JPWO2014065352A1 - Photosensitive resin composition, method for producing cured product, method for producing resin pattern, cured film, organic EL display device, liquid crystal display device, and touch panel display device - Google Patents
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Abstract
高屈折率であり、黄着色が少なく、耐薬品性に優れた硬化物を得ることができる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。本発明の感光性樹脂組成物は、(成分A)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位を含む重合体、(成分B)芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する化合物、(成分C)金属酸化物粒子、(成分D)光酸発生剤、並びに、(成分E)溶剤、を含有することを特徴とする。また、成分Cは、酸化チタン粒子又は酸化ジルコニウム粒子であることが好ましい。It is an object of the present invention to provide a photosensitive resin composition capable of obtaining a cured product having a high refractive index, little yellow coloring, and excellent chemical resistance. The photosensitive resin composition of the present invention does not have (Component A) a polymer containing a structural unit having an acid group protected by an acid-decomposable group, (Component B) an aromatic ether bond and no phenol group. And a compound having an epoxy group and / or an oxetanyl group, (Component C) metal oxide particles, (Component D) a photoacid generator, and (Component E) a solvent. Component C is preferably titanium oxide particles or zirconium oxide particles.
Description
本発明は、感光性樹脂組成物(以下、単に、「本発明の組成物」ということがある。)に関する。また、上記感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化物及びその製造方法、上記感光性樹脂組成物を用いた樹脂パターン製造方法、上記感光性組成物を硬化してなる硬化膜、並びに、上記硬化膜を用いた各種画像表示装置に関する。
更に詳しくは、液晶表示装置、有機EL表示装置、タッチパネル表示装置、集積回路素子、固体撮像素子などの電子部品の平坦化膜、保護膜や層間絶縁膜の形成に好適な、感光性樹脂組成物及びそれを用いた硬化膜の製造方法に関する。The present invention relates to a photosensitive resin composition (hereinafter sometimes simply referred to as “the composition of the present invention”). Moreover, the hardened | cured material formed by hardening | curing the said photosensitive resin composition, its manufacturing method, the resin pattern manufacturing method using the said photosensitive resin composition, the cured film formed by hardening | curing the said photosensitive composition, and the said The present invention relates to various image display devices using a cured film.
More specifically, a photosensitive resin composition suitable for forming a flattening film, a protective film or an interlayer insulating film of an electronic component such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, a touch panel display device, an integrated circuit element, and a solid-state imaging element. And a method for producing a cured film using the same.
固体撮像素子や液晶表示装置の発達により、有機素材(樹脂)によりマイクロレンズ、光導波路、反射防止膜などの光学部材を作製することが広く行われるようになっている。
これら光学部材は、高屈折率にするために、酸化チタンなどの粒子を添加することが検討されている(下記特許文献1参照)。
また、従来の樹脂組成物としては、特許文献2〜4に記載の樹脂組成物が知られている。With the development of solid-state imaging devices and liquid crystal display devices, it has become widely practiced to produce optical members such as microlenses, optical waveguides, and antireflection films using organic materials (resins).
In order to make these optical members have a high refractive index, it has been studied to add particles such as titanium oxide (see Patent Document 1 below).
Moreover, the resin composition of patent documents 2-4 is known as a conventional resin composition.
本発明は、高屈折率であり、黄着色が少なく、耐薬品性に優れた硬化物を得ることができる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the photosensitive resin composition which can obtain the hardened | cured material which is high refractive index, has little yellow coloring, and was excellent in chemical resistance.
本発明の上記課題は、以下の<1>、<8>〜<11>又は<13>〜<15>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<2>〜<7>及び<12>とともに以下に記載する。
<1>(成分A)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位を含む重合体、(成分B)芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する化合物、(成分C)金属酸化物粒子、(成分D)光酸発生剤、並びに、(成分E)溶剤、を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物、
<2>成分Cが、酸化チタン粒子又は酸化ジルコニウム粒子である、上記<1>に記載の感光性樹脂組成物、
<3>(成分F)分散剤を更に含有する、上記<1>又は<2>に記載の感光性樹脂組成物、
<4>成分Fが、少なくとも1種の酸基を有する分散剤を含む、上記<3>に記載の感光性樹脂組成物、
<5>成分Fが、下記式(S)で表され、少なくとも1種の酸基を有する分散剤を含む、上記<4>に記載の感光性樹脂組成物、The above-described problems of the present invention have been solved by means described in the following <1>, <8> to <11>, or <13> to <15>. It describes below with <2>-<7> and <12> which are preferable embodiments.
<1> (Component A) a polymer containing a structural unit having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group, (Component B) having no aromatic ether bond and phenol group, and an epoxy group and / or A photosensitive resin composition comprising a compound having an oxetanyl group, (Component C) metal oxide particles, (Component D) a photoacid generator, and (Component E) a solvent;
<2> The photosensitive resin composition according to <1>, wherein component C is titanium oxide particles or zirconium oxide particles,
<3> (Component F) The photosensitive resin composition according to <1> or <2>, further containing a dispersant,
<4> The photosensitive resin composition according to <3>, wherein the component F includes a dispersant having at least one acid group,
<5> The photosensitive resin composition according to <4>, wherein the component F is represented by the following formula (S) and includes a dispersant having at least one acid group;
<6>上記酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位が、下記式で表される構成単位である、上記<1>〜<5>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物、 <6> The photosensitive composition according to any one of <1> to <5>, wherein the structural unit having a group in which the acid group is protected with an acid-decomposable group is a structural unit represented by the following formula: Functional resin composition,
<7>成分Dが、オキシムスルホネート化合物である、上記<1>〜<6>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物、
<8>少なくとも工程(a)〜(c)をこの順に含むことを特徴とする硬化物の製造方法、
(a)上記<1>〜<7>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布する塗布工程
(b)塗布された樹脂組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
(c)溶剤が除去された樹脂組成物を熱処理する熱処理工程
<9>少なくとも工程(1)〜(5)をこの順に含むことを特徴とする樹脂パターン製造方法、
(1)上記<1>〜<7>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布する塗布工程
(2)塗布された樹脂組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
(3)溶剤が除去された樹脂組成物を活性光線によりパターン状に露光する露光工程
(4)露光された樹脂組成物を水性現像液により現像する現像工程
(5)現像された樹脂組成物を熱処理する熱処理工程
<10>上記<8>に記載の硬化物の製造方法、又は、上記<9>に記載の樹脂パターン製造方法により得られた硬化物、
<11>上記<1>〜<7>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜、
<12>層間絶縁膜である、上記<11>に記載の硬化膜、
<13>上記<11>又は<12>に記載の硬化膜を有する液晶表示装置、
<14>上記<11>又は<12>記載の硬化膜を有する有機EL表示装置、
<15>上記<11>又は<12>に記載の硬化膜を有するタッチパネル表示装置。<7> The photosensitive resin composition according to any one of <1> to <6>, wherein Component D is an oxime sulfonate compound,
<8> A method for producing a cured product comprising at least steps (a) to (c) in this order,
(A) Application step of applying the photosensitive resin composition according to any one of the above <1> to <7> on a substrate (b) Solvent removal step of removing the solvent from the applied resin composition ( c) Heat treatment step of heat-treating the resin composition from which the solvent has been removed <9> A resin pattern manufacturing method comprising at least steps (1) to (5) in this order,
(1) Application step of applying the photosensitive resin composition according to any one of the above <1> to <7> on a substrate (2) Solvent removal step of removing the solvent from the applied resin composition ( 3) An exposure step in which the resin composition from which the solvent has been removed is exposed in a pattern with actinic rays. (4) A development step in which the exposed resin composition is developed with an aqueous developer. (5) The developed resin composition is heat-treated. <10> The cured product obtained by the method for producing a cured product according to <8> or the resin pattern production method according to <9>,
<11> A cured film obtained by curing the photosensitive resin composition according to any one of <1> to <7> above,
<12> The cured film according to <11>, which is an interlayer insulating film,
<13> A liquid crystal display device having the cured film according to <11> or <12> above,
<14> An organic EL display device having the cured film according to <11> or <12> above,
<15> A touch panel display device having the cured film according to <11> or <12>.
本発明によれば、高屈折率であり、黄着色が少なく、耐薬品性に優れた硬化物を得ることができる感光性樹脂組成物を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photosensitive resin composition which can obtain the hardened | cured material which is high refractive index, has little yellow coloring, and was excellent in chemical resistance can be provided.
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本発明において、数値範囲を表す「下限〜上限」の記載は、「下限以上、上限以下」を表し、「上限〜下限」の記載は、「上限以下、下限以上」を表す。すなわち、上限及び下限を含む数値範囲を表す。また、本発明において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
また、本発明において、「(成分A)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位を含む重合体」等を、単に「成分A」等ともいい、後述する「(a1)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位」等を、単に「構成単位(a1)」等ともいう。
更に、本明細書における基(原子団)の表記において、置換及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。
以下の説明において、好ましい態様と、好ましい態様との組み合わせは、より好ましい態様である。Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
In the present invention, the description of “lower limit to upper limit” representing a numerical range represents “lower limit or higher and lower limit or lower”, and the description of “upper limit to lower limit” represents “lower limit or higher and lower limit or higher”. That is, it represents a numerical range including an upper limit and a lower limit. In the present invention, “mass%” and “wt%” are synonymous, and “part by mass” and “part by weight” are synonymous.
In the present invention, “(Component A) a polymer containing a structural unit having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group” or the like is also simply referred to as “Component A” or the like, which will be described later in “(a1)”. The “structural unit having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group” or the like is also simply referred to as “structural unit (a1)” or the like.
Furthermore, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what does not have a substituent and what has a substituent. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
In the following description, a combination of a preferred embodiment and a preferred embodiment is a more preferred embodiment.
(感光性樹脂組成物)
本発明の感光性樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」ともいう。)は、(成分A)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位を含む重合体、(成分B)芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する化合物、(成分C)金属酸化物粒子、(成分D)光酸発生剤、並びに、(成分E)溶剤、を含有することを特徴とする。(Photosensitive resin composition)
The photosensitive resin composition of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “resin composition”) includes (Component A) a polymer containing a structural unit having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group, (Component B) Compound having no aromatic ether bond and phenol group and having an epoxy group and / or oxetanyl group, (Component C) metal oxide particles, (Component D) photoacid generator, and (Component E) It contains a solvent.
本発明の感光性樹脂組成物は、ポジ型レジスト組成物として好適に用いることができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、熱で硬化する性質を有する樹脂組成物であることが好ましい。
また、本発明の感光性樹脂組成物は、ポジ型感光性樹脂組成物であることが好ましく、化学増幅型のポジ型感光性樹脂組成物(化学増幅ポジ型感光性樹脂組成物)であることがより好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、活性光線に感応する光酸発生剤として1,2−キノンジアジド化合物を含まない方が好ましい。1,2−キノンジアジド化合物は、逐次型光化学反応によりカルボキシル基を生成するが、その量子収率は必ず1以下である。
これに対して、本発明で使用する(成分D)光酸発生剤は、活性光線に感応して生成される酸が、成分A中の保護された酸基の脱保護に対して触媒として作用するので、1個の光量子の作用で生成した酸が、多数の脱保護反応に寄与し、量子収率は1を超え、例えば、10の数乗のような大きい値となり、いわゆる化学増幅の結果として、高感度が得られる。The photosensitive resin composition of the present invention can be suitably used as a positive resist composition.
The photosensitive resin composition of the present invention is preferably a resin composition having a property of being cured by heat.
The photosensitive resin composition of the present invention is preferably a positive photosensitive resin composition, and is a chemically amplified positive photosensitive resin composition (chemically amplified positive photosensitive resin composition). Is more preferable.
The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains no 1,2-quinonediazide compound as a photoacid generator sensitive to actinic rays. The 1,2-quinonediazide compound generates a carboxyl group by a sequential photochemical reaction, but its quantum yield is always 1 or less.
On the other hand, (Component D) photoacid generator used in the present invention is such that the acid generated in response to actinic light acts as a catalyst for deprotection of the protected acid group in Component A. Therefore, the acid generated by the action of one photon contributes to a number of deprotection reactions, and the quantum yield exceeds 1, for example, a large value such as the power of 10, which is a result of so-called chemical amplification. As a result, high sensitivity can be obtained.
更に、本発明の感光性樹脂組成物は、マイクロレンズ、光導波路、反射防止膜、LED用封止材及びLED用チップコート材等の光学部材用樹脂組成物、又は、タッチパネルに使用される配線電極の視認性低減用樹脂組成物であることが好ましい。なお、タッチパネルに使用される配線電極の視認性低減用組成物とは、タッチパネルに使用される配線電極の視認性を低減する、すなわち、配線電極を見えにくくする部材用組成物であり、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)電極間の層間絶縁膜などが挙げられ、本発明の感光性樹脂組成物は、上記用途に好適に使用することができる。 Furthermore, the photosensitive resin composition of the present invention is a resin composition for optical members such as microlenses, optical waveguides, antireflection films, LED sealing materials, and LED chip coating materials, or wiring used for touch panels. A resin composition for reducing the visibility of an electrode is preferable. In addition, the composition for reducing the visibility of the wiring electrode used for the touch panel is a composition for a member that reduces the visibility of the wiring electrode used for the touch panel, that is, makes the wiring electrode difficult to see. Examples thereof include an interlayer insulating film between ITO (indium tin oxide) electrodes, and the photosensitive resin composition of the present invention can be suitably used for the above applications.
一般的に化学増幅ポジ型感光性樹脂組成物は、露光すると光酸発生剤との作用により、含有されるポリマーが有する脱離基が外れて、現像液に溶解し、未露光部がパターンとして形成される。
無機粒子、分散剤及び脱離基を含むポリマーを含有する樹脂組成物をポジ型感光性樹脂組成物として使用する場合、無機粒子の分散性が非常に重要で、分散が上手くいかないと、平均粒子径が小さくならず、大きすぎたり、凝集粒子が生じたり、粗大粒子が、粉砕されず残り、最終的に感光性樹脂組成物を塗布したときに透明性に劣ってしまう問題がある。一方、分散液と感光性樹脂組成物中のバインダーとの相溶性も重要で、組み合わせが悪いと液ににごりを生じてしまう。
本発明者等は詳細な検討の結果、成分A〜成分Eを含有する感光性樹脂組成物とすることにより、高屈折率であり、黄着色が少なく、耐薬品性に優れた硬化物を得ることができる感光性樹脂組成物が得られることを見いだした。
以下、本発明の感光性樹脂組成物について詳細に説明する。In general, a chemically amplified positive photosensitive resin composition is exposed to an action with a photoacid generator to remove a leaving group of a polymer contained therein and dissolve in a developing solution, and an unexposed portion becomes a pattern. It is formed.
When a resin composition containing inorganic particles, a dispersant and a polymer containing a leaving group is used as a positive photosensitive resin composition, the dispersibility of the inorganic particles is very important, and if the dispersion is not good, the average There is a problem that the particle size is not reduced, too large, aggregated particles are generated, coarse particles remain without being pulverized, and finally the transparency is inferior when the photosensitive resin composition is applied. On the other hand, the compatibility between the dispersion liquid and the binder in the photosensitive resin composition is also important.
As a result of detailed studies, the present inventors have obtained a cured product having a high refractive index, little yellow coloring, and excellent chemical resistance by using a photosensitive resin composition containing component A to component E. It was found that a photosensitive resin composition that can be obtained is obtained.
Hereinafter, the photosensitive resin composition of the present invention will be described in detail.
(成分A)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位を有する重合体
本発明の感光性樹脂組成物は、(成分A)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位を有する重合体を含有する。
なお、本発明において、「酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位」を「(a1)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位」ともいう。(Component A) Polymer having a structural unit having an acid group protected by an acid-decomposable group The photosensitive resin composition of the present invention comprises (Component A) a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group. The polymer which has a structural unit which has is contained.
In the present invention, the “structural unit having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group” is also referred to as “(a1) a structural unit having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group”.
本発明の感光性樹脂組成物は、更に、酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位を有する重合体以外の重合体を含んでいてもよい。
本発明の感光性樹脂組成物は、下記(1)及び(2)の少なくとも一方を満たす重合体を含む重合体成分を含有することが好ましい。
(1)(a1)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位及び(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体
(2)(a1)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位を有する重合体、及び、(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体
本発明の感光性樹脂組成物は、更に、これら以外の重合体を含んでいてもよい。本発明における成分Aは、特に述べない限り、上記(1)及び/又は(2)に加え、必要に応じて添加される他の重合体を含めたものを意味するものとする。
本発明の感光性樹脂組成物は、硬化後における透明性(ヘイズ)及び未露光部の残膜率の観点からは、成分Aとして、上記(1)を満たす成分を含むことが好ましい。
一方、分子設計の自由度の観点からは、本発明の感光性樹脂組成物は、成分Aとして、上記(2)を満たす成分を含むことが好ましい。
なお、上記(1)を満たす成分を含有する場合であっても、更に、(a1)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位を有するアクリル樹脂及び/又は(a2)架橋性基を有する構成単位を有するアクリル樹脂を含有していてもよい。
また、上記(2)を満たす成分を含有する場合であっても、(a1)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位及び(a2)架橋性基を有する構成単位を有するポリマーに該当するものを少なくとも含有する場合は、上記(1)を満たす成分を含有する場合に該当するものとする。The photosensitive resin composition of the present invention may further contain a polymer other than a polymer having a structural unit having a group in which an acid group is protected with an acid-decomposable group.
The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a polymer component including a polymer that satisfies at least one of the following (1) and (2).
(1) (a1) a polymer having a structural unit having an acid group protected with an acid-decomposable group and (a2) a structural unit having a crosslinkable group And (a2) a polymer having a structural unit having a crosslinkable group The photosensitive resin composition of the present invention further contains a polymer other than these. May be. Unless otherwise stated, component A in the present invention means those including other polymers added as needed in addition to the above (1) and / or (2).
It is preferable that the photosensitive resin composition of this invention contains the component which satisfy | fills said (1) as a component A from a viewpoint of the transparency (haze) after hardening, and the remaining film rate of an unexposed part.
On the other hand, from the viewpoint of the degree of freedom in molecular design, the photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a component satisfying the above (2) as the component A.
In addition, even when it contains a component satisfying the above (1), (a1) an acrylic resin having a structural unit having a group in which an acid group is protected with an acid-decomposable group and / or (a2) cross-linking You may contain the acrylic resin which has a structural unit which has a sex group.
Moreover, even when it contains a component satisfying the above (2), it has (a1) a structural unit having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group and (a2) a structural unit having a crosslinkable group. When it contains at least what corresponds to a polymer, it corresponds when it contains the component which satisfy | fills said (1).
成分Aは、付加重合型の樹脂であることが好ましく、(メタ)アクリル酸及び/又はそのエステルに由来する構成単位を含む重合体であることがより好ましい。なお、(メタ)アクリル酸及び/又はそのエステルに由来する構成単位以外の構成単位、例えば、スチレンに由来する構成単位や、ビニル化合物に由来する構成単位等を有していてもよい。
なお、「(メタ)アクリル酸及び/又はそのエステルに由来する構成単位」を「アクリル系構成単位」ともいう。また、「(メタ)アクリル酸」は、「メタクリル酸及び/又はアクリル酸」を意味するものとする。Component A is preferably an addition polymerization type resin, and more preferably a polymer containing a structural unit derived from (meth) acrylic acid and / or an ester thereof. In addition, you may have structural units other than the structural unit derived from (meth) acrylic acid and / or its ester, for example, the structural unit derived from styrene, the structural unit derived from a vinyl compound, etc.
The “structural unit derived from (meth) acrylic acid and / or its ester” is also referred to as “acrylic structural unit”. Further, “(meth) acrylic acid” means “methacrylic acid and / or acrylic acid”.
<構成単位(a1)>
成分Aは、(a1)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位を少なくとも有する重合体を含む。成分Aが構成単位(a1)を有する重合体を含むことにより、極めて高感度な感光性樹脂組成物とすることができる。
本発明における「酸基が酸分解性基で保護された基」は、酸基及び酸分解性基として公知のものを使用でき、特に限定されない。具体的な酸基としては、カルボキシル基、及び、フェノール性水酸基が好ましく挙げられる。また、酸分解性基としては、酸により比較的分解し易い基(例えば、後述する式(A1)で表される基のエステル構造、テトラヒドロピラニルエステル基、又は、テトラヒドロフラニルエステル基等のアセタール系官能基)や酸により比較的分解し難い基(例えば、tert−ブチルエステル基等の第三級アルキル基、tert−ブチルカーボネート基等の第三級アルキルカーボネート基)を用いることができる。<Structural unit (a1)>
Component A includes (a1) a polymer having at least a structural unit having a group in which an acid group is protected with an acid-decomposable group. When component A contains a polymer having the structural unit (a1), a highly sensitive photosensitive resin composition can be obtained.
As the “group in which the acid group is protected with an acid-decomposable group” in the present invention, those known as an acid group and an acid-decomposable group can be used, and are not particularly limited. Specific examples of the acid group preferably include a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group. The acid-decomposable group is a group that is relatively easily decomposed by an acid (for example, an acetal group such as an ester structure of a group represented by the formula (A1) described later, a tetrahydropyranyl ester group, or a tetrahydrofuranyl ester group). A functional group) or a group that is relatively difficult to be decomposed by an acid (for example, a tertiary alkyl group such as a tert-butyl ester group or a tertiary alkyl carbonate group such as a tert-butyl carbonate group).
(a1)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位は、カルボキシル基が酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(「酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位」ともいう。)、又は、フェノール性水酸基が酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(「酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位」ともいう。)であることが好ましい。
以下、酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)と、酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)について、順にそれぞれ説明する。(A1) A structural unit having a group in which an acid group is protected with an acid-decomposable group is a structural unit having a protected carboxyl group in which a carboxyl group is protected with an acid-decomposable group (“protection protected with an acid-decomposable group” A structural unit having a protected phenolic hydroxyl group in which a phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group (having a protected phenolic hydroxyl group protected with an acid-decomposable group). It is also preferably referred to as a “structural unit”.
Hereinafter, the structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected with an acid-decomposable group and the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with an acid-decomposable group will be described in this order. To do.
<<(a1−1)酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位>>
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)は、カルボキシル基を有する構成単位のカルボキシル基が、以下で詳細に説明する酸分解性基によって保護された保護カルボキシル基を有する構成単位である。
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)に用いることができる上記カルボキシル基を有する構成単位としては、特に制限はなく公知の構成単位を用いることができる。例えば、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸などの、分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)や、エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位(a1−1−2)が挙げられる。
以下、上記カルボキシル基を有する構成単位として用いられる(a1−1−1)分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位と、(a1−1−2)エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位について、それぞれ順に説明する。<< (a1-1) Structural Unit Having a Protected Carboxyl Group Protected with an Acid-Decomposable Group >>
The structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected with an acid-decomposable group is a protected carboxyl in which the carboxyl group of the structural unit having a carboxyl group is protected by an acid-decomposable group described in detail below. A structural unit having a group.
There is no restriction | limiting in particular as a structural unit which has the said carboxyl group as a structural unit which can be used for the structural unit (a1-1) which has the protected carboxyl group protected by the said acid-decomposable group, A well-known structural unit can be used. For example, a structural unit (a1-1-1) derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule, such as an unsaturated monocarboxylic acid, an unsaturated dicarboxylic acid, or an unsaturated tricarboxylic acid, And a structural unit (a1-1-2) having both an ethylenically unsaturated group and a structure derived from an acid anhydride.
Hereinafter, (a1-1-1) used as a structural unit having a carboxyl group, a structural unit derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule, and (a1-1-2) ethylene The structural units having both the unsaturated group and the structure derived from the acid anhydride will be described in order.
<<<(a1−1−1)分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位>>>
上記分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)として本発明で用いられる不飽和カルボン酸としては以下に挙げるようなものが用いられる。すなわち、不飽和モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロロアクリル酸、けい皮酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸などが挙げられる。また、不飽和ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などが挙げられる。また、カルボキシル基を有する構成単位を得るために用いられる不飽和多価カルボン酸は、その酸無水物であってもよい。具体的には、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられる。また、不飽和多価カルボン酸は、多価カルボン酸のモノ(2−メタクリロイロキシアルキル)エステルであってもよく、例えば、コハク酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、コハク酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)などが挙げられる。更に、不飽和多価カルボン酸は、その両末端ジカルボキシポリマーのモノ(メタ)アクリレートであってもよく、例えば、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレートなどが挙げられる。また、不飽和カルボン酸としては、アクリル酸−2−カルボキシエチルエステル、メタクリル酸−2−カルボキシエチルエステル、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、4−カルボキシスチレン等も用いることができる。
中でも、現像性の観点から、上記分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)を形成するためには、アクリル酸、メタクリル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、又は、不飽和多価カルボン酸の無水物等を用いることが好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、を用いることがより好ましい。
上記分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)は、1種単独で構成されていてもよいし、2種以上で構成されていてもよい。<<< (a1-1-1) Structural Unit Derived from Unsaturated Carboxylic Acid etc. Having at least One Carboxyl Group in the Molecule >>>
Examples of the unsaturated carboxylic acid used in the present invention as the structural unit (a1-1-1) derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule include those listed below. . That is, examples of the unsaturated monocarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, α-chloroacrylic acid, cinnamic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, and 2- (meth) acryloyl. Examples include loxyethyl hexahydrophthalic acid and 2- (meth) acryloyloxyethyl phthalic acid. Examples of the unsaturated dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and mesaconic acid. Moreover, the acid anhydride may be sufficient as unsaturated polyhydric carboxylic acid used in order to obtain the structural unit which has a carboxyl group. Specific examples include maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, and the like. The unsaturated polyvalent carboxylic acid may be a mono (2-methacryloyloxyalkyl) ester of a polyvalent carboxylic acid. For example, succinic acid mono (2-acryloyloxyethyl), succinic acid mono (2 -Methacryloyloxyethyl), mono (2-acryloyloxyethyl) phthalate, mono (2-methacryloyloxyethyl) phthalate and the like. Further, the unsaturated polyvalent carboxylic acid may be a mono (meth) acrylate of a dicarboxy polymer at both terminals, and examples thereof include ω-carboxypolycaprolactone monoacrylate and ω-carboxypolycaprolactone monomethacrylate. As the unsaturated carboxylic acid, acrylic acid-2-carboxyethyl ester, methacrylic acid-2-carboxyethyl ester, maleic acid monoalkyl ester, fumaric acid monoalkyl ester, 4-carboxystyrene and the like can also be used.
Among them, from the viewpoint of developability, in order to form the structural unit (a1-1-1) derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule, acrylic acid, methacrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl phthalic acid, anhydride of unsaturated polyvalent carboxylic acid, etc. It is preferable to use acrylic acid, methacrylic acid, and 2- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid.
The structural unit (a1-1-1) derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule may be composed of one kind alone or two or more kinds. May be.
<<<(a1−1−2)エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位>>>
エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位(a1−1−2)は、エチレン性不飽和基を有する構成単位中に存在する水酸基と酸無水物とを反応させて得られたモノマーに由来する単位であることが好ましい。
上記酸無水物としては、公知のものが使用でき、具体的には、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水クロレンド酸等の二塩基酸無水物;無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物などの酸無水物が挙げられる。これらの中では、現像性の観点から、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、又は、無水コハク酸が好ましい。
上記酸無水物の水酸基に対する反応率は、現像性の観点から、好ましくは10〜100モル%、より好ましくは30〜100モル%である。<<< (a1-1-2) Structural unit having both an ethylenically unsaturated group and a structure derived from an acid anhydride >>>
The structural unit (a1-1-2) having both an ethylenically unsaturated group and a structure derived from an acid anhydride reacts a hydroxyl group present in the structural unit having an ethylenically unsaturated group with an acid anhydride. A unit derived from the obtained monomer is preferred.
As the acid anhydride, known ones can be used, and specifically, maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, chlorendic anhydride, etc. Dibasic acid anhydrides; acid anhydrides such as trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic anhydride, biphenyltetracarboxylic anhydride, and the like. Among these, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, or succinic anhydride is preferable from the viewpoint of developability.
The reaction rate of the acid anhydride with respect to the hydroxyl group is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 30 to 100 mol%, from the viewpoint of developability.
−構成単位(a1−1)に用いることができる酸分解性基−
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)に用いることができる上記酸分解性基としては上述の酸分解性基を用いることができる。
これらの酸分解性基の中でもカルボキシル基がアセタールの形で保護された保護カルボキシル基であることが、感光性樹脂組成物の基本物性、特に感度やパターン形状、コンタクトホールの形成性、感光性樹脂組成物の保存安定性の観点から好ましい。更に酸分解性基の中でもカルボキシル基が下記式(a1−10)で表されるアセタールの形で保護された保護カルボキシル基であることが、感度の観点からより好ましい。なお、カルボキシル基が下記式(a1−10)で表されるアセタールの形で保護された保護カルボキシル基である場合、保護カルボキシル基の全体としては、−(C=O)−O−CR101R102(OR103)の構造となっている。-Acid-decomposable group that can be used for the structural unit (a1-1)-
As the acid-decomposable group that can be used for the structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected by the acid-decomposable group, the above-mentioned acid-decomposable group can be used.
Among these acid-decomposable groups, it is a protected carboxyl group in which the carboxyl group is protected in the form of an acetal. It is preferable from the viewpoint of the storage stability of the composition. Furthermore, among the acid-decomposable groups, the carboxyl group is more preferably a protected carboxyl group protected in the form of an acetal represented by the following formula (a1-10) from the viewpoint of sensitivity. In addition, when the carboxyl group is a protected carboxyl group protected in the form of an acetal represented by the following formula (a1-10), the entire protected carboxyl group is-(C = O) -O-CR 101 R. The structure is 102 (OR 103 ).
上記式(a1−10)中、R101〜R103はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、上記アルキル基は直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよい。ここで、R101及びR102の双方が水素原子を表すことはなく、R101及びR102の少なくとも一方はアルキル基を表す。In formula (a1-10), R 101 to R 103 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and the alkyl group may be linear, branched or cyclic. Here, both R 101 and R 102 do not represent a hydrogen atom, and at least one of R 101 and R 102 represents an alkyl group.
上記式(a1−10)において、R101、R102及びR103がアルキル基を表す場合、上記アルキル基は直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれであってもよい。
上記直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜12であることが好ましく、炭素数1〜6であることがより好ましく、炭素数1〜4であることが更に好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、テキシル基(2,3−ジメチル−2−ブチル基)、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができる。In the above formula (a1-10), when R 101 , R 102 and R 103 represent an alkyl group, the alkyl group may be linear, branched or cyclic.
The linear or branched alkyl group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and still more preferably 1 to 4 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, n Examples include -hexyl group, texyl group (2,3-dimethyl-2-butyl group), n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, and n-decyl group.
上記環状アルキル基としては、炭素数3〜12であることが好ましく、炭素数4〜8であることがより好ましく、炭素数4〜6であることが更に好ましい。上記環状アルキル基としては、例えばシクロプロピル基、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、シクロオクチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基等を挙げることができる。 The cyclic alkyl group preferably has 3 to 12 carbon atoms, more preferably 4 to 8 carbon atoms, and still more preferably 4 to 6 carbon atoms. Examples of the cyclic alkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a norbornyl group, and an isobornyl group.
上記アルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基が例示できる。置換基としてハロゲン原子を有する場合、R101、R102、R103はハロアルキル基となり、置換基としてアリール基を有する場合、R101、R102、R103はアラルキル基となる。
上記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、これらの中でも、フッ素原子又は塩素原子が好ましい。
また、上記アリール基としては、炭素数6〜20のアリール基が好ましく、炭素数6〜12のアリール基がより好ましい。具体的には、フェニル基、α−メチルフェニル基、ナフチル基等が例示でき、アリール基で置換されたアルキル基全体、すなわち、アラルキル基としては、ベンジル基、α−メチルベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が例示できる。
上記アルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜4のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基又はエトキシ基が更に好ましい。
また、上記アルキル基がシクロアルキル基である場合、上記シクロアルキル基は置換基として炭素数1〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を有していてもよく、アルキル基が直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基である場合には、置換基として炭素数3〜12のシクロアルキル基を有していてもよい。
これらの置換基は、上記置換基で更に置換されていてもよい。The alkyl group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom, an aryl group, and an alkoxy group. When it has a halogen atom as a substituent, R 101 , R 102 and R 103 become a haloalkyl group, and when it has an aryl group as a substituent, R 101 , R 102 and R 103 become an aralkyl group.
As said halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are illustrated, Among these, a fluorine atom or a chlorine atom is preferable.
Moreover, as said aryl group, a C6-C20 aryl group is preferable and a C6-C12 aryl group is more preferable. Specifically, a phenyl group, an α-methylphenyl group, a naphthyl group and the like can be exemplified, and as an entire alkyl group substituted with an aryl group, that is, as an aralkyl group, a benzyl group, an α-methylbenzyl group, a phenethyl group, A naphthylmethyl group etc. can be illustrated.
As said alkoxy group, a C1-C6 alkoxy group is preferable, a C1-C4 alkoxy group is more preferable, and a methoxy group or an ethoxy group is still more preferable.
Further, when the alkyl group is a cycloalkyl group, the cycloalkyl group may have a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as a substituent, and the alkyl group is linear Or a branched alkyl group, it may have a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms as a substituent.
These substituents may be further substituted with the above substituents.
上記式(a1−10)において、R101、R102及びR103がアリール基を表す場合、上記アリール基は炭素数6〜12であることが好ましく、炭素数6〜10であることがより好ましい。上記アリール基は置換基を有していてもよく、上記置換基としては炭素数1〜6のアルキル基が好ましく例示できる。アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、クメニル基、1−ナフチル基等が例示できる。In the above formula (a1-10), when R 101 , R 102 and R 103 represent an aryl group, the aryl group preferably has 6 to 12 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms. . The aryl group may have a substituent, and preferred examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, and a 1-naphthyl group.
また、R101、R102及びR103は互いに結合して、それらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成することができる。R101とR102、R101とR103又はR102とR103が結合した場合の環構造としては、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、アダマンチル基及びテトラヒドロピラニル基等を挙げることができる。R 101 , R 102 and R 103 can be bonded together to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded. Examples of the ring structure when R 101 and R 102 , R 101 and R 103 or R 102 and R 103 are bonded include a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a tetrahydrofuranyl group, an adamantyl group, and a tetrahydropyrani group. And the like.
なお、上記式(a1−10)において、R101及びR102のいずれか一方が、水素原子又はメチル基であることが好ましい。In the above formula (a1-10), it is preferable that any one of R 101 and R 102 is a hydrogen atom or a methyl group.
上記式(a1−10)で表される保護カルボキシル基を有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体は、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成したものを用いることもできる。例えば、特開2011−221494号公報の段落0037〜0040に記載の合成方法などで合成することができる。 As the radical polymerizable monomer used for forming the structural unit having a protected carboxyl group represented by the above formula (a1-10), a commercially available one may be used, or one synthesized by a known method. Can also be used. For example, it can be synthesized by a synthesis method described in paragraphs 0037 to 0040 of JP2011-221494A.
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)の第一の好ましい態様は、下記式で表される構成単位である。 The 1st preferable aspect of the structural unit (a1-1) which has the protected carboxyl group protected by the said acid-decomposable group is a structural unit represented by a following formula.
R1及びR2がアルキル基の場合、炭素数は1〜10のアルキル基が好ましい。R1及びR2がアリール基の場合、フェニル基が好ましい。R1及びR2はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
R3は、アルキル基又はアリール基を表し、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、1〜6のアルキル基がより好ましい。
Xは、単結合又はアリーレン基を表し、単結合が好ましい。When R 1 and R 2 are alkyl groups, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable. When R 1 and R 2 are aryl groups, a phenyl group is preferred. R 1 and R 2 are preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R 3 represents an alkyl group or an aryl group, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X represents a single bond or an arylene group, and a single bond is preferable.
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)の第二の好ましい態様は、下記式で表される構成単位である。 A second preferred embodiment of the structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected by the acid-decomposable group is a structural unit represented by the following formula.
R121は水素原子又はメチル基が好ましい。
L1はカルボニル基が好ましい。
R122〜R128は、水素原子が好ましい。R 121 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
L 1 is preferably a carbonyl group.
R 122 to R 128 are preferably a hydrogen atom.
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)の好ましい具体例としては、下記の構成単位が例示できる。なお、Rは水素原子又はメチル基を表す。 Preferable specific examples of the structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected by the acid-decomposable group include the following structural units. R represents a hydrogen atom or a methyl group.
<<(a1−2)酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位>>
上記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)は、フェノール性水酸基を有する構成単位が、以下で詳細に説明する酸分解性基によって保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位である。<< (a1-2) Structural unit having a protected phenolic hydroxyl group protected with an acid-decomposable group >>
The structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with an acid-decomposable group is a protected phenolic component in which the structural unit having a phenolic hydroxyl group is protected by an acid-decomposable group described in detail below. A structural unit having a hydroxyl group.
<<<(a1−2−1)フェノール性水酸基を有する構成単位>>>
上記フェノール性水酸基を有する構成単位としては、ヒドロキシスチレン系構成単位やノボラック系の樹脂における構成単位が挙げられるが、これらの中では、ヒドロキシスチレン又はα−メチルヒドロキシスチレンに由来する構成単位が、感度の観点から好ましい。また、フェノール性水酸基を有する構成単位として、下記式(a1−20)で表される構成単位も、感度の観点から好ましい。<<< (a1-2-1) Structural unit having phenolic hydroxyl group >>>
Examples of the structural unit having a phenolic hydroxyl group include a hydroxystyrene structural unit and a structural unit in a novolac resin. Among these, a structural unit derived from hydroxystyrene or α-methylhydroxystyrene is sensitive. From the viewpoint of Moreover, as a structural unit having a phenolic hydroxyl group, a structural unit represented by the following formula (a1-20) is also preferable from the viewpoint of sensitivity.
上記式(a1−20)中、R220は水素原子又はメチル基を表し、メチル基であることが好ましい。
また、R221は単結合又は2価の連結基を表す。単結合である場合には、感度を向上させることができ、更に硬化膜の透明性を向上させることができるので好ましい。R221の2価の連結基としてはアルキレン基が例示でき、R221がアルキレン基である具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、tert−ブチレン基、ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。中でも、R221が単結合、メチレン基、又は、エチレン基であることが好ましい。また、上記2価の連結基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基等が挙げられる。また、aは1〜5の整数を表すが、本発明の効果の観点や、製造が容易であるという点から、aは1又は2であることが好ましく、aが1であることがより好ましい。
また、ベンゼン環における水酸基の結合位置は、R221と結合している炭素原子を基準(1位)としたとき、4位に結合していることが好ましい。
R222はそれぞれ独立に、ハロゲン原子又は炭素数1〜5の直鎖若しくは分岐鎖状のアルキル基を表す。具体的には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。中でも製造が容易であるという点から、塩素原子、臭素原子、メチル基又はエチル基であることが好ましい。
また、bは0又は1〜4の整数を表す。In the formula (A1-20), R 220 represents a hydrogen atom or a methyl group, and preferably a methyl group.
R 221 represents a single bond or a divalent linking group. A single bond is preferable because the sensitivity can be improved and the transparency of the cured film can be further improved. As the divalent linking group for R 221 may be exemplified alkylene groups, specific examples R 221 is an alkylene group, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, isopropylene group, n- butylene group, isobutylene group, tert -Butylene group, pentylene group, isopentylene group, neopentylene group, hexylene group, etc. are mentioned. Among these, R 221 is preferably a single bond, a methylene group, or an ethylene group. The divalent linking group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group. Moreover, although a represents the integer of 1-5, from the viewpoint of the effect of this invention, and the point that manufacture is easy, it is preferable that a is 1 or 2, and it is more preferable that a is 1. .
Further, the bonding position of the hydroxyl group in the benzene ring is preferably bonded to the 4-position when the carbon atom bonded to R 221 is defined as the reference (first position).
R 222 each independently represents a halogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Specifically, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like can be mentioned. It is done. Among these, a chlorine atom, a bromine atom, a methyl group, or an ethyl group is preferable from the viewpoint of easy production.
B represents 0 or an integer of 1 to 4;
−構成単位(a1−2)に用いることができる酸分解性基−
上記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)に用いることができる上記酸分解性基としては、上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)に用いることができる上記酸分解性基と同様に、公知のものを使用でき、特に限定されない。酸分解性基の中でもアセタールで保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位であることが、感光性樹脂組成物の基本物性、特に感度やパターン形状、感光性樹脂組成物の保存安定性、コンタクトホールの形成性の観点から好ましい。更に、酸分解性基の中でもフェノール性水酸基が上記式(a1−10)で表されるアセタールの形で保護された保護フェノール性水酸基であることが、感度の観点からより好ましい。なお、フェノール性水酸基が上記式(a1−10)で表されるアセタールの形で保護された保護フェノール性水酸基である場合、保護フェノール性水酸基の全体としては、−Ar−O−CR101R102(OR103)の構造となっている。なお、Arはアリーレン基を表す。-Acid-decomposable group that can be used for the structural unit (a1-2)-
The acid-decomposable group that can be used for the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with the acid-decomposable group has a protected carboxyl group protected with the acid-decomposable group. Similarly to the acid-decomposable group that can be used for the unit (a1-1), a known one can be used and is not particularly limited. Among the acid-decomposable groups, a structural unit having a protected phenolic hydroxyl group protected with acetal is a basic physical property of the photosensitive resin composition, particularly sensitivity and pattern shape, storage stability of the photosensitive resin composition, contact This is preferable from the viewpoint of hole formability. Furthermore, among the acid-decomposable groups, it is more preferable from the viewpoint of sensitivity that the phenolic hydroxyl group is a protected phenolic hydroxyl group protected in the form of an acetal represented by the above formula (a1-10). In addition, when the phenolic hydroxyl group is a protected phenolic hydroxyl group protected in the form of an acetal represented by the above formula (a1-10), the entire protected phenolic hydroxyl group is -Ar-O-CR 101 R 102. The structure is (OR 103 ). Ar represents an arylene group.
フェノール性水酸基のアセタールエステル構造の好ましい例は、R101=R102=R103=メチル基の組み合わせやR101=R102=メチル基でR103=ベンジル基の組み合わせが例示できる。Preferable examples of the acetal ester structure of the phenolic hydroxyl group include a combination of R 101 = R 102 = R 103 = methyl group and a combination of R 101 = R 102 = methyl group and R 103 = benzyl group.
また、フェノール性水酸基がアセタールの形で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体としては、例えば、特開2011−215590号公報の段落0042に記載のものなどが挙げられる。
これらの中で、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートのテトラヒドロピラニル保護体が透明性の観点から好ましい。Examples of the radical polymerizable monomer used to form a structural unit having a protected phenolic hydroxyl group in which the phenolic hydroxyl group is protected in the form of an acetal include, for example, paragraph 0042 of JP2011-215590A And the like.
Among these, a 1-alkoxyalkyl protector of 4-hydroxyphenyl methacrylate and a tetrahydropyranyl protector of 4-hydroxyphenyl methacrylate are preferable from the viewpoint of transparency.
フェノール性水酸基のアセタール保護基の具体例としては、1−アルコキシアルキル基が挙げられ、例えば、1−エトキシエチル基、1−メトキシエチル基、1−n−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−(2−クロロエトキシ)エチル基、1−(2−エチルヘキシルオキシ)エチル基、1−n−プロポキシエチル基、1−シクロヘキシルオキシエチル基、1−(2−シクロヘキシルエトキシ)エチル基、1−ベンジルオキシエチル基などを挙げることができ、これらは1種単独又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。 Specific examples of the acetal protecting group for the phenolic hydroxyl group include a 1-alkoxyalkyl group, such as a 1-ethoxyethyl group, a 1-methoxyethyl group, a 1-n-butoxyethyl group, and a 1-isobutoxyethyl group. 1- (2-chloroethoxy) ethyl group, 1- (2-ethylhexyloxy) ethyl group, 1-n-propoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, 1- (2-cyclohexylethoxy) ethyl group, 1 -A benzyloxyethyl group etc. can be mentioned, These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
上記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体は、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成したものを用いることもできる。例えば、フェノール性水酸基を有する化合物を酸触媒の存在下でビニルエーテルと反応させることにより合成することができる。上記の合成はフェノール性水酸基を有するモノマーをその他のモノマーとあらかじめ共重合させておき、その後に酸触媒の存在下でビニルエーテルと反応させてもよい。 As the radical polymerizable monomer used to form the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with the acid-decomposable group, a commercially available one may be used, or a known method may be used. What was synthesize | combined by can also be used. For example, it can be synthesized by reacting a compound having a phenolic hydroxyl group with vinyl ether in the presence of an acid catalyst. In the above synthesis, a monomer having a phenolic hydroxyl group may be previously copolymerized with another monomer, and then reacted with vinyl ether in the presence of an acid catalyst.
上記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)の好ましい具体例としては、下記の構成単位が例示できるが、本発明はこれらに限定されるものではない。下記具体例中、Rは水素原子又はメチル基を表す。 Preferable specific examples of the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with the acid-decomposable group include the following structural units, but the present invention is not limited thereto. In the following specific examples, R represents a hydrogen atom or a methyl group.
−構成単位(a1)の好ましい態様−
上記構成単位(a1)を有する重合体が、実質的に、構成単位(a2)を有しない場合、構成単位(a1)の含有量は、上記構成単位(a1)を有する重合体中、20〜100モル%が好ましく、30〜90モル%がより好ましい。
上記構成単位(a1)を有する重合体が、下記構成単位(a2)を有する場合、単構成単位(a1)は、上記構成単位(a1)と構成単位(a2)とを有する重合体中、感度の観点から3〜70モル%が好ましく、10〜60モル%がより好ましい。また、特に上記構成単位(a1)が、カルボキシル基がアセタールの形で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位である場合、20〜50モル%が好ましい。
なお、本発明において、「構成単位」の含有量をモル比で規定する場合、上記「構成単位」は「モノマー単位」と同義であるものとする。また、本発明において上記「モノマー単位」は、高分子反応等により重合後に修飾されていてもよい。以下においても同様である。-Preferred embodiment of the structural unit (a1)-
When the polymer having the structural unit (a1) does not substantially have the structural unit (a2), the content of the structural unit (a1) is 20 to 20 in the polymer having the structural unit (a1). 100 mol% is preferable and 30-90 mol% is more preferable.
When the polymer having the structural unit (a1) has the following structural unit (a2), the single structural unit (a1) has a sensitivity in the polymer having the structural unit (a1) and the structural unit (a2). From the viewpoint of, 3-70 mol% is preferable, and 10-60 mol% is more preferable. In particular, when the structural unit (a1) is a structural unit having a protected carboxyl group in which the carboxyl group is protected in the form of an acetal, 20 to 50 mol% is preferable.
In the present invention, when the content of the “structural unit” is defined in terms of molar ratio, the “structural unit” is synonymous with the “monomer unit”. In the present invention, the “monomer unit” may be modified after polymerization by a polymer reaction or the like. The same applies to the following.
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)は、上記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)に比べると、現像が速いという特徴がある。よって、速く現像したい場合には酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)が好ましい。逆に現像を遅くしたい場合には酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)を用いることが好ましい。
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)は、上記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)に比べると、現像が速いという特徴がある。よって、速く現像したい場合には酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)が好ましい。逆に現像を遅くしたい場合には酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)を用いることが好ましい。The structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected with an acid-decomposable group is more developed than the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with the acid-decomposable group. Is characterized by being fast. Therefore, the structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected with an acid-decomposable group is preferred when developing quickly. Conversely, when it is desired to delay development, it is preferable to use the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with an acid-decomposable group.
The structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected with an acid-decomposable group is more developed than the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with the acid-decomposable group. Is characterized by being fast. Therefore, the structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected with an acid-decomposable group is preferred when developing quickly. Conversely, when it is desired to delay development, it is preferable to use the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with an acid-decomposable group.
<(a2)架橋性基を有する構成単位>
成分Aは、架橋性基を有する構成単位(a2)を有する重合体を含有する。上記架橋性基は、加熱処理で硬化反応を起こす基であれば特に限定はされない。好ましい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は水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表す。)で表される基及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、エポキシ基、オキセタニル基、及び、−NH−CH2−O−R(Rは水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表す。)で表される基よりなる群から選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。その中でも、本発明の感光性樹脂組成物は、上記成分Aが、エポキシ基及びオキセタニル基のうち少なくとも1つを含む構成単位を含むことがより好ましい。より詳細には、以下のものが挙げられる。<(A2) Structural unit having a crosslinkable group>
Component A contains a polymer having a structural unit (a2) having a crosslinkable group. The crosslinkable group is not particularly limited as long as it is a group that causes a curing reaction by heat treatment. As a mode of the constituent unit having a preferred crosslinking group, represented by an epoxy group, oxetanyl group, -NH-CH 2 -O-R (R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.) And a structural unit containing at least one selected from the group consisting of a group and an ethylenically unsaturated group, an epoxy group, an oxetanyl group, and —NH—CH 2 —O—R (R is a hydrogen atom or a carbon number) It is preferably at least one selected from the group consisting of groups represented by 1 to 20 alkyl groups. Among them, in the photosensitive resin composition of the present invention, it is more preferable that the component A includes a structural unit containing at least one of an epoxy group and an oxetanyl group. In more detail, the following are mentioned.
<<(a2−1)エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する構成単位>>
成分Aは、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する構成単位(構成単位(a2−1))を有する重合体を含有することが好ましい。上記3員環の環状エーテル基はエポキシ基とも呼ばれ、4員環の環状エーテル基はオキセタニル基とも呼ばれる。
上記エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する構成単位(a2−1)は、1つの構成単位中にエポキシ基又はオキセタニル基を少なくとも1つ有していればよく、1つ以上のエポキシ基及び1つ以上オキセタニル基、2つ以上のエポキシ基、又は、2つ以上のオキセタニル基を有していてもよく、特に限定されないが、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を合計1〜3つ有することが好ましく、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を合計1又は2つ有することがより好ましく、エポキシ基又はオキセタニル基を1つ有することが更に好ましい。<< (a2-1) Structural Unit Having Epoxy Group and / or Oxetanyl Group >>
Component A preferably contains a polymer having a structural unit (structural unit (a2-1)) having an epoxy group and / or an oxetanyl group. The 3-membered cyclic ether group is also called an epoxy group, and the 4-membered cyclic ether group is also called an oxetanyl group.
The structural unit (a2-1) having the epoxy group and / or oxetanyl group may have at least one epoxy group or oxetanyl group in one structural unit, and one or more epoxy groups and one It may have an oxetanyl group, two or more epoxy groups, or two or more oxetanyl groups, and is not particularly limited, but preferably has a total of 1 to 3 epoxy groups and / or oxetanyl groups, It is more preferable to have one or two epoxy groups and / or oxetanyl groups in total, and it is even more preferable to have one epoxy group or oxetanyl group.
エポキシ基を有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の具体例としては、例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−3,4−エポキシブチル、メタクリル酸−3,4−エポキシブチル、アクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、メタクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、α−エチルアクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、特許第4168443号公報の段落0031〜0035に記載の脂環式エポキシ骨格を含有する化合物などが挙げられる。
オキセタニル基を有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の具体例としては、例えば、特開2001−330953号公報の段落0011〜0016に記載のオキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。
上記エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する構成単位(a2−1)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の具体例としては、メタクリル酸エステル構造を含有するモノマー、アクリル酸エステル構造を含有するモノマーであることが好ましい。Specific examples of the radical polymerizable monomer used to form the structural unit having an epoxy group include, for example, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl α-ethyl acrylate, and glycidyl α-n-propyl acrylate. Glycidyl α-n-butyl acrylate, 3,4-epoxybutyl acrylate, 3,4-epoxybutyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl methacrylate Methyl, α-ethylacrylic acid-3,4-epoxycyclohexylmethyl, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, described in paragraphs 0031 to 0035 of Japanese Patent No. 4168443 Alicyclic epoch Compounds containing shea skeleton, and the like.
Specific examples of the radical polymerizable monomer used for forming the structural unit having an oxetanyl group include, for example, a (meth) acryl having an oxetanyl group described in paragraphs 0011 to 0016 of JP-A No. 2001-330953. Examples include acid esters.
Specific examples of the radical polymerizable monomer used to form the structural unit (a2-1) having the epoxy group and / or oxetanyl group include a monomer containing a methacrylic ester structure and an acrylic ester structure. It is preferable that it is a monomer to contain.
これらの中でも好ましいものは、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、アクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル、及び、メタクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルである。これらの構成単位は、1種単独又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。 Among these, preferred are glycidyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, (3-ethyloxetane-3-yl) methyl acrylate, and methacrylic acid ( 3-ethyloxetane-3-yl) methyl. These structural units can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する構成単位(a2−1)の好ましい具体例としては、下記の構成単位が例示できる。なお、Rは、水素原子又はメチル基を表す。 Preferable specific examples of the structural unit (a2-1) having an epoxy group and / or oxetanyl group include the following structural units. R represents a hydrogen atom or a methyl group.
<<(a2−2)エチレン性不飽和基を有する構成単位>>
上記架橋性基を有する構成単位(a2)の1つとして、エチレン性不飽和基を有する構成単位(a2−2)が挙げられる(以下、「構成単位(a2−2)」ともいう。)。上記エチレン性不飽和基を有する構成単位(a2−2)としては、側鎖にエチレン性不飽和基を有する構成単位が好ましく、末端にエチレン性不飽和基を有し、炭素数3〜16の側鎖を有する構成単位がより好ましく、下記式(a2−2−1)で表される側鎖を有する構成単位が更に好ましい。<< (a2-2) Structural unit having an ethylenically unsaturated group >>
One example of the structural unit (a2) having a crosslinkable group is a structural unit (a2-2) having an ethylenically unsaturated group (hereinafter also referred to as “structural unit (a2-2)”). The structural unit (a2-2) having an ethylenically unsaturated group is preferably a structural unit having an ethylenically unsaturated group in the side chain, having an ethylenically unsaturated group at the terminal, and having 3 to 16 carbon atoms. A structural unit having a side chain is more preferred, and a structural unit having a side chain represented by the following formula (a2-2-1) is still more preferred.
R301は、炭素数1〜13の2価の連結基であって、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリーレン基又はこれらを組み合わせた基を含み、エステル結合、エーテル結合、アミド結合、ウレタン結合等の結合を含んでいてもよい。また、2価の連結基は、任意の位置にヒドロキシ基、カルボキシル基等の置換基を有していてもよい。R301の具体例としては、下記の2価の連結基が挙げられる。R 301 is a divalent linking group having 1 to 13 carbon atoms, and includes an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an arylene group, or a combination thereof, such as an ester bond, an ether bond, an amide bond, and a urethane bond. Bonds may be included. Moreover, the bivalent coupling group may have substituents, such as a hydroxyl group and a carboxyl group, in arbitrary positions. Specific examples of R 301 include the following divalent linking groups.
上記式(a2−2−1)で表される側鎖の中でも、上記R301で表される2価の連結基を含めて脂肪族の側鎖が好ましい。Among the side chains represented by the formula (a2-2-1), an aliphatic side chain including the divalent linking group represented by R 301 is preferable.
その他、(a2−2)エチレン性不飽和基を有する構成単位については、特開2011−215580号公報の段落0072〜0090の記載を参酌できる。 In addition, the description of paragraphs 0072 to 0090 of JP2011-215580A can be referred to for the structural unit having (a2-2) an ethylenically unsaturated group.
<<(a2−3)−NH−CH2−O−R(Rは水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表す。)で表される基を有する構成単位>>
本発明で用いる共重合体は、−NH−CH2−O−R(Rは水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表す。)で表される基を有する構成単位(a2−3)も好ましい。構成単位(a2−3)を有することで、緩やかな加熱処理で硬化反応を起こすことができ、諸特性に優れた硬化膜を得ることができる。ここで、Rは炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、炭素数1〜9のアルキル基がより好ましく、炭素数1〜4のアルキル基が更に好ましい。また、アルキル基は、直鎖、分岐又は環状のアルキル基のいずれであってもよいが、直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましい。構成単位(a2)は、下記式(a2−30)で表される基を有する構成単位であることがより好ましい。 << (a2-3) -NH-CH 2 -O-R (R represents. A hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) The structural unit having a group represented by >>
The copolymer used in the present invention is a structural unit (a2-3) having a group represented by —NH—CH 2 —O—R (R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms). Is also preferable. By having the structural unit (a2-3), a curing reaction can be caused by a mild heat treatment, and a cured film having excellent characteristics can be obtained. Here, R is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and still more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group may be a linear, branched or cyclic alkyl group, but is preferably a linear or branched alkyl group. The structural unit (a2) is more preferably a structural unit having a group represented by the following formula (a2-30).
R32は、炭素数1〜9のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基が更に好ましい。また、アルキル基は、直鎖、分岐又は環状のアルキル基のいずれであってもよいが、好ましくは、直鎖又は分岐のアルキル基である。
R32の具体例としては、メチル基、エチル基、n−ブチル基、i−ブチル基、シクロヘキシル基、及び、n−ヘキシル基を挙げることができる。中でも、i−ブチル基、n−ブチル基、メチル基が好ましい。R 32 is preferably an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group may be a linear, branched or cyclic alkyl group, but is preferably a linear or branched alkyl group.
Specific examples of R 32 include a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, a cyclohexyl group, and an n-hexyl group. Of these, an i-butyl group, an n-butyl group, and a methyl group are preferable.
−構成単位(a2)の好ましい態様−
上記構成単位(a2)を有する重合体が、実質的に、構成単位(a1)を有しない場合、構成単位(a2)の含有量は、上記構成単位(a2)を有する重合体中、5〜90モル%が好ましく、20〜80モル%がより好ましい。
上記構成単位(a2)を有する重合体が、上記構成単位(a1)を有する場合、単構成単位(a2)は、上記構成単位(a1)と構成単位(a2)を有する重合体中、薬品耐性の観点から3〜70モル%が好ましく、10〜60モル%がより好ましい。
本発明では、更に、いずれの態様にかかわらず、成分Aの全構成単位中、構成単位(a2)を3〜70モル%含有することが好ましく、10〜60モル%含有することがより好ましい。
上記の数値の範囲内であると、感光性樹脂組成物から得られる硬化膜の透明性及び薬品耐性が良好となる。-Preferred embodiment of the structural unit (a2)-
When the polymer having the structural unit (a2) does not substantially have the structural unit (a1), the content of the structural unit (a2) is 5 to 5 in the polymer having the structural unit (a2). 90 mol% is preferable and 20-80 mol% is more preferable.
When the polymer having the structural unit (a2) has the structural unit (a1), the single structural unit (a2) has chemical resistance in the polymer having the structural unit (a1) and the structural unit (a2). From the viewpoint of, 3-70 mol% is preferable, and 10-60 mol% is more preferable.
In this invention, it is preferable to contain 3-70 mol% of structural units (a2) in all the structural units of the component A irrespective of any aspect, and it is more preferable to contain 10-60 mol%.
Within the above numerical range, the cured film obtained from the photosensitive resin composition has good transparency and chemical resistance.
<(a3)その他の構成単位>
本発明において、成分Aは、上記構成単位(a1)及び/又は(a2)に加えて、これら以外の他の構成単位(a3)を有していてもよい。構成単位(a3)は、上記(1)又は(2)を満たす重合体成分が含んでいてもよい。また、上記(1)又は(2)を満たす重合体成分とは別に、実質的に構成単位(a1)及び構成単位(a2)を含まずに他の構成単位(a3)を有する重合体成分を有していてもよい。上記(1)又は(2)を満たす重合体成分とは別に、実質的に構成単位(a1)及び構成単位(a2)を有さずに他の構成単位(a3)を有する重合体成分を含む場合、上記重合体成分の配合量は、全重合体成分中、60質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることが更に好ましい。また、1質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましい。<(A3) Other structural units>
In the present invention, component A may have another structural unit (a3) in addition to the structural units (a1) and / or (a2). The structural unit (a3) may contain a polymer component that satisfies the above (1) or (2). In addition to the polymer component satisfying the above (1) or (2), a polymer component having another structural unit (a3) substantially not including the structural unit (a1) and the structural unit (a2). You may have. In addition to the polymer component satisfying the above (1) or (2), a polymer component having substantially no structural unit (a1) and other structural unit (a3) without the structural unit (a2) is included. In this case, the blending amount of the polymer component is preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less in the total polymer components. Moreover, it is preferable that it is 1 mass% or more, and it is more preferable that it is 5 mass% or more.
その他の構成単位(a3)となるモノマーとしては、特に制限はなく、例えば、スチレン類、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸環状アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アリールエステル、不飽和ジカルボン酸ジエステル、ビシクロ不飽和化合物類、マレイミド化合物類、不飽和芳香族化合物、共役ジエン系化合物、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸無水物、その他の不飽和化合物を挙げることができる。また、後述するとおり、酸基を有する構成単位を有していてもよい。その他の構成単位(a3)となるモノマーは、1種単独又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。 There is no restriction | limiting in particular as a monomer used as another structural unit (a3), For example, styrenes, (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid cyclic alkyl ester, (meth) acrylic acid aryl ester, unsaturated Dicarboxylic acid diesters, bicyclounsaturated compounds, maleimide compounds, unsaturated aromatic compounds, conjugated diene compounds, unsaturated monocarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acid anhydrides, and other unsaturated compounds be able to. Moreover, you may have the structural unit which has an acid group so that it may mention later. The monomer which becomes another structural unit (a3) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
以下に、本発明における成分Aに含まれる重合体成分の好ましい実施形態を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
−第1の実施形態−
(1)を満たす重合体成分が、更に、1種又は2種以上のその他の構成単位(a3)を有する態様。
−第2の実施形態−
(2)を満たす重合体成分の(a1)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位を有する重合体が、更に、1種又は2種以上のその他の構成単位(a3)を有する態様。
−第3の実施形態−
(2)を満たす重合体成分の(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体が、更に、1種又は2種以上のその他の構成単位(a3)を有する態様。Hereinafter, preferred embodiments of the polymer component contained in Component A in the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
-First embodiment-
The aspect in which the polymer component satisfying (1) further has one or more other structural units (a3).
-Second Embodiment-
(A1) The polymer component satisfying (2) is a polymer having a structural unit having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group, and one or more other structural units (a3) The aspect which has.
-Third embodiment-
The aspect which the polymer which has the structural unit which has (a2) crosslinkable group of the polymer component which satisfy | fills (2) further has 1 type, or 2 or more types of other structural units (a3).
−第4の実施形態−
上記第1〜第3の実施形態のいずれかにおいて、その他の構成単位(a3)として、少なくとも酸基を含む構成単位をいずれかの重合体に有する態様。
−第5の実施形態−
上記(1)又は(2)を満たす重合体成分とは別に、更に、実質的に構成単位(a1)及び構成単位(a2)を有さずに他の構成単位(a3)を有する重合体成分を有する態様。
−第6の実施形態−
上記第1〜第5の実施形態の2以上の組み合わせからなる態様。-Fourth Embodiment-
In any one of the first to third embodiments, any polymer includes a structural unit containing at least an acid group as the other structural unit (a3).
-Fifth embodiment-
In addition to the polymer component satisfying the above (1) or (2), the polymer component further having another structural unit (a3) substantially not having the structural unit (a1) and the structural unit (a2). The aspect which has.
-Sixth Embodiment-
The aspect which consists of two or more combinations of the said 1st-5th embodiment.
構成単位(a3)は、具体的には、スチレン、tert−ブトキシスチレン、メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、α−メチルスチレン、アセトキシスチレン、メトキシスチレン、エトキシスチレン、クロロスチレン、ビニル安息香酸メチル、ビニル安息香酸エチル、4−ヒドロキシ安息香酸(3−メタクリロイルオキシプロピル)エステル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、アクリロニトリル、エチレングリコールモノアセトアセテートモノ(メタ)アクリレートなどによる構成単位を挙げることができる。この他、特開2004−264623号公報の段落0021〜0024に記載の化合物を挙げることができる。 The structural unit (a3) is specifically styrene, tert-butoxystyrene, methylstyrene, hydroxystyrene, α-methylstyrene, acetoxystyrene, methoxystyrene, ethoxystyrene, chlorostyrene, methyl vinylbenzoate, vinylbenzoic acid. Ethyl, 4-hydroxybenzoic acid (3-methacryloyloxypropyl) ester, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Isopropyl, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, acrylonitrile, ethylene glycol monoacetoacetate mono (meth) acrylate Mention may be made of a structural unit due. In addition, compounds described in paragraphs 0021 to 0024 of JP-A No. 2004-264623 can be exemplified.
また、その他の構成単位(a3)としては、電気特性の観点から、脂肪族又は芳香族環式骨格を有するを有するモノマー由来の構成単位が好ましく、スチレン類、又は、脂肪族環式骨格を有するモノマー由来の構成単位がより好ましい。具体的にはスチレン、tert−ブトキシスチレン、メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、α−メチルスチレン、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Further, as the other structural unit (a3), from the viewpoint of electrical properties, a structural unit derived from a monomer having an aliphatic or aromatic cyclic skeleton is preferable, and has a styrene or an aliphatic cyclic skeleton. Monomer-derived structural units are more preferred. Specifically, styrene, tert-butoxystyrene, methylstyrene, hydroxystyrene, α-methylstyrene, dicyclopentanyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, etc. Can be mentioned.
更にまた、その他の構成単位(a3)としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位が、密着性の観点で好ましい。具体的には(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル等が挙げられ、(メタ)アクリル酸メチルがより好ましい。重合体を構成する構成単位中、上記の構成単位(a3)の含有率は、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%以下が更に好ましい。下限値としては、0モル%でもよいが、例えば、1モル%以上とすることが好ましく、5モル%以上とすることがより好ましい。上記の数値の範囲内であると、感光性樹脂組成物から得られる硬化膜の諸特性が良好となる。 Furthermore, as the other structural unit (a3), a structural unit derived from a (meth) acrylic acid alkyl ester is preferable from the viewpoint of adhesion. Specific examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) acrylate, and methyl (meth) acrylate is more preferable. In the structural unit constituting the polymer, the content of the structural unit (a3) is preferably 60 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, and still more preferably 40 mol% or less. As a lower limit, although 0 mol% may be sufficient, it is preferable to set it as 1 mol% or more, for example, and it is more preferable to set it as 5 mol% or more. When it is within the above numerical range, various properties of the cured film obtained from the photosensitive resin composition are improved.
成分Aに含まれる重合体は、その他の構成単位(a3)として、酸基を有する構成単位を有することが好ましい。重合体が酸基を有することにより、アルカリ性の現像液に溶けやすくなり、本発明の効果がより効果的に発揮される。本発明における酸基とは、pKaが10.5より小さいプロトン解離性基を意味する。酸基は、通常、酸基を形成しうるモノマーを用いて、酸基を有する構成単位として、重合体に組み込まれる。このような酸基を有する構成単位を重合体中に含めることにより、アルカリ性の現像液に対して溶けやすくなる傾向にある。
本発明で用いられる酸基としては、カルボン酸基、スルホンアミド基、ホスホン酸基、スルホン酸基、フェノール性水酸基、スルホンアミド基、スルホニルイミド基、並びに、これらの酸基の酸無水物基、及び、これらの酸基を中和し塩構造とした基等が例示され、カルボン酸基及び/又はフェノール性水酸基を少なくとも有することが好ましい。上記塩としては、特に制限はないが、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、及び、有機アンモニウム塩が好ましく例示できる。
本発明で用いられる酸基を有する構成単位は、スチレン化合物に由来する構成単位や、ビニル化合物に由来する構成単位、(メタ)アクリル酸及び/又はそのエステルに由来する構成単位であることがより好ましい。
本発明では、特に、カルボキシル基を有する構成単位、又は、フェノール性水酸基を有する構成単位を含有することが、感度の観点で好ましい。The polymer contained in Component A preferably has a structural unit having an acid group as the other structural unit (a3). When the polymer has an acid group, the polymer easily dissolves in an alkaline developer, and the effects of the present invention are more effectively exhibited. The acid group in the present invention means a proton dissociable group having a pKa of less than 10.5. The acid group is usually incorporated into the polymer as a structural unit having an acid group using a monomer capable of forming an acid group. By including such a structural unit having an acid group in the polymer, the polymer tends to be easily dissolved in an alkaline developer.
Examples of the acid group used in the present invention include a carboxylic acid group, a sulfonamide group, a phosphonic acid group, a sulfonic acid group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonamide group, a sulfonylimide group, and acid anhydride groups of these acid groups, And the group etc. which neutralized these acid groups and made it into salt structure are illustrated, and it is preferable to have at least a carboxylic acid group and / or a phenolic hydroxyl group. Although there is no restriction | limiting in particular as said salt, An alkali metal salt, alkaline-earth metal salt, and organic ammonium salt can illustrate preferably.
The structural unit having an acid group used in the present invention is more preferably a structural unit derived from a styrene compound, a structural unit derived from a vinyl compound, (meth) acrylic acid and / or an ester thereof. preferable.
In the present invention, it is particularly preferable from the viewpoint of sensitivity to contain a structural unit having a carboxyl group or a structural unit having a phenolic hydroxyl group.
酸基を含む構成単位は、全重合体成分の構成単位の1〜80モル%が好ましく、1〜50モル%がより好ましく、5〜40モル%が更に好ましく、5〜30モル%が特に好ましく、5〜20モル%が最も好ましい。 The structural unit containing an acid group is preferably 1 to 80 mol%, more preferably 1 to 50 mol%, still more preferably 5 to 40 mol%, and particularly preferably 5 to 30 mol% of the structural units of all polymer components. 5 to 20 mol% is most preferable.
本発明では、上記(1)又は(2)を満たす重合体成分とは別に、実質的に構成単位(a1)及び構成単位(a2)を含まずに他の構成単位(a3)を有する重合体を含んでいてもよい。
このような重合体としては、後述する成分B、成分F、成分Lに該当する化合物は含まないものとし、スチレン系又はアクリレート系化合物の単独重合体又は共重合体が好ましい。
また、このような重合体としては、側鎖にカルボキシル基を有する樹脂が好ましい。例えば、特開昭59−44615号、特公昭54−34327号、特公昭58−12577号、特公昭54−25957号、特開昭59−53836号、特開昭59−71048号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等、並びに側鎖にカルボキシル基を有する酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの等が挙げられ、更に側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する高分子重合体も好ましいものとして挙げられる。In the present invention, apart from the polymer component satisfying the above (1) or (2), a polymer having other structural unit (a3) substantially not including the structural unit (a1) and the structural unit (a2). May be included.
Such a polymer does not include compounds corresponding to Component B, Component F, and Component L described later, and is preferably a homopolymer or copolymer of a styrene-based or acrylate-based compound.
Moreover, as such a polymer, a resin having a carboxyl group in the side chain is preferable. For example, JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12777, JP-B-54-25957, JP-A-59-53836, JP-A-59-71048 As described, methacrylic acid copolymer, acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, maleic acid copolymer, partially esterified maleic acid copolymer, etc., and side chain Examples thereof include acidic cellulose derivatives having a carboxyl group, those obtained by adding an acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group, and high molecular polymers having a (meth) acryloyl group in the side chain.
例えば、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、特開平7−140654号公報に記載の、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体などが挙げられる。
その他にも、特開平7−207211号公報、特開平8−259876号公報、特開平10−300922号公報、特開平11−140144号公報、特開平11−174224号公報、特開2000−56118号公報、特開2003−233179号公報、特開2009−52020号公報等に記載の公知の高分子化合物を使用することができる。
これらの重合体は、1種類のみ含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。For example, benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate / benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymer, described in JP-A-7-140654 2-hydroxypropyl (meth) acrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2 -Hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid Copolymer and the like.
In addition, JP-A-7-207211, JP-A-8-259876, JP-A-10-300922, JP-A-11-140144, JP-A-11-174224, JP-A-2000-56118 Known polymer compounds described in JP-A-2003-233179, JP-A-2009-52020, and the like can be used.
These polymers may contain only 1 type and may contain 2 or more types.
これらの重合体として、市販されている、SMA 1000P、SMA 2000P、SMA 3000P、SMA 1440F、SMA 17352P、SMA 2625P、SMA 3840F(以上、サートマー社製)、ARUFON UC−3000、ARUFON UC−3510、ARUFON UC−3900、ARUFON UC−3910、ARUFON UC−3920、ARUFON UC−3080(以上、東亞合成(株)製)、JONCRYL 690、JONCRYL 678、JONCRYL 67、JONCRYL 586(以上、BASF社製)等を用いることもできる。 SMA 1000P, SMA 2000P, SMA 3000P, SMA 1440F, SMA 17352P, SMA 2625P, SMA 3840F (above, manufactured by Sartomer), ARUFON UC-3000, ARUFON UC-3510, ARUFON are commercially available as these polymers. UC-3900, ARUFON UC-3910, ARUFON UC-3920, ARUFON UC-3080 (above, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), JONCRYL 690, JONCRYL 678, JONCRYL 67, JONCRYL 586 (above, manufactured by BASF) are used. You can also.
−成分Aにおける重合体の分子量−
成分Aにおける重合体の分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量で、1,000〜200,000であることが好ましく、2,000〜50,000であることがより好ましい。上記の数値の範囲内であると、諸特性が良好である。数平均分子量Mnと重量平均分子量Mwとの比(分散度、Mw/Mn)は1.0〜5.0が好ましく、1.5〜3.5がより好ましい。
なお、本発明における重量平均分子量や数平均分子量の測定は、ゲル浸透クロマトグラフィ法(GPC)により測定することが好ましい。本発明におけるゲル浸透クロマトグラフィ法による測定は、HLC-8020GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel Super HZ M-H、TSK gel Super HZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いることが好ましい。-Molecular weight of polymer in component A-
The molecular weight of the polymer in Component A is a polystyrene-equivalent weight average molecular weight, preferably 1,000 to 200,000, and more preferably 2,000 to 50,000. Various characteristics are favorable in the range of said numerical value. The ratio of the number average molecular weight Mn to the weight average molecular weight Mw (dispersity, Mw / Mn) is preferably 1.0 to 5.0, and more preferably 1.5 to 3.5.
In addition, it is preferable to measure the weight average molecular weight and the number average molecular weight in the present invention by gel permeation chromatography (GPC). In the measurement by gel permeation chromatography in the present invention, HLC-8020GPC (manufactured by Tosoh Corporation) is used, and TSKgel Super HZ MH, TSK gel Super HZ4000, TSKgel SuperHZ200 (manufactured by Tosoh Corporation, 4.6 mm ID × 15 cm) are used as columns. ), And THF (tetrahydrofuran) is preferably used as an eluent.
−成分Aにおける重合体の製造方法−
また、成分Aにおける重合体の合成法についても、様々な方法が知られているが、一例を挙げると、少なくとも上記構成単位(a1)及び上記構成単位(a3)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体を含むラジカル重合性単量体混合物を有機溶剤中、ラジカル重合開始剤を用いて重合することにより合成することができる。また、いわゆる高分子反応で合成することもできる。-Method for producing polymer in component A-
Various methods for synthesizing the polymer in Component A are also known. To give an example, radicals used to form at least the structural unit (a1) and the structural unit (a3). It can be synthesized by polymerizing a radical polymerizable monomer mixture containing a polymerizable monomer in an organic solvent using a radical polymerization initiator. It can also be synthesized by a so-called polymer reaction.
本発明の感光性樹脂組成物中における成分Aの含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、20〜99.9質量%であることが好ましく、50〜98質量%であることがより好ましく、70〜95質量%であることが更に好ましい。含有量がこの範囲であると、現像した際のパターン形成性が良好となり、また、より高屈折率の硬化物が得られる。なお、感光性樹脂組成物の固形分量とは、溶剤などの揮発性成分を除いた量を表す。 The content of Component A in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 20 to 99.9% by mass, and preferably 50 to 98% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition. It is more preferable, and it is still more preferable that it is 70-95 mass%. When the content is within this range, the pattern formability during development is good, and a cured product having a higher refractive index can be obtained. In addition, the solid content amount of the photosensitive resin composition represents an amount excluding volatile components such as a solvent.
(成分B)芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する化合物
本発明の感光性樹脂組成物は、(成分B)芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する化合物を含有する。
成分Bは、エポキシ基又はオキセタニル基を1つのみ有していても、2以上有していてもよく、また、1以上のエポキシ基と1以上のオキセタニル基とを共に有していてもよい。
また、成分Bは、フェノール基、及び、芳香族エーテル結合、すなわち、芳香環に直接エーテル結合が結合した構造を有しない。
感光材料において、露光だけでは膜の硬化が不十分なため、エポキシ樹脂を添加して、熱硬化させることが行われている。しかし、金属酸化物粒子を用いた感光材料で同様のことを行った場合、金属酸化物粒子がない時に比べ、芳香族エーテル結合及びフェノール基を有し、かつエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する化合物が強く黄着色することを、本発明者等は見出した。これは金属酸化物粒子の熱触媒作用(光触媒作用と同様)で、エポキシ置換されていない残留フェノール成分からキノン体が生成するためであると推定される。フェノール基のない、芳香族エーテル結合を有し、かつエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する化合物であっても、副生成物や経時の分解物等の不純物として、フェノール基を有する化合物を含有しており、上記化合物が微量であっても、黄着色が強く生じてしまうことを本発明者等は見出した。
本発明の感光性樹脂組成物は、加熱による着色を抑えるため、芳香族エーテル結合及びフェノール基有しないエポキシ又はオキセタン化合物を用いることにより、加熱着色を防止できる。
また、成分Bは、酸分解性基を有しておらず、また、酸分解性基及び酸基を有していないことが好ましい。(Component B) Compound having no aromatic ether bond and phenol group and having an epoxy group and / or oxetanyl group The photosensitive resin composition of the present invention has (Component B) an aromatic ether bond and a phenol group. And a compound having an epoxy group and / or an oxetanyl group.
Component B may have only one epoxy group or oxetanyl group, or may have two or more, and may have both one or more epoxy groups and one or more oxetanyl groups. .
Component B does not have a structure in which an ether bond is directly bonded to a phenol group and an aromatic ether bond, that is, an aromatic ring.
In the photosensitive material, the film is not sufficiently cured only by exposure. Therefore, an epoxy resin is added and thermally cured. However, when the same thing is performed with a light-sensitive material using metal oxide particles, it has an aromatic ether bond and a phenol group, and has an epoxy group and / or an oxetanyl group, as compared with the case where there is no metal oxide particle. The present inventors have found that the compound is strongly yellow-colored. This is presumed to be due to the thermal catalysis of the metal oxide particles (similar to the photocatalysis) and the formation of a quinone from the residual phenol component that is not epoxy-substituted. Even a compound having an aromatic ether bond without a phenol group and having an epoxy group and / or an oxetanyl group contains a compound having a phenol group as an impurity such as a by-product or a decomposition product over time. The present inventors have found that even if the amount of the compound is very small, yellow coloring is strongly generated.
The photosensitive resin composition of the present invention can prevent heating coloring by using an epoxy or oxetane compound having no aromatic ether bond and no phenol group in order to suppress coloring due to heating.
Component B does not have an acid-decomposable group, and preferably has neither an acid-decomposable group nor an acid group.
芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつエポキシ基を有する化合物としては、脂環式エポキシド、脂肪族エポキシドなどが挙げられる。
脂環式エポキシドとしては、少なくとも1個のシクロへキセン又はシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られる、シクロヘキセンオキサイド又はシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましく挙げられる。
脂肪族エポキシドとしては、例えば、脂肪族多価アルコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテル又は1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリンあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテルに代表されるポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。Examples of the compound having no aromatic ether bond and no phenol group and having an epoxy group include alicyclic epoxides and aliphatic epoxides.
As the alicyclic epoxide, cyclohexene oxide obtained by epoxidizing a compound having at least one cycloalkane ring such as cyclohexene or cyclopentene ring with a suitable oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid. Or a cyclopentene oxide containing compound is mentioned preferably.
Examples of the aliphatic epoxide include di- or polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols or alkylene oxide adducts thereof, and typical examples thereof include diglycidyl ether of ethylene glycol, diglycidyl ether of propylene glycol, or 1 Of diglycidyl ether of alkylene glycol such as diglycidyl ether of 1,6-hexanediol, polyglycidyl ether of polyhydric alcohol such as di- or triglycidyl ether of glycerin or its alkylene oxide adduct, polyethylene glycol or its adduct of alkylene oxide Dialkylidyl ether, polypropylene glycol, or polyalkylene glycol jig represented by diglycidyl ether of its alkylene oxide adduct Glycidyl ether and the like. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
本発明に用いることのできる芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつ単官能及び多官能のエポキシ化合物を詳しく例示する。
単官能エポキシ化合物としては、例えば、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、1,2−ブチレンオキサイド、1,3−ブタジエンモノオキサイド、1,2−エポキシドデカン、エピクロロヒドリン、1,2−エポキシデカン、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、3−ビニルシクロヘキセンオキサイド等が挙げられる。Examples of monofunctional and polyfunctional epoxy compounds that do not have an aromatic ether bond and a phenol group and that can be used in the present invention are shown in detail.
Examples of the monofunctional epoxy compound include butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, 1,2-butylene oxide, 1,3-butadiene monooxide, 1,2-epoxydodecane, epichlorohydrin, Examples include 1,2-epoxydecane, styrene oxide, cyclohexene oxide, and 3-vinylcyclohexene oxide.
また、多官能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シルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4−エポキシ)シクロヘキサン−m−ジオキサン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル−3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサン)、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールのジ(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、エチレンビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−2−エチルヘキシル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリ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、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類、1,13−テトラデカジエンジオキサイド、リモネンジオキサイド、1,2,7,8−ジエポキシオクタン、1,2,5,6−ジエポキシシクロオクタン等が挙げられる。
これらのエポキシ化合物の中でも、脂環式エポキシドが特に好ましい。Examples of the polyfunctional epoxy compound include 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate, 2- (3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4- Epoxy) cyclohexane-m-dioxane, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexyl-3 ′, 4′-epoxy-6′-methylcyclohexanecarboxylate, methylene bis (3,4-epoxycyclohexane), dicyclopentadiene diepoxide, di (3,4-epoxycyclohexylmethyl) ether of ethylene glycol, ethylene bis (3,4 -Epoxycyclohexane Ruboxylate), dioctyl epoxyhexahydrophthalate, di-2-ethylhexyl epoxyhexahydrophthalate, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane tri Glycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ethers, 1,13-tetradecadiene dioxide, limonene dioxide, 1,2,7,8-diepoxyoctane, 1,2,5,6- Examples include diepoxycyclooctane.
Among these epoxy compounds, alicyclic epoxides are particularly preferable.
また本発明の感光性樹脂生成物においては、芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつ単官能及び多官能のエポキシ化合物の単量体の重合体も用いることができる。
そのような単量体の例としては例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−3,4−エポキシブチル、メタクリル酸−3,4−エポキシブチル、アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、α−エチルアクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチルなどが挙げられる。
この中でも好ましいのは、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチルである。
また、これらの単量体と、他の単量体との重合体を用いてもよい。
そのような他の単量体の例としては、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステルが挙げられる。
これら重合体の中でも、グリシジル(メタ)アクリレートの単独重合体又は共重合体が好ましく、ポリグリシジル(メタ)アクリレートがより好ましい。
共重合体の場合、芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつ単官能及び多官能のエポキシ化合物の単量体の含有率は、99〜20モル%が好ましく、99〜40モル%がより好ましく、99〜60モル%が更に好ましい。
芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつ単官能及び多官能のエポキシ化合物、又は、その単独重合体若しくは共重合体の分子量又は重量平均分子量(Mw)は、100〜30,000が好ましく、300〜20,000がより好ましく、500〜10,000が更に好ましい。Moreover, in the photosensitive resin product of this invention, the polymer of the monomer of a monofunctional and polyfunctional epoxy compound which does not have an aromatic ether bond and a phenol group can also be used.
Examples of such monomers include, for example, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl α-ethyl acrylate, glycidyl α-n-propyl acrylate, glycidyl α-n-butyl acrylate, acrylate-3, 4-epoxybutyl, methacrylic acid-3,4-epoxybutyl, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl α-ethyl acrylate, etc. It is done.
Among these, glycidyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, and 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate are preferable.
Moreover, you may use the polymer of these monomers and another monomer.
Examples of such other monomers include acrylic acid, methacrylic acid, acrylic ester, and methacrylic ester.
Among these polymers, a homopolymer or copolymer of glycidyl (meth) acrylate is preferable, and polyglycidyl (meth) acrylate is more preferable.
In the case of the copolymer, the content of the monomer of the monofunctional and polyfunctional epoxy compound which does not have an aromatic ether bond and a phenol group is preferably 99 to 20 mol%, and 99 to 40 mol%. More preferably, 99-60 mol% is still more preferable.
The molecular weight or weight average molecular weight (Mw) of the monofunctional or polyfunctional epoxy compound, or a homopolymer or copolymer thereof, which does not have an aromatic ether bond and a phenol group, is preferably 100 to 30,000. 300 to 20,000 is more preferable, and 500 to 10,000 is still more preferable.
本発明に用いることができる芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつオキセタニル基を有する化合物としては、その構造内にオキセタニル基を1〜4個有する化合物であることが好ましい。 As a compound which does not have an aromatic ether bond and phenol group which can be used for this invention, and has an oxetanyl group, it is preferable that it is a compound which has 1-4 oxetanyl groups in the structure.
分子内に1〜2個のオキセタニル基を有する化合物としては、例えば、下記式(1)〜(3)で示される化合物等が挙げられる。 Examples of the compound having 1 to 2 oxetanyl groups in the molecule include compounds represented by the following formulas (1) to (3).
Ra1は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基又はチエニル基を表す。分子内に2つのRa1が存在する場合、それらは同じであっても異なるものであってもよい。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、フルオロアルキル基としては、これらアルキル基の水素のいずれかがフッ素原子で置換されたものが好ましく挙げられる。
Ra2は、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数2〜6個のアルケニル基、芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつ芳香環を有する基、炭素数2〜6個のアルキルカルボニル基、炭素数2〜6個のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜6個のN−アルキルカルバモイル基を表す。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、アルケニル基としては、1−プロペニル基、2−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基等が挙げられる。芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつ芳香環を有する基としては、ベンジル基、フルオロベンジル基等が挙げられる。アルキルカルボニル基としては、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ブチルカルボニル基等が、アルキコキシカルボニル基としては、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等が、N−アルキルカルバモイル基としては、エチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、ペンチルカルバモイル基等が挙げられる。また、Ra2は置換基を有していてもよく、置換基としては、1〜6のアルキル基、フッ素原子が挙げられる。R a1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an allyl group, an aryl group, a furyl group, or a thienyl group. When two R a1 are present in the molecule, they may be the same or different.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Preferred examples of the fluoroalkyl group include those in which any hydrogen of these alkyl groups is substituted with a fluorine atom.
R a2 is a group having a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, an aromatic ether bond and a phenol group, and having an aromatic ring; A 6-alkylcarbonyl group, a C2-C6 alkoxycarbonyl group, and a C2-C6 N-alkylcarbamoyl group are represented. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Examples of the alkenyl group include a 1-propenyl group, a 2-propenyl group, a 2-methyl-1-propenyl group, and 2-methyl-2. -A propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, etc. are mentioned. Examples of the group having no aromatic ether bond or phenol group and having an aromatic ring include a benzyl group and a fluorobenzyl group. Examples of the alkylcarbonyl group include an ethylcarbonyl group, a propylcarbonyl group, and a butylcarbonyl group. Examples of the alkoxycarbonyl group include an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, and a butoxycarbonyl group. Examples thereof include an ethylcarbamoyl group, a propylcarbamoyl group, a butylcarbamoyl group, and a pentylcarbamoyl group. R a2 may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group of 1 to 6 and a fluorine atom.
Ra3は、線状又は分枝状アルキレン基、線状又は分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基、線状又は分枝状不飽和炭化水素基、カルボニル基又はカルボニル基を含むアルキレン基、カルボキシル基を含むアルキレン基、カルバモイル基を含むアルキレン基、又は、以下に示す基を表す。アルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基が挙げられ、ポリ(アルキレンオキシ)基としては、ポリ(エチレンオキシ)基、ポリ(プロピレンオキシ)基等が挙げられる。不飽和炭化水素基としては、プロペニレン基、メチルプロペニレン基、ブテニレン基等が挙げられる。R a3 represents a linear or branched alkylene group, a linear or branched poly (alkyleneoxy) group, a linear or branched unsaturated hydrocarbon group, a carbonyl group or an alkylene group containing a carbonyl group, a carboxyl group Represents an alkylene group containing, an alkylene group containing a carbamoyl group, or a group shown below. Examples of the alkylene group include an ethylene group, a propylene group, and a butylene group. Examples of the poly (alkyleneoxy) group include a poly (ethyleneoxy) group and a poly (propyleneoxy) group. Examples of the unsaturated hydrocarbon group include a propenylene group, a methylpropenylene group, and a butenylene group.
Ra3が上記多価基である場合、Ra4は、水素原子、炭素数1〜4個のアルキル基、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、低級アルキルカルボキシル基、カルボキシル基、又は、カルバモイル基を表す。
Ra5は、酸素原子、硫黄原子、メチレン基、NH、SO、SO2、C(CF3)2、又は、C(CH3)2を表す。
Ra6は、炭素数1〜4個のアルキル基、又は、アリール基を表し、nは0〜2,000の整数である。Ra7は炭素数1〜4個のアルキル基、アリール基、又は、下記構造を有する1価の基を表す。下記式中、Ra8は炭素数1〜4個のアルキル基、又はアリール基であり、mは0〜100の整数である。When R a3 is the above polyvalent group, R a4 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a mercapto group, A lower alkyl carboxyl group, a carboxyl group, or a carbamoyl group is represented.
R a5 represents an oxygen atom, a sulfur atom, a methylene group, NH, SO, SO 2 , C (CF 3 ) 2 , or C (CH 3 ) 2 .
R a6 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group, and n is an integer of 0 to 2,000. R a7 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group, or a monovalent group having the following structure. In the following formula, R a8 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group, and m is an integer of 0 to 100.
式(1)で表される化合物として、例えば、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(OXT−101:東亞合成(株)製)、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン(OXT−212:東亞合成(株)製)、3−エチル−3−フェノキシメチルオキセタン(OXT−211:東亞合成(株)製)が挙げられる。式(2)で表される化合物としては、例えば、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン(OXT−121:東亞合成(株)が挙げられる。また、式(3)で表される化合物としては、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル(OXT−221:東亞合成(株))が挙げられる。 Examples of the compound represented by the formula (1) include 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane (OXT-101: manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 3-ethyl-3- (2-ethylhexyloxymethyl) oxetane. (OXT-212: manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and 3-ethyl-3-phenoxymethyloxetane (OXT-211: manufactured by Toagosei Co., Ltd.). Examples of the compound represented by the formula (2) include 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene (OXT-121: Toagosei Co., Ltd.). Examples of the compound represented by (3) include bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether (OXT-221: Toagosei Co., Ltd.).
3〜4個のオキセタン環を有する化合物としては、例えば、下記式(4)で示される化合物が挙げられる。 As a compound which has 3-4 oxetane rings, the compound shown by following formula (4) is mentioned, for example.
式(4)において、Ra1は、上記式(1)におけるものと同義である。また、多価連結基であるRa9としては、例えば、下記A〜Cで示される基等の炭素数1〜12の分枝状アルキレン基、下記Dで示される基等の分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基又は下記Eで示される基等の分枝状ポリシロキシ基等が挙げられる。jは、3又は4である。In Formula (4), R a1 has the same meaning as in Formula (1) above. In addition, examples of R a9 that is a polyvalent linking group include branched alkylene groups having 1 to 12 carbon atoms such as groups represented by A to C below, and branched poly ( An alkyleneoxy) group or a branched polysiloxy group such as a group represented by E below. j is 3 or 4.
上記Aにおいて、Ra10はメチル基、エチル基又はプロピル基を表す。また、上記Dにおいて、pは1〜10の整数である。In the above A, R a10 represents a methyl group, an ethyl group or a propyl group. Moreover, in said D, p is an integer of 1-10.
また、本発明に好適に用いることができるオキセタン化合物の別の態様として、側鎖にオキセタン環を有する下記式(5)で示される化合物が挙げられる。 Another embodiment of the oxetane compound that can be suitably used in the present invention includes a compound represented by the following formula (5) having an oxetane ring in the side chain.
式(5)において、Ra1及びRa8は上記式におけるものと同義である。Ra11はメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基又はトリアルキルシリル基であり、rは1〜4である。In the formula (5), R a1 and R a8 have the same meaning as in the above formula. R a11 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group, or a trialkylsilyl group, and r is 1 to 4.
これらの中でも、成分Bは、下記に示す化合物を好ましく例示できる。なお、下記中、nは1以上の整数を表し、1〜4の整数であることが好ましく、1であることがより好ましい。 Among these, the component B can illustrate preferably the compound shown below. In the following, n represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 4, and more preferably 1.
成分Bは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明の感光性樹脂組成物中における成分Bの含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分100質量部に対し、0.01〜30質量部であることが好ましく、0.1〜20質量部であることがより好ましく、1〜10質量部であることが更に好ましい。この範囲で添加することにより、黄着色が少なく、耐薬品性に優れた硬化物を得ることができる。Component B may be used alone or in combination of two or more.
The content of Component B in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0.01 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. The amount is more preferably part by mass, and further preferably 1 to 10 parts by mass. By adding in this range, a cured product with little yellow coloring and excellent chemical resistance can be obtained.
(成分C)金属酸化物粒子
本発明の樹脂組成物は、屈折率や光透過性を調節することを目的として、金属酸化物粒子を含有する。金属酸化物粒子は、透明性が高く、光透過性を有するため、高屈折率で、透明性に優れたポジ型感光性樹脂組成物が得られる。
成分Cは、上記粒子を除いた材料からなる樹脂組成物の屈折率より屈折率が高いものであることが好ましく、具体的には、400〜750nmの波長を有する光における屈折率が1.50以上の粒子がより好ましく、屈折率が1.70以上の粒子が更に好ましく、1.90以上の粒子が特に好ましい。また、屈折率の上限は特に限定されないが、入手容易性の観点から、2.80以下の粒子が好ましい。
ここで、400〜750nmの波長を有する光における屈折率が1.50以上であるとは、上記範囲の波長を有する光における平均屈折率が1.50以上であることを意味し、上記範囲の波長を有する全ての光における屈折率が1.50以上であることを要しない。また、平均屈折率は、上記範囲の波長を有する各光に対する屈折率の測定値の総和を、測定点の数で割った値である。(Component C) Metal oxide particles The resin composition of the present invention contains metal oxide particles for the purpose of adjusting the refractive index and light transmittance. Since the metal oxide particles have high transparency and light transmittance, a positive photosensitive resin composition having a high refractive index and excellent transparency can be obtained.
Component C preferably has a refractive index higher than the refractive index of the resin composition made of a material excluding the particles, and specifically has a refractive index of 1.50 for light having a wavelength of 400 to 750 nm. The above particles are more preferable, particles having a refractive index of 1.70 or more are further preferable, and particles having a refractive index of 1.90 or more are particularly preferable. The upper limit of the refractive index is not particularly limited, but particles of 2.80 or less are preferable from the viewpoint of availability.
Here, that the refractive index in light having a wavelength of 400 to 750 nm is 1.50 or more means that the average refractive index in light having a wavelength in the above range is 1.50 or more. It is not necessary that the refractive index of all light having a wavelength is 1.50 or more. The average refractive index is a value obtained by dividing the sum of the measured values of the refractive index for each light having a wavelength in the above range by the number of measurement points.
なお、本発明における金属酸化物粒子の金属には、B、Si、Ge、As、Sb、Te等の半金属も含まれるものとする。
光透過性で屈折率の高い金属酸化物粒子としては、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Gd、Tb、Dy、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、Nb、Mo、W、Zn、B、Al、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Te等の原子を含む酸化物粒子が好ましく、酸化チタン、チタン複合酸化物、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、インジウム/スズ酸化物、アンチモン/スズ酸化物がより好ましく、酸化チタン、チタン複合酸化物、酸化ジルコニウムが更に好ましく、酸化チタン、酸化ジルコニウムが特に好ましく、酸化チタンが最も好ましい。酸化チタンとしては、特に屈折率の高いルチル型が好ましい。これら金属酸化物粒子は、分散安定性付与のために表面を有機材料で処理することもできる。Note that the metal of the metal oxide particles in the present invention includes semimetals such as B, Si, Ge, As, Sb, and Te.
The light-transmitting and high refractive index metal oxide particles include Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, La, Ce, Gd, Tb, Dy, Yb, Lu, Ti, Zr, Hf, and Nb. Oxide particles containing atoms such as Mo, W, Zn, B, Al, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, and Te are preferable. Titanium oxide, titanium composite oxide, zinc oxide, zirconium oxide, indium / Tin oxide and antimony / tin oxide are more preferable, titanium oxide, titanium composite oxide and zirconium oxide are more preferable, titanium oxide and zirconium oxide are particularly preferable, and titanium oxide is most preferable. Titanium oxide is particularly preferably a rutile type having a high refractive index. The surface of these metal oxide particles can be treated with an organic material in order to impart dispersion stability.
樹脂組成物の透明性の観点から、成分Cの平均一次粒子径は、1〜200nmが好ましく、3〜80nmが特に好ましい。ここで粒子の平均一次粒子径は、電子顕微鏡により任意の粒子200個の粒子径を測定し、その算術平均をいう。また、粒子の形状が球形でない場合には、金属酸化物粒子の投影面積を求め、それに対応する円相当径を粒子径とする。 From the viewpoint of the transparency of the resin composition, the average primary particle size of Component C is preferably 1 to 200 nm, particularly preferably 3 to 80 nm. Here, the average primary particle diameter of the particles refers to an arithmetic average obtained by measuring the particle diameter of 200 arbitrary particles with an electron microscope. Further, when the shape of the particles is not spherical, the projected area of the metal oxide particles is obtained, and the corresponding equivalent circle diameter is defined as the particle diameter.
また、金属酸化物粒子の比表面積は、10〜400m2/gであることが好ましく、20〜200m2/gであることが更に好ましく、30〜150m2/gであることが最も好ましい。
金属酸化物粒子の形状には、特に制限はない。例えば、米粒状、球形状、立方体状、紡錘形状又は不定形状であることができる。The specific surface area of the metal oxide particles is preferably from 10 to 400 m 2 / g, more preferably from 20 to 200 m 2 / g, and most preferably from 30 to 150 m 2 / g.
There is no restriction | limiting in particular in the shape of a metal oxide particle. For example, it can be a rice grain shape, a spherical shape, a cubic shape, a spindle shape, or an indefinite shape.
また、成分Cは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用することもできる。
本発明の樹脂組成物における成分Cの含有量は、樹脂組成物により得られる光学部材に要求される屈折率や、光透過性等を考慮して、適宜決定すればよいが、本発明の樹脂組成物の全固形分に対して、5〜80質量%とすることが好ましく、10〜70質量%とすることがより好ましい。In addition, Component C may be used alone or in combination of two or more.
The content of component C in the resin composition of the present invention may be determined as appropriate in consideration of the refractive index, light transmittance, etc. required for the optical member obtained from the resin composition. It is preferable to set it as 5-80 mass% with respect to the total solid of a composition, and it is more preferable to set it as 10-70 mass%.
本発明において、金属酸化物粒子は、後述する(成分F)分散剤及び溶媒中でボールミル、ロッドミル等の混合装置を用いて混合・分散することにより調製された分散液として使用に供することもできる。
上記分散液の調製に使用される溶媒としては、例えば、後述する(成分E)溶剤のほか、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−2−プロパノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−2−ブタノール、ネオペンタノール、シクロペンタノール、1−ヘキサノール、シクロヘキサノール等のアルコール類等を挙げることができる。
これらの溶媒は、1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。In the present invention, the metal oxide particles can be used as a dispersion prepared by mixing and dispersing using a mixing apparatus such as a ball mill and a rod mill in the component (component F) and a solvent described later. .
Examples of the solvent used for the preparation of the dispersion include 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-2-propanol, in addition to the (Component E) solvent described below. -Alcohols such as pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 3-methyl-1-butanol, 2-methyl-2-butanol, neopentanol, cyclopentanol, 1-hexanol, cyclohexanol, etc. Can be mentioned.
These solvent can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
上記分散液の調製方法としては、特に制限はなく、公知の方法を用いることができるが、メディアを用いた湿式分散機により分散する方法が好ましい。
湿式分散方法としては、ビーズミル、ボールミル、サンドミル等が例示できる。中でも、ビーズミルが好ましい。
上記メディアの平均粒子径としては、0.1mm未満であることが好ましく、0.01mm以上0.1mm未満であることがより好ましく、0.015mm以上0.07mm以下であることが更に好ましく、0.03mm以上0.05mm以下であることが特に好ましい。上記範囲であると、感光性樹脂組成物に使用した場合に、得られる硬化物のヘイズが小さく、解像性に優れ、現像時の残渣の発生を抑制することができ、パターニング時においてエッジ形状が良好となる。また、上記効果は、本発明の樹脂組成物のような、金属酸化物粒子を含有するポジ型感光性樹脂組成物において顕著である。There is no restriction | limiting in particular as a preparation method of the said dispersion liquid, Although a well-known method can be used, The method of disperse | distributing with the wet disperser using a medium is preferable.
Examples of the wet dispersion method include a bead mill, a ball mill, and a sand mill. Among these, a bead mill is preferable.
The average particle diameter of the media is preferably less than 0.1 mm, more preferably 0.01 mm or more and less than 0.1 mm, further preferably 0.015 mm or more and 0.07 mm or less, 0 It is especially preferable that it is 0.03 mm or more and 0.05 mm or less. When it is in the above range, when used in a photosensitive resin composition, the resulting cured product has a small haze, excellent resolution, can suppress the generation of residues during development, and edge shape during patterning Becomes better. Moreover, the said effect is remarkable in the positive photosensitive resin composition containing a metal oxide particle like the resin composition of this invention.
(成分D)光酸発生剤
本発明の感光性樹脂組成物は、(成分D)光酸発生剤を含有する。
本発明で使用される光酸発生剤としては、波長300nm以上、好ましくは波長300〜450nmの活性光線に感応し、酸を発生する化合物が好ましいが、その化学構造に制限されるものではない。また、波長300nm以上の活性光線に直接感応しない光酸発生剤についても、増感剤と併用することによって波長300nm以上の活性光線に感応し、酸を発生する化合物であれば、増感剤と組み合わせて好ましく用いることができる。本発明で使用される光酸発生剤としては、pKaが4以下の酸を発生する光酸発生剤が好ましく、pKaが3以下の酸を発生する光酸発生剤がより好ましく、pKaが2以下の酸を発生する光酸発生剤が最も好ましい。また、pKaの下限は特に限定されないが、入手容易性の観点から−15以上であることが好ましい。(Component D) Photoacid Generator The photosensitive resin composition of the present invention contains (Component D) a photoacid generator.
The photoacid generator used in the present invention is preferably a compound that reacts with actinic rays having a wavelength of 300 nm or more, preferably 300 to 450 nm, and generates an acid, but is not limited to its chemical structure. Further, a photoacid generator that is not directly sensitive to an actinic ray having a wavelength of 300 nm or more can also be used as a sensitizer if it is a compound that reacts with an actinic ray having a wavelength of 300 nm or more and generates an acid when used in combination with a sensitizer. It can be preferably used in combination. The photoacid generator used in the present invention is preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 4 or less, more preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 3 or less, and a pKa of 2 or less. Most preferred is a photoacid generator that generates an acid. The lower limit of pKa is not particularly limited, but is preferably −15 or more from the viewpoint of availability.
光酸発生剤の例として、トリクロロメチル−s−トリアジン類、スルホニウム塩やヨードニウム塩、第四級アンモニウム塩類、ジアゾメタン化合物、イミドスルホネート化合物、及び、オキシムスルホネート化合物などを挙げることができる。これらの中でも、絶縁性、感度の観点から、オキシムスルホネート化合物を用いることが好ましい。これら光酸発生剤は、1種単独又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。トリクロロメチル−s−トリアジン類、ジアリールヨードニウム塩類、トリアリールスルホニウム塩類、第四級アンモニウム塩類、及び、ジアゾメタン誘導体の具体例としては、特開2011−221494号公報の段落0083〜0088に記載の化合物が例示できる。 Examples of the photoacid generator include trichloromethyl-s-triazines, sulfonium salts and iodonium salts, quaternary ammonium salts, diazomethane compounds, imide sulfonate compounds, and oxime sulfonate compounds. Among these, it is preferable to use an oxime sulfonate compound from the viewpoint of insulation and sensitivity. These photoacid generators can be used singly or in combination of two or more. Specific examples of trichloromethyl-s-triazines, diaryliodonium salts, triarylsulfonium salts, quaternary ammonium salts, and diazomethane derivatives include the compounds described in paragraphs 0083 to 0088 of JP2011-221494A. It can be illustrated.
オキシムスルホネート化合物、すなわち、オキシムスルホネート構造を有する化合物としては、下記式(D1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物が好ましく例示できる。 Preferred examples of the oxime sulfonate compound, that is, a compound having an oxime sulfonate structure include compounds having an oxime sulfonate structure represented by the following formula (D1).
いずれの基も置換されてもよく、R21におけるアルキル基は直鎖状でも分岐状でも環状でもよい。許容される置換基は以下に説明する。
R21のアルキル基としては、炭素数1〜10の、直鎖状又は分岐状アルキル基が好ましい。R21のアルキル基は、炭素数6〜11のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、又は、シクロアルキル基(7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニル基などの有橋式脂環基を含む、好ましくはビシクロアルキル基等)で置換されてもよい。
R21のアリール基としては、炭素数6〜11のアリール基が好ましく、フェニル基又はナフチル基がより好ましい。R21のアリール基は、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基又はハロゲン原子で置換されてもよい。Any group may be substituted, and the alkyl group in R 21 may be linear, branched or cyclic. Acceptable substituents are described below.
As the alkyl group for R 21, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable. The alkyl group of R 21 is an aryl group having 6 to 11 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a cycloalkyl group (7,7-dimethyl-2-oxonorbornyl group or other bridged type fat It may be substituted with a cyclic group, preferably a bicycloalkyl group or the like.
As the aryl group for R 21, an aryl group having 6 to 11 carbon atoms is preferable, and a phenyl group or a naphthyl group is more preferable. The aryl group of R 21 may be substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a halogen atom.
上記式(D1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する上記化合物は、下記式(D2)で表されるオキシムスルホネート化合物であることも好ましい。 The compound containing an oxime sulfonate structure represented by the above formula (D1) is also preferably an oxime sulfonate compound represented by the following formula (D2).
Xとしてのアルキル基は、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状アルキル基が好ましい。
Xとしてのアルコキシ基は、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状アルコキシ基が好ましい。
Xとしてのハロゲン原子は、塩素原子又はフッ素原子が好ましい。
m4は、0又は1が好ましい。上記式(D2)中、m4が1であり、Xがメチル基であり、Xの置換位置がオルト位であり、R42が炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニルメチル基、又は、p−トルイル基である化合物が特に好ましい。The alkyl group as X is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The alkoxy group as X is preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
The halogen atom as X is preferably a chlorine atom or a fluorine atom.
m4 is preferably 0 or 1. In the above formula (D2), m4 is 1, X is a methyl group, the substitution position of X is the ortho position, R 42 is a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, 7,7-dimethyl. A compound which is a 2-oxonorbornylmethyl group or a p-toluyl group is particularly preferable.
上記式(D1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物は、下記式(D3)で表されるオキシムスルホネート化合物であることも好ましい。 The compound containing an oxime sulfonate structure represented by the above formula (D1) is also preferably an oxime sulfonate compound represented by the following formula (D3).
上記式(D3)におけるR43としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−オクチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロ−n−プロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、p−トリル基、4−クロロフェニル基又はペンタフルオロフェニル基が好ましく、n−オクチル基が特に好ましい。
X1としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。
n4としては、0〜2の整数が好ましく、0又は1が特に好ましい。R 43 in the above formula (D3) is methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-octyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, perfluoro-n-propyl group, A perfluoro-n-butyl group, a p-tolyl group, a 4-chlorophenyl group or a pentafluorophenyl group is preferred, and an n-octyl group is particularly preferred.
X 1 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a methoxy group.
As n4, the integer of 0-2 is preferable and 0 or 1 is especially preferable.
上記式(D3)で表される化合物の具体例としては、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(n−プロピルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(4−トルエンスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−〔(メチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(エチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(n−プロピルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(4−トルエンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリルを挙げることができる。 Specific examples of the compound represented by the above formula (D3) include α- (methylsulfonyloxyimino) benzyl cyanide, α- (ethylsulfonyloxyimino) benzyl cyanide, α- (n-propylsulfonyloxyimino). Benzyl cyanide, α- (n-butylsulfonyloxyimino) benzyl cyanide, α- (4-toluenesulfonyloxyimino) benzyl cyanide, α-[(methylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α -[(Ethylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α-[(n-propylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α-[(n-butylsulfonyloxyimino) -4-methoxy Phenyl] acetonitrile, α-[(4-Torr Emissions sulfonyl) -4-methoxyphenyl] can be mentioned acetonitrile.
好ましいオキシムスルホネート化合物の具体例としては、下記化合物(i)〜(viii)等が挙げられ、1種単独で使用、又は、2種類以上を併用することができる。化合物(i)〜(viii)は、市販品として、入手することができる。また、他の種類の(成分D)光酸発生剤と組み合わせて使用することもできる。 Specific examples of the preferred oxime sulfonate compound include the following compounds (i) to (viii), and the like can be used singly or in combination of two or more. Compounds (i) to (viii) can be obtained as commercial products. It can also be used in combination with other types of (component D) photoacid generators.
上記式(D1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物としては、下記式(OS−1)で表される化合物であることも好ましい。 The compound containing an oxime sulfonate structure represented by the above formula (D1) is also preferably a compound represented by the following formula (OS-1).
上記式(OS−1)中、R101は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、スルホ基、シアノ基、アリール基、又は、ヘテロアリール基を表す。R102は、アルキル基、又は、アリール基を表す。
X101は−O−、−S−、−NH−、−NR105−、−CH2−、−CR106H−、又は、−CR105R107−を表し、R105〜R107はアルキル基、又は、アリール基を表す。
R121〜R124はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アミド基、スルホ基、シアノ基、又は、アリール基を表す。R121〜R124のうち2つは、それぞれ互いに結合して環を形成してもよい。
R121〜R124としてはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は、アルキル基が好ましく、また、R121〜R124のうち少なくとも2つが互いに結合してアリール基を形成する態様もまた、好ましく挙げられる。中でも、R121〜R124がいずれも水素原子である態様が感度の観点から好ましい。
既述の官能基は、いずれも、更に置換基を有していてもよい。In the above formula (OS-1), R 101 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, a carbamoyl group, a sulfamoyl group, a sulfo group, a cyano group, an aryl group, or hetero Represents an aryl group. R102 represents an alkyl group or an aryl group.
X 101 represents —O—, —S—, —NH—, —NR 105 —, —CH 2 —, —CR 106 H—, or —CR 105 R 107 —, wherein R 105 to R 107 are alkyl groups. Or an aryl group.
R 121 to R 124 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an amino group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an amide group, a sulfo group, a cyano group, or Represents an aryl group. Two of R 121 to R 124 may be bonded to each other to form a ring.
R 121 to R 124 are each independently preferably a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, and an embodiment in which at least two of R 121 to R 124 are bonded to each other to form an aryl group is also preferable. Can be mentioned. Among these, an embodiment in which R 121 to R 124 are all hydrogen atoms is preferable from the viewpoint of sensitivity.
Any of the aforementioned functional groups may further have a substituent.
上記式(OS−1)で表される化合物は、下記式(OS−2)で表される化合物であることがより好ましい。 The compound represented by the formula (OS-1) is more preferably a compound represented by the following formula (OS-2).
上記式(OS−2)中、R101、R102、R121〜R124は、それぞれ式(OS−1)におけるものと同義であり、好ましい例もまた同様である。
これらの中でも、上記式(OS−1)及び上記式(OS−2)におけるR101がシアノ基、又は、アリール基である態様がより好ましく、上記式(OS−2)で表され、R101がシアノ基、フェニル基又はナフチル基である態様が最も好ましい。In said formula (OS-2), R <101 >, R < 102 >, R < 121 > -R < 124 > is synonymous with the thing in a formula (OS-1), respectively, A preferable example is also the same.
Among these, an embodiment in which R 101 in the above formula (OS-1) and the above formula (OS-2) is a cyano group or an aryl group is more preferable, represented by the above formula (OS-2), and R 101 The embodiment in which is a cyano group, a phenyl group or a naphthyl group is most preferred.
また、本発明におけるオキシムスルホネート化合物において、オキシムやベンゾチアゾール環の立体構造(E,Z等)についてはそれぞれ、どちらか一方であっても、混合物であってもよい。 In the oxime sulfonate compound in the present invention, the steric structure (E, Z, etc.) of the oxime or benzothiazole ring may be either one or a mixture.
本発明に好適に用いうる上記式(OS−1)で表される化合物の具体例としては、特開2011−221494号公報の段落0128〜0132に記載の化合物(例示化合物b−1〜b−34)が挙げられるが、本発明はこれに限定されない。 Specific examples of the compound represented by the formula (OS-1) that can be suitably used in the present invention include compounds described in paragraphs 0128 to 0132 of JP2011-221494A (exemplified compounds b-1 to b- 34), but the present invention is not limited to this.
本発明では、上記式(D1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物としては、下記式(OS−3)、下記式(OS−4)又は下記式(OS−5)で表されるオキシムスルホネート化合物であることが好ましい。 In the present invention, the compound containing the oxime sulfonate structure represented by the formula (D1) is represented by the following formula (OS-3), the following formula (OS-4), or the following formula (OS-5). It is preferably an oxime sulfonate compound.
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25及びR28におけるアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基は、置換基を有していてもよい。
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25及びR28におけるアルキル基としては、置換基を有していてもよい総炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましい。
また、上記式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25及びR28におけるアリール基としては、置換基を有してもよい総炭素数6〜30のアリール基が好ましい。
また、上記式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25及びR28におけるヘテロアリール基としては、置換基を有してもよい総炭素数4〜30のヘテロアリール基が好ましい。
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25及びR28におけるヘテロアリール基は、少なくとも1つの環が複素芳香環であればよく、例えば、複素芳香環とベンゼン環とが縮環していてもよい。In the above formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group, aryl group or heteroaryl group in R 22 , R 25 and R 28 may have a substituent.
In the above formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group in R 22 , R 25 and R 28 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent. Is preferred.
Moreover, in said formula (OS-3)-(OS-5), as an aryl group in R <22> , R <25> and R < 28 >, a C6-C30 aryl group which may have a substituent is preferable. .
Moreover, in said formula (OS-3)-(OS-5), as heteroaryl group in R <22> , R <25> and R < 28 >, the C4-C30 heteroaryl group which may have a substituent Is preferred.
In the above formulas (OS-3) to (OS-5), at least one of the heteroaryl groups in R 22 , R 25 and R 28 may be a heteroaromatic ring, such as a heteroaromatic ring and a benzene ring. And may be condensed.
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、R23、R26及びR29は、水素原子、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、水素原子又はアルキル基であることがより好ましい。
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、化合物中に2以上存在するR23、R26及びR29のうち、1つ又は2つがアルキル基、アリール基又はハロゲン原子であることが好ましく、1つがアルキル基、アリール基又はハロゲン原子であることがより好ましく、1つがアルキル基であり、かつ残りが水素原子であることが特に好ましい。In the above formulas (OS-3) to (OS-5), R 23 , R 26 and R 29 are preferably a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and more preferably a hydrogen atom or an alkyl group. .
In the above formulas (OS-3) to (OS-5), one or two of R 23 , R 26 and R 29 present in the compound may be an alkyl group, an aryl group or a halogen atom. More preferably, one is an alkyl group, an aryl group or a halogen atom, more preferably one is an alkyl group and the rest is a hydrogen atom.
R23、R26及びR29におけるアルキル基としては、置換基を有してもよい総炭素数1〜12のアルキル基であることが好ましく、置換基を有してもよい総炭素数1〜6のアルキル基であることがより好ましい。The alkyl group for R 23 , R 26 and R 29 is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and 1 to 1 carbon atoms which may have a substituent. More preferred is an alkyl group of 6.
R23、R26及びR29におけるアリール基としては、置換基を有してもよい総炭素数6〜30のアリール基であることが好ましい。The aryl group for R 23 , R 26 and R 29 is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、X1〜X3はそれぞれ独立に、O又はSを表し、Oであることが好ましい。
上記式(OS−3)〜(OS−5)において、X1〜X3を環員として含む環は、5員環又は6員環である。
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、n1〜n3はそれぞれ独立に、1又は2を表し、X1〜X3がOである場合、n1〜n3はそれぞれ独立に、1であることが好ましく、また、X1〜X3がSである場合、n1〜n3はそれぞれ独立に、2であることが好ましい。In the above formulas (OS-3) to (OS-5), X 1 to X 3 each independently represents O or S, and is preferably O.
In the above formulas (OS-3) to (OS-5), the ring containing X 1 to X 3 as a ring member is a 5-membered ring or a 6-membered ring.
In the above formulas (OS-3) to (OS-5), n 1 to n 3 each independently represents 1 or 2, and when X 1 to X 3 are O, n 1 to n 3 are each independently In addition, it is preferably 1, and when X 1 to X 3 are S, n 1 to n 3 are each preferably 2 independently.
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、R24、R27及びR30はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、スルホン酸基、アミノスルホニル基又はアルコキシスルホニル基を表す。その中でも、R24、R27及びR30はそれぞれ独立に、アルキル基又はアルキルオキシ基であることが好ましい。
R24、R27及びR30におけるアルキル基、アルキルオキシ基、スルホン酸基、アミノスルホニル基及びアルコキシスルホニル基は、置換基を有していてもよい。
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、R24、R27及びR30におけるアルキル基としては、置換基を有していてもよい総炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましい。
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、R24、R27及びR30におけるアルキルオキシ基としては、置換基を有してもよい総炭素数1〜30のアルキルオキシ基であることが好ましい。In the above formulas (OS-3) to (OS-5), R 24 , R 27 and R 30 each independently represent a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, a sulfonic acid group, an aminosulfonyl group or an alkoxysulfonyl group. Represent. Among these, R 24 , R 27 and R 30 are preferably each independently an alkyl group or an alkyloxy group.
The alkyl group, alkyloxy group, sulfonic acid group, aminosulfonyl group and alkoxysulfonyl group in R 24 , R 27 and R 30 may have a substituent.
In the above formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group in R 24 , R 27 and R 30 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent. Is preferred.
In the above formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyloxy group in R 24 , R 27 and R 30 is an alkyloxy group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent. It is preferable.
また、上記式(OS−3)〜(OS−5)中、m1〜m3はそれぞれ独立に、0〜6の整数を表し、0〜2の整数であることが好ましく、0又は1であることがより好ましく、0であることが特に好ましい。
また、上記式(OS−3)〜(OS−5)のそれぞれの置換基について、特開2011−221494号公報の段落0092〜0109に記載の(OS−3)〜(OS−5)の置換基の好ましい範囲も同様に好ましい。Further, in the above formulas (OS-3) ~ (OS -5), m 1 ~m 3 each independently represent an integer of 0 to 6, preferably an integer of 0 to 2, 0 or 1 More preferably, it is particularly preferably 0.
In addition, for each substituent of the above formulas (OS-3) to (OS-5), the substitution of (OS-3) to (OS-5) described in paragraphs 0092 to 0109 of JP2011-221494A The preferred range of groups is likewise preferred.
また、上記式(D1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物は、下記式(OS−6)〜(OS−11)のいずれかで表されるオキシムスルホネート化合物であることが特に好ましい。 The compound containing an oxime sulfonate structure represented by the above formula (D1) is particularly preferably an oxime sulfonate compound represented by any one of the following formulas (OS-6) to (OS-11).
上記式(OS−6)〜(OS−11)における好ましい範囲は、特開2011−221494号公報の段落0110〜0112に記載される(OS−6)〜(OS−11)の好ましい範囲と同様である。 Preferred ranges in the above formulas (OS-6) to (OS-11) are the same as the preferred ranges of (OS-6) to (OS-11) described in paragraphs 0110 to 0112 of JP2011-221494A. It is.
上記式(OS−3)〜上記式(OS−5)で表されるオキシムスルホネート化合物の具体例としては、特開2011−221494号公報の段落0114〜0120に記載の化合物が挙げられるが、本発明は、これらに限定されるものではない。 Specific examples of the oxime sulfonate compound represented by the above formula (OS-3) to the above formula (OS-5) include the compounds described in paragraphs 0114 to 0120 of JP2011-221494A. The invention is not limited to these.
本発明の感光性樹脂組成物において、(成分D)光酸発生剤は、感光性樹脂組成物中の成分A100質量部に対して、0.1〜10質量部使用することが好ましく、0.5〜10質量部使用することがより好ましい。
また、成分Dは、1種単独で使用してよいし、2種以上を併用することもできる。In the photosensitive resin composition of the present invention, (Component D) the photoacid generator is preferably used in an amount of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of Component A in the photosensitive resin composition. It is more preferable to use 5 to 10 parts by mass.
Moreover, the component D may be used individually by 1 type, and can also use 2 or more types together.
(成分E)溶剤
本発明の感光性樹脂組成物は、(成分E)溶剤を含有する。本発明の感光性樹脂組成物は、本発明の必須成分と、更に後述の任意の成分を(成分E)溶剤に溶解した溶液として調製されることが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物に使用される溶剤としては、公知の溶剤を用いることができ、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、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、本発明の感光性樹脂組成物に使用される溶剤の具体例としては特開2011−221494号公報の段落0174〜0178に記載の溶剤も挙げられる。(Component E) Solvent The photosensitive resin composition of the present invention contains (Component E) a solvent. The photosensitive resin composition of the present invention is preferably prepared as a solution in which the essential components of the present invention and optional components described below are further dissolved in (Component E) solvent.
As the solvent used in the photosensitive resin composition of the present invention, known solvents can be used, such as ethylene glycol monoalkyl ethers, ethylene glycol dialkyl ethers, ethylene glycol monoalkyl ether acetates, propylene glycol monoalkyl. Ethers, propylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ether acetates, diethylene glycol dialkyl ethers, diethylene glycol monoalkyl ether acetates, dipropylene glycol monoalkyl ethers, dipropylene glycol dialkyl ethers, dipropylene glycol monoalkyl ether Examples include acetates, esters, ketones, amides, lactones and the like. Specific examples of the solvent used in the photosensitive resin composition of the present invention also include the solvents described in paragraphs 0174 to 0178 of JP2011-221494A.
また、これらの溶剤に更に必要に応じて、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、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エチルエーテル、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナール、ベンジルアルコール、アニソール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等の溶剤を添加することもできる。
これら溶剤は、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。本発明に用いることができる溶剤は、1種単独、又は、2種を併用することが好ましい。In addition, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonal as necessary for these solvents. , Benzyl alcohol, anisole, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, ethylene carbonate, propylene carbonate and the like can also be added.
These solvents can be used alone or in combination of two or more. It is preferable that the solvent which can be used for this invention is single 1 type, or uses 2 types together.
また、成分Eとしては、沸点130℃以上160℃未満の溶剤、沸点160℃以上の溶剤、又は、これらの混合物であることが好ましい。
沸点130℃以上160℃未満の溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(沸点146℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点158℃)、プロピレングリコールメチル−n−ブチルエーテル(沸点155℃)、プロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテル(沸点131℃)が例示できる。
沸点160℃以上の溶剤としては、3−エトキシプロピオン酸エチル(沸点170℃)、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(沸点176℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート(沸点160℃)、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(沸点213℃)、3−メトキシブチルエーテルアセテート(沸点171℃)、ジエチレングリコールジエチエルエーテル(沸点189℃)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(沸点162℃)、プロピレングリコールジアセテート(沸点190℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点220℃)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(沸点175℃)、1,3−ブチレングリコールジアセテート(沸点232℃)が例示できる。
これらの中でも、溶剤としては、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が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが特に好ましい。Component E is preferably a solvent having a boiling point of 130 ° C. or higher and lower than 160 ° C., a solvent having a boiling point of 160 ° C. or higher, or a mixture thereof.
Solvents having a boiling point of 130 ° C. or higher and lower than 160 ° C. include propylene glycol monomethyl ether acetate (boiling point 146 ° C.), propylene glycol monoethyl ether acetate (boiling point 158 ° C.), propylene glycol methyl-n-butyl ether (boiling point 155 ° C.), propylene glycol An example is methyl-n-propyl ether (boiling point 131 ° C.).
Solvents having a boiling point of 160 ° C. or higher include ethyl 3-ethoxypropionate (boiling point 170 ° C.), diethylene glycol methyl ethyl ether (boiling point 176 ° C.), propylene glycol monomethyl ether propionate (boiling point 160 ° C.), dipropylene glycol methyl ether acetate. (Boiling point 213 ° C), 3-methoxybutyl ether acetate (boiling point 171 ° C), diethylene glycol diethyl ether (boiling point 189 ° C), diethylene glycol dimethyl ether (boiling point 162 ° C), propylene glycol diacetate (boiling point 190 ° C), diethylene glycol monoethyl ether acetate (Boiling point 220 ° C), dipropylene glycol dimethyl ether (boiling point 175 ° C), 1,3-butylene glycol diacetate (boiling point 232 ° C) It can be.
Among these, as the solvent, propylene glycol monoalkyl ether acetates are preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate is particularly preferable.
本発明の感光性樹脂組成物における(成分E)溶剤の含有量は、感光性樹脂組成物中の成分A100質量部当たり、50〜95質量部であることが好ましく、60〜90質量部であることが更に好ましい。 The content of the (component E) solvent in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 50 to 95 parts by mass, and preferably 60 to 90 parts by mass per 100 parts by mass of component A in the photosensitive resin composition. More preferably.
(成分F)分散剤
本発明の感光性樹脂組成物は、(成分F)分散剤を含有することが好ましい。分散剤を含有することにより、成分Cの樹脂組成物中での分散性をより向上させることができる。
分散剤としては、公知の分散剤を用いることができ、例えば、公知の顔料分散剤を適宜選択して用いることができる。
また、分散剤としては、高分子分散剤を好ましく用いることができる。なお、高分子分散剤とは、分子量(重量平均分子量)が1,000以上の分散剤である。(Component F) Dispersant The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains (Component F) a dispersant. By containing a dispersing agent, the dispersibility in the resin composition of the component C can be improved more.
As the dispersant, a known dispersant can be used. For example, a known pigment dispersant can be appropriately selected and used.
As the dispersant, a polymer dispersant can be preferably used. The polymer dispersant is a dispersant having a molecular weight (weight average molecular weight) of 1,000 or more.
分散剤としては、多くの種類の化合物を使用可能であり、具体的には、例えば、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)製)等のカチオン系界面活性剤;ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤;W004、W005、W017(裕商(株)製)等のアニオン系界面活性剤;EFKA−46、EFKA−47、EFKA−47EA、EFKAポリマー100、EFKAポリマー400、EFKAポリマー401、EFKAポリマー450(いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100(いずれもサンノプコ(株)製)等の高分子分散剤;ソルスパース3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000、28000などの各種ソルスパース分散剤(アストラゼネカ(株)製);アデカプルロニックL31,F38,L42,L44,L61,L64,F68,L72,P95,F77,P84,F87、P94,L101,P103,F108、L121、P−123(ADEKA(株)製)及びイソネットS−20(三洋化成工業(株)製)、DISPERBYK 101,103,106,108,109,111,112,116,130,140,142,162,163,164,166,167,170,171,174,176,180,182,2000,2001,2050,2150(ビックケミー社製)が挙げられる。その他、アクリル系共重合体など、分子末端又は側鎖に極性基を有するオリゴマー又はポリマーが挙げられる。 As the dispersant, many types of compounds can be used. Specifically, for example, organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid (co) polymer polyflow No. . 75, no. 90, no. Cationic surfactants such as 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.); polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl Nonionic surfactants such as ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, and sorbitan fatty acid ester; anionic surfactants such as W004, W005, and W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) EFKA-46, EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA polymer 100, EFKA polymer 400, EFKA polymer 401, EFKA polymer 450 (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals), DE Polymer dispersing agents such as Sparse Aid 6, Disperse Aid 8, Disperse Aid 15, Disperse Aid 9100 (all manufactured by San Nopco); Solsperse 3000, 5000, 9000, 12000, 13240, 13940, 17000, 24000 , 26000, 28000, etc. (AstraZeneca Co., Ltd.); Adeka Pluronic L31, F38, L42, L44, L61, L64, F68, L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103 , F108, L121, P-123 (manufactured by ADEKA Corporation) and Isonet S-20 (manufactured by Sanyo Chemical Industries), DISPERBYK 101, 103, 106, 108, 109, 111, 112, 116, 130, 140 142 , 162, 163, 164, 166, 167, 170, 171, 174, 176, 180, 182, 2000, 2001, 2050, 2150 (manufactured by Big Chemie). In addition, an oligomer or polymer having a polar group at the molecular end or side chain, such as an acrylic copolymer, may be mentioned.
分散剤としては、少なくとも1種の酸基を有する分散剤が好ましく、下記式(S)で表され、少なくとも1種の酸基を有する分散剤(以下、「成分S」ともいう。)が特に好ましい。本発明の樹脂組成物は、少なくとも1種の酸基を有する分散剤を含有することにより、金属酸化物粒子の分散時において粗大粒子がより少なく、分散液と重合体成分とを混合したときの凝集もより少ないので、高屈折率で、透明性に優れた硬化物を形成することができる。 As the dispersant, a dispersant having at least one acid group is preferable, and a dispersant represented by the following formula (S) and having at least one acid group (hereinafter also referred to as “component S”) is particularly preferable. preferable. When the resin composition of the present invention contains a dispersant having at least one acid group, there are fewer coarse particles when the metal oxide particles are dispersed, and the dispersion and polymer component are mixed. Since there is less aggregation, a cured product having a high refractive index and excellent transparency can be formed.
分散剤として少なくとも1種の酸基を有する分散剤を使用した場合、分散剤が酸基を有することにより、金属酸化物粒子に対し吸着基として作用すると推定され、金属酸化物粒子の分散性に優れる。
酸基としては、カルボン酸基(カルボキシル基)、スルホン酸基、リン酸基、フェノール性水酸基などが挙げられ、金属酸化物粒子への吸着力と分散性との観点から、カルボン酸基、スルホン酸基及びリン酸基よりなる群から選ばれた少なくとも1種であることが好ましく、カルボン酸基が特に好ましい。上記分散剤における酸基は、これらを1種単独で、又は、2種以上を組み合わせて有していてもよい。
成分Sにおける酸基は、式(S)のいずれの構造が有していてもよい。具体的には例えば、酸基は、上記式(S)におけるA2に含まれてもよく、また、P2で示される高分子骨格中に含まれてもよく、A2及びP2の両方に含まれてもよいが、効果の観点からは、A2に含まれることが好ましい。When a dispersant having at least one acid group is used as the dispersant, it is presumed that the dispersant has an acid group, so that it acts as an adsorbing group for the metal oxide particles. Excellent.
Examples of the acid group include a carboxylic acid group (carboxyl group), a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a phenolic hydroxyl group, and the like. It is preferably at least one selected from the group consisting of an acid group and a phosphate group, and a carboxylic acid group is particularly preferable. The acid groups in the dispersant may have one of these alone or in combination of two or more.
The acid group in component S may have any structure of formula (S). Specifically, for example, acid groups, both of the above formulas may be included in the A 2 in (S), also it may be included in the polymer backbone represented by P 2, A 2 and P 2 it may be included in, from the viewpoint of effect, it is preferably included in a 2.
上記式(S)において、A2は、有機色素構造、複素環構造、酸基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、及び、水酸基よりなる群から選択された部分構造を少なくとも1種含む1価の有機基を表す。また、式(S)中にn個存在するA2はそれぞれ、同一であっても、異なっていてもよい。In the above formula (S), A 2 represents an organic dye structure, a heterocyclic structure, an acid group, a group having a basic nitrogen atom, a urea group, a urethane group, a group having a coordinating oxygen atom, or a group having 4 or more carbon atoms. A monovalent organic group containing at least one partial structure selected from the group consisting of a hydrocarbon group, an alkoxysilyl group, an epoxy group, an isocyanate group, and a hydroxyl group. Further, n A 2 present in the formula (S) may be the same or different.
つまり、上記A2は、有機色素構造、複素環構造のような金属酸化物粒子に対する吸着能を有する構造や、酸基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、及び、水酸基のように、金属酸化物粒子に対する吸着能を有する官能基を少なくとも1種含む1価の有機基を表す。
なお、以下、この金属酸化物粒子に対する吸着能を有する部分構造(上記構造及び官能基)を、適宜、「吸着部位」と総称して、説明する。That is, the above A 2 is a structure having an adsorption ability for metal oxide particles such as an organic dye structure or a heterocyclic structure, an acid group, a group having a basic nitrogen atom, a urea group, a urethane group, or a coordinating oxygen. A monovalent group containing at least one functional group capable of adsorbing to metal oxide particles, such as a group having an atom, a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, an alkoxysilyl group, an epoxy group, an isocyanate group, and a hydroxyl group. Represents an organic group.
Hereinafter, the partial structure having the ability to adsorb to the metal oxide particles (the above structure and functional group) will be collectively referred to as “adsorption site” as appropriate.
上記吸着部位は、1つのA2の中に、少なくとも1種含まれていればよく、2種以上を含んでいてもよい。
また、本発明において、「吸着部位を少なくとも1種含む1価の有機基」は、前述の吸着部位と、1個から200個までの炭素原子、0個から20個までの窒素原子、0個から100個までの酸素原子、1個から400個までの水素原子、及び、0個から40個までの硫黄原子から成り立つ連結基と、が結合してなる1価の有機基である。なお、吸着部位自体が1価の有機基を構成しうる場合には、吸着部位そのものがA2で表される一価の有機基であってもよい。
まず、上記A2を構成する吸着部位について以下に説明する。The adsorption sites are in one A 2, it may be contained at least one, may contain two or more kinds.
Further, in the present invention, the “monovalent organic group containing at least one kind of adsorption site” means the aforementioned adsorption site, 1 to 200 carbon atoms, 0 to 20 nitrogen atoms, 0 To 100 oxygen atoms, 1 to 400 hydrogen atoms, and a linking group consisting of 0 to 40 sulfur atoms are monovalent organic groups. In the case where adsorption sites themselves may constitute a monovalent organic group, adsorption sites itself may be a monovalent organic group represented by A 2.
First, the adsorption site constituting A 2 will be described below.
上記「有機色素構造」としては、例えば、フタロシアニン系、不溶性アゾ系、アゾレーキ系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、ジケトピロロピロール系、アントラピリジン系、アンサンスロン系、インダンスロン系、フラバンスロン系、ペリノン系、ペリレン系、チオインジゴ系の色素構造が好ましい例として挙げられ、フタロシアニン系、アゾレーキ系、アントラキノン系、ジオキサジン系、ジケトピロロピロール系の色素構造がより好ましく、フタロシアニン系、アントラキノン系、ジケトピロロピロール系の色素構造が特に好ましい。 Examples of the “organic dye structure” include, for example, phthalocyanine, insoluble azo, azo lake, anthraquinone, quinacridone, dioxazine, diketopyrrolopyrrole, anthrapyridine, ansanthrone, indanthrone, flavan. Examples of preferable dye structures of throne, perinone, perylene, and thioindigo are phthalocyanine, azo lake, anthraquinone, dioxazine, and diketopyrrolopyrrole, and phthalocyanine and anthraquinone. A diketopyrrolopyrrole dye structure is particularly preferred.
また、上記「複素環構造」としては、複素環を少なくとも1以上有する基であればよい。上記「複素環構造」におけるヘテロ原子としては、O(酸素原子)、N(窒素原子)、又はS(硫黄原子)の少なくとも1つを含むことが好ましく、窒素原子を少なくとも1つ含むことがより好ましい。上記「複素環構造」における複素環としては、例えば、チオフェン、フラン、キサンテン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、ジオキソラン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、ジオキサン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピペラジン、トリアジン、トリチアン、イソインドリン、イソインドリノン、ベンズイミダゾロン、ベンゾチアゾール、コハクイミド、フタルイミド、ナフタルイミド、ヒダントイン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、及び、アクリドンよりなる群から選ばれた複素環が好ましい例として挙げられ、ピロリン、ピロリジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、トリアゾール、ピリジン、ピペリジン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピペラジン、トリアジン、イソインドリン、イソインドリノン、ベンズイミダゾロン、ベンゾチアゾール、コハクイミド、フタルイミド、ナフタルイミド、ヒダントイン、カルバゾール、アクリジン、及び、アクリドンよりなる群から選ばれた複素環がより好ましい。 The “heterocyclic structure” may be a group having at least one heterocyclic ring. The heteroatom in the “heterocyclic structure” preferably contains at least one of O (oxygen atom), N (nitrogen atom), or S (sulfur atom), and more preferably contains at least one nitrogen atom. preferable. Examples of the heterocyclic ring in the “heterocyclic structure” include, for example, thiophene, furan, xanthene, pyrrole, pyrroline, pyrrolidine, dioxolane, pyrazole, pyrazoline, pyrazolidine, imidazole, oxazole, thiazole, oxadiazole, triazole, thiadiazole, pyran, Pyridine, piperidine, dioxane, morpholine, pyridazine, pyrimidine, piperazine, triazine, trithiane, isoindoline, isoindolinone, benzimidazolone, benzothiazole, succinimide, phthalimide, naphthalimide, hydantoin, indole, quinoline, carbazole, acridine, and Preferred examples include a heterocyclic ring selected from the group consisting of acridone, pyrroline, pyrrolidine, pyrazole, pyrazoline, Zolidine, imidazole, triazole, pyridine, piperidine, morpholine, pyridazine, pyrimidine, piperazine, triazine, isoindoline, isoindolinone, benzimidazolone, benzothiazole, succinimide, phthalimide, naphthalimide, hydantoin, carbazole, acridine, and acridone More preferred is a heterocycle selected from the group consisting of:
なお、上記「有機色素構造」又は「複素環構造」は、更に置換基を有していてもよく、上記置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1から20までのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6から16までのアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1から6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1から20までのアルコキシ基、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2から7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート基等の炭酸エステル基、等が挙げられる。ここで、これらの置換基は、下記の構造単位又は上記構造単位が組み合わさって構成される連結基を介して有機色素構造又は複素環構造と結合していてもよい。 The “organic dye structure” or “heterocyclic structure” may further have a substituent. Examples of the substituent include alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group. An acyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, such as an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, such as a group, phenyl group, naphthyl group, etc. Alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms such as methoxy group and ethoxy group, halogen atoms such as chlorine atom and bromine atom, alkoxy having 2 to 7 carbon atoms such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl group And carbonic acid ester groups such as a carbonyl group, a cyano group, and a t-butyl carbonate group. Here, these substituents may be bonded to an organic dye structure or a heterocyclic structure via a linking group constituted by combining the following structural units or the above structural units.
上記「酸基」としては、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、モノ硫酸エステル基、リン酸基、モノリン酸エステル基、ホウ酸基が好ましい例として挙げられ、カルボン酸基、スルホン酸基、モノ硫酸エステル基、リン酸基、モノリン酸エステル基がより好ましく、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基が更に好ましく、カルボン酸基が特に好ましい。 Examples of the “acid group” include carboxylic acid group, sulfonic acid group, monosulfate group, phosphoric acid group, monophosphate group, and boric acid group. Preferred examples include carboxylic acid group, sulfonic acid group, A monosulfate group, a phosphate group, and a monophosphate group are more preferable, a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, and a phosphate group are more preferable, and a carboxylic acid group is particularly preferable.
また、上記「塩基性窒素原子を有する基」としては、例えば、アミノ基(−NH2)、置換イミノ基(−NHR8、−NR9R10、ここで、R8、R9及びR10はそれぞれ独立に、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基を表し、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6から20までのアリール基、又は、炭素数7から20までのアラルキル基が好ましい。)、下記式(a1)で表されるグアニジル基、下記式(a2)で表されるアミジニル基などが好ましい例として挙げられる。Examples of the “group having a basic nitrogen atom” include an amino group (—NH 2 ), a substituted imino group (—NHR 8 , —NR 9 R 10 , wherein R 8 , R 9 and R 10 Each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, an aralkyl group having 7 or more carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkyl group having 6 to 20 carbon atoms. Preferred examples include an aryl group or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms.), A guanidyl group represented by the following formula (a1), an amidinyl group represented by the following formula (a2), and the like.
式(a1)中、R11及びR12はそれぞれ独立に、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基を表し、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6から20までのアリール基、又は、炭素数7から20までのアラルキル基が好ましい。
式(a2)中、R13及びR14はそれぞれ独立に、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基を表し、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6から20までのアリール基、又は、炭素数7から20までのアラルキル基が好ましい。In the formula (a1), R 11 and R 12 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, an aralkyl group having 7 or more carbon atoms, and 1 to 20 carbon atoms. An alkyl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms is preferable.
In formula (a2), R 13 and R 14 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, an aralkyl group having 7 or more carbon atoms, and 1 to 20 carbon atoms. An alkyl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms is preferable.
これらの中でも、アミノ基(−NH2)、置換イミノ基(−NHR8、−NR9R10、ここで、R8、R9及びR10はそれぞれ独立に、炭素数1から10までのアルキル基、フェニル基、ベンジル基を表す。)、上記式(a1)で表されるグアニジル基(式(a1)中、R11及びR12はそれぞれ独立に、炭素数1から10までのアルキル基、フェニル基、ベンジル基を表す。)、上記式(a2)で表されるアミジニル基(式(a2)中、R13及びR14はそれぞれ独立に、炭素数1から10までのアルキル基、フェニル基、ベンジル基を表す。)などがより好ましい。
特に、アミノ基(−NH2)、置換イミノ基(−NHR8、−NR9R10、ここで、R8、R9及びR10はそれぞれ独立に、炭素数1から5までのアルキル基、フェニル基、ベンジル基を表す。)、上記式(a1)で表されるグアニジル基(式(a1)中、R11及びR12はそれぞれ独立に、炭素数1から5までのアルキル基、フェニル基、ベンジル基を表す。)、上記式(a2)で表されるアミジニル基(式(a2)中、R13及びR14は各々独立に、炭素数1から5までのアルキル基、フェニル基、ベンジル基を表す。)などが好ましく用いられる。Among these, an amino group (—NH 2 ), a substituted imino group (—NHR 8 , —NR 9 R 10 , where R 8 , R 9 and R 10 are each independently an alkyl having 1 to 10 carbon atoms. Group, a phenyl group, a benzyl group), a guanidyl group represented by the above formula (a1) (in the formula (a1), R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Phenyl group and benzyl group), an amidinyl group represented by the above formula (a2) (in the formula (a2), R 13 and R 14 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, And represents a benzyl group).
In particular, an amino group (—NH 2 ), a substituted imino group (—NHR 8 , —NR 9 R 10 , wherein R 8 , R 9 and R 10 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, A phenyl group and a benzyl group), a guanidyl group represented by the above formula (a1) (in the formula (a1), R 11 and R 12 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group; Amidinyl group represented by the above formula (a2) (in the formula (a2), R 13 and R 14 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, phenyl group, benzyl group, Represents a group) and the like are preferably used.
上記「ウレア基」としては、例えば、−NR15CONR16R17(ここで、R15、R16及びR17はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、又は、炭素数7以上のアラルキル基を表し、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6から20までのアリール基、又は、炭素数7から20までのアラルキル基が好ましい。)が好ましい例として挙げられ、−NR15CONHR17(ここで、R15及びR17はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1から10までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、又は、炭素数7以上のアラルキル基を表し、炭素数1から10までのアルキル基、炭素数6から20までのアリール基、又は、炭素数7から20までのアラルキル基が好ましい。)がより好ましく、−NHCONHR17(ここで、R17は水素原子、炭素数1から10までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、又は、炭素数7以上のアラルキル基を表し、炭素数1から10までのアルキル基、炭素数6から20までのアリール基、又は、炭素数7から20までのアラルキル基が好ましい。)が特に好ましい。Examples of the “urea group” include —NR 15 CONR 16 R 17 (wherein R 15 , R 16 and R 17 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a carbon number of 6 It represents the above aryl group or an aralkyl group having 7 or more carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms. Is a preferred example, and —NR 15 CONHR 17 (wherein R 15 and R 17 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, or Represents an aralkyl group having 7 or more carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms. Properly, -NHCONHR 17 (wherein, R 17 is a hydrogen atom, an alkyl group having from 1 to 10 carbon atoms, having 6 or more aryl group having a carbon or, represents the number 7 or aralkyl group having a carbon 1 to 10 carbon atoms An alkyl group having a carbon number of 6 to 20, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms is particularly preferable.
上記「ウレタン基」としては、例えば、−NHCOOR18、−NR19COOR20、−OCONHR21、−OCONR22R23(ここで、R18、R19、R20、R21、R22及びR23はそれぞれ独立に、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、又は、炭素数7以上のアラルキル基を表し、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6から20までのアリール基、又は、炭素数7から20までのアラルキル基が好ましい。)などが好ましい例として挙げられ、−NHCOOR18、−OCONHR21(ここで、R18及びR21はそれぞれ独立に、炭素数1から20までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、又は、炭素数7以上のアラルキル基を表す。)などがより好ましく、−NHCOOR18、−OCONHR21(ここで、R18及びR21はそれぞれ独立に、炭素数1から10までのアルキル基、炭素数6以上のアリール基、又は、炭素数7以上のアラルキル基を表し、炭素数1から10までのアルキル基、炭素数6から12までのアリール基、又は、炭素数7から13までのアラルキル基が好ましい。)などが特に好ましい。Examples of the “urethane group” include —NHCOOR 18 , —NR 19 COOR 20 , —OCONHR 21 , —OCONR 22 R 23 (here, R 18 , R 19 , R 20 , R 21 , R 22 and R 23). Each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, or an aralkyl group having 7 or more carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms. Preferred examples thereof include —NHCOOR 18 , —OCONHR 21 (wherein R 18 and R 21 are each independently a carbon atom). An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, or an aralkyl group having 7 or more carbon atoms) is more preferable, -NHCOOR 18 , -OCONHR 21 (Wherein R 18 and R 21 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, or an aralkyl group having 7 or more carbon atoms, and having 1 to 10 carbon atoms) And an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms is preferred.
上記「配位性酸素原子を有する基」としては、例えば、アセチルアセトナト基、クラウンエーテル構造を有する基などが挙げられる。 Examples of the “group having a coordinating oxygen atom” include an acetylacetonato group and a group having a crown ether structure.
上記「炭素数4以上の炭化水素基」としては、炭素数4以上のアルキル基、炭素数6以上のアリール基、炭素数7以上のアラルキル基などが好ましい例として挙げられ、炭素数4〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基などがより好ましく、炭素数4〜15のアルキル基(例えば、オクチル基、ドデシル基など)、炭素数6〜15のアリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基など)、炭素数7〜15のアラルキル基(例えば、ベンジル基など)などが特に好ましい。 Preferred examples of the “hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms” include an alkyl group having 4 or more carbon atoms, an aryl group having 6 or more carbon atoms, an aralkyl group having 7 or more carbon atoms, and the like. More preferably, an alkyl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 4 to 15 carbon atoms (for example, an octyl group, a dodecyl group, etc.), and 6 to 15 carbon atoms. Particularly preferred are aryl groups (for example, phenyl group, naphthyl group and the like), aralkyl groups having 7 to 15 carbon atoms (for example, benzyl group and the like), and the like.
上記「アルコキシシリル基」としては、例えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基などが挙げられる。 Examples of the “alkoxysilyl group” include a trimethoxysilyl group and a triethoxysilyl group.
上記吸着部位と結合する連結基としては、単結合、又は、1個から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、及び、0個から20個までの硫黄原子から成り立つ連結基が好ましく、この連結基は、無置換であってもよいし、置換基を更に有していてもよい。この連結基の具体的な例として、下記の構造単位又は上記構造単位が組み合わさって構成される基を挙げることができる。 The linking group bonded to the adsorption site may be a single bond or 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 1 to 200. A linking group comprising up to 0 hydrogen atoms and 0 to 20 sulfur atoms is preferred, and this linking group may be unsubstituted or may further have a substituent. Specific examples of this linking group include the following structural units or groups constituted by combining the above structural units.
上記連結基が置換基を有する場合、上記置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1から20までのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6から16までのアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1から6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1から6までのアルコキシ基、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2から7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート基等の炭酸エステル基等が挙げられる。 When the linking group has a substituent, examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group, and an aryl group having 6 to 16 carbon atoms such as a phenyl group and a naphthyl group. Group, hydroxyl group, amino group, carboxyl group, sulfonamido group, N-sulfonylamido group, acetoxy group and other C1-C6 acyloxy groups, methoxy group, ethoxy group and other C1-C6 alkoxy groups , Halogen atoms such as chlorine atom and bromine atom, alkoxycarbonyl groups having 2 to 7 carbon atoms such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl group, carbonate ester groups such as cyano group and t-butyl carbonate group, etc. Is mentioned.
上記の中では、上記A2として、有機色素構造、複素環構造、酸基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、及び、炭素数4以上の炭化水素基よりなる群から選択された部分構造を少なくとも1種含む1価の有機基であることが好ましく、酸基を少なくとも1種含む1価の有機基であることが特に好ましい。In the above, as A 2 , a portion selected from the group consisting of an organic dye structure, a heterocyclic structure, an acid group, a group having a basic nitrogen atom, a urea group, and a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms A monovalent organic group containing at least one structure is preferable, and a monovalent organic group containing at least one acid group is particularly preferable.
上記A2としては、下記式(4)で表される1価の有機基であることがより好ましい。A 2 is more preferably a monovalent organic group represented by the following formula (4).
上記式(4)中、B1は上記吸着部位(すなわち、有機色素構造、複素環構造、酸基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、及び、水酸基よりなる群から選択された部分構造)を表し、R24は単結合又は(a+1)価の連結基を表す。aは、1〜10の整数を表し、式(4)中にa個存在するB1はそれぞれ、同一であっても、異なっていてもよい。In the above formula (4), B 1 represents the adsorption site (that is, an organic dye structure, a heterocyclic structure, an acid group, a group having a basic nitrogen atom, a urea group, a urethane group, a group having a coordinating oxygen atom, A partial structure selected from the group consisting of a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, an alkoxysilyl group, an epoxy group, an isocyanate group, and a hydroxyl group), and R 24 represents a single bond or a (a + 1) -valent linking group. . a represents an integer of 1 to 10, and a 1 B 1 existing in the formula (4) may be the same or different.
上記B1で表される吸着部位としては、上記式(S)のA2を構成する吸着部位と同様のものが挙げられ、好ましい例も同様である。
中でも、有機色素構造、複素環構造、酸基、塩基性窒素原子を有する基、ウレア基、及び、炭素数4以上の炭化水素基よりなる群から選択された部分構造が好ましく、酸基が特に好ましい。Examples of the adsorption site represented by B 1 include those similar to the adsorption site constituting A 2 of the above formula (S), and preferred examples are also the same.
Among these, a partial structure selected from the group consisting of an organic dye structure, a heterocyclic structure, an acid group, a group having a basic nitrogen atom, a urea group, and a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms is preferable, and an acid group is particularly preferable preferable.
R24は、単結合又は(a+1)価の連結基を表し、aは1〜10の整数を表し、1〜7の整数であることが好ましく、1〜5の整数であることがより好ましく、1〜3の整数であることが特に好ましい。
(a+1)価の連結基としては、1個から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、及び、0個から20個までの硫黄原子から成り立つ基が含まれ、無置換でも置換基を更に有していてもよい。R 24 represents a single bond or a (a + 1) -valent linking group, a represents an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 7, more preferably an integer of 1 to 5, An integer of 1 to 3 is particularly preferable.
(A + 1) valent linking groups include 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 1 to 200 hydrogen atoms, In addition, a group composed of 0 to 20 sulfur atoms is included, which may be unsubstituted or may further have a substituent.
上記(a+1)価の連結基は、具体的な例として、下記の構造単位又は上記構造単位が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。 Specific examples of the (a + 1) -valent linking group include the following structural units or groups formed by combining the above structural units (which may form a ring structure).
R24としては、単結合、又は、1個から50個までの炭素原子、0個から8個までの窒素原子、0個から25個までの酸素原子、1個から100個までの水素原子、及び、0個から10個までの硫黄原子から成り立つ(a+1)価の連結基が好ましく、単結合、又は、1個から30個までの炭素原子、0個から6個までの窒素原子、0個から15個までの酸素原子、1個から50個までの水素原子、及び0個から7個までの硫黄原子から成り立つ(a+1)価の連結基がより好ましく、単結合、又は、1個から10個までの炭素原子、0個から5個までの窒素原子、0個から10個までの酸素原子、1個から30個までの水素原子、及び、0個から5個までの硫黄原子から成り立つ(a+1)価の連結基が特に好ましい。R 24 may be a single bond or 1 to 50 carbon atoms, 0 to 8 nitrogen atoms, 0 to 25 oxygen atoms, 1 to 100 hydrogen atoms, And a (a + 1) -valent linking group consisting of 0 to 10 sulfur atoms, preferably a single bond or 1 to 30 carbon atoms, 0 to 6 nitrogen atoms, 0 More preferred are (a + 1) -valent linking groups consisting of from 1 to 15 oxygen atoms, from 1 to 50 hydrogen atoms, and from 0 to 7 sulfur atoms, a single bond or from 1 to 10 Consisting of up to 5 carbon atoms, 0 to 5 nitrogen atoms, 0 to 10 oxygen atoms, 1 to 30 hydrogen atoms, and 0 to 5 sulfur atoms ( The a + 1) -valent linking group is particularly preferable.
上記のうち、(a+1)価の連結基が置換基を有する場合、上記置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1から20までのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6から16までのアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1から6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1から6までのアルコキシ基、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2から7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート基等の炭酸エステル基、等が挙げられる。 Among the above, when the (a + 1) -valent linking group has a substituent, examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group, a phenyl group, and a naphthyl group. Carbons having 1 to 6 carbon atoms such as aryl groups, hydroxyl groups, amino groups, carboxyl groups, sulfonamido groups, N-sulfonylamido groups, acetoxy groups, etc. having 6 to 16 carbon atoms, methoxy groups, ethoxy groups, etc. Alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, halogen atoms such as chlorine atoms and bromine atoms, alkoxycarbonyl groups having 2 to 7 carbon atoms such as methoxycarbonyl groups, ethoxycarbonyl groups and cyclohexyloxycarbonyl groups, cyano groups, and t-butyl And carbonate ester groups such as carbonate groups.
上記式(S)において、R4及びR5はそれぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。n個存在するR4はそれぞれ、同一であっても、異なっていてもよい。また、m個存在するR5はそれぞれ、同一であっても、異なっていてもよい。
R4及びR5における2価の連結基としては、1個から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、及び、0個から20個までの硫黄原子から成り立つ基が含まれ、無置換であっても、置換基を更に有していてもよい。In the formula (S), R 4 and R 5 each independently represents a single bond or a divalent linking group. n R 4 s may be the same or different. Further, m R 5 s may be the same or different.
Examples of the divalent linking group in R 4 and R 5 include 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, and 1 to 200. And a group consisting of 0 to 20 sulfur atoms, may be unsubstituted or may further have a substituent.
上記2価の連結基は、具体的な例として、下記の構造単位又は上記構造単位が組み合わさって構成される基を挙げることができる。 Specific examples of the divalent linking group include the following structural units or groups formed by combining the structural units.
R4及びR5としてはそれぞれ独立に、単結合、又は、1個から50個までの炭素原子、0個から8個までの窒素原子、0個から25個までの酸素原子、1個から100個までの水素原子、及び、0個から10個までの硫黄原子から成り立つ2価の連結基が好ましく、単結合、又は、1個から30個までの炭素原子、0個から6個までの窒素原子、0個から15個までの酸素原子、1個から50個までの水素原子、及び0個から7個までの硫黄原子から成り立つ2価の連結基がより好ましく、単結合、又は、1個から10個までの炭素原子、0個から5個までの窒素原子、0個から10個までの酸素原子、1個から30個までの水素原子、及び、0個から5個までの硫黄原子から成り立つ2価の連結基が特に好ましい。R 4 and R 5 are each independently a single bond, or 1 to 50 carbon atoms, 0 to 8 nitrogen atoms, 0 to 25 oxygen atoms, 1 to 100 Divalent linking groups consisting of up to 10 hydrogen atoms and 0 to 10 sulfur atoms are preferred, single bonds or 1 to 30 carbon atoms, 0 to 6 nitrogen atoms More preferred are divalent linking groups consisting of atoms, 0 to 15 oxygen atoms, 1 to 50 hydrogen atoms, and 0 to 7 sulfur atoms, a single bond or 1 From 0 to 10 carbon atoms, 0 to 5 nitrogen atoms, 0 to 10 oxygen atoms, 1 to 30 hydrogen atoms, and 0 to 5 sulfur atoms. Particularly preferred are divalent linking groups.
上記のうち、2価の連結基が置換基を有する場合、上記置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1から20までのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6から16までのアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1から6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1から6までのアルコキシ基、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2から7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート基等の炭酸エステル基、等が挙げられる。 Among the above, when the divalent linking group has a substituent, examples of the substituent include carbon numbers such as an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group, a phenyl group, and a naphthyl group. 1 to 6 carbon atoms such as aryl group, hydroxyl group, amino group, carboxyl group, sulfonamido group, N-sulfonylamido group, acetoxy group and the like having 6 to 16 carbon atoms, methoxy group, ethoxy group and the like To 6 alkoxy groups, halogen atoms such as chlorine atom and bromine atom, alkoxycarbonyl groups having 2 to 7 carbon atoms such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, cyclohexyloxycarbonyl group, cyano group, t-butyl carbonate group And the like, and the like.
上記式(S)において、R3は、(m+n)価の連結基を表す。m+nは3〜10を満たす。
上記R3で表される(m+n)価の連結基としては、1個から60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100個までの水素原子、及び、0個から20個までの硫黄原子から成り立つ基が含まれ、無置換であっても、置換基を更に有していてもよい。In the above formula (S), R 3 represents a (m + n) -valent linking group. m + n satisfies 3-10.
The (m + n) -valent linking group represented by R 3 includes 1 to 60 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 1 to Groups comprising up to 100 hydrogen atoms and 0 to 20 sulfur atoms are included, which may be unsubstituted or may further have a substituent.
上記(m+n)価の連結基は、具体的な例として、下記の構造単位又は上記構造単位が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。 Specific examples of the (m + n) -valent linking group include the following structural units or groups formed by combining the above structural units (which may form a ring structure).
(m+n)価の連結基としては、1個から60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40個までの酸素原子、1個から120個までの水素原子、及び、0個から10個までの硫黄原子から成り立つ基が好ましく、1個から50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30個までの酸素原子、1個から100個までの水素原子、及び、0個から7個までの硫黄原子から成り立つ基がより好ましく、1個から40個までの炭素原子、0個から8個までの窒素原子、0個から20個までの酸素原子、1個から80個までの水素原子、及び、0個から5個までの硫黄原子から成り立つ基が特に好ましい。 (M + n) -valent linking group includes 1 to 60 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 40 oxygen atoms, 1 to 120 hydrogen atoms, And preferred are groups consisting of 0 to 10 sulfur atoms, preferably 1 to 50 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 30 oxygen atoms, 1 to More preferred are groups consisting of up to 100 hydrogen atoms and 0 to 7 sulfur atoms, 1 to 40 carbon atoms, 0 to 8 nitrogen atoms, 0 to 20 atoms. Particularly preferred are groups consisting of up to oxygen atoms, 1 to 80 hydrogen atoms, and 0 to 5 sulfur atoms.
上記のうち、(m+n)価の連結基が置換基を有する場合、上記置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1から20までのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6から16までのアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1から6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1から6までのアルコキシ基、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2から7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート基等の炭酸エステル基等が挙げられる。 Among the above, when the (m + n) -valent linking group has a substituent, examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group, a phenyl group, and a naphthyl group. Carbons having 1 to 6 carbon atoms such as aryl groups, hydroxyl groups, amino groups, carboxyl groups, sulfonamido groups, N-sulfonylamido groups, acetoxy groups, etc. having 6 to 16 carbon atoms, methoxy groups, ethoxy groups, etc. Alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, halogen atoms such as chlorine atoms and bromine atoms, alkoxycarbonyl groups having 2 to 7 carbon atoms such as methoxycarbonyl groups, ethoxycarbonyl groups and cyclohexyloxycarbonyl groups, cyano groups, and t-butyl Examples thereof include carbonate groups such as carbonate groups.
上記R3で表される(m+n)価の連結基の具体的な例〔具体例(1)〜(17)〕を以下に示す。ただし、本発明においては、これらに制限されるものではない。Specific examples [specific examples (1) to (17)] of the (m + n) -valent linking group represented by R 3 are shown below. However, the present invention is not limited to these.
上記の具体例の中でも、原料の入手性、合成の容易さ、各種溶媒への溶解性の観点から、最も好ましい(m+n)価の連結基は下記の基である。 Among the above specific examples, the most preferable (m + n) -valent linking group is the following group from the viewpoint of availability of raw materials, ease of synthesis, and solubility in various solvents.
上記式(S)中、mは0〜8を表す。mとしては、0.5〜5が好ましく、0.5〜4がより好ましく、0.5〜3が特に好ましい。
また、上記式(S)中、nは2〜9を表す。nとしては、2〜8が好ましく、2〜7がより好ましく、3〜6が特に好ましい。In the above formula (S), m represents 0-8. As m, 0.5-5 are preferable, 0.5-4 are more preferable, and 0.5-3 are especially preferable.
Moreover, in said formula (S), n represents 2-9. As n, 2-8 are preferable, 2-7 are more preferable, and 3-6 are especially preferable.
また、式(S)中のP2は、高分子骨格を表し、公知のポリマーなどから目的等に応じて選択することができる。式(S)中にm個存在するP2はそれぞれ、同一であっても、異なっていてもよい。また、P2は、一価の高分子骨格であることが好ましい。
高分子骨格を構成するポリマー鎖としては、ビニルモノマーの重合体若しくは共重合体、エステル系ポリマー、エーテル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、アミド系ポリマー、エポキシ系ポリマー、シリコーン系ポリマー、及び、これらの変性物又は共重合体〔例えば、ポリエーテル/ポリウレタン共重合体、ポリエーテル/ビニルモノマーの重合体の共重合体など(ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよく、ランダム共重合体であることがより好ましい。)を含む。〕よりなる群から選択された少なくとも1種が好ましく、ビニルモノマーの重合体若しくは共重合体、エステル系ポリマー、エーテル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、及び、これらの変性物又は共重合体よりなる群から選択された少なくとも1種がより好ましく、ビニルモノマーの重合体又は共重合体が更に好ましく、アクリル樹脂((メタ)アクリルモノマーの重合体又は共重合体)が特に好ましい。
更には、上記ポリマーは、有機溶媒に可溶であることが好ましい。また、成分Sは、有機溶媒に可溶であることが好ましい。有機溶媒との親和性が高いと、例えば、分散媒との親和性が十分であり、分散安定化に十分な、金属酸化物粒子表面において成分Sにより形成される吸着層を確保できる。P 2 in the formula (S) represents a polymer skeleton and can be selected from known polymers according to the purpose and the like. M P 2 present in the formula (S) may be the same or different. P 2 is preferably a monovalent polymer skeleton.
Polymer chains constituting the polymer skeleton include polymers or copolymers of vinyl monomers, ester polymers, ether polymers, urethane polymers, amide polymers, epoxy polymers, silicone polymers, and modifications thereof. Or a copolymer [for example, a polyether / polyurethane copolymer, a copolymer of a polyether / vinyl monomer polymer, etc. (any of a random copolymer, a block copolymer, and a graft copolymer) Often a random copolymer). And at least one selected from the group consisting of vinyl monomers, polymers or copolymers, ester polymers, ether polymers, urethane polymers, and their modified products or copolymers. At least one selected is more preferable, a polymer or copolymer of a vinyl monomer is further preferable, and an acrylic resin (a polymer or copolymer of a (meth) acryl monomer) is particularly preferable.
Furthermore, the polymer is preferably soluble in an organic solvent. Component S is preferably soluble in an organic solvent. When the affinity with the organic solvent is high, for example, the adsorption layer formed with the component S on the surface of the metal oxide particles can be ensured with sufficient affinity with the dispersion medium and sufficient for stabilizing the dispersion.
本発明においては、上記P2における高分子骨格は、1種以上の酸基を有していてもよく、酸基を有しなくてもよい。
上記高分子骨格を構成する酸基を有するポリマーとしては、例えば、酸基を有する、ポリアミドアミンとその塩、ポリカルボン酸とその塩、高分子量不飽和酸エステル、変性ポリウレタン、変性ポリエステル、変性ポリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル系共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物)、及び、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルカノールアミン、顔料誘導体等を挙げることができる。これらの中でも、(メタ)アクリル酸共重合体が好ましい。In the present invention, the polymer skeleton in P 2 may have one or more acid groups or may not have an acid group.
Examples of the polymer having an acid group constituting the polymer skeleton include, for example, a polyamidoamine and salt thereof, a polycarboxylic acid and salt thereof, a high molecular weight unsaturated acid ester, a modified polyurethane, a modified polyester, and a modified polymer having an acid group. (Meth) acrylate, (meth) acrylic copolymer, naphthalene sulfonic acid formalin condensate), polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyoxyethylene alkyl amine, alkanol amine, pigment derivative and the like. Among these, a (meth) acrylic acid copolymer is preferable.
高分子骨格中に酸基を導入する手段には特に制限はなく、酸基を有するビニルモノマーにより導入する手段、架橋性側鎖を利用して酸基を付加させることにより導入する手段などをとることができるが、後述するように、高分子骨格が酸基を有するビニルモノマー由来の構成単位を含んで構成されることにより酸基が導入される態様が、酸基の導入量の制御が容易である点、合成コストの点から好ましい。
ここで、「酸基」とは、上記A2の説明において「酸基」として挙げたものを同様に挙げることができ、好ましくは、カルボキシル基である。The means for introducing an acid group into the polymer skeleton is not particularly limited. For example, a means for introducing an acid group with a vinyl monomer, a means for introducing an acid group using a crosslinkable side chain, and the like are adopted. However, as will be described later, the mode in which the acid group is introduced by the constitution of the polymer skeleton including a structural unit derived from a vinyl monomer having an acid group makes it easy to control the amount of acid group introduced. From the viewpoint of synthesis cost.
Here, the “acid group” may be the same as those mentioned as the “acid group” in the description of A 2 above, and is preferably a carboxyl group.
上記ビニルモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、クロトン酸エステル類、ビニルエステル類、マレイン酸ジエステル類、フマル酸ジエステル類、イタコン酸ジエステル類、(メタ)アクリルアミド類、スチレン類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類、オレフィン類、マレイミド類、(メタ)アクリロニトリル、酸基を有するビニルモノマーなどが好ましい。
以下、これらのビニルモノマーの好ましい例について説明する。Although it does not restrict | limit especially as said vinyl monomer, For example, (meth) acrylic acid esters, crotonic acid esters, vinyl esters, maleic acid diesters, fumaric acid diesters, itaconic acid diesters, (meth) acrylamides Styrenes, vinyl ethers, vinyl ketones, olefins, maleimides, (meth) acrylonitrile, vinyl monomers having an acid group, and the like are preferable.
Hereinafter, preferable examples of these vinyl monomers will be described.
(メタ)アクリル酸エステル類の例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸t−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸t−オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸アセトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(2−メトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、(メタ)アクリル酸ビニル、(メタ)アクリル酸2−フェニルビニル、(メタ)アクリル酸1−プロペニル、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸2−アリロキシエチル、(メタ)アクリル酸プロパルギル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸β−フェノキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸オクタフルオロペンチル、(メタ)アクリル酸パーフルオロオクチルエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸γ−ブチロラクトン−2−イルなどが挙げられる。 Examples of (meth) acrylic acid esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) acrylate. , Isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, amyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid 2-ethylhexyl, (meth) acrylic acid t-octyl, (meth) acrylic acid dodecyl, (meth) acrylic acid octadecyl, (meth) acrylic acid acetoxyethyl, (meth) acrylic acid phenyl, (meth) 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, (meth 3-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, 2- (2-methoxyethoxy) (meth) acrylate Ethyl, 3-methoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-chloroethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Vinyl, 2-phenylvinyl (meth) acrylate, 1-propenyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, 2-allyloxyethyl (meth) acrylate, propargyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Benzyl acid, (meth) acrylic acid diethylene glycol monomethyl ether (Meth) acrylic acid diethylene glycol monoethyl ether, (meth) acrylic acid triethylene glycol monomethyl ether, (meth) acrylic acid triethylene glycol monoethyl ether, (meth) acrylic acid polyethylene glycol monomethyl ether, (meth) acrylic acid polyethylene glycol Monoethyl ether, β-phenoxyethoxyethyl (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Trifluoroethyl, octafluoropentyl (meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, (meth) a Acrylic acid tribromophenyl, (meth) tribromophenyl oxyethyl acrylate, and (meth) acrylic acid γ- butyrolactone-2-yl.
クロトン酸エステル類の例としては、クロトン酸ブチル、及び、クロトン酸ヘキシル等が挙げられる。
ビニルエステル類の例としては、ビニルアセテート、ビニルクロロアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、及び、安息香酸ビニルなどが挙げられる。
マレイン酸ジエステル類の例としては、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、及び、マレイン酸ジブチルなどが挙げられる。
フマル酸ジエステル類の例としては、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、及び、フマル酸ジブチルなどが挙げられる。
イタコン酸ジエステル類の例としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、及び、イタコン酸ジブチルなどが挙げられる。Examples of the crotonic acid esters include butyl crotonic acid and hexyl crotonic acid.
Examples of vinyl esters include vinyl acetate, vinyl chloroacetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl methoxyacetate, vinyl benzoate, and the like.
Examples of maleic acid diesters include dimethyl maleate, diethyl maleate, and dibutyl maleate.
Examples of fumaric acid diesters include dimethyl fumarate, diethyl fumarate, and dibutyl fumarate.
Examples of itaconic acid diesters include dimethyl itaconate, diethyl itaconate, and dibutyl itaconate.
(メタ)アクリルアミド類としては、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブチルアクリル(メタ)アミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−(2−メトキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、N−ニトロフェニルアクリルアミド、N−エチル−N−フェニルアクリルアミド、N−ベンジル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、ビニル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジアリル(メタ)アクリルアミド、N−アリル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。 (Meth) acrylamides include (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, and Nn-butyl. Acrylic (meth) amide, Nt-butyl (meth) acrylamide, N-cyclohexyl (meth) acrylamide, N- (2-methoxyethyl) (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N -Diethyl (meth) acrylamide, N-phenyl (meth) acrylamide, N-nitrophenyl acrylamide, N-ethyl-N-phenyl acrylamide, N-benzyl (meth) acrylamide, (meth) acryloylmorpholine, diacetone acrylamide, N- Methylo Acrylamide, N- hydroxyethyl acrylamide, vinyl (meth) acrylamide, N, N- diallyl (meth) acrylamide, such as N- allyl (meth) acrylamide.
スチレン類の例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基(例えばt−ブトキシカルボニル基(t−Boc)など)で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、及び、α−メチルスチレンなどが挙げられる。 Examples of styrenes include styrene, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, isopropyl styrene, butyl styrene, hydroxy styrene, methoxy styrene, butoxy styrene, acetoxy styrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, bromostyrene, chloromethyl Examples thereof include styrene, hydroxystyrene protected with a group deprotectable by an acidic substance (for example, t-butoxycarbonyl group (t-Boc) and the like), methyl vinylbenzoate, and α-methylstyrene.
ビニルエーテル類の例としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、2−クロロエチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル及びフェニルビニルエーテルなどが挙げられる。
ビニルケトン類の例としては、メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、プロピルビニルケトン、フェニルビニルケトンなどが挙げられる。
オレフィン類の例としては、エチレン、プロピレン、イソブチレン、ブタジエン、イソプレンなどが挙げられる。
マレイミド類の例としては、マレイミド、ブチルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミドなどが挙げられる。Examples of vinyl ethers include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, 2-chloroethyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, and phenyl vinyl ether.
Examples of vinyl ketones include methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone, propyl vinyl ketone, and phenyl vinyl ketone.
Examples of olefins include ethylene, propylene, isobutylene, butadiene, isoprene and the like.
Examples of maleimides include maleimide, butyl maleimide, cyclohexyl maleimide, and phenyl maleimide.
(メタ)アクリロニトリル、ビニル基が置換した複素環式基(例えば、ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、ビニルカルバゾールなど)、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルイミダゾール、ビニルカプロラクトン等も使用できる。 (Meth) acrylonitrile, heterocyclic groups substituted with vinyl groups (for example, vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, vinylcarbazole, etc.), N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinylimidazole, vinylcaprolactone, etc. are also used. it can.
上記の化合物以外にも、例えば、ウレタン基、ウレア基、スルホンアミド基、フェノール基、イミド基などの官能基を有するビニルモノマーも用いることができる。このようなウレタン基又はウレア基を有する単量体としては、例えば、イソシアネート基と水酸基又はアミノ基との付加反応を利用して、適宜合成することが可能である。具体的には、イソシアネート基含有モノマーと水酸基を1個含有する化合物、若しくは、1級若しくは2級アミノ基を1個含有する化合物との付加反応、又は、水酸基含有モノマー、若しくは、1級若しくは2級アミノ基含有モノマーとモノイソシアネートとの付加反応等により適宜合成することができる。 In addition to the above compounds, for example, vinyl monomers having a functional group such as a urethane group, a urea group, a sulfonamide group, a phenol group, and an imide group can also be used. Such a monomer having a urethane group or urea group can be appropriately synthesized by utilizing an addition reaction between an isocyanate group and a hydroxyl group or an amino group, for example. Specifically, an addition reaction between a compound containing an isocyanate group-containing monomer and one hydroxyl group, or a compound containing one primary or secondary amino group, or a hydroxyl group-containing monomer, primary or 2 It can be appropriately synthesized by an addition reaction between a secondary amino group-containing monomer and monoisocyanate.
次に、高分子骨格P2に酸基を導入するために用いられる酸基を有するビニルモノマーについて説明する。
上記酸基を有するビニルモノマーの例としては、カルボキシル基を有するビニルモノマーやスルホン酸基を有するビニルモノマーが挙げられる。
カルボキシル基を有するビニルモノマーとして、(メタ)アクリル酸、ビニル安息香酸、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、アクリル酸ダイマーなどが挙げられる。また、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基を有する単量体と無水マレイン酸や無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物のような環状無水物との付加反応物、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートなども利用できる。また、カルボキシル基の前駆体として無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などの無水物含有モノマーを用いてもよい。なお、これらの中では、共重合性やコスト、溶解性などの観点から(メタ)アクリル酸が特に好ましい。Next, a vinyl monomer having an acid group used for introducing an acid group into the polymer skeleton P 2 will be described.
Examples of the vinyl monomer having an acid group include a vinyl monomer having a carboxyl group and a vinyl monomer having a sulfonic acid group.
Examples of the vinyl monomer having a carboxyl group include (meth) acrylic acid, vinyl benzoic acid, maleic acid, maleic acid monoalkyl ester, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, cinnamic acid, and acrylic acid dimer. Further, an addition reaction product of a monomer having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and a cyclic anhydride such as maleic anhydride, phthalic anhydride, or cyclohexanedicarboxylic anhydride, ω-carboxypolycaprolactone mono (Meth) acrylate and the like can also be used. Moreover, you may use anhydride containing monomers, such as maleic anhydride, itaconic anhydride, and citraconic anhydride, as a precursor of a carboxyl group. Of these, (meth) acrylic acid is particularly preferable from the viewpoints of copolymerizability, cost, solubility, and the like.
また、スルホン酸基を有するビニルモノマーとして、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などが挙げられ、リン酸基を有するビニルモノマーとして、リン酸モノ(2−アクリロイルオキシエチルエステル)、リン酸モノ(1−メチル−2−アクリロイルオキシエチルエステル)などが挙げられる。 Examples of the vinyl monomer having a sulfonic acid group include 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, and examples of the vinyl monomer having a phosphoric acid group include phosphoric acid mono (2-acryloyloxyethyl ester) and phosphoric acid mono (1-methyl-2-acryloyloxyethyl ester) and the like.
更に、酸基を有するビニルモノマーとして、フェノール性ヒドロキシ基を含有するビニルモノマーやスルホンアミド基を含有するビニルモノマーなども利用することができる。
高分子骨格P2が酸基を含むビニルモノマー由来のモノマー単位を含む場合、酸基を有するビニルモノマー由来のモノマー単位の高分子骨格中の含有量は、質量換算で、高分子骨格の全体に対し、3質量%〜40質量%であることが好ましく、5質量%〜20質量%の範囲であることがより好ましい。Furthermore, as the vinyl monomer having an acid group, a vinyl monomer containing a phenolic hydroxy group or a vinyl monomer containing a sulfonamide group can be used.
When the polymer skeleton P 2 includes a monomer unit derived from a vinyl monomer containing an acid group, the content of the monomer unit derived from a vinyl monomer having an acid group in the polymer skeleton is expressed in terms of mass in the entire polymer skeleton. On the other hand, it is preferable that it is 3 mass%-40 mass%, and it is more preferable that it is the range of 5 mass%-20 mass%.
上記式(S)で表され、少なくとも1種の酸基を有する分散剤のうち、以下に示すR3、R4、R5、P2、m及びnを全て満たすものが最も好ましい。
R3:上記具体例(1)、(2)、(10)、(11)、(16)又は(17)
R4:単結合、又は、下記の構造単位若しくは上記構造単位が組み合わさって構成される「1個から10個までの炭素原子、0個から5個までの窒素原子、0個から10個までの酸素原子、1個から30個までの水素原子、及び、0個から5個までの硫黄原子」から成り立つ2価の連結基(置換基を有していてもよく、上記置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1から20までのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6から16までのアリール基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基、アセトキシ基等の炭素数1から6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1から6までのアルコキシ基、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2から7までのアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート基等の炭酸エステル基等が挙げられる。)Of the dispersants represented by the above formula (S) and having at least one acid group, those satisfying all of R 3 , R 4 , R 5 , P 2 , m and n shown below are most preferable.
R 3 : Specific example (1), (2), (10), (11), (16) or (17) above
R 4 : a single bond, or the following structural unit or a combination of the above structural units: “1 to 10 carbon atoms, 0 to 5 nitrogen atoms, 0 to 10” A divalent linking group comprising an oxygen atom, 1 to 30 hydrogen atoms, and 0 to 5 sulfur atoms (which may have a substituent, For example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group or an ethyl group, an aryl group having 6 to 16 carbon atoms such as a phenyl group or a naphthyl group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a sulfonamide group, N- C1-C6 acyloxy groups such as sulfonylamide groups and acetoxy groups, C1-C6 alkoxy groups such as methoxy groups and ethoxy groups, halogen atoms such as chlorine atoms and bromine atoms, methoxycal Group, an ethoxycarbonyl group, an alkoxycarbonyl group having from 2 to 7 carbon atoms such as cyclohexyl oxycarbonyl group, a cyano group, such as carbonic acid ester group such as t- butyl carbonate group.)
R5:単結合、エチレン基、プロピレン基、下記基(a)又は下記基(b)
なお、下記基中、R12は水素原子又はメチル基を表し、Lは1又は2を表す。R 5 : single bond, ethylene group, propylene group, the following group (a) or the following group (b)
In the following groups, R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group, and L represents 1 or 2.
P2:カルボキシル基を有するビニルモノマーと他のビニルモノマーとの共重合体;酸基を有しないビニルモノマーの重合体又は共重合体;エステル系ポリマー、エーテル系ポリマー、及び、ウレタン系ポリマー、並びに、これらの変性物よりなる群から選択され、少なくとも1種の酸基を含んでいてもよいポリマー
m:0.5〜3
n:3〜6P 2 : a copolymer of a vinyl monomer having a carboxyl group and another vinyl monomer; a polymer or copolymer of a vinyl monomer having no acid group; an ester-based polymer, an ether-based polymer, and a urethane-based polymer; and , A polymer m selected from the group consisting of these modified products and optionally containing at least one acid group: 0.5 to 3
n: 3-6
成分Sにおける酸基の含有量は、成分Sが有する酸価により適宜決定される。成分Sの酸価としては、20〜300(mgKOH/g)であることが好ましく、50〜250(mgKOH/g)がより好ましく、50〜210(mgKOH/g)が特に好ましい。酸価が20(mgKOH/g)以上であると、感光性樹脂組成物のアルカリ現像性が十分得られ、酸価が300(mgKOH/g)以下であると、金属酸化物粒子の分散性、及び、分散安定性に優れる。 The content of acid groups in the component S is appropriately determined depending on the acid value of the component S. The acid value of component S is preferably 20 to 300 (mgKOH / g), more preferably 50 to 250 (mgKOH / g), and particularly preferably 50 to 210 (mgKOH / g). When the acid value is 20 (mgKOH / g) or more, sufficient alkali developability of the photosensitive resin composition is obtained, and when the acid value is 300 (mgKOH / g) or less, the dispersibility of the metal oxide particles, And it is excellent in dispersion stability.
成分Sの分子量としては、重量平均分子量で、2,000〜200,000が好ましく、2,000〜15,000がより好ましく、2,500〜10,000が特に好ましい。重量平均分子量が上記範囲内であると、ポリマーの末端に導入された複数の上記吸着部位の効果が十分に発揮され、固体表面への吸着性を発揮する。本発明の樹脂組成物が含有する成分Sは、1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。 The molecular weight of component S is preferably 2,000 to 200,000, more preferably 2,000 to 15,000, and particularly preferably 2,500 to 10,000 in terms of weight average molecular weight. When the weight average molecular weight is within the above range, the effects of the plurality of adsorption sites introduced at the ends of the polymer are sufficiently exhibited, and the adsorptivity to the solid surface is exhibited. The component S contained in the resin composition of the present invention may be only one type or two or more types. In the case of two or more types, the total is preferably in the above range.
以下に、成分Sの例示化合物を挙げるが、本発明はこれに限定されず、式(S)に包含されるかぎりにおいて、任意の構造をとることができる。また、下記例示化合物において、P1及びP2はそれぞれ、質量換算で任意の値をとることができる。また、下記例示化合物において、ポリマー鎖と結合する硫黄原子は、いずれのモノマー単位と結合していてもよい。また、下記ポリマー鎖の末端構造は、特に制限はなく、例えば、水素原子、アルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基等が例示できる。 Although the exemplary compound of the component S is mentioned below, this invention is not limited to this, As long as it is included by Formula (S), it can take arbitrary structures. Moreover, in the following exemplary compounds, P1 and P2 can take arbitrary values in terms of mass. In the exemplified compounds below, the sulfur atom bonded to the polymer chain may be bonded to any monomer unit. In addition, the terminal structure of the following polymer chain is not particularly limited, and examples thereof include a hydrogen atom, an alkyl group, a hydroxy group, and an alkoxy group.
上記成分Sの例示化合物中、高分子骨格におけるカルボン酸エステルを有するモノマー単位とカルボキシル基を有するモノマー単位との含有比(P1:P2)は、質量換算で、100:0〜80:20の範囲であることが好ましい。
成分Sは、例えば、特開2006−278118号公報に記載の方法を参照して合成することができる。In the exemplary compound of component S, the content ratio (P1: P2) of the monomer unit having a carboxylic acid ester and the monomer unit having a carboxyl group in the polymer skeleton is in the range of 100: 0 to 80:20 in terms of mass. It is preferable that
Component S can be synthesized, for example, with reference to the method described in JP-A-2006-278118.
分散剤は、1種単独で使用しても、2種以上併用してもよい。
本発明の感光性樹脂組成物における分散剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、5〜70質量%の範囲が好ましく、10〜50質量%の範囲がより好ましい。A dispersing agent may be used individually by 1 type, or may be used together 2 or more types.
The content of the dispersant in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably in the range of 5 to 70% by mass and more preferably in the range of 10 to 50% by mass with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition.
(成分G)熱架橋剤
本発明の感光性樹脂組成物は、必要に応じ、成分A及び成分B以外の熱架橋剤を含有することが好ましい。熱架橋剤を添加することにより、本発明の感光性樹脂組成物により得られる硬化膜をより強固な膜とすることができる。
熱架橋剤としては、熱によって架橋反応が起こるものであれば制限はない(ただし、成分A及び成分Bを除く。)。例えば、以下に述べるアルコキシメチル基含有架橋剤、又は、ブロックイソシアネート化合物等を添加することができる。
本発明の感光性樹脂組成物中における成分A及び成分B以外の熱架橋剤の添加量は、感光性樹脂組成物の全固形分100質量部に対し、0.01〜50質量部であることが好ましく、0.1〜30質量部であることがより好ましく、0.5〜20質量部であることが更に好ましい。この範囲で添加することにより、機械的強度及び耐溶剤性に優れた硬化膜が得られる。成分A及び成分B以外の熱架橋剤は複数を併用することもでき、その場合は熱架橋剤を全て合算して含有量を計算する。また、成分A及び成分B以外の熱架橋剤の添加量は、成分Aの添加量よりも少ないことが好ましく、また、成分Bの添加量よりも少ないことが好ましい。(Component G) Thermal crosslinking agent It is preferable that the photosensitive resin composition of this invention contains thermal crosslinking agents other than the component A and the component B as needed. By adding a thermal crosslinking agent, the cured film obtained from the photosensitive resin composition of the present invention can be made a stronger film.
The thermal crosslinking agent is not limited as long as it causes a crosslinking reaction by heat (except for component A and component B). For example, an alkoxymethyl group-containing crosslinking agent or a blocked isocyanate compound described below can be added.
The addition amount of the thermal crosslinking agent other than Component A and Component B in the photosensitive resin composition of the present invention is 0.01 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the photosensitive resin composition. Is more preferable, 0.1-30 mass parts is more preferable, and 0.5-20 mass parts is still more preferable. By adding in this range, a cured film excellent in mechanical strength and solvent resistance can be obtained. A plurality of thermal crosslinking agents other than Component A and Component B can be used in combination, and in that case, the content is calculated by adding all the thermal crosslinking agents. Moreover, it is preferable that the addition amount of thermal crosslinking agents other than the component A and the component B is smaller than the addition amount of the component A, and it is preferable that it is smaller than the addition amount of the component B.
熱架橋剤としては、特開2012−8223号公報の段落0107〜0108に記載のアルコキシメチル基含有架橋剤、及び、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物なども好ましく用いることができる。アルコキシメチル基含有架橋剤としては、アルコキシメチル化グリコールウリルが好ましい。 As the thermal crosslinking agent, an alkoxymethyl group-containing crosslinking agent described in paragraphs 0107 to 0108 of JP2012-8223A, a compound having at least one ethylenically unsaturated double bond, and the like are also preferably used. it can. As the alkoxymethyl group-containing crosslinking agent, alkoxymethylated glycoluril is preferable.
<ブロックイソシアネート化合物>
本発明の感光性樹脂組成物では、熱架橋剤として、ブロックイソシアネート化合物も好ましく採用できる。ブロックイソシアネート化合物は、ブロックイソシアネート基を有する化合物であれば特に制限はないが、硬化性の観点から、1分子内に2以上のブロックイソシアネート基を有する化合物であることが好ましい。
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。
また、ブロックイソシアネート化合物としては、その骨格は特に限定されるものではなく、1分子中にイソシアネート基を2個有するものであればどのようなものでもよく、脂肪族、脂環族又は芳香族のポリイソシアネートであってよいが、例えば2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−トリメチレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,9−ノナメチレンジイソシアネート、1,10−デカメチレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、2,2’−ジエチルエーテルジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、o−キシレンジイソシアネート、m−キシレンジイソシアネート、p−キシレンジイソシアネート、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、シクロヘキサン−1,3−ジメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジメチレレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、3,3’−メチレンジトリレン−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、テトラクロロフェニレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水素化1,3−キシリレンジイソシアネート、水素化1,4−キシリレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物及びこれらの化合物から派生するプレポリマー型の骨格の化合物を好適に用いることができる。これらの中でも、トリレンジイソシアネート(TDI)やジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)が特に好ましい。<Block isocyanate compound>
In the photosensitive resin composition of the present invention, a blocked isocyanate compound can also be preferably employed as the thermal crosslinking agent. The blocked isocyanate compound is not particularly limited as long as it is a compound having a blocked isocyanate group, but is preferably a compound having two or more blocked isocyanate groups in one molecule from the viewpoint of curability.
In addition, the blocked isocyanate group in this invention is a group which can produce | generate an isocyanate group with a heat | fever, For example, the group which reacted the blocking agent and the isocyanate group and protected the isocyanate group can illustrate preferably. Moreover, it is preferable that the said blocked isocyanate group is a group which can produce | generate an isocyanate group with the heat | fever of 90 to 250 degreeC.
Further, the skeleton of the blocked isocyanate compound is not particularly limited and may be any as long as it has two isocyanate groups in one molecule, and is aliphatic, alicyclic or aromatic. Polyisocyanate may be used, for example, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,3-trimethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene Diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,9-nonamethylene diisocyanate, 1,10-decamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 2, '-Diethyl ether diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, o-xylene diisocyanate, m-xylene diisocyanate, p-xylene diisocyanate, methylene bis (cyclohexyl isocyanate), cyclohexane-1,3-dimethylene diisocyanate, cyclohexane-1, 4-dimethylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 3,3′-methylene ditolylene-4,4′-diisocyanate, 4,4′-diphenyl ether diisocyanate, tetrachlorophenylene diisocyanate, norbornane diisocyanate, Isocyanate compounds such as hydrogenated 1,3-xylylene diisocyanate and hydrogenated 1,4-xylylene diisocyanate And prepolymer-type skeleton compounds derived from these compounds can be suitably used. Among these, tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), and isophorone diisocyanate (IPDI) are particularly preferable.
本発明の感光性樹脂組成物におけるブロックイソシアネート化合物の母構造としては、ビウレット型、イソシアヌレート型、アダクト型、2官能プレポリマー型等を挙げることができる。
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。Examples of the matrix structure of the blocked isocyanate compound in the photosensitive resin composition of the present invention include biuret type, isocyanurate type, adduct type, and bifunctional prepolymer type.
Examples of the blocking agent that forms the block structure of the blocked isocyanate compound include oxime compounds, lactam compounds, phenol compounds, alcohol compounds, amine compounds, active methylene compounds, pyrazole compounds, mercaptan compounds, imidazole compounds, and imide compounds. be able to. Among these, a blocking agent selected from oxime compounds, lactam compounds, phenol compounds, alcohol compounds, amine compounds, active methylene compounds, and pyrazole compounds is particularly preferable.
上記オキシム化合物としては、アルドキシム、及び、ケトオキシムが挙げられ、具体的には、アセトキシム、ホルムアルドキシム、シクロヘキサンオキシム、メチルエチルケトンオキシム、シクロヘキサノンオキシム、ベンゾフェノンオキシム、アセトキシム等が例示できる。
上記ラクタム化合物としては、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクタム等が例示できる。
上記フェノール化合物としては、フェノール、ナフトール、クレゾール、キシレノール、ハロゲン置換フェノール等が例示できる。
上記アルコール化合物としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸アルキル等が例示できる。
上記アミン化合物としては、1級アミン及び2級アミンが挙げられ、芳香族アミン、脂肪族アミン、脂環族アミンいずれでもよく、アニリン、ジフェニルアミン、エチレンイミン、ポリエチレンイミン等が例示できる。
上記活性メチレン化合物としては、マロン酸ジエチル、マロン酸ジメチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル等が例示できる。
上記ピラゾール化合物としては、ピラゾール、メチルピラゾール、ジメチルピラゾール等が例示できる、
上記メルカプタン化合物としては、アルキルメルカプタン、アリールメルカプタン等が例示できる。Examples of the oxime compound include aldoxime and ketoxime, and specific examples include acetoxime, formaldoxime, cyclohexane oxime, methyl ethyl ketone oxime, cyclohexanone oxime, benzophenone oxime, and acetoxime.
Examples of the lactam compound include ε-caprolactam and γ-butyrolactam.
Examples of the phenol compound include phenol, naphthol, cresol, xylenol, and halogen-substituted phenol.
Examples of the alcohol compound include methanol, ethanol, propanol, butanol, cyclohexanol, ethylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether, and alkyl lactate.
As said amine compound, a primary amine and a secondary amine are mentioned, Any of an aromatic amine, an aliphatic amine, and an alicyclic amine may be sufficient, An aniline, a diphenylamine, ethyleneimine, a polyethyleneimine etc. can be illustrated.
Examples of the active methylene compound include diethyl malonate, dimethyl malonate, ethyl acetoacetate, methyl acetoacetate and the like.
Examples of the pyrazole compound include pyrazole, methylpyrazole, dimethylpyrazole and the like.
Examples of the mercaptan compound include alkyl mercaptans and aryl mercaptans.
本発明の感光性樹脂組成物に使用できるブロックイソシアネート化合物は、市販品として入手可能であり、例えば、コロネートAPステーブルM、コロネート2503、2515、2507、2513、2555、ミリオネートMS−50(以上、日本ポリウレタン工業(株)製)、タケネートB−830、B−815N、B−820NSU、B−842N、B−846N、B−870N、B−874N、B−882N(以上、三井化学(株)製)、デュラネート17B−60PX、17B−60P、TPA−B80X、TPA−B80E、MF−B60X、MF−B60B、MF−K60X、MF−K60B、E402−B80B、SBN−70D、SBB−70P、K6000(以上、旭化成ケミカルズ(株)製)、デスモジュールBL1100、BL1265 MPA/X、BL3575/1、BL3272MPA、BL3370MPA、BL3475BA/SN、BL5375MPA、VPLS2078/2、BL4265SN、PL340、PL350、スミジュールBL3175(以上、住化バイエルウレタン(株)製)等を好ましく使用することができる。 The blocked isocyanate compound that can be used in the photosensitive resin composition of the present invention is commercially available. For example, Coronate AP Stable M, Coronate 2503, 2515, 2507, 2513, 2555, Millionate MS-50 (or more, Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), Takenate B-830, B-815N, B-820NSU, B-842N, B-846N, B-870N, B-874N, B-882N (above, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) ), Duranate 17B-60PX, 17B-60P, TPA-B80X, TPA-B80E, MF-B60X, MF-B60B, MF-K60X, MF-K60B, E402-B80B, SBN-70D, SBB-70P, K6000 (and above) , Manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, Death Module BL 100, BL1265 MPA / X, BL3575 / 1, BL3272MPA, BL3370MPA, BL3475BA / SN, BL5375MPA, VPLS2078 / 2, BL4265SN, PL340, PL350, Sumidur BL3175 (above, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) and the like are preferably used can do.
(成分H)酸化防止剤
本発明の感光性樹脂組成物は、酸化防止剤を含有することが好ましい。
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、又は、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。
このような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等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特にフェノール系酸化防止剤、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。
フェノール系酸化防止剤の市販品としては、例えば、アデカスタブAO−15、アデカスタブAO−18、アデカスタブAO−20、アデカスタブAO−23、アデカスタブAO−30、アデカスタブAO−37、アデカスタブAO−40、アデカスタブAO−50、アデカスタブAO−51、アデカスタブAO−60、アデカスタブAO−70、アデカスタブAO−80、アデカスタブAO−330、アデカスタブAO−412S、アデカスタブAO−503、アデカスタブA−611、アデカスタブA−612、アデカスタブA−613、アデカスタブPEP−4C、アデカスタブPEP−8、アデカスタブPEP−8W、アデカスタブPEP−24G、アデカスタブPEP−36、アデカスタブPEP−36Z、アデカスタブHP−10、アデカスタブ2112、アデカスタブ260、アデカスタブ522A、アデカスタブ1178、アデカスタブ1500、アデカスタブC、アデカスタブ135A、アデカスタブ3010、アデカスタブTPP、アデカスタブCDA−1、アデカスタブCDA−6、アデカスタブZS−27、アデカスタブZS−90、アデカスタブZS−91(以上、(株)ADEKA製)、イルガノックス245FF、イルガノックス1010FF、イルガノックス1010、イルガノックスMD1024、イルガノックス1035FF、イルガノックス1035、イルガノックス1098、イルガノックス1330、イルガノックス1520L、イルガノックス3114、イルガノックス1726、イルガフォス168、イルガモッド295(BASF社製)、チヌビン405(BASF社製)などが挙げられる。中でも、アデカスタブAO−60、アデカスタブAO−80、イルガノックス1726、イルガノックス1035、イルガノックス1098、チヌビン405を好適に使用することができる。(Component H) Antioxidant The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains an antioxidant.
As an antioxidant, a well-known antioxidant can be contained. By adding an antioxidant, there is an advantage that coloring of the cured film can be prevented, or a decrease in film thickness due to decomposition can be reduced, and heat resistant transparency is excellent.
Examples of such antioxidants include phosphorus antioxidants, amides, hydrazides, hindered amine antioxidants, sulfur antioxidants, phenol antioxidants, ascorbic acids, zinc sulfate, sugars, Examples thereof include nitrates, sulfites, thiosulfates, and hydroxylamine derivatives. Among these, phenol-based antioxidants, amide-based antioxidants, hydrazide-based antioxidants, and sulfur-based antioxidants are particularly preferable from the viewpoint of coloring the cured film and reducing the film thickness. These may be used individually by 1 type and may mix 2 or more types.
Examples of commercially available phenolic antioxidants include ADK STAB AO-15, ADK STAB AO-18, ADK STAB AO-20, ADK STAB AO-23, ADK STAB AO-30, ADK STAB AO-37, ADK STAB AO-40 and ADK STAB AO. -50, ADK STAB AO-51, ADK STAB AO-60, ADK STAB AO-70, ADK STAB AO-80, ADK STAB AO-330, ADK STAB AO-412S, ADK STAB AO-503, ADK STAB A-611, ADK STAB A-612, ADK STAB A -613, ADK STAB PEP-4C, ADK STAB PEP-8, ADK STAB PEP-8W, ADK STAB PEP-24G, ADK STAB PEP-36, ADK STAB PEP-36Z, ADK STAB HP-1 , ADK STAB 2112, ADK STAB 260, ADK STAB 1522, ADK STAB 1178, ADK STAB 1500, ADK STAB 135A, ADK STAB 3010, ADK STAB TPP, ADK STAB CDA-1, ADK STAB CDA-6, ADK STAB ZS-27, ADK STAB ZS 90, ADK STAB ZS 90 -91 (above, manufactured by ADEKA Corporation), Irganox 245FF, Irganox 1010FF, Irganox 1010, Irganox MD1024, Irganox 1035FF, Irganox 1035, Irganox 1098, Irganox 1330, Irganox 1520L, Irganox 3114, Irganox 1726, Irgafos 168, Irgamod 295 (BAS Company, Ltd.), Tinuvin 405 (manufactured by BASF), and the like. Among these, ADK STAB AO-60, ADK STAB AO-80, Irganox 1726, Irganox 1035, Irganox 1098, and Tinuvin 405 can be preferably used.
酸化防止剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.1〜10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、形成された膜の十分な透明性が得られ、かつ、パターン形成時の感度も良好となる。
また、酸化防止剤以外の添加剤として、“高分子添加剤の新展開((株)日刊工業新聞社)”に記載の各種紫外線吸収剤や、金属不活性化剤等を本発明の感光性樹脂組成物に添加してもよい。The content of the antioxidant is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.2 to 5% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. It is particularly preferably 5 to 4% by mass. By setting it within this range, sufficient transparency of the formed film can be obtained, and the sensitivity at the time of pattern formation can be improved.
As additives other than antioxidants, various ultraviolet absorbers described in “New Development of Polymer Additives (Nikkan Kogyo Shimbun Co., Ltd.)”, metal deactivators, and the like are used in the present invention. You may add to a resin composition.
<その他の成分>
本発明の感光性樹脂組成物には、上記成分に加えて、必要に応じて、(成分I)増感剤、(成分J)密着改良剤、(成分K)塩基性化合物、(成分L)界面活性剤を好ましく加えることができる。更に本発明の感光性樹脂組成物には、上記紫外線吸収剤、金属不活性化剤や、酸増殖剤、現像促進剤、可塑剤、熱ラジカル発生剤、熱酸発生剤、増粘剤、及び、有機又は無機の沈殿防止剤などの公知の添加剤を加えることができる。<Other ingredients>
In the photosensitive resin composition of the present invention, in addition to the above components, as necessary, (Component I) sensitizer, (Component J) adhesion improver, (Component K) basic compound, (Component L) A surfactant can be preferably added. Furthermore, the photosensitive resin composition of the present invention includes the ultraviolet absorber, metal deactivator, acid multiplier, development accelerator, plasticizer, thermal radical generator, thermal acid generator, thickener, and Known additives such as organic or inorganic suspending agents can be added.
(成分I)増感剤
本発明の感光性樹脂組成物は、(成分D)光酸発生剤との組み合わせにおいて、その分解を促進させるために、増感剤を含有することが好ましい。増感剤は、活性光線又は放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感剤は、光酸発生剤と接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じる。これにより光酸発生剤は化学変化を起こして分解し、酸を生成する。好ましい増感剤の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ350nm〜450nmの波長域のいずれかに吸収波長を有する化合物を挙げることができる。(Component I) Sensitizer The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a sensitizer in order to promote its decomposition in combination with (Component D) a photoacid generator. The sensitizer absorbs actinic rays or radiation and enters an electronically excited state. The sensitizer in an electronically excited state comes into contact with the photoacid generator, and effects such as electron transfer, energy transfer, and heat generation occur. As a result, the photoacid generator undergoes a chemical change and decomposes to generate an acid. Examples of preferred sensitizers include compounds belonging to the following compounds and having an absorption wavelength in any of the wavelength ranges of 350 nm to 450 nm.
多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、アントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン,3,7−ジメトキシアントラセン、9,10−ジプロピルオキシアントラセン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、キサントン類(例えば、キサントン、チオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン)、シアニン類(例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、ローダシアニン類、オキソノール類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アクリドン類(例えば、アクリドン、10−ブチル−2−クロロアクリドン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、スチリル類、ベーススチリル類(例えば、2−{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル}ベンゾオキサゾール)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン、7−ヒドロキシ−4−メチルクマリン、2,3,6,7−テトラヒドロ−9−メチル−1H,5H,11H[1]ベンゾピラノ[6,7,8−ij]キノリジン−11−ノン)。
これら増感剤の中でも、多核芳香族類、アクリドン類、スチリル類、ベーススチリル類、クマリン類が好ましく、多核芳香族類がより好ましい。Polynuclear aromatics (eg, pyrene, perylene, triphenylene, anthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene, 3,7-dimethoxyanthracene, 9,10-dipropyloxyanthracene), xanthenes (Eg, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal), xanthones (eg, xanthone, thioxanthone, dimethylthioxanthone, diethylthioxanthone), cyanines (eg, thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanines ( For example, merocyanine, carbomerocyanine), rhodocyanines, oxonols, thiazines (eg, thionine, methylene blue, toluidine blue), acridines (eg, acridine oleoresin) Di, chloroflavin, acriflavine), acridones (eg, acridone, 10-butyl-2-chloroacridone), anthraquinones (eg, anthraquinone), squariums (eg, squalium), styryls, base styryls ( For example, 2- {2- [4- (dimethylamino) phenyl] ethenyl} benzoxazole), coumarins (eg, 7-diethylamino-4-methylcoumarin, 7-hydroxy-4-methylcoumarin, 2, 3, 6 , 7-tetrahydro-9-methyl-1H, 5H, 11H [1] benzopyrano [6,7,8-ij] quinolidine-11-non).
Among these sensitizers, polynuclear aromatics, acridones, styryls, base styryls, and coumarins are preferable, and polynuclear aromatics are more preferable.
本発明の感光性樹脂組成物中における増感剤の添加量は、感光性樹脂組成物の光酸発生剤100質量部に対し、0〜1,000質量部であることが好ましく、10〜500質量部であることがより好ましく、50〜200質量部であることが更に好ましい。
また、増感剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用することもできる。The addition amount of the sensitizer in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0 to 1,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photoacid generator of the photosensitive resin composition, and 10 to 500 parts. It is more preferable that it is a mass part, and it is still more preferable that it is 50-200 mass parts.
Moreover, a sensitizer may be used individually by 1 type and can also use 2 or more types together.
(成分J)密着改良剤
本発明の感光性樹脂組成物は、密着改良剤を含有してもよい。
本発明の感光性樹脂組成物に用いることができる密着改良剤は、基材となる無機物、例えば、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン等のシリコン化合物、金、銅、アルミニウム等の金属と絶縁膜との密着性を向上させる化合物である。具体的には、シランカップリング剤、チオール系化合物等が挙げられる。これらの中でも、シランカップリング剤が好ましい。
本発明で使用される密着改良剤としてのシランカップリング剤は、界面の改質を目的とするものであり、特に限定することなく、公知のものを使用することができる。(Component J) Adhesion improving agent The photosensitive resin composition of the present invention may contain an adhesion improving agent.
The adhesion improver that can be used in the photosensitive resin composition of the present invention is an inorganic material serving as a substrate, for example, a silicon compound such as silicon, silicon oxide, or silicon nitride, a metal such as gold, copper, or aluminum, and an insulating film. It is a compound that improves the adhesion. Specific examples include silane coupling agents and thiol compounds. Among these, a silane coupling agent is preferable.
The silane coupling agent as an adhesion improving agent used in the present invention is for the purpose of modifying the interface, and any known silane coupling agent can be used without any particular limitation.
好ましいシランカップリング剤としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリアコキシシラン、γ−グリシドキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、γ−クロロプロピルトリアルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシランが挙げられる。
これらのうち、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランやγ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシランがより好ましく、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランが更に好ましい。Preferred silane coupling agents include, for example, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriacoxysilane, γ-glycidoxypropylalkyldialkoxysilane, γ- Methacryloxypropyltrialkoxysilane, γ-methacryloxypropylalkyldialkoxysilane, γ-chloropropyltrialkoxysilane, γ-mercaptopropyltrialkoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrialkoxysilane, vinyltri An alkoxysilane is mentioned.
Of these, γ-glycidoxypropyltrialkoxysilane and γ-methacryloxypropyltrialkoxysilane are more preferable, and γ-glycidoxypropyltrialkoxysilane is more preferable.
これらは1種単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。これらは基板との密着性の向上に有効であるとともに、基板とのテーパー角の調整にも有効である。
本発明の感光性樹脂組成物における密着改良剤の含有量は、成分D100質量部に対して、0.1〜20質量部が好ましく、0.5〜10質量部がより好ましい。These can be used alone or in combination of two or more. These are effective in improving the adhesion to the substrate and are also effective in adjusting the taper angle with the substrate.
0.1-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of component D, and, as for content of the adhesion improving agent in the photosensitive resin composition of this invention, 0.5-10 mass parts is more preferable.
(成分K)塩基性化合物
本発明の感光性樹脂組成物は、塩基性化合物を含有してもよい。
塩基性化合物としては、化学増幅レジストで用いられるものの中から任意に選択して使用することができる。例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、複素環式アミン、第四級アンモニウムヒドロキシド、カルボン酸の第四級アンモニウム塩等が挙げられる。これらの具体例としては、特開2011−221494号公報の段落0204〜0207に記載の化合物が挙げられる。(Component K) Basic Compound The photosensitive resin composition of the present invention may contain a basic compound.
The basic compound can be arbitrarily selected from those used in chemically amplified resists. Examples include aliphatic amines, aromatic amines, heterocyclic amines, quaternary ammonium hydroxides, quaternary ammonium salts of carboxylic acids, and the like. Specific examples thereof include compounds described in paragraphs 0204 to 0207 of JP2011-221494A.
具体的には、脂肪族アミンとしては、例えば、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミンなどが挙げられる。
芳香族アミンとしては、例えば、アニリン、ベンジルアミン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミンなどが挙げられる。
複素環式アミンとしては、例えば、ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、N−メチル−4−フェニルピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、イミダゾール、ベンズイミダゾール、4−メチルイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、8−オキシキノリン、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、4−メチルモルホリン、N−シクロヘキシル−N’−[2−(4−モルホリニル)エチル]チオ尿素、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.3.0]−7−ウンデセンなどが挙げられる。
第四級アンモニウムヒドロキシドとしては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ヘキシルアンモニウムヒドロキシドなどが挙げられる。
カルボン酸の第四級アンモニウム塩としては、例えば、テトラメチルアンモニウムアセテート、テトラメチルアンモニウムベンゾエート、テトラ−n−ブチルアンモニウムアセテート、テトラ−n−ブチルアンモニウムベンゾエートなどが挙げられる。
これらの中でも、複素環式アミンが好ましく、N−シクロヘキシル−N’−[2−(4−モルホリニル)エチル]チオ尿素が特に好ましい。Specific examples of the aliphatic amine include trimethylamine, diethylamine, triethylamine, di-n-propylamine, tri-n-propylamine, di-n-pentylamine, tri-n-pentylamine, diethanolamine, triethanolamine, and the like. Examples include ethanolamine, dicyclohexylamine, and dicyclohexylmethylamine.
Examples of the aromatic amine include aniline, benzylamine, N, N-dimethylaniline, diphenylamine and the like.
Examples of the heterocyclic amine include pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, N-methyl-4-phenylpyridine, 4-dimethylaminopyridine, imidazole, benzimidazole, 4-methylimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 8-oxyquinoline, pyrazine, Pyrazole, pyridazine, purine, pyrrolidine, piperidine, piperazine, morpholine, 4-methylmorpholine, N-cyclohexyl-N ′-[2- (4-morpholinyl) ethyl] thiourea, 1,5-diazabicyclo [4.3.0 ] -5-Nonene, 1,8-di And azabicyclo [5.3.0] -7-undecene.
Examples of the quaternary ammonium hydroxide include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium hydroxide, and tetra-n-hexylammonium hydroxide.
Examples of the quaternary ammonium salt of carboxylic acid include tetramethylammonium acetate, tetramethylammonium benzoate, tetra-n-butylammonium acetate, and tetra-n-butylammonium benzoate.
Among these, a heterocyclic amine is preferable, and N-cyclohexyl-N ′-[2- (4-morpholinyl) ethyl] thiourea is particularly preferable.
本発明に用いることができる塩基性化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
本発明の感光性樹脂組成物における塩基性化合物の含有量は、感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、0.001〜3質量部であることが好ましく、0.005〜1質量部であることがより好ましい。The basic compounds that can be used in the present invention may be used singly or in combination of two or more.
The content of the basic compound in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0.001 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content in the photosensitive resin composition. More preferably, it is ˜1 part by mass.
(成分L)界面活性剤
本発明の感光性樹脂組成物は、界面活性剤を含有してもよい。
界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系又は両性のいずれでも使用することができるが、好ましい界面活性剤は、ノニオン界面活性剤である。
ノニオン系界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類、シリコーン系、フッ素系界面活性剤を挙げることができる。フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤の例として具体的には、特開昭62−36663号、特開昭61−226746号、特開昭61−226745号、特開昭62−170950号、特開昭63−34540号、特開平7−230165号、特開平8−62834号、特開平9−54432号、特開平9−5988号、特開2001−330953号等の各公報記載の界面活性剤を挙げることができ、市販の界面活性剤を用いることもできる。また、以下商品名で、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄社化学(株)製)、エフトップ(三菱マテリアル電子化成(株)製)、メガファック(DIC(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード(旭硝子(株)製)、サーフロン(AGCセイミケミカル(株)製)、PolyFox(OMNOVA社製)、SH−8400(東レ・ダウコーニング(株)製)等の各シリーズを挙げることができる。
これらの中でも、フッ素系界面活性剤又はシリコーン系界面活性剤が好ましく、フッ素系界面活性剤がより好ましく、フッ素系ノニオン界面活性剤が更に好ましく、パーフルオロ基含有ノニオン界面活性剤が特に好ましい。
また、界面活性剤として、下記式(L−1)で表される構成単位A及び構成単位Bを含み、テトラヒドロフラン(THF)を溶媒とした場合のゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が1,000以上10,000以下である共重合体を好ましい例として挙げることができる。(Component L) Surfactant The photosensitive resin composition of the present invention may contain a surfactant.
As the surfactant, any of anionic, cationic, nonionic or amphoteric can be used, but a preferred surfactant is a nonionic surfactant.
Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene higher alkyl ethers, polyoxyethylene higher alkyl phenyl ethers, higher fatty acid diesters of polyoxyethylene glycol, silicone-based and fluorine-based surfactants. . Specific examples of fluorine surfactants and silicone surfactants include JP-A Nos. 62-36663, 61-226746, 61-226745, and 62-170950. , JP-A-63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, JP-A-2001-330953, etc. An activator can be mentioned and a commercially available surfactant can also be used. In addition, the following trade names are KP (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), F-Top (manufactured by Mitsubishi Materials Denka Kasei Co., Ltd.), and Megafuck (manufactured by DIC Corporation). Fluorard (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Surflon (manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), PolyFox (manufactured by OMNOVA), SH-8400 (Toray Dow Corning Co., Ltd.) And other series).
Among these, a fluorine-based surfactant or a silicone-based surfactant is preferable, a fluorine-based surfactant is more preferable, a fluorine-based nonionic surfactant is further preferable, and a perfluoro group-containing nonionic surfactant is particularly preferable.
In addition, as a surfactant, it contains a structural unit A and a structural unit B represented by the following formula (L-1), and is a polystyrene equivalent weight measured by gel permeation chromatography when tetrahydrofuran (THF) is used as a solvent. Preferred examples include copolymers having an average molecular weight (Mw) of 1,000 or more and 10,000 or less.
上記Lは、下記式(L−2)で表される分岐アルキレン基であることが好ましい。式(L−2)におけるR405は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、相溶性と被塗布面に対する濡れ性の点で、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、炭素数2又は3のアルキル基がより好ましい。pとqとの和(p+q)は、p+q=100、すなわち、100質量%であることが好ましい。The L is preferably a branched alkylene group represented by the following formula (L-2). R 405 in formula (L-2) represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms in terms of compatibility and wettability to the coated surface. Two or three alkyl groups are more preferred. The sum (p + q) of p and q is preferably p + q = 100, that is, 100% by mass.
上記共重合体の重量平均分子量(Mw)は、1,500以上5,000以下がより好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) of the copolymer is more preferably from 1,500 to 5,000.
これらの界面活性剤は、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
本発明の感光性樹脂組成物における界面活性剤の添加量は、感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、10質量部以下であることが好ましく、0.001〜10質量部であることがより好ましく、0.01〜3質量部であることが更に好ましい。These surfactants can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
The addition amount of the surfactant in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 10 parts by mass or less, and 0.001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content in the photosensitive resin composition. Part is more preferable, and 0.01 to 3 parts by mass is still more preferable.
(成分M)酸増殖剤
本発明の感光性樹脂組成物は、感度向上を目的に、酸増殖剤を含有してもよい。
本発明に用いることができる酸増殖剤は、酸触媒反応によって更に酸を発生して反応系内の酸濃度を上昇させることができる化合物であり、酸が存在しない状態では安定に存在する化合物である。このような化合物は、1回の反応で1つ以上の酸が増えるため、反応の進行に伴って加速的に反応が進むが、発生した酸自体が自己分解を誘起するため、ここで発生する酸の強度は、酸解離定数、pKaとして3以下であることが好ましく、2以下であることがより好ましい。また、pKaの下限は特に限定されないが、入手容易性の観点から−15以上であることが好ましく、−10以上であることがより好ましい。
酸増殖剤の具体例としては、特開平10−1508号公報の段落0203〜0223、特開平10−282642号公報の段落0016〜0055、及び、特表平9−512498号公報第39頁12行目〜第47頁2行目に記載の化合物を挙げることができる。
本発明で用いることができる酸増殖剤としては、酸発生剤から発生した酸によって分解し、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、フェニルホスホン酸などのpKaが3以下の酸を発生させる化合物を挙げることができる。
具体的には、以下の化合物等を挙げることができる。(Component M) Acid Proliferating Agent The photosensitive resin composition of the present invention may contain an acid proliferating agent for the purpose of improving sensitivity.
The acid proliferating agent that can be used in the present invention is a compound that can further generate an acid by an acid-catalyzed reaction to increase the acid concentration in the reaction system, and is a compound that exists stably in the absence of an acid. is there. In such a compound, since one or more acids increase in one reaction, the reaction proceeds at an accelerated rate as the reaction proceeds. However, the generated acid itself induces self-decomposition, and is generated here. The strength of the acid is preferably 3 or less, more preferably 2 or less, as the acid dissociation constant, pKa. The lower limit of pKa is not particularly limited, but is preferably −15 or more, more preferably −10 or more from the viewpoint of availability.
Specific examples of the acid proliferating agent include paragraphs 0203 to 0223 of JP-A-10-1508, paragraphs 0016 to 0055 of JP-A-10-282642, and page 39, line 12 of JP-T 9-512498. Examples of the compounds described in the first to page 47, line 2 are listed.
Examples of the acid proliferating agent that can be used in the present invention include pKa such as dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and phenylphosphonic acid, which are decomposed by an acid generated from the acid generator. Examples include compounds that generate 3 or less acids.
Specific examples include the following compounds.
酸増殖剤の感光性組成物への含有量は、光酸発生剤100質量部に対して、10〜1,000質量部とするのが、露光部と未露光部との溶解コントラストの観点から好ましく、20〜500質量部とするのが更に好ましい。 The content of the acid proliferating agent in the photosensitive composition is 10 to 1,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photoacid generator, from the viewpoint of dissolution contrast between the exposed part and the unexposed part. Preferably, the amount is 20 to 500 parts by mass.
(成分N)現像促進剤
本発明の感光性樹脂組成物は、現像促進剤を含有してもよい。
現像促進剤としては、現像促進効果のある任意の化合物を使用できるが、カルボキシル基、及び、アルキレンオキシ基よりなる群から選ばれた少なくとも一種の構造を有する化合物であることが好ましく、カルボキシル基を有する化合物が最も好ましい。
現像促進剤としては、特開2012−042837号公報の段落0171〜0172の記載を参酌でき、かかる内容は本願明細書に組み込まれる。
また、現像促進剤の分子量は、100〜2,000が好ましく、150〜1,500がより好ましく、150〜1,000が更に好ましい。(Component N) Development accelerator The photosensitive resin composition of the present invention may contain a development accelerator.
As the development accelerator, any compound having a development acceleration effect can be used. However, the development accelerator is preferably a compound having at least one structure selected from the group consisting of a carboxyl group and an alkyleneoxy group. The compound having is most preferred.
As the development accelerator, the description in paragraphs 0171 to 0172 of JP2012-042837A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
The molecular weight of the development accelerator is preferably from 100 to 2,000, more preferably from 150 to 1,500, still more preferably from 150 to 1,000.
現像促進剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用することも可能である。
本発明の感光性樹脂組成物における現像促進剤の添加量は、感度と残膜率の観点から、感光性組成物の全固形分100質量部に対し、0〜30質量部が好ましく、0.1〜20質量部がより好ましく、0.5〜10質量部であることが最も好ましい。A development accelerator may be used individually by 1 type, and can also use 2 or more types together.
The addition amount of the development accelerator in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the photosensitive composition from the viewpoint of sensitivity and residual film ratio. 1-20 mass parts is more preferable, and it is most preferable that it is 0.5-10 mass parts.
(成分O)可塑剤
本発明の樹脂組成物は、可塑剤を含有してもよい。
可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、ポリエチレングリコール、グリセリン、ジメチルグリセリンフタレート、酒石酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル、トリアセチルグリセリンなどが挙げられる。
本発明の樹脂組成物における可塑剤の含有量は、成分Aの含有量100質量部に対して、0.1〜30質量部であることが好ましく、1〜10質量部であることがより好ましい。(Component O) Plasticizer The resin composition of the present invention may contain a plasticizer.
Examples of the plasticizer include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, didodecyl phthalate, polyethylene glycol, glycerin, dimethyl glycerin phthalate, dibutyl tartrate, dioctyl adipate, and triacetyl glycerin.
The plasticizer content in the resin composition of the present invention is preferably 0.1 to 30 parts by mass and more preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component A. .
また、その他の添加剤としては特開2012−8223号公報の段落0120〜0121に記載の熱ラジカル発生剤、国際公開第2011/136074号に記載の窒素含有化合物及び熱酸発生剤も用いることができる。 Further, as other additives, a thermal radical generator described in paragraphs 0120 to 0121 of JP2012-8223A, and a nitrogen-containing compound and a thermal acid generator described in International Publication No. 2011-136704 are also used. it can.
(樹脂パターンの製造方法)
次に、本発明の樹脂パターンの製造方法を説明する。
本発明の樹脂パターンの製造方法は、以下の(1)〜(5)の工程を含むことが好ましい。
(1)本発明の感光性樹脂組成物を基板上に塗布する塗布工程;
(2)塗布された樹脂組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程;
(3)溶剤が除去された樹脂組成物を活性光線によりパターン状に露光する露光工程;
(4)露光された樹脂組成物を水性現像液により現像する現像工程;
(5)現像された樹脂組成物を熱処理する熱処理工程。
以下に各工程を順に説明する。(Resin pattern manufacturing method)
Next, the manufacturing method of the resin pattern of this invention is demonstrated.
The method for producing a resin pattern of the present invention preferably includes the following steps (1) to (5).
(1) A coating process for coating the photosensitive resin composition of the present invention on a substrate;
(2) a solvent removal step of removing the solvent from the applied resin composition;
(3) An exposure step of exposing the resin composition from which the solvent has been removed to a pattern with actinic rays;
(4) Development step of developing the exposed resin composition with an aqueous developer;
(5) A heat treatment step of heat-treating the developed resin composition.
Each step will be described below in order.
(1)の塗布工程では、本発明の感光性樹脂組成物を基板上に塗布して溶剤を含む湿潤膜とすることが好ましい。感光性樹樹脂組成物を基板へ塗布する前にアルカリ洗浄やプラズマ洗浄といった基板の洗浄を行うことが好ましく、更に基板洗浄後にヘキサメチルジシラザンで基板表面を処理することがより好ましい。この処理を行うことにより、感光性樹脂組成物の基板への密着性が向上する。ヘキサメチルジシラザンで基板表面を処理する方法としては、特に限定されないが、例えば、ヘキサメチルジシラザン蒸気中に基板を晒しておく方法等が挙げられる。
上記の基板としては、無機基板、樹脂、樹脂複合材料、ITO、Cu基板、ポリエチレンテレフタレート、セルローストリアセテート(TAC)などのプラスチック基板が挙げられる。
無機基板としては、例えばガラス、石英、シリコーン、シリコンナイトライド、及び、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樹脂、環状ポリオレフィン、芳香族エーテル樹脂、マレイミド−オレフィン樹脂、セルロース、エピスルフィド樹脂等の合成樹脂からなる基板が挙げられる。
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TFT素子のような多層積層構造が形成されている場合が通常である。
基板への塗布方法は特に限定されず、例えば、スリットコート法、スプレーコート法、ロールコート法、回転塗布法、流延塗布法、スリットアンドスピン法等の方法を用いることができる。更に、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。
塗布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が、0.5〜10μmの範囲で使用されることが好ましい。In the application step (1), the photosensitive resin composition of the present invention is preferably applied onto a substrate to form a wet film containing a solvent. It is preferable to perform substrate cleaning such as alkali cleaning or plasma cleaning before applying the photosensitive resin resin composition to the substrate, and it is more preferable to treat the substrate surface with hexamethyldisilazane after substrate cleaning. By performing this treatment, the adhesion of the photosensitive resin composition to the substrate is improved. The method of treating the substrate surface with hexamethyldisilazane is not particularly limited, and examples thereof include a method of exposing the substrate to hexamethyldisilazane vapor.
Examples of the substrate include inorganic substrates, resins, resin composite materials, ITO, Cu substrates, polyethylene terephthalate, and plastic substrates such as cellulose triacetate (TAC).
Examples of the inorganic substrate include glass, quartz, silicone, silicon nitride, and a composite substrate in which molybdenum, titanium, aluminum, copper, or the like is vapor-deposited on such a substrate.
The resins include polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polystyrene, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyarylate, allyl diglycol carbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, poly Fluorine resins such as benzazole, polyphenylene sulfide, polycycloolefin, norbornene resin, polychlorotrifluoroethylene, liquid crystal polymer, acrylic resin, epoxy resin, silicone resin, ionomer resin, cyanate resin, crosslinked fumaric acid diester resin, cyclic polyolefin, Is it a synthetic resin such as aromatic ether resin, maleimide-olefin resin, cellulose, episulfide resin, etc. A substrate made of, and the like.
These substrates are rarely used in the above-described form, and usually have a multilayer laminated structure such as a TFT element formed depending on the form of the final product.
The coating method on the substrate is not particularly limited, and for example, methods such as a slit coating method, a spray coating method, a roll coating method, a spin coating method, a casting coating method, and a slit and spin method can be used. Furthermore, it is also possible to apply a so-called pre-wet method as described in JP-A-2009-145395.
The coating film thickness is not particularly limited and can be applied with a film thickness according to the application, but it is preferably used in the range of 0.5 to 10 μm.
(2)の溶剤除去工程では、適用された上記の膜から、減圧(バキューム)及び/又は加熱により、溶剤を除去して基板上に乾燥塗膜を形成させる。溶剤除去工程の加熱条件は、好ましくは70〜130℃で30〜300秒間程度である。温度と時間が上記範囲である場合、パターンの密着性が良好で、かつ残渣も低減できる。 In the solvent removal step (2), the solvent is removed from the applied film by vacuum (vacuum) and / or heating to form a dry coating film on the substrate. The heating conditions for the solvent removal step are preferably 70 to 130 ° C. and about 30 to 300 seconds. When the temperature and time are in the above ranges, the pattern adhesion is good and the residue can be reduced.
(3)の露光工程では、塗膜を設けた基板に所定のパターンを有するマスクを介して、活性光線を照射する。この工程では、光酸発生剤が分解し酸が発生する。発生した酸の触媒作用により、塗膜成分中に含まれる酸分解性基が加水分解されて、酸基、例えば、カルボキシル基又はフェノール性水酸基が生成する。
活性光線による露光光源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、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、g線(436nm)、i線(365nm)、h線(405nm)などの波長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。
酸触媒の生成した領域において、上記の加水分解反応を加速させるために、露光後加熱処理:Post Exposure Bake(以下、「PEB」ともいう。)を行うことができる。PEBにより、酸分解性基からのカルボキシル基又はフェノール性水酸基の生成を促進させることができる。PEBを行う場合の温度は、30℃以上130℃以下であることが好ましく、40℃以上110℃以下がより好ましく、50℃以上100℃以下が特に好ましい。
ただし、本発明における酸分解性基は、酸分解の活性化エネルギーが低く、露光による酸発生剤由来の酸により容易に分解し、酸基、例えば、カルボキシル基又はフェノール性水酸基を生じるため、必ずしもPEBを行うことなく、現像によりポジ画像を形成することもできる。In the exposure step (3), the substrate provided with the coating film is irradiated with actinic rays through a mask having a predetermined pattern. In this step, the photoacid generator is decomposed to generate an acid. By the catalytic action of the generated acid, the acid-decomposable group contained in the coating film component is hydrolyzed to produce an acid group, for example, a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group.
As an exposure light source using actinic light, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a chemical lamp, an LED light source, an excimer laser generator, and the like can be used. Actinic rays having a wavelength of 300 nm to 450 nm, such as 405 nm), can be preferably used. Moreover, irradiation light can also be adjusted through spectral filters, such as a long wavelength cut filter, a short wavelength cut filter, and a band pass filter, as needed.
As the exposure apparatus, various types of exposure machines such as a mirror projection aligner, a stepper, a scanner, a proximity, a contact, a microlens array, and a laser exposure can be used.
In order to accelerate the hydrolysis reaction in the region where the acid catalyst is generated, post-exposure heat treatment (Post Exposure Bake (hereinafter also referred to as “PEB”)) can be performed. PEB can promote the formation of a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group from an acid-decomposable group. The temperature for performing PEB is preferably 30 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, more preferably 40 ° C. or higher and 110 ° C. or lower, and particularly preferably 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.
However, the acid-decomposable group in the present invention has a low activation energy for acid decomposition and is easily decomposed by an acid derived from an acid generator by exposure to produce an acid group, for example, a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group. A positive image can be formed by development without performing PEB.
(4)の現像工程では、遊離した酸基、例えば、カルボキシル基又はフェノール性水酸基を有する共重合体を、アルカリ性現像液を用いて現像する。アルカリ性現像液に溶解しやすい酸基、例えば、カルボキシル基又はフェノール性水酸基を有する樹脂組成物を含む露光部領域を除去することにより、ポジ画像が形成する。
現像工程で使用する現像液には、塩基性化合物が含まれることが好ましい。塩基性化合物としては、例えば、水酸化リチウム、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類;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウムなどのアルカリ金属炭酸塩類;重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムなどのアルカリ金属重炭酸塩類;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、ジエチルジメチルアンモニウムヒドロキシド等のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類:コリン等の(ヒドロキシアルキル)トリアルキルアンモニウムヒドロキシド類;ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムなどのケイ酸塩類;エチルアミン、プロピルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン類;ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類;1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン等の脂環式アミン類を使用することができる。
これらのうち、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、上記塩基性化合物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。
好ましい現像液として、テトラエチルアンモニウムヒドロキシドの0.4質量%水溶液、0.5質量%水溶液、0.7質量%水溶液、又は、2.38質量%水溶液を挙げることができる。
現像液のpHは、9.0〜14が好ましく、10.0〜14.0がより好ましい。現像液の濃度は0.1〜20質量%が好ましく、0.1〜5.0質量%がより好ましい。
現像時間は、好ましくは30〜500秒間であり、より好ましくは30〜180秒間である。また、現像の手法は液盛り法、ディップ法、シャワー法等のいずれでもよい。現像後は、流水洗浄を行い、所望のパターンを形成させることができる。流水洗浄の時間は、好ましくは30〜300秒間であり、より好ましくは30〜90秒間である。
現像の後に、リンス工程を行うこともできる。リンス工程では、現像後の基板を純水などで洗うことで、付着している現像液除去、現像残渣除去を行う。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ことができる。In the development step (4), a copolymer having a liberated acid group, for example, a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group is developed using an alkaline developer. A positive image is formed by removing an exposed area containing a resin composition having an acid group that easily dissolves in an alkaline developer, such as a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group.
The developer used in the development step preferably contains a basic compound. Examples of basic compounds include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide; alkali metal carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate, and cesium carbonate; sodium bicarbonate, potassium bicarbonate Alkali metal bicarbonates such as: tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, diethyldimethylammonium hydroxide, and other tetraalkylammonium hydroxides: Alkyl) trialkylammonium hydroxides; silicates such as sodium silicate and sodium metasilicate; ethylamine, propylamine, diethylamine, triethylammonium Alkylamines such as diamine; alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine; 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0]- Alicyclic amines such as 5-nonene can be used.
Of these, sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, and choline (2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide) are preferable.
Further, an aqueous solution obtained by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant to an aqueous solution of the above basic compound can also be used as a developer.
Preferred examples of the developer include a 0.4% by mass aqueous solution, a 0.5% by mass aqueous solution, a 0.7% by mass aqueous solution, or a 2.38% by mass aqueous solution of tetraethylammonium hydroxide.
The pH of the developer is preferably 9.0 to 14, and more preferably 10.0 to 14.0. The concentration of the developer is preferably from 0.1 to 20% by mass, and more preferably from 0.1 to 5.0% by mass.
The development time is preferably 30 to 500 seconds, more preferably 30 to 180 seconds. Further, the developing method may be any of a liquid filling method, a dipping method, a shower method and the like. After development, washing with running water can be performed to form a desired pattern. The running water washing time is preferably 30 to 300 seconds, more preferably 30 to 90 seconds.
A rinsing step can also be performed after development. In the rinsing step, the developed substrate and the development residue are removed by washing the developed substrate with pure water or the like. A known method can be used as the rinsing method. For example, a shower rinse, a dip rinse, etc. can be mentioned.
(5)の熱処理工程(ポストベーク)では、得られたポジ画像を加熱することにより、酸分解性基を熱分解し酸基、例えば、カルボキシル基又はフェノール性水酸基を生成させ、架橋性基、架橋剤等と架橋させることにより、樹脂パターンを形成することができる。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℃〜250℃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。架橋反応を進行させることにより、耐熱性、硬度等に優れた保護膜や層間絶縁膜を形成することができる。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向上させることもできる。プラスチック基板を用いたときは、80℃〜140℃で5分〜120分間、加熱処理をすることが好ましい。
熱処理工程(ポストベーク)の前に、比較的低温でベークを行った後に熱処理工程を行うこともできる(ミドルベーク工程の追加)。ミドルベークを行う場合は、90〜150℃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こともできる。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。
なお、ポストベークに先立ち、パターンを形成した基板に活性光線により全面再露光(ポスト露光)した後、ポストベークすることにより未露光部分に存在する光酸発生剤から酸を発生させ、架橋工程を促進する触媒として機能させることができ、膜の硬化反応を促進することができる。ポスト露光工程を含む場合の好ましい露光量としては、100〜3,000mJ/cm2が好ましく、100〜500mJ/cm2が特に好ましい。In the heat treatment step (post-bake) of (5), the obtained positive image is heated to thermally decompose the acid-decomposable group to produce an acid group, for example, a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group, A resin pattern can be formed by crosslinking with a crosslinking agent or the like. This heating is performed using a heating device such as a hot plate or an oven at a predetermined temperature, for example, 180 ° C. to 250 ° C. for a predetermined time, for example, 5 to 90 minutes on the hot plate, 30 to 120 minutes for the oven. It is preferable to process. By proceeding with the crosslinking reaction, it is possible to form a protective film or an interlayer insulating film excellent in heat resistance, hardness and the like. In addition, when heat treatment is performed, the transparency can be improved by performing the heat treatment in a nitrogen atmosphere. When using a plastic substrate, it is preferable to heat-process at 80 to 140 degreeC for 5 to 120 minutes.
Prior to the heat treatment step (post-bake), the heat treatment step can be performed after baking at a relatively low temperature (addition of a middle bake step). When performing middle baking, it is preferable to post-bake at a high temperature of 200 ° C. or higher after heating at 90 to 150 ° C. for 1 to 60 minutes. Further, middle baking and post baking can be heated in three or more stages. The taper angle of the pattern can be adjusted by devising such middle baking and post baking. These heating methods can use well-known heating methods, such as a hotplate, oven, and an infrared heater.
Prior to post-baking, the entire surface of the patterned substrate was re-exposed with actinic rays (post-exposure), and then post-baked to generate an acid from the photoacid generator present in the unexposed portion, thereby performing a crosslinking step. It can function as a catalyst to promote, and can accelerate the curing reaction of the film. As a preferable exposure amount when the post-exposure step is included, 100 to 3,000 mJ / cm 2 is preferable, and 100 to 500 mJ / cm 2 is particularly preferable.
更に、本発明の感光性樹脂組成物より得られた硬化膜は、ドライエッチングレジストとして使用することもできる。熱処理工程により熱硬化して得られた硬化膜をドライエッチングレジストとして使用する場合、エッチング処理としてはアッシング、プラズマエッチング、オゾンエッチングなどのドライエッチング処理を行うことができる。 Furthermore, the cured film obtained from the photosensitive resin composition of the present invention can also be used as a dry etching resist. In the case where a cured film obtained by thermal curing in a heat treatment step is used as a dry etching resist, dry etching processing such as ashing, plasma etching, ozone etching, or the like can be performed as the etching processing.
(硬化膜及び樹脂パターン)
本発明の硬化膜は、本発明の感光性樹脂組成物を硬化して得られた硬化膜である。
本発明の樹脂パターンは、露光処理及び現像処理によりパターンが形成された本発明の硬化膜である。
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。また、本発明の硬化膜は、本発明の樹脂パターンの形成方法により得られた樹脂パターンであることが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物により、絶縁性に優れ、高温でベークされた場合においても高い透明性を有する層間絶縁膜が得られる。本発明の感光性樹脂組成物を用いてなる層間絶縁膜は、高い透明性を有し、硬化膜物性に優れるため、有機EL表示装置や液晶表示装置の用途に有用である。(Curing film and resin pattern)
The cured film of the present invention is a cured film obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention.
The resin pattern of the present invention is the cured film of the present invention in which a pattern is formed by exposure processing and development processing.
The cured film of the present invention can be suitably used as an interlayer insulating film. Moreover, it is preferable that the cured film of this invention is a resin pattern obtained by the formation method of the resin pattern of this invention.
With the photosensitive resin composition of the present invention, an interlayer insulating film having excellent insulation and high transparency even when baked at high temperatures can be obtained. Since the interlayer insulating film using the photosensitive resin composition of the present invention has high transparency and excellent cured film physical properties, it is useful for applications of organic EL display devices and liquid crystal display devices.
(硬化物及びその製造方法)
本発明の硬化物は、本発明の感光性樹脂組成物を硬化して得られた硬化物であり、上記のように、その形状は、膜でなくともよく、任意の形状であればよい。
本発明の硬化物の製造方法は、特に制限はないが、少なくとも以下の工程(a)〜(c)をこの順に含むことが好ましい。
(a)本発明の感光性樹脂組成物を基板上に塗布する塗布工程;
(b)塗布された樹脂組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程;
(c)溶剤が除去された樹脂組成物を熱処理する熱処理工程。(Hardened product and manufacturing method thereof)
The cured product of the present invention is a cured product obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention. As described above, the shape does not have to be a film, and may be any shape.
Although the manufacturing method of the hardened | cured material of this invention does not have a restriction | limiting in particular, It is preferable that the following process (a)-(c) is included at least in this order.
(A) A coating process for coating the photosensitive resin composition of the present invention on a substrate;
(B) a solvent removal step of removing the solvent from the applied resin composition;
(C) A heat treatment step of heat treating the resin composition from which the solvent has been removed.
工程(a)及び工程(b)はそれぞれ、上記塗布工程及び上記溶剤除去工程と同義であり、好ましい態様も同様である。
工程(c)は、熱処理する対象が工程(b)で得られた溶剤が除去された樹脂組成物であること以外は、上記熱処理工程と同様の工程であり、上記熱処理工程における加熱温度、加熱時間、加熱手段等の好ましい態様も同様に好ましい。Process (a) and process (b) are synonymous with the said application | coating process and the said solvent removal process, respectively, A preferable aspect is also the same.
Step (c) is the same step as the heat treatment step except that the heat treatment target is a resin composition from which the solvent obtained in step (b) has been removed. Preferred embodiments such as time and heating means are also preferred.
本発明の硬化物又は硬化膜は、マイクロレンズ、光導波路、反射防止膜、LED用封止材及びLED用チップコート材等の光学部材、又は、タッチパネルに使用される配線電極の視認性低減用硬化物として好適に用いることができる。
また、本発明の硬化物又は硬化膜は、例えば、後述するような、液晶表示装置又は有機EL装置等における平坦化膜や層間絶縁膜、カラーフィルターの保護膜、液晶表示装置における液晶層の厚みを一定に保持するためのスペーサー、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイスの構造部材等に好適に用いることができる。The cured product or cured film of the present invention is for reducing the visibility of wiring members used for optical members such as microlenses, optical waveguides, antireflection films, LED sealing materials and LED chip coating materials, or touch panels. It can be suitably used as a cured product.
The cured product or cured film of the present invention is, for example, a flattening film or interlayer insulating film in a liquid crystal display device or an organic EL device as described later, a protective film for a color filter, and a thickness of a liquid crystal layer in a liquid crystal display device. Can be suitably used for spacers for holding the substrate constant, structural members of MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) devices, and the like.
(液晶表示装置)
本発明の液晶表示装置は、本発明の硬化膜を具備することを特徴とする。
本発明の液晶表示装置としては、本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成される平坦化膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとる公知の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−TFT、低温ポリシリコン−TFT、酸化物半導体TFT等が挙げられる。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。
また、本発明の液晶表示装置が取りうる液晶駆動方式としてはTN(Twisted Nematic)方式、VA(Virtical Alignment)方式、IPS(In-Place-Switching)方式、FFS(Frings Field Switching)方式、OCB(Optical Compensated Bend)方式などが挙げられる。
パネル構成においては、COA(Color Filter on Allay)方式の液晶表示装置でも本発明の硬化膜を用いることができ、例えば、特開2005−284291号公報に記載の有機絶縁膜(115)や、特開2005−346054号公報に記載の有機絶縁膜(212)として用いることができる。
また、本発明の液晶表示装置が取りうる液晶配向膜の具体的な配向方式としてはラビング配向法、光配向方などが挙げられる。また、特開2003−149647号公報や特開2011−257734号公報に記載のPSA(Polymer Sustained Alignment)技術によってポリマー配向支持されていてもよい。
また、本発明の感光性樹脂組成物及び本発明の硬化膜は、上記用途に限定されず種々の用途に使用することができる。例えば、平坦化膜や層間絶縁膜以外にも、カラーフィルターの保護膜や、液晶表示装置における液晶層の厚みを一定に保持するためのスペーサーや固体撮像素子においてカラーフィルター上に設けられるマイクロレンズ等に好適に用いることができる。(Liquid crystal display device)
The liquid crystal display device of the present invention comprises the cured film of the present invention.
The liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited except that it has a planarizing film and an interlayer insulating film formed using the photosensitive resin composition of the present invention, and known liquid crystal display devices having various structures. Can be mentioned.
For example, specific examples of TFT (Thin-Film Transistor) included in the liquid crystal display device of the present invention include amorphous silicon-TFT, low-temperature polysilicon-TFT, and oxide semiconductor TFT. Since the cured film of the present invention is excellent in electrical characteristics, it can be preferably used in combination with these TFTs.
Further, liquid crystal driving methods that the liquid crystal display device of the present invention can take are TN (Twisted Nematic) method, VA (Virtical Alignment) method, IPS (In-Place-Switching) method, FFS (Frings Field Switching) method, OCB (OCB). Optical Compensated Bend) method.
In the panel configuration, the cured film of the present invention can also be used in a COA (Color Filter on Allay) type liquid crystal display device. It can be used as the organic insulating film (212) described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2005-346054.
Specific examples of the alignment method of the liquid crystal alignment film that can be taken by the liquid crystal display device of the present invention include a rubbing alignment method and a photo alignment method. Further, the polymer alignment may be supported by the PSA (Polymer Sustained Alignment) technique described in JP2003-149647A or JP2011-257734A.
Moreover, the photosensitive resin composition of this invention and the cured film of this invention are not limited to the said use, It can be used for various uses. For example, in addition to the planarization film and interlayer insulating film, a protective film for the color filter, a spacer for keeping the thickness of the liquid crystal layer in the liquid crystal display device constant, a microlens provided on the color filter in the solid-state imaging device, etc. Can be suitably used.
図1は、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置10の一例を示す概念的断面図である。このカラー液晶表示装置10は、背面にバックライトユニット12を有する液晶パネルであって、液晶パネルは、偏光フィルムが貼り付けられた2枚のガラス基板14,15の間に配置されたすべての画素に対応するTFT16の素子が配置されている。ガラス基板上に形成された各素子には、硬化膜17中に形成されたコンタクトホール18を通して、画素電極を形成するITO透明電極19が配線されている。ITO透明電極19の上には、液晶20の層とブラックマトリックスを配置したRGBカラーフィルター22が設けられている。
バックライトの光源としては、特に限定されず公知の光源を用いることができる。例えば白色LED、青色・赤色・緑色などの多色LED、蛍光灯(冷陰極管)、有機ELなどを挙げることができる。
また、液晶表示装置は、3D(立体視)型のものとしたり、タッチパネル型のものとしたりすることも可能である。更にフレキシブル型にすることも可能であり、特開2011−145686号公報に記載の第2相間絶縁膜(48)や、特開2009−258758号公報に記載の相間絶縁膜(520)として用いることができる。FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view showing an example of an active matrix liquid crystal display device 10. The color liquid crystal display device 10 is a liquid crystal panel having a backlight unit 12 on the back surface, and the liquid crystal panel includes all pixels disposed between two glass substrates 14 and 15 having a polarizing film attached thereto. The elements of the TFT 16 corresponding to are arranged. Each element formed on the glass substrate is wired with an ITO transparent electrode 19 that forms a pixel electrode through a contact hole 18 formed in the cured film 17. On the ITO transparent electrode 19, an RGB color filter 22 in which a liquid crystal 20 layer and a black matrix are arranged is provided.
The light source of the backlight is not particularly limited, and a known light source can be used. For example, a white LED, a multicolor LED such as blue, red, and green, a fluorescent lamp (cold cathode tube), and an organic EL can be used.
Further, the liquid crystal display device can be a 3D (stereoscopic) type or a touch panel type. Further, it can be made flexible, and used as the second interphase insulating film (48) described in JP2011-145686A or the interphase insulating film (520) described in JP2009-258758A. Can do.
(有機EL表示装置)
本発明の有機EL表示装置は、本発明の硬化膜を具備することを特徴とする。
本発明の有機EL表示装置としては、本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成される平坦化膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとる公知の各種有機EL表示装置や液晶表示装置を挙げることができる。
例えば、本発明の有機EL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−TFT、低温ポリシリコン−TFT、酸化物半導体TFT等が挙げられる。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。
図2は、有機EL表示装置の一例の構成概念図である。ボトムエミッション型の有機EL表示装置における基板の模式的断面図を示し、平坦化膜4を有している。
ガラス基板6上にボトムゲート型のTFT1を形成し、このTFT1を覆う状態でSi3N4からなる絶縁膜3が形成されている。絶縁膜3に、ここでは図示を省略したコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールを介してTFT1に接続される配線2(高さ1.0μm)が絶縁膜3上に形成されている。配線2は、TFT1間、又は、後の工程で形成される有機EL素子とTFT1とを接続するためのものである。
更に、配線2の形成による凹凸を平坦化するために、配線2による凹凸を埋め込む状態で絶縁膜3上に平坦化膜4が形成されている。
平坦化膜4上には、ボトムエミッション型の有機EL素子が形成されている。すなわち、平坦化膜4上に、ITOからなる第一電極5が、コンタクトホール7を介して配線2に接続させて形成されている。また、第一電極5は、有機EL素子の陽極に相当する。
第一電極5の周縁を覆う形状の絶縁膜8が形成されており、この絶縁膜8を設けることによって、第一電極5とこの後の工程で形成する第二電極との間のショートを防止することができる。
更に、図2には図示していないが、所望のパターンマスクを介して、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次蒸着して設け、次いで、基板上方の全面にAlからなる第二電極を形成し、封止用ガラス板と紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることで封止し、各有機EL素子にこれを駆動するためのTFT1が接続されてなるアクティブマトリックス型の有機EL表示装置が得られる。(Organic EL display device)
The organic EL display device of the present invention comprises the cured film of the present invention.
The organic EL display device of the present invention is not particularly limited except that it has a flattening film and an interlayer insulating film formed using the photosensitive resin composition of the present invention, and various known organic materials having various structures. An EL display device and a liquid crystal display device can be given.
For example, specific examples of TFT (Thin-Film Transistor) included in the organic EL display device of the present invention include amorphous silicon-TFT, low-temperature polysilicon-TFT, and oxide semiconductor TFT. Since the cured film of the present invention is excellent in electrical characteristics, it can be preferably used in combination with these TFTs.
FIG. 2 is a conceptual diagram of an example of an organic EL display device. A schematic cross-sectional view of a substrate in a bottom emission type organic EL display device is shown, and a planarizing film 4 is provided.
A bottom gate type TFT 1 is formed on a glass substrate 6, and an insulating film 3 made of Si 3 N 4 is formed so as to cover the TFT 1. A contact hole (not shown) is formed in the insulating film 3, and then a wiring 2 (height: 1.0 μm) connected to the TFT 1 through the contact hole is formed on the insulating film 3. The wiring 2 is used to connect the TFT 1 with an organic EL element formed between the TFTs 1 or in a later process.
Further, in order to flatten the unevenness due to the formation of the wiring 2, a planarizing film 4 is formed on the insulating film 3 in a state where the unevenness due to the wiring 2 is embedded.
On the planarizing film 4, a bottom emission type organic EL element is formed. That is, the first electrode 5 made of ITO is formed on the planarizing film 4 so as to be connected to the wiring 2 through the contact hole 7. The first electrode 5 corresponds to the anode of the organic EL element.
An insulating film 8 having a shape covering the periphery of the first electrode 5 is formed. By providing the insulating film 8, a short circuit between the first electrode 5 and the second electrode formed in the subsequent process is prevented. can do.
Further, although not shown in FIG. 2, a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer are sequentially deposited through a desired pattern mask, and then a second layer made of Al is formed on the entire surface above the substrate. An active matrix organic material in which two electrodes are formed and sealed by bonding using a sealing glass plate and an ultraviolet curable epoxy resin, and each organic EL element is connected to a TFT 1 for driving it. An EL display device is obtained.
本発明の感光性樹脂組成物は、硬化性及び硬化膜特性に優れるため、MEMSデバイスの構造部材として、本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成されたレジストパターンを隔壁としたり、機械駆動部品の一部として組み込んで使用される。このようなMEMS用デバイスとしては、例えば、SAW(surface acoustic wave)フィルター、BAW(bulk acoustic wave)フィルター、ジャイロセンサー、ディスプレイ用マイクロシャッター、イメージセンサー、電子ペーパー、インクジェットヘッド、バイオチップ、封止剤等の部品が挙げられる。より具体的な例は、特表2007−522531号公報、特開2008−250200号公報、特開2009−263544号公報等に例示されている。 Since the photosensitive resin composition of the present invention is excellent in curability and cured film characteristics, a resist pattern formed using the photosensitive resin composition of the present invention as a structural member of a MEMS device can be used as a partition wall or mechanically driven. Used as part of the part. Examples of such MEMS devices include SAW (surface acoustic wave) filters, BAW (bulk acoustic wave) filters, gyro sensors, micro shutters for displays, image sensors, electronic paper, inkjet heads, biochips, and sealants. And the like. More specific examples are exemplified in JP-T-2007-522531, JP-A-2008-250200, JP-A-2009-263544, and the like.
本発明の感光性樹脂組成物は、平坦性や透明性に優れるため、例えば、特開2011−107476号公報の図2に記載のバンク層(16)及び平坦化膜(57)、特開2010−9793号公報の図4(a)に記載の隔壁(12)及び平坦化膜(102)、特開2010−27591号公報の図10に記載のバンク層(221)及び第3層間絶縁膜(216b)、特開2009−128577号公報の図4(a)に記載の第2層間絶縁膜(125)及び第3層間絶縁膜(126)、特開2010−182638号公報の図3に記載の平坦化膜(12)及び画素分離絶縁膜(14)などの形成に用いることもできる。 Since the photosensitive resin composition of the present invention is excellent in flatness and transparency, for example, the bank layer (16) and the planarization film (57) described in FIG. 2 of JP2011-107476A, JP2010-2010A. Partition wall (12) and planarization film (102) described in FIG. 4A of JP-A-9793, and bank layer (221) and third interlayer insulating film (FIG. 10 of JP 2010-27591A). 216b), the second interlayer insulating film (125) and the third interlayer insulating film (126) described in FIG. 4 (a) of Japanese Patent Laid-Open No. 2009-128577, and FIG. 3 of Japanese Patent Laid-Open No. 2010-182638. It can also be used to form a planarization film (12), a pixel isolation insulating film (14), and the like.
(タッチパネル表示装置)
本発明のタッチパネル表示装置は、本発明の硬化膜を有する静電容量型入力装置を具備する。また、本発明の静電容量型入力装置は、本発明の硬化膜を有する。
本発明の静電容量型入力装置は、前面板と、上記前面板の非接触側に、少なくとも下記(1)〜(5)の要素を有し、上記(4)が本発明の硬化物であることが好ましい。
(1)マスク層
(2)複数のパッド部分が接続部分を介して第一の方向(X)に延在して形成された複数の第一の透明電極パターン
(3)上記第一の透明電極パターンと電気的に絶縁され、上記第一の方向(X)に交差する方向に延在して形成された複数のパッド部分からなる複数の第二の透明電極パターン
(4)上記第一の透明電極パターンと上記第二の透明電極パターンとを電気的に絶縁する絶縁層
(5)上記第一の透明電極パターン及び上記第二の透明電極パターンの少なくとも一方に電気的に接続され、上記第一の透明電極パターン及び上記第二の透明電極パターンとは別の導電性要素
本発明の静電容量型入力装置は、更に上記(1)〜(5)の要素の全て又は一部を覆うように透明保護層を設置することが好ましく、上記透明保護層が本発明の硬化膜であることがより好ましい。(Touch panel display)
The touch panel display device of the present invention includes a capacitive input device having the cured film of the present invention. Moreover, the capacitance-type input device of the present invention has the cured film of the present invention.
The capacitance-type input device of the present invention has at least the following elements (1) to (5) on the non-contact side of the front plate and the front plate, and the above (4) is the cured product of the present invention. Preferably there is.
(1) Mask layer (2) A plurality of first transparent electrode patterns formed by extending a plurality of pad portions in the first direction (X) via connecting portions (3) The first transparent electrode A plurality of second transparent electrode patterns comprising a plurality of pad portions that are electrically insulated from the pattern and extend in a direction intersecting the first direction (X). (4) The first transparent Insulating layer for electrically insulating the electrode pattern and the second transparent electrode pattern (5) electrically connected to at least one of the first transparent electrode pattern and the second transparent electrode pattern, Conductive element different from the transparent electrode pattern and the second transparent electrode pattern of the present invention The capacitance type input device of the present invention further covers all or part of the elements (1) to (5). It is preferable to install a transparent protective layer, the above transparent More preferably Mamoruso is cured film of the present invention.
まず、静電容量型入力装置の構成について説明する。図3は、静電容量型入力装置の構成を示す断面図である。図3において静電容量型入力装置30は、前面板31と、マスク層32と、第一の透明電極パターン33と、第二の透明電極パターン34と、絶縁層35と、導電性要素36と、透明保護層37と、から構成されている。 First, the configuration of the capacitive input device will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the capacitive input device. In FIG. 3, the capacitive input device 30 includes a front plate 31, a mask layer 32, a first transparent electrode pattern 33, a second transparent electrode pattern 34, an insulating layer 35, and a conductive element 36. And a transparent protective layer 37.
前面板31は、ガラス基板等の透光性基板で構成されており、コーニング社のゴリラガラスに代表される強化ガラスなどを用いることができる。また、図3において、前面板31の各要素が設けられている側を非接触面と称する。本発明の静電容量型入力装置30においては、前面板31の接触面(非接触面の反対の面)に指などを接触などさせて入力が行われる。以下、前面板を、「基材」と称する場合がある。 The front plate 31 is made of a light-transmitting substrate such as a glass substrate, and tempered glass represented by gorilla glass manufactured by Corning Inc. can be used. Moreover, in FIG. 3, the side in which each element of the front plate 31 is provided is called a non-contact surface. In the capacitive input device 30 of the present invention, input is performed by bringing a finger or the like into contact with the contact surface (the surface opposite to the non-contact surface) of the front plate 31. Hereinafter, the front plate may be referred to as a “base material”.
また、前面板31の非接触面上にはマスク層32が設けられている。マスク層32は、タッチパネル前面板の非接触側に形成された表示領域周囲の額縁状のパターンであり、引回し配線等が見えないようにするために形成される。
本発明の静電容量型入力装置には、図4に示すように、前面板31の一部の領域(図4においては入力面以外の領域)を覆うようにマスク層32が設けられている。更に、前面板31には、図2に示すように一部に開口部38を設けることができる。開口部38には、押圧によるメカニカルなスイッチを設置することができる。A mask layer 32 is provided on the non-contact surface of the front plate 31. The mask layer 32 is a frame-like pattern around the display area formed on the non-contact side of the touch panel front plate, and is formed so as not to show the lead wiring and the like.
In the capacitive input device of the present invention, as shown in FIG. 4, a mask layer 32 is provided so as to cover a part of the front plate 31 (a region other than the input surface in FIG. 4). . Further, the front plate 31 can be provided with an opening 38 in part as shown in FIG. A mechanical switch by pressing can be installed in the opening 38.
図5に示すように、前面板31の接触面には、複数のパッド部分が接続部分を介して第一の方向(X)に延在して形成された複数の第一の透明電極パターン33と、第一の透明電極パターン33と電気的に絶縁され、第一の方向(X)に交差する方向に延在して形成された複数のパッド部分からなる複数の第二の透明電極パターン34と、第一の透明電極パターン33と第二の透明電極パターン34を電気的に絶縁する絶縁層35とが形成されている。上記第一の透明電極パターン33と、第二の透明電極パターン34と、後述する導電性要素36とは、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透光性の導電性金属酸化膜で作製することができる。このような金属膜としては、ITO膜;Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo等の金属膜;SiO2等の金属酸化膜などが挙げられる。この際、各要素の、膜厚は10〜200nmとすることができる。また、焼成により、アモルファスのITO膜を多結晶のITO膜とするため、電気的抵抗を低減することもできる。また、上記第一の透明電極パターン33と、第二の透明電極パターン34と、後述する導電性要素36とは、上記導電性繊維を用いた感光性樹脂組成物を有する感光性転写材料を用いて製造することもできる。その他、ITO等によって第一の導電性パターン等を形成する場合には、特許第4506785号公報の段落0014〜0016等を参考にすることができる。As shown in FIG. 5, a plurality of first transparent electrode patterns 33 are formed on the contact surface of the front plate 31 by a plurality of pad portions extending in the first direction (X) via the connection portions. And a plurality of second transparent electrode patterns 34 each including a plurality of pad portions that are electrically insulated from the first transparent electrode pattern 33 and extend in a direction intersecting the first direction (X). And the insulating layer 35 which electrically insulates the 1st transparent electrode pattern 33 and the 2nd transparent electrode pattern 34 is formed. The first transparent electrode pattern 33, the second transparent electrode pattern 34, and the conductive element 36 to be described later are, for example, translucent conductive materials such as ITO (Indium Tin Oxide) and IZO (Indium Zinc Oxide). It can be made of a conductive metal oxide film. Examples of such metal films include ITO films; metal films such as Al, Zn, Cu, Fe, Ni, Cr, and Mo; metal oxide films such as SiO 2 . At this time, the film thickness of each element can be 10 to 200 nm. Further, since the amorphous ITO film is made into a polycrystalline ITO film by firing, the electrical resistance can be reduced. In addition, the first transparent electrode pattern 33, the second transparent electrode pattern 34, and the conductive element 36 described later use a photosensitive transfer material having a photosensitive resin composition using the conductive fibers. Can also be manufactured. In addition, when forming a 1st electroconductive pattern etc. by ITO etc., the paragraphs 0014-0016 of patent 4506785 grade | etc., Can be referred.
また、第一の透明電極パターン33及び第二の透明電極パターン34の少なくとも一方は、前面板31の非接触面及びマスク層32の前面板31とは逆側の面の両方の領域にまたがって設置することができる。図3においては、第二の透明電極パターンが、前面板31の非接触面及びマスク層32の前面板31とは逆側の面の両方の領域にまたがって設置されている図が示されている。 In addition, at least one of the first transparent electrode pattern 33 and the second transparent electrode pattern 34 extends over both the non-contact surface of the front plate 31 and the region opposite to the front plate 31 of the mask layer 32. Can be installed. In FIG. 3, a diagram is shown in which the second transparent electrode pattern is installed across both areas of the non-contact surface of the front plate 31 and the surface opposite to the front plate 31 of the mask layer 32. Yes.
図5を用いて第一の透明電極パターン33及び第二の透明電極パターン34について説明する。図5は、本発明における第一の透明電極パターン及び第二の透明電極パターンの一例を示す説明図である。図5に示すように、第一の透明電極パターン33は、パッド部分33aが接続部分33bを介して第一の方向(X)に延在して形成されている。また、第二の透明電極パターン34は、第一の透明電極パターン33と絶縁層35によって電気的に絶縁されており、第一の方向(X)に交差する方向(図5における第二の方向(Y))に延在して形成された複数のパッド部分によって構成されている。ここで、第一の透明電極パターン33を形成する場合、上記パッド部分33aと接続部分33bとを一体として作製してもよいし、接続部分33bのみを作製して、パッド部分33aと第二の透明電極パターン34とを一体として作製(パターニング)してもよい。パッド部分33aと第二の透明電極パターン34とを一体として作製(パターニング)する場合、図5に示すように接続部分33bの一部とパッド部分33aの一部とが連結され、かつ、絶縁層35によって第一の透明電極パターン33と第二の透明電極パターン34とが電気的に絶縁されるように各層が形成される。 The first transparent electrode pattern 33 and the second transparent electrode pattern 34 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the first transparent electrode pattern and the second transparent electrode pattern in the present invention. As shown in FIG. 5, the first transparent electrode pattern 33 is formed such that the pad portion 33a extends in the first direction (X) via the connection portion 33b. The second transparent electrode pattern 34 is electrically insulated by the first transparent electrode pattern 33 and the insulating layer 35, and intersects the first direction (X) (second direction in FIG. 5). (Y)) is constituted by a plurality of pad portions formed to extend. Here, when the first transparent electrode pattern 33 is formed, the pad portion 33a and the connection portion 33b may be manufactured as one body, or only the connection portion 33b is manufactured, and the pad portion 33a and the second portion 33b are formed. The transparent electrode pattern 34 may be integrally formed (patterned). When the pad portion 33a and the second transparent electrode pattern 34 are integrally formed (patterned), as shown in FIG. 5, a part of the connection part 33b and a part of the pad part 33a are connected, and an insulating layer is formed. Each layer is formed so that the first transparent electrode pattern 33 and the second transparent electrode pattern 34 are electrically insulated by 35.
図3において、マスク層32の前面板31とは逆側の面側には導電性要素36が設置されている。導電性要素36は、第一の透明電極パターン33及び第二の透明電極パターン34の少なくとも一方に電気的に接続され、かつ、第一の透明電極パターン33及び第二の透明電極パターン34とは別の要素である。図3においては、導電性要素36が第二の透明電極パターン34に接続されている図が示されている。 In FIG. 3, a conductive element 36 is provided on the side of the mask layer 32 opposite to the front plate 31. The conductive element 36 is electrically connected to at least one of the first transparent electrode pattern 33 and the second transparent electrode pattern 34, and is different from the first transparent electrode pattern 33 and the second transparent electrode pattern 34. Is another element. In FIG. 3, a view in which the conductive element 36 is connected to the second transparent electrode pattern 34 is shown.
また、図3においては、各構成要素の全てを覆うように透明保護層37が設置されている。透明保護層37は、各構成要素の一部のみを覆うように構成されていてもよい。絶縁層35と透明保護層37とは、同一材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。 Moreover, in FIG. 3, the transparent protective layer 37 is installed so that all of each component may be covered. The transparent protective layer 37 may be configured to cover only a part of each component. The insulating layer 35 and the transparent protective layer 37 may be made of the same material or different materials.
<静電容量型入力装置、及び、静電容量型入力装置を具備したタッチパネル表示装置>
本発明の製造方法によって得られる静電容量型入力装置、及び上記静電容量型入力装置を構成要素として備えたタッチパネル表示装置は、『最新タッチパネル技術』(2009年7月6日発行(株)テクノタイムズ)、三谷雄二監修、“タッチパネルの技術と開発”、シーエムシー出版(2004,12)、FPD International 2009 Forum T−11講演テキストブック、Cypress Semiconductor Corporation アプリケーションノートAN2292等に開示されている構成を適用することができる。<Capacitance type input device and touch panel display device provided with capacitance type input device>
The capacitive input device obtained by the manufacturing method of the present invention and the touch panel display device including the capacitive input device as a constituent element are “latest touch panel technology” (issued July 6, 2009). Techno Times), supervised by Yuji Mitani, "Touch Panel Technology and Development", CMC Publishing (2004, 12), FPD International 2009 Forum T-11 Lecture Textbook, Cypress Semiconductor Corporation Application Note AN2292, etc. Can be applied.
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「%」は質量基準である。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.
以下の実施例において、以下の符号はそれぞれ以下の化合物を表す。
MATHF:2−テトラヒドロフラニルメタクリレート(合成品)
OXE−30:メタクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル(大阪有機化学工業(株)製)
HEMA:メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(和光純薬工業(株)製)
GMA:グリシジルメタクリレート(和光純薬工業(株)製)
MAA:メタクリル酸(和光純薬工業(株)製)
MMA:メチルメタクリレート(和光純薬工業(株)製)
St:スチレン(和光純薬工業(株)製)
V−601:ジメチル 2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業(株)製)
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートIn the following examples, the following symbols represent the following compounds, respectively.
MATHF: 2-tetrahydrofuranyl methacrylate (synthetic product)
OXE-30: Methacrylic acid (3-ethyloxetane-3-yl) methyl (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
GMA: Glycidyl methacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
MAA: Methacrylic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
MMA: Methyl methacrylate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
St: Styrene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
V-601: Dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
PGMEA: Propylene glycol monomethyl ether acetate
<MATHFの合成>
メタクリル酸(86g、1mol)を15℃に冷却しておき、カンファースルホン酸(4.6g,0.02mol)添加した。その溶液に、2−ジヒドロフラン(71g、1mol、1.0当量)を滴下した。1時間撹拌した後に、飽和炭酸水素ナトリウム(500mL)を加え、酢酸エチル(500mL)で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥後、不溶物をろ過後40℃以下で減圧濃縮し、残渣の黄色油状物を減圧蒸留して沸点(bp.)54〜56℃/3.5mmHg留分のメタクリル酸テトラヒドロフラン−2−イル(MATHF)125gを無色油状物として得た(収率80%)。<Synthesis of MATHF>
Methacrylic acid (86 g, 1 mol) was cooled to 15 ° C., and camphorsulfonic acid (4.6 g, 0.02 mol) was added. To the solution, 2-dihydrofuran (71 g, 1 mol, 1.0 equivalent) was added dropwise. After stirring for 1 hour, saturated sodium hydrogen carbonate (500 mL) was added, extracted with ethyl acetate (500 mL), dried over magnesium sulfate, filtered to insoluble matter and concentrated under reduced pressure at 40 ° C. or lower to give a yellow oily residue. Distillation under reduced pressure gave 125 g of tetrahydrofuran-2-yl methacrylate (MATHF) as a colorless oily substance (yield 80%) at a boiling point (bp.) Of 54 to 56 ° C./3.5 mmHg.
<分散液D1の調製>
下記組成の分散液を調合し、これをジルコニアビーズ(0.05mmφ:YTZボ−ル、(株)ニッカトー製)1,700部と混合し、ウルトラアペックスミルUMA−0.15(寿工業(株)製)を用いて、周速12m/minにて3時間分散を行った。ジルコニアビ−ズ(0.05mmφ)をろ別し、分散液D1を得た。
・二酸化チタン(石原産業(株)製、商品名:TTO−51(C)、平均一次粒径:10〜30nm):187.5部
・分散剤(DISPERBYK−111(分散剤、ビックケミー・ジャパン(株)製、30%PGMEA溶液):220.0部
・溶剤 PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート):342.5部<Preparation of dispersion D1>
A dispersion having the following composition was prepared, mixed with 1,700 parts of zirconia beads (0.05 mmφ: YTZ ball, manufactured by Nikkato Co., Ltd.), and Ultra Apex Mill UMA-0.15 (Koto Kogyo Co., Ltd.). For 3 hours at a peripheral speed of 12 m / min. Zirconia beads (0.05 mmφ) were filtered off to obtain dispersion D1.
-Titanium dioxide (Ishihara Sangyo Co., Ltd., trade name: TTO-51 (C), average primary particle size: 10-30 nm): 187.5 parts-Dispersant (DISPERBYK-111 (dispersant, Big Chemie Japan ( Co., Ltd., 30% PGMEA solution): 220.0 parts / solvent PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate): 342.5 parts
<分散液D2及びD3の調製>
酸化チタン粒子及び分散剤をそれぞれ表1に記載のものに代えた以外は、分散液D1と同様にして調製し、分散液D2及びD3をそれぞれ得た。<Preparation of dispersions D2 and D3>
Dispersions D2 and D3 were obtained in the same manner as in the dispersion D1, except that the titanium oxide particles and the dispersant were changed to those shown in Table 1, respectively.
<分散液D4の調製>
ジルコニアビーズを0.1mmφのものに代えた以外は、分散液D3と同様にして分散を行い、分散液D4を得た。<Preparation of dispersion D4>
Dispersion D4 was obtained in the same manner as dispersion D3, except that the zirconia beads were replaced with 0.1 mmφ.
なお、表1に記載の分散液に使用した前述した以外の略号は、以下に示す通りである。
表1に記載の化合物1は、以下の化合物であり、Mw=3,300である。化合物1の式中の「l1」、「l2」、「m1」及び「m2」は、それぞれ平均置換数を表している。また、化合物1は特開2007−277514号公報に記載された方法を参照し、合成した。
TTO−51(A):二酸化チタン、石原産業(株)製、平均一次粒径:10〜30nmIn addition, abbreviations other than those used in the dispersions described in Table 1 are as shown below.
The compound 1 described in Table 1 is the following compound, and Mw = 3,300. In the formula of Compound 1, “l 1 ”, “l 2 ”, “m 1 ” and “m 2 ” each represent an average number of substitutions. Compound 1 was synthesized with reference to the method described in JP-A-2007-277514.
TTO-51 (A): Titanium dioxide, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., average primary particle size: 10 to 30 nm
<重合体P1の合成>
メタクリル酸テトラヒドロフラン−2−イル(0.405モル当量)、
メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(0.125モル当量)、
メタクリル酸(0.095モル当量)、
メタクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル(0.375モル当量)を合計で100部、及び、
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)(120部)の混合溶液を窒素気流下、70℃に加熱した。この混合溶液を撹拌しながら、ラジカル重合開始剤V−601(ジメチル 2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート))、和光純薬工業(株)製、12.0部)及びPGMEA(80部)の混合溶液を3.5時間かけて滴下した。滴下が終了してから、70℃で2時間反応させることにより重合体P1のPGMEA溶液を得た。更にPGMEAを添加して固形分濃度40質量%に調整した。
得られた重合体P1のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した重量平均分子量(Mw)は、15,000であった。<Synthesis of Polymer P1>
Tetrahydrofuran-2-yl methacrylate (0.405 molar equivalent),
2-hydroxyethyl methacrylate (0.125 molar equivalent),
Methacrylic acid (0.095 molar equivalent),
100 parts total of (3-ethyloxetane-3-yl) methyl methacrylate (0.375 molar equivalent), and
A mixed solution of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (120 parts) was heated to 70 ° C. under a nitrogen stream. While stirring this mixed solution, radical polymerization initiator V-601 (dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate)), manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 12.0 parts) and PGMEA ( 80 parts) was added dropwise over 3.5 hours. After the completion of dropping, the PGMEA solution of polymer P1 was obtained by reacting at 70 ° C. for 2 hours. Further, PGMEA was added to adjust the solid content concentration to 40% by mass.
The weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) of the obtained polymer P1 was 15,000.
<重合体P2及びP3の合成>
モノマー組成を以下に変更した以外は、重合体P1と同様の方法により、重合体P2、P3のPGMEA溶液をそれぞれ得た。更にPGMEAを添加して固形分濃度40質量%に調整した。
得られた重合体P2のGPCにより測定したMwは、15,000であり、得られた重合体P3のGPCにより測定した重量平均分子量Mwは、15,000であった。<Synthesis of Polymers P2 and P3>
PGMEA solutions of polymers P2 and P3 were obtained by the same method as polymer P1, except that the monomer composition was changed to the following. Further, PGMEA was added to adjust the solid content concentration to 40% by mass.
Mw measured by GPC of the obtained polymer P2 was 15,000, and the weight average molecular weight Mw measured by GPC of the obtained polymer P3 was 15,000.
(実施例1)
<感光性樹脂組成物の調製>
下記組成にて、配合し混合して均一な溶液とした後、0.2μmのポアサイズを有するポリエチレン製フィルターを用いてろ過して、実施例1の感光性樹脂組成物を調製した。
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA):127.7部
・下記化合物(東洋化成工業(株)製、CMTU)の0.2%PGMEA溶液:30.0部
・重合体P1の30%PGMEA溶液:191.3部
・光酸発生剤B−1(下記化合物):6.0部
・下記EP−1:15.0部
・パーフルオロアルキル基含有ノニオン界面活性剤(F−554、DIC(株)製、2.0%PGMEA溶液):30.0部
・分散液D1:600.0部Example 1
<Preparation of photosensitive resin composition>
After mixing and mixing with the following composition to make a uniform solution, the mixture was filtered using a polyethylene filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a photosensitive resin composition of Example 1.
-Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA): 127.7 parts-0.2% PGMEA solution of the following compound (Toyo Kasei Kogyo Co., Ltd., CMTU): 30.0 parts-30% PGMEA solution of polymer P1: 191.3 parts-Photoacid generator B-1 (the following compound): 6.0 parts-The following EP-1: 15.0 parts-Perfluoroalkyl group-containing nonionic surfactant (F-554, DIC Corporation) Manufactured, 2.0% PGMEA solution): 30.0 parts, dispersion D1: 600.0 parts
(実施例2〜11、及び、比較例1〜4)
<感光性樹脂組成物の調製>
分散液、ポリマー、及び/又は、成分Bをそれぞれ表3に記載のものに代えた以外は、実施例1と同様にして調製し、実施例2〜11及び比較例1〜4の感光性樹脂組成物をそれぞれ得た。(Examples 2 to 11 and Comparative Examples 1 to 4)
<Preparation of photosensitive resin composition>
Photosensitive resins of Examples 2 to 11 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the dispersion, polymer, and / or component B were replaced with those described in Table 3. Each composition was obtained.
(実施例12)
<感光性樹脂組成物の調製>
下記組成にて、配合し混合して均一な溶液とした後、0.2μmのポアサイズを有するポリエチレン製フィルターを用いてろ過して、実施例12の感光性樹脂組成物を調製した。
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA):105.3部
・下記化合物(東洋化成工業(株)製、CMTU)の0.2%PGMEA溶液:30.0部
・重合体P1の30%PGMEA溶液:191.3部
・光酸発生剤B−1(下記化合物):6.0部
・EP−8(ジエチレングリコールエチルメチルエーテル40%溶液):37.5部
・パーフルオロアルキル基含有ノニオン界面活性剤(F−554、DIC(株)製、2.0%PGMEA溶液):30.0部
・分散液D1:600.0部(Example 12)
<Preparation of photosensitive resin composition>
After mixing and mixing with the following composition to make a uniform solution, the mixture was filtered using a polyethylene filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a photosensitive resin composition of Example 12.
Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA): 105.3 parts 0.2% PGMEA solution of the following compound (Toyo Kasei Kogyo Co., Ltd., CMTU): 30.0 parts 30% PGMEA solution of polymer P1: 191.3 parts-Photoacid generator B-1 (compound below): 6.0 parts-EP-8 (diethylene glycol ethyl methyl ether 40% solution): 37.5 parts-Perfluoroalkyl group-containing nonionic surfactant ( F-554, manufactured by DIC Corporation, 2.0% PGMEA solution): 30.0 parts, dispersion D1: 600.0 parts
−評価−
実施例1〜12及び比較例1〜4で得られた感光性樹脂組成物を、以下に示す方法により、それぞれ評価した。評価結果をまとめて表3に示す。-Evaluation-
The photosensitive resin compositions obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated by the methods shown below. The evaluation results are summarized in Table 3.
<屈折率の評価>
得られた感光性樹脂組成物を、スピナーを用いてシリコンウエハ基板上に塗布し、80℃で120秒乾燥することによって厚さ0.5μmの膜を形成した。この基板を、超高圧水銀灯を用いて200mJ/cm2(i線で測定)で露光し、その後オーブンにて230℃で60分加熱した。
エリプソメーターVUV−VASE(ジェー・エー・ウーラム・ジャパン(株)製)を用いて、589nmでの硬化膜の屈折率を測定した。屈折率は高いほうが好ましく、1.70以上がより好ましい。<Evaluation of refractive index>
The obtained photosensitive resin composition was applied onto a silicon wafer substrate using a spinner, and dried at 80 ° C. for 120 seconds to form a film having a thickness of 0.5 μm. This substrate was exposed at 200 mJ / cm 2 (measured by i-line) using an ultrahigh pressure mercury lamp, and then heated in an oven at 230 ° C. for 60 minutes.
The refractive index of the cured film at 589 nm was measured using an ellipsometer VUV-VASE (manufactured by JA Woollam Japan Co., Ltd.). The refractive index is preferably high, and more preferably 1.70 or more.
<黄着色の評価>
得られた感光性樹脂組成物を、スピナーを用いてシリコンウエハ基板上に塗布し、80℃で120秒乾燥することによって厚さ2μmの膜を形成した。この基板を、超高圧水銀灯を用いて200mJ/cm2(i線で測定)で露光し、その後オーブンにて230℃で60分加熱した。
得られた基板を目視で着色具合を官能評価した。評価基準は、以下の通りである。
1:着色がない、又は、ほとんど着色が見られない。
2:黄色の着色が若干見られた。
3:黄色の着色が見られた。<Evaluation of yellow coloring>
The obtained photosensitive resin composition was applied onto a silicon wafer substrate using a spinner, and dried at 80 ° C. for 120 seconds to form a film having a thickness of 2 μm. This substrate was exposed at 200 mJ / cm 2 (measured by i-line) using an ultrahigh pressure mercury lamp, and then heated in an oven at 230 ° C. for 60 minutes.
The obtained substrate was visually evaluated for coloration. The evaluation criteria are as follows.
1: There is no coloring or coloring is hardly seen.
2: Some yellow coloring was seen.
3: Yellow coloring was seen.
<ヘイズ(透明性)の評価>
100mm×100mmのガラス基板(商品名:XG、コーニング社製)上に、得られた感光性樹脂組成物をスピンコーターにて塗布し、80℃のホットプレート上で120秒乾燥(プリベーク)した。次に、ghi線高圧水銀灯露光機を用いて、エネルギー強度20mW/cm2、積算光量200mJ/cm2にて全面露光した。更に、塗布膜を220℃のオーブンで45分加熱処理(ポストベーク)を施した。膜厚はポストベーク後で1μmになるように最初の塗布膜厚を調整した。ポストベーク後のサンプルのヘイズを日本電色工業(株)製NDH−5000にて膜面を上にして、プラスチック製品試験方法(JIS K7136・JIS K7361・ASTM D1003)に準拠し、曇り度(ヘイズ値)を測定した。
なお、ヘイズ値とは、全光線透過光に対する拡散透過光の割合(%)で表される値を指す。ヘイズ値が小さいほど、透明性が高いことを表す。
1:ヘイズ値が0.5%未満であった。
2:ヘイズ値が0.5%以上1.0%未満であった。
3:ヘイズ値が1.0%以上3.0%未満であった。
4:ヘイズ値が3.0%以上5.0%未満であった。
5:ヘイズ値が5.0%以上であった。<Evaluation of haze (transparency)>
The obtained photosensitive resin composition was applied on a 100 mm × 100 mm glass substrate (trade name: XG, manufactured by Corning) with a spin coater and dried (prebaked) on an 80 ° C. hot plate for 120 seconds. Next, the entire surface was exposed with an energy intensity of 20 mW / cm 2 and an integrated light amount of 200 mJ / cm 2 using a ghi-line high-pressure mercury lamp exposure machine. Furthermore, the coating film was subjected to heat treatment (post-bake) for 45 minutes in an oven at 220 ° C. The initial coating thickness was adjusted so that the thickness was 1 μm after post-baking. The haze of the post-baked sample is NDH-5000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., and the haze (haze) is determined according to the plastic product test method (JIS K7136, JIS K7361, ASTM D1003). Value).
In addition, a haze value refers to the value represented by the ratio (%) of the diffuse transmitted light with respect to all the light transmitted light. The smaller the haze value, the higher the transparency.
1: The haze value was less than 0.5%.
2: The haze value was 0.5% or more and less than 1.0%.
3: The haze value was 1.0% or more and less than 3.0%.
4: The haze value was 3.0% or more and less than 5.0%.
5: Haze value was 5.0% or more.
<耐薬品性の評価>
得られた感光性樹脂組成物を、スピナーを用いてシリコンウエハ基板上に塗布し、80℃で120秒乾燥することによって厚さ2μmの膜を形成した。この基板を、超高圧水銀灯を用いて200mJ/cm2(i線で測定)で露光し、その後オーブンにて230℃で60分加熱した。
得られた基板を24℃のPGMEAに8分間浸漬し、浸漬前後の膜厚変化を測定した。
1:膜厚変化が1%未満であった。
2:膜厚変化が1%以上3%未満であった。
3:膜厚変化が3%以上であった。<Evaluation of chemical resistance>
The obtained photosensitive resin composition was applied onto a silicon wafer substrate using a spinner, and dried at 80 ° C. for 120 seconds to form a film having a thickness of 2 μm. This substrate was exposed at 200 mJ / cm 2 (measured by i-line) using an ultrahigh pressure mercury lamp, and then heated in an oven at 230 ° C. for 60 minutes.
The obtained substrate was immersed in PGMEA at 24 ° C. for 8 minutes, and the change in film thickness before and after immersion was measured.
1: The film thickness change was less than 1%.
2: The film thickness change was 1% or more and less than 3%.
3: The film thickness change was 3% or more.
<ITOパターン視認性の評価>
100mm×100mmのガラス基板(商品名:XG、コーニング社製)上に、あらかじめITOのパターンを形成しておき、得られた感光性樹脂組成物を膜厚1.0μmとなるようにスピンコーターにて塗布し、80℃のホットプレート上で120秒乾燥(プリベーク)した。
次に、基板全面にghi線高圧水銀灯露光機を用いて、エネルギー強度20mW/cm2、積算光量200mJ/cm2にて、露光した。
続いて230℃60分加熱してITOパターン上に感光性組樹脂組成物の乾燥膜を設けた。得られた基板を明室内において肉眼で、傾斜をかけながら観察し、ITOパターン上に感光性樹脂組成物を設けなかった時と比較して、視認性の評価を行った。なお、評価基準は、ITOのパターンが見えにくいほどよい。1又は2が実用範囲である。
1:ITOのパターンがほぼ見えない。
2:ITOのパターンがうっすら見える。
3:ITOのパターンがはっきり見える。<Evaluation of ITO pattern visibility>
An ITO pattern is formed in advance on a 100 mm × 100 mm glass substrate (trade name: XG, manufactured by Corning), and the resulting photosensitive resin composition is applied to a spin coater so as to have a film thickness of 1.0 μm. And then dried (prebaked) for 120 seconds on a hot plate at 80 ° C.
Next, the entire surface of the substrate was exposed with an energy intensity of 20 mW / cm 2 and an integrated light amount of 200 mJ / cm 2 using a ghi-line high-pressure mercury lamp exposure machine.
Subsequently, the film was heated at 230 ° C. for 60 minutes to provide a dry film of the photosensitive resin composition on the ITO pattern. The obtained substrate was observed with the naked eye in the bright room while tilting, and the visibility was evaluated as compared with the case where the photosensitive resin composition was not provided on the ITO pattern. Note that the evaluation standard is so good that the ITO pattern is difficult to see. 1 or 2 is a practical range.
1: The ITO pattern is almost invisible.
2: The ITO pattern is slightly visible.
3: The ITO pattern is clearly visible.
表3に示すように、本発明の感光性樹脂組成物は、高屈折率で着色が少なく、耐薬品性も良好であり、また、ITOパターンの視認性も良好である。
なお、表3に記載のEP−1〜EP−8は、以下に示す化合物である。
EP−1:前述のEP−1、ナガセケムテックス(株)製デナコール EX−216L
EP−2:前述のEP−2、ナガセケムテックス(株)製デナコール EX−411L
EP−3:前述のEP−3、ダイセル化学工業(株)製セロキサイド2021P
EP−4:前述のEP−4、東亞合成(株)製OXT−221
EP−5:前述のEP−5、宇部興産(株)製ETERNACOLL OXBP
EP−6:前述のEP−6、ナガセケムテックス(株)製デナコール EX−214L
EP−7:前述のEP−7−1と前述のEP−7−2との混合物、ナガセケムテックス(株)製デナコール EX−321L
EP−8:ポリグリシジルメタクリレートの40質量%ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(MEDG)溶液、下記に示す方法による合成品
EP−9:下記化合物、三菱化学(株)製jER−157
EP−10:下記化合物、三菱化学(株)製jER−1007
EP−11:下記化合物、DIC(株)製HP−4032DAs shown in Table 3, the photosensitive resin composition of the present invention has a high refractive index, little coloration, good chemical resistance, and good visibility of the ITO pattern.
In addition, EP-1 to EP-8 described in Table 3 are the compounds shown below.
EP-1: EP-1 as described above, Denacol EX-216L manufactured by Nagase ChemteX Corporation
EP-2: EP-2 described above, Denacol EX-411L manufactured by Nagase ChemteX Corporation
EP-3: EP-3 described above, Daicel Chemical Industries, Ltd. Celoxide 2021P
EP-4: EP-4 described above, OXT-221 manufactured by Toagosei Co., Ltd.
EP-5: EP-5 described above, ETERNACOLL OXBP manufactured by Ube Industries, Ltd.
EP-6: EP-6 described above, Denacol EX-214L manufactured by Nagase ChemteX Corporation
EP-7: Mixture of the above-mentioned EP-7-1 and the above-mentioned EP-7-2, Nagase ChemteX Co., Ltd. Denacol EX-321L
EP-8: Polyglycidyl methacrylate 40 mass% diethylene glycol ethyl methyl ether (MEDG) solution, synthetic product by the method shown below EP-9: The following compound, jER-157 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
EP-10: The following compound, jER-1007 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
EP-11: the following compound, HP-4032D manufactured by DIC Corporation
<EP−8の合成>
メタクリル酸グリシジルエーテル100部、及び、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(MEDG)120部の混合溶液を窒素気流下、70℃に加熱した。この混合溶液を撹拌しながら、ラジカル重合開始剤V−601(ジメチル 2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート))、和光純薬工業(株)製、20.0部)及びMEDG(80部)の混合溶液を3.5時間かけて滴下した。滴下が終了してから、60℃で2時間反応させることによりEP−8のMEDG溶液得た。更にPGMEAを添加して固形分濃度40質量%に調整した。得られたEP−8のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した重量平均分子量(Mw)は、5,000であった。<Synthesis of EP-8>
A mixed solution of 100 parts of glycidyl methacrylate and 120 parts of diethylene glycol ethyl methyl ether (MEDG) was heated to 70 ° C. under a nitrogen stream. While stirring this mixed solution, radical polymerization initiator V-601 (dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate)), manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 20.0 parts) and MEDG ( 80 parts) was added dropwise over 3.5 hours. After completion of the dropwise addition, a MEDG solution of EP-8 was obtained by reacting at 60 ° C. for 2 hours. Further, PGMEA was added to adjust the solid content concentration to 40% by mass. The weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) of the obtained EP-8 was 5,000.
(実施例13)
特許第3321003号公報の図1に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、層間絶縁膜として硬化膜17を以下のようにして形成し、実施例13の液晶表示装置を得た。すなわち、実施例1の感光性樹脂組成物を基板上にスピン塗布し、ホットプレート上でプリベーク(90℃/120秒)した後、マスク上から高圧水銀灯を用いてi線(365nm)を45mJ/cm2(エネルギー強度20mW/cm2)照射した後、アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、230℃/30分間の加熱処理を行い、層間絶縁膜として硬化膜17を形成した。(Example 13)
In the active matrix type liquid crystal display device shown in FIG. 1 of Japanese Patent No. 3321003, a cured film 17 was formed as an interlayer insulating film as follows to obtain a liquid crystal display device of Example 13. That is, the photosensitive resin composition of Example 1 was spin-coated on a substrate, pre-baked (90 ° C./120 seconds) on a hot plate, and then i-line (365 nm) was 45 mJ / mm from the mask using a high-pressure mercury lamp. After irradiation with cm 2 (energy intensity 20 mW / cm 2 ), development was performed with an alkaline aqueous solution to form a pattern, and heat treatment was performed at 230 ° C./30 minutes to form a cured film 17 as an interlayer insulating film.
得られた液晶表示装置に対して、駆動電圧を印加したところ、良好な表示特性を示し、信頼性の高い液晶表示装置であることが分かった。 When a driving voltage was applied to the obtained liquid crystal display device, it was found that the liquid crystal display device showed good display characteristics and high reliability.
(実施例14)
薄膜トランジスター(TFT)を用いた有機EL表示装置を以下の方法で作製した(図2参照)。
ガラス基板6上にボトムゲート型のTFT1を形成し、このTFT1を覆う状態でSi3N4からなる絶縁膜3を形成した。次に、この絶縁膜3に、ここでは図示を省略したコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールを介してTFT1に接続される配線2(高さ1.0μm)を絶縁膜3上に形成した。この配線2は、TFT1間、又は、後の工程で形成される有機EL素子とTFT1とを接続するためのものである。(Example 14)
An organic EL display device using a thin film transistor (TFT) was produced by the following method (see FIG. 2).
A bottom gate type TFT 1 was formed on a glass substrate 6, and an insulating film 3 made of Si 3 N 4 was formed so as to cover the TFT 1. Next, a contact hole (not shown) is formed in the insulating film 3, and then a wiring 2 (height 1.0 μm) connected to the TFT 1 through the contact hole is formed on the insulating film 3. . The wiring 2 is for connecting the TFT 1 with an organic EL element formed between the TFTs 1 or in a later process.
更に、配線2の形成による凹凸を平坦化するために、配線2による凹凸を埋め込む状態で絶縁膜3上へ平坦化膜4を形成した。絶縁膜3上への平坦化膜4の形成は、実施例1の感光性樹脂組成物を基板上にスピン塗布し、ホットプレート上でプリベーク(90℃/120秒)した後、マスク上から高圧水銀灯を用いてi線(365nm)を45mJ/cm2(エネルギー強度20mW/cm2)照射した後、アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、230℃/30分間の加熱処理を行った。
感光性樹脂組成物を塗布する際の塗布性は良好で、露光、現像、焼成の後に得られた硬化膜には、しわやクラックの発生は認められなかった。更に、配線2の平均段差は500nm、作製した平坦化膜4の膜厚は2,000nmであった。Further, in order to flatten the unevenness due to the formation of the wiring 2, the flattening film 4 was formed on the insulating film 3 in a state where the unevenness due to the wiring 2 was embedded. The planarizing film 4 is formed on the insulating film 3 by spin-coating the photosensitive resin composition of Example 1 on a substrate, pre-baking (90 ° C./120 seconds) on a hot plate, and then applying high pressure from above the mask. After irradiating 45 mJ / cm 2 (energy intensity 20 mW / cm 2 ) with i-line (365 nm) using a mercury lamp, a pattern was formed by developing with an alkaline aqueous solution, and heat treatment was performed at 230 ° C./30 minutes.
The applicability when applying the photosensitive resin composition was good, and no wrinkles or cracks were observed in the cured film obtained after exposure, development and baking. Furthermore, the average step of the wiring 2 was 500 nm, and the thickness of the prepared planarizing film 4 was 2,000 nm.
次に、得られた平坦化膜4上に、ボトムエミッション型の有機EL素子を形成した。まず、平坦化膜4上に、ITOからなる第一電極5を、コンタクトホール7を介して配線2に接続させて形成した。その後、レジストを塗布、プリベークし、所望のパターンのマスクを介して露光し、現像した。このレジストパターンをマスクとして、ITOエッチャント用いたウエットエッチングによりパターン加工を行った。その後、レジスト剥離液(リムーバ100、AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を用いて上記レジストパターンを50℃で剥離した。こうして得られた第一電極5は、有機EL素子の陽極に相当する。 Next, a bottom emission type organic EL element was formed on the obtained planarization film 4. First, a first electrode 5 made of ITO was formed on the planarizing film 4 so as to be connected to the wiring 2 through the contact hole 7. Thereafter, a resist was applied, prebaked, exposed through a mask having a desired pattern, and developed. Using this resist pattern as a mask, pattern processing was performed by wet etching using an ITO etchant. Thereafter, the resist pattern was stripped at 50 ° C. using a resist stripper (remover 100, manufactured by AZ Electronic Materials). The first electrode 5 thus obtained corresponds to the anode of the organic EL element.
次に、第一電極5の周縁を覆う形状の絶縁膜8を形成した。絶縁膜8には、実施例1の感光性樹脂組成物を用い、上記と同様の方法で絶縁膜8を形成した。この絶縁膜8を設けることによって、第一電極5とこの後の工程で形成する第二電極との間のショートを防止することができる。 Next, an insulating film 8 having a shape covering the periphery of the first electrode 5 was formed. As the insulating film 8, the photosensitive resin composition of Example 1 was used, and the insulating film 8 was formed by the same method as described above. By providing this insulating film 8, it is possible to prevent a short circuit between the first electrode 5 and the second electrode formed in the subsequent process.
更に、真空蒸着装置内で所望のパターンマスクを介して、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次蒸着して設けた。次いで、基板上方の全面にAlからなる第二電極を形成した。得られた上記基板を蒸着機から取り出し、封止用ガラス板と紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることで封止した。 Furthermore, a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer were sequentially deposited through a desired pattern mask in a vacuum deposition apparatus. Next, a second electrode made of Al was formed on the entire surface above the substrate. The obtained board | substrate was taken out from the vapor deposition machine, and it sealed by bonding together using the glass plate for sealing, and an ultraviolet curable epoxy resin.
以上のようにして、各有機EL素子にこれを駆動するためのTFT1が接続してなるアクティブマトリックス型の有機EL表示装置が得られた。駆動回路を介して電圧を印加したところ、良好な表示特性を示し、信頼性の高い有機EL表示装置であることが分かった。 As described above, an active matrix type organic EL display device in which each organic EL element is connected to the TFT 1 for driving the organic EL element was obtained. When a voltage was applied via the drive circuit, it was found that the organic EL display device showed good display characteristics and high reliability.
(実施例15)
以下に述べる方法により本発明の高屈折率の硬化性樹脂材料を用いてタッチパネル表示装置を作成した。
<第一の透明電極パターンの形成>
[透明電極層の形成]
あらかじめマスク層が形成された強化処理ガラス(300mm×400mm×0.7mm)の前面板を、真空チャンバー内に導入し、SnO2含有率が10質量%のITOターゲット(インジウム:錫=95:5(モル比))を用いて、DCマグネトロンスパッタリング(条件:基材の温度250℃、アルゴン圧0.13Pa、酸素圧0.01Pa)により、厚さ40nmのITO薄膜を形成し、透明電極層を形成した前面板を得た。ITO薄膜の表面抵抗は80Ω/□であった。(Example 15)
A touch panel display device was prepared by using the high refractive index curable resin material of the present invention by the method described below.
<Formation of first transparent electrode pattern>
[Formation of transparent electrode layer]
A front plate of tempered glass (300 mm × 400 mm × 0.7 mm) with a mask layer formed in advance is introduced into a vacuum chamber, and an ITO target (indium: tin = 95: 5) with a SnO 2 content of 10% by mass. (Molar ratio)) was used to form an ITO thin film having a thickness of 40 nm by DC magnetron sputtering (conditions: substrate temperature 250 ° C., argon pressure 0.13 Pa, oxygen pressure 0.01 Pa), and a transparent electrode layer was formed. A formed front plate was obtained. The surface resistance of the ITO thin film was 80Ω / □.
次いで、市販のエッチングレジストをITO上に塗布・乾燥し、エッチングレジスト層を形成した。露光マスク(透明電極パターンを有す石英露光マスク)面と上記エッチングレジスト層との間の距離を100μmに設定し、露光量50mJ/cm2(i線)でパターン露光したのち、専用の現像液で現像を行い、更に130℃30分間のポストベーク処理を行って、透明電極層とエッチング用光硬化性樹脂層パターンとを形成した前面板を得た。Next, a commercially available etching resist was applied onto ITO and dried to form an etching resist layer. The distance between the surface of the exposure mask (quartz exposure mask having a transparent electrode pattern) and the etching resist layer is set to 100 μm, pattern exposure is performed at an exposure amount of 50 mJ / cm 2 (i-line), and then a dedicated developer. And a post-bake treatment at 130 ° C. for 30 minutes to obtain a front plate on which a transparent electrode layer and a photocurable resin layer pattern for etching were formed.
透明電極層とエッチング用光硬化性樹脂層パターンとを形成した前面板を、ITOエッチャント(塩酸、塩化カリウム水溶液。液温30℃)を入れたエッチング槽に浸漬し、100秒処理し、エッチングレジスト層で覆われていない露出した領域の透明電極層を溶解除去し、エッチングレジスト層パターンのついた透明電極層パターン付の前面板を得た。
次に、エッチングレジスト層パターンのついた透明電極層パターン付の前面板を、専用のレジスト剥離液に浸漬し、エッチング用光硬化性樹脂層を除去し、マスク層と第一の透明電極パターンとを形成した前面板を得た。The front plate on which the transparent electrode layer and the photocurable resin layer pattern for etching are formed is immersed in an etching tank containing ITO etchant (hydrochloric acid, potassium chloride aqueous solution, liquid temperature 30 ° C.), treated for 100 seconds, and etched resist. The exposed transparent electrode layer not covered with the layer was dissolved and removed to obtain a front plate with a transparent electrode layer pattern with an etching resist layer pattern.
Next, the front plate with the transparent electrode layer pattern with the etching resist layer pattern is immersed in a dedicated resist stripping solution, the photocurable resin layer for etching is removed, and the mask layer and the first transparent electrode pattern A front plate formed was obtained.
[絶縁層の形成]
マスク層と第一の透明電極パターンとを形成した前面板の上に、実施例1の感光性樹脂組成物を塗布・乾燥(膜厚1μm、90℃120秒)し、感光性樹脂組成物層を得た。露光マスク(絶縁層用パターンを有す石英露光マスク)面と上記感光性樹脂組成物層との間の距離を30μmに設定し、露光量50mJ/cm2(i線)でパターン露光した。
次に、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により23℃で15秒間浸液盛り法にて現像し、更に超純水で10秒間リンスした。続いて220℃45分のポストベーク処理を行って、マスク層、第一の透明電極パターン、絶縁層パターンを形成した前面板を得た。[Formation of insulating layer]
On the front plate on which the mask layer and the first transparent electrode pattern were formed, the photosensitive resin composition of Example 1 was applied and dried (film thickness: 1 μm, 90 ° C., 120 seconds) to form a photosensitive resin composition layer. Got. The distance between the exposure mask (quartz exposure mask having an insulating layer pattern) surface and the photosensitive resin composition layer was set to 30 μm, and pattern exposure was performed at an exposure amount of 50 mJ / cm 2 (i-line).
Next, the film was developed with a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 15 seconds by immersion and further rinsed with ultrapure water for 10 seconds. Subsequently, a post-bake treatment at 220 ° C. for 45 minutes was performed to obtain a front plate on which a mask layer, a first transparent electrode pattern, and an insulating layer pattern were formed.
<第二の透明電極パターンの形成>
[透明電極層の形成]
上記第一の透明電極パターンの形成と同様にして、絶縁層パターンまで形成した前面板をDCマグネトロンスパッタリング処理し(条件:基材の温度50℃、アルゴン圧0.13Pa、酸素圧0.01Pa)、厚さ80nmのITO薄膜を形成し、透明電極層を形成した前面板を得た。ITO薄膜の表面抵抗は110Ω/□であった。
第一の透明電極パターンの形成の形成と同様にして、市販のエッチングレジストを用いて、第一の透明電極パターン、実施例1の感光性樹脂組成物を用いて形成した絶縁層パターン、透明電極層、エッチングレジストパターンを形成した前面板を得た(ポストベーク処理;130℃30分間)。
更に、第一の透明電極パターンの形成の形成と同様にして、エッチングし、エッチングレジスト層を除去することにより、マスク層、第一の透明電極パターン、実施例1の感光性樹脂組成物用いて形成した絶縁層パターン、第二の透明電極パターンを形成した前面板を得た。<Formation of second transparent electrode pattern>
[Formation of transparent electrode layer]
In the same manner as the formation of the first transparent electrode pattern, the front plate formed up to the insulating layer pattern was subjected to DC magnetron sputtering treatment (conditions: substrate temperature 50 ° C., argon pressure 0.13 Pa, oxygen pressure 0.01 Pa). An ITO thin film having a thickness of 80 nm was formed to obtain a front plate on which a transparent electrode layer was formed. The surface resistance of the ITO thin film was 110Ω / □.
In the same manner as in the formation of the first transparent electrode pattern, a commercially available etching resist is used, and the first transparent electrode pattern, the insulating layer pattern formed using the photosensitive resin composition of Example 1, and the transparent electrode A front plate on which a layer and an etching resist pattern were formed was obtained (post-bake treatment; 130 ° C. for 30 minutes).
Further, by etching and removing the etching resist layer in the same manner as in the formation of the first transparent electrode pattern, the mask layer, the first transparent electrode pattern, and the photosensitive resin composition of Example 1 were used. A front plate on which the formed insulating layer pattern and second transparent electrode pattern were formed was obtained.
<第一及び第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の形成>
上記第一、及び、第二の透明電極パターンの形成と同様にして、第一の透明電極パターン、実施例1の感光性樹脂組成物を用いて形成した絶縁層パターン、第二の透明電極パターンを形成した前面板をDCマグネトロンスパッタリング処理し、厚さ200nmのアルミニウム(Al)薄膜を形成した前面板を得た。
上記第一、及び、第二の透明電極パターンの形成と同様にして、市販のエッチングレジストを用いて、第一の透明電極パターン、実施例1の感光性樹脂組成物を用いて形成した絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、エッチングレジストパターンを形成した前面板を得た。(ポストベーク処理;130℃30分間)。
更に、第一の透明電極パターンの形成の形成と同様にして、エッチング(30℃50秒間)し、エッチングレジスト層を除去(45℃200秒間)することにより、マスク層、第一の透明電極パターン、実施例1の感光性樹脂組成物を用いて形成した絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一及び第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板を得た。<Formation of Conductive Element Different from First and Second Transparent Electrode Pattern>
Similar to the formation of the first and second transparent electrode patterns, the first transparent electrode pattern, the insulating layer pattern formed using the photosensitive resin composition of Example 1, and the second transparent electrode pattern The front plate on which was formed was subjected to DC magnetron sputtering to obtain a front plate on which an aluminum (Al) thin film having a thickness of 200 nm was formed.
Insulating layer formed using the first transparent electrode pattern, the photosensitive resin composition of Example 1, using a commercially available etching resist in the same manner as the formation of the first and second transparent electrode patterns. A front plate on which a pattern, a second transparent electrode pattern, and an etching resist pattern were formed was obtained. (Post-bake treatment; 130 ° C. for 30 minutes).
Further, in the same manner as in the formation of the first transparent electrode pattern, etching (30 ° C. for 50 seconds) is performed, and the etching resist layer is removed (45 ° C. for 200 seconds), whereby the mask layer and the first transparent electrode pattern are removed. In addition, an insulating layer pattern formed by using the photosensitive resin composition of Example 1, a second transparent electrode pattern, and a front plate on which conductive elements different from the first and second transparent electrode patterns were formed were obtained. .
<透明保護層の形成>
絶縁層の形成と同様にして、上記第一及び第二の透明電極パターンとは別の導電性要素まで形成した前面板に、実施例1の硬化性樹脂組成物を塗布・乾燥(膜厚1μm、90℃120秒)し、感光性樹脂組成物膜を得た。更に、露光マスクを介さずに露光量50mJ/cm2(i線)で前面露光し、現像、ポスト露光(1,000mJ/cm2)、ポストベーク処理を行って、マスク層、第一の透明電極パターン、実施例1の感光性樹脂組成物を用いて形成した絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一及び第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように実施例1の感光性樹脂組成物を用いて形成した絶縁層(透明保護層)を積層した前面板を得た。<Formation of transparent protective layer>
In the same manner as the formation of the insulating layer, the curable resin composition of Example 1 was applied and dried (film thickness: 1 μm) on the front plate formed up to the conductive element different from the first and second transparent electrode patterns. , 90 ° C. for 120 seconds) to obtain a photosensitive resin composition film. Furthermore, the front exposure is performed with an exposure amount of 50 mJ / cm 2 (i-line) without using an exposure mask, development, post-exposure (1,000 mJ / cm 2 ), and post-bake treatment are performed to obtain a mask layer and a first transparent The electrode pattern, the insulating layer pattern formed using the photosensitive resin composition of Example 1, the second transparent electrode pattern, and all the conductive elements different from the first and second transparent electrode patterns are covered. The front board which laminated | stacked the insulating layer (transparent protective layer) formed using the photosensitive resin composition of Example 1 was obtained.
<画像表示装置(タッチパネル)の作製>
特開2009−47936号公報に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板を貼り合わせ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた画像表示装置を作製した。<Production of image display device (touch panel)>
A liquid crystal display device manufactured by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-47936 is bonded to the previously manufactured front plate, and an image display device including a capacitive input device as a constituent element is manufactured by a known method. did.
<前面板、及び、画像表示装置の評価>
第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、及び、これらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有してあり、タッチパネルとして良好な表示特性が得られた。更に、第一及び第二の透明電極パターンは視認されにくく、表示特性に優れた画像表示装置が得られた。<Evaluation of front plate and image display device>
There is no problem in the conductivity of each of the first transparent electrode pattern, the second transparent electrode pattern, and other conductive elements, while the first transparent electrode pattern and the second transparent electrode pattern Between the electrode patterns, there was insulation, and good display characteristics as a touch panel were obtained. Furthermore, the first and second transparent electrode patterns were hardly visible and an image display device having excellent display characteristics was obtained.
1:TFT(薄膜トランジスター)、2:配線、3:絶縁膜、4:平坦化膜、5:第一電極、6:ガラス基板、7:コンタクトホール、8:絶縁膜、10:液晶表示装置、12:バックライトユニット、14,15:ガラス基板、16:TFT、17:硬化膜、18:コンタクトホール、19:ITO透明電極、20:液晶、22:カラーフィルター、30:静電容量型入力装置、31:前面板、32:マスク層、33:第一の透明電極パターン、33a:パッド部分、33b:接続部分、34:第二の透明電極パターン、35:絶縁層、36:導電性要素、37:透明保護層、38:開口部、X:第一の方向、Y:第二の方向 1: TFT (thin film transistor), 2: wiring, 3: insulating film, 4: planarization film, 5: first electrode, 6: glass substrate, 7: contact hole, 8: insulating film, 10: liquid crystal display device, 12: Backlight unit, 14, 15: Glass substrate, 16: TFT, 17: Cured film, 18: Contact hole, 19: ITO transparent electrode, 20: Liquid crystal, 22: Color filter, 30: Capacitive input device 31: front plate, 32: mask layer, 33: first transparent electrode pattern, 33a: pad portion, 33b: connection portion, 34: second transparent electrode pattern, 35: insulating layer, 36: conductive element, 37: transparent protective layer, 38: opening, X: first direction, Y: second direction
本発明の上記課題は、以下の<1>、<8>〜<10>又は<12>〜<14>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<2>〜<7>及び<11>とともに以下に記載する。
<1>(成分A)酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位を含む重合体、(成分B)芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する化合物、(成分C)金属酸化物粒子、(成分D)光酸発生剤、並びに、(成分E)溶剤、を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物、
<2>成分Cが、酸化チタン粒子又は酸化ジルコニウム粒子である、上記<1>に記載の感光性樹脂組成物、
<3>(成分F)分散剤を更に含有する、上記<1>又は<2>に記載の感光性樹脂組成物、
<4>成分Fが、少なくとも1種の酸基を有する分散剤を含む、上記<3>に記載の感光性樹脂組成物、
<5>成分Fが、下記式(S)で表され、少なくとも1種の酸基を有する分散剤を含む、上記<4>に記載の感光性樹脂組成物、
The above-described problems of the present invention have been solved by means described in the following <1>, <8> to < 10 >, or < 12 > to < 14 >. It describes below with <2>-<7> and < 11 > which are preferable embodiments.
<1> (Component A) a polymer containing a structural unit having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group, (Component B) having no aromatic ether bond and phenol group, and an epoxy group and / or A photosensitive resin composition comprising a compound having an oxetanyl group, (Component C) metal oxide particles, (Component D) a photoacid generator, and (Component E) a solvent;
<2> The photosensitive resin composition according to <1>, wherein component C is titanium oxide particles or zirconium oxide particles,
<3> (Component F) The photosensitive resin composition according to <1> or <2>, further containing a dispersant,
<4> The photosensitive resin composition according to <3>, wherein the component F includes a dispersant having at least one acid group,
<5> The photosensitive resin composition according to <4>, wherein the component F is represented by the following formula (S) and includes a dispersant having at least one acid group;
<7>成分Dが、オキシムスルホネート化合物である、上記<1>〜<6>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物、
<8>少なくとも工程(a)〜(c)をこの順に含むことを特徴とする硬化物の製造方法、
(a)上記<1>〜<7>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布する塗布工程
(b)塗布された樹脂組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
(c)溶剤が除去された樹脂組成物を熱処理する熱処理工程
<9>少なくとも工程(1)〜(5)をこの順に含むことを特徴とする樹脂パターン製造方法、
(1)上記<1>〜<7>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布する塗布工程
(2)塗布された樹脂組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
(3)溶剤が除去された樹脂組成物を活性光線によりパターン状に露光する露光工程
(4)露光された樹脂組成物を水性現像液により現像する現像工程
(5)現像された樹脂組成物を熱処理する熱処理工程
<10>上記<1>〜<7>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜、
<11>層間絶縁膜である、上記<10>に記載の硬化膜、
<12>上記<10>又は<11>に記載の硬化膜を有する液晶表示装置、
<13>上記<10>又は<11>記載の硬化膜を有する有機EL表示装置、
<14>上記<10>又は<11>に記載の硬化膜を有するタッチパネル表示装置。
<7> The photosensitive resin composition according to any one of <1> to <6>, wherein Component D is an oxime sulfonate compound,
<8> A method for producing a cured product comprising at least steps (a) to (c) in this order,
(A) Application step of applying the photosensitive resin composition according to any one of the above <1> to <7> on a substrate (b) Solvent removal step of removing the solvent from the applied resin composition ( c) Heat treatment step of heat-treating the resin composition from which the solvent has been removed <9> A resin pattern manufacturing method comprising at least steps (1) to (5) in this order,
(1) Application step of applying the photosensitive resin composition according to any one of the above <1> to <7> on a substrate (2) Solvent removal step of removing the solvent from the applied resin composition ( 3) An exposure step in which the resin composition from which the solvent has been removed is exposed in a pattern with actinic rays. (4) A development step in which the exposed resin composition is developed with an aqueous developer. (5) A heat treatment is performed on the developed resin composition. as heat treatment engineering to
< 10 > A cured film obtained by curing the photosensitive resin composition according to any one of <1> to <7> above,
< 11 > The cured film according to < 10 >, which is an interlayer insulating film,
< 12 > A liquid crystal display device having the cured film according to the above < 10 > or < 11 >,
< 13 > An organic EL display device having the cured film according to the above < 10 > or < 11 >,
< 14 > A touch panel display device having the cured film according to < 10 > or < 11 >.
Claims (15)
(成分B)芳香族エーテル結合及びフェノール基を有さず、かつエポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する化合物、
(成分C)金属酸化物粒子、
(成分D)光酸発生剤、並びに、
(成分E)溶剤、を含有することを特徴とする
感光性樹脂組成物。(Component A) a polymer containing a structural unit having a group in which an acid group is protected with an acid-decomposable group,
(Component B) a compound having no aromatic ether bond and a phenol group and having an epoxy group and / or an oxetanyl group,
(Component C) metal oxide particles,
(Component D) a photoacid generator, and
(Component E) A photosensitive resin composition comprising a solvent.
(a)請求項1〜7のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布する塗布工程
(b)塗布された樹脂組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
(c)溶剤が除去された樹脂組成物を熱処理する熱処理工程The manufacturing method of the hardened | cured material characterized by including at least process (a)-(c) in this order.
(A) Application process of applying the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7 on a substrate (b) Solvent removal process of removing a solvent from the applied resin composition (c) Solvent Heat treatment step of heat treating the resin composition from which the resin has been removed
(1)請求項1〜7のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布する塗布工程
(2)塗布された樹脂組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
(3)溶剤が除去された樹脂組成物を活性光線によりパターン状に露光する露光工程
(4)露光された樹脂組成物を水性現像液により現像する現像工程
(5)現像された樹脂組成物を熱処理する熱処理工程The resin pattern manufacturing method characterized by including at least process (1)-(5) in this order.
(1) Application step of applying the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7 on a substrate (2) Solvent removal step of removing a solvent from the applied resin composition (3) Solvent (4) Development step of developing the exposed resin composition with an aqueous developer (5) Heat treatment step of heat-treating the developed resin composition
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