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配线构件以及配线构件的制造方法

阅读:1061发布:2020-05-30

专利汇可以提供配线构件以及配线构件的制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种能够制作高精细且弯曲部的防断线性高的 柔性显示器 的配线构件及其制造方法。配线构件,其为具有有源区域及非有源区域的配线构件,包括:柔性 基板 ;设于此柔性基板上的多个导电层;配置于所述多个导电层之间的有机绝缘层;以及连接部,经由形成于所述有机绝缘层的锥形状的开口将所述多个导电层中的2层在厚度方向上连接,位于所述有源区域的开口的壁面与跟所述柔性基板的表面平行的面所成的锥 角 θA和位于所述非有源区域的开口的壁面与跟所述柔性基板的表面平行的面所成的锥角θB彼此不同。,下面是配线构件以及配线构件的制造方法专利的具体信息内容。

1.一种配线构件,其为具有有源区域及非有源区域的配线构件,其特征在于,包括:
柔性基板;设于所述柔性基板上的多个导电层;配置于所述多个导电层之间的有机绝缘层;以及连接部,经由形成于所述有机绝缘层的锥形状的开口将所述多个导电层中的2层在厚度方向上连接,
位于所述有源区域的开口的壁面与跟所述柔性基板的表面平行的面所成的锥θA和位于所述非有源区域的开口的壁面与跟所述柔性基板的表面平行的面所成的锥角θB彼此不同。
2.根据权利要求1所述的配线构件,其特征在于,所述锥角θB小于所述锥角θA。
3.根据权利要求1或2所述的配线构件,其特征在于,所述锥角θA超过60°且为110°以下,所述锥角θB为5°以上且60°以下。
4.根据权利要求1或2所述的配线构件,其特征在于,针对从所述开口的锥形部的一端起至另一端为止的所述有机绝缘层的厚度绘制所述厚度部分的透射率时的一元回归分析中的决定系数R2为0.90以上。
5.根据权利要求1或2所述的配线构件,其特征在于,在所述配线构件的一部分具有弯曲部。
6.根据权利要求1或2所述的配线构件,其特征在于,所述有机绝缘层中所含的聚合物的利用凝胶渗透色谱法测定而获得的多分散指数为1.1以上且1.6以下。
7.根据权利要求1或2所述的配线构件,其特征在于,所述有机绝缘层为感光膜的硬化膜。
8.根据权利要求1或2所述的配线构件,其特征在于,用作具有有源区域及与所述有源区域经由边界区域而相接的非有源区域的显示器基板或触控面板基板。
9.一种配线构件的制造方法,其为如权利要求1~8中任一项所述的配线构件的制造方法,其特征在于包括:
在形成有导电层的柔性基板上形成感光膜形成用组合物的涂膜的步骤;
介隔掩模而对所述涂膜进行曝光的曝光步骤;
对曝光后的涂膜进行显影的显影步骤;以及
对显影后的涂膜进行加热及曝光中的至少一种处理来形成具有所述锥角θA及锥角θB的开口的步骤,
在所述感光膜形成用组合物中所含的具有可溶性基的聚合物的利用凝胶渗透色谱法测定而获得的色谱中,相对于波峰的总面积而言,未反应单体及聚合引发剂的各波峰的合计面积比例为5%以下。
10.根据权利要求9所述的配线构件的制造方法,其特征在于,所述感光膜形成用组合物包含:
(A)具有碱可溶性基的聚合物;
(B)感放射线性化合物;以及
(C)溶剂
11.根据权利要求9或10所述的配线构件的制造方法,其特征在于,在所述曝光步骤中,作为非有源区域中的开口形成用的掩模,使用在开口周边的透射率中具有梯度的半色调掩模或灰色调掩模。
12.根据权利要求9或10所述的配线构件的制造方法,其特征在于,在所述显影步骤中,使用碱性显影液来形成正型开口图案。

说明书全文

配线构件以及配线构件的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种配线构件以及配线构件的制造方法。

背景技术

[0002] 随着移动设备的薄型化·小型化,正在开发更薄且形状自由度高的柔性显示器。作为这 些柔 性显示 器 ,以 树脂 薄膜 作为基 材而 制作的 有机电 致发 光(Electroluminescence,EL)显示器·液晶显示器等得到使用。在这些设备中,为了将移动设备中的画面的显示区域(area)最大化,提出了将柔性显示器的非显示部或周边电路部朝画面背侧折叠,实现了窄框化的技术(专利文献1)。
[0003] 在非显示部具有弯曲部位的柔性显示器中,出于防止弯曲导致的断线以及进行配线的冗长化或低电阻化的目的,而提出了在弯曲部介隔吸收或分散应的有机平坦化层而将配线部2层化,并且经由形成于有机平坦化层的接触孔而将上层与下层的金属层电性连接的技术(专利文献2)。
[0004] [现有技术文献]
[0005] [专利文献]
[0006] [专利文献1]日本专利特表2014-512556号公报
[0007] [专利文献2]美国专利申请公开第2017/0277288号说明书

发明内容

[0008] [发明所要解决的问题]
[0009] 然而,特别是在面向高精细柔性显示器的配线构件中,已明确了存在未能确保弯曲时上层的金属层与接触孔的连接,而导致两者的断线不良的情况。
[0010] 本发明的目的在于提供一种能够制作高精细且弯曲部的防断线性高的柔性显示器的配线构件。
[0011] [解决问题的技术手段]
[0012] 本发明人们对所述课题进行了积极研究,认为应该是接触孔的微细化对配线的断线产生了影响。即,在高精细柔性显示器中,为了提升显示部的显示品质,需要提升像素内平坦性。为了扩大平坦部的面积,需要减小接触孔的开口,因此理想的是显示部内的接触孔从基底面立起的度(锥角)陡峭。就生产效率的方面而言,一般这些接触孔是一同形成于对应的有机平坦膜。但是另一方面,若弯曲时的应力集中于微细化的接触孔,则容易发生配线的断线。本发明人们鉴于这些情况进行了进一步的研究,结果发现通过采用下述构成可解决所述课题,从而完成了本发明。
[0013] 即,本发明在一实施方式中涉及一种配线构件,其为具有有源区域及非有源区域的配线构件,包括:
[0014] 柔性基板;设于所述柔性基板上的多个导电层;配置于所述多个导电层之间的有机绝缘层;以及连接部,经由形成于所述有机绝缘层的锥形状的开口将所述多个导电层中的2层在厚度方向上连接,
[0015] 位于所述有源区域的开口的壁面与跟所述柔性基板的表面平行的面所成的锥角θA和位于所述非有源区域的开口的壁面与跟所述柔性基板的表面平行的面所成的锥角θB彼此不同。
[0016] 在此配线构件中,关于接触孔形成用的开口的锥角,使有源区域中的锥角θA与非有源区域中的锥角θB彼此不同。由此,可根据接触孔的形成位置来变更锥角,特别是可防止将配线构件应用于高精细柔性显示器时弯曲部的断线。
[0017] 在一实施方式中,优选:所述锥角θB小于所述锥角θA。由此,在使有源区域中的锥角θA陡峭而提高平坦性的同时,可使非有源区域中的锥角θB更和缓,而更有效率地防止位于非有源区域的弯曲部处的断线。
[0018] 在一实施方式中,优选:所述锥角θA超过60°且为110°以下,所述锥角θB为5°以上且60°以下。通过将锥角θA与锥角θB具体地分别设为所述范围,可以高的平兼顾有源区域中的接触孔的陡峭性与非有源区域的弯曲部处的防断线性。
[0019] 在一实施方式中,优选:针对从所述开口的锥形部的一端起至另一端为止的所述有机绝缘层的厚度绘制所述厚度部分的透射率时的一元回归分析中的决定系数R2为0.90以上。有机绝缘膜是通过使用感光膜形成用组合物的光刻技术而较佳地形成。通过相对于厚度而言的透射率的变化为线性,而可通过曝光量的调整来容易地控制提供锥角的开口斜面的厚度的变化,从而可效率良好地形成具有期望的锥角的开口。
[0020] 在一实施方式中,也可为:在所述配线构件的一部分具有弯曲部。
[0021] 在一实施方式中,优选:所述有机绝缘层中所含的聚合物的利用凝胶渗透色谱法测定而获得的多分散指数为1.1以上且1.6以下。为了将开口斜面的厚度与曝光量控制为线性关系,优选尽可能地减少感光膜形成用组合物中的低分子量成分。若低分子量成分多,则存在在曝光后的感光膜的显影时,从开口斜面先溶出低分子量成分,开口斜面的形状变为向外侧的凸出而非直线状的倾向。通过将聚合物的多分散指数设为所述范围,可抑制低分子量成分的影响而缩窄分子量分布,从而可精度良好地形成具有期望的锥角及形状的开口。
[0022] 在一实施方式中,优选:所述有机绝缘层为感光膜的硬化膜。利用既存工艺可效率良好地制作形成有因形成位置而锥角各异的开口的配线构件。
[0023] 在具体的实施方式中,此配线构件被用作具有有源区域及与所述有源区域经由边界区域而相接的非有源区域的显示器基板或触控面板基板。
[0024] 本发明在一实施方式中涉及一种配线构件的制造方法,其为所述配线构件的制造方法,包括:
[0025] 在形成有导电层的柔性基板上形成感光膜形成用组合物的涂膜的步骤;
[0026] 介隔掩模而对所述涂膜进行曝光的步骤;
[0027] 对曝光后的涂膜进行显影的步骤;以及
[0028] 对显影后的涂膜进行加热及曝光中的至少一种处理来形成具有所述锥角θA及锥角θB的开口的步骤,
[0029] 在所述感光膜形成用组合物中所含的具有可溶性基的聚合物的利用凝胶渗透色谱法测定而获得的色谱中,相对于波峰的总面积而言,未反应单体及聚合引发剂的各波峰的合计面积比例为5%以下。
[0030] 如上所述,为了抑制显影时低分子量成分优先从开口斜面溶出,以便将开口斜面的厚度与曝光量控制为线性关系,优选尽可能地减少感光膜形成用组合物中的低分子量成分。通过在合成感光膜形成用组合物用的聚合物后,去除未反应单体及聚合引发剂的存在量直至所述范围,來抑制低分子量成分从开口斜面的溶出,从而可高精度且效率良好地形成具有期望的锥角的开口。
[0031] 在具体的实施方式中,优选:所述感光膜形成用组合物包含:
[0032] (A)具有碱可溶性基的聚合物;
[0033] (B)感放射线性化合物;以及
[0034] (C)溶剂
[0035] 作为具体的实施方式,优选:在所述曝光步骤中,作为非有源区域中的开口形成用的掩模,使用在开口周边的透射率中具有梯度的半色调掩模或灰色调掩模。由此,可更有效率地通过曝光量的调整来进行开口斜面的厚度的控制。
[0036] 作为一实施方式,也可为:在所述显影步骤中,使用碱性显影液来形成正型开口图案。附图说明
[0037] 图1是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的剖面图。
[0038] 图2是示意性地表示图1的柔性有机EL元件的开口的锥角的放大剖面图。
[0039] 图3A是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的一制造步骤的剖面图。
[0040] 图3B是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的一制造步骤的剖面图。
[0041] 图3C是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的一制造步骤的剖面图。
[0042] 图3D是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的一制造步骤的剖面图。
[0043] 图3E是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的一制造步骤的剖面图。
[0044] 图3F是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的一制造步骤的剖面图。
[0045] 图3G是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的一制造步骤的剖面图。
[0046] 图3H是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的一制造步骤的剖面图。
[0047] 图4A是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的另一制造步骤的剖面图。
[0048] 图4B是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的另一制造步骤的剖面图。
[0049] 图4C是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的另一制造步骤的剖面图。
[0050] 图4D是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的另一制造步骤的剖面图。
[0051] 图4E是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的另一制造步骤的剖面图。
[0052] 图4F是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的另一制造步骤的剖面图。
[0053] 图4G是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的另一制造步骤的剖面图。
[0054] 图4H是示意性地表示一实施方式的柔性有机EL元件的另一制造步骤的剖面图。
[0055] 图5-1A是示意性地表示一实施方式的柔性液晶显示器元件的一制造步骤的剖面图。
[0056] 图5-1B是示意性地表示一实施方式的柔性液晶显示器元件的一制造步骤的剖面图。
[0057] 图5-1C是示意性地表示一实施方式的柔性液晶显示器元件的一制造步骤的剖面图。
[0058] 图5-1D是示意性地表示一实施方式的柔性液晶显示器元件的一制造步骤的剖面图。
[0059] 图5-1E是示意性地表示一实施方式的柔性液晶显示器元件的一制造步骤的剖面图。
[0060] 图5-1F是示意性地表示一实施方式的柔性液晶显示器元件的一制造步骤的剖面图。
[0061] 图5-2A是示意性地表示一实施方式的柔性液晶显示器元件的另一制造步骤的剖面图。
[0062] 图5-2B是示意性地表示一实施方式的柔性液晶显示器元件的另一制造步骤的剖面图。
[0063] 图5-2C是示意性地表示一实施方式的柔性液晶显示器元件的另一制造步骤的剖面图。
[0064] 图5-2D是示意性地表示一实施方式的柔性液晶显示器元件的另一制造步骤的剖面图。
[0065] 图5-3A是示意性地表示一实施方式的柔性液晶显示器元件的又一制造步骤的剖面图。
[0066] 图5-3B是示意性地表示一实施方式的柔性液晶显示器元件的又一制造步骤的剖面图。
[0067] 符号的说明
[0068] 1:柔性有机EL元件
[0069] 2:柔性液晶显示器元件
[0070] 10、10a:柔性基板
[0071] 11:第一无机绝缘层
[0072] 12:层间绝缘层
[0073] 13:第二无机绝缘层
[0074] 14:有机平坦化层
[0075] 20:薄膜晶体管
[0076] 21:栅极绝缘层
[0077] 22:半导体
[0078] 23:栅极电极
[0079] 25a:源极电极
[0080] 25b:漏极电极
[0081] 30:阳极电极层
[0082] 30a:像素电极层
[0083] 30b:相向像素电极层
[0084] 31:像素分离层(有机平坦化层)
[0085] 32:有机发光层
[0086] 33:阴极电极层
[0087] 41:第一无机密封层
[0088] 42:有机密封层
[0089] 43:第二无机密封层
[0090] 50:表面保护层
[0091] 61:第一配线层
[0092] 62:第二配线层
[0093] 71、72:有机彩色滤光片层
[0094] 75、75a:液晶取向膜层
[0095] 80:间隔件层
[0096] 100:配线构件
[0097] 200:TFT基板
[0098] 201:相向基板
[0099] AR:有源区域
[0100] CH1、CH2:接触孔
[0101] θA、θB:锥角
[0102] G、Ga:玻璃基板
[0103] LC:液晶材料
[0104] NAR:非有源区域
[0105] OA、OA2、OB、OC:开口
[0106] P:跟柔性基板的表面平行的面

具体实施方式

[0107] 针对本发明的一实施方式的配线构件及其周边技术,适当参照附图来进行说明。另外,以下的附图均为示意性的表示,实际的尺寸比与附图上的尺寸比未必一致。而且,在各附图间存在尺寸比不同的情况。首先,针对配线构件的结构及其制造方法,具体地结合将配线构件应用于柔性有机EL元件的实施方式来进行说明,之后,对各构件中较佳的材料进行说明。
[0108] 《第1实施方式》
[0109] (柔性有机EL元件的结构)
[0110] 图1是示意性地表示本发明的一实施方式的柔性有机EL元件的剖面图。柔性有机EL元件1具有有源区域AR及非有源区域NAR。在本实施方式的柔性有机EL元件1中,非有源区域NAR为弯曲部。
[0111] 柔性有机EL元件1主要在有源区域AR中具有:柔性基板10、形成于柔性基板10的表面的第一无机绝缘层11、形成于第一无机绝缘层11的规定区域的半导体层22、覆盖第一无机绝缘层11的层间绝缘层12及覆盖半导体层22的栅极绝缘层21、形成于栅极绝缘层21上与半导体层22对应的位置的栅极电极23、覆盖栅极电极23及层间绝缘层12的第二无机绝缘层13、源极配线层(之后形成源极电极25a、漏极电极25b及第一配线层61)、覆盖这些结构物并且形成有开口OA、开口OB的有机平坦化层14、以及以包含开口OA的方式形成于有机平坦化层14上的阳极电极层30。本实施方式的配线构件100包括这些要素。
[0112] 并且,柔性有机EL元件1在有源区域AR中具有:形成有向阳极电极层30连通用的开口的像素分离层31、以包含阳极电极层30表面的方式形成于像素分离层31上的有机发光层32、形成于有机发光层32上的阴极电极层33、以及在阴极电极层33上依次形成的第一无机密封层41、有机密封层42、第二无机密封层43及表面保护层50。
[0113] 柔性有机EL元件1在非有源区域NAR中具有:以经由开口OB而与第一配线层61连接的方式形成于有机平坦化层14上的第二配线层62、以及表面保护层50。
[0114] 柔性基板10是包含聚酰亚胺等材料、具有平坦性及可挠性的构件。
[0115] 第一无机绝缘层11具有保护柔性基板10免受来自上层工艺的热的影响且防止水分或等从柔性基板10侧侵入的功能。
[0116] 半导体层22、栅极绝缘层21、栅极电极23、第二无机绝缘层13及源极配线层它们形成了薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)20。能够通过对栅极电极23提供特定的电压,而经由栅极绝缘层21对半导体层22施加电场,并通过控制半导体层22的电阻值,来控制在以源极配线层为基础而形成的源极电极25a与漏极电极25b之间流动的电流量。
[0117] 源极配线层是包含Al等金属的层压膜,提供了有源区域AR中的源极电极25a及漏极电极25b,并且提供了非有源区域NAR(弯曲部)中的第一配线层61。
[0118] 有机平坦化层14为有机绝缘层,并且以跨及有源区域AR及非有源区域NAR的方式由后述具有感光性的材料形成。在有机平坦化层14形成有用以将上下层的电极或配线相互连接的开口OA、开口OB。开口OA、开口OB的壁面(斜面)的立起角即锥角如后所述具有规定的关系。
[0119] 有机平坦化层14中所含的聚合物的利用凝胶渗透色谱法测定而获得的多分散指数优选为1.1以上且1.6以下。所述多分散指数更优选为1.5以下,进而优选为1.3以下。通过将聚合物的多分散指数设为所述范围,可抑制低分子量成分的影响而缩窄分子量分布,从而可精度良好地形成具有期望的锥角及形状的开口。
[0120] 阳极电极层30包含Ag或ITO等导电性材料,具有对作为上层的有机发光层32流入电流的作用。阳极电极层30经由开口OA而连接源极配线层(漏极电极25b),由此形成有作为上下配线间的连接部的接触孔CH1。
[0121] 像素分离层31为绝缘性构件,包含后述具有感光性的材料。
[0122] 有机发光层32是通过载流子的再结合来进行发光的部位,并以包含对应于R、G、B中的任一颜色的有机材料的方式构成。作为可用作有机发光层32的材料,可例示聚对亚苯亚乙烯(Poly(p-phenylene vinylene),PPV)及其衍生物、聚乙炔及其衍生物、聚芴及其衍生物、聚亚苯(Polyphenylene)及其衍生物、聚对苯乙烯及其衍生物、聚3-己基噻吩及其衍生物等。
[0123] 阴极电极层33包含Ag或ITO等金属材料,具有接受流经有机发光层32的电流的作用。
[0124] 第一无机密封层41、有机密封层42及第二无机密封层43是出于对经排列的多个有机发光元件(包含有机发光层32的元件)进行密封以防止来自外部的氧或水分的侵入的目的而设置,由此,有机EL元件的寿命会提升。作为第一无机密封层41及第二无机密封层43的材料,可利用SiON或SiO、SiN等,作为有机密封层42的材料,可利用UV硬化性的丙烯酸树脂或环氧树脂等。
[0125] 表面保护层50作为防止来自外部的损伤、磨耗等的保护层而发挥功能。
[0126] 其次,对开口OA、开口OB的锥角进行说明。图2是示意性地表示柔性有机EL元件的开口的放大剖面图。在本实施方式中,位于有源区域AR的开口OA的壁面(斜面)与跟柔性基板10的表面平行的面P所成的锥角θA和位于非有源区域NAR的开口OB的壁面(斜面)与跟柔性基板10的表面平行的面P所成的锥角θB彼此不同。由此,可根据接触孔CH1、接触孔CH2的形成位置来变更各自的锥角,特别是可防止将配线构件100应用于高精细柔性显示器时对应于弯曲部的非有源区域NAR的断线。
[0127] 优选锥角θB小于锥角θA。由此,在使有源区域AR中的立起的锥角θA陡峭而提高平坦性的同时,可使非有源区域NAR中的锥角θB更和缓而提高应力分散性,从而更有效率地防止位于非有源区域NAR的弯曲部处的断线。
[0128] 锥角θA优选超过60°,更优选为65°以上,进而优选为70°以上。锥角θA优选为110°以下,更优选为90°以下,进而优选为80°以下。另一方面,锥角θB优选为5°以上,更优选为20°以上,进而优选为30°以上。锥角θB优选为60°以下,更优选为50°以下,进而优选为45°以下。通过将锥角θA与锥角θB具体地分别设为所述范围,可以高的水平兼顾有源区域AR中的接触孔CH1的陡峭性与非有源区域NAR的弯曲部处的防断线性。
[0129] 优选针对从开口OA、开口OB的锥形部(斜面)的一端起至另一端为止的有机平坦化层14的厚度绘制所述厚度部分的透射率时的一元回归分析中的决定系数R2为0.90以上,更优选为0.92以上,进而优选为0.94以上。作为有机绝缘膜的有机平坦化层14是通过使用感光膜形成用组合物的光刻技术而较佳地形成。通过相对于厚度而言的透射率的变化为线性,而可通过曝光量的调整来容易地控制提供锥角θA、锥角θB的开口OA、开口OB的斜面的厚度的变化,从而可效率良好地形成具有期望的锥角θA、锥角θB的开口OA、开口OB。
[0130] (柔性有机EL元件的制造方法)
[0131] 以下,参照图3A~图3H,对柔性有机EL元件的制造方法进行说明。图3A~图3H分别是示意性地表示柔性有机EL元件的一制造步骤的剖面图。
[0132] 首先,如图3A所示,在玻璃基板G上首先形成柔性基板10。继而,在柔性基板10的上表面的规定的区域通过化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)等方法形成第一无机绝缘层11,并通过光刻及蚀刻仅将非有源区域NAR的规定的区域去除。其次,通过CVD等方法形成半导体层22,通过激光等进行晶体化,并通过光刻及蚀刻以仅残留有源区域AR的规定的区域的方式进行去除。并且,通过CVD等方法形成栅极绝缘层21及层间绝缘层12,并通过光刻及蚀刻仅将非有源区域NAR的规定的区域去除。继而,通过溅等方法形成栅极电极23,并通过光刻及蚀刻以仅残留有源区域AR中的规定的区域的方式进行去除。其次,通过CVD等方法形成第二无机绝缘层13,并通过光刻及蚀刻将非有源区域NAR的规定的区域去除,并以形成TFT 20(参照图1)的源极电极25a及漏极电极25b向半导体层22连通的接触孔的方式进行去除。
[0133] 其次,如图3B所示,通过溅镀等方法形成源极配线层,并通过光刻及蚀刻以仅残留规定的区域即有源区域AR的源极电极25a及漏极电极25b的区域以及非有源区域NAR的包含第一配线层61的部分的区域的方式进行去除。
[0134] 其次,如图3C所示,使用感光膜形成用组合物,通过包含涂布、烘烤、曝光及显影步骤的光刻的方法形成形成有开口OA、开口OB的有机平坦化层14。
[0135] 将包含后述材料的感光膜形成用组合物以膜厚例如成为0.1μm~100μm的方式涂布至源极配线层、第二无机绝缘层13及层间绝缘层12的上表面。之后,使用烘箱或加热板,例如以温度:50℃~140℃、时间:10秒~360秒进行干燥而去除溶剂。由此,形成包含感光膜形成用组合物的涂膜。
[0136] 介隔图案化为与作为开口OA、开口OB的区域的形状相应的图形的掩模,例如使用接触式光刻机(contact aligner)、步进机(stepper)或扫描仪(scanner)对涂膜进行曝光处理。作为曝光用光,可列举紫外光、可见光等,例如可使用波长200nm~500nm的光(例如:g射线=436nm、h射线=405nm、i射线=365nm、它们的混合等)。活性光线的照射量因涂膜的构成材料中的各成分的种类、调配比例、涂膜的厚度等而异,但在曝光用光是使用i射线的情况下,曝光量通常为100mJ/cm2~1500mJ/cm2。
[0137] 在此曝光处理之后,也可进行加热处理(以下,也称为“曝光后烘烤(Post Exposure Bake,PEB)处理”)。PEB条件因感光膜形成用组合物的各成分的含量及膜厚等而异,通常是在70℃~150℃、优选为80℃~120℃下进行1分钟~60分钟左右。
[0138] 其次,通过碱性显影液对涂膜进行显影,将曝光部(正型时)或非曝光部(负型时)溶解、去除。由此,将涂膜的规定区域开口。
[0139] 作为显影方法,可列举喷淋显影法、喷雾显影法、浸渍显影法、水坑式显影法等。显影条件例如是在20℃~40℃下为0.5分钟~5分钟左右。而且,作为碱性显影液,例如可列举将氢氧化钠、氢氧化水、四甲基氢氧化铵、胆碱等碱性化合物以成为1质量%~10质量%的浓度的方式溶解于水中而成的碱性水溶液。所述碱性水溶液中,例如也可添加适量的甲醇、乙醇水溶性有机溶剂表面活性剂等。另外,以碱性显影液对涂膜进行显影后,也可利用水清洗,并加以干燥。
[0140] 在利用碱性显影液将涂膜显影后,也可进一步进行曝光处理(后曝光处理)及加热处理(中间烘烤处理)。通过此处理,可更稳定地维持后述后烘烤处理后的、硬化后的涂膜的形状。
[0141] 在显影步骤后,为了使涂膜呈现作为绝缘膜的特性,视需要通过加热处理而使其硬化(后烘烤)。硬化条件并无特别限定,例如可列举以100℃~250℃的温度加热15分钟~10小时左右。为了充分地推进硬化或防止图案形状的变形,也能以两阶段来进行加热,例如可列举:在第一阶段中,以50℃~100℃的温度加热10分钟~2小时左右,并且在第二阶段中,进一步以超过100℃且为250℃以下的温度加热20分钟~8小时左右。若为此种硬化条件,则可使用一般性的烘箱及红外线炉等作为加热设备。通过此加热处理,涂膜被变成有机平坦化层14。
[0142] 如此,在有机平坦化层14中,以露出有源区域AR的源极配线层的一部分(漏极电极25b)及非有源区域NAR的源极配线层的一部分(第一配线层61)的方式分别形成了开口OA、开口OB。在本实施方式中,此时,以位于有源区域AR的开口OA的壁面(斜面)与跟柔性基板10的表面平行的面P所成的锥角θA超过60°且为110°以下,位于非有源区域NAR的开口OB的壁面(斜面)与跟柔性基板10的表面平行的面P所成的锥角θB为5°以上且60°以下的方式形成各开口。此角度的调整可通过对光刻时的掩模图案赋予透射率的梯度而设置调整曝光量的区域的方法、所谓使用半色调掩模或灰色调掩模的曝光的方法来较佳地实现。透射率的梯度可以是线性的,也可以赋予多级灰阶。
[0143] 其次,如图3D所示,通过溅镀等方法形成阳极配线层,并通过光刻及蚀刻,以残留有源区域AR的有机平坦化层14的开口OA即与跟源极配线层之间的接触孔CH1重叠的区域的方式进行去除,由此形成阳极电极层30。
[0144] 继而,如图3E所示,通过包含涂布、烘烤、曝光及显影步骤的光刻的方法形成像素分离层31。像素分离层31的形成材料与有机平坦化层14同样地可使用感光膜形成用组合物。在形成像素分离层31时,使其以露出有源区域AR的阳极电极层30的一部分的方式开口。以包含露出的阳极电极层30的上表面的方式,利用按照像素而成为恰当的发光色那样的材料膜,并通过蒸镀等方法形成有机发光层32。
[0145] 其次,如图3F所示,通过蒸镀·溅镀等方法形成阴极配线层,并通过光刻及蚀刻以残留规定的区域即与有源区域AR的发光像素重叠并作为阴极电极层33而进行动作的区域、以及非有源区域NAR的作为第二配线层62而进行动作的区域的方式进行去除。在非有源区域NAR中,经由开口OB而露出的第一配线层61与第二配线层62相连接而形成接触孔CH2。
[0146] 继而,如图3G所示,在阴极电极层33上依次形成第一无机密封层41、有机密封层42及第二无机密封层43。第一无机密封层41及第二无机密封层43是通过CVD等方式而形成,有机密封层42是通过印刷法、蒸镀法等方法而形成。它们对经排列的多个有机发光元件(包含有机发光层32的元件)进行密封以防止来自外部的氧或水分混入。另外,虽未在图中显示,但通过设为恰当地形成各层,并将第一无机绝缘层11与第二无机绝缘层13、第二无机绝缘层13与第一无机密封层41、第一无机密封层41与第二无机密封层43分别在有源区域AR的侧面的周围彼此接合那样的结构,以包围有源区域AR的结构物,而能够防止来自基板横方向的氧或水分侵入。
[0147] 继而,如图3H所示,通过印刷法、光刻法等方法在基板表面整体形成表面保护层50。继而,在对与玻璃基板相反的一侧的表面贴合保护膜而赋予强度后,剥离玻璃基板,最后剥离保护膜,由此可形成柔性有机EL元件1。之后,也可对柔性基板10施加应力,使非有源区域NAR弯曲。
[0148] 《第2实施方式》
[0149] 在第1实施方式中,是将有源区域AR及非有源区域NAR中的有机平坦化层14一同形成,相对于此,在第2实施方式中,将有源区域AR中的像素分离膜在非有源区域NAR中灵活用作有机平坦化层。以下,以与第1实施方式不同的地方为中心进行说明。另外,针对与第1实施方式相同的构成要素,标注了相同的符号。图4A~图4H分别是示意性地表示柔性有机EL元件的另一制造步骤的剖面图。
[0150] 如图4A所示,在玻璃基板G上首先形成柔性基板10。继而,在柔性基板10的上表面的规定的区域通过CVD等方法形成第一无机绝缘层11,并通过光刻及蚀刻仅将非有源区域NAR的规定的区域去除。其次,通过CVD等方法形成半导体层22,通过激光等进行晶体化,并通过光刻及蚀刻以仅残留有源区域AR的规定的区域的方式进行去除。并且,通过CVD等方法形成栅极绝缘层21及层间绝缘层12,并通过光刻及蚀刻仅将非有源区域NAR的规定的区域去除。继而,通过溅镀等方法形成栅极电极23,并通过光刻及蚀刻以仅残留有源区域AR中的规定的区域的方式进行去除。其次,通过CVD等方法形成第二无机绝缘层13,并通过光刻及蚀刻将非有源区域NAR的规定的区域去除,并以形成TFT 20(参照图1)的源极电极25a及漏极电极25b向半导体层22连通的接触孔的方式进行去除。
[0151] 其次,如图4B所示,通过溅镀等方法形成源极配线层,并通过光刻及蚀刻以仅残留规定的区域即有源区域AR的源极电极25a及漏极电极25b的区域、以及非有源区域NAR的包含第一配线层61的部分的区域的方式进行去除。
[0152] 继而,如图4C所示,在有源区域AR中,使用感光膜形成用组合物,通过包含涂布、烘烤、曝光及显影步骤的光刻的方法形成形成有开口OA的有机平坦化层14。在本实施方式的有机平坦化层14中,以露出有源区域AR的源极配线层的一部分(漏极电极25b)的方式形成开口OA。非有源区域NAR的表面全部露出。
[0153] 其次,如图4D所示,通过溅镀等方法形成阳极配线层,并通过光刻及蚀刻,以残留有源区域AR的有机平坦化层14的开口OA即与跟源极配线层之间的接触孔CH1重叠的区域的方式进行去除,由此形成阳极电极层30。
[0154] 继而,如图4E所示,通过包含涂布、烘烤、曝光及显影步骤的光刻的方法一同形成像素分离层31及非有源区域NAR中的有机平坦化层31。像素分离层31及有机平坦化层31的形成材料与有机平坦化层14同样地可使用感光膜形成用组合物。在形成像素分离层31及有机平坦化层31时,以露出有源区域AR的阳极电极层30的一部分的方式使其开口,并且以露出非有源区域NAR的第一配线层61的一部分的方式分别使其开口。在本实施方式中,以位于有源区域AR的像素分离层31的开口OA2的壁面(斜面)与跟柔性基板的表面平行的面所成的锥角θA超过60°且为110°以下,位于非有源区域NAR的开口OB的壁面(斜面)与跟柔性基板的表面平行的面所成的锥角θB为5°以上且60°以下的方式形成各开口。开口OA2的壁面(斜面)可如图4E所示为曲面。在此情况下,锥角θA为开口OA2的壁面跟阳极电极层30的接点处壁面上的切线与跟柔性基板的表面平行的面所成的角。开口形成可通过使用半色调掩模或灰色调掩模的曝光的方法来较佳地实现。
[0155] 继而,以包含露出的阳极电极层30的上表面的方式,利用按照像素而成为恰当的发光色那样的材料膜,并通过蒸镀等方法形成有机发光层32。并且,通过蒸镀·溅镀等方法形成阴极配线层,并通过光刻及蚀刻以残留规定的区域即与有源区域AR的发光像素重叠并作为阴极电极层33而进行动作的区域的方式进行去除。
[0156] 继而,如图4F所示,在非有源区域NAR中,通过蒸镀·溅镀等方法形成第二配线层62。由此,经由开口OB而露出的第一配线层61与第二配线层62相连接而形成接触孔CH2。
[0157] 继而,如图4G所示,在阴极电极层33上依次形成第一无机密封层41、有机密封层42及第二无机密封层43。第一无机密封层41及第二无机密封层43是通过CVD等方式而形成,有机密封层42是通过印刷法、蒸镀法等方法而形成。它们对经排列的多个有机发光元件(包含有机发光层32的元件)进行密封以防止来自外部的氧或水分混入。另外,虽未在图中显示,但通过设为恰当地形成各层,并将第一无机绝缘层11与第二无机绝缘层13、第二无机绝缘层13与第一无机密封层41、第一无机密封层41与第二无机密封层43分别在有源区域AR的侧面的周围彼此接合那样的结构,以包围有源区域AR的结构物,而能够防止来自基板横方向的氧或水分侵入。
[0158] 继而,如图4H所示,通过印刷法、光刻法等方法在基板表面整体形成表面保护层50。继而,在对与玻璃基板相反的一侧的表面贴合保护膜而赋予强度后,剥离玻璃基板,最后剥离保护膜,由此可形成柔性有机EL元件1。之后,也可对柔性基板10施加应力,使非有源区域NAR弯曲。
[0159] 《第3实施方式》
[0160] 配线构件也可应用于液晶显示器元件而不仅仅是像第1实施方式及第2实施方式中所说明的那样的柔性有机EL元件。在第1实施方式中,使用了规定的感光膜形成用组合物作为柔性有机EL元件的平坦化层。在本实施方式中也使用规定的感光膜形成用组合物作为柔性液晶显示器元件的TFT基板的平坦化层,这一点是相同的,但在本实施方式中,在TFT基板以外也形成相向基板,并将两基板贴合而在两基板间封入液晶层,这一点是不同的。
[0161] 以下,以与第1实施方式不同的地方为中心进行说明。另外,针对与第1实施方式相同的构成要素,标注了相同的符号。图5-1A~图5-1F、图5-2A~图5-2D及图5-3A~图5-3B分别是示意性地表示柔性液晶显示器元件的一制造步骤的剖面图。
[0162] (TFT基板的制作)
[0163] 以下,针对柔性液晶显示器元件的TFT基板的制造步骤,按照图5-1A~图5-1F来进行说明。
[0164] 如图5-1A所示,在玻璃基板G上首先形成柔性基板10。继而,在柔性基板10的上表面的规定的区域通过CVD等方法形成第一无机绝缘层11,并通过光刻及蚀刻仅将非有源区域NAR的规定的区域去除。其次,通过CVD等方法形成半导体层22,通过激光等进行晶体化,并通过光刻及蚀刻以仅残留有源区域AR的规定的区域的方式进行去除。并且,通过CVD等方法形成栅极绝缘层21及层间绝缘层12,并通过光刻及蚀刻仅将非有源区域NAR的规定的区域去除。继而,通过溅镀等方法形成栅极电极23,并通过光刻及蚀刻以仅残留有源区域AR中的规定的区域的方式进行去除。其次,通过CVD等方法形成第二无机绝缘层13,并通过光刻及蚀刻将非有源区域NAR的规定的区域去除,并以形成TFT 20(参照图1)的源极电极25a及漏极电极25b向半导体层22连通的接触孔的方式进行去除。
[0165] 其次,如图5-1B所示,通过溅镀等方法形成源极配线层,并通过光刻及蚀刻以仅残留规定的区域即有源区域AR的源极电极25a及漏极电极25b的区域、以及非有源区域NAR的包含第一配线层61的部分的区域的方式进行去除。
[0166] 继而,如图5-1C所示,在有源区域AR中,使用感光膜形成用组合物,通过包含涂布、烘烤、曝光及显影步骤的光刻的方法形成形成有开口OC的有机彩色滤光片层71、有机彩色滤光片层72。在本实施方式的有机彩色滤光片层71、有机彩色滤光片层72中,以露出有源区域AR的源极配线层的一部分(漏极电极25b)的方式形成开口OC。开口OC具有比在接下来的步骤中设置的有机平坦化层14中所形成的开口OA大的锥角。非有源区域NAR的表面全部露出。有机彩色滤光片层71、有机彩色滤光片层72的形成根据图像显示时的像素所需的颜色而实施多次。
[0167] 其次,如图5-1D所示,使用感光膜形成用组合物,通过包含涂布、烘烤、曝光及显影步骤的光刻的方法形成形成有开口OA、开口OB的有机平坦化层14。有机平坦化层14的形成方法、性质、特性等与第1实施方式相同。
[0168] 如此,在有机平坦化层14中,以露出有源区域AR的源极配线层的一部分(漏极电极25b)及非有源区域NAR的源极配线层的一部分(第一配线层61)的方式分别形成了开口OA、开口OB。在本实施方式中,此时,以位于有源区域AR的开口OA的壁面(斜面)与跟柔性基板10的表面平行的面所成的锥角θA超过60°且为110°以下,位于非有源区域NAR的开口OB的壁面(斜面)与跟柔性基板10的表面平行的面所成的锥角θB为5°以上且60°以下的方式形成各开口。此角度的调整可通过对光刻时的掩模图案赋予透射率的梯度而设置调整曝光量的区域的方法、所谓使用半色调掩模或灰色调掩模的曝光的方法来较佳地实现。透射率的梯度可以是线性的,也可以赋予多级灰阶。
[0169] 其次,如图5-1E所示,通过溅镀等方法形成像素电极层30a,并通过光刻及蚀刻,以残留有源区域AR的有机平坦化层14的开口OA即与跟源极配线层之间的接触孔CH1重叠的区域的方式进行去除,由此形成像素电极层30a。
[0170] 继而,如图5-1F所示,在像素电极层之上,通过旋涂法、印刷法、喷墨法等形成液晶取向膜层75。通过控制印刷区域,而能够不在非有源区域NAR中形成液晶取向膜层。通过以上的流程,可制作TFT基板200。
[0171] (相向基板的制作)
[0172] 以下,针对柔性液晶显示器元件的相向基板的制造步骤,按照图5-2A~图5-2D来进行说明。
[0173] 如图5-2A所示,在玻璃基板Ga上首先形成柔性基板10a。
[0174] 继而,如图5-2B所示,在柔性基板10a的上表面的规定的区域形成相向像素电极层30b。另外,在采用液晶的取向可仅通过TFT基板200侧的像素电极层30a来规定的液晶的取向模式(例如FFS模式、IPS模式等)的情况下,可省略相向像素电极层30b的形成步骤。
[0175] 继而,如图5-2C所示,在相向像素电极层30b之上,使用感光膜形成用组合物并通过包含涂布、烘烤、曝光及显影步骤的光刻的方法形成间隔件(spacer)层80。
[0176] 继而,如图5-2D所示,在相向像素电极层30b及间隔件层80之上,通过旋涂法、印刷法、喷墨法等形成液晶取向膜层75a。通过以上的流程,可制作相向基板201。
[0177] (柔性液晶显示器元件的制作)
[0178] 继而,如图5-3A所示,通过印刷法等方法以包围TFT基板200的有源区域AR整体的方式形成液晶密封(seal)层(未图示),并对有源区域AR内滴加液晶材料LC,继而,贴合相向基板201,并对液晶密封层进行硬化,由此将液晶材料LC封入至液晶显示器元件内。
[0179] 之后,可通过剥离两基板的玻璃基板G、玻璃基板Ga来形成柔性液晶显示器元件2(图5-3B)。之后,也可对柔性基板10施加应力,使非有源区域NAR弯曲。
[0180] 《感光膜形成用组合物》
[0181] 本实施方式的感光膜形成用组合物包含[A]粘合剂聚合物、[B]聚合性化合物、[C]感放射线性化合物。以下,对各成分进行详细的说明。
[0182] 〔[A]粘合剂聚合物〕
[0183] [A]粘合剂聚合物并无特别限定,只要可成为硬化膜的母材,则可为任意。
[0184] 而且,作为[A]粘合剂聚合物,也可使用以下例示那样的[A']碱可溶性树脂。作为[A]粘合剂聚合物,通过使用[A']碱可溶性树脂,而能够通过碱性显影液进行图案化。
[0185] 〔[A']碱可溶性树脂〕
[0186] [A']碱可溶性树脂为具有碱可溶性基、可溶于碱性溶液的树脂。作为[A']碱可溶性树脂,优选通过使用包含羧基作为碱可溶性基的不饱和化合物作为单体进行自由基聚合而获得的聚合物(以下,也称为“[a]聚合物”)、聚酰亚胺、聚氧烷、酚清漆树脂及它们的组合。以下针对[a]聚合物、聚酰亚胺、聚硅氧烷及酚醛清漆树脂各者进行详细的说明。
[0187] [[a]聚合物]
[0188] [a]聚合物具有包含羧基的结构单元。而且,为了提升感应度,也可具有包含聚合性基的结构单元。作为包含聚合性基的结构单元,优选为包含环氧基的结构单元、包含(甲基)丙烯酰基的结构单元及包含乙烯基的结构单元。通过[a]聚合物具有所述包含特定的聚合性基的结构单元,可制成表面硬化性及深部硬化性优异的感光膜形成用组合物。而且,[a]聚合物也可具有包含羟基的结构单元及其他结构单元。
[0189] 所述包含羟基的结构单元,例如可通过使用不饱和单羧酸、不饱和二羧酸、不饱和二羧酸的酸酐、多元羧酸的单〔(甲基)丙烯酰氧基烷基〕酯等羧酸系不饱和化合物作为单体,适当与其他单体一起进行自由基聚合而形成。
[0190] 作为所述不饱和单羧酸,例如可列举丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等。
[0191] 作为所述不饱和二羧酸,例如可列举来酸、富马酸、柠康酸、中康酸、衣康酸等。
[0192] 作为所述不饱和二羧酸的酸酐,例如可列举所述作为不饱和二羧酸而例示的化合物的酸酐等。
[0193] 作为所述多元羧酸的单〔(甲基)丙烯酰氧基烷基〕酯,例如可列举:丁二酸单〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙基〕酯、邻苯二甲酸单〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙基〕酯等。
[0194] 这些羧酸系不饱和化合物中,就聚合性的观点而言,优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐及丁二酸单〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙基〕酯。
[0195] 这些羧酸系不饱和化合物可单独使用,也可以将两种以上混合使用。
[0196] 相对于构成[a]聚合物的所有结构单元,[a]聚合物中的包含羧基的结构单元的含有比例的下限优选为1摩尔%,更优选为5摩尔%,进而优选为10摩尔%。而且,所述含有比例的上限优选为80摩尔%,更优选为70摩尔%,尤其优选为60摩尔%。在包含羧基的结构单元的含有比例为所述范围的情况下,可进一步提升向碱性显影液的溶解性。
[0197] 所述包含环氧基的结构单元,例如可通过使用含有环氧基的不饱和化合物作为单体,适当与其他单体一起进行自由基聚合而形成。作为含有环氧基的不饱和化合物,例如可列举包含氧杂环丙基(1,2-环氧结构)、氧杂环丁基(1,3-环氧结构)等的不饱和化合物等。
[0198] 作为所述具有氧杂环丙基的不饱和化合物,例如可列举:丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸2-甲基缩水甘油酯、丙烯酸3,4-环氧丁酯、甲基丙烯酸3,4-环氧丁酯、丙烯酸6,7-环氧庚酯、甲基丙烯酸3,4-环氧环己酯等。
[0199] 作为所述具有氧杂环丁基的不饱和化合物,例如可列举:3-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-甲基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-3-乙基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-苯基氧杂环丁烷、3-(2-甲基丙烯酰氧基乙基)氧杂环丁烷、3-(2-甲基丙烯酰氧基乙基)-2-乙基氧杂环丁烷等甲基丙烯酸酯等。
[0200] 这些含有环氧基的不饱和化合物中,就聚合性的观点而言,优选为甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸3,4-环氧环己酯及3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-3-乙基氧杂环丁烷。
[0201] 这些含有环氧基的不饱和化合物可单独使用,也可以将两种以上混合使用。
[0202] 所述包含(甲基)丙烯酰基的结构单元例如可通过如下方法等来形成:使具有环氧基的聚合物与(甲基)丙烯酸反应的方法、使具有羧基的聚合物与具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯反应的方法、使具有羟基的聚合物与具有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯反应的方法、使具有酸酐基的聚合物与(甲基)丙烯酸反应的方法。这些方法中,优选使具有羧基的聚合物与具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯反应的方法。
[0203] 所述包含羟基的结构单元,例如可通过使用含有羟基的不饱和化合物作为单体,适当与其他单体一起进行自由基聚合而形成。作为所述含有羟基的不饱和化合物,例如可列举具有醇性羟基的(甲基)丙烯酸酯、具有酚性羟基的(甲基)丙烯酸酯、羟基苯乙烯等。
[0204] 作为所述具有醇性羟基的丙烯酸酯,可列举丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸5-羟基戊酯、丙烯酸6-羟基己酯等。
[0205] 作为所述具有醇性羟基的甲基丙烯酸酯,可列举:甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸5-羟基戊酯、甲基丙烯酸6-羟基己酯等。
[0206] 作为所述具有酚性羟基的丙烯酸酯,可列举:丙烯酸2-羟基苯酯、丙烯酸4-羟基苯酯等。
[0207] 作为所述具有酚性羟基的甲基丙烯酸酯,可列举:甲基丙烯酸2-羟基苯酯、甲基丙烯酸4-羟基苯酯等。
[0208] 作为所述羟基苯乙烯,可列举邻羟基苯乙烯、对羟基苯乙烯、α-甲基-对羟基苯乙烯等。
[0209] 这些含有羟基的不饱和化合物中,就聚合性的观点而言,优选为甲基丙烯酸2-羟基乙酯及α-甲基-对羟基苯乙烯。
[0210] 这些含有羟基的不饱和化合物可单独使用,也可以将两种以上混合使用。
[0211] 在[a]聚合物具有包含羟基的结构单元的情况下,相对于构成[a]聚合物的所有结构单元,此结构单元的含有比例的下限优选为1摩尔%,更优选为5摩尔%,进而优选为10摩尔%。而且,所述含有比例的上限优选为30摩尔%,更优选为20摩尔%。在包含羟基的结构单元的含有比例为所述范围的情况下,可进一步提升向碱性显影液的溶解性。
[0212] 作为所述提供其他结构单元的单体,例如可列举:甲基丙烯酸链状烷基酯、甲基丙烯酸环状烷基酯、丙烯酸链状烷基酯、丙烯酸环状烷基酯、甲基丙烯酸芳基酯、丙烯酸芳基酯、不饱和二羧酸二酯、马来酰亚胺化合物、不饱和芳香族化合物、共轭二烯、具有四氢呋喃骨架的不饱和化合物、其他不饱和化合物等。
[0213] 作为所述甲基丙烯酸链状烷基酯,例如可列举:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸正月桂酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸正硬脂酯等。
[0214] 作为所述甲基丙烯酸环状烷基酯,例如可列举:甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯、甲基丙烯酸降片酯、甲基丙烯酸金刚烷基酯、甲基丙烯酸环己酯等。
[0215] 作为所述丙烯酸环状烷基酯,例如可列举:丙烯酸异冰片酯、丙烯酸降冰片酯、丙烯酸金刚烷基酯、丙烯酸环己酯等。
[0216] 作为所述甲基丙烯酸芳基酯,例如可列举:甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯等。
[0217] 作为所述丙烯酸芳基酯,例如可列举:丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯等。
[0218] 作为所述马来酰亚胺化合物,例如可列举:N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺、N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺、N-(4-羟基苄基)马来酰亚胺、N-琥珀酰亚胺基-3-马来酰亚胺苯甲酸酯等。
[0219] 作为所述不饱和芳香族化合物,例如可列举:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯等。
[0220] 作为所述具有四氢呋喃骨架的不饱和化合物,例如可列举:甲基丙烯酸四氢糠酯、2-甲基丙烯酰氧基-丙酸四氢糠酯、3-(甲基)丙烯酰氧基四氢呋喃-2-等。
[0221] 所述提供其他结构单元的单体中,就聚合性的观点而言,优选为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正月桂酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯、对甲氧基苯乙烯、丙烯酸2-甲基环己酯、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺及甲基丙烯酸四氢糠酯。
[0222] 所述提供其他结构单元的单体可单独使用,也可以将两种以上混合使用。
[0223] 而且,作为所述以外的丙烯酸系共聚物,可使用聚酰亚胺树脂、含有卡多骨架的树脂、苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、联苯基树脂、双酚A型树脂、双酚F型树脂、具有二环戊烷基骨架的树脂、具有三酚甲烷骨架的树脂、双酚F型环氧树脂、多官能环氧树脂、可挠性环氧树脂、溴化环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、苯氧树脂、联苯基型环氧树脂、硅氧烷树脂、聚羟基苯乙烯树脂、苯乙烯-羟基苯乙烯共聚树脂双酚A系、双酚F系、双酚AD系、含有溴的双酚A系、苯酚酚醛清漆系、甲酚酚醛清漆系、多酚系、直链脂肪族系、丁二烯系、氨基甲酸酯系等缩水甘油醚型环氧树脂;六氢邻苯二甲酸缩水甘油酯、二聚酸缩水甘油酯、芳香族系、环状脂肪族系、脂肪族系缩水甘油酯型环氧树脂等。
[0224] 作为聚合物的重量平均分子量(Mw)的下限,优选为1,000,更优选为2,000,进而优选为3,000。作为所述Mw的上限,优选为30,000,更优选为20,000,尤其优选为15,000。通过将[a]聚合物的Mw设为所述范围,可进一步提升保存稳定性及感应度。
[0225] 而且,作为所述Mw与[A]聚合物的数量平均分子量(Mn)之比即分子量分布(Mw/Mn)的上限,通常为1,优选为1.2,更优选为1.5。作为所述Mw/Mn的上限,优选为5,更优选为4,进而优选为3。通过将[a]聚合物的Mw/Mn设为所述范围,可进一步提升保存稳定性及感应度。
[0226] 再者,本说明书中的Mw及Mn为通过利用下述条件的凝胶渗透色谱法(Gel Permeation Chromatography,GPC)而测定的值。
[0227] 装置:例如昭和电工公司的“GPC-101”
[0228] 管柱:例如连结有昭和电工公司的“GPC-KF-801”、“GPC-KF-802”、“GPC-KF-803”及“GPC-KF-804”
[0229] 移动相:四氢呋喃
[0230] 管柱温度:40℃
[0231] 流速:1.0mL/min
[0232] 试样浓度:1.0质量%
[0233] 试样注入量:100μL
[0234] 检测器:示差折射计
[0235] 标准物质:单分散聚苯乙烯
[0236] (聚合物的合成方法)
[0237] 聚合物的合成方法并无特别限定,可采用公知的方法。例如可通过在溶媒中聚合引发剂的存在下,使所述单体聚合反应来合成。
[0238] 作为所述溶媒,例如可列举:醇、二醇醚、乙二醇单烷基醚乙酸酯、二乙二醇单烷基醚、二乙二醇二烷基醚、二丙二醇二烷基醚、丙二醇单烷基醚、丙二醇单烷基醚乙酸酯、丙二醇单烷基醚丙酸酯、以及其他酯、酮等。
[0239] 作为所述聚合引发剂,可使用通常作为自由基聚合引发剂而为人所知者。作为自由基聚合引发剂,例如可列举:2,2'-偶氮双异丁腈(2,2'-azobisisobutyronitrile,AIBN)、2,2'-偶氮双-(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮双-(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等偶氮化合物。
[0240] 在本实施方式的感光膜形成用组合物中,在具有碱可溶性基的聚合物的利用凝胶渗透色谱法测定而获得的色谱中,相对于波峰的总面积而言,未反应单体及聚合引发剂的各波峰的合计面积比例为5%以下。所述面积比例优选为4%以下,更优选为3%以下,进而优选为2%以下,尤其优选为1.5%以下。通过在合成感光膜形成用组合物用的聚合物后,去除未反应单体及聚合引发剂的存在量直至所述范围,来抑制低分子量成分从开口斜面的溶出,从而可高精度且效率良好地形成具有期望的锥角的开口。
[0241] 未反应单体及聚合引发剂的去除可较佳地采用对合成后的共聚物溶液添加不良溶媒使共聚物沉淀,并使其再度溶解于溶媒中馏去低分子量成分的馏去法或、在聚合中途停止聚合使共聚物在冷却下沉淀并滤取共聚物的沉淀法等。
[0242] 作为所述馏去法中的不良溶媒,例如可列举己烷、庚烷、异丙醇等。作为再溶解的溶媒,可较佳地使用所述聚合时的溶媒。馏去可通过将再溶解的溶液视需要在减压下进行加热来进行。加热温度根据要使用的单体的沸点等来设定即可,例如可为30℃~80℃。
[0243] 作为所述沉淀法中的聚合抑制剂,例如可列举:对甲氧基苯酚、4-叔丁基邻苯二酚、叔丁基氢醌、1,4-苯醌、噻吩嗪等。作为冷却温度,只要为使共聚物沉淀,未反应单体或聚合引发剂成为溶解的状态的温度,则并无特别限定,例如可列举0℃~40℃等。
[0244] 〔[B]聚合性化合物〕
[0245] [B]聚合性化合物只要为通过放射线照射或加热等会进行聚合的化合物则并无特别限定,就感应度提升的观点而言,优选为具有(甲基)丙烯酰基、环氧基、乙烯基或它们的组合的化合物,更优选为在分子中具有两个以上的(甲基)丙烯酰基的化合物。
[0246] 作为在分子中具有两个以上的(甲基)丙烯酰基的[B]聚合性化合物,例如可列举:二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、
1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、二羟甲基-三环癸烷二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三季戊四醇七丙烯酸酯、三季戊四醇八丙烯酸酯、四季戊四醇九丙烯酸酯、四季戊四醇十丙烯酸酯、五季戊四醇十一丙烯酸酯、五季戊四醇十二丙烯酸酯、三季戊四醇七甲基丙烯酸酯、三季戊四醇八甲基丙烯酸酯、四季戊四醇九甲基丙烯酸酯、四季戊四醇十甲基丙烯酸酯、五季戊四醇十一甲基丙烯酸酯、五季戊四醇十二甲基丙烯酸酯、二羟甲基-三环癸烷二丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、9,9-双[4-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴、9,9-双[4-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)-3-甲基苯基]芴、(2-丙烯酰氧基丙氧基)-3-甲基苯基]芴、9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)-3,5-二甲基苯基]芴、9,9-双[4-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)-3,5-二甲基苯基]芴等。
[0247] 相对于[A]粘合剂聚合物100质量份,[B]聚合性化合物的含量的下限优选为1质量份,更优选为10质量份,进而优选为20质量份。而且,所述含量的上限优选为200质量份,更优选为150质量份,进而优选为120质量份。通过将所述含量设为所述范围内,在进一步提高保存稳定性及感应度的同时可形成硬度更高、耐溶剂性更优异的硬化膜。
[0248] 作为[C]感放射线性化合物,例如可列举感放射线性自由基聚合引发剂、感放射线性酸产生剂、感放射线性碱产生剂、它们的组合等。
[0249] 关于所述感放射线性自由基聚合引发剂,例如在使用自由基聚合性的化合物作为[B]聚合性化合物的情况下,可进一步促进此感光膜形成用组合物因放射线引起的硬化反应。
[0250] 作为所述感放射线性自由基聚合引发剂,例如可列举可产生通过可见光线、紫外线、远紫外线、电子束、X射线等放射线的曝光而可开始[B]聚合性化合物的自由基聚合反应的活性种的化合物等。
[0251] 作为所述感放射线性自由基聚合引发剂的具体例,例如可列举O-酰基肟化合物、α-氨基酮化合物、α-羟基酮化合物、酰基氧化膦化合物等。
[0252] 作为所述O-酰基肟化合物,例如可列举:1-〔9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基〕-乙烷-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9.H.-咔唑-3-基]-辛烷-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-正丁基-6-(2-乙基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃基(tetrahydrofuranyl)苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-,1-(O-乙酰基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氢呋喃基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-,1-(O-乙酰基肟)等。
[0253] 作为所述α-氨基酮化合物,例如可列举:2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮等。
[0254] 作为所述α-羟基酮化合物,例如可列举:1-苯基-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、1-羟基环己基苯基酮等。
[0255] 作为所述酰基氧化膦化合物,例如可列举:二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等。
[0256] 作为所述感放射线性自由基聚合引发剂,就进一步促进因放射线引起的硬化反应的观点而言,优选为O-酰肟化合物、α-氨基酮化合物及酰基氧化膦化合物,更优选为乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-,1-(O-乙酰基肟)、1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲酰基肟)]、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮及二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
[0257] [实施例]
[0258] 以下,列举实施例对本发明的实施方式进行更具体的说明。但是,本发明并不受这些实施例的任何制约。另外,只要未特别记载,则“份”及“%”为质量基准。
[0259] <重量平均分子量(Mw)、数量平均分子量(Mn)及分子量分布(Mw/Mn)>[0260] [P]聚合物成分的重量平均分子量(Mw)是利用以下方法而测定。
[0261] 即,通过下述条件的凝胶渗透色谱法(GPC)来测定Mw及Mn。而且,分子量分布(Mw/Mn)是由所获得的Mw及Mn而算出。
[0262] 装置:昭和电工公司的“GPC-101”
[0263] GPC管柱:将GPC-KF-801、GPC-KF-802、GPC-KF-803及GPC-KF-804结合(岛津GLC公司制造)
[0264] 移动相:四氢呋喃
[0265] 管柱温度:40℃
[0266] 流速:1.0mL/min
[0267] 试样浓度:1.0质量%
[0268] 试样注入量:100μL
[0269] 检测器:示差折射计
[0270] 标准物质:单分散聚苯乙烯
[0271] <聚合物的合成>
[0272] [合成例1]
[0273] 在具备冷却管及搅拌机的烧瓶中,投入2,2”-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)7重量份及丙二醇单甲醚乙酸酯200重量份、甲基丙烯酸15重量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯30重量份、苯乙烯20重量份、丙烯酸2-羟基乙酯5重量份、及丙烯酸异冰片酯30重量份,并在进行氮置换后缓慢地开始搅拌。使反应溶液上升至62℃后,将此温度维持5小时,获得包含丙烯酸系共聚物(a-1)的聚合物溶液。在所获得的聚合物溶液(a-1)中装载己烷900重量份使共聚物沉淀。对沉淀的共聚物溶液进行分离,加入丙二醇单甲醚乙酸酯150重量份,加热至40℃,并进行减压蒸馏而获得共聚物(A-1)。所获得的共聚物溶液的固形成分浓度为30重量%,GPC分析结果是未反应单体与聚合引发剂的面积为2.3%,聚苯乙烯换算重量平均分子量(Mw)为12800。
[0274] [合成例2]
[0275] 在具备冷却管及搅拌机的烧瓶中,投入2,2”-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)7重量份及四氢呋喃200重量份、甲基丙烯酸15重量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯30重量份、苯乙烯20重量份、丙烯酸2-羟基乙酯5重量份、及丙烯酸异冰片酯30重量份,并在进行氮置换后缓慢地开始搅拌。使反应溶液上升至62℃后,将此温度维持8小时,获得包含丙烯酸系共聚物(a-2)的聚合物溶液。在所获得的聚合物溶液(a-2)中装载己烷900重量份使共聚物沉淀。对沉淀的共聚物溶液进行分离,加入丙二醇单甲醚乙酸酯150重量份,加热至40℃,并进行减压蒸馏而获得共聚物(A-2)。所获得的共聚物溶液的固形成分浓度为30重量%,GPC分析结果是未反应单体与聚合引发剂的面积为0.5%,聚苯乙烯换算重量平均分子量(Mw)为9400。
[0276] [合成例3]
[0277] 在具备冷却管及搅拌机的烧瓶中,投入2,2”-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)7重量份及丙二醇单甲醚乙酸酯200重量份、甲基丙烯酸13重量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯40重量份、α-甲基-对羟基苯乙烯10质量份、N-环己基马来酰亚胺15质量份、甲基丙烯酸四氢糠酯12重量份及甲基丙烯酸正月桂酯10质量份、以及作为分子量调整剂的α-甲基苯乙烯二聚物3质量份,并在进行氮置换后缓慢地开始搅拌。使反应溶液上升至62℃后,将此温度维持5小时而获得包含丙烯酸系共聚物(a-3)的聚合物溶液。在所获得的聚合物溶液(a-3)中装载己烷900重量份使共聚物沉淀。对沉淀的共聚物溶液进行分离,加入丙二醇单甲醚乙酸酯150重量份,加热至40℃,并进行减压蒸馏而获得共聚物(A-3)。所获得的共聚物溶液的固形成分浓度为30重量%,GPC分析结果是未反应单体与聚合引发剂的面积为1.3%,聚苯乙烯换算重量平均分子量(Mw)为8000。
[0278] [合成例4]
[0279] 向具备冷却管及搅拌机的烧瓶中投入2,2”-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)7重量份及丙二醇单甲醚乙酸酯200重量份。继而投入苯乙烯27质量份、甲基丙烯酸15质量份、甲基丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯58质量份,进行氮置换后,缓慢地开始搅拌。使反应溶液上升至62℃后,将此温度维持5小时,获得包含丙烯酸系共聚物(a-4)的聚合物溶液。在所获得的聚合物溶液(a-4)中装载己烷900重量份使共聚物沉淀。对沉淀的共聚物溶液进行分离,加入丙二醇单甲醚乙酸酯150重量份,加热至40℃,并进行减压蒸馏而获得共聚物(A-4)。所获得的共聚物溶液的固形成分浓度为35重量%,GPC分析结果是未反应单体与聚合引发剂的面积为1.1%,聚苯乙烯换算重量平均分子量(Mw)为7000。
[0280] [合成例5]
[0281] 在具备冷却器及搅拌机的2L的烧瓶中投入异丙醇400重量份、苯乙烯27质量份、甲基丙烯酸15质量份、甲基丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯58质量份的混合溶液。将所述液状组合物在混合容器中以600rpm充分地混合后,添加2,2”-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)15重量份。使所述聚合混合溶液缓慢上升至62℃,将此温度维持6小时而获得共聚物溶液。在所获得的聚合物中添加聚合抑制剂即对甲氧基苯酚500ppm。使所述中止聚合的烧瓶的温度下降至18℃,获得静置1小时后所生成的析出物并进行过滤。将所述过滤而获得的析出物85重量份作为溶质,以析出物的含量成为45重量%的方式加入丙二醇单甲醚乙酸酯而获得丙烯酸系共聚物(A-5)。此时所获得的聚合物溶液的GPC分析结果是未反应单体与聚合引发剂的面积为
0.8%,聚苯乙烯换算重量平均分子量(Mw)为7000。
[0282] [合成例6]
[0283] 在具备冷却器及搅拌机的2L的烧瓶中投入异丙醇400重量份、甲基丙烯酸30重量份及苯乙烯30重量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯25重量份、丙烯酸2-羟基乙酯15重量份的混合溶液。将所述液状组合物在混合容器中以600rpm充分地混合后,添加2,2”-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)15重量份。使所述聚合混合溶液缓慢上升至62℃,将此温度维持6小时而获得共聚物溶液。在所获得的聚合物中添加聚合抑制剂即对甲氧基苯酚500ppm。使所述中止聚合的烧瓶的温度下降至18℃,获得静置1小时后所生成的析出物并进行过滤。将所述过滤而获得的析出物85重量份作为溶质,以析出物的含量成为45重量%的方式加入丙二醇单甲醚乙酸酯而获得丙烯酸系共聚物(A-6)。此时所获得的聚合物溶液的GPC分析结果是未反应单体与聚合引发剂的面积为0.9%,聚苯乙烯换算重量平均分子量(Mw)为8000。
[0284] [合成例7]
[0285] 在具备冷却器及搅拌机的2L的烧瓶中投入异丙醇400重量份、甲基丙烯酸15重量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯30重量份、甲基丙烯酸(四氢呋喃-2-基)甲酯50重量份、丙烯酸2-羟基乙酯5重量份的混合溶液。将所述液状组合物在混合容器中以600rpm充分地混合后,添加2,2”-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)15重量份。使所述聚合混合溶液缓慢上升至62℃,将此温度维持6小时而获得共聚物溶液。在所获得的聚合物中添加聚合抑制剂即对甲氧基苯酚
500ppm。使所述中止聚合的烧瓶的温度下降至18℃,获得静置1小时后所生成的析出物并进行过滤。将所述过滤而获得的析出物85重量份作为溶质,以析出物的含量成为45重量%的方式加入丙二醇单甲醚乙酸酯而获得丙烯酸系共聚物(A-7)。此时所获得的聚合物溶液的GPC分析结果是未反应单体与聚合引发剂的面积为1.0%,聚苯乙烯换算重量平均分子量(Mw)为11000。
[0286] [合成例8]
[0287] 在具备冷却管及搅拌机的烧瓶中,加入2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷11质量份、1,12-十二烷二胺34质量份及N-甲基-2-吡咯烷酮156质量份。在室温下进行搅拌,在各单体溶解后,添加1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐40质量份。在氮环境下以120℃搅拌5小时后,升温至180℃并进行5小时脱水反应。反应结束后,将反应混合物注入至水中,并对产物进行再沉淀,并通过对其进行过滤、真空干燥而获得树脂(A-8)。GPC分析结果是未反应单体与聚合引发剂的面积为1%,聚苯乙烯换算重量平均分子量(Mw)为24100。
[0288] [比较合成例1]
[0289] 在具备冷却管及搅拌机的烧瓶中,投入2,2”-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)7重量份及丙二醇单甲醚乙酸酯200重量份、甲基丙烯酸15重量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯30重量份、苯乙烯20重量份、丙烯酸2-羟基乙酯5重量份、及丙烯酸异冰片酯30重量份,并在进行氮置换后缓慢地开始搅拌。使反应溶液上升至62℃后,将此温度维持5小时,获得包含丙烯酸系共聚物(A-9)的聚合物溶液。所获得的共聚物溶液的固形成分浓度为34重量%,GPC分析结果是未反应单体与聚合引发剂的面积为20%,聚苯乙烯换算重量平均分子量(Mw)为12800。
[0290] [比较合成例2]
[0291] 在具备冷却管及搅拌机的烧瓶中,投入2,2”-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)7重量份及丙二醇单甲醚乙酸酯200重量份、甲基丙烯酸10重量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯30重量份、苯乙烯20重量份、丙烯酸2-羟基乙酯10重量份、及丙烯酸异冰片酯30重量份,并在进行氮置换后缓慢地开始搅拌。使反应溶液上升至62℃后,将此温度维持9小时而获得包含丙烯酸系共聚物(A-10)的聚合物溶液。使所获得的共聚物溶液的固形成分浓度为30重量%,GPC分析结果是未反应单体与聚合引发剂的面积为15%,聚苯乙烯换算重量平均分子量(Mw)为16800。
[0292] <感光膜形成用组合物的制备>
[0293] 以下表示实施例的感光膜形成用组合物的制备中所使用的[A]~[E]。
[0294] [A]树脂
[0295] [B]感光剂
[0296] B-1:4,4'-[1-[4-[1-[4-羟基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚(1.0摩尔)与1,2-醌二叠氮-5-磺酰氯(2.0摩尔)的缩合物[C]添加剂
[0297] B-2:1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲酰基肟)](巴斯夫(BASF)公司的“艳佳固(Irgacure)OXE01”)
[0298] B-3:N-羟基萘二甲酰亚胺-三氟甲磺酸酯
[0299] [C]添加剂
[0300] C-1:二季戊四醇六丙烯酸酯与二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物(日本化药公司的“卡亚拉得(KAYARAD)DPHA”)
[0301] C-2:三甲氧基硅烷基丙基异氰酸酯(信越化学公司的“KBE-9007”)
[0302] C-3:2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯(协和发酵麒麟(Kyowa Hakko Kirin)公司的“强瓦诺(KYOWANOL)M”)
[0303] [实施例1]
[0304] 针对相对于共聚物(A-1)100质量份(固形成分)的量,混合感光剂(B-1)25质量份及添加剂(C-1)5质量份、添加剂(C-3)10质量份、SH28PA(东丽道康宁(Toray Dow Corning)公司),并以固形成分浓度成为18质量%的方式使其溶解至混合二乙二醇乙基甲基醚而成者中后,利用孔径0.2μm的薄膜滤器进行过滤,制备感光膜形成用组合物(S-1)。
[0305] [实施例2~实施例8及比较例1~比较例2]
[0306] 除了使用下述表1所示的种类的各成分以外,与实施例1同样地进行操作,制备实施例2~实施例8及比较例1~比较例2的感光膜形成用组合物(S-2)~(S-8)及(CS-1)~(CS-2)。
[0307] <感光膜形成用组合物的评价>
[0308] 使用实施例及比较例的感光膜形成用组合物,实施放射线感应度、显影缺陷、硬化膜的介电常数、硬化膜的耐化学品性、硬化膜的透明性、接触孔的锥形形状评价。将评价结果示于表1中。
[0309] [放射线感应度的评价]
[0310] 使用旋转器将表1所示的感光膜形成用组合物涂布在硅基板上后,在90℃下在加热板上进行2分钟的预烘烤而形成膜厚为3.0μm的涂膜。继而,使用曝光机(佳能(Canon)公司的“MPA-600FA”(ghi射线混合)),隔着具有10μm的线与空间的图案的掩模,将曝光量作为变量,对涂膜照射放射线。之后,在2.38质量%的四甲基氢氧化铵水溶液中、23℃下,用覆液法进行60秒的显影。继而,用超纯水进行1分钟的流水清洗,之后进行干燥,由此形成图案。此时,调查10μm的空间·图案完全溶解所需要的曝光量。将此曝光量的值不足150mJ/cm2的情况设为A,曝光量的值为150mJ/cm2~200mJ/cm2以下的情况设为B,曝光量的值超过200mJ/cm2的情况设为C。
[0311] [电性特性评价基板的制作]
[0312] 使用表1所示的感光膜形成用组合物,以膜厚成为3μm的方式,利用旋涂机分别将所述感光膜形成用组合物涂布在作为附ITO膜的玻璃基板的ITO基板上后,在加热板上在90℃下进行2分钟预烘烤,使有机溶剂等蒸发而形成各涂膜。继而,利用丙酮擦去涂布了感光膜形成用组合物的基板的端部的一部分使基底的ITO露出,来作为用于电性特性测定的电极取出部位。使用接近式曝光机(佳能公司的“MA-1200”(ghi射线混合))对基板整个面照射300J/cm2的光后,通过烘箱以230℃进行30分钟的加热(后烘烤)而使其硬化,在ITO基板上形成绝缘膜。
[0313] [介电常数的测定]
[0314] 在利用所述[电性特性评价基板的制作]所记载的方法制作的各电性特性评价基板的绝缘膜上,使用真空蒸镀装置(捷欧路真空蒸镀机(JEOL VACUUM EVAPORATOR)JEE-420),制作用以测定静电电容的Al()电极。继而,在预先露出的ITO部分焊接电极连接用导线,将所述导线与利用真空蒸镀装置制作的Al电极分别连接于电感电容电阻(Inductance Capacitance Resistance,LCR)测定计(惠普4284A精密LCR测定计(HEWLETT PACKARD4284A PRECISION LCR METER))的正端子与负端子,在施加电压为100mV、频率
10kHz的条件下,测定绝缘膜的静电电容C。将所测定的静电电容C的值、与Al电极的面积S(m2)、以及硬化膜的膜厚d(m)代入以下式中,求出介电常数ε的值。
[0315] 介电常数ε=静电电容C×硬化膜的膜厚d(m)÷电极面积S(m2)
[0316] [硬化膜的介电常数的评价]
[0317] 将针对表1所示的感光膜形成用组合物,利用所述[介电常数的测定]所记载的方法求出的硬化膜的介电常数ε的值作为低介电常数的指标。将介电常数不足3.0的情况设为A,为3.0~3.5的情况设为B,超过3.5的情况设为C。
[0318] [硬化膜的透明性的评价]
[0319] 使用旋转器将表1所示的感光膜形成用组合物涂布在玻璃基板上后,在90℃下在加热板上预烘烤2分钟而形成膜厚3.0μm的涂膜。继而,使用接近式曝光机(佳能公司的“MA-1200”(ghi射线混合))对基板整个面照射300J/cm2的光后,使用加温至230℃的烘箱煅烧30分钟而形成硬化膜。使用紫外可见分光光度计(日本分光公司的“V-670”),在25℃下测定所述膜的透射率,作为透明性的指标。将400nm时的硬化膜的透射率为95%以上的情况评价为A,将为90%以上且不足95%的情况评价为B,将不足90%的情况评价为C。
[0320] [相对于掩模的透射率变化而言的残膜变化的评价]
[0321] 使用旋转器将表1所示的感光膜形成用组合物涂布在硅基板上后,在90℃下在加热板上进行2分钟的预烘烤而形成膜厚为3.0μm的涂膜。继而,使用曝光机(佳能(Canon)公司的“MPA-600FA”(ghi线混合)),针对1mm见方的正方形图案,介隔利用铬溅镀法分别将透射率设为10%T、20%T、30%T的掩模,对涂膜照射所述感应度评价中所求出的曝光量的放射线。之后,在2.38质量%的四甲基氢氧化铵水溶液中、23℃下,用覆液法进行60秒的显影。继而,用超纯水进行1分钟的流水清洗,之后进行干燥,由此形成图案。对此图案,使用接近式曝光机(佳能公司的“MA-1200”(ghi射线混合))对基板整个面照射300J/cm2的光后,使用加温至230℃的烘箱煅烧30分钟,形成硬化膜。为了对此接触孔·图案的锥形状进行观察,在连同基板而切取孔·图案的剖面,并使用真空蒸镀装置在图案表面蒸镀铂(铂(platina))后,利用扫描式电子显微镜进行观察。此时,将绘制放射线照射部膜厚与孔周围的透射率变化,并进行线性回归时的R2值为0.90以上的情况设为A,将为0.70以上且不足
0.89的情况设为B,将不足0.70设为C。
[0322] [接触孔形状控制性的评价]
[0323] 使用旋转器将表1所示的感光膜形成用组合物涂布在硅基板上后,在90℃下在加热板上进行2分钟的预烘烤而形成膜厚为3.0μm的涂膜。继而,使用曝光机(佳能公司的“MPA-600FA”(ghi线混合)),针对5mm的接触孔的图案的周围1μm左右,介隔利用铬溅镀法分别将透射率设为10%T、20%T、30%T的掩模,对涂膜照射所述感应度评价中所求出的曝光量的放射线。之后,在2.38质量%的四甲基氢氧化铵水溶液中、23℃下,用覆液法进行60秒的显影。继而,用超纯水进行1分钟的流水清洗,之后进行干燥,由此形成图案。对此图案,使用接近式曝光机(佳能公司的“MA-1200”(ghi射线混合))对基板整个面照射300J/cm2的光后,使用加温至230℃的烘箱煅烧30分钟,形成硬化膜。为了对此接触孔·图案的锥形状进行观察,在连同基板而切取孔·图案的剖面,并使用真空蒸镀装置在图案表面蒸镀铂(铂(platina))后,利用扫描式电子显微镜进行观察。此时,将绘制与各基板的接点处图案的角度与孔周围的透射率变化,并进行线性回归时的R2值为0.90以上的情况设为A,将为0.70以上且不足0.89的情况设为B,将不足0.70设为C。
[0324] [表1]
[0325]
[0326] ※未反应的单体及聚合引发剂。
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