JP2015111639A - Optical substrate, light-emitting element, and method of manufacturing optical substrate - Google Patents

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徹 勝又
Toru Katsumata
徹 勝又
長武 山崎
Nagatake Yamazaki
長武 山崎
布士人 山口
Fujito Yamaguchi
布士人 山口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical substrate or the like, equipped with a flat electrode formation part together with a fine structure layer.SOLUTION: Disclosed is an optical substrate (1) formed by having a substrate (2); and a fine structure layer (3) formed on the main surface (2a) of the substrate. On the surface of the fine structure layer (3), a plurality of dots (6) are formed constituted of a plurality of protrusions or recesses. On the main surface side of the substrate (2), the fine structure layer (3) and a flat surface capable of being used as an electrode formation part of a light-emitting element are provided.

Description

本発明は、複数の凸部又は凹部から構成されるドットを含む微細構造層を基材の主面に有する光学基材、及び発光素子、ならびに光学基材の製造方法に関する。   The present invention relates to an optical substrate having a microstructure layer including dots composed of a plurality of convex portions or concave portions on the main surface of the substrate, a light emitting element, and a method for manufacturing the optical substrate.

特許文献1には、基材表面が凹凸面とされた発光素子に関する発明が開示されている。そして特許文献1に示すように基材の表面全体に半導体層が積層されている。   Patent Document 1 discloses an invention relating to a light-emitting element in which the surface of a base material is an uneven surface. And as shown in patent document 1, the semiconductor layer is laminated | stacked on the whole surface of the base material.

また、非特許文献1では、ナノインプリント法を用いて微細なドットパタンをデバイス構造内に形成している。   In Non-Patent Document 1, a fine dot pattern is formed in a device structure using a nanoimprint method.

このように微細なドットパタンを設けることで、光の進行方向を変化することが可能になるため、発光素子には、微細なドットパタンの導入がなされてきている。特に、LEDにおいては、ドットパタンの形成によって光取出し効率を向上させる検討が活発になされている。   By providing such a fine dot pattern, it is possible to change the traveling direction of light. Therefore, a fine dot pattern has been introduced into a light emitting element. In particular, in the LED, studies are being actively made to improve the light extraction efficiency by forming a dot pattern.

特開2003−318441号公報JP 2003-318441 A

IEEE TRANSACTIONS ON NANOTECHNOLOGY VOL.10 NO.3 MAY 2011 P587−593IEEE TRANSACTIONS ON NANOTECHNOLOGY VOL. 10 NO. 3 MAY 2011 P587-593

例えば、上記したナノインプリント法を用いることで、基材の表面全体に微細なドットパタンを形成することが可能である。   For example, by using the nanoimprint method described above, it is possible to form a fine dot pattern on the entire surface of the substrate.

そしてドットパタンの表面に半導体層を成長させて、特許文献1に示すような発光素子を製造することができる。上記のような従来の方法や基材では、全面にドットパタンが形成される。   A semiconductor layer can be grown on the surface of the dot pattern to manufacture a light emitting device as shown in Patent Document 1. In the conventional methods and substrates as described above, a dot pattern is formed on the entire surface.

しかしながら発光素子の形成過程で、例えば、平坦な電極形成部が好ましいが、基材の表面全体にドットパタンが形成されているため、電極形成部とはなり得ず、新たに電極形成部を形成する工程が必要とされた。このため、従来では、発光素子の製造プロセスが煩雑化する問題があった。   However, in the process of forming the light emitting element, for example, a flat electrode forming part is preferable, but since the dot pattern is formed on the entire surface of the base material, it cannot be an electrode forming part, and a new electrode forming part is formed. The process to do was needed. For this reason, conventionally, there has been a problem that the manufacturing process of the light emitting element becomes complicated.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、微細構造層とともに、電極部として用いることができる部分的に平坦な主面を備えた光学基材、及び発光素子、ならびに光学基材の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and includes an optical substrate having a partially flat principal surface that can be used as an electrode portion together with a fine structure layer, a light emitting element, and an optical substrate. An object is to provide a manufacturing method.

本発明者らは、基材の主面は平坦面としてそのまま残し、基材とは別に微細構造層を設けることとした。このとき、本発明では、微細構造層以外の領域に、平坦面を形成したことで、電極形成部として用いることができ、よって発光素子の製造工程で電極形成部を形成する必要がなくなり、発光素子の製造プロセスを従来よりも容易化することができる。以下、本発明の構成について説明する。   The inventors left the main surface of the substrate as a flat surface and provided a fine structure layer separately from the substrate. At this time, in the present invention, since a flat surface is formed in a region other than the fine structure layer, it can be used as an electrode formation portion, and thus it is not necessary to form an electrode formation portion in the manufacturing process of the light emitting element, and light emission The device manufacturing process can be made easier than before. The configuration of the present invention will be described below.

本発明は、基材と、前記基材の主面に形成された微細構造層と、を有してなる発光素子形成用の光学基材であって、前記微細構造層の表面には、複数の凸部又は凹部から構成される複数のドットが形成されており、前記基材の主面側には、前記微細構造層と、発光素子の電極形成部として利用可能な平坦面が設けられていることを特徴とする。   The present invention is an optical substrate for forming a light-emitting element comprising a substrate and a microstructure layer formed on the main surface of the substrate, and a plurality of layers are formed on the surface of the microstructure layer. A plurality of dots composed of convex portions or concave portions are formed, and on the main surface side of the base material, the fine structure layer and a flat surface that can be used as an electrode forming portion of a light emitting element are provided. It is characterized by being.

また本発明では、前記平坦面は、前記基材の主面が露出した面であることが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable that the said flat surface is a surface where the main surface of the said base material was exposed.

また本発明では、前記主面はp面電極側であることが好ましい。また本発明では、前記平坦面は、フォトリソグラフィにより作製された面であることが好ましく、現像面であることがより好ましい。作成された微細構造層とともに平坦な電極形成部を備えた光学基材を、さらにアッシングやエッチング等によって加工を施してもよい。p面電極としては例えばLEDの電極等が挙げられる。   In the present invention, the main surface is preferably on the p-plane electrode side. In the present invention, the flat surface is preferably a surface produced by photolithography, and more preferably a development surface. The optical base material provided with the flat electrode forming part together with the created fine structure layer may be further processed by ashing, etching or the like. Examples of the p-plane electrode include an LED electrode.

また本発明では、前記基材は、基材本体と、前記基材本体の表面に形成された導電層とを備えて構成され、前記導電層の表面が前記基材の主面をなすことが好ましい。   Moreover, in this invention, the said base material is comprised including a base-material main body and the conductive layer formed in the surface of the said base-material main body, and the surface of the said conductive layer may make the main surface of the said base material. preferable.

また本発明では、前記微細構造層が、芳香族基、多環状基、又は複素環基の少なくとも一種を含む化合物を含有し、あるいは、Al、Si、P、Ti、Ga、Ge、Zr、Nb、Ta、In及びSnから選ばれる少なくとも一種の元素を含有することが好ましい。   In the present invention, the microstructure layer contains a compound containing at least one of an aromatic group, a polycyclic group, or a heterocyclic group, or Al, Si, P, Ti, Ga, Ge, Zr, Nb. It is preferable to contain at least one element selected from Ta, In and Sn.

また本発明では、前記微細構造層を形成するための感光性樹脂材が、酸化防止剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、ラジカル補足剤、増感剤、及び接着助剤の少なくとも一種類を含むことが好ましい。   In the present invention, the photosensitive resin material for forming the microstructure layer includes at least one of an antioxidant, a polymerization inhibitor, an ultraviolet absorber, a radical scavenger, a sensitizer, and an adhesion aid. It is preferable.

また本発明では、前記微細構造層を形成するための感光性樹脂材が、ネガ型レジストであることが好ましい。   In the present invention, the photosensitive resin material for forming the fine structure layer is preferably a negative resist.

また本発明では、前記微細構造層を形成するための感光性樹脂材が、アルカリ現像可能な樹脂であることが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable that the photosensitive resin material for forming the said microstructure layer is resin which can be alkali developed.

また本発明では、前記微細構造層を形成するための感応性樹脂材が、カルボン酸基を有する化合物を含むことが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable that the sensitive resin material for forming the said microstructure layer contains the compound which has a carboxylic acid group.

また本発明は、上記に記載された前記光学基材を用いて形成された発光素子であって、前記微細構造層の表面に、半導体層及び発光層を有する積層半導体層が形成されており、前記平坦面に電極層が形成されていることを特徴とする。   Further, the present invention is a light emitting element formed using the optical substrate described above, wherein a laminated semiconductor layer having a semiconductor layer and a light emitting layer is formed on the surface of the microstructure layer, An electrode layer is formed on the flat surface.

また本発明における光学基材の製造方法は、表面に複数の凸部又は凹部から構成される複数のドットが形成されたモールドと、基材と、前記モールドの表面と前記基材の主面との間に介在させた感光性樹脂材と、を積層してなる光学基材前駆体を形成する工程、前記光学基材前駆体に対してマスクを介して露光し、このとき露光領域を、前記モールドに形成された前記ドットの形成領域よりも小さい範囲内とする工程、前記モールドを剥離し、露光された前記感光性樹脂材を、表面に前記ドットが形成された微細構造層として前記主面の一部に残すとともに、前記感光性樹脂材の未露光部を現像により除去して、前記主面に前記微細構造層と平坦面とを形成する工程、を有することを特徴とする。   Moreover, the manufacturing method of the optical base material in the present invention includes a mold having a plurality of dots formed from a plurality of convex portions or concave portions on the surface, a base material, the surface of the mold, and a main surface of the base material. A step of forming an optical base material precursor formed by laminating a photosensitive resin material interposed between the optical base material precursor, exposing the optical base material precursor through a mask, A step of making the area smaller than the formation area of the dots formed on the mold, peeling the mold and exposing the exposed photosensitive resin material as the microstructure layer having the dots formed on the surface And removing the unexposed portion of the photosensitive resin material by development to form the fine structure layer and the flat surface on the main surface.

また本発明では、前記現像した後に、前記光学基材前駆体を加熱する工程を含むことが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable to include the process of heating the said optical base material precursor after the said image development.

また本発明では、前記感光性樹脂材の未露光部の除去により、前記主面の一部を露出させることが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable to expose a part of said main surface by the removal of the unexposed part of the said photosensitive resin material.

また本発明では、前記感光性樹脂材の未露光部を溶剤により除去することが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable to remove the unexposed part of the said photosensitive resin material with a solvent.

また本発明では、前記感光性樹脂材の未露光部を溶剤により除去した後に水を用いてリンスすることが好ましい。   Moreover, in this invention, after removing the unexposed part of the said photosensitive resin material with a solvent, it is preferable to rinse using water.

また本発明では、前記感光性樹脂材の未露光部をアルカリ水溶液により除去した後に水を用いてリンスすることが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable to rinse using water, after removing the unexposed part of the said photosensitive resin material with aqueous alkali solution.

また本発明では、前記感光性樹脂材の未露光部を除去する際に、超音波を用いることが好ましい。   Moreover, in this invention, when removing the unexposed part of the said photosensitive resin material, it is preferable to use an ultrasonic wave.

また本発明では、前記モールドの表面に前記感光性樹脂材を充填したシートの前記感光性樹脂材側に前記基材を貼り合わせて前記光学基材前駆体を形成するか、あるいは、前記基材の主面に前記感光性樹脂材を塗布し、前記感光性樹脂材に、前記ドットが形成された前記モールドの表面を押し当て貼り合わせることで前記光学基材前駆体を形成することが好ましい。   In the present invention, the optical substrate precursor is formed by bonding the substrate to the photosensitive resin material side of the sheet filled with the photosensitive resin material on the surface of the mold, or the substrate It is preferable that the optical base material precursor is formed by applying the photosensitive resin material to the main surface and pressing and bonding the surface of the mold on which the dots are formed to the photosensitive resin material.

また本発明では、前記露光後に、前記光学基材前駆体を加熱する工程を含むことが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable to include the process of heating the said optical base material precursor after the said exposure.

また本発明では、前記光学基材前駆体の形成工程での貼合時に、前記基材と前記モールド間を加圧することが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable to pressurize between the said base material and the said molds at the time of bonding in the formation process of the said optical base material precursor.

また本発明では、前記光学基材前駆体の形成工程での貼合時に、熱を加えることが好ましい。   Moreover, in this invention, it is preferable to add a heat | fever at the time of the bonding in the formation process of the said optical base material precursor.

本発明の光学基材によれば、基材の主面側に、微細構造層と、平坦面を設け、この平坦面を少なくとも発光素子の電極形成部として利用可能としたことで、発光素子の製造時に、わざわざ平坦な電極形成部の形成が必要でなく、従来に比べて発光素子の製造工程を容易化できる。   According to the optical substrate of the present invention, a fine structure layer and a flat surface are provided on the main surface side of the substrate, and this flat surface can be used as at least an electrode forming portion of the light emitting device. At the time of manufacturing, it is not necessary to form a flat electrode forming portion, and the manufacturing process of the light emitting element can be facilitated as compared with the conventional case.

また本発明の光学基材の製造方法によれば、表面に複数のドットが形成された微細構造層を高精度に形成できるとともに、簡単なプロセスにより、電極形成部としての平坦面を基材の主面側に形成することが可能である。   Further, according to the method for producing an optical substrate of the present invention, a fine structure layer having a plurality of dots formed on the surface can be formed with high precision, and a flat surface as an electrode forming portion can be formed on the substrate by a simple process. It can be formed on the main surface side.

さらに、上記の一部に微細構造層を有した基材を加工することにより、主面を構成する素材のみで、平坦面と微細構造部を形成した基材を作製することも容易である。   Furthermore, by processing a base material having a fine structure layer in a part of the above, it is easy to produce a base material in which a flat surface and a fine structure portion are formed only from the material constituting the main surface.

図1A、図1Bは、本実施の形態に係る光学基材の断面模式図であり、図1C、図1Dは、光学基材の部分平面模式図であり、図1E、図1Fは、微細構造層の表面に形成されたドットを拡大して示した部分平面模式図である。1A and 1B are schematic cross-sectional views of the optical base material according to the present embodiment. FIGS. 1C and 1D are schematic partial plan views of the optical base material. FIGS. 1E and 1F are microstructures. It is the partial plane schematic diagram which expanded and showed the dot formed in the surface of the layer. 本実施の形態に係る発光素子を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the light emitting element which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る微細構造層の一例を示す斜視模式図である。It is a perspective schematic diagram which shows an example of the fine structure layer which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る微細構造層の他の例を説明するための斜視模式図である。It is a perspective schematic diagram for demonstrating the other example of the fine structure layer which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る発光素子の製造工程を説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the manufacturing process of the light emitting element which concerns on this Embodiment. 図5Aに代えて他の例を示す発光素子の製造工程を説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the manufacturing process of the light emitting element which replaces with FIG. 5A and shows another example.

図1A、図1Bは、本実施の形態に係る光学基材の断面模式図であり、図1C、図1Dは、光学基材の部分平面模式図であり、図1E、図1Fは、微細構造層の表面に形成されたドットを拡大して示した部分平面模式図である。   1A and 1B are schematic cross-sectional views of the optical base material according to the present embodiment. FIGS. 1C and 1D are schematic partial plan views of the optical base material. FIGS. 1E and 1F are microstructures. It is the partial plane schematic diagram which expanded and showed the dot formed in the surface of the layer.

図1Aに示すように、本実施の形態に係る光学基材1は、基材2と、基材2の主面2aに形成された微細構造層3とを有して構成される。   As shown in FIG. 1A, the optical substrate 1 according to the present embodiment is configured to include a substrate 2 and a microstructure layer 3 formed on the main surface 2 a of the substrate 2.

基材2は、基材本体4と、基材本体4の表面に形成された導電層5とを備えて構成される。   The substrate 2 includes a substrate body 4 and a conductive layer 5 formed on the surface of the substrate body 4.

基材本体4の材質は、半導体発光素子用基材や半導体発光素子積層体として使用できるものであれば特に制限はなく、基材上に半導体層、導電体層、発光層、バッファ層等が存在していてもよい。例えば、基材の材質としては石英ガラス、サファイア、SiC、SiN、GaN、シリコン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化マンガン亜鉛鉄、酸化マグネシウムアルミニウム、ホウ化ジルコニウム、酸化ガリウム、酸化インジウム、酸化リチウムガリウム、酸化リチウムアルミニウム、酸化ネオジウムガリウム、酸化ランタンストロンチウムアルミニウムタンタル、酸化ストロンチウムチタン、酸化チタン、ハフニウム、タングステン、モリブデン、Ga系半導体、例えば、GaN、GaP、GaAs、InGaN、AlGaN等の半導体発光素子用基材、及び積層材料を用いることができる。積層の例としては、(1)AlGaN低温バッファ層、(2)n型GaN層、(3)n型AlGaNクラッド層、(4)InGaN発光層(MQW)、(5)p型AlGaNクラッド層、(6)p型GaN層、等が挙げられる。   The material of the substrate body 4 is not particularly limited as long as it can be used as a substrate for a semiconductor light emitting element or a semiconductor light emitting element laminate, and a semiconductor layer, a conductor layer, a light emitting layer, a buffer layer, etc. are formed on the substrate. May be present. For example, the material of the base material is quartz glass, sapphire, SiC, SiN, GaN, silicon, zinc oxide, magnesium oxide, manganese oxide, zirconium oxide, manganese zinc iron oxide, magnesium aluminum oxide, zirconium boride, gallium oxide, oxidation Indium, lithium gallium oxide, lithium aluminum oxide, neodymium gallium oxide, lanthanum strontium aluminum tantalum oxide, strontium titanium oxide, titanium oxide, hafnium, tungsten, molybdenum, Ga-based semiconductors such as GaN, GaP, GaAs, InGaN, AlGaN, etc. A substrate for a semiconductor light emitting element and a laminated material can be used. Examples of stacking include (1) AlGaN low temperature buffer layer, (2) n-type GaN layer, (3) n-type AlGaN cladding layer, (4) InGaN light emitting layer (MQW), (5) p-type AlGaN cladding layer, (6) p-type GaN layer and the like.

基材本体4の表面には、ITO等の導電層5が形成されている。導電層5はなくてもよいが、絶縁性の基材本体4の表面に導電層5を設けることで、露出した基材2の主面2aを適切に電極形成部とすることができる。導電層5の材質としては、Al、Mo、Au、Ag、Cu、Cr及びTi等の金属、ZnO、SnO、TiO、ITO(スズドープ酸化インジウムスズ)、IZO(亜鉛ドープ酸化インジウム)、ATO(アンチモンドープ酸化スズ)、TTO(タンタルドープ酸化スズ)、AZO(アルミドープ酸化亜鉛)、NTO(ニオブドープ酸化チタン)、GZO(ガリウムドープ酸化スズ)等の金属酸化物、複合金属酸化物等が挙げられる。 A conductive layer 5 such as ITO is formed on the surface of the base body 4. The conductive layer 5 may be omitted, but by providing the conductive layer 5 on the surface of the insulating base body 4, the exposed main surface 2 a of the base 2 can be appropriately used as an electrode forming portion. As the material of the conductive layer 5, metals such as Al, Mo, Au, Ag, Cu, Cr and Ti, ZnO, SnO, TiO 2 , ITO (tin-doped indium tin oxide), IZO (zinc-doped indium oxide), ATO ( Examples include metal oxides such as antimony-doped tin oxide, TTO (tantalum-doped tin oxide), AZO (aluminum-doped zinc oxide), NTO (niobium-doped titanium oxide), and GZO (gallium-doped tin oxide), and composite metal oxides. .

図1Aでは、基材本体4の表面に導電層5が設けられており、導電層5の表面が基材2の主面2aとされている。導電層5が形成されていない形態では、基材本体4の表面が基材2の主面2aとされる。   In FIG. 1A, the conductive layer 5 is provided on the surface of the substrate body 4, and the surface of the conductive layer 5 is the main surface 2 a of the substrate 2. In the form in which the conductive layer 5 is not formed, the surface of the base body 4 is the main surface 2 a of the base 2.

基材2の主面2aとは、LED等の発光素子を製造するうえで、基材2中又はその下部で発生した光を透過していくための広い面を指す。そして主面2aとはp面電極側を指す。   The main surface 2a of the base material 2 refers to a wide surface for transmitting light generated in or under the base material 2 in manufacturing a light emitting element such as an LED. The main surface 2a refers to the p-plane electrode side.

図1Aに示すように、基材2の主面2aには微細構造層3が形成されている。微細構造層3は主面2aの全体に形成されておらず、主面2aの一部に形成されている。本実施の形態では、発光した光を回折させることにより、反射する光(デバイス内に閉じ込められる光)の量を低減することができ、結果として、発光効率の高いLED等の発光素子を製造することが可能である。   As shown in FIG. 1A, the fine structure layer 3 is formed on the main surface 2 a of the substrate 2. The fine structure layer 3 is not formed on the entire main surface 2a, but is formed on a part of the main surface 2a. In this embodiment, the amount of reflected light (light confined in the device) can be reduced by diffracting the emitted light, and as a result, a light-emitting element such as an LED having high luminous efficiency is manufactured. It is possible.

微細構造層3は、図1Cに示すように複数が独立して形成されていてもよい。あるいは、微細構造層3は、図1Dに示すように、一部に欠けた部分を備えて形成されていてもよい。各独立エリアの大きさは、25μm〜1000000μm程度である。 As shown in FIG. 1C, a plurality of fine structure layers 3 may be formed independently. Alternatively, as shown in FIG. 1D, the fine structure layer 3 may be formed with a part lacking. The size of each independent area is 25μm 2 ~1000000μm 2 about.

微細構造層3が形成されていない領域では、基材2の主面2a(導電層5)が露出した状態となっている。露出した主面2aは平坦面である。このとき、平坦面は、図1Aに示すように微細構造層3よりも低い位置(主面2aあるいは主面2aに近い側の位置)に存在していることが好適である。   In the region where the fine structure layer 3 is not formed, the main surface 2a (conductive layer 5) of the substrate 2 is exposed. The exposed main surface 2a is a flat surface. At this time, the flat surface is preferably present at a position lower than the fine structure layer 3 (position on the main surface 2a or near the main surface 2a) as shown in FIG. 1A.

図1Aに示すように、微細構造層3の表面には、複数の凸部又は複数の凹部から構成される複数のドット6が形成されている。微細構造層3の表面は、発光素子を構成する半導体層の成長形成面である。なお以下では、複数のドット6をドットパタンと称したり、複数のドット6が形成された面をドットパタン面と称したりする場合がある。   As shown in FIG. 1A, a plurality of dots 6 composed of a plurality of convex portions or a plurality of concave portions are formed on the surface of the fine structure layer 3. The surface of the fine structure layer 3 is a growth formation surface of a semiconductor layer constituting the light emitting element. Hereinafter, the plurality of dots 6 may be referred to as a dot pattern, or the surface on which the plurality of dots 6 are formed may be referred to as a dot pattern surface.

本実施の形態では、例えばナノインプリント法により微細構造層3の表面にドット6を微細に形成することができる。   In the present embodiment, the dots 6 can be finely formed on the surface of the fine structure layer 3 by, for example, a nanoimprint method.

微細構造層3は、基材2と異なる材料で構成されている。微細構造層3を構成する材料は、無機材料であっても、有機材料であっても構わない。無機材料は、耐熱性、耐光性等の耐久性、エッチング耐性、透明性の観点から好ましく、有機材料、及び有機無機ハイブリッド材料は、微細構造層3を形成するうえで、材料や溶剤を種々選択できることから好ましい。さらに、有機材料を用いることにより、アッシング、エッチングにより、導電層5及び/又は基材本体4を、平坦面を残したまま加工することが容易である。微細構造層3は、複数の材料又は複数の層から構成されてもよい。   The microstructure layer 3 is made of a material different from that of the substrate 2. The material constituting the microstructure layer 3 may be an inorganic material or an organic material. Inorganic materials are preferable from the viewpoints of durability such as heat resistance and light resistance, etching resistance, and transparency. Organic materials and organic-inorganic hybrid materials can be selected from various materials and solvents for forming the microstructure layer 3. It is preferable because it is possible. Furthermore, by using an organic material, it is easy to process the conductive layer 5 and / or the base body 4 while leaving a flat surface by ashing or etching. The microstructure layer 3 may be composed of a plurality of materials or a plurality of layers.

ドットパタンは周期性があっても、なくてもよいが、周期性があることがより好ましい。   The dot pattern may or may not have periodicity, but it is more preferable that it has periodicity.

例えば図1Eに示すように、各ドット6が一定のピッチPで形成されていてもよいし、図1Fに示すように、複数のドット6を組み合わせたドット群7が一定の周期性を持つように、各ドット6が配列されていてもよい。例えば、各ドット6が正六方配列、六方配列、準六方配列、準四方配列、四方配列、及び正四方配列などで配列されていてもよい。また、全てのドット6に周期性がなくてもよく、一部のドット6に周期性があるように配列され、残りのドット6がランダムに配列されていてもよい。   For example, as shown in FIG. 1E, each dot 6 may be formed at a constant pitch P, and as shown in FIG. 1F, a dot group 7 in which a plurality of dots 6 are combined has a constant periodicity. In addition, each dot 6 may be arranged. For example, the dots 6 may be arranged in a regular hexagonal arrangement, a hexagonal arrangement, a quasi-hexagonal arrangement, a quasi-tetragonal arrangement, a tetragonal arrangement, and a regular tetragonal arrangement. Further, all the dots 6 may not have periodicity, some of the dots 6 may be arranged to have periodicity, and the remaining dots 6 may be arranged at random.

ドットパタンに周期性がある場合、LED等の発光素子に用いた際の光取出し効率向上の点で好ましい。また、光取出し効率の観点や、発光素子の製造工程でのモールドとの密着性及び剥離性の観点から、ドット6間(最も近いドット6同士の間)の距離(ピッチ)の下限値は50nm以上であることが好ましく、100nm以上がより好ましく、150nm以上がさらに好ましい。またピッチの上限値は、3000nm以下が好ましく、2000nm以下がより好ましく、1000nm以下がさらに好ましい。図1Eに示すように、ピッチPとは、最も近いドット同士の頂点又は中心間の距離を示す。   When the dot pattern has periodicity, it is preferable in terms of improving the light extraction efficiency when used in a light emitting element such as an LED. Moreover, the lower limit of the distance (pitch) between the dots 6 (between the nearest dots 6) is 50 nm from the viewpoint of light extraction efficiency and from the viewpoint of adhesion to the mold and releasability in the light emitting element manufacturing process. Preferably, it is 100 nm or more, more preferably 150 nm or more. The upper limit value of the pitch is preferably 3000 nm or less, more preferably 2000 nm or less, and even more preferably 1000 nm or less. As shown in FIG. 1E, the pitch P indicates the distance between the vertices or centers of the closest dots.

図1Aに示すように、微細構造層3の高さ(厚さ)Hあるいは各ドット6の高さ又は各ドット6の深さの下限値は、LED等の発光素子の光取出し効率向上の観点や、発光素子の製造工程での樹脂モールドとの密着性及び剥離性の観点から、50nm以上が好ましく、100nm以上がより好ましく、200nm以上がさらに好ましく、300nm以上が最も好ましい。また微細構造層3の高さ(厚さ)Hあるいは各ドット6の高さ又は各ドット6の深さの上限値は、1000nm以下が好ましく、800nm以下がより好ましく、700nm以下がさらに好ましく、500nm以下が最も好ましい。微細構造層3の高さ(厚さ)Hあるいは各ドット6の高さ又は各ドット6の深さは、製造工程での感光性樹脂材等の残膜が主面2aに残っている場合には、前記残膜を含めない微細構造層3やドット6のみにて評価される。   As shown in FIG. 1A, the height (thickness) H of the microstructure layer 3 or the lower limit of the height of each dot 6 or the depth of each dot 6 is a viewpoint for improving the light extraction efficiency of a light emitting element such as an LED. In addition, from the viewpoint of adhesion to the resin mold and the peelability in the light emitting element manufacturing process, 50 nm or more is preferable, 100 nm or more is more preferable, 200 nm or more is more preferable, and 300 nm or more is most preferable. The upper limit of the height (thickness) H of the fine structure layer 3 or the height of each dot 6 or the depth of each dot 6 is preferably 1000 nm or less, more preferably 800 nm or less, further preferably 700 nm or less, and 500 nm. The following are most preferred. The height (thickness) H of the fine structure layer 3 or the height of each dot 6 or the depth of each dot 6 is determined when a residual film such as a photosensitive resin material in the manufacturing process remains on the main surface 2a. Is evaluated only by the fine structure layer 3 and the dots 6 not including the remaining film.

各ドット6の幅の下限値は、ピッチPと発光素子の光取出し効率向上の観点や、発光素子の製造工程での樹脂モールドとの密着性及び剥離性の観点から、50nm以上が好ましく、100nm以上がより好ましく、200nm以上がさらに好ましく、300nm以上が最も好ましい。また幅の上限値は、1000nm以下が好ましく、800nm以下がより好ましく、700nm以下がさらに好ましく、500nm以下が最も好ましい。ドット6の幅とは、ドット6が凸部の場合、ドット6の底部の幅を示し、ドット6が凹部の場合、開口幅を示す。   The lower limit of the width of each dot 6 is preferably 50 nm or more, from the viewpoint of improving the light extraction efficiency of the pitch P and the light emitting element, and from the viewpoint of adhesion to the resin mold and the releasability in the manufacturing process of the light emitting element. The above is more preferable, 200 nm or more is further preferable, and 300 nm or more is most preferable. The upper limit of the width is preferably 1000 nm or less, more preferably 800 nm or less, still more preferably 700 nm or less, and most preferably 500 nm or less. The width of the dot 6 indicates the width of the bottom of the dot 6 when the dot 6 is a convex portion, and indicates the opening width when the dot 6 is a concave portion.

微細構造層3を構成するドット6は凸部でも凹部でもよく、ドット6の形状は使用する樹脂モールドの設計による。   The dots 6 constituting the microstructure layer 3 may be convex portions or concave portions, and the shape of the dots 6 depends on the design of the resin mold used.

微細構造層3及びドット6の最適な形状やサイズについては、使用する材質の屈折率、アッシング耐性、エッチング耐性、光取出し向上性等の光学特性、物理特性等により種々選択できる。   The optimum shape and size of the fine structure layer 3 and the dots 6 can be variously selected depending on the refractive index of the material used, ashing resistance, etching resistance, optical characteristics such as light extraction improvement, physical characteristics, and the like.

図1Bに示す光学基材1では、例えばドット6が凸部で形成されており、各ドット6の間から基材2の主面2aが露出した状態とされる。あるいはドット6が凹部で形成された場合、凹部の底面から基材2の主面2aが露出した状態とされる。   In the optical base material 1 shown in FIG. 1B, for example, the dots 6 are formed as convex portions, and the main surface 2 a of the base material 2 is exposed from between the dots 6. Or when the dot 6 is formed in the recessed part, it will be in the state which the main surface 2a of the base material 2 was exposed from the bottom face of the recessed part.

図1Bに示す構成では、各ドット6の間や、ドット6の底面に感光性樹脂材や感光性樹脂材の硬化物の残膜があってもよい。残膜の厚さとしては、後にアッシング等により除去する場合の工程時間の観点で、3000nm以下が好ましく、1000nm以下がより好ましく、700nm以下がさらに好ましく、500nm以下がさらに好ましく、300nm以下が最も適している。   In the configuration shown in FIG. 1B, there may be a photosensitive resin material or a residual film of a cured product of the photosensitive resin material between the dots 6 or on the bottom surface of the dots 6. The thickness of the remaining film is preferably 3000 nm or less, more preferably 1000 nm or less, further preferably 700 nm or less, further preferably 500 nm or less, and most preferably 300 nm or less from the viewpoint of the process time when it is later removed by ashing or the like. ing.

本実施の形態の光学基材1は、基材2の主面2aがドットパタンに加工されておらず、基材2の主面2aは平坦面としてそのまま残され、基材2とは別に微細構造層3が設けられている。そして本実施の形態では、微細構造層3以外の領域に平坦面が形成されている。この平坦面は、図1Aや図1Bに示すように、基材2の主面2aが露出した面である。   In the optical base material 1 of the present embodiment, the main surface 2a of the base material 2 is not processed into a dot pattern, the main surface 2a of the base material 2 is left as it is as a flat surface, and is fine separately from the base material 2. A structural layer 3 is provided. In the present embodiment, a flat surface is formed in a region other than the fine structure layer 3. As shown in FIGS. 1A and 1B, this flat surface is a surface where the main surface 2a of the substrate 2 is exposed.

また平坦面は、フォトリソグラフィによる現像面である。すなわち平坦面は、エッチング等で削り取った面ではなく、あるいは、製造工程で基材2の主面2aに最初から何も形成しなかった面ではない。後述する製造工程で説明するように、基材2の主面2aには全面にナノインプリント法等によって一旦、微細構造層3を形成するが、フォトリソグラフィによる露光現像により不要な微細構造層3の部分を除去することで、適切に平坦面を形成することが可能となっている。   The flat surface is a development surface by photolithography. That is, the flat surface is not a surface that has been scraped off by etching or the like, or a surface on which nothing has been formed on the main surface 2a of the substrate 2 in the manufacturing process. As will be described later in the manufacturing process, the fine structure layer 3 is once formed on the entire main surface 2a of the substrate 2 by the nanoimprint method or the like, but the unnecessary fine structure layer 3 is formed by exposure and development by photolithography. It is possible to appropriately form a flat surface by removing.

本実施の形態では、光学基材1の基材2の主面2aに、微細構造層3と平坦面を形成し、この平坦面は、発光素子の電極形成部として利用することが可能である。よって従来のように発光素子の製造工程で、わざわざ平坦な電極形成部の製造プロセスが必要ない。   In the present embodiment, the fine structure layer 3 and a flat surface are formed on the main surface 2a of the substrate 2 of the optical substrate 1, and this flat surface can be used as an electrode forming portion of a light emitting element. . Therefore, the manufacturing process of the flat electrode forming part is not necessary in the manufacturing process of the light emitting element as in the prior art.

本発明の形態では、電極としては、例えばAu、Ag、Cu、Ni、Pd、Al、Ti、Cr、Mn、Mo、Ru、Rh、Pt等の金属や、ZnO、SnO、TiO、ITO(スズドープ酸化インジウムスズ)、IZO(亜鉛ドープ酸化インジウム)、ATO(アンチモンドープ酸化スズ)、TTO(タンタルドープ酸化スズ)、AZO(アルミドープ酸化亜鉛)、NTO(ニオブドープ酸化チタン)、GZO(ガリウムドープ酸化スズ)等の金属酸化物、複合金属酸化物等が挙げられる。 In the embodiment of the present invention, as the electrode, for example, metal such as Au, Ag, Cu, Ni, Pd, Al, Ti, Cr, Mn, Mo, Ru, Rh, Pt, ZnO, SnO, TiO 2 , ITO ( Tin-doped indium tin oxide, IZO (zinc-doped indium oxide), ATO (antimony-doped tin oxide), TTO (tantalum-doped tin oxide), AZO (aluminum-doped zinc oxide), NTO (niobium-doped titanium oxide), GZO (gallium-doped oxide) And metal oxides such as tin) and composite metal oxides.

電極部分の面積としては、電極として使用することができればよく、10μm以上が好ましく、25μm以上がより好ましく、100μm以上がさらに好ましく、400μm以上がさらに好ましい。また、電極は基材の大きさよりも小さければよく、例えばLEDの出光面であるp面側に電極部分を設ける場合、出光の妨げにならないような大きさにすることが好ましい。 The area of the electrode portion, so long as it can be used as an electrode, preferably 10 [mu] m 2 or more, more preferably 25 [mu] m 2 or more, more preferably 100 [mu] m 2 or more, more preferably 400 [mu] m 2 or more. Moreover, an electrode should just be smaller than the magnitude | size of a base material, For example, when providing an electrode part in the p surface side which is the light emission surface of LED, it is preferable to make it the magnitude | size which does not become the hindrance of light emission.

また本実施の形態では、平坦化された主面2a上に電極部位を形成すればよく、平坦面を形成する別のプロセスを必要としない。以上により本実施の形態の光学基材1を用いることで、従来に比べて発光素子の製造を容易化することができる。   In the present embodiment, an electrode part may be formed on the flattened main surface 2a, and another process for forming a flat surface is not required. As described above, by using the optical substrate 1 of the present embodiment, it is possible to facilitate the manufacture of the light emitting element as compared with the conventional case.

図2は、本実施の形態に係る発光素子を示す断面模式図である。また図3は、本実施の形態に係る微細構造層の一例を示す斜視模式図である。また図4は、本実施の形態に係る微細構造層の他の例を説明するための斜視模式図である。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the light-emitting element according to this embodiment. FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of the microstructure layer according to the present embodiment. FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining another example of the microstructure layer according to the present embodiment.

図2に示すように、発光素子200においては、基材101の主面101aの一部に微細構造層113が設けられている。微細構造層113が設けられていない領域では、基材本体101の表面に形成された透明導電層106の表面が露出している。   As shown in FIG. 2, in the light emitting element 200, a fine structure layer 113 is provided on a part of the main surface 101 a of the substrate 101. In the region where the fine structure layer 113 is not provided, the surface of the transparent conductive layer 106 formed on the surface of the base body 101 is exposed.

図2に示すように、基材本体111の上にバッファ層114、n型半導体層103、発光層104及びp型半導体層105が順次積層されている。なお、順次積層されたn型半導体層103、発光層104及びp型半導体層105を、積層半導体層110と称する。   As shown in FIG. 2, the buffer layer 114, the n-type semiconductor layer 103, the light emitting layer 104, and the p-type semiconductor layer 105 are sequentially stacked on the base body 111. Note that the n-type semiconductor layer 103, the light-emitting layer 104, and the p-type semiconductor layer 105 that are sequentially stacked are referred to as a stacked semiconductor layer 110.

図2に示すように、p型半導体層105上には透明導電層106が形成されている。透明導電層106表面にはアノード電極108が形成されている。透明導電層106表面の一部に、微細構造層113が設けられている。図2に示すように、微細構造層113の側方には、基材本体111の主面の一部が存在し、その主面の上方にカソード電極102が設けられている。   As shown in FIG. 2, a transparent conductive layer 106 is formed on the p-type semiconductor layer 105. An anode electrode 108 is formed on the surface of the transparent conductive layer 106. A fine structure layer 113 is provided on a part of the surface of the transparent conductive layer 106. As shown in FIG. 2, a part of the main surface of the substrate main body 111 exists on the side of the fine structure layer 113, and the cathode electrode 102 is provided above the main surface.

図3に示すように、発光素子200を構成する基材101の主面101aの一部には、表面に複数の凸部13からなるドット15を備えた微細構造層113が形成されている。あるいは、図4に示すように、発光素子200を構成する基材101の主面101aの一部には、表面に複数の凹部14からなるドット16を備えた微細構造層113が形成されていてもよい。各ドット15,16はそれぞれ所定のピッチにて配列されている。   As shown in FIG. 3, a fine structure layer 113 having dots 15 composed of a plurality of convex portions 13 on the surface is formed on a part of the main surface 101 a of the base material 101 constituting the light emitting element 200. Alternatively, as shown in FIG. 4, a fine structure layer 113 having dots 16 composed of a plurality of recesses 14 is formed on a part of the main surface 101 a of the base material 101 constituting the light emitting element 200. Also good. The dots 15 and 16 are arranged at a predetermined pitch.

本実施の形態の発光素子200によれば、基材101の主面101aの一部に設けられた平坦な電極形成部を利用して、電極(アノード電極108)を形成することができるため、従来に比べて発光素子の製造工程時に、電極形成部の製造プロセスが必要なく、従来に比べて発光素子の製造を容易化できる。   According to the light emitting element 200 of the present embodiment, an electrode (anode electrode 108) can be formed using a flat electrode forming portion provided on a part of the main surface 101a of the substrate 101. Compared to the conventional method, the manufacturing process of the electrode forming part is not required during the manufacturing process of the light emitting device, and the manufacturing of the light emitting device can be facilitated compared to the conventional method.

続いて、本実施の形態の光学基材の製造方法について説明する。図5は、本実施の形態に係る発光素子の製造工程を説明するための断面模式図である。   Then, the manufacturing method of the optical base material of this Embodiment is demonstrated. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the light-emitting element according to this embodiment.

複数の凸部又は凹部から構成されるドットが表面に形成された微細構造層を基材の主面に形成する方法としては、ナノインプリント法を用いる方法がある。   As a method of forming a fine structure layer on the surface of which dots composed of a plurality of convex portions or concave portions are formed, there is a method using a nanoimprint method.

図5Aに示す工程では、表面に複数の凸部又は凹部から構成されるドット50が形成された樹脂モールド51を用意する。そして、樹脂モールド51のドット50が形成された表面側に感光性樹脂材52を充填する。ここでは、樹脂モールド51に感光性樹脂材52が充填された積層体をシート54と呼ぶ。   In the step shown in FIG. 5A, a resin mold 51 having a surface on which dots 50 composed of a plurality of convex portions or concave portions are prepared. And the photosensitive resin material 52 is filled in the surface side in which the dot 50 of the resin mold 51 was formed. Here, the laminate in which the resin mold 51 is filled with the photosensitive resin material 52 is referred to as a sheet 54.

また図5Aに示すように基材2を用意する。例えば基材2は、基材本体4と、基材本体4の表面に形成されたITO等からなる導電層5とを備える。   Moreover, the base material 2 is prepared as shown to FIG. 5A. For example, the substrate 2 includes a substrate body 4 and a conductive layer 5 made of ITO or the like formed on the surface of the substrate body 4.

図5Aに示すように、基材2の導電層5側を、感光性樹脂材52に対向させて、シート54に基材2を貼り合わせる。樹脂モールド51と基材2との間に感光性樹脂材52が介在した積層体を光学基材前駆体55と呼ぶ。   As shown in FIG. 5A, the base material 2 is bonded to the sheet 54 with the conductive layer 5 side of the base material 2 facing the photosensitive resin material 52. A laminate in which the photosensitive resin material 52 is interposed between the resin mold 51 and the substrate 2 is referred to as an optical substrate precursor 55.

あるいは図6に示すように、感光性樹脂材52を基材2の主面に塗布し、感光性樹脂材52を、樹脂モールド51のドット50が形成された表面側に対向させた状態として、樹脂モールド51に押し当てながら貼り合わせて光学基材前駆体55を形成してもよい。   Alternatively, as shown in FIG. 6, the photosensitive resin material 52 is applied to the main surface of the substrate 2, and the photosensitive resin material 52 is opposed to the surface side where the dots 50 of the resin mold 51 are formed. The optical base material precursor 55 may be formed by being bonded to the resin mold 51 while being pressed.

図6に示すように、基材2に感光性樹脂材52を塗布する場合、塗布の方法としては、スピンコート、バーコート、ディップ、スプレー塗布などを用いることができる。なお、面内均一性及び大面積塗布の観点から、スピンコート又はバーコートを用いることが好ましい。   As shown in FIG. 6, when the photosensitive resin material 52 is applied to the substrate 2, spin coating, bar coating, dip, spray coating, or the like can be used as a coating method. From the viewpoint of in-plane uniformity and large area coating, it is preferable to use spin coating or bar coating.

スピンコートの場合、感光性樹脂材52の固形分又は粘度にも依存するが、膜厚均一性の観点からメインの回転数としては300rpm以上が好ましく、500rpm以上がより好ましく、1000rpm以上がさらに好ましく、1500rpm以上が最も好ましい。なお塗布時の安全性の観点から5000rmp以下が好ましい。メインの回転時間としては、3秒以上が好ましく、5秒以上がより好ましく、10秒以上がさらに好ましい。   In the case of spin coating, although depending on the solid content or viscosity of the photosensitive resin material 52, from the viewpoint of film thickness uniformity, the main rotational speed is preferably 300 rpm or more, more preferably 500 rpm or more, and even more preferably 1000 rpm or more. 1500 rpm or more is most preferable. In addition, 5000 rpm or less is preferable from the viewpoint of safety during application. The main rotation time is preferably 3 seconds or more, more preferably 5 seconds or more, and even more preferably 10 seconds or more.

バーコートの場合、膜厚均一性の観点から、塗布ウェット膜厚としては1μm以上が好ましく、2μm以上がより好ましく、3μm以上がさらに好ましく、また、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましい。   In the case of bar coating, from the viewpoint of film thickness uniformity, the coating wet film thickness is preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more, further preferably 3 μm or more, and preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less.

図5Aに示すように、樹脂モールド51に感光性樹脂材52を塗布する方法としては、スピンコート、バーコート、ディップ、スプレー塗布などがある。面内均一性、樹脂モールドの凹凸への充填の観点から、バーコートを用いることが好ましい。   As shown in FIG. 5A, methods for applying the photosensitive resin material 52 to the resin mold 51 include spin coating, bar coating, dip, spray coating, and the like. From the viewpoint of in-plane uniformity and filling the unevenness of the resin mold, it is preferable to use a bar coat.

バーコートの場合、膜厚均一性の観点から、塗布ウェット膜厚としては1μm以上が好ましく、2μm以上がより好ましく、3μm以上がさらに好ましく、また、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましい。   In the case of bar coating, from the viewpoint of film thickness uniformity, the coating wet film thickness is preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more, further preferably 3 μm or more, and preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less.

感光性樹脂材52を基材2あるいは樹脂モールド51へ塗布した後、溶剤を除去するために、又は基材2との密着性を向上させるために、加熱乾燥してもよい。   After the photosensitive resin material 52 is applied to the substrate 2 or the resin mold 51, it may be dried by heating in order to remove the solvent or to improve the adhesion to the substrate 2.

スピンコートで塗布した場合は、回転数と時間にもよるが、溶剤がすでにある程度除去されている場合もあるので、室温で数十秒から数時間静置することにより溶剤を除去してもよい。   When applied by spin coating, although depending on the number of rotations and time, the solvent may have already been removed to some extent, so the solvent may be removed by allowing it to stand at room temperature for several tens of seconds to several hours. .

加熱乾燥させる場合は、使用溶剤の種類、残存溶剤量にもよるが、40℃以上が好ましく、60℃以上がより好ましく、80℃以上がさらに好ましい。特に樹脂モールド51への塗布の場合は、感光性樹脂材52を均一な膜厚で塗布し且つ樹脂モールド51に感光性樹脂材52を安定して保持するために、200℃以下が好ましく、150℃以下が好ましい。乾燥時間としては、乾燥温度にもよるが、1分以上が好ましく、3分以上がより好ましく、5分以上がさらに好ましい。   When drying by heating, although depending on the type of solvent used and the amount of residual solvent, it is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, and even more preferably 80 ° C. or higher. In particular, in the case of application to the resin mold 51, in order to apply the photosensitive resin material 52 with a uniform film thickness and stably hold the photosensitive resin material 52 to the resin mold 51, the temperature is preferably 200 ° C. or lower, 150 C. or lower is preferable. Although it depends on the drying temperature, the drying time is preferably 1 minute or more, more preferably 3 minutes or more, and further preferably 5 minutes or more.

樹脂モールド51への塗布の場合は、感光性樹脂材52を均一な膜厚で塗布し且つ樹脂モールド51に感光性樹脂材52を安定して保持するために、10時間以下が好ましく、5時間以下がより好ましく、2時間以下がさらに好ましい。   In the case of application to the resin mold 51, in order to apply the photosensitive resin material 52 with a uniform film thickness and stably hold the photosensitive resin material 52 to the resin mold 51, 10 hours or less is preferable, and 5 hours. The following is more preferable, and 2 hours or less is further preferable.

なお基材本体4を、石英ガラス、無アルカリガラス、ソーダガラス、サファイア、シリコン等で形成できる。また基材本体4の表面(主面側)に、Al、Mo、Au、Ag、Cu、Cr及びTi等の金属又はそれらの金属酸化物層、ITO、GaN等の半導体層等が形成されていてもよい。例えばITOからなる導電層5が設けられていることが好ましい。   The base body 4 can be formed of quartz glass, alkali-free glass, soda glass, sapphire, silicon, or the like. Further, a metal such as Al, Mo, Au, Ag, Cu, Cr and Ti or a metal oxide layer thereof, a semiconductor layer such as ITO and GaN, etc. are formed on the surface (main surface side) of the base body 4. May be. For example, a conductive layer 5 made of ITO is preferably provided.

感光性樹脂材52について説明する。感光性樹脂材52としては、光重合開始剤、光酸発生剤、光塩基発生剤等、光に反応して、活性物質を生成する化合物を用いることができる。好ましくは、感光性化合物の光への反応性、感光性化合物から発生した活性物質の反応性の観点から、光重合開始剤が好ましい。   The photosensitive resin material 52 will be described. As the photosensitive resin material 52, a compound that generates an active substance in response to light, such as a photopolymerization initiator, a photoacid generator, or a photobase generator, can be used. Preferably, a photopolymerization initiator is preferable from the viewpoint of the reactivity of the photosensitive compound to light and the reactivity of the active substance generated from the photosensitive compound.

<光重合開始剤を用いた樹脂材>
光重合開始剤を用いた樹脂材としては、エチレン性不飽和付加重合性モノマー含有組成物が挙げられる。光重合開始剤として好ましいものとしては、光によりラジカルを発生する化合物であり、以下の化合物が挙げられる。
<Resin material using photopolymerization initiator>
Examples of the resin material using a photopolymerization initiator include an ethylenically unsaturated addition polymerizable monomer-containing composition. Preferable photopolymerization initiators are compounds that generate radicals by light, and include the following compounds.

(1)ベンゾフェノン誘導体:例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン   (1) Benzophenone derivatives: for example, benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl ketone, dibenzyl ketone, fluorenone

(2)アセトフェノン誘導体:例えば、2,2’−ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE(登録商標)651)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE(登録商標)184)、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE(登録商標)907)、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニル)−ベンジル]−フェニル}−2−メチルプロパン−1−オン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE(登録商標)127)、フェニルグリオキシル酸メチル   (2) Acetophenone derivatives: for example, 2,2′-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (Ciba Specialty Chemicals) IRGACURE (registered trademark) 651), 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, IRGACURE (registered trademark) 184), 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2 Morpholinopropan-1-one (Ciba Specialty Chemicals, IRGACURE (registered trademark) 907), 2-hydroxy-1- {4- [4- (2-hydroxy-2-methylpropionyl) -benzyl] -Phenyl} -2-methylpropan-1-one (Ciba-su Sharuti Chemicals Inc., IRGACURE (TM) 127), phenyl glyoxylic acid methyl

(3)チオキサントン誘導体:例えば、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン   (3) Thioxanthone derivatives: for example, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone

(4)ベンジル誘導体:例えば、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール   (4) Benzyl derivatives: for example, benzyl, benzyldimethyl ketal, benzyl-β-methoxyethyl acetal

(5)ベンゾイン誘導体:例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、2−ヒドロキシ−2−メチル−1フェニルプロパン−1−オン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、DAROCURE1173)   (5) Benzoin derivatives: for example, benzoin, benzoin methyl ether, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, DAROCURE 1173)

(6)オキシム系化合物:例えば、1−フェニル−1,2−ブタンジオン−2−(O−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(O−ベンゾイル)オキシム、1,3−ジフェニルプロパントリオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エトキシプロパントリオン−2−(O−ベンゾイル)オキシム、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)] (チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE(登録商標)OXE01)、エタノン,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]−,1−(O−アセチルオキシム)(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE(登録商標)OXE02)   (6) Oxime compounds: for example, 1-phenyl-1,2-butanedione-2- (O-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (O-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (O-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (O-benzoyl) oxime, 1,3-diphenylpropanetrione-2 -(O-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-3-ethoxypropanetrione-2- (O-benzoyl) oxime, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyl) Oxime)] (Ciba Specialty Chemicals, IRGACURE (registered trademark) OXE01), Ethanon, 1 [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H- carbazol-3-yl] -, 1- (O- acetyloxime) (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, IRGACURE (TM) OXE02)

(7)α−ヒドロキシケトン系化合物:例えば、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチルプロパン   (7) α-hydroxy ketone compounds: for example, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl -1-propan-1-one, 2-hydroxy-1- {4- [4- (2-hydroxy-2-methylpropionyl) -benzyl] phenyl} -2-methylpropane

(8)α−アミノアルキルフェノン系化合物:例えば、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE(登録商標)369)、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)ブタン−1−オン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE(登録商標)379)   (8) α-aminoalkylphenone compounds: for example, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, IRGACURE (registered trademark) 369) ), 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) butan-1-one (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, IRGACURE (registered trademark) 379) )

(9)フォスフィンオキサイド系化合物:例えば、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE(登録商標)819)、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、DAROCUR TPO(登録商標))   (9) Phosphine oxide compound: For example, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, IRGACURE (registered trademark) 819), bis (2,6- Dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, DAROCUR TPO (registered trademark))

(10)チタノセン化合物:例えば、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)フェニル)チタニウム(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE(登録商標)784)   (10) Titanocene compound: for example, bis (η5-2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) phenyl) titanium (Ciba Specialty) -Chemicals, IRGACURE (registered trademark) 784)

また、これらの光重合開始剤の使用にあたっては、単独でも2種以上の混合物でもかまわない。   Moreover, when using these photoinitiators, it may be individual or a mixture of 2 or more types.

前記した光重合開始剤の中では、特に光感度の点で、(5)のベンゾイン誘導体又は(9)のフォスフィンオキサイド系化合物がより好ましく、光への安定性への観点からは、(1)のベンゾフェノン誘導体、(2)のアセトフェノン誘導体、又は(7)のα−ヒドロキシケトン系化合物が好ましい。その添加量は、アクリル/メタクリル化合物(100質量部)に対して、0.01〜30質量部であり、好ましくは0.1〜5質量部であり、より好ましくは0.2〜2質量部であり、さらに好ましくは0.3〜1.5質量部である。実用的な硬度の微細凹凸構造を得る観点から、光重合開始剤の添加量は、0.01質量部以上であり、また組成物の安定性の観点から、30質量部以下であることが好ましい。   Among the photopolymerization initiators described above, the benzoin derivative (5) or the phosphine oxide compound (9) is more preferable particularly from the viewpoint of photosensitivity. From the viewpoint of stability to light, (1 ) Benzophenone derivatives, (2) acetophenone derivatives, or (7) α-hydroxy ketone compounds. The addition amount is 0.01 to 30 parts by mass, preferably 0.1 to 5 parts by mass, and more preferably 0.2 to 2 parts by mass with respect to the acrylic / methacrylic compound (100 parts by mass). And more preferably 0.3 to 1.5 parts by mass. From the viewpoint of obtaining a fine concavo-convex structure with practical hardness, the addition amount of the photopolymerization initiator is 0.01 parts by mass or more, and from the viewpoint of stability of the composition, it is preferably 30 parts by mass or less. .

感光性樹脂材52は、エチレン性不飽和付加重合性モノマー(以下、「アクリル系モノマー」とも呼ぶ)を含むことが好ましい。感光性樹脂材52に添加するアクリル系モノマーとしては、耐エッチング性、硬度、耐熱性を向上させる観点から、アクリロイル基、又はメタクリロイル基を含む化合物を使用することが好適である。   The photosensitive resin material 52 preferably contains an ethylenically unsaturated addition polymerizable monomer (hereinafter also referred to as “acrylic monomer”). As the acrylic monomer added to the photosensitive resin material 52, it is preferable to use a compound containing an acryloyl group or a methacryloyl group from the viewpoint of improving etching resistance, hardness, and heat resistance.

耐アッシング性、耐エッチング性、膜強度、硬度、耐熱性の観点から、芳香族基、多環状基、又は複素環基を含有するモノマーを感光性樹脂材52に含むことが好ましい(1つの化合物が芳香族基、多環状基、又は複素環基のうち、二種類以上に分類される化合物もある)。芳香族基としてはフェニル、ナフタレン、又はアントラセン骨格を有する化合物が挙げられる。また、フェニル基を含有する骨格としては、ビフェニルのような複数の芳香族基同士が直接結合した化合物や、ビスフェノールA骨格のような、複数の芳香族基が炭素、酸素、窒素、けい素、硫黄のうち少なくとも一種類を含む架橋基で結合した化合物を含む。   From the viewpoint of ashing resistance, etching resistance, film strength, hardness, and heat resistance, the photosensitive resin material 52 preferably contains a monomer containing an aromatic group, a polycyclic group, or a heterocyclic group (one compound) Are compounds classified into two or more types among aromatic groups, polycyclic groups, and heterocyclic groups). Examples of the aromatic group include a compound having a phenyl, naphthalene, or anthracene skeleton. In addition, as the skeleton containing a phenyl group, a compound in which a plurality of aromatic groups such as biphenyl are directly bonded to each other, and a plurality of aromatic groups such as a bisphenol A skeleton are carbon, oxygen, nitrogen, silicon, It includes a compound bonded with a crosslinking group containing at least one kind of sulfur.

芳香族基が付加されている化合物例としては、フェニル、ナフタレン、アントラセンに置換基として、−R−O(C=O)−CR=CH基(Rは炭素、酸素、窒素、けい素、硫黄のうち少なくとも一種類の元素を含有する置換基であり、好ましくは、炭素、及び/又は酸素で構成された置換基であり、Rは水素又はメチル基である。)が結合しているものが挙げられる。それらの具体例としては、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、1−ナフタレンアクリレート、1−ナフタレンメタクリレート、2−ナフタレンアクリレート、2−ナフタレンメタクリレート、1−アントラセンアクリレート、1−アントラセンメタクリレート、2−アントラセンアクリレート、2−アントラセンメタクリレート、9−アントラセンアクリレート、9−アントラセンメタクリレート等が挙げられる。フェニル、ナフタレン、アントラセンに置換基として、これらの化合物に複数個のアクリロイル基、又はメタクリロイル基が結合していてもよい。また、他の水素原子を炭素、酸素、窒素、けい素、硫黄、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を含む官能基で置換された構造でもよい。それらの化合物の置換基としてカルボン酸基、無水カルボン酸基、又はヒドロキシ基等のアルカリ水溶液への溶解性を向上させるような置換基を有していると、アルカリ水溶液での現像を可能にするため好ましい。 Examples of compounds to which an aromatic group is added include phenyl, naphthalene, and anthracene as substituents: —R 1 —O (C═O) —CR 2 ═CH 2 group (R 1 is carbon, oxygen, nitrogen, A substituent containing at least one element of silicon and sulfur, preferably a substituent composed of carbon and / or oxygen, and R 2 is hydrogen or a methyl group). What you are doing. Specific examples thereof include phenyl acrylate, phenyl methacrylate, 1-naphthalene acrylate, 1-naphthalene methacrylate, 2-naphthalene acrylate, 2-naphthalene methacrylate, 1-anthracene acrylate, 1-anthracene methacrylate, 2-anthracene acrylate, 2- Anthracene methacrylate, 9-anthracene acrylate, 9-anthracene methacrylate and the like can be mentioned. As a substituent for phenyl, naphthalene and anthracene, a plurality of acryloyl groups or methacryloyl groups may be bonded to these compounds. Further, a structure in which another hydrogen atom is substituted with a functional group containing carbon, oxygen, nitrogen, silicon, sulfur, fluorine, chlorine, bromine, or iodine may be used. Development with an aqueous alkali solution is possible when such a compound has a substituent such as a carboxylic acid group, a carboxylic acid anhydride group, or a hydroxy group that improves the solubility in an aqueous alkali solution. Therefore, it is preferable.

複数の芳香族基同士が直接結合した化合物としては下記の化学式群Aの構造を含む化合物のうち少なくともいずれか1つが挙げられる。   Examples of the compound in which a plurality of aromatic groups are directly bonded include at least one of compounds including the structure of the following chemical formula group A.

化学式群A

Figure 2015111639
Chemical formula group A
Figure 2015111639

複数の芳香族基が炭素、酸素、窒素、けい素、硫黄のうち少なくとも一種類を含む架橋基で結合した化合物としては、下記の化学式群Bの構造を含む化合物のうち少なくともいずれか1つが挙げられる。   Examples of the compound in which a plurality of aromatic groups are bonded with a bridging group containing at least one of carbon, oxygen, nitrogen, silicon, and sulfur include at least one of compounds having the structure of the following chemical formula group B: It is done.

化学式群B

Figure 2015111639
Chemical formula group B
Figure 2015111639

多環状化合物としては下記の化学式群Cの構造を含む化合物のうち少なくともいずれか1つが挙げられる。   Examples of the polycyclic compound include at least one of compounds including the structure of the following chemical formula group C.

化学式群C

Figure 2015111639
Chemical formula group C
Figure 2015111639

複素環化合物としては下記の化学式群Dの構造を含む化合物のうち少なくともいずれか1つが挙げられる。   Examples of the heterocyclic compound include at least one of compounds including the structure of the following chemical formula group D.

化学式群D

Figure 2015111639
Chemical formula group D
Figure 2015111639

上記に記載の芳香族基、多環状基、又は複素環基の置換位置としては、結合でき得る部位であればどこで置換されていてもよく、複数置換されていてもよく、置換基としては−R−O(C=O)−CR=CHが挙げられる(Rは炭素、酸素、窒素、けい素、硫黄のうち少なくとも一種類の元素を含有する置換基であり、好ましくは、炭素、及び/又は酸素で構成された置換基であり、Rは水素又はメチル基である)。また、他の水素原子を炭素、酸素、窒素、けい素、硫黄、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を含む官能基で置換された構造でもよい。さらに、窒素に結合する水素を置換する置換基としては−(C=O)−CR=CHや−CH=CHでもよい(Rは水素又はメチル基である)。また、それらの化合物の置換基としてカルボン酸基、無水カルボン酸基、又はヒドロキシ基等のアルカリ水溶液への溶解性を向上させるような置換基を有していると、アルカリ水溶液での現像を可能にするため好ましい。 The substitution position of the aromatic group, polycyclic group, or heterocyclic group described above may be substituted anywhere as long as it can be bonded, may be substituted, and the substituent may be- R 1 -O (C = O) -CR 2 = CH 2 and the like (R 1 is a substituent containing carbon, oxygen, nitrogen, silicon, at least one kind of element of sulfur, preferably, A substituent composed of carbon and / or oxygen, and R 2 is hydrogen or a methyl group). Further, a structure in which another hydrogen atom is substituted with a functional group containing carbon, oxygen, nitrogen, silicon, sulfur, fluorine, chlorine, bromine, or iodine may be used. Further, as the substituents replacing a hydrogen bonded to the nitrogen - (C = O) -CR 2 = CH 2 or -CH = CH 2 even better (R 2 is hydrogen or a methyl group). In addition, development with an alkaline aqueous solution is possible if such a compound has a substituent such as a carboxylic acid group, a carboxylic anhydride group, or a hydroxy group that improves the solubility in an alkaline aqueous solution. Therefore, it is preferable.

上記では耐アッシング性、耐エッチング性、耐熱性等の良好なアクリル系モノマーを挙げたが、組成全体として芳香族基、多環状基、又は複素環基を含有していればよく、脂肪族系のアクリレート系モノマー、エチレンオキシド鎖を有するアクリル系モノマーを添加してもよい。   In the above, good acrylic monomers such as ashing resistance, etching resistance, heat resistance, etc. were mentioned, but it is sufficient that the entire composition contains an aromatic group, a polycyclic group, or a heterocyclic group. An acrylate monomer or an acrylic monomer having an ethylene oxide chain may be added.

添加量は、耐アッシング性、耐エッチング性、膜強度、硬度、耐熱性の観点から、アクリル系モノマー化合物(100質量部)に対して、前記芳香族基、多環状基、又は複素環基含有モノマーが20質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましく、50質量部以上であることがさらに好ましく、70質量部以上であることが最も好ましい。   Addition amount includes the aromatic group, polycyclic group, or heterocyclic group with respect to the acrylic monomer compound (100 parts by mass) from the viewpoints of ashing resistance, etching resistance, film strength, hardness, and heat resistance. The monomer is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, further preferably 50 parts by mass or more, and most preferably 70 parts by mass or more.

粘度調整、アッシング耐性、エッチング耐性のために、オリゴマー又はポリマーを樹脂材中に添加してもよい。添加するオリゴマー又はポリマーとしてはアクリロイル基又はメタクリロイル基を有するオリゴマー又はポリマーを用いるとより好ましい。   An oligomer or a polymer may be added to the resin material for viscosity adjustment, ashing resistance, and etching resistance. As the oligomer or polymer to be added, it is more preferable to use an oligomer or polymer having an acryloyl group or a methacryloyl group.

好ましい構造としては、上記で述べたフェノールノボラック系オリゴマー/ポリマー、クレゾールノボラック系オリゴマー/ポリマー、スチレン系オリゴマー/ポリマー、ノルボルネン系開環重合物オリゴマー/ポリマー、ノルボルネン系付加重合物オリゴマー/ポリマー、ノルボルナジエン系開環重合物オリゴマー/ポリマー、ノルボルナジエン系付加重合物オリゴマー/ポリマー、上記で記載したアクリル系モノマーのオリゴマー/ポリマー等が挙げられる。さらに、それらオリゴマー/ポリマーの側鎖にアクリロイル基、又はメタクリロイル基が結合していると、より耐アッシング性、耐エッチング性、硬度等の物性が向上するため好ましい。また、それらオリゴマー/ポリマーの側鎖にカルボン酸基、無水カルボン酸基、又はヒドロキシ基等のアルカリ水溶液への溶解性を向上させるような置換基を有していると、アルカリ水溶液での現像を可能にするため好ましい。   Preferred structures include the above-described phenol novolac oligomer / polymer, cresol novolac oligomer / polymer, styrene oligomer / polymer, norbornene ring-opening polymer oligomer / polymer, norbornene addition polymer oligomer / polymer, norbornadiene system Examples thereof include ring-opening polymerized oligomers / polymers, norbornadiene-based addition polymerized oligomers / polymers, and oligomers / polymers of acrylic monomers described above. Furthermore, it is preferable that an acryloyl group or a methacryloyl group is bonded to the side chain of the oligomer / polymer because physical properties such as ashing resistance, etching resistance and hardness are further improved. In addition, if the oligomer / polymer has side groups such as a carboxylic acid group, a carboxylic anhydride group, or a hydroxy group that improve the solubility in an alkaline aqueous solution, development with an alkaline aqueous solution is possible. It is preferable to make it possible.

添加量は、耐アッシング性、耐エッチング性、膜強度、硬度、耐熱性の観点から、アクリル系モノマー化合物(100質量部)に対して、10質量部以上であることが好ましく、20質量部以上であることがより好ましく、30質量部以上であることがさらに好ましく、組成物の硬化性の観点から1000質量部以下であることが好ましく、500質量部以下であることがより好ましい。   The addition amount is preferably 10 parts by mass or more and 20 parts by mass or more with respect to the acrylic monomer compound (100 parts by mass) from the viewpoints of ashing resistance, etching resistance, film strength, hardness, and heat resistance. More preferably, it is more preferably 30 parts by mass or more, from the viewpoint of curability of the composition, it is preferably 1000 parts by mass or less, and more preferably 500 parts by mass or less.

また、アッシング耐性、エッチング耐性、耐熱性、透明性の観点から、無機材料、有機無機ハイブリッド材料を用いることができる。あるいは、有機材料に無機材料や、有機無機ハイブリッド材料を添加することが可能である。   Moreover, an inorganic material and an organic-inorganic hybrid material can be used from a viewpoint of ashing resistance, etching resistance, heat resistance, and transparency. Alternatively, an inorganic material or an organic-inorganic hybrid material can be added to the organic material.

無機材料としては、例えば、ゾルゲル材料や無機フィラー(無機微粒子)を含むことができる。また無機材料としては、ゾルゲル材料のみで構成されてもよい。また無機材料としては、シリカ、チタニア、ジルコニア、酸化亜鉛などの無機酸化物、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム及びITO等の金属複合酸化物、金、銀、銅、アルミ及びクロム等の金属が挙げられる。   As an inorganic material, sol-gel material and an inorganic filler (inorganic fine particle) can be included, for example. Moreover, as an inorganic material, you may be comprised only with sol-gel material. Examples of inorganic materials include inorganic oxides such as silica, titania, zirconia, and zinc oxide, metal composite oxides such as barium titanate, strontium titanate, and ITO, and metals such as gold, silver, copper, aluminum, and chromium. It is done.

また、Al、Si、P、Ti、Ga、Ge、Zr、Nb、Ta、In及びSnから選ばれる少なくとも一種の元素を含有することが好ましい。特に、Ti、Zr、Siであることが好ましい。   Moreover, it is preferable to contain at least one element selected from Al, Si, P, Ti, Ga, Ge, Zr, Nb, Ta, In, and Sn. In particular, Ti, Zr, and Si are preferable.

有機無機ハイブリッド材料としては、金属アルコキシド、金属塩化物、及びそれらの加水分解物、加水分解縮合物を用いてもよい。耐クラック性、安定性の観点から、縮合物を用いることが好ましい。   As the organic-inorganic hybrid material, metal alkoxides, metal chlorides, and their hydrolysates and hydrolysis condensates may be used. From the viewpoint of crack resistance and stability, it is preferable to use a condensate.

金属アルコキシドとしては、シランアルコキシド、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、タンタルアルコキシドなどが挙げられるが、安定性の観点からシランアルコキシド、チタンアルコキシド、又はジルコニウムアルコキシドが好ましく、シランアルコキシドがより好ましい。金属塩化物としてはテトラクロロシラン、塩化チタン、塩化ジルコニウム、塩化タンタルなどを挙げられる。   Examples of the metal alkoxide include silane alkoxide, titanium alkoxide, zirconium alkoxide, and tantalum alkoxide. From the viewpoint of stability, silane alkoxide, titanium alkoxide, or zirconium alkoxide is preferable, and silane alkoxide is more preferable. Examples of the metal chloride include tetrachlorosilane, titanium chloride, zirconium chloride, and tantalum chloride.

シランアルコキシド又はクロロシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシラン、ジメチルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシ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−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−ア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エトキシシラン、2−メタクリロキシエチルトリメトキシシラン、2−メタクリロキシエチルトリエトキシシラン、2−メタクリロキシエチルメチルジメトキシシラン、2−アクリロキシエチルトリメトキシシラン、2−アクリロキシエチルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルメチルジメトキシシラン、アクリロキシメチルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシメチルシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルジエトキシメチルシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメトキシジメチルシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルエトキシジメチルシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメトキシジメチルシシラン、3−グリシドキシプロピルエトキシジメチルシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルジエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、トリエチルクロロシラン、t−ブチルジメチルクロロシラン、トリ−i−プロピルクロロシランなどを挙げることができる。   Examples of the silane alkoxide or chlorosilane include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, and vinyltrimethoxy. Silane, vinyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, cyclohexylmethyldiethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, di Cyclopentyldimethoxysilane, dicyclopentyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysila , Diphenyldiethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxy Silane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, 2-methacryloxyethyltrimethoxysilane, 2-methacryloxyethyltriethoxysilane, 2-methacryloxyethylmethyldimethoxysilane, 2-acryloxyethyltrimethoxysilane, 2-acrylic Roxyethyltriethoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, methacryloxymethylmethyldimethoxysila , Acryloxymethyltrimethoxysilane, acryloxymethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3 4-epoxycyclohexyl) ethyldimethoxymethylsilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyldiethoxymethylsilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethoxydimethylsilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ) Ethylethoxydimethylsilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3- Glycidoxypropylmethoxydimethylsilane, 3-glycidoxypropylethoxydimethylsilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyl Triethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-amino Propyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyldiethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N- (vinylbenzyl) ) -2-Aminoethyl-3-a Nopropyltrimethoxysilane hydrochloride, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, methyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, Examples thereof include dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, triethylchlorosilane, t-butyldimethylchlorosilane, and tri-i-propylchlorosilane.

硬化物の安定性、硬度、アッシング耐性、エッチング耐性の観点から、光重合開始剤により反応し得る官能基を有していることが好ましく、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−ア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エトキシシラン、2−メタクリロキシエチルトリメトキシシラン、2−メタクリロキシエチルトリエトキシシラン、2−メタクリロキシエチルメチルジメトキシシラン、2−アクリロキシエチルトリメトキシシラン、2−アクリロキシエチルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルメチルジメトキシシラン、アクリロキシメチルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルトリエトキシシランなどが挙げられる。   From the viewpoint of the stability, hardness, ashing resistance, and etching resistance of the cured product, it preferably has a functional group capable of reacting with a photopolymerization initiator, such as 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl. Triethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, 2-methacryloxyethyltrimethoxysilane, 2-methacryloxyethyltriethoxysilane, 2 -Methacryloxyethylmethyldimethoxysilane, 2-acryloxyethyltrimethoxysilane, 2-acryloxyethyltriethoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, methacrylo Shi methyl dimethoxy silane, acryloxymethyl trimethoxy silane, and the like acryloxymethyl triethoxysilane.

その他の金属アルコキシド又は金属塩化物としては、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトラn−プロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラn−ブトキシド、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラn−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラn−ブトキシド、タンタルペンタメトキシド、タンタルペンタエトキシド、タンタルペンタn−プロポキシド、タンタルペンタイソプロポキシド、タンタルペンタn−ブトキシドなどが挙げられる。   Other metal alkoxides or metal chlorides include titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetra n-propoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetra n-butoxide, zirconium tetramethoxide, zirconium tetraethoxide, Zirconium tetra n-propoxide, zirconium tetraisopropoxide, zirconium tetra n-butoxide, tantalum pentamethoxide, tantalum pentaethoxide, tantalum penta n-propoxide, tantalum pentaisopropoxide, tantalum penta n-butoxide, etc. It is done.

酸化チタン、酸化ジルコニウム、シリカ、ITO、ZnO、SnO、IZO、ATO、AZO等の微粒子を含有していてもよい。その場合、膜物性、透明性の観点から、粒径は1000nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましく、50nm以下がさらに好ましい。これらは、それぞれ単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Fine particles such as titanium oxide, zirconium oxide, silica, ITO, ZnO, SnO, IZO, ATO, and AZO may be contained. In that case, from the viewpoint of film physical properties and transparency, the particle size is preferably 1000 nm or less, more preferably 100 nm or less, and even more preferably 50 nm or less. These may be used alone or in combination of two or more.

組成物の耐エッチング性、耐アッシング性を向上又は制御する目的をもって、金属酸化物、金属複合酸化物、金属、又は有機無機ハイブリッド材料を添加する場合、複数の凸部又は凹部から構成されるドットを含む微細構造層中の組成物全体でバランスよく配合することが必要とされる。一方、耐熱性、透明性等の物性を向上させるためは、微細構造層の組成物(100質量部)に対して、添加量を10質量部以上とすることが好ましく、20質量部以上とすることがより好ましく、30質量部以上とすることがさらに好ましく、50質量部以上とすることがさらに好ましく、70質量部以上とすることがさらに好ましく、90質量部以上とすることが最も好ましい。   When a metal oxide, a metal composite oxide, a metal, or an organic-inorganic hybrid material is added for the purpose of improving or controlling the etching resistance and ashing resistance of the composition, the dot is composed of a plurality of convex portions or concave portions. It is necessary to blend in a well-balanced manner in the entire composition in the microstructure layer containing. On the other hand, in order to improve physical properties such as heat resistance and transparency, the addition amount is preferably 10 parts by mass or more, and 20 parts by mass or more with respect to the composition (100 parts by mass) of the microstructure layer. More preferably, it is more preferably 30 parts by mass or more, further preferably 50 parts by mass or more, further preferably 70 parts by mass or more, and most preferably 90 parts by mass or more.

<光酸発生剤組成物>
光酸発生剤は、光照射により光酸を発生すれば、特に限定されるものではない。例えば、スルホニウム塩、ヨードニウム塩といった芳香族オニウム塩が挙げられる。光酸発生剤としては、例えば、スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ベンジルトリフェニルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、ベンジルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ベンゾイントシレート、アデカオプトマー(登録商標)sp−170(ADEKA社製)、アデカオプトマー(登録商標)sp−172(ADEKA社製)、WPAG−145(和光純薬工業社製)、WPAG−170(和光純薬工業社製)、WPAG−199(和光純薬工業社製)、WPAG−281(和光純薬工業社製)、WPAG−336(和光純薬工業社製)、WPAG−367(和光純薬工業社製)、CPI−100P(サンアプロ社製)、CPI−101A(サンアプロ社製)、CPI−200K(サンアプロ社製)、CPI−210S(サンアプロ社製)、DTS−102(みどり化学社製)、TPS−TF(東洋合成工業社製)、DTBPI−PFBS(東洋合成工業社製)が挙げられる。
<Photoacid generator composition>
The photoacid generator is not particularly limited as long as it generates a photoacid by light irradiation. Examples thereof include aromatic onium salts such as sulfonium salts and iodonium salts. Examples of the photoacid generator include sulfonium hexafluoroantimonate, benzyltriphenylphosphonium hexafluorophosphate, benzylpyridinium hexafluorophosphate, diphenyliodonium hexafluorophosphate, triphenylsulfonium hexafluorophosphate, benzoin tosylate, adekatopomer ( (Registered trademark) sp-170 (manufactured by ADEKA), ADEKA OPTMER (registered trademark) sp-172 (manufactured by ADEKA), WPAG-145 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), WPAG-170 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) ), WPAG-199 (made by Wako Pure Chemical Industries), WPAG-281 (made by Wako Pure Chemical Industries), WPAG-336 (made by Wako Pure Chemical Industries), WPAG-367 (made by Wako Pure Chemical Industries), CPI-100P San Apro), CPI-101A (San Apro), CPI-200K (San Apro), CPI-210S (San Apro), DTS-102 (Midori Kagaku), TPS-TF (Toyo Gosei Co., Ltd.) And DTBPI-PFBS (manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.).

光酸発生剤の添加量は、カチオン硬化性モノマー化合物(100質量部)に対して、0.01〜30質量部であり、好ましくは0.1〜20質量部であり、より好ましくは0.2〜10質量部であり、さらに好ましくは0.3〜5質量部である。実用的な硬度のドットパタンを得る観点から、光酸発生剤の添加量は、0.01質量部以上であり、また組成物の安定性の観点から、30質量部以下である。   The addition amount of a photo-acid generator is 0.01-30 mass parts with respect to a cationic curable monomer compound (100 mass parts), Preferably it is 0.1-20 mass parts, More preferably, it is 0.00. It is 2-10 mass parts, More preferably, it is 0.3-5 mass parts. From the viewpoint of obtaining a dot pattern having a practical hardness, the addition amount of the photoacid generator is 0.01 parts by mass or more, and from the viewpoint of the stability of the composition, it is 30 parts by mass or less.

光酸発生剤組成物中に、カチオン硬化性モノマー及び/又はポリマーを添加することが好ましい。   It is preferable to add a cationic curable monomer and / or polymer to the photoacid generator composition.

耐アッシング性、耐エッチング性、膜強度、硬度、耐熱性の観点から、芳香族基、多環状基、又は複素環基を含有するモノマーを感光性樹脂材52に含むことが好ましい(1つの化合物が芳香族基、多環状基、又は複素環基のうち、二種類以上に分類される化合物もある)。芳香族基としてはフェニル、ナフタレン、又はアントラセン骨格を有する化合物が挙げられる。また、フェニル基を含有する骨格としては、ビフェニルのような複数の芳香族基同士が直接結合した化合物や、ビスフェノールA骨格のような複数の芳香族基が炭素、酸素、窒素、けい素、硫黄のうち少なくとも一種類を含む架橋基で結合した化合物を含む。芳香族基がついている例としては、フェニル、ナフタレン、アントラセンに置換基として、−R−Rが挙げられる(Rは炭素、酸素、窒素、けい素、硫黄のうち少なくとも一種類の元素を含有する置換基であり、好ましくは、炭素、及び/又は酸素で構成された置換基であり、Rはエポキシシクロヘキシル基、グリシジル基、又はビニルエーテル基である)。他の水素原子を炭素、酸素、窒素、けい素、硫黄、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を含む官能基で置換された構造でもよい。また、それらの化合物の置換基としてカルボン酸基、無水カルボン酸基、又はヒドロキシ基等のアルカリ水溶液への溶解性を向上させるような置換基を有していると、アルカリ水溶液での現像を可能にするため好ましい。 From the viewpoint of ashing resistance, etching resistance, film strength, hardness, and heat resistance, the photosensitive resin material 52 preferably contains a monomer containing an aromatic group, a polycyclic group, or a heterocyclic group (one compound) Are compounds classified into two or more types among aromatic groups, polycyclic groups, and heterocyclic groups). Examples of the aromatic group include a compound having a phenyl, naphthalene, or anthracene skeleton. As the skeleton containing a phenyl group, a compound in which a plurality of aromatic groups such as biphenyl are directly bonded to each other, and a plurality of aromatic groups such as a bisphenol A skeleton are carbon, oxygen, nitrogen, silicon, sulfur. The compound couple | bonded by the crosslinking group containing at least 1 type is included. Examples of aromatic groups include phenyl, naphthalene, and anthracene as substituents —R 1 —R 4 (R 1 is at least one element of carbon, oxygen, nitrogen, silicon, and sulfur) Which is preferably a substituent composed of carbon and / or oxygen, and R 4 is an epoxycyclohexyl group, a glycidyl group, or a vinyl ether group). Another hydrogen atom may be substituted with a functional group containing carbon, oxygen, nitrogen, silicon, sulfur, fluorine, chlorine, bromine, or iodine. In addition, development with an alkaline aqueous solution is possible if such a compound has a substituent such as a carboxylic acid group, a carboxylic anhydride group, or a hydroxy group that improves the solubility in an alkaline aqueous solution. Therefore, it is preferable.

複数の芳香族基同士が直接結合した化合物としては下記の化学式群Eの構造を含む化合物のうち少なくともいずれか1つが挙げられる。   Examples of the compound in which a plurality of aromatic groups are directly bonded include at least one of compounds including the structure of the following chemical formula group E.

化学式群E

Figure 2015111639
Chemical formula group E
Figure 2015111639

複数の芳香族基が炭素、酸素、窒素、けい素、硫黄のうち少なくとも一種類を含む架橋基で結合した化合物としては、下記の化学式群Fの構造を含む化合物のうち少なくともいずれか1つが挙げられる。   Examples of the compound in which a plurality of aromatic groups are bonded with a bridging group containing at least one of carbon, oxygen, nitrogen, silicon, and sulfur include at least one of compounds having the structure of the following chemical formula group F: It is done.

化学式群F

Figure 2015111639
Chemical formula group F
Figure 2015111639

多環状化合物としては下記の化学式群Gの構造を含む化合物のうち少なくともいずれか1つが挙げられる。   Examples of the polycyclic compound include at least one of compounds including the structure of the following chemical formula group G.

化学式群G

Figure 2015111639
Chemical formula group G
Figure 2015111639

複素環化合物としては下記の化学式群Hの構造を含む化合物のうち少なくともいずれか1つが挙げられる。   Examples of the heterocyclic compound include at least one of compounds including the structure of the following chemical formula group H.

化学式群H

Figure 2015111639
Chemical formula group H
Figure 2015111639

上記に記載の芳香族基、多環状基、又は複素環基の置換位置としては、結合でき得る部位であればどこで置換されていてもよく、複数置換されていてもよく、置換基としては−R−Rが挙げられる(Rは炭素、酸素、窒素、けい素、硫黄のうち少なくとも一種類の元素を含有する置換基であり、好ましくは、炭素、及び/又は酸素で構成された置換基であり、Rはエポキシシクロヘキシル基、グリシジル基、又はビニルエーテル基である)。また、他の水素原子を炭素、酸素、窒素、けい素、硫黄、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を含む官能基で置換された構造でもよい。また、それらの化合物の置換基としてカルボン酸基、無水カルボン酸基、又はヒドロキシ基等のアルカリ水溶液への溶解性を向上させるような置換基を有していると、アルカリ水溶液での現像を可能にするため好ましい。 The substitution position of the aromatic group, polycyclic group, or heterocyclic group described above may be substituted anywhere as long as it can be bonded, may be substituted, and the substituent may be- R 1 -R 4 may be mentioned (R 1 is a substituent containing at least one element selected from the group consisting of carbon, oxygen, nitrogen, silicon and sulfur, and preferably composed of carbon and / or oxygen. A substituent, and R 4 is an epoxycyclohexyl group, a glycidyl group, or a vinyl ether group). Further, a structure in which another hydrogen atom is substituted with a functional group containing carbon, oxygen, nitrogen, silicon, sulfur, fluorine, chlorine, bromine, or iodine may be used. In addition, development with an alkaline aqueous solution is possible if such a compound has a substituent such as a carboxylic acid group, a carboxylic anhydride group, or a hydroxy group that improves the solubility in an alkaline aqueous solution. Therefore, it is preferable.

上記では耐アッシング性、耐エッチング性、耐熱性等の良好なアクリル系モノマーを挙げたが、組成全体として芳香族基、多環状基、又は複素環基を含有していればよく、脂肪族系のカチオン硬化性モノマー、エチレンオキシド鎖を有するカチオン硬化性モノマーを添加してもよい。   In the above, good acrylic monomers such as ashing resistance, etching resistance, heat resistance, etc. were mentioned, but it is sufficient that the entire composition contains an aromatic group, a polycyclic group, or a heterocyclic group. Or a cationic curable monomer having an ethylene oxide chain may be added.

カチオン硬化性モノマーの具体例としては、以下のものが挙げられる。脂環式エポキシ化合物としては、例えば、3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボン酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカルボン酸−3,4−エポキシ−6’−シクロヘキシルメチル、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランが挙げられる。   Specific examples of the cationic curable monomer include the following. Examples of the alicyclic epoxy compound include 3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylic acid-3,4-epoxycyclohexylmethyl, 3 ′, 4′-epoxy-6′-methylcyclohexanecarboxylic acid-3,4-epoxy. Examples include -6′-cyclohexylmethyl, vinylcyclohexylene monooxide 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane, and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane.

グリシジルエーテルとしては、例えば、ビスフェノールAグリシジルエーテル、ビスフェノールFグリシジルエーテル、水添ビスフェノールAグリシジルエーテル、水添ビスフェノールFグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、3−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジロキシプロピルエチルジエトキシシラン、3−グリシジロキシプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。   Examples of the glycidyl ether include bisphenol A glycidyl ether, bisphenol F glycidyl ether, hydrogenated bisphenol A glycidyl ether, hydrogenated bisphenol F glycidyl ether, 1,4-butanediol glycidyl ether, 1,6-hexanediol glycidyl ether, Examples include methylolpropane triglycidyl ether, glycidyl methacrylate, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylethyldiethoxysilane, and 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane.

オキセタン化合物としては、例えば、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、ジ[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル、3−エチル−3アリルオキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−{[3−(トリエトキシシリル)プロポキシ]メチル}オキセタンが挙げられる。   Examples of the oxetane compound include 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, di [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether, 3-ethyl-3allyloxymethyloxetane, 3-ethyl-3- ( 2-ethylhexyloxymethyl) oxetane, 3-ethyl-3-{[3- (triethoxysilyl) propoxy] methyl} oxetane.

ビニルエーテルとしては、例えば、2−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、2−ヒドロキシブチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテルが挙げられる。   Examples of the vinyl ether include 2-hydroxybutyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, 2-hydroxybutyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, cyclohexane dimethanol divinyl ether, and 1,4-butanediol divinyl ether. It is done.

これらの中でも脂環式エポキシ化合物は、重合開始速度が向上し、オキセタン化合物は重合率の向上効果があるので、使用することが好ましく、グリシジルエーテルはカチオン硬化性樹脂材の粘度を低下させ、塗工性に効果があるので使用することが好ましい。より好ましくは、開始反応の及び反応初期の反応速度を上げる観点から、脂環式エポキシ化合物とオキセタン化合物とを併用することであり、さらに好ましくは脂環式エポキシ化合物とオキセタン化合物との重量比率が99:1〜51:49の範囲で併用することである。硬化物の耐熱性を上げる観点からSi、Ti原子などの無機化合物を含むことが好ましい。   Among these, an alicyclic epoxy compound improves polymerization initiation rate, and an oxetane compound has an effect of improving the polymerization rate. Therefore, it is preferable to use alicyclic epoxy compound, and glycidyl ether reduces the viscosity of a cation-curable resin material. Since it is effective in workability, it is preferable to use it. More preferably, from the viewpoint of increasing the reaction rate of the initial reaction and the initial stage of the reaction, the alicyclic epoxy compound and the oxetane compound are used in combination, and more preferably the weight ratio of the alicyclic epoxy compound and the oxetane compound is It is to use together in the range of 99: 1 to 51:49. From the viewpoint of increasing the heat resistance of the cured product, an inorganic compound such as Si or Ti atom is preferably included.

添加量は、耐アッシング性、耐エッチング性、膜強度、硬度、耐熱性の観点から、カチオン硬化性モノマー化合物(100質量部)に対して、前記芳香族基、多環状基、又は複素環基含有モノマーが20質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましく、50質量部以上であることがさらに好ましく、70質量部以上であることが最も好ましい。   The addition amount is the above-mentioned aromatic group, polycyclic group, or heterocyclic group with respect to the cationic curable monomer compound (100 parts by mass) from the viewpoint of ashing resistance, etching resistance, film strength, hardness, and heat resistance. The content monomer is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, further preferably 50 parts by mass or more, and most preferably 70 parts by mass or more.

粘度調整、アッシング耐性、エッチング耐性のために、オリゴマー又はポリマーを樹脂材中に添加してもよい。   An oligomer or a polymer may be added to the resin material for viscosity adjustment, ashing resistance, and etching resistance.

好ましい構造としては、フェノールノボラック系オリゴマー/ポリマー、クレゾールノボラック系オリゴマー/ポリマー、スチレン系オリゴマー/ポリマー、ノルボルネン系開環重合物オリゴマー/ポリマー、ノルボルネン系付加重合物オリゴマー/ポリマー、ノルボルナジエン系開環重合物オリゴマー/ポリマー、ノルボルナジエン系付加重合物オリゴマー/ポリマー、上記で記載したアクリル系モノマーのオリゴマー/ポリマー等が挙げられる。さらに、それらオリゴマー/ポリマーの側鎖にエポキシシクロヘキシル基、グリシジル基、又はビニルエーテル基が結合していると、より耐アッシング性、耐エッチング性、硬度等の物性が向上するため好ましい。また、それらオリゴマー/ポリマーの側鎖にカルボン酸基、無水カルボン酸基、又はヒドロキシ基等のアルカリ水溶液への溶解性を向上させるような置換基を有していると、アルカリ水溶液での現像を可能にするため好ましい。   Preferred structures include phenol novolac oligomer / polymer, cresol novolac oligomer / polymer, styrene oligomer / polymer, norbornene ring-opening polymer oligomer / polymer, norbornene addition polymer oligomer / polymer, norbornadiene ring-opening polymer. Examples thereof include oligomers / polymers, norbornadiene addition polymer oligomers / polymers, and oligomers / polymers of acrylic monomers described above. Furthermore, it is preferable that an epoxycyclohexyl group, a glycidyl group, or a vinyl ether group is bonded to the side chain of the oligomer / polymer because physical properties such as ashing resistance, etching resistance, and hardness are further improved. In addition, if the oligomer / polymer has side groups such as a carboxylic acid group, a carboxylic anhydride group, or a hydroxy group that improve the solubility in an alkaline aqueous solution, development with an alkaline aqueous solution is possible. It is preferable to make it possible.

添加量は、耐アッシング性、耐エッチング性、膜強度、硬度、耐熱性の観点から、カチオン硬化性モノマー化合物(100質量部)に対して、10質量部以上であることが好ましく、20質量部以上であることがより好ましく、30質量部以上であることがさらに好ましく、組成物の硬化性の観点から1000質量部以下であることが好ましく、500質量部以下であることがより好ましい。   The addition amount is preferably 10 parts by mass or more with respect to the cationic curable monomer compound (100 parts by mass) from the viewpoint of ashing resistance, etching resistance, film strength, hardness, and heat resistance, and 20 parts by mass. More preferably, it is more preferably 30 parts by mass or more, from the viewpoint of curability of the composition, it is preferably 1000 parts by mass or less, and more preferably 500 parts by mass or less.

金属アルコキシド、金属塩化物、及びそれらの加水分解物、加水分解縮合物を用いてもよい。耐クラック性、安定性の観点から、縮合物を用いることが好ましい。   Metal alkoxides, metal chlorides, and their hydrolysates and hydrolysis condensates may be used. From the viewpoint of crack resistance and stability, it is preferable to use a condensate.

金属アルコキシドとしては、シランアルコキシド、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、タンタルアルコキシドなどが挙げられるが、安定性の観点からシランアルコキシド、チタンアルコキシド、又はジルコニウムアルコキシドが好ましく、シランアルコキシドがより好ましい。金属塩化物としてはテトラクロロシラン、塩化チタン、塩化ジルコニウム、塩化タンタルなどを挙げられる。   Examples of the metal alkoxide include silane alkoxide, titanium alkoxide, zirconium alkoxide, and tantalum alkoxide. From the viewpoint of stability, silane alkoxide, titanium alkoxide, or zirconium alkoxide is preferable, and silane alkoxide is more preferable. Examples of the metal chloride include tetrachlorosilane, titanium chloride, zirconium chloride, and tantalum chloride.

シランアルコキシド又はクロロシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシラン、ジメチルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシ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−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−ア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エトキシシラン、2−メタクリロキシエチルトリメトキシシラン、2−メタクリロキシエチルトリエトキシシラン、2−メタクリロキシエチルメチルジメトキシシラン、2−アクリロキシエチルトリメトキシシラン、2−アクリロキシエチルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルメチルジメトキシシラン、アクリロキシメチルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシメチルシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルジエトキシメチルシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメトキシジメチルシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルエトキシジメチルシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメトキシジメチルシシラン、3−グリシドキシプロピルエトキシジメチルシシランN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルジエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、トリエチルクロロシラン、t−ブチルジメチルクロロシラン、トリ−i−プロピルクロロシランなどを挙げることができる。硬化物の安定性、硬度、アッシング耐性、エッチング耐性の観点から、光酸発生剤により反応し得る官能基を有していることがより好ましく、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシメチルシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルジエトキシメチルシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメトキシジメチルシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルエトキシジメチルシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメトキシジメチルシシラン、3−グリシドキシプロピルエトキシジメチルシシランなどが挙げられる。   Examples of the silane alkoxide or chlorosilane include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, and vinyltrimethoxy. Silane, vinyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, cyclohexylmethyldiethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, di Cyclopentyldimethoxysilane, dicyclopentyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysila , Diphenyldiethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxy Silane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, 2-methacryloxyethyltrimethoxysilane, 2-methacryloxyethyltriethoxysilane, 2-methacryloxyethylmethyldimethoxysilane, 2-acryloxyethyltrimethoxysilane, 2-acrylic Roxyethyltriethoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, methacryloxymethylmethyldimethoxysila , Acryloxymethyltrimethoxysilane, acryloxymethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3 4-epoxycyclohexyl) ethyldimethoxymethylsilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyldiethoxymethylsilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethoxydimethylsilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ) Ethylethoxydimethylsilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3- Glycidoxypropylmethoxydimethylsilane, 3-glycidoxypropylethoxydimethylsilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltri Ethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyl Triethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyldiethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N- (vinylbenzyl) 2-aminoethyl-3-amino Propyltrimethoxysilane hydrochloride, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, methyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, dimethyl Examples include dichlorosilane, trimethylchlorosilane, triethylchlorosilane, t-butyldimethylchlorosilane, and tri-i-propylchlorosilane. From the viewpoint of the stability, hardness, ashing resistance, and etching resistance of the cured product, it is more preferable to have a functional group capable of reacting with a photoacid generator. 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy Silane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyldimethoxymethylsilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyldiethoxymethylsilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethoxydimethylsilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylethoxydimethylsilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3- Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3 Glycidoxypropyl methyl diethoxy silane, 3-glycidoxypropyl methoxydimethyl silane, such as 3-glycidoxypropyl ethoxydimethylsilyl silane and the like.

その他の金属アルコキシド又は金属塩化物としては、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトラn−プロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラn−ブトキシド、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラn−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラn−ブトキシド、タンタルペンタメトキシド、タンタルペンタエトキシド、タンタルペンタn−プロポキシド、タンタルペンタイソプロポキシド、タンタルペンタn−ブトキシドなどが挙げられる。   Other metal alkoxides or metal chlorides include titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetra n-propoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetra n-butoxide, zirconium tetramethoxide, zirconium tetraethoxide, Zirconium tetra n-propoxide, zirconium tetraisopropoxide, zirconium tetra n-butoxide, tantalum pentamethoxide, tantalum pentaethoxide, tantalum penta n-propoxide, tantalum pentaisopropoxide, tantalum penta n-butoxide, etc. It is done.

酸化チタン、酸化ジルコニウム、シリカ、ITO、ZnO、SnO、IZO、ATO、AZO等の微粒子を含有していてもよい。その場合、膜物性、透明性の観点から、粒径は1000nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましく、50nm以下がさらに好ましい。これらは、それぞれ単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Fine particles such as titanium oxide, zirconium oxide, silica, ITO, ZnO, SnO, IZO, ATO, and AZO may be contained. In that case, from the viewpoint of film physical properties and transparency, the particle size is preferably 1000 nm or less, more preferably 100 nm or less, and even more preferably 50 nm or less. These may be used alone or in combination of two or more.

組成物の耐エッチング性、耐アッシング性を向上又は制御する目的をもって、金属酸化物、金属複合酸化物、金属、又は有機無機ハイブリッド材料を添加する場合、複数の凸部又は凹部から構成されるドットを含む微細構造層中の組成物全体でバランスよく配合することが必要とされる。一方、耐熱性、透明性等の物性を向上させるためは、添加量は、微細構造層の組成物(100質量部)に対して、10質量部以上であることが好ましく、20質量部以上であることがより好ましく、30質量部以上であることがさらに好ましく、50質量部以上であることがさらに好ましく、70質量部以上であることがさらに好ましく、90質量部以上であることが最も好ましい。   When a metal oxide, a metal composite oxide, a metal, or an organic-inorganic hybrid material is added for the purpose of improving or controlling the etching resistance and ashing resistance of the composition, the dot is composed of a plurality of convex portions or concave portions. It is necessary to blend in a well-balanced manner in the entire composition in the microstructure layer containing. On the other hand, in order to improve physical properties such as heat resistance and transparency, the addition amount is preferably 10 parts by mass or more, and 20 parts by mass or more with respect to the composition (100 parts by mass) of the microstructure layer. More preferably, it is more preferably 30 parts by mass or more, further preferably 50 parts by mass or more, further preferably 70 parts by mass or more, and most preferably 90 parts by mass or more.

<光塩基発生剤>
光塩基発生剤は、光照射により塩基を発生すれば、特に限定されるものではない。例えば、WPBG−018(和光純薬工業社製)、WPBG−027(和光純薬工業社製)、WPBG−082(和光純薬工業社製)、WPBG−140(和光純薬工業社製)などが挙げられる。
<Photobase generator>
The photobase generator is not particularly limited as long as it generates a base by light irradiation. For example, WPBG-018 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), WPBG-027 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), WPBG-082 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), WPBG-140 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), etc. Is mentioned.

光塩基発生剤組成物中で用いられる反応性モノマーとしては、エポキシ基、オキセタン基、金属アルコキシド、その加水分解物、加水分解縮合物等を用いることができる。   As the reactive monomer used in the photobase generator composition, an epoxy group, an oxetane group, a metal alkoxide, a hydrolyzate thereof, a hydrolysis condensate, and the like can be used.

光塩基発生剤の添加量は、反応性モノマー化合物(100質量部)に対して、0.01〜30質量部であり、好ましくは0.1〜20質量部であり、より好ましくは0.2〜10質量部であり、さらに好ましくは0.3〜5質量部である。実用的な硬度のドットパタンを得る観点から、光酸発生剤の添加量は、0.01質量部以上であり、また組成物の安定性の観点から、30質量部以下である。   The addition amount of a photobase generator is 0.01-30 mass parts with respect to a reactive monomer compound (100 mass parts), Preferably it is 0.1-20 mass parts, More preferably, it is 0.2. -10 parts by mass, more preferably 0.3-5 parts by mass. From the viewpoint of obtaining a dot pattern having a practical hardness, the addition amount of the photoacid generator is 0.01 parts by mass or more, and from the viewpoint of the stability of the composition, it is 30 parts by mass or less.

感光性樹脂材52については、複数の感光性樹脂材を順番に積層した構造でもよい。アッシング及びエッチング工程を経る場合、感光性樹脂材52の表面(ドットパタン面)にアッシング耐性の優れたもの、前記表面とは反対面側に下部にエッチング耐性に優れたものを使用するとよい。例えば、感光性樹脂材52の表面側にチタン系の化合物を含有する感光性樹脂材、感光性樹脂材52の裏面側に炭素割合の高い感光性樹脂材を用いる。上記感光性組成物中に有機溶剤を含有していてもよい。   About the photosensitive resin material 52, the structure which laminated | stacked the some photosensitive resin material in order may be sufficient. When the ashing and etching steps are performed, it is preferable to use a material having excellent ashing resistance on the surface (dot pattern surface) of the photosensitive resin material 52 and a material having excellent etching resistance on the lower side opposite to the surface. For example, a photosensitive resin material containing a titanium compound is used on the surface side of the photosensitive resin material 52, and a photosensitive resin material having a high carbon ratio is used on the back surface side of the photosensitive resin material 52. The photosensitive composition may contain an organic solvent.

(1)脂肪族アルコール:メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、iso−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、1−ペンタノール、イソアミルアルコール、s−アミルアルコール、t−アミルアルコール、2−メチル−1−ブタノール、1−ヘキサノール、2−エチル−1−ブタノール、4−メチル−2−ペンタノール、イソヘキシルアルコール、メチル−1−ペンタノール、s−ヘキサノール、1−ヘプタノール、イソヘプチルアルコール、2,3−ジメチル−1−ペンタノール、1−オクタノール、2−エチルヘキサノール、イソオクチルアルコール、2−オクタノール、3−オクタノール、1−ノナノール、イソノニルアルコール、3,5,5−トリメチルヘキサノール、1−デカノール、イソデシルアルコール、3,7−ジメチル−1−オクタノール、1−ヘンデカノール、1−ドデカノール、イソドデシルアルコール、アリルアルコール、プロパルギルアルコール、ヘキシノール   (1) Aliphatic alcohol: methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, sec-butanol, tert-butanol, 1-pentanol, isoamyl alcohol, s-amyl alcohol, t- Amyl alcohol, 2-methyl-1-butanol, 1-hexanol, 2-ethyl-1-butanol, 4-methyl-2-pentanol, isohexyl alcohol, methyl-1-pentanol, s-hexanol, 1-heptanol , Isoheptyl alcohol, 2,3-dimethyl-1-pentanol, 1-octanol, 2-ethylhexanol, isooctyl alcohol, 2-octanol, 3-octanol, 1-nonanol, isononyl alcohol, 3, 5, 5 -Trimethyl hex Nord, 1-decanol, isodecyl alcohol, 3,7-dimethyl-1-octanol, 1-Hendekanoru, 1-dodecanol, isododecyl alcohol, allyl alcohol, propargyl alcohol, Hekishinoru

(2)芳香族アルコール:ベンジルアルコール、(2−ヒドロキシフェニル)メタノール、(メトキシフェニル)メタノール、(3,4−ジヒドロキシフェニル)メタノール、4−(ヒドロキシメチル)ベンゼン−1,2−ジオール、(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)メタノール、(3,4−ジメトキシフェニル)メタノール、(4−イソプロピルフェニル)メタノール、2−フェニルエタノール、1−フェニルエタノール、2−フェニル−1−プロパノール、p−トリルアルコール、2−(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)エタン−1−オール、2−(3,4−ジメトキシフェニル)エタン−1−オール、3−フェニルプロパン−1−オール、2−フェニルプロパン−2−オール、シンナミルアルコール、3−(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)プロパ−2−エン−1−オール、3−(4−ヒドロキシ−3,5−メトキシフェニル)プロパ−2−エン−1−オール、ジフェニルメタノール、トリチルアルコール、1,2−ジフェニルエタン−1,2−ジオール、1,1,2,2,−テトラフェニルエタン−1,2−ジオール、ベンゼン−1,2−ジメタノール、ベンゼン−1、3−ジメタノール、ベンゼン−1、4−ジメタノール   (2) Aromatic alcohol: benzyl alcohol, (2-hydroxyphenyl) methanol, (methoxyphenyl) methanol, (3,4-dihydroxyphenyl) methanol, 4- (hydroxymethyl) benzene-1,2-diol, (4 -Hydroxy-3-methoxyphenyl) methanol, (3,4-dimethoxyphenyl) methanol, (4-isopropylphenyl) methanol, 2-phenylethanol, 1-phenylethanol, 2-phenyl-1-propanol, p-tolyl alcohol 2- (4-hydroxy-3-methoxyphenyl) ethane-1-ol, 2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethane-1-ol, 3-phenylpropan-1-ol, 2-phenylpropane-2 -Ol, cinnamyl alcohol, 3- (4- Loxy-3-methoxyphenyl) prop-2-en-1-ol, 3- (4-hydroxy-3,5-methoxyphenyl) prop-2-en-1-ol, diphenylmethanol, trityl alcohol, 1,2 -Diphenylethane-1,2-diol, 1,1,2,2, -tetraphenylethane-1,2-diol, benzene-1,2-dimethanol, benzene-1,3-dimethanol, benzene-1 4-dimethanol

(3)脂環式アルコール:シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、テトラヒドロ−2−フランメタノール   (3) Alicyclic alcohol: cyclohexanol, methylcyclohexanol, furfuryl alcohol, tetrahydrofurfuryl alcohol, tetrahydro-2-furanmethanol

(4)グリコール及びその誘導体:例えば、エチレングリコール、エチレングリコールモノアルキル(炭素原子数1〜8)エーテル、エチレングリコールモノビニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジオキサン、ジエチレングリコールモノアルキル(炭素原子数1〜6)エーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノアルキル(炭素原子数1〜3)エーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノフェニルエーテル、テトラエチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアルキル(炭素原子数1〜4)エーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノアルキル(炭素原子数1〜3)エーテル、エチレングリコールモノアセタート、プロピレングリコールモノアクリラート、プロピレングリコールモノアセタート   (4) Glycol and derivatives thereof: for example, ethylene glycol, ethylene glycol monoalkyl (1 to 8 carbon atoms) ether, ethylene glycol monovinyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, dioxane, diethylene glycol monoalkyl (1 to 6 carbon atoms) ) Ether, diethylene glycol monovinyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, triethylene glycol monoalkyl (1 to 3 carbon atoms) ether, triethylene glycol monovinyl ether, triethylene glycol monophenyl ether, tetraethylene glycol monophenyl ether, propylene glycol, Propylene glycol monoalkyl (1 to 4 carbon atoms) ether, propylene glycol monophenyl Ether, dipropylene glycol monoalkyl (1-3 carbon atoms) ether, ethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacrylate, propylene glycol monoacetate

(5)ケトン化合物:アセトン、メチルエチルケトン、3−ブチン−2−オン、メチル−n−プロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、3−ペンチン−2−オン、メチルイソプロペニルケトン、メチル−n−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、メシチルオキシド、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、メチル−n−アミルケトン、メチルイソアミルケトン、エチル−n−ブチルケトン、ジ−n−プロピルケトン、ジイソプロピルケトン、2−オクタノン、3−オクタノン、5−メチル−3−ヘプタノン、5−ノナノン、ジイソブチルケトン、トリメチルノナノン、2、4−ペンタンジオン、2,5−ヘキサンジオン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、アセトフェノン、プロピオフェノン、イソホロン   (5) Ketone compounds: acetone, methyl ethyl ketone, 3-butyn-2-one, methyl-n-propyl ketone, methyl isopropyl ketone, 3-pentyn-2-one, methyl isopropenyl ketone, methyl n-butyl ketone, methyl isobutyl Ketone, mesityl oxide, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, methyl-n-amyl ketone, methyl isoamyl ketone, ethyl-n-butyl ketone, di-n-propyl ketone, diisopropyl ketone, 2-octanone, 3- Octanone, 5-methyl-3-heptanone, 5-nonanone, diisobutylketone, trimethylnonanone, 2,4-pentanedione, 2,5-hexanedione, cyclopentanone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, acetophenone, propiophenone Isophorone

(6)その他:N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ピリジン、γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、1,3−ジメチル−2−イミダゾリノン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン   (6) Others: N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, pyridine, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ- Butyrolactone, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone

これらは、単独で、又は二種以上の組合せで用いることができる。これらの中でも、アセトン、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、ガンマブチロラクトン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、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などが好ましい。   These can be used alone or in combination of two or more. Among these, acetone, methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, gamma butyrolactone, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether and the like are preferable.

これらの溶媒は、塗布膜厚及び粘度に応じて、感光性樹脂材52に適宜加えることができるが、感光性樹脂材52中の溶剤以外の全成分の質量基準で、50〜10,000質量%の範囲で用いることが好ましい。   These solvents can be appropriately added to the photosensitive resin material 52 depending on the coating film thickness and viscosity, but are 50 to 10,000 masses based on the mass of all components other than the solvent in the photosensitive resin material 52. % Is preferably used.

感光性樹脂材52には、感光性樹脂材の保存安定性、フォトリソグラフィの高精細化のために、酸化防止剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、ラジカル補足剤、増感剤、及び接着助剤の少なくとも一種類を含むことが好ましい。それらの添加剤は、複数種類添加しても構わない。同じ目的で複数種類添加しても構わない。   The photosensitive resin material 52 includes an antioxidant, a polymerization inhibitor, an ultraviolet absorber, a radical scavenger, a sensitizer, and an adhesion assistant for the storage stability of the photosensitive resin material and the high definition of photolithography. It is preferable to include at least one kind of agent. A plurality of these additives may be added. Multiple types may be added for the same purpose.

酸素存在下での保存時の安定性、樹脂の耐熱性、耐光性を向上させる目的で、酸化防止剤を添加することができる。このような酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系、リン系、ラクトン系、ビタミンE系、イオウ系のもの等が挙げられる。具体的には、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](BASF社製 IRGANOX(登録商標)245)、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)(BASF社製 IRGANOX(登録商標)259)、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン(BASF社製 IRGANOX(登録商標)565)、ペンタエリスリチル・テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)(BASF社製 IRGANOX(登録商標)1010)、2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](BASF社製 IRGANOX(登録商標)1035)、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(BASF社製 IRGANOX(登録商標)1076)、N,N‘−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド)(BASF社製 IRGANOX(登録商標)1098)、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル(BASF社製 IRGAMOD(登録商標)295)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン(BASF社製 IRGANOX(登録商標)1330)、トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイト(BASF社製 IRGANOX(登録商標)3114)、オクチル化ジフェニルアミン(BASF社製 IRGANOX(登録商標)5057)、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル)−o−クレゾール(BASF社製 IRGANOX(登録商標)1520L)、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(BASF社製 IRGANOX(登録商標)1135)、2,4−ビス(ドデシルチオメチル)−6−メチルフェノール(BASF社製 IRGANOX(登録商標)1726)、2,5,7,8−テトラメチル−2−(4,8,12−トリメチルトリデシル)クロマン−6−オール(BASF社製 IRGANOX(登録商標)E201)、5,7−ジ−t−ブチル−3−(3,4−ジメチルフェニル)ベンゾフラン−2(3H)−オン(IRGANOX(登録商標)HP−136)、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト(BASF社製 IRGAFOS(登録商標)168)、トリス[2−[[2,4,8,10−テトラキス(1,1−ジメチルエチル)ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−6−イル]オキシ]エチル]アミン(BASF社製、IRGAFOS(登録商標)12)、ビス(2,4−ジ−t−ブチル−6-メチルフェニル)エチルホスファイト(BASF社製 IRGAFOS(登録商標)38)、3,3−チオビスプロピオン酸ジドデシルエステル(BASF社製 IRGANOX(登録商標)PS800)、3,3−チオビスプロピオン酸ジオクタデシルエステル(BASF社製 IRGANOX(登録商標)PS802)、3,9−ビス[2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5・5]ウンデカン(住友化学社製 SUMILIZER(登録商標)GA−80)、2、2’−メチレンビス(6−t−ブチル−4−メチルフェノール)(住友化学社製 SUMILIZER(登録商標)MDP−S)、4、4‘−ブチリデンビス(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)(住友化学社製 SUMILIZER(登録商標)BBM−S)、4、4’−チオビス(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)(住友化学社製 SUMILIZER(登録商標)WX−R)、ペンタエリスリチル テトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)(住友化学社製 SUMILIZER(登録商標)TP−D)、2−メルカプトベンズイミダゾール(住友化学社製 SUMILIZER(登録商標)MB)、ビフェニル−4、4‘−ジイルビス[ビス(2,4−ジ−t−ブチル−5−メチルフェノキシ)ホスフィン](大崎工業社製 GSY−P101)等が例示されるが、これらに限定されるものではない。また、これらの酸化防止剤は単独、あるいは2種以上の混合物として用いることが出来る。酸化防止剤を添加する場合の添加量は、重合性化合物100質量部に対して、0.001〜30質量部であることが好ましく、0.01〜10質量部であることがより好ましい。   An antioxidant can be added for the purpose of improving stability during storage in the presence of oxygen, heat resistance of the resin, and light resistance. Examples of such antioxidants include hindered phenols, phosphoruss, lactones, vitamin Es, and sulfurs. Specifically, triethylene glycol-bis [3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (IRGANOX (registered trademark) 245 manufactured by BASF), 1,6-hexanediol- Bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate) (IRGANOX (registered trademark) 259 manufactured by BASF), 2,4-bis- (n-octylthio) -6- (4 -Hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -1,3,5-triazine (IRGANOX (registered trademark) 565 manufactured by BASF), pentaerythrityl tetrakis [3- (3,5-di-t- Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate) (IRGANOX (registered trademark) 1010 manufactured by BASF), 2,2-thio-diethylenebis [ -(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (IRGANOX (registered trademark) 1035 manufactured by BASF), octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) ) Propionate (IRGANOX (registered trademark) 1076 manufactured by BASF), N, N′-hexamethylenebis (3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamamide) (IRGANOX (registered trademark) manufactured by BASF) 1098), 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate-diethyl ester (IRGAMOD (registered trademark) 295, manufactured by BASF), 1,3,5-trimethyl-2,4,6- Tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene (IRGANOX (registered trademark) manufactured by BASF) 330), tris- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -isocyanurate (IRGANOX (registered trademark) 3114 manufactured by BASF), octylated diphenylamine (IRGANOX (registered trademark) 5057 manufactured by BASF) ), 2,4-bis [(octylthio) methyl) -o-cresol (IRGANOX (registered trademark) 1520L manufactured by BASF), isooctyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (IRGANOX (registered trademark) 1135 manufactured by BASF), 2,4-bis (dodecylthiomethyl) -6-methylphenol (IRGANOX (registered trademark) 1726 manufactured by BASF), 2,5,7,8-tetramethyl- 2- (4,8,12-trimethyltridecyl) chroman-6-ol (BA SFGA IRGANOX (registered trademark) E201), 5,7-di-t-butyl-3- (3,4-dimethylphenyl) benzofuran-2 (3H) -one (IRGANOX (registered trademark) HP-136), Tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite (IRGAFOS (registered trademark) 168 manufactured by BASF), Tris [2-[[2,4,8,10-tetrakis (1,1-dimethylethyl)] Dibenzo [d, f] [1,3,2] dioxaphosphin-6-yl] oxy] ethyl] amine (manufactured by BASF, IRGAFOS® 12), bis (2,4-di-t -Butyl-6-methylphenyl) ethyl phosphite (IRGAFOS (registered trademark) 38, manufactured by BASF), 3,3-thiobispropionic acid didodecyl ester (IR, manufactured by BASF) ANOX (registered trademark) PS800), 3,3-thiobispropionic acid dioctadecyl ester (IRGANOX (registered trademark) PS802 manufactured by BASF), 3,9-bis [2- [3- (3-t-butyl-4 -Hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane (SUMIZER® GA-80 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) ), 2,2′-methylenebis (6-t-butyl-4-methylphenol) (SUMILIZER® MDP-S, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 4,4′-butylidenebis (6-t-butyl-3-) Methylphenol) (SUMILIZER (registered trademark) BBM-S, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 4,4′-thiobis (6-tert-butyl-3-methyl) Ruphenol) (SUMILIZER (registered trademark) WX-R manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), pentaerythrityl tetrakis (3-laurylthiopropionate) (SUMILIZER (registered trademark) TP-D manufactured by Sumitomo Chemical), 2-mercaptobenz Imidazole (SUMILIZER (registered trademark) MB manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), biphenyl-4,4′-diylbis [bis (2,4-di-t-butyl-5-methylphenoxy) phosphine] (GSY-P101 manufactured by Osaki Kogyo Co., Ltd.) ) And the like are exemplified, but not limited thereto. These antioxidants can be used alone or as a mixture of two or more. When the antioxidant is added, the addition amount is preferably 0.001 to 30 parts by mass and more preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable compound.

本発明の感光性樹脂材には、保存時の粘度又は光感度の安定性、フォトリソグラフィの精度を向上させる目的で、重合禁止剤を添加することができる。このような重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、N−ニトロソジフェニルアミン、p−tert−ブチルカテコール、フェノチアジン、N−フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2−シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6−ジ−tert−ブチル−p−メチルフェノール、5−ニトロソ−8−ヒドロキシキノリン、1−ニトロソ−2−ナフトール、2−ニトロソ−1−ナフトール、2−ニトロソ−5−(N−エチル−N−スルフォプロピルアミノ)フェノール、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシアミンアンモニウム塩、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、N−ニトロソ−N−(1−ナフチル)ヒドロキシルアミンアンモニウム塩、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジtert−ブチル)フェニルメタン等を用いることができる。重合禁止剤を添加する場合の添加量は、重合性化合物100質量部に対して、0.001〜10質量部であることが好ましく、0.01〜5質量部であることがより好ましい。   A polymerization inhibitor can be added to the photosensitive resin material of the present invention for the purpose of improving the viscosity during storage or the stability of photosensitivity and the accuracy of photolithography. Examples of such polymerization inhibitors include hydroquinone, N-nitrosodiphenylamine, p-tert-butylcatechol, phenothiazine, N-phenylnaphthylamine, ethylenediaminetetraacetic acid, 1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid, glycol etherdiaminetetraacetic acid. 2,6-di-tert-butyl-p-methylphenol, 5-nitroso-8-hydroxyquinoline, 1-nitroso-2-naphthol, 2-nitroso-1-naphthol, 2-nitroso-5- (N- Ethyl-N-sulfopropylamino) phenol, N-nitroso-N-phenylhydroxyamine ammonium salt, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine ammonium salt, N-nitroso-N- (1-naphthyl) hydroxylamine ammonium salt ,Screw 4-hydroxy-3,5-di-tert- butyl) phenyl methane, or the like can be used. When the polymerization inhibitor is added, the addition amount is preferably 0.001 to 10 parts by mass, and more preferably 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable compound.

本発明の感光性樹脂材には、保存時の安定性、樹脂の耐光性やフォトリソグラフィ現像時の残渣を低減するために紫外線吸収剤を添加することができる。このような紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物などを挙げることができる。具体的には、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンと(2−エチルヘキシル)−グリシド酸エステルの反応生成物(BASF社製 TINUVIN(登録商標)405)、2−(2Hベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール、2−(2Hベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−t−ペンチルフェノール、2−(2Hベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール、2−(2Hベンゾトリアゾール−2−イル)−6−ドデシル−4−メチルフェノール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−ヒドロキシ―4−メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。紫外線吸収剤を添加する場合の添加量は、重合性化合物100質量部に対して、0.01〜20質量部であることが好ましく、0.1〜10質量部であることがより好ましく、0.2〜5質量部であることがさらに好ましい。   An ultraviolet absorber can be added to the photosensitive resin material of the present invention in order to reduce stability during storage, light resistance of the resin, and residues during photolithography development. Examples of such ultraviolet absorbers include benzotriazole compounds and benzophenone compounds. Specifically, the reaction product of 2- (2,4-dihydroxyphenyl) -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine and (2-ethylhexyl) -glycidic acid ester Product (TINUVIN (registered trademark) 405 manufactured by BASF), 2- (2Hbenzotriazol-2-yl) phenol, 2- (2Hbenzotriazol-2-yl) -4,6-t-pentylphenol, 2- ( 2H benzotriazol-2-yl) -4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol, 2- (2H benzotriazol-2-yl) -6-dodecyl-4-methylphenol, 2- ( 2′-hydroxy-5′-methacryloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, etc. . The addition amount in the case of adding the ultraviolet absorber is preferably 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable compound. More preferably, it is 2 to 5 parts by mass.

本発明の感光性樹脂材には、保存時の安定性やフォトリソグラフィ現像時の残渣を低減するためにラジカル補足剤を添加することができる。このようなラジカル補足剤としては、例えば、ニトロキシラジカル化合物が挙げられる。例えば、ジ−tert−ブチルニトロキシド、ジ−1,1−ジメチルプロピルニトロキシド、ジ−1,2−ジメチルプロピルニトロキシド、ジ−2,2−ジメチルプロピルニトロキシド、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル フリーラジカル、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル フリーラジカル、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル フリーラジカル、4−カルボキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル フリーラジカル、4−シアノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル フリーラジカル、4−メタクリル酸−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル フリーラジカル、4−アクリル酸−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル フリーラジカル、4−オキソ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル フリーラジカル、3−カルボキシ−2,2,5,5−テトラメチルピロリジン1−オキシル フリーラジカル、4−アセトアミド−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル フリーラジカル、4−(2−クロロアセトアミド)−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル フリーラジカル、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシルベンゾアート フリーラジカル、4−イソチオシアナト−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル フリーラジカル、4−(2−ヨードアセトアミド)−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル フリーラジカル、4−メトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル フリーラジカルが挙げられる。ラジカル補足剤を添加する場合の添加量は、微量でも効果を発するが、重合性化合物100質量部に対して、0.00001〜10質量部であることが好ましく、0.001〜5質量部であることがより好ましく、0.01〜2質量部であることがさらに好ましい。また、紫外線吸収剤をラジカル補足剤と組み合わせて使うことで、フォトリソグラフィの解像性を大きく向上させることができるために好ましい。   A radical scavenger can be added to the photosensitive resin material of the present invention in order to reduce stability during storage and residues during photolithography development. Examples of such radical scavengers include nitroxy radical compounds. For example, di-tert-butyl nitroxide, di-1,1-dimethylpropyl nitroxide, di-1,2-dimethylpropyl nitroxide, di-2,2-dimethylpropyl nitroxide, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl free radical, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl free radical, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl free radical, 4- Carboxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl free radical, 4-cyano-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl free radical, 4-methacrylic acid-2,2,6 , 6-Tetramethylpiperidine 1-oxyl free radical, 4-acrylic acid-2, , 6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl free radical, 4-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl free radical, 3-carboxy-2,2,5,5-tetramethylpyrrolidine 1-oxyl free radical, 4-acetamido-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl free radical, 4- (2-chloroacetamido) -2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl Free radical, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxylbenzoate free radical, 4-isothiocyanato-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl free radical, 4- ( 2-Iodoacetamide) -2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1 -Oxyl free radical, 4-methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl free radical. The addition amount in the case of adding the radical scavenger produces an effect even in a small amount, but is preferably 0.00001 to 10 parts by mass, and 0.001 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable compound. More preferably, it is more preferably 0.01 to 2 parts by mass. Further, it is preferable to use an ultraviolet absorber in combination with a radical scavenger because the resolution of photolithography can be greatly improved.

本発明の感光性樹脂材には、光感度向上のための増感剤を添加することができる。このような増感剤としては、例えば、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、2,5−ビス(4’−ジエチルアミノベンジリデン)シクロペンタノン、2,6−ビス(4’−ジエチルアミノベンジリデン)シクロヘキサノン、2,6−ビス(4’−ジメチルアミノベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサノン、2,6−ビス(4’−ジエチルアミノベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサノン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)カルコン、2−(4’−ジメチルアミノシンナミリデン)インダノン、2−(4’−ジメチルアミノベンジリデン)インダノン、2−(p−4’−ジメチルアミノビフェニル)ベンゾチアゾール、1,3−ビス(4−ジメチルアミノベンジリデン)アセトン、1,3−ビス(4−ジエチルアミノベンジリデン)アセトン、3,3’−カルボニル−ビス(7−ジエチルアミノクマリン)、3−アセチル−7−ジメチルアミノクマリン、3−エトキシカルボニル−7−ジメチルアミノクマリン、3−ベンジロキシカルボニル−7−ジメチルアミノクマリン、3−メトキシカルボニル−7−ジエチルアミノクマリン、3−エトキシカルボニル−7−ジエチルアミノクマリン、N−フェニル−N−エチルエタノールアミン、N−フェニルジエタノールアミン、N−p−トリルジエタノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アニリン、4−モルホリノベンゾフェノン、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4−ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、ベンズトリアゾール、2−メルカプトベンズイミダゾール、1−フェニル−5−メルカプト−1,2,3,4−テトラゾール、1−シクロヘキシル−5−メルカプト−1,2,3,4−テトラゾール、1−(tert−ブチル)−5−メルカプト−1,2,3,4−テトラゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ナフト(1,2−p)チアゾール、2−(p−ジメチルアミノベンゾイル)スチレン等が挙げられる。また、これらの化合物は、単独で又は2種以上の混合物として使用されることができる。増感剤を添加する場合の添加量は、他の添加剤成分量に依存するが、重合性化合物100質量部に対して0.01〜10質量部であることが好ましく、0.1〜5質量部であることがより好ましい。   A sensitizer for improving photosensitivity can be added to the photosensitive resin material of the present invention. Examples of such a sensitizer include Michler's ketone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 2,5-bis (4′-diethylaminobenzylidene) cyclopentanone, and 2,6-bis (4′-diethylamino). Benzylidene) cyclohexanone, 2,6-bis (4′-dimethylaminobenzylidene) -4-methylcyclohexanone, 2,6-bis (4′-diethylaminobenzylidene) -4-methylcyclohexanone, 4,4′-bis (dimethylamino) ) Chalcone, 4,4′-bis (diethylamino) chalcone, 2- (4′-dimethylaminocinnamylidene) indanone, 2- (4′-dimethylaminobenzylidene) indanone, 2- (p-4′-dimethylamino) Biphenyl) benzothiazole, 1,3-bis (4-dimethyla) Nobenzylidene) acetone, 1,3-bis (4-diethylaminobenzylidene) acetone, 3,3′-carbonyl-bis (7-diethylaminocoumarin), 3-acetyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7- Dimethylaminocoumarin, 3-benzyloxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-methoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, N-phenyl-N-ethylethanolamine, N-phenyldiethanolamine , Np-tolyldiethanolamine, N-phenylethanolamine, N, N-bis (2-hydroxyethyl) aniline, 4-morpholinobenzophenone, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 4-diethylamino Isoamyl benzoate, benztriazole, 2-mercaptobenzimidazole, 1-phenyl-5-mercapto-1,2,3,4-tetrazole, 1-cyclohexyl-5-mercapto-1,2,3,4-tetrazole, 1- (tert-butyl) -5-mercapto-1,2,3,4-tetrazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2- (p-dimethylaminostyryl) benzoxazole, 2- (p-dimethylaminostyryl) benz Examples include thiazole, 2- (p-dimethylaminostyryl) naphtho (1,2-p) thiazole, 2- (p-dimethylaminobenzoyl) styrene, and the like. Moreover, these compounds can be used alone or as a mixture of two or more. Although the addition amount in the case of adding a sensitizer is dependent on the amount of another additive component, it is preferable that it is 0.01-10 mass parts with respect to 100 mass parts of polymeric compounds, and 0.1-5 More preferably, it is part by mass.

本発明の感光性樹脂材には、フォトリソグラフィ現像時やベーク時の基材との密着性を向上させるための接着助剤を添加することができる。このような接着助剤としてはシランカップリング剤やチオール化合物、リン酸アクリレート等が挙げられる。シランカップリング剤の例としては、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−ア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エトキシシラン、2−メタクリロキシエチルトリメトキシシラン、2−メタクリロキシエチルトリエトキシシラン、2−メタクリロキシエチルメチルジメトキシシラン、2−アクリロキシエチルトリメトキシシラン、2−アクリロキシエチルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルメチルジメトキシシラン、アクリロキシメチルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシメチルシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルジエトキシメチルシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメトキシジメチルシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルエトキシジメチルシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメトキシジメチルシシラン、3−グリシドキシプロピルエトキシジメチルシシランN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルジエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。特に、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製KBM−403)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製KBM−503)、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業社製KBE−903)が好ましい。チオール化合物の例としては、ペンタエリスリトール テトラキス(3−メルカプトブチレート)(昭和電工社製カレンズ(登録商標)MT−PE1)、1,4-ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン(昭和電工社製カレンズ(登録商標)MT−BD1)、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチリルオキシエチル)−1,3,5−トリアジンー2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン(昭和電工社製カレンズ(登録商標)MT−NR1)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)(昭和電工社製TPMB)、トリメチロールエタントリス(3−メルカプトブチレート)(昭和電工社製TEMB)、などが挙げられる。接着助剤の添加量は、重合性化合物100質量部に対して、1〜100質量部とするのが好ましく、2〜50質量部とするのがより好ましい。添加量が1質量部以上であれば、ガラス、金属等の無機材料基板に対して優れた密着性を持つ硬化成形物を得ることができる。添加量が250質量部以下であれば、その他の特性を維持したまま実用的な硬化成形物を得ることができる。   To the photosensitive resin material of the present invention, an adhesion assistant for improving the adhesion to the substrate during photolithography development or baking can be added. Examples of such adhesion assistants include silane coupling agents, thiol compounds, and phosphate acrylates. Examples of silane coupling agents include 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyl Triethoxysilane, 2-methacryloxyethyltrimethoxysilane, 2-methacryloxyethyltriethoxysilane, 2-methacryloxyethylmethyldimethoxysilane, 2-acryloxyethyltrimethoxysilane, 2-acryloxyethyltriethoxysilane, methacryl Roxymethyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, methacryloxymethylmethyldimethoxysilane, acryloxymethyltrimethoxysilane, acryloxymethylto Ethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyldimethoxymethylsilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyldiethoxymethylsilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethoxydimethylsilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylethoxydimethylsilane, 3-glycidoxypropyl Trimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethoxydimethylsilane, 3-glycidoxy Propylethoxydimethylsisilane N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3- Aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3- Aminopropyldiethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N- (vinylbenzyl) -2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane Hydrochloride, 3-mercaptopropylto Examples include limethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, and 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane. In particular, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBE-403 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (KBM-503 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 3-aminopropyltriethoxysilane (Shin-Etsu) Chemical industry KBE-903) is preferred. Examples of thiol compounds include pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) (Karenz (registered trademark) MT-PE1 manufactured by Showa Denko KK), 1,4-bis (3-mercaptobutyryloxy) butane (Showa Denko KK). Karenz (registered trademark) MT-BD1), 1,3,5-tris (3-mercaptobutyryloxyethyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione ( Karenz (registered trademark) MT-NR1 manufactured by Showa Denko KK, trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate) (TPMB manufactured by Showa Denko KK), trimethylol ethane tris (3-mercaptobutyrate) (TEMB manufactured by Showa Denko KK) ), Etc. The addition amount of the adhesion assistant is preferably 1 to 100 parts by mass and more preferably 2 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable compound. If the addition amount is 1 part by mass or more, a cured molded article having excellent adhesion to an inorganic material substrate such as glass or metal can be obtained. When the addition amount is 250 parts by mass or less, a practical cured molded product can be obtained while maintaining other characteristics.

本発明の感光性樹脂材には、保存時の安定性のために光安定剤を添加することができる。このような光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系化合物が挙げられる。具体的には、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)ブタン−1,2,3,4−テトラカルボキシレート(ADEKA製、アデカスタブ(登録商標)LA−52)、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブタン−1,2,3,4−テトラカルボキシレート(ADEKA製、アデカスタブ(登録商標)LA−57)、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート(ADEKA製、アデカスタブ(登録商標)LA−72)、ビス(1−ウンデカノキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)カーボネート(ADEKA製、アデカスタブ(登録商標)LA−81)、1,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルメタクリレート(ADEKA製、アデカスタブ(登録商標)LA−82)、2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート(ADEKA製、アデカスタブ(登録商標)LA−87)等が挙げられる。光安定剤を添加する場合の添加量は、重合性化合物100質量部に対して、0.001〜30質量部であることが好ましく、0.01〜10質量部であることがより好ましい。   A light stabilizer can be added to the photosensitive resin material of the present invention for stability during storage. Examples of such light stabilizers include hindered amine compounds. Specifically, tetrakis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) butane-1,2,3,4-tetracarboxylate (manufactured by ADEKA, ADK STAB (registered trademark) LA-52), Tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) butane-1,2,3,4-tetracarboxylate (manufactured by ADEKA, ADK STAB (registered trademark) LA-57), bis (1,2, 2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate (manufactured by ADEKA, Adekastab (registered trademark) LA-72), bis (1-undecanoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) carbonate (Adeka, ADK STAB (registered trademark) LA-81), 1,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl methacrylate (Adeka) ADK STAB (R) LA-82), 2,6,6- tetramethyl-4-piperidyl methacrylate (ADEKA Co., Ltd., ADK STAB (R) LA-87), and the like. The addition amount in the case of adding the light stabilizer is preferably 0.001 to 30 parts by mass, and more preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable compound.

本発明の感光性樹脂材には、本発明に係る感光性樹脂組成物に要求される諸特性を阻害するものでない限り、必要に応じて、塗膜平滑性付与剤等の他の添加剤を適宜配合することができる。   If necessary, the photosensitive resin material of the present invention may contain other additives such as a coating film smoothness-imparting agent, as long as the properties required for the photosensitive resin composition according to the present invention are not impaired. It can mix | blend suitably.

フォトリソグラフィは、露光によるレジストの現像液への溶解性の差により、パターニングする方法であり、ネガ型レジストとは、露光部が現像液に不溶あるいは溶解性が低下し、未露光部は現像液に溶解するレジストであり、露光部をパタンとして残すことが可能である。感光性樹脂材52に、ネガ型レジストを用いることができる。   Photolithography is a method of patterning based on the difference in solubility of the resist in the developer due to exposure. The negative resist is insoluble in the developer or the solubility is lowered in the exposed portion, and the unexposed portion is in the developer. It is possible to leave the exposed portion as a pattern. A negative resist can be used for the photosensitive resin material 52.

感光性樹脂材52は、アルカリ可溶性であると、アルカリ水溶液により現像することが可能となり、環境への配慮の点から好ましい。   When the photosensitive resin material 52 is alkali-soluble, it can be developed with an aqueous alkali solution, which is preferable from the viewpoint of environmental considerations.

感光性樹脂52に、アルカリ可溶性を持たせるために、アルカリ可溶性基を有するポリマー又はモノマーを添加することができる。   In order to give the photosensitive resin 52 alkali solubility, a polymer or monomer having an alkali-soluble group can be added.

アルカリ可溶性のポリマーとしては、カルボン酸基、フェノール基、リン酸基、スルホン酸基、シラノール基、等のアルカリ可溶性基を有しているポリマーが挙げられる。具体的な例としては下記(1)〜(5)のものが挙げられる。
(1)重合性不飽和二重結合を有する化合物の反応により得られる反応物を主体に構成されるビニル重合体
(2)エポキシ基と水酸基との付加反応物を主体に構成されるエポキシ重合体
(3)フェノールとホルムアルデヒドとの反応物を主体に構成される芳香族メチレン重合体
(4)ジアルコールとジイソシアネートとの反応物を主体に構成されるウレタン重合体
(5)ジカルボン酸とジエポキシドの反応物を主体に構成されるエステル重合体
Examples of the alkali-soluble polymer include polymers having an alkali-soluble group such as a carboxylic acid group, a phenol group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, and a silanol group. Specific examples include the following (1) to (5).
(1) Vinyl polymer composed mainly of a reaction product obtained by reaction of a compound having a polymerizable unsaturated double bond (2) Epoxy polymer composed mainly of an addition reaction product of an epoxy group and a hydroxyl group (3) Aromatic methylene polymer composed mainly of reaction product of phenol and formaldehyde (4) Urethane polymer composed mainly of reaction product of dialcohol and diisocyanate (5) Reaction of dicarboxylic acid and diepoxide Ester polymer composed mainly of products

上記の重合体(1)〜(5)から成る群より選ばれる少なくとも1種の重合体であることが好ましい。なお、上記の重合体(1)〜(5)において、主体とは、その成分を分子内に70モル%以上含有することをいう。   It is preferably at least one polymer selected from the group consisting of the polymers (1) to (5). In addition, in said polymer (1)-(5), a main body means containing 70 mol% or more of the component in a molecule | numerator.

上記のアルカリ可溶性ポリマーとしては、側鎖にアクリロキシ基、メタクリロキシ基、グリシジル基、1,2−エポキシシクロヘキシル基、ビニル基、アリル基等の重合性基を有することが、硬化後の樹脂硬度や樹脂弾性率等の点からより好ましい。   The alkali-soluble polymer has a polymerizable group such as an acryloxy group, a methacryloxy group, a glycidyl group, a 1,2-epoxycyclohexyl group, a vinyl group, or an allyl group in the side chain. More preferable in terms of elastic modulus and the like.

上記の重合体(1)〜(5)について以下に詳細に説明する。
(重合体(1)について)
重合性不飽和二重結合の反応物を主体に構成されるビニル重合体としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基等を有する化合物(以下モノマーと呼ぶ)を重合することにより得られたものが挙げられる。
The polymers (1) to (5) will be described in detail below.
(About polymer (1))
A vinyl polymer mainly composed of a reactant of a polymerizable unsaturated double bond is obtained by polymerizing a compound having an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, an allyl group or the like (hereinafter referred to as a monomer). Can be mentioned.

アルカリ可溶性基含有ビニル重合体を得る方法としては、例えば、以下の2つの方法が挙げられる。
(i)アルカリ可溶性基含有モノマーを含む、一種類又は複数のモノマーを重合する方法。アルカリ可溶性基を含まないモノマーとの共重合体でもよい。
(ii)ヒドロキシ基、アミノ基、グリシジル基、1,2−エポキシシクロヘキシル基等の反応可能性基を含有するモノマーを含む、一種類又は複数のモノマーを重合することにより得られたビニル重合体に、少なくとも一つの前記反応可能性基と反応可能な官能基と、少なくとも一つのアルカリ可溶性基を有する化合物、又はカルボン酸無水物等を反応させることにより、ビニル重合体の側鎖にアルカリ可溶性基を導入する方法。
Examples of the method for obtaining the alkali-soluble group-containing vinyl polymer include the following two methods.
(I) A method of polymerizing one or more monomers including an alkali-soluble group-containing monomer. It may be a copolymer with a monomer that does not contain an alkali-soluble group.
(Ii) a vinyl polymer obtained by polymerizing one or more monomers including a monomer containing a reactive group such as a hydroxy group, an amino group, a glycidyl group, or a 1,2-epoxycyclohexyl group; By reacting at least one functional group capable of reacting with the reactive group with at least one compound having an alkali-soluble group, or a carboxylic acid anhydride, an alkali-soluble group is added to the side chain of the vinyl polymer. How to introduce.

アルカリ可溶性基として、カルボン酸基を選択した場合、カルボン酸基含有ビニル重合体の調製に用いられるモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロキシエチルフタル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、及びマレイン酸ハーフエステル等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。   When a carboxylic acid group is selected as the alkali-soluble group, examples of the monomer used for the preparation of the carboxylic acid group-containing vinyl polymer include (meth) acrylic acid, carboxyethyl (meth) acrylate, and carboxypentyl (meth) acrylate. 2- (meth) acryloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloxyethyl phthalic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, and And maleic acid half ester. These may be used alone or in combination of two or more.

アルカリ可溶性基を有さないモノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、カプロラクトン(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルアミド、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、ベンジル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシベンジル(メタ)アクリレート、4−メトキシベンジル(メタ)アクリレート、4−メチルベンジル(メタ)アクリレート、4−クロロベンジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸グリシジル、3−メチル−3−(メタ)アクリレート、3−エチル―3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、ヘキサフルオロプロピル(メタ)アクリレート、3−(メタ)アクリロイルプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。他の例として、耐アッシング性、耐エッチング性の観点から、前記アクリル系モノマーが挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the monomer having no alkali-soluble group include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) ) Acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, caprolactone (meth) acrylate, nonylphenoxy polypropylene glycol (meta ) Acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-methylolacrylamide, N-but Cymethylacrylamide, styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, p-chlorostyrene, benzyl (meth) acrylate, 4-hydroxybenzyl (meth) acrylate, 4-methoxybenzyl (meth) acrylate, 4-methylbenzyl ( (Meth) acrylate, 4-chlorobenzyl (meth) acrylate, (meth) acrylonitrile, glycidyl (meth) acrylate, 3-methyl-3- (meth) acrylate, 3-ethyl-3- (meth) acryloxymethyloxetane, Examples include hexafluoropropyl (meth) acrylate, 3- (meth) acryloylpropyltrimethoxysilane, and 3- (meth) acryloylpropyltriethoxysilane. Other examples include the acrylic monomers from the viewpoint of ashing resistance and etching resistance. These may be used alone or in combination of two or more.

側鎖に反応性基を持たせるために使用されるモノマーとしては、2個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを常法で反応させることにより得られるエポキシ(メタ)アクリレートのハーフエステルが挙げられる。例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル等のフェニルジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸のハーフエステル、ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ化合物と(メタ)アクリル酸のハーフエステル、水素化ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、水素化2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等の水素化ビスフェノール型エポキシ化合物と(メタ)アクリル酸のハーフエステル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル化合物等の脂環式ジグリシジルエーテル化合物と(メタ)アクリル酸のハーフエステル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジグリシジルエーテル化合物と(メタ)アクリル酸のハーフエステル等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。他の例として、ヒドロキシル基を有するモノマーや、アミノ基を有するモノマーが挙げられる。具体的な例としては、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸4−ヒドロキシブチル、アクリル酸4−ヒドロキシブチル、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒドロキシブチル、アクリル酸2−ヒドロキシブチル等が挙げられる。   As a monomer used to give a reactive group to the side chain, an epoxy (meth) acrylate obtained by reacting an epoxy resin having two epoxy groups and (meth) acrylic acid in a conventional manner. A half ester is mentioned. For example, glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylethyl (meth) acrylate, vinylcyclohexene monooxide, hydroquinone diglycidyl ether, catechol diglycidyl ether, resorcinol di Phenyl diglycidyl ether such as glycidyl ether and (meth) acrylic acid half ester, bisphenol-A type epoxy resin, bisphenol-F type epoxy resin, bisphenol-S type epoxy resin, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane epoxy compound and the like bisphenol type epoxy compound and (meth) acrylic acid half ester, hydrogenated bisphenol-A type Xy resin, hydrogenated bisphenol-F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol-S type epoxy resin, hydrogenated 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane Hydrogenated bisphenol type epoxy compound such as epoxy compound and half ester of (meth) acrylic acid, cycloaliphatic diglycidyl ether compound such as cyclohexanedimethanol diglycidyl ether compound and half ester of (meth) acrylic acid, 1,6 -Aliphatic diglycidyl ether compounds such as hexanediol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, and (meth) acrylic acid half esters. These may be used alone or in combination of two or more. Other examples include monomers having a hydroxyl group and monomers having an amino group. Specific examples include 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, 2-hydroxy methacrylate. Examples include propyl, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, and the like.

ビニル重合体の側鎖にカルボン酸を導入するための酸無水物としては、例えば、無水コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、4−メチル−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、5−メチル−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、ビシクロヘプタンジカルボン酸無水物、7−オキサビシクロヘプタンジカルボン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、アジピン酸無水物、無水フタル酸、(3−トリメトキシシリルプロピル)コハク酸無水物、(3−トリエトキシシリルプロピル)コハク酸無水物等の多塩基酸無水物が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。他の例として、それら無水物の開環物(ジカルボン酸化合物)が挙げられる。   Examples of the acid anhydride for introducing a carboxylic acid into the side chain of the vinyl polymer include succinic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride, 4-methyl-cyclohexanedicarboxylic anhydride, and 5-methyl-cyclohexanedicarboxylic anhydride. , Bicycloheptanedicarboxylic anhydride, 7-oxabicycloheptanedicarboxylic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, adipic anhydride, phthalic anhydride, (3-tri And polybasic acid anhydrides such as (methoxysilylpropyl) succinic anhydride and (3-triethoxysilylpropyl) succinic anhydride. These may be used alone or in combination of two or more. Other examples include ring-opened products (dicarboxylic acid compounds) of these anhydrides.

ビニル重合体の側鎖に重合性基を導入することが好ましいが、この場合、側鎖にカルボン酸を有するビニル重合体と、グリシジル基又は1,2−エポキシシクロヘキシル基を有するモノマーとの反応により、容易に側鎖に重合性基を導入することが可能である。   It is preferable to introduce a polymerizable group into the side chain of the vinyl polymer, but in this case, by reaction of a vinyl polymer having a carboxylic acid in the side chain with a monomer having a glycidyl group or a 1,2-epoxycyclohexyl group. It is possible to easily introduce a polymerizable group into the side chain.

カルボキシル基含有ビニル重合体の調製におけるビニル共重合は、常法により行うことができ、溶液重合、懸濁重合法、乳化重合法等の既知の方法が可能であるが、取り扱いの容易さから溶液重合が好ましい。この場合に使用することができる重合開始剤としては、10時間半減期温度が60℃〜120℃の範囲内であるものが好ましい。このような重合開始剤としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチルニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(N−シアノヘキシル−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)等のアゾ類、1,1,3,3−テトラメチルブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−アミルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシイソブチレート、t−ブチルペルオキシマレイン酸、t−アミルペルオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシラウレート、t−ヘキシルペルオキシベンゾエート、t−ブチルペルオキシアセテート、t−ブチルペルオキシ−m−トルイルベンゾエート、t−ブチルペルオキシベンゾエート等のペルオキシエステル類、t−ヘキシルペルオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルペルオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート等のペルオキシモノカーボネート類、ビス−3,5,5−トリメチルヘキサノイルペルオキシド、オクタノイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、p−クロロベンゾイルペルオキシド等のジアシルペルオキシド類等、ジクミルペルオキシド、t−ブチルクミルペルオキシド等のジアルキルペルオキシド類等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The vinyl copolymerization in the preparation of the carboxyl group-containing vinyl polymer can be carried out by a conventional method, and known methods such as solution polymerization, suspension polymerization method and emulsion polymerization method are possible. Polymerization is preferred. As the polymerization initiator that can be used in this case, those having a 10-hour half-life temperature in the range of 60 ° C to 120 ° C are preferable. Such polymerization initiators include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutylnitrile). 2,2′-azobis (2-methylpropionate), 2,2′-azobis (N-cyanohexyl-2-methylpropionamide), 2,2′-azobis (N- (2-propenyl)- Azos such as 2-methylpropionamide), 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxy-2-ethylhexanoate, t-amylperoxy-2- Ethyl hexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxyisobutyrate, t-butylperoxymaleic acid, t-amino Peroxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxylaurate, t-hexylperoxybenzoate, t-butylperoxyacetate, t-butylperoxy-m-tolylbenzoate, peroxy such as t-butylperoxybenzoate Esters, peroxymonocarbonates such as t-hexylperoxyisopropylmonocarbonate, t-butylperoxyisopropylmonocarbonate, t-butylperoxy-2-ethylhexylmonocarbonate, bis-3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octa Diacyl peroxides such as noyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, t- Dialkyl peroxides such as chill cumyl peroxide, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有ビニル重合体の調製における、カルボキシル基とエポキシ基及び(メタ)アクリル基を有する化合物との付加反応は、重合禁止剤及び触媒を用いて、溶媒中で反応を行うことが好ましく、反応温度は、50℃〜120℃で行うことが好ましい。   In the preparation of a carboxyl group-containing vinyl polymer, the addition reaction between a carboxyl group and a compound having an epoxy group and a (meth) acryl group is preferably performed in a solvent using a polymerization inhibitor and a catalyst. The temperature is preferably 50 ° C to 120 ° C.

反応溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、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エチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノエチル工一テルアセテート、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モノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の酢酸エステル類;エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤などが挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the reaction solvent include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and tetramethylbenzene; ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether , Glycol ethers such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether; ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol monoethyl Teracetate, ethylene glycol monobutyl ether Acetates such as cetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate; alcohols such as ethanol, propanol, ethylene glycol, propylene glycol; octane, decane, etc. Aliphatic hydrocarbons; petroleum solvents such as petroleum ether, petroleum naphtha, hydrogenated petroleum naphtha, and solvent naphtha. These may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有ビニル重合体の調製における上記反応の反応触媒としては、例えば、トリエチルアミン等の三級アミン、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩、2−エチル−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、トリフエニルホスフィン等のリン化合物、ナフテン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸又はオクトエン酸のリチウム、クロム、ジルコニウム、カリウム、ナトリウム等の有機酸の金属塩などが挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the reaction catalyst in the preparation of the carboxyl group-containing vinyl polymer include tertiary amines such as triethylamine, quaternary ammonium salts such as triethylbenzylammonium chloride, imidazole compounds such as 2-ethyl-4-methylimidazole, Examples thereof include phosphorus compounds such as triphenylphosphine, metal salts of organic acids such as lithium, chromium, zirconium, potassium and sodium of naphthenic acid, lauric acid, stearic acid, oleic acid or octoenoic acid. These may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有ビニル重合体の調製における重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、カテコール、ピロガロール、フェノチアジンなどが挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the polymerization inhibitor in the preparation of the carboxyl group-containing vinyl polymer include hydroquinone, methyl hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, catechol, pyrogallol, and phenothiazine. These may be used alone or in combination of two or more.

さらに、前記反応生成物の水酸基にジカルボン酸無水物を部分付加させることができるが、反応温度は、好ましくは50℃〜120℃である。   Furthermore, although a dicarboxylic acid anhydride can be partially added to the hydroxyl group of the reaction product, the reaction temperature is preferably 50 ° C to 120 ° C.

カルボキシル基含有ビニル重合体の構造の例としては、下記一般式(1)又は下記一般式(4)で表される、カルボキシル基含有ビニル重合体が挙げられる。   Examples of the structure of the carboxyl group-containing vinyl polymer include a carboxyl group-containing vinyl polymer represented by the following general formula (1) or the following general formula (4).

Figure 2015111639
{式中、Rdは、炭素原子数が0〜50、好ましくは0〜20の直鎖状、分岐鎖状又は環状の2価の有機基であり、Reは、下記一般式(2)で表される1価の有機基、又は水素であり、Rfは、炭素原子数1〜50、好ましくは1〜20の直鎖状、分岐鎖状又は環状の1価の有機基であり、Rhは、メチル基又は水素であり、mは、0〜5,000、好ましくは0〜500から選ばれる整数であり、そしてnは、10〜10,000、好ましくは10〜1,000から選ばれる整数である。m=0の場合は、複数のRfのうち、少なくとも一つのRfがアルカリ可溶性基を有している。}
Figure 2015111639
{In the formula, Rd is a linear, branched or cyclic divalent organic group having 0 to 50 carbon atoms, preferably 0 to 20 carbon atoms, and Re is represented by the following general formula (2). Rf is a linear, branched or cyclic monovalent organic group having 1 to 50 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms, and Rh is A methyl group or hydrogen, m is an integer selected from 0 to 5,000, preferably 0 to 500, and n is an integer selected from 10 to 10,000, preferably 10 to 1,000. is there. When m = 0, at least one Rf among the plurality of Rf has an alkali-soluble group. }

Figure 2015111639
{式中、Rbは、炭素原子数が1〜20の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の1価の有機基、又は光重合性不飽和二重結合基を有する1価の有機基であり、そしてRcは、下記一般式(3)で表される基、又は水素である。}
Figure 2015111639
{Wherein, Rb is a linear, branched or cyclic monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, or a monovalent organic group having a photopolymerizable unsaturated double bond group. , And Rc is a group represented by the following general formula (3) or hydrogen. }

Figure 2015111639
{式中、Raは、炭素原子数が2〜16の直鎖状、分岐鎖状又は環状の2価の有機基である。}
Figure 2015111639
{In the formula, Ra is a linear, branched or cyclic divalent organic group having 2 to 16 carbon atoms. }

Figure 2015111639
{式中、Rbは、炭素原子数が1〜20の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の1価の有機基、又は光重合性不飽和二重結合基を有する1価の有機基であり、Rcは、上記一般式(3)で表される基又は水素であり、Rdは、炭素原子数が0〜50、好ましくは0〜20の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の2価の有機基、又は光重合性不飽和二重結合を有してもよい2価の有機基であり、Rfは、炭素原子数1〜50、好ましくは1〜20の直鎖状、分岐鎖状又は環状の1価の有機基であり、Rhはメチル基又は水素であり、mは、0〜5,000、好ましくは0〜500から選ばれる整数であり、そしてnは、10〜10,000、好ましくは10〜1,000から選ばれる整数である。m=0の場合は、複数のRfのうち、少なくとも一つのRfがアルカリ可溶性基を有している。}
Figure 2015111639
{Wherein, Rb is a linear, branched or cyclic monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, or a monovalent organic group having a photopolymerizable unsaturated double bond group. , Rc is a group represented by the above general formula (3) or hydrogen, and Rd is a linear, branched or cyclic divalent group having 0 to 50 carbon atoms, preferably 0 to 20 carbon atoms. It is an organic group or a divalent organic group that may have a photopolymerizable unsaturated double bond, and Rf is a straight chain, branched chain or 1 to 50 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms. A cyclic monovalent organic group, Rh is a methyl group or hydrogen, m is an integer selected from 0 to 5,000, preferably 0 to 500, and n is 10 to 10,000, Preferably, it is an integer selected from 10 to 1,000. When m = 0, at least one Rf among the plurality of Rf has an alkali-soluble group. }

(重合体(2)(エポキシ基と水酸基との付加反応物を主体に構成されるエポキシ重合体)について)
重合体としては、例えば、下記一般式(5)で表される、カルボキシル基含有エポキシ重合体が挙げられる。
(Polymer (2) (Epoxy polymer mainly composed of addition reaction product of epoxy group and hydroxyl group))
Examples of the polymer include a carboxyl group-containing epoxy polymer represented by the following general formula (5).

Figure 2015111639
{式中、Rcは、上記一般式(3)で表される基又は水素であり、Rgは、炭素原子数が2〜20の直鎖状、分岐鎖状又は環状の2価の有機基であり、Riは、上記一般式(2)又は下記一般式(6)で表される1価の有機基であり、そしてmは0〜1,000から選ばれる整数である。}
Figure 2015111639
{In the formula, Rc is a group represented by the general formula (3) or hydrogen, and Rg is a linear, branched or cyclic divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms. Yes, Ri is a monovalent organic group represented by the general formula (2) or the following general formula (6), and m is an integer selected from 0 to 1,000. }

Figure 2015111639
Figure 2015111639

本発明で用いられるカルボキシル基含有エポキシ重合体は、ジアルコール化合物とエピハロヒドリンを反応させ、骨格中にエポキシ基とアルコール基との反応によるエーテル結合を有した両末端エポキシ化合物を形成し、前記の反応物の水酸基とジカルボン酸無水物を反応して得られる。さらに、前記の反応物の両末端エポキシ基と、カルボキシル基又は水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物とを付加反応させるか、さらに前記反応物の水酸基とジカルボン酸無水物を反応させてもよい。   The carboxyl group-containing epoxy polymer used in the present invention is obtained by reacting a dialcohol compound with epihalohydrin to form a double-ended epoxy compound having an ether bond by reaction of an epoxy group and an alcohol group in the skeleton. It is obtained by reacting the hydroxyl group of the product with dicarboxylic anhydride. Furthermore, the both end epoxy groups of the reaction product may be subjected to an addition reaction with a carboxyl group or a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group, or the hydroxyl group of the reaction product may be reacted with a dicarboxylic acid anhydride.

カルボキシル基含有エポキシ重合体の調製に用いられるジアルコール化合物の例としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、水添ビスフェノールS等の水添ビスフェノール類、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノールの両末端エチレンオキサイド(エチレンオキサイドモル数1〜10)付加物、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノールの両末端プロピレンオキサイド(プロピレンオキサイドモル数1〜10)付加物、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、水添ビスフェノールS等のビスフェノールの両末端エチレンオキサイド(エチレンオキサイドモル数1〜10)付加物、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、水添ビスフェノールS等のビスフェノールの両末端プロピレンオキサイド(プロピレンオキサイドモル数1〜10)付加物、アルキル(C〜C10)ジアルコール、ポリエチレングリコール(エチレンオキサイドモル数1〜10)、ポリプロピレングリコール(プロピレンオキサイドモル数1〜10)等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of dialcohol compounds used in the preparation of carboxyl group-containing epoxy polymers include bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, hydrogenated bisphenol S, and the like. Bisphenol end products, such as bisphenols, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, and the like, adducts of both ends ethylene oxide (ethylene oxide moles 1 to 10), bisphenol A, bisphenol, both ends propylene oxide (propylene oxide, etc.) Mole number 1-10) Addition, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, hydrogenated bisphenol S, etc. 10) adduct, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, both ends of propylene oxide of bisphenol, such as hydrogenated bisphenol S (propylene oxide mole number of 1 to 10) adducts, alkyl (C 2 -C 10) dialcohol, Examples include polyethylene glycol (ethylene oxide moles 1 to 10), polypropylene glycol (propylene oxide moles 1 to 10), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有エポキシ重合体の調製に用いられるエピハロヒドリンの例としては、エピクロルヒドリン、及びエピブロムヒドリンが挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the epihalohydrin used for the preparation of the carboxyl group-containing epoxy polymer include epichlorohydrin and epibromohydrin. These may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有エポキシ重合体の調製に用いられる、1分子内にカルボキシル基と(メタ)アクリレート基を有する化合物の例としては、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロキシエチルフタル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、及びマレイン酸ハーフエステル等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of compounds having a carboxyl group and a (meth) acrylate group in one molecule used for the preparation of a carboxyl group-containing epoxy polymer include (meth) acrylic acid, carboxyethyl (meth) acrylate, and carboxypentyl (meth). Acrylate, 2- (meth) acryloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloxyethyl phthalic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, And maleic acid half ester. These may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有エポキシ重合体の調製に用いられる、1分子内に水酸基と(メタ)アクリレート基を有する化合物の例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシビニルベンゼン、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセロールメタクリレートアクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、又はこれらモノマーのカプロラクトン付加物等が挙げられる。   Examples of compounds having a hydroxyl group and a (meth) acrylate group in one molecule used for the preparation of a carboxyl group-containing epoxy polymer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4 -Hydroxybutyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, 4-hydroxyvinylbenzene, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, Examples thereof include glycerol methacrylate acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and caprolactone adducts of these monomers.

また、エポキシ基を(メタ)アクリレート変性したエポキシ(メタ)アクリレート化合物の例としては、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル等のフェニルジグリシジルエーテルのエポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ化合物のエポキシ(メタ)アクリレート、水素化ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、水素化2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等の水素化ビスフェノール型エポキシ化合物のエポキシ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル化合物等の脂環式ジグリシジルエーテル化合物のエポキシ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジグリシジルエーテル化合物のエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of epoxy (meth) acrylate compounds in which an epoxy group is (meth) acrylate-modified include epoxy (meth) acrylates of phenyl diglycidyl ethers such as hydroquinone diglycidyl ether, catechol diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, and bisphenol. -A type epoxy resin, bisphenol-F type epoxy resin, bisphenol-S type epoxy resin, epoxy compound of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane Epoxy (meth) acrylates of bisphenol type epoxy compounds, such as hydrogenated bisphenol-A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol-F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol-S type epoxy resin, hydrogenated 2,2-bi Fatty compounds such as epoxy (meth) acrylates of hydrogenated bisphenol type epoxy compounds such as epoxy compounds of (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether compounds Epoxy (meth) of aliphatic diglycidyl ether compound such as epoxy (meth) acrylate of cyclic diglycidyl ether compound, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether An acrylate etc. are mentioned.

カルボキシル基含有エポキシ重合体の調製に用いられるジカルボン酸無水物としては、無水コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、4−メチル−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、5−メチル−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、ビシクロヘプタンジカルボン酸無水物、7−オキサビシクロヘプタンジカルボン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、アジピン酸無水物、無水フタル酸、(3−トリメトキシシリルプロピル)コハク酸無水物、(3−トリエトキシシリルプロピル)コハク酸無水物等の多塩基酸無水物が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the dicarboxylic acid anhydride used for the preparation of the carboxyl group-containing epoxy polymer include succinic anhydride, cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, 4-methyl-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, 5-methyl-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, bicycloheptane. Dicarboxylic anhydride, 7-oxabicycloheptanedicarboxylic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, adipic anhydride, phthalic anhydride, (3-trimethoxysilylpropyl) And polybasic acid anhydrides such as succinic anhydride and (3-triethoxysilylpropyl) succinic anhydride. These may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有エポキシ重合体の調製におけるエピハロヒドリンの反応は、常法により行うことができる。ジアルコール化合物とエピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン等のエピハロヒドリンの溶解混合物に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物を添加し、又は添加しながら、20℃〜120℃で1時間〜10時間反応させることにより、エポキシ樹脂を得ることができる。これらのエポキシ化反応の反応物を水洗後、又は水洗無しに、加熱減圧下、110℃〜250℃、及び圧力10mmHg以下でエピハロヒドリン又は他の添加溶媒などを除去する。また更に加水分解性ハロゲンの少ないエポキシ樹脂とするために、得られたエポキシ樹脂を再びトルエン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤に溶解し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の水溶液を加えて更に反応させ閉環を確実なものにすることもできる。反応温度は通常50℃〜120℃であり、そして反応時間は通常0.5時間〜2時間である。   The reaction of epihalohydrin in the preparation of the carboxyl group-containing epoxy polymer can be performed by a conventional method. An alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is added to or dissolved in a dissolved mixture of a dialcohol compound and an epihalohydrin such as epichlorohydrin or epibromohydrin for 1 hour to 10 hours at 20 ° C to 120 ° C. An epoxy resin can be obtained by reacting for a period of time. After the reaction product of these epoxidation reactions is washed with water or without washing, epihalohydrin or other added solvent is removed under reduced pressure by heating at 110 ° C. to 250 ° C. and a pressure of 10 mmHg or less. Further, in order to obtain an epoxy resin with less hydrolyzable halogen, the obtained epoxy resin is again dissolved in a solvent such as toluene or methyl isobutyl ketone, and an aqueous solution of an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide. Can be further reacted to ensure ring closure. The reaction temperature is usually 50 ° C. to 120 ° C., and the reaction time is usually 0.5 hours to 2 hours.

反応終了後、生成した塩を濾過、水洗などにより除去し、更に、加熱減圧下でトルエン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤を留去することにより本発明のエポキシ化合物が得られる。   After completion of the reaction, the produced salt is removed by filtration, washing with water, etc., and the solvent of toluene, methyl isobutyl ketone, etc. is distilled off under heating and reduced pressure to obtain the epoxy compound of the present invention.

カルボキシル基含有エポキシ重合体の調製におけるエポキシ基と、カルボキシル基又は水酸基及び(メタ)アクリル基を有する化合物との付加反応は、重合禁止剤及び触媒を用いて、溶媒中で反応を行うことが好ましく、反応温度は、50℃〜120℃で行うことが好ましい。   The addition reaction between the epoxy group and the compound having a carboxyl group or a hydroxyl group and a (meth) acryl group in the preparation of the carboxyl group-containing epoxy polymer is preferably performed in a solvent using a polymerization inhibitor and a catalyst. The reaction temperature is preferably 50 ° C to 120 ° C.

カルボキシル基含有エポキシ重合体の調製において、反応溶媒、反応触媒及び重合禁止剤としては、それぞれ、上記の重合性不飽和二重結合の反応物を主体に構成されるビニル重合体(重合体(1))の調製において説明された反応溶媒、反応触媒及び重合禁止剤と同様のものを使用することができる。   In the preparation of the carboxyl group-containing epoxy polymer, the reaction solvent, the reaction catalyst, and the polymerization inhibitor are each composed of a vinyl polymer (polymer (1 The same reaction solvent, reaction catalyst and polymerization inhibitor as described in the preparation of)) can be used.

さらに、前記反応生成物の水酸基にジカルボン酸無水物を部分付加させることができるが、反応温度は、好ましくは50℃〜120℃である。   Furthermore, although a dicarboxylic acid anhydride can be partially added to the hydroxyl group of the reaction product, the reaction temperature is preferably 50 ° C to 120 ° C.

(重合体(3)(フェノールとホルムアルデヒドとの反応物を主体に構成される芳香族メチレン重合体)について)
重合体(3)としては、例えば、下記一般式(7)で表される、ノボラック型フェノール重合体が挙げられる。
(Polymer (3) (aromatic methylene polymer composed mainly of a reaction product of phenol and formaldehyde))
Examples of the polymer (3) include novolak type phenol polymers represented by the following general formula (7).

Figure 2015111639
{式中、Rbは、炭素原子数が1〜20の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の1価の有機基、又は光重合性不飽和二重結合基を有する1価の有機基であり、Rcは、上記一般式(3)で表される基又は水素であり、Rjは、メチル基、水酸基又は水素であり、Rkは、上記一般式(2)若しくは上記一般式(6)で表される1価の有機基、又は水素であり、mは、1〜1,000、好ましくは1〜100から選ばれる整数であり、そしてnは、0〜1,000、好ましくは0〜100から選ばれる整数であり、m+nが2より大きい整数である。n=0の場合は、複数のRkのうち少なくとも一つのRkは水素である。}
Figure 2015111639
{Wherein, Rb is a linear, branched or cyclic monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, or a monovalent organic group having a photopolymerizable unsaturated double bond group. , Rc is a group represented by the above general formula (3) or hydrogen, Rj is a methyl group, a hydroxyl group or hydrogen, and Rk is represented by the above general formula (2) or the above general formula (6). A hydrogen atom, m is an integer selected from 1 to 1,000, preferably 1 to 100, and n is 0 to 1,000, preferably 0 to 100. It is an integer selected, and m + n is an integer greater than 2. When n = 0, at least one Rk of the plurality of Rk is hydrogen. }

本発明で用いられるノボラック型フェノール重合体は、フェノールとホルムアルデヒドの縮合反応物に、エピハロヒドリンを反応させて得られる。さらに、前記反応物のエポキシ基と、カルボキシル基又は水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物を付加反応させ、そして前記反応物の水酸基とジカルボン酸無水物を反応してもよい。   The novolak type phenol polymer used in the present invention can be obtained by reacting an epihalohydrin with a condensation reaction product of phenol and formaldehyde. Furthermore, an epoxy group of the reaction product may be subjected to an addition reaction between a carboxyl group or a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group, and the hydroxyl group of the reaction product may be reacted with a dicarboxylic acid anhydride.

ノボラック型フェノール重合体の調製に用いられるフェノールの例としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、トリメチルフェノール等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the phenol used for the preparation of the novolak type phenol polymer include phenol, cresol, xylenol, trimethylphenol and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

ノボラック型フェノール重合体に用いられるエピハロヒドリンの例としては、エピクロルヒドリン、エピブロムヒドリンが挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the epihalohydrin used in the novolac type phenol polymer include epichlorohydrin and epibromohydrin. These may be used alone or in combination of two or more.

ノボラック型フェノール重合体の調製に用いられる、1分子内にカルボキシル基と(メタ)アクリレート基を有する化合物の例としては、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロキシエチルフタル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、及びマレイン酸ハーフエステル等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of compounds having a carboxyl group and a (meth) acrylate group in one molecule used for the preparation of a novolak type phenol polymer include (meth) acrylic acid, carboxyethyl (meth) acrylate, and carboxypentyl (meth) acrylate. 2- (meth) acryloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloxyethyl phthalic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, and And maleic acid half ester. These may be used alone or in combination of two or more.

ノボラック型フェノール重合体の調製に用いられる、1分子内に水酸基と(メタ)アクリレート化合物の例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシビニルベンゼン、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセロールメタクリレートアクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、又はこれらモノマーのカプロラクトン付加物等が挙げられる。   Examples of the hydroxyl group and (meth) acrylate compound used in the preparation of the novolak type phenol polymer in one molecule include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl ( (Meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, 4-hydroxyvinylbenzene, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerol methacrylate acrylate, Examples thereof include pentaerythritol tri (meth) acrylate or caprolactone adducts of these monomers.

また、エポキシ基を(メタ)アクリレート変性したエポキシ(メタ)アクリレート化合物の例としては、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル等のフェニルジグリシジルエーテルのエポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ化合物のエポキシ(メタ)アクリレート、水素化ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、水素化2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等の水素化ビスフェノール型エポキシ化合物のエポキシ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル化合物等の脂環式ジグリシジルエーテル化合物のエポキシ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジグリシジルエーテル化合物のエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of epoxy (meth) acrylate compounds in which an epoxy group is (meth) acrylate-modified include epoxy (meth) acrylates of phenyl diglycidyl ethers such as hydroquinone diglycidyl ether, catechol diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, and bisphenol. -A type epoxy resin, bisphenol-F type epoxy resin, bisphenol-S type epoxy resin, epoxy compound of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane Epoxy (meth) acrylates of bisphenol type epoxy compounds, such as hydrogenated bisphenol-A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol-F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol-S type epoxy resin, hydrogenated 2,2-bi Fatty compounds such as epoxy (meth) acrylates of hydrogenated bisphenol type epoxy compounds such as epoxy compounds of (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether compounds Epoxy (meth) of aliphatic diglycidyl ether compound such as epoxy (meth) acrylate of cyclic diglycidyl ether compound, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether An acrylate etc. are mentioned.

ノボラック型フェノール重合体の調製に用いられるジカルボン酸無水物としては、無水コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、4−メチル−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、5−メチル−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、ビシクロヘプタンジカルボン酸無水物、7−オキサビシクロヘプタンジカルボン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、アジピン酸無水物、無水フタル酸、(3−トリメトキシシリルプロピル)コハク酸無水物、(3−トリエトキシシリルプロピル)コハク酸無水物等の多塩基酸無水物が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Dicarboxylic acid anhydrides used for the preparation of novolak type phenol polymers include succinic anhydride, cyclohexane dicarboxylic acid anhydride, 4-methyl-cyclohexane dicarboxylic acid anhydride, 5-methyl-cyclohexane dicarboxylic acid anhydride, bicycloheptane dicarboxylic acid. Acid anhydride, 7-oxabicycloheptanedicarboxylic acid anhydride, tetrahydrophthalic acid anhydride, trimellitic acid anhydride, pyromellitic acid anhydride, adipic acid anhydride, phthalic anhydride, (3-trimethoxysilylpropyl) succinate And polybasic acid anhydrides such as acid anhydride and (3-triethoxysilylpropyl) succinic acid anhydride. These may be used alone or in combination of two or more.

ノボラック型フェノール重合体の調製におけるフェノールとホルムアルデヒドの縮合反応を行う場合、酸触媒を用いるのが好ましく、酸触媒としては、種々のものが使用できるが、塩酸、硫酸、p−トルエンスルホン酸、シュウ酸、三フッ化ホウ素、無水塩化アルミニウム、塩化亜鉛などが好ましく、特にp−トルエンスルホン酸、硫酸、及び塩酸が好ましい。   When the condensation reaction of phenol and formaldehyde in the preparation of the novolak type phenol polymer is carried out, it is preferable to use an acid catalyst. Various acid catalysts can be used, such as hydrochloric acid, sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, Acid, boron trifluoride, anhydrous aluminum chloride, zinc chloride and the like are preferable, and p-toluenesulfonic acid, sulfuric acid and hydrochloric acid are particularly preferable.

フェノールとホルムアルデヒドの縮合反応は、無溶剤下で又は有機溶剤の存在下で行うことができる。有機溶剤を使用する場合の具体例としてはメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、キシレン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。有機溶剤の使用量は仕込んだ原料の総質量に対して通常50質量%〜300質量%、好ましくは100質量%〜250質量%である。反応温度は通常40〜180℃、反応時間は通常1時間〜10時間である。これらの溶剤類はそれぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The condensation reaction of phenol and formaldehyde can be performed in the absence of a solvent or in the presence of an organic solvent. Specific examples in the case of using an organic solvent include methyl cellosolve, ethyl cellosolve, toluene, xylene, methyl isobutyl ketone and the like. The amount of the organic solvent used is usually 50% by mass to 300% by mass, preferably 100% by mass to 250% by mass, based on the total mass of the raw materials charged. The reaction temperature is usually 40 to 180 ° C., and the reaction time is usually 1 hour to 10 hours. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

反応終了後、反応混合物の水洗浄液のpH値が3〜7、好ましくは5〜7になるまで水洗処理を行う。水洗処理を行う場合は水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物、アンモニア、リン酸二水素ナトリウムさらにはジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、アニリン、フェニレンジアミンなどの有機アミンなど様々な塩基性物質等を中和剤として用いて処理してもよい。また水洗処理の場合は常法に従って行えばよい。例えば、反応混合物中に上記中和剤を溶解した水を加え、分液抽出操作をくり返し、減圧加熱下で溶剤を留去し生成物を得ることができる。   After completion of the reaction, the water washing treatment is performed until the pH value of the water washing liquid of the reaction mixture becomes 3 to 7, preferably 5 to 7. When washing with water, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide and magnesium hydroxide, ammonia, sodium dihydrogen phosphate, diethylenetriamine, You may process using various basic substances, such as organic amines, such as ethylenetetramine, aniline, and phenylenediamine, as a neutralizing agent. Moreover, what is necessary is just to perform according to a conventional method in the case of a water-washing process. For example, water in which the neutralizing agent is dissolved is added to the reaction mixture, and the liquid separation extraction operation is repeated.

前記反応で得られたフェノールとホルムアルデヒドの縮合物とエピクロルヒドリン、エピブロムヒドリン等のエピハロヒドリンの溶解混合物に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物を添加し、又は添加しながら20℃〜120℃で1時間〜10時間反応させることにより、エポキシ樹脂を得ることができる。これらのエポキシ化反応の反応物を水洗後、又は水洗無しに、加熱減圧下、110℃〜250℃、及び圧力10mmHg以下でエピハロヒドリン又は他の添加溶媒などを除去する。また、更に加水分解性ハロゲンの少ないエポキシ樹脂とするために、得られたエポキシ樹脂を再びトルエン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤に溶解し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の水溶液を加えて更に反応を行い、閉環を確実なものにすることもできる。反応温度は通常50℃〜120℃、反応時間は通常0.5時間〜2時間である。   An alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide was added to the dissolved mixture of the phenol / formaldehyde condensate obtained in the above reaction and epihalohydrin such as epichlorohydrin or epibromohydrin, or 20 ° C. with addition. An epoxy resin can be obtained by reacting at ˜120 ° C. for 1 hour to 10 hours. After the reaction product of these epoxidation reactions is washed with water or without washing, epihalohydrin or other added solvent is removed under reduced pressure by heating at 110 ° C. to 250 ° C. and a pressure of 10 mmHg or less. In addition, in order to obtain an epoxy resin with less hydrolyzable halogen, the obtained epoxy resin is dissolved again in a solvent such as toluene or methyl isobutyl ketone, and an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is dissolved. Further reaction can be performed by adding an aqueous solution to ensure ring closure. The reaction temperature is usually 50 ° C. to 120 ° C., and the reaction time is usually 0.5 hours to 2 hours.

反応終了後、生成した塩を濾過、水洗などにより除去し、更に、加熱減圧下トルエン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤を留去することにより本発明のエポキシ化合物が得られる。   After completion of the reaction, the produced salt is removed by filtration, washing with water, etc., and the solvent of toluene, methyl isobutyl ketone, etc. is distilled off under heating and reduced pressure to obtain the epoxy compound of the present invention.

ノボラック型フェノール重合体の調製におけるエポキシ基と、カルボキシル基又は水酸基及び(メタ)アクリル基を有する化合物との付加反応は、重合禁止剤及び触媒を用いて、溶媒中で反応を行うことが好ましく、反応温度は、50℃〜120℃で行うことが好ましい。   The addition reaction between the epoxy group and the compound having a carboxyl group or a hydroxyl group and a (meth) acryl group in the preparation of the novolak-type phenol polymer is preferably performed in a solvent using a polymerization inhibitor and a catalyst, The reaction temperature is preferably 50 ° C to 120 ° C.

ノボラック型フェノール重合体の調製において、反応溶媒、反応触媒及び重合禁止剤としては、それぞれ、上記の重合性不飽和二重結合の反応物を主体に構成されるビニル重合体(重合体(1))の調製において説明された反応溶媒、反応触媒及び重合禁止剤と同様のものを使用することができる。   In the preparation of the novolak-type phenol polymer, the reaction solvent, the reaction catalyst, and the polymerization inhibitor are each a vinyl polymer (polymer (1)) mainly composed of the above-described reactant of the polymerizable unsaturated double bond. The same reaction solvent, reaction catalyst, and polymerization inhibitor as described in the preparation of) can be used.

さらに、前記反応生成物の水酸基にジカルボン酸無水物を部分付加させることができるが、反応温度は、好ましくは50℃〜120℃である。   Furthermore, although a dicarboxylic acid anhydride can be partially added to the hydroxyl group of the reaction product, the reaction temperature is preferably 50 ° C to 120 ° C.

(重合体(4)(ジアルコールとジイソシアネートとの反応物を主体に構成されるウレタン重合体)について)
重合体(4)としては、例えば、下記一般式(8)で表される、カルボキシル基含有ウレタン重合体が挙げられる。
(About polymer (4) (urethane polymer composed mainly of a reaction product of dialcohol and diisocyanate))
Examples of the polymer (4) include a carboxyl group-containing urethane polymer represented by the following general formula (8).

Figure 2015111639
{式中、Rbは、炭素原子数が1〜20の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の1価の有機基、又は光重合性不飽和二重結合基を有する1価の有機基であり、Rcは、上記一般式(3)で表される基又は水素であり、Rgは、炭素原子数が2〜20の直鎖状、分岐鎖状又は環状の2価の有機基であり、Rlは、炭素原子数が4〜20の直鎖状、分岐鎖状又は環状の2価の有機基であり、そしてmは、1〜600から選ばれる整数である。}
Figure 2015111639
{Wherein, Rb is a linear, branched or cyclic monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, or a monovalent organic group having a photopolymerizable unsaturated double bond group. , Rc is a group represented by the above general formula (3) or hydrogen, Rg is a linear, branched or cyclic divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms, Rl Is a linear, branched or cyclic divalent organic group having 4 to 20 carbon atoms, and m is an integer selected from 1 to 600. }

本発明に用いられるカルボキシル基含有ウレタン重合体は、1分子内に2個の水酸基を有する化合物と、1分子内に2個のイソシアネート基を有する化合物を付加重合させ、前記重合物の両末端水酸基と、1分子中にエポキシ基と(メタ)アクリル基を有する化合物を付加反応し、さらに生成した水酸基にジカルボン酸無水物を付加反応して得られる。   The carboxyl group-containing urethane polymer used in the present invention is obtained by subjecting a compound having two hydroxyl groups in one molecule and a compound having two isocyanate groups in one molecule to addition polymerization, and both terminal hydroxyl groups of the polymer. And addition reaction of a compound having an epoxy group and a (meth) acryl group in one molecule, and addition reaction of a dicarboxylic anhydride to the generated hydroxyl group.

カルボキシル基含有ウレタン重合体の調製に用いられる1分子内に2個の水酸基を有する化合物の例としては、下記(a)〜(c)の化合物が挙げられる。   Examples of the compound having two hydroxyl groups in one molecule used for the preparation of the carboxyl group-containing urethane polymer include the following compounds (a) to (c).

(a)ジアルコール化合物:ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、水添ビスフェノールS等の水添ビスフェノール類、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノールの両末端エチレンオキサイド(エチレンオキサイドモル数1〜10)付加物、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノールの両末端プロピレンオキサイド(プロピレンオキサイドモル数1〜10)付加物、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、水添ビスフェノールS等のビスフェノールの両末端エチレンオキサイド(エチレンオキサイドモル数1〜10)付加物、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF、水添ビスフェノールS等のビスフェノールの両末端プロピレンオキサイド(プロピレンオキサイドモル数1〜10)付加物、アルキル(C〜C10)ジアルコール、ポリエチレングリコール(エチレンオキサイドモル数1〜10)、ポリプロピレングリコール(プロピレンオキサイドモル数1〜10)、水酸基末端液状ポリブタジエン(Poly bd、出光興産社製)、水酸基末端ポリオレフィン系ポリオール(エポール、出光興産社製)、水酸基末端液状ポリブタジエン水添化物(ポリテールH、三菱化学社製)、ポリカーボネートジオール(デュラノール(登録商標)T−5651、旭化成ケミカルズ社製)等。 (A) Dialcohol compounds: bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F and bisphenol S, hydrogenated bisphenols such as hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F and hydrogenated bisphenol S, bisphenol A, bisphenol F and bisphenol S Bisphenol end-to-end ethylene oxide (ethylene oxide mole number 1 to 10) adduct, bisphenol A end-to-end propylene oxide (propylene oxide mole number 1 to 10) adduct, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc., hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, hydrogenated bisphenol S and other bisphenol end-to-end ethylene oxide (ethylene oxide moles 1 to 10) adducts, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol , Both ends of propylene oxide (propylene oxide mole number of 1 to 10) adduct of bisphenol such as hydrogenated bisphenol S, alkyl (C 2 -C 10) di-alcohol, polyethylene glycol (ethylene oxide mole number of 1 to 10), polypropylene glycol (Propylene oxide mole number 1 to 10), hydroxyl-terminated liquid polybutadiene (Poly bd, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), hydroxyl-terminated polyolefin polyol (Epol, manufactured by Idemitsu Kosan), hydroxyl-terminated liquid polybutadiene hydrogenated product (Polytail H, Mitsubishi Chemical), polycarbonate diol (Duranol (registered trademark) T-5651, manufactured by Asahi Kasei Chemicals), and the like.

(b)両末端エポキシ基を(メタ)アクリレート変性したエポキシ(メタ)アクリレート化合物:ハイドロキノンジグリシジルエーテル、カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル等のフェニルジグリシジルエーテルのエポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ化合物のエポキシ(メタ)アクリレート、水素化ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、水素化2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等の水素化ビスフェノール型エポキシ化合物のエポキシ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル化合物等の脂環式ジグリシジルエーテル化合物のエポキシ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジグリシジルエーテル化合物のエポキシ(メタ)アクリレート等。   (B) Epoxy (meth) acrylate compound in which both end epoxy groups are (meth) acrylate-modified: epoxy (meth) acrylate of phenyl diglycidyl ether such as hydroquinone diglycidyl ether, catechol diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, bisphenol- A type epoxy resin, bisphenol-F type epoxy resin, bisphenol-S type epoxy resin, epoxy compound of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, etc. Epoxy (meth) acrylate of bisphenol type epoxy compound, hydrogenated bisphenol-A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol-F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol-S type epoxy resin, hydrogenated 2,2-bis (4 Hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane epoxy compound and other hydrogenated bisphenol type epoxy compounds such as epoxy (meth) acrylate and cyclohexanedimethanol diglycidyl ether compound Epoxy (meth) acrylates of glycidyl ether compounds, epoxy (meth) acrylates of aliphatic diglycidyl ether compounds such as 1,6-hexanediol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, and the like.

(c)カルボキシル基を有するジアルコール化合物:ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸等。   (C) A dialcohol compound having a carboxyl group: dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, and the like.

上記化合物(a)〜(c)は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The compounds (a) to (c) may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有ウレタン重合体の調製に用いられる両末端ジイソシアネートの例としては、芳香族系、脂肪族系、環式脂肪族系又は脂環式のポリイソシアネートが挙げられる。例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、o−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、α,α’−ジメチル−o−キシリレンジイソシアネート、α,α’−ジメチル−m−キシリレンジイソシアネート、α,α’−ジメチル−p−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’−トリメチル−o−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’−トリメチル−m−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’−トリメチル−p−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチル−o−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチル−m−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチル−p−キシリレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。ジイソシアネート化合物の芳香環を水添化した化合物、例えばm−キシリレンジイソシアネートの水添化物(三井武田ケミカル社製タケネート(登録商標)600)、水添化ジフェニルメタンジイソシアネートなども挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the both-end diisocyanate used for the preparation of the carboxyl group-containing urethane polymer include aromatic, aliphatic, cycloaliphatic or alicyclic polyisocyanates. For example, tolylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, o-xylylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, α, α′-dimethyl-o-xylylene Diisocyanate, α, α′-dimethyl-m-xylylene diisocyanate, α, α′-dimethyl-p-xylylene diisocyanate, α, α, α′-trimethyl-o-xylylene diisocyanate, α, α, α ′ -Trimethyl-m-xylylene diisocyanate, α, α, α'-trimethyl-p-xylylene diisocyanate, α, α, α ', α'-tetramethyl-o-xylylene diisocyanate, α, α, α', α'-tetramethyl-m-xylylene Examples include isocyanate, α, α, α ′, α′-tetramethyl-p-xylylene diisocyanate, and cyclohexane diisocyanate. A compound obtained by hydrogenating an aromatic ring of a diisocyanate compound, for example, a hydrogenated product of m-xylylene diisocyanate (Takenate (registered trademark) 600 manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.), hydrogenated diphenylmethane diisocyanate and the like can also be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有ウレタン重合体の調製に用いられる1分子中にエポキシ基と(メタ)アクリル基を有する化合物は、エポキシ基を有するエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを常法で反応させて得られる(メタ)アクリレートであれば特に限定されない。例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル等のフェニルジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸のハーフエステル、ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ化合物と(メタ)アクリル酸のハーフエステル、水素化ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、水素化2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等の水素化ビスフェノール型エポキシ化合物と(メタ)アクリル酸のハーフエステル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル化合物等の脂環式ジグリシジルエーテル化合物と(メタ)アクリル酸のハーフエステル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジグリシジルエーテル化合物と(メタ)アクリル酸のハーフエステル等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   A compound having an epoxy group and a (meth) acryl group in one molecule used for the preparation of a carboxyl group-containing urethane polymer is obtained by reacting an epoxy resin having an epoxy group with (meth) acrylic acid in a conventional manner. If it is a (meth) acrylate, it will not specifically limit. For example, glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylethyl (meth) acrylate, vinylcyclohexene monooxide, hydroquinone diglycidyl ether, catechol diglycidyl ether, resorcinol di Phenyl diglycidyl ether such as glycidyl ether and (meth) acrylic acid half ester, bisphenol-A type epoxy resin, bisphenol-F type epoxy resin, bisphenol-S type epoxy resin, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane epoxy compound and the like bisphenol type epoxy compound and (meth) acrylic acid half ester, hydrogenated bisphenol-A type Xy resin, hydrogenated bisphenol-F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol-S type epoxy resin, hydrogenated 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane Hydrogenated bisphenol type epoxy compound such as epoxy compound and half ester of (meth) acrylic acid, cycloaliphatic diglycidyl ether compound such as cyclohexanedimethanol diglycidyl ether compound and half ester of (meth) acrylic acid, 1,6 -Aliphatic diglycidyl ether compounds such as hexanediol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, and (meth) acrylic acid half esters. These may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有ウレタン重合体の調製に用いられるジカルボン酸無水物としては、無水コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、4−メチル−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、5−メチル−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、ビシクロヘプタンジカルボン酸無水物、7−オキサビシクロヘプタンジカルボン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、アジピン酸無水物、無水フタル酸、(3−トリメトキシシリルプロピル)コハク酸無水物、(3−トリエトキシシリルプロピル)コハク酸無水物等の多塩基酸無水物が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the dicarboxylic acid anhydride used for the preparation of the carboxyl group-containing urethane polymer include succinic anhydride, cyclohexane dicarboxylic acid anhydride, 4-methyl-cyclohexane dicarboxylic acid anhydride, 5-methyl-cyclohexane dicarboxylic acid anhydride, bicycloheptane. Dicarboxylic anhydride, 7-oxabicycloheptanedicarboxylic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, adipic anhydride, phthalic anhydride, (3-trimethoxysilylpropyl) And polybasic acid anhydrides such as succinic anhydride and (3-triethoxysilylpropyl) succinic anhydride. These may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有ウレタン重合体は、常法により行うことができる。ジアルコールとジイソシアネートとを窒素雰囲気下で反応させる。その反応温度は、通常30℃〜140℃、反応性を向上させる観点及び副反応防止の観点から好ましくは50℃〜120℃である。また、この反応は、通常は無溶剤下で行われるが、必要によりイソシアネート基と反応性を有しない不活性な溶剤[例えば、芳香族炭化水素(トルエン及びキシレン等)、ケトン(メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等)及びこれら2種類以上の混合物]中で行われ、後にこれらの溶剤を蒸留により取り除いてもよい。   A carboxyl group-containing urethane polymer can be performed by a conventional method. The dialcohol and diisocyanate are reacted under a nitrogen atmosphere. The reaction temperature is usually 30 ° C. to 140 ° C., preferably 50 ° C. to 120 ° C. from the viewpoint of improving reactivity and preventing side reactions. This reaction is usually carried out in the absence of a solvent, but if necessary, an inert solvent having no reactivity with an isocyanate group [for example, aromatic hydrocarbons (toluene, xylene, etc.), ketones (methyl ethyl ketone and methyl isobutyl). Ketone, etc.) and a mixture of two or more of these], and these solvents may later be removed by distillation.

カルボキシル基含有ウレタン重合体の調製における前記反応で得られる両末端水酸基と、1分子中にエポキシ基と(メタ)アクリル基を有する化合物との付加反応は、重合禁止剤及び触媒を用いて、溶媒中で反応を行うことが好ましい。その反応は、50℃〜120℃の反応温度で行うことが好ましい。   The addition reaction of both terminal hydroxyl groups obtained by the above reaction in the preparation of the carboxyl group-containing urethane polymer and the compound having an epoxy group and a (meth) acryl group in one molecule is carried out using a polymerization inhibitor and a catalyst. It is preferable to carry out the reaction in the medium. The reaction is preferably performed at a reaction temperature of 50 ° C to 120 ° C.

カルボキシル基含有ウレタン重合体の調製において、反応溶媒、反応触媒及び重合禁止剤としては、それぞれ、上記の重合性不飽和二重結合の反応物を主体に構成されるビニル重合体(重合体(1))の調製において説明された反応溶媒、反応触媒及び重合禁止剤と同様のものを使用することができる。   In the preparation of the carboxyl group-containing urethane polymer, the reaction solvent, the reaction catalyst, and the polymerization inhibitor are each composed of a vinyl polymer (polymer (1 The same reaction solvent, reaction catalyst and polymerization inhibitor as described in the preparation of)) can be used.

さらに、前記反応生成物の水酸基にジカルボン酸無水物を部分付加させることができるが、反応温度は、好ましくは50℃〜120℃である。   Furthermore, although a dicarboxylic acid anhydride can be partially added to the hydroxyl group of the reaction product, the reaction temperature is preferably 50 ° C to 120 ° C.

(重合体(5)(ジカルボン酸とジエポキシドの反応物を主体に構成されるエステル重合体)について)
重合体(5)としては、例えば、下記一般式(9)で表されるカルボキシル基含有エステル重合体が挙げられる。
(About polymer (5) (ester polymer composed mainly of a reaction product of dicarboxylic acid and diepoxide))
Examples of the polymer (5) include a carboxyl group-containing ester polymer represented by the following general formula (9).

Figure 2015111639
{式中、Raは、炭素原子数が2〜16の直鎖状、分岐鎖状又は環状の2価の有機基であり、Rcは、上記一般式(3)で表される基又は水素であり、Rgは、炭素原子数が2〜20の直鎖状、分岐鎖状又は環状の2価の有機基であり、Riは、上記一般式(2)又は上記一般式(6)で表される1価の有機基であり、そしてmは、1〜600から選ばれる整数である。}
Figure 2015111639
{In the formula, Ra is a linear, branched or cyclic divalent organic group having 2 to 16 carbon atoms, and Rc is a group represented by the general formula (3) or hydrogen. Rg is a linear, branched or cyclic divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms, and Ri is represented by the general formula (2) or the general formula (6). And m is an integer selected from 1 to 600. }

本発明に用いられるカルボキシル基含有エステル重合体は、1分子内にカルボキシル基を2個有する化合物と、1分子内にエポキシ基を2個有する化合物を付加重合させて得られる。さらに、反応生成物の末端エポキシ基に、1分子内にカルボキシル基又は水酸基と(メタ)アクリレート基を有する化合物を付加反応させ、そして前記反応物の水酸基とジカルボン酸無水物を反応させてもよい。   The carboxyl group-containing ester polymer used in the present invention is obtained by addition polymerization of a compound having two carboxyl groups in one molecule and a compound having two epoxy groups in one molecule. Further, a compound having a carboxyl group or a hydroxyl group and a (meth) acrylate group in one molecule may be added to the terminal epoxy group of the reaction product, and the hydroxyl group of the reaction product may be reacted with a dicarboxylic acid anhydride. .

カルボキシル基含有エステル重合体の調製に用いられる、1分子内にカルボキシル基を2個有する化合物としては、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、4−メチル−シクロヘキサンジカルボン、5−メチル−シクロヘキサンジカルボン酸、ビシクロヘプタンジカルボン酸、7−オキサビシクロヘプタンジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、アジピン酸、フタル酸、(3−トリメトキシシリルプロピル)コハク酸、(3−トリエトキシシリルプロピル)コハク酸等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The compounds having two carboxyl groups in one molecule used for the preparation of the carboxyl group-containing ester polymer include succinic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, 4-methyl-cyclohexanedicarboxylic acid, 5-methyl-cyclohexanedicarboxylic acid, and bicycloheptane. Dicarboxylic acid, 7-oxabicycloheptanedicarboxylic acid, tetrahydrophthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, adipic acid, phthalic acid, (3-trimethoxysilylpropyl) succinic acid, (3-triethoxysilylpropyl) succinic acid Etc. These may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有エステル重合体の調製に用いられる、1分子内にエポキシ基を2個有する化合物の例としては、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル等のフェニルジグリシジルエーテル、ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ化合物、水素化ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、水素化2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等の水素化ビスフェノール型エポキシ化合物、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル化合物等の脂環式ジグリシジルエーテル化合物、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジグリシジルエーテル化合物等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of compounds having two epoxy groups in one molecule used for the preparation of a carboxyl group-containing ester polymer include phenyl diglycidyl ethers such as hydroquinone diglycidyl ether, catechol diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, bisphenol -A type epoxy resin, bisphenol-F type epoxy resin, bisphenol-S type epoxy resin, epoxy compound of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane Bisphenol type epoxy compound, hydrogenated bisphenol-A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol-F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol-S type epoxy resin, hydrogenated 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1, 1,1,3,3 -Hydrogenated bisphenol type epoxy compound such as hexafluoropropane epoxy compound, cycloaliphatic diglycidyl ether compound such as cyclohexanedimethanol diglycidyl ether compound, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, 1,4-butanediol di Examples thereof include aliphatic diglycidyl ether compounds such as glycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, and polyethylene glycol diglycidyl ether. These may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有エステル重合体の調製に用いられる、1分子内にカルボキシル基と(メタ)アクリレート基を有する化合物の例としては、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロキシエチルフタル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、及びマレイン酸ハーフエステル等が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of compounds having a carboxyl group and a (meth) acrylate group in one molecule used for the preparation of a carboxyl group-containing ester polymer include (meth) acrylic acid, carboxyethyl (meth) acrylate, and carboxypentyl (meth). Acrylate, 2- (meth) acryloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloxyethyl phthalic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, And maleic acid half ester. These may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有エステル重合体に用いられる、1分子内に水酸基と(メタ)アクリレート基を有する化合物の例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシビニルベンゼン、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセロールメタクリレートアクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、又はこれらモノマーのカプロラクトン付加物等が挙げられる。   Examples of compounds having a hydroxyl group and a (meth) acrylate group in one molecule used for a carboxyl group-containing ester polymer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxy Butyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, 4-hydroxyvinylbenzene, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerol methacrylate Examples thereof include acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and caprolactone adducts of these monomers.

また、エポキシ基を(メタ)アクリレート変性したエポキシ(メタ)アクリレート化合物の例としては、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル等のフェニルジグリシジルエーテルのエポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ化合物のエポキシ(メタ)アクリレート、水素化ビスフェノール−A型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−F型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノール−S型エポキシ樹脂、水素化2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンのエポキシ化合物等の水素化ビスフェノール型エポキシ化合物のエポキシ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル化合物等の脂環式ジグリシジルエーテル化合物のエポキシ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジグリシジルエーテル化合物のエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of epoxy (meth) acrylate compounds in which an epoxy group is (meth) acrylate-modified include epoxy (meth) acrylates of phenyl diglycidyl ethers such as hydroquinone diglycidyl ether, catechol diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, and bisphenol. -A type epoxy resin, bisphenol-F type epoxy resin, bisphenol-S type epoxy resin, epoxy compound of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane Epoxy (meth) acrylates of bisphenol type epoxy compounds, such as hydrogenated bisphenol-A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol-F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol-S type epoxy resin, hydrogenated 2,2-bi Fatty compounds such as epoxy (meth) acrylates of hydrogenated bisphenol type epoxy compounds such as epoxy compounds of (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, cyclohexanedimethanol diglycidyl ether compounds Epoxy (meth) of aliphatic diglycidyl ether compound such as epoxy (meth) acrylate of cyclic diglycidyl ether compound, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether An acrylate etc. are mentioned.

カルボキシル基含有エステル重合体の調製に用いられるジカルボン酸無水物としては、無水コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、4−メチル−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、5−メチル−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、ビシクロヘプタンジカルボン酸無水物、7−オキサビシクロヘプタンジカルボン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、アジピン酸無水物、無水フタル酸、(3−トリメトキシシリルプロピル)コハク酸無水物、(3−トリエトキシシリルプロピル)コハク酸無水物等の多塩基酸無水物が挙げられる。これらは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the dicarboxylic acid anhydride used for the preparation of the carboxyl group-containing ester polymer include succinic anhydride, cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, 4-methyl-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, 5-methyl-cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, bicycloheptane. Dicarboxylic anhydride, 7-oxabicycloheptanedicarboxylic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, adipic anhydride, phthalic anhydride, (3-trimethoxysilylpropyl) And polybasic acid anhydrides such as succinic anhydride and (3-triethoxysilylpropyl) succinic anhydride. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明に用いられるカルボキシル基含有エステル重合体は、常法により行うことができる。カルボキシル基含有エステル重合体における、1分子内にカルボキシル基を2個有する化合物と、1分子内にエポキシ基を2個有する化合物との付加反応は、重合禁止剤及び触媒を用いて、溶媒中で反応を行うことが好ましい。その反応は、50℃〜120℃の反応温度で行うことが好ましい。   The carboxyl group-containing ester polymer used in the present invention can be performed by a conventional method. In the carboxyl group-containing ester polymer, an addition reaction between a compound having two carboxyl groups in one molecule and a compound having two epoxy groups in one molecule is carried out in a solvent using a polymerization inhibitor and a catalyst. It is preferable to carry out the reaction. The reaction is preferably performed at a reaction temperature of 50 ° C to 120 ° C.

カルボキシル基含有エステル重合体の調製において、反応溶媒、反応触媒及び重合禁止剤としては、それぞれ、上記の重合性不飽和二重結合の反応物を主体に構成されるビニル重合体(重合体(1))の調製において説明された反応溶媒、反応触媒及び重合禁止剤と同様のものを使用することができる。   In the preparation of the carboxyl group-containing ester polymer, the reaction solvent, the reaction catalyst, and the polymerization inhibitor are each a vinyl polymer (polymer (1)) composed mainly of the above-mentioned reactant of the polymerizable unsaturated double bond. The same reaction solvent, reaction catalyst and polymerization inhibitor as described in the preparation of)) can be used.

さらに、前記反応生成物の水酸基にジカルボン酸無水物を部分付加させることができるが、反応温度は、好ましくは50℃〜120℃である。   Furthermore, although a dicarboxylic acid anhydride can be partially added to the hydroxyl group of the reaction product, the reaction temperature is preferably 50 ° C to 120 ° C.

本発明に用いられるアルカリ可溶性の感光性樹脂材52は、重合体の主体とする反応物の耐熱性の観点から、重合性不飽和二重結合の反応物を主体に構成されるビニル重合体、エポキシ基と水酸基の付加反応物を主体に構成されるエポキシ重合体、フェノールとホルムアルデヒドの反応物を主体に構成される芳香族メチレン重合体、ジカルボン酸とジエポキシドの反応物を主体に構成されるエステル重合体から成る群より選ばれる少なくとも1種の重合体であることが好ましい。   The alkali-soluble photosensitive resin material 52 used in the present invention is a vinyl polymer composed mainly of a reactant of a polymerizable unsaturated double bond from the viewpoint of heat resistance of the reactant mainly of the polymer, Epoxy polymer composed mainly of addition reaction product of epoxy group and hydroxyl group, aromatic methylene polymer composed mainly of reaction product of phenol and formaldehyde, ester composed mainly of reaction product of dicarboxylic acid and diepoxide It is preferably at least one polymer selected from the group consisting of polymers.

アルカリ可溶性モノマーとしては、カルボン酸基、ポリ又はオリゴアルキレンオキシ基、フェノール基、リン酸基、スルホン酸基等の官能基を有する化合物が挙げられる。   Examples of the alkali-soluble monomer include compounds having a functional group such as a carboxylic acid group, a poly or oligoalkyleneoxy group, a phenol group, a phosphoric acid group, and a sulfonic acid group.

カルボン酸基含有モノマーの具体的な例としては、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロキシエチルフタル酸、2,2,2−トリアクリロイロキシメチルエチルコハク酸などが挙げられる。   Specific examples of the carboxylic acid group-containing monomer include (meth) acrylic acid, carboxyethyl (meth) acrylate, carboxypentyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acrylic acid. Roxyethyl hexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloxyethyl phthalic acid, 2,2,2-triacryloyloxymethyl ethyl succinic acid and the like can be mentioned.

ポリ又はオリゴアルキレンオキシ基を有するモノマーの具体的な例としては、ポリエチレングリコールジアクリレート[エチレングリコールユニットの数2〜20]、ポリエチレングリコールジメタクリレート[エチレングリコールユニットの数2〜20]、ポリ(1,2−プロピレングリコール)ジアクリレート[1,2−プロピレングリコールユニット数2〜20]、及びポリ(1,2−プロピレングリコール)ジメタクリレート[1,2−プロピレングリコールユニット数2〜20]、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート[エチレングリコールユニットの数2〜30]、エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート[エチレングリコールユニットの数2〜30]、エトキシ化(水素化ビスフェノールA)ジアクリレート[エチレングリコールユニットの数2〜30]、エトキシ化(水素化ビスフェノールA)ジメタクリレート[エチレングリコールユニットの数2〜30]、等が挙げられる。   Specific examples of the monomer having a poly or oligoalkyleneoxy group include polyethylene glycol diacrylate [number of ethylene glycol units 2 to 20], polyethylene glycol dimethacrylate [number of ethylene glycol units 2 to 20], poly (1 , 2-propylene glycol) diacrylate [1,2-propylene glycol unit number 2-20] and poly (1,2-propylene glycol) dimethacrylate [1,2-propylene glycol unit number 2-20], ethoxylation Bisphenol A diacrylate [number of ethylene glycol units 2 to 30], ethoxylated bisphenol A dimethacrylate [number of ethylene glycol units 2 to 30], ethoxylated (hydrogenated bisphenol A) diacrylate [ethylene Number 2-30] recall units, ethoxylated (hydrogenated bisphenol A) dimethacrylate [2-30 ethylene glycol units], and the like.

本発明に用いられる感光性樹脂材52の酸価としては、特に指定はないが、現像工程の際に、現像液への溶解又は分散により、未露光部が除去される程度であればよく、現像するアルカリ溶液の種類や、酸価を示さないアルカリ可溶性モノマーの添加量にもよる。   The acid value of the photosensitive resin material 52 used in the present invention is not particularly specified as long as the unexposed portion is removed by dissolution or dispersion in the developer during the development process. It also depends on the type of alkali solution to be developed and the amount of alkali-soluble monomer that does not exhibit an acid value.

感光性樹脂材52を構成する組成としては、アッシング耐性、エッチング耐性の観点から、組成中の全原子数中における炭素原子の数の割合が大きいことが好ましい。特に、全原子中における(炭素原子数−酸素原子数)の割合が大きいことが好ましい。   As a composition which comprises the photosensitive resin material 52, it is preferable that the ratio of the number of carbon atoms in the total number of atoms in a composition is large from a viewpoint of ashing tolerance and etching tolerance. In particular, it is preferable that the ratio of (number of carbon atoms−number of oxygen atoms) in all atoms is large.

感光性樹脂材52の固形分(感光性樹脂材52中の有機溶剤を除いた部分)換算で、光重合性官能基のモル濃度は、パタンの密着性、膜の硬度、及び耐クラック性の観点から、0.01mmol/g以上が好ましく、より好ましくは0.1mmol/g以上、さらに好ましくは0.5mmol/g以上である。現像時の残渣低減、収縮率の低減の観点から、このモル濃度は、10.0mmol/g以下が好ましく、より好ましくは7.5mmol/g以下、さらに好ましくは5.0mmol/g以下である。   In terms of solid content of the photosensitive resin material 52 (part excluding the organic solvent in the photosensitive resin material 52), the molar concentration of the photopolymerizable functional group is determined by the adhesion of the pattern, the hardness of the film, and the crack resistance. From a viewpoint, 0.01 mmol / g or more is preferable, More preferably, it is 0.1 mmol / g or more, More preferably, it is 0.5 mmol / g or more. From the viewpoint of reducing residues during development and reducing shrinkage, the molar concentration is preferably 10.0 mmol / g or less, more preferably 7.5 mmol / g or less, and even more preferably 5.0 mmol / g or less.

アルカリ可溶性樹脂を用いた時のアルカリ可溶性官能基のモル濃度は、感光性樹脂材52の固形分換算で、現像時のアルカリ現像液への溶解性の観点から0.05mmol/g以上が好ましく、0.1mmol/g以上がより好ましく、0.2mmol/g以上がさらに好ましく、0.5mmol/g以上が最も好ましい。一方、現像時のハガレやクラックの観点から、10mmol/g以下が好ましく、5mmol以下がより好ましく、3mmol/g以下がさらに好ましく、2mmol/g以下が最も好ましい。   The molar concentration of the alkali-soluble functional group when using the alkali-soluble resin is preferably 0.05 mmol / g or more from the viewpoint of solubility in an alkaline developer during development, in terms of solid content of the photosensitive resin material 52, 0.1 mmol / g or more is more preferable, 0.2 mmol / g or more is more preferable, and 0.5 mmol / g or more is most preferable. On the other hand, from the viewpoint of peeling or cracking during development, it is preferably 10 mmol / g or less, more preferably 5 mmol or less, further preferably 3 mmol / g or less, and most preferably 2 mmol / g or less.

感光性樹脂材52には露光波長での光の吸収があることが好ましく、その吸収が、光開始剤以外の化合物によるものであることがより好ましい。露光波長に吸収を持つことにより、表面部と、底部又は内部との光の強度あるいは露光量を変化させることができ、表面の硬化性と、底部又は内部での硬化度あるいは反応率を近づかせることかできる。さらには、フォトリソパタンの未露光部への光の侵入によって底部が硬化し、残渣となるフッティングを抑制することができる。   It is preferable that the photosensitive resin material 52 has light absorption at the exposure wavelength, and it is more preferable that the absorption is due to a compound other than the photoinitiator. By having absorption at the exposure wavelength, it is possible to change the light intensity or exposure amount between the surface and the bottom or inside, and to bring the surface curability close to the degree of cure or reaction rate at the bottom or inside. I can do it. Furthermore, the bottom part is hardened | cured by the penetration | invasion of the light to the unexposed part of a photolitho pattern, and the footing which becomes a residue can be suppressed.

使用する膜厚にも依存するが、光学基材前駆体として、PETフィルムをリファレンスとしたときの透過率が1〜99.9%が好ましく、20〜99%がより好ましく、30〜95%がさらに好ましく、40〜90%がさらに好ましい。透過率の波長は、露光波長であり、i線の場合365nm、g線の場合405nmとなり、紫外線がブロードバンドであるときは、365nmでの透過率とする。   Although it depends on the film thickness to be used, the optical substrate precursor has a transmittance of preferably 1 to 99.9%, more preferably 20 to 99%, more preferably 30 to 95% when a PET film is used as a reference. More preferably, 40 to 90% is more preferable. The transmittance wavelength is the exposure wavelength, which is 365 nm for i-line and 405 nm for g-line, and the transmittance at 365 nm when ultraviolet rays are broadband.

重量当たりの吸光係数を、下記式(I)で定義したとき、10〜10000cm/gであることが好ましく、20〜1000cm/gであることがより好ましく、100〜500cm/gであることがさらに好ましい。
A=αLC (I)
Aは吸光度を示し、αは重量当たりの吸光係数(cm/g)を示し、Lは路光長(cm)を示し、Cは重量当たりの濃度(g/cm)を示す。
The absorption coefficient per weight, when defined by the following formula (I), the is preferably 10~10000cm 2 / g, more preferably 20~1000cm 2 / g, is 100~500cm 2 / g More preferably.
A = αLC (I)
A represents the absorbance, α represents the extinction coefficient per weight (cm 2 / g), L represents the path length (cm), and C represents the concentration per weight (g / cm 3 ).

重量当たりの濃度は、感光性樹脂材52の固形分のみを重量として計算した濃度であり、光学基材前駆体55からは、あらかじめ計量した光学基材前駆体55を溶剤に浸漬させ、感光性樹脂材52を溶解した後に、取り出した乾燥後の感光性樹脂材52がない光学基材前駆体55を計量することにより感光性樹脂材52の重量を算出することができる。   The concentration per weight is a concentration calculated by using only the solid content of the photosensitive resin material 52 as the weight. From the optical substrate precursor 55, the optical substrate precursor 55 weighed in advance is immersed in a solvent, and the photosensitivity is obtained. After the resin material 52 is dissolved, the weight of the photosensitive resin material 52 can be calculated by measuring the optical substrate precursor 55 without the dried photosensitive resin material 52 taken out.

透過率が低い、あるいは、重量当たりの吸光係数が大きい場合、露光光が底部まで達せず、底部の硬化不足や現像時のハガレなどが発生する。一方、透過率が高い、あるいは重量当たりの吸光係数が小さい場合、上記の効果が低減される。   When the transmittance is low or the extinction coefficient per weight is large, the exposure light does not reach the bottom, resulting in insufficient curing of the bottom or peeling during development. On the other hand, when the transmittance is high or the extinction coefficient per weight is small, the above effect is reduced.

上記のような、露光波長での光の吸収がある感光性樹脂材52を使用することが好ましく、貼合プロセスの容易さから、シート状である光学基材前駆体55の形状になっていることがより好ましい。   It is preferable to use the photosensitive resin material 52 that absorbs light at the exposure wavelength as described above. From the ease of the bonding process, the optical base precursor 55 is in the form of a sheet. It is more preferable.

図5Aあるいは図6の工程による光学基材前駆体55の形成工程での貼合時に加圧してもよい。加圧する際の圧力は、感光性樹脂材52の物性や状態(例えば乾燥状態等)にもよるが、加圧したほうが、樹脂モールド51のドット50間(ドット50が凸部で構成される場合)あるいはドット50内(ドット50が凹部で構成される場合)への感光性樹脂材52の充填の観点から好ましい。   You may pressurize at the time of the bonding in the formation process of the optical base material precursor 55 by the process of FIG. 5A or FIG. The pressure at the time of pressurization depends on the physical properties and state (for example, dry state) of the photosensitive resin material 52. However, the pressurization is more effective between the dots 50 of the resin mold 51 (when the dots 50 are formed of convex portions). ) Or from the viewpoint of filling the photosensitive resin material 52 into the dots 50 (when the dots 50 are formed of recesses).

また図5Aあるいは図6の工程による光学基材前駆体55の形成工程での貼合時に、加温してもよい。加温する対象は、貼合雰囲気であっても、基材であってもよいが、プロセス上の簡便さの観点から基材を加温することが好ましい。加温することにより、感光性樹脂材52との密着性を向上することができる。   Moreover, you may heat at the time of the bonding in the formation process of the optical base material precursor 55 by the process of FIG. 5A or FIG. The object to be heated may be a bonding atmosphere or a substrate, but it is preferable to heat the substrate from the viewpoint of simplicity in the process. By heating, adhesion with the photosensitive resin material 52 can be improved.

次に図5Bに示す工程では、光学基材前駆体55に対し、パターニング用マスク60を通して紫外線を照射する。   Next, in the step shown in FIG. 5B, the optical base material precursor 55 is irradiated with ultraviolet rays through the patterning mask 60.

図5Bに示すように、光学基材前駆体55の樹脂モールド51側に、パターニング用マスク60を配置する。パターニング用マスク60を樹脂モールド51に接触させてもよいし、パターニング用マスク60を樹脂モールド51からやや離した状態で配置してもよい。   As shown in FIG. 5B, a patterning mask 60 is disposed on the optical base precursor 55 on the resin mold 51 side. The patterning mask 60 may be brought into contact with the resin mold 51, or the patterning mask 60 may be arranged in a state slightly separated from the resin mold 51.

図5Bに示すように、パターニング用マスク60には露光領域60aと非露光領域60bとが設けられている。図5Bに示すように、露光領域60aは、パターニング用マスク60の一部分だけに形成されており、露光領域60aは、樹脂モールド51に形成されたドット50の形成領域よりも狭い領域となっている。   As shown in FIG. 5B, the patterning mask 60 is provided with an exposure region 60a and a non-exposure region 60b. As shown in FIG. 5B, the exposure region 60 a is formed only on a part of the patterning mask 60, and the exposure region 60 a is a region narrower than the formation region of the dots 50 formed on the resin mold 51. .

パターニング用マスク60の露光領域60aあるいは非露光領域60bの形状は、円形、正方形、長方形、台形、ラインアンドスペース等、任意の形状を用いることができる。それらの形状は抜きパタン(その形状の内部の感光性樹脂材が溶解する)であっても、残しパタン(その形状の外部の感光性樹脂材が溶解する)であってもよい。それらの形状の面積としては、パターニングの精度の観点から、2μm以上が好ましく、25μm以上がより好ましく、100μm以上がさらに好ましく、400μm以上が最も好ましい。 As the shape of the exposure region 60a or the non-exposure region 60b of the patterning mask 60, any shape such as a circle, a square, a rectangle, a trapezoid, and a line and space can be used. The shape may be a blank pattern (the photosensitive resin material inside the shape dissolves) or a remaining pattern (the photosensitive resin material outside the shape dissolves). The area of their shape, in terms of patterning accuracy, preferably 2 [mu] m 2 or more, more preferably 25 [mu] m 2 or more, more preferably 100 [mu] m 2 or more, 400 [mu] m 2 or more is most preferred.

露光は、縮小投影法、コンタクト露光、プロキシミティ露光のいずれの方法でもよい。パターニングの精度の観点から縮小投影法が好ましく、スループットの観点からはコンタクト露光又はプロキシミティ露光が好ましい。   The exposure may be any of a reduction projection method, contact exposure, and proximity exposure. The reduction projection method is preferable from the viewpoint of patterning accuracy, and contact exposure or proximity exposure is preferable from the viewpoint of throughput.

光学基材前駆体55内には微細なドットパタンが存在するため、樹脂モールド51と感光性樹脂材52の屈折率の違いにより光が散乱することがある。そのような場合はパターニングの精度の観点から、縮小投影法又はコンタクト露光が好ましい。   Since a fine dot pattern exists in the optical base material precursor 55, light may be scattered due to a difference in refractive index between the resin mold 51 and the photosensitive resin material 52. In such a case, a reduction projection method or contact exposure is preferable from the viewpoint of patterning accuracy.

露光量としては、感光性樹脂材52中に添加する光活性物質の添加量により最適値を変化させることが可能であるが、プロセスのスループットの観点から、3000mJ/cm以下が好ましく、2000mJ/cm以下がより好ましく、1000mJ/cm以下がさらに好ましい。また、プロセスの再現性の観点から、10mJ/cm以上が好ましく、20mJ/cm以上がより好ましく、50mJ/cm以上がさらに好ましい。 As the exposure amount, the optimum value can be changed depending on the addition amount of the photoactive substance added to the photosensitive resin material 52, but is preferably 3000 mJ / cm 2 or less from the viewpoint of process throughput, and 2000 mJ / cm 2 or less is more preferable, and 1000 mJ / cm 2 or less is more preferable. Further, from the viewpoint of process reproducibility, 10 mJ / cm 2 or more is preferable, 20 mJ / cm 2 or more is more preferable, and 50 mJ / cm 2 or more is more preferable.

露光後に、光学基材前駆体55を加熱することが好ましい。加熱により、露光により発生した活性物質が、より活性化し、露光部と未露光部のコントラストを強くすることができる。加熱の温度としては、活性物質の活性化の観点から、40℃以上が好ましく、60℃以上がより好ましく、80℃以上がさらに好ましい。一方で、樹脂モールド51の安定性、ドットパタンの安定性から、200℃以下が好ましく、150℃以下がより好ましい。   It is preferable to heat the optical base material precursor 55 after the exposure. By heating, the active substance generated by the exposure is further activated, and the contrast between the exposed portion and the unexposed portion can be increased. The heating temperature is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, and further preferably 80 ° C. or higher from the viewpoint of activation of the active substance. On the other hand, from the stability of the resin mold 51 and the stability of the dot pattern, 200 ° C. or lower is preferable, and 150 ° C. or lower is more preferable.

加熱時間としては、加熱温度にもよるが、プロセスの安定性の観点から、5秒以上が好ましく、10秒以上がより好ましく、スループットの観点から10分以下が好ましい。   The heating time depends on the heating temperature, but is preferably 5 seconds or more from the viewpoint of process stability, more preferably 10 seconds or more, and preferably 10 minutes or less from the viewpoint of throughput.

続いて、光学基材前駆体55から樹脂モールド51を剥離する。剥離工程において、剥離する方向は貼り付け時の方向と同じであっても、異なっていてもよい。剥離する速さとしては、スループットの観点から、毎秒0.1cm以上が好ましく、毎秒0.5cm以上がより好ましく、毎秒2.0cm以上がさらに好ましい。光学基材前駆体55から樹脂モールド51を剥離した状態を図5Cに示す。   Subsequently, the resin mold 51 is peeled from the optical substrate precursor 55. In the peeling step, the peeling direction may be the same as or different from the direction at the time of attachment. From the viewpoint of throughput, the peeling speed is preferably 0.1 cm or more, more preferably 0.5 cm or more, and further preferably 2.0 cm or more. A state where the resin mold 51 is peeled from the optical base material precursor 55 is shown in FIG. 5C.

図5Cに示すように、基材2の主面2a全体に感光性樹脂材52が形成されており、感光性樹脂材52の表面全体が、微細なドットパタンとなっている。図5Cに示す感光性樹脂材52は、露光部52aと未露光部52bとに分かれている。露光部52aの間の点線で囲まれた領域が未露光部52bである。   As shown in FIG. 5C, a photosensitive resin material 52 is formed on the entire main surface 2a of the substrate 2, and the entire surface of the photosensitive resin material 52 has a fine dot pattern. The photosensitive resin material 52 shown in FIG. 5C is divided into an exposed portion 52a and an unexposed portion 52b. A region surrounded by a dotted line between the exposed portions 52a is an unexposed portion 52b.

続いて図5Dの工程では、感光性樹脂材52のうち未露光部52bを現像により除去する。これにより基材2の主面2aの一部に微細構造層3が残され、それ以外の部分では主面2aが露出した状態になる。主面2aの露出面は平坦面であり、少なくとも発光素子の電極形成部として構成される。   Subsequently, in the step of FIG. 5D, the unexposed portion 52b of the photosensitive resin material 52 is removed by development. As a result, the fine structure layer 3 is left on a part of the main surface 2a of the substrate 2, and the main surface 2a is exposed at other portions. The exposed surface of the main surface 2a is a flat surface and is configured as at least an electrode forming portion of the light emitting element.

現像方法としては、ディップ、ディスペンススピン、スプレー、シャワー、超音波などが挙げられ、ディップ、ディスペンススピン、スプレー、超音波が好ましく、特に現像液への非溶解成分が感光性樹脂材52に含まれる場合には超音波がより好ましい。現像液としては有機溶剤、アルカリ性水溶液、酸性水溶液が挙げられる。基材2への影響の観点から、有機溶剤、又はアルカリ性水溶液が好ましい。また、環境調和及び安全性の観点からアルカリ水溶液がより好ましい。   Examples of the developing method include dip, dispense spin, spray, shower, ultrasonic, and the like, and dip, dispense spin, spray, and ultrasonic are preferred. In particular, the insoluble component in the developer is included in the photosensitive resin material 52. In some cases, ultrasound is more preferred. Examples of the developer include organic solvents, alkaline aqueous solutions, and acidic aqueous solutions. From the viewpoint of influence on the substrate 2, an organic solvent or an alkaline aqueous solution is preferable. Further, an alkaline aqueous solution is more preferable from the viewpoint of environmental harmony and safety.

現像液として用いる有機溶剤としては、感光性樹脂材52中に添加できる有機溶剤であればよいが、沸点や引火点の観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、ガンマブチロラクトン等が挙げられる。   The organic solvent used as the developer may be any organic solvent that can be added to the photosensitive resin material 52. From the viewpoints of boiling point and flash point, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, gamma butyrolactone. Etc.

現像液で未露光部52bを洗浄したのちに、低沸点の有機溶剤でリンスしてもよい。例えば、アセトンやエタノール、メタノール、イソプロパノール等が挙げられる。   After washing the unexposed portion 52b with a developer, it may be rinsed with a low-boiling organic solvent. For example, acetone, ethanol, methanol, isopropanol, etc. are mentioned.

溶剤で現像した後に、水を用いてリンスしてもよい。水でリンスすることにより、露光部の現像液への微溶解成分の溶出を防ぐことが可能である。   After developing with a solvent, it may be rinsed with water. By rinsing with water, it is possible to prevent elution of the finely dissolved component in the developer in the exposed area.

アルカリ性水溶液として適した例としては、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土塁金属の炭酸塩の水溶液、アルカリ金属の水酸化物の水溶液、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム水溶液等の水酸化アンモニウム類、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン類を挙げることができる。特に、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等の炭酸塩、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム等の水酸化アンモニウム類、ジエチルアミン、ジエタノールアミン等のアミン類を0.05〜10質量%含有する弱アルカリ性水溶液を用いて、現像するのがよい。   Examples of suitable alkaline aqueous solutions include, for example, ammonium hydroxides such as alkali metal or alkaline earth metal carbonate aqueous solutions, alkali metal hydroxide aqueous solutions, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide aqueous solutions, and the like. And amines such as diethylamine, triethylamine, diethanolamine, and triethanolamine. In particular, weak carbonate containing 0.05 to 10% by mass of carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate and lithium carbonate, ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide, and amines such as diethylamine and diethanolamine. Development is preferably performed using an alkaline aqueous solution.

アルカリ性水溶液で現像した場合は、リンス液として純水を用いることが好ましい。現像及びリンスは20℃以上、35℃以下の温度で行うことが好ましい。   When developing with an alkaline aqueous solution, it is preferable to use pure water as the rinsing liquid. Development and rinsing are preferably performed at a temperature of 20 ° C. or higher and 35 ° C. or lower.

現像及び/又はリンス後に加熱してもよい。加熱により、パタン内に浸透した現像液、リンス液を除去することができる。さらに加えて、微細構造層3をより硬化させることもできる。   You may heat after image development and / or rinse. By heating, the developing solution and the rinsing solution that have penetrated into the pattern can be removed. In addition, the microstructure layer 3 can be further cured.

未露光部の部分には現像後、主面2aが露出するが、残渣などで微細構造層3の成分の一部又はすべてが残っていたとしても、アッシング等により除去することも可能である。   The main surface 2a is exposed in the unexposed portion after development, but even if a part or all of the components of the fine structure layer 3 remain due to residues or the like, they can be removed by ashing or the like.

以下、実施例に従って本発明の方法を詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail according to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

使用した樹脂モールドには、次の凹部からなるドットパタンを表面に備えるモールドを使用した。   As the resin mold used, a mold having a dot pattern consisting of the following concave portions on its surface was used.

凹部の直径:650nm
凹部深さ:800nm
X軸方向のピッチPx:700nm
Y軸方向のピッチPy:700nm
Concave diameter: 650 nm
Concave depth: 800 nm
Pitch Px in the X axis direction: 700 nm
Y-axis direction pitch Py: 700 nm

樹脂モールドは、半導体パルスレーザを用いた直接描画リソグラフィー法により微細なドットパタンを備える樹脂モールド作製用鋳型より転写工程を経て形成されたものである。   The resin mold is formed through a transfer process from a mold for producing a resin mold having a fine dot pattern by a direct writing lithography method using a semiconductor pulse laser.

上記の樹脂モールドを用いて以下の作製例1〜作製例8の各光学基材前駆体を作製した。   Each optical base material precursor of the following Production Examples 1 to 8 was produced using the above resin mold.

[作製例1]
下記の表1に示すように調整された感光性樹脂材(A)を用いた。感光性樹脂材(A)を樹脂モールド上にバーコーター(No4)を用いて塗布しシートを得た。そしてシートを、105℃のオーブンで15分乾燥させた。その後、あらかじめ85℃に加熱しておいたITOが成膜された石英基材を、シートに貼合し、光学基材前駆体A−1を得た。
[Production Example 1]
The photosensitive resin material (A) adjusted as shown in Table 1 below was used. The photosensitive resin material (A) was applied onto a resin mold using a bar coater (No. 4) to obtain a sheet. The sheet was then dried in an oven at 105 ° C. for 15 minutes. Then, the quartz base material with which ITO was formed into a film heated beforehand at 85 degreeC was bonded to the sheet | seat, and optical base material precursor A-1 was obtained.

[作製例2]
作製例1と同様の方法で光学基材前駆体を作製したが、貼合の際に0.01MPaの圧力をかけながら貼合し、光学基材前駆体A−2を得た。
[Production Example 2]
Although the optical base material precursor was produced by the method similar to the manufacture example 1, it bonded, applying 0.01 MPa in the case of bonding, and obtained optical base material precursor A-2.

[作製例3]
下記の表1に示すように感光性樹脂材(B)を調整した。感光性樹脂材(B)を樹脂モールド上にバーコーター(No4)を用いて塗布しシートを得た。そしてシートを、105℃のオーブンで10分乾燥させた。得られたシートに、さらに感光性樹脂材(A)をバーコーター(No4)を用いて塗布しシートを得た。そしてシートを、105℃のオーブンで15分乾燥させた。得られたシートを用いて作製例2と同様に光学基材前駆体を作製し、光学基材前駆体A−3を得た。
[Production Example 3]
The photosensitive resin material (B) was adjusted as shown in Table 1 below. The photosensitive resin material (B) was applied onto a resin mold using a bar coater (No. 4) to obtain a sheet. The sheet was then dried in an oven at 105 ° C. for 10 minutes. A photosensitive resin material (A) was further applied to the obtained sheet using a bar coater (No. 4) to obtain a sheet. The sheet was then dried in an oven at 105 ° C. for 15 minutes. Using the obtained sheet, an optical substrate precursor was produced in the same manner as in Production Example 2 to obtain an optical substrate precursor A-3.

[作製例4]
下記の表1に示すように感光性樹脂材(C)を調整した。感光性樹脂材(C)を、ITOが成膜された石英基材上にスピンコート法により成膜し、室温で3分間静置した。その後、樹脂モールドの微細凹凸面と感光性樹脂材とを対向させた状態で貼合した。その後、0.05MPaで5分間押圧し、光学基材前駆体B−1を得た。
[Production Example 4]
The photosensitive resin material (C) was adjusted as shown in Table 1 below. The photosensitive resin material (C) was formed on a quartz base material on which ITO was formed by spin coating, and was allowed to stand at room temperature for 3 minutes. Then, it bonded together in the state with which the fine uneven surface of the resin mold and the photosensitive resin material were made to oppose. Thereafter, pressing was performed at 0.05 MPa for 5 minutes to obtain an optical substrate precursor B-1.

[作製例5]
感光性樹脂材(B)を、樹脂モールド上にバーコーター(No4)を用いて塗布しシートを得た。そしてシートを、105℃のオーブンで15分乾燥させた。続いて、作製例4と同様の方法により、感光性樹脂材(C)を、石英基材上にスピンコート法により成膜した。そして、樹脂モールドの代わりとして得られた前記シートを用いて、作製例4と同様の方法で光学基材前駆体を作製し、光学基材前駆体B−2を得た。
[Production Example 5]
The photosensitive resin material (B) was applied onto a resin mold using a bar coater (No. 4) to obtain a sheet. The sheet was then dried in an oven at 105 ° C. for 15 minutes. Then, the photosensitive resin material (C) was formed into a film by the spin coat method on the quartz base material by the method similar to the manufacture example 4. And using the sheet | seat obtained instead of the resin mold, the optical base material precursor was produced by the method similar to the manufacture example 4, and optical base material precursor B-2 was obtained.

[作製例6]
下記の表1に示すように感光性樹脂材(D)を調整した。作製例3と同様の方法で光学基材前駆体を作製したが、作製例3における感光性樹脂材(A)の代わりに感光性樹脂材(D)を用いて、光学基材前駆体C−1を得た。
[Production Example 6]
The photosensitive resin material (D) was adjusted as shown in Table 1 below. An optical substrate precursor was prepared in the same manner as in Preparation Example 3, but using the photosensitive resin material (D) instead of the photosensitive resin material (A) in Preparation Example 3, an optical substrate precursor C- 1 was obtained.

[作製例7]
下記の表1に示すように感光性樹脂材(E)を調整した。作製例3と同様の方法で光学基材前駆体を作製したが、作製例3における感光性樹脂材(A)の代わりに感光性樹脂材(E)を用いて、光学基材前駆体C−2を得た。
[Production Example 7]
The photosensitive resin material (E) was adjusted as shown in Table 1 below. An optical substrate precursor was prepared in the same manner as in Preparation Example 3, but using the photosensitive resin material (E) instead of the photosensitive resin material (A) in Preparation Example 3, an optical substrate precursor C- 2 was obtained.

[作製例8]
下記の表1に示すように感光性樹脂材(F)を調整した。作製例3と同様の方法で光学基材前駆体を作製したが、作製例3における感光性樹脂材(A)の代わりに感光性樹脂材(F)を用いて、光学基材前駆体D−1を得た。
[Production Example 8]
The photosensitive resin material (F) was adjusted as shown in Table 1 below. An optical substrate precursor was prepared in the same manner as in Preparation Example 3, but using the photosensitive resin material (F) instead of the photosensitive resin material (A) in Preparation Example 3, an optical substrate precursor D- 1 was obtained.

Figure 2015111639
Figure 2015111639

なお表1に記載されたEA−HG001は、9,9‘−ビス(4−(アクリロキシエトキシ)フェニル)フルオレン(大阪ガスケミカル社製)である。   EA-HG001 described in Table 1 is 9,9′-bis (4- (acryloxyethoxy) phenyl) fluorene (manufactured by Osaka Gas Chemical Company).

またACMOは3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランである。また、CNEA−100は、ノボラックアクリレート(ケーエスエム社製、固形分50%)である。またTTBは、テトラn−ブトキシチタン(東京化成工業社製)である。またSH710は、トリメチル末端フェニルメチルシロキサン(東レダウコーニング社製)である。また、EA−6340は、酸変性エポキシアクリレート(新中村化学工業社製)である。また、EA−1020は、ビスフェノールA型エポキシアクリレート(新中村化学工業社製)である。また、サイクロマーP−ACA200Mはビニル系重合体アクリレート付加体(ダイセルオルネクス社製)である。また、M−510は多塩基酸変性アクリルオリゴマー(東亞合成社製)である。また、Irg184は、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(IRGACURE(登録商標)184、BASF社製)である。また、Irg369は、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン(IRGACURE(登録商標)369、BASF社製)である。また、Irg819は、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(IRGACURE(登録商標)819、BASF社製)である。また、Tin405は、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ビス−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンと(2−エチルヘキシル)−グリシド酸エステルの反応生成物(TINUVIN(登録商標)405,BASF社製)である。また、PGMEは、プロピレングリコールモノメチルエーテルである。   ACMO is 3-acryloxypropyltrimethoxysilane. CNEA-100 is novolak acrylate (manufactured by KSM, solid content 50%). TTB is tetra n-butoxy titanium (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). SH710 is trimethyl-terminated phenylmethylsiloxane (manufactured by Toray Dow Corning). EA-6340 is acid-modified epoxy acrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.). EA-1020 is bisphenol A type epoxy acrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.). Cyclomer P-ACA200M is a vinyl polymer acrylate adduct (manufactured by Daicel Ornex). M-510 is a polybasic acid-modified acrylic oligomer (manufactured by Toagosei Co., Ltd.). Irg184 is 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (IRGACURE (registered trademark) 184, manufactured by BASF). Irg369 is 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone (IRGACURE (registered trademark) 369, manufactured by BASF). Irg819 is bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide (IRGACURE (registered trademark) 819, manufactured by BASF). Tin 405 is a reaction of 2- (2,4-dihydroxyphenyl) -4,6-bis- (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine and (2-ethylhexyl) -glycidic acid ester. Product (TINUVIN® 405, manufactured by BASF). PGME is propylene glycol monomethyl ether.

上記した作製例1〜作製例8から得られた各光学基材前駆体についてまとめた表が以下の表2である。   Table 2 below summarizes the optical base material precursors obtained from Production Examples 1 to 8 described above.

Figure 2015111639
Figure 2015111639

続いて、表2に示す光学基材前駆体を用いて、以下の実施例1〜実施例12及び比較例1〜比較例2を作製した。   Then, the following Example 1-Example 12 and Comparative Example 1-Comparative Example 2 were produced using the optical base material precursor shown in Table 2.

[実施例1]
光学基材前駆体A−1の樹脂モールド側の上方にパターニング用マスクを載せ、平行光露光機でコンタクト露光した。露光量は100mJ/cmだった。露光後、120℃で30秒間の露光後ベークを行った。続いて樹脂モールドを剥離したのちに、PGMEで30秒間ディップ現像し、その後エタノールで10秒間リンスし、圧気にて乾燥させ光学基材A−Iを作製した。
[Example 1]
A patterning mask was placed on the optical base precursor A-1 on the resin mold side, and contact exposure was performed using a parallel light exposure machine. The exposure amount was 100 mJ / cm 2 . After the exposure, post-exposure baking was performed at 120 ° C. for 30 seconds. Subsequently, after the resin mold was peeled off, dip development was performed with PGME for 30 seconds, followed by rinsing with ethanol for 10 seconds, followed by drying under pressure to produce optical substrate A-I.

[実施例2]
光学基材前駆体A−2を用いる以外は、実施例1と同様の方法で光学基材A−IIを作製した。
[Example 2]
Optical substrate A-II was produced in the same manner as in Example 1 except that optical substrate precursor A-2 was used.

[実施例3]
光学基材前駆体A−3を用いる以外は、実施例1と同様の方法で光学基材A−IIIを作製した。
[Example 3]
Optical substrate A-III was produced in the same manner as in Example 1 except that optical substrate precursor A-3 was used.

[実施例4]
光学基材前駆体A−3の樹脂モールド側の上方にパターニング用マスクを載せ、平行光露光機でコンタクト露光した。露光量は30mJ/cmだった。露光後、120℃で30秒間の露光後ベークを行った。続いて樹脂モールドを剥離したのちに、PGMEで30秒間ディップ現像し、その後エタノールで10秒間リンスし、圧気にて乾燥後、さらに100℃のオーブンにて5分間ベークさせ光学基材A−IVを作製した。
[Example 4]
A patterning mask was placed above the resin mold side of the optical substrate precursor A-3, and contact exposure was performed using a parallel light exposure machine. The exposure amount was 30 mJ / cm 2 . After the exposure, post-exposure baking was performed at 120 ° C. for 30 seconds. Subsequently, after the resin mold is peeled off, dip development is performed with PGME for 30 seconds, followed by rinsing with ethanol for 10 seconds, drying under pressure, and then baking in an oven at 100 ° C. for 5 minutes to form the optical substrate A-IV. Produced.

[実施例5]
光学基材前駆体B−1の樹脂モールド側の上方にパターニング用マスクを載せ、平行光露光機でコンタクト露光した。露光量は25mJ/cmだった。露光後、樹脂モールドを剥離したのちに、PGMEで30秒間ディップ現像し、その後エタノールで10秒間リンスし、圧気にて乾燥させ光学基材B−Iを作製した。
[Example 5]
A patterning mask was placed above the resin mold side of the optical substrate precursor B-1, and contact exposure was performed using a parallel light exposure machine. The exposure amount was 25 mJ / cm 2 . After the exposure, the resin mold was peeled off, followed by dip development with PGME for 30 seconds, followed by rinsing with ethanol for 10 seconds and drying under pressure to produce optical substrate BI.

[実施例6]
光学基材前駆体B−2の樹脂モールド側の上方にパターニング用マスクを載せ、平行光露光機でコンタクト露光した。露光量は25mJ/cmだった。露光後、樹脂モールドを剥離したのちに、PGMEで30秒間ディップ現像し、その後エタノールで10秒間リンスし、圧気にて乾燥させ光学基材B−IVを作製した。
[Example 6]
A patterning mask was placed above the resin mold side of the optical substrate precursor B-2, and contact exposure was performed using a parallel light exposure machine. The exposure amount was 25 mJ / cm 2 . After the exposure, the resin mold was peeled off, followed by dip development with PGME for 30 seconds, followed by rinsing with ethanol for 10 seconds and drying under pressure to produce an optical substrate B-IV.

[実施例7]
光学基材前駆体B−2の樹脂モールド側の上方にパターニング用マスクを載せ、平行光露光機でコンタクト露光した。露光量は25mJ/cmだった。露光後、樹脂モールドを剥離したのちに、PGMEで30秒間ディップ現像し、その後エタノールで10秒間リンスし、圧気にて乾燥させた。さらに、100℃のオーブン内で5分間ベークすることにより光学基材B−Vを作製した。
[Example 7]
A patterning mask was placed above the resin mold side of the optical substrate precursor B-2, and contact exposure was performed using a parallel light exposure machine. The exposure amount was 25 mJ / cm 2 . After the exposure, the resin mold was peeled off, followed by dip development with PGME for 30 seconds, followed by rinsing with ethanol for 10 seconds and drying under pressure. Furthermore, optical base material B-V was produced by baking for 5 minutes in 100 degreeC oven.

[比較例1]
光学基材前駆体A−3の樹脂モールド側の上方にパターニング用マスクを載せ、平行光露光機でコンタクト露光した。露光量は100mJ/cmだった。露光後、120℃で30秒間の露光後ベークを行った。続いて樹脂モールドを剥離し、光学基材A−Vを作製した。
[Comparative Example 1]
A patterning mask was placed above the resin mold side of the optical substrate precursor A-3, and contact exposure was performed using a parallel light exposure machine. The exposure amount was 100 mJ / cm 2 . After the exposure, post-exposure baking was performed at 120 ° C. for 30 seconds. Subsequently, the resin mold was peeled off to produce an optical substrate AV.

なお露光機には、EXF−2828(オーク製作所社製)を用いた。また照度を12mW/cmとした。 Note that EXF-2828 (manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) was used as the exposure machine. The illuminance was 12 mW / cm 2 .

[評価手法]
得られた各光学基材を光学顕微鏡で観察し、50μm角の四角抜きのパターニングが形成されているか否かを確認した。なお評価結果は以下の表3に示した。
○:きれいに四角く形成されており、四角の内部の残渣は全くない、又は非常に少ない。
△:四角の一部がギザギザしている、及び/又は四角の内部に残渣が残っている。
×:四角く形成されていない。
[Evaluation method]
Each of the obtained optical substrates was observed with an optical microscope, and it was confirmed whether or not 50 μm square patterning was formed. The evaluation results are shown in Table 3 below.
○: It is formed into a beautiful square, and there is no or very little residue inside the square.
Δ: A part of the square is jagged and / or a residue remains inside the square.
X: It is not formed squarely.

実施例1−7においては、50μm角、及びそれより大きなエリアにてドットパタンが形成されてない領域が観察されており、その領域は、平坦面であることがわかった。これに対し、比較例1では基材全面にドットパタンが形成されており、平坦面がないことがわかった。したがって、比較例1の光学基材を用いた場合、例えばLEDのp面電極側へ電極を付ける際に、ドットパタンを備える微細構造層の一部をアッシングやエッチング等で削除しなければいけないことがわかった。   In Example 1-7, the area | region where the dot pattern was not formed in the area | region larger than 50 micrometers square was observed, and it turned out that the area | region is a flat surface. In contrast, in Comparative Example 1, it was found that the dot pattern was formed on the entire surface of the substrate, and there was no flat surface. Therefore, when the optical base material of Comparative Example 1 is used, for example, when attaching an electrode to the p-plane electrode side of the LED, a part of the fine structure layer including the dot pattern must be deleted by ashing or etching. I understood.

Figure 2015111639
Figure 2015111639

なお表3に示す露光後ベークは120℃で30秒間、現像は、PGMEにディップを30秒間とし、EtOHリンスを10秒とした。また、現像後ベークを100℃で5分間とした。   The post-exposure baking shown in Table 3 was performed at 120 ° C. for 30 seconds, and the development was performed by setting the PGME dip for 30 seconds and EtOH rinse for 10 seconds. The post-development baking was performed at 100 ° C. for 5 minutes.

[実施例8]
光学基材前駆体C−1の樹脂モールド側の上方にパターニング用マスクを載せ、平行光露光機でコンタクト露光した。露光量は200mJ/cmだった。露光後、120℃で240秒間の露光後ベークを行った。続いて樹脂モールドを剥離したのちに、PGMEで30秒間超音波現像し、その後エタノールで10秒間リンスし、圧気にて乾燥後、さらに100℃のオーブンにて5分間ベークさせ光学基材C−Iを作製した。
[Example 8]
A patterning mask was placed above the resin substrate side of the optical substrate precursor C-1, and contact exposure was performed using a parallel light exposure machine. The exposure amount was 200 mJ / cm 2 . After the exposure, post-exposure baking was performed at 120 ° C. for 240 seconds. Subsequently, after the resin mold is peeled off, ultrasonic development is performed with PGME for 30 seconds, followed by rinsing with ethanol for 10 seconds, drying under pressure, and then baking in an oven at 100 ° C. for 5 minutes to form an optical substrate CI Was made.

[実施例9]
光学基材前駆体C−2の樹脂モールド側の上方にパターニング用マスクを載せ、平行光露光機でコンタクト露光した。露光量は200mJ/cmだった。露光後、120℃で240秒間の露光後ベークを行った。続いて樹脂モールドを剥離したのちに、PGMEで30秒間超音波現像し、その後エタノールで10秒間リンスし、圧気にて乾燥後、さらに100℃のオーブンにて5分間ベークさせ光学基材C−IIを作製した。
[Example 9]
A patterning mask was placed above the resin mold side of the optical substrate precursor C-2, and contact exposure was performed using a parallel light exposure machine. The exposure amount was 200 mJ / cm 2 . After the exposure, post-exposure baking was performed at 120 ° C. for 240 seconds. Subsequently, after the resin mold is peeled off, ultrasonic development is performed with PGME for 30 seconds, followed by rinsing with ethanol for 10 seconds, drying under pressure, and then baking in an oven at 100 ° C. for 5 minutes to form the optical substrate C-II. Was made.

[実施例10]
光学基材前駆体C−2の樹脂モールド側の上方にパターニング用マスクを載せ、平行光露光機でコンタクト露光した。露光量は200mJ/cmだった。露光後、120℃で240秒間の露光後ベークを行った。続いて樹脂モールドを剥離したのちに、PGMEで30秒間超音波現像し、その後エタノールで10秒間リンスし、さらにイオン交換水で10秒リンスを行った後、圧気にて乾燥後、さらに100℃のオーブンにて5分間ベークさせ光学基材C−IIIを作製した。
[Example 10]
A patterning mask was placed above the resin mold side of the optical substrate precursor C-2, and contact exposure was performed using a parallel light exposure machine. The exposure amount was 200 mJ / cm 2 . After the exposure, post-exposure baking was performed at 120 ° C. for 240 seconds. Subsequently, after the resin mold is peeled off, ultrasonic development is performed with PGME for 30 seconds, followed by rinsing with ethanol for 10 seconds, further rinsing with ion-exchanged water for 10 seconds, drying with pressurized air, and further at 100 ° C. An optical substrate C-III was produced by baking in an oven for 5 minutes.

[実施例11]
光学基材前駆体D−1の樹脂モールド側の上方にパターニング用マスクを載せ、平行光露光機でコンタクト露光した。露光量は200mJ/cmだった。露光後、120℃で240秒間の露光後ベークを行った。続いて樹脂モールドを剥離したのちに、2.38%TMAH水溶液で30秒間ディップ現像し、その後イオン交換水で30秒間リンスし、圧気にて乾燥後、さらに100℃のオーブンにて5分間ベークさせ光学基材D−Iを作製した。
[Example 11]
A patterning mask was placed above the resin mold side of the optical substrate precursor D-1, and contact exposure was performed using a parallel light exposure machine. The exposure amount was 200 mJ / cm 2 . After the exposure, post-exposure baking was performed at 120 ° C. for 240 seconds. Next, after the resin mold is peeled off, dip development is performed with 2.38% TMAH aqueous solution for 30 seconds, followed by rinsing with ion exchange water for 30 seconds, drying under pressure, and baking in a 100 ° C. oven for 5 minutes. An optical substrate DI was prepared.

[実施例12]
光学基材前駆体D−1の樹脂モールド側の上方にパターニング用マスクを載せ、平行光露光機でコンタクト露光した。露光量は200mJ/cmだった。露光後、120℃で240秒間の露光後ベークを行った。続いて樹脂モールドを剥離したのちに、2.38%TMAH水溶液で30秒間ディップ現像し、その後イオン交換水で30秒間リンスし、圧気にて乾燥後、さらに220℃のオーブンにて30分間ベークさせ光学基材D−IIを作製した。
[Example 12]
A patterning mask was placed above the resin mold side of the optical substrate precursor D-1, and contact exposure was performed using a parallel light exposure machine. The exposure amount was 200 mJ / cm 2 . After the exposure, post-exposure baking was performed at 120 ° C. for 240 seconds. Next, after the resin mold is peeled off, dip development is performed with 2.38% TMAH aqueous solution for 30 seconds, then rinsed with ion-exchanged water for 30 seconds, dried under pressure, and further baked in an oven at 220 ° C. for 30 minutes. Optical base material D-II was produced.

[比較例2]
光学基材前駆体A−3の樹脂モールド側の上方にパターニング用マスクを載せ、平行光露光機でコンタクト露光した。露光量は200mJ/cmだった。露光後、120℃で240秒間の露光後ベークを行った。続いて樹脂モールドを剥離したのちに、PGMEで30秒間超音波現像し、その後エタノールで10秒間リンスし、圧気にて乾燥後、さらに100℃のオーブンにて5分間ベークさせ光学基材A−VIを作製した。
[Comparative Example 2]
A patterning mask was placed above the resin mold side of the optical substrate precursor A-3, and contact exposure was performed using a parallel light exposure machine. The exposure amount was 200 mJ / cm 2 . After the exposure, post-exposure baking was performed at 120 ° C. for 240 seconds. Subsequently, after the resin mold is peeled off, ultrasonic development is performed with PGME for 30 seconds, followed by rinsing with ethanol for 10 seconds, drying under pressure, and then baking in an oven at 100 ° C. for 5 minutes to form the optical base material A-VI. Was made.

[評価手法]
得られた各光学基材を光学顕微鏡で観察し、所定の四角抜きのパターニングが四角く形成されているか否かを確認した。なお評価結果は以下の表4に示した。
○○○:20μm四角パタンが四角く形成されている。
○○:30μm四角パタンが四角く形成されている。
○:50μm四角パタンが四角く形成されている。
×:四角く形成されていない。
[Evaluation method]
Each of the obtained optical substrates was observed with an optical microscope, and it was confirmed whether or not a predetermined pattern without squares was formed in a square. The evaluation results are shown in Table 4 below.
OO: A 20 μm square pattern is formed in a square shape.
◯: A 30 μm square pattern is formed in a square shape.
A: A 50 μm square pattern is formed in a square shape.
X: It is not formed squarely.

Figure 2015111639
Figure 2015111639

なお表4に示す露光後ベークは120℃で240秒間、現像方法に記載の、溶剤現像1は、PGME中で30秒間超音波洗浄、その後EtOHで10秒間リンスすることにより行い、溶剤現像2は、PGME中で30秒間超音波洗浄、その後EtOHで10秒間リンスした後にさらにイオン交換水で10秒リンスすることにより行い、アルカリ現像は、2.38%TMAH(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)中に30秒間ディップした後、イオン交換水で30秒間リンスすることにより行った。また、現像後ベークを100℃で5分間、又は220℃で30分間とした。   The post-exposure baking shown in Table 4 is performed at 120 ° C. for 240 seconds, and described in the development method. Solvent development 1 is performed by ultrasonic cleaning in PGME for 30 seconds and then rinsing with EtOH for 10 seconds. Then, ultrasonic cleaning is performed in PGME for 30 seconds, followed by rinsing with EtOH for 10 seconds and further rinsing with ion-exchanged water for 10 seconds. Alkaline development is performed in 2.38% TMAH (tetramethylammonium hydroxide) for 30 seconds. After dipping for 2 seconds, rinsing with ion exchange water for 30 seconds was performed. Further, the post-development baking was performed at 100 ° C. for 5 minutes or at 220 ° C. for 30 minutes.

1 光学基材
2、101 基材
2a、101a 主面
3、113 微細構造層
4、111 基材本体
5 導電層
6、15、16、50 ドット
13 凸部
14 凹部
51 樹脂モールド
52 感光性樹脂材
52a 露光部
52b 未露光部
54 シート
55 光学基材前駆体
60 パターニング用マスク
60a 露光領域
60b 非露光領域
102 カソード電極
103 n型半導体層
104 発光層
105 p型半導体層
106 透明導電層
108 アノード電極
110 積層半導体層
200 発光素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical base material 2, 101 Base material 2a, 101a Main surface 3, 113 Fine structure layer 4, 111 Base body 5 Conductive layer 6, 15, 16, 50 Dot 13 Convex part 14 Concave part 51 Resin mold 52 Photosensitive resin material 52a Exposed portion 52b Unexposed portion 54 Sheet 55 Optical substrate precursor 60 Patterning mask 60a Exposed region 60b Non-exposed region 102 Cathode electrode 103 N-type semiconductor layer 104 Light emitting layer 105 P-type semiconductor layer 106 Transparent conductive layer 108 Anode electrode 110 Multilayer Semiconductor Layer 200 Light Emitting Element

Claims (22)

基材と、前記基材の主面に形成された微細構造層と、を有してなる発光素子形成用の光学基材であって、
前記微細構造層の表面には、複数の凸部又は凹部から構成される複数のドットが形成されており、
前記基材の主面側には、前記微細構造層と、発光素子の電極形成部として利用可能な平坦面が設けられていることを特徴とする光学基材。
An optical base material for forming a light emitting element, comprising: a base material; and a microstructure layer formed on a main surface of the base material,
A plurality of dots composed of a plurality of convex portions or concave portions are formed on the surface of the fine structure layer,
An optical base material, wherein the main surface side of the base material is provided with the fine structure layer and a flat surface that can be used as an electrode forming portion of a light emitting element.
前記平坦面は、前記基材の主面が露出した面であることを特徴とする請求項1記載の光学基材。   The optical substrate according to claim 1, wherein the flat surface is a surface where a main surface of the substrate is exposed. 前記主面はp面電極側であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の光学基材。   3. The optical substrate according to claim 1, wherein the main surface is a p-plane electrode side. 前記平坦面は、フォトリソグラフィにより作製された面であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の光学基材。   The optical substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the flat surface is a surface produced by photolithography. 前記基材は、基材本体と、前記基材本体の表面に形成された導電層とを備えて構成され、前記導電層の表面が前記基材の主面をなすことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の光学基材。   The base material includes a base material body and a conductive layer formed on a surface of the base material body, and the surface of the conductive layer forms a main surface of the base material. The optical substrate according to any one of claims 1 to 4. 前記微細構造層が、芳香族基、多環状基、又は複素環基の少なくとも一種を含む化合物を含有し、あるいは、Al、Si、P、Ti、Ga、Ge、Zr、Nb、Ta、In及びSnから選ばれる少なくとも一種の元素を含有することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の光学基材。   The microstructure layer contains a compound containing at least one of an aromatic group, a polycyclic group, or a heterocyclic group, or Al, Si, P, Ti, Ga, Ge, Zr, Nb, Ta, In, and The optical substrate according to any one of claims 1 to 5, comprising at least one element selected from Sn. 前記微細構造層を形成するための感光性樹脂材が、酸化防止剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、ラジカル補足剤、増感剤、及び接着助剤の少なくとも一種類を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の光学基材。   The photosensitive resin material for forming the microstructure layer includes at least one of an antioxidant, a polymerization inhibitor, an ultraviolet absorber, a radical scavenger, a sensitizer, and an adhesion assistant. The optical substrate according to any one of claims 1 to 6. 前記微細構造層を形成するための感光性樹脂材が、ネガ型レジストであることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の光学基材。   The optical substrate according to any one of claims 1 to 7, wherein the photosensitive resin material for forming the fine structure layer is a negative resist. 前記微細構造層を形成するための感光性樹脂材が、アルカリ現像可能な樹脂であることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の光学基材。   The optical substrate according to any one of claims 1 to 8, wherein the photosensitive resin material for forming the fine structure layer is an alkali developable resin. 前記微細構造層を形成するための感応性樹脂材が、カルボン酸基を有する化合物を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の光学基材。   The optical substrate according to any one of claims 1 to 9, wherein the sensitive resin material for forming the microstructure layer contains a compound having a carboxylic acid group. 請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載された前記光学基材を用いて形成された発光素子であって、
前記微細構造層の表面に、半導体層及び発光層を有する積層半導体層が形成されており、前記平坦面に電極層が形成されていることを特徴とする発光素子。
A light emitting device formed using the optical substrate according to any one of claims 1 to 10,
A light-emitting element, wherein a multilayer semiconductor layer including a semiconductor layer and a light-emitting layer is formed on a surface of the microstructure layer, and an electrode layer is formed on the flat surface.
表面に複数の凸部又は凹部から構成される複数のドットが形成されたモールドと、基材と、前記モールドの表面と前記基材の主面との間に介在させた感光性樹脂材と、を積層してなる光学基材前駆体を形成する工程、
前記光学基材前駆体に対してマスクを介して露光し、このとき露光領域を、前記モールドに形成された前記ドットの形成領域よりも小さい範囲内とする工程、
前記モールドを剥離し、露光された前記感光性樹脂材を、表面に前記ドットが形成された微細構造層として前記主面の一部に残すとともに、前記感光性樹脂材の未露光部を現像により除去して、前記主面に前記微細構造層と平坦面とを形成する工程、
を有することを特徴とする光学基材の製造方法。
A mold in which a plurality of dots composed of a plurality of convex portions or concave portions are formed on the surface; a base material; a photosensitive resin material interposed between the surface of the mold and the main surface of the base material; A step of forming an optical substrate precursor obtained by laminating
Exposing the optical substrate precursor through a mask, and at this time, exposing the exposure area to a range smaller than the formation area of the dots formed on the mold;
The mold is peeled off and the exposed photosensitive resin material is left on a part of the main surface as a fine structure layer having the dots formed on the surface, and an unexposed portion of the photosensitive resin material is developed by development. Removing and forming the microstructure layer and a flat surface on the main surface;
The manufacturing method of the optical base material characterized by having.
前記現像した後に、前記光学基材前駆体を加熱する工程を含むことを特徴とする請求項12記載の光学基材の製造方法。   13. The method for producing an optical substrate according to claim 12, further comprising a step of heating the optical substrate precursor after the development. 前記感光性樹脂材の未露光部の除去により、前記主面の一部を露出させることを特徴とする請求項12又は請求項13記載の光学基材の製造方法。   The method for producing an optical substrate according to claim 12 or 13, wherein a part of the main surface is exposed by removing an unexposed portion of the photosensitive resin material. 前記感光性樹脂材の未露光部を溶剤により除去することを特徴とする請求項12ないし請求項14のいずれか1項に記載の光学基材の製造方法。   The method for producing an optical substrate according to any one of claims 12 to 14, wherein an unexposed portion of the photosensitive resin material is removed with a solvent. 前記感光性樹脂材の未露光部を溶剤により除去した後に水を用いてリンスすることを特徴とする請求項15記載の光学基材の製造方法。   16. The method for producing an optical substrate according to claim 15, wherein the unexposed portion of the photosensitive resin material is removed with a solvent and then rinsed with water. 前記感光性樹脂材の未露光部をアルカリ水溶液により除去した後に水を用いてリンスすることを特徴とする請求項15記載の光学基材の製造方法。   16. The method for producing an optical substrate according to claim 15, wherein an unexposed portion of the photosensitive resin material is removed with an aqueous alkaline solution and then rinsed with water. 前記感光性樹脂材の未露光部を除去する際に、超音波を用いることを特徴とする請求項12ないし請求項17のいずれか1項に記載の光学基材の製造方法。   The method for producing an optical substrate according to any one of claims 12 to 17, wherein an ultrasonic wave is used when removing an unexposed portion of the photosensitive resin material. 前記モールドの表面に前記感光性樹脂材を充填したシートの前記感光性樹脂材側に前記基材を貼り合わせて前記光学基材前駆体を形成するか、あるいは、前記基材の主面に前記感光性樹脂材を塗布し、前記感光性樹脂材に、前記ドットが形成された前記モールドの表面を押し当てながら貼り合わせることで前記光学基材前駆体を形成することを特徴とする請求項12ないし請求項18のいずれか1項に記載の光学基材の製造方法。   The optical base material precursor is formed by bonding the base material to the photosensitive resin material side of the sheet filled with the photosensitive resin material on the surface of the mold, or the main surface of the base material 13. The optical base material precursor is formed by applying a photosensitive resin material and adhering the photosensitive resin material to the photosensitive resin material while pressing the surface of the mold on which the dots are formed. The method for producing an optical substrate according to any one of claims 18 to 18. 前記露光後に、前記光学基材前駆体を加熱する工程を含むことを特徴とする請求項12ないし請求項19のいずれか1項に記載の光学基材の製造方法。   The method for manufacturing an optical substrate according to any one of claims 12 to 19, further comprising a step of heating the optical substrate precursor after the exposure. 前記光学基材前駆体の形成工程での貼合時に、前記基材と前記モールド間を加圧することを特徴とする請求項12ないし請求項20のいずれか1項に記載の光学基材の製造方法。   The optical substrate according to any one of claims 12 to 20, wherein a pressure is applied between the substrate and the mold at the time of bonding in the step of forming the optical substrate precursor. Method. 前記光学基材前駆体の形成工程での貼合時に、熱を加えることを特徴とする請求項12ないし請求項21のいずれか1項に記載の光学基材の製造方法。
The method for producing an optical substrate according to any one of claims 12 to 21, wherein heat is applied at the time of bonding in the step of forming the optical substrate precursor.
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