[發(fā)明專利]放射線敏感性樹脂組合物、液晶顯示元件用間隔體及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810086878.6
• 申請日: 2008-03-20
• 公開（公告）號: CN101271270A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 一戶大吾;杉龍司
• 申請（專利權(quán)）人: JSR株式會社
• 主分類號: G03F7/028
• 分類號: G03F7/028;G03F7/004;G02F1/1339;G03F7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 熊玉蘭;李平英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及極其適合用于形成液晶顯示元件中的間隔體(spacer)的含有側(cè)鏈不飽和聚合物的放射線敏感性樹脂組合物、間隔體及其形成方法以及液晶顯示元件。

背景技術(shù)

液晶顯示元件中，以往為了將2塊基板間的間隔(盒間隙)保持一定，使用具有規(guī)定粒徑的玻璃珠、塑料珠等間隔粒子。但是由于這些間隔粒子無規(guī)則地散布在玻璃基板等透明基板上，如果在像素形成區(qū)域中存在間隔粒子，則存在產(chǎn)生間隔粒子被映出的現(xiàn)象，或入射光被散射，液晶顯示元件的對比度降低等問題。

因此，為了解決該問題，采用通過光刻法形成間隔體的方法。該方法中，將放射線敏感性樹脂組合物涂布在基板上，通過規(guī)定掩模例如用紫外線曝光后進(jìn)行顯影，形成點(diǎn)狀或條紋狀的間隔體，由于可以僅在像素形成區(qū)域之外的規(guī)定區(qū)域形成間隔體，上述問題基本上得到解決。

此外，近年從液晶顯示元件的大面積化或提高生產(chǎn)性等方面考慮，基板玻璃基板的大型化，例如進(jìn)展到1500×1800mm、甚至是1870×2200mm程度。但是，在以往的基板的尺寸下，由于基板尺寸小于掩模尺寸，可以用一次性曝光方式進(jìn)行曝光，但是對于大型基板，制造與該基板尺寸同程度的掩模尺寸基本上是不可能的，難以用一次性曝光方式進(jìn)行曝光。

因此，作為可以對應(yīng)于大型基板的曝光方式，提倡分步(step)曝光方式。但是，分步曝光方式中，對一塊基板進(jìn)行數(shù)次曝光，每次曝光時(shí)，位置配合或分步移動需要時(shí)間，所以與一次性曝光方式相比，產(chǎn)量降低，為了彌補(bǔ)該問題，對放射線敏感性樹脂組合物要求高靈敏度。

此外，一次性曝光方式中，可以為3000J/m²左右的曝光量，但是分步曝光方式中，必須使各次的曝光量更低，對于用于形成間隔體的以往的放射線敏感性樹脂組合物，1000J/m²以下的曝光量時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)充分的間隔體形狀和膜厚。

此外，隨著基板的大型化在步驟中產(chǎn)生不良問題時(shí)，必須將形成在濾色器上的取向膜剝離再利用。剝離取向膜時(shí)使用堿水溶液類的剝離液，間隔體必須對于該剝離液具有耐性。即，剝離取向膜時(shí)，優(yōu)選下層的間隔體不會由于膨潤或溶解而產(chǎn)生膜厚變化，此外，彈性特性等物理性質(zhì)也必須表現(xiàn)出與剝離前同等的性質(zhì)。

日本特開2000-105456號公報(bào)、日本特開2000-171804號公報(bào)和日本特開2000-298339號公報(bào)中，通過在感光性樹脂組合物中，使用具有羥基的共聚性樹脂與(甲基)丙烯酰氧基烷基異氰酸酯化合物反應(yīng)而得到的具有光聚合性官能團(tuán)作為構(gòu)成單元的共聚性樹脂，可以實(shí)現(xiàn)高靈敏度、耐化學(xué)試劑性等作為間隔體或保護(hù)膜的性能的提高。為了實(shí)現(xiàn)間隔體或保護(hù)膜的耐熱性、與基板的粘合性、耐化學(xué)試劑性、特別是對于取向膜剝離液或堿水溶液的耐性的提高，使用在分子內(nèi)具有2個(gè)以上環(huán)氧基的酚醛型環(huán)氧樹脂。但是，由于添加該環(huán)氧樹脂，感光性樹脂組合物在顯影液中的溶解性有可能降低。

進(jìn)一步地，對于丙烯酸型樹脂類和酚醛型環(huán)氧樹脂，由于彼此的分子結(jié)構(gòu)有較大的不同，樹脂間的相溶性較低，有可能在形成的間隔體表面上產(chǎn)生凹凸?fàn)畹谋砻娲植凇Ｈ粼陂g隔體表面上產(chǎn)生凹凸?fàn)畹谋砻娲植趧t難以對盒間隙進(jìn)行嚴(yán)密的控制，結(jié)果有可能引起液晶顯示元件的品質(zhì)降低。

如上所述，利用以往的放射線敏感性樹脂組合物時(shí)，雖然通過添加酚醛型環(huán)氧樹脂化合物，可以提高與基板的粘合性、諸如取向膜剝離液耐性等耐化學(xué)試劑性，但是在顯影液中的溶解性或圖案的表面粗糙方面存在問題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于，提供高靈敏度的即使曝光量為1000J/m²以下也得到充分的間隔體形狀，可以形成彈性回復(fù)性、摩擦耐性、與透明基板的粘合性、耐熱性等優(yōu)異，并且顯影性優(yōu)異，在得到的圖案表面上無凹凸?fàn)畹谋砻娲植诘囊壕э@示元件用間隔體的放射線敏感性樹脂組合物。

本發(fā)明的其它的目的在于，提供由上述放射線敏感性樹脂組合物形成的液晶顯示用間隔體以及具有該間隔體的液晶顯示元件。

本發(fā)明的進(jìn)一步其它的目的在于，提供上述液晶顯示用間隔體的形成方法。

本發(fā)明的進(jìn)一步其它的目的和優(yōu)點(diǎn)由下述說明可知。

根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)第1通過放射線敏感性樹脂組合物實(shí)現(xiàn)，該組合物的特征在于，含有：

[A1]使選自(a1)不飽和羧酸和不飽和羧酸酐中的至少1種和(a2)在1個(gè)分子中含有至少1個(gè)羥基的不飽和化合物的共聚物與下式(1)所示的含有異氰酸酯基的不飽和化合物反應(yīng)得到的聚合物，以及