TW201833256A - 液晶顯示裝置用樹脂組成物、液晶顯示裝置用膜及共聚合物 - Google Patents
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Abstract
一種液晶顯示裝置用樹脂組成物,係含有樹脂(A)、溶劑及整平劑,前述樹脂(A)係含有具有碳數2至4的環狀醚結構之構成單元(Aa)與具有活性亞甲基或活性次甲基的構成單元(Ab)而不含來自屬於由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所組成之群組的化合物之構成單元(Ac)的共聚合物。
Description
本發明係有關液晶顯示裝置用樹脂組成物、液晶顯示裝置用膜及共聚合物。
近年的液晶顯示裝置中,已在形成外塗層等膜方面使用樹脂組成物。日本特開2008-181087號公報記載之樹脂組成物係含有由甲基丙烯酸及3,4-環氧基三環[5.2.1.02.6]丙烯酸癸酯聚合而成之共聚合物的樹脂組成物。
即使在具有階差的基底或基板上形成液晶顯示裝置的外塗層時,也要求該外塗層是平整的。
本發明的目的是提供即使在具有階差的基底或基板上形成,也可形成平整的膜之液晶顯示裝置用樹脂組成物、及適合作為該樹脂組成物的材料之共聚合物。
本發明係包含以下的發明。
〔1〕一種液晶顯示裝置用樹脂組成物,係含有樹脂(A)、溶劑及整平劑,前述樹脂(A)係含有具有碳數2至4的環狀醚結構之構成單元(Aa)與具有活性亞甲基或活性次甲基的構成單元(Ab)而不含來自屬於不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所組成之群組的化合物之構成單元(Ac)的共聚合物。
〔2〕如〔1〕項所述之液晶顯示裝置用樹脂組成物,其中,前述樹脂(A)的酸價為0mg-KOH/g至5mg-KOH/g。
〔3〕如〔1〕或〔2〕項所述之液晶顯示裝置用樹脂組成物,其中,前述樹脂(A)係由具有碳數2至4的環狀醚結構之構成單元(Aa)與具有活性亞甲基或活性次甲基的構成單元(Ab)形成之共聚合物。
〔4〕如〔1〕至〔3〕項中任一項所述之液晶顯示裝置用樹脂組成物,其中,前述構成單元(Aa)係由具有環氧乙烷基與乙烯性不飽和鍵的單體衍生而得之構成單元。
〔5〕如〔1〕至〔4〕項中任一項所述之液晶顯示裝置用樹脂組成物,其中,前述構成單元(Aa)係式(Aa-1)或式(Aa-2)表示的構成單元。
Xb1及Xb2係表示單鍵、*-Rb3-、*-Rb3-O-、*-Rb3-S-或*--Rb3-NH-。
Rb3係表示碳數1至6的烷二基。
*係表示與O的鍵結。]
〔6〕如〔1〕至〔5〕項中任一項所述之液晶顯示裝置用樹脂組成物,其中,整平劑是氟系界面活性劑。
〔7〕一種液晶顯示裝置用膜,係由〔1〕至〔6〕項中任一項所述之液晶顯示裝置用樹脂組成物形成者。
〔8〕一種共聚合物,係含有具有碳數2至4的環狀醚結構之構成單元(Aa)與具有活性亞甲基或活性次甲基的構成單元(Ab)而不含來自屬於由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所組成之群組的化合物之構成單元(Ac), 前述構成單元(Aa)包含式(Aa-1)或式(Aa-2)表示的構成單元。
Xb1及Xb2係表示單鍵、*-Rb3-、*-Rb3-O-、*-Rb3-S-或*-Rb3-NH-。
Rb3係表示碳數1至6的烷二基。
*係表示與O的鍵結。]
若藉由本發明的液晶顯示裝置用樹脂組成物,因可減少基底或基板的階差,故即使在具有階差的基底或基板上也可形成平整的膜。
1‧‧‧玻璃基板
2‧‧‧線與間隔圖案
2a‧‧‧間隔
2b‧‧‧線
3‧‧‧膜
第1圖係表示玻璃基板上經積層線圖案與膜之狀態的示意圖。
本說明書中,例示作為各成分的化合物如無特別的說明,可單獨使用或將數種組合使用。
[液晶顯示裝置用樹脂組成物]
以下,本發明的液晶顯示裝置用樹脂組成物也稱為「本發明的樹脂組成物」或「樹脂組成物」。
本發明的樹脂組成物係含有樹脂(A)、溶劑(E)及整平劑(B)的樹脂組成物,樹脂(A)係含有具有碳數2至4的環狀醚結構的構成單元(以下,稱為構成單元(Aa)。)與具有活性亞甲基或活性次甲基的構成單元(以下,稱為構成單元(Ab)。)而不含有來自屬於由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所組成之群組的構成單元(以下,稱為構成單元(Ac)。)之共聚合物。本發明的樹脂組成物,因樹脂(A)含有構成單元(Aa)與構成單元(Ab)、而不含構成單元(Ac),故可改善由樹脂 組成物形成的膜之平整性。
本發明的樹脂組成物係以含有聚合性化合物(C)為佳。含有聚合性化合物(C)時,係以含有聚合起始劑(D)為佳。同時,本發明的樹脂組成物也可含有其他的成分、抗氧化劑(F)、硬化劑(G)等。硬化劑(G)可例示如多元羧酸(G1)、咪唑化合物(G2)等。
<樹脂(A)>
樹脂(A)係具有硬化性的樹脂,並以熱硬化性樹脂為佳,而以於60℃以上的熱進行硬化之樹脂更佳。樹脂(A)係含有構成單元(Aa)與構成單元(Ab)而不含構成單元(Ac)的共聚合物。該共聚合物可進一步與構成單元(Aa)或構成單元(Ab)共聚合,且亦可具有來自構成單元(Aa)、(Ab)及(Ac)以外的化合物之構成單元(以下,稱為構成單元(Ad))。
本說明中,「(甲基)丙烯酸」係指選自丙烯酸及甲基丙烯酸所組成之群組的至少1種。「(甲基)丙烯醯基」及「(甲基)丙烯酸酯」等標示也具有相同之意。樹脂(A)含有構成單元(Aa)、構成單元(Ab)及構成單元(Ad),可各別含有2種以上。
〔1〕構成單元(Aa)
構成單元(Aa)係由碳數2至4的環狀醚結構(例如選自環氧乙烷環、氧雜環丁烷環及四氫呋喃環所組成之群組的至少1種)及具有乙烯性不飽和鍵的不飽和化合物衍生而得之構成單元。構成單元(Aa)可由該不飽和化合物聚合而得。構成單元(Aa)亦可藉由其他的構成單元(Aa’)與具有碳 數2至4的環狀醚結構之化合物反應聚合而得。
衍生而得構成單元(Aa)的不飽和化合物可列舉:例如具有環氧乙烷基與乙烯性不飽和鍵的單體(以下,稱為單體(Aa1))、具有氧雜環丁烷基與乙烯性不飽和鍵的單體(以下,稱為單體(Aa2))、具有四氫呋喃基與乙烯性不飽和鍵的單體(以下,稱為單體(Aa3))。
單體(Aa1)可列舉:例如具有直鏈狀或分枝鏈狀的不飽和脂肪族烴基係環氧化之結構與乙烯性不飽和鍵的單體(以下,稱為單體(Aa1-1))、及具有不飽和脂環式烴基係環氧化的構造與乙烯性不飽和鍵之單體(以下,稱為單體(Aa1-2))。
單體(Aa1-1)可列舉(甲基)丙烯酸去水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-甲基去水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-乙基去水甘油酯、去水甘油基乙烯醚、鄰-乙烯基苯甲基去水甘油醚、間-乙烯基苯甲基去水甘油醚、對-乙烯基苯甲基去水甘油醚、α-甲基-鄰-乙烯基苯甲基去水甘油醚、α-甲基-間-乙烯基苯甲基去水甘油醚、α-甲基-對-乙烯基苯甲基去水甘油醚、2,3-雙(去水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,4-雙(去水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,5-雙(去水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,6-雙(去水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-參(去水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-參(去水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-參(去水甘油基氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-參(去水甘油基氧基甲基)苯乙烯、2,4,6-參(去水甘油基氧基甲基)苯乙烯等。
單體(Aa1-2)可列舉乙烯基環己烯單氧化物、1,2-環氧基-4-乙烯基環己烷(例如,CELLOXIDE 2000;(股)Daicel製造)、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯(例如,Cyclomer A 400;(股)Daicel製造)、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯(例如,Cyclomer M 100;(股)Daicel製造)、式(I)表示的化合物及式(II)表示的化合物等。
[式(I)及式(II)中,Rb1及Rb2係表示氫原子或碳數1至4的烷基,該烷基中所含的氫原子可用羥基取代。
Xb1及Xb2係相互獨立的表示單鍵、*-Rb3-、*-Rb3-O-、*-Rb3-S-或*-Rb3-NH-。
Rb3係表示碳數1至6的烷二基。
*係表示與O的鍵結。]
碳數1至4的烷基可列舉甲基、乙基、正-丙基、異丙基、正-丁基、第二丁基、第三丁基等。
氫原子經羥基取代的烷基可列舉羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、1-羥基丙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基、1-羥基-1-甲基乙基、2-羥基-1-甲基乙基、1-羥基丁基、2-羥基丁基、3-羥基丁基、4-羥基丁基等。
Rb1及Rb2較佳可列舉氫原子、甲基、羥基 甲基、1-羥基乙基及2-羥基乙基,更佳的可列舉氫原子及甲基。
碳數1至6的烷二基可列舉亞甲基、伸乙基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基等。
Xb1及Xb2較佳的可列舉單鍵、亞甲基、伸乙基、*-CH2-O-、*-CH2CH2-O-,更佳的可列舉單鍵、*-CH2CH2-O-。*是表示與O的鍵結。
式(I)表示的化合物可列舉式(I-1)至式(I-15)中任一式表示的化合物等。其中,以式(I-1)、式(I-3)、式(I-5)、式(I-7)、式(I-9)或式(I-11)至式(I-15)表示的化合物為佳,而以式(I-1)、式(I-7)、式(I-9)或式(I-15)表示的化合物更佳。
式(II)表示的化合物可列舉式(II-1)至式(II-15)中任一式表示的化合物等。其中,以式(II-1)、式(II-3)、式(II-5)、式(II-7)、式(II-9)或式(II-11)至式(II-15)表示的化合物為佳,而以式(II-1)、式(II-7)、式(II-9)或式(II-15)表示的化合物更佳。
式(I)表示的化合物及式(II)表示的化合物,可分別單獨使用,也可用任意比率混合後使用。混合使用時,式(I)表示的化合物及式(II)表示的化合物之含有比率以莫耳為基準,較佳的是5:95至95:5,更佳的是10:90至90:10,又更佳的是20:80至80:20。例如,可使用以50:50之比例含有式(I-1)表示的化合物與式(II-1)表示的化合物之混合物(作為市售品,有商品名「E-DCPA」((股)Daicel製造))。
單體(Aa2)係以具有氧雜環丁烷基與(甲基)丙烯醯氧基的單體更佳。單體(Aa2)可列舉3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷等。
單體(Aa3)係以具有四氫呋喃基與(甲基)丙 烯醯氧基的單體為佳。單體(Aa3)可列舉丙烯酸四氫呋喃酯(例如Viscoat V # 150,大阪有機化學工業(股)製造)。
就使樹脂組成物的保存穩定性、獲得的膜之耐藥品性、耐熱性及機械強度傾向優異,並且可得優異的平整性而言,構成單元(Aa)是以由單體(Aa1)衍生的構成單元為佳,並以由單體(Aa1-2)衍生的構成單元更佳,而以式(Aa1-1)、式(Aa1-2)表示的構成單元又更佳。
式(Aa1-1)表示的構成單元可由式(I)表示的化合物衍生而得,式(Aa1-2)表示的構成單元可由式(II)表示的化合物衍生而得。
[式(Aa1-1)及式(Aa1-2)中,Rb1及Rb2係表示氫原子或碳數1至4的烷基,該烷基中所含的氫原子可用羥基取代。
Xb1及Xb2係表示相互獨立的單鍵、*-Rb3-、*-Rb3-O-、*-Rb3-S-或*-Rb3-NH-。
Rb3係表示碳數1至6的烷二基。
*係表示與O的鍵結。]
〔2〕構成單元(Ab)
構成單元(Ab)係由具有活性亞甲基或活性次甲基的不飽和化合物衍生而得之構成單元。由具有活性亞甲基或活性次甲基的不飽和化合物衍生而得之構成單元係指由該不 飽和化合物聚合而得的共聚合物中之該不飽和化合物的構成單元。該構成單元可藉由具有活性亞甲基或活性次甲基的不飽和化合物聚合而得。或也可使另外的構成單元(Ab’)與具有活性亞甲基或活性次甲基的化合物(Ab”)反應而得。
衍生而得構成單元(Ab)的不飽和化合物是以式(III)表示,具有活性次甲基的不飽和化合物可列舉式(IV)表示的化合物。
R11-X-R12-R13-CH2-R14 (III)
[式(III)及式(VI)中,R11係表示氫原子或可含有雜原子的碳數1至24的烴基。
R12係表示單鍵或碳數1至20的二價烴基。
R13係表示式(1-1)至式(1-3)中任一式表示的二價之基。
R14係表示式(1-4)至式(1-7)中任一式表示的基。]
[R14係表示氫原子或可含有雜原子的碳數1至24之羥基。X係表示式(1-8)至式(1-10)中任一式表示的二價基。]
R11及R15係以可具有氧原子或氮原子的碳數1至8之烷基、可具有氧原子或氮原子的碳數3至10之環烷基、氫原子等為佳。
R11及R15係相互獨立,以氫原子、甲基、乙基、丙基、丁基、己基、環己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、己氧基、環己氧基或式(1-11)至式(1-13)表示的基為佳,並以氫原子或甲基更佳。
R12係以單鍵、碳數1至20(以碳數1至4為佳)的烷二基、碳數3至10的環烷二基為佳。R12係以單鍵、亞甲基、伸乙基、丙烷二基、丁烷二基、己烷二基、環己烷二基、辛烷二基、癸烷二基、十二烷二基、下述式 表示的基(*是表示鍵結。)為佳,並以單鍵、亞甲基、伸乙基更佳。
式(III)表示的化合物,具體上可列舉以下的化合物等。
式(IV)表示的化合物可具體列舉以下的化合物等。
式(III-1)至(III-7)、(III-16)、(IV-1)、(IV-2)及(IV-5)係R11為甲基的化合物,同樣的,將R11置換成氫原子的化合物,也可列舉作為式(III)表示的化合物或式(IV)表示的化合物。
構成單元(Ab)係以式(Ab-1)表示的構成單元為佳。
[式(Ab-1)中,R3是表示氫原子或甲基,R4是表示氫原子或碳數1至6的烷基。]
衍生而得式(Ab-1)表示的構成單元之化合物可列舉:例如乙醯乙酸2-(甲基丙烯醯氧基)乙酯〔式(III-1)表示的化合物〕。
〔3〕構成單元(Ac)
構成單元(Ac)係由屬於由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所組成之群組的化合物衍生而得之構成單元。屬於由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐組成之群組的化合物可列舉:例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、鄰-乙烯基苯甲酸、間-乙烯基苯甲酸、對-乙烯基苯甲酸等不飽和單羧酸;順丁烯二酸、反丁烯二酸、檸康酸、甲基反丁烯二酸(或中康酸)、衣康酸、3-乙烯基鄰苯二甲酸、4-乙烯基鄰苯二甲酸、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸、二甲基四氫鄰苯二甲酸、1,4-環己烯二羧酸等不飽和二羧酸;甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸、5-羧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-乙基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-乙基二環[2.2.1]庚-2-烯等含有羧基的二環不飽和化合物;順丁烯二酸酐、檸康酸酐、衣康酸酐、3-乙烯基鄰苯二甲酸酐、4-乙烯基鄰苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、二甲基四氫鄰苯二甲酸酐、5,6-二羧基二環[2.2.1]庚-2-烯酐等不飽和二羧酸酐;琥珀酸單〔2-(甲基)丙烯醯氧基乙基〕酯、鄰苯二甲酸單〔2-(甲基)丙烯醯氧基乙基〕酯等2價以上的多元羧酸之不飽和單〔(甲基)丙烯醯氧基烷基〕酯;α-(羥基甲基)丙烯酸等在同一分子中含有羥基及羧基 之不飽和丙烯酸酯等。
〔4〕構成單元(Ad)
衍生而得構成單元(Ad)的化合物可列舉:例如以下的化合物。
(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02.6]癸烷-8-基酯(在該技術領域中,通稱為「(甲基)丙烯酸二環戊基酯。同時,也稱為「(甲基)丙烯酸三環癸基酯。)、(甲基)丙烯酸三環[[5.2.1.02.6]癸烯-8-基酯(在該技術領域中,通稱為「(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯。)、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸異冰片基酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸丙炔酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2-羥基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙基酯等含有羥基的(甲基)丙烯酸酯;順丁烯二酸二乙酯、反丁烯二酸二乙酯、衣康酸二乙酯等二羧酸二酯;二環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-(2’-羥基乙基)二環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙氧基二環 [2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羥基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羥基甲基)二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羥基乙基)二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二甲氧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二乙氧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-乙基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基-5-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-第三丁氧基羰基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-環己氧基羰基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-苯氧基羰基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-雙(第三丁氧基羰基)二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-雙(環己氧基羰基)二環[2.2.1]庚-2-烯等二環不飽和化合物;N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯甲基順丁烯二醯亞胺、N-琥珀醯亞胺基-3-順丁烯二醯亞胺苯甲酸酯、N-琥珀醯亞胺基-4-順丁烯二醯亞胺丁酸酯、N-琥珀醯亞胺基-6-順丁烯二醯亞胺乙酸酯、N-琥珀醯亞胺基-3-順丁烯二醯亞胺丙酸酯、N-(9-吖啶基)順丁烯二醯亞胺等二羰基亞胺衍生物;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰-乙烯基甲苯、間-乙烯基甲苯、對-乙烯基甲苯、對-甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、偏二氯乙烯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、乙酸乙烯酯、1,3-丁二烯、異戊二烯及2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
就共聚合反應性及耐熱性而言,此等之中,係以苯乙烯、乙烯基甲苯、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺及N-苯甲基順丁烯二醯亞胺為 佳。
〔5〕各構成單元的比率
樹脂(A)為以下的樹脂[K1]或[K2]。樹脂[K1]:由構成單元(Aa)及構成單元(Ab)構成的共聚合物;樹脂[K2]:由構成單元(Aa)、構成單元(Ab)及構成單元(Ad)構成的共聚合物。
本發明的樹脂組成物係以含有樹脂[K1]為佳。
樹脂[K1]中,相對於構成樹脂[K1]的總構成單元,各構成單元的比率如下:構成單元(Aa):5至95莫耳%、構成單元(Ab):5至95莫耳%為佳,並以構成單元(Aa):30至90莫耳%、構成單元(Ab):10至70莫耳%更佳。
構成樹脂[K1]的構成單元之比率以在上述的範圍內為佳,因可使樹脂組成物的保存穩定性、獲得的膜之耐藥品性、耐熱性及機械強度傾向優異,並且可得優異的平整性。
樹脂[K1]可參照例如文獻「高分子合成的實驗法」(大津隆行著 發行者:(股)化學同人 第1版第1刷 1972年3月1日發行)所述之方法及參考該文獻所述之引用文獻而製造。
具體而言可列舉將設定量的構成單元(Aa) 及構成單元(Ab)、聚合起始劑及溶劑等放入反應容器中,藉由例如以氮氣替代氧氣而成為去氧環境,並一邊攪拌一邊加熱及保溫的方法。又,此處使用的聚合起始劑及溶劑等並無特別的限制,可使用該領域中通常使用者。聚合起始劑可列舉例如偶氮化合物(2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)等)或有機過氧化物(苯甲醯基過氧化物等);溶劑是只要可溶解各單體者即可可列舉樹脂組成物中使用的後述之溶劑等。
所得的樹脂可直接使用反應後的溶液,也可使用濃縮或稀釋的溶液,也可使用以再沉澱等方法作成固體(粉體)取出者。藉由使用本發明的樹脂組成物中使用之溶劑作為聚合溶劑,可將反應後的溶液直接使用在樹脂組成物的製造,故可簡化樹脂組成物的製造步驟。
樹脂[K2]中,在構成樹脂[K2]的總構成單元中,各構成單元的比率係如下述:構成單元(Aa):5至90莫耳%、構成單元(Ab):5至90莫耳%、構成單元(Ad):1至40莫耳為佳,並以構成單元(Aa):17至80莫耳%、構成單元(Ab):17至80莫耳%、構成單元(Ad):3至35莫耳更佳。
以構成樹脂[K2]的構成單元之比率為上述的範圍內為佳,因可使樹脂組成物的保存穩定性、獲得的膜之耐藥品性、耐熱性及機械強度優異,並且可得優異的 平整性。樹脂[K2]可藉由與樹脂[K1]相同的方法製造。
樹脂(A)的換算聚苯乙烯之重量平均分子量(Mw)係以3,000至100,000為佳,並以5,000至50,000更佳,而以5,000至20,000又更佳,而以5,000至10,000尤佳。樹脂(A)的重量平均分子量(Mw)為前述的範圍內,則可使樹脂組成物的塗布性變佳。
樹脂(A)的分散度[重量平均分子量(Mw)/數平均分子量(Mn)]係以1.1至6.0為佳,並以1.2至4.0更佳。分散度為前述的範圍內,則獲得的膜之耐藥品性傾向優異。
樹脂(A)的酸價係以0mg-KOH/g以上135mg-KOH/g以下為佳,並以0mg-KOH/g以上50mg-KOH/g以下更佳,而以0mg-KOH/g以上5mg-KOH/g以下又更佳,而以0mg-KOH/g尤佳。
樹脂(A)的酸價為前述的範圍內,則獲得的膜與基板間的密合性傾向優異。
本說明書中,上述的酸價是換算為固形分的酸價,可藉由下述步驟求得。
步驟:在1g樹脂溶液中加入70mL四氫呋喃[THF]及10mL蒸餾水,再加入酚酞溶液2至3滴,攪拌至均勻。用0.1N-NaOH水溶液滴定所得的樹脂溶液直至指示劑呈色。將滴定所需的0.1N-NaOH水溶液之量設為A(mL)。也同樣的用0.1N-NaOH水溶液滴定70mL THF、10mL蒸餾水及2至3滴酚酞溶液之混合液,將該混合液滴定中所需 之0.1N-NaOH水溶液之量設為B(mL)。然後,藉由下式計算出樹脂的酸價。
酸價(mg-KOH/g)=[(A-B)×5.6×(樹脂溶液的樹脂濃度(%))]/100
相對於本發明的樹脂組成物之固形分,樹脂(A)的含有率係以20至100質量%為佳,並以25至100質量%更佳,而以30至100質量%又更佳。
樹脂(A)的含有率為前述的範圍內,則所得的膜之耐熱性傾向優異,且與基板間的密合性及耐藥品性傾向優異。此處,樹脂組成物的固形分係指自本發明的樹脂組成物之總量中去除溶劑(E)的含量後之量。
<整平劑(B)>
整平劑(B)可列舉聚矽氧系界面活性劑、氟系界面活性劑及具有氟原子的聚矽氧系界面活性劑等,並以氟系界面活性劑為佳。此等整平劑也可在側鏈具有聚合性基。
聚矽氧系界面活性劑可列舉分子內具有矽氧烷鍵的界面活性劑等。具體而言可列舉東麗(Toray)聚矽氧DC3PA、同樣SH7PA、同樣DC11PA、同樣SH21PA、同樣SH28PA、同樣SH29PA、同樣SH30PA、同樣SH8400(商品名,Toray Dow Corning(股)製造)、KP 321、KP 322、KP 323、KP 324、KP 326、KP 340、KP 341(信越化學工業(股)製造)、TSF 400、TSF 401、TSF 410、TSF 4300、TSF 4440、TSF 4445、TSF 4446、TSF 4452及TSF 4460(日本Momentive高性能材料有限責任合資公司製造)等。
前述氟系界面活性劑可列舉分子內具有氟碳鏈的界面活性劑等。具體而言可列舉Fluorad(註冊商標))FC 430、同樣FC 431(住友3M(股)製造);Megafac(註冊商標)F142D、同樣F171、同樣F172、同樣F173、同樣F177、同樣F183、同樣F554;同樣R30、同樣RS-718-K(DIC(股)製造)、F-Top(註冊商標)EF301、同樣EF303、同樣EF351、同樣EF352(三菱材料電子化成(股)製造);Surflon(註冊商標)S381、同樣S382、同樣SC101、同樣SC105(旭硝子(股)製造)及E5844((股)大金精密化學品(Daikin Fine Chemicals)研究所製造)等。
前述具有氟原子的聚矽氧系界面活性劑可列舉分子內具有矽氧烷鍵及氟碳鏈的界面活性劑等。具體而言可列舉Megafac(註冊商標)R08、同樣BL20、同樣F475、同樣F477及同樣F443(DIC(股)製造)等。
相對於樹脂組成物的總量,整平劑(B)的含有率係以0.001質量%以上0.2質量%以下為佳,並以0.002質量%以上0.1質量%以下更佳,而以0.005質量%以上0.07質量%以下又更佳。整平劑(B)的含有率為前述的範圍內,則可更加改善膜之平整性。
<聚合性化合物(C)>
聚合性化合物(C)係藉由熱或聚合起始劑(D)的作用而反應的單體,該單體可列舉具有乙烯性不飽和鍵的化合物,較佳可列舉(甲基)丙烯酸化合物,更佳的是具有選自丙烯醯基及甲基丙烯醯基所組成之群組的至少1種基之化 合物。
具有1個(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸化合物可列舉(甲基)丙烯酸烷酯、(甲基)丙烯酸的苯氧化聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸的烷氧化聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙基酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃基酯等。
具有2個(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸化合物可列舉1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、雙酚A的雙(丙烯醯氧基乙基)醚、環氧化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
具有3個以上(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸化合物可列舉三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、參(2-羥基乙基)新三聚氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇 七(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與酸酐的反應物、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與酸酐的反應物、三新戊四醇七(甲基)丙烯酸酯與酸酐的反應物、己內酯改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質參(2-羥基乙基)新三聚氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三新戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與酸酐的反應物、己內酯改質二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與酸酐的反應物、己內酯改質三新戊四醇七(甲基)丙烯酸酯與酸酐的反應物等。
聚合性化合物(C)係以具有3個以上(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸化合物為佳,並以二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯更佳。
本發明的樹脂組成物含有聚合性化合物(C)時,相對於100質量份的樹脂(A),該化合物(C)以20至80質量份為佳,並以25至70質量份更佳。聚合性化合物(C)的含量若為前述的範圍內,則可使獲得的膜之耐藥品性及機械強度傾向優異,且可獲得平整性。
<聚合起始劑(D)>
聚合起始劑(D)係藉由光或熱的作用而產生活性自由基、酸等,只要是可使聚合性化合物(C)開始聚合之化合物即無特別的限制,可使用已知的聚合起始劑。聚合起始劑(D)係以含有選自O-醯肟化合物、烷基苯酮化合物、三化合物、醯基勝氧化物化合物及二咪唑化合物所組成之群組的至少1種之聚合起始劑為佳,並以含有O-醯肟化合物的聚合起始劑更佳。此等聚合起始劑傾向於高感度,且可見光域中的透過率高。
O-醯肟化合物係具有式(D1)表示的部份結構之化合物。以下,*是表示鍵結。
O-醯肟化合物可列舉:例如N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(3,3-二甲基-2,4-二氧雜環戊烷基甲氧基)苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3- 基]-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺。也可使用Irgacure(註冊商標)OXE01、OXE02(以上,BASF公司製造)、N-1919((股)ADEKA製造)等市售品。
烷基苯酮化合物係具有式(D2-1)表示的部份結構或式(D2-2)表示的部分結構之化合物。此等部分結構中,苯環可具有取代基。
具有式(D2-1)表示的部份結構之化合物可列舉:例如2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-苯甲基丁烷-1-酮、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]丁烷-1-酮。可使用Irgacure(註冊商標)369、907及379(以上,BASF公司製造)等市售品。同時,也可使用日本特表2002-544205號公報所述之具有產生鏈轉移的基之聚合起始劑。具有式(D2-2)表示的部份結構之化合物可列舉:例如2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-〔4-(2-羥基乙氧基)苯基〕丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-(4-異丙烯基苯基)丙烷-1-酮的寡聚物、α,α-二乙氧基苯乙酮、苯甲基二甲基縮酮。就感度而言,烷基苯酮化合物係以具有式(D2-2)表示的部份結構之化合物為佳。
三化合物可列舉:例如2,4-雙(三氯甲 基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-〔2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-〔2-(呋喃-2-基)乙烯基〕-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-〔2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-〔2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基〕-1,3,5-三。
醯基膦氧化物化合物可列舉2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物等。可使用Irgacure819(日本BASF(股)製造)等市售品。
二咪唑化合物可列舉:例如2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(2,3-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑(參照日本特開平6-75372號公報、日本特開平6-75373號公報等。)、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(烷氧基苯基)二咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(二烷氧基苯基)二咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(三烷氧基苯基)二咪唑(參照日本特公昭48-38403號公報、日本特開昭62-174204號公報等。)、以碳烷氧基取代4,4’,5,5’-位的苯基之二咪唑化合物(參照日本特開平7-10913號公報等)。
另外,聚合起始劑(D)可列舉安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚等安 息香化合物;二苯甲酮、鄰-苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯基硫化物、3,3’,4,4’-四(第三丁基過氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等二苯甲酮化合物;9,10-菲醌、2-乙基蒽醌、樟腦醌等醌化合物;10-丁基-2-氯吖啶酮、苯甲基、苯基乙醛酸甲酯、茂鈦化合物等。此等化合物,可與後述的聚合起始助劑(H)(尤其是胺)組合使用。
又,酸產生劑也可使用作為聚合起始劑(D)。酸產生劑可列舉:例如4-羥基苯基二甲基硫鎓對-甲苯磺酸鹽、4-羥基苯基二甲基硫鎓六氟銻酸鹽、4-乙醯氧基苯基二甲基硫鎓對-甲苯磺酸鹽、4-乙醯氧基苯基/甲基/苯甲基硫鎓六氟銻酸鹽、三苯基硫鎓對-甲苯磺酸鹽、三苯基硫鎓六氟銻酸鹽、二苯基碘鎓對-甲苯磺酸鹽、二苯基碘鎓六氟銻酸鹽等鎓鹽、或硝基苯甲基甲苯磺酸鹽、安息香甲苯磺酸鹽。
本發明的樹脂組成物含有聚合起始劑(D)時,相對於與樹脂(A)和聚合性化合物(C)的合計含量100質量份,聚合起始劑(D)之含量係以0.01至30質量份為佳,並以0.02至15質量份更佳,而以0.03至8質量份又更佳。聚合起始劑(D)的含量若為前述的範圍內,則所得圖案的可見光透過率傾向變高。
<聚合起始助劑(H)>
聚合起始助劑(H)可與聚合起始劑(D)一起使用,該聚合起始助劑(H)係為了促進因聚合起始劑(D)而開始聚合的 聚合性化合物(C)之聚合而使用的化合物或增敏劑。
聚合起始助劑(H)可列舉噻唑啉化合物、胺化合物、烷氧基蒽化合物、噻吨酮化合物、羧酸化合物等。
噻唑啉化合物可列舉式(H1-1)至式(H1-3)表示的化合物、日本特開2008-65319號公報所述之化合物等。
胺化合物可列舉三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯、苯甲酸2-二甲基胺基乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4’-雙(二甲基胺基)二苯甲酮(通稱米其勒酮(Michler's ketone))、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4,4’-雙(乙基甲基胺基)二苯甲酮等,其中並以4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮為佳。也可使用EAB-F(保土谷化學工業(股)製造)等市售品。
烷氧基蒽化合物可列舉9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10- 二乙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽、2-乙基-9,10-二丁氧基蒽等。
噻吨酮化合物可列舉2-異丙基噻吨酮、4-異丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮等。
羧酸化合物可列舉苯基硫基乙酸、甲基苯基硫基乙酸、乙基苯基硫基乙酸、甲基乙基苯基硫基乙酸、二甲基苯基硫基乙酸、甲氧基苯基硫基乙酸、二甲氧基苯基硫基乙酸、氯苯基硫基乙酸、二氯苯基硫基乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基乙酸、萘基硫代乙酸、N-萘基甘氨酸、萘氧基乙酸等。
本發明的樹脂組成物含有聚合起始助劑(H)時,相對於樹脂(A)與聚合性化合物(C)的合計含量100質量份,該聚合起始助劑(H)之含量係以0.1至30質量份為佳,並以0.2至10質量份更佳。聚合起始助劑(H)之量若為前述的範圍內,則傾向於以更高感度形成圖案。
<抗氧化劑(F)>
抗氧化劑(F)可列舉酚系抗氧化劑、硫系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、胺系抗氧化劑。其中,就使所得的膜著色較少而言,係以酚系抗氧化劑為佳。
酚系抗氧化劑可列舉:例如丙烯酸2-第三丁基-6-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯甲基)-4-甲基苯酯、丙烯酸2-[1-(2-羥基-3,5-二-第三-戊基苯基)乙基]-4,6-二-第三戊基苯酯、3,9-雙[2-{3-(3-第三丁基-4-羥 基-5-甲基苯基)丙醯氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷、2,2’-亞甲基雙(6-第三丁基-4-甲基酚)、4,4’-亞丁基雙(6-第三丁基-3-甲基酚)、4,4’-硫代雙(2-第三丁基-5-甲基酚)、2,2’-硫代雙(6-第三丁基-4-甲基酚)、1,3,5-參(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲基)-1,3,5-三-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、3,3’,3”,5,5’,5”-六-第三丁基-a,a’,a”-(均三甲苯-2,4,6-三基)三-對-甲酚、新戊四醇肆[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,6-二-第三丁基-4-甲基酚及6-[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四-第三丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧雜磷雜庚英(phosphepine)。前述酚系抗氧化劑也可使用市售品。市售的酚系抗氧化劑可列舉:例如Sumilizer(註冊商標)BHT、GM、GS、GP(以上,全是住友化學(股)製造)、Irganox(註冊商標)1010、1076、1330、3114(以上,全是BASF公司製造)。
硫系抗氧化劑可列舉:例如3,3’-硫代二丙酸二月桂酯、3,3’-硫代二丙酸二肉荳蒄酯、3,3’-硫代二丙酸二硬脂酸酯、肆(3-月桂基硫代丙酸)新戊四醇酯。前述硫系抗氧化劑也可使用市售品。市售的硫系抗氧化劑可列舉:例如Sumilizer(註冊商標)TPL-R、TP-D(以上,全是住友化學(股)製造)。
磷系抗氧化劑可列舉:例如亞磷酸三辛酯、亞磷酸三月桂酯、亞磷酸十三烷酯、亞磷酸參(壬基苯基)酯、二亞磷酸二硬脂基新戊四醇酯、四(十三烷基)- 1,1,3-參(2-甲基-5-第三丁基-4-羥基苯基)丁烷二亞磷酸酯。前述磷系抗氧化劑也可使用市售品。市售的磷系抗氧化劑可列舉:例如Irgafos(註冊商標)168、12、38(以上,全是BASF公司製造)、Adekastab 329K、AdekastabPEP36(以上,全是(股)ADEKA製造)。
胺系抗氧化劑可列舉:例如N,N’-二-第二丁基-對-伸苯二胺、N,N’-二-異丙基-對-伸苯二胺、N,N’-二環己基-對-伸苯二胺、N,N’-二苯基-對-伸苯二胺、N,N’-雙(2-萘基)-對-伸苯二胺。前述胺系抗氧化劑也可使用市售品。市售的胺系抗氧化劑可列舉:例如Sumilizer(註冊商標)BPA、BPA-M1、4ML(以上,全是住友化學(股)製造)。
本發明的樹脂組成物含有抗氧化劑(F)時,相對於樹脂(A)與聚合性化合物(C)的合計含量100質量部,抗氧化劑(F)的含量係以0.1質量份以上5質量份以下為佳,並以0.5質量份以上3質量份以下更佳。抗氧化劑(F)的含量若為前述的範圍內,則獲得的膜之耐熱性及鉛筆硬度傾向優良。
<多元羧酸(G1)>
多元羧酸(G1)係選自多元羧酸酐及多元羧酸所組成之群組的至少1種化合物。多元羧酸係指具有2個以上的羧基之化合物;多元羧酸酐係指多元羧酸的無水物。多元羧酸(G1)的分子量係以3,000以下為佳,並以1,000以下更佳。
前述的多元羧酸酐可列舉:例如順丁烯二酸酐、琥珀酸酐、戊二酸酐、檸康酸酐、衣康酸酐、2-十二烷基琥珀酸酐、2-(2-辛-3-烯基)琥珀酸酐、2-(2,4,6-三甲基壬-3-烯基)琥珀酸酐、丙三羧酸酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐等鏈狀多元羧酸酐;3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、二甲基四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、4-甲基六氫鄰苯二甲酸酐、降冰片烯二羧酸酐、甲基二環[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸酐、二環[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸酐、二環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、甲基二環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、環戊烷四羧酸二酐等脂環式多元羧酸酐;鄰苯二甲酸酐、3-乙烯鄰苯二甲酸酐、4-乙烯鄰苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐、偏苯三酸酐、二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯碸四羧酸二酐、乙二醇雙(脫水偏苯三酸酯(anhydrotrimellitate))、甘油參(脫水偏苯三酸酯)、甘油雙(脫水偏苯三酸酯)單乙酸酯、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二側氧-3-呋喃基)萘[1,2-c]呋喃-1,3-二酮等芳香族多元羧酸酐。
也可使用Adekahadna(註冊商標)-EH-700(商品名(以下相同),(股)ADEKA製造)、Rikasidd(註冊商標)-HH、同樣BT-W、同樣-TH、同樣-MH、同樣MH-700(新日本理化(股)製造)、Epikinia 126、同樣YH-306、同樣DX-126(油化Shell Epoxy(股)製造)等市售品。
前述的多元羧酸可列舉衍生而得鏈狀多元羧酸酐的鏈狀多元羧酸(例如草酸、丙二酸、己二酸、癸二 酸、反丁烯二酸、酒石酸、檸檬酸等);衍生而得脂環式多元羧酸酐的脂環式多元羧酸(例如環己烷二羧酸);衍生而得芳香族多元羧酸酐的芳香族多元羧酸(例如間苯二甲酸、對苯二甲酸、1,4,5,8-萘四羧酸等)。
其中,就使獲得的膜之耐熱性優異,尤其可見光域中的透明性不易降低而言,係以鏈狀多元羧酸酐、脂環式多元羧酸酐為佳,並以脂環式多元羧酸酐更佳。
本發明的樹脂組成物含有多元羧酸(G1)時,相對於樹脂(A)和聚合性化合物(C)之合計含量100質量份,該多元羧酸(G1)係以1至30質量份為佳,並以2至20質量份更佳,而以2至15質量份又更佳。多元羧酸(G1)的含量若為前述的範圍內,則獲得的膜之耐熱性及密合性優異。
<咪唑化合物(G2)>
咪唑化合物(G2)係只要具有咪唑骨架的化合物即可,並無特別的限制,可列舉:例如已知作為環氧硬化劑的化合物。其中,並以式(G2-1)表示的化合物為佳。
[式(2)中,R31係表示碳數1至20的烷基、苯基、苯甲基或碳數2至5的氰基烷基。
R32至R34係相互獨立的表示氫原子、鹵素原子、碳數 1至20的烷基、苯基、硝基或碳數1至20的醯基,該烷基及該苯基中所含的氫原子可用羥基取代。]
碳數1至20的烷基可列舉:例如甲基、乙基、丙基、異丁基、丁基、第三丁基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十七烷基、十一烷基。
碳數2至5的氰基烷基可列舉:例如氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基、氰基丁基、氰基戊基。
鹵素原子可列舉:例如氟原子、氯原子、溴原子。
碳數1至20的醯基可列舉:例如甲醯基、乙醯基、丙醯基、異丁醯基、戊醯基、異戊醯基、新戊醯基、月桂醯基、肉荳蔻醯基、硬脂醯基。
咪唑化合物(G2)可列舉:例如1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-羥基甲基咪唑、2-甲基-4-羥基甲基咪唑、5-羥基甲基-4-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、4-羥基甲基-2-苯基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-羥基甲基咪唑、1-苯甲基-4-甲基咪唑、1-苯甲基-4-苯基咪唑、1-苯甲基-5-羥基甲基咪唑、2-(對-羥基苯基)咪唑、1-氰基甲基-2-甲基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-羥基甲基咪唑、2,4-二苯基咪唑、1-氰基甲基-2-十一烷基咪唑、1-氰基甲基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基甲基-2-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑。其中並以1-苯甲基-4-苯基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4- 甲基咪唑為佳。
本發明的樹脂組成物含有咪唑化合物(G2)時,相對於樹脂(A)和聚合性化合物(C)之合計含量100質量份,該咪唑化合物(G2)的含量係以0.1質量份以上25質量份以下為佳,並以0.2質量份以上15質量份以下更佳,而以0.5質量份以上5質量份以下又更佳。咪唑化合物(G2)的含量若為前述的範圍時,則獲得的膜在可見光域中的透明性傾向優異。
<溶劑(E)>
本發明的樹脂組成物含有溶劑(E)。溶劑(E)可列舉樹脂組成物的領域中使用的各種有機溶劑,其具體例可列舉:如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚及乙二醇單丁醚的乙二醇單烷醚;二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇乙基甲醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚等二乙二醇二烷醚;甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯等乙二醇烷醚乙酸酯;丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯、甲氧基戊基乙酸酯等烷二醇烷醚乙酸酯;丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚等丙二醇單烷醚;丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丙二醇乙基甲醚、丙二醇二丙醚、丙二醇丙基甲醚、丙二醇乙基丙醚等丙二醇 二烷醚;丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇乙醚丙酸酯、丙二醇丙醚丙酸酯、丙二醇丁醚丙酸酯等丙二醇烷醚丙酸酯;甲氧基丁醇、乙氧基丁醇、丙氧基丁醇、丁氧基丁醇等丁二醇單烷醚;甲氧基丁基乙酸酯、乙氧基丁基乙酸酯、丙氧基丁基乙酸酯、丁氧基丁基乙酸酯等丁二醇單烷醚乙酸酯;甲氧基丁基丙酸酯、乙氧基丁基丙酸酯、丙氧基丁基丙酸酯、丁氧基丁基丙酸酯等丁二醇單烷醚丙酸酯;二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、二丙二醇甲基乙醚等二丙二醇二烷醚;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烴;甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁酮、環己酮等酮;乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、甘油等醇;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、羥基乙酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、3-羥基丙酸甲酯、3-羥基丙酸乙酯、3-羥基丙酸丙酯、3-羥基丙酸丁酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙 氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸丁酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸丁酯、2-丁氧基丙酸甲酯、2-丁氧基丙酸乙酯、2-丁氧基丙酸丙酯、2-丁氧基丙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸丁酯、3-丙氧基丙酸甲酯、3-丙氧基丙酸乙酯、3-丙氧基丙酸丙酯、3-丙氧基丙酸丁酯、3-丁氧基丙酸甲酯、3-丁氧基丙酸乙酯、3-丁氧基丙酸丙酯、3-丁氧基丙酸丁酯等酯;四氫呋喃、吡喃等環狀醚;γ-丁內酯等環狀酯等。
就塗布性、乾燥性而言,上述的溶劑之中,較佳的可列舉前述溶劑中的沸點為100至200℃之有機溶劑。沸點為100至200℃之有機溶劑,具體上可列舉:烷二醇烷醚乙酸酯、甲氧基丁醇及乙氧基丁醇等醇、環己酮等酮、3-乙氧基丙酸乙酯及3-甲氧基丙酸甲酯等酯,較好的可列舉丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、環己酮、甲氧基丁醇、甲氧基丁基乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯及3-甲氧基丙酸甲酯。此等溶劑(E)可分別單獨使用,或將2種以上混合使用。
相對於樹脂組成物的總量,本發明的樹脂組成物中之溶劑(E)的含有率係以60至95質量%為佳,並以70至95質量%更佳。換言之,本發明的樹脂組成物之固形分係以5至40質量%為佳,並以5至30質量%更佳。溶劑(E)的含有率若為前述的範圍,則塗布樹脂組成物而得之膜的平整性傾向高。
<其他的成分>
本發明的樹脂組成物中,可視需要而含有充填劑、其他的高分子化合物、熱自由基產生劑、紫外線吸收劑、鏈轉移劑、密合促進劑等該技術領域中已知的添加劑。
充填劑可列舉玻璃、氧化矽、氧化鋁等。
其他的高分子化合物可列舉順丁烯二醯亞胺樹脂等熱硬化性樹脂或聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇單烷醚、聚氟烷基丙烯酸酯、聚酯、聚胺酯等熱可塑性樹脂等。
熱自由基產生劑可列舉2,2’-偶氮雙(2-甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)等。
紫外線吸收劑可列舉2-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等。
鏈轉移劑可列舉十二烷基硫醇、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯等。
密合促進劑可列舉乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基參(2-甲氧基乙氧基)矽烷、3-去水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-去水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-去水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽 烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-硫醇基丙基三甲氧基矽烷、3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷等。
又,本發明的樹脂組成物在充填於光路長1cm的石英小瓶中,利用分光光度計於測定波長400至700nm的條件下測定透射率時,其平均透射率是以70%以上為佳,並以80%以上更佳。
在使用本發明的樹脂組成物形成膜時,膜的平均透過率是以90%以上為佳,並以95%以上更佳。該平均透過率係對加熱硬化(100至250℃,5分鐘至3小時)後的厚度為2μm之膜,使用分光光度計於測定波長400至700nm的條件下測定時之平均值。藉此,即可提供可見光域中的透明性優異之膜。
<樹脂組成物的製造方法>
本發明的樹脂組成物可藉由已知的方法將樹脂(A)、整平劑(B)及溶劑(E),以及視需要的聚合性化合物(C)、聚合起始劑(D)、聚合起始助劑(H)、抗氧化劑(F)、硬化劑(G)及其他的成分混合而製造。混合後較好以孔徑0.05至 1.0μm左右的過濾器過濾。
<液晶顯示裝置用膜的製造方法>
本發明的液晶顯示裝置用膜下文也稱「本發明的膜」或「膜」。
本發明的膜,可藉由將本發明的樹脂組成物塗布在基板上,乾燥後進行加熱而製造。更具體而言,本發明的膜之製造方法係包含以下的步驟(1)至(3)。步驟(1):將本發明的樹脂組成物塗布在基板的步驟、步驟(2):將塗布後的樹脂組成物進行減壓乾燥及/或加熱乾燥而形成組成物層的步驟、步驟(3):將組成物層加熱的步驟。
本發明的樹脂組成物含有聚合性化合物(C)及聚合起始劑(D)時,可藉由進行下述的步驟製造硬化膜。步驟(1):將本發明的樹脂組成物塗布在基板的步驟、步驟(2):將塗布後的樹脂組成物進行減壓乾燥及/或加熱乾燥而形成組成物層的步驟、步驟(2a):將樹脂組成物層曝光的步驟、步驟(2b):使曝光後的樹脂組成物層顯像之步驟、步驟(3a):將顯像後的樹脂組成物層加熱之步驟。
步驟(1)係將本發明的樹脂組成物塗布在基板的步驟。基板可列舉玻璃、金屬、塑膠等,也可在基板上形成彩色濾光片、絕緣膜、導電膜及/或驅動電路等。在基板上的塗布係以使用旋轉塗布機、細縫與旋轉塗布機、細縫塗布機、噴墨、滾塗機、浸塗機等塗布裝置進行 為佳。在形成有彩色濾光片、絕緣膜、導電膜的基板上形成本發明的樹脂組成物時,係塗布在彩色濾光片、絕緣膜、導電膜等上。
步驟(2)係將塗布後的樹脂組成物減壓乾燥及/或加熱乾燥後形成樹脂組成物層的步驟。藉由進行該步驟去除樹脂組成物中的溶劑等揮發成分。減壓乾燥係以在50至150Pa的壓力下、20至25℃的溫度範圍進行為佳。在減壓乾燥之前或之後,也可進行加熱乾燥(預焙)。加熱乾燥通常是利用烘箱、加熱板等加熱裝置進行。加熱乾燥的溫度係以30至120℃為佳,並以50至110℃更佳。又,加熱時間係以10秒至60分鐘為佳,並以30秒至30分鐘更佳。
步驟(3)係將樹脂組成物層加熱的步驟(後焙)。加熱通常是利用烘箱、加熱板等加熱裝置進行。加熱溫度係以130至270℃為佳,並以150至260℃更佳,而以200至250℃又更佳。加熱溫度為200至250℃時,可防止膜中殘留不需要的溶劑。加熱時間係以1至120分鐘為佳,並以10至60分鐘更佳。
步驟(2a)係對經步驟(2)形成之樹脂組成物層進行曝光的步驟。曝光時使用的光源係以產生250至450nm波長之光的光源為佳。例如使用切割此波域的濾光片切割未達350nm的光,也可使用選擇取出此等波域之帶通濾光片(band pass filter)取出436nm附近、408nm附近、365nm附近的光。光源可列舉水銀燈、發光二極體、金屬 鹵化物燈、鹵素燈等。
步驟(2b)係將曝光後的樹脂組成物層顯像之步驟。藉由使曝光後的樹脂組成物層與顯像液接觸,使樹脂組成物層的未曝光部份溶解在顯像液中而去除,即可在基板上形成具有圖案的樹脂組成物層。顯像液係以氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、四甲基氫氧化銨等鹼性化合物的水溶液為佳。此等鹼性化合物的水溶液之濃度係以0.01至10質量%為佳,並以0.03至5質量%更佳。此外,顯像液也可含有界面活性劑。顯像方法可以是槳法、浸漬法、噴霧法等的任一種方法。此外,顯像時可將基板以任意角度傾斜。顯像後係以水洗為佳。
步驟(3a)係將顯像後的樹脂組成物層加熱之步驟。藉由進行與前述步驟(3)同樣的加熱,使具有圖案的組成物層硬化,即可在基板上形成具有圖案的膜。
由此而得的膜,因表面的平整性優異,故可供使用作為例如液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置或電子紙使用的彩色濾光片基板、觸控面板的保護膜或外塗層。因此,可製造具備高品質膜之顯示裝置。表面具有凹凸著色圖案的彩色濾光片基板中,也可藉由以本發明的樹脂組成物形成外塗層,而改善表面的平整性。由本發明的樹脂組成物形成之外塗層的膜厚(被塗布面具有凹凸時,係自凸部表面之膜厚)係以0.5μm以上5μm以下為佳,並以0.5μm以上3μm以下更佳。被塗布面具有凹凸時,由本發明的樹脂組成物形成之外塗層的膜厚係以被塗布面的凹凸 之高低差的30%以上為佳。由本發明的樹脂組成物獲得的外塗層,即使膜厚較薄也可改善表面的平整性。藉由使用本發明的樹脂組成物形成外塗層,可使外塗層表面的凹凸之高低差,成為被塗布面的凹凸之高低差的50%以下。
[共聚合物]
本發明的共聚合物係含有構成單元(Aa)與構成單元(Ab)而不含構成單元(Ac)的樹脂(A),構成單元(Aa)係包含上述式(Aa-1)或上述式(Aa-2)表示的構成單元。本發明的共聚合物可供使用作為彩色光阻(color resist)的外塗層等、液晶顯示裝置用樹脂組成物之材料。本發明的共聚合物中之構成單元(Aa)也可以是上述式(Aa-1)或上述式(Aa-2)表示的構成單元。
以下,藉由實施例更詳細說明本發明。例中的「%」及「份」如無特別的說明係表示質量%及質量份。
[實施例1至5及比較例1]
<樹脂組成物的調製>
以表1所示之比例將樹脂(A)、聚合性化合物(C)、聚合起始劑(D)、硬化劑(G)及整平劑(B)混合,並以使固形分濃度成為表1所示濃度的方式與作為溶劑(E)的丙二醇單甲醚乙酸酯混合,獲得各樹脂組成物。表1中,各成分的份數係表示換算固形分的質量份。
表1中的各成分係如下述。
樹脂(a1):由合成例1獲得的樹脂、樹脂(a2):由合成例2獲得的樹脂、聚合性化合物(c1):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)製造)、聚合性化合物(c2):乙二醇改質二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(註冊商標)DP-3060;日本化藥(股)製造)、聚合起始劑(d1):N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(Irgacure(註冊商標)OXE01;BASF(股)製造)、多元羧酸(g1):1,2,3,4-丁烷四羧酸(Rikasidd(註冊商標)BT-W;新日本理化(股)製造)、整平劑(b1):Megafac(註冊商標)F554;DIC(股)製造)。
(合成例1:樹脂(a1))
將氮氣充分流入具備回流冷卻器、滴液漏斗及攪拌機的燒瓶內成為氮氣環境,加入二乙二醇乙基甲醚260份,一邊攪拌一邊加熱至85℃。其次,將式(III-1)表示之化合物77份、式(I-1)表示之化合物及式(II-1)表示的化合物之 混合物(混合物中二種化合物之莫耳比是50:50)278份與二乙二醇乙基甲醚155份之混合液,以4小時滴入保溫在85℃中的燒瓶內。
另一方面,將二乙二醇乙基甲醚208份中溶解有聚合起始劑2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)23份之溶液以5小時滴入燒瓶內。聚合起始劑溶液滴加終了之後,保持在85℃中3小時,然後冷卻至室溫,獲得B型黏度(23℃)28mPas、固形分35.7%的共聚合物(樹脂(a1))之溶液。所得的樹脂(a1)之重量平均分子量(Mw)是6.3×103、分散度(Mw/Mn)是1.80、換算固形分的酸價是0mg-KOH/g。樹脂(a1)具有下述的構成單元。
獲得的樹脂之重量平均分子量(Mw)及數平均分子量(Mn)之測定係利用GPC以下述的條件進行。
裝置:HLC-8120GPC(東曹(Tosoh)(股)製造)
管柱:TSK-GELG2000HXL
管柱溫度:40℃
溶劑:THF(四氫呋喃)
流速:1.0mL/分鐘
被測液固形分濃度:0.001至0.01質量%
注入量:50μL
檢測器:RI
校正用標準物質:TSK標準聚苯乙烯(STANDARD POLYSTYRENE)F-40、F-4、F-288、A-2500、A-500(東曹(股)製造)
以上述所獲得的換算聚苯乙烯之重量平均分子量及數平均分子量之比(Mw/Mn)作為分散度。
(合成例2:樹脂(a2))
將氮氣充分流入具備回流冷卻器、滴液漏斗及攪拌機的燒瓶內作成氮氣環境,加入二乙二醇乙基甲醚140份,一邊攪拌一邊加熱至70℃。其次,使甲基丙烯酸40份、式(I-1)表示的單體及式(II-1)表示的單體之混合物(混合物中二種化合物之莫耳比是50:50)360份溶解在二乙二醇乙基甲醚190份中調製溶液,利用滴液泵將此溶液以4小時滴入保溫在70℃中的燒瓶內。
另一方面,利用另外的滴液泵將二乙二醇乙基甲醚240份中溶解有聚合起始劑2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)30份之溶液,以5小時滴入燒瓶內。聚合起始劑溶液滴加終了之後,保持在70℃中4小時,然後冷卻至室溫,獲得固形分42%的共聚合物(樹脂(a2))之溶液。獲得的樹脂(a2)之重量平均分子量(Mw)是7,800、分散度(Mw/Mn)是2.0、換算固形分的酸價是61mg-KOH/g。樹脂(a2)具有下述的構成單元。
(合成例3:樹脂(a3))
合成例1中,除了使用式(III-1)表示的化合物136份、式(I-1)表示的化合物及式(II-1)表示的化合物之混合物(混合物中二種化合物之莫耳比是50:50)218份以外,以與合成例1相同的方法進行反應,獲得固形分26.2重量%、重量平均分子量(Mw)7,750、分散度1.8之樹脂(a3)。樹脂(a3)換算固形分的酸價為0mg-KOH/g。
(合成例4:樹脂(a4))
合成例1中,除了使用式(III-1)表示的化合物177份、式(I-1)表示的化合物及式(II-1)表示的化合物之混合物(混合物中二種化合物之莫耳比是50:50)177份以外,以與合成例1相同的方法進行反應,獲得固形分24.6重量%、重量平均分子量(Mw)7,960、分散度1.8之樹脂(a4)。樹脂(a4)換算固形分的酸價為0mg-KOH/g。
<評估用基板的製作>
依序用中性洗劑、水及異丙醇將2吋方形的玻璃基板(Eagle XG:康寧公司製造)洗淨後,使其乾燥。將市售的感光性樹脂組成物(商品名:Diebright(註冊商標))以後焙後的膜厚成為2.0μm之方式旋轉塗布在上述基板上。接著, 在清潔烤箱中,以100℃預焙3分鐘形成組成物層。放冷後,使基板上的組成物層與石英玻璃製光罩的間隔成為100μm,使用曝光機(TME-150RSK;Topcon(股)製造,光源;超高壓水銀燈)於大氣壓下,以100mJ/cm2的曝光量(365nm基準)進行光照射。又,此光照射係使超高壓水銀燈發射的光通過光學濾光片(UV-313;旭科技玻璃(Technoglass)(股)製造)而進行。又,光罩係使用形成線寬20μm的1:1線與間隔圖案用之光罩。在23℃將光照射後的組成物層浸泡在含有0.12%非離子系界面活性劑與0.04%氫氧化鉀之水性顯像液中60秒使顯像,水洗後,在烤箱中以230℃進行15分鐘的後焙,製作形成有線寬20μm之線與間隔之圖案(分別具有10個線與間隔)的評估用基板。
<膜的製作(條件1)>
以使後焙後的膜厚(從評估用基板的線圖案表面計的膜厚)成為1.0μm的條件,藉由旋轉塗布機將實施例1至3、6至7及比較例1的各樹脂組成物塗布在前述評估用基板。然後,用減壓乾燥機(VCD微科技(Microtech)(股)製造),以旋轉泵旋轉數1000rpm、增壓泵旋轉數700rpm、常溫25℃的條件,使其減壓乾燥至減壓度達到66Pa,在加熱板上以溫度100℃預焙3分鐘。放冷後,藉由在溫度230℃進行後焙30分鐘而形成膜。利用接觸式膜厚測定裝置(DEKTAK6M;(股)ULVAC製造),以測定寬度500μm、測定速率10秒的條件,測定評估用基板上的膜之膜厚,獲得膜表面形狀的輪廓。
又,由該輪廓計算出膜之膜厚的平均值,從評估用基板的線圖案表面計之膜厚的平均值是1.0μm。
<膜的製作(條件2)>
以使後焙後的膜厚(從評估用基板的線圖案表面計的膜厚)成為1.0μm的條件,藉由旋轉塗布機將實施例4、5的各樹脂組成物塗布在前述評估用基板上。然後,利用減壓乾燥機(VCD微科技(股)製造),以旋轉泵旋轉數1000rpm、增壓泵旋轉數700rpm、常溫25℃的條件,使其減壓乾燥至減壓度達到66Pa,在加熱板上以溫度100℃預焙3分鐘。放冷後,利用曝光機(TME-150RSK;Topcon(股)製造,光源;超高壓水銀燈),大氣壓下,以25mJ/cm2的曝光量(365nm基準)進行光照射。將光照射後的組成物層在23℃浸泡在含有0.12%非離子系界面活性劑與0.04%氫氧化鉀0.04%之水性顯像液中60秒顯像,水洗後,在烤箱中以230℃進行15分鐘的後焙而形成膜。利用接觸式膜厚測定裝置(DEKTAK6M;(股)ULVAC製造),以測定寬度500μm、測定速率10秒的條件,測定評估用基板上的膜之膜厚,獲得膜表面形狀的輪廓。由該輪廓計算出膜之膜厚的平均值,從評估用基板的線圖案表面計之膜厚的平均值是1.0μm。
<平整性評估>
對於前述評估用基板上形成之膜,利用觸針式膜厚計(商品名:DEKTAK3;日本真空(股)製)測定評估用基板的線與間隔圖案上形成之膜的表面輪廓。如第1圖所示之示 意截面圖,測定基板1上的線與間隔圖案2(間隔2a、線2b)與膜3為已積層的狀態之最大膜厚與最小膜厚之差△(μm),評估平整性。將測定結果表示於表1中。差△之值越小,形成之膜越平整。
藉由本發明的樹脂組成物,即使在具有階差的基底或基板上,也可形成平整之膜。因由該樹脂組成物獲得的膜之平整性優異,故可適用於顯示裝置等。
Claims (8)
- 一種液晶顯示裝置用樹脂組成物,係含有樹脂(A)、溶劑及整平劑,前述樹脂(A)係含有具有碳數2至4的環狀醚結構之構成單元(Aa)與具有活性亞甲基或活性次甲基的構成單元(Ab)、而不含來自屬於由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所組成之群組的化合物之構成單元(Ac)的共聚合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置用樹脂組成物,其中,前述樹脂(A)的酸價為0mg-KOH/g至5mg-KOH/g。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之液晶顯示裝置用樹脂組成物,其中,前述樹脂(A)係由具有碳數2至4的環狀醚結構之構成單元(Aa)與具有活性亞甲基或活性次甲基的構成單元(Ab)形成之共聚合物。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之液晶顯示裝置用樹脂組成物,其中,前述構成單元(Aa)係由具有環氧乙烷基與乙烯性不飽和鍵的單體衍生而得之構成單元。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之液晶顯示裝置用樹脂組成物,其中,前述構成單元(Aa)包含式(Aa-1)或式(Aa-2)表示的構成單元;
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之液晶顯示裝置用樹脂組成物,其中,整平劑是氟系界面活性劑。
- 一種液晶顯示裝置用膜,係由申請專利範圍第1至6項中任一項所述之液晶顯示裝置用樹脂組成物形成者。
- 一種共聚合物,係含有具有碳數2至4的環狀醚結構之構成單元(Aa)與具有活性亞甲基或活性次甲基的構成單元(Ab)而不含來自屬於由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所組成之群組的化合物之構成單元(Ac),前述構成單元(Aa)包含式(Aa-1)或式(Aa-2)表示的構成單元;
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