[0001]
本发明涉及感光性着色树脂组合物,进一步,涉及使感光性着色树脂组合物固化而得到的固化物、及包含该固化物的图像显示装置及照明。
[0002]
在此引用2018年7月20日向日本专利局提出的日本特愿2018-136491的说明书、权利要求书、附图及摘要的全部内容、以及本说明书中引用的文献等中所公开的部分或全部内容,作为本说明书的公开内容而引入。
背景技术:[0003]
以往,有机电场显示器、有机电场照明等中所含的有机场致发光元件是在基板上形成间隔壁(堤坝)之后在由间隔壁包围起来的区域内层叠各种功能层而制造的。作为容易地形成这样的间隔壁的方法,已知有通过使用了感光性树脂组合物的光刻法来形成的方法。
[0004]
另外,作为在由间隔壁包围起来的区域内层叠各种功能层的方法,已知有首先制备包含构成功能层的材料的油墨,然后将所制备的油墨注入由间隔壁包围起来的区域(像素区域)内的方法。在该方法中,出于容易将给定量的油墨准确地注入给定的部位的理由,常常采用喷墨法。
[0005]
进一步,在使用油墨来形成功能层的情况下,出于预防油墨向间隔壁的附着、防止被注入到相邻的区域间的油墨彼此间发生混合的目的等,有时要求为间隔壁赋予拒墨性。
[0006]
另外,近年来,对于间隔壁,除了拒墨性以外还要求各种特性,已开发了各种感光性树脂组合物。例如,从提高对比度、防止反射的观点出发,已提出了着色间隔壁的要求。在专利文献1中记载了下述内容:通过使用包含两种特定的碱可溶性树脂、且固体成分酸值在特定范围的负型感光性树脂组合物,能够形成同时具有微细的线条图案和微小的接触孔的间隔壁,相对于用于显影的碱显影液,所含有的黑色有机颜料的分散性良好,并且其本身的贮存稳定性良好。专利文献2中记载了下述内容:通过使用包含特定的拒墨剂和特定的光聚合引发剂的负型感光性树脂组合物,在镜像投影(mpa)方式中的拒墨性也良好,且掩模的线宽的再现变得良好。
[0007]
现有技术文献
[0008]
专利文献
[0009]
专利文献1:国际公开第2013/069789号
[0010]
专利文献2:国际公开第2012/147626号
技术实现要素:[0011]
发明要解决的问题
[0012]
近年来,着色间隔壁的开发被投入了大量精力,例如,为了使用含有溶剂溶解性低的成分的油墨来形成给定膜厚的功能层,需要向被着色间隔壁包围的区域大量地注入稀薄的油墨,这就必然要求厚膜的着色间隔壁。
[0013]
对于这样的厚膜的着色间隔壁而言,也要为了防止相邻区域间的油墨彼此间的混合等而要求显示出更高的拒墨性。另外,为了使油墨在像素区域均匀地扩展、形成在边缘部没有涂布不良或不均的均匀的功能层,希望间隔壁侧面为垂直的锥形形状。而由于越是厚膜则越容易导致间隔壁侧面因显影而局部地显影而产生凹凸,因此越是厚膜则越要求形成为凹凸少且垂直的锥形形状。
[0014]
本发明人等经研究发现,利用专利文献1中记载的感光性着色树脂组合物时,在厚膜的间隔壁中,难以兼顾高拒墨性和良好的锥形形状。
[0015]
另一方面发现,利用专利文献2中记载的感光性着色树脂组合物时,与涂膜下部相比,涂膜表面更容易发生过度固化,无法形成为垂直的锥形形状。
[0016]
为此,本发明是鉴于上述背景而完成的,即,本发明的目的在于提供能够形成拒墨性高且锥形形状良好的间隔壁的感光性着色树脂组合物。
[0017]
另外,本发明的目的在于提供使上述感光性着色树脂组合物固化而得到的固化物、包含该固化物的图像显示装置及照明。
[0018]
解决问题的方法
[0019]
本发明人等经过了深入研究,结果发现,通过在含有着色剂及拒液剂的感光性着色树脂组合物中组合特定的肟酯类光聚合引发剂,能够解决上述课题,进而完成了本发明。
[0020]
即,本发明的要点如下所述。
[0021]
[1]一种感光性着色树脂组合物,其含有(a)光聚合引发剂、(b)碱可溶性树脂、(c)光聚合性化合物、(d)着色剂、及(e)拒液剂,
[0022]
其中,上述(a)光聚合引发剂含有肟酯类光聚合引发剂(a1)和肟酯类光聚合引发剂(a2),所述肟酯类光聚合引发剂(a1)在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为20%以上,所述肟酯类光聚合引发剂(a2)在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为10%以下,
[0023]
上述(e)拒液剂包含具有交联基团的含氟原子树脂。
[0024]
[2]上述[1]所述的感光性着色树脂组合物,其中,上述肟酯类光聚合引发剂(a1)包含具有硝基及咔唑骨架的肟酯类光聚合引发剂。
[0025]
[3]上述[1]或[2]所述的感光性着色树脂组合物,其中,上述肟酯类光聚合引发剂(a2)包含下述通式(a2-1)所示的化合物。
[0026]
[化学式1]
[0027][0028]
(式(a2-1)中,r
13a
表示任选具有取代基的烷基、或任选具有取代基的芳环基。
[0029]
r
14a
表示烷基或芳环基。
[0030]
r
15a
表示1价的取代基。
[0031]
n表示0或1。
[0032]
h表示0~2的整数。)
[0033]
[4]上述[3]所述的感光性着色树脂组合物,其中,在上述式(a2-1)中,r
14a
为芳环基。
[0034]
[5]一种感光性着色树脂组合物,其含有(a)光聚合引发剂、(b)碱可溶性树脂、(c)光聚合性化合物、(d)着色剂、及(e)拒液剂,
[0035]
其中,上述(a)光聚合引发剂含有肟酯类光聚合引发剂(a3),所述肟酯类光聚合引发剂(a3)在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为8~30%,
[0036]
上述(e)拒液剂包含具有交联基团的含氟原子树脂。
[0037]
[6]上述[1]~[5]中任一项所述的感光性着色树脂组合物,其中,上述具有交联基团的含氟原子树脂具有全氟烷基及全氟亚烷基醚链中的任意一者或两者。
[0038]
[7]上述[1]~[6]中任一项所述的感光性着色树脂组合物,其中,上述(d)着色剂含有选自红色颜料及橙色颜料中的至少一种、和选自蓝色颜料及紫色颜料中的至少一种。
[0039]
[8]上述[1]~[7]中任一项所述的感光性着色树脂组合物,其中,上述(d)着色剂含有有机黑色颜料,该有机黑色颜料包含选自下述通式(1)所示的化合物、上述化合物的几何异构体、上述化合物的盐、及上述化合物的几何异构体的盐中的至少一种。
[0040]
[化学式2]
[0041][0042]
(式(1)中,r
11
及r
16
各自独立地表示氢原子、ch3、cf3、氟原子或氯原子;
[0043]
r
12
、r
13
、r
14
、r
15
、r
17
、r
18
、r
19
及r
20
各自独立地表示氢原子、卤原子、r
21
、cooh、coor
21
、coo-、conh2、conhr
21
、conr
21
r
22
、cn、oh、or
21
、cocr
21
、oocnh2、oocnhr
21
、oocnr
21
r
22
、no2、nh2、nhr
21
、nr
21
r
22
、nhcor
22
、nr
21
cor
22
、n=ch2、n=chr
21
、n=cr
21
r
22
、sh、sr
21
、sor
21
、so2r
21
、so3r
21
、so3h、so
3-、so2nh2、so2nhr
21
或so2nr
21
r
22
;
[0044]
选自r
12
与r
13
、r
13
与r
14
、r
14
与r
15
、r
17
与r
18
、r
18
与r
19
、及r
19
与r
20
中的至少一个组合任选相互间直接键合、或者通过氧原子、硫原子、nh或nr
21
桥连而相互键合;
[0045]
r
21
及r
22
各自独立地表示碳原子数1~12的烷基、碳原子数3~12的环烷基、碳原子数2~12的烯基、碳原子数3~12的环烯基或碳原子数2~12的炔基。)
[0046]
[9]上述[1]~[8]中任一项所述的感光性着色树脂组合物,其为间隔壁形成用感光性着色树脂组合物。
[0047]
[10]一种固化物,其是使[1]~[9]中任一项所述的感光性着色树脂组合物固化而得到的。
[0048]
[11]一种图像显示装置,其包含[10]所述的固化物。
[0049]
[12]一种照明,其包含[10]所述的固化物。
[0050]
发明的效果
[0051]
根据本发明,可提供能够形成拒墨性高且锥形形状良好的间隔壁的感光性着色树
脂组合物。
附图说明
[0052]
[图1]图1是线状图案的锥形的垂直性评价的说明图。
[0053]
符号说明
[0054]
1图案
[0055]
2玻璃基板
[0056]
3图案宽度的最大值(最大宽度)
[0057]
4图案宽度的最小值(最小宽度)
具体实施方式
[0058]
以下,对本发明进行具体说明。需要说明的是,以下的记载为本发明的实施方式的一例,本发明在不超出其要点的范围内并不限定于这些记载。
[0059]
需要说明的是,在本发明中,“(甲基)丙烯酰基”表示“丙烯酰基及甲基丙烯酰基中的任意一者或两者”,另外,“全部固体成分”是指感光性着色树脂组合物中除溶剂以外的全部成分。此外,在本发明中,使用“~”而表示的数值范围表示包含在“~”前后记载的数值作为其下限值及上限值的范围。
[0060]
另外,在本发明中,“(共)聚合物”的含义包括均聚物(homopolymer)和共聚物(copolymer)这两者,另外,所述“酸(酸酐)”、
“…
酸(酐)”的含义包括酸及其酸酐这两者。
[0061]
在本发明中,间隔壁材料是指堤坝材料、壁材料、墙材料,同样地,间隔壁是指堤坝、壁、墙。
[0062]
在本发明中,重均分子量是指基于gpc(凝胶渗透色谱法)并经聚苯乙烯换算的重均分子量(mw)。
[0063]
在本发明中,在没有特殊限定的情况下,酸值表示有效固体成分换算的酸值,可通过中和滴定而算出。
[0064]
本发明中,所述间隔壁例如是在有源驱动型有机场致发光元件中用于划分功能层(有机层)的部分,其用于通过向划分出的区域(像素区域)喷出作为用于构成功能层的材料的油墨并进行干燥而形成包含功能层及间隔壁的像素等。
[0065]
[1]感光性着色树脂组合物
[0066]
本发明的感光性着色树脂组合物含有(a)光聚合引发剂、(b)碱可溶性树脂、(c)光聚合性化合物、(d)着色剂及(e)拒液剂作为必要成分,可以进一步根据需要而包含其它成分,还可以包含例如溶剂等。
[0067]
本发明的第1实施方式的感光性着色树脂组合物含有(a)光聚合引发剂、(b)碱可溶性树脂、(c)光聚合性化合物、(d)着色剂及(e)拒液剂,其中,上述(a)光聚合引发剂含有肟酯类光聚合引发剂(a1)和肟酯类光聚合引发剂(a2),所述肟酯类光聚合引发剂(a1)在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为20%以上,所述肟酯类光聚合引发剂(a2)在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为10%以下,且上述(e)拒液剂包含具有交联基团的含氟原子树脂。
[0068]
本发明的第2实施方式的感光性着色树脂组合物含有(a)光聚合引发剂、(b)碱可溶性树脂、(c)光聚合性化合物、(d)着色剂及(e)拒液剂,其中,上述(a)光聚合引发剂含有肟酯类光聚合引发剂(a3),所述肟酯类光聚合引发剂(a3)在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为8~30%,且上述(e)拒液剂包含具有交联基团的含氟原子树脂。
[0069]
以下,只要没有特别说明,“本发明的感光性着色树脂组合物”是指上述第1实施方式的感光性着色树脂组合物、和第2实施方式的感光性着色树脂组合物这两者。
[0070]
[1-1]感光性着色树脂组合物的成分及组成
[0071]
针对构成本发明的感光性着色树脂组合物的成分及其组成依次进行说明。
[0072]
[1-1-1](a)成分:光聚合引发剂
[0073]
本发明的感光性着色树脂组合物含有(a)光聚合引发剂。(a)光聚合引发剂只要是可通过活性光线使(c)光聚合性化合物聚合的、例如使(c)光聚合性化合物所具有的烯属不饱和键聚合的化合物则没有特殊限定。
[0074]
本发明的第1实施方式的感光性着色树脂组合物中的(a)光聚合引发剂含有:在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λmax)下的吸光度为20%以上的肟酯类光聚合引发剂(a1)(以下,也简称为“肟酯类光聚合引发剂(a1)”)、和在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λmax)下的吸光度为10%以下的肟酯类光聚合引发剂(a2)(以下,也简称为“肟酯类光聚合引发剂(a2)”)。
[0075]
为了对间隔壁赋予拒墨性,需要使拒液剂固定于间隔壁的表面。但是,如果紫外线曝光后的涂膜的固化度不足,则会导致在显影处理时膜表面的一部分发生溶解、拒液剂向显影液流出。作为光聚合引发剂,在单独使用主要利用i射线的肟酯类光聚合引发剂(a2)的情况下,会导致紫外线曝光后的固化变得不充分,因此拒墨性受损。
[0076]
为了提高基于紫外线曝光的固化度,可列举在对i射线具有吸收带的肟酯类光聚合引发剂中使用还能够利用h射线的引发剂、也就是在波长400nm下的吸光度足够高的肟酯类光聚合引发剂(a1)的方法。
[0077]
另一方面,例如在形成厚膜图案的情况下,在紫外线曝光时从涂膜表面侵入的紫外线会被涂膜中所含的光聚合引发剂、着色剂等吸收,难以透过到涂膜内部,容易导致与涂膜上部相比涂膜下部的固化度变低。为此,在显影处理时固化度低的涂膜下部有时会发生过度显影而导致其图案宽度变细。
[0078]
在单独使用肟酯类光聚合引发剂(a1)的情况下,虽然拒墨性会由于涂膜上部的固化性提高而变高,但h射线大多会在涂膜上部被肟酯类光聚合引发剂(a1)所吸收,到达涂膜下部的h射线变少,导致与涂膜上部相比涂膜下部的图案宽度变细,间隔壁侧面的锥形的垂直性进一步受到破坏。
[0079]
因此可认为,通过将肟酯类光聚合引发剂(a1)与肟酯类光聚合引发剂(a2)组合,能够使在涂膜上部的h射线的吸收率与单独使用肟酯类光聚合引发剂(a1)的情况相比相对地降低,也就是,能够使h射线透过至涂膜下部,从而利用肟酯类光聚合引发剂(a1)促进在玻璃基板附近的利用了h射线的固化,使间隔壁侧面的锥形的垂直性变得良好。另外可认为,通过将肟酯类光聚合引发剂(a1)与肟酯类光聚合引发剂(a2)组合使用,在膜表面附近会发生使用了i射线及h射线的固化,从而使拒墨性变得充分。
[0080]
[1-1-1-1]肟酯类光聚合引发剂(a1)
[0081]
肟酯类光聚合引发剂(a1)在波长300~400nm间具有最大吸收,并且在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为20%以上。这样,肟酯类光聚合引发剂(a1)在波长400nm具有充分的吸光度,因而可认为,高压水银灯所发出的紫外线中,不仅是i射线、h射线也能够得到充分利用,从而可促进固化反应。
[0082]
只要肟酯类光聚合引发剂(a1)在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为20%以上则没有特殊限定,优选为25%以上、更优选为30%以上、进一步优选为32%以上、更进一步优选为35%以上、特别优选为40%以上,另外,优选为80%以下、更优选为70%以下、进一步优选为60%以下、更进一步优选为50%以下、特别优选为40%以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在间隔壁侧面的锥形形状变得良好的倾向。例如,肟酯类光聚合引发剂(a1)在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度优选为20~80%、更优选为25~70%、进一步优选为30~60%、更进一步优选为30~50%、特别优选为32~40%。
[0083]
另外,肟酯类光聚合引发剂(a1)在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)没有特殊限定,优选为320nm以上、更优选为340nm以上、进一步优选为360nm以上,另外,优选为390nm以下、更优选为380nm以下、特别优选为370nm以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在间隔壁侧面的锥形形状变得良好的倾向。例如,肟酯类光聚合引发剂(a1)在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)优选为320~390nm、更优选为340~380nm、进一步优选为360~370nm。
[0084]
肟酯类光聚合引发剂(a1)的吸光度及最大吸收波长的测定可首先制成肟酯类光聚合引发剂(a1)的0.01质量%的pgmea(丙二醇单甲基醚乙酸酯)溶液,对其利用分光光度计、照射波长300~400nm的光并每隔1nm进行测定而得到。作为分光光度计,可列举例如uv-3000系列(株式会社岛津制作所制)、v-700系列(日本分光株式会社制)等,但并不限定于此。作为测定池,可使用1cm见方的石英池。
[0085]
肟酯类光聚合引发剂(a1)是在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为20%以上的光聚合引发剂,作为在波长400nm下的吸光度高的材料,可列举例如在芴骨架、咔唑骨架上键合有硝基等吸电子性基团的那些,优选为具有硝基及咔唑骨架的肟酯类光聚合引发剂。
[0086]
肟酯类光聚合引发剂(a1)的化学结构没有特殊限定,但从拒墨性、锥形形状的观点出发,优选为具有下述通式(a1-1)所示的化学结构的化合物。
[0087]
[化学式3]
[0088][0089]
(式(a1-1)中,r
1a
、r
3a
、r
4a
、r
5a
、r
6a
及r
8a
各自独立地表示氢原子、硝基、烷基、或芳环基,
[0090]
r
2a
及r
7a
各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的芳环基、硝基、或下述通式(a1-2)所示的1价基团。并且,r
2a
及r
7a
中的任意一者或两者为下述通式(a1-2)所示的1价基团,
[0091]
r
1a
~r
8a
中的至少一个以上为硝基,
[0092]
r
9a
表示氢原子或烷基,
[0093]
m及n各自独立地表示0或1。)
[0094]
[化学式4]
[0095][0096]
(式(a1-2)中,r
11a
表示烷基或芳环基,
[0097]
r
12a
表示任选具有取代基的烷基、或任选具有取代基的芳环基。)
[0098]
(r
1a
、r
3a
、r
4a
、r
5a
、r
6a
及r
8a
)
[0099]
上述式(a1-1)中的r
1a
、r
3a
、r
4a
、r
5a
、r
6a
及r
8a
中的烷基可以为直链状、支链状、环状、或它们键合而成的基团。烷基的碳原子数没有特殊限定,通常为1以上,另外,优选为8以下、更优选为6以下。通过在上述下限值以上,存在在溶剂中的溶解性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在拒墨性提高的倾向。例如,烷基的碳原子数优选为1~8、更优选为1~6。
[0100]
作为烷基的具体例,可列举:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等,这些中,从拒墨性的观点出发,优选为甲基、乙基、丙基,更优选为甲基。
[0101]
作为上述式(a1-1)的r
1a
、r
3a
、r
4a
、r
5a
、r
6a
及r
8a
中的芳环基,可列举芳香族烃环基及芳香族杂环基。其碳原子数没有特殊限定,通常为4以上、优选为6以上,另外,优选为20以下、更优选为12以下。通过在上述下限值以上,存在在溶剂中的溶解性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在拒墨性提高的倾向。例如,芳环基的碳原子数优选为4~20、更优选为4~12。
[0102]
作为芳环基的具体例,可列举:苯基、萘基、蒽基、噻吩基、呋喃基、苯并噻吩基、苯并呋喃基等,在这些芳环基中,从拒墨性的观点出发,更优选为苯基。
[0103]
这些基团中,从拒墨性的观点出发,r
1a
、r
3a
、r
4a
、r
5a
、r
6a
及r
8a
各自独立地优选为氢原子或硝基、更优选为氢原子。
[0104]
(r
2a
及r
7a
)
[0105]
上述式(a1-1)的r
2a
及r
7a
中的烷基可以为直链状、支链状、环状、或它们键合而成的基团。烷基的碳原子数没有特殊限定,通常为1以上,另外,优选为8以下、更优选为6以下。通过在上述下限值以上,存在在溶剂中的溶解性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在拒墨性提高的倾向。例如,烷基的碳原子数优选为1~8、更优选为1~6。
[0106]
作为烷基的具体例,可列举:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等,这些中,从拒墨性的观点出发,优选为甲基、乙基、丙基,更优选为甲基。
[0107]
作为烷基所任选具有的取代基,可列举羟基、羧基等,从显影性的观点出发,优选为羟基。
[0108]
作为上述式(a1-1)的r
2a
及r
7a
中的芳环基,可列举芳香族烃环基及芳香族杂环基。
其碳原子数没有特殊限定,通常为4以上、优选为6以上、更优选为10以上,另外,优选为20以下、更优选为12以下。通过在上述下限值以上,存在在溶剂中的溶解性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在拒墨性提高的倾向。例如,芳环基的碳原子数优选为4~20、更优选为4~12。
[0109]
作为芳环基的具体例,可列举:苯基、萘基、蒽基、噻吩基、呋喃基、苯并噻吩基、苯并呋喃基等。在这些芳环基中,从拒墨性的观点出发,更优选为苯基、萘基。
[0110]
作为芳环基所任选具有的取代基,可列举羟基、烷基等,从显影性的观点出发,优选为烷基。
[0111]
上述式(a1-1)中,r
2a
及r
7a
中的任意一者或两者为上述通式(a1-2)所示的1价基团。
[0112]
上述式(a1-2)的r
11a
中的烷基可以为直链状、支链状、环状、或它们键合而成的基团。烷基的碳原子数没有特殊限定,通常为1以上,另外,优选为5以下、更优选为3以下。通过在上述上限值以下,存在灵敏度变得良好的倾向。例如,烷基的碳原子数优选为1~5、更优选为1~3。
[0113]
作为烷基的具体例,可列举:甲基、乙基、丙基、戊基等,这些中,从拒墨性的观点出发,优选为甲基。
[0114]
作为r
11a
中的芳环基,可列举芳香族烃环基及芳香族杂环基。芳环基的碳原子数没有特殊限定,通常为4以上、优选为5以上,另外,优选为30以下、更优选为20以下、进一步优选为12以下。通过在上述下限值以上,存在在溶剂中的溶解性变得良好的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在锥形形状变得良好的倾向。例如,芳环基的碳原子数优选为4~30、更优选为4~20、进一步优选为5~12。
[0115]
作为芳环基的具体例,可列举:苯基、萘基、噻吩基、呋喃基等,这些中,从锥形形状的观点出发,优选为苯基或萘基,更优选为苯基。
[0116]
这些中,从拒墨性的观点出发,r
11a
优选为烷基、更优选为甲基。
[0117]
r
12a
中的烷基可以为直链状、支链状、环状、或它们键合而成的基团。烷基的碳原子数没有特殊限定,通常为1以上、优选为3以上、更优选为5以上、进一步优选为6以上,另外,优选为20以下、更优选为15以下、进一步优选为10以下、更进一步优选为8以下、特别优选为7以下。通过在上述下限值以上,存在在溶剂中的溶解性变得良好的倾向,通过在上述上限值以下,存在显影性变得良好的倾向。例如,烷基的碳原子数优选为1~20、更优选为3~15、进一步优选为5~10、更进一步优选为5~8、特别优选为5~7。
[0118]
作为烷基的具体例,可列举:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、环戊基、环己基等,这些中,从显影性的观点出发,优选为异戊基、己基、庚基,更优选为庚基。
[0119]
作为烷基所任选具有的取代基,可列举:芳环基、羟基、羧基等,从合成容易性的观点出发,优选为无取代。
[0120]
作为r
12a
中的芳环基,可列举芳香族烃环基及芳香族杂环基。芳环基的碳原子数没有特殊限定,通常为4以上、优选为5以上。另外,优选为30以下、更优选为20以下、进一步优选为12以下。通过在上述下限值以上,存在在溶剂中的溶解性变得良好的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性变得良好的倾向。芳环基的碳原子数优选为4~30、更优选为4~20、进一步优选为4~12、更进一步优选为5~12。
[0121]
作为芳环基的具体例,可列举:苯基、萘基、噻吩基、呋喃基等,这些中,从显影性的观点出发,优选为苯基或萘基,更优选为苯基。
[0122]
作为芳环基所任选具有的取代基,可列举:羟基、烷基、烷氧基、被烷氧基取代的烷氧基、被羟基取代的烷氧基等。这些中,从显影性的观点出发,优选为烷基、被烷氧基取代的烷氧基、或被羟基取代的烷氧基。作为芳环基所任选具有的取代基中的烷基,可列举碳原子数1~6的烷基,优选为碳原子数1~4的烷基、更优选为碳原子数1~3的烷基、特别优选为甲基。作为在芳环基所任选具有的取代基中的烷氧基、及芳环基所任选具有的取代基中的烷氧基上取代的烷氧基,可列举碳原子数1~8的烷氧基,优选为碳原子数1~6的烷氧基、更优选为碳原子数1~4的烷氧基。
[0123]
另外,上述式(a1-1)中,m及n各自独立地表示0或1,从接触角的观点出发,优选为0,另一方面,从锥形形状的观点出发,优选为1。
[0124]
这些中,从拒墨性的观点出发,r
2a
及r
7a
各自独立地优选为硝基或上述通式(a1-2)所示的1价基团,更优选r
2a
为硝基、且r
7a
为上述通式(a1-2)所示的1价基团。
[0125]
(硝基)
[0126]
r
1a
~r
8a
中的至少一个以上为硝基。
[0127]
r
1a
~r
8a
中的硝基的数量没有特殊限定,通常为1以上、优选为4以下、更优选为3以下、进一步优选为2以下。通过在上述上限值以下,存在显影性变得良好的倾向。作为硝基的数量,优选为1~4、更优选为1~3、进一步优选为1~2。
[0128]
这些中,从拒墨性的观点出发,优选r
2a
或r
7a
为硝基。
[0129]
另一方面,从灵敏度的观点出发,优选r
4a
及r
5a
中的任意一者或两者为硝基,更优选r
4a
及r
5a
为硝基。
[0130]
(r
9a
)
[0131]
上述式(a1-1)中的r
9a
中的烷基可以为直链状、支链状、环状、或它们键合而成的基团。烷基的碳原子数没有特殊限定,通常为1以上、优选为2以上,另外,优选为10以下、更优选为8以下、进一步优选为6以下。通过在上述下限值以上,存在在溶剂中的溶解性变得良好的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在拒墨性变得良好的倾向。例如,烷基的碳原子数优选为1~10、更优选为1~8、进一步优选为1~6、特别优选为2~6。
[0132]
作为烷基的具体例,可列举:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等,这些中,从拒墨性的观点出发,优选为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、或己基,更优选为甲基、乙基、丙基、或丁基,进一步优选为乙基。
[0133]
作为肟酯类光聚合引发剂(a1)的公知化合物的具体例,可列举如下。
[0134]
[化学式5]
[0135][0136]
在这些肟酯类光聚合引发剂(a1)中,从锥形形状的观点出发,优选为上述式(a1-11)所示的化学结构的化合物。
[0137]
[1-1-1-2]肟酯类光聚合引发剂(a2)
[0138]
肟酯类光聚合引发剂(a2)在波长300~400nm间具有最大吸收,并且在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为10%以下。这样,肟酯类光聚合引发剂(a2)在波长400nm下的吸光度足够低,可认为,高压水银灯所发出的紫外线中,h射线很少会被利用、而是主要利用i射线来促进固化反应,因此能够减少在涂膜上部对h射线的吸收率,能够使h射线透过至涂膜下部的玻璃基板附近,从而能够促进利用了肟酯类光聚合引发剂(a1)的在涂膜下部的固化,所得图案的垂直性变得良好。
[0139]
只要肟酯类光聚合引发剂(a2)在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为10%以下则没有特殊限定,优选为5%以下、更优选为3%以下、进一步优选为1%以下,另外,优选为0.01%以上、更优选为0.05%以上、进一步优选为0.1%以上、更进一步优选为0.3%以上、特别优选为0.5%以上。通过在上述上限值以下,存在间隔壁侧面的锥形形状变得良好的倾向,另外,通过在上述下限值以上,存在会充分表现出利用i射线的固化性的倾向。例如,肟酯类光聚合引发剂(a2)在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度优选为0.01~10%、更优选为0.05~5%、进一步优选为0.1~3%、更进一步优选为0.3~3%、特别优选为0.5~1%。
[0140]
另外,肟酯类光聚合引发剂(a2)在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)没有特殊限定,优选为310nm以上、更优选为320nm以上、进一步优选为325nm以上,另外,优选为350nm以下、更优选为340nm以下、进一步优选为330nm以下。通过在上述下限值以上,存在利用i射线的固化性变得良好的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在间隔壁侧面的锥形形状变得良好的倾向。例如,肟酯类光聚合引发剂(a2)在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)优选为310~350nm、更优选为320~340nm、进一步优选为325~340nm。
[0141]
肟酯类光聚合引发剂(a2)的吸光度及最大吸收波长的测定可首先制成肟酯类光聚合引发剂(a2)的0.01质量%的pgmea(丙二醇单甲基醚乙酸酯)溶液,并对其利用分光光度计、通过与肟酯光聚合引发剂(a1)同样的方法进行测定。
[0142]
肟酯类光聚合引发剂(a2)是在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为10%以下的光聚合引发剂,作为在波长400nm下的吸光度低的材料,可列举例如在二苯硫醚、咔唑、芴等骨架上不具有硝基等吸电子基团的肟酯类光聚合引发剂,例如在这些骨架上不具有取代基的肟酯类光聚合引发剂、在这些骨架上具有芳基羰基、烷氧基等取代基的肟酯类光聚合引发剂。
[0143]
肟酯类光聚合引发剂(a2)的化学结构没有特殊限定,但从锥形形状的观点出发,优选包含下述通式(a2-1)所示的化合物。
[0144]
[化学式6]
[0145][0146]
(式(a2-1)中,r
13a
表示任选具有取代基的烷基、或任选具有取代基的芳环基,
[0147]
r
14a
表示烷基或芳环基,
[0148]
r
15a
表示1价的取代基,
[0149]
n表示0或1,
[0150]
h表示0~2的整数。)
[0151]
(r
13a
)
[0152]
上述式(a2-1)中的r
13a
中的烷基可以为直链状、支链状、环状、或它们键合而成的基团。烷基的碳原子数没有特殊限定,通常为1以上、优选为4以上、更优选为6以上,另外,优选为20以下、更优选为10以下、进一步优选为8以下、更进一步优选为7以下。通过在上述上限值以下,存在在溶剂中的溶解性变得良好的倾向。例如,烷基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~10、进一步优选为1~8、更进一步优选为1~7、特别优选为4~7。
[0153]
作为烷基的具体例,可列举:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、异戊基、己基、环戊基、环己基、环戊基甲基、环戊基乙基、环己基甲基、环己基乙基等,这些中,从显影性的观点出发,优选为甲基、己基、异戊基、己基、环戊基甲基、环己基甲基,更优选为己基、环戊基甲基。
[0154]
作为烷基所任选具有的取代基,可列举:芳环基、羟基、羧基等,从合成容易性的观点出发,优选为无取代。
[0155]
作为上述式(a2-1)中的r
13a
中的芳环基,可列举:芳香族烃环基及芳香族杂环基。芳环基的碳原子数没有特殊限定,通常为4以上、优选为5以上,另外,优选为30以下、更优选为20以下、进一步优选为12以下。通过在上述下限值以上,存在在溶剂中的溶解性变得良好的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性变得良好的倾向。例如,芳环基的碳原子数优选为4~30、更优选为4~20、进一步优选为4~12、特别优选为5~12。
[0156]
作为芳环基的具体例,可列举:苯基、萘基、吡啶基、呋喃基等,这些中,从显影性的观点出发,优选为苯基或萘基,更优选为苯基。
[0157]
作为芳环基所任选具有的取代基,可列举羟基、烷基等,从显影性的观点出发,优选为烷基。
[0158]
这些中,从锥形形状的观点出发,r
13a
优选为任选具有取代基的烷基。
[0159]
(r
14a
)
[0160]
上述式(a2-1)中的r
14a
中的烷基可以为直链状、支链状、环状、或它们键合而成的基团。烷基的碳原子数没有特殊限定,通常为1以上,另外,优选为5以下、更优选为3以下。通过在上述上限值以下,存在灵敏度变得良好的倾向。例如,烷基的碳原子数优选为1~5、更优选为1~3。
[0161]
作为烷基的具体例,可列举:甲基、乙基、丙基、戊基等,这些中,从锥形形状的观点出发,优选为甲基。
[0162]
作为上述式(a2-1)中的r
14a
中的芳环基,可列举芳香族烃环基及芳香族杂环基。芳环基的碳原子数没有特殊限定,通常为4以上、优选为5以上,另外,优选为30以下、更优选为20以下、进一步优选为12以下。通过在上述下限值以上,存在在溶剂中的溶解性变得良好的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在灵敏度变得良好的倾向。例如,芳环基的碳原子数优选为4~30、更优选为4~20、进一步优选为4~12、特别优选为5~12。
[0163]
作为芳环基的具体例,可列举:苯基、萘基、吡啶基、呋喃基等,这些中,从锥形形状的观点出发,优选为苯基或萘基,更优选为苯基。
[0164]
这些基团中,作为上述式(a2-1)中的r
14a
,从接触角的观点出发,优选为芳环基,更优选为苯基或萘基,进一步优选为苯基。另一方面,从锥形形状的观点出发,优选为甲基。
[0165]
(r
15a
)
[0166]
上述式(a2-1)中的r
15a
中的1价的取代基没有特殊限定,但从显影性的观点出发,优选为r
16a-o-、或r
16a-(c=o)-。
[0167]
作为r
16a
,可列举任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的芳环基。
[0168]
r
16a
中的烷基可以为直链状、支链状、环状、或它们键合而成的基团。烷基的碳原子数没有特殊限定,通常为1以上、优选为2以上、更优选为3以上,另外,优选为8以下、更优选为5以下。通过在上述下限值以上,存在显影性变得良好的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在锥形形状变得良好的倾向。例如,烷基的碳原子数优选为1~8、更优选为2~5。
[0169]
作为烷基的具体例,可列举:甲基、乙基、丙基、戊基等,这些中,从溶解性的观点出发,优选为甲基、乙基,更优选为乙基。
[0170]
作为烷基所任选具有的取代基,可列举羟基、羧基等,从显影性的观点出发,优选为羟基。
[0171]
作为r
16a
中的芳环基,可列举芳香族烃环基及芳香族杂环基。芳环基的碳原子数没有特殊限定,通常为4以上、优选为5以上,另外,优选为30以下、更优选为20以下、进一步优选为12以下。通过在上述下限值以上,存在显影性变得良好的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在锥形形状变得良好的倾向。例如,芳环基的碳原子数优选为4~30、更优选为4~20、进一步优选为4~12、特别优选为5~12。
[0172]
作为芳环基的具体例,可列举:苯基、萘基、噻吩基、呋喃基、苯并噻吩基、苯并呋喃基等。这些芳环基中,从锥形形状的观点出发,优选为苯并噻吩基或苯并呋喃基,更优选为苯并呋喃基。
[0173]
作为芳环基所任选具有的取代基,可列举烷基、羟基、羧基等,从合成性的观点出发,优选为无取代。
[0174]
作为上述式(a2-1)中的r
15a
中的1价的取代基,从锥形形状的观点出发,优选为r
16a
是羟基取代的乙基的r
16a-o-、r
16a
是苯并呋喃基的r
16a-(c=o)-,更优选为r
16a
是羟基取代的乙基的r
16a-o-。
[0175]
(n)
[0176]
在上述式(a2-1)中,n表示0或1。从锥形形状的观点出发,优选n为1,另一方面,从灵敏度的观点出发,优选n为0。
[0177]
(h)
[0178]
在上述式(a2-1)中,h表示0~2的整数。从锥形形状的观点出发,h优选为0或1、更优选为0。
[0179]
h为1以上的整数的情况下,r
15a
的取代位置没有特殊限定,但从合成上的观点出发,优选为邻位或对位,更优选为对位。
[0180]
作为肟酯类光聚合引发剂(a2)的公知化合物的具体例,可列举如下。
[0181]
[化学式7]
[0182][0183]
[化学式8]
(2
’-
氯苯基)-4,5-二(3
’-
甲氧基苯基)咪唑2聚体、2-(2
’-
氟苯基)-4,5-二苯基咪唑2聚体、2-(2
’-
甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑2聚体、(4
’-
甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体等。
[0190]
另外,作为卤甲基化二唑衍生物类,可列举:2-三氯甲基-5-(2
’-
苯并呋喃基)-1,3,4-二唑、2-三氯甲基-5-[β-(2
’-
苯并呋喃基)乙烯基]-1,3,4-二唑、2-三氯甲基-5-[β-(2
’-
(6
”-
苯并呋喃基)乙烯基)]-1,3,4-二唑、2-三氯甲基-5-呋喃基-1,3,4-二唑等。
[0191]
另外,作为卤甲基均三嗪衍生物类,可列举:2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4-乙氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4-乙氧羰基萘基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪等。
[0192]
另外,作为α-氨基烷基苯酮衍生物类,可列举:2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、4-二甲基氨基乙基苯甲酸酯、4-二甲基氨基异戊基苯甲酸酯、4-二乙基氨基苯乙酮、4-二甲基氨基苯丙酮、2-乙基己基-1,4-二甲基氨基苯甲酸酯、2,5-双(4-二乙基氨基亚苄基)环己酮、7-二乙基氨基-3-(4-二乙基氨基苯甲酰基)香豆素、4-(二乙基氨基)查耳酮等。
[0193]
其它光聚合引发剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
[0194]
[1-1-1-3]肟酯类光聚合引发剂(a3)
[0195]
如前所述,本发明的第2实施方式的感光性着色树脂组合物中的(a)光聚合引发剂含有在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为8~30%的肟酯类光聚合引发剂(a3)(以下,也简称为“肟酯类光聚合引发剂(a3)”)。这样,可认为,通过含有肟酯类光聚合引发剂(a3),能够在涂膜上部通过利用了h射线的固化而实现拒液剂的固定,并且,能够通过使一定量的h射线透过至涂膜下部而促进在玻璃基板附近的利用了h射线的固化,使间隔壁侧面的锥形的垂直性变得良好。
[0196]
肟酯类光聚合引发剂(a3)可以是单独的一种,也可以是两种以上的混合物。
[0197]
在为两种以上的混合物的情况下,例如,在为肟酯类光聚合引发剂(a3-1)与肟酯类光聚合引发剂(a3-2)的混合物的情况下,肟酯类光聚合引发剂(a3)在波长400nm下的吸光度可通过首先分别测定肟酯类光聚合引发剂(a3-1)在波长400nm下的吸光度和肟酯类光聚合引发剂(a3-2)在波长400nm下的吸光度,并将其结果利用肟酯类光聚合引发剂(a3-1)和肟酯类光聚合引发剂(a3-2)在感光性着色树脂组合物中的含有比例(质量基准)进行加权平均而算出。对于三种以上的情况也是同样的。
[0198]
只要肟酯类光聚合引发剂(a3)在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度为8~30%则没有特殊限定,优选为10%以上、更优选为15%以上、进一步优选为20%以上、更进一步优选为23%以上,另外,优选为28%以下、更优选为27%以下、进一步优选为26%以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在间隔壁侧面的锥形形状变得良好的倾向。例如,肟酯类光聚合引发剂(a3)在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)下的吸光度优选为8~28%、更优选为10~28%、进一步优选为15~28%、更进一步优选为20~27%、特别优选为23~26%。
[0199]
本发明的第2实施方式的感光性着色树脂组合物中的(a)光聚合引发剂也可以含有除肟酯类光聚合引发剂以外的光聚合引发剂。作为除肟酯类光聚合引发剂以外的光聚合引发剂,可列举在前文中作为其它光聚合引发剂而阐述的那些。
[0200]
另外,在本发明的感光性着色树脂组合物中的光聚合引发剂中,也可以根据需要、出于提高感应灵敏度的目的而配合对应于图像曝光光源的波长的敏化染料、聚合促进剂。作为敏化染料,可列举:日本特开平4-221958号公报、日本特开平4-219756号公报中记载的呫吨色素、日本特开平3-239703号公报、日本特开平5-289335号公报记载的具有杂环的香豆素色素、日本特开平3-239703号公报、日本特开平5-289335号公报中记载的3-氧代香豆素化合物、日本特开平6-19240号公报中记载的甲撑吡咯色素、以及日本特开昭47-2528号公报、日本特开昭54-155292号公报、日本特公昭45-37377号公报、日本特开昭48-84183号公报、日本特开昭52-112681号公报、日本特开昭58-15503号公报、日本特开昭60-88005号公报、日本特开昭59-56403号公报、日本特开平2-69号公报、日本特开昭57-168088号公报、日本特开平5-107761号公报、日本特开平5-210240号公报、日本特开平4-288818号公报中记载的具有二烷基氨基苯骨架的色素等。
[0201]
这些敏化染料中,优选的是含氨基的敏化染料,更优选的是在同一分子内具有氨基及苯基的化合物。特别优选例如4,4
’-
二甲基氨基二苯甲酮、4,4
’-
二乙基氨基二苯甲酮、2-氨基二苯甲酮、4-氨基二苯甲酮、4,4
’-
二氨基二苯甲酮、3,3
’-
二氨基二苯甲酮、3,4-二氨基二苯甲酮等二苯甲酮类化合物;2-(对二甲基氨基苯基)苯并唑、2-(对二乙基氨基苯基)苯并唑、2-(对二甲基氨基苯基)苯并[4,5]苯并唑、2-(对二甲基氨基苯基)苯并[6,7]苯并唑、2,5-双(对二乙基氨基苯基)-1,3,4-唑、2-(对二甲基氨基苯基)苯并噻唑、2-(对二乙基氨基苯基)苯并噻唑、2-(对二甲基氨基苯基)苯并咪唑、2-(对二乙基氨基苯基)苯并咪唑、2,5-双(对-二乙基氨基苯基)-1,3,4-噻二唑、(对二甲基氨基苯基)吡啶、(对二乙基氨基苯基)吡啶、(对二甲基氨基苯基)喹啉、(对二乙基氨基苯基)喹啉、(对二甲基氨基苯基)嘧啶、(对二乙基氨基苯基)嘧啶等含有对二烷基氨基苯基的化合物等。其中,最优选的是4,4
’-
二烷基氨基二苯甲酮。
[0202]
另外,敏化染料也既可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
[0203]
作为聚合促进剂,可使用例如对二甲基氨基苯甲酸乙酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯等芳香族胺、正丁胺、n-甲基二乙醇胺等脂肪族胺等。
[0204]
聚合促进剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
[0205]
另外,优选在使用上述光聚合引发剂的同时组合使用链转移剂。作为链转移剂,可列举含巯基化合物、四氯化碳等,由于具有链转移效果高的倾向,因此更优选使用含巯基化合物。可认为,这是由于,因s-h键能小而使键断裂容易发生,进而容易发生夺氢反应、链转移反应。由于会变得高灵敏度,因而是适宜的。
[0206]
作为含巯基化合物,优选为具有芳环的含巯基化合物、脂肪族类的含巯基化合物,进一步优选为脂肪族类的含巯基化合物。
[0207]
作为具有芳环的含巯基化合物,可列举:2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并唑、3-巯基-1,2,4-三唑、2-巯基-4(3h)-喹唑啉、β-巯基萘、1,4-二甲基巯基苯等,从高灵敏度的观点出发,优选2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑。
[0208]
作为脂肪族类的含巯基化合物,可列举:己二硫醇、癸二硫醇、丁二醇双(3-巯基丙酸酯)、丁二醇双(巯基乙酸酯)、乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、乙二醇双(巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(巯基乙酸酯)、三巯基丙酸三羟基乙酯、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇三(3-巯基丙酸酯)、丁二醇双(3-巯基丁酸酯)、乙二醇双(3-巯基丁酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇三(3-巯基丁酸酯)、1,3,5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮等。
[0209]
其中,从拒墨性的观点出发,更优选为三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、1,3,5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮,进一步优选为季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)。
[0210]
链转移剂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
[0211]
本发明的感光性着色树脂组合物中的(a)光聚合引发剂的含有比例没有特殊限定,在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中,通常为0.1质量%以上、优选为1质量%以上、更优选为2质量%以上、进一步优选为3质量%以上,通常为15质量%以下、优选为10质量%以下、更优选为8质量%以下、进一步优选为5质量%以下。通过在上述下限值以上,存在产生充分的拒墨性的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性变得良好的倾向。例如,感光性着色树脂组合物的全部固体成分中的(a)光聚合引发剂的含有比例优选为0.1~15质量%、更优选为1~10质量%、进一步优选为2~8质量%、特别优选为3~5质量%。
[0212]
在本发明的第1实施方式的感光性着色树脂组合物中,(a)光聚合引发剂中的肟酯类光聚合引发剂(a1)的含有比例也没有特殊限定,但通常为20质量%以上、优选为30质量%以上、更优选为40质量%以上、进一步优选为45质量%以上、更进一步优选为50质量%以上、特别优选为60质量%以上、最优选为70质量%以上。另外,通常为90质量%以下、优选为85质量%以下、更优选为80质量%以下。通过在上述下限值以上,存在产生充分的拒墨性的倾向,通过在上述上限值以下,存在锥形形状变得良好的倾向。例如,(a)光聚合引发剂中的肟酯类光聚合引发剂(a1)的含有比例优选为30~90质量%、更优选为50~90质量%、进一步优选为60~85质量%、特别优选为70~80质量%。
[0213]
(a)光聚合引发剂中的肟酯类光聚合引发剂(a2)的含有比例也没有特殊限定,但通常为5质量%以上、优选为10质量%以上、更优选为15质量%以上、进一步优选为20质量%以上。另外,通常为70质量%以下、优选为60质量%以下、更优选为50质量%以下、进一步优选为40质量%以下、特别优选为30质量%以下。通过在上述下限值以上,存在锥形形状变得良好的倾向,通过在上述上限值以下,存在产生充分的拒墨性的倾向。例如,(a)光聚合引发剂中的肟酯类光聚合引发剂(a2)的含有比例优选为5~70质量%、更优选为5~60质量%、进一步优选为10~50质量%、更进一步优选为15~40质量%、特别优选为20~30质量%。
[0214]
相对于肟酯类光聚合引发剂(a1)100质量份,肟酯类光聚合引发剂(a2)的含有比例通常为10质量份以上、优选为20质量份以上、更优选为25质量份以上、进一步优选为30质量份以上。另外,通常为70质量份以下、优选为60质量份以下、更优选为55质量份以下、进一步优选为50质量份以下、更进一步优选为45质量份以下、特别优选为40质量份以下。通过在
上述下限值以上,存在锥形形状变得良好的倾向,通过在上述上限值以下,存在产生充分的拒墨性的倾向。例如,相对于肟酯类光聚合引发剂(a1)100质量份的肟酯类光聚合引发剂(a2)的含有比例优选为10~70质量%、更优选为10~60质量%、进一步优选为20~55质量%、更进一步优选为20~50质量%、尤其优选为25~45质量%、特别优选为30~40质量%。
[0215]
另外,在本发明的第2实施方式的感光性着色树脂组合物中,全部固体成分中的肟酯类光聚合引发剂(a3)的含有比例也没有特殊限定,但通常为0.1质量%以上、优选为1质量%以上、更优选为2质量%以上、进一步优选为3质量%以上。另外,通常为15质量%以下、优选为10质量%以下、更优选为8质量%以下、进一步优选为5质量%以下。通过在上述下限值以上,存在产生充分的拒墨性的倾向,通过在上述上限值以下,存在锥形形状变得良好的倾向。例如,在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中,肟酯类光聚合引发剂(a3)的含有比例优选为0.1~15质量%、更优选为1~10质量%、进一步优选为2~8质量%、特别优选为3~5质量%。
[0216]
另外,本发明的感光性着色树脂组合物中(a)光聚合引发剂相对于(c)光聚合性化合物的配合比例也没有特殊限定,但相对于(c)光聚合性化合物100质量份,优选为1质量份以上、更优选为5质量份以上、进一步优选为10质量份以上、更进一步优选为12质量份以上、特别优选为15质量份以上,另外,优选为200质量份以下、更优选为100质量份以下、进一步优选为50质量份以下、更进一步优选为30质量份以下、特别优选为20质量份以下。通过在上述下限值以上,存在可获得适当的灵敏度的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在容易形成为期望的图案形状的倾向。例如,相对于(c)光聚合性化合物100质量份的(a)光聚合引发剂的配合比例优选为1~200质量份、更优选为5~100质量份、进一步优选为10~50质量份、更进一步优选为12~30质量份、特别优选为15~20质量份。
[0217]
在本发明的感光性着色树脂组合物包含链转移剂的情况下,其含有比例没有特殊限定,在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中,通常为0.01质量%以上、优选为0.1质量%以上、更优选为0.5质量%以上、进一步优选为0.8质量%以上,通常为5质量%以下、优选为4质量%以下、更优选为3质量%以下、进一步优选为2质量%以下。通过在上述下限值以上,存在灵敏度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在容易形成期望的图案的倾向。在包含链转移剂的情况下,例如,在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中链转移剂的含有比例优选为0.01~5质量%、更优选为0.1~4质量%、进一步优选为0.5~3质量%、特别优选为0.8~2质量%。
[0218]
另外,感光性着色树脂组合物中链转移剂相对于(a)光聚合引发剂的含有比例也没有特殊限定,但相对于(a)光聚合引发剂100质量份,优选为5质量份以上、更优选为10质量份以上、进一步优选为15质量份以上、特别优选为20质量份以上,另外,优选为500质量份以下、更优选为300质量份以下、进一步优选为100质量份以下、特别优选为50质量份以下。通过在上述下限值以上,存在达到高灵敏度的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在容易形成期望的图案的倾向。在包含链转移剂的情况下,例如,相对于(a)光聚合引发剂100质量份的链转移剂的含有比例优选为5~500质量份、更优选为10~300质量份、进一步优选为15~100质量份、特别优选为20~50质量份。
[0219]
[1-1-2](b)成分:碱可溶性树脂
[0220]
本发明的感光性着色树脂组合物含有(b)碱可溶性树脂。在本发明中,作为(b)碱可溶性树脂,只要是能够利用碱显影液而实现显影的树脂则没有特殊限定。
[0221]
作为碱可溶性树脂,可列举具有羧基或羟基的各种树脂,但从显影性优异的观点出发,优选为具有羧基的碱可溶性树脂。
[0222]
另外,还出于间隔壁侧面的垂直性变得良好、可抑制由间隔壁的热熔融引起的拒液剂的流出从而容易保持拒墨性等的理由,优选为具有烯属不饱和基团的碱可溶性树脂。
[0223]
从拒墨性的观点出发,本发明的感光性着色树脂组合物的(b)碱可溶性树脂优选包含侧链具有烯属不饱和基团的丙烯酸共聚树脂(b11)(以下,也简称为“丙烯酸共聚树脂(b11)”)。另一方面,从图案的直线性的观点出发,优选包含环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)。
[0224]
进一步,从拒墨性与直线性的兼顾的观点出发,作为(b)碱可溶性树脂,优选包含丙烯酸共聚树脂(b11)和环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)这两者。
[0225]
首先,针对丙烯酸共聚树脂(b11)进行详细说明。
[0226]
[丙烯酸共聚树脂(b11)]
[0227]
丙烯酸共聚树脂(b11)在侧链具有烯属不饱和基团。可认为,通过使其具有烯属不饱和基团,会发生基于曝光的光固化而形成更为强固的膜,从而在显影时也不易发生拒液剂的流出。
[0228]
(通式(i)所示的部分结构)
[0229]
丙烯酸共聚树脂(b11)所具有的包含具有烯属不饱和基团的侧链的部分结构没有特殊限定,但从伴随着膜的柔软性而产生的自由基的易于发散性的观点出发,优选具有例如下述通式(i)所示的部分结构。
[0230]
[化学式9]
[0231][0232]
(式(i)中,r1及r2各自独立地表示氢原子或甲基,*表示键合位置。)
[0233]
另外,在上述式(i)所示的部分结构中,从灵敏度、碱显影性的观点出发,优选下述通式(i’)所示的部分结构。
[0234]
[化学式10]
[0235][0236]
(式(i’)中,r1及r2各自独立地表示氢原子或甲基,r
x
表示氢原子或多元酸残基。)
[0237]
所述多元酸残基是指,从多元酸或其酸酐中去除1个oh基而得到的1价基团。作为多元酸,可列举选自马来酸、琥珀酸、衣康酸、苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、均苯四酸、偏苯三酸、二苯甲酮四甲酸、甲基六氢邻苯二甲酸、内次甲基四氢邻苯二甲酸、六氯降冰片烯二酸、甲基四氢邻苯二甲酸、联苯四甲酸中的一种或两种以上。
[0238]
这些中,从图案化特性的观点出发,优选为马来酸、琥珀酸、衣康酸、苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、均苯四酸、偏苯三酸、联苯四甲酸,更优选为四氢邻苯二甲酸、联苯四甲酸。
[0239]
在丙烯酸共聚树脂(b11)包含上述通式(i)所示的部分结构的情况下,其含有比例没有特殊限定,但优选相对于丙烯酸共聚树脂(b11)的结构单元的总摩尔数为10摩尔%以上、更优选为20摩尔%以上、进一步优选为30摩尔%以上、更进一步优选为40摩尔%以上、特别优选为50摩尔%以上,另外,优选为90摩尔%以下、更优选为85摩尔%以下、进一步优选为80摩尔%以下、更进一步优选为75摩尔%以下特别优选为70摩尔%以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。在丙烯酸共聚树脂(b11)包含上述通式(i)所示的部分结构的情况下,例如,上述通式(i)所示的部分结构的含有比例优选为10~90摩尔%、更优选为20~85摩尔%、进一步优选为30~80摩尔%、更进一步优选为40~75摩尔%、特别优选为50~70摩尔%。
[0240]
在丙烯酸共聚树脂(b11)包含上述通式(i’)所示的部分结构的情况下,其含有比例没有特殊限定,但优选相对于丙烯酸共聚树脂(b11)的结构单元的总摩尔数为10摩尔%以上、更优选为20摩尔%以上、进一步优选为25摩尔%以上、更进一步优选为30摩尔%以上、特别优选为35摩尔%以上,另外,优选为80摩尔%以下、更优选为75摩尔%以下、进一步优选为70摩尔%以下、特别优选为65摩尔%以下。通过在上述下限值以上,存在碱显影性容易变得良好的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在容易确保显影密合性的倾向。在丙烯酸共聚树脂(b11)包含上述通式(i’)所示的部分结构的情况下,例如,上述通式(i’)所示的部分结构的含有比例优选为10~80摩尔%、更优选为20~80摩尔%、进一步优选为25~75摩尔%、更进一步优选为30~70摩尔%、特别优选为35~65摩尔%。
[0241]
(通式(ii)所示的部分结构)
[0242]
在丙烯酸共聚树脂(b11)包含上述通式(i)所示的部分结构的情况下,对于其它可
包含的部分结构没有特殊限定,但从显影密合性的观点出发,例如优选具有下述通式(ii)所示的部分结构。
[0243]
[化学式11]
[0244][0245]
上述式(ii)中,r3表示氢原子或甲基,r4表示任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的芳环基、或任选具有取代基的烯基。
[0246]
(r4)
[0247]
上述式(ii)中,r4表示任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的芳环基、或任选具有取代基的烯基。
[0248]
作为r4中的烷基,可列举直链状、支链状或环状的烷基。其碳原子数优选为1以上、更优选为3以上、进一步优选为5以上、特别优选为8以上,另外,优选为20以下、更优选为18以下、进一步优选为16以下、更进一步优选为14以下、特别优选为12以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高、显影密合性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。例如,烷基的碳原子数优选为1~20、更优选为3~18、进一步优选为5~16、更进一步优选为8~14、特别优选为8~12。
[0249]
作为烷基的具体例,可列举:甲基、乙基、环己基、二环戊基、十二烷基等。这些中,从显影性的观点出发,优选为二环戊基或十二烷基,更优选为二环戊基。
[0250]
另外,作为烷基所任选具有的取代基,可列举:甲氧基、乙氧基、氯基、溴基、氟基、羟基、氨基、环氧基、低聚乙二醇基、苯基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等,从显影性的观点出发,优选为羟基、低聚乙二醇基。
[0251]
作为r4中的芳环基,可列举:1价的芳香族烃环基及1价的芳香族杂环基。其碳原子数优选为6以上,另外,优选为24以下、更优选为22以下、进一步优选为20以下、特别优选为18以下。通过在上述下限值以上,存在显影密合性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。例如,芳环基的碳原子数优选为6~24、更优选为6~22、进一步优选为6~20、特别优选为6~18。
[0252]
作为芳香族烃环基中的芳香族烃环,可以是单环也可以是稠环,可列举例如:苯环、萘环、蒽环、菲环、苝环、并四苯环、芘环、苯并芘环、环、苯并菲环、苊环、荧蒽环、芴环等。
[0253]
另外,作为芳香族杂环基中的芳香族杂环基,可以是单环也可以是稠环,可列举例如:呋喃环、苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、菲啶环、苯并咪
唑环、啶环、喹唑啉环、喹唑啉酮环、薁环等。这些中,从显影性的观点出发,优选为苯环或萘环,更优选为苯环。
[0254]
另外,作为芳环基所任选具有的取代基,可列举:甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、氯基、溴基、氟基、羟基、氨基、环氧基、低聚乙二醇基、苯基、羧基等,从显影性的观点出发,优选为羟基、低聚乙二醇基。
[0255]
作为r4中的烯基,可列举直链状、支链状或环状的烯基。其碳原子数为2以上,另外,优选为22以下、更优选为20以下、进一步优选为18以下、更进一步优选为16以下、特别优选为14以下。通过在上述下限值以上,存在显影密合性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。例如,烯基的碳原子数优选为2~22、更优选为2~20、进一步优选为2~18、更进一步优选为2~16、特别优选为2~14。
[0256]
另外,作为烯基所任选具有的取代基,可列举:甲氧基、乙氧基、氯基、溴基、氟基、羟基、氨基、环氧基、低聚乙二醇基、苯基、羧基等,从显影性的观点出发,优选为羟基、低聚乙二醇基。
[0257]
像这样,r4表示任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的芳基、或任选具有取代基的烯基,但在这些基团中,从显影性和膜强度的观点出发,优选为烷基或烯基,更优选为烷基。
[0258]
在丙烯酸共聚树脂(b11)包含上述通式(ii)所示的部分结构的情况下,其含有比例没有特殊限定,但优选相对于丙烯酸共聚树脂(b11)的结构单元的总摩尔数为1摩尔%以上、更优选为5摩尔%以上、进一步优选为10摩尔%以上、特别优选为20摩尔%以上,另外,优选为70摩尔%以下、更优选为60摩尔%以下、进一步优选为50摩尔%以下、特别优选为40摩尔%以下。通过在上述下限值以上,存在显影密合性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。在丙烯酸共聚树脂(b11)包含上述通式(ii)所示的部分结构的情况下,例如,上述通式(ii)所示的部分结构的含有比例优选为1~70摩尔%、更优选为5~60摩尔%、进一步优选为10~50摩尔%、特别优选为20~40摩尔%。
[0259]
(通式(iii)所示的部分结构)
[0260]
在丙烯酸共聚树脂(b11)包含上述通式(i)所示的部分结构的情况下,作为其它可包含的部分结构,从耐热性、膜强度的观点出发,优选包含下述通式(iii)所示的部分结构。
[0261]
[化学式12]
[0262][0263]
上述式(iii)中,r5表示氢原子或甲基,r6表示任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的烯基、任选具有取代基的炔基、羟基、羧基、卤原子、任选具有取代基的烷氧基、硫羟基、或任选具有取代基的烷硫基。t表示0~5的整数。
[0264]
(r6)
[0265]
上述式(iii)中,r6表示任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的烯基、任选具
有取代基的炔基、羟基、羧基、卤原子、任选具有取代基的烷氧基、硫羟基、或任选具有取代基的烷硫基。
[0266]
作为r6中的烷基,可列举直链状、支链状或环状的烷基。其碳原子数优选为1以上、更优选为3以上、进一步优选为5以上,另外,优选为20以下、更优选为18以下、进一步优选为16以下、更进一步优选为14以下、特别优选为12以下。通过在上述下限值以上,存在显影密合性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。例如,烷基的碳原子数优选为1~20、更优选为3~18、进一步优选为5~16、更进一步优选为5~14、特别优选为5~12。
[0267]
作为烷基的具体例,可列举:甲基、乙基、环己基、二环戊基、十二烷基等。这些烷基中,从显影性和膜强度的观点出发,优选为二环戊基或十二烷基,更优选为二环戊基。
[0268]
另外,作为烷基所任选具有的取代基,可列举:甲氧基、乙氧基、氯基、溴基、氟基、羟基、氨基、环氧基、低聚乙二醇基、苯基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等,从显影性的观点出发,优选为羟基、低聚乙二醇基。
[0269]
作为r6中的烯基,可列举直链状、支链状或环状的烯基。其碳原子数为2以上,另外,优选为22以下、更优选为20以下、进一步优选为18以下、更进一步优选为16以下、特别优选为14以下。通过在上述下限值以上,存在显影密合性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。例如,烯基的碳原子数优选为2~22、更优选为2~20、进一步优选为2~18、更进一步优选为2~16、特别优选为2~14。
[0270]
另外,作为烯基所任选具有的取代基,可列举:甲氧基、乙氧基、氯基、溴基、氟基、羟基、氨基、环氧基、低聚乙二醇基、苯基、羧基等,从显影性的观点出发,优选为羟基、低聚乙二醇基。
[0271]
作为r6中的炔基,可列举直链状、支链状或环状的炔基。其碳原子数为2以上,另外,优选为22以下、更优选为20以下、进一步优选为18以下、更进一步优选为16以下、特别优选为14以下。通过在上述下限值以上,存在显影密合性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。例如,炔基的碳原子数优选为2~22、更优选为2~20、进一步优选为2~18、更进一步优选为2~16、特别优选为2~14。
[0272]
另外,作为炔基所任选具有的取代基,可列举:甲氧基、乙氧基、氯基、溴基、氟基、羟基、氨基、环氧基、低聚乙二醇基、苯基、羧基等,从显影性的观点出发,优选为羟基、低聚乙二醇基。
[0273]
作为r6中的卤原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,这些当中,从拒墨性的观点出发,优选为氟原子。
[0274]
作为r6中的烷氧基,可列举直链状、支链状或环状的烷氧基。其碳原子数为1以上,另外,优选为20以下、更优选为18以下、进一步优选为16以下、更进一步优选为14以下、特别优选为12以下。通过在上述下限值以上,存在显影密合性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。例如,烷氧基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~18、进一步优选为1~16、更进一步优选为1~14、特别优选为1~12。
[0275]
另外,作为烷氧基所任选具有的取代基,可列举:甲氧基、乙氧基、氯基、溴基、氟基、羟基、氨基、环氧基、低聚乙二醇基、苯基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等,从显影性的观点出发,优选为羟基、低聚乙二醇基。
[0276]
作为r6中的烷硫基,可列举直链状、支链状或环状的烷硫基。其碳原子数优选为1以上,另外,优选为20以下、更优选为18以下、进一步优选为16以下、更进一步优选为14以下、特别优选为12以下。通过在上述下限值以上,存在显影密合性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。例如,烷硫基的碳原子数优选为1~20、更优选为1~18、进一步优选为1~16、更进一步优选为1~14、特别优选为1~12。
[0277]
另外,作为烷硫基中的烷基所任选具有的取代基,可列举:甲氧基、乙氧基、氯基、溴基、氟基、羟基、氨基、环氧基、低聚乙二醇基、苯基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等,从显影性的观点出发,优选为羟基、低聚乙二醇基。
[0278]
像这样,r6表示任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的烯基、任选具有取代基的炔基、羟基、羧基、卤原子、烷氧基、羟基烷基、硫羟基、或任选具有取代基的烷硫基,但在这些基团中,从显影性的观点出发,优选为羟基或羧基,更优选为羧基。
[0279]
在上述式(iii)中,t表示0~5的整数,但从制造容易性的观点出发,优选t为0。
[0280]
在丙烯酸共聚树脂(b11)包含上述通式(iii)所示的部分结构的情况下,其含有比例没有特殊限定,但优选相对于丙烯酸共聚树脂(b11)的结构单元的总摩尔数为0.5摩尔%以上、更优选为1摩尔%以上、进一步优选为2摩尔%以上。另外,优选为50摩尔%以下、更优选为30摩尔%以下、进一步优选为20摩尔%以下、更进一步优选为10摩尔%以下、特别优选为5摩尔%以下。通过在上述下限值以上,存在显影密合性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。在丙烯酸共聚树脂(b11)包含上述通式(iii)所示的部分结构的情况下,例如,上述通式(iii)所示的部分结构的含有比例优选为0.5~50摩尔%、更优选为0.5~30摩尔%、进一步优选为1~20摩尔%、更进一步优选为1~10摩尔%、特别优选为2~5摩尔%。
[0281]
(通式(iv)所示的部分结构)
[0282]
在丙烯酸共聚树脂(b11)具有上述通式(i)所示的部分结构的情况下,作为其它可包含的部分结构,从显影性的观点出发,还优选具有下述通式(iv)所示的部分结构。
[0283]
[化学式13]
[0284][0285]
上述式(iv)中,r7表示氢原子或甲基。
[0286]
在丙烯酸共聚树脂(b11)包含上述通式(iv)所示的部分结构的情况下,其含有比例没有特殊限定,但优选相对于丙烯酸共聚树脂(b11)的结构单元的总摩尔数为5摩尔%以上、更优选为10摩尔%以上、进一步优选为20摩尔%以上,另外,优选为80摩尔%以下、更优选为70摩尔%以下、进一步优选为60%摩尔以下。通过在上述下限值以上,存在显影性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影密合性提高的倾向。在丙烯酸共聚树脂(b11)包含上述通式(iv)所示的部分结构的情况下,例如,上述通式(iv)所示的部分结构的含有比例优选为5~80摩尔%、更优选为10~70摩尔%、进一步优选为20~60摩尔%。
[0287]
另一方面,丙烯酸共聚树脂(b11)的酸值没有特殊限定,优选为30mgkoh/g以上、更
优选为40mgkoh/g以上、进一步优选为50mgkoh/g以上、更进一步优选为60mgkoh/g以上,另外,优选为150mgkoh/g以下、更优选为140mgkoh/g以下、进一步优选为130mgkoh/g以下、更进一步优选为120mgkoh/g以下。通过在上述下限值以上,存在显影性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影密合性提高的倾向。例如,丙烯酸共聚树脂(b11)的酸值优选为30~150mgkoh/g、更优选为40~140mgkoh/g、进一步优选为50~130mgkoh/g、特别优选为60~120mgkoh/g。
[0288]
丙烯酸共聚树脂(b11)的重均分子量(mw)没有特殊限定,通常为1000以上、优选为2000以上、更优选为4000以上、进一步优选为6000以上、更进一步优选为7000以上、特别优选为8000以上,另外,通常为30000以下、优选为20000以下、更优选为15000以下、进一步优选为10000以下。通过在上述下限值以上,存在显影密合性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。例如,丙烯酸共聚树脂(b11)的重均分子量(mw)优选为1000~30000、更优选为2000~20000、进一步优选为4000~15000、更进一步优选为6000~15000、尤其优选为7000~10000、特别优选为8000~10000。
[0289]
(b)碱可溶性树脂中所含的丙烯酸共聚树脂(b11)的含有比例没有特殊限定,优选为10质量%以上、更优选为30质量%以上、进一步优选为50质量%以上、特别优选为70质量%以上,另外,优选为95质量%以下、更优选为90质量%以下、进一步优选为85质量%以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。例如,(b)碱可溶性树脂中所含的丙烯酸共聚树脂(b11)的含有比例优选为10~95质量%、更优选为30~95质量%、进一步优选为50~90质量%、特别优选为70~85质量%。
[0290]
另外,在(b)碱可溶性树脂包含丙烯酸共聚树脂(b11)和环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)这两者的情况下,相对于丙烯酸共聚树脂(b11)和环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)的含有比例的总和,丙烯酸共聚树脂(b11)的含有比例优选为10质量%以上、更优选为30质量%以上、进一步优选为50质量%以上、特别优选为70质量%以上,另外,优选为95质量%以下、更优选为90质量%以下、进一步优选为85质量%以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。在(b)碱可溶性树脂包含丙烯酸共聚树脂(b11)和环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)这两者的情况下,相对于丙烯酸共聚树脂(b11)和环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)的含有比例的总和,丙烯酸共聚树脂(b11)的含有比例优选为10~95质量%、更优选为30~95质量%、进一步优选为50~90质量%、特别优选为70~85质量%。
[0291]
需要说明的是,作为丙烯酸共聚树脂(b11)的具体例,可列举例如:日本特开平8-297366号公报、日本特开2001-89533号公报中记载的树脂。
[0292]
接下来,对环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)进行详细说明。
[0293]
[环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)]
[0294]
环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)是将烯属不饱和单羧酸或酯化合物与环氧树脂加成、并任选地使含异氰酸酯基的化合物反应后,进一步使多元酸或其酸酐反应而得到的树脂。例如可列举:通过不饱和单羧酸的羧基与环氧树脂的环氧基进行开环加成,由此使烯属不饱和键经由酯键(-coo-)与环氧化合物加成,同时使多元酸酐的一个羧基与此时产生的羟基加成而得到的树脂。另外,还可列举在加成多元酸酐时,同时添加多元醇进行加成而得
到的树脂。
[0295]
另外,进一步使具有能够反应的官能团的化合物与上述反应而得到的树脂的羧基反应而得到的树脂也包括在上述环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)中。
[0296]
像这样地,环氧(甲基)丙烯酸酯树脂在化学结构上实质上不具有环氧基、且并不是限定于“(甲基)丙烯酸酯”的树脂,但由于环氧化合物(环氧树脂)为原料、且“(甲基)丙烯酸酯”为代表例,因此按照习惯这样地进行了命名。
[0297]
这里,所谓环氧树脂是指,也包括通过热固化而形成树脂之前的原料化合物在内的物质,作为该环氧树脂,可以从公知的环氧树脂中适宜选择使用。另外,环氧树脂可以使用酚化合物与表氯醇反应而得到的化合物。作为酚化合物,优选2价或2价以上的具有酚羟基的化合物,可以是单体也可以是聚合物。
[0298]
具体可列举例如:双酚a环氧树脂、双酚f环氧树脂、双酚s环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、甲酚酚醛环氧树脂、联苯酚醛环氧树脂、三酚环氧树脂、苯酚与二环戊烷的聚合环氧树脂、二羟基芴型环氧树脂、二羟基亚烷基氧基芴型环氧树脂、9,9-双(4
’-
羟基苯基)芴的二缩水甘油基醚化物、1,1-双(4
’-
羟基苯基)金刚烷的二缩水甘油基醚化物等,可优选使用这样地在主链具有芳环的物质。
[0299]
其中,从高固化膜强度的观点出发,优选为双酚a环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、甲酚酚醛环氧树脂、苯酚与二环戊烷的聚合环氧树脂、9,9-双(4
’-
羟基苯基)芴的二缩水甘油基醚化物等,特别优选为双酚a环氧树脂。
[0300]
作为环氧树脂的具体例,可优选使用例如:双酚a型环氧树脂(例如,三菱化学株式会社制造的“jer(注册商标、下同)828”、“jer1001”、“jer1002”、“jer1004”、日本化药株式会社制造的“ner-1302”(环氧当量323、软化点76℃)等)、双酚f型树脂(例如,三菱化学株式会社制造的“jer807”、“jer4004p”、“jer4005p”、“jer4007p”、日本化药株式会社制造的“ner-7406”(环氧当量350、软化点66℃)等)、双酚s型环氧树脂、联苯缩水甘油醚(例如,三菱化学株式会社制造的“jeryx-4000”)、苯酚酚醛清漆型环氧树脂(例如,日本化药株式会社制造的“eppn(注册商标、下同)-201”、三菱化学株式会社制造的“jer152”、“jer154”、dow chemical公司制造的“den-438”)、(邻、间、对-)甲酚酚醛清漆型环氧树脂(例如,日本化药株式会社制造的“eocn(注册商标、下同)-102s”、“eocn-1020”、“eocn-104s”)、异氰脲酸三缩水甘油酯(例如,日产化学株式会社制造的“tepic(注册商标)”)、三酚基甲烷型环氧树脂(例如,日本化药株式会社制造的“eppn-501”、“eppn-502”、“eppn-503”)、脂环式环氧树脂(大赛璐株式会社制造的“celloxide(注册商标、下同)2021p”、“celloxide ehpe”)、由双环戊二烯与苯酚经反应而生成的酚醛树脂进行缩水甘油化而得到的环氧树脂(例如,dic公司制造的“exa-7200”、日本化药株式会社制造的“nc-7300”)、下述通式(i-11)~(i-14)所示的环氧树脂等。具体可列举:作为下述通式(i-11)所示的环氧树脂的日本化药株式会社制造的“xd-1000”、作为下述通式(i-12)所示的环氧树脂的日本化药株式会社制造的“nc-3000”、作为下述通式(i-14)所示的环氧树脂的新日铁住金化学株式会社制造的“esf-300”等。
[0301]
[化学式14]
[0302][0303]
上述通式(i-11)中,n为平均值,表示0~10的数。r
111
各自独立地表示氢原子、卤原子、碳原子数1~8的烷基、碳原子数3~10的环烷基、苯基、萘基、或联苯基。需要说明的是,1个分子中存在的多个r
111
各自可以相同也可以不同。
[0304]
[化学式15]
[0305][0306]
上述通式(i-12)中,n为平均值,表示0~10的数。r
121
各自独立地表示氢原子、卤原子、碳原子数1~8的烷基、碳原子数3~10的环烷基、苯基、萘基、或联苯基。需要说明的是,1个分子中存在的多个r
121
各自可以相同也可以不同。
[0307]
[化学式16]
[0308][0309]
上述通式(i-13)中,x表示下述通式(i-13-1)或(i-13-2)所示的连结基团。其中,分子结构中包含1个以上的金刚烷结构,c表示2或3。
[0310]
[化学式17]
[0311][0312]
上述通式(i-13-1)及(i-13-2)中,r
131
~r
134
及r
135
~r
137
各自独立地表示任选具有取代基的金刚烷基、氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烷基、或任选具有取代基的苯基,*表示键合位置。
[0313]
[化学式18]
[0314][0315]
上述通式(i-14)中,p及q各自独立地表示0~4的整数,r
141
及r
142
各自独立地表示碳原子数1~4的烷基或卤原子,r
143
及r
144
各自独立地表示碳原子数1~4的亚烷基,x及y各
自独立地表示0以上的整数。
[0316]
这些当中,优选使用通式(i-11)~(i-14)中的任一者表示的环氧树脂。
[0317]
作为烯属不饱和单羧酸,可列举例如:(甲基)丙烯酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸等、以及季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯琥珀酸酐加成物、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯四氢邻苯二甲酸酐加成物、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯琥珀酸酐加成物、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯邻苯二甲酸酐加成物、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯四氢邻苯二甲酸酐加成物、(甲基)丙烯酸与ε-己内酯的反应产物等。其中,从灵敏度的观点出发,优选为(甲基)丙烯酸。
[0318]
作为多元酸(酸酐),可列举例如:琥珀酸、马来酸、衣康酸、苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、3-甲基四氢邻苯二甲酸、4-甲基四氢邻苯二甲酸、3-乙基四氢邻苯二甲酸、4-乙基四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、3-甲基六氢邻苯二甲酸、4-甲基六氢邻苯二甲酸、3-乙基六氢邻苯二甲酸、4-乙基六氢邻苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸、二苯甲酮四甲酸、联苯四甲酸、以及它们的酸酐等。其中,从释气的观点出发,琥珀酸酐、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、或六氢邻苯二甲酸酐,更优选为琥珀酸酐或四氢邻苯二甲酸酐。
[0319]
通过使用多元醇,存在能够使环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)的分子量增大,向分子中导入分支、从而取得分子量与粘度的平衡的倾向。另外,存在能够增大酸基向分子中的导入率,容易取得灵敏度、密合性等的平衡的倾向。
[0320]
作为多元醇,优选为选自例如三羟甲基丙烷、双(三羟甲基)丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三羟甲基乙烷、1,2,3-丙三醇中的一种或两种以上多元醇。
[0321]
作为环氧(甲基)丙烯酸酯树脂,除了前述的那些以外,还可列举韩国公开专利第10-2013-0022955号公报中记载的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂等。
[0322]
环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)的酸值没有特殊限定,优选为10mgkoh/g以上、更优选为30mgkoh/g以上、进一步优选为50mgkoh/g以上、更进一步优选为70mgkoh/g以上、特别优选为80mgkoh/g以上,另外,优选为200mgkoh/g以下、更优选为180mgkoh/g以下、进一步优选为150mgkoh/g以下、更进一步优选为120mgkoh/g以下、特别优选为110mgkoh/g以下。通过在上述下限值以上,存在显影性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在膜强度提高的倾向。环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)的酸值优选为10~200mgkoh/g、更优选为30~180mgkoh/g、进一步优选为50~150mgkoh/g、更进一步优选为70~120mgkoh/g、特别优选为80~110mgkoh/g。
[0323]
环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)的重均分子量(mw)没有特殊限定,通常为1000以上、优选为2000以上、更优选为3000以上、进一步优选为3500以上,另外,通常30000以下、优选为15000以下、更优选为10000以下、进一步优选为8000以下、特别优选为5000以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在残渣减少的倾向。环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)的重均分子量(mw)优选为1000~30000、更优选为2000~15000、进一步优选为3000~10000、更进一步优选为3500~8000、特别优选为3500~5000。
[0324]
在(b)碱可溶性树脂包含环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)的情况下,其含有比例没有特殊限定,但优选在(b)碱可溶性树脂中为10质量%以上、更优选为20质量%以上、进一步优选为30质量%以上、特别优选为35质量%以上,另外,优选为90质量%以下、更优选为
70质量%以下、进一步优选为50质量%以下。通过在上述下限值以上,存在残渣减少的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在拒墨性提高的倾向。在(b)碱可溶性树脂包含环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)的情况下,在(b)碱可溶性树脂中的含有比例优选为10~90质量%、更优选为20~70质量%、进一步优选为30~50质量%、特别优选为35~50质量%。
[0325]
环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)可利用现有公知的方法合成。具体而言,可以使用以下方法:使上述环氧树脂溶解于有机溶剂中,在催化剂和热阻聚剂的共存下,加入上述具有烯属不饱和键的酸或酯化合物进行加成反应,再加入多元酸或其酸酐继续进行反应。例如,可列举日本专利第3938375号公报、日本专利第5169422号公报中记载的方法。
[0326]
其中,作为反应所使用的有机溶剂,可列举甲乙酮、环己酮、二乙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯等有机溶剂中的一种或两种以上。另外,作为上述催化剂,可列举三乙胺、苄基二甲基胺、三苄基胺等叔胺类、四甲基氯化铵、甲基三乙基氯化铵、四乙基氯化铵、四丁基氯化铵、三甲基苄基氯化铵等季铵盐类、三苯基膦等磷化合物、三苯基等类等中的一种或两种以上。此外,作为热阻聚剂,可列举氢醌、氢醌单甲基醚、甲基氢醌等中的一种或两种以上。
[0327]
另外,作为具有烯属不饱和键的酸或酯化合物,通常可以使其相对于环氧树脂的环氧基1化学当量为0.7~1.3化学当量、优选为0.9~1.1化学当量。另外,作为加成反应时的温度,通常可设为60~150℃、优选设为80~120℃的温度。此外,作为多元酸(酸酐)的使用量,通常可设为相对于上述加成反应所生成的羟基1化学当量为0.1~1.2化学当量、优选为0.2~1.1化学当量的量。
[0328]
从膜强度、直线性的观点出发,在环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)中,优选包含选自下组中的至少一种:具有下述通式(i)所示的部分结构的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂、具有下述通式(ii)所示的部分结构的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂、及具有下述通式(iii)所示的部分结构的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂。
[0329]
[化学式19]
[0330][0331]
式(i)中,r
a
表示氢原子或甲基,r
b
表示任选具有取代基的2价烃基。式(i)中的苯环也可以进一步被任意取代基所取代,*表示键合位置。
[0332]
[化学式20]
[0333][0334]
式(ii)中,r
c
各自独立地表示表示氢原子或甲基,r
d
表示具有环状烃基作为侧链的2价烃基,*表示键合位置。
[0335]
[化学式21]
[0336][0337]
式(iii)中,r
e
表示氢原子或甲基,γ表示单键、-co-、任选具有取代基的亚烷基、或任选具有取代基的2价的环状烃基。式(iii)中的苯环也可以进一步被任意取代基所取代,*表示键合位置。
[0338]
这些当中,首先针对具有下述通式(i)所示的部分结构的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(以下,也简称为“环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-1)”)进行详细说明。
[0339]
[化学式22]
[0340][0341]
式(i)中,r
a
表示氢原子或甲基,r
b
表示任选具有取代基的2价烃基。式(i)中的苯环也可以进一步被任意取代基所取代,*表示键合位置。
[0342]
(r
b
)
[0343]
上述式(i)中,r
b
表示任选具有取代基的2价烃基。
[0344]
作为2价烃基,可列举:2价的脂肪族基团、2价的芳环基、1个以上的2价脂肪族基团
与1个以上的2价的芳环基连结而成的基团。
[0345]
2价的脂肪族基团可列举直链状、支链状、环状的2价脂肪族基团。这些当中,从显影溶解性的观点考虑,优选直链状的2价脂肪族基团,另一方面,从降低显影液对曝光部的浸透的观点考虑,优选为环状的2价脂肪族基团。其碳原子数通常为1以上、优选为3以上、更优选为6以上,另外,优选为20以下、更优选为15以下、进一步优选为10以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在拒墨性提高的倾向。例如,2价的脂肪族基团的碳原子数优选为1~20、更优选为1~15、进一步优选为1~10。
[0346]
作为2价的直链状脂肪族基团的具体例,可列举:亚甲基、亚乙基、正亚丙基、正亚丁基、正亚己基、正亚庚基等。这些当中,从拒墨性、制造成本的观点出发,优选为亚甲基。
[0347]
作为2价的支链状脂肪族基的具体例,可列举:在前述的2价的直链状脂肪族基团中具有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等作为侧链的结构。
[0348]
2价的环状脂肪族基团所具有的环的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上,另外,通常为10个以下、优选为5个以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,2价的环状脂肪族基团所具有的环的数量优选为1~10、更优选为1~5。
[0349]
作为2价的环状脂肪族基团的具体例,可列举:从环己烷环、环庚烷环、环癸烷环、环十二烷环、降冰片烷环、异冰片环、金刚烷环、环十二烷环等的环上去除2个氢原子而得到的基团。这些当中,从膜强度和显影性的观点出发,优选为从金刚烷环去除2个氢原子而得到的基团。
[0350]
作为2价脂肪族基团所任选具有的取代基,可列举:甲氧基、乙氧基等碳原子数1~5的烷氧基;羟基;硝基;氰基;羧基等。这些当中,从合成容易性的观点出发,优选为无取代。
[0351]
另外,作为2价的芳环基,可列举:2价的芳香族烃环基及2价的芳香族杂环基。其碳原子数通常为4以上、优选为5以上、更优选为6以上,另外,优选为20以下、更优选为15以下、进一步优选为10以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,2价的芳环基的碳原子数优选为4~20、更优选为5~15、进一步优选为6~10。
[0352]
作为2价的芳香族烃环基中的芳香族烃环,可以是单环,也可以是稠环。作为2价的芳香族烃环基,可列举例如:具有2个自由价的苯环、萘环、蒽环、菲环、苝环、并四苯环、芘环、苯并芘环、环、苯并菲环、苊环、荧蒽环、芴环等的基团。
[0353]
另外,作为芳香族杂环基中的芳香族杂环,可以是单环,也可以是稠环。作为2价的芳香族杂环基,可列举例如:具有2个自由价的、呋喃环、苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、菲啶环、啶环、喹唑啉环、喹唑啉酮环、薁环等的基团。这些当中,从制造成本的观点出发,优选为具有2个自由价的苯环或萘环,更优选为具有2个自由价的苯环。
[0354]
作为2价的芳环基所任选具有的取代基,可列举:羟基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧
基、丙基、丙氧基等。这些当中,从固化性的观点出发,优选为无取代。
[0355]
另外,作为由1个以上2价脂肪族基团与1个以上2价芳环基连结而成的基团,可列举将前述的2价脂肪族基团的1个以上与前述的2价芳环基的1个以上连结而成的基团。
[0356]
2价的脂肪族基团的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上,通常为10个以下、优选为5个以下、更优选为3个以下。通过在上述下限值以上,存在显影性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在膜强度提高的倾向。例如,2价的脂肪族基团的数量优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为1~3。
[0357]
2价的芳环基的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上,通常为10个以下、优选为5个以下、更优选为3个以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,2价的芳环基的数量优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为1~3。
[0358]
作为由1个以上2价脂肪族基团与1个以上2价芳环基连结而成的基团的具体例,可列举下述式(i-a)~(i-f)所示的基团等。这些当中,从骨架的刚直性和膜的疏水化的观点出发,优选为下述式(i-a)所示的基团。
[0359]
[化学式23]
[0360][0361]
如上所述,式(i)中的苯环也可以进一步被任意取代基所取代。作为该取代基,可列举例如:羟基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、丙氧基等。取代基的数量也没有特殊限
定,可以是1个,也可以是2个以上。
[0362]
这些当中,从固化性的观点出发,优选为无取代。
[0363]
另外,从显影溶解性的观点出发,上述式(i)所示的部分结构优选为下述式(i-1)所示的部分结构。
[0364]
[化学式24]
[0365][0366]
式(i-1)中,r
a
及r
b
与上述式(i)中含义相同。r
y
表示氢原子或多元酸残基。*表示键合位置。式(i-1)中的苯环也可以进一步被任意取代基所取代。
[0367]
所述多元酸残基是指,从多元酸或其酸酐中去除1个oh基而得到的1价基团。作为多元酸,可列举选自马来酸、琥珀酸、衣康酸、苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、均苯四酸、偏苯三酸、二苯甲酮四甲酸、甲基六氢邻苯二甲酸、内次甲基四氢邻苯二甲酸、六氯降冰片烯二酸、甲基四氢邻苯二甲酸、联苯四甲酸中的一种或两种以上。
[0368]
这些中,从图案化特性的观点出发,优选为马来酸、琥珀酸、衣康酸、苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、均苯四酸、偏苯三酸、联苯四甲酸,更优选为四氢邻苯二甲酸、联苯四甲酸。
[0369]
在环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-1)的1个分子中所包含的上述式(i-1)所示的重复单元结构可以是一种也可以是两种以上。
[0370]
另外,在环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-1)的1个分子中所包含的上述式(i)所示的部分结构的数量没有特殊限定,优选为1以上、更优选为2以上、进一步优选为3以上,另外,优选为10以下、进一步优选为8以下。通过在上述下限值以上,存在显影性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在膜强度提高的倾向。例如,在环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-1)的1个分子中所包含的上述式(i)所示的部分结构的数量优选为1~10、更优选为2~8、进一步优选为3~8。
[0371]
另外,在环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-1)的1个分子中所包含的上述式(i-1)所示的部分结构的数量没有特殊限定,优选为1以上、更优选为2以上、进一步优选为3以上,另外,优选为10以下、进一步优选为8以下。通过在上述下限值以上,存在显影性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在膜强度提高的倾向。例如,在环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-1)的1个分子中所包含的上述式(i-1)所示的部分结构的数量优选为1~10、更优选为2~8、进一步优选为3~8。
[0372]
以下,列举环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-1)的具体例。
[0373]
[化学式25]
[0374][0375]
[化学式26]
[0376][0377]
[化学式27]
[0378][0379]
[化学式28]
[0380][0381]
[化学式29]
[0382][0383]
[化学式30]
[0384][0385]
[化学式31]
[0386][0387]
接下来,针对具有下述通式(ii)所示的部分结构的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(以下,也称为“环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-2)”)进行详细说明。
[0388]
[化学式32]
[0389][0390]
式(ii)中,r
c
各自独立地表示表示氢原子或甲基,r
d
表示具有环状烃基作为侧链的2价烃基,*表示键合位置。
[0391]
(r
d
)
[0392]
上述式(ii)中,r
d
表示表示具有环状烃基作为侧链的2价烃基。
[0393]
作为环状烃基,可列举脂肪族环基或芳环基。
[0394]
脂肪族环基所具有的环的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上,另外,通常为10个以下、优选为5个以下、更优选为3个以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,脂肪族环基所具有的环的数量优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为1~3。
[0395]
另外,脂肪族环基的碳原子数通常为4以上、优选为6以上、更优选为8以上,另外,优选为40以下、更优选为30以下、进一步优选为20以下、特别优选为15以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,脂肪族环基的碳原子数优选为4~40、更优选为4~30、进一步优选为6~20、特别优选为8~15。
[0396]
作为脂肪族环基中的脂肪族环的具体例,可列举:环己烷环、环庚烷环、环癸烷环、环十二烷环、降冰片烷环、异冰片环、金刚烷环、环十二烷环等。这些当中,从膜强度和显影性的观点出发,优选为金刚烷环。
[0397]
另一方面,芳环基所具有的环的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上、更优选为3个以上,另外,通常为10个以下、优选为5以下、更优选为4个以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,芳环基所具有的环的数量优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为1~4、特别优选为2~4。
[0398]
作为芳环基,可列举芳香族烃环基、芳香族杂环基。另外,芳环基的碳原子数通常为4以上、优选为6以上、更优选为8以上、进一步优选为10以上、特别优选为12以上,另外,优选为40以下、更优选为30以下、进一步优选为20以下、特别优选为15以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,芳环基的碳原子数优选为4~40、更优选为6~30、进一步优选为8~20、更进一步优选为10~15、特别优选为12~15。
[0399]
作为芳环基中的芳环的具体例,可列举:苯环、萘环、蒽环、菲环、苝环、并四苯环、芘环、苯并芘环、环、苯并菲环、苊环、荧蒽环、芴环等。这些当中,从图案化特性的观点出发,优选为芴环。
[0400]
另外,具有环状烃基作为侧链的2价烃基中的2价烃基没有特殊限定,可列举例如:2价的脂肪族基团、2价的芳环基、由1个以上2价脂肪族基团与1个以上2价芳环基连结而成的基团。
[0401]
2价的脂肪族基团可列举直链状、支链状、环状的2价脂肪族基团。这些当中,从显影性提高的观点出发,优选为直链状的2价脂肪族基团,另一方面,从膜强度的观点出发,优选为环状的2价脂肪族基团。其碳原子数通常为1以上、优选为3以上、更优选为6以上,另外,优选为25以下、更优选为20以下、进一步优选为15以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,2价的脂肪族基的碳原子数优选为1~25、更优选为3~20、进一步优选为6~15。
[0402]
作为2价的直链状脂肪族基的具体例,可列举:亚甲基、亚乙基、正亚丙基、正亚丁基、正亚己基、正亚庚基等。这些当中,从拒墨性的观点出发,亚甲基。
[0403]
作为2价的支链状脂肪族基的具体例,可列举:在前述的2价的直链状脂肪族基团中具有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等作为侧链的结构。
[0404]
2价的环状脂肪族基团所具有的环的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上,另外,通常为10个以下、优选为5个以下、更优选为3个以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,2价的环状脂肪族基团所具有的环的数量优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为1~3、
特别优选为2~5。
[0405]
作为2价的环状脂肪族基团的具体例,可列举:从环己烷环、环庚烷环、环癸烷环、环十二烷环、降冰片烷环、异冰片环、金刚烷环、环十二烷环等的环上去除2个氢原子而得到的基团。这些当中,从膜强度的观点出发,优选为从金刚烷环去除2个氢原子而得到的基团。
[0406]
作为2价的脂肪族基所任选具有的取代基,可列举:甲氧基、乙氧基等碳原子数1~5的烷氧基;羟基;硝基;氰基;羧基等。这些当中,从合成容易性的观点出发,优选为无取代。
[0407]
另外,作为2价的芳环基,可列举:2价的芳香族烃环基及2价的芳香族杂环基。其碳原子数通常为4以上、优选为5以上、更优选为6以上,另外,优选为30以下、更优选为20以下、进一步优选为15以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。2价的芳环基的碳原子数优选为4~30、更优选为5~20、进一步优选为6~15。
[0408]
作为2价的芳香族烃环基中的芳香族烃环,可以是单环,也可以是稠环。作为2价的芳香族烃环基,可列举例如:具有2个自由价的苯环、萘环、蒽环、菲环、苝环、并四苯环、芘环、苯并芘环、环、苯并菲环、苊环、荧蒽环、芴环等的基团。
[0409]
另外,作为芳香族杂环基中的芳香族杂环,可以是单环,也可以是稠环。作为2价的芳香族杂环基,可列举例如:具有2个自由价的呋喃环、苯并呋喃环、噻吩环、苯并噻吩环、吡咯环、吡唑环、咪唑环、二唑环、吲哚环、咔唑环、吡咯并咪唑环、吡咯并吡唑环、吡咯并吡咯环、噻吩并吡咯环、噻吩并噻吩环、呋喃并吡咯环、呋喃并呋喃环、噻吩并呋喃环、苯并异唑环、苯并异噻唑环、苯并咪唑环、吡啶环、吡嗪环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、异喹啉环、噌啉环、喹喔啉环、菲啶环、啶环、喹唑啉环、喹唑啉酮环、薁环等的基团。这些当中,从制造成本的观点出发,优选为具有2个自由价的苯环或萘环、更优选为具有2个自由价的苯环。
[0410]
作为2价的芳环基所任选具有的取代基,可列举:羟基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、丙氧基等。这些当中,从固化性的观点出发,优选为无取代。
[0411]
另外,作为由1个以上2价脂肪族基团与1个以上2价芳环基连结而成的基团,可列举将前述的2价脂肪族基团的1个以上与前述的2价芳环基的1个以上连结而成的基团。
[0412]
2价的脂肪族基团的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上,通常为10个以下、优选为5个以下、更优选为3个以下。通过在上述下限值以上,存在显影性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在膜强度提高的倾向。例如,2价的脂肪族基团的数量优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为1~3。
[0413]
2价的芳环基的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上,通常为10个以下、优选为5个以下、更优选为3个以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,2价的芳环基的数量优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为1~3。
[0414]
作为由1个以上2价脂肪族基团与1个以上2价芳环基连结而成的基团的具体例,可列举上述式(i-a)~(i-f)所示的基团等。这些当中,从兼顾膜强度和拒墨性的观点出发,优选为上述式(i-c)所示的基团。
[0415]
对于这些2价烃基,作为侧链的环状烃基的键合方式没有特别限定,可列举例如:
利用该侧链取代脂肪族基团、芳环基的1个氢原子的方式、包含脂肪族基团的1个碳原子而构成作为侧链的环状烃基的方式。
[0416]
另外,从拒墨性的观点出发,上述式(ii)所示的部分结构优选为下述式(ii-1)所示的部分结构。
[0417]
[化学式33]
[0418][0419]
式(ii-1)中,r
c
与上述式(ii)含义相同,r
α
表示任选具有取代基的1价的环状烃基,n为1以上的整数。式(ii-1)中的苯环也可以进一步被任意取代基所取代。
[0420]
(r
α
)
[0421]
上述式(ii-1)中,r
α
表示任选具有取代基的1价的环状烃基。
[0422]
作为环状烃基,可列举脂肪族环基或芳环基。
[0423]
脂肪族环基所具有的环的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上,另外,通常为6个以下、优选为4个以下、更优选为3个以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,脂肪族环基所具有的环的数量优选为1~6、更优选为1~4、进一步优选为1~3、特别优选为2~3。
[0424]
另外,脂肪族环基的碳原子数通常为4以上、优选为6以上、更优选为8以上,另外,优选为40以下、更优选为30以下、进一步优选为20以下、特别优选为15以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,脂肪族环基的碳原子数优选为4~40、更优选为4~30、进一步优选为6~20、特别优选为8~15。
[0425]
作为脂肪族环基中的脂肪族环的具体例,可列举:环己烷环、环庚烷环、环癸烷环、环十二烷环、降冰片烷环、异冰片环、金刚烷环、环十二烷环等。这些当中,从兼顾膜强度和显影性的观点出发,优选为金刚烷环。
[0426]
另一方面,芳环基所具有的环的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上、更优选为3个以上,另外,通常为10个以下、优选为5个以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,芳环基所具有的环的数量优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为2~5。
[0427]
作为芳环基,可列举芳香族烃环基、芳香族杂环基。另外,芳环基的碳原子数通常为4以上、优选为5以上、更优选为6以上,另外,优选为30以下、更优选为20以下、进一步优选为15以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。芳环基的碳原子数优选为4~30、更优选为5~20、进一步优选为6~15。
[0428]
作为芳环基中的芳环的具体例,可列举:苯环、萘环、蒽环、菲环、芴环等。这些当中,从兼顾膜强度和显影性的观点出发,优选为芴环。
[0429]
作为环状烃基所任选具有的取代基,可列举:羟基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正
丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基等碳原子数1~5的烷基;甲氧基、乙氧基等碳原子数1~5的烷氧基;硝基;氰基;羧基等。这些当中,从合成的容易性的观点出发,优选为无取代。
[0430]
n表示1以上的整数,但优选为2以上,另外,优选为3以下。通过在上述下限值以上,存在显影性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在膜强度提高的倾向。例如,n优选为1以上且3以下的整数、更优选为2以上且3以下的整数。
[0431]
这些当中,从兼顾膜强度和显影性的观点出发,r
α
优选为1价的脂肪族环基,更优选为金刚烷基。
[0432]
如上所述,式(ii-1)中的苯环也可以进一步被任意取代基所取代。作为该取代基,可列举例如:羟基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、丙氧基等。取代基的数量也没有特殊限定,可以是1个,也可以是2个以上。这些当中,从固化性的观点出发,优选为无取代。
[0433]
以下列举上述式(ii-1)所示的部分结构的具体例。
[0434]
[化学式34]
[0435][0436]
[化学式35]
[0437][0438]
[化学式36]
[0439][0440]
[化学式37]
[0441][0442]
[化学式38]
[0443][0444]
另外,从显影密合性的观点出发,上述式(ii)所示的部分结构优选为下述式(ii-2)所示的部分结构。
[0445]
[化学式39]
[0446][0447]
式(ii-2)中,r
c
与上述式(ii)中含义相同,r
β
表示任选具有取代基的2价的环状烃基。式(ii-2)中的苯环也可以进一步被任意取代基所取代。
[0448]
(r
β
)
[0449]
上述式(ii-2)中,r
β
表示任选具有取代基的2价的环状烃基。
[0450]
作为环状烃基,可列举脂肪族环基或芳环基。
[0451]
脂肪族环基所具有的环的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上,另外,通常为10个以下、优选为5个以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,脂肪族环基所具有的环的数量优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为2~5。
[0452]
另外,脂肪族环基的碳原子数通常为4以上、优选为6以上、更优选为8以上,另外,优选为40以下、更优选为35以下、进一步优选为30以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,脂肪族环基的碳原子数优选为4~40、更优选为6~35、进一步优选为8~30。
[0453]
作为脂肪族环基中的脂肪族环的具体例,可列举:环己烷环、环庚烷环、环癸烷环、环十二烷环、降冰片烷环、异冰片环、金刚烷环、环十二烷环等。这些当中,从兼顾膜强度和显影性的观点出发,优选为金刚烷环。
[0454]
另一方面,芳环基所具有的环的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上、更优选为3个以上,另外,通常为10个以下、优选为5个以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,芳环基所具有的环的数量优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为2~5、特别优选为3~5。
[0455]
作为芳环基,可列举芳香族烃环基、芳香族杂环基。另外,芳环基的碳原子数通常为4以上、优选为6以上、更优选为8以上、进一步优选为10以上,另外,优选为40以下、更优选为30以下、进一步优选为20以下、特别优选为15以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,芳环基的碳原子数优选为4~40、更优选为6~30、进一步优选为8~20、特别优选为10~15。
[0456]
作为芳环基中的芳环的具体例,可列举:苯环、萘环、蒽环、菲环、芴环等。这些当中,从膜强度和显影性的观点出发,优选为芴环。
[0457]
作为环状烃基所任选具有的取代基,可列举:羟基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基等碳原子数1~5的烷基;甲氧基、乙氧基等碳原子数1~5的烷氧基;硝基;氰基;羧基等。这些当中,从合成的简易性的观点出发,优选为无取代。
[0458]
这些当中,从兼顾膜强度和显影性的观点出发,r
β
优选为2价的脂肪族环基、更优选为2价的金刚烷环基。
[0459]
另一方面,从兼顾膜强度和显影性的观点出发,r
β
优选为2价的芳环基、更优选为2价的芴环基。
[0460]
如上所述,式(ii-2)中的苯环也可以进一步被任意取代基所取代。作为该取代基,可列举例如:羟基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、丙氧基等。取代基的数量也没有特殊限定,可以是1个,也可以是2个以上。这些当中,从固化性的观点出发,优选为无取代。
[0461]
以下列举上述式(ii-2)所示的部分结构的具体例。
[0462]
[化学式40]
[0463][0464]
[化学式41]
[0465][0466]
[化学式42]
[0467][0468]
[化学式43]
[0469][0470]
另一方面,从显影性的观点出发,上述式(ii)所示的部分结构优选为下述式(ii-3)所示的部分结构。
[0471]
[化学式44]
[0472][0473]
式(ii-3)中,r
c
及r
d
与上述式(ii)中含义相同。r
z
表示氢原子或多元酸残基。
[0474]
所述多元酸残基是指,从多元酸或其酸酐中去除1个oh基而得到的1价基团。作为多元酸,可列举选自马来酸、琥珀酸、衣康酸、苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、均苯四酸、偏苯三酸、二苯甲酮四甲酸、甲基六氢邻苯二甲酸、内次甲基四氢邻苯二甲酸、六氯降冰片烯二酸、甲基四氢邻苯二甲酸、联苯四甲酸中的一种或两种以上。
[0475]
这些当中,从图案化特性的观点出发,优选为、马来酸、琥珀酸、衣康酸、苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、均苯四酸、偏苯三酸、联苯四甲酸,更优选为四氢邻苯二甲酸、联苯四甲酸。
[0476]
环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-2)的1个分子中所包含的上述式(ii-3)所示的部分结构可以是一种也可以是两种以上。
[0477]
另外,环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-2)的1个分子中所包含的上述式(ii)所示的部分结构的数量没有特殊限定,但优选为1以上、更优选为3以上,另外,优选为20以下、更优选为15以下、进一步优选为10以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-2)的1个分子中所包含的上述式(ii)所示的部分结构的数量优选为1~20、更优选为1~15、进一步优选为3~10。
[0478]
另外,环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-2)的1个分子中所包含的上述式(ii-1)所示的部分结构的数量没有特殊限定,但优选为1以上、更优选为3以上,另外,优选为20以下、更优选为15以下、进一步优选为10以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-2)的1个分子中所包含的上述式(ii-1)所示的部分结构的数量优选为1~20、更优选为1~15、进一步优选为3~10。
[0479]
另外,环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-2)的1个分子中所包含的上述式(ii-2)所示的部分结构的数量没有特殊限定,但优选为1以上、更优选为3以上,另外,优选为20以下、更优选为15以下、进一步优选为10以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-2)的1个分子中所包含的上述式(ii-2)所示的部分结构的数量优选为1~20、更优选为1~15、进一步优选为3~10。
[0480]
另外,环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-2)的1个分子中所包含的上述式(ii-3)所示的部分结构的数量没有特殊限定,但优选为1以上、更优选为3以上,另外,优选为20以下、更优选为15以下、进一步优选为10以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-2)的1个分子中所包含的上述式(ii-3)所示的部分结构的数量优选为1~20、更优选为1~15、进一步优选为3~10。
[0481]
接下来,针对具有下述通式(iii)所示的部分结构的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(以下,也称为“环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-3)”)进行详细说明。
[0482]
[化学式45]
[0483][0484]
式(iii)中,r
e
表示氢原子或甲基,γ表示单键、-co-、任选具有取代基的亚烷基、或任选具有取代基的2价的环状烃基。式(iii)中的苯环也可以进一步被任意取代基所取代。*表示键合位置。
[0485]
(γ)
[0486]
上述式(iii)中,γ表示单键、-co-、任选具有取代基的亚烷基、或任选具有取代基的2价的环状烃基。
[0487]
亚烷基可以为直链、也可以为支链,从显影溶解性的观点出发,优选为直链,从显影密合性的观点出发,优选为支链。其碳原子数没有特殊限定,通常为1以上、优选为2以上,另外,通常为6以下、优选为4以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,亚烷基的碳原子数优选为1~6、更优选为1~4、进一步优选为2~4。
[0488]
作为亚烷基的具体例,可列举:亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚己基、亚庚基,从兼顾膜强度和显影性的观点出发,优选为亚乙基或亚丙基、更优选为亚丙基。
[0489]
作为亚烷基所任选具有的取代基,可列举:甲氧基、乙氧基等碳原子数1~5的烷氧基;羟基;硝基;氰基;羧基等。这些当中,从合成容易性的观点出发,优选为无取代。
[0490]
作为2价的环状烃基,可列举2价的脂肪族环基或2价的芳环基。
[0491]
脂肪族环基所具有的环的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上,另外,通常为10个以下、优选为5个以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,脂肪族环基所具有的环的数量优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为2~5。
[0492]
另外,脂肪族环基的碳原子数通常为4以上、优选为6以上、更优选为8以上,另外,优选为40以下、更优选为35以下、进一步优选为30以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,脂肪族环基的碳原子数优选为4~40、更优选为6~35、进一步优选为8~30。
[0493]
作为脂肪族环基中的脂肪族环的具体例,可列举:环己烷环、环庚烷环、环癸烷环、环十二烷环、降冰片烷环、异冰片环、金刚烷环、环十二烷环等。这些当中,从兼顾膜强度和显影性的观点出发,优选为金刚烷环。
[0494]
另一方面,芳环基所具有的环的数量没有特殊限定,通常为1个以上、优选为2个以上、更优选为3个以上,另外,通常为10个以下、优选为5个以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,芳环基所具有的环的数量优选为1~10、更优选为1~5、进一步优选为2~5、特别优选为3~5。
[0495]
作为芳环基,可列举芳香族烃环基、芳香族杂环基。另外,芳环基的碳原子数通常为4以上、优选为6以上、更优选为8以上、进一步优选为10以上,另外,优选为40以下、更优选为30以下、进一步优选为20以下、特别优选为15以下。通过在上述下限值以上,存在膜强度提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。
[0496]
作为芳环基中的芳环的具体例,可列举:苯环、萘环、蒽环、菲环、芴环等。这些当中,从兼顾膜强度和显影性的观点出发,优选为芴环。例如,芳环基的碳原子数优选为4~40、更优选为6~30、进一步优选为8~20、特别优选为10~15。
[0497]
作为环状烃基所任选具有的取代基,可列举:羟基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基等碳原子数1~5的烷基;甲氧基、乙氧基等碳原子数1~5的烷氧基;羟基;硝基;氰基;羧基等。这些当中,从合成的简易性的观点出发,优选为无取代。
[0498]
另外,这些当中,从显影性的观点出发,γ优选为任选具有取代基的亚烷基、更优选为二甲基亚甲基。
[0499]
如上所述,式(iii)中的苯环也可以进一步被任意取代基所取代。作为该取代基,可列举例如:羟基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、丙氧基等。取代基的数量也没有特殊限定,可以是1个,也可以是2个以上。这些当中,从固化性的观点出发,优选为无取代。
[0500]
另一方面,从显影溶解性的观点出发,上述式(iii)所示的部分结构优选为下述式(iii-1)所示的部分结构。
[0501]
[化学式46]
[0502][0503]
式(iii-1)中,r
e
及γ与上述式(iii)中含义相同,r
w
表示氢原子或多元酸残基,*表示键合位置。式(iii-1)中的苯环也可以进一步被任意取代基所取代。
[0504]
所述多元酸残基是指,从多元酸或其酸酐中去除1个oh基而得到的1价基团。作为多元酸,可列举选自马来酸、琥珀酸、衣康酸、苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、均苯四酸、偏苯三酸、二苯甲酮四甲酸、甲基六氢邻苯二甲酸、内次甲基四氢邻苯二甲酸、六氯降冰片烯二酸、甲基四氢邻苯二甲酸、联苯四甲酸中的一种或两种以上。
[0505]
这些当中,从图案化特性的观点出发,优选为马来酸、琥珀酸、衣康酸、苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、均苯四酸、偏苯三酸、联苯四甲酸,更优选为四氢邻苯二甲酸、联苯四甲酸。
[0506]
另外,环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-3)的1个分子中所包含的上述式(iii)所示的重复单元结构的数量没有特殊限定,但优选为1以上、更优选为5以上、进一步优选为10以上,另外,优选为18以下、更优选为15以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-3)的1个分子中所包含的上述式(iii)所示的重复单元结构的数量优选为1~18、更优选为5~15、进一步优选为10~15。
[0507]
另外,环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-3)的1个分子中所包含的上述式(iii-1)所示的重复单元结构的数量没有特殊限定,但优选为1以上、更优选为3以上、进一步优选为5以上,另外,优选为18以下、更优选为15以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影性提高的倾向。例如,环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-3)的1个分子中所包含的上述式(iii-1)所示的重复单元结构的数量优选为1~18、更优选为3~15、进一步优选为5~15。
[0508]
以下列举环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12-3)的具体例。
[0509]
[化学式47]
[0510][0511]
[化学式48]
[0512][0513]
如上所述,本发明中的(b)碱可溶性树脂除了包含丙烯酸共聚树脂(b11)、环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(b12)以外,还可以包含其它碱可溶性树脂。
[0514]
另外,(b)成分的碱可溶性树脂的酸值没有特殊限定,优选为30mgkoh/g以上、更优选为50mgkoh/g以上、进一步优选为70mgkoh/g以上,另外,优选为200mgkoh/g以下、更优选为150mgkoh/g以下、进一步优选为100mgkoh/g以下。通过在上述下限值以上,存在显影性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显影密合性提高的倾向。需要说明的是,(b)碱可溶性树脂为两种以上的混合物的情况下,酸值表示相应于其含有比例的加权平均值。例如,(b)成分的碱可溶性树脂的酸值优选为30~200mgkoh/g、更优选为50~150mgkoh/g、进一步优选为70~100mgkoh/g。
[0515]
本发明的感光性着色树脂组合物中的(b)碱可溶性树脂的含有比例没有特殊限
定,相对于全部固体成分,通常为5质量%以上、优选为10质量%以上、更优选为20质量%以上、进一步优选为30质量%以上、更进一步优选为40质量%以上、特别优选为50质量%以上、另外,通常为90质量%以下、优选为80质量%以下、更优选为70质量%以下。通过在上述下限值以上,存在间隔壁的形状变得良好的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在拒墨性提高的倾向。例如,感光性着色树脂组合物的全部固体成分中的(b)碱可溶性树脂的含有比例优选为5~90质量%、更优选为10~90质量%、进一步优选为20~80质量%、更进一步优选为30~80质量%、尤其优选为40~70质量%、特别优选为50~70质量%。
[0516]
另外,全部固体成分中的(c)光聚合性化合物的含有比例及(b)碱可溶性树脂的含有比例的总和没有特殊限定,优选为10质量%以上、更优选为30质量%以上、进一步优选为60质量%以上、特别优选为80质量%以上,另外,优选为95质量%以下、更优选为92质量%以下、进一步优选为90质量%以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性提高的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在间隔壁的形状变得良好的倾向。例如,在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中的(c)光聚合性化合物的含有比例及(b)碱可溶性树脂的含有比例的总和优选为10~95质量%、更优选为30~92质量%、进一步优选为60~90质量%、特别优选为80~90质量%。
[0517]
[1-1-3](c)成分:光聚合性化合物
[0518]
本发明的感光性着色树脂组合物含有(c)光聚合性化合物。可认为,通过包含(c)光聚合性化合物,涂膜的固化性提高,并且拒墨性提高。
[0519]
作为在此使用的光聚合性化合物,表示在分子内具有1个以上烯属不饱和键的化合物,但从聚合性、交联性、以及能够放大伴随其的曝光部与非曝光部的显影液溶解性的差异等方面出发,优选为分子内具有2个以上烯属不饱和键的化合物,另外,进一步优选为其不饱和键为源自(甲基)丙烯酰氧基的化合物、也就是(甲基)丙烯酸酯化合物。
[0520]
在本发明中,特别优选使用在1分子中具有2个以上烯属不饱和键的多官能烯属单体。多官能烯属单体所具有的烯属不饱和基团的数量没有特殊限定,优选为2个以上、更优选为3个以上、进一步优选为5个以上,另外,优选为15个以下、更优选为10个以下、进一步优选为8个以下、特别优选为7个以下。通过在上述下限值以上,存在聚合性提高、拒墨性提高的倾向,通过在上述上限值以下,存在显影性变得更为良好的倾向。例如,多官能烯属单体所具有的烯属不饱和基团的数量优选为2~15个、更优选为2~10个、进一步优选为2~8个、更进一步优选为3~7个、特别优选为5~7个。
[0521]
作为光聚合性化合物的具体例,可列举:脂肪族多羟基化合物与不饱和羧酸形成的酯;芳香族多羟基化合物与不饱和羧酸形成的酯;通过脂肪族多羟基化合物、芳香族多羟基化合物等多羟基化合物与不饱和羧酸及多元羧酸的酯化反应而得到的酯等。
[0522]
作为上述脂肪族多羟基化合物与不饱和羧酸形成的酯,可列举乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、甘油丙烯酸酯等脂肪族多羟基化合物的丙烯酸酯、将这些示例化合物的丙烯酸酯替换为甲基丙烯酸酯而得到的甲基丙烯酸酯、同样地替换为衣康酸酯而得到的衣康酸酯、替换为丁烯酸酯而得到的丁烯酸酯或者替换为马来酸酯而得到的马来酸酯等。
[0523]
作为芳香族多羟基化合物与不饱和羧酸形成的酯,可列举对苯二酚二丙烯酸酯、对苯二酚二甲基丙烯酸酯、间苯二酚二丙烯酸酯、间苯二酚二甲基丙烯酸酯、1,2,3-苯三酚三丙烯酸酯等芳香族多羟基化合物的丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯等。
[0524]
作为通过脂肪族多羟基化合物、芳香族多羟基化合物等多价羟基化合物、与不饱和羧酸及多元羧酸的酯化反应而得到的酯,不必是单一物质,如果列举其代表性的具体例子,可列举丙烯酸、邻苯二甲酸及乙二醇的缩合物;丙烯酸、马来酸及二乙二醇的缩合物;甲基丙烯酸、对苯二甲酸及季戊四醇的缩合物;丙烯酸、己二酸、丁二醇及甘油的缩合物等。
[0525]
此外,作为本发明中使用的多官能烯属单体的实例,多异氰酸酯化合物与含羟基的(甲基)丙烯酸酯、或者多异氰酸酯化合物与多元醇及含羟基的(甲基)丙烯酸酯反应而得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯类;多元环氧化合物与羟基(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸的加成反应物这样的环氧丙烯酸酯类;亚乙基双丙烯酰胺等丙烯酰胺类;邻苯二甲酸二烯丙酯等烯丙基酯类;邻苯二甲酸二乙烯基酯等含有乙烯基的化合物等是有用的。
[0526]
作为上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯类,可列举例如:dpha-40h、ux-5000、ux-5002d-p20、ux-5003d、ux-5005(日本化药株式会社制造)、u-2ppa、u-6lpa、u-10pa、u-33h、ua-53h、ua-32p、ua-1100h(新中村化学工业株式会社制造)、ua-306h、ua-510h、uf-8001g(协荣社化学株式会社制造)、uv-1700b、uv-7600b、uv-7605b、uv-7630b、uv7640b(日本合成化学工业株式会社制)等。
[0527]
这些当中,从间隔壁侧面的垂直性和拒墨性的观点出发,作为(c)光聚合性化合物,脂肪族多羟基化合物与不饱和羧酸形成的酯优选使用氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯类,更优选使用二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸2-三(甲基)丙烯酰氧基甲基乙酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯的二元酸酐加成物、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯的二元酸酐加成物等。
[0528]
它们可以单独使用一种也可以将两种以上组合使用。
[0529]
在本发明中,(c)光聚合性化合物的分子量没有特殊限定,但从拒墨性、间隔壁侧面的垂直性的观点出发,优选为100以上、更优选为150以上、进一步优选为200以上、更进一步优选为300以上、特别优选为400以上、最优选为500以上,优选为1000以下、更优选为700以下。例如,(c)光聚合性化合物的分子量优选为100~1000、更优选为150~1000、进一步优选为200~1000、更进一步优选为300~700、进一步优选为400~700、特别优选为500~700。
[0530]
另外,(c)光聚合性化合物的碳原子数没有特殊限定,但从拒墨性、间隔壁侧面的垂直性的观点出发,优选为7以上、更优选为10以上、进一步优选为15以上、更进一步优选为20以上、特别优选为25以上,优选为50以下、更优选为40以下、进一步优选为35以下、特别优选为30以下。例如,(c)光聚合性化合物的碳原子数优选为7~50、更优选为10~40、进一步优选为15~35、更进一步优选为20~30、特别优选为25~30。
[0531]
另外,从拒墨性、间隔壁侧面的垂直性的观点出发,优选为酯(甲基)丙烯酸酯类、环氧(甲基)丙烯酸酯类、及氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯类,其中,从拒墨性、间隔壁侧面的垂直性方面出发,进一步优选为季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等三官能以上的酯(甲基)丙烯酸酯类、邻苯二甲酸2,2,2-三(甲基)丙烯酰氧基甲基乙酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸
酯的二元酸酐加成物等对三官能以上的酯(甲基)丙烯酸酯类的酸酐的加成物。
[0532]
本发明的感光性着色树脂组合物中的(c)光聚合性化合物的含有比例没有特殊限定,但在全部固体成分中通常为1质量%以上、优选为5质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为15质量%以上,通常为80质量%以下、优选为60质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为30质量%以下。通过在上述下限值以上,存在曝光时的间隔壁侧面的垂直性变得良好的倾向,通过在上述上限值以下,存在显影性变得良好的倾向。例如,感光性着色树脂组合物的全部固体成分中的(c)光聚合性化合物的含有比例优选为1~80质量%、更优选为5~60质量%、进一步优选为10~40质量%、特别优选为15~30质量%。
[0533]
另外,相对于(b)碱可溶性树脂100质量份的(c)光聚合性化合物的含有比例没有特殊限定,通常为1质量份以上、优选为5质量份以上、更优选为10质量份以上、进一步优选为15质量份以上、特别优选为20质量份以上,通常为150质量份以下、优选为100质量份以下、更优选为70质量份以下、进一步优选为50质量份以下、特别优选为40质量份以下。通过在上述下限值以上,存在拒墨性变得良好、间隔壁侧面的垂直性变得良好的倾向,通过在上述上限值以下,存在显影性变得良好的倾向。例如,相对于(b)碱可溶性树脂100质量份的(c)光聚合性化合物的含有比例优选为1~150质量份、更优选为5~100质量份、进一步优选为10~70质量份、更进一步优选为15~50质量份、特别优选为20~40质量份。
[0534]
[1-1-4](d)着色剂
[0535]
本发明的感光性着色树脂组合物含有(d)着色剂。通过含有(d)着色剂,可以得到适度的光吸收性,尤其是在用于形成着色间隔壁等遮光构件的用途的情况下可以得到适度的遮光性。
[0536]
本发明中使用的(d)着色剂的种类没有特别限定,可以使用颜料,也可以使用染料。这些当中,从耐久性的观点出发,优选使用颜料。
[0537]
(d)着色剂中所含的颜料可以是单独一种,也可以是两种以上。特别是,从在可见区均匀地遮光的观点出发,优选为两种以上。
[0538]
可以用作(d)着色剂的颜料的种类没有特殊限定,可列举例如有机颜料、无机颜料。这些当中,从控制感光性着色树脂组合物的透过波长从而有效地进行固化的观点出发,优选使用有机颜料。
[0539]
作为有机颜料,可列举有机着色颜料、有机黑色颜料。其中,所述有机着色颜料表示显示黑色以外的颜色的有机颜料,可列举红色颜料、橙色颜料、蓝色颜料、紫色颜料、绿色颜料、黄色颜料等。
[0540]
在有机颜料中,从遮光性、紫外线吸收性的观点出发,优选使用有机着色颜料。
[0541]
有机着色颜料也可以单独使用一种,但还可以将两种以上组合使用。特别是,在用于遮光性的用途的情况下,更优选将颜色不同的有机着色颜料组合使用,进一步优选将显示与黑色接近的颜色的有机着色颜料组合使用。
[0542]
这些有机颜料的化学结构没有特殊限定,可列举:偶氮类、酞菁类、喹吖酮类、苯并咪唑酮类、异吲哚啉酮类、二嗪类、阴丹士林类、二萘嵌苯类等。以下,以颜料序号示出可以使用的颜料的具体例。以下列举的“c.i.颜料红2”等用语是指颜料索引号(c.i.)。
[0543]
作为红色颜料,可列举:c.i.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、47、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、
53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276。其中,从遮光性、分散性的观点出发,可优选列举c.i.颜料红48:1、122、149、168、177、179、194、202、206、207、209、224、242、254、进一步优选列举c.i.颜料红177、209、224、254。需要说明的是,从分散性、遮光性的观点出发,优选使用c.i.颜料红177、254、272,在利用紫外线使感光性着色树脂组合物固化的情况下,作为红色颜料,优选使用紫外线吸收率低的那些,从上述观点出发,更优选使用c.i.颜料红254、272。
[0544]
作为橙色(orange)颜料,可列举:c.i.颜料橙1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78、79。其中,从分散性、遮光性的观点出发,优选使用c.i.颜料橙13、43、64、72,在利用紫外线使感光性着色树脂组合物固化的情况下,作为橙色颜料,优选使用紫外线吸收率低的那些,从上述观点出发,更优选使用c.i.颜料橙64、72。
[0545]
作为蓝色颜料,可列举:c.i.颜料蓝1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79。其中,从遮光性的观点出发,可优选列举c.i.颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、60,进一步优选列举c.i.颜料蓝15:6。
[0546]
需要说明的是,从分散性、遮光性的观点出发,优选使用c.i.颜料蓝15:6、16、60,在利用紫外线使感光性着色树脂组合物固化的情况下,作为蓝色颜料,优选使用紫外线吸收率低的那些,从上述观点出发,更优选使用c.i.颜料蓝60。
[0547]
作为紫色颜料,可列举:c.i.颜料紫1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50。其中,从遮光性的观点出发,可优选列举c.i.颜料紫19、23,进一步优选列举c.i.颜料紫23。
[0548]
需要说明的是,从分散性、遮光性的观点出发,优选使用c.i.颜料紫23、29,在利用紫外线使感光性着色树脂组合物固化的情况下,作为紫色颜料,优选使用紫外线吸收率低的那些,从上述观点出发,更优选使用c.i.颜料紫29。
[0549]
作为除了红色颜料、橙色颜料、蓝色颜料、紫色颜料以外可以使用的有机着色颜料,可列举例如绿色颜料、黄色颜料等。
[0550]
作为绿色颜料,可列举:c.i.颜料绿1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55。其中,可优选列举c.i.颜料绿7、36。
[0551]
作为黄色颜料,可列举:c.i.颜料黄1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75、81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、
200、202、203、204、205、206、207、208。其中,可优选列举c.i.颜料黄83、117、129、138、139、150、154、155、180、185,进一步优选列举c.i.颜料黄83、138、139、150、180。
[0552]
这些当中,从遮光性、形状的控制的观点出发,优选使用选自红色颜料、橙色颜料、蓝色颜料及紫色颜料中的至少一种。
[0553]
这些当中,从遮光性、形状的控制的观点出发,优选含有以下颜料中的至少一种以上。
[0554]
红色颜料:c.i.颜料红177、254、272
[0555]
橙色颜料:c.i.颜料橙43、64、72
[0556]
蓝色颜料:c.i.颜料蓝15:6、60
[0557]
紫色颜料:c.i.颜料紫23、29
[0558]
另外,对于将两种以上有机着色颜料组合使用的情况下的有机着色颜料的组合没有特殊限定,但从遮光性的观点出发,优选含有选自红色颜料及橙色颜料中的至少一种、和选自蓝色颜料及紫色颜料中的至少一种。
[0559]
需要说明的是,对于颜色的组合没有特殊限定,但从遮光性的观点出发,可列举例如:红色颜料与蓝色颜料的组合、蓝色颜料与橙色颜料的组合、蓝色颜料与橙色颜料与紫色颜料的组合等。
[0560]
进一步,除了这些有机着色颜料以外,也可以使用黑色颜料。另外,还可以在使用有机着色颜料的基础上进一步使用黑色颜料。
[0561]
作为黑色颜料,可列举无机黑色颜料、有机黑色颜料,但从遮光性的观点出发,优选含有炭黑及有机黑色颜料中的任意一者或两者。
[0562]
在黑色颜料中,从抑制紫外线的吸收从而易于控制形状的观点出发,优选使用有机黑色颜料,特别是从遮光性的观点出发,优选使用包含选自下述通式(1)所示的化合物(以下,也称为“化合物(1)”)、化合物(1)的几何异构体、化合物(1)的盐、及化合物(1)的几何异构体的盐中的至少一种的有机黑色颜料(以下,也称为“通式(1)所示的有机黑色颜料”)。
[0563]
[化学式49]
[0564][0565]
式(1)中,r
11
及r
16
各自独立地表示氢原子、ch3、cf3、氟原子或氯原子;
[0566]
r
12
、r
13
、r
14
、r
15
、r
17
、r
18
、r
19
及r
20
各自独立地表示氢原子、卤原子、r
21
、cooh、coor
21
、coo-、conh2、conhr
21
、conr
21
r
22
、cn、oh、or
21
、cocr
21
、oocnh2、oocnhr
21
、oocnr
21
r
22
、no2、nh2、nhr
21
、nr
21
r
22
、nhcor
22
、nr
21
cor
22
、n=ch2、n=chr
21
、n=cr
21
r
22
、sh、sr
21
、sor
21
、so2r
21
、so3r
21
、so3h、so
3-、so2nh2、so2nhr
21
或so2nr
21
r
22
;
[0567]
选自r
12
与r
13
、r
13
与r
14
、r
14
与r
15
、r
17
与r
18
、r
18
与r
19
、及r
19
与r
20
中的至少一个组合任选相互间直接键合、或者通过氧原子、硫原子、nh或nr
21
桥连而相互键合;
[0568]
r
21
及r
22
各自独立地表示碳原子数1~12的烷基、碳原子数3~12的环烷基、碳原子数2~12的烯基、碳原子数3~12的环烯基或碳原子数2~12的炔基。
癸炔-10-基或1-十二炔-12-基。
[0583]
卤原子例如为氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
[0584]
上述通式(1)所示的有机黑色颜料优选为包含选自下述通式(2)所示的化合物(以下,也称为“化合物(2)”)、及化合物(2)的几何异构体中的至少一种的有机黑色颜料。
[0585]
[化学式51]
[0586][0587]
作为这样的有机黑色颜料的具体例,可以列举商品名为irgaphor(注册商标)black s 0100 cf(basf公司制)的有机黑色颜料。
[0588]
该有机黑色颜料优选利用后面所述的方法分散在分散剂、溶剂中使用。另外,如果在分散时存在化合物(1)的磺酸衍生物、特别是化合物(2)的磺酸衍生物,则分散性、保存性有时会提高,因此,优选有机黑色颜料包含这些磺酸衍生物。
[0589]
作为除上述通式(1)所示的有机黑色颜料以外的有机黑色颜料,可列举例如:苯胺黑、苝黑等。
[0590]
另一方面,作为无机黑色颜料,可列举:炭黑、乙炔黑、灯黑、骨炭、石墨、铁黑、赛安宁黑、钛黑等。这些当中,从遮光性、图像特性的观点出发,可优选使用炭黑。作为炭黑的例子,可列举如下所述的炭黑。
[0591]
三菱化学株式会社制:ma7、ma8、ma11、ma77、ma100、ma100r、ma100s、ma220、ma230、ma600、mcf88、#5、#10、#20、#25、#30、#32、#33、#40、#44、#45、#47、#50、#52、#55、#650、#750、#850、#900、#950、#960、#970、#980、#990、#1000、#2200、#2300、#2350、#2400、#2600、#2650、#3030、#3050、#3150、#3250、#3400、#3600、#3750、#3950、#4000、#4010、oil7b、oil9b、oil11b、oil30b、oil31b
[0592]
degussa公司制:printex(注册商标、下同)3、printex3op、printex30、printex30op、printex40、printex45、printex55、printex60、printex75、printex80、printex85、printex90、printex a、printex l、printex g、printex p、printex u、printex v、printexg、specialblack550、specialblack350、specialblack250、specialblack100、specialblack6、specialblack5、specialblack4、colorblack fw1、colorblack fw2、colorblack fw2v、colorblack fw18、colorblack fw18、colorblack fw200、colorblack s160、colorblack s170
[0593]
cabot公司制:monarch(注册商标、下同)120、monarch280、monarch460、monarch800、monarch880、monarch900、monarch1000、monarch1100、monarch1300、monarch1400、monarch4630、regal(注册商标、下同)99、regal99r、regal415、regal415r、regal250、regal250r、regal330、regal400r、regal55r0、regal660r、black pearls480、pearls130、vulcan(注册商标、下同)xc72r、elftex(注册商标)-8
[0594]
birror公司制:raven(注册商标、下同)11、raven14、raven15、raven16、raven22raven30、raven35、raven40、raven410、raven420、raven450、raven500、raven780、
raven850、raven890h、raven1000、raven1020、raven1040、raven1060u、raven1080u、raven1170、raven1190u、raven1250、raven1500、raven2000、raven2500u、raven3500、raven5000、raven5250、raven5750、raven7000
[0595]
炭黑也可以使用利用树脂包覆而得到的炭黑。使用利用树脂包覆而得到的炭黑时,具有提高相对于玻璃基板的密合性以及体积电阻值的效果。作为利用树脂包覆而得到的炭黑,可优选使用例如日本特开平09-71733号公报中记载的炭黑等。从体积电阻、介电常数的方面出发,可优选使用树脂包覆炭黑。
[0596]
作为供于利用树脂进行的包覆处理的炭黑,优选na和ca的合计含量为100ppm以下。炭黑通常含有灰分,该灰分是从制造时的原料油、燃油(或气体)、反应终止水、造粒水、以及反应炉的炉材料等混入的以na、ca、k、mg、al、fe等为组成的灰分。其中,na、ca通常分别含有数百ppm以上,而通过减少它们,存在可抑制向透明电极(ito)、其它电极的浸透,从而防止电短路的倾向。
[0597]
作为减少这些包含na、ca的灰分的含量的方法,可通过严格选择na、ca的含量尽可能少的物质作为制造炭黑时的原料油、燃油(或气体)及反应终止水的方法、以及尽可能减少用以调整结构的碱物质的添加量的方法来实现。作为其它方法,可列举通过对从炉中制出的炭黑利用水、盐酸等进行洗涤从而将na、ca溶解而除去的方法。
[0598]
具体地,使炭黑混合分散于水、盐酸或过氧化氢水中,然后添加难溶于水的溶剂,此时,炭黑转移至溶剂侧,与水完全分离的同时,存在于炭黑中的几乎所有na及ca溶解于水或酸中而被除去。为了将na及ca的总量降低至100ppm以下,虽然也有仅通过单独的严格选择了原材料的炭黑制造过程或者单独的溶解于水或酸溶解的方式就能够实现的情况,但通过将两种方式组合使用更容易使na和ca的总量为100ppm以下。
[0599]
另外,树脂包覆炭黑优选为ph6以下的所谓的酸性炭黑。由于在水中的分散粒径(团块尺寸,agglomerate size)变小,甚至能够进行微细单元下的包覆,故优选。更优选平均粒径40nm以下、苯二甲酸二丁酯(dbp)吸收量140ml/100g以下的炭黑。通过为上述范围内,存在得到遮光性良好的涂膜的倾向。平均粒径表示数均粒径,表示的是通过下述粒子图像解析而求出的等效圆直径:通过电子显微镜观察对几个视野以数万倍拍摄照片,并对这些照片的粒子利用图像处理装置测量2000~3000个左右而进行的粒子图像解析。
[0600]
制备用树脂包覆的炭黑的方法没有特别限定,例如在将炭黑及树脂的配合量适宜调整后,可采用如下方法:1.将树脂与环己酮、甲苯、二甲苯等溶剂混合并加热溶解而制成树脂溶液,将炭黑及水混合而制成悬浊液,将上述树脂溶液和上述悬浊液混合搅拌,使炭黑与水分离后,除去水并进行加热混炼,得到组合物,将得到的组合物成型为片状,进行粉碎后使其干燥;2.将与上述同样制备的树脂溶液和悬浊液混合搅拌,将炭黑及树脂粒状化后,将得到的粒状物分离、加热,除去残存的溶剂及水;3.使马来酸、富马酸等羧酸溶解在上述示例的溶剂中,添加炭黑并进行混合,使其干燥后除去溶剂,得到了添加附着(添着)有羧酸的炭黑,然后在其中添加树脂并进行干混;4.将构成待包覆的树脂的含有反应性基团的单体成分与水进行高速搅拌而制备悬浊液,聚合后进行冷却,从聚合物悬浊液中得到含有反应性基团的树脂,然后向其中添加炭黑并进行混炼,使炭黑与反应性基团反应(使炭黑接枝),再进行冷却及粉碎;等等。
[0601]
进行包覆处理的树脂的种类也没有特别限定,通常为合成树脂,而进一步在结构
中具有苯环的树脂由于与两性型表面活性剂的作用更强,因此从分散性及分散稳定性的方面考虑是更为优选的。
[0602]
作为具体的合成树脂,可以使用酚醛树脂、三聚氰胺树脂、二甲苯树脂、苯二甲酸二烯丙酯树脂、甘酞树脂、环氧树脂、烷基苯树脂等热固性树脂、以及聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、改性聚苯醚、聚砜、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚氨基双马来酰亚胺、聚醚砜聚苯砜、聚芳酯、聚醚醚酮等热塑性树脂。包覆树脂的量优选相对于炭黑和树脂的总量为1~30质量%。通过使包覆树脂的量为上述下限值以上,存在能够形成充分包覆的炭黑的倾向。另一方面,通过为上述上限值以下,存在可防止树脂彼此间的粘合而使分散性良好的倾向。
[0603]
这样地利用树脂进行包覆处理而形成的炭黑可以按照常规方法制成着色间隔壁的着色剂而使用。使用这样的炭黑时,存在能够以低成本形成高遮光率且表面反射率低的着色间隔壁的倾向。另外还可推测,通过用树脂对炭黑表面进行包覆,会具有将包含na、ca的灰分封入到炭黑中的作用。
[0604]
这些颜料优选分散为平均粒径通常为1μm以下、优选为0.5μm以下、进一步优选为0.25μm以下而使用。其中,平均粒径的基准为颜料粒子的数量。
[0605]
另外,颜料的平均粒径是根据通过动态光散射(dls)测定的颜料粒径而求出的值。粒径测定是对经过充分稀释后的感光性着色树脂组合物(通常经过稀释而配制成颜料浓度0.005~0.2质量%左右。其中,如果有测定设备所推荐的浓度,则按照其浓度)进行的,在25℃下进行测定。
[0606]
另外,除了上述有机着色颜料、黑色颜料以外,还可以使用染料。作为可用作着色剂的染料,可列举:偶氮类染料、蒽酮类染料、酞菁类染料、醌亚胺类染料、喹啉类染料、硝基类染料、羰基类染料及甲川类染料等。
[0607]
作为偶氮类染料,可列举例如:c.i.酸性黄11、c.i.酸性橙色7、c.i.酸性红37、c.i.酸性红180、c.i.酸性蓝29、c.i.直接红28、c.i.直接红83、c.i.直接黄12、c.i.直接橙色26、c.i.直接绿28、c.i.直接绿59、c.i.活性黄2、c.i.活性红17、c.i.活性红120、c.i.活性黑5、c.i.分散橙色5、c.i.分散红58、c.i.分散蓝165、c.i.碱性蓝41、c.i.碱性红18、c.i.媒介红7、c.i.媒介黄5、c.i.媒介黑7等。
[0608]
作为蒽酮类染料,可列举例如:c.i.还原蓝4、c.i.酸性蓝40、c.i.酸性绿25、c.i.活性蓝19、c.i.活性蓝49、c.i.分散红60、c.i.分散蓝56、c.i.分散蓝60等。
[0609]
此外,作为酞菁类染料,可列举例如:c.i.还原蓝5等;作为醌亚胺类染料,可列举例如:c.i.碱性蓝3、c.i.碱性蓝9等;作为喹啉类染料,可列举例如:c.i.溶剂黄33、c.i.酸性黄3、c.i.分散黄64等;作为硝基类染料,可列举例如:c.i.酸性黄1、c.i.酸性橙色3、c.i.分散黄42等。
[0610]
本发明的感光性着色树脂组合物中的(d)着色剂的含有比例没有特殊限定,但在全部固体成分中通常为1质量%以上、优选为2质量%以上、更优选为3质量%以上、进一步优选为4质量%以上。另外,通常为50质量%以下、优选为30质量%以下、更优选为25质量%以下、进一步优选为20质量%以下、更进一步优选为15质量%以下、特别优选为10质量%以下、最优选为6质量%以下。通过在上述下限值以上,存在能够确保遮光性的倾向,通过在上述上限值以下,存在拒墨性提高的倾向。例如,在感光性着色树脂组合物的全部固体成分
rs-78”、“defensa(注册商标、下同)mcf300”、“defensa mcf310”、“defensa mcf312”、“defensa mcf323”、3m japan公司制“fluorad fc430”、“fluorad fc431”、“fc-4430”、“fc4432”、agc公司制“asahi guard(注册商标)ag710”、“surflon(注册商标、下同)s-382”、“surflon sc-101”、“surflon sc-102”、“surflon sc-103”、“surflon sc-104”、“surflon sc-105”、“surflon sc-106”等商品名市售的含氟有机化合物。
[0620]
这些当中,作为具有烯属不饱和基团及全氟亚烷基的丙烯酸共聚树脂,可优选使用“megafac rs-72-k”、“megafac rs-78”等。
[0621]
具有交联基团的含氟原子树脂中的氟原子含有比例没有特殊限制,但在具有交联基团的含氟原子树脂中优选为5质量%以上、更优选为10质量%以上、进一步优选为20质量%以上、更进一步优选为25质量%以上。另外,优选为50质量%以下、更优选为35质量%以下。通过在上述下限值以上,存在可抑制向像素区域的流出的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在显示高接触角的倾向。例如,具有交联基团的含氟原子树脂中的氟原子含有比例优选为具有交联基团的含氟原子树脂中的5~50质量%、更优选为10~35质量%、进一步优选为20~35质量%、特别优选为25~35质量%。
[0622]
具有交联基团的含氟原子树脂的分子量没有特殊限制,可以是低分子量的化合物,也可以是高分子量体。高分子量体由于可抑制由后烘烤引起的流动性,可抑制从间隔壁的流出,因此是优选的,从这样的观点出发,具有交联基团的含氟原子树脂的数均分子量优选为100以上、更优选为500以上,优选为100000以下、更优选为10000以下。例如,具有交联基团的含氟原子树脂的分子量优选为100~100000、更优选为500~10000。
[0623]
本发明的感光性着色树脂组合物中的(e)拒液剂的含有比例没有特殊限定,但在全部固体成分中通常为0.01质量%以上、优选为0.1质量%以上、更优选为0.5质量%以上,另外,通常为5质量%以下、优选为3质量%以下、更优选为2质量%以下。通过在上述下限值以上,存在显示出高拒墨性的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在可抑制向像素区域的流出的倾向。例如,(e)拒液剂的含有比例在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中优选为0.01~5质量%、更优选为0.1~3质量%、进一步优选为0.5~2质量%。
[0624]
另外,具有交联基团的含氟原子树脂的含有比例没有特殊限定,但在全部固体成分中通常为0.01质量%以上、优选为0.1质量%以上、更优选为0.5质量%以上,另外,通常为5质量%以下、优选为3质量%以下、更优选为2质量%以下。通过在上述下限值以上,存在显示出高拒墨性的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在可抑制向像素区域的流出的倾向。例如,具有交联基团的含氟原子树脂的含有比例在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中优选为0.01~5质量%、更优选为0.1~3质量%、进一步优选为0.5~2质量%。
[0625]
另一方面,在本发明的感光性着色树脂组合物中,也可以在使用(e)拒液剂的同时使用表面活性剂。表面活性剂可以出于提高制成感光性着色树脂组合物的涂布液时的涂布性、及涂布膜的显影性等的目的而使用,其中,优选为有机硅类的表面活性剂、不具有交联基团的氟类的表面活性剂。
[0626]
特别是,由于具有在显影时从未曝光部除去感光性着色树脂组合物的残渣的作用、并且具有显示润湿性的功能,因此优选为有机硅类表面活性剂,更优选为聚醚改性有机硅类表面活性剂。
[0627]
作为不具有交联基团的氟类表面活性剂,在末端、主链及侧链中的至少任一部位
具有氟烷基或氟亚烷基的化合物是适宜的。
[0628]
作为它们的市售品,可列举例如:bm chemie公司制“bm-1000”、“bm-1100”、dic公司制“megafac f142d”、“megafac f172”、“megafac f173”、“megafac f183”、“megafac f470”、“megafac f475”、“megafac f554”、“megafac f559”、3m japan公司制“fc430”、neos公司制“dfx-18”等。
[0629]
另外,作为有机硅类表面活性剂,可列举例如:dow corning toray公司制“dc3pa”、“sh7pa”、“dc11pa”、“sh21pa”、“sh28pa”、“sh29pa”、“8032additive”、“sh8400”、byk-chemie公司制“byk(注册商标、下同)323”、“byk330”等市售品。
[0630]
作为表面活性剂,也可以包含除氟类表面活性剂及有机硅类表面活性剂以外的表面活性剂,作为其它的表面活性剂,可列举非离子型、阴离子型、阳离子型、两性表面活性剂等。
[0631]
作为上述非离子型表面活性剂,可列举例如:聚氧乙烯烷基醚类、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚类、聚氧乙烯烷基苯基醚类、聚氧乙烯烷基酯类、聚氧乙烯脂肪酸酯类、甘油脂肪酸酯类、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯类、季戊四醇脂肪酸酯类、聚氧乙烯季戊四醇脂肪酸酯类、山梨糖醇酐脂肪酸酯类、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯类、山梨糖醇脂肪酸酯类、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯类等。作为它们的市售品,可列举例如:花王株式会社制造的“emargen(注册商标、下同)104p”、“emargen a60”等聚氧乙烯类表面活性剂等。
[0632]
另外,作为上述阴离子型表面活性剂,可列举例如:烷基磺酸盐类、烷基苯磺酸盐类、烷基萘磺酸盐类、聚氧乙烯烷基醚磺酸盐类、烷基硫酸盐类、烷基硫酸酯盐类、高级醇硫酸酯盐类、脂肪族醇硫酸酯盐类、聚氧乙烯烷基醚硫酸盐类、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸盐类、烷基磷酸酯盐类、聚氧乙烯烷基醚磷酸盐类、聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸盐类、特殊高分子类表面活性剂等。其中,优选为特殊高分子类表面活性剂,进一步优选为特殊聚羧酸型高分子类表面活性剂。作为这样的阴离子型表面活性剂,可以使用市售品,例如,在烷基硫酸酯盐类中可列举花王株式会社制“emal(注册商标、下同)10”等,在烷基萘磺酸盐类中可列举花王株式会社制“pelex(注册商标)nb-l”等,在特殊高分子类表面活性剂中可列举花王株式会社制“homogenol(注册商标、下同)l-18”、“homogenol l-100”等。
[0633]
进一步,作为上述阳离子型表面活性剂,可列举季铵盐类、咪唑啉衍生物类、烷基胺盐类等,另外,作为两性表面活性剂,可列举甜菜碱型化合物类、咪唑鎓盐类、咪唑啉类、氨基酸类等。这些表面活性剂中,优选季铵盐类,进一步优选硬脂基三甲基铵盐类。作为市售品,例如,在烷基胺盐类中可列举花王株式会社制“acetamine(注册商标)24”等、在季铵盐类中可列举花王株式会社制“quartamin(注册商标、下同)24p”、“quartamin 86w”等。
[0634]
另外,表面活性剂也可以以两种类以上的组合的形式使用,例如可列举:有机硅类表面活性剂/氟类表面活性剂、有机硅类表面活性剂/特殊高分子类表面活性剂、氟类表面活性剂/特殊高分子类表面活性剂的组合等。其中,优选为有机硅类表面活性剂/氟类表面活性剂的组合。在该有机硅类表面活性剂/氟类表面活性剂的组合中,可列举例如:neos公司制“dfx-18”、byk-chemie公司制“byk-300”或“byk-330”/agc seimi chemical公司制“s-393”、信越有机硅株式会社制“kp340”/dic公司制“f-554”或“f-559”、dow corning toray公司制“sh7pa”/大金株式会社制“ds-401”、nuc公司制“l-77”/3m japan公司制“fc4430”等。
[0635]
[1-1-6](f)分散剂
[0636]
本发明的感光性着色树脂组合物中,为了使(d)着色剂微细地分散、并使其分散状态稳定化,优选包含(f)分散剂。
[0637]
作为(f)分散剂,优选具有官能团的高分子分散剂,此外,从分散稳定性方面考虑,优选具有羧基;磷酸基;磺酸基;或它们的碱;伯氨基、仲氨基或叔氨基;季铵盐基;来源于吡啶、嘧啶、吡嗪等含氮杂环的基团等官能团的高分子分散剂。其中,特别是从将颜料分散时能够以少量的分散剂进行分散的观点出发,特别优选具有伯氨基、仲氨基或叔氨基;季铵盐基;来源于吡啶、嘧啶、吡嗪等含氮杂环的基团等碱性官能团的高分子分散剂。
[0638]
另外,作为高分子分散剂,可列举例如:氨基甲酸酯类分散剂、丙烯酸类分散剂、聚乙烯亚胺类分散剂、聚烯丙基胺类分散剂、具有氨基的单体与大单体形成的分散剂、聚氧乙烯烷基醚类分散剂、聚氧乙烯二酯类分散剂、聚醚磷酸类分散剂、聚酯磷酸类分散剂、山梨糖醇酐脂肪族酯类分散剂、脂肪族改性聚酯类分散剂等。
[0639]
作为这样的分散剂的具体例子,可列举商品名为efka(注册商标,basf公司制造)、disperbyk(注册商标,byk-chemie公司制造)、disparlon(注册商标,楠本化成株式会社制造)、solsperse(注册商标,lubrizol公司制造)、kp(信越化学工业株式会社制造)、polyflow(共荣社化学株式会社制造)、ajisper(注册商标,味之素株式会社制造)等。
[0640]
这些高分子分散剂可以单独使用一种,或者也可以将两种以上组合使用。
[0641]
高分子分散剂的重均分子量(mw)通常为700以上、优选为1000以上,另外,通常为100000以下、优选为50000以下。例如,高分子分散剂的重均分子量(mw)优选为700~100000、更优选为1000~50000。
[0642]
这些当中,从颜料分散性的观点出发,(f)分散剂优选包含具有官能团的氨基甲酸酯类高分子分散剂及丙烯酸类高分子分散剂中的任意一者或两者,特别优选包含丙烯酸类高分子分散剂。
[0643]
另外,从分散性、保存性方面考虑,优选具有碱性官能团、且具有聚酯键及聚醚键中的任意一者或两者的高分子分散剂。
[0644]
作为氨基甲酸酯类及丙烯酸类高分子分散剂,可列举例如disperbyk160~167、182系列(均为氨基甲酸酯类)、disperbyk2000、2001、lpn21116等(均为丙烯酸类)(以上均为byk-chemie公司制造)。
[0645]
如果具体地示例作为氨基甲酸酯类高分子分散剂的优选化学结构,则可列举例如通过使多异氰酸酯化合物、分子内具有1个或2个羟基的数均分子量300~10000的化合物、和同一分子内具有活泼氢和叔氨基的化合物反应而得到的重均分子量1000~200000的分散树脂等。通过用氯化苄等四级化剂对上述分散树脂进行处理,可以使叔氨基的全部或一部分转变为季铵盐基。
[0646]
作为上述多异氰酸酯化合物的例子,可列举:对苯二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、甲苯-2,6-二异氰酸酯、4,4
′-
二苯基甲烷二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸甲酯二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4
′-
亚甲基双(环己基异氰酸酯)、ω,ω
′-
二异氰酸酯二甲基环己烷等脂环族二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、α,α,α
′
,α
′-
四甲基苯二甲基二异氰酸酯等具有芳香环的脂肪族
二异氰酸酯、赖氨酸酯三异氰酸酯、十一碳烷-1,6,11-三异氰酸酯、1,8-二异氰酸酯-4-异氰酸酯甲基辛烷、六亚甲基-1,3,6-三异氰酸酯、二环庚烷三异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、硫代磷酸三苯基三异氰酸酯等三异氰酸酯、以及它们的三聚体、氢化物、以及它们的多元醇加成物等。作为多异氰酸酯,优选的是有机二异氰酸酯的三聚体,最优选的是甲苯二异氰酸酯的三聚体和异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体。
[0647]
这些化合物可以单独使用一种也可以将两种以上组合使用。
[0648]
作为异氰酸酯的三聚体的制造方法,可列举如下方法:使用适当的三聚化催化剂、例如叔胺类、膦类、烷氧化物类、金属氧化物、羧酸盐类等对上述多异氰酸酯类进行异氰酸酯基的部分的三聚化,通过添加催化剂毒物使三聚化终止,然后用溶剂提取、薄膜蒸馏除去未反应的多异氰酸酯,从而得到目标的含有三聚异氰酸酯基的多异氰酸酯。
[0649]
作为在同一分子内具有1个或2个羟基的数均分子量300~10,000的化合物,可列举聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚烯烃二元醇等、以及这些化合物的一侧末端羟基被碳原子数1~25的烷基烷氧化而得到的物质、以及它们中的两种以上的混合物。
[0650]
作为聚醚二元醇,可列举聚醚二醇、聚醚酯二醇、以及它们的2种以上的混合物。作为聚醚二醇,可列举将氧化烯均聚或共聚而得到的物质,例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇丙二醇、聚氧亚丁基二醇、聚氧亚己基二醇、聚氧亚辛基二醇及它们的两种以上的混合物。
[0651]
作为聚醚酯二醇,可列举通过使含有醚基的二醇或与其它二醇的混合物与二羧酸或它们的酸酐反应、或者使氧化烯与聚酯二醇反应而得到的物质,例如聚(聚氧亚丁基)己二酸酯等。作为聚醚二醇,最优选的是聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧亚丁基二醇或这些化合物的一侧末端羟基被碳原子数1~25的烷基烷氧化而成的化合物。
[0652]
作为聚酯二醇,可列举:二羧酸(琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、富马酸、马来酸、苯二甲酸等)或它们的酸酐与二醇(乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、1,8-辛二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇等脂肪族二醇、双(羟甲基)环己烷等脂环族二醇、苯二甲醇、双(羟基乙氧基)苯等芳香族二醇、n-甲基二乙醇胺等n-烷基二烷醇胺等)缩聚而得到的物质,例如聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸1,6-己二醇酯、聚己二酸乙二醇丙二醇酯等,或者使用上述二醇类或碳原子数1~25的一元醇作为引发剂而得到的聚内酯二醇或聚内酯一元醇,例如聚己内酯二醇、聚甲基戊内酯及它们的2种以上的混合物。作为聚酯二醇,最优选的是聚己内酯二醇或以碳原子数1~25的醇为引发剂得到的聚己内酯。
[0653]
作为聚碳酸酯二醇,可列举聚碳酸(1,6-己二醇)酯、聚碳酸(3-甲基-1,5-戊二醇)酯等,作为聚烯烃二醇,可列举聚丁二烯二醇、加氢型聚丁二烯二醇、加氢型聚异戊二烯二醇等。
[0654]
这些化合物可以单独使用一种也可以将两种以上组合使用。
[0655]
在同一分子内具有1个或2个羟基的化合物的数均分子量通常为300~10000、优选为500~6000、进一步优选为1000~4000。
[0656]
针对在同一分子内具有活泼氢和叔氨基的化合物进行说明。
[0657]
作为活泼氢、即直接键合在氧原子、氮原子或硫原子上的氢原子,可列举羟基、氨基、巯基等官能团中的氢原子,其中,优选氨基、特别是伯氨基的氢原子。
[0658]
叔氨基没有特别限定,可列举例如具有碳原子数1~4的烷基的氨基,或者杂环结构、更具体为咪唑环或三唑环等。
[0659]
如果示例这样的在同一分子内具有活泼氢和叔氨基的化合物,则可列举n,n-二甲基-1,3-丙二胺、n,n-二乙基-1,3-丙二胺、n,n-二丙基-1,3-丙二胺、n,n-二丁基-1,3-丙二胺、n,n-二甲基乙二胺、n,n-二乙基乙二胺、n,n-二丙基乙二胺、n,n-二丁基乙二胺、n,n-二甲基-1,4-丁二胺、n,n-二乙基-1,4-丁二胺、n,n-二丙基-1,4-丁二胺、n,n-二丁基-1,4-丁二胺等。
[0660]
另外,作为叔氨基为含氮杂环结构的情况下的该含氮杂环,可列举:吡唑环、咪唑环、三唑环、四唑环、吲哚环、咔唑环、吲唑环、苯并咪唑环、苯并三唑环、苯并唑环、苯并噻唑环、苯并噻二唑环等含氮5元杂环,吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、三嗪环、喹啉环、吖啶环、异喹啉环等含氮6元杂环。这些含氮杂环中,优选的是咪唑环或三唑环。
[0661]
如果具体示例这些具有咪唑环和氨基的化合物,则可列举1-(3-氨基丙基)咪唑、组氨酸、2-氨基咪唑、1-(2-氨基乙基)咪唑等。另外,如果具体示例这些具有三唑环和氨基的化合物,则可列举3-氨基-1,2,4-三唑、5-(2-氨基-5-氯苯基)-3-苯基-1h-1,2,4-三唑、4-氨基-4h-1,2,4-三唑-3,5-二醇、3-氨基-5-苯基-1h-1,3,4-三唑、5-氨基-1,4-二苯基-1,2,3-三唑、3-氨基-1-苄基-1h-2,4-三唑等。其中,优选n,n-二甲基-1,3-丙二胺、n,n-二乙基-1,3-丙二胺、1-(3-氨基丙基)咪唑、3-氨基-1,2,4-三唑。
[0662]
这些化合物可以单独使用一种也可以将两种以上组合使用。
[0663]
制造氨基甲酸酯类高分子分散剂时原料的优选配合比率如下:相对于多异氰酸酯化合物100质量份,在同一分子内具有1个或2个羟基的数均分子量300~10000的化合物为10~200质量份、优选为20~190质量份、更优选为30~180质量份,在同一分子内具有活泼氢和叔氨基的化合物为0.2~25质量份、优选为0.3~24质量份。
[0664]
氨基甲酸酯类高分子分散剂的制造按照聚氨酯树脂制造的公知方法来进行。作为制造时的溶剂,通常使用丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮、异佛尔酮等酮类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂等酯类;苯、甲苯、二甲苯、己烷等烃类;二丙酮醇、异丙醇、仲丁醇、叔丁醇等部分醇类、二氯甲烷、氯仿等氯代物;四氢呋喃、乙醚等醚类;二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜等极性非质子溶剂等。它们可以单独使用一种,或者组合2种以上使用。
[0665]
在上述制造时,通常使用氨基甲酸酯化反应催化剂。作为该催化剂,可列举例如二丁基锡二月桂酸酯、二辛基锡二月桂酸酯、二丁基锡二辛酸酯、辛酸锡等锡系、乙酰丙酮铁、氯化铁等铁系、三乙胺、三乙二胺等叔胺类等。它们可以单独使用一种,或者组合2种以上使用。
[0666]
同一分子内具有活泼氢和叔氨基的化合物的导入量优选为将反应后的胺值控制在1~100mgkoh/g范围的量,更优选控制在5~95mgkoh/g范围的量。胺值是用酸对碱性氨基进行中和滴定,用koh的mg数表示的与酸值相对应的值。胺值低于上述范围时,存在分散能力下降的倾向,另外,如果超过上述范围,则显影性容易降低。
[0667]
需要说明的是,以上的反应中在高分子分散剂中残存异氰酸酯基的情况下,如果进一步用醇、氨基化合物使异氰酸酯基钝化,则产物的经时稳定性变高,因此优选。
[0668]
氨基甲酸酯类高分子分散剂的重均分子量(mw)通常为1000~200000、优选为2000~100000、更优选为3000~50000的范围。通过在上述下限值以上,存在分散性及分散稳定性变好的倾向,通过在上述上限值以下,存在溶解性提高、分散性变好的倾向。
[0669]
作为丙烯酸类高分子分散剂,优选使用具有官能团(这里所说的官能团是作为高分子分散剂中所含的官能团在前面叙述的官能团)且含有不饱和基团的单体与不具有官能团但含有不饱和基团的单体形成的无规共聚物、接枝共聚物、嵌段共聚物。这些共聚物可以用公知的方法来制造。
[0670]
作为具有官能团且含有不饱和基团的单体,可列举(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯酰氧乙基苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧乙基六氢苯二甲酸、丙烯酸二聚体等具有羧基的不饱和单体、二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯及它们的季化物等具有叔氨基、季铵盐基的不饱和单体作为具体例。这些单体可以单独使用一种也可以将两种以上组合使用。
[0671]
作为不具有官能团但含有不饱和基团的单体,可列举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸三环癸酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、n-乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯及其衍生物、α-甲基苯乙烯、n-环己基马来酰亚胺、n-苯基马来酰亚胺、n-苄基马来酰亚胺等n-取代马来酰亚胺、丙烯腈、乙酸乙烯酯及聚(甲基)丙烯酸甲酯大单体、聚苯乙烯大单体、聚(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯大单体、聚乙二醇大单体、聚丙二醇大单体、聚己内酯大单体等大单体等。这些单体可以单独使用一种也可以将两种以上组合使用。
[0672]
丙烯酸类高分子分散剂特别优选由具有官能团的a嵌段与不具有官能团的b嵌段构成的a-b或b-a-b嵌段共聚物,此时,a嵌段中除了来源于上述包含官能团且含有不饱和基团的单体的部分结构以外,也可以含有来源于上述不包含官能团但含有不饱和基团的单体的部分结构,这些结构在该a嵌段中可以以无规共聚或嵌段共聚的任意的形态含有。另外,不含官能团的部分结构在a嵌段中的含量通常为80质量%以下,优选为50质量%以下,更优选为30质量%以下。
[0673]
b嵌段包括来源于上述不含官能团但含有不饱和基团的单体的部分结构,在1个b嵌段中可以含有来源于2种以上单体的部分结构,这些结构在该b嵌段中可以以无规共聚或嵌段共聚的任意形态含有。
[0674]
该a-b或b-a-b嵌段共聚物例如可采用以下所示的活性聚合法来制备。
[0675]
活性聚合法包括阴离子活性聚合法、阳离子活性聚合法、自由基活性聚合法。
[0676]
在合成该丙烯酸类高分子分散剂时,可以采用日本特开平9-62002号公报、p.lutz,p.masson et al,polym.bull.12,79(1984),b.c.anderson,g.d.andrews et al,macromolecules,14,1601(1981),k.hatada,k.ute,et al,polym.j.17,977(1985),18,1037(1986),右手浩一、畑田耕一、高分子加工、36,366(1987),东村敏延、泽本光男、高分子论文集、46,189(1989),m.kuroki,t.aida,j.am.chem.sic,109,4737(1987)、相田卓三、井
上祥平、有机合成化学、43,300(1985),d.y.sogoh,w.r.hertler et al,macromolecules,20,1473(1987)等中记载的公知的方法。
[0677]
能够在本发明中使用的丙烯酸类高分子分散剂可以为a-b嵌段共聚物,也可以为b-a-b嵌段共聚物,构成其共聚物的a嵌段/b嵌段比优选为1/99~80/20,特别优选为5/95~60/40(质量比),通过使其为该范围内,存在能够确保分散性和保存稳定性的均衡性的倾向。
[0678]
另外,在1g能够在本发明中使用的a-b嵌段共聚物、b-a-b嵌段共聚物中,季铵盐基团的量通常优选为0.1~10mmol,通过使其为该范围内,存在能够确保良好的分散性的倾向。
[0679]
需要说明的是,在这样的嵌段共聚物中,有时通常会含有在制造过程中产生的氨基,其胺值为1~100mgkoh/g左右,从分散性的观点出发,优选为10mgkoh/g以上、更优选为30mgkoh/g以上、进一步优选为50mgkoh/g以上,并且优选为90mgkoh/g以下、更优选为80mgkoh/g以下、进一步优选为75mgkoh/g以下。例如,嵌段共聚物的胺值优选为10~90mgkoh/g、更优选为30~80mgkoh/g、进一步优选为50~75mgkoh/g。
[0680]
这里,这些嵌段共聚物等的分散剂的胺值用相当于分散剂试料中除了溶剂以外的固体成分1g的碱量相当的koh质量来表示,通过下面的方法来测定。
[0681]
在100ml的烧杯中精确称量分散剂试料0.5~1.5g,用50ml的乙酸溶解,使用具备ph电极的自动滴定装置,用0.1mol/l的hclo4乙酸溶液对该溶液进行中和滴定,将滴定ph曲线的拐点作为滴定终点,并按照下式求出胺值。
[0682]
胺值[mgkoh/g]=(561
×
v)/(w
×
s)
[0683]
[其中,w:表示分散剂试料称取量[g]、v:表示在滴定终点的滴定量[ml]、s:表示分散剂试料的固体成分浓度[质量%]。]
[0684]
另外,该嵌段共聚物的酸值依赖于作为其酸值基础的酸性基团的有无及其种类,通常优选酸值较低者,通常为10mgkoh/g以下,其重均分子量(mw)优选为1000~100000的范围。通过使其为上述范围内,存在能够确保良好的分散性的倾向。
[0685]
对于具有季铵盐基团作为官能团的高分子分散剂的具体结构没有特别限定,但从分散性的观点出发,优选具有下述式(i)表示的重复单元(以下,有时称为“重复单元(i)”)。
[0686]
[化学式52]
[0687][0688]
上述式(i)中,r
31
~r
33
各自独立地为氢原子、任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的芳基或任选具有取代基的芳烷基;
[0689]
r
31
~r
33
中的2个以上可以相互键合而形成环状结构;
[0690]
r
34
为氢原子或甲基;
[0691]
x为2价的连结基团;
[0692]
y-为抗衡阴离子。
[0693]
上述式(i)的r
31
~r
33
中任选具有取代基的烷基的碳原子数没有特别限定,通常为1以上,并且优选为10以下,更优选为6以下。例如,烷基的碳原子数优选为1~10、更优选为1~6。作为烷基的具体例,可列举:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等,这些当中,优选为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基,更优选为甲基、乙基、丙基或丁基。另外,可以为直链状、支链状中的任意形式。另外,还可以含有环己基、环己基甲基等环状结构。
[0694]
上述式(i)的r
31
~r
33
中任选具有取代基的芳基的碳原子数没有特别限定,通常为6以上,并且优选为16以下、更优选为12以下。例如,芳基的碳原子数优选为6~16、更优选为6~12。作为芳基的具体例子,可列举苯基、甲基苯基、乙基苯基、二甲基苯基、二乙基苯基、萘基、蒽基等,这些当中,优选为苯基、甲基苯基、乙基苯基、二甲基苯基或二乙基苯基,更优选为苯基、甲基苯基或乙基苯基。
[0695]
上述式(i)的r
31
~r
33
中任选具有取代基的芳烷基的碳原子数没有特别限定,通常为7以上,并且优选为16以下,更优选为12以下。例如,芳烷基的碳原子数优选为7~16、更优选为7~12。作为芳烷基的具体例子,可列举苯基甲基(苄基)、苯基乙基(苯乙基)、苯基丙基、苯基丁基、苯基异丙基等,这些当中,优选苯基甲基、苯基乙基、苯基丙基或苯基丁基,更优选苯基甲基或苯基乙基。
[0696]
这些当中,从分散性的观点出发,优选r
31
~r
33
各自独立地为烷基或芳烷基,具体地,优选r
31
及r
33
各自独立地为甲基或乙基、且r
32
为苯基甲基或苯基乙基,更优选r
31
及r
33
为甲基、且r
32
为苯基甲基。
[0697]
另外,上述高分子分散剂具有叔胺作为官能团的情况下,从分散性的观点出发,优选具有下述式(ii)表示的重复单元(以下,有时称为“重复单元(ii)”)。
[0698]
[化学式53]
[0699][0700]
上述式(ii)中,r
35
及r
36
各自独立地为氢原子、任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的芳基或任选具有取代基的芳烷基;
[0701]
r
35
及r
36
可以相互键合而形成环状结构;
[0702]
r
37
为氢原子或甲基;
[0703]
z为2价的连结基团。
[0704]
作为上述式(ii)的r
35
及r
36
中任选具有取代基的烷基,可以优选采用作为上述式(i)的r
31
~r
33
而示例的基团。
[0705]
作为上述式(ii)的r
35
及r
36
中任选具有取代基的芳基,可以优选采用作为上述式(i)的r
31
~r
33
而示例的基团。
[0706]
作为上述式(ii)的r
35
及r
36
中任选具有取代基的芳烷基,可以优选采用作为上述式(i)的r
31
~r
33
而示例的基团。
[0707]
这些当中,r
35
及r
36
优选各自独立地为任选具有取代基的烷基,更优选为甲基或乙基。
[0708]
作为上述式(i)的r
31
~r
33
及上述式(ii)的r
35
和r
36
中的烷基、芳烷基或芳基所任选具有的取代基,可列举卤原子、烷氧基、苯甲酰基、羟基等。
[0709]
在上述式(i)及(ii)中,作为2价的连结基团x及z,可列举例如:碳原子数1~10的亚烷基、碳原子数6~12的亚芳基、-conh-r
43-基、-coor
44-基[其中,r
43
及r
44
为单键、碳原子数1~10的亚烷基或碳原子数2~10的醚基(烷基氧烷基)]等,优选为-coo-r
44-基。
[0710]
另外,在上述式(i)中,作为抗衡阴离子的y-,可列举cl-、br-、i-、clo
4-、bf
4-、ch3coo-、pf
6-等。
[0711]
上述式(i)表示的重复单元的含有比例没有特别限定,从分散性的观点出发,相对于上述式(i)表示的重复单元的含有比例和上述式(ii)表示的重复单元的含有比例的总计,优选为60摩尔%以下、更优选为50摩尔%以下、进一步优选为40摩尔%以下、特别优选为35摩尔%以下,并且优选为5摩尔%以上、更优选为10摩尔%以上、进一步优选为20摩尔%以上、特别优选为30摩尔%以上。例如,相对于上述式(i)所示的重复单元的含有比例与上述式(ii)所示的重复单元的含有比例的总和,上述式(i)所示的重复单元的含有比例优选为5~60摩尔%、更优选为10~50摩尔%、进一步优选为20~40摩尔%、特别优选为30~35摩尔%。
[0712]
另外,上述式(i)表示的重复单元在高分子分散剂的全部重复单元中所占的含有比例没有特别限定,从分散性的观点出发,优选为1摩尔%以上、更优选为5摩尔%以上、进一步优选为10摩尔%以上,并且优选为50摩尔%以下、优选为30摩尔%以下、更优选为20摩尔%以下、特别优选为15摩尔%以下。例如,上述式(i)所示的重复单元在高分子分散剂的全部重复单元中所占的含有比例优选为1~50摩尔%、更优选为5~30摩尔%、进一步优选为10~20摩尔%、特别优选为10~15摩尔%。
[0713]
另外,上述式(ii)表示的重复单元在高分子分散剂的全部重复单元中所占的含有比例没有特别限定,从分散性的观点出发,优选为5摩尔%以上、更优选为10摩尔%以上、进一步优选为15摩尔%以上、特别优选为20摩尔%以上,并且优选为60摩尔%以下、更优选为40摩尔%以下、进一步优选为30摩尔%以下、特别优选为25摩尔%以下。例如,上述式(ii)所示的重复单元在高分子分散剂的全部重复单元中所占的含有比例优选为5~60摩尔%、更优选为10~40摩尔%、进一步优选为15~30摩尔%、特别优选为20~25摩尔%。
[0714]
另外,从提高与溶剂等粘合剂成分的相容性、使分散稳定性提高的观点出发,高分子分散剂优选具有下述式(iii)表示的重复单元(以下,有时称为“重复单元(iii)”)。
[0715]
[化学式54]
[0716][0717]
上述式(iii)中,r
40
为亚乙基或亚丙基;
[0718]
r
41
为任选具有取代基的烷基;
[0719]
r
42
为氢原子或甲基;
[0720]
n为1~20的整数。
[0721]
上述式(iii)的r
41
中任选具有取代基的烷基的碳原子数没有特别限定,通常为1以上、优选为2以上,并且优选为10以下、更优选为6以下。作为烷基的具体例子,可列举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等,这些当中,优选为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基,更优选为甲基、乙基、丙基或丁基。另外,可以是直链状、支链状中的任意形态。另外,也可以含有环己基、环己基甲基等环状结构。例如,烷基的碳原子数优选为1~10、更优选为2~6。
[0722]
另外,从相对于溶剂等粘合剂成分的相容性和分散性的观点出发,上述式(iii)中的n优选为1以上、更优选为2以上,并且优选为10以下、更优选为5以下。例如,作为n,优选为1~10、更优选为2~5。
[0723]
另外,上述式(iii)表示的重复单元在高分子分散剂的全部重复单元中所占的含有比例没有特别限定,优选为1摩尔%以上、更优选为2摩尔%以上、进一步优选为4摩尔%以上,并且优选为30摩尔%以下、更优选为20摩尔%以下、进一步优选为10摩尔%以下。在上述范围内的情况下,存在能够同时实现相对于溶剂等粘合剂成分的相容性和分散稳定性的倾向。例如,上述式(iii)所示的重复单元在高分子分散剂的全部重复单元中所占的含有比例优选为1~30摩尔%、更优选为2~20摩尔%、进一步优选为4~10摩尔%。
[0724]
另外,从提高分散剂相对于溶剂等粘合剂成分的相容性、使分散稳定性提高的观点出发,高分子分散剂优选具有下述式(iv)表示的重复单元(以下,有时称为“重复单元(iv)”)。
[0725]
[化学式55]
[0726][0727]
上述式(iv)中,r
38
为任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的芳基或任选具有取代基的芳烷基;
[0728]
r
39
为氢原子或甲基。
[0729]
上述式(iv)的r
38
中任选具有取代基的烷基的碳原子数没有特别限定,通常为1以上、优选为2以上、更优选为4以上,并且优选为10以下、更优选为8以下。作为烷基的具体例,可列举:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等,这些当中,优选为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基,更优选为甲基、乙基、丙基或丁基。另外,可以是直链状、支链状中的任意形态。另外,也可以含有环己基、环己基甲基等环状结构。例如,烷基的碳原子数优选为1~10、更优选为2~8、进一步优选为4~8。
[0730]
上述式(iv)的r
38
中任选具有取代基的芳基的碳原子数没有特别限定,通常为6以上,并且优选为16以下、更优选为12以下、进一步优选为8以下。作为芳基的具体例子,可列举苯基、甲基苯基、乙基苯基、二甲基苯基、二乙基苯基、萘基、蒽基等,这些当中,优选为苯基、甲基苯基、乙基苯基、二甲基苯基或二乙基苯基,更优选为苯基、甲基苯基或乙基苯基。例如,芳基的碳原子数优选为6~16、更优选为6~12、进一步优选为8~12。
[0731]
上述式(iv)的r
38
中任选具有取代基的芳烷基的碳原子数没有特别限定,通常为7以上,并且优选为16以下、更优选为12以下、进一步优选为10以下。作为芳烷基的具体例子,
可列举苯基亚甲基、苯基亚乙基、苯基亚丙基、苯基亚丁基、苯基异亚丙基等,这些当中,优选为苯基亚甲基、苯基亚乙基、苯基亚丙基或苯基亚丁基,更优选为苯基亚甲基或苯基亚乙基。例如,芳烷基的碳原子数优选为7~16、更优选为7~12、进一步优选为7~10。
[0732]
这些当中,从溶剂相容性和分散稳定性的观点出发,r
38
优选为烷基或芳烷基,更优选为甲基、乙基或苯基亚甲基。
[0733]
作为r
38
中的烷基所任选具有的取代基,可列举卤原子、烷氧基等。另外,作为芳基或芳烷基所任选具有的取代基,可列举链状的烷基、卤原子、烷氧基等。另外,r
38
所示的链状的烷基包括直链状及支链状中的任一种。
[0734]
另外,从分散性的观点出发,上述式(iv)表示的重复单元在高分子分散剂的全部重复单元中所占的含有比例优选为30摩尔%以上、更优选为40摩尔%以上、进一步优选为50摩尔%以上,并且优选为80摩尔%以下、更优选为70摩尔%以下。例如,上述式(iv)所示的重复单元在高分子分散剂的全部重复单元中所占的含有比例优选为30~80摩尔%、更优选为40~70摩尔%、进一步优选为50~70摩尔%。
[0735]
高分子分散剂也可以具有重复单元(i)、重复单元(ii)、重复单元(iii)及重复单元(iv)以外的重复单元。作为这样的重复单元的例子,可列举来源于苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯类单体;(甲基)丙烯酰氯等(甲基)丙烯酰氯类单体;(甲基)丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺类单体;乙酸乙烯酯;丙烯腈;烯丙基缩水甘油基醚、丁烯酸缩水甘油醚;n-甲基丙烯酰吗啉等单体的重复单元。
[0736]
从进一步提高分散性的观点出发,高分子分散剂优选为具有a嵌段和b嵌段的嵌段共聚物,所述a嵌段具有重复单元(i)及重复单元(ii),所述b嵌段不具有重复单元(i)及重复单元(ii)。该嵌段共聚物优选为a-b嵌段共聚物或b-a-b嵌段共聚物。通过在a嵌段中导入季铵盐基团及叔氨基,意外地具有显著提高分散剂的分散能力的倾向。另外,b嵌段优选具有重复单元(iii),此外,更优选具有重复单元(iv)。
[0737]
在a嵌段中,可以以无规共聚、嵌段共聚的任意形态含有重复单元(i)及重复单元(ii)。另外,可以在1个a嵌段中分别含有2种以上重复单元(i)及重复单元(ii),该情况下,可以在该a嵌段中以无规共聚、嵌段共聚的任意形态含有各个重复单元。
[0738]
另外,还可以在a嵌段中含有重复单元(i)及重复单元(ii)以外的重复单元,作为这样的重复单元的例子,可列举来源于上述的(甲基)丙烯酸酯类单体的重复单元等。重复单元(i)及重复单元(ii)以外的重复单元在a嵌段中的含量优选为0~50摩尔%,更优选为0~20摩尔%,最优选在a嵌段中不含该重复单元。
[0739]
可以在b嵌段中含有重复单元(iii)及(iv)以外的重复单元,作为这样的重复单元的例子,可列举来源于苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯类单体;(甲基)丙烯酰氯等(甲基)丙烯酰氯类单体;(甲基)丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺类单体;乙酸乙烯酯;丙烯腈;烯丙基缩水甘油基醚、丁烯酸缩水甘油醚;n-甲基丙烯酰吗啉等单体的重复单元。重复单元(iii)及重复单元(iv)以外的重复单元在b嵌段中的含量优选为0~50摩尔%,更优选为0~20摩尔%,最优选在b嵌段中不含该重复单元。
[0740]
本发明的感光性着色树脂组合物含有(f)分散剂的情况下,其含有比例没有特殊限定,但优选在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中为0.1质量%以上、更优选为0.5质量%以上,另外,优选为8质量%以下、更优选为5质量%以下、进一步优选为3质量%以
下、特别优选为2质量%以下。通过在上述下限值以上,存在可抑制凝聚物引起的残渣发生的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在拒墨性、显影性提高的倾向。例如,感光性着色树脂组合物含有(f)分散剂的情况下,感光性着色树脂组合物的全部固体成分中的(f)分散剂的含有比例优选为0.1~8质量%、更优选为0.1~5质量%、进一步优选为0.5~3质量%、特别优选为0.5~2质量%。
[0741]
[1-1-7]紫外线吸收剂
[0742]
本发明的感光性着色树脂组合物也可以含有紫外线吸收剂。紫外线吸收剂是出于下述目的而添加的:通过利用紫外线吸收剂来吸收用于曝光的光源的特定波长,从而控制光固化分布。通过添加紫外线吸收剂,可获得改善显影后的间隔壁侧面的垂直性、或消除显影后在非曝光部残留的残渣等效果。作为紫外线吸收剂,从阻碍(a)光聚合引发剂的光吸收的观点出发,可使用例如在波长250nm~400nm之间具有最大吸收的化合物。
[0743]
作为紫外线吸收剂,优选包含苯并三唑类化合物及三嗪类化合物中的任意一者或两者。可认为,通过包含苯并三唑类化合物及三嗪类化合物中的任意一者或两者,引发剂在膜底部的光吸收率减少、涂膜下部的线宽变小,由此可获得间隔壁侧面的垂直性效果。
[0744]
作为苯并三唑类化合物,可列举:2-(5甲基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)-2h-苯并三唑、3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸辛酯、3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸乙基己酯、2-[2-羟基-3,5-双(α,α-二甲基苄基)苯基]-2h-苯并三唑、2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3,5-二叔戊基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-(2
’-
羟基-5
’-
叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2h-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(2h-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、3-[3-叔丁基-5-(5-氯-2h-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸和c7-9直链及支链烷基醇形成的酯化合物。
[0745]
作为市售的苯并三唑类化合物,可列举例如:sumisorb(注册商标、下同)200、sumisorb 250、sumisorb 300、sumisorb 340、sumisorb 350(住友化学制)、jf77、jf78、jf79、jf80、jf83(城北化学工业制)、tinuvin(注册商标、下同)ps、tinuvin99-2、tinuvin109、tinuvin384-2、tinuvin 326、tinuvin900、“tinuvin 928”、tinuvin928、tinuvin1130(basf制)、eversorb70、eversorb71、eversorb72、eversorb73、eversorb74、eversorb75、eversorb76、eversorb234、eversorb77、eversorb78、eversorb80、eversorb81(台湾永光化学工业制)、tomisorb(注册商标、下同)100、tomisorb 600(api株式会社制)、seesorb(注册商标、下同)701、seesorb702、seesorb703、seesorb704、seesorb706、seesorb707、seesorb709(shipro kasei制)、ruva-93(大塚化学株式会社)等。
[0746]
作为三嗪类化合物,可列举:2-[4,6-二(2,4-二甲苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-辛氧基苯酚、2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-[3-(十二烷氧基)-2-羟基丙氧基]苯酚、2-(2,4-二羟基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪与2-乙基己基缩水甘油基醚的反应产物、2,4-双[2-羟基-4-丁氧基苯基]-6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3-5-三嗪等。这些当中,从间隔壁侧面的垂直性和拒墨性的观点出发,优选为羟基苯基三嗪化合物。
[0747]
作为市售的三嗪类化合物,可列举例如:tinuvin400、tinuvin405、tinuvin460、tinuvin477、tinuvin479(basf制)等。
[0748]
作为其它的紫外线吸收剂,可列举:二苯甲酮化合物、苯甲酸酯化合物、肉桂酸衍生物、萘衍生物、蒽及其衍生物、联二萘化合物、菲咯啉化合物、染料等。
[0749]
更具体而言,可列举例如:sumisorb 130(住友化学制)、eversorb10、eversorb11、eversorb12(台湾永光化学工业制)、tomisorb 800(api株式会社制)、seesorb100、seesorb101、seesorb101s、seesorb102、seesorb103、seesorb105、seesorb106、seesorb107、seesorb151(shipro kasei制)等二苯甲酮化合物;sumisorb 400(住友化学制)、水杨酸苯酯等苯甲酸酯化合物;肉桂酸2-乙基己酯、对甲氧基肉桂酸2-乙基己酯、甲氧基肉桂酸异丙酯、甲氧基肉桂酸异戊酯等肉桂酸衍生物;α-萘酚、β-萘酚、α-萘酚甲基醚、α-萘酚乙基醚、1,2-二羟基萘、1,3-二羟基萘、1,4-二羟基萘、1,5-二羟基萘、1,6-二羟基萘、1,7-二羟基萘、1,8-二羟基萘、2,3-二羟基萘、2,6-二羟基萘、2,7-二羟基萘等萘衍生物;蒽、9,10-二羟基蒽等蒽及其衍生物;偶氮类染料、二苯甲酮类染料、氨基酮类染料、喹啉类染料、蒽醌类染料、二苯基氰基丙烯酸酯类染料、三嗪类染料、对氨基苯甲酸类染料等染料;等等。这些当中,从拒墨性的观点出发,优选使用肉桂酸衍生物、萘衍生物,特别优选使用肉桂酸衍生物。这些光吸收剂可以单独使用或将两种以上组合使用。
[0750]
这些当中,从锥形形状的观点出发,优选为苯并三唑化合物及羟基苯基三嗪化合物中的任意一者或两者,特别优选为苯并三唑化合物。
[0751]
作为紫外线吸收剂,可以单独使用一种化合物,也可以组合使用两种以上化合物。
[0752]
本发明的感光性着色树脂组合物含有紫外线吸收剂的情况下,其含有比例没有特殊限定,在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中,通常为0.01质量%以上、优选为0.05质量%以上、更优选为0.1质量%以上、进一步优选为0.5质量%以上、特别优选为1质量%以上,另外,通常为15质量%以下、优选为10质量%以下、更优选为5质量%以下、进一步优选为3质量%以下。通过在上述下限值以上,存在间隔壁侧面的垂直性变得良好的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在拒墨性提高的倾向。例如,在感光性着色树脂组合物含有紫外线吸收剂的情况下,感光性着色树脂组合物的全部固体成分中的紫外线吸收剂的含有比例优选为0.01~15质量%、更优选为0.05~10质量%、进一步优选为0.1~5质量%、更进一步优选为0.5~3质量%、特别优选为1~3质量%。
[0753]
另外,本发明的感光性着色树脂组合物含有紫外线吸收剂的情况下,作为其相对于(a)光聚合引发剂的配合比,以相对于(a)光聚合引发剂100质量份的紫外线吸收剂的配合量计,通常为1质量份以上、优选为10质量份以上、更优选为30质量份以上、进一步优选为50质量份以上、特别优选为80质量份以上,通常为500质量份以下、优选为300质量份以下、更优选为200质量份以下、进一步优选为100质量份以下。通过在上述下限值以上,存在间隔壁侧面的垂直性变得良好的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在拒墨性提高的倾向。在本发明的感光性着色树脂组合物含有紫外线吸收剂的情况下,以相对于(a)光聚合引发剂100质量份的紫外线吸收剂的配合量计优选为1~500质量份、更优选为10~300质量份、进一步优选为30~200质量份、更进一步优选为50~100质量份、特别优选为80~100质量份。
[0754]
[1-1-8]阻聚剂
[0755]
本发明的感光性着色树脂组合物优选含有阻聚剂。通过含有阻聚剂,由于其会阻碍自由基聚合,因此存在能够使所得间隔壁的锥角增大的倾向。
[0756]
作为阻聚剂,可列举:氢醌、氢醌单甲基醚、甲基氢醌、甲氧基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲酚(bht)等。这些阻聚剂中,从阻聚能力的观点出发,优选为氢醌或甲氧基苯酚,更优选为甲基氢醌。
[0757]
阻聚剂优选含有一种或两种以上。通常,在制造(b)碱可溶性树脂时,该树脂中有时会包含阻聚剂,既可以直接使用,也可以除了树脂中所含的阻聚剂以外在制造感光性着色树脂组合物时还添加与其相同或不同的阻聚剂。
[0758]
感光性着色树脂组合物含有阻聚剂的情况下,其含有比例没有特殊限定,在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中,通常为0.0005质量%以上、优选为0.001质量%以上、更优选为0.01质量%以上,另外,通常为0.1质量%以下、优选为0.08质量%以下、更优选为0.05质量%以下。通过在上述下限值以上,存在可以提高锥角的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在拒墨性提高的倾向。例如,在感光性着色树脂组合物含有阻聚剂的情况下,感光性着色树脂组合物的全部固体成分中的阻聚剂的含有比例优选为0.0005质量~0.1%、更优选为0.001~0.08质量%、进一步优选为0.01~0.05质量%。
[0759]
[1-1-9]热聚合引发剂
[0760]
进一步,在本发明的感光性着色树脂组合物中也可以含有热聚合引发剂。通过含有热聚合引发剂,存在可以提高膜的交联度的倾向。作为这样的热聚合引发剂的具体例,可列举例如:偶氮类化合物、有机过氧化物及过氧化氢等。这些热聚合引发剂可以单独使用一种也可以将两种以上组合使用。
[0761]
需要说明的是,在光聚合引发剂中组合使用热聚合引发剂以期待提高拒墨性、增大膜的交联密度的情况下,优选使它们的含有比例的总和达到光聚合引发剂在感光性着色树脂组合物中的含有比例,另外,从拒墨性的观点出发,作为光聚合引发剂与热聚合引发剂的组合使用比例,优选使热聚合引发剂相对于光聚合引发剂100质量份为5~300质量份。
[0762]
[1-1-10]氨基化合物
[0763]
在本发明的感光性着色树脂组合物也可以包含用以促进热固化的氨基化合物。在该情况下,作为氨基化合物的含有比例,在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中通常为40质量%以下、优选为30质量%以下。另外,通常为0.5质量%以上、优选为1质量%以上。通过在上述上限值以下,存在能够保持保存稳定性的倾向,通过在上述下限值以上,存在能够确保充分的热固化性的倾向。例如,在感光性着色树脂组合物含有氨基化合物的情况下,在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中的含有比例优选为0.5~40质量%、更优选为1~30质量%。
[0764]
作为氨基化合物,可列举例如:具有羟甲基、对羟甲基进行碳原子数1~8的醇缩合改性而成的烷氧基甲基中的至少2个作为官能团的氨基化合物。具体可列举例如:使三聚氰胺与甲醛缩聚而成的三聚氰胺树脂;使苯并胍胺与甲醛缩聚而成的苯并胍胺树脂;使甘脲与甲醛缩聚而成的甘脲树脂;使尿素与甲醛缩聚而成的脲醛树脂;使三聚氰胺、苯并胍胺、甘脲、或尿素等中的两种以上与甲醛经共缩聚而得到的树脂;将上述树脂的羟甲基进行醇缩合改性而得到的改性树脂等。这些树脂可以单独使用一种也可以将两种以上组合使用。作为氨基化合物,其中,优选为三聚氰胺树脂及其改性树脂,进一步优选为羟甲基的改性比例在70%以上的改性树脂,特别优选为改性比例在80%以上的改性树脂。
[0765]
作为上述氨基化合物的具体例,作为三聚氰胺树脂及其改性树脂,可列举例如:
cytec公司制造的“cymel”(注册商标、下同)300、301、303、350、736、738、370、771、325、327、703、701、266、267、285、232、235、238、1141、272、254、202、1156、1158、及、三和化学株式会社制造的“nicarac”(注册商标、下同)mw-390、mw-100lm、mx-750lm、mw-30m、mx-45、mx-302等。另外,作为上述苯并胍胺树脂及其改性树脂,可列举例如:cytec公司制造的“cymel”1123、1125、1128等。另外,作为上述甘脲树脂及其改性树脂,可列举例如:cytec公司制造的“cymel”1170、1171、1174、1172、及三和化学株式会社制造的“nicarac”mx-270等。另外,作为上述脲醛树脂及其改性树脂,可列举例如:cytec公司制造的“ufr”(注册商标)65、300、及三和化学株式会社制造的“nicarac”mx-290等。
[0766]
[1-1-11]硅烷偶联剂
[0767]
本发明的感光性着色树脂组合物中还优选添加用于改善与基板的密合性的硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂的种类,可使用环氧类、甲基丙烯酸类、氨基类、咪唑类等的各种硅烷偶联剂,但从提高密合性的观点出发,特别优选环氧类、咪唑类的硅烷偶联剂。就其含量而言,从密合性的观点出发,在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中通常为20质量%以下、优选为15质量%以下。
[0768]
[1-1-12]无机填充剂
[0769]
另外,本发明的感光性着色树脂组合物中也可以进一步出于提高制成固化物时的强度、同时提高基于与碱可溶性树脂之间的适度的相互作用(矩阵结构的形成)的涂布膜的优异的垂直性和锥角等的目的而含有无机填充剂。作为这样的无机填充剂,可列举例如:滑石、二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、氧化镁、氧化钛、或对它们利用各种硅烷偶联剂进行表面处理而成的物质等。
[0770]
作为这些无机填充剂的平均粒径,通常为0.005~2μm、优选为0.01~1μm。其中,本实施方式中的所述平均粒径是指,利用beckman coulter公司制造等的激光衍射散射粒度分布测定装置测定的值。这些无机填充剂中,特别是硅溶胶及硅溶胶改性物,由于存在分散稳定性优异、同时锥角的提高效果优异的倾向,因此优选配合。本发明的感光性着色树脂组合物包含这些无机填充剂的情况下,作为其含量,从拒墨性的观点出发,在全部固体成分中通常为5质量%以上、优选为10质量%以上,通常为80质量%以下、优选为70质量%以下。例如,在感光性着色树脂组合物包含无机填充剂的情况下,其在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中的含有比例优选为5~80质量%、更优选为10~70质量%。
[0771]
[1-1-13]密合性改善剂
[0772]
本发明的感光性着色树脂组合物中也可以出于赋予与基板的密合性的目的而含有磷酸类的烯属单体。作为磷酸类的烯属单体,优选为含(甲基)丙烯酰氧基的磷酸酯类,优选为下述通式(g1)、(g2)、(g3)所示的密合性改善剂。
[0773]
[化学式56]
[0774][0775]
[上述通式(g1)、(g2)、(g3)中,r
51
表示氢原子或甲基,l及l’为1~10的整数、m为1、2或3。]
[0776]
这些磷酸类烯属单体可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。使用这些磷酸类烯属单体的情况下,其含有比例在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中通常优选为0.02质量%以上、更优选为0.05质量%以上、进一步优选为0.1质量%以上、特别优选为0.2质量%以上。另外,优选为4质量%以下、更优选为3质量%以下、进一步优选为2质量%以下、特别优选为1质量%以下。通过在上述下限值以上,存在与基板的密合性的改善效果变得充分的倾向,另一方面,通过在上述上限值以下,存在容易抑制与基板的密合性的劣化的倾向。例如,在感光性着色树脂组合物包含磷酸类烯属单体的情况下,其在感光性着色树脂组合物的全部固体成分中的含有比例优选为0.02~4质量%、更优选为0.05~3质量%、进一步优选为0.1~2质量%、特别优选为0.2~1质量%。
[0777]
[1-1-14]溶剂
[0778]
本发明的感光性着色树脂组合物中通常含有溶剂,可以以使前述的各成分溶解或分散于溶剂中的状态使用。作为其溶剂,没有特殊限制,可列举例如以下记载的有机溶剂。
[0779]
乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单正丁基醚、丙二醇叔丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单正丁基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单甲基醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、3-甲氧基-1-丁醇、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单乙基醚、三丙二醇甲基醚这样的二醇单烷基醚类;
[0780]
乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇乙基甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚、二丙二醇二甲基醚这样的二醇二烷基醚类;
[0781]
乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单正丁基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、丙二醇单丁基醚乙酸酯、3-甲氧基-1-丁基乙酸酯、甲氧基戊基乙酸酯、二乙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、二乙二醇单正丁基醚乙酸酯、二丙二醇单甲基醚乙酸酯、三乙二醇单甲基醚乙酸酯、三乙二醇单乙基醚乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯这样的二醇烷基醚乙酸酯类;
[0782]
乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,4-丁二醇二乙酸酯、
1,6-己二醇二乙酸酯等二醇二乙酸酯类;
[0783]
环己醇乙酸酯等烷基乙酸酯类;
[0784]
戊醚、乙醚、二丙基醚、二异丙基醚、二丁基醚、二戊基醚、乙基异丁基醚、二己基醚这样的醚类;
[0785]
丙酮、甲乙酮、甲基异丙基酮、甲基戊基酮、甲基异戊基酮、二异丙基酮、二异丁基酮、甲基异丁基酮、环己酮、乙基戊基酮、甲基丁基酮、甲基己基酮、甲基壬基酮、甲氧基甲基戊酮这样的酮类;
[0786]
甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、甲氧基甲基戊醇、甘油、苄醇这样的一元或多元醇类;
[0787]
正戊烷、正辛烷、二异丁烯、正己烷、己烯、异戊二烯、二戊烯、十二烷这样的脂肪族烃类;
[0788]
环己烷、甲基环己烷、甲基环己烯、联二环己烷这样的脂环式烃类;
[0789]
苯、甲苯、二甲苯、异丙苯这样的芳香族烃类;
[0790]
甲酸戊酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、异丁酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸丁酯、丁酸异丁酯、异丁酸甲酯、癸酸乙酯、苯甲酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、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、γ-丁内酯这样的链状或环状酯类;
[0791]
3-甲氧基丙酸、3-乙氧基丙酸这样的烷氧基羧酸类;
[0792]
氯丁烷、氯戊烷这样的卤代烃类;
[0793]
甲氧基甲基戊酮这样的醚酮类;
[0794]
乙腈、苄腈这样的腈类类;
[0795]
四氢呋喃、二甲基四氢呋喃、二甲氧基四氢呋喃这样的四氢呋喃类等。
[0796]
作为与上述对应的市售溶剂,可列举:矿物油精(mineral spirit)、varsol#2、apco#18 solvent、apco thinner、socal solvent no.1及no.2、solvesso#150、shell ts28 solvent、卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、乙基溶纤剂乙酸酯、甲基溶纤剂乙酸酯、二乙二醇二甲醚(diglyme)(均为商品名)等。
[0797]
上述溶剂是能够使感光性着色树脂组合物中的各成分溶解或分散的溶剂,可根据本发明的感光性着色树脂组合物的使用方法而选择,但从涂布性的观点出发,优选选择在大气压下的沸点为60~280℃范围的溶剂。更优选为具有70℃以上且260℃以下的沸点的溶剂,优选为例如:丙二醇单甲基醚、3-甲氧基-1-丁醇、丙二醇单甲基醚乙酸酯、3-甲氧基-1-丁基乙酸酯。
[0798]
这些溶剂可以单独使用一种或将两种以上混合使用。另外,这些溶剂的使用优选使得感光性着色树脂组合物中的全部固体成分的比例达到通常10质量%以上、优选15质量%以上、更优选20质量%以上、进一步优选25质量%以上、通常90质量%以下、优选50质量%以下、更优选40质量%以下、进一步优选35质量%以下。通过在上述下限值以上,存在可抑制涂布不均的发生的倾向,另外,通过在上述上限值以下,存在可抑制异物、凹陷等的产生的倾向。例如,溶剂的使用优选使得感光性着色树脂组合物中的全部固体成分的比例达到优选10~90质量%、更优选15~50质量%、进一步优选20~40质量%、特别优选25~35质量%。
[0799]
[1-2]感光性着色树脂组合物的制备方法
[0800]
本发明的感光性着色树脂组合物可通过利用搅拌机将上述各成分混合而制备。
[0801]
例如,在包含颜料等溶剂不溶成分作为(d)着色剂的情况下,优选预先使用涂料振荡器、砂磨机、球磨机、辊磨机、石磨机、气流磨、均化器等进行分散处理。通过分散处理,(d)着色剂会形成为微粒,因此感光性着色树脂组合物的涂布特性提高。
[0802]
分散处理通常优选以组合使用了(d)着色剂、溶剂、及(f)分散剂、以及(b)碱可溶性树脂的部分或全部的体系进行(以下,也将用于分散处理的混合物、以及经该处理而得到的组合物称为“油墨”或“颜料分散液”)。特别是在使用高分子分散剂作为(f)分散剂时,可抑制所得油墨及感光性着色树脂组合物的经时的增稠(分散稳定性优异),因此优选。
[0803]
这样,在制造感光性着色树脂组合物的工序中,优选制造至少含有(d)着色剂、溶剂及(f)分散剂的颜料分散液。
[0804]
作为能够用于颜料分散液的(d)着色剂、有机溶剂及(f)分散剂,可优选采用分别作为能够用于感光性着色树脂组合物的那些而记载的成分。另外,作为颜料分散液中(d)着色剂的各着色剂的含有比例,可优选采用作为感光性着色树脂组合物中的含有比例而记载的比例。
[0805]
利用砂磨机使(d)着色剂分散的情况下,优选使用粒径0.1~8mm左右的玻璃珠或氧化锆珠。对于分散处理条件而言,温度通常为0℃至100℃,优选为室温至80℃的范围,根据液体的组成及分散处理装置的尺寸等的不同,分散时间的适宜时间并不相同,因此可适当调节。分散的大致标准为:对油墨的光泽进行控制,使得感光性着色树脂组合物的20度镜面光泽度(jis z8741)达到50~300的范围。
[0806]
另外,分散在油墨中的颜料的分散粒径通常为0.03~0.3μm,可通过动态光散射法等来测定。
[0807]
接着,将通过上述分散处理得到的油墨与感光性着色树脂组合物中所包含的上述其它成分混合,制成均匀的溶液。在感光性着色树脂组合物的制造工序中,由于有时会有微细的灰尘混入到液体中,因此,优选利用过滤器等对得到的感光性着色树脂组合物进行过滤处理。
[0808]
[2]间隔壁及其形成方法
[0809]
通过使本发明的感光性着色树脂组合物固化,可以得到本发明的固化物。本发明的感光性着色树脂组合物可以用于形成间隔壁,特别是,可适宜用于形成用以划分有机场致发光元件的有机层的间隔壁。
[0810]
使用以上进行了说明的感光性着色树脂组合物形成间隔壁的方法没有特别限定,可采用现有公知的方法。作为间隔壁的形成方法,可列举例如:包括将感光性着色树脂组合物涂布在基板上而形成感光性着色树脂组合物层的涂布工序、和将感光性着色树脂组合物层进行曝光的曝光工序的方法。作为这样的堤坝的形成方法的具体例,可列举喷墨法和光刻法。
[0811]
在喷墨法中,使用通过利用溶剂的稀释等而经过了粘度调整的感光性着色树脂组合物作为油墨,沿着给定的间隔壁的图案并通过喷墨法而向基板上喷出油墨液滴,由此将感光性着色树脂组合物涂布在基板上而形成未固化的间隔壁的图案。然后,将未固化的间隔壁的图案曝光,从而在基板上形成固化后的间隔壁。就未固化的间隔壁的图案的曝光而
言,除了未使用掩模以外,与后述的光刻法中的曝光工序同样地进行。
[0812]
在光刻法中,将感光性着色树脂组合物涂布于基板的待形成间隔壁的区域整面来形成感光性着色树脂组合物层。相应于给定的间隔壁的图案对所形成的感光性着色树脂组合物层进行曝光之后,将曝光后的感光性着色树脂组合物层进行显影,从而在基板上形成间隔壁。
[0813]
在光刻法中的将感光性着色树脂组合物涂布在基板上的涂布工序中,在待形成间隔壁的基板上,使用辊涂机、反向涂布器、棒涂器等接触转印型涂布装置、或旋涂机(旋转式涂布装置)、幕涂流动涂料器等非接触型涂布装置涂布感光性着色树脂组合物,并根据需要通过干燥而除去溶剂,从而形成感光性着色树脂组合物层。
[0814]
接着,在曝光工序中,利用负型掩模对感光性着色树脂组合物照射紫外线、准分子激光等活性能量射线,使感光性着色树脂组合物层相应于堤坝的图案而部分地曝光。曝光可使用高压水银灯、超高压水银灯、氙灯、碳弧灯等发射紫外线的光源。曝光量也因感光性着色树脂组合物的组成而异,但优选为例如10~400mj/cm2左右。
[0815]
接着,在显影工序中,通过利用显影液使相应于间隔壁的图案而发生了曝光的感光性着色树脂组合物层显影而形成间隔壁。显影方法没有特别限定,可使用浸渍法、喷雾法等。作为显影液的具体例,可列举:二甲基苄基胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等有机类的显影液、或氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氨、季铵盐等的水溶液。另外,还可以向显影液中添加消泡剂、表面活性剂。
[0816]
其后,对显影后的间隔壁实施后烘烤而进行加热固化。后烘烤优选在150~250℃下进行15~60分钟。
[0817]
用于形成间隔壁的基板没有特别限定,可根据使用形成有间隔壁的基板制造的有机场致发光元件的种类而适当选择。作为优选的基板材料,可列举玻璃、各种树脂材料。作为树脂材料的具体例,可列举:聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯;聚乙烯及聚丙烯等聚烯烃;聚碳酸酯;聚(甲基)丙烯酸类树脂;聚砜;聚酰亚胺。这些基板材料中,由于耐热性优异,因此优选玻璃及聚酰亚胺。另外,也可以根据要制造的有机场致发光元件的种类而在待形成间隔壁的基板的表面预先设置ito、zno等透明电极层。
[0818]
[3]有机场致发光元件
[0819]
本发明的有机场致发光元件具备前述的由感光性着色树脂组合物形成的间隔壁。
[0820]
可使用利用以上说明的方法制造的具备间隔壁图案的基板来制造各种有机场致发光元件。形成有机场致发光元件的方法没有特殊限定,但优选通过在利用上述方法在基板上形成间隔壁的图案之后向基板上的由间隔壁围成的区域内注入油墨而形成像素等有机层,从而制造有机场致发光元件。
[0821]
在间隔壁为下摆形状的情况下,有机层形成用油墨在间隔壁的下摆部分会被排斥,因此由间隔壁围成的区域内有时无法被有机层形成用油墨均匀地包覆。与此相对,通过形成为没有下摆的良好形状,可以利用有机层形成用油墨将由间隔壁围成的区域内充分地包覆。由此,能够消除例如有机el显示元件中的光晕的问题。
[0822]
作为形成有机层形成用油墨时所使用的溶剂,可使用水、有机溶剂、及它们的混合溶剂。有机溶剂只要能够在注入油墨后从形成的被膜除去则没有特殊限定。作为有机溶剂的具体例,可列举:甲苯、二甲苯、苯甲醚、均三甲苯、四氢化萘、环己基苯、丙酮、甲乙酮、甲
基异丁基酮、环己酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、及乙酸丁酯、3-苯氧基甲苯等。另外,可以在油墨中添加表面活性剂、抗氧剂、粘度调节剂、紫外线吸收剂等。
[0823]
作为向由间隔壁围成的区域内注入油墨的方法,由于能够容易地将少量的油墨注入给定的部位,因此优选喷墨法。用于形成有机层的油墨可根据要制造的有机场致发光元件的种类而适当选择。在利用喷墨法注入油墨的情况下,油墨的粘度只要能够将油墨从喷墨头良好地喷出则没有特殊限定,但优选为4~20mpa
·
s、更优选为5~10mpa
·
s。油墨的粘度可以通过调整油墨中的固体成分含量、变更溶剂、添加粘度调节剂等而进行调整。
[0824]
作为有机场致发光元件的类型,可列举底部发射型、顶部发射型。
[0825]
在底部发射型中,例如可在层叠有透明电极的玻璃基板上形成间隔壁、并在由间隔壁围成的开口部层叠空穴传输层、发光层、电子传输层、金属电极层而制作。另一方面,在顶部发射型中,例如可在层叠有金属电极层的玻璃基板上形成间隔壁、并在由间隔壁围成的开口部层叠电子传输层、发光层、空穴传输层、透明电极层而制作。
[0826]
需要说明的是,作为发光层,可列举日本特开2009-146691号公报、日本专利第5734681号公报中记载的那样的有机场致发光层。另外,也可以使用日本专利第5653387号公报、日本专利第5653101号公报中记载的那样的量子点。
[0827]
[4]图像显示装置
[0828]
本发明的图像显示装置包含本发明的固化物,特别是,可列举包含本发明的有机场致发光元件的图像显示装置。作为包含有机场致发光元件的图像显示装置,对于图像显示装置的型号、结构没有特殊限制,例如,可以使用有源驱动型有机场致发光元件按照常规方法进行组装。例如,可以利用《有机el显示器》(ohm公司、平成16年8月20日发行、时任静士、安达千波矢、村田英幸著)中记载的那样的方法形成本发明的图像显示装置。例如,可以将发射白色光的有机场致发光元件与滤色器组合而进行图像显示,也可以将rgb等发光色不同的有机场致发光元件组合而进行图像显示。
[0829]
[5]照明
[0830]
本发明的照明包含本发明的固化物,特别是,可列举包含本发明的有机场致发光元件的照明。对于其型号、结构没有特殊限制,例如,可以使用本发明的有机场致发光元件按照常规方法进行组装。作为有机场致发光元件,可以是单纯矩阵驱动方式,也可以是有源矩阵驱动方式。
[0831]
为了使本发明的照明发射白色光,也可以使用发射白色光的有机场致发光元件。另外,可以以将发光色不同的有机场致发光元件组合而使得各色混色成为白色的方式构成,也可以以能够调整混色比率的方式构成而赋予调色功能。
[0832]
实施例
[0833]
以下,结合具体的实施例对本发明的感光性着色树脂组合物进行说明,但本发明在不超出其要点的范围内并不限定于以下的实施例。
[0834]
<碱可溶性树脂-i>
[0835]
对于以甲基丙烯酸二环戊酯/苯乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯(摩尔比:0.3/0.1/0.6)为构成单体的共聚树脂以与甲基丙烯酸缩水甘油酯发生等量加成反应的方式加成丙烯酸、进一步以相对于上述共聚树脂1摩尔达到摩尔比0.39的方式加成四氢邻苯二甲酸酐而得到的碱可溶性的丙烯酸共聚树脂。利用gpc测定的聚苯乙烯换算的重均分子量(mw)为
9000、酸值为80mgkoh/g。向其中加入pgmea(丙二醇单甲基醚乙酸酯),使固体成分浓度达到42.7质量%。
[0836]
<碱可溶性树脂-ii>
[0837]
日本化药株式会社制“zcr-1642h”(重均分子量(mw)=6500、酸值=98mgkoh/g)。向其中加入pgmea,使固体成分浓度达到40.0质量%。
[0838]
<分散剂-i>
[0839]
byk-chemie公司制造的“byk-lpn21116”(由侧链具有季铵盐基及叔氨基的a嵌段和不具有季铵盐基及氨基的b嵌段构成的丙烯酸类a-b嵌段共聚物,其胺值为70mgkoh/g,酸值为1mgkoh/g以下)
[0840]
分散剂-i的a嵌段中包含下述式(1a)及(2a)的重复单元,b嵌段中包含下述式(3a)的重复单元。下述式(1a)、(2a)、及(3a)的重复单元在分散剂-i的全部重复单元中所占的含有比例分别为11.1摩尔%、22.2摩尔%、及6.7摩尔%。
[0841]
[化学式57]
[0842][0843]
<溶剂-i>
[0844]
pgmea:丙二醇单甲基醚乙酸酯
[0845]
<溶剂-ii>
[0846]
mb:3-甲氧基-1-丁醇
[0847]
<光聚合性化合物-i>
[0848]
dpha:日本化药株式会社制二季戊四醇六丙烯酸酯
[0849]
<光聚合性化合物-ii>
[0850]
tmp-a:共荣社化学株式会社制三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
[0851]
<光聚合引发剂-1>
[0852]
使用了具有以下的化学结构的化合物。将该化合物相对于pgmea以使其浓度达到0.01质量%的方式溶解时,在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)即368nm下的吸光度为34%。相当于肟酯类光聚合引发剂(a1)。
[0853]
[化学式58]
[0854][0855]
<光聚合引发剂-2>
[0856]
使用了basf公司制irgacure(注册商标、下同)oxe-01。将该化合物相对于pgmea以使其浓度达到0.01质量%的方式溶解时,在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)即329nm下的吸光度为0.7%。相当于肟酯类光聚合引发剂(a2)。
[0857]
[化学式59]
[0858][0859]
<光聚合引发剂-3>
[0860]
使用了常州强力电子新材料公司制tronly(注册商标)tr-pbg-305。将该化合物相对于pgmea以使其浓度达到0.01质量%的方式溶解时,在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)即329nm下的吸光度为0.6%。相当于肟酯类光聚合引发剂(a2)。
[0861]
[化学式60]
[0862][0863]
<光聚合引发剂-4>
[0864]
使用了利用日本特开2018-002962号公报的合成例2中记载的方法得到的具有以下化学结构的化合物。其在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)即368nm下的吸光度为33%。相当于肟酯类光聚合引发剂(a1)。
[0865]
[化学式61]
[0866][0867]
<光聚合引发剂-5>
[0868]
使用了具有以下化学结构的化合物。将该化合物相对于pgmea以使其浓度达到0.01质量%的方式溶解时,在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)即328nm下的吸光度为1.1%。相当于肟酯类光聚合引发剂(a2)。
[0869]
[化学式62]
[0870][0871]
<光聚合引发剂-6>
[0872]
使用了basf公司制irgacure oxe-02。将该化合物相对于pgmea以使其浓度达到0.01质量%的方式溶解时,在波长400nm下的吸光度相对于在波长300~400nm间的最大吸收波长(λ
max
)即336nm下的吸光度为0.1%。相当于肟酯类光聚合引发剂(a2)。
[0873]
[化学式63]
[0874][0875]
<拒液剂-i>
[0876]
dic公司制megafac rs-72-k(具有烯属双键作为交联基团的含氟原子低聚物)
[0877]
<添加剂-i>
[0878]
日本化药株式会社制kayamer(注册商标)pm-21
[0879]
<颜料分散液1的制备>
[0880]
将表1中记载的颜料、分散剂、碱可溶性树脂、及溶剂按照表1中记载的质量比进行了混合。需要说明的是,表1中的分散剂及碱可溶性树脂的量为固体成分量,溶剂的量还包括来自分散剂及碱可溶性树脂的溶剂量。
[0881]
将该溶液利用涂料振荡器在25~45℃的范围进行了3小时的分散处理。作为珠,使用的是0.5mmφ的氧化锆珠,加入了分散液的2.5倍的质量。分散处理结束后,利用过滤器将珠与分散液分离,制备了颜料分散液1。
[0882]
[表1]
[0883][0884]
<感光性着色树脂组合物的制备>
[0885]
使用上述制备的颜料分散液1,加入各成分、并使全部固体成分中的各成分的固体成分的含有比例达到表2中记载的数值,进一步加入溶剂、使得全部固体成分的含有比例为31质量%且在全部溶剂中溶剂-i/溶剂-ii=80/20(质量比),进行稀释、搅拌、使其溶解,制备了实施例1~4及比较例1~3的感光性着色树脂组合物。使用得到的感光性着色树脂组合物,利用后述的方法进行了评价。
[0886]
需要说明的是,表中,400nm吸光度的加权平均值(%)表示在本发明的第2实施方式中肟酯类光聚合引发剂(a3)在波长400nm下的吸光度的值(%)。
[0887]
[表2]
[0888][0889]
将实施例1的光聚合性化合物-i 22.34质量份变更为光聚合性化合物-i11.17质量份及光聚合性化合物-ii 11.17质量份,除此以外,与实施例1以相同的配合制作了感光性着色树脂组合物,将其作为实施例5。
[0890]
以下,对性能评价的方法进行说明。
[0891]
<接触角测定用基板的制作>
[0892]
使用旋涂机在玻璃基板上以使加热固化后达到6.0μm厚度的方式涂布了感光性着色树脂组合物。其后,在热板上于100℃加热干燥90秒钟,得到了涂膜基板。接着,不对所得涂膜基板进行紫外线曝光、而是使用溶解有0.04质量%的koh、0.07质量%的emargen a-60(花王株式会社制表面活性剂)的水溶液作为显影液于24℃下进行喷雾显影,读取涂膜被完全显影除去的时间,并将该时间作为断开时间(break time)。
[0893]
接着,对于以与上述条件相同的条件另外准备的涂膜基板,不使用掩模、使用高压水银灯以曝光量50mj/cm2进行了紫外线曝光。此时在波长365nm下的强度为45mw/cm2。在与上述相同的显影液及显影条件下对其以断开时间的1.6倍的显影时间进行显影处理之后,利用纯水洗涤10秒钟。使该基板在烘箱中于230℃加热固化30分钟,得到了接触角测定用基板。
[0894]
<pgmea接触角的测定>
[0895]
利用协和界面科学株式会社制接触角测定装置drop master 500在23℃、湿度50%的条件下向上述接触角测定用基板滴加0.7μl的pgmea并测定了1秒后的接触角,将结果示于表2。接触角越大则表示拒墨性越高。
[0896]
<线状图案基板的制作>
[0897]
使用旋涂机在玻璃基板上以使加热固化后达到6.0μm厚度的方式涂布了上述感光性着色树脂组合物。其后,在热板上于100℃加热干燥90秒钟,得到了涂膜基板。接着,对所得涂膜基板使用光掩模、利用高压水银灯进行了紫外线曝光。使曝光量为50mj/cm2、曝光间隙为130μm。此时在波长365nm下的强度为45mw/cm2。光掩模使用了具有开口宽度5~50μm(5~20μm:间隔1μm、25~50μm:间隔5μm)的各种宽度的线状开口部的曝光掩模。接着,与上述<接触角测定用基板的制作>同样地,在以断开时间的1.6倍的显影时间进行显影处理之后,利用纯水洗涤10秒钟,并使其在烘箱中于230℃加热固化30分钟,制作了设想有间隔壁的线状图案基板。
[0898]
<锥形的垂直性的评价>
[0899]
对于上述线状图案基板中与开口宽度为20μm的线状开口部相对应的图案的剖面以5000倍进行了sem观察。如图1的示意图所示地那样,将与基板表面平行的图案宽度中最小值4的宽度作为最小宽度,比将相比于最小宽度存在于上部的最大值3的宽度作为最大宽度。进而,根据最大宽度与最小宽度之差评价了线状图案的锥形的垂直性,并将结果示于表2。最大宽度与最小宽度之差越小则表示间隔壁越是垂直地形成。
[0900]
将表2的实施例1~4与比较例1~2加以比较可以明确的是,通过使肟酯类光聚合引发剂(a2)与肟酯类光聚合引发剂(a1)组合,与单独使用它们各自的情况嫌你隔壁,实现了拒墨性和间隔壁的锥形的垂直性的兼顾。
[0901]
为了确保拒墨性,需要使拒液剂固定于间隔壁的表面。然而,如果紫外线曝光后的涂膜的固化度不充分,则会导致在后续进行的显影处理时膜表面的一部分发生溶解、拒液剂流出到显影液中。在单独使用一种主要利用i射线的肟酯类光聚合引发剂(a2)作为光聚合引发剂的情况下,例如会像比较例2那样导致紫外线曝光后的固化不充分,因此会损害拒墨性。
[0902]
另一方面,在要形成膜厚为5μm以上的厚膜图案的情况下,紫外线曝光时从涂膜表面侵入的紫外线会被涂膜中所含的光聚合引发剂、着色剂等吸收,难以透过至涂膜内部,容
易导致与涂膜上部相比涂膜下部的固化度降低。因此,存在在显影处理时固化度低的涂膜下部发生过度显影而导致其图案宽度变细的问题。
[0903]
相对于比较例2,在如比较例3那样进一步组合使用了肟酯类光聚合引发剂(a2)中灵敏度较高的肟酯类光聚合引发剂的情况下,虽拒墨性变得良好,但涂膜下部的图案宽度会变得更细、锥形的垂直性变差。这可认为是由于,通过使用肟酯类光聚合引发剂(a2)中灵敏度较高的肟酯类光聚合引发剂,涂膜上部的固化性变高,能够使拒液剂固定于间隔壁的表面,但还是会因主要利用i射线的材料而导致无法提高涂膜下部的固化性,因而导致与涂膜下部相比涂膜上部的图案宽度变宽。
[0904]
另一方面,作为提高基于紫外线曝光的固化度的其它方法,可列举在对i射线具有吸收带的肟酯类光聚合引发剂中使用还能够利用h射线的那些、也就是在波长400nm下的吸光度足够高的肟酯类光聚合引发剂(a1)的方法。
[0905]
在为了确保拒墨性而使用了肟酯类光聚合引发剂(a1)的情况下,会由于高灵敏度而使涂膜上部的固化度变高、上部的图案宽度变得更宽。但如果着眼于有助于肟酯类光聚合引发剂(a1)的高灵敏度化的h射线,在单独使用肟酯类光聚合引发剂(a1)的情况下,h射线大多会在涂膜上部被肟酯类光聚合引发剂(a1)所吸收,到达涂膜下部的h射线变少,因而存在导致涂膜下部的图案宽度变得更细、锥形的垂直性进一步受到破坏的倾向。该倾向可根据比较例1的结果而得以明确。
[0906]
与此相对,可认为,通过如实施例1~4那样将肟酯类光聚合引发剂(a1)与肟酯类光聚合引发剂(a2)组合使用,能够使在涂膜上部的h射线的吸收率与单独使用肟酯类光聚合引发剂(a1)的情况相比相对地降低,也就是,能够使h射线透过至涂膜下部,从而利用肟酯类光聚合引发剂(a1)促进在涂膜下部的利用了h射线的固化,使间隔壁的锥形的垂直性变得良好。另外可认为,通过将肟酯类光聚合引发剂(a1)与肟酯类光聚合引发剂(a2)组合使用,在膜表面附近会发生利用了i射线及h射线的固化,从而使拒墨性也变得充分。