CN107015434A - 感光性组合物、固化物制法、固化膜、显示装置及触控板 - Google Patents
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Abstract
本发明的一实施方式所要解决的课题是提供所得到的固化物的粘附性及对金属布线的抗腐蚀性优异的感光性组合物、使用了上述感光性组合物的固化物的制造方法、使上述感光性组合物固化而得到的固化膜、以及使用了上述固化膜的显示装置及触控板。本发明的感光性组合物至少包含具有2个以上烯属不饱和键的化合物、光聚合引发剂、二氧化硅粒子、选自由三唑化合物、四唑化合物、噻二唑化合物、三嗪化合物、若丹宁化合物、苯并噻唑化合物及苯并咪唑化合物组成的组中的至少1种的杂环化合物、马来酰亚胺化合物、和溶剂,感光性组合物中的相对于1mol烯属不饱和键的有机固体成分量为250g/mol以下。
Description
技术领域
本发明涉及感光性组合物、固化物的制造方法、固化膜、显示装置、及触控板。
背景技术
液晶显示装置、有机EL(Electroluminescence,场致发光)显示装置等平板显示器被广泛使用。此外,近年来,随着智能手机、平板终端的普及,静电容量式触控板受到注目。静电容量式触控板的传感器基板一般是在玻璃或膜上具有透明电极(ITO(Indium TinOxide,氧化铟锡)及IZO(Indium Zinc Oxide,氧化铟锌)等)及金属电极(银、铜、钼、钛、铝等、以及它们的层叠体及合金等)被图案化而成的布线,此外在布线的交叉部具有绝缘膜、保护ITO及金属的保护膜的结构。
此外,作为以往的感光性组合物,例如在日本特开2014-197171号公报中记载了一种感光性树脂组合物,其特征在于,其是含有(A)碱可溶性树脂、(B)金属螯合物化合物、及(C)马来酰亚胺化合物的感光性树脂组合物,上述(B)金属螯合物化合物为通式(1)所表示的化合物,上述(C)马来酰亚胺化合物为具有通式(2)所表示的取代基的化合物。
[化学式1]
(在通式(1)中,M表示钛、锆、铝或镁,R1表示氢、碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为4~10的环烷基或碳原子数为6~15的芳基,R2及R3分别独立地表示氢、碳原子数为1~20的烷基、碳原子数为4~10的环烷基、碳原子数为6~15的芳基、碳原子数为1~6的烷氧基或羟基,n及m表示0~4的整数,为n+m=2~4。在通式(2)中,R4及R5分别独立地表示氢、碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为4~10的环烷基、碳原子数为6~15的芳基或以R4及R5形成环的碳原子数为1~10的亚烷基链、碳原子数为4~10的环亚烷基链或碳原子数为6~15的亚芳基链。)
进而,作为以往的感光性组合物,例如在日本专利第4273894号公报中记载了一种树脂组合物,其特征在于,其是为了形成印刷电路板的保护膜而使用的树脂组合物,包含(A)双马来酰亚胺化合物、(B)光聚合引发剂、(C)具有烯属不饱和键的光聚合性化合物、(D)热固化性树脂、及(E)下述通式(1a)或(1b)所表示的三唑化合物,通过光及热而固化。
[化学式2]
(式中R1、R2及R3分别独立地表示氢原子、氨基、巯基、羧基或肼基。其中,R1、R2及R3中的至少1个为氨基或巯基。)
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的一实施方式所要解决的课题是提供所得到的固化物的粘附性及对金属布线的抗腐蚀性优异的感光性组合物、使用了上述感光性组合物的固化物的制造方法、使上述感光性组合物固化而得到的固化膜、以及使用了上述固化膜的显示装置及触控板。
用于解决课题的方案
上述课题通过以下的<1>、<10>、<12>、<14>或<15>中记载的方案而解决。与作为优选的实施方式的<2>~<9>、<11>及<13>一起记载于以下。
<1>一种感光性组合物,其至少包含:具有2个以上烯属不饱和键的化合物、光聚合引发剂、二氧化硅粒子、选自由三唑化合物、四唑化合物、噻二唑化合物、三嗪化合物、若丹宁化合物、苯并噻唑化合物及苯并咪唑化合物组成的组中的至少1种的杂环化合物、马来酰亚胺化合物和溶剂,感光性组合物中的相对于1mol烯属不饱和键的有机固体成分量为250g/mol以下。
<2>根据<1>所述的感光性组合物,其中,上述光聚合引发剂为肟酯化合物。
<3>根据<1>或<2>所述的感光性组合物,其中,上述二氧化硅粒子的含量相对于感光性组合物的全部固体成分为5质量%以上且低于40质量%。
<4>根据<1>~<3>中任一项所述的感光性组合物,其中,上述二氧化硅粒子的平均一次粒径为1~30nm。
<5>根据<1>~<4>中任一项所述的感光性组合物,其中,上述杂环化合物为下述式D1~式D11中的任一者所表示的化合物,
[化学式3]
式D1~式D11中,R1、R5、R7、R9、R20及R25分别独立地表示氢原子、烷基、芳基、杂芳基或氨基,R2~R4、R8、R10~R13、R15~R18、R22及R24分别独立地表示氢原子、烷基、芳基、杂芳基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、二烷基氨基、二芳基氨基、烷基芳基氨基、巯基、烷硫基或芳硫基,R6、R14、R21及R23分别独立地表示卤素原子、烷基、芳基、杂芳基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、二烷基氨基、二芳基氨基、烷基芳基氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、羟基、烷氧基或芳氧基,R19表示氢原子、烷基、芳基或杂芳基,n1~n4分别独立地表示0~4的整数。
<6>根据<5>所述的感光性组合物,其中,上述杂环化合物为上述式D1、式D2及式D4~式D11中的任一者所表示的化合物。
<7>根据<5>或<6>所述的感光性组合物,其中,上述杂环化合物为上述式D4~式D11中的任一者所表示的化合物。
<8>根据<1>~<7>中任一项所述的感光性组合物,其中,上述马来酰亚胺化合物包含下述式E1所表示的化合物,
[化学式4]
式E1中,Re1分别独立地表示单键、亚烷基、-SO2-、-SO-、-S-或-O-,Re2分别独立地表示卤素原子或烷基,m1表示0~5的整数,m2分别独立地表示0~4的整数。
<9>根据<1>~<8>中任一项所述的感光性组合物,其中,上述具有2个以上烯属不饱和键的化合物包含多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
<10>一种固化物的制造方法,其至少依次包含工序a~工序d:
工序a:将<1>~<9>中任一项所述的感光性组合物涂布到基板上的涂布工序;
工序b:从所涂布的感光性组合物中除去溶剂的溶剂除去工序;
工序c:将除去了溶剂的感光性组合物的至少一部分利用活性光线进行曝光的曝光工序;
工序d:将曝光后的感光性组合物进行热处理的热处理工序。
<11>根据<10>所述的固化物的制造方法,其中,在工序c与工序d之间包含工序e,
工序e:将曝光后的感光性组合物利用水性显影液进行显影的显影工序。
<12>一种固化膜,其是将<1>~<9>中任一项所述的感光性组合物固化而成的。
<13>根据<12>所述的固化膜,其为层间绝缘膜或外涂膜。
<14>一种显示装置,其具有<12>或<13>所述的固化膜。
<15>一种触控板,其具有<12>或<13>所述的固化膜。
发明效果
根据本发明的一实施方式,能够提供所得到的固化物的粘附性及对金属布线的抗腐蚀性优异的感光性组合物、使用了上述感光性组合物的固化物的制造方法、使上述感光性组合物固化而得到的固化膜、以及使用了上述固化膜的显示装置及触控板。
附图说明
图1表示有机EL显示装置的一个例子的构成概念图。表示底部发光型的有机EL显示装置中的基板的示意性截面图,具有平坦化膜4。
图2表示液晶显示装置的一个例子的构成概念图。表示液晶显示装置中的有源矩阵基板的示意性截面图,具有作为层间绝缘膜的固化膜17。
图3表示具有触控板的功能的液晶显示装置的一个例子的构成概念图。
图4表示具有触控板的功能的液晶显示装置的另一个例子的构成概念图。
具体实施方式
以下,对本发明的内容进行详细说明。以下记载的构成要件的说明有时基于本发明的代表性实施方式而进行,但本发明并不限定于那样的实施方式。另外,本说明书中“~”以将其前后记载的数值作为下限值及上限值包含的意思使用。
在本说明书中的基团(原子团)的表述中,没有记载取代及未取代的表述包含不具有取代基的基团,同时还包含具有取代基的基团。例如“烷基”不仅包含不具有取代基的烷基(未取代烷基),还包含具有取代基的烷基(取代烷基)。
此外,本说明书中的化学结构式有时也以省略了氢原子的简略结构式记载。
另外,本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯,“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸及甲基丙烯酸,“(甲基)丙烯酰基”表示丙烯酰基及甲基丙烯酰基。
此外,本发明中,将“聚合性单体”等也简称为“成分A”等。
此外,本发明中,“质量%”与“重量%”含义相同,“质量份”与“重量份”含义相同。
此外,本发明中,两个以上的优选的方式的组合为更优选的方式。
本发明中,聚合物成分中的重均分子量及数均分子量为以四氢呋喃(THF)作为溶剂时的以凝胶渗透色谱法(GPC)测定的聚苯乙烯换算的重均分子量。
(感光性组合物)
本发明的感光性组合物(以下,也简称为“组合物”。)至少包含具有2个以上烯属不饱和键的化合物、光聚合引发剂、二氧化硅粒子、选自由三唑化合物、四唑化合物、噻二唑化合物、三嗪化合物、若丹宁化合物、苯并噻唑化合物及苯并咪唑化合物组成的组中的至少1种的杂环化合物、马来酰亚胺化合物和溶剂,感光性组合物中的相对于1mol烯属不饱和键的有机固体成分量为250g/mol以下。
此外,本发明的感光性组合物优选为负型感光性组合物。
本发明的感光性组合物优选能够进行利用水性显影液中的光刻法的图案化。另外,在将本发明的感光性组合物利用水性显影液中的光刻法进行图案化的情况下,所形成的图案是感光部作为图案残留的负型的图案。
在显示装置或触控板、特别是触控板领域中,金属布线存在低电阻化的趋势。电阻值低的Cu或Cu合金、Mo/Al/Mo层叠体等的布线的使用研究一直在发展。若使用这样的金属布线,则电阻值变低,但变得容易引起金属腐蚀,对进行涂敷的外涂材料等要求腐蚀功能。
此外,在感光性组合物中,本发明人们发现通过使用杂环化合物,具有对金属布线的防腐蚀作用,但同时还发现,存在所得到的固化物的粘附性降低的课题。
对此,本发明人们重复进行了深入研究,结果发现,通过使感光性组合物中含有具有2个以上烯属不饱和键的化合物、特定的杂环化合物、马来酰亚胺化合物及二氧化硅粒子,并且将感光性组合物整体中的相对于1mol烯属不饱和键的固体成分量设定为特定的范围,虽然详细的机制不清楚,但它们协同地发挥作用,得到所得到的固化物的粘附性及对金属布线的抗腐蚀性优异的感光性组合物。
以下,对本发明的感光性组合物所含有的各成分进行说明。
本发明的感光性组合物的感光性组合物中的相对于1mol烯属不饱和键的有机固体成分量(也称为“烯属不饱和键当量”或“C=C当量”。)为250g/mol以下。
若感光性组合物中的相对于1mol烯属不饱和键的有机固体成分量超过250g/mol,则所得到的固化物的粘附性差,此外,所得到的固化物的硬度也差。
另外,本发明中,感光性组合物中的“固体成分”是指除溶剂等挥发性成分以外的成分。此外,感光性组合物中的“有机固体成分”是指从上述的固体成分中除去二氧化硅粒子等无机成分的成分。
本发明中,所谓组合物的烯属不饱和键当量是组合物中的相对于1mol烯属不饱和键的有机固体成分量,所谓化合物的烯属不饱和键当量是化合物中的相对于1mol烯属不饱和键的质量。
具体而言,例如能够如以下那样求出组合物的烯属不饱和键当量、及化合物的烯属不饱和键当量。
·二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA、分子量为578、烯属不饱和键为6个)的烯属不饱和键当量:578÷6=96.3(g/mol)
·苯乙烯(分子量为104、烯属不饱和键为1个)的烯属不饱和键当量:104÷1=104(g/mol)
·“DPHA 10g与非反应性有机聚合物90g的混合组合物”的烯属不饱和键当量:578÷6÷(10÷(90+10))=963(g/mol)
本发明中的烯属不饱和键当量能够通过公知的方法确定化合物的分子量及烯属不饱和键的数目、以及组合物中的烯属不饱和化合物的组成,并通过上述计算方法求出。
本发明的感光性组合物中的相对于1mol烯属不饱和键的有机固体成分量优选为30~250g/mol,更优选为80~250g/mol,进一步优选为100~250g/mol,特别优选为130~250g/mol,最优选为150~220g/mol。若为上述范围,则所得到的固化物的粘附性及硬度更优异。
此外,本发明的感光性组合物的分子量(重均分子量)超过1,000的有机化合物(例如聚合物等)的含量相对于感光性组合物的全部固体成分优选为50质量%以下,更优选为30质量%以下。若为上述范围,则容易将感光性组合物的烯属不饱和键当量设定为上述范围,此外,所得到的固化物的粘附性及硬度更优异。
此外,上述分子量(重均分子量)超过1,000的有机化合物优选为具有2个以上烯属不饱和键的化合物、即符合后述的具有2个以上烯属不饱和键的化合物的化合物。若为上述方式,则容易将感光性组合物的烯属不饱和键当量设定为上述范围,此外,所得到的固化物的粘附性及硬度更优异。
此外,从粘附性的观点出发,上述化合物的分子量(重均分子量)优选为100,000以下,更优选为50,000以下,进一步优选为40,000以下。
<具有2个以上烯属不饱和键的化合物>
本发明的感光性组合物含有具有2个以上烯属不饱和键的化合物。
上述具有2个以上烯属不饱和键的化合物优选为不具有马来酰亚胺环结构的化合物、即除后述的马来酰亚胺化合物以外的化合物。
上述具有2个以上烯属不饱和键的化合物可以是低分子的化合物,也可以是低聚物,还可以是聚合物,但优选本发明的感光性组合物中包含的具有2个以上烯属不饱和键的化合物的总量中的30质量%以上为分子量为1,000以下的化合物,更优选40质量%以上为分子量为1,000以下的化合物,特别优选50质量%以上为分子量为1,000以下的化合物。
本发明中使用的具有2个以上烯属不饱和键的化合物的分子量(在具有分子量分布的情况下,为重均分子量)从固化物的硬度的观点出发优选为100~100,000,更优选为200~50,000,进一步优选为300~40,000。
上述具有2个以上烯属不饱和键的化合物中的烯属不饱和键的数目没有特别限制,但若为分子量为1,000以下的化合物,则优选为2~20,更优选为3~16,进一步优选为4~10。
上述具有2个以上烯属不饱和键的化合物优选包含烯属不饱和键当量低于150g/mol的化合物,更优选包含烯属不饱和键当量为100g/mol以下的化合物。
此外,优选本发明的感光性组合物中包含的具有2个以上烯属不饱和键的化合物的总量中的30质量%以上为烯属不饱和键当量低于150g/mol的化合物,更优选40质量%以上为烯属不饱和键当量低于150g/mol的化合物,特别优选50质量%以上为烯属不饱和键当量低于150g/mol的化合物。
作为上述具有2个以上烯属不饱和键的化合物,没有特别限制,可以根据目的而适当选择。可列举出例如酯化合物、酰胺化合物、氨基甲酸酯化合物及其他化合物。其中,优选包含多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
作为上述酯化合物,可列举出例如(甲基)丙烯酸酯、衣康酸酯、巴豆酸酯、异巴豆酸酯、马来酸酯、其他酯化合物等。它们中,优选多官能(甲基)丙烯酸酯(多官能(甲基)丙烯酸酯化合物)等。
作为上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,可列举出例如聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(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、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇三(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇四(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯等。其中,特别优选季戊四醇三(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、和/或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
此外,作为上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的其他例子,可列举出使甘油或三羟甲基乙烷、双酚A等多官能醇上加成环氧乙烷或环氧丙烷后进行(甲基)丙烯酸酯化而得到的化合物、日本特公昭48-41708号公报、日本特公昭50-6034号公报、日本特开昭51-37193号公报中记载的氨基甲酸酯丙烯酸酯类、日本特开昭48-64183号公报、日本特公昭49-43191号公报、及日本特公昭52-30490号公报中记载的聚酯丙烯酸酯类、环氧树脂与(甲基)丙烯酸的反应产物即环氧丙烯酸酯类、日本特开昭60-258539号公报中记载的(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或乙烯基酯等。
作为其他多官能烯属不饱和化合物,可列举出例如三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、日本粘附协会志(日本接着協会誌)Vol.20,No.7,第300~308页中记载的光固化性单体及低聚物等。
此外,作为上述的酰胺化合物,可列举出例如不饱和羧酸与脂肪族多元胺化合物的酰胺(单体)等,具体而言,可列举出亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、1,6-六亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、二亚乙基三胺三(甲基)丙烯酰胺、苯二甲基双(甲基)丙烯酰胺等,此外,可列举出日本特开昭60-258539号公报中记载的(甲基)丙烯酸酰胺等。
此外,作为上述的氨基甲酸酯化合物,可例示出使用异氰酸酯与羟基的加成反应而制造的氨基甲酸酯链式聚合性化合物,可列举出例如季戊四醇三丙烯酸酯与六亚甲基二异氰酸酯的氨基甲酸酯化物、季戊四醇三丙烯酸酯与甲苯二异氰酸酯的氨基甲酸酯化物、季戊四醇三丙烯酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯的氨基甲酸酯化物、二季戊四醇五丙烯酸酯与六亚甲基二异氰酸酯的氨基甲酸酯化物、二季戊四醇五丙烯酸酯与甲苯二异氰酸酯的氨基甲酸酯化物、及二季戊四醇五丙烯酸酯与异佛尔酮二异氰酸酯的氨基甲酸酯化物等。
具体而言,可例示出如日本特开2011-126921号公报、日本特开昭51-37193号公报、日本特公平2-32293号公报、日本特公平2-16765号公报中记载的那样的氨基甲酸酯丙烯酸酯类,这些记载被纳入本申请说明书中。
此外,作为其他多官能烯属不饱和化合物,可列举出日本特开昭60-258539号公报、国际公开第2010/050580号中记载的烯丙基化合物或含有烯基的化合物等。
具体而言,可列举出1,2-二乙烯基苯、1,4-二乙烯基苯、1,2-二烯丙基苯、1,3-二烯丙基苯、1,4-二烯丙基苯、1,3,5-三乙烯基苯、1,3,5-三烯丙基苯、1,2,4,5-四烯丙基苯、六烯丙基苯、二乙烯基甲苯、双酚A二烯丙基醚、1,2-二烯丙氧基苯、1,4-二烯丙氧基苯、对苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯、1,4-双(二甲基乙烯基甲硅烷基)苯、二乙烯基甲基苯基硅烷、二乙烯基二苯基硅烷、及二烯丙基二苯基硅烷等。
此外,作为上述具有2个以上烯属不饱和键的化合物,使用聚合物等分子量(在具有分子量分布的情况下,为重均分子量)超过1,000的化合物的情况下,从显影性的观点出发,上述分子量超过1,000的化合物优选具有酸基。作为酸基,优选羧基。
此外,作为上述分子量超过1,000的化合物,可以使用具有2个以上烯属不饱和键的各种树脂。其中,优选具有2个以上烯属不饱和键的丙烯酸树脂,更优选含有具有烯属不饱和键的构成单元的丙烯酸树脂。
作为上述分子量超过1,000的化合物所具有的烯属不饱和基,没有特别限制,但优选可列举出烯丙基。
本发明的感光性组合物可以单独含有1种上述具有2个以上烯属不饱和键的化合物,也可以含有两种以上。
本发明的感光性组合物中的具有2个以上烯属不饱和键的化合物的含量相对于感光性组合物的全部固体成分优选为20~85质量%,更优选为30~80质量%,特别优选为40~75质量%以上。若为上述范围,则所得到的固化物的粘附性更优异,此外,所得到的固化物的硬度及透明性优异。
<光聚合引发剂>
本发明的感光性组合物含有光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,优选包含光自由基聚合引发剂。
可以用于本发明的光自由基聚合引发剂为能够通过光引发并促进烯属不饱和化合物等的聚合的化合物。
所谓“光”只要是通过其照射能够赋予能够由光聚合引发剂产生引发种的能量的活性能量射线,则没有特别限制,广泛包含α射线、γ射线、X射线、紫外线(UV)、可见光线、电子射线等。它们中,优选至少包含紫外线的光。
作为光聚合引发剂,可列举出例如肟酯化合物、有机卤代化合物、噁二唑化合物、羰基化合物、缩酮化合物、苯偶姻化合物、吖啶化合物、有机过氧化化合物、偶氮化合物、香豆素化合物、叠氮化合物、金属茂化合物、六芳基联咪唑化合物、有机硼酸化合物、二磺酸化合物、鎓盐化合物、及酰基膦氧化物化合物。它们中,从灵敏度的方面出发,优选肟酯化合物和/或六芳基联咪唑化合物,更优选肟酯化合物。
作为肟酯化合物,可以使用日本特开2000-80068号公报、日本特开2001-233842号公报、日本特表2004-534797号公报、日本特开2007-231000号公报、日本特开2009-134289号公报中记载的化合物。
肟酯化合物优选为下述式b-1或式b-2所表示的化合物。
[化学式5]
式b-1或式b-2中,Ar表示芳香族基或杂芳香族基,RB1表示烷基、芳香族基或烷氧基,RB2表示氢原子或烷基,进而RB2也可以与Ar基键合而形成环。
式b-1或式b-2中,Ar表示芳香族基或杂芳香族基,优选为从苯环化合物、萘环化合物或咔唑环化合物中除去1个氢原子而得到的基团,更优选与RB2一起形成了环的萘基、咔唑基。作为杂芳香族基中的杂原子,优选可列举出氮原子、氧原子、及硫原子。
RB1表示烷基、芳香族基或烷氧基,优选甲基、乙基、苄基、苯基、萘基、甲氧基或乙氧基,更优选甲基、乙基、苯基或甲氧基。
RB2表示氢原子或烷基,优选氢原子或取代烷基,更优选氢原子、与Ar一起形成环的取代烷基或甲苯硫代烷基。
此外,Ar优选为碳原子数为4~20的基团,RB1优选为碳原子数为1~30的基团,此外,RB2优选为碳原子数为1~50的基团。
肟酯化合物进一步优选为下述式b-3、式b-4或式b-5所表示的化合物。
[化学式6]
式b-3~式b-5中,RB7表示烷基、芳香族基或烷氧基,XB表示-CH2-、-C2H4-、-O-或-S-,RB3分别独立地表示卤素原子,RB4分别独立地表示烷基、苯基、烷基取代氨基、芳硫基、烷硫基、烷氧基、芳氧基或卤素原子,RB5表示氢原子、烷基或芳基,RB6表示烷基,n1及n2分别独立地表示0~6的整数,n3表示0~5的整数。
RB7优选RB11-X’-亚烷基-所表示的基团(RB11表示烷基或芳基,X’表示硫原子或氧原子。)。RB11优选芳基,更优选苯基。作为RB11的烷基及芳基也可以被卤素原子(优选氟原子、氯原子或溴原子)或烷基取代。
XB优选硫原子。
RB3及RB4可以在芳香环上的任意的位置进行键合。
RB4优选烷基、苯基、芳硫基或卤素原子,更优选烷基、芳硫基或卤素原子,进一步优选烷基或卤素原子。作为RB4中的烷基,优选碳原子数为1~5的烷基,更优选甲基或乙基。作为卤素原子,优选氯原子、溴原子或氟原子。
此外,RB4的碳原子数优选为0~50,更优选为0~20。
RB5优选烷基。作为RB5中的烷基,优选碳原子数为1~5的烷基,更优选甲基或乙基。作为RB5中的芳基,优选碳原子数为6~10的芳基。
RB6优选碳原子数为1~5的烷基,更优选甲基或乙基。
n1及n2分别表示式b-3或式b-4中的芳香环上的RB3的取代数,n3表示式b-5中的芳香环上的RB4的取代数。
n1~n3分别独立地优选为0~2的整数,更优选为0或1。
以下,示出本发明中优选使用的肟酯化合物的例子。然而,本发明中使用的肟酯化合物当然并不限定于这些。另外,Me表示甲基,Ph表示苯基。此外,这些化合物中的肟的双键的顺式-反式异构可以是EZ中的任一者,也可以是EZ的混合物。
[化学式7]
[化学式8]
[化学式9]
作为有机卤代化合物的例子,具体而言,可列举出若林等“Bull Chem.Soc.Japan”42、2924(1969)、美国专利第3,905,815号说明书、日本特公昭46-4605号公报、日本特开昭48-36281号公报、日本特开昭55-32070号公报、日本特开昭60-239736号公报、日本特开昭61-169835号公报、日本特开昭61-169837号公报、日本特开昭62-58241号公报、日本特开昭62-212401号公报、日本特开昭63-70243号公报、日本特开昭63-298339号公报、M.P.Hutt,et al.,Joumal of Heterocyclic Chemistry,7,511(1970)等中记载的化合物,特别是可列举出三卤代甲基取代的噁唑化合物、均三嗪化合物。
作为六芳基联咪唑化合物的例子,可列举出例如日本特公平6-29285号公报、美国专利第3,479,185号、美国专利第4,311,783号、美国专利第4,622,286号等各说明书中记载的各种化合物。
作为酰基膦氧化物化合物,可例示出单酰基膦氧化物化合物、及双酰基膦氧化物化合物,具体而言,可列举出例如BASF公司制的IRGACURE 819、DAROCUR 4265、DAROCUR TPO等。
光聚合引发剂可以使用1种或将两种以上组合使用。
本发明的感光性组合物中的光聚合引发剂的总量相对于感光性组合物中的全部固体成分100质量份优选为0.05~30质量份,更优选为0.1~20质量份,进一步优选为0.1~10质量份,特别优选为0.1~5质量份。
<敏化剂>
本发明的感光性组合物中,除了光聚合引发剂以外,还可以加入敏化剂。
敏化剂吸收活性光线或放射线而变成激发状态。变成激发状态的敏化剂通过与光聚合引发剂的相互作用,产生电子转移、能量转移、发热等作用,能够引发和/或促进聚合。
作为本发明中可以使用的典型的敏化剂,可列举出Crivello〔J.V.Crivello,Adv.in Polymer Sci.,62,1(1984)〕中公开的物质,具体而言,可列举出芘、苝、吖啶橙、噻吨酮、2-氯噻吨酮、苯并黄素(benzofiavin)、N-乙烯基咔唑、9,10-二丁氧基蒽、蒽醌、香豆素、酮香豆素、菲、樟脑醌、及吩噻嗪衍生物等。敏化剂相对于光聚合引发剂优选以50~200质量%的比例添加。
<二氧化硅粒子>
本发明的感光性组合物优选含有二氧化硅粒子。通过含有二氧化硅粒子,所得到的固化物的粘附性及硬度变得优异。
本发明中使用的二氧化硅粒子的平均一次粒径优选为1~200nm,更优选为1~100nm,进一步优选为1~50nm,特别优选为1~30nm。平均一次粒径是指通过电子显微镜测定任意的200个粒子的粒径并进行其算术平均。此外,在粒子的形状不是球形的情况下,将外径的最大径作为粒子的粒径。
此外,从固化物的硬度的观点出发,二氧化硅粒子的空隙率优选低于10%,更优选低于3%,特别优选没有空隙。粒子的空隙率为利用电子显微镜的截面图像的空隙部分与粒子整体的面积比的200个的算术平均。
作为二氧化硅粒子,只要是包含二氧化硅的无机氧化物的粒子则没有特别问题,优选包含二氧化硅或其水合物作为主要成分(优选为80质量%以上)的粒子。上述粒子也可以包含铝酸盐作为少量成分(例如低于5质量%)。作为有时作为少量成分包含的铝酸盐,可列举出铝酸钠、铝酸钾等。
此外,二氧化硅粒子也可以包含氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铵等无机盐类或四甲基氢氧化铵等有机盐类。作为这样的二氧化硅的例子,可例示出胶体二氧化硅。
作为胶体二氧化硅的分散介质,没有特别限制,可以是水、有机溶剂、及它们的混合物中的任一种。它们可以单独使用1种,也可以将两种以上并用。
本发明中,粒子也可以作为通过在适当的分散剂及溶剂中使用球磨机、棒磨机等混合装置进行混合及分散而制备的分散液供于使用。另外,在使用胶体二氧化硅在本发明的感光性组合物中导入二氧化硅粒子的情况下,并不是指在组合物中胶体二氧化硅也以胶体状态存在。
二氧化硅粒子可以仅包含1种,也可以包含两种以上。
从粘附性及硬度的观点出发,二氧化硅粒子的含量相对于感光性组合物的全部固体成分优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,特别优选为20质量%以上。此外,优选为80质量%以下,更优选为60质量%以下,进一步优选为50质量%以下,特别优选为低于40质量%。
<选自由三唑化合物、四唑化合物、噻二唑化合物、三嗪化合物、若丹宁化合物、苯并噻唑化合物及苯并咪唑化合物组成的组中的至少1种的杂环化合物>
本发明的感光性组合物含有选自由三唑化合物、四唑化合物、噻二唑化合物、三嗪化合物、若丹宁化合物、苯并噻唑化合物及苯并咪唑化合物组成的组中的至少1种的杂环化合物(以下,也称为“特定杂环化合物”。)。推测本发明的感光性组合物通过含有特定杂环化合物、二氧化硅粒子及马来酰亚胺化合物,所得到的固化物的粘附性及对金属布线的抗腐蚀性优异,此外,所得到的固化物的透明性及硬度也优异。
特定杂环化合物只要是具有三唑环结构、四唑环结构、噻二唑环结构、三嗪环结构、若丹宁环结构、苯并噻唑环结构和/或苯并咪唑环结构的化合物,则没有特别限制,但优选为下述式D1~式D11中的任一者所表示的化合物。
[化学式10]
式D1~式D11中,R1、R5、R7、R9、R20及R25分别独立地表示氢原子、烷基、芳基、杂芳基或氨基,R2~R4、R8、R10~R13、R15~R18、R22及R24分别独立地表示氢原子、烷基、芳基、杂芳基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、二烷基氨基、二芳基氨基、烷基芳基氨基、巯基、烷硫基或芳硫基,R6、R14、R21及R23分别独立地表示卤素原子、烷基、芳基、杂芳基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、二烷基氨基、二芳基氨基、烷基芳基氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、羟基、烷氧基或芳氧基,R19表示氢原子、烷基、芳基或杂芳基,n1~n4分别独立地表示0~4的整数。
另外,上述式D1~式D3所表示的化合物为三唑化合物,上述式D4所表示的化合物为四唑化合物,上述式D5~式D7所表示的化合物为噻二唑化合物,上述式D8所表示的化合物为三嗪化合物,上述式D9所表示的化合物为若丹宁化合物,上述式D10所表示的化合物为苯并噻唑化合物,上述式D11所表示的化合物为苯并咪唑化合物。
R1、R7、R9、R20及R25分别独立地优选为氢原子、烷基、芳基或杂芳基,更优选为氢原子或烷基,特别优选为氢原子。
R5优选为氢原子、烷基或氨基,更优选为氢原子或氨基。
R2~R4、R8、R10~R13、R22及R24分别独立地优选为氢原子、烷基、芳基、杂芳基、氨基、巯基或烷硫基,更优选为氢原子、氨基、巯基或烷硫基。
R15~R17分别独立地优选为氢原子、烷基、芳基、杂芳基、氨基、巯基或烷硫基,更优选为氨基或杂芳基,特别优选为氨基或吡啶基。
此外,从合成上的观点出发,R15~R17优选为相同的基团。
R18优选为氢原子、烷基、芳基、杂芳基、氨基、巯基或烷硫基,更优选为氢原子、氨基、巯基或烷硫基,进一步优选为氢原子。
R6、R14、R21及R23分别独立地优选为烷基、芳基、杂芳基、氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、羟基、烷氧基或芳氧基,更优选为烷基、芳基、杂芳基、氨基、巯基、烷硫基或芳硫基。
此外,R6、R14、R21及R23可以将上述各式中的苯环上的任意的位置的氢原子取代并键合。
R19优选为氢原子或烷基,更优选为氢原子。
n1~n4分别独立地优选为0~2的整数,更优选为0或1,特别优选为0。
特定杂环化合物从粘附性的观点出发优选为选自由四唑化合物、噻二唑化合物、三嗪化合物、若丹宁化合物、苯并噻唑化合物及苯并咪唑化合物组成的组中的至少1种的杂环化合物,更优选为选自由四唑化合物、噻二唑化合物、若丹宁化合物、苯并噻唑化合物及苯并咪唑化合物组成的组中的至少1种的杂环化合物,进一步优选为选自由四唑化合物及噻二唑化合物组成的组中的至少1种的杂环化合物。此外,特定杂环化合物从粘附性的观点出发优选为上述式D1、式D2及式D4~式D11中的任一者所表示的化合物,更优选为上述式D4~式D11中的任一者所表示的化合物,进一步优选为上述式D4~式D7及式D9~式D11中的任一者所表示的化合物,特别优选为上述式D4~式D7中的任一者所表示的化合物。
特定杂环化合物从金属布线的抗腐蚀性的观点出发优选为选自由噻二唑化合物及三嗪化合物组成的组中的至少1种的杂环化合物,更优选为噻二唑化合物。此外,特定杂环化合物从金属布线的抗腐蚀性的观点出发优选为上述式D5~式D8中的任一者所表示的化合物,更优选为上述式D5、式D6及式D8中的任一者所表示的化合物,进一步优选为上述式D5所表示的化合物、或上述式D6所表示的化合物,特别优选为上述式D6所表示的化合物。
作为特定杂环化合物,具体而言,可优选例示出以下所示的化合物。
作为三唑化合物,可例示出以下的化合物。
[化学式11]
作为四唑化合物,可例示出以下的化合物。
[化学式12]
作为噻二唑化合物,可例示出以下的化合物。
[化学式13]
作为三嗪化合物,可例示出以下的化合物。
[化学式14]
作为若丹宁化合物,可例示出以下的化合物。
[化学式15]
作为苯并噻唑化合物及苯并咪唑化合物,可例示出以下的化合物。
[化学式16]
特定杂环化合物可以单独含有1种,也可以含有两种以上。
本发明的感光性组合物中的特定杂环化合物的含量没有特别限制,但相对于感光性组合物的全部固体成分优选为0.1~20质量%,更优选为0.2~10质量%,进一步优选为0.5~8质量%,特别优选为1~5质量%。若为上述范围,则所得到的固化物的粘附性及对金属布线的抗腐蚀性更优异。
<马来酰亚胺化合物>
本发明的感光性组合物含有马来酰亚胺化合物。
作为上述马来酰亚胺化合物,只要是具有1个以上下述式E所表示的基团的化合物,则没有特别限制,但优选包含具有2个以上下述式E所表示的基团的化合物,更优选包含具有2个以上马来酰亚胺基的化合物。
另外,本发明中,具有2个以上下述式E所表示的基团的化合物作为马来酰亚胺化合物,不包含在上述具有2个以上烯属不饱和键的化合物中。
[化学式17]
式E中,Y1表示-CH=CH-、-C(CH3)=CH-、-C(=CH2)-CH2-、或-C(CH3)=C(CH3)-,波浪线部分表示与其他结构的键合位置。
Y1优选为-CH=CH-、-C(CH3)=CH-、或-C(=CH2)-CH2-,更优选为-CH=CH-、或-C(CH3)=CH-,特别优选为-CH=CH-。
上述马来酰亚胺化合物中的上述式E所表示的基团的数目优选为1~20,更优选为1~10,进一步优选为2~8,特别优选为2。
此外,从化合物及组合物的稳定性的观点出发,在上述马来酰亚胺化合物中,上述式E所表示的基团的氮原子优选与芳香环直接键合。
上述马来酰亚胺化合物从粘附性及抗腐蚀性的观点出发优选包含具有2个下述式E所表示的基团的化合物、即双马来酰亚胺化合物,更优选包含下述式E1所表示的化合物。
[化学式18]
式E1中,Re1分别独立地表示单键、亚烷基、-SO2-、-SO-、-S-或-O-,Re2分别独立地表示卤素原子或烷基,ml表示0~5的整数,m2分别独立地表示0~4的整数。
Re1分别独立地优选为单键、碳原子数为1~8的亚烷基或-O-,更优选为单键、碳原子数为1~3的亚烷基或-O-,进一步优选为单键、亚甲基、二甲基亚甲基(2,2-亚丙基)或-O-。
Re2分别独立地优选为烷基,更优选为碳原子数为1~8的烷基,进一步优选为甲基或乙基。
此外,Re1及Re2可以将上述式E1中的苯环上的任意的位置的氢原子取代并键合。
此外,Re1优选在上述式E1中的苯环上相对于马来酰亚胺基或具有马来酰亚胺基的基团在p位的位置键合。
m1优选为1~5的整数,更优选为2~5的整数,进一步优选为3~5的整数。
m2分别独立地优选为0~2的整数。
作为上述马来酰亚胺化合物,具体而言,优选可列举出下述化合物。
[化学式19]
[化学式20]
[化学式21]
此外,作为上述马来酰亚胺化合物,具体而言,还可列举出以下的双马来酰亚胺化合物。
1,6-双马来酰亚胺-(2,4,4-三甲基)己烷、N,N’-十亚甲基双马来酰亚胺、N,N’-八亚甲基双马来酰亚胺、N,N’-六亚甲基双马来酰亚胺、N,N’-三亚甲基双马来酰亚胺、双[(2,5-二氧代-2,5-二氢吡咯-1-基)甲基]二环[2.2.1]庚烷、4,4’-二苯基醚双马来酰亚胺、4,4’-二苯基砜双马来酰亚胺、4,4’-二苯基硫醚双马来酰亚胺、3,3’-二甲基-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺、1,3-双(3-马来酰亚胺苯氧基)苯、1,3-双(4-马来酰亚胺苯氧基)苯、1,3-双(3-马来酰亚胺苯氧基)苯、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺、3,3’-二乙基-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺、3,3’-二正丁基-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺、3,3’,5,5’-四乙基-4,4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺等。
马来酰亚胺化合物可以单独含有1种,也可以含有两种以上。
本发明的感光性组合物中的马来酰亚胺化合物的含量没有特别限制,但相对于感光性组合物的全部固体成分优选为0.1~20质量%,更优选为0.5~15质量%,进一步优选为1~10质量%,特别优选为3~8质量%。若为上述范围,则所得到的固化物的粘附性及对金属布线的抗腐蚀性更优异。
<溶剂>
本发明的感光性组合物含有溶剂。
本发明的感光性组合物优选作为将各成分溶解和/或分散在溶剂中而得到的液体来制备。
溶剂优选为有机溶剂。
作为溶剂,可例示出乙二醇单烷基醚类、乙二醇二烷基醚类、乙二醇单烷基醚乙酸酯类、丙二醇单烷基醚类、丙二醇二烷基醚类、丙二醇单烷基醚乙酸酯类、二乙二醇二烷基醚类、二乙二醇单烷基醚乙酸酯类、二丙二醇单烷基醚类、丁二醇二乙酸酯类、二丙二醇二烷基醚类、二丙二醇单烷基醚乙酸酯类、醇类、酯类、酮类、酰胺类、及内酯类等。作为这些溶剂的具体例子,可以参照日本特开2009-098616号公报的段落0062。
具体而言,优选选自由丙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇乙基甲基醚、丙二醇单甲基醚、1,3-丁二醇二乙酸酯、环己醇乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、及四氢糠基醇组成的组中的至少1种的溶剂。
从涂布性的观点出发,溶剂的沸点优选为100℃~300℃,更优选为120℃~250℃。
本发明中可以使用的溶剂可以单独使用1种、或将两种以上并用。还优选将沸点不同的溶剂并用。
从调整为适合于涂布的粘度的观点出发,本发明的感光性组合物中的溶剂的含量优选为每100质量份感光性组合物的全部固体成分为100~3,000质量份,更优选为200~2,000质量份,进一步优选为250~1,000质量份。
作为感光性组合物的固体成分浓度,优选为3~50质量%,更优选为10~40质量%。
感光性组合物的粘度优选为1~200mPa·s,更优选为2~100mPa·s,最优选为3~80mPa·s。粘度优选使用例如东机产业(株)制的RE-80L型旋转粘度计在25±0.2℃下进行测定。关于测定时的旋转速度,低于5mPa·s优选以100rpm进行,5mPa·s以上且低于10mPa·s优选以50rpm进行,10mPa·s以上且低于30mPa·s优选以20rpm进行,30mPa·s以上优选以10rpm进行。
<具有酸基的共聚物>
从提高分辨率及皮膜特性等观点出发,本发明的感光性组合物也可以含有具有酸基的共聚物。另外,上述具有酸基的共聚物不具有2个以上烯属不饱和键。
作为酸基,优选可列举出羧基。
作为具有酸基的共聚物,没有特别限制,可以使用公知的共聚物,但优选使用具有线状的酸基的共聚物(线状有机聚合物)。作为这样的线状有机聚合物,可以任意使用公知的聚合物。优选为了能够进行水显影或弱碱水显影,选择在水或弱碱水中为可溶性或溶胀性的线状有机聚合物。线状有机聚合物不仅作为皮膜形成剂,还根据作为相对于水、弱碱水或有机溶剂的显影剂的用途而选择使用。例如,若使用水可溶性有机聚合物则能够进行水显影。作为这样的线状有机聚合物,可列举出在侧链具有羧酸基的自由基聚合物、例如日本特开昭59-44615号公报、日本特公昭54-34327号公报、日本特公昭58-12577号公报、日本特公昭54-25957号公报、日本特开昭54-92723号公报、日本特开昭59-53836号公报、日本特开昭59-71048号公报中记载的聚合物、即将具有羧基的单体均聚或共聚而得到的树脂、将具有酸酐的单体均聚或共聚并使酸酐单元水解、半酯化或半酰胺化而得到的树脂、将环氧树脂以不饱和单羧酸及酸酐改性而得到的环氧丙烯酸酯等。作为具有羧基的单体,可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、4-羧基苯乙烯等,作为具有酸酐的单体,可列举出马来酸酐等。
此外,还有同样在侧链具有羧基的酸性纤维素衍生物。此外在具有羟基的聚合物上加成环状酸酐而得到的物质等是有用的。
具有酸基的共聚物可以单独含有1种,也可以含有两种以上。
本发明的感光性组合物含有具有酸基的共聚物的情况下,具有酸基的共聚物的含量没有特别限制,但相对于感光性组合物的全部固体成分优选为1~70质量%,更优选为2~50质量%,进一步优选为5~30质量%。
<烷氧基硅烷化合物>
本发明的感光性组合物优选含有烷氧基硅烷化合物。若使用烷氧基硅烷化合物,则能够提高通过本发明的感光性组合物而形成的膜与基板的粘附性。
作为烷氧基硅烷化合物,只要是具有至少1个烷氧基与硅原子直接键合的基团的化合物,则没有特别限制,但优选为具有二烷氧基甲硅烷基和/或三烷氧基甲硅烷基的化合物,更优选为具有三烷氧基甲硅烷基的化合物。
本发明的感光性组合物中可以使用的烷氧基硅烷化合物优选为使基材、例如硅、氧化硅、氮化硅等硅化合物、金、铜、钼、钛、铝等金属与固化膜的粘附性提高的化合物。具体而言,公知的硅烷偶联剂等也是有效的。优选具有烯属不饱和键的硅烷偶联剂。
作为硅烷偶联剂,可列举出例如γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三烷氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基二烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二烷氧基硅烷、γ-氯丙基三烷氧基硅烷、γ-巯基丙基三烷氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三烷氧基硅烷及乙烯基三烷氧基硅烷。它们中,更优选γ-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷和/或γ-环氧丙氧基丙基三烷氧基硅烷。它们可以单独使用1种或将两种以上组合使用。
作为市售品,可例示出信越化学工业(株)制、KBM-403、KBM-5103。
烷氧基硅烷化合物可以仅包含1种,也可以包含两种以上。
本发明的感光性组合物中的烷氧基硅烷化合物的含量相对于感光性组合物的全部固体成分优选为0.1~30质量%,更优选为2~20质量%,进一步优选为2~15质量%。包含两种以上烷氧基硅烷化合物时,优选总量达到上述范围。
<阻聚剂>
本发明的感光性组合物优选含有阻聚剂。通过含有阻聚剂,由漏光产生的聚合反应被抑制,显影性优异。
所谓阻聚剂是对于通过曝光或热由聚合引发剂产生的聚合引发自由基成分实施氢给予(或氢授予)、能量给予(或能量授予)、电子给予(或电子授予)等,发挥使聚合引发自由基失活并禁止聚合引发的作用的物质。例如,可以使用日本特开2007-334322号公报的段落0154~0173中记载的化合物等。
作为阻聚剂的种类,优选采用硬调、且不降低灵敏度的阻聚剂。作为这样的阻聚剂,可列举出吩噻嗪、氯丙嗪、左美丙嗪、氟奋乃静、硫利达嗪等吩噻嗪衍生物、吩噁嗪、3,7-双(二乙基氨基)吩噁嗪-5-鎓高氯酸盐、5-氨基-9-(二甲基氨基)-10-甲基苯并[a]吩噁嗪-7-鎓氯化物、7-(戊氧基)-3H-吩噁嗪-3-酮、5,9-二氨基苯并[a]吩噁嗪-7-鎓乙酸酯、7-乙氧基-3H-吩噁嗪-3-酮等吩噁嗪衍生物、三-对硝基苯基甲基、二苯基苦基肼、加尔万氧基等稳定自由基、醌、苯醌、氯苯醌、2,5-二氯苯醌、2,6-二氯苯醌、2,3-二甲基苯醌、2,5-二甲基苯醌、甲氧基苯醌、甲基苯醌、四溴苯醌、四氯苯醌、四甲基苯醌、三氯苯醌、三甲基苯醌、戊基醌、戊氧基氢醌、2,5-二叔丁基氢醌、2,5-二苯基-对苯醌等醌类、α-萘酚、2-硝基-1-萘酚、β-萘酚、1-硝基-2-萘酚等萘酚类、4-甲氧基苯酚、4-乙氧基苯酚、氢醌、苯酚、叔丁基儿茶酚、甲基氢醌、正丁基苯酚、氢醌单丙基醚、叔丁基甲酚、对甲酚、2,6-二叔丁基-对甲酚、儿茶酚间苯二酚、邻叔丁基苯酚、2,6-二对甲氧基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚、3,5-二叔丁基苯酚、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸、N,N’-双-3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基六亚甲基二胺、2,2’-亚甲基双(6-叔丁基-对甲酚)、正十八烷基-3-(4-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸酯、二硬脂基(4-羟基-3-甲基-5-叔丁基)苄基丙二酸酯、2,4,6-三叔丁基苯酚、1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,2-硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3,9-双[1,1-二甲基-2-[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基乙基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷、2,2’-乙叉基双(2,4-二叔丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰酸酯、三[2-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基氢肉桂酰氧基)乙基]异氰酸酯、三(4-叔丁基-2,6-二甲基-3-羟基苄基)异氰酸酯、四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等苯酚类、2,4-二硝基苯酚、邻硝基苯酚、间硝基苯酚、对硝基苯酚等硝基苯酚类、没食子酸、没食子酸甲酯、没食子酸丙酯、没食子酸异戊酯等没食子酸类、亚甲基蓝、孔雀石氯等色素类、β-萘基胺、N-亚硝基环己基胺盐、二-对氟苯基胺等胺类、焦棓酚、单苄基醚、苯醌、三苯基膦、氯化亚铜、吩噻嗪、氯醌、吡啶、硝基苯、二硝基苯、对甲苯胺、苦味酸、水杨酸甲酯等。
作为阻聚剂,特别优选可例示出选自由吩噻嗪、吩噁嗪、受阻胺及它们的衍生物组成的组中的至少1种。
作为吩噻嗪及其衍生物,可例示出吩噻嗪、双(α-甲基苄基)吩噻嗪、3,7-二辛基吩噻嗪、双(α-二甲基苄基)吩噻嗪、氟奋乃静、硫利达嗪,优选吩噻嗪。
作为吩噁嗪及其衍生物,可例示出吩噁嗪、3,7-双(二乙基氨基)吩噁嗪-5-鎓高氯酸盐、5-氨基-9-(二甲基氨基)-10-甲基苯并[a]吩噁嗪-7-鎓氯化物、7-(戊氧基)-3H-吩噁嗪-3-酮、5,9-二氨基苯并[a]吩噁嗪-7-鎓乙酸酯、7-乙氧基-3H-吩噁嗪-3-酮,优选吩噁嗪。
作为受阻胺及其衍生物,可例示出CHIMASSORB 2020 FDL、TINUVIN 144、765、770(以上,BASF公司制),优选TINUVIN 144。
阻聚剂可以单独含有1种,也可以含有两种以上。
本发明的感光性组合物中的阻聚剂的含量没有特别限制,但相对于感光性组合物的全部固体成分优选为0.005~0.5质量%,更优选为0.01~0.5质量%。通过调整阻聚剂的配合量,能够不损害灵敏度地使图案化性提高。
<表面活性剂>
本发明的感光性组合物也可以含有表面活性剂。
作为表面活性剂,可以使用阴离子系、阳离子系、非离子系、或两性中的任一种,优选的表面活性剂为非离子系表面活性剂。作为表面活性剂,优选非离子系表面活性剂,更优选氟系表面活性剂。
作为本发明中可以使用的表面活性剂,可列举出例如作为市售品的MegafacF142D、Megafac F172、Megafac F173、Megafac F176、Megafac F177、Megafac F183、Megafac F479、Megafac F482、Megafac F554、Megafac F780、Megafac F781、MegafacF781-F、Megafac R30、Megafac R08、Megafac F-472SF、Megafac BL20、Megafac R-61、Megafac R-90(DIC(株)制)、Fluorad FC-135、Fluorad FC-170C、Fluorad FC-430、FluoradFC-431、Novec FC-4430(Sumitomo 3M Limited制)、AsahiGuard AG7105,7000,950,7600、Surflon S-112、Surflon S-113、Surflon S-131、Surflon S-141、Surfion S-145、SurflonS-382、Surflon SC-101、Surflon SC-102、Surflon SC-103、Surflon SC-104、Surflon SC-105、Surflon SC-106(旭硝子(株)制)、EFTOP EF351、EFTOP 352、EFTOP 801、EFTOP 802(Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co.,Ltd.制)、Ftergent 250(NeosCorporation制)。此外,除了上述以外,还可列举出KP(信越化学工业(株)制)、POLYFLOW(共荣社化学(株)制)、EFTOP(Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co.,Ltd.制)、Megafac(DIC(株)制)、Fluorad(Sumitomo 3M Limited制)、AsahiGuard、Surfion(旭硝子(株)制)、PolyFox(OMNOVA社制)等各系列。
此外,作为表面活性剂,可列举出包含下述式W所表示的构成单元A及构成单元B、且以四氢呋喃作为溶剂以凝胶渗透色谱法测定的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)为1,000以上且10,000以下的共聚物作为优选的例子。
[化学式22]
式W中,RW1及RW3分别独立地表示氢原子或甲基,RW2表示碳原子数为1以上且4以下的直链亚烷基,RW4表示氢原子或碳原子数为1以上且4以下的烷基,LW表示碳原子数为3以上且6以下的亚烷基,p及q为表示聚合比的质量百分率,p表示10质量%以上且80质量%以下的数值,q表示20质量%以上且90质量%以下的数值,r表示1以上且18以下的整数,s表示1以上且10以下的整数。
上述LW优选为下述式W-2所表示的支链亚烷基。式W-2中的RW5表示碳原子数为1以上且4以下的烷基,从相容性和相对于被涂布面的润湿性的方面考虑,优选碳原子数为1以上且3以下的烷基,更优选碳原子数为2或3的烷基。
式W中的p与q的和(p+q)优选为p+q=100、即100质量%。
上述共聚物的重均分子量(Mw)更优选为1,500以上且5,000以下。
[化学式23]
本发明的感光性组合物中的表面活性剂的含量在配合时,相对于感光性组合物的全部固体成分中100质量份优选为0.001~5.0质量份,更优选为0.01~2.0质量份。
表面活性剂可以仅包含1种,也可以包含两种以上。在包含两种以上的情况下,优选总量达到上述范围。
<其他的成分>
<<具有环氧基的化合物、具有氧杂环丁烷基的化合物、封端异氰酸酯化合物>>
本发明的感光性组合物优选包含选自由具有环氧基的化合物、具有氧杂环丁烷基的化合物、及封端异氰酸酯化合物组成的组中的至少1种。若为上述方式,则所得到的固化膜的硬度更优异。
-具有环氧基的化合物-
本发明的感光性组合物也可以包含具有环氧基的化合物。具有环氧基的化合物也可以在分子中仅具有1个环氧基,优选具有2个以上。
作为分子内具有2个以上的环氧基的化合物的具体例子,可列举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、线型酚醛清漆型环氧树脂、甲酚线型酚醛型环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。
它们可以作为市售品获得。例如,作为双酚A型环氧树脂,为JER827、JER828、JER834、JER1001、JER1002、JER1003、JER1055、JER1007、JER1009、JER1010(以上,JapanEpoxy Resin(株)制)、EPICLON860、EPICLON1050、EPICLON1051、EPICLON1055(以上,DIC(株)制)等,作为双酚F型环氧树脂,为JER806、JER807、JER4004、JER4005、JER4007、JER4010(以上,Japan Epoxy Resin(株)制)、EPICLON830、EPICLON835(以上,DIC(株)制)、LCE-21、RE-602S(以上,日本化药(株)制)等,作为线型酚醛清漆型环氧树脂,为JER152、JER154、JER157S70、JER157S65(以上,Japan Epoxy Resin(株)制)、EPICLON N-740、EPICLON N-740、EPICLON N-770、EPICLON N-775(以上,DIC(株)制)等,作为甲酚线型酚醛型环氧树脂,为EPICLON N-660、EPICLON N-665、EPICLON N-670、EPICLON N-673、EPICLON N-680、EPICLON N-690、EPICLON N-695(以上,DIC(株)制)、EOCN-1020(以上,日本化药(株)制)等,作为脂肪族环氧树脂,ADEKA RESIN EP-4080S、ADEKA RESIN EP-4085S、ADEKA RESIN EP-4088S(以上,(株)ADEKA制)、CELLOXIDE 2021P、CELLOXIDE 2081、CELLOXIDE 2083、CELLOXIDE 2085、EHPE3150、EPOLEADPB3600、EPOLEADPB4700(以上,Daicel ChemicalIndustries.,Ltd.制)等。此外,可列举出ADEKA RESIN EP-4000S、ADEKA RESIN EP-4003S、ADEKA RESIN EP-4010S、ADEKARESIN EP-4011S(以上,(株)ADEKA制)、NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上,(株)ADEKA制)等。
此外,也可以适宜使用日本特公昭58-49860号公报、日本特公昭56-17654号公报、日本特公昭62-39417号公报、日本特公昭62-39418号公报中记载的具有环氧乙烷骨架的氨基甲酸酯化合物类,这些内容被纳入本申请说明书中。
本发明的感光性组合物包含具有环氧基的化合物时,优选以组合物的全部固体成分的0.1~20质量%的范围包含,更优选以0.5~10质量%的范围包含,进一步优选以1~5质量%的范围包含。
本发明的感光性组合物可以仅包含1种具有环氧基的化合物,也可以包含两种以上。在包含两种以上的情况下,优选总量达到上述范围。
-具有氧杂环丁烷基的化合物-
本发明的感光性组合物也可以包含具有氧杂环丁烷基的化合物。具有氧杂环丁烷基的化合物也可以在分子中仅具有1个氧杂环丁烷基,但优选具有2个以上。
作为具有氧杂环丁烷基的化合物的具体例子,可以使用ARON OXETANE OXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX(以上,东亚合成(株)制)。
此外,包含氧杂环丁烷基的化合物优选单独使用或与包含环氧基的化合物混合使用。
本发明的感光性组合物包含具有氧杂环丁烷基的化合物时,优选以组合物的全部固体成分的0.1~20质量%的范围包含,更优选以0.5~10质量%的范围包含,进一步优选以1~5质量%的范围包含。
本发明的感光性组合物也可以仅包含1种具有氧杂环丁烷基的化合物,也可以包含两种以上。在包含两种以上的情况下,优选总量达到上述范围。
-封端异氰酸酯化合物-
本发明的感光性组合物也可以包含封端异氰酸酯化合物。
作为封端异氰酸酯化合物,只要是具有封端异氰酸酯基的化合物则没有特别限制,从固化性的观点出发,优选为1分子内具有2个以上的封端异氰酸酯基的化合物。封端异氰酸酯基的数目的上限没有特别规定,但优选6个以下。
此外,作为封端异氰酸酯化合物,其骨架没有特别限定,只要是1分子中具有2个异氰酸酯基的化合物则可以是任意化合物,可以是脂肪族、脂环族或芳香族的多异氰酸酯。例如可以适宜使用2,4-甲苯撑二异氰酸酯、2,6-甲苯撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,3-三亚甲基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,9-九亚甲基二异氰酸酯、1,10-十亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、2,2’-二乙基醚二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、邻二甲苯二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯、对二甲苯二异氰酸酯、亚甲基双(环己基异氰酸酯)、环己烷-1,3-二亚甲基二异氰酸酯、环己烷-1,4-二亚甲基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、对苯撑二异氰酸酯、3,3’-亚甲基二甲苯撑-4,4’-二异氰酸酯、4,4’-二苯基醚二异氰酸酯、四氯亚苯基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、氢化1,3-苯二甲基二异氰酸酯、氢化1,4-苯二甲基二异氰酸酯等异氰酸酯化合物及由这些化合物派生的预聚物型的骨架的化合物。它们中,特别优选亚甲苯基二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。
作为本发明的组合物中的封端异氰酸酯化合物的母结构,可列举出缩二脲型、异氰脲酸酯型、加合物型、2官能预聚物型等。
作为形成上述封端异氰酸酯化合物的封端结构的封端剂,可列举出肟化合物、内酰胺化合物、苯酚化合物、醇化合物、胺化合物、活性亚甲基化合物、吡唑化合物、硫醇化合物、咪唑系化合物、酰亚胺系化合物等。它们中,特别优选选自肟化合物、内酰胺化合物、苯酚化合物、醇化合物、胺化合物、活性亚甲基化合物、吡唑化合物中的封端剂。
本发明的组合物中可以使用的封端异氰酸酯化合物可以作为市售品而获得,可以优选使用例如CORONATE AP-STABLE M、CORONATE 2503、2515、2507、2513、2555、MILLIONATEMS-50(以上,Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制)、TAKENATE B-830、B-815N、B-820NSU、B-842N、B-846N、B-870N、B-874N、B-882N(以上,三井化学(株)制)、DURANATE 17B-60P、17B-60PX、17B-60P、TPA-B80X、TPA-B80E、MF-B60X、MF-B60B、MF-K60X、MF-K60B、E402-B80B、SBN-70D、SBB-70P、K6000(以上,Asahi Kasei Chemicals Corporation制)、DesmodurBL1100、BL1265MPA/X、BL3575/1、BL3272MPA、BL3370MPA、BL3475BA/SN、BL5375MPA、VPLS2078/2、BL4265SN、PL340、PL350、Sumidur BL3175(以上,Sumika Bayer UrethaneCo.,Ltd.制)等。
本发明的感光性组合物包含封端异氰酸酯化合物时,优选以组合物的全部固体成分的0.1~20质量%的范围包含,更优选以0.5~10质量%的范围包含,进一步优选以1~5质量%的范围包含。
本发明的感光性组合物可以仅包含1种封端异氰酸酯化合物,也可以包含两种以上。在包含两种以上的情况下,优选总量达到上述范围。
本发明的感光性组合物也可以在不脱离本发明的主旨的范围内包含除上述以外的其他化合物(例如,含有烷氧基甲基的化合物等)。作为含有烷氧基甲基的化合物,可列举出日本特开2011-221494号公报的段落0192~0194中记载的化合物。
<抗氧化剂>
本发明的感光性组合物除了含有上述的成分以外,也可以含有抗氧化剂。
作为抗氧化剂,可以含有公知的抗氧化剂。通过添加抗氧化剂,能够防止固化膜的着色,或能够降低因分解而导致的膜厚减少,此外,有耐热透明性优异的优点。
作为这样的抗氧化剂,可列举出例如磷系抗氧化剂、酰胺类、酰肼类、受阻酚系抗氧化剂、抗坏血酸类、硫酸锌、糖类、亚硝酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、羟基胺衍生物等。它们中,从固化膜的着色、膜厚减少的观点出发特别优选受阻酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂,最优选受阻酚系抗氧化剂。它们可以单独使用1种,也可以将两种以上混合。
作为优选的市售品,可列举出ADEKA STAB AO-60、ADEKA STAB AO-80(以上,(株)ADEKA制)、IRGANOX 1098(以上,BASF公司制)。
抗氧化剂的含量没有特别限制,但相对于感光性组合物的全部固体成分优选为0.1~10质量%,更优选为0.2~5质量%,进一步优选为0.5~4质量%。
本发明的感光性组合物中,根据需要,除了上述以外,还可以添加增塑剂、热酸产生剂、酸增殖剂等其他的成分。关于这些成分,例如可以使用日本特开2009-98616号公报、日本特开2009-244801号公报中记载的物质、其他公知的物质。此外,也可以将“高分子添加剂的新展开((株)日刊工业新闻)”中记载的各种紫外线吸收剂、金属失活剂等添加到本发明的感光性组合物中。
<感光性组合物的制备方法>
作为本发明的感光性组合物的制备方法,没有特别限制,可以通过公知的方法来制备,例如,可以将各成分以规定的比例且以任意的方法混合及搅拌、溶解和/或分散来制备感光性组合物。此外,例如,也可以将各成分分别预先制成溶解或分散到溶剂中而成的溶液后,将它们以规定的比例混合来制备感光性组合物。像以上那样制备的感光性组合物也可以使用例如孔径为0.2μm的过滤器等过滤后使用。
(固化物及其制造方法)
本发明的固化物是使本发明的感光性组合物固化而成的固化物。作为上述固化物,优选为固化膜。此外,本发明的固化物优选为通过本发明的固化物的制造方法而得到的固化膜。
本发明的固化物的制造方法只要是使本发明的感光性组合物固化来制造固化物的方法,则没有特别限制,优选以该顺序包含以下的工序a~工序d。
工序a:将本发明的感光性组合物涂布到基板上的涂布工序;
工序b:从所涂布的感光性组合物中除去溶剂的溶剂除去工序;
工序c:将除去了溶剂的感光性组合物的至少一部分利用活性光线进行曝光的曝光工序;
工序d:将曝光后的感光性组合物进行热处理的热处理工序;
此外,本发明的固化物的制造方法更优选在工序c与工序d之间包含下述工序e。
工序e:将曝光后的感光性组合物利用水性显影液进行显影的显影工序。
进而,本发明的固化物的制造方法进一步优选在工序e与工序d之间进一步包含以下的工序f。
工序f:对显影后的感光性组合物进一步照射光的后曝光工序。
在上述涂布工序中,优选将本发明的感光性组合物涂布到基板上而制成包含溶剂的湿润膜。在将感光性组合物涂布到基板上之前可以进行碱洗涤或等离子体洗涤之类的基板的洗涤。进而在基板洗涤后可以以六甲基二硅氮烷等对基板表面进行处理。通过进行该处理,存在感光性组合物的与基板的粘附性提高的倾向。
作为上述的基板,可列举出无机基板、树脂、树脂复合材料等。
作为无机基板,可列举出例如玻璃、石英、硅、氮化硅、及在这样的基板上蒸镀有钼、钛、铝、铜等的复合基板。
作为树脂,可列举出由聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚芳酯、烯丙基二甘醇碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚苯硫醚、聚环烯烃、降冰片烯树脂、聚氯三氟乙烯等氟树脂、液晶聚合物、丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂、离聚物树脂、氰酸酯树脂、交联富马酸二酯树脂、环状聚烯烃、芳香族醚树脂、马来酰亚胺-烯烃共聚物、纤维素、环硫化物树脂等合成树脂构成的基板。
这些基板以上述的形态直接使用的情况较少,通常根据最终制品的形态,例如形成TFT元件那样的多层层叠结构。
此外,在外嵌(on-cell)结构的触控板等那样的情况下,也可以在作为面板暂时完成的LCD(液晶显示)单元或OLED(有机发光二极管)单元上,适用本发明的感光性组合物。
本发明的感光性组合物由于粘附性及对金属布线的抗腐蚀性优异,所以作为基板,优选具有金属布线的基板。作为金属布线中的金属,优选为钛、铜、铝、铟、锡、锰、镍、钴、钼、钨、铬、银、钕、它们的氧化物或合金、或它们的层叠体,进一步优选为钼、钛、铝、铜、它们的合金、或它们的层叠体,特别优选为铜、铜合金、或钼/铝/钼的层叠体。另外,金属或金属氧化物可以单独使用1,也可以将多种并用。
在基板上的涂布方法没有特别限定,可以使用例如喷墨法、狭缝涂布法、喷雾法、辊涂法、旋转涂布法、流延涂布法、狭缝和旋转法、印刷法等方法。
在溶剂除去工序中,优选从所涂布的上述的膜中,通过减压(真空)和/或加热等,除去溶剂而在基板上形成干燥涂膜。溶剂除去工序的加热条件优选为70~130℃且30~300秒钟左右。此外,在上述溶剂除去工序中,没有必要将感光性组合物中的溶剂完全除去,只要至少一部分被除去即可。
另外,上述涂布工序和上述溶剂除去工序可以以该顺序进行,也可以同时进行,还可交替地重复。例如,可以在上述涂布工序中的喷墨涂布全部结束后,进行上述溶剂除去工序,也可以将基板加热,一边进行上述涂布工序中的利用喷墨涂布方式的感光性组合物的喷出一边进行溶剂除去。
上述曝光工序为使用活性光线由光聚合引发剂产生聚合引发种,进行具有烯属不饱和键的化合物的聚合,将除去了溶剂的感光性组合物的至少一部分固化的工序。
在上述曝光工序中,优选对所得到的涂膜以规定的图案状照射波长为300nm以上且450nm以下的活性光线。
作为上述曝光工序中可以使用的曝光光源,可以使用低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、化学灯、LED光源、准分子激光产生装置等,可以优选使用i射线(365nm)、h射线(405nm)、g射线(436nm)等具有波长为300nm以上且450nm以下的波长的活性光线。此外,根据需要也可以通过长波长截止滤波器、短波长截止滤波器、带通滤波器那样的分光滤波器来调整照射光。曝光量优选为1~500mJ/cm2。
作为曝光装置,可以使用镜面投影对准曝光器、步进机、扫描器、近接式、接触式、微透镜阵列、透镜扫描器、激光曝光等各种方式的曝光机。
上述曝光工序中的曝光在氧阻断的状态下进行从固化促进的观点出发是优选的。作为将氧阻断的手段,可例示出氮气氛下的曝光、设置氧阻断膜的曝光。
此外,上述曝光工序中的曝光只要对除去了溶剂的感光性组合物的至少一部分进行即可,例如可以是整面曝光,也可以是图案曝光。
此外,可以在上述曝光工序后,进行曝光后加热处理:Post Exposure Bake(以下,也称为“PEB”。)。进行PEB时的温度优选为30℃以上且130℃以下,更优选40℃以上且110℃以下,特别优选50℃以上且100℃以下。
加热的方法没有特别限定,可以使用公知的方法。可列举出例如热板、烘箱、红外线加热器等。
此外,作为加热时间,在热板的情况下优选1分钟~30分钟左右,除此以外的情况下优选为20分钟~120分钟左右。若为上述温度范围,则能够抑制对基板、装置的损害而进行加热。
在显影工序中,将未固化的感光性组合物使用水性显影液进行显影除去,形成负型图像。显影工序中使用的显影液优选为碱性的水性显影液。
显影工序中使用的显影液中,优选包含碱性化合物。作为碱性化合物,可以使用例如氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物类;碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯等碱金属碳酸盐类;碳酸氢钠、碳酸氢钾等碱金属碳酸氢盐类;四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、二乙基二甲基氢氧化铵等四烷基氢氧化铵类:胆碱等(羟基烷基)三烷基氢氧化铵类;硅酸钠、偏硅酸钠等硅酸盐类;乙基胺、丙基胺、二乙基胺、三乙基胺等烷基胺类;二甲基乙醇胺、三乙醇胺等醇胺类;1,8-二氮杂二环[5.4.0]-7-十一碳烯、1,5-二氮杂二环[4.3.0]-5-壬烯等脂环式胺类。
它们中,优选选自由氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、及胆碱(2-羟基乙基三甲基氢氧化铵)组成的组中的至少1种的化合物。
此外,也可以使用在上述碱类的水溶液中添加适量甲醇或乙醇等水溶性有机溶剂或表面活性剂而成的水溶液作为显影液。
作为优选的显影液,可列举出四甲基氢氧化铵的0.4~2.5质量%水溶液。
显影液的pH优选为10.0~14.0。
显影时间优选为30~500秒钟,此外,显影的方法可以是填液法(浸润法)、喷淋法、浸渍法等中的任一种。
在显影后,也可以进行淋洗工序。在淋洗工序中,通过将显影后的基板用纯水等清洗,进行所附着的显影液除去、显影残渣的除去。淋洗方法可以使用公知的方法。可列举出例如喷淋淋洗或浸渍淋洗等。
关于图案曝光及显影,可以使用公知的方法、公知的显影液。可以适宜使用例如日本特开2011-186398号公报、日本特开2013-83937号公报中记载的图案曝光方法及显影方法。
本发明的固化膜的制造方法优选在上述显影工序后,包含对显影后的感光性组合物进行热处理的工序(后烘烤)。通过在将本发明的感光性组合物显影后进行热处理,能够得到强度更优异的固化膜。
作为上述热处理工序中的热处理温度,优选180℃以下,更优选150℃以下,进一步优选130℃以下。作为下限值,优选80℃以上,更优选90℃以上。加热的方法没有特别限定,可以使用公知的方法。可列举出例如热板、烘箱、红外线加热器等。
此外,作为加热时间,在热板的情况下优选为1分钟~30分钟左右,除此以外的情况下优选20分钟~120分钟左右。若为上述温度范围,则能够抑制对基板、装置的损害而进行固化。
此外,也可以在热处理工序(后烘烤)之前,在较低温度下进行烘烤后进行热处理工序(中间烘烤工序的追加)。进行中间烘烤时,优选在90~150℃下加热1~60分钟后,在100℃以上的温度下进行热处理。此外,还可以将中间烘烤、后烘烤分成3个阶段以上的多阶段来进行加热。通过这样的中间烘烤、后烘烤的窍门,能够调整图案的形状。这些加热可以使用热板、烘箱、红外线加热器等公知的加热方法。
此外,从膜硬度提高的观点出发,优选在显影工序后且热处理工序前,包含对显影后的感光性组合物进一步照射光的后曝光工序。
在上述后曝光工序中,优选对显影后的感光性组合物的整面进行曝光。通过在后曝光后进行后烘烤,能够由曝光部分中残留的光聚合引发剂产生引发种并作为促进交联工序的催化剂发挥功能,能够促进膜的固化反应。此外,在后曝光工序中,优选以汞灯或LED灯等进行50~3,000mJ/cm2左右的能量曝光。
本发明的固化膜为将本发明的感光性组合物固化而得到的固化膜。
本发明的固化膜可以作为层间绝缘膜(绝缘膜)或外涂膜(保护膜)适宜使用,更适宜作为触控板用外涂膜使用,进一步适宜作为外嵌(on-cell)结构触控板用外涂膜使用。外嵌(on-cell)结构触控板与后述的外嵌(on-cell)型的触控板显示装置含义相同。此外,本发明的固化膜优选为通过本发明的固化膜的制造方法而得到的固化膜。
通过本发明的感光性组合物,即使在低温下进行固化也可得到具有充分的硬度的固化膜、例如硬度为H以上的固化膜。将本发明的感光性组合物固化而形成的保护膜由于固化膜物性优异,所以对于有机EL显示装置或液晶显示装置的用途是有用的。
其中,本发明的固化膜可以适宜作为触控板布线用保护膜使用,可以更适宜作为外嵌(on-cell)结构触控板中的布线用保护膜使用。
本发明的感光性组合物由于固化性及固化膜特性优异,所以作为MEMS(MicroElectro Mechanical Systems,微机电系统)用设备的结构部件,以将本发明的感光性组合物固化而得到的固化物或抗蚀图案作为隔断壁,或者作为机械驱动部件的一部分组装而使用。作为这样的MEMS用设备,可列举出例如SAW(表面声波、Surface Acoustic Wave)滤波器、BAW(声体波、Bulk Acoustic Wave)滤波器、陀螺仪传感器、显示器用微快门、图像传感器、电子纸、喷墨头、生物芯片、密封剂等部件。更具体的例子例示于日本特表2007-522531号公报、日本特开2008-250200号公报、日本特开2009-263544号公报等中。
本发明的感光性组合物由于平坦性、透明性优异,所以也可以用于例如日本特开2011-107476号公报的图2中记载的堤岸层(16)及平坦化膜(57)、日本特开2010-9793号公报的图4(a)中记载的隔断壁(12)及平坦化膜(102)、日本特开2010-27591号公报的图10中记载的堤岸层(221)及第3层间绝缘膜(216b)、日本特开2009-128577号公报的图4(a)中记载的第2层间绝缘膜(125)及第3层间绝缘膜(126)、日本特开2010-182638号公报的图3中记载的平坦化膜(12)及像素分离绝缘膜(14)等的形成中。此外,也可以适用于液晶显示装置中的用于将液晶层的厚度保持恒定的间隔物、液晶显示装置的滤色器或滤色器保护膜、传真、电子复印机、固体摄像元件等片上滤色器的成像光学系统或光纤连接器的微透镜。
(显示装置、及触控板)
本发明的显示装置的特征在于,具有本发明的固化膜。
作为本发明的显示装置,可列举出例如有机EL显示装置、液晶显示装置、触控板显示装置等各种显示装置。
本发明的有机EL显示装置的特征在于,具有本发明的固化膜。
作为本发明的有机EL显示装置,除了具有使用本发明的感光性组合物而形成的平坦化膜或层间绝缘膜以外没有特别限制,可列举出采取各种结构的公知的各种有机EL显示装置。
例如,作为本发明的有机EL显示装置所具有的TFT(Thin-Film Transistor)的具体例子,可列举出非晶硅-TFT、低温多晶硅-TFT、氧化物半导体TFT等。本发明的固化膜由于电特性优异,所以可以组合到这些TFT中而优选使用。
图1是有机EL显示装置的一个例子的构成概念图。表示底部发光型的有机EL显示装置中的基板的示意性截面图,具有平坦化膜4。
在玻璃基板6上形成底栅型的TFT1,以覆盖TFT1的状态形成由Si3N4构成的绝缘膜3。在绝缘膜3上形成这里省略了图示的接触孔后,在绝缘膜3上形成介由该接触孔与TFT1连接的布线2(高度为1.0μm)。金属布线等布线2是用于将TFT1间或通过后面的工序形成的有机EL元件与TFT1连接的布线。
进而,为了将因布线2的形成而产生的凹凸平坦化,以将因布线2而产生的凹凸填埋的状态在绝缘膜3上形成平坦化膜4。
在平坦化膜4上,形成有底部发光型的有机EL元件。即,在平坦化膜4上,由ITO构成的第一电极5介由接触孔7与布线2连接而形成。此外,第一电极5相当于有机EL元件的阳极。
形成覆盖第一电极5的周缘的形状的绝缘膜8,通过设置该绝缘膜8,能够防止第一电极5与通过其后的工序形成的第二电极之间的短路。
进而,虽然在图1中没有图示,但介由所期望的图案掩模,依次蒸镀而设置空穴输送层、有机发光层、电子输送层,接着,在基板上方的整面上形成由Al构成的第二电极,通过使用密封用玻璃板和紫外线固化型环氧树脂进行贴合而密封,可得到在各有机EL元件上连接用于驱动其的TFT1而成的有源矩阵型的有机EL显示装置。
本发明的液晶显示装置的特征在于,具有本发明的固化膜。
作为本发明的液晶显示装置,除了具有使用本发明的感光性组合物而形成的外涂膜(保护膜)、平坦化膜、层间绝缘膜以外没有特别限制,可列举出采取各种结构的公知的液晶显示装置。
例如,作为本发明的液晶显示装置所具备的TFT(Thin-Film Transistor)的具体例子,可列举出非晶硅-TFT、低温多晶硅-TFT、氧化物半导体TFT(例如,铟镓锌氧化物、所谓的IGZO)等。本发明的固化膜由于电特性优异,所以可以组合到这些TFT中而优选使用。
此外,作为本发明的液晶显示装置可以采取的液晶驱动方式,可列举出TN(Twisted Nematic,扭曲向列)方式、VA(Vertical Alignment,垂直取向)方式、IPS(In-Plane-Switching,面内切换)方式、FFS(Fringe Field Switching,边缘场切换)方式、OCB(Optically Compensated Bend,光学补偿弯曲)方式等。
在面板构成中,即使是COA(Color Filter on Array,彩色滤光阵列)方式的液晶显示装置也可以使用本发明的固化膜,可以作为例如日本特开2005-284291号公报的有机绝缘膜(115)、日本特开2005-346054号公报的有机绝缘膜(212)使用。此外,作为本发明的液晶显示装置可以采取的液晶取向膜的具体的取向方式,可列举出摩擦取向法、光取向法等。此外,也可以通过日本特开2003-149647号公报、日本特开2011-257734号公报中记载的PSA(Polymer Sustained Alignment,聚合物稳定取向)技术进行聚合物取向支撑。
此外,本发明的感光性组合物及本发明的固化膜并不限定于上述用途,可以在各种用途中使用。例如,除了平坦化膜、层间绝缘膜以外,还可以适宜用于保护膜、液晶显示装置中的用于将液晶层的厚度保持恒定的间隔物、在固体摄像元件中设置于滤色器上的微透镜等。
图2是表示有源矩阵方式的液晶显示装置10的一个例子的概念性截面图。该彩色液晶显示装置10是在背面具有背光源单元12的液晶面板,液晶面板在贴附有偏光膜的两块玻璃基板14、15之间配置有与配置的全部的像素对应的TFT16的元件。在形成于玻璃基板上的各元件上,通过固化膜17中形成的接触孔18,布线有形成像素电极的ITO透明电极19。在ITO透明电极19上,设置有液晶20的层和配置有黑色矩阵的RGB滤色器22。
作为背光源的光源,没有特别限定,可以使用公知的光源。可列举出例如白色LED、蓝色、红色或绿色等多色LED、荧光灯(冷阴极管)、有机EL等。
此外,液晶显示装置可以制成3D(立体视)型的液晶显示装置、或触控板型的液晶显示装置(触控板显示装置)。进而也可以制成柔性型,可以作为日本特开2011-145686号公报中记载的第2层间绝缘膜(48)、日本特开2009-258758号公报中记载的层间绝缘膜(520)使用。
本发明的触控板为绝缘层和/或保护层的全部或一部分由本发明的感光性组合物的固化物构成的触控板。此外,本发明的触控板优选至少具有透明基板、电极及绝缘层和/或保护层。
本发明的触控板显示装置优选为具有本发明的触控板的触控板显示装置。作为本发明的触控板,可以是电阻膜方式、静电容量方式、超声波方式、电磁感应方式等公知的方式均可。其中,优选静电容量方式。
作为静电容量方式的触控板,可列举出日本特开2010-28115号公报中公开的触控板、国际公开第2012/057165号中公开的触控板。
作为触控板显示装置,可列举出所谓的内嵌(in-cell)型(例如,日本特表2012-517051号公报的图5、图6、图7、图8)、所谓的外嵌(on-cell)型(例如,日本特开2012-43394号公报的图14、国际公开第2012/141148号的图2(b))、OGS(One Glass Solution,玻璃一体)型、TOL(Touch-on-Lens,覆盖层触控)型、其他的构成(例如,日本特开2013-164871号公报的图6)。
此外,图3表示触控板显示装置的一个例子的构成概念图。
例如,本发明的固化膜适宜适用于图3中的各层之间的保护膜,此外,还适宜适用于将触控板的检测电极间隔开的层间绝缘膜。另外,作为触控板的检测电极,优选为银、铜、铝、钛、钼、它们的合金。
图3中,110表示像素基板,140表示液晶层,120表示相对基板,130表示传感器部。像素基板110从图3的下侧起依次具有偏振片111、透明基板112、共同电极113、绝缘层114、像素电极115、取向膜116。相对基板120从图3的下侧起依次具有取向膜121、滤色器122、透明基板123。传感器部130分别具有相位差膜124、粘接层126、偏振片127。此外,图3中,125为传感器用检测电极。本发明的固化膜可以在像素基板部分的绝缘层(114)(也称为层间绝缘膜。)、各种保护膜(未图示)、像素基板部分的各种保护膜(未图示)、相对基板部分的各种保护膜(未图示)、传感器部分的各种保护膜(未图示)等中使用。
进而,即使是静态驱动方式的液晶显示装置,通过适用本发明也能够显示设计性高的图案。作为例子,可以适用本发明作为日本特开2001-125086号公报中记载那样的聚合物网络型液晶的绝缘膜。
此外,图4是触控板显示装置的另一个例子的构成概念图。
包含具备薄膜晶体管(TFT)440的相当于薄膜晶体管显示板的下部显示板200、与下部显示板200相对且在与下部显示板200相对的面上具备多个滤色器330的相当于滤色器显示板的上部显示板300、及形成于下部显示板200与上部显示板300之间的液晶层400。液晶层400包含液晶分子(未图示)。
下部显示板200包含第1绝缘基板210、配置于第1绝缘基板210上的薄膜晶体管(TFT)、形成于薄膜晶体管(TFT)的上面的绝缘膜280、及配置于绝缘膜280上的像素电极290。薄膜晶体管(TFT)可以包含门电极220、覆盖门电极220的门绝缘膜240、半导体层250、欧姆接触层260,262、源电极270、及漏电极272。在绝缘膜280上按照薄膜晶体管(TFT)的漏电极272露出的方式形成接触孔282。
上部显示板300包含配置在第2绝缘基板310的一面上且以矩阵状排列的遮光部件320、配置于第2绝缘基板310上的取向膜350、配置于取向膜上的滤色器330、及配置于滤色器330上且与下部显示板200的像素电极290对应地对液晶层400施加电压的共同电极370。
在图4所示的触控板显示装置中,在第2绝缘基板310的另一面上配置有传感电极410、绝缘膜420、驱动电极430、及绝缘膜(保护膜)280。像这样,在图4所示的液晶显示装置的制造中,在形成上部显示板300时,可以一起形成作为触摸屏的构成要素的传感电极410、绝缘膜420、及驱动电极430等。特别是将本发明的感光性组合物固化而得到的固化膜可以适宜用于绝缘膜280、绝缘膜420中。
实施例
以下列举出实施例对本发明的实施方式更具体地进行说明。以下的实施例中所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理步骤等只要不脱离本发明的主旨,可以进行适当变更。因此,本发明的范围并不限定于以下所示的具体例子。另外,只要没有特别说明,“份”、“%”为质量基准。
<具有2个以上烯属不饱和键的化合物(多官能单体)>
N-1:Aronix M-405(东亚合成(株)制)、二季戊四醇五及六丙烯酸酯(DPHA、六体∶五体=85∶15(摩尔比))、酸值<0.2mgKOH/g、相对于1mol烯属不饱和键的化合物的质量(烯属不饱和键当量、C=C当量)99g/mol
N-2:A-BPE-20(新中村化学工业(株)制)、下述化合物、C=C当量608g/mol
N-3:ATM-35E(新中村化学工业(株)制)、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(环氧乙烷35摩尔加成物)、C=C当量473g/mol
N-4:A-TMMT(新中村化学工业(株)制)、季戊四醇四丙烯酸酯、C=C当量88g/mol
N-5:BzMA(东京化成工业(株)制)、甲基丙烯酸苄基酯、C=C当量176g/mol
N-6:U-15HA(新中村化学工业(株)制)、氨基甲酸酯丙烯酸酯、C=C当量153g/mol
N-7:下述两种的化合物的混合物(摩尔比6∶4)、C=C当量113g/mol
[化学式24]
[化学式25]
<光聚合引发剂>
K-1:下述化合物、合成品、肟酯化合物
K-2:IRGACURE OXE01(BASF公司制)、肟酯化合物
K-3:IRGACURE OXE02(BASF公司制)、肟酯化合物
[化学式26]
<二氧化硅粒子>
P-1:PMA-ST(日产化学工业(株)制)、含有二氧化硅粒子的PGMEA分散液、平均一次粒径为10~15nm
P-2:SRD-K(堺化学工业(株)制)、含有氧化钛粒子的甲乙酮(MEK)分散液、平均一次粒径为5nm
P-3:SZR-K(堺化学工业(株)制)、含有氧化锆粒子的MEK分散液、平均一次粒径为4nm
P-4:PGM-ST(日产化学工业(株)制)、含有二氧化硅粒子的PGME分散液、平均一次粒径为10~15nm
<杂环化合物>
T-1~T-8:下述化合物
[化学式27]
[化学式28]
<马来酰亚胺化合物>
M-1~M-5:下述化合物
[化学式29]
<溶剂>
PGMEA:丙二醇单甲基醚乙酸酯、Daicel Corporation制
EEP:3-乙氧基丙酸乙酯、Union Carbide Corporation制
MEDG:二乙二醇甲基乙基醚、东邦化学工业(株)制HISOLVE EDMS
PGME:丙二醇单甲基醚、Daicel Corporation制
<树脂>
B-1:下述所示的丙烯酸树脂、Mw30,000、酸值为95mgKOH/g
B-2:下述所示的丙烯酸树脂、Mw30,000、酸值为186mgKOH/g
[化学式30]
<添加剂(烷氧基硅烷化合物)>
S-1:KBM-5103(信越化学工业(株)制)、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、C=C当量为234g/mol
S-2:KBE-846(信越化学工业(株)制)、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫醚
<表面活性剂>
F-1:Megafac F-554(DIC(株)制、含有全氟烷基的非离子表面活性剂的2%PGMEA溶液)
<阻聚剂>
J-1:吩噻嗪(精工化学(株)制)
(实施例1)
<感光性组合物的制作>
如以下那样操作来制备。
·丙二醇单甲基醚乙酸酯(PGMEA):62.21份
·阻聚剂J-1(吩噻嗪1%PGMEA溶液):3.80份
·N-1(DPHA、Aronix M-405):9.25份
·光聚合引发剂K-1:0.57份
·S-1(KBM-5103):1.71份
·M-1(2,2-双[4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷):0.95份
·T-4(3-巯基-1,2,4-三唑):0.38份
·表面活性剂F-1(Megafac F-554、DIC(株)制、含有全氟烷基的非离子表面活性剂的2%PGMEA溶液):0.855份
·P-1(PMA-ST、含有30%二氧化硅粒子的PGMEA分散液):20.27份
将上述成分以磁力搅拌器搅拌1小时。
接着,用0.45μm的膜滤器进行过滤,制作了实施例1的感光性组合物(固体成分为19%)。
-评价-
通过以下的评价方法,评价实施例1的感光性组合物。将评价结果示于表3中。
<粘附性>
在100mm×100mm的玻璃基板(商品名:XG、Corning Incorporated制)上,旋转涂布感光性组合物,在90℃的热板上进行100秒干燥(预烘烤),形成膜厚为2.0μm的膜。之后,对基板的整面进行50mJ/cm2的曝光(照度为20mW/cm2),将基板用烘箱在150℃下进行60分钟加热(后烘烤)。
使该基板在加温至40℃的KOH 8%水溶液中浸渍500秒,以纯水洗涤,用吹拂器除去洗涤液。之后,按照JIS K5600:1999进行100块划格评价,按照下述基准评价产生了剥离的面积。
5:完全没有剥离
4:剥离率超过0%且为20%以下
3:剥离率超过20%且为50%以下
2:剥离率超过50%且为70%以下
1:剥离率超过70%、或在进行划格前整面剥离
<抗腐蚀性>
在蒸镀有表3中记载的基材(基材I)的基板上,旋转涂布感光性组合物,在90℃的热板上进行100秒干燥(预烘烤),形成膜厚为2.0μm的膜。之后,对基板的整面进行50mJ/cm2的曝光(照度为20mW/cm2),将基板用烘箱在150℃下进行60分钟加热(后烘烤)。
另外,使用的基材I为在10cm×10cm玻璃基板上溅射10nm的Ti后溅射200nm的Cu而得到的基板,基材II为在10cm×10cm玻璃基板上以Mo 50nm、Al 200nm、Mo 50nm的顺序溅射而得到的基板。
在该基板上滴加下述组成的人工汗,放置1昼夜后,投入温度为85℃且湿度为85%RH的恒温恒湿槽中,按照下述基准评价至产生腐蚀为止的时间。
1:低于24小时
2:24小时以上且低于78小时
3:78小时以上且低于150小时
4:150小时以上且低于300小时
5:300小时以上
-人工汗的组成-
·纯水:100.000g
·氯化钠:1.000g
·乳酸:0.100g
·磷酸氢二钠无水物:0.025g
·L-组氨酸盐酸盐一水合物:0.025g
<硬度>
在100mm×100mm的玻璃基板(商品名:XG、Coming Incorporated制)上,喷墨涂布感光性组合物,在90℃的烘箱中进行100秒干燥(预烘烤),形成膜厚为1.0μm的膜。之后,对整面进行300mJ/cm2的曝光(照度为20mW/cm2),用烘箱在150℃下进行60分钟加热(后烘烤)。
将该基板按照JIS K5600-5-4:1999,测定铅笔硬度。另外,铅笔使用三菱铅笔(株)制Uni,测定时的载荷设定为750g,铅笔的角度设定为45°。
1:B以下
2:HB
3:H
4:2H
5:3H以上
<透明性>
在1,000mm×1,000mm的玻璃基板(商品名:XG、Corning Incorporated制)上,狭缝涂布感光性组合物,在90℃的烘箱中进行100秒干燥(预烘烤),形成膜厚为1.0μm的膜。之后,对整面进行300mJ/cm2的曝光(照度为20mW/cm2),用烘箱在150℃下进行60分钟加热(后烘烤)。
对该基板以玻璃基板(商品名:XG、Corning Incorporated制)作为参照,用MCPD-3000(大塚电子(株)制)测定透射率。
1:400nm的透射率低于95%
2:400nm的透射率为95%以上且低于97%
3:400nm的透射率为97%以上
(实施例2~27、及比较例1~16)
以表1或表2中记载的量使用表1或表2中记载的各成分,进而使用与实施例1同样的表面活性剂及阻聚剂,通过与实施例1同样的方法,分别得到实施例2~27及比较例1~16的感光性组合物。另外,实施例2~27及比较例1~16的感光性组合物均用溶剂PGMEA按照固体成分达到19%的方式调整。此外,表1或表2中记载的P-1~P-3的量表示粒子自身的固体成分量。
此外,使用所得到的感光性组合物,与实施例1同样地进行评价。将评价结果一并示于表3或表4中。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
另外,表1或表2中的各成分的添加量分别为固体成分量,作为质量份记载。此外,若将表1或表2中没有记载的表面活性剂F-1及阻聚剂J-1的含量换算成表1中记载的固体成分量的质量份,则表面活性剂F-1的质量份达到0.1,阻聚剂J-1的质量份达到0.2。
此外,在比较例12及13中,T-2或T-3等没有溶解而沉淀,无法制备均匀的分散液(感光性组合物),无法评价。
(实施例28~39)
以表5中记载的量使用表5中记载的各成分,进一步使用与实施例1同样的表面活性剂及阻聚剂,通过与实施例1同样的方法,分别得到实施例28~39的感光性组合物。另外,实施例28~39的感光性组合物均用表5中记载的溶剂按照固体成分达到19%的方式调整。此外,表5中记载的P-1及P-4的量表示粒子自身的固体成分量。
此外,使用所得到的感光性组合物,与实施例1同样地进行评价。将评价结果一并示于表6中。
[表5]
[表6]
另外,表5中的各成分的添加量分别为固体成分量,作为质量份记载。此外,若将表5中没有记载的表面活性剂F-1及阻聚剂J-1的含量换算成表5中记载的固体成分量的质量份,则表面活性剂F-1的质量份达到0.1,阻聚剂J-1的质量份达到0.2。
在2015年11月17日申请的日本专利申请第2015-224382号的公开、及在2016年3月14日申请的日本专利申请第2016-049470号的公开,其整体通过参照纳入本说明书中。
本说明书中记载的全部的文献、专利申请、及技术标准与具体且分别记载各个文献、专利申请、及技术标准通过参照纳入的情况相同程度地通过参照纳入本说明书中。
Claims (15)
1.一种感光性组合物,其至少包含:
具有2个以上烯属不饱和键的化合物;
光聚合引发剂;
二氧化硅粒子;
选自由三唑化合物、四唑化合物、噻二唑化合物、三嗪化合物、若丹宁化合物、苯并噻唑化合物及苯并咪唑化合物组成的组中的至少1种杂环化合物;
马来酰亚胺化合物;和
溶剂,
感光性组合物中的相对于1mol烯属不饱和键的有机固体成分量为250g/mol以下。
2.根据权利要求1所述的感光性组合物,其中,
所述光聚合引发剂为肟酯化合物。
3.根据权利要求1或2所述的感光性组合物,其中,
所述二氧化硅粒子的含量相对于感光性组合物的全部固体成分为5质量%以上且低于40质量%。
4.根据权利要求1或2所述的感光性组合物,其中,
所述二氧化硅粒子的平均一次粒径为1~30nm。
5.根据权利要求1或2所述的感光性组合物,其中,
所述杂环化合物为下述式D1~式D11中的任一者所表示的化合物,
式D1~式D11中,R1、R5、R7、R9、R20及R25分别独立地表示氢原子、烷基、芳基、杂芳基或氨基,R2~R4、R8、R10~R13、R15~R18、R22及R24分别独立地表示氢原子、烷基、芳基、杂芳基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、二烷基氨基、二芳基氨基、烷基芳基氨基、巯基、烷硫基或芳硫基,R6、R14、R21及R23分别独立地表示卤素原子、烷基、芳基、杂芳基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、二烷基氨基、二芳基氨基、烷基芳基氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、羟基、烷氧基或芳氧基,R19表示氢原子、烷基、芳基或杂芳基,n1~n4分别独立地表示0~4的整数。
6.根据权利要求5所述的感光性组合物,其中,
所述杂环化合物为所述式D1、式D2及式D4~式D11中的任一者所表示的化合物。
7.根据权利要求5所述的感光性组合物,其中,
所述杂环化合物为所述式D4~式D11中的任一者所表示的化合物。
8.根据权利要求1或2所述的感光性组合物,其中,
所述马来酰亚胺化合物包含下述式E1所表示的化合物,
式E1中,Re1分别独立地表示单键、亚烷基、-SO2-、-SO-、-S-或-O-,Re2分别独立地表示卤素原子或烷基,m1表示0~5的整数,m2分别独立地表示0~4的整数。
9.根据权利要求1或2所述的感光性组合物,其中,
所述具有2个以上烯属不饱和键的化合物包含多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
10.一种固化物的制造方法,其至少依次包含工序a~工序d:
工序a:将权利要求1或2所述的感光性组合物涂布到基板上的涂布工序;
工序b:从所涂布的感光性组合物中除去溶剂的溶剂除去工序;
工序c:将除去了溶剂的感光性组合物的至少一部分利用活性光线进行曝光的曝光工序;
工序d:将曝光后的感光性组合物进行热处理的热处理工序。
11.根据权利要求10所述的固化物的制造方法,其中,
在工序c与工序d之间包含工序e:
工序e:将曝光后的感光性组合物利用水性显影液进行显影的显影工序。
12.一种固化膜,其是将权利要求1或2所述的感光性组合物固化而成的。
13.根据权利要求12所述的固化膜,其为层间绝缘膜或外涂膜。
14.一种显示装置,其具有权利要求12所述的固化膜。
15.一种触控板,其具有权利要求12所述的固化膜。
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