TWI475062B - 感放射線性樹脂組合物、作為顯示元件用之保護膜、絕緣膜或間隔物之硬化物及其形成方法 - Google Patents
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Description
本發明關於感放射線性樹脂組合物、作為顯示元件用保護膜、絕緣膜或分隔物的固化物及其形成方法。
目前,在液晶顯示元件中,為了將兩塊基板間的間隔(胞間隙)保持固定,可以使用玻璃珠、塑膠珠等分隔物顆粒。該分隔物顆粒由於隨機散佈在玻璃基板等透明基板上,所以具有接收入射光散射,降低液晶面板的對比度等問題。因此,採用使用感放射線性樹脂組合物,在畫素區域以外的區域形成分隔物的方法(參照專利文獻1)。
另外,就液晶顯示元件的結構而言,是在基板上形成的彩色濾光片上配置分隔物,在其上配置對向基板,然後在液晶胞間隙中配置液晶分子。因此,為了在基板的全部區域保持胞間隙固定,分隔物被要求具有高度均勻的膜厚。特別是,近年的液晶顯示元件由於要求畫質的高清晰化和高速回應性,所以對膜厚的均勻性的要求也更高。
另一方面,在彩色濾光片的製造步驟中,在普通的彩色濾光片上形成分隔物後,形成配向膜。此時,在配向膜的印刷前,為了圖謀配向膜的膜厚均勻化,對分隔物或形成分隔物的基板表面照射紫外線,將表面改質。然而,對基板表面整體照射紫外線時,在特定部分加速臭氧的表面氧化分解,分隔物的高度產生不均勻,從而產生胞間隙不佳,導致液晶面板的顯示不佳。因此,分隔物除了要求膜厚均勻性以外,還要求對紫外線等具有優異的耐光性。
基於提高耐光性的目的,嘗試了在分隔物形成用感放射線性樹脂組合物中添加著色劑等(參照專利文獻2和專利文獻3)。另外,例如在專利文獻4中公開了藉由組合感熱色素與顯色劑,形成黑色矩陣的技術,該感熱色素在曝光時是透明,而加熱後被著色。但是,該感放射線性樹脂組合物的靈敏度以及形成的分隔物的性能還不能充分滿足要求。
基於這種情況,要求一種感放射線性樹脂組合物,該樹脂組合物靈敏度優異,而且可以形成膜厚均勻性和對紫外線等的耐光性優異,而且具有作為一般要求性質的耐磨性、壓縮性能(恢復率和柔軟性)等的作為顯示元件用保護膜、絕緣膜或分隔物的固化物。
[專利文獻1]日本特開2001-261761號公報
[專利文獻2]日本特開2009-8755號公報
[專利文獻3]日本特開2001-154206號公報
[專利文獻4]日本特開平10-170715號公報
本發明是基於上述問題提出的,其目的在於提供一種感放射線性樹脂組合物、固化物及其形成方法,該樹脂組合物靈敏度優異,而且可以形成膜厚均勻性和對紫外線等的耐光性優異,而且具有作為一般要求性質的耐磨性、壓縮性能(恢復率和柔軟性)等的作為顯示元件用保護膜、絕緣膜或分隔物的固化物。
為了解決上述問題而提出的本發明是一種感放射線性樹脂組合物,該感放射線性樹脂組合物用於形成作為顯示元件用的保護膜、絕緣膜或分隔物的固化物,其特徵在於:包含,
(A)具有羧基的聚合物,
(B)聚合性不飽和化合物,
(C)感放射線性聚合起始劑以及
(D)感熱色素。
該組合物藉由具有所述的特定成分,可以形成一種固化物,該固化物的膜厚均勻性和對紫外線等的耐光性優異,而且具有作為一般要求的性質的耐磨性、壓縮性能(恢復率和柔軟性)等。另外,該組合物的靈敏度優異。
(D)感熱色素的含量相對於(A)聚合物、(B)聚合性不飽和化合物、(C)聚合起始劑和(D)感熱色素的總量,較佳為0.5質量%以上、5質量份%以下。藉由使(D)感熱色素的使用比例為上述特定範圍,能以小的曝光量形成分隔物等固化物,進而可以實現高的膜厚均勻性和耐光性。
(D)感熱色素較佳選自由下式(1)~(6)所示的化合物構成的群組的至少一種。
式(1)中,R1
~R4
各自獨立地是氫原子、碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、碳原子數為3~8的環烷基、苯基、苄基、苯乙基或者萘基。其中,苯基、苄基、苯乙基和萘基的氫原子的一部分或者全部可以被碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、鹵原子或者三氟甲基取代。R1
和R2
可以形成啉基。R5
和R6
各自獨立地是氫原子或者碳原子數為1~6的烷基。
式(2)中,R1
和R2
與式(1)的定義相同。R7
是氫原子、碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基或者鹵原子。n是0~4的整數。其中,n為2以上時,多個R7
可以相同,也可以不同。
式(3)中,R1
和R2
和式(1)中的定義相同。R8
是氫原子、碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、鹵原子或者三氟甲基。n是0~4整數。其中,n為2以上時,多個R8
可以相同,也可以不同。
式(4)中,R1
和R2
和式(1)中的定義相同。R1a
、R2a
、R1b
和R2b
各自獨立地是氫原子、碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、碳原子數為3~8的環烷基、苯基、苄基、苯乙基或者萘基。其中苯基、苄基、苯乙基和萘基的氫原子的一部分或者全部可以被碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、鹵原子或者三氟甲基取代。R1a
和R2a
以及R1b
和R2b
可以形成啉基。
式(5)中,R1
、R2
、R1a
和R2a
與式(4)中的定義相同。R7
和式(2)中的定義相同。m是0~5整數。m為2以上時,多個R7
可以相同,也可以不同。
式(6)中,R1
、R2
、R1a
和R2a
和式(4)中的定義相同。R9
是碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、碳原子數為3~8的環烷基、苯基、苄基、苯乙基或者萘基。其中,苯基、苄基、苯乙基和萘基的氫原子的一部分或者全部可以被碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、鹵原子或者硝基取代。
(A)聚合物較佳係進一步具有環氧基或者(甲基)丙烯醯基。(A)聚合物藉由具有上述特定基團,可以形成耐光性更優異的固化物。
該組合物較佳係進一步含有(E)感熱性酸產生劑(以下,有時也稱作“(E)酸產生劑”)。(E)酸產生劑是藉由加熱產生酸的化合物,可以促進位於(D)感熱色素的中央的內酯環的開環。藉由加入這種(E)酸產生劑,可以促進著色化。
在本發明中,還適合包含由該組合物形成的作為顯示元件用保護膜、絕緣膜或者分隔物的固化物。
本發明中含有的作為顯示元件用保護膜、絕緣膜或分隔物的固化物的形成方法包括:
(1)在基板上塗敷該組合物,形成塗膜的步驟,
(2)將塗膜的至少一部分曝光的步驟,
(3)將曝光後的塗膜顯影的步驟,以及
(4)將顯影後的塗膜加熱的步驟。
藉由具有上述步驟的形成方法,可以得到不會在塗膜中產生微小凹凸的不勻,膜厚均勻性等各種性能優異的作為顯示元件用的保護膜、絕緣膜或者分隔物的固化物。
根據本發明,提供一種感放射線性樹脂組合物、固化物及其形成方法,該樹脂組合物靈敏度優異,而且可以形成膜厚均勻性和對紫外線等的耐光性優異,而且具有作為一般要求性質的耐磨性、壓縮性能(恢復率和柔軟性)等的作為顯示元件用保護膜、絕緣膜或分隔物的固化物。
該組合物是用於形成作為顯示元件用的保護膜、絕緣膜或者分隔物的固化物的感放射線性樹脂組合物,包含(A)聚合物、(B)聚合性不飽和化合物、(C)聚合起始劑以及(D)感熱色素。另外,該組合物可以進一步含有(E)酸產生劑作為適當成分。此外,只要不損害發明效果,該組合物可以含有其他任意成分。以下,對各成分進行詳細描述。
(A)聚合物是對後述顯影步驟中使用的顯影液,較佳係對鹼顯影液具有可溶性的鹼可溶性樹脂。就這種(A)聚合物而言,具有選自由羧基和羧酸酐基構成的群組的至少一種。此外,(A)聚合物更佳係進一步具有環氧基或者(甲基)丙烯醯基。
就(A)聚合物而言,較佳為(a1)選自由不飽和羧酸和不飽和羧酸酐構成的群組的至少一種(以下,有時也稱作“(a1)化合物”)與(a2)(a1)以外的不飽和化合物(以下,有時也稱作“(a2)化合物”)的共聚物。
就(A)聚合物較佳的例子而言,可以列舉出:
[A1]在包含(a1)化合物和1分子中具有至少1個羥基的不飽和化合物(以下,有時也稱作“(a2-1)化合物”)的單體的共聚物(以下,有時也稱作“(α)共聚物”)中,使不飽和異氰酸酯化合物反應得到的聚合物(以下,有時也稱作“[A1]聚合物”);
[A2]包含(a1)化合物和具有環氧基的不飽和化合物(以下,有時也稱作“(a2-2)化合物”)的單體的共聚物(以下,有時也稱作“[A2]共聚物”);
[A3]由(a1)化合物與(a1)化合物、(a2-1)化合物和(a2-2)化合物以外的不飽和化合物(以下,有時也稱作“(a2-3)化合物”)構成的單體的共聚物(以下,有時也稱作“[A3]共聚物”)等。
在製作(α)共聚物時,使(a2-3)化合物共存,可以使(α)共聚物為(a1)化合物、(a2-1)化合物和(a2-3)化合物的共聚物。
製作[A2]共聚物時,除了(a1)化合物和(a2-2),還使有(a2-3)化合物共存,可以使[A2]共聚物為(a1)化合物、(a2-2)化合物以及(a2-3)化合物的共聚物。
就製作(α)共聚物、[A2]共聚物和[A3]共聚物時使用的(a1)化合物而言,可以列舉出例如一元羧酸、二元羧酸、二元羧酸的酸酐等。
作為上述一元羧酸,可以列舉出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、2-丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸等。
作為上述二元羧酸,可以列舉出例如馬來酸、富馬酸、檸康酸等。就上述二元羧酸的酸酐而言,可以列舉出例如馬來酸酐、富馬酸酐等。
它們之中,從共聚反應性和所得的共聚物對顯影液的溶解性的觀點來看,較佳係丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基琥珀酸、馬來酸酐。
(a1)化合物可以單獨或混合兩種以上使用。在(α)共聚物、[A2]共聚物和[A3]共聚物中,就來自(a1)化合物的結構單元的含有率而言,較佳為5~60質量%,更佳為7~50質量%,特佳為8~40質量%。來自(a1)化合物的結構單元的含有率為5~60質量%時,可以得到放射線靈敏度、顯影性和保存穩定性等性質更高程度地均衡的該組合物。
就製造(α)共聚物時使用的(a2-1)化合物而言,可以列舉出(甲基)丙烯酸的羥基烷酯、(甲基)丙烯酸的二羥基烷酯、(甲基)丙烯酸的(6-羥基己醯氧基)烷酯等。
就(甲基)丙烯酸的羥基烷基酯而言,可以列舉出例如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等。
就(甲基)丙烯酸的二羥基烷酯而言,可以列舉出例如(甲基)丙烯酸2,3-二羥基丙酯、(甲基)丙烯酸1,3-二羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3,4-二羥基丁酯等。
就(甲基)丙烯酸的(6-羥基己醯氧基)烷酯而言,可以列舉出例如(甲基)丙烯酸2-(6-羥基己醯氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(6-羥基己醯氧基)丙酯等。
它們之中,從共聚反應性和與異氰酸酯化合物的反應性的方面來看,較佳係丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸3-羥基丙酯、丙烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯、甲基丙烯酸4-羥基丁酯、丙烯酸2,3-二羥基丙酯、甲基丙烯酸2,3-二羥基丙酯和(甲基)丙烯酸(6-羥基己醯氧基)烷酯。從提高顯影性以及提高所得的分隔物等的壓縮性能的觀點來看,特佳係(甲基)丙烯酸(6-羥基己醯氧基)烷酯以及甲基丙烯酸2-羥基乙酯。
就甲基丙烯酸2-(6-羥基己醯氧基)乙酯和甲基丙烯酸2-羥基乙酯的混合物的市售品而言,可以列舉出PLACCEL FM1D、FM2D(DAICEL化學工業公司)等。
在(α)共聚物中,(a2-1)化合物可以單獨或混合兩種以上使用。在(α)共聚物中,就來自(a2-1)化合物的結構單元的含有率而言,較佳為1~50質量%,更佳為3~40質量%,特佳為5~30質量%。在來自化合物(a2-1)的結構單元的含有率為1~50質量%時,藉由和不飽和異氰酸酯化合物反應得到的共聚物的穩定性良好,該結果得到的該組合物的保存穩定性良好。
就製造[A2]共聚物使用的(a2-2)化合物中的環氧基而言,可以列舉出環氧乙基(具有1,2-環氧結構)、氧環丁基(具有1,3-環氧結構)等。
就具有環氧乙基的不飽和化合物而言,可以列舉出例如(甲基)丙烯酸環氧乙基(環)烷基酯、α-烷基丙烯酸環氧乙基(環)烷基酯、具有不飽和鍵的縮水甘油醚化合物等。
就(甲基)丙烯酸環氧乙基(環)烷基酯而言,可以列舉出例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-甲基縮水甘油酯、4-羥基丁基(甲基)丙烯酸酯縮水甘油醚、(甲基)丙烯酸3,4-環氧丁酯、(甲基)丙烯酸6,7-環氧庚酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯等。
就α-烷基丙烯酸環氧乙烷基(環)烷基酯而言,可以列舉出例如α-乙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丁基丙烯酸縮水甘油酯、α-乙基丙烯酸6,7-環氧庚酯、α-乙基丙烯酸3,4-環氧環己酯等。
就具有不飽和鍵的縮水甘油醚化合物而言,可以列舉出例如鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚等。
就具有氧環丁基的不飽和化合物而言,可以列舉出例如具有氧環丁基的(甲基)丙烯酸酯等。
就具有氧環丁基的(甲基)丙烯酸酯而言,可以列舉出例如3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧環丁烷、3-(甲基)丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧環丁烷、3-(甲基)丙烯醯氧基甲基-2-甲基氧環丁烷、3-(甲基)丙烯醯氧基乙基-3-乙基氧環丁烷、2-乙基-3-(甲基)丙烯醯氧基乙基氧環丁烷、3-甲基-3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧環丁烷、3-乙基-3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧環丁烷等。
它們之中,從聚合性方面來看,較佳係甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸2-甲基縮水甘油酯、甲基丙烯酸3,4-環氧環己酯、甲基丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯、3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧環丁烷。
在製造[A2]共聚物時,(a2-2)化合物可以單獨或混合兩種以上使用。在[A2]共聚物中,就來自(a2-2)化合物的結構單元的含有率而言,較佳為0.5~70質量%,更佳為1~60質量%,特佳為3~50質量%。來自(a2-2)化合物的結構單元的含有率為0.5~70質量%時,可以得到共聚物的耐熱性、共聚物以及該組合物的保存穩定性、所得的分隔物等的壓縮性能更高程度地均衡的該組合物。
就製造[A3]共聚物時使用的、或者製造(α)共聚物和[A2]共聚物時可以任意使用的(a2-3)化合物而言,可以列舉出例如(甲基)丙烯酸烷酯、(甲基)丙烯酸環烷酯、(甲基)丙烯酸芳酯、(甲基)丙烯酸芳烷酯、不飽和二元羧酸二烷酯、具有含氧五元雜環或者含氧六元雜環的(甲基)丙烯酸酯、乙烯基芳香族化合物、共軛二烯化合物以及其他不飽和化合物。
就(甲基)丙烯酸烷酯而言,可以列舉出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯等。
就(甲基)丙烯酸環烷酯而言,可以列舉出例如(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-8-酯、(甲基)丙烯酸2-(三環[5.2.1.02,6
]癸-8-基氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸異等。
就(甲基)丙烯酸芳基酯而言,可以列舉出例如(甲基)丙烯酸苯酯等。
就(甲基)丙烯酸芳烷酯而言,可以列舉出例如(甲基)丙烯酸苄酯等。
就不飽和二元羧酸二烷酯而言,可以列舉出例如馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯等。
就具有含氧五元雜環或者含氧六元雜環的(甲基)丙烯酸酯而言,可以列舉出例如(甲基)丙烯酸四氫呋喃-2-酯、(甲基)丙烯酸四氫哌喃-2-酯、(甲基)丙烯酸2-甲基四氫哌喃-2-酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯等。
就乙烯基芳香族化合物而言,可以列舉出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯等。
就共軛二烯化合物而言,可以列舉出例如1,3-丁二烯、異戊二烯等。
就其他不飽和化合物而言,可以列舉出例如丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等。
它們之中,從共聚反應性方面來看,較佳係甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸三環[5.2.1.02,6
]癸-8-酯、苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、甲基丙烯酸四氫呋喃-2-酯、1,3-丁二烯。
在製造(α)共聚物、[A2]共聚物和[A3]共聚物時,(a2-3)化合物可以單獨或混合兩種以上使用。在(α)共聚物、[A2]共聚物和[A3]共聚物中,來自(a2-3)化合物的結構單元的含有率,較佳為10~70質量%,更佳為20~50質量%,特佳為30~50質量%。(a2-3)化合物的結構單元的含有率為10~70質量%時,容易控制共聚物的分子量,可以得到顯影性、放射線靈敏度等更高程度地均衡的該組合物。
(α)共聚物、[A2]共聚物和[A3]共聚物較佳在適當的溶劑中,較佳在自由基聚合起始劑的存在下,將上述單體的混合物聚合來製造。就上述聚合中使用的溶劑而言,可以列舉出例如二甘醇烷基醚、丙二醇單烷基醚乙酸酯、烷氧基丙酸烷酯、乙酸酯等。這些溶劑可以單獨或混合兩種以上使用。
就上述自由基聚合起始劑而言,可以列舉出例如2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙-(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙-(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等偶氮化合物。這些自由基聚合起始劑可以單獨或混合兩種以上使用。
(α)共聚物、[A2]共聚物和[A3]共聚物,藉由凝膠滲透色譜法(GPC)測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw),較佳為1,000~100,000,更佳為2,000~50,000。(α)共聚物、[A2]共聚物和[A3]共聚物的Mw為1,000~100,000時,可以得到耐熱性、顯影性、放射線靈敏度等更高程度地均衡的該組合物。
[A1]聚合物可以藉由使不飽和異氰酸酯化合物在(α)聚合物中反應得到。如上得到的(α)共聚物可以將聚合反應溶液直接用於製造[A1]聚合物,或者可以將(α)共聚物暫時從溶液分離後,用於製造[A1]聚合物。
就不飽和異氰酸酯化合物而言,可以列舉出例如(甲基)丙烯酸異氰酸烷酯等。就(甲基)丙烯酸異氰酸烷酯而言,可以列舉出例如2-(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、4-(甲基)丙烯醯氧基丁基異氰酸酯、(甲基)丙烯酸2-(2-異氰酸乙氧酯)乙酯等。
就2-丙烯醯氧基乙基異氰酸酯的市售品而言,可以列舉出例如KARENZAOI(昭和電工公司),就2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯的市售品而言,可以列舉出KARENZMOI(昭和電工公司),就甲基丙烯酸2-(2-異氰酸酯乙氧基)乙酯的市售品而言,可以列舉出KARENZ MOI-EG(昭和電工公司)。
在這些不飽和異氰酸酯化合物中,從和(α)共聚物的反應性方面來看,較佳係2-丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、4-甲基丙烯醯氧基丁基異氰酸酯、甲基丙烯酸2-(2-異氰酸酯乙氧基)乙基酯。
在製造[A]聚合物時,不飽和異氰酸酯化合物可以單獨或混合兩種以上使用。
(α)共聚物和不飽和異氰酸酯化合物的反應,可以根據需要在適當的催化劑的存在下,較佳在含有聚合抑制劑的(α)共聚物的溶液中,在室溫或升溫下,邊攪拌邊投入不飽和異氰酸酯化合物進行。就上述催化劑而言,可以列舉出例如二月桂酸二正丁基錫(IV)等。就上述聚合抑制劑而言,可以列舉出例如對甲氧基苯酚等。
就製造[A]聚合物時的不飽和異氰酸酯化合物的使用比例而言,相對於來自(α)共聚物中的(a2-1)化合物的羥基,較佳為0.1~95mol%,更佳為1.0~80mol%,特佳為5.0~75mol%。不飽和異氰酸酯化合物的使用比例為0.1~95mol%時,可以進一步提高和(α)共聚物的反應性、該組合物的耐熱性以及彈性特性。
在該組合物中,[A]聚合物、[A2]共聚物和[A3]共聚物可以將它們分別單獨使用,較佳係將[A]聚合物和[A2]共聚物一起使用,或者將[A2]共聚物和[A3]共聚物一起使用。藉由將[A]聚合物和[A2]共聚物一起使用,可以進一步提高所得的該組合物的保存穩定性以及所得的分隔物等的強度和耐熱性。將[A]聚合物和[A2]共聚物一起使用時,就[A]聚合物的使用比例而言,相對於100質量份[A2]共聚物,較佳為0.5~50質量份,更佳為1~40質量份,特佳為3~30質量份。[A]聚合物的使用比例為0.5~50質量份時,可以得到該組合物的保存穩定性和得到的分隔物等的耐熱性更高程度地均衡的該組合物。
另一方面,藉由將[A2]共聚物和[A3]共聚物一起使用,可以得到提高該組合物的保存穩定性這樣的優點。在將[A2]共聚物和[A3]共聚物一起使用時,就[A2]共聚物的使用比例而言,相對於100質量份[A3]共聚物,較佳為10~150質量份,更佳為20~130質量份,特佳為30~100質量份。
該組合物中含有的(B)聚合性不飽和化合物是藉由在後述的(C)聚合起始劑的存在下照射放射線而聚合的不飽和化合物。就這種聚合性不飽和單體而言,從聚合性良好,提高所得的分隔物等的強度方面來看,較佳係單官能、二官能或者三官能以上的(甲基)丙烯酸酯。
就上述單官能(甲基)丙烯酸酯而言,可以列舉出例如丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、二甘醇單乙基醚丙烯酸酯、二甘醇單乙基醚甲基丙烯酸酯、(2-丙烯醯氧基乙基)(2-羥基丙基)鄰苯二甲酸酯、(2-甲基丙烯醯氧基乙基)(2-羥基丙基)鄰苯二甲酸酯、ω-羧基聚己內酯單丙烯酸酯等。
就它們的市售品而言,可以列舉出例如ARONOX M-101、ARONOX M-111、ARONOX M-114、ARONOX M-5300(以上,東亞合成公司);KAYARAD TC-110S、KAYARAD TC-120S(以上,日本化藥公司);VISCOAT158、VISCOAT2311(以上,大阪有機化學工業公司)等。
就上述二官能(甲基)丙烯酸酯而言,可以列舉出例如乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯等。
就它們的市售品而言,可以列舉出例如ARONOXM-210、ARONOXM-240、ARONOXM-6200(以上,東亞合成公司);KAYARAD HDDA、KAYARAD HX-220、KAYARAD R-604(以上,日本化藥公司);VISCOAT260、VISCOAT312、VISCOAT335HP(以上,大阪有機化學工業公司);LIGHT ACRYLATE1,9-NDA(共榮社化學公司)等。
就上述三官能以上的(甲基)丙烯酸酯而言,可以列舉出例如三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、新戊四醇三甲基丙烯酸酯、新戊四醇四丙烯酸酯、新戊四醇四甲基丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、二新戊四醇五甲基丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯和二新戊四醇六丙烯酸酯的混合物、二新戊四醇六甲基丙烯酸酯、環氧乙烷改質二新戊四醇六丙烯酸酯、三(2-丙烯醯氧基乙基)磷酸酯、三(2-甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸酯、琥珀酸改質新戊四醇三丙烯酸酯、琥珀酸改質二新戊四醇五丙烯酸酯;以及具有直鏈伸烷基和脂環結構,而且具有兩個以上的異氰酸酯基的化合物,與在分子中具有一個以上的羥基,而且具有三個、四個或五個(甲基)丙烯醯氧基的化合物反應得到的多官能胺基甲酸乙酯丙烯酸酯系化合物等。
就三官能以上的(甲基)丙烯酸酯的市售品而言,可以列舉出例如ARONOX M-309、ARONOX M-400、ARONOX M-405、ARONOX M-450、ARONOX M-7100、ARONOX M-8030、ARONOX M-8060、ARONOX TO-1450(以上,東亞合成公司);KAYARAD TMPTA、KAYARAD DPHA、KAYARAD DPCA-20、KAYARAD DPCA-30、KAYARAD DPCA-60、KAYARAD DPCA-120、KAYARAD DPEA-12(以上,日本化藥公司);VISCOAT295、VISCOAT300、VISCOAT360、VISCOATGPT、VISCOAT3PA、VISCOAT400(以上,大阪有機化學工業公司);就含有多官能胺基甲酸酯丙烯酸酯類化合物的市售品,可以列舉出NEW FRONTIERR-1150(第一工業制藥公司)、KAYARAD DPHA-40H(日本化藥公司)等。
它們之中,較佳係ω-羧基聚己內酯單丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、新戊四醇四丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯,以及二新戊四醇五丙烯酸酯和二新戊四醇六丙烯酸酯的混合物、環氧乙烷改質二新戊四醇六丙烯酸酯、琥珀酸改質新戊四醇三丙烯酸酯、琥珀酸改質二新戊四醇五丙烯酸酯、含有多官能胺基甲酸酯丙烯酸酯系化合物的市售品等。
上述(B)聚合性不飽和化合物可以單獨或混合兩種以上使用。就該組合物中的(B)聚合性不飽和化合物的使用比例而言,相對於100質量份(A)聚合物,較佳為30~250質量份,更佳為50~200質量份。(B)聚合性不飽和化合物的用量為30~250質量份時,該組合物的靈敏度、所得的分隔物等的耐熱性以及彈性性質更好。
在該組合物中含有的(C)聚合起始劑是感應放射線產生能夠引發(B)聚合性不飽和化合物的聚合的活性種的成分。就這種(C)聚合起始劑而言,可以列舉出O-醯基肟化合物、苯乙酮化合物、聯咪唑化合物、二苯甲酮化合物等。
就上述O-醯基肟化合物而言,可以列舉出例如乙酮1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、1-[9-乙基-6-苯甲醯基-9.H.-咔唑-3-基]-辛-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-正丁基-6-(2-乙基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙-1-酮肟-O-苯甲酸酯、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫哌喃基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二烷基)甲氧基苯甲醯基}-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)等。
它們之中,較佳係乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)或者乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊環基)甲氧基苯甲醯基}-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)。這些O-醯基肟化合物可以單獨或混合兩種以上使用。
就上述苯乙酮化合物而言,可以列舉出例如α-胺基酮化合物、α-羥基酮化合物。
就α-胺基酮化合物而言,可以列舉出例如2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-啉苯基)-丁-1-酮、2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-啉-4-基-苯基)-丁-1-酮、2-甲基-1-(4-甲基硫苯基)-2-啉丙-1-酮等。
就α-羥基酮化合物而言,可以列舉出例如1-苯基-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-(2-羥基-2-丙基)酮、1-羥基環己基苯基酮等。
它們之中,較佳係α-胺基酮化合物,更佳係2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-啉苯基)-丁-1-酮或者2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-啉-4-基-苯基)-丁-1-酮。
就上述聯咪唑化合物而言,可以列舉出例如2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑等。
它們之中,較佳係2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑或者2,2’-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑,更佳係2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑。
在該組合物中,使用聯咪唑化合物作為(C)聚合起始劑時,可以添加選自具有二烷基胺基的脂肪族或者芳香族化合物(以下,有時也稱作“胺基類增敏劑”)和硫醇化合物的至少一種。
上述胺基類增敏劑是具有增加聯咪唑化合物的放射線靈敏度,提高咪唑自由基產生效率的功能的化合物,可以基於提高該組合物的靈敏度和解析度,進一步提高形成的分隔物或保護膜對基板的密合性的目的而添加。
就胺基類增敏劑而言,可以列舉出例如N-甲基二乙醇胺、4,4’-雙(二甲基胺基)二苯基酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、對二甲基胺基苯甲酸乙基酯、對二甲基胺基苯甲酸異戊基酯等。
它們之中,較佳係4,4’-雙(二乙基胺基)二苯基酮。這些胺基類增敏劑可以單獨或混合兩種以上使用。就胺基類增敏劑的添加量而言,相對100質量份聯咪唑化合物,較佳為0.1~50質量份,更佳為1~20質量份。胺基類增敏劑的添加量為0.1~50質量份時,可以得到改善靈敏度、解析度以及密合性的效果。
上述硫醇化合物是具有對咪唑自由基提供氫自由基,從而產生具有硫自由基的成分的功能的化合物。聯咪唑化合物受到放射線的照射斷裂,產生的咪唑自由基的聚合起始能是中等程度,由於聚合起始能不是非常的高,所以如果將其直接用於形成液晶顯示元件的分隔物等,則分隔物等的剖面形狀可能形成為倒錐形之不佳的形狀。但是,藉由在其中添加硫醇化合物,可以從硫醇化合物對咪唑自由基供應氫自由基,從而將咪唑自由基轉變為中性的咪唑,同時產生具有更高聚合起始能的硫自由基的成分,由此,能使分隔物等的形狀成為更佳的正錐形。
就硫醇化合物而言,可以列舉出例如2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基-5-甲氧基苯并噻唑、2-巰基-5-甲氧基苯并咪唑等芳香族硫醇化合物;3-巰基丙酸、3-巰基丙酸甲酯、3-巰基丙酸乙酯、3-巰基丙酸辛基酯等脂肪族單硫醇化合物;3,6-二氧-1,8-辛二硫醇、新戊四醇四(巰基乙酸酯)、新戊四醇四(3-巰基丙酸酯)等二官能以上脂肪族硫醇化合物等。這些硫醇化合物中,較佳係2-巰基苯并噻唑。
就硫醇化合物的添加量而言,相對於100質量份聯咪唑化合物,較佳為0.1~50質量份,更佳為1~20質量份。硫醇化合物添加量為0.1~50質量份時,可以提高所得的分隔物等對基材的密合性,而且形狀良好。
在該組合物中,使用聯咪唑化合物作為(C)聚合起始劑時,較佳係添加上述胺基類增敏劑和硫醇化合物兩者。
就本發明中的(C)聚合起始劑的使用比例而言,相對於100質量份(A)聚合物,較佳為1~60質量份,更佳為2~50質量份,進一步較佳為5~40質量份。藉由使用1~60質量份範圍的(C)聚合起始劑,即使在低曝光量下,也可以形成具有高的硬度和密合性的分隔物。
該組合物中含有的(D)感熱色素是感熱色素化合物的一種,該化合物本身是無色的,藉由加熱的同時和受電子性物質接觸,結構的一部分變化,吸收波長發生變化,從而著色。就受電子性化合物而言,還可以列舉出通常的酚性化合物、有機酸等的顯色劑。在本發明中,不需要積極地添加這種顯色劑,可以藉由使含羧基的(A)聚合物作用於感熱色素進行著色。就(D)感熱色素而言,較佳係選自由上式(1)~(6)所示的化合物構成的群組的至少一種。
式(1)中,R1
~R4
各自獨立地是氫原子、碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、碳原子數為3~8的環烷基、苯基、苄基、苯乙基或者萘基。其中,苯基、苄基、苯乙基和萘基的氫原子的一部分或者全部可以被碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、鹵原子或者三氟甲基取代。R1
和R2
可以形成啉基。R5
和R6
各自獨立地是氫原子或者碳原子數為1~6的烷基。
式(2)中,R1
和R2
和式(1)中的定義相同。R7
是氫原子、碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基或者鹵原子。n是0~4的整數。其中,n為2以上時,多個R7
可以相同,也可以不同。
式(3)中,R1
和R2
和式(1)中的定義相同。R8
是氫原子、碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、鹵原子或者三氟甲基。n是0~4的整數。其中,n為2以上時,多個R8
可以相同,也可以不同。
式(4)中,R1
和R2
和式(1)中的定義相同。R1a
、R2a
、R1b
和R2b
各自獨立地是氫原子、碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、碳原子數為3~8的環烷基、苯基、苄基、苯乙基或者萘基。其中,苯基、苄基、苯乙基和萘基的氫原子的一部分或者全部可以被碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、鹵原子或者三氟甲基取代。R1a
和R2a
、以及R1b
和R2b
可以形成啉基。
式(5)中,R1
、R2
、R1a
和R2a
和式(4)中的定義相同。R7
和式(2)中的定義相同。m是0~5的整數。m為2以上時,多個R7
可以相同,也可以不同。
式(6)中,R1
、R2
、R1a
和R2a
和式(4)中的定義相同。R9
是碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、碳原子數為3~8的環烷基、苯基、苄基、苯乙基或者萘基。其中苯基、苄基、苯乙基和萘基的氫原子的一部分或者全部可以被碳原子數為1~6的烷基、碳原子數為1~6的烷氧基、鹵原子或者硝基取代。
就上述碳原子數為1~6的烷基而言,可以列舉出例如甲基、乙基、丙基、丁基等。
就上述碳原子數為1~6的的烷氧基而言,可以列舉出例如甲氧基、乙氧基、丙氧基等。
就碳原子數為3~8的環烷基而言,可以列舉出環己基等。
藉由在該組合物中含有這種(D)感熱色素,因為在形成塗膜後的曝光時,塗膜的透過率高,所以可以高靈敏度地形成具有高解析度的分隔物圖案,接著在顯影後的後烘焙加熱步驟中,藉由感熱色素將分隔物圖案著色。藉由在分隔物圖案中含有著色物質,可以提高紫外線區域等的耐光性。
上述式(1)所示的(D)感熱色素是具有熒烷(fluoran)骨架的化合物,可以列舉出例如2-N,N-二苄基胺基-6-二乙基胺基熒烷、2-苯胺基-3-甲基-6-二乙基胺基熒烷、2-苯胺基-3-甲基-6-(N-乙基-N-異戊基胺基)熒烷、2-苯胺基-3-甲基-6-(N-乙基-N-甲苯基胺基)熒烷、2-苯胺基-3-甲基-6-啉熒烷、2-鄰氯苯胺基-6-二乙基胺基熒烷、2-N-苄基-N-甲基胺基-6-(N-乙基-N-甲苯基胺基)熒烷、2-苯胺基-3-甲基-6-N,N-二-正戊基胺基熒烷、2-苯胺基-3-甲基-6-N,N-二-正丙基胺基熒烷、2-苯胺基-3-甲基-6-(N-乙基-N-甲苯基胺基)熒烷、2-(3-三氟甲基苯胺基)-3-甲基-6-二乙基胺基熒烷、2-苯胺基-3-甲基-6-(N-乙基-N-3-乙氧基丙基胺基)熒烷等。
就上述式(2)所示的(D)感熱色素而言,可以列舉出例如1,3-二甲基-6-二乙基胺基熒烷、1,3-二乙基-6-二乙基胺基熒烷、1,3-二乙基-6-二丙基胺基熒烷、1,3-二溴-6-二乙基胺基熒烷、1-甲基-3-苯基-6-二乙基胺基熒烷、1-甲基-3-苯基-6-二乙基胺基熒烷、1-甲基-6-二乙基胺基熒烷、1,2,3-三甲基-6-二乙基胺基熒烷、2-溴-3-甲基-6-二丁基胺基熒烷等。
就上述式(3)所示的(D)感熱色素而言,可以列舉出6-二甲基胺基-苯并[a]-熒烷、6-二乙基胺基-苯并[a]-熒烷、6-二甲基胺基-2,3-二甲基苯并[a]-熒烷、6-二甲基胺基-2,3-二乙基苯并[a]-熒烷、6-二甲基胺基-2-乙基苯并[a]-熒烷、6-二甲基胺基-2-溴苯并[a]-熒烷、6-二甲基胺基-2-甲氧基苯并[a]-熒烷等。
就上述式(4)所示的(D)感熱色素而言,可以列舉出3,3-雙(對二甲基胺基苯基)-6-二甲基胺基酞酮、3,3-雙(對二乙基胺基苯基)-6-二乙基胺基酞酮、3,3-雙(對二異丙基胺基苯基)-6-二異丙基胺基酞酮、3,3-雙(對-二正丁基胺基苯基)-6-二正丙基胺基酞酮等。
就上述式(5)所示的(D)感熱色素而言,可以列舉出3,7-雙(二甲基胺基)-10-苯甲醯基-啡噻、3,7-雙(二乙基胺基)-10-苯甲醯基-啡噻、3,7-雙(二異丙基胺基)-10-苯甲醯基-啡噻、3,7-雙(二正丁基胺基)-10-苯甲醯基-啡噻等。
就上述式(6)所示的(D)感熱色素而言,可以列舉出3,6-雙(二甲基胺基)熒烷-γ-(4’-硝基)-苯胺基內醯胺、3,6-雙(二乙基胺基)熒烷-γ-(4’-硝基)-苯胺基內醯胺、3,6-雙(二乙基胺基)熒烷-γ-(4’-苯基)-苯胺基內醯胺、3,6-雙(二乙基胺基)熒烷-γ-(4’-萘基)-苯胺基內醯胺。
這些(D)感熱色素中,從受熱著色性和對該組合物的溶解性的觀點來看,較佳係2-苯胺基-3-甲基-6-(N-乙基-N-異戊基胺基)熒烷、2-N,N-二苄基胺基-6-二乙基胺基熒烷、2-N-苄基-N-甲基胺基-6-(N-乙基-N-甲苯基胺基)熒烷、2-苯胺基-3-甲基-6-(N-乙基-N-甲苯基胺基)熒烷、1,3-二甲基-6-二乙基胺基熒烷、2-溴-3-甲基-6-二丁基胺基熒烷、6-二甲基胺基-苯并[a]-熒烷、3,3-雙(對二甲基胺基苯基)-6-二甲基胺基酞酮、3,7-雙(二甲基胺基)-10-苯甲醯基-啡噻、3,6-雙(二乙基胺基)熒烷-γ-(4’-硝基)-苯胺基內醯胺。
就(D)感熱色素的含有比例而言,相對於(A)聚合物、(B)聚合性不飽和化合物、(C)聚合起始劑和(D)感熱色素的總量,較佳為0.5質量%以上、5質量%以下,更佳為1質量%以上、3質量%以下。在(D)感熱色素的含有比例為0.5~5質量%的範圍時,可以以850(J/m2
)以下的曝光量,形成分隔物,進而可以實現高的膜厚均勻性和耐光性。
該組合物可以含有(E)酸產生劑作為適當的成分。(E)酸產生劑是藉由加熱產生酸的化合物,可以促進位於(D)感熱色素中央的內酯環開環等。雖然即使不使用(E)酸產生劑也可以促進固化膜的著色,但是藉由加入(E)酸產生劑,可以促進著色。另外,(E)酸產生劑較佳是具有下述性質的物質:在該組合物的形成塗膜的步驟中,在比較低的溫度(例如70~120℃)下預烘焙時,不會放出酸性活性物質,而是在顯影後的加熱步驟中的比較高的溫度(例如120~250℃)的後烘焙時,放出酸性活性物質的性質。
就(E)酸產生劑而言,可以列舉出例如二苯基錪鹽、三苯基鋶鹽、鋶鹽、苯并噻唑鎓鹽、銨鹽、鏻鹽、四氫噻吩鎓鹽等鎓鹽。
就二苯基錪鹽而言,可以列舉出例如二苯基錪四氟硼酸鹽、二苯基錪六氟膦酸鹽、二苯基錪六氟砷酸鹽、二苯基錪三氟甲磺酸鹽、二苯基錪三氟乙酸鹽、二苯基錪-對甲苯磺酸鹽、二苯基錪丁基參(2,6-二氟代苯基)硼酸鹽、4-甲氧基苯基苯基錪四氟硼酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪四氟硼酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪六氟砷酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪三氟甲磺酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪三氟乙酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪-對甲苯磺酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪樟腦磺酸鹽等。
就三苯基鋶鹽而言,可以列舉出例如三苯基鋶三氟甲磺酸鹽、三苯基鋶樟腦磺酸鹽、三苯基鋶四氟硼酸鹽、三苯基鋶三氟乙酸鹽、三苯基鋶-對甲苯磺酸鹽、三苯基鋶丁基三(2,6-二氟代苯基)硼酸鹽等。
就鋶鹽而言,可以列舉出例如烷基鋶鹽、苄基鋶鹽、二苄基鋶鹽、經取代的苄基鋶鹽等。
就烷基鋶鹽而言,可以列舉出例如4-乙醯氧基苯基二甲基鋶六氟銻酸鹽、4-乙醯氧基苯基二甲基鋶六氟砷酸鹽、二甲基-4-(苄基氧基羰氧基)苯基鋶六氟銻酸鹽、二甲基-4-(苯甲醯氧基)苯基鋶六氟銻酸鹽、二甲基-4-(苯甲醯氧基)苯基鋶六氟砷酸鹽、二甲基-3-氯-4-乙醯氧基苯基鋶六氟銻酸鹽等。
就苄基鋶鹽而言,可以列舉出例如苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟磷酸鹽、4-乙醯氧基苯基苄基甲基鋶六氟銻酸鹽、苄基-4-甲氧基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、苄基-2-甲基-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、苄基-3-氯-4-羥基苯基甲基鋶六氟砷酸鹽、4-甲氧基苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟磷酸鹽等。
就二苄基鋶鹽而言,可以列舉出例如二苄基-4-羥基苯基鋶六氟銻酸鹽、二苄基-4-羥基苯基鋶六氟磷酸鹽、4-乙醯氧基苯基二苄基鋶六氟銻酸鹽、二苄基-4-甲氧基苯基鋶六氟銻酸鹽、二苄基-3-氯-4-羥基苯基鋶六氟砷酸鹽、二苄基-3-甲基-4-羥基-5-第三丁基苯基鋶六氟銻酸鹽、苄基-4-甲氧基苄基-4-羥基苯基鋶六氟磷酸鹽等。
就經取代的苄基鋶鹽而言,可以列舉出例如對氯苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、對硝基苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、對氯苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟磷酸鹽、對硝基苄基-3-甲基-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、3,5-二氯苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、鄰氯苄基-3-氯-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽等。
就苯并噻唑鎓鹽而言,可以列舉出例如3-苄基苯并噻唑鎓六氟銻酸鹽、3-苄基苯并噻唑鎓六氟磷酸鹽、3-苄基苯并噻唑鎓四氟硼酸鹽、3-(對-甲氧基苄基)苯并噻唑鎓六氟銻酸鹽、3-苄基-2-甲基硫苯并噻唑鎓六氟銻酸鹽、3-苄基-5-氯苯并噻唑鎓六氟銻酸鹽等。
就四氫噻吩鎓鹽而言,可以列舉出例如1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲磺酸鹽、1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓九氟代-正丁磺酸鹽、1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓-1,1,2,2-四氟代-2-(降莰烷-2-基)乙磺酸鹽、1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓-2-(5-第三丁氧基羰氧基雙環[2.2.1]庚-2-基)-1,1,2,2-四氟代乙磺酸鹽、1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓-2-(6-第三丁氧基羰氧基雙環[2.2.1]庚-2-基)-1,1,2,2-四氟代乙磺酸鹽、1-(4,7-二丁氧基-1-萘基)四氫噻吩鎓三氟甲磺酸鹽等。
它們之中,從促進固化膜的著色的觀點來看,較佳係三苯基鋶鹽、鋶鹽、苯并噻唑鎓鹽和四氫噻吩鎓鹽。其中,特佳係三苯基鋶三氟甲磺酸鹽、三苯基鋶樟腦磺酸鹽、4-乙醯氧基苯基二甲基鋶六氟砷酸鹽、苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、4-乙醯氧基苯基苄基甲基鋶六氟銻酸鹽、二苄基-4-羥基苯基鋶六氟銻酸鹽、4-乙醯氧基苯基苄基甲基鋶六氟銻酸鹽、3-苄基苯并噻唑鎓六氟銻酸鹽、苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟磷酸鹽、1-(4,7-二丁氧基-1-萘基)四氫噻吩鎓三氟甲磺酸鹽。
(E)酸產生劑可以單獨使用,也可以混合兩種以上使用。就(E)酸產生劑的用量而言,相對於100質量份(A)聚合物,較佳為0.1質量份~10質量份,更佳為1質量份~8質量份。藉由使(E)酸產生劑的用量為0.1質量份~10質量份,可以得到固化膜的促進著色和形成的分隔物的耐熱性更加均衡的該組合物。
該組合物較佳係溶解到適當的溶劑中以溶液狀態使用。就溶劑而言,可以列舉出例如醇、二醇醚、乙二醇烷基醚乙酸酯、二甘醇單烷基醚、二甘醇二烷基醚、二丙二醇二烷基醚、丙二醇單烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯、丙二醇烷基醚丙酸酯、酮、酯等。
就醇而言,可以列舉出例如苯甲醇等;訧二醇醚而言,可以列舉出例如乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚等;就乙二醇烷基醚乙酸酯而言,可以列舉出例如乙二醇單丁基醚乙酸酯、二甘醇單乙基醚乙酸酯等;就二甘醇單烷基醚而言,可以列舉出例如二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚等;就二甘醇二烷基醚而言,可以列舉出例如二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇乙基甲基醚等;二丙二醇二烷基醚,可以列舉出例如二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、二丙二醇乙基甲基醚等;就丙二醇單烷基醚而言,可以列舉出例如丙二醇甲基醚、丙二醇乙基醚、丙二醇丙基醚、丙二醇丁基醚等;就丙二醇烷基醚乙酸酯而言,可以列舉出例如丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯等;就丙二醇烷基醚丙酸酯,可以列舉出例如丙二醇甲基醚丙酸酯、丙二醇乙基醚丙酸酯、丙二醇丙基醚丙酸酯等;就酮而言,可以列舉出例如甲基乙基酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、甲基異戊酮等;就酯而言,可以列舉出例如乙酸乙酯、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、羥基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、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-丙氧基丙酸甲酯等。
它們之中,較佳係苯甲醇、二甘醇乙基甲基醚、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、乙二醇單丁基醚乙酸酯、二甘醇單乙基醚乙酸酯、二甘醇二乙基醚、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、環己酮、二丙二醇二甲基醚、丙二醇甲基醚丙酸酯。
就溶劑的含量而言,相對於該組合物的全部量,較佳為60質量%~95質量%,更佳為70質量%~95質量%。溶劑的含量為60質量%~95質量%時,該組合物的黏度和固體濃度更高程度地均衡,而且高速塗敷性優異。
該組合物在不損害本發明的效果的範圍內,可以含有界面活性劑、密合助劑等其他任意成分。
就界面活性劑而言,可以列舉出含氟界面活性劑、有機矽類界面活性劑。就上述含氟類界面活性劑而言,較佳係在末端、主鏈和側鏈的至少任意部位具有氟代烷基和/或氟代伸烷基的化合物,可以列舉出例如1,1,2,2-四氟代正辛基(1,1,2,2-四氟代正丙基)醚、1,1,2,2-四氟代正辛基(正己基)醚、六乙二醇二(1,1,2,2,3,3-六氟代正戊基)醚、八乙二醇二(1,1,2,2-四氟代正丁基)醚、六丙二醇二(1,1,2,2,3,3-六氟代正戊基)醚、八丙二醇二(1,1,2,2-四氟代正丁基)醚、全氟代正十二烷基磺酸鈉、1,1,2,2,3,3-六氟代正癸烷、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10-十氟代正十二烷,以及氟代烷基苯磺酸鈉、氟代烷基磷酸鈉、氟代烷基磺酸鈉、二甘油肆(氟代烷基聚氧乙烯醚)、碘化氟代烷基銨、氟代烷基甜菜鹼、其他氟代烷基聚氧乙烯醚、全氟代烷基聚氧乙醇、全氟代烷基烷氧化物、磺酸氟代烷基酯等。
就上述含氟界面活性劑的市售品而言,可以列舉出例如BM-1000、BM-1100(以上,BM CHEMIE公司)、MEGAFAC F142D、MEGAFAC F172、MEGAFAC F173、MEGAFAC F183、MEGAFAC F178、MEGAFAC F191、MEGAFAC F471、MEGAFAC F476(以上,大日本油墨化學工業公司)、FTERGENT FT-100、FTERGENT-110、FTERGENT-140A、FTERGENT-150、FTERGENT-250、FTERGENT-251、FTERGENT-300、FTERGENT-310、FTERGENT-400S、FTERGENTFTX-218、FTERGENT-251(以上,NEOS公司)等。
上述有機矽類界面活性劑,可以列舉出例如TORAY SILICONE DC3PA、TORAY SILICONE DC7PA、TORAY SILICONE SH11PA、TORAY SILICONE SH21PA、TORAY SILICONE SH28PA、TORAY SILICONE SH29PA、TORAY SILICONE SH30PA、TORAY SILICONE SH-190、TORAY SILICONE SH-193、TORAY SILICONE S Z-6032、TORAY SILICONE SF-8428、TORAY SILICONE DC-57、TORAY SILICONE DC-190(以上,TORAY‧DOW CORNING‧SILICONE公司)等。這些界面活性劑可以單獨或混合兩種以上使用。
就界面活性劑的用量而言,相對於100質量份(A)聚合物,較佳為0.1~5質量份,更佳為0.15~3質量份。界面活性劑的用量為0.1~5質量份時,可以減少塗敷不勻。
密合助劑是用於提高形成的分隔物和基板的黏合性的成分。
就密合助劑而言,較佳係具有羧基、甲基丙烯醯基、乙烯基、異氰酸酯基、環氧基等反應性官能團的官能性矽烷偶合劑,可以列舉出三甲氧基甲矽烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等。這些密合助劑可以單獨或混合兩種以上使用。
就密合助劑的用量而言,相對於100質量份(A)聚合物,較佳為1~20質量份的範圍,更佳為2~15質量份。在密合助劑的用量為1~20質量份時,在顯影步驟中不會產生殘影,可以提高圖案的密合性。
該組合物可以藉由將上述(A)聚合物、(B)聚合性不飽和化合物、(C)聚合起始劑、(D)感熱色素以及合適的(E)酸產生劑、根據需要使用的其他任意成分分別以規定的比例均勻地混合來製備。該組合物較佳係溶解到適當的溶劑中,以溶液狀態使用。該組合物溶液也可以使用孔徑0.5μm左右的微孔過濾器等過濾後,用於使用。
將該組合物製備為溶液狀態時,固體成分濃度(將佔據組合物溶液中的溶劑以外的成分,也就是上述(A)聚合物、(B)聚合性不飽和化合物、(C)聚合起始劑、(D)感熱色素和其他任意成分溶解到溶劑中,其總量的比例)可以根據使用的目的和所希望的膜厚的值等,設定為任意濃度(例如5~50質量%)。此外,較佳的固體成分濃度根據對基板上形成塗膜的方法而異。就塗敷方法而言,在採用旋塗法時,固體成分濃度更佳為20~50質量%,特佳為30~40質量%。在採用狹縫塗敷法時,固體成分濃度更佳為10~35質量%,特佳為15~30質量%。
本發明中還適合包含由該組合物形成的作為顯示元件用保護膜、絕緣膜或者分隔物的固化物
作為顯示元件用保護膜、絕緣膜或分隔物的固化物的形成方法包括:
(1)在基板上塗敷該組合物,形成塗膜的步驟,
(2)將塗膜的至少一部分曝光的步驟,
(3)將曝光後的塗膜顯影的步驟,以及
(4)將顯影後的塗膜加熱的步驟。
以下,對各步驟詳細描述。
在透明基板的一面形成透明導電膜,在該透明導電膜上形成該組合物的覆膜。就透明基板而言,可以列舉出玻璃基板、樹脂基板等。更具體地,可以列舉出鈉石灰玻璃、無鹼玻璃等玻璃基板;由聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚碸、聚碳酸酯、聚醯亞胺等塑膠形成的樹脂基板。就設置在透明基板的一面上的透明導電膜而言,可以列舉出例如由氧化錫(SnO2
)形成的NESA膜(美國PPG公司的註冊商標)、由氧化銦-氧化錫(In2
O3
-SnO2
)形成的ITO膜等。
藉由塗敷法形成覆膜時,在上述透明導電膜上塗敷該組合物的溶液後,藉由加熱(預烘焙)塗敷面,可以形成覆膜。就組合物溶液的塗敷方法而言,可以採用噴霧法、輥塗法、旋塗法(旋轉塗敷法)、狹縫塗敷法、棒塗敷法、噴墨塗敷法等適當的方法,較佳係旋轉塗敷法或狹縫塗敷法。採用狹縫塗敷法時,可以最大限度地發揮出本發明的有利的效果。
塗敷後,較佳係進行預烘焙和後烘焙。就預烘焙和後烘焙的條件而言,應當根據該組合物中含有的成分的種類、使用比例等適當設定。預烘焙例如可以在70℃~120℃下,例如1分鐘~10分鐘左右的條件下進行。就形成的塗膜的膜厚而言,較佳為0.1μm~8μm,更佳為0.1μm~6μm,特佳為0.1μm~5μm。
接著,對形成的塗膜的至少一部分照射放射線。此時,作為只對塗膜的一部分照射放射線的方法,可以列舉出例如藉由具有規定圖案的光罩照射的方法等。就照射使用的放射線而言,可以列舉出可見光線、紫外線、遠紫外線等。其中,較佳係波長為250~550nm的範圍的放射線,特別是較佳含有365nm的紫外線的放射線。放射線的照射量(曝光量)是藉由照度計(OAI model 356、Optical Associates Inc.公司)測定照射的放射線的波長365nm下的強度的值,較佳為100~5,000J/m2
,更佳為200~3,000J/m2
。該組合物和現有已知的組合物相比,放射線靈敏度更高,即使上述放射線照射量為850J/m2
以下,也可以得到所希望的膜厚、良好的形狀、優異的密合性和高硬度的作為顯示元件用的保護膜、絕緣膜或者分隔物的固化物。
接著,藉由將照射放射線後的塗膜顯影,除去不需要的部分(非曝光部分),形成所希望的圖案。就顯影使用的顯影液而言,可以列舉出例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉等無機鹼性化合物,氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨等季銨鹽等有機鹼性化合物的水溶液。在上述鹼性化合物的水溶液中可以適當添加選自由甲醇、乙醇等水溶性有機溶劑和界面活性劑構成的群組的至少一種使用。
就顯影方法而言,可以是旋覆浸沒法、浸漬法、淋浴法等任意方法,顯影時間較佳為10~180秒鐘左右。顯影溫度可以是常溫。顯影處理後,較佳係例如流水洗滌30~90秒鐘後,用壓縮空氣或壓縮氮氣風乾,從而得到具有所希望的圖案。
接著,藉由加熱板、烘箱等適當的加熱裝置,將所得的圖案狀塗膜例如在100~250℃下,例如在加熱板上加熱5分鐘~30分鐘,在烘箱中加熱25分鐘~180分鐘,得到具有所希望的圖案的固化物。
藉由具有以上的步驟的形成方法,可以不會在塗膜上產生微小的凹凸不勻,可以得到膜厚均勻性等各種性質優異的作為顯示元件用的保護膜、絕緣膜或分隔物的固化物。
以下,藉由實施例對本發明進行更具體地說明,但是本發明並不受到這些實施例的限定。
聚合物的重均分子量(Mw)和數平均分子量(Mn)藉由以下條件進行的凝膠滲透色譜法(GPC)測定。
測定裝置:GPC-101(昭和電工公司)、分離柱:組合GPC-KF-801、GPC-KF-802、GPC-KF-803和GPC-KF-804
柱溫度:40℃
洗提溶劑:四氫呋喃(和光純藥工業公司)
流速:1.0mL/分鐘
試樣濃度:1.0質量%
試樣注入量:100μL
檢測器:差示折射計
標準物質:單分散聚苯乙烯
該組合物的溶液黏度使用東京計器公司的E型黏度計,在25℃下測定。
在具有冷凝管和攪拌器的燒瓶中,加入6質量份2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、3質量份新戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)、250質量份3-甲氧基丙酸甲酯,接著加入14質量份甲基丙烯酸、40質量份甲基丙烯酸縮水甘油基酯、6質量份苯乙烯和35質量份甲基丙烯酸三環[5.2.1.02,6
]癸-8-酯,氮氣置換後,再加入5質量份1,3-丁二烯,邊緩慢攪拌,邊將溶液溫度上升到70℃,藉由保持該溫度4小時,進行聚合,得到固體成分濃度28.1%的共聚物溶液。將其作為(A2-1)共聚物。所得的(A2-1)共聚物的Mw為10,500。
在具有冷凝管、攪拌器的燒瓶中,加入5質量份2,2’-偶氮二異丁腈、250質量份丙二醇單甲基醚乙酸酯,接著加入18質量份甲基丙烯酸、25質量份甲基丙烯酸三環[5.2.1.02,6
]癸-8-酯、5質量份苯乙烯、30質量份甲基丙烯酸2-羥基乙酯、22質量份甲基丙烯酸苄酯,氮氣置換後,邊緩慢攪拌,邊將溶液溫度上升到70℃,藉由保持該溫度5小時,進行聚合,得到固體成分濃度28.8%的(α-1)共聚物溶液。所得的(α-1)共聚物的Mw為13,000。
接著,在(α-1)溶液中,加入12質量份3-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯(KARENZMOI、昭和電工公司)和0.1質量份4-甲氧基苯酚,在40℃下攪拌1小時,再在60℃下攪拌2小時進行反應。藉由IR(紅外線吸收)光譜,確認來自3-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯的異氰酸酯基和(α-1)的羥基的反應進行。在40℃下反應1小時後,再在60℃下反應2小時後,測定反應溶液的IR光譜,來自3-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯的異氰酸酯基的2270cm-1
附近的峰減少,從而確認反應進行。得到固體成分濃度31.0%的(A1-1)聚合物溶液。將其作為(A1-1)聚合物。
在具有冷凝管和攪拌器的燒瓶中,加入6質量份2,2’-偶氮雙(異丁腈)、250質量份3-甲氧基丙酸甲酯,接著加入14質量份甲基丙烯酸、20質量份甲基丙烯酸四氫糠酯、5質量份苯乙烯和56質量份甲基丙烯酸苄酯,氮氣置換後,再加入5質量份1,3-丁二烯,邊緩慢攪拌,邊將溶液溫度上升到70℃,藉由保持該溫度5小時,進行聚合,得到固體成分濃度27.9%的(A)聚合物溶液。將其作為(A3-1)共聚物。所得的(A3-1)共聚物的Mw為11,400。
在具有冷凝管和攪拌器的燒瓶中,加入6質量份2,2’-偶氮雙(異丁腈)和250質量份3-甲氧基丙酸甲酯,接著加入5質量份苯乙烯、14質量份甲基丙烯酸、33質量份甲基丙烯酸苄酯和23質量份甲基丙烯酸正丁酯、20質量份3-(甲基丙烯醯氧基甲基)-3-乙基氧環丁烷,氮氣置換後,再加入5質量份1,3-丁二烯,邊緩慢攪拌,邊將溶液溫度上升到80℃,藉由保持該溫度4小時,進行聚合,得到固體成分濃度27.9重量%的(A)聚合物溶液。將其作為(A2-2)共聚物。所得的(A2-2)共聚物的Mw為11,200。
加入換算為(A2-1)共聚物相當於100質量份(固體成分)的量作為(A)聚合物的上述合成例1得到的(A2-1)共聚物的溶液、150質量份作為(B)聚合性不飽和化合物的二新戊四醇六丙烯酸酯和二新戊四醇五丙烯酸酯的混合物(KAYARAD DPHA、日本化藥公司)、2質量份作為(C)聚合起始劑的乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)(汽巴精化公司,IRGACURE OXE02)、10質量份2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基胺基)-1-(4-啉苯基)-丁-1-酮(IRGACURE 379,汽巴精化公司)、2質量份2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、1質量份4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、3質量份作為(D)感熱色素的2-苯胺基-3-甲基-6-(N-乙基-N-異戊基胺基)胺基熒烷、500質量份作為溶劑的3-甲氧基丙酸甲酯、5質量份作為密合助劑的γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、0.2質量份作為界面活性劑的FTERGENTFTX-218(NEOS公司),溶解以使固體成分濃度為23.5質量%後,藉由孔徑0.5μm的微孔過濾器過濾,製備該組合物。製備後的該組合物的黏度為4.0(mPa.s)。
就(A)~(E)成分而言,除了使用如表1記載的種類、量以外,和實施例1同樣地操作,製備該組合物的溶液。另外,實施例19、20為參考例。
表1中記載的(B)~(E)成分的簡稱詳細說明如下。
(B-1):二新戊四醇六丙烯酸酯和二新戊四醇五丙烯酸酯的混合物(KAYARAD DPHA、日本化藥公司)
(B-2):多官能丙烯酸酯系化合物(KAYARAD DPHA-40H、日本化藥公司)
(B-3):琥珀酸改質二新戊四醇五丙烯酸酯
(B-4):ω-羧基聚己內酯單丙烯酸酯(ARONOXM-5300,東亞合成公司)
(C-1):乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)(IRGACURE OXE02、汽巴精化公司)
(C-2):2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基胺基)-1-(4-啉苯基)-丁-1-酮(IRGACURE 379,汽巴精化公司)
(C-3):2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑
(C-4):2-甲基-1-[4-(甲基硫)苯基]-2-啉丙-1-酮(IRGACURE 907,汽巴精化公司)
(C-5):4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮
(D-1):2-苯胺基-3-甲基-6-(N-乙基-N-異戊基胺基)熒烷(S-205,山田化學工業公司)
(D-2):2-苯胺基-3-甲基-6-(N-乙基-N-甲苯基胺基)熒烷(ETAC,山田化學工業公司)
(D-3):2-N,N-二苄基胺基-6-二乙基胺基熒烷(GREEN-DCF,保土谷化學工業公司)
(D-4):2-N-苄基-N-甲基胺基-6-(N-乙基-N-甲苯基胺基)熒烷
(D-5):1,3-二甲基-6-二乙基胺基熒烷(Orange-DCF,保土谷化學工業公司)
(D-6):2-溴-3-甲基-6-二丁基胺基熒烷(Vermilion-DCF、保土谷化學工業公司)
(D-7):6-二甲基胺基-苯并[a]-熒烷(Red-DCF、保土谷化學工業公司)
(D-8):3,3-雙(對二甲基胺基苯基)-6-二甲基胺基酞酮(CVL、保土谷化學工業公司)
(D-9):3,7-雙(二甲基胺基)-10-苯甲醯基-啡噻(B.L.M.B、保土谷化學工業公司)
(D-10):3,6-雙(二乙基胺基)熒烷-γ-(4’-硝基)-苯胺基內醯胺(Pink-DCF、保土谷化學工業公司)
(E-1):三苯基鋶三氟甲磺酸鹽
(E-2):苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟磷酸鹽
對實施例1~20和比較例1製備的組合物以及由該組合物得到的固化物進行以下評價。結果如表1所示。
在550mm×650mm的形成鉻膜的玻璃上,使用擠壓塗布機(TR632105-CL,東京應化工業公司)塗敷製備的組合物溶液。減壓乾燥到0.5Torr後,在加熱板上、在100℃下預烘焙2分鐘,形成塗膜,然後藉由在2,000J/m2
的曝光量下,紫外線曝光,在形成鉻膜的玻璃上面形成膜厚4μm的膜。形成鉻膜的玻璃上的塗膜的膜厚使用針接觸式測定儀(KLA Tencor公司的AS200)測定。就一致性而言,從9個測定點的膜厚計算。所述的9個測定點是假設基板的短軸方向為X,長軸方向為Y,(X[mm]、Y[mm])為(275、20)、(275、30)、(275、60)、(275、100)、(275、325)、(275、550)、(275、590)、(275、620)、(275、630)。就一致性的計算式而言,以下式表示。下式的FT(X、Y)max是9個測定點的膜厚中的最大值,FT(X、Y)min是9個測定點的膜厚中的最小值,FT(X、Y)avg是9個測定點的膜厚中的平均值。一致性為2%以下時,可以判斷膜厚的均勻性良好。
一致性(%)={FT(X、Y)max-FT(X、Y)min}×100/{2×FT(X、Y)avg.}
使用旋塗法,在95mm×95mm的無鹼玻璃基板上,塗敷該組合物後,在90℃的加熱板上,預烘焙3分鐘,形成膜厚3.5μm的覆膜。接著,在所得的覆膜上,藉由形成直徑12μm圓形圖案作為開口部的光罩,藉由365nm的強度為250W/m2
的紫外線,改變曝光時間曝光。之後,藉由氫氧化鉀的0.05%水溶液,在25℃下顯影60秒鐘後,用純水洗滌1分鐘,然後在230℃的烘箱中,後烘焙30分鐘,形成分隔物。此時,將後烘焙後的殘膜率(後烘焙後的膜厚×100/曝光後膜厚)為90%以上的最小曝光量作為靈敏度。此時的曝光量為850J/m2
以下時,認為靈敏度良好。結果如表1所示。
除了使曝光量相當於上述靈敏度評價中確定的靈敏度的曝光量以外,和上述靈敏度的評價同樣地在基板上形成分隔物。對所得的分隔物,使用UV光照射裝置(USHIO公司的UVX-02516S1JS01,燈:UVL-4001M3-N1),照射500kJ/m2
的UV光,藉由求得照射前後的殘膜率(UV光照射後的膜厚×100/UV光照射前的膜厚)進行評價。殘膜率為97%以上,認為耐光性優異。
除了使曝光量為相當於靈敏度評價中確定的靈敏度的曝光量以外,和靈敏度的評價同樣地在基板上形成分隔物。在形成分隔物的基板上,藉由液晶配向膜塗敷用印刷機,塗敷液晶配向劑AL3046(JSR公司)後,在180℃下乾燥1小時,形成膜厚0.05μm的液晶配向劑的塗膜。接著,針對該塗膜,藉由具有捲繞聚醯胺製的布之輥磨機,在輥的轉速500rpm、載台的移動速度1cm/秒的條件下,進行打磨處理。此時,確認有無圖案的削除或剝落,將沒有發現圖案削除或剝落的作為耐磨性A,將發現有圖案的削除或剝落的作為耐磨性B。
和上述靈敏度的評價同樣地,以使殘膜率為90%以上的曝光量,在基板上形成剩餘為圓形的圖案。該圖案藉由微小壓縮試驗機(FISCHER SCOPE H100C,FISCHER INSTRUMENTS公司),使用50μm的方形平面壓子,藉由40mN的負重,進行壓縮試驗,測定壓縮位移量相對於負重的變化。此時,從40mN的負重時的位移量和除去40mN的負重時的位移量,算出恢復率(%)。此時,在恢復率為90%以上時,以及40mN的負重時的位移為0.15μm以上時,認為是具有兼具高的恢復率和柔軟性的壓縮性能的分隔物。
從表1的結果,可以知道該組合物是高靈敏度,而且由該組合物形成的分隔物的膜厚均勻性和耐光性優異,而且具有作為一般要求的性質的耐磨性、壓縮性能(恢復率和柔軟性)等。
本發明的感放射線性樹脂組合物是高靈敏度的,而且由該組合物形成的作為顯示元件用的保護膜、絕緣膜或分隔物的固化物的膜厚均勻性和對紫外線等的耐光性優異,而且具有為一般要求性質的耐磨性、壓縮性能(恢復率和柔軟性)等。
Claims (5)
- 一種感放射線性樹脂組合物,其係用於形成作為顯示元件用的保護膜、絕緣膜或分隔物的固化物,其特徵係:包含,(A)具有羧基的聚合物,(B)聚合性不飽和化合物,(C)感放射線性聚合起始劑,以及(D)感熱色素;(D)感熱色素的含量相對於(A)聚合物、(B)聚合性不飽和化合物、(C)聚合起始劑和(D)感熱色素的總量,為0.5質量%以上5質量%以下;(D)感熱色素是選自由下式(1)~(6)所示的化合物所構成的群組的至少一種,
- 如申請專利範圍第1項的感放射線性樹脂組合物,其中(A)聚合物係進一步具有環氧基或者(甲基)丙烯醯基。
- 如申請專利範圍第1項的感放射線性樹脂組合物,其係進一步含有(E)感熱性酸產生劑。
- 一種作為顯示元件用保護膜、絕緣膜或者分隔物的固化物,其係由如申請專利範圍第1至3項中任一項的感放射線性樹脂組合物所形成。
- 一種作為顯示元件用保護膜、絕緣膜或分隔物的固化物的形成方法,其係包括:(1)在基板上塗敷如申請專利範圍第1至3項中任一項的感放射線性樹脂組合物,形成塗膜的步驟,(2)將塗膜的至少一部分曝光的步驟,(3)將曝光後的塗膜顯影的步驟,以及(4)將顯影後的塗膜加熱的步驟。
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