正型光敏聚硅氧烷组合物制造技术

[课题]提供一种即使不进行固化助剂的添加或全曝光，也能制造褶皱的产生得到抑制且表面平滑性高的固化膜的正型光敏聚硅氧烷组合物。[技术方案]一种正型光敏聚硅氧烷组合物，包含：(I)聚硅氧烷，(II)组合物总质量的200～50000ppm的羧酸化合物，即一元羧酸或二羧酸，(III)重氮萘醌衍生物，和(IV)溶剂，以及使用该组合物制造固化膜的方法。组合物制造固化膜的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】正型光敏聚硅氧烷组合物


[0001]本专利技术涉及正型光敏聚硅氧烷组合物。此外，本专利技术涉及使用该正型光敏聚硅氧烷组合物制造固化膜的方法，以及包括该固化膜的电子器件。

技术介绍

[0002]近年来，已经提出了各种建议针对进一步提高显示器、发光二极管和太阳能电池等光学器件中的光利用效率以及节能。例如，在液晶显示器中，已知这样一种方法，即，在TFT器件上涂覆透明平坦化膜并且在该平坦化膜上形成像素电极以提高显示装置的开口率。
[0003]作为用于TFT基板的平坦化膜的材料，已知将丙烯酸树脂和醌二叠氮化物化合物组合而成的材料。这些材料具有平坦化性能和光敏性，因此可以制作出接触孔和其他图案。然而，随着分辨率和帧频的提高，布线变得更加复杂，使得平坦化变得困难并且难以处理这些材料。
[0004]作为高耐热性、高透明性材料已知聚硅氧烷，特别是倍半硅氧烷。倍半硅氧烷是由三官能硅氧烷结构单元RSi(O
1.5
)组成的聚合物，在化学结构上，其介于无机二氧化硅(SiO2)和有机硅氧烷(R2SiO)的中间，但其是可溶于有机溶剂，且其固化产物表现出无机二氧化硅的特征性的高耐热性的特殊化合物。
[0005]使用包括这种聚硅氧烷和光敏剂的正型光敏组合物，通过曝光和显影形成图案，并加热，可以形成固化膜。这样形成的固化膜中，膜表面不平坦，并且有可能产生褶皱。然后，为了抑制褶皱的产生，可以添加固化助剂，并且可以在曝光和显影之后，进行全曝光。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
>[0008]专利文献1：日本特开第2011
‑
2517号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]本专利技术是基于上述情况完成，并且目的在于提供一种即使不进行固化助剂的添加或全曝光，也能制造褶皱的产生得到抑制且表面平滑性高的固化膜的正型光敏聚硅氧烷组合物。本专利技术的另一个目的是提供一种使用该正型光敏聚硅氧烷组合物制造固化膜的方法。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]根据本专利技术的正型光敏聚硅氧烷组合物包含：
[0013](I)聚硅氧烷，
[0014](II)组合物总质量的200～50000ppm的羧酸化合物，即一元羧酸或二羧酸，
[0015](III)重氮萘醌衍生物，和
[0016](IV)溶剂。
[0017]此外，根据本专利技术的固化膜的制造方法包括以下步骤：
[0018](1)将根据本专利技术的正型光敏聚硅氧烷组合物涂覆于基材，以形成组合物层，
[0019](2)使所述组合物层曝光，
[0020](3)用碱性显影剂显影以形成图案，和
[0021](4)加热所得的图案。
[0022]此外，根据本专利技术的电子器件包括通过上述方法制造的固化膜。
[0023]专利技术的效果
[0024]当使用根据本专利技术的正型光敏聚硅氧烷组合物时，即使不进行固化助剂的添加或全曝光，也能制造褶皱的产生得到抑制且表面平滑性高的固化膜。所得的膜的感光度高，可以有助于制造过程的高通量化。另外，固化膜的图案形状也可以制成在随后的步骤中所需的开口部平缓的形状。然后，由于所得的固化膜具有优异的平坦性和电绝缘特性，因此适合作为液晶显示元件和有机EL显示元件的显示器的背板中使用的薄膜晶体管(TFT)基板用平坦化膜、半导体器件的层间绝缘膜、以及固态成像元件、抗反射薄膜、抗反射板、光学滤波器、高亮度发光二极管、触摸板、太阳能电池等中的绝缘膜、透明保护膜等各种成膜材料以及光波导等光学器件使用。
附图说明
[0025]图1是用于说明在图案表面上形成的“褶皱”的电子显微照片。
[0026]图2是用于说明实施例中的图案的形状的电子显微照片。
具体实施方式
[0027]在下文中，将详细描述本专利技术的实施方式。
[0028]在本说明书中，除非另有说明，否则符号、单位、缩写和术语具有以下含义。
[0029]在本说明书中，除非另有说明，单数形式包括复数形式，并且“一个”和“该”表示“至少一个”。在本说明书中，除非另有说明，概念的要素可以由多种表示，在描述其含量(例如，质量％或mol％)的情况下，其含量代表多种类的总和。“和/或”包括要素的所有组合，并且还包括单独使用。
[0030]在本说明书中，当通过使用“～“或
“‑“
表示数值范围时，它们包括两个端点，并且单位是通用的。例如，5～25mol％是指5mol％以上且25mol％以下。
[0031]在本说明书中，烃包含碳和氢，并且根据需要包含氧或氮。烃基是指一价或二价以上的烃。在本说明书中，脂族烃是指直链、支链或环状的脂族烃，脂族烃基是指一价或二价以上的脂族烃。芳族烃是指含有芳环的烃，根据需要，其可以具有脂族烃基作为取代基或可以与脂环稠合。芳族烃基是指一价或二价以上的芳族烃。另外，芳环是指具有共轭不饱和环结构的烃，脂环是指具有环结构但不包含共轭不饱和环结构的烃。
[0032]在本说明书中，烷基是指从直链或支链的饱和烃中除去任意一个氢而得到的基团，包括直链烷基和支链烷基，环烷基是指从包含环状结构的饱和烃中除去一个氢的基团，根据需要在环状结构中包含直链或支链烷基作为侧链。
[0033]在本说明书中，芳基是指通过从芳族烃中除去任意一个氢而获得的基团。亚烷基是指通过从直链或支链的饱和烃中除去任意两个氢而获得的基团。亚芳基是指通过从芳族
烃中除去任意两个氢而获得的烃基。
[0034]在本说明书中，“C
x
‑
y”、“C
x
‑
C
y”和“C
x”等描述是指分子或取代基中的碳数。例如，C1‑6烷基是指具有1
‑
6个碳原子的烷基(甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等)。此外，本说明书中的氟代烷基是指烷基中的一个以上的氢被氟取代，而氟代芳基是指芳基中的一个以上的氢被氟取代。
[0035]在本说明书中，当聚合物具有多种类型的重复单元时，这些重复单元被共聚。这些共聚可以是交替共聚、无规共聚、嵌段共聚、接枝共聚或它们的混合方式中的任何一种。
[0036]在本说明书中，“％”表示质量％，“比”表示质量比。
[0037]在本说明书中，将摄氏温度(Celsius)用作温度单位。例如，20度表示20摄氏度。
[0038]<正型光敏聚硅氧烷组合物>
[0039]根据本专利技术的正型光敏聚硅氧烷组合物(以下简称为组合物)包含(I)聚硅氧烷、(II)羧酸化合物、(III)重氮萘醌衍生物和(IV)溶剂。
[0040]在下文中，将详细描述根据本专利技术的组合物中包含的每个组分。
[0041](I)聚硅氧烷
[0042]对用于本专利技术的聚硅氧烷的结构没有特别限制，并且可以根据目的任意选择。聚硅氧烷的骨架结构根据与硅原子结合的氧的数目可以分为硅氧烷骨架(与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种正型光敏聚硅氧烷组合物，包含：(I)聚硅氧烷，(II)组合物总质量的200～50000ppm的羧酸化合物，即一元羧酸或二羧酸，(III)重氮萘醌衍生物，和(IV)溶剂。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，一元羧酸的第一酸解离常数pKa1为5.0以下，二羧酸的第一酸解离常数pKa1为4.0以下。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述一元羧酸由式(i)表示：R
i
‑
COOH
ꢀꢀꢀꢀ
式(i)式中，R1为氢，或具有1～4个碳原子的饱和或不饱和烃基，所述二羧酸由式(ii)表示：HOOC
‑
L
‑
COOH
ꢀꢀꢀꢀ
式(ii)式中，L为单键，具有1至6个碳原子的未取代的亚烷基、羟基取代的亚烷基或氨基取代的亚烷基，取代或未取代的具有2～4个碳原子的亚烯基，取代或未取代的具有2～4个碳原子的亚炔基，或取代或未取代的具有6～10个碳原子的亚芳基。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中，所述羧酸化合物是二羧酸。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中，所述二羧酸可以通过分子内脱水缩合而具有环状结构。6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中，所述羧酸化合物的含量为组合物总质量的300～30000ppm。7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中，所述聚硅氧烷包含下式(Ia)所示的重复单元：式中，R
Ia
代表氢、C1‑
30
的直链、支...

【专利技术属性】
技术研发人员：福家崇司，吉田尚史，能谷敦子，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：