感放射线性树脂组合物、绝缘膜及显示元件的制作方法_3

文档序号:9563872阅读:来源:国知局
8] 醌二叠氮化合物例如可以使用:酚性化合物或醇性化合物(以下也称为"母核")、 与1,2-萘醌二叠氮磺酰卤或1,2-萘醌二叠氮磺酸酰胺的缩合物。
[0199] 所述母核例如除了三羟基二苯甲酮、四羟基二苯甲酮、五羟基二苯甲酮、六羟基二 苯甲酮、(聚羟基苯基)烷烃外,可以列举所述母核以外的其他母核等。
[0200] 所述母核的具体例,例如
[0201] 三羟基二苯甲酮可以列举:2, 3, 4-三羟基二苯甲酮、2, 4, 6-三羟基二苯甲酮等;
[0202] 四羟基二苯甲酮可以列举:2, 2',4, 4' -四羟基二苯甲酮、2, 3, 4, 3' -四羟基二苯 甲酮、2, 3, 4, 4' -四羟基二苯甲酮、2, 3, 4, 2' -四羟基-4' -甲基二苯甲酮、2, 3, 4, 4' -四羟 基_3'_甲氧基二苯甲酮等;
[0203] 五羟基二苯甲酮可以列举:2, 3, 4, 2',6' -五羟基二苯甲酮等;
[0204] 六羟基二苯甲酮可以列举:2, 4, 6, 3',4',5' -六羟基二苯甲酮、 3, 4, 5, 3',4',5'-六羟基二苯甲酮等;
[0205] (聚羟基苯基)烷烃可以列举:双(2, 4-二羟基苯基)甲烷、双(对羟基苯基)甲 烷、三(对羟基苯基)甲烷、1,1,1-三(对羟基苯基)乙烷、双(2, 3, 4-三羟基苯基)甲烷、 2, 2-双(2, 3, 4-三羟基苯基)丙烷、1,1,3_三(2, 5-二甲基-4-羟基苯基)-3-苯基丙烷、 4,4'-[1-[4-[1-[4-羟基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚、双(2,5-二甲基-4-羟 基苯基)-2-羟基苯基甲烷、3, 3, 3',3'-四甲基-1,Γ -螺双茚-5, 6, 7, 5',6',7'-己醇、 2, 2, 4-三甲基-7, 2',4' -三羟基黄烷等。
[0206] 所述其他母核例如可以列举:2-甲基-2-(2,4-二羟基苯基)-4-(4-羟基苯 基)-7-羟基色满、I-[1- (3- {1- (4-羟基苯基)-1-甲基乙基} -4, 6-二羟基苯基)-1-甲基 乙基]-3-(1-(3-{1-(4-羟基苯基)-1-甲基乙基}-4, 6-二羟基苯基)-1-甲基乙基)苯、 4, 6-双{1-(4-羟基苯基)-1-甲基乙基}-1,3-二羟基苯等。
[0207] 所述中,母核优选2, 3, 4, 4' -四羟基二苯甲酮、1,1,1-三(对羟基苯基)乙烷、 4,4'-[1-[4-[1-[4-羟基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚。
[0208] 另外,所述1,2-萘醌二叠氮磺酰卤优选1,2-萘醌二叠氮磺酰氯,更优选1,2-萘 醌二叠氮-4-磺酰氯、1,2-萘醌二叠氮-5-磺酰氯,尤其优选1,2-萘醌二叠氮-5-磺酰氯。
[0209] 所述1,2-萘醌二叠氮磺酸酰胺优选2, 3, 4-三氨基二苯甲酮-1,2-萘醌二叠 氮-4-磺酸酰胺。
[0210] 在所述酚性化合物或醇性化合物(母核)、与1,2-萘醌二叠氮磺酰卤的缩合反应 中,可以使用1,2-萘醌二叠氮磺酰卤,所述1,2-萘醌二叠氮磺酰卤相对于酚性化合物或醇 性化合物中的OH基数,相当于优选为30摩尔%以上、85摩尔%以下、更优选为50摩尔%以 上、70摩尔%以下。另外,所述缩合反应可以利用公知的方法来实施。
[0211] 以上[B-2]光酸产生剂优选肟磺酸酯化合物、鑰盐、磺酰亚胺化合物、醌二叠氮化 合物,更优选肟磺酸酯化合物、醌二叠氮化合物。通过将[B-2]光酸产生剂设为所述化合 物,而含有所述化合物的本实施形态的感放射线性树脂组合物可以提高感度及溶解性。
[0212] 相对于[A]成分100质量份,[B-2]光酸产生剂的含量优选为0. 1质量份~50质 量份,更优选为1质量份~30质量份。通过将[B-2]光酸产生剂的含量设为所述范围,而可 以形成使本实施形态的感放射线性树脂组合物的感度最佳化,并且表面硬度高的硬化膜, 且可以提供如此的特性优异的本发明实施形态的绝缘膜。
[0213] < [C]包含钛氧化物与金属元素的化合物>
[0214] 本发明实施形态的感放射线性树脂组合物的[C]成分,是包含钛氧化物、与选自 由钡、锶、钙、镁、锆及铅所组成的组群的至少一种金属元素的化合物(以下有时简称为[C] 化合物)。在本发明实施形态的感放射线性树脂组合物中,[C]成分成为可以实现提高所形 成的本发明实施形态的绝缘膜的介电常数及折射率的控制的成分。
[0215] 所述[C]化合物可以列举:钛酸钡、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、钛酸锆及钛酸铅等。
[0216] 所述[C]化合物可以单独使用一种,或者也可以组合两种以上而使用。
[0217] [C]化合物的形状并无特别限定,可以为球状也可以为不定形状,还可以为中空粒 子、多孔质粒子、核-壳型粒子等。
[0218] 另外,[C]化合物的粒径可以利用动态光散射法求出,优选为0· 01 μπι~0· 1 μπι的 范围。若[C]化合物的粒径为所述范围,则在本实施形态的感放射线性树脂组合物中,可以 实现所期望的图案化性能。另外,若[C]化合物的粒径小于0.01 μπι,则有粒子容易凝聚而 保存稳定性降低的担忧,若[C]化合物的粒径超过0. Ιμπι,则有作为硬化膜的绝缘膜的雾 度变高的担忧。
[0219] 并且,在[C]化合物中,优选作为结晶晶格的c轴长与a轴长之比的c/a轴比为 1. 0025~1. 010。通过c/a轴比为1. 0025~1. 010的范围,而可以实现兼顾所述范围的粒 径与优异的介电常数特性(高的相对介电常数)。
[0220] 并且,从高介电常数化的观点来看,本发明实施形态的感放射线性树脂组合物的 更优选的[C]化合物可以列举:钛酸钡及钛酸锶,特别优选的[C]化合物可以列举钛酸钡 (BaTiO 3)。
[0221] 在选择特别优选的钛酸钡作为本发明实施形态的感放射线性树脂组合物的[C] 化合物时,如上所述那样,其形状并无特别限定,可以为球状也可以为不定形状,还可以为 中空粒子、多孔质粒子、核-壳型粒子等。
[0222] 另外,作为[C]化合物而特别优选的钛酸钡的粒径,与所述粒径相同,可以利用动 态光散射法求出,理想为〇. 01 μπι~0. 1 μπι的范围。若[C]化合物的粒径为所述范围,则在 本实施形态的感放射线性树脂组合物中,可以实现所期望的图案化性能。另外,若作为[C] 化合物的钛酸钡的粒径小于〇. 01 μ m,则有粒子容易凝聚而保存稳定性降低的担忧,若[C] 化合物的粒径超过〇. 1 μ m,则有作为硬化膜的绝缘膜的雾度变高的担忧。
[0223] 并且,在作为[C]化合物而特别优选的钛酸钡中,理想为c/a轴比为1. 0025~ I. 010。通过c/a轴比为I. 0025~1.0 lO的范围,而可以实现兼顾所述范围的粒径与优异 的介电常数特性(高的相对介电常数)。
[0224] [C]化合物理想为与分散剂一起分散在分散介质中,制成粒子分散液而用于本实 施形态的感放射线性树脂组合物。如此通过含有分散剂,而在本实施形态的感放射线性树 脂组合物中,可以均匀地分散[C]化合物,并提高涂布性,且可以提高所得的绝缘膜的密接 性,不偏向地同时提高介电常数及折射率。
[0225] 分散剂可以列举:非尚子系分散剂、阳尚子系分散剂、阴尚子系分散剂等,但从正 型感放射线特性及图案化性的提高的观点来看,优选非离子系分散剂。此种非离子系分散 剂可以列举:聚氧乙烯烷基磷酸酯、高分子量多羧酸的酰胺胺盐、乙二胺环氧丙烷-环氧乙 烧(Propylene Oxide-Ethylene Oxide,P0-E0)缩合物、聚氧乙稀烷基醚、聚氧乙稀烷基苯 酚醚、烷基葡糖苷、聚氧乙烯脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇 酐脂肪酸酯或脂肪酸烷醇酰胺。
[0226] 分散介质若可以均匀地分散[C]化合物,则并无特别限定。分散介质可以使分散 剂有效地发挥功能,使[C]化合物均匀地分散。
[0227] 分散介质可以使用:甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、辛醇等醇类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、 乳酸乙酯、γ-丁内酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯等酯类;乙二醇单甲醚、 丙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇甲乙醚等醚类;丙二醇单甲醚乙酸酯、3-甲氧基 丙酸甲酯等酯类;二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类;丙酮、甲 基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯等芳香族烃类。其中,优 选丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、苯、甲苯、二甲苯、甲醇、异丙醇、丙二醇单甲醚,更优选 甲基乙基酮、丙二醇单甲醚、二乙二醇甲乙醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯。分 散介质可以使用一种或混合两种以上而使用。
[0228] 所述分散液中的[C]化合物的含量优选为5质量%~50质量%,更优选为10质 量%~40质量%。
[0229] 在本发明实施形态的感放射线性树脂组合物中,[C]化合物的调配量并无特别限 定,相对于[Α]成分100质量份,优选为0. 1质量份~1500质量份,更优选为1质量份~ 1000质量份。若[C]化合物的调配量少于0. 1质量份,则无法充分获得提高所得的硬化膜 的介电常数的效果。反之,若[C]化合物的调配量超过1500质量份,则有本实施形态的感 放射线性树脂组合物的涂布性降低,且无法获得所期望的图案化性能的担忧。而且,有所得 的硬化膜的雾度变高的担忧。
[0230] < [D]具有氨基甲酸酯键及酰胺键中的至少一种的聚合物及(甲基)丙烯酸酯化 合物>
[0231] 本发明实施形态的感放射线性树脂组合物可以含有[Α]聚合物、[Β]感光剂及[C] 化合物作为必须的成分,并且包含[D]选自由具有氨基甲酸酯键及酰胺键中的至少一种的 聚合物、与具有氨基甲酸酯键及酰胺键中的至少一种的(甲基)丙烯酸酯化合物所组成的 组群的至少一种(以下有时简称为[D]化合物)。另外,作为[D]化合物的具有氨基甲酸酯 键及酰胺键中的至少一种的聚合物是所述[Α]聚合物以外的聚合物。
[0232] 在本实施形态的感放射线性树脂组合物中,[D]化合物是用以提高所得的本发明 实施形态的绝缘膜的相对介电常数的成分。通过含有[D]化合物,而可以提高所得的本发 明实施形态的绝缘膜的相对介电常数。其结果是,在本实施形态的感放射线性树脂组合物 中,可以实现使[C]化合物的含量降低的方向的成分调整,并且可以进一步提高图案化性 能或绝缘特性。
[0233] [D]化合物由于用作形成为硬化膜的本发明实施形态的绝缘膜的构成成分,因此 更理想为如所述(甲基)丙烯酸酯化合物等那样,具有不饱和双键等光或热交联部位的化 合物。
[0234] 具有氨基甲酸酯键的(甲基)丙烯酸酯化合物可以使用市售的(甲基)丙烯酸氨 基甲酸酯。
[0235] 例如,其市售品可以列举:共荣社化学公司制造的AH_600(苯基缩水甘油醚丙烯 酸酯六亚甲基二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物)、AT_600(苯基缩水甘油醚丙烯酸酯甲苯 二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物)、UA-306H(季戊四醇三丙烯酸酯六亚甲基二异氰酸酯氨 基甲酸酯预聚物)、UA-306T(季戊四醇三丙烯酸酯甲苯二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物)、 UA-306I(季戊四醇三丙烯酸酯异佛尔酮二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物)、及UA-510H(二季 戊四醇五丙烯酸酯六亚甲基二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物);新中村化学工业公司制造的 U-4HA、U-6HA、U-6LPA、U-53H、A-9300、A-9300CL1 及 UA-122P、大赛璐氰特(Daicel-Cytec) 公司制造的艾巴克力(Ebecryl)(注册商标)284、Ebecryl285、Ebecryl294/25HD、 Ebecryl4820、Ebecryl4858、Ebecryl8402、Ebecryl8405、Ebecryl9270、Ebecryl8311、 Ebecryl8701、 Ebecryl230、 Ebecryl244、 Ebecryll245、 Ebecryl264、 Ebecryl265、 Ebecryl270、Ebecryl280/15IB、Ebecryll259、Ebecryl5129、Ebecryl8210、Ebecryl8301、 Ebecryl8307、Ebecryl8411、Ebecryl8804、Ebecryl8807、Ebecryl9227EA、Ebecryl9250、 KRM (注册商标)8200、KRM7735、KRM8296、KRM8452、Ebecryl204、Ebecryl205、Ebecryl210、 Ebecryl215、Ebecryl220、及 Ebecryl6202 ;日本合成化学工业公司制造的 UV-1700B、 UV-6300B、UV-7550B、UV-7600B、UV-7605B、UV-7610B、UV-7620EA、UV-7630B、UV-7640B、 及 UV-7650B 等;第一工业制药公司制造的 R-1214、R-1220、R-1301、R-1304、R-1306X、 R-1308、R-1602、及 R-1150D ;以及根上工业公司制造的 UN-333、UN-1255、UN-2600、 UN-2700、UN-5500、UN-6060PTM、UN-6060P、UN-6200、UN-6300、UN-6301、UN-7600、UN-7700、 UN-9000PEP、UN-9200A、UN-3320HA、UN-3320HB、UN-3320HC、UN-3320HS、UN-904、UN-901T、 UN-905、UN-952、UN-9600 及 UN-906 等。
[0236] 所述(甲基)丙烯酸酯化合物可以单独使用一种或者组合两种以上而使用。
[0237] 另外,作为具有氨基甲酸酯键的聚合物的例子的聚氨基甲酸酯树脂,并无特别限 定,例如优选使异氰酸酯基与多元醇反应而进行链延长的聚氨基甲酸酯树脂。所述多元醇 可以列举:聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯酸系多元醇等。聚氨基甲酸酯树脂的市售品可以 列举:尤里阿诺(UREARN0)系列(荒川化学公司制造)、奥莱斯特(0LESTER)系列(三井化 学公司制造)、阿隆塔(AROTAN)系列(日本触媒公司制造)等。
[0238] 所述聚氨基甲酸酯树脂物可以单独使用一种,或者也可以组合两种以上而使用。
[0239] 另外,具有酰胺键的(甲基)丙烯酸酯化合物可以列举:(甲基)丙烯酰基吗啉 (吗啉基(甲基)丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲 基)丙烯酰胺、N- 丁基(甲基)丙烯酰胺、N-异丁基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基) 丙烯酰胺、N-叔辛基(甲基)丙烯酰胺、双丙酮(甲基)丙烯酰胺、N-羟基甲基(甲基)丙 烯酰胺、N-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-环己基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙 烯酰胺、N-苄基(甲基)丙烯酰胺、N-三苯基甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基) 丙烯酰胺等。
[0240] 所述(甲基)丙烯酸酯化合物可以单独使用一种,或者组合两种以上而使用。
[0241] 另外,具有酰胺键的聚合物可以列举:将所述具有酰胺键的(甲基)丙烯酸酯化合 物作为构成成分,或作为原料组合物中的添加物而形成的聚合物。
[0242] 相对于感放射线性树脂组合物总体,本实施形态的感放射线性树脂组合物中的 [D]化合物的含量优选为1质量%~20质量%。另外,在本实施形态的感放射线性树脂组 合物含有有机溶剂时,相对于除有机溶剂外的成分的合计,感放射线性树脂组合物中的[D] 化合物的含量优选设为5质量%~50质量%以下的范围内,更优选为10质量%~40质 量%的范围内。通过[D]化合物在所述范围内含有,而在感放射线性树脂组合物中可以实 现优异的图案化性能,同时可以获得相对介电常数提高的硬化膜。
[0243] <其他任意成分>
[0244] 本发明实施形态的感放射线性树脂组合物除了所述[A]聚合物、[B]感光剂及[C] 化合物外,可以含有[D]化合物。而且,本发明实施形态的感放射线性树脂组合物除了与 [C]化合物一起使用的分散剂及分散介质外,在不损害本发明的效果的范围内,根据需要可 以含有表面活性剂、保存稳定剂、粘接助剂、耐热性提高剂等其他任意成分。其他任意成分 可以单独使用,也可以混合两种以上而使用。以下,对各成分进行说明。
[0245] [表面活性剂]
[0246] 在本实施形态的感放射线性树脂组合物中可以含有的表面活性剂,可以为了改善 感放射线性树脂组合物的涂布性、减少涂布不均、改良放射线照射部的显影性而添加。优选 的表面活性剂的例子可以列举:氟系表面活性剂及硅酮系表面活性剂。
[0247] 氟系表面活性剂例如可以列举:1,1,2, 2-四氟辛基(1,1,2, 2-四氟丙基)醚、 1,1,2, 2-四氣辛基己酿、八乙二醇二(1,1,2, 2-四氣丁基)酿、六乙二醇(1,1,2, 2, 3, 3-六 氟戊基)醚、八丙二醇二(1,1,2, 2-四氟丁基)醚、六丙二醇二(1,1,2, 2, 3, 3-六氟戊基) 醚等氟醚类;全氟十二烷磺酸钠;1,1,2, 2, 8, 8, 9, 9, 10, 10-十氟十二烷、1,1,2, 2, 3, 3-六 氟癸烷等氟烷烃类;氟烷基苯磺酸钠类;氟烷基氧乙烯醚类;氟烷基碘化铵类;氟烷基聚氧 乙烯醚类;全氟烷基聚氧乙醇类;全氟烷基烷氧化物类;氟系烷基酯类等。
[0248] 所述氟系表面活性剂的市售品可以列举:F-top (注册商标)EF301、F-top EF303、 F-top EF352 (新秋田化成(股)制造)、美佳法(Megafac)(注册商标)F171、Megafac 172、Megaf acl73(迪爱生(DIC)(股)制造)、弗洛德(Fluorad) FC430、Fluorad 431(住友 3M(股)制造)、朝日格尔德(AashiGuard) AG(注册商标)710(旭硝子(股)制造)、沙福隆 (Surflon)(注册商标)S_382、Surflon SC_101、Surflon SC_102、Surflon SC_103、Surflon SC-104、Surflon SC-105、Surflon SC-106 (AGC 清美化学(AGC SE 頂 I CHEMICAL)(股)制 造)、FTX-218 (奈奥斯(Neos)(股)制造)等。
[0249] 硅酮系表面活性剂的例子以市售的商品名可以列举:SH200-100cs、SH28PA、 SH30PA、ST89PA、SH190、SH 8400FLUID(东丽道康宁有机硅(Dow Corning Toray Silicone) (股)制造)、有机硅氧烷聚合物KP341 (信越化学工业(股)制造)等。
[0250] 在使用作为其他任意成分的表面活性剂时,相对于[A]聚合物100质量份,所述表 面活性剂的含量优选为0.0 l质量份~10质量份,更优选为0. 05质量份~5质量份。通过 将表面活性剂的使用量设为0. 01质量份~10质量份,而可以使本实施形态的感放射线性 树脂组合物的涂布性最佳化。
[0251] [保存稳定剂]
[0252] 保存稳定剂例如可以列举:硫、醌类、对苯二酚类、聚氧化合物、胺、硝基亚硝基化 合物等,更具体可以列举:4-甲氧基苯酚、N-亚硝基-N-苯基羟基胺铝等。
[0253] [粘接助剂]
[0254] 粘接助剂可以为了进一步提高由本实施形态的感放射线性树脂组合物而得的绝 缘膜、与配置于其下层的层或基板等的粘接性而使用。粘接助剂优选使用:具有羧基、甲基 丙稀醜基、乙烯基、异氛酸酯基、氧杂环丙基等反应性官能基的官能性硅烷偶合剂,例如可 以列举:三甲氧基硅烷基苯甲酸、γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧 基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸基(isocyanato)丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘 油氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3, 4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷等。
[0255] <感放射线性树脂组合物的制备>
[0256] 本发明实施形态的感放射线性树脂组合物是除了所述[Α]聚合物、[Β]感光剂、及 [C]化合物外,根据需要混合[D]化合物、或作为其他任意成分的表面活性剂等而制备。此 时,为了制备分散液状态的感放射线性树脂组合物,可以使用有机溶剂。有机溶剂可以单独 使用或者混合两种以上而使用。
[0257] 有机溶剂的功能除了调节感放射线性树脂组合物的粘度等,例如提尚在基板等 上的涂布性外,还可以列举提高操作性等。通过含有有机溶剂等而实现的感放射线性树 脂组合物的粘度,例如优选为0.1 mPa · S~50000mPa · S (25°C ),更优选为0. 5mPa · S~ 1000 OmPa · s(25°C )。
[0258] 本实施形态的感放射线性树脂组合物中可以使用的有机溶剂可以列举:使其他含 有成分溶解或分散、并且不与其他含有成分反应的有机溶剂。
[0259] 例如可以列举:甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、辛醇等醇类;丙酮、甲基乙基酮、甲基异 丁基酮、环己酮等酮类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、 丙二醇单乙醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯类;聚氧乙烯月桂醚、乙二醇单甲醚、二乙二 醇单丁醚、丙二醇单甲醚、二乙二醇甲乙醚等醚类;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类;二甲基 甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类等。
[0260] 在本实施
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