專利名稱：輻射敏感樹脂組合物，形成有圖案絕緣膜的形成方法，裝配有該膜的有源矩陣板和平板顯 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成保護膜等的材料，其用于例如電子部件，特別是，適于用作形成在液晶顯示設備等中的間層絕緣膜的材料的輻射敏感樹脂組合物，使用此輻射敏感樹脂組合物形成有圖案絕緣膜的方法，含有由此輻射敏感樹脂組合物構(gòu)成的間層絕緣膜的有源矩陣板，裝配有此有源矩陣板的平板顯示設備，和生產(chǎn)該平板顯示設備的方法。
背景技術(shù)：
目前，平板或平面類型顯示設備，例如，液晶顯示設備等用作OA設備例如個人計算機等，或家用電器例如電視等的顯示屏。作為這樣的液晶顯示設備，廣泛使用有源矩陣類型液晶顯示設備，其中使用作為開關(guān)元件的薄膜晶體管(以下稱為“TFT”)。
有源矩陣類型液晶顯示設備裝配有TFT陣列板，通過在透明玻璃襯底表面上，形成TFT有源矩陣電路而獲得TFT陣列板，TFT有源矩陣電路中以矩陣形式形成多個掃描線和多個信號線，在掃描線和信號線相交的位置附近布置由TFT組成的開關(guān)元件。此TFT陣列板能由重復進行如下的形成微小圖案的步驟圖案化而制得例如，由光刻工藝形成微小圖案。
更具體地，如需要，此方法由重復一系列步驟而進行，該一系列步驟例如包括在襯底上形成絕緣膜，半導體層，金屬層和/或其它的成膜步驟，涂布用于形成圖案的感光抗蝕劑的抗蝕劑涂布步驟，進行曝光的曝光步驟，曝光步驟中將具有預定圖案的合適掩模疊加到形成的感光抗蝕劑層上，在曝光區(qū)域中顯影感光抗蝕劑以除去它的顯影步驟，通過在顯影步驟中除去抗蝕劑而除去表面上曝光的膜的蝕刻步驟和除去剩余抗蝕劑的分離步驟。
在有源矩陣類型液晶顯示設備中，已知具有如下結(jié)構(gòu)間層絕緣膜在玻璃襯底表面上形成，其用于相互絕緣以層形式設置的布線，和以連接到開關(guān)元件的狀態(tài)形成透明導體膜，其在間層絕緣膜上組成象素電極。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，可以達到顯示質(zhì)量的改進和高數(shù)值孔徑。例如，日本專利申請?zhí)亻_公告No.152625/1997公開了通過間層絕緣膜疊加門電極和帶有象素電極的源布線以達到高數(shù)值孔徑的技術(shù)。
在這樣的TFT陣列板的生產(chǎn)中，為形成構(gòu)成象素電極的透明導體膜，必須在襯底上形成的間層絕緣膜的整個表面上形成透明導體層和將透明導體層進行圖案化處理，由此形成具有所需形狀的透明導體膜。
以下描述生產(chǎn)TFT有源矩陣板的常規(guī)方法的例子。
通過使用陣列板材料生產(chǎn)TFT陣列板，其中在絕緣襯底20A上布置組成開關(guān)元件的TFT元件21，例如圖9中所示。在圖9中，參考數(shù)字22指示連接到門布線的門電極，23表示用于將門電極22與其它組件絕緣的門絕緣膜，24表示在門絕緣膜23上形成的被放置在門電極22上的半導體層，25A和25B分別為源電極和漏電極，26A和26B分別為由n+Si組成的用于連接半導體層24到源電極25A上的歐姆接觸層和由n+Si組成的用于連接半導體層24到漏電極25B上的歐姆接觸層，27表示用于保護整個TFT元件的保護層。
如

圖10所示，將具有感光性的有機樹脂材料施加到陣列板材料的上表面上以形成涂層，通過含有規(guī)定圖案的掩模曝光涂層，用于形成接觸孔，通過接觸孔，構(gòu)成象素電極的透明導體膜(其隨后將被描述)被連接到漏電極25B，然后通過顯影處理除去曝光區(qū)域中的感光樹脂，由此形成含有接觸孔32的間層絕緣膜30。
如圖11所示，由例如ITO形成的透明導體膜35，例如由在包括曝光表面的間層絕緣膜30的整個表面上，通過漏電極25B的接觸孔32的濺射或氣相沉積形成。在此之后，將光刻膠51涂布到透明導體膜35上，將光刻膠通過合適的掩模曝光，然后將光刻膠進行顯影處理，因此除去光刻膠的非必需部分(光刻處理)，如圖12所示。
如圖13所示，然后例如使用化學液體或氣體除去未被光刻膠51保護的一部分透明導體膜(蝕刻處理)之后，如圖14所示，剩余的光刻膠51例如通過使用化學液體或氣體除去(分離處理)，由此生產(chǎn)TFT有源矩陣板50。
在根據(jù)上述這樣工藝的有源矩陣類型液晶顯示設備的生產(chǎn)方法中，為了在間層絕緣膜上形成作為象素電極的透明導體膜，要求許多步驟，故該方法涉及的問題是，例如，生產(chǎn)率和生產(chǎn)量較低，和要求極大的生產(chǎn)成本。
為解決這樣的問題，國際公開No.WO99/10862公開了如下技術(shù)沿數(shù)據(jù)線(sig)和掃描線(門)形成厚觸排層(觸排)，因此降低寄生在數(shù)據(jù)線(sig)上的容量和區(qū)分用于形成薄膜發(fā)光器件(40)的有機半導體膜(43)的區(qū)域，以通過作為生產(chǎn)有源矩陣類型顯示設備的噴墨方法形成有機半導體膜(43)，由該方法，當生產(chǎn)由有機EL元件或濾色器形成的顯示設備時，可以合適地在薄膜發(fā)光元件的有機半導體膜周圍形成厚絕緣膜而不損害薄膜發(fā)光元件。在此，觸排層(觸排)通過將無機材料組成的厚底層側(cè)絕緣膜和有機材料組成的上間層絕緣膜層壓到窄寬度的底層側(cè)絕緣膜上而構(gòu)成，從而避免了有機半導體膜與上間層絕緣膜的相互接觸。
例如，國際公開No.WO99/48339和日本專利申請?zhí)亻_公告No.2000-353594公開了在要涂敷的由觸排區(qū)分的區(qū)域中由噴墨方法形成有機半導體層的方法，作為生產(chǎn)使用EL元件或濾色器的顯示設備的方法，其中在每個象素之間的膜厚度變化較小，并描述了在有機半導體層形成時，例如，預先在無機物質(zhì)的觸排形成表面上用有機物質(zhì)形成觸排，和由在過量氟條件下進行等離子體處理的方法，進行氧氣等離子體處理隨后含氟氣體等離子體處理的方法等改性觸排的表面。
例如，日本專利申請?zhí)亻_公告No.2000-223270公開了如下技術(shù)在含有由相對應于其圖案的2個有圖案電極固定的發(fā)光層的電致發(fā)光元件中，布置至少一個有圖案層，它與層壓材料的表面潤濕性通過光的輻射而增加，并層壓發(fā)光層，以充分利用在輻射部位和非輻射部位之間的潤濕性差異。
然而，在由噴墨方法生產(chǎn)EL元件或濾色器材料的方法中，如在國際公開No.WO99/10862和WO99/48339和日本專利申請?zhí)亻_公告No.2000-353594中所公開的那樣，必須形成觸排層，觸排層例如通過將無機材料組成的厚底層側(cè)絕緣膜，有機材料組成的上間層絕緣膜在將要形成有機半導體層的區(qū)域?qū)訅旱秸瓕挾鹊牡讓觽?cè)絕緣膜上而構(gòu)成，而且必須改性觸排的表面。
當間層絕緣膜由特定的有圖案層形成時，如在日本專利申請?zhí)亻_公告No.2000-223270中所公開的那樣，為了形成將上和下電極材料彼此連接的接觸孔，要求光刻步驟，蝕刻步驟和除去步驟。
因此，任何以上方法涉及的問題是它們不僅僅引起材料成本的增加，而且由步驟數(shù)目的增加引起裝置成本的增加，清潔室面積的增加，或生產(chǎn)率和生產(chǎn)量的降低，總之，難以有利地生產(chǎn)平板顯示設備。

發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)根據(jù)上述狀況完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的目的是提供一種輻射敏感樹脂組合物，其適于用作形成平板顯示設備等中的有圖案絕緣膜的材料，具體地說，提供一種能夠容易地高精度地形成有圖案絕緣膜的輻射敏感樹脂組合物，該有圖案絕緣膜具有防水性或可濕性根據(jù)曝光圖案變化的有圖案表面。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種形成有圖案絕緣膜的方法，由該方法通過進行形成圖案的曝光和顯影，可以容易地高精度地形成具有防水性或可濕性根據(jù)曝光圖案變化的有圖案表面的有圖案絕緣膜。
本發(fā)明的另一目的是提供一種通過使用上述輻射敏感樹脂組合物能夠簡化生產(chǎn)工藝并因此能有利地生產(chǎn)平板顯示設備的方法。
本發(fā)明的又一目的是提供一種具有由上述輻射敏感樹脂組合物形成的有圖案絕緣膜的顯示元件，和裝配有此顯示元件的平板顯示設備。
根據(jù)本發(fā)明，因此提供一種輻射敏感樹脂組合物，包含(A)100重量份由如下組分(a)，(b)，和(c)獲得的堿溶性共聚物(a)不飽和羧酸，(b)包含環(huán)氧基團的可自由基聚合的化合物，和(c)除組分(a)和(b)之外的任何其它可自由基聚合的化合物，(B)5-100重量份1，2-醌二疊氮化物(quinonediazide)，和(C)至少0.1重量份防水硅氧烷樹脂。
根據(jù)本發(fā)明，也提供一種形成有圖案絕緣膜的方法，該方法包括如下操作的步驟涂布用于絕緣膜形成的包括上述輻射敏感樹脂組合物的液體材料，以形成用于絕緣膜形成的涂層，通過形成圖案的掩模曝光和顯影用于絕緣膜形成的涂層，以除去涂層中曝光區(qū)域的表面層部分，然后將涂層進行熱處理，因此形成低防水區(qū)域(其中在曝光區(qū)域中在表面的防水硅氧烷樹脂含量低)以及形成高防水區(qū)域(其中在未曝光區(qū)域中在表面的防水硅氧烷樹脂含量高)。
根據(jù)本發(fā)明，進一步提供一種有源矩陣板，包括襯底，在襯底表面上通過以矩陣形式布置多個掃描線和多個數(shù)據(jù)線及在掃描線和數(shù)據(jù)線相交的各個位置附近設置開關(guān)元件而形成有源矩陣電路，在襯底上形成的以覆蓋掃描線、數(shù)據(jù)線和開關(guān)元件的間層絕緣膜，和在間層絕緣膜上形成的處于連接各個開關(guān)元件狀態(tài)的導體層，其中間層絕緣膜由上述輻射敏感樹脂組合物形成。
根據(jù)本發(fā)明，還進一步提供一種平板顯示設備，包括上述有源矩陣板，以與有源矩陣板相對關(guān)系布置的相對板，其具有與有源矩陣板中的各個導體層相對的電極部分，和保持在有源矩陣板和相對板之間的光學控制元件。
根據(jù)本發(fā)明，還進一步提供一種包括發(fā)光元件板的平板顯示設備，其中在上述有源矩陣板中，在每個導體層上表面上布置有機半導體層和相對電極。
根據(jù)本發(fā)明，還進一步提供一種生產(chǎn)裝配有顯示單元的平板顯示設備的方法，顯示單元含有襯底，在襯底表面上通過以矩陣形式布置多個掃描線和多個數(shù)據(jù)線及在掃描線和數(shù)據(jù)線相交的各自位置附近提供開關(guān)元件而形成有源矩陣電路，在襯底上形成用以覆蓋掃描線、數(shù)據(jù)線和開關(guān)元件的間層絕緣膜，和在間層絕緣膜上形成的處于連接各自開關(guān)元件狀態(tài)的導體層，該方法包括如下步驟通過涂布用于絕緣膜形成的包括上述輻射敏感樹脂組合物的液體材料到襯底上以形成用于絕緣膜形成的涂層，根據(jù)圖案曝光不同將用于絕緣膜形成的涂層進行形成圖案曝光處理，和將用于絕緣膜形成的涂層進行顯影處理以除去曝光區(qū)域中的涂層，由此形成用于區(qū)分它的相應導體層形成區(qū)域的水平差異和形成接觸孔，而形成間層絕緣膜，和通過將由液體材料組成的導體層形成材料涂布到在襯底上形成的間層絕緣膜表面上而形成導體層。
在形成間層絕緣膜的步驟中，在根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)平板顯示設備的方法中，間層絕緣膜可以由如下方式形成以僅在導體層形成區(qū)域的部分中固化表面層部分的方式，通過控制曝光而進行形成圖案曝光處理，其中應當在用于絕緣膜形成的涂層中形成導體層，和在導體層形成區(qū)域的其它部分中，以不是導體層形成區(qū)域的其它表面區(qū)域已經(jīng)被光篩選的狀態(tài)將在它的厚度方向上的整體固化，和然后將用于絕緣膜形成的涂層進行顯影處理，由此除去在導體層形成區(qū)域的部分中用于絕緣膜形成的涂層中的表面層部分，和除去在導體層形成區(qū)域的其它部分中的用于絕緣膜形成涂層的整體，以形成用于區(qū)分導體層形成區(qū)域的水平差異和形成接觸孔。
在根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)平板顯示設備的方法中形成間層絕緣膜的步驟中，在形成圖案曝光處理之后，在每個導體層形成區(qū)域與凈化水的接觸角和不是導體層形成區(qū)域的任一其它表面區(qū)域與凈化水的接觸角之間的接觸角差異可優(yōu)選至少為20°。
在形成間層絕緣膜的步驟中，由顯影處理形成的水平差異的高度可優(yōu)選至少為0.2μm。
在上述有源矩陣板或平板顯示設備中，可優(yōu)選由液體材料形成導體層。
根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物，能通過使用一種材料和通過進行形成圖案曝光和顯影處理而不進行特定的表面改性處理，形成有圖案絕緣膜，其含有防水性或可濕性彼此不同的表面區(qū)域，和因此能通過僅進行由通常方法將這樣的液體材料涂布到絕緣膜整個上表面上和干燥的工藝，以如下狀態(tài)形成有圖案的絕緣膜液體材料，例如，液體導電材料，用于濾色器的液體材料或用于有機EL的液體材料，僅保留在可濕性高的表面區(qū)域中，在其中要形成所需的功能膜，和并不保留在不是所述表面區(qū)域的其它區(qū)域中，由此各種液體材料能自身一致地形成圖案。
因此，在用液體材料形成導體層等的情況下，不需要進行形成具有防水性觸排層步驟和不需要進行表面改性處理的，而在此之前這些是被要求的，使得能由更少的處理步驟和高精度容易地形成所需的絕緣膜，以有利地生產(chǎn)平板顯示設備如液晶顯示設備。
附圖簡述圖1是說明在試驗實施例中曝光處理時使用的掩模構(gòu)造的平面圖，進行該試驗實施例用于證明根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物的效果；圖2圖示說明在曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域與凈化水的接觸角之間的差異，和液體材料選擇涂敷成功百分比之間的關(guān)系；圖3圖示說明在曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域之間水平的差異，和液體材料選擇涂敷成功百分比之間的關(guān)系；圖4是簡要說明根據(jù)本發(fā)明示例性有源矩陣板的構(gòu)造的橫截面圖；圖5是說明如下狀態(tài)的放大橫截面圖在間層絕緣膜表面中導體層形成區(qū)域和不是導體層形成區(qū)域的另一個表面區(qū)域的邊界部分；圖6是說明如下狀態(tài)的橫截面圖已經(jīng)在圖4所示的有源矩陣板的生產(chǎn)方法中形成間層絕緣膜；圖7簡要說明根據(jù)本發(fā)明示例性有機薄膜發(fā)光元件板的構(gòu)造的橫截面圖；圖8是說明如下狀態(tài)的橫截面圖已經(jīng)在圖7所示的有機薄膜發(fā)光元件板的生產(chǎn)方法中形成有機半導體膜；圖9是簡要說明在有源矩陣板生產(chǎn)時使用的和裝有由TFT組成的開關(guān)元件的示例性絕緣襯底構(gòu)造的橫截面圖；圖10是說明如下狀態(tài)的橫截面圖已經(jīng)在有源矩陣板的示例性常規(guī)生產(chǎn)方法中形成間層絕緣膜；圖11是說明如下狀態(tài)的損截面圖已經(jīng)在圖10所示的間層絕緣膜上形成透明電極膜；圖12是說明如下狀態(tài)的橫截面圖已經(jīng)在圖11所示的透明電極膜上形成光刻膠；圖13是說明如下狀態(tài)的橫截面圖已經(jīng)除去對在圖12所示的透明電極膜中的表面曝光的部分；和圖14是簡要說明由圖11-13說明的方法生產(chǎn)的示例性有源矩陣板構(gòu)造的橫截面圖。
優(yōu)選實施方案的詳細描述以下具體描述本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物包括(A)100重量份由如下組分(a)，(b)，和(c)獲得的堿溶性共聚物；(B)5-100重量份1，2-醌二疊氮化物化合物和(C)至少0.1重量份防水硅氧烷樹脂(a)不飽和羧酸，(b)包含環(huán)氧基團的可自由基聚合的化合物，和(c)不是組分(a)和(b)的任何其它可自由基聚合的化合物。
<組分(A)>
用于根據(jù)本發(fā)明輻射敏感樹脂組合物的組分(A)是可溶于堿水溶液和能夠通過加熱被交聯(lián)的堿溶性共聚物。
在溶劑中通過將如下物質(zhì)進行自由基聚合反應獲得組分(A)(a)不飽和羧酸，(b)包含環(huán)氧基團的可自由基聚合的化合物，和(c)不是組分(a)不飽和羧酸和(b)包含環(huán)氧基團的可自由基聚合的化合物的任何其它可自由基聚合的化合物。
組分(a)，(b)和(c)以下分別稱為“單體(a)”，“單體(b)”和“單體(c)”。
作為單體(a)不飽和羧酸的具體例子，可以提及含有烯屬不飽和雙鍵的不飽和羧酸，例如，甲基丙烯酸、丙烯酸、馬來酸、衣康酸、檸康酸、中康酸、富馬酸、巴豆酸、1，4-環(huán)己烷二羧酸、鄰乙烯基苯甲酸、間乙烯基苯甲酸和對乙烯基苯甲酸，其中，可優(yōu)選是甲基丙烯酸和丙烯酸。這些不飽和羧酸可以單獨使用或以其任何結(jié)合物的形式使用。
單體(a)在堿溶性共聚物(A)中的比例是5-50質(zhì)量％，優(yōu)選10-40質(zhì)量％。如果此比例低于5質(zhì)量％，這樣的共聚物(A)很難溶于堿水溶液，和在一些情況下可能劣化所得組合物的敏感性和顯影性。如果另一方面比例超過50質(zhì)量％，獲得的這樣的樹脂在堿水溶液中的溶解度太高，和因此在進行顯影處理時容易引起在未曝光區(qū)域中殘余膜比率的降低(膜厚度降低現(xiàn)象)。
作為單體(b)包含環(huán)氧基團的可自由基聚合的化合物的具體例子，可以提及丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸α-乙基縮水甘油酯、丙烯酸α-正丙基縮水甘油酯、丙烯酸α-正丁基縮水甘油酯、丙烯酸3，4-環(huán)氧丁酯、甲基丙烯酸3，4-環(huán)氧丁酯、丙烯酸3，4-環(huán)氧庚酯、甲基丙烯酸3，4-環(huán)氧庚酯、丙烯酸α-乙基-6，7-環(huán)氧庚酯、烯丙基縮水甘油醚和乙烯基縮水甘油醚。這些中，優(yōu)選是丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯和乙烯基縮水甘油醚。這些包含環(huán)氧基團的可自由基聚合的化合物可以單獨使用或以其任何結(jié)合物的形式使用。
單體(b)在堿溶性共聚物(A)中的比例優(yōu)選是5-70質(zhì)量％，更優(yōu)選10-50質(zhì)量％。如果此比例低于5質(zhì)量％，易于使由所得的輻射敏感樹脂組合物形成的有圖案絕緣膜的耐熱性和耐溶劑性不足。另一方面，如果比例超過70質(zhì)量％，易于使這樣的堿溶性共聚物的貯存穩(wěn)定性不足。
作為單體(c)的不是單體(a)和單體(b)的任何其它可自由基聚合的化合物(以下稱為“另外可自由基聚合的化合物”)是這樣的通過單體(c)與單體(a)和單體(b)的共聚，單體(c)抑制單體(a)的羧基和單體(b)的環(huán)氧基團反應，由此防止了聚合反應體系凝膠化。
作為具有這樣防凝膠化作用的另外可自由基聚合的化合物的具體例子，可以提及苯乙烯類如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、對叔丁氧基苯乙烯和氯甲基苯乙烯；二烯烴如丁二烯、2，3-二甲基丁二烯和異戊二烯；甲基丙烯酸或丙烯酸的甲酯、乙酯、正丙酯、異丙酯、正丁酯、仲丁酯、叔丁酯、2-乙基己酯、月桂酯、十二烷基酯、三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯、異冰片酯、環(huán)己酯、2-甲基環(huán)己酯、二環(huán)己酯、金剛烷酯、烯丙酯、炔丙酯、苯酯、萘酯、蒽酯、環(huán)戊酯、糠酯、四氫糠酯、吡喃酯、芐酯、苯乙酯、甲酚酯、1，1，1-三氟乙酯、全氟乙酯、全氟正丙酯、全氟異丙酯、三苯基甲酯和枯酯；和甲基丙烯酸或丙烯酸的N，N-二甲基酰胺、N，N-丙基酰胺和N-酰苯胺；丙烯腈、丙烯醛、甲基丙烯腈、氯乙烯、偏二氯乙烯、n-乙烯基吡咯烷酮和醋酸乙烯酯。這些中，優(yōu)選是苯乙烯、丁二烯、對叔丁氧基苯乙烯、和甲基丙烯酸或丙烯酸的叔丁酯、三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯、吡喃酯和芐酯。這些可自由基聚合的化合物可以單獨使用或以其任何結(jié)合物的形式使用。
單體(c)在堿溶性共聚物(A)中的比例優(yōu)選是10-70質(zhì)量％，更優(yōu)選20-60質(zhì)量％。如果此比例低于10質(zhì)量％，聚合體系傾向于引起凝膠化。另一方面，如果比例超過70質(zhì)量％，會降低共聚物在堿水溶液中的溶解度，或在一些情況下由所得的輻射敏感樹脂組合物形成的絕緣膜的耐熱性會變得不足。
作為特別被優(yōu)選用在上述堿溶性共聚物(A)中的那些的例子，可以提及苯乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸縮水甘油酯/甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯共聚物、1，3-丁二烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸縮水甘油酯/甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯共聚物、1，3-丁二烯/苯乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、1，3-丁二烯/苯乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸縮水甘油酯/甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯共聚物和1，3-丁二烯/苯乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸縮水甘油酯/甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯/環(huán)己基馬來酰亞胺共聚物。
作為用在聚合反應中的聚合溶劑的例子，可以提及醇如甲醇、乙醇和二丙酮醇；醚如四氫呋喃、四氫吡喃和二噁烷；二醇醚如乙二醇單甲醚和乙二醇單乙醚；乙二醇烷基醚乙酸酯如甲基溶纖劑乙酸酯和乙基溶纖劑乙酸酯；二甘醇烷基醚如二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚和二甘醇乙基甲基醚；丙二醇單烷基醚如丙二醇甲基醚、丙二醇乙基醚、丙二醇丙基醚和丙二醇丁基醚；丙二醇烷基醚乙酸酯如丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯和丙二醇丁基醚乙酸酯；丙二醇烷基醚丙酸酯如丙二醇甲基醚丙酸酯、丙二醇乙基醚丙酸酯、丙二醇丙基醚丙酸酯和丙二醇丁基醚丙酸酯；芳族烴如甲苯和二甲苯；酮如甲乙酮、環(huán)己酮和4-羥基-4-甲基-2-戊酮；和酯如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、羥基乙酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、3-羥基丙酸甲酯、3-羥基丙酸乙酯、3-羥基丙酸丙酯、3-羥基丙酸丁酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸丁酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸丁酯、2-丁氧基丙酸甲酯、2-丁氧基丙酸乙酯、2-丁氧基丙酸丙酯、2-丁氧基丙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸丁酯、3-丙氧基丙酸甲酯、3-丙氧基丙酸乙酯、3-丙氧基丙酸丙酯、3-丙氧基丙酸丁酯、3-丁氧基丙酸甲酯、3-丁氧基丙酸乙酯、3-丁氧基丙酸丙酯和3-丁氧基丙酸丁酯。
聚合反應的溶劑使用量優(yōu)選為20-1,000重量份每100重量份反應材料。
作為用于聚合反應的聚合引發(fā)劑，可以使用一般已知作為自由基聚合引發(fā)劑的那些，它們的例子包括偶氮化合物如2，2’-偶氮二異丁腈、2，2’-偶氮雙(2，4-二甲基戊腈)和2，2’-偶氮雙(4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈)；有機過氧化物如過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、過氧新戊酸叔丁酯和1，1’-雙(叔丁基過氧)環(huán)己烷；和過氧化氫。當過氧化物用作自由基聚合引發(fā)劑時，過氧化物可以與還原劑一起使用以提供氧化還原類型的引發(fā)劑。
用于根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物的堿溶性共聚物(A)按照聚苯乙烯的重均分子量優(yōu)選是2,000-100,000，更優(yōu)選3,000-50,000，特別優(yōu)選5,000-30,000。如果平均分子量低于2,000，所得的組合物傾向于具有形成圖案的難度，降低在顯影處理時未曝光區(qū)域中殘余膜的比率，具有顯影和/或形成耐熱性不足夠的絕緣膜的難度，另一方面，如果平均分子量超過100,000，所得組合物傾向于具有形成圖案和/或顯影的難度。和特別地，易于使由所得輻射敏感樹脂組合物獲得的用于絕緣膜形成的涂層的敏感性不足，故顯影性顯著劣化。
<組分(B)>
用于根據(jù)本發(fā)明輻射敏感樹脂組合物的1，2-醌二疊氮化物化合物優(yōu)選具有由照射形成羧酸的性能。作為它的例子，可以提及1，2-苯醌二疊氮基磺酸酯、1，2-萘醌二疊氮基磺酸酯、1，2-苯醌二疊氮基磺酸酰胺和1，2-萘醌二疊氮基磺酸酰胺等。
它的具體例子包括三羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基磺酸酯如2，3，4-三羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、2，3，4-三羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、2，4，6-三羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯和2，4，6-三羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯；四羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基磺酸酯如2，2’，4，4’-四羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、2，2’，4，4’-四羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、2，3，4，3’-四羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、2，3，4，3’-四羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、2，3，4，4’-四羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、2，3，4，4’-四羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、2，3，4，2’-四羥基-4’-甲基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、2，3，4，2’-四羥基-4’-甲基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、2，3，4，4’-四羥基-3’-甲氧基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯和2，3，4，4’-四羥基-3’-甲氧基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯；五羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基磺酸酯如2，3，4，2’，6’-五羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯和2，3，4，2’，6’-五羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯；六羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基磺酸酯如2，4，6，3’，4’，5’-六羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、2，4，6，3’，4’，5’-六羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、3，4，5，3’，4’，5’-六羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯和3，4，5，3’，4’，5’-六羥基二苯酮-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯；和(多羥基苯基)烷烴-1，2-萘醌二疊氮基磺酸酯如雙(2，4-二羥基苯基)甲烷-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、雙(2，4-二羥基苯基)甲烷-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、雙(對羥基苯基)甲烷-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、雙(對羥基苯基)甲烷-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、三(對羥基苯基)甲烷-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、三(對羥基苯基)甲烷-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、1，1，1-三(對羥基苯基)乙烷-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、1，1，1-三(對羥基苯基)乙烷-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、雙(2，3，4-三羥基苯基)甲烷-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、雙(2，3，4-三羥基苯基)甲烷-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、2，2-雙(2，3，4-三羥基苯基)丙烷-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、2，2-雙(2，3，4-三羥基苯基)丙烷-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、1，1，3-三(2，5-二甲-4-羥基苯基)-3-苯基丙烷-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、1，1，3-三(2，5-二甲基-4-羥基苯基)-3-苯基丙烷-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、4，4’-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙苯酚-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、4，4’-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙苯酚-1，2-[萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、雙(2，5-二甲基-4-羥基苯基)-2-羥基苯基甲烷-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、雙(2，5-二甲基-4-羥基苯基)-2-羥基苯基甲烷-1，[萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、3，3，3’，3’-四甲基-1，1’-螺-二-茚-5，6，7，5’，6’，7’-己醇-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、3，3，3’，3’-四甲基-1，1’-螺-二-茚-5，6，7，5’，6’，7’-己醇-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、2，2，4-三甲基-7，2’，4’-三羥基黃烷-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯和2，2，4-三甲基-7，2’，4’-三羥基黃烷-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯。
除這些化合物以外，可以使用在如下文獻中描述的那些“Light-Sensitive Systems”作者J.Kosar，339-352(1965)，John Wiley&SonsCo.(紐約)和“Photoresist”作者W.S.De Fores，50(1975)，McGraw-Hill，Inc.(紐約)。
上述1，2-醌二疊氮化物化合物可以縮合物的形式使用，通過反應一部分數(shù)量或整個數(shù)量的1，2-醌二疊氮化物化合物與組分(A)的堿溶性共聚物而獲得縮合物。
特別地從對堿溶性共聚物溶解的抑制效果觀點來看，在這些1，2-醌二疊氮化物化合物中，1，1，3-三(2，5-二甲基-4-羥基苯基)-3-苯基丙烷-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、1，1，3-三(2，5-二甲基-4-羥基苯基)-3-苯基丙烷-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、4，4’-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙苯酚-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、4，4’-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙苯酚-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、2，2，4-三甲基-7，2’，4’-三羥基黃烷-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯、2，2，4-三甲基-7，2’，4’-三羥基黃烷-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯、1，1，1-三(對羥基苯基)乙烷-1，2-萘醌二疊氮基-4-磺酸酯和1，1，1-三(對羥基苯基)乙烷-1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯優(yōu)選被用于本發(fā)明。
這些1，2-醌二疊氮化物化合物可以單獨使用或以其任何結(jié)合物的形式使用。
使用的組分(B)1，2-醌二疊氮化物的比例優(yōu)選是5-100重量份，更優(yōu)選10-50重量份每100重量份組分(A)堿溶性共聚物。如果此比例低于5重量份，由于由照射形成的羧酸的量少，獲得的樹脂組合物傾向于難以形成圖案。另一方面如果此比例超過100重量份，由于難以分解由短時間照射增加的所有組分(B)，固此未反應的組分(B)大量保留，導致難以顯影，獲得的樹脂組合物不能達到足夠的敏感性。
為了主要改進敏感性，在根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物中，可以包含用于1，2-醌二疊氮化物化合物(B)的敏化劑。敏化劑的例子包括2H-吡啶并-(3，2-b)-(1，4)-噁嗪-3(4H)-酮、10H-吡啶并-苯并噻嗪、尿唑及其衍生物、乙內(nèi)酰脲及其衍生物、巴比土酸及其衍生物、甘氨酸酐、1-羥基苯并三唑及其衍生物、四氧嘧啶及其衍生物、和馬來酰亞胺及其衍生物。
使用的敏化劑的比例優(yōu)選至多為100重量，更優(yōu)選為4-60重量份每100重量份組分(B)1，2-醌二疊氮化物化合物。
<組分(C)>
用在根據(jù)本發(fā)明輻射敏感樹脂組合物中的防水硅氧烷樹脂優(yōu)選具有如下性能在作為后焙燒進行的用于組分(A)交聯(lián)反應的加熱處理中，它滲出到與絕緣膜未曝光區(qū)域有關(guān)的部分的表面，因此能夠確定地達到如下狀態(tài)在要形成的有圖案絕緣膜中，由顯影除去曝光區(qū)域的表面層部分形成的表面成為防水硅氧烷樹脂存在量低的低防水區(qū)域，和與未曝光區(qū)域有關(guān)的表面變成防水硅氧烷樹脂存在量高的高防水區(qū)域。
作為這樣的防水硅氧烷樹脂的例子，可以提及線性硅氧烷樹脂、支化硅氧烷樹脂、環(huán)狀硅氧烷樹脂、改性硅氧烷樹脂和聚硅氧烷共聚物。
它的具體例子包括線性硅氧烷樹脂如二甲基硅氧烷樹脂、甲基苯基硅氧烷樹脂、甲基氫硅氧烷樹脂、甲基乙基硅氧烷樹脂、甲基丙基硅氧烷樹脂和甲基丁基硅氧烷樹脂；環(huán)狀硅氧烷樹脂如環(huán)狀二甲基硅氧烷樹脂、環(huán)狀甲基苯基硅氧烷樹脂、環(huán)狀甲基氫硅氧燒樹脂、環(huán)狀甲基乙基硅氧烷樹脂、環(huán)狀甲基丙基硅氧烷樹脂和環(huán)狀甲基丁基硅氧烷樹脂；改性硅氧烷樹脂如烷氧基改性的硅氧烷樹脂、醇改性的硅氧烷樹脂、羧基改性的硅氧烷樹脂、環(huán)氧改性的硅氧烷樹脂、氨基改性的硅氧烷樹脂、烷基芳烷基聚醚改性的硅氧烷樹脂、聚醚改性的硅氧烷樹脂和環(huán)氧聚醚改性的硅氧烷樹脂、氟改性的硅氧烷樹脂、和聚硅氧烷和聚烯化氧的共聚物。
作為硅氧烷樹脂的市售產(chǎn)品的例子，可以提及線性硅氧烷樹脂如L-45(Nippon Unicar Co.，Ltd.的產(chǎn)品)，SH200、510、550、710、705和1107(DowCorning Toray Silicone Co.，Ltd.的產(chǎn)品)，和KF96、50、54和99，KR271和282(Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.的產(chǎn)品)；環(huán)狀硅氧烷樹脂如VS-7158(NipponUnicar Co.，Ltd.的產(chǎn)品)和BY11-003(Dow Corning Toray Silicone Co.，Ltd.的產(chǎn)品)；改性硅氧烷樹脂如L-77、720、7001和7604、Y-7006、L-9300、FZ-2101、2110、2130、2161、3704、3711、3722、3703、3720、3736、3705和3760(NipponUnicar Co.，Ltd.的產(chǎn)品)、SF-8427、8428、8413和8417、SH193、194、190、192、556、3746、3749、3771和8400、SRX280A、BY16-036、-848、-828、-853B、-855B、-839、-845、-752、-750、-838和-150B、BX16-854和-866、SF8421EG、SH28PA、SH30PA、ST89PA和ST103PA(Dow Corning Toray Silicone Co.，Ltd.的產(chǎn)品)，和ES1001N、1023、X-22-161、-163、-169、-162和-164、KF-860、-101、-102、-6001、-6011、-6015、-8001、-351、-412、-910和-905(Shin-EtsuChemical Co.，Ltd.的產(chǎn)品)；氟改性的硅氧烷樹脂如FS1265(Dow CorningToray Silicone Co.，Ltd。的產(chǎn)品)，和X-22-820和FL100(Shin-Etsu ChemicalCo.，Ltd.的產(chǎn)品)；和聚硅氧烷和聚烯化氧的共聚物，如FZ-2203、2207和2222(Nippon Unicar Co.，Ltd.的產(chǎn)品)。
從與組分(A)堿溶性共聚物的相容性，在顯影溶液中的溶解度和在未曝光區(qū)域(光篩選部分)保留的保留圖案上表面的防水性的觀點來看，在上述硅氧烷樹脂中，聚醚改性的硅氧烷樹脂、醇改性的硅氧烷樹脂和聚硅氧烷和聚烯化氧的共聚物可優(yōu)選被使用。作為特別優(yōu)選樹脂的例子，可以提及SH3746、3771、SH28PA、SH30PA、ST89PA和ST103PA(Dow Corning Toray Silicone Co.，Ltd.的產(chǎn)品)，F(xiàn)Z-2110、-2203、2207和2222(Nippon Unicar Co.，Ltd.的產(chǎn)品)，和KF-351、-6011和-6015(Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.的產(chǎn)品)。
使用的組分(C)硅氧烷樹脂的比例至少為0.1重量份，優(yōu)選0.1-5重量份，更優(yōu)選0.15-3重量份，特別優(yōu)選0.2-2重量份每100重量份組分(A)堿溶性共聚物。如果此比例太低，易使在未曝光區(qū)域(光篩選部分)保留的保留圖案表面處的防水性不足。另一方面，如果此比例太高，盡管它根據(jù)使用的硅氧烷樹脂種類變化，但與組分(A)堿溶性共聚物的相容性不足夠，使得在一些情況下，獲得的樹脂組合物會傾向于引起相分離和并不能達到足夠的涂層形成能力，和由這樣的樹脂組合物形成的涂層會包括不規(guī)則物。
為了主要改進耐熱性和粘合，在根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物中，可以包含在它的分子中含有至少2個環(huán)氧基團的化合物。作為它的分子中含有至少2個環(huán)氧基團的化合物的具體例子，可以提及市售雙酚A類型環(huán)氧樹脂產(chǎn)品如Epikote1001、1002、1003、1004、1007、1009、1010和828(Japan Epoxy ResinsCo.Ltd.的產(chǎn)品)，市售雙酚F類型環(huán)氧樹脂產(chǎn)品如EPikote807(Japan EpoxyResins Co.Ltd.的產(chǎn)品)，市售線性酚醛清漆樹脂類型環(huán)氧樹脂產(chǎn)品如Epikote152和154(Japan Epoxy Resins Co.Ltd.的產(chǎn)品)，和EPPN201和202(Nippon Kayaku Co.Ltd.的產(chǎn)品)，市售甲酚線性酚醛清漆樹脂類型環(huán)氧樹脂產(chǎn)品如EOCN-102、103S、104S、1020、1025和1027(Nippon Kayaku Co.Ltd.的產(chǎn)品)，和Epikote180S75(Japan Epoxy Resins Co.Ltd.的產(chǎn)品)，市售脂環(huán)族環(huán)氧樹脂產(chǎn)品如CY-175、177和179(CIBA-GEIGY A.G.的產(chǎn)品)，ERL-4234、4299、4221和4206(Union Carbide Corp.的產(chǎn)品)，Sho-dine 509(Showa DenkoK.K.的產(chǎn)品)，Araldite CY-182、-192和-184(CIBA-GEIGY A.G.的產(chǎn)品)，Epiclon200和400(Dainippon Ink&Chemicals，Incorporated的產(chǎn)品)，Epikote871和872(Japan Epoxy Resins Co.Ltd.的產(chǎn)品)，和ED-5661和5662(Celanese Coating K.K.的產(chǎn)品)，和市售脂族聚縮水甘油醚產(chǎn)品如Epolight 100MF(Kyoeisha Chemical Co.Ltd.的產(chǎn)品)，和Epiol TMP(NipponOil&Fats Co.Ltd.的產(chǎn)品)。作為它的優(yōu)選例子，可以提及雙酚A類型環(huán)氧樹脂、雙酚F類型環(huán)氧樹脂、線性酚醛清漆樹脂類型環(huán)氧附脂、甲酚線性酚醛清漆樹脂類型環(huán)氧樹脂和脂族聚縮水甘油醚。
上述的許多環(huán)氧化合物是高分子量物質(zhì)。然而，并不限制用于本發(fā)明中的環(huán)氧化合物的分子量。例如，也可以使用低分子量物質(zhì)如雙酚A或雙酚F的縮水甘油醚。
使用的分子中含有至少2個環(huán)氧基團的化合物的比例優(yōu)選是1-100重量份，更優(yōu)選5-50重量份每100重量份組分(A)堿溶性共聚物。
由含有在這樣的范圍里的分子中有至少2個環(huán)氧基團的化合物的組合物制得的固化產(chǎn)品在耐熱性和粘性方面變得優(yōu)異。如果此比例低于1重量份，與由組分(B)1，2-醌二疊氮化物化合物通過照射形成的羧酸的反應會變得難以充分地進行，和這樣從獲得組合物形成的固化膜在一些情況下可難以達到希望的耐熱性和耐溶劑性。另一方面如果比例超過100重量份，整體上組合物的軟化點降低，故這樣的組合物傾向于引起如下問題難以在形成圖案時的加熱處理期間保持形狀。
在它自身分子中含有至少2個壞氧基團的化合物可以不具有堿溶性。
在根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物中，可以包含表面活性劑，為了如下目的涂敷能力的改進，如引起條紋傾向的降低和在干燥涂層形成之后照射部分顯影性的改進，即堿溶性的改進。表面活性劑的例子包括聚氧乙烯烷基醚如聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯硬脂醚和聚氧乙烯油醚聚氧乙烯芳基醚如聚氧乙烯辛基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚；聚乙二醇二烷基酯如聚乙二醇二月桂酸酯和聚乙二醇二硬脂酸酯；其它非離子表面活性劑、含氟表面活性劑如EftopEF301、303和352(New Akita Chemical Company的產(chǎn)品)，Megaface F171、172和173(Dainippon Ink&Chemicals，Incorporated的產(chǎn)品)，F(xiàn)luorad FC430和431(Sumitomo 3M Limited的產(chǎn)品)，和Asahiguard AG710、Surflon S-382、SC-101、102、103、104、105和106(Asahi Glass Co.，Ltd.的產(chǎn)品)，和丙烯酸類或甲基丙烯酸類(共)聚合物，Polyflow Nos.57和95(Kyoeisha ChemicalCo.，Ltd.的產(chǎn)品)。
使用的這些表面活性劑的比例一般優(yōu)選是至多0.4重量份，更優(yōu)選至多0.2重量份，按照每100重量份組合物固體。
為了改進對襯底粘合或粘合劑性能，在根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物中，可以包含粘合劑作為添加劑。
在根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物中，如需要可以進一步包含抗靜電劑，貯存穩(wěn)定劑，消泡劑和/或其它物質(zhì)。
通過均勻地混合上述組分(A)，(B)和(C)和如需要要包含的其它組分，能制備根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物。例如，可優(yōu)選將各個組分溶于合適的有機溶劑中以制備組合物溶液，該溶液用作絕緣膜形成的液體材料。作為有機溶劑，可優(yōu)選使用其中溶解各個組分，不與這些組分反應和具有合適蒸氣壓的溶劑。用于絕緣膜形成的液體材料可以是在合適的有機溶劑中分散一部分或全部組分的分散體。
這樣有機溶劑的具體例子，可以提及二醇醚如乙二醇單甲基醚和乙二醇單乙基醚；乙二醇烷基醚乙酸酯如甲基溶纖劑乙酸酯和乙基溶纖劑乙酸酯；二甘醇烷基醚如二甘醇單甲基醚和二甘醇單乙基醚；丙二醇烷基醚乙酸酯如丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯和丙二醇丙基醚乙酸酯；芳族烴如甲苯和二甲苯；酮如甲乙酮、環(huán)己酮、2-庚酮和甲基異丁基酮；和酯如2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、乙醇酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、丁酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯和3-甲氧基丙酸丁酯。這些有機溶劑可以單獨使用或以其任何結(jié)合物的形式使用。
如需要也可以使用向其中加入如下高沸點溶劑的有機溶劑如芐基乙基醚、二己基醚、二甘醇單丁基醚、丙酮基丙酮、異佛爾酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、芐醇、乙酸芐酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、γ-丁內(nèi)酯、碳酸乙酯、碳酸丙烯酯、苯基溶纖劑乙酸酯或乙酸卡必醇酯。
能以液體的形式通過如下方式制備根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物使用上述有機溶劑和在溶劑中溶解組合物的各個組分以得到，例如，20-40質(zhì)量％的固體濃度。如需要也可以在通過例如孔度為約0.2μm的過濾器過濾之后使用組合物溶液。
以下描述使用根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物形成有圖案絕緣膜的示例性方法。
(1)涂層形成步驟將用于輻射敏感樹脂組合物的組分(A)，(B)和(C)和如需要要包含的其它組分首先被溶于有機溶劑以制備固體濃度，例如為20-40質(zhì)量％的組合物溶液，將組合物溶液涂布到襯底表面上，通過進行預焙燒除去溶劑，因此形成由輻射敏感樹脂組合物形成的用于絕緣膜形成的涂層。
不對組合物溶液的涂布方法或涂敷方法施加特定的限制。各種方法，例如，可以使用噴涂、輥涂、旋轉(zhuǎn)涂敷和流延涂敷方法等。
預焙燒的溫度根據(jù)使用的防水硅氧烷樹脂的種類、分子量等而變化，和當使用某些防水硅氧烷樹脂時優(yōu)選為60-120℃，更優(yōu)選70-110℃。如果預焙燒的溫度太低，在預焙燒步驟中防水硅氧烷樹脂向表面層側(cè)的遷移程度不足夠，使得一定量的防水硅氧烷樹脂也保留在曝光區(qū)域中，故存在的可能性是在后焙燒之后在曝光區(qū)域中不可能達到足夠的親水性。另一方面，如果預焙燒的溫度太高，防水硅氧烷樹脂在預焙燒步驟期間滲出到表面，使得在顯影步驟中除去了未曝光區(qū)域中的防水硅氧烷樹脂，和故存在的可能性是在后焙燒之后在未曝光區(qū)域中不可能達到足夠的防水性，和此外在一些情況下，它可能會涉及的缺陷是整個涂層在顯影溶液中的溶解度降低。和因此曝光敏感性降低。
實際上，根據(jù)各個組分的種類和混合比等，預焙燒優(yōu)選在例如，70-90℃的溫度下進行約1-15分鐘。
(2)曝光和顯影步驟然后將形成的涂層用輻射如紫外射線通過合適圖案的掩模照射之后，用顯影溶液進行顯影處理，由此除去涂層的照射部分(曝光區(qū)域)以形成規(guī)定的圖案。
作為顯影方法，可以使用如下的任何方法例如，液體觸排(liquid-banking)方法、浸漬方法和噴淋方法。顯影時間一般為30-180秒。
作為用于顯影處理的顯影溶液，可以使用堿的水溶液，例如，如下物質(zhì)的水溶液無機堿如氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、硅酸鈉、正硅酸鈉或氨；伯胺如乙胺或正丙胺；仲胺如二乙胺或二正丙胺；叔胺如三甲胺、甲基二乙胺、二甲基乙胺或三乙胺；叔胺如二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺或三乙醇胺；環(huán)狀叔胺如吡咯、哌啶、N-甲基哌啶、N-甲基吡咯烷、1，8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]-7-十一碳烯或1，5-二氮雜雙環(huán)[4.3.0]-5-壬烯，芳族叔胺如吡啶、三甲基吡啶、二甲基吡啶或喹啉；或季銨鹽如氫氧化四甲基銨或氫氧化四乙基銨。
通過向上述堿水溶液中加入水溶性有機溶劑如甲醇或乙醇和/或表面活性劑獲得的水溶液也可用作顯影溶液。
(3)加熱步驟；在顯影處理之后，例如，進行水流清潔處理30-90秒以除去不必須的碎片，將這樣處理的襯底用，例如壓縮空氣或壓縮氮氣空氣干燥，將襯底的整個表面用輻射如紫外射線照射，和然后通過加熱設備如熱板或烘箱進行后焙燒。
后焙燒的溫度根據(jù)防水硅氧烷樹脂的種類，分子量等而變化，當使用一定量的防水硅氧烷樹脂時，優(yōu)選為150-250℃，更優(yōu)選200-230℃。如果后焙燒的溫度太低，防水硅氧烷樹脂向表面層側(cè)的遷移程度不夠，故存在的可能性是在后焙燒之后在未曝光區(qū)域中不可能達到足夠的防水性。另一方面如果后焙燒溫度太高，獲得的絕緣膜可能被碳化和染色，或膜的強度可能被弱化。
實際上，后焙燒優(yōu)選在例如，180-250℃的溫度下進行規(guī)定的時間段，例如，當使用熱板時為5-30分鐘，或當使用烘箱時為30-90分鐘。
可以采用這樣的方式形成基本上具有各種優(yōu)選性能如絕緣性能，耐熱性和耐溶劑性和防水性程度變化的有圖案表面的絕緣膜。
更具體地，在除去在涂層形成步驟中涂敷的組合物溶液中的溶劑的步驟中，包含在輻射敏感樹脂組合物中的防水硅氧烷樹脂根據(jù)它的遷移率遷移到表面層側(cè)，使得用于絕緣膜形成的涂層變成如下狀態(tài)防水硅氧烷樹脂在其表面層部分的存在密度較高。通過在加熱下進行溶劑的脫除，確定和平穩(wěn)地達到這樣的狀態(tài)。
通過顯影處理除去在用于絕緣膜形成的涂層的曝光區(qū)域中的表面層部分，由此如圖5所示曝光區(qū)域30A的表面水平高度低于未曝光區(qū)域30B，以在兩個區(qū)域之間的邊界處形成水平的差異31，而由于由顯影除去的表面層部分是防水硅氧烷樹脂含量較高的部分，曝光區(qū)域30A在表面層除去之后的狀態(tài)是在表面中的防水硅氧烷樹脂的含量較低。
將在用于絕緣膜形成的涂層中的組分(A)堿溶性共聚物通過加熱處理被交聯(lián)以形成絕緣膜。由此加熱處理，在未曝光區(qū)域中的防水硅氧烷樹脂滲出到它的表面。結(jié)果是，由來曝光的區(qū)域形成在表面處防水硅氧烷樹脂含量較高的高防水區(qū)域。另一方面，由于防水硅氧烷樹脂的含量較低，在未曝光區(qū)域中的這樣滲出并不在曝光區(qū)域中發(fā)生，使得曝光區(qū)域成為在表面處防水硅氧烷樹脂含量較低的低防水區(qū)域。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物，能通過使用一種材料和通過進行形成圖案曝光和顯影處理而不進行特定的表面改性處理，形成有圖案絕緣膜，其含有防水性或可濕性彼此不同的表面區(qū)域，和因此能通過僅進行由通常方法將這樣的液體材料涂布到絕緣膜整個上表面上和干燥的方法，以如下狀態(tài)形成有圖案的絕緣膜液體材料，例如，液體導電材料，用于濾色器的液體材料或用于有機EL的液體材料僅保留在可濕性高的表面區(qū)域中，其中要形成所需的功能膜，和并不保留在不是該表面區(qū)域的任何其它區(qū)域中。此外，導體層形成區(qū)域可以由水平的差異區(qū)分以防止液體材料流入不是導體層形成區(qū)域的任何其它表面區(qū)域。因此各種液體材料能自身一致地形成圖案。
在曝光處理中，在要求受控制的曝光的圖案中，照射輻射，因此將為曝光區(qū)域的導體層形成區(qū)域變成如下狀態(tài)在導體層形成區(qū)域與凈化水的接觸角與不是導體層形成區(qū)域的未曝光區(qū)域的任何其它表面區(qū)域與凈化水的接觸角之間的接觸角差異至少為20°，或變成如下狀態(tài)在顯影之后在曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域之間的膜厚度差異，即，在曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域之間的邊界處的水平差異高度至少為0.2μm，使得由輻射敏感樹脂組合物獲得的有圖案絕緣膜變?yōu)樵趫D案形成能力方面優(yōu)異，當涂布任何各種液體材料的任一種時，相應于絕緣膜的圖案將液體材料形成圖案。
更具體地，當進行下述試驗時，可以確認能在基本100％的成功百分比下，將液體導體材料僅涂布到所需的導體層形成區(qū)域中，即，當以上述方式進行曝光處理時，將液體導體材料選擇性涂敷。
<試驗實施例>
生產(chǎn)有如圖1所示的圖案的掩模10。以一定的形狀形成此掩模10，使得以如下狀態(tài)形成每個相應于100μm寬和300μm長象素部分的多個矩形開口10A在縱向和橫向中相鄰開口之間的距離d都是5μm。
在將包含根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物的組合物溶液涂布到玻璃襯底上以形成干燥膜厚度為4μm的涂層之后，在此涂層上布置掩模10以進行曝光處理。然后進行顯影處理，由此形成絕緣膜，其中由低防水區(qū)域形成相應于掩模10的開口10A的象素部分的圖案。然后通過旋轉(zhuǎn)涂敷方法將液體導電材料涂敷到有圖案絕緣膜的整個表面上，由此形成導體層。
然后通過光學顯微鏡判斷在象素部分之間的分離條件。通過隨機觀察襯底中任意100個點進行判斷，以計算在選擇涂敷中成功的點。
合適地改變曝光條件以控制在曝光區(qū)域(照射部分)與凈化水接觸角和未曝光區(qū)域(光篩選部分)與凈化水接觸角之間的接觸角差異程度，由此進行上述的相同判斷。結(jié)果見圖2。
也合適地改變曝光條件以控制在顯影處理之后在曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域之間的膜厚度差異(圖5中的h)，由此進行如行上述的相同調(diào)節(jié)。結(jié)果見圖3。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物，在其中采用液體材料形成導體層等的情況下，不需要進行形成具有防水性的觸排層的步驟和不需要進行表面改性處理(而在此之前這些是被要求的)，使得能由更少的處理步驟和高精度容易地形成所需的絕緣膜以有利地生產(chǎn)平板顯示設備如液晶顯示設備。
此外，不需要進行控制導體層為所需形式的處理，如照相步驟，蝕刻處理和除去步驟，在常規(guī)生產(chǎn)工藝中要求它們，使得能由簡單工藝形成所需的導體層。
以下描述由根據(jù)本發(fā)明輻射敏感樹脂組合物生產(chǎn)的顯示單元和平板顯示設備。
圖4是簡要說明根據(jù)本發(fā)明示例性的有源矩陣板構(gòu)造的橫截面圖，和圖5是說明如下狀態(tài)的放大橫截面圖在間層絕緣膜表面中導體層形成區(qū)域和不是導體層形成區(qū)域的另一個表面區(qū)域的邊界部分的狀態(tài)。
此有源矩陣板20包括由例如，透明玻璃襯底組成的絕緣襯底20A，在其表面上通過以矩陣形式布置多個掃描線和多個數(shù)據(jù)線及在掃描線和數(shù)據(jù)線相交的各自位置附近提供開關(guān)元件21而形成的有源矩陣電路(未示出)，在絕緣襯底20A上形成以覆蓋有源矩陣電路的間層絕緣膜30，和由例如ITO組成的透明電極膜35，其是在間層絕緣膜30上形成的處于連接各個開關(guān)元件21狀態(tài)的導體層。
開關(guān)元件21例如，由TFT元件組成，TFT元件由如下部分構(gòu)成連接到門布線的門電極22，用于將門電極22與其它組件絕緣的門絕緣膜23，在門絕緣膜23的表面上形成的被放置在門電極22上的半導體層24，從數(shù)據(jù)線上向其提供信號電壓的源電極25A，提供信號電壓到透明電極膜35的漏電極25B，透明電極膜35通過在接觸孔32處連接而組成象素電極，由例如n+Si組成的用于連接半導體層24到源電極25A上的歐姆接觸層26A，由例如n+Si組成的用于連接半導體層24到漏電極25B上的歐姆接觸層26B，和用于保護整體TFT元件的保護層27。
通過使用上述輻射敏感樹脂組合物，根據(jù)上述方法形成間層絕緣膜30，其構(gòu)造組成此有源矩陣板。
在此間層絕緣膜30中，形成導體層形成區(qū)域30A，其中要形成透明電極膜35，和用于區(qū)分其相應導體層形成區(qū)域30A和表面區(qū)域30B的水平差異。此外，形成接觸孔32，它的每一個用于連接透明電極膜35到TFT元件21中的漏電極25B上，透明電極膜35組成在間層絕緣膜30上形成的象素電極。
在間層絕緣膜30中的導體層形成區(qū)域30A是低防水區(qū)域。其是由在曝光處理中已經(jīng)采用輻射照射的曝光區(qū)域形成，和其它表面區(qū)域30B是高防水區(qū)域，其是由在曝光處理中不采用輻射照射的未曝光區(qū)域的。因此，曝光區(qū)域中的表面可濕性高于未曝光區(qū)域。
曝光區(qū)域優(yōu)選以這樣的方式具有比未曝光區(qū)域高的表面可濕性，即使得在曝光區(qū)域與凈化水的接觸角和未曝光區(qū)域與凈化水的接觸角之間的接觸角差異至少為20°。由此能將液體導體層形成材料只涂布到為曝光區(qū)域的導體層形成區(qū)域，故能采用高精度和確定性進行圖案形成。
用于區(qū)分曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域的水平差異31的高度h優(yōu)選例如至少為0.2μm。由此僅能將液體導體層形成材料只涂布到為曝光區(qū)域的導體層形成區(qū)域，故能采用高精度和確定性進行圖案形成。
例如，以如下方式生產(chǎn)這樣的上述有源矩陣板。
以上述方式首先制備上述輻射敏感樹脂組合物的組合物溶液，和將由此組合物溶液組成的絕緣膜形成材料涂布到絕緣襯底20A上，在該襯底表面上已經(jīng)提供有源矩陣電路，和通過進行預焙燒除去涂劑，由此形成由輻射敏感樹脂組合物組成的涂層。
將涂層采用輻射以如下狀態(tài)照射在涂層中不是導體層形成區(qū)域30A的其它表面區(qū)域30B已經(jīng)通過合適的掩模方式被光篩選，由此進行形成圖案的曝光處理。
基本通過采用輻射以如下狀態(tài)照射組成象素部分的導體層形成區(qū)域30A進行對涂層的形成圖案曝光處理已經(jīng)將曝光控制到僅固化涂層表面層部分的程度。然而，優(yōu)選在導體層形成區(qū)域30A中的接觸孔形成部分要由輻射以如下狀態(tài)照射已經(jīng)控制了對接觸孔形成部分的曝光，以使其大于對導體層形成區(qū)域30A中其它部分的曝光。對形成象素部分的導體層形成區(qū)域30A的曝光，例如是至少10mJ和至多15-20mJ，和對導體層形成區(qū)域的部分的曝光，其中要形成接觸孔，例如是90-100mJ。
可通過用多個圖案形狀彼此不同的掩膜進行曝光多次進行曝光處理，也可以通過用圖案的透射比部分變化的光掩膜進行曝光來進行曝光處理。
如圖6所示，通過采用顯影溶液進行顯影處理除去由曝光固化的涂層的表面層部分和接觸孔形成部分，由此形成區(qū)分表面可濕性彼此不同的曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域的水平差異31，和形成了接觸孔32，通過該孔曝光漏電極25B的一部分。其后，進行采用流動水的清潔處理，干燥處理和后焙燒，由此形成間層絕緣膜30。
然后將通過溶于合適溶劑形成的液體形式的導體層形成材料涂布到間層絕緣膜30的整個表面上，將導體層形成材料預煅燒以除去溶劑，和進行基本煅燒處理，由此形成分別組成象素電極的透明電極膜35，因此制得圖4所示的有源矩陣板20。
在上述方法中，例如，優(yōu)選在80-100℃的溫度下進行預煅燒處理1-3分鐘，和例如，在160-220℃的溫度下進行基本煅燒處理10-30分鐘。
根據(jù)本發(fā)明的平板顯示設備包括有源矩陣板，其中已經(jīng)采用根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物形成間層絕緣膜，以彼此相對的關(guān)系布置相對板例如濾色板等，其含有與有源矩陣板中各自透明電極膜相對的相對電極，和保持在有源矩陣板和相對板之間的光學控制元件。這里，光學控制元件是，例如，液晶材料，其光學性能被施加的電壓或提供的電流改變的膜狀液晶等。
當在有源矩陣板中的每個透明電極膜上直接裝有濾色器材料時，不需要在相對板上裝備任何濾色器。
當濾色器材料自身具有導電性時，不需要在有源矩陣板上裝備任何透明電極膜。
如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明的平板顯示設備也可包括由如下方式獲得的有機薄膜發(fā)光元件板40在有源矩陣板20中每個透明電極膜35的上表面上形成有機半導體膜36，其中已經(jīng)采用根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物形成間層絕緣膜30，和進一步，在有機半導體膜36的上表面上形成相對電極膜37。在有源矩陣板中能由可用于形成透明電極膜的材料形成相對電極膜。
具有這樣構(gòu)造的有機薄膜發(fā)光元件板40能由如下方式制得在各自的透明電極膜35上，根據(jù)與上述有源矩陣板生產(chǎn)方法中在間層絕緣膜30上形成透明電極膜35的導體層形成步驟相同的工藝，順序形成有機半導體膜36和相對電極膜37。
具體地說，如圖8所示，例如，由噴墨方法等將液體態(tài)的有機半導體膜形成材料涂布到有源矩陣板20中的透明電極膜35上，煅燒有機半導體膜形成材料，由此形成有機半導體膜36，其后例如，由噴墨方法等將液態(tài)的相對電極膜形成材料涂布到有機半導體膜36上，煅燒相對電極膜形成材料，由此形成相對電極膜37，從而生產(chǎn)圖7所示的有機薄膜發(fā)光元件板40。
薄膜發(fā)光器件板也可為如下構(gòu)造在透明電極膜35或相對電極膜37和有機半導體膜36之間提供電子傳輸層和/或空穴傳輸層。
<實施例>
以下由如下實施例具體描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不限于這些實施例。順便提一句，用于如下實施例的所有“％”表示質(zhì)量％。
(1)堿溶性共聚物(組分(A)的合成<合成實施例1>
向裝配有冷凝器管，氮氣入口管和溫度計的可分離燒瓶中加入6重量份N，N’-偶氮二異丁腈和250重量份二甘醇二甲基醚，和順續(xù)加入5重量份苯乙烯，15重量份甲基丙烯酸，45重量份甲基丙烯酸縮水甘油酯和30重量份甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯。在采用氮氣凈化之后，加入5重量份1，3-丁二烯，和緩慢攪拌內(nèi)容物。將所得溶液的溫度升高到80℃，和將溶液保持在此溫度下5小時以合成樹脂。所得聚合物溶液的固體濃度是35.5％。此樹脂以下稱為“共聚物(A-1)”。測量此共聚物按照聚苯乙烯的重均分子量Mw，共聚物(A-1)的平均分子量Mw是15,000。
<合成實施例2>
向裝配有冷凝器管，氮氣入口管和溫度計的可分離燒瓶中加入6重量份N，N’-偶氮二異丁腈和300重量份二甘醇二甲基醚，和順續(xù)加入25重量份苯乙烯，16重量份甲基丙烯酸，45重量份甲基丙烯酸縮水甘油酯和14重量份甲基丙烯酸三環(huán)[5，2，1，02，6]癸-8-基酯。在采用氮氣凈化30分鐘之后，將可分離燒瓶放入油浴中，以升高所得溶液的溫度到70℃，和在攪拌下進行聚合6小時以合成樹脂。所得聚合物溶液的固體濃度是32.0％。此樹脂溶液以下稱為“共聚物(A-2)”。通過GPC色譜HLC-8020(由Toyo Soda Co.，Ltd.制造)測量此共聚物按照聚苯乙烯的重均分子量Mw，共聚物(A-2)的平均分子量Mw是16,000。
(2)涂層的形成<實施例1>
在將作為組分(A)的100重量份共聚物(A-1)，作為組分(B)的30重量份的2，3，4-三羥基二苯酮(1mol)和1，2-萘醌二疊氮化物-5-磺酰氯(2.6mol)的縮合物和作為組分(C)的0.5重量份“SH28PA”(Dow Corning Toray Silicone Co.，Ltd.的產(chǎn)品)混合和溶于二甘醇二甲基醚中以得到整體上為35％的固體濃度之后，將所得的溶液通過孔度為0.2μm的膜過濾器過濾以制備根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物的組合物溶液。
在通過旋轉(zhuǎn)器將制備的組合物溶液涂布到玻璃襯底上之后，將這樣涂布的溶液在80℃溫度下在熱板上預焙燒1分鐘以形成膜厚度為4.0μm的涂層。
采用紫外射線(g-，h-和i-線的混合光)，經(jīng)具有光篩選部分1cm寬的圖案掩模，通過“Aligner PLA501F”(由Canon Inc.制造)以通過i-線(波長365nm)的曝光量是500J/m2的狀態(tài)，照射以這樣的方式獲得的涂層。然后采用0.50％氫氧化四甲基銨水溶液在25℃下進行顯影處理80秒，在這之后，采用凈化水進行清洗處理(清潔處理)1分鐘。在采用g-，h-和i-線的混合光以通過i-線(波長365nm)的曝光量是3000J/m2的狀態(tài)再照射涂層，在此之后，將涂層通過烘箱在220℃溫度下加熱60分鐘以進行后焙燒，由此獲得這樣的玻璃襯底，在其上已經(jīng)形成有區(qū)分曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域的水平差異的有圖案絕緣膜。為未曝光區(qū)域的保留圖案部分的膜厚度是3.8μm，曝光區(qū)域的膜厚度是2.0μm，和玻璃襯底中水平差異的高度是1.8μm。
(1)敏感性的評價對用于形成如下圖案的所需曝光進行評價在后焙燒之后曝光區(qū)域的膜厚度是2.0μm。當曝光量不大于5,000J/m2時，它可確實地稱為敏感性良好。曝光量見下表1。
(2)耐熱性的評價在被控制為250℃的烘箱中進一步加熱其上已經(jīng)形成有圖案絕緣膜的玻璃襯底30分鐘，在此之后，測量絕緣膜的膜厚度。確定受熱絕緣膜的膜厚度變化與在加熱處理之前絕緣膜的膜厚度的比值。結(jié)果見表1。當此值的絕對值為5％以內(nèi)時，它可確實地稱為耐熱性良好。
(3)耐溶劑性的評價在被控制在70℃的二甲亞砜中浸漬其上已經(jīng)形成有圖案絕緣膜玻璃襯底20分鐘，在此之后，測量絕緣膜的膜厚度。確定處理的絕緣膜的膜厚度的變化與在采用溶劑處理之前絕緣膜的膜厚度的比值，以評價絕緣膜關(guān)于在溶劑中浸漬之后的膜厚度變化。結(jié)果見表1。當此值的絕對值小于5％時，它可確實地稱為耐溶劑性良好。
(4)與凈化水的接觸角評價(表面可濕性)將凈化水(10mg)滴到為未曝光區(qū)域的保留圖案部分和曝光區(qū)域的每個表面上，以通過接觸角儀(類型“CA-X”，由Kyowa Interface Science Co.，Ltd.制造)測量接觸角。結(jié)果見表1。當在未曝光區(qū)域的接觸角和曝光區(qū)域的接觸角之間的接觸角差異至少為20°時，對于涂布到有圖案絕緣膜上的各種液體材料，可確實地稱為圖案形成能力良好。
<實施例2>
以與實施例1相同的方式制備根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物的組合物溶液，只是在合成實施例2中制備的100重量份共聚物(A-2)被用作組分(A)代替實施例1中的100重量份共聚物(A-1)，和采用此組合物溶液進行與實施例1相同的工藝以形成有圖案絕緣膜，以及評價絕緣膜。結(jié)果見表1。
<實施例3>
以與實施例1相同的方式制備根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物的組合物溶液，除了30重量份4，4’-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙苯酚(1mol)和1，2-萘醌二疊氮基-5-磺酰氯(2mol)的縮合物被用作組分(B)，代替實施例1中30重量份2，3，4-三羥基二苯酮(1mol)和1，2-萘醌二疊氮化物-5-磺酰氯(2.6mol)的縮合物，和采用此組合物溶液進行與實施例1相同的工藝以形成有圖案絕緣膜，以及評價絕緣膜。結(jié)果見表1。
<實施例4>
以與實施例1相同的方式制備根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物的組合物溶液，除了0.3重量份“SH3771”(Dow Corning Toray Silicone Co.，Ltd.的產(chǎn)品)被用作組分(C)，代替實施例1中0.5重量份“SH28PA”(Dow Corning ToraySilicone Co.，Ltd.的產(chǎn)品)，和采用此組合物溶液進行與實施例1相同的工藝以形成有圖案絕緣膜，以及評價絕緣膜。結(jié)果見表1。
<對比例1>
以與實施例1相同的方式制備輻射敏感樹脂組合物的對比組合物溶液，除了不使用實施例1中組分(C)的防水硅氧烷樹脂，和采用此對比組合物溶液進行與實施例1相同的工藝以形成有圖案絕緣膜，以及評價絕緣膜。結(jié)果見表1。
<對比例2>
以與實施例1相同的方式制備輻射敏感樹脂組合物的對比組合物溶液，除了使用0.3重量份氟碳樹脂，“TFX-25”(NEOS Company Limited的產(chǎn)品)代替實施例1中組分(C)的防水硅氧烷樹脂，和采用此對比組合物溶液進行與實施例1相同的工藝以形成有圖案絕緣膜，以及評價絕緣膜。結(jié)果見表1.
表1

從以上結(jié)果顯然看出，由根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物形成的用于絕緣膜形成的涂層的敏感性高是確定的，所得的絕緣膜具有優(yōu)異的耐熱性和耐溶劑性，在將各種液體材料涂布到這些有圖案絕緣膜上時，所得的絕緣膜使用各種液體材料的圖案形成能力方面也優(yōu)異。
<實施例5>
根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物用作形成在所謂的TFT類型有源矩陣板中的間層絕緣膜的材料，以根據(jù)如下步驟1-步驟5生產(chǎn)有源矩陣板。
(步驟1涂層形成步驟)根據(jù)迄今為止優(yōu)選使用的方法，在透明玻璃襯底上形成如圖9所示的裝配有作為開關(guān)元件的TFT元件的有源矩陣電路，將在實施例1中獲得的根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物的組合物溶液通過旋轉(zhuǎn)涂敷方法涂布到玻璃襯底上，并在90℃溫度下在熱板上預焙燒2分鐘以形成膜厚度為約4μm的涂層。用于涂布組合物溶液的條件是將旋轉(zhuǎn)速度控制到700rpm以進行旋轉(zhuǎn)10秒。
(步驟2曝光步驟)將這樣形成的涂層采用紫外射線以如下狀態(tài)照射通過狹縫掩模，已經(jīng)光篩選涂層中不是導體層形成區(qū)域的其它表面區(qū)域，由此通過半色調(diào)曝光進行曝光處理以形成圖案。在這樣的情況下進行曝光處理為導體層形成區(qū)域的象素部分的曝光量控制到200J/m2，和對象素部分中接觸孔部分的曝光量被控制到1000J/m2。
(步驟3顯影步驟)然后通過液體觸排方法，在23℃下采用氫氧化四甲基銨的0.50％水溶液進行顯影處理100秒，和采用凈化水進行水流清潔處理90秒，和然后通過旋轉(zhuǎn)干燥方法進行干燥處理。
(步驟4后焙燒步驟)通過烘箱在150℃溫度下加熱涂層30分鐘以進行后焙燒，由此獲得在其上已經(jīng)形成所需圖案的間層絕緣膜。
在獲得的間層絕緣膜中，形成象素部分的曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域之間的水平差異是1μm，曝光區(qū)域與凈化水的接觸角是65°，未曝光區(qū)域與凈化水的接觸角是90°，和在曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域與凈化水的接觸角之間的接觸角差異是25°。
(步驟5透明電極膜形成步驟)在通過旋轉(zhuǎn)涂敷方法將液體透明電極膜形成材料“Sumicefine R-307”(Sumitomo Osaka Cement Co.Ltd.的產(chǎn)品)，涂布到間層絕緣膜表面上之后，立即通過熱板在100℃下進行預煅燒處理5分鐘以除去溶劑。然后通過烘箱在250℃下進行基本煅燒處理60分鐘，由此形成每個都由透明電極膜組成的象素電極。在上述方法中，通過滴加10ml透明導體膜形成材料和在500rpm旋轉(zhuǎn)速度下旋轉(zhuǎn)襯底10秒，進行透明導體膜形成材料的涂敷。
如此制得TFT有源矩陣板。
以上述方式獲得的TFT有源矩陣板被用于生產(chǎn)液晶顯示設備，和操作此顯示設備。結(jié)果是，確認它的顯示性能優(yōu)異。
根據(jù)本發(fā)明的輻射敏感樹脂組合物，能通過使用一種材料和通過進行形成圖案曝光和顯影處理而不進行特定的表面改性處理，形成有圖案絕緣膜，所述圖案絕緣膜含有防水性或可濕性彼此不同的表面區(qū)域，因此能通過僅進行如下工藝由通常方法將這樣的液體材料涂布到絕緣膜整個上表面上和干燥，以如下狀態(tài)形成有圖案的絕緣膜液體材料，例如，液體導電材料，用于濾色器的液體材料或用于有機EL的液體材料，僅保留在可濕性高的表面區(qū)域中，其中要形成所需的功能膜，和并不保留在表面區(qū)域的其它區(qū)域中，因此各種液體材料可以自身一致地形成圖案。
因此，在用液體材料形成導體層等的情況下，不需要進行形成具有防水性觸排層的步驟和表面改性處理，而在此之前這些是需要的，使得可以由更少的處理步驟和高精度容易地形成所需的絕緣膜，以有利地生產(chǎn)平板顯示設備如液晶顯示設備.
此外，多個絕緣膜形成步驟和用于觸排層的表面改性處理變成不必需的，其在由例如噴墨方法等涂布用于EL元件或濾色器的液體材料時是需要的，使得能通過步驟簡化等，實現(xiàn)材料成本降低，與生產(chǎn)設備有關(guān)的成本降低，生產(chǎn)收率的改進等。
另外，在控制到如下狀態(tài)的曝光中進行輻射的照射每個導體層形成區(qū)域在曝光處理之后與凈化水的接觸角與不是導體層形成區(qū)域的未曝光區(qū)域的任何其它表面區(qū)域與凈化水的接觸角之間的接觸角差異至少為20°，或在控制到如下狀態(tài)的曝光中進行輻射的照射在曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域之間的殘余膜厚度差異，即，在曝光區(qū)域和未曝光區(qū)域之間的水平差異高度至少為0.2μm，由此能使由敏感樹脂組合物獲得的有圖案絕緣膜在圖案形成能力方面優(yōu)異，當涂布各種液體材料的任一種時，可以以相應于絕緣膜的圖案將液體材料形成圖案。
權(quán)利要求
1.一種輻射敏感樹脂組合物，包括(A)100重量份由如下組分(a)，(b)，和(c)獲得的堿溶性共聚物(a)不飽和羧酸，(b)包含環(huán)氧基團的可自由基聚合的化合物，和(c)不是組分(a)和(b)的任何其它可自由基聚合的化合物，(B)5-100重量份1，2-醌二疊氮化物化合物，和(C)至少0.1重量份防水硅氧烷樹脂。
2.一種形成有圖案絕緣膜的方法，該方法包括如下步驟涂布用于絕緣膜形成的包括權(quán)利要求1的輻射敏感樹脂組合物的液體材料以形成用于絕緣膜形成的涂層，通過形成圖案掩模進行曝光和顯影用于絕緣膜形成的涂層，以除去涂層中曝光區(qū)域的表面層部分，和然后將涂層進行熱處理，由此形成低防水區(qū)域。其中在曝光區(qū)域中在表面的防水硅氧烷樹脂含量低。以及形成高防水區(qū)域，其中在未曝光區(qū)域中在表面的防水硅氧烷樹脂含量高。
3.一種有源矩陣板，包括襯底，在襯底表面上通過以矩陣形式布置多個掃描線和多個數(shù)據(jù)線及在掃描線和數(shù)據(jù)線相交的各自位置附近提供開關(guān)元件而形成有源矩陣電路，在襯底上形成用以覆蓋掃描線、數(shù)據(jù)線和開關(guān)元件的間層絕緣膜，和在間層絕緣膜上形成的處于與各自開關(guān)元件連接狀態(tài)的導體層，其中，間層絕緣膜由根據(jù)權(quán)利要求1的輻射敏感樹脂組合物形成。
4.一種平板顯示設備，包括根據(jù)權(quán)利要求3的有源矩陣板，以與有源矩陣板相對關(guān)系布置的并含有與有源矩陣板中的各自導體層相對的電極部分的相對板，和保持在有源矩陣板和相對板之間的光學控制元件。
5.一種包括發(fā)光元件板的平板顯示設備，其中在根據(jù)權(quán)利要求3的有源矩陣板中每個導體層上表面上布置有機半導體層和相對電極。
6.一種生產(chǎn)裝配有顯示單元的平板顯示設備的方法，顯示單元含有襯底，在襯底表面上通過以矩陣形式布置多個掃描線和多個數(shù)據(jù)線和在掃描線及數(shù)據(jù)線相交的各自位置附近提供開關(guān)元件而形成的有源矩陣電路在襯底上形成用以覆蓋掃描線，數(shù)據(jù)線和開關(guān)元件的間層絕緣膜，和在間層絕緣膜上形成的處于連接各自開關(guān)元件狀態(tài)的導體層，該方法包括如下步驟通過涂布用于絕緣膜形成的包括權(quán)利要求1的輻射敏感樹脂組合物的液體材料到襯底上以形成用于絕緣膜形成的涂層，根據(jù)圖案曝光不同將用于絕緣膜形成的涂層進行形成圖案曝光處理，和將用于絕緣膜形成的涂層進行顯影處理以除去曝光區(qū)域中的涂層，由此形成用于區(qū)分它的相應導體層形成區(qū)域的水平差異和形成接觸孔，而形成間層絕緣膜，和通過將由液體材料組成的導體層形成材料涂布到在襯底上形成的間層絕緣膜表面上而形成導體層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的平板顯示設備的方法，其中在形成間層絕緣膜的步驟中，間層絕緣膜由如下方式形成以僅在導體層形成區(qū)域的部分中固化表面層部分的方式，通過控制曝光而進行形成圖案曝光處理，其中應當在用于絕緣膜形成的涂層中形成導體層，和在導體層形成區(qū)域的其它部分中，以不是導體層形成區(qū)域的其它表面區(qū)域已經(jīng)被光篩選的狀態(tài)，固化在它的厚度方向上的整體，和然后將用于絕緣膜形成的涂層進行顯影處理，由此除去在導體層形成區(qū)域的部分中用于絕緣膜形成的涂層中的表面層部分，和除去在導體層形成區(qū)域的其它部分中的用于絕緣膜形成的涂層的整體，以形成用于區(qū)分導體層形成區(qū)域的水平差異和形成接觸孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的生產(chǎn)平板顯示設備的方法，其中在形成間層絕緣膜的步驟中，在形成圖案曝光處理之后，在每個導體層形成區(qū)域與凈化水的接觸角和不是導體層形成區(qū)域的任一其它表面區(qū)域與凈化水的接觸角之間的接觸角差異至少為20°。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7的生產(chǎn)平板顯示設備的方法，其中在形成間層絕緣膜的步驟中，由顯影處理形成的水平差異的高度至少為0.2μm。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的生產(chǎn)平板顯示設備的方法，其中在形成間層絕緣膜的步驟中，由顯影處理形成的水平差異的高度至少為0.2μm。
11.根據(jù)權(quán)利要求3的有源矩陣板，其中由液體材料形成導體層。
12.根據(jù)權(quán)利要求4或5的平板顯示設備，其中由液體材料形成導體層。
全文摘要
本發(fā)明提供輻射敏感樹脂組合物，用該組合物容易高精度形成防水性變化的有圖案絕緣膜，使用此組合物形成有圖案絕緣膜的方法，使用此組合物的顯示單元和平板顯示設備，和生產(chǎn)平板顯示設備的方法。所述樹脂組合物包括特定比例的(A)堿溶性共聚物，(B)1，2－醌二疊氮化物化合物和(C)防水硅氧烷樹脂。在有圖案絕緣膜的生產(chǎn)方法中，在由樹脂組合物形成的涂層上進行形成圖案曝光和顯影。顯示單元和平板顯示設備裝配有由樹脂組合物形成的間層絕緣膜。平板顯示設備的生產(chǎn)方法包括間層絕緣膜形成步驟，該步驟包括在曝光中曝光導體層形成區(qū)域的形成圖案曝光處理，在導體層形成區(qū)域的一部分中僅固化表面層部分，和在其它部分中固化在它的厚度方向上的整體，和采用液體材料在間層絕緣膜表面上形成導體層的導體層形成步驟。
文檔編號G03F7/00GK1479173SQ03152470
公開日2004年3月3日 申請日期2003年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月15日
發(fā)明者小林和樹, 迫野郁夫, 白木真司, 佐佐木寬文, 丹羽一明, 司, 夫, 寬文, 明 申請人:夏普株式會社, Jsr株式會社