TWI816665B - 薄膜電晶體基板、液晶顯示元件、有機el元件、感放射線性樹脂組成物及薄膜電晶體基板的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種具備在高溫處理時難以白化且抑制了逸氣的產生的層間絕緣膜的薄膜電晶體基板、具備其的液晶顯示元件或有機EL元件、及可適宜地形成所述層間絕緣膜的感放射線性樹脂組成物以及薄膜電晶體基板的製造方法。本發明是是有關於一種薄膜電晶體基板,包含:基板;薄膜電晶體,配置於所述基板上;及層間絕緣膜,配置於所述薄膜電晶體上;並且所述薄膜電晶體基板中,所述層間絕緣膜包含具有下述式(1)所表示的結構的聚合體。式(1)中,R1
表示包含雜原子的二價連結基,R2
表示包含芳香環的一價有機基;*表示鍵結部位。
Description
本發明是是有關於一種薄膜電晶體基板、液晶顯示元件、有機電致發光(Electroluminescence,EL)元件、感放射線性樹脂組成物及薄膜電晶體基板的製造方法。
近年來,與現有的陰極射線管(Cathode Ray Tube,CRT)方式的顯示裝置相比,具有可實現薄型化或輕量化等優點等,因此正積極開發使用液晶的顯示元件即液晶顯示元件。
液晶顯示元件例如具有在透明玻璃基板等一對基板間夾持有液晶的結構。在這些基板的表面上,可出於控制液晶的取向的目的而設置配向膜。另外,這些一對基板例如由一對偏光板夾持。而且,通過對所述基板間施加電場,而在液晶中引起取向變化,從而使光部分性透過或遮蔽。液晶顯示元件中,可利用這種特性來顯示圖像。
液晶顯示元件可通過開發針對每個像素配置了開關元件的主動矩陣(Active Matrix)方式而實現對比度或響應性能優異且良好的畫質。進而,液晶顯示元件也克服高精細化、彩色化及視角擴大等問題,最近,用作智能手機等可攜式電子機器的顯示元件或大型且薄型的電視用顯示元件。
主動矩陣型的液晶顯示元件中,在夾持液晶的一對基板中的其中一者上,閘極配線與信號配線呈格子狀配設,並在這些的交叉部例如設置有薄膜電晶體(Thin Film Transister,TFT)作為所述開關元件。即,主動矩陣型的液晶顯示元件中,夾持液晶的一對基板中的其中一者構成配置有TFT等的薄膜電晶體基板。
薄膜電晶體基板代表性地包含:基板;TFT,配置於基板上且作為開關元件;平坦化膜,覆蓋TFT;層間絕緣膜,覆蓋平坦化膜;像素電極,配置於層間絕緣膜上並連接於TFT;及輔助電容電極,以介隔層間絕緣膜而與像素電極對向的方式配置於層間絕緣膜與平坦化膜之間。
就提高今後的薄膜電晶體基板的可靠性的觀點而言,有可能對層間絕緣膜實施高溫處理(例如,250℃以上)。既存的丙烯酸系有機絕緣膜缺乏耐熱性或透明性,就所述觀點而言,有難以應用的擔憂,因此正在研究用以形成圖案的步驟數少且可獲得高表面硬度的感放射線性樹脂組成物。作為這種樹脂組成物,提出有矽氧烷系感光性材料(專利文獻1)。 [現有技術文獻]
[專利文獻] [專利文獻1] 日本專利第4670693號公報
[發明所要解決的問題] 關於感光性矽氧烷材料,判明:在使用醌二疊氮化合物等與聚矽氧烷的相容性低的感光劑的情況下,因感光劑與聚矽氧烷的相容性低,而在形成層間絕緣膜時,有時產生白化。相對於此,如所述專利文獻1般將苯基導入至聚矽氧烷骨架來提高與醌二疊氮化合物的相容性可為一個手段。
然而,對於使用將苯基直接導入至聚矽氧烷骨架的聚矽氧烷的感光性材料而言,有如下擔憂:在層間絕緣膜的高溫處理時,苯會以逸氣的形式產生而成為對於製造製程或環境的污染源。
本發明是鑒於以上所述的問題而成。即,本發明的目的在於提供一種具備在高溫處理時難以白化且抑制了逸氣的產生的層間絕緣膜的薄膜電晶體基板、具備其的液晶顯示元件或有機EL元件、及可適宜地形成所述層間絕緣膜的感放射線性樹脂組成物以及薄膜電晶體基板的製造方法。 [解決問題的技術手段]
在一實施方式中,本發明是是有關於一種薄膜電晶體基板,其包含: 基板; 薄膜電晶體,配置於所述基板上;及 層間絕緣膜,配置於所述薄膜電晶體上;並且所述薄膜電晶體基板中, 所述層間絕緣膜包含具有下述式(1)所表示的結構的聚合體。 [化1](式(1)中,R1
表示包含雜原子的二價連結基,R2
表示包含芳香環的一價有機基;*表示鍵結部位)
在另一實施方式中,本發明是是有關於一種液晶顯示元件,其包含: 所述薄膜電晶體基板;對向基板,與所述薄膜電晶體基板對向且具有對向電極;及液晶層,配置於所述薄膜電晶體基板及所述對向基板之間。
在進而又一實施方式中,本發明是是有關於一種有機EL元件,其依序包含: 所述薄膜電晶體基板、層間絕緣膜及發光層。
在進而又一實施方式中,本發明是是有關於一種感放射線性樹脂組成物,其包含: [A]聚合體; [B]感光劑;及 [C]下述式(3)所表示的化合物;並且 所述感放射線性樹脂組成物用於形成具有 基板、 配置於所述基板上的薄膜電晶體及 配置於所述薄膜電晶體上的層間絕緣膜的薄膜電晶體基板的所述層間絕緣膜。 [化2](式(3)中,X表示羥基、硫醇基、羧基或胺基,R4
表示包含芳香環的一價有機基)
在又一實施方式中,本發明是是有關於一種薄膜電晶體基板的製造方法,其中所述薄膜電晶體基板包含: 基板; 薄膜電晶體,配置於所述基板上;及 層間絕緣膜,配置於所述薄膜電晶體上;並且所述薄膜電晶體基板的製造方法包括: [1]將所述的感放射線性樹脂組成物的塗膜形成於形成有所述薄膜電晶體的所述基板上的步驟; [2]對步驟[1]中所形成的所述塗膜的至少一部分照射放射線的步驟; [3]對步驟[2]中照射了放射線的所述塗膜進行顯影的步驟;及 [4]對步驟[3]中經顯影的所述塗膜進行加熱而形成所述層間絕緣膜的步驟。 [發明的效果]
根據本發明,可提供一種具備在高溫處理時難以白化且抑制了逸氣的產生的層間絕緣膜的薄膜電晶體基板、具備其的液晶顯示元件或有機EL元件、及可適宜地形成所述層間絕緣膜的感放射線性樹脂組成物以及薄膜電晶體基板的製造方法。
以下,適當使用圖式對本發明的實施形態進行說明。
再者,在本發明中,曝光時所照射的「放射線」中包含可見光線、紫外線、遠紫外線、X射線及帶電粒子線等。
《第1實施形態》 (薄膜電晶體基板) 圖1是作為本發明的第1實施形態的薄膜電晶體基板的一例中的像素部分的示意剖面圖。
圖1所示的作為本發明的第1實施形態的一例的薄膜電晶體基板100包含:基板1;TFT 2,配置於基板1上且作為開關元件;平坦化膜5,覆蓋TFT 2;層間絕緣膜6,覆蓋平坦化膜5;像素電極7,配置於層間絕緣膜6上並連接於TFT 2;及輔助電容電極3,以介隔層間絕緣膜6而與像素電極7對向的方式配置於層間絕緣膜6與平坦化膜5之間。而且,如圖1所示,薄膜電晶體基板100可在TFT 2與平坦化膜5之間設置無機絕緣膜4,以覆蓋保護TFT 2。
在基板1的TFT 2的配置面形成有未圖示的閘極配線或信號配線等各種配線。而且,閘極配線與信號配線呈格子狀配設,並在這些交叉部分別設置有TFT 2。
基板1並無特別限定,例如可適宜地使用玻璃基板、石英基板、包含丙烯酸樹脂等的樹脂基板等。而且,在基板1中,較佳為實施清洗與預回火作為用以構成薄膜電晶體基板100的前處理。
如上所述,TFT 2為開光元件,且構成為包含:閘極電極10,形成於基板1上並構成閘極配線的一部分;閘極絕緣膜11,覆蓋閘極電極10;半導體層12,配置於閘極絕緣膜11上;源極電極14,構成信號配線的一部分並連接於半導體層12;及汲極電極13,連接於像素電極7,並且另一側連接於半導體層12。
TFT 2的閘極電極10可通過蒸鍍法或濺鍍法等而在基板1上形成金屬薄膜,並進行利用蝕刻製程的圖案化來形成。另外,也可將金屬氧化物導電膜或有機導電膜加以圖案化來使用。
作為構成閘極電極10的金屬薄膜的材料,例如可列舉:鋁(Al)、銅(Cu)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、金(Au)、鎢(W)及銀(Ag)等金屬;這些金屬的合金;及Al-Nd及APC合金(銀、鈀、銅的合金)等合金。而且,作為金屬薄膜,也可使用Al與Mo的層疊膜等包含不同材料的層的層疊膜。
作為構成閘極電極10的金屬氧化物導電膜的材料,可列舉氧化錫、氧化鋅、氧化銦、銦錫氧化物(ITO(Indium Tin Oxide):摻雜銦的氧化錫)及氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)等金屬氧化物。
另外,作為構成閘極電極10的有機導電膜的材料,可列舉:聚苯胺、聚噻吩及聚吡咯等具有導電性的有機化合物或這些的混合物。
閘極電極10的厚度例如可設為10 nm~1000 nm。
TFT 2的閘極絕緣膜11例如可使用SiO2
等金屬氧化物或SiN等金屬氮化物並單獨使用或層疊這些來形成。閘極絕緣膜11的厚度例如可設為100 nm~1000 nm。
TFT 2的半導體層12例如可通過使用非晶質狀態的a-Si(非晶質-矽)或利用準分子雷射或固相生長等將a-Si結晶化而獲得的p-Si(多晶矽)等矽(Si)材料來形成。
在將a-Si用於半導體層12的情況下,半導體層12的厚度較佳為設為30 nm以上且500 nm以下。另外,較佳為在半導體層12與源極電極14及汲極電極13之間,以10 nm以上且150 nm以下的厚度形成用以實現歐姆接觸的未圖示的n+Si層。
另外,在將p-Si用於半導體層12的情況下,較佳為在所述半導體層12中摻雜磷(P)或硼(B)等雜質,並以夾著通道區域的方式形成源極區域及汲極區域。另外,較佳為在半導體層12的通道區域與源極區域及汲極區域之間形成輕摻雜汲極(Lightly Doped Drain,LDD)層。
另外,TFT 2的半導體層2可使用氧化物來形成。作為可應用於所述半導體層12的氧化物,可列舉:單晶氧化物、多晶氧化物及非晶質氧化物以及這些的混合物。作為多晶氧化物,例如可列舉氧化鋅(ZnO)等。
作為可應用於半導體層12的非晶質氧化物,可列舉包含銦(In)、鋅(Zn)及錫(Sn)的至少一種元素而構成的非晶質氧化物。
作為可應用於半導體層12的非晶質氧化物的具體例,可列舉:Sn-In-Zn氧化物、In-Ga-Zn氧化物(IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide):氧化銦鎵鋅)、In-Zn-Ga-Mg氧化物、Zn-Sn氧化物(ZTO(Zinc Tin Oxide):氧化鋅錫)、In氧化物、Ga氧化物、In-Sn氧化物、In-Ga氧化物、In-Zn氧化物(IZO:氧化銦鋅)、Zn-Ga氧化物、Sn-In-Zn氧化物等。再者,在以上所述的情況下,構成材料的組成比未必需要為1:1,可選擇實現所期望的特性的組成比。
關於使用非晶質氧化物的半導體層12,例如在其是使用IGZO或ZTO而形成的情況下,使用IGZO靶材或ZTO靶材並通過濺鍍法或蒸鍍法來形成半導體層,利用光顯影法等來進行抗蝕劑製程與蝕刻製程的圖案化而形成。使用非晶質氧化物的半導體層12的厚度例如較佳為設為1nm以上且1000nm以下。
與TFT 2的半導體層12連接的源極電極14及汲極電極13可在使用印刷法或塗覆法以及濺鍍法或化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)法、蒸鍍法等方法來形成構成這些電極的導電膜後,實施利用光顯影法等的圖案化來形成。
作為源極電極14及汲極電極13的構成材料,例如可列舉:Al、Cu、Mo、Cr、Ta、Ti、Au、W及Ag等金屬;這些金屬的合金;以及Al-Nd及APC等合金。另外,可列舉氧化錫、氧化鋅、氧化銦、ITO、氧化銦鋅(IZO)、氧化鋅鋁(Aluminum Zinc Oxide,AZO)(摻雜鋁的氧化鋅)及氧化鋅鎵(Gallium Zinc Oxide,GZO)(摻雜鎵的氧化鋅)等導電性金屬氧化物;或聚苯胺、聚噻吩及聚吡咯等導電性有機化合物。而且,作為構成這些電極的導電膜,也可使用Ti與Al的層疊膜等包含不同材料的層的層疊膜。
源極電極14及汲極電極13的厚度例如較佳為分別設為10 nm以上且1000 nm以下。
另外,薄膜電晶體基板100可在TFT 2上以覆蓋其的方式設置無機絕緣膜4。無機絕緣膜4例如可使用SiO2
等金屬氧化物或SiN等金屬氮化物並單獨使用或層疊這些來形成。無機絕緣膜4是為了覆蓋TFT 2來保護其而設置。更具體而言,無機絕緣膜4覆蓋TFT 2來保護半導體層12,例如可防止因濕度而受到影響。
再者,薄膜電晶體基板100中,也可設為不設置無機絕緣膜4的結構。所述情況下,可將設置於像素電極7與TFT 2之間的平坦化膜5兼用作TFT 2的保護用膜。
薄膜電晶體基板100的平坦化膜5是以自上方被覆TFT 2的方式設置於無機絕緣膜4上。平坦化膜5具備使由形成於基板1上的TFT 2所引起的凹凸平坦化的功能。平坦化膜5可設為使用感放射線性樹脂組成物而形成的絕緣性膜。即,平坦化膜5可設為使用有機材料而形成的有機膜。例如,平坦化膜5可設為包含丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚矽氧烷及酚醛清漆樹脂的膜。
而且,如上所述,在將平坦化膜5設為有機膜的情況下,可減低像素電極7與閘極配線或信號配線等其他配線或電極之間的耦合電容。薄膜電晶體基板100通過具有平坦化膜5而可在像素內增大像素電極7的面積,且可提高像素的開口率。
平坦化膜5較佳為作為平坦化用的膜而具有優異的功能,就所述觀點而言,較佳為進行膜厚的設定。例如,平坦化膜5可以0.5 μm~6 μm的平均膜厚形成。另外,為了可與後述的層間絕緣膜6一起顯示優異的平坦化能,也可以與層間絕緣膜6一起的平均膜厚成為1 μm~6 μm的方式設定各自的膜厚。
關於平坦化膜5,如上所述,例如在使用感放射線性樹脂組成物而形成的情況下,可依據公知的方法,進行塗布後進行利用曝光與顯影的圖案化,並進行硬化而容易地形成。
另外,在薄膜電晶體基板100中,在閘極絕緣膜11上配置有施加常用電壓的常用配線17。
因而,在薄膜電晶體基板100中,構成為:在常用配線17的配置區域,所述無機絕緣膜4覆蓋常用配線17,進而,所述平坦化膜5覆蓋常用配線17及無機絕緣膜4。
而且,在平坦化膜5上配置經由貫穿平坦化膜5及無機絕緣膜4的接觸孔18而電性連接於常用配線17的輔助電容電極3。
輔助電容電極3是使用透光性導電材料而構成,例如為包含ITO(Indium Tin Oxide)或IZO(Indium Zinc Oxide)、氧化錫等的透明電極。輔助電容電極3的厚度較佳為設為對於使透光性與導電特性並存而言有效的100 nm以上且500 nm以下。
薄膜電晶體基板100的層間絕緣膜6是以覆蓋平坦化膜5的方式配置於平坦化膜5上。而且,在所述輔助電容電極3的配置區域中,以覆蓋平坦化膜5上的輔助電容電極3的方式形成,並以覆蓋平坦化膜5與輔助電容電極3的整個表面的方式配置。
層間絕緣膜6為使用後述的本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物而形成的有機膜。層間絕緣膜6可在塗布本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物後,進行利用曝光與顯影的圖案化並進行硬化而容易地形成。而且,層間絕緣膜6通過使用本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物而形成,從而將作為介電特性的介電常數控制為所期望的值。例如,構成為與通常的有機膜相比而具有更高的介電常數。
層間絕緣膜6包含具有下述式(1)所表示的結構的聚合體。 [化3](式(1)中,R1
表示包含雜原子的二價連結基,R2
表示包含芳香環的一價有機基;*表示鍵結部位)
所述層間絕緣膜6中所含的聚合體中,芳香環經由包含雜原子的二價連結基而鍵結於Si,因此可抑制苯等源自芳香族化合物的逸氣的產生。現有的包含苯基直接鍵結於Si的聚合體的層間絕緣膜中,苯以逸氣的形式產生,但本實施形態的層間絕緣膜中,可減低或防止這種現象而提高對於製造製程或環境的安全性。另外,所述聚合體包含芳香環,因此與醌二疊氮化合物等感光劑的相容性高,可抑制層間絕緣膜在高溫處理時的白化。另外,所述層間絕緣膜的耐溶劑性也良好。
作為構成包含雜原子的二價連結基的雜原子,例如可列舉:氧原子、氮原子、硫原子、磷原子等。作為所述連結基的具體例,例如可列舉:-O-、-CO-、-S-、-CS-、-OCO-、-COO-、-NR'-、將這些中的兩種以上組合而成的基等。R'為氫原子或碳數1~10的一價烴基。作為碳數1~10的一價烴基,可列舉碳數1~10的一價鏈狀烴基,作為碳數1~10的一價鏈狀烴基,例如可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基等烷基;乙烯基、丙烯基、丁烯基等烯基;乙炔基、丙炔基、丁炔基等炔基等。
其中,就化學穩定性或合成容易性等方面而言,R1
較佳為表示-O-、-S-、-O-C(=O)-或-NH-。這些中,就進一步提高本發明的效果的觀點而言,較佳為-O-、-S-或-NH-,更較佳為-O-。另外,關於-O-、-S-及-NH-在具有所述式(1)所表示的結構的聚合體中的全部R1
中所占的含有比例,尤其是-O-在全部R1
中所占的含有比例的下限較佳為90莫耳%,更較佳為95莫耳%,進而較佳為99莫耳%。
作為包含芳香環的一價有機基,例如可列舉:苯基、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、萘基、甲基萘基、蒽基、甲基蒽基等芳基;4-(2-苯基-2-丙基)苯基、苯氧基甲基、苯氧基乙基等苯氧基烷基;下述式(2)所表示的基、萘基甲基、蒽基甲基等芳烷基等。這些基的一個以上的氫原子可經取代。
[化4](式(2)中, R3
表示氫原子、碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、碳數6~12的芳基、碳數7~12的芳烷基或鹵素原子;n表示0至6的整數;m表示0或1)
作為碳數1~12的烷基,例如可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基等烷基;乙烯基、丙烯基、丁烯基等烯基;乙炔基、丙炔基、丁炔基等炔基等。
作為碳數1~12的烷氧基,例如可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、苯氧基等。
作為碳數6~12的芳基,例如可列舉:苯基、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、萘基、甲基萘基等。
作為碳數7~12的芳烷基,例如可列舉:苄基、2-苯基乙基、2-苯基-2-丙基等。
作為所述n的上限,較佳為4,更較佳為2。另外,在所述m為1的情況下,有時可進一步充分發揮本發明的效果等。
作為所述式(1)所表示的R2
,較佳為所述式(2)所表示的基。作為所述式(2)所表示的基,具體而言,例如可列舉:苄基、苯乙基、萘基等。
就所述式(1)或式(2)所表示的結構的導入容易性的方面而言,所述層間絕緣膜較佳為聚矽氧烷膜。關於聚矽氧烷,將於後敘述。
所述層間絕緣膜中,相對於所述層間絕緣膜中的Si原子,源自所述式(1)所表示的結構的芳香環的含有率較佳為1莫耳%以上且60莫耳%以下。所述芳香環的含有率的下限值更較佳為10莫耳%,進而較佳為30莫耳%。所述芳香環的含有率的上限值更較佳為50莫耳%,進而較佳為40莫耳%。通過芳香環的含有率處於所述範圍內,可以高水準達成層間絕緣膜在高溫處理時的白化的防止與逸氣的產生的抑制。
所述層間絕緣膜6中所含的聚合體也可進而具有下述式(a)所表示的結構。
[化5](式(a)中,Ra
表示芳基)
通過所述層間絕緣膜6中所含的聚合體進而包含芳基鍵結於Si原子的結構,從而聚合體與感光劑的相容性變得更高,可防止層間絕緣膜在高溫處理時的白化。
作為Ra
所表示的芳基,可列舉與作為R2
的包含芳香環的一價有機基而例示者相同的基等。
在層間絕緣膜6中所含的聚合體具有所述式(a)所表示的結構的情況下,所述層間絕緣膜中,相對於所述層間絕緣膜中的Si原子,源自所述式(a)所表示的結構的芳香環的含有率較佳為1莫耳%以上且40莫耳%以下。所述芳香環的含有率的下限值更較佳為5莫耳%,進而較佳為10莫耳%。所述芳香環的含有率的上限值更較佳為30莫耳%,進而較佳為20莫耳%。通過芳香環的含有率處於所述範圍內,可以更高的水準達成層間絕緣膜在高溫處理時的白化的防止與逸氣的產生的抑制。另外,源自所述式(a)所表示的結構的芳香環的含有率的上限值也有更較佳為10莫耳%的情況,還有進而較佳為5莫耳%的情況。如此,通過降低源自所述式(a)所表示的結構的芳香環的含有率,而有進一步抑制逸氣的產生,另外,提高層間絕緣膜的耐溶劑性的傾向。
作為層間絕緣膜6的平均膜厚,例如較佳為0.3 μm以上且6 μm以下。另外,如上所述,也可以與平坦化膜5一起的平均膜厚成為1 μm以上且6 μm以下的方式設定各自的膜厚。
再者,關於層間絕緣膜6,認為也可與閘極絕緣膜11或無機絕緣膜4同樣地設為SiN膜等無機膜。但是,為了形成包含這種無機膜的層間絕緣膜,需要進行使用真空設備的真空成膜或乾式蝕刻,如作為有機膜的層間絕緣膜6般,無法容易地形成。因而,層間絕緣膜6較佳為設為使用本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物而形成的有機膜。而且,層間絕緣膜6是使用本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物而形成,與現有的構成層間絕緣膜的通常的有機膜相比,可具有更高的介電常數、例如與SiN膜等無機膜相同的介電常數。
薄膜電晶體基板100的像素電極7配置於層間絕緣膜6上,且經由貫穿層間絕緣膜6、平坦化膜5及無機絕緣膜4的接觸孔19而電性連接於汲極電極13。而且,薄膜電晶體基板100中,構成為像素電極7與輔助電容電極3介隔層間絕緣膜6而對向。
像素電極7是使用透光性導電材料而構成,例如為包含ITO或IZO、氧化錫等的透明電極。像素電極7的厚度較佳為設為對於使透光性與導電特性並存而言有效的100 nm以上且500 nm以下。
具有以上構成的作為本發明的第1實施形態的一例的薄膜電晶體基板100包含:像素電極7,設置於層間絕緣膜6的一面側,電性連接於TFT 2的汲極電極13;及輔助電容電極3,設置於層間絕緣膜6的另一面側,電性連接於常用配線17。
其結果,在薄膜電晶體基板100中,可通過輔助電容電極3而在平面視時的像素電極7與輔助電容電極3重疊的重疊部分中生成輔助電容。而且,如上所述,像素電極7與輔助電容電極3所夾持的層間絕緣膜6是使用本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物而形成,從而將介電常數控制為所期望的值。層間絕緣膜6例如構成為與通常的有機膜相比而具有更高的介電常數。因而,平面視時的像素電極7與輔助電容電極3重疊的重疊部分中所生成的輔助電容可具有高電荷保持能。
另一方面,如上所述,薄膜電晶體基板100通過在像素電極7與TFT 2之間具有平坦化膜5,可減低像素電極7與其他配線或電極之間的耦合電容。
生成有所述輔助電容的薄膜電晶體基板100中,在其基板表面上,可出於控制液晶的取向的目的而設置配向膜,且可構成後述的本發明的第2實施形態的液晶顯示元件。而且,本發明的第2實施形態的液晶顯示元件利用通過輔助電容電極3、層間絕緣膜6及像素電極7而生成的輔助電容,在斷開對於像素的施加電壓的未施加電壓時,也可高效率地保持電荷。其結果,具有薄膜電晶體基板100的本發明的第2實施形態的液晶顯示元件通過輔助電容的作用,在未施加電壓時,也可維持液晶的驅動。
此時,輔助電容電極3為包含透光性導電材料的透明電極,且在後述的本發明的第2實施形態的液晶顯示元件中,抑制像素的開口率的降低。因而,具有薄膜電晶體基板100的本發明的第2實施形態的液晶顯示元件可顯示優異的顯示品位的圖像。
《第2實施形態》 (液晶顯示元件) 圖2是作為本發明的第2實施形態的液晶顯示元件的一例的像素部分的示意剖面圖。
圖2所示的作為本發明的第2實施形態的一例的液晶顯示元件200包含:所述作為本發明的第1實施形態的一例的薄膜電晶體基板100;對向基板110;及液晶層111,配置於薄膜電晶體基板100與對向基板110之間。
液晶顯示元件200是通過如下方式而構成:使用所述作為本發明的第1實施形態的一例的薄膜電晶體基板100,並使用未圖示的密封材將薄膜電晶體基板100與對向基板110貼合,在所述兩片基板間封入液晶來形成液晶層111。因而,在液晶顯示元件200中,薄膜電晶體基板100與所述作為本發明的第1實施形態的一例的薄膜電晶體基板100共通,針對其構成要素,標注與所述者相同的符號,並省略重複的說明。
在液晶顯示元件200中,薄膜電晶體基板100可通過輔助電容電極3而在平面視時的像素電極7與輔助電容電極3重疊的重疊部分中生成輔助電容。而且,像素電極7與輔助電容電極3所夾持的層間絕緣膜6是使用後述的本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物而形成,從而將介電常數控制為所期望的值。層間絕緣膜6例如構成為與通常的有機膜相比而具有更高的介電常數。因而,平面視時的像素電極7與輔助電容電極3重疊的重疊部分中所生成的輔助電容可具有高電荷保持能。
另一方面,如上所述,薄膜電晶體基板100通過在像素電極7與TFT 2之間具有平坦化膜5,可減低像素電極7與其他配線或電極之間的耦合電容。
在液晶顯示元件200中,在對向基板110上設置對向電極或彩色濾光片(均未圖示)等。
而且,在薄膜電晶體基板100及對向基板110的各自對向的表面上,可出於控制液晶的取向的目的而設置配向膜。
另外,液晶層111例如包含垂直取向型的液晶,通過在薄膜電晶體基板100的TFT 2與對向基板110的對向電極之間進行電壓施加的導通×斷開來進行液晶的取向控制。
本發明的第2實施形態的液晶顯示元件200利用通過薄膜電晶體基板100的輔助電容電極3、層間絕緣膜6及像素電極7而生成的輔助電容,在斷開對於像素的施加電壓的未施加電壓時,也可高效率地保持電荷。其結果,具有薄膜電晶體基板100的本發明的第2實施形態的液晶顯示元件200在未施加電壓時,也可維持液晶的驅動。
此時,薄膜電晶體基板100的輔助電容電極3為包含透光性導電材料的透明電極,且在液晶顯示元件200中,抑制像素的開口率的降低。因而,具有薄膜電晶體基板100的本發明的第2實施形態的液晶顯示元件200可顯示優異的顯示品位的圖像。
《第3實施形態》 (有機EL元件) 圖3是示意性表示本實施形態的有機EL元件的主要部分的結構的剖面圖。
圖3的有機EL元件201為具有呈矩陣狀形成的多個像素的主動矩陣型的有機EL元件。所述有機EL元件201可為頂部發光型、底部發光型的任一者。構成各構件的材料的性質、例如透明性可根據頂部發光型、底部發光型來適當選擇。有機EL元件201具備支持基板202、薄膜電晶體(TFT)203、無機絕緣膜204、層間絕緣膜205、作為第1電極的陽極206及貫孔207作為相當於第1實施形態的薄膜電晶體基板者,並具備配設於其上的隔壁208、發光層209、作為第2電極的陰極210、鈍化膜211及密封基板212。
TFT 203為各像素部分的主動元件,且形成於支持基板202上。所述TFT 203具備閘極電極230、閘極絕緣膜231、半導體層232、源極電極233及汲極電極234。
本實施形態中,並不限於在閘極電極上依序具備閘極絕緣膜及半導體層的底部閘極型,也可為在半導體層上依序具備閘極絕緣膜及閘極電極的頂部閘極型。
閘極電極230構成掃描信號線(未圖示)的一部分。作為閘極電極230的厚度,較佳為10 nm以上且1000 nm以下。閘極絕緣膜231被覆閘極電極230。作為閘極絕緣膜231的平均膜厚,較佳為10 nm以上且10 μm以下。源極電極233為成為載流子產生源的電極。源極電極233構成視頻信號線(省略圖示)的一部分,且連接於半導體層232。汲極電極234為接受經由半導體層232(通道層)而移動的載流子的部分,且與源極電極233同樣地連接於半導體層232。作為源極電極233及汲極電極234的厚度,較佳為10 nm以上且1000 nm以下。
半導體層232介隔閘極絕緣膜231而配置於閘極電極230上。半導體層232與源極電極233及汲極電極234連接,且構成通道層。通道層為供載流子流動且由閘極電極230控制的部分。
半導體層232可使用所述包含選自In、Ga、Sn及Zn中的一種以上的元素的氧化物半導體來形成。作為所述情況下的氧化物,例如可列舉:單晶氧化物、多晶氧化物、非晶質氧化物、這些的混合物等。
使用IGZO的包含非晶質氧化物的半導體層232例如可通過如下方式來形成:使用IGZO靶材並通過濺鍍法或蒸鍍法來形成半導體層,利用光顯影法等來進行抗蝕劑製程與蝕刻製程的圖案化。作為所述情況下的半導體層232的厚度,較佳為1 nm以上且1000 nm以下。
無機絕緣膜204是為了保護半導體層232、例如為了防止半導體層232因濕度而受到影響而設置。無機絕緣膜204是以被覆TFT 203的整體的方式形成。
層間絕緣膜205也可作為起到使TFT 203的表面凹凸平坦化的作用的平坦化膜而發揮功能。層間絕緣膜205是以被覆TFT 203的整體的方式形成於無機絕緣膜204上。
層間絕緣膜205是使用後述的本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物而形成的有機膜。關於這些材料,只要根據有機EL元件201是頂部發光型還是底部發光型來選擇即可。關於層間絕緣膜205,由於這些材料為有機材料,因此可形成為有機絕緣膜。層間絕緣膜205可通過後述的薄膜電晶體基板的製造方法一項中記載的方法等來形成。
作為層間絕緣膜205的平均膜厚,較佳為1 μm以上且6 μm以下。
貫孔207是為了將陽極206與汲極電極234連接而形成。貫孔207形成為除貫穿層間絕緣膜205以外,也貫穿位於層間絕緣膜205的下層的無機絕緣膜204。
貫孔207可通過如下方式來形成:形成具有所期望形狀的貫穿孔的層間絕緣膜205後,對無機絕緣膜204進行乾式蝕刻。此處,層間絕緣膜205可使用後述的本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物或現有公知的感放射線性樹脂組成物來形成。因此,可通過相對於包含這些材料的塗膜的放射線的照射×顯影來形成構成貫孔207的貫穿孔。相對於無機絕緣膜204的乾式蝕刻可以層間絕緣膜205為罩幕來進行。由此,在無機絕緣膜204中形成與層間絕緣膜205的貫穿孔連通的貫穿孔,結果形成貫穿層間絕緣膜205及無機絕緣膜204的貫孔207。
再者,於在TFT 203上未配置無機絕緣膜204的情況下,通過對於層間絕緣膜205的放射線的照射×顯影而形成的貫穿孔構成貫孔207。其結果,陽極206覆蓋層間絕緣膜205的一部分,並且可經由以貫穿層間絕緣膜205的方式設置於層間絕緣膜205的貫孔207而與汲極電極234連接。
隔壁208發揮作為規定發光層209的配置區域的具有凹部80的隔壁(堤(bank))的作用。隔壁208是以覆蓋陽極206的一部分且另一方面使陽極206的一部分露出的方式形成。
隔壁208較佳為以至少配置於所述TFT 203所具有的半導體層232的上方的方式形成於層間絕緣膜205上。此處,所謂「上方」,是指自支持基板202朝向密封基板212的方向。
這種隔壁208可使用公知的感放射線性樹脂組成物並通過薄膜電晶體基板的製造方法一項中記載的方法等來形成。隔壁208可通過利用塗膜的曝光×顯影進行圖案化而形成為在平面視時呈矩陣狀配置有多個供發光層209形成的凹部80者。
另外,隔壁208較佳為以填充貫孔207的方式形成。
作為隔壁208的平均膜厚(隔壁208的最上表面與發光層209的最下表面的距離)的下限,較佳為0.3 μm,更較佳為0.5 μm。作為所述平均膜厚的上限,較佳為25 μm,更較佳為20 μm。若隔壁208的平均膜厚超過所述上限,則有隔壁208與密封基板212接觸的擔憂。另一方面,若隔壁208的平均膜厚不滿足所述下限,則在形成後述的發光層209的情況下,在對隔壁208的凹部80塗布發光材料組成物時,有發光材料組成物自凹部80漏出的擔憂。
發光層209被施加電場而發光。發光層209為包含進行電場發光的有機發光材料的有機發光層。發光層209形成於由隔壁208規定的區域即凹部80。如此,通過將發光層209形成於凹部80,從而發光層209的周圍由隔壁208包圍,且可對鄰接的多個像素彼此進行劃分。
發光層209在隔壁208的凹部80處與陽極206接觸地形成。作為發光層209的厚度,較佳為50 nm以上且100 nm以下。此處,所謂發光層209的厚度,是指自陽極206上的發光層209的底面至陽極206上的發光層209的上表面的距離。
陽極206構成像素電極。在層間絕緣膜205上由導電性材料形成陽極206。陰極210共通地覆蓋多個像素而形成,且構成有機EL元件201的共通電極。鈍化膜211抑制水分或氧向有機EL元件內的浸入。所述鈍化膜211設置於陰極210上。
密封基板212將配置有發光層209的主面(與支持基板202相反的一側)密封。關於配置有發光層209的主面,較佳為使用TFT基板的外周端部附近所塗布的密封劑(未圖示),並介隔密封層213而通過密封基板212來密封。密封層213可設為經乾燥的氮氣體等惰性氣體的層或接著劑等填充材料的層。
本實施形態的有機EL元件201中,層間絕緣膜205及隔壁208可使用低吸水性的感放射線性樹脂組成物來形成,另外,在這些層間絕緣膜205、隔壁208的形成步驟中,可進行使用低吸水性的材料的清洗等處理。因此,可減低絕緣膜形成材料中所含的微量的水分以吸附水等形態緩緩地浸入至發光層209,且可減低發光層209的劣化及發光狀態的惡化。
《第4實施形態》 (感放射線性樹脂組成物) 本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物可利用其感放射線性而形成經圖案化的硬化膜。本實施形態的感放射線性樹脂組成物可適宜地用於形成具有基板、配置於所述基板上的薄膜電晶體及配置於所述薄膜電晶體上的層間絕緣膜的薄膜電晶體基板的所述層間絕緣膜。即,可適宜地用於製造作為所述本發明的第1實施形態的薄膜電晶體基板、本發明的第2實施形態的液晶顯示元件及本發明的第3實施形態的有機EL元件的主要構成要素的層間絕緣膜。通過將所述感放射線性樹脂組成物用於形成所述層間絕緣膜,可抑制高溫處理時的白化及逸氣的產生,且可獲得耐溶劑性也良好的層間絕緣膜。另外,在所述感放射線性樹脂組成物中,也可通過設為適當的成分組成來提高保存穩定性。
本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物含有[A]聚合體(以下,也簡稱為[A]成分)、[B]感光劑(以下,也簡稱為[B]成分)以及[C]下述式(3)所表示的化合物(以下,也簡稱為[C]成分或[C]化合物)作為必需成分。 [化6](式(3)中,X表示羥基、硫醇基、羧基或胺基,R4
表示包含芳香環的一價有機基)
另外,除[A]成分、[B]成分及[C]成分以外,只要不損及本發明的效果,則也可含有其他任意成分。例如,可含有作為硬化促進劑而發揮功能的後述的[D]化合物(以下,也簡稱為[D]成分)。
以下,對本實施形態的感放射線性樹脂組成物中所含有的各成分進行詳細說明。
<[A]聚合體> [A]聚合體是成為所獲得硬化膜的基材的成分。作為[A]聚合體,通常可混合使用一種或兩種以上的硬化膜形成用的感放射線性樹脂組成物中所含有的公知的聚合體。[A]聚合體較佳為鹼可溶性樹脂。通過為鹼可溶性樹脂,可進行使用鹼性顯影液的圖案化。作為[A]聚合體,可適宜地使用聚矽氧烷。
(聚矽氧烷) 聚矽氧烷只要為具有矽氧烷鍵的化合物的聚合物,則並無特別限定。所述聚矽氧烷通常以例如自後述的作為[B]感光劑的[B-2]光酸產生劑產生的酸或自[B-3]光鹼產生劑產生的鹼為催化劑而進行硬化。
作為聚矽氧烷,較佳為下述式(4)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合物。
[化7]
式(4)中,R20
為碳數1~20的非水解性有機基。R21
為碳數1~4的烷基。q為0~3的整數。在存在多個R20
或R21
的情況下,這些可相同,也可不同。
作為所述R20
所表示的碳數1~20的非水解性有機基,可列舉:碳數1~12的烷基、碳數6~12的芳基、碳數7~12的芳烷基等。這些可為直鏈狀、分支狀或環狀。另外,這些烷基、芳基及芳烷基所具有的氫原子的一部分或全部可經乙烯基、(甲基)丙烯醯基或環氧基取代。
作為所述R21
所表示的碳數1~4的烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基等。q為0~3的整數,較佳為0~2的整數,更較佳為0及1,進而較佳為1。在q為所述數值的情況下,更容易進行水解×縮合反應,其結果,硬化反應的速度變大,可提高所獲得的硬化膜的強度或密接性等。
作為這種所述式(4)所表示的水解性矽烷化合物的具體例,可列舉: 作為經四個水解性基取代的矽烷化合物的四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四丁氧基矽烷等; 作為經一個非水解性基與三個水解性基取代的矽烷化合物的甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三異丙氧基矽烷、甲基三丁氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷、乙基三丁氧基矽烷、丁基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三正丙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等; 作為經兩個非水解性基與兩個水解性基取代的矽烷化合物的二甲基二甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二丁基二甲氧基矽烷等; 作為經三個非水解性基與一個水解性基取代的矽烷化合物的三丁基甲氧基矽烷、三甲基甲氧基矽烷、三甲基乙氧基矽烷、三丁基乙氧基矽烷等。
這些所述式(4)所表示的水解性矽烷化合物中,較佳為經四個水解性基取代的矽烷化合物及經一個非水解性基與三個水解性基取代的矽烷化合物,更較佳為經一個非水解性基與三個水解性基取代的矽烷化合物。作為較佳的水解性矽烷化合物的具體例,可列舉:四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三異丙氧基矽烷、甲基三丁氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷、乙基三丁氧基矽烷、丁基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷及3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷。這種水解性矽烷化合物可單獨使用一種,或也可組合使用兩種以上。
使所述式(4)所表示的水解性矽烷化合物水解縮合的條件只要為將所述式(4)所表示的水解性矽烷化合物的至少一部分水解而使水解性基轉換為矽醇基並引起縮合反應者,則並無特別限定,作為一列,可以如下方式實施。
所述式(4)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合中所使用的水較佳為使用通過逆滲透膜處理、離子交換處理、蒸餾等方法而精製的水。通過使用這種精製水,可抑制副反應並提高水解的反應性。
所述式(4)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合中可使用的溶媒並無特別限定,例如可列舉:乙二醇單烷基醚乙酸酯、二乙二醇二烷基醚、丙二醇單烷基醚、丙二醇單烷基醚乙酸酯、丙酸酯類、芳基烷醇、芳氧基烷醇等。這些中,較佳為二乙二醇二甲基醚、二乙二醇乙基甲基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯、苄醇、2-苯基乙基烷醇及苯氧基乙醇。再者,在將苯基烷醇或苯氧基烷醇用作所述溶媒的情況下,苯基烷醇或苯氧基烷醇不參與所述水解縮合反應而在反應後也直接殘留。因此,也可將所述水解縮合反應後的溶液中所含的苯基烷醇或苯氧基烷醇用作[C]成分。
所述式(4)所表示的水解性矽烷化合物的水解×縮合反應較佳為在酸催化劑(例如鹽酸、硫酸、硝酸、甲酸、草酸、乙酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸、磷酸、酸性離子交換樹脂、各種路易斯酸等)、鹼催化劑(例如胺、一級胺類、二級胺類、三級胺類、吡啶等含氮化合物、鹼性離子交換樹脂、氫氧化鈉等氫氧化物、碳酸鉀等碳酸鹽、乙酸鈉等羧酸鹽、各種路易斯鹼等)或醇鹽(例如鋯醇鹽、鈦醇鹽、鋁醇鹽等)等催化劑的存在下進行。
所述式(4)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合中的反應溫度及反應時間可適當設定。反應溫度較佳為40℃以上且200℃以下。反應時間較佳為30分鐘以上且24小時以下。
作為所述式(4)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合物的重量平均分子量(Mw)的下限,通常較佳為500,更較佳為1000。另一方面,作為其上限,較佳為20000,更較佳為10000。
作為所述式(4)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合物的數量平均分子量(Mn)的下限,通常較佳為500,更較佳為1000,進而較佳為2500。通過將所述式(4)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合物的數量平均分子量設為所述下限以上,可進一步提高本發明的效果,進而可提高保存穩定性或所獲得的層間絕緣膜的耐溶劑性。另一方面,作為所述Mn的上限,較佳為20000,更較佳為10000,進而較佳為5000。
作為所述式(4)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合物的分子量分佈(Mw/Mn)的下限,通常較佳為1.1,也有更較佳為2的情況,還有進而較佳為3的情況。通過將所述式(4)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合物的分子量分佈設為所述下限以上,可進一步提高本發明的效果,進而可提高保存穩定性或所獲得的層間絕緣膜的耐溶劑性。另一方面,作為所述分子量分佈的上限,例如為5,較佳為4。
再者,本說明書中的聚合體的Mw及Mn設為通過利用下述條件的膠體滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)而測定的值。 裝置:昭和電工公司的「GPC-101」 管柱:將GPC-KF-801、GPC-KF-802、GPC-KF-803及GPC-KF-804結合 移動相:四氫呋喃 管柱溫度:40℃ 流速:1.0 mL/min 試樣濃度:1.0質量% 試樣注入量:100 μL 檢測器:示差折射計 標準物質:單分散聚苯乙烯
<[A]聚合體的含量> 感放射線性樹脂組成物中的[A]聚合體的含量的下限並無特別限定,以固體成分換算計,例如為50質量%,較佳為60質量%。另一方面,作為其上限,較佳為99質量%,更較佳為95質量%。
<[B]感光劑> 作為本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物中所含有的[B]感光劑,可列舉:與放射線感應而產生自由基並可引發聚合的化合物(即,[B-1]光自由基聚合起始劑)、與放射線感應而產生酸的化合物(即,[B-2]光酸產生劑)或與放射線感應而產生鹼的化合物(即,[B-3]光鹼產生劑)。
作為這種[B-1]光自由基聚合起始劑,可列舉:O-醯基肟化合物、苯乙酮化合物、聯咪唑化合物、氧化膦化合物等。這些化合物可單獨使用一種,也可混合使用兩種以上。
作為O-醯基肟化合物,例如可列舉:1,2-辛二酮1-[4-(苯基硫)-2-(O-苯甲醯基肟)]、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-哢唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、1-(9-乙基-6-苯甲醯基-9H-哢唑-3-基)-辛烷-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-哢唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-正丁基-6-(2-乙基苯甲醯基)-9H-哢唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基苯甲醯基)-9H-哢唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫吡喃基苯甲醯基)-9H-哢唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基苯甲醯基)-9H-哢唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜環戊基)甲氧基苯甲醯基}-9H-哢唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)等。
這些中,較佳為1,2-辛二酮1-[4-(苯基硫)-2-(O-苯甲醯基肟)]、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-哢唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9H-哢唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)或乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜環戊基)甲氧基苯甲醯基}-9H-哢唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)。
作為苯乙酮化合物,例如可列舉α-胺基酮化合物、α-羥基酮化合物。
作為α-胺基酮化合物,例如可列舉:2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁烷-1-酮、2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲基硫苯基)-2-嗎啉代丙烷-1-酮等。
作為α-羥基酮化合物,例如可列舉:1-苯基-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-(2-羥基-2-丙基)酮、1-羥基環己基苯基酮等。
作為苯乙酮化合物,較佳為α-胺基酮化合物,尤其較佳為2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁烷-1-酮、2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲基硫苯基)-2-嗎啉代丙烷-1-酮。
作為聯咪唑化合物,例如較佳為2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑或2,2'-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑,其中,更較佳為2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑。
如上所述,[B-1]光自由基聚合起始劑可單獨使用或混合使用兩種以上。作為[B-1]光自由基聚合起始劑相對於[A]成分100質量份的含量的下限,較佳為1質量份,更較佳為5質量份。作為所述[B-1]光自由基聚合起始劑的含量的上限,較佳為40質量份,更較佳為30質量份。通過將[B-1]光自由基聚合起始劑的含量設為所述範圍,即便為低曝光量,感放射線性樹脂組成物也可形成具有高耐溶劑性、高硬度及高密接性的硬化膜。
接著,關於作為本實施形態的感放射線性樹脂組成物的[B]感光劑的[B-2]光酸產生劑,例如可列舉:肟磺酸酯化合物、鎓鹽、磺醯亞胺化合物、醌二疊氮化合物、含鹵素的化合物、重氮甲烷化合物、碸化合物、磺酸酯化合物、羧酸酯化合物等。再者,這些[B-2]光酸產生劑可單獨使用一種,也可混合使用兩種以上。
作為肟磺酸酯化合物,較佳為包含下述式(B1)所表示的肟磺酸酯基的化合物。
[化8]
所述式(B1)中,RA
為碳數1~12的烷基、碳數1~12的氟烷基、碳數4~12的脂環式烴基、碳數6~20的芳基或者這些烷基、脂環式烴基及芳基所具有的氫原子的一部分或全部經取代基取代的基。
作為所述式(B1)中的RA
所表示的烷基,較佳為碳數1~12的直鏈狀或分支狀的烷基。所述碳數1~12的直鏈狀或分支狀的烷基可由取代基取代,作為所述取代基,例如可列舉碳數1~10的烷氧基、包含7,7-二甲基-2-氧雜降冰片基等橋接式脂環基的脂環式基等。作為碳數1~12的氟烷基,可列舉:三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基等。
作為所述RA
所表示的脂環式烴基,較佳為碳數4~12的脂環式烴基。所述碳數4~12的脂環式烴基可由取代基取代,作為所述取代基,例如可列舉:碳數1~5的烷基、烷氧基、鹵素原子等。
作為所述RA
所表示的芳基,較佳為碳數6~20的芳基,更較佳為苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基。所述芳基可由取代基取代,作為所述取代基,例如可列舉:碳數1~5的烷基、烷氧基、鹵素原子等。
作為鎓鹽,例如可列舉:二苯基錪鹽、三苯基鋶鹽、芐基鋶鹽、苯並噻唑鎓鹽、四氫噻吩鎓鹽等。
作為磺醯亞胺化合物,例如可列舉:N-(三氟甲基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(4-甲基苯基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(4-氟苯基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(三氟甲基磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(2-氟苯基磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(三氟甲基磺醯氧基)二苯基馬來醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)二苯基馬來醯亞胺、N-(4-甲基苯基磺醯氧基)二苯基馬來醯亞胺、N-(三氟甲基磺醯氧基)-1,8-萘二甲醯亞胺等。
另外,如上所述,本實施形態的感放射線性樹脂組成物可含有醌二疊氮化合物作為[B]感光劑即[B-2]光酸產生劑。本實施形態的感放射線性樹脂組成物含有醌二疊氮化合物,由此可用作正型的感放射線性樹脂組成物。而且,可對形成後的硬化膜賦予遮光性。進而,也可通過光漂白性能來對所形成的硬化膜的可見光區域的光的透過性進行調整。
可用作[B-2]光酸產生劑的醌二疊氮化合物為通過放射線的照射而產生羧酸的醌二疊氮化合物。作為醌二疊氮化合物,可使用酚性化合物或醇性化合物(以下,也稱為「母核」)與1,2-萘並醌二疊氮磺酸鹵化物的縮合物。
作為所述母核,例如可列舉:三羥基二苯甲酮、四羥基二苯甲酮、五羥基二苯甲酮、六羥基二苯甲酮、(多羥基苯基)烷烴、其他母核等。
作為三羥基二苯甲酮,例如可列舉2,3,4-三羥基二苯甲酮、2,4,6-三羥基二苯甲酮等。
作為四羥基二苯甲酮,例如可列舉:2,2',4,4'-四羥基二苯甲酮、2,3,4,3'-四羥基二苯甲酮、2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮、2,3,4,2'-四羥基-4'-甲基二苯甲酮、2,3,4,4'-四羥基-3'-甲氧基二苯甲酮等。
作為五羥基二苯甲酮,例如可列舉2,3,4,2',6'-五羥基二苯甲酮等。
作為六羥基二苯甲酮,例如可列舉2,4,6,3',4',5'-六羥基二苯甲酮、3,4,5,3',4',5'-六羥基二苯甲酮等。
作為(多羥基苯基)烷烴,例如可列舉:雙(2,4-二羥基苯基)甲烷、雙(對羥基苯基)甲烷、三(對羥基苯基)甲烷、1,1,1-三(對羥基苯基)乙烷、雙(2,3,4-三羥基苯基)甲烷、2,2-雙(2,3,4-三羥基苯基)丙烷、1,1,3-三(2,5-二甲基-4-羥基苯基)-3-苯基丙烷、4,4'-[1-{4-(1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基)苯基}亞乙基]雙酚、雙(2,5-二甲基-4-羥基苯基)-2-羥基苯基甲烷、3,3,3',3'-四甲基-1,1'-螺二茚-5,6,7,5',6',7'-己醇、2,2,4-三甲基-7,2',4'-三羥基黃烷等。
作為其他母核,例如可列舉:2-甲基-2-(2,4-二羥基苯基)-4-(4-羥基苯基)-7-羥基色烷、1-[1-{3-(1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基)-4,6-二羥基苯基}-1-甲基乙基]-3-[1-{3-(1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基)-4,6-二羥基苯基}-1-甲基乙基]苯、4,6-雙{1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基}-1,3-二羥基苯等。
這些母核中,較佳為(多羥基苯基)烷烴,更較佳為2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮、1,1,1-三(對羥基苯基)乙烷、4,4'-[1-{4-(1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基)苯基}亞乙基]雙酚。
作為1,2-萘並醌二疊氮磺酸鹵化物,較佳為1,2-萘並醌二疊氮磺酸氯化物。作為1,2-萘並醌二疊氮磺酸氯化物,例如可列舉1,2-萘並醌二疊氮-4-磺酸氯化物、1,2-萘並醌二疊氮-5-磺酸氯化物等。這些中,更較佳為1,2-萘並醌二疊氮-5-磺酸氯化物。
在酚性化合物或醇性化合物(母核)與1,2-萘並醌二疊氮磺酸鹵化物的縮合反應中,相對於酚性化合物或醇性化合物中的OH基數,可使用相當於較佳為30莫耳%~85莫耳%、更較佳為50莫耳%~70莫耳%的1,2-萘並醌二疊氮磺酸鹵化物。縮合反應可通過公知的方法來實施。
另外,作為醌二疊氮化合物,也可適宜地使用將所述所例示的母核的酯鍵變更為醯胺鍵的1,2-萘並醌二疊氮磺酸醯胺類、例如2,3,4-三胺基二苯甲酮-1,2-萘並醌二疊氮-4-磺酸醯胺等。
這些醌二疊氮化合物可單獨使用或組合使用兩種以上。
本實施形態的感放射線性樹脂組成物中的醌二疊氮化合物的含量可設為後述範圍,通過設為這種範圍,可增大放射線的照射部分與未照射部分相對於成為顯影液的鹼化合物的水溶液的溶解度之差,從而提高圖案化性能。另外,也可使使用所述感放射線性樹脂組成物而獲得的硬化膜的耐溶劑性良好。
作為[B-2]光酸產生劑,較佳為肟磺酸酯化合物、鎓鹽、磺醯亞胺化合物、醌二疊氮化合物,更較佳為肟磺酸酯化合物、醌二疊氮化合物,進而較佳為醌二疊氮化合物。
另外,作為所述鎓鹽,較佳為四氫噻吩鎓鹽、苄基鋶鹽,更較佳為4,7-二正丁氧基-1-萘基四氫噻吩鎓三氟甲磺酸酯、苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟磷酸酯,進而較佳為4,7-二正丁氧基-1-萘基四氫噻吩鎓三氟甲磺酸酯。作為所述磺酸酯化合物,較佳為鹵烷基磺酸酯,更較佳為N-羥基萘二甲醯亞胺-三氟甲磺酸酯。通過將[B-2]光酸產生劑設為所述化合物,可提高所獲得的本實施形態的感放射線性樹脂組成物的感度及溶解性。
作為[B-2]光酸產生劑相對於[A]成分100質量份的含量的下限,較佳為0.1質量份以上,更較佳為1質量份。作為所述[B-2]光酸產生劑的含量的上限,較佳為10質量份,更較佳為5質量份。通過將[B-2]光酸產生劑的含量設為所述範圍,可使本實施形態的感放射線性樹脂組成物的感度最佳化,並可形成表面硬度高的硬化膜。
接著,關於作為本實施形態的感放射線性樹脂組成物的[B]感光劑的[B-3]光鹼產生劑,只要為通過放射線的照射而產生鹼(胺等)的化合物,則並無特別限定。作為[B-3]光鹼產生劑的示例,可列舉:鈷等過渡金屬錯合物、鄰硝基苄基胺基甲酸酯類、α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基胺基甲酸酯類、醯氧基亞胺基類等。
作為所述過渡金屬錯合物,例如可列舉:溴五胺鈷過氯酸鹽、溴五甲基胺鈷過氯酸鹽、溴五丙基胺鈷過氯酸鹽、六胺鈷過氯酸鹽、六甲基胺鈷過氯酸鹽、六丙基胺鈷過氯酸鹽等。
作為鄰硝基苄基胺基甲酸酯類,例如可列舉:[[(2-硝基苄基)氧基]羰基]甲基胺、[[(2-硝基苄基)氧基]羰基]丙基胺、[[(2-硝基苄基)氧基]羰基]己基胺、[[(2-硝基苄基)氧基]羰基]環己基胺、[[(2-硝基苄基)氧基]羰基]苯胺、[[(2-硝基苄基)氧基]羰基]呱啶、雙[[(2-硝基苄基)氧基]羰基]六亞甲基二胺、雙[[(2-硝基苄基)氧基]羰基]亞苯基二胺、雙[[(2-硝基苄基)氧基]羰基]甲苯二胺、雙[[(2-硝基苄基)氧基]羰基]二胺基二苯基甲烷、雙[[(2-硝基苄基)氧基]羰基]呱嗪、[[(2,6-二硝基苄基)氧基]羰基]甲基胺、[[(2,6-二硝基苄基)氧基]羰基]丙基胺、[[(2,6-二硝基苄基)氧基]羰基]己基胺、[[(2,6-二硝基苄基)氧基]羰基]環己基胺、[[(2,6-二硝基苄基)氧基]羰基]苯胺、[[(2,6-二硝基苄基)氧基]羰基]呱啶、雙[[(2,6-二硝基苄基)氧基]羰基]六亞甲基二胺、雙[[(2,6-二硝基苄基)氧基]羰基]亞苯基二胺、雙[[(2,6-二硝基苄基)氧基]羰基]甲苯二胺、雙[[(2,6-二硝基苄基)氧基]羰基]二胺基二苯基甲烷、雙[[(2,6-二硝基苄基)氧基]羰基]呱嗪等。
作為α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基胺基甲酸酯類,例如可列舉:[[(α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基)氧基]羰基]甲基胺、[[(α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基)氧基]羰基]丙基胺、[[(α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基)氧基]羰基]己基胺、[[(α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基)氧基]羰基]環己基胺、[[(α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基)氧基]羰基]苯胺、[[(α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基)氧基]羰基]呱啶、雙[[(α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基)氧基]羰基]六亞甲基二胺、雙[[(α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基)氧基]羰基]亞苯基二胺、雙[[(α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基)氧基]羰基]甲苯二胺、雙[[(α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基)氧基]羰基]二胺基二苯基甲烷、雙[[(α,α-二甲基-3,5-二甲氧基苄基)氧基]羰基]呱嗪等。
作為醯氧基亞胺基類,例如可列舉:丙醯基苯乙酮肟、丙醯基二苯甲酮肟、丙醯基丙酮肟、丁醯基苯乙酮肟、丁醯基二苯甲酮肟、丁醯基丙酮肟、己二醯基苯乙酮肟、己二醯基二苯甲酮肟、己二醯基丙酮肟、丙烯醯基苯乙酮肟、丙烯醯基二苯甲酮肟、丙烯醯基丙酮肟等。
作為[B-3]光鹼產生劑的其他示例,特較佳為2-硝基苄基環己基胺基甲酸酯及O-胺甲醯基羥基醯胺。
[B-3]光鹼產生劑可單獨使用一種,也可混合使用兩種以上。另外,只要不損及本發明的效果,也可並用[B-3]光鹼產生劑與[B-2]光酸產生劑。
作為[B-3]光鹼產生劑相對於[A]成分100質量份的含量的下限,較佳為0.1質量份,更較佳為1質量份。作為所述[B-3]光鹼產生劑的含量的上限,較佳為20質量份,更較佳為10質量份。通過將[B-3]光鹼產生劑的含量設為所述範圍,可獲得耐熔體流動性及所形成的硬化膜的耐熱性平衡良好且優異的感放射線性樹脂組成物,另外,可在塗膜的形成過程中防止析出物的產生,並可容易進行塗膜形成。
<[C]化合物> 本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物的[C]成分為下述式(3)所表示的化合物。 [化9](式(3)中,X表示羥基、硫醇基、羧基或胺基,R4
表示包含芳香環的一價有機基)
本實施形態的感放射線性樹脂組成物的[C]成分成為如下成分:在使用所述感放射線性樹脂組成物而形成的硬化膜中,可將所述式(1)所表示的結構導入至[A]聚合體。即,[C]成分成為如下成分:在使用本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物而形成的薄膜電晶體基板或液晶顯示元件的層間絕緣膜中,可被導入至聚合體來抑制高溫處理時的白化。
作為包含芳香環的一價有機基,較佳為與第1實施形態的層間絕緣膜中所含的聚合體中的包含芳香環的一價有機基對應的基。在形成使用本實施形態的感放射線性樹脂組成物的硬化膜(層間絕緣膜)時的預烘烤時,通過作為[A]成分的聚矽氧烷中的水解性基或由水解性基的水解而產生的基(例如,羥基等)與[C]成分的反應,可高效地導入第1實施形態的薄膜電晶體基板中的聚合體所具有的所述式(1)所表示的規定結構。
因而,作為[C]成分的包含芳香環的一價有機基的具體例,較佳為作為第1實施形態的層間絕緣膜中所含的聚合體中的包含芳香環的一價有機基而說明的芳基或芳烷基等。
作為[C]成分的具體例,可列舉: 在X為羥基的情況下,為苯酚、萘酚、苄醇、苯氧基乙醇、2-苯基乙基醇等; 在X為硫醇基的情況下,為苯硫醇、萘硫醇等; 在X為羧基的情況下,為苯甲酸、羧基甲基苯等; 在X為胺基的情況下,為苯胺、苄基胺等。
這些[C]化合物可單獨使用一種,或也可組合使用兩種以上。
作為[C]化合物,較佳為包含所述式(3)中的X為羥基、硫醇基或胺基的化合物,更較佳為包含所述式(3)中的X為羥基的化合物。關於所述式(3)中的X為羥基、硫醇基或胺基的化合物在[C]化合物中所占的含有比例,特別是X為羥基的化合物的含有比例的下限較佳為90莫耳%,更較佳為95莫耳%,進而較佳為99莫耳%。通過以高比例含有所述式(3)中的X為羥基、硫醇基或胺基的化合物作為[C]化合物,可進一步提高本發明的效果。
在本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物中,[C]化合物的含量並無特別限定,相對於[A]成分100質量份,其下限值較佳為10質量份,更較佳為20質量份,其上限值較佳為400質量份,更較佳為200質量份,進而較佳為100質量份。若[C]化合物的含量少於所述下限值,則有時無法充分獲得層間絕緣膜的白化抑制效果。相反,若[C]化合物的含量超過所述上限值,則在圖案形成時,有顯影性降低的擔憂。
再者,本實施形態的感放射線性樹脂組成物中,雖然[C]化合物是以與[A]聚合體不同的成分的形式添加,但並不限於此,也可在合成[A]聚合體時添加[C]化合物,從而將所述式(1)的結構導入至[A]聚合體。另外,在合成[A]聚合體時添加[C]化合物,預先將所述式(1)的結構導入至[A]聚合體,進而也可以與所述聚合體不同的成分的形式含有[C]化合物。
<其他任意成分> 本發明的實施形態的感放射線性樹脂組成物除所述[A]聚合體、[B]感光劑及[C]化合物以外,也可含有具有作為硬化促進劑的作用的[D]化合物。進而,本發明的實施形態的感放射線性樹脂組成物除與[C]化合物一同使用的分散劑及分散介質以外,也可在不損及本發明的效果的範圍內,視需要而含有界面活性劑、保存穩定劑、接著助劑、耐熱性提高劑等其他任意成分。其他任意成分可單獨使用一種,也可混合使用兩種以上。以下,對各成分進行說明。
[界面活性劑] 本實施形態的感放射線性樹脂組成物中可含有的界面活性劑可為了改善感放射線性樹脂組成物的塗布性、減低塗布不均、改良放射線照射部的顯影性而添加。作為較佳的界面活性劑的示例,可列舉氟系界面活性劑及矽酮系界面活性劑。
作為氟系界面活性劑,例如可列舉:1,1,2,2-四氟辛基(1,1,2,2-四氟丙基)醚、1,1,2,2-四氟辛基己基醚、八乙二醇二(1,1,2,2-四氟丁基)醚、六乙二醇(1,1,2,2,3,3-六氟戊基)醚、八丙二醇二(1,1,2,2-四氟丁基)醚、六丙二醇二(1,1,2,2,3,3-六氟戊基)醚等氟醚類;全氟十二烷基磺酸鈉、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10-十氟十二烷、1,1,2,2,3,3-六氟癸烷等氟烷烴類;氟烷基苯磺酸鈉類;氟烷基氧乙烯醚類;氟烷基碘化銨類;氟烷基聚氧乙烯醚類;全氟烷基聚氧乙醇類;全氟烷基烷氧基化類;氟系烷基酯類等。
作為這些氟系界面活性劑的市售品,可列舉:艾福拓(Eftop)(注冊商標)EF301、艾福拓(Eftop)(注冊商標)EF303、艾福拓(Eftop)(注冊商標)EF352(新秋田化成公司製造);美佳法(Megafac)(注冊商標)F171、美佳法(Megafac)(注冊商標)F172、美佳法(Megafac)(注冊商標)F173(迪愛生(DIC)公司製造);弗洛德(Fluorad)FC430、弗洛德(Fluorad)FC431(住友3M公司製造);阿薩佳(Asahi Guard)AG(注冊商標)710(旭硝子公司製造);沙福隆(Surflon)(注冊商標)S-382、沙福隆(Surflon)(注冊商標)SC-101、沙福隆(Surflon)(注冊商標)SC-102、沙福隆(Surflon)(注冊商標)SC-103、沙福隆(Surflon)(注冊商標)SC-104、沙福隆(Surflon)(注冊商標)SC-105、沙福隆(Surflon)(注冊商標)SC-106(AGC清美化學(SEIMI CHEMICAL)公司製造);FTX-218(奈奧斯(NEOS)公司製造)等。
作為矽酮系界面活性劑的示例,可以市售的商品名列舉SH200-100cs、SH28PA、SH30PA、ST89PA、SH190、SH 8400 FLUID(東麗道康寧矽酮(Toray Dow Corning Silicone)公司製造);有機矽氧烷聚合物KP341(信越化學工業公司製造)等。
在使用界面活性劑作為其他任意成分的情況下,作為界面活性劑相對於[A]成分100質量份的含量的下限,較佳為0.01質量份,更較佳為0.05質量份。作為所述界面活性劑的含量的上限,較佳為10質量份,更較佳為5質量份。通過將界面活性劑的含量設為所述範圍,可使本實施形態的感放射線性樹脂組成物的塗布性最佳化。
[保存穩定劑] 作為保存穩定劑,例如可列舉硫、醌類、氫醌類、聚氧化合物、胺、硝基硝基代化合物等,更具體而言,可列舉4-甲氧基苯酚、N-硝基代-N-苯基羥基胺鋁等。
[接著助劑] 接著助劑可出於進一步提高由本實施形態的感放射線性樹脂組成物而獲得的層間絕緣膜與配置於其下層的、例如輔助電容電極或平坦化膜等的接著性的目的而使用。作為接著助劑,可較佳使用具有羧基、甲基丙烯醯基、乙烯基、異氰酸酯基、氧雜環丙基等反應性官能基的官能性矽烷耦合劑,例如可列舉:三甲氧基甲矽烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等。
<感放射線性樹脂組成物的製備> 本發明的實施形態的感放射線性樹脂組成物是將所述[A]聚合體、[B]感光劑及[C]化合物、以及視需要的[D]化合物或作為其他任意成分的界面活性劑等加以混合來製備。此時,為了製備分散液狀態的感放射線性樹脂組成物,可使用有機溶劑。有機溶劑可單獨使用一種或混合使用兩種以上。
作為有機溶劑的功能,例如可列舉:對感放射線性樹脂組成物的黏度等進行調節來提高對於基板等的塗布性及提高操作性等等。作為通過含有有機溶劑等而實現的感放射線性樹脂組成物在25℃下由E型黏度計測定的黏度的下限,較佳為0.1 mPa×s,更較佳為0.5 mPa×s。作為所述黏度的上限,較佳為50000 mPa×s,更較佳為10000 mPa×s。
作為本實施形態的感放射線性樹脂組成物中可使用的有機溶劑,可列舉使其他含有成分溶解或分散的同時,不與其他含有成分反應的有機溶劑。
例如可列舉:甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、辛醇等醇類;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、γ-丁內酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、甲基-3-甲氧基丙酸酯等酯類;聚氧乙烯月桂基醚、乙二醇單甲基醚、二乙二醇單丁基醚、丙二醇單甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚等醚類;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類;二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮等醯胺類等。
本實施形態的感放射線性樹脂組成物中所使用的有機溶劑的含量可考慮黏度等來適當決定。
作為製備分散液狀態的感放射線性樹脂組成物時的分散方法,可通過如下方法來進行:使用塗料攪拌器(paint shaker)、SC磨機、環型磨機、針型磨機等,通常以周速5 m/s~15 m/s持續至觀察不到粒徑的降低。作為所述持續時間,通常為幾小時。另外,在進行所述分散時,較佳為使用玻璃珠、氧化鋯珠等分散珠。作為所述珠徑的下限,較佳為0.05 mm,更較佳為0.08 mm。作為所述珠徑的上限,較佳為0.5 mm,更較佳為0.2 mm。
《第5實施形態》 <薄膜電晶體基板的製造方法> 作為本發明的第5實施形態的一例的薄膜電晶體基板的製造方法包括如下步驟作為主要步驟:使用所述本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物而在基板上形成硬化膜,從而構成為層間絕緣膜。而且,對於本實施形態的薄膜電晶體基板的製造方法而言,例如可容易製造圖1所示的本發明的第1實施形態的薄膜電晶體基板100。
以下,以製造圖1所示的本發明的第1實施形態的薄膜電晶體基板100的方法為例,對作為本發明的第5實施形態的一例的薄膜電晶體基板的製造方法進行說明。
在本實施形態的薄膜電晶體基板100的製造方法中,如圖1所示,在設置有TFT 2、平坦化膜5及輔助電容電極3的基板1上形成層間絕緣膜6。而且,可在所述基板1上的TFT 2與平坦化膜5之間設置無機絕緣膜4,以覆蓋保護TFT 2。所述無機絕緣膜4在基板1上覆蓋TFT 2,同時也覆蓋輔助電容電極3所電性連接的常用配線17。
為了在所述基板1上形成層間絕緣膜6,本實施形態的薄膜電晶體基板的製造方法較佳為依序包括下述步驟[1]~步驟[4]。其後,在形成有層間絕緣膜6的基板1上,可依據公知的方法而將像素電極7形成於層間絕緣膜6上,從而可製造薄膜電晶體基板100。
本實施形態的薄膜電晶體基板的製造方法中所包括的步驟[1]~步驟[4]如以下所示般。
[1]將本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物的塗膜形成於基板1上的步驟(以下,有時稱為「[1]步驟」) [2]對[1]步驟中所形成的感放射線性樹脂組成物的塗膜的至少一部分照射放射線的步驟(以下,有時稱為「[2]步驟」) [3]對[2]步驟中照射了放射線的塗膜進行顯影的步驟(以下,有時稱為「[3]步驟」) [4]對[3]步驟中經顯影的塗膜進行加熱的步驟(以下,有時稱為「[4]步驟」)
以下,對[1]步驟~[4]步驟進行說明。
[步驟[1]] 本步驟中,將本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物的塗膜形成於基板1上。在所述基板1上設置有作為開關元件的TFT 2以及常用配線17或未圖示的閘極配線或信號配線等各種配線。而且,在TFT 2上設置有保護其的無機絕緣膜4,無機絕緣膜4也覆蓋常用配線17。另外,在無機絕緣膜4上,依據公知的方法來進行圖案化而配置形成有構成接觸孔18的一部分的貫穿孔的平坦化膜5。平坦化膜5是依據公知的方法,使用感放射線性樹脂組成物來進行圖案化而形成的絕緣性有機膜。如上所述,平坦化膜5例如可設為包含丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚矽氧烷及酚醛清漆樹脂的膜。
在所述平坦化膜5上配置經由貫穿平坦化膜5及無機絕緣膜4的接觸孔18而電性連接於常用配線17的輔助電容電極3。接觸孔18是利用通過平坦化膜5的圖案化而形成的貫穿孔而設置。即,關於接觸孔18,將通過圖案化而形成了貫穿孔的平坦化膜5設為罩幕,通過蝕刻而在無機絕緣膜4上形成與平坦化膜5的貫穿孔連接的貫穿孔,由此以貫穿平坦化膜5及無機絕緣膜4的貫穿孔的形式設置。而且,輔助電容電極3例如利用濺鍍法等而在平坦化膜5上形成包含ITO等透光性導電材料的膜,並利用光顯影法等進行圖案化而形成。
再者,在平坦化膜5中,較佳為在進行形成構成接觸孔18的一部分的貫穿孔的圖案化時,也一併形成構成接觸孔19的一部分的貫穿孔。如後所述,所述貫穿孔以與形成於層間絕緣膜6的貫穿孔彼此連接的方式形成,從而可分別構成接觸孔19的一部分。
如上所述,以上所說明的設置於基板1上的TFT 2、常用配線17等、無機絕緣膜4、平坦化膜5及輔助電容電極3是利用公知的薄膜電晶體基板的製造方法而形成。例如,TFT 2是在基板1上通過通常的半導體膜成膜及公知的絕緣層形成等以及反覆進行光顯影法的蝕刻等,而依據利用公知的方法來形成。關於常用配線17等、無機絕緣膜4、平坦化膜5及輔助電容電極3等,也分別是依據公知的方法而形成。因此,省略與形成這些有關的更詳細的說明。
本步驟中,使用所述基板1,在形成有TFT 2或輔助電容電極3等的面上塗布本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物後,進行預烘烤而使溶劑蒸發,從而形成塗膜。
關於所述基板1,作為其構成材料,例如可列舉:鈉鈣玻璃及無鹼玻璃等玻璃基板;石英基板;矽基板;或丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚碸、聚碳酸酯、芳香族聚醯胺、聚醯胺醯亞胺及聚醯亞胺等樹脂基板等。另外,針對這些基板,較佳為視需要而預先實施清洗或預回火等前處理。作為基板的前處理,例如可列舉:利用矽烷耦合劑等的化學品處理、電漿處理、離子電鍍、濺鍍、氣相反應法、真空蒸鍍等。
作為感放射線性樹脂組成物的塗布方法,例如可採用噴霧法、輥塗法、旋轉塗布法(也有時稱為旋塗法或旋轉器法)、狹縫塗布法(縫模塗布法)、棒塗布法、噴墨塗布法等適當的方法。這些塗布方法中,就可形成均勻厚度的膜的方面而言,較佳為旋塗法或狹縫塗布法。
所述預烘烤的條件根據構成感放射線性樹脂組成物的各成分的種類、調配比例等而不同,但較佳為在70℃~120℃的溫度下進行,時間根據熱板或烘箱等加熱裝置而不同,但大致為1分鐘~15分鐘左右。作為塗膜的預烘烤後的平均膜厚的下限,較佳為0.3 μm,更較佳為1.0 μm。作為所述平均膜厚的上限,較佳為10 μm,更較佳為7.0 μm。
[步驟[2]] 接著,對步驟[1]中所形成的塗膜的至少一部分照射放射線。此時,為了僅對塗膜的一部分進行照射,例如介隔與形成所期望的接觸孔19對應的圖案的光阻來進行。
作為用於照射的放射線,可列舉:可見光線、紫外線、遠紫外線等。其中,較佳為波長處於200 nm~550 nm的範圍內的放射線,更較佳為包含365 nm的紫外線的放射線。
作為放射線照射量(也稱為曝光量)的下限,以通過照度計(OAI模型(model)356、光學協會有限責任公司(Optical Associates Inc.)製造)來測定所照射的放射線的波長365 nm下的強度而得的值計,較佳為10 J/m2
,更較佳為100 J/m2
,進而較佳為200 J/m2
。作為所述放射線照射量的上限,較佳為10000 J/m2
,更較佳為5000 J/m2
,進而較佳為3000 J/m2
。
[步驟[3]] 接著,對步驟[2]的放射線照射後的塗膜進行顯影而去除不需要的部分,從而獲得形成了構成接觸孔19的一部分的規定形狀的貫穿孔的圖案化後的塗膜。再者,本步驟中所形成的塗膜的貫穿孔是以與所述形成於平坦化膜5且構成接觸孔19的一部分的貫穿孔連接的方式形成。
作為用於顯影的顯影液,例如可使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉等無機鹼;或四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨等四級銨鹽;或膽鹼、1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環-[4.3.0]-5-壬烯等鹼性化合物的水溶液。所述鹼性化合物的水溶液中也可添加適量的甲醇、乙醇等水溶性有機溶媒來使用。進而,也可單獨適量添加界面活性劑來使用,或與所述水溶性有機溶媒一起適量添加來使用。
顯影方法可為覆液法、浸漬法、噴淋法、噴霧法等任一者,作為顯影時間的下限,在常溫下,較佳為5秒,更較佳為10秒,作為顯影時間的上限,在常溫下,較佳為300秒,更較佳為180秒。繼顯影處理之後,例如進行30秒以上且90秒以下的流水清洗,然後利用壓縮空氣或壓縮氮氣進行風乾,由此獲得具有所期望的圖案的塗膜。
[步驟[4]] 接著,通過使用熱板、烘箱等適當的加熱裝置的加熱來使步驟[3]中所獲得的塗膜硬化(也稱為後烘烤)。由此,以硬化膜的形式在基板1上形成層間絕緣膜6。
如上所述,層間絕緣膜6是使用本發明的第4實施形態的感放射線性樹脂組成物而形成,從而將介電常數控制為所期望的值。層間絕緣膜6例如可構成為與通常的有機膜相比而具有更高的介電常數。 層間絕緣膜6的平均膜厚較佳為0.3 μm以上且6 μm以下。
在本實施形態的薄膜電晶體基板的製造方法中,在步驟[4]後,在形成於基板1上的層間絕緣膜6上形成像素電極7。像素電極7通過經由貫穿層間絕緣膜6、平坦化膜5及無機絕緣膜4的接觸孔19而電性連接於TFT 2的汲極電極13來連接於TFT 2。
此時,接觸孔19例如在步驟[4]後,利用通過平坦化膜5的圖案化而形成的貫穿孔與通過層間絕緣膜6的圖案化而形成的貫穿孔來形成。即,為了形成接觸孔19,利用以將平坦化膜5與層間絕緣膜6連接貫穿的方式形成的貫穿孔。
而且,接觸孔19是通過如下方式而形成:將形成有連接貫穿的貫穿孔的平坦化膜5及層間絕緣膜6設為罩幕,通過蝕刻而以與平坦化膜5及層間絕緣膜的貫穿孔連接的方式在無機絕緣膜4形成貫穿孔。即,接觸孔19是以將層間絕緣膜6、平坦化膜5及無機絕緣膜4依序連接貫穿的貫穿孔的形式形成。
其後,像素電極7的形成例如是通過如下方式進行:利用濺鍍法等而在層間絕緣膜6上形成包含ITO等透光性導電材料的膜,並利用光顯影法等來進行圖案化。如上所述,所形成的像素電極7經由接觸孔19而連接於TFT 2。
而且,像素電極7與輔助電容電極3是以在基板1上介隔層間絕緣膜6而對向的方式配置。
如上所述,作為本發明的第5實施形態的一例的薄膜電晶體基板的製造方法可製造薄膜電晶體基板100,所述薄膜電晶體基板100包含:基板1;TFT 2,配置於基板1上;平坦化膜5,覆蓋TFT 2;層間絕緣膜6,覆蓋平坦化膜5;像素電極7,配置於層間絕緣膜6上並連接於TFT 2;及輔助電容電極3,以介隔層間絕緣膜6而與像素電極7對向的方式配置於層間絕緣膜6與平坦化膜5之間。
所製造的薄膜電晶體基板100中,在配置有TFT 2等之側的表面上,可出於控制液晶的取向的目的而設置配向膜。 而且,薄膜電晶體基板100可構成所述本發明的第2實施形態的液晶顯示元件。 [實施例]
以下,示出合成例、實施例來對本發明進一步具體說明,但本發明並不限定於以下的實施例。
由以下的各合成例而獲得的水解性矽烷化合物的水解縮合物的數量平均分子量(Mn)及重量平均分子量(Mw)是通過下述規格的膠體滲透層析法(GPC)來測定。 裝置:GPC-101(昭和電工公司製造) 管柱:將GPC-KF-801、GPC-KF-802、GPC-KF-803及GPC-KF-804(昭和電工公司製造)結合而成者 移動相:四氫呋喃
<[A]成分的水解性矽烷化合物的水解縮合物的合成例> [合成例1] 向帶攪拌機的容器內投入63.0 g(0.46莫耳)的甲基三甲氧基矽烷、96.3 g(0.46莫耳)的四乙氧基矽烷及47.3 g的離子交換水,並加熱至溶液溫度成為60℃為止。溶液溫度達到60℃後,投入草酸的4.4質量%苄醇溶液,加熱至成為75℃為止,並保持3小時。進而,將溶液溫度設為40℃,一邊保持所述溫度一邊進行蒸發,由此將離子交換水及水解縮合中所產生的甲醇及乙醇去除。接著,添加80 g的苄醇,再次進行蒸發。蒸發後,進而添加苄醇,以使固體成分濃度成為40質量%。通過以上方式而獲得水解縮合物(A-1)。所獲得的水解縮合物的數量平均分子量(Mn)為2346,分子量分佈(Mw/Mn)為2.2。
[合成例2] 將合成例1的苄醇替換為2-苯氧基乙醇,除此以外,同樣地進行實驗,從而獲得水解縮合物(A-2)。所獲得的水解縮合物的數量平均分子量(Mn)為1623,分子量分佈(Mw/Mn)為1.4。
[合成例3] 將合成例1的苄醇替換為2-苯基乙基醇,除此以外,同樣地進行實驗,從而獲得水解縮合物(A-3)。所獲得的水解縮合物的數量平均分子量(Mn)為1450,分子量分佈(Mw/Mn)為1.3。
[合成例4] 向帶攪拌機的容器內投入89.7 g(0.66莫耳)的甲基三甲氧基矽烷、68.5 g(0.33莫耳)的四乙氧基矽烷及48.1 g的離子交換水,並加熱至溶液溫度成為60℃為止。溶液溫度達到60℃後,投入草酸的4.4質量%丙二醇單甲基醚溶液,加熱至成為75℃為止,並保持3小時。進而,將溶液溫度設為40℃,一邊保持所述溫度一邊進行蒸發,由此將離子交換水及水解縮合中所產生的甲醇及乙醇去除。接著,添加80 g的丙二醇單甲基醚,再次進行蒸發。蒸發後,進而添加丙二醇單甲基醚,以使固體成分濃度成為40質量%。通過以上方式而獲得水解縮合物(A-4)。所獲得的水解縮合物的數量平均分子量(Mn)為2978,分子量分佈(Mw/Mn)為3.7。
[合成例5] 向帶攪拌機的容器內投入28.3 g(0.14莫耳)的苯基三甲氧基矽烷、95.6 g(0.70莫耳)的甲基三甲氧基矽烷、41.8 g(0.20莫耳)的四乙氧基矽烷及47.0 g的離子交換水,並加熱至溶液溫度成為60℃為止。溶液溫度達到60℃後,投入草酸的4.4質量%苄醇溶液,加熱至成為75℃為止,並保持3小時。進而,將溶液溫度設為40℃,一邊保持所述溫度一邊進行蒸發,由此將離子交換水及水解縮合中所產生的甲醇及乙醇去除。接著,添加80 g的苄醇,再次進行蒸發。蒸發後,進而添加苄醇,以使固體成分濃度成為40質量%。通過以上方式而獲得水解縮合物(A-5)。所獲得的水解縮合物的數量平均分子量(Mn)為2285,分子量分佈(Mw/Mn)為2.1。
[合成例6] 將合成例1的苄醇替換為丙二醇單甲基醚,除此以外,同樣地進行實驗,從而獲得水解縮合物(A-6)。所獲得的水解縮合物的數量平均分子量(Mn)為1450,分子量分佈(Mw/Mn)為1.3。
[合成例7] 將合成例1的苄醇替換為二乙二醇甲基乙基醚,除此以外,同樣地進行實驗,從而獲得水解縮合物(A-7)。所獲得的水解縮合物的數量平均分子量(Mn)為2561,分子量分佈(Mw/Mn)為2.6。
[合成例8] 將合成例5的苄醇替換為丙二醇單甲基醚,除此以外,同樣地進行實驗,從而獲得水解縮合物(A-8)。所獲得的水解縮合物的數量平均分子量(Mn)為2706,分子量分佈(Mw/Mn)為2.6。
<感放射線性樹脂組成物的製備> [實施例1] 向包含合成例1中所獲得的水解縮合物(A-1)的溶液(相當於水解縮合物(A-1)100質量份(固體成分)的量,包含150質量份的苄醇作為[C]成分)中添加20質量份的作為[B]成分的(B-1)4,4'-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚(1.0莫耳)與1,2-萘並醌二疊氮-5-磺酸氯化物(3.0莫耳)的縮合物、0.1質量份的作為[F]界面活性劑的東麗道康寧(Toray Dow Corning)公司製造的「SH8400FLUID」,並添加溶劑(苄醇/丙二醇單甲基醚=80/20(質量%)),以使固體成分濃度成為27質量%,從而製備感放射線性樹脂組成物。再者,所謂本實施例中的固體成分濃度,是指水解縮合物(A-1)~水解縮合物(A-8)(固體成分)、感光劑(B-1)~感光劑(B-2)、化合物(C-1)~化合物(C-4)及界面活性劑(F-1)的合計質量相對於全部成分(感放射線性樹脂組成物)的質量的比例。
[實施例2~實施例15及比較例1~比較例6] 如表1所記載般設定各成分的種類及量以及固體成分濃度,除此此外,與實施例1同樣地製備感放射線性樹脂組成物。
<物性評價> 使用以所述方式製備的感放射線性樹脂組成物,並以如下方式對所述組成物、由所述組成物形成的硬化膜的各種特性進行評價。
[硬化膜的白化及透過率的評價] 使用旋轉器將各組成物塗布於玻璃基板上後,以90℃在熱板上預烘烤2分鐘,由此形成平均膜厚3.0 μm的塗膜。針對所獲得塗膜,分別使用佳能(Canon)公司製造的PLA-501F曝光機(超高壓水銀燈)以累計照射量成為3,000 J/m2
的方式進行曝光後,在潔淨烘箱內以230℃加熱1小時,由此獲得硬化膜。為了調查所述硬化膜的白化的程度,通過原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM)「維度(Dimension)3100」(維易科(Veeco)公司製造)來觀察3 μm見方的凹凸。根據與目視下的白化程度的相關性,將平均粗糙度Ra為1≦Ra<4的情況設為「A」、將4≦Ra<7的情況設為「B」、將7≦Ra<10的情況設為「C」、將10≦Ra的情況設為「D」。將「A」~「C」的情況評價為良好,將「D」的情況評價為不良。將結果示於表1中。 另外,使用分光光度計「150-20型雙束」(日立製作所公司製造)以300 nm~500 nm的範圍的波長來測定具有所述硬化膜的玻璃基板的光線透過率。將此時的最低光線透過率的值示於表1中。最低光線透過率為95%以上時,可稱為光線透過率良好。
[逸氣的評價] 將所述組成物溶液塗布於基板上後,進行乾燥而形成平均膜厚6.0 μm的被膜。其後,針對所述被膜,使用正辛烷(比重=0.701、注入量:0.02 μL)作為標準物質,將吹掃條件設為100℃/10 min,並進行頂空氣相色譜法(Head Space Gas Chromatography)/質量分析(頂空取樣器(Head Space Sampler):日本分析工業公司製造的JHS-100A、氣相色譜法/質量分析裝置:JEOL公司製造的JMS-AX505W型質量分析計),求出源自各具有芳香環的化合物的峰值面積A,根據下述計算式來算出由正辛烷換算而得的各具有芳香環的化合物的揮發量,並將這些的合計設為芳香環化合物的揮發量(μg)。若所述揮發量超過0.5 μg,則判斷為源自苯環的逸氣成分大。 由正辛烷換算而得的揮發量的計算式 具有芳香環的化合物的揮發量(μg)=A×(正辛烷的量)(μg)/(正辛烷的峰值面積)
[耐溶劑性的評價] 將所述組成物溶液塗布於基板上後,進行乾燥而形成被膜。通過佳能(Canon)公司製造的PLA-501F曝光機(超高壓水銀燈),不介隔圖案罩幕地對所獲得的塗膜以累計照射量成為3,000 J/m2
的方式進行曝光,在潔淨烘箱內,以230℃對所述矽基板進行30分鐘加熱,從而獲得平均膜厚3.0 μm的硬化膜。此處,對所獲得的硬化膜的平均膜厚(T1)進行測定。而且,使形成有所述硬化膜的矽基板在溫度控制為45℃的N-甲基-2-吡咯烷酮中浸漬6分鐘後,測定所述硬化膜的平均膜厚(t1),從而算出由浸漬所引起的平均膜厚變化率{|t1-T1|/T1}×100[%]。將結果以耐溶劑性的形式示於表1中。所述值為5%以下時,可稱為耐溶劑性良好。
[保存穩定性的評價] 將所述組成物溶液在40℃的烘箱中加溫1星期,並將所獲得的樣品塗布於基板上後,進行乾燥而形成被膜。接著,使用曝光機(佳能(Canon)公司的「MPA-600FA(ghi射線混合)」),介隔具有10 μm的線與空間(1對1)的圖案的罩幕而對塗膜以曝光量為變量的形式照射放射線。其後,在2.38質量%的四甲基氫氧化銨水溶液中且在25℃下,利用覆液法顯影80秒。接著,利用超純水進行1分鐘流水清洗,其後加以乾燥,由此在玻璃基板上形成圖案。此時,調查用以形成10 μm的空間×圖案所需的曝光量。測定加溫前後的放射線感度,求出所需曝光量的變化率(%),並設為保存穩定性的指標。將變化率未滿5%的情況設為「A」、將變化率為5%以上且未滿10%的情況設為「B」、將變化率為10%以上的情況設為「C」,在A或B的情況下,將保存穩定性評價為良好。將結果示於表1中。
再者,在表1中,[B]感光劑、[C]化合物及[F]界面活性劑的簡稱分別表示為以下者。
B-1:4,4'-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚(1.0莫耳)與1,2-萘並醌二疊氮-5-磺酸氯化物(3.0莫耳)的縮合物 B-2:1,1,1-三(對羥基苯基)乙烷(1.0莫耳)與1,2-萘並醌二疊氮-5-磺酸氯化物(3.0莫耳)的縮合物 C-1:萘酚 C-2:2-(4'-羥基苯基)-2-苯基丙烷 C-3:苯甲酸 C-4:苯硫醇 F-1:東麗道康寧(Toray Dow Corning)公司製造的「SH8400FLUID」
[表1]
表1中的「-」表示由於硬化膜發生白化而未進行測定。再者,使用包含水解縮合物(A-1)的溶液的實施例1~實施例6及實施例11的感放射線性樹脂組成物進而包含所述溶液中所含的苄醇作為[C]成分。同樣地,使用包含水解縮合物(A-2)的溶液的實施例7及實施例12的感放射線性樹脂組成物進而包含所述溶液中所含的2-苯氧基乙醇作為[C]成分。使用包含水解縮合物(A-3)的溶液的實施例8及實施例13的感放射線性樹脂組成物進而包含所述溶液中所含的2-苯基乙基醇作為[C]成分。使用包含水解縮合物(A-5)的溶液的實施例10及實施例15的感放射線性樹脂組成物進而包含所述溶液中所含的苄醇作為[C]成分。
表1中的簡稱為以下所述。 BnOH:苄醇 PhO(CH2
)2
OH:2-苯氧基乙醇 Ph(CH2
)2
OH:2-苯基乙基醇 PGME:丙二醇單甲基醚 EDM:二乙二醇甲基乙基醚
如表1所示,關於由實施例1~實施例15的感放射線性樹脂組成物而形成的硬化膜,可抑制硬化膜的白化及苯的揮發,並且光線透過率及耐溶劑性優異。另外,也可通過製備成分組成來提高保存穩定性。因此,由這些感放射線性樹脂組成物而形成的硬化膜可適宜地用於薄膜電晶體基板的層間絕緣膜、使用其的液晶顯示元件、 有機EL元件中。
本發明並不限定於所述各實施形態,可在不脫離本發明的主旨的範圍內進行各種變形來實施。 [產業上的利用性]
本發明的液晶顯示元件是使用本發明的感放射線性樹脂組成物而形成層間絕緣膜,可實現高畫質的顯示,並且可顯現出高可靠性,而且可簡便地製造。因而,本發明的液晶顯示元件除大型液晶TV等用途以外,也可適宜地用於最近強烈要求低電力損耗化及高畫質化的智能手機等可攜式信息機器的顯示元件的用途。
1‧‧‧基板2‧‧‧TFT3‧‧‧輔助電容電極4‧‧‧無機絕緣膜5‧‧‧平坦化膜6‧‧‧層間絕緣膜7‧‧‧像素電極10‧‧‧閘極電極11‧‧‧閘極絕緣膜12‧‧‧半導體層13‧‧‧汲極電極14‧‧‧源極電極17‧‧‧常用配線18、19‧‧‧接觸孔80‧‧‧凹部100‧‧‧薄膜電晶體基板110‧‧‧對向基板111‧‧‧液晶層200‧‧‧液晶顯示元件201‧‧‧有機EL元件202‧‧‧支持基板203‧‧‧薄膜電晶體(TFT)204‧‧‧無機絕緣膜205‧‧‧層間絕緣膜206‧‧‧(作為第1電極的)陽極207‧‧‧貫孔208‧‧‧隔壁209‧‧‧發光層210‧‧‧(作為第2電極的)陰極211‧‧‧鈍化膜212‧‧‧密封基板213‧‧‧密封層230‧‧‧閘極電極231‧‧‧閘極絕緣膜232‧‧‧半導體層233‧‧‧源極電極234‧‧‧汲極電極
圖1是本發明的第1實施形態的薄膜電晶體基板的一例中的像素部分的示意剖面圖。 圖2是本發明的第2實施形態的液晶顯示元件的一例中的像素部分的示意剖面圖。 圖3是本發明的第3實施形態的有機EL元件的一例中的像素部分的示意剖面圖。
1‧‧‧基板
2‧‧‧TFT
3‧‧‧輔助電容電極
4‧‧‧無機絕緣膜
5‧‧‧平坦化膜
6‧‧‧層間絕緣膜
7‧‧‧像素電極
10‧‧‧閘極電極
11‧‧‧閘極絕緣膜
12‧‧‧半導體層
13‧‧‧汲極電極
14‧‧‧源極電極
17‧‧‧常用配線
18、19‧‧‧接觸孔
100‧‧‧薄膜電晶體基板
Claims (10)
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的薄膜電晶體基板,其中,所述薄膜電晶體具有使用氧化物半導體而形成的半導體層。
- 如申請專利範圍第3項所述的薄膜電晶體基板,其中,所述半導體層是由氧化銦鎵鋅形成。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的薄膜電晶體基板,其中,所述薄膜電晶體具有使用非晶矽及結晶性矽的任一者而形成的半導體層。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的薄膜電晶體基板,其中,所述層間絕緣膜為聚矽氧烷膜。
- 一種液晶顯示元件,其特徵在於包含:如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的薄膜電晶體基板;對向基板,與所述薄膜電晶體基板對向且具有對向電極;及液晶層,配置於所述薄膜電晶體基板及所述對向基板之間。
- 一種有機EL元件,其特徵在於依序包含:如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的薄膜電晶體基板及發光層。
- 一種感放射線性樹脂組成物,包含:[A]聚矽氧烷;[B]含有醌二疊氮化合物的感光劑;及 [C]下述式(3)所表示的化合物;並且所述感放射線性樹脂組成物的特徵在於,用於形成具有基板、配置於所述基板上的薄膜電晶體及配置於所述薄膜電晶體上的層間絕緣膜的薄膜電晶體基板的所述層間絕緣膜,X-R4 (3)式(3)中,X表示羥基、硫醇基或胺基,R4表示包含芳香環的一價有機基,所述層間絕緣膜中,相對於所述層間絕緣膜中的Si原子,源自所述式(3)的芳香環的含有率為1莫耳%以上且60莫耳%以下。
- 一種薄膜電晶體基板的製造方法,其中所述薄膜電晶體基板包含:基板;薄膜電晶體,配置於所述基板上;及層間絕緣膜,配置於所述薄膜電晶體上;並且所述薄膜電晶體基板的製造方法的特徵在於包括:步驟1:將如申請專利範圍第9項所述的感放射線性樹脂組成物的塗膜形成於形成有所述薄膜電晶體的所述基板上的步驟; 步驟2:對上述步驟1中所形成的所述塗膜的至少一部分照射放射線的步驟;步驟3:對上述步驟2中照射了放射線的所述塗膜進行顯影的步驟;及步驟4:對上述步驟3中經顯影的所述塗膜進行加熱而形成所述層間絕緣膜的步驟。
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