TWI667543B - Positive photosensitive resin composition, method for producing cured film, cured film, liquid crystal display device, organic electroluminescence display device, and touch panel - Google Patents

Positive photosensitive resin composition, method for producing cured film, cured film, liquid crystal display device, organic electroluminescence display device, and touch panel Download PDF

Info

Publication number
TWI667543B
TWI667543B TW104130710A TW104130710A TWI667543B TW I667543 B TWI667543 B TW I667543B TW 104130710 A TW104130710 A TW 104130710A TW 104130710 A TW104130710 A TW 104130710A TW I667543 B TWI667543 B TW I667543B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
resin composition
photosensitive resin
acid
formula
Prior art date
Application number
TW104130710A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201612646A (en
Inventor
吉田健太
小山一郎
山田悟
Original Assignee
日商富士軟片股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商富士軟片股份有限公司 filed Critical 日商富士軟片股份有限公司
Publication of TW201612646A publication Critical patent/TW201612646A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI667543B publication Critical patent/TWI667543B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/123Connection of the pixel electrodes to the thin film transistors [TFT]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/22Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本發明提供一種感度及硬化性優異的正型感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置、有機電激發光顯示裝置及觸控面板。該正型感光性樹脂組成物包含:含有酸基及/或經酸分解性基保護的酸基且藉由鹼進行環化而硬化的樹脂;下述通式(1)所表示的熱鹼產生劑;光酸產生劑;以及溶劑。式(1)中,R1 表示氫原子或n價的有機基,R2 ~R5 分別獨立地表示氫原子或烷基,n表示1以上的整數。

Description

正型感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置、有機電激發光顯示裝置及觸控面板
本發明是有關於一種正型感光性樹脂組成物。更詳細而言,本發明是有關於一種對於形成液晶顯示裝置、有機電激發光顯示裝置、蝕控面板、積體電路元件、固體攝像元件等電子零件的平坦化膜、保護膜及層間絕緣膜等而言適宜的正型感光性樹脂組成物。另外,本發明是有關於一種硬化膜的製造方法、使正型感光性樹脂組成物硬化而成的硬化膜、使用硬化膜的液晶顯示裝置、有機電激發光顯示裝置等圖像顯示裝置、及觸控面板等輸入裝置。
於液晶顯示裝置及有機電激發光顯示裝置等圖像顯示裝置、以及觸控面板等輸入裝置中,多數情況下設置有進行了圖案形成的層間絕緣膜。於形成層間絕緣膜時,因必需的用以獲得圖案形狀的步驟數少,且可獲得充分的平坦性,故廣泛使用感光性樹脂組成物。
近年來,為了實現製造的效率化或圖像顯示裝置的高性能化,嘗試以較先前高的溫度(例如300℃左右)進行熱處理或製 膜。
聚醯亞胺前驅物或聚苯并噁唑(Polybenzoxazole)前驅物等進行環化而硬化的樹脂可形成耐熱性優異的硬化膜,故嘗試使用含有聚苯并噁唑前驅物或聚醯亞胺前驅物等的感光性樹脂組成物來形成各種微細圖案。
專利文獻1中揭示有含有N-芳香族甘胺酸衍生物與高分子前驅物的負型感光性樹脂組成物。
專利文獻2中揭示有含有鹼可溶性樹脂、感光劑、以及熱鹼產生劑的正型感光性樹脂組成物。作為熱鹼產生劑,使用具有胺甲酸酯系保護基且具有含有氮原子的雜環結構的二級胺。
[現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-282880號公報
[專利文獻2]日本專利特開2013-152381號公報
專利文獻1為以提供如下感光性樹脂組成物為目的的發明,所述感光性樹脂組成物如段落編號0014中所記載般,無關聚醯亞胺前驅物樹脂的種類而獲得大的溶解性對比度,結果可獲得保持充分的製程裕度且形狀良好的圖案,為了達成所述目的,使用N-芳香族甘胺酸衍生物作為光鹼產生劑。即,專利文獻1中,使對N-芳香族甘胺酸衍生物照射光而產生的胺作為觸媒而進行聚 醯亞胺前驅物樹脂的醯亞胺化,藉此使曝光部硬化而於曝光部與未曝光部之間賦予溶解性的差,從而形成負型圖案。
聚醯亞胺前驅物或聚苯并噁唑前驅物等藉由鹼進行環化而硬化的樹脂可形成耐熱性優異的硬化膜,但於該些樹脂的環化反應時,必需高溫下的熱處理。因此,於使用此種樹脂而形成硬化膜的情況下,有可能因樹脂的環化反應時的加熱而使電子零件等產生熱損傷等,從而要求環化溫度的進一步降低,且期望硬化性的進一步改善。
然而,專利文獻1中並未對使環化溫度下降的技術進行研究,且於實施例中,於300℃下加熱1小時來進行醯亞胺化。
進而,專利文獻1是有關於負型感光性樹脂組成物的發明,且未對正型感光性樹脂組成物中的應用進行記載亦無暗示。
另外,專利文獻2雖是有關於正型感光性樹脂組成物的發明,但本發明者對專利文獻2中所揭示的正型感光性樹脂組成物進行了研究,結果得知藉由於曝光部產生的酸而容易引起熱鹼產生劑的脫保護反應,從而感度容易下降。
由此,本發明的目的在於提供一種感度及硬化性優異的正型感光性樹脂組成物。另外,本發明的目的在於提供一種硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置、有機電激發光顯示裝置及觸控面板。
發明者等人進行了研究,結果發現,藉由將下述通式(1) 所表示的熱鹼產生劑、含有酸基及/或酸基經酸分解性基保護的基團且藉由鹼進行環化而硬化的樹脂、以及光酸產生劑併用,可提供感度及硬化性優異的正型感光性樹脂組成物,從而完成了本發明。本發明提供以下的內容。
<1>一種正型感光性樹脂組成物,其包含:含有酸基及/或酸基經酸分解性基保護的基團且藉由鹼進行環化而硬化的樹脂;下述通式(1)所表示的熱鹼產生劑;光酸產生劑;以及溶劑,
式中,R1表示氫原子或n價的有機基,R2~R5分別獨立地表示氫原子或烷基,n表示1以上的整數。
<2>如<1>所述的正型感光性樹脂組成物,其中樹脂為選自含有通式(2)所表示的重複單元的聚苯并噁唑前驅物及含有通式(3)所表示的重複單元的聚醯亞胺前驅物中的至少一種, [化2]
式中,X1及X2分別獨立地表示四價的有機基,Y1及Y2分別獨立地表示二價的有機基,R6及R8分別獨立地表示酸分解性基,R7及R9分別獨立地表示氫原子、交聯性基、烷基、酸分解性基、或-CORc所表示的基團,Rc表示烷基或芳基。
<3>如<1>所述的正型感光性樹脂組成物,其中樹脂為選自含有通式(4)所表示的重複單元的聚苯并噁唑前驅物及含有通式(5)所表示的重複單元的聚醯亞胺前驅物中的至少一種,
式中,X3及X4分別獨立地表示四價的有機基, Y3及Y4分別獨立地表示二價的有機基,R10及R12表示氫原子,R11及R13分別獨立地表示氫原子、交聯性基、烷基、或-CORc所表示的基團,Rc表示烷基或芳基。
<4>如<3>所述的正型感光性樹脂組成物,其進而含有具有酸基的至少一部分經酸分解性基保護的基團的化合物。
<5>如<4>所述的正型感光性樹脂組成物,其中具有酸基的至少一部分經酸分解性基保護的基團的化合物為下述通式(E1)所表示的化合物,
式中,R21表示1價~6價的有機基,R22及R23分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基,R22及R23的任一者為烷基或芳基,R24表示烷基或芳基,R24亦可與R22或R23鍵結而形成環狀醚結構,n1表示1~6的整數。
<6>如<1>~<5>中任一項所述的正型感光性樹脂組成物,其中於通式(1)中,n為1,R1為芳基。
<7>如<1>~<6>中任一項所述的正型感光性樹脂組成物,其中樹脂為聚苯并噁唑前驅物。
<8>一種硬化膜的製造方法,其包括:將如<1>至<7>中任一項所述的正型感光性樹脂組成物塗佈於基板上的步驟;自所塗佈的正型感光性樹脂組成物中去除溶劑的步驟;利用活性放射線對去除了溶劑的正型感光性樹脂組成物進行曝光的步驟;利用顯影液對經曝光的正型感光性樹脂組成物進行顯影的步驟;以及對經顯影的正型感光性樹脂組成物進行熱硬化的步驟。
<9>如<8>所述的硬化膜的製造方法,其中於顯影步驟後且熱硬化步驟前,包括對經顯影的正型感光性樹脂組成物進行曝光的步驟。
<10>一種硬化膜,其是使如<1>至<7>中任一項所述的正型感光性樹脂組成物硬化而成。
<11>如<10>所述的硬化膜,其為層間絕緣膜。
<12>一種液晶顯示裝置,其具有如<10>或<11>所述的硬化膜。
<13>一種有機電激發光顯示裝置,其具有如<10>或<11 >所述的硬化膜。
<14>一種觸控面板,其具有如<10>或<11>所述的硬化膜。
根據本發明,可提供一種感度及硬化性優異的正型感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置、有機電激發光顯示裝置及觸控面板。
1‧‧‧TFT
2‧‧‧配線
3‧‧‧絕緣膜
4‧‧‧平坦化膜
5‧‧‧第一電極
6‧‧‧玻璃基板
7‧‧‧接觸孔
8‧‧‧絕緣膜
10‧‧‧液晶顯示裝置
12‧‧‧背光單元
14、15‧‧‧玻璃基板
16‧‧‧TFT
17‧‧‧硬化膜
18‧‧‧接觸孔
19‧‧‧ITO透明電極
20‧‧‧液晶
22‧‧‧彩色濾光片
30‧‧‧靜電電容方式的觸控面板
31‧‧‧前面板
32‧‧‧邊框層
33‧‧‧第一透明電極圖案
33a‧‧‧墊部分
33b‧‧‧連接部分
34‧‧‧第二透明電極圖案
35‧‧‧絕緣層
36‧‧‧導電性要素
37‧‧‧透明保護層
38‧‧‧開口部
CT‧‧‧對向電極
GI‧‧‧閘極絕緣膜
GT‧‧‧閘極電極
IN1‧‧‧第1層間絕緣膜
IN2‧‧‧第2層間絕緣膜
IN3‧‧‧第3層間絕緣膜
PAS‧‧‧有機絕緣膜
PS‧‧‧半導體膜
PX‧‧‧畫素電極
RAL‧‧‧反射膜
SD1‧‧‧汲極電極
SD2‧‧‧源極電極
SUB1‧‧‧玻璃基板
UC‧‧‧基底膜
圖1表示液晶顯示裝置的一例的構成概念圖。
圖2為液晶顯示裝置的另一例的構成概念圖。
圖3表示有機EL(Electroluminescence)顯示裝置的一例的構成概念圖。
圖4為表示靜電電容方式的觸控面板的構成例的剖面圖。
圖5為表示前面板的一例的說明圖。
圖6為表示第一透明電極圖案及第二透明電極圖案的一例的說明圖。
以下,對本發明的內容加以詳細說明。以下記載的構成要件的說明有時是根據本發明的具代表性的實施方式來進行,但本發明不限定於此種實施方式。
再者,於本申請案說明書中,「~」是以包括其前後所記載的 數值作為下限值及上限值的含義而使用。
於本說明書中的基團(原子團)的表述中,未記載經取代及未經取代的表述包含不具有取代基的基團(原子團),並且亦包含具有取代基的基團(原子團)。例如所謂「烷基」,不僅包含不具有取代基的烷基(未經取代的烷基),而且亦包含具有取代基的烷基(經取代的烷基)。
於本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯,「(甲基)丙烯酸」表示丙烯酸及甲基丙烯酸,「(甲基)丙烯醯基」表示丙烯醯基及甲基丙烯醯基。
於本說明書中,固體成分為25℃下的固體成分。
於本說明書中,聚合物的重量平均分子量及數量平均分子量定義為由凝膠滲透層析儀(Gel Permeation Chromatograph,GPC)測定所得的聚苯乙烯換算值。聚合物的重量平均分子量及數量平均分子量例如可藉由使用HLC-8120(東曹(股)製造),使用TSK gel Multipore HXL-M(東曹(股)製造,7.8mm ID×30.0cm)作為管柱,且使用四氫呋喃(Tetrahydrofuran,THF)作為洗滌液而求出。
本發明的正型感光性樹脂組成物(以下,亦稱為感光性樹脂組成物)包含:(A)含有酸基及/或酸基經酸分解性基保護的基團且藉由鹼進行環化而硬化的樹脂;(B)後述的通式(1)所表示的熱鹼產生劑;(C)光酸產生劑;以及(D)溶劑。
藉由設為所述構成而可形成感度及硬化性優異的感光性樹脂 組成物。發明的效果顯現機制的一例如下述般進行推測,但若為可獲得同樣的效果者,則並無特別限定。即,認為通式(1)所表示的熱鹼產生劑為具有羧基的化合物,且於通常的狀態下具有酸性的性狀。因此,於加熱前的狀態下、尤其是於曝光階段可使組成物成為酸性狀態,且使利用曝光的羧基或酚性羥基的產生良好地進行,從而達成優異的感度。該熱鹼產生劑藉由加熱而羧基發生脫羧反應或環化去水反應而消失,藉此之前經中和的已不活性化的胺部位變為活性,成為鹼性。即,於曝光後用以硬化的加熱時,若熱鹼產生劑受到加熱,則進行下式的反應而生成鹼。而且,藉由自熱鹼產生劑產生的鹼而促進樹脂的環化反應,因此提高硬化性。
進而,亦可中和硬化膜中游離的酸等,因此可抑制因酸的影響所致的電極部等中的金屬變色,從而可使形成圖像顯示裝置或輸入裝置等時的顯示不均良化。
另外,通式(1)所表示的熱鹼產生劑於室溫(加熱前的狀態)下為酸性,故不會促進樹脂的環化反應。因此,即便於將通式(1)所表示的熱鹼產生劑與藉由鹼進行環化而促進硬化的樹脂混合的狀態下進行長期保存,若不進行加熱則反應不會進行,因此保存穩定性亦優異。
[化5]
本發明的感光性樹脂組成物可較佳地用作正型感光性樹脂組成物,尤其可較佳地用作化學增幅型正型感光性樹脂組成物。
以下,對本發明的感光性樹脂組成物的各成分加以說明。
<(A)樹脂>
本發明的感光性樹脂組成物包含含有酸基及/或酸基經酸分解性基保護的基團且藉由鹼進行環化而硬化的樹脂。樹脂較佳為具有酸基經酸分解性基保護的基團。根據該態樣,容易獲得感度優異的感光性樹脂組成物。
樹脂較佳為藉由加熱而產生環化反應從而能夠形成含雜環聚合物的含雜環聚合物前驅物。作為含雜環聚合物前驅物,較佳為聚苯并噁唑前驅物及/或聚醯亞胺前驅物,就容易獲得透過性優異的硬化膜的理由而言更佳為聚苯并噁唑前驅物。該些樹脂的環化溫度高,先前於300℃以上進行加熱而進行環化,但根據本發明,即便為該些樹脂,亦可於300℃以下(較佳為200℃以下,更佳為180℃以下)進行加熱,藉此使環化反應充分地進行,從而更顯著地獲得本發明的效果。
相對於感光性樹脂組成物的總固體成分,本發明的感光性樹脂組成物中的樹脂的含量較佳為35質量%~95質量%。下限更佳 為40質量%以上,進而佳為50質量%以上。上限更佳為90質量%以下。
以下,對聚苯并噁唑前驅物、聚醯亞胺前驅物加以說明。
<<聚苯并噁唑前驅物>>
(第1態樣)
於本發明中,第1態樣的聚苯并噁唑前驅物較佳為具有酸基經酸分解性基保護的基團,更佳為含有下述通式(2)所表示的重複單元。下述通式(2)所表示的重複單元較佳為以聚苯并噁唑前驅物的所有重複單元的50莫耳%~100莫耳%的比例而含有,更佳為70莫耳%~100莫耳%。
使用第1態樣的聚苯并噁唑前驅物的感光性樹脂組成物例如藉由與產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑組合來使用而容易獲得感度、硬化性優異的感光性樹脂組成物。
式中,X1表示四價的有機基,Y1分別獨立地表示二價的有機基,R6分別獨立地表示酸分解性基,R7分別獨立地表示氫原子、交聯性基、烷基、酸分解性基、或-CORc所表示的基團,Rc表示烷基或芳基。
X1表示四價的有機基。四價的有機基並無特別限制,較佳為具有至少一個以上的環狀結構,更佳為具有1個~10個環狀結構,進而佳為具有1個~5個環狀結構。
環狀結構可為芳香族環、雜環、脂肪族環的任一者,較佳為包含芳香族環或雜環,更佳為包含芳香族環。藉由四價的有機基具有環狀結構,容易形成耐光性或耐化學品性優異的硬化膜。
作為芳香族環,例如可列舉:苯環、萘環、蒽環、茀環等。作為雜環,可列舉:呋喃環、噻吩環、吡咯環、吡咯啉環、吡咯啶環、噁唑環、異噁唑環、噻唑環、異噻唑環、咪唑環、咪唑啉環、咪唑啶環、吡唑環、吡唑啉環、吡唑啶環、三唑環、呋呫環、四唑環、吡喃環、噻哌喃(thiine)環、吡啶環、哌啶環、噁嗪環、嗎啉環、噻嗪環、噠嗪環、嘧啶環、吡嗪環、哌嗪環及三嗪環等。作為脂肪族環,可列舉:環戊烷環、環己烷環、環庚烷環等。
於四價的有機基具有多個環狀結構的情況下,環可進行縮環,多個環亦可經由單鍵、或連結基而連結。作為連結基,例如較佳為-O-、-S-、-C(CF3)2-、-CH2-、-SO2-、-NHCO-及包含該等的組合的基團,更佳為-SO2-、-CH2-、-C(CF3)2-及將該等組合而成的基團,進而佳為-C(CF3)2-。
四價的有機基較佳為具有多個環狀結構的基團,更佳為2個以上的芳香族環經由單鍵、或連結基而連結。
作為X1的具體例,可列舉以下基團。以下的式中,*1或*2的任一者表示與-OR7的連結鍵,另一者表示與聚合物主鏈的連 結鍵,*3或*4的任一者表示與-OR8的連結鍵,另一者表示與聚合物主鏈的連結鍵。
X1較佳為(X-1)~(X-4),更佳為(X-1)、(X-3)、(X-4),尤佳為(X-1)。若X1為(X-1),則容易獲得溶劑溶解性、感度優異的感光性樹脂組成物。
[化7]
R6表示酸分解性基。酸分解性基只要為藉由酸的作用而分解並產生羥基、羧基等鹼可溶性基的基團,則可較佳地使用任意者。例如可列舉縮醛基、縮酮基、矽烷基、矽烷基醚基、三級烷基酯基等,就感度的觀點而言,較佳為縮醛基。
作為酸分解性基的具體例,可列舉:第三丁氧基羰基、異丙 氧基羰基、四氫吡喃基、四氫呋喃基、乙氧基乙基、甲氧基乙基、乙氧基甲基、三甲基矽烷基、第三丁氧基羰基甲基、三甲基矽烷基醚基等。就感度的觀點而言,較佳為乙氧基乙基、四氫呋喃基。
R7表示氫原子、交聯性基、烷基、酸分解性基、或-CORc所表示的基團,Rc表示烷基或芳基。
R7所表示的烷基可為直鏈、分支、環狀的任一種。當為直鏈烷基時,碳數較佳為1~20,更佳為1~15,進而佳為1~10。當為分支烷基時,碳數較佳為3~20,更佳為3~15,進而佳為3~10。當為環狀烷基時,碳數較佳為3~15,更佳為5~15,進而佳為5~10。作為具體的烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、辛基、環戊基、環己基、降冰片基、金剛烷基等。烷基可具有取代基,亦可未經取代。
作為取代基的例子,例如可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子等鹵素原子,氰基,醯胺基,磺醯基醯胺基。
R7所表示的交聯性基只要為藉由熱而引起交聯反應者,則並無限制。可列舉:環氧基、氧雜環丁基、具有乙烯性不飽和鍵的基、封閉異氰酸酯基、烷氧基甲基、羥甲基、胺基等。
R7所表示的酸分解性基可列舉R6中所說明的酸分解性基,較佳範圍亦相同。
Rc所表示的烷基的含義與R7中所說明的烷基相同,較佳範圍亦相同。烷基可具有取代基,亦可未經取代。作為取代基,可列舉所述取代基。
作為Rc所表示的芳基,較佳為碳數6~20的芳基,更佳為碳數6~14的芳基,進而佳為碳數6~10的芳基。具體而言,作為芳基,可列舉:苯基、甲苯甲醯基、均三甲苯基、萘基等。芳基可具有取代基,亦可未經取代。作為取代基,可列舉所述取代基。
第1態樣的聚苯并噁唑前驅物較佳為聚苯并噁唑前驅物的所有重複單元所具有的酸基的5%~80%經酸分解性基保護,更佳為10%~60%經酸分解性基保護。下限進而佳為15%以上。上限進而佳為50%以下,尤佳為45%以下。若酸分解性基的含有率為所述範圍,則感度進而更優異。再者,此處所謂聚苯并噁唑前驅物的所有重複單元所具有的酸基,是指利用酸分解性基進行保護之前的狀態下的、聚苯并噁唑前驅物的所有重複單元所具有的酸基。作為酸基,較佳為直接鍵結於芳香環的羥基,更佳為酚性羥基。
Y1表示二價的有機基。作為二價的有機基,可列舉:環狀的脂肪族基,直鏈的脂肪族基,分支的脂肪族基,芳香族環基,或者包含該等與-CH2-、-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-NHCO-、及-C(CF3)2-的至少一種的組合的基團。
作為環狀的脂肪族基,可列舉:環狀伸烷基、環狀伸烯基、環狀伸炔基等。環狀的脂肪族的碳數較佳為3~15,更佳為6~12。若碳數為所述範圍,則容易獲得耐光性、耐化學品性優異的硬化膜。環狀的脂肪族基較佳為6員環。Y1所表示的環狀的脂 肪族基可具有取代基,亦可未經取代。較佳為未經取代。
作為取代基,可列舉:烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、芳氧基、鹵素原子等。
再者,於環狀的脂肪族基具有取代基的情況下,將環狀的脂肪族基的碳數設為除去取代基的碳數之後的數。
作為環狀的脂肪族基的具體例,可列舉環狀脂肪族二羧酸去除羧基之後所殘存的殘基(環狀的脂肪族基)。具體而言,可列舉以下所示的基團,較佳為伸環丙基、伸環丁基、伸環戊基、伸環己基、雙伸環己基、伸金剛烷基,更佳為伸環己基或雙伸環己基。
作為直鏈或分支的脂肪族基,可列舉伸烷基、伸烯基、 伸炔基、聚氧伸烷基等,較佳為伸烷基、伸烯基、伸炔基,更佳為伸烷基。
直鏈或分支的脂肪族基的碳數較佳為4~20,更佳為4~15,進而佳為4~12。若碳數為所述範圍,則溶劑溶解性良好。
作為直鏈或分支的脂肪族基的具體例,可列舉直鏈的脂肪族二羧酸或分支的脂肪族二羧酸去除羧基之後所殘存的殘基(脂肪族基)。
作為直鏈的脂肪族二羧酸,例如可列舉:己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、十六烷二酸、十七烷二酸、十八烷二酸、十九烷二酸、二十烷二酸、二十二烷二酸等。
作為分支的脂肪族二羧酸,例如可列舉:3-甲基戊二酸、3,3-二甲基戊二酸、2-甲基己二酸、2-乙基己二酸、2-丙基己二酸、2-丁基己二酸、3-甲基己二酸、3-第三丁基己二酸、2,3-二甲基己二酸、2,4-二甲基己二酸、3,3-二甲基己二酸、3,4-二甲基己二酸、2,4,4-三甲基己二酸、2,2,5,5-四甲基己二酸、2-甲基庚二酸、3-甲基庚二酸、3-甲基辛二酸、2-甲基癸二酸、壬烷-2,5-二羧酸等。
芳香族環基可為單環,亦可為多環。芳香族環基亦可為包含雜原子的雜芳香族環基。作為芳香族環的具體例,可列舉:苯環、萘環、并環戊二烯(pentalene)環、茚(indene)環、薁環、并環庚三烯(heptalene)環、苯并二茚(indecene)環、苝環、稠五苯(pentacene)環、苊環、菲環、蒽環、稠四苯環、1,2-苯并菲 (chrysene)環、聯伸三苯(triphenylene)環、茀環、聯苯環、吡咯環、呋喃環、噻吩環、咪唑環、噁唑環、噻唑環、吡啶環、吡嗪環、嘧啶環、噠嗪環、吲哚嗪環、吲哚環、苯并呋喃環、苯并噻吩環、異苯并呋喃環、喹嗪環、喹啉環、酞嗪環、萘啶環、喹噁啉環、喹唑啉環、異喹啉環、咔唑環、啡啶(phenanthridine)環、吖啶環、啡啉環、噻蒽(thianthrene)環、苯并哌喃(chromene)環、氧雜蒽(xanthene)環、啡噁噻(phenoxathiin)環、啡噻嗪(phenothiazine)環、及啡嗪環。
第1聚苯并噁唑前驅物較佳為含有合計為所有重複單元的70mol%以上的Y1為環狀的脂肪族基所表示的重複單元與Y1為直鏈或分支的脂肪族基所表示的重複單元,較佳為70mol%~100mol%,更佳為80mol%~100mol%。另外,Y1為環狀的脂肪族基所表示的重複單元與Y1為直鏈或分支的脂肪族基所表示的重複單元的比率以莫耳比計較佳為9:1~3:7,更佳為8.5:1.5~3.5:6.5,進而佳為8:2~4:6。
<<<其他重複單元>>>
聚苯并噁唑前驅物亦可含有後述的通式(4)所表示的重複單元。
另外,亦可含有除通式(2)所表示的重複單元及後述的通式(4)所表示的重複單元以外的重複單元(亦稱為其他重複單元)。
作為其他重複單元,例如可例示通式(a1)所表示的重複單元、通式(a2)所表示的重複單元。
通式(a1)中,Y11表示芳香族環基,環狀的脂肪族基,直鏈的脂肪族基,分支的脂肪族基,或者包含該等與-CH2-、-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-NHCO-、及-C(CF3)2-的至少一種的組合的基團,X11表示芳香族環基,環狀的脂肪族基,或者包含該等與-CH2-、-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-NHCO-、及-C(CF3)2-的至少一種的組合的基團。
芳香族環基、環狀的脂肪族基、直鏈的脂肪族基、分支的脂肪族基可列舉上文所述者,較佳範圍亦相同。
通式(a2)中,Y12表示芳香族環基,環狀的脂肪族基,直鏈的脂肪族基,分支的脂肪族基,或者包含該等與-CH2-、-O-、-S-、-SO2-、-CO-、-NHCO-、及-C(CF3)2-的至少一種的組合的基團,X12表示包含矽原子的基團。
芳香族環基、環狀的脂肪族基、直鏈的脂肪族基、分支的脂肪族基可列舉上文所述者,較佳範圍亦相同。
X12所表示的包含矽原子的基團較佳為下述所表示的基團。
R20及R21分別獨立地表示二價的有機基,R22及R23分別獨立地表示一價的有機基。
R20及R21所表示的二價的有機基並無特別限制,具體可列舉:碳數1~20的直鏈或分支的伸烷基、碳數6~20的伸芳基、碳數3~20的二價的環狀脂肪族基、或者將該等組合而成的基團。
直鏈或分支的伸烷基的碳數較佳為1~20,更佳為1~10,進而佳為1~6。具體而言,可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、異伸丙基、伸丁基、第三伸丁基等。
伸芳基的碳數較佳為6~20,更佳為6~14,進而佳為6~10。作為具體的伸芳基,可列舉:1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、1,2-伸苯基、伸萘基、伸蒽基等。
二價的環狀脂肪族基的碳數較佳為3~20,更佳為3~10,進而佳為5~6。作為二價的環狀脂肪族基,可列舉:1,4-伸環己基、1,3-伸環己基、1,2-伸環己基等。
碳數1~20的直鏈或分支的伸烷基、碳數6~20的伸芳基、及碳數3~20的二價的環狀脂肪族基可具有取代基。作為取代基, 可列舉:碳數1~6的烷基、鹵素原子、氰基、醯胺基、磺醯基醯胺基等。
將碳數1~20的直鏈或分支的伸烷基、碳數6~20的伸芳基、或碳數3~20的二價的環狀脂肪族基組合而成的基團並無特別限制,較佳為碳數3~20的二價的環狀脂肪族基組合而成的基團。以下,作為將碳數1~20的直鏈或分支的伸烷基、碳數6~20的伸芳基、或碳數3~20的二價的環狀脂肪族基組合而成的基團的具體例而列舉以下者,但並不限定於該些具體例。
作為R22及R23所表示的一價的有機基,可列舉碳數1~20的直鏈或分支的烷基或碳數6~20的芳基。
直鏈或分支的烷基的碳數較佳為1~20,更佳為1~10,進而佳為1~6。具體而言,作為烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第三丁基等。
芳基的碳數較佳為6~20,更佳為碳數6~14,進而佳為6~10。具體而言,作為芳基,可列舉:苯基、甲苯甲醯基、均三甲 苯基、萘基等。
碳數1~20的直鏈或分支的烷基、芳基可具有取代基。作為取代基,可列舉:碳數1~6的烷基、鹵素原子、氰基、醯胺基、磺醯基醯胺基等。
(第2態樣)
於本發明中,第2態樣的聚苯并噁唑前驅物更佳為含有下述通式(4)所表示的重複單元。下述通式(4)所表示的重複單元較佳為以聚苯并噁唑前驅物的所有重複單元的50莫耳%~100莫耳%的比例而含有,更佳為70莫耳%~100莫耳%。
式中,X3表示四價的有機基,Y3表示二價的有機基,R10表示氫原子,R11表示氫原子、交聯性基、烷基、或-CORc所表示的基團,Rc表示烷基或芳基。
通式(4)中的X3、Y3的含義與通式(2)中的X1、Y1相同,較佳範圍亦相同。
通式(4)的R11所表示的交聯性基、烷基、-CORc所表示的基團的含義與通式(2)的R7中所說明的交聯性基、烷基、-CORc所表示的基團相同,較佳範圍亦相同。
第2態樣的聚苯并噁唑前驅物較佳為所有重複單元中所含的R10及R11的5%~100%為氫原子,更佳為60%~95%為氫原子。下限進而佳為70%以上。上限進而佳為90%以下。尤其若氫原子的含有率為所述範圍,則感度進而更優異。
第2態樣的聚苯并噁唑前驅物亦可進而含有上文所述的其他重複單元。作為其他重複單元,例如可例示上文所述的通式(a1)所表示的重複單元、通式(a2)所表示的重複單元。
使用第2態樣的聚苯并噁唑前驅物的感光性樹脂組成物藉由使用醌二疊氮化合物作為光酸產生劑並進而調配後述的具有酸基的至少一部分經酸分解性基保護的基團的化合物((E)化合物),而容易獲得感度優異的感光性樹脂組成物。
本發明中的聚苯并噁唑前驅物較佳為具有末端由單官能醯氯封閉的結構。根據該態樣,容易獲得透過率良好的硬化膜。作為單官能醯氯,例如可列舉:乙醯氯、丁醯氯、丙醯氯、2-乙基己醯氯、環己甲醯氯、苯甲醯氯、萘醯氯、丙烯醯氯、庚醯氯、異丁醯氯、異壬醯氯、新癸醯氯、辛醯氯、特戊醯氯、戊醯氯、甲氧基乙醯氯、乙醯氧基乙醯氯、苯基乙醯氯、桂皮醯氯、甲基丙烯醯氯、2-呋喃甲醯氯、3-氯丙醯氯、4-氯丁醯氯、5-氯戊醯氯、二乙基胺甲醯氯、氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯、氯甲酸丙酯、氯甲酸正丁酯、氯甲酸第二丁酯、氯甲酸戊酯、氯甲酸正己酯、氯甲酸正辛酯、氯甲酸-2-乙基己酯、氯甲酸環己酯、氯甲酸-4-第三丁基環己酯、氯甲酸鯨蠟酯、氯甲酸苄酯、氯甲酸-2-氯乙酯等。
就溶劑溶解性的觀點而言,較佳為碳數3以上的醯氯。就耐溶劑性的觀點而言,較佳為碳數12以下的醯氯。就熱穩定性的觀點而言,較佳為甲醯氯。
聚苯并噁唑前驅物較佳為單側末端或兩末端為通式(b1)所表示的基團,更佳為兩末端為通式(b1)所表示的基團。
通式(b1)中,Z表示單鍵、碳原子或硫原子,R30表示一價的有機基,n表示0或1,當Z為單鍵時,a為0,當Z為碳原子時,a為1,當Z為硫原子時,a為2,當n為0時,兩個R30可彼此鍵結而形成環。
Z表示單鍵、碳原子或硫原子,較佳為單鍵、或碳原子。
R30表示一價的有機基。一價的有機基並無特別限制,可例示每一分子的式量為20~500者。另外,構成一價的有機基的原子較佳為選自碳原子、氧原子、氮原子、氫原子、硫原子中,更佳為選自碳原子、氧原子、氮原子、氫原子中。
具體而言,更佳為烷基(較佳為碳數1~10,更佳為碳數1 ~6)、烯基(較佳為碳數2~10,更佳為碳數2~6)、炔基(較佳為碳數2~10,更佳為碳數2~6)、芳基(較佳為碳數6~20,更佳為碳數6~10)、烷氧基(較佳為碳數1~10,更佳為碳數1~6)、羧基、交聯性基、以及包含氧原子、羰基、磺醯基、伸芳基(較佳為碳數6~20,更佳為碳數6~10)、伸烷基(較佳為碳數1~10,更佳為碳數1~6)、伸烯基(較佳為碳數2~10,更佳為碳數2~6)、及伸炔基(較佳為碳數2~10,更佳為碳數2~6)與烯基、炔基、芳基、羰基、羧基、氧原子、伸烷基、伸炔基或伸芳基的組合的基團。
該些基團可具有取代基,作為取代基,可列舉:羥基、烷基、鹵素原子、氰基、醯胺基、磺醯基醯胺基等。
作為通式(b1)所表示的基團的具體例,可列舉以下者,但並不限定於該些具體例。式中,Ph表示苯基,n-Pr表示正伸丙基。
[化14]
[化16]
[化17]
聚苯并噁唑前驅物的重量平均分子量(Mw)較佳為3,000~200,000。下限更佳為4,000以上,進而佳為5,000以上。上限更佳為100,000以下,進而佳為50,000以下。另外,數量平均分子量(Mn)較佳為1,000~50,000。下限更佳為2,000以上,進而佳為3,000以上。上限更佳為40,000以下,進而佳為30,000以下。藉由設為該範圍,可使微影性能與硬化膜物性優異。
本發明所使用的聚苯并噁唑前驅物可參照日本專利特開2008-224970號公報的記載來合成。另外,本發明中,較佳為利用 單官能醯氯將末端封閉。利用單官能醯氯的末端封閉例如可藉由在聚合反應時預先混入單官能醯氯而一次性合成。
<<聚醯亞胺前驅物>>
(第1態樣)
於本發明中,第1態樣的聚醯亞胺前驅物較佳為具有酸基經酸分解性基保護的基團,更佳為含有下述通式(3)所表示的重複單元。下述通式(3)所表示的重複單元較佳為以聚醯亞胺前驅物的所有重複單元的50莫耳%~100莫耳%的比例而含有,更佳為70莫耳%~100莫耳%。
使用第1態樣的聚醯亞胺前驅物的感光性樹脂組成物例如藉由與產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑組合來使用而容易獲得感度、硬化性優異的感光性樹脂組成物。
式中,X2表示四價的有機基,Y2表示二價的有機基,R8表示酸分解性基,R9表示氫原子、交聯性基、烷基、酸分解性基、或-CORc所表示的基團,Rc表示烷基或芳基。
通式(3)中的X2、Y2可列舉與通式(2)中所說明的X1、Y1相同者,較佳範圍亦相同。
通式(3)的R8所表示的酸分解性基、R9所表示的交聯性基、烷基、酸分解性基、-CORc所表示的基團可列舉與通式(2)的R6、R7中所說明的交聯性基、烷基、酸分解性基、-CORc所表示的基團相同者,較佳範圍亦相同。
第1態樣的聚醯亞胺前驅物較佳為聚醯亞胺前驅物的所有重複單元所具有的酸基的5%~80%經酸分解性基保護,更佳為10%~60%經酸分解性基保護。下限進而佳為15%以上。上限進而佳為50%以下,尤佳為45%以下。根據該態樣可形成高感度的感光性樹脂組成物。尤其若酸分解性基的含有率為所述範圍,則感度進而更優異。再者,此處所謂聚醯亞胺前驅物的所有重複單元所具有的酸基,是指利用酸分解性基進行保護之前的狀態下的、聚醯亞胺前驅物的所有重複單元所具有的酸基。作為酸基,較佳為直接鍵結於芳香環的羥基,更佳為酚性羥基。
第1態樣的聚醯亞胺前驅物亦可含有後述的通式(5)所表示的重複單元。另外,亦可含有上文所述的聚苯并噁唑前驅物中所說明的其他重複單元。作為其他重複單元,例如可例示上文所述的通式(a1)所表示的重複單元、通式(a2)所表示的重複單元。
(第2態樣)
於本發明中,第2態樣的聚醯亞胺前驅物較佳為含有下述通式(5)所表示的重複單元。下述通式(5)所表示的重複單元較佳為以聚醯亞胺前驅物的所有重複單元的50莫耳%~100莫耳% 的比例而含有,更佳為70莫耳%~100莫耳%。
式中,X4表示四價的有機基,Y4表示二價的有機基,R12表示氫原子,R13表示氫原子、交聯性基、烷基、或-CORc所表示的基團,Rc表示烷基或芳基。
通式(5)中的X4、Y4可列舉與通式(2)中所說明的X1、Y1相同者,較佳範圍亦相同。
通式(5)的R13所表示的交聯性基、烷基、-CORc所表示的基團可列舉與通式(2)的R7中所說明的交聯性基、烷基、-CORc所表示的基團相同者,較佳範圍亦相同。
第2態樣的聚醯亞胺前驅物較佳為所有重複單元中所含的R12及R13的5%~100%為氫原子,更佳為60%~95%為氫原子。下限進而佳為70%以上。上限進而佳為90%以下。尤其若氫原子的含有率為所述範圍,則感度進而更優異。
使用第2態樣的聚醯亞胺前驅物的感光性樹脂組成物藉由使用醌二疊氮化合物作為光酸產生劑並進而調配酸基的至少一部分經酸分解性基保護的化合物,而容易獲得感度優異的感光性樹脂組成物。
第2態樣的聚醯亞胺前驅物亦可含有上文所述的聚苯并噁唑前驅物中所說明的其他重複單元。作為其他重複單元,例如可例示上文所述的通式(a1)所表示的重複單元、通式(a2)所表示的重複單元。
聚醯亞胺前驅物的重量平均分子量(Mw)較佳為3,000~200,000。下限更佳為4,000以上,進而佳為5,000以上。上限更佳為100,000以下,進而佳為50,000以下。另外,數量平均分子量(Mn)較佳為1,000~50,000。下限更佳為2,000以上,進而佳為3,000以上。上限更佳為40,000以下,進而佳為30,000以下。藉由設為該範圍,可使微影性能與硬化膜物性優異。
本發明所使用的聚醯亞胺前驅物可使四羧酸二酐與二胺進行反應來合成。例如,可參照日本專利特開2014-66764號公報的記載來合成。
<(B)熱鹼產生劑>
本發明的感光性樹脂組成物含有下述通式(1)所表示的熱鹼產生劑。以下,亦將通式(1)所表示的熱鹼產生劑稱為(B)熱鹼產生劑。
式中,R1表示氫原子或n價的有機基,
R2~R5分別獨立地表示氫原子或烷基,n表示1以上的整數。
通式(1)中,R1表示氫原子或n價的有機基。作為有機基,可列舉:脂肪族基、芳香族環基、及將脂肪族基或芳香族環基與後述的連結基組合而成的基團等。作為連結基,例如可列舉:-COO-、-OCO-、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO2-或該等的多個連結而成的連結基等。較佳為-COO-、-OCO-。作為將脂肪族基或芳香族環基與連結基組合而成的基團的具體例,可列舉:烷氧基羰基、醯基氧基等。
R1較佳為芳香族環基。藉由將R1設為芳香族環基,可容易於更低的溫度下產生沸點高的鹼。藉由提高所產生的鹼的沸點,可難以因後烘烤時的加熱等而揮發或分解,從而可使樹脂的環化更有效的進行。作為R1為一價的芳香族環基時的例子,可列舉芳基、雜芳基,較佳為芳基。
作為R1為一價的脂肪族基時的例子,可列舉:烷基、烯基等。
烷基的碳數較佳為1~30,更佳為1~20,進而佳為1~10。烷基可為直鏈、分支、環狀的任一種。烷基可具有取代基,亦可未經取代。作為烷基的具體例,可列舉:甲基、乙基、第三丁基、十二烷基、環戊基、環己基、環庚基、金剛烷基等。
烯基的碳數較佳為2~30,更佳為2~20,進而佳為2~10。烯基可為直鏈、分支、環狀的任一種。烯基可具有取代基,亦可未經取代。烯基可列舉:乙烯基、(甲基)烯丙基等。
作為R1為二價的脂肪族基時的例子,可列舉自所述一價的脂肪族基中去除一個以上的氫原子而成的基團。
作為芳香族環基,可為單環,亦可為多環。芳香族環基亦可為包含雜原子的雜芳香族環基。芳香族環基可具有取代基,亦可未經取代。作為芳香族環基的具體例,可列舉:苯環、萘環、并環戊二烯環、茚環、薁環、并環庚三烯環、苯并二茚環、苝環、稠五苯環、苊環、菲環、蒽環、稠四苯環、1,2-苯并菲環、聯伸三苯環、茀環、聯苯環、吡咯環、呋喃環、噻吩環、咪唑環、噁唑環、噻唑環、吡啶環、吡嗪環、嘧啶環、噠嗪環、吲哚嗪環、吲哚環、苯并呋喃環、苯并噻吩環、異苯并呋喃環、喹嗪環、喹啉環、酞嗪環、萘啶環、喹噁啉環、喹唑啉環、異喹啉環、咔唑環、啡啶環、吖啶環、啡啉環、噻蒽環、苯并哌喃環、氧雜蒽環、啡噁噻環、啡噻嗪環、及啡嗪環,最佳為苯環。
芳香族環基的多個芳香環亦可經由單鍵或後述的連結基而連結。作為連結基,例如可列舉:-COO-、-OCO-、-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO2-、伸烷基(較佳為碳數1~10的直鏈伸烷基或分支伸烷基)、伸環烷基(較佳為碳數3~10的伸環烷基)或該等的多個連結而成的連結基等。較佳為伸烷基、-O-及包含該等的組合的基團,更佳為伸烷基與-O-的組合。伸烷基、伸環烷基可未經取代,亦可具有取代基。作為取代基,可列舉後述的取代基。
作為多個芳香環經由單鍵或連結基連結而成的芳香族環基的具體例,可列舉:聯苯基、二苯基甲烷、二苯基丙烷、二苯基異 丙烷、三苯基甲烷、四苯基甲烷、二苯氧基甲烷、二苯氧基乙烷等。
烷氧基羰基的碳數較佳為1~30,更佳為1~20,進而佳為1~10。烷氧基羰基可為直鏈、分支的任一種。烷氧基羰基可具有取代基,亦可未經取代。
醯基氧基的碳數較佳為1~30,更佳為1~20,進而佳為1~10。醯基氧基可為直鏈、分支的任一種。醯基氧基可具有取代基,亦可未經取代。
作為R1所表示的有機基可具有的取代基的例子,例如可列舉:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子等鹵素原子;甲氧基、乙氧基及第三丁氧基等烷氧基;苯氧基及對甲苯基氧基等芳氧基;甲氧基羰基、第三丁氧基羰基及苯氧基羰基等烷氧基羰基;乙醯氧基、丙醯氧基及苯甲醯氧基等醯基氧基;乙醯基、苯甲醯基、異丁醯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基及甲氧草醯基(methoxalyl)等醯基;甲硫基及第三丁硫基等烷硫基;苯硫基及對甲苯硫基等芳硫基;甲基、乙基、第三丁基及十二烷基等烷基;環戊基、環己基、環庚基、金剛烷基等環烷基;苯基、對甲苯基、二甲苯基、枯烯基、萘基、蒽基及菲基等芳基;羥基;羧基;甲醯基;磺基;氰基;烷基胺基羰基;芳基胺基羰基;磺醯胺基;矽烷基;胺基;單烷基胺基;二烷基胺基;芳基胺基;二芳基胺基;硫氧基;胺甲醯基或該等的組合。
R2~R5分別獨立地表示氫原子或烷基,較佳為氫原子。 R2~R5為氫原子所表示的化合物藉由更低的溫度下的加熱而容易產生鹼。
烷基的碳數較佳為1~30,更佳為1~20,進而佳為1~10,進而更佳為1~5,尤佳為甲基。烷基可為直鏈、分支的任一種,較佳為直鏈。烷基可具有取代基,亦可未經取代,較佳為未經取代。
n表示1以上的整數,較佳為1~5,更佳為1~4,進而更佳為1或2。n的上限於R1表示有機基的情況下,為有機基可取的取代基的最大數。於R1表示氫原子的情況下,n為1。
(B)熱鹼產生劑的分子量較佳為100~1000。下限更佳為130以上。上限更佳為500以下。再者,分子量的值為根據結構式求出的理論值。
(B)熱鹼產生劑較佳為當加熱至120℃~250℃時產生鹼的化合物,更佳為於120℃~200℃下產生鹼的化合物。鹼產生溫度例如可以如下方式進行測定:使用示差掃描熱量測定,將化合物於耐壓膠囊中以5℃/分鐘加熱至250℃為止,讀取溫度最低的發熱峰值的峰值溫度,將峰值溫度作為鹼產生溫度。
藉由(B)熱鹼產生劑產生的鹼較佳為環狀胺。
藉由(B)熱鹼產生劑產生的鹼的沸點較佳為80℃以上,更佳為100℃以上,進而佳為140℃以上。另外,所產生的鹼的分子量較佳為80~500。上限更佳為400以下。再者,分子量的值為根據結構式求出的理論值。
作為(B)熱鹼產生劑的具體例,可例示以下的化合物。當然,本發明並不限定於該些化合物。
於本發明的感光性樹脂組成物中,相對於感光性樹脂組成物的總固體成分100質量份,(B)熱鹼產生劑的含量較佳為0.1質量份~25質量份。下限例如更佳為0.5質量份以上,進而佳為1 質量份以上。上限例如更佳為20質量份以下,進而佳為15質量份以下。藉由設為此種範圍,有更有效地發揮本發明的效果的傾向。
於本發明的感光性樹脂組成物中,相對於上文所述的(A)樹脂的100質量份,(B)熱鹼產生劑的含量較佳為0.1質量份~25質量份。下限例如更佳為0.5質量份以上,進而佳為1質量份以上。上限例如更佳為20質量份以下,進而佳為15質量份以下。藉由設為此種範圍,有更有效地發揮本發明的效果的傾向。
<(C)光酸產生劑>
本發明的感光性樹脂組成物含有光酸產生劑。光酸產生劑較佳為感應波長300nm以上、較佳為波長300nm~450nm的光化射線而產生酸的化合物,其化學結構並無限制。另外,關於不直接感應波長300nm以上的光化射線的光酸產生劑,只要為藉由與增感劑併用而感應波長300nm以上的光化射線並產生酸的化合物,則可與增感劑組合而較佳地使用。
作為光酸產生劑,較佳為產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑,可列舉醌二疊氮化合物作為較佳的一例。
藉由將產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑與含有酸基經酸分解性基保護的基團的樹脂、較佳為上文所述的含有通式(2)所表示的重複單元的聚苯并噁唑前驅物(第1態樣的聚苯并噁唑前驅物)及/或含有通式(3)所表示的重複單元的聚醯亞胺前驅物(第1態樣的聚醯亞胺前驅物)併用,而容易獲得感度優異的感光性樹 脂組成物。
另外,藉由將上文所述的含有通式(4)所表示的重複單元的聚苯并噁唑前驅物(第2態樣的聚苯并噁唑前驅物)及/或含有通式(5)所表示的重複單元的聚醯亞胺前驅物(第2態樣的聚醯亞胺前驅物)與後述的具有酸基的至少一部分經酸分解性基保護的基團的化合物併用,亦容易獲得感度優異的感光性樹脂組成物。
另外,藉由將醌二疊氮化合物與含有酸基的樹脂、較佳為上文所述的含有通式(4)所表示的重複單元的聚苯并噁唑前驅物(第2態樣的聚苯并噁唑前驅物)及/或含有通式(5)所表示的重複單元的聚醯亞胺前驅物(第2態樣的聚醯亞胺前驅物)併用,而容易獲得感度優異的感光性樹脂組成物。
<<產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑>>
於本發明中,產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑較佳為產生pKa為2以下的酸的光酸產生劑。再者,於本發明中,pKa基本上是指於25℃的水中的pKa。無法於水中測定的pKa是指變更為適於進行測定的溶劑並進行測定而得者。具體而言,可將化學便覽等中記載的pKa作為參考。作為pKa為3以下的酸,較佳為磺酸或膦酸,更佳為磺酸。
作為光酸產生劑的例子,可列舉:鎓鹽化合物、三氯甲基均三嗪類、鋶鹽、錪鹽、四級銨鹽類、重氮甲烷化合物、醯亞胺磺酸酯化合物、及肟磺酸酯化合物等。該等中,較佳為鎓鹽化合物、醯亞胺磺酸酯化合物、肟磺酸酯化合物,尤佳為鎓鹽化合 物、肟磺酸酯化合物。光酸產生劑可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
作為三氯甲基均三嗪類、二芳基錪鹽類、三芳基鋶鹽類、四級銨鹽類、及重氮甲烷化合物的具體例,可例示日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0083~段落編號0088中記載的化合物、或日本專利特開2011-105645號公報的段落編號0013~段落編號0049中記載的化合物,將該些內容併入至本申請案說明書中。
作為醯亞胺磺酸酯化合物的具體例,可例示WO2011/087011號公報的段落編號0065~段落編號0075中記載的化合物,將該些內容併入至本申請案說明書中。
作為鎓鹽化合物,例如可列舉:二苯基錪鹽、三芳基鋶鹽、鋶鹽、苯并噻唑鎓鹽、四氫噻吩鎓鹽等。
作為二苯基錪鹽,例如可列舉: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、二苯基錪丁基三(2,6-二氟苯基)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。
作為三芳基鋶鹽,例如可列舉:三苯基鋶甲苯磺酸鹽、 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(2,6-二氟苯基)硼酸鹽等。另外,亦較佳為使用下述結構的三芳基鋶鹽類。
作為鋶鹽,例如可列舉:烷基鋶鹽、苄基鋶鹽、二苄基鋶鹽、取代苄基鋶鹽等。
作為烷基鋶鹽,例如可列舉: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-(苄基氧基羰基氧基)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。
作為苄基鋶鹽,例如可列舉: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。
作為二苄基鋶鹽,例如可列舉: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。
作為取代苄基鋶鹽,例如可列舉: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、間氯苯基-3-氯-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽等。
作為苯并噻唑鎓鹽,例如可列舉: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-甲基硫代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。
作為四氫噻吩鎓鹽,例如可列舉:4,7-二正丁氧基-1-萘基四氫噻吩鎓三氟甲磺酸鹽、1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲磺酸鹽、1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓九氟正丁磺酸鹽、 1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓-1,1,2,2-四氟-2-(降冰片烷-2-基)乙磺酸鹽、1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓-2-(5-第三丁氧基羰基氧基雙環[2.2.1]庚烷-2-基)-1,1,2,2-四氟乙磺酸鹽、1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓-2-(6-第三丁氧基羰基氧基雙環[2.2.1]庚烷-2-基)-1,1,2,2-四氟乙磺酸鹽等。
作為肟磺酸酯化合物、即具有肟磺酸酯結構的化合物,可較佳地例示含有下述通式(B1-1)所表示的肟磺酸酯結構的化合物。
通式(B1-1)中,R21表示烷基或芳基。波線表示與其他基團的鍵。
通式(B1-1)中,任一基團可經取代,R21的烷基可為直鏈狀亦可為分支狀亦可為環狀。以下將對容許的取代基加以說明。
作為R21的烷基,較佳為碳數1~10的直鏈狀或分支狀烷基。R21的烷基可經鹵素原子、碳數6~11的芳基、碳數1~10的烷氧基、或環烷基(包括7,7-二甲基-2-氧代降冰片基等橋聯式脂環基,較佳為雙環烷基等)取代。
作為R21的芳基,較佳為碳數6~11的芳基,更佳為苯基或萘基。R21的芳基可經低級烷基、烷氧基或鹵素原子取代。
含有所述通式(B1-1)所表示的肟磺酸酯結構的所述化合物亦較佳為下述通式(B1-2)所表示的肟磺酸酯化合物。
式(B1-2)中,R42表示亦可經取代的烷基或芳基,X表示烷基、烷氧基、或鹵素原子,m4表示0~3的整數,當m4為2或3時,多個X可相同亦可不同。
R42的較佳範圍與所述R21的較佳範圍相同。
作為X的烷基較佳為碳數1~4的直鏈狀或分支狀烷基。另外,作為X的烷氧基,較佳為碳數1~4的直鏈狀或分支狀烷氧基。另外,作為X的鹵素原子,較佳為氯原子或氟原子。
m4較佳為0或1。於所述通式(B1-2)中,尤佳為m4為1,X為甲基,X的取代位置為鄰位,且R42為碳數1~10的直鏈狀烷基、7,7-二甲基-2-氧代降冰片基甲基或對甲苯甲醯基的化合物。
含有所述通式(B1-1)所表示的肟磺酸酯結構的化合物 亦較佳為下述通式(B1-3)所表示的肟磺酸酯化合物。
式(B1-3)中,R43的含義與式(B1-2)中的R42相同,X1表示鹵素原子、羥基、碳數1~4的烷基、碳數1~4的烷氧基、氰基或硝基,n4表示0~5的整數。
所述通式(B1-3)中的R43較佳為甲基、乙基、正丙基、正丁基、正辛基、三氟甲基、五氟乙基、全氟正丙基、全氟正丁基、對甲苯基、4-氯苯基或五氟苯基,尤佳為正辛基。
X1較佳為碳數1~5的烷氧基,更佳為甲氧基。
n4較佳為0~2,尤佳為0~1。
所述通式(B1-3)所表示的化合物的具體例及較佳的肟磺酸酯化合物的具體例可參照日本專利特開2012-163937號公報的段落編號0080~段落編號0082的記載,將其內容併入至本申請案說明書中。
含有所述通式(B1-1)所表示的肟磺酸酯結構的化合物亦較佳為下述通式(OS-1)所表示的化合物。
[化26]
所述通式(OS-1)中,R101表示氫原子、烷基、烯基、烷氧基、烷氧基羰基、醯基、胺甲醯基、胺磺醯基、磺基、氰基、芳基或雜芳基。R102表示烷基或芳基。
X101表示-O-、-S-、-NH-、-NR105-、-CH2-、-CR106H-或-CR105R107-,R105~R107表示烷基或芳基。
R121~R124分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、烷基、烯基、烷氧基、胺基、烷氧基羰基、烷基羰基、芳基羰基、醯胺基、磺基、氰基、或芳基。R121~R124中的兩個亦可分別相互鍵結而形成環。
R121~R124較佳為氫原子、鹵素原子及烷基,另外,亦另外可較佳地列舉R121~R124中的至少兩個相互鍵結而形成芳基的態樣。其中,就感度的觀點而言,較佳為R121~R124均為氫原子的態樣。
所述官能基均可進一步具有取代基。
所述通式(OS-1)所表示的化合物例如較佳為日本專利特開2012-163937號公報的段落編號0087~段落編號0089中記載的通 式(OS-2)所表示的化合物,將其內容併入至本申請案說明書中。
作為通式(OS-1)所表示的化合物的具體例,可列舉日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0128~段落編號0132中記載的化合物(例示化合物b-1~例示化合物b-34),但本發明不限定於此。
作為含有通式(B1-1)所表示的肟磺酸酯結構的化合物,較佳為下述通式(OS-3)、下述通式(OS-4)或下述通式(OS-5)所表示的肟磺酸酯化合物。
通式(OS-3)~通式(OS-5)中,R22、R25及R28分別獨立地表示烷基、芳基或雜芳基,R23、R26及R29分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或鹵素原子,R24、R27及R30分別獨立地表示鹵素原子、烷基、烷氧基、磺酸基、胺基磺醯基或烷氧基磺醯基,X1~X3分別獨立地表示氧原子或硫原子,n1~n3分別獨立地表示1或2,m1~m3分別獨立地表示0~6的整數。
關於所述通式(OS-3)~通式(OS-5),例如可參照日本專利特開2012-163937號公報的段落編號0098~段落編號0115的 記載,將其內容併入至本申請案說明書中。
另外,含有所述通式(B1-1)所表示的肟磺酸酯結構的化合物例如尤佳為日本專利特開2012-163937號公報的段落編號0117中記載的、通式(OS-6)~通式(OS-11)的任一個所表示的化合物,將其內容併入至本申請案說明書中。
所述通式(OS-6)~通式(OS-11)的較佳範圍與日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0110~段落編號0112中記載的(OS-6)~(OS-11)的較佳範圍相同,將其內容併入至本申請案說明書中。
所述通式(OS-3)~所述通式(OS-5)所表示的肟磺酸酯化合物的具體例可列舉日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0114~段落編號0120中記載的化合物,將其內容併入至本申請案說明書中。本發明不限定於該些化合物。
含有所述通式(B1-1)所表示的肟磺酸酯結構的化合物亦較佳為下述通式(B1-4)所表示的肟磺酸酯化合物。
通式(B1-4)中,R1表示烷基或芳基,R2表示烷基、芳基或雜芳基。R3~R6分別表示氫原子、烷基、芳基、鹵素原子。其中,R3與R4、R4與R5或R5與R6亦可鍵結而形成脂環或芳香環。X表示-O-或S-。
R1表示烷基或芳基。烷基較佳為具有分支結構的烷基或環狀結構的烷基。
烷基的碳數較佳為3~10。尤其於烷基具有分支結構的情況下,較佳為碳數3~6的烷基,於具有環狀結構的情況下,較佳為碳數5~7的烷基。
烷基例如可列舉丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、戊基、異戊基、新戊基、1,1-二甲基丙基、己基、2-乙基己基、環己基、辛基等,較佳為異丙基、第三丁基、新戊基、環己基。
芳基的碳數較佳為6~12,更佳為6~8,進而佳為6~7。所述芳基可列舉苯基、萘基等,較佳為苯基。
R1所表示的烷基及芳基亦可具有取代基。取代基例如可列舉:鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、直鏈、分支或環狀的烷基(例如甲基、乙基、丙基等)、烯基、炔基、芳基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺甲醯基、氰基、羧基、羥基、烷氧基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、雜環氧基、醯氧基、胺基、硝基、肼基、雜環基等。另外,亦可經該些基團進一步取代。 較佳為鹵素原子、甲基。
就透明性的觀點而言,R1較佳為烷基,就兼具保存穩定性與感度的觀點而言,R1較佳為碳數3~6的具有分支結構的烷基、碳數5~7的環狀結構的烷基、或苯基,更佳為碳數3~6的具有分支結構的烷基、或碳數5~7的環狀結構的烷基。藉由採用此種大體積的基團(尤其是大體積的烷基)作為R1,可進一步提高透明性。
大體積的取代基中,較佳為異丙基、第三丁基、新戊基、環己基,更佳為第三丁基、環己基。
R2表示烷基、芳基、或雜芳基。R2所表示的烷基較佳為碳數1~10的直鏈、分支或環狀的烷基。所述烷基例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、戊基、新戊基、己基、環己基等,較佳為甲基。
芳基較佳為碳數6~10的芳基。所述芳基可列舉:苯基、萘基、對甲苯甲醯基(對甲基苯基)等,較佳為苯基、對甲苯甲醯基。
雜芳基例如可列舉:吡咯基、吲哚基、咔唑基、呋喃基、噻吩基等。
R2所表示的烷基、芳基及雜芳基亦可具有取代基。取代基的含義與R1所表示的烷基及芳基可具有的取代基相同。
R2較佳為烷基或芳基,更佳為芳基,進而佳為苯基。苯基的取代基較佳為甲基。
R3~R6分別表示氫原子、烷基、芳基或鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)。R3~R6所表示的烷基的含義與R2所表示的烷基相同,較佳範圍亦相同。另外,R3~R6所表示的芳基的含義與R1所表示的芳基相同,較佳範圍亦相同。
R3~R6中,R3與R4、R4與R5或R5與R6亦可鍵結而形成環,關於環,較佳為形成脂環或芳香環,更佳為苯環。
R3~R6較佳為氫原子、烷基、鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子)或者R3與R4、R4與R5或R5與R6鍵結而構成苯環,更佳為氫原子、甲基、氟原子、氯原子、溴原子或者R3與R4、R4與R5或R5與R6鍵結而構成苯環。
R3~R6的較佳態樣如下。
(態樣1)至少兩個為氫原子。
(態樣2)烷基、芳基或鹵素原子的個數為一個以下。
(態樣3)R3與R4、R4與R5或R5與R6鍵結而構成苯環。
(態樣4)滿足所述態樣1與態樣2的態樣及/或滿足所述態樣1與態樣3的態樣。
作為所述通式(B1-4)的具體例,可列舉如下化合物,但本發明中不特別限定於此。再者,例示化合物中,Ts表示甲苯磺醯基(對甲苯磺醯基),Me表示甲基,Bu表示正丁基,Ph表示苯基。
[化29]
作為醯亞胺磺酸酯化合物,可較佳地使用具有下述通式(B2)所表示的結構的醯亞胺磺酸酯化合物。
(通式(B2)中,R200表示碳原子數16以下的一價有機基。波線表示與其他基團的鍵。)
R200表示碳原子數16以下的一價有機基。R200較佳為不 含除C、H、O、F以外的原子。R200例如可列舉:甲基、三氟甲基、丙基、苯基、甲苯磺醯基等。
作為含有通式(B2)所表示的結構的化合物的較佳態樣,為下述通式(I)所表示的醯亞胺磺酸酯化合物。
式中,R1及R2分別表示下述通式(A)所表示的基團或氫原子。R3表示可經鹵素原子、烷基硫基及脂環式烴基的任一個以上取代的碳數1~18的脂肪族烴基;可經鹵素原子、烷基硫基、烷基及醯基的任一個以上取代的碳數6~20的芳基;可經鹵素原子及/或烷基硫基取代的碳數7~20的芳基烷基;10-樟腦基或下述通式(B)所表示的基團。
通式(A)中,X1表示氧原子或硫原子,Y1表示單鍵或碳數 1~4的伸烷基,R4表示碳數1~12的烴基,R5表示碳數1~4的伸烷基,R6表示氫原子、可分支的碳數1~4的烷基、碳數3~10的脂環式烴基、雜環基、或羥基。n表示0~5的整數,當n為2~5時,存在多個的R5可相同亦可不同。
通式(B)中,Y2表示單鍵或碳數1~4的伸烷基,R7表示碳數2~6的伸烷基、碳數2~6的鹵化伸烷基、碳數6~20的伸芳基、或者碳數6~20的鹵化伸芳基,R8表示單鍵、碳數2~6的伸烷基、碳數2~6的鹵化伸烷基、碳數6~20的伸芳基或者碳數6~20的鹵化伸芳基,R9表示可分支的碳數1~18的烷基、可分支的碳數1~18的鹵化烷基、碳數6~20的芳基、碳數6~20的鹵化芳基、碳數7~20的芳基烷基、或者碳數7~20的鹵化芳基烷基。a及b分別獨立地表示0或1,a及b的至少一者為1。
關於通式(I),例如可參照國際公開WO11/087011號公報的段落編號0019~段落編號0063的記載,將其內容併入至本說明書中。作為通式(I)所表示的化合物,例如可例示以下。另外,除以下例示的化合物以外,亦可參照國際公開WO11/087011號公報的段落編號0065~段落編號0075的記載,將其內容併入至本說明書中。
<醌二疊氮化合物>
醌二疊氮化合物可較佳地使用藉由光化射線的照射而產生羧酸的1,2-醌二疊氮化合物。1,2-醌二疊氮化合物可使用:酚性化合物或醇性化合物(以下稱為「母核」)與1,2-萘醌二疊氮磺醯鹵的縮合物等。該些化合物的具體例例如可參照日本專利特開2012-088459號公報的段落編號0075~段落編號0078的記載,將其內容併入至本申請案說明書中。
於酚性化合物或醇性化合物(母核)與1,2-萘醌二疊氮磺醯鹵的縮合反應中,可使用相對於酚性化合物或醇性化合物中的OH基數而相當於較佳為30莫耳%~85莫耳%、更佳為50莫耳%~70莫耳%的1,2-萘醌二疊氮磺醯鹵。縮合反應可藉由公知的方法來實施。
1,2-醌二疊氮化合物亦可適宜地使用將所述例示的母核的酯鍵變更為醯胺鍵的1,2-萘醌二疊氮磺醯胺類,例如2,3,4-三胺基二苯甲酮-1,2-萘醌二疊氮-4-磺醯胺等。另外,亦可使用4,4'-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚(1.0莫 耳)與1,2-萘醌二疊氮-5-磺醯氯(3.0莫耳)的縮合物、1,1,1-三(對羥基苯基)乙烷(1.0莫耳)與1,2-萘醌二疊氮-5-磺醯氯(2.0莫耳)的縮合物、2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮(1.0莫耳)與1,2-萘醌二疊氮-5-磺酸酯(2.44莫耳)的縮合物等。
於本發明的感光性樹脂組成物含有產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑作為光酸產生劑的情況下,相對於感光性樹脂組成物的總固體成分100質量份,產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑的含量較佳為0.1質量份~20質量份。下限例如更佳為0.2質量份以上,進而佳為0.5質量份以上。上限例如更佳為10質量份以下,進而佳為5質量份以下。產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑可僅使用一種,亦可併用兩種以上。於使用兩種以上的光酸產生劑的情況下,較佳為其合計量成為所述範圍。
於本發明的感光性樹脂組成物含有醌二疊氮化合物作為光酸產生劑的情況下,相對於感光性樹脂組成物中的總固體成分100質量份,醌二疊氮化合物的含量較佳為1質量份~40質量份。下限例如更佳為2質量份以上,進而佳為10質量份以上。上限例如更佳為35質量份以下,進而佳為30質量份以下。藉由將醌二疊氮化合物的含量設為所述範圍,而容易獲得感度良好的感光性樹脂組成物。
<(D)溶劑>
本發明的感光性樹脂組成物含有溶劑。本發明的感光性樹脂組成物較佳為製備成將本發明的必需成分及進一步的後述任意成 分溶解於溶劑中而成的溶液。作為溶劑,較佳為將必需成分及任意成分溶解且不與各成分反應的溶劑。
於本發明中,可使用公知的溶劑作為溶劑。
例如可例示:乙二醇單烷基醚類、乙二醇二烷基醚類、乙二醇單烷基醚乙酸酯類、丙二醇單烷基醚類、丙二醇二烷基醚類、丙二醇單烷基醚乙酸酯類、二乙二醇二烷基醚類(例如二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚等)、二乙二醇單烷基醚乙酸酯類、二丙二醇單烷基醚類、二丙二醇二烷基醚類、二丙二醇單烷基醚乙酸酯類、酯類、酮類、醯胺類、內酯類等。另外,亦可列舉日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0174~段落編號0178中記載的溶劑、日本專利特開2012-194290公報的段落編號0167~段落編號0168中記載的溶劑,將該些內容併入至本說明書中。
另外,該些溶劑中,視需要亦可進而添加苄基乙基醚、二己基醚、乙二醇單苯醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、異佛爾酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、苯甲醚、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等溶劑。該些溶劑可單獨使用一種或混合使用兩種以上。
溶劑可為單獨一種,亦可使用兩種以上。於使用兩種以上的情況下,例如進而佳為併用丙二醇單烷基醚乙酸酯類與二烷基醚類、二乙酸酯類與二乙二醇二烷基醚類、或者酯類與丁二醇烷基醚乙酸酯類。
溶劑較佳為沸點為130℃以上且小於160℃的溶劑、沸點為160℃以上的溶劑、或該些溶劑的混合物。
作為沸點為130℃以上且小於160℃的溶劑,可例示:丙二醇單甲醚乙酸酯(沸點146℃)、丙二醇單乙醚乙酸酯(沸點158℃)、丙二醇甲基正丁基醚(沸點155℃)、丙二醇甲基正丙基醚(沸點131℃)。
作為沸點為160℃以上的溶劑,可例示:3-乙氧基丙酸乙酯(沸點170℃)、二乙二醇甲基乙基醚(沸點176℃)、丙二醇單甲醚丙酸酯(沸點160℃)、二丙二醇甲醚乙酸酯(沸點213℃)、3-甲氧基丁基醚乙酸酯(沸點171℃)、二乙二醇二乙醚(沸點189℃)、二乙二醇二甲醚(沸點162℃)、丙二醇二乙酸酯(沸點190℃)、二乙二醇單乙醚乙酸酯(沸點220℃)、二丙二醇二甲醚(沸點175℃)、1,3-丁二醇二乙酸酯(沸點232℃)。
相對於感光性樹脂組成物中的所有成分100質量份,本發明的感光性樹脂組成物中的溶劑的含量較佳為50質量份~95質量份。下限更佳為60質量份以上。上限更佳為90質量份以下。溶劑可僅使用一種,亦可使用兩種以上。於使用兩種以上的情況下,較佳為其合計量成為所述範圍。
<(E)具有酸基的至少一部分經酸分解性基保護的基團的化合物>
本發明的感光性樹脂組成物可含有具有酸基的至少一部分經酸分解性基保護的基團的化合物(亦稱為(E)化合物)。
所謂具有酸基的至少一部分經酸分解性基保護的基團的化合物,是酸基的至少一部分經保護基保護且藉由酸的作用而保護基脫離從而鹼溶解性增大的化合物。(E)化合物發揮使非曝光部的鹼溶解性減小、使曝光部的鹼溶解性增大的作用。作為酸基,較佳為羧基或酚性羥基。再者,於本發明中,(E)化合物為與(A)樹脂不同的化合物。
酸分解性基只要為藉由酸的作用而分解的基團則並無特別限制,例如可列舉縮醛基、縮酮基、矽烷基、矽烷基醚基、三級烷基酯基等,就感度的觀點而言,較佳為縮醛基。作為保護基的具體例,可列舉:第三丁氧基羰基、異丙氧基羰基、四氫吡喃基、四氫呋喃基、乙氧基乙基、甲氧基乙基、乙氧基甲基、三甲基矽烷基、第三丁氧基羰基甲基、三甲基矽烷基醚基等。就感度的觀點而言,較佳為乙氧基乙基、四氫呋喃基。
(E)化合物可為高分子(例如,Mw(重量平均分子量)超過5000,進而超過10000),亦可為低分子(例如,5000以下),較佳為低分子,分子量較佳為3000以下,更佳為1000以下。作為分子量的下限值,較佳為150以上,更佳為300以上。
就溶解抑制能力提高的觀點而言,(E)化合物較佳為含有芳香環、雜環及脂環結構的任一種。另外,就感度提高的觀點而言,(E)化合物較佳為於分子內具有兩個以上的經保護的酸基。
(E)化合物較佳為下述通式(E1)所表示的化合物。
[化35]
通式(E1)中,R21表示1價~6價的有機基,R22及R23分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基,R22及R23的任一者為烷基或芳基,R24表示烷基或芳基,R24亦可與R22或R23鍵結而形成環狀醚,n1表示1~6的整數。
R22及R23分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基,R22及R23的至少任一者為烷基或芳基。
烷基較佳為碳數1~10的烷基,更佳為碳數1~8的烷基,進而佳為碳數1~6的烷基,尤佳為碳數1~4的烷基。烷基亦可具有取代基。另外,烷基可為直鏈、分支、環狀的任一種,較佳為直鏈的烷基。
芳基較佳為碳數6~20的芳基,更佳為碳數6~14的芳基,進而佳為碳數6~10的芳基。芳基亦可具有取代基。
R24表示烷基或芳基,亦可與R22或R23鍵結而形成環狀醚。烷基較佳為碳數1~16的烷基,更佳為碳數1~10的烷基,進而佳為碳數1~6的烷基,尤佳為碳數1~4的烷基。芳基較佳為碳數6~20的芳基,更佳為碳數6~14的芳基,進而佳為碳數6~10的芳基。
R24亦可與R22或R23連結而形成環狀醚。作為與R22或R23連結而形成環狀醚,較佳為3員環~6員環的環狀醚,更佳為5員環~6員環的環狀醚。
R22及R23較佳為氫原子或碳數1~4的烷基。另外,R24較佳為碳數1~4的烷基且與R22或R23鍵結而形成四氫呋喃基。
R22~R24亦可具有取代基。取代基可列舉碳數1~6的烷基、鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子及碘原子)等,該些取代基亦可進而具有取代基。
R21表示1價~6價的有機基。R21較佳為分子量為2000以下的1價~6價的有機基,更佳為分子量為1500以下的1價~6價的有機基,進而佳為分子量為1000以下的1價~6價的有機基。
R21所表示的有機基較佳為含有芳香環或雜環且不含除C、H、O、N原子以外的原子的有機基,更佳為含有環狀結構、及/或羰基的有機基,進而佳為包含與芳香族基、環狀脂肪族基、羰基、伸烷基、伸苯基、及氧原子的組合的基團。
具體而言,於酸基為酚性羥基的情況下,R21較佳為以下的有機基。式中,波線表示與氧原子的鍵結部位,R1及R2分別獨立地表示氫原子、碳數1~10的烷基,m及n分別獨立地表示0~4的整數。
[化36]
具體而言,於酸基為羧基的情況下,R21較佳為以下的有機基。式中,波線表示與氧原子的鍵結部位,R1及R2分別獨立地表示氫原子、碳數1~10的烷基(較佳為碳數1~8的烷基),m及n分別獨立地表示0~4的整數(較佳為0)。
作為通式(E1)所表示的化合物的具體例,可列舉如下 般的化合物,但本發明中並不特別限定於此。
(E)化合物較佳為下述通式(E2)所表示的化合物。
(通式(E2)中,R1表示n1價的有機基。Ar表示亦可經取代的芳基。a表示0以上的整數。n1表示2以上的整數。其中, n1-a為1以上的整數。)
R1表示n1價的有機基,較佳為2價~8價、更佳為2價~6價的有機基。另外,R1較佳為碳數2~15的烴基、或者於該烴基中以1個~2個氧原子形成醚鍵的烴基為主結構的基團。具體而言,R1可列舉脂肪族烴結構(例如直鏈狀伸烷基結構、分支狀伸烷基結構、伸環烷基結構、降冰片烷結構、降冰片烯結構、降冰片烷骨架或降冰片烯骨架與伸環烷基骨架縮合而成的結構)、芳香族烴結構(例如苯結構等)、芳烷基結構、或該等結構的多個鍵結而成的結構、該等結構的多個經由醚鍵鍵結而成的結構、含有其他四氫吡喃結構等的結構。作為R1,尤其作為基本骨架,較佳為伸烷基結構、脂環式結構、醚結構、芳烷基結構、或者將該等組合而成者。
Ar表示亦可經取代的芳基。芳基較佳為碳數6~20的芳基,更佳為碳數6~14的芳基,進而佳為碳數6~10的芳基。具體而言,芳基可列舉:苯基、甲苯甲醯基、均三甲苯基、萘基等。
a表示0以上的整數,較佳為0~3的整數,更佳為0。n表示2以上的整數,較佳為2~8的整數,更佳為2~6的整數,進而佳為2以上。
於通式(E2)所表示的化合物的合成階段,亦有時以a具有0~n1的分佈的混合物的形式獲得,可適宜地以混合物的狀態使用。而且n1-a為1以上、較佳為1~7的整數。另外,Ar表示亦可經取代的芳基,具體而言可列舉苯基、萘基等,作為其取代基 可較佳地列舉氯原子等鹵素原子;甲基、第三丁基等烷基;甲氧基等烷氧基等。
作為通式(E2)所表示的化合物的具體例,可列舉日本專利特開2001-83709號公報的段落0018~段落0025中記載的化合物,將該些內容併入至本申請案說明書中。
(E)化合物亦較佳為具有下述通式(E3)所表示的重複單元的化合物。
(通式(E3)中,R22及R23分別獨立地表示氫原子、烷基、或芳基,R22及R23的任一者為烷基、或芳基。R24表示烷基、或芳基,且亦可與R22或R23鍵結而形成環狀醚。R25表示氫原子或甲基。X表示二價的有機基。)
R22~R24的含義與通式(E1)中的R22~R24相同,較佳範圍亦相同。
X表示二價的有機基。作為X所表示的二價的有機基,可列 舉:伸苯基、羰基、或對伸苯基羰基等。
作為具有通式(E3)所表示的重複單元的化合物的較佳的具體例,可列舉具有下述任意構成單元的聚合物。R25表示氫原子、或甲基。
作為具有通式(E3)所表示的重複單元的化合物的重量平均分子量,較佳為2000~50000,更佳為3000~20000。
於使用具有通式(E3)所表示的重複單元的化合物作為(E)化合物的情況下,就與(A)樹脂的相容性或顯影性的觀點而言,較佳為使其他成分共聚。作為其他成分,只要為可與具有通式(E3)所表示的重複單元的化合物共聚的成分,則並無特別限定。
作為其他成分,較佳為具有下述通式(E4)所表示的重複單元的化合物。
通式(E4)[化42]
(通式(E4)中,R41表示氫原子或甲基,X表示單鍵或二價的有機基,R42表示可具有取代基的芳基、或羥基。)
X表示單鍵或二價的有機基,作為X所表示的二價的有機基,可列舉:伸苯基、羰基、羧基、或對伸苯基羰基等。
R42表示可具有取代基的芳基、或羥基,可具有取代基的芳基的含義與通式(E1)中的R22所表示的芳基相同,較佳範圍亦相同。芳基亦可具有取代基。作為取代基,可列舉碳數1~6的烷基、鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子及碘原子)、羥基等,該些取代基亦可進而具有取代基。
作為具有通式(E4)所表示的重複單元的化合物的較佳的具體例,可列舉具有下述任意構成單元的聚合物。R4表示氫原子、或甲基。
[化43]
作為具有通式(E4)所表示的重複單元的化合物,就與(A)樹脂的相容性的觀點而言較佳為(1)~(3),就顯影性的觀點而言較佳為(4)~(5)。
具有通式(E3)所表示的重複單元的化合物與其他成分的比(質量%)較佳為(E3)成分/其他成分=30/70~100/0,更佳為40/60~80/20。亦可併用多種其他成分。
於本發明的感光性樹脂組成物含有(E)化合物的情況下,相對於(A)樹脂100質量份,(E)化合物的含量較佳為5質量份~50質量份,更佳為10質量份~40質量份。藉由將含量設為5質量份~50質量份,可使膜物性、感度提高。另外,亦可使用兩種以上的(E)化合物,於使用兩種以上的情況下,較佳為其合計量成為所述範圍。
<密接改良劑>
本發明的感光性樹脂組成物亦可含有密接改良劑。作為密接 改良劑,可列舉烷氧基矽烷化合物等。烷氧基矽烷化合物較佳為使成為基材的無機物例如矽、氧化矽、氮化矽等矽化合物;金、銅、鉬、鈦、鋁等金屬與絕緣膜的密接性提高的化合物。
作為密接改良劑的具體例,例如可列舉:γ-胺基丙基三甲氧基矽烷,γ-胺基丙基三乙氧基矽烷,3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷等γ-縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷,γ-縮水甘油氧基丙基二烷氧基矽烷,3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷等γ-甲基丙烯醯氧基丙基三烷氧基矽烷,γ-甲基丙烯醯氧基丙基二烷氧基矽烷,γ-氯丙基三烷氧基矽烷,γ-巰基丙基三烷氧基矽烷,β-(3,4-環氧環己基)乙基三烷氧基矽烷,乙烯基三烷氧基矽烷。該等中,較佳為γ-縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷或γ-甲基丙烯醯氧基丙基三烷氧基矽烷,更佳為γ-縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷,進而佳為3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷。該等可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
相對於感光性樹脂組成物的總固體成分100質量份,密接改良劑的含量較佳為0.001質量份~15質量份,更佳為0.005質量份~10質量份。密接改良劑可僅使用一種,亦可使用兩種以上。於使用兩種以上的情況下,較佳為合計量成為所述範圍。
<增感劑>
本發明的感光性樹脂組成物亦可含有增感劑。增感劑吸收光化射線而成為電子激發狀態。成為電子激發狀態的增感劑與光酸 產生劑接觸,產生電子遷移、能量移動、發熱等作用。藉此,光酸產生劑發生化學變化而分解並生成酸。因此,藉由含有增感劑可促進光酸產生劑的分解。作為較佳的增感劑的例子,可列舉屬於以下的化合物類且於350nm~450nm的波長範圍內具有吸收波長的化合物。
多核芳香族類(例如芘、苝、聯伸三苯、蒽、9,10-二丁氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、3,7-二甲氧基蒽、9,10-二丙氧基蒽)、氧雜蒽類(例如螢光素、曙紅、赤藻紅、若丹明B、孟加拉玫瑰紅)、氧雜蒽酮類(例如氧雜蒽酮、硫雜蒽酮、二甲基硫雜蒽酮、二乙基硫雜蒽酮)、花青類(例如硫雜羰花青、氧雜羰花青)、部花青類(例如部花青、羰部花青)、若丹菁(rhodacyanine)類、氧喏類、噻嗪類(例如硫堇、亞甲基藍、甲苯胺藍)、吖啶類(例如吖啶橙、氯黃素、吖啶黃素)、吖啶酮類(例如吖啶酮、10-丁基-2-氯吖啶酮)、蒽醌類(例如蒽醌)、方酸化合物類(例如方酸化合物)、苯乙烯基類、鹼性苯乙烯基類(例如2-[2-[4-(二甲基胺基)苯基]乙烯基]苯并噁唑)、香豆素類(例如7-二乙基胺基4-甲基香豆素、7-羥基4-甲基香豆素、2,3,6,7-四氫-9-甲基-1H,5H,11H[1]苯并吡喃并[6,7,8-ij]喹嗪-11-酮)。
該些增感劑中,較佳為多核芳香族類、吖啶酮類、苯乙烯基類、鹼性苯乙烯基類、香豆素類,更佳為多核芳香族類。多核芳香族類中,最佳為蒽衍生物。
於本發明的感光性樹脂組成物含有增感劑的情況下,相 對於感光性樹脂組成物中的總固體成分100質量份,增感劑的含量較佳為0.001質量份~100質量份。下限例如更佳為0.1質量份以上,進而佳為0.5質量份以上。上限例如更佳為50質量份以下,進而佳為20質量份以下。增感劑亦可併用兩種以上。於併用兩種以上增感劑的情況下,較佳為合計量成為所述範圍。
<交聯劑>
本發明的感光性樹脂組成物亦可含有交聯劑。藉由含有交聯劑,可獲得更強固的硬化膜。
交聯劑只要藉由熱而引起交聯反應,則並無限制。例如可列舉:分子內具有兩個以上的環氧基或氧雜環丁基的化合物、封閉異氰酸酯化合物、含烷氧基甲基的交聯劑、具有乙烯性不飽和雙鍵的化合物等。較佳為具有環氧基的化合物。
<<分子內具有兩個以上的環氧基或氧雜環丁基的化合物>>
作為分子內具有兩個以上的環氧基的化合物,可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等。
該等可作為市售品而獲取。例如可列舉JER152、JER157S70、JER157S65、JER175S70、JER806、JER828、JER1007(三菱化學控股(Mitsubishi Chemical Holdings)(股)製造)等,日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0189中記載的市售品等,除此以外,亦可列舉:代那考爾(Denacol)EX-611、代那考爾(Denacol) EX-612、代那考爾(Denacol)EX-614、代那考爾(Denacol)EX-614B、代那考爾(Denacol)EX-622、代那考爾(Denacol)EX-512、代那考爾(Denacol)EX-521、代那考爾(Denacol)EX-411、代那考爾(Denacol)EX-421、代那考爾(Denacol)EX-313、代那考爾(Denacol)EX-314、代那考爾(Denacol)EX-321、代那考爾(Denacol)EX-211、代那考爾(Denacol)EX-212、代那考爾(Denacol)EX-810、代那考爾(Denacol)EX-811、代那考爾(Denacol)EX-850、代那考爾(Denacol)EX-851、代那考爾(Denacol)EX-821、代那考爾(Denacol)EX-830、代那考爾(Denacol)EX-832、代那考爾(Denacol)EX-841、代那考爾(Denacol)EX-911、代那考爾(Denacol)EX-941、代那考爾(Denacol)EX-920、代那考爾(Denacol)EX-931、代那考爾(Denacol)EX-212L、代那考爾(Denacol)EX-214L、代那考爾(Denacol)EX-216L、代那考爾(Denacol)EX-321L、代那考爾(Denacol)EX-850L、代那考爾(Denacol)DLC-201、代那考爾(Denacol)DLC-203、代那考爾(Denacol)DLC-204、代那考爾(Denacol)DLC-205、代那考爾(Denacol)DLC-206、代那考爾(Denacol)DLC-301、代那考爾(Denacol)DLC-402(以上為長瀨化成(Nagase ChemteX)製造),YH-300、YH-301、YH-302、YH-315、YH-324、YH-325(以上為新日鐵化學製造)等。該些市售品可單獨使用一種或組合使用兩種以上。
該等中,更佳為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、苯 酚酚醛清漆型環氧樹脂及脂肪族環氧樹脂,尤佳為雙酚A型環氧樹脂。
作為分子內具有兩個以上的氧雜環丁基的化合物,可使用亞龍氧雜環丁烷(Aron Oxetane)OXT-121、亞龍氧雜環丁烷(Aron Oxetane)OXT-221、亞龍氧雜環丁烷(Aron Oxetane)OX-SQ、亞龍氧雜環丁烷(Aron Oxetane)PNOX(以上為東亞合成(股)製造)。
含有氧雜環丁基的化合物可單獨使用,亦可與含有環氧基的化合物混合使用。
<<封閉異氰酸酯化合物>>
本發明的感光性樹脂組成物中,亦可較佳地採用封閉異氰酸酯系化合物作為交聯劑。就硬化性的觀點而言,封閉異氰酸酯化合物較佳為一分子內具有2個以上的封閉異氰酸酯基的化合物。
再者,本發明中的封閉異氰酸酯基是指可藉由熱而生成異氰酸酯基的基團,例如可較佳地例示使封閉劑與異氰酸酯基反應而對異氰酸酯基進行保護的基團。另外,封閉異氰酸酯基較佳為可藉由90℃~250℃下的加熱而生成異氰酸酯基的基團。
封閉異氰酸酯化合物的骨架並無特別限定,只要於一分子中具有兩個異氰酸酯基,則可為任意化合物。例如可列舉脂肪族、脂環族或芳香族的聚異氰酸酯。作為具體例,例如可列舉:2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、1,3-三亞甲基二異氰酸酯、1,4-四亞甲基二 異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,9-九亞甲基二異氰酸酯、1,10-十亞甲基二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、2,2'-二乙基醚二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、鄰二甲苯二異氰酸酯、間二甲苯二異氰酸酯、對二甲苯二異氰酸酯、亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、環己烷-1,3-二亞甲基二異氰酸酯、環己烷-1,4-二亞甲基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、3,3'-亞甲基二甲苯-4,4'-二異氰酸酯、4,4'-二苯基醚二異氰酸酯、四氯苯二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯、氫化1,3-二甲苯二異氰酸酯、氫化1,4-二甲苯二異氰酸酯等異氰酸酯化合物及由該些化合物衍生的預聚物型的骨架的化合物。該等中,尤佳為甲苯二異氰酸酯(tolylene diisocyanate,TDI)或二苯基甲烷二異氰酸酯(diphenylmethane diisocyanate,MDI)、六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate,HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate,IPDI)。
作為封閉異氰酸酯化合物的母結構,可列舉:縮二脲型、異三聚氰酸酯型、加合物型、二官能預聚物型等。
作為形成封閉異氰酸酯化合物的封閉結構的封閉劑,可列舉:肟化合物、內醯胺化合物、酚化合物、醇化合物、胺化合物、活性亞甲基化合物、吡唑化合物、硫醇化合物、咪唑系化合物、醯亞胺系化合物等。該等中,尤佳為選自肟化合物、內醯胺化合物、酚化合物、醇化合物、胺化合物、活性亞甲基化合物、吡唑化合物中的封閉劑。
作為肟化合物,可列舉肟及酮肟,具體而言可例示:丙酮肟(acetoxime)、甲醛肟(formaldoxime)、環己烷肟、甲基乙基酮肟、環己酮肟、二苯甲酮肟等。
作為內醯胺化合物,可例示:ε-己內醯胺、γ-丁內醯胺等。
作為酚化合物,可例示:苯酚、萘酚、甲酚、二甲苯酚、鹵素取代苯酚等。
作為醇化合物,可例示:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、環己醇、乙二醇單烷基醚、丙二醇單烷基醚、乳酸烷基酯等。
作為胺化合物,可列舉一級胺及二級胺,可為芳香族胺、脂肪族胺、脂環族胺的任一種,可例示:苯胺、二苯基胺、伸乙基亞胺、聚伸乙基亞胺等。
作為活性亞甲基化合物,可例示:丙二酸二乙酯、丙二酸二甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯乙酸甲酯等。
作為吡唑化合物,可例示:吡唑、甲基吡唑、二甲基吡唑等。
作為硫醇化合物,可例示:烷基硫醇、芳基硫醇等。
封閉異氰酸酯化合物可作為市售品而獲取,例如可較佳地使用克羅奈特(Coronate)AP穩定(stable)M、克羅奈特(Coronate)2503、克羅奈特(Coronate)2515、克羅奈特(Coronate)2507、克羅奈特(Coronate)2513、克羅奈特(Coronate)2555、米利奧(Millionate)MS-50(以上為日本聚胺酯工業(股)製造),塔克奈特(Takenate)B-830、塔克奈特(Takenate)B-815N、塔克奈特(Takenate)B-820NSU、塔克奈特(Takenate)B-842N、 塔克奈特(Takenate)B-846N、塔克奈特(Takenate)B-870N、塔克奈特(Takenate)B-874N、塔克奈特(Takenate)B-882N(以上為三井化學(股)製造),杜拉奈特(Duranate)17B-60PX、杜拉奈特(Duranate)17B-60P、杜拉奈特(Duranate)TPA-B80X、杜拉奈特(Duranate)TPA-B80E、杜拉奈特(Duranate)MF-B60X、杜拉奈特(Duranate)MF-B60B、杜拉奈特(Duranate)MF-K60X、杜拉奈特(Duranate)MF-K60B、杜拉奈特(Duranate)MFA-100、杜拉奈特(Duranate)E402-B80B、杜拉奈特(Duranate)SBN-70D、杜拉奈特(Duranate)SBB-70P、杜拉奈特(Duranate)K6000(以上為旭化成化學(股)製造),德斯莫(Desmodule)BL1100、德斯莫(Desmodule)BL1265 MPA/X、德斯莫(Desmodule)BL3575/1、德斯莫(Desmodule)BL3272MPA、德斯莫(Desmodule)BL3370MPA、德斯莫(Desmodule)BL3475BA/SN、德斯莫(Desmodule)BL5375MPA、德斯莫(Desmodule)VPLS2078/2、德斯莫(Desmodule)BL4265SN、德斯莫(Desmodule)PL340、德斯莫(Desmodule)PL350、蘇米度(Sumidule)BL3175(以上為住化拜耳胺酯(股)製造)等。
<<其他交聯劑>>
作為其他交聯劑,亦可較佳地使用日本專利特開2012-8223號公報的段落編號0107~段落編號0108中記載的含烷氧基甲基的交聯劑、具有乙烯性不飽和雙鍵的化合物等,將該些內容併入至本申請案說明書中。作為含烷氧基甲基的交聯劑,較佳為烷氧 基甲基化甘脲。
於本發明的感光性樹脂組成物具有交聯劑的情況下,相對於所述(A)樹脂的合計100質量份,交聯劑的含量較佳為0.01質量份~50質量份。下限例如更佳為0.1質量份以上,進而佳為0.5質量份以上。上限例如更佳為30質量份以下,進而佳為20質量份以下。若為該範圍,則可獲得機械強度及耐溶劑性優異的硬化膜。交聯劑可僅使用一種,亦可使用兩種以上。於使用兩種以上的情況下,較佳為其合計量成為所述範圍。
<<鹼性化合物>>
本發明的感光性樹脂組成物亦可含有鹼性化合物。作為鹼性化合物,可自化學增幅型正型感光性樹脂組成物中所用者中任意選擇來使用。例如可列舉:脂肪族胺、芳香族胺、雜環式胺、氫氧化四級銨、羧酸的四級銨鹽等。作為該等的具體例,可列舉日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0204~段落編號0207中記載的化合物,將該些內容併入至本申請案說明書中。
具體而言,作為脂肪族胺,例如可列舉:三甲胺、二乙胺、三乙胺、二正丙胺、三正丙胺、二正戊胺、三正戊胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二環己胺、二環己基甲胺等。
作為芳香族胺,例如可列舉:苯胺、苄胺、N,N-二甲基苯胺、二苯胺等。
作為雜環式胺,例如可列舉:吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2-乙基吡啶、4-乙基吡啶、2-苯基吡啶、4-苯基吡啶、N-甲基 -4-苯基吡啶、4-二甲基胺基吡啶、咪唑、苯并咪唑、4-甲基咪唑、2-苯基苯并咪唑、2,4,5-三苯基咪唑、煙鹼、煙鹼酸、煙鹼醯胺、喹啉、8-羥基喹啉、吡嗪、吡唑、噠嗪、嘌呤、吡咯啶、哌啶、哌嗪、嗎啉、4-甲基嗎啉、N-環己基-N'-[2-(4-嗎啉基)乙基]硫脲、1,5-二氮雜雙環[4.3.0]-5-壬烯、1,8-二氮雜雙環[5.3.0]-7-十一烯等。
作為氫氧化四級銨,例如可列舉:氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化苄基三甲基銨、氫氧化四正丁基銨、氫氧化四正己基銨等。
作為羧酸的四級銨鹽,例如可列舉:乙酸四甲基銨、苯甲酸四甲基銨、乙酸四正丁基銨、苯甲酸四正丁基銨等。
於本發明的感光性樹脂組成物具有鹼性化合物的情況下,相對於感光性樹脂組成物中的總固體成分100質量份,鹼性化合物的含量較佳為0.001質量份~3質量份,更佳為0.005質量份~1質量份。鹼性化合物可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。於併用兩種以上的情況下,較佳為其合計量成為所述範圍。
<界面活性劑>
本發明的感光性樹脂組成物亦可含有界面活性劑。作為界面活性劑,可使用陰離子系、陽離子系、非離子系或兩性的任一種,但較佳的界面活性劑為非離子界面活性劑。界面活性劑例如可使用:日本專利特開2012-88459號公報的段落編號0201~段落編號0205中記載者、或日本專利特開2011-215580號公報的段落編號0185~段落編號0188中記載者,將該些記載併入至本申請案說明 書中。
作為非離子系界面活性劑的例子,可列舉:聚氧伸乙基高級烷基醚類、聚氧伸乙基高級烷基苯基醚類、聚氧乙二醇的高級脂肪酸二酯類、矽酮系、氟系界面活性劑。另外,可由以下商品名而列舉:KP-341、X-22-822(信越化學工業(股)製造),波利弗洛(Polyflow)No.99C(共榮社化學(股)製造),艾福拓(Eftop)(三菱材料化成公司製造),美佳法(Megafac)(迪愛生(DIC)(股)製造)、F-554(迪愛生(DIC)(股)製造),弗拉德諾瓦克(Fluorad Novec)FC-4430(住友3M(股)製造),沙福隆(Surflon)S-242(AGC清美化學(AGC Seimi Chemicals)公司製造),寶理福斯(PolyFox)PF-6320(歐諾瓦(OMNOVA)公司製造),SH-8400(東麗-道康寧矽酮(Toray-Dow corning silicone)),福吉特(Ftergent)FTX-218G(尼奧斯(Neos)公司製造)等。
另外,作為界面活性劑,可列舉含有下述通式(I-1-1)所表示的構成單元A及構成單元B、且利用以四氫呋喃(THF)作為溶媒時的凝膠滲透層析法所測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)為1,000~10,000的共聚物作為較佳例。重量平均分子量(Mw)更佳為1,500~5,000。
通式(I-1-1)[化44]
式(I-1-1)中,R401及R403分別獨立地表示氫原子或甲基,R402表示碳數1以上且4以下的直鏈伸烷基,R404表示氫原子或碳數1以上且4以下的烷基,L表示碳數3以上且6以下的伸烷基,p及q為表示聚合比的質量百分率,p表示10質量%以上且80質量%以下的數值,q表示20質量%以上且90質量%以下的數值,r表示1以上且18以下的整數,s表示1以上且10以下的整數。
所述L較佳為下述通式(I-1-2)所表示的分支伸烷基。
通式(I-1-2)中的R405表示碳數1以上且4以下的烷基,就相容性及對被塗佈面的濡濕性的方面而言,較佳為碳數1以上且3以下的烷基,更佳為碳數2或3的烷基。p與q的合計較佳為100。
界面活性劑可單獨使用一種或混合使用兩種以上。
於本發明的感光性樹脂組成物含有界面活性劑的情況下,相 對於感光性樹脂組成物的總固體成分100質量份,界面活性劑的含量較佳為10質量份以下,更佳為0.001質量份~10質量份,進而佳為0.01質量份~3質量份。
<抗氧化劑>
本發明的感光性樹脂組成物亦可含有抗氧化劑。作為抗氧化劑,可含有公知的抗氧化劑。藉由添加抗氧化劑,可防止硬化膜的著色。進而有可減少由分解所致的膜厚減薄、另外耐熱透明性優異的優點。
作為抗氧化劑,例如可列舉:磷系抗氧化劑、醯胺類、醯肼類、受阻胺系抗氧化劑、硫系抗氧化劑、酚系抗氧化劑、抗壞血酸類、硫酸鋅、糖類、亞硝酸鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、羥基胺衍生物等。該等中,就硬化膜的著色、膜厚減薄的觀點而言,較佳為酚系抗氧化劑、受阻胺系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、醯胺系抗氧化劑、醯肼系抗氧化劑、硫系抗氧化劑,最佳為酚系抗氧化劑。該些抗氧化劑可單獨使用一種,亦可混合使用兩種以上。
作為具體例,可列舉日本專利特開2005-29515號公報的段落編號0026~段落編號0031中記載的化合物、日本專利特開2011-227106號公報的段落編號0106~段落編號0116中記載的化合物,將該些內容併入至本申請案說明書中。
作為較佳的市售品,可列舉:艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-20、艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-60、艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-80、艾迪科斯塔波(Adekastab)LA-52、艾迪 科斯塔波(Adekastab)LA-81、艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-412S、艾迪科斯塔波(Adekastab)PEP-36、豔諾斯(Irganox)1035、豔諾斯(Irganox)1098、地奴彬(Tinuvin)144。
於本發明的感光性樹脂組成物具有抗氧化劑的情況下,相對於感光性樹脂組成物的總固體成分100質量份,抗氧化劑的含量較佳為0.1質量份~10質量份,更佳為0.2質量份~5質量份,尤佳為0.5質量份~4質量份。藉由設定為該範圍,可獲得所形成的膜的充分的透明性,且圖案形成時的感度亦變得良好。
<酸增殖劑>
為了提高感度,本發明的感光性樹脂組成物可使用酸增殖劑。
酸增殖劑為可藉由酸觸媒反應而進一步產生酸以使反應體系內的酸濃度上昇的化合物,且為於不存在酸的狀態下穩定地存在的化合物。
酸增殖劑的具體例可列舉日本專利特開2011-221494的段落編號0226~段落編號0228中記載的酸增殖劑,將其內容併入至本申請案說明書中。
於本發明的感光性樹脂組成物含有酸增殖劑的情況下,就曝光部與未曝光部的溶解對比度的觀點而言,相對於光酸產生劑100質量份,較佳為將酸增殖劑的含量設為10質量份~1000質量份,進而佳為20質量份~500質量份。酸增殖劑可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。於使用兩種以上酸增殖劑的情況下,較佳為其合計量成為所述範圍。
<顯影促進劑>
本發明的感光性樹脂組成物可含有顯影促進劑。
作为顯影促進劑,可參照日本專利特開2012-042837號公報的段落編號0171~段落編號0172中記載的顯影促進劑,將其內容併入至本申請案說明書中。
顯影促進劑可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
於本發明的感光性樹脂組成物具有顯影促進劑的情況下,就感度及殘膜率的觀點而言,相對於感光性樹脂組成物的總固體成分100質量份,顯影促進劑的添加量較佳為0質量份~30質量份,更佳為0.1質量份~20質量份,最佳為0.5質量份~10質量份。
<其他成分>
本發明的感光性樹脂組成物視需要可分別獨立地添加一種或兩種以上的熱自由基產生劑、熱酸產生劑、紫外線吸收劑、增稠劑、有機或無機的防沈澱劑等公知的添加劑。
作為該些化合物,例如可使用日本專利特開2012-88459號公報的段落編號0201~段落編號0224所記載的化合物,將該些內容併入至本申請案說明書中。
另外,亦可使用日本專利特開2012-8223號公報的段落編號0120~段落編號0121中記載的熱自由基產生劑、WO2011/136074A1中記載的含氮化合物及熱酸產生劑,將該些內容併入至本申請案說明書中。
<感光性樹脂組成物的製備方法>
本發明的感光性樹脂組成物可利用任意的方法將各成分以既定的比例混合並進行攪拌溶解而製備。例如,亦可於製成將各成分分別預先溶解於溶劑中的溶液後,將該些溶液以既定的比例混合而製備本發明的感光性樹脂組成物。如以上般製備的組成物溶液亦可於使用例如孔徑0.2μm的過濾器等進行過濾後加以使用。
<硬化膜的製造方法>
本發明的硬化膜的製造方法較佳為包括以下的(1)~(5)的步驟。
(1)將本發明的感光性樹脂組成物塗佈於基板上的步驟(塗佈步驟);(2)自所塗佈的感光性樹脂組成物中去除溶劑的步驟(溶劑去除步驟);(3)藉由光化射線對去除了溶劑的感光性樹脂組成物進行曝光的步驟(曝光步驟);(4)藉由顯影液對經曝光的感光性樹脂組成物進行顯影的步驟(顯影步驟);(5)對經顯影的感光性樹脂組成物進行熱硬化的步驟(後烘烤步驟)。
以下依序對各步驟加以說明。
於(1)的步驟中,較佳為將本發明的感光性樹脂組成物塗佈於基板上而製成含有溶劑的濕潤膜。
於(1)的步驟中,較佳為於將感光性樹脂組成物塗佈於 基板上之前,對基板進行鹼清洗或電漿清洗等清洗。另外,對於清洗後的基板,亦可利用六甲基二矽氮烷(Hexamethyldisilazane,HMDS)等對基板表面進行處理。利用六甲基二矽氮烷對基板表面進行處理的方法並無特別限定,例如可列舉將基板暴露於六甲基二矽氮烷蒸氣中的方法等。
作為基板,可列舉:無機基板、樹脂、樹脂複合材料等。
作為無機基板,例如可列舉:玻璃、石英、矽酮、氮化矽,及於該些材料的基板上蒸鍍有鉬、鈦、鋁、銅等的複合基板。
作為樹脂,可列舉包含以下樹脂的基板:聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚碸、聚醚碸、聚芳酯、烯丙基二甘醇碳酸酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚苯并唑、聚苯硫醚、聚環烯烴、降冰片烯樹脂、聚氯三氟乙烯等氟樹脂、液晶聚合物、丙烯酸系樹脂、環氧樹脂、矽酮樹脂、離聚物樹脂、氰酸酯樹脂、交聯富馬酸二酯、環狀聚烯烴、芳香族醚、馬來醯亞胺-烯烴、纖維素、環硫化合物等合成樹脂。
該些基板很少以所述形態直接使用,通常視最終產品的形態不同而形成例如薄膜電晶體(thin film transistor,TFT)元件般的多層積層結構。
對基板塗佈感光性樹脂組成物的方法並無特別限定,例如可使用狹縫塗佈法、噴霧法、輥塗佈法、旋轉塗佈法、流延塗佈法、狹縫及旋轉法等方法。
於狹縫塗佈法的情況下,較佳為將基板與狹縫模具的相對移動速度設為50mm/sec~120mm/sec。
塗佈感光性樹脂組成物時的濕潤膜厚並無特別限定,能以與用途相對應的膜厚來塗佈。例如較佳為0.5μm~10μm。
亦可於在基板上塗佈本發明的感光性樹脂組成物之前,應用如日本專利特開2009-145395號公報中記載般的所謂預濕(pre-wet)法。
於(2)的步驟中,藉由減壓(真空)及/或加熱等自塗佈感光性樹脂組成物而形成的所述濕潤膜中去除溶劑,從而於基板上形成乾燥膜。溶劑去除步驟的加熱條件較佳為70℃~130℃下30秒~300秒左右。於溫度及時間為所述範圍的情況下,有圖案的密接性更良好且可進一步減少殘渣的傾向。
於(3)的步驟中,對設有乾燥膜的基板照射既定圖案的光化射線。於該步驟中,於曝光部中生成羧基或酚性羥基而提高曝光部對顯影液的溶解性。即,於含有聚合物成分與光酸產生劑的態樣中,藉由光化射線的照射,光酸產生劑分解而產生酸,所述聚合物成分含有具有酸基經酸分解性基保護的基團的構成單元。而且,藉由所產生的酸的觸媒作用,將塗膜成分中所含的酸分解性基水解而生成羧基或酚性羥基。另外,於含有醌二疊氮化合物的態樣中,藉由光化射線的照射,由醌二疊氮化合物生成羧基。
作為光化射線的光源,可使用低壓水銀燈、高壓水銀燈、超 高壓水銀燈、化學燈、發光二極體(Light Emitting Diode,LED)光源、準分子雷射產生裝置等,可較佳地使用i射線(365nm)、h射線(405nm)、g射線(436nm)等具有300nm以上且450nm以下的波長的光化射線。另外,視需要亦可通過如長波長截止濾波器、短波長截止濾波器、帶通濾波器般的分光濾波器來調整照射光。曝光量較佳為1mJ/cm2~500mJ/cm2
作為曝光裝置,可使用鏡面投影對準機(mirror projection aligner)、步進機(stepper)、掃描器(scanner)、近接式(proximity)、接觸式(contact)、微透鏡陣列(microlens array)、透鏡掃描器(lens scanner)、雷射曝光等各種方式的曝光機。另外,亦可進行使用所謂超解析技術的曝光。作為超解析技術,可列舉進行多次曝光的多重曝光、或使用相位轉移遮罩的方法、環帶照明法等。藉由使用該些超解析技術可形成更高精細的圖案,從而較佳。
於(4)的步驟中,使用顯影液對具有游離的羧基或酚性羥基的共聚物進行顯影。藉由將容易溶解於顯影液中的具有羧基或酚性羥基的曝光部區域去除,而形成正型圖像。
顯影步驟中使用的顯影液中,較佳為含有鹼性化合物的水溶液。作為鹼性化合物,例如可使用:氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬氫氧化物類;碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫等鹼金屬碳酸鹽類;重碳酸鈉、重碳酸鉀等鹼金屬重碳酸鹽類;氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化二乙基二甲基銨等氫氧化四烷基銨類;膽鹼等氫氧化(羥基烷 基)三烷基銨類;矽酸鈉、偏矽酸鈉等矽酸鹽類;乙胺、丙胺、二乙胺、三乙胺等烷基胺類;二甲基乙醇胺、三乙醇胺等醇胺類;1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環-[4.3.0]-5-壬烯等脂環式胺類。
該等中,較佳為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、膽鹼(氫氧化-2-羥基乙基三甲基銨)。
另外,亦可將於所述鹼類的水溶液中添加適當量的甲醇或乙醇等水溶性有機溶劑或者界面活性劑而成的水溶液用作顯影液。
顯影液的pH值較佳為10.0~14.0。
顯影時間較佳為30秒~500秒,另外,顯影的方法可為覆液法(puddle method)、噴淋法、浸漬法等的任一種。
於顯影後,亦可進行淋洗步驟。於淋洗步驟中,藉由利用純水等清洗顯影後的基板,而進行所附著的顯影液去除、顯影殘渣去除。淋洗方法可使用公知的方法。例如可列舉噴淋淋洗或浸漬淋洗等。
於(5)的步驟中,藉由對所得的正型圖像進行加熱,使酸分解性基進行熱分解而生成羧基或酚性羥基,與交聯性基、交聯劑等交聯,藉此可形成硬化膜。該加熱較佳為使用加熱板或烘箱等加熱裝置,於既定的溫度、例如180℃~250℃下進行既定時間的加熱處理,例如若為加熱板上則進行5分鐘~90分鐘的加熱處理,若為烘箱則進行30分鐘~120分鐘的加熱處理。藉由如此 般進行交聯反應,可形成耐熱性、硬度等更優異的保護膜或層間絕緣膜。另外,進行加熱處理時是於氮氣環境下進行,藉此亦可進一步提高透明性。
於後烘烤之前,亦可在以相對較低的溫度進行烘烤之後進行後烘烤(追加中烘烤步驟)。於進行中烘烤的情況下,較佳為於90℃~150℃下加熱1分鐘~60分鐘後,於200℃以上的高溫下進行後烘烤。另外,亦可將中烘烤、後烘烤分為三階段以上的多階段來進行加熱。藉由設置此種中烘烤、後烘烤,可調整圖案的錐角。該些烘烤的加熱可使用加熱板、烘箱、紅外線加熱器等公知的加熱方法。
再者,可於後烘烤之前,且於藉由光化射線對形成有圖案的基板進行整面再曝光(後曝光)後,進行後烘烤,藉此可由存在於未曝光部分中的光酸產生劑產生酸,作為促進交聯的觸媒而發揮功能,從而可促進膜的硬化反應。作為包括後曝光步驟的情況下的較佳曝光量,較佳為100mJ/cm2~3,000mJ/cm2,尤佳為100mJ/cm2~500mJ/cm2
亦可將由本發明的感光性樹脂組成物所得的硬化膜用作乾式蝕刻抗蝕劑。於將藉由後烘烤步驟進行熱硬化所得的硬化膜用作乾式蝕刻抗蝕劑的情況下,作為蝕刻處理,可進行灰化、電漿蝕刻、臭氧蝕刻等乾式蝕刻處理。
<硬化膜>
本發明的硬化膜是使上文所述的本發明的感光性樹脂組成物 硬化所得的硬化膜。另外,本發明的硬化膜較佳為藉由上文所述的本發明的硬化膜的形成方法所得的硬化膜。
本發明的硬化膜可適宜地用作層間絕緣膜。
本發明的感光性樹脂組成物可獲得即便於高溫下經烘烤的情況下亦具有高的透明性的層間絕緣膜。使用本發明的感光性樹脂組成物而成的層間絕緣膜具有高的透明性,從而於液晶顯示裝置、有機電激發光顯示裝置、觸控面板等的用途中有用。
<液晶顯示裝置>
本發明的液晶顯示裝置具有本發明的硬化膜。
本發明的液晶顯示裝置除了具有使用本發明的感光性樹脂組成物所形成的平坦化膜或層間絕緣膜以外,並無特別限制,可列舉採用各種結構的公知的液晶顯示裝置。
例如,作為本發明的液晶顯示裝置所具備的TFT的具體例,可列舉非晶矽-TFT、低溫多晶矽-TFT、氧化物半導體TFT等。本發明的硬化膜由於電氣特性優異,故可與該些TFT組合而較佳地使用。
另外,作為本發明的液晶顯示裝置可取的液晶驅動方式,可列舉:扭轉向列(Twisted Nematic,TN)方式、垂直配向(Virtical Alignment,VA)方式、共面切換(In-Place-Switchine,IPS)方式、邊緣場切換(Frings Field Switching,FFS)方式、光學補償彎曲(Optical Compensated Bend,OCB)方式等。
關於面板構成,於彩色濾光片陣列(Color Filter on Allay, COA)方式的液晶顯示裝置中亦可使用本發明的硬化膜,例如,可用作日本專利特開2005-284291的有機絕緣膜(115)或日本專利特開2005-346054的有機絕緣膜(212)。另外,作為本發明的液晶顯示裝置可取的液晶配向膜的具體配向方式,可列舉摩擦配向法、光配向法等。另外,亦可藉由日本專利特開2003-149647號公報或日本專利特開2011-257734號公報中記載的聚合物穩定配向(Polymer Sustained Alignment,PSA)技術來進行聚合物配向支持。
另外,本發明的感光性樹脂組成物及本發明的硬化膜不限定於所述用途,可用於各種用途中。例如,除了平坦化膜或層間絕緣膜以外,亦可適宜地用於彩色濾光片的保護膜、或用以將液晶顯示裝置中的液晶層保持於一定厚度的間隔件(spacer)或於固體攝像元件中設置於彩色濾光片上的微透鏡等。
圖1為表示主動式矩陣方式的液晶顯示裝置10的一例的概念性剖面圖。該液晶顯示裝置10為於背面上具有背光單元12的液晶面板,且液晶面板中配置有與配置於貼附有偏光膜的兩片玻璃基板14、玻璃基板15之間的所有畫素相對應的TFT 16的元件。形成於玻璃基板上的各元件通過形成於硬化膜17中的接觸孔18對形成畫素電極的氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)透明電極19進行配線。於ITO透明電極19上,設有液晶20的層及配置有黑色矩陣的彩色濾光片22。
背光的光源並無特別限定,可使用公知的光源。例如可列舉 白色LED、藍色/紅色/綠色等的多色LED、螢光燈(冷陰極管)、有機電激發光(有機EL)等。
另外,液晶顯示裝置可設定為三維(Three Dimensions,3D)(立體視)型,亦可設定為觸控面板型。進而亦可設定為可撓型,可用作日本專利特開2011-145686號公報中記載的第2層間絕緣膜(48)、或日本專利特開2009-258758號公報中記載的層間絕緣膜(520)、日本專利特開2007-328210號公報的圖1中記載的有機絕緣膜(PAS)。
進而,即便為靜態驅動方式的液晶顯示裝置,藉由應用本發明亦可顯示設計性高的圖案。作為一例,可將本發明用作如日本專利特開2001-125086號公報中所記載般的聚合物網格型液晶的絕緣膜。
對於日本專利特開2007-328210號公報的圖1中記載的液晶顯示裝置,使用圖2加以說明。
於圖2中,符號SUB1為玻璃基板,且具有多個掃描信號線、以及與多個掃描信號線交叉的多個視訊信號線。於各交點附近具有TFT。
於玻璃基板SUB1上,自下起依序形成有基底膜UC、矽等的半導體膜PS、閘極絕緣膜GI、TFT的閘極電極GT、第1層間絕緣膜IN1。於第1層間絕緣膜IN1上形成有TFT的汲極電極SD1以及TFT的源極電極SD2。
汲極電極SD1經由形成於閘極絕緣膜GI及第1層間絕緣膜 IN1的接觸孔而連接於TFT的汲極區域。源極電極SD2經由形成於閘極絕緣膜GI及第1層間絕緣膜IN1的接觸孔而連接於TFT的源極區域。
於汲極電極SD1及源極電極SD2上形成有第2層間絕緣膜IN2。於第2層間絕緣膜IN2上形成有有機絕緣膜PAS。有機絕緣膜PAS可使用本發明的感光性樹脂組成物來形成。
於有機絕緣膜PAS上形成有對向電極CT及反射膜RAL。
於對向電極CT及反射膜RAL上形成有第3層間絕緣膜IN3。於第3層間絕緣膜IN3上形成有畫素電極PX。畫素電極PX經由形成於第2層間絕緣膜IN2及第3層間絕緣膜IN3的接觸孔而與TFT的源極電極SD2連接。
於使用本發明的感光性樹脂組成物來形成有機絕緣膜PAS的情況下,有機絕緣膜PAS的耐熱性優異,故可提高第3層間絕緣膜IN3的製膜溫度,從而可形成更緻密的膜。
再者,第1層間絕緣膜IN1、第2層間絕緣膜IN2、第3層間絕緣膜IN3亦可使用本發明的感光性樹脂組成物來形成。
關於圖2所示的液晶顯示裝置的詳細情況可參照日本專利特開2007-328210號公報的記載,將其內容併入至本說明書中。
<有機電激發光顯示裝置>
本發明的有機電激發光(有機EL)顯示裝置具有本發明的硬化膜。
本發明的有機EL顯示裝置除了具有使用本發明的感光性樹 脂組成物所形成的平坦化膜或層間絕緣膜以外,並無特別限制,可列舉採用各種結構的公知的各種有機EL顯示裝置或液晶顯示裝置。
例如,作為本發明的有機EL顯示裝置所具備的TFT的具體例,可列舉非晶矽-TFT、低溫多晶矽-TFT、氧化物半導體TFT等。本發明的硬化膜由於電氣特性優異,故可與該些TFT組合而較佳地使用。
圖3為有機EL顯示裝置的一例的構成概念圖。其表示底部發光型的有機EL顯示裝置中的基板的示意性剖面圖,且具有平坦化膜4。
於玻璃基板6上形成底部閘極型的TFT 1,以覆蓋TFT 1的狀態形成包含Si3N4的絕緣膜3。於絕緣膜3中形成此處省略圖示的接觸孔後,將經由該接觸孔而連接於TFT 1的配線2(高度1.0μm)形成於絕緣膜3上。配線2為用以將TFT 1間連接或將後續步驟中形成的有機EL元件與TFT 1連接的配線。
進而,為了使因形成配線2所致的凹凸平坦化,以填埋由配線2所致的凹凸的狀態於絕緣膜3上形成平坦化膜4。
於平坦化膜4上,形成有底部發光型的有機EL元件。即,於平坦化膜4上,經由接觸孔7連接於配線2而形成包含ITO的第一電極5。另外,第一電極5相當於有機EL元件的陽極。
形成覆蓋第一電極5的邊緣的形狀的絕緣膜8,藉由設置絕緣膜8,可防止第一電極5與其後續步驟中形成的第二電極之間的 短路。
進而,圖3中雖未圖示,但介隔所需的圖案遮罩而依次蒸鍍設置電洞傳輸層、有機發光層、電子傳輸層,繼而,於基板上方的整個面上形成包含Al的第二電極,使用密封用玻璃板及紫外線硬化型環氧樹脂進行貼合,由此進行密封,獲得對各有機EL元件連接用以驅動該有機EL元件的TFT 1而成的主動式矩陣型的有機EL顯示裝置。
本發明的感光性樹脂組成物由於感度良好且顯影時的圖案密接性優異,故作為微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)元件的結構構件,將使用本發明的感光性樹脂組成物所形成的抗蝕劑圖案作為隔離壁,或作為機械驅動零件的一部分組入而使用。作為MEMS元件,例如可列舉:表面聲波(Surface Acoustic Wave,SAW)濾波器、體聲波(Bulk Acoustic Wave,BAW)濾波器、陀螺感測器(gyro sensor)、顯示器用微快門(microshutter)、影像感測器、電子紙、噴墨頭、生物晶片(biochip)、密封劑等零件。更具體的例子例示於日本專利特表2007-522531、日本專利特開2008-250200、日本專利特開2009-263544等中。
本發明的感光性樹脂組成物由於平坦性或透明性優異,故例如亦可用於形成日本專利特開2011-107476號公報的圖2中記載的岸堤層(16)及平坦化膜(57)、日本專利特開2010-9793號公報的圖4(a)中記載的隔離壁(12)及平坦化膜(102)、日本 專利特開2010-27591號公報的圖10中記載的岸堤層(221)及第3層間絕緣膜(216b)、日本專利特開2009-128577號公報的圖4(a)中記載的第2層間絕緣膜(125)及第3層間絕緣膜(126)、日本專利特開2010-182638號公報的圖3中記載的平坦化膜(12)及畫素分離絕緣膜(14)等。除此以外,亦可適宜地用於用以將液晶顯示裝置中的液晶層保持於一定厚度的間隔件,或傳真機(facsimile)、電子影印機、固體攝像元件等的晶載彩色濾光片的成像光學系統或光纖連接器的微透鏡。
<觸控面板及觸控面板顯示裝置>
本發明的觸控面板為絕緣層及/或保護層的全部或一部分包含本發明的感光性樹脂組成物的硬化物的觸控面板。另外,本發明的觸控面板較佳為至少具有透明基板、電極及絕緣層及/或保護層。
本發明的觸控面板顯示裝置較佳為具有本發明的觸控面板的觸控面板顯示裝置。本發明的觸控面板可為電阻膜方式、靜電電容方式、超聲波方式、電磁感應方式等公知方式的任一種。其中,較佳為靜電電容方式。
作為靜電電容方式的觸控面板,可列舉日本專利特開2010-28115號公報中揭示的觸控面板、或國際公開第2012/057165號中揭示的觸控面板。
作為觸控面板顯示裝置,可列舉:所謂的單元內(in-cell)型(例如,日本專利特表2012-517051號公報的圖5、圖6、圖7、 圖8)、所謂的單元上型(on-cell)(例如,日本專利特開2012-43394號公報的圖14、國際公開第2012/141148號的圖2(b))、單片玻璃方案(One Glass Solution,OGS)型、鏡片觸控(Touch on Lens,TOL)型、其他構成(例如,日本專利特開2013-164871號公報的圖6)。
靜電電容方式的觸控面板較佳的是具有前面板、於前面板的非接觸側至少具有下述(1)~(5)的要素,且(4)的絕緣層為使用本發明的感光性樹脂組成物的硬化膜。
(1)邊框層
(2)多個墊部分經由連接部分而於第一方向上延伸形成的多個第一透明電極圖案
(3)與第一透明電極圖案電性絕緣,包含在與第一方向交叉的方向上延伸形成的多個墊部分的多個第二透明電極圖案
(4)使第一透明電極圖案與第二透明電極圖案電性絕緣的絕緣層
(5)與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案的至少一者電性連接,與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案為不同的導電性要素
本發明的靜電電容型輸入裝置較佳為進而以覆蓋所述(1)~(5)的要素的全部或一部分的方式設置透明保護層,更佳為透明保護層為本發明的硬化膜。
首先,對靜電電容方式的觸控面板的構成加以說明。圖4 為表示靜電電容方式的觸控面板的構成例的剖面圖。於圖4中,靜電電容方式的觸控面板30包含:前面板31、邊框層32、第一透明電極圖案33、第二透明電極圖案34、絕緣層35、導電性要素36、以及透明保護層37。
前面板31包含玻璃基板等透明基板,可使用以康寧公司的大猩猩玻璃(Gorilla Glass)為代表的強化玻璃等。再者,作為透明基板,可較佳地列舉:玻璃基板、石英基板、透明樹脂基板等。另外,於圖4中,將前面板31的設有各要素之側稱為非接觸面。於靜電電容方式的觸控面板30中,用手指等對前面板31的接觸面(非接觸面的相反面)進行接觸等而進行輸入。以下,有時將前面板稱為「基材」。
另外,於前面板31的非接觸面上設有邊框層32。邊框層32是於觸控面板前面板的非接觸側所形成的顯示區域周圍的邊框狀圖案,且是為了使引線等不可見而形成。
如圖5所示,靜電電容方式的觸控面板中,可以覆蓋前面板31的一部分區域(於圖5中為輸入面以外的區域)的方式設有邊框層32。進而,於前面板31上,可如圖5所示般於一部分中設置開口部38。於開口部38中,可設置利用按壓的機械開關。
如圖6所示,於前面板31的接觸面形成有:多個墊部分經由連接部分而於第一方向上延伸形成的多個第一透明電極圖案33;與第一透明電極圖案33電性絕緣,包含在與第一方向交叉的方向上延伸形成的多個墊部分的多個第二透明電極圖案34;使第 一透明電極圖案33與第二透明電極圖案34電性絕緣的絕緣層35。第一透明電極圖案33、第二透明電極圖案34、以及後述的導電性要素36例如可藉由金屬膜來製作。作為此種金屬膜,可列舉:氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)膜;氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)膜;Al、Cu、Ag、Ti、Mo、該等的合金等的金屬膜;SiO2等的金屬氧化膜等。此時,各要素的膜厚可設為10nm~200nm。另外,亦可藉由煅燒使非晶體的ITO膜結晶化而成為多晶的ITO膜,從而減低電阻。另外,第一透明電極圖案33、第二透明電極圖案34、以及後述的導電性要素36亦可使用具有使用導電性纖維的感光性樹脂組成物的感光性轉印材料來製造。此外,於藉由ITO等形成第一導電性圖案等的情況下,可參照日本專利第4506785號公報的段落0014~段落0016等,將其內容併入至本說明書中。
另外,第一透明電極圖案33及第二透明電極圖案34的至少一者可跨及前面板31的非接觸面及邊框層32的與前面板31為相反側的面的兩個區域而設置。於圖4中表示跨及前面板31的非接觸面及邊框層32的與前面板31為相反側的面的兩個區域而設置有第二透明電極圖案的圖。
使用圖6對第一透明電極圖案33及第二透明電極圖案34加以說明。圖6是表示第一透明電極圖案及第二透明電極圖案的一例的說明圖。如圖6所示,第一透明電極圖案33是墊部分33a經由連接部分33b於第一方向上延伸而形成。另外,第二透明電 極圖案34藉由絕緣層35而與第一透明電極圖案33電性絕緣,且包含在與第一方向交叉的方向(圖6中的第二方向)上延伸而形成的多個墊部分。此處,當形成第一透明電極圖案33時,可使墊部分33a與連接部分33b成為一體而製作,亦可僅僅製作連接部分33b,使墊部分33a與第二透明電極圖案34成為一體而製作(圖案化)。於使墊部分33a與第二透明電極圖案34成為一體而製作(圖案化)的情況下,如圖6所示般將連接部分33b的一部分與墊部分33a的一部分連結,且以由絕緣層35使第一透明電極圖案33與第二透明電極圖案34電性絕緣的方式而形成各層。
於圖4中,於邊框層32的與前面板31為相反側的面側設置有導電性要素36。導電性要素36是與第一透明電極圖案33及第二透明電極圖案34的至少一者電性連接、且與第一透明電極圖案33及第二透明電極圖案34為不同的要素。於圖4中表示導電性要素36與第二透明電極圖案34連接的圖。
另外,於圖4中,以覆蓋各構成要素的全部的方式設置有透明保護層37。亦可以僅覆蓋各構成要素的一部分的方式構成透明保護層37。絕緣層35與透明保護層37可為同一材料,亦可為不同的材料。
靜電電容方式的觸控面板及具備靜電電容方式的觸控面板作為構成要素的觸控面板顯示裝置可應用「最新觸控面板技術」(2009年7月6日發行,技術時代(Techno Times)(股))、三谷雄二主編,「觸控面板的技術與開發」、CMC出版(2004,12),「2009 年國際平板顯示器展會(FPD International 2009 Forum)T-11講座教材」,「賽普拉斯半導體公司(Cypress Semiconductor Corporation)應用註解(application note)AN2292」等中所揭示的構成。
本發明的觸控面板例如可如以下般製造。
即,可經由以下步驟製造:步驟1,以與ITO電極相接的方式,藉由噴墨塗佈方式等各種方法塗佈本發明的感光性樹脂組成物;步驟2,於所述塗佈於ITO電極的感光性樹脂組成物上載置具有既定形狀的開口圖案的遮罩並進行活性能量線照射而曝光;步驟3,對曝光後的感光性樹脂組成物進行顯影;以及步驟4,對顯影后的感光性樹脂組成物進行加熱。
於步驟1中,當以與ITO電極相接的方式塗佈感光性樹脂組成物時,只要經塗佈的本發明的感光性樹脂組成物的至少一部分與ITO電極相接即可。
步驟2可與上文所述的曝光步驟同樣地進行,較佳態樣亦相同。
步驟3可與上文所述的顯影步驟同樣地進行,較佳態樣亦相同。
步驟4可與上文所述的後烘烤步驟同樣地進行,較佳態樣亦相同。
另外,作為本發明的觸控面板中的ITO電極圖案的一例,可較佳地列舉所述圖6所示的圖案。
[實施例]
以下列舉實施例對本發明加以更具體的說明。以下的實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理順序等只要不偏離本發明的主旨,則可適當變更。因此,本發明的範圍不限定於以下所示的具體例。再者,只要無特別說明,則「份」、「%」為質量基準。另外,NMR(Nuclear Magnetic Resonance)是核磁共振的簡稱。
(樹脂A-1的合成)聚苯并噁唑前驅物的合成
於具備溫度計、攪拌器、氮氣導入管的三口燒瓶中添加293g(0.8mol)的六氟-2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)丙烷(Bis-AP-AF,中央硝子(Central Glass)(股)製造)、158.2g(2.0mol)的吡啶及1.2kg的N-甲基-2-吡咯啶酮(N-methyl-2-pyrrolidone,NMP)。於室溫下對該溶液進行攪拌,繼而利用乾冰/甲醇浴冷卻至-15℃。於該溶液中,一面將反應溫度維持為-5℃~-15℃,一面滴加73.9g(0.364mol)的間苯二甲醯氯(IC,東京化成(股)製造)、107.4g(0.364mol)的4,4'-氧二苯甲醯氯(ODC,東京化成(股)製造)、NMP(1-甲基-2-吡咯啶酮)700g的混合溶液。滴加結束後,將所得的混合物於室溫下攪拌16小時。
繼而,利用冰/甲醇浴將該反應液冷卻至-5℃以下,一面將反應溫度維持為-0℃以下,一面滴加乙醯氯17.0g(0.217mol)。於滴加結束後進而攪拌16小時。
利用NMP 2L對該反應液進行稀釋,並投入至經劇烈攪拌的20L的去離子水中,藉由過濾將所析出的白色粉體回收,然後利 用去離子水及水/甲醇(50/50質量比)混合物進行清洗。於真空下使聚合物於50℃下乾燥兩天,從而獲得樹脂A-1a。
於500mL茄形燒瓶中添加25.0g的樹脂A-1a、125g的NMP與125g的甲基乙基酮,並於60℃下進行減壓濃縮直至內容物成為150g為止。於其中添加0.4g的樟腦磺酸(東京化成(股)製造)與5.0g的2,3-二氫呋喃(和光純藥工業(股)製造),並於室溫下攪拌3小時。於所得的溶液中加入三乙胺0.5g與NMP 150g來進行稀釋。將所得的溶液投入至經劇烈攪拌的1L的去離子水中,藉由過濾將所析出的白色粉體回收,然後利用去離子水及水/甲醇(50/50質量比)混合物進行清洗。於真空下使聚合物於50℃下乾燥兩天,從而獲得樹脂A-1。所得的樹脂A-1的重量平均分子量為16000(凝膠滲透層析法的聚苯乙烯換算值)。相對於樹脂A-1a的總羥基量(莫耳量),所得的樹脂A-1的羥基保護率為30%(1H-NMR)。
(樹脂A-2~樹脂A-6的合成)
除將樹脂A-1的合成法的二羧酸二氯化物變更為下述表中所示的二羧酸二氯化物以外,藉由相同的方法來合成。再者,樹脂A-5並不進行由二氫呋喃所引起的保護反應。
(樹脂A-7的合成)聚醯亞胺前驅物的合成
於具備溫度計、攪拌器、氮氣導入管的三口燒瓶中添加14.06g(64.5mmol)的均苯四甲酸二酐(東京化成(股)製造)、11.08g(58.7mmol)的4,4'-氧二苯胺(東京化成(股)製造)及150g的NMP,於80℃下攪拌12小時。進而添加0.60g(12.8mmol)的乙醇,進而攪拌6小時。
利用NMP 2L對該反應液進行稀釋,並投入至經劇烈攪拌的20L的去離子水中,藉由過濾將所析出的白色粉體回收,然後利用去離子水及水/甲醇(50/50質量比)混合物進行清洗。於真空下使聚合物於50℃下乾燥兩天,從而獲得樹脂A-7a。之後,藉由與樹脂A-1相同的方法來合成樹脂A-7。
(樹脂A-8~樹脂A-10的合成)
除將樹脂A-7的合成法的四羧酸二酐變更為下述表中所示的四羧酸二酐以外,藉由相同的方法來合成。再者,樹脂A-9並不進行由二氫呋喃所引起的保護反應。
<感光性樹脂組成物的製備>
將下述表中所示的各成分混合,利用孔徑0.2μm的聚四氟乙烯製過濾器進行過濾,從而獲得各感光性樹脂組成物。表中的未特別附加單位的數值為質量份。
<溶液穩定性>
將投入有10g感光性樹脂組成物的容器密封,於25℃、濕度65%的環境下靜置。進行聚苯并噁唑前驅物或聚醯亞胺前驅物的環化,評價直至固體析出為止的時間。固體的析出是以孔徑0.8μm的網眼進行過濾並以目視來觀察網眼上有無異物。直至固體析出的時間越長,組成物的穩定性越高,此為較佳的結果,A、B、C為實用範圍。
A:超過20天亦未發現固體的析出
B:超過10天但於20天以內固體析出
C:超過5天但於10天以內固體析出
D:於5天以內固體析出
<感度>
於利用六甲基二矽氮烷(HMDS)蒸氣進行了1分鐘表面處理的玻璃基板(1100mm×1300mm尺寸,0.7mm厚,康寧(Corning)公司製造)上,利用SK-N1300G(大日本螢幕)狹縫塗佈各感光 性樹脂組成物後,減壓至0.26kPa(2.0Torr),並於100℃下於加熱板上進行90秒預烘烤而使溶劑揮發,形成膜厚為3.0μm的感光性樹脂組成物層。繼而,使用佳能(Canon)(股)製造的MPAsp-H760曝光機,以5.0μm孔圖案對所得的感光性樹脂組成物層進行曝光。於80℃下於加熱板上進行90秒加熱後,利用鹼性顯影液(0.6質量%的氫氧化四甲基銨水溶液)進行顯影(25℃、70秒),並利用超純水淋洗30秒。將藉此形成有下底直徑為5.0μm的孔圖案的曝光量設為感度。必要曝光量越少(越為高感度)越佳,A、B、C為實用範圍。
A:小於100mJ/cm2
B:100mJ/cm2以上且小於150mJ/cm2
C:150mJ/cm2以上且小於200mJ/cm2
D:200mJ/cm2以上
<透過率>
將玻璃基板(OA-10(日本電氣硝子公司製造))暴露於HMDS蒸氣下30秒,並於狹縫塗佈各感光性樹脂組成物後藉由真空乾燥(vacuum dry)使溶劑揮發,然後於120℃下於加熱板上進行120秒預烘烤,形成膜厚為2.0μm的感光性樹脂組成物層。接著,使用超高壓水銀燈,以累積照射量成為300mJ/cm2(能量強度:20mW/cm2)的方式進行曝光,並將該基板於烘箱中於氮氣環境下以300℃加熱60分鐘。使用分光光度計(U-3000:日立製作所(股)製造),於波長400nm下對該硬化膜的透過率進行測定。單位以% 表示。A、B及C為實用水準。
A:90%以上
B:85%以上且小於90%
C:80%以上且小於85%
D:小於80%
<硬化性>
將玻璃基板(OA-10(日本電氣硝子公司製造))暴露於HMDS蒸氣下30秒,並於狹縫塗佈各感光性樹脂組成物後藉由真空乾燥使溶劑揮發,然後於120℃下於加熱板上進行120秒預烘烤,形成膜厚為2.0μm的感光性樹脂組成物層。
刮取感光性樹脂組成物,於氮氣中維持為250℃的狀態下進行熱重分析(TGA(Thermogravimetric Analysis)測定),評價環化時間。前驅物隨著環化反應的進行而產生重量減少,按照以下基準來評價直至該重量減少不會再產生為止的時間。時間越短表示環化速度越快,A、B、C為實用範圍。
A:超過10分鐘且為30分鐘以下
B:超過30分鐘且為60分鐘以下
C:超過60分鐘且為90分鐘以下
D:超過90分鐘。或者未進行環化。
<顯示不均(面板可靠性)的評價>
藉由以下方法來製作使用薄膜電晶體(TFT)的液晶顯示裝置。於日本專利第3321003號公報的圖1中記載的主動式矩陣型 液晶顯示裝置中,如以下般形成硬化膜17作為層間絕緣膜,獲得液晶顯示裝置。
即,作為提高日本專利第3321003號公報的0058段落的基板與層間絕緣膜17的濡濕性的前處理,將基板於六甲基二矽氮烷蒸氣下暴露30秒,其後,旋塗塗佈各感光性樹脂組成物後,於120℃下於加熱板上進行2分鐘預烘烤而使溶劑揮發,形成膜厚為2.0μm的感光性樹脂組成物層。繼而,使用超高壓水銀燈自遮罩上方以累計照射量300mJ/cm2(照度20mW/cm2)對所得的感光性樹脂組成物層進行照射後,利用鹼性水溶液進行顯影,從而形成圖案,並於氮氣環境下以300℃進行60分鐘的加熱處理。塗佈實施例的感光性樹脂組成物時的塗佈性良好,且於曝光、顯影、煅燒後所得的硬化膜中並未確認到皺褶或龜裂的產生。
將所得的液晶顯示裝置於強制條件(溫度85℃/相對濕度80%RH、LH-113恆溫恆濕器艾斯佩科(Espec)公司製造)下放置24h,取出液晶顯示裝置。對該液晶顯示裝置施加驅動電壓,以目視來觀察使灰度的測試信號輸入時的灰度顯示,按照下述評價基準來評價有無顯示不均的產生。以下的基準中,A~C較佳,A或B更佳。
A:完全未發現不均(非常良好)
B:於玻璃基板的緣部分略微發現不均,但於顯示部並無問題(良好)
C:於顯示部略微發現不均,但為實用水準(普通)
D:於顯示部存在不均(差)
[表3]
根據所述結果,實施例的感光性樹脂組成物的感度及硬化性良好,均滿足實用水準。進而,保存穩定性、透過性、顯示不均亦優異。
另一方面,比較例的感光性樹脂組成物的感度及硬化性的至少一者並未滿足實用水準。
表示實施例及比較例中所用的各化合物的簡稱的詳細情況如下。
(A)樹脂
A-1~A-10:上文所述的樹脂A-1~樹脂A-10
(B)化合物
B-1:N-苯基亞胺基二乙酸(和光純藥工業(股)製造)
B-2:1,2-雙(2-胺基苯氧基)乙烷-N,N,N',N'-四乙酸(東京化成公司製造)
B-3:N-甲基亞胺基二乙酸(東京化成公司製造)
B-4:N-苄基亞胺基二乙酸(東京化成公司製造)
<以下為比較化合物>
R-1:N-甲基甘胺酸(東京化成公司製造)
R-2:N-苯基甘胺酸(東京化成公司製造)
R-3:N,N-二甲基甘胺酸(東京化成公司製造)
R-4:N,N-二(2-羥基乙基)甘胺酸(東京化成公司製造)
R-5:N-(第三丁氧基羰基)-L-脯胺醇(東京化成公司製造)
R-6:N,N-二甲基苯胺(東京化成公司製造)
(C)光酸產生劑
C-1:下述所示的結構(PAG-103,巴斯夫(BASF)公司製造,產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑)
C-2:下述所示的結構(PAI-101,綠(midori)化學公司製造,產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑),Me表示甲基。
C-3:下述所示的結構(產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑,合成例將於後述)
C-4:下述所示的結構(產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑,合成例將於後述),Ts表示甲苯磺醯基。
C-5:下述所示的結構(產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑,合成例將於後述)
C-6:下述所示的結構(GSID-26-1,三芳基鋶鹽(巴斯夫(BASF)公司製造),產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑)
C-7:TAS-200(萘醌二疊氮,東洋合成工業(股)製造)
DBA:9,10-二丁氧基蒽(川崎化成公司製造,增感劑)
(D)溶劑
NMP:N-甲基-2-吡咯啶酮
(E)化合物(具有酸基的至少一部分經酸分解性基保護的基團的化合物)
E-1:下述化合物分子量494(將9,9-雙(4-羥基苯基)茀(JFE化學公司製造)的酚性羥基以乙基乙烯醚按照常法加以保護)
(F)交聯劑
F-1:JER157S65(環氧交聯劑:日本環氧樹脂公司製造)
F-2:JER157S70(環氧交聯劑:日本環氧樹脂公司製造)
F-3:JER1007K(環氧交聯劑:日本環氧樹脂公司製造)
(G)密接促進劑
G-1:γ-縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷(KBM-403:信越化學公司製造)
(H)界面活性劑
H-1:含有全氟烷基的非離子界面活性劑(F-554:迪愛生(DIC)製造)
<<C-3的合成>>
於2-萘酚(10g)、氯苯(30mL)的懸浮溶液中添加氯化鋁(10.6g)、2-氯丙醯氯(10.1g),將混合液加熱至40℃並反應2小時。於冰浴冷卻下,於反應液中滴加4N的HCl水溶液(60mL),添加乙酸乙酯(50mL)進行分液。於有機層中添加碳酸鉀(19.2g),於40℃下反應1小時後,添加2N的HCl水溶液(60mL)進行分液,將有機層濃縮後,利用二異丙醚(10mL)將結晶再製漿,進行過濾、乾燥而獲得酮化合物(6.5g)。
於所得的酮化合物(3.0g)、甲醇(30mL)的懸浮溶液中添加乙酸(7.3g)、50質量%羥基胺水溶液(8.0g),進行加熱回流。放置冷卻後,添加水(50mL),將析出的結晶過濾,進行冷甲醇清洗後加以乾燥,獲得肟化合物(2.4g)。
使所得的肟化合物(1.8g)溶解於丙酮(20mL)中,於冰浴冷卻下添加三乙胺(1.5g)、對甲苯磺醯氯(2.4g),昇溫至室溫並反應1小時。於反應液中添加水(50mL),將析出的結晶過濾後,利用甲醇(20mL)進行再製漿,進行過濾、乾燥而獲得C-3的化合物(所述結構)(2.3g)。
再者,C-3的1H-NMR光譜(300MHz,CDCl3)為δ=8.3(d,1H),8.0(d,2H),7.9(d,1H),7.8(d,1H),7.6(dd,1H),7.4(dd,1H),7.3 (d,2H),7.1(d,1H),5.6(q,1H),2.4(s,3H),1.7(d,3H)。
<<C-4的合成>>
使1-胺基-2-萘酚鹽酸鹽(東京化成製造)4.0g懸浮於N-甲基吡咯啶酮(和光純藥工業(股)製造)16g中,添加碳酸氫鈉(和光純藥工業(股)製造)3.4g後,滴加4,4-二甲基-3-氧代戊酸甲酯(和光純藥工業(股)製造)4.9g,並於氮氣環境下以120℃加熱2小時。放置冷卻後,將水、乙酸乙酯添加至反應混合液中並進行分液,利用硫酸鎂對有機層進行乾燥,並進行過濾、濃縮而獲得粗製C-1-2A。對粗製C-1-2A進行矽膠管柱層析精製,從而獲得1.7g中間物C-1-2A。
將C-1-2A(1.7g)與對二甲苯(6mL)混合,添加對甲苯磺酸一水合物(和光純藥工業(股)製造)0.23g並以140℃加熱2小時。放置冷卻後,將水、乙酸乙酯添加至反應混合液中而進行分液,利用硫酸鎂對有機層進行乾燥後,進行過濾、濃縮而獲得粗製C-1-2B。
將四氫呋喃(THF)(2mL)與粗製C-1-2B的總量混合,於冰浴冷卻下滴加2M鹽酸/THF溶液6.0mL,繼而滴加亞硝酸異戊酯(和光純藥工業(股)製造)(0.84g),昇溫至室溫為止後攪拌2小時。將水、乙酸乙酯添加至所得的反應混合物中而進行分液,利用水對有機層進行清洗後,利用硫酸鎂進行乾燥,並進行過濾、濃縮而獲得中間物粗製C-1-2C。
將中間物粗製C-1-2C的總量與丙酮(10mL)混合,於冰浴 冷卻下添加三乙胺(和光純藥工業(股)製造)(1.2g)、對甲苯磺醯氯(東京化成製造)(1.4g)後,昇溫至室溫並攪拌1小時。將水、乙酸乙酯添加至所得的反應混合液中而進行分液,利用硫酸鎂對有機層進行乾燥後,進行過濾、濃縮而獲得粗製C-4。利用冷甲醇對粗製C-4進行再製漿後,進行過濾、乾燥而獲得C-4(1.2g)。
再者,C-4的1H-NMR光譜(300MHz,CDCl3)為δ=8.5-8.4(m,1H),8.0-7.9(m,4H),7.7-7.6(m,2H),7.6-7.5(m,1H),7.4(d,2H),2.4(s,3H),1.4(s,9H)。
<<C-5的合成>>
於安裝有攪拌器及溫度計的可分離式燒瓶中裝入N-羥基萘二甲醯亞胺鈉鹽33.6g、4-二甲基胺基吡啶0.72g、四氫呋喃300毫升,於室溫25℃下進行攪拌並使其溶解。繼而,添加(+)10-樟腦磺醯氯42g並攪拌3小時後,添加三乙胺15g,然後於室溫下攪拌10小時。繼而,將反應溶液加入至蒸餾水300毫升中,過濾分離所析出的沈澱。使用丙酮與己烷對該沈澱重複進行多次再沈澱處理,獲得N-樟腦磺醯氧-1,8-萘二甲醯亞胺12g。
<有機EL顯示裝置的製作>
(實施例100)
利用以下方法來製作使用薄膜電晶體(TFT)的有機EL顯示裝置(參照圖3)。
於玻璃基板6上形成底部閘極型的TFT 1,以覆蓋該TFT 1 的狀態形成包含Si3N4的絕緣膜3。繼而,於該絕緣膜3中形成此處省略圖示的接觸孔後,將經由該接觸孔而連接於TFT 1的配線2(高度為1.0μm)形成於絕緣膜3上。該配線2為用以將TFT 1間連接或將後續步驟中形成的有機EL元件與TFT 1連接的配線。
進而,為了使因形成配線2所致的凹凸平坦化,以填埋由配線2所致的凹凸的狀態於絕緣膜3上形成平坦化膜4。於絕緣膜3上的平坦化膜4的形成是將實施例1的感光性樹脂組成物旋轉塗佈於基板上,於加熱板上進行預烘烤(90℃/120秒)後,自遮罩上方使用高壓水銀燈照射45mJ/cm2(能量強度:20mW/cm2)的i射線(365nm)後,於90℃的加熱板上以90℃進行120秒的加熱處理,然後利用鹼性水溶液(0.4%的TMAH水溶液)進行顯影而形成圖案,使用超高壓水銀燈以累計照射量成為300mJ/cm2(能量強度:20mW/cm2,i射線)的方式進行整面曝光,進行300℃/60分鐘的加熱處理。
塗佈感光性樹脂組成物時的塗佈性良好,於曝光、顯影、煅燒後所得的硬化膜中,未確認到皺褶或龜裂的產生。進而,配線2的平均階差為500nm,所製作的平坦化膜4的膜厚為2,000nm。
繼而,於所得的平坦化膜4上形成底部發光型的有機EL元件。首先,於平坦化膜4上,經由接觸孔7連接於配線2而形成包含ITO的第一電極5。其後,塗佈抗蝕劑並進行預烘烤,介隔所需圖案的遮罩進行曝光,並進行加熱處理、顯影。將該抗蝕劑圖案作為遮罩,藉由使用ITO蝕刻劑的濕式蝕刻進行圖案加 工。其後,使用抗蝕劑剝離液(去除液(Remover)100,AZ電子材料公司製造)於50℃下將所述抗蝕劑圖案剝離。如此所得的第一電極5相當於有機EL元件的陽極。
繼而,形成覆蓋第一電極5的邊緣的形狀的絕緣膜8。關於絕緣膜8,使用實施例3的感光性樹脂組成物,利用與所述相同的方法來形成絕緣膜8。藉由設置該絕緣膜8,可防止第一電極5與其後續步驟中形成的第二電極之間的短路。
進而,於真空蒸鍍裝置內,介隔所需的圖案遮罩依次蒸鍍設置電洞傳輸層、有機發光層、電子傳輸層。繼而,於基板上方的整個面上形成包含Al的第二電極。將所得的所述基板自蒸鍍機中取出,使用密封用玻璃板及紫外線硬化型環氧樹脂進行貼合,藉此進行密封。
如以上般獲得對各有機EL元件連接用以驅動該有機EL元件的TFT 1而成的主動式矩陣型的有機EL顯示裝置。經由驅動電路施加電壓,結果顯示出良好的顯示特性,得知其為可靠性高的有機EL顯示裝置。
(實施例101)
於日本專利特開2007-328210號公報的圖1中記載的液晶顯示裝置中,利用以下的方法形成有機絕緣膜PAS而獲得液晶顯示裝置。
首先,依照日本專利特開2007-328210號公報,製作日本專利特開2007-328210號公報的圖1中記載的液晶顯示裝置的、形 成至有機絕緣膜PAS的近前為止的陣列基板。
繼而,將該基板於HMDS蒸氣下暴露30秒,其後狹縫塗佈實施例1的感光性樹脂組成物,然後於90℃下於加熱板上進行2分鐘預烘烤而使溶劑揮發,形成規定膜厚的感光性樹脂組成物層。
繼而,使用佳能(Canon)(股)製造的MPA 7800CF,介隔直徑5μm的孔圖案的遮罩,以最佳曝光量mJ/cm2(能量強度:20mW/cm2,i射線)對所得的感光性樹脂組成物層進行曝光,並於80℃下於加熱板上進行90秒加熱。而且,利用鹼性顯影液(0.6%的氫氧化四甲基銨水溶液)對曝光後的感光性樹脂組成物層進行顯影後,藉由超純水進行淋洗。接著,使用超高壓水銀燈以累計照射量成為300mJ/cm2(能量強度:20mW/cm2,以i射線計測)的方式進行整面曝光,其後,將該基板於烘箱中於300℃下加熱60分鐘而獲得有機絕緣膜PAS。
之後依照日本專利特開2007-328210號公報而獲得液晶顯示裝置。再者,於本實施例中對PAS使用耐熱性高的材料,因此以與層間絕緣膜IN2相同的溫度製造層間絕緣膜IN3。藉此可將IN3形成為緻密的膜。
對所得的液晶顯示裝置施加驅動電壓,結果顯示出非常良好的顯示特性,得知其為可靠性高的液晶顯示裝置。
<觸控面板的製作>
(實施例102)
藉由以下所述的方法製作觸控面板顯示裝置。
<第一透明電極圖案的形成>
<<透明電極層的形成>>
將預先形成有邊框層的強化處理玻璃(300mm×400mm×0.7mm)的前面板導入至真空室內,使用SnO2含有率為10質量%的ITO靶(銦:錫=95:5(莫耳比)),藉由DC磁控濺鍍(magnetron sputtering)(條件:基材的溫度為250℃、氬壓為0.13Pa、氧壓為0.01Pa)形成厚度為40nm的ITO薄膜,獲得形成有透明電極層的前面板。ITO薄膜的表面電阻為80Ω/□。
繼而,將市售的蝕刻抗蝕劑塗佈於ITO上並進行乾燥,從而形成蝕刻抗蝕層。將曝光遮罩(具有透明電極圖案的石英曝光遮罩)面與蝕刻抗蝕層之間的距離設定為100μm,以曝光量50mJ/cm2(i射線)進行圖案曝光後,利用顯影液進行顯影,進而於130℃下進行30分鐘後烘烤處理,獲得形成有透明電極層與蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的前面板。
將形成有透明電極層與蝕刻用光硬化性樹脂層圖案的前面板浸漬於放有ITO蝕刻劑(鹽酸、氯化鉀水溶液;液溫為30℃)的蝕刻槽中,進行100秒處理,將未被蝕刻抗蝕層覆蓋而露出的區域的透明電極層溶解除去,獲得附有蝕刻抗蝕層圖案且附有透明電極層圖案的前面板。
繼而,將附有蝕刻抗蝕層圖案且附有透明電極層圖案的前面板浸漬於專用的抗蝕劑剝離液中,將蝕刻用光硬化性樹脂層除去,獲得形成有邊框層與第一透明電極圖案的前面板。
<<絕緣層的形成>>
將實施例1的感光性樹脂組成物塗佈於形成有邊框層與第一透明電極圖案的前面板上並進行乾燥(膜厚1μm,90℃、120秒),從而獲得感光性樹脂組成物層。將曝光遮罩(具有絕緣層用圖案的石英曝光遮罩)面與感光性樹脂組成物層之間的距離設定為30μm,以感度評價中所求出的最佳曝光量進行圖案曝光。
繼而,於90℃下於加熱板上進行2分鐘加熱處理後,藉由2.38質量%的氫氧化四甲基銨水溶液並利用覆液法於23℃下進行15秒顯影,進而利用超純水進行10秒淋洗。接著,於300℃下進行60分鐘的後烘烤處理,獲得形成有邊框層、第一透明電極圖案、絕緣層圖案的前面板。
<第二透明電極圖案的形成>
<<透明電極層的形成>>
與所述第一透明電極圖案的形成同樣地進行,對直至形成有絕緣層圖案的前面板進行DC磁控濺鍍處理(條件:基材的溫度為50℃、氬壓為0.13Pa、氧壓為0.01Pa),形成厚度為80nm的ITO薄膜,獲得形成有透明電極層的前面板。ITO薄膜的表面電阻為110Ω/□。
進而,與第一透明電極圖案的形成同樣地進行,藉由進行蝕刻、將蝕刻抗蝕層除去而獲得形成有邊框層、第一透明電極圖案、使用實施例1的感光性樹脂組成物而形成的絕緣層圖案、第二透明電極圖案的前面板。
<與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同的導電性要素的形成>
與所述第一透明電極圖案及第二透明電極圖案的形成同樣地進行,對形成有第一透明電極圖案、使用實施例1的感光性樹脂組成物而形成的絕緣層圖案、第二透明電極圖案的前面板進行DC磁控濺鍍處理,獲得形成有厚度為200nm的鋁(Al)薄膜的前面板。
進而,與第一透明電極圖案的形成同樣地進行,藉由進行蝕刻、將蝕刻抗蝕層除去而獲得形成有邊框層、第一透明電極圖案、使用實施例1的感光性樹脂組成物而形成的絕緣層圖案、第二透明電極圖案、與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同的導電性要素的前面板。
<透明保護層的形成>
與絕緣層的形成同樣地進行,將實施例1的感光性樹脂組成物塗佈於直至形成有所述與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同的導電性要素的前面板上並進行乾燥(膜厚1μm,90℃、120秒),從而獲得感光性樹脂組成物層。進而,進行曝光、加熱處理、顯影、後曝光(1,000mJ/cm2)、後烘烤處理,獲得以覆蓋邊框層、第一透明電極圖案、使用實施例1的感光性樹脂組成物而形成的絕緣層圖案、第二透明電極圖案、與第一透明電極圖案及第二透明電極圖案不同的導電性要素的全部的方式積層有使用實施例1的感光性樹脂組成物而形成的絕緣層(透明保護層)的 前面板。
<觸控面板顯示裝置的製作>
於藉由日本專利特開2009-47936公報中記載的方法而製造的液晶顯示元件上貼合之前所製造的前面板,藉由公知的方法製作包含靜電電容方式的觸控面板作為構成要素的觸控面板顯示裝置。
<前面板及觸控面板顯示裝置的評價>
第一透明電極圖案、第二透明電極圖案、及與該等不同的導電性要素的各自的導電性並無問題,另一方面,於第一透明電極圖案與第二透明電極圖案之間具有絕緣性,觸控面板可獲得良好的顯示特性。

Claims (14)

  1. 一種正型感光性樹脂組成物,其包含: 含有選自酸基及酸基經酸分解性基保護的基團中的至少一種基團且藉由鹼進行環化而硬化的樹脂; 下述通式(1)所表示的熱鹼產生劑; 光酸產生劑;以及 溶劑,式中,R1 表示氫原子或n價的有機基, R2 ~R5 分別獨立地表示氫原子或烷基, n表示1以上的整數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的正型感光性樹脂組成物,其中所述樹脂為選自含有通式(2)所表示的重複單元的聚苯并噁唑前驅物及含有通式(3)所表示的重複單元的聚醯亞胺前驅物中的至少一種,式中,X1 及X2 分別獨立地表示四價的有機基, Y1 及Y2 分別獨立地表示二價的有機基, R6 及R8 分別獨立地表示酸分解性基, R7 及R9 分別獨立地表示氫原子、交聯性基、烷基、酸分解性基、或-CORc所表示的基團, Rc表示烷基或芳基。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的正型感光性樹脂組成物,其中所述樹脂為選自含有通式(4)所表示的重複單元的聚苯并噁唑前驅物及含有通式(5)所表示的重複單元的聚醯亞胺前驅物中的至少一種,式中,X3 及X4 分別獨立地表示四價的有機基, Y3 及Y4 分別獨立地表示二價的有機基, R10 及R12 表示氫原子, R11 及R13 分別獨立地表示氫原子、交聯性基、烷基、或-CORc所表示的基團, Rc表示烷基或芳基。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的正型感光性樹脂組成物,其進而含有具有酸基的至少一部分經酸分解性基保護的基團的化合物。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的正型感光性樹脂組成物,其中所述具有酸基的至少一部分經酸分解性基保護的基團的化合物為下述通式(E1)所表示的化合物,式中,R21 表示1價~6價的有機基, R22 及R23 分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基, R22 及R23 的任一者為烷基或芳基, R24 表示烷基或芳基,R24 亦可與R22 或R23 鍵結而形成環狀醚結構, n1表示1~6的整數。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的正型感光性樹脂組成物,其中於所述通式(1)中,n為1,R1 為芳基。
  7. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的正型感光性樹脂組成物,其中所述樹脂為聚苯并噁唑前驅物。
  8. 一種硬化膜的製造方法,其包括: 將如申請專利範圍第1項所述的正型感光性樹脂組成物塗佈於基板上的步驟; 自所塗佈的正型感光性樹脂組成物中去除溶劑的步驟; 利用活性放射線對去除了溶劑的正型感光性樹脂組成物進行曝光的步驟; 利用顯影液對經曝光的正型感光性樹脂組成物進行顯影的步驟;以及 對經顯影的正型感光性樹脂組成物進行熱硬化的步驟。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的硬化膜的製造方法,其中於所述顯影步驟後且所述熱硬化步驟前,包括對所述經顯影的正型感光性樹脂組成物進行曝光的步驟。
  10. 一種硬化膜,其是使如申請專利範圍第1項所述的正型感光性樹脂組成物硬化而成。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的硬化膜,其為層間絕緣膜。
  12. 一種液晶顯示裝置,其具有如申請專利範圍第10項所述的硬化膜。
  13. 一種有機電激發光顯示裝置,其具有如申請專利範圍第10項所述的硬化膜。
  14. 一種觸控面板,其具有如申請專利範圍第10項所述的硬化膜。
TW104130710A 2014-09-17 2015-09-17 Positive photosensitive resin composition, method for producing cured film, cured film, liquid crystal display device, organic electroluminescence display device, and touch panel TWI667543B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-188763 2014-09-17
JP2014188763 2014-09-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201612646A TW201612646A (en) 2016-04-01
TWI667543B true TWI667543B (zh) 2019-08-01

Family

ID=55533240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104130710A TWI667543B (zh) 2014-09-17 2015-09-17 Positive photosensitive resin composition, method for producing cured film, cured film, liquid crystal display device, organic electroluminescence display device, and touch panel

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6259109B2 (zh)
TW (1) TWI667543B (zh)
WO (1) WO2016043203A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7215171B2 (ja) * 2017-09-26 2023-01-31 東レ株式会社 感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜を具備する素子、硬化膜を具備する有機el表示装置、硬化膜の製造方法、および有機el表示装置の製造方法
US20190148498A1 (en) * 2017-11-13 2019-05-16 Win Semiconductors Corp. Passivation Structure For GaN Field Effect Transistor
JP6717324B2 (ja) * 2018-02-27 2020-07-01 日亜化学工業株式会社 発光素子
JP2019158990A (ja) * 2018-03-09 2019-09-19 東レ株式会社 着色樹脂組成物、カラーフィルター基板および反射型液晶表示装置
WO2020179671A1 (ja) * 2019-03-06 2020-09-10 富士フイルム株式会社 硬化性樹脂組成物、硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、半導体デバイス、及び、熱塩基発生剤
CN115956300A (zh) * 2020-10-23 2023-04-11 东丽株式会社 显示装置及显示装置的制造方法
KR20240026888A (ko) * 2021-07-21 2024-02-29 도레이 카부시키가이샤 표시 장치
WO2024057730A1 (ja) * 2022-09-16 2024-03-21 東レ株式会社 有機el表示装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009074522A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-18 International Business Machines Corporation Photoresist compositions and method for multiple exposures with multiple layer resist systems
TW200932791A (en) * 2008-01-28 2009-08-01 Toray Industries Siloxane-based resin composition
EP2287667A1 (en) * 2009-06-26 2011-02-23 Rohm and Haas Electronic Materials, L.L.C. Self-aligned spacer multiple patterning methods
TW201134855A (en) * 2009-11-16 2011-10-16 Asahi Kasei E Materials Corp Polyimide precursor and photosensitive resin composition containing the polyimide precursor
US20120058428A1 (en) * 2010-09-03 2012-03-08 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Patterning process and resist composition
TW201211679A (en) * 2010-03-30 2012-03-16 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Method of forming resist pattern, and resist composition
JP5021337B2 (ja) * 2007-02-28 2012-09-05 旭化成イーマテリアルズ株式会社 熱塩基発生剤を含有する樹脂組成物
US20140242787A1 (en) * 2011-12-26 2014-08-28 Toray Industries, Inc. Photosensitive resin composition and method for producing semiconductor device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003026919A (ja) * 2001-07-23 2003-01-29 Hitachi Chemical Dupont Microsystems Ltd アルカリ現像型感光性樹脂組成物及びパターン形成方法
JP4154953B2 (ja) * 2002-08-09 2008-09-24 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 ポジ型感光性樹脂組成物、それを用いたパターンの製造方法および電子部品
JP5011649B2 (ja) * 2005-03-31 2012-08-29 大日本印刷株式会社 感光性樹脂組成物及び物品
JP2007056196A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Tokyo Institute Of Technology ポリイミド前駆体組成物、ポリイミド膜の製造方法及び半導体装置
JP5910109B2 (ja) * 2012-01-26 2016-04-27 住友ベークライト株式会社 ポジ型感光性樹脂組成物、硬化膜、保護膜、絶縁膜、半導体装置、および表示体装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5021337B2 (ja) * 2007-02-28 2012-09-05 旭化成イーマテリアルズ株式会社 熱塩基発生剤を含有する樹脂組成物
WO2009074522A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-18 International Business Machines Corporation Photoresist compositions and method for multiple exposures with multiple layer resist systems
TW200932791A (en) * 2008-01-28 2009-08-01 Toray Industries Siloxane-based resin composition
EP2287667A1 (en) * 2009-06-26 2011-02-23 Rohm and Haas Electronic Materials, L.L.C. Self-aligned spacer multiple patterning methods
TW201134855A (en) * 2009-11-16 2011-10-16 Asahi Kasei E Materials Corp Polyimide precursor and photosensitive resin composition containing the polyimide precursor
TW201211679A (en) * 2010-03-30 2012-03-16 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Method of forming resist pattern, and resist composition
US20120058428A1 (en) * 2010-09-03 2012-03-08 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Patterning process and resist composition
US20140242787A1 (en) * 2011-12-26 2014-08-28 Toray Industries, Inc. Photosensitive resin composition and method for producing semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016043203A1 (ja) 2016-03-24
JPWO2016043203A1 (ja) 2017-07-06
TW201612646A (en) 2016-04-01
JP6259109B2 (ja) 2018-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI667543B (zh) Positive photosensitive resin composition, method for producing cured film, cured film, liquid crystal display device, organic electroluminescence display device, and touch panel
TWI627502B (zh) 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置、有機電激發光顯示裝置及觸控面板
TWI629560B (zh) 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置、有機el顯示裝置及觸控面板顯示裝置
TWI650609B (zh) 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置及有機el顯示裝置
TWI588605B (zh) 感光性樹脂組成物、使用其的圖案的製造方法、硬化膜、有機el顯示裝置的製造方法及液晶顯示裝置的製造方法
TWI550352B (zh) 感光性樹脂組成物、硬化膜的形成方法、硬化膜、有機el顯示裝置及液晶顯示裝置
TW201518862A (zh) 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置及有機el顯示裝置
WO2015087830A1 (ja) 感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、液晶表示装置および有機el表示装置
TW201520695A (zh) 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置及有機el顯示裝置
TWI627179B (zh) 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置及有機el顯示裝置
TW201339761A (zh) 感光性樹脂組合物、硬化膜的製造方法、硬化膜、有機電致發光顯示裝置以及液晶顯示裝置
TWI589990B (zh) 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、有機el顯示裝置以及液晶顯示裝置
TWI579644B (zh) 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、有機el顯示裝置及液晶顯示裝置
WO2015122293A1 (ja) 感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、液晶表示装置、有機el表示装置、タッチパネル表示装置
TWI649615B (zh) 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置及有機el顯示裝置
TW201608337A (zh) 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置、有機電致發光顯示裝置及觸控面板
TWI598686B (zh) 感光性樹脂組成物、層間絕緣膜的製造方法、層間絕緣膜、液晶顯示裝置及有機el顯示裝置
TWI598364B (zh) 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、有機el顯示裝置及液晶顯示裝置
TWI627507B (zh) 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、有機el顯示裝置及液晶顯示裝置
WO2017115606A1 (ja) 感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置およびタッチパネル
WO2015087832A1 (ja) 感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、液晶表示装置および有機el表示装置
WO2015087829A1 (ja) 感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、液晶表示装置および有機el表示装置