负型感光性树脂组合物、树脂固化膜、分隔壁以及光学元件的制作方法_4

文档序号:8460032阅读:来源:国知局
。例如,树脂固化膜为使用感光性树脂组合物而制作的分隔壁的情况下,因上述密合性降 低而发生显影中的剥离、分辨率的降低。另一方面,可以认为,[Si 2O5F最大值/Si2O5F最 小值]超过10时,在树脂固化膜的与基板的界面区域Si成分的聚集变得过度,发生内聚破 坏。例如,树脂固化膜为上述分隔壁的情况下,与[Si205H_最大值/Si2O 5F最小值]为1以 下的情况同样地发生显影中的剥离、分辨率的降低。
[0127] [Si2O5H-最大值/Si 205H_最小值]优选为I. 1~10、特别优选为I. 1~8。
[0128] (III)树脂固化膜内部的特性
[0129] 本发明的树脂固化膜在上述利用TOF-SMS的质谱中,树脂固化膜的除表面区域 以及与基板的界面区域之外的厚度范围、即树脂固化膜内部的Si 2O5F的强度的平均值相对 于(:_的强度的平均值的比值[Si 205H_平均值/C _平均值]为0. 001以上。
[0130] 与上述(II)的与基板的界面区域的特性同样地、参照图1说明树脂固化膜内部 的特性。如上所述,作为树脂固化膜的主要构成要素的碳原子以σ二次离子的形式进行分 析。从图1可知树脂固化膜内部的σ的强度轮廓图以高水平大致为一定值。因此,在本发 明中,将树脂固化膜内部的Si 2O5F的强度轮廓图中所示的Si成分的存在量以与CT的强度 轮廓图的对比、即上述[Si 2O5F平均值Ar平均值]来表示。
[0131] 树脂固化膜内部的[Si2O5F平均值AT平均值]为0.001以上时,在树脂固化膜内 部Si成分适度地存在。以满足上述(II)的与基板的界面区域的特性的条件为前提,树脂 固化膜内部的[Si 2O5F平均值AT平均值]为0.001以上时,能够充分地确保与基板的密合 性。[Si 2O5F平均值/CT平均值]不足〇. 001时,与基板的密合性降低。例如,树脂固化膜 为使用感光性树脂组合物而制作的分隔壁的情况下,因上述密合性降低而发生显影中的剥 离、分辨率的降低。树脂固化膜内部的[Si 2O5F平均值AT平均值]优选为0.005以上、特 别优选为0. 01以上。
[0132] 树脂固化膜内部的[Si2O5F平均值AT平均值]的上限没有特别限制。但是,从耐 溶剂性、耐酸性的观点出发,[Si 2O5F平均值AT平均值]优选为0.2以下。
[0133] 此外,例如,对于配置于器件内部的树脂固化膜,使用上述XPS以及TOF-SMS进行 分析时,需要使树脂固化膜从器件露出。以下说明使配置于器件内部的树脂固化膜的表面 露出的方法的一个例子,但露出方法并不限定于以下方法。
[0134] 作为使配置于器件内部的树脂固化膜的表面露出的方法,例如,可以列举出 Surface And Interfacial Cutting Analysis System(表面与截界面切割分析系统;以 后,记为SAICAS))。作为使用SAICAS的露出方法,例如,器件为有机EL显示器的情况下,拆 除护罩玻璃,将包含变得无遮盖的发光层、分隔壁(树脂固化膜)的层叠体整体相对于深度 方向倾斜地截断,从而可以使分隔壁表面露出。
[0135] 同样地,器件为有机EL显示器的情况下,作为使用XPS或者TOF-SMS的露出方 法,通过使用装置中内嵌的氩、铯、氧、镓、金等的溅射枪,去除分隔壁(树脂固化膜)的上部 的薄膜,可以使分隔壁表面露出。
[0136] 或者作为使用化学蚀刻的露出方法,器件为有机EL显示器时,可以通过如下的方 法使分隔壁表面露出:通过利用酸或者碱将夹在分隔壁(树脂固化膜)上下的电极的两者 或者一者溶解,从而在分隔壁上下制作间隙,剥离层叠体的方法。
[0137] 本发明的树脂固化膜为形成于基板上的树脂固化膜,只要具有基于使用XPS以及 TOF-SMS的分析的上述(I)~(III)的组成特性,就没有特别限制。具有该特性的本发明 的树脂固化膜例如可以使用以下说明的本发明的负型感光性树脂组合物而形成在基板上。
[0138] [负型感光性树脂组合物]
[0139] 本发明的负型感光性树脂组合物包含:具有光固化性的碱溶性树脂或者碱溶性单 体(A);光聚合引发剂(B);具有氟原子的拒墨剂(C);和化合物(D),所述化合物⑶为水 解性硅烷化合物混合物(Ml)的部分水解缩合物、且不含氟原子,所述水解性硅烷化合物混 合物(Ml)包含:具有巯基和水解性基团的水解性硅烷化合物、和/或具备具有烯属双键的 基团和水解性基团的水解性硅烷化合物。
[0140] 本发明的负型感光性树脂组合物进一步根据需要含有交联剂(E)、溶剂(F)、着色 剂(G)、其它任意成分。
[0141] 以下,对于各成分进行说明。
[0142] (碱溶性树脂或者碱溶性单体(A))
[0143] 对碱溶性树脂标记符号(AP),对碱溶性单体标记符号(AM),分别进行说明。
[0144] 作为碱溶性树脂(AP),优选!分子中具有酸性基团和烯属双键的感光性树脂。通 过碱溶性树脂(AP)在分子中具有烯属双键,从而负型感光性树脂组合物的曝光部利用由 光聚合引发剂(B)产生的自由基进行聚合而固化。如此固化的曝光部不会被碱显影液去 除。此外,通过碱溶性树脂(AP)在分子中具有酸性基团,从而可以利用碱显影液选择性地 去除未固化的负型感光性树脂组合物的非曝光部。其结果,可以将固化膜制成将规定的区 域分隔成多个分区的形状的分隔壁的形态。
[0145] 作为酸性基团,可以列举出羧基、酚性羟基、磺基以及磷酸基等,它们可以单独使 用1种也可以组合使用2种以上。
[0146] 作为烯属双键,可以列举出(甲基)丙烯酰基、烯丙基、乙烯基、乙烯基氧基以及乙 烯基氧基烷基等的具有加聚性的双键。它们可以单独使用1种也可以组合使用2种以上。 需要说明的是,烯属双键所具有的氢原子的一部分或者全部可以被甲基等烷基取代。
[0147] 作为碱溶性树脂(AP),可以列举出具备具有酸性基团的侧链和具有烯属双键的侧 链的树脂(A-I)、以及在环氧树脂中导入酸性基团和烯属双键而成的树脂(A-2)等。它们可 以单独使用1种也可以组合使用2种以上。
[0148] 树脂(A-I)例如可以用以下的⑴或者(ii)的方法合成。
[0149] (i)使在侧链具有酸性基团以外的反应性基团、例如羟基、以及环氧基等反应性基 团的单体与在侧链具有酸性基团的单体共聚,得到具备具有反应性基团的侧链和具有酸性 基团的侧链的共聚物。接着,使该共聚物与具有能与上述反应性基团键合的官能团以及烯 属双键的化合物进行反应。或者,使在侧链具有羧基等酸性基团的单体共聚之后,使其与具 有对于酸性基团可以键合的官能团以及烯属双键的化合物以反应后酸性基团残留的量进 行反应。
[0150] (ii)使与上述(i)同样的在侧链具有酸性基团以外的反应性基团的单体与具有 能与该反应性基团键合的官能团以及被保护的烯属双键的化合物进行反应。接着,使该单 体与在侧链具有酸性基团的单体共聚之后,卸除烯属双键的保护。或者,使在侧链具有酸性 基团的单体与在侧链具有被保护的烯属双键的单体共聚之后,卸除烯属双键的保护。
[0151] 需要说明的是,(i)以及(ii)优选在溶剂中实施。
[0152] 上述方法之中,优选使用(i)的方法。以下,对于(i)的方法进行具体说明。
[0153] 关于具有羟基作为反应性基团的单体,可以列举出(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲 基)丙烯酸2-羟丙酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、2-羟乙基 乙烯基醚、2-羟乙基烯丙基醚、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-双(羟甲基)(甲基)丙 稀酰胺等。
[0154] 使用具有羟基作为反应性基团的单体时,关于进行共聚的具有酸性基团的单体, 除后述具有羧基的单体之外,作为具有磷酸基的单体,可以列举出2-(甲基)丙烯酰氧基乙 基磷酸酯等。具有羟基作为反应性基团的单体和具有酸性基团的单体的共聚可以用现有公 知的方法来进行。
[0155] 作为与所得到的共聚物进行反应的、具有能与羟基键合的官能团以及烯属双键的 化合物,可以列举出具有烯属双键的酸酐、具有异氰酸酯基和烯属双键的化合物、具有氯化 酰基和烯属双键的化合物等。
[0156] 作为具有烯属双键的酸酐,可以列举出马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、甲 基-5-降冰片烯-2, 3-二羧酸酐、3, 4, 5, 6-四氢邻苯二甲酸酐、顺-1,2, 3, 6-四氢邻苯二甲 酸酐、以及2- 丁烯-1-基琥珀酸酐等。
[0157] 作为具有异氰酸酯基和烯属双键的化合物,可以列举出2_(甲基)丙烯酰氧基乙 基异氰酸酯、以及1,1_双((甲基)丙烯酰氧基甲基)乙基异氰酸酯等。
[0158] 作为具有氯化酰基和烯属双键的化合物,可以列举出(甲基
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