專(zhuān)利名稱(chēng)：感光性樹(shù)脂組合物、固化膜的形成方法、固化膜、有機(jī)el顯示裝置及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及感光性樹(shù)脂組合物、固化膜的形成方法、固化膜、有機(jī)EL顯示裝置及液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
在有機(jī)EL顯示裝置或液晶顯示裝置等中設(shè)置有經(jīng)圖案形成而得到的層間絕緣膜。為了形成該層間絕緣膜，從用于得到所需要的圖案形狀的エ序數(shù)少、而且得到充分的平坦性的方面出發(fā)，廣泛使用了感光性樹(shù)脂組合物。
對(duì)于上述顯示裝置中的層間絕緣膜，除了絕緣性、耐溶劑性、耐熱性、及氧化銦錫(ITO)濺射適應(yīng)性?xún)?yōu)異等固化膜的物性之外，還期望具有高的透明性。因此，嘗試了使用透明性?xún)?yōu)異的丙烯酸系樹(shù)脂作為膜形成成分。另ー方面，作為傳真機(jī)、電子復(fù)印機(jī)、固體攝像元件等的晶載(on chip)濾色器的成像光學(xué)系統(tǒng)或光纖連接器的光學(xué)系統(tǒng)材料，使用了具有3 μ m 100 μ m左右的透鏡直徑的微型透鏡、或?qū)⑦@些微型透鏡有規(guī)則地排列而成的微型透鏡陣列。在微型透鏡或微型透鏡陣列的形成中，已知有如下方法在形成相當(dāng)于透鏡的抗蝕劑圖案后通過(guò)加熱處理使其進(jìn)行熔體流動(dòng)，并直接作為透鏡利用的方法；通過(guò)將進(jìn)行了熔體流動(dòng)的透鏡圖案作為掩模而進(jìn)行干法蝕刻，從而使透鏡形狀轉(zhuǎn)印到底層的方法等。在上述透鏡圖案的形成中，廣泛使用了感放射線(xiàn)性樹(shù)脂組合物。作為這樣的感光性樹(shù)脂組合物，例如在日本特開(kāi)平5-165214號(hào)公報(bào)中提出了一種感光性樹(shù)脂組合物，其具有(A)樹(shù)脂以及(B)感放射線(xiàn)性產(chǎn)酸化合物，所述(A)樹(shù)脂為Ca)不飽和羧酸或不飽和羧酸酐、(b)具有環(huán)氧基的自由基聚合性化合物、及(C)其他的自由基聚合性化合物的共聚物，在堿性水溶液中可溶。此外，在日本特開(kāi)2004-264623號(hào)公報(bào)中提出了 ー種感放射線(xiàn)性樹(shù)脂組合物，其含有(A)具有縮醛結(jié)構(gòu)和/或縮酮結(jié)構(gòu)及環(huán)氧結(jié)構(gòu)、且通過(guò)凝膠滲透色譜法測(cè)定的聚苯こ烯換算重均分子量為2000以上的高分子量體、以及(B)通過(guò)放射線(xiàn)的照射而產(chǎn)生pKa為4.0以下的酸的化合物。此外，在日本特開(kāi)2009-98616號(hào)公報(bào)中記載了ー種正型感光性樹(shù)脂組合物，其至少含有(A)樹(shù)脂、以及(B)通過(guò)照射活性光線(xiàn)或放射線(xiàn)而產(chǎn)生酸的化合物，所述(A)樹(shù)脂含有下述結(jié)構(gòu)単元包含酸解離性基團(tuán)的具有特定結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元、和具有能與羧基反應(yīng)而形成共價(jià)鍵的官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)單元，并且所述(A)樹(shù)脂為堿不溶性或堿難溶性且在該酸解離性基團(tuán)解離時(shí)成為堿可溶性。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題上述日本特開(kāi)平5-165214號(hào)公報(bào)中記載的感光性樹(shù)脂組合物在感度、及經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性方面不充分，且由該感光性樹(shù)脂組合物得到的固化膜存在因烘烤而引起的著色大的問(wèn)題。 此外，上述日本特開(kāi)2004-264623號(hào)公報(bào)及日本特開(kāi)2009-98616號(hào)公報(bào)中記載的感光性樹(shù)脂組合物也無(wú)法得到充分的感度。本發(fā)明的課題在于提供ー種感光性樹(shù)脂組合物，其固化后的透射率高，且可得到即使進(jìn)行加熱、透射率的降低也小的固化膜，即使不進(jìn)行曝光后的加熱(PEB postexposure baking)的情況下,也具有非常高的感度。此外，本發(fā)明的進(jìn)ー步的課題在于提供使用了本發(fā)明的感光性樹(shù)脂組合物的固化膜及其制造方法、具備該固化膜的有機(jī)EL顯示裝置及液晶顯示裝置。
用于解決課題的手段本發(fā)明的方式如下所述。< I >ー種感光性樹(shù)脂組合物，其為包含(A)縮醛系樹(shù)脂、(B)光產(chǎn)酸劑及(C)溶劑的感光性樹(shù)脂組合物，該(A)縮醛系樹(shù)脂為含有具有通過(guò)酸生成羧基的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元(al)、具有羧基或酚性羥基的結(jié)構(gòu)單元(a2)、具有環(huán)氧基或氧雜環(huán)丁烷基的結(jié)構(gòu)單元(a3)、及具有羥基或亞烷基氧基的結(jié)構(gòu)單元(a4)、且具有縮醛結(jié)構(gòu)或縮酮結(jié)構(gòu)的聚合物，在將(A)縮醛系樹(shù)脂設(shè)為I吋，以摩爾換算計(jì)，該(A)縮醛系樹(shù)脂中的上述結(jié)構(gòu)單元(al) (a4)的含有比率為結(jié)構(gòu)單元(al):結(jié)構(gòu)單元(a2):結(jié)構(gòu)單元(a3):結(jié)構(gòu)單元(a4)=O. 2 O. 65 0. 02 O. 2 0. 2 O. 6 0. 005 O. 3，并且，該(A)縮醛系樹(shù)脂中的結(jié)構(gòu)單元(a4)的含量以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì)為3 30質(zhì)量％的范圍。< 2 >根據(jù)< I >所述的感光性樹(shù)脂組合物，其還含有(M)顯影促進(jìn)劑，該(M)顯影促進(jìn)劑為在分子內(nèi)具有選自羧基、酚性羥基及亞烷基氧基中的至少ー種結(jié)構(gòu)、分子量在100 2000的范圍內(nèi)的化合物。< 3 >根據(jù)< I >或< 2 >所述的感光性樹(shù)脂組合物，其還含有(E)交聯(lián)劑。< 4 >根據(jù)< I > < 3 >中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其中，上述(B)光產(chǎn)酸劑為肟磺酸酯化合物。< 5 >根據(jù)< I > < 4 >中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其中，上述(B)光產(chǎn)酸劑為選自下述通式(0S-3)、通式(0S-4)及通式(0S-5)所示的化合物中的至少ー種化
合物
(<x/?！猺分H 『十
(OS-3)(OS-4) 0(OS-5)通式(OS-3) 通式(OS-5)中，R1表示烷基、芳基、或雜芳基，多個(gè)存在的R2各自獨(dú)立地表示氫原子、烷基、芳基、或鹵原子，多個(gè)存在的R6各自獨(dú)立地表示鹵原子、烷基、烷氧基、磺酸基、氨基磺?；?、或烷氧基磺?；?，X表示O或S，η表示I或2，m表示O 6的整數(shù)。< 6 >根據(jù)< I > < 5 >中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其還含有(N)增感劑。< 7 >根據(jù)< I > < 6 >中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其中，上述(A)縮醛系樹(shù)脂中的上述結(jié)構(gòu)單元(a3)為來(lái)自丙烯酸(3-こ基氧雜環(huán)丁烷-3-基)甲酯及甲基丙烯酸(3-こ基氧雜環(huán)丁烷-3-基)甲酯中的任ー種的結(jié)構(gòu)單元。< 8 >根據(jù)< I > < 7 >中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其還含有(F)密合改良劑。< 9 >根據(jù)< I > < 8 >中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其還含有(G)堿性化合物。 < 10 >根據(jù)< I > < 9 >中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其還含有氟系表面活性劑或硅系表面活性剤。另外，由于本發(fā)明的感光性樹(shù)脂組合物設(shè)定成上述構(gòu)成，因此，固化感度高，即使對(duì)于曝光后的固化膜不進(jìn)行加熱處理，也能形成良好的形狀的圖案。進(jìn)而，在使用其進(jìn)行微型透鏡的形成時(shí)，也有能形成具有高透射率的微型透鏡的優(yōu)點(diǎn)。< 11 >ー種固化膜的形成方法，其包含下述エ序(I)將< I > < 10 >中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物涂布到基板上的エ序；(2)從涂布的感光性樹(shù)脂組合物中除去溶劑的エ序；(3)通過(guò)活性光線(xiàn)對(duì)涂布的感光性樹(shù)脂組合物進(jìn)行曝光的エ序；(4)通過(guò)水性顯影液將曝光的感光性樹(shù)脂組合物顯影的エ序、及(5)將經(jīng)顯影的感光性樹(shù)脂組合物熱固化的エ序。< 12 >ー種固化膜，其通過(guò)< 11 >所述的方法形成。< 13 >根據(jù)< 12 >所述的固化膜，其為層間絕緣膜。< 14 >一種有機(jī)EL顯示裝置，其具備< 12 >或< 13 >所述的固化膜。< 15 >ー種液晶顯示裝置，其具備< 12 >或< 13 >所述的固化膜。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方式，能提供下述感光性樹(shù)脂組合物，其固化后的透射率高，且可得到即使進(jìn)行加熱、透射率的降低也小的固化膜，即使不進(jìn)行曝光后的加熱(PEB)的情況下，也具有非常高的感度。此外，根據(jù)本發(fā)明的其他方式，能提供使用了上述感光性樹(shù)脂組合物的固化膜及其制造方法、具備該固化膜的有機(jī)EL顯示裝置及液晶顯示裝置。


圖I表示將使用本發(fā)明的感光性樹(shù)脂組合物得到的固化膜作為絕緣膜、平坦化膜應(yīng)用的有機(jī)EL顯示裝置的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2表示應(yīng)用了使用本發(fā)明的感光性樹(shù)脂組合物得到的固化膜的液晶顯示裝置的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式感光性樹(shù)脂組合物下面對(duì)本發(fā)明的感光性樹(shù)脂組合物進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的感光性樹(shù)脂組合物包含(A)縮醛系樹(shù)脂、(B)光產(chǎn)酸劑及(C)溶劑，該(A)縮醛系樹(shù)脂為含有具有通過(guò)酸生成羧基的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元(al)、具有羧基或酚性羥基的結(jié)構(gòu)單元(a2)、具有環(huán)氧基或氧雜環(huán)丁烷基的結(jié)構(gòu)單元(a3)、及具有羥基或亞烷基氧基的結(jié)構(gòu)單元(a4)、且具有縮醛結(jié)構(gòu)或縮酮結(jié)構(gòu)的聚合物，在將(A)縮醛系樹(shù)脂設(shè)為I吋，以摩爾換算計(jì)，該(A)縮醛系樹(shù)脂中的上述結(jié)構(gòu)單元(al) (a4)的含有比率為結(jié)構(gòu)單元(al):結(jié)構(gòu)單元(a2):結(jié)構(gòu)單元(a3):結(jié)構(gòu)單元(a4) = O. 2 O. 65 :O. 02 O. 2 :0. 2 O. 6 :0. 005 O. 3，并且，該(A)縮醛系樹(shù)脂中的結(jié)構(gòu)單元(a4)的含量以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì)為3 30質(zhì)量％的范圍。
本發(fā)明的感光性樹(shù)脂組合物為正型感光性樹(shù)脂組合物。此外，本發(fā)明的感光性樹(shù)脂組合物優(yōu)選為化學(xué)放大型的正型感光性樹(shù)脂組合物(化學(xué)放大正型感光性樹(shù)脂組合物)。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，有時(shí)將曝光后的加熱處理(Post exposure baking)稱(chēng)為PEB。本發(fā)明的感光性樹(shù)脂組合物通過(guò)含有上述(A) (C)成分，成為具有非常高的感度的感光性樹(shù)脂組合物。并且，能提供固化后的透射率高、且能得到即使進(jìn)行加熱、透射率的降低也小的固化膜的感光性樹(shù)脂組合物。在本發(fā)明中，將固化后的透射率高、且即使進(jìn)行加熱、透射率的降低也小的性質(zhì)稱(chēng)為“耐熱透明性”。下面對(duì)構(gòu)成感光性樹(shù)脂組合物的各成分進(jìn)行說(shuō)明。另外，在本說(shuō)明書(shū)中的基團(tuán)(原子團(tuán))的表述中，未記載取代及無(wú)取代的表述包含不具有取代基的情況和具有取代基的情況。例如，所謂的“烷基”不僅包含不具有取代基的燒基(無(wú)取代燒基)，也包含具有取代基的燒基(取代燒基)。(A)縮醛系樹(shù)脂本發(fā)明的感光性樹(shù)脂組合物含有(A)縮醛系樹(shù)脂。本發(fā)明的感光性樹(shù)脂組合物含有的(A)縮醛系樹(shù)脂包含具有通過(guò)酸生成羧基的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元(al)、具有羧基或酚性羥基的結(jié)構(gòu)單元(a2)、具有環(huán)氧基或氧雜環(huán)丁烷基的結(jié)構(gòu)單元(a3)、及具有羥基或亞烷基氧基的結(jié)構(gòu)單元(a4)，且具有縮醛結(jié)構(gòu)或縮酮結(jié)構(gòu)。此外，(A)縮醛系樹(shù)脂還可以含有除上述的結(jié)構(gòu)單元(al) (a4)以外的結(jié)構(gòu)即結(jié)構(gòu)單元(a5)。(A)縮醛系樹(shù)脂優(yōu)選為堿不溶性、在具有通過(guò)酸生成羧基的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元(al)中的酸分解性基團(tuán)分解時(shí)成為堿可溶性的樹(shù)脂。此外，本發(fā)明中的“堿可溶性”是指，將該化合物(樹(shù)脂)的溶液涂布到基板上并在90°C下加熱2分鐘而形成的該化合物(樹(shù)脂)的涂膜(厚度3 μ m)相對(duì)于23°C下的O. 4質(zhì)量％四甲基氫氧化銨水溶液的溶解速度為O. Olym /秒以上。此外，“堿不溶性”是指，將該化合物(樹(shù)脂)的溶液涂布到基板上并在90°C下加熱2分鐘而形成的該化合物(樹(shù)脂)的涂膜(厚度3 μ m)相對(duì)于23°C下的O. 4質(zhì)量％四甲基氫氧化銨水溶液的溶解速度低于O. 01 μ m /秒，優(yōu)選低于O. 005 μ m /秒。上述(A)縮醛系樹(shù)脂優(yōu)選為丙烯酸系聚合物。本發(fā)明中的“丙烯酸系聚合物”為加聚型樹(shù)脂，是包含來(lái)自于(甲基)丙烯酸或其酯的結(jié)構(gòu)單元的聚合物，也可以具有除來(lái)自于(甲基)丙烯酸或其酯的結(jié)構(gòu)單元以外的結(jié)構(gòu)單元、例如、來(lái)自于苯こ烯類(lèi)的結(jié)構(gòu)單元或來(lái)自于こ烯基化合物的結(jié)構(gòu)單元等。此外，也可以含有來(lái)自于(甲基)丙烯酸及其酯的結(jié)構(gòu)單元這兩者。相對(duì)于(A)縮醛系樹(shù)脂中的 全部結(jié)構(gòu)單元，上述(A)縮醛系樹(shù)脂優(yōu)選含有50摩爾％以上的來(lái)自(甲基)丙烯酸或其酯的結(jié)構(gòu)單元，更優(yōu)選含有80摩爾％以上，特別優(yōu)選為僅由來(lái)自于(甲基)丙烯酸或其酯的結(jié)構(gòu)單元形成的聚合物。另外，本說(shuō)明書(shū)中，也將“來(lái)自于(甲基)丙烯酸或其酯的結(jié)構(gòu)單元”稱(chēng)為“丙烯酸系結(jié)構(gòu)單元”。此外，(甲基)丙烯酸為甲基丙烯酸及丙烯酸的總稱(chēng)。上述(A)縮醛系樹(shù)脂具有縮醛結(jié)構(gòu)或縮酮結(jié)構(gòu)，也可以具有縮醛結(jié)構(gòu)及縮酮結(jié)構(gòu)兩者。作為縮醛結(jié)構(gòu)或縮酮結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為下述通式(I)所示的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.ー種感光性樹(shù)脂組合物，其為包含(A)縮醛系樹(shù)脂、(B)光產(chǎn)酸劑及(C)溶劑的感光性樹(shù)脂組合物， 該(A)縮醛系樹(shù)脂為含有具有通過(guò)酸生成羧基的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元(al)、具有羧基或酚性羥基的結(jié)構(gòu)單元(a2)、具有環(huán)氧基或氧雜環(huán)丁烷基的結(jié)構(gòu)單元(a3)、及具有羥基或亞烷基氧基的結(jié)構(gòu)單元(a4)、且具有縮醛結(jié)構(gòu)或縮酮結(jié)構(gòu)的聚合物， 在將(A)縮醛系樹(shù)脂設(shè)為I吋，以摩爾換算計(jì)，該(A)縮醛系樹(shù)脂中的所述結(jié)構(gòu)単元(al) (a4)的含有比率為結(jié)構(gòu)單元(al):結(jié)構(gòu)單元(a2):結(jié)構(gòu)單元(a3):結(jié)構(gòu)單元(a4)=O. 2 O. 65 :0. 02 O. 2 :0. 2 O. 6 :0. 005 O. 3， 并且，該(A)縮醛系樹(shù)脂中的結(jié)構(gòu)單元(a4)的含量以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì)為3 30質(zhì)量％的范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的感光性樹(shù)脂組合物，其還含有(M)顯影促進(jìn)劑，該(M)顯 影促進(jìn)劑為在分子內(nèi)具有選自羧基、酚性羥基及亞烷基氧基中的至少ー種結(jié)構(gòu)、分子量在100 2000的范圍內(nèi)的化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的感光性樹(shù)脂組合物，其還含有(E)交聯(lián)劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其中，所述(B)光產(chǎn)酸劑為肟磺酸酯化合物。
5.根據(jù)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其中，所述 (B )光產(chǎn)酸劑為選自下述通式(OS-3 )、通式(0S-4 )及通式(OS-5 )所示的化合物中的至少ー種化合物
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其還含有(N)增感劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 6中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其中，所述(A)縮醛系樹(shù)脂中的所述結(jié)構(gòu)単元(a3)為來(lái)自丙烯酸(3-こ基氧雜環(huán)丁烷-3-基)甲酯及甲基丙烯酸(3-こ基氧雜環(huán)丁烷-3-基)甲酯中的任ー種的結(jié)構(gòu)單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 7中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其還含有(F)密合改良劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求I 8中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其還含有(G)堿性化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求I 9中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物，其還含有氟系表面活性劑或硅系表面活性剤。
11.ー種固化膜的形成方法，其包含下述エ序 (1)將權(quán)利要求I 10中任一項(xiàng)所述的感光性樹(shù)脂組合物涂布到基板上的エ序； (2)從涂布的感光性樹(shù)脂組合物中除去溶劑的エ序；(3)通過(guò)活性光線(xiàn)對(duì)涂布的感光性樹(shù)脂組合物進(jìn)行曝光的エ序；(4)通過(guò)水性顯影液將曝光的感光性樹(shù)脂組合物顯影的エ序、及(5)將經(jīng)顯影的感光性樹(shù)脂組合物熱固化的エ序。
12.ー種固化膜，其通過(guò)權(quán)利要求11所述的方法形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的固化膜，其為層 間絕緣膜。
14.一種有機(jī)EL顯示裝置，其具備權(quán)利要求12或13所述的固化膜。
15.ー種液晶顯示裝置，其具備權(quán)利要求12或13所述的固化膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種感光性樹(shù)脂組合物，其固化后的透射率高，且可得到即使加熱、透射率的降低也小的固化膜，即使不進(jìn)行PEB的情況下也具有非常高的感度。上述組合物包含(A)縮醛系樹(shù)脂、(B)光產(chǎn)酸劑及(C)溶劑，該(A)縮醛系樹(shù)脂含有具有通過(guò)酸生成羧基的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元(a1)、具有羧基或酚性羥基的結(jié)構(gòu)單元(a2)、具有環(huán)氧基或氧雜環(huán)丁烷基的結(jié)構(gòu)單元(a3)、及具有羥基或亞烷基氧基的結(jié)構(gòu)單元(a4)，(a1)～(a4)的含有比率以摩爾換算計(jì)為(a1)(a2)(a3)(a4)＝0.2～0.650.02～0.20.2～0.60.005～0.3，并且，該(A)縮醛系樹(shù)脂中的(a4)的含量為3～30質(zhì)量％的范圍。
文檔編號(hào)H01L51/50GK102725692SQ20118000587
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者山田悟, 崎田享平, 杉原幸一 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社