树脂组合物、耐热性树脂膜的制造方法及显示装置与流程

文档序号:12070435阅读:759来源:国知局

本发明涉及使用了通过热处理而发生着色的化合物的树脂组合物、及耐热性树脂膜的制造方法。另外,本发明涉及可形成吸收紫外光及可见光短波长区域的光的耐热性树脂膜的树脂组合物。更详细而言,涉及适用于半导体元件的表面保护膜、层间绝缘膜、有机场致发光(Electro luminescence,以下记为EL。)元件的绝缘层、使用了有机EL元件的显示装置的驱动用薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下记为TFT。)基板的平坦化膜、电路基板的布线保护绝缘膜、固体摄像元件的片上微透镜(on-chip microlens)、各种显示器·固体摄像元件用平坦化膜、电路基板用阻焊层等用途的感光性树脂组合物、耐热性树脂膜的制造方法。



背景技术:

将包含聚酰亚胺、聚苯并噁唑的组合物固化而得到的固化膜被广泛用于半导体元件、显示装置的绝缘膜、保护膜及平坦化膜等。其中用于显示装置时,例如在有机EL显示器的绝缘层、液晶显示器的黑色矩阵等用途中,为了提高对比度,要求降低固化膜的透光率。另外,为了防止因光进入到显示装置的驱动用TFT而导致的劣化、误动作、漏电流等,对于设置于有机EL显示器的绝缘层、有机EL显示器的TFT基板上的平坦化膜,也要求降低透过率。

作为降低固化膜中波长长于400nm的可见光区域的透光率的技术,例如可举出:如在液晶显示器用黑色矩阵材料、RGB糊剂材料中见到的那样,在树脂组合物中添加炭黑、有机·无机颜料、染料等着色剂的方法。含有上述着色剂的树脂组合物吸收波长为350~460nm的光,因此,难以用作通过暴露于该波长区域的光并使其到达树脂膜底部而进行感光的正型感光性树脂组合物,通常用作使膜从表面进行光固化的负型感光性树脂组合物。

作为降低正型感光性树脂组合物的固化膜的透光率的技术,例如包括:含有碱溶性树脂、醌二叠氮化合物(quinone diazide compound)、及隐色色素(leuco dye)和显色剂等呈色组合物的正型放射线性树脂组合物(例如,参见专利文献1);预先添加有加热时变为黑色的热敏性材料的感光性树脂(例如,参见专利文献2);包含碱溶性树脂、醌二叠氮化合物、通过加热进行呈色且在350nm以上且700nm以下处显示出最大吸收的热呈色性化合物、及在350nm以上且小于500nm处不具有吸收而在500nm以上且750nm以下具有最大吸收的化合物的正型感光性树脂组合物(例如,参见专利文献3);以含有聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体和二羟基萘及具有特定结构的热交联剂,并且在维持固化前的树脂膜的透光率的同时、降低固化膜在可见光区域的透光率为特征的树脂组合物(例如,参见专利文献4)等。这些技术通过使用利用热等能量进行呈色的呈色性化合物,从而在将固化前的树脂膜在曝光波长区域的透过率保持为高水平的同时,降低固化膜的透过率。

如果使用通过热等能量进行呈色的呈色性化合物,则能够在将固化前的树脂膜在曝光波长区域的(光)透过率保持为高水平的同时,降低固化后的耐热性树脂膜的(光)透过率,能够赋予正型、负型中的任一种感光特性。然而,在这些技术中,关于固化后的耐热性树脂膜的(光)透过率的降低,还不能认为是足够低的值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开第2008-122501号公报

专利文献2:日本特开平第10-170715号公报

专利文献3:日本特开第2004-326094号公报

专利文献4:国际公开第2010/87238号



技术实现要素:

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种能形成下述耐热性树脂膜的树脂组合物,所述耐热性树脂膜对紫外光及可见光短波长区域的光具有高敏感度,并且通过加热处理而尤其使波长350~460nm的透光率大幅降低。由此,本发明的目的在于提供一种抑制了因光进入装置内而导致的不良状况的产生的、可靠性高的有机EL显示器。

另外,本发明的目的在于提供一种能形成下述耐热性树脂膜的感光性树脂组合物,所述耐热性树脂膜对紫外光及可见光短波长区域的光具有高敏感度,并且通过加热处理而尤其使波长365~436nm的透光率降低。由此,本发明的目的在于提供一种抑制了因光进入装置内而导致的不良状况的产生的、可靠性高的有机EL显示器。

用于解决课题的手段

即,本发明的第一方式为下述树脂组合物,以200℃~350℃的范围内的任一温度下的加热处理后的厚度成为2.0μm的方式形成树脂组合物膜时,所述树脂组合物能形成下述耐热性树脂膜:所述加热处理前的波长365nm~436nm内的各波长处的透光率为50%以上、所述加热处理后的波长350nm~460nm内的各波长处的透光率为5%以下的耐热性树脂膜。另外,为在上述树脂组合物中含有光产酸剂的具有正型感光性的树脂组合物。另外,本发明为下述具有正型感光性的树脂组合物,其含有(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体、(A3)酚醛树脂及/或聚羟基苯乙烯树脂、(B)热呈色性化合物、(C)光产酸剂、及(D)溶剂,相对于100重量份的(A1)成分,所述树脂组合物含有5重量份以上且50重量份以下的(A3)成分。

进而,本发明为下述具有正型感光性的树脂组合物,其含有(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂、(A3)酚醛树脂及/或聚羟基苯乙烯树脂、(B)热呈色性化合物、(C)光产酸剂、及(D)溶剂,相对于100重量份的(A2)成分,所述树脂组合物含有5重量份以上且50重量份以下的(A3)成分。

另外,本发明为下述耐热性树脂膜的制造方法,其包括下述工序:将树脂组合物涂布于基板上、形成涂布膜的工序;对该涂布膜进行干燥的工序;对经干燥的感光性树脂膜进行曝光的工序;对经曝光的感光性树脂膜进行显影的工序;及对经显影的感光性树脂膜进行加热处理的工序。

另外,本发明为下述显示装置,其是包含形成于基板上的第一电极、为使第一电极部分地曝光而在第一电极上形成的绝缘层、和与第一电极对向设置的第二电极的显示装置,其中,所述绝缘层是利用本发明的制造方法而得到的耐热性树脂膜。

进而,本发明为下述显示装置,其是具备平坦化膜、和设置于平坦化膜上的显示元件而成的显示装置,所述平坦化膜以将形成有薄膜晶体管(TFT)的基板上的凹凸覆盖的状态进行设置,其中,所述平坦化膜是利用本发明的制造方法而得到的耐热性树脂膜。

本发明的第2方式为下述树脂组合物,以200℃~350℃的范围内的任一温度下的加热处理后的厚度成为3.0μm的方式形成树脂组合物膜时,所述树脂组合物能形成下述耐热性树脂膜:所述加热处理前的波长365nm~436nm内的各波长处的透光率为50%以上、所述加热处理后的波长365nm~436nm中的任一波长处的透光率为10%以下的耐热性树脂膜。

进而,本发明为包含光产酸剂的具有正型感光性的树脂组合物。

另外,本发明为下述具有正型感光性的树脂组合物,其含有(A)碱溶性树脂、(I)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物、(C)光产酸剂、及(D)溶剂。

另外,本发明为下述耐热性树脂膜的制造方法,其包括下述工序:将树脂组合物涂布于基板上、形成涂布膜的工序;对该涂布膜进行干燥的工序;对经干燥的感光性树脂膜进行曝光的工序;对经曝光的感光性树脂膜进行显影的工序;及对经显影的感光性树脂膜进行加热处理的工序。

另外,本发明为下述显示装置,其是包含形成于基板上的第一电极、为使第一电极部分地曝光而在第一电极上形成的绝缘层、和与第一电极对向设置的第二电极的显示装置,其中,所述绝缘层是利用本发明的制造方法而得到的耐热性树脂膜。

进而,本发明为下述显示装置,其是具备平坦化膜、和设置于平坦化膜上的显示元件而成的显示装置,所述平坦化膜以将形成有薄膜晶体管(TFT)的基板上的凹凸覆盖的状态进行设置,其中,所述平坦化膜是利用本发明的制造方法而得到的耐热性树脂膜。

发明的效果

根据本发明的第1方式,能够提供可形成下述耐热性树脂膜的树脂组合物,所述耐热性树脂膜对紫外光及可见光短波长区域的光具有高敏感度,并且通过加热处理而尤其使350nm~460nm的透光率大幅降低。另外,对于使用了采用本发明的树脂组合物的耐热性树脂膜的有机EL显示器而言,能够防止因光进入到装置驱动用TFT而导致的劣化、误动作、漏电流等,因此,适于提高有机EL显示器的可靠性。

根据本发明的第2方式,能够提供可形成下述耐热性树脂膜的树脂组合物,所述耐热性树脂膜对紫外光及可见光短波长区域的光具有高敏感度,并且,在加热处理前使紫外光及可见光短波长区域的光透过,通过加热处理而尤其使波长365~436nm的透光率降低。另外,对于使用了采用本发明的树脂组合物的耐热性树脂膜的有机EL显示器而言,能够防止因光进入到装置驱动用TFT而导致的劣化、误动作、漏电流等,因此,适于提高有机EL显示器的可靠性。

附图说明

[图1]TFT基板的截面图

具体实施方式

本发明被分类为以下两种方式。

第1方式的发明为下述树脂组合物,以200℃~350℃的范围内的任一温度下的加热处理后的厚度成为2.0μm的方式形成树脂组合物膜时,所述树脂组合物能形成下述耐热性树脂膜:所述加热处理前的波长365nm~436nm内的各波长处的透光率为50%以上、所述加热处理后的波长350nm~460nm内的各波长处的透光率为5%以下的耐热性树脂膜。

另外,对于本发明的树脂组合物而言,优选通过含有光产酸剂而赋予正型感光性。进而,从能够通过吸收可见光的整个区域而进一步赋予提高对比度的效果方面考虑,本发明的树脂组合物优选含有染料及/或颜料。

另外,本发明为下述树脂组合物,其含有(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体、(A3)酚醛树脂及/或聚羟基苯乙烯树脂、(B)热呈色性化合物、(C)光产酸剂、及(D)溶剂,相对于100重量份的(A1)成分,所述树脂组合物含有5重量份以上且50重量份以下的(A3)成分。

进而,本发明为下述具有正型感光性的树脂组合物,其含有(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂、(A3)酚醛树脂及/或聚羟基苯乙烯树脂、(B)热呈色性化合物、(C)光产酸剂、及(D)溶剂,相对于100重量份的(A2)成分,所述树脂组合物含有5重量份以上且50重量份以下的(A3)成分。

第2方式的发明为下述树脂组合物,以200℃~350℃的范围内的任一温度下的加热处理后的厚度成为3.0μm的方式形成树脂组合物膜时,所述树脂组合物能形成下述耐热性树脂膜:所述加热处理前的波长365nm~436nm内的各波长处的透光率为50%以上、所述加热处理后的波长365nm~436nm中的任一波长处的透光率为10%以下的耐热性树脂膜。

另外,从能够通过吸收可见光的整个区域而进一步赋予提高对比度的效果方面考虑,本发明的树脂组合物优选含有在340nm以上且小于436nm的波长范围内不具有最大吸收、而在436nm以上且750nm以下的波长范围内具有最大吸收的化合物。另外,本发明的树脂组合物优选为包含光产酸剂的具有正型感光性的树脂组合物。

另外,本发明为下述具有正型感光性的树脂组合物,其含有(A)碱溶性树脂、(I)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物、(C)光产酸剂、及(D)溶剂。

以下,对本发明进行详细说明。

首先对第1方式的发明进行详细说明。

本发明为下述树脂组合物,以200℃~350℃的范围内的任一温度下的加热处理后的厚度成为2.0μm的方式形成树脂组合物膜时,所述树脂组合物能形成下述耐热性树脂膜:所述加热处理前的波长365nm~436nm内的各波长处的透光率为50%以上、所述加热处理后的波长350nm~460nm内的各波长处的透光率为5%以下的耐热性树脂膜。此处所谓“耐热性树脂”,是指在通过加热处理进行固化后,200℃以上的高温下的脱气量少、耐热性优异的树脂。作为耐热性树脂,例如可举出聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体、聚苯并噁唑前体、具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂、环状烯烃聚合物、聚硅氧烷等,但并不限定于此。可以含有两种以上的这些树脂。所谓“能形成所述加热处理后的波长350nm~460nm内的各波长处的透光率为5%以下的耐热性树脂膜的树脂组合物”,是表示通过在200℃~350℃的范围内的任一温度下进行加热处理从而能够形成350nm~460nm内的各波长的透过率为5%以下的耐热性树脂膜的树脂组合物。包含这样的耐热性树脂膜的有机EL显示器等能够防止因光进入到装置驱动用TFT而导致的误动作、劣化、漏电流等,具有提高有机EL显示器等的可靠性的效果。另外,对于加热处理后的厚度不为2.0μm的耐热性树脂膜而言,只要按照朗伯定律将该耐热性树脂膜的厚度换算为2.0μm并求出透光率即可。

另外,本发明的树脂组合物优选通过含有光产酸剂而被赋予正型感光性。进而,对于本发明的树脂组合物而言,通过含有染料及/或颜料,从而能够吸收可见光的波长的整个区域,能够进一步赋予提高对比度的效果,是优选的。

另外,本发明为下述树脂组合物,其含有(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体、(A3)酚醛树脂及/或聚羟基苯乙烯树脂、(B)热呈色性化合物、(C)光产酸剂、及(D)溶剂,相对于100重量份的(A1)成分,所述树脂组合物含有5重量份以上且50重量份以下的(A3)成分。

进而,本发明为下述具有正型感光性的树脂组合物,其含有(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂、(A3)酚醛树脂及/或聚羟基苯乙烯树脂、(B)热呈色性化合物、(C)光产酸剂、及(D)溶剂,相对于100重量份的(A2)成分,所述树脂组合物含有5重量份以上且50重量份以下的(A3)成分。

本发明的树脂组合物含有(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体。

这些树脂在加热处理后,在200℃以上的高温下的脱气量少,耐热性优异,在形成有机发光装置、显示元件中使用的平坦化膜、绝缘层、隔壁的用途中显示出优异的特性。

对于本发明的(A1)成分而言,在为聚酰亚胺时具有酰亚胺环、在为聚苯并噁唑时具有苯并噁唑环即可,没有特别限定。另外,对于聚酰亚胺前体而言,只要具有通过脱水闭环而形成具有酰亚胺环的聚酰亚胺的结构即可,没有特别限定,对于聚苯并噁唑前体而言,也是只要具有通过脱水闭环而形成具有苯并噁唑环的聚苯并噁唑的结构即可,没有特别限定。另外,在本发明中,(A1)成分更优选为聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体,还更优选为以通式(1)表示的结构单元为主成分的化合物。

通式(1)中,R1及R2可以各自相同,也可以混合存在不同的基团,表示碳原子数为2以上的2~8价有机基团。碳原子数为2以上的2~8价有机基团可以是其中所含的-CH2-被-CO-、-COO-、-NH-、-NHCO-、-O-、-S-、-SO2-、-Si-或-Si(CH3)2-取代而成的基团。还可以是碳原子数为2以上的2~8价有机基团的氢原子被氟烷基、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氟原子、氯原子或-COOR1’取代而成的基团。R1,表示氢或碳原子数为1~20的烷基。R3、R4可以各自相同,也可以混合存在不同的基团,表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基。a及b各自表示0~4的整数,c及d各自表示0~2的整数。其中,a+b>0。

上述通式(1)表示具有羟基的聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体,通过具有该羟基,从而在碱性水溶液中的溶解性变得比不具有羟基的聚酰亚胺前体、聚苯并噁唑前体更好。

聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体为主链上具有酰胺键的树脂,通常由胺成分和酸成分构成。聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体通过利用加热处理、化学处理进行脱水闭环,从而形成上述聚酰亚胺或聚苯并噁唑。本发明中优选的结构单元的重复数优选为10~100000。作为聚酰亚胺前体,可举出聚酰胺酸酯、聚异酰亚胺等,优选为聚酰胺酸酯。作为聚苯并噁唑前体,可举出聚羟基酰胺、聚氨基酰胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺等,优选为聚羟基酰胺。从在碱性水溶液中的溶解性的观点考虑,聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体优选在酸残基或胺残基上具有OR5、SO3R5、CONR5R6、COOR5、SO2NR5R6等酸性基团或酸性基团衍生物,更优选具有羟基。此处,R5及R6表示氢原子、碳原子数为1~20的烃基或碳原子数为1~20的烃基的氢原子被其他原子取代而成的基团。需要说明的是,所谓酸性基团,是指R5或R6全部为氢原子的情况,所谓酸性基团衍生物,是指R5或R6中包含碳原子数为1~20的烃基或碳原子数为1~20的烃基的氢原子被其他原子取代而成的基团的情况。

本发明中,作为用于制造聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体的酸成分的优选结构,可举出下述那样的结构。另外,可举出利用1~4个碳原子数为1~20的烷基、氟烷基、烷氧基、酯基、硝基、氰基、氟原子、氯原子对上述结构中的部分氢原子进行取代而成的结构等。

其中,J表示直接连接键、-COO-、-CONH-、-CH2-、-C2H4-、-O-、-C3H6-、-SO2-、-S-、-Si(CH3)2-、-O-Si(CH3)2-O-、-C6H4-、-C6H4-O-C6H4-、-C6H4-C3H6-C6H4-或-C6H4-C3F6-C6H4-。

作为用于制造聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体的酸成分,可使用二羧酸、三羧酸、四羧酸。

作为二羧酸的优选例,可举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、二苯基醚二甲酸、双(羧基苯基)六氟丙烷、联苯二甲酸、二苯甲酮二甲酸、三苯基二甲酸等。

作为三羧酸的例子,可举出偏苯三甲酸、均苯三甲酸、二苯基醚三甲酸、联苯三甲酸等。

作为四羧酸的例子,可举出均苯四甲酸、3,3’,4,4’-联苯四甲酸、2,3,3’,4’-联苯四甲酸、2,2’,3,3’-联苯四甲酸、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸、2,2’,3,3’-二苯甲酮四甲酸、2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷、2,2-双(2,3-二羧基苯基)六氟丙烷、1,1-双(3,4-二羧基苯基)乙烷、1,1-双(2,3-二羧基苯基)乙烷、双(3,4-二羧基苯基)甲烷、双(2,3-二羧基苯基)甲烷、双(3,4-二羧基苯基)砜、双(3,4-二羧基苯基)醚、1,2,5,6-萘四甲酸、2,3,6,7-萘四甲酸、2,3,5,6-吡啶四甲酸、3,4,9,10-苝四甲酸等芳香族四羧酸、丁烷四甲酸、1,2,3,4-环戊烷四甲酸等脂肪族四羧酸等。

另外,更优选使用利用1~4个OR5、SO3R5、CONR5R6、COOR5、SO2NR5R6等酸性基团或酸性基团衍生物(优选为羟基、磺酸基、磺酰胺基、磺酸酯基)等对上文列举的二羧酸、三羧酸、四羧酸进行取代而得到的化合物。R5及R6表示氢原子或碳原子数为1~20的一价烃基。

这些酸可以直接或者以酸酐、活性酯的形式单独使用或组合两种以上使用。

另外,通过使用二甲基硅烷二邻苯二甲酸、1,3-双(邻苯二甲酸)四甲基二硅氧烷等含有硅原子的四羧酸,可以提高与基板的粘接性、对清洗等中使用的氧等离子体、UV臭氧处理的耐性。这些含有硅原子的四羧酸优选以全部酸成分的0.01~30摩尔%的量使用。

本发明中,作为用于制造聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体的胺成分的优选结构,可举出以下那样的结构。另外,可举出利用1~4个碳原子数为1~20的烷基、氟烷基、烷氧基、酯基、硝基、氰基、氟原子、氯原子对上述结构中的部分氢原子进行取代而成的结构等。

其中,J表示直接连接键、-CO-、-COO-、-CONH-、-CH2-、-C2H4-、-O-、-C3H6-、-C3F6-、-C13H8-、-SO2-、-S-、-Si(CH3)2-、-O-Si(CH3)2-O-、-C6H4-、-C6H4-O-C6H4-、-C6H4-C3H6-C6H4-或-C6H4-C3F6-C6H4-。R7~R9表示氢原子或碳原子数为1~20的一价烃基,优选为碳原子数为1~20的一价烷基。

作为用于制造聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体的胺成分,可以使用二胺。

作为二胺的优选例,可举出双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)砜、双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)甲烷(bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)methylene)、双(3-氨基-4-羟基苯基)醚、双(3-氨基-4-羟基)联苯、双(3-氨基-4-羟基苯基)芴等含有羟基的二胺、3,5-二氨基苯甲酸、3-羧基-4,4’-二氨基二苯基醚等含有羧基的二胺、3-磺酸-4,4’-二氨基二苯基醚等含有磺酸的二胺、二巯基苯二胺、3,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,4’-二氨基二苯基砜、4,4’-二氨基二苯基砜、3,4’-二氨基二苯基硫醚、4,4’-二氨基二苯基硫醚、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、联苯胺、间苯二胺、对苯二胺、1,5-萘二胺、2,6-萘二胺、双(4-氨基苯氧基苯基)砜、双(3-氨基苯氧基苯基)砜、双(4-氨基苯氧基)联苯、双{4-(4-氨基苯氧基)苯基}醚、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二乙基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二乙基-4,4’-二氨基联苯、2,2’,3,3’-四甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’,4,4’-四甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯、或它们的芳香族环的部分氢原子被烷基、卤原子取代而成的化合物、环己二胺、亚甲基双环己胺等脂肪族二胺等。

进而,这些二胺可以被甲基、乙基等碳原子数为1~10的烷基、三氟甲基等碳原子数为1~10的氟烷基、F、Cl、Br、I等基团取代。另外,上文中列举出的二胺优选具有OR5、SO3R5、CONR5R6、COOR5、SO2NR5R6等酸性基团或酸性基团衍生物,更优选具有羟基。R5及R6表示氢原子或碳原子数为1~20的一价烃基。

这些二胺可以直接或者以相应的二异氰酸酯化合物、三甲基甲硅烷基化二胺的形式单独使用或组合两种以上使用。在要求耐热性的用途中,优选以全部二胺的50摩尔%以上的量使用芳香族二胺。

另外,作为二胺成分,通过使用1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(4-苯胺基)四甲基二硅氧烷等含有硅原子的二胺,可以提高与基板的粘接性、对清洗等中使用的氧等离子体、UV臭氧处理的耐性。这些含有硅原子的二胺优选以全部二胺成分的1~30摩尔%的量使用。

本发明中,优选利用具有羟基、羧基、磺酸基或巯基的单胺、酸酐、酰氯或单羧酸对聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体的末端进行封端。这些化合物可以使用两种以上。通过在树脂末端具有上述基团,从而可以容易地将树脂在碱性水溶液中的溶解速度调节至优选的范围内。

作为这样的单胺的例子,可举出苯胺、萘胺、氨基吡啶等;具有酚式羟基的3-氨基-4,6-二羟基嘧啶、2-氨基苯酚、3-氨基苯酚、4-氨基苯酚、5-氨基-8-羟基喹啉、4-氨基-8-羟基喹啉、1-羟基-8-氨基萘、1-羟基-7-氨基萘、1-羟基-6-氨基萘、1-羟基-5-氨基萘、1-羟基-4-氨基萘、1-羟基-3-氨基萘、1-羟基-2-氨基萘、1-氨基-7-羟基萘、2-羟基-7-氨基萘、2-羟基-6-氨基萘、2-羟基-5-氨基萘、2-羟基-4-氨基萘、2-羟基-3-氨基萘、1-氨基-2-羟基萘等;具有羧基的1-羧基-8-氨基萘、1-羧基-7-氨基萘、1-羧基-6-氨基萘、1-羧基-5-氨基萘、1-羧基-4-氨基萘、1-羧基-3-氨基萘、1-羧基-2-氨基萘、1-氨基-7-羧基萘、2-羧基-7-氨基萘、2-羧基-6-氨基萘、2-羧基-5-氨基萘、2-羧基-4-氨基萘、2-羧基-3-氨基萘、1-氨基-2-羧基萘、2-氨基烟酸、4-氨基烟酸、5-氨基烟酸、6-氨基烟酸、4-氨基水杨酸、5-氨基水杨酸、6-氨基水杨酸、3-氨基-2-甲基苯甲酸、三聚氰酸一酰胺(ammelide)、2-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基苯甲酸、2-氨基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、4-氨基苯磺酸等;具有巯基的5-氨基-8-巯基喹啉、4-氨基-8-巯基喹啉、1-巯基-8-氨基萘、1-巯基-7-氨基萘、1-巯基-6-氨基萘、1-巯基-5-氨基萘、1-巯基-4-氨基萘、1-巯基-3-氨基萘、1-巯基-2-氨基萘、1-氨基-7-巯基萘、2-巯基-7-氨基萘、2-巯基-6-氨基萘、2-巯基-5-氨基萘、2-巯基-4-氨基萘、2-巯基-3-氨基萘、1-氨基-2-巯基萘、3-氨基-4,6-二巯基嘧啶、2-氨基苯硫酚、3-氨基苯硫酚、4-氨基苯硫酚等。

上述化合物中,作为优选的例子,可举出5-氨基-8-羟基喹啉、1-羟基-7-氨基萘、1-羟基-6-氨基萘、1-羟基-5-氨基萘、1-羟基-4-氨基萘、2-羟基-7-氨基萘、2-羟基-6-氨基萘、2-羟基-5-氨基萘、1-羧基-7-氨基萘、1-羧基-6-氨基萘、1-羧基-5-氨基萘、2-羧基-7-氨基萘、2-羧基-6-氨基萘、2-羧基-5-氨基萘、2-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基苯甲酸、4-氨基水杨酸、5-氨基水杨酸、6-氨基水杨酸、2-氨基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、4-氨基苯磺酸、3-氨基-4,6-二羟基嘧啶、2-氨基苯酚、3-氨基苯酚、4-氨基苯酚、2-氨基苯硫酚、3-氨基苯硫酚、4-氨基苯硫酚等。这些单胺可以单独使用或组合两种以上使用。

作为这样的酸酐、酰氯、单羧酸的例子,可举出邻苯二甲酸酐、马来酸酐、纳迪克酸酐、环己烷二甲酸酐、3-羟基邻苯二甲酸酐等酸酐、2-羧基苯酚、3-羧基苯酚、4-羧基苯酚、2-羧基苯硫酚、3-羧基苯硫酚、4-羧基苯硫酚、1-羟基-8-羧基萘、1-羟基-7-羧基萘、1-羟基-6-羧基萘、1-羟基-5-羧基萘、1-羟基-4-羧基萘、1-羟基-3-羧基萘、1-羟基-2-羧基萘、1-巯基-8-羧基萘、1-巯基-7-羧基萘、1-巯基-6-羧基萘、1-巯基-5-羧基萘、1-巯基-4-羧基萘、1-巯基-3-羧基萘、1-巯基-2-羧基萘、2-羧基苯磺酸、3-羧基苯磺酸、4-羧基苯磺酸等单羧酸类及它们的羧基发生酰氯化而得的单酰氯化合物、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、马来酸、环己烷二甲酸、3-羟基邻苯二甲酸、5-降冰片烯-2,3-二甲酸、1,2-二羧基萘、1,3-二羧基萘、1,4-二羧基萘、1,5-二羧基萘、1,6-二羧基萘、1,7-二羧基萘、1,8-二羧基萘、2,3-二羧基萘、2,6-二羧基萘、2,7-二羧基萘等二羧酸类的仅1个羧基发生酰氯化而得的单酰氯化合物、或者通过单酰氯化合物与N-羟基苯并三唑、N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二羧基酰亚胺的反应而得到的活性酯化合物等。

上述化合物中,作为优选的例子,可举出邻苯二甲酸酐、马来酸酐、纳迪克酸酐、环己烷二甲酸酐、3-羟基邻苯二甲酸酐等酸酐、3-羧基苯酚、4-羧基苯酚、3-羧基苯硫酚、4-羧基苯硫酚、1-羟基-7-羧基萘、1-羟基-6-羧基萘、1-羟基-5-羧基萘、1-巯基-7-羧基萘、1-巯基-6-羧基萘、1-巯基-5-羧基萘、3-羧基苯磺酸、4-羧基苯磺酸等单羧酸类及它们的羧基发生酰氯化而得的单酰氯化合物、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、马来酸、环己烷二甲酸、1,5-二羧基萘、1,6-二羧基萘、1,7-二羧基萘、2,6-二羧基萘等二羧酸类的仅单个羧基发生酰氯化而得的单酰氯化合物、通过单酰氯化合物与N-羟基苯并三唑、N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二羧基酰亚胺的反应而得到的活性酯化合物等。这些单胺可以单独使用或组合两种以上使用。

上述单胺、酸酐、酰氯、单羧酸等封端剂的含量优选在酸成分单体或二胺成分单体的投入摩尔数的0.1~70摩尔%的范围内,更优选为5~50摩尔%。通过使其在上述范围内,从而可以得到涂布树脂组合物时的溶液的粘性适度且具有优异的膜物性的树脂组合物。

另外,树脂末端可以具有聚合性官能团。作为聚合性官能团的例子,可举出烯键式不饱和键合基团、乙炔基、羟甲基、烷氧基甲基等。

导入至树脂中的封端剂可以利用以下方法容易地检测。例如,将导入有封端剂的树脂溶解于酸性溶液中,分解成作为树脂的构成单元的胺成分和酸成分,对其进行气相色谱(GC)、NMR测定,由此可以容易地检测到封端剂。除此之外,可以直接通过热分解气相色谱(PGC)、红外光谱及13CNMR光谱测定对导入有封端剂的树脂进行检测。

为了合成本发明中优选使用的聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体而使用的反应溶剂没有特别限定,只要能够合成该聚合物即可,例如,可举出N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等极性的非质子性溶剂;四氢呋喃、二氧杂环己烷、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇乙基甲基醚等二醇醚类;丙酮、甲基乙基酮、二异丁基酮、二丙酮醇等酮类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二醇醚乙酸酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯等酯类;乳酸乙酯、乳酸甲酯、二丙酮醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇等醇类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类等。这些溶剂可以含有两种以上。相对于具有氨基的化合物和具有酸酐基的化合物的合计100重量份而言,溶剂的含量优选为100~2000重量份。

本发明的树脂组合物含有(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂。所谓具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,是具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构、即Cardo结构的树脂。通常的Cardo结构为在芴环上键合有苯环的结构。

作为在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的具体例,可举出芴骨架、双酚芴骨架、双氨基苯基芴骨架、具有环氧基的芴骨架、具有丙烯酰基的芴骨架等。

具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂是具有该Cardo结构的骨架通过键合于其上的官能团之间的反应等进行聚合而形成的。对于具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂而言,其具有通过一个元素将主链与体积大的侧链连接而成的结构(Cardo结构),并在与主链大致垂直的方向上具有环状结构。

作为具有Cardo结构的单体的具体例,可举出双(环氧丙氧基苯基)芴型环氧树脂、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等含有Cardo结构的双酚类、9,9-双(氰基甲基)芴等9,9-双(氰基烷基)芴类、9,9-双(3-氨基丙基)芴等9,9-双(氨基烷基)芴类等。

具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂是将具有Cardo结构的单体聚合而得到的聚合物,但也可以是与其他可共聚单体形成的共聚物。

作为上述单体的聚合方法,可以使用通常的方法,例如,可举出开环聚合法、加成聚合法等。

此外,本发明的树脂组合物可以含有环状烯烃聚合物。作为能够在本发明中使用的环状烯烃聚合物,可举出具有环状结构(脂环或芳香环)和碳-碳双键的环状烯烃单体的均聚物或共聚物。环状烯烃聚合物可以具有环状烯烃单体以外的单体。

作为用于构成环状烯烃聚合物的单体,可举出具有质子性极性基团的环状烯烃单体、具有非质子性的极性基团的环状烯烃单体、不具有极性基团的环状烯烃单体、及环状烯烃以外的单体等。需要说明的是,环状烯烃以外的单体可以具有质子性极性基团或除此之外的极性基团,也可以不具有极性基团。

作为具有质子性极性基团的环状烯烃单体的具体例,可举出5-羟基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-羟基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基甲基-5-羟基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-exo(外型)-6-endo(内型)-二羟基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、8-羟基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-羟基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-exo-9-endo-二羟基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯等含有羧基的环状烯烃;5-(4-羟基苯基)双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-(4-羟基苯基)双环[2.2.1]庚-2-烯、8-(4-羟基苯基)四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-(4-羟基苯基)四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯等含有羟基的环状烯烃等。这些单体可以各自单独使用,也可以组合两种以上使用。

作为具有非质子性的极性基团的环状烯烃单体的具体例,可举出5-乙酰氧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-甲氧基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、8-乙酰氧基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-乙氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-正丙氧基羰基四环[4.4.0.112,5.17,10]十二碳-3-烯、8-异丙氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-正丁氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-甲氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-乙氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-正丙氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-异丙氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-正丁氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-(2,2,2-三氟乙氧基羰基)四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-(2,2,2-三氟乙氧基羰基)四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯等具有酯基的环状烯烃;N-苯基-(5-降冰片烯-2,3-二羧基酰亚胺)等具有N-取代酰亚胺基的环状烯烃;8-氰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-氰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、5-氰基双环[2.2.1]庚-2-烯等具有氰基的环状烯烃;8-氯四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-氯四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯等具有卤原子的环状烯烃。这些单体可以各自单独使用,也可以组合两种以上使用。

作为不具有极性基团的环状烯烃单体的具体例,可举出双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-丁基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-亚乙基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-亚甲基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙烯基-双环[2.2.1]庚-2-烯、三环[4.3.0.12,5]癸-3,7-二烯、四环[8.4.0.111,14.03,7]十五碳-3,5,7,12,11-五烯、四环[4.4.0.12,5.17,10]癸-3-烯、8-甲基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-乙基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-亚甲基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-亚乙基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-乙烯基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-丙烯基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、五环[6.5.1.13,6.02,7.09,13]十五碳-3,10-二烯、环戊烯、环戊二烯、1,4-亚甲基(methano)-1,4,4a,5,10,10a-六氢蒽、8-苯基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、四环[9.2.1.02,10.03,8]十四碳-3,5,7,12-四烯、五环[7.4.0.13,6.110,13.02,7]十五碳-4,11-二烯、五环[9.2.1.14,7.02,10.03,8]十五碳-5,12-二烯等。这些单体可以各自单独使用,也可以组合两种以上使用。

作为环状烯烃以外的单体的具体例,可举出乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯、1-二十烯等碳原子数为2~20的α-烯烃;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯、1,7-辛二烯等非共轭二烯等链状烯烃。这些单体可以各自单独使用,也可以组合两种以上使用。

作为使用上述单体聚合得到环状烯烃聚合物的方法,可以使用通常的方法。例如,可举出开环聚合法、加成聚合法等。

作为此时使用的聚合催化剂,例如可优选使用钼、钌、锇等的金属络合物。这些聚合催化剂可以各自单独使用或组合两种以上使用。

将各单体聚合而得到的环状烯烃聚合物的加氢通常使用加氢催化剂来进行。作为加氢催化剂,例如,可以使用在烯烃化合物的加氢时通常使用的催化剂。具体而言,可利用齐格勒型的均相系催化剂、贵金属络合物催化剂及负载型贵金属系催化剂等。

这些加氢催化剂中,从不发生官能团改性等副反应、能够对聚合物中的碳-碳不饱和键选择性地加氢的方面考虑,优选为铑、钌等的贵金属络合物催化剂,特别优选为配位有供电子性高的含氮杂环式卡宾(carbene)化合物或膦类的钌催化剂。

此外,本发明的树脂组合物可以含有聚硅氧烷。作为可以在本发明中使用的聚硅氧烷,可举出通过对至少1种有机硅烷进行水解缩合而得到的聚硅氧烷。

作为有机硅烷的具体例,可举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四乙酰氧基硅烷、四苯氧基硅烷等四官能性硅烷;甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三异丙氧基硅烷、甲基三正丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、乙基三正丁氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、对羟基苯基三甲氧基硅烷、1-(对羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷、2-(对羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷、4-羟基-5-(对羟基苯基羰基氧基)戊基三甲氧基硅烷、三氟甲基三甲氧基硅烷、三氟甲基三乙氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷、〔(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基〕丙基三甲氧基硅烷、〔(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基〕丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-三甲氧基甲硅烷基丙基琥珀酸、1-萘基三甲氧基硅烷、1-萘基三乙氧基硅烷、1-萘基三正丙氧基硅烷、2-萘基三甲氧基硅烷、1-蒽基三甲氧基硅烷、9-蒽基三甲氧基硅烷、9-菲基三甲氧基硅烷、9-芴基三甲氧基硅烷、2-芴基三甲氧基硅烷、1-芘基三甲氧基硅烷、2-茚基三甲氧基硅烷、5-苊基三甲氧基硅烷等3官能性硅烷;二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二正丁基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷、二(1-萘基)二甲氧基硅烷、二(1-萘基)二乙氧基硅烷等2官能性硅烷;三甲基甲氧基硅烷、三正丁基乙氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)二甲基甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)二甲基乙氧基硅烷等单官能性硅烷。这些有机硅烷可以使用两种以上。

另外,作为有机硅烷低聚物的具体例,可举出扶桑化学工业株式会社制硅酸甲酯51(n:平均为4)、多摩化学工业株式会社制M硅酸酯51(n:平均为3~5)、硅酸酯40(n:平均为4~6)、硅酸酯45(n:平均为6~8)、Colcoat株式会社制硅酸甲酯51(n:平均为4)、硅酸甲酯53A(n:平均为7)、硅酸乙酯40(n:平均为5)等,可以从各公司购入。这些化合物可以使用两种以上。

聚硅氧烷中的来自有机硅烷的Si原子的含量可如下求出,即,利用1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR、IR、TOF-MS等确定作为原料的有机硅烷的结构,根据IR光谱的来自Si-C键的峰与来自Si-O键的峰的积分比求出。

聚硅氧烷的重均分子量(Mw)没有特别限定,但若按照利用GPC(凝胶渗透色谱)测定的聚乙烯换算计为1,000以上,则涂膜性提高,故优选。另一方面,从在显影液中的溶解性的观点考虑,优选为100,000以下,更优选为50,000以下。

本发明中的聚硅氧烷是通过将上述有机硅烷等的单体、低聚物水解并使其部分缩合而合成的。此处,所谓部分缩合,是指在得到的聚硅氧烷中残存部分Si-OH,并不是将水解物的全部Si-OH缩合。水解及部分缩合可使用通常的方法。例如,可举出向有机硅烷混合物中添加溶剂、水、根据需要添加的催化剂并于50~150℃加热搅拌0.5~100小时左右的方法等。在搅拌中,可根据需要通过蒸馏将水解副产物(甲醇等醇)、缩合副产物(水)蒸馏除去。

对催化剂没有特别限制,优选使用酸催化剂、碱催化剂。作为酸催化剂的具体例,可举出盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、磷酸、乙酸、三氟乙酸、甲酸、多元羧酸或其酐、离子交换树脂等。作为碱催化剂的具体例,可举出三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、二乙胺、三乙醇胺、二乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾、具有氨基的烷氧基硅烷、离子交换树脂等。

另外,从感光性树脂组合物的贮存稳定性的观点考虑,优选在水解、部分缩合后的聚硅氧烷溶液中不含上述催化剂,可根据需要除去催化剂。除去的方法没有特别限制,从操作的简便性和除去性方面考虑,优选为水清洗及/或利用离子交换树脂进行的处理。水清洗是指下述方法:利用合适的疏水性溶剂对聚硅氧烷溶液进行稀释,然后用水清洗数次,利用蒸发器等对得到的有机层进行浓缩。利用离子交换树脂进行的处理是使聚硅氧烷溶液与合适的离子交换树脂接触的方法。

本发明的树脂组合物含有(A3)酚醛树脂及/或聚羟基苯乙烯树脂。有机EL显示器的绝缘层、平坦化膜优选吸收作为紫外光及可见光短波长区域的波长为350nm~460nm的光(认为该波长范围内的光会大大助长因光进入装置驱动用TFT而导致的劣化、误动作、漏电流的发生)。为了形成具有这样效果的绝缘层、平坦化膜,可以考虑使用包含最大吸收波长在350nm~460nm的范围内的化合物的树脂组合物。然而,在仅使用包含最大吸收波长在350nm~460nm的范围内的化合物的树脂组合物的情况下,其吸收与高压汞灯的曝光波长即g线(436nm)、h线(405nm)、i线(365nm)重叠,因此,在曝光时难以使光到达树脂膜的底部而进行感光。与此相对,通过使用本发明的(A3)酚醛树脂及/或聚羟基苯乙烯树脂,从而在进行加热处理前的感光性树脂膜的状态下,能使曝光中使用的波长的光透过,而在曝光后进行了加热处理的耐热性树脂膜的状态下,热处理时因空气中氧的存在而发生热氧化反应并呈色,尤其能够大量吸收作为紫外光及可见光短波长区域的波长为350nm~400nm的光。通过使用这样的耐热性树脂膜作为显示装置的绝缘层、平坦化膜,能够抑制因光进入驱动用TFT而导致的劣化、误动作、漏电流的发生。

作为能够在本发明中使用的酚醛树脂,有NOVOLAC树脂、RESOL树脂,可以通过利用甲醛等醛类对各种酚类中的一种或多种酚类的混合物进行缩聚而得到。

作为构成NOVOLAC树脂及RESOL树脂的酚类,例如可举出苯酚、对甲酚、间甲酚、邻甲酚、2,3-二甲基苯酚、2,4-二甲基苯酚、2,5-二甲基苯酚、2,6-二甲基苯酚、3,4-二甲基苯酚、3,5-二甲基苯酚、2,3,4-三甲基苯酚、2,3,5-三甲基苯酚、3,4,5-三甲基苯酚、2,4,5-三甲基苯酚、亚甲基双酚(methylenebisphenol)、亚甲基双对甲酚、间苯二酚、儿茶酚、2-甲基间苯二酚、4-甲基间苯二酚、邻氯苯酚、间氯苯酚、对氯苯酚、2,3-二氯苯酚、邻甲氧基苯酚、对甲氧基苯酚、对丁氧基苯酚、邻乙基苯酚、间乙基苯酚、对乙基苯酚、2,3-二乙基苯酚、2,5-二乙基苯酚、对异丙基苯酚、α-萘酚、β-萘酚等,它们可以单独使用或以多种的混合物的形式使用。

另外,作为醛类,除甲醛外还可举出多聚甲醛(paraformaldehyde)、乙醛、苯甲醛、羟基苯甲醛、氯乙醛等,它们可以单独使用或以多种的混合物的形式使用。

另外,本发明中使用的酚醛树脂可以是利用1~4个碳原子数为1~20的烷基、氟烷基、烷氧基、烷氧基甲基、羟甲基、酯基、硝基、氰基、氟原子或氯原子对附加在芳香族环上的部分氢原子进行取代而得的结构等。

对于本发明中使用的酚醛树脂的优选重均分子量而言,使用凝胶渗透色谱法(GPC)并以聚苯乙烯换算计为2,000~50,000、优选为3,000~30,000的范围。分子量为2,000以上时,图案形状、分辨率、显影性、耐热性优异,分子量为50,000以下时,能够保持充分的敏感度。

作为能够在本发明中使用的聚羟基苯乙烯树脂,例如,可举出:利用已知的方法将一种或两种以上的对羟基苯乙烯、间羟基苯乙烯、邻羟基苯乙烯、对异丙烯基苯酚、间异丙烯基苯酚、邻异丙烯基苯酚等具有酚式羟基的芳香族乙烯基化合物进行聚合而得到的聚合物或共聚物;及利用已知的方法使烷氧基与下述结构进行加成反应而得到的聚合物或共聚物,所述结构为利用已知的方法将一种或两种以上的苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物进行聚合而得到的聚合物或共聚物的一部分。

具有酚式羟基的芳香族乙烯基化合物优选使用对羟基苯乙烯及/或间羟基苯乙烯,芳香族乙烯基化合物优选使用苯乙烯。

另外,本发明中使用的聚羟基苯乙烯树脂可以为利用1~4个碳原子数为1~20的烷基、氟烷基、烷氧基、烷氧基甲基、羟甲基、酯基、硝基、氰基、氟原子或氯原子对附加在芳香族环上的部分氢原子进行取代而得的结构等。

对于本发明中使用的聚羟基苯乙烯树脂的优选重均分子量而言,使用凝胶渗透色谱法(GPC)并以聚苯乙烯换算计优选为3,000~60,000的范围,更优选为3,000~25,000的范围。分子量为3,000以上时,图案形状、分辨率、显影性、耐热性优异,分子量为60,000以下时,能够保持充分的敏感度。

本发明中,相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,(A3)成分的含量为5~50重量份,特别优选为10~40重量份。(A3)成分的含量为5重量份以上时,能够降低固化膜在紫外可见光区域的透过率。另外,为50重量份以下时,能够维持固化膜的耐热性、强度,能够减少吸水率、显影时产生的浮渣(scum)。

本发明中,所谓加热处理,是表示在200℃~350℃的范围内的任一温度下进行加热,更优选为230℃以上。通过于230℃以上进行加热处理,从而使固化膜的耐热性、强度增大,并且促进热氧化反应,使透过率降低。

本发明的树脂组合物含有(B)热呈色性化合物。(B)热呈色性化合物是通过加热处理而进行呈色并在350nm以上且700nm以下具有最大吸收的热呈色性化合物,更优选为通过加热处理而进行呈色并在350nm以上且500nm以下具有最大吸收的热呈色性化合物。通过使用(A3)成分和(B)热呈色性化合物,能够在加热处理后大幅降低350nm~460nm的透过率。

本发明的(B)成分优选为在比120℃高的温度下进行呈色的化合物,更优选为在比180℃高的温度下进行呈色的热呈色性化合物。热呈色性化合物的呈色温度越高,则在高温条件下的耐热性越优异,并且由长时间的紫外光及可见光的照射而导致的褪色少,耐光性优异。

本发明的(B)成分可以为通常的热敏色素或压敏色素,也可以为其他化合物。作为上述热呈色性化合物,可举出:通过加热处理时体系中共存的酸性基团的作用而使其化学结构、电荷状态发生变化从而进行呈色的化合物;或者通过空气中的氧的存在而发生热氧化反应等从而进行呈色的化合物等。作为热呈色性化合物的骨架结构,可举出三芳基甲烷骨架、二芳基甲烷骨架、荧烷骨架、双内酯骨架、苯酞骨架、呫吨骨架、罗丹明内酰胺骨架、芴骨架、吩噻嗪骨架、吩噁嗪骨架、螺吡喃骨架等。具体而言,可举出4,4’,4”-三(二甲基氨基)三苯基甲烷、4,4’,4”-三(二乙基氨基)-2,2’,2”-三甲基三苯基甲烷、2,4’,4”-亚甲基三苯酚、4,4’,4”-亚甲基三苯酚、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双(苯胺)、4,4’-[(4-氨基苯基)亚甲基]双酚、4,4’-[(4-氨基苯基)亚甲基]双[3,5-二甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[2,3,6-三甲基苯酚]、4-[双(4-羟基苯基)甲基]-2-甲氧基苯酚、4,4’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[2-甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[2-甲基苯酚]、4-[双(4-羟基苯基)甲基]-2-乙氧基苯酚、4,4’-[(3-羟基苯基)亚甲基]双[2,6-二甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[2,6-二甲基苯酚]、2,2’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[3,5-二甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2,6-二甲基苯酚]、2,2’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[2,3,5-三甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[2,3,6-三甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基-5-甲基苯酚]、4,4’-[(3-羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基-5-甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基-5-甲基苯酚]、4,4’-[(3-甲氧基-4-羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基-5-甲基苯酚]、4,4’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[2-甲基苯酚]、4,4’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[2,6-二甲基苯酚]、4,4’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[2,3,6-三甲基苯酚]、4-[双(3-环己基-4-羟基-6-甲基苯基)甲基]-1,2-苯二醇、4,4’,4”,4”’-(1,2-联二亚甲基)四苯酚、4,4’,4”,4”’-(1,2-联二亚甲基)四[2-甲基苯酚]、4,4’,4”,4”’-(1,2-联二亚甲基)四[2,6-二甲基苯酚]、4,4’,4”,4”’-(1,4-亚苯基二亚甲基)四苯酚(4,4’,4”,4”’-(1,4-phenylene dimethylidyne)tetrakisphenol)、4,4’,4”,4”’-(1,4-亚苯基二亚甲基)四(2,6-二甲基苯酚)、4,4’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[3-甲基苯酚]、2,2’-[(3-羟基苯基)亚甲基]双[3,5-二甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2,5-二甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2,6-二甲基苯酚]、2,2’-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[3,5-二甲基苯酚]、2,2’-[(3-羟基-4-甲氧基苯基)亚甲基]双[3,5-二甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[2-甲基乙基苯酚]、4,4’-[(3-羟基苯基)亚甲基]双[2-甲基乙基苯酚]、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[2-甲基乙基苯酚]、2,2’-[(3-羟基苯基)亚甲基]双[3,5,6-三甲基苯酚]、2,2’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[3,5,6-三甲基苯酚]、2,2’-[(4-羟基-3-乙氧基苯基)亚甲基]双[3,5-二甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2-(甲基乙基)苯酚]、4,4’-[(3-羟基-4-甲氧基苯基)亚甲基]双[2-(甲基乙基)苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2-(甲基乙基)苯酚]、2,2’-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[3,5,6-三甲基苯酚]、2,2’-[(3-羟基-4-甲氧基苯基)亚甲基]双[3,5,6-三甲基苯酚]、2,2’-[(4-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[3,5,6-三甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-乙氧基苯基)亚甲基]双[2-(甲基乙基)苯酚]、2,2’-[(4-羟基-3-乙氧基苯基)亚甲基]双[3,5,6-三甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-乙氧基苯基)亚甲基]双[2,3,6-三甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2-(1,1-二甲基乙基)-5-甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基苯酚]、4,4’-[(3-羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基苯酚]、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基苯酚]、4,4’-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2-环己基苯酚]、4,4’-[(3-羟基-4-甲氧基苯基)亚甲基]双[2-环己基苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-乙氧基苯基)亚甲基]双[2-(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-乙氧基苯基)亚甲基]双[2-环己基-5-甲基苯酚]、4,4’,4”-亚甲基三[2-环己基-5-甲基苯酚]、2,2’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[3,5-二甲基苯酚]、4,4’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[2-(甲基乙基)苯酚]、2,2’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[3,5,6-三甲基苯酚]、4,4’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基苯酚]、3,3’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[5-甲基苯-1,2-二醇]、4,4’-[4-[[双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)甲基]苯基]亚甲基]双[1,3-苯二醇]、4,4’-亚甲基双[2-[二(4-羟基-3-甲基苯基)]甲基]苯酚、4,4’-亚甲基双[2-[二(4-羟基-2,5-二甲基苯基)]甲基]苯酚、4,4’-亚甲基双[2-[二(4-羟基-3,5-二甲基苯基)]甲基]苯酚、4,4’-亚甲基双[2-[二(3-环己基-4-羟基-6-甲基苯基)]甲基]苯酚、4,4’-(3,5-二甲基-4-羟基苯基亚甲基)-双(2,6-二甲基苯酚)、3,3-双(对二甲基氨基苯基)-6-二甲基氨基苯酞、3,6-双(二甲基氨基)荧烷-γ-(4’-硝基)-氨基内酰胺、2-(2-氯苯胺基)-6-二乙基氨基荧烷、2-(2-氯苯胺基)-6-二丁基氨基荧烷、2-N,N-二苄基氨基-6-二乙基氨基荧烷、6-二乙基氨基-苯并[a]-荧烷、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-双(咪唑)、1,3-二甲基-6-二乙基氨基荧烷、2-苯胺基-3-甲基-6-二丁基氨基荧烷、3,7-双(二甲基氨基)-10-苯甲酰基吩噻嗪、3-二乙基氨基-6-氯-7-(β-乙氧基乙基氨基)荧烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-三乙基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-环己基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷等。

上述化合物中,优选为通式(2)或(3)表示的具有三芳基甲烷骨架的含羟基化合物。

R10~R25可以相同也可以不同,表示选自氢原子、碳原子数为1~12的烃基、碳原子数为3~8的环状脂肪族基团、具有碳原子数为6~15的芳香族环的烃基、碳原子数为1~4的烷氧基中的一价基团。r为0或1,优选为0。s为0~3的整数,优选为1。e1~e23为0~4的整数,e1+e2+e3>0,e10+e11+e12+e13>0。

具体而言,2,4’,4”-亚甲基三苯酚、4,4’,4”-亚甲基三苯酚、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双(苯胺)、4,4’-[(4-氨基苯基)亚甲基]双酚、4,4’-[(4-氨基苯基)亚甲基]双[3,5-二甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[2,3,6-三甲基苯酚]、4-[双(4-羟基苯基)甲基]-2-甲氧基苯酚、4,4’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[2-甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[2-甲基苯酚]、4-[双(4-羟基苯基)甲基]-2-乙氧基苯酚、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[2,6-二甲基苯酚]、2,2’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[3,5-二甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2,6-二甲基苯酚]、2,2’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[2,3,5-三甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[2,3,6-三甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基-5-甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基-5-甲基苯酚]、4,4’-[(3-甲氧基-4-羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基-5-甲基苯酚]、4,4’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[2-甲基苯酚]、4,4’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[2,6-二甲基苯酚]、4,4’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[2,3,6-三甲基苯酚]、4-[双(3-环己基-4-羟基-6-甲基苯基)甲基]-1,2-苯二醇、4,4’,4”,4”’-(1,2-联二亚甲基)四苯酚、4,4’,4”,4”’-(1,2-联二亚甲基)四[2-甲基苯酚]、4,4’,4”,4”’-(1,2-联二亚甲基)四[2,6-二甲基苯酚]、4,4’,4”,4”’-(1,4-亚苯基二亚甲基)四苯酚、4,4’,4”,4”’-(1,4-亚苯基二亚甲基)四(2,6-二甲基苯酚)、4,4’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[3-甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2,5-二甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2,6-二甲基苯酚]、2,2’-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[3,5-二甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[2-甲基乙基苯酚]、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[2-甲基乙基苯酚]、2,2’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[3,5,6-三甲基苯酚]、2,2’-[(4-羟基-3-乙氧基苯基)亚甲基]双[3,5-二甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2-(甲基乙基)苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2-(甲基乙基)苯酚]、2,2’-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[3,5,6-三甲基苯酚]、2,2’-[(4-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[3,5,6-三甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-乙氧基苯基)亚甲基]双[2-(甲基乙基)苯酚]、2,2’-[(4-羟基-3-乙氧基苯基)亚甲基]双[3,5,6-三甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-乙氧基苯基)亚甲基]双[2,3,6-三甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2-(1,1-二甲基乙基)-5-甲基苯酚]、4,4’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基苯酚]、4,4’-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基苯酚]、4,4’-[(2-羟基-3-甲氧基苯基)亚甲基]双[2-环己基苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-乙氧基苯基)亚甲基]双[2-(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯酚]、4,4’-[(4-羟基-3-乙氧基苯基)亚甲基]双[2-环己基-5-甲基苯酚]、4,4’,4”-亚甲基三[2-环己基-5-甲基苯酚]、2,2’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[3,5-二甲基苯酚]、4,4’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[2-(甲基乙基)苯酚]、2,2’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[3,5,6-三甲基苯酚]、4,4’-[(3,4-二羟基苯基)亚甲基]双[2-环己基苯酚]、3,3’-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[5-甲基苯-1,2-二醇]、4,4’-[4-[[双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)甲基]苯基]亚甲基]双[1,3-苯二醇]、4,4’-亚甲基双[2-[二(4-羟基-3-甲基苯基)]甲基]苯酚、4,4’-亚甲基双[2-[二(4-羟基-2,5-二甲基苯基)]甲基]苯酚、4,4’-亚甲基双[2-[二(4-羟基-3,5-二甲基苯基)]甲基]苯酚、4,4’-亚甲基双[2-[二(3-环己基-4-羟基-6-甲基苯基)]甲基]苯酚、4,4’-(3,5-二甲基-4-羟基苯基亚甲基)-双(2,6-二甲基苯酚)等具有三芳基甲烷骨架的含羟基化合物是特别优选的,这是因为它们的热呈色温度高、耐热性优异。它们可以单独使用或混合使用。需要说明的是,对于具有三芳基甲烷骨架的含羟基化合物而言,可以使二叠氮基萘醌的磺酸与该化合物进行酯键键合,以醌二叠氮化合物的形式使用。

相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,本发明中使用的(B)热呈色性化合物的使用量优选为5~80重量份,特别优选使用10~60重量份。(B)成分的使用量为5重量份以上时,能够使固化膜在紫外可见光区域的透过率降低。另外,为80重量份以下时,能够维持固化膜的耐热性、强度,降低吸水率。

本发明的树脂组合物含有(C)光产酸剂。作为(C)光产酸剂,可举出醌二叠氮化合物、锍盐、鏻盐、重氮鎓盐、碘鎓盐等。

作为醌二叠氮化合物,可举出将二叠氮基醌的磺酸与多羟基化合物或多氨基化合物进行酯键键合而得到的化合物、将二叠氮基醌的磺酸与多羟基化合物进行磺酰胺键键合而得到的化合物、将二叠氮基醌的磺酸与多羟基多氨基化合物进行酯键键合及/或磺酰胺键键合而得到的化合物等。优选这些多羟基化合物、多氨基化合物的全部官能团的50摩尔%以上被醌二叠氮基取代。通过使用50摩尔%以上被取代的醌二叠氮化合物,从而醌二叠氮化合物对碱性水溶液的亲和性降低,使未曝光部的树脂组合物在碱性水溶液中的溶解性大幅降低,并且,通过曝光使得醌二叠氮磺酰基转变为茚羧酸,可得到曝光部的树脂组合物在碱性水溶液中的大溶解速度,结果,能够增大组合物的曝光部与未曝光部的溶解速度比,得到高分辨率的图案。通过使用这样的醌二叠氮化合物,可以得到对通常的汞灯的i线(365nm)、h线(405nm)、g线(436nm)具有感光性的正型感光性树脂组合物。另外,光产酸剂可以单独使用,也可以组合两种以上使用,能够获得高敏感度的感光性树脂组合物。

本发明中,二叠氮基醌优选使用二叠氮基萘醌-5-磺酰基(5-naphthoquinonediazidesulfonyl)、二叠氮基萘醌-4-磺酰基(4-naphthoquinonediazidesul fonyl)中的任意。二叠氮基萘醌-5-磺酰基酯化合物的吸收延伸至汞灯的g线区域,适合于g线曝光及全波长曝光。二叠氮基萘醌-4-磺酰基酯化合物在汞灯的i线区域具有吸收,适合于i线曝光。本发明中,优选根据进行曝光的波长选择二叠氮基萘醌-4-磺酰基酯化合物或二叠氮基萘醌-5-磺酰基酯化合物。另外,可以得到在同一分子中并用二叠氮基萘醌-4-磺酰基、二叠氮基萘醌-5-磺酰基而成的二叠氮基萘醌磺酰基酯化合物,也可以并用二叠氮基萘醌-4-磺酰基酯化合物和二叠氮基萘醌-5-磺酰基酯化合物。

从利用热处理而得到的膜的耐热性、机械特性、粘接性的方面考虑,醌二叠氮化合物的分子量优选为300以上,更优选为350以上,优选为3000以下,更优选为1500以下。

另外,相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,醌二叠氮化合物的含量优选为1重量份以上,更优选为3重量份以上,优选为100重量份以下,更优选为80重量份以下。为1~100重量份时,能够维持热处理后的膜的耐热性、耐化学药品性、机械特性,并且还能够赋予感光性。

需要说明的是,在含有醌二叠氮化合物作为(B)热呈色性化合物的情况下,该化合物也作为(C)光产酸剂而发挥作用。在该情况下,相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,醌二叠氮化合物的含量优选为5重量份以上,更优选为10重量份以上,优选为100重量份以下,更优选为80重量份以下。为5~100重量份时,能够维持热处理后的膜的耐热性、耐化学药品性、机械特性,并且还能够降低热处理后的膜的透过率,能够进一步赋予感光性。

光产酸剂中的锍盐、鏻盐、重氮鎓盐是优选的,这是因为它们将通过曝光而产生的酸成分适度地稳定化。其中优选为锍盐。

从高敏感度化的观点考虑,相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,锍盐、鏻盐、重氮鎓盐的含量优选为0.5~20重量份的范围。进而还可以根据需要含有敏化剂等。

本发明的树脂组合物含有(D)溶剂。作为本发明中使用的溶剂,可以单独或以两种以上使用N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等极性的非质子性溶剂;四氢呋喃、二氧杂环己烷、丙二醇单甲基醚等醚类;丙酮、甲基乙基酮、二异丁基酮、二丙酮醇等酮类;乙酸乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯等酯类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类等。

相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,本发明中使用的溶剂的含量优选为50重量份以上,更优选为100重量份以上,优选为2000重量份以下,更优选为1500重量份以下。

本发明的树脂组合物优选含有(E)染料及/或颜料。作为这样的化合物,优选使用染料及/或有机颜料。含有至少1种以上的(E)成分即可,例如,可举出使用1种染料或有机颜料的方法、将两种以上的染料或有机颜料混合使用的方法、将1种以上的染料和1种以上的有机颜料组合使用的方法等,本发明中,优选选择在400~750nm处具有最大吸收的物质。

本发明的树脂组合物中使用的(E)成分优选含有(E1)在400nm以上且小于490nm的波长范围内具有最大吸收的染料及/或颜料。

从保存稳定性、固化时、光照射时的褪色的观点考虑,用作本发明的(E1)成分的染料优选为可溶于下述有机溶剂中且与树脂相容的染料、耐热性、耐光性高的染料,所述有机溶剂是将(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂进行溶解的溶剂。从在400nm以上且小于490nm的波长范围内具有最大吸收的方面考虑,(E1)成分可举出例如黄色染料、橙色染料等。作为染料的种类,例如可举出油溶性染料、分散染料、反应性染料、酸性染料或直接染料等。

作为染料的骨架结构,可举出蒽醌系、偶氮系、酞菁系、次甲基(methine)系、噁嗪系、喹啉系、三芳基甲烷系、呫吨系等,但并不限定于这些。从在有机溶剂中的溶解性、耐热性的观点考虑,优选上述骨架结构中的蒽醌系、偶氮系、次甲基系、三芳基甲烷系、呫吨系。另外,上述各染料可以单独使用,也可以以含金属的络合盐系的形式使用。具体而言,可以分别购入Sumilan、Lanyl染料(住友化学工业(株)制)、Orasol、Oracet、Filamid、Irgasperse染料(CIBA SPECIALITY CHEMICALS(株)制)、Zapon、Neozapon、Neptune、Acidol染料(BASF(株)制)、Kayaset、Kayakalan染料(日本化药(株)制)、Valifast Colors染料(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES(株)制)、Savinyl、Sandoplast、Polysynthren、Lanasyn染料(CLARIANT JAPAN(株)制)、Aizen Spilon染料(保土谷化学工业(株)制)、功能性色素(山田化学工业(株)制)、Plast Color染料、Oil Color染料(有本化学工业(株)制)等,但并不限定于这些。这些染料可以单独使用或混合使用。

从固化时、光照射时的褪色的观点考虑,用作本发明的(E1)成分的颜料优选为耐热性及耐光性高的颜料。

将在它们中使用的有机颜料的具体例以染料索引(CI)编号示出。作为黄色颜料的例子,可举出颜料黄83、117、129、138、139、150、180等。作为橙色颜料的例子,可举出颜料橙38、43、64、71、72等。另外,还可以使用除它们以外的颜料。

相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,本发明中使用的(E1)成分的含量优选为0.1~300重量份,更优选为0.2~200重量份,特别优选为1~200重量份。通过使(E1)成分的含量为0.1重量份以上,能够使其吸收相应波长的光。另外,通过使(E1)成分的含量为300重量份以下,能够维持感光性着色树脂膜与基板的密合强度、热处理后的膜的耐热性、机械特性,并且能够使其吸收相应波长的光。

本发明中,用作(E1)成分的有机颜料可根据需要使用实施了松香处理、酸性基团处理、碱性基团处理等表面处理的有机颜料。另外,根据情况,可以与分散剂一同使用。分散剂例如可举出阳离子系、阴离子系、非离子系、两性、有机硅(silicone)系、氟系的表面活性剂。

本发明的树脂组合物中使用的(E)成分优选含有(E2)在490nm以上且小于580nm的波长范围内具有最大吸收的染料及/或颜料。

从保存稳定性、固化时、光照射时的褪色的观点考虑,用作本发明的(E2)成分的染料优选为可溶于下述有机溶剂中且与树脂相容的染料、耐热性、耐光性高的染料,所述有机溶剂是将(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂进行溶解的溶剂。从在490nm以上且小于580nm的波长范围内具有最大吸收的方面考虑,(E2)成分例如可举出红色染料、紫色染料等。

作为染料的种类,例如可举出油溶性染料、分散染料、反应性染料、酸性染料或直接染料等。

作为染料的骨架结构,可举出蒽醌系、偶氮系、酞菁系、次甲基系、噁嗪系、喹啉系、三芳基甲烷系、呫吨系等,但并不限定于这些。从在有机溶剂中的溶解性、耐热性的观点考虑,优选为上述骨架结构中的蒽醌系、偶氮系、次甲基系、三芳基甲烷系、呫吨系。另外,上述各染料可以单独使用,也可以以含金属的络合盐系的形式使用。具体而言,可分别购入Sumilan、Lanyl染料(住友化学工业(株)制)、Orasol、Oracet、Filamid、Irgasperse染料(CIBA SPECIALITY CHEMICALS(株)制)、Zapon、Neozapon、Neptune、Acidol染料(BASF(株)制)、Kayaset、Kayakalan染料(日本化药(株)制)、Valifast Colors染料(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES(株)制)、Savinyl、Sandoplast、Polysynthren、Lanasyn染料(CLARIANT JAPAN(株)制)、Aizen Spilon染料(保土谷化学工业(株)制)、功能性色素(山田化学工业(株)制)、Plast Color染料、Oil Color染料(有本化学工业(株)制)等,但并不限定于这些。这些染料可以单独使用或混合使用。

从固化时、光照射时的褪色的观点考虑,用作本发明的(E2)成分的颜料优选为耐热性及耐光性高的颜料。

将在它们中使用的有机颜料的具体例以染料索引(CI)编号示出。作为红色颜料的例子,可举出颜料红48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242、254等。作为紫色颜料的例子,可举出颜料紫19、23、29、32、33、36、37、38等。另外,还可以使用除它们以外的颜料。

相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,本发明中使用的(E2)成分的含量优选为0.1~300重量份,更优选为0.2~200重量份。特别优选为1~200重量份。通过使(E2)成分的含量为0.1重量份以上,能够使其吸收相应波长的光。另外,通过使(E2)成分的含量为300重量份以下,能够维持感光性着色树脂膜与基板的密合强度、热处理后的膜的耐热性、机械特性,并且能够使其吸收相应波长的光。

本发明中,用作(E2)成分的有机颜料可根据需要使用实施了松香处理、酸性基团处理、碱性基团处理等表面处理的有机颜料。另外,根据情况,可以与分散剂一同使用。分散剂例如可举出阳离子系、阴离子系、非离子系、两性、有机硅系、氟系的表面活性剂。

本发明的树脂组合物中使用的(E)成分优选含有(E3)在580nm以上且小于800nm的波长范围内具有最大吸收的染料及/或颜料。

从保存稳定性、固化时、光照射时的褪色的观点考虑,用作本发明的(E3)成分的染料优选为可溶于下述有机溶剂中且与树脂相容的染料、耐热性、耐光性高的染料,所述有机溶剂是将(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂进行溶解的溶剂。从在580nm以上且小于800nm的波长范围内具有最大吸收的方面考虑,(E3)成分例如可举出蓝色染料、绿色染料等。

作为染料的种类,例如可举出油溶性染料、分散染料、反应性染料、酸性染料或直接染料等。

作为染料的骨架结构,可举出蒽醌系、偶氮系、酞菁系、次甲基系、噁嗪系、喹啉系、三芳基甲烷系、呫吨系等,但并不限定于这些。从在有机溶剂中的溶解性、耐热性的观点考虑,优选为上述骨架结构中的蒽醌系、偶氮系、次甲基系、三芳基甲烷系、呫吨系。另外,上述各染料可以单独使用,也可以以含金属的络合盐系的形式使用。具体而言,可分别购入Sumilan、Lanyl染料(住友化学工业(株)制)、Orasol、Oracet、Filamid、Irgasperse染料(CIBA SPECIALITY CHEMICALS(株)制)、Zapon、Neozapon、Neptune、Acidol染料(BASF(株)制)、Kayaset、Kayakalan染料(日本化药(株)制)、Valifast Colors染料(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES(株)制)、Savinyl、Sandoplast、Polysynthren、Lanasyn染料(CLARIANT JAPAN(株)制)、Aizen Spilon染料(保土谷化学工业(株)制)、功能性色素(山田化学工业(株)制)、Plast Color染料、Oil Color染料(有本化学工业(株)制)等,但并不限定于这些。这些染料可以单独使用或混合使用。

从固化时、光照射时的褪色的观点考虑,用作本发明的(E3)成分的颜料优选为耐热性及耐光性高的颜料。

将在它们中使用的有机颜料的具体例以染料索引(CI)编号示出。作为蓝色颜料的例子,可举出颜料蓝15(15:3、15:4、15:6等)、21、22、60、64等。作为绿色颜料的例子,可举出颜料绿7、10、36、47、58等。另外,还可以使用除它们以外的颜料。

相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,本发明中使用的(E3)成分的含量优选为0.1~300重量份,更优选为0.2~200重量份。特别优选为1~200重量份。通过使(E3)成分的含量为0.1重量份以上,能够使其吸收相应波长的光。另外,通过使(E3)成分的含量为300重量份以下,能够维持感光性着色树脂膜与基板的密合强度、热处理后的膜的耐热性、机械特性,并且能够使其吸收相应波长的光。

本发明中,用作(E3)成分的有机颜料可根据需要使用实施了松香处理、酸性基团处理、碱性基团处理等表面处理的有机颜料。另外,根据情况,可以与分散剂一同使用。分散剂例如可举出阳离子系、阴离子系、非离子系、两性、有机硅系、氟系的表面活性剂。

另外,本发明中,通过并用(E1)、(E2)、(E3)成分,能够实现黑色化。黑色化可以用光密度(OD值)进行表示,OD值优选为0.15以上,更优选为0.4以上,进一步优选为1.0以上。

本发明的树脂组合物可以进一步含有(F)在1分子中具有3~6个热交联性基团的化合物。通过含有(F)成分,从而能够赋予正型感光性,而且还能够提高耐热性树脂膜的耐化学药品性。

作为(F)成分,优选为具有通式(4)表示的结构或通式(5)表示的结构的化合物。

上述通式(4)中,R26表示2~4价的连接基团。R27表示Cl、Br、I、F、碳原子数为1~20的一价烃基、碳原子数为1~20的一价烃基的-CH2-被-CO-、-COO-、-NH-、-NHCO-、-O-、-S-、-SO2-、-Si-或-Si(CH3)2-取代而成的基团或者碳原子数为1~20的一价烃基的氢原子被氟烷基、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氟原子、氯原子或-COOR31取代而成的基团。R31表示氢或碳原子数为1~20的烷基。R28及R29表示作为热交联性基团的CH2OR32。R32表示氢原子或碳原子数为1~6的一价烃基。R30表示氢原子、甲基或乙基。从残留适度的反应性、保存稳定性优异的方面考虑,R32优选为碳原子数为1~4的一价烃基。另外,在包含光产酸剂等的感光性树脂组合物中,R32更优选为甲基或乙基。t表示0~2的整数,u表示2~4的整数。多个R27、R28、R29、R30各自可以相同也可以不同。连接基团R26的例子如下所示。

上述式中,R33~R53各自独立地表示氢原子、Cl、Br、I、F、碳原子数为1~20的一价烃基、碳原子数为1~20的一价烃基的-CH2-被-CO-、-COO-、-NH-、-NHCO-、-O-、-S-、-SO2-、-Si-或-Si(CH3)2-取代而成的基团或者碳原子数为1~20的一价烃基的氢原子被氟烷基、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氟原子、氯原子或-COOR54取代而成的基团。R54表示氢或碳原子数为1~20的烷基。

-N(CH2OR55)v(H)w (5)

通式(5)中,R55表示氢原子或碳原子数为1~6的一价烃基。v表示1或2,w表示0或1。其中,v+w为1或2。

具有通式(4)表示的结构的化合物的纯度优选为75%以上,更优选为85%以上。纯度为85%以上时,保存稳定性优异,可充分进行树脂组合物的交联反应,固化后的着色性优异,能够使耐热性树脂膜在可见光区域的透过率降低。另外,能够减少成为吸水性基团的未反应基团,因此,能够降低树脂组合物的吸水性。作为获得高纯度的热交联剂的方法,可举出重结晶、蒸馏等。热交联剂的纯度可以利用液相色谱法求出。

具有通式(4)表示的结构的化合物的优选例如下所示。

具有通式(5)表示的结构的热交联剂的优选例如下所示。

另外,本发明中,作为(F)成分,环氧化合物也是优选的。作为环氧化合物,可举出“Tepic”(注册商标)S、“Tepic”(注册商标)G、“Tepic”(注册商标)P(以上为商品名,日产化学工业(株)制)、“Denacol”(注册商标)EX-321L(商品名,Nagase Chemtex(株)制)、“VG3101L”(商品名,(株)PRINTEC制)、“EPPN502H”、“NC3000”(以上为商品名,日本化药(株)制)、“Epiclon”(注册商标)N695、“HP7200”(以上为商品名,大日本油墨化学工业(株)制)等,但并不限定于这些。

本发明中,(F)成分可以单独使用,还可以组合两种以上使用。

相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,(F)成分的含量优选为5重量份以上,更优选为10重量份以上。另外,优选为120重量份以下,更优选为100重量份以下。(F)成分的含量为5重量份以上且120重量份以下时,耐热性树脂膜的强度高,树脂组合物的保存稳定性也优异。

本发明的树脂组合物可以进一步含有(G)具有酚式羟基的化合物,通过利用该化合物增强碱显影性,从而能够赋予正型感光性。

作为具有酚式羟基的化合物,可举出Bis-Z、BisP-EZ、TekP-4HBPA、TrisP-HAP、TrisP-PA、TrisP-SA、TrisOCR-PA、BisOCHP-Z、BisP-MZ、BisP-PZ、BisP-IPZ、BisOCP-IPZ、BisP-CP、BisRS-2P、BisRS-3P、BisP-OCHP、Methylenetris-FR-CR、BisRS-26X、DML-MBPC、DML-MBOC、DML-OCHP、DML-PCHP、DML-PC、DML-PTBP、DML-34X、DML-EP,DML-POP、Dimethylol-BisOC-P、DMLPFP、DML-PSBP、DML-MTrisPC、TriML-P、TriML-35XL、TML-BP、TML-HQ、TML-pp-BPF、TML-BPA、TMOM-BP、HML-TPPHBA、HML-TPHAP(以上为商品名,本州化学工业(株)制)、BIR-OC、BIP-PC、BIR-PC、BIR-PTBP、BIR-PCHP、BIP-BIOC-F、4PC、BIR-BIPC-F、TEP-BIP-A、46DMOC、46DMOEP、TM-BIP-A(以上为商品名,旭有机材工业(株)制)、2,6-二甲氧基乙基-4-叔丁基苯酚、2,6-二甲氧基乙基-对甲酚、2,6-二乙酰氧基乙基-对甲酚、萘酚、四羟基二苯甲酮、没食子酸甲酯、双酚A、双酚E、亚甲基双酚、BisP-AP(商品名,本州化学工业(株)制)等,但并不限定于此。

本发明中,相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,(G)成分的含量优选为3重量份以上且50重量份以下。

本发明的树脂组合物可以进一步含有(H)热产酸剂。热产酸剂通过后述的显影后的加热处理而产生酸,不仅促进(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂与(F)成分的热交联剂的交联反应,而且还促进(A1)聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体的酰亚胺环、噁唑环的环化。因此,能够提高耐热性树脂膜的耐化学药品性、降低膜减损。由热产酸剂产生的酸优选为强酸,例如,优选为对甲苯磺酸、苯磺酸等芳基磺酸、甲磺酸、乙磺酸、丁磺酸等烷基磺酸等。本发明中,热产酸剂优选为通式(6)或(7)表示的脂肪族磺酸化合物,可以含有两种以上的这些化合物。

上述通式(6)及(7)中,R56~R58表示碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为7~12的一价芳香族基团。烷基及芳香族基中的部分氢原子可以被取代,作为取代基,可举出烷基、羰基等。

作为通式(6)表示的化合物的具体例,可举出以下的化合物。

作为通式(7)表示的化合物的具体例,可举出以下的化合物。

从进一步促进交联反应的观点考虑,相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,(H)热产酸剂的含量优选为0.1重量份以上,更优选为0.3重量份以上,进一步优选为0.5重量份以上。另一方面,从耐热性树脂膜的电绝缘性的观点考虑,(H)热产酸剂的含量优选为20重量份以下,更优选为15重量份以下,进一步优选为10重量份以下。

本发明的树脂组合物可以含有密合改良剂。作为密合改良剂,可举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、环氧基环己基乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂、钛螯合剂、铝螯合剂、使芳香族胺化合物与含有烷氧基的硅化合物反应而得到的化合物等。这些化合物可以含有两种以上。通过含有上述密合改良剂,从而能够在对感光性树脂膜进行显影等的情况下提高与硅晶片、ITO、SiO2、氮化硅等基底基材的密合性。另外,能够提高对清洗等中使用的氧等离子体、UV臭氧处理的耐性。相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,密合改良剂的含量优选为0.1~10重量份。

本发明的树脂组合物可以含有粘接改良剂。作为粘接改良剂,可举出含有烷氧基硅烷的芳香族胺化合物、芳香族酰胺化合物或不含芳香族基团的硅烷化合物等。这些化合物可以含有两种以上。通过含有上述化合物,从而可提高烧成后或固化后的与基材的粘接性。含有烷氧基硅烷的芳香族胺化合物及芳香族酰胺化合物的具体例如下所示。除此之外,还可以为使芳香族胺化合物与含有烷氧基的硅化合物进行反应而得到的化合物,例如可举出使芳香族胺化合物与下述烷氧基硅烷化合物进行反应而得到的化合物等,所述烷氧基硅烷化合物具有环氧基、氯甲基等可与氨基进行反应的基团。

作为不含芳香族基团的硅烷化合物,可举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷等乙烯基硅烷化合物、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等含有碳-碳不饱和键的硅烷化合物等。这些化合物中,优选为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷。

相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,粘接改良剂的含量优选为0.01~15重量份。

另外,也可以含有如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等那样的既可作为密合改良剂又可作为粘接改良剂发挥作用的化合物。

本发明的树脂组合物可以含有表面活性剂,能够提高与基板的润湿性。

作为表面活性剂,可举出Fluorad(商品名,住友3M(株)制)、Megafac(商品名,DIC(株)制)、Surflon(商品名,旭硝子(株)制)等氟系表面活性剂;KP341(商品名,信越化学工业(株)制)、DBE(商品名,CHISSO(株)制)、Glanol(商品名,共荣社化学(株)制)、BYK(BYK CHEMIE(株)制)等有机硅氧烷表面活性剂;Polyflow(商品名,共荣社化学(株)制)等丙烯酸聚合物表面活性剂等。

接下来,对本发明的树脂组合物的制造方法进行说明。例如,将上述(A)、(B)、(D)成分、(C)成分、和根据需要添加的(E)~(H)成分、密合改良剂、粘接改良剂、表面活性剂等溶解,由此能够获得树脂组合物。作为溶解方法,可举出搅拌、加热。进行加热时,加热温度优选设定在不损害树脂组合物的性能的范围内,通常为室温~80℃。另外,各成分的溶解顺序没有特别限定,例如,有从溶解性低的化合物开始依次进行溶解的方法。另外,对于表面活性剂、部分密合改良剂等在搅拌溶解时容易产生气泡的成分而言,可在溶解其他成分后,最后进行添加,由此能够防止因气泡的产生而导致的其他成分的溶解不良。

得到的树脂组合物优选使用过滤器进行过滤,除去灰尘、粒子。过滤器孔径例如为0.5μm、0.2μm、0.1μm、0.05μm、0.02μm等,但并不限定于此。过滤器的材质为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龙(NY)、聚四氟乙烯(PTFE)等,但优选为聚乙烯、尼龙。另外,当树脂组合物中含有有机颜料时,优选使用孔径比有机颜料的粒径大的过滤器。

接下来,对使用了本发明的树脂组合物的耐热性树脂膜的制造方法进行说明。使用旋涂法、狭缝涂布法、浸涂法、喷涂法、印刷法等涂布本发明的树脂组合物,获得树脂组合物的涂布膜。从对大型基板的涂布、提高生产率等观点考虑,树脂组合物的涂布优选为狭缝涂布。在涂布前,可以预先利用上述密合改良剂对要涂布树脂组合物的基材进行预处理。例如,可举出如下方法:使用在异丙醇、乙醇、甲醇、水、四氢呋喃、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚、乳酸乙酯、己二酸二乙酯等溶剂中溶解有0.5~20重量%的密合改良剂而得的溶液,利用旋涂、狭缝涂布、棒涂、浸涂、喷涂、蒸汽处理等方法对基材表面进行处理的方法。根据需要,可以实施减压干燥处理,然后通过50℃~300℃的热处理来进行基材与密合改良剂的反应。

接下来,对树脂组合物的涂布膜进行干燥,得到感光性树脂膜。干燥优选使用烘箱、加热板、红外线等在50℃~150℃的范围内进行1分钟~数小时。

接下来,在该感光性树脂膜上,通过具有所期望的图案的掩模照射光化射线。作为曝光中使用的光化射线,有紫外线、可见光线、电子射线、X射线等,但本发明中优选使用汞灯的i线(365nm)、h线(405nm)、g线(436nm)。

接下来,对经曝光的感光性树脂膜进行显影,除去曝光部。显影液优选为四甲基氢氧化铵、二乙醇胺、二乙基氨基乙醇、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、三乙胺、二乙胺、甲胺、二甲胺、乙酸二甲基氨基乙酯、二甲基氨基乙醇、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、环己胺、乙二胺、1,6-丁二胺等显示碱性的化合物的水溶液。另外,根据情况,可以在这些碱性水溶液中添加1种或两种以上的N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、二甲基丙烯酰胺等极性溶剂、甲醇、乙醇、异丙醇等醇类、乳酸乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯等酯类、环戊酮、环己酮、异丁酮、甲基异丁酮等酮类等。显影后通常用水进行漂洗处理。此处,也可以将乙醇、异丙醇等醇类、乳酸乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯等酯类等添加至水中,进行漂洗处理。

对如上所述地得到的感光性树脂膜进行加热处理,由此能够获得耐热性树脂膜。本发明中所谓的加热处理,是表示在200℃~350℃的范围内的任一温度下进行加热,例如,可举出于250℃加热处理60分钟的方法等。

由本发明的树脂组合物得到的耐热性树脂膜适合用作布线的绝缘膜、保护膜。例如,可举出:利用铜、铝等在聚酰亚胺、陶瓷等膜、基板上形成布线的印刷基板中的布线的绝缘膜、保护膜的用途;用于部分地焊接布线的保护膜的用途等。另外,在树脂组合物含有导电性填料的情况下,也可以作为布线材料使用。

另外,由本发明的树脂组合物得到的耐热性树脂膜适合用作下述显示装置的平坦化膜,所述显示装置依序具有形成有TFT的基板、平坦化膜及显示元件。作为该构成的显示装置,可举出液晶显示装置、有机EL显示装置等。对于有源矩阵型的显示装置而言,在玻璃、各种塑料等基板上具有TFT、和位于TFT的侧面并与TFT连接的布线,在其上以覆盖凹凸的方式具有平坦化膜,进而在平坦化膜上设置有显示元件。显示元件和布线经由形成于平坦化膜中的接触孔连接。图1示出TFT基板的截面图。在基板6上,呈行列状地设置有底栅型或顶栅型的TFT1,以覆盖该TFT1的状态形成有绝缘膜3。另外,在该绝缘膜3上设置有与TFT1连接的布线2。进而,在绝缘膜3上,以掩埋布线2的状态设置有平坦化膜4。在平坦化膜4中设置有达到布线2的接触孔7。然后,经由该接触孔7,以与布线2连接的状态在平坦化膜4上形成有ITO(透明电极)5。此处,ITO5成为显示元件(例如有机EL元件)的电极。该有机EL元件可以为从与基板6相反的一侧释放所发出的光的顶部发光型,也可以为从基板6侧提取光的底部发光型,优选为顶部发光型。如此地,可以得到将各有机EL元件与用于驱动其的TFT1连接而成的有源矩阵型的有机EL显示装置。

例如,在为使用将非晶硅、微晶硅或IGZO等金属氧化物作为半导体层的TFT的有机EL显示装置的情况下,存在下述情形:由于较高能量的紫外光、可见光短波长区域的光的进入而导致产生劣化、误动作、漏电流等不理想的现象。由本发明的树脂组合物得到的耐热性树脂膜在300~460nm的各波长处有吸收,因此,即使在上述那样的有机EL显示装置中,也能够防止劣化、误动作、漏电流等的发生,得到稳定的驱动·发光特性。

另外,使用将金属氧化物作为半导体层的TFT的有机EL装置特别优选为高分辨率的装置。作为分辨率,优选为100ppi以上,更优选为200ppi以上。通过在高分辨率的有机EL装置中使用由本发明的树脂组合物得到的耐热性树脂膜,能够更有效地抑制因光的进入而导致的劣化、误动作、漏电流等不理想的现象。

进而,由本发明的树脂组合物得到的耐热性树脂膜也可优选用于LSI等半导体器件的表面保护膜、层间绝缘膜、将器件封入封装件时的粘接剂、底部填充剂、防止铜迁移的封盖剂(capping regent)、固体摄像元件的片上微透镜、各种显示器·固体摄像元件用平坦化膜等用途。

接下来,对第2方式的发明进行详细说明。

本发明为下述树脂组合物,以200℃~350℃的范围内的任一温度下的加热处理后的厚度成为3.0μm的方式形成树脂组合物膜时,所述树脂组合物能形成下述耐热性树脂膜:所述加热处理前的波长365nm~436nm内的各波长处的透光率为50%以上、所述加热处理后的波长365nm~436nm中的任一波长处的透光率为10%以下的耐热性树脂膜。此处“能形成所述加热处理后的波长365nm~436nm中的任一波长处的透光率为10%以下的耐热性树脂膜的树脂组合物”,是表示通过在200℃~350℃的范围内的任一温度下进行加热处理从而能够形成波长365nm~436nm中的任一波长处的透光率为10%以下的耐热性树脂膜的树脂组合物。包含这样的耐热性树脂膜的有机EL显示器等能够防止因光进入到装置驱动用TFT而导致的劣化、误动作、漏电流等,因此,具有提高有机EL显示器的可靠性的效果。另外,对于加热处理后的厚度不为3.0μm的耐热性树脂膜而言,只要按照朗伯定律将该耐热性树脂膜的厚度换算为3.0μm并求出透光率即可。

另外,本发明的树脂组合物含有在340nm以上且小于436nm的波长范围内不具有最大吸收、而在436nm以上且750nm以下的波长范围内具有最大吸收的化合物,因此,从吸收可见光的整个区域、进一步赋予提高对比度的效果的观点考虑,是优选的。

另外,本发明的树脂组合物优选为包含光产酸剂的具有正型感光性的树脂组合物。

另外,本发明的树脂组合物为下述具有正型感光性的树脂组合物,其含有(A)碱溶性树脂、(I)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物、(C)光产酸剂、及(D)溶剂。

本发明的树脂组合物含有(A)碱溶性树脂。本发明中所谓的碱溶性,是指:在硅晶片上涂布将树脂溶解于γ-丁内酯中而得到的溶液,于120℃预烘烤4分钟,形成膜厚为10μm±0.5μm的预烘烤膜,将该预烘烤膜在23±1℃的2.38重量%四甲基氢氧化铵水溶液中浸渍1分钟,然后用纯水进行漂洗处理,由此时的膜厚减少求出的溶解速度为50nm/分钟以上。

作为(A)碱溶性树脂,可举出聚酰亚胺、聚酰亚胺前体、聚苯并噁唑、聚苯并噁唑前体、聚氨基酰胺、聚酰胺、由具有碱溶性基团的自由基聚合性单体得到的聚合物、具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂、酚醛树脂及/或聚羟基苯乙烯树脂、环状烯烃聚合物、聚硅氧烷等,但并不限定于此。这些树脂可以含有两种以上。这些碱溶性树脂中,优选耐热性优异、高温下的排气量少的树脂。具体而言,优选为选自聚酰亚胺、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体中的至少1种以上的碱溶性树脂或它们的共聚物。

本发明的树脂组合物含有(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体。

这些树脂在热处理后,在200℃以上的高温下的脱气量少,耐热性优异,在形成有机发光装置、显示元件中所使用的平坦化膜、绝缘层、隔壁的用途中显示出优异的特性。

对于本发明的(A1)成分而言,在为聚酰亚胺时具有酰亚胺环、在为聚苯并噁唑时具有苯并噁唑环即可,没有特别限定。另外,对于聚酰亚胺前体而言,只要具有通过脱水闭环而形成具有酰亚胺环的聚酰亚胺的结构即可,没有特别限定,对于聚苯并噁唑前体而言,也只要具有通过脱水闭环而形成具有苯并噁唑环的聚苯并噁唑的结构即可,没有特别限定。另外,在本发明中,(A1)成分更优选为聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体,还更优选为以通式(1)表示的结构单元为主成分的化合物。

通式(1)中,R1及R2可以各自相同,也可以混合存在不同的基团,表示碳原子数为2以上的2~8价有机基团。碳原子数为2以上的2~8价有机基团可以为其中所含的-CH2-被-CO-、-COO-、-NH-、-NHCO-、-O-、-S-、-SO2-、-Si-或-Si(CH3)2-取代而成的基团。还可以为碳原子数为2以上的2~8价有机基团的氢原子被氟烷基、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氟原子、氯原子或-COOR1’取代而成的基团。R1’表示氢或碳原子数为1~20的烷基。R3、R4可以各自相同,也可以混合存在不同的基团,表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基。a及b各自表示0~4的整数,c及d各自表示0~2的整数。其中,a+b>0。

上述通式(1)表示具有羟基的聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体,通过具有该羟基,从而在碱性水溶液中的溶解性变得比不具有羟基的聚酰亚胺前体、聚苯并噁唑前体更好。

聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体为主链上具有酰胺键的树脂,通常由胺成分和酸成分构成。聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体通过利用加热处理、化学处理进行脱水闭环,从而形成上述聚酰亚胺或聚苯并噁唑。本发明中优选的结构单元的重复数优选为10~100000。作为聚酰亚胺前体,可举出聚酰胺酸酯、聚异酰亚胺等,优选为聚酰胺酸酯。作为聚苯并噁唑前体,可举出聚羟基酰胺、聚氨基酰胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺等,优选为聚羟基酰胺。从在碱性水溶液中的溶解性的观点考虑,聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体优选在酸残基或胺残基上具有OR5、SO3R5、CONR5R6、COOR5、SO2NR5R6等酸性基团或酸性基团衍生物,更优选具有羟基。此处,R5及R6表示氢原子、碳原子数为1~20的烃基或碳原子数为1~20的烃基的氢原子被其他原子取代而成的基团。需要说明的是,所谓酸性基团,是指R5或R6全部为氢原子的情况,所谓酸性基团衍生物,是指R5或R6中包含碳原子数为1~20的烃基或碳原子数为1~20的烃基的氢原子被其他原子取代而成的基团的情况。

本发明中,作为用于制造聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体的酸成分的优选结构,可举出下述那样的结构。另外,可举出利用1~4个碳原子数为1~20的烷基、氟烷基、烷氧基、酯基、硝基、氰基、氟原子、氯原子对上述结构中的部分氢原子进行取代而成的结构等。

其中,J表示直接连接键、-COO-、-CONH-、-CH2-、-C2H4-、-O-、-C3H6-、-SO2-、-S-、-Si(CH3)2-、-O-Si(CH3)2-O-、-C6H4-、-C6H4-O-C6H4-、-C6H4-C3H6-C6H4-或-C6H4-C3F6-C6H4

作为用于制造聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体的酸成分,可使用二羧酸、三羧酸、四羧酸。

作为二羧酸的优选例,可举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、二苯基醚二甲酸、双(羧基苯基)六氟丙烷、联苯二甲酸、二苯甲酮二甲酸、三苯基二甲酸等。

作为三羧酸的例子,可举出偏苯三甲酸、均苯三甲酸、二苯基醚三甲酸、联苯三甲酸等。

作为四羧酸的例子,可举出均苯四甲酸、3,3’,4,4’-联苯四甲酸、2,3,3’,4’-联苯四甲酸、2,2’,3,3’-联苯四甲酸、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸、2,2’,3,3’-二苯甲酮四甲酸、2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷、2,2-双(2,3-二羧基苯基)六氟丙烷、1,1-双(3,4-二羧基苯基)乙烷、1,1-双(2,3-二羧基苯基)乙烷、双(3,4-二羧基苯基)甲烷、双(2,3-二羧基苯基)甲烷、双(3,4-二羧基苯基)砜、双(3,4-二羧基苯基)醚、1,2,5,6-萘四甲酸、2,3,6,7-萘四甲酸、2,3,5,6-吡啶四甲酸、3,4,9,10-苝四甲酸等芳香族四羧酸、丁烷四甲酸、1,2,3,4-环戊烷四甲酸等脂肪族四羧酸等。

另外,更优选使用利用1~4个OR5、SO3R5、CONR5R6、COOR5、SO2NR5R6等酸性基团或酸性基团衍生物(优选为羟基、磺酸基、磺酰胺基、磺酸酯基)等对上文列举的二羧酸、三羧酸、四羧酸进行取代而得到的化合物。R5及R6表示氢原子或碳原子数为1~20的一价烃基。

这些酸可以直接或者以酸酐、活性酯的形式单独使用或组合两种以上使用。

另外,通过使用二甲基硅烷二邻苯二甲酸、1,3-双(邻苯二甲酸)四甲基二硅氧烷等含有硅原子的四羧酸,可以提高与基板的粘接性、对清洗等中使用的氧等离子体、UV臭氧处理的耐性。这些含有硅原子的四羧酸优选以全部酸成分的0~30摩尔%的量使用。

本发明中,作为用于制造聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体的胺成分的优选结构,可举出以下那样的结构。另外,可举出利用1~4个碳原子数为1~20的烷基、氟烷基、烷氧基、酯基、硝基、氰基、氟原子、氯原子对上述结构中的部分氢原子进行取代而成的结构等。

其中,J表示直接连接键、-CO-、-COO-、-CONH-、-CH2-、-C2H4-、-O-、-C3H6-、-C3F6-、-C13H8-、-SO2-、-S-、-Si(CH3)2-、-O-Si(CH3)2-O-、-C6H4-、-C6H4-O-C6H4-、-C6H4-C3H6-C6H4-或-C6H4-C3F6-C6H4-。R7~R9表示氢原子或碳原子数为1~20的一价烃基,优选为碳原子数为1~20的一价烷基。

作为用于制造聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体的胺成分,可以使用二胺。

作为二胺的优选例,可举出双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)砜、双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)甲烷、双(3-氨基-4-羟基苯基)醚、双(3-氨基-4-羟基)联苯、双(3-氨基-4-羟基苯基)芴等含有羟基的二胺、3,5-二氨基苯甲酸、3-羧基-4,4’-二氨基二苯基醚等含有羧基的二胺、3-磺酸-4,4’-二氨基二苯基醚等含有磺酸的二胺、二巯基苯二胺、3,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,4’-二氨基二苯基砜、4,4’-二氨基二苯基砜、3,4’-二氨基二苯基硫醚、4,4’-二氨基二苯基硫醚、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、联苯胺、间苯二胺、对苯二胺、1,5-萘二胺、2,6-萘二胺、双(4-氨基苯氧基苯基)砜、双(3-氨基苯氧基苯基)砜、双(4-氨基苯氧基)联苯、双{4-(4-氨基苯氧基)苯基}醚、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二乙基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二乙基-4,4’-二氨基联苯、2,2’,3,3’-四甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’,4,4’-四甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯、或它们的芳香族环的部分氢原子被烷基、卤原子取代而成的化合物、环己二胺、亚甲基双环己胺等脂肪族二胺等。进而,这些二胺可以被甲基、乙基等碳原子数为1~10的烷基、三氟甲基等碳原子数为1~10的氟烷基、F、Cl、Br、I等基团取代。另外,上文中列举出的二胺优选具有OR5、SO3R5、CONR5R6、COOR5、SO2NR5R6等酸性基团或酸性基团衍生物,更优选具有羟基。R5及R6表示氢原子或碳原子数为1~20的一价烃基。

这些二胺可以直接或者以相应的二异氰酸酯化合物、三甲基甲硅烷基化二胺的形式单独使用或组合两种以上使用。在要求耐热性的用途中,优选以全部二胺的50摩尔%以上的量使用芳香族二胺。

另外,作为二胺成分,通过使用1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-双(4-苯胺基)四甲基二硅氧烷等含有硅原子的二胺,可以提高与基板的粘接性、对清洗等中使用的氧等离子体、UV臭氧处理的耐性。这些含有硅原子的二胺优选以全部二胺成分的1~30摩尔%的量使用。

本发明中,优选利用具有羟基、羧基、磺酸基或巯基的单胺、酸酐、酰氯或单羧酸对聚酰亚胺前体及聚苯并噁唑前体的末端进行封端。这些化合物可以使用两种以上。通过在树脂末端具有上述基团,从而可以容易地将树脂在碱性水溶液中的溶解速度调节至优选的范围内。

作为这样的单胺的例子,可举出苯胺、萘胺、氨基吡啶等;具有酚式羟基的3-氨基-4,6-二羟基嘧啶、2-氨基苯酚、3-氨基苯酚、4-氨基苯酚、5-氨基-8-羟基喹啉、4-氨基-8-羟基喹啉、1-羟基-8-氨基萘、1-羟基-7-氨基萘、1-羟基-6-氨基萘、1-羟基-5-氨基萘、1-羟基-4-氨基萘、1-羟基-3-氨基萘、1-羟基-2-氨基萘、1-氨基-7-羟基萘、2-羟基-7-氨基萘、2-羟基-6-氨基萘、2-羟基-5-氨基萘、2-羟基-4-氨基萘、2-羟基-3-氨基萘、1-氨基-2-羟基萘等;具有羧基的1-羧基-8-氨基萘、1-羧基-7-氨基萘、1-羧基-6-氨基萘、1-羧基-5-氨基萘、1-羧基-4-氨基萘、1-羧基-3-氨基萘、1-羧基-2-氨基萘、1-氨基-7-羧基萘、2-羧基-7-氨基萘、2-羧基-6-氨基萘、2-羧基-5-氨基萘、2-羧基-4-氨基萘、2-羧基-3-氨基萘、1-氨基-2-羧基萘、2-氨基烟酸、4-氨基烟酸、5-氨基烟酸、6-氨基烟酸、4-氨基水杨酸、5-氨基水杨酸、6-氨基水杨酸、3-氨基-2-甲基苯甲酸、三聚氰酸一酰胺、2-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基苯甲酸、2-氨基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、4-氨基苯磺酸等;具有巯基的5-氨基-8-巯基喹啉、4-氨基-8-巯基喹啉、1-巯基-8-氨基萘、1-巯基-7-氨基萘、1-巯基-6-氨基萘、1-巯基-5-氨基萘、1-巯基-4-氨基萘、1-巯基-3-氨基萘、1-巯基-2-氨基萘、1-氨基-7-巯基萘、2-巯基-7-氨基萘、2-巯基-6-氨基萘、2-巯基-5-氨基萘、2-巯基-4-氨基萘、2-巯基-3-氨基萘、1-氨基-2-巯基萘、3-氨基-4,6-二巯基嘧啶、2-氨基苯硫酚、3-氨基苯硫酚、4-氨基苯硫酚等。

上述化合物中,作为优选的例子,可举出5-氨基-8-羟基喹啉、1-羟基-7-氨基萘、1-羟基-6-氨基萘、1-羟基-5-氨基萘、1-羟基-4-氨基萘、2-羟基-7-氨基萘、2-羟基-6-氨基萘、2-羟基-5-氨基萘、1-羧基-7-氨基萘、1-羧基-6-氨基萘、1-羧基-5-氨基萘、2-羧基-7-氨基萘、2-羧基-6-氨基萘、2-羧基-5-氨基萘、2-氨基苯甲酸、3-氨基苯甲酸、4-氨基苯甲酸、4-氨基水杨酸、5-氨基水杨酸、6-氨基水杨酸、2-氨基苯磺酸、3-氨基苯磺酸、4-氨基苯磺酸、3-氨基-4,6-二羟基嘧啶、2-氨基苯酚、3-氨基苯酚、4-氨基苯酚、2-氨基苯硫酚、3-氨基苯硫酚、4-氨基苯硫酚等。这些单胺可以单独使用或组合两种以上使用。

作为这样的酸酐、酰氯、单羧酸的例子,可举出邻苯二甲酸酐、马来酸酐、纳迪克酸酐、环己烷二甲酸酐、3-羟基邻苯二甲酸酐等酸酐、2-羧基苯酚、3-羧基苯酚、4-羧基苯酚、2-羧基苯硫酚、3-羧基苯硫酚、4-羧基苯硫酚、1-羟基-8-羧基萘、1-羟基-7-羧基萘、1-羟基-6-羧基萘、1-羟基-5-羧基萘、1-羟基-4-羧基萘、1-羟基-3-羧基萘、1-羟基-2-羧基萘、1-巯基-8-羧基萘、1-巯基-7-羧基萘、1-巯基-6-羧基萘、1-巯基-5-羧基萘、1-巯基-4-羧基萘、1-巯基-3-羧基萘、1-巯基-2-羧基萘、2-羧基苯磺酸、3-羧基苯磺酸、4-羧基苯磺酸等单羧酸类及它们的羧基发生酰氯化而得的单酰氯化合物、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、马来酸、环己烷二甲酸、3-羟基邻苯二甲酸、5-降冰片烯-2,3-二甲酸、1,2-二羧基萘、1,3-二羧基萘、1,4-二羧基萘、1,5-二羧基萘、1,6-二羧基萘、1,7-二羧基萘、1,8-二羧基萘、2,3-二羧基萘、2,6-二羧基萘、2,7-二羧基萘等二羧酸类的仅1个羧基发生酰氯化而得的单酰氯化合物、或者通过单酰氯化合物与N-羟基苯并三唑、N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二羧基酰亚胺的反应而得到的活性酯化合物等。

上述化合物中,作为优选的例子,可举出邻苯二甲酸酐、马来酸酐、纳迪克酸酐、环己烷二甲酸酐、3-羟基邻苯二甲酸酐等酸酐、3-羧基苯酚、4-羧基苯酚、3-羧基苯硫酚、4-羧基苯硫酚、1-羟基-7-羧基萘、1-羟基-6-羧基萘、1-羟基-5-羧基萘、1-巯基-7-羧基萘、1-巯基-6-羧基萘、1-巯基-5-羧基萘、3-羧基苯磺酸、4-羧基苯磺酸等单羧酸类及它们的羧基发生酰氯化而得的单酰氯化合物、对苯二甲酸、邻苯二甲酸、马来酸、环己烷二甲酸、1,5-二羧基萘、1,6-二羧基萘、1,7-二羧基萘、2,6-二羧基萘等二羧酸类的仅单个羧基发生酰氯化而得的单酰氯化合物、通过单酰氯化合物与N-羟基苯并三唑、N-羟基-5-降冰片烯-2,3-二羧基酰亚胺的反应而得到的活性酯化合物等。这些单胺可以单独使用或组合两种以上使用。

上述单胺、酸酐、酰氯、单羧酸等封端剂的含量优选在酸成分单体或二胺成分单体的投入摩尔数的0.1~70摩尔%的范围内,更优选为5~50摩尔%。通过使其在上述范围内,从而可以得到涂布树脂组合物时的溶液的粘性适度且具有优异的膜物性的树脂组合物。

另外,树脂末端可以具有聚合性官能团。作为聚合性官能团的例子,可举出烯键式不饱和键合基团、乙炔基、羟甲基、烷氧基甲基等。

导入至树脂中的封端剂可以利用以下方法容易地检测。例如,将导入有封端剂的树脂溶解于酸性溶液中,分解成作为树脂的构成单元的胺成分和酸成分,对其进行气相色谱(GC)、NMR测定,由此可以容易地检测到封端剂。除此之外,可以直接通过热分解气相色谱(PGC)、红外光谱及13CNMR光谱测定对导入有封端剂的树脂进行检测。

为了合成本发明中优选使用的聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体而使用的反应溶剂没有特别限定,只要能够合成该聚合物即可,例如,可举出N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等极性的非质子性溶剂;四氢呋喃、二氧杂环己烷、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇乙基甲基醚等二醇醚类;丙酮、甲基乙基酮、二异丁基酮、二丙酮醇等酮类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸丙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二醇醚乙酸酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯等酯类;乳酸乙酯、乳酸甲酯、二丙酮醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇等醇类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类等。这些溶剂可以含有两种以上。相对于具有氨基的化合物和具有酸酐基的化合物的合计100重量份而言,溶剂的含量优选为100~2000重量份。

本发明的树脂组合物含有(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂。所谓具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,是具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构、即Cardo结构的树脂。通常的Cardo结构为在芴环上键合有苯环的结构。

作为在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的具体例,可举出芴骨架、双酚芴骨架、双氨基苯基芴骨架、具有环氧基的芴骨架、具有丙烯酰基的芴骨架等。

具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂是具有该Cardo结构的骨架通过键合于其上的官能团之间的反应等进行聚合而形成的。对于具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂而言,其具有通过一个元素将主链与体积大的侧链连接而成的结构(Cardo结构),并在与主链大致垂直的方向上具有环状结构。

作为具有Cardo结构的单体的具体例,可举出双(环氧丙氧基苯基)芴型环氧树脂、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等含有Cardo结构的双酚类、9,9-双(氰基甲基)芴等9,9-双(氰基烷基)芴类、9,9-双(3-氨基丙基)芴等9,9-双(氨基烷基)芴类等。

具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂是将具有Cardo结构的单体聚合而得到的聚合物,但也可以是与其他可共聚单体形成的共聚物。

作为上述单体的聚合方法,可以使用通常的方法,例如,可举出开环聚合法、加成聚合法等。

本发明的树脂组合物含有(A3)酚醛树脂及/或聚羟基苯乙烯树脂。

作为能够在本发明中使用的酚醛树脂,有NOVOLAC树脂、RESOL树脂,可以通过利用甲醛等醛类对各种酚类中的一种或多种酚类的混合物进行缩聚而得到。

作为构成NOVOLAC树脂及RESOL树脂的酚类,例如可举出苯酚、对甲酚、间甲酚、邻甲酚、2,3-二甲基苯酚、2,4-二甲基苯酚、2,5-二甲基苯酚、2,6-二甲基苯酚、3,4-二甲基苯酚、3,5-二甲基苯酚、2,3,4-三甲基苯酚、2,3,5-三甲基苯酚、3,4,5-三甲基苯酚、2,4,5-三甲基苯酚、亚甲基双酚、亚甲基双对甲酚、间苯二酚、儿茶酚、2-甲基间苯二酚、4-甲基间苯二酚、邻氯苯酚、间氯苯酚、对氯苯酚、2,3-二氯苯酚、邻甲氧基苯酚、对甲氧基苯酚、对丁氧基苯酚、邻乙基苯酚、间乙基苯酚、对乙基苯酚、2,3-二乙基苯酚、2,5-二乙基苯酚、对异丙基苯酚、α-萘酚、β-萘酚等,它们可以单独使用或以多种的混合物的形式使用。

另外,作为醛类,除甲醛外还可举出多聚甲醛、乙醛、苯甲醛、羟基苯甲醛、氯乙醛等,它们可以单独使用或以多种的混合物的形式使用。

另外,本发明中使用的酚醛树脂可以是利用1~4个碳原子数为1~20的烷基、氟烷基、烷氧基、烷氧基甲基、羟甲基、酯基、硝基、氰基、氟原子或氯原子对附加在芳香族环上的部分氢原子进行取代而得的结构等。对于本发明中使用的酚醛树脂的优选重均分子量而言,使用凝胶渗透色谱法(GPC)并以聚苯乙烯换算计为2,000~50,000、优选为3,000~30,000的范围。分子量为2,000以上时,图案形状、分辨率、显影性、耐热性优异,分子量为50,000以下时,能够保持充分的敏感度。

作为能够在本发明中使用的聚羟基苯乙烯树脂,例如,可举出:利用已知的方法将一种或两种以上的对羟基苯乙烯、间羟基苯乙烯、邻羟基苯乙烯、对异丙烯基苯酚、间异丙烯基苯酚、邻异丙烯基苯酚等具有酚式羟基的芳香族乙烯基化合物进行聚合而得到的聚合物或共聚物;及利用已知的方法使烷氧基与下述结构进行加成反应而得到的聚合物或共聚物,所述结构为利用已知的方法将一种或两种以上的苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物进行聚合而得到的聚合物或共聚物的一部分。

具有酚式羟基的芳香族乙烯基化合物优选使用对羟基苯乙烯及/或间羟基苯乙烯,芳香族乙烯基化合物优选使用苯乙烯。

另外,本发明中使用的聚羟基苯乙烯树脂可以为利用1~4个碳原子数为1~20的烷基、氟烷基、烷氧基、烷氧基甲基、羟甲基、酯基、硝基、氰基、氟原子或氯原子对附加在芳香族环上的部分氢原子进行取代而得的结构等。

对于本发明中使用的聚羟基苯乙烯树脂的优选重均分子量而言,使用凝胶渗透色谱法(GPC)并以聚苯乙烯换算计优选为3,000~60,000的范围,更优选为3,000~25,000的范围。分子量为3,000以上时,图案形状、分辨率、显影性、耐热性优异,分子量为60,000以下时,能够保持充分的敏感度。

本发明的树脂组合物含有环状烯烃聚合物。作为能够在本发明中使用的环状烯烃聚合物,可举出具有环状结构(脂环或芳香环)和碳-碳双键的环状烯烃单体的均聚物或共聚物。环状烯烃聚合物可以具有环状烯烃单体以外的单体。

作为用于构成环状烯烃聚合物的单体,可举出具有质子性极性基团的环状烯烃单体、具有非质子性的极性基团的环状烯烃单体、不具有极性基团的环状烯烃单体、及环状烯烃以外的单体等。需要说明的是,环状烯烃以外的单体可以具有质子性极性基团或除此之外的极性基团,也可以不具有极性基团。

作为具有质子性极性基团的环状烯烃单体的具体例,可举出5-羟基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-羟基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基甲基-5-羟基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-exo-6-endo-二羟基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、8-羟基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-羟基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-exo-9-endo-二羟基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯等含有羧基的环状烯烃;5-(4-羟基苯基)双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-(4-羟基苯基)双环[2.2.1]庚-2-烯、8-(4-羟基苯基)四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-(4-羟基苯基)四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯等含有羟基的环状烯烃等。这些单体可以各自单独使用,也可以组合两种以上使用。

作为具有非质子性的极性基团的环状烯烃单体的具体例,可举出5-乙酰氧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-甲氧基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、8-乙酰氧基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-乙氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-正丙氧基羰基四环[4.4.0.112,5.17,10]十二碳-3-烯、8-异丙氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-正丁氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-甲氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-乙氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-正丙氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-异丙氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-正丁氧基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-(2,2,2-三氟乙氧基羰基)四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-(2,2,2-三氟乙氧基羰基)四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯等具有酯基的环状烯烃;N-苯基-(5-降冰片烯-2,3-二羧基酰亚胺)等具有N-取代酰亚胺基的环状烯烃;8-氰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-氰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、5-氰基双环[2.2.1]庚-2-烯等具有氰基的环状烯烃;8-氯四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-甲基-8-氯四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯等具有卤原子的环状烯烃。这些单体可以各自单独使用,也可以组合两种以上使用。

作为不具有极性基团的环状烯烃单体的具体例,可举出双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-丁基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-亚乙基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-亚甲基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙烯基-双环[2.2.1]庚-2-烯、三环[4.3.0.12,5]癸-3,7-二烯、四环[8.4.0.111,14.03,7]十五碳-3,5,7,12,11-五烯、四环[4.4.0.12,5.17,10]癸-3-烯、8-甲基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-乙基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-亚甲基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-亚乙基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-乙烯基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、8-丙烯基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、五环[6.5.1.13,6.02,7.09,13]十五碳-3,10-二烯、环戊烯、环戊二烯、1,4-亚甲基-1,4,4a,5,10,10a-六氢蒽、8-苯基-四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯、四环[9.2.1.02,10.03,8]十四碳-3,5,7,12-四烯、五环[7.4.0.13,6.110,13.02,7]十五碳-4,11-二烯、五环[9.2.1.14,7.02,10.03,8]十五碳-5,12-二烯等。这些单体可以各自单独使用,也可以组合两种以上使用。

作为环状烯烃以外的单体的具体例,可举出乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯、1-二十烯等碳原子数为2~20的α-烯烃;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯、1,7-辛二烯等非共轭二烯等链状烯烃。这些单体可以各自单独使用,也可以组合两种以上使用。

作为使用上述单体聚合得到环状烯烃聚合物的方法,可以使用通常的方法。例如,可举出开环聚合法、加成聚合法等。

作为此时使用的聚合催化剂,例如可优选使用钼、钌、锇等的金属络合物。这些聚合催化剂可以各自单独使用或组合两种以上使用。

将各单体聚合而得到的环状烯烃聚合物的加氢通常使用加氢催化剂来进行。作为加氢催化剂,例如,可以使用在烯烃化合物的加氢时通常使用的催化剂。具体而言,可利用齐格勒型的均相系催化剂、贵金属络合物催化剂及负载型贵金属系催化剂等。

这些加氢催化剂中,从不发生官能团改性等副反应、能够对聚合物中的碳-碳不饱和键选择性地加氢的方面考虑,优选为铑、钌等的贵金属络合物催化剂,特别优选为配位有供电子性高的含氮杂环式卡宾化合物或膦类的钌催化剂。

本发明的树脂组合物含有聚硅氧烷。作为可以在本发明中使用的聚硅氧烷,可举出通过对至少1种有机硅烷进行水解缩合而得到的聚硅氧烷。

作为有机硅烷的具体例,可举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四乙酰氧基硅烷、四苯氧基硅烷等四官能性硅烷;甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三异丙氧基硅烷、甲基三正丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、乙基三正丁氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、对羟基苯基三甲氧基硅烷、1-(对羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷、2-(对羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷、4-羟基-5-(对羟基苯基羰基氧基)戊基三甲氧基硅烷、三氟甲基三甲氧基硅烷、三氟甲基三乙氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷、〔(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基〕丙基三甲氧基硅烷、〔(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基〕丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-三甲氧基甲硅烷基丙基琥珀酸、1-萘基三甲氧基硅烷、1-萘基三乙氧基硅烷、1-萘基三正丙氧基硅烷、2-萘基三甲氧基硅烷、1-蒽基三甲氧基硅烷、9-蒽基三甲氧基硅烷、9-菲基三甲氧基硅烷、9-芴基三甲氧基硅烷、2-芴基三甲氧基硅烷、1-芘基三甲氧基硅烷、2-茚基三甲氧基硅烷、5-苊基三甲氧基硅烷等3官能性硅烷;二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二正丁基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷、二(1-萘基)二甲氧基硅烷、二(1-萘基)二乙氧基硅烷等2官能性硅烷;三甲基甲氧基硅烷、三正丁基乙氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)二甲基甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)二甲基乙氧基硅烷等单官能性硅烷。这些有机硅烷可以使用两种以上。

另外,作为有机硅烷低聚物的具体例,可举出扶桑化学工业株式会社制硅酸甲酯51(n:平均为4)、多摩化学工业株式会社制M硅酸酯51(n:平均为3~5)、硅酸酯40(n:平均为4~6)、硅酸酯45(n:平均为6~8)、Colcoat株式会社制硅酸甲酯51(n:平均为4)、硅酸甲酯53A(n:平均为7)、硅酸乙酯40(n:平均为5)等,可以从各公司购入。这些化合物可以使用两种以上。

聚硅氧烷中的来自有机硅烷的Si原子的含量可如下求出,即,利用1H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR、IR、TOF-MS等确定作为原料的有机硅烷的结构,根据IR光谱的来自Si-C键的峰与来自Si-O键的峰的积分比求出。

聚硅氧烷的重均分子量(Mw)没有特别限定,但若按照利用GPC(凝胶渗透色谱)测定的聚乙烯换算计为1,000以上,则涂膜性提高,故优选。另一方面,从在显影液中的溶解性的观点考虑,优选为100,000以下,更优选为50,000以下。

本发明中的聚硅氧烷是通过将上述有机硅烷等的单体、低聚物水解并使其部分缩合而合成的。此处,所谓部分缩合,是指在得到的聚硅氧烷中残存部分Si-OH,并不是将水解物的全部Si-OH缩合。水解及部分缩合可使用通常的方法。例如,可举出向有机硅烷混合物中添加溶剂、水、根据需要添加的催化剂并于50~150℃加热搅拌0.5~100小时左右的方法等。在搅拌中,可根据需要通过蒸馏将水解副产物(甲醇等醇)、缩合副产物(水)蒸馏除去。

对催化剂没有特别限制,优选使用酸催化剂、碱催化剂。作为酸催化剂的具体例,可举出盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、磷酸、乙酸、三氟乙酸、甲酸、多元羧酸或其酐、离子交换树脂等。作为碱催化剂的具体例,可举出三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、二乙胺、三乙醇胺、二乙醇胺、氢氧化钠、氢氧化钾、具有氨基的烷氧基硅烷、离子交换树脂等。

另外,从感光性树脂组合物的贮存稳定性的观点考虑,优选在水解、部分缩合后的聚硅氧烷溶液中不含上述催化剂,可根据需要除去催化剂。除去的方法没有特别限制,从操作的简便性和除去性方面考虑,优选为水清洗及/或利用离子交换树脂进行的处理。水清洗是指下述方法:利用合适的疏水性溶剂对聚硅氧烷溶液进行稀释,然后用水清洗数次,利用蒸发器等对得到的有机层进行浓缩。利用离子交换树脂进行的处理是使聚硅氧烷溶液与合适的离子交换树脂接触的方法。

本发明的树脂组合物含有(I)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物。另外,本发明的(I)成分优选为加热处理后的最大吸收波长在340nm以上且小于450nm的范围内的化合物。

认为有机EL显示器的绝缘层、平坦化膜优选吸收作为紫外光及可见光短波长区域的波长为340~450nm的光(认为该波长范围内的光会大大助长因光进入装置驱动用TFT而导致的劣化、误动作、漏电流的发生)。为了形成具有这样效果的绝缘层、平坦化膜,可以考虑使用包含最大吸收波长在340~450nm的范围内的化合物的树脂组合物。然而,在仅使用包含最大吸收波长在340~450nm的范围内的化合物的树脂组合物的情况下,其吸收与高压汞灯的主要曝光波长即g线(436nm)、h线(405nm)、i线(365nm)重叠,因此,在曝光时难以使光到达树脂膜的底部而进行感光。与此相对,通过使用本发明的(I)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物,从而在进行加热处理前的感光性树脂膜的状态下,能使曝光中使用的波长的光透过,而在曝光后进行了加热处理的耐热性树脂膜的状态下,能够吸收作为紫外光及可见光短波长区域的波长为340~450nm的光。通过使用这样的耐热性树脂膜作为显示装置的绝缘层、平坦化膜,能够抑制因光进入驱动用TFT而导致的劣化、误动作、漏电流的发生。另外,优选的是,(I)成分具有至少1个以上的酚式羟基,且酚式羟基的一部分或全部被保护基团保护。另外,该保护基团优选为通过热而能够脱离的热解离性基团或通过酸而能够脱离的酸解离性基团。通过这些保护基团的电子效应、立体效应,化合物的HOMO(最高占据轨道)或与其接近的占据轨道及LUMO(最低未占轨道)或与其接近的未占轨道的能级发生变化,化合物本来所具有的最大吸收波长发生位移,因此,高压汞灯的曝光波长的光即紫外光及可见光短波长区域的光变得能够到达感光性树脂膜的底部,从而能够实现高敏感度化。进而,该保护基团在加热处理工序、或加热处理工序之前的工序中发生脱保护,因此,化合物的吸收恢复至本来的位置,最终能够得到具有吸收340~450nm的波长的光的功能的耐热性树脂膜。

作为通过热或酸而能够脱离的保护基团,优选为通式(8)~(11)表示的基团。

通式(8)中,R59~R61各自可以相同,也可以混合存在不同的基团,表示氢原子或碳原子数为1以上的一价烃基。通式(9)中,n表示0或1。通式(10)中,R62表示碳原子数为1~20的一价烃基。通式(11)中,Z表示氧原子、硫原子或-N(R63)-,R64表示碳原子数为1~20的一价烃基。R63表示氢原子或碳原子数为1~20的一价烃基。

其中,作为优选的保护基团,可举出乙酰基、四氢吡喃基、叔丁氧羰基、烷基酰胺基、芳基酰胺基等。这些保护基团可以使用以往已知的方法(例如,参见实验化学讲座,日本化学会编(2005))来导入。例如,在将酚式羟基用乙酰基保护时,可以通过在吡啶中使具有酚式羟基的化合物与乙酸酐反应而得到。

(I)成分中,保护基团对酚式羟基进行保护的保护率优选为50摩尔%以上,更优选为70摩尔%以上。保护率可以通过下述方式求出:测定被保护的化合物的NMR,计算来自酚式羟基的峰与来自其他结构的峰的积分比。通过使(I)成分中所含的酚式羟基的50摩尔%以上被保护,从而由保护基团带来的最大吸收波长的位移幅度变大,曝光波长变得容易透过,因此,能够进一步实现高敏感度化。

本发明的(I)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物优选为具有至少1个以上酚式羟基的非稠合多环化合物或稠合多环化合物。另外,本发明的(I)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物优选为具有至少1个以上酚式羟基、且具有2个以上且8个以下芳香环的非稠合多环化合物或稠合多环化合物。作为具有至少1个以上酚式羟基的非稠合多环化合物或稠合多环化合物,例如可举出二苯甲酮系化合物、苯并三唑系化合物、三嗪系化合物、苯并噁嗪酮系化合物、蒽醌系化合物等,但并不限定于这些。

作为二苯甲酮系化合物,例如,可举出2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2-羟基-4-苄氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸三水合物、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-2’-甲酸、2-羟基-4-十八烷氧基二苯甲酮、2-羟基-4-二乙基氨基-2’-己氧基羰基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,3,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、1,4-双(4-苄氧基-3-羟基苯氧基)丁烷、2,2’,3,4,4’-五羟基二苯甲酮等,但并不限定于这些。

作为苯并三唑系化合物,例如可举出2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-(2-(辛氧基羰基)乙基)苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-十二烷基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二-(二甲基苄基)苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)苯并三唑、2,2’-亚甲基-双(2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑)、2-(2’-羟基-3’-(3,4,5,6-四氢邻苯二甲酰亚胺基甲基)-5’-甲基苄基苯基)苯并三唑等,但并不限定于这些。

作为三嗪系化合物,例如可举出2-(4-己氧基-2-羟基苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪、2-(4-辛氧基-2-羟基苯基)-4,6-二(2,5-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(4-丁氧基-2-羟基苯基)-4,6-二(4-丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(4-丁氧基-2-羟基苯基)-4,6-二(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(3-(2-乙基己氧基)-2-羟基丙氧基)-2-羟基苯基)-4,6-二(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(3-十二烷氧基-2-羟基丙氧基)-2-羟基苯基)-4,6-二(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二(4-丁氧基-2-羟基苯基)-6-(4-丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二(4-丁氧基-2-羟基苯基)-6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪等,但并不限定于这些。

对于苯并噁嗪酮系化合物,例如可举出2,2’-对亚苯基双(6-羟基-4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)等,但并不限定于这些。

作为蒽醌系化合物,例如可举出1-羟基蒽醌、2-羟基蒽醌、3-羟基蒽醌、1-羟基-2-甲氧基蒽醌、1,2-二羟基蒽醌、1,3-二羟基蒽醌、1,4-二羟基蒽醌、1,5-二羟基蒽醌、1,8-二羟基蒽醌、1,3-二羟基-3-甲基蒽醌、1,5-二羟基-3-甲基蒽醌、1,6-二羟基-3-甲基蒽醌、1,7-二羟基-3-甲基蒽醌、1,8-二羟基-3-甲基蒽醌、1,8-二羟基-2-甲基蒽醌、1,3-二羟基-2-甲氧基蒽醌、2,4-二羟基-1-甲氧基蒽醌、2,5-二羟基-1-甲氧基蒽醌、2,8-二羟基-1-甲氧基蒽醌、1,8-二羟基-3-甲氧基-6-甲基蒽醌、1,2,3-三羟基蒽醌、1,3,5-三羟基蒽醌等,但并不限定于这些。

这些化合物可以单独使用,还可以组合两种以上使用。

本发明的(I)成分优选可溶于有机溶剂中。本发明中所谓“可溶于有机溶剂中”,是指于23℃在下述溶剂中溶解10重量%以上,所述溶剂为选自N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、二氧杂环己烷、丙二醇单甲基醚、丙酮、甲基乙基酮、二异丁基酮、二丙酮醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、乙酸乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、甲苯、二甲苯中的1种以上。若可溶于有机溶剂中,则(I)成分不会在感光性树脂组合物中发生凝聚,显影时的粘接性得以进一步提高,热处理后的膜的绝缘击穿电压(breakdown voltage)得以提高。

本发明中,相对于100重量份的(A)碱溶性树脂,(I)成分的含量优选为5~300重量份,特别优选为10~200重量份。(I)成分的使用量为5重量份以上时,能够降低固化膜在紫外可见光区域的透光率。另外,(I)成分的使用量为300重量份以下时,能够维持固化膜的强度,降低吸水率。

本发明中,所谓加热处理,是表示在200~350℃的范围内的任一温度下进行加热,更优选为230℃以上。通过于230℃以上进行加热处理,从而有效地脱去保护基团,因此,加热处理后的耐热性树脂膜的最大吸收波长发生位移。加热处理可以在氮气氛下进行,也可以在空气中进行。

本发明的树脂组合物含有(C)光产酸剂。作为(C)光产酸剂,可举出醌二叠氮化合物、锍盐、鏻盐、重氮鎓盐、碘鎓盐等。

作为醌二叠氮化合物,可举出将二叠氮基醌的磺酸与多羟基化合物或多氨基化合物进行酯键键合而得到的化合物、将二叠氮基醌的磺酸与多羟基化合物进行磺酰胺键键合而得到的化合物、将二叠氮基醌的磺酸与多羟基多氨基化合物进行酯键键合及/或磺酰胺键键合而得到的化合物等。优选这些多羟基化合物、多氨基化合物的全部官能团的50摩尔%以上被醌二叠氮基取代。通过使用50摩尔%以上被取代的醌二叠氮化合物,从而醌二叠氮化合物对碱性水溶液的亲和性降低,使未曝光部的树脂组合物在碱性水溶液中的溶解性大幅降低,并且,通过曝光使得醌二叠氮磺酰基转变为茚羧酸,可得到曝光部的树脂组合物在碱性水溶液中的大溶解速度,结果,能够增大组合物的曝光部与未曝光部的溶解速度比,得到高分辨率的图案。通过使用这样的醌二叠氮化合物,可以得到对通常的汞灯的i线(365nm)、h线(405nm)、g线(436nm)具有感光性的正型感光性树脂组合物。另外,光产酸剂可以单独使用,也可以组合两种以上使用,能够获得高敏感度的感光性树脂组合物。

本发明中,醌二叠氮优选使用具有二叠氮基萘醌-5-磺酰基的醌二叠氮。二叠氮基萘醌-5-磺酰基酯化合物的吸收延伸至汞灯的g线区域,适合于g线曝光及全波长曝光。

从通过热处理而得到的膜的耐热性、机械特性、粘接性的方面考虑,醌二叠氮化合物的分子量优选为300以上,更优选为350以上,优选为3000以下,更优选为1500以下。另外,相对于100重量份的(A)碱溶性树脂,醌二叠氮化合物的含量优选为1重量份以上,更优选为3重量份以上,优选为50重量份以下,更优选为40重量份以下。醌二叠氮化合物的含量为1~50重量份时,能够维持热处理后的膜的耐热性、耐化学药品性、机械特性,并且能够赋予感光性。

光产酸剂中的锍盐、鏻盐、重氮鎓盐是优选的,这是因为它们将通过曝光而产生的酸成分适度地稳定化。其中优选为锍盐。

从高敏感度化的观点考虑,相对于100重量份的(A)碱溶性树脂,锍盐、鏻盐、重氮鎓盐的含量优选为0.5~20重量份的范围。进而还可以根据需要含有敏化剂等。

本发明的树脂组合物含有(D)溶剂。作为本发明中使用的溶剂,可以单独或以两种以上使用N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等极性的非质子性溶剂;四氢呋喃、二氧杂环己烷、丙二醇单甲基醚等醚类;丙酮、甲基乙基酮、二异丁基酮、二丙酮醇等酮类;乙酸乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯等酯类;苯、二甲苯等芳香族烃类等。

相对于100重量份的(A)碱溶性树脂,本发明中使用的溶剂的含量优选为50重量份以上,更优选为100重量份以上,优选为2000重量份以下,更优选为1500重量份以下。

本发明的树脂组合物优选含有(J)在340nm以上且小于436nm的波长处不具有最大吸收、而在436nm以上且750nm以下的波长处具有最大吸收的化合物。作为这样的化合物,优选使用热呈色性化合物、染料及/或有机颜料。(J)成分含有至少1种以上即可,例如,可举出:使用1种热呈色性化合物、染料或有机颜料的方法;混合使用两种以上的热呈色性化合物、染料或有机颜料的方法;组合使用1种以上的热呈色性化合物、1种以上的染料和1种以上的有机颜料的方法等。本发明中,优选选择使用在436~750nm的波长处具有最大吸收这样的化合物的方法。

作为用作本发明的(J)成分的热呈色性化合物,呈色温度优选为120℃以上,更优选为150℃以上。热呈色性化合物的呈色温度越高,则高温条件下的耐热性越优异,而且,不会发生由长时间的紫外光及可见光的照射而导致的褪色,耐光性优异。

用作本发明的(J)成分的有机颜料优选为耐热性及耐光性高的颜料。另外,作为(J)成分的化合物使用的染料优选为可溶于溶解(A)碱溶性树脂的有机溶剂中且与树脂相容的染料。另外,优选为耐热性、耐光性高的染料。

本发明的树脂组合物中使用的(J)成分优选含有(J1)在436nm以上且小于490nm的波长范围内具有最大吸收的染料及/或有机颜料。

从保存稳定性、固化时、光照射时的褪色的观点考虑,用作本发明的(J1)成分的染料优选为可溶于下述有机溶剂中且与树脂相容的染料、耐热性、耐光性高的染料,所述有机溶剂是将(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂进行溶解的溶剂。从在436nm以上且小于490nm的波长范围内具有最大吸收的方面考虑,(J1)成分可举出例如黄色染料、橙色染料等。作为染料的种类,例如可举出油溶性染料、分散染料、反应性染料、酸性染料或直接染料等。

作为染料的骨架结构,可举出蒽醌系、偶氮系、酞菁系、次甲基系、噁嗪系、喹啉系、三芳基甲烷系、呫吨系等,但并不限定于这些。从在有机溶剂中的溶解性、耐热性的观点考虑,优选上述骨架结构中的蒽醌系、偶氮系、次甲基系、三芳基甲烷系、呫吨系。另外,上述各染料可以单独使用,也可以以含金属的络合盐系的形式使用。具体而言,可以分别购入Sumilan、Lanyl染料(住友化学工业(株)制)、Orasol、Oracet、Filamid、Irgasperse染料(CIBA Speciality Chemicals(株)制)、Zapon、Neozapon、Neptune、Acidol染料(BASF(株)制)、Kayaset、Kayakalan染料(日本化药(株)制)、Valifast Colors染料(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES(株)制)、Savinyl、Sandoplast、Polysynthren、Lanasyn染料(CLARIANT JAPAN(株)制)、Aizen Spilon染料(保土谷化学工业(株)制)、功能性色素(山田化学工业(株)制)、Plast Color染料、Oil Color染料(有本化学工业(株)制)等,但并不限定于这些。这些染料可以单独使用或混合使用。

从固化时、光照射时的褪色的观点考虑,用作本发明的(J1)成分的有机颜料优选为耐热性及耐光性高的颜料。

将在它们中使用的有机颜料的具体例以染料索引(CI)编号示出。作为黄色颜料的例子,可举出颜料黄83、117、129、138、139、150、180等。作为橙色颜料的例子可举出颜料橙38、43、64、71、72等。另外,还可以使用除它们以外的颜料。

相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,本发明中使用的(J1)成分的含量优选为0.1~300重量份,更优选为0.2~200重量份。特别优选为1~200重量份。通过使(J1)成分的含量为0.1重量份以上,能够使其吸收相应波长的光。另外,通过使(J1)成分的含量为300重量份以下,能够维持感光性着色树脂膜与基板的密合强度、热处理后的膜的耐热性、机械特性,并且能够使其吸收相应波长的光。

本发明中,用作(J1)成分的有机颜料可根据需要使用实施了松香处理、酸性基团处理、碱性基团处理等表面处理的有机颜料。另外,根据情况,可以与分散剂一同使用。分散剂例如可举出阳离子系、阴离子系、非离子系、两性、有机硅系、氟系的表面活性剂。

本发明的树脂组合物中使用的(J)成分优选含有(J2)在490nm以上且小于580nm的波长范围内具有最大吸收的染料及/或有机颜料。

从保存稳定性、固化时、光照射时的褪色的观点考虑,用作本发明的(J2)成分的染料优选为可溶于下述有机溶剂且与树脂相容的染料、耐热性、耐光性高的染料,所述有机溶剂是将(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂进行溶解的溶剂。从在490nm以上且小于580nm的波长范围内具有最大吸收的方面考虑,(J2)成分例如可举出红色染料、紫色染料等。

作为染料的种类,例如可举出油溶性染料、分散染料、反应性染料、酸性染料或直接染料等。

作为染料的骨架结构,可举出蒽醌系、偶氮系、酞菁系、次甲基系、噁嗪系、喹啉系、三芳基甲烷系、呫吨系等,但并不限定于这些。从在有机溶剂中的溶解性、耐热性的观点考虑,优选为上述骨架结构中的蒽醌系、偶氮系、次甲基系、三芳基甲烷系、呫吨系。另外,上述各染料可以单独使用,也可以以含金属的络合盐系的形式使用。具体而言,可分别购入Sumilan、Lanyl染料(住友化学工业(株)制)、Orasol、Oracet、Filamid、Irgasperse染料(CIBA SPECIALITY CHEMICALS(株)制)、Zapon、Neozapon、Neptune、Acidol染料(BASF(株)制)、Kayaset、Kayakalan染料(日本化药(株)制)、Valifast Colors染料(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES(株)制)、Savinyl、Sandoplast、Polysynthren、Lanasyn染料(CLARIANT JAPAN(株)制)、Aizen Spilon染料(保土谷化学工业(株)制)、功能性色素(山田化学工业(株)制)、Plast Color染料、Oil Color染料(有本化学工业(株)制)等,但并不限定于这些。这些染料可以单独使用或混合使用。

从固化时、光照射时的褪色的观点考虑,用作本发明的(J2)成分的有机颜料优选为耐热性及耐光性高的颜料。

将在它们中使用的有机颜料的具体例以染料索引(CI)编号示出。作为红色颜料的例子,可举出颜料红48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242、254等。作为紫色颜料的例子,可举出颜料紫19、23、29、32、33、36、37、38等。另外,还可以使用除它们以外的颜料。

相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,本发明中使用的(J2)成分的含量优选为0.1~300重量份,更优选为0.2~200重量份。特别优选为1~200重量份。通过使(J2)成分的含量为0.1重量份以上,能够使其吸收相应波长的光。另外,通过使(J2)成分的含量为300重量份以下,能够维持感光性着色树脂膜与基板的密合强度、热处理后的膜的耐热性、机械特性,并且能够使其吸收相应波长的光。

本发明中,用作(J2)成分的有机颜料可根据需要使用实施了松香处理、酸性基团处理、碱性基团处理等表面处理的有机颜料。另外,根据情况,可以与分散剂一同使用。分散剂例如可举出阳离子系、阴离子系、非离子系、两性、有机硅系、氟系的表面活性剂。

本发明的树脂组合物中使用的(J)成分优选含有(J3)在580nm以上且小于750nm的波长范围内具有最大吸收的染料及/或颜料。

从保存稳定性、固化时、光照射时的褪色的观点考虑,用作本发明的(J3)成分的染料优选为可溶于下述有机溶剂且与树脂相容的染料、耐热性、耐光性高的染料,所述有机溶剂是将(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂进行溶解的溶剂。从在580nm以上且小于750nm的波长范围内具有最大吸收的方面考虑,(J3)成分例如可举出蓝色染料、绿色染料等。

作为染料的种类,例如可举出油溶性染料、分散染料、反应性染料、酸性染料或直接染料等。

作为染料的骨架结构,可举出蒽醌系、偶氮系、酞菁系、次甲基系、噁嗪系、喹啉系、三芳基甲烷系、呫吨系等,但并不限定于这些。从在有机溶剂中的溶解性、耐热性的观点考虑,优选为上述骨架结构中的蒽醌系、偶氮系、次甲基系、三芳基甲烷系、呫吨系。另外,上述各染料可以单独使用,也可以以含金属的络合盐系的形式使用。具体而言,可分别购入Sumilan、Lanyl染料(住友化学工业(株)制)、Orasol、Oracet、Filamid、Irgasperse染料(CIBA SPECIALITY CHEMICALS(株)制)、Zapon、Neozapon、Neptune、Acidol染料(BASF(株)制)、Kayaset、Kayakalan染料(日本化药(株)制)、Valifast Colors染料(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES(株)制)、Savinyl、Sandoplast、Polysynthren、Lanasyn染料(CLARIANT JAPAN(株)制)、Aizen Spilon染料(保土谷化学工业(株)制)、功能性色素(山田化学工业(株)制)、Plast Color染料、Oil Color染料(有本化学工业(株)制)等,但并不限定于这些。这些染料可以单独使用或混合使用。

从固化时、光照射时的褪色的观点考虑,用作本发明的(J3)成分的有机颜料优选为耐热性及耐光性高的颜料。

将在它们中使用的有机颜料的具体例以染料索引(CI)编号示出。作为蓝色颜料的例子,可举出颜料蓝15(15:3、15:4、15:6等)、21、22、60、64等。作为绿色颜料的例子,可举出颜料绿7、10、36、47、58等。另外,可以使用除它们以外的颜料。

相对于100重量份的(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂,本发明中使用的(J3)成分的含量优选为0.1~300重量份,更优选为0.2~200重量份。特别优选为1~200重量份。通过使(J3)成分的含量为0.1重量份以上,能够使其吸收相应波长的光。另外,通过使(J3)成分的含量为300重量份以下,能够维持感光性着色树脂膜与基板的密合强度、热处理后的膜的耐热性、机械特性,并且能够使其吸收相应波长的光。

本发明中,用作(J3)成分的有机颜料可根据需要使用实施了松香处理、酸性基团处理、碱性基团处理等表面处理的有机颜料。另外,根据情况可以与分散剂一同使用。分散剂例如可举出阳离子系、阴离子系、非离子系、两性、有机硅系、氟系的表面活性剂。

另外,本发明中,通过并用(J1)、(J2)、(J3)成分,能够实现黑色化。黑色化可以用光密度(OD值)进行表示,OD值优选为0.15以上,更优选为0.4以上,进一步优选为1.0以上。

本发明的树脂组合物可以进一步含有(F)在1分子中具有3~6个热交联性基团的化合物。通过含有(F)成分,从而能够赋予正型感光性,而且还能够提高耐热性树脂膜的耐化学药品性。

作为(F)成分,优选为具有通式(4)表示的结构或通式(5)表示的结构的化合物。

上述通式(4)中,R26表示2~4价的连接基团。R27表示Cl、Br、I、F、碳原子数为1~20的一价烃基、碳原子数为1~20的一价烃基的-CH2-被-CO-、-COO-、-NH-、-NHCO-、-O-、-S-、-SO2-、-Si-或-Si(CH3)2-取代而成的基团或者碳原子数为1~20的一价烃基的氢原子被氟烷基、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氟原子、氯原子或-COOR31取代而成的基团。R31表示氢或碳原子数为1~20的烷基。R28及R29表示作为热交联性基团的CH2OR32。R32表示氢原子或碳原子数为1~6的一价烃基。R30表示氢原子、甲基或乙基。从残留适度的反应性、保存稳定性优异的方面考虑,R32优选为碳原子数为1~4的一价烃基。另外,在包含光产酸剂等的感光性树脂组合物中,R32更优选为甲基或乙基。t表示0~2的整数,u表示2~4的整数。多个R27、R28、R29、R30各自可以相同也可以不同。连接基团R26的例子如下所示。

上述式中,R33~R53各自独立地表示氢原子、Cl、Br、I、F、碳原子数为1~20的一价烃基、碳原子数为1~20的一价烃基的-CH2-被-CO-、-COO-、-NH-、-NHCO-、-O-、-S-、-SO2-、-Si-或-Si(CH3)2-取代而成的基团或者碳原子数为1~20的一价烃基的氢原子被氟烷基、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氟原子、氯原子或-COOR54取代而成的基团。R54表示氢或碳原子数为1~20的烷基。

-N(CH2OR55)v(H)w (5)

通式(5)中,R55表示氢原子或碳原子数为1~6的一价烃基。v表示1或2,w表示0或1。其中,v+w为1或2。

具有通式(4)表示的结构的化合物的纯度优选为75%以上,更优选为85%以上。纯度为85%以上时,保存稳定性优异,可充分进行树脂组合物的交联反应,固化后的着色性优异,能够使耐热性树脂膜在可见光区域的透过率降低。另外,能够减少成为吸水性基团的未反应基团,因此,能够降低树脂组合物的吸水性。作为获得高纯度的热交联剂的方法,可举出重结晶、蒸馏等。热交联剂的纯度可以利用液相色谱法求出。

具有通式(4)表示的结构的化合物的优选例如下所示。

具有通式(5)表示的结构的热交联剂的优选例如下所示。

另外,本发明中,作为(F)成分,环氧化合物也是优选的。作为环氧化合物,可举出“Tepic”(注册商标)S、“Tepic”(注册商标)G、“Tepic”(注册商标)P(以上为商品名,日产化学工业(株)制)、“Denacol”(注册商标)EX-321L(商品名,Nagase Chemtex(株)制)、“VG3101L”(商品名,(株)PRINTEC制)、“EPPN502H”、“NC3000”(以上为商品名,日本化药(株)制)、“Epiclon”(注册商标)N695、“HP7200”(以上为商品名,大日本油墨化学工业(株)制)等,但并不限定于这些。

本发明中,(F)成分可以单独使用,还可以组合两种以上使用。

相对于100重量份的(A)碱溶性树脂,(F)成分的含量优选为5重量份以上,更优选为10重量份以上。另外,(F)成分的含量优选为120重量份以下,更优选为100重量份以下。(F)成分的含量为5重量份以上且120重量份以下时,耐热性树脂膜的强度高,树脂组合物的保存稳定性也优异。

本发明的树脂组合物可以进一步含有具有(G)具有酚式羟基的化合物,通过利用该化合物增强碱显影性,从而能够赋予正型感光性。

作为具有酚式羟基的化合物,可举出Bis-Z、BisP-EZ、TekP-4HBPA、TrisP-HAP、TrisP-PA、TrisP-SA、TrisOCR-PA、BisOCHP-Z、BisP-MZ、BisP-PZ、BisP-IPZ、BisOCP-IPZ、BisP-CP、BisRS-2P、BisRS-3P、BisP-OCHP、Methylenetris-FR-CR、BisRS-26X、DML-MBPC、DML-MBOC、DML-OCHP、DML-PCHP、DML-PC、DML-PTBP、DML-34X、DML-EP,DML-POP、Dimethylol-BisOC-P、DMLPFP、DML-PSBP、DML-MTrisPC、TriML-P、TriML-35XL、TML-BP、TML-HQ、TML-pp-BPF、TML-BPA、TMOM-BP、HML-TPPHBA、HML-TPHAP(以上为商品名,本州化学工业(株)制)、BIR-OC、BIP-PC、BIR-PC、BIR-PTBP、BIR-PCHP、BIP-BIOC-F、4PC、BIR-BIPC-F、TEP-BIP-A、46DMOC、46DMOEP、TM-BIP-A(以上为商品名,旭有机材工业(株)制)、2,6-二甲氧基乙基-4-叔丁基苯酚、2,6-二甲氧基乙基-对甲酚、2,6-二乙酰氧基乙基-对甲酚、萘酚、四羟基二苯甲酮、没食子酸甲酯、双酚A、双酚E、亚甲基双酚、BisP-AP(商品名,本州化学工业(株)制)等,但并不限定于此。

本发明中,相对于100重量份的(A)碱溶性树脂,(G)成分的含量优选为3重量份以上且50重量份以下。

本发明的树脂组合物可以进一步含有(H)热产酸剂。热产酸剂通过后述的显影后的加热处理而产生酸,不仅促进(A)碱溶性树脂与(F)成分的热交联剂的交联反应,而且还促进(A)碱溶性树脂中的例如聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体的酰亚胺环、噁唑环的环化。因此,能够提高耐热性树脂膜的耐化学药品性、降低膜减损。由热产酸剂产生的酸优选为强酸,例如,优选为对甲苯磺酸、苯磺酸等芳基磺酸、甲磺酸、乙磺酸、丁磺酸等烷基磺酸等。本发明中,热产酸剂优选为通式(6)或(7)表示的脂肪族磺酸化合物,可以含有两种以上的这些化合物。

上述通式(6)及(7)中,R56~R58表示碳原子数为1~10的烷基或碳原子数为7~12的一价芳香族基团。烷基及芳香族基中的部分氢原子可以被取代,作为取代基,可举出烷基、羰基等。

作为通式(6)表示的化合物的具体例,可举出以下的化合物。

作为通式(7)表示的化合物的具体例,可举出以下的化合物。

从进一步促进交联反应的观点考虑,相对于100重量份的(A)碱溶性树脂,(H)热产酸剂的含量优选为0.1重量份以上,更优选为0.3重量份以上,进一步优选为0.5重量份以上。另一方面,从耐热性树脂膜的电绝缘性的观点考虑,优选为20重量份以下,更优选为15重量份以下,进一步优选为10重量份以下。

本发明的树脂组合物可以含有密合改良剂。作为密合改良剂,可举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、环氧基环己基乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂、钛螯合剂、铝螯合剂、使芳香族胺化合物与含有烷氧基的硅化合物反应而得到的化合物等。这些化合物可以含有两种以上。通过含有上述密合改良剂,从而能够在对感光性树脂膜进行显影等的情况下提高与硅晶片、ITO、SiO2、氮化硅等基底基材的密合性。另外,能够提高对清洗等中使用的氧等离子体、UV臭氧处理的耐性。相对于100重量份的(A)碱溶性树脂,密合改良剂的含量优选为0.1~10重量份。

本发明的树脂组合物可以含有粘接改良剂。作为粘接改良剂,可举出含有烷氧基硅烷的芳香族胺化合物、芳香族酰胺化合物或不含芳香族基团的硅烷化合物等。这些化合物可以含有两种以上。通过含有上述化合物,从而可提高烧成后或固化后的与基材的粘接性。含有烷氧基硅烷的芳香族胺化合物及芳香族酰胺化合物的具体例如下所示。除此之外,还可以为使芳香族胺化合物与含有烷氧基的硅化合物进行反应而得到的化合物,例如可举出使芳香族胺化合物与下述烷氧基硅烷化合物进行反应而得到的化合物等,所述烷氧基硅烷化合物具有环氧基、氯甲基等可与氨基进行反应的基团。

作为不含芳香族基团的硅烷化合物,可举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷等乙烯基硅烷化合物、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等含有碳-碳不饱和键的硅烷化合物等。这些化合物中,优选为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷。

相对于100重量份的(A)碱溶性树脂,粘接改良剂的含量优选为0.01~15重量份。

另外,也可以含有如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等那样的既可作为密合改良剂又可作为粘接改良剂发挥作用的化合物。

本发明的树脂组合物可以含有表面活性剂,能够提高与基板的润湿性。

作为表面活性剂,可举出Fluorad(商品名,住友3M(株)制)、Megafac(商品名,DIC(株)制)、Surflon(商品名,旭硝子(株)制)等氟系表面活性剂;KP341(商品名,信越化学工业(株)制)、DBE(商品名,CHISSO(株)制)、Glanol(商品名,共荣社化学(株)制)、BYK(BYK Chemie(株)制)等有机硅氧烷表面活性剂;Polyflow(商品名,共荣社化学(株)制)等丙烯酸聚合物表面活性剂等。

接下来,对本发明的树脂组合物的制造方法进行说明。例如,将上述(A)、(D)、(I)成分、(C)成分和根据需要添加的(E)、(H)成分、密合改良剂、粘接改良剂、表面活性剂等溶解,由此能够获得正型感光性树脂组合物。作为溶解方法,可举出搅拌、加热。进行加热时,加热温度优选设定在不损害正型感光性树脂组合物的性能的范围内,通常为室温~80℃。另外,各成分的溶解顺序没有特别限定,例如,有从溶解性低的化合物开始依次进行溶解的方法。另外,对于表面活性剂、部分密合改良剂等在搅拌溶解时容易产生气泡的成分而言,可在溶解其他成分后,最后进行添加,由此能够防止因气泡的产生而导致的其他成分的溶解不良。

得到的树脂组合物优选使用过滤器进行过滤,除去灰尘、粒子。过滤器孔径例如为0.5μm、0.2μm、0.1μm、0.05μm、0.02μm等,但并不限定于此。过滤器的材质为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龙(NY)、聚四氟乙烯(PTFE)等,但优选为聚乙烯、尼龙。另外,当树脂组合物中含有有机颜料时,优选使用孔径比有机颜料的粒径大的过滤器。

接下来,对使用了本发明的树脂组合物的耐热性树脂膜的制造方法进行说明。使用旋涂法、狭缝涂布法、浸涂法、喷涂法、印刷法等涂布本发明的树脂组合物,获得树脂组合物的涂布膜。在涂布前,可以预先利用上述密合改良剂对要涂布树脂组合物的基材进行预处理。例如,可举出如下方法:使用在异丙醇、乙醇、甲醇、水、四氢呋喃、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚、乳酸乙酯、己二酸二乙酯等溶剂中溶解有0.5~20重量%的密合改良剂而得的溶液,利用旋涂、狭缝涂布、棒涂、浸涂、喷涂、蒸汽处理等方法对基材表面进行处理的方法。根据需要,可以实施减压干燥处理,然后通过50℃~300℃的热处理来进行基材与密合改良剂的反应。

接下来,对树脂组合物的涂布膜进行干燥,得到感光性树脂膜。干燥优选使用烘箱、加热板、红外线等在50℃~150℃的范围内进行1分钟~数小时。

接下来,在该感光性树脂膜上,通过具有所期望的图案的掩模照射光化射线。作为曝光中使用的光化射线,有紫外线、可见光线、电子射线、X射线等,但本发明中优选使用汞灯的i线(365nm)、h线(405nm)、g线(436nm)。

接下来,对经曝光的感光性树脂膜进行显影,除去曝光部。显影液优选为四甲基氢氧化铵、二乙醇胺、二乙基氨基乙醇、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、三乙胺、二乙胺、甲胺、二甲胺、乙酸二甲基氨基乙酯、二甲基氨基乙醇、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、环己胺、乙二胺、1,6-丁二胺等显示碱性的化合物的水溶液。另外,根据情况,可以在这些碱性水溶液中添加1种或两种以上的N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、二甲基丙烯酰胺等极性溶剂、甲醇、乙醇、异丙醇等醇类、乳酸乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯等酯类、环戊酮、环己酮、异丁酮、甲基异丁酮等酮类等。显影后通常用水进行漂洗处理。此处,也可以将乙醇、异丙醇等醇类、乳酸乙酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯等酯类等添加至水中,进行漂洗处理。

对如上所述地得到的感光性树脂膜进行加热处理,由此能够获得耐热性树脂膜。本发明中所谓的加热处理,是表示在200℃~350℃的范围内的任一温度下进行加热,例如,可举出于250℃加热处理60分钟的方法等。加热处理可以在氮气氛下进行,也可以在空气中进行。

由本发明的树脂组合物得到的耐热性树脂膜适合用作布线的绝缘膜、保护膜。例如,可举出:利用铜、铝等在聚酰亚胺、陶瓷等膜、基板上形成布线的印刷基板中的布线的绝缘膜、保护膜的用途;用于部分地焊接布线的保护膜的用途等。另外,在树脂组合物含有导电性填料的情况下,也可以作为布线材料使用。

另外,由本发明的树脂组合物得到的耐热性树脂膜适合用作下述显示装置的平坦化膜,所述显示装置依序具有形成有TFT的基板、平坦化膜及显示元件。作为该构成的显示装置,可举出液晶显示装置、有机EL显示装置等。对于有源矩阵型的显示装置而言,在玻璃、各种塑料等基板上具有TFT、和位于TFT的侧面并与TFT连接的布线,在其上以覆盖凹凸的方式具有平坦化膜,进而在平坦化膜上设置有显示元件。显示元件和布线经由形成于平坦化膜中的接触孔连接。图1示出TFT基板的截面图。在基板6上,呈行列状地设置有底栅型或顶栅型的TFT1,以覆盖该TFT1的状态形成有绝缘膜3。另外,在该绝缘膜3上设置有与TFT1连接的布线2。进而,在绝缘膜3上,以掩埋布线2的状态设置有平坦化膜4。在平坦化膜4中设置有达到布线2的接触孔7。然后,经由该接触孔7,以与布线2连接的状态在平坦化膜4上形成有ITO(透明电极)5。此处,ITO5成为显示元件(例如有机EL元件)的电极。该有机EL元件可以为从与基板6相反的一侧释放所发出的光的顶部发光型,也可以为从基板6侧提取光的底部发光型,优选为顶部发光型。如此地,可以得到将各有机EL元件与用于驱动其的TFT1连接而成的有源矩阵型的有机EL显示装置。

例如,在为使用将非晶硅、微晶硅或IGZO等金属氧化物作为半导体层的TFT的有机EL显示装置的情况下,存在下述情形:由于较高能量的紫外光、可见光短波长区域的光的进入而导致产生劣化、误动作、漏电流等不理想的现象。由本发明的树脂组合物得到的耐热性树脂膜在340~450nm内有吸收,因此,即使在这样的有机EL显示装置中,也能够防止劣化、误动作、漏电流等的发生,能够得到稳定的驱动·发光特性。

另外,使用将金属氧化物作为半导体层的TFT的有机EL装置特别优选为高分辨率的装置。作为分辨率,优选为100ppi以上,更优选为200ppi以上。通过在高分辨率的有机EL装置中使用由本发明的正型感光性树脂组合物得到的耐热性树脂膜,能够更有效地抑制因光的进入而导致的劣化、误动作、漏电流等不理想的现象。

进而,由本发明的树脂组合物得到的耐热性树脂膜也可优选用于LSI等半导体器件的表面保护膜、层间绝缘膜、将器件封入封装件时的粘接剂、底部填充剂、防止铜迁移的封盖剂、固体摄像元件的片上微透镜、各种显示器·固体摄像元件用平坦化膜等用途。

实施例

首先,举出实施例等对第1方式的发明进行说明,但本发明并不受这些例子的限定。需要说明的是,实施例中的树脂组合物的评价利用以下方法进行。

(1)树脂组合物的透光率的评价

以加热处理后的膜厚成为2.0μm的方式,将树脂组合物(以下称为清漆)以旋涂方式涂布于5英寸见方的玻璃基板上,于120℃预烘烤2分钟。然后,使用KOYO THERMO SYSTEM(株)制高温洁净烘箱CLH-21CD(V)-S,在空气气氛下于250℃固化60分钟,制作耐热性树脂膜。需要说明的是,耐热性树脂膜的膜厚是使用SURFCOM1400D(东京精密(株)制)以折射率为1.629而测得的。针对如上所述地得到的预烘烤膜、固化膜,使用紫外可见分光光度计MultiSpec-1500(岛津制作所(株)制)测定波长300nm~800nm的透过光谱。对于预烘烤膜而言,其结果是,将365~436nm的各波长的透光率低于50%的情况视为不充分(C)、将365~436nm的各波长的透光率为50%以上的情况视为良好(A)。对于固化膜而言,其结果是,将350~460nm的各波长的透光率高于5%的情况视为不充分(C)、将350~460nm的各波长的透光率为5%以下的情况视为良好(A)、将350~460nm的各波长的透光率为4%以下的情况视为极好(S)。另外,当加热处理后的耐热性树脂膜的膜厚不为2.0μm时,按照朗伯定律将测得的透过光谱的膜厚换算为2.0μm并求出膜厚为2.0μm时的透过光谱。

(2)敏感度的评价

将实施例及比较例中制作的清漆旋涂于8英寸的硅晶片上,接着,使用加热板(Tokyo Electron(株)制,涂布显影装置Act-8),于120℃热处理(预烘烤)2分钟,制作预烘烤膜。针对得到的预烘烤膜,使用i线步进曝光装置(NIKON(株)制,NSR-2005i9C)或掩模对准器(UNION光学(株)制,PEM-6M),分别以0~1000mJ/cm2的曝光量、以20mJ/cm2的步距进行曝光。曝光中使用的线与间隙(L&S)图案为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、50、100μm。曝光后,利用2.38重量%的四甲基氢氧化铵(TMAH)水溶液(多摩化学工业制)显影30-100秒,接着用纯水进行漂洗,得到浮凸图案。需要说明的是,预烘烤后及显影后的膜厚是使用大日本网屏制造(株)制光干涉式膜厚测定装置Lambda Ace STM-602、以折射率为1.629而测得的。

曝光、显影后,将以1比1形成50μm的线与间隙(L/S)图案的最小曝光量作为敏感度。

(3)显影后膜表面粗糙度的评价

按照上述(2)制作图案后,利用场发射型扫描X射线分析装置(日立制作所制,S-4800)对5um孔中的显影后膜表面粗糙度进行确认。将观察到表面粗糙的情况视为不充分(C),将无表面粗糙的情况视为良好(A)。

(合成例1)含有羟基的二胺化合物的合成

将18.3g(0.05摩尔)2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(中央硝子(株)制,以下记作BAHF。)溶解于100mL丙酮、17.4g(0.3摩尔)环氧丙烷(东京化成(株)制)中,冷却至-15℃。向其中滴加将20.4g(0.11摩尔)3-硝基苯甲酰氯(东京化成(株)制)溶解于100mL丙酮中而得的溶液。滴加结束后,于-15℃搅拌4小时,然后恢复至室温。对析出的白色固体进行过滤,于50℃进行真空干燥。

将30g得到的白色固体装入300mL的不锈钢高压釜中,使其分散于250mL甲基溶纤剂中,添加2g的5%钯-碳(和光纯药(株)制)。用气球向其中导入氢,于室温进行还原反应。约2小时后,确认气球不再软缩后结束反应。反应结束后,过滤除去作为催化剂的钯化合物,用旋转蒸发器进行浓缩,得到下式表示的含有羟基的二胺化合物。

(合成例2)聚酰胺酸酯(A1-1)的合成

在干燥氮气流下,将57.4g(0.095摩尔)合成例1中得到的含有羟基的二胺、1.24g(0.005摩尔)1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷(以下记作SiDA)溶解于200g的NMP中。向其中添加31.0g(0.1摩尔)4,4’-氧双邻苯二甲酸酐(以下记作ODPA),于40℃搅拌2小时。然后,经10分钟滴加用5g的NMP将7.14g(0.06摩尔)二甲基甲酰胺二甲缩醛(三菱丽阳(株)制,以下记作DFA。)稀释而成的溶液。滴加后,于40℃持续搅拌2小时。搅拌结束后,将溶液投入至2L水中,通过过滤来收集聚合物固体的沉淀。进一步用2L水清洗3次,利用50℃的真空干燥机将收集到的聚合物固体干燥72小时,得到聚酰胺酸酯(A1-1)。

(合成例3)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂(A2-1)的合成

在干燥氮气流下,向带有回流冷凝器的四颈瓶中投入双酚芴型环氧树脂与丙烯酸的等当量反应物(新日铁化学公司制,制品名“ASF-400”溶液)的50%PGMEA溶液198.53g、39.54g(0.12摩尔)二苯甲酮四甲酸二酐、8.13g(0.08摩尔)琥珀酸酐、48.12g的PGMEA及0.45g三苯基膦,于120~125℃加热搅拌1小时,进而于75~80℃进行6小时的加热搅拌,然后,投入8.6g甲基丙烯酸缩水甘油酯,进而于80℃搅拌8小时,得到具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂(A2-1)。

(合成例4)酚醛树脂(A3-1)的合成

在干燥氮气流下,将70.2g(0.65摩尔)间甲酚、37.8g(0.35摩尔)对甲酚、75.5g(甲醛为0.93摩尔)37重量%甲醛水溶液、0.63g(0.005摩尔)草酸二水合物、264g甲基异丁酮投入至烧瓶中,然后浸于油浴中,在使反应液回流的同时,进行缩聚反应4小时。然后,经3小时将油浴的温度升高,之后,将烧瓶内的压力减压至40~67hPa而除去挥发成分,冷却至室温,得到酚醛树脂(A3-1)的聚合物固体。利用GPC求出的重均分子量为3500。

(合成例5)酚醛树脂(A3-2)的合成

在干燥氮气流下,将94g(1摩尔)苯酚、243.3g(3摩尔)37%甲醛水溶液及80g(0.2摩尔)10%氢氧化钠水溶液投入至烧瓶中,使其于40℃反应8小时。接着升温至80℃,于80℃进一步反应10小时,反应结束后进行冷却,缓缓添加15%硫酸水溶液,将pH调节至3.0。

此处,将该反应物分离为下层的RESOL型酚醛树脂中间体和上层的包含中和盐及苯酚单体、羟甲基化苯酚一核体的水层部。除去该上层液,向下层液中添加300g水并进行混合,再次进行静置、分离,除去上层液。向进行了体系内的脱水处理后的内容液中加入296g(4摩尔)1-丁醇、13g(0.2摩尔)75%磷酸,在常压下逐渐升高内温,直至回流开始为止,于115~123℃进行烷氧基化反应3小时。在此期间,为了完成本反应,在持续地除去反应中生成的水的同时使反应继续。在3小时的反应结束后,加入552g(6摩尔)甲苯,添加300g离子交换水,进行混合并静置。

将该反应物分离为包含RESOL型酚醛树脂(其末端的羟甲基被丁基醚化)的上层树脂液、和包含磷酸(其在烷氧基化反应时用作催化剂)的下层水溶液。除去该下层液,向上层液中添加300g的水并进行混合,再次进行静置、分离,与上文同样地将下层液除去。重复该操作,直至体系内的金属成分变为1ppm以下,然后在减压下除去溶剂,加入GBL,将不挥发成分调节至50%,将得到的溶液作为酚醛树脂(A3-2)。酚醛树脂(A3-2)的重均分子量为5800,烷氧基化率为80%。

(合成例6)聚羟基苯乙烯树脂(A3-3)的合成

在干燥氮气流下,向加入有500ml四氢呋喃、0.01摩尔作为引发剂的仲丁基锂的混合溶液中,以摩尔比3∶1的比例添加总计20g的对叔丁氧基苯乙烯和苯乙烯,一边搅拌3小时一边使其聚合。聚合停止反应是向反应溶液中添加0.1摩尔甲醇来进行的。接着,为了纯化聚合物,将反应混合物注入至甲醇中,使沉降的聚合物干燥,结果得到白色聚合物。进而,将白色聚合物溶解于400ml丙酮中,于60℃添加少量的浓盐酸并搅拌7小时,然后注入至水中,使聚合物沉淀,将对叔丁氧基苯乙烯进行脱保护而转变为羟基苯乙烯,进行清洗、干燥,结果得到经纯化的聚羟基苯乙烯树脂(A3-3)。利用GPC求出的重均分子量为3500。

(合成例7)聚羟基苯乙烯树脂(A3-4)的合成

在将80g(2.0摩尔)氢氧化钠溶解在800g纯水中而得到的溶液中,使合成例6中得到的聚羟基苯乙烯树脂(A-5)溶解。完全溶解后,于20~25℃经2小时滴加686g的36~38重量%甲醛水溶液。之后,于20~25℃搅拌17小时。向其中加入98g硫酸和552g水进行中和,在该状态下放置2天。放置后,用100mL水对在溶液中产生的白色固体进行清洗。于50℃将该白色固体真空干燥48小时。

接下来,将如上所述地得到的化合物溶解于300mL甲醇中,加入2g硫酸,于室温搅拌24小时。向该溶液中加入15g阴离子型离子交换树脂(Rohmand Haas公司制,AMBERLIST IRA96SB),搅拌1小时,通过过滤将离子交换树脂除去。然后,加入500mL的γ-丁内酯,用旋转蒸发器除去甲醇,制成γ-丁内酯溶液。利用NMR(日本电子(株)制,GX-270)对该树脂进行分析,结果得到部分被烷氧基化的聚羟基苯乙烯树脂(A3-4)。利用GPC进行分析,(A3-4)的重均分子量(Mw)为8000(GPC聚苯乙烯换算),相对于1摩尔的羟基苯乙烯而言,经烷氧基化的羟基苯乙烯的导入率为35摩尔%。

(合成例8)醌二叠氮化合物(C-1)的合成

在干燥氮气流下,将21.22g(0.05摩尔)4,4’-[1-[4-[1-(4-羟基苯基-1)-1-甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚(本州化学工业(株)制,以下记作TrisP-PA)和26.8g(0.1摩尔)二叠氮基萘醌-5-磺酰氯(东洋合成(株)制,NAC-5)溶解于450g的1,4-二氧杂环己烷中,使其为室温。以不使体系内成为35℃以上的方式向其中滴加已与50g的1,4-二氧杂环己烷混合的三乙胺12.65g。滴加后,于40℃搅拌2小时。将三乙胺盐过滤,将滤液投入水中。然后,通过过滤来收集析出的沉淀,进而用1L的1%盐酸水溶液进行清洗。之后,进一步用2L水清洗2次。利用真空干燥机对该沉淀进行干燥,得到下式表示的醌二叠氮化合物(C-1)。

(实施例1)

称量10g合成例2中得到的聚酰胺酸酯(A1-1)、3g合成例4中得到的酚醛树脂(A3-1)、3.5g作为热呈色性化合物的4,4’,4”,4”’-(1,4-亚苯基二亚甲基)四苯酚(最大吸收波长为440nm),将它们溶解在50g的γ-丁内酯(以下记作GBL)中,得到聚酰亚胺前体组合物的清漆。使用该清漆,测定透过率,结果在加热处理前,在365nm~436nm的范围内透过率为50%以上。加热处理后,350~460nm的各波长的透过率为4.2%以下。

(实施例2~6)、(比较例1~7)

按照与实施例1同样的方法,以化合物的种类和量如表1、表3中记载那样得到清漆。使用该清漆,测定加热处理前后的透过率。将其评价结果示于表2、表4中。

[表2]

[表4]

对于实施例2~6而言,在加热处理前,在365nm~436nm的范围内透过率为50%以上,所述实施例2~6为下述树脂组合物:含有(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂、(A3)酚醛树脂及/或聚羟基苯乙烯树脂、(B)热呈色性化合物及(D)溶剂,并且,相对于100重量份的(A1)成分,含有5重量份以上且50重量份以下的(A3)成分。加热处理后的350~460nm的各波长的透过率为5.0%以下。对于不含(A3)成分的比较例1~2、不含(A1)成分及(B)成分的比较例3~6而言,虽然在加热处理前,在365nm~436nm的范围内透过率为50%以上,但是加热处理后的350~460nm的各波长的透过率在部分区域中高于5.0%。对于含有最大吸收波长为378nm的化合物的比较例7而言,在加热处理前,在365nm~436nm的范围内透过率低于50%。

(实施例7)

称量10g聚酰胺酸酯(A1-1)、3g酚醛树脂(A3-1)、3.5g作为热呈色性化合物的4,4’,4”,4”’-(1,4-亚苯基二亚甲基)四苯酚(最大吸收波长为440nm)、4.0g合成例8中得到的醌二叠氮化合物(C-1),将它们溶解在50g的GBL中,得到聚酰亚胺前体组合物的清漆。使用该清漆进行感光性评价,结果敏感度为120mJ/cm2。另外,未观察到显影后的浮渣。加热处理后,350~460nm的各波长的透过率为4.2%以下。

实施例8~27、比较例8~17

按照与实施例7同样的方法,以化合物的种类和量如表5-1、表5-2、表7中记载那样得到清漆。需要说明的是,示出表5-1、表5-2所示的化合物的名称和结构。

(F)成分:HMOM-TPHAP(商品名,本州化学工业(株)制)

使用该清漆,测定感光性评价及加热处理前后的透过率。将其评价结果示于表6、表8中。

[表6]

[表8]

对于实施例7~14、17~23而言,敏感度为120mJ/cm2以下,所述实施例7~14、17~23为下述具有正型感光性的树脂组合物:含有(A1)聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺前体或聚苯并噁唑前体或(A2)具有在构成环状结构的季碳原子上键合有两个环状结构而成的骨架结构的树脂、(A3)酚醛树脂及/或聚羟基苯乙烯树脂、(B)热呈色性化合物、(C)光产酸剂及(D)溶剂、其他成分,并且,相对于100重量份的(A1)成分,含有5重量份以上且50重量份以下的(A3)成分。另外,未观察到显影后的浮渣。加热处理后,350~460nm的各波长的透过率为5.0%以下。另外,对于实施例15、16、24~27(其中,关于作为(E)成分的染料,并用了最大吸收波长不同的2种或3种染料)而言,敏感度为400mJ/cm2以下。另外,未观察到显影后的浮渣。加热处理后,350~460nm的各波长的透过率为5.0%以下。进而,由于并用了最大吸收波长不同的3种染料,因而能够实现黑色化,其OD值为0.5以下。

对于不含(A3)成分的比较例8、11~12、15、不含(A1)成分及(B)成分的比较例9~10、16~17而言,加热处理后的透过率在部分区域中高于5%。对于含有最大吸收波长为378nm的化合物的比较例12而言,曝光波长的光被最大吸收波长为378nm的化合物吸收,敏感度恶化。对于比较例13~14(其中,相对于100重量份的(A1)成分,(A3)酚醛树脂的量高于50重量份)而言,显影时产生浮渣。

(实施例28)

在玻璃基板上形成以分辨率成为200ppi的方式设计的底栅型氧化物TFT,以覆盖该TFT的状态形成由Si3N4构成的绝缘膜。接着,在该绝缘膜中形成接触孔,然后,经由该接触孔在绝缘膜上形成连接于TFT的布线(高度为1.0μm)。该布线用于将TFT彼此之间连接、或者将TFT与在后续工序中形成的有机EL元件连接。

进而,为了将因形成布线而产生的凹凸进行平坦化,以掩埋由布线导致的凹凸的状态在绝缘膜上形成平坦化膜。按照下述方式在绝缘膜上形成平坦化膜,所述方式为:将实施例7~27的任一者中得到的感光性聚酰亚胺前体组合物的清漆旋涂在基板上,在加热板上于120℃预烘烤2分钟,然后于250℃进行60分钟的加热处理。涂布清漆时的涂布性良好,在进行曝光、显影、烧成之后得到的耐热性树脂膜中未观察到褶皱、裂纹的产生。另外,布线的平均高低差(日文:段差)为500nm,制作的平坦化膜的膜厚为2000nm。

在负偏压应力(negative bias stress)下对配置有上述平坦化膜的氧化物TFT装置照射光,测定此时的光劣化。结果,光照射前后的阈值电压的变化(阈值位移)被抑制,可确认光劣化抑制效果。

(实施例29)

在玻璃基板上形成以分辨率成为200ppi的方式设计的底栅型氧化物TFT,以覆盖该TFT的状态形成由Si3N4构成的绝缘膜。接着,在该绝缘膜中形成接触孔,然后经由该接触孔在绝缘膜上形成连接于TFT的布线(高度为1.0μm)。该布线用于将TFT彼此之间连接、或者将TFT与在后续工序中形成的有机EL元件连接。

进而,为了将因形成布线而产生的凹凸进行平坦化,以掩埋由布线导致的凹凸的状态在绝缘膜上形成平坦化膜。按照下述方式在绝缘膜上形成平坦化膜,所述方式为:将实施例7~27的任一者中得到的感光性聚酰亚胺前体组合物的清漆旋涂在基板上,在加热板上于120℃预烘烤2分钟,然后于250℃进行60分钟的加热处理。涂布清漆时的涂布性良好,在进行曝光、显影、烧成之后得到的耐热性树脂膜中未观察到褶皱、裂纹的产生。另外,布线的平均高低差为500nm,制作的平坦化膜的膜厚为2000nm。

接下来,在得到的平坦化膜上形成顶部发光型有机EL元件。首先,以经由接触孔与布线连接的方式,利用溅射在平坦化膜上形成由ITO构成的下部电极。然后,涂布抗蚀剂,进行预烘烤,介由所期望的图案的掩模进行曝光并进行显影。将该抗蚀剂图案作为掩模,通过使用了ITO蚀刻剂(etchant)的湿法蚀刻进行图案加工。然后,使用抗蚀剂剥离液(单乙醇胺和DMSO(二甲基亚砜)的混合液)将该抗蚀剂图案剥离。如上所述地得到的下部电极相当于有机EL元件的阳极。

接下来,形成具有覆盖下部电极的边缘的形状的绝缘层。绝缘层同样地使用了实施例7~27的任一者中得到的感光性聚酰亚胺前体组合物的清漆。通过设置该绝缘层,能够防止下部电极与在后续工序中形成的上部电极之间的短路。将绝缘层图案化,于250℃进行60分钟的加热处理,形成绝缘层。

进而,在真空蒸镀装置内介由所期望的图案掩模,将空穴传输层、红色、绿色、蓝色的有机发光层、电子传输层依序蒸镀而进行设置。接着,在基板上方的整个面上形成由Al构成的上部电极。该上部电极相当于有机EL元件的阴极。将得到的上述基板从蒸镀机中取出,使用紫外线固化型环氧树脂将其与封固用玻璃基板贴合在一起,由此进行封固。

如上所述,得到在各有机EL元件上连接有用于驱动其的TFT而形成的有源矩阵型的有机EL显示装置。经由驱动电路施加电压,结果显示出良好的发光。

接下来,举出实施例等对第2方式的发明进行说明,但本发明不受这些例子的限定。需要说明的是,实施例中的树脂组合物的评价利用以下方法进行。

(1)(I)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物的最大吸收波长的测定

将(I)成分溶解于γ-丁内酯中,使用分光光度计MultiSpec-150(岛津制作所(株)制)进行测定。

(2)树脂组合物的透光率的评价

以加热处理后的膜厚成为3.0μm的方式,将树脂组合物(以下称为清漆)以旋涂方式涂布于5英寸见方的玻璃基板上,于120℃预烘烤2分钟。然后,使用KOYO THERMO SYSTEM(株)制高温洁净烘箱CLH-21CD(V)-S,在氮气流下(氧浓度为20ppm以下)于250℃固化60分钟,制作耐热性树脂膜。需要说明的是,耐热性树脂膜的膜厚是使用SURFCOM1400D(东京精密(株)制)以折射率为1.629而测得的。针对如上所述地得到的预烘烤膜、固化膜,使用紫外可见分光光度计MultiSpec-1500(岛津制作所(株)制)测定波长300nm~800nm的透过光谱。对于预烘烤膜而言,其结果是,将365~436nm的各波长的透光率低于50%的情况视为不充分(C)、将365~436nm的各波长的透光率为50%以上的情况视为良好(A)。对于固化膜而言,其结果是,将365~436nm的任意波长处的透光率均高于10%的情况视为不充分(C)、将365~436nm的任一波长处的透光率为10%以下的情况视为良好(A)。另外,当加热处理后的耐热性树脂膜的膜厚不为3.0μm时,按照朗伯定律将测得的透过光谱的膜厚换算为3.0μm并求出膜厚为3.0μm时的透过光谱。

(3)浮凸图案的制作

将实施例及比较例中制作的清漆旋涂于8英寸的硅晶片上,接着,使用加热板(Tokyo Electron(株)制,涂布显影装置Act-8),于120℃热处理(预烘烤)2分钟,制作厚度为3.7μm的预烘烤膜。针对得到的预烘烤膜,使用i线步进曝光装置(NIKON(株)制,NSR-2005i9C)或掩模对准器(UNION光学(株)制,PEM-6M),分别以0~1000mJ/cm2的曝光量、以20mJ/cm2的步距进行曝光。曝光中使用的线与间隙图案为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、50、100μm。曝光后,使用2.38重量%的四甲基氢氧化铵(TMAH)水溶液(三菱瓦斯化学(株)制,ELM-D)显影40-100秒,接着用纯水进行漂洗,得到浮凸图案。需要说明的是,预烘烤后及显影后的膜厚是使用大日本网屏制造(株)制光干涉式膜厚测定装置Lambda AceSTM-602、以折射率为1.629而测得的。

(4)敏感度的计算

在进行曝光、显影后,将以1比1形成50μm的线与间隙(L/S)图案的最小曝光量作为敏感度。

(合成例1)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-1)

在干燥氮气流下,向5.49g(0.020摩尔)2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮(商品名:SEESORB 107,SHIPRO KASEI(株)制,最大吸收波长:347nm)中加入50g四氢呋喃(以下记作THF),于40℃进行搅拌,使其溶解。然后,加入4.08g(0.040摩尔)乙酸酐、0.24g(0.002摩尔)N,N-二甲基-4-氨基吡啶并于40℃搅拌2小时。搅拌结束后,将溶液投入至1L水中,通过过滤来收集聚合物固体的沉淀。进一步用500ml水清洗3次,利用50℃的真空干燥机将收集到的聚合物固体干燥72小时,得到最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-1,最大吸收波长:282nm)。

(合成例2)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-2)

在干燥氮气流下,向5.49g(0.020摩尔)2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮(商品名:SEESORB107,SHIPRO KASEI(株)制,最大吸收波长:347nm)中加入50g的THF,于40℃进行搅拌,使其溶解。然后,加入2.04g(0.020摩尔)乙酸酐、0.24g(0.002摩尔)N,N-二甲基-4-氨基吡啶并于40℃搅拌2小时。搅拌结束后,将溶液投入至1L水中,通过过滤来收集聚合物固体的沉淀。进一步用500ml水清洗3次,利用50℃的真空干燥机将收集到的聚合物固体干燥72小时,得到最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-2,最大吸收波长:322nm)。

(合成例3)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-3)

在干燥氮气流下,向5.49g(0.020摩尔)2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮(商品名:SEESORB 107,SHIPRO KASEI(株)制,最大吸收波长:347nm)中加入50g的N-甲基吡咯烷酮(以下记作NMP)中,于40℃进行搅拌,使其溶解。然后,加入8.73g(0.040摩尔)二碳酸二叔丁酯(以下记作t-Boc2O)、0.24g(0.002摩尔)N,N-二甲基-4-氨基吡啶并于40℃搅拌2小时。搅拌结束后,将溶液投入至1L水中,通过过滤来收集聚合物固体的沉淀。进一步用500ml水清洗3次,利用50℃的真空干燥机将收集到的聚合物固体干燥72小时,得到最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-3,最大吸收波长:282nm)。

(合成例4)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-4)

在干燥氮气流下,向5.49g(0.020摩尔)2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮(商品名:SEESORB107,SHIPRO KASEI(株)制,最大吸收波长:347nm)中加入50g的NMP中,于40℃进行搅拌,使其溶解。然后,加入4.37g(0.020摩尔)t-Boc2O、0.24g(0.002摩尔)N,N-二甲基-4-氨基吡啶并于40℃搅拌2小时。搅拌结束后,将溶液投入至1L水中,通过过滤来收集聚合物固体的沉淀。进一步用500ml水清洗3次,利用50℃的真空干燥机将收集到的聚合物固体干燥72小时,得到最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-4,最大吸收波长:324nm)。

(合成例5)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-5)

在干燥氮气流下,向5.49g(0.020摩尔)2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮(商品名:SEESORB107,SHIPRO KASEI(株)制,最大吸收波长:347nm)中加入50g的NMP,于40℃进行搅拌,使其溶解。然后,加入3.96g(0.040摩尔)异氰酸丁酯、0.24g(0.002摩尔)N,N-二甲基-4-氨基吡啶并于40℃搅拌2小时。搅拌结束后,将溶液投入至1L水中,通过过滤来收集聚合物固体的沉淀。进一步用500ml水清洗3次,利用50℃的真空干燥机将收集到的聚合物固体干燥72小时,得到最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-5,最大吸收波长:280nm)。

(合成例6)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-6)

在干燥氮气流下,向5.49g(0.020摩尔)2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮(商品名:SEESORB 107,SHIPRO KASEI(株)制,最大吸收波长:347nm)中加入50g的NMP,于40℃进行搅拌,使其溶解。然后,加入1.98g(0.020摩尔)异氰酸丁酯、0.24g(0.002摩尔)N,N-二甲基-4-氨基吡啶并于40℃搅拌2小时。搅拌结束后,将溶液投入至1L水中,通过过滤来收集聚合物固体的沉淀。进一步用500ml水清洗3次,利用50℃的真空干燥机将收集到的聚合物固体干燥72小时,得到最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-6,最大吸收波长:325nm)。

(合成例7)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-7)

在干燥氮气流下,向4.92g(0.020摩尔)2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮(商品名:SEESORB 106,SHIPRO KASEI(株)制,最大吸收波长:350nm)中加入50g的NMP,于40℃进行搅拌,使其溶解。然后,加入8.17g(0.080摩尔)乙酸酐、0.48g(0.004摩尔)N,N-二甲基-4-氨基吡啶并于40℃搅拌2小时。搅拌结束后,将溶液投入至1L水中,通过过滤来收集聚合物固体的沉淀。进一步用500ml水清洗3次,利用50℃的真空干燥机将收集到的聚合物固体干燥72小时,得到最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-7,最大吸收波长:280nm)。

(合成例8)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-8)

在干燥氮气流下,向6.79g(0.020摩尔)2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)苯并三唑(商品名:SEESORB707,SHIPRO KASEI(株)制,最大吸收波长:345nm)中加入50g的NMP,于40℃进行搅拌,使其溶解。然后,加入2.04g(0.020摩尔)乙酸酐、0.48g(0.004摩尔)N,N-二甲基-4-氨基吡啶并于40℃搅拌2小时。搅拌结束后,将溶液投入至1L水中,通过过滤来收集聚合物固体的沉淀。进一步用500ml水清洗3次,利用50℃的真空干燥机将收集到的聚合物固体干燥72小时,得到最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-8,最大吸收波长:315nm)。

(合成例9)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-9)

在干燥氮气流下,向12.6g(0.020摩尔)2,4-双[2-羟基-4-丁氧基苯基]-6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪(商品名:TINUVIN460,BASF(株)制,最大吸收波长:350nm)中加入50g的NMP,于40℃进行搅拌,使其溶解。然后,加入4.08g(0.040摩尔)乙酸酐、0.48g(0.004摩尔)N,N-二甲基-4-氨基吡啶并于40℃搅拌2小时。搅拌结束后,将溶液投入至1L水中,通过过滤来收集聚合物固体的沉淀。进一步用500ml水清洗3次,利用50℃的真空干燥机将收集到的聚合物固体干燥72小时,得到最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-9,最大吸收波长:285nm)。

(合成例10)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-10)

在干燥氮气流下,向5.68g(0.020摩尔)4,5-二羟基蒽醌-2-甲酸(最大吸收波长:430nm)中加入50g的THF,于40℃进行搅拌,使其溶解。然后,加入4.08g(0.040摩尔)乙酸酐、0.48g(0.004摩尔)N,N-二甲基-4-氨基吡啶并于40℃搅拌2小时。搅拌结束后,将溶液投入至1L水中,通过过滤来收集聚合物固体的沉淀。进一步用500ml水清洗3次,利用50℃的真空干燥机将收集到的聚合物固体干燥72小时,得到最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物(I-10,最大吸收波长:338nm)。

(合成例11)含有羟基的二胺化合物的合成

将18.3g(0.05摩尔)2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(中央硝子(株)制,以下称为BAHF。)溶解于100mL丙酮、17.4g(0.3摩尔)环氧丙烷(东京化成(株)制)中,冷却至-15℃。向其中滴加将20.4g(0.11摩尔)3-硝基苯甲酰氯(东京化成(株)制)溶解于100mL丙酮中而得的溶液。滴加结束后,于-15℃搅拌4小时,之后恢复至室温。对析出的白色固体进行过滤,于50℃进行真空干燥。

将30g得到的白色固体装入至300mL的不锈钢高压釜中,使其分散于250mL甲基溶纤剂中,加入2g的5%钯-碳(和光纯药(株)制)。用气球向其中导入氢,于室温下进行还原反应。约2小时后,确认气球不再软缩而结束反应。反应结束后,过滤除去作为催化剂的钯化合物,用旋转蒸发器进行浓缩,得到下式表示的含有羟基的二胺化合物。

(合成例12)聚酰胺酸酯的合成(A1-1)

在干燥氮气流下,将57.4g(0.095摩尔)合成例11中得到的含有羟基的二胺、1.24g(0.005摩尔)1,3-双(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷(以下称为SiDA。)溶解于200g的NMP中。向其中加入31.0g(0.1摩尔)4,4’-氧双邻苯二甲酸酐(以下称为ODPA。),于40℃搅拌2小时。然后,经10分钟滴加将7.14g(0.06摩尔)二甲基甲酰胺二甲缩醛(三菱丽阳(株)制,以下称为DFA。)用5g的NMP稀释而得的溶液。滴加后,于40℃持续搅拌2小时。搅拌结束后,将溶液投入至2L水中,通过过滤来收集聚合物固体的沉淀。进一步用2L水清洗3次,利用50℃的真空干燥机将收集到的聚合物固体干燥72小时,得到聚酰胺酸酯(A1-1)。

(合成例13)醌二叠氮化合物的合成(C-1)

在干燥氮气流下,于室温下将21.22g(0.05摩尔)4,4’-[1-[4-[1-(4-羟基苯基-1)-1-甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚(本州化学工业(株)制,以下记作TrisP-PA)和26.8g(0.1摩尔)二叠氮基萘醌-5-磺酰氯(东洋合成(株)制,NAC-5)溶解于450g的1,4-二氧杂环己烷中。以不使体系内成为35℃以上的方式,向其中滴加已与50g的1,4-二氧杂环己烷混合的三乙胺12.65g。滴加后于40℃搅拌2小时。过滤三乙胺盐,将滤液投入至水中。然后,通过过滤来收集析出的沉淀,进一步用1L 1%盐酸水溶液进行清洗。之后,进一步用2L水清洗2次。利用真空干燥机对该沉淀进行干燥,得到下式表示的醌二叠氮化合物(C-1)。

(实施例1)

称量2g合成例1中得到的化合物(I-1)(最大吸收波长为282nm)、10g合成例12中得到的聚酰胺酸酯(A1-1),将它们溶解于40gγ-丁内酯(以下称为GBL。)中,得到聚酰亚胺前体组合物的清漆。使用该清漆测定透光率,结果,在加热处理前,365nm~436nm的各波长处的透光率为50%以上。在加热处理后,波长350nm~378nm处的透光率为10%以下。

(实施例2~3)、(比较例1~4)

按照与实施例1同样的方法,以化合物的种类和量如表9中记载那样得到清漆。使用该清漆,测定加热处理前后的透过率。将其评价结果示于表10中。

[表10]

对于实施例2~3(其为含有(A)碱溶性树脂、(I)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物及(D)溶剂的树脂组合物)而言,在加热处理前,在365nm~436nm的范围内透过率为50%以上。在加热处理后,对于365~436nm的波长中的380nm以下的区域而言,透过率为10%以下。对于不含(I)成分、使用了未配置(I)成分的保护基团的化合物的比较例1~4而言,在加热处理前,在365nm~436nm的范围内存在部分透过率低于50%的区域。

(实施例4)

称量2g合成例1中得到的化合物(I-1)(最大吸收波长282nm)、10g合成例12中得到的聚酰胺酸酯(A1-1)、3g合成例13中得到的醌二叠氮化合物(C-1),将它们溶解于40g的γ-丁内酯(以下记作GBL)中,得到聚酰亚胺前体组合物的清漆。使用该清漆进行感光性评价,结果,i线下敏感度为280mJ/cm2,ghi线下敏感度为130mJ/cm2。另外,在加热处理后,波长365nm~378nm处的透光率为10%以下。

(实施例5~16)、(比较例5~9)

按照与实施例4同样的方法,以化合物的种类和量如表11、13中记载那样得到清漆。使用该清漆进行感光性评价,测定加热处理后的透过率。将其评价结果示于表12、14中。

[表11]

对于实施例5~12而言,i线下的敏感度为350mJ/cm2以下,ghi线下的敏感度为180mJ/cm2以下,所述实施例5~12为下述具有正型感光性的树脂组合物:含有(A)碱溶性树脂、(I)最大吸收波长通过加热处理而发生位移的化合物、(C)光产酸剂、(D)溶剂及其他成分。对于加热处理后的透过率而言,关于365~436nm的波长中的380nm以下的区域,透过率为10%以下。对于使用了合成例10中得到的(I-10)化合物的实施例13而言,i线下的敏感度为420mJ/cm2,ghi线下的敏感度为180mJ/cm2。对于加热处理后的透过率而言,关于365~436nm的波长中的390nm以上的区域,透过率为10%以下。对于使用了合成例1中得到的(I-1)化合物、合成例10中得到的(I-10)化合物的实施例14而言,i线下的敏感度为360mJ/cm2,ghi线下的敏感度为160mJ/cm2。对于加热处理后的透过率而言,关于365~436nm的整个区域,透过率为10%以下。对于使用了3种具有不同的最大吸收波长的染料作为(J)成分的实施例15、16而言,i线下的敏感度为360mJ/cm2,ghi线下的敏感度为160mJ/cm2。对于加热处理后的透过率而言,关于365~436nm的波长中的380nm以下的区域,透过率为10%以下。进而,通过染料的添加而得以实现黑色化,OD值为0.2。对于不含(I)成分的比较例5而言,加热处理后,在350~460nm整个区域中的透过率为10%以上。对于不含(I)成分、使用了未配置(I)成分的保护基团的化合物的比较例6~9而言,敏感度显著恶化。

(实施例17)

在玻璃基板上形成以分辨率成为200ppi的方式设计的底栅型氧化物TFT,以覆盖该TFT的状态形成由Si3N4构成的绝缘膜。接着,在该绝缘膜中形成接触孔,然后经由该接触孔在绝缘膜上形成连接于TFT的布线(高度为1.0μm)。该布线用于将TFT彼此之间连接、或者将TFT与在后续工序中形成的有机EL元件连接。

进而,为了将因形成布线而产生的凹凸进行平坦化,以掩埋由布线导致的凹凸的状态在绝缘膜上形成平坦化膜。按照下述方式在绝缘膜上形成平坦化膜,所述方式为:将实施例4~16的任一者中得到的感光性聚酰亚胺前体组合物的清漆旋涂在基板上,在加热板上于120℃预烘烤2分钟,然后在氮气流下于250℃进行60分钟的加热处理。涂布清漆时的涂布性良好,在进行曝光、显影、烧成之后得到的耐热性树脂膜中未观察到褶皱、裂纹的产生。另外,布线的平均高低差为500nm,制作的平坦化膜的膜厚为2000nm。

在负偏压应力下对配置有上述平坦化膜的氧化物TFT装置照射光,测定此时的光劣化。结果,光照射前后的阈值电压的变化(阈值位移)被抑制,可确认光劣化抑制效果。

(实施例18)

在玻璃基板上形成以分辨率成为200ppi的方式设计的底栅型氧化物TFT,以覆盖该TFT的状态形成由Si3N4构成的绝缘膜。接着,在该绝缘膜中形成接触孔,然后经由该接触孔在绝缘膜上形成连接于TFT的布线(高度为1.0μm)。该布线用于将TFT彼此之间连接、或者将TFT与在后续工序中形成的有机EL元件连接。

进而,为了将因形成布线而产生的凹凸进行平坦化,以掩埋由布线导致的凹凸的状态在绝缘膜上形成平坦化膜。按照下述方式在绝缘膜上形成平坦化膜,所述方式为:将实施例4~16的任一者中得到的感光性聚酰亚胺前体组合物的清漆旋涂在基板上,在加热板上于120℃预烘烤2分钟,然后在氮气流下于250℃进行60分钟的加热处理。涂布清漆时的涂布性良好,在进行曝光、显影、烧成之后得到的耐热性树脂膜中未观察到褶皱、裂纹的产生。另外,布线的平均高低差为500nm,制作的平坦化膜的膜厚为2000nm。

接下来,在得到的平坦化膜上形成顶部发光型有机EL元件。首先,以经由接触孔与布线连接的方式,利用溅射在平坦化膜上形成由ITO构成的下部电极。然后,涂布抗蚀剂,进行预烘烤,介由所期望的图案的掩模进行曝光并进行显影。将该抗蚀剂图案作为掩模,通过使用了ITO蚀刻剂的湿法蚀刻进行图案加工。然后,使用抗蚀剂剥离液(单乙醇胺和DMSO的混合液)将该抗蚀剂图案剥离。如上所述地得到的下部电极相当于有机EL元件的阳极。

接下来,形成具有覆盖下部电极的边缘的形状的绝缘层。绝缘层同样地使用了实施例4~16的任一者中得到的感光性聚酰亚胺前体组合物的清漆。通过设置该绝缘层,能够防止下部电极与在后续工序中形成的上部电极之间的短路。将绝缘层图案化,于250℃进行60分钟的加热处理,形成在波长450nm附近具有适度的吸收的绝缘层。

进而,在真空蒸镀装置内介由所期望的图案掩模,将空穴传输层、红色、绿色、蓝色的有机发光层、电子传输层依序蒸镀而进行设置。接着,在基板上方的整个面上形成由Al构成的上部电极。该上部电极相当于有机EL元件的阴极。将得到的上述基板从蒸镀机中取出,使用紫外线固化型环氧树脂将其与封固用玻璃基板贴合在一起,由此进行封固。

如上所述,得到在各有机EL元件上连接有用于驱动其的TFT而形成的有源矩阵型的有机EL显示装置。经由驱动电路施加电压,结果显示出良好的发光。

附图标记说明

1 TFT

2 布线

3 绝缘膜

4 平坦化膜

5 ITO

6 基板

7 接触孔

8 绝缘层

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