TWI493287B - 顯示元件用感放射線性樹脂組成物、塗膜以及其形成方法 - Google Patents
顯示元件用感放射線性樹脂組成物、塗膜以及其形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI493287B TWI493287B TW100114861A TW100114861A TWI493287B TW I493287 B TWI493287 B TW I493287B TW 100114861 A TW100114861 A TW 100114861A TW 100114861 A TW100114861 A TW 100114861A TW I493287 B TWI493287 B TW I493287B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- group
- radiation
- film
- compound
- resin composition
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
- G03F7/0275—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with dithiol or polysulfide compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Description
本發明關於顯示元件用感放射線性樹脂組成物、層間絕緣膜、保護膜和間隔物以及它們的形成方法。更詳細地,本發明關於可以藉由一種感放射線性樹脂組成物形成用於顯示元件,具體而言是用於液晶顯示元件(LCD)和電荷耦合元件中的層間絕緣膜、保護膜以及間隔物;由該組成物形成的層間絕緣膜、保護膜和間隔物以及它們的形成方法。
薄膜電晶體(以下,記為“TFT”)型液晶顯示元件、磁頭元件、積體電路元件、固態攝影元件等電子部件中,一般設置層間絕緣膜以使層狀配置的佈線間絕緣。上述電子部件中,例如TFT型液晶顯示元件經過在上述層間絕緣膜上形成透明電極膜,然後在其上形成液晶配向膜的步驟製造。因此,層間絕緣膜在透明電極膜的形成步驟中暴露在高溫條件下,而且暴露在電極圖案形成時使用的光阻剝離液中,所以必須對它們具有足夠的耐受性。
目前,液晶顯示元件用的層間絕緣膜從形成圖案的性能的觀點來看,使用用萘醌二疊氮化物等感放射線性酸產生劑的正型感放射線性樹脂組成物(參照專利文獻1)。近年來,負型感放射線性樹脂組成物的高敏感性、得到的硬化膜的高透明性等性能備受矚目,負型感放射線性樹脂組成物的應用快速發展(參照專利文獻2)。
另一方面,液晶顯示元件使用的部件中,間隔物、保護膜等也大多使用負型感放射線性樹脂組成物形成(例如,對於保護膜,參照專利文獻3)。近年來,隨著液晶面板的普及和大型化的快速發展,從削減成本和縮短製程時間的觀點來看,在光微影製程中,希望能縮短放射線的照射時間、高解析度化以及縮短顯影時間。
然而,如果使用目前已知的感放射線性樹脂組成物縮短照射時間,藉由低曝光量的放射線照射步驟形成間隔物或保護膜,則難以獲得高解析度,這是因為得到的間隔物的圖案的尺寸穩定性以及強度不足,具有成為面板不佳的問題。
液晶顯示元件廣泛應用於液晶電視、行動電話等,所以與目前的液晶顯示元件相比,要求更高的質量。近年來,液晶顯示元件有大畫面化、高亮度化、高精度化、高速反應化、輕薄化的趨勢。為了適應這些要求,層間絕緣膜、保護膜要求縮短放射線的照射時間(以下,是高靈敏度化)、低介電常數化、高平整性、密合性、高透光率化等;間隔物要求高解析度化、高靈敏度化(參照專利文獻4)。
近年來。由於輕量化、小型化等便利性的提高,液晶方式的電子紙等可撓性顯示器開始普及。作為這種可撓性顯示器的基板研究聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯等塑膠基板代替玻璃基板。但是,這些塑膠具有在加熱時略微伸張、收縮,阻礙作為顯示器的功能的問題,所以要務是提高耐熱性。另一方面,為了減少施加在塑膠基板上的熱應力,研究可撓性顯示器的製程的低溫化。在製造可撓性顯示器後,在要求最高溫度的製程中,包括加熱間隔物、保護膜、層間絕緣膜進行煅燒的步驟,要求該加熱步驟低溫化。
基於上述問題,在日本特開2009-4394號公報中公開了藉由在180℃以下煅燒可以低溫硬化的聚醯亞胺前驅物,可以得到耐溶劑性、電阻率、半導體移動度等方面優異的可撓性顯示器用柵極絕緣膜。但是,上述文獻的含聚醯亞胺前體的塗布液是化學的硬化體系,沒有曝光顯影的圖像形成能,所以不能形成微細圖案。另外,在使用含有這種聚醯亞胺前體的塗布液形成絕緣膜時,具有加熱、煅燒硬化膜需要1小時以上的時間的問題,此外無法解決硬化膜的低線性膨脹化、提高電壓保持率等實用上的各種問題。因此,為了適合用於製造可撓性顯示器用絕緣膜,強烈要求開發出一種樹脂組成物,該樹脂組成物可以低溫且短時間內加熱、煅燒,而且具有可以簡單的製膜以及形成微細的圖案的感放射線性。
[專利文獻1]日本特開2001-354822號公報
[專利文獻2]日本特開2000-162769號公報
[專利文獻3]日本特開平6-43643號公報
[專利文獻4]日本特開2009-36858號公報
[專利文獻5]日本特開2009-4394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成物,該樹脂組成物由於可以在低溫且短時間內加熱、煅燒,而且具有高的放射線靈敏度,得到的硬化膜具有低的線性膨脹係數,所以適合用於形成可撓性顯示器的間隔物、保護膜、層間絕緣膜等。
為了解決上述問題而提出的本發明,藉由一種顯示元件用感放射線性樹脂組成物實現,其特徵在於:包含,
(A)具有(a1)含羧基的結構單元以及(a2)含環氧基的結構單元的共聚物,以及
(B)具有乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物,
(C)感放射線性聚合起始劑,
(D)選自下述式(1)和(2)所示的化合物的至少一種。
(式(1)中,R1
~R4
各自獨立地表示氫、碳原子數為1~6的烷基、苯基、萘基、蒽基、菲基、9-茀基、鹵素,苯基可以被碳原子數為1~6的烷基、苯基、鹵素取代。
式(2)中,R5
~R7
各自獨立地表示氫、碳原子數為1~6的烷基、苯基、萘基、蒽基、菲基、9-茀基、鹵素,苯基可以被碳原子數為1~6的烷基、苯基、鹵素取代。m是0~4的整數。)
本發明進一步藉由一種顯示元件用感放射線性樹脂組成物實現,其特徵在於:前述(C)感放射線性聚合起始劑是選自乙醯苯類和肟酯類感放射線性聚合起始劑的至少一種。
另外,本發明的層間絕緣膜、保護膜和間隔物的形成方法包括:
(1)在基板上形成該感放射線性樹脂組成物的塗膜的步驟,
(2)對步驟(1)中形成的塗膜的至少一部分照射放射線的步驟,
(3)使步驟(2)中照射了放射線的塗膜顯影的步驟,以及
(4)藉由加熱步驟(3)中顯影的塗膜而煅燒的步驟。
另外,此處所述的“煅燒”是指加熱到可以得到層間絕緣膜、保護膜和間隔物所要求的表面硬度。
使用該感放射線性樹脂組成物,藉由上述步驟形成層間絕緣膜、保護膜和間隔物時,由於藉由利用感放射線性的曝光、顯影形成圖案,所以可以容易地形成微細且精巧的圖案。另外,藉由使用該感放射線性樹脂組成物的曝光、顯影,所以可以藉由低溫且短時間加熱形成具有足夠的表面硬度的層間絕緣膜、保護膜和間隔物。
該層間絕緣膜、保護和間隔物的形成方法中的步驟(4)的煅燒溫度較佳為200℃以下。除了利用感放射線性的微細圖案形成能以外,由於可以像這樣在低溫下煅燒,所以該方法適合用於在可撓性顯示器的塑膠基板上形成層間絕緣膜、保護膜和間隔物。
如上說明所述,本發明的顯示元件用的感放射線性樹脂組成物具有高的放射線靈敏度,而且由於可以藉由低溫且短時間的加熱形成表面硬度等高的層間絕緣膜、保護膜和間隔物,所以可以形成耐溶劑性以及電壓保持率等優異的層間絕緣膜、保護膜和間隔物。因此,該感放射線性樹脂組成物適合作為可撓性顯示器的形成材料使用。
以下,對本發明的感放射線性樹脂組成物的各成分進行詳細描述。
本發明中的共聚物較佳係對在含有該成分的感放射線性樹脂組成物的顯影處理步驟中使用的鹼顯影液具有可溶性的鹼可溶性樹脂,特別是(a1)不飽和羧酸和/或不飽和羧酸酐(以下,也稱作化合物(a1))與(a2)具有環氧基的自由基聚合性化合物(以下,也稱作化合物(a2))以及(a3)由(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸脂環式酯、含氧原子的不飽和五元和六元雜環的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、馬來醯亞胺化合物、(甲基)丙烯酸的羥基烷基酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、1,3-丁二烯構成的群組中選出的至少一種其他自由基聚合性化合物(以下,也稱作化合物(a3))的共聚物(以下,也稱作共聚物(A))。
作為化合物(a1),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一元羧酸;馬來酸、富馬酸、檸康酸等二元羧酸;前述二元羧酸的酸酐等。
這些化合物(a1)中,從共聚反應性、得到的共聚物以及共聚物對鹼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。
在共聚物(A)中,化合物(a1)可以單獨或混合兩種以上使用。在共聚物(A)中,來自化合物(a1)的重複單元的含有率較佳為5~40質量%,更佳為7~30質量%,特佳為8~25質量%。來自化合物(a1)的重複單元的含有率為5~40質量%時,可以得到放射線靈敏度、顯影性和保存穩定性等各種性質更高等級地最優化的感放射線性樹脂組成物。
就化合物(a2)而言,可以使用具有環氧基的自由基聚合性化合物。就具有環氧基的自由基聚合性化合物的具體例子而言,可以列舉出例如丙烯酸縮水甘油基酯、丙烯酸2-甲基縮水甘油基酯、丙烯酸3,4-環氧丁基酯、丙烯酸6,7-環氧庚酯、丙烯酸3,4-環氧環己酯、丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯等丙烯酸環氧烷基酯;甲基丙烯酸縮水甘油基酯、甲基丙烯酸2-甲基縮水甘油酯、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-環氧環己基甲酯等甲基丙烯酸環氧烷基酯;α-乙基丙烯酸縮水甘油基酯、α-正丙基丙烯酸縮水甘油基酯、α-正丁基丙烯酸縮水甘油基酯、α-乙基丙烯酸6,7-環氧庚基酯等α-烷基丙烯酸環氧烷基酯;鄰乙烯基苄基縮水甘油基醚、間乙烯基苄基縮水甘油基醚、對乙烯基苄基縮水甘油基醚等縮水甘油基醚。
另外,就含有氧環丁烷基的聚合性不飽和化合物的具體例子而言,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)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-(丙烯醯氧基甲基)氧環丁烷、3-(丙烯醯氧基甲基)-3-乙基氧環丁烷、3-(丙烯醯氧基甲基)-2-甲基氧環丁烷、3-(丙烯醯氧基乙基)氧環丁烷、3-(丙烯醯氧基乙基)-3-乙基氧環丁烷、2-乙基-3-(丙烯醯氧基乙基)氧環丁烷、2-(甲基丙烯醯氧基甲基)氧環丁烷、2-甲基-2-(甲基丙烯醯氧基甲基)氧環丁烷、3-甲基-2-(甲基丙烯醯氧基甲基)氧環丁烷、4-甲基-2-(甲基丙烯醯氧基甲基)氧環丁烷、甲基丙烯酸2-(2-(2-甲基氧環丁烷基))乙酯、甲基丙烯酸2-(2-(3-甲基氧環丁烷基))乙酯、2-(甲基丙烯醯氧基乙基)-2-甲基氧環丁烷、2-(甲基丙烯醯氧基乙基)-4-甲基氧環丁烷、2-(丙烯醯氧基甲基)氧環丁烷、2-甲基-2-(丙烯醯氧基甲基)氧環丁烷、3-甲基-2-(丙烯醯氧基甲基)氧環丁烷、4-甲基-2-(丙烯醯氧基甲基)氧環丁烷、甲基丙烯酸2-(2-(2-甲基氧環丁烷基))乙酯、甲基丙烯酸2-(2-(3-甲基氧環丁烷基))乙酯、2-(丙烯醯氧基乙基)-2-甲基氧環丁烷、2-(丙烯醯氧基乙基)-4-甲基氧環丁烷等(甲基)丙烯酸酯。
它們之中,甲基丙烯酸縮水甘油基酯、甲基丙烯酸2-甲基縮水甘油酯、甲基丙烯酸3,4-環氧丁酯、3-(丙烯醯氧基甲基)氧環丁烷、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、2-(甲基丙烯醯氧基甲基)氧環丁烷等,從得到的層間絕緣膜、保護膜以及間隔物對基板的密合性高,具有高的耐熱性以及提高液晶顯示元件的可靠性方面來看較適合使用。
上述不飽和化合物(a2)可以單獨或混合兩種以上使用。
在共聚物(A)中,化合物(a2)的共聚比例相對於全部的不飽和化合物,較佳為10~70質量%,更佳為15~65質量%。化合物(a2)的共聚比例為10~70質量%時,特別是共聚物的分子量容易控制,可以得到顯影性、靈敏度等以更高水準地最佳化的感放射線性樹脂組成物。
就化合物(a3)而言,可以列舉出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸脂環式酯、含氧原子的不飽和五元和六元雜環的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、馬來醯亞胺化合物、(甲基)丙烯酸的羥基烷基酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、1,3-丁二烯。
就(甲基)丙烯酸烷基酯的具體例子而言,可以列舉出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、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、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯。
就(甲基)丙烯酸脂環式烷基酯的具體例子而言,可以列舉出甲基丙烯酸環戊酯、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-8-基酯(以下,也將三環[5.2.1.02,6
]癸-8-基稱作“二環戊基”)、甲基丙烯酸-2-二環戊基氧基乙酯、甲基丙烯酸異佛爾酮酯、丙烯酸環戊酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸2-甲基環己酯、丙烯酸三環[5.2.1.02,6
]癸-8-基酯、丙烯酸-2-二環戊基氧基乙酯、丙烯酸異佛爾酮酯等。
就含氧原子的不飽和五元和六元雜環甲基丙烯酸酯的具體例子而言,其中作為含有四氫呋喃骨架的不飽和化合物,可以列舉出例如(甲基)丙烯酸四氫糠基酯、2-甲基丙烯醯氧基-丙酸四氫糠基酯、3-(甲基)丙烯醯氧基四氫呋喃-2-酮等;就含有呋喃骨架的不飽和化合物而言,可以列舉出例如2-甲基-5-(3-呋喃基)-1-戊烯-3-酮、(甲基)丙烯酸糠基酯、1-呋喃-2-丁基-3-烯-2-酮、1-呋喃-2-丁基-3-甲氧基-3-烯-2-酮、6-(2-呋喃基)-2-甲基-1-甲氧基己烯-3-酮、6-呋喃-2-基-己-1-烯-3-酮、丙烯酸-2-呋喃-2-基-1-甲基-乙基酯、6-(2-呋喃基)-6-甲基-1-庚烯-3-酮等;就含有四氫哌喃骨架的不飽和化合物而言,可以列舉出例如甲基丙烯酸(四氫哌喃-2-基)甲酯、2,6-二甲基-8-(四氫哌喃-2-基氧基)-辛-1-烯-3-酮、2-甲基丙烯酸四氫哌喃-2-基酯、1-(四氫哌喃-2-氧基)-丁基-3-烯-2-酮等;就含有哌喃骨架的不飽和化合物而言,可以列舉出例如4-(1,4-二氧雜-5-側氧-6-庚烯基)-6-甲基-2-哌喃、4-(1,5-二氧雜-6-側氧-7-辛烯基)-6-甲基-2-哌喃等。
就具有羥基的(甲基)丙烯酸酯而言,可以列舉出(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-2,3-二羥基丙酯等。就(甲基)丙烯酸芳基酯的具體例子而言,可以列舉出(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等。就不飽和二元酸二酯的具體例子而言,可以列舉出馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯、衣康酸二乙酯等。另外,作為(甲基)丙烯酸芳酯的具體例子,可以列舉出甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苄酯等。
就馬來醯亞胺化合物而言,可以列舉出例如N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苄基馬來醯亞胺、N-(4-羥基苯基)馬來醯亞胺、N-(4-羥基苄基)馬來醯亞胺、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺苯甲酸酯、N-琥珀醯亞胺基-4-馬來醯亞胺丁酸酯、N-琥珀醯亞胺基-6-馬來醯亞胺己酸酯、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺丙酸酯、N-(9-吖啶基)馬來醯亞胺等。
在共聚物(A)中,化合物(a3)的共聚比例相對於全部不飽和化合物,較佳為10~70質量%,進一步較佳為15~65質量%。化合物(a2)的共聚比例為10~70質量%時,共聚物的分子量特別容易控制,可以得到顯影性、靈敏度、密合性等更高水準地最優化的感放射線性樹脂組成物。
接著,對製造共聚物(A)的聚合方法進行說明。
前述聚合,例如可以藉由將構成共聚物(A)的化合物(a1)、化合物(a2)、化合物(a3)在溶劑中,使用自由基聚合起始劑聚合進行,由此,可以得到共聚物(A)。
就前述自由基聚合起始劑而言,根據使用的聚合性不飽和化合物的種類適當選擇,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)、4,4’-偶氮雙(4-氰基戊酸)、二甲基-2,2’-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)、2,2’-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等偶氮化合物等。
這些自由基聚合起始劑中,較佳係2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)等。
前述自由基聚合起始劑可以單獨或混合兩種以上使用。
在前述聚合中,自由基聚合起始劑的用量,相對於100質量%聚合性不飽和化合物,通常是0.1~50質量%、較佳為0.1~20質量%。
另外,分子量控制劑(1)的用量相對於化合物(a1)、化合物(a2)、化合物(a3)總計100質量%,通常是0.1~50質量%,較佳為0.2~16質量%,特佳為0.4~8質量%。
在製造共聚物(A)的聚合反應中,可以使用分子量調節劑調節分子量。就分子量調節劑的具體例子而言,可以列舉出氯仿、四溴化碳等鹵代烴類;正己基硫醇、正辛基硫醇、正十二烷基硫醇、第三十二烷基硫醇、巰基乙酸等硫醇類;硫化二甲基噻噸酮、二硫化二異丙基噻噸酮等噻噸酮類;對二烯、α-甲基苯乙烯二聚物等。另外,聚合溫度通常是0~150℃、較佳為50~120℃;聚合時間通常為10分鐘~20小時,較佳為30分鐘~6小時。
共聚物(A)的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(以下,稱作“Mw”)較佳為2×103
~1×105
、更佳為5×103
~5×104
。藉由使共聚物(A)的Mw為2×103
以上,感放射線性樹脂組成物可以得到足夠的顯影裕度,同時可以防止形成的塗膜的殘膜率(適當殘留圖案狀薄膜的比例)低下,此外確保得到的絕緣膜的圖案形狀以及耐熱性等良好。另一方面,藉由使共聚物(A)的Mw為1×105
以下,可以保持很高的放射線靈敏度,得到良好的圖案形狀。另外,共聚物(A)的分子量分佈(以下,稱作“Mw/Mn”)較佳為5.0以下、更佳為3.0以下。藉由使共聚物[A]的Mw/Mn為5.0以下,可以保持良好的絕緣膜的圖案形狀。另外,包含具有上述這種較佳範圍的Mw和Mw/Mn的共聚物(A)的感放射線性樹脂組成物由於具有很高的顯影性,所以在顯影步驟中,不會產生顯影殘留,可容易地形成規定的圖案形狀。
作為用於製造共聚物(A)的聚合反應中使用的溶劑,可以列舉出例如醇類、醚類、二醇醚、乙二醇烷基醚乙酸酯、二乙二醇烷基醚、丙二醇單烷基醚、丙二醇單烷基醚乙酸酯、丙二醇單烷基醚丙酸酯、芳香族烴類、酮類、其他酯類等。
就在本發明的感放射線性樹脂組成物中含有的(B)具有乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物而言,可以列舉出例如ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、乙二醇(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙苯氧基乙醇茀二(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、2-(2’-乙烯氧基乙氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(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(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)磷酸酯、環氧乙烷改質的二新戊四醇六丙烯酸酯、琥珀酸改質的新戊四醇三丙烯酸酯等,以及具有直鏈伸烷基和脂環結構且具有兩個以上異氰酸基的化合物與在分子內具有一個以上羥基且具有3~5個(甲基)丙烯醯氧基的化合物反應得到的胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物等。
作為上述具有乙烯性不飽和鍵的商品,可以列舉出例如ARONIX M-400、ARONIX M-402、ARONIX M-405、ARONIX M-450、ARONIX M-1310、ARONIX M-1600、ARONIX M-1960、ARONIX M-7100、ARONIX M-8030、ARONIX M-8060、ARONIX M-8100、ARONIX M-8530、ARONIX M-8560、ARONIX M-9050、ARONIX TO-1450、ARONIX TO-1382(以上,東亞合成(股)製造)、KAYARAD DPHA、KAYARAD DPCA-20、KAYARAD DPCA-30、KAYARAD DPCA-60、KAYARAD DPCA-120、KAYARAD MAX-3510(以上,日本化藥(股)製造)、Viscoat 295、Viscoat 300、Viscoat 360、Viscoat GPT、Viscoat 3PA、Viscoat 400(以上,大阪有機化學工業(股)製造)以及作為胺基甲酸酯丙烯酸酯類化合物,可以列舉出New Frontier R-1150(第一工業制藥(股)製造)、KAYARAD DPHA-40H、UX-5000(日本化藥(股)製造)、UN-9000H(根上工業(股)製造)、ARONIX M-5300、ARONIX M-5600、ARONIX M-5700、M-210、ARONIX M-220、ARONIX M-240、ARONIX M-270、ARONIX M-6200、ARONIXM-305、ARONIX M-309、ARONIX M-310、ARONIX M-315(以上,東亞合成(股)製造)、KAYARAD HDDA、KAYARAD HX-220、KAYARAD HX-620、KAYARAD R-526、KAYARAD R-167、KAYARAD R-604、KAYARAD R-684、KAYARAD R-551、KAYARAD R-712、UX-2201、UX-2301、UX-3204、UX-3301、UX-4101、UX-6101、UX-7101、UX-8101、UX-0937、MU-2100、MU-4001(以上,日本化藥(股)製造)、Art Resin UN-9000PEP、Art Resin UN-9200A、Art Resin UN-7600、Art Resin UN-333、Art Resin UN-1003、Art Resin UN-1255、Art Resin UN-6060PTM、Art Resin UN-6060P(以上,根上工業(股)製造)、Art Resin SH-500BViscoat 260、Art Resin 312、Art Resin 335HP(以上,大阪有機化學工業(股)製造)等。
在本發明中,(B)聚合性不飽和化合物可以單獨或混合兩種以上使用。
本發明的感放射線性樹脂組成物中的(B)聚合性不飽和化合物的使用比例,相對於100質量份共聚物,較佳為20~200質量份,更佳為40~160質量份。
藉由以該比例含有(B)聚合性不飽和化合物,本發明的感放射線性樹脂組成物密合性優異,即使以低的曝光量,也可以得到具有足夠的硬度的層間絕緣膜、保護膜和間隔物。
本發明的感放射線性樹脂組成物中含有的(C)感放射線性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物種的成分。作為這種(C)感放射線性聚合起始劑較佳係O-醯基肟化合物、乙醯苯化合物。
作為上述O-醯基肟化合物的具體例子,可以列舉出1,2-辛二酮、1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲醯基肟)]、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-1,3-二氧戊環)甲氧基苯甲醯基}-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)等。
它們之中,就較佳的O-醯基肟化合物而言,可以列舉出1,2-辛二酮、1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲醯基肟)]、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)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。
上述乙醯苯化合物,可以列舉出例如α-胺基酮化合物、α-羥基酮化合物。
就α-胺基酮化合物的具體例子而言,可以列舉出2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-啉代苯基)-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-羥基酮化合物的具體例子而言,可以列舉出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。
這些乙醯苯化合物中,較佳係α-胺基酮化合物,特佳係2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-啉基苯基)-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。
本發明的感放射線性樹脂組成物中含有的(C)感放射線性聚合起始劑較佳係含有選自由O-醯基肟化合物和乙醯苯化合物構成的群組的至少一種。
就(C)感放射線性聚合起始劑中的O-醯基肟化合物和乙醯苯化合物的比例而言,相對於100質量份(A)聚合物,是1~40質量份,更佳為5~30質量份。(C)感放射線性聚合起始劑的用量是1~40質量份時,本發明的感放射線性樹脂組成物即使在低曝光量的情況下,也可以形成具有高硬度和密合性的層間絕緣膜、保護膜和間隔物。
(D)針對通式(1)和(2)所示的化合物(以下,也稱作(D)化合物)本申請的發明中使用的(D)化合物是具有咪唑、苯并咪唑結構的胺化合物。通常,藉由使胺化合物和具有環氧基的化合物共存,可以藉由胺對環氧基的親核反應促進硬化。然而,胺對環氧基的親核反應即使常溫下也可以產生,所以胺化合物和具有環氧基的化合物共存的組成物溶液的保存穩定性會降低。
本發明中,藉由在(D)化合物中使用具有咪唑、苯并咪唑結構的胺化合物,發現可以同時實現促進硬化和保存穩定性。在(D)化合物中,特別是具有經苯基取代的咪唑、苯并咪唑結構的胺化合物可以更高等級地使促進硬化和保存穩定性均優異。
在具有經苯基取代的咪唑、苯并咪唑結構的胺化合物中,由於分子內的共軛結構發達,電子沒有在氮原子上局部存在,而是在分子內非局部化存在。因此,認為是由於降低氮原子的親核性,所以對環氧基的親核反應減少,可以抑制保存穩定性的惡化。
另一方面,在加熱時,無損作為環氧的硬化促進劑的功能。此外,藉由使用(D)化合物,還可以發現提高製造液晶胞時的電壓保持率以及硬化膜的低線性膨脹化等作為顯示元件的實用上的優點。
就(D)化合物的具體例子而言,可以列舉出以下化合物。
就通式(1)的具體例子而言,可以列舉出2-苯基咪唑、4-苯基咪唑、5-苯基咪唑、2,5-二苯基咪唑、2,4-二苯基咪唑、4,5-二苯基咪唑、2-甲苯基咪唑、2,5-二甲苯基咪唑、2,4-二甲苯基咪唑、2-萘基咪唑、2,5-二萘基咪唑、2,4-二萘基咪唑、4,5-二萘基咪唑、2-蒽基咪唑、2-(2-氯苯基)-4,5-二苯基咪唑、2,4,5-三苯基咪唑、4-甲基-2-苯基咪唑、4-乙基-2-苯基咪唑、4-丙基-2-苯基咪唑、4-正丁基-2-苯基咪唑、4-第三丁基2-苯基咪唑、4-異丁基-2-苯基咪唑、4-正戊基-2-苯基咪唑、4-己基-2-苯基咪唑、2-苯基-5-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、4-苯基-5-甲基咪唑、2,4-二苯基-5-甲基咪唑、2,5-二苯基-4-甲基咪唑、2,4-二甲基-5-苯基咪唑、2,5-二甲基-4-苯基咪唑、2-菲基咪唑、2-(9-茀基)咪唑、2,5-二萘基咪唑、2,4-二萘基咪唑、4,5-二萘基咪唑、2-萘基-5-苯基咪唑、2-萘基-4-苯基咪唑、4-萘基-5-苯基咪唑、2-蒽基-5-苯基咪唑、2-蒽基-4-苯基咪唑、4-蒽基-5-苯基咪唑、2-菲基-5-苯基咪唑、2-菲基-4-苯基咪唑、4-菲基-5-苯基咪唑、2-(9-茀基)-5-苯基咪唑、2-(9-茀基)-4-苯基咪唑、4-(9-茀基)-5-苯基咪唑、5-苯基-3-N-甲基-咪唑、4-苯基-3-N-乙基-咪唑等。
它們之中,特別是從更高等級地同時實現組成物的保存穩定性和硬化促進的觀點來看,較佳係2-苯基咪唑、4-甲基-2-苯基咪唑、2-萘基咪唑、2-蒽基咪唑、4,5-二苯基咪唑、2,4,5-三苯基咪唑等。
就通式(2)的具體例子而言,可以列舉出2-苯基苯并咪唑、4-苯基苯并咪唑、5-苯基苯并咪唑、6-苯基苯并咪唑、7-苯基苯并咪唑、2,5-二苯基苯并咪唑、2,6-二苯基苯并咪唑、2-甲基-6-苯基苯并咪唑、2-苯基-6-甲基苯并咪唑、2-甲基-5-苯基苯并咪唑、2-苯基-5-甲基苯并咪唑、2-乙基-6-苯基苯并咪唑、2-苯基-6-乙基苯并咪唑、2-乙基-5-苯基苯并咪唑、2-苯基-5-乙基苯并咪唑、2-甲基-6-甲苯基苯并咪唑、2-甲苯基-6-甲基苯并咪唑、2-甲基-5-甲苯基苯并咪唑、2-甲苯基-5-甲基苯并咪唑、2-萘基苯并咪唑、4-萘基苯并咪唑、5-萘基苯并咪唑、6-萘基苯并咪唑、7-萘基苯并咪唑、2,5-二萘基苯并咪唑、2,6-二萘基苯并咪唑、2-萘基-5-苯基苯并咪唑、2-萘基-6-苯基苯并咪唑、2-苯基-5-萘基苯并咪唑、2-苯基-6-萘基苯并咪唑、2-甲基-6-萘基苯并咪唑、2-萘基-6-甲基苯并咪唑、2-甲基-5-萘基苯并咪唑、2-萘基-5-甲基苯并咪唑、2-蒽基苯并咪唑、4-蒽基苯并咪唑、5-蒽基苯并咪唑、6-蒽基苯并咪唑、7-蒽基苯并咪唑、2,5-二蒽基苯并咪唑、2,6-二蒽基苯并咪唑、2-蒽基-5-苯基苯并咪唑、2-蒽基-6-苯基苯并咪唑、2-蒽基-5-萘基苯并咪唑、2-苯基-6-蒽基苯并咪唑、2-甲基-6-蒽基苯并咪唑、2-蒽基-6-甲基苯并咪唑、2-甲基-5-蒽基苯并咪唑、2-蒽基-5-甲基苯并咪唑、2-菲基苯并咪唑、4-菲基苯并咪唑、5-菲基苯并咪唑、6-菲基苯并咪唑、7-菲基苯并咪唑、2,5-二菲基苯并咪唑、2,6-二菲基苯并咪唑、2-菲基-5-苯基苯并咪唑、2-菲基-6-苯基苯并咪唑、2-菲基-5-萘基苯并咪唑、2-苯基-6-菲基苯并咪唑、2-甲基-6-菲基苯并咪唑、2-菲基-6-甲基苯并咪唑、2-甲基-5-菲基苯并咪唑、2-菲基-5-甲基苯并咪唑、2-(9-茀基)苯并咪唑、4-(9-茀基)苯并咪唑、5-(9-茀基)苯并咪唑、6-(9-茀基)苯并咪唑、7-(9-茀基)苯并咪唑、2,5-二(9-茀基)苯并咪唑、2,6-二(9-茀基)苯并咪唑、2-(9-茀基)-5-苯基苯并咪唑、2-(9-茀基)-6-苯基苯并咪唑、2-(9-茀基)-5-萘基苯并咪唑、2-苯基-6-(9-茀基)苯并咪唑、2-甲基-6-(9-茀基)苯并咪唑、2-(9-茀基)-6-甲基苯并咪唑、2-甲基-5-(9-茀基)苯并咪唑、2-(9-茀基)-5-甲基苯并咪唑、2,5,6-三苯基苯并咪唑、2,5,6-三甲矽烷基苯基苯并咪唑、2,5,6-三萘基苯并咪唑、2,5,6-三蒽基苯并咪唑、2,5,6-三菲基苯并咪唑、2,5,6-三(9-茀基)苯并咪唑、2,5-二苯基-6-甲基苯并咪唑、2,6-二苯基-5-甲基苯并咪唑、2,5-二苯基-6-乙基苯并咪唑、2,6-二苯基-5-乙基苯并咪唑、2,5-二甲苯基-6-甲基苯并咪唑、2,6-二甲苯基-5-甲基苯并咪唑、2,5-二甲苯基-6-乙基苯并咪唑、2,6-二甲苯基-5-乙基苯并咪唑、2,5-二萘基-6-甲基苯并咪唑、2,6-二萘基-5-甲基苯并咪唑、2,5-二萘基-6-乙基苯并咪唑、2,6-二萘基-5-乙基苯并咪唑、2,5-二蒽基-6-甲基苯并咪唑、2,6-二蒽基-5-甲基苯并咪唑、2,5-二蒽基-6-乙基苯并咪唑、2,6-二蒽基-5-乙基苯并咪唑、2-苯基-5,6-二甲基苯并咪唑、2-苯基-5,6-二乙基苯并咪唑、2-萘基-5,6-二甲基苯并咪唑、2-萘基-5,6-二乙基苯并咪唑、2-蒽基-5,6-二甲基苯并咪唑、2-蒽基-5,6-二乙基苯并咪唑、2-菲基-5,6-二甲基苯并咪唑、2-菲基-5,6-二乙基苯并咪唑、2-甲苯基-5,6-二甲基苯并咪唑、2-甲苯基-5,6-二乙基苯并咪唑等。
它們之中,特別是從更高等級地同時實現組成物的保存穩定性和硬化促進的觀點來看,較佳係2-苯基苯并咪唑、2,5-二苯基苯并咪唑、2,6-二苯基苯并咪唑、2-苯基-6-甲基苯并咪唑、2-苯基-5-甲基苯并咪唑、2,5,6-三苯基苯并咪唑、2-萘基苯并咪唑、2-蒽基苯并咪唑、2,5-二苯基-6-甲基苯并咪唑、2,6-二苯基-5-甲基苯并咪唑等。
在本發明的感放射線性樹脂組成物中,(D)化合物的使用比例相對於100質量份(A)聚合物,較佳為0.1~10質量份,更佳為0.2~5質量份。當(D)化合物的使用範圍是0.1~10質量份時,可以更高等級地同時實現組成物的保存穩定性和促進硬化膜的硬化,此外可以更高水準地保持具有得到的保護膜、層間絕緣膜、間隔物的顯示元件的電壓保持率。
本發明的感放射線性樹脂組成物含有上述的(A)聚合物、(B)具有乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物、(C)感放射線性聚合起始劑和(D)化合物作為必需成分,根據需要還可以含有(E)在一分子中具有兩個以上環氧乙烷基的化合物、(F)黏合助劑、(G)界面活性劑、(H)保存穩定劑、(I)耐熱性提高劑等作為其他成分。
上述(E)在一分子中具有兩個以上環氧乙烷基的化合物(以下,也稱作“(E)成分”),為了要進一步提高得到的間隔物或保護膜的硬度而可添加。就這種(E)成分而言,可以列舉出例如在一分子內具有兩個以上3,4-環氧環己基的化合物以及其他(E)成分。
就上述在一分子內具有兩個以上3,4-環氧環己基的化合物而言,可以列舉出例如3,4-環氧環己基甲基-3’,4’-環氧環己烷甲酸酯、2-(3,4-環氧環己基-5,5-螺-3,4-環氧基)環己烷-間-二烷、雙(3,4-環氧環己基甲基)己二酸酯、雙(3,4-環氧-6-甲基環己基甲基)己二酸酯、3,4-環氧-6-甲基環己基-3’,4’-環氧-6’-甲基環己烷甲酸酯、亞甲基雙(3,4-環氧環己烷)、二環戊二烯二環氧乙烷、乙二醇的二(3,4-環氧環己基甲基)醚、伸乙基雙(3,4-環氧環己烷甲酸酯)、內酯改質的3,4-環氧環己基甲基-3’,4’-環氧環己烷甲酸酯等。
作為上述其他(E)成分,可以列舉出例如雙酚A二縮水甘油基醚、雙酚F二縮水甘油基醚、雙酚S二縮水甘油基醚、氫化雙酚A二縮水甘油基醚、氫化雙酚F二縮水甘油基醚、氫化雙酚AD二縮水甘油基醚、溴化雙酚A二縮水甘油基醚、溴化雙酚F二縮水甘油基醚、溴化雙酚S二縮水甘油基醚等雙酚化合物的二縮水甘油基醚;1,4-丁二醇二縮水甘油基醚、1,6-己二醇二縮水甘油基醚、甘油三縮水甘油基醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油基醚、聚乙二醇二縮水甘油基醚、聚丙二醇二縮水甘油基醚等多元醇的聚縮水甘油基醚;在乙二醇、丙二醇、甘油等脂肪族多元醇中加成一種或兩種以上環氧烷得到的聚醚多元醇的聚縮水甘油基醚;苯酚酚醛清漆型環氧樹脂;甲酚酚醛清漆型環氧樹脂;多酚型環氧樹脂;脂肪族長鏈二元羧酸的二縮水甘油基酯;高級脂肪酸的縮水甘油基酯;環氧化大豆油、環氧化亞麻仁油等。
就它們的商品而言,例如雙酚A型環氧樹脂,可以列舉出Epikote 1001、Epikote 1002、Epikote 1003、Epikote 1004、Epikote 1007、Epikote 1009、Epikote 1010、Epikote 828(以上,Japan Epoxy Resins(股)製造)等;雙酚F型環氧樹脂,可以列舉出Epikote 807(Japan Epoxy Resins(股)製造)等;苯酚酚醛清漆型環氧樹脂,可以列舉出Epikote 152、Epikote 154、Epikote 157S65(以上,Japan Epoxy Resins(股)製造)、EPPN201、EPPN 202(以上,日本化藥(股)製造)等;甲酚酚醛清漆型環氧樹脂,可以列舉出EOCN102、EOCN103S、EOCN104S、1020、1025、1027(以上,日本化藥(股)製造)、Epikote 180S75(Japan Epoxy Resins(股)製造)等;多酚型環氧樹脂,可以列舉出Epikote 1032H60、Epikote XY-4000(以上,Japan Epoxy Resins(股)製造)等;環狀脂肪族環氧樹脂,可以列舉出CY-175、CY-177、CY-179、Araldite CY-182、Araldite 192、184(以上,Ciba‧Specialty‧Chemicals公司製造)、ERL-4234、4299、4221、4206(以上,U.C.C公司製造)、Shodyne 509(昭和電工(股)製造)、EPICLON 200、EPICLON 400(以上,大日本印墨(股)製造)、Epikote 871、Epikote 872(以上,Japan Epoxy Resins(股)製造)、ED-5661、ED-5662(以上,Celanese coating公司製造)等;脂肪族聚縮水甘油基醚,可以列舉出EPOLIGHT 100MF(共榮社化學(股)製造)、EPIOL TMP(日本油脂(股)製造)等。
這些環氧化合物(E)中,較佳係苯酚酚醛清漆型環氧樹脂和多酚型環氧樹脂。
上述(E)成分的使用比例相對於100質量份(A)聚合物,較佳為50質量份以下,更佳為2~50質量份,進一步較佳為5~30質量份。藉由以這種比例使用(E)成分,可以無損顯影性且進一步提高得到的層間絕緣膜、間隔物或保護膜的硬度。
上述(F)黏合助劑用於進一步提高得到的層間絕緣膜、間隔物或保護膜與基板的黏合性。
就這種(F)黏合助劑而言,較佳係具有羧基、甲基丙烯醯基、乙烯基、異氰酸基、環氧乙烷基等反應性基團的官能性矽烷偶合劑,就其例子而言,可以列舉出例如三甲氧基矽烷基苯甲酸、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-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油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(F)黏合助劑可以單獨或混合兩種以上使用。
(F)黏合助劑的用量相對於100質量份(A)聚合物,較佳為20質量份以下,更佳為15質量份以下。(F)黏合助劑的用量如果超過20質量份,則具有容易產生顯影殘留的傾向。
上述(G)界面活性劑用於進一步提高感放射線性樹脂組成物的塗膜形成性。
就這種(G)界面活性劑而言,可以列舉出例如含氟類界面活性劑、有機矽類界面活性劑以及其他界面活性劑。
作為上述含氟類界面活性劑,較佳係在末端、主鏈和側鏈的至少任意部位具有氟烷基和/或氟伸烷基的化合物,就其例子而言,可以列舉出1,1,2,2-四氟正辛基(1,1,2,2-四氟正丙基)醚、1,1,2,2-四氟正辛基(正己基)醚、六乙二醇二(1,1,2,2,3,3-六氟正戊基)醚、八乙二醇二(1,1,2,2-四氟正丁基)醚、六丙二醇二(1,1,2,2,3,3-六氟正戊基)醚、八丙二醇二(1,1,2,2-四氟正丁基)醚、全氟正十二烷基磺酸鈉、1,1,2,2,3,3-六氟正癸烷、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10-十氟正十二烷基,以及氟烷基苯磺酸鈉、氟烷基磷酸鈉、氟烷基羧酸鈉、二甘油肆(氟烷基聚氧乙烯醚)、碘化氟烷基銨、氟烷甜菜鹼、其他氟烷基聚氧乙烯醚、全氟烷基聚氧乙醇、全氟烷基烷氧化物、羧酸氟烷基酯等。
就含氟界面活性劑的商品而言,可以列舉出例如BM-1000、BM-1100(以上,BM CHEMIE公司製造)、MEGAFAC F142D、MEGAFAC F172、MEGAFAC F173、MEGAFAC F183、MEGAFAC F178、MEGAFAC F191、MEGAFAC F471、MEGAFAC F476(以上,大日本印墨化學工業(股)製造)、FLUORAD FC-170C、FLUORAD-171、FLUORAD-430、FLUORAD-431(以上,住友3M(股)製造)、Surflon S-112、Surflon S-113、Surflon S-131、Surflon S-141、Surflon S-145、Surflon S-382、Surflon SC-101、Surflon SC-102、Surflon SC-103、Surflon SC-104、Surflon SC-105、Surflon SC-106(以上,旭硝子(股)製造)、EFTOP EF301、EFTOP EF303、EFTOP EF 352(以上,新秋田化成(股)製造)、FTERGENT FT-100、FTERGENT FT-110、FTERGENT FT-140A、FTERGENT FT-150、FTERGENT FT-250、FTERGENT FT-251、FTERGENT FT-300、FTERGENT FT-310、FTERGENT FT-400S、FTERGENT FTX-218、FTERGENT FTX-251(以上,(股)NEOS製造)等。
就上述聚矽氧類界面活性劑,可以列舉出例如以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 SZ-6032、TORAY SILICONE SF-8428、TORAY SILICONE DC-57、TORAY SILICONE DC-190(以上,TORAY‧DOW CORNING‧SILICONE(股)製造)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4446、TSF-4460、TSF-4452(以上,GETOSHIBA SILICONE(股)製造)、Organo Siloxane Polymer KP341(信越化學工業(股)製造)等商品名銷售的產品。
就上述其他界面活性劑而言,可以列舉出例如聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯十八烷基醚、聚氧乙烯油烯基醚等聚氧乙烯烷基醚;聚氧乙烯正辛基苯基醚、聚氧乙烯正壬基苯基醚等聚氧乙烯芳基醚;聚氧乙烯二月桂酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯等聚氧乙烯二烷基酯等的非離子界面活性劑,(甲基)丙烯酸類共聚物POLYFLOW No.57、(甲基)丙烯酸類共聚物POLYFLOW No.95(以上,共榮社化學(股)製造)等。
這些(G)界面活性劑可以單獨或混合兩種以上使用。(G)界面活性劑的用量相對於100質量份(A)聚合物,較佳為1.0質量份以下,更佳為0.5質量份以下。在這種情況下,(G)界面活性劑的用量如果超過1.0質量份,則可能容易產生膜不勻。
就上述(H)保存穩定劑而言,可以列舉出例如硫、醌類、氫醌類、聚氧化合物、胺、硝基亞硝基化合物等;更具體而言,可以列舉出4-甲氧基苯酚、N-亞硝基-N-苯基羥基胺鋁等。
這些(H)保存穩定劑可以單獨或混合兩種以上使用。(H)保存穩定劑的用量相對於100質量份(A)聚合物,較佳為3.0質量份以下,更佳為0.5質量份以下。(H)保存穩定劑的混合量如果超過3.0質量份,則靈敏度可能會降低,圖案形狀差。
就上述(I)耐熱性提高劑而言,可以列舉出例如N-(烷氧基甲基)甘脲化合物、N-(烷氧基甲基)三聚氰胺化合物等。
作為上述N-(烷氧基甲基)甘脲化合物,可以列舉出例如N,N,N’,N’-四(甲氧基甲基)甘脲、N,N,N’,N’-四(乙氧基甲基)甘脲、N,N,N’,N’-四(正丙氧基甲基)甘脲、N,N,N’,N’-四(異丙氧基甲基)甘脲、N,N,N’,N’-四(正丁氧基甲基)甘脲、N,N,N’,N’-四(第三丁氧基甲基)甘脲等。這些N-(烷氧基甲基)甘脲化合物中,較佳係N,N,N’,N’-四(甲氧基甲基)甘脲。
就上述N-(烷氧基甲基)三聚氰胺化合物而言,可以列舉出例如N,N,N’,N’,N”,N”-六(甲氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N’,N’,N”,N”-六(乙氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N’,N’,N”,N”-六(正丙氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N’,N’,N”,N”-六(異丙氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N’,N’,N”,N”-六(正丁氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N’,N’,N”,N”-六(第三丁氧基甲基)三聚氰胺等。這些N-(烷氧基甲基)三聚氰胺化合物中,較佳係N,N,N’,N’,N”,N”-六(甲氧基甲基)三聚氰胺,作為其商品,可以列舉出例如NIKALAC N-2702、NIKALAC MW-30M(以上,(股)Sanwa Chemical製造)等。
(I)耐熱性提高劑的用量相對於100質量份(A)聚合物,較佳為50質量份以下,更佳為30質量份以下。(I)耐熱性提高劑的混合量如果超過50質量份,則靈敏度可能會降低,圖案形狀差。
本發明的感放射線性樹脂組成物可以藉由將上述的(A)聚合物、(B)乙烯基不飽和化合物、(C)感放射線性聚合起始劑以及(D)化合物、上述任意添加的其他成分均勻混合製備。該感放射線性樹脂組成物較佳係在適當溶劑中溶解以溶液狀態使用。例如,藉由將(A)聚合物、(B)聚合性不飽和化合物、(C)感放射線性聚合起始劑、(D)化合物以及任意添加的(E)在一個分子具有兩個以上的環氧乙烷基的化合物、(F)黏合助劑、(G)界面活性劑、(H)保存穩定劑、(I)耐熱性提高劑在溶劑中,以規定的比例混合,可以製備溶液狀態的感放射線性樹脂組成物。
就本發明的感放射線性樹脂組成物的製備時使用的溶劑而言,使用能均勻地溶解(A)聚合物、(B)乙烯基不飽和化合物、(C)感放射線性聚合起始劑以及(D)化合物、任意添加的其他成分的各種成分,並且不和各種成分反應的溶劑。就這種溶劑而言,可以列舉出製造上述(A)聚合物使用的溶劑而例示的相同的溶劑。
在這種溶劑中,從各成分的溶解性、和各成分的反應性、塗膜形成的容易性等觀點來看,特佳係使用二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇二甲基醚、丙二醇單甲基醚、乙二醇單丁基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、二丙二醇單甲基醚乙酸酯、乙酸-3-甲氧基丁基酯、環己醇乙酸酯、苯甲醇、3-甲氧基丁醇。這些溶劑可以單獨使用一種,也可以將兩種以上混合使用。
此外,為了提高膜厚在面內的均勻性,還可以將高沸點溶劑和上述溶劑一起使用。就可以一起使用的高沸點溶劑而言,可以列舉出例如N-甲基吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、苄基乙基醚、二己基醚、丙酮基丙酮、1-辛醇、1-壬醇、乙酸苄基酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、γ-丁內酯、碳酸丙烯酯等。它們之中,較佳係N-甲基吡咯啶酮、γ-丁內酯或N,N-二甲基乙醯胺。
作為本發明的感放射線性樹脂組成物的溶劑,在和高沸點溶劑一起使用時,其用量相對於全部溶劑較佳為50質量%以下,更佳為40質量%以下,進一步較佳為30質量%以下。高沸點溶劑的用量為50質量%以下時,塗膜的膜厚均勻性、靈敏度和殘膜率良好。
在將本發明的感放射線性樹脂組成物製備為溶液狀態時,固體成分濃度(組成物溶液中佔據的溶劑以外的成分,也就是上述的(A)聚合物、(B)乙烯基不飽和化合物、(C)感放射線性聚合起始劑以及(D)化合物、任意添加的其他成分的總量的比例),根據使用目的以及所希望的膜厚的值等,可以設定為任意的濃度(例如5~50質量%)。更佳的固體成分濃度根據往基板形成塗膜的方法而異,對其如後所述。這樣製備的組成物溶液使用孔徑0.5μm左右的微孔過濾器等過濾後以供使用。
接著,對使用本發明的感放射線性樹脂組成物形成層間絕緣膜、保護膜或間隔物的形成方法的方法進行說明。
本發明的層間絕緣膜、保護膜或間隔物的形成方法的特徵在於至少包含以下述記載的順序的下述步驟(1)~(4)。
(1)在基板上形成本發明的感放射線性樹脂組成物的塗膜的步驟。
(2)對該塗膜的至少一部分照射放射線的步驟。
(3)使照射了放射線後的塗膜顯影的步驟。
(4)加熱顯影後的塗膜的步驟。
以下,對這些各個步驟依次進行說明。
(1)在基板上形成本發明的感放射線性樹脂組成物的塗膜的步驟
在透明基板的一面上形成透明導電膜,在該透明導電膜上形成感放射線性樹脂組成物的塗膜。就這裏使用的透明基板而言,可以列舉出例如玻璃基板、樹脂基板等。更具體而言,可以列舉出例如鈉玻璃、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。
就在透明基板的一面上設置的透明導電膜而言,可以列舉出由氧化錫(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。
在藉由塗布法形成塗膜時,可以在上述透明導電膜上塗布感放射線性組成物的溶液後,較佳係加熱(預烘焙)塗布面,形成塗膜。塗布法中使用的組成物溶液的固體成分濃度較佳為5~50質量%,更佳為10~40質量%,進一步較佳為15~35質量%。就組成物溶液的塗布方法而言,沒有特別的限定,可以採用例如噴霧法、輥塗法、旋轉塗布法(旋塗法)、狹縫塗布法(縫模塗布法)、棒式塗布法、噴墨塗布法等適當的方法。這些塗布方法中,特佳係旋塗法或狹縫塗布法。
上述預烘焙的條件根據各成分的種類、混合比例等而異,較佳係在70~120℃進行1~15分鐘左右。覆膜預烘焙後的膜厚較佳為0.5~10μm,更佳為1.0~7.0μm左右。
(2)對該塗膜的至少一部分照射放射線的步驟
接著,對形成塗膜的至少一部分照射放射線。此時,在只對塗膜的一部分照射時,例如可以透過具有規定圖案的光罩照射的方法進行。
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250~550nm的範圍內的放射線,特佳係含有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.製造)測定照射的放射線的波長365nm下的強度得到的值,較佳為100~5,000J/m2
,更佳為200~3,000J/m2
。
本發明的感放射線性樹脂組成物與目前已知的組成物相比具有下述優點:放射線靈敏度極高,即使上述放射線照射量為700J/m2
以下,進而為600J/m2
以下,也可以得到具有所希望的膜厚、良好的形狀、優異的密合性以及高的硬度的層間絕緣膜、保護膜或間隔物。
(3)將照射放射線後的塗膜顯影的步驟
接著,藉由將照射放射線後的塗膜顯影,除去不需要的部分,形成規定的圖案。
作為顯影中使用的顯影液,可以使用例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉等無機鹼,氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨等四級銨鹽等鹼性化合物的水溶液。還可以在上述鹼性化合物的水溶液中,適量添加甲醇、乙醇等水溶性有機溶劑和/或界面活性劑後使用。
就顯影方法而言,可以是覆液法、浸漬法、淋浴法等任意方法,顯影時間較佳係在常溫下進行10~180秒左右。顯影處理後,例如進行30~90秒流水洗滌後,藉由壓縮空氣或壓縮氮氣風乾,可以得到所希望的圖案。
(4)加熱顯影後的塗膜的步驟
接著將得到的圖案狀塗膜藉由加熱板、烘箱等適當的加熱裝置,在規定的溫度,例如100~200℃、特別是150~180℃下,加熱(後烘焙)規定時間,例如在加熱板上加熱5~30分鐘,在烘箱中加熱30~180分鐘,得到所希望的間隔物或保護膜。
如上,可以以所希望的圖案尺寸得到壓縮強度、對液晶配向膜的研磨步驟的耐受性、和基板的密合性等各種性能優異的間隔物或保護膜。
本發明的顯示元件例如可以藉由以下的方法(a)或(b)製造。
(a)首先,準備一對(兩塊)在一面具有透明導電膜(電極)的透明基板,在其中一塊基板的透明導電膜上,使用本發明的感放射線性樹脂組成物,根據上述方法,形成間隔物或保護膜或者這兩者。接著,在這些基板的透明導電膜和間隔物或保護膜上形成具有液晶配向能的配向膜。這些基板是將其形成有配向膜的面側的面為內側,這些配向膜的液晶配向方向正交或逆平行地,透過一定間隙(胞間隙)對向配置,在藉由基板表面(配向膜)和間隔物分隔的胞間隙內填充液晶,密封填充孔,構成液晶胞。然後,在液晶胞的兩外表面,藉由其偏光方向和該基板的一面上形成的配向膜的液晶配向方向一致或正交地貼合偏光板,可以得到本發明的液晶顯示元件。
(b)首先,和上述方法(a)同樣地,準備經形成透明導電膜、與層間絕緣膜、保護膜或間隔物或者兩者、與配向膜的一對透明基板。之後,沿著一個基板的端部,使用分散器塗布紫外線硬化型密封劑,接著,使用液晶分散器滴加微小液滴狀液晶,在真空下貼合兩基板。然後,在前述密封劑部分使用高壓水銀燈,照射紫外線,密封兩基板。最後,在液晶胞的兩外表面貼合偏光板,可以得到本發明的液晶顯示元件。
就上述各種方法中使用的液晶而言,可以列舉出例如向列型液晶、碟型液晶。另外,就在液晶胞的外側使用的偏光板而言,可以列舉出邊將聚乙烯醇延展配向,邊藉由乙酸纖維素保護膜夾住經吸收碘之稱作“H膜”的偏光膜形成的偏光板,或者由該H膜直接形成的偏光板等。
以下,提出製造例、合成例、實施例,對本發明進行更具體地說明,但是本發明並不受到以下記載的限定。
在以下的合成例中,共聚物的重量平均分子量Mw的測定是以下述裝置和條件為基礎,根據凝膠滲透層析法(GPC)進行。
裝置:GPC-101(昭和電工(股)製造)
管柱:組合GPC-KF-801、GPC-KF-802、GPC-KF-803和GPC-KF-804
移動相:四氫呋喃
以下,提出合成例和實施例,對本發明進行更具體地說明,但是本發明並不受到這些合成例和實施例的限定。
在具備冷凝管和攪拌器的燒瓶中,加入5質量份2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)和220質量份二乙二醇甲基乙基醚,然後加入20質量份苯乙烯、12質量份甲基丙烯酸、28質量份甲基丙烯酸三環[5.2.1.02,6
]癸-8-基酯和40質量份甲基丙烯酸縮水甘油基酯,氮氣置換,邊緩慢攪拌,邊使溶液的溫度升高到70℃,保持該溫度5小時進行聚合,得到含有共聚物(A-1)的溶液。得到的聚合物溶液的固體成分濃度(聚合物的質量佔據聚合物溶液的全部質量的比例)是31.3%,共聚物(A-1)的重量平均分子量Mw是12,000。
在具備冷凝管和攪拌器的燒瓶中,加入5質量份2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)和220質量份二乙二醇甲基乙基醚,然後加入10質量份苯乙烯、12質量份甲基丙烯酸、23質量份甲基丙烯酸三環[5.2.1.02,6
]癸-8-基酯和20質量份甲基丙烯酸縮水甘油基酯、20質量份甲基丙烯酸2-甲基縮水甘油基酯、10質量份甲基丙烯酸四氫糠基酯,氮氣置換後,再加入5質量份1,3-丁二烯,邊緩慢攪拌,邊使溶液的溫度升高到70℃,保持該溫度5小時進行聚合,得到含有共聚物(A-2)的溶液。得到的聚合物溶液的固體成分濃度是31.5%,共聚物(A-2)的重量平均分子量Mw是10,100。
在具備冷凝管和攪拌器的燒瓶中,加入5質量份2,2’-偶氮雙異丁腈和220質量份3-甲氧基丁基乙酸酯。然後加入10重量份苯乙烯、18重量份甲基丙烯酸、36質量份甲基丙烯酸正丁酯、365質量份甲基丙烯酸苄酯,邊緩慢攪拌,邊使溶液的溫度升高到80℃,保持該溫度5小時進行聚合,得到含有共聚物(A-3)的溶液。得到的聚合物溶液的固體成分濃度是30.9%,共聚物(A-3)的重量平均分子量Mw是9,800。
將表1記載的種類和量的(A)聚合物、(B)乙烯基不飽和化合物、(C)感放射線性聚合起始劑、(D)化合物混合,然後將作為(F)黏合助劑的5質量份γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、作為(G)界面活性劑的0.5質量份FTX-218(商品名、(股)NEOS製)和作為(H)保存穩定劑的0.5重量份4-甲氧基苯酚混合,分別加入丙二醇單甲基醚乙酸酯以使固體成分濃度為30質量%後,藉由孔徑0.5μm的微孔過濾器過濾,分別製備感放射線性樹脂組成物溶液。
另外,(A)共聚物以含有表1中記載的共聚物的共聚物溶液(上述合成例1~4任一項得到)的形式添加,其含有的共聚物的量是如表1所記載的量。
上述製備的感放射線性樹脂組成物的評價如下進行。評價結果在表2中表示。
在無鹼玻璃基板上分別藉由旋塗器塗布上述製備的感放射線性樹脂組成物的溶液後,在100℃的加熱板上預烘焙2分鐘,形成膜厚4.0μm的塗膜。
接著,在得到的塗膜上,藉由具有直徑8~15μm的範圍的不同大小的多個圓形殘留的圖案的光罩,使用高壓水銀燈,使曝光量在200~1,000J/m2
的範圍變化,照射放射線。
之後,使用0.40質量%的氫氧化四甲基銨水溶液,在25℃下,以顯影時間為變數,藉由覆液法顯影後,進行1分鐘純水洗滌。然後,在烘箱中,在180℃下後烘焙60分鐘,形成圖案狀塗膜。
除了在前述(1)中,使用具有多個殘留了直徑15μm的圓形的圖案的光罩,以曝光量為變數以外,和上述“(1)解析度的評價”同樣地,在基板上形成殘留圓形的圖案。該殘留圓形的圖案的顯影前和顯影後的高度使用雷射顯微鏡(KEYENCE製造的VK-8500)測定。藉由將這些值用於下式,求得殘膜率(%)。
殘膜率(%)=(顯影後的高度/顯影前的高度)×100以該殘膜率為90%以上的曝光量為靈敏度。曝光量為800J/m2
以下時,可謂靈敏度良好。評價結果在表2中表示。
對前述(1)中,不透過光罩,以700J/m2
曝光得到的塗膜,進一步在烘箱中,在230℃下加熱20分鐘前後,藉由觸針式膜厚測定儀(Alpha-Step IQ、KLA Tencor公司製造),測定膜厚,算出殘膜率(處理後膜厚/處理前膜厚×100)。評價結果在表2中表示。
對前述(1)中,不透過光罩,以700J/m2
曝光得到的塗膜,在升溫到60℃的配向膜剝離液CHEMICLEAN TS-204(三洋化成工業(股)製造)中浸漬15分鐘,水洗後,進一步在烘箱中以120℃乾燥15分鐘。藉由觸針式膜厚測定儀(Alpha-Step IQ、KLA Tencor公司製造),測定該處理前後的膜厚,算出殘膜率(處理後膜厚/處理前膜厚×100)。評價結果在表2中表示。
對前述(1)中,不透過光罩,以700J/m2
曝光得到的塗膜,使用分光光度計(150-20型DOUBLE BEAM(日立製作所(股)製造))測定波長400nm的透光率,進行評價。此時,不足90%的情形認為透明性不佳。評價結果在表2中表示。
在浸漬SiO2
的玻璃基板上,使用顏料系的彩色光阻(JSR(股)製造的“JCR RED 689”、“JCR GREEN 706”以及“CR 8200B”),如下,形成紅、綠和藍三色的條紋狀彩色濾光片。也就是,使用旋塗器,將上述彩色光阻的一種顏色塗布到浸漬SiO2
的玻璃基板上,在加熱板上、90℃下預烘焙150秒鐘,形成塗膜。之後,使用曝光機Canon PLA501F(CANON(股)製造),藉由規定的圖案光罩,以i線換算為2,000J/m2
的曝光量照射ghi線(波長436nm、405nm、365nm的強度比=2.7:2.5:4.8),接著,使用0.05質量%的氫氧化鈉水溶液顯影,藉由超純水,沖洗60秒鐘。接著,進一步在烘箱中,在230℃下加熱處理30分鐘,形成單色的條紋狀彩色濾光片。對3種顏色重複該操作,形成紅、綠和藍3種顏色的條紋狀彩色濾光片(條紋寬200μm)。
將測定長2,000μm、測定範圍2,000μm的方形、測定方向是紅、綠、藍方向的條紋線的短軸方向以及紅-紅、綠-綠、藍-藍的同一顏色的條紋線的長軸方向的兩個方向,對各方向藉由測定點數n=5(總計的n數是10),使用接觸式膜厚測定裝置(KLA-Tencor(股)製造的“Alpha-Step”)測定彩色濾光片基板的表面凹凸時,是1.0μm。在形成該彩色濾光片的基板上,藉由旋塗器塗布各個熱硬化性樹脂組成物後,在加熱板上、以90℃預烘焙5分鐘,形成塗膜後,進一步在無塵烘箱中,在180℃下後烘焙60分鐘,形成從彩色濾光片的上表面起算的膜厚是約2.0μm的保護膜。
這樣形成的在彩色濾光片上具有保護膜的基板,藉由接觸式膜厚測定裝置(KLA-Tencor(股)製造的“Alpha-Step”),測定保護膜的表面凹凸。該測定是將測定長2,000μm、測定範圍2,000μm的方形、測定方向是紅、綠、藍方向的條紋線的短軸方向以及紅-紅、綠-綠、藍-藍的同一顏色的條紋線的長軸方向的兩個方向,對各方向的測定點數n=5(總計的n數是10)進行,求得每個測定的最高部和最底部的高低差(nm)的10次的平均值,作為保護膜的平整化性能(平整性)的評價,在表2中表示。該值為200nm以下時,可謂保護膜的平整化性能良好。
在表面形成防止鈉離子溶出的SiO2
膜,進而在蒸鍍規定形狀ITO(銦-氧化錫合金)電極的鈉鈣玻璃基板上,旋塗已製備的液狀組成物,然後,在90℃的無塵烘箱內,預烘焙10分鐘,形成膜厚2.0μm的塗膜。
接著,不透過光罩,以500J/m2
的曝光量對塗膜曝光。之後,將該基板在由23℃的0.04重量%的氫氧化鉀水溶液形成的顯影液中浸漬1分鐘,顯影後,藉由超純水洗滌、風乾,然後在180℃下進行60分鐘後烘焙,使塗膜硬化,形成永久硬化膜。
接著,將形成該像素的基板與只蒸鍍規定形狀的ITO電極的基板,藉由混合了0.8mm玻璃珠的密封劑貼合後,注入Merck製造的液晶MLC6608(商品名),製造液晶胞。
接著,將液晶胞放入60℃的恆溫層中,藉由(股)TOYO Technica製造液晶電壓保持率測定系統“VHR-1A型”(商品名)測定液晶胞的電壓保持率。此時的施加電壓是5.5V的方形波,測定頻率為60Hz。這裏所述的電壓保持率是(16.7毫秒後的液晶胞的電位差/0毫秒下施加的電壓)的值。液晶胞的電壓保持率如果為90%以下,則意味著液晶胞在16.7毫秒的時間下,無法保持規定水準的施加電壓,無法使液晶充分配向,產生殘影等“燒附”的可能性高。
前述(1)中,不透過光罩,以700J/m2
曝光,形成塗膜。之後,在烘箱中,在180℃下熱處理60分鐘,硬化,製造測定用塗膜。
接著,對該塗膜藉由設置了溫度可變裝置的橢圓率測量儀(DVA-36LH、(股)溝尻光學工業所製造),在氮氣氣體環境下,以測定時的升溫速度為10℃/分鐘,測定溫度範圍是20~200℃,測定各測定溫度下的膜厚的變化量,相對溫度繪圖,由該近似直線求得斜率b,由下式求得線性熱膨脹係數a,這裏,T表示初期膜厚。
a=b/T
線性熱膨脹係數為200ppm/℃以下時,可以判斷線性熱膨脹係數低,即使180℃的後烘焙,也可以製造具有足夠的硬化性的硬化膜。評價結果在表1中表示。
另外,欄中的“-”表示不使用相應的成分。
B-1:二新戊四醇五丙烯酸酯和二新戊四醇六丙烯酸酯的混合物(KAYARAD DPHA(日本化藥(股)製造)
B-2:KAYARAD DPHA-40H(日本化藥(股)製造)
B-3:1,9-壬二醇二丙烯酸酯
B-4:新戊四醇四丙烯酸酯
B-5:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯
B-6:ω-羧基己內酯單丙烯酸酯(東亞合成(股)製造的“ARONIX M-5300”)
B-7:琥珀酸改質的新戊四醇三丙烯酸酯(東亞合成(股)製造的“ARONIX TO-756”)
B-8:環氧乙烷改質的二新戊四醇六丙烯酸酯
C-1:1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苯甲醯基肟)](商品名“IRGACURE OXE01”,Ciba‧Specialty‧Chemicals公司製造)
C-2: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)(商品名“IRGACURE OXE02”,Ciba‧Specialty‧Chemicals公司製造)
C-3:2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-啉丙-1-酮(商品名“IRGACURE 907”,Ciba‧Specialty‧Chemicals公司製造)
C-4:2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-啉-4-基-苯基)-丁-1-酮(商品名“IRGACURE 379”,Ciba‧Specialty‧Chemicals公司製造)
D-1:2-苯基咪唑
D-2:4-甲基-2-苯基咪唑
D-4:2-萘基咪唑
D-5:4,5-二苯基咪唑
D-6:2,4,5-三苯基咪唑
D-7:2-苯基苯并咪唑
D-8:2,5-二苯基苯并咪唑
D-9:2-苯基-5-甲基苯并咪唑
D-10:2-蒽基苯并咪唑
D-11:2,5-二苯基-6-甲基苯并咪唑、
D-12:2,5,6-三苯基苯并咪唑
另外,欄中的“-”表示不使用相應的成分。
Claims (7)
- 一種顯示元件用感放射線性樹脂組成物,其特徵在於:包含,(A)具有(a1)含羧基的結構單元以及(a2)含環氧基的結構單元的共聚物,以及(B)具有乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物,(C)感放射線性聚合起始劑,(D)選自下述式(1)和(2)所示的化合物的至少一種,
- 如申請專利範圍第1項的顯示元件用感放射線性樹脂組成物,其中前述(C)感放射線性聚合起始劑是選自乙醯苯 化合物和O-醯基肟化合物的至少一種。
- 如申請專利範圍第1或2項的顯示元件用感放射線性樹脂組成物,其用於形成層間絕緣膜、保護膜和間隔物。
- 一種塗膜的形成方法,其係為層間絕緣膜、保護膜或間隔物之塗膜的形成方法,其特徵在於:包含以下順序記載的以下步驟,(1)在基板上形成如申請專利範圍第3項的感放射線性樹脂組成物的塗膜的步驟,(2)對步驟(1)中形成的塗膜的至少一部分照射放射線的步驟,(3)使步驟(2)中照射了放射線的塗膜顯影的步驟,以及(4)藉由加熱步驟(3)中經顯影的塗膜而煅燒的步驟。
- 如申請專利範圍第4項的方法,其中步驟(4)的煅燒溫度是200℃以下。
- 一種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成物形成之塗膜,其係層間絕緣膜、保護膜或間隔物。
- 一種顯示元件,其係具備如申請專利範圍第6項的塗膜。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010104583A JP5505066B2 (ja) | 2010-04-28 | 2010-04-28 | 感放射線性樹脂組成物、表示素子の層間絶縁膜、保護膜及びスペーサーならびにそれらの形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201144938A TW201144938A (en) | 2011-12-16 |
TWI493287B true TWI493287B (zh) | 2015-07-21 |
Family
ID=44887042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW100114861A TWI493287B (zh) | 2010-04-28 | 2011-04-28 | 顯示元件用感放射線性樹脂組成物、塗膜以及其形成方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5505066B2 (zh) |
KR (1) | KR101815116B1 (zh) |
CN (1) | CN102236259A (zh) |
TW (1) | TWI493287B (zh) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201214033A (en) * | 2010-06-17 | 2012-04-01 | Sumitomo Chemical Co | Photosensitive resin composition |
KR101688464B1 (ko) * | 2011-10-02 | 2016-12-22 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 감광성 수지 조성물 |
JP5966328B2 (ja) * | 2011-11-16 | 2016-08-10 | Jsr株式会社 | アレイ基板、液晶表示素子およびアレイ基板の製造方法 |
KR20160044059A (ko) * | 2012-04-27 | 2016-04-22 | 후지필름 가부시키가이샤 | 화학 증폭형 포지티브형 감광성 수지 조성물, 경화막의 제조 방법, 경화막, 유기 el 표시 장치 및 액정 표시 장치 |
JP2015166840A (ja) * | 2013-10-02 | 2015-09-24 | Jsr株式会社 | 硬化性組成物、硬化膜及びその形成方法、並びに化合物 |
KR20150039551A (ko) * | 2013-10-02 | 2015-04-10 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 경화성 조성물, 경화막 및 그의 형성 방법, 그리고 화합물 |
JP6237084B2 (ja) * | 2013-10-07 | 2017-11-29 | Jsr株式会社 | 硬化性組成物、硬化膜及びその形成方法、並びに塩基発生剤 |
WO2015105163A1 (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-16 | 三菱化学株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、それを用いて形成した硬化部材及びオーバーコート層、それを備えた偏光素子並びに画像表示装置 |
JP6390125B2 (ja) * | 2014-03-13 | 2018-09-19 | Jsr株式会社 | 硬化性樹脂組成物、表示素子用硬化膜、その形成方法及び表示素子 |
JP6318260B2 (ja) * | 2014-09-24 | 2018-04-25 | 旭化成株式会社 | 感光性樹脂積層体、樹脂パターンの製造方法、硬化膜の製造方法及び表示装置の製造方法 |
CN105467765B (zh) * | 2014-09-30 | 2020-04-24 | 富士胶片株式会社 | 感光性组合物、硬化膜的制造方法、硬化膜及其应用 |
CN110790903A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-02-14 | 江南大学 | 一种含有分子内氢键型咪唑固化促进剂的单组份环氧树脂组合物及其制备方法 |
JP2021167906A (ja) * | 2020-04-10 | 2021-10-21 | 東京応化工業株式会社 | 感光性組成物、パターン化された硬化膜の製造方法、及びパターン化された硬化膜 |
CN112321513B (zh) * | 2020-11-06 | 2022-12-23 | 药康众拓(江苏)医药科技有限公司 | 杂环类化合物及其制备方法和用途 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1950751A (zh) * | 2004-05-06 | 2007-04-18 | Jsr株式会社 | 放射线敏感性树脂组合物、间隔物及其形成方法 |
TW200837500A (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-16 | Fujifilm Corp | Photosensitive composition, photosensitive film, producing method for permanent pattern, and printing substrate |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03191352A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-21 | W R Grace & Co | 感光性樹脂組成物 |
JP2001064357A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-03-13 | Hitachi Chem Co Ltd | 硬化性組成物並びにこれを用いた絶縁膜、カラーフィルタ保護膜、カラーフィルタ及び液晶表示素子 |
JP2007078889A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Fujifilm Corp | 感光性組成物、パターン形成材料、感光性積層体、並びにパターン形成装置及びパターン形成方法 |
JP4711886B2 (ja) * | 2006-05-26 | 2011-06-29 | 富士フイルム株式会社 | 感光性組成物、感光性フィルム及びプリント基板 |
JP5013831B2 (ja) * | 2006-06-23 | 2012-08-29 | 富士フイルム株式会社 | カラーフィルタ用硬化性組成物、カラーフィルタ、及びその製造方法 |
KR20100014786A (ko) * | 2007-02-16 | 2010-02-11 | 다이요 잉키 세이조 가부시키가이샤 | 경화 피막 패턴 형성용 조성물 및 그것을 이용한 경화 피막 패턴 제조 방법 |
WO2009041400A1 (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Fujifilm Corporation | ネガ型レジスト組成物及びそれを用いたレジストパターン形成方法 |
JP2009258506A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Fujifilm Corp | ネガ型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法 |
JP2010054632A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Fujifilm Corp | ネガ型レジスト組成物及びパターン形成方法 |
JP2011095715A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-05-12 | Fujifilm Corp | 紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物、パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及び、それを備えた表示装置。 |
JP5517860B2 (ja) * | 2009-10-16 | 2014-06-11 | 富士フイルム株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化膜の形成方法、硬化膜、有機el表示装置、及び、液晶表示装置 |
JP5451570B2 (ja) * | 2009-10-16 | 2014-03-26 | 富士フイルム株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化膜の形成方法、硬化膜、有機el表示装置、及び、液晶表示装置 |
JP5623896B2 (ja) * | 2010-01-15 | 2014-11-12 | 富士フイルム株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化膜の形成方法、硬化膜、有機el表示装置、及び、液晶表示装置 |
JP5524037B2 (ja) * | 2010-01-19 | 2014-06-18 | 富士フイルム株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜の形成方法、有機el表示装置、及び、液晶表示装置 |
JP5492812B2 (ja) * | 2010-03-11 | 2014-05-14 | 富士フイルム株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜の形成方法、有機el表示装置、及び、液晶表示装置 |
-
2010
- 2010-04-28 JP JP2010104583A patent/JP5505066B2/ja active Active
-
2011
- 2011-04-26 KR KR1020110038855A patent/KR101815116B1/ko active IP Right Grant
- 2011-04-26 CN CN2011101121279A patent/CN102236259A/zh active Pending
- 2011-04-28 TW TW100114861A patent/TWI493287B/zh active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1950751A (zh) * | 2004-05-06 | 2007-04-18 | Jsr株式会社 | 放射线敏感性树脂组合物、间隔物及其形成方法 |
TW200837500A (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-16 | Fujifilm Corp | Photosensitive composition, photosensitive film, producing method for permanent pattern, and printing substrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101815116B1 (ko) | 2018-01-04 |
KR20110120229A (ko) | 2011-11-03 |
CN102236259A (zh) | 2011-11-09 |
JP5505066B2 (ja) | 2014-05-28 |
JP2011232659A (ja) | 2011-11-17 |
TW201144938A (en) | 2011-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI493287B (zh) | 顯示元件用感放射線性樹脂組成物、塗膜以及其形成方法 | |
TWI405037B (zh) | 用於形成保護膜之輻射敏感樹脂組成物,自該組成物形成保護膜之方法,液晶顯示裝置及固態影像感測裝置 | |
TWI442176B (zh) | 感放射線性樹脂組成物、液晶顯示元件的間隔物與保護膜及彼等的形成方法 | |
JP5476758B2 (ja) | 感放射線性樹脂組成物、液晶表示素子の層間絶縁膜、保護膜及びスペーサーとその形成方法 | |
TWI434137B (zh) | A sensitive radiation linear resin composition, a spacer of a liquid crystal display element and a protective film, and a method of forming the same | |
JP5765059B2 (ja) | 着色組成物、着色組成物の製造方法、着色パターン、カラーフィルタ、カラー表示素子及びカラーフィルタの製造方法 | |
JP5636918B2 (ja) | 感放射線性樹脂組成物、表示素子用硬化膜、表示素子用硬化膜の形成方法、及び表示素子 | |
KR101853729B1 (ko) | 감방사선성 수지 조성물, 경화막, 경화막의 형성 방법 및, 표시 소자 | |
TWI464152B (zh) | 新穎化合物、其製造方法、含有該新穎化合物之感放射線性組成物及硬化膜 | |
TWI493284B (zh) | 硬化膜形成用感放射線性樹脂組成物、硬化膜形成用感放射線性樹脂組成物之製造方法、硬化膜、硬化膜之形成方法及顯示元件 | |
TWI498676B (zh) | 感放射線性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜之形成方法及顯示元件 | |
TWI509352B (zh) | 感放射線性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜之形成方法、彩色濾光片及彩色濾光片之形成方法 | |
JP5853806B2 (ja) | 感放射線性樹脂組成物、硬化膜及び硬化膜の形成方法 | |
JP2011237668A (ja) | 感放射線性樹脂組成物、表示素子の層間絶縁膜、保護膜またはスペーサーならびにそれらの形成方法 | |
TWI415890B (zh) | Sensitive radiation linear resin composition, spacer and its manufacturing method and liquid crystal display element | |
JP2006184841A (ja) | 感光性樹脂組成物、表示パネル用スペーサーおよび表示パネル | |
JP5423352B2 (ja) | 感放射線性樹脂組成物、液晶表示素子の層間絶縁膜、保護膜及びスペーサーならびにそれらの形成方法 | |
JP5817237B2 (ja) | 感放射線性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、硬化膜の形成方法及びカラーフィルタの形成方法 | |
KR101813138B1 (ko) | 경화막 형성용 감방사선성 수지 조성물, 경화막 형성용 감방사선성 수지 조성물의 제조 방법, 경화막, 경화막의 형성 방법 및 표시 소자 | |
JP5633237B2 (ja) | 感放射線性樹脂組成物、硬化膜及び硬化膜の形成方法 |