TWI731989B - 感光性樹脂組成物、硬化膜、有機el元件中之發光層之分區用之隔排、有機el元件用之基板、有機el元件、硬化膜之製造方法、隔排之製造方法、及有機el元件之製造方法 - Google Patents

感光性樹脂組成物、硬化膜、有機el元件中之發光層之分區用之隔排、有機el元件用之基板、有機el元件、硬化膜之製造方法、隔排之製造方法、及有機el元件之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供可形成氣體產生量少的硬化膜之感光性樹脂組成物、使用前述感光性樹脂組成物形成之硬化膜及將有機EL元件中之發光層分區用之隔排、具備前述隔排之有機EL元件用之基板及有機EL元件、使用前述感光性樹脂組成物之硬化膜及有機EL元件中之發光層分區用之隔排之製造方法,與使用具備前述隔排之有機EL元件用之基板之有機EL元件之製造方法。
本發明的感光性樹脂組成物包含鹼可溶性樹脂(A)、光聚合性單體(B)、光聚合起始劑(C),與在1分子中具備多個環氧基或氧雜環丁基的多官能交聯性化合物(D),其 中,鹼可溶性樹脂(A)中含有具有卡多骨架的樹脂,使用環氧當量或氧雜環丁基當量為50~350g/eq的化合物作為多官能交聯性化合物(D)。

Description

感光性樹脂組成物、硬化膜、有機EL元件中之發光層之分區用之隔排、有機EL元件用之基板、有機EL元件、硬化膜之製造方法、隔排之製造方法、及有機EL元件之製造方法
本發明係關於可形成氣體產生量少的硬化膜之感光性樹脂組成物、使用前述的感光性樹脂組成物形成的硬化膜及有機EL元件中之發光層之分區用之隔排(bank)、具備前述之隔排之有機EL元件用之基板及有機EL元件、使用前述的感光性樹脂組成物之硬化膜及有機EL元件中之發光層之分區用之隔排的製造方法,與使用具備前述之隔排之有機EL元件用之基板之有機EL元件的製造方法。
以往,有機EL顯示元件或濾色片(color filter)、有機TFT陣列等光學元件藉由以下方式製造:在基板上形成包圍圖元之隔排(分隔壁)後,在被隔排所包圍的區域內設置各種功能層。作為容易地形成這般之隔排的方法,經由使用感光性樹脂組成物的光刻法來形成隔排之方法為已知的(參見專利文獻1及專利文獻2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-204805號公報
[專利文獻2]國際公開第2013/069789號說明書
然而,依據專利文獻1及2中記載的方法形成可使用作隔排之硬化膜時,由硬化膜產生的氣體的量可能會增多。有機EL元件中,隔排以與ITO等的電極層或發光層接觸的方式被設置。而且,若電極層或發光層被由隔排產生的氣體污染,則可能會促進此等之劣化。
因此,可形成氣體產生量少的硬化膜的感光性樹脂組成物受到期待。
本發明係鑒於上述的課題而作出的,目的在於提供可形成氣體產生量少的硬化膜之感光性樹脂組成 物、使用前述之感光性樹脂組成物形成的硬化膜及有機EL元件中之發光層之分區之隔排、具備前述之隔排的有機EL元件用之基板及有機EL元件、使用前述的感光性樹脂組成物之硬化膜及有機EL元件中之發光層之分區之隔排的製造方法,與使用具備前述之隔排的有機EL元件用的基板的有機EL元件的製造方法。
本申請的發明人發現,經由在包含鹼可溶性樹脂(A)、光聚合性單體(B)、光聚合起始劑(C),與在1分子中具備多個環氧基或氧雜環丁基(oxetanyl)的多官能交聯性化合物(D)的感光性樹脂組成物中,使鹼可溶性樹脂(A)中含有具有卡多骨架的樹脂,並且使用環氧當量或氧雜環丁基當量為50~350g/eq的化合物作為多官能交聯性化合物(D),可解決上述的課題,從而完成了本發明。具體而言,本發明提供以下的方案。
本發明的第1方式係感光性樹脂組成物,其包含鹼可溶性樹脂(A)、光聚合性單體(B)、光聚合起始劑(C),與在1分子中具有多個環氧基或氧雜環丁基的多官能交聯性化合物(D),鹼可溶性樹脂(A)包含具有卡多骨架的樹脂,多官能交聯性化合物(D)的環氧當量或氧雜環丁基當量為50~350g/eq。
本發明的第2方式係硬化膜,其係關於使第1 方式之感光性樹脂組成物硬化而形成。
本發明的第3方式係有機EL元件中之發光層之分區用之隔排,其係關於使第1方式的、可用於形成有機EL元件中之發光層之分區用之隔排的感光性樹脂組成物硬化而形成。
本發明的第4方式係有機EL元件用之基板,其具備關於第3方式之隔排。
本發明的第5方式係有機EL元件,其具備關於第3方式之隔排。
本發明的第6方式係硬化膜之製造方法,所述方法包含下述步驟:藉由塗佈關於第1方式的感光性樹脂組成物,從而形成塗佈膜的步驟、將塗佈膜曝光的步驟,與將經曝光的塗佈膜硬化的步驟。
本發明的第7方式係在基板上製造有機EL元件中之發光層之分區用之隔排的方法,所述方法包含下述步驟:藉由塗佈關於第1方式的、可用於形成有機EL元件中之發光層之分區用之隔排的感光性樹脂組成物,從而在基板上形成塗佈膜的步驟、位置選擇性地將塗佈膜中的與隔排之位置對應的部位曝光的步驟、將經曝光的塗佈膜顯影的步驟,與 將經顯影的塗佈膜硬化的步驟。
本發明的第8方式係有機EL元件之製造方法,所述方法包含下述步驟:在關於第4方式的有機EL元件用的基板中的以隔排區分出的區域內形成發光層。
依據本發明,可提供可形成氣體產生量少的硬化膜的感光性樹脂組成物、使用前述的感光性樹脂組成物形成的硬化膜及有機EL元件中之發光層之分區之隔排、具備前述之隔排之有機EL元件用之基板及有機EL元件、使用前述的感光性樹脂組成物之硬化膜及有機EL元件中之發光層之分區用之隔排的製造方法,與使用具有前述之隔排之有機EL元件用之基板之有機EL元件之製造方法。
[用以實施本發明之最佳形態]
以下,基於較佳的實施方式對本發明進行說明。尚,只要沒有特別說明,則本說明書中的「~」表示以上(下限值)至以下(上限值)。
《感光性樹脂組成物》
感光性樹脂組成物包含鹼可溶性樹脂(A)、光聚合性單體(B)、光聚合起始劑(C),與在1分子中具備多個環氧基或氧雜環丁基的多官能交聯性化合物(D)。
鹼可溶性樹脂(A)包含具有卡多骨架之樹脂。
多官能交聯性化合物(D)的環氧當量或氧雜環丁基當量為50~350g/eq。
具備上述構成的感光性樹脂組成物可形成氣體的產生被抑製的硬化膜。
以下,對感光性樹脂組成物的必需或任選成分與感光性樹脂組成物的調製方法進行說明。
<鹼可溶性樹脂(A)>
感光性樹脂組成物包含鹼可溶性樹脂(A)(本說明書中,也記為「(A)成分」)。鹼可溶性樹脂(A)包含(A1)具有卡多構造之樹脂(以下,也記為「(A1)卡多樹脂」)。
於此,本說明書中,鹼可溶性樹脂(A)係指在分子內具備具有鹼溶性的官能基(例如,酚性羥基、羧基、磺酸基等)的樹脂。
關於本實施方式的感光性樹脂組成物能形成氣體的產生被抑制的硬化膜這一點,雖然並不確定,但認為受到以下的影響。
即,首先,(A1)卡多樹脂具有卡多構造的大體積。
另一方面,在使用感光性樹脂組成物形成硬化膜時,(A1)卡多樹脂與在1分子中具有多個環氧基或氧雜環丁基的多官能交聯性化合物(D)之間產生交聯。
認為此等影響相互作用,從而在使用感光性樹脂組成物形成硬化膜時,在對具備感光性樹脂組成物的硬化膜的層合構造體進行加工而形成各種元件時,以及在使用具備 感光性樹脂組成物的硬化膜的各種元件時等時候,可抑制由硬化膜產生氣體。
(A1)具有卡多骨架的樹脂只要是具有規定的鹼溶性的樹脂,就沒有特別限制。所謂卡多骨架,係指在構成第1環狀構造的1個環碳原子上鍵結有第2環狀構造與第3環狀構造的骨架。尚,第2環狀構造與第3環狀構造可為相同的構造,也可為不同的構造。
作為卡多骨架的代表例,可舉出在芴環的9位的碳原子上鍵結有2個芳香環(例如苯環)的骨架。
作為(A1)具有卡多構造的樹脂,沒有特別限制,可使用現有已知的樹脂。其中,較佳以下述式(a-1)表示的樹脂。
Figure 106120387-A0202-12-0007-1
式(a-1)中,Xa表示以下述式(a-2)表示的基。m1表示0~20的整數。
Figure 106120387-A0202-12-0008-2
上述式(a-2)中,Ra1各自獨立地表示氫原子、碳原子數1~6的烴基、或鹵素原子,Ra2各自獨立地表示氫原子或甲基,Ra3各自獨立地表示直鏈或支鏈的亞烷基,m2表示0或1,Wa表示以下述式(a-3)表示的基。
Figure 106120387-A0202-12-0008-3
式(a-2)中,作為Ra3,較佳碳原子數1~20的亞烷基,更佳碳原子數1~10的亞烷基,特別佳碳原子數1~6的亞烷基,最佳乙烷-1,2-二基、丙烷-1,2-二基、及丙烷-1,3-二基。
式(a-3)中的環A表示可與芳香族環縮合、也可具有取代基的脂肪族環。脂肪族環可為脂肪族烴環,也可為脂肪族雜環。
作為脂肪族環,可舉出單環烷烴、雙環烷烴、三環烷烴、四環烷烴等。
具體而言,可舉出環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷 等之單環烷烴、或金剛烷、降冰片烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷。
可與脂肪族環縮合的芳香族環可為芳香族烴環,也可為芳香族雜環,較佳芳香族烴環。具體而言,較佳苯環及萘環。
作為以式(a-3)表示的2價基的較佳的例子,可舉出下述的基。
Figure 106120387-A0202-12-0009-4
式(a-1)中的2價基Xa可經由使提供殘基Za的四羧酸二酐與以下式(a-2a)表示的二元醇化合物反應而向(A1)卡多樹脂中導入。
Figure 106120387-A0202-12-0010-5
式(a-2a)中,Ra1、Ra2、Ra3、及m2如關於式(a-2)所說明的那般。關於式(a-2a)中的環A,如關於式(a-3)所說明的那般。
以式(a-2a)表示的二元醇化合物例如可利用以下的方法製造。
首先,根據需要,依據常規方法,將以下述式(a-2b)表示的二元醇化合物所具有的酚性羥基中的氫原子取代為以-Ra3-OH表示的基,然後,使用表氯醇等進行縮水甘油基化,得到以下述式(a-2c)表示的環氧化合物。
接下來,使以式(a-2c)表示的環氧化合物與丙烯酸或甲基丙烯酸反應,由此可得到以式(a-2a)表示的二元醇化合物。
式(a-2b)及式(a-2c)中,Ra1、Ra3、及m2如關於式(a-2)所說明的那般。關於式(a-2b)及式(a-2c)中的環A,如關於式(a-3)所說明的那般。
尚,以式(a-2a)表示的二元醇化合物的製造方法並不 限於上述的方法。
Figure 106120387-A0202-12-0011-6
作為以式(a-2b)表示的二元醇化合物的較佳的例子,可舉出以下的二元醇化合物。
Figure 106120387-A0202-12-0011-7
上述式(a-1)中,Ra0為氫原子或以-CO-Ya-COOH表示的基。於此,Ya表示從二羧酸酐中除去酸酐基(-CO-O-CO-)而得到的殘基。作為二羧酸酐的例子,可舉出馬來酸酐、琥珀酸酐、衣康酸酐、鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、氯菌酸酐(Chlorendic Anhydride)、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、戊二酸酐等。
另外,上述式(a-1)中,Za表示從四羧酸二酐中除去2個酸酐基而得到的殘基。作為四羧酸二酐的例 子,可舉出以下述式(a-4)表示的四羧酸二酐、均苯四甲酸二酐、二苯甲酮四甲酸二酐、聯苯四甲酸二酐、聯苯基醚四甲酸二酐等。
另外,上述式(a-1)中,m表示0~20的整數。
Figure 106120387-A0202-12-0012-8
(式(a-4)中,Ra4、Ra5、及Ra6各自獨立地表示選擇自由氫原子、碳原子數1~10的烷基及氟原子所成之群中的1種,m3表示0~12的整數)。
可選擇作式(a-4)中的Ra4的烷基係碳原子數為1~10的烷基。藉由將烷基所具備的碳原子數設定為上述範圍,可進一步提高得到的羧酸酯的耐熱性。Ra4為烷基時,從容易得到耐熱性優異的卡多樹脂方面考慮,其碳原子數較佳為1~6,更佳為1~5,進一步較佳為1~4,特別佳為1~3。
Ra4為烷基時,該烷基可以為直鏈狀,也可以為支鏈狀。
作為式(a-4)中的Ra4,從容易得到耐熱性優異的卡多樹脂方面考慮,各自獨立地更佳為氫原子或碳原子數1~10的烷基。式(a-4)中的Ra4更佳為氫原子、甲基、乙 基、正丙基或異丙基,特別佳為氫原子或甲基。
從容易調製高純度的四羧酸二酐方面考慮,式(a-4)中的多個Ra4較佳為相同基。
式(a-4)中的m3表示0~12的整數。經由使m3的值為12以下,從而能容易進行四羧酸二酐的純化。
從容易進行四羧酸二酐的純化方面考慮,m3的上限較佳為5,更佳為3。
從四羧酸二酐的化學穩定性方面考慮,m3的下限較佳為1,更佳為2。
式(a-4)中的m3特別佳為2或3。
可選擇作式(a-4)中的Ra5及Ra6的碳原子數1~10的烷基與可選擇作Ra4的碳原子數1~10的烷基同樣。
從容易進行四羧酸二酐的純化方面考慮,Ra5及Ra6較佳為氫原子或碳原子數1~10(較佳為1~6,更佳為1~5,進一步較佳為1~4,特別佳為1~3)的烷基,特別佳為氫原子或甲基。
作為以式(a-4)表示的四羧酸二酐,例如,可舉出降冰片烷-2-螺-α-環戊酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐(別名為「降冰片烷-2-螺-2’-環戊酮-5’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐」)、甲基降冰片烷-2-螺-α-環戊酮-α’-螺-2”-(甲基降冰片烷)-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-環己酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐(別名為「降冰片烷-2-螺-2’-環己酮-6’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐」)、甲基降 冰片烷-2-螺-α-環己酮-α’-螺-2”-(甲基降冰片烷)-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-環丙酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-環丁酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-環庚酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-環辛酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-環壬酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-環癸酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-環十一烷酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-環十二烷酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-環十三烷酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-環十四烷酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-環十五烷酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-(甲基環戊酮)-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐、降冰片烷-2-螺-α-(甲基環己酮)-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐等。
(A1)卡多樹脂的重量平均分子量較佳為1000~40000,更佳為2000~30000。經由為上述的範圍,從而可在得到良好的顯影性的同時,得到充分的耐熱性、膜強度。
鹼可溶性樹脂(A)可包含(A1)卡多樹脂以外的 鹼可溶性樹脂。作為所述鹼可溶性樹脂,可舉出(A2)丙烯酸系樹脂。
作為(A2)丙烯酸系樹脂,使用包含來源於(甲基)丙烯酸的構成單元及/或來源於(甲基)丙烯酸酯的構成單元的丙烯酸系樹脂。(甲基)丙烯酸為丙烯酸或甲基丙烯酸。(甲基)丙烯酸酯係以下述式(a-5)表示的物質,只要不妨礙本發明的目的,就沒有特別限制。
Figure 106120387-A0202-12-0015-9
上述式(a-5)中,Ra7為氫原子或甲基,Ra8為一價有機基。對於該有機基而言,可在該有機基中包含雜原子等之烴基以外的鍵或取代基。另外,該有機基可為直鏈狀、支鏈狀、環狀中的任何。
作為Ra8的有機基中的烴基以外的取代基,只要不損害本發明的效果,就沒有特別限制,可舉出鹵素原子、羥基、巰基、硫醚基(sulfide group)、氰基、異氰基、氰酸酯基、異氰酸酯基、硫氰酸酯基、異硫氰酸酯基、甲矽烷基、矽烷醇基、烷氧基、烷氧基羰基、胺基甲醯基、硫代胺基甲醯基、硝基、亞硝基、羧基、羧酸鹽/酯基(carboxylate group)、醯基、醯氧基、亞磺基(sulfino group)、磺酸基、磺酸鹽/酯基(sulfonato group)、膦基 (phosphino group)、氧膦基(phosphinyl group)、膦醯基(phosphono group)、膦酸鹽/酯基(phosphonato group)、羥基亞胺基、烷基醚基、烷基硫醚基、芳基醚基、芳基硫醚基、胺基(-NH2、-NHR、-NRR’:R及R’各自獨立地表示烴基)等。上述取代基中包含的氫原子可被烴基取代。另外,上述取代基中包含的烴基可為直鏈狀、支鏈狀、及環狀中的任何。
作為Ra8,較佳烷基、芳基、芳烷基、或雜環基,此等基可被鹵素原子、羥基、烷基、或雜環基取代。另外,此等基包含亞烷基部分時,亞烷基部分可被醚鍵、硫醚鍵、酯鍵中斷。
烷基為直鏈狀或支鏈狀的烷基時,其碳原子數較佳為1~20,更佳為1~15,特別佳為1~10。作為較佳的烷基的例子,可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、正庚基、正辛基、異辛基、仲辛基、叔辛基、正壬基、異壬基、正癸基、異癸基等。
烷基為脂環式基或包含脂環式基的基時,作為烷基中包含的較佳的脂環式基,可舉出環戊基及環己基等單環的脂環式基或金剛烷基、降冰片基、異冰片基、三環壬基、三環癸基、及四環十二烷基等之多環的脂環式基。
另外,(A2)丙烯酸系樹脂可進一步聚合有(甲基)丙烯酸及(甲基)丙烯酸酯以外的其他化合物。作為這般 的其他化合物,可舉出(甲基)丙烯醯胺類、不飽和羧酸類、烯丙基化合物、乙烯基醚類、乙烯基酯類、苯乙烯類等。此等化合物可單獨使用或組合2種以上而使用。
作為(甲基)丙烯醯胺類,可舉出(甲基)丙烯醯胺、N-烷基(甲基)丙烯醯胺、N-芳基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二烷基(甲基)丙烯醯胺、N,N-芳基(甲基)丙烯醯胺、N-甲基-N-苯基(甲基)丙烯醯胺、N-羥基乙基-N-甲基(甲基)丙烯醯胺等。
作為不飽和羧酸類,可舉出巴豆酸等之單羧酸;馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸、衣康酸等之二羧酸;此等二羧酸的酐;等。
作為烯丙基化合物,可舉出乙酸烯丙酯、己酸烯丙酯、辛酸烯丙酯、月桂酸烯丙酯、棕櫚酸烯丙酯、硬脂酸烯丙酯、苯甲酸烯丙酯、乙醯乙酸烯丙酯、乳酸烯丙酯等之烯丙基酯類;烯丙氧基乙醇;等。
作為乙烯基醚類,可舉出己基乙烯基醚、辛基乙烯基醚、癸基乙烯基醚、乙基己基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙基乙烯基醚、氯乙基乙烯基醚、1-甲基-2,2-二甲基丙基乙烯基醚、2-乙基丁基乙烯基醚、羥基乙基乙烯基醚、二乙二醇乙烯基醚、二甲基胺基乙基乙烯基醚、二乙基胺基乙基乙烯基醚、丁基胺基乙基乙烯基醚、苄基乙烯基醚、四氫糠基乙烯基醚等烷基乙烯基醚;乙烯基苯基醚、乙烯基甲苯基醚、乙烯基氯苯基醚、乙烯基-2,4-二氯苯基醚、乙烯基萘基醚、乙烯基蒽基醚等 之乙烯基芳基醚;等。
作為乙烯基酯類,可舉出丁酸乙烯酯、異丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、二乙基乙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、二氯乙酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯、丁氧基乙酸乙烯酯、苯基乙酸乙烯酯、乙醯乙酸乙烯酯、乳酸乙烯酯、β-苯基丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、水楊酸乙烯酯、氯苯甲酸乙烯酯、四氯苯甲酸乙烯酯、萘甲酸乙烯酯等。
作為苯乙烯類,可舉出苯乙烯;甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、環己基苯乙烯、癸基苯乙烯、苄基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、乙醯氧基甲基苯乙烯等烷基苯乙烯;甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、二甲氧基苯乙烯等烷氧基苯乙烯;氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、四氯苯乙烯、五氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、氟苯乙烯、三氟苯乙烯、2-溴-4-三氟甲基苯乙烯、4-氟-3-三氟甲基苯乙烯等鹵代苯乙烯;等。
對於(A2)丙烯酸系樹脂中的來源於(甲基)丙烯酸的構成單元的量與來源於(甲基)丙烯酸酯的構成單元的量而言,在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有特別限制。相對於丙烯酸系樹脂的質量而言,(A2)丙烯酸系樹脂中的來源於(甲基)丙烯酸的構成單元的量較佳為5~50質量%, 更佳為10~30質量%。另外,相對於丙烯酸系樹脂的質量而言,(A2)丙烯酸系樹脂中的來源於(甲基)丙烯酸酯的構成單元的量較佳為10~95質量%,更佳為30~90質量%。
對於(A2)丙烯酸系樹脂中的、來源於(甲基)丙烯酸的構成單元的量與來源於(甲基)丙烯酸酯的構成單元的量的總量而言,在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有特別限制,相對於(A2)丙烯酸系樹脂的質量,較佳為5~100質量%,更佳為10~100質量%。
(A2)丙烯酸系樹脂的重量平均分子量較佳為2000~200000,更佳為5000~30000。經由為上述的範圍,存在容易獲得感光性樹脂組成物的膜形成能力、曝光後的顯影性的均衡性的傾向。
(A1)卡多樹脂的質量在鹼可溶性樹脂(A)的質量中所占的比例較佳為50質量%以上,更佳為70質量%以上,進一步較佳為80質量%以上,特別佳為90質量%以上,最佳為100質量%。
相對於不包含後述的有機溶劑(S)的質量在內的感光性樹脂組成物的質量而言,(A)鹼可溶性樹脂的含量較佳為20~85質量%,更佳為25~75質量%。經由為上述的範圍,從而能形成不易產生氣體的硬化膜,容易得到顯影性優異的感光性樹脂組成物。
<光聚合性單體(B)>
作為光聚合性單體(B),可較佳使用具有烯式不飽和 基的單體。該具有烯鍵式不飽和基的單體包含單官能單體與多官能單體。
作為單官能單體,可舉出(甲基)丙烯醯胺、羥甲基(甲基)丙烯醯胺、甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、乙氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、丙氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、丁氧基甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥基甲基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸、富馬酸、馬來酸、馬來酸酐、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐、丁烯酸、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、叔丁基丙烯醯胺磺酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基-2-羥丙酯、2-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥丙基鄰苯二甲酸酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、鄰苯二甲酸衍生物的(甲基)丙烯酸半酯等。此等之單官能單體可單獨使用或組合2種以上而使用。
另一方面,作為多官能單體,可舉出二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、三羥 甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(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、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基二乙氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基多乙氧基苯基)丙烷、2-羥基-3-(甲基)丙烯醯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯二(甲基)丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、甘油聚縮水甘油醚聚(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(urethane(meth)acrylate)(即,甲苯二異氰酸酯、三甲基1,6-己二異氰酸酯或1,6-己二異氰酸酯等與(甲基)丙烯酸2-羥乙酯的反應產物)、亞甲基雙(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯胺亞甲基醚、多元醇與N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺的縮合物等多官能單體、1,3,5-三丙烯醯基六氫-1,3,5-三嗪(triacrylformal)等。此等多官能單體可單獨使用或組合2種以上而使用。
此等具有烯鍵式不飽和基的單體中,從存在提高感光性樹脂組成物與基板的密合著性、感光性樹脂組成物的硬化後的強度的傾向方面考慮,較佳3官能以上的多官能單體,更佳4官能以上的多官能單體,進一步較佳5官能以上的多官能單體。
對於光聚合性單體(B)在組成物中的含量而言,相對於不包含後述的有機溶劑(S)的質量在內的感光性樹脂組成物的質量,較佳為1~50質量%,更佳為5~40質量%。經由為上述的範圍,從而存在容易獲得敏感度、顯影性、解像性的均衡性的傾向。
<光聚合起始劑(C)>
作為光聚合起始劑(C),沒有特別限制,可使用現有已知的光聚合起始劑。
作為光聚合起始劑(C),具體而言,可舉出1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、雙(4-二甲基胺基苯基)酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基(morpholino)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、乙酮、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙醯肟)、(9-乙基-6-硝基-9H-咔唑-3-基)[4-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)-2-甲基苯基]甲酮O-乙醯肟、2-(苯甲醯氧基亞胺基)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1-辛酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、4-苯甲醯基-4’-甲基二甲基硫醚、4-二甲基胺基苯甲酸、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丁酯、4-二甲基胺基-2-乙基己基 苯甲酸、4-二甲基胺基-2-異戊基苯甲酸、苯偶醯-β-甲氧基乙基縮醛、苯偶醯二甲基縮酮、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、2,4-二乙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮、噻噸、2-氯噻噸、2,4-二乙基噻噸、2-甲基噻噸、2-異丙基噻噸、2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯并蒽醌、2,3-二苯基蒽醌、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲醯、過氧化氫異丙苯(cumene hydroperoxide)、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并噁唑、2-巰基苯并噻唑、2-(鄰氯苯基)-4,5-二(間甲氧基苯基)-咪唑二聚物、二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4,4’-雙二甲基胺基二苯甲酮、4,4’-雙二乙基胺基二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、3,3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、苯偶醯、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻正丁基醚、苯偶姻異丁基醚、苯偶姻丁基醚、苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、對二甲基苯乙酮、對二甲基胺基苯丙酮、二氯苯乙酮、三氯苯乙酮、對叔丁基苯乙酮、對二甲基胺基苯乙酮、對叔丁基三氯苯乙酮、對叔丁基二氯苯乙酮、α,α-二氯-4-苯氧基苯乙酮、噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、二苯并環庚酮、4-二甲基胺基苯甲酸戊酯、9-苯基吖啶、1,7-雙-(9-吖啶基)庚烷、1,5-雙-(9-吖啶基)戊烷、1,3-雙-(9-吖啶基)丙烷、對甲氧基三嗪、2,4,6-三(三氯甲基)均三嗪、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙 (三氯甲基)均三嗪、2-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基均三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基均三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基均三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基均三嗪等。此等光聚合起始劑可單獨使用或組合2種以上而使用。
上述光聚合起始劑中,從敏感度方面考慮,特別佳使用肟系光聚合起始劑。肟系光聚合起始劑中,作為特別佳的例子,可舉出O-乙醯基-1-[6-(2-甲基苯甲醯基)-9-乙基-9H-咔唑-3-基]乙酮肟、1-[9-乙基-6-(吡咯-2-基羰基)-9H-咔唑-3-基]、1-(O-乙醯肟)及1-[4-(苯硫基)]-1,2-辛二酮-2-(O-苯甲醯基肟)(1,2-octanedione,1-[4-(phenylthio)-,2-(O-benzoyloxime)])。
另外,作為光聚合起始劑,亦較佳使用下述式(c1)表示的肟系化合物。
Figure 106120387-A0202-12-0025-10
(Rc1為選擇自由一價有機基、胺基、鹵素、硝基及氰基所成之群中的基,n1為0~4的整數,n2為0或1,Rc2為可具有取代基的苯基或可具有取代基的咔唑基,Rc3為氫原子或碳原子數1~6的烷基)。
式(c1)中,Rc1只要在不妨礙本發明的目的的範圍內即沒有特別限制,可從各種有機基中適當選擇。作為Rc1為有機基時的較佳例,可舉出烷基、烷氧基、環烷基、環烷氧基、飽和脂肪族醯基、飽和脂肪族醯氧基、烷氧基羰基、可具有取代基的苯基、可具有取代基的苯氧基、可具有取代基的苯甲醯基、可具有取代基的苯氧基羰基、可具有取代基的苯甲醯氧基、可具有取代基的苯基烷基、可具有取代基的萘基、可具有取代基的萘氧基、可具有取代基的萘甲醯基、可具有取代基的萘氧基羰基、可具有取代基的萘甲醯氧基、可具有取代基的萘基烷基、可具有取代基的雜環基、胺基、被1個或2個有機基取代的胺 基、嗎啉-1-基及呱嗪-1-基、鹵素、硝基及氰基等。n1為2~4的整數的情況下,Rc1可以相同也可以不同。另外,取代基的碳原子數中不包含該取代基所進一步具有的取代基的碳原子數。
Rc1為烷基時,碳原子數較佳為1~20,碳原子數更佳為1-6。另外,Rc1為烷基時,可以為直鏈,也可以為支鏈。作為Rc1為烷基時的具體例,可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、正庚基、正辛基、異辛基、仲辛基、叔辛基、正壬基、異壬基、正癸基及異癸基等。另外,Rc1為烷基時,烷基的碳鏈中可包醚鍵(-O-)。作為碳鏈中具有醚鍵的烷基的例子,可舉出甲氧基乙基、乙氧基乙基、甲氧基乙氧基乙基、乙氧基乙氧基乙基、丙氧基乙氧基乙基及甲氧基丙基等。
Rc1為烷氧基時,碳原子數較佳為1~20,碳原子數更佳為1~6。另外,Rc1為烷氧基時,可以為直鏈,也可以為支鏈。作為Rc1為烷氧基時的具體例,可舉出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、異戊氧基、仲戊氧基、叔戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、異辛氧基、仲辛氧基、叔辛氧基、正壬氧基、異壬氧基、正癸氧基及異癸氧基等。另外,Rc1為烷氧基時,烷氧基的碳鏈中可包含醚鍵(-O-)。作為碳鏈中具有醚鍵的烷氧基的例子,可舉出甲氧基乙氧基、乙氧基乙氧基、甲氧基乙氧基 乙氧基、乙氧基乙氧基乙氧基、丙氧基乙氧基乙氧基及甲氧基丙氧基等。
Rc1為環烷基或環烷氧基時,碳原子數較佳為3~10,碳原子數更佳為3~6。作為Rc1為環烷基時的具體例,可舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基及環辛基等。作為Rc1為環烷氧基時的具體例,可舉出環丙氧基、環丁氧基、環戊氧基、環己氧基、環庚氧基及環辛氧基等。
Rc1為飽和脂肪族醯基或飽或脂肪族醯氧基時,碳原子數較佳為2~20,碳原子數更佳為2~7。作為Rc1為飽和脂肪族醯基時的具體例,可舉出乙醯基、丙醯基、正丁醯基、2-甲基丙醯基、正戊醯基、2,2-二甲基丙醯基、正己醯基、正庚醯基、正辛醯基、正壬醯基、正癸醯基、正十一烷醯基、正十二烷醯基、正十三烷醯基、正十四烷醯基、正十五烷醯基及正十六烷醯基等。作為Rc1為飽和脂肪族醯氧基時的具體例,可舉出乙醯氧基、丙醯氧基、正丁醯氧基、2-甲基丙醯氧基、正戊醯氧基、2,2-二甲基丙醯氧基、正己醯氧基、正庚醯氧基、正辛醯氧基、正壬醯氧基、正癸醯氧基、正十一烷醯氧基、正十二烷醯氧基、正十三烷醯氧基、正十四烷醯氧基、正十五烷醯氧基及正十六烷醯氧基等。
Rc1為烷氧基羰基時,碳原子數較佳為2~20,碳原子數更佳為2~7。作為Rc1為烷氧基羰基時的具體例,可舉出甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、異丙氧 基羰基、正丁氧基羰基、異丁氧基羰基、仲丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、正戊氧基羰基、異戊氧基羰基、仲戊氧基羰基、叔戊氧基羰基、正己氧基羰基、正庚氧基羰基、正辛氧基羰基、異辛氧基羰基、仲辛氧基羰基、叔辛氧基羰基、正壬氧基羰基、異壬氧基羰基、正癸氧基羰基及異癸氧基羰基等。
Rc1為苯基烷基時,碳原子數較佳為7~20,碳原子數更佳為7~10。另外,Rc1為萘基烷基時,碳原子數較佳為11~20,碳原子數更佳為11~14。作為Rc1為苯基烷基時的具體例,可舉出苄基、2-苯基乙基、3-苯基丙基及4-苯基丁基。作為Rc1為萘基烷基時的具體例,可舉出α-萘基甲基、β-萘基甲基、2-(α-萘基)乙基及2-(β-萘基)乙基。Rc1為苯基烷基或萘基烷基時,Rc1可以在苯基或萘基上進一步具有取代基。
Rc1為雜環基時,雜環基為包含1個以上N、S、O的5元或6元的單環,或者為所述單環彼此縮合、或所述單環與苯環縮合而成的雜環基。雜環基為縮合環時,環數為3以下。作為構成所述雜環基的雜環,可舉出呋喃、噻吩、吡咯、噁唑、異噁唑、噻唑、噻二唑、異噻唑、咪唑、吡唑、三唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、噠嗪、苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚、異吲哚、中氮茚(indolizine)、苯并咪唑、苯并三唑、苯并噁唑、苯并噻唑、咔唑、嘌呤、喹啉、異喹啉、喹唑啉、酞嗪、噌啉(cinnoline)及喹喔啉等。Rc1為雜環基時,雜環基可以進一步具有取代基。
Rc1為被1個或2個有機基取代的胺基時,關於有機基的較佳例,可舉出碳原子數1~20的烷基、碳原子數3~10的環烷基、碳原子數2~20的飽和脂肪族醯基、可具有取代基的苯基、可具有取代基的苯甲醯基、可具有取代基的碳原子數7~20的苯基烷基、可具有取代基的萘基、可具有取代基的萘甲醯基、可具有取代基的碳原子數11~20的萘基烷基、及雜環基等。此等較佳的有機基的具體例與Rc1同樣。作為被1個或2個有機基取代的胺基的具體例,可舉出甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基、正丙基胺基、二正丙基胺基、異丙基胺基、正丁基胺基、二正丁基胺基、正戊基胺基、正己基胺基、正庚基胺基、正辛基胺基、正壬基胺基、正癸基胺基、苯基胺基、萘基胺基、乙醯基胺基、丙醯基胺基、正丁醯基胺基、正戊醯基胺基、正己醯基胺基、正庚醯基胺基、正辛醯基胺基、正癸醯基胺基、苯甲醯基胺基、α-萘甲醯基胺基及β-萘甲醯基胺基等。
Rc1中包含的苯基、萘基及雜環基進一步具有取代基時,作為該取代基,可舉出碳原子數1~6的烷基、碳原子數1~6的烷氧基、碳原子數2~7的飽和脂肪族醯基、碳原子數2~7的烷氧基羰基、碳原子數2~7的飽和脂肪族醯氧基、具有碳原子數1~6的烷基的單烷基胺基、具有碳原子數1~6的烷基的二烷基胺基、嗎啉-1-基、呱嗪-1-基、鹵素、硝基及氰基等。Rc1中包含的苯基、萘基及雜環基進一步具有取代基時,該取代基的數目在不妨礙本發明的目 的的範圍內沒有限制,較佳為1~4。Rc1中包含的苯基、萘基及雜環基具有多個取代基時,多個取代基可以相同也可以不同。
Rc1中,從化學穩定或空間阻礙少、肟酯化合物容易合成等方面考慮,較佳為選擇自由碳原子數1~6的烷基、碳原子數1~6的烷氧基及碳原子數2~7的飽和脂肪族醯基所成之群中的基,更佳為碳原子數1~6的烷基,特別佳為甲基。
針對Rc1所鍵結的苯基,將苯基與肟酯化合物的主骨架的化學鍵的位置作為1位、將甲基的位置作為2位元的情況下,Rc1在苯基上鍵結的位置較佳為4位或5位,更佳為5位。另外,n1較佳為0~3的整數,更佳為0~2的整數,特別佳為0或1。
Rc2為可具有取代基的苯基或可具有取代基的咔唑基。另外,Rc2為可具有取代基的咔唑基時,咔唑基上的氮原子可以被碳原子數1~6的烷基取代。
Rc2中,苯基或咔唑基所具有的取代基在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有特別限制。作為苯基或咔唑基的碳原子上可具有的較佳取代基的例子,可舉出碳原子數1~20的烷基、碳原子數1~20的烷氧基、碳原子數3~10的環烷基、碳原子數3~10的環烷氧基、碳原子數2~20的飽和脂肪族醯基、碳原子數2~20的烷氧基羰基、碳原子數2~20的飽和脂肪族醯氧基、可具有取代基的苯基、可具有取代基的苯氧基、可具有取代基的苯硫基、可具有取代基的苯 甲醯基、可具有取代基的苯氧基羰基、可具有取代基的苯甲醯氧基、可具有取代基的碳原子數7~20的苯基烷基、可具有取代基的萘基、可具有取代基的萘氧基、可具有取代基的萘甲醯基、可具有取代基的萘氧基羰基、可具有取代基的萘甲醯氧基、可具有取代基的碳原子數11~20的萘基烷基、可具有取代基的雜環基、可具有取代基的雜環基羰基、胺基、被1個或2個有機基取代的胺基、嗎啉-1-基及呱嗪-1-基、鹵素、硝基及氰基等。
Rc2為咔唑基時,作為咔唑基的氮原子上可具有的較佳取代基的例子,可舉出碳原子數1~20的烷基、碳原子數3~10的環烷基、碳原子數2~20的飽和脂肪族醯基、碳原子數2~20的烷氧基羰基、可具有取代基的苯基、可具有取代基的苯甲醯基、可具有取代基的苯氧基羰基、可具有取代基的碳原子數7~20的苯基烷基、可具有取代基的萘基、可具有取代基的萘甲醯基、可具有取代基的萘氧基羰基、可具有取代基的碳原子數11~20的萘基烷基、可具有取代基的雜環基及可具有取代基的雜環基羰基等。此等取代基中,較佳為碳原子數1~20的烷基,更佳為碳原子數1~6的烷基,特別佳為乙基。
對於苯基或咔唑基可具有的取代基的具體例而言,關於烷基、烷氧基、環烷基、環烷氧基、飽和脂肪族醯基、烷氧基羰基、飽和脂肪族醯氧基、可具有取代基的苯基烷基、可具有取代基的萘基烷基、可具有取代基的雜環基及被1個或2個有機基取代的胺基,與Rc1同樣。
Rc2中,苯基或咔唑基所具有的取代基中包含的苯基、萘基及雜環基進一步具有取代基時,作為該取代基的例子,可舉出碳原子數1~6的烷基;碳原子數1~6的烷氧基;碳原子數2~7的飽和脂肪族醯基;碳原子數2~7的烷氧基羰基;碳原子數2~7的飽和脂肪族醯氧基;苯基;萘基;苯甲醯基;萘甲醯基;被選擇自由碳原子數1~6的烷基、嗎啉-1-基、呱嗪-1-基及苯基所成之群中的基取代的苯甲醯基;具有碳原子數1~6的烷基的單烷基胺基;具有碳原子數1~6的烷基的二烷基胺基;嗎啉-1-基;呱嗪-1-基;鹵素;硝基;氰基。苯基或咔唑基所具有的取代基中包含的苯基、萘基及雜環基進一步具有取代基時,該取代基的數目在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有限制,較佳為1~4。苯基、萘基及雜環基具有多個取代基時,多個取代基可以相同也可以不同。
Rc2中,從容易得到敏感度優異的光聚合起始劑的方面考慮,較佳為下述式(c2)或(c3)表示的基,更佳為以下述式(c2)表示的基,特別佳A為S的下述式(c2)表示的基。
Figure 106120387-A0202-12-0032-11
(Rc4為選擇自由一價有機基、胺基、鹵素、硝基及氰 基所成之群中的基,A為S或O,n3為0~4的整數。)
Figure 106120387-A0202-12-0033-12
(Rc5及Rc6各自為一價有機基。)
式(c2)中之Rc4為有機基時,可以在不妨礙本發明的目的的範圍內從各種有機基中進行選擇。作為式(c2)中的Rc4為有機基時的較佳例,可舉出碳原子數1~6的烷基;碳原子數1~6的烷氧基;碳原子數2~7的飽和脂肪族醯基;碳原子數2~7的烷氧基羰基;碳原子數2~7的飽和脂肪族醯氧基;苯基;萘基;苯甲醯基;萘甲醯基;被選擇自由碳原子數1~6的烷基、嗎啉-1-基、呱嗪-1-基及苯基所成之群中的基取代的苯甲醯基;具有碳原子數1~6的烷基的單烷基胺基;具有碳原子數1~6的烷基的二烷基胺基;嗎啉-1-基;呱嗪-1-基;鹵素;硝基;氰基。
Rc4中,較佳為苯甲醯基;萘甲醯基;被選擇自由碳原子數1~6的烷基、嗎啉-1-基、呱嗪-1-基及苯基所成之群中的基取代的苯甲醯基;硝基,更佳為苯甲醯基;萘甲醯基;2-甲基苯基羰基;4-(呱嗪-1-基)苯基羰基;4-(苯基)苯基羰基。
另外,式(c2)中,n3較佳為0~3的整數,更佳為0~2的整數,特別佳為0或1。n3為1時,Rc4的鍵結位置較佳相對於Rc4所鍵結的苯基與氧原子或硫原子鍵結的化學鍵為對位。
在不妨礙本發明的目的的範圍內,式(c3)中的Rc5可以從各種有機基中進行選擇。作為Rc5的較佳例,可舉出碳原子數1~20的烷基、碳原子數3~10的環烷基、碳原子數2~20的飽和脂肪族醯基、碳原子數2~20的烷氧基羰基、可具有取代基的苯基、可具有取代基的苯甲醯基、可具有取代基的苯氧基羰基、可具有取代基的碳原子數7~20的苯基烷基、可具有取代基的萘基、可具有取代基的萘甲醯基、可具有取代基的萘氧基羰基、可具有取代基的碳原子數11~20的萘基烷基、可具有取代基的雜環基及可具有取代基的雜環基羰基等。
Rc5中,較佳為碳原子數1~20的烷基,更佳為碳原子數1~6的烷基,特別佳為乙基。
式(c3)中之Rc6在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有特別限製,可以從各種有機基中進行選擇。關於適合作為Rc6的基的具體例,可舉出碳原子數1~20的烷基、可具有取代基的苯基、可具有取代基的萘基及可具有取代基的雜環基。此等基中,作為Rc6,更佳為可具有取代基的苯基,特別佳為2-甲基苯基。
Rc4、Rc5或Rc6中包含的苯基、萘基及雜環基進一步具有取代基時,作為該取代基,可舉出碳原子數1~6 的烷基、碳原子數1~6的烷氧基、碳原子數2~7的飽和脂肪族醯基、碳原子數2~7的烷氧基羰基、碳原子數2~7的飽和脂肪族醯氧基、具有碳原子數1~6的烷基的單烷基胺基、具有碳原子數1~6的烷基的二烷基胺基、嗎啉-1-基、呱嗪-1-基、鹵素、硝基及氰基等。Rc4、Rc5或Rc6中包含的苯基、萘基及雜環基進一步具有取代基時,該取代基的數目在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有限制,較佳為1~4。Rc4、Rc5或Rc6中包含的苯基、萘基及雜環基具有多個取代基時,多個取代基可以相同也可以不同。
式(c1)中的Rc3為氫原子或碳原子數1~6的烷基。作為Rc3,較佳為甲基或乙基,更佳為甲基。
對於式(c1)表示的肟酯化合物而言,p為0時,例如,可以依據下述合成方案(scheme)1來合成。具體而言,使用下述式以(c1-2)表示的鹵代羰基化合物,利用弗瑞德-克來福特(Friedel-Crafts)反應將以下述式(c1-1)表示的芳香族化合物醯化,得到以下述式(c1-3)表示的酮化合物,將得到的酮化合物(c1-3)利用羥胺進行肟化,得到以下述式(c1-4)表示的肟化合物,接著將式(c1-4)的肟化合物中的羥基醯化,從而可得到以下述式(c1-7)表示的肟酯化合物。作為醯化劑,較佳使用以下述式(c1-5)表示的酸酐((Rc3CO)2O)或下述式(c1-6)表示的醯鹵(Rc3COHal,Hal為鹵素。)。尚,下述式(c1-2)中,Hal為鹵素,下述式(c1-1)、(c1-2)、(c1-3)、(c1-4)及(c1-7)中,Rc1、Rc2、Rc3及n1與式(c1)同樣。
<合成方案1>
Figure 106120387-A0202-12-0036-13
對於式(c1)表示的肟酯化合物而言,n2為1時,例如,可以依據下述合成方案2來合成。具體而言,在鹽酸的存在下使以下述式(c2-1)表示的酮化合物與以下述式(c2-2)表示的亞硝酸酯(RONO,R為碳原子數1~6的烷基。)進行反應,得到以下述式(c2-3)表示的酮肟化合物,接著,將以下述式(c2-3)表示的酮肟化合物中的羥基進行醯化,從而可得到以下述式(c2-6)表示的肟酯化合物。作為醯化劑,較佳使用以下述式(c2-4)表示的酸酐((Rc3CO)2O)或以下述式(c2-5)表示的醯鹵(Rc3COHal,Hal為鹵素。)。尚,下述式(c2-1)、(c2-3)、(c2-4)、(c2-5)及(c2-6)中,Rc1、Rc2、Rc3及n1與式(c1)同樣。
<合成方案2>
Figure 106120387-A0202-12-0037-14
另外,對於以式(c1)表示的肟酯化合物而言,當n2為1、Rc1為甲基、且相對於鍵結於Rc1所鍵結的苯環上的甲基、Rc1鍵結在對位時,例如,亦可以經由利用與合成方案1同樣的方法將以下述式(c2-7)表示的化合物進行肟化及醯化而合成。尚,下述式(c2-7)中,Rc2與式(c1)同樣。
Figure 106120387-A0202-12-0037-15
作為以式(c1)表示的肟酯化合物中特別佳的化合物,可舉出下述的PI-1~PI-42。
Figure 106120387-A0202-12-0038-16
Figure 106120387-A0202-12-0039-17
Figure 106120387-A0202-12-0040-18
Figure 106120387-A0202-12-0041-19
Figure 106120387-A0202-12-0042-20
Figure 106120387-A0202-12-0043-21
另外,以下述式(c4)表示的肟酯化合物亦較佳作為光聚合起始劑。
Figure 106120387-A0202-12-0043-22
(Rc7為氫原子、硝基或一價有機基,Rc8及Rc9各自為可具有取代基的鏈狀烷基、可具有取代基的環狀有機基或氫原子,Rc8與Rc9可以相互鍵結而形成環,Rc10為一價有機基,Rc11為氫原子、可具有取代基的碳原子數1~11的烷基或可具有取代基的芳基,n4為0~4的整數,n5為0或1)。
於此,作為用於製造式(c4)的肟酯化合物的肟化合物,以下式(c5)表示的化合物為合適的。
Figure 106120387-A0202-12-0044-23
(Rc7、Rc8、Rc9、Rc10、n4及n5與式(c4)同樣。)
式(c4)及(c5)中,Rc7為氫原子、硝基或一價有機基。Rc7在式(c4)中的芴環上鍵結於與以-(CO)n5-表示的基所鍵結的6元芳香環不同的6元芳香環。式(c4)中,Rc7相對於芴環的鍵結位置沒有特別限制。以式(c4)表示的化合物具有1個以上Rc7時,從容易合成以式(c4)表示的化合物等方面考慮,較佳1個以上Rc7中的1個鍵結於芴環中的2位上。Rc7為多個時,多個Rc7可以相同也可以不同。
Rc7為有機基時,Rc7在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有特別限製,從各種有機基中適當選擇。作為Rc7為有機基時的較佳例,可舉出烷基、烷氧基、環烷 基、環烷氧基、飽和脂肪族醯基、飽和脂肪族醯氧基、烷氧基羰基、可具有取代基的苯基、可具有取代基的苯氧基、可具有取代基的苯甲醯基、可具有取代基的苯氧基羰基、可具有取代基的苯甲醯氧基、可具有取代基的苯基烷基、可具有取代基的萘基、可具有取代基的萘氧基、可具有取代基的萘甲醯基、可具有取代基的萘氧基羰基、可具有取代基的萘甲醯氧基、可具有取代基的萘基烷基、可具有取代基的雜環基、可具有取代基的雜環基羰基、被1個或2個有機基取代的胺基、嗎啉-1-基及呱嗪-1-基等。
Rc7為烷基時,烷基的碳原子數較佳為1~20,更佳為1~6。另外,Rc7為烷基時,可以為直鏈,也可以為支鏈。作為Rc7為烷基時的具體例,可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、正庚基、正辛基、異辛基、仲辛基、叔辛基、正壬基、異壬基、正癸基及異癸基等。另外,Rc7為烷基時,烷基的碳鏈中可包含醚鍵(-O-)。作為碳鏈中具有醚鍵的烷基的例子,可舉出甲氧基乙基、乙氧基乙基、甲氧基乙氧基乙基、乙氧基乙氧基乙基、丙氧基乙氧基乙基及甲氧基丙基等。
Rc7為烷氧基時,烷氧基的碳原子數較佳為1~20,更佳為1~6。另外,Rc7為烷氧基時,可以為直鏈,也可以為支鏈。作為Rc7為烷氧基時的具體例,可舉出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、異戊氧基、仲戊氧 基、叔戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、異辛氧基、仲辛氧基、叔辛氧基、正壬氧基、異壬氧基、正癸氧基及異癸氧基等。另外,Rc7為烷氧基時,烷氧基的碳鏈中可包含醚鍵(-O-)。作為碳鏈中具有醚鍵的烷氧基的例子,可舉出甲氧基乙氧基、乙氧基乙氧基、甲氧基乙氧基乙氧基、乙氧基乙氧基乙氧基、丙氧基乙氧基乙氧基及甲氧基丙氧基等。
Rc7為環烷基或環烷氧基時,環烷基或環烷氧基的碳原子數較佳為3~10,更佳為3~6。作為Rc7為環烷基時的具體例,可舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基及環辛基等。作為Rc7為環烷氧基時的具體例,可舉出環丙氧基、環丁氧基、環戊氧基、環己氧基、環庚氧基及環辛氧基等。
Rc7為飽和脂肪族醯基或飽和脂肪族醯氧基時,飽和脂肪族醯基或飽和脂肪族醯氧基的碳原子數較佳為2~21,更佳為2~7。作為Rc7為飽和脂肪族醯基時的具體例,可舉出乙醯基、丙醯基、正丁醯基、2-甲基丙醯基、正戊醯基、2,2-二甲基丙醯基、正己醯基、正庚醯基、正辛醯基、正壬醯基、正癸醯基、正十一烷醯基、正十二烷醯基、正十三烷醯基、正十四烷醯基、正十五烷醯基及正十六烷醯基等。作為Rc7為飽和脂肪族醯氧基時的具體例,可舉出乙醯氧基、丙醯氧基、正丁醯氧基、2-甲基丙醯氧基、正戊醯氧基、2,2-二甲基丙醯氧基、正己醯氧基、正庚醯氧基、正辛醯氧基、正壬醯氧基、正癸醯氧 基、正十一烷醯氧基、正十二烷醯氧基、正十三烷醯氧基、正十四烷醯氧基、正十五烷醯氧基及正十六烷醯氧基等。
Rc7為烷氧基羰基時,烷氧基羰基的碳原子數較佳為2~20,更佳為2~7。作為Rc7為烷氧基羰基時的具體例,可舉出甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、異丙氧基羰基、正丁氧基羰基、異丁氧基羰基、仲丁氧基羰基、叔丁氧基羰基、正戊氧基羰基、異戊氧基羰基、仲戊氧基羰基、叔戊氧基羰基、正己氧基羰基、正庚氧基羰基、正辛氧基羰基、異辛氧基羰基、仲辛氧基羰基、叔辛氧基羰基、正壬氧基羰基、異壬氧基羰基、正癸氧基羰基及異癸氧基羰基等。
Rc7為苯基烷基時,苯基烷基的碳原子數較佳為7~20,更佳為7~10。另外,Rc7為萘基烷基時,萘基烷基的碳原子數較佳為11~20,更佳為11~14。作為Rc7為苯基烷基時的具體例,可舉出苄基、2-苯基乙基、3-苯基丙基及4-苯基丁基。作為Rc7為萘基烷基時的具體例,可舉出α-萘基甲基、β-萘基甲基、2-(α-萘基)乙基及2-(β-萘基)乙基。Rc7為苯基烷基或萘基烷基時,Rc7可以在苯基或萘基上進一步具有取代基。
Rc7為雜環基時,雜環基為包含1個以上N、S、O的5元或6元的單環,或者為所述單環彼此縮合、或所述單環與苯環縮合而成的雜環基。雜環基為縮合環時,環數為3以下。雜環基可以為芳香族基(雜芳基),也可以為非 芳香族基。作為構成所述雜環基的雜環,可舉出呋喃、噻吩、吡咯、噁唑、異噁唑、噻唑、噻二唑、異噻唑、咪唑、吡唑、三唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、噠嗪、苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚、異吲哚、中氮茚、苯并咪唑、苯并三唑、苯并噁唑、苯并噻唑、咔唑、嘌呤、喹啉、異喹啉、喹唑啉、酞嗪、噌啉、喹喔啉、呱啶、呱嗪、嗎啉、呱啶、四氫吡喃及四氫呋喃等。Rc7為雜環基時,雜環基可以進一步具有取代基。
Rc7為雜環基羰基時,雜環基羰基中包含的雜環基與Rc7為雜環基時同樣。
Rc7為被1個或2個有機基取代的胺基時,關於有機基的較佳例,可舉出碳原子數1~20的烷基、碳原子數3~10的環烷基、碳原子數2~21的飽和脂肪族醯基、可具有取代基的苯基、可具有取代基的苯甲醯基、可具有取代基的碳原子數7~20的苯基烷基、可具有取代基的萘基、可具有取代基的萘甲醯基、可具有取代基的碳原子數11~20的萘基烷基、及雜環基等。此等較佳的有機基的具體例與Rc7同樣。作為被1個或2個有機基取代的胺基的具體例,可舉出甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基、正丙基胺基、二正丙基胺基、異丙基胺基、正丁基胺基、二正丁基胺基、正戊基胺基、正己基胺基、正庚基胺基、正辛基胺基、正壬基胺基、正癸基胺基、苯基胺基、萘基胺基、乙醯基胺基、丙醯基胺基、正丁醯基胺基、正戊醯基胺基、正己醯基胺基、正庚醯基胺基、正辛醯基胺基、正癸醯基 胺基、苯甲醯基胺基、α-萘甲醯基胺基及β-萘甲醯基胺基等。
Rc7中包含的苯基、萘基及雜環基進一步具有取代基時,作為該取代基,可舉出碳原子數1~6的烷基、碳原子數1~6的烷氧基、碳原子數2~7的飽和脂肪族醯基、碳原子數2~7的烷氧基羰基、碳原子數2~7的飽和脂肪族醯氧基、具有碳原子數1~6的烷基的單烷基胺基、具有碳原子數1~6的烷基的二烷基胺基、嗎啉-1-基、呱嗪-1-基、鹵素、硝基及氰基等。Rc7中含有的苯基、萘基及雜環基進一步具有取代基時,該取代基的數目在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有限制,較佳為1~4。Rc7中包含的苯基、萘基及雜環基具有多個取代基時,多個取代基可以相同也可以不同。
以上說明的基中,作為Rc7,為以硝基或Rc12-CO-表示的基時,有敏感度提高的傾向,為較佳的。Rc12在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有特別限制,可以從各種有機基中進行選擇。關於適合作為Rc12的基的例子,可舉出碳原子數1~20的烷基、可具有取代基的苯基、可具有取代基的萘基及可具有取代基的雜環基。此等基中,作為Rc12,特別佳為2-甲基苯基、噻吩-2-基及α-萘基。
另外,Rc7為氫原子時,有透明性變得良好的傾向,是較佳的。尚,Rc7為氫原子並且Rc10為後述的式(c4a)或式(c4b)表示的基時,有透明性變得更加良好的傾向。
式(c4)中,Rc8及Rc9各自為可具有取代基的鏈 狀烷基、可具有取代基的環狀有機基或氫原子。Rc8與Rc9可以相互鍵結而形成環。此等基中,作為Rc8及Rc9,較佳為可具有取代基的鏈狀烷基。Rc8及Rc9為可具有取代基的鏈狀烷基時,鏈狀烷基可以為直鏈烷基,也可以為支鏈烷基。
Rc8及Rc9為不具有取代基的鏈狀烷基時,鏈狀烷基的碳原子數較佳為1~20,更佳為1~10,特別佳為1~6。作為Rc8及Rc9為鏈狀烷基時的具體例,可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、正庚基、正辛基、異辛基、仲辛基、叔辛基、正壬基、異壬基、正癸基及異癸基等。另外,Rc8及Rc9為烷基時,烷基的碳鏈中可包含醚鍵(-O-)。作為碳鏈中具有醚鍵的烷基的例子,可舉出甲氧基乙基、乙氧基乙基、甲氧基乙氧基乙基、乙氧基乙氧基乙基、丙氧基乙氧基乙基及甲氧基丙基等。
Rc8及Rc9為具有取代基的鏈狀烷基時,鏈狀烷基的碳原子數較佳為1~20,更佳為1~10,特別佳為1~6。該情況下,取代基的碳原子數不包含在鏈狀烷基的碳原子數內。具有取代基的鏈狀烷基較佳為直鏈狀。
烷基可具有的取代基在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有特別限制。作為取代基的較佳例,可舉出氰基、鹵素原子、環狀有機基及烷氧基羰基。作為鹵素原子,可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。其中,較佳為氟原 子、氯原子、溴原子。作為環狀有機基,可舉出環烷基、芳香族烴基、雜環基。作為環烷基的具體例,與Rc7為環烷基時的較佳例同樣。作為芳香族烴基的具體例,可舉出苯基、萘基、聯苯基、蒽基及菲基等。作為雜環基的具體例,與Rc7為雜環基時的較佳例同樣。Rc7為烷氧基羰基時,烷氧基羰基中含有的烷氧基可以為直鏈狀也可以為支鏈狀,較佳為直鏈狀。烷氧基羰基中含有的烷氧基的碳原子數較佳為1~10,更佳為1~6。
鏈狀烷基具有取代基時,取代基的數目沒有特別限製。取代基的較佳數目根據鏈狀烷基的碳原子數而變化。取代基的數目典型地為1~20,較佳為1~10,更佳為1~6。
Rc8及Rc9為環狀有機基時,環狀有機基可以為脂環式基,也可以為芳香族基。作為環狀有機基,可舉出脂肪族環狀烴基、芳香族烴基、雜環基。Rc8及Rc9為環狀有機基時,環狀有機基可具有的取代基與Rc8及Rc9為鏈狀烷基時同樣。
Rc8及Rc9為芳香族烴基時,芳香族烴基較佳為:苯基、或多個苯環介由碳-碳鍵進行鍵結而形成的基、或多個苯環縮合而形成的基。芳香族烴基為苯基、或多個苯環鍵結或縮合而形成的基時,芳香族烴基中包含的苯環的環數沒有特別限制,較佳為3以下,更佳為2以下,特別佳為1。作為芳香族烴基的較佳的具體例,可舉出苯基、萘基、聯苯基、蒽基及菲基等。
Rc8及Rc9為脂肪族環狀烴基時,脂肪族環狀烴基可為單環式,也可為多環式。脂肪族環狀烴基的碳原子數沒有特別限制,較佳為3~20,更佳為3~10。作為單環式的環狀烴基的例子,可舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、降冰片基、異冰片基、三環壬基、三環癸基、四環十二烷基及金剛烷基等。
Rc8及Rc9為雜環基時,雜環基為包含1個以上N、S、O的5元或6元的單環,或者為所述單環彼此縮合、或所述單環與苯環縮合而成的雜環基。雜環基為縮合環時,環數為3以下。雜環基可為芳香族基(雜芳基),也可以為非芳香族基。作為構成所述雜環基的雜環,可舉出呋喃、噻吩、吡咯、噁唑、異噁唑、噻唑、噻二唑、異噻唑、咪唑、吡唑、三唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、噠嗪、苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚、異吲哚、中氮茚、苯并咪唑、苯并三唑、苯并噁唑、苯并噻唑、咔唑、嘌呤、喹啉、異喹啉、喹唑啉、酞嗪、噌啉、喹喔啉、呱啶、呱嗪、嗎啉、呱啶、四氫吡喃及四氫呋喃等。
Rc8與Rc9可以相互鍵結而形成環。包含Rc8與Rc9形成的環的基較佳為環烷叉基(cycloalkylidene group)。Rc8與Rc9鍵結而形成環烷叉基時,構成環烷叉基的環較佳為5元環~6元環,更佳為5元環。
Rc8與Rc9鍵結而形成的基為環烷叉基時,環烷叉基可以與1個以上其他環縮合。作為可與環烷叉基縮合的環的例子,可舉出苯環、萘環、環丁烷環、環戊烷環、 環己烷環、環庚烷環、環辛烷環、呋喃環、噻吩環、吡咯環、吡啶環、吡嗪環及嘧啶環等。
作為以上說明的Rc8及Rc9中的較佳基的例子,可舉出式以-A1-A2表示的基。式中,A1為直鏈亞烷基,關於A2,可舉出烷氧基、氰基、鹵素原子、鹵代烷基、環狀有機基或烷氧基羰基。
A1的直鏈亞烷基的碳原子數較佳為1~10,更佳為1~6。A2為烷氧基時,烷氧基可以為直鏈狀也可以為支鏈狀,較佳為直鏈狀。烷氧基的碳原子數較佳為1~10,更佳為1~6。A2為鹵素原子時,較佳為氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,更佳為氟原子、氯原子、溴原子。A2為鹵代烷基時,鹵代烷基中包含的鹵素原子較佳為氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,更佳為氟原子、氯原子、溴原子。鹵代烷基可以為直鏈狀也可以為支鏈狀,較佳為直鏈狀。A2為環狀有機基時,環狀有機基的例子與Rc8及Rc9所具有的作為取代基的環狀有機基同樣。A2為烷氧基羰基時,烷氧基羰基的例子與Rc8及Rc9所具有的作為取代基的烷氧基羰基同樣。
作為Rc8及Rc9的較佳的具體例,可舉出:乙基、正丙基、正丁基、正己基、正庚基及正辛基等之烷基;2-甲氧基乙基、3-甲氧基正丙基、4-甲氧基正丁基、5-甲氧基正戊基、6-甲氧基正己基、7-甲氧基正庚基、8-甲氧基正辛基、2-乙氧基乙基、3-乙氧基正丙基、4-乙氧基正丁基、5-乙氧基正戊基、6-乙氧基正己基、7-乙氧基 正庚基及8-乙氧基正辛基等之烷氧基烷基;2-氰基乙基、3-氰基正丙基、4-氰基正丁基、5-氰基正戊基、6-氰基正己基、7-氰基正庚基及8-氰基正辛基等之氰基烷基;2-苯基乙基、3-苯基正丙基、4-苯基正丁基、5-苯基正戊基、6-苯基正己基、7-苯基正庚基及8-苯基正辛基等之苯基烷基;2-環己基乙基、3-環己基正丙基、4-環己基正丁基、5-環己基正戊基、6-環己基正己基、7-環己基正庚基、8-環己基正辛基、2-環戊基乙基、3-環戊基正丙基、4-環戊基正丁基、5-環戊基正戊基、6-環戊基正己基、7-環戊基正庚基及8-環戊基正辛基等之環烷基烷基;2-甲氧基羰基乙基、3-甲氧基羰基正丙基、4-甲氧基羰基正丁基、5-甲氧基羰基正戊基、6-甲氧基羰基正己基、7-甲氧基羰基正庚基、8-甲氧基羰基正辛基、2-乙氧基羰基乙基、3-乙氧基羰基正丙基、4-乙氧基羰基正丁基、5-乙氧基羰基正戊基、6-乙氧基羰基正己基、7-乙氧基羰基正庚基及8-乙氧基羰基正辛基等之烷氧基羰基烷基;2-氯乙基、3-氯正丙基、4-氯正丁基、5-氯正戊基、6-氯正己基、7-氯正庚基、8-氯正辛基、2-溴乙基、3-溴正丙基、4-溴正丁基、5-溴正戊基、6-溴正己基、7-溴正庚基、8-溴正辛基、3,3,3-三氟丙基及3,3,4,4,5,5,5-七氟正戊基等之鹵代烷基。
作為Rc8及Rc9,上述中較佳的基為:乙基、正丙基、正丁基、正戊基、2-甲氧基乙基、2-氰基乙基、2-苯基乙基、2-環己基乙基、2-甲氧基羰基乙基、2-氯乙基、2-溴乙基、3,3,3-三氟丙基及3,3,4,4,5,5,5-七氟正戊 基。
作為Rc10的較佳的有機基的例子,與Rc7同樣,可舉出烷基、烷氧基、環烷基、環烷氧基、飽和脂肪族醯基、烷氧基羰基、飽和脂肪族醯氧基、可具有取代基的苯基、可具有取代基的苯氧基、可具有取代基的苯甲醯基、可具有取代基的苯氧基羰基、可具有取代基的苯甲醯氧基、可具有取代基的苯基烷基、可具有取代基的萘基、可具有取代基的萘氧基、可具有取代基的萘甲醯基、可具有取代基的萘氧基羰基、可具有取代基的萘甲醯氧基、可具有取代基的萘基烷基、可具有取代基的雜環基、可具有取代基的雜環基羰基、被1個或2個有機基取代的胺基、嗎啉-1-基及呱嗪-1-基等。此等基的具體例與對Rc7的說明中同樣。另外,作為Rc10,還較佳環烷基烷基、芳香環上可具有取代基的苯氧基烷基、芳香環上可具有取代基的苯硫基烷基。苯氧基烷基及苯硫基烷基可具有的取代基與Rc7中包含的苯基可具有的取代基同樣。
有機基中,作為Rc10,較佳烷基、環烷基、可具有取代基的苯基、或環烷基烷基、芳香環上可具有取代基的苯硫基烷基。作為烷基,較佳為碳原子數1~20的烷基,更佳為碳原子數1~8的烷基,特別佳為碳原子數1~4的烷基,最佳為甲基。在可具有取代基的苯基中,較佳為甲基苯基,更佳為2-甲基苯基。環烷基烷基中包含的環烷基的碳原子數較佳為5~10,更佳為5~8,特別佳為5或6。環烷基烷基中包含的亞烷基的碳原子數較佳為1~8,更佳為 1~4,特別佳為2。環烷基烷基中,較佳為環戊基乙基。芳香環上可具有取代基的苯硫基烷基中包含的亞烷基的碳原子數較佳為1~8,更佳為1~4,特別佳為2。芳香環上可具有取代基的苯硫基烷基中,較佳為2-(4-氯苯硫基)乙基。
另外,作為Rc10,亦較佳為-A3-CO-O-A4表示的基。A3為二價有機基,較佳為二價烴基,更佳為亞烷基。A4為一價有機基,較佳為一價烴基。
A3為亞烷基時,亞烷基可以為直鏈狀也可以為支鏈狀,較佳為直鏈狀。A3為亞烷基時,亞烷基的碳原子數較佳為1~10,更佳為1~6,特別佳為1~4。
作為A4的較佳例,可舉出碳原子數1~10的烷基、碳原子數7~20的芳烷基及碳原子數6~20的芳香族烴基。作為A4的較佳的具體例,可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、苯基、萘基、苄基、苯乙基、α-萘基甲基及β-萘基甲基等。
作為以-A3-CO-O-A4表示的基的較佳的具體例,可舉出2-甲氧基羰基乙基、2-乙氧基羰基乙基、2-正丙氧基羰基乙基、2-正丁氧基羰基乙基、2-正戊氧基羰基乙基、2-正己氧基羰基乙基、2-苄氧基羰基乙基、2-苯氧基羰基乙基、3-甲氧基羰基正丙基、3-乙氧基羰基正丙基、3-正丙氧基羰基正丙基、3-正丁氧基羰基正丙基、3-正戊氧基羰基正丙基、3-正己氧基羰基正丙基、3-苄氧基羰基正丙基及3-苯氧基羰基正丙基等。
以上對Rc10進行了說明,但作為Rc10,較佳為以下述式(c4a)或(c4b)表示的基。
Figure 106120387-A0202-12-0057-24
(式(c4a)及(c4b)中,Rc13及Rc14各自為有機基,n6為0~4的整數,Rc13及R8存在於苯環上的相鄰位置時,Rc13與Rc14可以相互鍵結而形成環,n7為1~8的整數,n8為1~5的整數,n9為0~(n8+3)的整數,Rc15為有機基)。
關於式(c4a)中的Rc13及Rc14的有機基的例子,與Rc7同樣。作為Rc13,較佳為烷基或苯基。Rc13為烷基時,其碳原子數較佳為1~10,更佳為1~5,特別佳為1~3,最較佳為1。即,Rc13最佳為甲基。Rc13與Rc14鍵結而形成環時,該環可為芳香族環,也可為脂肪族環。作為Rc13與Rc14形成了環的、式(c4a)表示的基的較佳例,可舉出萘-1-基、1,2,3,4-四氫萘-5-基等。上述式(c4a)中,n6為0~4的整數,較佳為0或1,更佳為0。
上述式(c4b)中,Rc15為有機基。作為有機基,可舉出與針對Rc7而說明的有機基同樣的基。有機基中,較佳為烷基。烷基可為直鏈狀,也可為支鏈狀。烷基的碳原子數較佳為1~10,更佳為1~5,特別佳為1~3。作為Rc15,較佳例舉甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基等,其 中,更佳為甲基。
上述式(c4b)中,n8為1~5的整數,較佳為1~3的整數,更佳為1或2。上述式(c4b)中,n9為0~(n8+3),較佳為0~3的整數,更佳為0~2的整數,特別佳為0。上述式(c4b)中,n7為1~8的整數,較佳為1~5的整數,更佳為1~3的整數,特別佳為1或2。
式(c4)中,Rc11為氫原子、可具有取代基的碳原子數1~11的烷基、或可具有取代基的芳基。作為Rc11為烷基時可具有的取代基,較佳例舉苯基、萘基等。另外,作為Rc7為芳基時可具有的取代基,較佳例舉碳原子數1~5的烷基、烷氧基、鹵素原子等。
式(c4)中,作為Rc11,較佳例舉氫原子、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、苯基、苄基、甲基苯基、萘基等,其中,更佳為甲基或苯基。
對於式(c4)表示的化合物,可經由包含將以前述式(c5)表示的化合物中包含的肟基(>C=N-OH)轉化為由>C=N-O-CORc11表示的肟酯基的步驟的方法來製造。Rc11與式(c4)中的Rc11同樣。
肟基(>C=N-OH)向以>C=N-O-CORc11表示的肟酯基的轉化可經由使以上述式(c5)表示的化合物與醯化劑反應來進行。
作為提供以-CORc11表示的醯基的醯化劑,可舉出(Rc11CO)2O表示的酸酐或Rc11COHal(Hal為鹵素原子)表示的醯鹵。
對於通式(c4)表示的化合物而言,n5為0時,例如,可依據下述合成方案3進行合成。合成方案3中,使用以下述式(c3-1)表示的芴衍生物作為原料。Rc7為硝基或一價有機基時,對於以式(c3-1)表示的芴衍生物而言,可經由利用公知的方法向9位被Rc8及Rc9取代而成的芴衍生物中導入取代基Rc7而得到。對於9位被Rc8及Rc9取代而成的芴衍生物而言,例如Rc8及Rc9為烷基時,可如下得到:如日本特開平06-234668號公報中記載的那般,在鹼金屬氫氧化物的存在下,在非質子性極性有機溶劑中,使芴與烷基化劑反應。另外,在芴的有機溶劑溶液中添加烷基鹵化物這般的烷基化劑、鹼金屬氫氧化物的水溶液,與四丁基碘化銨或叔丁醇鉀這般的相轉移催化劑而進行烷基化反應,由此可得到9,9-烷基取代芴。
利用弗瑞德-克來福特醯化反應,向以式(c3-1)表示的芴衍生物中導入以-CO-Rc10表示的醯基,可得到以式(c3-3)表示的芴衍生物。用於導入以-CO-Rc10表示的醯基的醯化劑可為鹵代羰基化合物,也可為酸酐。作為醯化劑,較佳為以式(c3-2)表示的鹵代羰基化合物。式(c3-2)中,Hal為鹵素原子。在芴環上導入醯基的位置可經由適當改變弗瑞德-克來福特反應的條件或針對進行醯化的位置以外的其他位置實施保護及脫保護的方法來進行選擇。
接著,將得到的以式(c3-3)表示的芴衍生物中的以-CO-Rc10表示的基轉化為以-C(=N-OH)-Rc10表示的基,得到以式(c3-4)表示的肟化合物。將以-CO-Rc10表示 的基轉化為以-C(=N-OH)-Rc10表示的基的方法沒有特別限制,較佳為利用羥胺進行的肟化。使式(c3-4)的肟化合物、與以下式(c3-5)表示的酸酐((Rc11CO)2O)或以下述式(c3-6)表示的醯鹵(Rc11COHal,Hal為鹵素原子。)進行反應,可得到下述式(c3-7)表示的化合物。
尚,式(c3-1)、(c3-2)、(c3-3)、(c3-4)、(c3-5)、(c3-6)及(c3-7)中,Rc7、Rc8、Rc9、Rc10及Rc11與式(c4)同樣。
另外,合成方案3中,式(c3-2)、式(c3-3)及式(c3-4)各自中包含的Rc10可以相同也可以不同。即,在合成方案3所示的合成過程中,式(c3-2)、式(c3-3)及式(c3-4)中的Rc10可接受化學修飾。作為化學修飾的例子,可舉出酯化、醚化、醯化、醯胺化、鹵化、胺基中的氫原子被有機基取代等。Rc10可接受的化學修飾並不限定於此等。
<合成方案3>
Figure 106120387-A0202-12-0061-25
對於以式(c4)表示的化合物而言,n5為1時,例如,可依據下述合成方案4進行合成。在方案4中,使用以下述式(c4-1)表示的芴衍生物作為原料。對於以式(c4-1)表示的芴衍生物,可經由與方案3同樣的方法,利用弗瑞德-克來福特反應向以式(c3-1)表示的化合物中導入以-CO-CH2-Rc10表示的醯基而得到。作為醯化劑,較佳為以式(c3-8):Hal-CO-CH2-Rc10表示的羧醯鹵。接著,將以式(c4-1)表示的化合物中的存在於Rc10與羰基之間的亞甲基進行肟化,得到以下式(c4-3)表示的酮肟化合物。將亞甲基進行肟化的方法沒有特別限制,較佳為在鹽酸的存在下使其與以下述通式(c4-2)表示的亞硝酸酯(RONO,R為碳原子數1~6的烷基。)反應的方法。接著,使以下述式(c4-3)表示的酮肟化合物、與下述式(c4-4)表示的酸酐(Rc11CO)2O)或以下述式(c4-5)表示的醯鹵(Rc11COHal,Hal為鹵素原子。)進行反應,可得到以下述式(c4-6)表示的化 合物。尚,下述式(c4-1)、(c4-3)、(c4-4)、(c4-5)及(c4-6)中,Rc7、Rc8、Rc9、Rc10及Rc11與式(c4)同樣。
n5為1時,存在下述傾向:可進一步減少在使用含有以式(c4)表示的化合物的感光性樹脂組成物而形成的圖案中產生的異物。
另外,合成方案4中,式(c3-8)、式(c4-1)及式(c4-3)各自中包含的Rc10可以相同也可以不同。即,在合成方案4所示的合成過程中,式(c3-8)、式(c4-1)及式(c4-3)中的Rc10可接受化學修飾。作為化學修飾的例子,可舉出酯化、醚化、醯化、醯胺化、鹵化、胺基中的氫原子被有機基取代等。Rc10可接受的化學修飾並不限定於此等。
<合成方案4>
Figure 106120387-A0202-12-0062-26
作為以式(c4)表示的化合物的較佳的具體例,可舉出以下的PI-43~PI-83。
Figure 106120387-A0202-12-0063-27
Figure 106120387-A0202-12-0064-28
相對於不包含後述的有機溶劑(S)的質量在內的感光性樹脂組成物的質量而言,光聚合起始劑(C)的含量較佳為0.5~30質量%,更佳為1~20質量%。經由使光聚 合起始劑(C)的含量為上述的範圍,從而可得到不易發生圖案形狀不良的感光性樹脂組成物。
另外,可在光聚合起始劑(C)中組合光起始助劑。作為光起始助劑,可舉出三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、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2-二甲基胺基乙酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4’-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、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、2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基-5-甲氧基苯并噻唑、3-巰基丙酸、3-巰基丙酸甲酯、季戊四醇四巰基乙酸酯、3-巰基丙酸酯等硫醇化合物等。此等光起始助劑可單獨使用或組合2種以上而使用。
<多官能交聯性化合物(D)>
感光性樹脂組成物包含多官能交聯性化合物(D)。多官能交聯性化合物(D)係在1分子中具有多個環氧基或氧雜環丁基的交聯性的化合物。
另外,多官能交聯性化合物(D)的環氧當量或氧雜環丁基當量為50~350g/eq。
經由使感光性樹脂組成物包含具有這般的範圍的環氧當量或氧雜環丁基當量的多官能交聯性化合物,從而在使用感光性樹脂組成物形成硬化膜時,鹼可溶性樹脂(A)被 緊密地交聯,容易抑製由硬化膜產生氣體。
另外,從更顯著地呈現上述效果的觀點考慮,多官能交聯性化合物(D)的環氧當量或氧雜環丁基當量更佳為60~320g/eq,進一步較佳為70~300g/eq,尤其較佳為75~280g/eq。
從形成硬化膜時的交聯反應性方面考慮,多官能交聯性化合物(D)較佳包含每1分子具有2個以上環氧基的環氧化合物,更佳包含每1分子具有3個以上環氧基的環氧化合物。
多官能交聯性化合物(D)中的、每1分子具有2個以上環氧基的環氧化合物的含量較佳為50質量%以上,更佳為70質量%以上,進一步較佳為80質量%以上,特別佳為90質量%以上,最佳為100質量%。
作為多官能交聯性化合物(D),只要環氧當量或氧雜環丁基當量在規定的範圍內即可,可使用一直以來被摻合在各種硬化性組成物中的、多官能環氧化合物或多官能氧雜環丁烷化合物。
對於多官能交聯性化合物(D)中包含的多官能環氧化合物或多官能氧雜環丁烷化合物的分子量而言,在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有特別限制。對於多官能環氧化合物或多官能氧雜環丁烷化合物的分子量而言,從空間阻礙小、容易高效地將鹼可溶性樹脂(A)的分子鏈間交聯的方面考慮,較佳為5000以下,更佳為4500以下,特別佳為4000以下。
該分子量的下限值沒有特別限制,例如為150以上。
多官能交聯性化合物(D)可為含有芳香族基的化合物,也可為不包含芳香族基的化合物。從容易得到可形成產生的氣體少的硬化物的感光性樹脂組成物的方面考慮,多官能交聯性化合物(D)較佳為不包含芳香族基的化合物。
作為較佳的多官能交聯性化合物(D)的一例,可舉出具有脂環式環氧基的多官能的脂環式環氧化合物。作為所述脂環式環氧化合物的具體例,可舉出2-(3,4-環氧環己基-5,5-螺-3,4-環氧)環己烷-間二氧雜環己烷、雙(3,4-環氧環己基甲基)己二酸酯、雙(3,4-環氧-6-甲基環己基甲基)己二酸酯、3,4-環氧-6-甲基環己基-3’,4’-環氧-6’-甲基環己烷甲酸酯、ε-己內酯改性的3,4-環氧環己基甲基-3’,4’-環氧環己烷甲酸酯、三甲基己內酯改性的3,4-環氧環己基甲基-3’,4’-環氧環己烷甲酸酯、β-甲基-δ-戊內酯改性的3,4-環氧環己基甲基-3’,4’-環氧環己烷甲酸酯、亞甲基雙(3,4-環氧環己烷)、乙二醇的二(3,4-環氧環己基甲基)醚、亞乙基雙(3,4-環氧環己烷甲酸酯)、及具有氧化三環癸烯基(tricyclodecene oxide group)的多官能環氧化合物或以下述式(d1-1)~(d1-5)表示的化合物。
此等脂環式環氧化合物可以單獨使用,也可混合2種以上而使用。
Figure 106120387-A0202-12-0068-29
(式(d1-1)中,Z表示單鍵或連接基(具有1個以上原子的二價基)。Rd1~Rd18各自獨立地為選自由氫原子、鹵素原子、及有機基所成之群中的基)。
作為連接基Z,例如,可舉出選擇自由二價烴基、-O-、-O-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-CBr2-、-C(CBr3)2-、-C(CF3)2-、及-Ra19-O-CO-所成之群中的二價基及此等中的多個基進行鍵結而成的基等。
關於作為連接基Z的二價烴基,例如,可舉出碳原子數為1~18的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基、二價的脂環式烴基等。作為碳原子數為1~18的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基,例如,可舉出亞甲基、甲基亞甲基、二甲基亞甲基、1,2-亞乙基、1,3-亞丙基等。作為上述二價的脂環式烴基,例如,可舉出1,2-亞環戊基、1,3-亞環戊基、環戊叉基、1,2-亞環己基、1,3-亞環己基、1,4-亞環己基、環己叉基等亞環烷基(cycloalkylene group)(包含環烷叉基)等。
Rd19為碳原子數1~8的亞烷基,較佳為亞甲基或亞乙基。
Figure 106120387-A0202-12-0069-30
(式(d1-2)中,Rd1~Rd12為選擇自由氫原子、鹵素原子、及有機基所成之群中的基。)
Figure 106120387-A0202-12-0069-31
(式(d1-3)中,Rd1~Rd10為選擇自由氫原子、鹵素原子、及有機基所成之群中的基。Rd2及Rd8可以相互鍵結。)
Figure 106120387-A0202-12-0070-32
(式(d1-4)中,Rd1~Rd12為選自由氫原子、鹵素原子、及有機基所成之群中的基。Rd2及Rd10可以相互鍵結。)
Figure 106120387-A0202-12-0070-33
(式(d1-5)中,Rd1~Rd12為選擇自由氫原子、鹵素原子,及有機基所成之群中的基)。
式(d1-1)~(d1-5)中,Ra1~Ra18為有機基時,有機基在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有特別限制,可為烴基,也可為由碳原子與鹵素原子形成的基,也可為不僅包含碳原子及氫原子而且亦包含鹵素原子、氧原子、硫原子、氮原子、矽原子之類的雜原子這般的基。作為鹵素原 子的例子,可舉出氯原子、溴原子、碘原子、及氟原子等。
作為有機基,較佳為下述基:烴基、由碳原子、氫原子及氧原子形成的基、鹵代烴基、由碳原子、氧原子及鹵素原子形成的基、及由碳原子、氫原子、氧原子及鹵素原子形成的基。有機基為烴基時,烴基可為芳香族烴基,可為脂肪族烴基,也可為包含芳香族骨架與脂肪族骨架的基。有機基的碳原子數較佳為1~20,更佳為1~10,特別佳為1~5。
作為烴基的具體例,可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、及正二十烷基等之鏈狀烷基;乙烯基、1-丙烯基、2-正丙烯基(烯丙基)、1-正丁烯基、2-正丁烯基、及3-正丁烯基等之鏈狀烯基;環丙基、環丁基、環戊基、環己基、及環庚基等之環烷基;苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、α-萘基、β-萘基、聯苯-4-基、聯苯-3-基、聯苯-2-基、蒽基、及菲基等之芳基;苄基、苯乙基、α-萘基甲基、β-萘基甲基、α-萘基乙基、及β-萘基乙基等之芳烷基。
鹵代烴基的具體例為氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、溴甲基、二溴甲基、三溴甲基、氟甲基、二氟甲 基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、五氟乙基、七氟丙基、全氟丁基、及全氟戊基、全氟己基、全氟庚基、全氟辛基、全氟壬基、及全氟癸基等之鹵代鏈狀烷基;2-氯環己基、3-氯環己基、4-氯環己基、2,4-二氯環己基、2-溴環己基、3-溴環己基、及4-溴環己基等之鹵代環烷基:2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2,3-二氯苯基、2,4-二氯苯基、2,5-二氯苯基、2,6-二氯苯基、3,4-二氯苯基、3,5-二氯苯基、2-溴苯基、3-溴苯基、4-溴苯基、2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基等之鹵代芳基;2-氯苯基甲基、3-氯苯基甲基、4-氯苯基甲基、2-溴苯基甲基、3-溴苯基甲基、4-溴苯基甲基、2-氟苯基甲基、3-氟苯基甲基、4-氟苯基甲基等之鹵代芳烷基。
由碳原子、氫原子及氧原子形成的基的具體例為羥基甲基、2-羥基乙基、3-羥基正丙基、及4-羥基正丁基等之羥基鏈狀烷基;2-羥基環己基、3-羥基環己基、及4-羥基環己基等之鹵代環烷基;2-羥基苯基、3-羥基苯基、4-羥基苯基、2,3-二羥基苯基、2,4-二羥基苯基、2,5-二羥基苯基、2,6-二羥基苯基、3,4-二羥基苯基、及3,5-二羥基苯基等之羥基芳基;2-羥基苯基甲基、3-羥基苯基甲基、及4-羥基苯基甲基等之羥基芳烷基;甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、2-乙基己氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一烷氧基、正十三烷氧基、正十四烷氧基、正十五烷氧基、正十六烷氧 基、正十七烷氧基、正十八烷氧基、正十九烷氧基、及正二十烷氧基等之鏈狀烷氧基;乙烯基氧基、1-丙烯基氧基、2-正丙烯基氧基(烯丙氧基)、1-正丁烯基氧基、2-正丁烯基氧基、及3-正丁烯基氧基等之鏈狀烯基氧基;苯氧基、鄰甲苯基氧基、間甲苯基氧基、對甲苯基氧基、α-萘基氧基、β-萘基氧基、聯苯-4-基氧基、聯苯-3-基氧基、聯苯-2-基氧基、蒽基氧基、及菲基氧基等之芳基氧基;苄基氧基、苯乙基氧基、α-萘基甲基氧基、β-萘基甲基氧基、α-萘基乙基氧基、及β-萘基乙基氧基等之芳烷基氧基;甲氧基甲基、乙氧基甲基、正丙氧基甲基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-正丙氧基乙基、3-甲氧基正丙基、3-乙氧基正丙基、3-正丙氧基正丙基、4-甲氧基正丁基、4-乙氧基正丁基、及4-正丙氧基正丁基等之烷氧基烷基;甲氧基甲氧基、乙氧基甲氧基、正丙氧基甲氧基、2-甲氧基乙氧基、2-乙氧基乙氧基、2-正丙氧基乙氧基、3-甲氧基正丙氧基、3-乙氧基正丙氧基、3-正丙氧基正丙氧基、4-甲氧基正丁氧基、4-乙氧基正丁氧基、及4-正丙氧基正丁氧基等之烷氧基烷氧基;2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、及4-甲氧基苯基等之烷氧基芳基;2-甲氧基苯氧基、3-甲氧基苯氧基、及4-甲氧基苯氧基等之烷氧基芳基氧基;甲醯基、乙醯基、丙醯基、丁醯基、戊醯基、己醯基、庚醯基、辛醯基、壬醯基、及癸醯基等之脂肪族醯基;苯甲醯基、α-萘甲醯基、及β-萘甲醯基等之芳香族醯基;甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、正丁氧基 羰基、正戊氧基羰基、正己基羰基、正庚氧基羰基、正辛氧基羰基、正壬氧基羰基、及正癸氧基羰基等之鏈狀烷基氧基羰基;苯氧基羰基、α-萘氧基羰基、及β-萘氧基羰基等之芳基氧基羰基;甲醯氧基、乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、戊醯氧基、己醯氧基、庚醯氧基、辛醯氧基、壬醯氧基、及癸醯氧基等之脂肪族醯氧基;苯甲醯氧基、α-萘甲醯氧基、及β-萘甲醯氧基等之芳香族醯氧基。
Rd1~Rd18各自獨立地較佳為選擇自由氫原子、鹵素原子、碳原子數1~5的烷基、及碳原子數1~5的烷氧基所成之群中的基,尤其是,從容易形成機械特性優異的硬化膜的方面考慮,更佳Ra1~Ra18全部為氫原子。
式(d1-2)~(d1-5)中,Rd1~Rd12與式(d1-1)中的Rd1~Rd12同樣。式(d1-2)及式(d1-4)中,作為Rd2及Rd10相互鍵結時形成的二價基,例如,可舉出-CH2-、-C(CH3)2-。式(P1-3)中,作為Rd2及Rd8相互鍵結時形成的二價基,例如,可舉出-CH2-、-C(CH3)2-。
以式(d1-1)表示的脂環式環氧化合物中,作為較佳的化合物的具體例,可舉出以下述式(d1-1a)、式(d1-1b)、及式(d1-1c)表示的脂環式環氧化合物或2,2-雙(3,4-環氧環己烷-1-基)丙烷[=2,2-雙(3,4-環氧環己基)丙烷]等。
Figure 106120387-A0202-12-0075-34
以式(d1-2)表示的脂環式環氧化合物中,作為較佳的化合物的具體例,可舉出以下述式(d1-2a)表示的雙環壬二烯二環氧化物、或二環壬二烯二環氧化物等。
Figure 106120387-A0202-12-0075-35
以式(d1-3)表示的脂環式環氧化合物中,作為較佳的化合物的具體例,可舉出S-螺[3-氧雜三環[3.2.1.02,4]辛烷-6,2’-氧雜環丙烷]等。
以式(d1-4)表示的脂環式環氧化合物中,作為較佳的化合物的具體例,可舉出二氧化4-乙烯基環己烯(4-vinylcyclohexene dioxide)、二氧化二戊烯、二氧化檸檬烯、1-甲基-4-(3-甲基氧雜環丙烷-2-基)-7-氧雜雙環[4.1.0]庚烷等。
以式(d1-5)表示的脂環式環氧化合物中,作為較佳的化合物的具體例,可舉出1,2,5,6-二環氧基環辛烷 等。
作為可作為多官能交聯性化合物(D)而合適地使用的、以上說明的脂環式環氧化合物以外的環氧化合物的例子,可舉出雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、及聯苯型環氧樹脂等之2官能環氧樹脂;苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、溴化苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂,及雙酚AD酚醛清漆型環氧樹脂等之酚醛清漆型環氧樹脂;二環戊二烯型酚醛樹脂的環氧化物等之環式脂肪族環氧樹脂;萘型酚醛樹脂的環氧化物等之芳香族環氧樹脂;9,9-雙[4-(縮水甘油基氧基)苯基]-9H-芴、9,9-雙[4-[2-(縮水甘油基氧基)乙氧基]苯基]-9H-芴、9,9-雙[4-[2-(縮水甘油基氧基)乙基]苯基]-9H-芴、9,9-雙[4-(縮水甘油基氧基)-3-甲基苯基]-9H-芴、9,9-雙[4-(縮水甘油基氧基)-3,5-二甲基苯基]-9H-芴、及9,9-雙(6-縮水甘油基氧基萘-2-基)-9H-芴等之含有環氧基的芴化合物;二聚酸縮水甘油基酯、及三縮水甘油基酯等之縮水甘油基酯型環氧樹脂;四縮水甘油基胺基二苯基甲烷、三縮水甘油基對胺基苯酚、四縮水甘油基間苯二甲胺、及四縮水甘油基雙胺基甲基環己烷等之縮水甘油基胺型環氧樹脂;三縮水甘油基異氰脲酸酯等之雜環式環氧樹脂;間苯三酚三縮水甘油基醚、三羥基聯苯三縮水甘油基醚、三羥基苯基甲烷三縮水甘油基醚、甘油三縮水甘油基醚、2-[4-(2,3-環氧丙氧基)苯基]-2-[4-[1,1-雙[4- (2,3-環氧丙氧基)苯基]乙基]苯基]丙烷、及1,3-雙[4-[1-[4-(2,3-環氧丙氧基)苯基]-1-[4-[1-[4-(2,3-環氧丙氧基)苯基]-1-甲基乙基]苯基]乙基]苯氧基]-2-丙醇等之3官能型環氧樹脂;四羥基苯基乙烷四縮水甘油基醚、四縮水甘油基二苯甲酮(tetraglycidyl benzophenone)、雙間苯二酚四縮水甘油基醚(bisresorcinol tetraglycidyl ether)、及四環氧丙氧基聯苯等之4官能型環氧樹脂;及2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇的1,2-環氧-4-(2-氧雜環丙基)環己烷加成物。2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇的1,2-環氧-4-(2-氧雜環丙基)環己烷加成物已作為EHPE-3150(Daicel公司製)在市場上銷售。
作為可作為多官能交聯性化合物(D)而合適地使用的氧雜環丁烷化合物,可舉出雙-1-乙基-3-氧雜環丁基甲基醚、1,4-雙-3-乙基氧雜環丁烷-3-基甲氧基甲基苯等之二官能以上的氧雜環丁烷化合物。
此外,可將以下述式(d1-6)表示的化合物作為多官能交聯性化合物(D)而合適地使用。
Figure 106120387-A0202-12-0077-36
(式(d1-6)中,Rd20~Rd22為直鏈狀、支鏈狀或環狀的亞烷基、亞芳基、-O-、-C(=O)-、-NH-及由此等之組合形成 的基,各自可相同也可不同。E1~E3為選擇自由環氧基、氧雜環丁基、烯鍵式不飽和基、烷氧基甲矽烷基、異氰酸酯基、封端異氰酸酯基、硫醇基、羧基、羥基及琥珀酸酐基所成之群中的至少1種取代基或氫原子。其中,E1~E3中的至少2個為選擇自由環氧基及氧雜環丁基所成之群中的至少1種)。
式(d1-6)中,對於由Rd20與E1、Rd21與E2、及Rd22與E3表示的基而言,例如,較佳至少2個分別為以下述式(d1-6a)表示的基,更佳均分別為以下述式(d1-6a)表示的基。較佳地,1個化合物中所鍵結的以多個式(d1-6a)表示的基為相同的基。
-L-Cd (d1-6a)
(式(d1-6a)中,L為直鏈狀、支鏈狀或環狀的亞烷基、亞芳基、-O-、-C(=O)-、-NH-及由此等之組合形成的基,Cd為選擇自由環氧基及氧雜環丁基所組成之群中的至少1種。式(d1-6a)中,L與Cd可鍵結而形成環狀構造)。
式(d1-6a)中,關於作為L的直鏈狀、支鏈狀或環狀的亞烷基,較佳為碳原子數1~10的亞烷基,另外,關於作為L的亞芳基,較佳為碳原子數5~10的亞芳基。式(d1-6a)中,L較佳為直鏈狀的碳原子數1~3的亞烷基、亞苯基、-O-、-C(=O)-、-NH-及由此等之組合形成的基,較佳為亞甲基等直鏈狀的碳原子數1~3的亞烷基及亞苯基中的至少1種、或由此等與-O-、-C(=O)-及NH-中的至少1種的組合形成的基。
式(d1-6a)中,作為L與Cd鍵結而形成環狀構造的情況,例如,在支鏈狀的亞烷基與環氧基鍵結而形成環狀構造(具有脂環構造的環氧基的構造)的情況下,可舉出以下述式(d1-6b)或(d1-6c)表示的有機基。
Figure 106120387-A0202-12-0079-37
(式(d1-6b)中,Rd23為氫原子或甲基)。
以下,作為以式(d1-6)表示的化合物的例子,示出具有選擇自由氧雜環丙基、氧雜環丁基、及脂環式環氧基所成之群中的至少1種基的環氧化合物的例子,但並不限定於此等。
Figure 106120387-A0202-12-0080-38
另外,作為可作為多官能交聯性化合物(D)而合適地使用的化合物,可舉出在分子內具有2個以上的縮水甘油基的矽氧烷化合物(以下,也簡記為「矽氧烷化合物」)。
矽氧烷化合物係在分子內具有由矽氧烷鍵(Si-O-Si)構成的矽氧烷骨架與2個以上縮水甘油基的化合物。
作為矽氧烷化合物中的矽氧烷骨架,例如,可舉出環狀矽氧烷骨架或聚矽氧烷骨架(例如,直鏈狀或支鏈狀的 聚矽氧烷(直鏈狀或支鏈狀聚矽氧烷)或籠型、梯型的聚倍半矽氧烷等)等。
其中,作為矽氧烷化合物,較佳以下述式(d1-7)表示的具有環狀矽氧烷骨架的化合物(以下,有時稱為「環狀矽氧烷」)。
Figure 106120387-A0202-12-0081-39
式(d1-7)中,Rd24、及Rd25表示含有縮水甘油基的一價基或烷基。其中,以式(d1-7)表示的化合物中的x1個Rd24及x1個Rd25中,至少2個為含有縮水甘油基的一價基。另外,式(d1-7)中的x1表示3以上的整數。尚,以式(d1-7)表示的化合物中的Rd24、Rd25可相同也可不同。另外,多個Rd24可相同也可不同。多個Rd25同樣可相同也可不同。
作為上述含有縮水甘油基的一價基,較佳以-D-O-Rd26表示的縮水甘油基醚基[D表示亞烷基,Rd26表示縮水甘油基]。作為上述D(亞烷基),例如,可舉出亞甲基、甲基亞甲基、二甲基亞甲基、1,2-亞乙基、1,3-亞丙基等碳原子數為1~18的直鏈狀或支鏈狀的亞烷基等。
作為上述烷基,例如,可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基等之碳原子數1~18(較佳為碳原子數1~6、特 別佳為碳原子數1~3)的直鏈狀或支鏈狀的烷基。
式(d1-7)中的x1表示3以上的整數,其中,從形成硬化膜時的交聯反應性優異的方面考慮,較佳為3~6的整數。
矽氧烷化合物在分子內具有的縮水甘油基的數目為2個以上,從形成硬化膜時的交聯反應性優異的方面考慮,較佳為2~6個,特別佳為2~4個。
感光性樹脂組成物中,除了以式(d1-7)表示的矽氧烷化合物以外亦可含有:含有脂環式環氧基的環狀矽氧烷、日本特開2008-248169號公報中記載的含有脂環式環氧基的聚矽氧烷樹脂、及日本特開2008-19422號公報中記載的在1分子中具有至少2個環氧官能性基的有機聚倍半矽氧烷樹脂等之具有矽氧烷骨架的化合物。
作為矽氧烷化合物,更具體而言,可舉出由下述式表示的、在分子內具有2個以上縮水甘油基的環狀矽氧烷等。另外,作為矽氧烷化合物,例如,可使用商品名為「X-40-2670」、「X-40-2701」、「X-40-2728」、「X-40-2738」、「X-40-2740」(以上為信越化學工業公司)等的市售品。
Figure 106120387-A0202-12-0083-40
對於多官能交聯性化合物(D)的含量而言,相對於不包含後述的有機溶劑(S)的質量在內的感光性樹脂 組成物的質量,較佳為1~40質量%,更佳為3~30質量%。經由使多官能交聯性化合物(D)的含量為上述的範圍,從而容易得到可形成產生的氣體少的硬化膜的感光性樹脂組成物。
感光性樹脂組成物中的鹼可溶性樹脂(A)的含量[g]、與多官能交聯性化合物(D)的含量[g]之比較佳在15:1~0.5:1的範圍內,更佳在10:1~1:1的範圍內,進一步較佳在8:1~2:1的範圍內。藉由以上述範圍內的比例使用鹼可溶性樹脂(A)與多官能交聯性化合物(D),從而特別容易得到可形成產生的氣體少的硬化膜的感光性樹脂組成物。
<著色劑(E)>
感光性樹脂組成物可包含著色劑(E)。作為著色劑(E),沒有特別限制,例如,較佳使用染料索引(C.I.;The Society of Dyers and Colourists公司發行)中被分類為顏料(Pigment)的化合物,具體而言,較佳使用如下所述的附有染料索引(C.I.)編號的化合物。
作為可合適地使用的黃色顏料的例子,可舉出C.I.顏料黃1(以下,同樣也是「C.I.顏料黃」,僅記載編號)、3、11、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、55、60、61、65、71、73、74、81、83、86、93、95、97、98、99、100、101、104、106、108、109、110、113、114、116、117、119、120、125、126、127、 128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、166、167、168、175、180、及185。
作為可合適地使用的橙色顏料的例子,可舉出C.I.顏料橙1(以下,同樣也是「C.I.顏料橙」,僅記載編號)、5、13、14、16、17、24、34、36、38、40、43、46、49、51、55、59、61、63、64、71、及73。
作為可合適地使用的紫色顏料的例子,可舉出C.I.顏料紫1(以下,同樣也是「C.I.顏料紫」,僅記載編號)、19、23、29、30、32、36、37、38、39、40、及50。
作為可合適地使用的紅色顏料的例子,可舉出C.I.顏料紅1(以下,同樣也是「C.I.顏料紅」,僅記載編號)、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、50:1、52:1、53:1、57、57:1、57:2、58:2、58:4、60:1、63:1、63:2、64:1、81:1、83、88、90:1、97、101、102、104、105、106、108、112、113、114、122、123、144、146、149、150、151、155、166、168、170、171、172、174、175、176、177、178、179、180、185、187、188、190、192、193、194、202、206、207、208、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、242、243、245、254、255、264、 及265。
作為可合適地使用的藍色顏料的例子,可舉出C.I.顏料藍1(以下,同樣也是「C.I.顏料藍」,僅記載編號)、2、15、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、及66。
作為可合適地使用的、上述之外的色調的顏料的例子,可舉出C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37等綠色顏料、C.I.顏料棕23、C.I.顏料棕25、C.I.顏料棕26、C.I.顏料棕28等棕色顏料、C.I.顏料黑1、C.I.顏料黑7等之黑色顏料。
另外,感光性樹脂組成物可包含遮光劑作為著色劑(E)。包含遮光劑的感光性樹脂組成物可合適地用於形成液晶顯示面板中的黑色矩陣或黑色柱狀間隔物(black column spacer)、或者形成有機EL元件中之發光層之分區之隔排。
如上所述,使用感光性樹脂組成物形成的硬化膜產生的氣體少。因此,使用感光性樹脂組成物形成之隔排在有機EL元件中不容易對有機發光材料(發光層)或電極造成損傷。而且,在隔排包含遮光劑的情況下,容易防止有機EL元件內的內部反射或不必要的光向有機EL元件內的入射。
根據上文,包含遮光劑的感光性樹脂組成物可特別佳用於形成有機EL元件中之發光層之分區之隔排。
使著色劑(E)為遮光劑時,較佳使用黑色顏料或紫色顏料作為遮光劑。作為黑色顏料或紫色顏料的例 子,可舉出碳黑、苝系顏料、內醯胺系顏料、鈦黑、銅、鐵、錳、鈷、鉻、鎳、鋅、鈣、銀等金屬氧化物、複合氧化物、金屬硫化物、金屬硫酸鹽或金屬碳酸鹽等各種顏料(不論是有機物還是無機物均可)。
作為碳黑,可使用槽法碳黑(channel black)、爐法碳黑(furnace black)、熱裂碳黑(thermal black)、燈黑(lamp black)等已知的碳黑。另外,也可使用經樹脂被覆的碳黑。
作為碳黑,實施了導入酸性基的處理的碳黑亦為較佳的。向碳黑中導入的酸性基為顯示基於布朗斯台德的定義的酸性的官能基。作為酸性基的具體例,可舉出羧基、磺酸基、磷酸基等。被導入至碳黑中的酸性基也可形成鹽。與酸性基形成鹽的陽離子在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有特別限製。作為陽離子的例子,可舉出各種金屬離子、含氮化合物的陽離子、銨離子等,較佳為鈉離子、鉀離子、鋰離子等鹼金屬離子、銨離子。
在以上說明的實施了導入酸性基的處理的碳黑中,從達成使用感光性樹脂組成物形成的遮光性硬化膜的高電阻的觀點考慮,較佳為具有選擇自由羧酸基、羧酸鹽基、磺酸基及磺酸鹽基所成之群中的1種以上的官能基的碳黑。
向碳黑中導入酸性基的方法沒有特別限定。作為導入酸性基的方法,例如可舉出以下的方法。
方法1):經由直接取代法(其使用濃硫酸、發煙硫 酸、氯磺酸等)或間接取代法(其使用亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽等),向碳黑中導入磺酸基。
方法2):使具有胺基與酸性基的有機化合物與碳黑進行重氮偶聯。
方法3):利用Williamson醚化法,使具有鹵素原子與酸性基的有機化合物、與具有羥基的碳黑進行反應。
方法4):使具有鹵代羰基與被保護基保護的酸性基的有機化合物、與具有羥基的碳黑進行反應。
方法5):使用具有鹵代羰基與被保護基保護的酸性基的有機化合物,針對碳黑進行弗瑞德-克來福特反應,然後進行脫保護。
上述方法中,從導入酸性基的處理容易進行並且安全的方面考慮,較佳為方法2)。作為方法2)中使用的具有胺基與酸性基的有機化合物,較佳在芳香族基上鍵結有胺基與酸性基的化合物。作為這般的化合物的例子,可舉出對胺基苯磺酸這般的胺基苯磺酸、4-胺基苯甲酸這般的胺基苯甲酸。
向碳黑中導入的酸性基的莫耳數在不妨礙本發明的目的的範圍內沒有特別限制。相對於100g碳黑,向碳黑中導入的酸性基的莫耳數較佳為1~200mmol,更佳為5~100mmol。
對於導入了酸性基的碳黑,可以利用樹脂實施被覆處理。在使用包含經樹脂被覆的碳黑的感光性樹脂組成物時,容易形成遮光性及絕緣性優異、表面反射率低 的遮光性硬化膜。尚,經由利用樹脂進行的被覆處理,不會對使用感光性樹脂組成物形成的遮光性硬化膜的介電常數產生特別的不良影響。作為可用於被覆碳黑的樹脂的例子,可舉出酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、二甲苯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、甘酞(glyptal)樹脂、環氧樹脂、烷基苯樹脂等熱硬化性樹脂;聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、改性聚苯醚、聚碸、聚對苯二甲醯對苯二胺、聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺、聚胺基雙馬來醯亞胺、聚醚碸聚亞苯基碸、聚芳酯、聚醚醚酮等熱塑性樹脂。相對於碳黑的質量與樹脂的質量的總計,碳黑上的樹脂的被覆量較佳為1~30質量%。
另外,作為遮光劑,還較佳苝系顏料。作為苝系顏料的具體例,可舉出以下述式(e-1)表示的苝系顏料、以下述式(e-2)表示的苝系顏料及以下述式(e-3)表示的苝系顏料。市售品中,可較佳使用BASF公司製的製品名K0084及K0086、顏料黑21、30、31、32、33及34等作為苝系顏料。
Figure 106120387-A0202-12-0089-41
式(e-1)中,Re1及Re2各自獨立地表示碳原子數1~3的亞烷基,Re3及Re4各自獨立地表示氫原子、羥基、甲氧基、或乙醯基。
Figure 106120387-A0202-12-0090-42
式(e-2)中,Re5及Re6各自獨立地表示碳原子數1~7的亞烷基。
Figure 106120387-A0202-12-0090-43
式(e-3)中,Re7及Re8各自獨立地為氫原子、碳原子數1~22的烷基,也可包含雜原子(N、O、S、或P)。Re7及Re8為烷基時,該烷基可為直鏈狀,也可為支鏈狀。
以上述的式(e-1)表示的化合物、以式(e-2)表示的化合物、及以式(e-3)表示的化合物例如可利用日本特開昭62-1753號公報、日本特公昭63-26784號公報中記載 的方法合成。即,將苝-3,5,9,10-四羧酸或其二酐和胺類作為原料,在水或有機溶劑中進行加熱反應。而後,將得到的粗製物在硫酸中進行再沉澱,或者在水、有機溶劑或此等之混合溶劑中進行重結晶,由此可得到目標物。
為了使苝系顏料在組成物中良好地分散,苝系顏料的平均粒徑較佳為10~1000nm。
另外,作為遮光劑,亦可包含內醯胺系顏料。作為內醯胺系顏料,例如,可舉出以下述式(e-4)表示的化合物。
Figure 106120387-A0202-12-0091-44
式(e-4)中,Xe表示雙鍵,作為幾何異構體,各自獨立地為E體或Z體,Re9各自獨立地表示氫原子、甲基、硝基、甲氧基、溴原子、氯原子、氟原子、羧基、或磺酸基,Re10各自獨立地表示氫原子、甲基、或苯基,Re11各自獨立地表示氫原子、甲基、或氯原子。
以式(e-4)表示的化合物可單獨使用或組合2種以上而使用。
從容易製造式(e-4)表示的化合物的方面考慮,Re9較 佳鍵結於二氫吲哚酮環的6位,Re11較佳鍵結於二氫吲哚酮環的4位。從同樣的觀點考慮,Re9、Re10、及Re11較佳為氫原子。
以式(e-4)表示的化合物具有EE體、ZZ體、EZ體作為幾何異構體,但其可為此等中任一種的單一的化合物,也可為此等幾何異構體的混合物。
以式(e-4)表示的化合物例如可利用國際公開第2000/24736號、國際公開第2010/081624號中記載的方法製造。
為了使內醯胺系顏料在組成物中良好地分散,內醯胺系顏料的平均粒徑較佳為10~1000nm。
此外,以銀錫(AgSn)合金為主成分的微粒(以下,稱為「AgSn合金微粒」。)亦較佳作為遮光劑使用。對於該AgSn合金微粒而言,AgSn合金為主成分即可,也可包含例如Ni、Pd、Au等作為其他金屬成分。
該AgSn合金微粒的平均粒徑較佳為1~300nm。
AgSn合金由化學式AgxSn表示時,可得到化學性質穩定的AgSn合金的x的範圍為1
Figure 106120387-A0202-12-0092-62
x
Figure 106120387-A0202-12-0092-63
10,可同時得到化學穩定性與黑度的x的範圍為3
Figure 106120387-A0202-12-0092-65
x
Figure 106120387-A0202-12-0092-66
4。
於此,在上述x的範圍內,求出AgSn合金中的Ag的質量比,結果,x=1時,Ag/AgSn=0.4762
x=3時,3.Ag/Ag3Sn=0.7317
x=4時,4.Ag/Ag4Sn=0.7843
x=10時,10.Ag/Ag10Sn=0.9008
因此,對於該AgSn合金而言,含有47.6~90質量%的Ag時,化學性質穩定,含有73.17~78.43重量%的Ag時,可對應於Ag量而有效地得到化學穩定性與黑度。
該AgSn合金微粒可使用通常的微粒合成法製作。作為微粒合成法,可舉出氣相反應法、噴霧熱解法、噴散法、液相反應法、冷凍乾燥法、水熱合成法等。
雖然AgSn合金微粒的絕緣性高,但根據感光性樹脂組成物的用途,為了進一步提高絕緣性,可用絕緣膜被覆表面。作為這般的絕緣膜的材料,較佳金屬氧化物或有機高分子化合物。
作為金屬氧化物,可合適地使用具有絕緣性的金屬氧化物,例如氧化矽(二氧化矽)、氧化鋁(alumina)、氧化鋯(zirconia)、氧化釔(yttria)、氧化鈦(titania)等。
另外,作為有機高分子化合物,可合適地使用具有絕緣性的樹脂,例如聚醯亞胺、聚醚、聚丙烯酸酯、聚胺化合物等。
對於絕緣膜的膜厚而言,為了充分提高AgSn合金微粒的表面的絕緣性,較佳為1~100nm的厚度,更佳為5~50nm。
絕緣膜可利用表面改性技術或表面的塗覆技術而容易地形成。尤其是,若使用四乙氧基矽烷、三乙醇鋁等醇鹽,則可在較低溫度下形成膜厚均勻的絕緣膜,因而較佳。
作為遮光劑,可單獨使用上述的苝系顏料、內醯胺系顏料、AgSn合金微粒,也可將此等組合而使用。
此外,出於調節色調的目的等,遮光劑可不僅含有上述的黑色顏料或紫色顏料,還含有紅色、藍色、綠色、黃色等色調的色素。黑色顏料或紫色顏料之外的色調的色素可從已知的色素中適當選擇。例如,作為黑色顏料或紫色顏料之外的色調的色素,可使用上述各種顏料。對於黑色顏料或紫色顏料之外的其他色調的色素的使用量而言,相對於遮光劑的總質量,較佳為15質量%以下,更佳為10質量%以下。
為了使上述的著色劑在組成物中均勻地分散,也可進一步使用分散劑。作為這般的分散劑,較佳使用聚乙烯亞胺系、聚胺酯樹脂系、丙烯酸樹脂系的高分子分散劑。尤其是,使用碳黑作為著色劑時,較佳使用丙烯酸樹脂系的分散劑作為分散劑。
尚,有時會因分散劑而導致由硬化膜產生氣體。因此,也較佳在不使用分散劑的情況下對著色劑進行分散處理。
另外,無機顏料與有機顏料可分別單獨使用或並用2種以上,在並用的情況下,相對於無機顏料與有機顏料的總量100質量份,較佳以10~80質量份的範圍使用有機顏料,更佳以20~40質量份的範圍使用有機顏料。
尚,對於感光性樹脂組成物而言,作為著色 劑(E),除了顏料以外,亦可使用染料。該染料從已知的材料中適當選擇即可。
作為可應用於本實施方式的感光性樹脂組成物的染料,例如,可舉出偶氮染料、金屬錯鹽偶氮染料、蒽醌染料、三苯基甲烷染料、呫噸染料、花菁染料、萘醌染料、醌亞胺染料、甲川染料、酞菁染料等。
另外,對於此等染料,可藉由進行色澱化(成鹽化)而使其分散於有機溶劑等中,從而將其作為著色劑(E)使用。
除了此等染料以外,例如,還可較佳使用日本特開2013-225132號公報、日本特開2014-178477號公報、日本特開2013-137543號公報、日本特開2011-38085號公報、日本特開2014-197206號公報等中記載的染料等。
另外,此等染料還可與上述的顏料(例如苝系顏料、內醯胺系顏料、AgSn合金微粒等)組合使用。
對於感光性樹脂組成物中的著色劑(E)的使用量而言,可在不妨礙本發明的目的的範圍內適當選擇,典型地,相對於不包括後述的有機溶劑(S)的質量在內的感光性樹脂組成物的質量,較佳為5~70質量%,更佳為25~60質量%。
對於著色劑(E)而言,較佳的是,在存在或不存在分散劑的條件下使其以適當的濃度分散而製成分散液後,添加到感光性樹脂組成物中。
尚,本說明書中,關於上述的著色劑(E)的使用量, 可定義為將上述存在的分散劑也包含在內的值。
<氟系樹脂(F)>
感光性樹脂組成物亦可含有氟系樹脂(F)(以下,也稱為「(F)成分」。)。感光性樹脂組成物含有氟系樹脂(F)時,可向使用感光性樹脂組成物形成的硬化膜賦予疏液性。
例如,在具備使用感光性樹脂組成物形成之隔排之有機EL元件用的基板上,利用噴墨法等之印刷法在由隔排分區出的區域內形成發光層時,藉由使隔排排斥油墨,從而可防止油墨附著於隔排,或在向被隔排包圍的區域內注入油墨時防止與相鄰的圖元之間發生油墨的混合。
氟系樹脂(F)只要是含有氟原子、且能向使用感光性樹脂組成物形成的硬化膜賦予疏液性的樹脂,就沒有特別限製。氟系樹脂(F)可為含有氟原子的單體的均聚物、或含有氟原子的單體與不含氟原子的單體的共聚物。
作為氟系樹脂(F)的較佳的例子,可舉出至少使(f1)具有烯鍵式不飽和基及氟原子的單體與(f2)(甲基)丙烯酸進行共聚而得到的共聚物。在使用這般的氟系樹脂(F)的情況下,容易使用感光性樹脂組成物形成疏液性優異的硬化膜、尤其是疏液性優異的有機EL元件用之隔排。
((f1)具有烯鍵式不飽及基及氟原子的單體)
具有烯鍵式不飽和基及氟原子的單體(以下,也稱為 「(f1)單體」。)只要具有烯鍵式不飽和基與氟原子即可,沒有特別限制。作為這般的(f1)單體,可舉出以下式(f1-1)表示的化合物等。此等(f1)單體可單獨使用或組合2種以上而使用。
Figure 106120387-A0202-12-0097-45
式(f1-1)中,X1及X2各自獨立地表示氫原子或氟原子,X3表示氫原子、氟原子、甲基、或全氟甲基,X4及X5表示氫原子、氟原子、或全氟甲基。Rf表示碳原子數1~40的含氟烷基或碳原子數2~100的具有醚鍵的含氟烷基,a表示0~3的整數,b及c各自獨立地表示0或1。Rf為含氟烷基時,碳原子數較佳為2~20,更佳為3~10,特別佳為4~6。Rf為具有醚鍵的含氟烷基時,碳原子數較佳為2~50,更佳為3~20,特別佳為4~6。
對於從(f1)單體衍生的單元的含量而言,相對於氟系樹脂(F)的質量,較佳為30~80質量%,更佳為40~60質量%的範圍。使氟系樹脂(F)中的從(f1)單體衍生的單元的含量為上述的範圍時,存在下述傾向:容易利用感光性樹脂組成物形成疏液性優異的硬化膜,感光性樹脂組成物中的氟系樹脂(F)與其他成分的相容性變得良好。
另外,(f1)單體中,較佳具有以-(CF2)tF(t=1~10)表示的基。t更佳為1~8,進一步較佳為2~6。(f1)單 體具有上述的基時,容易利用感光性樹脂組成物形成疏液性優異的硬化膜。
<(f2)(甲基)丙烯酸>
為了提高感光性樹脂組成物的顯影性,氟系樹脂(F)較佳包含:來源於作為具有羧基的單體的(f2)(甲基)丙烯酸的單元。
相對於氟系樹脂(F)的質量而言,來源於(f2)(甲基)丙烯酸的單元的含量較佳為0.1~20質量%。使氟系樹脂(F)中的來源於(f2)(甲基)丙烯酸的單元的含量為上述的範圍時,容易得到可形成顯影性良好、疏液性優異的硬化膜的感光性樹脂組成物。
根據需要,可使氟系樹脂(F)中共聚有除上述的(f1)單體及(f2)單體之外的其他單體。作為這般的其他單體,可舉出以下記載的各種單體。
((f3)具有烯鍵式不飽和基及環氧基的單體)
氟系樹脂(F)較佳為進一步共聚有具有烯鍵式不飽和基及環氧基的單體(以下,也稱為「(f3)單體」。)的共聚物。經由使(f3)單體共聚,能進一步提高由感光性樹脂組成物形成的硬化膜的疏液性。
作為(f3)單體,可舉出以(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、下述式(f3-1)~(f3-3)表示的脂環式環氧化合物、使(甲基)丙烯酸的羧基與二官能以上的環氧化合物的環氧基 反應而得到的單體、使在側鏈上具有經基或羧基的丙烯酸系單體的羥基或羧基與二官能以上的環氧化合物的環氧基反應而得到的單體等。其中,較佳(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。此等(f3)單體可單獨使用或組合2種以上而使用。
Figure 106120387-A0202-12-0099-46
式(f3-1)、(f3-2)、(f3-3)中,Rf0表示氫原子或碳原子數1~6的烷基,Rf1表示氫原子或甲基,u表示1~10的整數,v及w各自獨立地表示1~3的整數。
氟系樹脂(F)包含來源於(f3)單體的單元時,相對於氟系樹脂(F)的質量而言,氟系樹脂(F)中的該單元的含量較佳為1~40質量%,更佳為5~15質量%。使氟系樹脂(F)中的來源於(f3)單體的單元的含量為上述的範圍時,容易得到可形成疏液性良好的硬化膜的感光性樹脂組成物。
((f4)具有以式(f4-1)表示的構造的單體)
氟系樹脂(F)較佳為進一步共聚有具有烯鍵式不飽和基及以下述式(f4-1)表示的構造的單體(以下,也稱為「(f4)單體」。)的共聚物。經由使(f4)單體共聚,容易得到顯影性優異的感光性樹脂組成物,可提高感光性樹脂組成物中的氟系樹脂(F)與其他成分的相容性。
Figure 106120387-A0202-12-0100-47
(f4)單體更佳具有烯鍵式不飽和基及以下述式(f4-2)表示的構造。
Figure 106120387-A0202-12-0100-48
式(f4-1)、(f4-2)中,Rf2表示碳原子數1~5的亞烷基,可為直鏈狀,也可為支鏈狀。其中,較佳碳原子數1~3的亞烷基,最佳亞乙基。Rf3表示氫原子、羥基、或可具有取代基的碳原子數1~20的烷基,可為直鏈狀,也可為支鏈狀。其中,較佳碳原子數1~3的烷基,最佳甲基。作為上述取代基,可舉出羧基、羥基、碳原子數1~5的烷氧基等。x表示1以上的整數,較佳1~60的整數,更佳1~12的整數。
作為這般的(f4)單體,可舉出以下述式(f4-3)表示的化合物等。此等(f4)單體可單獨使用或組合2種以上而使用。
Figure 106120387-A0202-12-0101-49
式(f4-3)中,Rf4表示氫原子或甲基。Rf2、Rf3、x與上述式(f4-1)、(f4-2)中含義相同。
對於從(f4)單體衍生的單元的含量而言,相對於氟系樹脂(F)的質量,較佳為1~40質量%,更佳為5~25質量%的範圍。經由為上述的範圍,從而存在感光性樹脂組成物的顯影性或感光性樹脂組成物中的氟系樹脂(F)與其他成分的相容性變得良好的傾向,是較佳的。
((f5)具有矽原子的單體)
氟系樹脂(F)較佳為進一步共聚有具有矽原子的單體(以下,也稱為「(f5)單體」。)的共聚物。(f5)單體只要是具有烯鍵式不飽和基及鍵結於矽原子上的至少1個烷氧基的單體,就沒有特別限制。經由使該(f5)單體共聚,能進一步提高由感光性樹脂組成物形成的硬化膜的疏液性。
作為這般的(f5)單體,可舉出以下述式(f5-1)表示的化合物等。此等(f5)單體可單獨使用或組合2種以上而使用。
Figure 106120387-A0202-12-0102-50
式(f5-1)中,Rf5表示氫原子或碳原子數1~10的烷基,較佳為氫原子或甲基。Rf6表示碳原子數1~20的亞烷基或亞苯基,較佳為碳原子數1~10的亞烷基。Rf7、Rf8各自獨立地表示碳原子數1~10的烷基或苯基,較佳為碳原子數1~3的烷基。在Si上鍵結有多個Rf7時,所述多個Rf7可以相同也可以不同。另外,在Si上鍵結有多個(ORf8)時,所述多個(ORf8)可以相同也可以不同。p為0或1,較佳為1。q為1~3的整數,較佳為2或3,更佳為3。
對於從(f5)單體衍生的單元的含量而言,相對於氟系樹脂(F)的質量,較佳為20質量%以下,更佳為10質量%以下的範圍。經由為上述的範圍,從而存在疏液性及與感光性樹脂組成物的其他成分的相容性變得良好的傾向,是較佳的。
作為上述單體之外的其他單體,可使用具有烯鍵式不飽和基的各種單體,其中,較佳丙烯酸系單體。作為丙烯酸系單體的較佳的例子,可舉出甲基丙烯酸2-羥乙酯(HEMA)、N-羥甲基丙烯醯胺(N-MAA)、甲基丙烯酸甲酯(MAA)、甲基丙烯酸環己酯(CHMA)、甲基丙烯酸異 冰片基酯(IBMA)等。氟系樹脂(F)中的來源於上述其他單體的單元的含量較佳相對於氟系樹脂(F)的質量而言為0~25質量%。
作為使(f1)單體及(f2)單體以及根據需要的其他單體反應而得到共聚物的方法,可利用已知的方法。
氟系樹脂(F)的重量平均分子量較佳為2000~50000,更佳為5000~20000。經由使氟系樹脂(F)的重量平均分子量為2000以上,可提高由感光性樹脂組成物形成的硬化膜的耐熱性及強度,另外,經由使氟系樹脂(F)的重量平均分子量為50000以下,可提高感光性樹脂組成物的顯影性。
對於感光性樹脂組成物中的氟系樹脂(F)的含量而言,相對於不包含後述的有機溶劑(S)的質量在內的感光性樹脂組成物的質量,較佳為0.1~10質量%,更佳為0.2~5質量%。感光性樹脂組成物以這般的量含有氟系樹脂(F)時,不僅使得感光性樹脂組成物的敏感度、顯影性及解像性優異,而且容易向使用感光性樹脂組成物形成的硬化膜賦予良好的疏液性。
<有機溶劑(S)>
對於感光性樹脂組成物而言,為了改善塗佈性、調節黏度,較佳含有有機溶劑(S)。
作為有機溶劑(S),具體而言,可舉出乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丙基醚、乙二醇 單正丁基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單正丙基醚、二乙二醇單正丁基醚、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單正丙基醚、丙二醇單正丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單正丙基醚、二丙二醇單正丁基醚、三丙二醇單甲基醚、三丙二醇單乙基醚等之(聚)亞烷基二醇單烷基醚類;乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單乙基醚乙酸酯等之(聚)亞烷基二醇單烷基醚乙酸酯類;二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙基醚、四氫呋喃等之其他醚類;甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等之酮類;2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯等之乳酸烷基酯類;2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-氧代丁酸乙酯等之其他酯類;甲苯、二甲苯等芳香族烴類;N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺、 N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基異丁醯胺、N,N-二乙基乙醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、N-甲基己內醯胺、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、吡啶、及N,N,N’,N’-四甲基脲等含氮極性有機溶劑;等。
此等中,較佳亞烷基二醇單烷基醚類、亞烷基二醇單烷基醚乙酸酯類、上述的其他醚類、乳酸烷基酯類、上述的其他酯類,更佳亞烷基二醇單烷基醚乙酸酯類、上述的其他醚類、上述的其他酯類。
另外,從各成分的溶解性或著色劑(E)的分散性等方面考慮,有機溶劑(S)亦較佳包含含氮極性有機溶劑。作為含氮極性有機溶劑,較佳N,N,N’,N’-四甲基脲。
此等溶劑可單獨使用或組合2種以上而使用。
有機溶劑(S)的含量沒有特別限制,可以在可塗佈於基板等的濃度範圍內根據塗佈膜厚而適當設定。感光性樹脂組成物的黏度較佳為5~500cp,更佳為10~50cp,進一步較佳為20~30cp。另外,固體成分濃度較佳為5~100質量%,更佳為15~50質量%。
<其他成分>
根據需要,可使感光性樹脂組成物中含有表面活性劑、密著性提高劑、熱聚合抑制劑、消泡劑、矽烷偶聯劑等之添加劑。所有添加劑均可使用現有已知的物質。
從容易形成形狀良好、與基板的密著性優異的硬化膜的方面考慮,感光性樹脂組成物較佳包含矽烷偶聯劑。作 為矽烷偶聯劑,可沒有特別限制地使用現有已知的物質。
作為表面活性劑,可舉出陰離子系、陽離子系、非離子系等的化合物,作為熱聚合抑制劑,可舉出對苯二酚、對苯二酚單乙基醚等,作為消泡劑,可舉出聚矽氧烷系、氟系化合物等。
<感光性樹脂組成物的調製方法>
以上說明的感光性樹脂組成物可經由在將分別為規定量的上述各成分混合後,用攪拌機均勻混合而得到。尚,為了使得到的混合物更均勻,亦可使用過濾器進行過濾。
《硬化膜及用於將有機EL元件中的發光層之分區之隔排、具備隔排之有機EL元件用之基板、及具備隔排之有機EL元件》
經由利用曝光及加熱將使用以上說明的感光性樹脂組成物形成的薄膜進行硬化,可形成硬化膜。
作為硬化膜的用途,可舉出絕緣膜。在感光性樹脂組成物不包含著色劑(E)時,可形成透明絕緣膜。感光性樹脂組成物包含著色劑(E)時,可形成著色的絕緣膜。尤其是,著色劑(E)為遮光劑時,可形成遮光性的絕緣膜。
作為遮光性的黑色絕緣膜的較佳的例子,可舉出各種圖像顯示裝置用的面板所具備的、黑色矩陣中的黑色的分隔壁或黑色柱狀間隔物。
另外,感光性樹脂組成物包含RGB等的彩色的著色劑 (E)時,可在由黑色矩陣劃分區的區域中形成著色的硬化膜,從而製造濾色片。
例如,包含上述的黑色矩陣或彩色的硬化膜作為硬化物的濾色片可在各種顯示裝置中合適地使用。
另外,如上所述,由所述硬化膜產生的氣體少。因此,使用感光性樹脂組成物形成的硬化膜可作為用於有機EL元件中之發光層之分區之隔排而合適地使用。
隔排以與ITO等的電極層與由有機發光材料形成的發光層接觸的方式形成在有機EL元件用之基板上。發光層經由由隔排進行分區而形成了圖元。於此,若電極層或發光層被由隔排產生的包含各種成分的氣體污染,則會促進劣化。
然而,在將使用以上說明的感光性樹脂組成物形成的硬化膜作為隔排使用時,由於氣體從隔排之產生被抑製,因而電極層或發光層不易劣化,有機EL元件的耐久性提高。即,具備使用以上說明的感光性樹脂組成物形成的硬化膜作為隔排之有機EL元件的耐久性優異。
另外,具備使用以上說明的感光性樹脂組成物形成之隔排的基板作為有機EL元件用的基板為有用的。若使用所述有機EL元件用的基板,則可製造電極層或發光層的劣化被抑制的、耐久性優異的有機EL元件。
《硬化膜的製造方法》
作為硬化膜的製造方法,沒有特別限制,只要為下述 方法即可,所述方法為:在感光性樹脂組成物的薄膜中,使光聚合性單體(B)聚合,並且使鹼可溶性樹脂(A)與多官能交聯性化合物(D)發生交聯反應,由此能形成硬化膜。
為了使光聚合性單體(B)聚合,通常可進行曝光。另外,為了使鹼可溶性樹脂(A)與多官能交聯性化合物(D)發生交聯反應,可對經曝光的或未曝光的感光性樹脂組成物的薄膜進行加熱。
作為硬化膜的較佳的製造方法,可舉出包括下述步驟的方法:藉由塗佈感光性樹脂組成物,從而形成塗佈膜的步驟、將塗佈膜曝光的步驟,與將經曝光的塗佈膜硬化的步驟。
要使用感光性樹脂組成物形成硬化膜時,將感光性樹脂組成物塗佈於根據硬化膜的用途而選擇的基板上從而形成塗佈膜。塗佈膜的形成方法沒有特別限制,例如,可使用輥塗機、逆式塗佈機、棒塗機等之接觸轉印型塗佈裝置、旋塗機(旋轉式塗佈裝置)、簾流式塗佈機等之非接觸型塗佈裝置進行。
對於塗佈的感光性樹脂組成物,根據需要進行乾燥,構成塗佈膜。乾燥方法沒有特別限制,例如,可舉出下述方法:(1)利用加熱板,於80~120℃、較佳90~100℃的溫度,乾燥60~120秒的方法;(2)在室溫下放置數小時~數天的方法;(3)放入到熱風加熱器或紅外線加 熱器中經過數十分鐘~數小時而除去溶劑的方法;等。
接下來,進行針對塗佈膜的曝光。曝光可經由照射紫外線、准分子鐳射等活性能量射線而進行。對於曝光而言,例如可利用介隔負型的掩模進行曝光的方法等,位置選擇性地進行。照射的能量射線量根據感光性樹脂組成物的組成而不同,例如較佳為40~200mJ/cm2左右。
在位置選擇性地將塗佈膜曝光的情況下,經由利用顯影液使曝光後的膜顯影,從而形成所期望的形狀的圖案。顯影方法沒有特別限制,例如,可使用浸漬法、噴霧法等。顯影液可根據感光性樹脂組成物的組成而適當選擇。作為顯影液,例如,可使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、氨、季銨鹽等鹼性的水溶液。
接下來,使經曝光的塗佈膜或顯影後的已圖案化的塗佈膜硬化,形成硬化膜。所述硬化中,使鹼可溶性樹脂(A)與多官能交聯性化合物(D)發生交聯反應。因此,為了進行硬化,可對經曝光的塗佈膜或顯影後的已圖案化的塗佈膜進行烘烤。
對於烘烤溫度而言,只要硬化良好地進行即可,沒有特別限製,較佳為180~280℃,更佳為190~260℃。
通過如上所述地進行烘烤,可得到感光性樹脂組成物的硬化膜。
《製造有機EL元件中之發光層之分區之隔排的方法》
對於製造有機EL元件中之發光層之分區之隔排的方法 而言,只要是能在有機EL元件用的基板上的規定位置製造隔排之方法,就沒有特別限制。
作為較佳的方法,可舉出包含下述步驟的方法:藉由塗佈感光性樹脂組成物,從而將塗佈膜形成有機EL元件用的基板上的步驟、位置選擇性地將塗佈膜中的與隔排之位置對應的部位曝光的步驟、將經曝光的塗佈膜顯影的步驟,與將經顯影的塗佈膜硬化的步驟。
作為基板的典型例,可舉出在一個主面上、在與形成發光層的部位對應的部位中具備由ITO等形成的透明的電極層(陽極)的透明基板。
隔排以在與透明的電極層的端部接觸的同時、將形成發光層的區域包圍的方式形成。
關於在有機EL元件用的基板上塗佈感光性樹脂組成物的方法、位置選擇性地將塗佈膜中的與隔排之位置對應的部位曝光的方法、將經曝光的塗佈膜顯影的方法,與將經顯影的塗佈膜硬化的方法,與針對硬化膜的製造方法而在前述中說明的方法同樣。
利用以上說明的方法,可得到在有機EL元件用的基板的規定位置上具備發光層之分區之隔排的基板。
《有機EL元件的製造方法》
使用以上說明的具備隔排之有機EL元件用的基板,可 製造有機EL元件。
該方法包括下述步驟:在有機EL元件用的基板中的由隔排分區出的區域內形成發光層。
具備隔排之有機EL元件用的基板中,在由隔排分區出的區域內,露出由ITO等形成的透明的電極層(陽極)。
在典型的方法中,在電極層(陽極)上層合空穴傳輸層。而且,在空穴傳輸層上依次層合電子傳輸層與電極層(陰極),從而製造有機EL元件。根據需要,可進一步適當組合TFT或濾色片等。
在由隔排分區出的區域內形成空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層等的方法沒有特別限制,可為蒸鍍法,也可為印刷法。從用於形成層的材料的損失少或容易在規定的位置快速形成所期望的膜厚的層的方面考慮,較佳印刷法,作為印刷法,特別佳噴墨法。
利用以上的方法製造的有機EL元件具備產生的氣體少之隔排,因此,電極層或發光層的劣化被抑,耐久性優異。
[實施例]
以下,示出實施例來進一步具體說明本發明,但本發明的範圍不受此等實施例的限制。
[調製例1]
將下式表示的環氧化合物275g(0.5莫耳、環氧當量292)、與2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚100mg及丙烯酸72g與催化劑一同裝入到1500mL四頸瓶中,一邊以25mL/分鐘的速度向其中吹入空氣一邊於90~100℃進行加熱溶解。
Figure 106120387-A0202-12-0112-51
接下來,在溶液保持為白濁的狀態下緩緩進行升溫,加熱至120℃,使其完全溶解。此時,溶液逐漸變得透明黏稠,保持該狀態而持續攪拌。在此期間對酸值進行測定,持續加熱攪拌直至酸值低於1.0mgKOH/g。至酸值達到目標為止需要12小時。而後,冷卻至室溫,得到無色透明且為固體狀的下式的結構的雙酚芴型環氧丙烯酸酯。
Figure 106120387-A0202-12-0113-52
接下來,向如上所述地操作而得到的上述的雙酚芴型環氧丙烯酸酯347.4g(0.5莫耳)中添加丙二醇單甲基醚乙酸酯650g並使其溶解,然後將下述式(b1)-1的化合物(以下,也記為化合物(b1)-1)(0.25莫耳)與催化劑一同混合,緩緩升溫,於130℃反應4小時。
尚,化合物(b1)-1為以下式表示的四羧酸二酐(降冰片烷-2-螺-α-環戊酮-α’-螺-2”-降冰片烷-5,5”,6,6”-四甲酸二酐)。
Figure 106120387-A0202-12-0113-53
確認了酸酐基的消失後,混合1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐30g,於90℃反應6小時,得到了作為由雙酚芴型環氧丙烯酸酯與酸酐(化合物(b1)-1)生成的卡多樹脂的 樹脂A1。酸酐的消失利用IR光譜進行確認。
[調製例2]
除了不進行使用1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐30g的反應之外,與調製例1同樣地操作,得到作為卡多樹脂的樹脂A2。
[調製例3]
除了以等莫耳的量使用3,3’,4,4’-聯苯四甲酸二酐來代替化合物(b1)-1之外,與實施例1同樣地操作,得到作為卡多樹脂的樹脂A3。
[調製例4]
除了不進行使用1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐30g的反應之外,與調製例3同樣地操作,得到作為卡多樹脂的樹脂A4。
[調製例5]
相對於調製例1,將1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐的添加量變更為15g,除此之外,與調製例1同樣地操作,得到作為卡多樹脂的樹脂A5。
[實施例1~10、比較例1、及比較例2]
在實施例及比較例中,作為鹼可溶性樹脂(A)((A)成 分),使用了以調製例1~5中得到的樹脂A1~A5與下述結構的樹脂A6。下式中的括弧的右下方的數值為樹脂A6中的各結構單元的比例(質量%)。
Figure 106120387-A0202-12-0115-54
在實施例及比較例中,作為光聚合性單體(B)((B)成分),使用了二季戊四醇六丙烯酸酯。
在實施例及比較例中,作為光聚合起始劑(C)((C)成分),使用了下述結構的化合物。
Figure 106120387-A0202-12-0115-55
在實施例及比較例中,作為多官能交聯性化合物(D),使用了以下的D1、D2、及D4,及矽氧烷系多官能環氧化合物D3(分子量:3400,環氧當量:147g/eq,1分子中的環氧基數:約23)。
D1的分子量為737.27,環氧當量為184g/eq.,1分子中 的環氧基數為4。
D2的分子量為381.42,環氧當量為127g/eq.,1分子中的環氧基數為3。
D4的分子量為252.31,環氧當量為126g/eq.,1分子中的環氧基數為2。
Figure 106120387-A0202-12-0116-56
在實施例及比較例中,作為著色劑(E)((E)成分),使用了作為遮光劑的以下的E1~E3。
E1:內醯胺系顏料
E2:苝系顏料
E3:AgSn顏料
將表1中記載的種類及量的(A)成分、(B)成分7質量份、(C)成分8質量份、表1中記載的種類的(D)成分10質量份,與表1中記載的種類的(E)成分45質量份,以有機溶劑以外的成分的質量比例為20質量%的方式均勻混合於有機溶劑中,得到各實施例及比較例的感光性樹脂組成物。
尚,比較例1中,不使用多官能交聯性化合物(D),使用了40質量份(A)成分。
另外,作為有機溶劑,使用了丙二醇單甲基醚乙酸酯60質量%、乙酸3-甲氧基丁酯20質量%,與N,N,N’,N’-四甲基脲20質量%所組成之混合溶劑。
<氣體產生評估>
在10cm×10cm的玻璃基板上塗佈各實施例及比較例的感光性樹脂組成物,然後,於100℃乾燥120秒,形成塗佈膜。
接下來,利用使用了高壓汞燈的曝光機,以50mJ/cm2的曝光量對塗佈膜進行整面曝光。
針對經曝光的塗佈膜,於230℃進行30分鐘後烘烤,得到膜厚為2μm的硬化膜。
使用形成的硬化膜作為試樣,利用安裝有吹掃-捕集取樣器(加熱脫附裝置)的氣相色譜-質譜分析法(P&T-GC/MS),對氣體產生量進行評估。測定與氣體的定量依據下述(i)~(iii)的步驟進行。
(i)氣體產生與向二次吸附管的捕集
在一次捕集管中放入硬化膜1mg,使用加熱脫附裝置(Perkin Elmer製:Tarbo Matrix ATD),於230℃進行10分鐘加熱,使脫離的氣體吸附於二次捕集管。
(ii)GC/MS分析
於250℃將二次捕集管加熱1分鐘,利用GC/MS(Agilent Technologies公司製:7890B(GC),5977AMSD(MS))對脫離的氣體進行分析。
(iii)定量分析
根據藉由對樹脂組成物的PT-GC/MS分析而得到的圖的各峰面積進行定量。具體而言,將檢測到的脫出氣體(outgas)的峰的合計面積%規定為評估值。
基於得到的評估值(合計面積%),依據下述的基準對氣體產生量進行評估。如果評估為3~5,則理解為氣體產生量少。將評估結果記載於表1。
5:評估值的值低於1.0E8
4:評估值的值為1.0E8以上且低於2.5E8
3:評估值的值為2.5E8以上且低於5.0E8
2:評估值的值為5.0E8以上且低於1.0E9
1:評估值的值為1.0E9以上。
Figure 106120387-A0202-12-0119-61
根據實施例可知,使用下述感光性樹脂組成物形成的硬化膜的氣體產生量少,所述感光性樹脂組成物包含鹼可溶性樹脂(A)、光聚合性單體(B)、光聚合起始劑(C),與多官能交聯性化合物(D),鹼可溶性樹脂(A)包含卡多樹脂,多官能交聯性化合物(D)的環氧當量為50~350g/eq。
根據比較例可知,在感光性樹脂組成物不含多官能交聯性化合物(D)的情況或感光性樹脂組成物包含丙烯酸系樹脂而並非卡多樹脂作為鹼可溶性樹脂(A)的情況下,由使用感光性樹脂組成物形成的硬化膜產生的氣體的量多。

Claims (15)

  1. 一種感光性樹脂組成物,其特徵為包含鹼可溶性樹脂(A)、光聚合性單體(B)、光聚合起始劑(C),與在1分子中具備多個環氧基或氧雜環丁基的多官能交聯性化合物(D),前述鹼可溶性樹脂(A)包含具有卡多(cardo)骨架的樹脂,前述多官能交聯性化合物(D)的環氧當量或氧雜環丁基當量為50~350g/eq,前述多官能交聯性化合物(D)包含分子內具有3個以上環氧基的矽氧烷化合物,且前述鹼可溶性樹脂(A)的含量[g]與前述多官能交聯性化合物(D)的含量[g]之比在15:1~0.5:1的範圍內。
  2. 如請求項1之感光性樹脂組成物,其中,前述光聚合起始劑(C)為具有芴構造的肟酯化合物。
  3. 如請求項1之感光性樹脂組成物,其中,前述多官能交聯性化合物(D)的環氧當量為50~350g/eq。
  4. 如請求項1或2之感光性樹脂組成物,其中進一步包含遮光劑作為著色劑(E)。
  5. 如請求項1或2之感光性樹脂組成物,其中,前述具有卡多骨架的樹脂為以下式(a-1)表示的樹脂,
    Figure 106120387-A0305-02-0124-1
    式(a-1)中,Xa表示以下述式(a-2)表示的基,Ra0為以氫原子或-CO-Ya-COOH表示的基,Ya表示從二羧酸酐中除去酸酐基而得到的2價的殘基,Za表示從四羧酸二酐中除去2個酸酐基而得到的4價的殘基,另外,式(a-1)中,m1表示0~20的整數,
    Figure 106120387-A0305-02-0124-2
    前述式(a-2)中,Ra1各自獨立地表示氫原子、碳原子數1~6的烴基、或鹵素原子,Ra2各自獨立地表示氫原子或甲基,Ra3各自獨立地表示直鏈或支鏈的亞烷基,m2表示0或1,Wa表示以下述式(a-3)表示的基,
    Figure 106120387-A0305-02-0124-3
    前述式(a-3)中的環A表示脂肪族環,所述脂肪族環可縮合有芳香族環或可具有取代基。
  6. 如請求項5之感光性樹脂組成物,其中,前述四羧酸二酐為以下式(a-4)表示的化合物,
    Figure 106120387-A0305-02-0125-4
    (式(a-4)中,Ra4、Ra5、及Ra6各自獨立地表示選擇自由氫原子、碳原子數1~10的烷基及氟原子所成之群中的1種,m3表示0~12的整數)。
  7. 如請求項1或2之感光性樹脂組成物,其中用於形成有機EL元件中之發光層之分區用之隔排。
  8. 一種硬化膜,其係使請求項1~6中任一項之感光性樹脂組成物硬化而形成。
  9. 一種有機EL元件中之發光層之分區用之隔排,其係使如請求項7之感光性樹脂組成物硬化而形成。
  10. 一種有機EL元件用之基板,其係具備如請求項9之前述隔排。
  11. 一種有機EL元件,其係具備如請求項9之前述隔排。
  12. 一種硬化膜之製造方法,其係所述方法包含下述步驟:藉由塗佈如請求項1~6中任一項之感光性樹脂組成物,從而形成塗佈膜的步驟、將前述塗佈膜曝光的步驟,與將經曝光的前述塗佈膜硬化的步驟。
  13. 如請求項12之硬化膜之製造方法,其中,在進行曝光之前述步驟中,位置選擇性地將前述塗佈膜曝光,在進行曝光之前述步驟與進行硬化的前述步驟之間,進一步包含將經曝光之前述塗佈膜進行顯影的步驟。
  14. 一種隔排的製造方法,其係在基板上製造有機EL元件中的發光層分區用之隔排的方法,所述方法包含下述步驟:藉由塗佈如請求項7之感光性樹脂組成物,從而在前述基板上形成塗佈膜的步驟、位置選擇性地將前述塗佈膜中的與前述隔排之位置對應的部位曝光的步驟、將經曝光的前述塗佈膜顯影的步驟,與將經顯影的前述塗佈膜硬化的步驟。
  15. 一種有機EL元件之製造方法,其係所述方法包含下述步驟:在如請求項10之有機EL元件用之基板中之以前述隔排分區出的區域內形成發光層。
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