CN101165593A - 感光性组合物和图像形成方法 - Google Patents

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CN101165593A CNA2007101699390A CN200710169939A CN101165593A CN 101165593 A CN101165593 A CN 101165593A CN A2007101699390 A CNA2007101699390 A CN A2007101699390A CN 200710169939 A CN200710169939 A CN 200710169939A CN 101165593 A CN101165593 A CN 101165593A
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Abstract

本发明提供了一种感光性组合物和图像形成方法,所述组合物包含下列通式(XI)至(XIII)代表的增感剂中的至少一种类型,在所述通式(XI)~(XIII)中,环A~G各自彼此独立地具有作为基本骨架的芳烃环或芳香杂环,环A和B、环D和E、或者环F和G选择性地互相键连形成包含N的键合环;在通式(XII)中,连接基团L代表包含芳烃环和/或芳香杂环的连接基团,连接基团L和N通过所述芳烃环或芳香杂环键连,n代表至少2的整数;通式(XIII)中,R代表选择性具有取代基的烷基;环A~G和连接基团L选择性具有取代基,该取代基选择性地互相键连成环。

Description

感光性组合物和图像形成方法
本申请是分案申请,其原申请的国际申请号是PCT/JP2004/014299,国际申请日是2004年9月22日,中国国家申请号为200480001373.5,进入中国的日期为2005年5月25日,发明名称为“负型青紫色激光感光性组合物、图像形成材料、图像形成元件和图像形成方法”。
技术领域
本发明涉及一种感光性组合物,该组合物用于如抗蚀剂或电镀防护剂,所述抗蚀剂或电镀防护剂用于在如印刷线路板、液晶显示元件、等离子体显示、大规模集成电路、薄型晶体管、半导体封装、滤色片或有机电致发光体中形成如导体电路或电极加工基板,具体地说,本发明涉及适用于以诸如氦氖激光器、氩离子激光器、钇铝石榴石激光器、HeCd激光器、半导体激光器或红宝石激光器等曝光光源直接记录的感光性组合物以及采用该组合物的图像形成方法。
背景技术
迄今为止,在例如印刷电路板、液晶显示元件、等离子体显示、大规模集成电路、薄型晶体管、半导体封装、滤色片或有机电致发光体中,用于形成例如导体电路或电极加工基板的感光性组合物可以是下列两种类型。即,公知的两类感光性组合物:负型感光性组合物和正型感光性组合物,作为负型感光性组合物,通常有以下两种:组合物之一包含烯属不饱和化合物、光聚合引发剂和碱溶性树脂(例如含羧基的树脂),通过光照射使所述烯属不饱和化合物聚合并固化,从而使该组合物在碱性显影剂中变得不溶;或组合物之二,该组合物包含含酚羟基的树脂(例如聚乙烯基苯酚树脂)、用于所述树脂的交联剂、含酸性可交联基团的树脂(例如含环氧基的甲阶酚醛树脂)和光酸产生剂(例如卤甲基化均三嗪衍生物),所述光酸产生剂在光照射下产生酸,所述酸使该组合物发生交联从而变得不溶于碱性显影剂。此外,作为正型感光性组合物,通常有包含含酸分解性基团的树脂(例如包含酸分解性基团诸如烷氧基的聚乙烯基苯酚树脂)和光酸产生剂(例如卤甲基化均三嗪衍生物)的组合物等,所述光酸产生剂在光照射下产生酸,所述酸使该组合物分解而变得可溶于碱性显影剂。
此外,为了形成例如导体电路或电极加工基板,广泛使用平版印刷术,其包括下列步骤:(1)在临时支持膜上形成该感光性组合物层,以被覆膜覆盖该感光性组合物层的表面以得到干膜抗蚀材料,剥离该被覆膜后将所述干膜抗蚀材料层压在被加工基板上以制备图像形成元件,或直接在被加工基板上形成感光性组合物层并根据情况需要在其上形成保护层,以制备图像形成元件,该图像形成元件的感光性组合物层通过画有电路或电极图案的掩膜进行图像曝光;(2)然后剥离掩膜;(3)此外,如果形成临时支持膜或保护层等,则将其剥离;(4)用碱性显影剂溶解并除去作为无图像部分(在负型情况下)的未曝光部分或用碱性显影剂溶解并除去作为无图像部分(在正型情况下)的曝光部分,以形成与电路图案对应的抗蚀剂图像;和(5)对以抗蚀剂图像为抗蚀剂的被加工基板进行例如蚀刻或电镀,然后除去抗蚀剂图像,从而在所述被加工基板上形成掩膜上所描绘的电路图案或电极图案。
此外,近年来,激光直接记录方法受到了关注,该方法根据例如计算机的数字信息,采用激光束作为曝光光源,不使用掩膜直接形成图像,因为这样不仅可以改善生产性能而且可以改善分辨率性能、定位精度等。因此,人们也已经在积极地研究激光束在平版印刷术中的应用。作为激光束,已知有各种自紫外区至红外区的光源,但是作为用于图像曝光的激光束,考虑到输出功率、稳定性、曝光性能、花费等,目前主要采用可产生从可见光区域至红外区等光线的如氩离子激光器、氦氖激光器、钇铝石榴石(YAG)激光器或半导体激光器。例如,实践中已经使用了采用波长488nm的氩离子激光器或波长532nm的FD-YAG(倍频YAG)激光器的平版印刷术,并且对应于365nm紫外激光器的用于印刷线路板的材料已经商品化。
然而,传统感光性组合物在利用激光束的直接记录方法中不一定具有适当的灵敏度,并且当采用可见光激光束时,该感光性组合物在黄色灯下缺乏安全光性能,并存在需要在暗室环境中例如用红灯照明的环境中作业的限制。另一方面,随着近年来激光技术的显著进步,可以稳定地在青紫色区域中振荡的半导体激光器已变得有用,该激光器可以在明亮环境例如用黄色灯照明的环境中作业。然而,由于与其它激光束例如可见光区域的激光束相比,该激光器的输出功率较低,因此不仅必须改善该感光性组合物的灵敏度,而且,特别是对于在感光性组合物层较厚的状态下使用的抗蚀材料而言,该组合物与所要得到的图像的高分辨率性能、矩形性能等不对应,并且实际上该感光性组合物在直接记录方法中和平版印刷术中均未达到实用水平。
另一方面,作为感光性组合物,为了改善青紫色区域中的灵敏度,已经提出一种用于平版印刷术的光聚合性组合物,该组合物包含芳香环中具有至少一个乙烯基并且邻位和对位的至少一个位置由硫原子取代的化合物作为增感剂,并结合使用二茂钛型化合物作为聚合引发剂(JP-A-2002-169282)。然而,对于作为抗蚀材料的感光性组合物,特别是经由干膜抗蚀材料在需加工的基板上形成的感光性组合物,其厚度较大,为至少10微米。此外,在作为生产例如印刷线路板中的步骤的电镀步骤中,因为近年来线路的线宽变细,要求电镀厚度较厚,因此仍然需要改善青紫色区域中的灵敏度。另一方面,当组合物具有高灵敏度时存在在黄色灯下安全光性能易于降低的问题。
此外,已经尝试将与紫外激光对应的上述材料应用于青紫色激光束,然而,对于高灵敏度型来说,得到的图像在分辨率性能和矩形性能方面较差,而高分辨率型又在灵敏度方面较差。
发明内容
在上述条件下得到了本发明,本发明的目的是提供负型青紫色激光感光性组合物,该组合物对青紫色区域中的激光束具有高灵敏度并且在黄色灯下具有优异的安全光性能,此外,该组合物将使所得到的图像具有优异的分辨率性能和矩形性能,特别地,该组合物可用作干膜抗蚀材料的感光层,并且其适用于利用青紫色激光束的直接记录。此外,本发明的目的还在于提供一种采用该组合物的图像形成材料、图像形成元件和图像形成方法。
为克服上述问题,本发明人已作了广泛研究,结果发现通过使该感光性组合物中青紫色激光束的曝光量与薄膜残留率之间或者显影速度与曝光量之间具有特定关系,可达成上述目的,因此完成了本发明。
即,本发明的要旨在于一种负型青紫色激光感光性组合物,其特征在于,该组合物在曝光于青紫色激光束时,使薄膜残留率达到至少90%的最小曝光量至多为40mJ/cm2,而且,以曝光部分上的薄膜残留率(t(%))对青紫色激光束的曝光量对数(logE(mJ/cm2))作图,在得到的薄膜残留率/曝光量曲线中,连接所述薄膜残留率的15%点和80%点的下列公式(1)的直线的γ值至少为4.0×102
t=γlogE+δ(1)
此外,本发明的要旨在于一种负型青紫色激光束感光性组合物,其特征在于,该组合物在曝光于青紫色激光束时,使薄膜残留率达到至少90%的最小曝光量至多为40mJ/cm2,而且,由曝光部分处的薄膜残留率(t(%))计算得到溶解薄膜率(100-t(%))后,在以该溶解薄膜率(100-t(%))除以显影时间(T(秒))得到的显影速度(s={100-t}/T(%/秒))对青紫色激光束的曝光量对数(logE(mJ/cm2))作图而得到的显影速度/曝光量曲线中,连接最大显影速度的80%点和20%点的下列公式(2)的直线的α值至少为12:
s=-αlogE+β(2)
此外还发现,当所述感光性组合物为包含烯属不饱和化合物和光聚合引发剂作为基本组成的负型感光性组合物(在下文中有时称为光聚合性组合物)时,可以实现上述目的,其中所述组合物中的阻聚剂的量为特定的较少量,更优选将在特定波长范围内具有最大吸收的化合物用作增感剂。即,作为本发明优选实施方案,上述感光性组合物是负型感光性组合物,该组合物包含烯属不饱和化合物和光聚合引发剂作为基本组成,其中,所述感光性组合物中阻聚剂的含量为5至60ppm。此外,作为另一个优选实施方案,上述感光性组合物包含在330至450nm的波长范围中具有最大吸收的化合物作为增感剂。
在这里,对于光聚合性组合物,在被认为是光聚合性组合物中的必要组分的烯属不饱和化合物中加入阻聚剂是为了防止生产时发生聚合或为了赋予产物以储存稳定性。此外,为了赋予光聚合性组合物以成层性,生产时可根据情况需要将阻聚剂加入要使用的聚合物粘合材料。而且,除了将阻聚剂加入烯属不饱和化合物和聚合物粘合材料以防止例如光聚合性组合物热聚合或随时间聚合之外,还在制备组合物时加入阻聚剂以确保光聚合性组合物的稳定性,结合其余光聚合抑制剂的量,阻聚剂总量通常至少为100ppm。因此,控制光聚合性组合物中阻聚剂的含量为相对少量与本领域熟练技术人员的常识矛盾。
此外,本发明的要旨在于:一种负型青紫色激光感光性图像形成材料,其特征在于,在临时支持膜上形成上述负型青紫色激光感光性组合物的层;一种负型青紫色激光感光性图像形成元件,其特征在于,在需加工的基板上,在所述负型青紫色激光感光性组合物层一侧层压上述负型青紫色激光感光性图像形成材料;以及一种图像形成方法,其特征在于,用波长390至430nm的激光束对上述负型青紫色激光感光性图像形成元件的负型青紫色激光感光性组合物层进行扫描曝光,随后对其进行显影处理以显影图像。
发明效果
本发明组合物对青紫色区域的激光束具有高灵敏度,在黄色灯下具有优异的安全光性能,并使所得到的图像具有优异的分辨率性能和矩形性能。特别地,本发明提供一种可用作干膜抗蚀材料感光层并适用于利用青紫色激光束的直接记录的负型青紫色激光感光性组合物和采用该组合物的图像形成材料、图像形成元件以及图像形成方法。
附图说明
图1是本发明实施例1和2以及对比例1至3的青紫色激光感光性组合物的薄膜残留率/曝光量曲线。
图2是本发明实施例1和2以及对比例1至3的青紫色激光感光性组合物的显影速度/曝光量曲线。
具体实施方式
{最小曝光量}
本发明的负型青紫色激光感光性组合物(在下文中本发明的负型青紫色激光感光性组合物有时可以简称为青紫色激光感光性组合物)在曝光于青紫色激光束时,使薄膜残留率达到至少90%的最小曝光量为至多40mJ/cm2,优选为至多20mJ/cm2,特别优选至多10mJ/cm2。使薄膜残留率达到至少90%的最小曝光量是指在以下条件下得到的使薄膜残留率达到至少90%的最小曝光量:通过改变曝光量,对在支持物上形成的尺寸为0.5cm×0.5cm且厚度为5至100微米的感光性组合物层施加波长范围400至410nm的青紫色激光束的全面曝光,然后在25℃、0.15MPa下在该组合物层上喷洒作为显影剂的0.7重量%的碳酸钠水溶液,并进行显影,所述显影的时间为在相同条件下通过显影使未曝光的感光性组合物层完全溶解所需的时间(断点)的1.5倍。最小曝光量的下限没有特别限制,优选为尽可能小,但是通常为至少1mJ/cm2
{薄膜残留率/曝光量曲线和γ值}
进一步地说,对于本发明的青紫色激光感光性组合物必不可少的是使薄膜残留率达到至少90%时的最小曝光量至多为40mJ/cm2,此外,在以曝光部分上的薄膜残留率(t(%))对青紫色激光束曝光量的对数(logE(mJ/cm2))作图而得到的薄膜残留率/曝光量曲线中,连接薄膜残留率的15%点和80%点的下列公式(1)的直线的γ值为至少4.0×102。γ值优选为至少4.5×102,特别优选为至少5.0×102,最优选为至少5.5×102。下列公式(1)的直线中,当logE=0时等于t的值δ并不是本发明中有特殊意义的值:
t=γlogE+δ    (1)
如果γ值小于上述范围,得到的图像将缺乏分辨率性能和矩形性能。此外,γ值越高,得到的图像分辨率性能和矩形性能越优异,但是上限通常为约1.0×104。在以曝光部分上的薄膜残留率(t(%))对青紫色激光束曝光量的对数(logE(mJ/cm2))作图而得到的薄膜残留率/曝光量曲线中,理想的是,在曝光量不足的区域中薄膜残留率显示的是近似0%的基本恒定值,在曝光量至少为使薄膜残留率达到至少90%的最小曝光量的区域,薄膜残留率显示的是至少90%的基本恒定值,中间曝光量区域是曝光量至少为临界曝光量的区域,该区域中的曝光量不足以形成具有至少90%薄膜残留率的图像但可得到一定程度的薄膜残留率,而且在该中间曝光量区域中,曲线从左到右呈线性向上倾斜。本发明中,将薄膜残留率/曝光量曲线中的中间曝光量区域的线性斜率视为连接薄膜残留率15%点和80%点的上述公式(1)的直线的斜率γ,并限定为至少为一特定值。即,与曝光部分邻近的部分被不少泄漏光照射,当然,所述泄漏光的量最多为最小曝光量且至少为临界曝光量,因此在不应被曝光的部分上形成薄膜,从而导致矩形性能恶化。因此,限定斜率γ至少为一特定值,以减小中间曝光量区域(被曝光量为至少临界曝光量的泄漏光照射的、与曝光部分邻近的部分),从而抑制由照射在与曝光部分邻近的部分的泄漏光造成的成膜。
{显影速度/曝光量曲线和α值}
进一步地说,对于本发明的青紫色激光感光性组合物必不可少的是使薄膜残留率达到至少90%的最小曝光量至多为40mJ/cm2,此外,由曝光部分处的薄膜残留率(t(%))计算得到溶解薄膜率(100-t(%))后,在以该溶解薄膜率(100-t(%))除以显影时间(T(秒))得到的显影速度(s={100-t}/T(%/秒))对青紫色激光束曝光量的对数(logE(mJ/cm2))作图而得到的显影时间/曝光量曲线中,连接最大显影速度的80%点和20%点的下列公式(2)的直线的α值至少为12。α值优选为至少13,更优选为至少14。下列公式(2)的直线中当logE=0时等于s的值β并不是本发明中具有特殊意义的值:
s=-αlogE+β    (2)
如果α值小于上述范围,得到的图像将缺乏分辨率性能和矩形性能。此外,α值越高,得到的图像分辨率性能和矩形性能越优异,但是上限通常为约100。此外,由溶解薄膜率(100-t(%))(由曝光部分处的薄膜残留率(t(%))计算得到)除以显影时间(T(秒))得到显影速度(s={100-t}/T(%/秒))后对青紫色激光束曝光量的对数(logE(mJ/cm2))作图而得到的显影速度/曝光量曲线中,理想的是,在曝光量不足的区域中,溶解薄膜率接近100%,且显影速度为高水平的基本恒定值,在曝光量至少为使溶解薄膜率达到最多10%的最少曝光量的区域中,显影速度为低水平的基本恒定值,中间曝光量区域是其中曝光量至少为临界曝光量的区域,该区域中的曝光量不足以得到最多10%的溶解薄膜率但可得到一定程度的溶解薄膜率,该中间曝光量区域中,曲线从左至右呈线性向下倾斜。本发明中,将显影速度/曝光量曲线中的中间曝光量区域中的线性斜率视为连接最大显影速度(该显影速度为进行以下显影时溶解薄膜率(100-t(%))等于0时的显影速度)的80%点和20%点的上述公式(2)的直线的斜率α,并限定其至少为一特定值。在这里,作为最大显影速度,采用的是在下列条件下进行显影时当溶解薄膜率(100-t(%))=100%时的显影速度。
按下述方法作出上述薄膜残留率/曝光量曲线和上述显影速度/曝光量曲线。(1)通过改变曝光量,用400至410nm波长范围的青紫色激光束对尺寸0.5cm×0.5cm、厚度5至100微米的感光性组合物层进行全面曝光;(2)然后,在25℃、0.15MPa下在该感光性组合物层上喷洒作为显影剂的0.7重量%碳酸钠水溶液,以进行显影,所述显影的时间为在相同条件下通过显影使未曝光感光性组合物层完全溶解所需的时间(断点)的1.5倍,由此测量薄膜残留率;(3-1)对于薄膜残留率/曝光量曲线,以曝光部分的薄膜残留率(t(%))对所述曝光量的对数(logE(mJ/cm2))作图;或(3-2)对于显影速度/曝光量曲线,由曝光部分的薄膜残留率(100-t(%))计算得到溶解薄膜率(100-t(%)),由该溶解薄膜率(100-t(%))除以显影时间(T(秒))得到显影速度(s={100-t}/T(%/秒))后,以该显影速度(s={100-t}/T(%/秒))对所述曝光量的对数(logE(mJ/cm2))作图。
{增感剂}
为了有效地发挥上述薄膜残留率/曝光量特性或上述显影速度/曝光量特性以及达到上述最小曝光量的效果,本发明的青紫色激光感光性组合物优选包含在330至450nm的波长范围中具有最大吸收的化合物作为具有增感功能的增感剂,当用活性光束照射该感光性组合物时,所述增感功能为将光激发能量转移给活性物质例如光聚合引发剂或下文中所述的光酸产生剂,分解所述活性物质并产生例如自由基或酸等活性种。
作为所述增感剂,例如,可以是(i)公开于例如JP-A-2000-10277或日本专利申请号2002-362326的具有下列结构式作为基本骨架的二氨基二苯甲酮型化合物,(ii)公开于例如JP-A-2004-198446的具有下列结构式作为基本骨架的氨基苯基苯并咪唑/苯并噁唑/苯并噻唑型化合物,(iii)公开于例如日本专利申请号2004-424180的具有下列结构式作为基本骨架的磺酰亚氨基型化合物,(iv)公开于例如日本专利申请号2003-392404的具有下列结构式作为基本骨架的氨基喹诺酮型化合物,(v)公开于例如JP-A-2002-169282、JP-A-2004-191938的具有下列结构式作为基本骨架的部花青型化合物,(vi)公开于例如JP-A-2002-268239的具有下列结构式作为基本骨架的噻唑烷酮型化合物,(vii)公开于例如日本专利申请号2003-291606的具有下列结构式作为基本骨架的酰亚胺型化合物,(viii)具有下列结构式作为基本骨架的苯并咪唑/苯并噁唑/苯并噻唑型化合物,(ix)具有下列结构式作为基本骨架的三唑型化合物,(x)具有下列结构式作为基本骨架的氰基苯乙烯基型化合物,(xi)具有下列结构式作为基本骨架的茋型化合物,(xii)具有下列结构式作为基本骨架的噁二唑/噻二唑型化合物,(xiii)具有下列结构式作为基本骨架的二氢吡唑型化合物,(xiv)具有下列结构式作为基本骨架的香豆素型化合物,(xv)公开于例如日本专利申请号2004-218915的具有下列结构式作为基本骨架的三苯胺型化合物,和(xvi)具有下列结构式作为基本骨架的吖啶酮型化合物。
下列结构式中,每个X和Z彼此独立地代表氮原子、氧原子、硫原子或C-R,Y代表选择性的连接基团,n是0或大于0的整数。此外,下列代表基本骨架的结构式的每个化合物可以具有以下取代基:例如烷基、环烷基、链烯基、环烯基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳烷基、烯氧基、烯硫基、酰基、酰氧基、氨基、酰氨基、羧基、羧酸酯基、氨基甲酸酯基、氨甲酰基、氨磺酰基、磺酸酯基、饱和或不饱和的杂环基,并且该取代基可以进一步具有取代基,并且多个取代基可以互相键连形成环状结构:
作为本发明感光性组合物中的增感剂,其中优选的增感剂是结构中具有二烷基氨基苯结构的二烷基氨基苯型化合物和结构中具有三苯基结构的三苯胺型化合物。特别地,作为前者,优选是二烷基氨基二苯甲酮型化合物、在苯环上相对于氨基的对位碳原子上具有杂环基作为取代基的二烷基氨基苯型化合物、在苯环上相对于氨基的对位碳原子上具有包含磺酰亚胺基的取代基的二烷基氨基苯型化合物和形成喹诺酮骨架的二烷基氨基苯型化合物。
作为二烷基氨基二苯甲酮型化合物,由下列通式(I)代表的化合物是优选的:
Figure S2007101699390D00111
(通式(I)中,R1、R2、R5和R6各自彼此独立地代表选择性地具有取代基的烷基,R3、R4、R7和R8各自彼此独立地代表选择性地具有取代基的烷基或氢原子,R1和R2、R5和R6、R1和R3、R2和R4、R5和R7或者R6和R8可以独立地形成含氮杂环。)
通式(I)中,烷基R1、R2、R5和R6的碳数,和R3、R4、R7和R8是烷基时的碳数优选是1至6。此外,当形成含氮杂环时,优选是5元环或6元环,并优选R1和R3、R2和R4、R5和R7或者R6和R8形成6元四氢喹啉环,特别优选R1、R2、R3和R4和/或R5、R6、R7和R8形成久洛尼定环。此外,更优选是在2位具有烷基作为取代基的四氢喹啉环,或包含所述四氢喹啉环的久洛尼定环。
作为上述通式(I)代表的化合物具体实例,可以是例如4,4′-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮和下列结构所示的化合物。
此外,在其苯环上相对于氨基的对位碳原子上具有杂环基作为取代基的二烷基氨基苯型化合物中,优选杂环基是含氮原子、氧原子或硫原子的5元环或6元环,特别优选是具有稠合苯环的5元环,优选化合物是下列通式(II)代表的化合物:
Figure S2007101699390D00122
(通式(II)中,R1和R2各自彼此独立地代表选择性具有取代基的烷基,R3和R4各自彼此独立地代表选择性具有取代基的烷基或氢原子,R1和R2、R1和R3、或R2和R4可独立地形成含氮杂环,X代表氧原子、硫原子、二烷基亚甲基、亚氨基或烷基亚氨基,与杂环稠合的苯环选择性具有取代基。)
通式(II)中,烷基R1和R2的碳数,和R3和R4是烷基时的碳数优选是1至6。此外,当形成含氮杂环时,优选是5元环或6元环,并优选R1和R3、R2和R4、R5和R7或者R6和R8形成6元四氢喹啉环,特别优选R1、R2、R3和R4和/或R5、R6、R7和R8形成久洛尼定环。此外,更优选是在2位具有烷基作为取代基的四氢喹啉环,或包含所述四氢喹啉环的久洛尼定环。此外,当X是二烷基亚甲基时,烷基的碳数优选是1至6,当它是烷基亚氨基时,烷基的碳数优选是1至6。
作为上述通式(II)代表的化合物具体实例可以是例如2-(对二甲基氨基苯基)苯并噁唑、2-(对二乙基氨基苯基)苯并噁唑、2-(对二甲基氨基苯基)苯并[4,5]苯并噁唑、2-(对二甲基氨基苯基)苯并[6,7]苯并噁唑、2-(对二甲基氨基苯基)苯并噻唑、2-(对二乙基氨基苯基)苯并噻唑、2-(对二甲基氨基苯基)苯并咪唑、2-(对二乙基氨基苯基)苯并咪唑、2-(对二甲基氨基苯基)-3,3-二甲基-3H-吲哚、2-(对二乙基氨基苯基)-3,3-二甲基-3H-吲哚和下列结构的化合物。
Figure S2007101699390D00131
此外,作为在苯环上相对于氨基的对位的碳原子上具有杂环作为取代基的二烷基氨基苯型化合物,除了上述通式(II)代表的化合物之外,还可以是例如2-(对二甲基氨基苯基)吡啶、2-(对二乙基氨基苯基)吡啶、2-(对二甲基氨基苯基)喹啉、2-(对二乙基氨基苯基)喹啉、2-(对二甲基氨基苯基)嘧啶、2-(对二乙基氨基苯基)嘧啶、2,5-双(对二乙基氨基苯基)-1,3,4-噁二唑或2,5-双(对二乙基氨基苯基)-1,3,4-噻二唑。
此外,作为在苯环上相对于氨基的对位碳原子上具有含磺酰亚氨基的取代基的二烷基氨基苯型化合物,优选是下列通式(III)代表的化合物:
Figure S2007101699390D00141
(通式(III)中,R1和R2各自彼此独立地代表选择性具有取代基的烷基,R3和R4各自彼此独立地代表选择性具有取代基的烷基或氢原子,R1和R2、R1和R3或者R2和R4可以独立地形成含氮杂环,R9代表单价基团或氢原子,R10代表单价基团。)
通式(III)中,烷基R1和R2的碳数,和R3和R4是烷基时的碳数均优选是1至6。此外,当形成含氮杂环时,优选是5元环或6元环,然而,R3和R4优选是氢原子。此外,作为单价基团R9和R10,可以是例如烷基、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、芳烯基、羟基、醛基、羧基、羧酸酯基、氨基甲酰基、氨基、酰氨基、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、氰基或杂环基。其中,优选R9是氢原子,R10是芳基。
此外,作为形成喹诺酮骨架的二烷基氨基苯型化合物,优选是下列通式(IV)代表的化合物:
Figure S2007101699390D00142
(通式(IV)中,R1、R2和R11各自彼此独立地代表选择性具有取代基的烷基,R3和R4各自彼此独立地代表选择性具有取代基的烷基或氢原子,R1和R2、R1和R3或者R2和R4可以独立地形成含氮杂环,R12代表选择性具有取代基的烷基、选择性具有取代基的芳基或氢原子。)
通式(IV)中,烷基R1、R2和R11的碳数,和R3、R4和R12是烷基时的碳数均优选是1至6。此外,当形成含氮杂环时,优选是5元环或6元环,然而,R3和R4优选是氢原子。此外,R12优选是苯基。
本发明中,上述二烷基氨基苯型化合物的增感剂中,特别优选是上述通式(I)代表的二烷基氨基二苯甲酮型化合物、由上述通式(III)代表的在苯环上相对于氨基的对位的碳原子上具有包含磺酰亚氨基的取代基的二烷基氨基苯型化合物、或上述通式(IV)代表的形成喹诺酮骨架的二烷基氨基苯型化合物。
此外,作为本发明优选的增感剂,可以是下列通式(XI)至(XIII)代表的其结构中具有键连至氮原子的至少两个芳香环的化合物(下列通式(XI)包括上述三苯胺型化合物)。
Figure S2007101699390D00151
(上述通式(XI)~(XIII)中,环A~G各自彼此独立地具有作为基本骨架的芳烃环或芳香杂环,环A和B、环D和E、或者环F和G可以互相键连形成包含N的键合环;上述通式(XII)中,连接基团L代表包含芳烃环和/或芳香杂环的连接基团,连接基团L和N通过所述芳烃环或芳香杂环键连,n代表至少为2的整数;通式(XIII)中,R代表选择性具有取代基的烷基;环A~G和连接基团L选择性具有取代基,该取代基选择性地互相键连成环。)
上述通式(XI)~(XIII)中,作为由环A~G代表的芳烃环,可以是例如苯环、萘环、蒽环、菲环、甘菊环、芴环、苊烯环或茚环。此外,作为环A~G代表的芳香杂环,可以是例如呋喃环、噻吩环、吡咯环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、异噻唑环、咪唑环、吡唑环、呋咱环、三唑环、吡喃环、噻二唑环、噁二唑环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环或吡嗪环。优选作为芳烃环A~G的是苯环、萘环或蒽环,更优选是苯环。此外,优选作为芳香杂环A~G的是呋喃环、噻吩环、吡咯环、吡啶环、噁唑环或噻唑环,更优选是呋喃环、噻吩环或吡咯环。
此外,环A、B、D、E、F和G以及连接基团L中包含的环可以互相键连形成含N的稠环,作为这种情况的实例,可以是形成包含N原子(各个环键连至该N原子上)的咔唑环。在其中形成咔唑环的情况中,环A~G中的任一个环毫无例外地不能具有环状结构并可以是任选的取代基,在这种情况下,优选是选择性地具有取代基的烷基。
环A~G各自可以在任意位置具有任选的取代基,并且该取代基可以互相键连形成环。
上述通式(XII)中,连接基团L是包含一个或多个芳烃环和/或芳香杂环的连接基团,N直接与所述连接基团L中的芳烃环或芳香杂环键合。
作为连接基团L中包含的芳烃环和芳香杂环,可以是与作为环A~G的实例列举的芳烃环和芳香杂环相同的环。优选连接基团L中包含的芳烃环是苯环、萘环或蒽环,更优选是苯环。此外,优选连接基团L中包含的芳香杂环是呋喃环、噻吩环、吡咯环、吡啶环、噁唑环、噻唑环、噻二唑环或噁二唑环,更优选是呋喃环、噻吩环或吡咯环。
当连接基团L包含两个或两个以上的芳烃环和/或芳香杂环时,该环可以直接连接或经由二价或高于二价的连接基团(而且,该连接基团不局限于二价或高于二价的基团,而是包括二价或高于二价的原子)连接。在这种情况下,作为二价或高于二价的连接基团,可以是公知的例如下列通式所示的亚烃基:
Figure S2007101699390D00161
C≡C  m
(m是不小于1的整数)
胺基、O原子、S原子、酮基、硫酮基、-C(=O)O-、酰氨基、金属原子(例如Se、Te、P、As、Sb、Bi、Si或B)、芳烃环基、芳香杂环基(不饱和杂环基)、非芳香杂环基(饱和杂环基)或其任意组合。
可以存在于连接基团L中包含的芳烃环和/或芳香杂环之间的连接基团优选是下列通式所示的亚烃基:
C≡Cm
(m是不小于1的整数)
胺基、O原子、S原子、酮基、-C(=O)O-、酰氨基、芳烃环基、芳香杂环基、-C=N-、-C=N-N=、饱和或不饱和的杂环基,更优选是C1-3亚烃基、-OCH2O-、-OCH2CH2O-、-O-、酮基、苯环基、呋喃环基、噻吩环基或吡咯环基。此外,上述通式(XII)中,n优选是2至5。
对于所述连接基团L,优选调节所述芳烃环或芳香杂环与不饱和连接基团的组合,使得最大吸收和适当吸收处于350至430nm。
连接基团L中包含的环和连接环的连接基团可以在任意位置具有任选的取代基,并且所述取代基可以互相键连形成环。
作为环A~G和连接基团L选择性地具有的任选取代基,可以是例如卤素原子,如氟原子、氯原子、溴原子或碘原子;羟基;硝基;氰基;或单价有机基团,而且作为该单价有机基团,可以是下列基团:
C1-18线性或支化烷基,例如甲基、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、正辛基或叔辛基;C3-18环烷基,例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基或金刚烷基;C2-18线性或支化烯基,例如乙烯基、丙烯基或己烯基;C3-18环烯基,例如环戊烯基或环己烯基;C1-18线性或支化烷氧基,例如甲氧基、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、正辛氧基或叔辛氧基;C1-18线性或支化烷硫基,例如甲硫基、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、正辛硫基或叔辛硫基;C6-18芳基,例如苯基、甲苯基、二甲苯基或2,4,6-三甲苯基;C7-18芳烷基,例如苯甲基或苯乙基;C2-18线性或支化链烯氧基,例如乙烯氧基、丙烯氧基或己烯氧基;C2-18线性或支化烯硫基,例如乙烯硫基、丙烯硫基或己烯硫基;由-COR21代表的酰基;羧基;由-OCOR22代表的酰氧基;由-NR23R24代表的氨基;由-NHCOR25代表的酰氨基;由-NHCOOR26代表的氨基甲酸酯基;由-CONR27R28代表的氨甲酰基;由-COOR29代表的羧酸酯基;由-SO3NR30R31代表的氨磺酰基;由-SO3R32代表的磺酸酯基;由-C=NR33代表的基团;由C=N-NR34R35代表的基团;或者饱和或不饱和的杂环基,例如2-噻噁基、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、吡咯烷基或二氧化四氢噻吩基。
R21至R35各自彼此独立地代表氢原子、选择性地具有取代基的烷基、选择性地具有取代基的烯基、选择性地具有取代基的芳基或选择性地具有取代基的芳烷基。上述取代基中,烷基、环烷基、链烯基、环烯基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳烷基、链烯氧基和烯硫基可以进一步具有取代基。
环A~G上和连接基团L上的这种取代基的取代位置没有特别限制,当存在多个取代基时,它们可以相同或不同。
环A~G和连接基团L优选是未取代的或具有以下取代基:卤素原子、氰基、选择性地具有取代基的烷基、选择性地具有取代基的环烷基、选择性地具有取代基的烯基、选择性地具有取代基的烷氧基、选择性地具有取代基的芳基、选择性地具有取代基的芳烷基、选择性地具有取代基的烯氧基、选择性地具有取代基的烯硫基、选择性地具有取代基的氨基、选择性地具有取代基的酰基、羧基、由-C=NR33代表的基团、由-C=N-NR34R35代表的基团、饱和或不饱和的杂环基,并且当它们具有取代基时,更优选取代基是卤素原子、氰基、选择性地具有取代基的烷基、选择性地具有取代基的环烷基、选择性地具有取代基的烯基、选择性地具有取代基的烷氧基、选择性地具有取代基的芳基、选择性地具有取代基的芳烷基、选择性地具有取代基的氨基、由-C=NR33代表的基团、由-C=N-NR34R35代表的基团或者饱和或不饱和的杂环基。
当环A~G和连接基团L可能具有的上述任选取代基进一步具有任选的取代基时,该取代基的优选实例可以是:例如C1-10烷氧基,如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基或叔丁氧基;C2-12烷氧烷氧基,例如甲氧甲氧基、乙氧甲氧基、丙氧甲氧基、乙氧乙氧基、丙氧乙氧基或甲氧丁氧基;C3-15烷氧烷氧基烷氧基,例如甲氧甲氧基甲氧基、甲氧甲氧基乙氧基、甲氧乙氧基甲氧基、乙氧甲氧基甲氧基或乙氧乙氧基甲氧基;C6-12芳基,例如苯基、甲苯基或二甲苯基(它们可进一步具有取代基);C6-12芳氧基,例如苯氧基、甲苯氧基、二甲苯氧基或萘氧基;C2-12烯氧基,例如乙烯氧基或烯丙氧基;酰基,例如乙酰基或丙酰基;氰基;硝基;羟基;四氢呋喃;氨基;C1-10烷基氨基,例如N,N-二甲基氨基或N,N-二乙基氨基;C1-6烷基磺酰氨基,例如甲基磺酰氨基、乙基磺酰氨基或正丙基磺酰氨基;卤素原子,例如氟原子、氯原子或溴原子;C2-7烷氧羰基,例如甲氧羰基、乙氧羰基、正丙氧羰基、异丙氧羰基或正丁氧羰基;C2-7烷基羰氧基,例如甲基羰氧基、乙基羰氧基、正丙基羰氧基、异丙基羰氧基或正丁基羰氧基;C2-7烷氧基羰氧基,例如甲氧基羰氧基、乙氧基羰氧基、正丙氧基羰氧基、异丙氧基羰氧基、正丁氧基羰氧基或叔丁氧基羰氧基;C2-18线性或支化烯基,例如乙烯基、丙烯基或己烯基。
用于本发明的由上述通式(XI)至(XIII)各自代表的增感剂在390至430nm的波长范围中具有适当吸收,因此,它优选在330至450nm的波长范围内具有最大吸收,优选其最大吸收在350至430nm。为此,其每分子中优选具有四个或多于四个的芳烃环和/或芳香杂环,更优选具有五个或多于五个的芳烃环和/或芳香杂环。
上述通式(XI)至(XIII)代表的增感剂的具体实例如下所示,然而,所述增感剂不限于此:
上述通式(XI)的增感剂实例:
Figure S2007101699390D00201
Figure S2007101699390D00211
Figure S2007101699390D00221
Figure S2007101699390D00222
上述通式(XII)的增感剂的实例:
Figure S2007101699390D00231
Figure S2007101699390D00241
(上述(XII-g)中,键连位置是末端两个苯基和末端两个甲苯基中的任意两个苯环。)
Figure S2007101699390D00242
Figure S2007101699390D00251
Figure S2007101699390D00252
Figure S2007101699390D00261
上述通式(XIII)的增感剂实例:
所述增感剂可以单独使用或可以结合使用两种或更多种。
{阻聚剂}
在下文中将详细说明本发明的青紫色激光感光性组合物的组成,优选是包含烯属不饱和化合物和光聚合抑制剂作为基本组成的负型感光性组合物(N1)。特别是为了有效发挥上述薄膜残留率/曝光量特性或上述显影速度/曝光量特性和达到上述最小曝光量的效果,优选将上述的在特定波长范围中具有最大吸收的化合物用作增感剂,此外,该感光性组合物中阻聚剂的含量是5至60ppm。阻聚剂含量的上限特别优选是50ppm,下限特别优选是10ppm。
即,如上所述,将阻聚剂加入被认为是光聚合性组合物中的必要组分的烯属不饱和化合物,以防止在生产的时候聚合或用于赋予产品以储存稳定性。此外,根据情况要求在其生产的时候将阻聚剂加入所用的聚合物粘合材料,以赋予光聚合性层形成性能。此外,除了将阻聚剂加入烯属不饱和化合物和聚合物粘合材料以防止例如光聚合性组合物热聚合或随时间聚合之外,还在制备组合物的时候加入阻聚剂以确保光聚合性组合物的稳定性,结合其它光聚合抑制剂,阻聚剂的总量通常为至少100ppm。与此相反,本发明的优选实施方案中,降低了阻聚剂的含量。
如果负型感光性组合物(N1)中阻聚剂的含量太低,在生产下文中所述的抗蚀图像形成元件的时候感光性组合物涂布液的储存稳定性可能较差,因此导致凝胶化,或往往难以防止负型感光性组合物层发生热聚合或随时间聚合。另一方面,如果阻聚剂的含量过高,所得到的抗蚀图像的图案会带有圆形或底部不能被充分切割,从而可能出现被称为褶边(footing)的现象,并且分辨率性能往往变差。
在本发明中,为了控制感光性组合物中阻聚剂的含量在上述范围内,可以采用:例如,(i)对于包含在烯属不饱和化合物中的阻聚剂的含量,限制阻聚剂的添加量或采用具有低含量阻聚剂的烯属不饱和化合物,(ii)对于包含在聚合物粘合材料中的阻聚剂的含量,限制阻聚剂的添加量或采用具有低含量阻聚剂的聚合物粘合材料,(iii)在生产抗蚀图像形成元件时,通过采用例如高温和长时间等条件来干燥所述感光性组合物涂布液,以消耗阻聚剂,或(iv)在生产抗蚀图像形成元件时设置例如通过加热来消耗阻聚剂的步骤。其中,考虑到例如避免作为光聚合性组合物的恶化和生产性,优选的是上述方法(i)或(ii)。
此外,在本发明中,阻聚剂没有特别限制,只要它是通常以阻聚剂名义用于此类光聚合性组合物的化合物即可,具体地说,所述阻聚剂可以是:例如,其结构中具有对苯二酚结构的对苯二酚衍生物,如对苯二酚、甲基对苯二酚、叔丁基对苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚或对甲氧基苯酚;或其结构中具有对苯醌结构的对苯醌衍生物,例如对苯醌、甲基-对苯醌、叔丁基对苯醌或2,5-二苯基对苯醌。其中,对苯二酚衍生物是优选的,对甲氧基苯酚是特别优选的。
在本发明中,用感光性组合物涂布液涂布临时支持体,随后通过干燥而得到抗蚀图像形成元件,基于以气相色谱法用丙酮标准溶液制得的分析曲线,对于该抗蚀图像形成元件的感光性组合物层的10重量%溶液,根据气相色谱法的测量值来确定所述感光性组合物中阻聚剂的含量。
本发明的青紫色激光感光性组合物优选是包含上述化合物作为增感剂的负型感光性组合物。作为负型感光性组合物,可以是下列(N1)~(N3),其中优选是(N1)。
{负型感光性组合物(N1)}
本发明的青紫色激光感光性组合物中,作为负型感光性组合物,可以是例如以上述化合物作为增感剂并包含烯属不饱和化合物和光聚合引发剂作为基本组成的负型感光性组合物(N1)。
在本发明中,构成负型感光性组合物(N1)的烯属不饱和化合物是每分子中具有至少一个可自由基聚合的烯属不饱和键的化合物,在用活性光束照射感光性组合物时,在包含以下所述的光聚合引发剂的光聚合引发体系的作用下,所述的化合物会发生加聚,并且有时候会发生交联和固化。
在本发明中,所述烯属不饱和化合物可以是分子中具有一个烯属不饱和键的化合物,具体地说,它可以是例如:不饱和羧酸,如(甲基)丙烯酸(在本发明中,″(甲基)丙烯酸″是指″丙烯酸″和/或″甲基丙烯酸″)、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸、衣康酸或柠康酸,或其烷基酯;(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺或苯乙烯。特别地,考虑到聚合性能、交联性能以及由此所致的曝光部分和未曝光部分在显影剂中的可溶性之间的差异增加,优选是每分子中具有两个或多于两个的烯属不饱和键的化合物,特别优选是其不饱和键衍生自(甲基)丙烯酰氧基的丙烯酸酯化合物。
作为每分子中具有两个或多于两个的烯属不饱和键的化合物,通常可以是例如不饱和羧酸和多羟基化合物形成的酯、含(甲基)丙烯酰氧基的磷酸酯、羟基(甲基)丙烯酸酯化合物和多异氰酸酯化合物形成的(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯、(甲基)丙烯酸或羟基(甲基)丙烯酸酯化合物与多环氧化合物形成的环氧基(甲基)丙烯酸酯。
作为所述的酯,具体地说,可以是例如上述不饱和羧酸和脂肪族多羟基化合物的反应产物,所述脂肪族多羟基化合物为例如乙二醇、聚乙二醇(加成数为2至14)、1,2-丙二醇、聚1,2-丙二醇(加成数为2至14)、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、三羟甲基乙烷、四羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇、双季戊四醇或山梨醇、或它们的环氧乙烷加成物或环氧丙烷加成物;或二乙醇胺或三乙醇胺;具体地说,可以是二(甲基)丙烯酸乙二酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基乙烷三(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、双季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、山梨醇三(甲基)丙烯酸酯、山梨醇四(甲基)丙烯酸酯、山梨醇五(甲基)丙烯酸酯或山梨醇六(甲基)丙烯酸酯和类似的巴豆酸酯、异巴豆酸酯、马来酸酯、衣康酸酯和柠康酸酯。
此外,作为所述的酯,可以是例如上述不饱和羧酸和芳香多羟基化合物(例如对苯二酚、间苯二酚、连苯三酚、双酚F或双酚A)或者它们的环氧乙烷加成物或缩水甘油基化合物的加成物的反应产物,具体地说,可以是对苯二酚二(甲基)丙烯酸酯、间苯二酚二(甲基)丙烯酸酯、连苯三酚三(甲基)丙烯酸酯、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[三氧亚乙基(甲基)丙烯酸酯]、双酚A双[五氧亚乙基(甲基)丙烯酸酯]、双酚A双[六氧亚乙基(甲基)丙烯酸酯]或双酚A双[缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯]。此外,可以是例如上述不饱和羧酸和杂环多羟基化合物(例如三(2-羟乙基)异氰脲酸酯)的反应产物,具体地说,可以为三(2-羟乙基)异氰脲酸酯的二(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酸酯;不饱和羧酸、多羟基羧酸和多羟基化合物的反应产物,具体地说,可以为(甲基)丙烯酸、邻苯二甲酸和乙二醇的缩合物;(甲基)丙烯酸、马来酸和二乙二醇的缩合物;(甲基)丙烯酸、对苯二甲酸和季戊四醇的缩合物;(甲基)丙烯酸、己二酸、丁二醇和丙三醇的缩合物。
此外,所述的含(甲基)丙烯酰氧基的磷酸酯不受特别限制,只要它是包含(甲基)丙烯酰氧基的磷酸酯化合物即可,特别优选是下列通式(Va)或(Vb)代表的化合物:
Figure S2007101699390D00311
(通式(Va)和(Vb)中,R13代表氢原子或甲基,n是1至25的整数,m是1、2或3。)
n优选是1至10,特别优选1至4。作为具体实例,可以是例如(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯、双[(甲基)丙烯酰氧基乙基]磷酸酯和(甲基)丙烯酰氧基乙二醇磷酸酯。它们可以单独使用或以混合物使用。
此外,作为所述(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯,具体地说,可以是例如以下的羟基(甲基)丙烯酸酯化合物和以下的多异氰酸酯化合物的反应产物,所述羟基(甲基)丙烯酸酯化合物是例如羟甲基(甲基)丙烯酸酯、羟乙基(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯或四羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯;所述的多异氰酸酯化合物是例如脂肪族多异氰酸酯,如六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸甲基酯二异氰酸酯、赖氨酸甲基酯三异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯、1,6,11-十一烷三异氰酸酯、1,3,6-六亚甲基三异氰酸酯或1,8-二异氰酸酯-4-异氰酸酯甲基辛烷;脂环族多异氰酸酯,例如环己烷二异氰酸酯、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或双环庚烷三异氰酸酯;芳香族多异氰酸酯,例如对亚苯基二异氰酸酯、2,4-甲苯基二异氰酸酯、2,6-甲苯基二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯、4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、三(异氰酸酯苯甲烷)或三(异氰酸酯苯基)硫代磷酸酯;或杂环多异氰酸酯,例如异氰脲酸酯。
其中,优选(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯是每分子中具有至少四个氨基甲酸酯键(-NH-CO-O-)和至少四个(甲基)丙烯酰氧基的化合物。该化合物可以通过例如使(i)每分子具有至少四个、优选至少六个异氰酸酯基的化合物与(ii)每分子具有至少一个羟基和至少两个、优选至少三个(甲基)丙烯酰氧基的化合物反应得到,所述的化合物(i)有:例如化合物(i-1),该化合物是通过使每分子中具有至少四个羟基的化合物(例如季戊四醇或聚丙三醇)与二异氰酸酯化合物(例如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或甲苯基二异氰酸酯)反应得到的;化合物(i-2),该化合物是通过使每分子中具有至少两个羟基的化合物(例如乙二醇)与每分子中具有至少三个异氰酸酯基的化合物(例如缩二脲型如″Duranate 24A-100″、″Duranate 22A-75PX″、″Duranate 21S-75E″或″Duranate 18H-70B″,或加成物型例如″Duranate P-301-75E″、″DuranateE-402-90T″或″Duranate E-405-80T″(均由旭化成工业社生产))反应得到的;或化合物(i-3),该化合物是通过聚合或共聚例如(甲基)丙烯酸异氰酸酯乙基酯得到的,具体地说,例如由旭化成工业社生产的″DuranateME20-100″;化合物(ii)有例如季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯或双季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。
上述化合物(i)具有优选500至200000的重均分子量,特别优选1000至150000。此外,上述(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯具有优选600至150000的重均分子量。此外,它优选具有至少六个、特别优选至少八个氨基甲酸酯键,并且它优选具有至少六个、特别优选八个(甲基)丙烯酰氧基。
可以通过以下方法生产该(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯:例如,在有机溶剂例如甲苯或乙酸乙酯中,以上化合物(i)的异氰酸酯基与以上化合物(ii)的羟基的摩尔比率为1/10至10/1,根据情况要求使用催化剂例如正丁基锡二月桂酸酯在10~150℃使化合物(i)和化合物(ii)反应5分钟至3小时。
在本发明中,上述(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯中,特别优选的是由下列通式(VI)代表的化合物:
Figure S2007101699390D00331
(通式(VI)中,Ra代表的基团具有亚烷基氧基或亚芳基氧基重复结构并具有4至20个能够键连至Rb的氧基,Rb和Rc各自彼此独立地代表C1-10亚烷基,Rd代表具有1至10个(甲基)丙烯酰氧基的有机残基,Ra、Rb、Rc和Rd选择性地具有取代基,x是4至20的整数,y是0至15的整数,z是1至15的整数。)
通式(VI)中,作为Ra亚烷基氧基的重复结构,可以是例如衍生自丙烯三醇、丙三醇或季戊四醇的重复结构,作为亚芳基氧基的重复结构,可以是例如衍生自连苯三酚或1,3,5-苯三醇的重复结构。此外,彼此独立的Rb和Rc亚烷基的碳数优选是1至5,Rd中(甲基)丙烯酰氧基的数量优选是1至7。此外,优选x是4至15,y是1至10,z是1至10。
此外,Ra特别优选是下列通式(通式中,k是2至10的整数)之一,彼此独立的Rb和Rc特别优选是二亚甲基、一甲基二亚甲基或三亚甲基,Rd特别优选是下列通式之一:
Figure S2007101699390D00341
-O-CH2-CHCH2-O-Q)2  (其中Q是)
此外,作为环氧(甲基)丙烯酸酯,具体地说,可以是例如(甲基)丙烯酸或上述羟基(甲基)丙烯酸酯化合物与聚环氧化物的反应产物,所述聚环氧化物是:例如,脂肪族聚环氧化合物,如(聚)乙二醇聚缩水甘油醚、(聚)丙二醇聚缩水甘油醚、(聚)丁二醇聚缩水甘油醚、(聚)戊二醇聚缩水甘油醚、(聚)新戊二醇聚缩水甘油醚、(聚)己二醇聚缩水甘油醚、(聚)三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、(聚)丙三醇聚缩水甘油醚或(聚)山梨糖醇聚缩水甘油醚;芳香族聚环氧化物,例如酚醛聚环氧化物、溴化线型酚醛聚环氧化物、(邻、间、对)甲酚-线型酚醛聚环氧化物、双酚A聚环氧化物或双酚F聚环氧化物;或杂环聚环氧化物,例如山梨糖醇酐聚缩水甘油醚、三缩水甘油基异氰脲酸酯或三缩水甘油基三(2-羟乙基)异氰脲酸酯。
此外,作为另一种烯属不饱和化合物,除了上述之外,可以是例如(甲基)丙烯酰胺,如亚乙基双(甲基)丙烯酰胺;烯丙酯,例如邻苯二甲酸二烯丙酯;或含乙烯基的化合物,例如邻苯二甲酸二乙烯酯。上述烯属不饱和化合物可以单独使用或两种或更多种结合使用。
上述烯属不饱和化合物中,本发明中优选的是酯(甲基)丙烯酸酯、含(甲基)丙烯酰氧基的磷酸酯或(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯,特别优选的是酯(甲基)丙烯酸酯,在酯(甲基)丙烯酸酯中,特别优选的是以下的酯(甲基)丙烯酸酯,该酯(甲基)丙烯酸酯包含聚氧亚烷基(例如聚乙二醇、聚丙二醇或双酚A的聚氧化乙烯加成物的聚氧亚烷基),并包含至少两个(甲基)丙烯酰氧基。
此外,本发明中,负型感光性组合物(N1)中的光聚合引发剂是这样一种活性化合物:当与所述增感剂共存且被光照射时,该化合物接受增感剂的光激发能量并产生作为活性种的自由基,从而使上述烯属不饱和化合物发生聚合。所述光聚合引发剂可以是例如六芳基二咪唑型化合物、二茂钛型化合物、卤代烃衍生物、碘鎓盐或有机硼酸盐。其中,考虑到作为感光性组合物的灵敏度、与基板的粘附性能和储存稳定性,优选是六芳基二咪唑型化合物、二茂钛型化合物或有机硼酸盐。考虑到在黄色灯下的安全光性能,特别优选是六芳基二咪唑型化合物。
作为六芳基二咪唑型化合物,具体地说,可以是例如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(对甲基苯基)二咪唑、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四(对甲氧苯基)二咪唑、2,2’-双(邻,对-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四(对甲氧苯基)二咪唑、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四(对乙氧羰基苯基)二咪唑、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四(对氯苯基)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(邻溴苯基)-4,4’,5,5’-四(对碘苯基)二咪唑、2,2’-双(邻溴苯基)-4,4’,5,5’-四(邻氯对甲氧基苯基)二咪唑或2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四(对氯萘基)二咪唑。其中,优选是六苯基二咪唑化合物,更优选是具有键连至咪唑环上2,2’-位的苯环的二咪唑,该咪唑环由卤素原子在邻位取代;特别优选是具有键连至咪唑环上4,4’,5,5’-位的苯环的二咪唑,该咪唑环是未取代的或被卤素原子或烷氧羰基取代。
以往公知作为感光性组合物中的光聚合引发剂的六芳基二咪唑型化合物是以下所述的六芳基二咪唑型化合物:具有至少190℃的熔点,例如约196℃至约202℃的熔点,并且波长为1.54埃的X射线衍射谱中,它在布拉格角(2θ+0.2°)9.925°处具有最大衍射峰。考虑到在涂布溶剂中的溶解性、在感光性组合物中的分散稳定性等,本发明的六芳基二咪唑化合物最合适具有最多180℃的熔点,特别是最多175℃,并且波长为1.54埃的X射线衍射光谱中,它在布拉格角(2θ+0.2°)21.16°处具有最大衍射峰。作为这种最合适的六芳基二咪唑型化合物,可以是例如2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(邻,对-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(邻溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-双(邻,对-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四(对甲氧苯基)二咪唑,其中,特别优选2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑或2,2’-双(邻,对-二氯苯基)-4,4’,5,5′-四(对甲氧苯基)二咪唑。
此外,作为二茂钛型化合物,具体地说,可以是例如,二氯化二茂钛、二苯基二茂钛、双(2,4-二氟苯基)二茂钛、双(2,6-二氟苯基)二茂钛、双(2,4,6-三氟苯基)二茂钛、双(2,3,5,6-四氟苯基)二茂钛、双(2,3,4,5,6-五氟苯基)二茂钛、双(2,6-二氟苯基)二(甲基环戊二烯基)钛、双(2,3,4,5,6-五氟苯基)二(甲基环戊二烯)钛或双[2,6-二氟-3-(1-吡咯基)苯基]二茂钛。其中优选具有双环戊二烯结构和二苯基结构的钛化合物,特别优选具有由卤素原子在邻位取代的二苯基环。
此外,作为卤代烃衍生物,可以是例如卤代链烷烃、卤甲基化均三嗪衍生物或卤甲基化1,3,4-噁二唑衍生物,作为卤代链烷烃,具体地说,可以是例如二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷或1,2-二溴乙烷。
此外,作为卤甲基化均三嗪衍生物,具体地说,可以是例如2,4,6-三(单氯甲基)-均三嗪、2,4,6-三(二氯甲基)-均三嗪、2,4,6-三(三氯甲基)-均三嗪、2-甲基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-正丙基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(α,α,β-三氯乙基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(3,4-环氧苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对氯苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-[1-(对甲氧苯基)-2,4-丁二烯基]-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-苯乙烯基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲氧苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲氧基间羟基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对异丙氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲氧萘基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对乙氧萘基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对乙氧羰基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-苯硫基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-苄硫基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2,4,6-三(二溴甲基)-均三嗪、2,4,6-三(三溴甲基)-均三嗪、2-甲基-4,6-双(三溴甲基)-均三嗪或2-甲氧基-4,6-双(三溴甲基)-均三嗪。其中,优选是双(三卤代甲基)-均三嗪,特别优选是例如2-甲基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲氧苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(3,4-环氧苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-[1-(对甲氧苯基)-2,4-丁二烯基]-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲氧苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲氧基间羟基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪或2-(对异丙氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪。
作为卤甲基化噁二唑衍生物,具体地说,可以是例如2-(对甲氧苯基)-5-三氯甲基-1,3,4-噁二唑、2-(对甲氧苯乙烯基)-5-三氯甲基-1,3,4-噁二唑、2-(邻苯并呋喃基)-5-三氯甲基-1,3,4-噁二唑或2-β-(邻苯并呋喃基)乙烯基]-5-三氯甲基-1,3,4-噁二唑。
此外,作为碘鎓盐,具体地说,可以是:例如二芳基碘鎓盐,如六氟砷酸二苯基碘鎓、四氟硼酸二苯基碘鎓、对甲苯磺酸二苯基碘鎓或樟脑磺酸二苯基碘鎓;或二环烷基碘鎓盐,例如六氟砷酸二环己基碘鎓、四氟硼酸二环己基碘鎓、对甲苯磺酸二环己基碘鎓或樟脑磺酸二环己基碘鎓,其中优选二芳基碘鎓盐。
此外,作为有机硼酸盐,可以是例如有机硼酸铵络合物、有机硼酸鏻络合物、有机硼酸锍络合物、有机硼酸氧代锍络合物、有机硼酸碘鎓络合物或有机硼酸过渡金属配位络合物。作为有机硼酸根阴离子,优选是烷基-三苯基硼酸根阴离子,例如正丁基-三苯基硼酸根阴离子、正丁基-三(2,4,6-三甲基苯基)硼酸根阴离子、正丁基-三(对甲氧苯基)硼酸根阴离子、正丁基-三(对氟苯基)硼酸根阴离子、正丁基-三(间氟苯基)硼酸根阴离子、正丁基-三(3-氟-4-甲基苯基)硼酸根阴离子、正丁基-三(2,6-二氟苯基)硼酸根阴离子、正丁基-三(2,4,6-三氟苯基)硼酸根阴离子、正丁基-三(2,3,4,5,6-五氟苯基)硼酸根阴离子、正丁基-三(对氯苯基)硼酸根阴离子、正丁基-三(2,6-二氟-3-吡咯基苯基)硼酸根阴离子,作为反荷阳离子,优选是鎓化合物例如铵阳离子、鏻阳离子、锍阳离子或碘鎓阳离子,特别优选是有机铵阳离子,例如四烷基铵。
本发明青紫色激光感光性组合物中,作为负型感光性组合物(N1)中的增感剂、烯属不饱和化合物和光聚合引发剂的含量,基于负型感光性组合物(N1)的总量,优选所述增感剂为0.05~20重量%,烯属不饱和化合物为10~90重量%,光聚合引发剂为0.5~50重量%,特别优选增感剂为0.1~10重量%,烯属不饱和化合物为20~70重量%,光聚合引发剂为1~30重量%。
除了增感剂、烯属不饱和化合物和光聚合引发剂之外,本发明负型感光性组合物(N1)优选还包含碱溶性树脂,以改善感光性组合物层在基板上的形成性能、显影性能等。作为碱溶性树脂,可以是例如含酚羟基的树脂或含羧基的乙烯基型树脂,对于负型感光性组合物(N1)而言,优选是含羧基的乙烯基型树脂。
作为含羧基的乙烯基型树脂,具体地说,可以是例如不饱和羧酸和另一种乙烯基化合物的共聚物,所述不饱和羧酸有例如(甲基)丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸或柠康酸,所述另一种乙烯基化合物有例如苯乙烯、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-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸羟甲基酯、(甲基)丙烯酸羟乙基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、(甲基)丙烯酸苯甲基酯、(甲基)丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙基酯、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-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺或醋酸乙烯酯。该含羧基的乙烯基型树脂具有优选50~300KOH·mg/g的酸值,特别优选100~250KOH·mg/g。此外,它的重均分子量以聚苯乙烯计算优选为10000~200000,特别优选20000~100000。
其中,优选本发明负型感光性组合物(N1)所包含的碱溶性树脂是包含衍生自苯乙烯型单体、(甲基)丙烯酸酯型单体和(甲基)丙烯酸各种单体的构成性重复单元的共聚物。该共聚物包含的衍生自苯乙烯型单体、(甲基)丙烯酸酯型单体和(甲基)丙烯酸各单体的构成性重复单元的优选比例分别为3~30mol%(摩尔%)、10~80mol%和10~60mol%,特别优选各比例分别为5~25mol%、20~80mol%和15~55mol%。
作为上述共聚物中的苯乙烯型单体,具体地说,可以是例如苯乙烯;α-取代烷基苯乙烯,如α-甲基苯乙烯或α-乙基苯乙烯;核取代烷基苯乙烯,例如邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯或2,5-二甲基苯乙烯;核取代羟基苯乙烯,例如邻羟基苯乙烯、间羟基苯乙烯、对羟基苯乙烯或二羟基苯乙烯;或核取代卤代苯乙烯,例如对氯苯乙烯、对溴苯乙烯或二溴苯乙烯。此外,作为丙烯酸酯型单体,具体地说,可以是例如(甲基)丙烯酸的烷基碳数优选1~12、更优选1至8的烷基酯,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-乙基己基酯或(甲基)丙烯酸辛酯;或(甲基)丙烯酸的取代烷基酯,如(甲基)丙烯酸羟甲基酯、(甲基)丙烯酸羟乙基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、(甲基)丙烯酸苯甲基酯、(甲基)丙烯酸氨基乙基酯或(甲基)丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙基酯。
除了上述衍生自苯乙烯型单体、(甲基)丙烯酸酯型单体和(甲基)丙烯酸各单体的构成性重复单元之外,上述共聚物还可以进一步包含衍生自另一可共聚单体的构成性重复单元,所述另一可共聚单体是例如不饱和羧酸,如巴豆酸、异巴豆酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸或柠康酸;(甲基)丙烯酸衍生物,例如(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)丙烯酰胺或N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺;或乙烯基化合物,例如醋酸乙烯酯或氯乙烯。衍生自所述另一单体的构成性重复单元的含量优选是基于整个共聚物的最多10mol%。
此外,作为其他含羧基的乙烯基型树脂,可以是在侧链具有烯属不饱和键的含羧基的乙烯基型树脂。作为该含羧基的乙烯基型树脂,具体地说,可以是如下反应产物:例如,通过使含羧基的聚合物与含脂肪族环氧基的不饱和化合物或含脂环族环氧基的不饱和化合物反应而得到的反应产物,所述含脂肪族环氧基的不饱和化合物是例如烯丙基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、(甲基)丙烯酸α-乙基缩水甘油基酯、巴豆酸缩水甘油基酯、异巴豆酸缩水甘油基酯、巴豆酰基缩水甘油醚、衣康酸单烷基酯单缩水甘油基酯、富马酸单烷基酯单缩水甘油基酯或马来酸单烷基酯单缩水甘油基酯;所述含脂环族环氧基的不饱和化合物是例如(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲基酯、(甲基)丙烯酸2,3-环氧环戊基甲基酯或(甲基)丙烯酸7,8-环氧基[三环[5.2.1.0]癸-2-基]氧甲基酯,所述含羧基的聚合物的羧基的反应量为5~90mol%、优选约30mol%~约70mol%;或者,通过使具有至少两类不饱和基团的化合物共聚合而得到的反应产物,所述具有至少两类不饱和基团的化合物是例如(甲基)丙烯酸烯丙基酯、(甲基)丙烯酸3-烯丙氧基-2-羟丙基酯、(甲基)丙烯酸肉桂酯、(甲基)丙烯酸巴豆酰基酯、(甲基)丙烯酸甲基烯丙基酯或N,N-二烯丙基(甲基)丙烯酰胺;或通过使具有至少两类不饱和基团的化合物与不饱和羧酸例如(甲基)丙烯酸共聚,或进一步与不饱和羧酸酯共聚而得到的反应产物,所述具有不饱和基团的化合物相对于总量的比例为10~90mol%,优选约30mol%至约80mol%,所述具有至少两类不饱和基团的化合物是例如(甲基)丙烯酸烯丙基酯、(甲基)丙烯酸3-烯丙氧基-2-羟丙基酯、(甲基)丙烯酸肉桂酯、(甲基)丙烯酸巴豆酯、(甲基)丙烯酸甲基烯丙基酯或N,N-二一烯丙基(甲基)丙烯酸酰胺;或者是(甲基)丙烯酸乙烯基酯、(甲基)丙烯酸1-氯乙烯基酯、(甲基)丙烯酸2-苯基乙烯基酯、(甲基)丙烯酸1-丙烯基酯、巴豆酸乙烯基酯或乙烯基(甲基)丙烯酰胺。
此外,作为其他含羧基的乙烯基型树脂,可以是包含不饱和基团和羧基的环氧树脂,它包括环氧树脂的α,β-不饱和单羧酸加成物以及加成到该加成物中的多羟基羧酸或其酸酐。具体地说,这种包含不饱和基团和羧基的环氧树脂是这样一种物质:它具有以下烯属不饱和键,所述烯属不饱和键是通过α,β-不饱和单羧酸的羧基对环氧树脂的环氧基的开环加成所形成的酯键(-COO-)而加入的,此外,包含不饱和基团和羧基的环氧树脂还具有以下所述的残留羧基,该残留羧基是通过多羟基羧酸或其酸酐的羧基与由上述反应形成的羟基反应所形成的酯键而加入的。
作为环氧树脂,具体地说,可以是例如双酚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-线型酚醛环氧树脂或三苯酚环氧树脂,其中,特别优选是线型酚醛环氧树脂或甲酚-线型酚醛环氧树脂。此外,作为α,β-不饱和单羧酸,具体地说,可以是例如(甲基)丙烯酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、衣康酸或柠康酸。其中,特别优选(甲基)丙烯酸。此外,作为多羟基羧酸或其酸酐,具体地说,可以是例如琥珀酸、马来酸、衣康酸、邻苯二甲酸、四氢化邻苯二甲酸、甲基四氢化邻苯二甲酸、桥亚甲基四氢化邻苯二甲酸、甲基桥亚甲基四氢化邻苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸或甲基六氢化邻苯二甲酸或其酸酐,其中优选是马来酸酐、四氢化邻苯二甲酸酐或六氢化邻苯二甲酸酐,特别优选是四氢化邻苯二甲酸酐。
包含不饱和基团和羧基的环氧树脂中,考虑到感光性组合物的灵敏度、分辨率性能和与基板的粘附性能,特别优选其中环氧树脂是线型酚醛环氧树脂或甲酚-线型酚醛环氧树脂,α,β-不饱和单羧酸是(甲基)丙烯酸,多羟基羧酸或其酸酐是四氢化对苯二甲酸或其酸酐。此外,优选该包含不饱和基团和羧基的环氧树脂的酸值为20至200KOH·mg/g并且重均分子量为2000至200000。
对于本发明青紫色激光感光性组合物,基于负型感光性组合物(N1)总量,负型感光性组合物(N1)中所包含的碱溶性树脂的含量优选为0~80重量%,特别优选10~70重量%。
此外,本发明负型感光性组合物(N1)可以进一步包含聚合加速剂,并优选聚合加速剂是包含氨基酸的酯或偶极离子化合物的聚合加速剂。作为氨基酸的酯或偶极离子化合物,优选为下列通式(VIIa)或(VIIb)代表的化合物:
Figure S2007101699390D00421
(通式(VIIa)和(VIIb)中,R14和R15各自彼此独立地代表选择性具有取代基的烷基、选择性具有取代基的芳基、选择性具有取代基的杂环基或氢原子,R16和R17各自彼此独立地代表选择性具有取代基的烷基或氢原子,R18代表选择性具有取代基的烷基、选择性具有取代基的烯基或选择性具有取代基的芳基,R19代表选择性具有取代基的烷基、选择性具有取代基的芳基或选择性具有取代基的杂环基,p为0到10的整数。)
通式(VIIa)和(VIIb)中,烷基R14、R15、R16、R17、R18和R19的碳数优选为1至8,更优选1至4。此外,作为烯基R18,可以是例如乙烯基、烯丙基或异丙烯基;作为芳基R14、R15、R18和R19,可以是例如苯基或萘基;作为杂环基R14、R15和R19,可以是例如呋喃基、呋喃烷基(furanyl)、吡咯基或吡啶基。
作为所述烷基和烯基中的取代基,可以是例如烷氧基、烷氧羰基、烯氧基、烯氧基羰基、苯基或卤素原子;作为所述芳基和杂环基中的取代基,可以是例如进一步具有例如烷氧基或苯基等取代基或不具有取代基的以下基团:烷基、烷氧基、烯基、烯氧基酰基、酰氧基、烷氧羰基、苯氧基、烷硫基或烷基磺酰基;或者,醛基、羧基、羟基、磺基、硝基、氰基或卤素原子。
在本发明中,上述通式(VIIa)和(VIIb)给出的氨基酸的酯和偶极离子化合物中,优选的是:通式(VIIa)所示的氨基酸酯,其中,R14和R15中的一个是氢原子,另一个是选择性具有取代基的苯基,R16和R17都是氢原子,R18是选择性具有取代基的烷基或选择性具有取代基的苯基,p是0、1或2;或通式(VIIb)所示的氨基酸偶极离子化合物,其中,R14和R15都是氢原子,或其中一个是选择性具有取代基的烷基,R16和R17都是氢原子,R19是选择性具有取代基的烷基或选择性具有取代基的苯基,p是0、1或2。特别优选的是上述通式(VIIa)所示的N-苯基甘氨酸的酯,其中,p是0,R14和R15中的一个是氢原子,另一个是苯基,R16和R17都是氢原子,特别是N-苯基甘氨酸苯甲基酯,其中,R18是苯甲基;或上述通式(VIIb)所示的N-苯基甘氨酸的偶极离子化合物,其中,p是0,R14、R15、R16和R17都是氢原子,R19是苯基)。
此外,作为聚合加速剂,也可以是胺化合物。该胺化合物可以是脂肪胺、脂环胺和芳香胺中的任一种,而且该胺化合物不局限于单胺,而可以是多元胺例如二胺或三胺,并可以是伯胺、仲胺和叔胺中的任一种。然而,优选的是pKb至多为7的胺化合物。作为所述胺化合物,具体地说,可以是例如选择性被羟基或苯基取代的脂肪胺,例如丁胺、二丁胺、三丁胺、戊胺、二戊胺、三戊胺、己胺、二己胺、三己胺、烯丙胺、二烯丙胺、三烯丙胺、三乙醇胺、苯甲基胺、二苄胺或三苄胺。其中,在本发明中,特别优选三苄胺。
此外,作为聚合加速剂,可以是:例如含巯基的化合物,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或季戊四醇四硫代丙酸酯;多官能硫醇化合物,例如己烷二硫醇、三羟甲基丙烷三硫代葡糖酸酯或季戊四醇四硫代丙酸酯、N,N-二烷基氨基苯甲酸酯或具有芳香环的氨基酸或其衍生物,例如N-苯基甘氨酸或其衍生物例如其盐(例如其铵盐或钠盐)、或苯丙氨酸或其衍生物例如其盐(例如其铵盐或钠盐)或其酯。其中,在本发明中,特别优选的是含巯基的化合物,或N-苯基甘氨酸或其衍生物例如其盐(例如其铵盐或钠盐)。
对于本发明青紫色激光感光性组合物,基于负型感光性组合物(N1)的总量,负型感光性组合物(N1)中包含的聚合加速剂的含量优选为至多30重量%,特别优选至多20重量%。
此外,本发明负型感光性组合物(N1)可以进-步包含非离子型、阴离子型、阳离子型、两性型、氟型或其它表面活性剂,以便改善例如在形成感光性组合物层的时候在基板上的涂布性能和感光性组合物层的显影性能。具体地说,作为非离子型表面活性剂,可以是例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、丙三醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯丙三醇脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、聚氧乙烯季戊四醇脂肪酸酯、山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯或聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯;作为阴离子表面活性剂,可以是例如烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、聚氧乙烯烷基醚磺酸盐、烷基硫酸盐、硫酸烷基酯、高级醇硫酸酯、脂族醇硫酸酯、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯、磷酸烷基酯、聚氧乙烯烷基醚磷酸酯或聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯;作为阳离子表面活性剂,可以是例如季铵盐、咪唑啉衍生物或胺盐;作为两性表面活性剂,可以是例如甜菜碱型化合物、咪唑鎓盐、咪唑啉或氨基酸。
对于本发明青紫色激光感光性组合物,基于负型感光性组合物(N1)的总量,负型感光性组合物(N1)中包含的上述表面活性剂的含量优选为至多10重量%,特别优选至多5重量%。
此外,本发明负型感光性组合物(N1)可以包含:至多2重量%的抗氧化剂,例如2,6-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、2,4,6-三叔丁基苯酚或4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚);至多20重量%的包含有机或无机染料或颜料的着色剂;至多40重量%的增塑剂,例如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸双十二烷基酯或磷酸三甲苯酯;至多10重量%的灵敏度特性改善剂,例如叔胺或硫醇;或至多30重量%的染料前体,各用量均为基于负型感光性组合物(N1)的总量的用量。
此外,本发明青紫色激光感光性组合物中,作为负型感光性组合物,可以是例如包含上述增感剂并以碱溶性树脂、用于所述树脂的交联剂和光酸产生剂为基本组成的负型感光性组合物(N2)。
{负型感光性组合物(N2)}
在本发明中,负型感光性组合物(N2)中的碱溶性树脂是如下所述的树脂:用活性光束照射该感光性组合物时,该树脂使以下所述的光酸产生剂在上述增感剂的作用下产生酸并借助以下所述的交联剂由酸形成交联结构。作为所述碱溶性树脂,可以是例如含酚羟基的树脂或含羧基的乙烯基型树脂。负型感光性组合物(N2)中,优选的是含酚羟基的树脂,例如聚乙烯基苯酚树脂;酚树脂,例如线型酚醛树脂或甲阶酚醛树脂;或具有酚羟基的丙烯酸衍生物的共聚物树脂或具有酚羟基的聚乙烯醇缩醛树脂。其中,更优选是聚乙烯基苯酚树脂或例如线型酚醛树脂或甲阶酚醛树脂等酚树脂,特别优选是聚乙烯基苯酚树脂或线型酚醛树脂。
聚乙烯基苯酚树脂可以是例如在自由基聚合引发剂或阳离子聚合引发剂的存在下通过聚合或共聚合一种或多种羟基(α-甲基)苯乙烯而得到的聚乙烯基苯酚树脂,所述羟基(α-甲基)苯乙烯是例如邻羟基(α-甲基)苯乙烯(在这里,″(α-甲基)苯乙烯″是指″苯乙烯″和/或″α-甲基苯乙烯″,以下相同)、间羟基(α-甲基)苯乙烯、对羟基(α-甲基)苯乙烯、二羟基(α-甲基)苯乙烯、三羟基(α-甲基)苯乙烯、四羟基(α-甲基)苯乙烯和五羟基(α-甲基)苯乙烯;或是由羟基(α-甲基)苯乙烯进一步与另一乙烯基型化合物共聚而得到的聚乙烯基苯酚树脂,所述另一乙烯基型化合物是例如(α-甲基)苯乙烯、具有不同于羟基的取代基(例如烷氧基、酰基、酰氧基、烯丙氧基、芳氧基或卤素原子)的(α-甲基)苯乙烯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、马来酸或马来酰亚胺;或者是通过使羟基(α-甲基)苯乙烯的羟基受保护的苯乙烯衍生物发生类似聚合或共聚合后,离解该保护基而得到的聚乙烯基苯酚树脂。
作为线型酚醛树脂,可以是例如在酸性催化剂的存在下通过使至少一种酚与至少一种醛或酮缩聚而得到的酚醛树脂,所述的酚是例如苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、2,5-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚、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、对苯二酚、连苯三酚、1,2,4-苯三酚或间苯三酚;所述醛是例如甲醛、低聚甲醛、乙醛、三聚乙醛、丙醛、苯甲醛或糠醛;所述酮是例如丙酮、甲基乙基酮或甲基异丁酮;作为甲阶酚醛树脂,可以是例如通过用于上述线型酚醛树脂的相同缩聚而得到的,不同之处在于使用碱性催化剂而不是酸性催化剂。
该含酚羟基的树脂具有优选1500至50000的重均分子量。
负型感光性组合物(N2)中,交联剂是用活性光束照射感光性组合物时能够在上述碱溶性树脂上形成交联结构的化合物,作为交联剂,通常可以是氨基化合物等,这种氨基化合物例如具有两个或更多羟甲基作为官能团,或具有通过羟甲基的醇缩合改性得到的烷氧基甲基或乙酰氧基甲基作为官能团。具体地说,可以是例如通过使三聚氰胺和甲醛缩聚得到的三聚氰胺树脂、通过使苯并胍胺和甲醛缩聚得到的苯并胍胺树脂、通过使甘脲和甲醛缩聚得到的甘脲树脂、通过使脲和甲醛缩聚得到的脲树脂、通过使三聚氰胺、苯并胍胺、甘脲、脲等中的两种或更多种与甲醛共缩聚而得到的树脂或通过该树脂的羟甲基的醇缩聚改性而得到的改性树脂。它们以商品名″CYMEL″和″NIKALAC″出售,其分别由Mitsui CytecLtd.和Sanwa Chemical Co.,Ltd.生产。
此外,作为所述交联剂,还可以是含环氧基的化合物,作为该含环氧基的化合物,即所谓环氧树脂的构成性重复单元,可以是低分子量至高分子量化合物,例如通过使多羟基化合物与表氯醇反应而得到的聚缩水甘油醚化合物、通过使多元羧酸化合物与表氯醇反应而得到的聚缩水甘油酯化合物、通过使多胺化合物与表氯醇反应而得到的聚缩水甘油基胺化合物。
作为该聚缩水甘油醚化合物,具体地说,可以是例如聚乙二醇的二缩水甘油醚型环氧、双(4-羟基苯基)的二缩水甘油醚型环氧、双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)的二缩水甘油醚型环氧、双酚F的二缩水甘油醚型环氧、双酚A的二缩水甘油醚型环氧、四甲基双酚A的二缩水甘油醚型环氧或加成了环氧乙烷的双酚A的二缩水甘油醚型环氧、线型酚醛型环氧或甲酚-线型酚醛型环氧树脂。对于这种聚缩水甘油醚化合物,酸酐或二价酸的化合物可以与残留羟基反应以引入羧基。此外,至于聚缩水甘油酯化合物,具体地,可以是例如六氢化邻苯二甲酸的缩水甘油酯型环氧树脂或邻苯二甲酸的缩水甘油酯型环氧树脂;至于聚缩水甘油胺化合物,具体地,可以是例如双(4-氨基苯基)甲烷的缩水甘油胺型环氧树脂或异氰脲酸的三缩水甘油胺型环氧树脂。
此外,在本发明中,负型感光性组合物(N2)中的光酸产生剂是当以活性光束照射感光性组合物时在上述增感剂的作用下产生作为活性种的酸的活性化合物。作为光酸产生剂,可以是例如含卤素的化合物,如卤素取代的烷烃或卤代甲基化的均三嗪衍生物、鎓盐或砜化合物,其中特别优选是产生磺酸的砜化合物。
作为含卤素化合物的卤代链烷烃和卤甲基化均三嗪衍生物,可以是与上述负型感光性组合物(N1)中所述的光聚合引发剂相同的化合物。
此外,作为鎓盐,可以是例如铵盐,如四甲基溴化铵或四乙基溴化铵;碘盐,例如二苯基六氟砷酸碘、二苯基四氟硼酸碘、二苯基对甲苯磺酸碘、二苯基樟脑磺酸碘、二环己基六氟砷酸碘、二环己基四氟硼酸碘、二环己基对甲苯磺酸碘或二环己基樟脑磺酸碘;或锍盐,例如三苯基六氟砷酸锍、三苯基四氟硼酸锍、三苯基对甲苯磺酸锍、三苯基樟脑磺酸锍、三环己基六氟砷酸锍、三环己基四氟硼酸锍、三环己基对甲苯磺酸锍或三环己基樟脑磺酸锍。
作为砜化合物,具体地说,可以是例如双(磺酰基)甲烷化合物,如双(苯磺酰基)甲烷、双(对羟基苯磺酰基)甲烷、双(对甲氧苯磺酰基)甲烷、双(α-萘基磺酰基)甲烷、双(β-萘基磺酰基)甲烷、双(环己基磺酰基)甲烷、双(叔丁基磺酰基)甲烷或苯磺酰基(环己基磺酰基)甲烷;羰基(磺酰基)甲烷化合物,例如苯基羰基(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(环己基磺酰基)甲烷或苯基羰基(叔丁基羰基)甲烷;双(磺酰基)重氮甲烷化合物,例如双(苯磺酰基)重氮甲烷、双(对羟基苯基磺酰基)重氮甲烷、双(对甲氧苯基磺酰基)重氮甲烷、双(α-萘基磺酰基)重氮甲烷、双(β-萘基磺酰基)重氮甲烷、双(环己基磺酰基)重氮甲烷、双(叔丁基磺酰基)重氮甲烷或苯基磺酰基(环己基磺酰基)重氮甲烷;或羰基(磺酰基)重氮甲烷化合物,例如苯基羰基(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(环己基磺酰基)重氮甲烷或苯基羰基(叔丁基羰基)重氮甲烷。
本发明青紫色激光感光性组合物中,作为负型感光性组合物(N2)中的上述增感剂、碱溶性树脂、交联剂和光酸产生剂的含量,基于100重量份上述碱溶性树脂,优选增感剂为0.1至30重量份,交联剂为1至80重量份,光酸产生剂为0.001至30重量份,特别优选增感剂为0.5至20重量份,交联剂为5至60重量份,光酸产生剂为0.005至10重量份。
此外,本发明青紫色激光感光性组合物中,作为负型感光性组合物,可以是例如包含上述增感剂并以含酸交联性基团的树脂和光酸产生剂作为基本组成的负型感光性组合物(N3)。
{负型感光性组合物(N3)}
本发明中,负型感光性组合物(N3)中的含酸交联性基团的树脂是用活性光束照射感光性组合物时在下文所述光酸产生剂的作用下形成交联结构的树脂。作为酸交联性基团,具体地说,可以是例如羟基甲基、烷氧基甲基、乙烯醚基或环氧基。包含该酸交联性基团的含酸交联性基团树脂没有特别限制,只要它是每分子具有至少两个酸交联性基团的树脂即可,具体地说,可以是:例如,由以下方法得到的树脂:含酚羟基树脂中的至少部分酚羟基被醚化或酯化以引入上述酸交联性基团而得到的树脂,所述含酚羟基树脂是例如酚树脂,如酚醛树脂或甲阶酚醛树脂,或聚乙烯基苯酚树脂,所述含酚羟基树脂作为碱溶性树脂用于上述负型感光性组合物(N2);由以下方法得到的树脂:含羧基的乙烯基型树脂中的至少部分羧基被酯化以引入上述酸性交联基团而得到的树脂,所述的含羧基的乙烯基型树脂作为碱溶性树脂用于上述负型感光性组合物(N1);或通过具有上述酸交联性基团的乙烯基型单体的聚合或共聚合,引入上述酸交联性基团而得到的树脂。其中,优选是以线型酚醛树脂或聚乙烯基苯酚树脂作为基体的树脂,特别优选是以线型酚醛树脂作为基体的树脂。含酸交联性基团的树脂包括引入酸交联性基团的树脂和没有引入酸交联性基团的树脂形成的混合物。
此外,本发明中,作为负型感光性组合物(N3)中的光酸产生剂,可以是与上述负型感光性组合物(N2)所述的光酸产生剂相同的化合物。
作为本发明青紫色激光感光性组合物,对于负型感光性组合物(N3)中的上述增感剂、含酸交联基树脂和光酸产生剂的含量,基于100重量份上述含酸交联性基团的树脂,优选增感剂为0.1至30重量份,光酸产生剂为0.001至30重量份,特别优选增感剂为0.5至20重量份,光酸产生剂为0.005至10重量份。
根据情况需要,本发明上述负型感光性组合物(N1)、上述负型感光性组合物(N2)和上述负型感光性组合物(N3)可以进一步包含各种常用于感光性组合物的添加剂,例如涂布性能改善剂、粘合性能改善剂、灵敏度改善剂、脂类增感剂(lipid sensitizer)、着色剂和显影性能改善剂。
{所述感光性组合物的除上述以外的物理性能}
本发明青紫色激光感光性组合物优选在390~430nm的波长范围中具有光谱灵敏度的最大峰值,更优选在400~420nm的波长范围中具有光谱灵敏度的最大峰值。当它的光谱灵敏度的最大峰值所在的波长范围小于上述范围时,作为感光性组合物,它对波长390~430nm的激光束的灵敏度往往较差,而如果它在超过上述范围的波长范围中具有最大峰值,则缺乏黄色灯下的安全光性能。
本发明中,光谱灵敏度的最大峰值为光谱灵敏度曲线中的最大峰值,所述光谱灵敏度曲线通过以下方法得到:通过使用光谱灵敏度测量仪器,将来自例如氙气灯或钨丝灯等光源的光线分光,使得曝光波长在水平轴方向上线性变化,并且曝光强度在垂直轴方向上对数性变化,用分光的光线照射包含基板和在该基板表面上形成的感光性组合物层的感光性图像形成元件样品以进行曝光,随后进行显影处理以得到对应各曝光波长的灵敏度的图像,根据图像高度计算能够形成图像的曝光能量,以波长为横轴,并以曝光能量的倒数为纵轴得到图表,该方法公开于例如″光聚合物技术(Photopolymer Technology)″(山冈亚夫,日刊工业新闻社出版,1988,第262页)。
此外,本发明青紫色激光感光性组合物在波长410nm处能够形成图像的最小曝光量(S410)与在波长450nm处能够形成图像的最小曝光量(S450(mJ/cm2))的比率(S410/S450)优选最多0.1,更优选最多0.05。如果比率(S410/5450)超过上述范围,往往难以同时得到满意的青紫色激光的灵敏度和在黄色灯下的安全光性能。
作为能够形成图像的曝光能量,在波长410nm处能够形成图像的最小曝光量(S410)和在波长450nn处能够形成图像的最小曝光量(S450)是根据在上述用光谱灵敏度测量仪器测量的光谱灵敏度最大峰值中得到的图像高度计算得到的,它们是指在通过改变例如显影剂类型、显影温度和显影时间等显影条件确定的最佳显影条件下能够形成图像的最小曝光量。作为最佳显影条件,通常采用在25℃、具有11至14 pH的碱性显影剂中浸渍该组合物0.5~3分钟这一条件。
{图像形成材料(A)和图像形成元件(B)}
本发明负型青紫色激光感光性组合物可以用于形成本发明负型青紫色激光感光图像形成材料(A)(在下文有时简称为图像形成材料(A))。图像形成材料(A)通常通过以下方法形成:用具有溶解或分散在合适溶剂的上述各种组分的涂布液涂布临时支持膜,随后干燥,并根据情况需要,用覆盖膜覆盖所形成的感光性组合物层的表面。作为该图像形成材料(A),可以是例如干膜抗蚀材料。
此外,上述图像形成材料(A)可以进一步用于形成本发明负型青紫色激光感光图像形成元件(B)(在下文有时简称为图像形成元件(B))。通常有两种方法制备图像形成元件(B)。一种方法是,将图像形成材料(A)层压在被加工基板的感光性组合物层一侧,如果该侧覆盖了覆盖膜,则在剥离该覆盖膜后,将图像形成材料(A)层压在被加工基板的感光性组合物层一侧。另一种方法是根据下列工序(1)~(3)来实施。(1)将用于上述负型青紫色激光感光性组合物的各组分溶解或分散在合适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,随后干燥;(3)在被加工基板上形成负型青紫色激光感光性组合物层。
图像形成元件(B)适用于下列图像形成方法。即,用波长390~430nm的激光束扫描曝光该图像形成元件(B)的感光性组合物层,随后通过显影处理使图像显影。
当图像形成材料(A)用作例如干膜抗蚀材料时,临时支持膜采用以往已知的膜,例如聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺酰亚胺膜、聚丙烯膜或聚苯乙烯膜。在这种情况下,当该膜具有制备图像形成材料(A)时所需的耐溶剂性、耐热性等时,可以在临时支持膜上直接涂布感光性组合物涂布液,随后干燥以制备本发明的图像形成材料(A)。此外,如果该膜具有低耐溶剂性、低耐热性等,首先在具有脱模性的膜例如聚四氟乙烯膜上或脱模性膜上形成感光性组合物层,然后在上述层上层压具有低耐溶剂性、低耐热性等的临时支持膜,然后剥离所述具有脱模性的膜,从而可以制得本发明图像形成材料(A)。在要求分辨率特别高的情况下,临时支持膜的雾值优选为0.01%~1.8%,临时支持膜的厚度优选是10~30μm。
用于涂布液的溶剂没有特别限制,只要它对所使用的组分具有足够溶解度,并提供良好的涂膜性即可。例如,可以是溶纤剂类溶剂,例如甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯或乙基溶纤剂乙酸酯;丙二醇类溶剂,例如丙二醇单甲醚、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或二丙二醇二甲醚;酯类溶剂例如乙酸丁酯、乙酸戊酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、草酸二乙酯、丙酮酸乙酯、2-羟基丁酸乙基酯、乙酰乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯或3-甲氧基丙酸甲基酯;醇类溶剂,例如庚醇、己醇、双丙酮醇或糠醇;酮类溶剂例如环己酮或2-庚酮;高极性溶剂,例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮;或它们的混合溶剂,或具有加入所述溶剂的芳香烃的溶剂。溶剂的比例按重量比率计算通常为感光性组合物总重量的约1倍~约20倍。
此外,作为涂布方法,可以是以往已知的方法,例如旋转涂布、绕线棒涂布、喷涂、浸涂、气刀涂布、辊式涂布、刮涂、丝网涂布或幕涂。作为涂布量,考虑到例如在下文所述的图像形成和在随后蚀刻或电镀时的加工性能,该干膜厚度至少为0.1μm,更优选至少为10μm,考虑到例如灵敏度,它优选最多200μm,更优选最多100μm。干燥温度例如是约30℃至约150℃,优选约40℃至约110℃,干燥时间例如是约5秒至60分钟,优选约10秒至约30分钟。在要求分辨率特别高的情况中,作为覆盖膜上与感光性组合物的接触的平面的表面粗糙度Ra优选最多0.15μm,Rmax优选最多1.5μm,覆盖膜中包含的直径至少80μm的鱼眼的数量优选最多5个/m2
此外,当图像形成材料(A)用作例如干膜抗蚀材料时,优选在将图像形成材料(A)层压在被加工基板上之前的这段时间,一直用覆盖膜覆盖所形成的感光性组合物层的表面,作为该覆盖膜,可以采用以往已知的膜,例如聚乙烯膜、聚丙烯膜或聚四氟乙烯膜。
通过加热、加压等,将上述图像形成材料(A)的感光性组合物层一侧层压在被加工基板上,如果该感光性组合物层一侧覆盖有覆盖膜,则剥离上述覆盖膜,随后通过加热、加压等,将图像形成材料(A)的感光性组合物层一侧层压在被加工基板上;或者,在被加工基板上直接涂布上述感光性组合物涂布液,随后进行干燥,从而制得本发明图像形成元件(B)。通过用例如激光束曝光该基板上形成的感光性组合物层,随后进行显影处理,将所显影的负型图像作为抗蚀剂,通过例如蚀刻或电镀在该基板表面上形成例如电路或电极图案。所述被加工基板本身可以是金属板,例如铜、铝、金、银、铬、锌、锡、铅或镍。通常,优选采用金属包层层压板,该金属包层层压板包含厚度约0.02mm~约10mm的绝缘支持物和该支持物表面上所形成的厚度约1μm至约100μm的导电层,该绝缘支持物由以下物质制成:树脂,例如热固性树脂,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、酚树脂或三聚氰胺树脂;或热塑性树脂,例如饱和聚酯树脂、聚碳酸酯树酯、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、聚烯烃树脂或氟树脂;纸;玻璃;无机材料,例如氧化铝、二氧化硅、硫酸钡或碳酸钙;或复合材料,例如玻璃织物基材环氧树脂、玻璃无纺织物基材环氧树脂、纸基材环氧树脂或纸基材酚树脂;所述导电层由以下方法形成:将上述金属或金属氧化物(例如氧化铟、氧化锡、氧化铟掺杂的氧化锡等)的金属箔加热或通过接触粘合来层压,或将金属溅射、汽相沉积或电镀等。
当通过直接涂布上述感光性组合物涂布液以及随后干燥来制备图像形成元件(B)时,可以在上述被加工基板上所形成的感光性组合物层上形成保护层例如氧阻挡层,以防止氧气对感光性组合物的阻聚作用;或透光性调整层,以调整灵敏度的波长范围。
构成氧阻挡层的物质是一种水溶性聚合物,该水溶性聚合物可溶于水,或可溶于水与可混溶水的有机溶剂例如醇或四氢呋喃形成的混合溶剂,具体可以是例如聚乙烯醇或其衍生物,例如聚乙烯醇部分缩醛化的产物、由例如季铵盐与聚乙烯醇形成的阳离子改性产物或由聚乙烯醇与例如磺酸钠形成的阴离子改性产物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚氧乙烯、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素或羟丙基纤维素。其中,考虑到例如氧阻挡性能,优选聚乙烯醇或其衍生物,考虑到例如与感光性组合物层的粘合性能,优选乙烯基吡咯烷酮型聚合物,例如聚乙烯基吡咯烷酮或乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯酯共聚物。作为氧阻挡层,优选使用以下的混合物:相对于100重量份的聚乙烯醇或其衍生物,该混合物优选包含1至20重量份、更优选3至15重量份的聚乙烯基吡咯烷酮型聚合物。
考虑到赋予储存稳定性,氧阻挡层优选包含有机酸,例如琥珀酸;或有机酸盐,例如乙二胺四乙酸。它还可以包含非离子型表面活性剂,例如聚氧乙烯烷基苯基醚;阴离子表面活性剂,例如十二烷基苯磺酸钠;阳离子表面活性剂,例如烷基三甲基氯化铵;消泡剂、染料、增塑剂、pH调节剂等。它们的总含量优选是至多10重量%,更优选至多5重量%。
采用水溶液或水与可混溶水的有机溶剂形成的混合溶剂溶液,通过与上述感光性组合物层所用的涂布方法相同的方法形成氧阻挡层,涂布量按照干燥厚度计算优选是1~10g/m2,更优选为1.5~7g/m2
此外,作为构成透光性调整层的物质,可以是通过将吸收可见光光线的吸光性染料例如香豆素型染料加入聚合物粘合材料中而得到的物质。通过采用聚乙烯醇或其衍生物或聚乙烯基吡咯烷酮型聚合物作为聚合物粘合材料用于上述氧阻挡层,可以得到具有氧阻挡性能和透光性调整性能的保护层。
作为具有形成于被加工基板上的本发明青紫色激光感光性组合物层的如上所述制备的本发明图像形成元件(B),优选是具有由上述负型感光性组合物(N1)构成的感光性组合物层的图像形成元件。在这种情况下,为了有效得到上述膜残留率/曝光量特性或上述显影速度/曝光量特性,构成感光性组合物层的负型感光性组合物(N1)中阻聚剂含量优选是5~60ppm,特别优选阻聚剂含量的下限是10ppm,上限是50ppm。
{图像形成方法}
对于具有形成于被加工基板上的本发明青紫色激光感光性组合物层的上述本发明图像形成元件(B),当由上述图像形成材料(A)形成感光性组合物层时,在剥离临时支持膜后,或当通过直接涂布感光性组合物涂布液再随后将其干燥以形成感光性组合物层时,当具有上述保护层等时,在剥离保护层等后,采用激光束作为曝光光源来扫描曝光该感光性组合物层,随后进行显影处理,从而在被加工基板上形成负型图像。
作为激光源,可以是例如氦氖激光器、氩离子激光器、钇铝石榴石激光器、HeCd激光器、半导体激光器或红宝石激光器,特别优选是在390~430nm波长范围内的青紫区域中产生激光束的光源。尽管它没有特别限制,但具体地说,可以是例如振荡410nm激光束的氮化铟镓半导体激光器。
此外,使用激光源的扫描曝光方法没有特别限制,可以是例如平面扫描曝光方法、外鼓扫描曝光方法或内鼓扫描曝光方法。进行扫描曝光时优选激光输出光强度为1~100mW,更优选3~70mW,振荡波长优选为390~430nm,更优选400~420nm,束斑直径优选为0.5~30μm,更优选1~20μm,扫描速度优选为50~500m/秒,更优选100~400m/秒,扫描密度优选至少2000dpi(点/英寸),更优选至少4000dpi。
激光扫描曝光后的显影处理优选通过使用包含碱性成分和表面活性剂的水性显影剂来进行。碱性成分可以是例如无机碱盐,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、磷酸氢二钠、磷酸三钠、磷酸氢二铵、磷酸铵、硼酸钠、硼酸钾或硼酸铵;或有机胺化合物,例如单甲胺、二甲胺、三甲胺、单乙胺、二乙胺、三乙胺、单异丙胺、二异丙胺、单丁胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺或二异丙醇胺,所述碱性成分以约0.1重量%~约5重量%的浓度使用。
此外,作为表面活性剂,可以是与用于上述感光性组合物的表面活性剂相同的表面活性剂,其中,优选是非离子、阴离子或两性表面活性剂,特别优选是两性表面活性剂,尤其优选是甜菜碱型化合物。表面活性剂优选以0.0001重量%~20重量%的浓度使用,更优选浓度为0.0005重量%~10重量%,特别优选0.001重量%~5重量%。
此外,根据情况需要,可以在显影剂中加入有机溶剂,如异丙醇、苯甲醇、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、苯基溶纤剂、丙二醇或双丙酮醇。此外,显影剂的pH优选为9至14,更优选11至14。
所述显影通常用以下的已知显影方法来进行:例如,在优选约10℃~约50℃、更优选约15℃~约45℃的温度下,用约5秒至约10分钟的时间,在上述显影剂中浸渍图像形成元件或将上述显影剂喷洒在图像形成元件上。此外,显影处理后,可以使用例如高压水银灯等光源照射处理所形成的负型图像和/或在约140℃至约160℃的温度下对该负型图像进行热处理,从而可以改善其作为抗蚀剂的耐化学性等。
实施例
现在,将参考实施例进一步详细说明本发明。然而,在不超出要旨的范围内,本发明决不局限于下列实施例。
实施例1和2以及对比例1
在100重量份的甲基乙基酮/异丙醇(重量比8/2)的混合溶剂中按表1所示的配方加入增感剂(1)至(6)、烯属不饱和化合物(1)、光聚合引发剂(1)、碱溶性树脂(1)和(2)和其它组分(1)至(3),随后在室温下搅拌以制备涂布液。在作为临时支持膜的聚对苯二甲酸乙二酯膜(厚度19μm)上使用涂布器以干燥厚度为20μm的量涂布每种涂布液,随后在90℃的烘箱中干燥。在形成的负型感光性组合物(N1)层上,层压作为覆盖膜的聚乙烯膜(厚度25μm)以制备负型青紫色激光感光图像形成材料(A)。
{增感剂}
(1)下列化合物(最大吸收365nm,配方(I)中包含的化合物)
(2)下列化合物(最大吸收386nm,配方(III)中包含的化合物)
(3)下列化合物(最大吸收389nm,配方(XI)中包含的化合物)
(4)下列化合物(最大吸收378nm,配方(XII)中包含的化合物)
(5)下列化合物(最大吸收414nm,配方(XII)中包含的化合物)
(6)下列化合物(最大吸收365nm,配方(XII)中包含的化合物)
{烯属不饱和化合物}
(1)下列化合物(包含250ppm对甲氧苯酚作为阻聚剂,″BPE-500″,由新中村化学社生产。)
Figure S2007101699390D00581
                                                                                m+n=10
{光聚合引发剂}
(1)2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑(熔点172℃,在1.54埃波长的X射线衍射谱中在布拉格角(2θ±0.2°)21.16°处具有最大衍射峰)
{碱溶性树脂}
(1)苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸正丁酯/丙烯酸2-乙基己基酯/甲基丙烯酸2-羟乙酯/甲基丙烯酸共聚物(摩尔比率10/35/10/10/15/20,酸值144KOH·mg/g,重均分子量62300,没有加入阻聚剂)
(2)相同的共聚物(加入500ppm对甲氧苯酚作为阻聚剂)
{其它组分)
(1)隐色结晶紫
(2)结晶紫
(3)对甲氧苯酚(另外加入)
另外,通过使用″Scotch-Brite SF″(由SUMITOMO 3M Limited生产)以抛光辊将包含聚酰亚胺树脂和厚度为35μm且与该树脂粘合的铜箔的包铜层压基板(厚度1.5mm,尺寸250mm×200mm)的铜箔表面抛光,用水洗涤并以空气流干燥以平整其表面。在烘箱中将基板预加热至60℃,然后使用手动式辊层压机以100℃的辊温、0.3MPa的辊压、1.5m/分钟的层压速度,将上述得到的负型青紫色激光感光图像形成材料(A)被剥去聚乙烯膜后的剥离面层压在所述包铜层压板的铜箔上,以生产负型青紫色激光感光图像形成元件(B),该元件包含包铜层压基板和在该基板上形成的负型感光性组合物(N1)层。
对于得到的负型青紫色激光感光图像形成元件(B)的感光性组合物层,借助气相色谱根据下列方法测量阻聚剂的含量,结果列于表1。
{测量阻聚剂含量}
在下列条件下,借助气相色谱根据对甲氧苯酚的丙酮标准溶液(0、1、3、10、20、50ppm)的测量值制得分析曲线。另一方面,在丙酮中溶解抗蚀图像形成元件(B)的光聚合性组合物层以制备10重量%溶液,在下列条件下,借助气相色谱根据所述溶液的测量值进行测定。
{条件}
柱:HP-5(0.32mm内径×30m d.f.(载体的固定液有效厚度)0.25μm)
载体:He 2.0mL/分钟
分流比:1/10
进样口温度:250℃
检测器:FID(火焰离子化检测器)320℃
烘箱:50℃~20℃/分钟-300℃(10分钟)
注射量:2.0μL的10重量%丙酮溶液
此外,对于得到的负型青紫色激光感光图像形成元件(B)的感光性组合物层,用下列方法测量所述断点和使膜残留率变为至少90%的最小曝光量,结果列于表1。
{断点}
用25℃的0.7重量%碳酸钠水溶液作为显影剂在0.15 MPa下对未曝光的所得图像形成元件的感光性组合物层进行喷雾,并测量直至完全溶解组合物层的时间。
{最小曝光量}
使用具有405nm中心波长和5mW激光输出功率的激光源(″NLHV500C″,由日亚化学工业社生产)以2mW的图像照度、20μm的束斑直径对所得的图像形成元件(B)的感光性组合物层进行扫描曝光,同时变换光束扫描间隔和扫描速度。然后,用25℃的0.7重量%碳酸钠水溶液作为显影剂在0.15MPa下对感光性组合物层进行喷雾,并用1.5倍的断点时间进行喷雾显影以使0.5mm×0.5mm的实地图像显影,根据由″Alpha-Step500″(由KLA Tencor Corporation生产)在各扫描条件下测得的厚度计算使膜残留率变为90%的曝光量。
此外,根据上述得到的曝光量和膜残留率计算上述配方(1)中的γ值和上述配方(2)中的α值,结果列于表1。
{γ值、α值}
根据上述得到的曝光量和膜残留率,以膜残留率(t(%))对曝光量的对数(logE(mJ/cm2))作图,从而制得膜残留率/曝光量曲线,连接膜残留率的15%点和80%点,根据公式t=γlogE+δ(图1)计算γ值。此外,通过从上述得到的膜残留率计算溶解膜率(100-t(%)),以由该溶解膜率除以显影时间(T(秒))得到的显影速度(s={100-t}/T(%/秒))作图,制得显影速度/曝光量曲线,连接最大显影速度的80%点和20%点,根据公式s=-αlogE+β(图2)计算α值,结果列于表1。
此外,对于得到的图像形成元件(B)的感光性组合物层,用下列方法分别评估光谱灵敏度的最大峰值、在波长410nm处能够形成图像的最小曝光量(S410(mJ/cm2))与在波长450nm处能够形成图像的最小曝光量(S450(mJ/cm2))的比率(S410/S450)以及在黄色灯下的安全光性能,结果列于表1。
{光谱灵敏度的最大峰值}
用采用氙气灯(″UI-501C″,由USHIO INC.生产)作为光源的衍射光谱照射装置(″RM-23″,由Narumi K.K.生产)曝光由图像形成元件(B)切成50mm×60mm尺寸得到的样品,其曝光方式为,用被分光至350~650nm波长范围内的光谱的光照射样品10秒,以使得曝光波长在横轴方向上线性地变化并且使曝光强度在纵轴方向上对数性变化。然后,用25℃的0.7重量%碳酸钠水溶液作为显影剂在0.15MPa下对样品喷雾,并在1.5倍断点的时间内进行喷雾显影以得到对应于各曝光波长灵敏度的图像。根据图像高度计算能够形成图像的曝光能量,并分别以波长为横轴、以该波长的曝光能量倒数为纵轴作图,以得到光谱灵敏度曲线,从其读出最大峰值。
{(S410/S450)}
当通过在350~650nm波长范围内改变波长以与上述相同的方法进行曝光随后显影时,得到在波长410nm处能够形成图像的最小曝光量(S410(mJ/cm2))和在波长450nm处能够形成图像的最小曝光量(S450(mJ/cm2)),计算其比率(S410/S450),并根据下列标准进行评估。
A:S410/S450最大为0.03。
B:S410/S450大于0.03,最大为0.05。
C:S410/S450大于0.05,最大为0.1。
D:S410/S450超过0.1。
{在黄色灯下的安全光性能}
在黄色灯(在波长至多约470nm的光线被挡住的条件下)下将图像形成元件(B)静置1分钟、2分钟、5分钟、10分钟、20分钟或30分钟,然后以与上述相同的方法进行扫描曝光和显影处理,以得到直至与上述相比图像发生变化之前的静置时间,并基于下列标准进行评估。
A:至少20分钟。
B:至少10分钟且小于20分钟。
C:至少1分钟且小于10分钟。
D:小于1分钟。
此外,对于得到的图像形成元件(B)的感光性组合物层,用下列方法评估分辨率性能和矩形性能,结果列于表1。
{分辨率性能}
使用具有405nm中心波长和5mW激光输出功率的激光源(″NLHV500C″,由日亚化学工业社生产)以2mW的图像照度和20μm的束斑直径对得到的图像形成元件(B)的感光性组合物层进行扫描曝光,同时改变光束扫描间隔和扫描速度。然后,用25℃的0.7重量%碳酸钠水溶液作为显影剂在0.15MPa下对感光性组合物层进行喷雾,并在1.5倍断点的时间内进行喷雾显影以使以20μm间距平行排列20条宽度20μm、长度0.2cm的线条的图像显影,并根据下列标准评估图像线宽的重现性。
○:再现20μm的线宽。
×:线宽比20μm宽或窄。
{矩形性能}
以与分辨率性能评估相同的方法使具有以间距20μm平行排列的、宽度20μm、长度0.2cm的20条线条的图像显影,并根据下列标准评估图象线条的锐利度。
○:边缘呈锐利的矩形,而无褶边。
×:边缘是丰满的梯形或呈底脚形。
对比例2和3
通过采用可商购的由公司A生产的干膜抗蚀材料(高灵敏度型)和由公司B生产的干膜抗蚀材料(高分辨率型),以与上述相同的方法生产抗蚀图像形成元件(B),以同样方式评估,结果列于表1。
表1
  实施例1    实施例2    实施例3    实施例4    实施例5    实施例6    对比例1   对比例2   对比例3
感光性组合物     增感剂(1)(重量份)(2)(3)(4)(5)(6)   0.25 0.25 0.20 0.25 0.20 0.20 0.25 由A公司生产的干膜抗蚀材料 由B公司生产的干膜抗蚀材料
烯属不饱和化合物(1)(重量份)   40     40     30     30     30     30     40
光聚合引发剂(1)(重量份)   4     4     4     4     4     4     4
碱溶性树脂(1)(重量份)(2)   55     55     50     50     50     50     55
其它(1)(重量份)(2)(3)   0.330.020.001     0.330.020.001     0.330.020.001     0.330.020.001     0.330.020.001     0.330.020.001     0.330.020.035
组合物层 光聚合抑制剂含量(ppm)   20     20     20     20     20     20     120     110≤   70≤
最小曝光量(mJ/cm2)   6.7     6.7     3.4     4.2     4.8     8.2     8.0     6.7   50.0
断点(秒)   25     25     25     25     25     25     25     30   20
公式(1)中的γ值(×102)   7.16     4.76     6.22     8.03     5.87     6.84     2.44     3.55   5.64
公式(2)中的α值   19.1     13.0     17.1     21.7     14.4     18.0     7.8     7.7   18.6
光谱灵敏度的最大峰值(nm)   390     398     400     405     410     390     390     360   355
(S410)/(S450)   A     A     A     A     A     A     A     A   A
在黄色灯下的安全光性能   A     A     A     A     A     A     A     A   A
图像 分辨率性能   ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ×   ○
矩形性能   ○     ○     ○     ○     ○     ○     ×     ×   ○
工业实用性
本发明的负型青紫色激光感光性组合物、和采用它的图像形成材料(A)、图像形成元件(B)和图像形成方法用于如抗蚀刻涂层或抗电镀层,以用来形成如印刷线路板、液晶显示元件、等离子体显示、大规模集成电路、薄膜晶体管、半导体封装、滤色片或有机电致发光体中的例如导电电路或电极加工基板,并特别适于用波长范围390~430nm的青紫色激光束进行直接记录。
本发明基于日本专利申请号2003-332626(2003年9月25日提交)和日本专利申请号2003-344636(2003年10月2日提交),其全部内容以参照的形式引入本文。

Claims (10)

1.一种感光性组合物,所述组合物包含下列通式(XI)至(XIII)代表的增感剂中的至少一种类型:
上述通式(XI)~(XIII)中,环A~G各自彼此独立地具有作为基本骨架的芳烃环或芳香杂环,环A和B、环D和E、或者环F和G选择性地互相键连形成包含N的键合环;上述通式(XII)中,连接基团L代表包含芳烃环和/或芳香杂环的连接基团,连接基团L和N通过所述芳烃环或芳香杂环键连,n代表至少2的整数;通式(XIII)中,R代表选择性具有取代基的烷基;环A~G和连接基团L选择性具有取代基,该取代基选择性地互相键连成环。
2.如权利要求1所述的感光性组合物,其特征在于,环A至G各自彼此独立地具有作为基本骨架的以下芳烃环或以下芳香杂环,所述芳烃环选自:苯环、萘环、蒽环、菲环、甘菊环、芴环、苊烯环和茚环;所述芳香杂环选自:呋喃环、噻吩环、吡咯环、噁唑环、异噁唑环、噻唑环、异噻唑环、咪唑环、吡唑环、呋咱环、三唑环、吡喃环、噻二唑环、噁二唑环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环和吡嗪环,连接基团L包含一个或多个选自上述芳烃环和芳香杂环的环,当它包含两个或多于两个的环时,所述环是直接连接的或经由二价或高于二价的连接基团连接。
3.如权利要求1或2所述的感光性组合物,其特征在于,环A至G和连接基团L选择性具有的取代基选自:卤素原子;羟基;硝基;氰基;羧基;和选择性地具有取代基的以下基团:烷基、环烷基、链烯基、环烯基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳烷基、烯氧基、烯硫基、酰基、酰氧基、氨基、酰氨基、氨基甲酸酯基、氨甲酰基、羧酸酯基、氨磺酰基、磺酸酯基、由-C=N代表的基团、由-C=N-N代表的基团和饱和或不饱和杂环基。
4.如权利要求1~3任一项所述的感光性组合物,其中,所述由通式(XI)至(XIII)代表的增感剂在330~450 nm波长范围内具有最大吸收。
5.如权利要求1~4任一项所述的感光性组合物,所述组合物包括光聚合性感光性组合物,所述光聚合性感光性组合物含有烯属不饱和化合物和一种或一种以上的光聚合引发剂,所述光聚合引发剂选自由六芳基二咪唑型化合物、卤代烃衍生物、碘鎓盐、有机硼酸盐和二茂钛型化合物组成的组。
6.如权利要求5所述的感光性组合物,其中,所述光聚合引发剂是六芳基二咪唑型化合物。
7.如权利要求1~4任一项所述的感光性组合物,所述组合物还包含光酸产生剂。
8.如权利要求7所述的感光性组合物,所述组合物还包含以下组分(N-1)和(N-2):(N-1)碱溶性树脂;和(N-2)在酸性条件下作用于所述碱溶性树脂的交联剂。
9.如权利要求7所述的感光性组合物,所述组合物还包含以下组分(P-1):(P-1)含有酸分解性基团的聚合物。
10.一种图像形成方法,其特征在于,利用诸如氦氖激光器、氩离子激光器、钇铝石榴石激光器、HeCd激光器、半导体激光器或红宝石激光器的曝光光源对权利要求1~9任一项所述的感光性组合物进行扫描曝光,然后将所述组合物显影。
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