感光性硅氧烷组合物以及使用了其的图案形成方法技术

本发明专利技术提供一种感光性硅氧烷组合物，其可形成具有期望的锥度以及线宽的图案。[手段]一种感光性硅氧烷组合物，其包含聚硅氧烷、光活性剂、以及溶剂，所述聚硅氧烷具有由以下的式(ia’)表示的结构：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感光性硅氧烷组合物以及使用了其的图案形成方法
本专利技术涉及感光性硅氧烷组合物。另外，本专利技术涉及使用了其的固化膜、以及使用了其的器件(device)。
技术介绍
近年来，在显示器、发光二极管、太阳能电池等的光学器件中，为了更进一步提高光利用效率和/或节能而提出了各种提案。例如，在液晶显示器方面已知如下的方法：通过在TFT元件上包覆形成透明的平坦化膜，在该平坦化膜上形成像素电极，从而提高显示装置的开口率。作为这样的TFT基板用平坦化膜的材料，已知通过将丙烯酸系树脂与醌二叠氮化合物进行组合而得到的材料。这些材料具备有平坦化特性与感光性，因而可制作接触孔和/或其它的图案。但是，随着分辨率和/或帧频提高而使得布线变得更复杂，因而平坦化要求变严格，在这些材料方面变得难以应对。作为用于形成高耐热性、高透明性、高分辨率的固化膜的材料，已知聚硅氧烷。特别是倍半硅氧烷衍生物的低介电常数、高透射率、高耐热性、UV耐受性、以及涂布均匀性优异，因而被广泛地使用。倍半硅氧烷是如下的特异性的化合物：其是包含3官能度的硅氧烷结构单元RSi(O1.5)的聚合物，并且在化学结构上是无机二氧化硅(SiO2)与有机硅树脂(R2SiO)之间的中间性存在，但是可溶于有机溶剂，并且由其获得了的固化物显现接近于无机二氧化硅的、特征性的高耐热性。在使用感光性组合物而形成图案的情况下，人们要求所形成的图案的壁具有对应于某一需求的锥度(taperangle)。即，例如在存在有具有圆形的开口的空穴的情况下，有时会优选为如下的图案：该空穴部分的形状不是圆柱，而是圆锥台或者倒圆锥台。在这样的情况下，例如在正型的情况下，大多是通过调整光酸产生剂等添加剂的含量从而调整其倾斜面的斜率，即锥度，但是在这样的方法中，存在有杂质的混入、电特性的劣化、成本的增大等问题，人们期望开发出可解决这些问题的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开2015/060155号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术想要提供一种感光性硅氧烷组合物，其可形成具有期望的锥度以及线宽的图案。用于解决课题的手段本专利技术的感光性硅氧烷组合物包含聚硅氧烷(Pa)、光活性剂、以及溶剂，所述聚硅氧烷(Pa)包含由以下的式(ia)表示的重复单元，式中，R表示氢，1～3价的C1～30的直链状、支链状或者环状的饱和或者不饱和的脂肪族烃基，或者1～3价的C6～30的芳香族烃基，在前述脂肪族烃基以及前述芳香族烃基中，1个以上的亚甲基是非取代、或者被氧基、酰亚胺或者羰基取代了，1个以上的氢是非取代、或者被氟、羟基或者烷氧基取代了，且1个以上的碳是非取代、或者被硅取代了，R为2价或3价的情况下，R将多个重复单元中所含的Si彼此进行连结，前述重复单元的一部分或者全部形成了由以下的式(ia’)表示的结构：式中，L是-(CR’2)n-或者下式：此处，n是1～3的整数，R’分别独立地表示氢、甲基、或者乙基。另外，本专利技术的图案形成方法包含以下的工序：将前述感光性硅氧烷组合物涂布于基板，并进行加热。专利技术的效果根据本专利技术的感光性硅氧烷组合物，能够调整所形成的图案的锥度。另外，在图案形成的过程中，在加热固化之时，可使得图案线宽的变化少，并且可调整锥度，可容易地形成期望的图案。此外，所获得的固化膜的硬度和/或透射性优异。具体实施方式以下对本专利技术的实施方式进行详细说明。以下，在本说明书中，只要没有特别限定，则记号、单位、略称、用语具有以下的意义。在本说明书中，使用“～”或“至”表示数值范围的情况下，它们包含两方的端点，单位是共通的。例如，5～25mol％表示5mol％以上且25mol％以下。在本说明书中，烃表示包含碳以及氢，并且根据需要而包含氧或氮的化合物。烃基表示一价或二价以上的烃。在本说明书中，脂肪族烃表示直链状、支链状或者环状的脂肪族烃，脂肪族烃基表示一价或二价以上的脂肪族烃。芳香族烃表示也可根据需要而具有脂肪族烃基作为取代基的、也可与脂环缩合着的、包含芳香环的烃。芳香族烃基表示一价或二价以上的芳香族烃。这些脂肪族烃基、以及芳香族烃基根据需要而包含氟、氧、羟基、氨基、羰基、或者甲硅烷基等。另外，芳香环表示具有共轭不饱和环结构的烃，脂环表示虽然具有环结构但是不包含共轭不饱和环结构的烃。在本说明书中，烷基表示从直链状或支链状饱和烃中去除一个任意的氢而得到的基团，包括直链状烷基以及支链状烷基，环烷基表示从包含环状结构的饱和烃中去除一个氢而得到的基团，根据需要而在环状结构上包含直链状或支链状烷基作为侧链。在本说明书中芳基表示从芳香族烃中去除一个任意的氢而得到的基团。亚烷基表示从直链状或支链状饱和烃中去除两个任意的氢而得到的基团。亚芳基表示从芳香族烃中去除两个任意的氢而得到的烃基。在本说明书中，“Cx～y”、“Cx～Cy”以及“Cx”等的记载表示分子或者取代基中的碳原子的数量。例如，C1～6烷基表示具有1个以上且6个以下的碳原子的烷基(甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等)。另外，本说明书所说的氟烷基是指烷基中的1个以上的氢被氟取代而得到的氟烷基，氟芳基是指芳基中的1个以上的氢被氟取代而得到的氟芳基。在本说明书中，在聚合物具有多种重复单元的情况下，这些重复单元进行共聚。它们的共聚是交替共聚、无规共聚、嵌段共聚、接枝共聚、或者它们的混合存在中的任一者。在本说明书中，％表示质量％，比表示质量比。在本说明书中，温度的单位使用摄氏(Celsius)。例如，20度是指摄氏20度。＜感光性硅氧烷组合物＞本专利技术的感光性硅氧烷组合物(以下亦简称为“组合物”)包含：(I)具有特定的结构的聚硅氧烷(Pa)、(II)光活性剂、以及(III)溶剂。如以下那样说明这些各成分。[(I)聚硅氧烷]聚硅氧烷是指以Si-O-Si键(硅氧烷键)为主链的聚合物。另外在本说明书中，作为通常的聚硅氧烷，也包括由式(RSiO1.5)n表示的倍半硅氧烷聚合物。本专利技术中的组合物包含1种或者多于1种的聚硅氧烷。以下，分别说明这些聚硅氧烷。(1)聚硅氧烷(Pa)关于本专利技术中使用的聚硅氧烷(Pa)，首先，列举由以下的式(ia)表示的重复单元，式中，R表示氢，1～3价的C1～30的直链状、支链状或者环状的饱和或者不饱和的脂肪族烃基，或者1～3价的C6～30的芳香族烃基，在前述脂肪族烃基以及前述芳香族烃基中，1个以上的亚甲基是非取代、或者被氧基、酰亚胺或者羰基取代了，1个以上的氢是非取代、或者被氟、羟基或者烷氧基取代了，且1个以上的碳是非取代、或者被硅取代了，R为2价或3价的情况下，R将多个重复单元中所含的Si彼此进行连结。在式(ia)中，R为一价基团的情况下，作为R，例如，列举(i)甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感光性硅氧烷组合物，其包含聚硅氧烷(Pa)、光活性剂、以及溶剂，/n所述聚硅氧烷(Pa)包含由以下的式(ia)表示的重复单元，/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171228 JP 2017-2545051.一种感光性硅氧烷组合物，其包含聚硅氧烷(Pa)、光活性剂、以及溶剂，
所述聚硅氧烷(Pa)包含由以下的式(ia)表示的重复单元，



式中，R表示氢，1～3价的C1～30的直链状、支链状或者环状的饱和或者不饱和的脂肪族烃基，或者1～3价的C6～30的芳香族烃基，
在所述脂肪族烃基以及所述芳香族烃基中，1个以上的亚甲基是非取代、或者被氧基、酰亚胺或者羰基取代了，1个以上的氢是非取代、或者被氟、羟基或者烷氧基取代了，且1个以上的碳是非取代、或者被硅取代了，
R为2价或3价的情况下，R将多个重复单元中所含的Si彼此进行连结，
所述重复单元的一部分或者全部形成了由以下的式(ia’)表示的结构，



式中，L是-(CR’2)n-或者下式：



此处，n是1～3的整数，R’分别独立地表示氢、甲基、或者乙基。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚硅氧烷(Pa)进一步包含由以下的式(ib)表示的重复单元





3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述聚硅氧烷(Pa)包含嵌段，该嵌段中，2个以上的由式(ia’)表示的结构直接彼此结合。


4.根据权利要求3所述的组合物，其中，在所述聚硅氧烷(Pa)中所含的由上述式(ia’)表示的结构的总数之中，所述嵌段中所含的由上述式(ia’)表示的结构的个数为10mol％以上。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的组合物，其进一步包含聚硅氧烷(Pb)，所述聚硅氧烷(Pb)包含由上述通式(ia)表示的重复单元，不包含由上述式(ia’)表示的结构。


6.根据权利要求5所述的组合物，其中，所述聚硅氧烷(Pb)进一步包含由上述式(ib)表示的重复单元。


7.根据权利要求1～6中任一项所述的组合物，其中，所述聚硅氧烷(Pa)或者(Pb)的质均分子量为500～25,000。


8.根据权利要求1～7中任一项所述的组合物，其中，相对于组合物中所含的聚硅氧烷整体中所含的重复单元的总...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田尚史，福家崇司，高桥惠，谷口克人，野中敏章，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE