感光性组合物、由其形成的固化膜及具有固化膜的元件的制作方法

专利名称：感光性组合物、由其形成的固化膜及具有固化膜的元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于形成液晶显示元件或有机EL显示元件等的薄膜晶体管(TFT)基板用平坦化膜、触摸面板用保护装置膜或绝缘膜、半导体元件的层间绝缘膜、固体摄像元件用平坦化膜或微透镜阵列图案、或者光波导的芯或包覆材料的感光性组合物，由其形成的固化膜，以及具有该固化膜的元件。
背景技术：
近年，对于液晶显示器或有机EL显示器等，要求实现进一步高精细、高分辨率。另外，近年，液晶显示器等中，积极采用触摸面板，特别是静电容量方式的触摸面板受到关注，为了提高触摸面板的透明性或功能性，作为透明电极部件的ITO的高透明性和高导电保护膜或绝缘膜，也要求对于高温处理的耐热性。现有技术文献 专利文献
例如专利文献I中，作为在液晶显不器或有机EL显不器等中，实现进一步闻精细、闻分辨率的方法，记载了提高显示装置的开口率的方法。其为通过将透明的平坦化膜作为保护膜设置在TFT基板的上部，可以覆盖数据线和像素电极，与现有技术相比提高开口率的方法。作为这种TFT基板用平坦化膜的材料，需要具有高耐热性、高透明性的特性，且形成数μπι 50 ym左右的孔图案以将TFT基板电极与ITO电极连接，通常使用正型感光性材料。专利文献2、3、4中，作为正型感光性材料的代表性例子，记载了在丙烯酸树脂中组合重氮基醌化合物而成的材料。另一方面，作为具有高耐热性、高透明性的特性的材料，已知聚硅氧烷，专利文献
5、6中，为了对其赋予正型的感光性，记载了组合重氮基醌化合物而成的材料，这些材料，耐热性高，即使高温处理也不会产生裂缝等缺点，可以得到高透明的固化膜。专利文献7中，作为提高耐湿热性的方法，已知向聚硅氧烷中添加金属螯合剂的方法。认为其机理在于，钛或锆螯合剂促进硅氧烷的交联，提高耐湿热性。另外，专利文献8中报告了含有有机金属螯合物的负型感光性材料。进而，专利文献9中报告了向硅氧烷中添加金属颗粒而成的正型感光性材料。另外，专利文献10中报告了对含有某种特定溶剂的硅氧烷组合物的涂布不均进行改善。其中，作为正型感光性的例子，分别记载了添加重氮萘醌的例子、添加螯合物的例子。专利文献1:日本特开平9-152625号公报(权利要求1)
专利文献2:日本特开2001-281853号公报(权利要求1)
专利文献3:日本特开平5-165214号公报(权利要求1)
专利文献4:日本特开2002-341521号公报(权利要求1) 专利文献5:日本特开2006-178436号公报(权利要求1)
专利文献6:日本特开2009-211033号公报(权利要求1)
专利文献7:日本特开平07-331173号公报(权利要求1)
专利文献8:日本特开2007-308688号公报(权利要求1)
专利文献9:日本特开2007-246877号公报(权利要求1 6)
专利文献10:W02007-049440 (段落编号0040 0041以及0054)。

发明内容
但是，专利文献I的透明平坦化膜，由于使用了丙烯酸树脂材料，耐热性不充分。另外，专利文献2、3、4中记载的作为材料的丙烯酸系树脂，其耐热性或耐化学品性不充分，存在如下问题:由于基板的高温处理或透明电极等的高温制膜、各种蚀刻药液处理而导致固化膜着色、透明性降低，或由于高温制膜中的脱气而导致电极的导电率降低。另外，这些丙烯酸系材料由于通常灵敏度低，生产率低，要求灵敏度更高的材料。进而，随着显示器的进步，孔图案等开孔尺寸也日益微细化，有时要求形成3 μ m以下的微细图案，但是对于上述丙烯酸系材料的分辨率而言，是不充分的。专利文献5、6中记载的聚硅氧烷材料具有高耐热性、高透明性，但是对于该材料而言，形成显影时的图案的膜与基板的密合性(以后称为显影密合性)不能说充分，特别是微细图案与显影液或冲洗液一起剥离。因此，强烈寻求显影密合性更良好的良好正型感光性材料。通常，为了使显影密合性良好，进行提高涂布后的前烘(7° 'J 一温度的操作。但是，由于提高前烘温度，感光剂失活，因此灵敏度降低。相反地，若前烘温度设定得低，则膜中的残留溶剂增多，显影密合性降低，处于权衡关系，兼顾两者是非常困难的。另外，对于耐湿热性而言，也不充分，强烈寻求耐湿热性更良好的正型感光性材料。对于专利文献7中记载的感光性组合物，未谈及可以添加多少程度的螯合剂。专利文献8中，为了形成导电性膜而进行焙烧，不残留绝缘性的有机膜。专利文献9中，未谈及耐湿热性。专利文献10中，完全没有关于同时使用重氮萘醌和螯合物的记载，另外，完全没有可以容易地类推通过同时使用它们、而具有正型感光性的特征并且兼具耐湿热性和显影密合性的记载。如上所述，虽然寻求具有高透明性和高耐湿热性、且具有良好的显影密合性的正型感光性材料，但到目前为止仍未确立这种技术。本发明是基于上述情况而进行的，其目的在于，提供高耐热性、高透明性，进而显影密合性、耐湿热性优异的感光性组合物。另外，本发明的另外的目的在于，提供由上述感光性组合物形成的TFT基板用平坦化膜、层间绝缘膜、触摸面板用保护膜或绝缘膜、芯或包覆材料、作为透镜材料的固化膜，以及具有这种固化膜的显示元件、半导体元件、固体摄像元件、光波导等元件。为了解决上述问题，本发明的正型感光性组合物具有以下的技术特征。S卩，正型感光性组合物，其为含有(A)碱可溶性聚硅氧烷和/或碱可溶性丙烯酸系树脂、(B)重氮萘醌化合物、(C)溶剂和(D)金属螯合物的感光性组合物，其中，(D)金属螯合物具有下述通式(I)所示的结构，相对于(A)碱可溶性聚硅氧烷和/或碱可溶性丙烯酸系树脂(以下有时称为“碱可溶性树脂”)100重量份，(D)金属螯合物的含量为0.1 5重量份，
权利要求
1.正型感光性组合物，其为含有(A)碱可溶性聚硅氧烷和/或碱可溶性丙烯酸系树脂、(B)重氮萘醌化合物、(C)溶剂和(D)金属螯合物的正型感光性组合物，其中，(D)金属螯合物具有下述通式(I)所示的结构，相对于(A)碱可溶性聚硅氧烷和/或碱可溶性丙烯酸系树脂100重量份，(D)金属螯合物的含量为0.1 5重量份，
2.如权利要求1所述的正型感光性组合物，其中，通式(I)中的金属原子M为钛、锆或铝金属原子中的任一种。
3.如权利要求1或2所述的正型感光性组合物，其中，通式(I)中的金属原子M为铝金属原子。
4.如权利要求3所述的正型感光性组合物，其中，相对于(A)碱可溶性聚硅氧烷和/或碱可溶性丙烯酸系树脂100重量份，金属螯合物的含量为0.1 1.5重量份。
5.如权利要求1或2所述的正型感光性组合物，其中，通式(I)的M为锆金属原子，相对于碱可溶性聚硅氧烷和/或碱可溶性丙烯酸系树脂100重量份，(D)金属螯合物的含量为0.3 4重量份。
6.如权利要求1 5中任一项所述的正型感光性组合物,其中，(A)碱可溶性聚娃氧烧中的苯基的含有率，相对于Si原子为5%摩尔以上且70摩尔％以下。
7.如权利要求1 5中任一项所述的正型感光性组合物，其特征在于，(A)碱可溶性聚硅氧烷中的环氧基和/或乙烯基的含有率，相对于Si原子为1%摩尔以上且50摩尔％以下。
8.如权利要求1 7中任一项所述的正型感光性组合物，其进一步含有通式(3)所示的有机娃烧作为娃烧偶联剂，
9.如权利要求1 8中任一项所述的正型感光性树脂组合物，其特征在于，进一步含有溶解促进剂。
10.如权利要求9所述的正型感光性组合物，其中，溶解促进剂为酚类化合物。
11.如权利要求1 10中任一项所述的正型感光性树脂组合物，其进一步含有交联剂。
12.如权利要求11所述的正型感光性组合物，其中，交联剂含有羟甲基系化合物。
13.固化膜，其为由权利要求1 12中任一项所述的正型感光性组合物形成的固化膜，在膜厚为3 μ m时、波长400nm下的透光率为85%以上。
14.固化膜，其为由权利要求1 12中任一项所述的正型感光性组合物形成的固化膜，其中，相对于碱可溶性聚硅氧烷和/或碱可溶性丙烯酸系树脂组合物100重量份，选自钛、锆、铝、锌、钴、钥、镧、钡、锶、镁、钙中的一种以上的金属含有率为0.005 I重量份。
15.元件，其具 备权利要求13或14所述的固化膜。
全文摘要
正型感光性组合物，为含有(A)碱可溶性树脂、(B)重氮萘醌化合物、(C)溶剂、和(D)金属螯合物的正型感光性组合物，其特征在于，(D)金属螯合物具有下述通式(1)所示的结构，(D)金属螯合物的含量，相对于(A)碱可溶性树脂100重量份为0.1～5重量份。提供具有高耐热性、高透明性的特点，进而显影密合性、耐湿热性优异的正型感光性组合物。
文档编号G02F1/1333GK103180784SQ20118005280
公开日2013年6月26日 申请日期2011年8月30日 优先权日2010年9月2日
发明者藤原健典, 诹访充史, 内田圭一, 福原将, 妹尾将秀 申请人:东丽株式会社