TWI506365B - Photosensitive resin composition - Google Patents

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TWI506365B
TWI506365B TW100117398A TW100117398A TWI506365B TW I506365 B TWI506365 B TW I506365B TW 100117398 A TW100117398 A TW 100117398A TW 100117398 A TW100117398 A TW 100117398A TW I506365 B TWI506365 B TW I506365B
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Ryuichi Matsuura
Katsuharu Inoue
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Sumitomo Chemical Co
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Description

感光性樹脂組成物
本發明係有關一種感光性樹脂組成物。
近年來之液晶顯示面板等,為形成光隔板或保護膜時,使用感光性樹脂組成物。該感光性樹脂組成物,已知例如含有不飽和羧酸及/或不飽和羧酸酐與脂肪族多環式環氧化合物之共聚物、聚合性化合物、光聚合引發劑及溶劑之感光性樹脂組成物(專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2008-181087號公報
使用感光性樹脂組成物,在同一基板上形成複數個圖型時,伴隨曝光量之變化,所得圖型之寬度亦大為變化時,在基板上所形成的圖型之寬度的不齊性變大。以往提案的感光性樹脂組成物,伴隨曝光量的變化,所得圖型之寬度的變化量(曝光範圍)無法令人滿足。
本發明係提供下述[1]~[8]者。
[1]一種感光性樹脂組成物,其特徵係含有下述(A)、(B1)、(B2)、(C)及(D),且(B1)之含量相對於(B1)與(B2)之合計量為5質量%以上、80質量%以下之量。
(A):含有具脂環式烴構造之構造單位的樹脂
(B1):具有碳-碳不飽和鍵與脂環式烴構造之聚合性化合物
(B2):與(B1)不同的聚合性化合物
(C):光聚合引發劑
(D):溶劑。
[2]如前述[1]記載之感光性樹脂組成物,其中(C)係含有苯乙酮化合物之光聚合引發劑。
[3]如前述[1]或[2]記載之感光性樹脂組成物,其中前述脂環式烴構造係交聯環式烴構造。
[4]如前述[1]至[3]中任一項記載之感光性樹脂組成物,其中(B1)係具有2個以上之碳-碳不飽和鍵與脂環式烴構造之聚合性化合物。
[5]如前述[1]至[4]中任一項記載之感光性樹脂組成物,其中(A)具有的脂環式烴構造係與(B1)具有的脂環式烴構造相同。
[6]如前述[1]至[5]中任一項記載之感光性樹脂組成物,其中(A)係含有來自由以式(I)所示之化合物及以式(II)所示之化合物所成之群選出的至少一種構造單位之加成聚合物。
[式(I)及式(II)中,R1 及R2 係互相獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基,且該烷基中所含的氫原子可被羥基所取代。
X1 及X2 係互相獨立地表示單鍵、-R3 -、*-R3 -O-、*-R3 -S-、*-R3 -NH-。
R3 係表示碳數1~6之烷二基。
*係表示與O鍵結之鍵]。
[7]一種圖型,其特徵為使用前述[1]至[6]中任一項記載之感光性樹脂組成物所形成者。
[8]一種顯示裝置,其特徵為含有前述[7]記載之圖型者。
[為實施發明之形態]
於下述中,詳細說明有關本發明。
本發明之感光性樹脂組成物,係含有(A)含具有脂環式烴構造之構造單位的樹脂、(B1)具有碳-碳不飽和鍵與脂環式烴構造的聚合性化合物、(B2)與(B1)不同的聚合性化合物、(C)共聚合引發劑及(D)溶劑所成者,(B1)聚合性化合物之含量相對於(B1)與(B2)之合計量為5質量%以上、80質量%以下之量。
而且,於本說明書中,作為各成分所例示的化合物,沒有特別限制,可單獨或組合使用。
本發明之感光性樹脂組成物,係含有(A)含具有脂環式烴構造之構造單位的樹脂。
本發明之感光性樹脂組成物中所使用的含具有脂環式烴構造的構造單位之樹脂(A)(以下稱為「樹脂(A)」),係指含有來自具脂環式烴之環的單體之構造單位的樹脂。本發明之樹脂(A)的脂環式烴構造,例如環戊烷構造、環己烷構造、環庚烷構造等之單環式烴構造或三環癸烷構造、三原菠烷構造、金剛烷構造等之交聯環式烴構造。其中,脂環式烴構造以交聯環式烴構造較佳,以三環癸烷構造更佳。脂環式烴構造為上述構造時,保存安定性優異且所得圖型之耐溶劑性、耐熱性優異的傾向。於本說明書中,脂環式烴構造亦含有具雙鍵之構造作為構成該環之鍵。
樹脂(A)之較佳者,例如使
樹脂(A2-1):將由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所成群選出的至少一種(a)(以下亦稱為「(a)」),與具有碳數2~4之環狀醚的化合物(b)(以下稱為「(b)」)聚合所成的共聚物,
樹脂(A2-2):將可與(a)及(b)共聚合的單體(c)(惟不具碳數2~4之環狀醚)(以下稱為「c」)、(a)與(b)聚合所成的共聚物,
樹脂(A2-3):將(a)與(c)聚合所成的共聚物,
樹脂(A2-4):將(a)與(c)聚合所成的共聚物,與(b)反應所得的樹脂。
樹脂(A)之脂環式烴構造,亦可具有(a)、(b)或(c)中任一單體,(b)以具有脂環式烴構造較佳。而且,樹脂(A)以樹脂(A2-1)較佳,以具有來自(b)之脂環式烴構造的樹脂(A2-1)更佳,以來自(b)之脂環式烴構造為交聯環式烴構造的樹脂(A2-1)最佳。
樹脂(A)具有的全部構造單位中,來自具有脂環式烴構造之單體的構造單位,以含有5~95莫耳%較佳,更佳者為30~95莫耳%,尤佳者為50~90莫耳%,最佳者為60~85莫耳%。來自具有脂環式烴構造之單體的構造單位之含有率為上述範圍時,與具有碳-碳不飽和鍵及脂環式烴構造之聚合性化合物(B1)組合的感光性樹脂組成物,形成圖型時,即使變化曝光量,仍會有所得圖型之寬度不易變化的傾向。
具有脂環式烴構造之(a),例如1,4-環己烯二羧酸;甲基-5-原菠烯-2,3-二羧酸、5-羧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-乙基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-乙基二環[2.2.1]庚-2-烯等之含羧基的二環不飽和化合物類;5,6-二羧基二環[2.2.1]庚-2-烯無水物(HIMIC酸酐)等。
另外,除上述外,(a)例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、鄰-乙烯基苯甲酸、間-乙烯基苯甲酸、對-乙烯基苯甲酸等之不飽和單羧酸類;馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸、衣康酸,3-乙烯基苯二甲酸、4-乙烯基苯二甲酸、3,4,5,6-四氫苯二甲酸、1,2,3,6-四氫苯二甲酸、二甲基四氫苯二甲酸等之不飽和二羧酸類;馬來酸酐、檸康酸酐、衣康酸酐、3-乙烯基苯二甲酸酐、4-乙烯基苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫苯二甲酸酐、二甲基四氫苯二甲酸酐等之不飽和二羧酸類酐;琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯]、苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯]等之2價以上的多元羧酸之不飽和單[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯類;如α-(羥基甲基)丙烯酸、在同一分子中含有羥基及羧基的不飽和丙烯酸酯類等。
於此等之中,就共聚合反應性而言或就鹼溶解性而言,(a)以使用丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐等較佳。
於本說明書中,「(甲基)丙烯酸」係表示由丙烯酸及甲基丙烯酸所成群選出的至少一種。「(甲基)丙烯醯氧基」及「(甲基)丙烯酸酯」等之記載,亦具有相同的意思。
(b)係指具有碳數2~4之環狀醚(例如環氧乙烷環、氧雜環丁烷環及四氫呋喃環(氧雜環戊烷環)所成群選出的至少一種)之聚合性化合物。(b)以具有碳數2~4之環狀醚與乙烯性碳-碳雙鍵的單體較佳,以具有碳數2~4之環狀醚與(甲基)丙烯醯氧基的單體更佳。
(b)例如具有環氧乙烷基之單體(b1)(以下稱為「b1」)、具有氧雜環丁烷基之單體(b2)(以下稱為「b2」)、具有四氫呋喃基之單體(b3)(以下稱為「b3」)等。
具有環氧乙烷基之單體(b1),係指具有環氧乙烷基之聚合性化合物。(b1)例如具有使鏈烯予以環氧化的構造與乙烯性碳-碳雙鍵之單體(b1-1)(以下稱為「(b1-1)」)、具有使環鏈烯予以環氧化的構造與乙烯性碳-碳雙鍵之單體(b1-2)(以下稱為「(b1-2)」)。
(b1)係以具有環氧乙烷基與乙烯性碳-碳雙鍵之單體較佳,以具有環氧乙烷基與(甲基)丙烯醯氧基之單體更佳,以具有(甲基)丙烯醯氧基之(b1-2)又更佳。
具體而言,(b1-1)例如(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸β-甲基環氧丙酯、(甲基)丙烯酸β-乙基環氧丙酯、環氧丙基乙烯醚、鄰-乙烯基苯甲基環氧丙醚、間-乙烯基苯甲基環氧丙醚、對-乙烯基苯甲基環氧丙醚、α-甲基-鄰-乙烯基苯甲基環氧丙醚、α-甲基-間-乙烯基甲基環氧丙醚、α-甲基-對-乙烯基苯甲基環氧丙醚、2,3-雙(環氧丙氧基甲基)苯乙烯、2,4-雙(環氧丙氧基甲基)苯乙烯、2,5-雙(環氧丙氧基甲基)苯乙烯、2,6-雙(環氧丙氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-參(環氧丙氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-參(環氧丙氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-參(環氧丙氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-參(環氧丙氧基甲基)苯乙烯、2,4,6-參(環氧丙氧基甲基)苯乙烯、日本特開平7-248625號公報中記載的化合物等。
具有脂環式烴構造之(b),例如具有碳數2~4之環狀醚與脂環式烴之環的化合物,本發明所使用者以(b1-2)較佳。
(b1-2)例如環己烯單氧化乙烯基、1,2-環氧基-4-乙烯基環己烷(例如Celloxide 2000;Diacel Chemical Industry(股)製)、3,4-環氧基環己基甲基丙烯酸酯(例如Cyclomer A400;Diacel Chemical Industry(股)製)、3,4-環氧基環己基甲基甲基丙烯酸酯(例如Cyclomer M100;Diacel Chemical Industry(股)製)、以式(I)所示之化合物、以式(II)所示之化合物等。其中,以使用具有交聯環式烴構造(三環癸烷構造)之以式(I)所示之化合物及式(II)所示之化合物較佳。藉由以式(I)所示之化合物及式(II)所示之化合物,由於所得的塗膜及圖型之耐熱性、耐溶劑性優異,故較佳。
[於式(I)及式(II)中,R1 及R2 係互相獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基,且該烷基中所含的氫原子可被羥基所取代;X1 及X2 係互相獨立地表示單鍵、-R3 -、*-R3 -O-、*-R3 -S-、*-R3 -NH-;R3 係表示碳數1~6之烷二基;*係表示與O鍵結之鍵]
碳數1~4之烷基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第2-丁基、第3-丁基等。
羥基烷基,例如羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、1-羥基丙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基、1-羥基-1-甲基乙基、2-羥基-1-甲基乙基、1-羥基丁基、2-羥基丁基、3-羥基丁基、4-羥基丁基等。
R1 及R2 以氫原子、甲基、羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基較佳,更佳者為氫原子、甲基。
鏈烷二基例如亞甲基、伸乙基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基等。
X1 及X2 例如以單鍵、亞甲基、伸乙基、*-CH2 -O-(*係表示與O鍵結之鍵)、*-CH2 CH2 -O-基較佳,更佳者為單鍵、*-CH2 CH2 -O-基。
以式(I)所示之化合物,例如以式(I-1)~式(I-15)所示之化合物等。較佳者為式(I-1)、式(I-3)、式(I-5)、式(I-7)、式(I-9)、式(I-11)~式(I-15)。更佳者為式(I-1)、式(I-7)、式(I-9)、式(I-15)。
以式(II)所式之化合物,例如以式(II-1)~式(II-15)所示之化合物等。較佳者例如(II-1)、式(II-3)、式(II-5)、式(II-7)、式(II-9)、式(II-11)~式(II-15)。更佳者為(II-1)、式(II-7)、式(II-9)、式(II-15)。
以式(I)所示之化合物及式(II)所示之化合物,可各單獨使用。而且,此等可以任意比例混合。於混合時,各混合比例以莫耳比,較佳者式(I):式(II)為5:95~95:5,更佳者為10:90~90:10,最佳者為20:80~80:20。
具有氧雜環丁烷基之單體(b2),係指具有氧雜環丁烷基之聚合性化合物。(b2)以具有氧雜環丁烷基與乙烯性碳-碳雙鍵之單體較佳,以具有氧雜環丁烷基與(甲基)丙烯醯氧基之單體更佳。(b2)例如3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷等。
具有四氫呋喃基之單體(b3),係指具有四氫呋喃基之聚合性化合物。(b3)以具有四氫呋喃基與乙烯性碳-碳雙鍵之單體較佳,以具有四氫呋喃基與(甲基)丙烯醯氧基之單體更佳。
具體而言,(b3)例如丙烯酸四氫呋喃酯(例如Viscoat V#150、大阪有機化學工業(股)製)、甲基丙烯酸四氫呋喃酯等。
具有脂環式烴構造之(c),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 ]癸烷-8-酯(於該技術領域中,慣用名為(甲基)丙烯酸二環戊烯酯)、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6 ]癸烷-3-二酯(該技術領域中慣用名為(甲基)丙烯酸二環戊烯酯)、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯等之(甲基)丙烯酸環狀烷酯類;二環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-(2’-羥基乙基)二環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙氧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羥基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羥基甲基)二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(2’-羥基乙基)二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二甲氧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二乙氧基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-乙基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基-5-甲基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-第3-丁氧基羰基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-環己氧基羰基二環[2.2.1]庚-2-烯、5-苯氧基羰基二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-雙(第3-丁氧基羰基)二環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-雙(環己氧基羰基)二環[2.2.1]庚-2-烯等之二環不飽和化合物類;N-環己基馬來醯亞胺等。
其中,以二環[2.2.1]庚-2-烯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯等較佳。具有來自此等之構造單位時,形成圖型時,即使變化曝光量,所得的圖型之寬度仍不易變化。
此外,除上述外,(c)例如(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2-丁酯、(甲基)丙烯酸第3-丁酯等之(甲基)丙烯酸烷酯類;(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯等之(甲基)丙烯酸烯芳酯或芳烷酯類;馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯,衣康酸二乙酯等之二羧酸二酯;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等之羥基烷酯類;N-苯基馬來醯亞胺、N-苯甲基馬來醯亞胺、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-馬來亞胺丙酸酯、N-(9-吖啶基)馬來醯亞胺等之二羰基醯亞胺衍生物類;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯化乙烯基、氯化次乙烯基、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、醋酸乙烯酯、1,3-丁二烯、異戊烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
於此等之中,(c)為苯乙烯、N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苯甲基馬來醯亞胺等,就共聚合反應性及鹼溶解性而言較佳。
於樹脂(A2-1)中,來自各單體之構造單位的比例,相對於構成樹脂(A2-1)之構造單位的合計莫耳數而言,以下述範圍較佳。
來自(a)之構造單位:5~60莫耳%,更佳者為10~50莫耳%
來自(b)之構造單位:40~95莫耳%,更佳者為50~90莫耳%
樹脂(A2-1)之構造單位的比例,為上述範圍時,會有保存安定性、顯影性、耐溶劑性、耐熱性及機械強度變佳的傾向。
樹脂(A2-1),例如可參考文獻「高分子合成之實驗法」(大津隆行著發行所(股)化學同人第1版第1刷1972年3月1日發行)記載的方法及該文獻中記載的引用文獻予以製造。
具體而言,例如藉由將(a)及(b)之一定量、聚合引發劑及溶劑加入反應容器中,藉由氮氣取代氧氣,以脫氧進行攪拌、加熱、保溫的方法。而且,此處所使用的聚合引發劑及溶劑等,沒有特別的限制,可使用在該領域中一般皆可使用者。例如,作為聚合引發劑之偶氮化合物(2,2' -偶氮雙異丁腈、2,2' -偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)等)或有機過氧化物(過氧化苯甲醯基等),溶劑只要是可溶解各單體者即可,可使用下述之溶劑等作為感光性樹脂組成物之溶劑等。
而且,所得的共聚物可直接使用反應後之溶液,亦可使用經濃縮或稀釋的溶液,亦可使用以再沉澱處理等之方法取出的固體(粉體)者。特別是於該聚合時,藉由使用與下述之溶劑(D)相同的溶劑為溶劑,可直接使用反應後之溶液且以簡化製造步驟。
於樹脂(A2-2)中,來自各單體之構造單位的比例,相對於構成樹脂(A2-2)之全部構造單位的合計莫耳數,以下述範圍較佳。
來自(a)之構造單位:2~40莫耳%、更佳者為5~35莫耳%
來自(b)之構造單位:2~95莫耳%、更佳者為5~80莫耳%
來自(c)之構造單位:1~65莫耳%、更佳者為1~60莫耳%
樹脂(A2-2)之構造單位的比例為上述範圍時,會有保存安定性、顯像性、耐溶劑性、耐熱性及機械強度變佳的傾向。
樹脂(A2-2)以(b)為(b1)之樹脂較佳,以(b)為(b1-2)之樹脂更佳。
樹脂(A2-2)可藉由與樹脂(A2-1)相同的方法製造。
於樹脂(A2-3)中,來自各單體之構造單位的比例相對於構成樹脂(A2-3)之全部構造單位的合計莫耳數而言,以下述範圍較佳。
來自(a)之構造單位:2~40莫耳%、更佳者為5~35莫耳%
來自(c)之構造單位:60~98莫耳%、更佳者為65~95莫耳%
樹脂(A2-3)之構造單位的比例為上述範圍時,會有保存安定性、顯像性、耐溶劑性變佳的傾向。
樹脂(A2-3)可藉由與樹脂(A2-1)相同的方法製造。
樹脂(A2-4)係使(a)與(c)之共聚物,及(b)反應所得的樹脂。
樹脂(A2-4)例如可經由二段式之步驟製造。此時,亦可參考上述文獻「高分子合成之實驗法」(大津隆行著發行所(股)化學同人第1版第1刷1972年3月1日發行)記載的方法、日本特開2001-89533號公報記載的方法等予以製造。
首先,第一階段與上述樹脂(A2-1)之製造方法相同地,製得(a)與(c)之共聚物。
此時,與上述相同地,所得的共聚物可直接使用反應後之溶液,可使用經濃縮或稀釋的溶液,亦可使用以再沉澱等之方法取出的固體(粉體)者。而且,以與上述相同的聚苯乙烯換算的重量平均分子量及分子量分布「重量平均分子量(Mw)/數平均分子量(Mw)」較佳。
惟來自(a)及(c)之構造單位的比例,相對於構成前述的共聚合物之全部構造單位的合計莫耳數而言,以下述範圍較佳。
來自(a)之構造單位:5~50莫耳%、更佳者為10~45莫耳%
來自(c)之構造單位:50~95莫耳%、更佳者為55~90莫耳%
其次,第2階段係使部分來自所得的共聚物(a)之羧酸及羧酸酐,與前述之(b)環狀醚進行反應。為環狀醚之反應性高,不易殘留有未反應的(b)時,(b)以(b1)或(b2)較佳,以(b1-1)更佳。
具體而言,繼後將燒瓶內之氣氛自氮氣取代成空氣,且將(b)相對於(a)之莫耳數而言為5~80莫耳%、羧基與環狀醚之反應觸媒(例如參(二甲基胺基甲基)苯酚等)相對於(a)、(b)及(c)之合計量而言為0.001~5質量%,及聚合禁止劑(例如氫醌等)相對於(a)、(b)及(c)之合計量而言為0.001~5質量%加入燒瓶內,通常可在60~130℃下進行反應1~10小時,製得樹脂(A2-4)。而且,與聚合條件相同地,就考慮製造設備或因聚合之發熱量等,可適當調整加入方法或反應溫度。
而且,此時(b)之莫耳數相對於(a)之莫耳數,以10~75莫耳%較佳,更佳者為15~70莫耳%。藉由在該範圍內,會有保存安定性、顯影性、耐溶劑性、耐熱性、機械強度及感度之平衡性變佳的傾向。
樹脂(A)之聚苯乙烯換算的重量平均分子量,較佳者為3,000~100,000,更佳者為5,000~50,000,最佳者為5,000~12,000。樹脂(A)之重量平均分子量為前述範圍時,於組合有具碳-碳不飽和鍵與脂環式烴構造之聚合性化合物(B1)之感光性樹脂組成物中,形成圖型時,即使變化曝光量,會有所得圖型之寬度不易變化的傾向。而且,會有塗佈性變佳的傾向,以及於顯影時不易產生畫素部分的膜減少情形,且有非畫素部分之除去性良好的傾向。
樹脂(A)之分子量分布[重量平均分子量(Mw)/數平均分子量(Mn)],較佳者為1.1~6.0,更佳者為1.2~4.0。分子量分布為前述範圍時,會有顯影性優異的傾向。
樹脂(A)之酸值,較佳者為20~150,更佳者為40~135,最佳者為50~135。此處,酸值係為中和1g樹脂(A)時,作為必要的氫氧化鉀之量(mg)所測定的值,藉由使用氫氧化鉀水溶液進行滴定求得。
樹脂(A)之含量,相對於樹脂(A)及聚合性化合物(B1)及(B2)之合計量而言,較佳者為5~95質量%,更佳者為20~80質量%,尤佳者為30~70質量%,最佳者為40~60質量%。樹脂(A)之含量為前述範圍時,會有顯影性、密接性、耐溶劑性、機械特性變佳的傾向。
本發明之感光性樹脂組成物,含有具碳-碳不飽和鍵與脂環式烴構造之聚合性化合物(B1)(以下稱為「聚合性化合物(B1)」)。
脂環式烴構造例如環戊烷構造、環己烷構造、環庚烷構造等之單環式烴構造或三環癸烷構造、三原菠烷構造、金剛烷構造等之交聯環式烴構造。其中,於聚合性化合物(B1)中所含的脂環式烴構造,就感光性樹脂組成物之保存安定性、所得的圖型之耐溶劑性、耐熱性而言,以交聯環式烴構造較佳,以三環癸烷構造更佳。而且,聚合性化合物(B1)中所含的脂環式烴構造,可與樹脂(A)中所含的脂環式烴構造相同或不相同,惟以相同者更佳。此處,聚合性化合物(B1)中所含的脂環式烴構造與樹脂(A)中所含的脂環式烴構造不同,惟是否具有構成該環之雙鍵或僅雙鍵之數時為相同。聚合性化合物(B1)中所含的脂環式烴構造與樹脂(A)中所含的脂環式烴構造為相同構造時,形成圖型時,即使變化曝光量,所得的圖型之寬度不易變化,且由於聚合性化合物(B1)與樹脂(A)之相溶性優異,所得的圖型或塗膜之透明性優異。
聚合性化合物(B1)中所含的碳-碳不飽和鍵,例如乙烯性碳-碳雙鍵,具體而言以(甲基)丙烯醯氧基較佳,以丙烯醯氧基更佳。而且,就具有2個以上之碳-碳不飽和鍵可製得高感度的圖型而言,以聚合性化合物(B1)較佳。
聚合性化合物(B1),具體而言例如(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基環己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸三環癸烷酯、以式(B1-1)所示之化合物及以式(B1-2)所示之化合物等。以式(B1-1)所示之化合物及以式(B1-2)所示之化合物較佳。
[式(B1-1)及(B1-2)中,R20 ~R23 係表示氫原子或甲基。Ll ~L4 係表示伸乙基或丙烷-1,2-二基。p1~p4係表示0~6之整數]
具體而言,式(B1-1)例如以下述式所示之化合物等。
具體而言,式(B1-2)例如以下述式所示之化合物等。
其中,以三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯較佳。
本發明之感光性樹脂組成物,含有與(B1)不同的聚合性化合物(B2)。
聚合性化合物(B2),係藉由自光聚合引發劑(C)所產生的活性自由基予以聚合的化合物,例如具有聚合性碳-碳不飽和鍵之化合物等。碳-碳不飽和鍵以(甲基)丙烯醯氧基較佳,以丙烯醯氧基更佳。聚合性化合物(B2),以具有(甲基)丙烯醯氧基之化合物較佳,以具有3以上之(甲基)丙烯醯氧基之化合物更佳,以具有3以上之丙烯醯氧基之化合物最佳。
具有1個之聚合性碳-碳不飽和鍵的光聚合性化合物(B2),例如前述(a)、(b)及(c)所例舉的化合物,其中以(甲基)丙烯酸酯類較佳。
具有2個之聚合性碳-碳不飽和鍵的光聚合性化合物(B2),例如二(甲基)丙烯酸1,3-丁二醇酯、(甲基)丙烯酸1,3-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、雙苯酚A之雙(丙烯醯氧基乙基)醚、乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
具有3個以上之聚合性碳-碳不飽和鍵的聚合性化合物(B2),例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、參(2-羥基乙基)異氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇肆(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物、己內酯改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性參(2-羥基乙基)異氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸、己內酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物、己內酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物、己內酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物等。其中,以3官能以上之單體較佳,以二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯更佳。
聚合性化合物(B1)之含量,相對於聚合性化合物(B1)及聚合性化合物(B2)之合計量而言為5質量%以上、80質量%以下,較佳者為5質量%以上、65質量%以下,更佳者為8質量%以上、65質量%以下。聚合性化合物(B1)之含量為前述範圍時,會有感度、或經硬化的圖型之強度或平滑性、信賴性、機械強度變佳的傾向。
聚合性化合物(B1)及聚合性化合物(B2)之合計量,相對於樹脂(A)、聚合性化合物(B1)及聚合性化合物(B2)之合計量而言,較佳者為5~95質量%,更佳者為20~80質量%,尤佳者為30~70質量%,最佳者為40~60質量%。聚合性化合物(B1)及聚合性化合物(B2)之合計量為前述範圍時,會有感度、或經硬化的圖型之強度或平滑性、信賴性、機械強度變佳的傾向。
本發明之感光性樹脂組成物,含有光聚合引發劑(C)。
光聚合引發劑(C),只要是可藉由光作用開始進行聚合的化合物即可,沒有特別的限制,可使用習知的光聚合引發劑。
光聚合引發劑(C),例如苯乙酮化合物、肟化合物、二咪唑化合物、三嗪化合物、醯基氧化膦化合物等。而且,亦可使用日本特開2008-181087號公報記載的光及/或熱陽離子聚合引發劑(例如由鎓陽離子與來自路易斯酸之陰離子所構成者)。
前述之苯乙酮化合物,為具有α-羥基苯乙酮、α-烷氧基苯乙酮或α-(N-取代胺基)苯乙酮作為部分構造之化合物,具體而言例如二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯甲基二甲基縮醛、2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙烯基)-苯甲基]-苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯酮、2-甲基-1-(4-甲基硫化苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮、2-(2-甲基苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(3-甲基苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(4-甲基苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(2-乙基苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(2-丙基苯甲基)-2-甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(2-丁基苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(2,3-二甲基苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(2,4-二甲基苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(2-氯化苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(2-溴化苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(3-氯化苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(4-氯化苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(3-溴化苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(4-溴化苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(2-甲氧基苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(3-甲氧基苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(4-甲氧基苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(2-甲基-4-甲氧基苯基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(2-甲基-4-溴化苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-(2-溴-4-甲氧基苯甲基)-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮之低聚物、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]丁烷-1-酮等。
前述之肟化合物,例如N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基磺醯基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-乙氧基羰氧基-1-苯基丙烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基磺醯基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(3,3-二甲基-2,4-二氧雜環戊烯基甲基氧化)苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺等。亦可使用Irgacure OXE-01、OXE-02(以上為Chiba‧Japan公司製)、N-1919(ADEKA公司製)等之市售品。
前述之二咪唑化合物,例如2,2’-雙(2-氯化苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(2,3-二氯化苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑(例如參照日本特開平6-75372號公報、特開平6-75373號公報等)、2,2’-雙(2-氯化苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(2-氯化苯基)-4,4’,5,5’-四(烷氧基苯基)二咪唑、2,2’-雙(2-氯化苯基)-4,4’,5,5’-四(二烷氧基苯基)二咪唑、2,2’-雙(2-氯化苯基)-4,4’,5,5’-四(三烷氧基苯基)二咪唑(例如參照日本特公昭48-38403號公報、特開昭62-174204號公報等)、將4,4’,5,5’-位之苯基藉由羰基烷氧基取代的咪唑化合物(例如參照日本特開平7-10913號公報等)等。
較佳者為2,2’-雙(2-氯化苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(2,3-二氯化苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯化苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑。
前述之三嗪化合物,例如2,4-雙(三氯化甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯化甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯化甲基)-6-胡椒基(piperonyl)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯化甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯化甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)次乙基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯化甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)次乙基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯化甲基)-6-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)次乙基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯化甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)次乙基]-1,3,5-三嗪等。
前述之醯基氧化膦化合物,例如2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦等。
另外,光聚合引發劑(C)例如苯偶因、苯偶因甲醚、苯偶因乙醚、苯偶因異丙醚、苯偶因異丁醚等之苯偶因系化合物;二苯甲酮、鄰-苯偶因苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4’-四(第3-丁基過氧化羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等之二苯甲酮系化合物;9,10-菲醌、2-乙基蒽醌、樟腦醌等之醌系化合物;10-丁基-2-氯化吖啶酮、苯甲基、苯基乙醛酸甲酯、二茂鈦化合物等。此等以與下述之光聚合引發助劑(C1)組合使用較佳。
而且,具有引起連鏈移動之基的光聚合引發劑,亦可使用特表2002-544205號公報記載的光聚合引發劑。
前述之具有引起連鏈移動之基的光聚合引發劑,例如下述式(a)~(f)之光聚合引發劑。
前述之具有引起連鏈移動之基的光聚合引發劑,亦可使用作為構成樹脂(A)之成分(c)。
本發明之感光性樹脂組成物中所含的光聚合引發劑(C),以含有苯乙酮化合物較佳,除苯乙酮化合物外,以含有肟化合物更佳。
此外,以使用上述之光聚合引發劑(C)與光聚合引發助劑(C1)較佳。光聚合引發助劑(C1)以噻噸酮化合物較佳,特別是以配合噻含有苯乙酮化合物及肟化合物之光聚合引發劑,組合噻噸酮化合物使用較佳。藉由以此等3種化合物作為光聚合引發劑、光聚合引發助劑,組合前述聚合化合物(B1)使用,即使變化曝光量,所得的圖型之寬度不易變化,且可得高感度圖型。
噻噸酮化合物,例如2-異丙基噻噸酮、4-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯化噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮等。
另外,光聚合引發助劑(C1)亦可使用以式(III)所示之化合物。
[式(III)中,以W1 所示之虛線係表示可以鹵素原子取代的碳數6~12之芳香環,Y1 係表示-O-或-S-,R4 係表示碳數1~6之1價飽和烴基,R5 係表示可以鹵素原子取代的碳數1~12之飽和烴基或以鹵素原子取代的碳數6~12之芳基]
鹵素原子例如氟原子、氯原子、溴原子等。碳數6~12之芳香環,例如苯環、萘環等。
亦可以鹵素原子取代的碳數6~12之芳香環,例如苯環、甲基苯環、二甲基苯環、乙基苯環、丙基苯環、丁基苯環、戊基苯環、己基苯環、環己基苯環、氯苯環、二氯苯環、溴苯環、二溴苯環、苯基苯環、氯化苯基苯環、溴化苯基苯環、萘環、氯化萘環、溴化萘環等。
碳數1~6之飽和烴基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、第3-丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、正己基、環己基等。
亦可以鹵素原子取代的碳數1~12之飽和烴基,除上述之碳數1~6之飽和烴基外,例如庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、1-氯化丁基、2-氯化丁基、3-氯化丁基等。
亦可以鹵素原子取代的碳數6~12之芳基,例如苯基、氯化苯基、二氯苯基、溴化苯基、二溴苯基、氯溴化苯基、聯苯基、氯化聯苯基、二氯聯苯基、溴化苯基、二溴苯基、萘基、氯化萘基、二氯萘基、溴化萘基、二溴萘基等。
以式(III)所示之化合物,具體而言例如2-[2-羰基-2-(2-苯基)亞乙基]-3-甲基萘[2,1-d]噻唑啉、2-[2-羰基-2-(2-苯基)亞乙基]-3-甲基萘[1,2-d]噻唑啉、2-[2-羰基-2-(2-苯基)亞乙基]-3-甲基萘[2,3-d]噻唑啉、2-[2-羰基-2-(2-萘基)亞乙基]-3-甲基苯并噻唑啉、2-[2-羰基-2-(1-萘基)亞乙基]-3-甲基苯并噻唑啉、2-[2-羰基-2-(2-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-苯基苯并噻唑啉、2-[2-羰基-2-(1-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-苯基苯并噻唑啉、2-[2-羰基-2-(2-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-氟化苯并噻唑啉、2-[2-羰基-2-(1-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-氟化苯并噻唑啉、2-[2-羰基-2-(2-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-氯化苯并噻唑啉、2-[2-羰基-2-(1-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-氯化苯并噻唑啉、2-[2-羰基-2-(2-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-溴化苯并噻唑啉、2-[2-羰基-2-(1-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-溴化苯并噻唑啉、2-[2-羰基-2-(4-苯基苯基)亞乙基]-3-甲基苯并噻唑啉、2-[2-羰基-2-(4-苯基苯基)亞乙基]-3-甲基-5-苯基苯并噻唑啉、2-[2-羰基-2-(2-萘基)亞乙基]-3-甲基萘[2,1-d]噻唑啉、2-[2-羰基-2-(2-萘基)亞乙基]-3-甲基萘[1,2-d]噻唑啉、2-[2-羰基-2-(4-苯基苯基)亞乙基]-3-甲基萘[2,1-d]噻唑啉、2-[2-羰基-2-(4-苯基苯基)亞乙基]-3-甲基萘[1,2-d]噻唑啉、2-[2-羰基-2-(4-氟化苯基)亞乙基]-3-甲基萘[2,1-d]噻唑啉、2-[2-羰基-2-(4-氟化苯基)亞乙基]-3-甲基萘[1,2-d]噻唑啉、2-[2-羰基-2-(2-苯基)亞乙基]-3-甲基萘[2,1-d]噻唑啉、2-[2-羰基-2-(2-苯基)亞乙基]-3-甲基萘[1,2-d]噁唑啉、2-[2-羰基-2-(2-苯基)亞乙基]-3-甲基萘[2,3-d]噁唑啉、2-[2-羰基-2-(2-萘基)亞乙基]-3-甲基苯并噁唑啉、2-[2-羰基-2-(1-萘基)亞乙基]-3-甲基苯并噁唑啉、2-[2-羰基-2-(2-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-苯基苯并噁唑啉、2-[2-羰基-2-(1-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-苯基苯并噁唑啉、2-[2-羰基-2-(2-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-氟化苯并噁唑啉、2-[2-羰基-2-(1-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-氟化苯并噁唑啉、2-[2-羰基-2-(2-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-氯化苯并噁唑啉、2-[2-羰基-2-(1-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-氯化苯并噁唑啉、2-[2-羰基-2-(2-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-溴化苯并噁唑啉、2-[2-羰基-2-(1-萘基)亞乙基]-3-甲基-5-溴化苯并噁唑啉、2-[2-羰基-2-(4-苯基苯基)亞乙基]-3-甲基苯并噁唑啉、2-[2-羰基-2-(4-苯基苯基)亞乙基]-3-甲基-5-苯基苯并噁唑啉、2-[2-羰基-2-(1-萘基)亞乙基]-3-甲基萘[2,1-d]噁唑啉、2-[2-羰基-2-(1-萘基)亞乙基]-3-甲基萘[1,2-d]噁唑啉、2-[2-羰基-2-(4-苯基苯基)亞乙基]-3-甲基萘[2,1-d]噁唑啉、2-[2-羰基-2-(4-苯基苯基)亞乙基]-3-甲基萘[1,2-d]噁唑啉、2-[2-羰基-2-(4-氟化苯基)亞乙基]-3-甲基萘[2,1-d]噁唑啉、2-[2-羰基-2-(4-氟化苯基)亞乙基]-3-甲基萘[1,2-d]噁唑啉等。
另外,光聚合引發助劑(C1)亦可使用以式(IV)或式(V)所示之化合物。
[式(IV)及式(V)中,環W2 、W3 及環W4 係互相獨立地表示可以鹵素原子取代的碳數6~12之芳香環或碳數2~10之雜環。Y2 ~Y5 係互相獨立地表示-O-或-S-。R6 ~R9 係表示碳數1~12之1價飽和烴基或碳數6~12之芳基,該飽和烴基及該芳香所含的氫原子亦可被鹵素原子、羥基或碳數1~6之烷氧基取代]。
芳香環例如與以式(III)例舉者相同的芳香環,該芳香環中所含的氫原子亦可被前述例舉的鹵素原子任意取代。
亦可被鹵素原子取代的雜環,例如吡啶環、嘧啶環、噠嗪環、吡嗪環、吡喃環等。
1價羥基取代飽和烴基,例如羥基甲基、羥基乙基、羥基丙基、羥基丁基等。
羥基取代芳基,例如羥基苯基、羥基萘基等。
1價烷氧基取代飽和烴基,例如甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基丁基、丁氧基甲基、乙氧基乙基、乙氧基丙基、丙氧基丁基等。
烷氧基取代芳基,例如甲氧基苯基、乙氧基萘基等。
以式(IV)及式(V)所示之化合物,具體而言例如二甲氧基萘、二乙氧基萘、二丙氧基萘、二異丙氧基萘、二丁氧基萘等之二烷氧基萘類;9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽、二丙氧基蒽、二異丙氧基蒽、二丁氧基蒽、二戊氧基蒽、二己氧基蒽、甲氧基乙氧基蒽、甲氧基丙氧基蒽、甲氧基異丙氧基蒽、甲氧基丁氧基蒽、乙氧基丙氧基蒽、乙氧基異丙氧基蒽、乙氧基丁氧基蒽、丙氧基異丙氧基蒽、丙氧基丁氧基蒽、異丙氧基丁氧基蒽等之二烷氧基蒽類;二甲氧基萘烯、二乙氧基并四苯環、二丙氧基并四苯環、二異丙氧基并四苯環、二丁氧基并四苯環等之二烷氧基并四苯環類;等。
此外,光聚合引發助劑(C1)例如胺化合物及羧酸化合物等。
胺化合物例如三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺等之脂肪族胺化合物、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸2-甲基胺基乙酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4’-雙(二甲基胺基)二苯甲酮(通稱:米希勒酮)、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮之芳香族胺化合物。
羧酸化合物例如苯基磺醯基醋酸、甲基苯基磺醯基醋酸、乙基苯基磺醯基醋酸、甲基乙基苯基磺醯基醋酸、二甲基苯基磺醯基醋酸、甲氧基苯基磺醯基醋酸、二甲氧基苯基磺醯基醋酸、氯化苯基磺醯基醋酸、二氯化苯基磺醯基醋酸、N-苯基甘胺酸、苯氧基醋酸、萘基硫化醋酸、N-萘基甘胺酸、萘氧基醋酸等之芳香族雜醋酸類。
光聚合引發劑(C)之含量,相對於樹脂(A)及聚合性化合物(B)之合計量而言,較佳者為0.5~30質量%,更佳者為1~20質量%,尤佳者為2~10質量%,最佳者為3~7質量%。光聚合引發劑(C)之含量為前述範圍時,會有製得高感度圖型之傾向,故較佳。
光聚合引發助劑(C1)之使用量,相對於樹脂(A)及聚合性化合物(B)之合計量而言,較佳者為0.1~10質量%,更佳者為0.3~7質量%,最佳者為1~5質量%。光聚合引發助劑(C1)之含量為前述範圍時,由於可製得高感度圖型,且所得圖型之形狀良好,故較佳。
本發明之感光性樹脂組成物,含有溶劑(D)。
本發明之感光性樹脂組成物所使用的溶劑(D),沒有特別的限制,可使用該領域中一般使用的溶劑。例如可使用選自酯溶劑(含有-COO-之溶劑)、除酯溶劑外之醚溶劑(含有-O-之溶劑)、醚酯溶劑(含有-COO-與-O-之溶劑)、除酯溶劑外之酮溶劑(含有-CO-之溶劑)、醇溶劑、芳香族烴溶劑、醯胺溶劑、二甲基亞碸等。
酯溶劑例如乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、2-羥基異丁酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、甲酸戊酯、醋酸異戊酯、丙酸丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯基醋酸甲酯、乙醯基醋酸乙酯、環己醇乙酸酯、γ-丁內酯等。
醚溶劑例如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、四氫呋喃、四氫吡喃、1,4-二噁烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、苯甲醚、苯乙醚、甲基苯甲醚等。
醚酯溶劑例如甲氧基醋酸甲酯、甲氧基醋酸乙酯、甲氧基醋酸丁酯、乙氧基醋酸甲酯、乙氧基醋酸乙酯、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、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯等。
酮溶劑例如4-羥基-4-甲基-2-戊酮、丙酮、2-丁酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、4-甲基-2-戊酮、環戊酮、環己酮、異佛爾酮等。
醇溶劑例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇等。
芳香族烴溶劑例如苯、甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯(mesitylene)等。
醯胺溶劑例如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基醯胺、N-甲基吡咯烷酮等。
此等溶劑可單獨或2種以上組合使用。
於上述溶劑中,就塗佈性、乾燥性而言,以1 atm之沸點為120℃以上、180℃以下之有機溶劑較佳。其中,以丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇甲基乙醚、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基-1-丁醇等較佳。
感光性樹脂組成物之溶劑(D)的含量,相對於感光性樹脂組成物而言以60~95質量%較佳,更佳者為70~90質量%。換言之,感光性樹脂組成物之固成分以5~40質量%較佳,更佳者為10~30質量%。此處,固成分係指自感光性樹脂組成物除去溶劑(D)之量。溶劑(D)之含量為前述範圍時,會有塗佈有感光性樹脂組成物之膜的平坦性優異的傾向。
另外,本發明之感光性樹脂組成物,亦可尚含有多官能硫醇化合物(T)。多官能硫醇化合物(T),係指在分子內具有2個以上之磺醯基的化合物。特別是使用具有2個以上鍵結於來自脂肪族烴基之碳原子的磺醯基之化合物時,由於感光性樹脂組成物之感度變高,故較佳。
多官能硫醇化合物(T),具體而言例如己烷二硫醇、癸烷二硫醇、1,4-雙(甲基磺醯基)苯、丁烷二醇雙(3-磺醯基丙酸酯)、丁烷二醇雙(3-磺醯基乙酸酯)、乙二醇雙(3-磺醯基乙酸酯)、三羥甲基丙烷參(3-磺醯基乙酸酯)、丁烷二醇雙(3-磺醯基丙酸酯)、三羥甲基丙烷參(3-磺醯基丙酸酯)、三羥甲基丙烷參(3-磺醯基乙酸酯)、季戊四醇肆(3-磺醯基丙酸酯)、季戊四醇肆(3-磺醯基乙酸酯)、參羥基乙基參(3-磺醯基丙酸酯)、季戊四醇肆(3-磺醯基丁酸酯)、1,4-雙(3-磺醯基丁氧基)丁烷等。
多官能硫醇化合物(T)之含量,相對於光聚合引發劑(C)而言,以0.1~10質量%較佳,更佳者為0.5~7質量%。多官能硫醇化合物(T)之含量為前述範圍時,會有感光性樹脂組成物之感度變高,且顯影性變佳的傾向,故較佳。
本發明之感光性樹脂組成物,以含有界面活性劑(E)較佳。界面活性劑例如聚矽氧烷系界面活性劑、氟系界面活性劑、具有氟原子之聚矽氧烷系界面活性劑等。
聚矽氧烷系界面活性劑,例如具有矽氧烷鍵之界面活性劑。具體而言,例如Toray Silicone DC3PA、同SH7PA、同DC11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、聚醚改性矽油SH8400(商品名:Toray‧Dow Corning(股)製)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化學工業(股)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、TSF4460(Momentive‧Performance‧Material‧Japan合同會社製)等。
氟系界面活性劑,例如聚有氟碳鏈之界面活性劑。具體而言,例如Frorade(註冊商標)FC430、同FC431(Sumitomo 3M(股)製)、Megafac(註冊商標)F142D、同F171、同F172、同F173、同F177、同F183、同R30(DIC(股)製)、Eftop(註冊商標)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(Mitsubishi materials(股)製)、Sauflon(註冊商標)S381、同S382、同SC101、同SC105(旭硝子(股)製)、E5844(Daikin Fine Chemical研究所製)等。
具有氟原子之聚矽氧烷系界面活性劑,例如具有矽氧烷鍵及氟碳鏈之界面活性劑。具體而言,例如Megafac(註冊商標)R08、同BL20、同F475、同F477、同F443(DIC(股)製)等。較佳者為Megafac(註冊商標)F475。
界面活性劑(E)之含量,相對於感光性樹脂組成物而言,以0.001~0.2質量%較佳,以0.002~0.1質量%更佳,以0.01~0.05質量%最佳。藉由含有前述範圍之界面活性劑,可使塗膜之平坦性佳。
於本發明之感光性樹脂組成物中,視其所需亦可併用填充劑、其他的高分子化合物、密接促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定劑、連鏈移動劑等之各種添加劑。
本發明之感光性樹脂組成物,實質上不含顏料及染料等之著色劑。換言之,於本發明之感光性樹脂組成物中,相對於組成物全體之著色劑的含量,例如以未達1質量%較佳,更佳者未達0.5質量%。
本發明之感光性樹脂組成物,填充於光路長為1cm之石英晶胞中,使用分光光度計,以測定波長400~700nm之條件測定透過率時之平均透過率,較佳者為70%以上,更佳者為80%以上。
本發明之感光性樹脂組成物,作為塗膜時,塗膜之平均透過率以90%以上較佳,更佳者為95%以上。該平均透過率,係相對於進行加熱硬化(例如100~250℃、5分鐘~3小時)後之厚度為3μm的塗膜而言,使用分光光度計,以測定波長400~700nm條件測定透過率時之平均值。藉此,可提供在可見光範圍之透明性優異的塗膜。
本發明之感光性樹脂組成物,例如下所述可藉由塗佈於下述之基材(例如玻璃、金屬、塑膠等之基板、形成有濾色板、各種絕緣或導電膜、驅動電路等之此等基板上,形成作為塗膜。塗膜以經乾燥及硬化者較佳。而且,亦可在基板上塗佈本發明之感光性樹脂組成物,且圖型化成企求的形狀,使用作為圖型。此外,亦可形成此等塗膜或圖型作為部分顯示裝置等之構成零件使用。
首先,在基板上塗佈本發明之感光性樹脂組成物。
塗佈可如上所述使用旋轉塗佈器、隙縫&旋轉塗佈器、隙縫塗佈器、噴墨器、輥塗佈器、浸漬塗佈器等之各種塗佈裝置等進行。
其次,以進行減壓乾燥及/或預烘烤,除去溶劑等之揮發成分較佳。藉此,可得平滑的未硬化塗膜。
此時,塗膜之膜厚沒有特別的限制,藉由使用的材料、用途等予以適當調整,例如約1~6μm。
另外,在所得的未硬化塗膜上,經由為形成目的之圖型時的光罩,照射光(例如自水銀燈、發光二極管所產生的紫外線等)。在該光罩上所形成的圖型之形狀及線寬,沒有特別的限制。可藉由使用形成有企求形狀及線寬的圖型之光罩,予以適當調整。
曝光係使用切斷特定的波長範圍(例如未達350nm等)之光的過濾器、選擇性取出特定的波長範圍(例如436nm附近、408nm附近、365nm附近等)之光的帶通路濾光器(band-pass filter)等。此時,為進行組合光罩與基材之正確位置時,亦可使用光罩分析器、分檔器(stepper)等之裝置。
然後,將經光照射的未硬化塗膜與顯影液接觸,藉由使一定部分(例如非曝光部分)予以溶解、顯影,可得目的之圖型形狀。
顯影方法亦可為混拌顯影法、浸漬法、噴霧法等中之任一方法。另外,於顯影時,亦可使基材傾斜任意角度。
顯影時使用的顯影液,以鹼性化合物之水溶液較佳。
鹼性化合物亦可為無機及有機鹼性化合物中之任何一種。
無機鹼性化合物之具體例,如氫氧化鈉、氫氧化鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、矽酸鈉、矽酸鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、硼酸鈉、硼酸鉀、銨等。
此外,有機鹼性化合物,例如氫氧化四甲銨、氫氧化2-羥基乙基三甲銨、單甲胺、二甲胺、三甲胺、單乙胺、二乙胺、三乙胺、單異丙胺、二異丙胺、乙醇胺等。
此等之無機及有機鹼性化合物在水溶液中之濃度,較佳者為0.01~10質量%,更佳者為0.03~5質量%。
前述鹼性化合物之水溶液,亦可含有界面活性劑。
界面活性劑可為非離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑或陽離子系界面活性劑中之任何一種。
界面活性劑例如聚氧化乙烯烷醚、聚氧化乙烯芳醚、聚氧化乙烯烷基芳醚、其他的聚氧化乙烯衍生物、氧化乙烯/氧化丙烯嵌段共聚物、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧化乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧化乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、丙三醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯脂肪酸酯、聚氧化乙烯烷胺等。
陰離子系界面活性劑,例如月桂醇硫酸鈉或油醯醇硫酸鈉之高元醇硫酸鹽類、月桂基硫酸鈉或月桂基硫酸銨之烷基硫酸鹽類、十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基萘磺酸鈉之烷基芳基磺酸鹽類等。
陽離子系界面活性劑,例如硬脂胺鹽酸鹽或月桂基三甲基氯化胺之胺鹽或四級銨鹽等。
鹼顯影液中之界面活性劑的濃度,較佳者為0.01~10質量%之範圍,更佳者為0.05~8質量%,最佳者為0.1~5質量%。
於顯影後進行水洗,視其所需亦可進行後烘烤。後烘烤處理例如以在150~240℃之溫度範圍,進行10~180分鐘較佳。
如此所得的塗膜或圖型,例如作為液晶顯示裝置使用的光隔板、可圖型化的保護膜極為有用。另外,對未硬化塗膜進行曝光時,可藉由使用孔形成用光罩形成孔,作為層間絕緣膜極為有用。另外,對未硬化塗膜進行曝光時,在沒有使用光罩下,藉由進行全面曝光及加熱硬化、或僅進行加熱硬化處理,可形成透明膜。該透明膜作為保護膜極為有用。而且,亦可使用作為觸控板等、顯示裝置之構件。藉此,可以高處理性製造具備高品質之塗膜或圖型之顯示裝置。
本發明之感光性樹脂組成物,於形成圖型時,即使變化曝光量,所得圖型之寬度仍不易變化。
本發明之感光性樹脂組成物,例如適合於形成濾色板及/或構成部分配列基板之透明膜、圖型、光隔板、保護膜、絕緣膜、液晶配向控制用突起、微透鏡、塗佈層等。另外,可利用於具備此等之塗膜及/或圖型作為部分其構成零件之濾色板、配列基板等,以及具備此等濾色板及/或配列基板等之顯示裝置,例如液晶顯示裝置、有機EL裝置等。
於下述中,藉由實施例更詳細說明有關本發明。例中之「%」及「份」,沒有特別限制時,係指質量%及質量份。
[實施例]
(合成例1)
在具備回流冷卻器、滴下漏斗及攪拌機之1L的燒瓶內,以0.02L/分鐘流入氮氣,形成氮氣環境,加入140質量份二乙二醇乙基甲醚,進行攪拌且加熱至70℃。
其次,在190質量份二乙二醇乙基甲醚中溶解40質量份之甲基丙烯酸、360質量份之3,4-環氧基三環[5.2.1.02.6 ]癸基丙烯酸酯(以式(I-1)所示之化合物及以式(II-1)所示之化合物的混合物、莫耳比=50:50),調製溶液。
使用滴下幫浦,於4小時內將所得的溶解液滴入保溫於70℃燒瓶內。
另外,將二乙二醇乙基甲醚240質量份中溶解有聚合引發劑2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)30質量份的溶液,使用別的滴下漏斗,於5小時內滴入燒瓶中。
於聚合引發劑之溶液滴完後,保持於70℃中4小時,然後,冷卻至室溫,製得固成分42.6%之共聚物(樹脂Aa)的溶液。所得的樹脂Aa之重量平均分子量(Mw)為8.0×103 ,分子量分布(Mw/Mn)為1.91,固成分換算的酸值為60mg-KOH/g。
(合成例2)
在具備回流冷卻器、滴下漏斗及攪拌機之1L的燒瓶內,以0.02L/分鐘流入氮氣,形成氮氣環境,加入200質量份3-甲氧基-1-丁醇及105質量份之3-甲氧基丁基乙酸酯,進行攪拌且加熱至70℃。其次,將60質量份甲基丙烯酸、240質量份3,4-環氧基三環[5.2.1.02.6 ]癸基丙烯酸酯(以式(I-1)所示之化合物及以式(II-1)所示之化合物、以莫耳比50:50混合)及3-甲氧基丁基乙酸酯140質量份溶解,調製溶液,且使用滴入漏斗、於4小時內,將該溶解液滴入保溫於70℃之燒瓶內。另外,將3-甲氧基丁基乙酸酯225質量份中溶解有聚合引發劑2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)30質量份之溶液,使用別的滴下漏斗,於4小時內滴入燒瓶內。於聚合引發劑之溶液滴完後,保持於70℃內4小時,再冷卻至室溫,製得固成分32.6質量%之共聚物(樹脂Ab)之溶液。所得的樹脂Ab之重量平均分子量Mw為1.3×104 ,分子量分布(Mw/Mn)為2.50,固成分換算的酸值為110mg-KOH/g。
(合成例3)
在具備回流冷卻器、滴下漏斗及攪拌機之1L的燒瓶內,以0.02L/分鐘流入氮氣,形成氮氣環境,加入140質量份二乙二醇乙基甲醚,進行攪拌且加熱至70℃。
其次,在190質量份二乙二醇乙基甲醚中溶解40質量份 甲基丙烯酸、340質量份3,4-環氧基三環[5.2.1.02.6 ]癸基丙烯酸酯(以式(I-1)所示之化合物及以式(II-1)所示之化合物的混合物、莫耳比=50:50)、20質量份二環戊烯基丙烯酸酯(以下述式(x1)所示之化合物),調製溶液。
使用滴下幫浦,於4小時內將所得的溶解液滴入保溫於70℃燒瓶內。
另外,將二乙二醇乙基甲醚240質量份中溶解有聚合引發劑2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)30質量份的溶液,使用別的滴下漏斗,於5小時內滴入燒瓶中。
於聚合引發劑之溶液滴完後,保持於70℃中4小時,然後,冷卻至室溫,製得固成分41.8%之共聚物(樹脂Ac)之溶液。所得的樹脂Ac之重量平均分子量(Mw)為9.6×103 ,分子量分布(Mw/Mn)為2.02,固成分換算的酸值為60mg-KOH/g。
(合成例4)
在具備回流冷卻器、滴下漏斗及攪拌機之1L的燒瓶內,以0.02L/分鐘流入氮氣,形成氮氣環境,加入140質量份二乙二醇乙基甲醚,進行攪拌且加熱至70℃。
其次,在190質量份二乙二醇乙基甲醚中溶解40質量份 甲基丙烯酸、320質量份3,4-環氧基三環[5.2.1.02.6 ]癸基丙烯酸酯(以式(I-1)所示之化合物及以式(II-1)所示之化合物的混合物、莫耳比=50:50)、40質量份之二環戊烯基丙烯酸酯(以下述式(x2)所示之化合物),調製溶液。
使用滴下幫浦,於4小時內將所得的溶解液滴入保溫於70℃燒瓶內。
另外,將在二乙二醇乙基甲醚240質量份中溶解有聚合引發劑2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)30質量份的溶液,使用別的滴下漏斗,於5小時內滴入燒瓶中。
於聚合引發劑之溶液滴完後,保持於70℃中4小時,然後,冷卻至室溫,製得固成分41.8%之共聚物(樹脂Ad)之溶液。所得的樹脂Ad之重量平均分子量(Mw)為7.9×103 ,分子量分布(Mw/Mn)為1.82,固成分換算的酸值為60mg-KOH/g。
所得的樹脂Aa~Ad之重量平均分子量(Mw)及數平均分子量(Mn)之測定,使用GPC法,以下述之條件進行。
裝置:K2479(島津製作所(股)製)
柱:SHIMADZU Shim-pack GPC-80M
柱溫度:40℃
溶劑:THF(四氫呋喃)
流速:1.0mL/min
檢測器:RI
以上述所得的聚苯乙烯換算的重量平均分子量及數平均分子量之比例(Mw/Mn)作為分子量分布。
<感光性樹脂組成物之調製>
如表1所示之組成,個別混合各成分,製得感光性樹脂組成物1~11。
而且,表1中,樹脂(A)係表示固成分換算的質量份。
樹脂(A);(Aa);以合成例1所得的樹脂Aa
樹脂(A);(Ab);以合成例2所得的樹脂Ab
樹脂(A);(Ac);以合成例3所得的樹脂Ac
樹脂(A);(Ad);以合成例4所得的樹脂Ad
聚合性化合物(B2);(Ba);二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本化藥(股)製)
聚合性化合物(B1);(Bb);三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯(KAYARAD R-684;日本化藥(股)製)(下述構造之化合物)
光聚合引發劑(C);(Ca);2,2’-雙(鄰-氯化苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-二咪唑(B-CIM;保土谷化學工業(股)製)
光聚合引發劑(C);(Cb);2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]丁烷-1-酮(IRGACURE 379EG;BASF Japan公司製)
光聚合引發劑(C);(Cc);N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺(IRGACURE OXE 02;BASF Japan公司製)
光聚合引發助劑(C1);(Cd);2,4-二乙基噻噸酮(KAYACURE;DETX-S;日本化藥(股)製)
光聚合引發助劑(C1);(Ce);2-[2-羰基-2-(2-萘基)亞乙基]-3-甲基苯并噻唑啉(以式(III-1)所示之化合物)
多官能硫醇化合物(T);季戊四醇肆(3-磺醯基丙酸酯)(PEMP;SC有機化學(股)製)
溶劑(D);(Da);3-甲氧基丁醇
溶劑(D);(Db);二乙二醇乙基甲醚
溶劑(D);(Dc);丙二醇單甲醚乙酸酯
溶劑(D);(Dd);3-乙氧基乙基丙酸酯
溶劑(D);(De);3-甲氧基丁基乙酸酯
界面活性劑(E);聚醚改性矽油(Toray‧Dow Corning(股)製;SH8400)
溶劑(D)係感光性樹脂組成物之固成分量如表1之「固成分量[%]予以混合」,且溶劑(D)中之溶劑成分(Da)~(De)之值係表示溶劑(D)中之質量比。
界面活性劑(E)之含量,係表示相對於感光性樹脂組成物之質量比(%)。
<組成物之平均透過率>
有關感光性樹脂組成物1~11,各使用紫外線可見光近紅外線分光光度計(V-650;日本分光(股)製)(石英晶胞、光路長;1cm),測定400~700nm之平均透過率(%)。結果如表1所示。
<膜之平均透過率>
使用所得的感光性樹脂組成物1~11,各以硬化後之膜厚為3μm,以下述之條件製作膜。
將2吋方形的玻璃基板(#1737;Corning公司製)以中性洗劑、水及醇順序洗淨後,予以乾燥。在該玻璃基板上,以後烘烤後之膜厚為3.0μm下旋轉塗佈硬化性樹脂組成物,然後,在乾淨烤箱中、100℃下進行預烘烤3分鐘。繼後,在220℃下進行加熱20分鐘,製得膜。
有關所得的膜,使用顯微分光測光裝置(OSP-SP200;OLYMPUS公司製),測定400~700nm之平均透過率(%)。透過率變高時,係指吸收變小。結果如表1所示。
(實施例1~10及比較例1)
<圖型形成>
將2吋方形的玻璃基板(#1737;Corning公司製)以中性洗劑、水及醇順序洗淨後,予以乾燥。在該玻璃基板上,將感光性樹脂組成物以60mJ/cm2 之曝光量(365nm基準)進行曝光,且進行顯影、水洗,以後烘烤後之膜厚為3.0μm下進行旋轉塗佈,然後,在乾淨烤箱中、100℃下進行預烘烤2分鐘。於冷卻後,使塗佈有該感光性樹脂組成物之基板與石英玻璃製光罩的間隔為200μm,利用曝光機(TME-150RSK;TOPCON(公司)製,光源:超高壓水銀燈)在大氣環境中各以20mJ/cm2 及80mJ/cm2 之曝光量(365nm基準)進行光照射。而且,此時對感光性樹脂組成物之照射,係使來自超高壓水銀燈之放射光通過光學濾色板(UV-33;Asahi Techno Glass(股)製)予以進行。此外,使用圖型(具有1邊為13μm之正方形透光部,且該正方形之間隔為100μm)(即透光部)在同一平面上所形成的光罩作為光罩。
於光照射後,將前述塗膜在25℃下浸漬於含有非離子系界面活性劑0.12%與氫氧化鉀0.04%之水系顯影液中60秒進行顯影且水洗後,在烘箱中235℃下進行後烘烤處理15分鐘,製得圖型。
<圖型寬度之測定>
有關所得的圖型,使用三次元非接觸表面形狀測定系統(Micromap MM527N-PS-M100;(股)菱化系統公司製),測定圖型寬度。對圖型之高度而言,自基板面之5%高度的部分所測定的值作為圖型寬度。結果如表2所示。
<圖型寬度變化量>
由測定所得的圖型寬度之值計算以曝光量80mJ/cm2 所形成的圖型之寬度(W80 ),與以曝光量20mJ/cm2 所形成的圖型之寬度(W20 )之差(W80 -W20 )。若差(W80 -W20 )小時,即使變化曝光量,圖型寬度仍不易變化。結果如表2所示。
本發明之感光性樹脂組成物,由於差(W80 -W20 )小,即使變化曝光量,仍確認圖型之寬度不易變化。
使用該感光性樹脂組成物形成圖型,且藉由利用此等製作顯示裝置,可提高處理性。
[產業上之利用價值]
本發明之感光性樹脂組成物,於形成圖型時,即使變化曝光量,所得的圖型之寬度不易變化,故適合使用於形成構成部分的濾色板及/或配列基板之透明膜、圖型、光隔板、保護膜、絕緣膜、液晶配向控制用突起、微透鏡、塗佈層等。而且,可利用於具備此等之膜及/或圖型作為部分其構成零件的濾色板或配列基板、具備濾色板及/或配列基板等之液晶顯示裝置、有機EL裝置等之顯示裝置。

Claims (5)

  1. 一種感光性樹脂組成物,其特徵係含有(A):含有具脂環式烴構造之構造單位的樹脂,其係含有來自由以式(I)所示之化合物及以式(II)所示之化合物所成之群選出的至少一種構造單位之加成聚合物, [式(I)及式(II)中,R1 及R2 係互相獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基,且該烷基中所含的氫原子可被羥基所取代;X1 及X2 係互相獨立地表示單鍵、-R3 -、*-R3 -O-、*-R3 -S-、*-R3 -NH-;R3 係表示碳數1~6之烷二基;*係表示與O鍵結之鍵](B1):具有碳-碳不飽和鍵與脂環式烴構造之聚合性化合物(B2):具有3以上之丙烯醯氧基之化合物(C):由苯乙酮化合物、肟化合物、二咪唑化合物、三嗪化合物及醯基氧化膦化合物所成之群選出的至少1種之光聚合引發劑,及(D):溶劑,且(A)具有的脂環式烴構造係與(B1)具有的脂環式烴構造相同, (A)之含量相對於(A)、(B1)及(B2)之合計量為20~80質量%,(B1)之含量相對於(B1)與(B2)之合計量為5質量%以上、80質量%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之感光性樹脂組成物,其中(C)係含有苯乙酮化合物之光聚合引發劑。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之感光性樹脂組成物,其中(B1)係具有2個以上之碳-碳不飽和鍵與脂環式烴構造之聚合性化合物。
  4. 一種圖型,其特徵為使用如申請專利範圍第1或2項之感光性樹脂組成物所形成者。
  5. 一種顯示裝置,其特徵為含有如申請專利範圍第4項之圖型者。
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