[发明专利]放射线敏感性树脂组合物、液晶显示元件用隔离物和保护膜以及它们的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及特别是在液晶显示元件的隔离物和保护膜的形成中极为优选的放射线敏感性树脂组合物、隔离物和保护膜以及它们的形成方法、以及液晶显示元件。

背景技术

在液晶显示元件中，为了使2片基板之间的间隔(盒间隙(セルギヤツプ))保持一定，一直以来都使用具有规定粒径的玻璃珠、塑料珠等隔离物。这些隔离物随机地散布在玻璃基板等透明基板上，因此，如果像素形成区域存在隔离物，则会发生隔离物显出(写りこむ)的现象，或者入射光被散射、液晶显示元件的对比度下降的问题。

为了解决此类问题，人们采用了通过光刻蚀法形成隔离物的方法。该方法是将放射线敏感性树脂组合物涂布在基板上，经由规定的掩模曝光紫外线等，然后显影，形成点状或条纹状的隔离物。由于该方法可以只在像素形成区域以外的规定位置形成隔离物，因此基本解决了上述问题(参照日本特开2001-302712号公报)。

但是，近年来，为了提高画质，液晶显示元件不断地高清晰化。伴随着液晶显示元件的高清晰化，每个像素的大小变小，因此开始要求用于形成隔离物的放射线敏感性树脂组合物可以形成比以往更为微细的图案。对用于形成只被覆像素形成区域的保护膜的放射线敏感性树脂组合物，同样也开始要求其可形成比以往更为微细的图案。

在形成微细的图案时面临的问题是：曝光的光在掩模开口部分发生的衍射现象、和放射线敏感性树脂组合物本身使曝光的光扩散和散射。即，使用所谓负型的放射线敏感性树脂组合物形成隔离物或保护膜时，曝光的光的衍射、扩散和散射使得比原本的曝光区域——掩模的开口部分更广的范围被曝光，因此形成的图案的尺寸明显比掩模开口部分的尺寸粗，难以形成所需的微细的图案。

为了抑制上述曝光的光的衍射、扩散和散射引起的、在原本的曝光区域外的放射线敏感性树脂组合物的光聚合反应，一直以来都使用含有磷或硫的化合物、或者含有氢醌衍生物等的放射线敏感性树脂组合物。但是，这些化合物虽然在形成微细的图案方面有效果，但是灵敏度显著降低，不适合要求高灵敏度的液晶显示元件用的放射线敏感性树脂组合物。

发明内容

本发明的课题在于提供可形成微细的图案、析像性能优异的放射线敏感性树脂组合物。

本发明的其它课题在于提供由上述放射线敏感性树脂组合物形成的液晶显示用隔离物或保护膜、以及具备它们的液晶显示元件。

本发明的又一课题在于提供上述液晶显示用隔离物或保护膜的形成方法。

根据本发明，上述课题的第一方面通过放射线敏感性树脂组合物得以解决，该放射线敏感性树脂组合物的特征在于：含有[A](a1)选自不饱和羧酸和不饱和羧酸酐的至少一种与(a2)(a1)以外的不饱和化合物的共聚物；[B]聚合性不饱和化合物；[C]放射线敏感性聚合引发剂；以及[D]硝酰基化合物。

根据本发明，上述课题的第二方面通过由上述各放射线敏感性树脂组合物形成的液晶显示元件用隔离物或保护膜得以解决。

根据本发明，上述课题的第三方面通过液晶显示元件用隔离物或保护膜的形成方法得以解决，该方法的特征在于：按照以下顺序包括至少以下的步骤：

(1)在基板上形成上述放射线敏感性树脂组合物的被膜的步骤、

(2)对该被膜的至少一部分进行曝光的步骤、

(3)对曝光后的该被膜进行显影的步骤、以及

(4)对显影后的该被膜进行加热的步骤。

根据本发明，上述课题的第四方面通过液晶显示元件得以解决，该液晶显示元件具备上述液晶显示元件用隔离物或保护膜或者两者。

实施发明的最佳方式

<放射线敏感性树脂组合物>

以下对本发明的放射线敏感性树脂组合物的各成分进行详细说明。

[A]共聚物

本发明的放射线敏感性树脂组合物中含有的[A]共聚物是(a1)选自不饱和羧酸和不饱和羧酸酐的至少一种(以下称为“化合物(a1)”)与(a2)与(a1)不同的其它不饱和化合物(以下称为“化合物(a2)”)的共聚物。本发明中，[A]共聚物优选选自下述[A1]和[A2]的至少一种：[A1]是使不饱和异氰酸酯化合物与化合物(a1)和1个分子中至少具有1个羟基的不饱和化合物(以下称为“化合物(a2-1)”)的共聚物(以下称为“共聚物[α]”)反应得到的聚合物(以下称为“[A]聚合物”)；[A2]是化合物(a1)与具有环氧乙烷基或氧杂环丁基的不饱和化合物(以下称为“化合物(a2-2)”)的共聚物(以下称为“共聚物[β]”)。

化合物(a1)例如有：