JP2017125125A - 樹脂組成物および感光性樹脂組成物、レジストパターンの製造方法、ならびにタッチパネル部材 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属材料、特にモリブデンを含む金属材料との接着性に優れた樹脂膜を形成可能な樹脂組成物および感光性樹脂組成物、前記感光性樹脂組成物を用いたレジストパターンの製造方法、ならびに前記レジストパターンによりモリブデン含有金属部材が保護されているタッチパネル部材を提供することを目的とする。
〔樹脂組成物および感光性樹脂組成物〕
本発明の樹脂組成物は、以下に説明する重合体(A)および化合物(B)を含有する。前記樹脂組成物が光反応性化合物(C)をさらに含有する場合、前記樹脂組成物を特に「感光性樹脂組成物」ともいう。本発明の樹脂組成物は、金属材料およびその金属部材、特にモリブデンを含む金属材料およびその金属部材に対する接着性に優れた、樹脂膜または保護膜を形成することができる。
本発明の樹脂組成物の第2の態様は、重合体(A)と、後述する式(b1)に示す化合物(B)と、化合物(B)の官能基(b)と反応可能な官能基(d)を有する架橋剤(D)とを含有する。
以下の説明において、第1および第2の態様を特に区別しない場合は、単に「本発明の樹脂組成物」といい、各成分の説明は、特に言及しない限り、両者の態様に該当する。
第1の態様における重合体(A)は、化合物(B)が有する官能基(b)と反応可能な官能基(a)を有する。官能基(a)は、例えば、カチオン反応性基(ただしエチレン性不飽和二重結合は除く)、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、水酸基およびエチレン性不飽和二重結合から選ばれる少なくとも1種である。
重合体(A)の重量平均分子量(Mw)は、通常は3,000〜100,000、好ましくは5,000〜50,000、より好ましくは8,000〜30,000である。この場合、得られる樹脂膜の耐熱性、現像性、残膜率、パターン形状の点で好ましい。Mwはゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定され、標準ポリスチレン換算の値である。
化合物(B)は、式(b1)で表される。
RB1は、エチレン性不飽和二重結合を有する基、カチオン反応性基を有する基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基を有する基、または水酸基である。化合物(B)が有する、エチレン性不飽和二重結合、カチオン反応性基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基および水酸基から選ばれる少なくとも1種を「官能基(b)」ともいう。RB2は、前記芳香族環に結合する基であり、直接結合または2価の基である。RB3は、前記芳香族環に結合する基であり、ハロゲン原子または炭素数1〜20の炭化水素基であり、ただしエチレン性不飽和二重結合を有する基を除く。
化合物(B)は、露光または加熱時に、前述した重合体(A)および/または後述する架橋剤(D)と反応すると考えられる。すなわち化合物(B)の官能基(b)と、重合体(A)の官能基(a)および/または架橋剤(D)の官能基(d)とが反応して、共有結合または官能基間相互作用(以下「共有結合等」ともいう)を形成すると考えられる。
aは1以上の整数であり、好ましくは1〜2、より好ましくは1である。bは0以上の整数であり、好ましくは0〜2、より好ましくは0〜1である。cは2以上の整数であり、好ましくは2〜4、より好ましくは2である。なお、RB1が水酸基でRB2が直接結合である場合(ピロガロールの場合等)、当該水酸基はcとしてカウントしない(ピロガロールの場合、a=1、c=2となる)。
化合物(B)としては、式(b11)〜(b16)に示す化合物が好ましい。
化合物(B)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
光反応性化合物(C)(以下「成分(C)」ともいう)としては、例えば、光重合開始剤および光カチオン発生剤が挙げられる。光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線等の光照射によって、エチレン性不飽和二重結合の重合を開始しうる活性種を発生する成分である。光カチオン発生剤は、光照射を含む処理によってカチオンを発生する化合物である。
例えば、光重合開始剤と、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物(B)と、エチレン性不飽和二重結合を有する重合体(A)および/または後述する不飽和化合物(D1)とを含有する感光性樹脂組成物;光重合開始剤と、後述する不飽和化合物(D1)とを含有する感光性樹脂組成物;光カチオン発生剤と、カルボキシル基、カルボン酸無水物基および水酸基から選ばれる少なくとも1種を有する化合物(B)と、カチオン反応性基を有する重合体(A)および/または後述するカチオン反応性化合物(D2)とを含有する感光性樹脂組成物が挙げられる。
成分(C)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
架橋剤(D)(以下「成分(D)」ともいう)は、例えば、光照射により光重合開始剤から発生する活性種により重合する成分または光照射により光カチオン発生剤から発生するカチオンにより架橋反応する成分である。第1の態様の樹脂組成物は、架橋剤(D)をさらに含有することが好ましく、第2の態様の樹脂組成物は、架橋剤(D)を含有する。
成分(D)としては、モリブデンを含む金属材料との接着性に優れた樹脂膜を形成できることから不飽和化合物(D1)が好ましく、不飽和化合物(D1)としては、(メタ)アクリレートが好ましい。(メタ)アクリレートとしては、例えば、(メタ)アクリロイル基を2つ以上有する多官能(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイル基を1つ有する単官能(メタ)アクリレートが挙げられる。
成分(D)を用いる場合、本発明の樹脂組成物は、成分(D)を、重合体(A)100質量部に対して、50〜400質量部含有することが好ましく、より好ましくは80〜300質量部、さらに好ましくは100〜200質量部である。
本発明の樹脂組成物は、必要に応じてさらに種々の添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、重合禁止剤、界面活性剤、分散剤、耐熱性向上剤、有機または無機粒子、シランカップリング剤が挙げられる。
溶剤は、例えば、本発明の樹脂組成物の固形分濃度を所望の範囲に調整するためや、前記樹脂組成物を基板に塗布する際の塗布性および成膜性を向上させるために用いることができる。
本発明の樹脂組成物において、溶剤の含有量は、通常は10〜90質量%、好ましくは30〜80質量%、より好ましくは40〜70質量%となる量である。
本発明の樹脂組成物は、上述の各成分を混合することによって調製することができる。また、異物を取り除くために、各成分を均一に混合した後、得られた混合物をフィルター等で濾過してもよい。
本発明のレジストパターンの製造方法は、基板上に、本発明の感光性樹脂組成物の塗膜を形成する工程(1)、前記塗膜の少なくとも一部を露光する工程(2)、および前記露光後の塗膜を現像する工程(3)を有する。
工程(1)では、本発明の感光性樹脂組成物の塗膜を基板上に形成する。
基板としては、例えば、透明基板が挙げられ、具体的には、ガラス基板等の無機基板;ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム等のポリオレフィンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアクリルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルム、環状オレフィンの開環重合体フィルムおよびその水素添加物からなるフィルム等の樹脂基板が挙げられ;その他、シリコン基板、セラミックス基板、アルミ基板等を用いることもできる。
前記基板は、その表面に、ITO;モリブデン、アルミニウム、銀、銅等の金属材料から形成された金属部材を有しており、モリブデン含有金属部材を有することがより好ましい。例えば、モリブデン(Mo)およびアルミニウム(Al)を含む金属部材、特にMo/Al/Moとなる積層構造を有する金属部材が挙げられる。金属部材としては、例えば、金属配線および金属電極が挙げられる。
工程(2)では、前記塗膜の少なくとも一部を露光する。露光は、通常、タッチパネルの保護膜の形成に好適な所定のパターンを有するフォトマスクを介して行う。
工程(3)では、前記露光後の塗膜を現像する。これにより、例えば、ネガ型組成物を用いた場合は非露光部分を除去し、所望のレジストパターンを得る。
本発明のタッチパネル部材は、基板と、前記基板表面に配置された金属部材と、前記金属部材の少なくとも一部を覆う保護膜とを有し、前記保護膜は、本発明の樹脂組成物または感光性樹脂組成物から形成されている。
保護膜は、タッチパネル部材における操作領域で、金属部材を被覆し保護するようにパターニングされて形成されている。保護膜の膜厚は、好ましくは0.1〜20.0μm、より好ましくは0.5〜10.0μm、さらに好ましくは1.0〜5.0μmである。
本発明のタッチパネル部材は、液晶表示装置および有機EL装置等のディスプレイに搭載され、前記ディスプレイへの入力装置として好適に使用することが可能である。前記ディスプレイを備える電子機器としては、例えば、携帯電話機、携帯情報端末、カーナビゲーションシステム装置が挙げられる。
[実施例1〜3および比較例1〜2]
表2に示す成分を均一に混合することにより感光性樹脂組成物を製造した。
実施例および比較例で用いた各成分の詳細は以下のとおりである。
A1:下記式(A1)に示す、記号aを付した構造単位、記号bを付した構造単位、記号cを付した構造単位、および記号dを付した構造単位を有し、これらの構造単位の含有割合がa/b/c/d=21モル%/29モル%/15モル%/35モル%である、重量平均分子量10,000の共重合体。
(商品名「KAYARAD DPHA」、日本化薬(株)製)
E1:アルミニウム,N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン
E2:2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン
E3:ポリエーテル変性シリコーン(商品名「DOW CORNING TORAY 8019 ADDITIVE」、東レ・ダウコーニング社製)
F1:ジエチレングリコールエチルメチルエーテル
F2:シクロペンタノン
F3:N−メチル−2−ピロリドン
モリブデン基板上に、スピンコート法にて、各感光性樹脂組成物を塗布した後、ホットプレートにて、90℃で2分間、次いで230℃で30分間加熱し、膜厚1.5μmの樹脂膜を有する接着性評価用基板を準備した。
接着性は、前記接着性評価用基板をSAICAS法にて剥離強度(kN/m)を測定し評価した。評価結果を表2に示す。SAICAS法の測定条件は以下の通りである。
シリコン板上に銅スパッタ膜を備えてなる基板上に、スピンコーターを用いて、各感光性樹脂組成物を塗布した後、ホットプレート上で、90℃で2分間加熱して、塗膜を形成した。次いで、マスクを介して、マスクアライナー装置(Suss社製、型式「MA−200」)を用いて露光(波長:365nm、照射量:500mJ/cm2)した。露光後の塗膜を、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液に45秒間接触させた後、流水で洗浄し、次いで窒素ブローした。次いで、230℃で30分間加熱し、厚さ1.5μmのレジストパターンを製造した。このように実施例において、レジストパターンを良好に製造できたことを確認した。
Claims (13)
- 式(b1)に示す化合物(B)と、
化合物(B)の下記官能基(b)と反応可能な官能基(a)を有する重合体(A)と
を含有する樹脂組成物。
Arは、単環芳香族環および縮合多環芳香族環から選ばれる芳香族環であり;
RB1は、エチレン性不飽和二重結合を有する基、カチオン反応性基を有する基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基を有する基、または水酸基であり、ここでエチレン性不飽和二重結合、カチオン反応性基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基および水酸基から選ばれる少なくとも1種を「官能基(b)」と記載し;
RB2は、前記芳香族環に結合する基であり、直接結合または2価の基であり;
RB3は、前記芳香族環に結合する基であり、ハロゲン原子または炭素数1〜20の炭化水素基であり;
−OHは、前記芳香族環に結合しており;
aは1以上の整数であり;bは0以上の整数であり;cは2以上の整数である。] - 重合体(A)が有する前記官能基(a)が、カチオン反応性基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、水酸基およびエチレン性不飽和二重結合から選ばれる少なくとも1種のうち、化合物(B)が有する前記官能基(b)と反応可能な基である請求項1に記載の樹脂組成物。
- さらに、光重合開始剤および光カチオン発生剤から選ばれる少なくとも1種の光反応性化合物(C)を含有する請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 光反応性化合物(C)が、光重合開始剤である請求項3に記載の樹脂組成物。
- さらに、1分子中に少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する不飽和化合物(D1)、および1分子中に少なくとも1個のカチオン反応性基を有するカチオン反応性化合物(D2)から選ばれる少なくとも1種の架橋剤(D)を含有する請求項3または4に記載の樹脂組成物。
- 重合体(A)と、
式(b1)に示す化合物(B)と、
化合物(B)の下記官能基(b)と反応可能な官能基(d)を有する架橋剤(D)と
を含有する樹脂組成物。
Arは、単環芳香族環および縮合多環芳香族環から選ばれる芳香族環であり;
RB1は、エチレン性不飽和二重結合を有する基、カチオン反応性基を有する基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基を有する基、または水酸基であり、ここでエチレン性不飽和二重結合、カチオン反応性基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基および水酸基から選ばれる少なくとも1種を「官能基(b)」と記載し;
RB2は、前記芳香族環に結合する基であり、直接結合または2価の基であり;
RB3は、前記芳香族環に結合する基であり、ハロゲン原子または炭素数1〜20の炭化水素基であり;
−OHは、前記芳香族環に結合しており;
aは1以上の整数であり;bは0以上の整数であり;cは2以上の整数である。] - さらに、光重合開始剤および光カチオン発生剤から選ばれる少なくとも1種の光反応性化合物(C)を含有する請求項6に記載の樹脂組成物。
- 光反応性化合物(C)が、光重合開始剤である請求項7に記載の樹脂組成物。
- 架橋剤(D)が有する前記官能基(d)が、エチレン性不飽和二重結合およびカチオン反応性基から選ばれる少なくとも1種のうち、化合物(B)が有する前記官能基(b)と反応可能な基である請求項7または8に記載の樹脂組成物。
- 式(b1)中の−OHの少なくとも2つが、Arにおける前記芳香族環を構成する隣り合う炭素原子にそれぞれ結合している請求項1〜9のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 基板上に、請求項3〜5および7〜9のいずれか1項に記載の樹脂組成物の塗膜を形成する工程(1)、前記塗膜の少なくとも一部を露光する工程(2)、および前記露光後の塗膜を現像する工程(3)を有するレジストパターンの製造方法。
- 前記基板が、前記塗膜と接触する表面にモリブデン含有金属部材を有する請求項11に記載のレジストパターンの製造方法。
- 請求項3〜5および7〜9のいずれか1項に記載の樹脂組成物から形成されたレジストパターンにより、モリブデン含有金属部材が保護されているタッチパネル部材。
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