CN101044433A - 感光性组合物、成像材料、成像件以及成像方法 - Google Patents

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CN101044433A CN 200580035985 CN200580035985A CN101044433A CN 101044433 A CN101044433 A CN 101044433A CN 200580035985 CN200580035985 CN 200580035985 CN 200580035985 A CN200580035985 A CN 200580035985A CN 101044433 A CN101044433 A CN 101044433A
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浦野年由
龟山泰弘
水上润二
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Abstract

本发明提供一种感光性组合物、成像材料、成像件以及成像方法,本发明提供的感光性组合物对激光、特别是对紫外到蓝紫色激光具有高灵敏度,同时具有优异的长期保存稳定性以及对基板的密合性,该感光性组合物特别适合作为阻焊层或干膜,并且特别适合用于利用紫外到蓝紫色激光的直接绘图;本发明提供的成像材料是使用了该感光性组合物的成像材料。所述感光性组合物含有(A)含烯键式不饱和基团的化合物、(B)光聚合引发剂以及(C)碱可溶性树脂,所述感光性组合物的特征在于,所述(B)光聚合引发剂含有具有特定结构且平均粒径为0.001μm~150μm的光聚合引发剂。

Description

感光性组合物、成像材料、成像件以及成像方法
技术领域
本发明涉及感光性组合物,该组合物用于形成印刷配线板、液晶显示元件、等离子体显示器、大规模集成电路、薄型晶体管、半导体封装材、滤色器、光感应间隙材(photospacer)、障壁保护层(rib resist)以及形成有机电致发光等中的导体电路和电极加工基板等所需的耐蚀层、防镀层、阻焊层、干膜、覆盖层(coverlay)等。此外,特别是涉及干膜和阻焊层用的、并且适合用于通过紫外到蓝紫色激光来直接绘图的感光性组合物,以及使用了该感光性组合物的成像材料、成像件和成像方法。
背景技术
以往,为了形成印刷配线板、液晶显示元件、等离子体显示器、大规模集成电路、薄型晶体管、半导体封装、滤色器、光感应间隙材、障壁保护层以及有机电致发光等中的导体电路和电极加工基板等,广泛采用的方法是平版印刷法。
平版印刷法中通常使用由下述方法(1)制作的感光性成像件或下述方法(2)制作的成像件,所述方法(1)制作的感光性成像件是将干膜抗蚀层材料(在准支持膜上涂布感光性组合物的涂布液并进行干燥,以形成感光性组合物层,用覆盖膜覆盖该感光性组合物层表面而得到的成像材料)等层叠在被加工基板上,由此制作的感光性成像件,所述方法(2)制作的成像件是在被加工基板上直接涂布感光性组合物的涂布液并进行干燥,以形成感光性组合物层,并根据需要用保护层覆盖该感光性组合物层表面,由此制作的成像件。
另外,按照下述(1)~(3)的顺序,进行成像。
(1)透过绘有电路或电极图案的掩模对被加工基板上的感光性组合物层进行图像曝光。
(2)剥离准支持膜或保护层,然后,利用曝光部分和非曝光部分对显影液的溶解性的差异,通过显影处理,形成对应电路图案的抗蚀剂图像。
(3)以上述抗蚀剂图像为抗蚀层,对被加工基板进行蚀刻加工、镀覆加工和加焊加工等后,通过除去抗蚀剂图像,将绘制在掩模上的电路或电极图案形成在基板上。
另一方面,激光直接绘图法由于使用激光作为曝光光源,不使用掩模,从而将来自计算机等的数字信息直接形成图像,近年来,这种激光直接绘图法由于不仅能提高生产效率,而且能提高分辨率或位置精度等,因而受到关注,随之而来,在平版印刷法中对利用激光的研究也盛行起来。
但是,已知激光从紫外区到红外区有各种各样的光源,而从输出功率、稳定性、感光能力以及成本等方面考虑,作为能够用于图像曝光的激光,主要利用氩离子激光器、氦离子激光器、YAG激光器以及半导体激光器等发出从可见光区到红外区的光的激光器。例如,使用波长488nm的氩离子激光器或波长532nm的FD-YAG激光器的平版印刷法已经达到了实用的程度。
但是,在利用激光的直接绘图法中,现有的感光性组合物的灵敏度尚不充分。同时,由于近年来激光技术的显著进步,在蓝紫色区可以稳定振荡的半导体激光器也能够得到利用,但是现在的情况是,由于所述激光器有时在蓝紫色区的输出功率比在其他可见区等的输出功率低,因此,在直接绘图法中甚至在平版印刷法中,对应蓝紫色激光的感光性组合物的灵敏度以及显影性等尚未达到能够实用的水平。
针对上述课题,为了改善例如感光性组合物的灵敏度、显影性以及由该感光性组合物所形成的图像的耐久性等,已知的感光性组合物有:含有碱可溶性的改性环氧丙烯酸酯树脂的感光性组合物,所述树脂是在环氧树脂的α,β-不饱和一元羧酸加成物上,通过加成多元羧酸或其酸酐而得到的。另外,还已知下述成像方法等:使用高压汞灯或可见激光或红外激光,对在基板上形成有感光性组合物层的光致抗蚀层用成像件进行曝光和显影处理,其中所述感光性组合物层是将上述感光性组合物作为干膜抗蚀层材料层积在基板上形成的,或者将该组合物涂布液涂布在基板上并使其干燥形成的。另外,为了改善灵敏度和分辨率,人们还提出了一种组合物,该组合物含有特定的肟化合物和无机微粒或碱可溶性的改性环氧丙烯酸酯树脂,所述树脂是通过环氧树脂的α,β-不饱和一元羧酸加成物与多元羧酸或其酸酐加成得到的(例如参见专利文献1~6)。
但是,上述感光性组合物在灵敏度以及显影性方面仍然有改善的余地,并且,作为所得到的抗蚀材料的耐热性以及对基板的密合性等均不足。特别是对应蓝紫色半导体激光器的感光性组合物的灵敏度不足。
专利文献1:特开平5-204150号公报
专利文献2:特开2000-147767号公报
专利文献3:特开2001-228611号公报
专利文献4:特开2002-105112号公报
专利文献5:特开2002-107926号公报
专利文献6:特开2003-280193号公报
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术提出的,其目的是提供一种感光性组合物,该组合物对激光、特别是对于紫外到蓝紫色激光具有高灵敏度,同时具有优异的长期保存稳定性以及对基板的密合性,特别提供一种适合作为阻焊层或干膜用的、并且特别适合用于通过紫外到蓝紫色激光来直接绘图的感光性组合物,并且,还提供使用了该感光性组合物的成像材料、成像件、以及成像方法。
本发明的发明人为解决上述课题而进行了潜心研究,结果发现,在具有特定结构的肟酯类光聚合引发剂(以下有时称“肟引发剂”)中,对紫外到蓝紫光具有高灵敏度的肟引发剂通常对溶剂是难溶性的。由此发现,如果将这些难溶性的肟引发剂微细化,使平均粒径比现有肟引发剂的平均粒径小,那么含有这种肟引发剂的感光性组合物对紫外到蓝紫色激光的灵敏度高,并且其长期保存稳定性以及对基板的密合性优异。本发明的发明人还在肟引发剂中发现了对蓝紫光具有高灵敏度且可溶于溶剂的肟引发剂,并且发现含有这样的肟引发剂的感光性组合物也同样在灵敏度、长期保存稳定性以及对基板的密合性方面优异。
即,本发明包括如下所示的要点。
(1)一种感光性组合物(以下有时称为“本发明的第一感光性组合物”),该组合物是光固化性组合物,所述光固化性组合物含有(A)含烯键式不饱和基团的化合物、(B)光聚合引发剂以及(C)碱可溶性树脂,该感光性组合物的特征在于,所述(B)光聚合引发剂含有具有下述通式(I)的结构且平均粒径为0.001μm~150μm的光聚合引发剂。
Figure A20058003598500091
通式(I)中,R2表示具有取代基或不具有取代基的下述各基团:碳原子数为2~20的链烷酰基、碳原子数为3~25的链烯酰基、碳原子数为3~8的环烷酰基、碳原子数为7~20的苯甲酰基、碳原子数为2~10的烷氧羰基、碳原子数为7~20的苯氧羰基、碳原子数为1~20的杂芳基、碳原子数为1~20的杂芳酰基或碳原子数为1~20的氨羰基;X、Y各自独立地表示任意的取代基。
(2)一种蓝紫色激光用感光性组合物(以下有时称为“本发明的第二感光性组合物”),该组合物含有(A)含烯键式不饱和基团的化合物、(B)光聚合引发剂以及(C)碱可溶性树脂,其特征在于,该蓝紫色激光用感光性组合物在345nm~430nm的波长范围具有分光灵敏度的最大峰值,且(B)光聚合引发剂含有在340nm~430nm的波长范围具有最大吸收且具有上述通式(I)的结构的光聚合引发剂。
(3)一种成像材料,其特征在于,该材料是在准支持膜上形成上述(1)所述的感光性组合物和/或上述(2)所述的蓝紫色激光用感光性组合物的层而形成的。
(4)一种成像件,其特征在于,该成像件是上述(3)所述的成像材料以感光性组合物层一侧层积在被加工基板上而形成的。
(5)一种成像方法,其特征在于,在该方法中,用波长340nm~430nm的激光,对上述(4)所述的成像件的感光性组合物层进行扫描曝光、显影处理,来显现出图像。
本发明可以提供一种感光性组合物,该组合物对激光的灵敏度高,同时具有优异的长期保存稳定性以及对基板的密合性,特别是该组合物用作阻焊层或干膜用,并且适合用于利用紫外到蓝紫色激光的直接绘图,并且提供使用了该感光性组合物的成像材料、成像件、以及成像方法。
具体实施方式
下文所述的本发明的构成要素是本发明的实施方式的代表例子,本发明并不限于这些内容。
[1]感光性组合物
本发明的第一感光性组合物的必要条件如下:作为其构成要素,含有(A)含烯键式不饱和基团的化合物、(B)光聚合引发剂以及(C)碱可溶性树脂作为必须成分,且(B)光聚合引发剂含有具有后述的特定结构且平均粒径为0.001μm~150μm的光聚合引发剂。本发明的第二感光性组合物的必要条件是(B)光聚合引发剂含有具有后述的特定结构且在340nm~430nm的波长范围具有最大吸收的光聚合引发剂。另外,本发明的感光性组合物还可以含有上述成分以外的成分。
下面详细说明本发明的感光性组合物的分光灵敏度特性以及构成成分。另外,在本发明中,“(甲基)丙烯…”是指“丙烯…”和/或“甲基丙烯…”。
[1-1](A)含烯键式不饱和基团的化合物
构成本发明的感光性组合物的(A)成分即含烯键式不饱和基团的化合物是,在分子内具有至少一个自由基聚合性的烯键式不饱和键的化合物,而对于这种化合物,在感光性组合物受到活性光线的照射时,在含有后述的(B)成分即光聚合引发剂的光聚合引发体系的作用下,发生加成聚合,有时发生交联、固化。
作为本发明中的含烯键式不饱和基团的化合物,只要是在分子内具有一个以上烯键式不饱和键的化合物即可,从聚合性、交联性以及能增大与此相伴的曝光部分和非曝光部分的显影液溶解性的差异等方面考虑,优选在分子内具有两个以上烯键式不饱和键的化合物。并且,特别优选具有来自于(甲基)丙烯酰氧基的不饱和键的丙烯酸酯化合物。
作为在分子内含有一个以上烯键式不饱和键的化合物,例如可以举出(甲基)丙烯酸、丁烯酸、异丁烯酸、马来酸、衣康酸、柠康酸等不饱和羧酸或其烷基酯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、苯乙烯等。
作为在分子内具有两个以上烯键式不饱和键的化合物,例如可以举出不饱和羧酸与多羟基化合物的酯类、含有(甲基)丙烯酰氧基的磷酸酯类、羟基(甲基)丙烯酸酯化合物与多异氰酸酯化合物的尿烷(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酸或羟基(甲基)丙烯酸酯化合物与聚环氧化合物的环氧(甲基)丙烯酸酯类等。
作为上述酯类,可以举出如上所述的不饱和羧酸与脂肪族多羟基化合物的反应物,所述脂肪族多羟基化合物包括乙二醇、聚乙二醇(加成数为2~14)、丙二醇、聚丙二醇(加成数为2~14)、亚丙基二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇、二季戊四醇、以及它们的环氧乙烷加成物和环氧丙烷加成物、二乙醇胺、三乙醇胺等。
具体可以举出,例如,乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)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、三羟甲基丙烷环氧乙烷加成三(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、丙三醇环氧丙烷加成三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)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(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等以及同样的丁烯酸酯、异丁烯酸酯、马来酸酯、衣康酸酯、柠康酸酯以及具有由多个己内酯开环加成形成的骨架的二季戊四醇(甲基)丙烯酸酯类化合物(例如日本化药社生产的DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120等)等。
作为上述酯类,还可以举出如上所述的不饱和羧酸与对苯二酚、间苯二酚、连苯三酚、双酚F、双酚A等芳香族多羟基化合物或它们与环氧乙烷加成物的反应物,具体可以举出例如双酚A二(甲基)丙烯酸酯、双酚A双(氧亚乙基(甲基)丙烯酸酯)、双酚A双(缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯)等。还可以举出如上所述的不饱和羧酸与三(2-羟乙基)异氰脲酸酯等杂环型多羟基化合物的反应物,具体可举出例如三(2-羟乙基)异氰脲酸酯的二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯的三(甲基)丙烯酸酯等。此外,还可以举出不饱和羧酸和多元羧酸与多羟基化合物的反应物,具体可以举出例如(甲基)丙烯酸与邻苯二酸与乙二醇的缩合物、(甲基)丙烯酸和马来酸与二甘醇的缩合物、(甲基)丙烯酸和对苯二甲酸与季戊四醇的缩合物、(甲基)丙烯酸和己二酸与丁二醇与丙三醇的缩合物等。
再者,作为上述含有(甲基)丙烯酰氧基的磷酸酯类,只要是含有(甲基)丙烯酰氧基的磷酸酯化合物就没有特别限制。其中,特别优选下述通式(IVa)或(IVb)表示的化合物。
Figure A20058003598500121
通式(IVa)以及(IVb)中,R51表示氢原子或甲基,n为1~25的整数、m为1、2或3。
此处,优选n为1~10、特别优选n为1~4。
作为以通式(IVa)或(IVb)表示的化合物的具体例子,可以举出例如(甲基)丙烯酰氧乙基磷酸酯、双[(甲基)丙烯酰氧乙基]磷酸酯、(甲基)丙烯酰氧基乙二醇磷酸酯等,这些分别可以单独使用,也可以以混合物的形式使用。
另外,作为上述尿烷(甲基)丙烯酸酯类,可以举出例如,羟基(甲基)丙烯酸酯化合物与多异氰酸酯化合物的反应物等。作为所述羟基(甲基)丙烯酸酯化合物,可以举出例如,(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、四羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯等。作为所述多异氰酸酯化合物,可以举出例如六亚甲基二异氰酸酯、1,8-二异氰酸酯-4-异氰酸酯甲基辛烷等脂肪族多异氰酸酯;环己烷二异氰酸酯、二甲基环己烷二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、异佛尔酮二异氰酸酯、二环庚烷三异氰酸酯等脂环式多异氰酸酯;4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、三(异氰酸酯基苯)硫代磷酸酯等芳香族多异氰酸酯;异氰脲酸酯等杂环型多氰酸酯。
作为尿烷(甲基)丙烯酸酯类,特别优选1分子中具有4个以上的氨酯键[-NH-CO-O-]以及4个以上的(甲基)丙烯酰氧基的化合物。该化合物可以举出如下例子。
(i-1)1分子中具有4个以上羟基的化合物与二异氰酸酯化合物反应得到的化合物。
作为上述“1分子中具有4个以上羟基的化合物”,例如可以举出季戊四醇、聚丙三醇等。作为上述二异氰酸酯化合物,例如可以举出六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯等。
(i-2)1分子中具有2个以上的羟基的化合物与1分子中具有3个以上的异氰酸酯基的化合物反应得到的化合物。
作为1分子中具有2个以上的羟基的化合物,可以举出例如乙二醇等。
作为1分子中具有3个以上的异氰酸酯基的化合物,可以举出例如,旭化成工业社生产的“DURANATE(多耐德)24A-100”、“DURANATE22A-75PX”、“DURANATE 21S-75E”、“DURANATE 18H-70B”等缩二脲型、“DURANATE P-301-75E”、“DURANATE E-402-90T”、“DURANATEE-405-80T”等加合物型。
(i-3)1分子中具有4个以上、优选6个以上的异氰酸酯基的化合物,可以举出例如使(甲基)丙烯酸异氰酸酯基乙酯等聚合或共聚得到的化合物。
更具体地说,例如可以使旭化成工业社生产的“DURANATEME20-100”(i)与化合物(ii)反应得到,所述化合物(ii)是1分子中具有1个以上羟基以及2个以上、优选3个以上的(甲基)丙烯酰氧基的化合物。
作为化合物(ii),可以举出例如季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等。
此处,所述化合物(i)的重均分子量优选为500~200000,特别优选为1000~150000。并且,如上所述的尿烷(甲基)丙烯酸酯类的分子量优选为600~150000。并且具有6个以上氨酯键的所述化合物(i)是优选的,具有8个以上氨酯键的所述化合物(i)是特别优选的。具有6个以上(甲基)丙烯酰氧基的所述化合物(i)是优选的,具有8个以上(甲基)丙烯酰氧基的所述化合物(i)是特别优选的。
另外,这种尿烷(甲基)丙烯酸酯类可以通过例如下述方法制造,例如在甲苯或乙酸乙酯等有机溶媒中,根据需要使用二月桂酸正丁基锡等催化剂,在所述化合物(i)的异氰酸酯基与所述化合物(ii)的羟基的摩尔比为1/10~10/1的比例下,使所述化合物(i)和所述化合物(ii)在10℃~150℃反应约5分钟~约3小时。
本发明中,在所述尿烷(甲基)丙烯酸酯类中,特别优选以下述通式(V)表示的化合物。
Figure A20058003598500141
通式(V)中,Ra表示具有亚烷氧基或亚芳氧基的重复结构且具有4个~20个能与Rb键合的氧基的基团,Rb以及Rc各自独立且表示碳原子数为1~10的亚烷基,Rd表示具有1个~10个(甲基)丙烯酰氧基的有机残基,Ra、Rb、Rc以及Rd均可带有取代基,并且x为4~20的整数,y为0~15的整数,z为1~15的整数。
此处,作为通式(V)中的Ra的亚烷氧基的重复结构,可以举出例如,来自于丙烯三醇、丙三醇、季戊四醇等的重复结构;亚芳氧基的重复结构可以举出例如,来自连苯三酚、1,3,5-苯三酚等的重复结构。并且,Rb以及Rc的亚烷基的碳原子数各自独立且优选为1~5,Rd中的(甲基)丙烯酰氧基优选为1个~7个。此外,x优选为4~15、y优选为1~10、z优选为1~10。
进一步,Ra特别优选下述式[式中k为2~10的整数],Rb以及Rc各自独立且特别优选为二亚甲基、单甲基二亚甲基或三亚甲基,Rd特别优选下述式。
Figure A20058003598500151
             
Figure A20058003598500152
                              (Q为 )
另外,作为上述环氧(甲基)丙烯酸酯类,具体可以举出例如(甲基)丙烯酸或如上所述的羟基(甲基)丙烯酸酯化合物与聚环氧化合物的反应物等,所述聚环氧化合物包括(聚)乙二醇聚缩水甘油醚、(聚)丙二醇聚缩水甘油醚、(聚)四亚甲基二醇聚缩水甘油醚、(聚)五亚甲基二醇聚缩水甘油醚、(聚)新戊二醇聚缩水甘油醚、(聚)六亚甲基二醇聚缩水甘油醚、(聚)三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、(聚)丙三醇聚缩水甘油醚、(聚)山梨醇聚缩水甘油醚等脂肪族聚环氧化合物;苯酚线型酚醛聚环氧化合物、溴化苯酚线型酚醛聚环氧化合物、(邻-、间-、对-)甲酚线型酚醛聚环氧化合物、双酚A聚环氧化合物、双酚F聚环氧化合物等芳香族聚环氧化合物;山梨糖醇酐聚缩水甘油醚、异氰脲酸三缩水甘油酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸三缩水甘油酯等杂环型聚环氧化合物等。
另外,作为其他含烯键式不饱和基团的化合物,可以举出例如,亚乙基双(甲基)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺类;邻苯二酸二烯丙酯等烯丙酯类;邻苯二酸二乙烯酯等含乙烯基的化合物类;含硫醚键的化合物类(由于该化合物中的硫醚键是通过将含醚键的烯键式不饱和化合物的醚键用五硫化磷等硫化而形成的,因此该化合物的交联速度得到提高)以及例如特许第3164407号公报和特开平9-100111号公报等记载的化合物类等(该化合物类是将多官能(甲基)丙烯酸酯化合物与粒径为5nm~30nm的硅溶胶[例如异丙醇分散有机硅溶胶(日产化学社制“IPA-ST”)、丁酮分散有机硅溶胶(日产化学社制“MEK-ST”)、甲基异丁基酮分散有机硅溶胶(日产化学社制“MIBK-ST”)等]用含异氰酸酯基或含巯基的硅烷偶合剂键合而成的化合物等,这类化合物由于是通过硅烷偶合剂使硅溶胶与烯键式不饱和化合物反应并键合而成的,因此,作为固化物的强度和耐热性得到了提高。
上述含烯键式不饱和基团的化合物可以分别单独使用,也可以2种以上组合使用。本发明中,作为以上的(A)成分的含烯键式不饱和基团的化合物,优选酯(甲基)丙烯酸酯类、含(甲基)丙烯酰氧基的磷酸酯类或尿烷(甲基)丙烯酸酯类,特别优选酯(甲基)丙烯酸酯类,在该酯(甲基)丙烯酸酯类中,更优选含有聚乙二醇、聚丙二醇或双酚A的聚氧化乙烯加成物等的聚氧化烯基并含有2个以上(甲基)丙烯酰氧基的酯(甲基)丙烯酸酯类。
[1-2](B)光聚合引发剂
[1-2-1](B)光聚合引发剂的必须成分
构成本发明的感光性组合物的(B)成分的光聚合引发剂是活性化合物,在感光性组合物受到活性光线的照射时,所述活性化合物产生自由基、酸或碱等活性物质,使所述(A)成分即含烯键式不饱和基团的化合物发生聚合。在本发明的第一感光性组合物中,必须含有具有特定结构(通式(I))且平均粒径为0.001μm~150μm的光聚合引发剂。在本发明的第二感光性组合物中,必须含有具有后述特定结构且在340nm~430nm的波长范围有最大吸收的光聚合引发剂。
[1-2-1-1](B)光聚合引发剂的必须成分的平均粒径
具有上述“特定结构”的光聚合引发剂包括所述专利文献1~6中公知的化合物。本发明中,该光聚合引发剂的平均粒径为0.001μm以上,优选为0.01μm以上,并且为150μm以下,优选为50μm以下,更优选为10μm以下,特别优选为5μm以下,尤其优选为2μm以下,由此感光性组合物具有优异的灵敏度。据认为这是因为,感光性组合物中均匀地分散着足够量的光聚合引发剂,因而吸光效率增高,成为感光均匀的组成。另外,从能够抑制感光性组合物经过一段时间而发生的光聚合引发剂的析出/结晶的角度出发,上述的粒径范围也是优选的。即,本发明的第一感光性组合物以对溶剂呈难溶性为前提。这是因为,如果是可溶性的,则具有粒径的光聚合引发剂就不存在于组合物中。另外,本发明规定的平均粒径是指重均粒径或数均粒径,并可以通过公知的测定方法进行测定。基于重均粒径或数均粒径的任一粒径的测定值均可达到本发明的目的。
本发明中,对于使上述光聚合引发剂的平均粒径为0.001μm~150μm的方法没有特别限制,例如优选使用调漆器(paint conditioner)、砂磨机、球磨机、辊磨机、石磨机、喷射磨、超微磨(pico mill)、均质器等进行分散处理。分散处理中,优选利用涂布液、具有分散功能的有机键合粘合剂、或者像特开2005-128483号公报所述那样适当地并用非离子、阳离子、阴离子等表面活性剂、高分子分散剂等的体系进行处理。特别优选的分散处理可以举出用砂磨机进行分散处理。
作为分散用珠,使用平均粒径通常为0.1mm~8mm、优选为0.2mm~2mm的玻璃珠或氧化锆珠。
分散温度(气温)通常为0℃~100℃,优选在室温~80℃的范围进行分散。根据分散溶液的组成以及砂磨机的装置尺寸等,分散时间的合适时间不同,所以,可以对分散时间适当进行调整。
[1-2-1-2]光聚合引发剂的必须成分的最大吸收的波长范围
关于构成本发明的感光性组合物的所述光聚合引发剂的吸收波长范围,在该组合物用于蓝紫色半导体激光的情况下,优选所述光聚合引发剂在340nm以上、优选在345nm以上、更优选在350nm以上、特别优选在355nm以上且在430nm以下、优选在415nm以下具有最大吸收。在最大吸收过于靠近长波长一侧时,则在黄色灯下容易感光,使安全光线性下降,而在提高感光性组合物层的透明性以致在黄光灯下也不感光的情况下,难以吸收蓝紫色激光,所以灵敏度降低。另外,在最大吸收过于靠近短波长一侧时,照射的光能量不能有效用于光聚合反应,所以灵敏度变低。本发明的第二感光性组合物的特征在于上述的最大吸收的波长范围,而不涉及对溶剂的溶解性(即难溶性、可溶性)。在后述的作为光聚合引发剂的必须成分的肟引发剂中,具有上述最大吸收的引发剂大多对普通的溶剂是难溶性的。但是,例如,下文举例给出的(X-20)、(X-22)等这种具有多个烷氧基或长链烷氧基的化合物组有时表现出可溶性。
另外,光聚合引发剂的最大吸收可以利用普通的紫外、可见光吸收光谱仪,通过对例如将光聚合引发剂以约10-5摩尔浓度溶解在四氢呋喃溶剂中得到的溶液进行测定等来容易地求出。
[1-2-1-3](B)光聚合引发剂的必须成分的结构
本发明的感光性组合物的特征还在于,上述光聚合引发剂如下述通式(I)所示。
Figure A20058003598500181
通式(I)中,R2表示具有取代基或不具有取代基的下述各基团:碳原子数为2~20的链烷酰基;碳原子数为3~25的链烯酰基;碳原子数为3~8的环烷酰基;碳原子数为7~20的苯甲酰基;碳原子数为2~10的烷氧羰基;碳原子数为7~20的苯氧羰基;碳原子数为1~20的杂芳基;碳原子数为1~20的杂芳酰基或碳原子数为1~20的氨羰基。X、Y各自独立且表示任意的取代基。
此处,链烷酰基除了包括具有[1-3-1-6]所述的取代基的链烷酰基之外,还包括烷氧羰基链烷酰基、苯氧羰基链烷酰基、杂芳氧羰基链烷酰基。
在具有通式(I)的结构的化合物中,优选的化合物是通式(II)表示的化合物。
Figure A20058003598500191
通式(II)中,R1表示氢原子、具有取代基或不具有取代基的碳原子数为1~20的烷基、具有取代基或不具有取代基的碳原子数为2~20的链烯基、或下述通式(IIa)。
Figure A20058003598500192
在通式(IIa)中,R2′、R3′、R4′、R5′、R6′以及R7′分别与通式(II)中的R2、R3、R4、R5、R6以及R7的含义相同,并且均独立于通式(II),
R2表示具有取代基或不具有取代基的下述各基团:碳原子数为2~12的链烷酰基、碳原子数为4~6的链烯酰基、碳原子数为7~20的苯甲酰基、碳原子数为2~6的烷氧羰基、碳原子数为7~20的苯氧羰基。
R3、R4、R5、R6和R7相互独立,且表示氢原子、卤原子、带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~12的烷基;碳原子数为3~12的链烯酰基;碳原子数为1~12的烷氧基;碳原子数为3~15的环烷基、苯基、苄基、苯甲酰基;碳原子数为2~12的链烷酰基;碳原子数为2~12的烷氧羰基;碳原子数为7~20的苯氧羰基;或者表示-OR8、-SR9、-SOR9、-SO2R9或-NR10R11,并且R3、R4、R5、R6以及R7中的至少一个表示-OR8、-SR9或-NR10R11
R8表示氢原子、带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为2~8的链烷酰基、碳原子数为3~12的链烯基、碳原子数为3~6的链烯酰基、碳原子数为3~15的环烷基、苯基、-(CH2CH2O)nH(n为1~20的整数)或碳原子数为3~20的烷基甲硅烷基。
R9表示氢原子、带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为3~12的链烯基、碳原子数为3~15的环烷基或苯基。
R10和R11相互独立,且表示氢原子、带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~12的烷基;碳原子数为2~12的链烷酰基;碳原子数为3~6的链烯酰基;碳原子数为2~4的羟基烷基;碳原子数为2~10的烷氧烷基;碳原子数为3~5的链烯基;碳原子数为3~15的环烷基、苯基、苯甲酰基;碳原子数为7~20的苯基烷基、联苯基,R10以及R11或者通过带取代基或无取代基的碳原子数为2~6的亚烷基键合起来。
或者,R3、R4、R5、R6以及R7也可以相互键合形成环结构。
更优选的化合物是下述通式(III)所示的化合物。
Figure A20058003598500201
通式(III)中,R1以及R2分别与通式(II)的R1以及R2的含义相同。
R3′、R6′和R7′相互独立,且表示氢原子、卤原子、带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~12的烷基;碳原子数为3~12的链烯酰基;碳原子数为1~12的烷氧基;碳原子数为5~8的环烷基、苯基、苄基、苯甲酰基;碳原子数为2~12的链烷酰基;碳原子数为2~12的烷氧羰基或碳原子数为7~20的苯氧羰基。
R12、R13、R14和R15相互独立,且表示氢原子、卤原子、或带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~12的烷基;碳原子数为2~12的链烯酰基;碳原子数为1~12的烷氧基;碳原子数为5~8的环烷基、苯基、苄基或苯甲酰基;碳原子数为2~20的链烷酰基;碳原子数为2~12的烷氧羰基或碳原子数为7~20的苯氧羰基、酰胺基或硝基。
[1-2-1-3-1]取代基R1
R1优选为氢原子、带取代基或无取代基的碳原子数为1~12的烷基或氨基烷基、或者带取代基或无取代基的碳原子数为2~12的链烯基。
更优选为氢原子、带取代基或无取代基的碳原子数为1~8的烷基或氨基烷基、或者带取代基或无取代基的碳原子数为2~8的链烯基。
[1-2-1-3-2]取代基R2
R2优选为带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为2~8的链烷酰基、碳原子数为4~6的链烯酰基、碳原子数为7~15的苯甲酰基、碳原子数为2~6的烷氧羰基、碳原子数为7~15的苯氧羰基。
更优选为带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为2~5的链烷酰基、碳原子数为4~6的链烯酰基、碳原子数为7~12的苯甲酰基、碳原子数为2~4的烷氧羰基、碳原子数为7~10的苯氧羰基。
另外,R2定义的“苯甲酰基”除了包括具有[1-2-1-3-9]中记载的取代基的苯甲酰基之外,还包括具有各自1个以上的-OR8、-SR9、-SOR9、-SO2R9和/或-NR10R11取代基的苯甲酰基。
[1-2-1-3-3]取代基R3、R4、R5、R6以及R7
R3、R4、R5、R6和R7优选相互独立,且表示氢原子、卤原子、带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~8的烷基;碳原子数为3~8的链烯酰基;碳原子数为1~8的烷氧基;碳原子数为5~8的环烷基、苯基、苄基、苯甲酰基;碳原子数为2~12的链烷酰基;碳原子数为2~8的烷氧羰基;碳原子数为7~8的苯氧羰基,或者表示为-OR8、-SR9、-SOR9、-SO2R9或-NR10R11,并且R3、R4、R5、R6以及R7中的至少一个表示-OR8、-SR9或-NR10R11,R3、R4、R5、R6和R7也可相互键合形成环结构。
更优选R3、R4、R5、R6和R7相互独立,且表示氢原子、卤原子、带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~5的烷基;碳原子数为3~5的链烯酰基;碳原子数为1~5的烷氧基;碳原子数为5~6的环烷基、苯基、苄基、苯甲酰基;碳原子数为2~12的链烷酰基;碳原子数为2~5的烷氧羰基;碳原子数为7~10的苯氧羰基,或者表示为-OR8、-SR9、-SOR9、-SO2R9或-NR10R11,并且R3、R4、R5、R6以及R7中的至少一个表示-OR8、-SR9或-NR10R11,R3、R4、R5、R6和R7也可相互键合形成环结构。
另外,在R3、R4、R5、R6以及R7中定义的“苯基”除了包括具有[1-2-1-3-9]中所述的取代基的苯基之外,还包括具有各自1个以上的-OR8、-SR9、-SOR9、-SO2R9和/或-NR10R11取代基的苯基。
另外,-OR8、-SR9或-NR10R11也可以是R8、R9、R10和/或R11相互键合形成环结构,且该环结构优选为5元环或6元环。
[1-2-1-3-4]取代基R8
R8优选表示氢原子或带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~12的烷基或苯基烷基、碳原子数为2~6的链烷酰基、碳原子数为3~8的链烯基、碳原子数为3~6的链烯酰基、碳原子数为5~8的环烷基、苯基、-(CH2CH2O)nH(n为1~20的整数)或碳原子数为3~15的烷基甲硅烷基。
更优选R8表示氢原子或带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~10的烷基或苯基烷基、碳原子数为2~4的链烷酰基、碳原子数为3~6的链烯基、碳原子数为3~4的链烯酰基、碳原子数为5~6的环烷基、苯基、-(CH2CH2O)nH(n为1~20的整数)或碳原子数为3~12的烷基甲硅烷基。
另外,R8定义的“烷基”除了包括具有[1-2-1-3-9]中所述的取代基的烷基之外,还包括具有1个以上的-OR16CN或-OR17(CO)OR18取代基的烷基。
另外,R16和R17相互独立,且表示带取代基或无取代基的碳原子数为1~4的亚烷基,并且该亚烷基优选为亚乙基,R18表示带取代基或无取代基的碳原子数为1~8的烷基,R18优选表示为带取代基或无取代基的碳原子数为1~4的烷基。
另外,R8定义的“苯基”除了包括具有[1-2-1-3-9]中所述的取代基的苯基之外,还包括下述式(IV)表示的基团。
Figure A20058003598500231
通式(IV)中,R1、R2、R3、R4、R6以及R7分别与所述式(II)中的R1、R2、R3、R4、R6以及R7含义相同。
M1表示直接成键,或者表示醚基、硫醚基、碳原子数为1~12的亚烷基、碳原子数为1~12的亚环烯基、碳原子数为1~12的亚链烯基、亚苯基、亚联苯基、亚联三苯基、亚萘基、-NR10-、-(CO)O-R16a-O(CO)-、-(CO)O-(CH2CH2O)m-(CO)-(m为1以上的整数)或-(CO)-R16b-(CO)-,或者表示碳原子数为1~12的亚烷氧基、-R17a-S-、哌嗪基或-R17b-NH-。并且这些基团可以是多个的组合,而且各自还可以带有取代基。
另外,R16a和R16b相互独立,且表示带取代基或无取代基的碳原子数为2~12的亚烷基;R17a和R17b相互独立,且表示带取代基或无取代基的碳原子数为1~12的亚烷基。
[1-2-1-3-5]取代基R9
优选R9表示氢原子、或者带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~12的烷基或苯基烷基、碳原子数为3~8的链烯基、碳原子数为5~8的环烷基或苯基。
更优选R9表示氢原子、或者带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~10的烷基或苯基烷基、碳原子数为3~4的链烯基、碳原子数为5~6的环烷基或苯基。
另外,R9定义的“烷基”除了包括带有[1-2-1-3-9]中所述的取代基的烷基之外,还包括具有1个以上的-OR16CN、-OR17(CO)OR18取代基的烷基。
另外,R16和R17相互独立,且表示带取代基或无取代基的碳原子数为1~4的亚烷基并且该亚烷基优选为亚乙基,R18表示带取代基或无取代基的碳原子数为1~8、优选碳原子数为1~4的烷基。
另外,R9定义的“苯基”除了包括具有[1-2-1-3-9]中所述的取代基的苯基之外,还包括上述式(IV)表示的基团。
[1-2-1-3-6]取代基R10以及R11
优选R10和R11相互独立,且表示氢原子、或者带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~8的烷基、碳原子数为2~8的链烷酰基、碳原子数为3~6的链烯酰基、碳原子数为3~5的链烯基、碳原子数为5~8的环烷基、苯基、苯甲酰基或联苯基,或者R10和R11也可以相互通过带取代基或无取代基的碳原子数为2~6的亚烷基键合起来。另外,所述碳原子数为1~8的烷基更优选不具有取代基,或者带有羟基、烷氧基或苯基取代基。
更优选R10和R11相互独立,且表示氢原子、或者带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~8的烷基、碳原子数为2~6的链烷酰基、碳原子数为3~4的链烯酰基、碳原子数为3~4的链烯基、碳原子数为5~6的环烷基、苯基、苯甲酰基或联苯基,或者更优选R10和R11可以通过带取代基或无取代基的碳原子数为2~6亚烷基键合起来。另外,所述碳原子数为1~8的烷基优选不具有取代基,或者带有羟基、烷氧基、或苯基取代基。
另外,R10定义的“苯基”除了包括具有[1-2-1-3-9]中所述的取代基的苯基之外,还包括上述式(IV)表示的基团。
[1-2-1-3-7]关于取代基R3′、R6′以及R7′
R3′、R6′和R7′优选相互独立,且表示氢原子、卤原子、或者带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~8的烷基;碳原子数为3~8的链烯酰基;碳原子数为1~8的烷氧基;碳原子数为5~8的环烷基;苯基、苄基、苯甲酰基;碳原子数为2~8的链烷酰基;碳原子数为2~12的烷氧羰基或碳原子数为7~10的苯氧羰基。
更优选R3′、R6′和R7′相互独立,且表示氢原子、卤原子、或者带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~6的烷基;碳原子数为3~6的链烯酰基;碳原子数为1~6的烷氧基;碳原子数为5~6的环烷基、苯基、苄基、苯甲酰基;碳原子数为2~6的链烷酰基;碳原子数为2~6的烷氧羰基或碳原子数为7~8的苯氧羰基。
[1-2-1-3-8]关于取代基R12、R13、R14以及R15
R12、R13、R14和R15优选相互独立,且表示氢原子、卤原子、或者带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~8的烷基;碳原子数为3~8的链烯酰基;碳原子数为1~8的烷氧基;碳原子数为5~8的环烷基、苯基、苄基、苯甲酰基;碳原子数为2~8的链烷酰基;碳原子数为2~12的烷氧羰基或碳原子数为7~10的苯氧羰基。
更优选R12、R13、R14和R15相互独立,且表示氢原子、卤原子、或者带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~6的烷基;碳原子数为2~6的链烯酰基;碳原子数为1~6的烷氧基;碳原子数为5~6的环烷基、苯基、苄基、苯甲酰基;碳原子数为2~6的链烷酰基;碳原子数为2~6的烷氧羰基或碳原子数为7~8的苯氧羰基。
[1-2-1-3-9]各基团可以带有的取代基
另外,在本发明涉及的化学式(I)~(III)中,作为R1~R15、和R3′~R7′的“各基团可以带有的取代基”,可以举出:各自独立地为氟原子、氯原子、溴原子或碘原子等卤原子;羟基;硫羟基;硝基;氰基;任意的有机基团等。作为任意的有机基团,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、叔戊基、正己基、正庚基、正辛基、叔辛基等碳原子数为1~18的直链或支链烷基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基等碳原子数为3~18的环烷基;乙烯基、丙烯基、己烯基等碳原子数为2~18的直链或支链的链烯基;环戊烯基、环己烯基等碳原子数为3~18的环烯基;甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、叔戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、叔辛氧基等碳原子数为1~18的直链或支链的烷氧基;甲硫基、乙硫基、正丙硫基、异丙硫基、正丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基、戊硫基、叔戊硫基、正己硫基、正庚硫基、正辛硫基、叔辛硫基等碳原子数为1~18的直链或支链的烷硫基;苯基、甲苯基、二甲苯基、三甲苯基等碳原子数为6~18的芳基;苄基、苯乙基等碳原子数为7~18的芳烷基;乙烯氧基、丙烯氧基、己烯氧基等碳原子数为2~18的直链或支链的烯氧基;乙烯硫基、丙烯硫基、己烯硫基等碳原子数为2~18的直链或支链的烯硫基;以-COR19表示的酰基;羧基;以-OCOR20表示的酰氧基;以-NR21R22表示的氨基;以-NHCOR23表示的酰氨基;以-NHCOOR24表示的氨基甲酸酯基;以-CONR25R26表示的氨基甲酰基;以-COOR27表示的羧酸酯基;以-SO3NR28R29表示的氨磺酰基;以-SO3R30表示的磺酸酯基;2-噻嗯基、2-吡啶基、呋喃基、噁唑基、苯并噁唑基、噻唑基、苯并噻唑基、吗啉代基、吡咯烷基、四氢噻吩二氧化物基等饱和或不饱和的杂环基;三甲基甲硅烷基等三烷基甲硅烷基等。
另外,R19~R30各自表示氢原子、带取代基或无取代基的烷基、带取代基或无取代基的链烯基、带取代基或无取代基的芳基、或带取代基或无取代基的芳烷基。对这些基团的位置关系没有特别限定,在具有多个取代基的情况下,取代基可以是同种类的也可以是不同的。
另外,作为本发明的取代基,除此之外还可以举出如=N-OC(=O)R2这样的取代基。作为这种化合物,可以是R1为带有=N-OC(=O)R2取代基的碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为5~8的环烷基、碳原子数为2~20的链烷酰基、碳原子数为7~20的苯甲酰基、碳原子数为2~12的烷氧羰基或苯氧羰基,或者是碳原子数为1~20的酰胺基。
上述中,取代基可以是一个,还可以是同种类、和/或多个取代基,或者多个取代基之间键合形成环、并且所形成的环可以是饱和或不饱和的芳香环或者杂环,环状上还可以进一步具有各种取代基,并且取代基可以进一步形成环。
本发明的优选的化合物的具体例如下所示。
Figure A20058003598500271
Figure A20058003598500281
Figure A20058003598500291
Figure A20058003598500301
Figure A20058003598500311
如上所述,本发明涉及的上述光聚合引发剂含有其自身公知的化合物,可以从例如上述的专利文献1~6中记载的化合物中适当选择使用。
另外,相对于光聚合引发剂的总量,构成本发明的感光性组合物的(B)光聚合引发剂的必须成分的含量为10重量%~100重量%,优选为50重量%~100重量%,更优选为80重量%~100重量%。在光聚合引发剂的必须成分过少时,则容易造成灵敏度的下降。
[1-2-2](B)光聚合引发剂的任意成分
对于构成本发明的感光性组合物的(B)成分即光聚合引发剂,可以单独使用所述的光聚合引发剂,也可以根据需要与其他的光聚合引发剂组合使用。
作为其他的光聚合引发剂,可以举出例如,苯乙酮类、二苯甲酮类、羟基苯类、噻吨酮类、蒽醌类、缩酮类、六芳基二咪唑类、环戊二烯钛类、卤代烃衍生物类、有机硼酸盐类、有机过氧化物类、鎓盐类、砜化合物类、氨基甲酸衍生物类、磺酰胺类、三芳基甲醇类、可溶于涂布溶剂的肟酯化合物等。
作为上述的苯乙酮类,可以举出例如2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、1-羟基-1-(对十二烷基苯基)酮、1-羟基-1-甲基乙基-(对异丙基苯基)酮、1-三氯甲基-(对丁基苯基)酮、α-羟基-2-甲基苯基丙酮以及后述的α-氨基苯乙酮等。
另外,作为上述二苯甲酮类,可以举出例如,二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-羧基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4-溴二苯甲酮、米蚩酮等;另外,作为上述的羟基苯类,可以举出例如,2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-苄基二苯甲酮、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯等;另外,作为上述的噻吨酮类,可以举出例如,噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮等;另外,作为上述蒽醌类,可以举出例如,2-甲基蒽醌等;作为上述缩酮类,可以举出例如,苄基二甲缩酮等。
另外,作为上述六芳基二咪唑类,可以举出例如,2,2’-双(邻甲苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四(邻,对-二氯苯基)二咪唑、2,2’-双(邻,对-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四(邻,对-二氯苯基)二咪唑、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四(对氟苯基)二咪唑、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四(邻,对-二溴苯基)二咪唑、2,2’-双(邻溴苯基)-4,4’,5,5’-四(邻,对-二氯苯基)二咪唑、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四(对氯萘基)二咪唑等。其中优选六苯基二咪唑化合物,并且更优选在六苯基二咪唑化合物的咪唑环上的2,2’-位键合的苯环的邻位带有卤原子取代基,特别优选在所述咪唑环上的4,4’,5,5’-位键合的苯环无取代基、或者带有卤原子或烷氧羰基取代基。
另外,作为上述环戊二烯钛类,可以举出例如,二氯化二环戊二烯钛、双苯基二环戊二烯钛、双(2,4-二氟苯基)二环戊二烯钛、双(2,6-二氟苯基)二环戊二烯钛、双(2,4,6-三氟苯基)二环戊二烯钛、双(2,3,5,6-四氟苯基)二环戊二烯钛、双(2,3,4,5,6-五氟苯基)二环戊二烯钛、双(2,6-二氟苯基)二(甲基环戊二烯)钛、双(2,3,4,5,6-五氟苯基)二(甲基环戊二烯)钛、双[2,6-二氟-3-(1-吡咯基)苯基]二环戊二烯钛等。其中优选具有二环戊二烯结构和联苯结构的钛化合物,特别优选联苯环的邻位带有卤原子取代基。
另外,作为上述卤代烃衍生物类,可以举出卤甲基化的s-三嗪衍生物类,例如可以举出2,4,6-三(一氯甲基)-s-三嗪、2,4,6-三(二氯甲基)-s-三嗪、2,4,6-三(三氯甲基)-s-三嗪、2-甲基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-正丙基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(α,α,β-三氯乙基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(3,4-环氧苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对氯苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[1-(对甲氧基苯基)-2,4-丁二烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-苯乙烯基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基-间羟基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对异丙氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对乙氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对乙氧基羰基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-苯硫基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-苄硫基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2,4,6-三(二溴甲基)-s-三嗪、2,4,6-三(三溴甲基)-s-三嗪、2-甲基-4,6-双(三溴甲基)-s-三嗪、2-甲氧基-4,6-双(三溴甲基)-s-三嗪等卤甲基化的s-三嗪衍生物类,其中优选双(三卤甲基)-s-三嗪类。
另外,作为上述有机硼酸盐类,可以举出例如,有机硼铵配位化合物、有机硼膦配位化合物、有机硼硫配位化合物、有机硼氧硫配位化合物、有机硼碘鎓配位化合物、有机硼过渡金属配位化合物等,作为该有机硼阴离子,例如优选正丁基三苯基硼阴离子、正丁基三(2,4,6-三甲基苯基)硼阴离子、正丁基三(对甲氧基苯基)硼阴离子、正丁基三(对氟苯基)硼阴离子、正丁基三(间氟苯基)硼阴离子、正丁基三(3-氟-4-甲基苯基)硼阴离子、正丁基三(2,6-二氟苯基)硼阴离子、正丁基三(2,4,6-三氟苯基)硼阴离子、正丁基三(2,3,4,5,6-五氟苯基)硼阴离子、正丁基三(对氯苯基)硼阴离子、正丁基三(2,6-二氟-3-吡咯基苯基)硼阴离子等烷基三苯基硼阴离子;另外,作为平衡阳离子,优选铵阳离子、鏻阳离子、锍阳离子、碘鎓阳离子等鎓化合物,特别优选四烷基铵等有机铵阳离子。
另外,作为上述有机过氧化物,可以举出例如,叔丁基苯甲酸过氧化酯、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮等。
另外,作为上述鎓盐类,可以举出例如,四甲基溴化铵、四乙基溴化铵等铵盐;二苯基碘鎓六氟砷酸盐、二苯基碘鎓四氟硼酸盐、二苯基碘鎓对甲苯磺酸盐、二苯基碘鎓樟脑磺酸盐、二环己基碘鎓六氟砷酸盐、二环己基碘鎓四氟硼酸盐、二环己基碘鎓对甲苯磺酸盐、二环己基碘鎓樟脑磺酸盐等碘鎓盐;三苯基锍六氟砷酸盐、三苯基锍四氟硼酸盐、三苯基锍对甲苯磺酸盐、三苯基锍樟脑磺酸盐、三环己基锍六氟砷酸盐、三环己基锍四氟硼酸盐、三环己基锍对甲苯磺酸盐、三环己基锍樟脑磺酸盐等锍盐等。
另外,上述砜化合物类,可以举出例如,双(苯磺酰基)甲烷、双(对羟基苯磺酰基)甲烷、双(对甲氧基苯磺酰基)甲烷、双(α-萘磺酰基)甲烷、双(β-萘磺酰基)甲烷、双(环己基磺酰基)甲烷、双(叔丁基磺酰基)甲烷、苯磺酰基(环己磺酰基)甲烷等双(磺酰基)甲烷化合物;苯基羰基(苯磺酰基)甲烷、萘基羰基(苯磺酰基)甲烷、苯基羰基(萘磺酰基)甲烷、环己基羰基(苯磺酰基)甲烷、叔丁基羰基(苯磺酰基)甲烷、苯基羰基(环己磺酰基)甲烷、苯基羰基(叔丁基羰基)甲烷等羰基(磺酰基)甲烷化合物;双(苯磺酰基)重氮甲烷、双(对羟基苯磺酰基)重氮甲烷、双(对甲氧基苯磺酰基)重氮甲烷、双(α-萘磺酰基)重氮甲烷、双(β-萘磺酰基)重氮甲烷、双(环己磺酰基)重氮甲烷、双(叔丁磺酰基)重氮甲烷、苯磺酰基(环己磺酰基)重氮甲烷等双(磺酰基)重氮甲烷化合物;苯基羰基(苯磺酰基)重氮甲烷、萘基羰基(苯磺酰基)重氮甲烷、苯基羰基(萘磺酰基)重氮甲烷、环己基羰基(苯磺酰基)重氮甲烷、叔丁基羰基(苯磺酰基)重氮甲烷、苯基羰基(环己磺酰基)重氮甲烷、苯基羰基(叔丁基羰基)重氮甲烷等羰基(磺酰基)重氮甲烷化合物等。
另外,作为上述氨基甲酸衍生物类,可以举出例如,苯甲酰基环己基氨基甲酸酯、2-硝基苄基环己基氨基甲酸酯、3,5-二甲氧基苄基环己基氨基甲酸酯、3-硝基苯基环己基氨基甲酸酯等;另外,作为上述磺酰胺类,可以举出例如,正环己基-4-甲基苯基磺酰胺、正环己基-2-萘基磺酰胺等;上述三芳基甲醇类,可以举出例如,三苯基甲醇、三(4-氯苯基)甲醇等。
另外,作为上述肟酯化合物,可以举出例如,特开2000-80068号公报所记载的化合物,具体地说,例如1,2-辛烷二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙酰基肟)等。
在以上的可以合用的光聚合引发剂中,本发明中优选作为苯乙酮类的-氨基苯乙酮衍生物,特别优选下述通式(VI)表示的化合物。
Figure A20058003598500351
通式(VI)中,R32表示带取代基或无取代基的烷基、带取代基或无取代基的烯丙基、或者表示带取代基或无取代基的苯基;R33表示带取代基或无取代基的烷基、或者表示带取代基或无取代基的烯丙基;R34和R35各自独立,且表示带取代基或无取代基的烷基、带取代基或无取代基的烯丙基、或者表示带取代基或无取代基的苯基;R34和R35可以相互连结,或者R34或R35、与R32或R33相互连结,形成环状结构,并且苯环可以带取代基或无取代基。
此处,所述通式(VI)中的R32、R33、R34以及R35的烷基优选碳原子数为1~15、特别是为1~10的烷基。并且,作为烷基、烯丙基以及苯基中的取代基,可以举出烷基、烷氧基、羟烷基、羟基烷氧基、乙酰氧基烷氧基、烷氧基烷氧基、烷基羰基烷基、烷硫基、卤烷基、苯基、卤原子等。作为R34与R35相互连结、或者R34或R35、与R32或R33相互连结形成的环状结构,可以举出吡咯烷、哌啶、哌嗪、吗啉、噁唑烷或吡啶等。
另外,作为苯环上的取代基,可以举出烷基、羟基、烷氧基、烯丙氧基、苯氧基、苯甲酰基、甲硅烷氧基、巯基、烷硫基、烯丙硫基、环烷硫基、苄硫基、苯硫基、烷磺酰基、苯磺酰基、烷基亚磺酰基、烷基氨基、烯丙基氨基、吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基、卤原子等;此外,苯环可以形成缩合环,作为缩合环,可以举出芴酮、二苯并环庚酮、二氢吲哚、喹喔啉、咔唑、吩嗪、吖啶酮、苯并二噁茂、苯并呋喃、氧杂蒽、呫吨酮、吩噁嗪、苯并噻唑、吩噻嗪等。
作为以上的以所述通式(VI)表示的α-氨基苯乙酮衍生物,根据化合物的基本骨架分类,并按基本骨架的每一碳原子数举例,可以具体举出下述的化合物。其中特别优选的化合物是:R32以及R33各自独立且为甲基、乙基或苄基,R34和R35各自是甲基、或者是相互连结形成环状结构的吗啉代基,并且苯环无取代基或者带有甲硫基、二甲氨基或吗啉代基作为取代基(特别优选仅在对位具有吗啉代基)的化合物。
作为分类在通式(VI)的基本骨架的碳原子数为3的丙烷-1-酮,可以举出1-苯基-2-二甲氨基-2-甲基-3-(4-甲基苯基)-丙烷-1-酮、1-苯基-2-二甲氨基-2-甲基-3-(4-甲氧基苯基)-丙烷-1-酮、1-苯基-2-二甲氨基-2-甲基-3-(3,4-二甲氧基苯基)-丙烷-1-酮、1-苯基-2-二甲氨基-2-甲基-3-(4-甲硫基苯基)-丙烷-1-酮、1-苯基-2-二甲氨基-2-甲基-3-(4-氟苯基)-丙烷-1-酮、1-苯基-2-二甲氨基-2-甲基-3-(2-氯苯基)-丙烷-1-酮、1-苯基-2-二甲氨基-2-甲基-3-(4-氯苯基)-丙烷-1-酮、1-苯基-2-二甲氨基-2-甲基-3-(4-溴苯基)-丙烷-1-酮、1-苯基-2-二甲氨基-2-甲基-3-(4-苯甲酰基苯基)-丙烷-1-酮、1-苯基-2-二甲氨基-2-苄基-丙烷-1-酮、1,3-二苯基-2-二甲氨基-2-苄基-丙烷-1-酮、1-(4-氟苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丙烷-1-酮、1-(4-氟苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-3-苯基-丙烷-1-酮、1-(4-苯甲酰基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丙烷-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代-2-甲基-丙烷-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-甲基-3-(4-甲基苯基)-丙烷-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-甲基-3-(4-甲氧基苯基)-丙烷-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-甲基-3-(3,4-二甲氧基苯基)-丙烷-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-甲基-3-(4-氟苯基)-丙烷-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-甲基-3-(2-氯苯基)-丙烷-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-甲基-3-(4-氯苯基)-丙烷-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-甲基-3-(4-溴苯基)-丙烷-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-甲基-3-(4-苯甲酰基苯基)-丙烷-1-酮、1,3-双(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-甲基-丙烷-1-酮、1-(4-丁硫基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-3-苯基-丙烷-1-酮、1-(4-环己硫基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-3-苯基-丙烷-1-酮、1-(4-苄硫基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丙烷-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丙烷-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-3-苯基-丙烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-(2-氯戊烯基)-丙烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丙烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-3-苯基-丙烷-1-酮、1-(N-甲基二氢吲哚-5-基)-2-二甲氨基-2-苄基-丙烷-1-酮、1-(N-丁基吩噁嗪-2-基)-2-吗啉代-2-苄基-丙烷-1-酮等。
作为分类在通式(VI)的基本骨架的碳原子数为4的丁烷-1-酮,可以举出1-苯基-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-甲基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-甲氧基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(3,5-二甲基-4-甲氧基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(3,4-二甲氧基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(3,4,5-三甲氧基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-羟基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-烯丙氧基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-乙氧基羰基甲氧基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-[4-(1,1,2-三甲基丙基二甲基甲硅烷氧基)苯基]-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-氟苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-氯苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(2,4-二氯苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(3,4-二氯苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(3,5-二氯苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-溴苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-巯基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二丁氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二(2-甲氧基乙基)氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-[4-(2-甲氧乙硫基)苯基]-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-[4-(2-羟乙硫基)苯基]-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-辛硫基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-甲磺酰基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-[4-(4-甲基苯磺酰基)苯基]-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-苯磺酰基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-甲基亚磺酰基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-氨基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2-(4-甲基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2-(4-异丙基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2-(4-十二烷基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2-(1-氯己烯基甲基)-丁烷-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2-(2-蒎烯-10-基)-丁烷-1-酮、1-(4-二甲氨基-2-甲基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-二甲氨基-3-乙基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-二乙氨基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-异丙氨基苯基)-2-二甲氨基-2-丁基-丁烷-1-酮、1-[4-(2-甲氧基乙氨基)苯基]-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-[4-(3-甲氧基丙氨基)苯基]-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-乙酰氨基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-[4-(N-乙酰基甲氨基)苯基]-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-[4-(N-乙酰基-3-甲氧基丙氨基)苯基]-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-哌啶基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-(3,4-二甲基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-(4-乙基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-(4-异丙基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-(4-丁基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-(4-异丁基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-(4-十二烷基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-(4-羟甲基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-(4-乙酰氧基乙基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-(4-甲氧基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-(4-丁氧基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-[4-(2-羟基乙氧基)苄基]-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-[4-(2-甲氧基乙氧基)苄基]-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-[4-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)苄基]-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-[4-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基羰基)苄基]-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-[4-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基羰基)乙基)苄基]-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-[4-(2-溴乙基)苄基]-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-[4-(2-二乙氨基乙基)苄基]-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮-三氟乙酸盐、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮-十二烷基苯磺酸盐、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮-对甲苯磺酸盐、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮-樟脑磺酸盐、1-(4-吗啉代苯基)-2-二乙氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二(2-甲氧基乙基)氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-丁基甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-丁基甲氨基-2-(4-异丙基苄基)-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二丁氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-苄基甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(3-氯-4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-[4-(2,6-二甲基吗啉-4-基)苯基]-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(1,4-二甲基-1,2,3,4-四氢喹喔啉-6-基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(N-丁基咔唑-3-基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(1,3-苯并二噁茂-5-基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(氧杂蒽-2-基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、1-(2,3-二氢-2,3-二甲基苯并噻唑-5-基)-2-二甲氨基-2-苄基-丁烷-1-酮、2-(2-二甲氨基-2-苄基-丁酰基)-芴酮、2-(2-二甲氨基-2-苄基-丁酰基)-二苯并环庚酮、3,6-二(2-二甲氨基-2-苄基-丁酰基)-9-丁基-咔唑等。
作为分类在通式(VI)的基本骨架的碳原子数为5的戊烷-1-酮,可以举出1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-烯丙基-戊烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-戊烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-(2-异丙基苄基)-戊烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-丁基甲氨基-2-(4-异丁基苄基)-戊烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-丁基甲氨基-2-(4-丁氧基苄基)-戊烷-1-酮等。
另外,作为戊烯-1-酮,可以举出1-苯基-2-二甲氨基-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-苯基-2-二甲氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-苯基-2-二甲氨基-2-苄基-4-戊烯-1-酮、1-苯基-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-苯基-2-吗啉代-2-苄基-4-戊烯-1-酮、1,2-二苯基-2-吗啉代-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲基苯基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲氧基苯基)-2-二甲氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲氧基苯基)-2-二丁氨基-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲氧基苯基)-2-哌啶基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲氧基苯基)-2-噁唑烷基-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲氧基苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲氧基苯基)-2-吗啉代-2-苯基-4-戊烯-1-酮、1-(3,4-二甲氧基苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(2-甲氧基乙氧基)苯基]-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(2-甲氧基乙氧基)苯基]-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-异丙氧基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-4-戊烯-1-酮、1-(4-丁氧基苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(2-烯丙氧基乙氧基)苯基]-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(2-烯丙氧基乙氧基)苯基]-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-三甲基甲硅烷氧基苯基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-氟苯基)-2-二甲氨基-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-氟苯基)-2-二甲氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-氟苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-4-戊烯-1-酮、1-(4-氟苯基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-氟苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-氟苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-氟苯基)-2-吗啉代-2-乙基-5-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-氟苯基)-2-吗啉代-2-苄基-4-戊烯-1-酮、1-(3,4-二氯苯基)-2-二甲氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(3,5-二氯-4-甲氧基苯基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-溴苯基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-溴苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-溴苯基)-2-吗啉代-2-叔丁基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-苯基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-哌啶基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代-2-苯基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代-2-苄基-4-戊烯-1-酮、1-(4-乙硫基苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-异丙硫基苯基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-烯丙硫基苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(2-羟乙硫基)苯基]-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(2-羟乙硫基)苯基]-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(2-羟乙硫基)苯基]-2-吗啉代-2-丙基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(2-羟乙硫基)苯基]-2-吗啉代-2-叔丁基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(2-甲氧基羰基乙硫基)苯基]-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-甲磺酰基苯基)-2-二甲氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-丁基亚磺酰基苯基)-2-二甲氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(4-甲基苯硫基)苯基]-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(4-甲基苯磺酰基)苯基]-2-吗啉代-2-乙基-4-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-氯苯硫基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-4-戊烯-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-4-戊烯-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-甲基苯氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-(吡咯烷-1-基)-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-吗啉代-2-苄基-4-戊烯-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-(2,6-二甲基吗啉-4-基)-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-二乙氨基苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-4-戊烯-1-酮、1-[4-双(2-甲氧基乙基)氨基苯基]-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-丁氨基苯基)-2-二丁氨基-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-丁氨基苯基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-二丁氨基苯基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-二烯丙氨基苯基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(吡咯烷-1-基)苯基]-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-哌啶基苯基)-2-哌啶基-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(哌嗪-1-基)苯基]-2-二甲氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基]-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(N-甲基哌嗪-1-基)苯基]-2-(N-甲基哌嗪-1-基)-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-异丙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二乙氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二(2-甲氧基乙基)氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-丁基甲氨基-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-烯丙基甲氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二烯丙基氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-苄基甲氨基-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-(哌嗪-1-基)-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮-十二烷基苯磺酸盐、1-(4-吗啉代苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-吗啉代-2-苄基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(2,6-二甲基吗啉-4-基)苯基]-2-吗啉-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-[4-(2,6-二甲基吗啉-4-基)苯基]-2-(2,6-二甲基吗啉-4-基)-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(N-丁基二氢吲哚-5-基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(1,4-二丁基-1,2,3,4-四氢喹喔啉-6-基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(N-丁基咔唑-3-基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(5,10-二丁基-5,10-二氢吩嗪-6-基)-2-二甲氨基-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(1,3-苯并二噁茂-5-基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(苯并呋喃-3-基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(苯并呋喃-6-基)-2-吗啉代-2-乙基-4-戊烯-1-酮、1-(2,3-二氢苯并呋喃-5-基)-2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯-1-酮、1-(N-甲基吩噻嗪-2-基)-2-二甲氨基-2-烯丙基-4-戊烯-1-酮、3,6-二(2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯酰基)-咔唑、2-(2-二甲氨基-2-烯丙基-4-戊烯酰基)-吖啶酮、2-(2-吗啉代-2-甲基-4-戊烯酰基)-氧杂蒽酮、2-(4-吗啉代苯甲酰基)-2-乙基-N-甲基-1,2,3,6-四氢吡啶等。
作为分类在通式(VI)的基本骨架的碳原子数为6的己烷-1-酮,可以举出1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代-2-烯丙基-己烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-己烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-4,5,5-三甲基-己烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-丁基甲氨基-2-(4-丁基苄基)-己烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二辛氨基-2-(4-甲基苄基)-己烷-1-酮等。
另外,作为己烯-1-酮,可以举出1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-甲基-4-己烯-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2,4,5-三甲基-4-己烯-1-酮、1-(4-二甲氨基苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-己烯-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-吗啉代-2-乙基-4-己烯-1-酮等。
作为分类在通式(VI)的基本骨架的碳原子数为7的庚烷-1-酮,可以举出1-(4-二甲氨基苯基)-2-二甲氨基-2-[4-(2-甲氧基)苄基]-庚烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-庚烷-1-酮等。
并且,作为1,6-庚二烯,可以举出4-苯甲酰基-4-二甲氨基-1,6-庚二烯、4-(4-甲氧基苯甲酰基)-4-二甲氨基-1,6-庚二烯、4-(4-甲氧基苯甲酰基)-4-吗啉代-1,6-庚二烯、4-(3,4-二甲氧基苯甲酰基)-4-二甲氨基-1,6-庚二烯、4-(4-苯氧基苯甲酰基)-4-二甲氨基-1,6-庚二烯、4-(4-氟苯甲酰基)-4-二甲氨基-1,6-庚二烯、4-(4-氟苯甲酰基)-4-吗啉代-1,6-庚二烯、4-(4-甲硫基苯甲酰基)-4-二甲氨基-1,6-庚二烯、4-(4-甲硫基苯甲酰基)-4-吗啉代-1,6-庚二烯、4-(4-二甲氨基苯甲酰基)-4-二甲氨基-1,6-庚二烯、4-(4-二甲氨基苯甲酰基)-4-吗啉代-1,6-庚二烯、4-(4-吗啉代苯甲酰基)-4-二甲氨基-1,6-庚二烯、4-(4-吗啉代苯甲酰基)-4-吗啉代-1,6-庚二烯等。
作为分类在通式(VI)的基本骨架的碳原子数为8的辛烷-1-酮,可以举出1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-苄基-辛烷-1-酮、1-(4-吗啉代苯基)-2-二甲氨基-2-(4-十二烷基苄基)-辛烷-1-酮等。
另外,相对于光聚合引发剂总量,构成本发明的感光性组合物的(B)光聚合引发剂的任意成分的含量为0重量%~90重量%、优选为0重量%~50重量%、更优选为0重量%~20重量%。
[1-3](C)碱可溶性树脂
作为构成本发明的感光性组合物的(C)成分即碱可溶性树脂,可以举出含酚式羟基的树脂以及含羧基树脂等。例如优选聚乙烯基酚醛树脂、酚醛清漆树脂以及甲阶酚醛树脂等酚醛树脂;含羧基的乙烯基类树脂;含羧基环氧树脂。其中更优选含羧基的乙烯基类树脂、含羧基环氧树脂。特别是在将涂有本发明的感光性组合物的成像材料用作不使用保护层的单层成像材料时,基于抑制空气中的氧引起的灵敏度下降,并进一步提高耐热性、耐化学性的目的,特别优选含羧基环氧树脂。下文将详细说明作为优选的(C)成分的含羧基的乙烯基类树脂和含羧基环氧树脂。
[1-3-1]含羧基的乙烯基类树脂
作为含羧基的乙烯基类树脂,具体可以举出例如不饱和羧酸与其他的乙烯基化合物的共聚物等,所述不饱和羧酸包括:(甲基)丙烯酸、丁烯酸、异丁烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、柠康酸等,所述其他的乙烯基化合物包括:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、羟基苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、N-(甲基)丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、乙酸乙烯酯等。这些含羧基的乙烯基类树脂优选酸值为50KOH·mg/g~300KOH·mg/g,特别优选为100KOH·mg/g~250KOH·mg/g。并且,以聚苯乙烯换算的重均分子量优选为10000~200000,特别优选为20000~100000。
在这些树脂中,作为在本发明的感光性组合物中含有的含羧基的乙烯基类树脂,优选含有来自烯键式不饱和羧酸类、(甲基)丙烯酸烷基酯类以及苯乙烯类的结构重复单元的共聚物。对于该共聚物,优选来自烯键式不饱和羧酸类、(甲基)丙烯酸烷基酯类以及苯乙烯类的结构重复单元分别以10重量%~50重量%、15重量%~80重量%以及1重量%~40重量%的比例含有,更优选分别以15重量%~50重量%、15重量%~80重量%以及1重量%~15重量%的比例含有,特别优选分别以15重量%~35重量%、30重量%~80重量%以及5重量%~15重量%的比例含有。
此处,作为所述共聚物中的苯乙烯类单体,具体可以举出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯等在α-位具有烷基取代基的苯乙烯;邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯等在环上具有烷基取代基的苯乙烯;邻羟基苯乙烯、间羟基苯乙烯、对羟基苯乙烯、二羟基苯乙烯等在环上具有羟基取代基的苯乙烯;对氯苯乙烯、对溴苯乙烯、二溴苯乙烯等在环上具有卤素取代基的苯乙烯等。作为丙烯酸酯类单体,具体可以举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯等。此处,可以举出(甲基)丙烯酸烷基酯,其中的烷基碳原子数优选为1~12、更优选为1~8,以及可以举出(甲基)丙烯酯羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯等具有取代基的(甲基)丙烯酸烷基酯等。
另外,作为所述共聚物,除了含有来自所述苯乙烯类单体、(甲基)丙烯酸酯类单体以及(甲基)丙烯酸的各单体的结构重复单元之外,还可以含有例如来自不饱和羧酸、(甲基)丙烯酸衍生物和乙烯基化合物等可共聚的其他单体的结构重复单元,作为所述不饱和羧酸可以举出丁烯酸、异丁烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、柠康酸,作为所述(甲基)丙烯酸衍生物可以举出(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲氨乙基(甲基)丙烯酰胺等,作为所述乙烯基化合物可以举出乙酸乙烯酯、氯乙烯等。来自这些其他单体的结构重复单元的含量优选为共聚物整体的10摩尔%以下。
另外,作为其他的含羧基的乙烯基类树脂,可以举出侧链具有烯键式不饱和键的含羧基的乙烯基类树脂。作为含羧基的乙烯基类树脂,可以举出如下树脂。
(i)含羧基聚合物与含环氧基的脂肪族不饱和化合物或与含环氧基的脂环族不饱和化合物反应得到的反应生成物。
作为含环氧基脂肪族不饱和化合物,可以举出例如烯丙基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-乙基缩水甘油酯、丁烯酸缩水甘油酯、异丁烯酸缩水甘油酯、巴豆基缩水甘油醚、衣康酸单烷基单缩水甘油酯、富马酸单烷基单缩水甘油酯、马来酸单烷基单缩水甘油酯等。
作为含环氧基的脂环族不饱和化合物,可以举出例如(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、(甲基)丙烯酸2,3-环氧环戊基甲酯、(甲基)丙烯酸7,8-环氧[三环[5.2.1.0]癸-2-基]氧甲酯等。
相对于含羧基聚合物所具有的羧基,用于反应的上述含环氧基的脂肪族不饱和化合物或含环氧基的脂环族不饱和化合物的比例通常为5摩尔%~90摩尔%,优选为30摩尔%~70摩尔%。
(ii)具有2种以上不饱和基团的化合物与(甲基)丙烯酸等不饱和羧酸、或者进一步与不饱和羧酸酯共聚得到的反应生成物。
作为具有2种以上不饱和基团的化合物,可以举出例如(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸3-烯丙氧基-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸肉桂酯、(甲基)丙烯酸巴豆酯、(甲基)丙烯酸甲基烯丙酯、N,N-二烯丙基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸1-氯乙烯酯、(甲基)丙烯酸2-苯基乙烯酯、(甲基)丙烯酸1-丙烯酯、丁烯酸乙烯酯、乙烯基(甲基)丙烯酰胺等。
相对于具有不饱和基团的化合物的总量,用于反应的上述不饱和羧酸的比例通常为10摩尔%~90摩尔%,优选为30摩尔%~80摩尔%。
另外,还优选在所述含羧基的乙烯基类树脂的侧链具有烯键式双键的丙烯酸类树脂。在通过使用这种丙烯酸类树脂,将本发明的感光性组合物用作滤色器用着色树脂组合物时,由于光固化性得到改善,因而能够进一步提高滤色器的分辨率、以及像素与基板的密合性。
作为在丙烯酸类树脂的侧链引入烯键式双键的方法,可以举出例如,特公昭50-34443号公报、特公昭50-34444号公报等记载的方法,即:
(1)使带有缩水甘油基或环氧环己基并带有(甲基)丙烯酰基的化合物与丙烯酸类树脂带有的羧基反应的方法。
(2)使丙烯酰氯等与丙烯酸类树脂带有的羟基进行反应的方法。
具体可以通过使(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、α-乙基丙烯酸缩水甘油酯、巴豆基缩水甘油醚、(异)丁烯酸缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸(3,4-环氧环己基)甲酯、(甲基)丙烯酰氯、(甲基)烯丙基氯等化合物与带有羧基或羟基的丙烯酸类树脂反应,得到侧链具有烯键式双键基的丙烯酸类树脂。其中,优选诸如(甲基)丙烯酸(3,4-环氧环己基)甲酯这种脂环族环氧化合物与带有羧基或羟基的丙烯酸类树脂的反应生成物。
[1-3-2]含羧基环氧树脂
作为含不饱和基团和羧基的环氧树脂,具体可以举出例如通过如下方法得到的环氧树脂:在聚环氧化合物或环氧树脂的环氧基上开环加成α,β-不饱和一元羧酸的羧基,在通过所形成的酯键(-COO-)加成了烯键式不饱和基团的同时,通过此时生成的羟基与多元羧酸或其酸酐的羧基发生反应使酯键形成,由该酯键加成了残存的羧基,由此得到所述含不饱和基团和羧基的环氧树脂。
作为上述环氧树脂,例如可以举出:采用碱或酸催化剂等,将环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、羟甲基环氧化合物等加成反应在上述含酚式羟基的树脂的酚基上得到的生成物。具体可以举出:双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、线型酚醛环氧树脂、甲酚线型酚醛环氧树脂、三酚环氧树脂等。其中,特别优选线型酚醛环氧树脂、甲酚线型酚醛环氧树脂、具有联苯酚芴二缩水甘油醚以及该重复单元的环氧树脂。
另外,作为上述α,β-不饱和一元羧酸,可以举出例如(甲基)丙烯酸、丁烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯琥珀酸酐加成物、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯四氢化邻苯二甲酸酐加成物、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯琥珀酸酐加成物、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯邻苯二甲酸酐加成物、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯四氢化邻苯二酸酐加成物、以及(甲基)丙烯酸与ε-己内酯的反应生成物等。其中,特别优选(甲基)丙烯酸。
并且,作为上述多元羧酸或其酸酐,具体可以举出例如琥珀酸、马来酸、衣康酸、邻苯二甲酸、四氢化邻苯二甲酸、3-甲基四氢化邻苯二甲酸、4-甲基四氢化邻苯二甲酸、3-乙基四氢化邻苯二甲酸、4-乙基四氢化邻苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸、3-甲基六氢化邻苯二甲酸、4-甲基六氢化邻苯二甲酸、3-乙基六氢化邻苯二甲酸、4-乙基六氢化邻苯二甲酸以及这些羧酸的酸酐等。其中,优选马来酸酐、四氢化邻苯二甲酸酐以及六氢化邻苯二甲酸酐,特别优选四氢化邻苯二甲酸酐。
从作为感光性组合物的灵敏度、分辨率以及对基板的密合性等方面出发,在本发明中,特别优选的环氧树脂是线型酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、甲酚线型酚醛环氧树脂、三酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂、三酚与环氧氯丙烷的缩聚树脂、具有联苯酚芴二缩水甘油醚以及该重复单元的环氧树脂;特别优选的α,β-不饱和一元羧酸是(甲基)丙烯酸;特别优选的多元羧酸或其酸酐是四氢化邻苯二甲酸酐或琥珀酸酐。具体可以举出例如,将三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯四氢化邻苯二甲酸酸酐的加成物与联苯酚芴二缩水甘油醚进行加成,然后,进一步开环加成四氢化邻苯二甲酸酐,由此得到的化合物。另外,季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯四氢化邻苯二甲酸酐加成物具有(甲基)丙烯酸酯基发生了部分加成反应的结构。
另外,酸值优选为20mg·KOH/g~200mg·KOH/g,更优选为30mg·KOH/g~180mg·KOH/g。另外,通过凝胶渗透色谱法得到的重均分子量优选为2000~200000,更优选为3000~150000。
本发明中的所述含不饱和基团和羧基的环氧树脂可以通过现有公知的方法制造。具体地说,将所述环氧树脂溶解在丁酮、环己酮、二甘醇乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯等有机溶剂中。然后在催化剂的存在下,并在热聚合抑制剂的共存下进行反应,所述催化剂包括例如三乙胺、苄基二甲胺、三苄胺等叔胺类;四甲基氯化铵、甲基三乙基氯化铵、四乙基氯化铵、四丁基氯化铵、三甲基苄基氯化铵等季铵盐类;三苯膦等磷化合物或三苯锑等锑类等;所述热聚合抑制剂包括例如氢醌、氢醌单甲醚、甲基氢醌等。反应时相对环氧树脂的1化学当量的环氧基通常添加0.7化学当量~1.3化学当量、优选0.9化学当量~1.1化学当量的所述α,β-不饱和一元羧酸,并在通常60℃~150℃、优选80℃~120℃的温度下进行加成反应。接着,相对1化学当量所述反应生成的羟基,添加通常0.1化学当量~1.2化学当量、优选0.2化学当量~1.1化学当量的多元羧酸或其酸酐,并在所述条件下继续反应。
作为(C)成分的含不饱和基团和羧基的环氧树脂的结构重复单元的具体例如下所示。
Figure A20058003598500491
另外,对于柔性配线板等要求耐折性的用途,为了使得到的抗蚀膜具有挠性,在作为(C)成分的含不饱和基团和羧基的环氧树脂上可以引入氨酯键、硅氧烷键或聚(丙烯腈-丁二烯)结构。
作为上述氨酯键的引入方法,可以举出如特开2003-155320号公报等记载的方法:使环氧树脂和α,β-不饱和一元羧酸反应,然后再与异佛尔酮二异氰酸酯等多官能异氰酸酯反应,从而引入该反应得到的氨酯键。另外,进一步根据需要,可以将由上述方法得到的化合物与2-二羟甲基丙酸等分子中具有2个羟基的羧酸、含不饱和基团的羧酸或者一元或多元酸酐进行反应。
作为引入了上述氨酯键的树脂的例子,可以举出双酚A或双酚F的氨酯改性树脂。具体可以举出日本化药社生产的“UEX3002”(酸值100)、“UEX3009”(酸值60)等。
作为上述引入硅氧烷键的方法,可以举出使一氨基硅氧烷或二氨基硅氧烷、单巯基二甲基硅氧烷或二巯基二甲基硅氧烷等与环氧树脂的环氧基反应的方法。另外,根据需要,还可以进一步将由上述方法得到的化合物与含不饱和基团的羧酸或者一元或多元酸酐进行反应。
作为上述引入聚丙烯腈-丁二烯结构的方法,可以举出使两末端经羧酸改性的丙烯腈-丁二烯共聚物与环氧树脂的环氧基发生反应的方法。通过该方法可以赋予橡胶特性。根据需要还可以进一步将通过上述方法得到的化合物与含不饱和基团的羧酸或者一元或多元酸酐进行反应。
[1-3-3]其他优选的树脂
作为其他优选的(C)成分即碱可溶性树脂,可以举出聚乙烯基酚醛树脂、酚醛清漆树脂以外的含酚式羟基的树脂。
作为聚乙烯基酚醛树脂,可以举出例如,对羟基(α-甲基)苯乙烯(此处“(α-甲基)苯乙烯”是指“苯乙烯”和/或“α-甲基苯乙烯”)与(α-甲基)苯乙烯的共聚物等。
作为酚醛清漆树脂以外的含酚式羟基的树脂,可以举出例如,在碱或酸催化剂下,使下述酚类中的至少一种与例如甲醛、多聚甲醛、乙醛、三聚乙醛、丙醛、苯甲醛、糠醛等醛类、或与丙酮、丁酮、甲基异丁基酮等酮类、环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、羟甲基环氧化合物等具有消去取代基的环氧化合物、二环戊二烯等不饱和多环状烃类中的至少1种发生缩聚得到的产物,所述酚类包括苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、2,5-二甲苯、3,5-二甲苯、邻乙基苯酚、间乙基苯酚、对乙基苯酚、丙基苯酚、正丁基苯酚、叔丁基苯酚、1-萘酚、2-萘酚、4,4’-联苯二酚、双酚-A、邻苯二酚、间苯二酚、氢醌、连苯三酚、1,2,4-苯三酚、间苯三酚、三苯酚甲烷等。
这些含酚式羟基的树脂的重均分子量优选为1500~50000。
另外,本发明中,作为(C)成分的碱可溶性树脂,还可以进一步含有在所述[1-3-1]~[1-3-3]中记载的碱可溶性树脂以外的碱可溶性树脂。作为碱可溶性树脂,可以举出例如,(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、马来酸、苯乙烯、乙酸乙烯酯、1,1-二氯乙烯、马来酰亚胺等均聚物或共聚物以及聚酰胺、聚酯、聚醚、聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、乙酰纤维素等。其中,从碱显影性等方面考虑,优选含羧基的乙烯基类树脂。
作为上述含羧基的乙烯基类树脂,具体可以举出例如不饱和羧酸与乙烯基化合物的共聚物等。所述不饱和羧酸包括(甲基)丙烯酸、丁烯酸、异丁烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、柠康酸等;所述乙烯基化合物包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、羟基苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、N-(甲基)丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、乙酸乙烯酯等。
其中优选苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯-(甲基)丙烯酸共聚物,更优选由3摩尔%~30摩尔%苯乙烯、10摩尔%~70摩尔%(甲基)丙烯酸酯、10摩尔%~60摩尔%(甲基)丙烯酸形成的共聚物。特别优选由5摩尔%~25摩尔%苯乙烯、20摩尔%~60摩尔%(甲基)丙烯酸酯、15摩尔%~55摩尔%(甲基)丙烯酸形成的共聚物。并且,这些含羧基的乙烯基类树脂优选酸值为30mg·KOH/g~250mg·KOH/g、以聚苯乙烯换算的重均分子量为1000~300000。
另外,作为上述含羧基的乙烯基类树脂,优选在侧链具有烯键式不饱和基团的树脂。具体可以举出例如,使烯丙基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-乙基缩水甘油酯、丁烯酸缩水甘油酯、异丁烯酸缩水甘油酯、巴豆基缩水甘油醚、衣康酸单烷基单缩水甘油酯、富马酸单烷基单缩水甘油酯、马来酸单烷基单缩水甘油酯等含环氧基的脂肪族不饱和化合物、或(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、(甲基)丙烯酸2,3-环氧环戊基甲酯、(甲基)丙烯酸7,8-环氧[三环[5.2.1.0]癸-2-基]氧甲酯等含环氧基的脂环族不饱和化合物与含羧基的聚合物反应,并使含羧基的聚合物所具有的羧基的5摩尔%~90摩尔%、优选30摩尔%~70摩尔%左右发生反应,将得到的反应生成物以及(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸3-烯丙氧基-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸肉桂酯、(甲基)丙烯酸巴豆酯、(甲基)丙烯酸甲基烯丙酯、N,N-二烯丙基(甲基)丙烯酰胺等具有2种以上不饱和基团的化合物或(甲基)丙烯酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸1-氯乙烯酯、(甲基)丙烯酸2-苯基乙烯酯、(甲基)丙烯酸1-丙烯酯、丁烯酸乙烯酯、乙烯基(甲基)丙烯酰胺等具有2种以上不饱和基团的化合物与(甲基)丙烯酸等不饱和羧酸或与不饱和羧酸酯共聚,并使前者的具有不饱和基团的化合物占整体的比例为10摩尔%~90摩尔%、优选30摩尔%~80摩尔%左右,由此得到的反应生成物等。
另外,作为所述含不饱和基团和羧基的环氧树脂以外的碱可溶性树脂,对于柔性配线板等要求耐折性的用途,可以举出两末端经羧酸改性的丙烯腈-丁二烯共聚物树脂、两末端经环氧改性的二甲基硅氧烷树脂。还可以举出例如特开平10-142791号公报等中有记载的引入了氨酯键的酚醛树脂等,所述氨酯键是使三丙烯酸季戊四醇酯等含羟基的(甲基)丙烯酸酯中的羟基或线型酚醛树脂等酚醛树脂中的羟基与异佛尔酮二异氰酸酯等多官能异氰酸酯反应得到的氨酯键。
在本发明的感光性组合物中,相对于感光性组合物的总量,所述(A)成分含烯键式不饱和基团的化合物、所述(B)成分光聚合引发剂、所述(C)成分碱可溶性树脂各自的含量比例优选如下:(A)成分为1重量%~70重量%、(B)成分为0.001重量%~50重量%、(C)成分为5重量%~70重量%;更优选(A)成分为5重量%~50重量%、(B)成分为0.01重量%~20重量%、(C)成分为10重量%~50重量%。
在所述各成分过少的情况下,出现作为组合物的灵敏度、光固化性等变差的趋势。另一方面,在所述各成分过多的情况下,作为组合物的粘性变得不足,或者造成在显影时产生污垢等问题的发生。
[1-4]其他成分
本发明的感光性组合物除了所述以外的构成要素之外,还可以进一步含有下述成分。
[1-4-1](D)环氧化合物
为了提高光固化膜的强度、提高耐热性等,本发明的感光性组合物优选除了含有所述(A)~(C)成分之外,还含有作为(D)成分的环氧化合物。作为(D)成分即环氧化合物,可以举出使构成所谓环氧树脂的重复单元的多羟基化合物与环氧氯丙烷反应得到的聚缩水甘油醚化合物、聚羧酸化合物与环氧氯丙烷反应得到的聚缩水甘油酯化合物、以及聚胺化合物与环氧氯丙烷反应得到的聚缩水甘油胺化合物等。
作为上述环氧化合物,可以举出例如,聚乙二醇的二缩水甘油醚型环氧化合物、双(4-羟基苯基)的二缩水甘油醚型环氧化合物、双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)的二缩水甘油醚型环氧化合物、双酚F的二缩水甘油醚型环氧化合物、双酚A的二缩水甘油醚型环氧化合物、四甲基双酚A的二缩水甘油醚型环氧化合物、环氧乙烷加成双酚A的二缩水甘油醚型环氧化合物以及构成这些重复单元的环氧树脂等聚缩水甘油醚化合物;六氢化邻苯二甲酸的二缩水甘油酯型环氧化合物、邻苯二甲酸的二缩水甘油酯型环氧化合物等聚缩水甘油酯化合物;双(4-氨基苯基)甲烷的二缩水甘油胺型环氧化合物等聚缩水甘油胺化合物以及在[1-3-2]中记载的作为含羧基环氧树脂的前体的环氧树脂等。
另外还可以举出例如3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-(2-乙基己基甲基)氧杂环丁烷、1,4-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}苯、1,4-苯甲酸双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲基]酯、线型酚醛清漆氧杂环丁烷、甲酚线型酚醛清漆氧杂环丁烷等氧杂环丁烷衍生物。
另外,作为侧链具有环氧基的乙烯基类聚合物,可以举出例如含环氧基的脂肪族不饱和化合物或含环氧基的脂环族不饱和化合物等含环氧基不饱和化合物与能共聚的其他乙烯基类化合物的共聚物等,所述含环氧基的脂肪族不饱和化合物包括:烯丙基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸α-乙基缩水甘油酯、丁烯酸缩水甘油酯、异丁烯酸缩水甘油酯、巴豆基缩水甘油醚、衣康酸单烷基单缩水甘油酯、富马酸单烷基单缩水甘油酯、马来酸单烷基单缩水甘油酯等,所述含环氧基的脂环族不饱和化合物包括:(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、(甲基)丙烯酸2,3-环氧环戊基甲酯、(甲基)丙烯酸7,8-环氧[三环[5.2.1.0]癸-2-基]氧甲酯等。
另外,根据需要还可以含有熔点为50℃以上的结晶性环氧化合物以进一步提高光固化膜的强度、提高耐热性等。
所述结晶性环氧化合物的熔点优选为60℃~160℃,特别优选为70℃~150℃。同时,该化合物的碳原子数优选为9~30,更优选为10~25。还优选该化合物为1~5官能化合物,特别优选为2~3官能化合物。
作为上述结晶性环氧化合物,具体可以举出例如,异氰脲酸与环氧氯丙烷反应得到的三缩水甘油胺型环氧化合物即异氰脲酸三缩水甘油酯、以及联酚衍生物与环氧氯丙烷反应得到的二缩水甘油醚型环氧化合物即联二甲苯酚二缩水甘油醚、联二甲苯酚芴二缩水甘油醚、联苯酚芴二缩水甘油醚等。
另外,还可以进一步使用高熔点结晶性环氧化合物代替上述结晶性环氧化合物,或与上述结晶性环氧化合物组合使用。与非结晶性环氧化合物相比,结晶性环氧化合物通常具有提高膜强度、提高耐湿性、提高灵敏度等优点,但是,结晶性化合物在分散时因分散引起的放热而易于熔融。熔点通常为150℃以上、优选为180℃以上、更优选为195℃以上的结晶性环氧化合物由于能防止分散时的熔融、溶解,所以是适合的。
作为高融点结晶性环氧化合物,可以举出例如,四酚衍生物与环氧氯丙烷反应得到的四缩水甘油醚型环氧化合物,即四缩水甘油基二甲酚基乙烷、四缩水甘油基苯酚基乙烷等。
在本发明的感光性组合物中,相对于感光性组合物的总量,作为(D)成分的环氧化合物的含量比例优选为0.5重量%~70重量%,更优选为2重量%~50重量%。在(D)成分的含量过少时,得到的固化物的强度也出现不足的倾向。在(D)成分的含量过多时,成像性出现下降的趋势。
[1-4-2](E)氨基化合物
在本发明的感光性组合物中,除了所述(A)~(C)成分之外,优选还含有作为(E)成分的氨基化合物,以提高得到的固化物的耐热性和耐化学性等,所述氨基化合物具有至少两个羟甲基或该羟甲基经碳原子数为1~8的醇缩合改性而得到的烷氧甲基作为官能团。作为这些氨基化合物,可以举出例如三聚氰胺与甲醛缩聚而成的三聚氰胺树脂;苯胍胺与甲醛缩聚而成的苯胍胺树脂;甘脲与甲醛缩聚而成的甘脲树脂;脲与甲醛缩聚而成的脲树脂;三聚氰胺、苯胍胺、甘脲或脲等2种以上物质与甲醛缩聚形成的树脂以及这些树脂的羟甲基经醇缩合改性的改性树脂等。
具体地说,作为三聚氰胺树脂以及其改性树脂,可以举出三井Saitek社生产的“サイメル”(注册商标)300、301、303、340、736、738、370、771、325、327、703、701、266、267、285、232、235、238、1141、272、254、202、1156、1158以及三和化学社生产的“NIKALAC”(注册商标)MW-100LM(原商品名E-2151)、MX-750LM、MX-302;作为苯胍胺树脂及其改性树脂,可以举出三井Saitek社生产的“サイメル”(注册商标)1123、1125、1128;作为甘脲树脂及其改性树脂,可以举出三井Saitek社生产的“サイメル”(注册商标)1170、1171、1174、1172、以及三和化学社生产的“NIKALAC”(注册商标)MX-270;作为脲树脂及其改性树脂,可以举出三井Saitek社生产的“UFR”(注册商标)65、300以及三和化学社生产的“NIKALAC”(注册商标)MX-290等。
作为上述氨基化合物(E)成分,优选三聚氰胺树脂及其改性树脂,更优选羟甲基的改性比例为70%以上的改性树脂,特别优选羟甲基的改性比例为80%以上的改性树脂。
在本发明的感光性组合物中,相对感光性组合物的总量,含有所述(E)成分即氨基化合物的比例优选为0.1重量%~20重量%,更优选为0.5重量%~10重量%。
[1-4-3](F)增感色素
本发明的感光性组合物优选除了含有所述(A)~(C)成分之外还含有增感色素(F)成分,以提高组合物的灵敏度等。作为增感色素,可以举出二烷氨基苯类化合物、吡咯亚甲基类化合物、三羟基嘧啶衍生物等,这些是在波长340nm~430nm的紫外~蓝紫色范围有最大吸收的光吸收色素。其中优选二烷氨基苯类化合物。
作为上述二烷氨基苯类化合物,优选二烷氨基二苯甲酮类化合物、苯环上的氨基的对位的碳原子具有杂环基作为取代基的二烷氨基苯类化合物、苯环上的氨基的对位的碳原子具有含磺酰亚氨基作为取代基的二烷氨基苯类化合物以及形成了喹诺酮骨架的二烷氨基苯类化合物。
作为所述二烷氨基二苯甲酮类化合物,优选以下述通式(VII)表示的化合物。
Figure A20058003598500561
式(VII)中,R62、R63、R66以及R67各自独立,且表示带取代基或无取代基的烷基,R64、R65、R68以及R69各自独立,且表示带取代基或无取代基的烷基或表示氢原子,R62和R63、R62和R64、R63和R65、R66和R67、R66和R68、以及R67和R69可以各自独立,且形成含氮杂环。
此处,式(VII)中的R62、R63、R66以及R67的烷基的碳原子数优选为1~6,并且R64、R65、R68以及R69是烷基时的碳原子数优选为1~6。
另外,在形成含氮杂环的情况下,含氮杂环优选为5元环或6元环,R62和R64、R63和R65、R66和R68、或R67和R69优选形成6元环中的四氢喹啉环,特别优选R62、R63、R64和R65、和/或R66、R67、R68和R69形成久洛尼定(julolidine)环。进一步特别优选在2位具有烷基作为取代基的四氢喹啉环、或包含该四氢喹啉环的久洛尼定环。
作为所述通式(VII)表示的化合物的具体例子,可以举出例如,4,4’-双(二甲氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙氨基)二苯甲酮以及下述结构的化合物。
Figure A20058003598500571
另外,作为苯环上的氨基的对位的碳原子的杂环基,优选是含有氮原子、氧原子或硫原子的5元环或6元环的杂环基,特别优选是带有缩合苯环的5元环,其中优选下述通式(VIII)表示的化合物。
Figure A20058003598500572
式(VIII)中,R70以及R71各自独立,且表示带取代基或无取代基的烷基,R72以及R73各自独立,且表示带取代基或无取代基的烷基或表示氢原子,R70和R71、R70和R72以及R71和R73各自独立,且可形成含氮杂环。X表示氧原子、硫原子、二烷基亚甲基、亚氨基、或烷基亚氨基,与杂环缩合的苯环带取代基或无取代基。
此处,式(VIII)中的R70以及R71的烷基的碳原子数优选为1~6,并且,R72以及R73是烷基时的碳原子数优选为1~6。并且,在形成含氮杂环的情况下,优选含氮杂环是5元环或6元环,R70和R72、R71和R73优选形成6元环中的四氢喹啉环,R70、R71、R72和R73特别优选形成久洛尼定环。进一步特别优选2位具有烷基作为取代基的四氢喹啉环或包含该四氢喹啉环的久洛尼定环。另外,X表示二烷基亚甲基时的烷基的碳原子数优选为1~6,X表示烷基亚氨基时的烷基的碳原子数优选为1~6。
作为所述式(VIII)表示的化合物的具体例子,可以举出例如,2-(对二甲氨基苯基)苯并噁唑、2-(对二乙氨基苯基)苯并噁唑、2-(对二甲氨基苯基)苯并[4,5]苯并噁唑、2-(对二甲氨基苯基)苯并[6,7]苯并噁唑、2-(对二甲氨基苯基)苯并噻唑、2-(对二乙氨基苯基)苯并噻唑、2-(对二甲氨基苯基)苯并咪唑、2-(对二乙氨基苯基)苯并咪唑、2-(对二甲氨基苯基)-3,3-二甲基-3H-吲哚、2-(对二乙氨基苯基)-3,3-二甲基-3H-吲哚以及下述结构的化合物。
Figure A20058003598500581
另外,作为所述式(VIII)表示的化合物以外的、在苯环上的氨基的对位的碳原子上具有杂环基作为取代基的二烷氨基苯类化合物,可以举出2-(对二甲氨基苯基)吡啶、2-(对二乙氨基苯基)吡啶、2-(对二甲氨基苯基)喹啉、2-(对二乙氨基苯基)喹啉、2-(对二甲氨基苯基)嘧啶、2-(对二乙氨基苯基)嘧啶、2,5-双(对二乙氨基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,5-双(对二乙氨基苯基)-1,3,4-噻二唑等。
另外,作为苯环上的氨基的对位的碳原子上带有含磺酰亚氨基的取代基的二烷氨基苯类化合物,优选下述式(IX)表示的化合物。
Figure A20058003598500591
式(IX)中,R74以及R75各自独立,且表示带取代基或无取代基的烷基,R76以及R77各自独立,且表示带取代基或无取代基的烷基或表示氢原子,R74和R76、R74和R76以及R75和R77各自独立,且可形成含氮杂环,R78表示1价基团或氢原子,R79表示1价基团。
此处,式(IX)中的R74以及R75的烷基的碳原子数优选为1~6,并且R76以及R77是烷基时的碳原子数优选为1~6。在形成含氮杂环的情况下,含氮杂环优选为5元环或6元环,但是,R76以及R77优选为氢原子。
另外,作为R78以及R79的1价基团,可以举出例如,烷基、环烷基、链烯基、环烯基、烷氧基、链烯氧基、酰基、酰氧基、芳基、芳氧基、芳烷基、芳基链烯基、羟基、甲酰基、羧基、羧酸酯基、氨基甲酰基、氨基、酰胺基、氨基甲酸酯基、磺酰胺基、磺酸基、磺酸酯基、氨磺酰基、烷硫基、亚氨基、氰基以及杂环基等。这些之中,R78优选为氢原子,并且R79优选为芳基。
另外,作为形成了喹诺酮骨架的二烷氨基苯类化合物,优选下述通式(X)表示的化合物。
Figure A20058003598500601
式(X)中,R80、R81以及R84各自独立地、且表示带取代基或无取代基的烷基,R82以及R83各自独立,且表示带取代基或无取代基的烷基或表示氢原子,R80和R81、R80和R82以及R81和R83各自独立、且可形成含氮杂环,R85表示带取代基或无取代基的烷基、带取代基或无取代基的芳基或表示氢原子。
此处,式(X)中的R80、R81以及R84的烷基的碳原子数优选为1~6,并且R82、R83以及R85是烷基时的碳原子数优选为1~6。另外,在形成含氮杂环的情况下,含氮杂环优选是5元环或6元环,R82以及R83优选为氢原子。并且,R85优选为苯基。
作为上述(F)成分即增感色素,特别优选所述式(VII)表示的二烷氨基二苯甲酮类化合物、所述式(IX)表示的苯环上的氨基的对位的碳原子具有含磺酰亚氨基作为取代基的二烷氨基苯类化合物、或所述式(X)表示的形成了喹诺酮骨架的二烷氨基苯类化合物。
在本发明的感光性组合物中,相对于光固化性组合物的总量,所述(F)成分即增感色素的含量优选为0.1重量%~20重量%,更优选为0.5重量%~10重量%。
[1-4-4](G)环氧固化剂
本发明的感光性组合物除了含有所述(A)~(C)成分之外,还可以含有环氧固化剂(G)成分以提高组合物的光固化性、热固性等。
作为(G)成分环氧固化剂,可以举出例如,琥珀酸酐、马来酸酐、衣康酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢化邻苯二甲酸酐、3-甲基四氢化邻苯二甲酸酐、4-甲基四氢化邻苯二甲酸酐、3-乙基四氢化邻苯二甲酸酐、4-乙基四氢化邻苯二甲酸酐、六氢化邻苯二甲酸酐、3-甲基六氢化邻苯二甲酸酐、4-甲基六氢化邻苯二甲酸酐、3-乙基六氢化邻苯二甲酸酐、4-乙基六氢化邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、联邻苯二甲酸酐等多元羧酸酐类;三丁基膦、三苯膦、三-2-氰基乙基膦等有机膦类;咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、4-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑类;双氰胺、苄基甲胺、4-甲基苄基-N,N-二甲胺、4-甲氧基苄基-N,N-二胺、4-二甲氨基苄基-N,N-二甲胺等胺化合物类;2,4,6-三氨基-s-三嗪、2-乙烯基-4,6-二氨基-s-三嗪、2-乙烯基-4,6-二氨基-s-三嗪加成异氰脲酸的加成物、2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧乙基-s-三嗪、2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧乙基-s-三嗪加成异氰脲酸的加成物等氨基-s-三嗪类;苄基三甲基氯化铵、苯基三丁基氯化铵等季铵盐类;三正丁基-2,5-二羟苯基-溴化磷、十六烷基三丁基氯化磷等磷盐类等,这些之中,优选具有-NH-基的化合物,所以优选胺化合物类以及氨基-s-三嗪类,特别优选双氰胺、2,4,6-三氨基-s-三嗪。
从形成感光性组合物的长期稳定性方面出发,相对于感光性组合物的总量,所述(G)成分环氧固化剂的含量优选为0.1重量%以下。
[1-4-5](H)聚合加速剂
本发明的感光性组合物除了含有所述(A)~(C)成分之外,还可以含有聚合加速剂(H)成分以提高组合物的光聚合引发能力等。
作为(H)成分聚合加速剂,优选含有氨基酸的酯或两性离子化合物的聚合加速剂,作为所述氨基酸的酯或两性离子化合物,优选下述式(X1a)或(X1b)表示的化合物。
Figure A20058003598500621
式(X1a)以及(X1b)中,R26以及R27各自独立、且表示带取代基或无取代基的烷基、带取代基或无取代基的芳基、带取代基或无取代基的杂环基或表示氢原子,R28以及R29各自独立、且表示带取代基或无取代基的烷基或表示氢原子,R30表示带取代基或无取代基的烷基、带取代基或无取代基的链烯基或带取代基或无取代基的芳基,R31表示带取代基或无取代基的烷基、带取代基或无取代基的芳基或带取代基或无取代基的杂环基,s表示0~10的整数。
此处,作为式(X1a)以及(X1b)中的R26、R27、R28、R29、R30以及R31的烷基,碳原子数优选为1~8,更优选为1~4。并且,作为R30的链烯基,可以举出例如乙烯基、烯丙基、异丙烯基等;作为R26、R27、R30以及R31的芳基,可以举出例如苯基、萘基等;作为R26、R27以及R30的杂环基,可以举出例如糠偶酰基(furil)、呋喃基、吡咯基、吡啶基等。
另外,作为所述烷基以及链烯基中的取代基,可以举出例如烷氧基、烷氧基羰基、链烯氧基、链烯氧基羰基、苯基、卤原子等;作为所述芳基、杂环基中的取代基,可以举出例如烷基、烷氧基、链烯基、链烯氧基、酰基、酰氧基、烷氧羰基、苯氧基、烷硫基、烷磺酰基等基团,或进一步具有烷氧基或苯基等取代基的上述基团;还可以举出醛基、羧基、羟基、磺基、硝基、氰基、卤原子等。
本发明中,在所述式(X1a)或(X1b)表示的氨基酸的酯或两性离子化合物中,优选下述的氨基酸酯或氨基酸两性离子化合物,所述氨基酸酯为:式(X1a)中的R26以及R27的一个是氢原子而另一个是带取代基或无取代基的苯基、R28以及R29都是氢原子、R30是带取代基或无取代基的烷基或带取代基或无取代基的苯基、s为0、1或2;所述氨基酸两性离子化合物为:式(X1b)中的R26以及R27都为氢原子或者一个是带取代基或无取代基的烷基、R28以及R29都为氢原子、R31为带取代基或无取代基的烷基或带取代基或无取代基的苯基、s为0、1或2。特别优选所述式(X1a)中的s为0、R26以及R27中的一个是氢原子而另一个是苯基、R28以及R29都是氢原子的N-苯基甘氨酸的酯、尤其是R30是苄基的N-苯基甘氨酸苄基酯,或者所述通式(X1b)中的s为0、R26、R27、R28以及R29均为氢原子、R31为苯基的N-苯基甘氨酸的两性离子化合物。
另外,本发明中,作为(H)成分聚合加速剂,还可以进一步含有除了所述氨基酸的酯或两性离子化合物以外的聚合加速剂。例如2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噁唑、3-巯基-1,2,4-三唑、2-巯基-4(3H)-喹唑啉、β-巯基萘、乙二醇二硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯等含巯基化合物类;己烷二硫醇、三羟甲基丙烷三硫代葡糖酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯等多官能硫醇化合物类;N,N-二烷氨基苯甲酸酯、N-苯基甘氨酸或其铵盐、钠盐、酯等以及苯丙氨酸或其铵盐、钠盐、酯等具有芳香环的氨基酸或其衍生物类等。
在本发明的感光性组合物中,相对感光性组合物的总量,所述(H)成分聚合加速剂的含量优选为20重量%以下,更优选为1重量%~10重量%。
[1-4-6](I)无机填充剂
另外,本发明的感光性组合物除了含有所述(A)~(C)成分之外,还可以含有无机填充剂(I)成分以提高固化物的强度等。
作为(I)成分即无机填充剂,可以举出例如日本滑石社生产的“ST-2000”、“BST”等滑石;日本AEROSIL社生产的“R972”、“R974”等二氧化硅、氧化铝;堺化学社生产的“B-30”、“BF-1”、“BF-40”等硫酸钡、氧化镁等。这些无机填充剂可以根据需要通过硅烷偶合剂等进行表面处理。使用时,平均粒径通常分散在0.005μm以上,且通常为50μm以下,优选分散在20μm以下,更优选分散在10μm以下。
在本发明的感光性组合物中,相对感光性组合物的总量,所述(I)成分无机填充剂的含量优选为70重量%以下,更优选为1重量%~50重量%。
[1-4-7](J)色料
本发明的感光性组合物除了含有所述(A)~(C)成分之外,还可以含有(J)色料。(J)色料是指将本发明的感光性组合物特别地用作滤色器、或阻焊层以外的着色组合物时对该组合物进行着色的物质。作为色料,可以使用染颜料,从耐热性、耐光性等观点出发,优选颜料。作为颜料,可以使用蓝色颜料、绿色颜料、红色颜料、黄色颜料、紫色颜料、橙色颜料、褐色颜料、黑色颜料等各种颜色的颜料。另外,至于其结构,可以使用偶氮系、酞菁系、喹吖啶酮系、苯并咪唑酮系、异吲哚啉酮系、二噁嗪系、阴丹士林系、二萘嵌苯系等有机颜料,除此以外,还可以利用各种无机颜料等。下面以颜料号说明可以使用的颜料的具体例子。值得注意的是,下文中举出的C.I.是指颜色指数(C.I)。
红色颜料可以举出:C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、47、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276。其中可优选举出C.I.颜料红48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242、254,可更优选举出C.I.颜料红177、209、224、254。
作为蓝色颜料,可以举出C.I.颜料蓝1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79。其中可优选举出C.I.颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6,可更优选举出C.I.颜料蓝15:6。
作为绿色颜料,可以举出C.I.颜料绿1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55。其中可以优选举出C.I.颜料绿7、36。
作为黄色颜料,可以举出C.I.颜料黄1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、5345、61、62、62:1、63、65、73、74、75、81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208。其中可以优选举出C.I.颜料黄83、117、129、138、139、150、154、155、180、185,可以更优选举出C.I.颜料黄83、138、139、150、180。
作为橙色颜料,可以举出C.I.颜料橙1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78、79。其中可优选举出C.I.颜料橙38、71。
作为紫色颜料,可以举出C.I.颜料紫1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:345:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50。其中可以优选举出C.I.颜料紫19、23,可更优选举出C.I.颜料紫23。
另外,作为色料,还可以使用黑色的色料。对于黑色色料,可以单独使用黑色色料,也可以是通过混合红、绿、蓝等形成的黑色色料。另外,这些色料可以适当从无机或有机颜料、染料中适当选择。
作为用于调制黑色色料时可混合使用的色料,可以举出维多利亚纯蓝(42595)、槐黄O(41000)、卡瓷隆亮黄(カチロンブリリアントフラビン)(碱性13)、若丹明6GCP(45160)、若丹明B(45170)、藏红OK70:100(50240)、爱丽奥海罂蓝X(42080)、No.120/リオノ一ル黄(21090)、リオノ一ル黄GRO(21090)、シムラ一フア一スト黄8GF(21105)、联苯胺黄4T-564D(21095)、シムラ一フア一スト红4015(12345)、リオノ一ル红7B4401(15850)、フア一ストゲン蓝TGR-L(74160)、リオノ一ル蓝SM(26150)、リオノ一ル蓝ES(颜料蓝15:6)、リオノ一ゲン红GD(颜料红168)、リオノ一ル绿2YS(颜料绿36)等(上述括号内的数字是颜料指数(C.I.))。
另外,对于其他可以混合使用的颜料,可以举出例如C.I.黄色颜料20、24、86、93、109、110、117、125、137、138、147、148、153、154、166,C.I.橙色颜料36、43、51、55、59、61,C.I.红色颜料9、97、122、123、149、168、177、180、192、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240,C.I.紫色颜料19、23、29、30、37、40、50,C.I.蓝色颜料15、15:1、15:4、22、60、64,C.I.绿色颜料7,C.I.褐色颜料23、25、26等。
作为可单独使用的黑色色料,可以举出炭黑、乙炔黑、灯黑、骨炭、石墨、铁黑、苯胺黑、花青黑(cyanine black)、钛黑等。
其中从遮光率、图像特性的观点出发,优选炭黑、钛黑。作为炭黑的例子,可以举出下述的炭黑。
三菱化学社生产:MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA220、MA230、MA600、#5、#10、#20、#25、#30、#32、#33、#40、#44、#45、#47、#50、#52、#55、#650、#750、#850、#950、#960、#970、#980、#990、#1000、#2200、#2300、#2340、#2400、#2600、#3050、#3150、#3250、#3600、#3750、#3950、#4000、#4010、OIL7B、OIL9B、OIL11B、OIL30B、OIL31,德固赛社生产:Printex3、Printex3OP、Printex30、Printex30OP、Printex40、Printex45、Printex55、Printex60、Printex75、Printex80、Printex85、Printex90、PrintexA、Printex L、Printex G、Printex P、Printex U、Printex V、PrintexG、SpecialBlack550、SpecialBlack340、SpecialBlack250、SpecialBlack100、SpecialBlack6、SpecialBlack5、SpecialBlack4、Color Black FW1、ColorBlack FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color BlackFW18、Color Black FW200、Color Black S160、Color BlackS170,キヤボツト社生产:Monarch120、Monarch280、Monarch460、Monarch800、Monarch880、Monarch900、Monarch1000、Monarch1100、Monarch1300、Monarch1400、Monarch4630、REGAL99、REGAL99R、REGAL415、REGAL415R、REGAL250、REGAL250R、REGAL330、REGAL400R、REGAL55R0、REGAL660R、BLACK  PEARLS480、PEARLS130、VULCAN XC72R、ELFTEX-8,コロンビャンカ一ボン社生产:RAVEN11、RAVEN14、RAVEN15、RAVEN16、RAVEN22、RAVEN30、RAVEN35、RAVEN40、RAVEN410、RAVEN420、RAVEN450、RAVEN500、RAVEN780、RAVEN850、RAVEN890H、RAVEN1000、RAVEN1020、RAVEN1040、RAVEN1060U、RAVEN1080U、RAVEN1170、RAVEN1190U、RAVEN1250、RAVEN1500、RAVEN2000、RAVEN2500U、RAVEN3400、RAVEN5000、RAVEN5250、RAVEN5750、RAVEN7000。
另外,钛黑可以举出下述物质。
作为钛黑的制造方法,包括将二氧化钛和金属钛的混合物在还原气氛下进行加热还原的方法(特开昭49-5432号公报);将四氯化钛在高温水解得到的超微细二氧化钛在含氢的还原气氛中进行还原的方法(特开昭57-205322号公报);将二氧化钛或氢氧化钛在铵的存在下进行高温还原的方法(特开昭60-65069号公报、特开昭61-201610号公报);在二氧化钛或氢氧化钛上附着钒化合物,并在铵的存在下进行高温还原的方法(特开昭61-201610号公报)等,但不限于这些。
作为钛黑的市售品的例子,可以举出三菱マテリアル社生产的钛黑10S、12S、13R、13M、13M-C等。
作为其他黑色颜料的例子,可以使用苯胺黑、氧化铁系黑色颜料以及将红色、绿色、蓝色这三色有机颜料进行混合来作为黑色颜料使用。
另外,作为颜料,还可以使用硫酸钡、硫酸铅、氧化钛、黄铅、氧化铁、氧化铬等。
上述颜料还可以多种合用。例如,为了调整色度,作为颜料,可以合用绿色颜料和黄色颜料,或合用蓝色颜料和紫色颜料。
另外,作为可以用作色料的染料,可以举出偶氮系染料、蒽醌系染料、酞菁系染料、醌亚胺系染料、喹啉系染料、硝基系染料、羰基系染料、次甲基系染料等。
作为偶氮系染料,可以举出例如,C.I.酸性黄11、C.I.酸性橙7、C.I.酸性红37、C.I.酸性红180、C.I.酸性蓝29、C.I.直接红28、C.I.直接红83、C.I.直接黄12、C.I.直接橙26、C.I.直接绿28、C.I.直接绿59、C.I.活性黄2、C.I.活性红17、C.I.活性红120、C.I.活性黑5、C.I.分散橙5、C.I.分散红58、C.I.分散蓝165、C.I.碱性蓝41、C.I.碱性红18、C.I.媒染红7、C.I.媒染黄5、C.I.媒染黑7等。
作为蒽醌系染料,可以举出例如,C.I.瓮蓝4,C.I.酸性蓝40,C.I.酸性绿25,C.I.活性蓝19,C.I.活性蓝49,C.I.分散红60,C.I.分散蓝56,C.I.分散蓝60等。
此外,作为酞菁系染料,可以举出例如C.I.瓮蓝5等,作为醌亚胺系染料,可以举出例如C.I.碱性蓝3、C.I.碱性蓝9等,作为喹啉系染料,可以举出例如C.I.溶剂黄33、C.I.酸性黄3、C.I.分散黄64等,作为硝基系染料,可以举出例如C.I.酸性黄1、C.I.酸性橙3、C.I.分散黄42等。
本发明的感光性组合物所用的色料例如在用于阻焊层的情况下,优选为使用不含卤原子的色料。
另外,在色料是无机、有机颜料的情况下,本发明的感光性组合物的全部固体物质中的色料是通常将颜料的平均粒径分散成1μm以下、优选0.5μm以下、更优选0.25μm以下来使用的。并且,为了提高颜料分散时的分散性、分散稳定性,优选合用分散材料和/或分散助剂。
作为分散剂,通常使用表面活性剂、高分子分散剂等,而使用高分子分散剂时,长期分散稳定性优异,所以特别优选使用高分子分散剂。
作为高分子分散剂,例如优选特开2005-126674等记载的含氮原子分散剂,作为这种含氮原子分散剂,可以举出例如,聚氨酯类分散剂、含氮原子的接枝共聚物、侧链具有季铵盐基的A嵌段和没有季铵盐基的B嵌段构成的A-B嵌段共聚物和/或B-A-B嵌段共聚物等。分散剂可以单独使用1种,也可以2种以上混合使用。
本发明的感光性组合物的全部固体物质中色料所占的比例通常为1重量%~70重量%、优选为10重量%~70重量%、更优选为20重量%~60重量%。在色料的含量过少时,着色力降低,膜厚相对于色浓度变得过厚,对液晶单元化时的缝隙控制等产生不良影响。而在色料的含量过多时,分散稳定性变差,存在出现再凝聚或增稠等问题的危险性。
[1-4-8](K)表面活性剂
此外,本发明的感光性组合物除了含有所述(A)~(C)成分之外,还可以包含非离子型、阴离子型、阳离子型、两性、氟系等表面活性剂作为(K)成分,以便改善组合物涂布液的涂布性以及感光性组合物层的显影性。
作为非离子型表面活性剂,具体可以举出例如聚氧乙烯烷基醚类、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚类、聚氧乙烯烷基苯基醚类、聚氧乙烯烷基酯类、聚氧乙烯脂肪酸酯类、丙三醇脂肪酸酯类、聚氧乙烯丙三醇脂肪酸酯类、季戊四醇脂肪酸酯类、聚氧乙烯季戊四醇脂肪酸酯类、脱水山梨糖醇脂肪酸酯类、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯类、山梨糖醇脂肪酸酯或聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯类等。作为这些非离子型表面活性剂的市售品,可以举出花王株式会社生产的“エマルゲン104P”、“エマルゲンA60”等聚氧乙烯系表面活性剂等。
还可以优选使用氟系和硅氧烷系表面活性剂。作为氟系表面活性剂,优选在末端、主链和侧链的至少一个部位具有氟烷基或氟亚烷基的化合物。具体可以举出1,1,2,2-四氟辛基-(1,1,2,2-四氟丙基)醚、1,1,2,2-四氟辛基己基醚、八乙二醇二-(1,1,2,2-四氟丁基)醚、六乙二醇二-(1,1,2,2,3,3-六氟戊基)醚、八丙二醇二-(1,1,2,2-四氟丁基)醚、六丙二醇二-(1,1,2,2,3,3-六氟戊基)醚、全氟十二烷基磺酸钠、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10-十氟十二烷、1,1,2,2,3,3-六氟癸烷等。另外,作为这些表面活性剂的市售品,可以举出BM Chemie社生产的“BM-1000”、”BM-1100”,大日本油墨化学工业株式会社生产的“メガフアツクF142D”、“メガフアツクF172”、“メガフアツクF173”、“メガフアツクF183”、“メガフアツクF470”,住友3M株式会社生产的“FC430”,ネオス株式会社生产的“DFX-18”等。
作为硅氧烷系表面活性剂,可以举出例如,ト一レシリコ一ン株式会社生产的“ト一レシリコ一ンDC3PA”、“ト一レシリコ一ンSH7PA”、“ト一レシリコ一ンDC11PA”、“ト一レシリコ一ンSH21PA”、“ト一レシリコ一ンSH28PA”、“ト一レシリコ一ンSH29PA”、“ト一レシリコ一ンSH30PA”、“ト一レシリコ一ンSH8400”,东芝シリコ一ン株式会社生产的“TSF-4440”、“TSF-4300”、“TSF-4445”、“TSF-444(4)(5)(6)(7)6”、“TSF-4460”、“TSF-4452”,シリコ一ン株式会社生产的“KP341”,ビツゲケミ一社生产的“BYK323”、“BYK330”等市售品。
作为硅氧烷系表面活性剂,更优选聚醚改性硅氧烷系表面活性剂。
作为上述阴离子型表面活性剂,可以举出例如烷基磺酸盐类、烷基苯磺酸盐类、烷基萘磺酸盐类、聚氧乙烯烷基醚磺酸盐类、烷基硫酸盐类、烷基硫酸酯盐类、高级醇硫酸酯盐类、脂肪族醇硫酸酯盐类、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐类、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸盐类、烷基磷酸酯盐类、聚氧乙烯烷基醚磷酸盐、聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸盐类或特殊高分子系表面活性剂等。其中优选特殊高分子系表面活性剂,更优选特殊聚羧酸型高分子系表面活性剂。
作为市售品,可以举出例如,烷基硫酸酯盐类的花王株式会社生产的“エマ一ル10”等,烷基萘磺酸盐类的花王株式会社生产的“ペレツクスNB-L”等,特殊高分子系表面活性剂的花王株式会社生产的“ホモゲノ一ルL-18”、“ホモゲノ一ルL-100”等。
另外,作为上述阳离子型表面活性剂,可以举出季铵盐类、咪唑啉衍生物类、胺盐类等。
另外,作为两性表面活性剂,可以举出甜菜碱型化合物类、咪唑鎓盐类、咪唑啉类、氨基酸类等。其中,优选季铵盐类,更优选十八烷基三甲基铵盐类。作为市售品,可以举出例如,烷基胺盐类的花王株式会社生产的“アセタミン24”等,季铵盐类的花王株式会社生产的“コ一タミン24P”、“コ一タミン86W”等。
表面活性剂可以组合2类以上,优选硅氧烷系表面活性剂/氟系表面活性剂、硅氧烷系表面活性剂/特殊高分子系表面活性剂、氟系表面活性剂/特殊高分子系表面活性剂的组合等。尤其优选硅氧烷系表面活性剂/氟系表面活性剂。关于这种硅氧烷系表面活性剂/氟系表面活性剂的组合,可以举出例如GE东芝シリコ一ン社生产的“TSF4460”/ネオス社生产的“DFX-18”、ビツクケミ一社生产的“BYK-300”“BYK-330”/セイミ化学社生产的“S-393”、信越シリコ一ン社生产的“KP340”/大日本油墨社生产的“F-478”、ト一レシリコ一ン社生产的“SH7PA”/大金社生产的“DS-401”、日本ユニカ一社生产的“L-77”/住友3M社生产的“FC4430”等。
另外,对于本发明的感光性组合物,优选主要通过适当选择上述表面活性剂来调整该感光性组合物的液滴对清洁玻璃面的接触角θ(度)和表面张力σ(mN/m),以使所述接触角θ(度)和表面张力σ(mN/m)满足下述式(1)、(2)以及(3)。通过满足下述式(1)、式(2)以及式(3)中的任一式,能够防止涂布斑和干燥斑的产生。
θ≤5×(σ0-σ)           (1)
σ≤σ0-1                 (2)
θ≤15                    (3)
其中,所述式中的σ0是感光性组合物中所用的单一溶剂的表面张力(mN/m)。
本发明的感光性组合物优选满足下述式(1′)、(2′)以及(3′),更优选满足下述式(1″)、(2″)以及(3″),特别优选下述式(1)、(2)以及(3)。
θ≤4×(σ0-σ)           (1′)
σ≤σ0-1.5               (2′)
θ≤12                    (3′)
θ≤3×(σ0-σ)           (1″)
σ≤σ0-2                 (2″)
θ≤9                     (3″)
θ≤3×(σ0-σ)            (1)
σ≤σ0-2                  (2)
θ≤5                      (3)
另外,从流平性方面考虑,对于本发明的感光性组合物,优选在采用该感光性组合物所用的溶剂稀释到溶剂重量的2倍时的表面张力σ′(mN/m)与稀释前的表面张力σ(mN/m)满足下述式(4),更优选满足下述式(4′),特别优选满足下述式(4″)。
|σ-σ′|≤0.4  (4)
|σ-σ′|≤0.3  (4′)
|σ-σ′|≤0.2  (4″)
另外,在本发明中,所述接触角、所述表面张力分别通过下述方法进行测定,并且利用下述方法进行所述稀释。
<接触角>
在用清洗剂将液晶面板用玻璃基板洗净后,通过UV臭氧处理实施光清洗,得到与纯水的接触角为0°即完全润湿铺展的清洁玻璃基板。进一步使用基于液滴法的接触角测定装置,在23℃测定感光性组合物对该玻璃基板的静态接触角。
<表面张力>
用酒精灯等将表面充分烧红,并准备干净的铂板,使用基于平板法的表面张力计,在23℃测定感光性组合物的静态表面张力。
<稀释方法>
在室温搅拌下,向烧杯中的感光性组合物逐滴滴加与该感光性组合物中使用的溶剂相同的溶剂以进行稀释。
在本发明的感光性组合物中,相对于感光性组合物总量,(K)表面活性剂成分的含量优选为10重量%以下,更优选为0.001重量%~5重量%。
[1-4-9]其他添加剂
本发明的感光性组合物还可以含有各种添加剂,例如,可以含有感光性组合物总量的2重量%以下的氢醌、对甲氧基苯酚、2,6-二叔丁基-对甲酚等热聚合抑制剂;感光性组合物总量的40重量%以下的邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二(十二烷)酯、磷酸三甲苯酚酯等增塑剂;感光性组合物总量的10重量%以下的叔胺或硫醇等灵敏度特性改善剂;感光性组合物总量的30重量%以下的色素前体以及感光性组合物总量的40重量%以下的无卤缩合磷酸酯等阻燃剂(具体可以举出例如大八化学社生产的芳香族缩合磷酸酯“CR-733S”、“CR-741”、“CR-747”、“PX-200”等)。
[1-5]分光灵敏度特性以及最小曝光量
本发明的感光性组合物通常在340nm~430nm、优选350nm~430nm、更优选355nm~430nm、特别优选360nm~430nm的波长范围具有分光灵敏度的最大峰。分光灵敏度的最大峰过于靠近短波长一侧,则作为感光性组合物出现对波长340nm~430nm的激光的灵敏度变差的倾向,另一方面,如果分光灵敏度的最大峰过于靠近长波长一侧,则出现在黄色灯下的安全光性变差的倾向。
本发明中,分光灵敏度的最大峰值在例如“光聚合物技术”(山冈亚夫著,日刊工业新闻社发行,昭和63年,262页)等中有详细记载。即,用分光灵敏度测定装置,并将从氙灯或钨灯等光源分光的光设定成在横轴方向曝光波长呈线性变化、在纵轴方向曝光强度呈对数变化,对在基板表面形成了光固化性组合物层的光固化性成像件试样进行照射、曝光。其后,通过显影处理,得到对应各曝光波长的灵敏度的图像,根据该图像高度算出能成像的曝光能量,以波长作为横轴,该曝光能量的倒数作为纵轴作图,得到分光灵敏度曲线,该曲线中的最大峰值即为分光灵敏度的最大峰值。
作为具体的测定例子,可以举出例如下述的例子。
将成像件切成50mm×60mm的大小的样品,用折射分光照射装置(ナルミ社生产的“RM-23”),并以氙灯(ウシオ电机社生产的“UI-501C”)为光源,将在330nm~650nm的波长范围分光的光设定成在横轴方向曝光波长呈线性变化、在纵轴方向曝光强度呈对数变化,对所述样品照射10秒进行曝光。
接着,以30℃的1重量%的碳酸钠水溶液作为显影液,以0.15MPa进行喷吹,用最小显影时间的2倍时间进行喷雾显影,由此得到对应各曝光波长的灵敏度的图像。根据该图像高度算出能成像的曝光能量,以波长作为横轴,以该曝光能量的倒数作为纵轴作图,得到分光灵敏度曲线,读取该曲线中的最大峰值。
另外,本发明的感光性组合物优选在波长410nm下能成像的最小曝光量[S410]为50mJ/cm2以下,更优选为30mJ/cm2以下,特别优选为20mJ/cm2以下。曝光时间虽然还和激光光源的曝光强度有关,但该最小曝光量[S410]过大时,曝光时间变长,出现实用性降低的倾向。另外,该最小曝光量[S410]的下限越小越优选,但通常该下限为1mJ/cm2以上。
另外,本发明的感光性组合物优选所述[S410]与在波长450nm下能成像的最小曝光量[S450(mJ/cm2)]的比[S410/S450]优选为0.1以下,更优选为0.05以下。该比例[S410/S450]过大时,出现难以同时得到蓝紫色激光感光性和黄色灯下的安全光线性的倾向。
另外,本发明的感光性组合物优选在大于波长450nm小于等于650nm的各波长下,能成像的最小曝光量[S450-650(mJ/cm2)]与在波长450nm下能成像的最小曝光量[S450(mJ/cm2)]的比[S450-650/S450]大于1。在该比例[S450-650/S450]在所述范围以下时,出现难以同时得到蓝紫色激光感光性和黄色灯下的安全光性的倾向。
另外,对于所述在波长410nm下能成像的最小曝光量[S410]、在波长450nm下能成像的最小曝光量[S450]以及在波长大于450nm小于等于650nm的各波长下能成像的最小曝光量[S450-650(mJ/cm2)],可以在上述使用分光灵敏度测定装置对分光灵敏度的最大峰值的测定中,根据得到的图像高度算出的能成像的曝光能量来求出所述各最小曝光量。此时得到的值是指,在改变显影液种类、显影温度、显影时间等显影条件而确定的最佳显影条件下能成像的最小曝光量。作为该最佳显影条件,通常采用下述条件:在25℃~40℃的温度下,将pH11~14的碱性显影液在0.1MPa~0.5MPa的压力下进行0.5分钟~3分钟的喷雾。
[2]成像材料、成像件以及成像方法
本发明的感光性组合物可以用于形成本发明的成像材料。成像材料通常以如下方法形成:将所述各成分溶解或分散到适当的溶剂中形成涂布液,将该涂布液涂布在准支持膜上并进行干燥,根据需要用覆盖膜对所形成的感光性组合物层表面进行覆盖,由此形成成像材料。作为这样的成像材料,可以举出例如干膜抗蚀材等。
另外,上述成像材料还可以用于形成本发明的成像件。成像件通常包括两种制作方法。其一是将成像材料的感光性组合物层一侧(在覆盖有覆盖膜的情况下,剥去该覆盖膜)层积在被加工基板上,制成成像件。另一方法按如下顺序进行制作。(1)将上述负型蓝紫色激光感光性组合物的各组分溶解或分散在适当的溶剂中以制备涂布液;(2)直接在被加工基板上涂布所述涂布液,并进行干燥;(3)在被加工基板上形成本发明的负型蓝紫色激光感光性组合物层。
另外,成像件适用于下列成像方法。即,对成像件的感光性组合物层用例如波长为340nm~430nm的激光进行扫描曝光,并通过显影处理使图像显影。
[2-1]成像材料以及成像件
作为本发明的成像材料、特别是用于干膜抗蚀材等的准支持膜,可以使用例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺酰亚胺膜、聚丙烯膜、聚苯乙烯膜等现有公知的膜。该准支持膜优选膜厚为10μm~30μm、雾值为1.5%以下、直径为10μm以上的含锑等金属的粒子或其凝聚体为10个/10cm2以下。此时,在这些膜具有制作成像材料时必须的耐溶剂性和耐热性等时,可以直接在这些准支持膜上涂布感光性组合物涂布液,使其干燥后制成本发明的成像材料。另外,这些膜即使耐溶剂性或耐热性等较差,也可以例如通过如下方法制作本发明的成像材料:在聚四氟乙烯膜或脱模膜等具有脱模性的膜上先形成感光性组合物层,然后,在该层上层积耐溶剂性或耐热性等低的准支持膜,然后剥离具有脱模性的膜,由此制作本发明的成像材料。
另外,为了提高感光层的转印性,还可以在例如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等准支持膜上设置厚度通常为10μm~50μm的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等热固性转印层。
另外,作为用于涂布液的溶剂,只要该溶液对使用成分具有充分的溶解度,并能赋予良好的涂膜性就没有特别限制。例如可以举出甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯等溶纤剂系溶剂;丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丁基醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丁基醚乙酸酯、一缩二丙二醇二甲醚等丙二醇系溶剂;乙酸丁酯、乙酸戊酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、乙二酸二乙酯、丙酮酸乙酯、2-羟基丁酸乙酯、乙酰乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯系溶剂;庚醇、己醇、二丙酮醇、糠醇等醇系溶剂;环己酮、甲基戊基酮等酮系溶剂;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等强极性溶剂以及这些溶剂的混合溶剂;以及这些溶剂与芳香烃的混合物等。以重量比计,相对光固化性组合物的各成分的总量,溶剂的使用比例通常为1~20倍左右的范围。
作为涂布方法,可以采用现有公知的方法,例如旋转涂布、绕线棒涂布、喷雾涂布、浸渍涂布、气刀涂布、辊式涂布、刮刀涂布、筛网涂布以及幕式涂布等。从后述的成像以及其后的蚀刻或镀覆等的加工性等方面考虑,此时的涂布量优选满足干燥膜厚为5μm以上,更优选为10μm以上。另外,从灵敏度等方面考虑,优选满足干燥膜厚为200μm以下,更优选为100μm以下。作为干燥温度,例如是30℃~150℃,优选是40℃~110℃。作为干燥时间,例如为5秒~60分钟、优选为10秒~30分钟。
另外,在用作干膜抗蚀材等成像材料时,在成像材料被层积到被加工基板之前,优选用覆盖膜覆盖所形成的感光性组合物层表面。作为该覆盖膜,可以使用聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酯膜、聚四氟乙烯膜等现有公知的膜。具体优选使用例如三菱聚酯社生产的膜厚为40μm的聚酯膜“S120”等。另外,该覆盖膜优选膜厚为10μm~50μm、且80μm以上的鱼眼为10个/m2以下,并优选中心线平均粗糙度(Ra)为0.1μm。
另外,通过对所述成像材料的感光性组合物层一侧(在用覆盖膜覆盖的情况下,剥去该覆盖膜)加热、加压等进行层积,或者通过直接涂布所述感光性组合物涂布液并进行干燥,制作本发明的成像件。这种情况下,通过激光等对在被加工基板上形成的感光性组合物层进行曝光,实施显影处理,以由此显影的负型图像作为抗蚀层,通过蚀刻加工、镀覆加工或加焊加工等,在该抗蚀层表面形成电路或电极等图案,被加工基板可以是铜、铝、金、银、铬、锌、锡、铅、镍等的金属板自身,但优选使用金属片层积板,该金属片层积板通常采用如下方法形成:通过加热、压合层积所述金属或氧化铟、氧化锡、氧化铟掺杂氧化锡等金属氧化物等金属箔,或通过溅镀、蒸镀、镀覆金属等方法,在绝缘性支持体表面上形成厚度为1μm~100μm左右的导电层,由此,表面具有该导电层的绝缘性支持体即为所述金属片层积板,所述绝缘性支持体由例如环氧树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂等热固性树脂;饱和聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚砜树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚烯烃树脂、氟树脂等热塑性树脂等树脂;纸、玻璃以及氧化铝、二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙等无机物;或玻璃布基材环氧树脂、玻璃非织布基材环氧树脂、纸基材环氧树脂、纸基材酚醛树脂等复合材料等形成,且该支持体的厚度为0.02mm~10mm左右。
在通过直接涂布所述感光性组合物涂布液并使其干燥来制作本发明的成像件的情况下,也可以在所述被加工基板上形成的所述感光性组合物层上,通过涂布聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烯、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素等的溶液并使其干燥来形成保护层,以防止感光性组合物中的氧产生的阻聚作用。
构成层积在被加工基板上的感光性组合物层的本发明的感光性组合物含有所述(A)成分即含烯键式不饱和基团的化合物、所述(B)成分即光聚合引发剂以及所述(C)成分即碱可溶性树脂,并进一步含有根据需要使用的所述(D)~(I)成分等。作为所述(D)成分,优选以粒径在5μm以下的粒子占全部粒子的50%以上的微粒状分散在包括所述(A)~(C)成分的其他成分中。更优选以粒径在5μm以下的粒子占全部粒子的80%以上的微粒状分散,特别优选以粒径在3μm以下的粒子占全部粒子的80%以上的微粒状分散。
所述(D)成分的分散状态如果不是所述的微粒状,则感光性组合物的长期稳定性变差,或者与基板的密合性变差,从而不能达到本发明的目的。
本发明中,为了将(D)成分以如上所述的微粒状分散,例如可以将所述(D)成分在研磨辊等产生的机械剪切应力下微粉碎成所述的微粒状,然后与其他各成分一同分散到涂布溶剂中。更优选采用如下方法:将所述(D)成分与所述(C)成分即碱可溶性树脂一同在研磨辊等产生的机械剪切应力下微粉碎成所述微粒状,然后,与其他各成分一同分散到涂布溶剂中。
[2-2]成像方法
在被加工基板上具有本发明的感光性组合物层的本发明的所述成像件中,在通过所述成像材料形成感光性组合物层的情况下,在剥离准支持膜后,以激光作为曝光光源进行扫描曝光,然后,通过显影处理,在上述被加工基板上形成负型图像,或者,在通过直接涂布感光性组合物涂布液并使其干燥来形成感光性组合物层的情况下,如果具有所述保护层等,在剥离该保护层等后,以激光作为曝光光源进行扫描曝光,然后,通过显影处理,在上述被加工基板形成负型图像。
作为所述曝光光源,可以举出碳弧灯、汞灯、氙灯、金属卤化物灯、萤光灯、钨灯、卤素灯以及HeNe激光器、氩离子激光器、YAG激光器、HeCd激光器、半导体激光器、深红激光器等激光器光源。特别优选产生波长范围为340nm~430nm的从紫外区到蓝紫色区的激光的光源,更优选其中心波长为约405nm的光源。具体可以举出振荡波长为405nm的氮化铟镓半导体激光器等。
对于利用激光光源进行扫描曝光的方法没有特别限制。例如可以举出平面扫描曝光方式、外面鼓形扫描曝光方式、内面鼓形扫描曝光方式等。作为扫描曝光条件,将激光的输出光强度优选设定为1mW~100mW、更优选为3mW~70mW、振荡波长优选设定为355nm~430nm、更优选设定为400nm~420nm、射束点直径优选设定为2μm~30μm、更优选设定为4μm~20μm、扫描速度优选设定为50m/秒~500m/秒、更优选设定为100m/秒~400m/秒、扫描密度优选设定为2000dpi以上、更优选设定为4000dpi以上,在此扫描曝光条件下进行扫描曝光。
对于所述激光扫描曝光后的显影处理,优选使用含有碱性成分和表面活性剂的水性显影液进行。作为碱性成分,可以举出例如,硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸铵、偏硅酸钠、偏硅酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、磷酸氢钠、磷酸钠、磷酸氢铵、磷酸铵、硼酸钠、硼酸钾、硼酸铵等无机碱金属盐以及一甲胺、二甲胺、三甲胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、一异丙胺、二异丙胺、一丁胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺等有机胺化合物等,该碱性成分以0.1重量%~5重量%左右的浓度使用。
对于表面活性剂,是与在所述感光性组合物中举出的表面活性剂相同的表面活性剂。其中,优选非离子型、阴离子型或两性表面活性剂,特别优选两性表面活性剂,尤其优选甜菜碱型化合物类。所述表面活性剂所用的浓度优选为0.0001重量%~20重量%,更优选为0.0005重量%~10重量%,特别优选为0.001重量%~5重量%。
另外,显影液中还可以根据需要含有例如异丙醇、苄醇、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、苯基溶纤剂、丙二醇、二丙酮醇等有机溶剂。并且,显影液的pH优选设定在9~14,更优选设定在11~14。
显影通常是通过将成像件浸渍在所述显影液中,或者通过向成像件喷涂所述显影液等公知的显影法,并且优选在10℃~50℃、更优选在20℃~40℃的温度下,进行5秒~10分钟的时间来进行的。在显影处理后,为了提高作为以固化物形式形成的负型图像的抗蚀层的耐热性和耐化学性等,优选例如在140℃~160℃的温度下进行10分钟~1小时的加热处理。另外,根据需要还可以在加热处理前,用所述曝光光源进行50mJ/cm2~1000mJ/cm2的全面曝光。
【实施例】
下面通过实施例更具体地说明本发明,但只要不超出本发明的要旨,本发明就不限定于下述的实施例。
[1]试验例1
[1-1]阻焊层用感光性成像材料的制作
[1-1-1]实施例1
将下述表1记载的(B2a)成分以外的成分以及20重量份的甲基异丁基酮(MIBK)溶液用调漆器(paint shaker)进行分散处理,得到感光性组合物溶液(PA1)。
接着将下述的(B2a)成分即难溶性光聚合引发剂分散溶液和感光性组合物溶液(PA1)混合,然后用超声波分散器搅拌10分钟,得到涂布溶液。
将该配制好的涂布液用绕线棒以干燥膜厚达到40μm的量涂布在作为准支持膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚19μm)上,然后在80℃的烘箱中干燥5分钟,在形成的感光性组合物层上层积作为覆盖膜的聚乙烯膜(厚25μm),制成感光性成像材料。
[1-1-2]实施例2
如实施例1,其中,用(B2b)代替(B2a)光聚合引发剂,除此之外,同样地制成成像件(参见下述表1)。
[1-1-3]实施例3
如实施例1,其中,进一步加入(B3)作为光聚合引发剂,除此之外,同样地制成成像件(参见下述表1)。
[1-1-4]实施例4
如实施例1,其中,进一步加入(B4)即可溶于溶剂(MIBK)的肟酯系光聚合引发剂作为光聚合引发剂,除此之外,同样地制成成像件(参见下述表1)。
[1-1-5]实施例5
如实施例1,其中,进一步加入(B5)作为光聚合引发剂以及加入(F1)作为增感色素,除此之外,同样地制成成像件(参见下述表1)。
[1-1-6]实施例6
如实施例1,其中,使用(C3)代替(C2)成分,并进一步加入(G1),除此之外,同样地制成成像件(参见下述表1)。
[1-1-7]实施例7
如实施例1,其中,使用(D2)代替(D1)成分,并进一步加入(G1),除此之外,同样地制成成像件(参见下述表1)。
[1-1-8]实施例8
如实施例1,其中,使用可溶于溶剂的肟引发剂(B2d)代替光聚合引发剂(B2a)成分,除此之外,同样地制成成像件(参见下述表1)。
[1-1-9]参考例1
如实施例1,其中,使用光聚合引发剂(B2c)代替光聚合引发剂(B2a),除此之外,同样地制成成像件(参见下述表1)。
表1
                                         各成分含量(重量份)
                                              试验例1
                                    实施例   参考例
  1   2   3   4   5   6   7   8   1
  烯键型不饱和化合物   A1                                                  5
  光聚合引发剂   B1                                                  7
肟引发剂 难溶性*   B2a 1.5 - 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 - -
  B2b - 1.5 - - - - - - -
  B2c   -   -   -   -   -   -   -   -   1.0
可溶性   B2d   -   -   -   -   -   -   -   0.7   -
  B3   -   -   5   -   -   -   -   -   -
  B4   -   -   -   4   -   -   -   -   -
  B5   -   -   -   -   2   -   -   -   -
  碱可溶性树脂   C1                                                 25
  C2   14   14   14   14   14   -   14   14   14
  C3   -   -   -   -   -   14   -   -   -
环氧化合物   D1   15   15   15   15   15   15   -   15   15
  D2   -   -   -   -   -   -   15   -   -
  三聚氰胺化合物   E1                                                  5
  增感色素   F1   -   -   -   -   0.2   -   -   -   -
  环氧固化剂   G1   -   -   -   -   -   0.2   0.2   -   -
无机填充剂   I1                                                  2
  I2                                                  35
  着色剂   J1                                                  0.2
  表面活性剂   K1                                                  0.05
  激光曝光灵敏度(mJ/cm2)   12.5   15   16   16   15   9   10   15   100
  分光灵敏度最大峰(nm)                                                 400
  S410(mJ/cm2)   19   21   22   22   21   13   14   23   150
  S410/S450   A   A   A   A   A   A   A   A   A
  S450-650/S450   A   A   A   A   A   A   A   A   A
  安全光线性   A   A   A   A   A   A   A   A   A
  对基板的密合性   A   A   A   A   A   A   A   A   A
*B2a、B2b、B2c的含量表示单纯肟引发剂的量(重量份)。
(A1):二季戊四醇六丙烯酸酯
(B1):1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代-2-甲基-丙烷-1-酮
(B2a):将下述式表示的光聚合引发剂(最大吸收在383nm)、碱可溶性树脂(C1)以及MIBK以重量比40∶30∶30混合,然后用砂磨机(アイメツクス社生产的“RMH-03型”)进行分散处理而得到的以平均粒径为0.3μm分散的光聚合引发剂分散液。
Figure A20058003598500821
上述光聚合引发剂的平均粒径是使用激光衍射散射型粒度分布测定装置(日机装社生产的“MT3300EX”)测定的。
另外,将上述光聚合引发剂分散液用绕线棒以干燥膜厚达到40μm的量涂布在作为准支持膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚19μm)上,然后在80℃的烘箱中干燥5分钟。对于涂布试样,使用具有数字测长装置的光学显微镜(ニコン社生产的“L-200”)来测定涂布膜中的光聚合引发剂的粒径,其结果为,70%以上的光聚合引发剂的粒径为2μm以下。
(B2b):采用与(B2a)同样的顺序,对下述式表示的光聚合引发剂(最大吸收在383nm)进行分散处理,由此得到的以平均粒径为0.4μm分散的光聚合引发剂分散液。
Figure A20058003598500822
(B2c):将与(B2a)中使用的相同的光聚合引发剂、碱可溶性树脂(C1)以及MIBK以重量比40∶30∶30混合后,用均质器(日本精机社生产的“DX-8”)进行15分钟分散处理而得到的光聚合引发剂分散液。
在用激光衍射散射型粒度分布测定装置(日机装社生产的“MT3300EX”)测定上述光聚合引发剂的平均粒径时,但由于存在大量的粒径为200μm以上的沉降粒子,所以不能进行测定。
另外,将上述光聚合引发剂分散液用绕线棒以干燥膜厚达到40μm的量涂布在作为准支持膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚19μm)上,然后在80℃的烘箱中干燥5分钟。对于涂布试样,使用具有数字测长装置的光学显微镜(ニコン社生产的“L-200”)测定涂布膜中的光聚合引发剂的粒径,其结果为,70%以上的光聚合引发剂的粒径为170μm以上。
(B2d):下述式表示的光聚合引发剂(最大吸收在383nm)
(B3):光聚合引发剂(汽巴精细化学社生产的“イルガキユア907”)
(B4):(汽巴精细化学社生产的“CGI242”)
(B5):2,2′-双(邻甲基苯基)-4,4’5,5’-四苯基联咪唑
(C1):下述结构重复单元的含不饱和基团以及羧基的环氧树脂(酸值为100KOH·mg/g,重均分子量为5000,昭和高分子社生产的“PR-300PG”)的异丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMA)溶液(固体物质为63重量%)
(C2):下述结构重复单元的含不饱和基团以及羧基的环氧树脂(酸值为100KOH·mg/g,重均分子量为4000,日本化药社生产的“カャラツドZAR-1527”)的MIBK溶液(固体物质浓度为70重量%)
Figure A20058003598500841
(C3):具有下述结构的含不饱和基团以及羧基的环氧树脂(酸值为100KOH·mg/g)
Figure A20058003598500842
Ra表示羟基或以下式表示的取代基。
Figure A20058003598500843
(D1):甲酚线型酚醛型环氧树脂(重均分子量为4000,日本环氧树脂社生产的“180S70”)
(D2):以平均粒径为1.2μm分散的四缩水甘油基苯酚基乙烷
(E1):甲醇改性三聚氰胺化合物(三和化学社生产的“NIKALAC”(注册商标)MW100LM)
(F1):下述式表示的增感色素
Figure A20058003598500851
(G1):双氰胺
(I1):滑石
(I2):硫酸钡
(J1):酞菁蓝
(K1):ビツク化学社生产的表面活性剂“BYK330”
[1-2]成像件的制作
对粘贴有厚35μm的铜箔的聚酰亚胺树脂的铜片层积基板(厚1.5mm、尺寸250mm×200mm)的铜箔表面,用住友スリ一エム社生产的“スコツチブライトSF”进行抛光辊研磨,水洗,并用空气流干燥,进行表面处理。接着,将其在烘箱中预热到60℃,然后,一边从上述得到的感光性成像材料上剥离聚乙烯膜,一边在该剥离面上用手动式(ハンド式)辊层压机将所述感光性成像材料层压到所述铜片层积基板的铜箔表面上,层压时的辊温度为100℃、辊压为0.3MPa、层压速度为1.5m/分钟,由此制造出在铜片层积基板上形成有感光性组合物层的成像件。
[1-3]激光曝光灵敏度
对于得到的成像件的感光性组合物层,采用下述的方法测定曝光灵敏度。其结果见表1。即,将得到的成像件的感光性组合物层固定在直径7cm的铝制圆筒(cylinder)上,一边改变旋转速度(每分钟10~100转)一边用中心波长为405nm、激光功率为5mW的激光光源(日亚化学工业社生产的“NLHV500C”),并在像场照度为2mW、射束点直径为20μm的条件下,在改变光束扫描间隔和扫描速度的同时进行扫描曝光。接着,以30℃的1重量%碳酸钠水溶液作为显影液,并以0.15MPa压力进行喷吹,以最小显影时间的2倍的时间进行喷雾显影,使负型图像显影。对于得到的图像,求出再现20μm线宽所需的曝光量,以此作为对蓝紫色激光的灵敏度。
[1-4]分光灵敏度最大峰值
采用下述方法测定分光灵敏度最大峰值,其结果,分光灵敏度最大峰值为约400nm。
将成像件切成50mm×60mm的尺寸作为样品,使用衍射分光照射装置(ナルミ社生产的“RM-23”),以氙灯(ウシオ电机社生产的“UI-501C”)作为光源,并将在340nm~650nm波长范围分光出的光设定成在横轴方向曝光波长呈线性变化、在纵轴方向曝光强度呈对数变化,向该样品照射10秒,进行曝光。接着,以30℃的1重量%碳酸钠水溶液作为显影液,以0.15MPa压力进行喷吹,以最小显影时间的2倍的时间进行喷雾显影,得到对应各曝光波长的灵敏度的图像。其后,根据该图像高度算出能成像的曝光能量,以波长为横轴,以该曝光能量的倒数为纵轴作图,由此得到分光灵敏度曲线,读取该曲线的最大峰值。
[1-5][S410]、[S410/S450]以及[S450-650/S450]的测定
采用下述方法,测定波长在410nm下能成像的最小曝光量[S410(mJ/cm2)],结果如表1所示。另外,测定波长在410nm下能成像的该最小曝光量[S410]相对波长在450nm下能成像的最小曝光量[S450(mJ/cm2)]的比[S410/S450]、以及波长在大于450nm小于等于650nm的各波长下能成像的最小曝光量[S450-650(mJ/cm2)]相对波长在450nm下能成像的最小曝光量[S450(mJ/cm2)]的比[S450-650/S450],并以下述基准进行评价,结果如表1所示。
与上述同样进行操作,在340nm~650nm的波长范围改变波长进行曝光、显影,分别求出此时的波长在410nm下能成像的最小曝光量[S410(mJ/cm2)]、波长在450nm下能成像的最小曝光量[S450(mJ/cm2)]、以及波长在大于450nm小于等于650nm的各波长下能成像的最小曝光量[S450-650(mJ/cm2)],算出该比值[S410/S450]以及[S450-650/S450],并以下述基准进行评价。
[1-5-1][S410/S450]的评价基准
A:S410/S450为0.03以下。
B:S410/S450大于0.03小于等于0.05。
C:S410/S450大于0.05小于等于0.1。
D:S410/S450大于0.1。
[1-5-2][S450-650/S450]的评价基准
A:S450-650/S450大于10。
B:S450-650/S450大于5小于等于10。
C:S450-650/S450大于1小于等于5。
D:S450-650/S450小于等于1。
[1-6]黄色灯下的安全光线性
对于得到的感光性成像件,采用下述的方法评价黄色灯下的安全光线性,结果如表1所示。
将成像件在黄色灯照明(屏蔽约470nm以下的波长光的条件)下放置1分钟、2分钟、5分钟、10分钟、20分钟、30分钟,然后,与所述曝光灵敏度的测定中同样操作,进行扫描曝光以及显影处理,求出放置到与上述相比图像发生变化的时间,并以下述基准进行评价。
A:20分钟以上
B:10分钟以上且小于20分钟
C:1分钟以上且小于10分钟
D:小于1分钟
[1-7]对基板的密合性
对于得到的感光性成像件,采用下述方法评价固化层对被加工基板的密合性,结果如表1所示。
对成像件以形成图像的最小必要曝光量进行激光扫描曝光,以在整个表面上形成固化层。接着,将得到的固化层在150℃下进行60分钟的加热处理,然后,在固化层上以1mm的间隔用割刀划上切痕以形成100个方格,并在表面涂布融合剂(タムラ化研社生产)。其后在295℃的焊料浴浸渍30秒,然后,恢复到室温,重复进行6次该操作。其后,在固化层上粘贴赛璐玢胶带(ニチバン社生产),然后剥离该赛璐玢胶带,测定此时固化层的剥离方格数,并以下述基准进行评价。
A:100个方格中固化层的剥离方格数为1个以上且小于5个。
B:100个方格中固化层的剥离方格数为5个以上且小于10个。
C:100个方格中固化层的剥离方格数为10个以上。
[2]试验例2
[2-1]阻焊层用感光性成像材料的制作
[2-1-1]实施例9
将表2记载的成分混合到100重量份的丁酮/异丙醇(重量比8/2)的混合溶剂中,在室温下用带有3根辊的研磨辊分散,进行配制涂布液。
接着将该配制好的涂布液用涂布器以干燥膜厚达到25μm的量涂布在作为准支持膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(厚19μm)上,然后在90℃的烘箱中干燥5分钟。在如此形成的感光性组合物层上层积作为覆盖膜的聚乙烯膜(厚25μm),然后,放置一天,由此制成感光性成像材料。对于得到的感光性成像材料,与[1-2]~[1-7]记载的方法同样地进行成像件的形成以及各种评价。另外,对于[1-7],在激光扫描曝光前将成像件在40℃下放置5日。结果见表2。
另外,如下所述,分别如下对感光性组合物涂布液以及感光性组合物层的长期稳定性进行评价。
[2-1-1-1]光固化性组合物涂布液的长期稳定性
对于上述得到的感光性组合物涂布液,按下述方法评价长期稳定性,评价结果为“A”。
在将组合物涂布液在35℃下放置2日后,采用与在所述曝光灵敏度的测定中同样地操作,进行扫描曝光以及显影处理,测定灵敏度相对上述灵敏度的变化量,并以下述基准进行评价。
A:与放置前相比,放置后的灵敏度的下降小于1%。
B:与放置前相比,放置后的灵敏度的下降1%~20%。
C:与放置前相比,放置后的灵敏度的下降大于20%且小于等于60%。
D:与放置前相比,放置后的灵敏度的下降大于60%。
[2-1-1-2]感光性组合物层的长期稳定性
另外,对于上述得到的感光性成像件的感光性组合物层,按以下所述的方法评价长期稳定性,评价结果为“A”。
将成像件在35℃下放置2日后,采用与在所述曝光灵敏度的测定中同样地操作,进行扫描曝光以及显影处理,测定灵敏度相对上述灵敏度的变化量,并以下述基准进行评价。
A:与放置前相比,放置后的灵敏度的下降小于1%。
B:与放置前相比,放置后的灵敏度的下降1%~20%。
C:与放置前相比,放置后的灵敏度的下降大于20%且小于等于60%。
D:与放置前相比,放置后的灵敏度的下降大于60%。
结果见表2。
[2-1-2]比较例1
如实施例9,其中,使用(B7)光聚合引发剂代替光聚合引发剂(B2e),除此以外,同样地制作感光性试样(参见下述表2)。通过与实施例9同样的方法,求出激光曝光灵敏度,结果在显影时,曝光部分的感光性层全部溶出,完全没有形成光固化感光性图像。因此认为激光灵敏度远低于实施例9。
[2-1-3]比较例2
如实施例9,其中,使用(B8)代替光聚合引发剂(B2e),除此以外,同样地制成感光性试样(参见下述表2)。通过与实施例9同样的方法,求出激光曝光灵敏度,结果在显影时,曝光部分的感光性层全部溶出,完全没有形成光固化感光性图像。因此认为激光灵敏度远低于实施例9。
表2
               各成分含量(重量伤)
                   试验例2
        实施例              比较例
  9   10   1   2   3
  烯键型不饱和化合物   A1   50   -   50   50   -
  A2   -   30   -   -   30
  A3   -   10   -   -   10
  光聚合引发剂   B1   5   -   5   5   -
  B6   0.5   -   0.5   0.5   -
  肟引发剂   B2c   4   0.2   -   -   -
  B7   -   -   4   -   0.2
  B8   -   -   -   4   -
  碱可溶性树脂   C1   50   -   50   50   -
  C4   50   -   50   50   -
  C5   -   55   -   -   55
  环氧化合物   D1   3   -   3   3   -
  三聚氰胺化合物   E1   5   -   5   5   -
无机填充剂   I1   10   -   10   10   -
  I2   20   -   20   20   -
  着色剂   J1   2   -   2   2   -
  肟引发剂的最大吸收   383   383   336   325   336
  激光曝光灵敏度(mJ/cm2)   18   28   不能测定
  分光灵敏度最大峰(nm)   400   390
  S410(mJ/cm2)   19   14
  S410/S450   A   A
  S450-650/S450   A   A
  安全光线性   A   A
  对基板的密合性   A   A
  长期稳定性   涂布液   A   A
  感光性组合物   A   A
(B6):2,4-二乙基噻吨酮
(B2e):使用未进行分散处理的下述式表示的光聚合引发剂(最大吸收在383nm)。
(B7):下述式表示的光聚合引发剂(最大吸收在336nm)
Figure A20058003598500912
(B8):下述化学式表示的1,2-辛烷二酮,1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苯甲酰肟)](最大吸收在325nm)
Figure A20058003598500913
(C4):下述结构重复单元的含有不饱和基团以及羧基的环氧树脂(酸值为100KOH·mg/g、重均分子量为4000,日本化药社生产的“カャラツドZFR-1122”)的二甘醇单乙醚乙酸酯和10.5%的溶剂石脑油的混合溶剂溶液(固体物质为65重量%)。
Figure A20058003598500921
(C5):甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸正丁酯/丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸2-羟乙酯/苯乙烯共聚物(重量%=20/35/10/10/15/10,重均分子量为46000)
[2-2]配线板抗蚀层用感光性成像材料的制作(实施例10、比较例3)
[2-2-1]实施例10
将表2所示的化合物加入溶剂(丁酮:100重量份),在室温下进行搅拌,配成涂布液。接着,用75μm的涂布器在作为准支持膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚16μm)上以干燥膜厚达到20μm的量涂布涂布液,进行1分钟风干后,在85℃的烘箱中干燥90秒。使用层压机在如此形成的感光性组合物层上层积作为覆盖膜的聚乙烯膜(厚22μm),然后放置一天,由此制成感光性成像材料。对于得到的感光性成像材料,与实施例9同样地进行成像件的形成以及各种评价。结果见表2。
[2-2-2]比较例3
如实施例10,其中,使用所述聚合引发剂(B7)代替光聚合引发剂(B2d),除此以外,同样地制成感光性试样,通过与实施例10同样的方法,求出激光曝光灵敏度,结果在显影时曝光部分的感光性层全部溶出,完全没有形成光固化感光性图像。由此可知,激光灵敏度远低于实施例10。
产业上的可利用性
本发明提供一种感光性组合物,该组合物对激光、特别是紫外到蓝紫色激光具有高灵敏度,并且长期稳定性和对基板的密合性优异,同时,通过使用了该感光性组合物的成像材料,从而能有效形成有机电致发光等中的导体电路或电极加工基板。
另外,本说明书引用2004年10月20日提出的日本专利申请2004-305938号以及2005年07月06日提出的日本专利申请2005-197677号的说明书、权利要求书以及摘要的全部内容,并作为本发明说明书公开的内容。

Claims (12)

1、一种感光性组合物,该组合物含有(A)含烯键式不饱和基团的化合物、(B)光聚合引发剂以及(C)碱可溶性树脂,其特征在于,所述(B)光聚合引发剂含有具有下述通式(I)的结构且平均粒径为0.001μm~150μm的光聚合引发剂;
Figure A2005800359850002C1
通式(I)中,R2表示带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为2~20的链烷酰基、碳原子数为3~25的链烯酰基、碳原子数为3~8的环烷酰基、碳原子数为7~20的苯甲酰基、碳原子数为2~10的烷氧羰基、碳原子数为7~20的苯氧羰基、碳原子数为1~20的杂芳基、碳原子数为1~20的杂芳酰基或碳原子数为1~20的氨羰基;X和Y各自独立且表示任意的取代基。
2、如权利要求1所述的感光性组合物,其中,以所述通式(I)表示的所述光聚合引发剂在340nm~430nm的波长范围具有最大吸收。
3、如权利要求1或2所述的感光性组合物,其中,该组合物在340nm~430nm的波长范围具有分光灵敏度的最大峰。
4、如权利要求1~3任一项所述的感光性组合物,其中,以所述通式(I)表示的所述光聚合引发剂是以通式(II)表示的化合物;
Figure A2005800359850002C2
通式(II)中,R1表示氢原子、带取代基或无取代基的碳原子数为1~20的烷基或者带取代基或无取代基的碳原子数为2~20的链烯基、或者表示下述通式(IIa),
Figure A2005800359850003C1
通式(IIa)中,R2’、R3’、R4’、R5’、R6’以及R7’分别与通式(II)中的R2、R3、R4、R5、R6以及R7的含义相同,并且均独立于通式(II),
R2表示带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为2~12的链烷酰基、碳原子数为4~6的链烯酰基、碳原子数为7~20的苯甲酰基、碳原子数为2~6的烷氧羰基、碳原子数为7~20的苯氧羰基,
R3、R4、R5、R6和R7相互独立且表示氢原子、卤原子或者带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为3~12的链烯酰基、碳原子数为1~12的烷氧基、碳原子数为5~8的环烷基、苯基、苄基或苯甲酰基、碳原子数为2~12的链烷酰基、碳原子数为2~12的烷氧羰基、碳原子数为7~20的苯氧羰基、或者表示-OR8、-SR9、-SOR9、-SO2R9或-NR10R11,并且R3、R4、R5、R6以及R7中的至少一个表示-OR8、-SR9或-NR10R11
R8表示氢原子或者带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为2~8的链烷酰基、碳原子数为3~12的链烯基、碳原子数为3~6的链烯酰基、碳原子数为3~15的环烷基、苯基、-(CH2CH2O)nH或碳原子数为3~20的烷基甲硅烷基,-(CH2CH2O)nH中的n为1~20的整数,
R9表示氢原子或者带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为3~12的链烯基、碳原子数为3~15的环烷基或苯基,
R10和R11相互独立且表示氢原子或者表示带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为1~12的烷基、碳原子数为2~12的链烷酰基、碳原子数为3~6的链烯酰基、碳原子数为3~5的链烯基、碳原子数为5~12的环烷基、苯基、苯甲酰基或联苯基,
或者,R3、R4、R5、R6以及R7相互键合形成环结构。
5、如权利要求1~4任一项所述的感光性组合物,其中,所述(C)碱可溶性树脂是含羧基的环氧树脂和/或含羧基的乙烯基类树脂。
6、如权利要求1~4任一项所述的感光性组合物,其中,所述(C)碱可溶性树脂是含羧基的乙烯基类树脂,并且,来自烯键式不饱和羧酸类、(甲基)丙烯酸烷基酯类以及苯乙烯类的各结构重复单元的含量相对于共聚物的全部结构重复单元分别为10重量%~50重量%、15重量%~80重量%、以及1重量%~40重量%。
7、如权利要求1~6任一项所述的感光性组合物,其中,所述组合物进一步含有(I)无机填充剂。
8、如权利要求1~7任一项所述的感光性组合物,其中,所述组合物进一步含有(J)色料。
9、一种蓝紫色激光用感光性组合物,该组合物含有(A)含烯键式不饱和基团的化合物、(B)光聚合引发剂以及(C)碱可溶性树脂,其特征在于,该蓝紫色激光用感光性组合物在345nm~430nm的波长范围具有分光灵敏度的最大峰,并且,所述(B)光聚合引发剂含有在340nm~430nm的波长范围具有最大吸收且具有下述通式(I)的结构的光聚合引发剂;
Figure A2005800359850004C1
通式(I)中,R2表示带取代基或无取代基的下述各基团:碳原子数为2~20的链烷酰基、碳原子数为3~25的链烯酰基、碳原子数为3~8的环烷酰基、碳原子数为7~20的苯甲酰基、碳原子数为2~10的烷氧羰基、碳原子数为7~20的苯氧羰基、碳原子数为1~20的杂芳基、碳原子数为1~20的杂芳酰基或碳原子数为1~20的氨羰基,X和Y各自独立、且表示任意的取代基。
10、一种成像材料,其特征在于,该成像材料是通过在准支持膜上形成权利要求1~8任一项所述的感光性组合物和/或权利要求9所述的蓝紫色激光用感光性组合物的层而形成的。
11、一种成像件,其特征在于,该成像件是通过权利要求10所述的成像材料以感光性组合物层一侧层积在被加工基板上而形成的。
12、一种成像方法,其特征在于,在该方法中,采用波长为340nm~430nm的激光,对权利要求11所述的成像件的感光性组合物层进行扫描曝光,并通过显影处理来显现出图像。
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