JP2011053247A - Photosensitive resin composition, cured film and method for forming the same, organic el display device and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光性樹脂組成物、硬化膜及びその形成方法、有機EL表示装置、並びに、液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a photosensitive resin composition, a cured film and a method for forming the same, an organic EL display device, and a liquid crystal display device.
有機EL表示装置や、液晶表示装置などには、パターン形成された層間絶縁膜が設けられている。この層間絶縁膜の形成には、必要とするパターン形状を得るための工程数が少なく、しかも十分な平坦性が得られるといったことから、感光性樹脂組成物が広く使用されている。
上記表示装置における層間絶縁膜には、絶縁性、耐溶剤性、耐熱性、及びITOスパッタ耐性に優れるといった硬化膜の物性に加えて、高い透明性が望まれている。このため、透明性に優れたアクリル系樹脂を膜形成成分として用いることが試みられている。
An organic EL display device, a liquid crystal display device, and the like are provided with a patterned interlayer insulating film. In forming the interlayer insulating film, a photosensitive resin composition is widely used because the number of steps for obtaining a required pattern shape is small and sufficient flatness is obtained.
The interlayer insulating film in the display device is required to have high transparency in addition to the properties of the cured film, such as excellent insulation, solvent resistance, heat resistance, and ITO sputtering resistance. For this reason, an attempt has been made to use an acrylic resin having excellent transparency as a film forming component.
層間絶縁膜を形成するための感光性樹脂組成物としては、例えば、特許文献1及び2が知られている。
特許文献1には、感光性樹脂組成物であって、a)i)不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、又はこれらの混合物、ii)ヒドロキシ基含有オレフィン系不飽和化合物iii)オレフィン系不飽和化合物を共重合させた後、未反応単量体を除去して得られたアクリル系共重合体;b)1,2−キノンジアジド化合物;c)特定のエポキシ系架橋剤;及びd)溶媒を含むことを特徴とする感光性樹脂組成物が開示されている。
For example,
また、特許文献2には、下記(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有するポジ型感光性樹脂組成物が開示されている。
(A)成分:炭素原子数が3乃至16であって末端に不飽和結合を有する側鎖を持ち、数平均分子量がポリスチレン換算で2,000乃至30,000であるアルカリ可溶性アクリル重合体、(B)成分:1,2−キノンジアジド化合物、(C)溶剤。
Component (A): an alkali-soluble acrylic polymer having 3 to 16 carbon atoms and having a side chain having an unsaturated bond at the terminal and having a number average molecular weight of 2,000 to 30,000 in terms of polystyrene, B) Component: 1,2-quinonediazide compound, (C) solvent.
本発明が解決しようとする課題は、透明性及び耐熱透明性に優れ、高い絶縁破壊電圧を有する硬化膜を与える感光性樹脂組成物を提供すること、並びに、透明性及び耐熱透明性に優れ、高い絶縁破壊電圧を有する硬化膜及びその形成方法を提供することである。
また、本発明が解決しようとする別の課題は、透明性及び耐熱透明性に優れ、高い絶縁破壊電圧を有する硬化膜を具備する有機EL表示装置、及び、液晶表示装置を提供することである。
The problem to be solved by the present invention is to provide a photosensitive resin composition that gives a cured film having excellent transparency and heat-resistant transparency, and having a high dielectric breakdown voltage, and excellent in transparency and heat-resistant transparency, A cured film having a high breakdown voltage and a method for forming the cured film.
Another problem to be solved by the present invention is to provide an organic EL display device and a liquid crystal display device having a cured film having excellent transparency and heat-resistant transparency and having a high dielectric breakdown voltage. .
本発明の上記課題は、以下の<1>、<10>、<11>、<13>又は<14>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<2>〜<9>及び<12>とともに以下に記載する。
<1>(A)カルボキシ基を有する樹脂と、(B)感光剤と、(C)エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する樹脂、並びに/又は、エチレン性不飽和基及びオキセタニル基を有する樹脂と、を含むことを特徴とする感光性樹脂組成物、
<2>(D)溶媒を更に含む上記<1>に記載の感光性樹脂組成物、
<3>前記(C)エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する樹脂、並びに/又は、エチレン性不飽和基及びオキセタニル基を有する樹脂として、エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する樹脂を含む上記<1>又は<2>に記載の感光性樹脂組成物、
<4>前記エチレン性不飽和基が、メタクリロイル基又はアクリロイル基である上記<1>〜<3>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物、
<5>前記(A)カルボキシ基を有する樹脂が、エチレン性不飽和基を更に有する上記<1>〜<4>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物、
<6>感光性樹脂組成物の全固形分に対し、前記(A)カルボキシ基を有する樹脂の含有量が、40〜70重量%であり、前記(B)感光剤の含有量が、5〜40重量%であり、前記(C)エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する樹脂並びにエチレン性不飽和基及びオキセタニル基を有する樹脂の総含有量が、3〜40重量%である上記<1>〜<5>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物、
<7>前記(B)感光剤が、1,2−ナフトキノンジアジド化合物である上記<1>〜<6>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物、
<8>(E)熱ラジカル発生剤を更に含む上記<1>〜<7>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物、
<9>前記(E)熱ラジカル発生剤の10時間半減期温度が、100℃以上230℃以下である上記<8>に記載の感光性樹脂組成物、
<10>(1)上記<2>〜<8>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布する工程、(2)塗布された感光性樹脂組成物から溶剤を除去するプリベーク工程、(3)活性放射線で露光する工程、(4)水性現像液で現像する工程、及び、(5)熱硬化するポストベーク工程、を含む硬化膜の形成方法、
<11>上記<10>に記載の方法により形成された硬化膜、
<12>層間絶縁膜である上記<11>に記載の硬化膜、
<13>上記<11>又は<12>に記載の硬化膜を具備する有機EL表示装置、
<14>上記<11>又は<12>に記載の硬化膜を具備する液晶表示装置。
The above-mentioned problems of the present invention have been solved by means described in the following <1>, <10>, <11>, <13> or <14>. It describes below with <2>-<9> and <12> which are preferable embodiments.
<1> a resin having (A) a carboxy group, (B) a photosensitizer, (C) a resin having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group, and / or a resin having an ethylenically unsaturated group and an oxetanyl group And a photosensitive resin composition, comprising:
<2> (D) The photosensitive resin composition according to <1>, further including a solvent,
<3> The above (C) a resin having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group and / or a resin having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group as the resin having an ethylenically unsaturated group and an oxetanyl group <1> or the photosensitive resin composition as described in <2>,
<4> The photosensitive resin composition according to any one of the above <1> to <3>, wherein the ethylenically unsaturated group is a methacryloyl group or an acryloyl group,
<5> The photosensitive resin composition according to any one of <1> to <4>, wherein the resin having a carboxy group (A) further has an ethylenically unsaturated group,
<6> The content of the resin (A) having a carboxy group is 40 to 70% by weight with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition, and the content of the (B) photosensitive agent is 5 to 5%. <1> above, wherein the total content of (C) the resin having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group and the resin having an ethylenically unsaturated group and an oxetanyl group is 3 to 40% by weight. ~ Photosensitive resin composition according to any one of <5>,
<7> The photosensitive resin composition according to any one of the above <1> to <6>, wherein the (B) photosensitive agent is a 1,2-naphthoquinonediazide compound,
<8> (E) The photosensitive resin composition according to any one of the above <1> to <7>, further comprising a thermal radical generator,
<9> The photosensitive resin composition according to <8>, wherein the (E) thermal radical generator has a 10-hour half-life temperature of 100 ° C. or higher and 230 ° C. or lower.
<10> (1) A step of applying the photosensitive resin composition according to any one of <2> to <8> above on a substrate, (2) removing a solvent from the applied photosensitive resin composition A cured film forming method comprising: a pre-baking step, (3) a step of exposing with actinic radiation, (4) a step of developing with an aqueous developer, and (5) a post-baking step of thermosetting.
<11> A cured film formed by the method according to <10> above,
<12> The cured film according to <11>, which is an interlayer insulating film,
<13> An organic EL display device comprising the cured film according to <11> or <12> above,
<14> A liquid crystal display device comprising the cured film according to <11> or <12>.
本発明によれば、透明性及び耐熱透明性に優れ、高い絶縁破壊電圧を有する硬化膜を与える感光性樹脂組成物を提供することができた。
また、本発明によれば、透明性及び耐熱透明性に優れ、高い絶縁破壊電圧を有する硬化膜及びその形成方法を提供することができた。
さらに、本発明によれば、透明性及び耐熱透明性に優れ、高い絶縁破壊電圧を有する硬化膜を具備する有機EL表示装置、及び、液晶表示装置を提供することができた。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photosensitive resin composition which was excellent in transparency and heat-resistant transparency, and provided the cured film which has a high dielectric breakdown voltage was able to be provided.
Moreover, according to this invention, it was excellent in transparency and heat-resistant transparency, and the cured film which has a high dielectric breakdown voltage, and its formation method were able to be provided.
Furthermore, according to the present invention, it was possible to provide an organic EL display device and a liquid crystal display device having a cured film having excellent transparency and heat-resistant transparency and having a high dielectric breakdown voltage.
以下、本発明について詳述する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(感光性樹脂組成物)
本発明の感光性樹脂組成物は、(A)カルボキシ基を有する樹脂と、(B)感光剤と、(C)エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する樹脂、又は、エチレン性不飽和基及びオキセタニル基を有する樹脂と、を含むことを特徴とする。
本発明の感光性樹脂組成物は、ポジ型感光性樹脂組成物として好適に用いることができる。
(Photosensitive resin composition)
The photosensitive resin composition of the present invention comprises (A) a resin having a carboxy group, (B) a photosensitive agent, (C) a resin having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group, or an ethylenically unsaturated group and And a resin having an oxetanyl group.
The photosensitive resin composition of the present invention can be suitably used as a positive photosensitive resin composition.
(A)カルボキシ基を有する樹脂
本発明の感光性樹脂組成物は、(A)カルボキシ基を有する樹脂(以下、「アルカリ可溶性樹脂」、又は、「成分A」ともいう。)を含有する。
カルボキシ基を有する樹脂は、カルボキシ基を含有することによって、アルカリ可溶性を有する樹脂、すなわち、アルカリ可溶性樹脂である。
また、カルボキシ基を有する樹脂は、エチレン性不飽和基を有することが好ましい。
カルボキシ基を有する樹脂としては、高透過率、低比誘電率の点から、分子内に更に脂環構造を含有してもよい。
(A) Resin Having Carboxy Group The photosensitive resin composition of the present invention contains (A) a resin having a carboxy group (hereinafter also referred to as “alkali-soluble resin” or “component A”).
The resin having a carboxy group is a resin having alkali solubility by containing a carboxy group, that is, an alkali-soluble resin.
Moreover, it is preferable that resin which has a carboxy group has an ethylenically unsaturated group.
The resin having a carboxy group may further contain an alicyclic structure in the molecule from the viewpoint of high transmittance and low relative dielectric constant.
<カルボキシ基を有するモノマー単位(A1)>
カルボキシ基を有する樹脂は、カルボキシ基を有するモノマー単位を少なくとも含む。
カルボキシ基を有するモノマー単位(A1)は、カルボキシ基以外に、例えば、エチレン性不飽和基を有していてもよい。
カルボキシ基を有する樹脂は、感光性樹脂組成物の現像液に対する溶解性向上の観点から、カルボキシ基を有するモノマー単位(A1−1)、又は、エチレン性不飽和基及びカルボキシ基を有するモノマー単位(A1−2)のいずれか一方を含むことが好ましい。
<Monomer unit having carboxy group (A1)>
The resin having a carboxy group includes at least a monomer unit having a carboxy group.
The monomer unit (A1) having a carboxy group may have, for example, an ethylenically unsaturated group in addition to the carboxy group.
The resin having a carboxy group is a monomer unit having a carboxy group (A1-1) or a monomer unit having an ethylenically unsaturated group and a carboxy group (from the viewpoint of improving the solubility of the photosensitive resin composition in a developer). It is preferable that any one of A1-2) is included.
−カルボキシ基を有するモノマー単位(A1−1)−
カルボキシ基を有するモノマー単位(A1−1)としては、例えば、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸などの、分子中に少なくとも1個のカルボキシ基を有する不飽和カルボン酸等に由来するモノマー単位が挙げられる。
カルボキシ基を有するモノマー単位(A1−1)を得るために用いられる不飽和カルボン酸としては以下に挙げるようなものが用いられる。
すなわち、不飽和モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロロアクリル酸、けい皮酸などが挙げられる。
また、不飽和ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などが挙げられる。
-Monomer unit having a carboxy group (A1-1)-
Examples of the monomer unit (A1-1) having a carboxy group include unsaturated carboxylic acids having at least one carboxy group in the molecule, such as unsaturated monocarboxylic acid, unsaturated dicarboxylic acid, and unsaturated tricarboxylic acid. The monomer unit derived from is mentioned.
Examples of the unsaturated carboxylic acid used to obtain the monomer unit (A1-1) having a carboxy group include those listed below.
That is, examples of the unsaturated monocarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, α-chloroacrylic acid, and cinnamic acid.
Examples of the unsaturated dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and mesaconic acid.
また、カルボキシ基を有するモノマー単位(A1−1)を得るために用いられる不飽和多価カルボン酸は、その酸無水物であってもよい。具体的には、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられる。また、不飽和多価カルボン酸は、多価カルボン酸のモノ(2−メタクリロイロキシアルキル)エステルであってもよく、例えば、コハク酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、コハク酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)などが挙げられる。
更に、不飽和多価カルボン酸は、その両末端ジカルボキシポリマーのモノ(メタ)アクリレートであってもよく、例えば、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレートなどが挙げられる。
また、不飽和カルボン酸としては、アクリル酸−2−カルボキシエチルエステル、メタクリル酸−2−カルボキシエチルエステル、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、4−カルボキシスチレン等も用いることができる。
中でも、現像性の観点から、カルボキシ基を有するモノマー単位(A1−1)を形成するためには、アクリル酸、メタクリル酸、又は、不飽和多価カルボン酸の無水物等を用いることが好ましい。
カルボキシ基を有するモノマー単位(A1−1)は、1種単独で構成されていてもよいし、2種以上で構成されていてもよい。
Moreover, the acid anhydride may be sufficient as unsaturated polyhydric carboxylic acid used in order to obtain the monomer unit (A1-1) which has a carboxy group. Specific examples include maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, and the like. The unsaturated polyvalent carboxylic acid may be a mono (2-methacryloyloxyalkyl) ester of a polyvalent carboxylic acid. For example, succinic acid mono (2-acryloyloxyethyl), succinic acid mono (2 -Methacryloyloxyethyl), mono (2-acryloyloxyethyl) phthalate, mono (2-methacryloyloxyethyl) phthalate and the like.
Further, the unsaturated polyvalent carboxylic acid may be a mono (meth) acrylate of a dicarboxy polymer at both terminals, and examples thereof include ω-carboxypolycaprolactone monoacrylate and ω-carboxypolycaprolactone monomethacrylate.
As the unsaturated carboxylic acid, acrylic acid-2-carboxyethyl ester, methacrylic acid-2-carboxyethyl ester, maleic acid monoalkyl ester, fumaric acid monoalkyl ester, 4-carboxystyrene and the like can also be used.
Among these, from the viewpoint of developability, in order to form the monomer unit (A1-1) having a carboxy group, it is preferable to use acrylic acid, methacrylic acid, an unsaturated polycarboxylic acid anhydride, or the like.
The monomer unit (A1-1) having a carboxy group may be composed of one kind alone, or may be composed of two or more kinds.
−エチレン性不飽和基及びカルボキシ基を有するモノマー単位(A1−2)−
エチレン性不飽和基及びカルボキシ基を有するモノマー単位(A1−2)とは、後述のエチレン性不飽和基を有するモノマー単位(A2−1)中に存在する第二級水酸基と、酸無水物とを反応させて得られたモノマー単位であることが好ましい。
酸無水物としては、公知のものが使用でき、具体的には、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水クロレンド酸等の二塩基酸無水物;無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物などの酸無水物が挙げられる。これらの中では、現像性の観点から。無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、又は、無水コハク酸が好ましい。
酸無水物の第二級水酸基に対する反応率は、現像性の観点から、10〜100モル%であることが好ましく、30〜100モル%であることがより好ましい。
-Monomer unit having an ethylenically unsaturated group and a carboxy group (A1-2)-
The monomer unit (A1-2) having an ethylenically unsaturated group and a carboxy group is a secondary hydroxyl group present in a monomer unit (A2-1) having an ethylenically unsaturated group described later, an acid anhydride, The monomer unit obtained by reacting is preferred.
As the acid anhydride, known ones can be used. Specific examples include maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and chlorendic anhydride. Examples include basic acid anhydrides; acid anhydrides such as trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, and biphenyl tetracarboxylic acid anhydride. Among these, from the viewpoint of developability. Phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, or succinic anhydride is preferred.
The reaction rate of the acid anhydride with respect to the secondary hydroxyl group is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 30 to 100 mol%, from the viewpoint of developability.
カルボキシ基を有するモノマー単位(A1)は、カルボキシ基を有するモノマー単位(A1−1)の1種単独で構成されていてもよいし、エチレン性不飽和基とカルボキシ基とを共に有するモノマー単位(A1−2)の1種単独で構成されていてもよく、これらを2種混合したもので構成されていてもよい。
カルボキシ基を有する樹脂中のカルボキシ基を有するモノマー単位(A1)の含有量は、現像性の観点から、カルボキシ基を有する樹脂中の全モノマー単位100モル%に対し、1〜50モル%が好ましく、3〜45モル%がより好ましく、5〜40モル%が更に好ましい。
The monomer unit (A1) having a carboxy group may be composed of a single monomer unit (A1-1) having a carboxy group, or a monomer unit having both an ethylenically unsaturated group and a carboxy group ( One type of A1-2) may be constituted alone, or two types of these may be mixed.
The content of the monomer unit (A1) having a carboxy group in the resin having a carboxy group is preferably 1 to 50 mol% with respect to 100 mol% of all the monomer units in the resin having a carboxy group, from the viewpoint of developability. 3-45 mol% is more preferable, and 5-40 mol% is still more preferable.
<(A1)以外のモノマー単位(A2)>
カルボキシ基を有する樹脂には、(A1)以外のモノマー単位(A2)として、エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(A2−1)や、その他のモノマー単位(A2−2)を含んでいてもよい。
<Monomer unit other than (A1) (A2)>
The resin having a carboxy group may contain a monomer unit (A2-1) having an ethylenically unsaturated group and other monomer units (A2-2) as monomer units (A2) other than (A1). Good.
−エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(A2−1)−
カルボキシ基を有する樹脂は、エチレン性不飽和基及びカルボキシ基を有する樹脂であることが好ましく、エチレン性不飽和基及びカルボキシ基を有するモノマー単位及び/又はエチレン性不飽和基を有するモノマー単位(A2−1)を含むことがより好ましい。
エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(A2−1)としては、エチレン性不飽和基(重合性基)を有するモノマーに由来するモノマー単位が挙げられる。特に、エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(A2−1)としては、エポキシ環とエチレン性不飽和基とを含む化合物中のエポキシ基がカルボキシ基と付加してなる構造を有するモノマー単位、又は、カルボキシ基とエチレン性不飽和基とを含む化合物中のカルボキシ基がエポキシ基と付加してなる構造を有するモノマー単位であることが好ましい。より具体的には、前述のカルボキシ基を有するモノマー単位(A1−1)のカルボキシ基に、エポキシ基とエチレン性不飽和基とを含む化合物中のエポキシ基を反応させたモノマー単位、又は、後述のエポキシ環を有するモノマーに由来するモノマー単位中のエポキシ基に、(メタ)アクリル酸等のカルボキシ基とエチレン性不飽和基とを含む化合物のカルボキシ基を反応させたモノマー単位であることが好ましい。このような反応により、エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(A2−1)中に第二級水酸基が導入される。
-Monomer unit having an ethylenically unsaturated group (A2-1)-
The resin having a carboxy group is preferably a resin having an ethylenically unsaturated group and a carboxy group, and a monomer unit having an ethylenically unsaturated group and a carboxy group and / or a monomer unit having an ethylenically unsaturated group (A2 -1) is more preferable.
As a monomer unit (A2-1) which has an ethylenically unsaturated group, the monomer unit derived from the monomer which has an ethylenically unsaturated group (polymerizable group) is mentioned. In particular, as the monomer unit (A2-1) having an ethylenically unsaturated group, a monomer unit having a structure in which an epoxy group in a compound containing an epoxy ring and an ethylenically unsaturated group is added to a carboxy group, or And a monomer unit having a structure in which a carboxy group in a compound containing a carboxy group and an ethylenically unsaturated group is added to an epoxy group. More specifically, a monomer unit obtained by reacting an epoxy group in a compound containing an epoxy group and an ethylenically unsaturated group with the carboxy group of the monomer unit (A1-1) having the carboxy group described above, or described later. It is preferably a monomer unit obtained by reacting a carboxy group of a compound containing a carboxy group such as (meth) acrylic acid and an ethylenically unsaturated group with an epoxy group in a monomer unit derived from a monomer having an epoxy ring. . By such a reaction, a secondary hydroxyl group is introduced into the monomer unit (A2-1) having an ethylenically unsaturated group.
エポキシ基とエチレン性不飽和基とを含む化合物としては、エポキシ基とエチレン性不飽和基とをそれぞれ1個以上有する化合物であればよく、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルアクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルメタクリレート、アリルグリシジルエーテルなどの化合物を挙げることができる。
これらの中でも、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルアクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルメタクリレートが好ましく、グリシジルメタクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルアクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルメタクリレートが、溶剤耐性、耐熱性の観点から最も好ましい。
The compound containing an epoxy group and an ethylenically unsaturated group may be a compound having at least one epoxy group and one ethylenically unsaturated group. For example, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, (3,4-epoxy Examples thereof include compounds such as (cyclohexyl) methyl acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl methacrylate, and allyl glycidyl ether.
Among these, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl acrylate, and (3,4-epoxycyclohexyl) methyl methacrylate are preferable, and glycidyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexyl) methyl acrylate, (3, 4-Epoxycyclohexyl) methyl methacrylate is most preferred from the viewpoint of solvent resistance and heat resistance.
エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(A2−1)は、1種単独で構成されていてもよいし、2種以上で構成されていてもよい。
カルボキシ基を有する樹脂中のエチレン性不飽和基を有するモノマー単位(A2−1)の含有量は、各種耐性と現像性の両立の点から、カルボキシ基を有する樹脂中の全モノマー単位100モル%に対し、0〜60モル%が好ましく、0〜55モル%がより好ましく、0〜50モル%が更に好ましい。
The monomer unit (A2-1) having an ethylenically unsaturated group may be composed of one kind alone, or may be composed of two or more kinds.
The content of the monomer unit (A2-1) having an ethylenically unsaturated group in the resin having a carboxy group is 100 mol% of all monomer units in the resin having a carboxy group from the viewpoint of compatibility between various resistances and developability. On the other hand, 0-60 mol% is preferable, 0-55 mol% is more preferable, and 0-50 mol% is still more preferable.
−その他のモノマー単位(A2−2)−
その他のモノマー単位(A2−2)としては、(A1)及び(A2−1)のモノマー単位以外と異なる構造を有するものであれば、特に制限はないが、その他のエチレン性不飽和化合物(「エチレン性不飽和化合物」を、以下「ビニルモノマー」ともいう。)に由来するモノマー単位であることが好ましい。
-Other monomer units (A2-2)-
The other monomer unit (A2-2) is not particularly limited as long as it has a structure different from those other than the monomer units (A1) and (A2-1), but other ethylenically unsaturated compounds (“ The “ethylenically unsaturated compound” is preferably a monomer unit derived from “vinyl monomer” hereinafter.
(A2−2)のモノマー単位を形成することができるビニルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、クロトン酸エステル類、ビニルエステル類、マレイン酸ジエステル類、フマル酸ジエステル類、イタコン酸ジエステル類、(メタ)アクリルアミド類、ビニルエーテル類、ビニルアルコールのエステル類、スチレン類、(メタ)アクリロニトリルなどが好ましく挙げられる。なお、本明細書において「アクリル、メタクリル」のいずれか或いは双方を示す場合「(メタ)アクリル」と記載することがある。
このようなビニルモノマーの具体例としては、例えば、以下のような化合物が挙げられる。
Examples of the vinyl monomer capable of forming the monomer unit (A2-2) include (meth) acrylic acid esters, crotonic acid esters, vinyl esters, maleic acid diesters, fumaric acid diesters, and itaconic acid. Preferable examples include diesters, (meth) acrylamides, vinyl ethers, esters of vinyl alcohol, styrenes, and (meth) acrylonitrile. In addition, in this specification, when showing either or both of "acryl and methacryl", it may describe as "(meth) acryl".
Specific examples of such vinyl monomers include the following compounds.
(メタ)アクリル酸エステル類の例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸t−オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸アセトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(2−メトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸β−フェノキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸オクタフルオロペンチル、(メタ)アクリル酸パーフルオロオクチルエチル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニルオキシエチルなどが挙げられる。 Examples of (meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) acrylate. , Isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, t-octyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate , Octadecyl (meth) acrylate, acetoxyethyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2- (meth) acrylic acid 2- Ethoxyethyl, 2- (2-methoxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, 3- (meth) acrylic acid 3- Enoxy-2-hydroxypropyl, glycidyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid diethylene glycol monomethyl ether, (meth) acrylic acid diethylene glycol monoethyl ether, (meth) acrylic acid triethylene glycol monomethyl ether , (Meth) acrylic acid triethylene glycol monoethyl ether, (meth) acrylic acid polyethylene glycol monomethyl ether, (meth) acrylic acid polyethylene glycol monoethyl ether, (meth) acrylic acid β-phenoxyethoxyethyl, (meth) acrylic acid Nonylphenoxypolyethylene glycol, trifluoroethyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, perfluoroo (meth) acrylate Examples include butyl ethyl, tribromophenyl (meth) acrylate, and tribromophenyloxyethyl (meth) acrylate.
クロトン酸エステル類の例としては、クロトン酸ブチル、及び、クロトン酸ヘキシル等が挙げられる。
ビニルエステル類の例としては、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、及び、安息香酸ビニルなどが挙げられる。
マレイン酸ジエステル類の例としては、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、及び、マレイン酸ジブチルなどが挙げられる。
フマル酸ジエステル類の例としては、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、及び、フマル酸ジブチルなどが挙げられる。
イタコン酸ジエステル類の例としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、及び、イタコン酸ジブチルなどが挙げられる。
Examples of the crotonic acid esters include butyl crotonic acid and hexyl crotonic acid.
Examples of vinyl esters include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl methoxyacetate, vinyl benzoate, and the like.
Examples of maleic acid diesters include dimethyl maleate, diethyl maleate, and dibutyl maleate.
Examples of fumaric acid diesters include dimethyl fumarate, diethyl fumarate, and dibutyl fumarate.
Examples of itaconic acid diesters include dimethyl itaconate, diethyl itaconate, and dibutyl itaconate.
(メタ)アクリルアミド類としては、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブチルアクリル(メタ)アミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−(2−メトキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、N−ベンジル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミドなどが挙げられる。 (Meth) acrylamides include (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, and Nn-butyl. Acrylic (meth) amide, Nt-butyl (meth) acrylamide, N- (2-methoxyethyl) (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N -Phenyl (meth) acrylamide, N-benzyl (meth) acrylamide, (meth) acryloylmorpholine, diacetone acrylamide and the like.
ビニルエーテル類の例としては、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、及び、メトキシエチルビニルエーテルなどが挙げられる。
スチレン類の例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基(例えば、t−ブトキシカルボニル基(t−Boc)など)で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、及び、α−メチルスチレンなどが挙げられる。
Examples of vinyl ethers include methyl vinyl ether, butyl vinyl ether, hexyl vinyl ether, and methoxyethyl vinyl ether.
Examples of styrenes include styrene, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, isopropyl styrene, butyl styrene, hydroxy styrene, methoxy styrene, butoxy styrene, acetoxy styrene, chloro styrene, dichloro styrene, bromo styrene, chloromethyl Examples thereof include styrene, hydroxystyrene protected with a group deprotectable by an acidic substance (for example, t-butoxycarbonyl group (t-Boc) and the like), methyl vinylbenzoate, and α-methylstyrene.
カルボキシ基を有する樹脂は、感光性樹脂組成物の現像性を良好とする観点から、芳香環構造を有するモノマー単位を含んでいてもよい。
芳香環構造を有するモノマー単位は、以下に示すモノマーに由来するものが好ましい。
すなわち、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸β−フェノキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニルオキシエチル、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基(例えば、t−Bocなど)で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、及び、α−メチルスチレンが挙げられ、このうち、(メタ)アクリル酸ベンジル、スチレンが好ましい。
The resin having a carboxy group may contain a monomer unit having an aromatic ring structure from the viewpoint of improving the developability of the photosensitive resin composition.
The monomer unit having an aromatic ring structure is preferably derived from the monomers shown below.
That is, phenyl (meth) acrylate, 3-methoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, β-phenoxyethoxyethyl (meth) acrylate, nonylphenoxy polyethylene glycol (meth) acrylate , Tribromophenyl (meth) acrylate, tribromophenyloxyethyl (meth) acrylate, styrene, methylstyrene, dimethylstyrene, trimethylstyrene, ethylstyrene, isopropylstyrene, butylstyrene, hydroxystyrene, methoxystyrene, butoxystyrene, Hydroxystyrene protected with acetoxystyrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, bromostyrene, chloromethylstyrene, a group that can be deprotected by an acidic substance (for example, t-Boc, etc.) , Methyl vinyl benzoate, and, alpha-methyl styrene and the like, these, (meth) acrylate, benzyl styrene is preferred.
その他のモノマー単位(A2−2)は、1種単独で構成されていてもよいし、2種以上で構成されていてもよい。
カルボキシ基を有する樹脂中の(A2−2)のモノマー単位の含有量は、各種耐性と現像性の両立の点から、カルボキシ基を有する樹脂中の全モノマー単位100モル%に対し、0〜80モル%が好ましく、0〜75モル%がより好ましい。
Another monomer unit (A2-2) may be comprised by 1 type individually, and may be comprised by 2 or more types.
The content of the monomer unit (A2-2) in the resin having a carboxy group is from 0 to 80 with respect to 100 mol% of all monomer units in the resin having a carboxy group, from the viewpoint of compatibility between various resistances and developability. The mol% is preferable, and 0 to 75 mol% is more preferable.
カルボキシ基を有する樹脂は、例えば、重合の際に、少なくとも、モノマー単位(A1)必要に応じてモノマー単位(A2)を形成することができるモノマーを共重合することによって合成することができる。
また、カルボキシ基を有する樹脂が、エチレン性不飽和基及びカルボキシ基を有する樹脂である場合は、例えば、少なくともモノマー単位(A1)を形成することができるモノマーを予め共重合しておき、得られた共重合体のカルボキシ基に、エポキシ基と不飽和基とを含む化合物中のエポキシ環を適当な割合で付加する方法を用いて合成することもできる。また、例えば、少なくともモノマー単位(A1)、及び、エポキシ基を有するモノマー単位を形成することができるモノマーを予め共重合しておき、得られた共重合体のエポキシ基(例えば、グリシジル基)に(メタ)アクリル酸等のカルボキシ基とエチレン性不飽和基とを含む化合物のカルボキシ基を付加する方法を用いて、エチレン性不飽和基及びカルボキシ基を有する樹脂を合成することもできる。更に、上記の付加反応によって生じた第二級水酸基に、テトラヒドロ無水フタル酸等の酸無水物を反応させて、エチレン性不飽和基及びカルボキシ基を有するモノマー単位を含むエチレン性不飽和基及びカルボキシ基を有する樹脂を合成してもよい。
The resin having a carboxy group can be synthesized, for example, by copolymerizing at least a monomer capable of forming the monomer unit (A2) as necessary during the polymerization.
Further, when the resin having a carboxy group is a resin having an ethylenically unsaturated group and a carboxy group, for example, a monomer capable of forming at least the monomer unit (A1) is copolymerized in advance. It is also possible to synthesize by using a method in which an epoxy ring in a compound containing an epoxy group and an unsaturated group is added to the carboxy group of the copolymer at an appropriate ratio. Also, for example, at least the monomer unit (A1) and a monomer capable of forming a monomer unit having an epoxy group are copolymerized in advance, and the resulting epoxy group (for example, glycidyl group) is copolymerized. Resins having an ethylenically unsaturated group and a carboxy group can also be synthesized using a method of adding a carboxy group of a compound containing a carboxy group such as (meth) acrylic acid and an ethylenically unsaturated group. Further, the secondary hydroxyl group generated by the above addition reaction is reacted with an acid anhydride such as tetrahydrophthalic anhydride to produce an ethylenically unsaturated group and a carboxyl group containing monomer units having an ethylenically unsaturated group and a carboxy group. A resin having a group may be synthesized.
上述のようにして、カルボキシ基を有する樹脂を合成する際、また、付加反応を行う際には、溶媒(溶剤)中で行うことが好ましい。
この溶媒としては、共重合に用いる原料モノマーが必要な濃度で溶解可能であり、かつ、得られる共重合体を用いて形成する膜の特性に悪影響を与えないものであれば、どのようなものを使用してもよい。
具体的な溶剤としては、例えば、水や、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール系溶媒、アセトン、アルコールアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、メチルベンゾエート等のエステル系溶媒、ジブチルエーテル、アニソール、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン、メシチレン、1,2,4,5−テトラメチルベンゼン、ペンタメチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、1,4−ジイソプロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、1,4−ジ−t−ブチルベンゼン、1,3,5−トリエチルベンゼン、1,3,5−トリ−t−ブチルベンゼン、4−t−ブチル−オルトキシレン、1−メチルナフタレン、1,3,5−トリイソプロピルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、N−メチルピロリジノン、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、四塩化炭素、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒などが利用できる。
As described above, when synthesizing a resin having a carboxy group or when performing an addition reaction, it is preferably performed in a solvent (solvent).
Any solvent may be used as long as it can dissolve the raw material monomer used for copolymerization at a necessary concentration and does not adversely affect the properties of the film formed using the resulting copolymer. May be used.
Specific examples of the solvent include water, alcohol solvents such as methanol, ethanol and propanol, ketone solvents such as acetone, alcohol acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and acetophenone, ethyl acetate, butyl acetate and propylene. Ester solvents such as glycol monomethyl ether acetate, γ-butyrolactone, methyl benzoate, ether solvents such as dibutyl ether, anisole, tetrahydrofuran, toluene, xylene, mesitylene, 1,2,4,5-tetramethylbenzene, pentamethylbenzene , Isopropylbenzene, 1,4-diisopropylbenzene, t-butylbenzene, 1,4-di-t-butylbenzene, 1,3,5-triethylbenzene, 1,3,5-tri- Aromatic hydrocarbon solvents such as -butylbenzene, 4-t-butyl-orthoxylene, 1-methylnaphthalene, 1,3,5-triisopropylbenzene, amide solvents such as N-methylpyrrolidinone and dimethylacetamide, Halogen solvents such as carbon chloride, dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene, aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, cyclohexane Solvents can be used.
これらの中でより好ましい溶媒は、テトラヒドロフラン、γ−ブチロラクトン、アニソール、トルエン、キシレン、メシチレン、イソプロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、1,3,5−トリ−t−ブチルベンゼン、1−メチルナフタレン、1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、N−メチルピロリジノン、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼンであり、特に好ましくは、N−メチルピロリジノン、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒である。
これらの溶媒は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
なお、共重合反応や、付加反応に用いる有機溶媒の沸点は、50℃以上が好ましく、より好ましくは100℃以上であり、特に好ましくは150℃以上である。
また、共重合反応や、付加反応に用いる反応液中の溶質の濃度は、1〜50重量%であることが好ましく、5〜30重量%であることがより好ましく、10〜20重量%であることが特に好ましい。
Among these, more preferred solvents are tetrahydrofuran, γ-butyrolactone, anisole, toluene, xylene, mesitylene, isopropylbenzene, t-butylbenzene, 1,3,5-tri-t-butylbenzene, 1-methylnaphthalene, 1 Amide solvents such as 1,3,5-triisopropylbenzene, N-methylpyrrolidinone, dimethylacetamide, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene, particularly preferred Is an amide solvent such as N-methylpyrrolidinone and dimethylacetamide.
These solvents may be used alone or in combination of two or more.
In addition, the boiling point of the organic solvent used for the copolymerization reaction or the addition reaction is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and particularly preferably 150 ° C. or higher.
The concentration of the solute in the reaction solution used for the copolymerization reaction or addition reaction is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 5 to 30% by weight, and 10 to 20% by weight. It is particularly preferred.
カルボキシ基を有する樹脂の製造時における共重合反応の最適な条件は、溶媒の種類、濃度等によって異なるが、反応温度について、好ましくは内温0℃〜200℃であり、より好ましくは50℃〜150℃であり、特に好ましくは60℃〜100℃である。また、反応時間は、好ましくは1〜50時間であり、より好ましくは2〜40時間であり、特に好ましくは3〜30時間である。
また、合成される共重合体の酸化分解を抑制するために、不活性ガス雰囲気下(例えば窒素、アルゴン等)で反応を行うことが好ましい。また、望まない光反応を抑制するために遮光条件下で重合反応を行うことも好ましい。
The optimum conditions for the copolymerization reaction during the production of the resin having a carboxy group vary depending on the type and concentration of the solvent, but the reaction temperature is preferably an internal temperature of 0 ° C to 200 ° C, more preferably 50 ° C to It is 150 degreeC, Most preferably, it is 60 to 100 degreeC. The reaction time is preferably 1 to 50 hours, more preferably 2 to 40 hours, and particularly preferably 3 to 30 hours.
Moreover, in order to suppress the oxidative decomposition of the copolymer to be synthesized, the reaction is preferably performed in an inert gas atmosphere (for example, nitrogen, argon, etc.). It is also preferable to carry out the polymerization reaction under light-shielding conditions in order to suppress unwanted photoreactions.
カルボキシ基を有する樹脂は、分子量に特に制限はないが、アルカリ溶解速度、膜物性等の面で、重量平均分子量で、3,000〜200,000が好ましく、5,000〜100,000がより好ましく、10,000〜50,000が特に好ましい。なお、本発明において分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて求めることができる。 The resin having a carboxy group is not particularly limited in molecular weight, but in terms of alkali dissolution rate and film physical properties, the weight average molecular weight is preferably 3,000 to 200,000, more preferably 5,000 to 100,000. 10,000 to 50,000 are particularly preferable. In the present invention, the molecular weight is measured by gel permeation chromatography and can be determined using a standard polystyrene calibration curve.
本発明の感光性樹脂組成物中の(A)カルボキシ基を有する樹脂の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、20〜90重量%であることが好ましく、25〜75重量%であることがより好ましく、40〜70重量%であることが更に好ましい。含有量が上記範囲であると、現像した際のパターン形成性が良好となる。 The content of the resin having a carboxyl group (A) in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 20 to 90% by weight with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition, and is preferably 25 to 75%. More preferably, it is 40% by weight, and still more preferably 40-70% by weight. When the content is in the above range, the pattern formability upon development is good.
(B)感光剤
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)感光剤を含有する。
本発明の感光性樹脂組成物に用いることができる感光剤は、露光により画像を形成する機能を感光性樹脂組成物に付与する、及び/又は、そのきっかけを与える化合物を指す。
具体的には、感光性のキノンジアジド化合物(B1)や、ジヒドロピリジン化合物(B2)、露光による酸を発生する化合物(光酸発生剤)(B3)、を挙げることができる。
これらの中でも、キノンジアジド化合物(B1)、ジヒドロピリジン化合物(B2)が好ましく、キノンジアジド化合物(B1)がより好ましい。
これら感光剤は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用して用いることもできる。
また、感度調整のために、感光剤に、増感剤などを併用して用いることもできる。
(B) Photosensitive agent The photosensitive resin composition of the present invention contains (B) a photosensitizer.
The photosensitive agent that can be used in the photosensitive resin composition of the present invention refers to a compound that imparts a function of forming an image by exposure to the photosensitive resin composition and / or gives the trigger.
Specific examples include a photosensitive quinonediazide compound (B1), a dihydropyridine compound (B2), and a compound that generates an acid upon exposure (photoacid generator) (B3).
Among these, a quinonediazide compound (B1) and a dihydropyridine compound (B2) are preferable, and a quinonediazide compound (B1) is more preferable.
These photosensitizers may be used alone or in combination of two or more.
In order to adjust sensitivity, a sensitizer or the like can be used in combination with the photosensitive agent.
<キノンジアジド化合物(B1)>
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)感光剤として、キノンジアジド化合物を含有することが好ましく、1,2−キノンジアジド化合物を含有することがより好ましい。
キノンジアジド化合物は、キノンジアジド部分構造を有する化合物であり、分子内に少なくとも1個のキノンジアジド部分構造を有することを要し、2個以上の部分構造を有することが好ましい。
キノンジアジド化合物は、未露光部においては感光性樹脂組成物塗布膜のアルカリ溶解性を抑制し、露光部ではカルボキシ基を発生することにより感光性樹脂組成物塗布膜のアルカリ溶解性を向上させるため、ポジ型のパターン形成を可能とする。
<Quinonediazide compound (B1)>
The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a quinonediazide compound as the photosensitizer (B), and more preferably contains a 1,2-quinonediazide compound.
The quinonediazide compound is a compound having a quinonediazide partial structure, requires at least one quinonediazide partial structure in the molecule, and preferably has two or more partial structures.
The quinonediazide compound suppresses alkali solubility of the photosensitive resin composition coating film in the unexposed area, and improves the alkali solubility of the photosensitive resin composition coating film by generating a carboxy group in the exposed area. A positive pattern can be formed.
キノンジアジド化合物としては、o−キノンジアジド化合物(1,2−キノンジアジド化合物)やp−キノンジアジド化合物(1,4−キノンジアジド化合物)が挙げられる。中でも、感度や現像性の観点から、1,2−キノンジアジド化合物が好ましく、1,2−ナフトキノンジアジド化合物が特に好ましい。
1,2−キノンジアジド化合物は、例えば、1,2−キノンジアジドスルホニルクロリド類と、ヒドロキシ化合物、アミノ化合物などと、を脱塩酸剤の存在下で縮合反応させることで得られる。
1,2−キノンジアジド化合物としては、例えば、1,2−ベンゾキノンジアジドスルホン酸エステル、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、1,2−ベンゾキノンジアジドスルホン酸アミド、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸アミド等を挙げることができる。具体的には、J.Kosar著“Light−Sensitive Systems”、pp.339〜352(1965)、John Wiley&Sons社(New York)やW.S.De Forest著“Photoresist”50(1975)、McGraw−Hill,Inc,(New York)に記載されている1,2−キノンジアジド化合物、特開2004−170566号公報、特開2002−40653号公報、特開2002−351068号公報、特開2004−4233号公報、特開2004−271975号公報等に記載されている1,2−キノンジアジド化合物を挙げることができる。特開2008−224970号公報の0066〜0081に記載されているものも好ましい。
Examples of the quinonediazide compound include an o-quinonediazide compound (1,2-quinonediazide compound) and a p-quinonediazide compound (1,4-quinonediazide compound). Among these, from the viewpoints of sensitivity and developability, 1,2-quinonediazide compounds are preferable, and 1,2-naphthoquinonediazide compounds are particularly preferable.
A 1,2-quinonediazide compound can be obtained, for example, by subjecting 1,2-quinonediazidesulfonyl chlorides to a hydroxy compound, an amino compound, or the like in the presence of a dehydrochlorinating agent.
Examples of the 1,2-quinonediazide compound include 1,2-benzoquinonediazidesulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinonediazidesulfonic acid ester, 1,2-benzoquinonediazidesulfonic acid amide, and 1,2-naphthoquinonediazidesulfonic acid amide. Etc. Specifically, J. et al. Kosar, “Light-Sensitive Systems”, pp. 339-352 (1965), John Wiley & Sons (New York) and W.C. S. De Forest, “Photoresist” 50 (1975), 1,2-quinonediazide compounds described in McGraw-Hill, Inc, (New York), JP-A 2004-170566, JP-A 2002-40653, JP Examples thereof include 1,2-quinonediazide compounds described in JP-A No. 2002-351068, JP-A No. 2004-4233, JP-A No. 2004-271975, and the like. Those described in JP-A-2008-224970, 0066 to 0081 are also preferable.
1,2−ナフトキノンジアジド基を有する化合物の中でも、以下の構造を有する化合物が特に高感度であることから好ましく使用することができる。 Among the compounds having a 1,2-naphthoquinonediazide group, compounds having the following structures can be preferably used because they have particularly high sensitivity.
更に、最も好ましい1,2−ナフトキノンジアジド基を有する化合物としては、下記化合物である。DにおけるHと1,2−ナフトキノンジアジド基の割合(モル比)としては、感度と透明性の観点から50:50〜1:99であることが好ましい。 Further, the most preferable compound having a 1,2-naphthoquinonediazide group is the following compound. The ratio (molar ratio) of H and 1,2-naphthoquinonediazide group in D is preferably 50:50 to 1:99 from the viewpoint of sensitivity and transparency.
<ジヒドロピリジン化合物(B2)>
ジヒドロピリジン化合物としては、特に制限はなく、感光剤として公知のジヒドロピリジン化合物を好適に使用することができる。
ジヒドロピリジン化合物は、1,4−ジヒドロピリジン化合物であることが好ましい。また、ジヒドロピリジン化合物は、ニトロアリール構造を有することが好ましく、4−(o−ニトロアリール)−1,4−ジヒドロピリジン化合物であることがより好ましい。
本発明で用いることができるジヒドロピリジン化合物としては、例えば、2,6−ジメチル−3,5−ジアセチル−4−(2’−ニトロフェニル)−1,4−ジヒドロピリジン、4−(2’−ニトロフェニル)−2,6−ジメチル−3,5−ジカルボエトキシ−1,4−ジヒドロピリジン、4−(2’,4’−ジニトロフェニル)−2,6−ジメチル−3,5−ジカルボメトキシ−1,4−ジヒドロピリジン等を好ましく挙げることができる。
<Dihydropyridine compound (B2)>
There is no restriction | limiting in particular as a dihydropyridine compound, A well-known dihydropyridine compound can be used suitably as a photosensitive agent.
The dihydropyridine compound is preferably a 1,4-dihydropyridine compound. Further, the dihydropyridine compound preferably has a nitroaryl structure, and more preferably a 4- (o-nitroaryl) -1,4-dihydropyridine compound.
Examples of the dihydropyridine compound that can be used in the present invention include 2,6-dimethyl-3,5-diacetyl-4- (2′-nitrophenyl) -1,4-dihydropyridine and 4- (2′-nitrophenyl). ) -2,6-dimethyl-3,5-dicarboethoxy-1,4-dihydropyridine, 4- (2 ′, 4′-dinitrophenyl) -2,6-dimethyl-3,5-dicarbomethoxy-1 Preferred examples include 1,4-dihydropyridine.
<光酸発生剤(B3)>
光酸発生剤としては、光カチオン重合の光開始剤、光ラジカル重合の光開始剤、色素類の光消色剤、光変色剤、マイクロレジスト等に使用されている活性光線又は放射線の照射により酸を発生する公知の化合物、或いはそれらの混合物を、適宜選択して使用することができる。
<Photoacid generator (B3)>
Photoacid generators include photoinitiators of photocationic polymerization, photoinitiators of photoradical polymerization, photodecolorants of dyes, photochromic agents, irradiation of actinic rays or radiation used in microresists, etc. A known compound that generates an acid or a mixture thereof can be appropriately selected and used.
光酸発生剤として、具体的には、例えば、ジアゾニウム塩化合物、ホスホニウム塩化合物、スルホニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物、イミドスルホネート化合物、オキシムスルホネート化合物、ジアゾジスルホン化合物、ジスルホン化合物、o−ニトロベンジルスルホネート化合物を挙げることができる。
光酸発生剤としては、発生酸として、pKaが2以下と強い、スルホン酸や電子吸引基の置換したアルキル乃至はアリールカルボン酸、同じく電子求引基の置換したジスルホニルイミドなどを発生させる化合物が好ましい。ここで、電子求引基としては、F原子などのハロゲン原子、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基、ニトロ基、シアノ基を挙げることができる。
Specific examples of the photoacid generator include a diazonium salt compound, a phosphonium salt compound, a sulfonium salt compound, an iodonium salt compound, an imide sulfonate compound, an oxime sulfonate compound, a diazodisulfone compound, a disulfone compound, and an o-nitrobenzyl sulfonate compound. Can be mentioned.
As a photoacid generator, a compound that generates a sulfonic acid or an alkyl or arylcarboxylic acid substituted with an electron withdrawing group, a disulfonylimide substituted with an electron withdrawing group, or the like having a strong pKa of 2 or less as a generated acid Is preferred. Here, examples of the electron withdrawing group include a halogen atom such as an F atom, a haloalkyl group such as a trifluoromethyl group, a nitro group, and a cyano group.
また、光酸発生剤として、活性光線又は放射線の照射により酸を発生する基、或いは化合物を樹脂の主鎖又は側鎖に導入した化合物、例えば、米国特許第3,849,137号明細書、独国特許第3914407号明細書、及び、特開昭63−26653号、特開昭55−164824号、特開昭62−69263号、特開昭63−146038号、特開昭63−163452号、特開昭62−153853号、特開昭63−146029号の各公報等に記載の化合物を用いることもできる。 Further, as a photoacid generator, a group that generates an acid upon irradiation with actinic rays or radiation, or a compound in which a compound is introduced into the main chain or side chain of a resin, for example, US Pat. No. 3,849,137, German Patent No. 3914407, and JP-A-63-26653, JP-A-55-164824, JP-A-62-69263, JP-A-63-146038, JP-A-63-163452. The compounds described in JP-A-62-153853 and JP-A-63-146029 can also be used.
更に、光酸発生剤として、米国特許第3,779,778号、欧州特許第126,712号等の各明細書に記載の光により酸を発生する化合物も使用することができる。 Further, as the photoacid generator, compounds capable of generating an acid by light described in each specification such as US Pat. No. 3,779,778 and European Patent 126,712 can also be used.
本発明の感光性樹脂組成物における(B)感光剤の配合量は、露光部と未露光部との溶解速度差と、感度の許容幅の点から、(A)カルボキシ基を有する樹脂の総量を100重量部としたとき、1〜100重量部が好ましく、5〜80重量部がより好ましく、5〜50重量部が最も好ましい。
また、本発明の感光性樹脂組成物における(B)感光剤の配合量は、露光部と未露光部との溶解速度差と、感度の許容幅の点から、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対し、1〜60重量%が好ましく、5〜50重量%がより好ましく、5〜40重量%が最も好ましい。
The blending amount of the photosensitive agent (B) in the photosensitive resin composition of the present invention is (A) the total amount of the resin having a carboxy group in terms of the difference in dissolution rate between the exposed part and the unexposed part and the allowable sensitivity range. Is 100 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight, more preferably 5 to 80 parts by weight, and most preferably 5 to 50 parts by weight.
In addition, the blending amount of the photosensitive agent (B) in the photosensitive resin composition of the present invention is the photosensitive resin composition of the present invention in terms of the difference in dissolution rate between the exposed and unexposed areas and the allowable sensitivity range. The total solid content is preferably 1 to 60% by weight, more preferably 5 to 50% by weight, and most preferably 5 to 40% by weight.
(C)エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する樹脂、並びに/又は、エチレン性不飽和基及びオキセタニル基を有する樹脂
本発明の感光性樹脂組成物は、(C)エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する樹脂、並びに/又は、エチレン性不飽和基及びオキセタニル基を有する樹脂(以下、これらを「成分C」ともいう。)を含有する。
成分Cは、エポキシ基(以下、「オキシラニル基」ともいう。)及び/又はオキセタニル基と、エチレン性不飽和基とを有する架橋性樹脂である。成分Cは、カルボキシ基を有しないことが好ましく、カルボキシ基及びフェノール性水酸基等の酸性基を有しないことがより好ましい。
成分Cは、エチレン性不飽和基を有する化合物の重合体又は共重合体であることが好ましく、(メタ)アクリル樹脂、又は、その共重合体であることがより好ましい。
(C) Resin having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group and / or a resin having an ethylenically unsaturated group and an oxetanyl group The photosensitive resin composition of the present invention comprises (C) an ethylenically unsaturated group and an epoxy. A resin having a group and / or a resin having an ethylenically unsaturated group and an oxetanyl group (hereinafter also referred to as “component C”).
Component C is a crosslinkable resin having an epoxy group (hereinafter also referred to as “oxiranyl group”) and / or an oxetanyl group and an ethylenically unsaturated group. Component C preferably does not have a carboxy group, and more preferably does not have an acidic group such as a carboxy group and a phenolic hydroxyl group.
Component C is preferably a polymer or copolymer of a compound having an ethylenically unsaturated group, and more preferably a (meth) acrylic resin or a copolymer thereof.
本発明の感光性樹脂組成物において、エポキシ基及びオキセタニル基を(A)カルボキシ基を有する樹脂から分離して、成分Cに含有させることは、組成物の保存安定性の観点から好ましい。
また、成分Cは、反応しやすさの観点からはエポキシ基を有することが好ましく、また、組成物の保存安定性の観点からはオキセタニル基を有することが好ましい。
In the photosensitive resin composition of the present invention, it is preferable from the viewpoint of the storage stability of the composition that the epoxy group and the oxetanyl group are separated from the resin (A) having a carboxy group and contained in Component C.
Component C preferably has an epoxy group from the viewpoint of ease of reaction, and preferably has an oxetanyl group from the viewpoint of storage stability of the composition.
成分Cは、エポキシ基及びオキセタニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基と、エチレン性不飽和基とを、異なるモノマー単位に有していても、同じモノマー単位内に有していてもよい。また、成分Cは、エポキシ基及びオキセタニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するモノマー単位(C1)、及び、エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(C2)を含む共重合体であることが好ましい。更に必要に応じて、(C3)その他のモノマー単位を含んでいてもよい。
また、成分Cは、その構造中に、カルボキシ基を有するモノマー単位を有さないことが好ましく、カルボキシ基及びその他のアルカリ可溶性基を有するモノマー単位を含まないことが好ましい。
Component C may have at least one group selected from the group consisting of an epoxy group and an oxetanyl group and an ethylenically unsaturated group in different monomer units or in the same monomer unit. Good. Component C is a copolymer comprising a monomer unit (C1) having at least one group selected from the group consisting of an epoxy group and an oxetanyl group, and a monomer unit (C2) having an ethylenically unsaturated group. Preferably there is. Furthermore, (C3) other monomer units may be included as necessary.
Component C preferably has no monomer unit having a carboxy group in its structure, and preferably does not contain a monomer unit having a carboxy group and other alkali-soluble groups.
<エポキシ基及びオキセタニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するモノマー単位(C1)>
成分Cは、エポキシ基及びオキセタニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するモノマー単位(C1)を有することが好ましい。
エポキシ基及びオキセタニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するモノマー単位(C1)としては、エポキシ基及びオキセタニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するモノマーに由来するモノマー単位が挙げられる。
エポキシ基を有するモノマーとして、具体的には、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロへキシル−n−ブロピル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロへキシル−i−プロピル(メタ)アクリレート、1−ビニル−2,3−エポキシシクロヘキサン、1−ビニル−3,4−エポキシシクロヘキサン、1−アリル−2,3−エポキシシクロヘキサン、1−アリル−3,4−エポキシシクロヘキサンなどの化合物を挙げることができ、中でも、グリシジル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレートが、耐溶剤性、耐熱性の観点から好ましく、グリシジル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
<Monomer unit (C1) having at least one group selected from the group consisting of epoxy groups and oxetanyl groups>
Component C preferably has a monomer unit (C1) having at least one group selected from the group consisting of an epoxy group and an oxetanyl group.
As the monomer unit (C1) having at least one group selected from the group consisting of an epoxy group and an oxetanyl group, the monomer unit derived from a monomer having at least one group selected from the group consisting of an epoxy group and an oxetanyl group Is mentioned.
Specific examples of the monomer having an epoxy group include glycidyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylethyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl-n-bromo (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl-i-propyl (meth) acrylate, 1-vinyl-2,3-epoxycyclohexane, 1-vinyl-3 , 4-epoxycyclohexane, 1-allyl-2,3-epoxycyclohexane, 1-allyl-3,4-epoxycyclohexane, and the like. Among them, glycidyl (meth) acrylate, (3,4-epoxy (Cyclohexyl) methyl (meth) acryle DOO is, solvent resistance, from the viewpoint of heat resistance, glycidyl (meth) acrylate are particularly preferred.
オキセタニル基を有するモノマーとしては、例えば、特開2001−330953号公報に記載されているようなオキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステルなどを挙げることができる。このようなモノマーとして、具体的には3−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−トリフルオロメチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、2−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、2−(メタクリロイルオキシメチル)−4−トリフルオロメチルオキセタンなどが、得られる感光性樹脂組成物の現像寛容度(プロセスマージン)が広く、かつ、得られる硬化膜の耐薬品性を高める点から好ましい。 As a monomer which has an oxetanyl group, the (meth) acrylic acid ester which has an oxetanyl group as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-330953 etc. can be mentioned, for example. Specific examples of such a monomer include 3- (methacryloyloxymethyl) oxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-trifluoromethyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane, 2- ( Methacryloyloxymethyl) oxetane, 2- (methacryloyloxymethyl) -4-trifluoromethyloxetane, etc. have wide development latitude (process margin) of the resulting photosensitive resin composition, and chemical resistance of the resulting cured film It is preferable from the point of improving the property.
エポキシ基及びオキセタニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するモノマー単位(C1)は、1種単独で構成されていてもよいし、2種以上で構成されていてもよい。
成分Cにおけるエポキシ基及びオキセタニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するモノマー単位(C1)の含有量は、感光性樹脂組成物を用いて形成される硬化膜の耐溶剤性、耐熱性に優れるといった点から、成分Cが有する全モノマー単位100モル%に対し、20〜98モル%が好ましく、30〜95モル%がより好ましく、40〜90モル%が更に好ましい。
The monomer unit (C1) having at least one group selected from the group consisting of an epoxy group and an oxetanyl group may be composed of one kind alone, or may be composed of two or more kinds.
The content of the monomer unit (C1) having at least one group selected from the group consisting of an epoxy group and an oxetanyl group in Component C is the solvent resistance and heat resistance of a cured film formed using the photosensitive resin composition. From the standpoint of excellent properties, 20 to 98 mol% is preferable, 30 to 95 mol% is more preferable, and 40 to 90 mol% is still more preferable with respect to 100 mol% of all monomer units contained in Component C.
<エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(C2)>
成分Cは、エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(C2)を有することが好ましい。
エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(C2)としては、エチレン性不飽和基を1以上有していれば、特に制限はなく、重合後にエチレン性不飽和基を導入又は形成しても、多官能エチレン性不飽和化合物を使用して重合を行うことによりエチレン性不飽和基を有するモノマー単位を形成してもよいが、重合後にエチレン性不飽和基を導入又は形成することが好ましい。
エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(C2)としては、例えば、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するモノマー単位中のエポキシ基及び/又はオキセタニル基に、(メタ)アクリル酸等のカルボキシ基とエチレン性不飽和基とを有する化合物のカルボキシル基を反応させたモノマー単位、又は、カルボキシ基を有するモノマー単位のカルボキシル基に、エポキシ基及び/又はオキセタニル基とエチレン性不飽和基とを含む化合物中のエポキシ基及び/又はオキセタニル基を反応させたモノマー単位であることが好ましく挙げられ、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するモノマー単位中のエポキシ基及び/又はオキセタニル基に、カルボキシ基とエチレン性不飽和基とを有する化合物のカルボキシル基を反応させたモノマー単位がより好ましく挙げられる。
上記反応により、エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(C2)中に第二級水酸基が導入されるため、エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(C2)は、第二級水酸基を有することが好ましい。
また、エチレン性不飽和基を有するモノマー単位は、重合後、特定の基を公知の方法によりエチレン性不飽和基に化学変換し形成してもよい。
成分Cは、エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(C2)として、グリシジル(メタ)アクリレート由来のモノマー単位に(メタ)アクリル酸を反応させて得られる下記式(Ee)に示すモノマー単位、又は、(3−エチル−3−オキセタニル)メチル(メタ)クリレート由来のモノマー単位に(メタ)アクリル酸を反応させて得られる下記式(Eo)に示すモノマー単位を少なくとも有することが特に好ましく、下記式(Ee)に示すモノマー単位を少なくとも有することが最も好ましい。
<Monomer unit having ethylenically unsaturated group (C2)>
Component C preferably has a monomer unit (C2) having an ethylenically unsaturated group.
The monomer unit (C2) having an ethylenically unsaturated group is not particularly limited as long as it has one or more ethylenically unsaturated groups. Although a monomer unit having an ethylenically unsaturated group may be formed by performing polymerization using a functional ethylenically unsaturated compound, it is preferable to introduce or form an ethylenically unsaturated group after polymerization.
Examples of the monomer unit (C2) having an ethylenically unsaturated group include an epoxy group and / or oxetanyl group in a monomer unit having an epoxy group and / or an oxetanyl group, a carboxy group such as (meth) acrylic acid, and ethylene. In a monomer unit obtained by reacting a carboxyl group of a compound having an ethylenically unsaturated group, or a compound containing an epoxy group and / or an oxetanyl group and an ethylenically unsaturated group in the carboxyl group of the monomer unit having a carboxyl group Preferred examples include monomer units obtained by reacting an epoxy group and / or an oxetanyl group. The epoxy group and / or oxetanyl group in the monomer unit having an epoxy group and / or an oxetanyl group may have a carboxy group and an ethylenic unsaturated group. Mono-reacted with a carboxyl group of a compound having a group Over the unit and the like and more preferably.
Since the secondary hydroxyl group is introduced into the monomer unit (C2) having an ethylenically unsaturated group by the above reaction, the monomer unit (C2) having an ethylenically unsaturated group may have a secondary hydroxyl group. preferable.
The monomer unit having an ethylenically unsaturated group may be formed by chemically converting a specific group into an ethylenically unsaturated group by a known method after polymerization.
Component C is a monomer unit represented by the following formula (Ee) obtained by reacting (meth) acrylic acid with a monomer unit derived from glycidyl (meth) acrylate as a monomer unit (C2) having an ethylenically unsaturated group, or It is particularly preferable to have at least a monomer unit represented by the following formula (Eo) obtained by reacting (meth) acrylic acid with a monomer unit derived from (3-ethyl-3-oxetanyl) methyl (meth) acrylate. Most preferably, it has at least a monomer unit represented by (Ee).
エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(C2)は、1種単独で構成されていてもよいし、2種以上で構成されていてもよい。
エチレン性不飽和基を有するモノマー単位(C2)は、エチレン性不飽和基を1以上有していればよいが、1〜6であることが好ましく、1であることがより好ましい。
成分Cにおけるエチレン性不飽和基を有するモノマー単位(C2)の含有量は、感光性樹脂組成物を用いて形成される硬化膜の耐溶剤性、耐熱性に優れるといった点から、成分Cが有する全モノマー単位100モル%に対し、1〜30モル%が好ましく、2〜25モル%がより好ましく、5〜20モル%が更に好ましい。
The monomer unit (C2) having an ethylenically unsaturated group may be composed of one kind alone, or may be composed of two or more kinds.
Although the monomer unit (C2) which has an ethylenically unsaturated group should just have one or more ethylenically unsaturated groups, it is preferable that it is 1-6, and it is more preferable that it is 1.
The content of the monomer unit (C2) having an ethylenically unsaturated group in Component C is that Component C has, from the viewpoint of excellent solvent resistance and heat resistance of a cured film formed using the photosensitive resin composition. 1-30 mol% is preferable with respect to 100 mol% of all monomer units, 2-25 mol% is more preferable, and 5-20 mol% is still more preferable.
<その他のモノマー単位(C3)>
成分Cは、エポキシ基及びオキセタニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するモノマー単位(C1)並びにエチレン性不飽和基を有するモノマー単位(C2)以外のその他のモノマー単位(C3)を含んでいてもよい。
その他のモノマー単位(C3)としては、特に限定はないが、(A)カルボキシ基を有する樹脂との相溶性の観点から、ヒドロキシ基、ポリエチレンオキサイド基を含むことが好ましい。
また、その他のモノマー単位(C3)としては、前述したその他のモノマー単位(A2−2)が例示できる。
その他のモノマー単位(C3)を形成することができるビニルモノマーとしては、特開2009−98691号公報の段落番号0046〜0051に記載されるビニルモノマーが挙げられる。
<Other monomer units (C3)>
Component C includes monomer units (C1) having at least one group selected from the group consisting of epoxy groups and oxetanyl groups, and other monomer units (C3) other than monomer units (C2) having ethylenically unsaturated groups. May be included.
Although there is no limitation in particular as another monomer unit (C3), It is preferable that a hydroxyl group and a polyethylene oxide group are included from a compatible viewpoint with (A) resin which has a carboxy group.
Moreover, as another monomer unit (C3), the other monomer unit (A2-2) mentioned above can be illustrated.
Examples of vinyl monomers that can form other monomer units (C3) include vinyl monomers described in paragraph numbers 0046 to 0051 of JP-A-2009-98691.
これらの中でも、(メタ)アクリル酸エステル類、又は、スチレン類が好ましい。最も好ましくは(メタ)アクリル酸エステル類であり、(メタ)アクリル酸エステル類の中でも、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノエチルエーテルが現像によるパターン形成性と透明性の観点から好ましい。これらの中でも、特に(メタ)アクリル酸メチルが、透明性の観点から好ましい。 Among these, (meth) acrylic acid esters or styrenes are preferable. Most preferred are (meth) acrylic esters, and among (meth) acrylic esters, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, diethylene glycol monomethyl ether (meth) acrylate, diethylene glycol monoethyl (meth) acrylate Ether, (meth) acrylic acid triethylene glycol monomethyl ether, (meth) acrylic acid triethylene glycol monoethyl ether, (meth) acrylic acid polyethylene glycol monomethyl ether, (meth) acrylic acid polyethylene glycol monoethyl ether form pattern by development From the viewpoints of safety and transparency. Among these, methyl (meth) acrylate is particularly preferable from the viewpoint of transparency.
その他のモノマー単位(C3)としては、脂環構造を有するモノマー単位を含むことが好ましい。
脂環構造を有するモノマー単位を形成することができる脂環構造を有するモノマーとして、具体的には、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸t−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸イソボニルなどが挙げられ、中でも、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニルが好ましい。
The other monomer unit (C3) preferably includes a monomer unit having an alicyclic structure.
Specific examples of the monomer having an alicyclic structure capable of forming a monomer unit having an alicyclic structure include cyclohexyl (meth) acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, and dicyclo (meth) acrylate. Pentenyl, (meth) acrylic acid dicyclopentenyloxyethyl, (meth) acrylic acid dicyclopentanyl, (meth) acrylic acid isobonyl, etc., among others, (meth) acrylic acid cyclohexyl, (meth) acrylic acid dicyclo Pentenyl, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, and dicyclopentanyl (meth) acrylate are preferred.
その他のモノマー単位(C3)は、1種単独で構成されていてもよいし、2種以上で構成されていてもよい。
成分C中のその他のモノマー単位(C3)の含有量は、感光性樹脂組成物を用いて形成される硬化膜の透明性、現像性に優れるといった点から、成分Cが有する全モノマー単位100モル%に対し、0〜50モル%が好ましく、3〜40モル%がより好ましく、5〜30モル%が更に好ましい。
Another monomer unit (C3) may be comprised by 1 type individually, and may be comprised by 2 or more types.
The content of other monomer units (C3) in component C is 100 mol of all monomer units contained in component C from the viewpoint of excellent transparency and developability of a cured film formed using the photosensitive resin composition. % To 0 to 50 mol% is preferable, 3 to 40 mol% is more preferable, and 5 to 30 mol% is still more preferable.
成分Cの分子量には特に制限はないが、アルカリ溶解速度や膜物性の観点から、重量平均分子量で、2,000〜50,000が好ましく、3,000〜10,000がより好ましい。 Although there is no restriction | limiting in particular in the molecular weight of component C, 2,000-50,000 are preferable at a weight average molecular weight from a viewpoint of alkali dissolution rate or film | membrane physical property, and 3,000-10,000 are more preferable.
成分Cとしては、素材の入手性、透明性の観点から更に好ましいものとして、グリシジル(メタ)アクリレート由来のモノマー単位を50〜95モル%含む共重合体を挙げることができる。
本発明の感光性樹脂組成物に用いることができる成分Cは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の感光性樹脂組成物における成分Cの含有量は、(A)カルボキシ基を有する樹脂の総量を100重量部としたとき、5〜120重量部であることが好ましく、10〜100重量部であることがより好ましい。添加量がこの範囲にあると、感光性樹脂組成物を用いて形成される硬化膜の耐溶剤性、耐熱性、絶縁安定性が優れたものとなる。
また、本発明の感光性樹脂組成物における成分Cの含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対し、1〜50重量%であることが好ましく、3〜40重量%であることがより好ましく、5〜30重量%であることが更に好ましい。添加量がこの範囲にあると、感光性樹脂組成物を用いて形成される硬化膜の耐溶剤性、耐熱性、絶縁安定性が優れたものとなる。
As component C, a copolymer containing 50 to 95 mol% of a monomer unit derived from glycidyl (meth) acrylate can be mentioned as a more preferable one from the viewpoint of availability of raw materials and transparency.
Component C that can be used in the photosensitive resin composition of the present invention may be used alone or in combination of two or more.
The content of Component C in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 5 to 120 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight, when the total amount of (A) the resin having a carboxy group is 100 parts by weight. It is more preferable that When the addition amount is within this range, the cured film formed using the photosensitive resin composition has excellent solvent resistance, heat resistance, and insulation stability.
The content of component C in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 1 to 50% by weight, and 3 to 40% by weight, based on the total solid content of the photosensitive resin composition of the present invention. More preferably, it is more preferably 5 to 30% by weight. When the addition amount is within this range, the cured film formed using the photosensitive resin composition has excellent solvent resistance, heat resistance, and insulation stability.
本発明においては、架橋剤として、前記成分C以外のエポキシ基含有化合物を併用してもよい。具体的には例えば、セロキサイド2021P、同3000、エポリードGT401、EHPE3150、EHPE3150E(以上、ダイセル化学工業(株)製)などを挙げることができる。
前記成分C以外のエポキシ基含有化合物を併用する場合の添加量は、(A)カルボキシ基を有する樹脂の総量を100重量部としたとき、1〜50重量部であることが好ましく、3〜30重量部であることがより好ましい。
In the present invention, an epoxy group-containing compound other than the component C may be used in combination as a crosslinking agent. Specifically, for example, Celoxide 2021P, 3000, Epolide GT401, EHPE3150, EHPE3150E (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) can be used.
When the epoxy group-containing compound other than the component C is used in combination, the addition amount is preferably 1 to 50 parts by weight when the total amount of the resin having (A) carboxy group is 100 parts by weight, and 3 to 30 More preferred are parts by weight.
本発明の感光性樹脂組成物は、(A)カルボキシ基を有する樹脂、(B)感光剤と、並びに、(C)エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する樹脂、並びに/又は、エチレン性不飽和基及びオキセタニル基を有する樹脂の他に、(D)溶媒、(E)熱ラジカル発生剤、(F)密着促進剤、(G)界面活性剤、及び/又は(H)酸化防止剤などの任意成分を更に含んでいてもよい。
以下、任意成分について説明する。
The photosensitive resin composition of the present invention comprises (A) a resin having a carboxy group, (B) a photosensitive agent, and (C) a resin having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group, and / or an ethylenically unsaturated group. In addition to a resin having a saturated group and an oxetanyl group, (D) solvent, (E) thermal radical generator, (F) adhesion promoter, (G) surfactant, and / or (H) antioxidant, etc. An optional component may be further included.
Hereinafter, arbitrary components will be described.
(D)溶媒
本発明の感光性樹脂組成物は、(D)溶媒を含んでいてもよい。
本発明の感光性樹脂組成物の調製に用いられる溶媒としては、(A)カルボキシ基を有する樹脂、(B)感光剤と、(C)エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する樹脂、並びに/又は、エチレン性不飽和基及びオキセタニル基を有する樹脂、並びに、任意に配合されるその他の成分を均一に溶解し、かつ、これらの成分と反応しないものが用いられる。
中でも、各成分の溶解性、各成分との反応性、塗膜形成のしやすさなどの点から、アルコール、グリコールエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、エステルまたはジエチレングリコールが好ましく用いられる。これらのうち、ベンジルアルコール、2−フェニルエチルアルコール、3−フェニル−1−プロパノール、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシプロピオン酸メチル、又は、エトキシプロピオン酸エチルが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテテート、又は、ジエチエレングリコールジメチルエーテルがより好ましい。
(D) Solvent The photosensitive resin composition of the present invention may contain (D) a solvent.
As a solvent used for the preparation of the photosensitive resin composition of the present invention, (A) a resin having a carboxy group, (B) a photosensitive agent, (C) a resin having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group, and / or Alternatively, a resin having an ethylenically unsaturated group and an oxetanyl group, and other components that are optionally blended, and those that do not react with these components are used.
Among these, alcohol, glycol ether, ethylene glycol alkyl ether acetate, ester or diethylene glycol is preferably used from the viewpoints of solubility of each component, reactivity with each component, and ease of film formation. Among these, benzyl alcohol, 2-phenylethyl alcohol, 3-phenyl-1-propanol, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, Propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl methoxypropionate or ethyl ethoxypropionate are preferred, and propylene glycol monomethyl ether acetate or diethylene glycol dimethyl ether is more preferred.
さらに前記溶媒とともに膜厚の面内均一性を高めるため、高沸点溶媒を併用することもできる。
併用できる高沸点溶媒としては、例えば、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアニリド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテートなどが挙げられる。これらのうち、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、又は、N,N−ジメチルアセトアミドが好ましい。
Furthermore, in order to improve the in-plane uniformity of the film thickness together with the solvent, a high boiling point solvent can be used in combination.
Examples of the high-boiling solvent that can be used in combination include N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformanilide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, and benzylethyl. Ether, dihexyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, Examples thereof include phenyl cellosolve acetate. Of these, N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone, or N, N-dimethylacetamide is preferable.
本発明の感光性樹脂組成物調製用の溶媒として、高沸点溶媒を併用する場合、その使用量は、溶媒全量に対して、好ましくは50重量%以下、より好ましくは40重量%以下、更に好ましくは30重量%以下とすることができる。高沸点溶媒の使用量が上記範囲であると、塗膜の膜厚均一性、感度及び残膜率の点で優れる。 When a high boiling point solvent is used in combination as a solvent for preparing the photosensitive resin composition of the present invention, the amount used is preferably 50% by weight or less, more preferably 40% by weight or less, still more preferably based on the total amount of the solvent. May be 30 wt% or less. It is excellent in the point of the film thickness uniformity of a coating film, the sensitivity, and the remaining film rate that the usage-amount of a high boiling point solvent is the said range.
(D)溶媒は、1種単独で使用しても、2種以上を任意の割合で混合したものを使用してもよい。
本発明の感光性樹脂組成物を溶液状態として調製する場合、溶液中に占める溶媒以外の成分の固形分濃度は、使用目的や所望の膜厚の値などに応じて任意に設定することができるが、本発明の感光性樹脂組成物の全重量に対し、5〜50重量%であることが好ましく、10〜40重量%であることが好ましく、12〜35重量%であることが更に好ましい。
このようにして調製された感光性樹脂組成物溶液は、孔径0.2μm程度の開口部を有するミリポアフィルタなどを用いて濾過したうえで使用に供してもよい。
(D) A solvent may be used individually by 1 type, or what mixed 2 or more types in arbitrary ratios may be used for it.
When preparing the photosensitive resin composition of the present invention in a solution state, the solid content concentration of components other than the solvent in the solution can be arbitrarily set according to the purpose of use, the value of the desired film thickness, and the like. However, it is preferable that it is 5 to 50 weight% with respect to the total weight of the photosensitive resin composition of this invention, it is preferable that it is 10 to 40 weight%, and it is still more preferable that it is 12 to 35 weight%.
The photosensitive resin composition solution thus prepared may be used after being filtered using a Millipore filter having an opening having a pore diameter of about 0.2 μm.
(E)熱ラジカル発生剤
本発明の感光性樹脂組成物は、(E)熱ラジカル発生剤を含んでいてもよい。
本発明における熱ラジカル発生剤としては(B)感光剤とは異なる構造であって、一般にラジカル発生剤として知られているものを用いることができる。熱ラジカル発生剤は、熱のエネルギーによってラジカルを発生し、(A)カルボキシ基を有する樹脂などの重合性化合物と重合反応を開始、促進させる化合物である。熱ラジカル発生剤を添加することによって、得られた硬化膜がより強靭になり、耐熱性、耐溶剤性が向上する。
(E) Thermal radical generator The photosensitive resin composition of the present invention may contain (E) a thermal radical generator.
As the thermal radical generator in the present invention, those which are different from the photosensitive agent (B) and generally known as radical generators can be used. The thermal radical generator is a compound that generates radicals by heat energy and initiates and accelerates a polymerization reaction with a polymerizable compound such as (A) a resin having a carboxy group. By adding a thermal radical generator, the obtained cured film becomes tougher and heat resistance and solvent resistance are improved.
以下、熱ラジカル発生剤について詳述するが、本発明はこれらの記述により制限を受けるものではない。
本発明において、好ましい熱ラジカル発生剤としては、芳香族ケトン類、オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、アゾ系化合物、ビベンジル化合物等が挙げられる。
本発明においては、得られた硬化膜の耐熱性、耐溶剤性の観点から、有機過酸化物、アゾ系化合物、ビベンジル化合物がより好ましく、ビベンジル化合物が特に好ましい。
以下に、上記した熱ラジカル発生剤の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Hereinafter, although a thermal radical generator is explained in full detail, this invention is not restrict | limited by these description.
In the present invention, preferred thermal radical generators include aromatic ketones, onium salt compounds, organic peroxides, thio compounds, hexaarylbiimidazole compounds, ketoxime ester compounds, borate compounds, azinium compounds, metallocene compounds, activity Examples thereof include an ester compound, a compound having a carbon halogen bond, an azo compound, and a bibenzyl compound.
In the present invention, from the viewpoint of heat resistance and solvent resistance of the obtained cured film, organic peroxides, azo compounds, and bibenzyl compounds are more preferable, and bibenzyl compounds are particularly preferable.
Specific examples of the above-described thermal radical generator are given below, but the present invention is not limited to these.
これらの有機過酸化物の具体例としては、パーロイルL、パーオクタO、パーロイルSA、パーヘキサ25O、パーヘキシルO、ナイパーBMT、ナイパーBW、パーヘキサMC、パーヘキサTMH、パーヘキサHC、パーヘキサC、パーテトラA、パーヘキシルI、パーブチルMA、パーブチル355、パーブチルL、パーブチルI、パーブチルE、パーヘキシルZ、パーヘキサ25Z、パーブチルA、パーヘキサ22、パーブチルZ、パーヘキサV、パーブチルP、パークミルD、パーヘキシルD、パーヘキサ25B、パーブチルC(以上、日油(株)製)等が挙げられる。
Specific examples of these organic peroxides include Parroyl L, Perocta O, Parroyl SA, Perhexa 25O, Perhexyl O, Nipper BMT, Nipper BW, Perhexa MC, Perhexa TMH, Perhexa HC, Perhexa C, Pertetra C, Perhexyl I. Perbutyl MA, perbutyl 355, perbutyl L, perbutyl I, perbutyl E, perhexyl Z, perhexa 25Z, perbutyl A,
また、アゾ系化合物としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビスプロピオニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチル、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミドオキシム)、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2’−アゾビス(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス(N−シクロヘキシル−2−メチルプロピオンアミド)、2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド]、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)等が挙げられる。 Examples of the azo compound include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobispropionitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2 ′. -Azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 4,4 '-Azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2'-azobisisobutyric acid dimethyl, 2,2'-azobis (2-methylpropionamidooxime), 2,2'-azobis [2- (2-imidazoline-2 -Yl) propane], 2,2′-azobis {2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide}, 2,2′-azobis [2 Methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide], 2,2′-azobis (N-butyl-2-methylpropionamide), 2,2′-azobis (N-cyclohexyl-2-methylpropionamide), 2,2′-azobis [N- (2-propenyl) -2-methylpropionamide], 2,2′-azobis (2,4,4-trimethylpentane) and the like can be mentioned.
また、ビベンジル化合物としては、下記式(1)で表される化合物が好ましい。 Moreover, as a bibenzyl compound, the compound represented by following formula (1) is preferable.
式(1)で表される化合物として、具体的には、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン、α,α’−ジメトキシ−α,α’−ジフェニルビベンジル、α,α’−ジフェニル−α−メトキシビベンジル、α,α’−ジメトキシ−α,α’ジメチルビベンジル、α,α’−ジメトキシビベンジル、3,4−ジメチル−3,4−ジフェニル−n−ヘキサン、2,2,3,3−テトラフェニルコハク酸ニトリル、ジベンジルなどを挙げることができる。 Specific examples of the compound represented by the formula (1) include 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane, α, α′-dimethoxy-α, α′-diphenylbibenzyl, α, α′- Diphenyl-α-methoxybibenzyl, α, α′-dimethoxy-α, α′dimethylbibenzyl, α, α′-dimethoxybibenzyl, 3,4-dimethyl-3,4-diphenyl-n-hexane, 2, 2,3,3-tetraphenyl succinic acid nitrile, dibenzyl and the like can be mentioned.
本発明に用いる(E)熱ラジカル発生剤としては、10時間半減期温度が100℃以上230℃以下の範囲の化合物であることが好ましく、120℃以上220℃以下の化合物であることがより好ましい。10時間半減期温度がこの温度範囲にあることによって、優れた特性の硬化膜を得ることができる。
熱ラジカル発生剤の10時間半減期温度とは、特定温度下にて10時間放置した場合において、測定する化合物の半量が分解する温度のことをいう。
The (E) thermal radical generator used in the present invention is preferably a compound having a 10-hour half-life temperature of 100 ° C. to 230 ° C., more preferably 120 ° C. to 220 ° C. . When the 10-hour half-life temperature is in this temperature range, a cured film having excellent characteristics can be obtained.
The 10-hour half-life temperature of the thermal radical generator refers to a temperature at which half of the compound to be measured decomposes when left at a specific temperature for 10 hours.
10時間半減期温度が100℃以上230℃以下の範囲の化合物としては、上記した化合物のうち、日油(株)製の、パーブチルA、パーヘキサ22、パーブチルZ、パーヘキサV、パーブチルP、パークミルD、パーヘキシルD、パーヘキサ25B、パーブチルC、ノフマーBC−90(2、3−ジメチル−2、3−ジフェニルブタン)などが好ましく挙げられる。
理由は明らかではないが、より高温で分解しラジカルを発生する熱ラジカル発生剤が好ましく、得られた硬化膜の耐熱性、耐溶剤性が良好となる。
As compounds having a 10-hour half-life temperature in the range of 100 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, among the above-mentioned compounds, Perbutyl A,
The reason is not clear, but a thermal radical generator that decomposes at a higher temperature to generate radicals is preferable, and the resulting cured film has good heat resistance and solvent resistance.
(E)熱ラジカル発生剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用することも可能である。
本発明の感光性樹脂組成物における(E)熱ラジカル発生剤の含有量は、アルカリ可溶性樹脂(A)を100重量部としたとき、0.1〜100重量部であることが好ましく、1〜50重量部であることがより好ましく、5〜30重量部であることが膜物性向上の観点から最も好ましい。
(E) One type of thermal radical generator may be used alone, or two or more types may be used in combination.
The content of the (E) thermal radical generator in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0.1 to 100 parts by weight when the alkali-soluble resin (A) is 100 parts by weight. The amount is more preferably 50 parts by weight, and most preferably 5 to 30 parts by weight from the viewpoint of improving film properties.
(F)密着促進剤
本発明の感光性樹脂組成物には、必要により、固体表面への密着性付与のために、有機ケイ素化合物、シランカップリング剤、レベリング剤等の密着促進剤を添加してもよい。
これらの例としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、尿素プロピルトリエトキシシラン、トリス(アセチルアセトネート)アルミニウム、アセチルアセテートアルミニウムジイソプロピレートなどが挙げられる。
本発明の感光性樹脂組成物に密着促進剤を用いる場合、本発明の感光性樹脂組成物における密着促進剤の含有量は、(A)カルボキシ基を有する樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。
(F) Adhesion promoter To the photosensitive resin composition of the present invention, if necessary, an adhesion promoter such as an organosilicon compound, a silane coupling agent, and a leveling agent is added to provide adhesion to a solid surface. May be.
Examples of these are, for example, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, p-styryl. Trimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, ureapropyltriethoxysilane, tris ( Acetylacetonate) aluminum, acetylacetate aluminum diisopropylate and the like.
When the adhesion promoter is used in the photosensitive resin composition of the present invention, the content of the adhesion promoter in the photosensitive resin composition of the present invention is 0. 0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin having (A) carboxy group. 1 to 20 parts by weight is preferable, and 0.5 to 10 parts by weight is more preferable.
(G)界面活性剤
本発明の感光性樹脂組成物には、塗布性を向上するため、(G)界面活性剤を含有することができる。
界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤またはノニオン系界面活性剤を好適に用いることができ、例えば、特開2001−330953号公報に記載の各種界面活性剤を用いることができる。
これらの界面活性剤は単独でまたは2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明の感光性樹脂組成物において、これらの界面活性剤は、塗布性向上の観点から、(A)カルボキシ基を有する樹脂100重量部に対して、0.001〜20重量部使用することが好ましく、0.01〜5重量部がより好ましく、0.01〜2重量部が最も好ましい。
(G) Surfactant The photosensitive resin composition of the present invention can contain (G) a surfactant in order to improve coatability.
As the surfactant, a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, or a nonionic surfactant can be suitably used. For example, various surfactants described in JP-A-2001-330953 are used. Can do.
These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
In the photosensitive resin composition of the present invention, these surfactants may be used in an amount of 0.001 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin (A) having a carboxy group, from the viewpoint of improving coatability. Preferably, 0.01 to 5 parts by weight is more preferable, and 0.01 to 2 parts by weight is most preferable.
(H)酸化防止剤
さらに、本発明の感光性樹脂組成物には、酸化防止剤を添加することも好ましい。
酸化防止剤を添加することにより、硬化膜の着色を防止できる、または分解による膜厚減少を低減できるという利点がある。
酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤を使用することができ、リン系酸化防止剤、ヒドラジド類、ヒンダードアミン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、アスコルビン酸類、硫酸亜鉛、糖類、亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ヒドロキシルアミン誘導体などを挙げることができる。この中では、特にフェノール系酸化防止剤が硬化膜の着色、膜厚減少の観点で好ましい。これらは単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。
(H) Antioxidant Furthermore, it is also preferable to add an antioxidant to the photosensitive resin composition of the present invention.
By adding an antioxidant, there is an advantage that coloring of the cured film can be prevented or reduction in film thickness due to decomposition can be reduced.
As the antioxidant, known antioxidants can be used. Phosphorous antioxidants, hydrazides, hindered amine antioxidants, sulfur antioxidants, phenolic antioxidants, ascorbic acids, zinc sulfate Saccharides, nitrites, sulfites, thiosulfates, hydroxylamine derivatives, and the like. Among these, phenolic antioxidants are particularly preferable from the viewpoint of coloring the cured film and reducing the film thickness. These may be used alone or in combination.
フェノール系酸化防止剤の市販品としては、例えば、アデカスタブAO−60((株)ADEKA製)、アデカスタブAO−80((株)ADEKA製)、イルガノックス1098(チバジャパン(株)製)、イルガノックス1010(チバジャパン(株)製)、スミライザーGA−80(住友化学(株)製)等が、挙げられる。
酸化防止剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.1〜6重量%であることが好ましく、0.2〜5重量%であることがより好ましく、0.5〜4重量%が最適である。この範囲にすることで、形成された膜の十分な透明性が得られ、且つ、パターン形成時のも感度が発現される。
また、酸化防止剤以外の添加剤として、“高分子添加剤の新展開(日刊工業新聞社)”に記載の各種紫外線吸収剤や、金属不活性化剤等を本発明の感光性樹脂組成物に添加してもよい。
Examples of commercially available phenolic antioxidants include ADK STAB AO-60 (manufactured by ADEKA), ADK STAB AO-80 (manufactured by ADEKA), Irganox 1098 (manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), and Iruga. Nox 1010 (manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), Sumilyzer GA-80 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and the like.
The content of the antioxidant is preferably 0.1 to 6% by weight, more preferably 0.2 to 5% by weight, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. 5-4% by weight is optimal. By setting it in this range, sufficient transparency of the formed film can be obtained, and sensitivity can be exhibited even during pattern formation.
In addition, as an additive other than the antioxidant, the various ultraviolet absorbers described in “New Development of Polymer Additives (Nikkan Kogyo Shimbun)”, metal deactivators and the like are used in the photosensitive resin composition of the present invention. You may add to.
(硬化膜及びその形成方法、有機EL表示装置、並びに、液晶表示装置)
<硬化膜及びその形成方法>
本発明の硬化膜は、本発明の感光性樹脂組成物により形成された硬化膜であり、半導体装置又は表示装置等の電子デバイスにおける層間絶縁膜として好適に使用することができる。
本発明において、溶剤を含む感光性樹脂組成物を使用して、硬化膜を形成することができる。この場合において、硬化膜の形成方法は、以下の工程を採用することが好ましい。
(1)溶剤を含む感光性樹脂組成物を基板上に塗布する工程、(2)塗布された感光性樹脂組成物から溶剤を除去するプリベーク工程、(3)活性放射線で露光する工程、(4)水性現像液で現像する工程、及び、(5)熱硬化するポストベーク工程。
上記の必須工程の他に任意の工程を含むことができる。
なお、工程(1)において、基板とは、シリコンウエハのような加工していない半導体基板の他に、表示装置の製造工程において途中で得られる半製品であってもよい。
(Curing film and method for forming the same, organic EL display device, and liquid crystal display device)
<Hardened film and method for forming the same>
The cured film of the present invention is a cured film formed from the photosensitive resin composition of the present invention, and can be suitably used as an interlayer insulating film in an electronic device such as a semiconductor device or a display device.
In the present invention, a cured film can be formed using a photosensitive resin composition containing a solvent. In this case, it is preferable to employ the following steps as the method for forming the cured film.
(1) The process of apply | coating the photosensitive resin composition containing a solvent on a board | substrate, (2) The prebaking process of removing a solvent from the apply | coated photosensitive resin composition, (3) The process of exposing with actinic radiation, (4 ) A step of developing with an aqueous developer, and (5) a post-baking step of thermosetting.
An optional step can be included in addition to the above essential steps.
In the step (1), the substrate may be a semi-finished product obtained in the middle of the display device manufacturing process, in addition to the unprocessed semiconductor substrate such as a silicon wafer.
上記の硬化膜の形成方法により得られる硬化膜は、半導体装置又は表示装置等の電子デバイスにおける層間絶縁膜として好適に使用することができる。
本発明の層間絶縁膜は、本発明の感光性樹脂組成物からなる塗膜に対し、光により活性放射線によるエネルギーを付与し、エネルギー付与領域の現像性を向上させ、現像により当該領域を除去し、さらに、好ましくは熱硬化処理することで形成される。
このような硬化膜は、透明性、耐熱性及び絶縁性に優れ、特に、電子デバイス用の層間絶縁膜として好適である。本発明でいう電子デバイスとは、有機EL表示装置、及び液晶表示装置用の電子デバイスを意味し、本発明の感光性樹脂組成物は、この有機EL表示装置、及び液晶表示装置用の層間絶縁膜に特に効果を発揮するのである。
本発明の感光性樹脂組成物は以下のようなポジ型のパターン形成方法に適用され、所望の形状を有する硬化膜として、層間絶縁膜として利用することができる。
The cured film obtained by the above-described method for forming a cured film can be suitably used as an interlayer insulating film in an electronic device such as a semiconductor device or a display device.
The interlayer insulating film of the present invention imparts energy by actinic radiation with light to the coating film comprising the photosensitive resin composition of the present invention, improves the developability of the energy imparted region, and removes the region by development. Further, it is preferably formed by a heat curing treatment.
Such a cured film is excellent in transparency, heat resistance and insulation, and is particularly suitable as an interlayer insulating film for electronic devices. The electronic device referred to in the present invention means an organic EL display device and an electronic device for a liquid crystal display device, and the photosensitive resin composition of the present invention has an interlayer insulation for the organic EL display device and the liquid crystal display device. It is especially effective for the membrane.
The photosensitive resin composition of the present invention is applied to the following positive pattern forming method, and can be used as an interlayer insulating film as a cured film having a desired shape.
〔パターン形成方法〕
本発明の感光性樹脂組成物を用いて、パターン状の硬化膜を形成する方法としては、(1)本発明の感光性樹脂組成物を適当な基板上に塗布し、(2)塗布されたこの基板をベーキングし(プリベーク)、(3)活性光線又は放射線で露光し、(4)水性現像液で現像し、(5)必要に応じ全面露光し、そして(6)熱硬化(ポストベーク)する、といったパターン形成のための諸工程が用いられる。このパターン形成方法を用いることで、基板上に、所望の形状(パターン)の硬化膜を形成することができる。
[Pattern formation method]
As a method of forming a patterned cured film using the photosensitive resin composition of the present invention, (1) the photosensitive resin composition of the present invention was applied on a suitable substrate, and (2) the coating was applied. The substrate is baked (pre-baked), (3) exposed with actinic rays or radiation, (4) developed with an aqueous developer, (5) exposed as required, and (6) thermoset (post-baked). Various processes for forming a pattern are used. By using this pattern forming method, a cured film having a desired shape (pattern) can be formed on the substrate.
また、上記のパターン形成方法において、(5)における全面露光は、任意の工程であって、必要に応じて行えばよい。 In the pattern forming method described above, the overall exposure in (5) is an optional step and may be performed as necessary.
上記のパターン形成方法のように、(1)本発明の感光性樹脂組成物を、硬化後の厚みが所望厚み(好ましくは、0.1〜30μmである。)になるように、半導体素子上又はガラス基板上に塗布した後、少なくとも、(2)プリベーク、(3)露光、(4)現像、及び(6)熱硬化することで、有機EL表示装置用、又は液晶表示装置用のパターン状の硬化膜を形成することができる。 As in the pattern formation method described above, (1) the photosensitive resin composition of the present invention is formed on a semiconductor element so that the thickness after curing becomes a desired thickness (preferably 0.1 to 30 μm). Or after apply | coating on a glass substrate, at least (2) prebaking, (3) exposure, (4) development, and (6) pattern shape for organic EL display devices or liquid crystal display devices by thermosetting. The cured film can be formed.
以下、パターン形成方法についてより詳細に説明する。
本発明の感光性樹脂組成物は(1)適当な基板上に塗布される。
基板は、形成される硬化膜の用途に応じて選択されればよく、例えば、シリコンウエハのような半導体基板又はセラミック基板や、ガラス、金属、又はプラスチックからなる基板が用いられる。硬化膜が半導体装置用であれば、シリコンウエハを、硬化膜が表示装置用であれば、ガラス基板を用いるのが一般的である。
塗布方法には、スプレーコーティング、スピンコーティング、スリットコーティング、オフセット印刷、ローラーコーティング、スクリーン印刷、押し出しコーティング、メニスカスコーティング、カーテンコーティング、及びディップコーティング等が用いられるが、これらに限られることはない。
この(1)塗布工程により、基板上には感光性樹脂組成物層が形成される。
Hereinafter, the pattern forming method will be described in more detail.
The photosensitive resin composition of the present invention is (1) coated on a suitable substrate.
The substrate may be selected according to the use of the cured film to be formed. For example, a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a ceramic substrate, or a substrate made of glass, metal, or plastic is used. If the cured film is for a semiconductor device, a silicon wafer is generally used, and if the cured film is for a display device, a glass substrate is generally used.
Examples of the application method include, but are not limited to, spray coating, spin coating, slit coating, offset printing, roller coating, screen printing, extrusion coating, meniscus coating, curtain coating, and dip coating.
By this (1) coating process, a photosensitive resin composition layer is formed on the substrate.
上記(1)塗布工程後、感光性樹脂組成物層中に残留する溶媒を蒸発させるために、(2)プリベークが行われる。この(2)プリベークは、70℃〜130℃の温度で、30秒から30分の範囲で行われることが好ましい。 After the (1) coating step, (2) pre-baking is performed in order to evaporate the solvent remaining in the photosensitive resin composition layer. This (2) pre-bake is preferably performed at a temperature of 70 to 130 ° C. for 30 seconds to 30 minutes.
次いで、(2)プリベークにより乾燥した感光性樹脂組成物層に対し、(3)所望のパターンを備えたマスクを介して、活性放射線を用いた露光が施される。露光エネルギーは、10〜1,000mJ/cm2であることが好ましく、20〜500mJ/cm2のエネルギーであることがより好ましい。活性放射線として、X線、電子ビーム、紫外線、可視光線などを使用することができる。最も好ましい活性放射線は、波長が436nm(g線)、405nm(h線)、及び365nm(i線)を有するものである。また、紫外光レーザー等、レーザー方式により露光も可能である。この(3)露光工程により、基板上の感光性樹脂組成物層には、水性現像液により現像される領域と、現像されない領域と、が形成される。本発明の感光性樹脂組成物は、ポジ作用を有しているため、露光部が水性現像液により現像される領域となる。 Next, (2) the photosensitive resin composition layer dried by pre-baking is subjected to (3) exposure using actinic radiation through a mask having a desired pattern. Exposure energy is preferably 10~1,000mJ / cm 2, and more preferably the energy of 20~500mJ / cm 2. As the active radiation, X-rays, electron beams, ultraviolet rays, visible rays, and the like can be used. The most preferred actinic radiation is one having a wavelength of 436 nm (g-line), 405 nm (h-line), and 365 nm (i-line). Further, exposure can be performed by a laser method such as an ultraviolet laser. By this (3) exposure step, a region that is developed with an aqueous developer and a region that is not developed are formed in the photosensitive resin composition layer on the substrate. Since the photosensitive resin composition of the present invention has a positive action, the exposed portion becomes a region to be developed with an aqueous developer.
次いで、(3)露光後の感光性樹脂組成物層は、(4)水性現像液で現像される。この現像により、感光性樹脂組成物層の露光部が水性現像液、好ましくはアルカリ性水溶液により現像され、未露光部が基板上に残ることで、所望の形状を有するパターンが残る感光性樹脂組成物層が形成される。
水性現像液には、無機アルカリ(例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニア水)、第一級アミン(例えば、エチルアミン、n−プロピルアミン)、第二級アミン(例えば、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン)、第三級アミン(例えば、トリエチルアミン)、アルコールアミン(例えば、トリエタノールアミン)、第四級アンモニウム塩(例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド)、及び、これらの混合物を用いたアルカリ溶液がある。最も好ましい現像液は、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを含有するものである。加えて、現像液には、適当な量の界面活性剤が添加されてよい。また、現像は、ディップ、スプレー、パドリング、又は、他の同様な現像方法によって実施してもよい。
Next, (3) the exposed photosensitive resin composition layer is developed with (4) an aqueous developer. By this development, the exposed portion of the photosensitive resin composition layer is developed with an aqueous developer, preferably an alkaline aqueous solution, and the unexposed portion remains on the substrate, thereby leaving a pattern having a desired shape. A layer is formed.
Aqueous developers include inorganic alkalis (eg, potassium hydroxide, sodium hydroxide, aqueous ammonia), primary amines (eg, ethylamine, n-propylamine), secondary amines (eg, diethylamine, di-n). -Propylamine), tertiary amines (eg, triethylamine), alcohol amines (eg, triethanolamine), quaternary ammonium salts (eg, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide), and mixtures thereof There is an alkaline solution using The most preferred developer is one containing tetramethylammonium hydroxide. In addition, an appropriate amount of a surfactant may be added to the developer. Further, the development may be performed by dipping, spraying, paddling, or other similar development methods.
(4)現像工程後、基板上に残存する感光性樹脂組成物層は、場合によっては、脱イオン水を使用してすすぎ洗いされてもよい。 (4) After the development step, the photosensitive resin composition layer remaining on the substrate may be rinsed using deionized water in some cases.
さらに、(4)現像工程後には、基板上に残存する感光性樹脂組成物層は、必要に応じて、(5)全面露光が施される。この全面露光の露光エネルギーは100〜1,000mJ/cm2のエネルギーであることが好ましい。この(5)全面露光を行うことで、表示装置用の硬化膜を形成する際には、その透明性が向上するため、好ましい。 Further, (4) after the development step, the photosensitive resin composition layer remaining on the substrate is subjected to (5) whole surface exposure as necessary. The exposure energy for this overall exposure is preferably 100 to 1,000 mJ / cm 2 . This (5) overall exposure is preferable because the transparency is improved when a cured film for a display device is formed.
次いで、(4)現像工程後において基板上に残存する感光性樹脂組成物層は、最終的なパターン状の硬化膜を得るため、(6)熱硬化するポストベーク工程が施される。
このポストベーク工程では、現像工程で形成されたパターン状の樹脂組成物膜全体において、保護されたカルボキシ基から遊離のカルボキシ基が生成され、エポキシ基等の架橋反応に寄与する。
この熱硬化により、耐熱性、耐薬品性、膜強度の大きい硬化膜が形成される。従来法の一般的な感光性ポリイミド前駆体組成物を用いた場合は、約300〜400℃の温度で加熱硬化されてきた。一方、本発明の感光性樹脂組成物は、好ましくは150℃〜300℃、より好ましくは160℃〜250℃の加熱により、従来の感光性ポリイミド前駆体組成物と同等以上の膜物性を有する硬化膜が得られる。
Next, (4) the photosensitive resin composition layer remaining on the substrate after the development step is subjected to a post-baking step of (6) thermosetting in order to obtain a final patterned cured film.
In this post-baking step, free carboxy groups are generated from the protected carboxy groups in the entire patterned resin composition film formed in the development step, and contribute to a crosslinking reaction such as epoxy groups.
By this thermosetting, a cured film having high heat resistance, chemical resistance, and film strength is formed. When a general photosensitive polyimide precursor composition of a conventional method is used, it has been heat-cured at a temperature of about 300 to 400 ° C. On the other hand, the photosensitive resin composition of the present invention preferably has a film property equivalent to or higher than that of a conventional photosensitive polyimide precursor composition by heating at 150 ° C. to 300 ° C., more preferably 160 ° C. to 250 ° C. A membrane is obtained.
本発明の感光性樹脂組成物により、絶縁性に優れ、高温でベークされた場合においても高い透明性を有する層間絶縁膜が得られる。本発明の感光性樹脂組成物を用いてなる層間絶縁膜は、高い透明性を有し、硬化膜物性に優れるため、有機EL表示装置や液晶表示装置の用途に有用である。
本発明の有機EL表示装置や液晶表示装置としては、前記本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成される平坦化膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとる公知の各種有機EL表示装置や液晶表示装置を挙げることができる。
With the photosensitive resin composition of the present invention, an interlayer insulating film having excellent insulation and high transparency even when baked at high temperatures can be obtained. Since the interlayer insulating film using the photosensitive resin composition of the present invention has high transparency and excellent cured film physical properties, it is useful for applications of organic EL display devices and liquid crystal display devices.
The organic EL display device or liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited except that it has a flattening film or an interlayer insulating film formed using the photosensitive resin composition of the present invention, and has various structures. Various known organic EL display devices and liquid crystal display devices can be used.
図2は、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置10の一例を示す概念的断面図である。このカラー液晶表示装置10は、背面にバックライトユニット12を有する液晶パネルであって、液晶パネルは、偏光フィルムが貼り付けられた2枚のガラス基板14,15の間に配置されたすべての画素に対応するTFT16の素子が配置されている。ガラス基板14上に形成された各素子には、硬化膜17中に形成されたコンタクトホール18を通して、画素電極を形成するITO透明電極19が配線されている。ITO透明電極19の上には、液晶20の層とブラックマトリックスを配置したRGBカラーフィルター22が設けられている。
FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view showing an example of the active matrix type liquid
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、「部」は、特に断りのない限り、「重量部」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Further, “part” represents “part by weight” unless otherwise specified.
以下の合成例において、以下の符号はそれぞれ以下の化合物を表す。
・MMA:メチルメタクリル酸(和光純薬工業(株)製)
・MAA:メタクリル酸(和光純薬工業(株)製)
・GMA:グリシジルメタクリレート(和光純薬工業(株)製)
・CHMA:シクロヘキシルメタクリレート(和光純薬工業(株)製)
・DCPM:ジシクロペンタニルメタクリレート(FA−511A、日立化成工業(株)製)
・カレンズMOI:2−メタクリロイルオキシイソシアネート(昭和電工(株)製)
・サイクロマーA:3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート(ダイセル化学工業(株)製)
・サイクロマーP ACA200M:エチレン性不飽和基及びカルボキシ基を含有するアクリル系共重合体(ダイセルサイテック(株)製)
・V−601:ジメチル 2,2‘−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業(株)製)
・V−65:2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業(株)製)
・AIBN:2,2‘−アゾビスイソブチロニトリル(和光純薬工業(株)製)
・HS−EDM:ハイソルブEDM(ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、東邦化学工業(株)製)
・PGMEA:メトキシプロピルアセテート(昭和電工(株)製)
・CL1:エポリードGT−401(脂環式エポキシ樹脂、ダイセル化学工業(株)製)
・MPTS:γ−メタクリロキシプロピルトリメチルシラン
・OXE−30:オキセタンメタクリレート((3−エチル−3−オキセタニル)メチルメタクリレート、大阪有機化学工業(株)製)
In the following synthesis examples, the following symbols represent the following compounds, respectively.
・ MMA: Methyl methacrylic acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・ MAA: Methacrylic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・ GMA: Glycidyl methacrylate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
CHMA: cyclohexyl methacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
DCPM: dicyclopentanyl methacrylate (FA-511A, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
-Karenz MOI: 2-methacryloyloxyisocyanate (manufactured by Showa Denko KK)
Cyclomer A: 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate (manufactured by Daicel Chemical Industries)
Cyclomer P ACA200M: an acrylic copolymer containing an ethylenically unsaturated group and a carboxy group (manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.)
V-601:
V-65: 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
AIBN: 2,2′-azobisisobutyronitrile (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
HS-EDM: High Solve EDM (diethylene glycol ethyl methyl ether, manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.)
・ PGMEA: Methoxypropyl acetate (manufactured by Showa Denko KK)
CL1: Epolide GT-401 (alicyclic epoxy resin, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.)
MPTS: γ-methacryloxypropyltrimethylsilane OXE-30: oxetane methacrylate ((3-ethyl-3-oxetanyl) methyl methacrylate, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
<合成例1(架橋剤A)>
3つ口フラスコにHS−DEM(33.5部)を入れ、窒素雰囲気下において90℃に昇温した。その溶液にGMA(33.54部)、V−601(5.76部、モノマーに対して10mol%)をHS−EDM(33.5部)に溶解させ、2時間かけて滴下した。滴下終了後4時間撹拌し、重合反応を終了させた。次いで空気で置換した後、メトキシフェノール(0.061部)、ジメチルドデシルアミン(0.64部)を加え、メタクリル酸(5.16部、GMAユニットに対して20mol%)を加えた。90℃/5時間で付加反応を行い、エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する架橋剤Aを合成した。また、得られた架橋剤Aの重量平均分子量は、5,000であった。
<Synthesis example 1 (crosslinking agent A)>
HS-DEM (33.5 parts) was placed in a three-necked flask and heated to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere. GMA (33.54 parts) and V-601 (5.76 parts, 10 mol% based on the monomer) were dissolved in HS-EDM (33.5 parts) in the solution and added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 4 hours to complete the polymerization reaction. Subsequently, after replacing with air, methoxyphenol (0.061 parts) and dimethyldodecylamine (0.64 parts) were added, and methacrylic acid (5.16 parts, 20 mol% based on GMA unit) was added. An addition reaction was performed at 90 ° C. for 5 hours to synthesize a crosslinking agent A having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group. Moreover, the weight average molecular weight of the obtained crosslinking agent A was 5,000.
<合成例2(架橋剤B)>
3つ口フラスコにHS−DEM(31.5部)を入れ、窒素雰囲気下において90℃に昇温した。その溶液にGMA(31.98部、225mol当量)、DCPM(5.51部、25mol当量)、V−601(5.76部、モノマーに対して10mol%)をHS−EDM(31.98部)に溶解させ、2時間かけて滴下した。滴下終了後4時間撹拌し、重合反応を終了させた。次いで空気で置換した後、メトキシフェノール(0.060部)、ジメチルドデシルアミン(0.32部)を加え、MAA(2.582部、GMAユニットに対して10mol%)を加えた。90℃/5時間で付加反応を行い、エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する架橋剤Bを合成した。また、得られた架橋剤Bの重量平均分子量は5,100であった。
<Synthesis Example 2 (Crosslinking agent B)>
HS-DEM (31.5 parts) was placed in a three-necked flask and heated to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere. GMA (31.98 parts, 225 mol equivalent), DCPM (5.51 parts, 25 mol equivalent), V-601 (5.76 parts, 10 mol% based on monomer) were added to the solution with HS-EDM (31.98 parts). And was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 4 hours to complete the polymerization reaction. Next, after replacing with air, methoxyphenol (0.060 parts) and dimethyldodecylamine (0.32 parts) were added, and MAA (2.582 parts, 10 mol% based on GMA units) was added. An addition reaction was performed at 90 ° C./5 hours to synthesize a crosslinking agent B having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group. Moreover, the weight average molecular weight of the obtained crosslinking agent B was 5,100.
<合成例3(架橋剤C)>
3つ口フラスコにHS−DEM(52.5部)を入れ、窒素雰囲気下において90℃に昇温した。その溶液にGMA(34.1部、24mol当量)、MMA(2.58部、3mol当量)、HEMA(3.9部、3mol当量)、V−601(6.9部、モノマーに対して10mol%)をHS−EDM(52.5部)に溶解させ、2時間かけて滴下した。滴下終了後4時間撹拌し、重合反応を終了させた。次いで空気で置換した後、ジブチルジラウレートスズ(0.060部)、カレンズMOI(4.65部、3mol当量)を加え、90℃/5時間でHEMAユニットへの付加反応を行い、エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する架橋剤Cを合成した。また、得られた架橋剤Cの重量平均分子量は、5,000であった。
<Synthesis Example 3 (Crosslinking agent C)>
HS-DEM (52.5 parts) was placed in a three-necked flask and heated to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere. GMA (34.1 parts, 24 mol equivalent), MMA (2.58 parts, 3 mol equivalent), HEMA (3.9 parts, 3 mol equivalent), V-601 (6.9 parts, 10 mol based on the monomer) %) Was dissolved in HS-EDM (52.5 parts) and added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 4 hours to complete the polymerization reaction. Next, after substituting with air, dibutyl dilaurate tin (0.060 parts) and Karenz MOI (4.65 parts, 3 mol equivalent) were added, and the addition reaction to the HEMA unit was carried out at 90 ° C./5 hours, and ethylenically unsaturated. A crosslinking agent C having a group and an epoxy group was synthesized. Moreover, the weight average molecular weight of the obtained crosslinking agent C was 5,000.
<合成例4(架橋剤D)>
3つ口フラスコにHS−DEM(31.5部)を入れ、窒素雰囲気下において90℃に昇温した。その溶液にOXE30(31.98部、225mol当量)、DCPM(5.51部、25mol当量)、V−601(5.76部、モノマーに対して10mol%)をHS−EDM(31.98部)に溶解させ、2時間かけて滴下した。滴下終了後4時間撹拌し、重合反応を終了させた。次いで空気で置換した後、メトキシフェノール(0.060部)、ジメチルドデシルアミン(0.32部)を加え、MAA(2.582部、OXE10ユニットに対して10mol%)を加えた。90℃/5時間で付加反応を行い、エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する架橋剤Dを合成した。また、得られた架橋剤Dの重量平均分子量は、5,100であった。
<Synthesis Example 4 (Crosslinking agent D)>
HS-DEM (31.5 parts) was placed in a three-necked flask and heated to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere. To the solution, OXE30 (31.98 parts, 225 mol equivalent), DCPM (5.51 parts, 25 mol equivalent), V-601 (5.76 parts, 10 mol% with respect to the monomer) and HS-EDM (31.98 parts). And was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 4 hours to complete the polymerization reaction. Subsequently, after replacing with air, methoxyphenol (0.060 parts) and dimethyldodecylamine (0.32 parts) were added, and MAA (2.582 parts, 10 mol% based on OXE10 units) was added. An addition reaction was performed at 90 ° C./5 hours to synthesize a crosslinking agent D having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group. Moreover, the weight average molecular weight of the obtained crosslinking agent D was 5,100.
<合成例5(酸バインダーA)>
3つ口フラスコにHS−DEM(113部)を入れ、窒素雰囲気下において70℃に昇温した。その溶液にMAA(19.93部、22mol当量)、MMA(78.09部、78mol当量)、V−65(0.931部、モノマーに対して0.4mol%)をHS−EDM(113部)に溶解させ、2時間かけて滴下した。滴下終了後2時間撹拌し、更に90℃に昇温し、1時間撹拌し重合反応を終了させた。酸バインダーA溶液を得た。また、得られた酸バインダーAの重量平均分子量は、35,000であった。
<Synthesis Example 5 (Acid Binder A)>
HS-DEM (113 parts) was placed in a three-necked flask and heated to 70 ° C. in a nitrogen atmosphere. To the solution, MAA (19.93 parts, 22 mol equivalent), MMA (78.09 parts, 78 mol equivalent), V-65 (0.931 parts, 0.4 mol% based on the monomer) and HS-EDM (113 parts) were added. And was added dropwise over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was stirred for 2 hours, further heated to 90 ° C., and stirred for 1 hour to complete the polymerization reaction. An acid binder A solution was obtained. Moreover, the weight average molecular weight of the obtained acid binder A was 35,000.
<合成例6(酸バインダーB)>
3つ口フラスコにHS−DEM(35.9部)を入れ、窒素雰囲気下において90℃に昇温した。その溶液にCHMA(6.00部、375mol当量)、MAA(15.54部、184mol当量)、MMA(8.38部、873mol当量)、V−601(1.03部、モノマーに対して1mol%)をHS−EDM(35.9g)に溶解させ、2時間かけて滴下した。滴下終了後4時間撹拌し、重合反応を終了させた。次いで空気で置換した後、p−メトキシフェノール(0.093部)、ジメチルドデシルアミン(0.99部)を加え、サイクロマーA(16.9部、93mol当量)を加えた。90℃/5時間で付加反応を行い、エチレン性不飽和基を有する酸バインダーBを合成した。また、得られた酸バインダーBの重量平均分子量は、31,000であった。
<Synthesis Example 6 (Acid Binder B)>
HS-DEM (35.9 parts) was placed in a three-necked flask and heated to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere. CHMA (6.00 parts, 375 mol equivalent), MAA (15.54 parts, 184 mol equivalent), MMA (8.38 parts, 873 mol equivalent), V-601 (1.03 parts, 1 mol based on the monomer) %) Was dissolved in HS-EDM (35.9 g) and added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 4 hours to complete the polymerization reaction. Subsequently, after replacing with air, p-methoxyphenol (0.093 parts) and dimethyldodecylamine (0.99 parts) were added, and cyclomer A (16.9 parts, 93 mol equivalent) was added. An addition reaction was carried out at 90 ° C./5 hours to synthesize acid binder B having an ethylenically unsaturated group. Moreover, the weight average molecular weight of the obtained acid binder B was 31,000.
<比較合成例1(特開2008−256974号公報の合成例1を参照した。)>
窒素雰囲気下において、3つ口フラスコにPGMEA(120部)、MAA(40部、465mol当量)、DCPM(40部、182mol当量)を入れ、AIBN(2.0部、122mol当量、モノマーに対して1.88mol%))を添加し、重合反応させた。それによって得られた溶液200部に対してGMA(26.0部、0.183mol当量)、ベンジルトリエチルアンモニウム(1.1部)を添加し、比較バインダーCを得た。また、得られた比較バインダーCの重量平均分子量は、15,000であった。
<Comparative Synthesis Example 1 (Refer to Synthesis Example 1 of JP-A-2008-256974)>
Under a nitrogen atmosphere, PGMEA (120 parts), MAA (40 parts, 465 mol equivalents), DCPM (40 parts, 182 mol equivalents) were placed in a three-necked flask, and AIBN (2.0 parts, 122 mol equivalents, based on monomer) 1.88 mol%)) was added to cause a polymerization reaction. GMA (26.0 parts, 0.183 mol equivalent) and benzyltriethylammonium (1.1 parts) were added to 200 parts of the resulting solution to obtain comparative binder C. Moreover, the weight average molecular weight of the obtained comparative binder C was 15,000.
<比較合成例2>
特開2007−34257号公報の実施例1に記載のアクリル系共重合体1(比較バインダーD)を、特開2007−34257号公報に記載の方法と同様な方法により合成した。
<Comparative Synthesis Example 2>
Acrylic copolymer 1 (Comparative Binder D) described in Example 1 of JP-A-2007-34257 was synthesized by a method similar to the method described in JP-A-2007-34257.
(実施例1)
−感光性樹脂組成物の作製−
下記組成を溶解混合し、0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過し、感光性樹脂組成物1を得た。
・上述の合成法で得られた酸バインダーA溶液 固形分で12.0部相当の量
・感光剤(東洋合成工業(株)製TAS−200) 5.0部
・上述の合成法で得られた架橋剤A溶液 固形分で5.0部相当の量
・密着促進剤(信越化学工業(株)製KBM−403) 0.5部
・熱ラジカル発生剤(日油(株)製ノフマーBC−90、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン) 0.4部
・溶剤(PGMEA)
酸バインダーA溶液及び架橋剤A溶液に含まれるHS−DEMとの合計で77.1部
・界面活性剤(DIC(株)製メガファックF172、フッ素系界面活性剤)
0.005部
Example 1
-Production of photosensitive resin composition-
The following composition was dissolved and mixed, and filtered through a 0.2 μm polytetrafluoroethylene filter to obtain a
-Acid binder A solution obtained by the above-mentioned synthesis method Amount equivalent to 12.0 parts by solid content-Photosensitizer (TAS-200 manufactured by Toyo Gosei Kogyo Co., Ltd.) 5.0 parts-Obtained by the above-mentioned synthesis method Cross-linking agent A solution in an amount equivalent to 5.0 parts by solid content, adhesion promoter (KBM-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.5 part, thermal radical generator (NOFMER BC- manufactured by NOF Corporation) 90, 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane) 0.4 parts, solvent (PGMEA)
77.1 parts in total with HS-DEM contained in the acid binder A solution and the crosslinking agent A solution (surfactant manufactured by DIC Corporation, MegaFuck F172, fluorosurfactant)
0.005 parts
(実施例2)
上記実施例1において架橋剤A溶液の代わりに、架橋剤B溶液を用いた以外は同じ組成で溶解混合し、感光性樹脂組成物2を得た。
(Example 2)
A
(実施例3)
上記実施例1において架橋剤A溶液の代わりに、架橋剤C溶液を用いた以外は同じ組成で溶解混合し、感光性樹脂組成物3を得た。
(Example 3)
A
(実施例4)
上記実施例1において架橋剤A溶液の代わりに、架橋剤D溶液を用いた以外は同じ組成で溶解混合し、感光性樹脂組成物4を得た。
Example 4
A
(実施例5)
上記実施例1において酸バインダーA溶液の代わりに、エチレン性不飽和基含有酸バインダーB溶液を用いた以外は同じ組成で溶解混合し、感光性樹脂組成物5を得た。
(Example 5)
A
(実施例6)
上記、実施例1において感光剤TAS−200の代わりに、感光剤ニフェジピン(下記化合物)を用いた以外は同じ組成で溶解混合し、感光性樹脂組成物6を得た。
(Example 6)
In Example 1, the
(実施例7)
上記実施例1において熱ラジカル発生剤(日油(株)製ノフマーBC−90)を抜いたこと以外は同じ組成で溶解混合し、感光性樹脂組成物7を得た。
(Example 7)
A
(比較例1)
上記実施例1において架橋剤A溶液の代わりに、EPICRON840(ビスフェノールA型高分子エポキシ架橋剤、DIC(株)製)5.0部用いた以外は同じ組成で溶解混合し、比較例の感光性樹脂組成物C1を得た。
(Comparative Example 1)
In Example 1 above, the same composition was dissolved and mixed except that 5.0 parts of EPICRON 840 (bisphenol A type polymer epoxy crosslinking agent, manufactured by DIC Corporation) was used instead of the crosslinking agent A solution. Resin composition C1 was obtained.
(比較例2)
上記実施例5において架橋剤A溶液の代わりに、EPICRON840(ビスフェノールA型高分子エポキシ架橋剤、DIC(株)製)5.0部用いた以外は同じ組成で溶解混合し、比較例の感光性樹脂組成物C2を得た。
(Comparative Example 2)
In Example 5 above, the same composition was dissolved and mixed except that 5.0 parts of EPICRON 840 (bisphenol A type polymer epoxy crosslinking agent, manufactured by DIC Corporation) was used instead of the crosslinking agent A solution. Resin composition C2 was obtained.
(比較例3)
−感光性樹脂組成物の作製−
下記組成を溶解混合し、0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過し、感光性樹脂組成物C3を得た。
・比較合成例3で得られたアクリル系共重合体1 12.0部
・感光剤(東洋合成工業(株)製TAS−200) 5.0部
・EPICRON840(ビスフェノールA型高分子エポキシ架橋剤、DIC(株)製)
5.0部
・密着促進剤(信越化学工業(株)製KBM−403) 0.5部
・熱ラジカル発生剤(日油(株)製ノフマーBC−90) 0.4部
・溶剤(PGMEA) 77.1部
・界面活性剤(DIC(株)製メガファックF172) 0.005部
(Comparative Example 3)
-Production of photosensitive resin composition-
The following composition was dissolved and mixed, and filtered through a 0.2 μm polytetrafluoroethylene filter to obtain a photosensitive resin composition C3.
5.0 parts, adhesion promoter (KBM-403, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.5 parts, thermal radical generator (NOFMER BC-90, NOF Corporation) 0.4 parts, solvent (PGMEA) 77.1 parts-Surfactant (DIC Corporation MegaFuck F172) 0.005 parts
実施例1〜7及び比較例1〜3で得られた感光性樹脂組成物1〜7及びC1〜C3をそれぞれ、以下の評価方法により評価した。評価結果を表1にまとめて示す。 The photosensitive resin compositions 1-7 and C1-C3 obtained in Examples 1-7 and Comparative Examples 1-3 were evaluated by the following evaluation methods, respectively. The evaluation results are summarized in Table 1.
<透明性>
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に、スピンナーを用いて、各感光性樹脂組成物を塗布した後、100℃で1分間ホットプレート上でプレベークして溶剤を揮発させ、膜厚3.0μmの感光性樹脂組成物層を形成した。
得られた感光性樹脂組成物層を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)で積算照射量が300mJ/cm2(照度:20mW/cm2)となるように露光し、その後、この基板をオーブンにて230℃で1時間加熱して硬化膜を得た。
この硬化膜を有するガラス基板の光線透過率を分光光度計「150−20型ダブルビーム((株)日立製作所製)」を用いて400〜800nmの範囲の波長で測定した。
そのときの最低光線透過率の評価を表1に示す。
<Transparency>
Each photosensitive resin composition was applied on a glass substrate (Corning 1737, 0.7 mm thick (manufactured by Corning)) using a spinner, and then pre-baked on a hot plate at 100 ° C. for 1 minute to volatilize the solvent. Thus, a photosensitive resin composition layer having a thickness of 3.0 μm was formed.
The obtained photosensitive resin composition layer was exposed to a cumulative irradiation amount of 300 mJ / cm 2 (illuminance: 20 mW / cm 2 ) with a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Inc. Thereafter, the substrate was heated in an oven at 230 ° C. for 1 hour to obtain a cured film.
The light transmittance of the glass substrate having this cured film was measured at a wavelength in the range of 400 to 800 nm using a spectrophotometer “150-20 type double beam (manufactured by Hitachi, Ltd.)”.
Table 1 shows the evaluation of the minimum light transmittance at that time.
<耐熱透明性>
上記透明性評価後の基板をオーブンにて230℃で2時間更に加熱した後、光線透過率を分光光度計「150−20型ダブルビーム((株)日立製作所製)」を用いて400〜800nmの範囲の波長で測定した。
そのときの最低光線透過率の評価を表1に示す。
<Heat resistant transparency>
The substrate after the above transparency evaluation was further heated in an oven at 230 ° C. for 2 hours, and then the light transmittance was 400 to 800 nm using a spectrophotometer “150-20 type double beam (manufactured by Hitachi, Ltd.)”. Measured at a wavelength in the range of.
Table 1 shows the evaluation of the minimum light transmittance at that time.
<絶縁破壊電圧>
ベアウエハ(N型低抵抗)(SUMCO社製)上に、感光性樹脂組成物をスピナーを用いて、塗布した後、90℃にて2分間ホットプレート上でプリベークして膜厚3.0μmの感光性樹脂組成物層を形成した。得られた感光性樹脂組成物を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)で積算照射量が300mJ/cm2(照度:20mW/cm2)となるように露光し、この基板をオーブンにて220℃で1時間加熱することにより、硬化膜を得た。
この硬化膜について、CVmap92A(Four Dimensions Inc.社製)を用い、絶縁破壊電圧を測定した。
絶縁破壊電圧とは硬化膜への印加電圧を上昇させ、電圧に耐えられずに絶縁状態が破られ、大電流を流し始める電圧のことである。この値が350V/μm以上のとき、絶縁破壊電圧は良好であるといえる。結果を表1に示す。
<Dielectric breakdown voltage>
A photosensitive resin composition is applied onto a bare wafer (N-type low resistance) (manufactured by SUMCO) using a spinner and then prebaked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes to obtain a photosensitive film having a thickness of 3.0 μm. A functional resin composition layer was formed. The obtained photosensitive resin composition was exposed to a cumulative irradiation amount of 300 mJ / cm 2 (illuminance: 20 mW / cm 2 ) with a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Inc. The substrate was heated in an oven at 220 ° C. for 1 hour to obtain a cured film.
About this cured film, the dielectric breakdown voltage was measured using CVmap92A (made by Four Dimensions Inc.).
The dielectric breakdown voltage is a voltage that increases the voltage applied to the cured film, breaks the insulation state without being able to withstand the voltage, and starts to flow a large current. When this value is 350 V / μm or more, it can be said that the dielectric breakdown voltage is good. The results are shown in Table 1.
<比誘電率(k値)>
ベアウエハ(N型低抵抗)(SUMCO社製)上に、感光性樹脂組成物を、スピンナーを用いて、塗布した後、90℃にて2分間ホットプレート上でプリベークして膜厚3.0μmの感光性樹脂組成物層を形成した。得られた感光性樹脂組成物を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)で積算照射量が300mJ/cm2(照度:20mW/cm2)となるように露光し、この基板をオーブンにて220℃で1時間加熱することにより、硬化膜を得た。
この硬化膜について、CVmap92A(Four Dimensions Inc.社製)を用い、測定周波数1MHzで比誘電率を測定した。結果を表1に示す。
<Relative permittivity (k value)>
A photosensitive resin composition was applied onto a bare wafer (N-type low resistance) (manufactured by SUMCO) using a spinner, and then prebaked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes to obtain a film thickness of 3.0 μm. A photosensitive resin composition layer was formed. The obtained photosensitive resin composition was exposed to a cumulative irradiation amount of 300 mJ / cm 2 (illuminance: 20 mW / cm 2 ) with a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Inc. The substrate was heated in an oven at 220 ° C. for 1 hour to obtain a cured film.
With respect to this cured film, the relative dielectric constant was measured at a measurement frequency of 1 MHz using CVmap92A (made by Four Dimensions Inc.). The results are shown in Table 1.
(実施例8)
薄膜トランジスター(TFT)を用いた有機EL表示装置を以下の方法で作製した(図1参照)。
ガラス基板6上にボトムゲート型のTFT1を形成し、このTFT1を覆う状態でSi3N4から成る絶縁膜3を形成した。次に、この絶縁膜3に、ここでは図示を省略したコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールを介してTFT1に接続される配線2(高さ1.0μm)を絶縁膜3上に形成した。この配線2は、TFT1間又は、後の工程で形成される有機EL素子とTFT1とを接続するためのものである。
(Example 8)
An organic EL display device using a thin film transistor (TFT) was produced by the following method (see FIG. 1).
A bottom
更に、配線2の形成による凹凸を平坦化するために、配線2による凹凸を埋め込む状態で絶縁膜3上へ平坦化膜4を形成した。絶縁膜3上への平坦化膜4の形成は、実施例1の感光性樹脂組成物を基板上にスピン塗布し、ホットプレート上でプリベーク(90℃×2分)した後、マスク上から高圧水銀灯を用いてi線(365nm)を100mJ/cm2(照度20mW/cm2)照射した後、アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、220℃で60分間の加熱処理を行った。該感光性樹脂組成物を塗布する際の塗布性は良好で、露光、現像、焼成の後に得られた平坦化膜4には、しわやクラックの発生は認められなかった。更に、配線2の平均段差は500nm、作製した平坦化膜4の膜厚は2,000nmであった。
Further, in order to flatten the unevenness due to the formation of the
次に、得られた平坦化膜4上に、ボトムエミッション型の有機EL素子を形成した。まず、平坦化膜4上に、酸化インジウムスズ(ITO)からなる第一電極5を、コンタクトホール7を介して配線2に接続させて形成した。その後、レジストを塗布、プリベークし、所望のパターンのマスクを介して露光し、現像した。このレジストパターンをマスクとして、ITOエッチャント用いたウエットエッチングによりパターン加工を行った。その後、レジスト剥離液(モノエタノールアミンとジメチルスルホキシド(DMSO)との混合液)を用いて該レジストパターンを剥離した。こうして得られた第一電極5は、有機EL素子の陽極に相当する。
Next, a bottom emission type organic EL element was formed on the obtained
次に、第一電極5の周縁を覆う形状の絶縁膜8を形成した。絶縁膜8には、実施例1の感光性樹脂組成物を用い、前記と同様の方法で絶縁膜8を形成した。この絶縁膜8を設けることによって、第一電極5とこの後の工程で形成する第二電極との間のショートを防止することができる。
Next, an insulating film 8 having a shape covering the periphery of the
更に、真空蒸着装置内で所望のパターンマスクを介して、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次蒸着して設けた。次いで、基板上方の全面にAlから成る第二電極を形成した。得られた上記基板を蒸着機から取り出し、封止用ガラス板と紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることで封止した。 Furthermore, a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer were sequentially deposited through a desired pattern mask in a vacuum deposition apparatus. Next, a second electrode made of Al was formed on the entire surface above the substrate. The obtained board | substrate was taken out from the vapor deposition machine, and it sealed by bonding together using the glass plate for sealing, and an ultraviolet curable epoxy resin.
以上のようにして、各有機EL素子にこれを駆動するためのTFT1が接続してなるアクティブマトリックス型の有機EL表示装置が得られた。駆動回路を介して電圧を印加したところ、良好な表示特性を示し、信頼性の高い有機EL表示装置であることが分かった。
As described above, an active matrix type organic EL display device in which each organic EL element is connected to the
(実施例9)
特許第3321003号公報の図1及び図2に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、層間絶縁膜17を以下のようにして形成し、実施例9の液晶表示装置を得た。
すなわち、実施例1の感光性樹脂組成物を用い、上記実施例8における有機EL表示装置の平坦化膜4の形成方法と同様の方法で、層間絶縁膜17を形成した。
Example 9
In the active matrix type liquid crystal display device shown in FIGS. 1 and 2 of Japanese Patent No. 3321003, the
That is, using the photosensitive resin composition of Example 1, the
得られた液晶表示装置に対して、駆動電圧を印加したところ、良好な表示特性を示し、信頼性の高い液晶表示装置であることが分かった。 When a driving voltage was applied to the obtained liquid crystal display device, it was found that the liquid crystal display device showed good display characteristics and high reliability.
1:TFT
2:配線
3:絶縁膜
4:平坦化膜
5:第一電極
6:ガラス基板
7:コンタクトホール
8:絶縁膜
10:液晶表示装置
12:バックライトユニット
14,15:ガラス基板
16:TFT(薄層フィルムトランジスター)
17:硬化膜
18:コンタクトホール
19:ITO透明電極
20:液晶
22:RGBカラーフィルター
1: TFT
2: Wiring 3: Insulating film 4: Flattened film 5: First electrode 6: Glass substrate 7: Contact hole 8: Insulating film 10: Liquid crystal display device 12:
17: Cured film 18: Contact hole 19: ITO transparent electrode 20: Liquid crystal 22: RGB color filter
Claims (14)
(B)感光剤と、
(C)エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する樹脂、並びに/又は、エチレン性不飽和基及びオキセタニル基を有する樹脂と、を含むことを特徴とする
感光性樹脂組成物。 (A) a resin having a carboxy group;
(B) a photosensitive agent;
(C) A resin having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group, and / or a resin having an ethylenically unsaturated group and an oxetanyl group.
前記(A)カルボキシ基を有する樹脂の含有量が、40〜70重量%であり、
前記(B)感光剤の含有量が、5〜40重量%であり、
前記(C)エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有する樹脂並びにエチレン性不飽和基及びオキセタニル基を有する樹脂の総含有量が、3〜40重量%である請求項1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 For the total solid content of the photosensitive resin composition,
The content of the resin (A) having a carboxy group is 40 to 70% by weight,
The content of the photosensitive agent (B) is 5 to 40% by weight,
6. The total content of (C) a resin having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group, and a resin having an ethylenically unsaturated group and an oxetanyl group is 3 to 40% by weight. The photosensitive resin composition as described in 2.
(2)塗布された感光性樹脂組成物から溶剤を除去するプリベーク工程、
(3)活性放射線で露光する工程、
(4)水性現像液で現像する工程、及び、
(5)熱硬化するポストベーク工程、を含む
硬化膜の形成方法。 (1) The process of apply | coating the photosensitive resin composition of any one of Claims 2-8 on a board | substrate,
(2) a pre-baking step for removing the solvent from the applied photosensitive resin composition;
(3) a step of exposing with actinic radiation,
(4) developing with an aqueous developer, and
(5) A method for forming a cured film, comprising a post-baking step of thermosetting.
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