JP2017090588A - Liquid crystal display element and radiation-sensitive resin composition - Google Patents

Liquid crystal display element and radiation-sensitive resin composition Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display element with a built-in touch sensor function that can be easily formed and has an interlayer insulating film with easily controllable dielectric properties, and to provide a radiation-sensitive resin composition forming the interlayer insulating film.SOLUTION: A pixel 30 of a liquid crystal display element 10 includes: a first layer 34, having a TFT 33 and a first common wiring 15-1 on a surface of a first substrate 31 near a liquid crystal layer 32, a second layer 35, having a second common wiring 17-1 and a common electrode 12, and a third layer 38, having a pixel electrode 36 and an interlayer insulating film 37. The interlayer insulating film 37 is an organic film formed using a radiation-sensitive resin composition. In image display, a common voltage is supplied to the common electrode 12 using the second common wiring 17-1. At the usage of the touch sensor function, a change in the capacity between the first common wiring 15-1 and the second common wiring 17-1 is detected so that a touch is detected.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、液晶表示素子および感放射線性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display element and a radiation sensitive resin composition.

近年、スマートフォン、タブレットPC、ノートPC、OA機器およびカーナビゲーションシステム等の電子機器では、それらのディスプレイに入力装置としてタッチセンサーや、タッチセンサーを基板上に配置することによりパネル状に構成されたタッチパネルが盛んに用いられている。   In recent years, in electronic devices such as smartphones, tablet PCs, notebook PCs, OA devices, and car navigation systems, touch sensors configured as panels and touch panels that are arranged on the substrate as touch devices are used as input devices on their displays. Is actively used.

タッチセンサーやタッチパネルは、その表面を、操作者の指やペン等でタッチ操作し、そのタッチ操作にかかるデータを各種処理装置に出力することで、電子機器の操作を可能とする。例えば、タッチパネルは、キーボードに変わる入力装置として使用することができ、上述した電子機器等において、対話形式で簡便に情報入力することを可能にする。   The touch sensor and the touch panel can be operated with an electronic device by touching the surface with an operator's finger or pen and outputting data related to the touch operation to various processing devices. For example, a touch panel can be used as an input device that replaces a keyboard, and enables easy input of information in an interactive manner in the electronic device described above.

タッチセンサーやタッチパネルには、動作原理によって、抵抗膜方式、静電容量方式、赤外線方式、超音波方式および電磁誘導結合方式などがある。   The touch sensor and the touch panel include a resistance film method, a capacitance method, an infrared method, an ultrasonic method, and an electromagnetic inductive coupling method depending on the operation principle.

こうしたタッチセンサーやタッチパネルでは、例えば、静電容量方式のように、所定の第1方向に延在する複数の第1検知電極と、それと交差する第2方向に延在する複数の第2検知電極とを組み合わせ、それらをガラス等の絶縁性の透明基板上に配置して構成されるものがある。   In such a touch sensor or touch panel, for example, a plurality of first detection electrodes extending in a predetermined first direction and a plurality of second detection electrodes extending in a second direction intersecting with the first detection electrodes, as in a capacitance method, are used. Are combined and arranged on an insulating transparent substrate such as glass.

図4は、従来のタッチパネルの一例を模式的に示す平面図である。   FIG. 4 is a plan view schematically showing an example of a conventional touch panel.

図4に示す従来のタッチパネル100は、絶縁性の透明な基板101の1つの面に、第1の方向であるX方向(図面の水平方向)に延在する短冊状の複数の第1検知電極102と、第1の方向と直交する第2の方向のY方向(図面の上下方向)に延在する短冊状の複数の第2検知電極104と、複数の第1検知電極102および複数の第2検知電極104の間に設けられた層間絶縁膜105とを有して構成される。   A conventional touch panel 100 shown in FIG. 4 has a plurality of strip-shaped first detection electrodes that extend in one direction, the X direction (the horizontal direction in the drawing), on one surface of an insulating transparent substrate 101. 102, a plurality of strip-shaped second detection electrodes 104 extending in the Y direction (vertical direction in the drawing) in a second direction orthogonal to the first direction, a plurality of first detection electrodes 102, and a plurality of first detection electrodes 2 and an interlayer insulating film 105 provided between the sensing electrodes 104.

すなわち、従来のタッチパネル100は、透明な基板101の1つの面で、複数の第1検知電極102と、層間絶縁膜105と第2検知電極104とが、基板101側からこの順で配置された構造を有する。第2検知電極104は、層間絶縁膜105を介して第1検知電極102上に重畳するとともに、第1検知電極102と交差するように配置される。そして、第1検知電極102と第2検知電極104との交差部分は、層間絶縁膜105によって絶縁性が確保されるように構成されている。   That is, the conventional touch panel 100 includes a plurality of first detection electrodes 102, an interlayer insulating film 105, and second detection electrodes 104 arranged in this order from the substrate 101 side on one surface of the transparent substrate 101. It has a structure. The second detection electrode 104 is disposed so as to overlap the first detection electrode 102 via the interlayer insulating film 105 and intersect the first detection electrode 102. The intersection between the first detection electrode 102 and the second detection electrode 104 is configured to ensure insulation by the interlayer insulating film 105.

従来のタッチパネル100では、第1検知電極102および第2検知電極104をタッチセンサーとして静電容量を計測し、操作者の指等のタッチ操作によって生じた静電容量の変化から、指等の接触位置を検知することができる。   In the conventional touch panel 100, the capacitance is measured by using the first detection electrode 102 and the second detection electrode 104 as a touch sensor, and the change of the capacitance caused by the touch operation of the operator's finger or the like is used. The position can be detected.

このようなタッチパネルは、従来、別に製造された液晶表示パネル等の表示パネルの前面側に搭載されて使用されてきた。例えば、液晶表示パネルとその上に外付けされたタッチパネルとを用いて液晶表示素子が構成される。そして、従来の液晶表示素子では、画像の表示とともに表面にあるタッチパネルに指やペン等でタッチ操作し、このタッチ操作を感知することによって、情報入力操作ができるように構成されていた。   Conventionally, such a touch panel has been used by being mounted on the front side of a display panel such as a liquid crystal display panel manufactured separately. For example, a liquid crystal display element is configured using a liquid crystal display panel and a touch panel externally attached thereto. The conventional liquid crystal display element is configured such that an information input operation can be performed by touching the touch panel on the surface with a finger or a pen together with displaying an image and sensing the touch operation.

しかし、従来の液晶表示素子においては、表示パネルの外部に、別体として製造されたタッチパネルを外付けするため、素子全体の厚さや重量が増大してしまう問題や、製造コストを上昇させるという問題を有していた。   However, in the conventional liquid crystal display element, since a touch panel manufactured as a separate body is externally attached to the outside of the display panel, the thickness and weight of the entire element increase, and the manufacturing cost increases. Had.

そのため最近では、例えば、特許文献1に記載されたタッチスクリーンのように、液晶表示パネル等のディスプレイパネルの内部に、タッチセンサーを構成するタッチ感知回路を組み込んで内蔵型のタッチパネルを構成する技術の開発が盛んに進められている。タッチセンサー機能を内蔵することにより、外付け型のタッチパネルに比べ、表示素子全体の厚さや重量を低減することができる。そして、タッチパネルを外付けするための工程を省略することができ、表示素子の製造コストの低減も可能とする。   For this reason, recently, for example, as a touch screen described in Patent Document 1, a built-in touch panel is configured by incorporating a touch sensing circuit constituting a touch sensor inside a display panel such as a liquid crystal display panel. Development is actively underway. By incorporating the touch sensor function, the thickness and weight of the entire display element can be reduced compared to an external touch panel. And the process for attaching a touch panel externally can be omitted, and the manufacturing cost of the display element can be reduced.

特開2010−231773号公報JP 2010-231773 A

以上のように、表示素子は、タッチセンサー機能を内蔵することによって、表示素子全体の厚さや重量の増大を抑え、また、製造コストを低減することができる。そして、表示素子は、画像表示の機能とタッチセンサー機能とを併せ持つことができる。   As described above, since the display element has a built-in touch sensor function, an increase in thickness and weight of the entire display element can be suppressed, and a manufacturing cost can be reduced. The display element can have both an image display function and a touch sensor function.

しかしながら、最近では、こうしたタッチセンサー機能を備えた表示素子において、さらなる製造プロセスの簡便化や低コスト化が求められるようになっている。   However, recently, for display elements having such a touch sensor function, further simplification of manufacturing processes and cost reduction have been demanded.

例えば、上述した特許文献1に記載のタッチスクリーンの場合、それを構成するディスプレイパネルにおいて、基板上に画像表示のための画素電極が配置され、その同じ基板上に画像表示のための共通電極が配置されている。そして、画素電極と共通電極との間には、絶縁性の層間絶縁膜が配置され、画素電極が層間絶縁膜を介して共通電極と対向するように構成されている。   For example, in the case of the touch screen described in Patent Document 1 described above, in a display panel constituting the touch screen, pixel electrodes for image display are arranged on a substrate, and common electrodes for image display are arranged on the same substrate. Has been placed. An insulating interlayer insulating film is disposed between the pixel electrode and the common electrode, and the pixel electrode is configured to face the common electrode through the interlayer insulating film.

特許文献1に記載のタッチスクリーンのディスプレイパネルにおいて、画素電極および共通電極を有する基板は、それと対向配置された対向基板との間で液晶層を挟持して、液晶ディスプレイパネルを構成している。   In the touch screen display panel described in Patent Document 1, a substrate having a pixel electrode and a common electrode constitutes a liquid crystal display panel by sandwiching a liquid crystal layer between the pixel electrode and the common substrate.

したがって、特許文献1に記載のタッチスクリーンは、液晶ディスプレイパネルの液晶層を利用した画像表示機能を有している。そして、そのタッチスクリーンの液晶ディスプレイパネルにおいて、その画像表示用の共通電極は、タッチを検知する検知電極としても機能するように構成される。   Therefore, the touch screen described in Patent Document 1 has an image display function using the liquid crystal layer of the liquid crystal display panel. In the touch screen liquid crystal display panel, the image display common electrode is configured to function as a detection electrode for detecting a touch.

このような従来技術のタッチスクリーンの液晶ディスプレイパネルにおいては、画素電極と共通電極との間に配置される層間絶縁膜として、SiN(窒化珪素)からなる無機膜が用いられるのが通常である。このSiNからなる無機膜は、CVD(Chemical Vapor Deposition:化学気相成長)により形成することができる。   In such a conventional touch screen liquid crystal display panel, an inorganic film made of SiN (silicon nitride) is usually used as an interlayer insulating film disposed between the pixel electrode and the common electrode. This inorganic film made of SiN can be formed by CVD (Chemical Vapor Deposition).

したがって、特許文献1に記載のタッチスクリーン等の従来技術の場合、液晶表示パネルの画素電極と共通電極との間の層間絶縁膜の構成のために、CVDプロセスを設けるのが通常であった。そのため、従来技術においては、その製造に使用する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とされていた。   Therefore, in the case of the prior art such as the touch screen described in Patent Document 1, it is usual to provide a CVD process for the configuration of the interlayer insulating film between the pixel electrode and the common electrode of the liquid crystal display panel. Therefore, in the prior art, a manufacturing apparatus used for the manufacturing has been large-scale. In order to improve productivity, if a large substrate is to be used, an increasingly large manufacturing apparatus is required.

したがって、特許文献1に記載のタッチスクリーンのような従来技術においては、製造プロセスをさらに簡便化して低コスト化を可能にする技術が求められている。   Therefore, in the conventional technology such as the touch screen described in Patent Document 1, a technology that further simplifies the manufacturing process and enables cost reduction is required.

例えば、上述のような従来技術においては、画素電極と共通電極との間に配置される層間絶縁膜の形成について、それを簡便化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層間絶縁膜が求められている。   For example, in the prior art as described above, a technique for simplifying the formation of an interlayer insulating film disposed between the pixel electrode and the common electrode is required. That is, there is a need for an interlayer insulating film that can be easily formed on a large substrate without requiring a large-scale manufacturing apparatus for CVD or the like.

そして、簡便な形成が可能な層間絶縁膜は、パターニング性に優れ、また、従来の層間絶縁膜と同様に、絶縁性および光透過特性に優れることが好ましい。さらに、その層間絶縁膜は、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、その層間絶縁膜は、従来のSiNからなる層間絶縁膜との代替が容易となるように、SiNからなる層間絶縁膜と同様の誘電特性を有することができることが好ましい。   An interlayer insulating film that can be easily formed is excellent in patterning properties, and preferably has excellent insulating properties and light transmission characteristics as in the case of conventional interlayer insulating films. Further, the interlayer insulating film preferably has the same dielectric characteristics and refractive index characteristics as those of the conventional interlayer insulating film. In particular, it is preferable that the interlayer insulating film can have the same dielectric characteristics as the interlayer insulating film made of SiN so as to be easily replaced with the conventional interlayer insulating film made of SiN.

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、簡便に形成できて誘電特性の制御が容易な層間絶縁膜を有し、タッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子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 liquid crystal display element having an interlayer insulating film which can be easily formed and whose dielectric characteristics can be easily controlled, and which incorporates a touch sensor function.

また、本発明の目的は、誘電特性の制御が容易で、タッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子の層間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。   Another object of the present invention is to provide a radiation-sensitive resin composition that can easily control dielectric characteristics and is used for forming an interlayer insulating film of a liquid crystal display element incorporating a touch sensor function.

本発明の第1の態様は、
対向配置された第1の基板および第2の基板の間に液晶層を挟持して、表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素を有し、画像表示機能およびタッチを感知するタッチセンサー機能を備えた液晶表示素子に関し、
前記複数の画素の少なくとも一部は、
前記第1の基板の前記液晶層側に、
TFTおよび第1の共通配線を含む第1の層と、
第2の共通配線および該第2の共通配線に接続する共通電極を含む第2の層と、
前記TFTに接続する画素電極および層間絶縁膜を含み該画素電極が該層間絶縁膜を介して前記共通電極に対向する構造を備えた第3の層と
をこの順で有し、
前記層間絶縁膜が有機膜であり、
前記画像表示機能の使用時には、前記第2の共通配線を用いて前記画素の前記共通電極に共通電圧が供給され、
前記タッチセンサー機能の使用時には、前記第1の共通配線と前記第2の共通配線との間の容量の変化を感知することによって前記タッチが感知されるように構成されることを特徴とする液晶表示素子に関する。
The first aspect of the present invention is:
A liquid crystal layer is sandwiched between a first substrate and a second substrate which are arranged to face each other, and a plurality of pixels arranged in a matrix form in a display region, and an image display function and a touch sensor function for sensing touch With respect to a liquid crystal display device comprising
At least some of the plurality of pixels are
On the liquid crystal layer side of the first substrate,
A first layer including a TFT and a first common wiring;
A second layer including a second common wiring and a common electrode connected to the second common wiring;
A pixel electrode connected to the TFT and an interlayer insulating film, the pixel electrode having a third layer having a structure facing the common electrode via the interlayer insulating film in this order;
The interlayer insulating film is an organic film;
When the image display function is used, a common voltage is supplied to the common electrode of the pixel using the second common wiring,
The liquid crystal is configured to sense the touch by sensing a change in capacitance between the first common wiring and the second common wiring when the touch sensor function is used. The present invention relates to a display element.

本発明の第1の態様において、前記層間絶縁膜が、
[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を用いて形成されるものであることが好ましい。
In the first aspect of the present invention, the interlayer insulating film comprises:
[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. It is preferable that it is formed using.

本発明の第1の態様において、前記層間絶縁膜が前記感放射線性樹脂組成物を用いて形成され、[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 the said interlayer insulation film is formed using the said radiation sensitive resin composition, and [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、前記層間絶縁膜が前記感放射線性樹脂組成物を用いて形成され、[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, the interlayer insulating film is formed using the radiation-sensitive resin composition, and [B] the photosensitive agent is at least selected from a photoradical polymerization initiator and a photoacid generator. It is preferable to include one.

本発明の第1の態様において、前記層間絶縁膜が前記感放射線性樹脂組成物を用いて形成され、[C]化合物は、粒子径が0.01μm〜0.1μmの範囲であり、c/a軸比が1.0025〜1.010であることが好ましい。   In the first aspect of the present invention, the interlayer insulating film is formed using the radiation-sensitive resin composition, and the [C] compound has a particle diameter in the range of 0.01 μm to 0.1 μm, and c / The a-axis ratio is preferably 1.0025 to 1.010.

本発明の第1の態様において、前記層間絶縁膜が前記感放射線性樹脂組成物を用いて形成され、[C]化合物が、チタン酸バリウムであることが好ましい。   1st aspect of this invention WHEREIN: It is preferable that the said interlayer insulation film is formed using the said radiation sensitive resin composition, and a [C] compound is barium titanate.

本発明の第1の態様において、前記層間絶縁膜が前記感放射線性樹脂組成物を用いて形成され、前記感放射線性樹脂組成物が、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 aspect of the present invention, the interlayer insulating film is formed using the radiation-sensitive resin composition, and the radiation-sensitive resin composition further includes at least one of [D] urethane bond and amide bond. It is preferable to include at least one selected from the group consisting of a polymer having one and a (meth) acrylate compound having at least one of a urethane bond and an amide bond.

本発明の第1の態様の液晶表示素子は、FFSモード液晶表示素子であることが好ましい。   The liquid crystal display element of the first aspect of the present invention is preferably an FFS mode liquid crystal display element.

本発明の第2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、
本発明の第1の態様の液晶表示素子の有する層間絶縁膜の形成に用いられることを特徴とする感放射線性樹脂組成物に関する。
The second 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
The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition, which is used for forming an interlayer insulating film of the liquid crystal display element according to the first aspect of the present invention.

本発明の第2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。   2nd 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2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 second aspect of the present invention, it is preferable that the [B] photosensitizer contains at least one selected from a photo radical polymerization initiator and a photo acid generator.

本発明の第2の態様において、[C]化合物は、粒子径が0.01μm〜0.1μmの範囲であり、c/a軸比が1.0025〜1.010であることが好ましい。   In the second embodiment of the present invention, the [C] compound preferably has a particle diameter in the range of 0.01 μm to 0.1 μm and a c / a axial ratio of 1.0025 to 1.010.

本発明の第2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 second aspect of the present invention, the [C] compound is preferably barium titanate.

本発明の第2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 second 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の態様によれば、簡便に形成できて誘電特性の制御が容易な層間絶縁膜を有し、タッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子が得られる。   According to the first aspect of the present invention, a liquid crystal display element having an interlayer insulating film that can be easily formed and whose dielectric characteristics can be easily controlled and that has a built-in touch sensor function can be obtained.

本発明の第2の態様によれば、誘電特性の制御が容易で、タッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子の層間絶縁膜の形成に用いられる感放射線性樹脂組成物が得られる。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to obtain a radiation-sensitive resin composition that can be easily controlled in dielectric properties and used for forming an interlayer insulating film of a liquid crystal display element incorporating a touch sensor function.

本発明の第1実施形態である液晶表示素子の表示領域の一例を示す模式的な平面図である。1 is a schematic plan view illustrating an example of a display region of a liquid crystal display element that is a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態である液晶表示素子の、表示領域の感知領域の画素の構造の一部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically a part of structure of the pixel of the sensing region of a display area | region of the liquid crystal display element which is 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態である液晶表示素子の、表示領域の駆動領域の画素の構造の一部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically a part of pixel structure of the drive region of a display area | region of the liquid crystal display element which is 1st Embodiment of this invention. 従来のタッチパネルの一例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically an example of the conventional touch panel.

特許文献1に記載された従来技術の、タッチセンサー機能を内蔵したタッチスクリーンの場合、それを構成する液晶ディスプレイパネルは、画像表示のための画素電極を基板上に有する。そして、液晶ディスプレイパネルにおいては、その同じ基板上に、共通電圧の供給される共通電極が、層間絶縁膜を介して画素電極と対向するように配置されている。この共通電極は、上述したように、タッチスクリーンの液晶ディスプレイパネルにおいて、画素電極とともに画像表示に使用される一方、タッチを検知する検知電極としても機能する。   In the case of a touch screen with a built-in touch sensor function disclosed in Patent Document 1, a liquid crystal display panel constituting the touch screen has a pixel electrode for image display on a substrate. In the liquid crystal display panel, a common electrode to which a common voltage is supplied is arranged on the same substrate so as to face the pixel electrode through an interlayer insulating film. As described above, the common electrode is used for image display together with the pixel electrode in the liquid crystal display panel of the touch screen, and also functions as a detection electrode for detecting a touch.

すなわち、従来のタッチスクリーンの液晶ディスプレイパネルでは、同じ基板上で重畳配置される画素電極および共通電極の間に、それらの間の絶縁性を確保するための層間絶縁膜が設けられている。そして、その層間絶縁膜は、通常、SiN等無機材料からなる層間絶縁膜(以下、単に無機層間絶縁膜ともいう。)が用いられる。この無機層間絶縁膜の形成には、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。   That is, in a conventional touch screen liquid crystal display panel, an interlayer insulating film is provided between a pixel electrode and a common electrode which are arranged on the same substrate so as to ensure insulation between them. As the interlayer insulating film, an interlayer insulating film made of an inorganic material such as SiN (hereinafter also simply referred to as an inorganic interlayer insulating film) is usually used. Since this inorganic interlayer insulating film is formed by a film forming method such as CVD, a large-scale manufacturing apparatus is required.

そのような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、有機材料を用いて形成された有機膜であって、塗布型の層間絶縁膜の適用が好ましい。   In order to realize such an interlayer insulating film that can be formed by a simple method in place of such an inorganic interlayer insulating film, an organic film formed using an organic material, which is a coating type interlayer insulating film Is preferable.

このような有機材料からなる塗布型の層間絶縁膜を用い、従来のSiN等からなる無機層間絶縁膜を代替できれば、簡便な層間絶縁膜の形成が可能となる。すなわち、上述した特許文献1等に記載のタッチスクリーンと同様に、タッチセンサー機能を内蔵する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、タッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子の生産性を向上させることができる。   If a coating-type interlayer insulating film made of such an organic material is used and a conventional inorganic interlayer insulating film made of SiN or the like can be substituted, a simple interlayer insulating film can be formed. That is, similar to the touch screen described in Patent Document 1 and the like described above, a simple interlayer insulating film can be formed in a liquid crystal display element incorporating a touch sensor function. Furthermore, it becomes easy to apply a large substrate, and the productivity of a liquid crystal display element incorporating a touch sensor function can be improved.

したがって、有機膜である層間絶縁膜(以下、単に有機層間絶縁膜ともいう。)による従来の無機層間絶縁膜の代替が検討される。   Therefore, an alternative to a conventional inorganic interlayer insulating film by an interlayer insulating film that is an organic film (hereinafter also simply referred to as an organic interlayer insulating film) is considered.

しかしながら、そのような従来の無機層間絶縁膜の代替を実現するためには、有機層間絶縁膜において、絶縁性、パターニング性および光透過性等が強く求められる。そのため、その有機層間絶縁膜は、パターニングの可能な液状の感放射線性樹脂組成物を用い、塗布法等を利用した形成が可能であることが好ましい。   However, in order to realize such an alternative to the conventional inorganic interlayer insulating film, the organic interlayer insulating film is strongly required to have insulating properties, patterning properties, light transmittance, and the like. Therefore, it is preferable that the organic interlayer insulating film can be formed using a liquid radiation-sensitive 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層間絶縁膜は、誘電特性および屈折率特性が従来の無機層間絶縁膜と同様であることが好ましい。特に、その有機層間絶縁膜は、従来から用いられている、SiNからなる無機層間絶縁膜と同等の特性を備え、同様の使用が可能であることが好ましい。そのため、有機層間絶縁膜は、静電容量Cが、SiNからなる無機層間絶縁膜と同等またはそれ以上もしくはそれ以下となるように制御可能であることが好ましい。   Furthermore, the organic interlayer insulating film that can replace the inorganic interlayer insulating film preferably has the same dielectric characteristics and refractive index characteristics as those of the conventional inorganic interlayer insulating film. In particular, it is preferable that the organic interlayer insulating film has the same characteristics as the conventionally used inorganic interlayer insulating film made of SiN and can be used in the same manner. Therefore, it is preferable that the organic interlayer insulating film can be controlled so that the capacitance C is equal to or more than or less than that of the inorganic interlayer insulating film made of SiN.

このとき、考慮される層間絶縁膜の静電容量Cは、C=ε×(S/d)で表すことができる。ここで、εは層間絶縁膜を構成する部材の誘電率である。Sは部材の面積であり、例えば、C形成に有効な電極の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。このとき、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 capacitance C of the interlayer insulating film considered can be expressed by C = ε × (S / d). Here, ε is a dielectric constant of a member constituting the interlayer insulating film. S is the area of the member, and can be, for example, the area of the electrode effective for C formation. 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 vacuum and is a constant. k is a relative dielectric constant of the member, and is a value specific to the member.

従来の無機層間絶縁膜に用いられてきたSiNの比誘電率kは、6以上7以下程度、すなわち、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、層間絶縁膜を、樹脂組成物を用いた有機層間絶縁膜にしようとする場合、その静電容量が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 that has been used in conventional inorganic interlayer insulating films is about 6 to 7, that is, 6 to 7, and the relative dielectric constant of a resin such as ethylene resin or acrylic resin is 2 or more and 4 or less. That is, it has a large value compared with 2-4. Therefore, when the interlayer insulating film is to be an organic interlayer insulating film using a resin composition, the relative dielectric constant of the component is set so that the capacitance is equal to or higher than that of the inorganic interlayer insulating film made of SiN. Increased control is required. 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からなる従来の無機層間絶縁膜と同様となるように制御可能な有機膜を開発した。そして、その有機膜を液晶表示素子の層間絶縁膜として用いる技術を開発した。   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, can be controlled to be the same as a conventional inorganic interlayer insulating film made of SiN. Developed an organic film. And the technique which uses the organic film as an interlayer insulation film of a liquid crystal display element was developed.

そして、本発明の層間絶縁膜は、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る。本発明の層間絶縁膜は、例えば、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。本発明の層間絶縁膜が、このような屈折率特性を有することにより、本発明のタッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子においては、画面上で検知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。   And the interlayer insulation film of this invention can have a high refractive index compared with the organic film using the conventional organic material. The interlayer insulating film of the present invention can have a refractive index similar to that of a conventional inorganic interlayer insulating film made of SiN, for example. Since the interlayer insulating film of the present invention has such a refractive index characteristic, in the liquid crystal display element incorporating the touch sensor function of the present invention, the detection electrode is conspicuous on the screen. The problem can be reduced.

そして、本発明の層間絶縁膜は、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、また、所望とするパターニングが可能である。   The interlayer insulating film of the present invention can be easily formed by coating using a radiation-sensitive resin composition and can be patterned as desired.

そのため、本発明の層間絶縁膜は、従来のSiNからなる無機層間絶縁膜の代替が可能となり、画素電極および共通電極の間に配置されて、本発明のタッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子の提供を可能とする。   Therefore, the interlayer insulating film of the present invention can replace the conventional inorganic interlayer insulating film made of SiN, and is disposed between the pixel electrode and the common electrode, and is a liquid crystal display element incorporating the touch sensor function of the present invention. It can be provided.

以下、従来の無機層間絶縁膜を代替して設けられた本発明の層間絶縁膜を有する本発明の液晶表示素子、その層間絶縁膜を形成するための本発明の感放射線性樹脂組成物について説明する。   Hereinafter, the liquid crystal display element of the present invention having the interlayer insulating film of the present invention provided in place of the conventional inorganic interlayer insulating film, and the radiation-sensitive resin composition of the present invention for forming the interlayer insulating film will be described. To do.

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。   In the present invention, “radiation” irradiated upon exposure includes visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, charged particle beams, and the like.

実施の形態1.
<液晶表示素子>
図1は、本発明の第1実施形態である液晶表示素子の表示領域の一例を示す模式的な平面図である。
Embodiment 1 FIG.
<Liquid crystal display element>
FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a display area of a liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention.

本発明の第1実施形態の液晶表示素子10は、対向配置された第1の基板(図示されない)および第2の基板(図示されない)の間に液晶層(図示されない)を挟持して構成される。そして、液晶表示素子10は、その表示領域11に、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。尚、図1において、表示領域11は、一点鎖線によって囲まれた領域として模式的に示されている。また、図1では、各画素に対応する部分に、その画素を構成する共通電極12のみが模式的に示されている。   The liquid crystal display element 10 according to the first embodiment of the present invention is configured such that a liquid crystal layer (not shown) is sandwiched between a first substrate (not shown) and a second substrate (not shown) arranged to face each other. The The liquid crystal display element 10 has a plurality of pixels arranged in a matrix in the display region 11. In FIG. 1, the display area 11 is schematically shown as an area surrounded by a one-dot chain line. Moreover, in FIG. 1, only the common electrode 12 which comprises the pixel is typically shown by the part corresponding to each pixel.

液晶表示素子10の表示領域11は、上述したように、マトリクス状に配置された複数の画素を含んで構成され、画像の表示を行う領域である。そして、図1に示されるように、液晶表示素子10では、操作者のタッチ操作(以下、単にタッチともいう。)を感知するタッチセンサー機能を有するように、表示領域11が、画素を複数含む感知領域13と、画素を複数含む駆動領域14−1,14−2、14−3,14−4とに分割されている。尚、図1において、感知領域13は、点線によって囲まれた領域として模式的に示されている。また、図1では、駆動領域14−1,14−2、14−3,14−4は、破線によって囲まれた領域として模式的に示されている。   As described above, the display area 11 of the liquid crystal display element 10 includes a plurality of pixels arranged in a matrix and is an area for displaying an image. As shown in FIG. 1, in the liquid crystal display element 10, the display region 11 includes a plurality of pixels so as to have a touch sensor function that senses an operator's touch operation (hereinafter also simply referred to as touch). The detection area 13 is divided into drive areas 14-1, 14-2, 14-3, and 14-4 including a plurality of pixels. In FIG. 1, the sensing area 13 is schematically shown as an area surrounded by a dotted line. In FIG. 1, the drive regions 14-1, 14-2, 14-3 and 14-4 are schematically shown as regions surrounded by broken lines.

この液晶表示素子10では、表示領域11に、図の左右方向(水平方向)に伸びる第1の共通配線15−1,15−2,15−3,15−4が設けられている。第1の共通配線15−1,15−2,15−3,15−4は、表示領域11にマトリクス状に配置された複数の共通電極12を、左右方向に接続するための共通配線となる。   In the liquid crystal display element 10, first common wirings 15-1, 15-2, 15-3, and 15-4 extending in the horizontal direction (horizontal direction) in the figure are provided in the display region 11. The first common wirings 15-1, 15-2, 15-3, and 15-4 are common wirings for connecting the plurality of common electrodes 12 arranged in a matrix in the display region 11 in the left-right direction. .

駆動領域14−1では、図の上方側の左右に並ぶ2つの共通電極12が第1の共通配線15−1によって電気的に接続され、同様に、駆動領域14−3では、図の上方側の左右に並ぶ2つの共通電極12が第1の共通配線15−1によって電気的に接続されている。したがって、駆動領域14−1および駆動領域14−3の左右方向に配列する4つの共通電極12が、第1の共通配線15−1によって電気的に接続される。   In the drive region 14-1, two common electrodes 12 arranged on the left and right in the upper side of the figure are electrically connected by the first common wiring 15-1, and similarly, in the drive region 14-3, the upper side of the figure The two common electrodes 12 arranged on the left and right are electrically connected by the first common wiring 15-1. Therefore, the four common electrodes 12 arranged in the left-right direction of the drive region 14-1 and the drive region 14-3 are electrically connected by the first common wiring 15-1.

このとき、共通電極15−1は、駆動領域14−1と駆動領域14−3とにより左右から挟持される感知領域13内の共通電極12とは電気的な接続がなされていない。   At this time, the common electrode 15-1 is not electrically connected to the common electrode 12 in the sensing region 13 sandwiched from the left and right by the drive region 14-1 and the drive region 14-3.

第1の共通配線15−1と同様に、第1の共通配線15−2によって、駆動領域14−1および駆動領域14−3の左右方向に配列する4つの共通電極12が電気的に接続される。また、第1の共通配線15−3,15−4のそれぞれによって、駆動領域14−2および駆動領域14−4の左右方向に配列する4つの共通電極12が電気的に接続される。   Similarly to the first common wiring 15-1, the four common electrodes 12 arranged in the left-right direction of the drive region 14-1 and the drive region 14-3 are electrically connected by the first common wire 15-2. The Further, the four common electrodes 12 arranged in the left-right direction of the drive region 14-2 and the drive region 14-4 are electrically connected by the first common wirings 15-3 and 15-4, respectively.

このとき、第1の共通配線15−2,15−3,15−4は、感知領域13内の共通電極12とは電気的な接続がなされていない。   At this time, the first common wirings 15-2, 15-3, and 15-4 are not electrically connected to the common electrode 12 in the sensing region 13.

また、表示領域11には、図の上下方向(垂直方向)に伸びる第2の共通配線16−1,16−2,16−3,16−4,16−5,16−6,16−7,16−8,17−1,17−2が設けられている。第2の共通配線16−1,16−2,16−3,16−4,16−5,16−6,16−7,16−8,17−1,17−2は、表示領域11にマトリクス状に配置された複数の共通電極12を、上下方向に接続するための共通配線となる。   Further, in the display area 11, second common wirings 16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-6, 16-7 extending in the vertical direction (vertical direction) in the figure. , 16-8, 17-1, 17-2. The second common wires 16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-6, 16-7, 16-8, 17-1, 17-2 are provided in the display area 11. A plurality of common electrodes 12 arranged in a matrix form a common wiring for connecting in the vertical direction.

例えば、駆動領域14−1においては、第2の共通配線16−1によって、上下方向に配列する2つの共通電極12が交差接続部20で電気的に接続されている。同様に、第2の共通配線16−2によって、上下方向に配列する2つの共通電極12が電気的に接続されている。したがって、駆動領域14−1では、第1の共通配線15−1,15−2および第2の共通配線16−1,16−2によって、4つの共通電極12が互いに電気的に接続されて1つのグループを構成している。   For example, in the drive region 14-1, the two common electrodes 12 arranged in the vertical direction are electrically connected by the cross connection portion 20 by the second common wiring 16-1. Similarly, two common electrodes 12 arranged in the vertical direction are electrically connected by the second common wiring 16-2. Therefore, in the drive region 14-1, the four common electrodes 12 are electrically connected to each other by the first common wires 15-1 and 15-2 and the second common wires 16-1 and 16-2. There are two groups.

駆動領域14−1と同様に、駆動領域14−3においては、第1の共通配線15−1,15−2および第2の共通配線16−3,16−4によって、4つの共通電極12が互いに電気的に接続されて1つのグループを構成している。そして、駆動領域14−1内でグループ化された4つの共通電極12と、駆動領域14−3内でグループ化された4つの共通電極12とは、第1の共通配線15−1,15−2によって互いに電気的に接続されている。   Similar to the drive region 14-1, in the drive region 14-3, the four common electrodes 12 are formed by the first common wires 15-1 and 15-2 and the second common wires 16-3 and 16-4. They are electrically connected to each other to form one group. The four common electrodes 12 grouped in the drive region 14-1 and the four common electrodes 12 grouped in the drive region 14-3 are the first common wires 15-1, 15-. 2 are electrically connected to each other.

また、駆動領域14−2では、第1の共通配線15−3,15−4および第2の共通配線16−5,16−6によって、4つの共通電極12が互いに電気的に接続されて1つのグループを構成している。   In the drive region 14-2, the four common electrodes 12 are electrically connected to each other by the first common wires 15-3 and 15-4 and the second common wires 16-5 and 16-6. There are two groups.

同様に、駆動領域14−4においては、第1の共通配線15−3,15−4および第2の共通配線16−7,16−8によって、4つの共通電極12が互いに電気的に接続されて1つのグループを構成している。そして、駆動領域14−2内でグループ化された4つの共通電極12と、駆動領域14−4内でグループ化された4つの共通電極12とは、第1の共通配線15−3,15−4によって互いに電気的に接続されている。   Similarly, in the drive region 14-4, the four common electrodes 12 are electrically connected to each other by the first common wires 15-3 and 15-4 and the second common wires 16-7 and 16-8. Constitute one group. The four common electrodes 12 grouped in the drive region 14-2 and the four common electrodes 12 grouped in the drive region 14-4 are first common wirings 15-3 and 15-. 4 are electrically connected to each other.

一方、感知領域13では、そこに含有される共通電極12が、第2の共通配線17−1,17−2によって電気的に接続されてグループ化されている。この第2の共通配線17−1,17−2は、感知領域13内の第1の共通配線15−1,15−2,15−3,15−4との交差部18において、第1の共通配線15−1,15−2,15−3,15−4との電気的な接続がなされていない。   On the other hand, in the sensing region 13, the common electrodes 12 contained therein are electrically connected and grouped by the second common wires 17-1 and 17-2. The second common wirings 17-1 and 17-2 are connected to the first common wirings 15-1, 15-2, 15-3, and 15-4 in the sensing region 13 at the first crossing 18. Electrical connection with the common wirings 15-1, 15-2, 15-3, and 15-4 is not made.

したがって、感知領域13を図の左右方向から挟持する駆動領域14−1および駆動領域14−3では、それらに含まれる共通電極12が互いに電気的に接続されているのに対し、感知領域13内の共通電極12は、駆動領域14−1および駆動領域14−3内の共通電極12と電気的に接続されていない。そして、駆動領域14−1の共通電極12および駆動領域14−3の共通電極12を電気的に接続する第1の共通配線15−1,15−2と、感知領域13の共通電極12を電気的に接続する第2の共通配線17−1,17−2とは、感知領域13において、電気的に絶縁されて互いに接続しない構造の交差部18を構成している。   Accordingly, in the driving region 14-1 and the driving region 14-3 that sandwich the sensing region 13 from the left-right direction in the figure, the common electrodes 12 included in them are electrically connected to each other, whereas in the sensing region 13 The common electrode 12 is not electrically connected to the common electrode 12 in the drive region 14-1 and the drive region 14-3. The first common wirings 15-1 and 15-2 that electrically connect the common electrode 12 in the drive region 14-1 and the common electrode 12 in the drive region 14-3 and the common electrode 12 in the sensing region 13 are electrically connected. The second common wirings 17-1 and 17-2 that are connected to each other constitute an intersecting portion 18 that is electrically insulated and is not connected to each other in the sensing region 13.

同様に、感知領域13内の共通電極12は、駆動領域14−2および駆動領域14−4内の共通電極12と電気的に接続されていない。そして、駆動領域14−2の共通電極12および駆動領域14−4の共通電極12を電気的に接続する第1の共通配線15−3,15−4と、感知領域13の共通電極12を電気的に接続する第2の共通配線17−1,17−2とは、感知領域13において、電気的に絶縁されて互いに電気的な接続をしない構造の交差部18を構成している。   Similarly, the common electrode 12 in the sensing region 13 is not electrically connected to the common electrode 12 in the drive region 14-2 and the drive region 14-4. Then, the first common wires 15-3 and 15-4 that electrically connect the common electrode 12 in the drive region 14-2 and the common electrode 12 in the drive region 14-4 and the common electrode 12 in the sensing region 13 are electrically connected. The second common wirings 17-1 and 17-2 that are connected to each other constitute an intersecting portion 18 that is electrically insulated and is not electrically connected to each other in the sensing region 13.

以上の構成を有する液晶表示素子10の表示領域11は、駆動領域14−1〜14−4内の共通電極12と、感知領域13の共通電極12と、複数の共通電極12を左右方向に接続するための第1の共通配線15−1〜15−4と、複数の共通電極12を上下方向に接続するための第2の共通配線16−1〜16−8、17−1,17−2とによって、上述の図4に示した従来のタッチパネル100と同様の機能を示す電極の配置構造を実現することができる。   The display area 11 of the liquid crystal display element 10 having the above configuration connects the common electrode 12 in the drive areas 14-1 to 14-4, the common electrode 12 in the sensing area 13, and the plurality of common electrodes 12 in the left-right direction. First common wires 15-1 to 15-4 for connecting the plurality of common electrodes 12 and second common wires 16-1 to 16-8, 17-1, and 17-2 for connecting the plurality of common electrodes 12 in the vertical direction. Thus, an electrode arrangement structure having the same function as that of the conventional touch panel 100 shown in FIG. 4 described above can be realized.

すなわち、液晶表示素子10の表示領域11では、駆動領域14−1および駆動領域14−3の共通電極12が、第1の共通配線15−1,15−2および第2の共通配線16−1〜16−4との接続によって、図4のタッチパネルの第1検知電極102と同様の電極構造を実現する。   That is, in the display region 11 of the liquid crystal display element 10, the common electrode 12 of the drive region 14-1 and the drive region 14-3 is connected to the first common wires 15-1 and 15-2 and the second common wire 16-1. The electrode structure similar to the first detection electrode 102 of the touch panel of FIG.

また、駆動領域14−2および駆動領域14−4の共通電極12も、第1の共通配線15−3,15−4および第2の共通配線16−5〜16−8との接続によって、図4のタッチパネルの第1検知電極102と同様の電極構造を実現する。   Further, the common electrode 12 of the drive region 14-2 and the drive region 14-4 is also connected to the first common wires 15-3 and 15-4 and the second common wires 16-5 to 16-8. The same electrode structure as that of the first detection electrode 102 of the touch panel 4 is realized.

さらに、液晶表示素子10の表示領域11では、感知領域13の共通電極12が、第2の共通配線17−1,17−2との接続によって、図4のタッチパネルの第2検知電極104と同様の電極構造を実現する。   Furthermore, in the display area 11 of the liquid crystal display element 10, the common electrode 12 in the sensing area 13 is connected to the second common wirings 17-1 and 17-2 in the same manner as the second detection electrode 104 of the touch panel in FIG. The electrode structure is realized.

そして、例えば、駆動領域14−1および駆動領域14−3の共通電極12によって実現される電極構造は、感知領域13の共通電極12によって実現される電極構造と、感知領域13で重畳するが、互い電気的に絶縁されて接続しない構造となっている。駆動領域14−2および駆動領域14−4の共通電極12によって実現される電極構造についても、同様である。   For example, the electrode structure realized by the common electrode 12 in the drive region 14-1 and the drive region 14-3 overlaps the electrode structure realized by the common electrode 12 in the sense region 13 in the sense region 13. The structure is electrically insulated from each other and is not connected. The same applies to the electrode structure realized by the common electrode 12 in the drive region 14-2 and the drive region 14-4.

したがって、上述したように、液晶表示素子10の表示領域11では、図4に示した従来のタッチパネル100と同様の機能を示す電極の配置構造が実現されている。   Therefore, as described above, in the display region 11 of the liquid crystal display element 10, an electrode arrangement structure having the same function as that of the conventional touch panel 100 shown in FIG. 4 is realized.

そのため、液晶表示素子10は、上述したような表示領域11内での共通電極12の配置構造、並びに、第1の共通配線15−1〜15−4および第2の共通配線16−1〜16−8、17−1,17−2を用いた接続構造によって、タッチを感知するタッチセンサー機能を有することができる。   Therefore, the liquid crystal display element 10 includes the arrangement structure of the common electrode 12 in the display region 11 as described above, the first common wires 15-1 to 15-4, and the second common wires 16-1 to 16-16. The connection structure using −8, 17-1, and 17-2 can have a touch sensor function for sensing a touch.

図2は、本発明の第1実施形態である液晶表示素子の、表示領域の感知領域の画素の構造の一部を模式的に示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a part of the pixel structure of the sensing area of the display area of the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention.

図2に示す画素30は、図1に示した液晶表示素子10の表示領域11の感知領域13の上部左端の画素である。すなわち、画素30は、共通電極12とともに第1の共通配線15−1と第2の共通配線17−1との交差部18を含む画素であり、図2はその画素30の構造を模式的に示している。   The pixel 30 shown in FIG. 2 is the upper leftmost pixel of the sensing area 13 of the display area 11 of the liquid crystal display element 10 shown in FIG. That is, the pixel 30 is a pixel including the intersection 18 of the first common wiring 15-1 and the second common wiring 17-1 together with the common electrode 12, and FIG. 2 schematically shows the structure of the pixel 30. Show.

尚、図2では、液晶表示素子10を構成する第1の基板、第2の基板および液晶層のうち、第1の基板と液晶層を示し、液晶層を挟んで第1の基板と対向する第2の基板の図示は省略している。   2 shows the first substrate and the liquid crystal layer among the first substrate, the second substrate, and the liquid crystal layer constituting the liquid crystal display element 10, and faces the first substrate with the liquid crystal layer interposed therebetween. The illustration of the second substrate is omitted.

図2に示すように、液晶表示素子10の表示領域の感知領域の画素30は、第1の基板31の液晶層32側の面に、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)33および第1の共通配線15−1を含む第1の層34と、第2の共通配線17−1および第2の共通配線17−1に電気的に接続する共通電極12を含む第2の層35と、TFT33に電気的に接続する画素電極36および層間絶縁膜37を含む第3の層38であって、画素電極36が層間絶縁膜37を介して第2の層35の共通電極12に対向する構造を備えた第3の層38とをこの順で有して構成される。
尚、上述した図1では、図2で示された第2の層35の共通電極12が模式的に示されている。
As shown in FIG. 2, the pixel 30 in the sensing area of the display area of the liquid crystal display element 10 has a TFT (Thin Film Transistor) 33 and a first common film on the surface of the first substrate 31 on the liquid crystal layer 32 side. The first layer 34 including the wiring 15-1, the second layer 35 including the common electrode 12 electrically connected to the second common wiring 17-1 and the second common wiring 17-1, and the TFT 33 A third layer 38 including a pixel electrode 36 and an interlayer insulating film 37 that are electrically connected to each other, and the pixel electrode 36 is opposed to the common electrode 12 of the second layer 35 with the interlayer insulating film 37 interposed therebetween. And the third layer 38 in this order.
In FIG. 1 described above, the common electrode 12 of the second layer 35 shown in FIG. 2 is schematically shown.

第1の層34は、上述したように、TFT33および第1の共通配線15−1を含み、さらに、TFT33を覆って保護する第1の絶縁膜40を有する。   As described above, the first layer 34 includes the TFT 33 and the first common wiring 15-1, and further includes the first insulating film 40 that covers and protects the TFT 33.

第1の層34のTFT33は、公知の構造を有し、半導体層41と、半導体層41を覆うゲート絶縁膜42と、走査信号線(図示されない)の一部をなして半導体層41の上にゲート絶縁膜42を介して配置されたゲート電極43と、映像信号線(図示されない)の一部をなして半導体層41に電気的に接続するソース電極44と、半導体層41に電気的に接続するドレイン電極45等を含んでなる。   The TFT 33 of the first layer 34 has a known structure, and forms a semiconductor layer 41, a gate insulating film 42 covering the semiconductor layer 41, and a part of a scanning signal line (not shown) on the semiconductor layer 41. A gate electrode 43 disposed through a gate insulating film 42, a source electrode 44 that forms part of a video signal line (not shown) and is electrically connected to the semiconductor layer 41, and is electrically connected to the semiconductor layer 41. The drain electrode 45 etc. to be connected are included.

TFT33の半導体層41は、例えば、a−Si(アモルファス−シリコン)または微結晶シリコン等を用いて形成される。また、ゲート絶縁膜42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。 The semiconductor layer 41 of the TFT 33 is formed using, for example, a-Si (amorphous-silicon) or microcrystalline silicon. Further, the gate insulating film 42 can be formed of, for example, a metal oxide such as SiO 2 or a metal nitride such as SiN.

第1の層34の第1の絶縁膜40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。 The first insulating film 40 of the first layer 34 can be formed of, for example, a metal oxide such as SiO 2 or a metal nitride such as SiN.

第2の層35は、上述したように、第2の共通配線17−1および共通電極12を含み、さらに、第1の層34を覆う第2の絶縁膜46を有する。第2の絶縁膜46は、平坦化膜としての機能を備えることが好ましい。   As described above, the second layer 35 includes the second common wiring 17-1 and the common electrode 12, and further includes the second insulating film 46 that covers the first layer 34. The second insulating film 46 preferably has a function as a planarizing film.

第2の絶縁膜46の上面は平坦であり、第2の層35では、第2の絶縁膜46の上にベタ板状の形状を備えた共通電極12が設けられている。共通電極12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し、フォトリソグラフィ法等を利用してパターニングを行って形成することができる。   The upper surface of the second insulating film 46 is flat. In the second layer 35, the common electrode 12 having a solid plate shape is provided on the second insulating film 46. The common electrode 12 can be formed, for example, by forming a film made of a transparent conductive material such as ITO using a sputtering method or the like and performing patterning using a photolithography method or the like.

第2の絶縁膜46の液晶層32側に配置された第3の層38は、上述したように、TFT33に電気的に接続する画素電極36および層間絶縁膜37を含む。画素電極36は、櫛歯状の形状を有する。そして、画素電極36は、層間絶縁膜37および第2の絶縁膜46を連続して貫通する貫通孔を介して、第1の絶縁膜40を貫通するように形成されたTFT33のドレイン電極45に電気的に接続している。   As described above, the third layer 38 disposed on the liquid crystal layer 32 side of the second insulating film 46 includes the pixel electrode 36 and the interlayer insulating film 37 that are electrically connected to the TFT 33. The pixel electrode 36 has a comb-like shape. The pixel electrode 36 is connected to the drain electrode 45 of the TFT 33 formed so as to penetrate the first insulating film 40 through a through hole that continuously penetrates the interlayer insulating film 37 and the second insulating film 46. Electrically connected.

第3の層38の層間絶縁膜37は、上述したように、従来のSiN等からなる無機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膜である。層間絶縁膜37は、後の詳述する本発明の第2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施されて形成される。   As described above, the interlayer insulating film 37 of the third layer 38 replaces a conventional inorganic interlayer insulating film made of SiN or the like, and is a coating type organic film using an organic material. The interlayer insulating film 37 is formed by coating using a radiation-sensitive resin composition according to a second embodiment of the present invention, which will be described in detail later, and is subjected to predetermined patterning using a photolithography method or the like. Formed.

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、感放射線性樹脂組成物等の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 process of forming a resist film by applying a resist composition such as a radiation-sensitive resin composition to the surface of a substrate to be processed or processed, and irradiating with light or an electron beam to form a predetermined film An exposure process for forming a resist pattern latent image by exposing the resist pattern, a heat treatment process if necessary, a development process for developing the resist pattern to form a desired fine pattern, and a substrate using the fine pattern as a mask Includes a step of performing processing such as etching.

そして、後述する本発明の第2実施形態の感放射線性樹脂組成物は、第1実施形態の液晶表示素子10において、層間絶縁膜37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、本発明の第2実施形態の感放射線性樹脂組成物は、層間絶縁膜37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。   And the radiation sensitive resin composition of 2nd Embodiment of this invention mentioned later is the liquid crystal display element 10 of 1st Embodiment, In order to implement | achieve the dielectric constant and refractive index which the interlayer insulation film 37 desires, The composition has been optimized. That is, the radiation-sensitive resin composition of the second embodiment of the present invention contains a component for increasing the dielectric constant so that the interlayer insulating film 37 can be controlled to increase the dielectric constant.

例えば、本発明の第2実施形態の感放射線性樹脂組成物は、後述するように、[A]重合体および[B]感光剤に加え、[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、後述するように、[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。   For example, the radiation-sensitive resin composition according to the second embodiment of the present invention includes [C] titanium oxide as a [C] component in addition to the [A] polymer and [B] photosensitizer as described later. And a compound containing at least one metal element selected from the group consisting of barium, strontium, calcium, magnesium, zirconium and lead. In addition, as will be described later, the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment includes a polymer having at least one of [D] urethane bond and amide bond as a [D] component, and a 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.

また、本発明の第2実施形態の感放射線性樹脂組成物は、上述の[C]成分を含有することにより、それを用いて形成される層間絶縁膜37の高屈折率化が可能となる。例えば、第1実施形態の液晶表示素子10においては、層間絶縁膜37の屈折率を、例えば、1.55〜1.85の範囲内に制御することができる。   Moreover, the radiation sensitive resin composition of 2nd Embodiment of this invention can raise the refractive index of the interlayer insulation film 37 formed using the above-mentioned [C] component by using it. . For example, in the liquid crystal display element 10 of the first embodiment, the refractive index of the interlayer insulating film 37 can be controlled within a range of 1.55 to 1.85, for example.

そして、本発明の第2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、優れた密着性と高い硬化性能を示し、さらに、優れた絶縁性を示すように、[C]成分と[D]成分とを併用する等、最適な組成設計が可能である。   And the radiation sensitive resin composition of 2nd Embodiment of this invention is excellent in patterning property, and also shows the outstanding adhesiveness and high hardening performance, and also [C] ] Component and [D] component can be used together, and optimal composition design is possible.

その結果、液晶表示素子10では、層間絶縁膜37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 liquid crystal display element 10 is configured such that the dielectric constant and the like of the interlayer insulating film 37 are adjusted and can be easily replaced with a conventional inorganic interlayer insulating film made of SiN.

層間絶縁膜37の膜厚は特に限定されないが、共通電極12と画素電極36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。層間絶縁膜37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。   Although the film thickness of the interlayer insulating film 37 is not particularly limited, it is preferable that the interlayer insulating film 37 has a thickness suitable for ensuring insulation between the common electrode 12 and the pixel electrode 36 and realizing a desired capacitance. . The film thickness of the interlayer insulating film 37 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、層間絶縁膜37は、液晶表示素子10の画素30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。本発明の第2実施形態の感放射線性樹脂組成物から形成された層間絶縁膜37は、優れた透明性を備えている。その結果、層間絶縁膜37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, the interlayer insulating film 37 is required to have excellent visible light transmittance as a constituent element constituting the pixel 30 of the liquid crystal display element 10. The interlayer insulating film 37 formed from the radiation sensitive resin composition of the second embodiment of the present invention has excellent transparency. As a result, the interlayer insulating film 37 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.

さらに、層間絶縁膜37は、後述する実施例からも明らかにされるように優れた密着性を備えている。   Furthermore, the interlayer insulating film 37 has excellent adhesion as will be apparent from Examples described later.

以上の構造を有する液晶表示素子10の表示領域の感知領域の画素30においては、第1の共通配線15−1と第2の共通配線17−1とが第1の絶縁膜40を介して交差する構造を有する。すなわち、画素30では、第1の共通配線15−1と第2の共通配線17−1とが第1の絶縁膜40を介して交差して、第1の共通配線15−1と第2の共通配線17−1との間が電気的に絶縁される構造の交差部18を有している。   In the pixel 30 in the sensing region of the display region of the liquid crystal display element 10 having the above structure, the first common wiring 15-1 and the second common wiring 17-1 intersect with each other through the first insulating film 40. It has the structure to do. That is, in the pixel 30, the first common wiring 15-1 and the second common wiring 17-1 intersect with each other via the first insulating film 40, and the first common wiring 15-1 and the second common wiring 17-1 intersect. The intersection 18 has a structure that is electrically insulated from the common wiring 17-1.

図3は、本発明の第1実施形態である液晶表示素子の、表示領域の駆動領域の画素の構造の一部を模式的に示す断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a part of the pixel structure in the drive region of the display region of the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention.

図3に示す画素50は、図1に示した液晶表示素子10の表示領域11の駆動領域14−1の上部右端の画素である。すなわち、画素50は、共通電極12に電気的に接続する第2の共通配線16−2と第1の共通配線15−1とが交差接続部20で電気的に接続された構造の画素であり、図3はその画素50の構造を模式的に示している。   The pixel 50 shown in FIG. 3 is a pixel at the upper right end of the drive region 14-1 of the display region 11 of the liquid crystal display element 10 shown in FIG. That is, the pixel 50 is a pixel having a structure in which the second common wiring 16-2 and the first common wiring 15-1 electrically connected to the common electrode 12 are electrically connected by the cross-connecting portion 20. FIG. 3 schematically shows the structure of the pixel 50.

尚、図3では、液晶表示素子10を構成する第1の基板、第2の基板および液晶層のうち、第1の基板と液晶層を示し、液晶層を挟んで第1の基板と対向する第2の基板の図示は省略している。   FIG. 3 shows the first substrate and the liquid crystal layer among the first substrate, the second substrate, and the liquid crystal layer constituting the liquid crystal display element 10, and faces the first substrate with the liquid crystal layer interposed therebetween. The illustration of the second substrate is omitted.

図3に示すように、液晶表示素子10の表示領域の感知領域の画素50は、第2の共通配線16−2と第1の共通配線15−1とが交差する交差接続部20で電気的に接続された構造を有することを除いて、上述した図2の画素30と同様の構造を有している。したがって、図2の画素30と共通する構成要素については、同じ符号を付し、重複する説明は省略する。   As shown in FIG. 3, the pixel 50 in the sensing area of the display area of the liquid crystal display element 10 is electrically connected at the cross-connecting portion 20 where the second common wiring 16-2 and the first common wiring 15-1 intersect. 2 has the same structure as that of the pixel 30 in FIG. Therefore, the same components as those of the pixel 30 in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図3に示すように、液晶表示素子10の表示領域の駆動領域の画素50は、第1の基板31の液晶層32側の面に、TFT33および第1の共通配線15−1を含む第1の層34と、第2の共通配線16−2および第2の共通配線16−2に電気的に接続する共通電極12を含む第2の層39と、TFT33に電気的に接続する画素電極36および層間絶縁膜37を含む第3の層38であって、画素電極36が層間絶縁膜37を介して共通電極12に対向する構造を備えた第3の層38とをこの順で有して構成される。
尚、上述した図1では、図3で示された第2の層39の共通電極12が模式的に示されている。
As shown in FIG. 3, the pixel 50 in the drive region of the display region of the liquid crystal display element 10 includes a TFT 33 and a first common wiring 15-1 on the surface of the first substrate 31 on the liquid crystal layer 32 side. A second layer 39 including the common electrode 12 electrically connected to the second common wiring 16-2 and the second common wiring 16-2, and a pixel electrode 36 electrically connected to the TFT 33. And a third layer 38 including the interlayer insulating film 37, in which the pixel electrode 36 has a structure facing the common electrode 12 with the interlayer insulating film 37 interposed therebetween, in this order. Composed.
In FIG. 1 described above, the common electrode 12 of the second layer 39 shown in FIG. 3 is schematically shown.

第1の層34は、上述したように、TFT33および第1の共通配線15−1を含み、さらに、TFT33を覆って保護する第1の絶縁膜40を有する。したがって、駆動領域の画素50は、図2に示した感知領域の画素30と、第1の共通配線15−1を共有する。   As described above, the first layer 34 includes the TFT 33 and the first common wiring 15-1, and further includes the first insulating film 40 that covers and protects the TFT 33. Accordingly, the pixel 50 in the driving area shares the first common wiring 15-1 with the pixel 30 in the sensing area shown in FIG.

第1の層34のTFT33は、上述したように公知の構造を有し、半導体層41と、半導体層41を覆うゲート絶縁膜42と、走査信号線(図示されない)の一部をなして半導体層41の上にゲート絶縁膜42を介して配置されたゲート電極43と、映像信号線(図示されない)の一部をなして半導体層41に電気的に接続するソース電極44と、半導体層41に電気的に接続するドレイン電極45等を含んでなる。   The TFT 33 of the first layer 34 has a known structure as described above, and forms a semiconductor layer 41, a gate insulating film 42 covering the semiconductor layer 41, and a part of a scanning signal line (not shown). A gate electrode 43 disposed on the layer 41 via a gate insulating film 42; a source electrode 44 that forms part of a video signal line (not shown) and is electrically connected to the semiconductor layer 41; and the semiconductor layer 41 The drain electrode 45 and the like are electrically connected to each other.

第2の層39は、上述したように、第2の共通配線16−2および共通電極12を含み、さらに、第1の層34を覆う第2の絶縁膜46を有する。   As described above, the second layer 39 includes the second common wiring 16-2 and the common electrode 12, and further includes the second insulating film 46 covering the first layer 34.

第2の絶縁膜46の上面は平坦であり、この上にベタ板状の形状を備えた共通電極12が設けられている。   The upper surface of the second insulating film 46 is flat, and the common electrode 12 having a solid plate shape is provided thereon.

第2の絶縁膜46の液晶層32側に設けられた第3の層38は、上述したように、TFT33に電気的に接続する画素電極36および層間絶縁膜37を含む。   As described above, the third layer 38 provided on the liquid crystal layer 32 side of the second insulating film 46 includes the pixel electrode 36 and the interlayer insulating film 37 that are electrically connected to the TFT 33.

以上の構造を有する液晶表示素子10の表示領域の駆動領域の画素50は、第1の共通配線15−1と第2の共通配線16−2とが第1の絶縁膜40を介して交差接続部20で交差する構造を有する。このとき、第1の共通配線15−1は、上述したように、図2に示した感知領域の画素30との間で共有されるものであり、第2の共通配線16−2は、画素30の有する第2の共通配線17−1とは別のものである。そして、画素50の交差接続部20においては、第2の共通配線16−2の一部をなす接続部19によって、第1の共通配線15−1と第2の共通配線16−2とが互いに電気的に接続する構造が形成されている。   In the pixel 50 in the drive region of the display region of the liquid crystal display element 10 having the above structure, the first common wiring 15-1 and the second common wiring 16-2 are cross-connected through the first insulating film 40. It has a structure that intersects at the portion 20. At this time, as described above, the first common wiring 15-1 is shared with the pixels 30 in the sensing region shown in FIG. 2, and the second common wiring 16-2 is a pixel. 30 is different from the second common wiring 17-1. In the cross connection portion 20 of the pixel 50, the first common wiring 15-1 and the second common wiring 16-2 are mutually connected by the connection portion 19 that forms part of the second common wiring 16-2. A structure for electrical connection is formed.

したがって、駆動領域の画素50では、共通電極12が第2の共通配線16−2を介して第1の共通配線15−1に電気的に接続している。このような構造を有することにより、液晶表示素子10は、タッチセンサー機能の使用時には、後述するように、駆動領域の画素50の共通電極12を、第1の共通配線15−1に接続する検知電極として使用することができる。   Therefore, in the pixel 50 in the drive region, the common electrode 12 is electrically connected to the first common wiring 15-1 via the second common wiring 16-2. By having such a structure, the liquid crystal display element 10 detects that the common electrode 12 of the pixel 50 in the drive region is connected to the first common wiring 15-1, as will be described later, when the touch sensor function is used. It can be used as an electrode.

以上のように、図2に示す表示領域の感知領域の画素30、および、図3に示す駆動領域の画素50は、第1の基板31上にTFT33を有し、さらに、TFT33に電気的に接続する櫛歯状の画素電極36が、層間絶縁膜37を介してベタ板状の共通電極12に重畳する構造を有する。すなわち、図2の画素30および図3の画素50を含む本発明の第1実施形態である液晶表示素子10は、FFSモード液晶表示素子を構成する。   As described above, the sensing region pixel 30 shown in FIG. 2 and the driving region pixel 50 shown in FIG. 3 have the TFT 33 on the first substrate 31, and the TFT 33 is electrically connected to the TFT 33. A comb-like pixel electrode 36 to be connected has a structure in which it is superimposed on the solid plate-like common electrode 12 with an interlayer insulating film 37 interposed therebetween. That is, the liquid crystal display element 10 according to the first embodiment of the present invention including the pixel 30 of FIG. 2 and the pixel 50 of FIG. 3 constitutes an FFS mode liquid crystal display element.

そして、液晶表示素子10は、画像表示機能の使用時には、画素30および画素50のTFT33をスイッチング素子として用いる一方、第2の共通配線17−1を用いて画素30の共通電極12に共通電圧を供給し、また、第2の共通配線16−2を用いて画素50の共通電極12に共通電圧を供給する。そして、第1の基板31と第2の基板との間に配置された液晶層32を駆動することによって所望とする画像の表示を行うことができる。   When the image display function is used, the liquid crystal display element 10 uses the TFTs 33 of the pixels 30 and 50 as switching elements, while applying a common voltage to the common electrode 12 of the pixels 30 using the second common wiring 17-1. In addition, a common voltage is supplied to the common electrode 12 of the pixel 50 using the second common wiring 16-2. A desired image can be displayed by driving the liquid crystal layer 32 disposed between the first substrate 31 and the second substrate.

さらに、液晶表示素子10は、タッチセンサー機能の使用時には、画素30,50の共通電極12をそれぞれ検知電極として用いることができる。すなわち、第2の共通配線17−1に電気的に接続する画素30の共通電極12を検知電極として用い、また、第2の共通配線16−2を介して第1の共通配線15−1に電気的に接続する画素50の共通電極12を検知電極として用いることができる。   Furthermore, the liquid crystal display element 10 can use the common electrode 12 of the pixels 30 and 50 as a detection electrode when using the touch sensor function. That is, the common electrode 12 of the pixel 30 that is electrically connected to the second common wiring 17-1 is used as a detection electrode, and is connected to the first common wiring 15-1 via the second common wiring 16-2. The common electrode 12 of the pixel 50 that is electrically connected can be used as the detection electrode.

そして、液晶表示素子10は、駆動領域の画素50の共通電極12および感知領域の画素30の共通電極12を用いるとともに、第1の共通配線15−1に駆動信号が印加され、第2の共通配線17−1から感知信号が検出されるように構成される。その結果、液晶表示素子10は、第1の共通配線15−1と第2の共通配線17−1との間の容量の変化、特に、画素30の交差部18における第1の共通配線15−1と第2の共通配線17−1との間の容量の変化を感知して、表示領域でのタッチの感知を行うことができる。   The liquid crystal display element 10 uses the common electrode 12 of the pixel 50 in the driving region and the common electrode 12 of the pixel 30 in the sensing region, and a driving signal is applied to the first common wiring 15-1 so that the second common A sensing signal is configured to be detected from the wiring 17-1. As a result, the liquid crystal display element 10 changes the capacitance between the first common wiring 15-1 and the second common wiring 17-1, particularly the first common wiring 15-at the intersection 18 of the pixel 30. It is possible to sense a touch in the display area by sensing a change in capacitance between the first and second common wirings 17-1.

すなわち、液晶表示素子10では、タッチセンサー機能の使用時に、感知領域の画素30を用いて第1の共通配線15−1と第2の共通配線17−1との間の容量の変化を感知し、表示領域でのタッチの感知を行うことができる。   That is, in the liquid crystal display element 10, when the touch sensor function is used, a change in capacitance between the first common wiring 15-1 and the second common wiring 17-1 is sensed using the pixels 30 in the sensing area. In addition, touch detection in the display area can be performed.

以上により、本発明の第1実施形態の液晶表示素子10は、画像表示機能、および、タッチを感知するタッチセンサー機能を両方備えることができる。   As described above, the liquid crystal display element 10 according to the first embodiment of the present invention can have both an image display function and a touch sensor function for sensing a touch.

このとき、本発明の第1実施形態の液晶表示素子10は、画素電極36と共通電極12との間に有機膜である層間絶縁膜37を配置することにより構成され、また、その層間絶縁膜37の効果により、骨見えの問題についても軽減することができる。   At this time, the liquid crystal display element 10 of the first embodiment of the present invention is configured by disposing an interlayer insulating film 37 that is an organic film between the pixel electrode 36 and the common electrode 12, and the interlayer insulating film The effect of 37 can also reduce the problem of bone appearance.

実施の形態2.
<感放射線性樹脂組成物>
上述した本発明の第1実施形態の液晶表示素子は、対向する画素電極と共通電極との間に、それらを互いに絶縁するための層間絶縁膜を有する。その層間絶縁膜の製造は、本発明の第2実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて行うことができる。本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。そして、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。
Embodiment 2. FIG.
<Radiation sensitive resin composition>
The liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention described above has an interlayer insulating film between the opposing pixel electrode and the common electrode for insulating them from each other. The interlayer insulating film can be manufactured using the radiation-sensitive resin composition of the second embodiment of the present invention. The radiation sensitive resin composition of this embodiment is a resin composition provided with radiation sensitivity. And the radiation sensitive resin composition of this embodiment can have either positive radiation sensitivity or negative 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]化合物ということがある。)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. .

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]化合物ということがある。)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 contains 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). Is preferred.

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〕
本発明の第2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層間絶縁膜の基材となる成分である。
[[A] polymer]
In the radiation sensitive resin composition of the second embodiment of the present invention, the [A] polymer as the component [A] is a base of an interlayer insulating film formed using the radiation sensitive resin composition of the present embodiment. It is a component that becomes a 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第1実施形態の液晶表示素子の層間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。   The [A] polymer is an unsaturated double layer so that the interlayer insulating film of the liquid crystal display element of the first embodiment of the present invention can be formed as a cured film using the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment. Those containing structural units having a bond or a polymerizable group such as an epoxy 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、特定構成単位ということがある。)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、本発明の第1実施形態の液晶表示素子の層間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. (Hereafter, it may be called a specific structural unit.) [A] When the polymer contains the specific structural unit, a cured film having excellent surface curability and deep part curability, that is, an interlayer insulating film of the liquid crystal display element of the first embodiment of the present invention is formed. be able to.

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」ともいう。)と、(A2)エポキシ基含有不飽和化合物(以下、「(A2)化合物」ともいう。)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 kind (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」ともいう。)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 the present 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層間絶縁膜が得られる。   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 the solubility with respect to the alkaline aqueous solution of [A] alkali-soluble resin is optimized, the interlayer insulation 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).

エポキシ基含有不飽和化合物としては、(メタ)アクリル酸グリシジル、3−(メタ)アクリロイルオキシメチル−3−エチルオキセタン、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02.6]デシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the epoxy group-containing unsaturated compound include glycidyl (meth) acrylate, 3- (meth) acryloyloxymethyl-3-ethyloxetane, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, 3,4-epoxytricyclo [ 5.2.1.0 2.6 ] decyl (meth) acrylate and the like.

(A1)化合物と(A2)化合物の共重合体の具体例としては、例えば、特開平7−140654号公報、特開平8−259876号公報、特開平10−31308号公報、特開平10−300922号公報、特開平11−174224号公報、特開平11−258415号公報、特開2000−56118号公報、特開2004−101728、特開平4−352101等に開示されている共重合体を挙げることができる。   Specific examples of the copolymer of the compound (A1) and the compound (A2) include, for example, JP-A-7-140654, JP-A-8-259876, JP-A-10-31308, JP-A-10-300922. And JP-A-11-174224, JP-A-11-258415, JP-A-2000-56118, JP-A-2004-101728, JP-A-4-352101, and the like. Can do.

また、本実施形態においては、[A]重合体として、例えば、特開平5−19467号公報、特開平6−230212号公報、特開平7−207211号公報、特開平09−325494号公報、特開平11−140144号公報、特開2008−181095号公報等に開示されているように、側鎖に(メタ)アクリロイル基等の重合性不飽和結合を有するカルボキシル基含有重合体を使用することもできる。   In the present embodiment, as the [A] polymer, for example, JP-A-5-19467, JP-A-6-230212, JP-A-7-207211, JP-A-09-325494, It is also possible to use a carboxyl group-containing polymer having a polymerizable unsaturated bond such as a (meth) acryloyl group in the side chain as disclosed in Kaihei 11-140144, JP-A-2008-181095, and the like. it can.

[A]重合体は、GPC(溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が、通常、1000から100000、好ましくは3000〜50000である。また、本実施形態におけるバインダーポリマーの重量平均分子量と、GPC(溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算の数平均分子量との比は、好ましくは1.0〜5.0、より好ましくは1.0〜3.0である。   [A] The polymer has a polystyrene-reduced weight average molecular weight measured by GPC (elution solvent: tetrahydrofuran) of usually 1000 to 100,000, preferably 3000 to 50000. The ratio of the weight average molecular weight of the binder polymer in this embodiment to the number average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (elution solvent: tetrahydrofuran) is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1. 0-3.0.

本実施形態の[A]重合体は、公知の方法により製造することができるが、例えば、特開2003−222717号公報、特開2006−259680号公報、国際公開第07/029871号パンフレット等に開示されている方法により、その構造やMw、Mw/Mnを制御することもできる。   [A] polymer of this embodiment can be manufactured by a well-known method, For example, in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-222717, Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-259680, international publication 07/029871, etc. The structure, Mw, and Mw / Mn can be controlled by the disclosed method.

〔[B]感光剤〕
本発明の第2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] Photosensitizer]
[B] Photosensitive agent contained in the radiation-sensitive resin composition of the second embodiment of the present invention is a compound capable of initiating polymerization by generating radicals in response to radiation (that is, [B-1] photoradical. Polymerization initiator) 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.

[B−1]光ラジカル重合開始剤
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。
[B-1] Photoradical polymerization initiator Examples of the [B-1] photoradical polymerization initiator of the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment include O-acyloxime compounds, acetophenone compounds, and biimidazole compounds. . 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、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。   Examples of O-acyloxime compounds include 1,2-octanedione 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyloxime)], ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-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.

上述のアセトフェノン化合物の中でも、α−アミノケトン化合物が好ましく、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、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1がより好ましい。   Among the above-mentioned acetophenone compounds, α-aminoketone compounds are preferable, and 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one, 2 -Methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 are more preferred.

これらの(B−1]光ラジカル重合開始剤としては、特開2013−164471号公報、特開2012−212114号公報、特開2010−85929号公報に記載の光重合開始剤を使用することができる。   As these (B-1) photoradical polymerization initiators, it is possible to use the photopolymerization initiators described in JP2013-164471A, JP2012-212114A, and JP2010-85929A. it can.

[B−1]光ラジカル重合開始剤の含有量は、[A]成分100質量部に対して、好ましくは1質量部〜40質量部であり、より好ましくは5質量部〜30質量部である。光ラジカル重合開始剤の含有量を1質量部〜40質量部とすることで、本実施形態の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層間絶縁膜を形成することができる。   [B-1] The content 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]. . By setting the content of the radical photopolymerization initiator to 1 part by mass to 40 parts by mass, the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment has high solvent resistance, high hardness and high even at a low exposure amount. An interlayer insulating film having adhesiveness can be formed.

[B−2]光酸発生剤
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]光酸発生剤は、上述したように、放射線の照射によって酸を発生する化合物である。ここで、放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線(荷電粒子線)、X線等を使用することができる。光酸発生体は、放射線の照射によって酸(例えば、カルボン酸、スルホン酸等)を発生させる化合物である限り、特に限定されない。
[B-2] Photoacid Generator Next, as described above, the [B-2] photoacid generator, which is the [B] photosensitizer of the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment, is irradiated by radiation. It is a compound that generates acid. Here, as the radiation, for example, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam (charged particle beam), X-ray or the like can be used. The photoacid generator is not particularly limited as long as it is a compound that generates an acid (for example, carboxylic acid, sulfonic acid, etc.) by irradiation with radiation.

[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、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。   [B-2] Examples of the photoacid generator include oxime sulfonate compounds, onium salts, sulfonimide compounds, halogen-containing compounds, diazomethane compounds, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, carboxylic acid ester compounds, and quinone diazide compounds.

上述のオキシムスルホネート化合物としては、下記式(1)で表されるオキシムスルホネート基を含有する化合物が好ましい。式中、Rは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、これらの基の水素原子の一部または全部が置換基で置換されていてもよい。 As said oxime sulfonate compound, the compound containing the oxime sulfonate group represented by following formula (1) is preferable. In the formula, R a is an alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group, and some or all of the hydrogen atoms of these groups may be substituted with a substituent.

Figure 2017090588
Figure 2017090588

上記式(1)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 (1), 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.

オキシムスルホネート化合物の具体例としては[(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]、[(5H−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)アセトニトリル等が挙げられる。   Specific examples of the oxime sulfonate compound include [(5-propylsulfonyloxyimino-5H-thiophen-2-ylidene)-(2-methylphenyl) acetonitrile], [(5H-octylsulfonyloxyimino-5H-thiophene-2- Ylidene)-(2-methylphenyl) acetonitrile], [(camphorsulfonyloxyimino-5H-thiophen-2-ylidene)-(2-methylphenyl) acetonitrile], [(5-p-toluenesulfonyloxyimino-5H- Thiophen-2-ylidene)-(2-methylphenyl) acetonitrile], 2- (octylsulfonyloxyimino) -2- (4-methoxyphenyl) acetonitrile, and the like.

また、特開2011−227106号公報、特開2012−150494号公報に記載の光酸発生剤を用いることができる。   In addition, the photoacid generators described in JP2011-227106A and JP2012-150494A can be used.

上述のオニウム塩としては、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、スルホンイミド化合物等が挙げられる。   Examples of the onium salt include diphenyliodonium salt, triphenylsulfonium salt, sulfonium salt, benzothiazonium salt, tetrahydrothiophenium salt, and sulfonimide compound.

上述の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、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-trifluoromethyl). Phenylsulfonyloxy) succinimide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (camphorsulfonyloxy) phthalimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) Phthalimide, N- (2-fluorophenylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (camphorsulfonyloxy) diph Cycloalkenyl maleimide, N- hydroxynaphthalimide - trifluoromethanesulfonic acid ester and the like.

その他の光酸発生剤としては、特開2011−215503号公報、WO2011/087011A1に記載の光酸発生剤を用いることができる。   As other photoacid generators, the photoacid generators described in JP2011-215503A and WO2011 / 087011A1 can be used.

本実施形態の感放射線性樹脂組成物における[B−2]光酸発生剤の含有量は、[A]成分100質量部に対して、0.1質量部〜10質量部が好ましく、1質量部〜5質量部がより好ましい。本実施形態の感放射線性樹脂組成物の放射線感度を最適化することができ、良好なパターニング性を示して、層間絶縁膜の形成に好適なものとなる。   The content of the [B-2] photoacid generator in the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment is preferably 0.1 parts by mass to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the [A] component, and 1 mass. Part-5 mass parts is more preferable. The radiation sensitivity of the radiation sensitive resin composition of the present embodiment can be optimized, exhibits good patternability, and is suitable for forming an interlayer insulating film.

また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の[B−2]光酸発生剤としてキノンジアジド化合物も挙げることができる。このキノンジアジド化合物は、[B−2]光酸発生剤として、特に好ましく用いることができる。   Moreover, a quinonediazide compound can also be mentioned as a [B-2] photo-acid generator of the radiation sensitive resin composition of this embodiment. This quinonediazide compound can be particularly preferably used as the [B-2] photoacid generator.

キノンジアジド化合物は、放射線の照射によってカルボン酸を発生するキノンジアジド化合物である。キノンジアジド化合物としては、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」と称する。)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物を用いることができる。   A quinonediazide compound is a quinonediazide compound that generates a carboxylic acid upon irradiation with radiation. As the quinonediazide compound, a condensate of a phenolic compound or an alcoholic compound (hereinafter referred to as “mother nucleus”) and 1,2-naphthoquinonediazidesulfonic acid halide can be used.

上述の母核としては、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、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.

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い。1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドとしては、例えば、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等が挙げられる。これらのうち、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い。   As the 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid halide, 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid chloride is preferable. Examples of 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid chloride include 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid chloride, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride, and the like. Of these, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride is more preferred.

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%〜85モル%、より好ましくは50モル%〜70モル%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。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 phenolic compound or alcoholic compound (mother nucleus) and 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid halide, preferably 30 mol% to the number of OH groups in the phenolic compound or alcoholic compound. 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid halide corresponding to 85 mol%, more preferably 50 mol% to 70 mol% can be used. The condensation reaction can be carried out by a known method.

これらのキノンジアジド化合物としては、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(1.0モル)と1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリド(2.0モル)の縮合物が好適に用いられる。   These quinonediazide compounds include 4,4 ′-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol (1.0 mol) and 1,2-naphtho. A condensate of quinonediazide-5-sulfonic acid chloride (2.0 mol) is preferably used.

これらのキノンジアジド化合物は、単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができる。   These quinonediazide compounds can be used alone or in combination of two or more.

また、上述した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およびカルボン酸エステル化合物等とともに組み合わせて用いることもできる。   Moreover, it can also be used in combination with the oxime sulfonate compound, onium salt, sulfonimide compound, halogen-containing compound, diazomethane compound, sulfone compound, sulfonic acid ester compound and carboxylic acid ester compound described above.

本実施形態の感放射線性樹脂組成物におけるキノンジアジド化合物の含有量としては、[A]成分100質量部に対して、好ましくは、5質量部〜100質量部、より好ましくは10質量部〜50質量部である。キノンジアジド化合物の含有量を上述の範囲とすることで、現像液となるアルカリ水溶液に対する放射線の照射部分と未照射部分との溶解度の差を大きくして、パターニング性能を向上させることができる。また、この感放射性樹脂組成物を用いて得られる層間絶縁膜の耐溶媒性を良好なものとすることもできる。   As content of the quinonediazide compound in the radiation sensitive resin composition of this embodiment, Preferably it is 5 mass parts-100 mass parts with respect to 100 mass parts of [A] component, More preferably, it is 10 mass parts-50 masses. Part. By setting the content of the quinonediazide compound in the above range, the difference in solubility between the irradiated portion and the unirradiated portion with respect to the alkaline aqueous solution serving as the developer can be increased, and the patterning performance can be improved. Moreover, the solvent resistance of the interlayer insulation film obtained using this radiation sensitive resin composition can also be made favorable.

〔[C]チタン酸化物と金属元素とを含む化合物〕
本発明の第2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]化合物ということがある。)である。本実施形態の感放射線性樹脂組成物において、[C]成分は、本発明の第1実施形態の液晶表示素子の層間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 2nd Embodiment of this invention is at least 1 sort (s) of metal element chosen from the group which consists of titanium oxide and barium, strontium, calcium, magnesium, zirconium, and lead. (Hereinafter, simply referred to as [C] compound). In the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment, the component [C] is a component that enables control to improve the dielectric constant and refractive index of the interlayer insulating film of the liquid crystal display element of the first embodiment of the present invention. .

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]化合物の粒子径が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層間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 size of the compound [C] is in the above range, the desired patterning performance can be achieved 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 interlayer insulating film that is a cured film is high. There is a risk.

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 this embodiment, a barium titanate and a strontium titanate can be mentioned from a viewpoint of high dielectric constant, As a particularly preferable [C] compound May include barium titanate (BaTiO 3 ).

本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 present embodiment, as described above, the shape thereof is not particularly limited, and may be spherical or amorphous. 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]化合物の粒子径が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層間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 size of the compound [C] is in the above range, the desired patterning performance can be achieved in the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment. In addition, if the particle size of the barium titanate [C] compound is less than 0.01 μm, the particles are likely to aggregate and storage stability may be reduced. The haze of the film may be increased.

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、得られる層間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 and applicability | paintability can be improved and the adhesiveness of the interlayer insulation film obtained is improved. The dielectric constant and the 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%.

本発明の第2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、得られる層間絶縁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、得られる層間絶縁膜のヘイズが高くなるおそれがある。   In the radiation sensitive resin composition of 2nd Embodiment of this invention, it is although it does not specifically limit as a compounding quantity of a [C] compound, It is 0.1 mass part-1500 mass with respect to 100 mass parts of [A] component. Part is preferable, and 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 interlayer insulating 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. Further, the haze of the obtained interlayer insulating film may be increased.

〔[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〕
本発明の第2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]化合物ということがある。)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 second embodiment of the present invention contains [A] a polymer, [B] a photosensitizer and a [C] compound as essential components, and [D] a urethane bond and an amide bond. At least one selected from the group consisting of a polymer having at least one of them 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、本発明の第1実施形態の液晶表示素子の層間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、得られる層間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 interlayer insulating film of the liquid crystal display element of the first embodiment of the present invention. By containing the [D] compound, the relative dielectric constant of the obtained interlayer insulating film can be improved. 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、本発明の第1実施形態の液晶表示素子の層間絶縁膜における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 constituent component in the interlayer insulating film of the liquid crystal display element of the first embodiment of the present invention, which is formed as a cured film, the compound [D] Those having light or thermal crosslinking sites such as saturated double bonds 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 (phenyl glycidyl ether acrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer), AT-600 (phenyl glycidyl 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 (Nippon Shokubai Co., Ltd.), and the like.

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層間絶縁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, an excellent patterning performance can be realized in the radiation-sensitive resin composition, and an interlayer insulating film having an improved relative dielectric constant can be obtained.

<その他の任意成分>
本発明の第2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範囲で、必要に応じて酸拡散制御剤、界面活性剤、密着助剤、無機酸化物粒子等のその他の任意成分を含有してもよい。その他の任意成分は、それぞれ単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
<Other optional components>
The radiation-sensitive resin composition according to the second embodiment of the present invention is within a range that does not impair the effects of the present invention, and other components such as an acid diffusion controller, a surfactant, an adhesion assistant, and inorganic oxide particles as necessary. These optional components may be contained. Other optional components may be used alone or in combination of two or more.

界面活性剤は、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗膜形成性を高める成分である。本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、界面活性剤を含有することで、塗膜の表面平滑性を向上でき、その結果、本実施形態の感放射線性樹脂組成物から形成される層間絶縁膜の膜厚均一性をより向上できる。   Surfactant is a component which improves the film-forming property of the radiation sensitive resin composition of this embodiment. The radiation sensitive resin composition of this embodiment can improve the surface smoothness of the coating film by containing a surfactant, and as a result, interlayer insulation formed from the radiation sensitive resin composition of this embodiment. The film thickness uniformity can be further improved.

密着助剤は、基板等の膜形成対象物と層間絶縁膜との接着性を向上させる成分である。密着助剤は、特に無機物の基板と硬化膜との接着性を向上させるために有用である。密着助剤としては、官能性シランカップリング剤が好ましい。   The adhesion assistant is a component that improves the adhesion between a film formation target such as a substrate and the interlayer insulating film. The adhesion assistant is particularly useful for improving the adhesion between the inorganic substrate and the cured film. As the adhesion assistant, a functional silane coupling agent is preferable.

<感放射線性樹脂組成物の調製>
本発明の第2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 second embodiment of the present invention includes, in addition to the above-described [A] polymer, [B] photosensitizer, and [C] compound, as needed, the [D] compound, It is prepared by mixing a surfactant, which is a multi-optional component. 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、本実施形態の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 of the present embodiment, and improving operability and the like in addition to improving applicability to a substrate and the like. It is done. 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、アルコール類、エーテル類、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モノ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、芳香族炭化水素類、ケトン類、他のエステル類等が挙げられる。溶媒としては、特開2011−232632号公報に記載の溶媒を用いることができる。   For example, alcohols, ethers, glycol ethers, ethylene glycol alkyl ether acetates, diethylene glycol alkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ether acetates, propylene glycol monoalkyl ether propionates, aromatic hydrocarbons, ketones And other esters. As the solvent, the solvents described in JP2011-232632 can be used.

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、本発明の第2実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて行う、本発明の第3実施形態の層間絶縁膜の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the interlayer insulation film of 3rd Embodiment of this invention performed using the radiation sensitive resin composition of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.

実施の形態3.
<層間絶縁膜の製造方法>
本発明の第3実施形態の層間絶縁膜の製造方法では、本発明の第2実施形態の感放射線性樹脂組成物を用い、基板上に、パターニングされた硬化膜として層間絶縁膜が形成されるように、少なくとも下記の工程[1]〜工程[3]を下記の順で含むことが好ましい。
Embodiment 3 FIG.
<Method for producing interlayer insulating film>
In the method for manufacturing an interlayer insulating film of the third embodiment of the present invention, an interlayer insulating film is formed as a patterned cured film on a substrate using the radiation-sensitive resin composition of the second embodiment of the present invention. Thus, it is preferable to include at least the following steps [1] to [3] in the following order.

その場合、基板としては、例えば、上述した図2等の本発明の第1実施形態の液晶表示素子10の第1の基板31を用いることができる。すなわち、液晶層32側の面に第1の層34および第2の層35をこの順で配置した第1の基板31を用い、その第2の層35の上に、所望のパターニングがなされた層間絶縁膜を形成することができる。   In that case, as the substrate, for example, the first substrate 31 of the liquid crystal display element 10 of the first embodiment of the present invention such as FIG. 2 described above can be used. That is, using the first substrate 31 in which the first layer 34 and the second layer 35 are arranged in this order on the surface on the liquid crystal layer 32 side, desired patterning is performed on the second layer 35. An interlayer insulating film can be formed.

以下、本実施形態の層間絶縁膜の製造方法について説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the interlayer insulation film of this embodiment is demonstrated.

[1]本発明の第2実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗膜を形成する塗膜形成工程
[2]工程[1]で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する露光工程
[3]工程[2]で放射線を照射された塗膜を現像する現像工程
[1] Coating film forming step of forming a coating film of the radiation sensitive resin composition of the second embodiment of the present invention [2] Exposure step of irradiating at least part of the coating film formed in step [1] [3] Development step of developing the coating film irradiated with radiation in step [2]

以下で、[1]〜[3]の各工程について説明する。   Below, each process of [1]-[3] is demonstrated.

[1]塗膜形成工程
工程[1](塗膜形成工程)においては、基板上に本発明の第2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。
[1] Coating film forming process In the process [1] (coating film forming process), the radiation-sensitive resin composition of the second embodiment of the present invention is applied onto a 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.

基板としては、上述したように、図2等の第1の層34および第2の層35の配置された第1の基板31とすることができる。そして、第1の基板31の構成については、可視光透過性に優れた透明基板を用いることが好ましい。使用できる透明基板の例としては、上述のように、ガラス基板や樹脂基板等を挙げることができる。樹脂基板の具体例としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルム、環状オレフィンの開環重合体フィルムおよびその水素添加物からなるフィルム等を挙げることができる。   As described above, the substrate may be the first substrate 31 in which the first layer 34 and the second layer 35 in FIG. And about the structure of the 1st board | substrate 31, it is preferable to use the transparent substrate excellent in visible-light transmittance. Examples of the transparent substrate that can be used include a glass substrate and a resin substrate as described above. Specific examples of the resin substrate include polyethylene terephthalate film, polybutylene terephthalate film, polyethylene film, polypropylene film, polyethersulfone film, polycarbonate film, polyacryl film, polyvinyl chloride film, polyimide film, and cyclic olefin ring-opening polymer. The film etc. which consist of a film and its hydrogenated substance can be mentioned.

基板へ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 to a board | substrate. 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.

[2]露光工程
工程[2](露光工程)では、工程[1]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(以下、露光ともいう。)する。この場合、塗膜の一部に露光する際には、通常、液晶表示素子の層間絶縁膜の形成に好適な所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光する。露光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190〜450nm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。
[2] Exposure Step In step [2] (exposure step), at least a part of the coating film on the substrate formed in step [1] is irradiated with radiation (hereinafter also referred to as exposure). In this case, when a part of the coating film is exposed, it is usually exposed through a photomask having a predetermined pattern suitable for forming an interlayer insulating film of the liquid crystal display element. Examples of radiation used for exposure include visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beams, and X-rays. Among these radiations, radiation having a wavelength in the range of 190 to 450 nm is preferable, and radiation containing ultraviolet light of 365 nm is particularly preferable.

工程[2]における露光量は、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 exposure dose in step [2] is preferably 100 J / m 2 to 10,000 J / m 2 , more preferably 100 J / m 2 to 10,000 J / m 2 , as a value obtained by measuring the intensity of radiation at a wavelength of 365 nm with an illuminometer (OAI model 356, manufactured by OAI Optical Associates Inc.). is 500J / m 2 ~6000J / m 2 .

[3]現像工程
工程[3](現像工程)では、工程[2]で得らた露光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の塗膜がポジ型の場合は、放射線の照射部分。ネガ型の場合は、放射線の非照射部分。)を除去して、所定のパターニングの施された層間絶縁膜を形成する。
[3] Development Step In step [3] (development step), the exposed coating film obtained in step [2] is developed, so that unnecessary portions (the coating film of the radiation sensitive resin composition is positive). In the case of (1), the radiation-irradiated portion (in the case of the negative type, the non-irradiated portion) is removed, and an interlayer insulating film subjected to predetermined patterning is formed.

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)の水溶液かなら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, it is preferable to use an alkali developer which is 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%以上5質量%以下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、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、所望のパターンを備えた層間絶縁膜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 from 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, but is preferably about 10 seconds to 180 seconds. Subsequent to such development processing, for example, after washing with running water for 30 seconds to 90 seconds, an interlayer insulating film having a desired pattern can be formed by, for example, air drying with compressed air or compressed nitrogen. it can.

尚、現像の後、必要に応じて、さらなる露光により層間絶縁膜をさらに硬化させてもよい。また、現像後の露光の代わりに、あるいは、露光と併せて、80℃〜280℃の加熱処理を施してもよい。   In addition, after the development, the interlayer insulating film may be further cured by further exposure as necessary. Moreover, you may heat-process at 80 to 280 degreeC instead of exposure after image development, or together with exposure.

このように工程[1]〜工程[3]により形成された基板上の層間絶縁膜は、透明性が高く、また、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層間絶縁膜は、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している。   Thus, the interlayer insulating film on the substrate formed by the steps [1] to [3] has high transparency and a high refractive index. The interlayer insulating film formed from the radiation-sensitive resin composition of the present embodiment has 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. Yes.

層間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 interlayer insulating film 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.

以上のようにして、本発明の第2実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて製造された層間絶縁膜は、後述する実施例からも明らかにされるように、パターニング性、透明性、密着性および絶縁性を備え、その感放射線性樹脂組成物の成分によって制御された所望範囲の誘電率を備えている。   As described above, the interlayer insulating film produced using the radiation-sensitive resin composition according to the second embodiment of the present invention has a patterning property, transparency, It has adhesion and insulation, and has a desired range of dielectric constant controlled by the components of the radiation-sensitive resin composition.

したがって、本発明の第1実施形態の液晶表示素子の層間絶縁膜として好適に用いることができる。   Therefore, it can be suitably used as an interlayer insulating film of the liquid crystal display element of the first embodiment of the present invention.

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)3−メタアクリロイルオキシメチル−3−エチルオキセタン20質量部、(a−3)スチレン30.0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)。
<[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) 3-methacryloyloxymethyl-3-ethyloxetane 20 parts by mass, (a-3) 30.0 parts by mass of styrene, (a- 4) After charging 30 parts by mass of tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] dec-8-yl methacrylate and replacing with nitrogen, stirring was started gently. 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).

<[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)(BaTiO(紛体))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)(1−メトキシ−2−プロパノール)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) (BaTiO 3 (powder)) as [C] compound, 5 parts by weight of (I-1) as [I] dispersant, (G -2) Add 70 parts by mass of (1-methoxy-2-propanol), add 0.1 μm zirconia beads for 3.5 times the charged weight, seal, lightly stir, solvent, particle components and organic Blended with ingredients. 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).

<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)を含有する重合体溶液に、[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] In the polymer solution containing (A-1) as a polymer, [B] Radiation sensitivity as a photosensitizer with respect to an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the polymer. 10 parts by weight of a polymerization initiator (B-1), 100 parts by weight (solid content) of a [C] compound dispersion (C-1), 100 parts by weight of (D-1) as a compound [D] which is a high dielectric organic component Part, [E] 5 parts by mass of (E-1) as an adhesion assistant, and [F] 0.10 parts by mass of (F-1) surfactant are mixed, and the solid content concentration is 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.

以下に実施例で用いた各成分の詳細を示す。   Details of each component used in the examples are shown below.

<[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)
<[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] Compound>
D-1: 6-functional urethane acrylate (Negami Kogyo Co., Ltd., Art Resin UN-906)

<[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)
<[E] Adhesion aid>
E-1: γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (Chisso Corporation, 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)
<[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
<[G] Organic solvent>
G-1: Ethyl 3-methoxypropionate G-2: 1-methoxy-2-propanol

<[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)
<[I] Dispersant>
I-1: Phosphate ester salt (Big Chemie Japan, BYK-102)

<感放射線性樹脂組成物および硬化膜の物性評価>
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硬化膜を形成し、物性を評価した。
<Physical evaluation of radiation sensitive resin composition and cured film>
A cured film was formed from the radiation-sensitive resin composition prepared as described above, and the physical properties were evaluated.

[実施例2]
(パターニング性評価基板の作製)
実施例1で調製した感放射線性樹脂組成物(S−1)を用い、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、乾燥させた後、Siウェハ上にパターニングされた硬化膜を形成した。
[Example 2]
(Preparation of patterning evaluation board)
Using the radiation-sensitive resin composition (S-1) prepared in Example 1 and applying it on a Si (silicon) wafer with a spin coater so that the film thickness after curing is 0.5 μm, Pre-baking was performed at 90 ° C. for 100 seconds, and the organic solvent was evaporated to form a 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 the development processing, each coating film was washed with running ultrapure water for 1 minute and dried, and then a patterned cured film was formed on the Si wafer.

[実施例3]
(パターニング性の評価)
上記のようにして作製された硬化膜に形成された、貫通する20μm×20μmのホールパターン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。
[Example 3]
(Evaluation of patterning properties)
A 20 μm × 20 μm hole pattern penetrating through the cured film produced 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.

評価の結果、実施例2で形成された硬化膜のパターニング性はA評価であった。   As a result of the evaluation, the patterning property of the cured film formed in Example 2 was A evaluation.

[実施例4]
(透過率の評価)
ガラス基板(「コーニング7059」(コーニング社製))に、実施例1で調製した感放射線性樹脂組成物を、スピンコータで塗布した後、ホットプレート上で90℃にて2分間プレベークして塗膜を形成した。次いで、キヤノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)を用い露光を行い、0.5質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像を行った。乾燥後、この硬化膜が形成されたガラス基板について、分光光度計「150−20型ダブルビーム」((株)日立製作所製)を用いて波長400nm〜800nmの範囲の光透過率を測定し、波長400nm〜800nmの範囲の光透過率の最低値(最低光透過率ともいう。)を評価した。そして、波長400nmでの光透過率を評価の基準とし、波長400nmの光透過率が85%以上の場合、光透過率特性が特に良好であると判断した。評価の結果は、硬化膜の透過率は96%であった。
[Example 4]
(Evaluation of transmittance)
The radiation sensitive resin composition prepared in Example 1 was applied to a glass substrate (“Corning 7059” (manufactured by Corning)) with a spin coater, and then pre-baked at 90 ° C. for 2 minutes on a hot plate. Formed. Next, exposure was performed using a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Inc., and development was performed using a 0.5 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. After drying, for the glass substrate on which this cured film is formed, the light transmittance in the wavelength range of 400 nm to 800 nm is measured using a spectrophotometer “150-20 type double beam” (manufactured by Hitachi, Ltd.), The minimum value of the light transmittance in the wavelength range of 400 nm to 800 nm (also referred to as the minimum light transmittance) was evaluated. Then, the light transmittance at a wavelength of 400 nm was used as a reference for evaluation, and when the light transmittance at a wavelength of 400 nm was 85% or more, it was determined that the light transmittance characteristics were particularly good. As a result of the evaluation, the transmittance of the cured film was 96%.

実施例1で調製した感放射線性樹脂組成物を用いて得られた硬化膜は、波長400nmでの光透過率が90%以上であり、光透過率特性は特に良好であった。   The cured film obtained using the radiation-sensitive resin composition prepared in Example 1 had a light transmittance of 90% or more at a wavelength of 400 nm, and the light transmittance characteristics were particularly good.

[実施例5]
(密着性の評価)
ITO膜付のガラス基板であるITO基板上に実施例1で調製した感放射線性樹脂組成物をスピンコータで塗布した後、ホットプレート上で90℃にて2分間プレベークして各塗膜を形成した。次いで、キヤノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)を用い露光を行い、0.4質量%としたテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像を行って、ITO基板上に硬化膜を形成した。
[Example 5]
(Evaluation of adhesion)
After applying the radiation sensitive resin composition prepared in Example 1 on an ITO substrate, which is a glass substrate with an ITO film, using a spin coater, it was pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes to form each coating film. . Next, exposure is performed using a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Inc., and development is performed using an aqueous tetramethylammonium hydroxide solution having a concentration of 0.4% by mass, and curing is performed on the ITO substrate. A film was formed.

上述の硬化膜が作成された評価用のITO基板について、「JIS K−5400−1990の8.5.3付着性碁盤目テープ法」を行い、碁盤目100個中で残った碁盤目の数を求め、硬化膜の密着性を評価した。   For the ITO substrate for evaluation on which the above-mentioned cured film was prepared, the number of grids remaining in 100 grids was obtained by performing “8.5.3 Adhesive grid tape method of JIS K-5400-1990”. And the adhesion of the cured film was evaluated.

評価の結果、残った碁盤目の数は100個であり、実施例1で調製した感放射線性樹脂組成物を用いて得られた硬化膜は、密着性が良好であった。   As a result of the evaluation, the number of remaining grids was 100, and the cured film obtained using the radiation-sensitive resin composition prepared in Example 1 had good adhesion.

[実施例6]
(電気特性評価基板の作製)
実施例1で調製した感放射線性樹脂組成物(S−1)を用い、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、ITO基板上に絶縁膜を形成した。
[Example 6]
(Production of electrical property evaluation board)
The radiation-sensitive resin composition (S-1) prepared in Example 1 was applied on an ITO substrate, which is a glass substrate with an ITO film, with a spin coater so as to have a film thickness of 1 μm. Prebaking was performed at 100 ° C. for 100 seconds, and the organic solvent was evaporated to form a 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. Subsequently, 100 mJ of UV light was irradiated with a UV exposure machine (TOPCON Deep-UV exposure machine TME-400PRJ) to form an insulating film on the ITO substrate.

[実施例7]
(誘電率の測定)
上述した実施例6の[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電気特性評価基板の硬化膜上に、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の条件で、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。誘電率εの値は5.0であった。
[Example 7]
(Measurement of dielectric constant)
An Al (aluminum) electrode for measuring electrostatic capacity is vacuum-deposited on the cured film of the electrical property evaluation substrate prepared by the method described in [Production of electrical property evaluation substrate] of Example 6 described above. (JEOL VACUUM EVAPOATOR JEE-420). Next, a lead wire for electrode connection is soldered to the ITO portion of the substrate that has been exposed in advance, and the lead wire and the 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, connected to the plus terminal and the minus terminal. 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. The value of the dielectric constant ε was 5.0.

Figure 2017090588
Figure 2017090588

[実施例8]
(リーク電流の測定方法)
上述した実施例7の[誘電率の測定]において誘電率を測定した基板を用い、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、硬化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。評価の結果、リーク電流値は、5.2×10−7A(アンペア)であり、極小さい値を示した。実施例1で調製した感放射線性樹脂組成物を用いて得られた硬化膜は、絶縁性が良好であった。
[Example 8]
(Leakage current measurement method)
Leakage current measurement using the substrate whose dielectric constant was measured in [Measurement of dielectric constant] in Example 7 described above, and connecting electrodes (lead wire and Al electrode) to an electrometer (KEITHLEY 6517A ELECTROMETER / HIGH REISTANCE METER) The leakage current was measured by applying a voltage between the electrodes sandwiching the cured film so as to be connected to the terminal of the box (KEITHLEY 8002A HIGH RESISTANCE TEST FIXTURE) and to have an electric field strength of 50 V / μm. 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. As a result of the evaluation, the leak current value was 5.2 × 10 −7 A (ampere), which was a very small value. The cured film obtained using the radiation-sensitive resin composition prepared in Example 1 had good insulation.

以上のように、実施例1の感放射線性樹脂組成物を用いて形成された硬化膜は、優れたパターニング性と、透過率特性と、密着性を有し、さらに、高い誘電率と優れた絶縁性を有し、液晶表示素子の層間絶縁膜として好適に使用できることがわかった。   As described above, the cured film formed using the radiation-sensitive resin composition of Example 1 has excellent patternability, transmittance characteristics, and adhesion, and further has a high dielectric constant and excellent properties. It has been found that it has insulating properties and can be suitably used as an interlayer insulating film of a liquid crystal display element.

尚、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の液晶表示素子は、タッチセンサー機能を内蔵し、また、高い信頼性を有し、簡便に低コストで製造することができる。したがって、タッチセンサー機能を内蔵する本発明の液晶表示素子は、スマートフォン等の携帯用情報機器用のみではなく、より大型の据え置き型の電気機器の表示素子用としても好適である。   The liquid crystal display element of the present invention incorporates a touch sensor function, has high reliability, and can be easily manufactured at low cost. Therefore, the liquid crystal display element of the present invention having a built-in touch sensor function is suitable not only for portable information devices such as smartphones but also for display elements of larger stationary electrical devices.

10 液晶表示素子
11 表示領域
12 共通電極
13 感知領域
14−1,14−2、14−3,14−4 駆動領域
15−1,15−2,15−3,15−4 第1の共通配線
16−1,16−2,16−3,16−4,16−5,16−6,16−7,16−8,17−1,17−2 第2の共通配線
18 交差部
19 接続部
20 交差接続部
30,50 画素
31 第1の基板
32 液晶層
33 TFT
34 第1の層
35,39 第2の層
36 画素電極
37,105 層間絶縁膜
38 第3の層
40 第1の絶縁膜
41 半導体層
42 ゲート絶縁膜
43 ゲート電極
44 ソース電極
45 ドレイン電極
46 第2の絶縁膜
100 タッチパネル
101 基板
102 第1検知電極
104 第2検知電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Liquid crystal display element 11 Display area 12 Common electrode 13 Sensing area 14-1, 14-2, 14-3, 14-4 Drive area 15-1, 15-2, 15-3, 15-4 1st common wiring 16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5, 16-6, 16-7, 16-8, 17-1, 17-2 Second common wiring 18 Crossing portion 19 Connection portion 20 Cross connection part 30, 50 Pixel 31 First substrate 32 Liquid crystal layer 33 TFT
34 first layer 35, 39 second layer 36 pixel electrode 37, 105 interlayer insulating film 38 third layer 40 first insulating film 41 semiconductor layer 42 gate insulating film 43 gate electrode 44 source electrode 45 drain electrode 46 second Two insulating films 100 Touch panel 101 Substrate 102 First detection electrode 104 Second detection electrode

Claims (14)

対向配置された第1の基板および第2の基板の間に液晶層を挟持して、表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素を有し、画像表示機能およびタッチを感知するタッチセンサー機能を備えた液晶表示素子において、
前記複数の画素の少なくとも一部は、
前記第1の基板の前記液晶層側に、
TFTおよび第1の共通配線を含む第1の層と、
第2の共通配線および該第2の共通配線に接続する共通電極を含む第2の層と、
前記TFTに接続する画素電極および層間絶縁膜を含み該画素電極が該層間絶縁膜を介して前記共通電極に対向する構造を備えた第3の層と
をこの順で有し、
前記層間絶縁膜が有機膜であり、
前記画像表示機能の使用時には、前記第2の共通配線を用いて前記画素の前記共通電極に共通電圧が供給され、
前記タッチセンサー機能の使用時には、前記第1の共通配線と前記第2の共通配線との間の容量の変化を感知することによって前記タッチが感知されるように構成されることを特徴とする液晶表示素子。
A liquid crystal layer is sandwiched between a first substrate and a second substrate which are arranged to face each other, and a plurality of pixels arranged in a matrix form in a display region, and an image display function and a touch sensor function for sensing touch In a liquid crystal display device comprising:
At least some of the plurality of pixels are
On the liquid crystal layer side of the first substrate,
A first layer including a TFT and a first common wiring;
A second layer including a second common wiring and a common electrode connected to the second common wiring;
A pixel electrode connected to the TFT and an interlayer insulating film, the pixel electrode having a third layer having a structure facing the common electrode via the interlayer insulating film in this order;
The interlayer insulating film is an organic film;
When the image display function is used, a common voltage is supplied to the common electrode of the pixel using the second common wiring,
The liquid crystal is configured to sense the touch by sensing a change in capacitance between the first common wiring and the second common wiring when the touch sensor function is used. Display element.
前記層間絶縁膜が、
[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を用いて形成されるものであることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
The interlayer insulating film 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. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the liquid crystal display element is formed using a liquid crystal.
[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2に記載の液晶表示素子。   [A] The liquid crystal display element according to claim 2, 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2または3に記載の液晶表示素子。   [B] The liquid crystal display element according to claim 2, wherein the photosensitive agent contains at least one selected from a photo radical polymerization initiator and a photo acid generator. [C]化合物は、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請求項2〜4のいずれか1項に記載の液晶表示素子。   The compound [C] has a particle diameter in the range of 0.01 μm to 0.1 μm and a c / a axial ratio of 1.0025 to 1.010. A liquid crystal display element according to item. [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2〜5のいずれか1項に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to any one of claims 2 to 5, wherein the [C] compound is barium titanate. 前記感放射線性樹脂組成物が、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2〜6のいずれか1項に記載の液晶表示素子。   The radiation sensitive resin composition 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. The liquid crystal display element according to claim 2, comprising at least one selected from the group. FFSモード液晶表示素子であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the liquid crystal display element is an FFS mode liquid crystal display element. [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、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の液晶表示素子の有する層間絶縁膜の形成に用いられ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
A radiation-sensitive resin composition, which is used for forming an interlayer insulating film included in the liquid crystal display element according to claim 1.
[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9に記載の感放射線性樹脂組成物。   [A] The radiation-sensitive resin composition according to claim 9, 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9または10に記載の感放射線性樹脂組成物。   [B] The radiation-sensitive resin composition according to claim 9 or 10, wherein the photosensitive agent contains at least one selected from a photo radical polymerization initiator and a photo acid generator. [C]化合物は、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請求項9〜11のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。   The compound [C] has a particle diameter in the range of 0.01 μm to 0.1 μm, and a c / a axial ratio of 1.0025 to 1.010. The radiation-sensitive resin composition according to item. [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9〜12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 9 to 12, 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9〜13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 according to any one of claims 9 to 13, wherein
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