感光性树脂组合物、显示面板用间隔物及显示面板的制作方法

文档序号:2783042阅读:127来源:国知局
专利名称:感光性树脂组合物、显示面板用间隔物及显示面板的制作方法
技术领域
本发明涉及感光性树脂组合物、显示面板用间隔物(spacer)及显示面板,更详细地说,涉及适用于形成可用于液晶显示面板或触摸面板等显示面板的间隔物用材料的感光性树脂组合物、由该组合物形成的显示面板用间隔物、和具有该间隔物的显示面板。
背景技术
以往,为了保持两片衬底间的间隔(液晶单元间隙)一定,在液晶显示面板中使用具有规定粒径的玻璃珠、塑料珠等隔离粒子,但由于这些隔离粒子随机地散布在玻璃衬底等透明衬底上,一旦隔离粒子存在于像素形成区域,就会发生隔离粒子的写入现象,或入射光受到散射导致液晶面板的对比度降低的问题。
于是,为了解决这些问题,逐渐采用利用光刻法形成间隔物(参照特开平11-133600号公报)。该方法在衬底上涂布感光性树脂组合物,通过规定的掩模曝光紫外线后显影,形成点状或条纹状的间隔物,由于可仅在像素形成区域以外的规定场所形成间隔物,基本上可解决上述问题。
进而,伴随着形成间隔物的衬底大型化,其涂布方法也由以往的旋涂演变为光阻涂布、刮刀式旋转涂布等主流方法,强烈希望开发出一种材料,其可以反映这种动向,对大型衬底也显示良好的涂布性,不仅对于膜厚均一性,还可以缩小衬底端部与中心部的膜厚差。
另一方面,近年来在美国,劳动作业环境下对乙二醇乙醚乙酸酯(ECA)实行了浓度管制,以此为契机,对于用于感光性树脂组合物中的有机溶剂的安全性的关注大增。作为管制中的禁止使用或本领域的自主管制为对象的主要有机溶剂,可以列举出在生物体内代谢而生成甲氧基醋酸或乙氧基醋酸的溶剂,其代表例有乙二醇类、二乙二醇类、三乙二醇类等。因此,当务之急是边采用对生物体安全的有机溶剂,边开发满足对间隔物的上述诸多要求的感光性树脂组合物。

发明内容
基于以上情况而进行了本发明,其课题在于提供感光性树脂组合物,其对于生物体无安全性问题,而且对大型衬底也具有良好的涂布性,高感度、可忠实地再现掩模图案的设计尺寸,且可形成与衬底密合性优良、强度、耐热性等也优良的显示面板用间隔物。
根据本发明,上述课题,第一由一种感光性树脂组合物(下面称为“感光性树脂组合物(1)”。)来实现,其特征在于,含有有机溶剂,该有机溶剂含有(A)(a1)乙烯性不饱和羧酸和/或乙烯性不饱和羧酸酐与(a2)含环氧基的乙烯性不饱和化合物与(a3)其他乙烯性不饱和化合物形成的共聚物,(B)具有乙烯性不饱和键的聚合性化合物,(C)感放射线聚合引发剂,及(D)下述式(I)表示的化合物 式中,n为1或2,n=1时,(1)R1表示甲基或乙基,R2表示碳数1~4的烷基或-CO-R3,其中,R3为碳数2~4的烷基,或(2)R1表示甲基羰基,R2表示碳数3~4的烷基或-CO-R4,其中,R4为碳数1~4的烷基,或(3)R1表示碳数3~4的烷基或-CO-R3,其中,R3为碳数2~4的烷基,R2表示碳数1~4的烷基或-CO-R4,其中,R4为碳数1~4的烷基;n=2时,R1和R2各自独立地表示碳数1~4的烷基或-CO-R4,其中,R4为碳数1~4的烷基。
根据本发明,上述课题,第二由感光性树脂组合物(1)形成的显示面板用间隔物来达成。
根据本发明,上述课题,第三由具备上述显示面板用间隔物的显示面板来达成。
根据本发明,上述课题,第四由显示面板用间隔物的形成方法来达成,其特征在于,含有至少下述(1)~(4)的工序,
(1)在衬底上形成本发明的上述显示面板用间隔物用感光性树脂组合物的涂膜的工序,(2)对该涂膜的至少一部分进行放射线曝光的工序,(3)显影处理曝光后的涂膜的工序,及(4)加热处理显影后的涂膜的工序。


图1为例示图案的剖面形状的图。
具体实施例方式
下面,对于本发明进行详细的说明。
感光性树脂组合物(1)共聚物(A)感光性树脂组合物(1)中的(A)成分包括(a1)乙烯性不饱和羧酸和/或乙烯性不饱和羧酸酐与(a2)含环氧基的乙烯性不饱和化合物与(a3)其他乙烯性不饱和化合物形成的共聚物(下面称为“共聚物(A)”)。
构成共聚物(A)的各成分中,作为(a1)乙烯性不饱和羧酸和/或乙烯性不饱和羧酸酐(下面,统称为“不饱和羧酸类单体(a1)”。),例如有丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸等一元羧酸;马来酸、富马酸、焦柠檬酸、中康酸、衣康酸等二元羧酸;上述二元羧酸的酸酐等。
这些不饱和羧酸类单体(a1)中,考虑到共聚反应性、得到的共聚物对碱水溶液的溶解性和得到的难易程度考虑,优选丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐。
感光性树脂组合物(1)中,可单独或混合两种以上来使用不饱和羧酸类单体(a1)。
共聚物(A)中,来自不饱和羧酸类单体(a1)的重复单元的含有比率,基于共聚物(A),优选为5~50重量%,进一步优选为10~40重量%,特别优选为15~30重量%。来自不饱和羧酸类单体(a1)的重复单元的含有比率不足5重量%时,有对碱水溶液溶解性降低的倾向,另一方面,超过40重量%,则对碱水溶液的溶解性恐怕变得过大。
作为(a2)含换氧基的乙烯性不饱和化合物(下面称为“含环氧基的单体(a2)”。),例如有,丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸2-乙基缩水甘油酯、丙烯酸3,4-环氧丁酯、丙烯酸6,7-环氧庚酯、丙烯酸3,4-环氧环己酯等丙烯酸环氧烷基酯;甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸2-甲基缩水甘油酯、甲基丙烯酸3,4-环氧丁酯、甲基丙烯酸6,7-环氧庚酯、甲基丙烯酸3,4-环氧环己酯等甲基丙烯酸环氧烷基酯;α-乙基丙烯酸缩水甘油酯、α-正丙基丙烯酸缩水甘油酯、α-正丁基丙烯酸缩水甘油酯、α-乙基丙烯酸6,7-环氧庚酯等α-烷基丙烯酸环氧烷基酯;邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚、对乙烯基苄基缩水甘油醚等缩水甘油醚。
这些含环氧基的单体(a2)中,考虑到共聚反应性和间隔物的强度,优选甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸2-甲基缩水甘油酯、甲基丙烯酸6,7-环氧庚酯、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚、对乙烯基苄基缩水甘油醚等缩水甘油醚。
感光性树脂组合物(1)中,可单独或混合两种以上来使用含环氧基的单体(a2)。
共聚物(A)中,来自含环氧基的单体(a2)的重复单元的含有比率,基于共聚物(A),优选为10~70重量%,进一步优选为20~60重量%,特别优选为30~50重量%。来自含环氧基的单体(a2)的重复单元的含有比率不足10重量%时,有得到的间隔物的强度降低的倾向,另一方面,超过70重量%,则得到的共聚物的保存稳定性有降低的倾向。
作为(a3)其他乙烯性不饱和化合物(下面称为“其他单体(a3)”。),例如有,丙烯酸甲酯、丙烯酸异丙酯等丙烯酸烷基酯;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯等甲基丙烯酸烷基酯;丙烯酸环己酯、丙烯酸2-甲基环己酯、丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、丙烯酸2-(三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基氧代)乙酯、丙烯酸异冰片酯等丙烯酸脂环式酯;甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸2-甲基环己酯、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、甲基丙烯酸2-(三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基氧代)乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯等甲基丙烯酸脂环式酯;丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯等丙烯酸芳基酯或芳烷基酯;甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯等甲基丙烯酸的芳基酯或芳烷基酯;马来酸二乙酯、富马酸二乙酯、衣康酸二乙酯等二元羧酸二烷基酯;甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟丙酯等甲基丙烯酸羟基烷基酯;甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸四氢吡喃-2-甲酯等含有一个氧原子的不饱和杂五元或六元环甲基丙烯酸酯;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯等乙烯基芳香族化合物;1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等共轭二烯类化合物,以及丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、氯乙烯、偏氯乙烯、乙酸乙烯酯等。
这些其他单体(a3)中,考虑到共聚反应性和得到的共聚物对碱水溶液的溶解性,优选丙烯酸2-甲基环己酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、甲基丙烯酸四氢糠酯、1,3-丁二烯。
感光性树脂组合物(1)中,可单独或混合两种以上来使用其他单体(a3)。
共聚物(A)中,来自含其他单体(a3)的重复单元的含有比率,基于共聚物(A),优选为10~70重量%,进一步优选为20~50重量%,特别优选为30~50重量%。来自其他单体(a3)的重复单元的含有比率不足10重量%时,有得到的共聚物的保存稳定性降低的倾向,另一方面,超过70重量%,则得到的共聚物在碱水溶液中的溶解性有降低的倾向。
共聚物(A)具有羧基和/或羧酸酐基与环氧基,在碱水溶液中具有适度的溶解性,同时,即使不并用特别的固化剂也可以轻易地通过加热被固化,含有该聚合物的感光性树脂组合物(1)在显影时不发生显影残留及膜变薄,可容易地形成规定图案的间隔物。各不饱和化合物,在适当的溶剂及聚合引发剂的存在下,例如,可利用自由基聚合来合成。
作为上述自由基聚合所使用的溶剂,例如,可列举出,醇、醚、甘醇醚、乙二醇烷基醚乙酸酯、二乙二醇、丙二醇单烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯、丙二醇烷基醚丙酸酯、芳香烃、酮、酯等。
作为其具体的例子,可分别列举出作为醇,例如有甲醇、乙醇、苄醇、2-苯乙醇、3-苯基-1-丙醇等;作为醚,例如有四氢呋喃等;作为甘醇醚,例如有乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚等;作为乙二醇烷基醚乙酸酯,例如有乙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯等;作为二乙二醇,例如有二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇乙甲醚等;作为丙二醇单烷基醚,例如有丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚等;作为丙二醇烷基醚乙酸酯,例如有丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、丙二醇丁醚乙酸酯等;作为丙二醇烷基醚丙酸酯,例如有丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇乙醚丙酸酯、丙二醇丙醚丙酸酯、丙二醇丁醚丙酸酯等;作为二丙二醇,例如有二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、二丙二醇乙甲醚等;作为芳香烃,例如有甲苯、二甲苯等;作为酮,例如有甲乙酮、环己酮、4-羟基4-甲基-2-戊酮等;作为酯,例如有乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、羟基乙酸甲酯、羟基乙酸乙酯、羟基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、3-羟基丙酸甲酯、3-羟基丙酸乙酯、3-羟基丙酸丙酯、3-羟基丙酸丁酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸丁酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸丁酯、2-丁氧基丙酸甲酯、2-丁氧基丙酸乙酯、2-丁氧基丙酸丙酯、2-丁氧基丙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸丁酯、3-丙氧基丙酸甲酯、3-丙氧基丙酸乙酯、3-丙氧基丙酸丙酯、3-丙氧基丙酸丁酯、3-丁氧基丙酸甲酯、3-丁氧基丙酸乙酯、3-丁氧基丙酸丙酯、3-丁氧基丙酸丁酯等酯。
其中,优选乙二醇烷基醚乙酸酯、二乙二醇、丙二醇单烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯,特别优选二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙甲醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇乙甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯。
上述溶剂可以单独或混合两种以上来使用。
在本发明中,优选通过在含有后述有机溶剂(1)的溶剂中的聚合来制造共聚物(A),并将得到的共聚物(A)原样用于感光性树脂组合物的配制。另外,可采用如下方法等制造共聚物(A)时,使用有机溶剂(1)以外的溶剂时,在聚合后,在贫溶剂中使共聚物(A)析出后,使其再溶解于有机溶剂(1)以供感光性树脂组合物的配制的方法;聚合后,用有机溶剂(1)置换溶剂以供感光性树脂组合物的配制的方法。
作为用于上述聚合的自由基聚合引发剂,无特别限定,例如有,2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二-(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二-(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、4,4’-偶氮二(4-酰基戊酸)、二甲基2,2’-偶氮二(2-甲基丙酸酯)、2,2’-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等偶氮化合物;过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化特戊酸叔丁酯、1,1-二(过氧化叔丁基)环己烷等有机过氧化物;过氧化氢等。另外,作为自由基聚合引发剂使用过氧化物时,也可以与其并用还原剂,来作为氧化还原型引发剂。
这些自由基聚合引发剂,可以单独或混合两种以上来使用。
如此得到的聚合物(A)可以以溶液的形式用于感光性树脂组合物的配制,也可以由溶液中分离出来用于感光性树脂组合物的配制。
制造共聚物(A)聚合时,为了调整分子量可以使用分子量调整剂。
作为上述分子量调整剂,可列举出,例如,氯仿、四氯化碳等卤代烃;正己基硫醇、正辛基硫醇、正癸基硫醇、叔癸基硫醇、硫代乙二醇等硫醇;硫化二甲基黄原酸酯、二硫化二异丙基黄原酸酯等黄原酸酯类,萜品烯醇(タ-ピノ-レン),α-甲基苯乙烯二聚物等。
这些分子量调整剂可以单独或混合两种以上来使用。
共聚物(A)的利用凝胶渗透色谱(GPC)换算为苯乙烯的重均分子量(下面称为“Mw”),优选为2,000~100,000,更优选为5,000~50,000。Mw不足2,000,则可能发生得到的被膜的显影性、残膜率降低,或图案形状、耐热性等受到损害,而超过100,000,则可能分辨率降低,图案形状受到损害。
聚合性化合物(B)感光性树脂组合物(1)中(B)成分由具有乙烯性不饱和键的聚合性化合物(下面称为“聚合性化合物(B)”)构成。
作为聚合性化合物(B)无特别限定,但单官能、2官能或3官能以上的(甲基)丙烯酸酯,聚合性良好,能提高得到的间隔物的强度,因此为优选。
作为上述单官能(甲基)丙烯酸酯,可列举出,例如,丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、二乙二醇单乙醚丙烯酸酯、二乙二醇单乙醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸3-甲氧基丁酯、甲基丙烯酸3-甲氧基丁酯、2-丙烯酰氧基乙基-2-羟基丙基邻苯二甲酸酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基-2-羟基丙基邻苯二甲酸酯等,而市售品可列举出,例如,ァロニックスM-101、同M-111、同M-114(东亚合成(株)制);KAYARAD TC-110S、同TC-120S(日本化药(株)制);ビスコ-ト158、同2311(大阪有机化学工业(株)制)等。
作为上述2官能(甲基)丙烯酸酯,可列举出,例如,乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、二苯氧基乙醇芴二丙烯酸酯、二苯氧基乙醇芴二甲基丙烯酸酯等,市售品例如有,ァロニックスM-210、同M-240、同M-6200(东亚合成(株)制);KAYARADHDDA、同HX-220、同R-604(日本化药(株)制);ビスコ-ト260、同312、同335HP(大阪有机化学工业(株)制)等。
作为上述3官能以上的(甲基)丙烯酸酯,可列举出,例如,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、三(2-丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、三(2-甲基丙烯酰氧基乙基)磷酸酯等。
特别是9官能以上的(甲基)丙烯酸酯,可以列举出具有亚烷基直链及脂环结构、含有两个以上的异氰酸酯基化合物,与在分子内含有一个以上的羟基的3官能、4官能及5官能的(甲基)丙烯酸酯化合物反应得到的氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物。
作为上述市售品,可列举出,例如,ァロニックスM-309、同M-400、同M-450、同M-7100、同M-8030、同M-8060、同TO-1450(东亚合成(株)制);KAYARAD TMPTA、同DPHA、同DPCA-20、同DPCA-30、同DPCA-60、同DPCA-120(日本化药(株)制);ビスコ-ト295、同300、同360、同GPT、同3PA、同400(大阪有机化学工业(株)制)等。9官能以上的多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯的市售品,可以列举出,例如,ニュ-フロンテイァR-1150(以上为第一工业制药(株)制),KAYARAD DPHA-40H(以上为日本化药(株)制)等。
这些单官能、2官能或3官能以上的(甲基)丙烯酸酯中,进一步优选3官能以上的(甲基)丙烯酸酯,特别优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯。
上述单官能、2官能或3官能以上的(甲基)丙烯酸酯,可以单独或组合两种以上来使用。
感光性树脂组合物(1)中,聚合性化合物(B)的用量,相对于共聚物(A)100重量份,优选为40~140重量份,进一步优选为50~120重量份。聚合性化合物(B)的用量不足40重量份时,显影时恐怕会发生显影残留,而超过140重量份,则得到的间隔物的硬度有发生降低的倾向。
光聚合引发剂(C)本发明的光聚合引发剂是指,通过可见光、紫外线、远紫外线、荷电粒子线、X线等的曝光,产生可引发聚合性化合物(B)的聚合的活性种的成分。
感光性树脂组合物(1)中光聚合引发剂(C)的用量,相对于聚合性化合物(B)100重量份,优选为5~30重量份,进一步优选为5~20重量份。光聚合引发剂(C)用量不足5重量份时,显影时的残膜率有降低的倾向,而超过30重量份,显影时未曝光部对碱性显影液的溶解性有降低的倾向。
在感光性树脂组合物(1)中,与光聚合引发剂(C)一起,可并用至少1种其他光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂(C),可列举出,例如,(C-1)O-酰肟酯类化合物、(C-3)二咪唑类化合物、苯偶因类化合物、(C-2)苯乙酮类化合物、二苯甲酮类化合物、α-二酮类化合物、多核醌类化合物、口山酮类化合物、膦化合物、三嗪类化合物等。
作为O-酰肟酯类化合物(C-1)的具体例子,可列举出,1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9.H.-咔唑-3-基]-壬烷-1,2-壬烷-2-肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9.H.-咔唑-3-基]-壬烷-1,2-壬烷-2-肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9.H.-咔唑-3-基]-戊烷-1,2-戊烷-2-肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9.H.-咔唑-3-基]]-辛烷-1酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(1,3,5-三甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-丁基-6-(2-乙基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1酮肟-O-苯甲酸酯等。另外,可列举出1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰肟)、1,2-丁二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰肟)、1,2-丁二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-乙酰肟)、1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰肟)、1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-(4-甲基苯甲酰肟))等。
其中,特别优选1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1酮肟-O-乙酸酯、1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰肟)。可以一起使用一种或两种以上这些光聚合引发剂(C-1)。
通过使用这些光聚合引发剂(C-1),可获得具有良好感度、密合性的间隔物。
作为上述苯乙酮类化合物(C-2),可以列举出,例如,α-羟基酮类化合物、α-氨基酮类化合物、这些以外的化合物。
作为α-羟基酮类化合物的具体例子,可以列举出,1-苯基-2-羟基-2甲基丙烷-1酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、1-羟基环己基苯基酮等。作为α-氨基酮类化合物的具体例子,可以列举出,2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1、2-(4-甲基苄基)-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1等。作为这些以外的化合物的具体例子,可以列举出,2,2-二甲氧基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮等。
可单独或混合两种以上来使用这些苯乙酮类化合物。
通过使用这些苯乙酮类化合物,可进一步改善感度、间隔物形状及压缩强度。
作为二咪唑类化合物(C-3)的具体例子,可列举出,2,2’-二(2-氯苯基)-4,4’5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)1,2’-二咪唑、2,2’-二(2-溴苯基)-4,4’5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)1,2’-二咪唑、2,2’-二(2-氯苯基)-4,4’5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑、2,2’-二(2,4-二氯苯基)-4,4’5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑、2,2’-二(2,4,6-三氯苯基)-4,4’5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑、2,2’-二(2-溴苯基)-4,4’5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑、2,2’-二(2,4-二溴苯基)-4,4’5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑、2,2’-二(2,4,6-三溴苯基)-4,4’5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑等。
上述二咪唑类化合物中,优选2,2’-二(2-氯苯基)-4,4’5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑、2,2’-二(2,4-二氯苯基)-4,4’5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑、2,2’-二(2,4,6-三氯苯基)-4,4’5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑等,特别优选2,2’-二(2,4-二氯苯基)-4,4’5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑。
可单独或混合两种以上来使用上述二咪唑类化合物。
通过使用这些二咪唑类化合物,可进一步改善感度、分辨率及密合性。
另外,为了增敏二咪唑化合物,可使用具有二烷氨基的脂肪族或芳香族类化合物(下面有时称为“增敏剂(C-4)”)。
作为上述增敏剂(C-4)的具体例子,可列举出,例如,N-甲基二乙醇胺、4,4’-二(二甲氨基)二苯甲酮、4,4’-二(二乙氨基)二苯甲酮、对二甲氨基安息香酸乙酯、对二甲氨基安息香酸异戊酯等。这些增敏剂中,优选4,4’-二(二乙氨基)二苯甲酮。
可1种或2种以上一起使用这些增敏剂(C-4)。增敏剂(C-4)的用量相对于(A)100重量份,优选含有0.1~50重量份、更优选1~20重量份。
化合物(C-4)的量不足0.1重量份时,有发生得到的间隔物的膜变薄和图案形状不良的倾向,而超过50重量份,同样有发生图案形状不良的倾向。
使用二咪唑化合物时,可进一步使用硫醇类化合物作为供氢化合物(下面有时称为“硫醇类化合物(C-5)”)。二咪唑化合物被具有二烷基氨基的二苯甲酮类化合物增敏,二咪唑化合物开环,产生二咪唑自由基。此时,高自由基聚合引发能力还没有显现,多变为倒锥状这种非优选的形状。该问题可以通过在二咪唑化合物与具有二烷氨基的二苯甲酮类化合物共存的体系中添加硫醇类化合物(C-5)来缓解。通过由硫醇化合物向咪唑自由基供给氢自由基,产生中性咪唑与具有高聚合引发能力的硫自由基的化合物。由此可由倒锥状变为优选的正锥状。
上述硫醇类化合物(C-5)的使用比例,相对于化合物(A)100重量份,优选含有0.1~50重量份,更优选1~20重量份。硫醇类化合物(C-5)的量不足0.1重量份时,有得到的间隔物的膜变薄和图案形状不良的倾向,而超过50重量份,同样有发生图案形状不良的倾向。
其具体例子有,2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯基-5-甲氧基苯并噻唑、2-巯基-5-甲氧基苯并咪唑等芳香族硫醇、3-巯基丙酸、3-巯基丙酸甲酯、3-巯基丙酸乙酯、3-巯基丙酸辛酯等脂肪族类一元硫醇。作为2官能以上的脂肪族硫醇,可列举出,例如,3,6-二氧-1,8-辛烷二硫醇、季戊四醇四(巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)等。
有机溶剂(D)本发明中的有机溶剂含有上述式(I)表示的化合物(下面称为“有机溶剂(I)”)。
下面,有机溶剂(I)中,n=1时,(1)将R1表示甲基和乙基、R2表示碳数1~4的烷基或-CO-R3(式中,R3为碳数2~4的烷基。)的物质称为“有机溶剂(I-1)”,(2)将R1表示甲羰基、R2表示碳数3~4的烷基或-CO-R4(式中,R4为碳数1~4的烷基。)的物质称为“有机溶剂(I-2)”,(3)将R1表示碳数3~4的烷基或-CO-R3(式中,R3为碳数2~4的烷基。)、R2表示碳数1~4的烷基或-CO-R4(式中,R4为碳数1~4的烷基。)的物质称为“有机溶剂(I-3)”,将n=2的物质称为“有机溶剂(I-4)”。
作为有机溶剂(I-1),例如有,作为丙二醇二烷基醚(R2为碳数1~4的烷基时)可列举出,1,2-二甲氧基丙烷、1-甲氧基-2-乙氧基丙烷、1-甲氧基-2-正丙氧基丙烷、1-甲氧基-2-异丙氧基丙烷、1-甲氧基-2-正丁氧基丙烷、1-甲氧基-2-异丁氧基丙烷、1-甲氧基-2-叔丁氧基丙烷、1-乙氧基-2-甲氧基丙烷、1,2-二乙氧基丙烷、1-乙氧基-2-正丙氧基丙烷、1-乙氧基-2-异丙氧基丙烷、1-乙氧基-2-正丁氧基丙烷、1-乙氧基-2-异丁氧基丙烷、1-乙氧基-2-叔丁氧基丙烷等。
另外,作为丙二醇烷基醚酯(R2为-CO-R3时),可列举出,丙酸1-甲基-2-甲氧基乙酯、丙酸1-甲基-2-乙氧基乙酯、丁酸1-甲基-2-甲氧基乙酯、丁酸1-甲基-2-乙氧基乙酯、异丁酸1-甲基-2-甲氧基乙酯、异丁酸1-甲基-2-乙氧基乙酯、戊酸1-甲基-2-甲氧基乙酯、戊酸1-甲基-2-乙氧基乙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-甲氧基乙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-乙氧基乙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-甲氧基乙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-乙氧基乙酯等。
作为有机溶剂(I-2),例如有,作为丙二醇烷基醚乙酸酯(R2为碳数3~4的烷基时),可列举出,乙酸2-正丙氧基丙酯、乙酸2-异丙氧基丙酯、乙酸2-正丁氧基丙酯、乙酸2-异丁氧基丙酯、乙酸2-叔丁氧基丙酯。
另外,作为丙二醇二酯(R2为-CO-R4时),可列举出,乙酸2-甲基羰氧基丙酯、乙酸2-乙基羰氧基丙酯、乙酸2-正丙基羰氧基丙酯、乙酸2-异丙基羰氧基丙酯、乙酸2-正丁基羰氧基丙酯、乙酸2-异丁基羰氧基丙酯、乙酸2-叔丁基羰氧基丙酯等。
作为有机溶剂(I-3),例如有,作为丙二醇二烷基醚(R1为碳数3~4的烷基且R2为碳数1~4的烷基时),可列举出,1-正丙氧基-2-甲氧基丙烷、1-正丙氧基-2-乙氧基丙烷、1,2-二正丙氧基丙烷、1-正丙氧基-2-异丙氧基丙烷、1-正丙氧基-2-正丁氧基丙烷、1-正丙氧基-2-异丁氧基丙烷、1-正丙氧基-2-叔丁氧基丙烷、1-异丙氧基-2-甲氧基丙烷、1-异丙氧基-2-乙氧基丙烷、1-异丙氧基-2-正丙氧基丙烷、1,2-二异丙氧基丙烷、1-异丙氧基-2-正丁氧基丙烷、1-异丙氧基-2-异丁氧基丙烷、1-异丙氧基-2-叔丁氧基丙烷、1-正丁氧基-2-甲氧基丙烷、1-正丁氧基-2-乙氧基丙烷、1-正丁氧基-2-正丙氧基丙烷、1-正丁氧基-2-异丙氧基丙烷、1,2-二正丁氧基丙烷、1-正丁氧基-2-异丁氧基丙烷、1-正丁氧基-2-叔丁氧基丙烷、1-异丁氧基-2-甲氧基丙烷、1-异丁氧基-2-乙氧基丙烷、1-异丁氧基-2-正丙氧基丙烷、1-异丁氧基-2-异丙氧基丙烷、1-异丁氧基-2-正丁氧基丙烷、1,2-二异丁氧基丙烷、1-异丁氧基-2-叔丁氧基丙烷、1-叔丁氧基-2-甲氧基丙烷、1-叔丁氧基-2-乙氧基丙烷、1-叔丁氧基-2-正丙氧基丙烷、1-叔丁氧基-2-异丙基丙烷、1-叔丁氧基-2-正丁氧基丙烷、1-叔丁氧基-2-异丁氧基丙烷、1,2-二叔丁氧基丙烷等。
作为丙二醇二烷基醚酯(R1为碳数3~4的烷基、R2为-COR4,或R1为-COR3、R2为碳数1~4的烷基时),可列举出,乙酸1-甲基-2-正丙氧基乙酯、乙酸1-甲基-2-异丙氧基乙酯、乙酸1-甲基-2-正丁氧基乙酯、乙酸1-甲基-2-异丁氧基乙酯、乙酸1-甲基-2-叔丁氧基乙酯、丙酸2-甲氧基丙酯、丙酸2-乙氧基丙酯、丙酸2-正丙氧基丙酯、丙酸2-异丙氧基丙酯、丙酸2-正丁氧基丙酯、丙酸2-异丁氧基丙酯、丙酸2-叔丁氧基丙酯、丙酸1-甲基-2-正丙氧基乙酯、丙酸2-异丙氧基-1-甲基乙酯、丙酸2-正丁氧基-1-甲基乙酯、丙酸2-异丁氧基-1-甲基乙酯、丙酸2-叔丁氧基-1-甲基乙酯、丁酸2-甲氧基丙酯、丁酸2-乙氧基丙酯、丁酸2-正丙氧基丙酯、丁酸2-异丙氧基丙酯、丁酸2-正丁氧基丙酯、丁酸2-异丁氧基丙酯、丁酸2-叔丁氧基丙酯、丁酸1-甲基-2-正丙氧基乙酯、丁酸1-甲基-2-异丙氧基乙酯、丁酸1-甲基-2-正丁氧基乙酯、丁酸1-甲基-2-异丁氧基乙酯、丁酸1-甲基-2-叔丁氧基乙酯、异丁酸2-甲氧基丙酯、异丁酸2-乙氧基丙酯、异丁酸2-正丙氧基丙酯、异丁酸2-异丙氧基丙酯、异丁酸2-正丁氧基丙酯、异丁酸2-异丁氧基丙酯、异丁酸2-叔丁氧基丙酯、异丁酸1-甲基-2-正丙氧基乙酯、异丁酸1-甲基-2-异丙氧基乙酯、异丁酸1-甲基-2-正丁氧基乙酯、异丁酸1-甲基-2-异丁氧基乙酯、异丁酸1-甲基-2-叔丁氧基乙酯、戊酸2-甲氧基丙酯、戊酸2-乙氧基丙酯、戊酸2-正丙氧基丙酯、戊酸2-异丙氧基丙酯、戊酸2-正丁氧基丙酯、戊酸2-异丁氧基丙酯、戊酸2-叔丁氧基丙酯、戊酸1-甲基-2-正丙氧基乙酯、戊酸1-甲基-2-异丙氧基乙酯、戊酸1-甲基-2-正丁氧基乙酯、戊酸1-甲基-2-异丁氧基乙酯、戊酸1-甲基-2-叔丁氧基乙酯、3-甲基丁酸2-甲氧基丙酯、3-甲基丁酸2-乙氧基丙酯、3-甲基丁酸2-正丙氧基丙酯、3-甲基丁酸2-异丙氧基丙酯、3-甲基丁酸2-正丁氧基丙酯、3-甲基丁酸2-异丁氧基丙酯、3-甲基丁酸2-叔丁氧基丙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-正丙氧基乙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-异丙氧基乙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-正丁氧基乙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-异丁氧基乙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-叔丁氧基乙酯、2,2-二甲基丙酸2-甲氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸2-乙氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸2-正丙氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸2-异丙氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸2-正丁氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸2-异丁氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸2-叔丁氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-正丙氧基乙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-异丙氧基乙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-正丁氧基乙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-异丁氧基乙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-叔丁氧基乙酯等。
作为丙二醇二酯(R1为-COR3、R2为-COR4时),可列举出,丙酸2-甲基羰氧基丙酯、丙酸2-乙基羰氧基丙酯、丙酸2-正丙基羰氧基丙酯、丙酸2-异丙基羰氧基丙酯、丙酸2-正丁基羰氧基丙酯、丙酸2-异丁基羰氧基丙酯、丙酸2-叔丁基羰氧基丙酯、丙酸2-甲基羰氧基丙酯、丁酸2-甲基羰氧基丙酯、丁酸2-乙基羰氧基丙酯、丁酸2-正丙基羰氧基丙酯、丁酸2-异丙基羰氧基丙酯、丁酸2-正丁基羰氧基丙酯、丁酸2-异丁基羰氧基丙酯、丁酸2-叔丁基羰氧基丙酯、异丁酸2-甲基羰氧基丙酯、异丁酸2-乙基羰氧基丙酯、异丁酸2-正丙基羰氧基丙酯、异丁酸2-异丙基羰氧基丙酯、异丁酸2-正丁基羰氧基丙酯、异丁酸2-异丁基羰氧基丙酯、异丁酸2-叔丁基羰氧基丙酯、戊酸2-甲基羰氧基丙酯、戊酸2-乙基羰氧基丙酯、戊酸2-正丙基羰氧基丙酯、戊酸2-异丙基羰氧基丙酯、戊酸2-正丁基羰氧基丙酯、戊酸2-异丁基羰氧基丙酯、戊酸2-叔丁基羰氧基丙酯、3-甲基丁酸2-甲基羰氧基丙酯、3-甲基丁酸2-乙基羰氧基丙酯、3-甲基丁酸2-正丙基羰氧基丙酯、3-甲基丁酸2-异丙基羰氧基丙酯、3-甲基丁酸2-正丁基羰氧基丙酯、3-甲基丁酸2-异丁基羰氧基丙酯、3-甲基丁酸2-叔丁基羰氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸2-甲基羰氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸2-乙基羰氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸2-正丙基羰氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸2-异丙基羰氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸2-正丁基羰氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸2-异丁基羰氧基丙酯、2,2-二甲基丙酸2-叔丁基羰氧基丙酯等。
作为有机溶剂(I-4),例如有,作为二丙二醇二烷基醚,可列举出,1-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)2-甲氧基丙烷、1-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)2-乙氧基丙烷、1-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)2-正丙氧基丙烷、1-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)2-异丙氧基丙烷、1-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)2-正丁氧基丙烷、1-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)2-异丁氧基丙烷、1-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)2-叔丁氧基丙烷、
1-乙氧基-2-(2-甲氧基丙氧基)丙烷、1-正丙氧基-2-(2-甲氧基丙氧基)丙烷、1-异丙氧基-2-(2-甲氧基丙氧基)丙烷、1-正丁氧基-2-(2-甲氧基丙氧基)丙烷、1-异丁氧基-2-(2-甲氧基丙氧基)丙烷、1-叔丁氧基-2-(2-甲氧基丙氧基)丙烷、1-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)2-甲氧基丙烷、1-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)2-乙氧基丙烷、1-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)2-正丙氧基丙烷、1-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)2-异丙氧基丙烷、1-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)2-正丁氧基丙烷、1-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)2-异丁氧基丙烷、1-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)2-叔丁氧基丙烷、1-正丙氧基-2-(2-乙氧基丙氧基)丙烷、1-异丙氧基-2-(2-乙氧基丙氧基)丙烷、1-正丁氧基-2-(2-乙氧基丙氧基)丙烷、1-异丁氧基-2-(2-乙氧基丙氧基)丙烷、1-叔丁氧基-2-(2-乙氧基丙氧基)丙烷、1-(1-甲基-2-正丙氧基乙氧基)2-正丙氧基丙烷、1-(1-甲基-2-正丙氧基乙氧基)2-异丙氧基丙烷、1-(1-甲基-2-正丙氧基乙氧基)2-正丁氧基丙烷、1-(1-甲基-2-正丙氧基乙氧基)2-异丁氧基丙烷、1-(1-甲基-2-正丙氧基乙氧基)2-叔丁氧基丙烷、1-异丙氧基-2-(2-正丙氧基丙氧基)丙烷、1-正丁氧基-2-(2-正丙氧基丙氧基)丙烷、1-异丁氧基-2-(2-正丙氧基丙氧基)丙烷、1-叔丁氧基-2-(2-正丙氧基丙氧基)丙烷、1-(1-甲基-2-异丙氧基乙氧基)2-异丙氧基丙烷、1-(1-甲基-2-异丙氧基乙氧基)2-正丁氧基丙烷、1-(1-甲基-2-异丙氧基乙氧基)2-异丁氧基丙烷、1-(1-甲基-2-异丙氧基乙氧基)2-叔丁氧基丙烷、1-正丁氧基-2-(2-异丙氧基丙氧基)丙烷、1-异丁氧基-2-(2-异丙氧基丙氧基)丙烷、1-叔丁氧基-2-(2-异丙氧基丙氧基)丙烷、1-(1-甲基-2-正丁氧基乙氧基)2-正丁氧基丙烷、1-(1-甲基-2-正丁氧基乙氧基)2-异丁氧基丙烷、1-(1-甲基-2-正丁氧基乙氧基)2-叔丁氧基丙烷、1-异丁氧基-2-(2-正丁氧基丙氧基)丙烷、1-叔丁氧基-2-(2-正丁氧基丙氧基)丙烷、1-(1-甲基-2-异丁氧基乙氧基)2-异丁氧基丙烷、1-(1-甲基-2-异丁氧基乙氧基)2-叔丁氧基丙烷、1-叔丁氧基-2-(2-异丁氧基丙氧基)丙烷、1-叔丁氧基-2-(2-叔丁氧基丙氧基)丙烷等;作为二丙二醇烷基醚乙酸酯,可列举出,乙酸2-(2-甲氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-乙氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-正丙氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-异丙氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-正丁氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-异丁氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-叔丁氧基丙氧基)丙酯、乙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)乙酯、乙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)乙酯、乙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丙氧基乙氧基)乙酯、乙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丙氧基乙氧基)乙酯、乙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丁氧基乙氧基)乙酯、乙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丁氧基乙氧基)乙酯、乙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-叔丁氧基乙氧基)乙酯、丙酸2-(2-甲氧基丙氧基)丙酯、丙酸2-(2-乙氧基丙氧基)丙酯、丙酸2-(2-正丙氧基丙氧基)丙酯、丙酸2-(2-异丙氧基丙氧基)丙酯、丙酸2-(2-正丁氧基丙氧基)丙酯、丙酸2-(2-异丁氧基丙氧基)丙酯、丙酸2-(2-叔丁氧基丙氧基)丙酯、丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)乙酯、丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)乙酯、丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丙氧基乙氧基)乙酯、丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丙氧基乙氧基)乙酯、丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丁氧基乙氧基)乙酯、丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丁氧基乙氧基)乙酯、丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-叔丁氧基乙氧基)乙酯、
丁酸2-(2-甲氧基丙氧基)丙酯、丁酸2-(2-乙氧基丙氧基)丙酯、丁酸2-(2-正丙氧基丙氧基)丙酯、丁酸2-(2-异丙氧基丙氧基)丙酯、丁酸2-(2-正丁氧基丙氧基)丙酯、丁酸2-(2-异丁氧基丙氧基)丙酯、丁酸2-(2-叔丁氧基丙氧基)丙酯、丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)乙酯、丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)乙酯、丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丙氧基乙氧基)乙酯、丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丙氧基乙氧基)乙酯、丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丁氧基乙氧基)乙酯、丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丁氧基乙氧基)乙酯、丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-叔丁氧基乙氧基)乙酯、异丁酸2-(2-甲氧基丙氧基)丙酯、异丁酸2-(2-乙氧基丙氧基)丙酯、异丁酸2-(2-正丙氧基丙氧基)丙酯、异丁酸2-(2-异丙氧基丙氧基)丙酯、异丁酸2-(2-正丁氧基丙氧基)丙酯、异丁酸2-(2-异丁氧基丙氧基)丙酯、异丁酸2-(2-叔丁氧基丙氧基)丙酯、异丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)乙酯、异丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)乙酯、异丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丙氧基乙氧基)乙酯、异丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丙氧基乙氧基)乙酯、异丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丁氧基乙氧基)乙酯、异丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丁氧基乙氧基)乙酯、异丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-叔丁氧基乙氧基)乙酯、戊酸2-(2-甲氧基丙氧基)丙酯、戊酸2-(2-乙氧基丙氧基)丙酯、戊酸2-(2-正丙氧基丙氧基)丙酯、戊酸2-(2-异丙氧基丙氧基)丙酯、戊酸2-(2-正丁氧基丙氧基)丙酯、戊酸2-(2-异丁氧基丙氧基)丙酯、戊酸2-(2-叔丁氧基丙氧基)丙酯、戊酸1-甲基-2-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)乙酯、戊酸1-甲基-2-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)乙酯、戊酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丙氧基乙氧基)乙酯、戊酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丙氧基乙氧基)乙酯、戊酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丁氧基乙氧基)乙酯、戊酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丁氧基乙氧基)乙酯、戊酸1-甲基-2-(1-甲基-2-叔丁氧基乙氧基)乙酯、3-甲基丁酸2-(2-甲氧基丙氧基)丙酯、3-甲基丁酸2-(2-乙氧基丙氧基)丙酯、3-甲基丁酸2-(2-正丙氧基丙氧基)丙酯、3-甲基丁酸2-(2-异丙氧基丙氧基)丙酯、3-甲基丁酸2-(2-正丁氧基丙氧基)丙酯、3-甲基丁酸2-(2-异丁氧基丙氧基)丙酯、3-甲基丁酸2-(2-叔丁氧基丙氧基)丙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)乙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)乙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丙氧基乙氧基)乙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丙氧基乙氧基)乙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丁氧基乙氧基)乙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丁氧基乙氧基)乙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-叔丁氧基乙氧基)乙酯、2,2-二甲基丙酸2-(2-甲氧基丙氧基)丙酯、2,2-二甲基丙酸2-(2-乙氧基丙氧基)丙酯、2,2-二甲基丙酸2-(2-正丙氧基丙氧基)丙酯、2,2-二甲基丙酸2-(2-异丙氧基丙氧基)丙酯、2,2-二甲基丙酸2-(2-正丁氧基丙氧基)丙酯、2,2-二甲基丙酸2-(2-异丁氧基丙氧基)丙酯、2,2-二甲基丙酸2-(2-叔丁氧基丙氧基)丙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)乙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)乙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丙氧基乙氧基)乙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丙氧基乙氧基)乙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丁氧基乙氧基)乙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丁氧基乙氧基)乙酯、2,2-二甲基丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-叔丁氧基乙氧基)乙酯等;作为二丙二醇二酯,可列举出,乙酸2-(2-甲基羰氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-乙基羰氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-正丙基羰氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-异丙基羰氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-正丁基羰氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-异丁基羰氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-叔丁基羰氧基丙氧基)丙酯、乙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-乙基羰氧基乙氧基)乙酯、乙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丙基羰氧基乙氧基)乙酯、乙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丙基羰氧基乙氧基)乙酯、乙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丁基羰氧基乙氧基)乙酯、乙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丁基羰氧基乙氧基)乙酯、乙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-叔丁基羰氧基乙氧基)乙酯、丙酸2-(2-乙基羰氧基丙氧基)丙酯、丙酸2-(2-正丙基羰氧基丙氧基)丙酯、丙酸2-(2-异丙基羰氧基丙氧基)丙酯、丙酸2-(2-正丁基羰氧基丙氧基)丙酯、丙酸2-(2-异丁基羰氧基丙氧基)丙酯、丙酸2-(2-叔丁基羰氧基丙氧基)丙酯、丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丙基羰氧基乙氧基)乙酯、丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丙基羰氧基乙氧基)乙酯、丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丁基羰氧基乙氧基)乙酯、丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丁基羰氧基乙氧基)乙酯、丙酸1-甲基-2-(1-甲基-2-叔丁基羰氧基乙氧基)乙酯、丁酸2-(2-正丙基羰氧基丙氧基)丙酯、丁酸2-(2-异丙基羰氧基丙氧基)丙酯、丁酸2-(2-正丁基羰氧基丙氧基)丙酯、丁酸2-(2-异丁基羰氧基丙氧基)丙酯、丁酸2-(2-叔丁基羰氧基丙氧基)丙酯、丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丙基羰氧基乙氧基)乙酯、丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丁基羰氧基乙氧基)乙酯、丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丁基羰氧基乙氧基)乙酯、丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-叔丁基羰氧基乙氧基)乙酯、异丁酸2-(2-异丙基羰氧基丙氧基)丙酯、异丁酸2-(2-正丁基羰氧基丙氧基)丙酯、异丁酸2-(2-异丁基羰氧基丙氧基)丙酯、异丁酸2-(2-叔丁基羰氧基丙氧基)丙酯、异丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-正丁基羰氧基乙氧基)乙酯、异丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丁基羰氧基乙氧基)乙酯、异丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-叔丁基羰氧基乙氧基)乙酯、戊酸2-(2-正丁基羰氧基丙氧基)丙酯、戊酸2-(2-异丁基羰氧基丙氧基)丙酯、戊酸2-(2-叔丁基羰氧基丙氧基)丙酯、戊酸1-甲基-2-(1-甲基-2-异丁基羰氧基乙氧基)乙酯、戊酸1-甲基-2-(1-甲基-2-叔丁基羰氧基乙氧基)乙酯、3-甲基丁酸2-(2-异丁基羰氧基丙氧基)丙酯、3-甲基丁酸2-(2-叔丁基羰氧基丙氧基)丙酯、3-甲基丁酸1-甲基-2-(1-甲基-2-叔丁基羰氧基乙氧基)乙酯、2,2-二甲基丙酸2-(2-叔丁基羰氧基丙氧基)丙酯等。
这些有机溶剂(I)中,分别优选作为有机溶剂(I-1)的1,2-二乙氧基丙烷、1-甲氧基-2-乙氧基丙烷、1-甲氧基-2-正丙氧基丙烷、丙酸1-甲基-2-甲氧基乙酯、丙酸1-甲基-2-乙氧基乙酯、丁酸1-甲基-2-甲氧基乙酯、丁酸1-甲基-2-乙氧基乙酯等;作为有机溶剂(I-2)的乙酸2-正丙氧基丙酯、乙酸2-正丁氧基丙酯、乙酸2-甲基羰氧基丙酯、乙酸2-乙基羰氧基丙酯等;作为有机溶剂(I-3)的1-正丙氧基-2-甲氧基丙烷、1-正丙氧基-2-乙氧基丙烷、乙酸1-甲基-2-正丙氧基乙酯、乙酸1-甲基-2-正丁氧基乙酯、丙酸1-甲基-2-正丙氧基乙酯、丙酸1-甲基-2-正丁氧基乙酯、丙酸2-正丙氧基丙酯、丙酸2-正丁氧基丙酯、乙酸2-甲基羰氧基丙酯、乙酸2-乙基羰氧基丙酯、丙酸2-甲基羰氧基丙酯、丙酸2-乙基羰氧基丙酯等;作为有机溶剂(I-4)的1-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)-2-甲氧基丙烷、1-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)-2-乙氧基丙烷、1-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)-2-甲氧基丙烷、1-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)-2-乙氧基丙烷、1-乙氧基-2-(2-甲氧基丙氧基)丙烷、乙酸2-(2-甲氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-乙氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-甲基羰氧基丙氧基)丙酯、乙酸2-(2-乙基羰氧基丙氧基)丙酯等。
本发明中,可单独或混合两种以上来使用有机溶剂(I)。
有机溶剂(I)不会在生物体内被代谢生成甲氧基乙酸或乙氧基乙酸,安全的同时,还可得到感放射线性树脂组合物,该组合物对于大型衬底也具有良好的涂布性,具有充分的显影轮廓,以在显影工序中,即使超过最佳显影时间,也可形成依然良好的图案形状。
本发明中,可以与有机溶剂(I)一起使用其他有机溶剂。
作为上述其他有机溶剂,可以使用均匀溶解(A)碱可溶性树脂和(C)光聚合引发剂以及根据情况添加的其他添加剂,并不与各成分反应的溶剂。作为这种其他有机溶剂,可列举出,例如,丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丁醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单乙醚、三丙二醇单正丁醚,和作为具有提高涂膜膜厚均一性作用的溶剂的N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰苯胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、苄乙醚、二己醚、丙酮基丙酮、异佛尔酮、己酸、癸酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、乙酸苄酯、安息香酸乙酯、草酸二乙酯、马来酸二乙酯、γ-丁内酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、乙二醇苯基醚乙酸酯等。
这些其他有机溶剂中,特别优选N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基乙酰胺等。
可单独或混合两种以上来使用上述其他有机溶剂。
在本发明的感放射线性树脂组合物中,其他有机溶剂的用量,相对与有机溶剂总量,优选为50重量%以下、更优选为40重量%以下、进一步优选30重量%以下。其他有机溶剂的用量超过50重量%,则涂膜的膜厚均一性、感度和残膜率有降低的危险。
本发明中,优选的实施方式还可以为通过含有有机溶剂(I)的溶剂中的聚合来制造(A)碱可溶性树脂的溶液,将得到的(A)碱可溶性树脂的溶液与(B)感光性树脂组合物及根据情况使用的其他添加剂混合,经过该工序来配制感光性树脂组合物。
在本发明的感光性树脂组合物中,可根据组合物的使用目的或所希望的膜厚等来适当地设定有机溶剂以外的成分(即,(A)成分、(B)成分、(C)成分及根据情况配合的其他添加剂的总和)的含有比率。例如,5~50重量%,优选10~40重量%,进一步优选15~35重量%。
由此配制的感放射线性树脂组合物,也可在使用孔径0.2μm左右的微孔滤膜等过滤后供使用。
感光性树脂组合物(1)特别适合用作用于形成液晶面板或触摸式面板等显示面板用间隔物的材料。
添加剂感光性树脂组合物(1)中,在不损害本发明的期望的效果的范围内,根据需要,也可以配合上述成分以外的添加剂。
例如,为了提高涂布性,可以配合表面活性剂。该表面活性剂,可优选使用氟类表面活性剂及有机硅表面活性剂。
作为氟类表面活性剂,可优选使用在末端、主链及侧链的至少任一部位具有氟代烷基或氟代亚烷基的化合物。作为其具体例子,可列举出1,1,2,2-四氟辛基(1,1,2,2-四氟丙基)醚、1,1,2,2-四氟辛己醚、八乙二醇二(1,1,2,2-四氟丁基)醚、六乙二醇二(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、全氟癸基磺酸钠、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10-十氟癸烷、1,1,2,2,3,3-六氟癸烷、氟代烷基苯磺酸钠、氟代烷基膦酸钠、氟代烷基苯羧酸钠、氟代烷基聚氧乙醚、二甘油四(氟代烷基聚氧乙醚)、氟代烷基碘化铵、氟代烷基甜菜碱、氟代烷基聚氧乙二醚、全氟烷基聚氧乙醇、全氟烷基烷氧基化物、氟类烷基酯等。
另外,作为这些市售品,可列举出,例如,BM-1000、出100(以上、BM CHEMIE公司制)、メガファックF142D、同F172、同F178、同F183、同F178、同F191、同F471、同F476(以上、大日本インキ化学工业(株)制)、フロラ一ドFC 170C、FC-171、FC-430、FC-431(以上、住友スリ一エム(株)制)、サ一フロンS-112、同S-113、同S-131、同S-141、同S-145、同S-382、同SC-101、同SC-102、同SC-103、同SC-104、同SC-105、同SC-106(以上、旭硝子(株)制)、エフトップEF 301、同303、同352(以上、新秋田化成(株)制)、フタ一ジエントFT-100、同FT-110、同FT-140A、同FT-150、同FT-250、同FT-251、同FTX-251、同FTX-218、同FT-300、同FT-310、同FT-400S(以上、(株)ネオス制)等。
作为有机硅类表面活性剂,可列举出,例如,以下列商品名销售的表面活性剂DC3PA、同DC7PA、同SH11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、同SH-190、同SH-193、同SZ-6032、同SF-8428、同DC-57、同DC-190(以上、东レ·ダウコ一ニング·シリコ一ン(株)制)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4446、TSF-4460、TSF-4452(以上、GE东芝シリコ一ン(株)制)等。
作为上述以外的表面活性剂,可列举出,例如,聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯硬脂醚、聚氧乙烯油醚等聚氧乙烯烷基醚;聚氧乙烯正辛基苯基醚、聚氧乙烯正壬基苯基醚等聚氧乙烯芳基醚;聚氧乙烯二月桂酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯等聚氧乙烯二烷基酯等非离子类表面活性剂,和市售的KP341(信越化学工业(株)制)、ポリフロ一No.57、95(共荣社油脂化学工业(株)制)等。
可单独或混合两种以上来使用这些表面活性剂。
表面活性剂的配合量,相对于共聚物(A)100重量份优选为5重量份以下,进一步优选为2重量份以下。此时表面活性剂的配合量超过5重量份,则涂布时有易于发生膜粗糙的倾向。
另外,为了进一步提高与基体的密合性,可配合接合助剂。
作为接合助剂优选官能性硅烷偶联剂。其例子可列举出,具有羧基、甲基丙烯酰基、异氰酸酯基、环氧基等反应性官能团的硅烷偶联剂,更具体地说,可列举出,三甲氧基甲硅烷基安息香酸、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-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-乙氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷等。
可单独或混合两种以上来使用这些接合助剂。
接合助剂的配合量,相对于共聚物(A)100重量份,优选为20重量份以下,进一步优选为10重量份以下。接合助剂的配合量超过20重量份,则有易于发生显影残留的倾向。
可以添加其他添加剂。作为以提高保存稳定性等为目的添加的添加剂,具体可列举出,硫、醌类、氢醌类、聚氧化合物、胺、硝基、亚硝基化合物。其例子可列举出,4-甲氧基苯酚、N-亚硝基-N-苯基羟基胺铝等。这些相对于共聚物(A)100重量份,优选使用3.0重量份以下、更优选0.001~0.5重量份。超过3.0重量份时,无法得到充分的感度,图案形状恶化。
为了提高耐热性,可添加N-(烷氧基甲基)甘脲化合物、N-(烷氧基甲基)三聚氰胺及一分子中具有环氧基的化合物。上述N-(烷氧基甲基)甘脲化合物的具体例子可列举出N,N,N,N-四(甲氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(乙氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(正丙氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(异丙氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(正丁氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(异丁氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(叔丁氧基甲基)甘脲等。其中,特别优选N,N,N,N-四(甲氧基甲基)甘脲。作为上述N-(烷氧基甲基)三聚氰胺的具体例子可列举出,N,N,N,N,N,N-六(甲氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(乙氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(正丙氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(异丙氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(正丁氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(叔丁氧基甲基)三聚氰胺。其中特别优选N,N,N,N,N,N-六(甲氧基甲基)三聚氰胺。市售品可列举出ニカラックN-2702、MW-30M(以上为三和ケミカル(株)制)等。
作为在1分之中具有两官能以上的环氧基的化合物,可列举出,乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、三丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己烷二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、氢化双酚A二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚等。这些市售品的具体例子可列举出,ェポライト40E、ェポライト100E、ェポライト200E、ェポライト70P、ェポライト200P、ェポライト400P、ェポライト40E、ェポライト1500NP、ェポライト1600、ェポライト80MF、ェポライト100MF、ェポライト4000、ェポライト3,002(以上为共荣社化学(株)制)等。可以单独或组合2种以上来使用它们。
显示面板用间隔物使用感光性树脂组合物(1)形成显示面板用间隔物时,在衬底的表面上涂布组合物溶液,之后,优选预焙除去溶剂,由此形成涂膜。
作为组合物溶液的涂布方法,例如可采用喷涂法、辊涂法、旋涂法、缝模涂布法、棒涂法、喷墨法等适当的方法。
预焙的条件根据各构成成分的种类、配合比率不同而不同,通常为70~90℃、1~15分钟左右。
然后,在预焙了的涂膜上,通过规定图案的掩模在其至少一部分上曝光,使其聚合后,利用显影液显影,除去不要的部分,形成图案。
作为曝光所使用的放射线,可适当选择可见光、紫外线、远紫外线、荷电粒子线、X线等,优选波长在190~450nm范围内的放射线。
作为显影方法,例如可采用划水法(液盛法)、浸渍法、喷淋法等任一种,显影时间通常为30~180秒。
上述显影液例如可使用下述碱性化合物的水溶液氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、硅酸钠、偏硅酸钠、氨等无机碱;乙胺、正丙胺等伯胺;二乙胺、二正丙胺等仲胺;三甲胺、甲基二乙胺、乙基二甲胺、三乙胺等叔胺;二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇胺等叔烷醇胺;吡咯、哌啶、N-甲基哌啶、N-甲基吡咯烷、1,8-二氮二环[5.4.0]-7-十一烯、1,5-二氮二环[4.3.0]-5-壬烯等脂环族叔胺;吡啶、卢剔啶、喹啉等芳香族叔胺;四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵等季铵盐等。
在上述碱性化合物的水溶液中,也可适当添加甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂和/或表面活性剂。
显影后,例如通过流水洗涤等,例如洗涤30~90秒,除去不要部分后,吹入压缩空气或压缩氮气使其干燥,由此形成规定的图案。
之后,通过热板、烘箱等加热装置加热该图案,由此例如在规定温度、例如150~250℃下、在规定的时间内,热板上时例如为5~30分钟、烘箱中时例如为30~90分钟,进行加热处理,由此可得到目标间隔物。
如上所述,本发明的感光性树脂组合物(1)对生物体无安全性问题,并对大型衬底也具有良好的涂布性,高感度、可忠实再现掩模图案的设计尺寸,且可形成与衬底密合性良好、强度、耐热性等也良好的显示面板用间隔物。
实施例下面,通过实施例和比较例对本发明进行更具体的说明,但本发明开不限于这些实施例。
合成例1在装有冷凝管、搅拌器的烧瓶中,装入2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)5重量份、二乙二醇甲乙醚200重量份,然后装入甲基丙烯酸18重量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯40重量份、苯乙烯5重量份、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基32重量份,氮气置换后,再加入1,3-丁二烯5重量份,边缓缓搅拌,边使溶液的温度上升为70℃,保持该温度5小时使其聚合,得到共聚物(A-1)的溶液。
该溶液的固形分浓度为33.0重量%,共聚物(A-1)的Mw为12,000。
合成例2在装有冷凝管、搅拌器的烧瓶中,装入2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)7重量份、1-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)2-甲氧基丙烷200重量份,然后装入甲基丙烯酸18重量份、甲基丙烯酸2-甲基缩水甘油酯20重量份、苯乙烯5重量份、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基32重量份、甲基丙烯酸四氢糠酯25重量份,氮气置换后,边缓缓搅拌,边使溶液的温度上升为70℃,保持该温度5小时使其聚合,得到共聚物(A-2)的溶液。
该溶液的固形分浓度为33.4重量%,共聚物(A-2)的Mw为10,000。
实施例1组合物溶液的配制在1-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)2-甲氧基丙烷中,溶解合成例1中得到的共聚物(A-1)的溶液100重量份(固形分)作为共聚物(A)、KAYARAD DPHA(日本化药(株)制)80重量份作为聚合性化合物(B)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-乙酸酯(商品名“CGI-242”,CibaSpeciality Chemicals公司制)8重量份作为光聚合引发剂(C),以使固形分浓度为35重量%,用孔径为0.2μm的微孔滤膜过滤,配置组合物溶液(S-1)。
(1)间隔物的形成使用旋涂机在无碱玻璃衬底上涂布上述组合物溶液后,80℃下,在热板上预焙3分钟,形成膜厚4.0μm的涂膜。
通过10μm见方的残留图案的掩模,使曝光间隙为150μm,利用紫外线,在上述得到的涂膜上进行波长365nm下的曝光强度为300W/m2的曝光。然后在氢氧化钾0.05重量%水溶液中,25℃下显影60秒后,纯水漂洗1分钟。进一步在烘箱中,150℃下加热120分钟,形成间隔物。
(II)分辨率的评价对于上述(I)中得到的图案,用显影后的残膜率(显影后的膜厚/初期膜厚×100)为90%以上的感度下的最小图案尺寸,进行了评价。可以说图案尺寸越小,分辨率越好。
(III)感度评价对于上述(I)中得到的图案,显影后的残膜率达到90%以上时的感度为3000J/m2以下,可以说感度良好。
(IV)图案剖面形状的评价用扫描型电子显微镜观察上述(I)中得到的图案的剖面形状,结果显示出其形状相当于图1所示的A~C的哪一个形状。图案边缘如A般为正锥形时,图案形状可以说为良好。图案边缘如B般垂直状形成时,图案形状可以说为稍微良好。
如C所示,倒锥形(剖面形状中,膜表面的边长于衬底侧的边,倒三角形)在后面的磨刷工序时,图案剥落的可能性非常高,因此该形状为不良。
(V)压缩强度的评价使用微小压缩试验机(MCTM-200,(株)岛津制作所制)评价上述(I)中得到的间隔物的压缩强度。通过直径50μm的平面压头,测定施加10mN负载时的变形量(测定温度23℃)。该值为0.5μm以下时,压缩强度为良好。结果如表2所示。
(VI)耐磨刷性的评价通过液晶配向膜涂布用印刷机在上述(I)中得到的衬底上,涂布作为液晶配向剂的AL3046(JSR(株)制),180℃下干燥1小时,形成干燥膜厚0.05μm的配向剂的涂膜。
在该涂膜上,利用具有卷有尼龙布的辊的磨刷机,以辊转数500rpm、台移动速度1cm/秒进行磨刷处理。表2示出了此时的间隔物的变薄和剥落。
(VII)密合性的评价除不使用图案掩模外,与上述(I)同样实施,形成评价密合性用的固化膜,进行密合性试验。试验方法为JIS K-5400(1900)8.5的附着性试验中的8.5·2的棋盘孔带法(目テ一プ法)。此时,残余的棋盘孔的数量如表2所示。
(VIII)涂布性的评价在300×400mm的毛坯玻璃上,与上述一样使用缝模涂布机涂布配制的组合物溶液后,在热板上、80℃下预焙3分钟,形成涂膜,进而以2000J/m2的曝光量进行曝光,由此形成距毛坯玻璃上面的膜厚为4.0μm的膜。
用钠灯照膜表面,目视确认性状。可确认雾斑或条斑等时,涂布性为×。无法确认所有不匀,涂布性良好时,为○。结果见表2。
实施例2~12,比较例1在实施例1中,作为(A)成分~(D)成分,除使用表1记载的种类、量之外,与实施例1一样,配制组合物溶液,形成间隔物,进行了评价。(B)~(D)的添加量为相对于共聚物(A)100重量份的重量比。
表1中,成分的简称表示下列化合物。
(B-1)二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA(日本化药(株)制)(B-2)KAYARAD DPHA-40H(日本化药(株)制)(C-1)1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-乙酸酯(Ciba Speciality Chemicals公司制CGI-242)(C-2a)2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮(Ciba Speciality Chemicals公司制イルガキュァ907)(C-2b)2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1(Ciba Speciality Chemicals公司制イルガキュァ369)(C-2c)2-(4-甲基苄基)-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮-1(Ciba Speciality Chemicals公司制イルガキュァ379)
(C-3)2,2’-二(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑(C-4)4,4’-二(二乙氨基)二苯甲酮(C-5)2-巯基苯并噻唑(D-1)1-(1-甲基-2-甲氧基乙氧基)-2-甲氧基丙烷(D-2)1-(1-甲基-2-乙氧基乙氧基)-2-甲氧基丙烷(D-3)丙二醇甲醚乙酸酯表1中,-符号表示未添加该成分。
评价结果见表2。
表1

表2

权利要求
1.感光性树脂组合物,其特征在于,含有有机溶剂,该有机溶剂含有(A)(a1)乙烯性不饱和羧酸和/或乙烯性不饱和羧酸酐与(a2)含环氧基的乙烯性不饱和化合物与(a3)其他乙烯性不饱和化合物形成的共聚物,(B)具有乙烯性不饱和键的聚合性化合物,(C)感放射线聚合引发剂,及(D)下述式(I)表示的化合物, 式中,n为1或2,n=1时,(1)R1表示甲基或乙基,R2表示碳数1~4的烷基或-CO-R3,其中,R3为碳数2~4的烷基,或(2)R1表示甲基羰基,R2表示碳数3~4的烷基或-CO-R4,其中,R4为碳数1~4的烷基,或(3)R1表示碳数3~4的烷基或-CO-R3,其中,R3为碳数2~4的烷基,R2表示碳数1~4的烷基或-CO-R4,其中,R4为碳数1~4的烷基;n=2时,R1和R2各自独立地表示碳数1~4的烷基或-CO-R4,其中,R4为碳数1~4的烷基。
2.由权利要求1所述的感光性树脂组合物形成的显示面板用间隔物。
3.显示面板,其具备权利要求2所述的显示面板用间隔物。
4.显示面板用间隔物的形成方法,其特征在于,至少含有下述(1)~(4)的工序,(1)在衬底上形成权利要求1所述的显示面板用间隔物用感光性树脂组合物的涂膜的工序,(2)对该涂膜的至少一部分曝光放射线的工序,(3)显影处理曝光后的涂膜的工序,及(4)加热处理显影后的涂膜的工序。
全文摘要
本发明涉及感光性树脂组合物、及使用该组合物形成间隔物的方法,该间隔物用于显示面板,该组合物含有(A)乙烯性不饱和羧酸和/或乙烯性不饱和羧酸酐、含环氧基的乙烯性不饱和化合物、和其他乙烯性不饱和化合物形成的共聚物,(B)具有乙烯性不饱和键的聚合性化合物,(C)感放射线聚合引发剂,及(D)两分子末端被低级烷基或低级酰基封止的丙二醇或二丙二醇。
文档编号G03F7/00GK1766733SQ200510118449
公开日2006年5月3日 申请日期2005年10月28日 优先权日2004年10月28日
发明者一户大吾, 梶田彻 申请人:Jsr株式会社
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