JP2017049369A - 感光性組成物、硬化膜の製造方法、液晶表示装置の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法、およびタッチパネルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する化合物と、光重合開始剤と、溶剤と、S1で表される構造およびS2で表される構造を有する化合物Sと、を含む感光性組成物。式中、波線は化合物Sを構成する原子団との結合位置を表し、R1はアルキル基を表し、R2は水素原子またはアルキル基を表し、L1は単結合または2価の連結基を表し、Rfはフッ素原子を3以上有するフルオロアルキル基を表し、L100は、炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、R100は水素原子、ヒドロキシ基または炭素数1〜12のアルキル基を表し、nは0〜30の整数を表す。
【選択図】なし
Description
<1> エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する化合物と、光重合開始剤と、溶剤と、下式S1で表される構造および下式S2で表される構造を有する化合物Sと、を含む感光性組成物;
R1はアルキル基を表し、
R2は、水素原子またはアルキル基を表し、
L1は、単結合または2価の連結基を表し、L1が2価の連結基を表す場合、R1はL1と結合して環を形成してもよく、
Rfは、フッ素原子を3以上有するフルオロアルキル基を表し、
L100は、炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、
R100は、水素原子、ヒドロキシ基または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
nは、0〜30の整数を表し、
nが0のとき、R100は、ヒドロキシ基を表し、
nが1のとき、L100は、炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、R100は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
nが2〜30のとき、L100は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、R100は水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、複数のL100は同一であってもよく、異なってもよい。
<2> エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する化合物の100質量部に対して、化合物Sを0.001〜20質量部含有する、<1>に記載の感光性組成物。
<3> 化合物Sが、式S1で表される構造を側鎖に有する構成単位S1−1と、式S2で表される構造を側鎖に有する構成単位S2−1とを有する重合体である、<1>または<2>に記載の感光性組成物。
<4> 化合物Sが、下式S1−2で表される構成単位と、下式S2−2で表される構成単位とを有する重合体である、<1>〜<3>のいずれかに記載の感光性組成物;
R12はアルキル基を表し、
R13は、水素原子またはアルキル基を表し、
L10は、単結合または2価の連結基を表し、L10が2価の連結基を表す場合、R12はL10と結合して環を形成してもよく、
Rfは、フッ素原子を3以上有するフルオロアルキル基を表し、
L101は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、
R101は、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
n1は0〜30の整数を表し、
n1が0または1のとき、R101は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
n1が2〜30のとき、複数のL101は同一であってもよく、異なってもよい。
<5> 化合物Sが、下式S1−3で表される構成単位と、下式S2−3で表される構成単位とを有する重合体である、<1>〜<4>のいずれかに記載の感光性組成物;
R22は、炭素数1〜3のアルキル基を表し、
R23は、水素原子を表し、
L20は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、
Rf1は、炭素数3〜6のパーフルオロアルキル基を表し、
R22は、L20と結合して環を形成してもよく、
L201は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、
R201は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
n2は1〜20の整数を表し、n2が2〜20のとき、複数のL201は同一であってもよく、異なってもよい。
<6> 化合物Sは、構成単位S1−1と、構成単位S2−1とを、化合物Sの全構成単位の70質量%以上含有する重合体であり、かつ、構成単位S1−1と、構成単位S2−1との質量比が、構成単位S1−1:構成単位S2−1=5:95〜95:5である、<3>〜<5>のいずれかに記載の感光性組成物。
<7> 化合物Sの重量平均分子量が100〜100000である、<1>〜<6>のいずれかに記載の感光性組成物。
<8> さらに、アルカリ可溶性樹脂を含む、<1>〜<7>のいずれかに記載の感光性組成物。
<9> アルカリ可溶性樹脂が、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリイミド樹脂、シクロオレフィン樹脂およびシロキサン樹脂から選ばれる1種以上である、<8>に記載の感光性組成物。
<10> <1>〜<9>のいずれかに記載の感光性組成物を基板上に塗布する工程と、塗布した感光性組成物から溶剤を除去する工程と、溶剤を除去した感光性組成物を、パターン状に露光する工程と、パターン状に露光した感光性組成物の未露光部を現像してパターンを形成する工程と、現像後の感光性組成物を加熱する工程と、を含む硬化膜の製造方法。
<11> <10>に記載の硬化膜の製造方法を含む、液晶表示装置の製造方法。
<12> <10>に記載の硬化膜の製造方法を含む、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
<13> <10>に記載の硬化膜の製造方法を含む、タッチパネルの製造方法。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
なお、本明細書中において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」および「メタクリレート」を表し、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」および「メタクリル」を表し、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」および「メタクリロイル」を表し、「(メタ)アリル」は、「アリル」および「メタリル」を表す。
本明細書において、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定によるポリスチレン換算値として定義される。
本発明の感光性組成物は、エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する化合物と、光重合開始剤と、溶剤と、後述する式S1で表される構造および式S2で表される構造を有する化合物Sと、含む。
すなわち、後述する式S1で表される構造はフルオロアルキル基を有するため疎水性に優れ、式S2で表される構造は親水性基を有するため親水性に優れる。両者の構造を併せ持つ化合物Sは、界面活性剤として機能し、優れた塗布性を得ることが可能になったと推定される。また、化合物Sが有する式S1で表される構造は、フルオロアルキル基が、アセタール結合を介して結合しているため、加熱時などにアセタール結合が切れて、フルオロアルキル基部分が脱離して揮発しやすく、硬化膜の表層にフッ素が偏在し難いと考えられる。このため、アッシングなどの工程を経ることなく、硬化膜上に積層される上層との密着性に優れた硬化膜を製造することが可能になったと推定される。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明の感光性組成物は、エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する化合物(以下、重合性化合物ともいう)を含有する。重合性化合物が有するエチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられ、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
本発明の感光性組成物は、光重合開始剤を含有する。光重合開始剤としては、重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましい。光重合開始剤は、約300nm〜800nm(330nm〜500nmがより好ましい。)の範囲内に少なくとも約50のモル吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。
本発明の感光性組成物は、溶剤を含有する。本発明の感光性組成物は、本発明の必須成分と、さらに後述の任意の成分を溶剤に溶解した溶液として調製されることが好ましい。 溶剤としては、必須成分および任意成分を溶解し、各成分と反応しないものが好ましい。
本発明において、溶剤Cとしては、公知の溶剤を用いることができる。例えば、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類(例えばジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテルなど)、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エステル類、ケトン類、アミド類、ラクトン類等が例示できる。また、特開2011−221494号公報の段落番号0174〜0178に記載の溶剤、特開2012−194290公報の段落番号0167〜0168に記載の溶剤も挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。好ましい溶剤の具体例として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、γ−ブチロラクトン、N−メチルピロリドン、1、3ーブチレングリコールジアセテートを挙げることができる。
本発明の感光性組成物は、下式S1で表される構造および下式S2で表される構造を有する化合物Sを含む。以下、S1で表される構造を構造S1ともいう。また、式S2で表される構造を構造S2ともいう。
R1はアルキル基を表し、
R2は、水素原子またはアルキル基を表し、
L1は、単結合または2価の連結基を表し、L1が2価の連結基を表す場合、R1はL1と結合して環を形成してもよく、
Rfは、フッ素原子を3以上有するフルオロアルキル基を表し、
L100は、炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、
R100は、水素原子、ヒドロキシ基または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
nは、0〜30の整数を表し、
nが0のとき、R100は、ヒドロキシ基を表し、
nが1のとき、L100は、炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、R100は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
nが2〜30のとき、L100は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、R100は水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、複数のL100は同一であってもよく、異なってもよい。
式S1において、R1はアルキル基を表す。アルキル基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましく、1または2が特に好ましく、1が最も好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐および環状のいずれでよいが、直鎖または分岐が好ましく、直鎖がより好ましい。
L1が2価の連結基を表す場合、R1はL1と結合して環を形成してもよい。R1とL1とが結合して形成する環としては、例えば、テトラヒドロフラニル基およびテトラヒドロピラニル基等を挙げることができる。
2価の連結基としては、アルキレン基、アリーレン基およびこれらを組み合わせてなる基が挙げられる。
アルキレン基の炭素数は、1〜12が好ましく、1〜10がより好ましく、1〜6がさらに好ましく、1〜4が特に好ましい。アルキレン基は、直鎖または環状が好ましく、直鎖がより好ましい。アルキレン基は、エーテル結合、エステル結合およびアミド結合から選ばれる1種以上の結合を介して連結していてもよく、これらの結合を有していなくてもよい。アルキレン基は、前述の結合を有さないことが好ましい。また、アルキレン基は、無置換であってもよく、置換基を有してもよいが、無置換が好ましい。置換基としては、ハロゲン原子が例示できる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示され、フッ素原子が好ましい。
アリーレン基の炭素数は、6〜20が好ましく、6〜12がより好ましい。アリーレン基は、無置換であってもよく、置換基を有してもよい。無置換が好ましい。置換基としては、ハロゲン原子が例示できる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示され、フッ素原子が好ましい。
L1は、単結合またはアルキレン基が好ましく、アルキレン基がより好ましい。
Rfが表すフルオロアルキル基は、直鎖、分岐および環状のいずれでもよく、直鎖または環状が好ましく、直鎖がより好ましい。この態様によれば、塗布性を良好にできる。さらには、硬化膜上に積層される上層との密着性をより向上できる。
本発明において、Rfは、パーフルオロアルキル基であることが好ましい。パーフルオロアルキル基の炭素数は、3〜6が好ましく、4〜6が更に好ましい。この態様によれば、塗布性を良好にできる。さらには、硬化膜上に積層される上層との密着性をより向上できる。
なお、本発明において、フルオロアルキル基とは、アルキル基の水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換されたアルキル基を意味する。すなわち、フルオロアルキル基とは、フッ素原子を置換基として有するアルキル基である。また、パーフルオロアルキル基とは、フルオロアルキル基の一種であって、アルキル基の水素原子の全てがフッ素原子で置換されたアルキル基を意味する。
式S2において、L100は、炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、
R100は、水素原子、ヒドロキシ基または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
nは、0〜30の整数を表す。
式S2において、R100が表すアルキル基の炭素数は、1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい。R100が表すアルキル基は、直鎖、分岐が好ましく、直鎖がより好ましい。R100が表すアルキル基は、置換基を有してもよいが、無置換が好ましい。
なお、nは、0〜30の整数を表すが、本発明の感光性組成物は、化合物Sにおけるnが異なるものを複数含んでいてもよい。従って、本発明の感光性組成物に含まれる化合物Sの、nの平均値は整数にならない場合がある。本発明において、1つの化合物Sにおける、nは0〜30の整数を表すことが好ましい。
nが1のとき、L100は、炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、R100は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
nが2〜30のとき、L100は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、R100は水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、複数のL100は同一であってもよく、異なってもよい。
この態様によれば、優れた親水性が得られ易い。特に、親水性向上の観点から、式S2は、以下の(1)〜(3)の態様が好ましく、(2)または(3)の態様がより好ましく、(3)の態様が更に好ましい。
(1)nが0で、R100がヒドロキシ基を表す構造。
(2)nが1で、L100が炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、R100が水素原子を表す構造
(3)nが2〜30で、L100が炭素数1〜12のアルキレン基で、R100が水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表す構造。
また、化合物Sは、構造S2を1つのみ有していてもよく、2以上有してもよい。また、構造S2を2以上有する場合は、同じ構造であってもよく、異なる構造であってもよい。
化合物Sが低分子化合物である場合、化合物Sは、下記式S−100で表される化合物が好ましい。
R2は、水素原子またはアルキル基を表し、
L1は、単結合または2価の連結基を表し、L1が2価の連結基を表す場合、R1はL1と結合して環を形成してもよく、
Rfは、フッ素原子を3以上有するフルオロアルキル基を表し、
L100は、炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、
R100は、水素原子、ヒドロキシ基または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
nは、0〜30の整数を表し、
nが0のとき、R100は、ヒドロキシ基を表し、
nが1のとき、L100は、炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、R100は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
nが2〜30のとき、L100は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、R100は水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、複数のL100は同一であってもよく、異なってもよく、
Aは単結合または(p+q)価の連結基を表し、
pおよびqは、それぞれ独立に1以上の整数を表し、
Aは単結合が単結合の場合、pおよびqは、それぞれ1を表す。
(p+q)価の連結基としては、1から100個までの炭素原子、0個から10個までの窒素原子、0個から50個までの酸素原子、1個から200個までの水素原子、および0個から20個までの硫黄原子から成り立つ基が含まれる。
(n+k)価の連結基は、具体的な例として、下記の構造単位または以下の構造単位が2以上組み合わさって構成される基(環構造を形成していてもよい)を挙げることができる。
化合物Sが重合体である場合、化合物Sは、構造S1を側鎖に有する構成単位S1−1と、構造S1を側鎖に有する構成単位S2−1とを有する重合体であることが好ましい。
また、構成単位S2−1がアクリル系の主鎖構造である具体例としては、例えば、下記S2−2で表される構造が挙げられる。構成単位S2−1がスチレン系の主鎖構造である具体例としては、例えば、下記S2−100で表される構造が挙げられる。構成単位S2−1がシクロオレフィン系の主鎖構造である具体例としては、例えば、下記S2−200で表される構造が挙げられる。
R11は、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を表し、R12はアルキル基を表し、
R13は、水素原子またはアルキル基を表し、
L10は、単結合または2価の連結基を表し、L10が2価の連結基を表す場合、R12はL10と結合して環を形成してもよく、
Rfは、フッ素原子を3以上有するフルオロアルキル基を表す。
式S2−2において、
L101は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、
R101は、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
n1は0〜30の整数を表し、
n1が0または1のとき、R101は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
n1が2〜30のとき、複数のL101は同一であってもよく、異なってもよい。
式S2−100およびS2−200において、
L110は、炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、
R110は、水素原子、ヒドロキシ基または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
n10は、0〜30の整数を表し、
n10が0のとき、R110は、ヒドロキシ基を表し、
n10が1のとき、L110は、炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、R110は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
n10が2〜30のとき、L110は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、R110は水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、複数のL110は同一であってもよく、異なってもよい。
他の構成単位としては、例えば、架橋性基を有する構成単位などが挙げられる。架橋性基を有する構成単位の態様としては、エポキシ基、オキセタニル基、−NH−CH2−O−R(Rは水素原子または炭素数1〜20のアルキル基)で表される基およびエチレン性不飽和基よりなる群から選ばれた少なくとも1つを含む構成単位が挙げられる。架橋性基は、エポキシ基、オキセタニル基、および、−NH−CH2−O−R(Rは水素原子または炭素数1〜20のアルキル基)で表される基から選ばれる少なくとも1種が好ましく、エポキシ基及び/又はオキセタニル基がより好ましい。
他の構成単位の含有量は、重合体の全構成単位に対して、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましい。下限は、例えば1質量%とすることもできる。また、他の構成単位を実質的に含有しないこともできる。他の構成単位を実質的に含有しないとは、重合体の全構成単位に対して、他の構成単位の含有量が0.5質量%以下が好ましく、0.1質量%以下がより好ましく、他の構成単位を含有しないことが一層好ましい。
R12はアルキル基を表し、
R13は、水素原子またはアルキル基を表し、
L10は、単結合または2価の連結基を表し、L10が2価の連結基を表す場合、R12はL10と結合して環を形成してもよく、
Rfは、フッ素原子を3以上有するフルオロアルキル基を表し、
L101は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、
R101は、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
n1は0〜30の整数を表し、
n1が0または1のとき、R101は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
n1が2〜30のとき、複数のL101は同一であってもよく、異なってもよい。
なお、n1は、0〜30の整数を表すが、本発明の感光性組成物は、化合物Sにおけるn1が異なるものを複数含んでいてもよい。従って、本発明の感光性組成物に含まれる化合物Sの、n1の平均値は整数にならない場合がある。
本発明において、化合物Sは、構成単位S1−1と、構成単位S2−1とを、化合物Sの全構成単位の60モル%以上有することが好ましく、70モル%以上含有することがより好ましく、80モル%以上含有することが更に好ましい。上記範囲であれば、塗布性が良好で、硬化膜上に積層される上層との密着性に優れた硬化膜を形成しやすい。また、構成単位S1−1と、構成単位S2−1とのモル比は、構成単位S1−1:構成単位S2−1=95:5〜5:95であることが好ましく、80:20〜10:90がより好ましく、70:30〜10:90がより好ましい。
すなわち、化合物Sは、上記構成単位S1−2と、下式S2−2−1で表される構成単位(構成単位S2−2−1ともいう)、下式S2−2−2で表される構成単位(構成単位S2−2−2ともいう)、および、下式S2−2−3で表される構成単位(構成単位S2−2−3ともいう)から選ばれる少なくとも一種の構成単位とを有する重合体であってもよい。
なかでも、構成単位S1−2と、構成単位S2−2−1及び/又は構成単位S2−2−2を有する重合体が好ましい。
重合体の全構成単位中における、構成単位S2−2−1と構成単位S2−2−2との合計含有量は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、20質量%以上が更に好ましく、40質量%以上が特に好ましい。上限は、例えば、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、85質量%以下が更に好ましい。
また、重合体の全構成単位中における、構成単位S2−2−1の含有量は、1質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、20質量%以上が更に好ましく、40質量%以上が特に好ましい。上限は、例えば、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、85質量%以下が更に好ましい。
また、重合体の全構成単位中における、構成単位S2−2−2の含有量は、重合体の全構成単位に対して、1〜20質量%が好ましく、1〜15質量%がより好ましく、1〜10質量%が更に好ましく、1〜5質量%が特に好ましい。
また、重合体の全構成単位中における、構成単位S2−2−3の含有量は、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下が更に好ましく、1質量%以下が特に好ましい。また、構成単位S2−2−3を実質的に含有しないことも好ましい。構成単位S2−2−3を実質的に含有しないとは、重合体の全構成単位に対して、構成単位S2−2−3の含有量が0.5質量%以下が好ましく、0.1質量%以下がより好ましく、構成単位S2−2−3を含有しないことが一層好ましい。この態様によれば、優れた塗布性が得られ易い。
L101は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、
R102は、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
R103は、炭素数1〜6のアルキル基を表し、
n1aは1〜30の整数を表し、
n1aが1のとき、R102は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
n1aが2〜30のとき、複数のL101は同一であってもよく、異なってもよい。
R103が表すアルキル基の炭素数は、1〜6が好ましく、1〜3がより好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐が好ましく、直鎖がより好ましい。アルキル基は、置換基を有してもよいが、無置換が好ましい。
R22は、炭素数1〜3のアルキル基を表し、
R23は、水素原子を表し、
L20は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、
Rf1は、炭素数3〜6のパーフルオロアルキル基を表し、
R22は、L20と結合して環を形成してもよく、
L201は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、
R201は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
n2は1〜20の整数を表し、n2が2〜20のとき、複数のL201は同一であってもよく、異なってもよい。
R22は、L20と結合して環を形成してもよい。R22とL20とが結合して形成する環としては、例えばシクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、テトラヒドロフラニル基、アダマンチル基およびテトラヒドロピラニル基等を挙げることができる。
式S2−3において、R201が表すアルキル基の炭素数は、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい。R201が表すアルキル基は、直鎖、分岐が好ましく、直鎖がより好ましい。R201が表すアルキル基は、置換基を有してもよいが、無置換が好ましい。R201は、水素原子が好ましい。
構成単位S2−2−2の含有量は、重合体の全構成単位に対して、1〜20質量%が好ましく、1〜15質量%がより好ましく、1〜10質量%が更に好ましく、1〜5質量%が特に好ましい。
構成単位S2−2−3の含有量は、重合体の全構成単位に対して、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下が更に好ましく、1質量%以下が特に好ましい。また、重合体は、構成単位S2−2−3を実質的に含有しないことも好ましい。構成単位S2−2−3を実質的に含有しないとは、重合体の全構成単位に対して、構成単位S2−2−3の含有量は0.5質量%以下が好ましく、0.1質量%以下がより好ましく、構成単位S2−2−3を含有しないことが一層好ましい。この態様によれば、優れた塗布性が得られ易い。
化合物Sの分散度(Mw/Mn)は、1.0〜5.0が好ましく、1.2〜3.0がより好ましい。
本発明の感光性組成物は、アルカリ可溶性樹脂を含むことが好ましい。アルカリ可溶性樹脂を含有することにより、現像性およびパターン形成性が向上する。
なお、本発明において、アルカリア可溶性樹脂は、上述した化合物Sとは異なる成分である。すなわち、上述した構造S1と構造S2とを有する重合体は、化合物Sに該当するものとする。
また、本発明において、アルカリア可溶性樹脂は、上述した重合性化合物(エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する化合物)とは異なる成分である。すなわち、エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有し、かつ、酸基などのアルカリ可溶性基を有するポリマーは、重合性化合物に該当するものとする。
アルカリ可溶性樹脂の酸価は、30〜500mgKOH/gが好ましい。下限は、50mgKOH/g以上がより好ましく、70mgKOH/g以上が更に好ましい。上限は、400mgKOH/g以下がより好ましく、200mgKOH/g以下がさらに好ましく、150mgKOH/g以下が特に好ましく、120mgKOH/g以下が一層も好ましい。
本発明において、アルカリ可溶性樹脂としてのアクリル樹脂は、下記(X−1)で表される構成単位を有することが好ましい。また、アルカリ可溶性樹脂としてのスチレン樹脂は、下記(X−2)で表される構成単位を有することが好ましい。アクリル樹脂は、下記(X−1)を全構成単位中に5質量%以上含有することが好ましく、10質量%以上含有することがより好ましい。スチレン樹脂は、下記(X−2)を全構成単位中に5質量%以上含有することが好ましく、10質量%硫黄含有することがより好ましい。上限は、100質量%とすることもでき、80質量%以下とすることもでき、50質量%以下とすることもできる。
本発明において、アルカリ可溶性樹脂としてのポリイミド樹脂およびポリベンゾオキサゾール樹脂は、下記(X−3)で表される構成単位を有することが好ましい。なお、式(X−3)において、mが0で、nが2ある構成単位を有する樹脂は、ポリイミド樹脂である。式(X−3)において、nが0で、mが2である構成単位を有する樹脂は、ポリベンゾオキサゾール樹脂である。
ポリイミド樹脂およびポリベンゾオキサゾール樹脂は、(X−3)で表される構成単位を全構成単位中に10モル%以上含有することが好ましく、20モル%以上がより好ましい。上限は、100モル%とすることもでき、95モル%以下とすることもでき、90モル%以下とすることもできる。
環状脂肪族基の炭素数は、3〜60が好ましく、3〜40がより好ましく、3〜30が更に好ましく、3〜20が特に好ましい。環状脂肪族基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基などが挙げられる。
芳香族環基の炭素数は、6〜60が好ましく、6〜40がより好ましく、6〜30が更に好ましく、6〜20が特に好ましい。なお、本発明において、芳香族環基は、芳香族炭化水素基を意味する。芳香族環基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基などが挙げられる。
複素環基としては、5員、6員または7員の複素環を有する基が挙げられる。複素環基は5員環または6員環の複素環を有する基が好ましい。複素環を構成するヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子が好ましい。複素環は、芳香族複素環であることが好ましい。複素環基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基などが挙げられる。
複素環の具体例としては、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ピロリン環、ピロリジン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、イミダゾリジン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、ピラゾリジン環、トリアゾール環、フラザン環、テトラゾール環、ピラン環、チイン環、ピリジン環、ピペリジン環、オキサジン環、モルホリン環、チアジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペラジン環およびトリアジン環などが挙げられる。
脂肪族環の具体例としては、例えば、以下に示す構造などが挙げられる。
溶剤溶解性の観点では、炭素数3以上の酸クロリドが好ましい。耐溶剤性の観点では、炭素数12以下の酸クロリドが好ましい。
一般式(b1)
R30は1価の有機基を表す。1価の有機基としては特に制限はないが、一分子あたりの式量が15〜500の基が例示される。また、1価の有機基を構成する原子は、炭素原子、酸素原子、窒素原子、水素原子、硫黄原子から選択されることが好ましく、炭素原子、酸素原子、窒素原子、水素原子から選択されることがより好ましい。
具体的には、アルキル基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜6)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜10、より好ましくは炭素数2〜6)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜10、より好ましくは炭素数2〜6)、アリール基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜10)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜6)、カルボキシル基、架橋性基、ならびに、酸素原子、カルボニル基、スルホニル基、アリーレン基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜10)、アルキレン基(好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜6)、アルケニレン基(好ましくは炭素数2〜10、より好ましくは炭素数2〜6)、およびアルキニレン基(好ましくは炭素数2〜10、より好ましくは炭素数2〜6)と、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、カルボニル基、カルボキシル基、酸素原子、アルキレン基、アルキニレン基またはアリーレン基との組み合わせからなる基であることがより好ましい。
これらの基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ヒドロキシ基、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、アミド基、スルホニルアミド基などを挙げることができる。
他の構成単位としては、例えば、下記式a1〜a3で表される構成単位が例示される。他の構成単位は、ポリイミド樹脂またはポリベンゾオキサゾール樹脂が有する全構成単位の60モル%以下が好ましく、50モル%以下がより好ましく、40モル%以下が更に好ましく、30モル%以下が特に好ましい。
式a1のRA10およびRA11が表すアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよい。直鎖アルキル基の場合、炭素数は、1〜20が好ましく、1〜15がより好ましく、1〜10がさらに好ましい。分岐アルキル基の場合、炭素数は、3〜20が好ましく、3〜15がより好ましく、3〜10がさらに好ましい。環状アルキル基の場合、炭素数は、3〜15が好ましく、5〜15がより好ましく、5〜10がより好ましい。
式a3のX12が表す、ケイ素原子を含む基は、下記で表される基であることが好ましい。
シロキサン樹脂は、下記(X−4)〜(X−6)から選ばれる少なくとも1種の構成単位を有することが好ましく、下記(X−4)または(X−5)で表される構成単位を有することが更に好ましい。
また、シロキサン樹脂は、下記(X−4)〜(X−6)から選ばれる少なくとも1種の構成単位を、全構成単位中に、10質量%以上含有することが好ましく、20質量%以上含有することがより好ましい。上限は、100質量%とすることもでき、80質量%以下とすることもでき、70質量%以下とすることもできる。
Rx2が表すアルキル基の炭素数は、1〜10が好ましく、1〜8がより好ましく、1〜6がさらに好ましい。アルキル基は、置換基を有していてもよい。また、アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよい。
Rx2が表すアリール基の炭素数は、6〜20が好ましく、6〜14がより好ましく、6〜10がさらに好ましい。アリール基は、置換基を有していてもよい。
Rx2が表すアラルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基の水素原子の一部が、炭素数6〜20のアリール基に置換されている基が好ましい。アラルキル基は、置換基を有していてもよい。アラルキル基を構成するアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよい。
アルキル基、アリール基、アラルキル基が有してもよい置換基としては、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のチオアルコキシ基、ヒドロキシル基、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)などが挙げられる。
RX2は、溶剤耐性や耐熱性の観点からメチル基、フェニル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基が好ましく、メチル基、フェニル基がより好ましい。
Rx3が表すアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。Rx3が表すハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましい。
式a4−1中、a1は0〜3の整数を表し、b1は0〜3の整数を表す。ただし0≦a1+b1≦3である。R7AおよびR8Aは、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、または、アラルキル基を表す。
式a2−1において、nは、0または1を表し、0が好ましい。m2は、nが0の場合は0〜2の整数を表し、nが1の場合は0〜3の整数を表す。m2は0が好ましい。
式a2−2において、m3は、0〜6の整数を表し、0が好ましい。
本発明において、シクロオレフィン樹脂は、脂環式構造を含有するオレフィンモノマー(以下、「シクロオレフィンモノマー」という)由来の構造単位を有する樹脂である。本発明で使用するアルカリ可溶性樹脂としてのシクロオレフィン樹脂は、酸基を有するシクロオレフィンモノマー由来する構成単位を含むことが好ましい。酸基としては、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、フェノール性水酸基が挙げられ、カルボキシル基が好ましい。
シクロオレフィン樹脂の合成に用いるシクロオレフィンモノマーとしては、例えば、特開平11−52574号公報の0008〜0015段落に記載のモノマー、特開2012−211988号公報の段落0019〜0035に記載のモノマーを挙げることができる。この内容は、本願明細書に組み込まれることとする。
本発明の感光性組成物は、さらに、アルコキシシラン化合物を含有してもよい。アルコキシシラン化合物は、エポキシ基、エチレン性不飽和を有する基、クロロ基で置換されたアルキル基およびメルカプト基からなる群より選ばれる少なくとも1種とアルコキシシラン構造とを有する化合物が好ましい。このような化合物を配合することにより、感度をより向上させることができるとともに、感光性組成物の硬化時の基板との密着性をさらに向上させることができる。
アルコキシシラン化合物は1種類のみ含んでいても良いし、2種以上含んでいても良い。
アルコキシシラン化合物の分子量は特に定めるものではないが、1000未満であることが好ましく、500以下であることがより好ましい。アルコキシシラン化合物の分子量の下限値については、特に定めるものではないが、100以上が好ましく、200以上がより好ましい。
市販品としては、信越シリコーン(株)製のKBM−403、KBE−503、KBM−5103、KBM−303、KBM−803が例示される。
本発明の感光性組成物は、架橋性基を有する化合物(以下、「架橋剤」ともいう)を含有してもよい。架橋剤を含有することにより、より強硬な硬化膜を得ることができる。本発明において、架橋剤の分子量は、200〜1,000が好ましい。
架橋剤は、分子内に2個以上のエポキシ基および/またはオキセタニル基を有する化合物が好ましい。分子内に2個以上のエポキシ基および/またはオキセタニル基を有する化合物を配合すると、特に耐熱性に優れた硬化膜が得られ易い。架橋剤の詳細については、特開2014−238438号公報の段落0138〜0147の記載、国際公開第2015/087831号の段落0082〜0104の記載、国際公開第2015/087829号の段落0120〜0144の記載を参照でき、この内容は本願明細書に組み込まれることとする。
なお、本発明におけるブロックイソシアネート基とは、熱によりイソシアネート基を生成することが可能な基であり、例えば、ブロック剤とイソシアネート基とを反応させイソシアネート基を保護した基が好ましく例示できる。また、上記ブロックイソシアネート基は、90℃〜250℃の熱によりイソシアネート基を生成することが可能な基であることが好ましい。
上記ブロックイソシアネート化合物のブロック構造を形成するブロック剤としては、オキシム化合物、ラクタム化合物、フェノール化合物、アルコール化合物、アミン化合物、活性メチレン化合物、ピラゾール化合物、メルカプタン化合物、イミダゾール系化合物、イミド系化合物等を挙げることができる。これらの中でも、オキシム化合物、ラクタム化合物、フェノール化合物、アルコール化合物、アミン化合物、活性メチレン化合物、ピラゾール化合物から選ばれるブロック剤が特に好ましい。ブロック剤の具体例としては、特開2014−238438号公報段落0146の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれることとする。
本発明の感光性組成物は、感光性組成物の製造中又は保存中において、重合性化合物の不要な熱重合を阻止するために、少量の重合禁止剤を添加することが望ましい。
重合禁止剤としては、ハイドロキノン、フェノチアジン、p−メトキシフェノール、ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、tert−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4'−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩等が挙げられる。
本発明の感光性組成物が重合禁止剤を含有する場合、重合禁止剤の含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、0.01〜5質量%が好ましい。本発明の感光性組成物は、重合禁止剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
本発明の感光性組成物は、酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤を添加することにより、硬化膜の着色を防止できる、または、分解による膜厚減少を低減でき、また、耐熱透明性に優れるという利点がある。
酸化防止剤としては、例えば、リン系酸化防止剤、アミド類、ヒドラジド類、ヒンダードアミン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、アスコルビン酸類、硫酸亜鉛、糖類、亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ヒドロキシルアミン誘導体などを挙げることができる。これらの中では、硬化膜の着色、膜厚減少の観点からフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、アミド系酸化防止剤、ヒドラジド系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤が好ましく、フェノール系酸化防止剤が最も好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合してもよい。
具体例としては、特開2005−29515号公報の段落番号0026〜0031に記載の化合物、特開2011−227106号公報の段落番号0106〜0116に記載の化合物を挙げる事ができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
好ましい市販品として、アデカスタブAO−20、アデカスタブAO−60、アデカスタブAO−80、アデカスタブLA−52、アデカスタブLA−81、アデカスタブAO−412S、アデカスタブPEP−36(以上、(株)ADEKA製)、イルガノックス1035、イルガノックス1098、チヌビン144(以上、BASF製)を挙げる事ができる。
酸化防止剤の含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、0.1〜10質量%であることが好ましく、0.2〜5質量%であることがより好ましく、0.5〜4質量%であることが特に好ましい。この範囲にすることで、透明性に優れた膜を形成しやすい。更には、パターン形成時の感度も良好となる。
本発明の感光性組成物は、顔料を含有しても良い。顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を用いることができる。例えば、特開2011−257722号公報の段落0062〜0064に記載の顔料を挙げる事ができる。本発明の感光性組成物が顔料を含む場合にはその含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、5〜80質量%であることが好ましく、10〜60質量%であることがより好ましい。
本発明の感光性組成物は、染料を含有しても良い。染料としては、従来公知の種々の染料を用いることができる。例えば特開2011−257722号公報の段落0074記載の染料を挙げる事ができる。本発明の感光性組成物が染料を含む場合にはその含有量は、感光性組成物の全固形分に対して、5〜60質量%であることが好ましく、10〜40質量%であることがより好ましい。
本発明の感光性組成物は、必要に応じて増感剤(9,10−ジブトキシアントラセン)、熱ラジカル発生剤、熱酸発生剤、酸増殖剤、現像促進剤、紫外線吸収剤、増粘剤、有機または無機の沈殿防止剤などの公知の添加剤を、それぞれ独立に1種または2種以上、加えることができる。また、添加剤として、トリメリット酸を用いることもできる。 また、上記化合物S以外の界面活性剤をさらに含むことができる。これらの化合物としては、例えば特開2013−120233号公報の段落0145〜0172の記載の化合物のなどを使用することができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
また、特開2012−8223号公報の段落番号0120〜0121に記載の熱ラジカル発生剤、WO2011/136074A1に記載の窒素含有化合物および熱酸発生剤も用いることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
本発明の感光性組成物は、各成分を所定の割合でかつ任意の方法で混合し、撹拌溶解して調製することができる。調製した感光性組成物は、例えば孔径0.2μmのフィルター等を用いてろ過した後に、使用することもできる。フィルターの孔径は、目的とする純度等に応じて適宜調節でき、0.2μmの他に、0.05μm、0.1μm、0.3μm、0.5μmなどを例示することができる。
スリットコートする場合は、感光性組成物の固形分濃度は2〜40質量%が好ましく、3〜30質量%がより好ましく、4〜20質量%が更に好ましい。スリットコートする場合の粘度は1〜40mPa・sが好ましく、2〜25mPa・sがより好ましく、3〜20mPa・sが最も好ましい。
感光性組成物の表面張力は、塗布性の観点から10〜100mN/mが好ましく、15〜80mN/mが好ましく、20〜50mN/mが最も好ましい。なお、本発明において、粘度は、25℃での値である。
本発明の硬化膜の製造方法は、以下の(1)〜(5)の工程を含むことが好ましい。
(1)本発明の感光性組成物を基板上に塗布する工程。
(2)塗布した感光性組成物から溶剤を除去する工程。
(3)溶剤を除去した感光性組成物を、パターン状に露光する工程。
(4)パターン状に露光した感光性組成物の未露光部を現像してパターンを形成する工程。
(5)現像後の感光性組成物を加熱(ポストベーク)する工程。
以下に各工程を順に説明する。
基板としては、無機基板、樹脂基板、樹脂複合材料基板などが挙げられる。
無機基板としては、例えばガラス基板、石英基板、シリコン基板、シリコンナイトライド基板、および、それらのような基板上にモリブデン、チタン、アルミ、銅などを蒸着した複合基板が挙げられる。
樹脂基板としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリベンズアゾール、ポリフェニレンサルファイド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂、液晶ポリマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アイオノマー樹脂、シアネート樹脂、架橋フマル酸ジエステル、環状ポリオレフィン、芳香族エーテル、マレイミドーオレフィン、セルロース、エピスルフィド化合物等の合成樹脂からなる基板が挙げられる。樹脂基板を用いる場合、所謂ロールtoロールのプロセスを用いることができる。
これらの基板は、上記の形態のまま用いられる場合は少なく、最終製品の形態によって、例えば薄膜トランジスター(TFT)素子のような多層積層構造が形成されていてもよい。
スリットコート法の場合には基板とスリットダイとの相対移動速度を50〜120mm/secとすることが好ましい。大型基板に効率よく塗布でき、生産性に優れる点で、スリットコートが好ましい。大型基板とは300000mm2以上10000000mm2以下の面積の基板のことをいう。
感光性組成物を塗布したときの湿潤膜厚は特に限定されるものではなく、用途に応じた膜厚で塗布することができる。例えば、0.5〜10μmが好ましい。
基板に本発明の感光性組成物を塗布する前に、特開2009−145395号公報に記載されているような、所謂プリウェット法を適用することも可能である。
活性光線の光源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、発光ダイオード(LED)光源、エキシマレーザー発生装置などを用いることができ、i線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)などの300nm以上450nm以下の波長を有する活性光線が好ましく使用できる。また、必要に応じて長波長カットフィルター、短波長カットフィルター、バンドパスフィルターのような分光フィルターを通して照射光を調整することもできる。露光量は好ましくは1〜500mJ/cm2である。
露光装置としては、ミラープロジェクションアライナー、ステッパー、スキャナー、プロキシミティ、コンタクト、マイクロレンズアレイ、レンズスキャナ、レーザー露光、など各種方式の露光機を用いることができる。また、いわゆる超解像技術を用いた露光をすることもできる。超解像技術としては、複数回露光する多重露光や、位相シフトマスクを用いる方法、輪帯照明法などが挙げられる。これら超解像技術を用いることでより高精細なパターン形成が可能となり、好ましい。
現像工程で使用する現像液には、塩基性化合物の水溶液が含まれることが好ましい。塩基性化合物としては、国際公開第2015/087829号の段落0171に記載の化合物が挙げられ、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、コリン(2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド)が好ましい。また、上記アルカリ類の水溶液にメタノールやエタノールなどの水溶性有機溶剤や界面活性剤を適当量添加した水溶液を現像液として使用することもできる。
現像液のpHは、好ましくは10.0〜14.0である。
現像時間は、好ましくは30〜500秒間であり、また、現像の手法は液盛り法(パドル法)、シャワー法、ディップ法等の何れでもよい。
現像は、純水などでリンス(洗浄)することが好ましい。リンス方法は公知の方法を用いることができる。例えばシャワーリンスやディップリンスなどを挙げる事ができる。
この加熱は、ホットプレートやオーブン等の加熱装置を用いて、所定の温度、例えば180〜400℃で、所定の時間、例えばホットプレート上なら5〜90分間、オーブンならば30〜120分間、加熱処理をすることが好ましい。また、加熱処理を行う際は窒素雰囲気下で行うことにより、透明性をより向上させることもできる。
ポストベークの前に、比較的低温でベークを行った後にポストベークすることもできる(ミドルベーク工程の追加)。ミドルベークを行う場合は、90〜180℃で1〜60分加熱した後に、200℃以上の高温でポストベークすることが好ましい。また、ミドルベーク、ポストベークを3段階以上の多段階に分けて加熱する事もできる。このようなミドルベーク、ポストベークの工夫により、パターンのテーパー角を調整することができる。これらの加熱は、ホットプレート、オーブン、赤外線ヒーターなど、公知の加熱方法を使用することができる。
本発明の硬化膜は、上述した本発明の感光性組成物を硬化して得られた硬化膜である。本発明の硬化膜は、層間絶縁膜として好適に用いることができる。
本発明の硬化膜は、上層の密着性に優れている。このため、基板上に上述の(1)〜(5)の方法で所定のパターンの硬化膜を形成した後、この硬化膜の上にさらに本発明の感光性組成物を塗布し、上述の(1)〜(5)の方法で重ねて所定のパターンの硬化膜を形成するのに好適である。このように本発明の感光性組成物を積層してパターンを形成することで、より複雑なパターン(例えば、凹凸があるパターン)を形成することができる。なお、(1)〜(5)の工程を3回以上繰り返してさらに複雑なパターンを形成することもできる。
層間絶縁膜をこのような積層構造体で形成することで、開口率向上、種々の機能複合化などを達成することができる。
本発明の液晶表示装置は、本発明の硬化膜を有する。また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、本発明の硬化膜の製造方法を含む。
本発明の液晶表示装置としては、本発明の感光性組成物を用いて形成される平坦化膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとる公知の液晶表示装置を挙げることができる。
例えば、本発明の液晶表示装置が具備するTFT(thin film transistor)の具体例としては、アモルファスシリコン、低温ポリシリコン、酸化物半導体等が挙げられる。酸化物半導体としては所謂IGZO(インジウム、ガリウム、亜鉛、酸素から構成される半導体)を例示することができる。本発明の硬化膜は電気特性に優れるため、これらのTFTに組み合わせて好ましく用いることができる。液晶表示装置については、国際公開第2015/087829号の段落00176の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれることとする。
図1において、符号SUB1は、ガラス基板であり、複数の走査信号線と、複数の走査信号線に交差する複数の映像信号線とを有している。各交点近傍には、TFT(薄膜トランジスタ)を有している。
ガラス基板SUB1の上には、下から順に下地膜UC、半導体膜PS、ゲート絶縁膜GI、TFTのゲート電極GT、第1の層間絶縁膜IN1が形成されている。第1の層間絶縁膜IN1の上には、TFTのドレイン電極SD1と、TFTのソース電極SD2とが形成されている。
ドレイン電極SD1は、ゲート絶縁膜GI及び第1の層間絶縁膜IN1に形成されたコンタクトホールを介してTFTのドレイン領域に接続されている。ソース電極SD2は、ゲート絶縁膜GI及び第1の層間絶縁膜IN1に形成されたコンタクトホールを介してTFTのソース領域に接続されている。
ドレイン電極SD1及びソース電極SD2の上には、第2の層間絶縁膜IN2が形成されている。第2の層間絶縁膜IN2の上には、有機絶縁膜PASが形成されている。有機絶縁膜PASは、本発明の感光性組成物を用いて形成できる。
有機絶縁膜PASの上には、対向電極CT及び反射膜RALが形成されている。
対向電極CT及び反射膜RALの上には、第3の層間絶縁膜IN3が形成されている。第3の層間絶縁膜IN3の上には、画素電極PXが形成されている。画素電極PXは、第2の層間絶縁膜IN2及び第3の層間絶縁膜IN3に形成されたコンタクトホールを介してTFTのソース電極SD2と接続されている。
なお、第1の層間絶縁膜IN1、第2の層間絶縁膜IN2、第3の層間絶縁膜IN3も本発明の感光性組成物を用いて形成することができる。
図1に示す液晶表示装置の詳細については、特開2007−328210号公報の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれることとする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)表示装置は、本発明の硬化膜を有する。また、本発明の有機EL表示装置の製造方法は、本発明の硬化膜の製造方法を含む。
本発明の有機EL表示装置としては、本発明の感光性組成物を用いて形成される平坦化膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとる公知の有機EL表示装置を挙げることができる。有機EL表示装置については、国際公開第2015/087829号の段落00177の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれることとする。
有機EL表示装置の他の態様として、特開2012−203121号公報の図1に記載の画素分離膜(19)や平坦化膜(17)を本発明の感光性組成物を用いて形成することができる。また、特開2013−196919号公報の図1に記載の高抵抗層(18)や画素間絶縁膜(16)や層間絶縁膜(14)や層間絶縁膜(12c)を本発明の感光性組成物を用いて形成することができる。
本発明のタッチパネルは、絶縁層及び/又は保護層の、全部又は一部が本発明の感光性組成物の硬化物からなるタッチパネルである。また、本発明のタッチパネルは、透明基板、電極及び絶縁層及び/又は保護層を少なくとも有することが好ましい。また、本発明のタッチパネルおよびタッチパネル表示装置の製造方法は、本発明の硬化膜の製造方法を含む。
本発明のタッチパネル表示装置は、本発明のタッチパネルを有するタッチパネル表示装置であることが好ましい。本発明のタッチパネルとしては、抵抗膜方式、静電容量方式、超音波方式、電磁誘導方式など公知の方式いずれでもよい。中でも、静電容量方式が好ましい。また、本発明のタッチパネル表示装置は、タッチパネル又は表示装置の絶縁層及び/又は保護層の全部又は一部が本発明の感光性組成物の硬化物からなるタッチパネル表示装置であってもよい。
静電容量方式のタッチパネルとしては、特開2010−28115号公報に開示されるものや、国際公開第2012/057165号に開示されるものが挙げられる。
タッチパネル表示装置としては、いわゆる、インセル型(例えば、特表2012−517051号公報の図5、図6、図7、図8)、いわゆる、オンセル型(例えば、特開2013−168125号公報の図19)、OGS(One Glass Solution)型、TOL(Touch on Lens)型、その他の構成(例えば、特開2013−164871号公報の図6、WO2013/141056号公報の図1、特許5673782号公報の図2)、各種アウトセル型(いわゆる、GG方式、G1方式・G2方式、GFF方式、GF2方式、GF1方式、G1F方式など)を挙げることができる。
また、タッチパネルとしては、特開2015−103102号公報の段落0288〜0296の記載および、図7〜9を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれることとする。
本発明の硬化膜は、図2における、各層の間における保護膜に適用することが好適であり、また、タッチパネルの検出電極間を隔てる層間絶縁膜に適用することも好適である。なお、タッチパネルの検出電極としては、透明電極(ITO(Indium Tin Oxide)及びIZO(Indium Zinc Oxide)など)及び金属電極(銀、銅、モリブデン、チタン、アルミニウムなど、並びに、それらの積層体及び合金など)、又は、これらの積層体であることが好ましい。
図2において、110は画素基板を、140は液晶層を、120は対向基板を、130はセンサ部をそれぞれ示している。画素基板110は、図2の下側から順に、偏光板111、透明基板112、共通電極113、絶縁層114、画素電極115、配向膜116を有している。対向基板120は、図2の下側から順に、配向膜121、カラーフィルター122、透明基板123を有している。センサ部130は、位相差フィルム124、接着層126、偏光板127をそれぞれ有している。また、図2中、125は、センサ用検出電極である。本発明の硬化膜は、画素基板部分の絶縁層(114)(層間絶縁膜ともいう。)や各種保護膜(図示せず)、画素基板部分の各種保護膜(図示せず)、対向基板部分の各種保護膜(図示せず)、センサ部分の各種保護膜(図示せず)等に使用できる。
MwおよびMnは、以下の条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
カラムの種類:TSK gel Super(東ソー)
展開溶媒:テトラヒドロフラン
カラム温度:40℃
流量(サンプル注入量):10μl
装置名: HLC−8220GPC(東ソー)
検量線ベース樹脂:ポリスチレン樹脂
(S−1の合成)
撹拌機、温度計、窒素導入口を備えた4つ口フラスコに、メタクリル酸56.0g(0.65mol)、硫酸0.13g、トルエン111gを入れた。窒素雰囲気下、23℃に液温を保ち、撹拌しつつ、2−(パーフルオロヘキシル)エチルビニルエーテル(CHEMINOX FAVE−6、ユニマテック(株)製、下記構造(A))50.7g(0.13mol)を2時間かけて添加し、添加終了後、さらに4.5時間撹拌した。反応液を10質量%炭酸ナトリウム水溶液345g中に添加し、撹拌した。有機層を分離し、10質量%炭酸ナトリウム水溶液110gで3回、純水112gで2回洗浄した後、減圧濃縮した。濃縮液をさらに減圧蒸留にて精製することにより、2−(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート(下記構造(B))を得た。
次に、撹拌機、温度計、滴下ロート及び窒素導入管を備えたセパラブルフラスコに、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(MEDG)を33g導入し、65℃に昇温した。
次に、2−(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート(下記構造(B))の2.0gと、ヘキサブチレングリコールメタクリレート(下記構造(C))の8.0gと、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業(株)製、商品名「V−65」)0.40gと、MEDGの68gとを混合した溶液を、前述の65℃に昇温したセパラブルフラスコ内に6時間かけて滴下した。滴下後2時間熟成した。
得られた反応液をヘプタン700gに滴下し、沈殿したポリマーをヌッチェにて回収した。
得られたポリマーを減圧下で乾燥し、目的とするS−1を得た。S−1の重量平均分子量(Mw)は1900、分散度(Mw/Mn)は1.74であった。
下記表に記載のポリマーができるように原料を適宜変更したこと以外は、S−1と同様にしてS−2〜S−33を合成した。
下記表に示す材料を混合、撹拌、溶解して溶液とし、孔径0.4μmのポリエチレン製フィルターでろ過し、更に孔径0.1μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターでろ過して、感光性組成物を得た。表中の特に単位を付していない数値は質量部である。なお、重合性化合物およびアルカリ可溶性樹脂は、固形分が表記載の量となるように添加した。すなわち、固形で得た場合はその固形分を表記載の量添加し、溶液で得た場合は固形分が表記載の量になるようにその溶液を添加した。
(重合性化合物)
A−1:KAYARAD DPHA(日本化薬(株)製、多官能(メタ)アクリレート)
A−2:M−321 (東亞合成(株)製、多官能(メタ)アクリレート)
A−3:下記構造の多官能(メタ)アクリレート
A−5 :U−6LPA (新中村化学(株)製、多官能(メタ)アクリレート)
A−6 :下記で合成した多官能(メタ)アクリレート
500mLのフラスコに2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)を3g、PGMEA(プロピレングリコールメチルエーテルアセテート)を50.0g仕込んだ。その後、メタクリル酸を30.0g(0.349mol)、スチレンを22.48g(0.216
mol)、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレートを35.0g(0.149mol)仕込み、室温でしばらく撹拌し、フラスコ内を窒素置換した後、70℃で5時間加熱撹拌した。次に、得られた溶液にメタクリル酸グリシジルを15.00g(0.106mol)、ジメチルベンジルアミンを1.00g、p−メトキシフェノールを0.200g、PGMEAを100g添加し、90℃で4時間加熱撹拌し、アクリル樹脂溶液を得た。再沈殿、乾燥することで、A−6を得た。A−6の重量平均分子量は16000、酸価は118mgKOH/gであった。
上記に示すS−1〜S−33を用いた。
B−1:IRGACURE OXE−01(BASF製)
B−2:IRGACURE OXE−02(BASF製)
B−3:IRGACURE 907(BASF製)
C−1:ジエチレングリコールエチルメチルエーテル
C−2:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
C−3:γ-ブチロラクトン
C−4:1、3ーブチレングリコールジアセテート
X−1:以下の方法で得たアルカリ可溶性樹脂(アクリル樹脂)
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を7質量部およびジエチレングリコールメチルエチルエーテルを200質量部を仕込んだ。引き続きスチレンを25質量部、メタクリル酸を16質量部、メタクリル酸ジシクロペンタニルを18質量部およびメタクリル酸グリシジルを45質量部を仕込み、窒素置換した後、ゆるやかに撹拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度を5時間保持し、アルカリ可溶性樹脂X−1を含む溶液を得た。再沈殿、乾燥してアルカリ可溶性樹脂(アクリル樹脂)X−1を得た。アルカリ可溶性樹脂(アクリル樹脂)X−1の重量平均分子量は、24000であった。
温度計、攪拌器、窒素導入管を備えた3つ口フラスコに、73.2g(0.20mol)のヘキサフルオロ−2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(Bis−AP−AF、セントラル硝子(株)製)、31g(0.40mol)のピリジンおよび290gのN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を添加した。これを室温で撹拌、次いでドライアイス/メタノールバスで−16℃まで冷却した。この溶液に、反応温度を−5℃〜−16℃で維持しながら、30.1g(0.14mol)の1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジクロリドの30質量%NMP溶液と、3.83g(0.016mol)のセバコイルクロリド(東京化成工業(株)製)、100gのNMPの混合溶液を滴下した。滴下が完了した後、得られた混合物を室温で16時間撹拌した。
次に、この反応液を氷/メタノールバスで−5℃以下まで冷却し、反応温度を−0℃以下で維持しながらブチリルクロリド(東京化成工業(株)製)9.59g(0.090mol)と34.5gのNMPの混合液を滴下した。滴下が完了した後、さらに16時間撹拌した。
この反応液をNMP550gで希釈し、激しく攪拌した4Lの脱イオン/メタノール(80/20体積比)混合物中に投入し、析出した白色粉体を濾過によって回収し、そして脱イオン水によって洗浄した。真空下でポリマーを50℃で2日間乾燥させ、アルカリ可溶性樹脂(ポリベンゾオキサゾール樹脂)X−2を得た。アルカリ可溶性樹脂(ポリベンゾオキサゾール樹脂)X−2の重量平均分子量は、分子量は27000であった。
反応容器に重合溶剤としてプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート(PGMEA)80gを加えた後、重合溶剤の合計80gに対し固形分濃度20質量%となるように、ジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物を重合溶剤中に加えた。このとき、ジアミンの全体量100モル部に対し、テトラカルボン酸二無水物は90モル部を加えた。本合成例では、ジアミン化合物として、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパンを用い、これを溶解させた後、テトラカルボン酸二無水物として、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物を投入した。その後、この混合物を65℃で3時間反応させた。更にアセチルクロリドを添加し23℃で24時間反応させることによって、アミン末端を封止した。再沈殿、乾燥させてアルカリ可溶性樹脂(ポリイミド樹脂)X−3を得た。アルカリ可溶性樹脂(ポリイミド樹脂)X−3の重量平均分子量は15000であった。
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル 100質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン 1.36質量部と、フェニルトリメトキシシラン 1.98質量部と、3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物 10.4質量部、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン 9.44質量部とを仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。
溶液温度が60℃に到達後、リン酸0.1質量部、イオン交換水9質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、2時間保持した。45℃に冷却後、脱水剤としてオルト蟻酸メチル20質量部を加え、1時間攪拌した。さらに、溶液温度を40℃にし、温度を保ちながらエバポレーションすることで、イオン交換水および加水分解縮合で発生したメタノールを除去した。再沈殿、乾燥することでアルカリ可溶性樹脂(シロキサン樹脂)X−4を得た。アルカリ可溶性樹脂(シロキサン樹脂)X−4は、重量平均分子量(Mw)が4000であり、分散度(Mw/Mn(数平均分子量))が2.0であった。
アルカリ可溶性樹脂(シロキサン樹脂)X−4のFT−IR(フーリエ変換型赤外分光)分析を行った結果、2500cm-1〜3000cm-1付近のカルボキシル基由来のOH基によるブロードな吸収帯を確認したことから、3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸由来のコハク酸残基が加水分解し、カルボキシル基を有していることを確認した。
9−ヒドロキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エンの60.0質量部と、N−フェニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド(NBPI)の40質量部と、1,5−ヘキサジエンの2.8質量部と、(1,3−ジメシチルイミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリドの0.05質量部と、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル400質量部とを、窒素置換した耐圧ガラス反応器に仕込み、撹拌しつつ80℃で4時間重合反応を行って開環メタセシス重合体を含有する重合反応溶液を得た。そして、得られた重合反応液をオートクレーブに入れて、150℃、水素圧4MPaで、5時間撹拌して水素化反応を行い、アルカリ可溶性樹脂(シクロオレフィン樹脂)X−5を含む重合体溶液を得た。アルカリ可溶性樹脂(シクロオレフィン樹脂)X−5の重合転化率は99.8%、重量平均分子量は5,100、数平均分子量は3,200、水素添加率は99.9%であった。
KBE−503:KBE−503、信越シリコーン社製
KBM−5103:KBM−5103、信越シリコーン社製
PH:フェノチアジン
HQ:ハイドロキノン
JER:JER157S60(三菱化学(株)製、架橋剤)
TA:トリメリット酸
DBA:9,10−ジブトキシアントラセン(川崎化成社製)
S’−1:下記構造(構成単位S’−1−1:構成単位S’−1−2=20:80(質量比)、Mw=2600)
(塗布性)
HMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理を施した1,500mm×1,800mmのCr蒸着ガラス基板(ガラスはEAGLE2000、コーニング社)上に、各感光性組成物をスリットダイにより塗布速度90mm/sec、塗布ギャップ90μmの条件で塗布流速を調整しながら乾燥膜厚2.8μmとなるように塗布し、減圧乾燥チャンバーにて到達真空度0.05kPa(0.4Torr)となるように真空乾燥した。この乾燥した基板をホットプレートにて90℃、120秒で乾燥させた後、暗所にてNaランプ、白色灯及びグリーンランプを使用して観察し塗布スジ、乾燥ムラを以下の基準で評価した。
1〜4が実用範囲である。
1:塗布スジおよび塗布ムラがない。
2:塗布スジはないが、塗布ムラが僅かにある。
3:塗布スジが基板周辺部のみ僅かにあり、かつ、塗布ムラが僅かにある。
4:塗布スジが基板中央部に僅かにあり、かつ、塗布ムラが僅かにある。
5:塗布スジ及び又は塗布ムラが、基板全面にある。
塗布性評価と同様に作製した基板を、窒素雰囲気下で250℃にて60分間加熱した。アルバック製枚葉式スパッタリング装置SMD−2400Cを用いて、膜厚45nmとなるようにITO(Indium Tin Oxide)膜を成膜し、窒素雰囲気下200℃にて30分加熱した。この基板にて、JIS K5600−5−6:1999に従って1mm間隔に切れ目を入れてクロスカット試験を行い、本発明の硬化膜とITOとの密着力を評価した。1〜4が実用範囲である。
1:硬化膜表面から剥がれたITO膜の合計面積が2%未満
2:硬化膜表面から剥がれたITO膜の合計面積が2%以上5%未満
3:硬化膜表面から剥がれたITO膜の合計面積が5%以上10%未満
4:硬化膜表面から剥がれたITO膜の合計面積が10%以上15%未満
5:硬化膜表面から剥がれたITO膜の合計面積が15%以上
実施例1〜235の感光性組成物について、塗布性評価と同様に作製した基板を、MPA−7800+(キャノン(株)製)を用いて12μmホールのネガパターンを露光した。次いでFHD−5(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)の21質量%水溶液(現像液)にて覆い60秒静止した。静止後純水をシャワー上に散布して現像液を洗い流した後自然乾燥させた。更に乾燥後の基板を窒素化250℃にて60分間加熱した後、パターンの形状を光学顕微鏡(倍率300倍)、走査型電子顕微鏡(SEM)(倍率5000倍)にて観察した。残渣無く良好な解像性を有し、きれいなホールパターン形状であることを確認した。
一方、比較例は、塗布性、および、上層との密着性の少なくとも一方が劣るものであった。
(実施例1001)
特開2012−203121号公報の図1に記載の表示装置を、画素分離膜(19)及び平坦化膜(17)を実施例1の感光性組成物を用いて作製したこと以外は、特開2012−203121号公報に従って作製した。表示特性に優れる表示装置であった。
(実施例1002〜1235)
実施例1001において、実施例1の感光性組成物を、実施例2〜235の感光性組成物に換えたこと以外は、実施例1001と同様にして表示装置を作製した。表示特性に優れる表示装置であった。
特開2013−196919号公報の図1に記載表示装置を、画素間絶縁膜(16)及び層間絶縁膜(14)を実施例1の感光性組成物を用いて作製したこと以外は、特開2013−196919号公報に従って作製した。表示特性に優れる表示装置であった。
(実施例2002〜2235)
実施例2001において、実施例1の感光性組成物を、実施例2〜235の感光性組成物に換えたこと以外は、実施例2001と同様にして表示装置を作製した。表示特性に優れる表示装置であった。
特開2007−328210号公報の図1に記載の液晶表示装置を、有機絶縁膜PASを実施例1の感光性組成物を用いて作製したこと以外は、特開2007−328210号公報に従って作製した。表示特性に優れる表示装置であった。
(実施例3002〜3235)
実施例3001において、実施例1の感光性組成物を、実施例2〜235の感光性組成物に換えたこと以外は、実施例3001と同様にして表示装置を作製した。表示特性に優れる表示装置であった。
特開2007−328210号公報の図1に記載の液晶表示装置を、有機絶縁膜PASを実施例1の感光性組成物を用いて下記のように作製したこと以外は、特開2007−328210号公報に従って作製した。表示特性に優れる表示装置であった。
特開2007−328210号公報に従って、IN2まで作製した。その後、加熱硬化後の膜厚が所定膜厚の半分となるように実施例1の組成物をスリット塗布、溶剤除去、ホール形状にパターン露光、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)の0.5質量%水溶液で60秒間パドル現像、窒素雰囲気で180℃30分加熱、さらに250℃で60分加熱して、所定膜厚の半分の膜厚の硬化膜を形成した。
上記の硬化膜の上に、同様にして実施例1の組成物で所定膜厚の半分の膜厚の硬化膜を形成した。これらにより、硬化膜の積層体(半分の膜厚の硬化膜の積層構造)であるPASを形成した。以後、特開2007−328210号公報に従って液晶表示装置を作製した。
実施例4001において、実施例1の感光性組成物を、実施例1〜235の感光性組成物に換えたこと以外は、実施例4001と同様にして表示装置を作製した。表示特性に優れる表示装置であった。
Claims (13)
- エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する化合物と、光重合開始剤と、溶剤と、下式S1で表される構造および下式S2で表される構造を有する化合物Sと、を含む感光性組成物;
R1はアルキル基を表し、
R2は、水素原子またはアルキル基を表し、
L1は、単結合または2価の連結基を表し、L1が2価の連結基を表す場合、R1はL1と結合して環を形成してもよく、
Rfは、フッ素原子を3以上有するフルオロアルキル基を表し、
L100は、炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、
R100は、水素原子、ヒドロキシ基または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
nは、0〜30の整数を表し、
nが0のとき、R100は、ヒドロキシ基を表し、
nが1のとき、L100は、炭素数1〜12のアルキレン基またはカルボニル基を表し、R100は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
nが2〜30のとき、L100は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、R100は水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、複数のL100は同一であってもよく、異なってもよい。 - 前記エチレン性不飽和結合を有する基を2個以上有する化合物の100質量部に対して、前記化合物Sを0.001〜20質量部含有する、請求項1に記載の感光性組成物。
- 前記化合物Sが、前記式S1で表される構造を側鎖に有する構成単位S1−1と、前記式S2で表される構造を側鎖に有する構成単位S2−1とを有する重合体である、請求項1または2に記載の感光性組成物。
- 前記化合物Sが、下式S1−2で表される構成単位と、下式S2−2で表される構成単位とを有する重合体である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の感光性組成物;
R12はアルキル基を表し、
R13は、水素原子またはアルキル基を表し、
L10は、単結合または2価の連結基を表し、L10が2価の連結基を表す場合、R12はL10と結合して環を形成してもよく、
Rfは、フッ素原子を3以上有するフルオロアルキル基を表し、
L101は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、
R101は、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、
n1は0〜30の整数を表し、
n1が0または1のとき、R101は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
n1が2〜30のとき、複数のL101は同一であってもよく、異なってもよい。 - 前記化合物Sが、下式S1−3で表される構成単位と、下式S2−3で表される構成単位とを有する重合体である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の感光性組成物;
R22は、炭素数1〜3のアルキル基を表し、
R23は、水素原子を表し、
L20は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、
Rf1は、炭素数3〜6のパーフルオロアルキル基を表し、
R22は、L20と結合して環を形成してもよく、
L201は、炭素数1〜12のアルキレン基を表し、
R201は、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、
n2は1〜20の整数を表し、n2が2〜20のとき、複数のL201は同一であってもよく、異なってもよい。 - 前記化合物Sは、前記構成単位S1−1と、前記構成単位S2−1とを、化合物Sの全構成単位の70質量%以上含有する重合体であり、かつ、前記構成単位S1−1と、前記構成単位S2−1との質量比が、構成単位S1−1:構成単位S2−1=5:95〜95:5である、請求項3〜5のいずれか1項に記載の感光性組成物。
- 前記化合物Sの重量平均分子量が100〜100000である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の感光性組成物。
- さらに、アルカリ可溶性樹脂を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の感光性組成物。
- 前記アルカリ可溶性樹脂が、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリイミド樹脂、シクロオレフィン樹脂およびシロキサン樹脂から選ばれる1種以上である、請求項8に記載の感光性組成物。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の感光性組成物を基板上に塗布する工程と、
塗布した感光性組成物から溶剤を除去する工程と、
溶剤を除去した感光性組成物を、パターン状に露光する工程と、
パターン状に露光した感光性組成物の未露光部を現像してパターンを形成する工程と、
現像後の感光性組成物を加熱する工程と、
を含む硬化膜の製造方法。 - 請求項10に記載の硬化膜の製造方法を含む、液晶表示装置の製造方法。
- 請求項10に記載の硬化膜の製造方法を含む、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
- 請求項10に記載の硬化膜の製造方法を含む、タッチパネルの製造方法。
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