Because
[C] A radiation-sensitive resin composition, wherein the compound has a particle size in the range of 0.01 μm to 0.1 μm and a c / a axial ratio of 1.0025 to 1.010.
[A]重合体がカルボキシル基を有する構成単位を含む重合体であることを特徴とする請求項1記載の感放射線性樹脂組成物。   [A] The radiation-sensitive resin composition according to claim 1, wherein the polymer is a polymer containing a structural unit having a carboxyl group. [B]感光剤が光ラジカル重合開始剤および光酸発生剤のうちから選ばれる少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の感放射線性樹脂組成物。   [B] The radiation-sensitive resin composition according to claim 1 or 2, wherein the photosensitive agent contains at least one selected from a photo radical polymerization initiator and a photo acid generator. [C]化合物がチタン酸バリウムであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。   The radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the [C] compound is barium titanate. さらに、[D]ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体と、ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ(メタ)アクリレート化合物とからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。   [D] includes at least one selected from the group consisting of a polymer having at least one of a urethane bond and an amide bond, and a (meth) acrylate compound having at least one of a urethane bond and an amide bond. The radiation sensitive resin composition of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 表示素子の絶縁膜の形成に用いることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。   The radiation-sensitive resin composition according to claim 1, wherein the radiation-sensitive resin composition is used for forming an insulating film of a display element. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物を用いて形成されることを特徴とする絶縁膜。   It forms using the radiation sensitive resin composition of any one of Claims 1-5, The insulating film characterized by the above-mentioned. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物から形成される絶縁膜を含むことを特徴とする表示素子。   The display element characterized by including the insulating film formed from the radiation sensitive resin composition of any one of Claims 1-5.
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