TW202319381A - 化合物、樹脂組成物、硬化物、硬化物之製造方法、有機el顯示裝置及顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
Description
於智慧型手機、平板PC及電視等具有薄型顯示器的顯示裝置中,已開發出許多使用有機電致發光(以下稱為「有機EL」)顯示裝置的製品。一般而言,有機EL顯示裝置係於基板上具有驅動電路、平坦化層、第一電極、絕緣層、發光層及第二電極,藉由對相對向之第一電極與第二電極之間施加電壓而可進行發光。此等之中,作為平坦化層用材料及絕緣層用材料,一般使用可藉由紫外線照射進行圖案化的感光性樹脂組成物。其中,使用了聚醯亞胺樹脂的感光性樹脂組成物由於樹脂之耐熱性高、由硬化物所產生之氣體成分少,故由可獲得高可靠性之有機EL顯示裝置方面而言適合使用。
近年來,以提升有機EL顯示裝置之光萃取效率為目的,已開發出偏光板之薄膜化或無偏光板之顯示裝置,為了提升對比度,而要求減低絕緣層或平坦化層之可見光穿透率。
作為使硬化物之可見光穿透率降低、提升黑色度的技術,可舉例如常見於液晶顯示裝置用黑矩陣材料或RGB糊狀材料般,於樹脂組成物中添加碳黑或有機‧無機顏料、染料等著色劑的方法。
作為於正型感光性樹脂組成物中提升硬化物之黑色度的技術,有如對酚醛清漆樹脂及/或由乙烯基聚合體所構成之鹼可溶性樹脂添加二疊氮化醌化合物與黑色顏料的方法(參照專利文獻1);於可溶性聚醯亞胺中添加感光劑、黑色顏料之方法(參照專利文獻2);於由聚醯亞胺及/或聚醯亞胺前驅物所構成之鹼可溶性樹脂中添加感光劑與黃色、紅色、藍色之染料及/或顏料的方法(參照專利文獻3)等。又,作為耐熱性高、莫耳吸光係數大的染料,已知有𠮿化合物(參照專利文獻4、5)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開平6-230215號公報
專利文獻2:日本專利特開2003-119381號公報
專利文獻3:日本專利特開2018-63433號公報
專利文獻4:日本專利特開2014-9330號
專利文獻5:日本專利特開2020-111627號
(發明所欲解決之問題)
(式(1)中,A
1~A
4分別獨立表示氫原子、碳數1~10之烷基或亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基;其中,A
1~A
4中至少3個為該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基;該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基中至少一個具有電子供給性取代基;R
1~R
4分別獨立表示氫原子、鹵原子、羥基、烷氧基、-SO
3H、-SO
3 -、-SO
3NR
6R
7、-COOH、-COO
-、-COOR
8、-CONR
9R
10、碳原子數1~20之1價烴基;R
5表示氫原子、-SO
3H、-SO
3 -、-SO
3NR
6R
7、-COOH、-COO
-、-COOR
8、-CONR
9R
10;R
6~R
10分別獨立表示碳原子數1~20之1價烴基;Z表示陰離子化合物,n表示0或1;其中,式(1)所示𠮿化合物(b)設為整體呈電中性者)。
[2]如上述[1]記載之𠮿化合物(b),其中,上述電子供給性取代基之哈米特方程式之取代基常數σ
p值為-0.20以下。
[3]如上述[1]或[2]記載之𠮿化合物(b),其中,上述式(1)中,n為0。
[4]如上述[1]或[2]記載之𠮿化合物(b),其中,上述式(1)中,n為1,Z為脂肪族或芳香族之磺酸根離子。
[5]一種樹脂組成物,係含有上述[1]~[4]任一項記載之𠮿化合物(b)與鹼可溶性樹脂(a)。
[6]如上述[5]記載之樹脂組成物,其中,進一步含有感光性化合物(c)。
[7]如上述[6]記載之樹脂組成物,其中,上述感光性化合物(c)含有二疊氮化醌化合物。
[8]如上述[5]~[7]任一項記載之樹脂組成物,其中,進一步含有:於350~800nm中,於490nm以上且未滿580nm範圍之任一處具有最大吸收波長的著色劑(d-2)。
[9]如上述[5]~[7]任一項記載之樹脂組成物,其中,含有:上述式(1)中n為1且Z為有機陰離子的𠮿化合物(b1)、及形成了有機離子彼此之離子對的離子性染料(d10);上述有機陰離子為1種。
[10]如上述[5]~[9]任一項記載之樹脂組成物,其中,上述鹼可溶性樹脂(a)係含有選自由聚醯亞胺、聚醯亞胺前驅物、聚苯并㗁唑、聚苯并㗁唑前驅物、聚醯胺醯亞胺、聚醯胺醯亞胺前驅物及此等共聚合體所構成之群的1種以上。
[11]如上述[5]~[10]任一項記載之樹脂組成物,其中,上述樹脂組成物中所含之總氯原子與總溴原子的總質量,係相對於樹脂組成物之固形份之總質量為150ppm以下。
[12]一種硬化物,係上述[5]~[10]任一項記載之樹脂組成物硬化而成者。
[13]一種硬化物,係含有式(2)所示𠮿化合物(b’);
(式(2)中,A
1~A
4分別獨立表示氫原子、碳數1~10之烷基或亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基;其中,A
1~A
4中至少3個為該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基;該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基中至少一個具有電子供給性取代基;R
1~R
4分別獨立表示氫原子、鹵原子、羥基、烷氧基、-SO
3H、-SO
3 -、-SO
3NR
6R
7、-COOH、-COO
-、-COOR
8、-CONR
9R
10、碳原子數1~20之1價烴基;R
5表示氫原子、-SO
3H、-SO
3 -、-SO
3NR
6R
7、-COOH、-COO
-、-COOR
8、-CONR
9R
10;R
6~R
10分別獨立表示碳原子數1~20之1價烴基;其中,式(2)所示𠮿化合物(b’)設為電中性或陽離子性者)。
[14]一種硬化物之製造方法,其包含:於基板上形成由上述[6]~[11]任一項記載之樹脂組成物所構成之樹脂膜的步驟;對該樹脂膜進行曝光的步驟;對經曝光之樹脂膜進行顯影之步驟;及對經顯影之樹脂膜進行加熱處理的步驟。
[15]如上述[14]記載之硬化物之製造方法,其中,於上述對樹脂膜進行曝光的步驟中,曝光時所使用之光罩係具有透光部、遮光部及半透光部之半色調光罩;透光部之穿透率設為100%時,半透光部之穿透率為5%~30%。
[16]一種有機EL顯示裝置,係於基板上具有驅動電路、平坦化層、第1電極、絕緣層、發光層及第2電極者,該平坦化層及/或絕緣層具有上述[12]或[13]記載之硬化物。
[17]如上述[16]記載之有機EL顯示裝置,其中,上述絕緣層具有上述硬化物,上述絕緣層之膜厚每1μm之可見光下的光學濃度為0.5~1.5。
[18]如上述[16]或[17]記載之有機EL顯示裝置,其中,進一步具備具有黑矩陣之彩色濾光片。
[19]一種顯示裝置,係至少具有金屬配線、上述[12]或[13]記載之硬化物、及複數之發光元件者,上述發光元件係於任一面具備一對電極端子;上述一對電極端子係與在上述硬化物中延伸存在的複數根之上述金屬配線連接;複數根之上述金屬配線係藉由上述硬化物而保持電絕緣性的構成。
(對照先前技術之功效)
針對本發明實施形態進行詳細說明。
式(1)中,A
1~A
4分別獨立表示氫原子、碳數1~10之烷基或亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基。其中,A
1~A
4中至少3個為該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基;該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基中至少一個具有電子供給性取代基。R
1~R
4分別獨立表示氫原子、鹵原子、羥基、烷氧基、-SO
3H、-SO
3 -、-SO
3NR
6R
7、-COOH、-COO
-、-COOR
8、-CONR
9R
10、碳原子數1~20之1價烴基。R
5表示氫原子、-SO
3H、-SO
3 -、-SO
3NR
6R
7、-COOH、-COO
-、-COOR
8、-CONR
9R
10。R
6~R
10分別獨立表示碳原子數1~20之1價烴基。Z表示陰離子化合物,n表示0或1。其中,式(1)所示𠮿化合物(b)設為整體呈電中性者。
本發明之𠮿化合物(b)係藉由於式(1)中,A
1~A
4中至少3個為亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基,該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基中至少一個為具有電子供給性取代基,相較於非本案情況下之𠮿化合物,可使350~800nm之最大吸收波長長波長化。
作為上述亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基中的碳數6~10之芳基,可含有例如苯基、萘基等。式(1)中,由使350~800nm之最大吸收波長更加長波長化的觀點而言,較佳係A
1~A
4之4者全為芳基。
上述至少3個之亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基中,至少1個具有電子供給性取代基。藉由於式(1)中之氮原子上之芳基具有電子供給性取代基,可使𠮿化合物(b)於350~800nm之最大吸收波長更加長波長化。所謂電子供給性取代基,係指在有機電子理論上,藉由誘導效果或共振效果,對經取代之原子團供給電子的原子團。作為電子供給性取代基,可舉例如以哈米特方程式之取代基常數σ
p值計為負值者。哈米特方程式之取代基常數σ
p值可由化學便覽基礎編改訂5版(II-380頁)引用。作為電子供給性取代基之具體例,可具有烷基(甲基之σ
p值:-0.17)或烷氧基(甲氧基之σ
p值:-0.27)、芳氧基(-OC
6H
5之σ
p值:-0.32)、羥基(-OH之σ
p值:-0.37)、胺基((-NH
2之σ
p值:-0.66)、烷基胺基(-N(CH
3)
2之σ
p值:-0.83)等。
由使𠮿化合物(b)於350~800nm之最大吸收波長更加長波長化的觀點而言,電子供給性取代基之哈米特方程式之取代基常數σ
p值較佳為-0.20以下、更佳為-0.25以下、又更佳為-0.30以下。哈米特方程式之取代基常數σ
p值的下限並無特別限制,較佳為-0.90以上。
A
1~A
4中,在其中3個為亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基的情況,較佳係2個以上的亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基為具有電子供給性取代基,更佳係3個亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基為具有電子供給性取代基。
A
1~A
4中,在4個皆為亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基的情況,較佳係2個以上的亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基為具有電子供給性取代基,更佳係3個亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基為具有電子供給性取代基,又更佳係4個亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基為具有電子供給性取代基。
上述亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基亦可具有上述電子供給性取代基以外的取代基。作為電子供給性取代基以外之取代基的例子,例如可含有芳基、鹵原子、-COORa、-OCORa、-SO
3 -、-SO
2Ra所示一價基等。其中,由於式(1)所示化合物整體上呈電中性,故在碳數6~10之芳基為具有-SO
3 -的情況,-SO
3 -之取代數為1個,R
1~R
5具有中性基。Ra表示烷基。由降低𠮿化合物(b)之分子量、提升每單位質量之著色成分之比例的觀點而言,電子供給性取代基以外之取代基較佳為碳數20以下、更佳為10以下。由同觀點而言,Ra較佳為碳數20以下、更佳為碳數10以下。 上述亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基所鍵結的、哈米特方程式之取代基常數σ
p值的總和較佳為-0.20以下。
A
1與A
2、及/或A
3與A
4亦可分別鍵結形成環。此等環可藉由單鍵,或藉由經由氮原子、氧原子或硫原子之任一原子的鍵結而形成環。又,作為此時所形成之環,較佳為5元環或6元環。作為所形成環之例子,可含有例如:由亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基經由單鍵而2個鍵結的咔唑環;由亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基與碳數1~10之烷基經由單鍵而鍵結的吲哚環等。
R
1~R
4分別獨立表示氫原子、鹵原子、羥基、烷氧基、-SO
3H、-SO
3 -、-SO
3NR
6R
7、-COOH、-COO
-、-COOR
8、-CONR
9R
10、碳原子數1~20之1價烴基。R
6~R
10分別獨立表示碳原子數1~20之1價烴基。作為碳原子數1~20之烴基,可含有烷基、環烷基、芳基等。
R
5表示氫原子、-SO
3H、-SO
3 -、-SO
3NR
6R
7、-COOH、-COO
-、-COOR
8、-CONR
9R
10。R
6~R
10分別獨立表示碳原子數1~20之1價烴基。由提高耐熱性的觀點而言,R
5較佳為氫原子、-SO
3H、-SO
3 -、-SO
3NR
6R
7、-COOR
8、-CONR
9R
10,更佳為-SO
3H、-SO
3 -、-SO
3NR
6R
7、-CONR
9R
10。在R
5為-SO
3NR
6R
7時,由提高耐熱性的觀點而言,較佳係R
6、R
7之任一者為芳基,更佳係R
6及R
7為芳基。在R
5為-CONR
9R
10時,由提高耐熱性的觀點而言,較佳係R
9、R
10之任一者為芳基,更佳係R
9及R
10為芳基。
Z表示陰離子化合物。在式(1)所示化合物具有Z所示陰離子化合物時,n為1。陰離子化合物可為無機陰離子及有機陰離子之任一種,作為無機陰離子可含有氯、溴等鹵素離子,作為有機離子可含有脂肪族或芳香族之磺酸根離子、脂肪族或芳香族羧酸根離子,此外尚有磺醯亞胺陰離子[(RSO
2)
2N]
-、硼酸根離子(BR
4 -)等。離子式中之R分別獨立為亦可具有取代基、且於碳鏈中亦可具有雜原子的碳數1~20之1價烴基。作為R之取代基,可舉例如碳數1~10之烷基、碳數1~10之芳基、鹵原子、羥基、烷氧基、芳氧基等。作為雜原子可舉例如氮原子、氧原子、鹵原子等。在對有機EL顯示裝置應用了由具有𠮿化合物(b)之樹脂組成物所構成之硬化物時,由抑制有機EL顯示裝置之電極或發光層之劣化的觀點而言,較佳係式(1)中之n=1,Z之陰離子化合物為有機陰離子;且較佳為脂肪族或芳香族之磺酸根離子、脂肪族或芳香族羧酸根離子、磺醯亞胺陰離子、硼酸根離子。再者,在作成為含有後述鹼可溶性樹脂(a)及感光性化合物(c)的樹脂組成物時,由提升感度之觀點及減低殘渣的觀點而言,較佳係式(1)中之n=1,Z為脂肪族或芳香族之磺酸根離子、或脂肪族或芳香族羧酸根離子,Z更佳為脂肪族或芳香族之磺酸根離子。作為脂肪族基,較佳係碳數1~20之1價烷基,可舉例如甲基、乙基、丙基、丁基,此外尚有將此等烷基之部分氫原子藉由鹵原子取代的基等。作為芳香族基,較佳為碳數1~20之1價芳基,可舉例如苯基、甲苯基、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、十二烷基苯基等。由提升每1分子之著色成分的比例、降低離子性染料添加量而使感度提升的觀點而言,Z之分子量較佳為1000以下、更佳為700以下、又更佳為300以下。Z之分子量之下限並無特別限定,較佳為1以上、更佳為100以上。
n表示0或1。其中,式(1)所示化合物為整體呈電中性者。所謂電中性,係表示式(1)所示化合物之正電荷數與負電荷數一致的狀態。由於式(1)所示化合物整體成為電中性,故在R
1~R
5含有陰離子的情況,R
1~R
5中僅一個為-SO
3 -或-COO
-。在𠮿化合物(b)中之R
1~R
5中僅一個為-SO
3 -或-COO
-的情況、或者碳數6~10之芳基具有-SO
3 -的情況,由於分子中之取代基存在相對離子,故即使式(1)所示化合物不具有Z整體仍呈電中性,n成為0。另一方面,在𠮿化合物(b)中之R
1~R
5均不含陰離子的情況、或者碳數6~10之芳基不具有-SO
3 -的情況,由於式(1)所示化合物整體呈電中性,n成為1。在n為1的情況,式(1)所示化合物具有Z。由防止鹵素離子混入至由具有𠮿化合物(b)之樹脂組成物所構成的硬化物中的觀點而言,式(1)中,n較佳為0。另一方面,在作成含有後述鹼可溶性樹脂(a)與感光性化合物(c)之樹脂組成物的情況,由提升感度而言, n較佳為1。
𠮿化合物(b)較佳係於350~800nm中,於580nm以上且700nm以下範圍之任一處具有最大吸收波長。一般而言,於氮原子上取代了烷基的𠮿化合物可獲得於550nm左右具有350~800nm中之最大吸收波長的光譜,但式(1)所示𠮿化合物(b)由於A
1~A
4中至少3個為亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基,該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基中至少一個為具有電子供給性取代基,故可使最大吸收波長長波長化,得到藍色之光譜。𠮿化合物(b)較佳係於590nm以上且700nm以下範圍之任一處具有最大吸收波長,更佳係於600nm以上且700nm以下範圍之任一處具有最大吸收波長。
由提高可見光之遮光性的觀點而言,樹脂組成物係含有於580nm以上且700nm以下之波長範圍之任一處具有最大吸收波長的𠮿化合物(b)與後述之於350~800nm中於490nm以上且未滿580nm範圍之任一處具有最大吸收波長的著色劑(d-2),更佳係含有後述之於350~800nm中於400nm以上且未滿490nm範圍具有最大吸收波長的著色劑(d-1)、或後述熱發色性化合物。
例如,將與碸螢光素之二氯化物對應的芳香族胺化合物於溶媒中加熱攪拌,室溫冷卻後將此反應液注入至鹽酸水溶液中並攪拌。接著,濾取析出物後,以水或熱水洗淨後,使其乾燥而得到於氮原子上經2個相同芳基取代的𠮿化合物。在製造於氮原子上經2個不同芳基取代的𠮿化合物的情況,可藉由將對應之半量之芳香族胺化合物逐次少量地滴下至含有碸螢光素之二氯化物的溶媒中,反應後,再將剩餘另一芳香族胺化合物滴下則可獲得。
接著,將於氮原子上經2個芳基取代之𠮿化合物及對應之芳香族鹵化合物於含有銅觸媒與鹼之溶媒中加熱攪拌,過濾此反應溶液去除不溶解物後,注入至鹽酸水溶液並攪拌。接著,濾取析出物後,以水或熱水洗淨,使其乾燥可得到於氮原子上經3個或4個芳基取代之𠮿化合物。在於氮原子上經3個芳基取代之𠮿化合物的情況,藉由進一步使用不同之芳香族鹵化合物或脂肪族鹵化合物使其進行反應,可得到於氮原子上經4個芳基取代之𠮿化合物、或於氮原子上經3個芳基、1個烷基取代之𠮿化合物。
<鹼可溶性樹脂(a)>
本發明之樹脂組成物係含有本發明之𠮿化合物(b)與鹼可溶性樹脂(a)。所謂鹼可溶性,係指以下定義之溶解速度為50nm/分以上:將於γ-丁內酯溶解了樹脂的溶液塗佈於矽晶圓上,以120℃預烤4分鐘形成厚10μm±0.5μm的預烤膜,將該預烤膜於23±1℃之2.38質量%四甲基氫氧化銨水溶液中浸漬1分鐘後,由以純水進行沖洗處理時之膜厚減少所求得的溶解速度。
鹼可溶性樹脂(a)為了具有鹼可溶性,於樹脂之構造單位中及/或其主鏈末端具有羥基及/或酸性基。作為酸性基,可具有例如羧基、酚性羥基、磺酸基等。
作為鹼可溶性樹脂(a),可含有聚醯亞胺、聚醯亞胺前驅物、聚苯并㗁唑前驅物、聚醯胺醯亞胺、聚醯胺醯亞胺前驅物、聚醯胺、具有酸性基之自由基聚合性單體的聚合體、酚樹脂等,但並不限定於此等。樹脂組成物可含有此等樹脂2種以上。
其中,由顯影密黏性高、耐熱性優越、於高溫下之逸氣量少,故將硬化物使用於有機EL顯示裝置時之長期可靠性高而言,鹼可溶性樹脂(a)較佳為選自由聚醯亞胺、聚醯亞胺前驅物、聚苯并㗁唑、聚苯并㗁唑前驅物、聚醯胺醯亞胺、聚醯胺醯亞胺前驅物及此等共聚合體所構成之群的1種以上;更佳為聚醯亞胺、聚醯亞胺前驅物、聚苯并㗁唑前驅物或此等共聚合體。再者,由更加提升感度的觀點而言,更佳係聚醯亞胺前驅物或聚苯并㗁唑前驅物。於此,所謂聚醯胺前驅物,係指藉由加熱處理或化學處理而轉換為聚醯亞胺的樹脂。作為聚醯亞胺前驅物的例子,可含有例如聚醯胺酸、聚醯胺酸酯等。所謂聚苯并㗁唑前驅物,係指藉由加熱處理或化學處理而轉換為聚苯并㗁唑的樹脂,可含有例如聚羥基醯胺等。
上述聚醯亞胺前驅物及聚苯并㗁唑前驅物係具有下述式(3)所示之構造單位,聚醯亞胺係具有下述式(4)所示之構造單位。亦可含有此等2種以上,亦可含有由式(3)所示之構造單位及式(4)所示之構造單位經共聚合的樹脂。
式(3)中,X表示碳數4~40且2~8價之有機基,Y表示碳數6~40且2~11價之有機基。R
11及R
13分別獨立表示羥基或磺酸基。R
12及R
14分別獨立表示氫原子或碳數1~20之1價烴基。t、u及w表示0~3之整數,v表示0~6之整數。其中,t+u+v+w>0。
式(4)中,E表示碳數4~40且4~10價之有機基,G表示碳數6~40且2~8價之有機基。R
15及R
16分別獨立表示羧基、磺酸基或羥基。x及y分別獨立表示0~6之整數。其中,x+y>0。
聚醯亞胺、聚醯亞胺前驅物、聚苯并㗁唑前驅物或其等之共聚合體,較佳係具有式(3)或式(4)所示之構造單位5~100000個。又,除了式(3)或式(4)所示之構造單位之外,亦可具有其他構造單位。此時,較佳係於總構造單位中,具有式(3)或式(4)所示之構造單位50莫耳%以上。
上述式(3)中,X(R11)t(COOR12)u表示酸之殘基。X表示碳數4~40且2~8價之有機基,其中較佳為含有芳香族環或環狀脂肪族基之2~8價之有機基。
作為酸之殘基,可舉例如對酞酸、異酞酸、二苯基醚二羧酸、雙(羧苯基)六氟丙烷、聯苯基二羧酸、二苯基酮二羧酸、三苯基二羧酸等二羧酸之殘基;1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、二苯基醚三羧酸、聯苯基三羧酸等三羧酸之殘基;1,2,4,5-苯四甲酸、3,3’,4,4’-聯苯基四羧酸、2,3,3’,4’-聯苯基四羧酸、2,2’,3,3’-聯苯基四羧酸、3,3’,4,4’-二苯基酮四羧酸、2,2’,3,3’-二苯基酮四羧酸、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)六氟丙烷、1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷、雙(3,4-二羧基苯基)醚、1,2,5,6-萘四羧酸、2,3,6,7-萘四羧酸、2,3,5,6-吡啶四羧酸、3,4,9,10-苝四羧酸及下述所示之構造之芳香族四羧酸,或丁烷四羧酸等脂肪族四羧酸、1,2,3,4-環戊烷四羧酸等含有環狀脂肪族基之脂肪族四羧酸等的四羧酸之殘基。X(R
11)
t(COOR
12)
u亦可具有此等殘基2種以上。
R
20表示氧原子、C(CF
3)
2或C(CH
3)
2。R
21及R
22分別獨立表示氫原子或羥基。
上述酸之殘基中,為三羧酸或四羧酸之殘基的情況,1個或2個之羧基相當於式(3)之(COOR
12)。
上述式(4)中,E(R
15)
x表示酸二酐之殘基。E為碳數4~40且4價~10價之有機基,其中較佳為含有芳香族環或環狀脂肪族基之有機基。
作為酸二酐之殘基,具體而言可舉例如1,2,4,5-苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-聯苯基四羧酸二酐、2,3,3’,4’-聯苯基四羧酸二酐、2,2’,3,3’-聯苯基四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基酮四羧酸二酐、2,2’,3,3’-二苯基酮四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)醚二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、9,9-雙(3,4-二羧基苯基)茀酸二酐、9,9-雙{4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基}茀酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、2,3,5,6-吡啶四羧酸二酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐、及下述所示之構造之酸二酐等的芳香族四羧酸二酐,或丁烷四羧酸二酐等脂肪族四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐等含有環狀脂肪族基之脂肪族四羧酸二酐的殘基等。E(R
15)
x亦可具有此等殘基2種以上。
R
20表示氧原子、C(CF
3)
2或C(CH
3)
2。R
21及R
22分別獨立表示氫原子或羥基。
上述式(3)之Y(R
13)
v(COOR
14)
w及上述式(4)G(R
16)
y表示二胺之殘基。Y表示碳數6~40且2~11價之有機基,其中較佳係含有芳香族環或環狀脂肪族基之2~11價之有機基。G表示碳數6~40且2~8價之有機基,其中較佳係含有芳香族環或環狀脂肪族基之2~8價之有機基。
二胺之殘基的具體例可包含3,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基醚、3,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基甲烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、聯苯胺、間苯二胺、對苯二胺、1,5-萘二胺、2,6-萘二胺、雙(4-胺基苯氧基)聯苯、雙{4-(4-胺基苯氧基)苯基}醚、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、2,2’-二乙基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二乙基-4,4’-二胺基聯苯、2,2’,3,3’-四甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’,4,4’-四甲基-4,4’-二胺基聯苯、2,2’-雙(三氟甲基)-4,4’-二胺基聯苯、9,9-雙(4-胺基苯基)茀、2,2’-雙(三氟甲基)-5,5’-二羥基聯苯胺、3,5-二胺基苯甲酸、3,4-二胺基苯甲酸、2,5-二胺基苯基酸、對此等之芳香族環之至少一部分氫原子藉由烷基或鹵原子取代的化合物等的芳香族二胺之殘基,環己基二胺、亞甲基雙環己基胺等之含有環狀脂肪族基之脂肪族二胺的殘基,及以下所示之構造之二胺的殘基等。Y(R
13)
v(COOR
14)
w及G(R
16)
y亦可含有此等殘基2種以上。
R
20表示氧原子、C(CF
3)
2或C(CH
3)
2。R
21~R
24分別獨立表示氫原子或羥基。
又,亦可對鹼可溶性樹脂(a)之末端藉由公知之具有酸性基的單胺、酸酐、酸氯、單羧酸、活性酯化合物進行封端。
鹼可溶性樹脂(a)若藉由公知方法進行合成即可。
作為屬於聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸的製造方法,可舉例如於低溫中使四羧酸二酐與二胺化合物於溶劑中反應的方法。
同樣地,作為屬於聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸酯的製造方法,除了使上述聚醯胺酸與酯化劑進行反應的方法之外,尚有藉由四羧酸二酐與醇獲得二酯,其後,於縮合劑存在下與胺於溶劑中進行反應的方法。藉由四羧酸二酐與醇得到二酯,其後,將剩餘之二羧酸進行酸氯化,與胺於溶劑中進行反應的方法等。由合成容易度的觀點而言,較佳係包含使聚醯胺酸與酯化劑進行反應的步驟。作為酯化劑並無特別限定,可應用公知方法。由於所得樹脂之精製係容易,較佳為N,N-二甲基甲醯胺二烷基縮醛。
作為屬於聚苯并㗁唑前驅物之聚羥基醯胺的製造方法,可舉例如使雙胺基酚化合物與二羧酸於溶劑中進行縮合反應的方法。具體而言,例如使二環己基碳二亞胺(DCC)等脫水縮合劑與酸反應,並於其中添加雙胺基酚化合物的方法。對添加了吡啶等3級胺之雙胺基酚化合物的溶液滴下二羧醯二氯的溶液的方法等。
作為聚醯亞胺之製造方法,可舉例如將上述方法所得之聚醯胺酸或聚醯胺酸酯於溶劑中進行脫水閉環的方法等。作為脫水閉環之方法,可舉例如利用酸或鹼等之化學處理、加熱處理等。
作為聚苯并㗁唑之製造方法,可舉例如將上述方法所得之聚羥基醯胺於溶劑中進行脫水閉環的方法等。作為脫水閉環之方法,可舉例如利用酸或鹼等之化學處理、加熱處理等。
作為聚醯胺醯亞胺前驅物,可舉例如三羧酸、對應之三羧酸酐、三羧酸酐鹵化物與二胺化合物的聚合體,較佳為1,2,4-苯三甲醯氯與芳香族二胺化合物的聚合體。作為聚醯胺醯亞胺前驅物之製造方法,可舉例如於低溫中使三羧酸、對應之三羧酸酐、三羧酸酐鹵化物等與二胺化合物於溶劑中反應的方法等。
作為聚醯胺醯亞胺之製造方法,可舉例如1,2,4-苯三甲酸與芳香族二異氰酸酯於溶劑中進行反應的方法;將依上述方法所得之聚醯胺醯亞胺前驅物於溶劑中進行脫水閉環的方法等。作為脫水閉環之方法,可舉例如利用酸或鹼等之化學處理、加熱處理等。
作為聚合溶劑並無特別限定,可舉例如乙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚等烷二醇單烷基醚類,丙基縮醛、丁基縮醛、異丁基縮醛等烷基縮醛類,甲基異丁基酮、甲基丙基酮等之酮類,丁基醇、異丁基醇等醇類,乳酸乙酯、乳酸丁酯、二丙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇二乙基醚、3-甲氧基丁基乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯啶酮、二丙酮醇、N-環己基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、丙二醇單甲基醚乙酸酯、N,N-二甲基異酪酸醯胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、N,N-二甲基丙烯尿素、δ-戊內酯、2-苯氧基乙醇、2-吡咯啶酮、2-甲基-1,3-丙二醇、二乙二醇丁基醚、三乙酸甘油酯、苯甲酸丁酯、環己基苯、雙環己基、鄰硝基苯甲醚、二乙二醇單丁基醚、三乙二醇單甲基醚、N-(2-羥基乙基)-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基丙醯胺、N,N-二甲基異丁基醯胺、N,N,N’,N’-四甲基尿素、3-甲基-2-㗁唑啶酮等。
鹼可溶性樹脂(a)之含量係於樹脂組成物之固形份100質量%中,較佳為40質量%~90質量%。藉由將鹼可溶性樹脂(a)之含量設為此範圍,可維持樹脂組成物之耐熱性、提高硬化膜之遮光性。
<感光性化合物(c)>
本發明之樹脂組成物亦可進一步含有感光性化合物(c)。
本發明之樹脂組成物含有感光性化合物(c)時,感光性化合物(c)之含量係由高感度化的觀點而言,相對於鹼可溶性樹脂(a)100質量份,較佳為0.1質量份以上、更佳為1質量份以上、進而更佳為10質量份以上。另一方面,由將本發明之硬化物作成有機EL顯示裝置之平坦化層及/或絕緣層時的長期可靠性的觀點而言,較佳為100質量份以下。
作為感光性化合物(c),可含有光酸產生劑(c1)或光聚合起始劑(c2)等。光酸產生劑(c1)係藉由光照射而產生酸之化合物,光聚合起始劑(c2)係藉由曝光而進行鍵結開裂及/或反應,而產生自由基的化合物。
藉由含有光酸產生劑(c1),於光照射部產生酸而使光照射部對鹼水溶液之溶解性增大,可得到光照射部溶解之正型之凸版(relief)圖案。又,藉由含有光酸產生劑(c1)與後述環氧化合物或熱交聯劑,於光照射部產生之酸將促進環氧化合物或熱交聯劑之交聯反應,可得到光照射部不溶化的負型之凸版圖案。另一方面,藉由含有光聚合起始劑(c2)及後述自由基聚合性化合物,於光照射部進行自由基聚合,可得到光照射部不溶化的負型之凸版圖案。在將本發明之硬化物作為有機EL顯示裝置之平坦化層及/或絕緣層時,由可形成細微圖案的觀點而言,較佳係含有可獲得正型之凸狀圖案的光酸產生劑(c1)作為感光性化合物(c)。
作為光酸產生劑(c1),可含有例如二疊氮化醌化合物、鋶鹽、鏻鹽、重氮鹽、錪鹽等。本發明之樹脂組成物較佳係含有光酸產生劑(c1)2種以上,在含有2種以上的情況,可得到更高感度之感光性樹脂組成物。由將本發明之硬化物作為有機EL顯示裝置之平坦化層及/或絕緣層時的長期可靠性的觀點而言,特佳係光酸產生劑(c1)含有二疊氮化醌化合物。
作為二疊氮化醌化合物,可含有於聚羥基化合物以酯鍵鍵結了二疊氮化醌的磺酸者、於聚胺基化合物以磺醯胺鍵鍵結了二疊氮化醌的磺酸者、於聚羥基聚胺基化合物以酯鍵及/或磺醯胺鍵鍵結了二疊氮化醌的磺酸者等。
作為二疊氮化醌,較佳係使用二疊氮5-萘醌磺醯基、二疊氮4-萘醌磺醯基之任一者。亦可含有於同一分子中具有二疊氮4-萘醌磺醯基、二疊氮5-萘醌磺醯基的二疊氮萘醌磺醯基酯化合物,亦可含有二疊氮4-萘醌磺醯基酯化合物與二疊氮5-萘醌磺醯基酯化合物。二疊氮4-萘醌磺醯基酯化合物係於水銀燈之i射線區域具有吸收,適於i射線曝光。二疊氮5-萘醌磺醯基酯化合物係吸收延伸至水銀燈之g射線區域,適於g射線曝光。
較佳係視曝光波長選擇二疊氮4-萘醌磺醯基酯化合物、二疊氮5-萘醌磺醯基酯化合物,由高感度化的觀點而言,較佳係含有二疊氮4-萘醌磺醯基酯化合物。
上述二疊氮化醌化合物可由使具有酚性羥基之化合物、與二疊氮化醌磺酸化合物利用任意之酯化反應而合成。藉由使用此等二疊氮化醌化合物,可更加提升解析度、感度、殘膜率。
本發明中,光酸產生劑(c1)中,鋶鹽、鏻鹽、重氮鹽、錪鹽由於使藉由曝光所產生之酸成分適度地穩定化,故較佳。其中較佳為鋶鹽。視需要亦可進一步含有增感劑等。
在上述樹脂組成物含有光酸產生劑(c1)的情況,光酸產生劑(c1)之含量係由高感度化的觀點而言,相對於鹼可溶性樹脂(a)100質量份,較佳為0.1質量份以上、更佳為10質量份以上、又更佳為25質量份以下。另一方面,由將本發明之硬化物作為有機EL顯示裝置之平坦化層及/或絕緣層時的長期可靠性的觀點而言,較佳為100質量份以下。
作為光聚合起始劑(c2),可含有例如苄基縮酮系光聚合起始劑、α-羥基酮系光聚合起始劑、α-胺基酮系光聚合起始劑、醯基氧化膦系光聚合起始劑、肟酯系光聚合起始劑、吖啶系光聚合起始劑、二茂鈦系光聚合起始劑、二苯基系光聚合起始劑、苯乙酮系光聚合起始劑、芳香族酮酯系光聚合起始劑、苯甲酸酯系光聚合起始劑等。本發明之樹脂組成物亦可含有光聚合起始劑(c2)2種以上。由更加提升感度的觀點而言,光聚合起始劑(c2)更佳為含有α-胺基酮系光聚合起始劑、醯基氧化膦系光聚合起始劑或肟酯系光聚合起始劑。
作為α-胺基酮系光聚合起始劑,可含有例如2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-𠰌啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-𠰌啉基苯基)-丁-1-酮、2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-𠰌啉基苯基)-丁-1-酮、3,6-雙(2-甲基-2-𠰌啉基丙醯基)-9-辛基-9H-咔唑等。
作為醯基氧化膦系光聚合起始劑,可含有例如2,4,6-三甲基苄甲醯基-二苯基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苄甲醯基)-苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苄甲醯基)-(2,4,4-三甲基戊基)氧化膦等。
作為肟酯系光聚合起始劑,可含有例如1-苯基丙-1,2-二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1-苯基丁-1,2-二酮-2-(O-甲氧基羰基)肟、1,3-二苯基丙-1,2,3-三酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1-[4-(苯硫基)苯基]辛-1,2-二酮-2-(O-苄甲醯基)肟、1-[4-[4-(羧基苯基)硫基]苯基]丙-1,2-二酮-2-(O-乙醯基)肟、1-[9-乙基-6-(2-甲基苄甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙醯基)肟、1-[9-乙基-6-[2-甲基-4-[1-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜環戊烷-4-基)甲基氧基]苄甲醯基]-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙醯基)肟或1-(9-乙基-6-硝基-9H-咔唑-3-基)-1-[2-甲基-4-(1-甲氧基丙烷-2-基氧基)苯基]甲酮-1-(O-乙醯基)肟等。
本發明中,於含有光聚合起始劑(c2)的情況,光聚合起始劑(c2)之含量係由高感度化的觀點而言,相對於鹼可溶性樹脂(a)及後述自由基聚合性化合物的合計100質量份,較佳為0.1質量份以上、更佳為1質量份以上、又更佳為10質量份以上。另一方面,由更加提升解析度、減低推拔角度的觀點而言,較佳為50質量份以下。
<著色劑(d)>
本發明之樹脂組成物亦可含有𠮿化合物(b)以外之著色劑(d)。藉由含有著色劑(d),可從穿透樹脂組成物之膜的光、或由樹脂組成物之膜所反射的光,將著色劑(d)所吸收之波長的光遮阻,而賦予遮光性。藉由賦予遮光性,可防止將後述本發明硬化物作為有機EL顯示裝置之平坦化層及/或絕緣層時,因光侵入至TFT而造成的劣化或錯誤作動、漏電流等。進而可提升由配線或TFT之外光反射的抑制,或發光區與非發光區的對比。
作為著色劑(d),較佳係使用染料(d1)及/或顏料(d2)。著色劑(d)較佳係至少含有1種,例如含有1種染料或有機顏料,或含有2種以上之染料或顏料,較佳係含有1種以上染料與1種以上顏料。
由溶劑溶解性的觀點而言,作為本發明中之著色劑(d),較佳為染料(d1)。由高感度化之觀點或減低殘渣的觀點而言,作為染料(d1),較佳係形成有機離子彼此之離子對的離子性染料(d10)(以下亦稱為離子性染料(d10))。另一方面,由可抑制後述本發明之樹脂組成物之加熱處理步驟中之著色劑退色的觀點而言,較佳為顏料(d2)。
本發明之樹脂組成物較佳係含有於350~800nm中,在490nm以上且未滿580nm之範圍之任一處具有最大吸收波長的著色劑(d-2);具體而言,較佳係含有:於350~800nm中,在490nm以上且未滿580nm之範圍之任一處具有最大吸收波長的染料(d1-2),及/或於350~800nm中,在490nm以上且未滿580nm之範圍之任一處具有最大吸收波長的顏料(d2-2)。以下,有時分別稱為(d-2)成分、(d1-2)成分及(d2-2)成分。
本發明中,(d1-2)成分係由保存穩定性、硬化時、光照射時之退色的觀點而言,較佳係含有對溶解鹼可溶性樹脂(a)之有機溶劑呈可溶、且與樹脂相溶的染料、耐熱性、耐光性高的染料。(d1-2)成分由於在350~800nm中,於490nm以上且未滿580nm之範圍之任一處具有最大吸收波長,故例如可含有紅色染料或紫色染料等。作為染料種類,可含有例如油溶性染料、分散染料、反應性染料、酸性染料或直接染料等。
作為染料之骨架構造,可舉例如蒽醌系、偶氮系、酞菁系、次甲基系、㗁𠯤系、喹啉系、三芳基甲烷系、𠮿系等,但並不限定於此。此等中,由對於有機溶劑之溶解性或耐熱性的觀點而言,較佳為蒽醌系、偶氮系、次甲基系、三芳基甲烷系、𠮿系。又,由將本發明之𠮿化合物(b)作成樹脂組成物時之加工性的觀點而言,更佳為𠮿系。或者,此等各染料亦可單獨作為含金屬錯合鹽系而使用。具體而言,可由Sumilan、Lanyl染料(住友化學工業(股)製)、Orasol、Oracet、Filamid、Irgasperse染料(Ciba Specialty Chemicals(股)製)、Zapon、Neozapon、Neptune、Acidol染料(BASF(股)製)、Kayaset、Kayakalan染料(日本化藥(股)製)、Valifast Colors染料(東方化學工業(股)製)、Savinyl、Sandoplast、Polysynthren、Lanasyn染料(Clariant Japan(股)製)、Aizen Spilon染料(保土谷化學工業(股)製)、機能性色素(山田化學工業(股)製)、Plast Color染料、Oil Color染料(有本化學工業(股)製)等中,分別取得於350~800nm中,在490nm以上且未滿580nm之範圍之任一處具有最大吸收波長者,但並不限定於此等。此等染料係單獨或混合使用。
本發明中,由硬化時、光照射時之退色的觀點而言,(d-2)成分較佳為耐熱性及耐光性高的顏料。
有機顏料之具體例以色指數(CI)編號表示。作為紅色顏料之例子,可舉例如色素紅48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242、254等。作為紫色顏料之例子,可舉例如色素紫19、23、29、32、33、36、37、38等。又,亦可含有此等以外之顏料。
(d-2)成分之含量係相對於鹼可溶性樹脂(a)100質量份,較佳為0.1~300質量份、更佳為0.2~200質量份、特佳為1~200質量份。藉由將(d-2)成分含量設為0.1質量份以上,可使其吸收對應波長之光。又,藉由設為300質量份以下,可於維持著感光性著色樹脂膜與基板之密黏強度或熱處理後之膜之耐熱性、機械特性之情況下,使其吸收對應波長之光。
本發明中,使用為(d2-2)成分的有機顏料亦可視需要施行松香處理、酸性基處理、鹼性基處理等表面處理。又,視情況可同時含有分散劑。分散劑例如可包含陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚矽氧系、氟系之界面活性劑等。
又,本發明之樹脂組成物中,著色劑(d)亦可含有於350~800nm中,在400nm以上且未滿490nm之範圍之任一處具有最大吸收波長的著色劑(d-1),具體而言,亦可含有:於350~800nm中,在400nm以上且未滿490nm之範圍之任一處具有最大吸收波長的染料(d1-1),及/或於350~800nm中,在400nm以上且未滿490nm之範圍之任一處具有最大吸收波長的顏料(d2-1)。有時分別簡稱為(d-1)成分、(d1-1)成分、(d2-1)成分。
本發明中,使用為(d-1)成分的染料(d1-1)係由保存穩定性、硬化時、光照射時之退色的觀點而言,較佳係含有對溶解鹼可溶性樹脂(a)之有機溶劑呈可溶、且與樹脂相溶的染料、耐熱性、耐光性高的染料。(d1-1)成分由於在波長400nm以上且未滿490nm之範圍之任一處具有最大吸收,故例如可含有黃色染料或橙色染料等。作為染料種類,可含有例如油溶性染料、分散染料、反應性染料、酸性染料或直接染料等。
作為染料之骨架構造,可舉例如蒽醌系、偶氮系、酞菁系、次甲基系、㗁𠯤系、喹啉系、三芳基甲烷系、𠮿系等,但並不限定於此。此等中,由對於有機溶劑之溶解性或耐熱性的觀點而言,較佳為蒽醌系、偶氮系、次甲基系、三芳基甲烷系、𠮿系。又,此等各染料亦可單獨作為含金屬錯合鹽系而使用。具體而言,可由Sumilan、Lanyl染料(住友化學工業(股)製)、Orasol、Oracet、Filamid、Irgasperse染料(Ciba Specialty Chemicals(股)製)、Zapon、Neozapon、Neptune、Acidol染料(BASF(股)製)、Kayaset、Kayakalan染料(日本化藥(股)製)、Valifast Colors染料(東方化學工業(股)製)、Savinyl、Sandoplast、Polysynthren、Lanasyn染料(Clariant Japan(股)製)、Aizen Spilon染料(保土谷化學工業(股)製)、機能性色素(山田化學工業(股)製)、Plast Color染料、Oil Color染料(有本化學工業(股)製)等中,分別取得於350~800nm中,在400nm以上且未滿490nm之範圍之任一處具有最大吸收波長者,但並不限定於此等。此等染料係單獨或混合使用。
本發明中,由硬化時、光照射時之退色的觀點而言,使用為(d-1)成分的顏料(d2-1)較佳為耐熱性及耐光性高的顏料。
有機顏料之具體例以色指數(CI)編號表示。作為黃色顏料之例子,可舉例如色素黃83、117、129、138、139、150、180等。作為橙色顏料之例子,可舉例如色素橙38、43、64、71、72等。又,亦可含有此等以外之顏料。
(d-1)成分之含量係相對於鹼可溶性樹脂(a)100質量份,較佳為0.1~300質量份、更佳為0.2~200質量份、特佳為1~200質量份。藉由將(d-1)成分含量設為0.1質量份以上,可使其吸收對應波長之光。又,藉由設為300質量份以下,可於維持著感光性著色樹脂膜與基板之密黏強度或熱處理後之膜之耐熱性、機械特性之情況下,使其吸收對應波長之光。
本發明中,使用為(d2-1)成分的有機顏料亦可視需要施行松香處理、酸性基處理、鹼性基處理等表面處理。又,視情況可同時含有分散劑。分散劑例如可包含陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚矽氧系、氟系之界面活性劑等。
本發明之樹脂組成物中,著色劑(d)亦可含有於350~800nm中,在580nm以上且800nm以下之範圍之任一處具有最大吸收波長的著色劑(d-3),具體而言,亦可含有:於350~800nm中,在580nm以上且800nm以下之範圍之任一處具有最大吸收波長的染料(d1-3),及/或於350~800nm中,在580nm以上且800nm以下之範圍之任一處具有最大吸收波長的顏料(d2-3)。以下有時分別簡稱為(d-3)成分、(d1-3)成分、(d2-3)成分。
本發明中,使用為(d-3)成分的染料(d1-3)係由保存穩定性、硬化時、光照射時之退色的觀點而言,較佳係含有對溶解鹼可溶性樹脂(a)之有機溶劑呈可溶、且與樹脂相溶的染料、耐熱性、耐光性高的染料。(d1-3)成分由於在350~800nm中,於580nm以上且800nm以下之範圍之任一處具有最大吸收波長,故可舉例如藍色染料或綠色染料等。
作為染料種類,可含有例如油溶性染料、分散染料、反應性染料、酸性染料或直接染料等。
作為染料之骨架構造,可舉例如蒽醌系、偶氮系、酞菁系、次甲基系、㗁𠯤系、喹啉系、三芳基甲烷系等,但並不限定於此。此等中,由對於有機溶劑之溶解性或耐熱性的觀點而言,較佳為蒽醌系、偶氮系、次甲基系、三芳基甲烷系。又,此等各染料亦可單獨作為含金屬錯合鹽系而使用。具體而言,可由Sumilan、Lanyl染料(住友化學工業(股)製)、Orasol、Oracet、Filamid、Irgasperse染料(Ciba Specialty Chemicals(股)製)、Zapon、Neozapon、Neptune、Acidol染料(BASF(股)製)、Kayaset、Kayakalan染料(日本化藥(股)製)、Valifast Colors染料(東方化學工業(股)製)、Savinyl、Sandoplast、Polysynthren、Lanasyn染料(Clariant Japan(股)製)、Aizen Spilon染料(保土谷化學工業(股)製)、機能性色素(山田化學工業(股)製)、Plast Color染料、Oil Color染料(有本化學工業(股)製)等中,分別取得於350~800nm中,在580nm以上且800nm以下之範圍之任一處具有最大吸收波長者,但並不限定於此等。此等染料係單獨或混合使用。
本發明中,由硬化時、光照射時之退色的觀點而言,使用為(d-3)成分的顏料(d2-3)較佳為耐熱性及耐光性高的顏料。
有機顏料之具體例以色指數(CI)編號表示。作為藍色顏料之例子,可舉例如色素藍15(15:3、15:4、15:6等)21、22、60、64等。作為綠色顏料之例子,可舉例如色素綠7、10、36、47、58等。又,亦可含有此等以外之顏料。
(d-3)成分之含量係相對於鹼可溶性樹脂(a)100質量份,較佳為0.1~300質量份、更佳為0.2~200質量份、特佳為1~200質量份。藉由將(d-3)成分含量設為0.1質量份以上,可使其吸收對應波長之光。又,藉由設為300質量份以下,可於維持著感光性著色樹脂膜與基板之密黏強度或熱處理後之膜之耐熱性、機械特性之情況下,使其吸收對應波長之光。
本發明中,使用為(d2-3)成分的有機顏料亦可視需要施行松香處理、酸性基處理、鹼性基處理等表面處理。又,視情況可同時含有分散劑。分散劑例如可包含陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚矽氧系、氟系之界面活性劑等。
又,本發明中藉由併用𠮿化合物(b)、(d-2)成分、(d-1)成分及/或後述熱發色性化合物及視需要的(d-3)成分,可降低硬化物之可見光穿透率,作成為黑色。將含有本發明𠮿化合物(b)之樹脂組成物硬化而成的硬化物中,膜厚每1μm之光學濃度(以下亦稱為OD值)較佳係OD值為0.5以上、更佳為0.7以上。藉由OD值為上述範圍內,可藉由硬化物提升遮光性,故於有機EL顯示裝置或液晶顯示裝置等顯示裝置中,可更加減低電極配線之可見光或外光反射,提升影像顯示之對比。另一方面,由可提升作為含有後述感光化合物之樹脂組成物時之曝光時感度的觀點而言,OD值較佳為1.5以下。
<離子性染料(d10)與有機陰離子>
本發明之樹脂組成物較佳係含有式(1)中n為1且Z為有機陰離子的𠮿化合物(b1)(以下亦稱為𠮿化合物(b1))、及形成有機離子彼此之離子對的離子性染料(d10),且上述有機陰離子為1種。其中,所謂形成有機離子彼此之離子對的離子性染料,係表示由各個有機陰離子、有機陽離子所構成的離子性染料,如於式(1)中n為0之𠮿化合物般,於單體中具有陰離子部位與陽離子部分,整體成為電中性的化合物並不計算為有機陰離子。又,於此所謂有機陰離子為1種,意指𠮿化合物(b1)中之有機陰離子與構成離子性染料(d10)之有機陰離子為同一種。在本發明之樹脂組成物含有𠮿化合物(b1)及離子性染料(d10),且各別之有機陰離子彼此不同的情況下,樹脂組成物所含有機陰離子種類成為2種以上。此時,由於樹脂組成物中存在複數種之有機陰離子、有機陽離子,因離子性染料彼此之離子交換而於冷凍保管中增加異物,產生保存穩定性惡化的問題。另一方面,在含有𠮿化合物(b1)及離子性染料(d10)的情況,藉由使本發明之樹脂組成物中所含有機陰離子為1種,可提升冷凍保存時之保存穩定性。推定此係由於藉由限定𠮿化合物(b1)及離子性染料(d10)之有機陰離子種類,則即使有機陽離子部彼此不同,仍可抑制樹脂組成物中離子性染料彼此間之離子交換所致。
本發明中所謂形成有機離子彼此之離子對的離子性染料(d10),係指由酸性染料之有機陰離子部與非染料之有機陽離子部所構成的成鹽化合物、由鹼性染料之有機陽離子部與非染料之有機陰離子部所構成的成鹽化合物、或由酸性染料之有機陰離子部與鹼性染料之有機陽離子部所構成的成鹽化合物。
由鹼性染料之有機陽離子部與非染料之有機陰離子部所構成的成鹽化合物,係以鹼性染料為原料,藉公知方法將相對陰離子交換為非染料之有機陰離子而可製造。由酸性染料之有機陰離子部與非染料之有機陽離子部所構成的成鹽化合物,係以酸性染料為原料,藉公知方法將相對陽離子交換為非染料之有機陽離子而可製造。由酸性染料之有機陰離子部與非染料之有機陽離子部所構成的成鹽化合物,係以酸性染料與鹼性染料為原料,藉公知方法交換各別之相對離子而可製造。
成為離子性染料(d10)原料的酸性染料,係指色素分子中具有磺酸基或羧基等酸性取代基的化合物,或屬於其鹽之陰離子性之水溶性染料。又,作為酸性染料,係包含具有磺酸基或羧基等酸性取代基,分類為直接染料者。
作為酸性染料,可舉例如C.I.酸性黃1、17、18、23、25、36、38、42、44、54、59、72、78、151;C.I.酸性橙7、10、12、19、20、22、28、30、52、56、74、127;C.I.酸性紅1、3、4、6、8、11、12、14、18、26、27、33、37、53、57、88、106、108、111、114、131、137、138、151、154、158、159、173、184、186、215、257、266、296、337;C.I.酸性棕2、4、13、248;C.I.酸性紫11、56、58;C.I.酸性藍92、102、113、117等之偶氮系酸性染料;C.I.酸性黃2、3、5等之喹啉系酸性染料;C.I.酸性紅50、51、52、87、91、92、93、94、289等之𠮿系酸性染料;C.I.酸性紅82、92;C.I.酸性紫41、42、43;C.I.酸性藍14、23、25、27、40、45、78、80、127:1、129、145、167、230;C.I.酸性綠25、27等之蒽醌系酸性染料;C.I.酸性紫49;C.I.酸性藍7、9、22、83、90;C.I.酸性綠9、50;C.I.食用綠3等三芳基甲烷系酸性染料;C.I.酸性藍249等之酞菁類系酸性染料;C.I.酸性藍74等之靛類系酸性染料。其中,由耐熱性高的觀點而言,酸性染料較佳含有𠮿系酸性染料。𠮿系酸性染料更佳係含有C.I.酸性紅50、52、289等羅丹明系酸性染料。
成為離子性染料(d10)原料之非染料之有機陽離子部,可舉例如銨離子[N(R)
4]
+、鏻離子[P(R)
4]
+、亞胺正離子[(R)
2-N=C(R)
2]
+、鉮離子[As(R)
4]
+、銻離子(stibonium ion,[Sb(R)
4]
+)、𨦡離子[O(R)
3]
+、鋶離子[S(R)
3]
+、硒離子[Se(R)
3]
+、錫離子(stannonium ion,[Sn(R)
3]
+)、錪離子[I(R)
2]
+、重氮正離子[R-N
+≡N]等。由應用含有本發明樹脂組成物之硬化物時之絕緣性的觀點而言,較佳為銨離子[N(R)
4]
+、鏻離子[P(R)
4]
+、亞胺正離子[(R)
2-N=C(R)
2]
+。又,離子式中之R亦可分別獨立具有取代基,為於碳鏈中亦可具有雜原子的碳數1~20之烴基。由提升每1分子之著色成分之比例、降低離子性染料之添加量以提升感度的觀點而言,非染料之有機陽離子部的分子量較佳為1000以下、更佳為700以下、又更佳為300以下。非染料之有機陽離子部的分子量下限並無特別限定,較佳為1以上、更佳為100以上。
成為離子性染料(d10)原料之鹼性染料,係分子中具有胺基或亞胺基等之鹼性基的化合物、或其鹽,為於水溶液中成為陽離子的染料。
作為鹼性染料,可舉例如C.I.基本紅17、22、23、25、29、30、38、39、46、46:1、82;C.I.基本橙2、24、25;C.I.基本紫18;C.I.基本黃15、24、25、32、36、41、73、80;C.I.基本棕1;C.I.基本藍41、54、64、66、67、129等之偶氮系鹼性染料;C.I.基本紅1、2;C.I.基本紫10、11等𠮿系鹼性染料;C.I.基本黃11、13、21、23、28;C.I.基本橙21;C.I.基本紅13、14;C.I.基本紫16、39;等次甲基系鹼性染料;C.I.基本藍22、35、45、47等蒽醌系鹼性染料;C.I.基本紫1、2、3、4、13、14、23;C.I.基本藍1、5、7、8、11、15、18、21、24、26;C.I.基本綠1、4等三芳基甲烷系鹼性染料,以及下述所示之構造的𠮿系鹼性染料。
R
25、R
27及R
29~R
31分別獨立表示氫原子、碳數1~10之烷基或亦可具有取代基之碳數6~10之芳基;R
26及R
28分別獨立表示氫原子或碳數1~10之烷基。
其中,由可提高硬化膜之黑色度方面而言,鹼性染料較佳係含有𠮿系鹼性染料、三芳基甲烷系鹼性染料;由耐熱性高方面而言,較佳係含有𠮿系酸性染料。
成為離子性染料(d10)原料之非染料之有機陰離子部,除了脂肪族或芳香族之磺酸根離子、脂肪族或芳香族羧酸根離子,其他尚可舉例如磺醯亞胺陰離子[(RSO
2)
2N]
-、硼酸根離子(BR
4 -)等。從在應用由本發明之樹脂組成物所構成之硬化物時,抑制有機EL顯示裝置之電極或發光層之劣化的觀點而言,陰離子化合物較佳為脂肪族或芳香族之磺酸根離子、脂肪族或芳香族羧酸根離子。進而由高感度化之觀點及減低殘渣的觀點而言,較佳為脂肪族或芳香族之磺酸根離子。又,離子式中之R亦可分別獨立具有取代基,為於碳鏈中亦可具有雜原子的碳數1~20之烴基。由提升每1分子之著色成分之比例、降低離子性染料之添加量以提升感度的觀點而言,非染料之有機陰離子部的分子量較佳為1000以下、更佳為700以下、又更佳為300以下。非染料之陰離子部的分子量下限並無特別限定,較佳為1以上、更佳為100以上。
離子性染料(d10)係由提高顯影時之鹼溶解性、提升感度的觀點而言,較佳係具有酸性基。作為酸性基,例如可具有羧基、酚性羥基、磺酸基、磺酸鹽基等,特佳為磺酸基、磺酸鹽基。
由酸性染料或鹼性染料之離子交換所得的成鹽化成物,可依公知方法製造。例如分別調製酸性染料之水溶液與鹼性染料之水溶液,將兩者於攪拌下緩慢混合,而依析出物生成由酸性染料之有機陰離子部與鹼性染料之有機陽離子部所構成的成鹽化合物。藉由對其進行過濾而回收,可得到該成鹽化合物。所得該成鹽化合物較佳係依60~70℃左右進行乾燥。
本發明之樹脂組成物所含之離子性染料(d10)的總含量,係相對於鹼可溶性樹脂(a)100質量份,較佳為0.1質量份以上且300質量份以下、更佳為0.2質量份以上且200質量份以下、特佳為1質量份以上且200質量份以下。藉由將離子性染料(d10)之含量設為0.1質量份以上,可使其吸收對應波長之光。又,藉由設為300質量份以下,可於維持著感光性著色樹脂膜與基板之密黏強度或熱處理後之膜之耐熱性、機械特性之情況下,使其吸收對應波長之光。
<熱發色性化合物>
本發明之樹脂組成物亦可含有熱發色性化合物。熱發色性化合物係藉由加熱處理而發色,為於350nm以上、700nm以下具有最大吸收之熱發色性化合物,更佳係藉由加熱處理而發色,為於350nm以上、500nm以下具有最大吸收之熱發色性化合物。
本發明中,熱發色性化合物較佳係於較120℃高之溫度下進行發色的化合物,更佳係於較180℃高之溫度下進行發色的熱發色性化合物。熱發色性化合物之發色溫度越高,則於高溫條件下之耐熱性越優越,或因長時間之紫外線及可見光之照射而產生褪色的情況較少,耐光性優越。
本發明中,熱發色性化合物可為一般之感熱色素或感壓色素,亦可為其他化合物。作為熱發色性化合物之例子,可包含藉由加熱處理時系統中共存之酸性基的作用,使其化學構造或電荷狀態改變而進行發色者,或因空氣中之氧存在而產生熱氧化反應等而進行發色者等。本發明之熱發色性化合物由於在加熱處理前於350nm以上且700nm以下之範圍的任一處並不具有最大吸收,故與著色劑(d)不同。例如,具有三芳基甲烷骨架之熱發色性化合物係藉由加熱處理而使次甲基之氫脫離,並使1個芳基成為醌構造而進行發色。另一方面,具有三芳基甲烷骨架之著色劑(d)由於在加熱處理前即具有醌構造,故與本發明之熱發色性化合物不同。
作為熱發色性化合物之骨架構造,可包含三芳基甲烷骨架、二芳基甲烷骨架、螢光黃母體(fluoran)骨架、雙內酯(bislactone)骨架、酞內酯骨架、𠮿骨架、羅丹明內酯骨架、茀骨架、啡噻𠯤骨架、啡㗁𠯤骨架、螺吡喃骨架等。其中,三芳基甲烷骨架由於熱發色溫度高、耐熱性優越而較佳。
作為三芳基甲烷骨架之具體例,可含有例如2,4’,4”-次甲基三酚、4,4’,4”-次甲基三酚、4,4’-[(4-羥基苯基)亞甲基]雙(苯胺)、4,4’-[(4-胺基苯基)亞甲基]雙酚、4,4’-[(4-胺基苯基)亞甲基]雙[3,5-二甲基酚]、4,4’-[(2-羥基苯基)亞甲基]雙[2,3,6-三甲基酚]、4-[雙(4-羥基苯基)甲基]-2-甲氧基酚、4,4’-[(2-羥基苯基)亞甲基]雙[2-甲基酚]、4,4’-[(4-羥基苯基)亞甲基]雙[2-甲基酚]、4-[雙(4-羥基苯基)甲基]-2-乙氧基酚、4,4’-[(4-羥基苯基)亞甲基]雙[2,6-二甲基酚]、2,2’-[(4-羥基苯基)亞甲基]雙[3,5-二甲基酚]、4,4’-[(4-羥基-3-甲氧基苯基)亞甲基]雙[2,6-二甲基酚]、2,2’-[(2-羥基苯基)亞甲基]雙[2,3,5-三甲基酚]、4,4’-[(4-羥基苯基)亞甲基]雙[2,3,6-三甲基酚]、4,4’-[(2-羥基苯基)亞甲基]雙[2-環己基-5-甲基酚]、4,4’-[(4-羥基苯基)亞甲基]雙[2-環己基-5-甲基酚]、4,4’-[(3-甲氧基-4-羥基苯基)亞甲基]雙[2-環己基-5-甲基酚]、4,4’-[(3,4-二羥基苯基)亞甲基]雙[2-甲基酚]、4,4’-[(3,4-二羥基苯基)亞甲基]雙[2,6-二甲基酚]、4,4’-[(3,4-二羥基苯基)亞甲基]雙[2,3,6-三甲基酚]等。此等可單獨或混合使用。又,具有三芳基甲烷骨架之含羥基化合物亦可對該化合物使二疊氮化萘醌之磺酸進行酯鍵結,作成二疊氮化醌化合物而使用。
本發明中,於含有熱發色性化合物之情況的含量,相對於鹼可溶性樹脂(a)100質量份,較佳為5~80質量份、特佳為10~60質量份。若熱發色性化合物之含量為5質量份以上,可使硬化物於紫外線可見光區域的穿透率降低。又,若為80質量份以下,可維持硬化物之耐熱性或強度,減低吸水率。
<自由基聚合性化合物>
本發明之樹脂組成物亦可含有自由基聚合性化合物。尤其在上述樹脂組成物含有光聚合起始劑(c2)時,必須含有自由基聚合性化合物。所謂自由基聚合性化合物,係指於分子中具有複數之乙烯性不飽和雙鍵的化合物。曝光時,藉由從上述光聚合起始劑(c2)所產生之自由基,進行自由基聚合性化合物之自由基聚合,光照射部成為不溶化,藉此可得到負型之圖案。進而藉由含有自由基聚合性化合物,可促進光照射部之光硬化,可更加提升感度。此外,由於熱硬化後之交聯密度提升,故可提升硬化物之硬度。
作為自由基聚合性化合物,較佳係容易進行自由基聚合、具有(甲基)丙烯酸基的化合物。由提升曝光時之感度及提升硬化物之硬度的觀點而言,更佳係於分子內具有二個以上(甲基)丙烯酸基的化合物。作為自由基聚合性化合物之雙鍵當量,由提升曝光時之感度及提升硬化物之硬度的觀點而言,較佳為80~400g/mol。
作為自由基聚合性化合物,可含有例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)三(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、新戊四酯三(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、二新戊四酯六(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、2,2-雙[4-(3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)苯基]丙烷、1,3,5-參((甲基)丙烯醯氧基乙基)三聚異氰酸、1,3-貳((甲基)丙烯醯氧基乙基)三聚異氰酸、9,9-雙[4-(2-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基)苯基]茀、9,9-雙[4-(3-(甲基)丙烯醯氧基丙氧基)苯基]茀、9,9-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基苯基)茀或其等之酸改質物、環氧乙烷改質物、環氧丙烷改質物等。
自由基聚合性化合物之含量係由更加提升感度、減低推拔角度的觀點而言,於鹼可溶性樹脂(a)及自由基聚合性化合物的合計100質量%中,較佳為15質量%以上、更佳為30質量%以上。另一方面,由更加提升硬化物之耐熱性、減低推拔角度的觀點而言,於鹼可溶性樹脂(a)及自由基聚合性化合物的合計100質量%中,較佳為65質量%以下、更佳為50質量%以下。
<熱交聯劑>
本發明之樹脂組成物亦可含有熱交聯劑。所謂熱交聯劑,係指於分子內具有至少2個以烷氧基甲基、羥甲基、環氧基、氧環丁烷基等熱反應性官能基的化合物。藉由含有熱交聯劑,熱交聯劑與鹼可溶性樹脂(a)之間、或熱交聯劑彼此進行交聯,可提升熱硬化後之硬化物的耐熱性、耐藥品性及彎曲耐性。
作為具有至少2個烷氧基甲基或羥甲基的化合物的較佳例,可包含DML-PC、DML-PEP、DML-OC、DML-OEP、DML-34X、DML-PTBP、DML-PCHP、DML-OCHP、DML-PFP、DML-PSBP、DML-POP、DML-MBOC、DML-MBPC、DML-MTrisPC、DML-BisOC-Z、DML-BisOCHP-Z、DML-BPC、DML-BisOC-P、DMOM-PC、DMOM-PTBP、DMOM-MBPC、TriML-P、TriML-35XL、TML-HQ、TML-BP、TML-pp-BPF、TML-BPE、TML-BPA、TML-BPAF、TML-BPAP、TMOM-BP、TMOM-BPE、TMOM-BPA、TMOM-BPAF、TMOM-BPAP、HML-TPPHBA、HML-TPHAP、HMOM-TPPHBA、HMOM-TPHAP(以上為商品名,本州化學工業(股)製)、「NIKALAC」(註冊商標)MX-290、「NIKALAC」MX-280、「NIKALAC」MX-270、「NIKALAC」MX-279、「NIKALAC」MW-100LM、「NIKALAC」MX-750LM(以上為商品名,三和化學(股)製)等。
作為具有至少2個環氧基的化合物的較佳例,可含有「EPOLIGHT」(註冊商標)40E、「EPOLIGHT」100E、「EPOLIGHT」200E、「EPOLIGHT」400E、「EPOLIGHT」70P、「EPOLIGHT」200P、「EPOLIGHT」400P、「EPOLIGHT」1500NP、「EPOLIGHT」80MF、「EPOLIGHT」4000、「EPOLIGHT」3002(以上為共榮社化學(股)製)、「DENACOL」(註冊商標)EX-212L、「DENACOL」EX-214L、「DENACOL」EX-216L、「DENACOL」EX-850L(以上為Nagase ChemteX (股)製)、GAN、GOT(以上為日本化藥(股)製)、「Epikote」(註冊商標)828、「Epikote」1002、「Epikote」1750、「Epikote」1007、YX8100-BH30、E1256、E4250、E4275(以上為Japan Epoxy Resin(股)製)、「EPICLON」(註冊商標)EXA-9583、HP4032 (以上為DIC(股)製)、VG3101 (三井化學(股)製)、「TEPIC」(註冊商標)S、「TEPIC」G、「TEPIC」P(以上為日產化學工業(股)製)、「DENACOL」EX-321L(Nagase ChemteX (股)製)、NC6000(日本化藥(股)製)、「Epotohto」(註冊商標)YH-434L(東都化成(股)製)、EPPN502H、NC3000(日本化藥(股)製)、「EPICLON」(註冊商標)N695、HP7200(以上為DIC(股)製)等。
作為具有至少2個氧環丁烷基的化合物,可包含例如ETERNACOLL EHO、ETERNACOLL OXBP、ETERNACOLL OXTP、ETERNACOLL OXMA(以上為宇部興產(股)製)。
熱交聯劑亦可組合含有2種以上。
於含有熱交聯劑時的含量,係於溶劑除外之樹脂組成物總量100質量%中,較佳為1質量%以上且30質量%以下。若熱交聯劑之含量為1質量%以上,可更加提高硬化物之耐藥品性及彎曲耐性。又,若熱交聯劑之含量為30質量%以下,可更加減低來自硬化物之逸氣量,提高有機EL顯示裝置的長期可靠性,樹脂組成物之保存穩定性亦優越。
<溶劑>
本發明之樹脂組成物亦可含有溶劑。藉由含有溶劑,可作成清漆狀態,可提升塗佈性。
作為溶劑,可舉例如γ-丁內酯等極性之非質子性溶劑,乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丙基醚、乙二醇單正丁基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單正丙基醚 、二乙二醇單正丁基醚、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單正丙基醚、丙二醇單正丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單正丙基醚、二丙二醇單正丁基醚、三丙二醇單甲基醚、三丙二醇單乙基醚、四氫呋喃、二㗁烷等醚類,丙酮、甲乙酮、二異丁基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮、二丙酮醇等酮類,乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、乳酸乙酯等酯類,2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、酪酸乙酯、酪酸正丙酯、酪酸異丙酯、酪酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-丁酮酸乙酯等其他酯類,甲苯、二甲苯等芳香族烴類,N-甲基吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、N,N-二甲基丙醯胺、N,N-二甲基異丁基醯胺等醯胺類,3-甲基-2-㗁唑烷酮等。溶劑亦可含有二種以上。
溶劑之含量並無特別限定,相對於溶劑除外之樹脂組成物總量100質量份,較佳為100~3000質量份、更佳為150~2000質量份。又,溶劑總量100質量%中,沸點180℃以上之溶劑所佔的比例較佳為20質量%以下、更佳為10質量%以下。藉由將沸點180℃以上之溶劑的比例設為20質量%以下,可更加減低熱硬化後之逸氣量,可更加提高有機EL裝置之長期可靠性。
<密黏改良劑>
本發明之樹脂組成物亦可含有密黏改良劑。作為密黏改良劑,可含有乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、環氧基環己基乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油基丙基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、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-胺基丙三甲氧基矽烷等矽烷偶合劑、鈦螯合劑、鋁螯合劑、使芳香族胺化合物與含烷氧基矽化合物反應而得之化合物等。此等亦可含有2種以上。藉由含有此等密黏改良劑,在對樹脂膜進行顯影時等,可提高與矽晶圓、氧化銦錫(ITO)、SiO
2、氮化矽等基底基材之顯影密黏性。又,可提高對於用於洗淨等之氧電漿、UV臭氧處理的耐性。密黏改良劑之含量係於溶劑除外之樹脂組成物總量100質量%中,較佳為0.01~10質量%。
<界面活性劑>
本發明之樹脂組成物亦可含有界面活性劑。藉由含有界面活性劑,可提升與基板間之濕潤性。作為界面活性劑,可包含例如東麗道康寧(股)之SH系列、SD系列、ST系列,BYK Chemie Japan(股)之BYK系列、信越化學工業(股)之KP系列、日油(股)之DISFOAM系列、DIC(股)之「Megafac(註冊商標)」系列、住友3M(股)之Florad系列、旭硝子公司之「Surflon(註冊商標)」系列、「Asahiguard(註冊商標)」系列、OMNOVA Solutions公司之PolyFox系列等之氟系界面活性劑,共榮社化學(股)之POLYFLOW系列、楠本化成(股)之「DISPARLON(註冊商標)」系列等丙烯酸系及/或甲基丙烯酸系之界面活性劑等。
於含有界面活性劑時之含量,係於溶劑除外之樹脂組成物100質量%中,較佳為0.001~1質量%。
<無機粒子>
本發明之樹脂組成物亦可含有無機粒子。作為無機粒子之較佳具體例,可含有例如氧化矽、氧化鈦、鈦酸鋇、氧化鋁、滑石等。無機粒子之一次粒徑較佳為100nm以下、更佳為60nm以下。
無機粒子之含量係於溶劑除外之樹脂組成物100質量%中,較佳為5~90質量%。
<總氯原子、總溴原子>
本發明之樹脂組成物中,樹脂組成物中所含之總氯原子與總溴原子的總質量係相對於樹脂組成物之固形份總質量,較佳為150ppm以下、更佳為100ppm以下,又更佳係燃燒離子層析儀之檢測下限的2ppm以下。其中,所謂樹脂組成物之固形份總質量,係指由樹脂組成物之總質量去除了溶劑質量後的質量。總氯原子與總溴原子之總質量的下限為0ppm,將燃燒離子層析儀之檢測下限以下視為0ppm。
藉由相對於樹脂組成物之固形份,將樹脂組成物中所含總氯原子與總溴原子之總量設為150ppm以下,可抑制具有使樹脂組成物硬化而成之硬化物的有機EL顯示裝置的電極或發光層劣化,可提升長期可靠性。
<樹脂組成物之製造方法>
接著說明製造本發明樹脂組成物之方法。例如,藉由使𠮿化合物(b)、鹼可溶性樹脂(a)、視需要之感光性化合物(c)、著色劑(d)、熱發色性化合物、自由基聚合性化合物、熱交聯劑、溶劑、密黏改良劑、界面活性劑、無機粒子等溶解,可得到本發明之樹脂組成物。
作為溶解方法,可舉例如攪拌或加熱等。於加熱時,加熱溫度較佳係設為不損及樹脂組成物性能的範圍內,通常為室溫~80℃。又,各成分之溶解順序並無特別限定,例如有由溶解性低之化合物起依序使其溶解的方法。又,關於界面活性劑或一部分之密黏改良劑等於攪拌溶解時容易產生氣泡的成分,係藉由溶解了其他成分後最後再添加,可防止因氣泡產生造成之其他成分的溶解不良。
所得樹脂組成物較佳係使用過濾器進行過濾,去除雜質或粒子。過濾器孔徑例如為0.5μm、0.2μm、0.1μm、0.07μm、0.05μm、0.02μm等,但並不限定於此等。過濾器之材質有如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龍(NY)、聚四氟乙烯(PTFE)等。其中較佳係聚乙烯或尼龍。
<硬化物之製造方法>
本發明硬化物之製造方法係包含下述步驟:於基板上,形成由在本發明之樹脂組成物中含有感光性化合物(c)之樹脂組成物所構成的樹脂膜的步驟;對該樹脂膜進行曝光的步驟;對經曝光之樹脂膜進行顯影的步驟;及對經顯影之樹脂膜進行加熱處理的的步驟。
說明於基板上,形成由在本發明之樹脂組成物中含有感光性化合物(c)之樹脂組成物所構成的樹脂膜的步驟。本發明中,樹脂膜係於本發明之樹脂組成物中,將含有感光性化合物(c)之樹脂組成物進行塗佈而得到樹脂組成物之塗佈膜,進行乾燥則可獲得。
作為本發明之樹脂組成物的塗佈方法,可舉例如旋塗法、狹縫塗佈法、浸塗法、噴塗法、印刷法等。此等中,由可依少量塗佈液進行塗佈、有利於減低成本而言,較佳為狹縫塗佈法。狹縫塗佈法所需之塗佈液量,例如相較於旋塗法,僅為1/5~1/10左右。作為塗佈所使用之狹縫噴嘴,可選擇例如大日本網屏製造(股)製「Linearcoater」、東京應化工業(股)製「Spinless」、東麗工程(股)製「TS coater」、中外爐工業(股)製「Tabel coater」、東京電子(股)製「CS系列」、「CL系列」、CERMA TRONICS貿易(股)製「Inline型狹縫塗佈機」、平田機工(股)製「Head Coater HC系列」等由複數製造商所上市者。塗佈速度一般為10mm/秒~400mm/秒之範圍。塗佈膜之膜厚係視樹脂組成物之固形份濃度、黏度等而異,通常依乾燥後之膜厚成為0.1~10μm、較佳為0.3~5μm之方式進行塗佈。
亦可在塗佈前,對塗佈樹脂組成物的基板事先以上述密黏改良劑進行前處理。作為前處理方法,可舉例如,使用將密黏改良劑依0.5~20質量%溶解於異丙醇、乙醇、甲醇、水、四氫呋喃、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚、乳酸乙酯、己二酸二乙酯等溶媒中的溶液,對基材表面進行處理的方法。作為基材表面之處理方法,可舉例如旋塗法、狹縫塗佈法、棒塗法、浸塗法、噴塗法、蒸氣處理法等方法。
塗佈後,視需要施行減壓乾燥處理。
減壓乾燥速度係視真空室容積、真空泵能力或腔室與泵間之配管徑等而異,例如較佳係設定成於無塗佈基板的狀態下,於真空室內經過60秒後減壓至40Pa的條件等。一般之減壓乾燥時間大多為30秒至100秒左右,減壓乾燥結束時之真空室內到達壓力係於有塗佈基板的狀態下通常為100Pa以下。藉由使到達壓力成為100Pa以下,可成為減低了塗佈膜表面之黏瘩的乾燥狀態,藉此,可抑制於後續基板搬送時之表面汙染或顆粒產生。
於塗佈後或減壓乾燥後,一般係對塗佈膜進行加熱乾燥。此步驟亦稱為預烘烤。乾燥係使用加熱板、烘爐、紅外線等。於使用加熱板的情況,於板上直接、或於設置於板上之接觸銷等夾具上保持塗佈膜而進行加熱。加熱時間較佳為1分鐘~數小時。加熱溫度係視塗佈膜之種類或目的而各有不同,但由促進預烘烤時之溶劑乾燥的觀點而言,較佳為80℃以上、更佳為90℃以上。另一方面,由減低預烘烤時之硬化進行的觀點而言,較佳為150℃以下、更佳為140℃以下。
接著,說明對上述樹脂膜進行曝光的步驟。
含有感光性化合物(c)之樹脂膜可形成圖案。例如,對樹脂膜經由具有所需圖案之光罩照射化學射線而進行曝光、顯影,藉此可形成所需圖案。
於對樹脂膜進行曝光的步驟中,曝光時所使用之光罩較佳係具有透光部、遮光部及半透光部的半色調光罩。藉由使用半色調光罩進行曝光,可於顯影後形成具有段差形狀之圖案。又,於使用正型之樹脂膜的情況,於具有段差形狀之圖案中,由該遮光部所形成處相當於厚膜部,由經由該半透光部照射了活性化學射線的半色調曝光部所形成處相當於薄膜部。將半色調光罩之透光部的穿透率設為100%時,半透光部之穿透率較佳為5%以上、更佳為10%以上。若半透光部之穿透率為上述範圍內,可明確地形成厚膜部與薄膜部之段差。另一方面,半透光部之穿透率較佳為30%以下、較佳為25%以下、更佳為20%以下、最佳為15%以下。若半透光部之穿透率為上述範圍內,可較厚地形成薄膜部之膜厚,即使是形成膜厚每1μm之可見光下之光學濃度低的黑色硬化物的情形,仍可提升膜整體的光學濃度。
作為曝光所使用之化學射線,可舉例如紫外線、可見光線、電子射線、X射線等,本發明中,較佳係使用水銀燈之i射線(365nm)、h射線(405nm)、g射線(436nm)。於具有正型之感光性的情況,曝光部溶解於顯影液。於具有負型之感光性的情況,曝光部產生硬化、對顯影液呈不溶化。
接著說明對經曝光之樹脂膜進行顯影的步驟。
曝光後,於正型之情況係將曝光部藉由顯影液去除,於負型之情況係將非曝光部藉由顯影液去除,而形成所需圖案。作為顯影液,較佳為四甲基氫氧化銨、二乙醇胺、二乙基胺基乙醇、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、三乙基胺、二乙基胺、甲基胺、二甲基胺、醋酸二甲基胺基乙酯、二甲基胺基乙醇、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯、環己基胺、乙二胺、六亞甲基二胺等顯示鹼性的化合物的水溶液。亦可於此等鹼水溶液中,添加N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯、二甲基丙烯醯胺等極性溶媒,甲醇、乙醇、異丙醇等醇類,乳酸乙酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯等酯類,環戊酮、環己酮、異丁基酮、甲基異丁基酮等酮類等的1種以上。作為顯影方式,可為噴塗、積滯、浸漬、超音波等方式。
接著,較佳係對藉顯影所形成之圖案以蒸餾水進行沖洗處理。亦可將乙醇、異丙醇等醇類、乳酸乙酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯等酯類添加至蒸餾水中進行沖洗處理。
接著說明對經顯影之樹脂膜進行加熱處理的步驟。
顯影後,藉由對經顯影之樹脂膜進行加熱處理,得到硬化物。加熱處理溫度係由使自硬化物產生之逸氣量更加減低的觀點而言,較佳為180℃以上、更佳為200℃以上、又更佳為230℃以上、特佳為250℃以上。另一方面,由提升硬化物之膜韌性的觀點而言,較佳為500℃以下、更佳為450℃以下。於此溫度範圍內,可進行階段性升溫,亦可進行連續性升溫。加熱處理時間係由更加減低逸氣量的觀點而言,較佳為30分鐘以上。又,由提升硬化物之膜靭性的觀點而言,較佳為3小時以下。可舉例如於150℃、250℃各進行加熱處理30分鐘的方法,或由室溫起歷時2小時直線性進行升溫至300℃而進行加熱處理的方法等。
<硬化物>
本發明硬化物之第一態樣係將本發明之樹脂組成物硬化的硬化物。藉由對本發明之樹脂組成物進行加熱處理,由於可去除耐熱性低之成分,故可更加提升耐熱性及耐藥品性。尤其在本發明之樹脂組成物含有聚醯亞胺前驅物、聚苯并㗁唑前驅物、此等之共聚合體或此等與聚醯亞胺之共聚合體的情況,由於藉由加熱處理形成醯亞胺環、㗁唑環,故可更加提升耐熱性及耐藥品性。
又,本發明中,藉由併用𠮿化合物(b)、(d-2)成分、(d-1)成分及/或熱發色性化合物以及視需要之(d-3)成分,故可提高可見光之遮光性,得到黑色之硬化物。加熱處理溫度係由使由硬化物產生之逸氣量更加減低的觀點而言,較佳為180℃以上、更佳為200℃以上、又更佳為230℃以上、特佳為250℃以上。另一方面,由提升硬化物之膜靭性的觀點而言,較佳為500℃以下、更佳為450℃以下。於此溫度範圍內,可進行階段性升溫,亦可進行連續性升溫。加熱處理時間係由更加減低逸氣量的觀點而言,較佳為30分鐘以上。又,由提升硬化物之膜靭性的觀點而言,較佳為3小時以下。可舉例如於150℃、250℃各進行加熱處理30分鐘的方法,或由室溫起歷時2小時直線性進行升溫至300℃而進行加熱處理的方法等。
式(2)中,A
1~A
4分別獨立表示氫原子、碳數1~10之烷基或亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基。其中,A
1~A
4中至少3個為該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基;該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基中之至少一個具有電子供給性取代基。R
1~R
4分別獨立表示氫原子、鹵原子、羥基、烷氧基、-SO
3H、-SO
3 -、-SO
3NR
6R
7、-COOH、-COO
-、-COOR
8、-CONR
9R
10、碳原子數1~20之1價烴基。R
5表示氫原子、-SO
3H、-SO
3 -、-SO
3NR
6R
7、-COOH、-COO
-、-COOR
8、-CONR
9R
10。R
6~R
10分別獨立表示碳原子數1~20之1價烴基。惟,式(2)所示𠮿化合物(b’)係電中性或陽離子性者。
藉由硬化物含有式(2)所示𠮿化合物(b’),可提高硬化物於可見光下之遮光性。由提高可見光整體之遮光性的觀點而言,第二態樣之硬化物較佳係含有式(2)以外之著色劑(d),更佳係含有於350~800nm中於490nm以上且未滿580nm範圍之任一處具有最大吸收波長的著色劑(d-2)。
<樹脂組成物及硬化物之應用例>
含有本發明之𠮿化合物(b)的樹脂組成物及硬化物,適合使用於半導體元件之表面保護層或層間絕緣層、有機電致發光(Electroluminescence:以下記為EL)元件之絕緣層、使用了有機EL元素之顯示裝置的驅動用薄膜電晶體(Thin Film Transistor:以下記為TFT)基板的平坦化層、電路基板之佈線保護絕緣層、固體攝像元件之芯載微透鏡(on-chip microlens)或各種顯示器‧固體攝像元件用平坦化層。例如適合作為耐熱性低之MRAM、有望作為次世代記憶體之聚合物記憶體(Polymer Ferroelectric RAM:PFRAM)或相變化記憶體(Phase Change RAM:PCRAM,Ovonics Unified Memery:OUM)等之表面保護層或層間絕緣層。又,亦可使用於包含於基板上所形成之第一電極、及與上述第一電極相對向設置之第二電極的顯示裝置,例如使用LCD、ECD、ELD、有機電致發光元件的顯示裝置(有機電致發光裝置)等的絕緣層。以下以有機EL顯示裝置及半導體裝置、半導體電子零件為例進行說明。
<有機EL顯示裝置>
本發明之有機EL顯示裝置係於基板上具有驅動電路、平坦化層、第1電極、絕緣層、發光層及第2電極的有機EL顯示裝置,其中,平坦化層及/或絕緣層具有本發明之硬化物。又,基板為有機EL顯示裝置之一部分。
本發明之有機EL顯示裝置係上述絕緣層具有本發明之硬化物,上述絕緣層之膜厚每1μm之可見光下的光學濃度較佳為0.5~1.5。若OD值為0.5以上,由於可藉由硬化物提升遮光性,故於有機EL顯示裝置或液晶顯示裝置等之顯示裝置中,可更加減低電極配線之可見化或外光反射,可提升影像顯示之對比度。又,若OD值為1.5以下,可使作為含感光性化合物之樹脂組成物時的曝光時感度提升。
在上述絕緣層為黑色膜的情況,絕緣層之膜厚較佳為1.0~5.0μm、更佳為1.5μm以上、又更佳為2.0μm以上。藉由將黑色之絕緣層設為上述範圍內,即使是膜厚每1μm之可見光下之光學濃度較低的黑色膜,仍可提升膜整體的光學濃度,可提高外光反射之減低效果。
列舉主動矩陣型之顯示裝置為例,於玻璃或各種塑膠等基板上,具有TFT、與位於TFT側方部並與TFT連接的配線,並於其上具有平坦化層而被覆凹凸,進而於平坦化層上設置顯示元件。顯示元件與配線係經由形成於平坦化層之接觸孔而連接。尤其近年來有機EL顯示裝置之可撓化成為主流,故較佳係上述具有驅動電路之基板為含有樹脂薄膜的有機EL顯示裝置。若將使本發明樹脂組成物硬化而成之硬化物使用作為此種可撓性顯示裝置之絕緣層、平坦化層,則彎曲耐性優越而屬特佳。由提升與使本發明樹脂組成物硬化而成之硬化物間之密黏性的觀點而言,特佳係以聚醯亞胺作為樹脂薄膜。
本發明之有機EL顯示裝置係為了提高外光反射之減低效果,較佳係進一步具備具有黑矩陣的彩色濾光片。黑矩陣較佳係含有例如環氧系樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸乙酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚烯烴系樹脂或矽氧烷系樹脂等樹脂。
黑矩陣係含有著色劑。作為著色劑,可含有例如黑色有機顏料、混色有機顏料、黑色無機顏料等。作為黑色有機顏料,可含有例如碳黑、苝黑、苯胺黑、苯并呋喃酮系顏料等。作為混色有機顏料,可含有例如紅、藍、綠、紫、黃色、洋紅及/或靛青等2種以上顏料而成為類黑色化等。作為黑色無機顏料,可含有例如石墨;鈦、銅、鐵、錳、鈷、鉻、鎳、鋅、鈣、銀等金屬之微粒子;金屬氧化物;金屬複合氧化物;金屬硫化物;金屬氮化物;金屬氧氮化物;金屬碳化物等。此等之中,較佳係具有高遮光性之碳黑、鈦氮化物、鈦碳化物、或此等與銀等金屬之複合粒子。
作為黑矩陣之OD值,較佳為1.5以上、更佳為2.5以上、又更佳為4.5以上。
圖1表示TFT基板一例之剖面圖。於基板6上,行列狀地設置底閘型或頂閘型之TFT(薄膜電晶體)1,依被覆此TFT1之狀態形成TFT絕緣層3。又,於此TFT絕緣層3上設置連接於TFT1之配線2。進而於TFT絕緣層3上,依埋覆配線2之狀態設置平坦化層4。於平坦化層4,設有到達配線2之接觸孔7。然後,經由此接觸孔7,依連接於配線2之狀態,於平坦化層4上形成ITO(透明電極5)。於此,ITO5成為顯示元件(例如有機EL元件)之電極。然後,依被覆ITO5之周緣的方式形成絕緣層8。有機EL元件可為從與基板6相反側釋出發光的頂部發光型,亦可為由基板6側萃取光的底部發光型。如此,可得到於各有機EL元件連接了用於驅動之TFT1的主動矩陣型之有機EL顯示裝置。
此種TFT絕緣層3、平坦化層4及/或絕緣層8,係如上述般可藉由形成由本發明之樹脂組成物所構成之樹脂膜的步驟、對上述樹脂膜進行曝光的步驟、對經曝光之樹脂膜進行顯影的步驟及對經顯影之樹脂膜進行加熱處理之步驟而形成。藉由具有此等步驟的製造方法,可得到有機EL顯示裝置。
<有機EL顯示裝置以外之顯示裝置>
本發明之顯示裝置係至少具有金屬配線、本發明之硬化物、及複數發光元件的顯示裝置,上述發光元件係於任一面具備一對之電極端子,上述一對之電極端子係與在上述硬化物中延伸存在的複數根之上述金屬配線連接,複數根之上述金屬配線係藉由上述硬化物而保持電絕緣性的構成。本發明之顯示裝置係指有機EL顯示裝置以外的顯示裝置。
針對上述顯示裝置,以圖2為一態樣之例子進行說明。
圖2中,顯示裝置11係於對向基板15上配置複數之發光元件12,於發光元件12上配置硬化物13。所謂發光元件上,不僅止於發光元件之表面,亦可為支撐基板或發光元件之上側。圖2所示態樣中,例示了在配置成與發光元件12之至少一部相接的硬化物13上,進一步積層複數之硬化物13,而合計積層共3層的構成;但硬化物13亦可為單層。發光元件12係在與對向基板15相接之面相反的面,具備一對之電極端子16,各個電極端子16係與在硬化物13中延伸存在的金屬配線14連接。又,於硬化物13中延伸存在之複數根之金屬配線14,若被硬化物13被覆,則硬化物13亦具有作為絕緣層之機能,故成為保持電絕緣性之構成。所謂金屬配線成為保持電絕緣性之構成,係意指藉由使含有鹼可溶性樹脂(a)之樹脂組成物硬化而成之硬化物,被覆金屬配線中需要電絕緣性之部分。又,本發明中,所謂絕緣層具電絕緣性的狀態,係意指絕緣層之體積電阻係數為10
12Ω‧cm以上的狀態。再者,發光元件12係經由金屬配線14或14c而電性連接至設置於與對向基板15相對向位置之發光元件驅動基板17上所附設之驅動元件18,而可控制發光元件12的發光。又,發光元件驅動基板17係例如經由焊錫凸塊20而與金屬配線14電性連接。再者,為了防止金屬配線14等之金屬的擴散,亦可配置阻障金屬19。
上述硬化物13較佳係黑色且該絕緣層之膜厚每1μm之可見光下的OD值為0.5~1.5。若OD值為0.5以上,由於可藉由硬化物提升遮光性,故於有機EL顯示裝置或液晶顯示裝置等之顯示裝置中,可更加減低電極配線之可見化或外光反射,可提升影像顯示之對比度。又,若OD值為1.5以下,可提升作成含有感光性化合物之樹脂組成物時的曝光時感度。
[實施例]
以下列舉實施例說明本發明,但本發明並不限定於此等例。又,實施例中之各評價係藉由以下方法進行。
(1) 𠮿化合物(b) 於350~800nm中之最大吸收波長的評價
將各實施例及比較例所得之含有𠮿化合物(b)的樹脂組成物的清漆A及不含𠮿化合物(b)的樹脂組成物的清漆B,於5公分正方之玻璃基板上藉由旋塗塗佈成加熱處理(熟化)後之膜厚成為1.5μm,以120℃進行預烘烤120秒,得到對應之預烤膜A與預烤膜B。針對所得之預烤膜A與預烤膜B,使用紫外可見分光光度計MultiSpec-1500(島津製作所(股)製),測定波長300nm~800nm之穿透光譜。接著由預烤膜A之穿透光譜減去將預烤膜B之穿透光譜轉換成的吸光度,求得來自𠮿化合物(b)的穿透光譜,將在350~800nm中,於600nm以上具有最大吸收波長的情況判定為「A」,將在580nm以上且未滿600nm具有最大吸收波長的情況判定為「B」,將在未滿580nm具有最大吸收波長的情況判定為「C」。
(2) 𠮿化合物(b)之耐熱性評價
將如同(1)獲得之預烤膜A與預烤膜B分別切割為2片,第1片不進行任何處理,對第2片使用無氧化烘箱CLH-21CD-S(光洋THERMO SYSTEM(股)製)以230℃於大氣環境下進行加熱處理1小時,製作對應之硬化物A與硬化物B。其後,如同(1)測定預烤膜與硬化物之波長300nm~800nm的穿透光譜,由預烤膜A及硬化膜A之穿透光譜減去將對應之預烤膜B及硬化膜B之穿透光譜而轉換成的吸光度,藉此求得來自𠮿化合物(b)之預烤膜及硬化膜之穿透光譜。由所得之來自𠮿化合物(b)之預烤膜及硬化膜之穿透光譜算出最大吸收波長下的吸光度,計算吸光度變化率(來自𠮿化合物(b)之硬化物之吸光度/來自𠮿化合物(b)之預烤膜之吸光度)(%)。將吸光度變化率為90%以上的情況判定為「A」,將未滿90%且75%以上的情況判定為「B」,將未滿75%的情況判定為「C」。
(3) 樹脂組成物之感度評價
將各實施例及比較例所得之清漆,使用塗佈顯影裝置ACT-8(東京電子(股)製),於8吋矽晶圓上藉由旋塗法進行塗佈,以120℃進行烘烤2分鐘製作膜厚4.0μm之預烤膜。又,膜厚係使用觸針式輪廓儀(P-15;KLA公司製)進行測定。其後,使用曝光機i射線步進機NSR-2005i9C(NIKON公司製),經由具有10μm洞之圖案的遮罩,於曝光量50~300mJ/cm
2之範圍依5mJ/cm
2單位進行曝光。曝光後,使用上述ACT-8之顯影裝置,以2.38質量%之四甲基銨水溶液(以下記為TMAH,多摩化學工業(股)製)作為顯影液,進行顯影直到非曝光部之膜減少量成為0.5μm為止後,以蒸餾水進行沖洗,甩除乾燥,得到圖案。
對所得圖案使用FPD顯微鏡MX61(Olympus(股)製)以倍率20倍進行觀察,測定洞之開口徑。求得接觸孔之開口徑達到10μm的最低曝光量,以此作為感度。將感度為未滿120mJ/cm
2的情況判定為「A」,將120mJ/cm
2以上且未滿150mJ/cm
2的情況判定為「B」,將150mJ/cm
2以上的情況判定為「C」。
(4) 樹脂組成物每1μm之OD值的評價
將各實施例及比較例所得之清漆,於5公分正方之玻璃基板上依加熱處理(熟化)後之膜厚成為2.0μm之方式藉由旋塗進行塗佈,以120℃進行烘烤120秒,製作預烤膜。其後,使用光洋THERMO SYSTEM(股)製高溫無塵烘箱INH-9CD-S,於大氣環境下依230℃進行熟化60分鐘,製作硬化膜。又,硬化膜之膜厚係使用觸針式輪廓儀(P-15;KLA-Tencor公司製)進行測定。針對如此所得之硬化膜,使用光學濃度計(361T;X-Rite公司製)測定OD值。藉由將所得OD值除以硬化膜膜厚,成為每1μm之OD值(每1μm之OD值=OD值/硬化膜之膜厚)。將每1μm之OD值為0.70以上的情況判定為「A」,將未滿0.70且0.50以上的情況判定為「B」,將未滿0.50的情況判定為「C」。
(5) 樹脂組成物因重複熟化所造成之OD值變化量的評價
將(4)所示硬化膜再次使用光洋THERMO SYSTEM(股)製高溫無塵烘箱INH-9CD-S,於大氣環境下依230℃進行熟化60分鐘,製作進行了2次熟化的硬化膜。與(4)同樣地測定硬化膜之膜厚及OD值,藉由將所得OD值除以硬化膜膜厚,算出重複熟化後之每1μm之OD值。將因重複熟化造成之OD值變化量為未滿0.05的情況判定為「A」,將未滿0.10且0.05以上的情況判定為「B」,將0.10以上的情況判定為「C」。其中,即使OD值變化量未滿0.10,在(4)之OD值為未滿0.50的情況仍判定為「C」。
(6) 樹脂組成物之冷凍保存穩定性的評價
使用東京電子(股)製塗佈‧顯影裝置「CLEAN TRACK ACT-12」,將過濾後於-18℃冷凍庫靜置保存了60天之各清漆塗佈於12吋Si晶圓上,依100℃3分鐘藉由加熱板使其乾燥,得到膜厚1000nm之感光性樹脂膜。針對所得感光性樹脂膜,藉由TOPCON(股)製晶圓表面檢查裝置「WM-10」計測0.27μm以上之尺寸的異物數。計測面積設為由晶圓中心起至半徑8cm之圓之內側的約201cm
2,求得塗膜每1cm
2之異物數(缺陷密度)。將基板每1片之缺陷密度為未滿1.00個/cm
2的情況判定為「A」,將1.00個/cm
2以上且未滿3.00個/cm
2的情況判定為「B」,將3.00個/cm
2以上的情況判定為「C」。
裝置:ION-TOF公司製「TOF. SIMS5」
一次離子:Bi
3 ++一次離子之加速電壓:30kV
一次離子電流:0.1pA
蝕刻離子:Ar氣體簇離子
蝕刻離子加速電壓:5.0kV
測定範圍:200μm×200μm
合成例1 含羥基之二胺化合物(α)的合成
將2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)六氟丙烷(以下稱為BAHF)18.3g(0.05莫耳)溶解於丙酮100mL、環氧丙烷17.4g(0.3莫耳),冷卻至-15℃。於其中滴下使3-硝基苯甲醯氯20.4g(0.11莫耳)溶解於丙酮100mL的溶液。滴下結束後,於-15℃反應4小時,其後恢復至室溫。濾取析出之白色固體,以50℃進行真空乾燥。
將固體30g裝入至300mL之不鏽鋼高壓釜中,使其分散於甲基賽珞蘇250mL,加入5質量%鈀-碳2g。於其中以氣球導入氫,於室溫進行還原反應。約2小時後,確認氣球不再縮小後結束反應。反應結束後,進行過濾去除屬於觸媒之鈀化合物,藉由旋轉蒸發器進行濃縮,得到下式所示之含羥基之二胺化合物(α)。
合成例2 二疊氮化醌化合物(c-1)之合成
於乾燥氮氣流下,使TrisP-PA(商品名,本州化學工業(股)製)21.22g(0.05莫耳)與二疊氮5-萘醌磺醯氯26.87g(0.10莫耳)溶解於1,4-二㗁烷450g中,使其成為室溫。於其中依反應系統內不成為35℃以上之方式滴下與1,4-二㗁烷50g混合之三乙基胺15.18g。滴下後以30℃攪拌2小時。將三乙基胺鹽過濾,將濾液投入至水中。其後,以過濾收集析出之沉澱。將此沉澱以真空乾燥機進行乾燥,得到下式所示之二疊氮化醌化合物(c-1)。
合成例3 鹼可溶性樹脂(a-1)之合成
於乾燥氮氣流下,使3,3’,4,4’-二苯基醚四羧酸二酐(以下稱為ODPA)31.0g(0.10莫耳)溶解於1-甲基-2-吡咯啶酮(以下亦稱為NMP)500g中。於其中將合成例1所得含羥基之二胺化合物(α)45.35g(0.075莫耳)、1,3-雙(3-胺基丙基)四甲基二矽氧烷(以下稱為SiDA)1.24g(0.005莫耳)與NMP50g一起加入,依40℃反應2小時,接著將作為末端終止劑之3-胺基酚(以下稱為MAP)4.36g(0.04莫耳)與NMP5g一起加入,以50℃反應2小時。其後,投入使N,N-二甲基甲醯胺二乙基縮醛32.39g(0.22莫耳)以NMP50g稀釋的溶液。投入後,以50℃攪拌3小時。攪拌結束後,將溶液冷卻至室溫後,將溶液投入至水3L得到白色沉澱。過濾收集此沉澱,以水洗淨3次後,以80℃真空乾燥機進行乾燥24小時,得到屬於鹼可溶性樹脂之聚醯亞胺前驅物(a-1)。
合成例4 𠮿化合物(b-1)之合成
於下述反應式[1]中,將(β)所示化合物20.26g(0.05莫耳)、乙二醇120g及4-乙氧基苯胺20.58g(0.15莫耳)的混合物,以120℃加熱攪拌18小時。反應結束後,將反應溶液放冷至室溫後,將反應溶液滴下至0~10℃之17.5質量%鹽酸450g中並攪拌1小時。其後,濾取析出物,以80℃純水洗淨,以60℃乾燥24小時,得到氮原子上之2處經芳基取代的𠮿化合物(b-1-1)。
接著,將所得化合物(b-1-1)24.27g(0.04莫耳)、1-甲基-2-吡咯啶酮150g、銅粉末1.3g、碳酸鉀8.3g及4-碘苯乙醚19.84g(0.08莫耳)之混合物於150℃加熱攪拌12小時。反應結束後,過濾反應溶液而去除不溶解物,將反應溶液滴下至0~10℃之17.5質量%鹽酸540g中並攪拌1小時。其後,濾取析出物,以60℃乾燥24小時,藉此得到氮原子上之3處經芳基取代的𠮿化合物(b-1)。所得化合物係使用LC-MS2020(島津製作所(股)製)進行LC-MS分析,確認為目標化合物。
LC-MS(ESI, posi):m/z 727[M+H]
+
合成例5 𠮿化合物(b-2)之合成
於下述反應式[2]中,將(γ)所示化合物18.46g(0.05莫耳)、環丁碸120g、氯化鋅13.63g及4-乙氧基苯胺20.58g(0.15莫耳)的混合物,以170℃加熱攪拌8小時。反應結束後,將反應溶液放冷至室溫後,將反應溶液滴下至0~10℃之17.5質量%鹽酸450g中並攪拌1小時。接著,濾取析出物,加入至5質量%碳酸鈉水溶液500g中,攪拌1小時,濾取後以純水洗淨,以60℃乾燥24小時,得到氮原子上之2處經芳基取代的𠮿化合物(b-2-1)。
接著,將所得化合物(b-2-1)22.83g(0.04莫耳)、1-甲基-2-吡咯啶酮150g、銅粉末1.3g、碳酸鉀8.3g及4-碘苯乙醚19.84g(0.08莫耳)之混合物於150℃加熱攪拌12小時。反應結束後,過濾反應溶液而去除不溶解物,將反應溶液滴下至0~10℃之17.5質量%鹽酸450g中並攪拌1小時。其後,濾取析出物,以60℃乾燥24小時,藉此得到氮原子上之4處經芳基取代的𠮿化合物(b-2)。所得化合物係使用LC-MS2020(島津製作所(股)製)進行LC-MS分析,確認為目標化合物。
LC-MS(ESI, posi):m/z 811[M+H]
+
合成例6 𠮿化合物(b-3)之合成
於下述反應式[3]中,將合成例5所得之𠮿化合物(b-2)8.10g(0.01莫耳)、二苯基胺2.54g(0.015莫耳)、三乙基胺10.11g(0.1莫耳)及1,2-二氯乙烷150g的混合物,以室溫滴下氧氯化磷1.69g(0.011莫耳),以85℃加熱攪拌3小時。反應結束後,將反應溶液放冷至室溫後,將反應溶液加入至純水300g中,以氯仿100g進行萃取。對有機層以4mol/L之鹽酸150g、純水150g洗淨後,餾除溶劑,得到使𠮿化合物(b-2)經醯胺化的𠮿化合物(b-3)。所得化合物係使用LC-MS2020(島津製作所(股)製)進行LC-MS分析,確認為目標化合物。
LC-MS(ESI, posi):m/z 963[M+H]
+
合成例7 𠮿化合物(b-4)之合成
於下述反應式[5]中,將如同合成例5所得之化合物(b-2-1)22.83g(0.04莫耳)、1-甲基-2-吡咯啶酮150g、銅粉末1.3g、碳酸鉀8.3g及3-碘甲苯17.43g(0.08莫耳)之混合物於150℃加熱攪拌12小時。反應結束後,過濾反應溶液而去除不溶解物,將反應溶液滴下至0~10℃之17.5質量%鹽酸450g中並攪拌1小時。其後,濾取析出物,以60℃乾燥24小時,藉此得到氮原子上之4處經芳基取代的𠮿化合物。於所得化合物7.51g(0.01莫耳)、二苯基胺2.54g(0.015莫耳)、三乙基胺10.11g(0.1莫耳)及1,2-二氯乙烷150g的混合物,以室溫滴下氧氯化磷1.69g(0.011莫耳),以85℃加熱攪拌3小時。反應結束後,將反應溶液放冷至室溫後,將反應溶液加入至純水300g中,以氯仿100g進行萃取。對有機層以4mol/L之鹽酸150g、純水150g洗淨後,餾除溶劑,得到經醯胺化的𠮿化合物(b-4)。所得化合物係使用LC-MS2020(島津製作所(股)製)進行LC-MS分析,確認為目標化合物。
LC-MS(ESI, posi):m/z 903[M+H]
+
合成例8 𠮿化合物(b-5)之合成
於下述反應式[6]中,將如同合成例7所得𠮿化合物(b-4)9.39g(0.01莫耳)溶解於N,N-二甲基甲醯胺(DMF)150g中,加入對甲苯磺酸鈉2.91g(0.015莫耳),以40℃加熱攪拌3小時。將反應溶液放冷至室溫後,將反應溶液注入至純水1000g中,濾取析出之結晶,水洗淨後,以60℃乾燥24小時,藉此得到使(b-4)之相對離子經交換的𠮿化合物(b-5)。所得化合物係使用LC-MS2020(島津製作所(股)製)進行LC-MS分析,確認為目標化合物。
LC-MS(ESI, posi):m/z 903[M+H]
+LC-MS(ESI, nega):m/z 171[M]
-
合成例9 𠮿化合物(b-6)之合成
於下述反應式[7]中,除了將對甲苯磺酸鈉2.91g(0.015莫耳)設為月桂基苯磺酸鈉5.23g(0.015莫耳)以外,其餘與合成例8同樣地進行,得到使(b-4)之相對離子經交換的𠮿化合物(b-6)。所得化合物係使用LC-MS2020(島津製作所(股)製)進行LC-MS分析,確認為目標化合物。
LC-MS(ESI, posi):m/z 903[M+H]
+LC-MS(ESI, nega):m/z 325[M]
-
合成例10 𠮿化合物(b-7)之合成
於下述反應式[8]中,除了將二苯基胺2.54g(0.015莫耳)設為哌啶1.28g(0.015莫耳)以外,其餘與合成例7同樣地進行,得到經醯胺化的𠮿化合物(b-7)。
所得化合物係使用LC-MS2020(島津製作所(股)製)進行LC-MS分析,確認為目標化合物。
LC-MS(ESI, posi):m/z 819[M+H]
+
合成例11 𠮿化合物(b-8)之合成
於下述反應式[10]中,除了將對甲苯磺酸鈉2.91g(0.015莫耳)設為三氟甲烷磺酸鈉2.58g(0.015莫耳)以外,其餘與合成例5同樣地進行,得到使(b-4)之相對離子經交換的𠮿化合物(b-8)。
所得化合物係使用LC-MS2020(島津製作所(股)製)進行LC-MS分析,確認為目標化合物。
LC-MS(ESI, posi):m/z 903[M+H]
+LC-MS(ESI, nega):m/z 149[M]
-
合成例12 𠮿化合物(b-9)之合成
於下述反應式[11]中,除了將對甲苯磺酸鈉2.91g(0.015莫耳)設為四苯基硼酸鈉5.13g(0.015莫耳)以外,其餘與合成例8同樣地進行,得到使(b-4)之相對離子經交換的𠮿化合物(b-9)。
所得化合物係使用LC-MS2020(島津製作所(股)製)進行LC-MS分析,確認為目標化合物。
LC-MS(ESI, posi):m/z 903[M+H]
+LC-MS(ESI, nega):m/z 319[M]
-
合成例13 𠮿化合物(b-10)之合成
於下述反應式[12]中,除了將對甲苯磺酸鈉2.91g(0.015莫耳)設為雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺鉀4.78g(0.015莫耳)以外,其餘與合成例8同樣地進行,得到使(b-4)之相對離子經交換的𠮿化合物(b-10)。
所得化合物係使用LC-MS2020(島津製作所(股)製)進行LC-MS分析,確認為目標化合物。
LC-MS(ESI, posi):m/z 903[M+H]
+LC-MS(ESI, nega):m/z 280[M]
-
合成例11 𠮿化合物(b-11)之合成
於下述反應式[13]中,除了將4-乙氧基苯胺20.58g(0.15莫耳)設為對甲苯胺16.07g(0.15莫耳)以外,其餘與合成例5同樣地進行,得到氮原子上之4處經芳基取代的𠮿化合物(b-11-1)。接著,除了將𠮿化合物(b-2)8.10g(0.01莫耳)設為所得𠮿化合物(b-11-1)6.9g(0.01莫耳)以外,其餘與合成例6同樣地進行,得到使𠮿化合物(b-11-1)經醯胺化的𠮿化合物(b-11)。所得化合物係使用LC-MS2020(島津製作所(股)製)進行LC-MS分析,確認為目標化合物。
LC-MS(ESI, posi):m/z 842[M+H]
+
比較合成例1 𠮿化合物(1)之合成
於下述反應式[4]中,將(β)所示化合物20.26g(0.05莫耳)、2-丙醇120g及2,6-二甲基苯胺7.3g(0.06莫耳)的混合物,以80℃加熱攪拌15小時。反應結束後,將反應溶液放冷至室溫後,將反應溶液滴下至17.5質量%鹽酸450g中並於室溫攪拌1小時。其後,濾取析出物,以80℃純水洗淨,以60℃乾燥24小時,得到氮原子上之1處經芳基取代的𠮿化合物。
接著,將所得𠮿化合物19.60g(0.04莫耳)、乙二醇100g及鄰-甲苯胺8.57g(0.08莫耳)之混合物於120℃加熱攪拌18小時。反應結束後,將反應溶液放冷至室溫後,將反應溶液滴下至17.5質量%鹽酸400g中並於室溫攪拌1小時。其後,濾取析出物,以80℃純水洗淨,以60℃乾燥24小時,藉此得到氮原子上之2處經芳基取代的𠮿化合物。
接著將所得𠮿化合物19.62g(0.035莫耳)、1-甲基-2-吡咯啶酮130g、碳酸鉀7.8g及碘化甲基14.9g(0.105莫耳)的混合物,以80℃攪拌2小時。反應結束後,將反應溶液放冷至室溫後,將反應溶液滴下至0~10℃之17.5質量%鹽酸540g中並攪拌1小時。其後,濾取析出物,以60℃乾燥24小時,得到𠮿化合物(1)。所得化合物係使用LC-MS2020(島津製作所(股)製)進行LC-MS分析,確認為目標化合物。
LC-MS(ESI, posi):m/z 589[M+H]
+
比較合成例2 𠮿化合物(2)之合成
於下述反應式[9]中,除了將4-乙氧基苯胺20.58g(0.15莫耳)設為苯胺g(0.015莫耳)以外,其餘與合成例5同樣地進行,得到於氮原子上之2處經不具有電子供給性取代基之芳基取代的𠮿化合物。
接著,除了將(b-2-1)22.83g(0.04莫耳)設為所得之於氮原子上之2處經不具有電子供給性取代基之芳基取代的𠮿化合物19.30g(0.04莫耳),將4-碘苯乙醚19.84g(0.08莫耳)設為碘苯16.32g(0.08莫耳)以外,其餘與合成例5同樣地進行,得到於氮原子上之4處經不具有電子供給性取代基之芳基取代的𠮿化合物(2)。
LC-MS(ESI, posi):m/z 635[M+H]
+
各實施例、比較例所使用之化合物的名稱如以下所示。又,著色劑(d)係使用公知方法進行合成,使用紫外可見分光光度計MultiSpec-1500(島津製作所(股)製),測定於GBL溶液中波長300nm~800nm的穿透光譜,算出最大吸收波長。化合物(d10-2-1)之最大吸收波長為534nm,化合物(d10-2-2)之最大吸收波長為536nm。
e-1:4,4’,4”-次甲基三酚(熱發色性化合物)
GBL:γ-丁內酯
EL:乳酸乙酯
PGME:丙二醇單甲基醚
[實施例1]
將聚醯亞胺前驅物(a-1)7.0g、𠮿化合物(b-1)0.5g加入至GBL20g中而得到含有𠮿化合物(b)之樹脂組成物的清漆A1。又,將聚醯亞胺前驅物(a-1)7.0g加入至GBL20g中得到不含𠮿化合物(b)之樹脂組成物的清漆B1。使用所得清漆A1及B1,如上述般進行350~800nm之最大吸收波長、染料的耐熱性評價。
[實施例2~11、比較例1~3]
除了將鹼可溶性樹脂(a)、𠮿化合物(b)、溶劑如表1記載般變更以外,其餘與實施例1同樣地進行,得到含有𠮿化合物(b)之樹脂組成物的清漆A、不含𠮿化合物(b)之樹脂組成物的清漆B。使用所得清漆A及B,如上述般進行350~800nm之最大吸收波長、染料的耐熱性評價。
[實施例12]
將聚醯亞胺前驅物(a-1)10.0g、𠮿化合物(b)2.0g、感光性化合物(c-1)2.0g、(d10-2-2)1.0g、(e-1)2.0g溶解於GBL10g、EL20g、PGME70g中後,藉由0.2μm之聚四氟乙烯製過濾器進行過濾,得到正型感光性樹脂組成物之清漆AA。使用所得清漆,如上述般進行感度、OD值、OD值變化量的評價。
[實施例13~23、比較例3~5]
除了將鹼可溶性樹脂(a)、𠮿化合物(b)、感光性化合物(c)、著色劑(d)、其他添加劑、溶劑如表2記載般變更以外,其餘與實施例12同樣地進行,得到正型感光性樹脂組成物之清漆。使用所得清漆,如上述般進行感度、OD值、OD值變化量的評價。
[實施例24~25]
使用表2記載之正型感光性樹脂組成物之清漆,如上述般進行冷凍保存穩定性的評價。
[實施例26]
使用實施例16所得樹脂組成物AE的硬化膜,如上述般藉由TOF-SIMS進行硬化膜中之𠮿化合物(b’)的分析。分析結果確認到m/z902(
902C
62H
52N
3O
4)之分子離子。由本結果確認到,樹脂組成物AE之硬化膜含有𠮿化合物(b-5)之陽離子部。
各實施例及比較例之組成及評價結果示於表1~4。
[表1]
清漆A | 最大吸收波長 | 耐熱性 | ||||||
清漆B | ||||||||
𠮿化合物(b) | 𠮿化合物(b)之陰離子部 | 鹼可溶性樹脂(a) | 溶劑 | 波長(nm) | 判定 | 吸光度變化率(%) | 判定 | |
實施例1 | b-1 0.5g | - | a-1 7.0g | GBL 20g | 583 | B | 100 | A |
實施例2 | b-2 0.5g | - | a-1 7.0g | GBL 20g | 604 | A | 78 | B |
實施例3 | b-3 0.5g | 氯離子 | a-1 7.0g | GBL 20g | 622 | A | 100 | A |
實施例4 | b-4 0.5g | 氯離子 | a-1 7.0g | GBL 20g | 612 | A | 100 | A |
實施例5 | b-5 0.5g | 對甲苯磺酸鹽 | a-1 7.0g | GBL 20g | 609 | A | 100 | A |
實施例6 | b-6 0.5g | 月桂基苯磺酸鹽 | a-1 7.0g | GBL 20g | 610 | A | 100 | A |
實施例7 | b-7 0.5g | 氯離子 | a-1 7.0g | GBL 20g | 603 | A | 88 | A |
實施例8 | b-8 0.5g | 三氟甲烷磺酸鹽 | a-1 7.0g | GBL 20g | 610 | A | 100 | A |
實施例9 | b-9 0.5g | 四苯基硼酸鹽 | a-1 7.0g | GBL 20g | 610 | A | 100 | A |
實施例10 | b-10 0.5g | 雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺離子 | a-1 7.0g | GBL 20g | 610 | A | 100 | A |
實施例11 | b-11 0.5g | 氯離子 | a-1 7.0g | GBL 20g | 596 | B | 100 | A |
比較例1 | 𠮿化合物1 0.5g | - | a-1 7.0g | GBL 20g | 557 | C | 96 | A |
比較例2 | Basic Blue7 0.5g | 氯離子 | a-1 7.0g | GBL 20g | 617 | A | 40 | C |
比較例3 | 𠮿化合物2 0.5g | 氯離子 | a-1 7.0g | GBL 20g | 564 | C | 76 | B |
[表2]
樹脂組成物 | 鹼可溶性樹脂(a) (種類) (調配量) | 𠮿化合物(b) (種類) (調配量) | 感光性化合物(c) (種類) (調配量) | 著色劑(d) (種類) (調配量) | 其他 (種類) (調配量) | 溶劑 (種類) (調配量) | |||
實施例12 | AA | a-1 | b-1 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
實施例13 | AB | a-1 | b-2 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
實施例14 | AC | a-1 | b-3 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
實施例15 | AD | a-1 | b-4 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
實施例16 | AE | a-1 | b-5 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
實施例17 | AF | a-1 | b-6 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
實施例18 | AG | a-1 | b-7 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
實施例19 | AH | a-1 | b-5 | c-1 | d10-2-1 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
實施例20 | AI | a-1 | b-8 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
實施例21 | AJ | a-1 | b-9 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
實施例22 | AK | a-1 | b-10 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
實施例23 | AK | a-1 | b-11 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
比較例3 | ZA | a-1 | 𠮿化合物1 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
比較例4 | ZB | a-1 | Basic Blue 7 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g | ||
比較例5 | ZC | a-1 | 𠮿化合物2 | c-1 | d10-2-2 | e-1 | GBL | EL | PGME |
10.0g | 2.0g | 2.0 | 1.0g | 2.0g | 10g | 20g | 70g |
[表3]
感度 | 每1μm之OD值 | 因重複熟化造成之OD值變化量 | |||||
(mJ/cm 2) | 判定 | (/μm) | 判定 | (/μm) | 變化量 | 判定 | |
實施例12 | 125 | B | 0.82 | A | 0.82 | 0.00 | A |
實施例13 | 130 | B | 0.78 | A | 0.70 | 0.08 | B |
實施例14 | 130 | B | 0.76 | A | 0.76 | 0.00 | A |
實施例15 | 130 | B | 0.81 | A | 0.81 | 0.00 | A |
實施例16 | 110 | A | 0.75 | A | 0.75 | 0.00 | A |
實施例17 | 115 | A | 0.68 | B | 0.68 | 0.00 | A |
實施例18 | 120 | B | 0.84 | A | 0.79 | 0.05 | B |
實施例19 | 110 | A | 0.77 | A | 0.73 | 0.04 | A |
實施例20 | 120 | B | 0.77 | A | 0.77 | 0.00 | A |
實施例21 | 145 | B | 0.67 | B | 0.67 | 0.00 | A |
實施例22 | 130 | B | 0.72 | A | 0.72 | 0.00 | A |
實施例23 | 130 | B | 0.70 | A | 0.70 | 0.00 | A |
比較例3 | 125 | B | 0.40 | C | 0.39 | 0.01 | C |
比較例4 | 130 | B | 0.71 | A | 0.56 | 0.15 | C |
比較例5 | 130 | B | 0.48 | C | 0.40 | 0.08 | C |
[表4]
樹脂組成物 | 有機陰離子 之種類 | 冷凍保存穩定性 | ||
(個/cm 2) | 判定 | |||
實施例24 | AE | 2 | 1.95 | B |
實施例25 | AH | 1 | 0.04 | A |
1:TFT(薄膜電晶體)
2:配線
3:TFT絕緣層
4:平坦化層
5:ITO(透明電極)
6:基板
7:接觸孔
8:絕緣層
11:顯示裝置
12:發光元件
13:硬化物
14,14c:金屬配線
15:對向基板
16:電極端子
17:發光元件驅動基板
18:驅動元件
19:阻障金屬
20:焊錫凸塊
圖1為有機EL顯示裝置之一例的剖面圖。
圖2為顯示裝置之一例的剖面圖。
1:TFT(薄膜電晶體)
2:配線
3:TFT絕緣層
4:平坦化層
5:ITO(透明電極)
6:基板
7:接觸孔
8:絕緣層
Claims (19)
- 一種𠮿化合物(b),係由式(1)所示者; [化1] (式(1)中,A 1~A 4分別獨立表示氫原子、碳數1~10之烷基或亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基;其中,A 1~A 4中至少3個為該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基;該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基中至少一個具有電子供給性取代基;R 1~R 4分別獨立表示氫原子、鹵原子、羥基、烷氧基、-SO 3H、-SO 3 -、-SO 3NR 6R 7、-COOH、-COO -、-COOR 8、-CONR 9R 10、碳原子數1~20之1價烴基;R 5表示氫原子、-SO 3H、-SO 3 -、-SO 3NR 6R 7、-COOH、-COO -、-COOR 8、-CONR 9R 10;R 6~R 10分別獨立表示碳原子數1~20之1價烴基;Z表示陰離子化合物,n表示0或1;其中,式(1)所示𠮿化合物(b)設為整體呈電中性者)。
- 如請求項5之樹脂組成物,其中,進一步含有感光性化合物(c)。
- 如請求項6之樹脂組成物,其中,上述感光性化合物(c)含有二疊氮化醌化合物。
- 如請求項5之樹脂組成物,其中,進一步含有:於350~800nm中,於490nm以上且未滿580nm範圍之任一處具有最大吸收波長的著色劑(d-2)。
- 如請求項5之樹脂組成物,其中,上述鹼可溶性樹脂(a)係含有選自由聚醯亞胺、聚醯亞胺前驅物、聚苯并㗁唑、聚苯并㗁唑前驅物、聚醯胺醯亞胺、聚醯胺醯亞胺前驅物及此等共聚合體所構成之群的1種以上。
- 如請求項5之樹脂組成物,其中,上述樹脂組成物中所含之總氯原子與總溴原子的總質量,係相對於樹脂組成物之固形份之總質量為150ppm以下。
- 一種硬化物,係請求項5之樹脂組成物經硬化而成者。
- 一種硬化物,係含有式(2)所示𠮿化合物(b’); [化2] (式(2)中,A 1~A 4分別獨立表示氫原子、碳數1~10之烷基或亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基;其中,A 1~A 4中至少3個為該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基;該亦可具有電子供給性取代基之碳數6~10之芳基中至少一個具有電子供給性取代基;R 1~R 4分別獨立表示氫原子、鹵原子、羥基、烷氧基、-SO 3H、-SO 3 -、-SO 3NR 6R 7、-COOH、-COO -、-COOR 8、-CONR 9R 10、碳原子數1~20之1價烴基;R 5表示氫原子、-SO 3H、-SO 3 -、-SO 3NR 6R 7、-COOH、-COO -、-COOR 8、-CONR 9R 10;R 6~R 10分別獨立表示碳原子數1~20之1價烴基;其中,式(2)所示𠮿化合物(b’)設為電中性或陽離子性者)。
- 一種硬化物之製造方法,其包含:於基板上形成由請求項6之樹脂組成物所構成之樹脂膜的步驟;對該樹脂膜進行曝光的步驟;對經曝光之樹脂膜進行顯影之步驟;及對經顯影之樹脂膜進行加熱處理的步驟。
- 如請求項14之硬化物之製造方法,其中,於上述對樹脂膜進行曝光的步驟中,曝光時所使用之光罩係具有透光部、遮光部及半透光部之半色調光罩;透光部之穿透率設為100%時,半透光部之穿透率為5%~30%。
- 一種有機EL顯示裝置,係於基板上具有驅動電路、平坦化層、第1電極、絕緣層、發光層及第2電極者,該平坦化層及/或絕緣層具有請求項12或13之硬化物。
- 如請求項16之有機EL顯示裝置,其中,上述絕緣層具有上述硬化物,上述絕緣層之膜厚每1μm之可見光下的光學濃度為0.5~1.5。
- 如請求項16之有機EL顯示裝置,其中,進一步具備具有黑矩陣之彩色濾光片。
- 一種顯示裝置,係至少具有金屬配線、請求項12或13之硬化物、及複數之發光元件者,上述發光元件係於任一面具備一對電極端子;上述一對電極端子係與在上述硬化物中延伸存在的複數根之上述金屬配線連接;複數根之上述金屬配線係藉由上述硬化物而保持電絕緣性的構成。
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