CN117120926A - 感光性树脂组合物、固化物、滤色器、以及显示装置用构件或显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种保存稳定性优异,并且固化反应性优异且固化物的耐溶剂性优异的感光性树脂组合物。一种感光性树脂组合物,该感光性树脂组合物包含:碱可溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、以及溶剂,所述碱可溶性树脂是包含源自不饱和羧酸或其酸酐的构成单元(A)和源自下述式(b1)所示的环氧化合物的构成单元(B)的共聚物(式中,Rb1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。Rb2表示任选地包含杂原子的二价烃基。Rb3表示具有两个以上环氧基的二价有机基团)。
Description
技术领域
本公开涉及感光性树脂组合物、固化物、滤色器、以及显示装置用构件或显示装置。本申请主张2021年4月2日在日本申请的日本特愿2021-063808号和日本特愿2021-063809号的优先权,将其内容援引于此。
背景技术
作为制造绝缘膜、滤色器保护膜、微透镜等时所使用的感光性树脂组合物,已知有含有碱可溶性树脂、光聚合性化合物以及光聚合引发剂的树脂组合物。此外,作为制造滤色器时所使用的着色感光性树脂组合物,已知有含有碱可溶性树脂、着色剂(颜料、染料)、光聚合性化合物以及光聚合引发剂的树脂组合物。
在专利文献1中,作为碱可溶性树脂,公开了含有包含甲基丙烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯作为构成单体的共聚物的感光性树脂组合物。在专利文献2中,作为碱可溶性树脂,公开了含有包含甲基丙烯酸和丙烯酸3,4-环氧三环[5.2.1.02,6]癸酯作为构成单体的共聚物的感光性树脂组合物。
此外,在专利文献3中,作为碱可溶性树脂,公开了含有包含甲基丙烯酸和甲基丙烯酸苄基酯作为构成单体的共聚物的着色感光性树脂组合物。在专利文献4中,作为碱可溶性树脂,公开了含有包含甲基丙烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯作为构成单体的共聚物的着色感光性树脂组合物。在专利文献5中,作为碱可溶性树脂,公开了含有包含甲基丙烯酸和丙烯酸3,4-环氧三环[5.2.1.02,6]癸酯作为构成单体的共聚物的着色感光性树脂组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-133600号公报
专利文献2:日本特开2006-171160号公报
专利文献3:日本特开平9-134004号公报
专利文献4:日本特开2011-237728号公报
专利文献5:日本特开2007-333847号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,专利文献1中公开的感光性树脂组合物具有经时粘度上升(增粘)等稳定性低的缺点。此外,其固化物的耐溶剂性也不充分。专利文献2中公开的感光性树脂组合物虽然保存稳定性优异,但与羧酸的反应性差,需要230℃以上的固化温度。
此外,专利文献3中公开的着色感光性树脂组合物具有其固化物的耐溶剂性低的缺点。专利文献4中公开的着色感光性树脂组合物具有经时粘度上升(增粘)等稳定性低的缺点。此外,其固化物的耐溶剂性也不充分。专利文献5中公开的着色感光性树脂组合物虽然保存稳定性优异,但与羧酸的反应性差,需要230℃以上的固化温度。
因此,本公开的发明的目的在于,提供保存稳定性优异,并且固化反应性优异,通过固化可以得到耐溶剂性优异的固化物的感光性树脂组合物。此外,本公开的发明的另一目的在于,提供具有上述特性的感光性树脂组合物的固化物、作为所述固化物的滤色器、以及具备所述滤色器的显示装置用构件或显示装置。
技术方案
本发明人为了实现上述目的而进行了深入研究,结果发现:作为碱可溶性树脂,根据使用了包含特定的构成单元的共聚物的感光性树脂组合物,保存稳定性优异,即使在较低的温度下也进行固化,并且固化物的耐溶剂性优异。本公开的发明是基于这些见解而完成的。
即,本公开提供一种感光性树脂组合物,其包含:
碱可溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、以及溶剂,
所述碱可溶性树脂是包含源自不饱和羧酸或其酸酐的构成单元(A)和源自下述式(b1)所示的环氧化合物的构成单元(B)的共聚物,
[化学式1]
(式中,Rb1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。Rb2表示任选地包含杂原子的二价烃基。Rb3表示具有两个以上环氧基的二价有机基团)。
所述环氧化合物优选为选自由下述式(b3)所示的化合物和下述式(b4)所示的化合物构成的组中的至少一种,
[化学式2]
(式(b3)中,Rb1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。Rb2表示任选地包含杂原子的二价烃基。Rb5相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。Rb6相同或不同,表示单键或任选地包含杂原子的二价烃基。nb2和nb3各自表示0以上的整数,nb2与nb3之和为2以上。需要说明的是,环氧乙烷环任选地具有碳原子数1~6的烷基。[]内的两种基团不必按式(b3)所示的顺序排列),
[化学式3]
(式(b4)中,Rb1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。Rb2表示任选地包含杂原子的二价烃基。Rb7相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。Rb8为与环Z键合的基团,相同或不同,表示单键或任选地包含杂原子的二价烃基。m表示1~3的整数。环Z表示碳原子数3~20的脂环式烃环。nb4表示2以上的整数。需要说明的是,环氧乙烷环任选地具有碳原子数1~6的烷基。此外,环Z任选地具有碳原子数1~6的烷基作为Rb7和Rb8以外的基团)。
优选的是,所述共聚物还包含源自选自由下述(c1)~(c4)构成的组中的至少一种化合物的构成单元(C)。
(c1)任选地被烷基取代的苯乙烯。
(c2)N-取代马来酰亚胺。
(c3)N-乙烯基化合物。
(c4)下述式(2)所示的不饱和羧酸衍生物。
[化学式4]
(式中,R11表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。R12表示任选地包含杂原子的一价烃基。X表示杂原子)。
就所述共聚物而言,优选的是,相对于共聚物的全部构成单元,构成单元(A)的含量为2~50重量%,构成单元(B)的含量为10~98重量%,构成单元(C)的含量为0~80重量%。
优选的是,所述感光性树脂组合物还包含色材。
优选的是,所述色材是颜料和/或染料。
此外,本公开提供一种固化物,其为所述感光性树脂组合物的固化物。
此外,本公开提供一种滤色器,其为所述固化物。
此外,本公开提供一种显示装置用构件或显示装置,其具备所述滤色器。
有益效果
根据本公开的发明,提供一种保存稳定性优异,并且固化反应性优异且固化物的耐溶剂性优异的感光性树脂组合物。此外,提供具有上述特性的感光性树脂组合物的固化物、作为所述固化物的滤色器、以及具备所述滤色器的显示装置用构件或显示装置。
具体实施方式
本公开的感光性树脂组合物包含碱可溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂以及溶剂。所述感光性树脂组合物的用途没有特别限定,例如用作绝缘膜、滤色器保护膜、微透镜等的形成材料,特别是用作透明膜。优选的是,所述感光性树脂组合物还包含色材。包含色材的感光性树脂组合物(有时称为“着色感光性树脂组合物”)的用途没有特别限定,例如用作着色图案形成材料。
<碱可溶性树脂>
在本公开中,作为碱可溶性树脂,使用包含源自不饱和羧酸或其酸酐的构成单元(A)和源自所述式(b1)所示的环氧化合物的构成单元(B)的共聚物。所述共聚物也可以还包含源自选自由所述(c1)~(c4)构成的组中的至少一种化合物的构成单元(C)。此外,也可以还包含后述的构成单元(D)作为构成单元(A)~(C)以外的构成单元。
[构成单元(A)]
构成单元(A)可以通过使不饱和羧酸或其酸酐(a)与由所述式(b1)所示的环氧化合物(b)聚合来引入共聚物中。
作为不饱和羧酸或其酸酐(a)没有特别限定,例如,可列举出:丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等α,β-不饱和单羧酸;衣康酸、马来酸、富马酸等α,β-不饱和二羧酸;甲基丙烯酸酐等α,β-不饱和单羧酸的酸酐;马来酸酐、衣康酸酐等α,β-不饱和二羧酸的酸酐。这些当中,从共聚性、显影性的观点考虑,特别优选丙烯酸、甲基丙烯酸。不饱和羧酸或其酸酐(a)可以单独使用或组合两种以上使用。
构成单元(A)在共聚物中所占的比例(含量)没有特别限定,例如,相对于构成共聚物的全部构成单元优选为2~50重量%,更优选为3~40重量%,进一步优选为5~25重量%,特别优选为10~20重量%。构成单元(A)的比例在上述范围内,由此存在固化物的耐溶剂性优异的倾向。构成单元(A)的比例为上述上限值以下,由此过度显影得到抑制,因此存在耐溶剂性优异的倾向。需要说明的是,在本公开中,构成单元在共聚物中所占的比例是指,以在共聚中使用的化合物(单体)的重量为基准。例如,构成单元(A)在共聚物中所占的比例是指,不饱和羧酸或其酸酐(a)的使用量相对于用于共聚的化合物的总量(100重量%)的比例。
[构成单元(B)]
构成单元(B)可以通过使下述式(b1)所示的环氧化合物(b)与不饱和羧酸或其酸酐(a)聚合来引入共聚物中。
[化学式5]
式(b1)中,Rb1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。Rb2表示任选地包含杂原子的二价烃基。Rb3表示具有两个以上环氧基的二价有机基团。
作为Rb1中的碳原子数1~7的烷基,例如,可列举出:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、己基、庚基。从共聚性、反应性的观点考虑,Rb1优选氢原子、甲基或乙基。
在Rb2的任选地包含杂原子的二价烃基中,杂原子可以与烃基的末端键合,也可以介于构成烃基的碳原子之间。杂原子没有特别限定,例如,可列举出:氮原子、氧原子、硫原子。Rb2任选地具有取代基。
作为Rb2中的任选地包含杂原子的二价烃基,例如,可列举出:亚甲基、甲基亚甲基、二甲基亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基等直链或支链状的亚烷基(优选碳原子数1~12的亚烷基,更优选碳原子数1~6的亚烷基,特别优选碳原子数1~3的亚烷基);1,2-亚环戊基、1,3-亚环戊基、环戊叉基(cyclopentylidene)、1,2-亚环己基、1,3-亚环己基、1,4-亚环己基、环己叉基(cyclohexylidene)等亚环烷基(优选碳原子数3~12的亚环烷基,更优选碳原子数4~10的亚环烷基,特别优选碳原子数5~8的亚环烷基);氧代亚甲基、氧代亚乙基、氧代亚丙基等氧代亚烷基(优选碳原子数1~12的氧代亚烷基,更优选碳原子数1~6的氧代亚烷基);硫代亚甲基、硫代亚乙基、硫代亚丙基等硫代亚烷基(优选碳原子数1~12的硫代亚烷基,更优选碳原子数1~6的硫代亚烷基);氨基亚甲基、氨基亚乙基、氨基亚丙基等氨基亚烷基(优选碳原子数1~12的氨基亚烷基,更优选碳原子数1~6的氨基亚烷基);以及它们键合两种以上而形成的二价基团。其中,从保存稳定性的观点考虑,优选碳原子数1~3的直链亚烷基,更优选亚乙基。
Rb3为具有两个以上环氧基的二价有机基团。即,其为二价有机基团,且为具有至少两个环氧基的基团。所述环氧基优选为脂环式环氧基以外的环氧基。其原因在于,通常的环氧基(脂环式环氧基以外的环氧基)与脂环式环氧基相比反应性优异,因此本公开的共聚物即使在较低的温度下也发挥良好的固化性。此外,在式(b1)所示的环氧化合物(b)中,在环氧基周边具有拥挤的结构的情况下,环氧基的反应性降低,因此为了提高固化性,通过使用脂环式环氧基以外的环氧基,可实现良好的耐溶剂性和固化性。脂环式环氧基是指环氧环己基等、由构成脂环的邻接的两个碳原子与氧原子构成的基团。所述至少两个环氧基可以相同也可以不同。R3b任选地具有取代基。
Rb3中的二价有机基团具有两个以上的环氧基,由此相对于每一分子的丙烯酸单体的环氧基的量变多,因此包含所述单体作为构成单元的共聚物的固化物的交联密度变高。因此,可认为所形成的固化膜具有细密的结构,由此耐溶剂性提高。需要说明的是,式(b1)所示的环氧化合物(b)所具有的环氧基的数量,即,Rb3中的二价有机基团所具有的环氧基的数量例如优选为2~10,更优选为2~6,进一步优选为2~4。通过在上述范围内,存在发挥良好的耐溶剂性和固化性的倾向。
作为Rb3中的有机基团,例如,可列举出:烃基、杂环式基团、以及它们的两个以上经由单键或连结基团键合而成的基团。
作为所述烃基,例如,可列举出:亚甲基、甲基亚甲基、二甲基亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基等直链或支链状的亚烷基(例如,碳原子数1~12的亚烷基);1,2-亚环戊基、1,2-亚环己基等单环或多环的亚环烷基(例如,碳原子数3~12的亚环烷基);亚苯基等亚芳基。作为所述杂环式基团,例如,可列举出:含有选自由氮原子、氧原子以及硫原子构成的组中的至少一种杂原子的五~十元的亚杂环烷基和亚杂芳基(例如从如下环的结构式中去除两个氢原子而成的基团:呋喃环等包含氧原子的杂环;吡咯环、吡啶环等包含氮原子的杂环;噻吩环等包含硫原子的杂环)。作为所述连结基团,例如,可列举出:氮原子、氧原子、硫原子等杂原子(例如,醚键(-O-)、硫醚键(-S-)等);羰基(-CO-)、酯键(-COO-)、酰胺键(-CONH-)、碳酸酯键(-OCOO-)等。
即,Rb3表示这些有机基团中的至少两个氢原子被环氧基取代而成的二价基团。
Rb3优选为具有两个以上环氧基,并且两个以上烃基经由包含氧原子的连结基团(特别是醚键)键合而成的基团。作为该情况下的除环氧基以外的两个以上烃基,优选直链状或支链状的亚烷基(特别是主链的碳原子数为1~4的亚烷基)、任选地具有烷基等取代基的单环或多环的亚环烷基(特别是碳原子数5~8的亚环烷基),更优选任选地具有取代基的亚乙基、环己烯基、降冰片烯基。所述两个以上烃基可以相同也可以不同。需要说明的是,亚烷基中的主链的碳原子数是指,形成从与Rb2-O-键合的碳原子到与OH键合的碳原子的亚烷基中的最短的碳链的数量。
作为所述环氧化合物(b),例如,可列举出下述式(b2)所示的化合物。
[化学式6]
式(b2)中,Rb1与式(b1)中的作为Rb1而说明的基团相同,表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。Rb2与式(b1)中的作为Rb2而说明的基团相同,表示任选地包含杂原子的二价烃基。Rb4相同或不同,表示具有环氧基且任选地包含杂原子的二价烃基。nb1表示2以上的整数。
Rb4中的具有环氧基且任选地包含杂原子的二价烃基是指,一个以上氢原子被环氧基取代的、任选地包含杂原子的二价烃基。上述环氧基优选为脂环式环氧基以外的环氧基。任选地具有R4b取代基。
作为Rb4中的任选地包含杂原子的二价烃基,例如,可列举出:亚甲基、甲基亚甲基、二甲基亚甲基、亚乙基等直链或支链状的亚烷基(优选碳原子数1~8的亚烷基,更优选碳原子数2~4的亚烷基);1,2-亚环戊基等单环或多环的亚环烷基(优选碳原子数3~12的亚环烷基,更优选碳原子数4~10的亚环烷基,特别优选碳原子数5~8的亚环烷基);氧代亚甲基、氧代亚乙基、氧代亚丙基等氧代亚烷基;硫代亚甲基、硫代亚乙基、硫代亚丙基等硫代亚烷基;氨基亚甲基、氨基亚乙基、氨基亚丙基等氨基亚烷基;以及它们键合两种以上而形成的二价基团。即,Rb4表示这些任选地包含杂原子的二价烃基的至少一个氢原子被环氧基取代而成的基团。
作为Rb4中的、除环氧基以外的、任选地包含杂原子的二价烃基,其中,优选直链状或支链状的亚烷基(特别是主链的碳原子数为1~4的亚烷基)、任选地具有烷基等取代基的单环或多环的亚环烷基(特别是碳原子数5~8的亚环烷基),更优选任选地具有取代基的亚乙基、环己烯基、降冰片烯基。需要说明的是,带有nb1的两个以上的括号内的Rb4可以相同也可以不同。
从保存稳定性的观点考虑,所述环氧化合物(b1)优选为下述式(b3)所示的化合物或下述式(b4)所示的化合物。需要说明的是,所述环氧化合物(b1)可以单独使用或组合两种以上使用。
[化学式7]
式(b3)中,Rb1与式(b1)中的作为Rb1而说明的基团相同,表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。Rb2与式(b1)中的作为Rb2而说明的基团相同,表示任选地包含杂原子的二价烃基。Rb5相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。Rb6相同或不同,表示单键或任选地包含杂原子的二价烃基。nb2和nb3各自表示0以上的整数,nb2与nb3之和为2以上。环氧乙烷环任选地具有碳原子数1~6的烷基。
式中的[]内的两种基团不必按式(b3)所示的顺序排列。即,式(b3)所示的化合物表示分别具有式中的[]内的两种基团(构成单元)各nb2和nb3个,所述基团的排列方式可以按照式(b3)所示的顺序,也可以相反,此外,可以交替排列,也可以一定数量连续排列。若更具体地进行说明,则作为[]内的两种基团,-C(Rb5)2-C(Rb5)(Rb6-C2H3O)-所示的基团(以下称为“L基团”)和-C(Rb5)(Rb6-C2H3O)-C(Rb5)2-所示的基团(以下称为“R基团”)可以如上述式(b3)所示地成为-Lnb2-Rnb3-,也可以成为-Rnb3-Lnb2-。此外,在nb2和nb3分别为两个以上的情况下,可以像-L-R-R-L……那样交替排列,也可以一定数量连续排列。
[化学式8]
式(b4)中,Rb1与式(b1)中的作为Rb1而说明的基团相同,表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。Rb2与式(b1)中的作为Rb2而说明的基团相同,表示任选地包含杂原子的二价烃基。Rb7相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。Rb8为与环Z键合的基团,相同或不同,表示单键或任选地包含杂原子的二价烃基。m表示1~3的整数。环Z表示碳原子数3~20的脂环式烃环。nb4表示2以上的整数。环氧乙烷环任选地具有碳原子数1~6的烷基。环Z任选地具有碳原子数1~6的烷基作为Rb7和Rb8以外的基团。
作为Rb5和Rb7中的碳原子数1~6的烷基没有特别限定,例如,可列举出:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、己基等。
Rb6和Rb8中的任选地包含杂原子的二价烃基例如可列举出:亚甲基、甲基亚甲基、二甲基亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基、亚丁基、亚戊基、亚己基等直链或支链状的亚烷基(优选碳原子数1~18的亚烷基,更优选碳原子数2~12的亚烷基,特别优选碳原子数3~8的亚烷基);1,2-亚环戊基、1,3-亚环戊基、环戊叉基、1,2-亚环己基、1,3-亚环己基、1,4-亚环己基、环己叉基等亚环烷基(优选碳原子数3~12的亚环烷基,更优选碳原子数4~10的亚环烷基,特别优选碳原子数5~8的亚环烷基);氧代亚甲基、氧代亚乙基、氧代亚丙基等氧代亚烷基(优选碳原子数1~12的氧代亚烷基,更优选碳原子数1~6的氧代亚烷基);硫代亚甲基、硫代亚乙基、硫代亚丙基等硫代亚烷基(优选碳原子数1~12的硫代亚烷基,更优选碳原子数1~6的硫代亚烷基);氨基亚甲基、氨基亚乙基、氨基亚丙基等氨基亚烷基(优选碳原子数1~12的氨基亚烷基,更优选碳原子数1~6的氨基亚烷基);以及它们的两种以上键合而形成的二价基团。
从保存稳定性的观点考虑,Rb6优选碳原子数1~18的直链或支链状的亚烷基,更优选碳原子数3~8的直链或支链状的亚烷基。此外,从保存稳定性的观点考虑,Rb8优选单键。
作为所述环Z中的碳原子数3~20的脂环式烃环,例如,可列举出:环丙烷环、环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环辛烷环等三~二十元(优选三~十五元,特别优选五~十二元)的环烷烃环;环丙烯环、环丁烯环、环戊烯环、环己烯环等三~二十元(优选三~十五元,特别优选五~十元)的环烯烃环等单环的脂环式烃环;金刚烷环;降冰片烷环、降冰片烯环、莰烷环、异莰烷环、三环[5.2.1.02,6]癸烷环、四环[4.4.0.12,5.17,10]十二烷环等包含降冰片烷环或降冰片烯环的环;全氢茚环、癸环(全氢萘环)、全氢芴环(三环[7.4.0.03,8]三癸烷环)、全氢蒽环等多环的芳香族稠合环加氢而成的环(优选完全加氢的环);三环[4.2.2.12 ,5]十一烷环等二环系、三环系、四环系等桥接烃环(例如碳原子数6~20的桥接烃环)等二~六元环的桥接环式烃环等。其中,从保存稳定性的观点考虑,优选五~十二元的环烷烃环或降冰片烷环。
nb2和nb3为0以上的整数。nb2与nb3之和只要为2以上就没有特别限定,例如,优选为2~20,更优选为2~12,进一步优选为2~8,特别优选为2~4,最优选为3。
nb4只要为2以上的整数就没有特别限定,例如,优选为2~20,更优选为2~12,进一步优选为2~8,特别优选为2~4,最优选为3。m只要为1~3的整数就没有特别限定,例如,优选为1。
在式(b3)所示的化合物和式(b4)所示的化合物中,环氧乙烷环任选地具有的碳原子数1~6的烷基没有特别限定,例如,可列举出碳原子数1~6的烷基。作为所述烷基,例如,可列举出:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、己基等。
作为环Z任选地具有的碳原子数1~6的烷基,例如,可列举出:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、己基等。
在式(b3)所示的化合物和式(b4)所示的化合物中,优选在聚环氧乙烷基的主链与环氧基之间存在具有一定碳原子数的烃链。即,在式(b3)所示的化合物中,Rb6为碳原子数1~18(更优选为碳原子数3~8)的直链或支链状的亚烷基,由此保存稳定性良好。此外,在式(b4)所示的化合物中,环Z为五~十二元的环烷烃环或降冰片烷环,由此保存稳定性良好。可认为其原因在于,当聚环氧乙烷基的主链与环氧基之间的烃链为上述的烃链时,环氧基周边的结构拥挤,由此其反应性降低,因此保存稳定性提高。另一方面,所述化合物具有如下特征:在固化的阶段,即使在较低的温度下也进行固化。
作为式(b3)所示的化合物的具体例子,可列举出以下的式(b3-1)所示的化合物和式(b3-2)所示的化合物。
[化学式9]
[化学式10]
作为式(b4)所示的化合物的具体例子,可列举出以下的式(b4-1)所示的化合物、式(b4-2)所示的化合物以及式(b4-3)所示的化合物。
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
构成单元(B)在共聚物中所占的比例(含量)没有特别限定,相对于全部构成单元优选为10~98重量%,更优选为50~95重量%,进一步优选为70~92重量%,特别优选为80~90重量%。构成单元(B)的比例为上述下限值以上,由此共聚物所含的环氧基成为适合于固化的量,因此即使在较低的温度下也固化,而且固化物的交联结构变密,因此存在耐溶剂性优异的倾向。构成单元(B)的比例为上述上限值以下,由此共聚物所含的羟基成为适当的量,因此存在特别是对于极性高的溶剂的耐溶剂性优异的倾向。此外,共聚物成为亲水性,因此存在显影性优异的(显影速度快、残渣少的)倾向。
[构成单元(C)]
构成单元(C)是源自选自由下述(c1)~(c4)构成的组中的至少一种化合物的构成单元:任选地被烷基取代的苯乙烯(c1)、N-取代马来酰亚胺(c2)、N-乙烯基化合物(c3)、以及所述式(2)所示的不饱和羧酸衍生物(c4)。构成单元(C)具有下述功能:对固化物(固化皮膜)赋予硬度的功能、使共聚反应顺利的功能、提高在溶剂中的溶解性的功能、提高对基材的密合性的功能等。
构成单元(C)可以通过使选自由所述(c1)~(c4)构成的组中的至少一种化合物与不饱和羧酸或其酸酐(a)和所述式(b1)所示的环氧化合物一起聚合来引入共聚物中。
(苯乙烯(c1))
任选地被烷基取代的苯乙烯(c1)中的烷基没有特别限定,例如,可列举出:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、己基等碳原子数1~7的烷基。这些当中,优选甲基或乙基等碳原子数1~4的烷基,更优选甲基。所述烷基可以与苯乙烯的乙烯基和苯环中的任意种键合。
作为任选地被烷基取代的苯乙烯(c1)的代表性例子,可列举出:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯(邻乙烯基甲苯、间乙烯基甲苯、对乙烯基甲苯)等。其中,优选苯乙烯。任选地被烷基取代的苯乙烯(c1)可以单独使用或组合两种以上使用。
(N-取代马来酰亚胺(c2))
作为N-取代马来酰亚胺(c2),例如,可列举出下述式(3)所示的化合物。
[化学式14]
式(3)中,R21表示一价有机基团。
作为所述一价有机基团,例如,可列举出烃基、杂环式基团。作为烃基,例如,可列举出:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、己基等烷基(例如,碳原子数为1~6的烷基等);环戊基、环己基、环辛基、金刚烷基、降冰片基等环烷基;苯基等芳基;苄基等芳烷基;它们的两个以上键合而成的基团等。作为杂环式基团,例如,可列举出含有选自由氮原子、氧原子、以及硫原子构成的组中的至少一种杂原子的五~十元的杂环烷基和杂芳基。
作为N-取代马来酰亚胺(c2)没有特别限定,例如,可列举出:N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-丙基马来酰亚胺等N-烷基马来酰亚胺;N-环戊基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-环辛基马来酰亚胺、N-金刚烷基马来酰亚胺、N-降冰片基马来酰亚胺等N-环烷基马来酰亚胺;N-苯基马来酰亚胺等N-芳基马来酰亚胺;N-苄基马来酰亚胺等N-芳烷基马来酰亚胺。其中,优选N-环己基马来酰亚胺。N-取代马来酰亚胺(c2)可以单独使用或组合两种以上使用。
(N-乙烯基化合物(c3))
作为N-乙烯基化合物(c3)没有特别限定,例如,可列举出:N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基异丙酰胺、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基己内酰胺等。N-乙烯基化合物(c3)可以单独使用或组合两种以上使用。(不饱和羧酸衍生物(c4))
不饱和羧酸衍生物(c4)可以由下述式(2)表示。
[化学式15]
式(2)中,R11表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。R12表示任选地包含杂原子的一价烃基。X表示杂原子。
作为R11中的碳原子数1~7的烷基,例如,可列举出:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、己基等。作为R11,特别优选氢原子或甲基。
作为R12中的任选地包含杂原子的一价烃基,例如,可列举出:烷基、杂烷基、烯基、环烷基、杂环烷基、芳基、以及它们的两个以上连接而成的基团。需要说明的是,R12中的碳原子与X键合。
作为所述烷基,例如,可列举出:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、异癸基、月桂基、硬脂基等碳原子数1~23的烷基。
作为所述杂烷基,例如,可列举出:-(R13-O)p-R14基团(式中,R13表示碳原子数1~12的亚烷基。R14表示氢原子或碳原子数1~12的烷基。p表示1以上的整数)、-R15-NR16R17基团(式中,R15表示碳原子数1~12的亚烷基。R16和R17各自相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~4的烷基)。
作为所述烯基,例如,可列举出:烯丙基、3-丁烯基、5-己烯基等碳原子数2~23的烯基。
作为所述环烷基,例如,可列举出:环戊基、环己基、环辛基、金刚烷基、降冰片基等碳原子数3~12的环烷基。
作为所述杂环烷基,例如,可列举出:氧杂环丁烷(oxetane)环、氧杂环戊烷(oxolane)环、噁烷环、氧杂环庚烷(oxepane)环等包含环状醚结构的基团(例如,含三元环以上的环状醚的基团)等。
作为所述芳基,例如可列举出苯基、萘基等碳原子数6~12的芳基。
作为X中的杂原子,例如,可列举出:氮原子、氧原子、硫原子。
作为式(2)所示的不饱和羧酸衍生物(c4)没有特别限定,例如,可列举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等具有烷基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二异丙基氨基乙酯等具有烷基氨基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯等含羟基的(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、异辛氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯等具有杂烷基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸烯丙酯等具有烯基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸1-金刚烷酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、三环[5,2,1,02,6]癸烷-8-醇(甲基)丙烯酸酯等具有单环或多环的环烷基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-乙基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-缩水甘油基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-缩水甘油基氧基丙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基氧基苯酯等具有环氧基(环氧乙烷基)的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸氧杂环丁烷酯、(甲基)丙烯酸3-甲基-3-氧杂环丁烷酯、(甲基)丙烯酸3-乙基-3-氧杂环丁烷酯、(甲基)丙烯酸(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲酯、(甲基)丙烯酸(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲酯、(甲基)丙烯酸2-(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲基氧基]乙酯、(甲基)丙烯酸2-[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲基氧基]乙酯、(甲基)丙烯酸3-[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲基氧基]丙酯、(甲基)丙烯酸3-[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲基氧基]丙酯等具有氧杂环丁烷基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯等具有氧杂环戊烷基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、(甲基)丙烯酸2-(3,4-环氧环己基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(3,4-环氧环己基甲基氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(3,4-环氧环己基甲基氧基)丙酯等包含脂环式环氧基的(甲基)丙烯酸酯等具有杂环烷基(例如,含三元环以上的环状醚的基团)的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等具有芳基的(甲基)丙烯酸酯;3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、8-(甲基)丙烯酰氧基辛基三甲氧基硅烷等含烷氧基硅烷基的(甲基)丙烯酸酯。式(2)所示的不饱和羧酸衍生物(c4)可以单独使用或组合两种以上使用。其中,优选(甲基)丙烯酸甲酯。
构成单元(C)在共聚物中所占的比例(含量)没有特别限定,相对于全部构成单元优选为0~80重量%,更优选为1~60重量%,进一步优选为5~40重量%,特别优选为10~30重量%,最优选为15~25重量%。构成单元(C)的比例为1重量%以上(特别是5重量%以上),由此有效地体现对固化物(固化皮膜)赋予硬度的功能、使共聚反应顺利的功能、提高在溶剂中的溶解性的功能、提高对基材的密合性的功能等。若构成单元(C)的比例为上述上限值以下,则构成单元(A)和(B)的比例相对变多,因此有效地体现构成单元(A)和(B)的功能。
[构成单元(D)]
本公开的共聚物也可以包含所述构成单元(A)~(C)以外的构成单元(D)。作为构成单元(D),例如,可列举出源自(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈的构成单元。
在本公开的共聚物包含构成单元(A)和构成单元(B),而不含构成单元(C)的情况下,构成单元(A)和构成单元(B)的总量相对于全部构成单元优选为90重量%以上,更优选为95重量%以上,进一步优选为99重量%以上,实质上也可以为100重量%。此外,在本公开的共聚物包含构成单元(A)、构成单元(B)以及构成单元(C)的情况下,构成单元(A)~(C)的总量相对于全部构成单元优选为90重量%以上,更优选为95重量%以上,进一步优选为99重量%以上,实质上也可以为100重量%。
共聚物的重均分子量(Mw)没有特别限定,例如,优选为6000~60000,更优选为7000~30000,进一步优选为8000~20000,特别优选为8500~15000。共聚物的分子量分布(重均分子量与数均分子量之比:Mw/Mn)没有特别限定,例如,优选为6.0以下(例如,1.5~6.0,更优选为2.0~5.0,进一步优选为3.0~4.0。重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)例如可以通过GPC将聚苯乙烯用作标准物质来测定,优选通过在实施例中使用的方法来测定。
本公开的共聚物作为本公开的感光性树脂组合物的粘合剂树脂发挥功能。
<共聚物的制造方法>
本公开中的共聚物可以通过如下方式制造:对不饱和羧酸或其酸酐(a)、所述式(b1)所示的环氧化合物(b)、根据需要选自由所述(c1)~(c4)构成的组中的至少一种化合物、以及与所述构成单元(D)对应的化合物进行共聚。以下,有时将能引入不饱和羧酸或其酸酐(a)等的共聚物中的化合物总称为“单体”。
在本公开的共聚物的制造方法中,也可以在聚合引发剂的存在下施加共聚。作为所述聚合引发剂,可以使用惯用或公知的自由基聚合引发剂,例如,可列举出:2,2'-偶氮二异丁腈、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、二甲基-2,2'-偶氮双(2-甲基丙酸酯)、二乙基-2,2'-偶氮双(2-甲基丙酸酯)、二丁基-2,2'-偶氮双(2-甲基丙酸酯)等偶氮化合物;过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化新戊酸叔丁酯、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷等有机过氧化物;过氧化氢等。在将过氧化物用作自由基聚合引发剂的情况下,也可以组合还原剂而制成氧化还原型的引发剂。其中优选偶氮化合物,更优选2,2'-偶氮二异丁腈、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、二甲基-2,2'-偶氮双(2-甲基丙酸酯)。
聚合引发剂的使用量只要在不妨碍顺利的共聚反应的范围内就没有特别限定,例如,相对于单体的总量(100重量份)优选为1~20重量份,更优选为5~15重量份。
本公开的共聚反应可以通过溶液聚合、本体聚合、悬浮聚合、本体-悬浮聚合、乳液聚合等制造丙烯酸系聚合物、苯乙烯系聚合物时所使用的惯用的方法来进行。单体、聚合引发剂分别可以一次性供给到反应体系中,也可以将其一部分或全部滴加到反应体系中。例如,可以采用如下方法:向保持为一定温度的单体或单体与聚合溶剂的混合液中,滴加将聚合引发剂溶解于聚合溶剂中而成的溶液来进行聚合的方法;将预先使单体、聚合引发剂溶解于聚合溶剂中而成的溶液滴加到保持为一定温度的聚合溶剂中来进行聚合的方法(滴加聚合法)等。
本公开的共聚物优选通过在聚合溶剂中进行共聚反应而得到。聚合溶剂可以根据单体组成等来适当选择,例如,可列举出:醚(二乙醚;乙二醇单或二烷基醚、二乙二醇单或二烷基醚、丙二醇单或二烷基醚、丙二醇单或二芳基醚、二丙二醇单或二烷基醚、三丙二醇单或二烷基醚、1,3-丙二醇单或二烷基醚、1,3-丁二醇单或二烷基醚、1,4-丁二醇单或二烷基醚、丙三醇单、二或三烷基醚等二醇醚类等链状醚;四氢呋喃、二噁烷等环状醚等)、酯(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、C5-6环烷二醇单或二乙酸酯、C5-6环烷二甲醇单或二乙酸酯等羧酸酯类;乙二醇单烷基醚乙酸酯、乙二醇单或二乙酸酯、二乙二醇单烷基醚乙酸酯、二乙二醇单或二乙酸酯、丙二醇单烷基醚乙酸酯、丙二醇单或二乙酸酯、二丙二醇单烷基醚乙酸酯、二丙二醇单或二乙酸酯、1,3-丙二醇单烷基醚乙酸酯、1,3-丙二醇单或二乙酸酯、1,3-丁二醇单烷基醚乙酸酯、1,3-丁二醇单或二乙酸酯、1,4-丁二醇单烷基醚乙酸酯、1,4-丁二醇单或二乙酸酯、丙三醇单、二或三乙酸酯、丙三醇单或二C1-4烷基醚二或单乙酸酯、三丙二醇单烷基醚乙酸酯、三丙二醇单或二乙酸酯等二醇乙酸酯类或二醇醚乙酸酯类等)、酮(丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、3,5,5-三甲基-2-环己烯-1-酮等)、酰胺(N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺等)、亚砜(二甲基亚砜等)、醇(甲醇、乙醇、丙醇、C5-6环烷二醇、C5-6环烷二甲醇等)、烃(苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃、己烷等脂肪族烃、环己烷等脂环式烃等)、它们的混合溶剂等。
聚合反应中的反应温度可以根据单体的种类、组成来适当选择,没有特别限定,例如,优选为30~150℃。
通过上述方法得到的包含共聚物的反应溶液可以根据需要通过实施沉淀或再沉淀来进行纯化。用于沉淀或再沉淀的溶剂可以是有机溶剂和水中的任意种,此外也可以是其混合溶剂。作为有机溶剂,例如,可列举出:烃(戊烷、己烷、庚烷、辛烷等脂肪族烃;环己烷、甲基环己烷等脂环式烃;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃);卤代烃(二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等卤代脂肪族烃;氯苯、二氯苯等卤代芳香族烃等);硝基化合物(硝基甲烷、硝基乙烷等);腈(乙腈、苯甲腈等)、醚(二乙醚、二异丙醚、二甲氧基乙烷等链状醚;四氢呋喃、二噁烷等环状醚);酮(丙酮、甲基乙基酮、二异丁基酮等);酯(乙酸乙酯、乙酸丁酯等);碳酸酯(碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等);醇(甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等);羧酸(乙酸等);以及包含这些溶剂的混合溶剂等。
<色材>
也可以是,在本公开中,感光性树脂组合物包含色材。作为色材(着色剂)只要具有着色性即可,可以根据滤色器等用途适当选择色彩、材质。具体而言,作为色材,也可以使用颜料、染料以及天然色素的任意种,但对于滤色器用途要求高的色纯度、亮度、对比度等,因此优选的是颜料和/或染料。
作为所述颜料,可以是有机颜料、无机颜料的任意种,作为有机颜料,例如,可列举出在颜色索引(C.I.;The Society of Dyers and Colourists公司发行)中被分类为颜料(pigment)的化合物。具体而言,可列举出如下所述的附加有颜色索引(C.I.)名的染料。
C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄3、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄16、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄20、C.I.颜料黄24、C.I.颜料黄31、C.I.颜料黄55、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄86、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄94、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄117、C.I.颜料黄125、C.I.颜料黄137、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄147、C.I.颜料黄148、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄153、C.I.颜料黄154、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄166、C.I.颜料黄168、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄194、C.I.颜料黄211、C.I.颜料黄214等黄色颜料。
C.I.颜料橙5、C.I.颜料橙13、C.I.颜料橙14、C.I.颜料橙24、C.I.颜料橙31、C.I.颜料橙34、C.I.颜料橙36、C.I.颜料橙38、C.I.颜料橙40、C.I.颜料橙42、C.I.颜料橙43、C.I.颜料橙46、C.I.颜料橙49、C.I.颜料橙51、C.I.颜料橙55、C.I.颜料橙59、C.I.颜料橙61、C.I.颜料橙64、C.I.颜料橙65、C.I.颜料橙68、C.I.颜料橙70、C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙72、C.I.颜料橙73、C.I.颜料橙74等橙色颜料。
C.I.颜料红1、C.I.颜料红2、C.I.颜料红5、C.I.颜料红9、C.I.颜料红17、C.I.颜料红31、C.I.颜料红32、C.I.颜料红41、C.I.颜料红97、C.I.颜料红105、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红144、C.I.颜料红149、C.I.颜料红166、C.I.颜料红168、C.I.颜料红170、C.I.颜料红171、C.I.颜料红175、C.I.颜料红176、C.I.颜料红177、C.I.颜料红178、C.I.颜料红179、C.I.颜料红180、C.I.颜料红185、C.I.颜料红187、C.I.颜料红192、C.I.颜料红202、C.I.颜料红206、C.I.颜料红207、C.I.颜料红209、C.I.颜料红214、C.I.颜料红215、C.I.颜料红216、C.I.颜料红220、C.I.颜料红221、C.I.颜料红224、C.I.颜料红242、C.I.颜料红243、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料红262、C.I.颜料红264、C.I.颜料红265、C.I.颜料红272等红色颜料。
C.I.颜料紫1、C.I.颜料紫19、C.I.颜料紫23、C.I.颜料紫29、C.I.颜料紫32、C.I.颜料紫36、C.I.颜料紫38等紫色颜料。
C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料蓝80等蓝色颜料。
C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、C.I.颜料绿58等绿色颜料。
C.I.颜料棕23、C.I.颜料棕25等棕色颜料。
C.I.颜料黑1、C.I.颜料黑7等黑色颜料。
此外,作为所述无机颜料,例如,可列举出:氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、锌白、硫酸铅、铬黄、锌黄、氧化铁红(红色氧化铁(III))、镉红、群青、普鲁士蓝、氧化铬绿、钴绿、棕土(umber)、钛黑、合成铁黑、炭黑等。
在本公开中,也可以通过重结晶法、再沉淀法、溶剂清洗法、升华法、真空加热法或它们的组合将颜料纯化而使用。此外,颜料也可以利用树脂将其颗粒表面改性而使用。
此外,作为所述染料,可以从各种油溶性染料、直接染料、酸性染料、金属络合物染料等之中适当选择,例如,可列举出如下所述的附加有颜色索引(C.I.)名的染料。
C.I.溶剂黄4、C.I.溶剂黄14、C.I.溶剂黄15、C.I.溶剂黄24、C.I.溶剂黄82、C.I.溶剂黄88、C.I.溶剂黄94、C.I.溶剂黄98、C.I.溶剂黄162、C.I.溶剂黄179、C.I.酸性黄17、C.I.酸性黄29、C.I.酸性黄40、C.I.酸性黄76等黄色染料。
C.I.溶剂橙2、C.I.溶剂橙7、C.I.溶剂橙11、C.I.溶剂橙15、C.I.溶剂橙26、C.I.溶剂橙56、C.I.酸性橙51、C.I.酸性橙63等橙色染料。
C.I.溶剂红45、C.I.溶剂红49、C.I.酸性红91、C.I.酸性红92、C.I.酸性红97、C.I.酸性红114、C.I.酸性红138、C.I.酸性红151等红色染料。
C.I.溶剂蓝35、C.I.溶剂蓝37、C.I.溶剂蓝59、C.I.溶剂蓝67、C.I.酸性蓝80、C.I.酸性蓝83、C.I.酸性蓝90等蓝色染料。
C.I.酸性绿9、C.I.酸性绿16、C.I.酸性绿25、C.I.酸性绿27等绿色染料。
在本公开中,色材可以单独使用或混合两种以上使用。
在本公开的感光性树脂组合物包含色材的情况下,色材的含量没有特别限定,例如为1~30重量%,优选为3~15重量%。
在本公开的感光性树脂组合物包含色材的情况下,色材的含量没有特别限定,相对于感光性树脂组合物的固体成分例如为1~30重量%,优选为3~15重量%。在此“固体成分”是指例如感光性树脂组合物可以含有的溶剂以外的成分。
在本公开中,在使用颜料作为色材的情况下,可以根据期望与颜料分散剂、颜料分散助剂一起使用。作为所述颜料分散剂,例如,可列举出:阳离子系、阴离子系、非离子系、两性等的分散剂(表面活性剂);丙烯酸系共聚物、聚酯、聚氨酯、聚乙烯亚胺、聚烯丙基胺等聚合物分散剂。
所述颜料分散剂可以使用市售的颜料分散剂,例如,可列举出:作为丙烯酸系共聚物的Disperbyk-2000、Disperbyk-2001、BYK-LPN6919、BYK-LPN21116(以上为BYK Chemie(BYK)公司制);作为聚酯的Ajisper PB821、Ajisper PB822、Ajisper PB880(AjinomotoFine-Techno株式会社制);作为聚氨酯的Disperbyk-161、Disperbyk-162、Disperbyk-165、Disperbyk-167、Disperbyk-170、Disperbyk-182(以上为BYK Chemie(BYK)公司制)、Solsperse 76500(Lubrizol(株)公司制);作为聚乙烯亚胺的Solsperse 24000(Lubrizol(株)公司制)等。
这些颜料分散剂可以单独使用或混合两种以上使用。颜料分散剂的含量没有特别限定,相对于颜料100重量份,例如为100重量份以下,优选为1~70重量份,更优选为10~70重量份,进一步优选为30~60重量份。若颜料分散剂的含量在上述范围内,则存在得到均匀的分散状态的颜料分散液的倾向,因此优选。
作为所述颜料分散助剂,例如,可列举出颜料衍生物,具体而言,可列举出:酞菁铜、吡咯并吡咯二酮、喹酞酮的磺酸衍生物等。颜料分散助剂的含量可以在不妨碍本公开的发明的目的的范围内适当决定。
<光聚合性化合物>
作为本公开的光聚合性化合物,没有特别限定,例如,可列举出:多官能乙烯基化合物、多官能硫醇化合物、多官能环氧化合物。
作为多官能乙烯基化合物,只要是具有两个以上乙烯基的化合物就没有特别限定,例如,可列举出:乙二醇、丙二醇等亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯;两末端羟基聚丁二烯、两末端羟基聚异戊二烯、两末端羟基聚己内酯等两末端羟基化聚合物的二(甲基)丙烯酸酯;丙三醇、1,2,4,-丁三醇、三羟甲基烷烃、四羟甲基烷烃、季戊四醇、二季戊四醇等三元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯;三元以上的多元醇的聚亚烷基二醇加成物的聚(甲基)丙烯酸酯;1,4-环己二醇、1,4-对苯二酚(benzenediol)类等环式多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯;聚酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、硅树脂(甲基)丙烯酸酯等低聚(甲基)丙烯酸酯等。这些当中,优选具有两个以上(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯。多官能乙烯基化合物可以单独使用或组合两种以上使用。
作为多官能硫醇化合物,只要是具有两个以上硫醇基的化合物就没有特别限定,例如,可列举出:己二硫醇、癸二硫醇、1,4-丁二醇二硫代丙酸酯、1,4-丁二醇二硫代乙醇酸酯、乙二醇二硫代乙醇酸酯、乙二醇二硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三硫代乙醇酸酯、三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四硫代乙醇酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯、三巯基丙酸三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、1,4-二甲基巯基苯、2,4,6-三巯基均三嗪、2-(N,N-二丁基氨基)-4,6-二巯基均三嗪、四乙二醇双3-巯基丙酸酯、三羟甲基丙烷三3-巯基丙酸酯、三(3-巯基丙炔氧基乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇四3-巯基丙酸酯、二季戊四醇四3-巯基丙酸酯、1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)等。多官能硫醇化合物可以单独使用或组合两种以上使用。
作为多官能环氧化合物,只要是具有两个以上环氧基的化合物就没有特别限定,例如,可列举出:缩水甘油醚型环氧化合物[通过多羟基化合物(双酚类、多酚类、脂环式多元醇类、脂肪族多元醇类等)与环氧氯丙烷的反应而生成的缩水甘油醚类(例如,乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚等(聚)C2-4亚烷基二醇二缩水甘油醚;间苯二酚、氢醌等多酚类的二缩水甘油醚;环己二醇、环己烷二甲醇、氢化双酚类等脂环式多元醇类的二缩水甘油醚;双酚类(4,4'-二羟基联苯、双酚A等双(羟基苯基)烷烃类等)或其C2-3环氧烷烃加成物的二缩水甘油醚等)、酚醛清漆型环氧树脂(苯酚酚醛清漆型或甲酚酚醛清漆型环氧树脂等)等];缩水甘油酯型环氧化合物;脂环族环氧化合物(或环状脂肪族环氧树脂);杂环式环氧树脂(三缩水甘油基异氰脲酸酯(TGIC);乙内酰脲型环氧树脂等);缩水甘油胺型环氧化合物[胺类与环氧氯丙烷的反应产物,例如,N-缩水甘油基芳香族胺{四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷(TGDDM)、三缩水甘油基氨基苯酚(三缩水甘油基对氨基苯酚(TGPAP)、三缩水甘油基间氨基苯酚(TGMAP)等)、二缩水甘油基苯胺(DGA)、二缩水甘油基甲苯胺(DGT)、四缩水甘油基二甲苯二胺(四缩水甘油基间二甲苯二胺(TGMXA)等)等}、N-缩水甘油基脂环族胺(四缩水甘油基双氨基环己烷等)等]等。多官能环氧化合物可以单独使用或组合两种以上使用。
光聚合性化合物可以单独使用或混合两种以上使用。光聚合性化合物的含量没有特别限定,相对于所述碱可溶性树脂100重量份,例如优选为1~100重量份,更优选为5~60重量份,进一步优选为10~40重量份。
此外,在本公开的感光性树脂组合物包含色材的情况下,光聚合性化合物的含量没有特别限定,相对于所述色材100重量份,例如优选为10~800重量份,更优选为50~500重量份,进一步优选为200~300重量份。若光聚合性化合物的含量为上述范围,则充分发生固化,可得到良好的密合性。
<光聚合引发剂>
在本公开中,作为光聚合引发剂没有特别限定,可列举出:光自由基聚合引发剂、光阳离子聚合引发剂。
光自由基聚合引发剂是通过光的照射而产生自由基,引发感光性树脂组合物所含的光聚合性化合物的固化反应(自由基聚合)的化合物。光自由基聚合引发剂可以单独使用或混合两种以上使用。
作为光自由基聚合引发剂,例如,可列举出:噻吨酮系化合物、苯乙酮系化合物、联咪唑系化合物、三嗪系化合物、肟系化合物、鎓盐系化合物、苯偶姻系化合物、二苯甲酮系化合物、α-二酮系化合物、多核醌系化合物、重氮系化合物、酰亚胺磺酸酯系化合物、蒽系化合物等。
作为所述噻吨酮系化合物,例如,可列举出:噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、4-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、2,4-二氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮等。
作为所述苯乙酮系化合物,例如,可列举出:二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮(Benzil dimethyl ketal)、2-羟基-1-〔4-(2-羟基乙氧基)苯基〕-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、2-(2-甲基苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(3-甲基苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(4-甲基苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(2-乙基苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(2-丙基苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(2-丁基苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(2,3-二甲基苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(2,4-二甲基苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(2-氯苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(2-溴苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(3-氯苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(4-氯苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(3-溴苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(4-溴苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(2-甲氧基苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(3-甲氧基苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(4-甲氧基苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(2-甲基-4-甲氧基苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(2-甲基-4-溴苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-(2-溴-4-甲氧基苄基)-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-〔4-(1-甲基乙烯基)苯基〕丙烷-1-酮的低聚物等。
作为所述联咪唑化合物,例如,可列举出:2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑、2,2'-双(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)联咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(二烷氧基苯基)联咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)联咪唑、4,4'5,5'-位的苯基被烷氧基碳酰基取代而得到的咪唑化合物等。
作为所述三嗪系化合物,例如,可列举出:2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-〔2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三嗪等。
作为所述肟化合物,可列举出O-乙氧基羰基-α-氧代亚氨基-1-苯基丙烷-1-酮等。
作为所述苯偶姻系化合物,例如,可列举出:苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚等。
作为所述二苯甲酮系化合物,例如,可列举出:二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4'-甲基二苯基硫醚、3,3',4,4'-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
作为所述蒽系化合物,例如,可列举出:9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽等。
所述光阳离子聚合引发剂是通过光的照射而产生酸,引发感光性树脂组合物所含的光聚合性化合物的固化反应(阳离子聚合)的化合物,包含吸收光的阳离子部和作为酸的产生源的阴离子部。光阳离子聚合引发剂可以单独使用或组合两种以上使用。
作为光阳离子聚合引发剂,例如,可列举出:重氮鎓盐系化合物、碘鎓盐系化合物、锍盐系化合物、鏻盐系化合物、硒盐系化合物、氧鎓盐系化合物、铵盐系化合物、溴盐系化合物等。
作为光阳离子聚合引发剂的阴离子部,例如,可列举出:[(Y)sB(Phf)4-s]-(式中,Y表示苯基或联苯基。Phf表示氢原子的至少一个被选自全氟烷基、全氟烷氧基、以及卤素原子中的至少一种取代的苯基。s为0~3的整数)、BF4 -、[(Rf)kPF6-k]-(Rf:氢原子的80%以上被氟原子取代的烷基,k:0~5的整数)、AsF6 -、SbF6 -、SbF5OH-等。
作为光阳离子聚合引发剂,例如,可列举出:(4-羟基苯基)甲基苄基锍四(五氟苯基)硼酸盐、4-(4-联苯硫基)苯基-4-联苯基苯基锍四(五氟苯基)硼酸盐、4-(苯硫基)苯基二苯基锍苯基三(五氟苯基)硼酸盐、[4-(4-联苯硫基)苯基]-4-联苯基苯基锍苯基三(五氟苯基)硼酸盐、二苯基[4-(苯硫基)苯基]锍三(五氟乙基)三氟磷酸盐、二苯基[4-(苯硫基)苯基]锍四(五氟苯基)硼酸盐、二苯基[4-(苯硫基)苯基]锍六氟磷酸盐、4-(4-联苯硫基)苯基-4-联苯基苯基锍三(五氟乙基)三氟磷酸盐、硫化双[4-(二苯基锍)苯基]苯基三(五氟苯基)硼酸盐、[4-(2-噻吨酮基硫基)苯基]苯基-2-噻吨酮基锍苯基三(五氟苯基)硼酸盐、4-(苯硫基)苯基二苯基锍六氟锑酸盐等。
作为光阳离子聚合引发剂,可以使用:商品名“CyracureUVI-6970”、“CyracureUVI-6974”、“CyracureUVI-6990”、“CyracureUVI-950”(以上为美国UnionCarbide公司制);“Irgacure250”、“Irgacure261”、“Irgacure264”(以上为BASF公司制);“CG-24-61”(Ciba Geigy公司制);“OptomerSP-150”、“OptomerSP-151”、“OptomerSP-170”、“OptomerSP-171”(以上为(株)ADEKA制);“DAICAT II”((株)DAICEL制);“UVAC1590”、“UVAC1591”(以上为DAICEL-Cytec(株)制);“CI-2064”、“CI-2639”、“CI-2624”、“CI-2481”、“CI-2734”、“CI-2855”、“CI-2823”、“CI-2758”、“CIT-1682”(以上为日本曹达(株)制);“PI-2074”(Rhodia公司制,四(五氟苯基)硼酸盐甲苯基枯基碘鎓盐);“FFC509”(3M公司制);“BBI-102”、“BBI-101”、“BBI-103”、“MPI-103”、“TPS-103”、“MDS-103”、“DTS-103”、“NAT-103”、“NDS-103”(以上为Midori化学(株)制);“CD-1010”、“CD-1011”、“CD-1012”(以上为美国Sartomer公司制);“CPI-100P”、“CPI-101A”(以上为San-Apro(株)制)等市售品。
作为光聚合引发剂的含量(在含有两种以上的情况下为其总量),相对于感光性树脂组合物所含的光聚合性化合物(全部的量)100重量份例如为0.1~10重量份,优选为0.5~5重量份,进一步优选为1~3重量份。若光聚合引发剂的含量低于上述范围,则存在固化性降低的倾向。另一方面,若光聚合引发剂的含量超过上述范围,则存在固化物变得容易着色的倾向。
<溶剂>
作为溶剂,例如,可列举出:醚(二乙醚;乙二醇单或二烷基醚、二乙二醇单或二烷基醚、丙二醇单或二烷基醚、丙二醇单或二芳基醚、二丙二醇单或二烷基醚、三丙二醇单或二烷基醚、1,3-丙二醇单或二烷基醚、1,3-丁二醇单或二烷基醚、1,4-丁二醇单或二烷基醚、丙三醇单、二或三烷基醚等二醇醚类等链状醚;四氢呋喃、二噁烷等环状醚等);酯(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、C5-6环烷二醇单或二乙酸酯、C5-6环烷二甲醇单或二乙酸酯等羧酸酯类;乙二醇单烷基醚乙酸酯、乙二醇单或二乙酸酯、二乙二醇单烷基醚乙酸酯、二乙二醇单或二乙酸酯、丙二醇单烷基醚乙酸酯、丙二醇单或二乙酸酯、二丙二醇单烷基醚乙酸酯、二丙二醇单或二乙酸酯、1,3-丙二醇单烷基醚乙酸酯、1,3-丙二醇单或二乙酸酯、1,3-丁二醇单烷基醚乙酸酯、1,3-丁二醇单或二乙酸酯、1,4-丁二醇单烷基醚乙酸酯、1,4-丁二醇单或二乙酸酯、丙三醇单、二或三乙酸酯、丙三醇单或二C1-4烷基醚二或单乙酸酯、三丙二醇单烷基醚乙酸酯、三丙二醇单或二乙酸酯等二醇乙酸酯类或二醇醚乙酸酯类等);酮(丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、3,5,5-三甲基-2-环己烯-1-酮等)等。这些溶剂可以单独使用,也可以混合两种以上使用。
本公开的感光性树脂组合物除了上述成分以外,例如,也可以包含酚醛清漆树脂、酚醛树脂、酰亚胺树脂、含羧基的树脂等树脂;固化剂;固化促进剂;添加剂(填充剂、消泡剂、阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、着色剂、低应力化剂、挠性赋予剂、蜡类、树脂、交联剂、卤素捕捉(halogen trap)剂、流平剂、润湿性改善剂等)。
本公开的感光性树脂组合物中的碱可溶性树脂的含量没有特别限定,例如,优选为5~80重量%,更优选为10~70重量%,进一步优选为15~60重量%,特别优选为20~55重量%。
此外,碱可溶性树脂的含量例如,优选为15~75重量%,更优选为20~70重量%,进一步优选为25~60重量%,特别优选为30~55重量%。在该情况下,感光性树脂组合物优选不含色材。
此外,碱可溶性树脂的含量例如优选为5~70重量%,更优选为10~60重量%,进一步优选为15~50重量%,特别优选为20~40重量%。在该情况下,感光性树脂组合物优选包含色材。
本公开的感光性树脂组合物中的碱可溶性树脂的含量没有特别限定,相对于感光性树脂组合物的固体成分,例如优选为30~95重量%,更优选为40~90重量%,进一步优选为50~85重量%,特别优选为60~80重量%。在此“固体成分”是指例如感光性树脂组合物可以含有的溶剂以外的成分。
此外,碱可溶性树脂的含量相对于感光性树脂组合物的固体成分,例如优选为40~90重量%,更优选为50~85重量%,进一步优选为60~80重量%。在该情况下,感光性树脂组合物优选不含色材。
此外,碱可溶性树脂的含量相对于感光性树脂组合物的固体成分,例如优选为40~90重量%,更优选为50~80重量%,进一步优选为60~75重量%。在该情况下,感光性树脂组合物优选包含色材。
本公开的感光性树脂组合物中的光聚合性化合物的含量没有特别限定,例如优选为1~60重量%,更优选为2~40重量%,进一步优选为3~30重量%,特别优选为5~20重量%。
此外,光聚合性化合物的含量例如优选为3~40重量%,更优选为5~30重量%,进一步优选为8~25重量%,特别优选为10~20重量%。在该情况下,感光性树脂组合物优选不含色材。
此外,光聚合性化合物的含量例如优选为2~30重量%,更优选为3~20重量%,进一步优选为5~15重量%。在该情况下,感光性树脂组合物优选包含色材。
本公开的感光性树脂组合物中的光聚合性化合物的含量没有特别限定,相对于感光性树脂组合物的固体成分,例如优选为3~60重量%,更优选为5~50重量%,进一步优选为10~40重量%,特别优选为15~30重量%。
此外,光聚合性化合物的含量相对于感光性树脂组合物的固体成分,例如优选为5~50重量%,更优选为10~40重量%,进一步优选为15~30重量%,特别优选为18~25重量%。在该情况下,感光性树脂组合物优选不含色材。
此外,光聚合性化合物的含量相对于感光性树脂组合物的固体成分,例如优选为5~40重量%,更优选为10~30重量%,进一步优选为15~25重量%。在该情况下,感光性树脂组合物优选包含色材。
作为制备本公开的感光性树脂组合物的方法,例如,可列举出如下方法:使碱可溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、以及根据需要的其他添加剂溶解于溶剂的方法等。
此外,在本公开的感光性树脂组合物包含色材的情况下,作为制备感光性树脂组合物的方法,例如,可列举出如下方法:在溶剂中,根据需要使颜料分散剂并存,使颜料等色材分散,制备色材分散液,另外,使碱可溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、以及根据需要的其他添加剂溶解于溶剂,将其与所述色材分散液混合,根据需要进一步添加溶剂的方法等。
本公开的感光性树脂组合物通常封入容器中以供流通、保存。本公开的感光性树脂组合物在流通、保存时保存稳定性优异。
<固化物>
使本公开的所述感光性树脂组合物固化,由此可得到诸物性优异的固化物。例如,将所述感光性树脂组合物通过旋涂机、浸渍涂布机、辊涂机、狭缝涂布机等惯用的涂布单元,向各种基材或基板涂敷而形成涂膜后,使所述涂膜固化,由此能得到固化物。固化例如通过对感光性树脂组合物实施光照射和/或加热处理来进行。
优选的是,所述光照射使用例如水银灯、氙灯、碳弧灯、金属卤化物灯、太阳光、电子束源、激光光源、LED光源等,在累计照射量例如成为500~5000mJ/cm2的范围内进行照射。
优选的是,所述加热处理例如在60~300℃(优选100~250℃)的温度下例如加热1~120分钟(优选1~60分钟)。
作为基材或基板,可列举出:硅晶片、金属、塑料、玻璃、陶瓷等。固化后涂膜的厚度例如优选为0.05~20μm,更优选为0.1~10μm。
本公开的固化物(固化后的涂膜)耐溶剂性优异、具有高绝缘性,因此作为保护膜(滤色器保护膜等)、绝缘膜或微透镜的形成材料等是有用的。
<滤色器>
本公开的滤色器是具备由包含色材的感光性树脂组合物形成的着色图案的滤色器。滤色器例如能经过如下工序而制造:使用所述感光性树脂组合物在基板上形成着色图案的工序;以及对所述着色图案进行后烘烤(post-bake)的工序。
作为使用所述感光性树脂组合物形成滤色器的图案的方法,例如,可列举出如下方法:将所述感光性树脂组合物通过旋涂机等惯用的涂布单元,涂布在基板或其他树脂层上,去除溶剂等挥发成分而形成着色层,隔着光掩模对该着色层进行曝光、显影的方法等。
作为基板,例如,可列举出:玻璃基板、硅酮基板、聚碳酸酯基板、聚酯基板、芳香族聚酰胺基板、聚酰胺酰亚胺基板、聚酰亚胺基板、Al基板、GaAs基板等表面平坦的基板等。这些基板也可以实施利用硅烷偶联剂等试剂的试剂处理、等离子体处理、离子镀(ionplating)处理、溅射处理、气相反应处理、真空蒸镀处理等预处理。
干燥后的着色层的厚度例如为0.6~8μm,优选1~5μm。
作为曝光时使用放射线的光源,例如,可列举出:氙灯、卤素灯、钨灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、中压汞灯、低压汞灯等灯光源或氩离子激光、YAG激光、XeCl准分子激光氮激光等激光光源等。放射线的波长优选在190~450nm的范围内。放射线的曝光量通常优选为10~10000J/m2。
作为用于显影的碱显影液,例如,优选碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵、胆碱、1,8-二氮杂双环-[5.4.0]-7-十一碳烯、1,5-二氮杂双环-[4.3.0]-5-壬烯等的水溶液。
后烘烤的条件通常为在120~280℃下10~60分钟左右。如此形成的像素的膜厚通常为0.5~5μm,优选为1~3μm。
根据本公开的感光性树脂组合物,能得到固化反应性优异、并且具有充分耐溶剂性的着色图案。
<显示装置用构件或显示装置>
本公开的显示装置用构件或显示装置具备所述滤色器。作为所述显示装置用构件,例如,可列举出彩色液晶显示元件。此外,作为所述显示装置,例如,可列举出彩色液晶显示装置。作为彩色液晶显示元件、彩色液晶显示的结构没有特别限定,可以采取适当的结构。
需要说明的是,本说明书中公开的各种方案可以与本说明书中公开的其他的任意特征组合。此外,各实施方式中的各构成及它们的组合等是一个例子,在不脱离本发明的主旨的范围内,可以适当地进行构成的附加、省略以及其他变更。本公开不由实施方式限定,仅由权利要求书限定。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明不由这些实施例限定。此外,共聚物的重均分子量(聚苯乙烯换算)和分子量分散度(重均分子量Mw/数均分子量Mn)通过以下的装置测定出。
装置:检测器:RID-20A(岛津制作所)。
泵:LC-20AD(岛津制作所)。
系统控制器:CBM-20Alite(岛津制作所)。
脱气装置:DGU-20A3(岛津制作所)。
自动进样器:SIL-20A HT(岛津制作所)。
色谱柱:Shodex KF-806L(昭和电工)。
洗脱液:THF(四氢呋喃)0.8ml/min。
温度:烘箱:40℃,RI:40℃。
检测器:RI。
[合成例1/单体B1的制作]
(第一工序)
一边将装有213g的1,2-环氧-9-癸烯和60g的甲基丙烯酸2-羟乙酯的溶液保持为38℃,一边用2小时滴加包含1.9g的三氟化硼二乙醚络合物的18g的乙酸乙酯溶液,搅拌3小时。然后,加入250g的乙酸乙酯和220g的水搅拌后,回收有机层。有机层为526g。有机层所含的甲基丙烯酸2-羟乙酯和乙酸乙酯的利用气相色谱法得到的浓度分别为0.9重量%和48.3重量%。将其余50.8重量%的成分视为甲基丙烯酸2-羟乙酯的1,2-环氧-9-癸烯加成物(粗产物),用于下一工序。需要说明的是,利用1H-NMR得到的所述加成物的1,2-环氧-9-癸烯的平均加成数为3.0。
(第二工序)
对于将140mg的对甲氧基苯酚(methoquinone)溶解于在第一工序中得到的200g的甲基丙烯酸2-羟乙酯的1,2-环氧-9-癸烯加成物(粗产物)中而得到的溶液,将143g的28重量%过乙酸的乙酸乙酯溶液一边将内温维持在50℃以下一边用2小时添加。然后,在55℃下搅拌7小时。利用NMR确认到原料(甲基丙烯酸2-羟乙酯的1,2-环氧-9-癸烯加成物)消失后,冷却至室温,利用340g的水进行一次清洗,分离出水层。然后,向有机层中加入120g的10重量%氢氧化钠水溶液进行了清洗后,分离水层,进而利用水对有机层进行两次清洗,分离出水层。然后,利用蒸发器,在40℃、10mmHg、2小时的条件下去除溶剂等低沸点成分,得到了70g目标单体B1。需要说明的是,产率为80%。产率通过实际得到的单体B1的产量相对于根据原料(甲基丙烯酸2-羟乙酯)的使用量计算出的理论产量而计算出。
[合成例2/单体B2的制作]
(第一工序)
一边将装有200g的1,2-环氧-4-乙烯基环己烷和70g的甲基丙烯酸2-羟乙酯的溶液保持为38℃,一边用2小时滴加包含1.9g的三氟化硼二乙醚络合物的18g的乙酸乙酯溶液,搅拌3小时。然后,加入252g的乙酸乙酯和224g的水搅拌后,回收有机层。有机层为524g。有机层所含的甲基丙烯酸2-羟乙酯和乙酸乙酯的利用气相色谱法得到的浓度分别为1.2重量%和47.8重量%。将其余51重量%的成分视为甲基丙烯酸2-羟乙酯的1,2-环氧-4-乙烯基环己烷加成物(粗产物),用于下一工序。需要说明的是,利用1H-NMR得到的所述加成物的1,2-环氧-4-乙烯基环己烷的平均加成数为3.0。
(第二工序)
对于将140mg的对甲氧基苯酚溶解于在第一工序中得到的200g的甲基丙烯酸2-羟乙酯的1,2-环氧-4-乙烯基环己烷加成物的粗产物中而得到的溶液,将182g的28重量%过乙酸的乙酸乙酯溶液一边将内温维持在50℃以下一边用2小时添加。然后,在55℃下搅拌7小时。利用NMR确认到原料(甲基丙烯酸2-羟乙酯的1,2-环氧-4-乙烯基环己烷加成物)消失后,冷却至室温,利用400g的水进行一次清洗,分离出水层。然后,向有机层中加入132g的10重量%氢氧化钠水溶液进行了清洗后,分离水层,进而利用水对有机层进行两次清洗,分离出水层。然后,利用蒸发器,在40℃、10mmHg、2小时的条件下去除溶剂等低沸点成分,得到了94.0g目标单体B2。需要说明的是,产率为84%。产率通过实际得到的单体B2的产量相对于根据原料(甲基丙烯酸2-羟乙酯)的使用量计算出的理论产量而计算出。
[制造例1]
向具备回流冷凝器、滴液漏斗以及搅拌器的1L的烧瓶内吹入适量氮,使之处于氮气气氛中,向所述烧瓶内加入150重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯,一边搅拌一边加热至80℃。然后,分别使用滴加泵用约4小时向所述烧瓶内滴加将10重量份的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)溶解于40重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯而成的溶液;以及将作为单体的15重量份的丙烯酸(AA)和85重量份的单体B1溶解于10重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯而成的溶液。滴加结束后,在相同温度下保持4小时,然后冷却至室温,得到了固体成分35.7重量%的共聚物溶液。生成的共聚物的重均分子量Mw为10500,分子量分散度为3.25。
[制造例2]
使用了15重量份的丙烯酸(AA)、85重量份的单体B2作为单体,除此以外,进行与制造例1同样的操作,得到了固体成分35.1重量%的共聚物溶液。生成的共聚物的重均分子量Mw为10300,分子量分散度为3.56。
[制造例3]
使用了15重量份的丙烯酸(AA)、65重量份的单体B2以及20重量份的苯乙烯(ST)作为单体,除此以外,进行与制造例1同样的操作,得到了固体成分34.1重量%的共聚物溶液。生成的共聚物的重均分子量Mw为8800,分子量分散度为3.18。
[制造例4]
使用了15重量份的丙烯酸(AA)、65重量份的单体B2以及20重量份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为单体,除此以外,进行与制造例1同样的操作,得到了固体成分34.8重量%的共聚物溶液。生成的共聚物的重均分子量Mw为9700,分子量分散度为3.10。
[制造例5]
使用了15重量份的丙烯酸(AA)、65重量份的单体B2以及20重量份的N-环己基马来酰亚胺作为单体,除此以外,进行与制造例1同样的操作,得到了固体成分35.2重量%的共聚物溶液。生成的共聚物的重均分子量Mw为9400,分子量分散度为3.20。
[制造例6]
向具备回流冷凝器、滴液漏斗以及搅拌器的1L的烧瓶内吹入适量氮,使之处于氮气气氛中,加入150重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯,一边搅拌一边加热至65℃。然后,使用滴加泵用约4小时向所述烧瓶内滴加将10重量份的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)溶解于40重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯而成的溶液;以及将作为单体的15重量份的丙烯酸(AA)、65重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、10重量份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)溶解于10重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯而成的溶液。滴加结束后,在相同温度下保持约4小时,然后冷却至室温,得到了固体成分34.5重量%的共聚物溶液。生成的共聚物的重均分子量Mw为8000,分子量分散度为1.90。
[制造例7]
使用了15重量份的丙烯酸(AA)、65重量份的甲基丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯(cyclomerM100)、10重量份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为单体,除此以外,进行与制造例6同样的操作,得到了固体成分33.8重量%的共聚物溶液。生成的共聚物的重均分子量Mw为8200,分子量分散度为1.91。
[制造例8]
使用了15重量份的丙烯酸(AA)、65重量份的丙烯酸3,4-环氧三环[5.2.1.02,6]癸-9-基酯与丙烯酸3,4-环氧三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯的混合物(单体B3)、10重量份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为单体,除此以外,进行与制造例6同样的操作,得到了固体成分35.1重量%的共聚物溶液。生成的共聚物的重均分子量Mw为9300,分子量分散度为2.04。
将制造例1~8中的共聚物组成、共聚物的重均分子量以及分散度示于表1。
[实施例1]
将作为碱可溶性树脂的将在上述制造例1中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g、作为光聚合性化合物的DPHA 2.25g、作为光聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮0.20g、作为溶剂的MMPGAC 6.83g分别称取到容器中,搅拌30分钟,由此制备感光性树脂组合物1。
[实施例2]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例2中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制备了感光性树脂组合物2。
[实施例3]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例3中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制备了感光性树脂组合物3。
[实施例4]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例4中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制备了感光性树脂组合物4。
[实施例5]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例5中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制备了感光性树脂组合物5。
[比较例1]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例6中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制备了感光性树脂组合物6。
[比较例2]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例7中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制备了感光性树脂组合物7。
[比较例3]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例8中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例1同样的操作,制备了感光性树脂组合物8。
[实施例6]
将作为色材的颜料的C.I.颜料红254 7.7g、作为分散剂的DISPERBYK-2000 3.1g、作为溶剂的MMPGAC 36.0g分别称取到容器中,进一步加入直径1.0mm的氧化锆珠45g,盖上盖子。利用涂料搅拌器将其振荡3小时,3小时后,将颜料分散液与氧化锆珠分离,加入0.5mm的氧化锆珠45g,利用涂料搅拌器进一步振荡3小时。然后,将颜料分散液与氧化锆珠分离,加入0.3mm的氧化锆珠45g,利用涂料搅拌器进一步振荡3小时后,将氧化锆珠分离,得到颜料分散液。相对于所得到的颜料分散液4.68g,将作为碱可溶性树脂的将在上述制造例1中得到共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g、作为光聚合性化合物的DPHA 2.25g、作为光聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮0.20g、作为溶剂的MMPGAC 18.8g分别称取到容器中,搅拌30分钟,由此制备了着色感光性树脂组合物1。
[实施例7]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例2中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例6同样的操作,制备了着色感光性树脂组合物2。
[实施例8]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例3中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例6同样的操作,制备了着色感光性树脂组合物3。
[实施例9]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例4中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例6同样的操作,制备了着色感光性树脂组合物4。
[实施例10]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例5中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例6同样的操作,制备了着色感光性树脂组合物5。
[比较例4]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例6中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例6同样的操作,制备了着色感光性树脂组合物6。
[比较例5]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例7中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例6同样的操作,制备了着色感光性树脂组合物7。
[比较例6]
作为碱可溶性树脂,使用将在上述制造例8中得到的共聚物以含共聚物的溶液的形式8.09g,除此以外,进行与实施例6同样的操作,制备了着色感光性树脂组合物8。
将实施例和比较例的感光性树脂组合物的组成记录于表2。将实施例和比较例的感光性树脂组合物的组成记录于表3。
<评价试验>
使用在实施例和比较例中得到的各树脂组合物进行了以下的评价试验。将结果示于表4~5。
(1)保存稳定性试验
将在实施例和比较例中得到的感光性树脂组合物和着色感光性树脂组合物在40℃的烘箱中保存了一周。测定出刚聚合后的粘度和在23℃下保存一周后的粘度。根据以下的计算式计算出粘度增加率。需要说明的是,粘度(单位:mPaμs)使用粘度计(商品名“LVDV2T”,Brookfield公司制),在转速60、温度:23℃的条件下测定出。
P:刚聚合后的粘度,Q:在40℃下保存一周后的粘度。
粘度增加率={(Q/P)×100}-100。
(2)耐溶剂性试验-1
利用旋涂机将在实施例和比较例中得到的感光性树脂组合物和着色感光性树脂组合物涂布于玻璃板后,在150℃下加热固化30分钟,由此制作出试验片。感光性树脂组合物的固化后的涂膜的厚度为3μm。着色感光性树脂组合物的固化后的涂膜的厚度为4μm。
对于试验片,分别逐滴滴加γ-丁内酯(γ-BL)和N-甲基吡咯烷酮(NMP),放置10分钟。然后进行水洗,如果滴加了溶剂的部位完全没有变化则设为◎,如果稍微残留溶剂的痕迹,但若擦拭就会消失则设为○,如果残留溶剂的痕迹,擦拭也不会消失则设为Δ,若整面变色则设为×。
(3)耐溶剂性试验-2
在试验片的制备中,将固化温度设为230℃,除此以外,与耐溶剂性试验-1同样地进行了固化物的耐溶剂性试验。
实施例1~5的感光性树脂组合物即使在23℃下也不易增粘,保存稳定性良好。而且,即使在固化温度为150℃的情况下,也与230℃的情况同样地显示良好的耐溶剂性。另一方面,可知比较例1和2的感光性树脂组合物在23℃下会发生凝胶化,如从这一点也可以理解的那样,保存稳定性差。此外,可知比较例3的感光性树脂组合物通过使用单体B3(E-DCPA)而保存稳定性良好,但若将固化温度从230℃降低至150℃,则未充分固化,因此耐溶剂性降低。
实施例6~10的着色感光性树脂组合物即使在23℃下也不易增粘,保存稳定性良好。而且,即使在固化温度为150℃的情况下,也与230℃的情况同样地显示良好的耐溶剂性。另一方面,可知比较例4和5的着色感光性树脂组合物在23℃下会增粘,如从这一点也可以理解的那样,保存稳定性差。此外,可知比较例6的着色感光性树脂组合物通过使用单体B3(E-DCPA)而保存稳定性良好,但若将固化温度从230℃降低至150℃,则未充分固化,因此耐溶剂性降低。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
以下,对在制造例、实施例以及比较例中使用的成分进行说明。
单体B1:参照合成例1。
单体B2:参照合成例2。
GMA:甲基丙烯酸缩水甘油酯(日油(株)制)。
cyclomerM100:甲基丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯((株)DAICEL制)。
单体B3:丙烯酸3,4-环氧三环[5.2.1.02,6]癸-9-基酯和丙烯酸3,4-环氧三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯的混合物(商品名“E-DCPA”,(株)DAICEL制)。
ST:苯乙烯(FUJIFILM和光纯药(株)制)。
MMA:甲基丙烯酸甲酯(FUJIFILM和光纯药(株)制)。
CHMI:N-环己基马来酰亚胺(日本触媒(株)制)。
MMPGAC:丙二醇单甲醚乙酸酯((株)DAICEL制)。
PR 254:C.I.颜料红254(东京化成工业(株)制)。
DISPERBYK-2000:胺值4mgKOH/g,不挥发成分40%(BYK Chemie Japan制)。
DHPA:二季戊四醇六丙烯酸酯(商品名“KAYARAD DPHA”;日本化药(株)制)。
1-羟基环己基苯基酮(FUJIFILM和光纯药(株)制)。
作为以上的总结,以下附记本公开的构成及其变化。
[1]一种感光性树脂组合物,其包含:
碱可溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、以及溶剂,
所述碱可溶性树脂是包含源自不饱和羧酸或其酸酐(a)的构成单元(A)和源自所述式(b1)所示的环氧化合物(b)的构成单元(B)的共聚物(式中,Rb1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。Rb2表示任选地包含杂原子的二价烃基。Rb3表示具有两个以上环氧基的二价有机基团)。
[2]根据[1]所述的感光性树脂组合物,其中,所述不饱和羧酸或其酸酐(a)包含选自由丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等α,β-不饱和单羧酸;衣康酸、马来酸、富马酸等α,β-不饱和二羧酸;甲基丙烯酸酐等α,β-不饱和单羧酸的酸酐;以及马来酸酐、衣康酸酐等α,β-不饱和二羧酸的酸酐构成的组中的至少一种。
[3]根据[1]或[2]所述的感光性树脂组合物,其中,相对于共聚物的全部构成单元,构成单元(A)的含量为2~50重量%、3~40重量%、5~25重量%或10~20重量%。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述Rb3中的二价有机基团所具有的环氧基为脂环式环氧基以外的环氧基。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述Rb3中的二价有机基团所具有的环氧基的数量为2~10、2~6或2~4。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述Rb3中的有机基团是烃基、杂环式基团或它们的两个以上经由单键或连结基团键合而成的基团。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述环氧化合物(b)为所述式(b2)所示的化合物(式中,Rb1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。Rb2表示任选地包含杂原子的二价烃基。Rb4相同或不同,表示具有环氧基且任选地包含杂原子的二价烃基。nb1表示2以上的整数)。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述环氧化合物(b)为选自由所述式(b3)所示的化合物和所述式(b4)所示的化合物构成的组中的至少一种,(式(b3)中,Rb1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。Rb2表示任选地包含杂原子的二价烃基。Rb5相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。Rb6相同或不同,表示单键或任选地包含杂原子的二价烃基。nb2和nb3各自表示0以上的整数,nb2与nb3之和为2以上。环氧乙烷环任选地具有碳原子数1~6的烷基。[]内的两种基团不必按式(b3)所示的顺序排列)。
(式(b4)中,Rb1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。Rb2表示任选地包含杂原子的二价烃基。Rb7相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。Rb8为与环Z键合的基团,相同或不同,表示单键或任选地包含杂原子的二价烃基。m表示1~3的整数。环Z表示碳原子数3~20的脂环式烃环。nb4表示2以上的整数。环氧乙烷环任选地具有碳原子数1~6的烷基。环Z任选地具有碳原子数1~6的烷基作为Rb7和Rb8以外的基团)。
[9]根据[8]所述的感光性树脂组合物,其中,所述式(b3)所示的化合物中,Rb6为碳原子数1~18或碳原子数3~8的直链或支链状的亚烷基,所述式(b4)所示的化合物中,环Z为五~十二元的环烷烃环或降冰片烷环。
[10]根据[8]或[9]所述的感光性树脂组合物,其中,所述式(b3)所示的化合物为所述式(b3-1)所示的化合物或所述式(b3-2)所示的化合物。
[11]根据[8]~[10]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述式(b4)所示的化合物为所述式(b4-1)所示的化合物、所述式(b4-2)所示的化合物或所述式(b4-3)所示的化合物。
[12]根据[1]~[11]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,相对于所述共聚物的全部构成单元,构成单元(B)的含量为10~98重量%、50~95重量%、70~92重量%或80~90重量%。
[13]根据[1]~[12]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述共聚物还包含源自选自由下述(c1)~(c4)构成的组中的至少一种化合物的构成单元(C)。
(c1)任选地被烷基取代的苯乙烯。
(c2)N-取代马来酰亚胺。
(c3)N-乙烯基化合物。
(c4)所述式(2)所示的不饱和羧酸衍生物(式中,R11表示氢原子或碳原子数1~7的烷基。R12表示任选地包含杂原子的一价烃基。X表示杂原子)。
[14]根据[1]~[13]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,相对于所述共聚物的全部构成单元,构成单元(C)的含量为0~80重量%、1~60重量%、5~40重量%、10~30重量%或15~25重量%。
[15]根据[1]~[14]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,相对于所述共聚物的全部构成单元,构成单元(A)的含量为2~50重量%,构成单元(B)的含量为10~98重量%,构成单元(C)的含量为0~80重量%。
[16]根据[1]~[15]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,在所述共聚物包含构成单元(A)和构成单元(B),不含构成单元(C)的情况下,构成单元(A)与构成单元(B)的总量相对于全部构成单元为90重量%、95重量%以上、99重量%以上或实质上为100重量%。
[17]根据[13]~[15]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,在所述共聚物包含构成单元(A)、构成单元(B)以及构成单元(C)的情况下,构成单元(A)~(C)的总量相对于全部构成单元为90重量%以上、95重量%以上、99重量%以上或实质上为100重量%。
[18]根据[1]~[17]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述共聚物的重均分子量(Mw)为6000~60000、7000~30000、8000~20000或8500~15000。
[19]根据[1]~[18]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述共聚物的分子量分布(重均分子量与数均分子量之比:Mw/Mn)为6.0以下、1.5~6.0、2.0~5.0或3.0~4.0。
[20]根据[1]~[19]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,还包含色材。
[21]根据[20]所述的感光性树脂组合物,其中,所述色材是颜料和/或染料。
[22]根据[20]或[21]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述色材的含量相对于感光性树脂组合物的固体成分,为1~30重量%或3~15重量%。
[23]根据[1]~[22]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述光聚合性化合物为选自由多官能乙烯基化合物、多官能硫醇化合物、多官能环氧化合物构成的组中的至少一种。
[24]根据[1]~[23]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述光聚合性化合物的含量相对于所述碱可溶性树脂100重量份,为1~100重量份、5~60重量份或10~40重量份。
[25]根据[20]~[24]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,在所述感光性树脂组合物包含色材的情况下,所述光聚合性化合物的含量相对于所述色材100重量份,为10~800重量份、50~500重量份或200~300重量份。
[26]根据[1]~[25]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,碱可溶性树脂的含量为5~80重量%、10~70重量%、15~60重量%或20~55重量%。
[27]根据[1]~[25]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,在感光性树脂组合物不含色材的情况下,碱可溶性树脂的含量为15~75重量%、20~70重量%、25~60重量%或30~55重量%。
[28]根据[20]~[25]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,在感光性树脂组合物包含色材的情况下,碱可溶性树脂的含量为5~70重量%、10~60重量%、15~50重量%或20~40重量%。
[29]根据[1]~[28]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,碱可溶性树脂的含量相对于感光性树脂组合物的固体成分,为30~95重量%、40~90重量%、50~85重量%或60~80重量%。
[30]根据[1]~[28]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,在感光性树脂组合物不含色材的情况下,碱可溶性树脂的含量相对于感光性树脂组合物的固体成分,为40~90重量%、50~85重量%或60~80重量%。
[31]根据[20]~[28]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,在感光性树脂组合物包含色材的情况下,碱可溶性树脂的含量相对于感光性树脂组合物的固体成分,为40~90重量%、50~80重量%或60~75重量%。
[32]根据[1]~[31]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,光聚合性化合物的含量为1~60重量%、2~40重量%、3~30重量%或5~20重量%。
[33]根据[1]~[31]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,在感光性树脂组合物不含色材的情况下,光聚合性化合物的含量为3~40重量%、5~30重量%、8~25重量%或10~20重量%。
[34]根据[20]~[31]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,在感光性树脂组合物包含色材的情况下,光聚合性化合物的含量为2~30重量%、3~20重量%或5~15重量%。
[35]根据[1]~[34]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,光聚合性化合物的含量相对于感光性树脂组合物的固体成分,为3~60重量%、5~50重量%、10~40重量%或15~30重量%。
[36]根据[1]~[34]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,在感光性树脂组合物不含色材的情况下,光聚合性化合物的含量相对于感光性树脂组合物的固体成分,为5~50重量%、10~40重量%、15~30重量%或18~25重量%。
[37]根据[20]~[34]中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,在感光性树脂组合物包含色材的情况下,光聚合性化合物的含量相对于感光性树脂组合物的固体成分,为5~40重量%、10~30重量%或15~25重量%。
[38]一种固化物,其为[1]~[37]中任一项所述的感光性树脂组合物的固化物。
[39]一种滤色器,其为[38]所述的固化物。
[40]一种显示装置用构件或显示装置,其具备[39]所述的滤色器。
工业上的可利用性
根据本公开的发明,提供一种保存稳定性优异,并且固化反应性优异且固化物的耐溶剂性优异的感光性树脂组合物。此外,提供具有上述特性的感光性树脂组合物的固化物、作为所述固化物的滤色器、以及具备所述滤色器的显示装置用构件或显示装置。
Claims (9)
1.一种感光性树脂组合物,所述感光性树脂组合物包含:碱可溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、以及溶剂,
所述碱可溶性树脂是包含源自不饱和羧酸或其酸酐的构成单元(A)和源自下述式(b1)所示的环氧化合物的构成单元(B)的共聚物,
[化学式1]
式中,Rb1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基,Rb2表示任选地包含杂原子的二价烃基,Rb3表示具有两个以上环氧基的二价有机基团。
2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物,其中,
所述环氧化合物为选自由下述式(b3)所示的化合物和下述式(b4)所示的化合物构成的组中的至少一种,
[化学式2]
式(b3)中,Rb1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基,Rb2表示任选地包含杂原子的二价烃基,Rb5相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,Rb6相同或不同,表示单键或任选地包含杂原子的二价烃基,nb2和nb3各自表示0以上的整数,nb2与nb3之和为2以上,环氧乙烷环任选地具有碳原子数1~6的烷基,[]内的两种基团不必按式(b3)所示的顺序排列,
[化学式3]
式(b4)中,Rb1表示氢原子或碳原子数1~7的烷基,Rb2表示任选地包含杂原子的二价烃基,Rb7相同或不同,表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,Rb8为与环Z键合的基团,相同或不同,表示单键或任选地包含杂原子的二价烃基,m表示1~3的整数,环Z表示碳原子数3~20的脂环式烃环,nb4表示2以上的整数,环氧乙烷环任选地具有碳原子数1~6的烷基,环Z任选地具有碳原子数1~6的烷基作为Rb7和Rb8以外的基团。
3.根据权利要求1或2所述的感光性树脂组合物,其中,
所述共聚物还包含源自选自由下述(c1)~(c4)构成的组中的至少一种化合物的构成单元(C),
(c1)任选地被烷基取代的苯乙烯;
(c2)N-取代马来酰亚胺;
(c3)N-乙烯基化合物;以及
(c4)下述式(2)所示的不饱和羧酸衍生物,
[化学式4]
式中,R11表示氢原子或碳原子数1~7的烷基,R12表示任选地包含杂原子的一价烃基,X表示杂原子。
4.根据权利要求3所述的感光性树脂组合物,其中,
相对于所述共聚物的全部构成单元,构成单元(A)的含量为2~50重量%,构成单元(B)的含量为10~98重量%,构成单元(C)的含量为0~80重量%。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,
还包含色材。
6.根据权利要求5所述的感光性树脂组合物,其中,
所述色材是颜料和/或染料。
7.一种固化物,所述固化物为权利要求1~6中任一项所述的感光性树脂组合物的固化物。
8.一种滤色器,所述滤色器为权利要求7所述的固化物。
9.一种显示装置用构件或显示装置,所述显示装置用构件或显示装置具备权利要求8所述的滤色器。
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