JP2011209594A - 感光性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]樹脂(A)、光重合性化合物(B)、光重合開始剤(C)、溶剤(D)及び式(1)で表される化合物を含み、樹脂(A)が、炭素数2〜4の環状エーテルを有する単量体と、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種とを重合してなる共重合体である感光性樹脂組成物。
[2]式(1)で表される化合物の含有量が、感光性樹脂組成物の固形分に対して、0.0025質量%以上0.095質量%以下である前記[1]記載の感光性樹脂組成物。
[3]炭素数2〜4の環状エーテルを有する単量体が、オキシラニル基を有する単量体である前記[1]又は[2]記載の感光性樹脂組成物。
[4]前記[1]〜[3]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を用いて形成されるパターン。
[5]前記[4]記載のパターンの少なくとも1種を含む表示装置。
樹脂(A)は、炭素数2〜4の環状エーテルを有する単量体と、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種とを重合してなる共重合体である。特に、炭素数2〜4の環状エーテルを有する単量体が、オキシラニル基を有する単量体であることが好ましい。樹脂(A)が前記の樹脂であると、現像性と、得られる硬化パターンの耐熱性、耐薬品性等の信頼性とを兼ね備えることができる。
X1及びX2は、互いに独立に、単結合、*−R3−、*−R3−O−、*−R3−S−、*−R3−NH−を表す。
R3は、炭素数1〜6のアルカンジイル基を表す。
*は、Oとの結合手を表す。]
R1及びR2における、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数1〜4のアルキル基(ヒドロキシアルキル基)としては、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基、1−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、1−ヒドロキシ−1−メチルエチル基、2−ヒドロキシ−1−メチルエチル基、1−ヒドロキシブチル基、2−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシブチル基、4−ヒドロキシブチル基等が挙げられる。中でも、R1及びR2としては、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、1−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシエチル基が好ましく、水素原子、メチル基がより好ましい。
中でも、X1及びX2としては、単結合、メチレン基、エチレン基、*−CH2−O−(*はOとの結合手を表す)及び*−CH2CH2−O−が好ましく、単結合及び*−CH2CH2−O−がより好ましい。
マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、3‐ビニルフタル酸、4−ビニルフタル酸、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸、ジメチルテトラヒドロフタル酸、1、4−シクロヘキセンジカルボン酸等の不飽和ジカルボン酸類;
メチル−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、5−カルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−6−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−6−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン等のカルボキシ基を含有するビシクロ不飽和化合物類;
無水マレイン酸、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、3−ビニルフタル酸無水物、4−ビニルフタル酸無水物、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物、ジメチルテトラヒドロフタル酸無水物、5,6−ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン無水物(ハイミック酸無水物)等の不飽和ジカルボン酸類無水物;
こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕等の2価以上の多価カルボン酸の不飽和モノ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕エステル類;
α−(ヒドロキシメチル)アクリル酸のような、同一分子中にヒドロキシ基及びカルボキシ基を含有する不飽和アクリレート類等が挙げられる。
これらの中でも、共重合反応性およびアルカリ水溶液への溶解性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等が好ましい。
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル類;
マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等のジカルボン酸ジエステル;
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−(2’−ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(ヒドロキシメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(2’−ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジメトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジエトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシ−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシ−5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシメチル−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−tert−ブトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−シクロヘキシルオキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−フェノキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ビス(tert−ブトキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ビス(シクロヘキシルオキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン等のビシクロ不飽和化合物類;
N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−スクシンイミジル−3−マレイミドベンゾエート、N−スクシンイミジル−4−マレイミドブチレート、N−スクシンイミジル−6−マレイミドカプロエート、N−スクシンイミジル−3−マレイミドプロピオネート、N−(9−アクリジニル)マレイミド等のジカルボニルイミド誘導体類;
スチレン、α−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メトキシスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン等が挙げられる。
これらの中でも、共重合反応性及び耐熱性の観点から、スチレン、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン等が好ましい。
(a)に由来する構造単位;60〜98モル%(より好ましくは65〜95モル%)
(b)に由来する構造単位;2〜40モル%(より好ましくは5〜35モル%)
(a)と(b)との共重合体の構造単位の比率が、上記の範囲にあると、保存安定性、現像性、硬化パターンの耐溶剤性が良好になる傾向があり、好ましい。
(a)に由来する構造単位;2〜95モル%(より好ましくは5〜80モル%)
(b)に由来する構造単位;2〜40モル%(より好ましくは5〜35モル%)
(c)に由来する構造単位;1〜65モル%(より好ましくは1〜60モル%)
(a)と(b)と(c)との共重合体の構造単位の比率が、上記の範囲にあると、保存安定性、現像性、硬化パターンの耐溶剤性、耐熱性及び機械強度が良好になる傾向があり、好ましい。
具体的には、(a)、(b)及び(c)の所定量、重合開始剤及び溶剤を反応容器中に仕込んで、窒素により酸素を置換することにより、脱酸素下で、攪拌、加熱、保温する方法が挙げられる。得られた共重合体は、反応後の溶液をそのまま使用しても、濃縮あるいは希釈した溶液を使用してもよく、また再沈殿等の方法で固体(粉体)として取り出したものを使用してもよい。
光重合開始剤(C)として、例えば、ビイミダゾール化合物、アセトフェノン化合物、トリアジン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、オキシム化合物が挙げられる。また、特開2008−181087号公報に記載された光及び/又は熱カチオン重合開始剤(例えば、オニウムカチオンとルイス酸由来のアニオンとから構成されているもの)を用いてもよい。中でも、ビイミダゾール化合物、アセトフェノン化合物及びオキシム化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、ビイミダゾール化合物、アセトフェノン化合物及びオキシム化合物からなる群から選ばれる2種以上であることがより好ましい。これらの重合開始剤であると、特に、高感度になる傾向があり好ましい。
前記の連鎖移動を起こしうる基を有する光重合開始剤としては、例えば、下記式(a)〜(f)の光重合開始剤が挙げられる。
Y1は、−O−又は−S−を表す。
R4は、炭素数1〜6の1価の飽和炭化水素基を表す。
R5は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1〜12の飽和炭化水素基またはハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数6〜12のアリール基を表す。]
炭素数6〜12の芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環などが挙げられる。
2−[2−オキソ−2−(2−フェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[2,1−d]チアゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−フェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[1,2−d]チアゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−フェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[2,3−d]チアゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−ナフチル)エチリデン]−3−メチルベンゾチアゾリン、2−[2−オキソ−2−(1−ナフチル)エチリデン]−3−メチルベンゾチアゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−フェニルベンゾチアゾリン、2−[2−オキソ−2−(1−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−フェニルベンゾチアゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−フルオロベンゾチアゾリン、2−[2−オキソ−2−(1−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−フルオロベンゾチアゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−クロロベンゾチアゾリン、2−[2−オキソ−2−(1−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−クロロベンゾチアゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−ブロモベンゾチアゾリン、2−[2−オキソ−2−(1−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−ブロモベンゾチアゾリン、2−[2−オキソ−2−(4−フェニルフェニル)エチリデン]−3−メチルベンゾチアゾリン、2−[2−オキソ−2−(4−フェニルフェニル)エチリデン]−3−メチル−5−フェニルベンゾチアゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−ナフチル)エチリデン]−3−メチルナフト[2,1−d]チアゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−ナフチル)エチリデン]−3−メチルナフト[1,2−d]チアゾリン、2−[2−オキソ−2−(4−フェニルフェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[2,1−d]チアゾリン、2−[2−オキソ−2−(4−フェニルフェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[1,2−d]チアゾリン、2−[2−オキソ−2−(4−フルオロフェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[2,1−d]チアゾリン、2−[2−オキソ−2−(4−フルオロフェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[1,2−d]チアゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−フェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[2,1−d]オキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−フェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[1,2−d]オキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−フェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[2,3−d]オキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−ナフチル)エチリデン]−3−メチルベンゾオキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(1−ナフチル)エチリデン]−3−メチルベンゾオキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−フェニルベンゾオキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(1−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−フェニルベンゾオキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−フルオロベンゾオキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(1−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−フルオロベンゾオキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−クロロベンゾオキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(1−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−クロロベンゾオキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(2−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−ブロモベンゾオキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(1−ナフチル)エチリデン]−3−メチル−5−ブロモベンゾオキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(4−フェニルフェニル)エチリデン]−3−メチルベンゾオキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(4−フェニルフェニル)エチリデン]−3−メチル−5−フェニルベンゾオキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(1−ナフチル)エチリデン]−3−メチルナフト[2,1−d]オキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(1−ナフチル)エチリデン]−3−メチルナフト[1,2−d]オキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(4−フェニルフェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[2,1−d]オキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(4−フェニルフェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[1,2−d]オキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(4−フルオロフェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[2,1−d]オキサゾリン、2−[2−オキソ−2−(4−フルオロフェニル)エチリデン]−3−メチルナフト[1,2−d]オキサゾリン
等が挙げられる。
ハロゲン原子で置換されていてもよい複素環としては、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環、ピラン環等が挙げられる。
ヒドロキシ基置換アリール基としては、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシナフチル基等が挙げられる。
1価のアルコキシ基置換飽和炭化水素基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、メトキシブチル基、ブトキシメチル基、エトキシエチル基、エトキシプロピル基、プロポキシブチル基等が挙げられる。
アルコキシ基置換アリール基としては、メトキシフェニル基、エトキシナフチル基等が挙げられる。
ジメトキシナフタレン、ジエトキシナフタレン、ジプロポキシナフタレン、ジイソプロポキシナフタレン、ジブトキシナフタレンなどのジアルコキシナフタレン類;
9,10−ジメトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジエトキシアントラセン、ジプロポキシアントラセン、ジイソプロポキシアントラセン、ジブトキシアントラセン、ジペンチルオキシアントラセン、ジヘキシルオキシアントラセン、メトキシエトキシアントラセン、メトキシプロポキシアントラセン、メトキシイソプロポキシアントラセン、メトキシブトキシアントラセン、エトキシプロポキシアントラセン、エトキシイソプロポキシアントラセン、エトキシブトキシアントラセン、プロポキシイソプロポキシアントラセン、プロポキシブトキシアントラセン、イソプロポキシブトキシアントラセンなどのジアルコキシアントラセン類;
ジメトキシナフタセン、ジエトキシナフタセン、ジプロポキシナフタセン、ジイソプロポキシナフタセン、ジブトキシナフタセンなどのジアルコキシナフタセン類;
等が挙げられる。
アミン化合物としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等の脂肪族アミン化合物、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、N,N−ジメチルパラトルイジン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称;ミヒラーズケトン)、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンのような芳香族アミン化合物が挙げられる。
光重合開始剤(C)の含有量が前記の範囲にあると、感光性樹脂組成物が高感度となり、この感光性樹脂組成物を用いて形成した塗膜やパターンの強度や、塗膜やパターンの表面における平滑性が良好になる傾向があり、好ましい。
重合開始助剤(C1)の量が前記の範囲にあると、得られる感光性樹脂組成物の感度がさらに高くなり、この感光性樹脂組成物を用いて形成するパターン基板の生産性が向上する傾向にあり、好ましい。
これらの溶剤は、単独でも2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
他の高分子化合物としては、例えば、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂等の硬化性樹脂ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフルオロアルキルアクリレート、ポリエステル、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。
塗布は、上述したように、スピンコーター、スリット&スピンコーター、スリットコーター、インクジェット、ロールコータ、ディップコーター等の種々の塗布装置を用いて行うことができる。中でも、溶解性、乾燥防止、異物の発生防止等から、スピン塗布法による塗布、すなわち、スリット&スピンコーター及びスピンコーター等を利用する塗布を行うことが好ましい。
この場合の塗膜の膜厚は、特に限定されず、用いる材料、用途等によって適宜調整することができ、例えば、1〜6μm程度が例示される。
近年の露光機では、350nm未満の光を、この波長域をカットするフィルタを用いてカットしたり、436nm付近、408nm付近、365nm付近の光を、これらの波長域を取り出すバンドパスフィルタを用いて選択的に取り出して、露光面全体に均一に平行光線を照射したりすることができる。このときマスクと基材との正確な位置合わせを行うために、マスクアライナ、ステッパ等の装置を使用してもよい。
現像方法は、液盛り法、ディッピング法、スプレー法等のいずれでもよい。さらに現像時に基材を任意の角度に傾けてもよい。
アルカリ性化合物は、無機及び有機のアルカリ性化合物のいずれであってもよい。
無機アルカリ性化合物の具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、燐酸水素二ナトリウム、燐酸二水素ナトリウム、燐酸水素二アンモニウム、燐酸二水素アンモニウム、燐酸二水素カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、アンモニア等が挙げられる。
また、有機アルカリ性化合物としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、エタノールアミン等が挙げられる。
これらの無機及び有機アルカリ性化合物の現像液中の濃度は、好ましくは0.01〜10質量%であり、より好ましくは0.03〜5質量%である。
アルカリ現像液中の界面活性剤は、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤又はカチオン系界面活性剤のいずれであってもよい。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、その他のポリオキシエチレン誘導体、オキシエチレン/オキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウムやオレイルアルコール硫酸エステルナトリウムのような高級アルコール硫酸エステル塩類、ラウリル硫酸ナトリウムやラウリル硫酸アンモニウムのようなアルキル硫酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムやドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウムのようなアルキルアリールスルホン酸塩類等が挙げられる。
カチオン系界面活性剤としては、例えば、ステアリルアミン塩酸塩やラウリルトリメチルアンモニウムクロライドのようなアミン塩又は第四級アンモニウム塩等が挙げられる。
現像液中の界面活性剤の濃度は、好ましくは0.01〜10質量%であり、より好ましくは0.05〜8質量%であり、さらに好ましくは0.1〜5質量%である。
還流冷却器、滴下ロート及び攪拌機を備えた1Lのフラスコ内に窒素を0.02L/分で流して窒素雰囲気とし、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル140質量部を入れ、撹拌しながら70℃まで加熱した。次いで、メタクリル酸40質量部、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02.6]デシルアクリレート(式(I−1)で表される化合物及び式(II−1)で表される化合物の混合物、モル比=50:50)360質量部をジエチレングリコールエチルメチルエーテル190質量部に溶解して、溶液を調製した。得られた溶解液を、滴下ポンプを用いて、70℃に保温したフラスコ内に4時間かけて滴下した。
一方、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)30質量部をジエチレングリコールエチルメチルエーテル240質量部に溶解した溶液を、別の滴下ポンプを用いて、5時間かけてフラスコ内に滴下した。重合開始剤の溶液の滴下が終了した後、4時間、70℃に保持し、その後室温まで冷却して、固形分42.6質量%、酸価60mg−KOH/gの共重合体(樹脂Aa)の溶液を得た。得られた樹脂Aaの重量平均分子量(Mw)は8.0×103、分子量分布(Mn/Mw)は1.91であった。
還流冷却器、滴下ロート及び攪拌機を備えた1Lのフラスコ内に窒素を0.02L/分で流して窒素雰囲気とし、3−メトキシ−1−ブタノール200部及び3−メトキシブチルアセテート105部を入れ、撹拌しながら70℃まで加熱した。次いで、メタクリル酸60部、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02.6]デシルアクリレート(式(I−1)で表される化合物及び式(II−1)で表される化合物の、モル比、50:50の混合物。)240部を、3−メトキシブチルアセテート140部に溶解して溶液を調製し、この溶解液を、滴下ロートを用いて4時間かけて、70℃に保温したフラスコ内に滴下した。
一方、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)30部を3−メトキシブチルアセテート225部に溶解した溶液を、別の滴下ロートを用いて4時間かけてフラスコ内に滴下した。重合開始剤の溶液の滴下が終了した後、4時間、70℃に保持し、その後室温まで冷却して、固形分32.6%、酸価110mg−KOH/g(固形分換算)の共重合体(樹脂Ab)の溶液を得た。得られた樹脂Abの重量平均分子量Mwは、1.34×104、分子量分布(Mn/Mw)は2.50であった。
得られた樹脂Aa及びAbの重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)の測定は、GPC法を用いて、以下の条件で行なった。
装置:K2479((株)島津製作所製)
カラム:SHIMADZU Shim−pack GPC−80M
カラム温度:40℃
溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
流速:1.0mL/min
検出器:RI
上記で得られたポリスチレン換算の重量平均分子量及び数平均分子量の比(Mw/Mn)を分子量分布とした。
表1に示す組成となるように、各成分を混合して、感光性樹脂組成物1〜5及び比較例の組成物1を得た。
樹脂(Aa)及び樹脂(Ab)は、固形分換算の質量部を表す。
重合性化合物(B);ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD DPHA;日本化薬(株)製)
光重合開始剤(Ca);2,2'−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4',5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール(B−CIM;保土谷化学工業(株)製)
光重合開始剤(Cb);2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン(IRGACURE 379EG;チバ・ジャパン社製)
光重合開始剤(Cc);N−アセトキシ−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタン−1−イミン(IRGACURE OXE 02;チバ・ジャパン社製)
光重合開始助剤(Cd);2,4−ジエチルチオキサントン(KAYACURE DETX−S;日本化薬(株)製)
光重合開始助剤(Ce);2−[2−オキソ−2−(2−ナフチル)エチリデン]−3−メチルベンゾチアゾリン(式(III−1)で表される化合物)
多官能チオール化合物(T);ペンタエリスリトールテトラキス(3−スルファニルプロピオネート)(PEMP;堺化学工業(株)製)
化合物(1)(a);2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン(精工化学(株)製;ノンフレックスアルバ)
化合物(1)(b);tert−ブチルハイドロキノン(精工化学(株)製;TBH)
化合物(1)(c);メチルハイドロキノン(精工化学(株)製;MH)
溶剤(Da);3-メトキシ−1−ブタノール
溶剤(Db);ジエチレングリコールエチルメチルエーテル
溶剤(Dc);プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
溶剤(Dd);3−エトキシプロピオン酸エチル
溶剤(De);3−メトキシブチルアセテート
界面活性剤(E);ポリエーテル変性シリコーンオイル(東レ・ダウコーニング(株)製;SH8400)
溶剤(D)は、感光性樹脂組成物の固形分量が表1の「固形分量〔%〕」となるように混合し、溶剤(D)中の溶剤成分(Da)〜(De)の値は、溶剤(D)中での質量比を表す。
界面活性剤(E)の含有量は、感光性樹脂組成物100質量%に対する質量比(%)を表す。
2インチ角のガラス基板(#1737;コーニング社製)を、中性洗剤、水及びアルコールで順次洗浄してから乾燥した。このガラス基板上に、感光性樹脂組成物を、60mJ/cm2の露光量(365nm基準)で露光し、現像、水洗、ポストベーク後の膜厚が3.0μmになるようにスピンコートし、次にクリーンオーブン中、80℃で2分間プリベークした。冷却後、この感光性樹脂組成物を塗布した基板と石英ガラス製フォトマスクとの間隔を200μmとし、露光機(TME−150RSK;トプコン(株)製、光源;超高圧水銀灯)を用いて、大気雰囲気下、60mJ/cm2の露光量(365nm基準)で光照射した。なお、このときの感光性樹脂組成物への照射は、超高圧水銀灯からの放射光を、光学フィルタ(UV−33;旭テクノグラス(株)製)を通過させて、使用した。また、フォトマスクとして、パターン(1辺が13μmである正方形の透光部を有し、当該正方形の間隔が100μm)が同一平面上に形成されたフォトマスクを用いた。
光照射後、非イオン系界面活性剤0.12%と水酸化カリウム0.04%を含む水系現像液に前記塗膜を25℃で60秒間浸漬して現像し、水洗後、オーブン中、235℃で15分間ポストベークを行い、パターンを得た。
得られたパターンについて、三次元非接触表面形状計測システム(Micromap MM527N−PS−M100;(株)菱化システム社製)でパターンの幅を測定した。なお、基板面から、パターンの高さに対し5%の高さの部分で、測定した値をパターン幅とした。パターン幅が大きいほうがより高感度である。結果を表2に示す。
このような感光性樹脂組成物を用いて塗膜又はパターンを形成し、それらを利用して表示装置を製造することにより、生産性を向上させることが可能となる。
Claims (5)
- 式(1)で表される化合物の含有量が、感光性樹脂組成物の固形分に対して、0.0025質量%以上0.095質量%以下である請求項1記載の感光性樹脂組成物。
- 炭素数2〜4の環状エーテルを有する単量体が、オキシラニル基を有する単量体である請求項1又は2記載の感光性樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を用いて形成されるパターン。
- 請求項4記載のパターンの少なくとも1種を含む表示装置。
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