感光性树脂组合物及使用该树脂组合物的显示元件制造技术

提供在感光度、分辨率（整个图像）、透明性、耐热性和耐试剂性上均衡的负型感光性树脂组合物，以及使用该树脂组合物的显示元件。是含有［Ａ］碱溶性树脂、［Ｂ］具有至少１个以上乙烯性不饱和双键的化合物和［Ｃ］光聚合引发剂的感光性树脂组合物，所述的［Ａ］碱溶性树脂是不饱和羧酸（ａ－１）和以上述的通式（１）（式中，Ｒ↓［１］～Ｒ↓［３］分别独立地表示氢原子或１～５个碳原子的烷基，Ｒ↓［４］表示氢原子或者１～５个碳原子的烷基或烷氧基，ｍ表示１～５的整数。）表示的自由基聚合性化合物（ａ－２）共聚得到的碱溶性树脂。使用该树脂组合物构成的显示元件。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于感光性树脂组合物，更详细地说，是关于不仅有优良的感光度和分辨率，而且兼备良好的耐热性，适合作为在TFT(Thin FilmTransister)和透明电极之间形成的透明绝缘膜使用的负型感光性树脂组合物，及使用该树脂组合物的液晶显示元件和等离子显示板及LED发光体等显示元件。近年来，液晶显示器(LCD)有惊人的发展，被看作代替CRT(阴极射线管)的下一代的显示装置。特别在液晶显示器的每1像素中组入薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵型液晶显示器具有高速应答性、高品质、广视野角等优良特性，尤其引人注目。于是，目前正在盛行高开口率化、显示画面的大型化等的开发。这样的有源矩阵型液晶显示器，例如在TFT型液晶显示器中，为了扩大是其问题点的开口率，迄今正在完成像以下的种种配合。·通过提高半导体膜、栅绝缘膜的膜品质，使TFT的特性提高，缩小面积。·通过采用自对准(自动对准)型TFT结构，既使寄生容量小，又使TFT和辅助容量小。·在栅极配线上配置晶体管部。·提高液晶的电压保持特性，使辅助容量小。·在栅极配线上再加上辅助容量。·以透明电极制造辅助容量。·通过采用低电阻配线材料，缩小配线宽度。·通过在像素电极和栅源极配线之间夹持绝缘膜，使两者的间隙狭窄。·在TFT基板侧设置遮光膜，与对置的基板贴合，使边缘少。而且，在上述的配合中，通过在像素电极和栅源极配线之间夹持绝缘膜，使两者的间隙狭窄的方法，近年来被视为特别有发展前途的。但是，作为在被视为有这样发展前途的方法中使用的绝缘膜，必须使用兼备高感光度、高分辨率(整个图像)、透明性、耐热性和耐试剂性等特性的感光性树脂，但以往的感光性树脂有不存在兼备像这样的特性的问题。另外，迄今在半导体的制造等中使用的、含有线型酚醛树脂和萘醌二叠氮化合物的正型光致抗蚀性膜虽然也具有优良的感光度、分辨率，但在透明性、耐热性和耐试剂性等方面是不能满足要求的，因此，希望出现兼备高感光度、高分辨率(整个图像)、透明性、耐热性、耐试剂性等所有特性的感光性树脂。进而，像上述的问题和要求，不仅液晶显示元件，而且像等离子显示板(PDP)和LED发光体的显示元件中也是共同的。本专利技术是鉴于具有这样的以往技术问题而完成的，其目的在于，提供在感光度、分辨率(整个图像)、透明性、耐热性和耐试剂性上均衡的负型感光性树脂组合物及使用该感光性树脂组合物的各种显示元件。本专利技术人必须解决上述的问题，进行了各种研究，其结果发现，含有〔A〕不饱和羧酸和给定的自由基聚合性化合物进行共聚的碱溶性树脂、〔B〕具有至少一个乙烯性不饱和双键的化合物、以及〔C〕光聚合引发剂的感光性树脂组合物，通过紫外线、进而通过热，使上述给定的自由基聚合性化合物的环己烷环的双键与〔B〕成分进行化学的结合(交联)，并使用该感光性树脂组合物形成的覆膜，能够达到上述目的，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的感光性树脂组合物的特征在于含有〔A〕碱溶性树脂、〔B〕具有至少一个乙烯性不饱和双键的化合物、以及〔C〕光聚合引发剂，所述的〔A〕碱溶性树脂是使不饱和羧酸(a-1)和以下述通式(1) (式中，R1～R3分别独立地表示氢原子或1～5个碳原子的烷基，R4表示氢原子或者1～5个碳原子的烷基或烷氧基，m表示1～5的整数。)表示的自由基聚合性化合物(a～2)进行共聚而得到的碱溶性树脂。另外，本专利技术的液晶显示元件以使用上述的感光性树脂组合物而构成作为特征，在此情况下，该感光性树脂组合物最好作为在TFT和透明电极之间形成的透明绝缘膜、在取向膜和透明电极之间形成的透明绝缘膜以及在彩色滤光片上形成的保护膜中的至少一种膜而使用。进而，本专利技术的等离子显示板是用上述的感光性树脂组合物形成的等离子显示板，上述感光性树脂组合物以作为透明绝缘膜或者保护膜而使用为特征。再者，本专利技术的LED发光体是用上述的感光性树脂组合物形成的LED发光体，以上述感光性树脂组合物作为保护膜而使用为特征。以下，详细地说明本专利技术。首先，在本专利技术的感光性树脂组合物中使用的碱溶性树脂〔A〕是不饱和羧酸(a-1)和以下述通式(1) (式中，R1～R3分别独立地表示氢原子或1～5个碳原子的烷基，R4表示氢原子或者1～5个碳原子的烷基或烷氧基，m表示1～5的整数。)表示的自由基聚合性化合物(a-2)的共聚物。这里，作为不饱和羧酸的具体例子，可举出巴豆酸、衣康酸、马来酸和富马酸等(以下，(甲基)表示包含有或没有甲基时的两种化合物)。它们也可以2种以上组合使用。另外，作为以通式(1)表示的自由基聚合性化合物的具体例子，可举出甲基丙烯酸(2-环己烯基)甲酯、甲基丙烯酸(2-环己烯基)乙酯、甲基丙烯酸(3-环己烯基)甲酯和甲基丙烯酸(3-环己烯基)乙酯等。它们也可以2种以上组合使用。再者，上述的碱溶性树脂〔A〕，是不饱和羧酸和上述自由基聚合性化合物的共聚物，也可以是能与它们共聚的其他自由基聚合性化合物(a-3)的共聚物。作为这样的其他自由基聚合性化合物的具体例子，可举出苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基化合物，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸苄基酯等不饱和羧酸烷基酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯等不饱和羧酸缩水甘油酯等，以及它们任意的混合物。如上所述，碱溶性树脂〔A〕以上述各化合物作为共聚成分，其含量可以根据所得到的感光性树脂组合物的特性等适当选定，但不饱和羧酸(a-1)成分通常是10～70重量％，最好是30～60重量％，自由基聚合性化合物(a-2)成分通常是5～80重量％，最好是20～60重量％。另外，其他的自由基聚合性化合物(a-3)作为任意成分含有，但在碱溶性树脂〔A〕中以低于70重量％，最好以低于50重量％的量含有。不饱和羧酸(a-1)成分的含量若低于10重量％，则对碱性水溶液的溶解性降低，既显像性变差，又降低感光度。另一方面，若超过70重量％，则对碱性水溶液的溶解性变得过大，既降低显像后的残膜率，涂膜表面又产生皴裂。另外，自由基聚合性化合物(a-2)成分的含量若低于5重量％，则交联密度降低，显像后的残膜率既降低，耐热性又劣化。另一方面，若超过80重量％，则对碱性水溶液的溶解性降低，既恶化显像性，又降低感光度。进而，在本专利技术中，因含有不饱和羧(a-1)成分、自由基聚合性化合物(a-2)成分、及其他自由基聚合性化合物(a-3)的比率不同而异，但作为碱溶性树脂〔A〕，希望使用按聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)通常是1000～100000，最好是5000～50000的这种树脂。碱溶性树脂〔A〕的按聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)若低于1000，则既降低显像后的残膜率，又使耐热性恶化。另一方面，若超过100000，则既降低显像性、感光度，在显像后又残留残渣。再者，像上述的碱溶性树脂〔A〕可按照迄今公知的聚合方法得到，但最好在甲醇、乙醇等醇类，四氢呋喃、二甘醇二甲醚等醚类，N-甲基-吡咯烷酮等非质子性极性溶剂等溶剂中，在2，2-偶氮二异丁腈等偶氮化合物类、有机过氧化物等催化剂(聚合引发剂)存在下，使上述各成分聚合而得到。作为具有至少一个以上的乙烯性不饱和双键的化合物〔B〕，可举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
感光性树脂组合物，其特征在于，含有［Ａ］碱溶性树脂、［Ｂ］具有至少１个以上乙烯性不饱和双键的化合物和［Ｃ］光聚合引发剂，所述的［Ａ］碱溶性树脂是不饱和羧酸（ａ－１）和以下述通式（１） ＊＊＊ …（１） （式中，Ｒ↓［１］～Ｒ↓［３］分别独立地表示氢原子或１～５个碳原子的烷基，Ｒ↓［４］表示氢原子或者１～５个碳原子的烷基或烷氧基，ｍ表示１～５的整数）表示的自由基聚合性化合物（ａ－２）共聚得到的碱溶性树脂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊丹节男，
申请(专利权)人：智索股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]