(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された第１の基板および第２の基板の間に液晶層を挟持して、表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素を有し、画像表示機能およびタッチを感知するタッチセンサー機能を備えた液晶表示素子において、
前記複数の画素の少なくとも一部は、
前記第１の基板の前記液晶層側に、
ＴＦＴおよび第１の共通配線を含む第１の層と、
第２の共通配線および該第２の共通配線に接続する共通電極を含む第２の層と、
前記ＴＦＴに接続する画素電極および層間絶縁膜を含み該画素電極が該層間絶縁膜を介して前記共通電極に対向する構造を備えた第３の層と
をこの順で有し、
前記層間絶縁膜が有機膜であり、
前記画像表示機能の使用時には、前記第２の共通配線を用いて前記画素の前記共通電極に共通電圧が供給され、
前記タッチセンサー機能の使用時には、前記第１の共通配線と前記第２の共通配線との間の容量の変化を感知することによって前記タッチが感知されるように構成され、
前記層間絶縁膜が、
［Ａ］重合体、
［Ｂ］感光剤、並びに
［Ｃ］チタン酸化物と、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、ジルコニウムおよび鉛からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属元素とを含む化合物、
を含む感放射線性樹脂組成物を用いて形成されるものであり、
前記感放射線性樹脂組成物が、さらに、［Ｄ］ウレタン結合を持つ重合体と、ウレタン結合を持つ（メタ）アクリレート化合物とからなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、ことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
［Ａ］重合体が、カルボキシル基を有する構成単位を含む重合体であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
［Ｂ］感光剤が、光ラジカル重合開始剤および光酸発生剤のうちから選ばれる少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
［Ｃ］化合物は、粒子径が０．０１μｍ〜０．１μｍの範囲であり、ｃ／ａ軸比が１．００２５〜１．０１０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
［Ｃ］化合物が、チタン酸バリウムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
ＦＦＳモード液晶表示素子であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
［Ａ］重合体、
［Ｂ］感光剤、並びに
［Ｃ］チタン酸化物と、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、ジルコニウムおよび鉛からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属元素とを含む化合物、
さらに［Ｄ］ウレタン結合を持つ重合体と、ウレタン結合を持つ（メタ）アクリレート化合物とからなる群より選ばれる少なくとも１種、を含む感放射線性樹脂組成物であって、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示素子の有する層間絶縁膜の形成に用いられることを特徴とする感放射線性樹脂組成物。
【請求項８】
［Ａ］重合体が、カルボキシル基を有する構成単位を含む重合体であることを特徴とする請求項７に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項９】
［Ｂ］感光剤が、光ラジカル重合開始剤および光酸発生剤のうちから選ばれる少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項７または８に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項１０】
［Ｃ］化合物は、粒子径が０．０１μｍ〜０．１μｍの範囲であり、ｃ／ａ軸比が１．００２５〜１．０１０であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項１１】
［Ｃ］化合物が、チタン酸バリウムであることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子および感放射線性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン、タブレットＰＣ、ノートＰＣ、ＯＡ機器およびカーナビゲーションシステム等の電子機器では、それらのディスプレイに入力装置としてタッチセンサーや、タッチセンサーを基板上に配置することによりパネル状に構成されたタッチパネルが盛んに用いられている。
【０００３】
タッチセンサーやタッチパネルは、その表面を、操作者の指やペン等でタッチ操作し、そのタッチ操作にかかるデータを各種処理装置に出力することで、電子機器の操作を可能とする。例えば、タッチパネルは、キーボードに変わる入力装置として使用することができ、上述した電子機器等において、対話形式で簡便に情報入力することを可能にする。
【０００４】
タッチセンサーやタッチパネルには、動作原理によって、抵抗膜方式、静電容量方式、赤外線方式、超音波方式および電磁誘導結合方式などがある。
【０００５】
こうしたタッチセンサーやタッチパネルでは、例えば、静電容量方式のように、所定の第１方向に延在する複数の第１検知電極と、それと交差する第２方向に延在する複数の第２検知電極とを組み合わせ、それらをガラス等の絶縁性の透明基板上に配置して構成されるものがある。
【０００６】
図４は、従来のタッチパネルの一例を模式的に示す平面図である。
【０００７】
図４に示す従来のタッチパネル１００は、絶縁性の透明な基板１０１の１つの面に、第１の方向であるＸ方向（図面の水平方向）に延在する短冊状の複数の第１検知電極１０２と、第１の方向と直交する第２の方向のＹ方向（図面の上下方向）に延在する短冊状の複数の第２検知電極１０４と、複数の第１検知電極１０２および複数の第２検知電極１０４の間に設けられた層間絶縁膜１０５とを有して構成される。
【０００８】
すなわち、従来のタッチパネル１００は、透明な基板１０１の１つの面で、複数の第１検知電極１０２と、層間絶縁膜１０５と第２検知電極１０４とが、基板１０１側からこの順で配置された構造を有する。第２検知電極１０４は、層間絶縁膜１０５を介して第１検知電極１０２上に重畳するとともに、第１検知電極１０２と交差するように配置される。そして、第１検知電極１０２と第２検知電極１０４との交差部分は、層間絶縁膜１０５によって絶縁性が確保されるように構成されている。
【０００９】
従来のタッチパネル１００では、第１検知電極１０２および第２検知電極１０４をタッチセンサーとして静電容量を計測し、操作者の指等のタッチ操作によって生じた静電容量の変化から、指等の接触位置を検知することができる。
【００１０】
このようなタッチパネルは、従来、別に製造された液晶表示パネル等の表示パネルの前面側に搭載されて使用されてきた。例えば、液晶表示パネルとその上に外付けされたタッチパネルとを用いて液晶表示素子が構成される。そして、従来の液晶表示素子では、画像の表示とともに表面にあるタッチパネルに指やペン等でタッチ操作し、このタッチ操作を感知することによって、情報入力操作ができるように構成されていた。
【００１１】
しかし、従来の液晶表示素子においては、表示パネルの外部に、別体として製造されたタッチパネルを外付けするため、素子全体の厚さや重量が増大してしまう問題や、製造コストを上昇させるという問題を有していた。
【００１２】
そのため最近では、例えば、特許文献１に記載されたタッチスクリーンのように、液晶表示パネル等のディスプレイパネルの内部に、タッチセンサーを構成するタッチ感知回路を組み込んで内蔵型のタッチパネルを構成する技術の開発が盛んに進められている。タッチセンサー機能を内蔵することにより、外付け型のタッチパネルに比べ、表示素子全体の厚さや重量を低減することができる。そして、タッチパネルを外付けするための工程を省略することができ、表示素子の製造コストの低減も可能とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−２３１７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
以上のように、表示素子は、タッチセンサー機能を内蔵することによって、表示素子全体の厚さや重量の増大を抑え、また、製造コストを低減することができる。そして、表示素子は、画像表示の機能とタッチセンサー機能とを併せ持つことができる。
【００１５】
しかしながら、最近では、こうしたタッチセンサー機能を備えた表示素子において、さらなる製造プロセスの簡便化や低コスト化が求められるようになっている。
【００１６】
例えば、上述した特許文献１に記載のタッチスクリーンの場合、それを構成するディスプレイパネルにおいて、基板上に画像表示のための画素電極が配置され、その同じ基板上に画像表示のための共通電極が配置されている。そして、画素電極と共通電極との間には、絶縁性の層間絶縁膜が配置され、画素電極が層間絶縁膜を介して共通電極と対向するように構成されている。
【００１７】
特許文献１に記載のタッチスクリーンのディスプレイパネルにおいて、画素電極および共通電極を有する基板は、それと対向配置された対向基板との間で液晶層を挟持して、液晶ディスプレイパネルを構成している。
【００１８】
したがって、特許文献１に記載のタッチスクリーンは、液晶ディスプレイパネルの液晶層を利用した画像表示機能を有している。そして、そのタッチスクリーンの液晶ディスプレイパネルにおいて、その画像表示用の共通電極は、タッチを検知する検知電極としても機能するように構成される。
【００１９】
このような従来技術のタッチスクリーンの液晶ディスプレイパネルにおいては、画素電極と共通電極との間に配置される層間絶縁膜として、ＳｉＮ（窒化珪素）からなる無機膜が用いられるのが通常である。このＳｉＮからなる無機膜は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長）により形成することができる。
【００２０】
したがって、特許文献１に記載のタッチスクリーン等の従来技術の場合、液晶表示パネルの画素電極と共通電極との間の層間絶縁膜の構成のために、ＣＶＤプロセスを設けるのが通常であった。そのため、従来技術においては、その製造に使用する製造装置が大規模なものになっていた。そして、生産性を向上するため、大型の基板を用いようとすれば、製造装置はますます大規模なものが必要とされていた。
【００２１】
したがって、特許文献１に記載のタッチスクリーンのような従来技術においては、製造プロセスをさらに簡便化して低コスト化を可能にする技術が求められている。
【００２２】
例えば、上述のような従来技術においては、画素電極と共通電極との間に配置される層間絶縁膜の形成について、それを簡便化する技術が求められている。すなわち、ＣＶＤ等のための大規模な製造装置を必要とせず、大型基板上に簡便に形成できる層間絶縁膜が求められている。
【００２３】
そして、簡便な形成が可能な層間絶縁膜は、パターニング性に優れ、また、従来の層間絶縁膜と同様に、絶縁性および光透過特性に優れることが好ましい。さらに、その層間絶縁膜は、誘電特性および屈折率特性が従来の層間絶縁膜と同様であることが好ましい。特に、その層間絶縁膜は、従来のＳｉＮからなる層間絶縁膜との代替が容易となるように、ＳｉＮからなる層間絶縁膜と同様の誘電特性を有することができることが好ましい。
【００２４】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、簡便に形成できて誘電特性の制御が容易な層間絶縁膜を有し、タッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子を提供することにある。
【００２５】
また、本発明の目的は、誘電特性の制御が容易で、タッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子の層間絶縁膜の形成に用いられる感放射線性樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の第１の態様は、
対向配置された第１の基板および第２の基板の間に液晶層を挟持して、表示領域にマトリクス状に配置された複数の画素を有し、画像表示機能およびタッチを感知するタッチセンサー機能を備えた液晶表示素子に関し、
前記複数の画素の少なくとも一部は、
前記第１の基板の前記液晶層側に、
ＴＦＴおよび第１の共通配線を含む第１の層と、
第２の共通配線および該第２の共通配線に接続する共通電極を含む第２の層と、
前記ＴＦＴに接続する画素電極および層間絶縁膜を含み該画素電極が該層間絶縁膜を介して前記共通電極に対向する構造を備えた第３の層と
をこの順で有し、
前記層間絶縁膜が有機膜であり、
前記画像表示機能の使用時には、前記第２の共通配線を用いて前記画素の前記共通電極に共通電圧が供給され、
前記タッチセンサー機能の使用時には、前記第１の共通配線と前記第２の共通配線との間の容量の変化を感知することによって前記タッチが感知されるように構成されることを特徴とする液晶表示素子に関する。
【００２７】
本発明の第１の態様において、前記層間絶縁膜が、
［Ａ］重合体、
［Ｂ］感光剤、並びに
［Ｃ］チタン酸化物と、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、ジルコニウムおよび鉛からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属元素とを含む化合物
を含む感放射線性樹脂組成物を用いて形成されるものであることが好ましい。
【００２８】
本発明の第１の態様において、前記層間絶縁膜が前記感放射線性樹脂組成物を用いて形成され、［Ａ］重合体が、カルボキシル基を有する構成単位を含む重合体であることが好ましい。
【００２９】
本発明の第１の態様において、前記層間絶縁膜が前記感放射線性樹脂組成物を用いて形成され、［Ｂ］感光剤が、光ラジカル重合開始剤および光酸発生剤のうちから選ばれる少なくとも一方を含むことが好ましい。
【００３０】
本発明の第１の態様において、前記層間絶縁膜が前記感放射線性樹脂組成物を用いて形成され、［Ｃ］化合物は、粒子径が０．０１μｍ〜０．１μｍの範囲であり、ｃ／ａ軸比が１．００２５〜１．０１０であることが好ましい。
【００３１】
本発明の第１の態様において、前記層間絶縁膜が前記感放射線性樹脂組成物を用いて形成され、［Ｃ］化合物が、チタン酸バリウムであることが好ましい。
【００３２】
本発明の第１の態様において、前記層間絶縁膜が前記感放射線性樹脂組成物を用いて形成され、前記感放射線性樹脂組成物が、さらに、［Ｄ］ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体と、ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ（メタ）アクリレート化合物とからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００３３】
本発明の第１の態様の液晶表示素子は、ＦＦＳモード液晶表示素子であることが好ましい。
【００３４】
本発明の第２の態様は、
［Ａ］重合体、
［Ｂ］感光剤、並びに
［Ｃ］チタン酸化物と、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、ジルコニウムおよび鉛からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属元素とを含む化合物
を含む感放射線性樹脂組成物であって、
本発明の第１の態様の液晶表示素子の有する層間絶縁膜の形成に用いられることを特徴とする感放射線性樹脂組成物に関する。
【００３５】
本発明の第２の態様において、［Ａ］重合体が、カルボキシル基を有する構成単位を含む重合体であることが好ましい。
【００３６】
本発明の第２の態様において、［Ｂ］感光剤が、光ラジカル重合開始剤および光酸発生剤のうちから選ばれる少なくとも一方を含むことが好ましい。
【００３７】
本発明の第２の態様において、［Ｃ］化合物は、粒子径が０．０１μｍ〜０．１μｍの範囲であり、ｃ／ａ軸比が１．００２５〜１．０１０であることが好ましい。
【００３８】
本発明の第２の態様において、［Ｃ］化合物が、チタン酸バリウムであることが好ましい。
【００３９】
本発明の第２の態様において、さらに、［Ｄ］ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体と、ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ（メタ）アクリレート化合物とからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の第１の態様によれば、簡便に形成できて誘電特性の制御が容易な層間絶縁膜を有し、タッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子が得られる。
【００４１】
本発明の第２の態様によれば、誘電特性の制御が容易で、タッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子の層間絶縁膜の形成に用いられる感放射線性樹脂組成物が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態である液晶表示素子の表示領域の一例を示す模式的な平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態である液晶表示素子の、表示領域の感知領域の画素の構造の一部を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態である液晶表示素子の、表示領域の駆動領域の画素の構造の一部を模式的に示す断面図である。
【図４】従来のタッチパネルの一例を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
特許文献１に記載された従来技術の、タッチセンサー機能を内蔵したタッチスクリーンの場合、それを構成する液晶ディスプレイパネルは、画像表示のための画素電極を基板上に有する。そして、液晶ディスプレイパネルにおいては、その同じ基板上に、共通電圧の供給される共通電極が、層間絶縁膜を介して画素電極と対向するように配置されている。この共通電極は、上述したように、タッチスクリーンの液晶ディスプレイパネルにおいて、画素電極とともに画像表示に使用される一方、タッチを検知する検知電極としても機能する。
【００４４】
すなわち、従来のタッチスクリーンの液晶ディスプレイパネルでは、同じ基板上で重畳配置される画素電極および共通電極の間に、それらの間の絶縁性を確保するための層間絶縁膜が設けられている。そして、その層間絶縁膜は、通常、ＳｉＮ等無機材料からなる層間絶縁膜（以下、単に無機層間絶縁膜ともいう。）が用いられる。この無機層間絶縁膜の形成には、ＣＶＤ等の成膜方法によるため、大掛かりな製造装置が必要とされる。
【００４５】
そのような無機層間絶縁膜を代替し、簡便な方法での形成が可能な層間絶縁膜を実現するためには、有機材料を用いて形成された有機膜であって、塗布型の層間絶縁膜の適用が好ましい。
【００４６】
このような有機材料からなる塗布型の層間絶縁膜を用い、従来のＳｉＮ等からなる無機層間絶縁膜を代替できれば、簡便な層間絶縁膜の形成が可能となる。すなわち、上述した特許文献１等に記載のタッチスクリーンと同様に、タッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子において、簡便な層間絶縁膜の形成が可能となる。さらに、大型基板の適用が容易となって、タッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子の生産性を向上させることができる。
【００４７】
したがって、有機膜である層間絶縁膜（以下、単に有機層間絶縁膜ともいう。）による従来の無機層間絶縁膜の代替が検討される。
【００４８】
しかしながら、そのような従来の無機層間絶縁膜の代替を実現するためには、有機層間絶縁膜において、絶縁性、パターニング性および光透過性等が強く求められる。そのため、その有機層間絶縁膜は、パターニングの可能な液状の感放射線性樹脂組成物を用い、塗布法等を利用した形成が可能であることが好ましい。
【００４９】
さらに、無機層間絶縁膜と代替可能な有機層間絶縁膜は、誘電特性および屈折率特性が従来の無機層間絶縁膜と同様であることが好ましい。特に、その有機層間絶縁膜は、従来から用いられている、ＳｉＮからなる無機層間絶縁膜と同等の特性を備え、同様の使用が可能であることが好ましい。そのため、有機層間絶縁膜は、静電容量Ｃが、ＳｉＮからなる無機層間絶縁膜と同等またはそれ以上もしくはそれ以下となるように制御可能であることが好ましい。
【００５０】
このとき、考慮される層間絶縁膜の静電容量Ｃは、Ｃ＝ε×（Ｓ／ｄ）で表すことができる。ここで、εは層間絶縁膜を構成する部材の誘電率である。Ｓは部材の面積であり、例えば、Ｃ形成に有効な電極の面積とすることができる。ｄは部材の厚みであり、層間絶縁膜の場合は膜厚である。そして、εは、ε＝ε０×ｋで表される。このとき、ε０は真空中の誘電率であり、定数である。ｋは部材の比誘電率であり、部材に固有の値である。
【００５１】
従来の無機層間絶縁膜に用いられてきたＳｉＮの比誘電率ｋは、６以上７以下程度、すなわち、６〜７であり、エチレン樹脂やアクリル樹脂等の樹脂の比誘電率が２以上４以下、すなわち、２〜４であるのと比べると大きな値を有する。したがって、層間絶縁膜を、樹脂組成物を用いた有機層間絶縁膜にしようとする場合、その静電容量がＳｉＮからなる無機層間絶縁膜と同等以上となるように、構成成分の比誘電率を高める制御が必要となる。また併せて、絶縁性を維持するとともに、良好なパターニング性を実現することが求められる。
【００５２】
そこで、本発明者は、構成成分の比誘電率を高める技術が適用されて、誘電率を所望の値に制御でき、例えば、ＳｉＮからなる従来の無機層間絶縁膜と同様となるように制御可能な有機膜を開発した。そして、その有機膜を液晶表示素子の層間絶縁膜として用いる技術を開発した。
【００５３】
そして、本発明の層間絶縁膜は、従来の有機材料を用いた有機膜に比べて高い屈折率を有することができる。本発明の層間絶縁膜は、例えば、従来のＳｉＮからなる無機層間絶縁膜と同様の屈折率を有することができる。本発明の層間絶縁膜が、このような屈折率特性を有することにより、本発明のタッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子においては、画面上で検知電極が目立って見える、所謂「骨見え」の問題を低減することができる。
【００５４】
そして、本発明の層間絶縁膜は、感放射線性の樹脂組成物を用いた、塗布による簡便な形成が可能であり、また、所望とするパターニングが可能である。
【００５５】
そのため、本発明の層間絶縁膜は、従来のＳｉＮからなる無機層間絶縁膜の代替が可能となり、画素電極および共通電極の間に配置されて、本発明のタッチセンサー機能を内蔵する液晶表示素子の提供を可能とする。
【００５６】
以下、従来の無機層間絶縁膜を代替して設けられた本発明の層間絶縁膜を有する本発明の液晶表示素子、その層間絶縁膜を形成するための本発明の感放射線性樹脂組成物について説明する。
【００５７】
尚、本発明において、露光に際して照射される「放射線」には、可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線および荷電粒子線等が含まれる。
【００５８】
実施の形態１．
＜液晶表示素子＞
図１は、本発明の第１実施形態である液晶表示素子の表示領域の一例を示す模式的な平面図である。
【００５９】
本発明の第１実施形態の液晶表示素子１０は、対向配置された第１の基板（図示されない）および第２の基板（図示されない）の間に液晶層（図示されない）を挟持して構成される。そして、液晶表示素子１０は、その表示領域１１に、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。尚、図１において、表示領域１１は、一点鎖線によって囲まれた領域として模式的に示されている。また、図１では、各画素に対応する部分に、その画素を構成する共通電極１２のみが模式的に示されている。
【００６０】
液晶表示素子１０の表示領域１１は、上述したように、マトリクス状に配置された複数の画素を含んで構成され、画像の表示を行う領域である。そして、図１に示されるように、液晶表示素子１０では、操作者のタッチ操作（以下、単にタッチともいう。）を感知するタッチセンサー機能を有するように、表示領域１１が、画素を複数含む感知領域１３と、画素を複数含む駆動領域１４−１，１４−２、１４−３，１４−４とに分割されている。尚、図１において、感知領域１３は、点線によって囲まれた領域として模式的に示されている。また、図１では、駆動領域１４−１，１４−２、１４−３，１４−４は、破線によって囲まれた領域として模式的に示されている。
【００６１】
この液晶表示素子１０では、表示領域１１に、図の左右方向（水平方向）に伸びる第１の共通配線１５−１，１５−２，１５−３，１５−４が設けられている。第１の共通配線１５−１，１５−２，１５−３，１５−４は、表示領域１１にマトリクス状に配置された複数の共通電極１２を、左右方向に接続するための共通配線となる。
【００６２】
駆動領域１４−１では、図の上方側の左右に並ぶ２つの共通電極１２が第１の共通配線１５−１によって電気的に接続され、同様に、駆動領域１４−３では、図の上方側の左右に並ぶ２つの共通電極１２が第１の共通配線１５−１によって電気的に接続されている。したがって、駆動領域１４−１および駆動領域１４−３の左右方向に配列する４つの共通電極１２が、第１の共通配線１５−１によって電気的に接続される。
【００６３】
このとき、共通電極１５−１は、駆動領域１４−１と駆動領域１４−３とにより左右から挟持される感知領域１３内の共通電極１２とは電気的な接続がなされていない。
【００６４】
第１の共通配線１５−１と同様に、第１の共通配線１５−２によって、駆動領域１４−１および駆動領域１４−３の左右方向に配列する４つの共通電極１２が電気的に接続される。また、第１の共通配線１５−３，１５−４のそれぞれによって、駆動領域１４−２および駆動領域１４−４の左右方向に配列する４つの共通電極１２が電気的に接続される。
【００６５】
このとき、第１の共通配線１５−２，１５−３，１５−４は、感知領域１３内の共通電極１２とは電気的な接続がなされていない。
【００６６】
また、表示領域１１には、図の上下方向（垂直方向）に伸びる第２の共通配線１６−１，１６−２，１６−３，１６−４，１６−５，１６−６，１６−７，１６−８，１７−１，１７−２が設けられている。第２の共通配線１６−１，１６−２，１６−３，１６−４，１６−５，１６−６，１６−７，１６−８，１７−１，１７−２は、表示領域１１にマトリクス状に配置された複数の共通電極１２を、上下方向に接続するための共通配線となる。
【００６７】
例えば、駆動領域１４−１においては、第２の共通配線１６−１によって、上下方向に配列する２つの共通電極１２が交差接続部２０で電気的に接続されている。同様に、第２の共通配線１６−２によって、上下方向に配列する２つの共通電極１２が電気的に接続されている。したがって、駆動領域１４−１では、第１の共通配線１５−１，１５−２および第２の共通配線１６−１，１６−２によって、４つの共通電極１２が互いに電気的に接続されて１つのグループを構成している。
【００６８】
駆動領域１４−１と同様に、駆動領域１４−３においては、第１の共通配線１５−１，１５−２および第２の共通配線１６−３，１６−４によって、４つの共通電極１２が互いに電気的に接続されて１つのグループを構成している。そして、駆動領域１４−１内でグループ化された４つの共通電極１２と、駆動領域１４−３内でグループ化された４つの共通電極１２とは、第１の共通配線１５−１，１５−２によって互いに電気的に接続されている。
【００６９】
また、駆動領域１４−２では、第１の共通配線１５−３，１５−４および第２の共通配線１６−５，１６−６によって、４つの共通電極１２が互いに電気的に接続されて１つのグループを構成している。
【００７０】
同様に、駆動領域１４−４においては、第１の共通配線１５−３，１５−４および第２の共通配線１６−７，１６−８によって、４つの共通電極１２が互いに電気的に接続されて１つのグループを構成している。そして、駆動領域１４−２内でグループ化された４つの共通電極１２と、駆動領域１４−４内でグループ化された４つの共通電極１２とは、第１の共通配線１５−３，１５−４によって互いに電気的に接続されている。
【００７１】
一方、感知領域１３では、そこに含有される共通電極１２が、第２の共通配線１７−１，１７−２によって電気的に接続されてグループ化されている。この第２の共通配線１７−１，１７−２は、感知領域１３内の第１の共通配線１５−１，１５−２，１５−３，１５−４との交差部１８において、第１の共通配線１５−１，１５−２，１５−３，１５−４との電気的な接続がなされていない。
【００７２】
したがって、感知領域１３を図の左右方向から挟持する駆動領域１４−１および駆動領域１４−３では、それらに含まれる共通電極１２が互いに電気的に接続されているのに対し、感知領域１３内の共通電極１２は、駆動領域１４−１および駆動領域１４−３内の共通電極１２と電気的に接続されていない。そして、駆動領域１４−１の共通電極１２および駆動領域１４−３の共通電極１２を電気的に接続する第１の共通配線１５−１，１５−２と、感知領域１３の共通電極１２を電気的に接続する第２の共通配線１７−１，１７−２とは、感知領域１３において、電気的に絶縁されて互いに接続しない構造の交差部１８を構成している。
【００７３】
同様に、感知領域１３内の共通電極１２は、駆動領域１４−２および駆動領域１４−４内の共通電極１２と電気的に接続されていない。そして、駆動領域１４−２の共通電極１２および駆動領域１４−４の共通電極１２を電気的に接続する第１の共通配線１５−３，１５−４と、感知領域１３の共通電極１２を電気的に接続する第２の共通配線１７−１，１７−２とは、感知領域１３において、電気的に絶縁されて互いに電気的な接続をしない構造の交差部１８を構成している。
【００７４】
以上の構成を有する液晶表示素子１０の表示領域１１は、駆動領域１４−１〜１４−４内の共通電極１２と、感知領域１３の共通電極１２と、複数の共通電極１２を左右方向に接続するための第１の共通配線１５−１〜１５−４と、複数の共通電極１２を上下方向に接続するための第２の共通配線１６−１〜１６−８、１７−１，１７−２とによって、上述の図４に示した従来のタッチパネル１００と同様の機能を示す電極の配置構造を実現することができる。
【００７５】
すなわち、液晶表示素子１０の表示領域１１では、駆動領域１４−１および駆動領域１４−３の共通電極１２が、第１の共通配線１５−１，１５−２および第２の共通配線１６−１〜１６−４との接続によって、図４のタッチパネルの第１検知電極１０２と同様の電極構造を実現する。
【００７６】
また、駆動領域１４−２および駆動領域１４−４の共通電極１２も、第１の共通配線１５−３，１５−４および第２の共通配線１６−５〜１６−８との接続によって、図４のタッチパネルの第１検知電極１０２と同様の電極構造を実現する。
【００７７】
さらに、液晶表示素子１０の表示領域１１では、感知領域１３の共通電極１２が、第２の共通配線１７−１，１７−２との接続によって、図４のタッチパネルの第２検知電極１０４と同様の電極構造を実現する。
【００７８】
そして、例えば、駆動領域１４−１および駆動領域１４−３の共通電極１２によって実現される電極構造は、感知領域１３の共通電極１２によって実現される電極構造と、感知領域１３で重畳するが、互い電気的に絶縁されて接続しない構造となっている。駆動領域１４−２および駆動領域１４−４の共通電極１２によって実現される電極構造についても、同様である。
【００７９】
したがって、上述したように、液晶表示素子１０の表示領域１１では、図４に示した従来のタッチパネル１００と同様の機能を示す電極の配置構造が実現されている。
【００８０】
そのため、液晶表示素子１０は、上述したような表示領域１１内での共通電極１２の配置構造、並びに、第１の共通配線１５−１〜１５−４および第２の共通配線１６−１〜１６−８、１７−１，１７−２を用いた接続構造によって、タッチを感知するタッチセンサー機能を有することができる。
【００８１】
図２は、本発明の第１実施形態である液晶表示素子の、表示領域の感知領域の画素の構造の一部を模式的に示す断面図である。
【００８２】
図２に示す画素３０は、図１に示した液晶表示素子１０の表示領域１１の感知領域１３の上部左端の画素である。すなわち、画素３０は、共通電極１２とともに第１の共通配線１５−１と第２の共通配線１７−１との交差部１８を含む画素であり、図２はその画素３０の構造を模式的に示している。
【００８３】
尚、図２では、液晶表示素子１０を構成する第１の基板、第２の基板および液晶層のうち、第１の基板と液晶層を示し、液晶層を挟んで第１の基板と対向する第２の基板の図示は省略している。
【００８４】
図２に示すように、液晶表示素子１０の表示領域の感知領域の画素３０は、第１の基板３１の液晶層３２側の面に、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）３３および第１の共通配線１５−１を含む第１の層３４と、第２の共通配線１７−１および第２の共通配線１７−１に電気的に接続する共通電極１２を含む第２の層３５と、ＴＦＴ３３に電気的に接続する画素電極３６および層間絶縁膜３７を含む第３の層３８であって、画素電極３６が層間絶縁膜３７を介して第２の層３５の共通電極１２に対向する構造を備えた第３の層３８とをこの順で有して構成される。
尚、上述した図１では、図２で示された第２の層３５の共通電極１２が模式的に示されている。
【００８５】
第１の層３４は、上述したように、ＴＦＴ３３および第１の共通配線１５−１を含み、さらに、ＴＦＴ３３を覆って保護する第１の絶縁膜４０を有する。
【００８６】
第１の層３４のＴＦＴ３３は、公知の構造を有し、半導体層４１と、半導体層４１を覆うゲート絶縁膜４２と、走査信号線（図示されない）の一部をなして半導体層４１の上にゲート絶縁膜４２を介して配置されたゲート電極４３と、映像信号線（図示されない）の一部をなして半導体層４１に電気的に接続するソース電極４４と、半導体層４１に電気的に接続するドレイン電極４５等を含んでなる。
【００８７】
ＴＦＴ３３の半導体層４１は、例えば、ａ−Ｓｉ（アモルファス−シリコン）または微結晶シリコン等を用いて形成される。また、ゲート絶縁膜４２は、例えば、ＳｉＯ２等の金属酸化物やＳｉＮ等の金属窒化物から形成することができる。
【００８８】
第１の層３４の第１の絶縁膜４０は、例えば、ＳｉＯ２等の金属酸化物やＳｉＮ等の金属窒化物から形成することができる。
【００８９】
第２の層３５は、上述したように、第２の共通配線１７−１および共通電極１２を含み、さらに、第１の層３４を覆う第２の絶縁膜４６を有する。第２の絶縁膜４６は、平坦化膜としての機能を備えることが好ましい。
【００９０】
第２の絶縁膜４６の上面は平坦であり、第２の層３５では、第２の絶縁膜４６の上にベタ板状の形状を備えた共通電極１２が設けられている。共通電極１２は、例えば、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる膜を、スパッタリング法等を利用して成膜し、フォトリソグラフィ法等を利用してパターニングを行って形成することができる。
【００９１】
第２の絶縁膜４６の液晶層３２側に配置された第３の層３８は、上述したように、ＴＦＴ３３に電気的に接続する画素電極３６および層間絶縁膜３７を含む。画素電極３６は、櫛歯状の形状を有する。そして、画素電極３６は、層間絶縁膜３７および第２の絶縁膜４６を連続して貫通する貫通孔を介して、第１の絶縁膜４０を貫通するように形成されたＴＦＴ３３のドレイン電極４５に電気的に接続している。
【００９２】
第３の層３８の層間絶縁膜３７は、上述したように、従来のＳｉＮ等からなる無機層間絶縁膜を代替するものであり、有機材料を用いた塗布型の有機膜である。層間絶縁膜３７は、後の詳述する本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて塗布による塗膜形成を行い、フォトリソグラフィ法等を利用して所定のパターニングが施されて形成される。
【００９３】
尚、フォトリソグラフィ法には、加工や処理を受ける基板の表面に、感放射線性樹脂組成物等のレジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程、光や電子線を照射して所定のレジストパターンを露光することによりレジストパターン潜像を形成する露光工程、必要に応じ加熱処理する工程、次いでこれを現像して所望の微細パターンを形成する現像工程、および、この微細パターンをマスクとして基板に対してエッチング等の加工を行う工程が含まれる。
【００９４】
そして、後述する本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物は、第１実施形態の液晶表示素子１０において、層間絶縁膜３７が所望とする誘電率および屈折率を実現できるように、組成の最適化がなされている。すなわち、本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物は、層間絶縁膜３７において、誘電率を高める制御が可能となるように、高誘電率化のための成分が含有されている。
【００９５】
例えば、本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物は、後述するように、［Ａ］重合体および［Ｂ］感光剤に加え、［Ｃ］成分として、［Ｃ］チタン酸化物と、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、ジルコニウムおよび鉛からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属元素とを含む化合物を含有して構成される。また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、後述するように、［Ｄ］成分として、［Ｄ］ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体と、ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ（メタ）アクリレート化合物とからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことができる。
【００９６】
また、本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物は、上述の［Ｃ］成分を含有することにより、それを用いて形成される層間絶縁膜３７の高屈折率化が可能となる。例えば、第１実施形態の液晶表示素子１０においては、層間絶縁膜３７の屈折率を、例えば、１．５５〜１．８５の範囲内に制御することができる。
【００９７】
そして、本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物は、パターニング性に優れ、併せて、優れた密着性と高い硬化性能を示し、さらに、優れた絶縁性を示すように、［Ｃ］成分と［Ｄ］成分とを併用する等、最適な組成設計が可能である。
【００９８】
その結果、液晶表示素子１０では、層間絶縁膜３７の誘電率等の調整がなされ、従来のＳｉＮからなる無機層間絶縁膜との代替が容易に行えるように構成されている。
【００９９】
層間絶縁膜３７の膜厚は特に限定されないが、共通電極１２と画素電極３６との間の絶縁性を確保するとともに、所望とする静電容量を実現するのに好適な厚みであることが好ましい。層間絶縁膜３７の膜厚は、好ましくは０．１μｍ〜８μｍ、より好ましくは０．１μｍ〜６μｍ、さらに好ましくは０．１μｍ〜４μｍである。
【０１００】
また、層間絶縁膜３７は、液晶表示素子１０の画素３０を構成する構成要素として、優れた可視光透過性が求められる。本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物から形成された層間絶縁膜３７は、優れた透明性を備えている。その結果、層間絶縁膜３７は、波長４００ｎｍの光の透過率を８５％以上とすることができ、成分組成の選択により、９０％以上とすることも可能である。
【０１０１】
さらに、層間絶縁膜３７は、後述する実施例からも明らかにされるように優れた密着性を備えている。
【０１０２】
以上の構造を有する液晶表示素子１０の表示領域の感知領域の画素３０においては、第１の共通配線１５−１と第２の共通配線１７−１とが第１の絶縁膜４０を介して交差する構造を有する。すなわち、画素３０では、第１の共通配線１５−１と第２の共通配線１７−１とが第１の絶縁膜４０を介して交差して、第１の共通配線１５−１と第２の共通配線１７−１との間が電気的に絶縁される構造の交差部１８を有している。
【０１０３】
図３は、本発明の第１実施形態である液晶表示素子の、表示領域の駆動領域の画素の構造の一部を模式的に示す断面図である。
【０１０４】
図３に示す画素５０は、図１に示した液晶表示素子１０の表示領域１１の駆動領域１４−１の上部右端の画素である。すなわち、画素５０は、共通電極１２に電気的に接続する第２の共通配線１６−２と第１の共通配線１５−１とが交差接続部２０で電気的に接続された構造の画素であり、図３はその画素５０の構造を模式的に示している。
【０１０５】
尚、図３では、液晶表示素子１０を構成する第１の基板、第２の基板および液晶層のうち、第１の基板と液晶層を示し、液晶層を挟んで第１の基板と対向する第２の基板の図示は省略している。
【０１０６】
図３に示すように、液晶表示素子１０の表示領域の感知領域の画素５０は、第２の共通配線１６−２と第１の共通配線１５−１とが交差する交差接続部２０で電気的に接続された構造を有することを除いて、上述した図２の画素３０と同様の構造を有している。したがって、図２の画素３０と共通する構成要素については、同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１０７】
図３に示すように、液晶表示素子１０の表示領域の駆動領域の画素５０は、第１の基板３１の液晶層３２側の面に、ＴＦＴ３３および第１の共通配線１５−１を含む第１の層３４と、第２の共通配線１６−２および第２の共通配線１６−２に電気的に接続する共通電極１２を含む第２の層３９と、ＴＦＴ３３に電気的に接続する画素電極３６および層間絶縁膜３７を含む第３の層３８であって、画素電極３６が層間絶縁膜３７を介して共通電極１２に対向する構造を備えた第３の層３８とをこの順で有して構成される。
尚、上述した図１では、図３で示された第２の層３９の共通電極１２が模式的に示されている。
【０１０８】
第１の層３４は、上述したように、ＴＦＴ３３および第１の共通配線１５−１を含み、さらに、ＴＦＴ３３を覆って保護する第１の絶縁膜４０を有する。したがって、駆動領域の画素５０は、図２に示した感知領域の画素３０と、第１の共通配線１５−１を共有する。
【０１０９】
第１の層３４のＴＦＴ３３は、上述したように公知の構造を有し、半導体層４１と、半導体層４１を覆うゲート絶縁膜４２と、走査信号線（図示されない）の一部をなして半導体層４１の上にゲート絶縁膜４２を介して配置されたゲート電極４３と、映像信号線（図示されない）の一部をなして半導体層４１に電気的に接続するソース電極４４と、半導体層４１に電気的に接続するドレイン電極４５等を含んでなる。
【０１１０】
第２の層３９は、上述したように、第２の共通配線１６−２および共通電極１２を含み、さらに、第１の層３４を覆う第２の絶縁膜４６を有する。
【０１１１】
第２の絶縁膜４６の上面は平坦であり、この上にベタ板状の形状を備えた共通電極１２が設けられている。
【０１１２】
第２の絶縁膜４６の液晶層３２側に設けられた第３の層３８は、上述したように、ＴＦＴ３３に電気的に接続する画素電極３６および層間絶縁膜３７を含む。
【０１１３】
以上の構造を有する液晶表示素子１０の表示領域の駆動領域の画素５０は、第１の共通配線１５−１と第２の共通配線１６−２とが第１の絶縁膜４０を介して交差接続部２０で交差する構造を有する。このとき、第１の共通配線１５−１は、上述したように、図２に示した感知領域の画素３０との間で共有されるものであり、第２の共通配線１６−２は、画素３０の有する第２の共通配線１７−１とは別のものである。そして、画素５０の交差接続部２０においては、第２の共通配線１６−２の一部をなす接続部１９によって、第１の共通配線１５−１と第２の共通配線１６−２とが互いに電気的に接続する構造が形成されている。
【０１１４】
したがって、駆動領域の画素５０では、共通電極１２が第２の共通配線１６−２を介して第１の共通配線１５−１に電気的に接続している。このような構造を有することにより、液晶表示素子１０は、タッチセンサー機能の使用時には、後述するように、駆動領域の画素５０の共通電極１２を、第１の共通配線１５−１に接続する検知電極として使用することができる。
【０１１５】
以上のように、図２に示す表示領域の感知領域の画素３０、および、図３に示す駆動領域の画素５０は、第１の基板３１上にＴＦＴ３３を有し、さらに、ＴＦＴ３３に電気的に接続する櫛歯状の画素電極３６が、層間絶縁膜３７を介してベタ板状の共通電極１２に重畳する構造を有する。すなわち、図２の画素３０および図３の画素５０を含む本発明の第１実施形態である液晶表示素子１０は、ＦＦＳモード液晶表示素子を構成する。
【０１１６】
そして、液晶表示素子１０は、画像表示機能の使用時には、画素３０および画素５０のＴＦＴ３３をスイッチング素子として用いる一方、第２の共通配線１７−１を用いて画素３０の共通電極１２に共通電圧を供給し、また、第２の共通配線１６−２を用いて画素５０の共通電極１２に共通電圧を供給する。そして、第１の基板３１と第２の基板との間に配置された液晶層３２を駆動することによって所望とする画像の表示を行うことができる。
【０１１７】
さらに、液晶表示素子１０は、タッチセンサー機能の使用時には、画素３０，５０の共通電極１２をそれぞれ検知電極として用いることができる。すなわち、第２の共通配線１７−１に電気的に接続する画素３０の共通電極１２を検知電極として用い、また、第２の共通配線１６−２を介して第１の共通配線１５−１に電気的に接続する画素５０の共通電極１２を検知電極として用いることができる。
【０１１８】
そして、液晶表示素子１０は、駆動領域の画素５０の共通電極１２および感知領域の画素３０の共通電極１２を用いるとともに、第１の共通配線１５−１に駆動信号が印加され、第２の共通配線１７−１から感知信号が検出されるように構成される。その結果、液晶表示素子１０は、第１の共通配線１５−１と第２の共通配線１７−１との間の容量の変化、特に、画素３０の交差部１８における第１の共通配線１５−１と第２の共通配線１７−１との間の容量の変化を感知して、表示領域でのタッチの感知を行うことができる。
【０１１９】
すなわち、液晶表示素子１０では、タッチセンサー機能の使用時に、感知領域の画素３０を用いて第１の共通配線１５−１と第２の共通配線１７−１との間の容量の変化を感知し、表示領域でのタッチの感知を行うことができる。
【０１２０】
以上により、本発明の第１実施形態の液晶表示素子１０は、画像表示機能、および、タッチを感知するタッチセンサー機能を両方備えることができる。
【０１２１】
このとき、本発明の第１実施形態の液晶表示素子１０は、画素電極３６と共通電極１２との間に有機膜である層間絶縁膜３７を配置することにより構成され、また、その層間絶縁膜３７の効果により、骨見えの問題についても軽減することができる。
【０１２２】
実施の形態２．
＜感放射線性樹脂組成物＞
上述した本発明の第１実施形態の液晶表示素子は、対向する画素電極と共通電極との間に、それらを互いに絶縁するための層間絶縁膜を有する。その層間絶縁膜の製造は、本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて行うことができる。本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、感放射線性を備えた樹脂組成物である。そして、本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、ポジ型の感放射線性およびネガ型の感放射線性のいずれを有することも可能である。
【０１２３】
本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］成分である［Ａ］重合体、［Ｂ］成分である［Ｂ］感光剤、並びに、［Ｃ］成分である、［Ｃ］チタン酸化物と、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、ジルコニウムおよび鉛からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属元素とを含む化合物（以下、単に［Ｃ］化合物ということがある。）を必須成分として含有する。
【０１２４】
そして、本実施形態の感放射線性樹脂組成物が、ポジ型感放射線性樹脂組成物の場合、［Ｂ］感光剤は、光酸発生剤であるか、または、光酸発生剤を含有することが好ましい。また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物が、ネガ型感放射線性樹脂組成物の場合、［Ｂ］感光剤は、光ラジカル重合開始剤であるか、または、光ラジカル重合開始剤を含有することが好ましい。
【０１２５】
さらに、本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、得られる本発明の実施形態の絶縁膜の誘電特性の制御のために、［Ｄ］成分である［Ｄ］ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体並びにウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ（メタ）アクリレート化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種（以下、単に［Ｄ］化合物ということがある。）を含むことが好ましい。
【０１２６】
また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない限り、その他の任意成分を含有してもよい。
【０１２７】
以下、本実施形態の感放射線性樹脂組成物に含有される各成分について詳しく説明する。
【０１２８】
〔［Ａ］重合体〕
本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物において、［Ａ］成分である［Ａ］重合体は、本実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて形成される層間絶縁膜の基材となる成分である。
【０１２９】
そして、本実施形態の感放射線性樹脂組成物が所望とするパターニング性を備えるように、［Ａ］重合体は、アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。その場合、［Ａ］重合体は、アルカリ現像性を有する重合体であれば特に限定されない。但し、上述した［Ｄ］化合物に該当する重合体は除かれる。
【０１３０】
好ましい［Ａ］重合体としては、カルボキシル基を有する構成単位を含む重合体を挙げることができる。
【０１３１】
そして、［Ａ］重合体は、本実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いた硬化膜として本発明の第１実施形態の液晶表示素子の層間絶縁膜を形成できるように、不飽和二重結合あるいはエポキシ基等の重合性基を有する構成単位を含むものがより望ましい。したがって、［Ａ］重合体としては、カルボキシル基を有する構成単位を含み、さらに重合性基を有する構成単位を含む重合体がより好ましい。
【０１３２】
このとき、［Ａ］重合体において、好ましい重合性基を有する構成単位とは、エポキシ基を有する構成単位および（メタ）アクリロイルオキシ基を有する構成単位からなる群より選ばれる少なくとも１種の構成単位（以下、特定構成単位ということがある。）である。［Ａ］重合体が、上記特定構成単位を含むことで、優れた表面硬化性および深部硬化性を有する硬化膜、すなわち、本発明の第１実施形態の液晶表示素子の層間絶縁膜を形成することができる。
【０１３３】
上述の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する構成単位は、例えば、共重合体中のエポキシ基に（メタ）アクリル酸を反応させる方法、共重合体中のカルボキシル基にエポキシ基を有する（メタ）アクリル酸エステルを反応させる方法、共重合体中の水酸基にイソシアネート基を有する（メタ）アクリル酸エステルを反応させる方法、共重合体中の酸無水物部位に（メタ）アクリル酸を反応させる方法等により形成することができる。これらのうち特に、共重合体中のカルボキシル基にエポキシ基を有する（メタ）アクリル酸エステルを反応させる方法が好ましい。
【０１３４】
カルボキシル基を有する構成単位と、重合性基としてエポキシ基を有する構成単位とを含む［Ａ］重合体は、（Ａ１）不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも１種（以下、「（Ａ１）化合物」ともいう。）と、（Ａ２）エポキシ基含有不飽和化合物（以下、「（Ａ２）化合物」ともいう。）とを共重合して合成することができる。この場合、［Ａ］重合体は、不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸無水物からなる群より選ばれる少なくとも１種から形成される構成単位並びにエポキシ基含有不飽和化合物から形成される構成単位を含む共重合体となる。
【０１３５】
［Ａ］重合体は、例えば、溶媒中で重合開始剤の存在下、カルボキシル基含有構成単位を与える（Ａ１）化合物と、エポキシ基含有構成単位を与える（Ａ２）化合物とを共重合することによって製造できる。また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物をポジ型とする場合には、（Ａ３）水酸基含有構成単位を与える水酸基含有不飽和化合物（以下、「（Ａ３）化合物」ともいう。）をさらに加えて、共重合体とすることもできる。さらに、［Ａ］重合体の製造においては、上記（Ａ１）化合物、（Ａ２）化合物および（Ａ３）化合物とともに、（Ａ４）化合物（上記（Ａ１）、（Ａ２）および（Ａ３）化合物に由来する構成単位以外の構成単位を与える不飽和化合物）をさらに加えて、共重合体とすることもできる。以下、各化合物を詳述する。
【０１３６】
［（Ａ１）化合物］
（Ａ１）化合物としては、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸の無水物、多価カルボン酸のモノ〔（メタ）アクリロイルオキシアルキル〕エステル等が挙げられる。
【０１３７】
不飽和モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等が挙げられる。
【０１３８】
不飽和ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸等が挙げられる。
【０１３９】
不飽和ジカルボン酸の無水物としては、例えば、上記ジカルボン酸として例示した化合物の無水物等が挙げられる。
【０１４０】
多価カルボン酸のモノ〔（メタ）アクリロイルオキシアルキル〕エステルとしては、例えば、コハク酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕等が挙げられる。
【０１４１】
これらの（Ａ１）化合物のうち、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸が共重合反応性、アルカリ水溶液に対する溶解性および入手の容易性からより好ましい。
【０１４２】
これらの（Ａ１）化合物は、単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
【０１４３】
（Ａ１）化合物の使用割合は、（Ａ１）化合物並びに（Ａ２）化合物（必要に応じて任意の（Ａ３）化合物および（Ａ４）化合物）の合計に基づいて、５質量％〜３０質量％が好ましく、１０質量％〜２５質量％がより好ましい。（Ａ１）化合物の使用割合を５質量％〜３０質量％とすることによって、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂のアルカリ水溶液に対する溶解性を最適化するとともに、放射線性感度に優れる層間絶縁膜が得られる。
【０１４４】
［（Ａ２）化合物］
（Ａ２）化合物は、ラジカル重合性を有するエポキシ基含有不飽和化合物である。エポキシ基としては、オキシラニル基（１，２−エポキシ構造）またはオキセタニル基（１，３−エポキシ構造）等が挙げられる。
【０１４５】
エポキシ基含有不飽和化合物としては、（メタ）アクリル酸グリシジル、３−（メタ）アクリロイルオキシメチル−３−エチルオキセタン、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシトリシクロ［５．２．１．０２．６］デシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【０１４６】
（Ａ１）化合物と（Ａ２）化合物の共重合体の具体例としては、例えば、特開平７−１４０６５４号公報、特開平８−２５９８７６号公報、特開平１０−３１３０８号公報、特開平１０−３００９２２号公報、特開平１１−１７４２２４号公報、特開平１１−２５８４１５号公報、特開２０００−５６１１８号公報、特開２００４−１０１７２８、特開平４−３５２１０１等に開示されている共重合体を挙げることができる。
【０１４７】
また、本実施形態においては、［Ａ］重合体として、例えば、特開平５−１９４６７号公報、特開平６−２３０２１２号公報、特開平７−２０７２１１号公報、特開平０９−３２５４９４号公報、特開平１１−１４０１４４号公報、特開２００８−１８１０９５号公報等に開示されているように、側鎖に（メタ）アクリロイル基等の重合性不飽和結合を有するカルボキシル基含有重合体を使用することもできる。
【０１４８】
［Ａ］重合体は、ＧＰＣ（溶出溶媒：テトラヒドロフラン）で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量が、通常、１０００から１０００００、好ましくは３０００〜５００００である。また、本実施形態におけるバインダーポリマーの重量平均分子量と、ＧＰＣ（溶出溶媒：テトラヒドロフラン）で測定したポリスチレン換算の数平均分子量との比は、好ましくは１．０〜５．０、より好ましくは１．０〜３．０である。
【０１４９】
本実施形態の［Ａ］重合体は、公知の方法により製造することができるが、例えば、特開２００３−２２２７１７号公報、特開２００６−２５９６８０号公報、国際公開第０７／０２９８７１号パンフレット等に開示されている方法により、その構造やＭｗ、Ｍｗ／Ｍｎを制御することもできる。
【０１５０】
〔［Ｂ］感光剤〕
本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物に含有される［Ｂ］感光剤としては、放射線に感応してラジカルを発生し重合を開始できる化合物（すなわち、［Ｂ−１］光ラジカル重合開始剤）、または、放射線に感応して酸を発生する化合物（すなわち、［Ｂ−２］光酸発生剤）を挙げることができる。本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、［Ｂ］感光剤を含有することにより、感放射線性を有することができ、例えば、ポジ型の感放射線性またはネガ型の感放射線性を有することができる。
【０１５１】
［Ｂ−１］光ラジカル重合開始剤
本実施形態の感放射線性樹脂組成物の［Ｂ−１］光ラジカル重合開始剤としては、Ｏ−アシルオキシム化合物、アセトフェノン化合物、ビイミダゾール化合物等が挙げられる。これらの化合物は、単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
【０１５２】
Ｏ−アシルオキシム化合物としては、１，２−オクタンジオン１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）またはエタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）が好ましい。
【０１５３】
アセトフェノン化合物としては、例えば、α−アミノケトン化合物、α−ヒドロキシケトン化合物が挙げられる。
【０１５４】
上述のアセトフェノン化合物の中でも、α−アミノケトン化合物が好ましく、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１がより好ましい。
【０１５５】
これらの（Ｂ−１］光ラジカル重合開始剤としては、特開２０１３−１６４４７１号公報、特開２０１２−２１２１１４号公報、特開２０１０−８５９２９号公報に記載の光重合開始剤を使用することができる。
【０１５６】
［Ｂ−１］光ラジカル重合開始剤の含有量は、［Ａ］成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部〜４０質量部であり、より好ましくは５質量部〜３０質量部である。光ラジカル重合開始剤の含有量を１質量部〜４０質量部とすることで、本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、低露光量であっても、高い耐溶媒性、高い硬度および高い密着性を有する層間絶縁膜を形成することができる。
【０１５７】
［Ｂ−２］光酸発生剤
次に、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の［Ｂ］感光剤である［Ｂ−２］光酸発生剤は、上述したように、放射線の照射によって酸を発生する化合物である。ここで、放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線（荷電粒子線）、Ｘ線等を使用することができる。光酸発生体は、放射線の照射によって酸（例えば、カルボン酸、スルホン酸等）を発生させる化合物である限り、特に限定されない。
【０１５８】
［Ｂ−２］光酸発生剤としては、オキシムスルホネート化合物、オニウム塩、スルホンイミド化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾメタン化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、カルボン酸エステル化合物、キノンジアジド化合物等が挙げられる。
【０１５９】
上述のオキシムスルホネート化合物としては、下記式（１）で表されるオキシムスルホネート基を含有する化合物が好ましい。式中、Ｒａは、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、これらの基の水素原子の一部または全部が置換基で置換されていてもよい。
【０１６０】
【化１】
0006660000.tif 000002
【０１６１】
上記式（１）中、Ｒａは、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のフルオロアルキル基、炭素数４〜１２の脂環式炭化水素基、炭素数６〜２０のアリール基、あるいはこれらのアルキル基、脂環式炭化水素基およびアリール基が有する水素原子の一部または全部が置換基で置換された基である。
【０１６２】
オキシムスルホネート化合物の具体例としては［（５−プロピルスルフォニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリル］、［（５Ｈ−オクチルスルフォニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリル］、［（カンファースルフォニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリル］、［（５−ｐ−トルエンスルフォニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリル］、２−（オクチルスルホニルオキシイミノ）−２−（４−メトキシフェニル）アセトニトリル等が挙げられる。
【０１６３】
また、特開２０１１−２２７１０６号公報、特開２０１２−１５０４９４号公報に記載の光酸発生剤を用いることができる。
【０１６４】
上述のオニウム塩としては、ジフェニルヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウム塩、スルホニウム塩、ベンゾチアゾニウム塩、テトラヒドロチオフェニウム塩、スルホンイミド化合物等が挙げられる。
【０１６５】
上述のスルホンイミド化合物としては、例えば、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（カンファスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（４−メチルフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（４−フルオロフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（カンファスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（２−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（２−フルオロフェニルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−（カンファスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミド−トリフルオロメタンスルホン酸エステル等が挙げられる。
【０１６６】
その他の光酸発生剤としては、特開２０１１−２１５５０３号公報、ＷＯ２０１１／０８７０１１Ａ１に記載の光酸発生剤を用いることができる。
【０１６７】
本実施形態の感放射線性樹脂組成物における［Ｂ−２］光酸発生剤の含有量は、［Ａ］成分１００質量部に対して、０．１質量部〜１０質量部が好ましく、１質量部〜５質量部がより好ましい。本実施形態の感放射線性樹脂組成物の放射線感度を最適化することができ、良好なパターニング性を示して、層間絶縁膜の形成に好適なものとなる。
【０１６８】
また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の［Ｂ−２］光酸発生剤としてキノンジアジド化合物も挙げることができる。このキノンジアジド化合物は、［Ｂ−２］光酸発生剤として、特に好ましく用いることができる。
【０１６９】
キノンジアジド化合物は、放射線の照射によってカルボン酸を発生するキノンジアジド化合物である。キノンジアジド化合物としては、フェノール性化合物またはアルコール性化合物（以下、「母核」と称する。）と、１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとの縮合物を用いることができる。
【０１７０】
上述の母核としては、例えば、トリヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、ペンタヒドロキシベンゾフェノン、ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、（ポリヒドロキシフェニル）アルカン、その他の母核等が挙げられる。
【０１７１】
１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとしては、１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドが好ましい。１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドとしては、例えば、１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸クロリド、１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸クロリド等が挙げられる。これらのうち、１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸クロリドがより好ましい。
【０１７２】
フェノール性化合物またはアルコール性化合物（母核）と、１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとの縮合反応においては、フェノール性化合物またはアルコール性化合物中のＯＨ基数に対して、好ましくは３０モル％〜８５モル％、より好ましくは５０モル％〜７０モル％に相当する１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドを用いることができる。縮合反応は、公知の方法によって実施することができる。
【０１７３】
これらのキノンジアジド化合物としては、４，４’−［１−［４−［１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビスフェノール（１．０モル）と１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸クロリド（２．０モル）の縮合物が好適に用いられる。
【０１７４】
これらのキノンジアジド化合物は、単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。
【０１７５】
また、上述したオキシムスルホネート化合物、オニウム塩、スルホンイミド化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾメタン化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物およびカルボン酸エステル化合物等とともに組み合わせて用いることもできる。
【０１７６】
本実施形態の感放射線性樹脂組成物におけるキノンジアジド化合物の含有量としては、［Ａ］成分１００質量部に対して、好ましくは、５質量部〜１００質量部、より好ましくは１０質量部〜５０質量部である。キノンジアジド化合物の含有量を上述の範囲とすることで、現像液となるアルカリ水溶液に対する放射線の照射部分と未照射部分との溶解度の差を大きくして、パターニング性能を向上させることができる。また、この感放射性樹脂組成物を用いて得られる層間絶縁膜の耐溶媒性を良好なものとすることもできる。
【０１７７】
〔［Ｃ］チタン酸化物と金属元素とを含む化合物〕
本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物の［Ｃ］成分は、チタン酸化物と、バリウム、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム、ジルコニウムおよび鉛からなる群より選ばれる少なくとも１種の金属元素とを含む化合物（以下、単に［Ｃ］化合物ということがある。）である。本実施形態の感放射線性樹脂組成物において、［Ｃ］成分は、本発明の第１実施形態の液晶表示素子の層間絶縁膜の誘電率および屈折率を向上させる制御を可能とする成分となる。
【０１７８】
上述の［Ｃ］化合物としては、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ジルコニウムおよびチタン酸鉛等が挙げられる。
【０１７９】
これらの［Ｃ］化合物は、１種単独で使用してもよいし、または２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０１８０】
［Ｃ］化合物の形状は、特に限定されず、球状でも不定形のものでもよく、中空粒子、多孔質粒子、コア・シェル型粒子等であっても構わない。
【０１８１】
また、［Ｃ］化合物の粒子径は、動的光散乱法で求めることができ、０．０１μｍ〜０．１μｍの範囲であることが好ましい。［Ｃ］化合物の粒子径が上述の範囲にあると、本実施形態の感放射線性樹脂組成物において、所望とするパターニング性能を実現することができる。また、［Ｃ］化合物の粒子径が０．０１μｍ未満であると粒子が凝集しやすくなり保存安定性が低下するおそれがあり、０．１μｍを超えると硬化膜である層間絶縁膜のヘイズが高くなるおそれがある。
【０１８２】
そして、［Ｃ］化合物においては、結晶格子のｃ軸長とａ軸長の比であるｃ／ａ軸比が１．００２５〜１．０１０であることが好ましい。ｃ／ａ軸比が１．００２５〜１．０１０の範囲であることにより、上記の範囲の粒子径と優れた誘電率特性（高い比誘電率）の両立を実現することができる。
【０１８３】
そして、本実施形態の感放射線性樹脂組成物のより好ましい［Ｃ］化合物としては、高誘電率化の観点から、チタン酸バリウムおよびチタン酸ストロンチウムを挙げることができ、特に好ましい［Ｃ］化合物としては、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を挙げることができる。
【０１８４】
本実施形態の感放射線性樹脂組成物の［Ｃ］化合物として、特に好ましいチタン酸バリウムを選択した場合、上述したように、その形状は、特に限定されず、球状でも不定形のものでもよく、中空粒子、多孔質粒子、コア・シェル型粒子等であっても構わない。
【０１８５】
また、［Ｃ］化合物として特に好ましいチタン酸バリウムの粒子径は、上記と同様に、動的光散乱法で求めることができ、０．０１μｍ〜０．１μｍの範囲であることが望ましい。［Ｃ］化合物の粒子径が上述の範囲にあると、本実施形態の感放射線性樹脂組成物において、所望とするパターニング性能を実現することができる。また、［Ｃ］化合物であるチタン酸バリウムの粒子径が０．０１μｍ未満であると粒子が凝集しやすくなり保存安定性が低下するおそれがあり、０．１μｍを超えると硬化膜である層間絶縁膜のヘイズが高くなるおそれがある。
【０１８６】
そして、［Ｃ］化合物として特に好ましいチタン酸バリウムにおいては、ｃ／ａ軸比が１．００２５〜１．０１０であることが望ましい。ｃ／ａ軸比が１．００２５〜１．０１０の範囲であることにより、上記の範囲の粒子径と優れた誘電率特性（高い比誘電率）の両立を実現することができる。
【０１８７】
［Ｃ］化合物は、分散剤とともに分散媒に分散させ、粒子分散液として本実施形態の感放射線性樹脂組成物に用いられることが望ましい。このように分散剤を含有することにより、本実施形態の感放射線性樹脂組成物では、均一に［Ｃ］化合物を分散させ、塗布性を高めることができ、得られる層間絶縁膜の密着性を高め、誘電率および屈折率を偏りなく一様に高めることができる。
【０１８８】
分散剤としては、ノニオン系分散剤、カチオン系分散剤、アニオン系分散剤等を挙げることができるが、ポジ型の感放射線特性およびパターニング性の向上の観点からは、ノニオン系分散剤が好ましい。このようなノニオン系分散剤としては、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、高分子量ポリカルボン酸のアミドアミン塩、エチレンジアミンＰＯ−ＥＯ縮合物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、アルキルグルコシド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルまたは脂肪酸アルカノールアミドを挙げることができる。
【０１８９】
分散媒としては、［Ｃ］化合物を均一に分散可能であれば、特に限定されない。分散媒は、分散剤を効果的に機能させ、［Ｃ］化合物を均一に分散させることができる。
【０１９０】
分散媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール類；酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類；エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のエーテル類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−３−メトキシプロピオネート等のエステル類；ジメチルフォルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類を用いることができる。中でも、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メタノール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましく、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−３−メトキシプロピオネートがより好ましい。分散媒は１種また２種以上を混合して用いることができる。
【０１９１】
上述した分散液中の［Ｃ］化合物の含有量は、好ましくは５質量％〜５０質量％、より好ましくは１０質量％〜４０質量％である。
【０１９２】
本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物において、［Ｃ］化合物の配合量としては、特に限定されないが、［Ａ］成分１００質量部に対して、０．１質量部〜１５００質量部が好ましく、１質量部〜１０００質量部がより好ましい。［Ｃ］化合物の配合量が０．１質量部より少ないと、得られる層間絶縁膜の誘電率を向上させる効果が十分に得られない。逆に、［Ｃ］化合物の配合量が１５００質量部を超えると、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗布性が低下し、また、所望とするパターニング性能が得られなくなるおそれがある。さらに、得られる層間絶縁膜のヘイズが高くなるおそれがある。
【０１９３】
〔［Ｄ］ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体および（メタ）アクリレート化合物〕
本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］重合体、［Ｂ］感光剤および［Ｃ］化合物を必須の成分として含有するとともに、［Ｄ］ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体と、ウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ（メタ）アクリレート化合物とからなる群より選ばれる少なくとも１種（以下、単に［Ｄ］化合物ということがある。）を含むことができる。尚、［Ｄ］化合物であるウレタン結合およびアミド結合のうちの少なくとも一方を持つ重合体は、上述の［Ａ］重合体以外の重合体である。
【０１９４】
本実施形態の感放射線性樹脂組成物において、［Ｄ］化合物は、本発明の第１実施形態の液晶表示素子の層間絶縁膜の比誘電率を向上させるための成分である。［Ｄ］化合物を含有することにより、得られる層間絶縁膜の比誘電率を向上させることができる。その結果、本実施形態の感放射線性樹脂組成物において、［Ｃ］化合物の含有量を低下させる方向の成分調整が可能となり、パターニング性能や絶縁特性をさらに向上させることができる。
【０１９５】
［Ｄ］化合物は、硬化膜として形成される、本発明の第１実施形態の液晶表示素子の層間絶縁膜における構成成分として使用されるため、上述した（メタ）アクリレート化合物等のように、不飽和二重結合等の光または熱架橋部位を持つものがより望ましい。
【０１９６】
ウレタン結合を持つ（メタ）アクリレート化合物としては、市販されているウレタン（メタ）アクリレートを用いることができる。
【０１９７】
例えば、その市販品としては、共栄社化学社製ＡＨ−６００（フェニルグリシジルエーテルアクリレートへキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー）、ＡＴ−６００（フェニルグリシジルエーテルアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー）、ＵＡ−３０６Ｈ（ペンタエリスリトールトリアクリレートへキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー）、ＵＡ−３０６Ｔ（ペンタエリスリトールトリアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー）、ＵＡ−３０６Ｉ（ペンタエリスリトールトリアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー）、およびＵＡ−５１０Ｈ（ジペンタエリスリトールペンタアクリレートへキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー）；新中村化学工業社製Ｕ−４ＨＡ、Ｕ−６ＨＡ、Ｕ−６ＬＰＡ、Ｕ−５３Ｈ、Ａ−９３００、Ａ−９３００ＣＬ１およびＵＡ−１２２Ｐ、ダイセル・サイテック社製Ｅｂｅｃｒｙｌ（登録商標）２８４、Ｅｂｅｃｒｙｌ２８５、Ｅｂｅｃｒｙｌ２９４／２５ＨＤ、Ｅｂｅｃｒｙｌ４８２０、Ｅｂｅｃｒｙｌ４８５８、Ｅｂｅｃｒｙｌ８４０２、Ｅｂｅｃｒｙｌ８４０５、Ｅｂｅｃｒｙｌ９２７０、Ｅｂｅｃｒｙｌ８３１１、Ｅｂｅｃｒｙｌ８７０１、Ｅｂｅｃｒｙｌ２３０、Ｅｂｅｃｒｙｌ２４４、Ｅｂｅｃｒｙｌｌ２４５、Ｅｂｅｃｒｙｌ２６４、Ｅｂｅｃｒｙｌ２６５、Ｅｂｅｃｒｙｌ２７０、Ｅｂｅｃｒｙｌ２８０／１５ＩＢ、Ｅｂｅｃｒｙｌ１２５９、Ｅｂｅｃｒｙｌ５１２９、Ｅｂｅｃｒｙｌ８２１０、Ｅｂｅｃｒｙｌ８３０１、Ｅｂｅｃｒｙｌ８３０７、Ｅｂｅｃｒｙｌ８４１１、Ｅｂｅｃｒｙｌ８８０４、Ｅｂｅｃｒｙｌ８８０７、Ｅｂｅｃｒｙｌ９２２７ＥＡ、Ｅｂｅｃｒｙｌ９２５０、ＫＲＭ（登録商標）８２００、ＫＲＭ７７３５、ＫＲＭ８２９６、ＫＲＭ８４５２、Ｅｂｅｃｒｙｌ２０４、Ｅｂｅｃｒｙｌ２０５、Ｅｂｅｃｒｙｌ２１０、Ｅｂｅｃｒｙｌ２１５、Ｅｂｅｃｒｙｌ２２０、およびＥｂｅｃｒｙｌ６２０２；日本合成化学工業社製ＵＶ−１７００Ｂ、ＵＶ−６３００Ｂ、ＵＶ−７５５０Ｂ、ＵＶ−７６００Ｂ、ＵＶ−７６０５Ｂ、ＵＶ−７６１０Ｂ、ＵＶ−７６２０ＥＡ、ＵＶ−７６３０Ｂ、ＵＶ−７６４０Ｂ、およびＵＶ−７６５０Ｂ等；第一工業製薬社製 Ｒ−１２１４、Ｒ−１２２０、Ｒ−１３０１、Ｒ−１３０４、Ｒ−１３０６Ｘ、Ｒ−１３０８、Ｒ−１６０２、およびＲ−１１５０Ｄ；並びに、根上工業社製ＵＮ−３３３、ＵＮ−１２５５、ＵＮ−２６００、ＵＮ−２７００、ＵＮ−５５００、ＵＮ−６０６０ＰＴＭ、ＵＮ−６０６０Ｐ、ＵＮ−６２００、ＵＮ−６３００、ＵＮ−６３０１、ＵＮ−７６００、ＵＮ−７７００、ＵＮ−９０００ＰＥＰ、ＵＮ−９２００Ａ、ＵＮ−３３２０ＨＡ、ＵＮ−３３２０ＨＢ、ＵＮ−３３２０ＨＣ、ＵＮ−３３２０ＨＳ、ＵＮ−９０４、ＵＮ−９０１Ｔ、ＵＮ−９０５、ＵＮ−９５２、ＵＮ−９６００およびＵＮ−９０６等が挙げられる。
【０１９８】
これらの（メタ）アクリレート化合物は、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１９９】
また、ウレタン結合を持つ重合体の例であるポリウレタン樹脂としては、特に限定されないが、例えば、イソシアネート基とポリオールを反応させて鎖延長されたポリウレタン樹脂が好ましい。上記ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール等が挙げられる。ポリウレタン樹脂の市販品としては、ユリアーノシリーズ（荒川化学社製）、オレスターシリーズ（三井化学社製）、アロタンシリーズ（日本触媒社製）等を挙げることができる。
【０２００】
これらのポリウレタン樹脂物は、１種単独で用いてもよいし、または２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【０２０１】
また、アミド結合を持つ（メタ）アクリレート化合物としては、（メタ）アクリロイルモルホリン（モルホリノ（メタ）アクリレート）、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｔ−オクチル（メタ）アクリルアミド、ダイアセトン（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−フェニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ベンジル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−トリフェニルメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。
【０２０２】
これらの（メタ）アクリレート化合物は、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０２０３】
また、アミド結合を持つ重合体としては、上述のアミド結合を持つ（メタ）アクリレート化合物を構成成分として、または原料組成物中の添加物として形成された重合体を挙げることができる。
【０２０４】
本実施形態の感放射線性樹脂組成物における［Ｄ］化合物の含有量は、感放射線性樹脂組成物全体に対して、１質量％〜２０質量％が好ましい。また、本実施形態の感放射線性樹脂組成物が、有機溶剤を含有する場合、感放射線性樹脂組成物における［Ｄ］化合物の含有量は、有機溶剤を除く成分の合計に対して５質量％〜５０質量％以下の範囲内とすることが好ましく、１０質量％〜４０質量％の範囲内であることがより好ましい。［Ｄ］化合物が上記範囲で含有されることで、感放射線性樹脂組成物において優れたパターニング性能を実現でき、併せて、比誘電率の向上された層間絶縁膜を得ることができる。
【０２０５】
＜その他の任意成分＞
本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて酸拡散制御剤、界面活性剤、密着助剤、無機酸化物粒子等のその他の任意成分を含有してもよい。その他の任意成分は、それぞれ単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
【０２０６】
界面活性剤は、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗膜形成性を高める成分である。本実施形態の感放射線性樹脂組成物は、界面活性剤を含有することで、塗膜の表面平滑性を向上でき、その結果、本実施形態の感放射線性樹脂組成物から形成される層間絶縁膜の膜厚均一性をより向上できる。
【０２０７】
密着助剤は、基板等の膜形成対象物と層間絶縁膜との接着性を向上させる成分である。密着助剤は、特に無機物の基板と硬化膜との接着性を向上させるために有用である。密着助剤としては、官能性シランカップリング剤が好ましい。
【０２０８】
＜感放射線性樹脂組成物の調製＞
本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物は、上述した［Ａ］重合体、［Ｂ］感光剤、および［Ｃ］化合物の他、必要に応じて、［Ｄ］化合物や、その多任意成分である界面活性剤等を混合して調製される。このとき、分散液状態の感放射線性樹脂組成物を調製するため、有機溶剤を用いることができる。有機溶剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用できる。
【０２０９】
有機溶剤の機能としては、本実施形態の感放射線性樹脂組成物の粘度等を調節して、例えば、基板等への塗布性を向上させることの他、操作性等を向上させること等が挙げられる。有機溶剤等の含有によって実現される感放射線性樹脂組成物の粘度としては、例えば、０．１ｍＰａ・ｓ〜５００００ｍＰａ・ｓ（２５℃）が好ましく、より好ましくは、０．５ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓ（２５℃）である。
【０２１０】
本実施形態の感放射線性樹脂組成物に使用可能な有機溶剤としては、他の含有成分を溶解または分散させるとともに、他の含有成分と反応しないものを挙げることができる。
【０２１１】
例えば、アルコール類、エーテル類、グリコールエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート、芳香族炭化水素類、ケトン類、他のエステル類等が挙げられる。溶媒としては、特開２０１１−２３２６３２号公報に記載の溶媒を用いることができる。
【０２１２】
本実施形態の感放射線性樹脂組成物において用いられる有機溶剤の含有量は、粘度等を考慮して適宜決めることができる。
【０２１３】
分散液状態の感放射線性樹脂組成物を調製する際の分散方法としては、ペイントシェーカ、ＳＣミル、アニュラー型ミル、ピン型ミル等を用いて通常周速５ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓで、粒径の低下が観察されなくなるまで継続する方法によって行われるとよい。この継続時間としては、通常数時間である。また、この分散の際に、ガラスビーズ、ジルコニアビーズ等の分散ビーズを用いることが好ましい。このビーズ径は特に限定されないが、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．０８ｍｍ〜０．５ｍｍ、さらに好ましくは０．０８ｍｍ〜０．２ｍｍである。
【０２１４】
次に、本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて行う、本発明の第３実施形態の層間絶縁膜の製造方法について説明する。
【０２１５】
実施の形態３．
＜層間絶縁膜の製造方法＞
本発明の第３実施形態の層間絶縁膜の製造方法では、本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物を用い、基板上に、パターニングされた硬化膜として層間絶縁膜が形成されるように、少なくとも下記の工程［１］〜工程［３］を下記の順で含むことが好ましい。
【０２１６】
その場合、基板としては、例えば、上述した図２等の本発明の第１実施形態の液晶表示素子１０の第１の基板３１を用いることができる。すなわち、液晶層３２側の面に第１の層３４および第２の層３５をこの順で配置した第１の基板３１を用い、その第２の層３５の上に、所望のパターニングがなされた層間絶縁膜を形成することができる。
【０２１７】
以下、本実施形態の層間絶縁膜の製造方法について説明する。
【０２１８】
［１］本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物の塗膜を形成する塗膜形成工程
［２］工程［１］で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する露光工程
［３］工程［２］で放射線を照射された塗膜を現像する現像工程
【０２１９】
以下で、［１］〜［３］の各工程について説明する。
【０２２０】
［１］塗膜形成工程
工程［１］（塗膜形成工程）においては、基板上に本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物を塗布する。次いで、好ましくは塗布面を加熱（プレベーク）し、塗膜に溶剤が含有される場合にその溶剤を除去して、塗膜を形成する。
【０２２１】
基板としては、上述したように、図２等の第１の層３４および第２の層３５の配置された第１の基板３１とすることができる。そして、第１の基板３１の構成については、可視光透過性に優れた透明基板を用いることが好ましい。使用できる透明基板の例としては、上述のように、ガラス基板や樹脂基板等を挙げることができる。樹脂基板の具体例としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルム、環状オレフィンの開環重合体フィルムおよびその水素添加物からなるフィルム等を挙げることができる。
【０２２２】
基板への感放射線性樹脂組成物の塗布方法としては、特に限定されない。例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法（スピンコート法）、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法等の適宜の方法を採用することができる。これらの塗布方法の中でも、特にスピンコート法またはスリットダイ塗布法が好ましい。プレベークの条件は、各成分の種類、配合割合等によっても異なるが、好ましくは７０℃〜１２０℃で１分間〜１０分間程度とすることができる。
【０２２３】
［２］露光工程
工程［２］（露光工程）では、工程［１］で形成された基板上の塗膜の少なくとも一部に、放射線を照射（以下、露光ともいう。）する。この場合、塗膜の一部に露光する際には、通常、液晶表示素子の層間絶縁膜の形成に好適な所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光する。露光に使用される放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線等を使用できる。これらの放射線の中でも、波長が１９０〜４５０ｎｍの範囲にある放射線が好ましく、特に３６５ｎｍの紫外線を含む放射線が好ましい。
【０２２４】
工程［２］における露光量は、放射線の波長３６５ｎｍにおける強度を、照度計（ＯＡＩ  ｍｏｄｅｌ３５６、ＯＡＩ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ  Ｉｎｃ．製）により測定した値として、好ましくは１００Ｊ／ｍ２〜１００００Ｊ／ｍ２、より好ましくは５００Ｊ／ｍ２〜６０００Ｊ／ｍ２である。
【０２２５】
［３］現像工程
工程［３］（現像工程）では、工程［２］で得らた露光後の塗膜を現像することにより、不要な部分（感放射線性樹脂組成物の塗膜がポジ型の場合は、放射線の照射部分。ネガ型の場合は、放射線の非照射部分。）を除去して、所定のパターニングの施された層間絶縁膜を形成する。
【０２２６】
現像工程に使用される現像液としては、アルカリ（塩基性化合物）の水溶液かならるアルカリ現像液の使用が好ましい。アルカリの例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア等の無機アルカリ；テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の４級アンモニウム塩等を挙げることができる。
【０２２７】
また、このようなアルカリ現像液には、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加して使用することもできる。アルカリ現像液におけるアルカリの濃度は、適当な現像性を得る観点から、好ましくは０．１質量％以上５質量％以下とすることができる。現像方法としては、例えば、液盛り法、ディッピング法、揺動浸漬法、シャワー法等の適宜の方法を利用することができる。現像時間は、感放射線性樹脂組成物の組成によって異なるが、好ましくは１０秒間〜１８０秒間程度である。このような現像処理に続いて、例えば、流水洗浄を３０秒間〜９０秒間行った後、例えば、圧縮空気や圧縮窒素で風乾させることによって、所望のパターンを備えた層間絶縁膜を形成することができる。
【０２２８】
尚、現像の後、必要に応じて、さらなる露光により層間絶縁膜をさらに硬化させてもよい。また、現像後の露光の代わりに、あるいは、露光と併せて、８０℃〜２８０℃の加熱処理を施してもよい。
【０２２９】
このように工程［１］〜工程［３］により形成された基板上の層間絶縁膜は、透明性が高く、また、高い屈折率を有している。本実施形態の感放射線性樹脂組成物から形成される層間絶縁膜は、各成分の配合比等によって異なるが、１．５０以上、さらには１．５５以上の高い値の屈折率を有している。
【０２３０】
層間絶縁膜の膜厚としては、好ましくは０．１μｍ〜８μｍ、より好ましくは０．１μｍ〜６μｍ、さらに好ましくは０．１μｍ〜４μｍである。
【０２３１】
以上のようにして、本発明の第２実施形態の感放射線性樹脂組成物を用いて製造された層間絶縁膜は、後述する実施例からも明らかにされるように、パターニング性、透明性、密着性および絶縁性を備え、その感放射線性樹脂組成物の成分によって制御された所望範囲の誘電率を備えている。
【０２３２】
したがって、本発明の第１実施形態の液晶表示素子の層間絶縁膜として好適に用いることができる。
【実施例】
【０２３３】
以下、実施例に基づき本発明の実施形態を詳述するが、この実施例によって本発明が限定的に解釈されるものではない。
【０２３４】
＜［Ａ］重合体の合成＞
［合成例１］
冷却管および攪拌機を備えたフラスコに、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）７質量部と３−メトキシプロピオン酸メチル２００質量部とを仕込んだ。引き続き、（ａ−１）メタクリル酸２０．０質量部、（ａ−２）３−メタアクリロイルオキシメチル−３−エチルオキセタン２０質量部、（ａ−３）スチレン３０．０質量部、（ａ−４）トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカ−８−イルメタクリラート３０質量部を仕込んで窒素置換した後、ゆるやかに撹拌を始めた。溶液の温度を７０℃に上昇させ、この温度を５時間保持することによって、共重合体である重合体（Ａ−１）を含む重合体溶液を得た（固形分濃度＝２９．１質量％、Ｍｗ＝６８００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．８）。
【０２３５】
＜［Ｃ］化合物分散液の調製＞
ポリビンまたはガラス瓶に、［Ｃ］化合物としての（Ｃ−１）（ＢａＴｉＯ３（紛体））を２５質量部、［Ｉ］分散剤としての（Ｉ−１）を５重量部、溶剤としての（Ｇ−２）（１−メトキシ−２−プロパノール）を７０質量部添加し、０．１μｍのジルコニアビーズを仕込重量の３．５倍分添加して密封し、軽く撹拌して溶剤と粒子成分と有機成分とをなじませた。これをペイントシェーカにセットし、３時間分散処理し、メッシュフィルタでジルコニアビーズを除去して［Ｃ］化合物分散液（Ｃ−１）を得た。
【０２３６】
＜感放射線性樹脂組成物の調製＞
［実施例１］
［Ａ］重合体としての（Ａ−１）を含有する重合体溶液に、［Ａ］重合体１００質量部（固形分）に相当する量に対して、［Ｂ］感光剤としての感放射線性重合開始剤（Ｂ−１）１０質量部、［Ｃ］化合物分散液（Ｃ−１）１００質量部（固形分）、高誘電有機成分である［Ｄ］化合物としての（Ｄ−１）１００質量部、［Ｅ］密着助剤としての（Ｅ−１）５質量部、および、［Ｆ］界面活性剤としての（Ｆ−１）０．１０質量部を混合し、固形分濃度が３０質量％となるように［Ｇ］有機溶媒としての（Ｇ−１）、（Ｇ−２）に溶解および分散をさせた後、孔径０．２μｍのメンブランフィルタで濾過して、感放射線性樹脂組成物（Ｓ−１）を調製した。
【０２３７】
以下に実施例で用いた各成分の詳細を示す。
【０２３８】
＜［Ｂ］感放射線性重合開始剤＞
Ｂ−１：エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社、イルガキュア（登録商標）ＯＸＥ０２）
【０２３９】
＜［Ｃ］化合物＞
Ｃ−１：ＢａＴｉＯ３（紛体）（戸田工業社、Ｔ−ＢＴＯ−０２０）
【０２４０】
＜［Ｄ］化合物＞
Ｄ−１：６官能ウレタンアクリレート（根上工業社、アートレジンＵＮ−９０６）
【０２４１】
＜［Ｅ］密着助剤＞
Ｅ−１：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（チッソ社、Ｓ−５１０）
【０２４２】
＜［Ｆ］界面活性剤＞
Ｆ−１：シリコーン系界面活性剤（東レ・ダウコーニング・シリコーン社、ＳＨ２８ＰＡ）
【０２４３】
＜［Ｇ］有機溶媒＞
Ｇ−１：３−メトキシプロピオン酸エチル
Ｇ−２：１−メトキシ−２−プロパノール
【０２４４】
＜［Ｉ］分散剤＞
Ｉ−１：リン酸エステル塩（ビッグケミージャパン社、ＢＹＫ−１０２）
【０２４５】
＜感放射線性樹脂組成物および硬化膜の物性評価＞
上記のように調製した感放射線性樹脂組成物から以下のように硬化膜を形成し、物性を評価した。
【０２４６】
［実施例２］
（パターニング性評価基板の作製）
実施例１で調製した感放射線性樹脂組成物（Ｓ−１）を用い、Ｓｉ（シリコン）ウェハ上に硬化後膜厚が０．５μｍとなるようにスピンコータで塗布した後、ホットプレート上で、９０℃にて１００秒間プレベークし、有機溶媒等を蒸発させて塗膜を形成した。次いで、ＵＶ（紫外）露光機（ＴＯＰＣＯＮ  Ｄｅｅｐ−ＵＶ露光機ＴＭＥ−４００ＰＲＪ）を用い、所定のパターンが形成可能なパターンマスクを介してＵＶ光を１００ｍＪ照射した。その後、２．３８質量％の濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（現像液）を用い、液盛り法によって２５℃、１００秒間現像処理を行った。現像処理後、超純水で１分間、各塗膜の流水洗浄を行い、乾燥させた後、Ｓｉウェハ上にパターニングされた硬化膜を形成した。
【０２４７】
［実施例３］
（パターニング性の評価）
上記のようにして作製された硬化膜に形成された、貫通する２０μｍ×２０μｍのホールパターンを光学顕微鏡にて観察し、残渣の程度を評価した。残渣が確認できない場合をＡ、わずかに残渣が確認できる場合をＢ、残渣をはっきりと確認できる場合をＣ、残渣が大量に確認できる場合をＤとして、パターニング性を評価した。
【０２４８】
評価の結果、実施例２で形成された硬化膜のパターニング性はＡ評価であった。
【０２４９】
［実施例４］
（透過率の評価）
ガラス基板（「コーニング７０５９」（コーニング社製））に、実施例１で調製した感放射線性樹脂組成物を、スピンコータで塗布した後、ホットプレート上で９０℃にて２分間プレベークして塗膜を形成した。次いで、キヤノン（株）製ＰＬＡ−５０１Ｆ露光機（超高圧水銀ランプ）を用い露光を行い、０．５質量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像を行った。乾燥後、この硬化膜が形成されたガラス基板について、分光光度計「１５０−２０型ダブルビーム」（（株）日立製作所製）を用いて波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の光透過率を測定し、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の光透過率の最低値（最低光透過率ともいう。）を評価した。そして、波長４００ｎｍでの光透過率を評価の基準とし、波長４００ｎｍの光透過率が８５％以上の場合、光透過率特性が特に良好であると判断した。評価の結果は、硬化膜の透過率は９６％であった。
【０２５０】
実施例１で調製した感放射線性樹脂組成物を用いて得られた硬化膜は、波長４００ｎｍでの光透過率が９０％以上であり、光透過率特性は特に良好であった。
【０２５１】
［実施例５］
（密着性の評価）
ＩＴＯ膜付のガラス基板であるＩＴＯ基板上に実施例１で調製した感放射線性樹脂組成物をスピンコータで塗布した後、ホットプレート上で９０℃にて２分間プレベークして各塗膜を形成した。次いで、キヤノン（株）製ＰＬＡ−５０１Ｆ露光機（超高圧水銀ランプ）を用い露光を行い、０．４質量％としたテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像を行って、ＩＴＯ基板上に硬化膜を形成した。
【０２５２】
上述の硬化膜が作成された評価用のＩＴＯ基板について、「ＪＩＳ  Ｋ−５４００−１９９０の８．５．３付着性碁盤目テープ法」を行い、碁盤目１００個中で残った碁盤目の数を求め、硬化膜の密着性を評価した。
【０２５３】
評価の結果、残った碁盤目の数は１００個であり、実施例１で調製した感放射線性樹脂組成物を用いて得られた硬化膜は、密着性が良好であった。
【０２５４】
［実施例６］
（電気特性評価基板の作製）
実施例１で調製した感放射線性樹脂組成物（Ｓ−１）を用い、ＩＴＯ膜付のガラス基板であるＩＴＯ基板上に膜厚１μｍとなるようにスピンコータで塗布した後、ホットプレート上で９０℃にて１００秒間プレベークし、有機溶媒等を蒸発させて塗膜を形成した。次いで、電気特性測定のための電極取出し部位として、感放射線性樹脂組成物を塗布した基板の端の一部をアセトンで拭きとり下地のＩＴＯを露出させた。次いで、ＵＶ露光機（ＴＯＰＣＯＮ  Ｄｅｅｐ−ＵＶ露光機ＴＭＥ−４００ＰＲＪ）でＵＶ光を１００ｍＪ照射し、ＩＴＯ基板上に絶縁膜を形成した。
【０２５５】
［実施例７］
（誘電率の測定）
上述した実施例６の［電気特性評価基板の作製］に記載された方法で作製された電気特性評価基板の硬化膜上に、静電容量を測定するためのＡｌ（アルミニウム）電極を真空蒸着装置（ＪＥＯＬ  ＶＡＣＵＵＭ  ＥＶＡＰＯＲＡＴＯＲ  ＪＥＥ−４２０）を用いて作製した。次いで、予め露出させておいた基板のＩＴＯ部分に電極接続用のリード線をハンダ付けし、そのリード線と真空蒸着装置で作製したＡｌ電極とをそれぞれＬＣＲメータ（ＨＥＷＬＥＴＴ  ＰＡＣＫＡＲＤ  ４２８４Ａ  ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ  ＬＣＲ  ＭＥＴＥＲ）のプラス端子とマイナス端子に接続し、印可電圧１００ｍＶ、周波数１０００Ｈｚの条件で、絶縁膜の静電容量Ｃを測定した。測定された静電容量Ｃの値と、Ａｌ電極の面積Ｓ（ｍ２）と、硬化膜の膜厚ｄ（ｍ）を以下の式に代入し、誘電率εの値を求めた。誘電率εの値は５．０であった。
【０２５６】
0006660000.tif 000003
【０２５７】
［実施例８］
（リーク電流の測定方法）
上述した実施例７の［誘電率の測定］において誘電率を測定した基板を用い、電極（リード線とＡｌ電極）を、エレクトロメータ（ＫＥＩＴＨＬＥＹ  ６５１７Ａ  ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＴＥＲ  ／  ＨＩＧＨ  ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ  ＭＥＴＥＲ）に接続されたリーク電流測定ボックス（ＫＥＩＴＨＬＥＹ  ８００２Ａ  ＨＩＧＨ  ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ  ＴＥＳＴ  ＦＩＸＴＵＲＥ）の端子に接続し、５０Ｖ／μｍの電界強度となるように、硬化膜を挟持する電極間に電圧を印加してリーク電流を測定した。測定開始直後はリーク電流の値がばらつくため、測定開始１分後の値をリーク電流値として評価した。評価の結果、リーク電流値は、５．２×１０−７Ａ（アンペア）であり、極小さい値を示した。実施例１で調製した感放射線性樹脂組成物を用いて得られた硬化膜は、絶縁性が良好であった。
【０２５８】
以上のように、実施例１の感放射線性樹脂組成物を用いて形成された硬化膜は、優れたパターニング性と、透過率特性と、密着性を有し、さらに、高い誘電率と優れた絶縁性を有し、液晶表示素子の層間絶縁膜として好適に使用できることがわかった。
【０２５９】
尚、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２６０】
本発明の液晶表示素子は、タッチセンサー機能を内蔵し、また、高い信頼性を有し、簡便に低コストで製造することができる。したがって、タッチセンサー機能を内蔵する本発明の液晶表示素子は、スマートフォン等の携帯用情報機器用のみではなく、より大型の据え置き型の電気機器の表示素子用としても好適である。
【符号の説明】
【０２６１】
１０    液晶表示素子
１１    表示領域
１２    共通電極
１３    感知領域
１４−１，１４−２、１４−３，１４−４    駆動領域
１５−１，１５−２，１５−３，１５−４    第１の共通配線
１６−１，１６−２，１６−３，１６−４，１６−５，１６−６，１６−７，１６−８，１７−１，１７−２    第２の共通配線
１８    交差部
１９    接続部
２０    交差接続部
３０，５０    画素
３１    第１の基板
３２    液晶層
３３    ＴＦＴ
３４    第１の層
３５，３９    第２の層
３６    画素電極
３７，１０５    層間絶縁膜
３８    第３の層
４０    第１の絶縁膜
４１    半導体層
４２    ゲート絶縁膜
４３    ゲート電極
４４    ソース電極
４５    ドレイン電極
４６    第２の絶縁膜
１００    タッチパネル
１０１    基板
１０２    第１検知電極
１０４    第２検知電極
【図１】
0006660000.tif 000004
【図２】
0006660000.tif 000005
【図３】
0006660000.tif 000006
【図４】
0006660000.tif 000007