CN1205454A - 感光性树脂组合物及使用该树脂组合物的显示元件 - Google Patents

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CN1205454A CN 98103166 CN98103166A CN1205454A CN 1205454 A CN1205454 A CN 1205454A CN 98103166 CN98103166 CN 98103166 CN 98103166 A CN98103166 A CN 98103166A CN 1205454 A CN1205454 A CN 1205454A
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Abstract

提供在感光度、分辨率(整个图像)、透明性、耐热性和耐试剂性上均衡的负型感光性树脂组合物,以及使用该树脂组合物的显示元件。是含有[A]碱溶性树脂、[B]具有至少1个以上乙烯性不饱和双键的化合物和[C]光聚合引发剂的感光性树脂组合物,所述的[A]碱溶性树脂是不饱和羧酸(a-1)和以上述的通式(1)(式中,R1~R3分别独立地表示氢原子或1~5个碳原子的烷基,R4表示氢原子或者1~5个碳原子的烷基或烷氧基,m表示1~5的整数。)表示的自由基聚合性化合物(a-2)共聚得到的碱溶性树脂。使用该树脂组合物构成的显示元件。

Description

感光性树脂组合物及使用 该树脂组合物的显示元件
本发明是关于感光性树脂组合物,更详细地说,是关于不仅有优良的感光度和分辨率,而且兼备良好的耐热性,适合作为在TFT(Thin FilmTransister)和透明电极之间形成的透明绝缘膜使用的负型感光性树脂组合物,及使用该树脂组合物的液晶显示元件和等离子显示板及LED发光体等显示元件。
近年来,液晶显示器(LCD)有惊人的发展,被看作代替CRT(阴极射线管)的下一代的显示装置。特别在液晶显示器的每1像素中组入薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵型液晶显示器具有高速应答性、高品质、广视野角等优良特性,尤其引人注目。于是,目前正在盛行高开口率化、显示画面的大型化等的开发。
这样的有源矩阵型液晶显示器,例如在TFT型液晶显示器中,为了扩大是其问题点的开口率,迄今正在完成像以下的种种配合。
·通过提高半导体膜、栅绝缘膜的膜品质,使TFT的特性提高,缩小面积。
·通过采用自对准(自动对准)型TFT结构,既使寄生容量小,又使TFT和辅助容量小。
·在栅极配线上配置晶体管部。
·提高液晶的电压保持特性,使辅助容量小。
·在栅极配线上再加上辅助容量。
·以透明电极制造辅助容量。
·通过采用低电阻配线材料,缩小配线宽度。
·通过在像素电极和栅源极配线之间夹持绝缘膜,使两者的间隙狭窄。
·在TFT基板侧设置遮光膜,与对置的基板贴合,使边缘少。
而且,在上述的配合中,通过在像素电极和栅源极配线之间夹持绝缘膜,使两者的间隙狭窄的方法,近年来被视为特别有发展前途的。
但是,作为在被视为有这样发展前途的方法中使用的绝缘膜,必须使用兼备高感光度、高分辨率(整个图像)、透明性、耐热性和耐试剂性等特性的感光性树脂,但以往的感光性树脂有不存在兼备像这样的特性的问题。
另外,迄今在半导体的制造等中使用的、含有线型酚醛树脂和萘醌二叠氮化合物的正型光致抗蚀性膜虽然也具有优良的感光度、分辨率,但在透明性、耐热性和耐试剂性等方面是不能满足要求的,因此,希望出现兼备高感光度、高分辨率(整个图像)、透明性、耐热性、耐试剂性等所有特性的感光性树脂。
进而,像上述的问题和要求,不仅液晶显示元件,而且像等离子显示板(PDP)和LED发光体的显示元件中也是共同的。
本发明是鉴于具有这样的以往技术问题而完成的,其目的在于,提供在感光度、分辨率(整个图像)、透明性、耐热性和耐试剂性上均衡的负型感光性树脂组合物及使用该感光性树脂组合物的各种显示元件。
本发明人必须解决上述的问题,进行了各种研究,其结果发现,含有〔A〕不饱和羧酸和给定的自由基聚合性化合物进行共聚的碱溶性树脂、〔B〕具有至少一个乙烯性不饱和双键的化合物、以及〔C〕光聚合引发剂的感光性树脂组合物,通过紫外线、进而通过热,使上述给定的自由基聚合性化合物的环己烷环的双键与〔B〕成分进行化学的结合(交联),并使用该感光性树脂组合物形成的覆膜,能够达到上述目的,从而完成了本发明。
即,本发明的感光性树脂组合物的特征在于含有〔A〕碱溶性树脂、〔B〕具有至少一个乙烯性不饱和双键的化合物、以及〔C〕光聚合引发剂,所述的〔A〕碱溶性树脂是使不饱和羧酸(a-1)和以下述通式(1)
Figure 9810316600041
(式中,R1~R3分别独立地表示氢原子或1~5个碳原子的烷基,R4表示氢原子或者1~5个碳原子的烷基或烷氧基,m表示1~5的整数。)表示的自由基聚合性化合物(a~2)进行共聚而得到的碱溶性树脂。
另外,本发明的液晶显示元件以使用上述的感光性树脂组合物而构成作为特征,在此情况下,该感光性树脂组合物最好作为在TFT和透明电极之间形成的透明绝缘膜、在取向膜和透明电极之间形成的透明绝缘膜以及在彩色滤光片上形成的保护膜中的至少一种膜而使用。
进而,本发明的等离子显示板是用上述的感光性树脂组合物形成的等离子显示板,上述感光性树脂组合物以作为透明绝缘膜或者保护膜而使用为特征。
再者,本发明的LED发光体是用上述的感光性树脂组合物形成的LED发光体,以上述感光性树脂组合物作为保护膜而使用为特征。
以下,详细地说明本发明。
首先,在本发明的感光性树脂组合物中使用的碱溶性树脂〔A〕是不饱和羧酸(a-1)和以下述通式(1)(式中,R1~R3分别独立地表示氢原子或1~5个碳原子的烷基,R4表示氢原子或者1~5个碳原子的烷基或烷氧基,m表示1~5的整数。)表示的自由基聚合性化合物(a-2)的共聚物。
这里,作为不饱和羧酸的具体例子,可举出巴豆酸、衣康酸、马来酸和富马酸等(以下,(甲基)表示包含有或没有甲基时的两种化合物)。它们也可以2种以上组合使用。
另外,作为以通式(1)表示的自由基聚合性化合物的具体例子,可举出甲基丙烯酸(2-环己烯基)甲酯、甲基丙烯酸(2-环己烯基)乙酯、甲基丙烯酸(3-环己烯基)甲酯和甲基丙烯酸(3-环己烯基)乙酯等。它们也可以2种以上组合使用。
再者,上述的碱溶性树脂〔A〕,是不饱和羧酸和上述自由基聚合性化合物的共聚物,也可以是能与它们共聚的其他自由基聚合性化合物(a-3)的共聚物。
作为这样的其他自由基聚合性化合物的具体例子,可举出苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基化合物,甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸苄基酯等不饱和羧酸烷基酯及甲基丙烯酸缩水甘油酯等不饱和羧酸缩水甘油酯等,以及它们任意的混合物。
如上所述,碱溶性树脂〔A〕以上述各化合物作为共聚成分,其含量可以根据所得到的感光性树脂组合物的特性等适当选定,但不饱和羧酸(a-1)成分通常是10~70重量%,最好是30~60重量%,自由基聚合性化合物(a-2)成分通常是5~80重量%,最好是20~60重量%。
另外,其他的自由基聚合性化合物(a-3)作为任意成分含有,但在碱溶性树脂〔A〕中以低于70重量%,最好以低于50重量%的量含有。
不饱和羧酸(a-1)成分的含量若低于10重量%,则对碱性水溶液的溶解性降低,既显像性变差,又降低感光度。另一方面,若超过70重量%,则对碱性水溶液的溶解性变得过大,既降低显像后的残膜率,涂膜表面又产生皴裂。
另外,自由基聚合性化合物(a-2)成分的含量若低于5重量%,则交联密度降低,显像后的残膜率既降低,耐热性又劣化。另一方面,若超过80重量%,则对碱性水溶液的溶解性降低,既恶化显像性,又降低感光度。
进而,在本发明中,因含有不饱和羧(a-1)成分、自由基聚合性化合物(a-2)成分、及其他自由基聚合性化合物(a-3)的比率不同而异,但作为碱溶性树脂〔A〕,希望使用按聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)通常是1000~100000,最好是5000~50000的这种树脂。
碱溶性树脂〔A〕的按聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)若低于1000,则既降低显像后的残膜率,又使耐热性恶化。另一方面,若超过100000,则既降低显像性、感光度,在显像后又残留残渣。
再者,像上述的碱溶性树脂〔A〕可按照迄今公知的聚合方法得到,但最好在甲醇、乙醇等醇类,四氢呋喃、二甘醇二甲醚等醚类,N-甲基-吡咯烷酮等非质子性极性溶剂等溶剂中,在2,2-偶氮二异丁腈等偶氮化合物类、有机过氧化物等催化剂(聚合引发剂)存在下,使上述各成分聚合而得到。
作为具有至少一个以上的乙烯性不饱和双键的化合物〔B〕,可举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯等甲基丙烯酸衍生物,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3-羟丙酯等羟烷基酯类,ω-羧基聚己酸内酯一甲基丙烯酸酯、苯二甲酸一羟乙基甲基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧丙基甲基丙烯酸酯等单官能甲基丙烯酸酯化合物,1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、羟基三甲基乙酸新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、二环戊基二甲基丙烯酸酯、乙氧基化氢化双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧基化双酚F二甲基丙烯酸酯、乙氧基化双酚S二甲基丙烯酸酯、羟丙基二甲基丙烯酸酯、二甘醇双羟丙基甲基丙烯酸酯、以及一羟基季戊四醇三甲基丙烯酸酯等多官能甲基丙烯酸酯化合物等。
另外,作为这些化合物,可以原封不动地使用市售品的单官能或多官能甲基丙烯酸酯化合物。具体地说,可举出AronixM-5400、AronixM-5700、AronixM-215、AronixM-220、AronixM-245、AronixM-305、AronixM-309、AronixM-315、AronixM-400、AronixM-450、AronixM-8060、AronixM-8560(东亚合成化学工业(株)制),ビスコ-ト295、ビスコ-ト300、ビスコ-ト360、ビスコ-ト400(大阪有机化学工业(株)制),KAYARAD        TMPTA、KAYARAD PET-30、KAYARADDPHA、KAYARAD DPCA-60(日本化药(株)制)等。
本发明,在上述的化合物中,最好使用三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、AronixM-305、AronixM-400、AronixM-450、ビスコ-ト300、ビスコ-ト400、KAYARAD TMPTA、KAYARAD DPHA、KAYARADPET-30等3官能以上的多官能甲基丙烯酸酯。
再者,这些化合物可以单独或者2种以上混合使用。
接着,作为光聚合引发剂,可举出噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮等噻吨酮类,4,4-二甲氨基二苯甲酮、4,4-二乙氨基二苯甲酮等二苯甲酮类,2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-甲基〔4-(甲硫基)苯基〕-2-马啉代-1-丙酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-马啉代苯基)-丁烷-1-酮等苯乙酮类,2-(4-甲氧基-1-萘基)-4,6-双(三氯甲基)-仲三吖嗪等卤化合物,2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基膦化氢等酰基膦化氢类以及3,3′,4,4′-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮等过氧化物等等。
另外,作为上述的化合物,可以原封不动地使用市售品的光聚合引发剂。具体地说,可举出Irgacure(苄基二甲基缩酮)651、Irgacure184、Irgacure500、Irgacure907、Irgacure369、Irgacure261(チバ·ガイギ-公司制),KAYARAD-DETX(日本化学药(株)制),Lucirin(紫外光引发剂)TPO(BASFジヤパン(株)制)等。
如上所述,本发明的感光性树脂组合物,是含有上述成分〔A〕、〔B〕和〔C〕的感光性树脂组合物,成分〔A〕~〔C〕的含有比率,相对于100重量份数碱溶性树脂〔A〕,具有至少1个以上的乙烯性不饱和双键的化合物〔B〕希望达到20~150重量份数、最好达到40~100重量份数,光聚合引发剂〔C〕希望达到0.1~50重量份数、最好达到1~25重量份数,而且在100重量份数的具有至少一个以上的乙烯性不饱和双键的化合物中,具有至少3个以上的乙烯性不饱和双键的多官能甲基丙烯酸酯化合物的含量最好达到50重量份数以上。
相对于100重量份数碱溶性树脂〔A〕,具有至少1个以上的乙烯性不饱和双键的化合物〔B〕若低于20重量份数,则感光性树脂由光产生的固化不充分,向显像液的溶解性增加,显像后的涂膜表面产生膜皴裂。另一方面,超过150重量份数时,涂膜表面的胶粘性变得过大,在固化后得到的覆膜上产生膜皴裂。
另外,相对于100重量份数碱溶性树脂〔A〕,光聚合引发剂〔C〕若低于0.1重量份数,则具有至少1个以上的乙烯性不饱和双键的化合物的交联(固化)反应进行不充分,而超过50重量份数时,显像性降低。
本发明的感光性树脂组合物,在不损害本发明的目的的范围,根据需要也可以含有上述成分以外的其他成分。作为这样的其他成分可举出增感剂、偶合剂和表面活性剂等。
增感剂是为了提高感光性树脂组合物的感光度而使用的,相对于100重量份数光聚合引发剂,添加1~20重量份数使用。作为增感剂,最好使用由热难着色的萘并噻唑啉类和苯并噻唑啉类等。
具体地说,可举出1-甲基-2-苯甲酰亚甲基-β-萘并噻唑啉、2-(β-萘甲酰亚甲基)-3-甲基苯并噻唑啉等。
偶合剂是为了提高与基板的附着性而使用的,相对于100重量份数从上述感光性树脂组合物除去溶剂的残留成分(以下简称为“固形分”),添加10重量份数以下而使用。
作为偶合剂,可使用硅烷系、铝系和钛酸盐系化合物。具体地说,可举出3-三缩水甘油氧丙基二甲基乙氧基硅烷、3-三缩水甘油氧丙基甲基二乙氧基硅烷、3-三缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷等硅烷系,二异丙酸乙酰烷氧基铝等铝系,四异丙基双(二辛基磷化物)钛酸盐等钛酸盐系化合物。
表面活性剂是为了提高对基底基板的润湿性、流平性、涂布性而使用的,相对于100重量份数上述感光性树脂组合物,添加0.01~1重量份数而使用。
作为表面活性剂,使用硅系表面活性剂、丙烯酸系表面活性剂、氟系表面活性剂等。具体地说,可举出Byk-300、Byk-306、Byk-335、Byk-310、Byk-341、Byk-344、Byk-370(以上商品名,ピツク·ケミ-(株)制)等硅系,Byk-354、Byk-358、Byk-361(以上商品名,ピツク·ケミ-(株)制)等丙烯酸系,SC-101(旭硝子(株)制),EF-351、EF-352(以上商品名,(株)ト-ケムプロダクツ制)等氟系表面活性剂。
本发明的感光性树脂组合物,通常以溶解在适当的溶剂中的溶液状态使用。该溶液通过在溶剂中投入碱溶性树脂〔A〕,完全溶解后,在该溶液中以给定的比例混合具有至少1个以上乙烯性不饱和双键的化合物〔B〕和光聚合引发剂〔C〕以及根据需要的增感剂、偶合剂、表面活性剂等,调制成固形分浓度为20~40重量%,然后搅拌使完全溶解而得到。
作为作在此时使用的溶剂,除了甲氧基二乙醇、乙氧基二乙醇、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、二甘醇一甲醚、二甘醇一乙基醚等醇类,乙酸甲基溶纤剂、乙酸乙基溶纤剂、乳酸乙酯等酯类以外,可举出二甘醇二甲醚、N-甲基-吡咯烷酮、N,N-二甲替乙酰胺等。这些溶剂可以单独或者2种以上混合使用。
将像上述那样调制成的感光性树脂组合物涂布在基体表面上,通过加热除去溶剂,就能够形成涂膜。
向基体表面涂布感光性树脂组合物,可以采用旋转涂布法、辊涂法、浸涂法等迄今公知的方法进行。
接着利用加热板、烘箱等加热(以下简称为“前烘烤”)该涂膜。前烘烤的条件因各成分的种类、配合比例不同而异,但通常在70~110℃,如果是加热板是1~5分钟,如果是烘箱是5~15分钟。
此后,介入给定的图像掩蔽物对前烘烤过的涂膜照射紫外线等后,利用显像液进行显像,除去不必要的部分,形成规定图像状的覆膜。
作为显像液,可举出碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾等无机碱类,以及四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵等有机碱类等的水溶液。另外,在上述的碱水溶液中也可以添加适量的甲醇、乙醇、表面活性剂等而使用。
显像方法可以使用浸渍法、喷淋法、喷雾法等任何方法,显像时间通常是30~240秒,显像后用流水漂洗,通过干燥形成图像。
此后,通过用加热板、烘箱等加热(以下简称为“后烘烤”)该图像,在进一步进行具有至少1个以上乙烯性不饱和双键的化合物的未反应成分的交联的同时,完全除去溶剂,能够得到规定的覆膜图像。
后烘烤的条件因各成分的种类、配合比例不同而异,但通常在180~220℃,如果是加热板是5~30分钟,如果是烘箱是30~90分钟。
以下,根据实施例更详细地说明本发明,但本发明并不仅限于这些实施例。
碱溶性树脂合成例1
在带有搅拌机、冷却管、氮气导入管和温度计的烧瓶中装入50g甲基丙烯酸(3-环乙烯基)酯、50g甲基丙烯酸、1.5g2,2'-偶氮二异丁腈、280g甲醇,进行30分钟氮气清洗后,将烧瓶浸渍在油浴中,在内温65℃进行5.5小时聚合反应。
然后,将烧瓶冷却至室温,向2800g乙酸乙酯和1400g环己烷的混合液中滴入反应液,减压干燥析出的沉淀,得到90g按聚苯乙烯换算重均分子量为33000的碱溶性树脂。
碱溶性树脂合成例2
在带有搅拌机、冷却管、氮气导入管和温度计的烧瓶中装入25g甲基丙烯酸(3-环乙烯基)酯、25g苯乙烯、50g甲基丙烯酸、0.5g2,2'-偶氮二异丁腈、200g四氢呋喃,进行30分钟氮气清洗后,将烧瓶浸渍在油浴中,在内温74℃进行5.5小时聚合反应。然后,将烧瓶冷却至室温,向1500g乙酸乙酯和1500g环己烷的混合液中滴入反应液,减压干燥析出的沉淀,得到70g按聚苯乙烯换算重均分子量为15600的碱溶性树脂。
碱溶性树脂合成例3
在带有搅拌机、冷却管、氮气导入管和温度计的烧瓶中装入50g苯乙烯、50g甲基丙烯酸、0.1g2,2′-偶氮二异丁腈、200g四氢呋喃,进行30分钟氮气清洗后,将烧瓶浸渍在油浴中,在内温74℃进行5.5小时聚合反应。然后,将烧瓶冷却至室温,向1500g乙酸乙酯和1500g环己烷的混合液中滴入反应液,减压干燥析出的沉淀,得到70g按聚苯乙烯换算重均分子量为26500的碱溶性树脂。
实施例1
在带有搅拌叶片、氮气置换的500ml可隔开的烧瓶中,加入160gN,N-二甲替乙酰胺、40g丁基溶纤剂、44g上述合成例1得到的碱溶性树脂,进行搅拌,均匀溶解后,加入26.4gAronixM305(商品名,东亚合成化学工业(株)制)、4.4gIrgacure907(商品名,CIBA-GEIGY公司制)、0.22g2-(β-萘甲酰亚甲基)-3-甲基苯并噻唑啉,均匀溶解后,投入0.14gByk-344(ビツク·ケミ-(株)制),在室温搅拌1小时,用孔径0.22μm的膜滤器过滤,得到感光性树脂组合物的溶液。
接着,将如以上那样得到的感光性树脂组合物溶液像下述那样进行形成图像,进行评价。该评价方法,对于后述的实施例2和比较例1是通用的。
感光性树脂组合物的评价
图像的形成法
实施例和比较例得到的感光性树脂组合物的溶液以旋转涂布法涂布在玻璃基板上后,在烘箱中于80℃进行10分钟前干燥,形成涂膜。然后,使用PLA-501F maskaligner(掩模对准器)(商品名,キヤノン制),变化曝光时间,进行曝光(全光线,无滤光片)后,使用0.02重量%四甲基氢氧化铵水溶液,在23℃对实施例1和比较例1进行1分钟显像,对实施例2进行90秒显像。
此后,用纯水漂洗,进行干燥。然后,通过在烘箱中于200℃进行30分钟加热,使涂膜中具有至少1个以上乙烯性不饱和双键的化合物的未反应成分进一步进行交联的同时,完全除去溶剂,形成膜厚3μm的涂膜。
关于如此得到的涂膜,对感光度、分辨率、残膜率、透明性、耐热性和耐试剂性评价下述的特性。这些评价结果示于表1中。
评价方法
感光度
介入图1所示的掩蔽物进行曝光,在得到的图像上,求出以掩蔽图像10μm得到的整个图像底部尺寸成为10μm的曝光量(“适当曝光量”或者“感光度”)。
分辨率
用扫描电子显微镜测定以适当曝光量解像的最小的整个图像底部尺寸。
残膜率
求出(显像后的膜厚/前烘烤后的膜厚)×100,以90%以上作为○,以低于90%作为×。
透明性
在带有得到的图像的玻璃基板上,利用分光光度计(商品名,U-3210,(株)日立制作所制),测定涂膜的仅400~800nm下的透射率。此时的最低透射率(即波长400nm下的透射率),以95%以上作为○,以低于95%作为×。
耐热性
在200℃将带有得到的图像的玻璃基板再加热1小时后,测定加热后相对于加热前的膜厚(后烘烤后的膜厚)的残膜率及加热后的透射率(波长400nm下的透射率)。
加热后的残膜率,以95%以上作为○,以低于95%作为×。
加热后的透射率,以95%以上作为○,以低于95%作为×。
耐试剂性
对带有得到的图像的玻璃基板,在2重量%氢氧化钠水溶液中、在40℃进行15分钟浸渍处理(以下简称NaOH处理),在10重量%盐酸水溶液中、在40℃进行30分钟浸渍处理(以下简称HCl处理),在N-甲基吡咯烷酮中、在40℃进行30分钟浸渍处理(以下简称NMP处理),以及在异丙醇中、在40℃进行30分钟浸渍处理(以下简称IPA处理),然后测定各处理前后的膜厚变化率、各处理前后的透射率的变化率,并观察涂膜表面的变化。
各处理前后的膜厚变化率,以低于1%作为○,以1%以上作为×。
各处理前后的透射率的变化,以低于1%作为○,以1%以上作为×。
以未观察到薄膜表面的变化作为○,以有膜皴裂等变化作为×。
实施例2
在带有搅拌叶片、氮气置换的500ml可隔开的烧瓶中,装入160gN,N-二甲替乙酰胺、40g丁基溶纤剂、44g上述合成例2得到的碱溶性树脂,进行搅拌,均匀溶解后,加入26.4gAronixM305(商品名,东亚合成化学工业(株)制)、8.8gIrgacure907(商品名,CIBA-GEIGY公司制)、0.22g2-(β-萘甲酰亚甲基)-3-甲基苯并噻唑啉,均匀溶解后,投入0.14gByk-344(ビツク·ケミ-(株)制),在室温搅拌1小时,用孔径0.22μm的膜滤器过滤,得到感光性树脂组合物的溶液。
然后,与实施例1同样地进行,形成图像,并进行评价。评价结果示于表1中。
比较例1
在带有搅拌叶片、氮气置换的500ml可隔开的烧瓶中,加入160gN,N-二甲替乙酰胺、40g丁基溶纤剂、44g上述合成例3得到的碱溶性树脂,进行搅拌,均匀溶解后,加入26.4gAronixM305(商品名,东亚合成化学工业(株)制)、8.8gIrgacure907(商品名,CIBA-GEIGY公司制)、0.22g2-(β-萘甲酰亚甲基)-3-甲基苯并噻唑啉,均匀溶解后,投入0.14gByk-344(ビツク·ケミ-(株)制),在室温搅拌1小时,用孔径0.22μm的膜滤器过滤,得到感光性树脂组合物的溶液。
然后,与实施例1、2同样地进行,形成图像,并进行评价。评价结果示于表1中。
表1
  感光度(ml/cm2)   分辨率(μm) 残膜率 透明性   耐热性     耐  试    剂  性
    NaOH处理     HCl处理     NMP处理     IPA处理
残膜率 透射率 膜厚变化率 透射率变化率 膜面变化 膜厚变化率 透射率变化率 膜面变化 膜厚变化率 透射率变化率 膜面变化 膜厚变化率 透射率变化率 膜面变化
实施例1     125     5     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○
实施例2     150     5     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○
比较例1     250     6     ×     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○
如表1所示,属于本发明范围的实施例1和2的、包含具有以通式(1)表示的自由基聚合性化合物(a-2)成分的碱溶性树脂〔A〕、具有至少1个以上乙烯性不饱和双键的化合物〔B〕和光聚合引发剂〔C〕的感光性树脂组合物,利用紫外线和热,引起碱溶性树脂〔A〕和具有至少1个以上乙烯性不饱和双键的化合物〔B〕化学的结合(交联),因此与使用不含有以比较例1的通式(1)表示的自由基聚合性化合物(a-2)成分的碱溶性树脂〔A〕时相比,曝光部和未曝光部对碱性显像液的溶解速度差变大,得到显像后的残膜率、感光度和分辨率优良的图像覆膜。
另外,关于透明性、耐热性和耐试剂性也是优良的,不仅实用上没有任何问题,而且从上述的优良特性,也已清楚作为配设在有源矩阵型的LCD中的TFT和透明电极之间的透明绝缘膜、配设在取向膜和透明电极之间的透明绝缘膜以及配设在彩色滤光片上的保护膜,是特别有用的。
进而,从这样的特性可知,本发明的感光性树脂组合物也能适合作为PDP中的透明绝缘膜或者保护膜、LCD发光体中的保护膜使用。
如以上所说明的那样,按照本发明,通过配合给定的碱溶性树脂、具有至少1个以上乙烯性不饱和双键的化合物和光聚合引发剂,因此能够提供在感光度、分辨率(整个图像)、透明性、耐热性和耐试剂性上均衡的负型感光性树脂组合物,以及使用该组合物的各种显示元件。
即,按照本发明的感光性树脂组合物,能够形成在感光度、分辨率、透明性、耐热性和耐试剂性等全部优良的覆膜图像,这样的覆膜能够适合作为在构成液晶显示元件的TFT和透明电极之间形成的透明绝缘膜、在取向膜和透明电极之间形成的透明绝缘膜以及在彩色滤光片上形成保护膜使用,也能适用于PDP和LED发光体。
对附图的简单说明
图1是表示在感光性树脂组合物的特性评价中使用的掩蔽图像的平面图。

Claims (6)

1.感光性树脂组合物,其特征在于,含有〔A〕碱溶性树脂、〔B〕具有至少1个以上乙烯性不饱和双键的化合物和〔C〕光聚合引发剂,所述的〔A〕碱溶性树脂是不饱和羧酸(a-1)和以下述通式(1)(式中,R1~R3分别独立地表示氢原子或1~5个碳原子的烷基,R4表示氢原子或者1~5个碳原子的烷基或烷氧基,m表示1~5的整数)表示的自由基聚合性化合物(a-2)共聚得到的碱溶性树脂。
2.权利要求1所述的感光性树脂组合物,其特征在于,碱溶性树脂〔A〕,作为其构成单体进而含有能够与不饱和羧酸(a-1)和/或自由基聚合性化合物(a-2)共聚的其他自由基聚合性化合物(a-3)而构成。
3.液晶显示元件,其特征在于,使用权利要求1或2所述的感光性树脂组合物构成。
4.权利要求3所述的液晶显示元件,其特征在于,上述感光性树脂组合物,作为在TFT和透明电极之间形成的透明绝缘膜、在取向膜和透明电极之间形成的透明绝缘膜以及在彩色滤光片上形成的保护膜中的至少一种膜使用。
5.等离子显示板,它是使用权利要求1或2所述的感光性树脂组合物构成的等离子显示板,其特征在于,上述感光性树脂组合物作为透明绝缘膜或保护膜使用。
6.LED发光体,它是使用权利要求1或2所述的感光性树脂组合物构成的LED发光体,其特征在于,上述感光性树脂组合物作为保护膜使用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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