专利名称：正型放射线敏感性组合物、固化膜、层间绝缘膜及其形成方法、显示元件以及硅氧烷聚合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适合作为形成液晶显示元件(IXD)或有机EL显示元件等的显示 元件的层间绝缘膜等的固化膜的材料的正型放射线敏感性组合物，由该组合物形成的固化 膜、层间绝缘膜、该层间绝缘膜的形成方法和层间绝缘膜形成用硅氧烷聚合物。
背景技术：
彩色TFT液晶显示元件等是通过彩色滤色基板和TFT阵列基板重叠制成的。TFT 阵列基板中，一般为了使以层状配置的配线间绝缘，要设置层间绝缘膜。作为形成层间绝缘 膜的材料，优选用于获得图案形状的必要步骤数少，且具有充分的平坦性，因 此正型放射线 敏感性组合物正在广泛使用。这样作为层间绝缘膜形成用的放射线敏感性组合物的成分主要使用丙烯酸系树 月旨(参见日本特开2001-354822号公报)。对此，尝试使用比丙烯酸系树脂的耐热性和透明 性优良的聚硅氧烷系材料作为放射线敏感性组合物的成分(参见日本特开2006-178436号 公报、日本特开2006-276598号公报、日本特开2006-293337号公报)。目前在聚硅氧烷系 放射线敏感性组合物中使用的硅氧烷聚合物是将苯基三甲氧基硅烷等的硅烷化合物水解 缩合获得的。由含有这样的硅氧烷聚合物的放射线敏感性组合物获得的固化膜的表面硬度 要保持实用上没有问题的水平，重要的是控制在硅氧烷聚合物合成时苯基三甲氧基硅烷 等具有苯基的硅烷化合物的使用量。有报道称硅氧烷聚合物中苯基相对于Si原子的含量 超过60摩尔％时，固化膜的表面硬度会降低(例如参见日本特开2006-178436号公报)。但是，作为只改善固化膜的表面硬度的目的，在硅氧烷聚合物中的苯基相对于Si 原子的含量在5摩尔％ 60摩尔％以下范围时，会有下面所示的问题。例如，由于苯基含 量的降低，固化膜的折射率降低，会成为液晶面板亮度降低的一个因素。进而，在正型放射 线敏感性组合物时，因为低苯基含量的硅氧烷聚合物与感光剂醌二叠氮基化合物的相容性 低，会有引起固化膜白化(硅氧烷聚合物和醌二叠氮基化合物发生相分离而产生的固化膜 的白浊化)的情况。硅氧烷聚合物中苯基相对于Si原子的含量在5摩尔％ 60摩尔％以下时，除了 上述缺点以外，固化膜对在ITO蚀刻步骤中使用的抗蚀剂剥离液的耐久性降低是个大问 题。TFT阵列基板制备时，在层间绝缘膜形成后，在其上形成由ITO(氧化铟锡)膜覆盖基 板的全部表面。然后，为了除去不需要的ITO膜，使用强酸等蚀刻液，进行ITO膜的蚀刻。 ITO膜的蚀刻时，为了不蚀刻必要部分的ITO膜，使用酚醛系正型抗蚀剂等，保护必要部分 的ITO。然后，通过抗蚀剂剥离液，除去正型抗蚀剂。此时，由低苯基含量的硅氧烷聚合物制 得的层间绝缘膜会因为抗蚀剂剥离液产生固化膜的膨润、侵蚀，在ITO蚀刻步骤前后膜厚 会发生变化。固化膜膜厚的变化会引起液晶显示元件的盒间隔不合格，进一步造成液晶显 示元件的显示不均。并且，例如日本特开2003-288991号公报中公开了用于形成含有特定的硅烷化合物和接受放射线的照射产生酸或碱的化合物的有机EL显示元件的绝缘膜的放射线敏感性 组合物。但是没有记载通过控制具有苯基的硅烷化合物的使用量，能获得改善作为层间绝 缘膜一般要求的耐热性、透明性和低介电性等各项性能，特别能改善折射率和ITO膜蚀刻 步骤中耐抗蚀剂剥离液性和耐干蚀性等。这样的状况下，强烈期望开发一种聚硅氧烷系的正型放射线敏感性组合物，其能 具有作为层间绝缘膜一般要求的高耐热性、透明性和低介电性，同时能形成折射率和ITO 膜蚀刻步骤中的耐抗蚀剂剥离液性优良的固化膜、以及电压保持率高的液晶盒，且放射线 敏感度和与醌二叠氮基化合物的相容性高。现有技术文献专利文献
专利文献1日本特开2001-354822号公报专利文献2日本特开2006-178436号公报专利文献3日本特开2006-276598号公报专利文献4日本特开2006-293337号公报专利文献5日本特开2003-288991号公报
发明内容
本发明是基于上述问题提出的，其目的在于提供一种除了耐热性、透明性和低介 电性以外，能形成折射率和ITO膜蚀刻步骤中耐抗蚀剂剥离液性优良的层间绝缘膜、以及 电压保持率高的液晶盒，放射线敏感度和与醌二叠氮基化合物的相容性高的聚硅氧烷系的 正型放射线敏感性组合物、该组合物形成的层间绝缘膜、以及该层间绝缘膜的形成方法。为了解决上述课题提出的发明是一种正型放射线敏感性组合物，其特征在于含 有，[A]硅氧烷聚合物，和[B]醌二叠氮基化合物，上述[A]硅氧烷聚合物中的芳基相对于Si原子的含量为超过60摩尔％并在95 摩尔％以下。该正型放射线敏感性组合物通过控制[A]硅氧烷聚合物中芳基相对于Si原子的 含量为超过60摩尔％并在95摩尔％以下，除了耐热性、透明性和低介电性以外，能形成折 射率和ITO膜蚀刻步骤中耐抗蚀剂剥离液性及耐干蚀性优良的显示元件用层间绝缘膜。同 时，该正型放射线敏感性组合物具有优良的放射线敏感度和与醌二叠氮基化合物的相容 性。并且，通过使用该正型放射线敏感性组合物，能形成电压保持率高的液晶盒。该正型放射线敏感性组合物的[A]硅氧烷聚合物优选至少含有下述式(1)所示的 化合物的水解性硅烷化合物的水解缩合物，
权利要求
一种正型放射线敏感性组合物，其特征在于含有[A]硅氧烷聚合物和[B]醌二叠氮基化合物，上述[A]硅氧烷聚合物中的芳基相对于Si原子的含量为超过60摩尔％并在95摩尔％以下。
2.如权利要求1所述的正型放射线敏感性组合物，其中[A]硅氧烷聚合物是至少含有 下述式(1)所示的化合物的水解性硅烷化合物的水解缩合物，(Ri)_Si_^OR2)4_n (1)式中，R1分别独立地表示氢原子、碳原子数为1 10的烷基、碳原子数为2 10的链 烯基或碳原子数为6 15的芳基中的任何一种，R2分别独立地表示氢原子、碳原子数为1 6的烷基、碳原子数为1 6的酰基或碳原子数为6 15的芳基中的任何一种，这些烷基、 链烯基和烷基的部分或全部氢原子可以被取代，η表示0 3的整数。
3.如权利要求2所述的正型放射线敏感性组合物，其中[Α]硅氧烷聚合物是化合物 (i)与化合物(ii)的水解缩合物，其中化合物(i)是上述式(1)表示的R1为碳原子数为 6 15的芳基、R2为氢原子、碳原子数为1 6的烷基、碳原子数为1 6的酰基中的任何 一种、η为1 3的整数的化合物(i)，化合物(ii)是上述式(1)表示的R1为氢原子、碳原 子数为1 10的烷基、碳原子数为2 10的链烯基中的任何一种、R2为氢原子、碳原子数 为1 6的烷基、碳原子数为1 6的酰基中的任何一种、η是0 3的整数的化合物(ii)。
4.如权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的正型放射线敏感性组合物，其进一步 包括[C]感热性酸产生剂或感热性碱产生剂。
5.如权利要求1 权利要求4的任何一项所述的正型放射线敏感性组合物，进一步包 括[D]热交联性化合物。
6.如权利要求1 权利要求5的任何一项所述的正型放射线敏感性组合物，其用于形 成固化膜。
7.由权利要求6所述的正型放射线敏感性组合物形成的固化膜。
8.如权利要求6所述的正型放射线敏感性组合物，上述固化膜是显示元件的层间绝缘膜。
9.一种显示元件用层间绝缘膜的形成方法，其包括(1)在基板上形成如权利要求8所 述的正型放射线敏感性组合物的涂膜的步骤，(2)在由步骤(1)形成的涂膜的至少一部分 上照射放射线的步骤，(3)对根据步骤(2)照射放射线的涂膜进行显影的步骤，和(4)对根 据步骤(3)显影的涂膜进行加热的步骤。
10.由权利要求8所述的正型放射线敏感性组合物形成的显示元件的层间绝缘膜。
11.具备如权利要求10所述的层间绝缘膜的显示元件。
12.—种层间绝缘膜形成用硅氧烷聚合物，其中芳基相对于Si原子的含量为超过60摩 尔％并在95摩尔％以下。
全文摘要
本发明涉及一种正型放射线敏感性组合物、固化膜、层间绝缘膜及其形成方法、显示元件以及硅氧烷聚合物。本发明提供一种与醌二叠氮基化合物的相容性高，在ITO膜蚀刻步骤中能形成耐抗蚀剂剥离液性优良的层间绝缘膜的聚硅氧烷类正型放射线敏感性组合物。该组合物含有[A]硅氧烷聚合物和[B]醌二叠氮基化合物，上述[A]硅氧烷聚合物中的芳基相对于Si原子的含量为超过60摩尔％并在95摩尔％以下。[A]硅氧烷聚合物是至少含有下述式(1)所示的化合物的水解性硅烷化合物的水解缩合物。
文档编号G03F7/075GK101937172SQ20101021485
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月28日 优先权日2009年6月29日
发明者一户大吾, 花村政晓, 高濑英明 申请人:Jsr株式会社