JP2018182305A - Thin-film transistor substrate, liquid crystal display element, organic el element, radiosensitive resin composition, and manufacturing method of thin-film transistor substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薄膜トランジスタ基板、液晶表示素子、有機EL素子、感放射線性樹脂組成物および薄膜トランジスタ基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a thin film transistor substrate, a liquid crystal display element, an organic EL element, a radiation sensitive resin composition, and a method of manufacturing a thin film transistor substrate.
近年、従来のCRT方式の表示装置と比較して、薄型化や軽量化が可能といった利点等から、液晶を用いた表示素子、すなわち、液晶表示素子の開発が盛んに進められている。 In recent years, development of a display element using liquid crystal, that is, a liquid crystal display element has been actively promoted from advantages such as reduction in thickness and weight and the like as compared with a conventional CRT type display device.
液晶表示素子は、例えば、透明なガラス基板等の一対の基板間に液晶が挟持された構造を有する。これらの基板の表面には、液晶の配向を制御する目的で配向膜を設けることができる。また、これら一対の基板は、例えば、一対の偏光板により挟持される。そして、その基板間に電界を印加することにより液晶に配向変化が起こり、光を部分的に透過したり、遮蔽したりするようになる。液晶表示素子では、こうした特性を利用して画像を表示することができる。 The liquid crystal display element has, for example, a structure in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates such as a transparent glass substrate. An alignment film can be provided on the surface of these substrates for the purpose of controlling the alignment of the liquid crystal. Further, the pair of substrates is held, for example, by a pair of polarizing plates. Then, by applying an electric field between the substrates, alignment change occurs in the liquid crystal, and light is partially transmitted or blocked. The liquid crystal display element can display an image using such characteristics.
液晶表示素子は、画素毎にスイッチング素子を配置したアクティブマトリクス方式の開発によって、コントラスト比や応答性能の優れた良好な画質を実現できるようになった。さらに、液晶表示素子は、高精細化、カラー化および視野角拡大等の課題も克服し、最近では、スマートフォン等の携帯電子機器の表示素子や、大型で薄型のテレビ用表示素子として利用されるに至っている。 With the development of an active matrix system in which a switching element is disposed for each pixel, the liquid crystal display element can realize good image quality with excellent contrast ratio and response performance. Furthermore, the liquid crystal display device overcomes the problems such as high definition, colorization and widening of the viewing angle, and is recently used as a display device of a portable electronic device such as a smartphone or a large thin television display device. It has
アクティブマトリクス型の液晶表示素子では、液晶を挟持する一対の基板のうちの一方の上にゲート配線と信号配線とが格子状に配設され、それらの交差部に上述のスイッチング素子として、例えば、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transister)が設けられている。すなわち、アクティブマトリクス型の液晶表示素子は、液晶を挟持する一対の基板のうちの一方が、TFT等の配置された薄膜トランジスタ基板を構成している。 In the active matrix liquid crystal display element, gate wiring and signal wiring are arranged in a grid shape on one of a pair of substrates sandwiching liquid crystal, and, as their switching elements, for example, Thin film transistors (TFTs) are provided. That is, in the active matrix liquid crystal display element, one of the pair of substrates sandwiching the liquid crystal constitutes a thin film transistor substrate in which a TFT or the like is disposed.
薄膜トランジスタ基板は、代表的に、基板と基板上に配置されたスイッチング素子であるTFTと、TFTを覆う平坦化膜と、平坦化膜を覆う層間絶縁膜と、層間絶縁膜上に配置されて、TFTに接続する画素電極と、層間絶縁膜を介して画素電極と対向するように、層間絶縁膜と平坦化膜との間に配置された補助容量電極とを有する。 The thin film transistor substrate is typically disposed on a substrate and a TFT which is a switching element disposed on the substrate, a planarizing film covering the TFT, an interlayer insulating film covering the planarizing film, and an interlayer insulating film, It has a pixel electrode connected to the TFT, and a storage capacitance electrode disposed between the interlayer insulating film and the planarization film so as to face the pixel electrode via the interlayer insulating film.
今後の薄膜トランジスタ基板の信頼性向上の観点から、層間絶縁膜には高温処理(例えば、250℃以上)が施される可能性がある。既存のアクリル系の有機絶縁膜では耐熱性や透明性の欠如の観点で適用が困難となるおそれがあることから、パターンを形成するための工程数が少なく、かつ高い表面硬度が得られる感放射線性樹脂組成物が検討されつつある。このような樹脂組成物として、シロキサン系の感光性材料が提案されている(特許文献1)。 From the viewpoint of improving the reliability of the thin film transistor substrate in the future, the interlayer insulating film may be subjected to a high temperature treatment (for example, 250 ° C. or more). Since there is a possibility that application may become difficult in the viewpoint of heat resistance and lack of transparency in the existing organic insulating film of acrylic type, the number of processes for forming a pattern is small, and radiation sensitivity that high surface hardness can be obtained Resin compositions are being considered. A siloxane-based photosensitive material has been proposed as such a resin composition (Patent Document 1).
感光性シロキサン材料は、キノンジアジド化合物等のポリシロキサンとの相溶性の低い感光剤を用いる場合、感光剤とポリシロキサンとの相溶性の低さに起因して、層間絶縁膜の形成時に白化が生じることがあることが判明している。これに対し、上記特許文献1のようにポリシロキサン骨格にフェニル基を導入してキノンジアジド化合物との相溶性を高めることが1つの方策となり得る。 When the photosensitive siloxane material is a photosensitive agent having low compatibility with a polysiloxane such as a quinonediazide compound, whitening occurs when the interlayer insulating film is formed due to the low compatibility between the photosensitive agent and the polysiloxane. It turns out that there are things. On the other hand, it is possible to introduce a phenyl group into the polysiloxane skeleton as in Patent Document 1 to enhance the compatibility with the quinone diazide compound as one measure.
しかしながら、ポリシロキサン骨格にフェニル基を直接導入したポリシロキサンを用いる感光性材料では、層間絶縁膜の高温処理の際にベンゼンがアウトガスとして発生してしまい、製造プロセスや環境に対する汚染源となることが懸念されている。 However, in a photosensitive material using polysiloxane in which a phenyl group is directly introduced into the polysiloxane skeleton, benzene may be generated as an outgas during high-temperature processing of the interlayer insulating film, which may cause contamination with respect to the manufacturing process and the environment. It is done.
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、高温処理の際に白化し難く、アウトガスの発生が抑制された層間絶縁膜を備える薄膜トランジスタ基板、これを備える液晶表示素子や有機EL素子、及び該層間絶縁膜を好適に形成し得る感放射線性樹脂組成物、並びに薄膜トランジスタ基板の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems. That is, the object of the present invention is to preferably use a thin film transistor substrate provided with an interlayer insulating film which is hard to whiten during high temperature processing and from which the outgassing is suppressed, a liquid crystal display element or organic EL element provided with the same, and the interlayer insulating film. It is an object of the present invention to provide a radiation-sensitive resin composition that can be formed as well as a method of manufacturing a thin film transistor substrate.
本発明は、一態様において、
基板と
上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、
上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板であって、
上記層間絶縁膜が、下記式(1)で示される構造を有する重合体を含む薄膜トランジスタ基板に関する。
A substrate and a thin film transistor disposed on the substrate;
A thin film transistor substrate having an interlayer insulating film disposed on the thin film transistor, the thin film transistor substrate comprising:
The present invention relates to a thin film transistor substrate in which the interlayer insulating film includes a polymer having a structure represented by the following formula (1).
本発明は、他の態様において、
上記薄膜トランジスタ基板と、該薄膜トランジスタ基板に対向する対向電極を有する対向基板と、該薄膜トランジスタ基板および該対向基板の間に配置された液晶層とを有する液晶表示素子に関する。
The invention, in another aspect, comprises
The present invention relates to a liquid crystal display device having the above thin film transistor substrate, a counter substrate having a counter electrode facing the thin film transistor substrate, and a liquid crystal layer disposed between the thin film transistor substrate and the counter substrate.
本発明は、さらに他の態様において、
当該薄膜トランジスタ基板と、層間絶縁膜と、発光層とをこの順で備える有機EL素子に関する。
In still another aspect of the present invention,
The present invention relates to an organic EL element including the thin film transistor substrate, an interlayer insulating film, and a light emitting layer in this order.
本発明は、なおさらに他の態様において、
[A]重合体、
[B]感光剤、及び
[C]下記式(3)で示される化合物を含む感放射線性樹脂組成物であって、
基板と、
上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、
上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板の該層間絶縁膜の形成に用いられる感放射線性樹脂組成物に関する。
[A] Polymer,
A radiation sensitive resin composition comprising: [B] a photosensitizer, and [C] a compound represented by the following formula (3),
A substrate,
A thin film transistor disposed on the substrate;
The present invention relates to a radiation sensitive resin composition used for forming the interlayer insulating film of a thin film transistor substrate having an interlayer insulating film disposed on the thin film transistor.
本発明は、別の態様において、
基板と、
上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、
上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板の製造方法であって、
[1]請求項11に記載の感放射線性樹脂組成物の塗膜を、上記薄膜トランジスタが形成された上記基板上に形成する工程、
[2]工程[1]で形成した上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
[3]工程[2]で放射線を照射された上記塗膜を現像する工程、および
[4]工程[3]で現像された上記塗膜を加熱して上記層間絶縁膜を形成する工程
を有する薄膜トランジスタ基板の製造方法に関する。
The invention, in another aspect, comprises
A substrate,
A thin film transistor disposed on the substrate;
A method of manufacturing a thin film transistor substrate having an interlayer insulating film disposed on the thin film transistor, comprising:
[1] A process of forming a coating film of the radiation sensitive resin composition according to
[2] irradiating at least a part of the coating film formed in the step [1] with radiation;
[3] a process of developing the coating film irradiated with radiation in the process [2], and a process of heating the coating film developed in the [4] process [3] to form the interlayer insulating film The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor substrate.
本発明によれば、高温処理の際に白化し難く、アウトガスの発生が抑制された層間絶縁膜を備える薄膜トランジスタ基板、これを備える液晶表示素子や有機EL素子、及び該層間絶縁膜を好適に形成し得る感放射線性樹脂組成物、並びに薄膜トランジスタ基板の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a thin film transistor substrate provided with an interlayer insulating film which is not easily whitened during high temperature processing and in which generation of outgas is suppressed, a liquid crystal display element or an organic EL element provided with the same, and the interlayer insulating film are suitably formed. The present invention can provide a radiation sensitive resin composition that can be used as well as a method of manufacturing a thin film transistor substrate.
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described using drawings as appropriate.
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, the “radiation” irradiated at the time of exposure includes visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, charged particle beams and the like.
≪第1実施形態≫
(薄膜トランジスタ基板)
図1は、本発明の第1実施形態である薄膜トランジスタ基板の一例における画素部分の模式的な断面図である。
First Embodiment
(Thin film transistor substrate)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a pixel portion in an example of a thin film transistor substrate according to a first embodiment of the present invention.
図1に示す本発明の第1実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板100は、基板1と基板1上に配置されたスイッチング素子であるTFT2と、TFT2を覆う平坦化膜5と、平坦化膜5を覆う層間絶縁膜6と、層間絶縁膜6上に配置されて、TFT2に接続する画素電極7と、層間絶縁膜6を介して画素電極7と対向するように、層間絶縁膜6と平坦化膜5との間に配置された補助容量電極3とを有する。そして、薄膜トランジスタ基板100は、図1に示すように、TFT2と平坦化膜5との間に、TFT2を覆って保護するように、無機絶縁膜4を設けることができる。
A thin
基板1のTFT2の配置面には、図示されないゲート配線や信号配線等の各種の配線が形成されている。そして、ゲート配線と信号配線とが格子状に配設され、それらの交差部のそれぞれにTFT2が設けられている。
On the surface of the substrate 1 on which the
基板1としては、特に限定されないが、例えば、ガラス基板、石英基板、アクリル樹脂等からなる樹脂基板などが好適に用いられる。そして、基板1においては、薄膜トランジスタ基板100を構成するための前処理として、洗浄とプレアニールとが施されていることが好ましい。
The substrate 1 is not particularly limited. For example, a glass substrate, a quartz substrate, a resin substrate made of an acrylic resin or the like is preferably used. The substrate 1 is preferably subjected to cleaning and pre-annealing as pretreatment for forming the thin
TFT2は、上述したように、スイッチング素子であって、基板1上に形成されてゲート配線の一部をなすゲート電極10と、ゲート電極10を覆うゲート絶縁膜11と、ゲート絶縁膜11上に配置された半導体層12と、信号配線の一部をなして半導体層12に接続するソース電極14と、画素電極7に接続するとともにもう一方で半導体層12に接続するドレイン電極13とを有して構成される。
As described above, the
TFT2のゲート電極10は、基板2上に、蒸着法やスパッタ法等により金属薄膜を形成し、エッチングプロセスを利用したパターニングを行って形成することができる。また、金属酸化物導電膜、または、有機導電膜をパターニングして用いることも可能である。
The
ゲート電極10を構成する金属薄膜の材料としては、例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、金(Au)、タングステン(W)および銀(Ag)等の金属、それら金属の合金、およびAl−NdおよびAPC合金(銀、パラジウム、銅の合金)等の合金を挙げることができる。そして、金属薄膜としては、AlとMoとの積層膜等、異なる材料の層からなる積層膜を用いることも可能である。
Examples of the material of the metal thin film constituting the
ゲート電極10を構成する金属酸化物導電膜の材料としては、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、ITO(Indium Tin Oxide:インジウムドープ酸化錫)および酸化亜鉛インジウム(IZO)等の金属酸化物導電膜を挙げることができる。
As a material of the metal oxide conductive film constituting the
また、ゲート電極10を構成する有機導電膜の材料としては、ポリアニリン、ポリチオフェンおよびポリピロール等の導電性の有機化合物、またはこれらの混合物を挙げることができる。
Moreover, as a material of the organic conductive film which comprises the
ゲート電極10の厚みは、例えば、10nm〜1000nmとすることができる。
The thickness of the
TFT2のゲート絶縁膜11は、例えば、SiO2等の金属酸化物やSiN等の金属窒化物を用い、それらを単独でまたは積層して形成することができる。ゲート絶縁膜11の厚みは、例えば、100nm〜1000nmとすることができる。
The
TFT2の半導体層12は、例えば、非晶質状態のa−Si(アモルファス−シリコン)、またはa−Siをエキシマレーザまたは固相成長等により結晶化して得られるp−Si(ポリシリコン)等、シリコン(Si)材料を用いることによって形成することができる。
The
半導体層12にa−Siを用いる場合、半導体層12の厚みは、30nm以上500nm以下とすることが好ましい。また、半導体層12と、ソース電極14およびドレイン電極13との間には、オーミックコンタクトを実現するための図示されないn+Si層が10nm以上150nm以下の厚さで形成されることが好ましい。
When a-Si is used for the
また、半導体層12にp−Siを用いる場合、その半導体層12には、リン(P)またはボロン(B)等の不純物をドープして、チャネル領域を挟んで、ソース領域およびドレイン領域を形成することが好ましい。また、半導体層12のチャネル領域とソース領域およびドレイン領域との間には、LDD(Lightly Doped Drain)層を形成することが好ましい。
When p-Si is used for the
また、TFT2の半導体層12は、酸化物を用いて形成することができる。その半導体層12に適用可能な酸化物としては、単結晶酸化物、多結晶酸化物、およびアモルファス酸化物、並びにこれらの混合物が挙げられる。多結晶酸化物としては、例えば、酸化亜鉛(ZnO)等を挙げることができる。
The
半導体層12に適用可能なアモルファス酸化物としては、インジウム(In)、亜鉛(Zn)および錫(Sn)の少なくとも1種類の元素を含み構成されるアモルファス酸化物を挙げることができる。
Examples of the amorphous oxide applicable to the
半導体層12に適用可能なアモルファス酸化物の具体的例としては、Sn−In−Zn酸化物、In−Ga−Zn酸化物(IGZO:酸化インジウム・ガリウム・亜鉛)、In−Zn−Ga−Mg酸化物、Zn−Sn酸化物(ZTO:酸化亜鉛錫)、In酸化物、Ga酸化物、In−Sn酸化物、In−Ga酸化物、In−Zn酸化物(IZO:酸化インジウム亜鉛)、Zn−Ga酸化物、Sn−In−Zn酸化物等を挙げることができる。尚、以上の場合、構成材料の組成比は必ずしも1:1である必要はなく、所望の特性を実現する組成比の選択が可能である。
Specific examples of the amorphous oxide applicable to the
アモルファス酸化物を用いた半導体層12は、例えば、それがIGZOやZTOを用いて形成される場合、IGZOターゲットやZTOターゲットを用いてスパッタ法や蒸着法により半導体層形成し、フォトリソグラフィ法等を利用して、レジストプロセスとエッチングプロセスによるパターニングを行って形成される。アモルファス酸化物を用いた半導体層6の厚みは、例えば、1nm以上1000nm以下とすることが好ましい。
For example, when the
TFT2の半導体層12と接続するソース電極14およびドレイン電極13は、それら電極を構成する導電膜を、印刷法やコーティング法の他、スパッタ法やCVD法、蒸着法等の方法を用いて形成した後、フォトリソグラフィ法等を利用したパターニングを施して形成することができる。
The
ソース電極14およびドレイン電極13の構成材料としては、例えば、Al、Cu、Mo、Cr、Ta、Ti、Au、WおよびAg等の金属、それら金属の合金、並びにAl−NdおよびAPC等の合金を挙げることができる。また、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、ITO、酸化インジウム亜鉛(IZO)、AZO(アルミニウムドープ酸化亜鉛)およびGZO(ガリウムドープ酸化亜鉛)等の導電性の金属酸化物や、ポリアニリン、ポリチオフェンおよびポリピロ−ル等の導電性の有機化合物を挙げることができる。そして、それら電極を構成する導電膜としては、TiとAlとの積層膜等の異なる材料の層からなる積層膜を用いることも可能である。
As a constituent material of the
ソース電極14およびドレイン電極13の厚みは、例えば、それぞれ10nm以上1000nm以下とすることが好ましい。
The thickness of each of the
また、薄膜トランジスタ基板100は、TFT2上に、それを覆うように、無機絶縁膜4を設けることができる。無機絶縁膜4は、例えば、SiO2等の金属酸化物やSiN等の金属窒化物を用い、それらを単独でまたは積層して形成することができる。無機絶縁膜4は、TFT2を覆ってそれを保護するために設けられる。より具体的には、無機絶縁膜4は、TFT2を覆って半導体層12を保護し、例えば、湿度によって影響されるのを防止することができる。
In addition, the thin
尚、薄膜トランジスタ基板100では、無機絶縁膜4を設けない構造とすることも可能である。その場合、画素電極7とTFT2との間に設けられる平坦化膜5をTFT2の保護用として兼用することができる。
In the thin
薄膜トランジスタ基板100の平坦化膜5は、TFT2を上方から被覆するよう、無機絶縁膜4上に設けられる。平坦化膜5は、基板1上に形成されたTFT2による凹凸を平坦化する機能を備える。平坦化膜5は、感放射線性の樹脂組成物を用いて形成された絶縁性の膜とすることができる。すなわち、平坦化膜5は、有機材料を用いて形成された有機膜とすることができる。例えば、平坦化膜5は、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリシロキサンおよびノボラック樹脂からなる膜とすることができる。
The
そして、平坦化膜5を有機膜とした場合、上述したように、画素電極7と、ゲート配線や信号配線等の他の配線や電極との間のカップリング容量を低減することができる。薄膜トランジスタ基板100は、平坦化膜5を有することにより、画素内で画素電極7の面積を増大することができ、画素の開口率を向上させることができる。
When the
平坦化膜5は、平坦化用の膜として優れた機能を有することが好ましく、この観点から膜厚の設定がなされることが好ましい。例えば、平坦化膜5は、0.5μm〜6μmの平均膜厚で形成することができる。また、後述する層間絶縁膜6と併せて優れた平坦化能を示すことができるように、層間絶縁膜6と併せた平均膜厚が1μm〜6μmとなるように、それぞれの膜厚を設定することも可能である。
The
平坦化膜5は、上述したように、例えば、感放射線性の樹脂組成物を用いて形成される場合、公知の方法に従い、塗布の後、露光と現像によるパターニングを行い、硬化を行って、容易に形成することができる。
As described above, when the
また、薄膜トランジスタ基板100においては、ゲート絶縁膜11の上に、コモン電圧が印加されるコモン配線17が配置されている。
Further, in the thin
したがって、薄膜トランジスタ基板100においては、コモン配線17の配置領域で、上述した無機絶縁膜4がコモン配線17を覆い、さらに上述した平坦化膜5が、コモン配線17および無機絶縁膜4を覆うように構成されている。
Therefore, in the thin
そして、平坦化膜5の上には、平坦化膜5および無機絶縁膜4を貫通するコンタクトホール18を介して、コモン配線17に電気的に接続される補助容量電極3が配置される。
Then, the
補助容量電極3は、光透過性の導電材料を用いて構成され、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)、酸化スズ等からなる透明電極である。補助容量電極3の厚さは、光透過性と導電特性とを両立させるのに有効な100nm以上500nm以下とすることが好ましい。
The
薄膜トランジスタ基板100の層間絶縁膜6は、平坦化膜5を覆うように平坦化膜5上に配置される。そして、上述の補助容量電極3の配置領域においては、平坦化膜5上の補助容量電極3を覆うように形成され、平坦化膜5と補助容量電極3の表面全体を覆うように配置される。
The
層間絶縁膜6は、後述する本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成された有機膜である。層間絶縁膜6は、本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗布の後、露光と現像によるパターニングを行い、硬化を行って、容易に形成することができる。そして、層間絶縁膜6は、本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成することにより、誘電特性である誘電率が所望の値に制御されている。例えば、通常の有機膜に比べて高い誘電率を有するように構成されている。
The
層間絶縁膜6は、下記式(1)で示される構造を有する重合体を含む。
上記層間絶縁膜6に含まれる重合体では、芳香環がヘテロ原子を含む2価の連結基を介してSiに結合しているので、ベンゼン等の芳香族化合物に由来するアウトガスの発生を抑制することができる。従来のフェニル基がSiに直接結合していた重合体を含む層間絶縁膜ではベンゼンがアウトガスとして発生していたものの、本実施形態の層間絶縁膜ではそのような事象を低減又は防止して製造プロセスや環境への安全性を高めることができる。また、上記重合体が芳香環を含むので、キノンジアジド化合物等の感光剤との相溶性が高く、層間絶縁膜の高温処理の際の白化を抑制することができる。また、当該層間絶縁膜は、耐溶剤性も良好である。
In the polymer contained in the
ヘテロ原子を含む2価の連結基を構成するヘテロ原子としては、例えば酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子等が挙げられる。上記連結基の具体例としては、例えば−O−、−CO−、−S−、−CS−、−OCO−、−COO−、−NR’−、これらのうちの2つ以上を組み合わせた基等が挙げられる。R’は、水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基である。炭素数1〜10の1価の炭化水素基としては、炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基が挙げられ、炭素数1〜10の1価の鎖状炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基等のアルキル基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基等のアルキニル基などが挙げられる。 As a hetero atom which comprises the bivalent coupling group containing a hetero atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a phosphorus atom etc. are mentioned, for example. As a specific example of the said coupling group, the group which combined 2 or more of these, for example -O-, -CO-, -S-, -CS-, -OCO-, -COO-, -NR'-, is mentioned. Etc. R 'is a hydrogen atom or a C1-C10 monovalent hydrocarbon group. As a C1-C10 monovalent hydrocarbon group, a C1-C10 monovalent | monohydric chain hydrocarbon group is mentioned, As a C1-C10 monovalent | monohydric chain hydrocarbon group, it is mentioned. For example, alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group and i-propyl group, alkenyl groups such as ethenyl group, propenyl group and butenyl group, and alkynyl groups such as ethynyl group, propynyl group and butynyl group can be mentioned. .
中でも、R1は、化学的安定性や合成容易性等の点から、−O−、−S−、−O−C(=O)−又は−NH−を示すことが好ましい。これらの中でも、本発明の効果をより高める観点から、−O−、−S−、−又は−NH−であることが好ましく、−O−であることがより好ましい。また、上記式(1)で示される構造を有する重合体中の全てのR1に占める−O−、−S−及び−NH−の含有割合、特には全てのR1に占める−O−の含有割合の下限としては、90モル%が好ましく、95モル%がより好ましく、99モル%がさらに好ましい。 Among them, R 1 preferably represents —O—, —S—, —O—C (= O) — or —NH— from the viewpoint of chemical stability, synthesis ease, and the like. Among these, from the viewpoint of further enhancing the effect of the present invention, -O-, -S-,-or -NH- is preferable, and -O- is more preferable. Moreover, the content ratio of -O-, -S- and -NH- occupied in all R 1 in the polymer having the structure represented by the above formula (1), particularly -O- occupied in all R 1 The lower limit of the content is preferably 90 mol%, more preferably 95 mol%, and still more preferably 99 mol%.
芳香環を含む1価の有機基としては、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、メチルナフチル基、アントリル基、メチルアントリル基等のアリール基、4−(2−フェニル−2−プロピル)フェニル基、フェノキシメチル基、フェノキシエチル基等のフェノキシアルキル基、下記式(2)で示される基、ナフチルメチル基、アントリルメチル基等のアラルキル基等が挙げられる。これらの基の1以上の水素原子は置換されていてもよい。 The monovalent organic group containing an aromatic ring is, for example, an aryl group such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, naphthyl group, methylnaphthyl group, anthryl group, methylanthryl group, 4- (2-phenyl) And phenoxyalkyl groups such as -2-propyl) phenyl group, phenoxymethyl group and phenoxyethyl group; groups represented by the following formula (2); and aralkyl groups such as naphthylmethyl group and anthrylmethyl group. One or more hydrogen atoms of these groups may be substituted.
炭素数1〜12のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基等のアルキル基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基等のアルキニル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl and i-propyl, alkenyl groups such as ethenyl, propenyl and butenyl, ethynyl and propynyl And alkynyl groups such as butynyl group.
炭素数1〜12のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、フェノキシ基等が挙げられる。 As a C1-C12 alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a phenoxy group etc. are mentioned, for example.
炭素数6〜12のアリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、メチルナフチル基等が挙げられる。 As a C6-C12 aryl group, a phenyl group, a tolyl group, xylyl group, mesityl group, a naphthyl group, a methyl naphthyl group etc. are mentioned, for example.
炭素数7〜12のアラルキル基としては、例えばベンジル基、2−フェニルエチル基、2−フェニル−2−プロピル基等が挙げられる。 As a C7-C12 aralkyl group, a benzyl group, 2-phenylethyl group, 2-phenyl 2-propyl group etc. are mentioned, for example.
上記nの上限としては、4が好ましく、2がより好ましい。また、上記mが1の場合、本発明の効果などがより十分に発揮される場合がある。 As an upper limit of said n, 4 is preferable and 2 is more preferable. When m is 1, the effects of the present invention may be exhibited more sufficiently.
上記式(1)で示されるR2としては、上記式(2)で示される基が好ましい。上記式(2)で示される基としては、具体的には、例えばベンジル基、フェネチル基、ナフチル基等が挙げられる。 As R 2 shown by the said Formula (1), group shown by the said Formula (2) is preferable. Specifically as a group shown by the said Formula (2), a benzyl group, a phenethyl group, a naphthyl group etc. are mentioned, for example.
上記層間絶縁膜は、上記式(1)又は(2)で示される構造の導入容易性に点から、ポリシロキサン膜であることが好ましい。ポリシロキサンについては後述する。 The interlayer insulating film is preferably a polysiloxane film from the viewpoint of easiness of introduction of the structure represented by the formula (1) or (2). The polysiloxane will be described later.
上記層間絶縁膜中、上記式(1)で示される構造に由来する芳香環の含有率が、上記層間絶縁膜中のSi原子に対して、1モル%以上60モル%以下であることが好ましい。上記芳香環の含有率の下限値は、10モル%がより好ましく、30モル%がさらに好ましい。上記芳香環の含有率の上限値は、50モル%がより好ましく、40モル%がさらに好ましい。芳香環の含有率が上記範囲にあることで、層間絶縁膜の高温処理の際の白化の防止とアウトガスの発生の抑制とを高いレベルで達成することができる。 In the interlayer insulating film, the content of the aromatic ring derived from the structure represented by the formula (1) is preferably 1 mol% to 60 mol% with respect to Si atoms in the interlayer insulating film. . 10 mol% is more preferable, and, as for the lower limit of the content rate of the said aromatic ring, 30 mol% is more preferable. As for the upper limit of the content rate of the said aromatic ring, 50 mol% is more preferable, and 40 mol% is further more preferable. When the content rate of the aromatic ring is in the above range, it is possible to achieve the prevention of whitening and the suppression of the generation of outgassing at the high level in the high temperature treatment of the interlayer insulating film.
上記層間絶縁膜6に含まれる重合体は、下記式(a)で示される構造をさらに有していてもよい。
The polymer contained in the
上記層間絶縁膜6に含まれる重合体がアリール基がSi原子に結合している構造をさらに含むことで、重合体と感光剤との相溶性がより高くなり、層間絶縁膜の高温処理の際の白化を防止することができる。
By further including a structure in which the polymer contained in the
Raで示されるアリール基としては、R2の芳香環を含む1価の有機基として例示したものと同様の基等が挙げられる。 The aryl group represented by R a, such monovalent those exemplified as the organic group and similar groups containing an aromatic ring in R 2 can be mentioned.
層間絶縁膜6に含まれる重合体が上記式(a)で示される構造を有する場合、上記層間絶縁膜中、上記式(a)で示される構造に由来する芳香環の含有率が、上記層間絶縁膜中のSi原子に対して、1モル%以上40モル%以下であることが好ましい。上記芳香環の含有率の下限値は、5モル%がより好ましく、10モル%がさらに好ましい。上記芳香環の含有率の上限値は、30モル%がより好ましく、20モル%がさらに好ましい。芳香環の含有率が上記範囲にあることで、層間絶縁膜の高温処理の際の白化の防止とアウトガスの発生の抑制とをより高いレベルで達成することができる。また、上記式(a)で示される構造に由来する芳香環の含有率の上限値は、10モル%がより好ましい場合もあり、5モル%がさらに好ましいこともある。このように、上記式(a)で示される構造に由来する芳香環の含有率を低くすることで、アウトガスの発生がより抑制され、また層間絶縁膜の耐溶剤性が高まる傾向にある。
When the polymer contained in the
層間絶縁膜6の平均膜厚としては、例えば、0.3μm以上6μm以下が好ましい。また、上述したように、平坦化膜5と併せた平均膜厚が1μm以上6μm以下となるように、それぞれの膜厚を設定することも可能である。
The average film thickness of the
尚、層間絶縁膜6については、ゲート絶縁膜11や無機絶縁膜4と同様に、SiN膜等の無機膜とすることも可能と考えられる。しかし、そのような無機膜からなる層間絶縁膜の形成には、真空設備を用いた真空成膜や、ドライエッチングが必要であり、有機膜である層間絶縁膜6のように、容易に形成することはできない。したがって、層間絶縁膜6は、本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成された有機膜とすることが好ましい。そして、層間絶縁膜6は、本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成されて、従来の層間絶縁膜を構成する通常の有機膜に比べて高い誘電率、例えば、SiN膜等の無機膜と同様の誘電率を有することができる。
The
薄膜トランジスタ基板100の画素電極7は、層間絶縁膜6の上に配置され、層間絶縁膜6、平坦化膜5および無機絶縁膜4を貫通するコンタクトホール19を介してドレイン電極13に電気的に接続される。そして、薄膜トランジスタ基板100では、画素電極7と補助容量電極3とが層間絶縁膜6を介して対向するように構成されている。
The
画素電極7は、光透過性の導電材料を用いて構成され、例えば、ITOやIZO、酸化スズ等からなる透明電極である。画素電極7の厚さは、光透過性と導電特性とを両立させるのに有効な100nm以上500nm以下とすることが好ましい。
The
以上の構成を有する本発明の第1実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板100は、層間絶縁膜6の一方の面側に設けられ、TFT2のドレイン電極13に電気的に接続された画素電極7と、層間絶縁膜6の他方の面側に設けられ、コモン配線17に電気的に接続された補助容量電極3とを含む。
The thin
その結果、薄膜トランジスタ基板100においては、補助容量電極3により、平面視で、画素電極7と補助容量電極3とが重なる重なり部分に補助容量を生成することができる。そして、画素電極7と補助容量電極3とが挟持する層間絶縁膜6は、上述したように、本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成されて、誘電率が所望の値に制御されている。層間絶縁膜6は、例えば、通常の有機膜に比べて高い誘電率を有するように構成されている。したがって、平面視で、画素電極7と補助容量電極3とが重なる重なり部分に生成される補助容量は、高い電荷保持能を有することができる。
As a result, in the thin
その一方で、薄膜トランジスタ基板100は、上述したように、画素電極7とTFT2との間に平坦化膜5を有することによって、画素電極7と他の配線や電極との間のカップリング容量を低減することができる。
On the other hand, as described above, the thin
この補助容量の生成された薄膜トランジスタ基板100は、その基板表面に液晶の配向を制御する目的で配向膜を設けることができ、後述する本発明の第2実施形態の液晶表示素子を構成することができる。そして、本発明の第2実施形態の液晶表示素子は、補助容量電極3と層間絶縁膜6と画素電極7とにより生成された補助容量を利用し、画素への印加電圧がオフされた電圧非印加時においても電荷を高効率に保持することができる。その結果、薄膜トランジスタ基板100を有する本発明の第2実施形態の液晶表示素子は、補助容量の作用によって電圧非印加時においても液晶の駆動を維持することができる。
An alignment film can be provided on the surface of the thin
このとき、補助容量電極3は、光透過性の導電材料からなる透明電極であり、後述する本発明の第2実施形態の液晶表示素子において、画素の開口率の低下は抑えられている。したがって、薄膜トランジスタ基板100を有する本発明の第2実施形態の液晶表示素子は、優れた表示品位の画像を表示することができる。
At this time, the
≪第2実施形態≫
(液晶表示素子)
図2は、本発明の第2実施形態である液晶表示素子の一例における画素部分の模式的な断面図である。
Second Embodiment
(Liquid crystal display element)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a pixel portion in an example of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
図2に示す本発明の第2実施形態の一例である液晶表示素子200は、上述した本発明の第1実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板100と、対向基板110と、薄膜トランジスタ基板100および対向基板110の間に配置された液晶層111とを有する。
A liquid
液晶表示素子200は、上述した本発明の第1実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板100を用い、薄膜トランジスタ基板100と対向基板110とを、図示されないシール材を用いて貼り合わせて、その2枚の基板間に液晶を封入し、液晶層111を形成することにより構成される。したがって、液晶表示素子200において、薄膜トランジスタ基板100は上述した本発明の第1実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板100と共通しており、その構成要素については上述したものと同一の符号を付し、重複する説明は省略するようにする。
The liquid
液晶表示素子200において、薄膜トランジスタ基板100は、補助容量電極3によって、平面視で、画素電極7と補助容量電極3とが重なる重なり部分に補助容量を生成することができる。そして、画素電極7と補助容量電極3とが挟持する層間絶縁膜6は、後述する本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成されて、誘電率が所望の値に制御されている。層間絶縁膜6は、例えば、通常の有機膜に比べて高い誘電率を有するように構成されている。したがって、平面視で、画素電極7と補助容量電極3とが重なる重なり部分に生成される補助容量は、高い電荷保持能を有することができる。
In the liquid
その一方で、薄膜トランジスタ基板100は、上述したように、画素電極7とTFT2との間に平坦化膜5を有することによって、画素電極7と他の配線や電極との間のカップリング容量を低減することができる。
On the other hand, as described above, the thin
液晶表示素子200において、対向基板110には、対向電極やカラーフィルタ(いずれも図示されない)等が設けられる。
In the liquid
そして、薄膜トランジスタ基板100および対向基板110のそれぞれの対向する表面には、液晶の配向を制御する目的で配向膜を設けることができる。
Then, an alignment film can be provided on the opposing surfaces of the thin
また、液晶層111は、例えば、垂直配向型の液晶からなり、薄膜トランジスタ基板100のTFT2と、対向基板110の対向電極との間で電圧印加のオン・オフにより、液晶の配向制御が行われる。
The
本発明の第2実施形態の液晶表示素子200は、薄膜トランジスタ基板100の補助容量電極3と層間絶縁膜6と画素電極7とにより生成された補助容量を利用し、画素への印加電圧がオフされた電圧非印加時においても電荷を高効率に保持することができる。その結果、薄膜トランジスタ基板100を有する本発明の第2実施形態の液晶表示素子200は、電圧非印加時においても液晶の駆動を維持することができる。
The liquid
このとき、薄膜トランジスタ基板100の補助容量電極3は、光透過性の導電材料からなる透明電極であり、液晶表示素子200において、画素の開口率の低下は抑えられている。したがって、薄膜トランジスタ基板100を有する本発明の第2実施形態の液晶表示素子200は、優れた表示品位の画像を表示することができる。
At this time, the
≪第3実施形態≫
(有機EL素子)
図3は、本実施形態に係る有機EL素子の主要部の構造を模式的に示す断面図である。
Third Embodiment
(Organic EL element)
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the main part of the organic EL element according to this embodiment.
図3の有機EL素子201は、マトリクス状に形成される複数の画素を有するアクティブマトリクス型の有機EL素子である。この有機EL素子201は、トップエミッション型、ボトムエミッション型のいずれでもよい。各部材を構成する材料の性質、例えば透明性は、トップエミッション型、ボトムエミッション型に応じて適宜選択される。有機EL素子201は、第1実施形態の薄膜トランジスタ基板に相当するものとして、支持基板202、薄膜トランジスタ(TFT)203、無機絶縁膜204、層間絶縁膜205、第1電極としての陽極206およびスルーホール207を備え、この上に配設される隔壁208、発光層209、第2電極としての陰極210、パッシベーション膜211および封止基板212を備える。
The
TFT203は、各画素部分のアクティブ素子であり、支持基板202上に形成されている。このTFT203は、ゲート電極230、ゲート絶縁膜231、半導体層232、ソース電極233およびドレイン電極234を備えている。
The
本実施形態では、ゲート電極上にゲート絶縁膜および半導体層を順に備えるボトムゲート型に限らず、半導体層上にゲート絶縁膜およびゲート電極を順に備えるトップゲート型であってもよい。 The present embodiment is not limited to the bottom gate type in which the gate insulating film and the semiconductor layer are sequentially provided on the gate electrode, but may be top gate type in which the gate insulating film and the gate electrode are sequentially provided on the semiconductor layer.
ゲート電極230は、走査信号線(図示せず)の一部をなす。ゲート電極230の厚さとしては、10nm以上1000nm以下が好ましい。ゲート絶縁膜231は、ゲート電極230を被覆する。ゲート絶縁膜231の平均膜厚としては10nm以上10μm以下が好ましい。ソース電極233は、キャリア発生源となる電極である。ソース電極233は、映像信号線(図示略)の一部をなしており、半導体層232に接続される。ドレイン電極234は、半導体層232(チャネル層)を介して移動するキャリアを受け取る部分であり、ソース電極233と同様に半導体層232に接続される。ソース電極233およびドレイン電極234の厚さとしては、10nm以上1000nm以下が好ましい。
The
半導体層232は、ゲート電極230上にゲート絶縁膜231を介して配置される。半導体層232は、ソース電極233およびドレイン電極234と接続されており、チャネル層を構成する。チャネル層は、キャリアが流れ、ゲート電極230により制御される部分である。
The
半導体層232は、上述した、In、Ga、SnおよびZnから選択される1種以上の元素を含む酸化物半導体を用いて形成することができる。この場合の酸化物としては、例えば、単結晶酸化物、多結晶酸化物、アモルファス酸化物、これらの混合物等が挙げられる。
The
IGZOを用いたアモルファス酸化物からなる半導体層232は、例えばIGZOターゲットを用いてスパッタ法や蒸着法により半導体層を形成し、フォトリソグラフィ法等を利用して、レジストプロセスとエッチングプロセスによるパターニングを行うことで形成される。この場合の半導体層232の厚さとしては、1nm以上1000nm以下が好ましい。
The
無機絶縁膜204は、半導体層232を保護するため、例えば湿度によって半導体層232が影響を受けることを防ぐために設けられる。無機絶縁膜204は、TFT203の全体を被覆するように形成されている。
The inorganic
層間絶縁膜205は、TFT203の表面凹凸を平坦化する役割を果たす平坦化膜としても機能することができる。層間絶縁膜205は、TFT203の全体を被覆するように無機絶縁膜204上に形成されている。
The
層間絶縁膜205は、後述する本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成された有機膜である。これらの材料は、有機EL素子201がトップエミッション型であるか、ボトムエミッション型であるかに応じて選択すればよい。層間絶縁膜205は、これらの材料が有機材料であることから有機絶縁膜として形成されている。層間絶縁膜205は、後述の薄膜トランジスタ基板の製造方法の項に記載の方法等により形成することができる。
The
層間絶縁膜205の平均膜厚としては、1μm以上6μm以下が好ましい。
The average film thickness of the
スルーホール207は、陽極206とドレイン電極234とを接続するために形成される。スルーホール207は、層間絶縁膜205に加えて、層間絶縁膜205の下層にある無機絶縁膜204も貫通するように形成される。
The through
スルーホール207は、所望形状の貫通孔を有する層間絶縁膜205を形成した後、無機絶縁膜204に対してドライエッチングを行うことで形成することができる。ここで、層間絶縁膜205は、後述する本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物または従来公知の感放射線性樹脂組成物を用いて形成することができる。そのため、これらの材料からなる塗膜に対する放射線の照射・現像によりスルーホール207を構成する貫通孔を形成することができる。無機絶縁膜204に対するドライエッチングは、層間絶縁膜205をマスクとして行うことができる。これにより、層間絶縁膜205の貫通孔に連通する貫通孔が無機絶縁膜204に形成される結果、層間絶縁膜205および無機絶縁膜204を貫通するスルーホール207が形成される。
The through
なお、TFT203上に無機絶縁膜204が配置されていない場合、層間絶縁膜205への放射線の照射・現像により形成される貫通孔がスルーホール207を構成する。その結果、陽極206は、層間絶縁膜205の一部を覆うとともに、層間絶縁膜205を貫通するよう層間絶縁膜205に設けられたスルーホール207を介して、ドレイン電極234と接続することができる。
When the inorganic
隔壁208は、発光層209の配置領域を規定する凹部80を有する隔壁(バンク)としての役割を果たす。隔壁208は、陽極206の一部を覆う一方で陽極206の一部を露出させるように形成されている。
The
隔壁208は、前記TFT203が有する半導体層232の上方に少なくとも配置されるように、層間絶縁膜205上に形成されていることが好ましい。ここで「上方」とは、支持基板202から封止基板212へ向かう方向である。
The
このような隔壁208は、公知の感放射線性樹脂組成物を用いて薄膜トランジスタ基板の製造方法の項に記載の方法等により形成することができる。隔壁208は、塗膜の露光・現像によりパターニングすることで、平面視において、発光層209が形成される複数の凹部80がマトリクス状に配置されたものとして形成することができる。
Such a
また、隔壁208は、スルーホール207を充填するように形成されていることが好ましい。
The
隔壁208の平均膜厚(隔壁208の最上面と発光層209の最下面との距離)の下限としては、0.3μmが好ましく、0.5μmがより好ましい。上記平均膜厚の上限としては、25μmが好ましく、20μmがより好ましい。隔壁208の平均膜厚が上記上限を超えると、隔壁208が封止基板212と接触するおそれがある。一方、隔壁208の平均膜厚が上記下限に満たないと、後述する発光層209を形成する場合に、隔壁208の凹部80に発光材料組成物を塗布するときに、発光材料組成物が凹部80から漏れ出すおそれがある。
The lower limit of the average film thickness of the partition wall 208 (the distance between the uppermost surface of the
発光層209は、電界を印加されて発光する。発光層209は、電界発光する有機発光材料を含む有機発光層である。発光層209は、隔壁208によって規定される領域、すなわち凹部80に形成されている。このように、凹部80に発光層209を形成することで発光層209の周囲が隔壁208によって包囲され、隣接する複数画素同士を区画することができる。
The
発光層209は、隔壁208の凹部80で陽極206と接触して形成されている。発光層209の厚さとしては、50nm以上100nm以下が好ましい。ここで発光層209の厚さとは、陽極206上の発光層209の底面から、陽極206上の発光層209の上面までの距離を意味する。
The
陽極206は、画素電極をなす。陽極206は、導電性材料によって層間絶縁膜205上に形成されている。陰極210は、複数の画素を共通に覆って形成され、有機EL素子201の共通電極をなす。パッシベーション膜211は、有機EL素子内への水分や酸素の浸入を抑制する。このパッシベーション膜211は、陰極210上に設けられている。
The
封止基板212は、発光層209が配置された主面(支持基板202とは反対側)を封止する。発光層209が配置された主面は、TFT基板の外周端部付近に塗布されたシール剤(図示せず)を用い、封止層213を介して、封止基板212により封止することが好ましい。封止層213は、乾燥された窒素ガス等の不活性なガスの層、または接着剤等の充填材料の層とすることができる。
The sealing
本実施形態の有機EL素子201では、層間絶縁膜205および隔壁208が、低吸水性である感放射線性樹脂組成物を用いて形成することができ、またこれらの層間絶縁膜205、隔壁208の形成工程において、低吸水性の材料を用いた洗浄等の処理が可能である。そのため、吸着水等の形態で絶縁膜形成材料に含まれる微量の水分が徐々に発光層209に浸入することを低減し、発光層209の劣化および発光状態の悪化を低減することができる。
In the
≪第4実施形態≫
(感放射線性樹脂組成物)
本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物は、その感放射線性を利用して、パターニングされた硬化膜を形成することができる。本実施形態に係る感放射線性樹脂組成物は、基板と、上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板の該層間絶縁膜の形成に好適に用いられる。すなわち、上述した本発明の第1実施形態の薄膜トランジスタ基板、本発明の第2実施形態の液晶表示素子および本発明の第3実施形態の有機EL素子の主要な構成要素である層間絶縁膜の製造に好適に用いられる。上記層間絶縁膜の形成に当該感放射線性樹脂組成物を用いることで、高温処理の際の白化及びアウトガスの発生が抑制され、耐溶剤性も良好な層間絶縁膜が得られる。また、当該感放射線性樹脂組成物においては、適当な成分組成とすることで、保存安定性を高めることもできる。
Fourth Embodiment
Radiation-sensitive resin composition
The radiation sensitive resin composition of 4th Embodiment of this invention can form the cured film patterned using the radiation sensitivity. The radiation sensitive resin composition according to the present embodiment is suitable for forming the interlayer insulating film of a thin film transistor substrate having a substrate, a thin film transistor disposed on the substrate, and an interlayer insulating film disposed on the thin film transistor Used for That is, manufacturing of the thin film transistor substrate of the first embodiment of the present invention, the liquid crystal display element of the second embodiment of the present invention, and the interlayer insulating film which is the main component of the organic EL element of the third embodiment of the present invention Are preferably used. By using the said radiation sensitive resin composition for formation of the said interlayer insulation film, the whitening in the case of high temperature processing and generation | occurrence | production of an outgas are suppressed, and an interlayer insulation film favorable also in solvent resistance is obtained. Moreover, in the said radiation sensitive resin composition, storage stability can also be improved by setting it as a suitable component composition.
本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物は、[A]重合体(以下、単に[A]成分ともいう。)、[B]感光剤(以下、単に[B]成分ともいう。)並びに[C]下記式(3)で示される化合物(以下、単に[C]成分または[C]化合物ともいう。)を必須成分として含有する。
また、[A]成分、[B]成分および[C]成分に加え、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。例えば、硬化促進剤として機能する後述の[D]化合物(以下、単に[D]成分ともいう。)を含有することができる。 Moreover, in addition to [A] component, [B] component, and [C] component, you may contain other arbitrary components, unless the effect of this invention is impaired. For example, it can contain the below-mentioned [D] compound (Hereafter, it is also only mentioned [D] ingredient.) Which functions as a hardening accelerator.
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>
[A]重合体は、得られる硬化膜の基材となる成分である。[A]重合体としては、通常、硬化膜形成用の感放射線性樹脂組成物に含有される公知の重合体を1種または2種以上混合して用いることができる。[A]重合体は、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。アルカリ可溶性樹脂であることで、アルカリ現像液を用いたパターニングが可能となる。[A]重合体としては、ポリシロキサンを好適に用いることができる。
<[A] polymer>
[A] A polymer is a component used as the base material of the cured film obtained. As the polymer [A], generally, known polymers contained in a radiation sensitive resin composition for forming a cured film can be used singly or in combination of two or more. [A] The polymer is preferably an alkali-soluble resin. By using an alkali-soluble resin, patterning using an alkali developer becomes possible. As the polymer [A], polysiloxane can be suitably used.
(ポリシロキサン)
ポリシロキサンは、シロキサン結合を有する化合物のポリマーである限りは特に限定されるものではない。このポリシロキサンは、通常、例えば、後述する[B]感光剤である[B−2]光酸発生剤から発生した酸や、[B−3]光塩基発生剤から発生した塩基を触媒として硬化する。
(Polysiloxane)
The polysiloxane is not particularly limited as long as it is a polymer of a compound having a siloxane bond. This polysiloxane is usually cured using, for example, an acid generated from the photoacid generator [B-2], which is a photosensitive agent to be described later, or a base generated from the photobase generator [B-3], as a catalyst. Do.
ポリシロキサンとしては、下記式(4)で示される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物であることが好ましい。 As polysiloxane, it is preferable that it is a hydrolysis condensation product of the hydrolysable silane compound shown by following formula (4).
式(4)中、R20は、炭素数1〜20の非加水分解性の有機基である。R21は、炭素数1〜4のアルキル基である。qは、0〜3の整数である。R20またはR21が複数の場合、これらは同一でも異なっていてもよい。 Wherein (4), R 20 is a non-hydrolyzable organic group having 1 to 20 carbon atoms. R 21 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. q is an integer of 0 to 3; When R 20 or R 21 is plural, these may be the same or different.
上記R20で表される炭素数1〜20の非加水分解性の有機基としては、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアラルキル基等が挙げられる。これらは、直鎖状、分岐状、または環状であってよい。また、これらのアルキル基、アリール基およびアラルキル基が有する水素原子の一部または全部は、ビニル基、(メタ)アクリロイル基またはエポキシ基で置換されていてもよい。 As a C1-C20 nonhydrolyzable organic group represented by said R 20 , a C1-C12 alkyl group, a C6-C12 aryl group, a C7-C12 aralkyl group etc. are mentioned. Can be mentioned. They may be linear, branched or cyclic. In addition, some or all of the hydrogen atoms of these alkyl groups, aryl groups and aralkyl groups may be substituted with vinyl groups, (meth) acryloyl groups or epoxy groups.
上記R21で表される炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、ブチル基等が挙げられる。qは0〜3の整数であるが、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0および1であり、さらに好ましくは1である。qが、上記数値である場合、加水分解・縮合反応の進行がより容易となり、その結果、硬化反応の速度が大きくなり、得られる硬化膜の強度や密着性などを向上させることができる。 The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 21, a methyl group, an ethyl group, n- propyl group, i- propyl group, a butyl group. q is an integer of 0 to 3, but is preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 and 1, and still more preferably 1. When q is the above numerical value, the progress of the hydrolysis / condensation reaction becomes easier, and as a result, the speed of the curing reaction becomes larger, and the strength, adhesion, etc. of the resulting cured film can be improved.
このような上記式(4)で表される加水分解性シラン化合物の具体例としては、
4個の加水分解性基で置換されたシラン化合物として、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン等、
1個の非加水分解性基と3個の加水分解性基とで置換されたシラン化合物として、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−i−プロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−i−プロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−n−プロポキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等、
2個の非加水分解性基と2個の加水分解性基とで置換されたシラン化合物として、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン等、
3個の非加水分解性基と1個の加水分解性基とで置換されたシラン化合物として、トリブチルメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリブチルエトキシシラン等をそれぞれ挙げることができる。
As a specific example of the hydrolysable silane compound represented by such said Formula (4),
Examples of silane compounds substituted with four hydrolyzable groups include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrabutoxysilane, etc.
As a silane compound substituted with one nonhydrolyzable group and three hydrolysable groups, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-i-propoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxy Silane, ethyltriethoxysilane, ethyltri-i-propoxysilane, ethyltributoxysilane, butyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri-n-propoxysilane , 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxy pro Le trimethoxysilane, .gamma.-glycidoxypropyl triethoxy silane, beta-(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like,
Examples of silane compounds substituted by two nonhydrolyzable groups and two hydrolyzable groups include dimethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, dibutyldimethoxysilane, etc.
Examples of silane compounds substituted with three nonhydrolyzable groups and one hydrolyzable group include tributylmethoxysilane, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, tributylethoxysilane and the like.
これらの上記式(4)で表される加水分解性シラン化合物のうち、4個の加水分解性基で置換されたシラン化合物、および1個の非加水分解性基と3個の加水分解性基とで置換されたシラン化合物が好ましく、1個の非加水分解性基と3個の加水分解性基とで置換されたシラン化合物がより好ましい。好ましい加水分解性シラン化合物の具体例としては、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−i−プロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランおよび3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。このような加水分解性シラン化合物は、1種単独で使用しても、または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
してもよい。
Among the hydrolyzable silane compounds represented by the above formula (4), a silane compound substituted with 4 hydrolyzable groups, and 1 non-hydrolyzable group and 3 hydrolyzable groups And a silane compound substituted with one nonhydrolyzable group and three hydrolyzable groups is more preferable. Specific examples of preferable hydrolyzable silane compounds include tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-i-propoxysilane, methyltributoxysilane, phenyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, and ethyltrimethoxysilane. Ethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, ethyltributoxysilane, butyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane and 3-methacryloxypropyltriethoxysilane can be mentioned. Such hydrolyzable silane compounds may be used alone or in combination of two or more.
You may
上記式(4)で表される加水分解性シラン化合物を加水分解縮合させる条件は、上記式(4)で表される加水分解性シラン化合物の少なくとも一部を加水分解して、加水分解性基をシラノール基に変換し、縮合反応を起こさせるものである限り、特に限定されるものではないが、一例として以下のように実施することができる。 The conditions for hydrolytic condensation of the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (4) include hydrolysis of at least a part of the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (4) to form a hydrolyzable group. Is not particularly limited as long as it converts the compound into a silanol group to cause a condensation reaction, but can be carried out, for example, as follows.
上記式(4)で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合に用いられる水は、逆浸透膜処理、イオン交換処理、蒸留等の方法により精製された水を使用することが好ましい。このような精製水を用いることによって、副反応を抑制し、加水分解の反応性を向上させることができる。 It is preferable to use the water refine | purified by methods, such as a reverse osmosis membrane process, an ion exchange process, a distillation, as water used for the hydrolysis condensation of the hydrolysable silane compound represented by said Formula (4). By using such purified water, side reactions can be suppressed and the reactivity of hydrolysis can be improved.
上記式(4)で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合に使用することができる溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピオン酸エステル類、アリールアルカノール、アリールオキシアルカノール等が挙げられる。これらの中でも、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピオン酸メチル、ベンジルアルコール、2−フェニルエチルアルカノール及びフェノキシエタノールが好ましい。なお、フェニルアルカノール又はフェノキシアルカノールを上記溶媒として用いる場合、フェニルアルカノール又はフェノキシアルカノールは上記加水分解縮合反応には用いられずに反応後もそのまま残る。このため、上記加水分解縮合反応後の溶液に含まれるフェニルアルカノール又はフェノキシアルカノールを[C]成分として用いてもよい。 The solvent that can be used for the hydrolytic condensation of the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (4) is not particularly limited, and for example, ethylene glycol monoalkyl ether acetate, diethylene glycol dialkyl ether, Propylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether acetate, propionic acid esters, arylalkanols, aryloxyalkanols and the like can be mentioned. Among these, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl 3-methoxypropionate, benzyl alcohol, 2-phenylethyl alkanol and phenoxyethanol are preferable. When phenylalkanol or phenoxyalkanol is used as the above-mentioned solvent, phenylalkanol or phenoxyalkanol is not used in the above-mentioned hydrolytic condensation reaction and remains as it is after the reaction. For this reason, you may use the phenyl alkanol or phenoxy alkanol contained in the solution after the said hydrolysis condensation reaction as a [C] component.
上記式(4)で表される加水分解性シラン化合物の加水分解・縮合反応は、好ましくは酸触媒(例えば塩酸、硫酸、硝酸、蟻酸、シュウ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、リン酸、酸性イオン交換樹脂、各種ルイス酸等)、塩基触媒(例えばアンモニア、1級アミン類、2級アミン類、3級アミン類、ピリジン等の含窒素化合物、塩基性イオン交換樹脂、水酸化ナトリウムなどの水酸化物、炭酸カリウムなどの炭酸塩、酢酸ナトリウム等のカルボン酸塩、各種ルイス塩基等)またはアルコキシド(例えば、ジルコニウムアルコキシド、チタニウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシド等)等の触媒の存在下で行われる。 The hydrolysis / condensation reaction of the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (4) is preferably an acid catalyst (for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, formic acid, oxalic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonic acid, Phosphoric acid, acidic ion exchange resin, various Lewis acids etc., base catalyst (eg ammonia, primary amines, secondary amines, tertiary amines, nitrogen containing compounds such as pyridine, etc., basic ion exchange resin, hydroxylated In the presence of a catalyst such as a hydroxide such as sodium, a carbonate such as potassium carbonate, a carboxylate such as sodium acetate, various Lewis bases, etc. or an alkoxide (eg, zirconium alkoxide, titanium alkoxide, aluminum alkoxide etc.) It will be.
上記式(4)で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合における反応温度及び反応時間は、適宜に設定される。反応温度は、好ましくは40℃以上200℃以下である。反応時間は、好ましくは30分以上24時間以下である。 The reaction temperature and the reaction time in the hydrolysis and condensation of the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (4) are appropriately set. The reaction temperature is preferably 40 ° C. or more and 200 ° C. or less. The reaction time is preferably 30 minutes or more and 24 hours or less.
上記式(4)で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の重量平均分子量(Mw)の下限としては、通常500が好ましく、1000がより好ましい。一方、この上限としては、20000が好ましく、10000がより好ましい。 The lower limit of the weight average molecular weight (Mw) of the hydrolytic condensate of the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (4) is usually preferably 500, and more preferably 1,000. On the other hand, as this upper limit, 20000 is preferable and 10000 is more preferable.
上記式(4)で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の数平均分子量(Mn)の下限としては、通常500が好ましく、1000がより好ましく、2500がさらに好ましい。上記式(4)で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の数平均分子量を上記下限以上とすることで、本発明の効果をより高め、さらに保存安定性や、得られる層間絶縁膜の耐溶剤性を高めることができる。一方、このMnの上限としては、20000が好ましく、10000がより好ましく、5000がさらに好ましい。 The lower limit of the number average molecular weight (Mn) of the hydrolytic condensate of the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (4) is usually preferably 500, more preferably 1000, and still more preferably 2500. By setting the number average molecular weight of the hydrolytic condensate of the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (4) to the above lower limit or more, the effects of the present invention are further enhanced, and the storage stability and the obtained interlayer insulating film are obtained. Solvent resistance can be enhanced. On the other hand, the upper limit of the Mn is preferably 20000, more preferably 10000, and still more preferably 5000.
上記式(4)で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の分子量分布(Mw/Mn)の下限としては、通常1.1が好ましく、2がより好ましい場合もあり、3がさらに好ましい場合もある。上記式(4)で表される加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の分子量分布を上記下限以上とすることで、本発明の効果をより高め、さらに保存安定性や、得られる層間絶縁膜の耐溶剤性を高めることができる。一方、この分子量分布の上限としては、例えば5であり、4が好ましい。 The lower limit of the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the hydrolytic condensate of the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (4) is usually 1.1, preferably 2 and more preferably 3 Sometimes it is preferable. By setting the molecular weight distribution of the hydrolytic condensate of the hydrolyzable silane compound represented by the above formula (4) to the above lower limit or more, the effect of the present invention is further enhanced, and the storage stability, the interlayer insulating film obtained, Solvent resistance can be enhanced. On the other hand, the upper limit of the molecular weight distribution is, for example, 5 and 4 is preferable.
なお、本明細書における重合体のMw及びMnは、下記の条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した値とする。
装置:昭和電工社の「GPC−101」
カラム:GPC−KF−801、GPC−KF−802、GPC−KF−803およびGPC−KF−804を結合
移動相:テトラヒドロフラン
カラム温度:40℃
流速:1.0mL/分
試料濃度:1.0質量%
試料注入量:100μL
検出器:示差屈折計
標準物質:単分散ポリスチレン
In addition, Mw and Mn of the polymer in this specification are taken as the value measured by the gel permeation chromatography (GPC) on condition of the following.
Device: Showa Denko "GPC-101"
Column: GPC-KF-801, GPC-KF-802, GPC-KF-803 and GPC-KF-804. Mobile phase: tetrahydrofuran Column temperature: 40 ° C.
Flow rate: 1.0 mL / min Sample concentration: 1.0% by mass
Sample injection volume: 100 μL
Detector: Differential Refractometer Standard: Monodispersed polystyrene
<[A]重合体の含有量>
感放射線性樹脂組成物における[A]重合体の含有量の下限としては特に限定されないが、固形分換算で例えば50質量%であり、60質量%が好ましい。一方、この上限としては99質量%が好ましく、95質量%がより好ましい。
<[A] Content of Polymer>
The lower limit of the content of the polymer [A] in the radiation sensitive resin composition is not particularly limited, but is, for example, 50% by mass, preferably 60% by mass in terms of solid content. On the other hand, as this upper limit, 99 mass% is preferred, and 95 mass% is more preferred.
<[B]感光剤>
本発明の第4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)、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)、または、放射線に感応して塩基を発生する化合物(すなわち、[B−3]光塩基発生剤)を挙げることができる。
<[B] Photosensitizer
As the [B] photosensitizer contained in the radiation sensitive resin composition of the fourth embodiment of the present invention, a compound capable of generating radicals and initiating polymerization in response to radiation (that is, [B-1] photoradicals A polymerization initiator), a compound that responds to radiation to generate an acid (ie, [B-2] photoacid generator), or a compound that responds to radiation to generate a base (ie, [B-3] light Base generators) can be mentioned.
このような[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、ホスフィンオキサイド化合物等が挙げられる。これらの化合物は、1種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。 As such [B-1] photo-radical polymerization initiator, an O-acyl oxime compound, an acetophenone compound, a biimidazole compound, a phosphine oxide compound etc. are mentioned. These compounds may be used singly or in combination of two or more.
O−アシルオキシム化合物としては、例えば、1,2−オクタンジオン1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、1−(9−エチル−6−ベンゾイル−9H−カルバゾール−3−イル)−オクタン−1−オンオキシム−O−アセテート、1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾエート、1−〔9−n−ブチル−6−(2−エチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾエート、エタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルベンゾイル)−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−テトラヒドロピラニルベンゾイル)−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−5−テトラヒドロフラニルベンゾイル)−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−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)等が挙げられる。 As an O-acyl oxime compound, for example, 1,2-octanedione 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyloxime)], ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl] Benzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), 1- (9-ethyl-6-benzoyl-9H-carbazol-3-yl) -octan-1-one oxime-O-acetate 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -ethan-1-one oxime-O-benzoate, 1- [9-n-butyl-6- (2- Ethyl benzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -ethan-1-one oxime-O-benzoate, ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetraphenyl) Rofuranylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydropyranylbenzoyl) -9H- Carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-5-tetrahydrofuranylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxybenzoyl} -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyl oxime) etc. are mentioned.
これらのうち、1,2−オクタンジオン1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9H−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}−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)が好ましい。 Among these, 1,2-octanedione 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyloxime)], ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazole -3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) or ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxybenzoyl} -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyl oxime) 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。 As an acetophenone compound, the alpha-amino ketone compound and the alpha-hydroxy ketone compound are mentioned, for example.
α−アミノケトン化合物としては、例えば、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン等が挙げられる。 Examples of the α-amino ketone compound include 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1- ( Examples include 4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one and the like.
α−ヒドロキシケトン化合物としては、例えば、1−フェニル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−i−プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる。 As the α-hydroxy ketone compound, for example, 1-phenyl-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- (4-i-propylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and the like.
アセトフェノン化合物としては、α−アミノケトン化合物が好ましく、特に、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オンが好ましい。 As the acetophenone compound, an α-amino ketone compound is preferable, and in particular, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) Preferred are 1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one and 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one.
ビイミダゾール化合物としては、例えば、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールまたは2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールが好ましく、そのうち、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールがより好ましい。 As a biimidazole compound, for example, 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,2, 4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole or 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5, 5'-Tetraphenyl-1,2'-biimidazole is preferred, among which 2,2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'- More preferred is biimidazole.
[B−1]光ラジカル重合開始剤は、上述したように、単独でまたは2種以上を混合して使用できる。[A]成分100質量部に対する[B−1]光ラジカル重合開始剤の含有量の下限としては、1質量部が好ましく、5質量部がより好ましい。上記[B−1]光ラジカル重合開始剤の含有量の上限としては、40質量部が好ましく、30質量部がより好ましい。[B−1]光ラジカル重合開始剤の含有量を上記範囲とすることで、感放射線性樹脂組成物は、低露光量であっても、高い耐溶剤性、高い硬度および高い密着性を有する硬化膜を形成することができる。 [B-1] The radical photopolymerization initiator may be used alone or in combination of two or more, as described above. As a minimum of content of [B-1] radical photopolymerization initiator to 100 mass parts of [A] ingredient, 1 mass part is preferred and 5 mass parts is more preferred. As a maximum of content of the above-mentioned [B-1] radical photopolymerization initiator, 40 mass parts is preferred, and 30 mass parts is more preferred. [B-1] By setting the content of the photo radical polymerization initiator in the above range, the radiation sensitive resin composition has high solvent resistance, high hardness and high adhesion even with a low exposure amount. A cured film can be formed.
次に、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の[B]感光剤である[B−2]光酸発生剤としては、例えば、オキシムスルホネート化合物、オニウム塩、スルホンイミド化合物、キノンジアジド化合物、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等が挙げられる。尚、これらの[B−2]光酸発生剤は、1種単独で使用してもよいし2種以上を混合して使用してもよい。
Next, as the photoacid generator [B-2], which is the [B] photosensitizer of the radiation sensitive resin composition of this embodiment, for example, an oxime sulfonate compound, an onium salt, a sulfone imide compound, a quinonediazide compound, a halogen Included compounds, diazomethane compounds, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, carboxylic acid ester compounds and the like. In addition, these [B-2] photo-acid generators may be used individually by 1 type, and may mix and
オキシムスルホネート化合物としては、下記式(B1)で表されるオキシムスルホネート基を含む化合物が好ましい。 As the oxime sulfonate compound, a compound containing an oxime sulfonate group represented by the following formula (B1) is preferable.
上記式(B1)中、RA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 (B1), R A represents 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, and an aryl having 6 to 20 carbon atoms And a group or a group in which part or all of the hydrogen atoms of these alkyl groups, alicyclic hydrocarbon groups and aryl groups are substituted with a substituent.
上記式(B1)中のRAで表されるアルキル基としては、炭素数1〜12の直鎖状または分岐状のアルキル基が好ましい。この炭素数1〜12の直鎖状または分岐状のアルキル基は置換基により置換されていてもよく、上記置換基としては、例えば、炭素数1〜10のアルコキシ基、7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニル基等の有橋式脂環基を含む脂環式基等が挙げられる。炭素数1〜12のフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプチルフルオロプロピル基等が挙げられる。 As an alkyl group represented by RA in the said Formula (B1), a C1-C12 linear or branched alkyl group is preferable. The linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms may be substituted by a substituent, and examples of the substituent include an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and 7,7-dimethyl-. Alicyclic groups containing a bridged alicyclic group such as 2-oxonorbornyl group and the like can be mentioned. A trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptyl fluoropropyl group etc. are mentioned as a C1-C12 fluoroalkyl group.
上記RAで表される脂環式炭化水素基としては、炭素数4〜12の脂環式炭化水素基が好ましい。この炭素数4〜12の脂環式炭化水素基は置換基により置換されていてもよく、上記置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。 The alicyclic hydrocarbon group represented by R A, preferably an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms. The alicyclic hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms may be substituted by a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group, a halogen atom, and the like. .
上記RAで表されるアリール基としては、炭素数6〜20のアリール基が好ましく、フェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基がより好ましい。上記アリール基は置換基により置換されていてもよく、上記置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。 The aryl group represented by R A, preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group, a tolyl group, a xylyl group are more preferable. The aryl group may be substituted by a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group, a halogen atom and the like.
オニウム塩としては、例えば、ジフェニルヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウム塩、スルホニウム塩、ベンゾチアゾニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩等が挙げられる。 Examples of the onium salt include diphenyl iodonium salt, triphenyl sulfonium salt, sulfonium salt, benzothiazonium salt, tetrahydrothiophenium salt and the like.
スルホンイミド化合物としては、例えば、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(カンファスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(4−フルオロフェニルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(カンファスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(2−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(2−フルオロフェニルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(カンファスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、4−メチルフェニルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)−1,8−ナフタルイミド等が挙げられる。 Examples of sulfonimide compounds include N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (camphorsulfonyloxy) succinimide, N- (4-methylphenylsulfonyloxy) succinimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyl) Oxy) succinimide, N- (4-fluorophenylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (camphorsulfonyloxy) phthalimide, N- (2-trifluoromethylphenylsulfonyloxy) phthalimide, N- (2-fluorophenylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenyl maleimide, N- (camphorsulfonyloxy) diphenyl Reimido, 4-methylphenyl sulfonyloxy) diphenyl maleimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) -1,8-naphthalimide, and the like.
また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、上述したように、[B]感光剤である[B−2]光酸発生剤として、キノンジアジド化合物を含有することができる。本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、キノンジアジド化合物を含有することにより、ポジ型の感放射線性樹脂組成物として使用することができる。そして、形成後の硬化膜の遮光性を付与することができる。さらに、フォトブリーチ性能により、形成された硬化膜の可視光域の光の透過性の調整も行うことが可能である。 Moreover, the radiation sensitive resin composition of this embodiment can contain a quinone diazide compound as a [B-2] photo-acid generator which is a [B] photosensitive agent as mentioned above. The radiation sensitive resin composition of the present embodiment can be used as a positive type radiation sensitive resin composition by containing a quinone diazide compound. And the light shielding property of the cured film after formation can be provided. Furthermore, it is possible to adjust the light transmittance of the visible light region of the formed cured film by the photobleaching performance.
[B−2]光酸発生剤として用いることができる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」ともいう。)と、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとの縮合物を用いることができる。 [B-2] A quinone diazide compound that can be used as a photoacid generator is a quinone diazide compound that generates a carboxylic acid upon irradiation with radiation. As the quinone diazide compound, a condensate of a phenolic compound or an alcoholic compound (hereinafter, also referred to as "mother core") and 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic 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 above-mentioned mother nucleus include trihydroxybenzophenone, tetrahydroxybenzophenone, pentahydroxybenzophenone, hexahydroxybenzophenone, (polyhydroxyphenyl) alkane, and other mother nuclei.
トリヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,6−トリヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。 Examples of trihydroxybenzophenones include 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,4,6-trihydroxybenzophenone and the like.
テトラヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,3’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,2’−テトラヒドロキシ−4’−メチルベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシ−3’−メトキシベンゾフェノン等が挙げられる。 Examples of tetrahydroxybenzophenones include 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,3′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2, 3,4,2'-tetrahydroxy-4'-methyl benzophenone, 2,3,4,4'-tetrahydroxy-3'-methoxy benzophenone etc. are mentioned.
ペンタヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば、2,3,4,2’,6’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。 Examples of pentahydroxybenzophenones include 2,3,4,2 ', 6'-pentahydroxybenzophenone and the like.
ヘキサヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば、2,4,6,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、3,4,5,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。 Examples of hexahydroxybenzophenones include 2,4,6,3 ', 4', 5'-hexahydroxybenzophenone, 3,4,5,3 ', 4', 5'-hexahydroxybenzophenone and the like.
(ポリヒドロキシフェニル)アルカンとしては、例えば、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,3−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−3−フェニルプロパン、4,4’−〔1−{4−(1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル)フェニル}エチリデン〕ビスフェノール、ビス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインデン−5,6,7,5’,6’,7’−ヘキサノール、2,2,4−トリメチル−7,2’,4’−トリヒドロキシフラバン等が挙げられる。 Examples of (polyhydroxyphenyl) alkanes include bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane, bis (p-hydroxyphenyl) methane, tris (p-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (p-). Hydroxyphenyl) ethane, bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) propane, 1,1,3-tris (2,5-dimethyl) -4-hydroxyphenyl) -3-phenylpropane, 4,4 '-[1- {4- (1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl) phenyl} ethylidene] bisphenol, bis (2,5- Dimethyl-4-hydroxyphenyl) -2-hydroxyphenylmethane, 3,3,3 ′, 3′-tetramethyl-1,1′-spirobi Nden -5,6,7,5 ', 6', 7'-hexanol, 2,2,4-trimethyl -7,2 ', 4'-trihydroxy flavan like.
その他の母核としては、例えば、2−メチル−2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4−(4−ヒドロキシフェニル)−7−ヒドロキシクロマン、1−[1−{3−(1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル)−4,6−ジヒドロキシフェニル}−1−メチルエチル]−3−〔1−{3−(1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル)−4,6−ジヒドロキシフェニル}−1−メチルエチル〕ベンゼン、4,6−ビス{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}−1,3−ジヒドロキシベンゼン等が挙げられる。 As another mother nucleus, for example, 2-methyl-2- (2,4-dihydroxyphenyl) -4- (4-hydroxyphenyl) -7-hydroxychroman, 1- [1- {3- (1- [1- [1 4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl) -4,6-dihydroxyphenyl} -1-methylethyl] -3- [1- {3- (1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl)- 4,6-dihydroxyphenyl} -1-methylethyl] benzene, 4,6-bis {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} -1,3-dihydroxybenzene and the like.
これらの母核のうち、(ポリヒドロキシフェニル)アルカンが好ましく、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、1,1,1−トリス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、4,4’−〔1−{4−(1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル)フェニル}エチリデン〕ビスフェノールがより好ましい。 Among these mother nuclei, (polyhydroxyphenyl) alkane is preferable, and 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 1,1,1-tris (p-hydroxyphenyl) ethane, 4,4 '-[4 More preferred is 1- {4- (1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl) phenyl} ethylidene] bisphenol.
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. Among these, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride is more preferable.
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 a phenolic compound or alcoholic compound (mother core) with 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid halide, preferably 30 mol% to 30% by mole based on the number of OH groups in the phenolic compound or alcoholic compound The 1,2-naphthoquinone diazide 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 known methods.
また、キノンジアジド化合物としては、上記に例示した母核のエステル結合をアミド結合に変更した1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸アミド類、例えば、2,3,4−トリアミノベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸アミド等も好適に使用される。 Moreover, as the quinone diazide compound, 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid amides in which the ester bond of the mother nucleus exemplified above is changed to an amide bond, for example, 2,3,4-triaminobenzophenone-1,2-naphtho Quinonediazide-4-sulfonic acid amide and the like are also suitably 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.
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は、後述する範囲とすることができるが、そのような範囲とすることで、現像液となるアルカリ化合物の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硬化膜の耐溶剤性を良好なものとすることもできる。 The content of the quinone diazide compound in the radiation sensitive resin composition of the present embodiment can be in the range described later, but by setting the content to such a range, a portion irradiated with radiation to the aqueous solution of the alkali compound to be a developer can be obtained. The patterning performance can be improved by increasing the difference in solubility between and the unirradiated portion. Moreover, the solvent resistance of the cured film obtained using this radiation sensitive resin composition can also be made favorable.
[B−2]光酸発生剤としては、オキシムスルホネート化合物、オニウム塩、スルホンイミド化合物、キノンジアジド化合物が好ましく、オキシムスルホネート化合物、キノンジアジド化合物がより好ましく、キノンジアジド化合物がさらに好ましい。 [B-2] The photoacid generator is preferably an oxime sulfonate compound, an onium salt, a sulfone imide compound, or a quinone diazide compound, more preferably an oxime sulfonate compound or a quinone diazide compound, and still more preferably a quinone diazide compound.
また、上記オニウム塩としては、テトラヒドロチオフェニウム塩、ベンジルスルホニウム塩が好ましく、4,7−ジ−n−ブトキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、ベンジル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウ
ムヘキサフルオロホスフェートがより好ましく、4,7−ジ−n−ブトキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネートがさらに好ましい。上記スルホン酸エステル化合物としては、ハロアルキルスルホン酸エステルが好ましく、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がより好ましい。[B−2]光酸発生剤を上記化合物とすることで、得られる本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、感度および溶解性を向上させることができる。
Moreover, as the above onium salt, tetrahydrothiophenium salt and benzylsulfonium salt are preferable, and 4,7-di-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate and benzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium hexame ate. Fluorophosphate is more preferred, and 4,7-di-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate is more preferred. As said sulfonic acid ester compound, haloalkyl sulfonic acid ester is preferable and N-hydroxy naphthalimide trifluoromethane sulfonic acid ester is more preferable. [B-2] By making a photo-acid generator into the said compound, the radiation sensitive resin composition of this embodiment obtained can improve a sensitivity and solubility.
[A]成分100質量部に対する[B−2]光酸発生剤の含有量の下限としては、0.1質量部以上が好ましく、1質量部がより好ましい。上記[A]成分の含有量の上限としては、10質量部が好ましく、5質量部がより好ましい。[B−2]光酸発生剤の含有量を上記範囲とすることで、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の感度を最適化し、表面硬度が高い硬化膜を形成できる。 As a minimum of content of [B-2] photo-acid generator with respect to 100 mass parts of [A] component, 0.1 mass part or more is preferable, and 1 mass part is more preferable. As an upper limit of content of the said [A] component, 10 mass parts is preferable, and 5 mass parts is more preferable. [B-2] By making content of a photo-acid generator into the said range, the sensitivity of the radiation sensitive resin composition of this embodiment can be optimized, and a cured film with high surface hardness can be formed.
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−3]光塩基発生剤としては、放射線の照射により塩基(アミン等)を発生する化合物である限り、特に限定されない。[B−3]光塩基発生剤の例としては、コバルト等遷移金属錯体、オルトニトロベンジルカルバメート類、α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジルカルバメート類、アシルオキシイミノ類等を挙げることができる。 Next, as the [B-3] photosensitizer, which is the [B] photosensitizer of the radiation sensitive resin composition of the present embodiment, as long as it is a compound that generates a base (such as an amine) upon irradiation with radiation, It is not particularly limited. [B-3] Examples of photobase generators include transition metal complexes such as cobalt, ortho-nitrobenzyl carbamates, α, α-dimethyl-3,5-dimethoxybenzyl carbamates, acyloxyiminos and the like .
上述の遷移金属錯体としては、例えば、ブロモペンタアンモニアコバルト過塩素酸塩、ブロモペンタメチルアミンコバルト過塩素酸塩、ブロモペンタプロピルアミンコバルト過塩素酸塩、ヘキサアンモニアコバルト過塩素酸塩、ヘキサメチルアミンコバルト過塩素酸塩、ヘキサプロピルアミンコバルト過塩素酸塩等が挙げられる。 As the above-mentioned transition metal complex, for example, bromopentaammonia cobalt perchlorate, bromopentamethylamine cobalt perchlorate, bromopentapropylamine cobalt perchlorate, hexaammonia cobalt perchlorate, hexamethylamine Cobalt perchlorate, hexapropylamine cobalt perchlorate and the like can be mentioned.
オルトニトロベンジルカルバメート類としては、例えば、[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]メチルアミン、[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]プロピルアミン、[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキシルアミン、[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]シクロヘキシルアミン、[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]アニリン、[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ピペリジン、ビス[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキサメチレンジアミン、ビス[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]フェニレンジアミン、ビス[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]トルエンジアミン、ビス[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ジアミノジフェニルメタン、ビス[[(2−ニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ピペラジン、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]メチルアミン、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]プロピルアミン、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキシルアミン、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]シクロヘキシルアミン、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]アニリン、[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ピペリジン、ビス[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキサメチレンジアミン、ビス[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]フェニレンジアミン、ビス[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]トルエンジアミン、ビス[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ジアミノジフェニルメタン、ビス[[(2,6−ジニトロベンジル)オキシ]カルボニル]ピペラジン等が挙げられる。 Examples of ortho-nitrobenzyl carbamates include [[(2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl] methylamine, [[(2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl] propylamine, [[(2-nitrobenzyl) oxy] Carbonyl] hexylamine, [[(2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl] cyclohexylamine, [[(2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl] aniline, [[(2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl] piperidine, bis [ [(2-Nitrobenzyl) oxy] carbonyl] hexamethylenediamine, bis [[(2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl] phenylenediamine, bis [[(2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl] toluenediamine, bis [[ (2-nitrobenzyl) oxy Carbonyl] diaminodiphenylmethane, bis [[(2-nitrobenzyl) oxy] carbonyl] piperazine, [[(2,6-dinitrobenzyl) oxy] carbonyl] methylamine, [[(2,6-dinitrobenzyl) oxy] carbonyl ] Propylamine, [[(2,6-dinitrobenzyl) oxy] carbonyl] hexylamine, [[(2,6-dinitrobenzyl) oxy] carbonyl] cyclohexylamine, [[(2,6-dinitrobenzyl) oxy] Carbonyl] aniline, [[(2, 6-dinitrobenzyl) oxy] carbonyl] piperidine, bis [[2, 6- dinitro benzyl) oxy] carbonyl] hexamethylene diamine, bis [[(2, 6- dinitro benzyl) Oxy] carbonyl] phenylene diamine, bis [ (2,6-Dinitrobenzyl) oxy] carbonyl] toluenediamine, bis [[(2,6-dinitrobenzyl) oxy] carbonyl] diaminodiphenylmethane, bis [[(2,6-dinitrobenzyl) oxy] carbonyl] piperazine and the like Can be mentioned.
α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジルカルバメート類としては、例えば、[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]メチルアミン、[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]プロピルアミン、[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキシルアミン、[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]シクロヘキシルアミン、[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]アニリン、[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]ピペリジン、ビス[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]ヘキサメチレンジアミン、ビス[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]フェニレンジアミン、ビス[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]トルエンジアミン、ビス[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]ジアミノジフェニルメタン、ビス[[(α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジル)オキシ]カルボニル]ピペラジン等が挙げられる。 Examples of α, α-dimethyl-3,5-dimethoxybenzyl carbamates include [[(α, α-dimethyl-3,5-dimethoxybenzyl) oxy] carbonyl] methylamine, [[(α, α-dimethyl)] 3,5-Dimethoxybenzyl) oxy] carbonyl] propylamine, [[(α, α-dimethyl-3,5-dimethoxybenzyl) oxy] carbonyl] hexylamine, [[(α, α-dimethyl-3,5 -Dimethoxybenzyl) oxy] carbonyl] cyclohexylamine, [[(α, α-dimethyl-3,5-dimethoxybenzyl) oxy] carbonyl] aniline, [[(α, α-dimethyl-3,5-dimethoxybenzyl) oxy] ] Carbonyl] piperidine, bis [[(α, α-dimethyl-3,5-dimethoxybenzyl) oxy] carbonyl] Samethylenediamine, bis [[(α, α-dimethyl-3,5-dimethoxybenzyl) oxy] carbonyl] phenylenediamine, bis [[(α, α-dimethyl-3,5-dimethoxybenzyl) oxy] carbonyl] toluene Diamines, bis [[(. Alpha.,. Alpha.-dimethyl-3,5-dimethoxybenzyl) oxy] carbonyl] diaminodiphenylmethane, bis [[(. Alpha.,. Alpha.-dimethyl-3,5-dimethoxybenzyl) oxy] carbonyl] piperazine, etc. It can be mentioned.
アシルオキシイミノ類としては、例えば、プロピオニルアセトフェノンオキシム、プロピオニルベンゾフェノンオキシム、プロピオニルアセトンオキシム、ブチリルアセトフェノンオキシム、ブチリルベンゾフェノンオキシム、ブチリルアセトンオキシム、アジポイルアセトフェノンオキシム、アジポイルベンゾフェノンオキシム、アジポイルアセトンオキシム、アクロイルアセトフェノンオキシム、アクロイルベンゾフェノンオキシム、アクロイルアセトンオキシム等が挙げられる。 As acyloxyiminos, for example, propionyl acetophenone oxime, propionyl benzophenone oxime, propionyl acetone oxime, butyryl acetophenone oxime, butyryl benzophenone oxime, butyryl acetone oxime, adipoyl acetophenone oxime, adipoyl benzophenone oxime, adipoyl Acetone oxime, acroyl acetophenone oxime, acroyl benzophenone oxime, acroyl acetone oxime and the like can be mentioned.
[B−3]光塩基発生剤のその他の例としては、2−ニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、O−カルバモイルヒドロキシアミドおよびO−カルバモイルヒドロキシアミドが特に好ましい。 [B-3] As other examples of the photobase generator, 2-nitrobenzylcyclohexylcarbamate, O-carbamoylhydroxyamide and O-carbamoylhydroxyamide are particularly preferable.
[B−3]光塩基発生剤は、1種を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。また、本発明の効果を損なわない限り、[B−3]光塩基発生剤と[B−2]光酸発生剤とを併用してもよい。 [B-3] The photobase generator may be used alone or in combination of two or more. Moreover, as long as the effect of this invention is not impaired, you may use together a [B-3] photobase generator and a [B-2] photoacid generator.
[A]成分100質量部に対する[B−3]光塩基発生剤の含有量の下限としては、0.1質量部が好ましく、1質量部がより好ましい。上記[B−3]光塩基発生剤の含有量の上限としては、20質量部が好ましく、10質量部がより好ましい。[B−3]光塩基発生剤の含有量を上記範囲とすることによって、耐メルトフロー性、および形成される硬化膜の耐熱性がバランス良く優れた感放射線性組成物を得ることができ、また、塗膜の形成工程において析出物の発生を防止し、塗膜形成を容易にすることが可能となる。 As a minimum of content of [B-3] a photobase generator to 100 mass parts of [A] ingredient, 0.1 mass part is preferred, and 1 mass part is more preferred. As an upper limit of content of said [B-3] photobase generator, 20 mass parts is preferable, and 10 mass parts is more preferable. [B-3] By setting the content of the photobase generator in the above range, it is possible to obtain a radiation sensitive composition excellent in melt flow resistance and heat resistance of the formed cured film in a well-balanced manner, Moreover, it becomes possible to prevent generation | occurrence | production of a precipitate in the formation process of a coating film, and to make coating film formation easy.
<[C]化合物>
本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物の[C]成分は、下記式(3)で示される化合物である。
The [C] component of the radiation sensitive resin composition of the fourth embodiment of the present invention is a compound represented by the following formula (3).
本実施形態の感放射線性樹脂組成物の[C]成分は、その感放射線性樹脂組成物を用いて形成される硬化膜において[A]重合体に上記式(1)で示される構造の導入を可能とする成分となる。すなわち、[C]成分は、本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成される薄膜トランジスタ基板や液晶表示素子の層間絶縁膜において、重合体に導入されて高温処理の際の白化の抑制を可能とする成分となる。 The component [C] of the radiation sensitive resin composition of the present embodiment is the introduction of the structure represented by the above formula (1) to the polymer [A] in a cured film formed using the radiation sensitive resin composition Component that makes it possible. That is, the [C] component is introduced into a polymer in an interlayer insulating film of a thin film transistor substrate or a liquid crystal display element formed using the radiation sensitive resin composition of the fourth embodiment of the present invention and subjected to high temperature treatment. It is a component that makes it possible to suppress the whitening of
芳香環を含む1価の有機基としては、第1実施形態の層間絶縁膜に含まれる重合体中の芳香環を含む1価の有機基に対応する基であることが好ましい。本実施形態に係る感放射線性樹脂組成物を用いる硬化膜(層間絶縁膜)形成の際のプレベーク時に、[A]成分であるポリシロキサン中の加水分解性基又は加水分解性基の加水分解により生じる基(例えば、ヒドロキシ基等)と[C]成分との反応により、第1実施形態に係る薄膜トランジスタ基板中の重合体が有する上記式(1)で示される所定の構造を効率的に導入することができる。 The monovalent organic group containing an aromatic ring is preferably a group corresponding to a monovalent organic group containing an aromatic ring in the polymer contained in the interlayer insulating film of the first embodiment. At the time of prebaking in forming a cured film (interlayer insulating film) using the radiation sensitive resin composition according to the present embodiment, hydrolysis of the hydrolyzable group or hydrolyzable group in the polysiloxane which is the component [A] A predetermined structure represented by the above formula (1) possessed by the polymer in the thin film transistor substrate according to the first embodiment is efficiently introduced by the reaction between the resulting group (for example, a hydroxy group etc.) and the [C] component. be able to.
従って、[C]成分の芳香環を含む1価の有機基の具体例としては、第1実施形態の層間絶縁膜に含まれる重合体中の芳香環を含む1価の有機基として説明したアリール基やアラルキル基等が好ましい。 Therefore, as a specific example of the monovalent organic group containing the aromatic ring of the [C] component, the aryl described as the monovalent organic group containing the aromatic ring in the polymer contained in the interlayer insulating film of the first embodiment Preferred are groups and aralkyl groups.
[C]成分の具体例としては、
Xがヒドロキシ基である場合、フェノール、ナフトール、ベンジルアルコール、フェノキシエタノール、2−フェニルエチルアルコール等、
Xがチオール基である場合、ベンゼンチオール、ナフタレンチオール等、
Xがカルボキシ基である場合、安息香酸、カルボキシメチルベンゼン等、
Xがアミノ基である場合、アニリン、ベンジルアミン等
が挙げられる。
Specific examples of the component [C]
When X is a hydroxy group, phenol, naphthol, benzyl alcohol, phenoxyethanol, 2-phenylethyl alcohol, etc.
When X is a thiol group, benzenethiol, naphthalenethiol, etc.
When X is a carboxy group, benzoic acid, carboxymethyl benzene and the like,
When X is an amino group, aniline, benzylamine and the like can be mentioned.
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 alone or in combination of two or more.
[C]化合物としては、上記式(3)におけるXが、ヒドロキシ基、チオール基又はアミノ基である化合物を含むことが好ましく、上記式(3)におけるXがヒドロキシ基である化合物を含むことがより好ましい。[C]化合物に占める上記式(3)におけるXが、ヒドロキシ基、チオール基又はアミノ基である化合物の含有割合、特にはXがヒドロキシ基である化合物の含有割合の下限としては、90モル%が好ましく、95モル%がより好ましく、99モル%がさらに好ましい。[C]化合物として上記式(3)におけるXが、ヒドロキシ基、チオール基又はアミノ基である化合物を高い割合で含有することで、本発明の効果をより高めることができる。 [C] The compound preferably includes a compound in which X in the above formula (3) is a hydroxy group, a thiol group or an amino group, and includes a compound in which X in the above formula (3) is a hydroxy group More preferable. [C] 90 mol% as a lower limit of the content ratio of the compound in which X in the above formula (3) in the compound is a hydroxy group, a thiol group or an amino group, particularly the compound in which X is a hydroxy group Is preferable, 95 mol% is more preferable, and 99 mol% is more preferable. The effect of the present invention can be further enhanced by containing a compound in which X in the above formula (3) is a hydroxy group, a thiol group or an amino group at a high ratio as the compound [C].
本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物において、[C]化合物の含有量としては、特に限定されないが、その下限値は、[A]成分100質量部に対して、10質量部が好ましく、20質量部がより好ましく、その上限値は、400質量部が好ましく、200質量部がより好ましく、100質量部がさらに好ましい。[C]化合物の含有量が上記下限値より少ないと、層間絶縁膜の白化抑制効果が十分に得られないことがある。逆に、[C]化合物の含有量が上記上限値を超えると、パターン形成時に現像性が低下するおそれがある。 Although it does not specifically limit as content of a [C] compound in the radiation sensitive resin composition of 4th Embodiment of this invention, The lower limit is 10 mass parts with respect to 100 mass parts of [A] components. Is preferable, 20 parts by mass is more preferable, 400 parts by mass is preferable, 200 parts by mass is more preferable, and 100 parts by mass is more preferable. [C] If the content of the compound is less than the above lower limit value, the whitening inhibitory effect of the interlayer insulating film may not be sufficiently obtained. On the other hand, when the content of the [C] compound exceeds the above upper limit value, the developability may be lowered at the time of pattern formation.
なお、本実施形態の感放射線性樹脂組成物では、[C]化合物が[A]重合体とは別の成分として添加されているものの、これに限らず、[A]重合体の合成の際に[C]化合物を添加し、[A]重合体に上記式(1)の構造を導入するようにしてもよい。また、[A]重合体の合成の際に[C]化合物を添加し、[A]重合体に上記式(1)の構造を導入しておき、さらにこの重合体とは別の成分として[C]化合物を含有させてもよい。 In addition, in the radiation sensitive resin composition of this embodiment, although the [C] compound is added as a component different from the [A] polymer, it is not limited to this, but in the case of the synthesis of the [A] polymer [C] compound may be added to the [A] polymer to introduce the structure of the above formula (1) into the [A] polymer. In addition, a [C] compound is added in the synthesis of the [A] polymer, and the structure of the above formula (1) is introduced into the [A] polymer, and further, as a component other than this polymer [ C] compounds may be contained.
<その他の任意成分>
本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物は、上述した[A]重合体、[B]感光剤および[C]化合物に加え、硬化促進剤としての作用を有する[D]化合物を含有することができる。さらに、本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物は、[C]化合物とともに使用される分散剤および分散媒の他、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じ、界面活性剤、保存安定剤、接着助剤、耐熱性向上剤等のその他の任意成分を含有できる。その他の任意成分は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。以下、各成分について説明する。
<Other optional components>
The radiation sensitive resin composition according to the embodiment of the present invention contains, in addition to the aforementioned [A] polymer, [B] photosensitizer and [C] compound, a [D] compound having an action as a curing accelerator. be able to. Furthermore, the radiation sensitive resin composition according to the embodiment of the present invention may optionally contain a surfactant, as long as the effects of the present invention are not impaired, in addition to the dispersant and the dispersion medium used together with the [C] compound. Other optional components such as storage stabilizers, adhesion promoters, heat resistance improvers, etc. can be contained. The other optional components may be used alone or in combination of two or more. Each component will be described below.
[界面活性剤]
本実施形態の感放射線性樹脂組成物に含有可能な界面活性剤は、感放射線性樹脂組成物の塗布性の改善、塗布ムラの低減、放射線照射部の現像性を改良するために添加することができる。好ましい界面活性剤の例としては、フッ素系界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤が挙げられる。
[Surfactant]
The surfactant that can be contained in the radiation sensitive resin composition of the present embodiment is added to improve the coating properties of the radiation sensitive resin composition, to reduce the coating unevenness, and to improve the developability of the irradiated part. Can. Examples of preferred surfactants include fluorosurfactants and silicone surfactants.
フッ素系界面活性剤としては、例えば1,1,2,2−テトラフルオロオクチル(1,1,2,2−テトラフルオロプロピル)エーテル、1,1,2,2−テトラフルオロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフルオロブチル)エーテル、ヘキサエチレングリコール(1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロペンチル)エーテル、オクタプロピレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフルオロブチル)エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ(1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロペンチル)エーテル等のフルオロエーテル類、パーフルオロドデシルスルホン酸ナトリウム、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10−デカフルオロドデカン、1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロデカン等のフルオロアルカン類、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム類、フルオロアルキルオキシエチレンエーテル類、フルオロアルキルアンモニウムヨージド類、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル類、パーフルオロアルキルポリオキシエタノール類、パーフルオロアルキルアルコキシレート類、フッ素系アルキルエステル類等を挙げることができる。 As a fluorine-based surfactant, for example, 1,1,2,2-tetrafluorooctyl (1,1,2,2-tetrafluoropropyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluorooctylhexyl ether, octal Ethylene glycol di (1,1,2,2-tetrafluorobutyl) ether, hexaethylene glycol (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, octapropylene glycol di (1,1,2 Fluoroethers such as 2, 2-tetrafluorobutyl) ether, hexapropylene glycol di (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, sodium perfluorododecyl sulfonate, 1,1,2, 2,8,8,9,9,10,10-decafluorododecane, 1,1,2,2,3,3-hexa Fluoroalkanes such as fluorodecane, sodium fluoroalkylbenzenesulfonate, fluoroalkyloxyethylene ethers, fluoroalkylammonium iodides, fluoroalkylpolyoxyethylene ethers, perfluoroalkylpolyoxyethanols, perfluoroalkyl alkoxylates And fluorine-based alkyl esters.
これらのフッ素系界面活性剤の市販品としては、エフトップ(登録商標)EF301、303、352(新秋田化成社製)、メガファック(登録商標)F171、172、173(DIC社製)、フロラードFC430、431(住友スリーエム社製)、アサヒガードAG(登録商標)710(旭硝子社製)、サーフロン(登録商標)S−382、SC−101、102、103、104、105、106(AGCセイミケミカル社製)、FTX−218(ネオス社製)等を挙げることができる。 As commercially available products of these fluorine-based surfactants, F-Top (registered trademark) EF 301, 303, 352 (manufactured by Shin Akita Kasei Co., Ltd.), Megafuck (registered trademark) F 171, 172, 173 (manufactured by DIC Corporation), Florard FC430, 431 (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard AG (registered trademark) 710 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Surflon (registered trademark) S-382, SC-101, 102, 103, 104, 105, 106 (AGC Seimi Chemical Co., Ltd.) Company company), FTX-218 (made by Neos company), etc. can be mentioned.
シリコーン系界面活性剤の例としては、市販されている商品名で、SH200−100cs、SH28PA、SH30PA、ST89PA、SH190、SH 8400 FLUID(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業社製)等が挙げられる。 As examples of silicone surfactants, commercially available trade names are SH200-100cs, SH28PA, SH30PA, ST89PA, SH190, SH 8400 FLUID (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP 341 (Shin-Etsu Co., Ltd.) And the like.
その他任意成分として界面活性剤を使用する場合、[A]成分100質量部に対する界面活性剤の含有量の下限としては、0.01質量部が好ましく、0.05質量部がより好ましい。上記界面活性剤の含有量の上限としては、10質量部が好ましく、5質量部がより好ましい。界面活性剤の含有量を上記範囲とすることによって、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗布性を最適化することができる。 When a surfactant is used as another optional component, the lower limit of the content of the surfactant relative to 100 parts by mass of the component [A] is preferably 0.01 parts by mass, and more preferably 0.05 parts by mass. As an upper limit of content of the said surfactant, 10 mass parts is preferable, and 5 mass parts is more preferable. By making content of surfactant into the said range, the applicability of the radiation sensitive resin composition of this embodiment can be optimized.
[保存安定剤]
保存安定剤としては、例えば、硫黄、キノン類、ヒドロキノン類、ポリオキシ化合物、アミン、ニトロニトロソ化合物等が挙げられ、より具体的には、4−メトキシフェノール、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム等が挙げられる。
[Storage stabilizer]
Examples of the storage stabilizer include sulfur, quinones, hydroquinones, polyoxy compounds, amines, nitronitroso compounds, etc. More specifically, 4-methoxyphenol, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine aluminum Etc.
[接着助剤]
接着助剤は、本実施形態の感放射線性樹脂組成物から得られる層間絶縁膜と、その下層に配置される、例えば、補助容量電極や平坦化膜等との接着性をさらに向上させる目的で使用することができる。接着助剤としては、カルボキシル基、メタクリロイル基、ビニル基、イソシアネート基、オキシラニル基等の反応性官能基を有する官能性シランカップリング剤が好ましく用いられ、例えば、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
[Adhesive agent]
The adhesion aiding agent is for the purpose of further improving the adhesion between the interlayer insulating film obtained from the radiation sensitive resin composition of the present embodiment and, for example, the auxiliary capacitance electrode or the flattening film disposed therebelow. It can be used. As the adhesion assistant, functional silane coupling agents having reactive functional groups such as carboxyl group, methacryloyl group, vinyl group, isocyanate group, oxiranyl group are preferably used, and examples thereof include trimethoxysilylbenzoic acid and γ-methacrylic acid. Roxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, etc. Can be mentioned.
<感放射線性樹脂組成物の調製>
本発明の実施形態の感放射線性樹脂組成物は、上述した[A]重合体、[B]感光剤、および[C]化合物の他、必要に応じて、[D]化合物や、その多任意成分である界面活性剤等を混合して調製される。このとき、分散液状態の感放射線性樹脂組成物を調製するため、有機溶剤を用いることができる。有機溶剤は、1種単独でまたは2種以上を混合して使用できる。
<Preparation of radiation sensitive resin composition>
The radiation sensitive resin composition according to the embodiment of the present invention may optionally contain, in addition to the aforementioned [A] polymer, [B] photosensitizer, and [C] compound, a [D] compound or a plurality of optional compounds thereof. It is prepared by mixing the component surfactant and the like. At this time, an organic solvent can be used to prepare the radiation sensitive resin composition in a dispersion state. The organic solvents can be used singly or in combination of two or more.
有機溶剤の機能としては、感放射線性樹脂組成物の粘度等を調節して、例えば、基板等への塗布性を向上させることの他、操作性等を向上させること等が挙げられる。有機溶剤等の含有によって実現される感放射線性樹脂組成物の25℃においてE型粘度計により測定される粘度の下限としては、0.1mPa・sが好ましく、0.5mPa・sがより好ましい。上記粘度の上限としては、50000mPa・sが好ましく、10000mPa・sがより好ましい。 Examples of the function of the organic solvent include adjusting the viscosity of the radiation sensitive resin composition to improve the coatability to the substrate and the like, as well as improving the operability and the like. The lower limit of the viscosity measured by an E-type viscometer at 25 ° C. of the radiation sensitive resin composition realized by the inclusion of an organic solvent or the like is preferably 0.1 mPa · s, more preferably 0.5 mPa · s. The upper limit of the viscosity is preferably 50000 mPa · s, more preferably 10000 mPa · s.
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。 As an organic solvent which can be used for the radiation sensitive resin composition of this embodiment, while melt | dissolving or disperse | distributing other containing components, the thing which does not react with other containing components can be mentioned.
例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、メチル−3−メトキシプロピオネート等のエステル類、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類等が挙げられる。 For example, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol and octanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene Esters such as glycol monoethyl ether acetate and methyl 3-methoxy propionate, polyoxyethylene lauryl ether, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, ethers such as propylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol methyl ethyl ether, benzene, Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; Chill acetamide, etc. amides such as N- methylpyrrolidone.
本実施形態の感放射線性樹脂組成物において用いられる有機溶剤の含有量は、粘度等を考慮して適宜決めることができる。 Content of the organic solvent used in the radiation sensitive resin composition of this embodiment can be suitably determined in consideration of viscosity etc.
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。このビーズ径の下限としては、0.05mmが好ましく、0.08mmがより好ましい。上記ビーズ径の上限としては、0.5mmが好ましく、0.2mmがより好ましい。 As a dispersion method for preparing the radiation sensitive resin composition in the dispersion state, particles are usually prepared at a peripheral velocity of 5 m / s to 15 m / s using a paint shaker, SC mill, annular mill, pin mill or the like. It may be done by a method that continues until no reduction in diameter is observed. The duration is usually several hours. Moreover, it is preferable to use dispersion beads, such as a glass bead and a zirconia bead, in the case of this dispersion | distribution. As a minimum of this bead diameter, 0.05 mm is preferred and 0.08 mm is more preferred. As a maximum of the above-mentioned bead diameter, 0.5 mm is preferred and 0.2 mm is more preferred.
《第5実施形態》
<薄膜トランジスタ基板の製造方法>
本発明の第5実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板の製造方法は、上述した本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて基板上に硬化膜を形成し、層間絶縁膜として構成する工程が主要な工程として含まれる。そして、本実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法では、例えば、図1に示した本発明の第1実施形態の薄膜トランジスタ基板100を容易に製造することができる。
Fifth Embodiment
<Method of manufacturing thin film transistor substrate>
In a method of manufacturing a thin film transistor substrate which is an example of the fifth embodiment of the present invention, a cured film is formed on a substrate using the above-described radiation sensitive resin composition of the fourth embodiment of the present invention, and an interlayer insulating film is formed. The constituent steps are included as the main steps. Then, in the method of manufacturing the thin film transistor substrate according to the present embodiment, for example, the thin
以下、図1に示した本発明の第1実施形態の薄膜トランジスタ基板100を製造する方法を例として、本発明の第5実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板の製造方法を説明する。
Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor substrate which is an example of the fifth embodiment of the present invention will be described by taking a method of manufacturing the thin
本実施形態の薄膜トランジスタ基板100の製造方法においては、図1に示すように、TFT2、平坦化膜5および補助容量電極3の設けられた基板1上に層間絶縁膜6が形成される。そして、その基板1上のTFT2と平坦化膜5との間には、TFT2を覆って保護するように、無機絶縁膜4を設けることができる。この無機絶縁膜4は、基板1上で、TFT2とともに補助容量電極3が電気的に接続するコモン配線17も覆っている。
In the method of manufacturing the thin
本実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法は、上述の基板1上に層間絶縁膜6を形成するために、下記の工程[1]〜工程[4]をこの順で含むことが好ましい。その後、層間絶縁膜6の形成された基板1上で、層間絶縁膜6の上に、公知の方法に従って画素電極7を形成することができ、薄膜トランジスタ基板100を製造することができる。
In order to form the
本実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法に含まれる工程[1]〜工程[4]は、以下に示すとおりである。 Steps [1] to [4] included in the method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present embodiment are as follows.
[1]本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗膜を基板1上に形成する工程(以下、「[1]工程」と称することがある。)
[2][1]工程で形成した感放射線性樹脂組成物の塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程(以下、「[2]工程」と称することがある。)
[3][2]工程で放射線を照射された塗膜を現像する工程(以下、「[3]工程」と称することがある。)
[4][3]工程で現像された塗膜を加熱する工程(以下、「[4]工程」と称することがある。)
[1] A process of forming a coating film of the radiation sensitive resin composition of the fourth embodiment of the present invention on the substrate 1 (hereinafter, may be referred to as "[1] process")
[2] A step of irradiating at least a part of the coating of the radiation sensitive resin composition formed in the step (1) (hereinafter, may be referred to as a "2 step")
[3] A step of developing a coating film irradiated with radiation in the step (hereinafter may be referred to as a “[3] step”)
[4] [3] A step of heating the coating film developed in the step (hereinafter, may be referred to as a “[4] step”)
以下、[1]工程〜[4]工程について説明する。 The steps [1] to [4] will be described below.
[工程[1]]
本工程では、本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗膜を基板1上に形成する。この基板1には、スイッチング素子であるTFT2のほか、コモン配線17や図示されないゲート配線や信号配線等の各種の配線が設けられている。そして、TFT2の上には、それを保護する無機絶縁膜4が設けられて、無機絶縁膜4はコモン配線17も覆っている。また、無機絶縁膜4の上には、公知の方法にしたがってパターニングされてコンタクトホール18の一部をなす貫通孔が形成された平坦化膜5が配置される。平坦化膜5は、公知の方法にしたがい、感放射線性の樹脂組成物を用いてパターニングを行って形成された絶縁性の有機膜である。平坦化膜5は、上述したように、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリシロキサンおよびノボラック樹脂からなる膜とすることができる。
[Step [1]]
In this step, the coating film of the radiation sensitive resin composition of the fourth embodiment of the present invention is formed on the substrate 1. In addition to the
この平坦化膜5の上には、平坦化膜5および無機絶縁膜4を貫通するコンタクトホール18を介して、コモン配線17に電気的に接続する補助容量電極3が配置される。コンタクトホール18は、平坦化膜5のパターニングによって形成された貫通孔を利用して設けられる。すなわち、コンタクトホール18は、パターニングによって貫通孔が形成された平坦化膜5をマスクとし、エッチングによって、平坦化膜5の貫通孔と連続する貫通孔を無機絶縁膜4に形成することによって、平坦化膜5および無機絶縁膜4を貫通する貫通孔として設けられる。そして、補助容量電極3は、例えば、ITO等の光透過性の導電材料からなる膜を、スパッタリング法等を利用して平坦化膜5上に成膜し、フォトリソグラフィ法等を利用してパターニングして形成される。
An
尚、平坦化膜5においては、コンタクトホール18の一部をなす貫通孔を形成するパターニング時に、併せて、コンタクトホール19の一部をなす貫通孔も形成することが好ましい。この貫通孔は、後述するように、層間絶縁膜6に形成される貫通孔と互いに連続するように形成されて、それぞれコンタクトホール19の一部をなすことができる。
In the
以上で説明した、基板1上に設けられたTFT2、コモン配線17等、無機絶縁膜4、平坦化膜5および補助容量電極3は、上述のように、公知の薄膜トランジスタ基板の製造方法を利用して形成されたものである。例えば、TFT2は、基板1上で、通常の半導体膜成膜および公知の絶縁層形成等と、フォトリソグラフィ法によるエッチングを繰り返す等して、公知の方法にしたがって形成されたものである。コモン配線17等、無機絶縁膜4、平坦化膜5および補助容量電極3等についても、それぞれ公知の方法にしたがって形成されたものである。よって、それらの形成についてのより詳細な説明は省略する。
As described above, the
本工程では、上述の基板1を用い、TFT2や補助容量電極3等が形成された面に、本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物を塗布した後、プレベークを行って溶剤を蒸発させ、塗膜を形成する。
In this step, the radiation sensitive resin composition of the fourth embodiment of the present invention is applied to the surface on which the
上述の基板1において、その構成材料としては、例えば、ソーダライムガラスおよび無アルカリガラス等のガラス基板、石英基板、シリコン基板、あるいは、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミドおよびポリイミド等の樹脂基板等が挙げられる。また、これらの基板には、所望により、洗浄やプレアニール等の前処理を施しておくことが好ましい。基板の前処理としては、例えば、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等を挙げることができる。 In the substrate 1 described above, as a constituent material thereof, for example, a glass substrate such as soda lime glass and non-alkali glass, a quartz substrate, a silicon substrate, or an acrylic resin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether sulfone, polycarbonate, Resin substrates, such as aromatic polyamide, polyamide imide, and a polyimide, etc. are mentioned. In addition, it is preferable that these substrates be subjected to pretreatment such as cleaning and pre-annealing, if desired. Examples of pretreatment of the substrate include chemical treatment with a silane coupling agent, plasma treatment, ion plating, sputtering, a gas phase reaction method, vacuum deposition, and the like.
感放射線性樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法またはスピンナー法と称されることもある。)、スリット塗布法(スリットダイ塗布法)、バー塗布法、インクジェット塗布法等の適宜の方法が採用できる。これらのうち、均一な厚みの膜を形成できる点から、スピンコート法またはスリット塗布法が好ましい。 As a method of applying the radiation sensitive resin composition, for example, a spray method, a roll coating method, a spin coating method (sometimes referred to as a spin coating method or a spinner method), a slit coating method (slit die coating method) A suitable method such as a bar coating method or an inkjet coating method can be adopted. Among these, the spin coating method or the slit coating method is preferable in that a film having a uniform thickness can be formed.
上述のプレベークの条件は、感放射線性樹脂組成物を構成する各成分の種類、配合割合等によって異なるが、70℃〜120℃の温度で行うのが好ましく、時間は、ホットプレートやオーブン等の加熱装置によって異なるが、おおよそ1分間〜15分間程度である。塗膜のプレベーク後の平均膜厚の下限としては、0.3μmが好ましく、1.0μmがより好ましい。上記平均膜厚の上限としては、10μmが好ましく、7.0μmがより好ましい。 Although the conditions of the above-mentioned prebaking differ depending on the kind of each component which constitutes the radiation sensitive resin composition, the compounding ratio, etc., it is preferable to carry out at a temperature of 70 ° C. to 120 ° C. Although it changes with heating apparatuses, it is about 1 minute-about 15 minutes. As a lower limit of the average film thickness after prebaking of a coating film, 0.3 micrometer is preferable and 1.0 micrometer is more preferable. As a maximum of the above-mentioned average film thickness, 10 micrometers is preferred and 7.0 micrometers is more preferred.
[工程[2]]
次いで、工程[1]で形成された塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する。このとき、塗膜の一部にのみ照射するには、例えば、所望のコンタクトホール19の形成に対応するパターンのフォトマスクを介して行う。
[Step [2]]
Next, radiation is applied to at least a part of the coating film formed in step [1]. At this time, in order to irradiate only a part of the coating film, for example, it is performed through a photomask of a pattern corresponding to the formation of the desired
照射に使用される放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線等が挙げられる。このうち波長が200nm〜550nmの範囲にある放射線が好ましく、365nmの紫外線を含む放射線がより好ましい。 Examples of radiation used for irradiation include visible light, ultraviolet light, and far ultraviolet light. Among these, radiation having a wavelength in the range of 200 nm to 550 nm is preferable, and radiation containing ultraviolet light of 365 nm is more preferable.
放射線照射量(露光量とも言う。)の下限としては、照射される放射線の波長365nmにおける強度を照度計(OAI model 356、Optical Associates Inc.製)により測定した値として、10J/m2が好ましく、100J/m2がより好ましく、200J/m2がさらに好ましい。上記放射線量の上限としては、10000J/m2が好ましく、5000J/m2以下がより好ましく、3000J/m2がさらに好ましい。 The lower limit of the radiation dose (also referred to as the exposure dose) is preferably 10 J / m 2 as a value obtained by measuring the intensity at a wavelength of 365 nm of the radiation to be applied using a luminometer (OAI model 356, manufactured by Optical Associates Inc.) And 100 J / m 2 is more preferable, and 200 J / m 2 is more preferable. As an upper limit of the said radiation dose, 10000 J / m < 2 > is preferable, 5000 J / m < 2 > or less is more preferable, 3000 J / m < 2 > is more preferable.
[工程[3]]
次に、工程[2]の放射線照射後の塗膜を現像して不要な部分を除去し、コンタクトホール19の一部をなす所定の形状の貫通孔が形成されたパターニング後の塗膜を得る。尚、本工程において形成される塗膜の貫通孔は、上述した平坦化膜5に形成されているコンタクトホール19の一部をなす貫通孔と連続するように形成される。
[Step [3]]
Next, the coating film after the radiation irradiation in the step [2] is developed to remove an unnecessary portion, and a coating film after patterning in which a through hole having a predetermined shape which forms a part of the
現像に使用される現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等の無機アルカリや、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の4級アンモニウム塩や、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等のアルカリ性化合物の水溶液が使用できる。上述のアルカリ性化合物の水溶液には、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒を適当量添加して使用することもできる。さらに、界面活性剤をそれのみで、または、上述の水溶性有機溶媒の添加とともに、適当量添加して使用することもできる。 Examples of the developer used for development include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and sodium carbonate; quaternary ammonium salts such as tetramethyl ammonium hydroxide and tetraethyl ammonium hydroxide; An aqueous solution of an alkaline compound such as 8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene and 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene can be used. An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol may be added to the aqueous solution of the above-mentioned alkaline compound. Furthermore, the surfactant may be used alone or in combination with the addition of the above-mentioned water-soluble organic solvent.
現像方法は、液盛り法、ディッピング法、シャワー法、スプレー法等のいずれでもよく、現像時間の下限としては、常温で5秒間が好ましく、10秒間がより好ましく、現像時間の上限としては、常温で300秒間が好ましく、180秒間がより好ましい。現像処理に続いて、例えば、流水洗浄を30秒間以上90秒間以下行った後、圧縮空気や圧縮窒素で風乾することによって、所望のパターンを有する塗膜が得られる。 The developing method may be any of a liquid deposition method, a dipping method, a shower method, a spray method, etc. The lower limit of the development time is preferably 5 seconds at normal temperature, more preferably 10 seconds, and the normal temperature as an upper limit of development time. Is preferably 300 seconds, more preferably 180 seconds. Following the development process, for example, after performing washing with running water for at least 30 seconds and not more than 90 seconds, a coating film having a desired pattern is obtained by air drying with compressed air or compressed nitrogen.
[工程[4]]
次いで、工程[3]で得られた塗膜を、ホットプレート、オーブン等の適当な加熱装置を用いた加熱により硬化(ポストベークともいう。)する。これにより、硬化膜として、基板1上に層間絶縁膜6が形成される。
[Step [4]]
Next, the coated film obtained in step [3] is cured (also referred to as post-baking) by heating using a suitable heating device such as a hot plate or an oven. Thereby, the
層間絶縁膜6は、上述したように、本発明の第4実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成されて、誘電率が所望の値に制御されている。層間絶縁膜6は、例えば、通常の有機膜に比べて高い誘電率を有するように構成することができる。
層間絶縁膜6の平均膜厚は、0.3μm以上6μm以下が好ましい。
The
The average film thickness of the
本実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法においては、工程[4]の後に、基板1上に形成された層間絶縁膜6の上に、画素電極7が形成される。画素電極7は、層間絶縁膜6、平坦化膜5および無機絶縁膜4を貫通するコンタクトホール19を介して、TFT2のドレイン電極13に電気的に接続することによってTFT2に接続する。
In the method of manufacturing the thin film transistor substrate of the present embodiment, the
このとき、コンタクトホール19は、例えば、工程[4]の後に、平坦化膜5のパターニングによって形成された貫通孔と、層間絶縁膜6のパターニングによって形成された貫通孔とを利用して形成される。すなわち、コンタクトホール19の形成には、平坦化膜5と層間絶縁膜6とを連続して貫通するように形成された貫通孔が利用される。
At this time, the
そして、コンタクトホール19は、連続して貫通する貫通孔が形成された平坦化膜5および層間絶縁膜6をマスクとし、エッチングによって、平坦化膜5および層間絶縁膜の貫通孔と連続するように、無機絶縁膜4に貫通孔を形成することによって形成される。すなわち、コンタクトホール19は、層間絶縁膜6、平坦化膜5および無機絶縁膜4をこの順で連続して貫通する貫通孔として形成される。
The
その後、画素電極7の形成は、例えば、ITO等の光透過性の導電材料からなる膜を、スパッタリング法等を利用して層間絶縁膜6上に成膜し、フォトリソグラフィ法等を利用したパターニングをすることにより行われる。形成された画素電極7は、上述したように、コンタクトホール19を介して、TFT2に接続する。
Thereafter, the
そして、画素電極7と補助容量電極3とは、基板1上で、層間絶縁膜6を介して対向するように配置されている。
The
以上のようにして、本発明の第5実施形態の一例である薄膜トランジスタ基板の製造方法は、基板1と、基板1上に配置されたTFT2と、TFT2を覆う平坦化膜5と、平坦化膜5を覆う層間絶縁膜6と、層間絶縁膜6上に配置されてTFT2に接続する画素電極7と、層間絶縁膜6を介して画素電極7と対向するように、層間絶縁膜6と平坦化膜5との間に配置された補助容量電極3とを有する薄膜トランジスタ基板100を製造することができる。
As described above, in the method of manufacturing the thin film transistor substrate according to the fifth embodiment of the present invention, the substrate 1, the
製造された薄膜トランジスタ基板100は、TFT2等の配置された側の表面に、液晶の配向を制御する目的で配向膜を設けることができる。
そして、薄膜トランジスタ基板100は、上述した本発明の第2実施形態の液晶表示素子の構成することができる。
The manufactured thin
The thin
以下に合成例、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described more specifically by showing synthesis examples and examples below, but the present invention is not limited to the following examples.
以下の各合成例から得られた加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、下記の仕様によるゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した。
装置:GPC−101(昭和電工社製)
カラム:1、GPC−KF−802、GPC−KF−803及びGPC−KF−804(昭和電工社製)を結合したもの
移動相:テトラヒドロフラン
The number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of the hydrolytic condensate of the hydrolyzable silane compound obtained from each of the following synthesis examples were measured by gel permeation chromatography (GPC) according to the following specifications.
Device: GPC-101 (manufactured by Showa Denko)
Column: 1, combined GPC-KF-802, GPC-KF-803 and GPC-KF-804 (manufactured by Showa Denko) Mobile phase: tetrahydrofuran
<[A]成分の加水分解性シラン化合物の加水分解縮合物の合成例>
[合成例1]
撹拌機付の容器内に、メチルトリメトキシシラン63.0g(0.46モル)、テトラエトキシシラン96.3g(0.46モル)及びイオン交換水47.3gを仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、シュウ酸の4.4質量%ベンジルアルコール溶液を仕込み、75℃になるまで加熱し、3時間保持した。さらに溶液温度を40℃にし、この温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールおよびエタノールを除去した。次いで、ベンジルアルコール80gを加え、エバポレーションを再度行った。エバポレーション後、固形分濃度を40質量%となるようベンジルアルコールをさらに加えた。以上により、加水分解縮合物(A−1)を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量(Mn)は2346であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.2であった。
<Synthesis Example of Hydrolysis Condensate of Hydrolyzable Silane Compound of Component [A]>
Synthesis Example 1
In a container equipped with a stirrer, 63.0 g (0.46 mol) of methyltrimethoxysilane, 96.3 g (0.46 mol) of tetraethoxysilane and 47.3 g of ion exchanged water are charged, and the solution temperature is 60 ° C. It was heated until it became. After the solution temperature reached 60 ° C., a 4.4% by mass benzyl alcohol solution of oxalic acid was charged, heated to 75 ° C., and held for 3 hours. The solution temperature was further raised to 40 ° C., and evaporation was carried out while maintaining this temperature to remove ion-exchanged water and methanol and ethanol generated by hydrolytic condensation. Then, 80 g of benzyl alcohol was added and evaporation was performed again. After evaporation, benzyl alcohol was further added to a solid concentration of 40% by mass. By the above, a hydrolysis condensation product (A-1) was obtained. The number average molecular weight (Mn) of the obtained hydrolytic condensate was 2346, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.2.
[合成例2]
合成例1のベンジルアルコールをフェノキシエタノールに替えた以外は同様に実験を行い、加水分解縮合物(A−2)を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量(Mn)は1623であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.4であった。
Synthesis Example 2
An experiment was conducted in the same manner as in Synthesis Example 1 except that benzyl alcohol was changed to phenoxyethanol, to obtain a hydrolysis condensate (A-2). The number average molecular weight (Mn) of the obtained hydrolytic condensate was 1623 and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.4.
[合成例3]
合成例1のベンジルアルコールを2−フェニルエチルアルコールに替えた以外は同様に実験を行い、加水分解縮合物(A−3)を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量(Mn)は1450であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.3であった。
Synthesis Example 3
An experiment was conducted in the same manner as in Synthesis Example 1 except that benzyl alcohol was changed to 2-phenylethyl alcohol, to obtain a hydrolysis condensate (A-3). The number average molecular weight (Mn) of the obtained hydrolytic condensate was 1450, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.3.
[合成例4]
撹拌機付の容器内に、メチルトリメトキシシラン89.7g(0.66モル)、テトラエトキシシラン68.5g(0.33モル)及びイオン交換水48.1gを仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、シュウ酸の4.4質量%プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液を仕込み、75℃になるまで加熱し、3時間保持した。さらに溶液温度を40℃にし、この温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールおよびエタノールを除去した。次いで、プロピレングリコールモノメチルエーテル80gを加え、エバポレーションを再度行った。エバポレーション後、固形分濃度を40質量%となるようプロピレングリコールモノメチルエーテルをさらに加えた。以上により、加水分解縮合物(A−4)を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量(Mn)は2978であり、分子量分布(Mw/Mn)は3.7であった。
Synthesis Example 4
In a container equipped with a stirrer, 89.7 g (0.66 mol) of methyltrimethoxysilane, 68.5 g (0.33 mol) of tetraethoxysilane and 48.1 g of ion-exchanged water are charged, and the solution temperature is 60 ° C. It was heated until it became. After the solution temperature reached 60 ° C., a 4.4 mass% propylene glycol monomethyl ether solution of oxalic acid was charged, heated to 75 ° C., and held for 3 hours. The solution temperature was further raised to 40 ° C., and evaporation was carried out while maintaining this temperature to remove ion-exchanged water and methanol and ethanol generated by hydrolytic condensation. Then, 80 g of propylene glycol monomethyl ether was added and evaporation was performed again. After evaporation, propylene glycol monomethyl ether was further added to a solid concentration of 40% by mass. By the above, a hydrolysis condensation product (A-4) was obtained. The number average molecular weight (Mn) of the obtained hydrolyzed condensate was 2978, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 3.7.
[合成例5]
撹拌機付の容器内に、フェニルトリメトキシシラン28.3g(0.14モル)、メチルトリメトキシシラン95.6g(0.70モル)、テトラエトキシシラン41.8g(0.20モル)及びイオン交換水47.0gを仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、シュウ酸の4.4質量%ベンジルアルコール溶液を仕込み、75℃になるまで加熱し、3時間保持した。さらに溶液温度を40℃にし、この温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水及び加水分解縮合で発生したメタノールおよびエタノールを除去した。次いで、ベンジルアルコール80gを加え、エバポレーションを再度行った。エバポレーション後、固形分濃度を40質量%となるようベンジルアルコールをさらに加えた。以上により、加水分解縮合物(A−5)を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量(Mn)は2285であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.1であった。
Synthesis Example 5
In a container equipped with a stirrer, 28.3 g (0.14 mol) of phenyltrimethoxysilane, 95.6 g (0.70 mol) of methyltrimethoxysilane, 41.8 g (0.20 mol) of tetraethoxysilane and ions 47.0 g of exchange water was charged and heated until the solution temperature reached 60.degree. After the solution temperature reached 60 ° C., a 4.4% by mass benzyl alcohol solution of oxalic acid was charged, heated to 75 ° C., and held for 3 hours. The solution temperature was further raised to 40 ° C., and evaporation was carried out while maintaining this temperature to remove ion-exchanged water and methanol and ethanol generated by hydrolytic condensation. Then, 80 g of benzyl alcohol was added and evaporation was performed again. After evaporation, benzyl alcohol was further added to a solid concentration of 40% by mass. By the above, a hydrolysis condensation product (A-5) was obtained. The number average molecular weight (Mn) of the obtained hydrolytic condensate was 2285, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.1.
[合成例6]
合成例1のベンジルアルコールをプロピレングリコールモノメチルエーテルに替えた以外は同様に実験を行い、加水分解縮合物(A−6)を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量(Mn)は1450であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.3であった。
Synthesis Example 6
An experiment was conducted in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the benzyl alcohol was changed to propylene glycol monomethyl ether, to obtain a hydrolysis condensate (A-6). The number average molecular weight (Mn) of the obtained hydrolytic condensate was 1450, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.3.
[合成例7]
合成例1のベンジルアルコールをジエチレングリコールメチルエチルエーテルに替えた以外は同様に実験を行い、加水分解縮合物(A−7)を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量(Mn)は2561であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.6であった。
Synthesis Example 7
An experiment was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except that benzyl alcohol was changed to diethylene glycol methyl ethyl ether, to obtain a hydrolysis condensate (A-7). The number average molecular weight (Mn) of the obtained hydrolytic condensate was 2561 and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.6.
[合成例8]
合成例5のベンジルアルコールをプロピレングリコールモノメチルエーテルに替えた以外は同様に実験を行い、加水分解縮合物(A−8)を得た。得られた加水分解縮合物の数平均分子量(Mn)は2706であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.6であった。
Synthesis Example 8
An experiment was conducted in the same manner as in Synthesis Example 5 except that the benzyl alcohol was changed to propylene glycol monomethyl ether, to obtain a hydrolysis condensate (A-8). The number average molecular weight (Mn) of the obtained hydrolytic condensate was 2706, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.6.
<感放射性樹脂組成物の調製>
[実施例1]
合成例1で得られた加水分解縮合物(A−1)を含む溶液(加水分解縮合物(A−1)100質量部(固形分)に相当する量、ベンジルアルコール150質量部を[C]成分として含む)に、[B]成分として(B−1)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(3.0モル)との縮合物20質量部、[F]界面活性剤として東レダウコーニング社製の「SH8400FLUID」)0.1質量部を加え、固形分濃度が27質量%になるように溶剤(ベンジルアルコール/プロピレングリコールモノメチルエーテル=80/20(質量%))を添加し、感放射性樹脂組成物を調製した。なお、本実施例における固形分濃度とは、全成分(感放射線性樹脂組成物)の質量に対する、加水分解縮合物(A−1)〜(A−8)(固形分)、感光剤(B−1)〜(B−2)、化合物(C−1)〜(C−4)及び界面活性剤(F−1)の合計質量の割合を指す。
<Preparation of radiation sensitive resin composition>
Example 1
A solution containing the hydrolytic condensate (A-1) obtained in Synthesis Example 1 (an amount corresponding to 100 parts by mass (solid content) of the hydrolytic condensate (A-1), 150 parts by mass of benzyl alcohol [C] (B-1) 4,4 '-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol (1. 20 parts by mass of a condensation product of 0 mol) and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride (3.0 mol), [F] "SH8400FLUID" manufactured by Toray Dow Corning as a surfactant, 0.1 A mass part was added, and a solvent (benzyl alcohol / propylene glycol monomethyl ether = 80/20 (mass%)) was added so that solid content concentration might be 27 mass%, and the radiation sensitive resin composition was prepared. In addition, with solid content concentration in a present Example, hydrolysis condensation products (A-1)-(A-8) (solid content) with respect to the mass of all the components (radiation sensitive resin composition), a photosensitive agent (B) -1) to (B-2), the compounds (C-1) to (C-4), and the surfactant (F-1), the ratio of the total mass.
[実施例2〜15及び比較例1〜6]
各成分の種類及び量、並びに固形分濃度を表1に記載の通りとした他は、実施例1と同様にして感放射性樹脂組成物を調製した。
[Examples 2 to 15 and Comparative Examples 1 to 6]
A radiation sensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the types and amounts of each component and the solid content concentration were as described in Table 1.
<物性評価>
上記のように調製した感放射性樹脂組成物を使用し、以下のように当該組成物、当該組成物から形成される硬化膜の各種の特性を評価した。
<Physical evaluation>
Using the radiation-sensitive resin composition prepared as described above, various properties of the composition and a cured film formed from the composition were evaluated as follows.
〔硬化膜の白化及び透過率の評価〕
ガラス基板上に、スピンナーを用いて各組成物を塗布した後、90℃にて2分間ホットプレート上でプレベークすることにより平均膜厚3.0μmの塗膜を形成した。得られた塗膜に対し、それぞれキャノン社製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)を用いて、積算照射量が3,000J/m2となるように露光を行った後、クリーンオーブン内にて230℃で1時間加熱することにより硬化膜を得た。この硬化膜の白化の度合を調べるため、3μm四方の凹凸をAFM「Dimension 3100」(Veeco社製)により観察した。目視での白化度合との相関から、平均粗さRaが1≦Ra<4の場合を「A」、4≦Ra<7の場合を「B」、7≦Ra<10の場合を「C」、10≦Raの場合を「D」とした。「A」〜「C」の場合を良好、「D」の場合を不良と評価した。結果を表1に示す。
また、この硬化膜を有するガラス基板の光線透過率を、分光光度計「150−20型ダブルビーム」(日立製作所社製)を用いて300〜500nmの範囲の波長で測定した。そのときの最低光線透過率の値を表1に示す。最低光線透過率が95%以上の時、光線透過率は良好であると言える。
[Evaluation of whitening and transmittance of cured film]
After applying each composition on a glass substrate using a spinner, a coating film having an average film thickness of 3.0 μm was formed by prebaking on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes. The obtained coating film is exposed to an integrated irradiation dose of 3,000 J / m 2 using a PLA-501F exposure apparatus (super high pressure mercury lamp) manufactured by CANON CO., LTD. A cured film was obtained by heating at 230 ° C. for 1 hour. In order to check the degree of whitening of the cured film, the unevenness of 3 μm square was observed by AFM “Dimension 3100” (manufactured by Veeco). From the correlation with the degree of whitening visually, "A" is the case where average roughness Ra is 1 ≦ Ra <4, “B” when 4 ≦ Ra <7, and “C” when 7 ≦ Ra <10. The case of 10 ≦ Ra is “D”. The cases of “A” to “C” were evaluated as good, and the case of “D” was evaluated as poor. The results are shown in Table 1.
Moreover, the light transmittance of the glass substrate which has this cured film was measured by the wavelength of the range of 300-500 nm using spectrophotometer "150-20 type | mold double beam" (made by Hitachi, Ltd.). The values of the lowest light transmittance at that time are shown in Table 1. When the lowest light transmittance is 95% or more, it can be said that the light transmittance is good.
〔アウトガスの評価〕
上記組成物溶液を基板上に塗布したのち乾燥して、平均膜厚6.0μmの被膜を形成した。その後、この被膜について、標準物質としてn−オクタンを使用し(比重=0.701、注入量、0.02μリットル)を用い、パージ条件を100℃/10分として、ヘッドスペースガスクロマトグラフィー/質量分析(ヘッドスペースサンプラ:日本分析工業社製 JHS−100A、ガスクロマトグラフィー/質量分析装置、JEOL社製JMS−AX505W型質量分析計)を行って、各芳香環を有する化合物に由来するピーク面積Aを求め、下記計算式により、n−オクタン換算による各芳香環を有する化合物の揮発量を算出し、これらの合計を芳香環化合物の揮発量(μg)とした。この揮発量が0.5μgを超えると、ベンゼン環由来のアウトガス成分が大きいと判断した。
n−オクタン換算による揮発量の計算式
芳香環を有する化合物の揮発量(μg)=A×(n−オクタンの量)(μg)/(n−オクタンのピーク面積)
[Evaluation of outgassing]
The composition solution was applied onto a substrate and then dried to form a film having an average film thickness of 6.0 μm. After that, for this film, head space gas chromatography / mass using n-octane as a standard substance (specific gravity = 0.701, injection amount, 0.02 μl) and a purge condition of 100 ° C./10 min. Analysis (head space sampler: JHS-100A manufactured by Japan Analytical Industry Co., Ltd., gas chromatography / mass spectrometer, JMS-AX505W mass spectrometer manufactured by JEOL), and peak area A derived from compounds having each aromatic ring The volatilized amount of the compound having each aromatic ring was calculated by n-octane conversion according to the following formula, and the total of these was defined as the volatilized amount (μg) of the aromatic ring compound. When this volatilization amount exceeded 0.5 μg, it was judged that the outgas component derived from the benzene ring was large.
Calculation formula of volatilization amount by n-octane conversion Volatilization amount (μg) of compound having aromatic ring (A) (quantity of n-octane) (μg) / (peak area of n-octane)
〔耐溶剤性の評価〕
上記組成物溶液を基板上に塗布したのち乾燥して、被膜を形成した。得られた塗膜にパターンマスクを介さずにキャノン社製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)により積算照射量が3,000J/m2となるように露光し、このシリコン基板をクリーンオーブン内にて230℃で30分加熱して平均膜厚3.0μmの硬化膜を得た。ここで得られた硬化膜の平均膜厚(T1)を測定した。そして、この硬化膜が形成されたシリコン基板を45℃に温度制御されたN−メチル−2−ピロリドン中に6分間浸漬した後、当該硬化膜の平均膜厚(t1)を測定し、浸漬による平均膜厚変化率{|t1−T1|/T1}×100〔%〕を算出した。結果を耐溶剤性として表1に示す。この値が5%以下のとき、耐溶剤性は良好といえる。
[Evaluation of solvent resistance]
The composition solution was applied onto a substrate and then dried to form a film. The obtained coating film is exposed to an integrated irradiation dose of 3,000 J / m 2 using a PLA-501F exposure apparatus (super high pressure mercury lamp) manufactured by Canon without using a pattern mask, and this silicon substrate is cleaned in a clean oven The film was heated at 230 ° C. for 30 minutes to obtain a cured film having an average thickness of 3.0 μm. The average film thickness (T1) of the cured film obtained here was measured. Then, after immersing the silicon substrate on which the cured film is formed in N-methyl-2-pyrrolidone whose temperature is controlled at 45 ° C. for 6 minutes, the average film thickness (t1) of the cured film is measured, and The average film thickness change rate {| t1−T1 | / T1} × 100 [%] was calculated. The results are shown in Table 1 as solvent resistance. When this value is 5% or less, it can be said that the solvent resistance is good.
[保存安定性の評価]
上記組成物溶液を40℃のオーブン中で1週間加温し、得られたサンプルを基板上に塗布したのち乾燥して、被膜を形成した。続いて、露光機(キヤノン社の「MPA−600FA(ghi線混合)」)を用い、10μmのライン・アンド・スペース(1対1)のパターンを有するマスクを介して、塗膜に対し露光量を変量として放射線を照射した。その後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて25℃において80秒間液盛り法で現像した。次いで、超純水で1分間流水洗浄を行い、その後乾燥することにより、ガラス基板上にパターンを形成した。このとき、10μmのスペース・パターンが形成するために必要な露光量を調べた。加温前後の放射線感度を測定し、必要露光量の変化率(%)を求め、保存安定性の指標とした。変化率が5%未満の場合を「A」、変化率が5%以上10%未満の場合を「B」、変化率が10%以上の場合を「C」とし、A又はBの場合、保存安定性は良好と評価した。結果を表1に示す。
[Evaluation of storage stability]
The above composition solution was heated in an oven at 40 ° C. for one week, and the obtained sample was applied on a substrate and then dried to form a film. Subsequently, using a light exposure machine (“MPA-600FA (Ghi line mixed)” from Canon Inc.), the exposure dose to the coating film is obtained through a mask having a 10 μm line and space (1 to 1) pattern. Radiation was used as a variable. Thereafter, it was developed by immersion in a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 25 ° C. for 80 seconds. Subsequently, the pattern was formed on the glass substrate by performing flowing-water washing | cleaning with ultrapure water for 1 minute, and drying after that. At this time, the exposure amount required to form a 10 μm space pattern was examined. The radiation sensitivities before and after heating were measured, and the change rate (%) of the required exposure was determined to be an index of storage stability. If the rate of change is less than 5%, "A", if the rate of change is 5% or more and less than 10%, "B", if the rate of change is 10% or more is "C". The stability was evaluated as good. The results are shown in Table 1.
なお、表1において、[B]感光剤、[C]化合物、及び[F]界面活性剤の略称は、それぞれ以下のものを表す。 In Table 1, abbreviations for [B] photosensitizer, [C] compound, and [F] surfactant respectively represent the following.
B−1:4,4’−[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(3.0モル)との縮合物
B−2:1,1,1−トリ(p−ヒドロキシフェニル)エタン(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(3.0モル)との縮合物
C−1:ナフトール
C−2:2−(4’−ヒドロキシフェニル)−2−フェニルプロパン
C−3:安息香酸
C−4:ベンゼンチオール
F−1:東レダウコーニング社製「SH8400FLUID」
B-1: 4,4 '-[1- [4- [1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol (1.0 mol) and 1,2-naphthoquinonediazide-5 Condensation products with sulfonic acid chloride (3.0 mol) B-2: 1,1,1-tri (p-hydroxyphenyl) ethane (1.0 mol) and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid Condensate with chloride (3.0 mol) C-1: Naphthol C-2: 2- (4'-hydroxyphenyl) -2-phenylpropane C-3: Benzoic acid C-4: Benzene thiol F-1: Toray Dow Corning's SH8400FLUID
表1中の「−」は硬化膜が白化したため測定しなかったことを示す。なお、加水分解縮合物(A−1)を含む溶液を用いた実施例1〜6及び11の感放射線性樹脂組成物は、[C]成分として、この溶液に含まれていたベンジルアルコールをさらに含む。同様に、加水分解縮合物(A−2)を含む溶液を用いた実施例7及び12の感放射線性樹脂組成物は、[C]成分として、この溶液に含まれていたフェノキシエタノールをさらに含む。加水分解縮合物(A−3)を含む溶液を用いた実施例8及び13の感放射線性樹脂組成物は、[C]成分として、この溶液に含まれていた2−フェニルエチルアルコールをさらに含む。加水分解縮合物(A−5)を含む溶液を用いた10及び15の感放射線性樹脂組成物は、[C]成分として、この溶液に含まれていたベンジルアルコールをさらに含む。 "-" In Table 1 indicates that the measurement was not performed because the cured film turned white. In addition, the radiation sensitive resin composition of Examples 1-6 and 11 using the solution containing a hydrolysis-condensation product (A-1) adds the benzyl alcohol contained in this solution further as a [C] component. Including. Similarly, the radiation sensitive resin compositions of Examples 7 and 12 using a solution containing the hydrolytic condensate (A-2) further contain phenoxyethanol contained in this solution as a component [C]. The radiation sensitive resin composition of Examples 8 and 13 using the solution containing the hydrolytic condensate (A-3) further contains 2-phenylethyl alcohol contained in this solution as a [C] component. . The radiation sensitive resin composition of 10 and 15 using the solution containing a hydrolysis condensation product (A-5) further contains the benzyl alcohol contained in this solution as a [C] component.
表1中の略号は以下のとおりである。
BnOH:ベンジルアルコール
PhO(CH2)2OH:2−フェノキシエタノール
Ph(CH2)2OH:2−フェニルエチルアルコール
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
EDM:ジエチレングリコールメチルエチルエーテル
The abbreviations in Table 1 are as follows.
BnOH: benzyl alcohol PhO (CH 2 ) 2 OH: 2-phenoxyethanol Ph (CH 2 ) 2 OH: 2-phenylethyl alcohol PGME: propylene glycol monomethyl ether EDM: diethylene glycol methyl ethyl ether
表1が示すように、実施例1〜15の感放射性樹脂組成物により形成された硬化膜は、硬化膜の白化及びベンゼンの揮発が抑制されるとともに、光線透過率及び溶剤耐性に優れる。また、成分組成を調製することで、保存安定性を高めることもできる。このため、これらの感放射性樹脂組成物により形成される硬化膜は、薄膜トランジスタ基板の層間絶縁膜、これを用いる液晶表示素子、有機EL素子に好適に用いることができる。 As Table 1 shows, while the whitening of a cured film and evaporation of benzene are suppressed, the cured film formed with the radiation sensitive resin composition of Examples 1-15 is excellent in light transmittance and solvent tolerance. Moreover, storage stability can also be improved by preparing a component composition. For this reason, the cured film formed of these radiation sensitive resin compositions can be suitably used for an interlayer insulating film of a thin film transistor substrate, a liquid crystal display element using the same, and an organic EL element.
本発明は上記した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-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
本発明の液晶表示素子は、本発明の感放射線性樹脂組成物を用いて層間絶縁膜が形成され、高画質の表示を可能とするとともに、高い信頼性を示すことができ、また、簡便の製造することができる。したがって、本発明の液晶表示素子は、大型液晶TV等の用途の他、最近、低消費電力化および高画質化が強く求められているスマートフォン等の携帯情報機器の表示素子の用途にも好適である。 In the liquid crystal display device of the present invention, an interlayer insulating film is formed using the radiation sensitive resin composition of the present invention, enabling high-quality display and exhibiting high reliability, and being simple. It can be manufactured. Therefore, the liquid crystal display element of the present invention is suitable for use as a display element of a portable information device such as a smart phone recently required to achieve low power consumption and high image quality, in addition to applications such as large liquid crystal TVs. is there.
1 基板
2 TFT
3 補助容量電極
4 無機絶縁膜
5 平坦化膜
6 層間絶縁膜
7 画素電極
10 ゲート電極
11 ゲート絶縁膜
12 半導体層
13 ドレイン電極
14 ソース電極
17 コモン配線
18,19 コンタクトホール
80 凹部
100 薄膜トランジスタ基板
110 対向基板
111 液晶層
200 液晶表示素子
201 有機EL素子
202 支持基板
203 薄膜トランジスタ(TFT)
204 無機絶縁膜
205 層間絶縁膜
206 (第1電極としての)陽極
207 スルーホール
208 隔壁
209 発光層
210 (第2電極としての)陰極
211 パッシベーション膜
212 封止基板
213 封止層
230 ゲート電極
231 ゲート絶縁膜
232 半導体層
233 ソース電極
234 ドレイン電極
1
204 inorganic
Claims (12)
上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、
上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板であって、
上記層間絶縁膜が、下記式(1)で示される構造を有する重合体を含む薄膜トランジスタ基板。
A thin film transistor substrate having an interlayer insulating film disposed on the thin film transistor, the thin film transistor substrate comprising:
The thin-film transistor substrate in which the said interlayer insulation film contains the polymer which has a structure shown by following formula (1).
[B]感光剤、及び
[C]下記式(3)で示される化合物
を含む感放射線性樹脂組成物であって、
基板と、
上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、
上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板の該層間絶縁膜の形成に用いられる感放射線性樹脂組成物。
A radiation sensitive resin composition comprising: [B] a photosensitizer, and [C] a compound represented by the following formula (3),
A substrate,
A thin film transistor disposed on the substrate;
The radiation sensitive resin composition used for formation of this interlayer insulation film of the thin-film transistor board | substrate which has an interlayer insulation film arrange | positioned on the said thin-film transistor.
上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、
上記薄膜トランジスタの上に配置された層間絶縁膜を有する薄膜トランジスタ基板の製造方法であって、
[1]請求項11に記載の感放射線性樹脂組成物の塗膜を、上記薄膜トランジスタが形成された上記基板上に形成する工程、
[2]工程[1]で形成した上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
[3]工程[2]で放射線を照射された上記塗膜を現像する工程、および
[4]工程[3]で現像された上記塗膜を加熱して上記層間絶縁膜を形成する工程
を有する薄膜トランジスタ基板の製造方法。 A substrate,
A thin film transistor disposed on the substrate;
A method of manufacturing a thin film transistor substrate having an interlayer insulating film disposed on the thin film transistor, comprising:
[1] A process of forming a coating film of the radiation sensitive resin composition according to claim 11 on the substrate on which the thin film transistor is formed,
[2] irradiating at least a part of the coating film formed in the step [1] with radiation;
[3] a process of developing the coating film irradiated with radiation in the process [2], and a process of heating the coating film developed in the [4] process [3] to form the interlayer insulating film Method of manufacturing a thin film transistor substrate
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019026693A (en) * | 2017-07-27 | 2019-02-21 | 東レ・ファインケミカル株式会社 | Silicone polymer composition and method for producing the same |
JP7397419B1 (en) * | 2023-06-02 | 2023-12-13 | Jsr株式会社 | Radiation sensitive composition, cured film and method for producing the same, semiconductor element and display element |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8158981B2 (en) * | 2006-09-25 | 2012-04-17 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Radiation-sensitive composition, method of forming silica-based coating film, silica-based coating film, apparatus and member having silica-based coating film and photosensitizing agent for insulating film |
US8921858B2 (en) * | 2007-06-29 | 2014-12-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device |
-
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019026693A (en) * | 2017-07-27 | 2019-02-21 | 東レ・ファインケミカル株式会社 | Silicone polymer composition and method for producing the same |
JP7397419B1 (en) * | 2023-06-02 | 2023-12-13 | Jsr株式会社 | Radiation sensitive composition, cured film and method for producing the same, semiconductor element and display element |
Also Published As
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