• / 23
  • 下載費用:30 金幣  

感光性樹脂組合物.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510618503.X

申請日:

2015.09.24

公開號:

CN105467756A

公開日:

2016.04.06

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G03F 7/004申請日:20150924|||公開
IPC分類號: G03F7/004; G02F1/1335 主分類號: G03F7/004
申請人: 東京應化工業株式會社
發明人: 田所恵典; 石川達郎; 木下哲郎
地址: 日本神奈川縣
優先權: 2014-195198 2014.09.25 JP
專利代理機構: 北京市金杜律師事務所11256 代理人: 楊宏軍; 牛蔚然
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201510618503.X

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2017.10.17|||2016.04.06

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供適合用于形成黑色矩陣層的感光性樹脂組合物,形成的感光性樹脂層的電阻值高,形成圖案時的光刻特性也優異。所述感光性樹脂組合物含有具有Cardo骨架的樹脂(A)、光聚合引發劑(B)、硅烷偶聯劑(C)及著色劑(D),所述感光性樹脂組合物的特征在于,所述著色劑(D)包含經環氧樹脂被覆處理的炭黑。

權利要求書

1.一種感光性樹脂組合物,其含有具有Cardo骨架的樹脂(A)、
光聚合引發劑(B)、硅烷偶聯劑(C)及著色劑(D),其特征在
于,所述著色劑(D)包含經環氧樹脂被覆處理的炭黑。
2.如權利要求1所述的感光性樹脂組合物,其中,所述硅烷偶
聯劑(C)含有下述通式(C0)表示的化合物,

式(C0)中,
Yc01為可以被氨基取代的碳原子數1~6的亞烷基,
Rc1~Rc3各自獨立地為碳原子數1~6的烷氧基、碳原子數1~10
的烷基、碳原子數3~7的環烷基、碳原子數6~10的芳基、碳原子數
7~10的芳烷基,Rc1~Rc3中的至少1個為烷氧基,
Rc4為下式(C-1)或(C-2)表示的基團,
Rc5為氫原子、芳香族烴基、環狀的脂肪族烴基、雜環、或碳原
子數1~20的烷基,
Rc6為氫原子、芳香族烴基、環狀的脂肪族烴基、雜環、或碳原
子數1~20的烷基,
*為鍵合位點,

3.如權利要求1所述的感光性樹脂組合物,還含有沸點為200℃
以上的溶劑(S1)。
4.如權利要求1所述的感光性樹脂組合物,其中,體積固有電
阻率值為1.0×1013(Ω·cm)以上。

說明書

感光性樹脂組合物

技術領域

本發明涉及感光性樹脂組合物。

背景技術

液晶板、尤其是TN方式、STN方式等的液晶板,以及觸摸傳
感器面板(touchsensorpanel)具備用于增強圖像的對比度的黑色矩
陣層、通常形成有RGB(包括紅(R)、綠(G)、藍(B)各色)
的著色層的彩色濾光片。該黑色矩陣層和著色層可通過重復進行下
述工序而形成,所述工序為:將分散有黑色或各種顏色的著色劑的
感光性樹脂組合物涂布在基板上,進行干燥后,將得到的涂膜曝光、
顯影,形成所期望的圖案。

一直以來,黑色矩陣層的形成采用了通過光刻法等將分散有炭
黑等黑色顏料的有機樹脂膜圖案化的方法(例如專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2006-330209號公報

發明內容

雖然黑色矩陣層的光密度(OD值)可通過增加炭黑等黑色顏料
的含量來提高,但存在越增加具有導電性的炭則黑色矩陣層的電阻
值越低的問題。

尤其是對于移動用終端而言,由于金屬布線與黑色矩陣層直接
接觸,所以對黑色矩陣層要求高的電阻值。

本發明是鑒于上述情況而完成的,本發明的課題在于提供一種
感光性樹脂組合物,其是適合用于形成黑色矩陣層的感光性樹脂組
合物,其中,形成的感光性樹脂層的固有體積電阻率值高,形成圖
案時的光刻特性也優異。

本發明為一種感光性樹脂組合物,其含有具有Cardo骨架
(Cardo-skeleton)的樹脂(A)、光聚合引發劑(B)、硅烷偶聯劑
(C)及著色劑(D),其特征在于,上述著色劑(D)包含經環氧
樹脂被覆處理的炭黑。

在本說明書及本權利要求書中,“脂肪族”是相對于芳香族而
言的相對概念,其定義如下:是指不具有芳香性的基團、化合物等。

所謂“烷基”,只要沒有特別說明,則包含直鏈狀、支鏈狀及
環狀的一價飽和烴基。

所謂“亞烷基”,只要沒有特別說明,則包含直鏈狀、支鏈狀
及環狀的二價飽和烴基。烷氧基中的烷基亦如此。

“鹵代烷基”是烷基的氫原子的一部分或全部被鹵素原子取代
的基團,作為該鹵素原子,可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原
子。

“氟代烷基”或“氟代亞烷基”是指烷基或亞烷基的氫原子的
一部分或全部被氟原子取代的基團。

所謂“結構單元”,是指構成高分子化合物(樹脂、聚合物、
共聚物)的單體單元。

所謂“從丙烯酸酯衍生的結構單元”,是指丙烯酸酯的烯鍵式
雙鍵斷裂而構成的結構單元。

“丙烯酸酯”是丙烯酸(CH2=CH-COOH)的羧基末端的氫原子
被有機基團取代的化合物。

就丙烯酸酯而言,與α位的碳原子鍵合的氫原子可以被取代基
取代。取代該與α位的碳原子鍵合的氫原子的取代基(Rα)為氫原
子以外的原子或基團,例如可舉出碳原子數1~5的烷基、碳原子數
1~5的鹵代烷基、羥基烷基等。需要說明的是,所謂丙烯酸酯的α
位的碳原子,只要沒有特別說明,則是指羰基所鍵合的碳原子。

以下,有時將與α位的碳原子鍵合的氫原子被取代基取代的丙
烯酸酯稱為α取代丙烯酸酯。此外,有時將丙烯酸酯和α取代丙烯
酸酯統稱為“(α取代)丙烯酸酯”。

所謂“從羥基苯乙烯或羥基苯乙烯衍生物衍生的結構單元”,
是指羥基苯乙烯或羥基苯乙烯衍生物的烯鍵式雙鍵斷裂而構成的結
構單元。

所謂“羥基苯乙烯衍生物”,是指包含羥基苯乙烯的α位的氫
原子被烷基、鹵代烷基等其他取代基取代的產物、以及它們的衍生
物的概念。作為它們的衍生物,可舉出將α位的氫原子任選被取代
基取代的羥基苯乙烯的羥基的氫原子用有機基團取代而得的產物、
在α位的氫原子任選被取代基取代的羥基苯乙烯的苯環上鍵合羥基
以外的取代基而得的產物等。需要說明的是,所謂α位(α位的碳原
子),只要沒有特別說明,則是指苯環所鍵合的碳原子。

作為取代羥基苯乙烯的α位的氫原子的取代基,可舉出與上述α
取代丙烯酸酯中作為α位的取代基而列舉的基團相同的基團。

所謂“從乙烯基苯甲酸或乙烯基苯甲酸衍生物衍生的結構單
元”,是指乙烯基苯甲酸或乙烯基苯甲酸衍生物的烯鍵式雙鍵斷裂
而構成的結構單元。

所謂“乙烯基苯甲酸衍生物”,是指包含乙烯基苯甲酸的α位
的氫原子被烷基、鹵代烷基等其他取代基取代的產物、以及它們的
衍生物的概念。作為它們的衍生物,可舉出將α位的氫原子任選被
取代基取代的乙烯基苯甲酸的羧基的氫原子用有機基團取代而得的
產物、在α位的氫原子任選被取代基取代的乙烯基苯甲酸的苯環上
鍵合羥基及羧基以外的取代基而得的產物等。需要說明的是,所謂α
位(α位的碳原子),只要沒有特別說明,則是指苯環所鍵合的碳原
子。

所謂“苯乙烯衍生物”,是指苯乙烯的α位的氫原子被烷基、
鹵代烷基等其他取代基取代的產物。

所謂“從苯乙烯衍生的結構單元”、“從苯乙烯衍生物衍生的
結構單元”,是指苯乙烯或苯乙烯衍生物的烯鍵式雙鍵斷裂而構成
的結構單元。

上述作為α位的取代基的烷基優選為直鏈狀或支鏈狀的烷基,
具體可舉出碳原子數1~5的烷基(甲基、乙基、丙基、異丙基、正
丁基、異丁基、叔丁基、戊基、異戊基、新戊基)等。

此外,作為α位的取代基的鹵代烷基,具體可舉出將上述“作
為α位的取代基的烷基”的氫原子的一部分或全部用鹵素原子取代
而得的基團。作為該鹵素原子,可舉出氟原子、氯原子、溴原子、
碘原子等,特別優選為氟原子。

此外,作為α位的取代基的羥基烷基,具體可舉出將上述“作
為α位的取代基的烷基”的氫原子的一部分或全部用羥基取代而得
的基團。該羥基烷基中的羥基數優選為1~5,最優選為1。

記載為“任選具有取代基”的情況下,包含用一價基團取代氫
原子(-H)的情況和用二價基團取代亞甲基(-CH2-)的情況兩者。

“曝光”是指包含所有的放射線照射的概念。

根據本發明,可提供一種感光性樹脂組合物,其適合用于形成
黑色矩陣層,而且,形成的感光性樹脂層的固有體積電阻率值高,
形成圖案時的光刻特性也優異。

附圖說明

圖1是說明本發明的實施例中形成的感光性樹脂圖案的圖案角
度的圖。

附圖標記說明

1...基板

2...感光性樹脂圖案

具體實施方式

《感光性樹脂組合物》

本發明為一種感光性樹脂組合物,其含有具有Cardo骨架的樹
脂(A)、光聚合引發劑(B)、硅烷偶聯劑(C)及著色劑(D),
其特征在于,上述著色劑(D)包含經環氧樹脂被覆處理的炭黑。

[具有Cardo骨架的樹脂(A)]

作為具有Cardo骨架的樹脂,只要是具有Cardo骨架作為基本骨
架的樹脂,則沒有特別限定,其中,下式(a-1)表示的樹脂是優選
的。由于具有Cardo結構的樹脂的耐熱性、耐化學藥品性高,因此
能夠提高感光性樹脂組合物的耐熱性及耐化學藥品性。


<Xa>

上式(a-1)中,Xa表示下式(a-2)表示的基團。下式(a-2)
中,*表示鍵合位點(下文中同樣。)。


<Ra1、Ra2>

上式(a-2)中,Ra1各自獨立地表示氫原子、碳原子數1~6的烴
基、或鹵素原子,Ra2各自獨立地表示氫原子或甲基,Wa表示單鍵或
下式(a-3)表示的基團。


<Ya>

此外,上式(a-1)中,Ya表示從二羧酸酐除去酸酐基(-CO-O-CO-)
后的殘基。作為二羧酸酐的例子,可舉出馬來酸酐、琥珀酸酐、衣
康酸酐、苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲
基內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、氯橋酸酐(ChlorendicAnhydride)、
甲基四氫鄰苯二甲酸酐、戊二酸酐等。

<Za>

此外,上式(a-1)中,Za表示從四羧酸二酐除去2個酸酐基后
的殘基。作為四羧酸二酐的例子,可舉出均苯四甲酸二酐、二苯甲
酮四甲酸二酐、聯苯四甲酸二酐、二苯醚四甲酸二酐等。

此外,上式(a-1)中,m表示0~20的整數。

本發明的感光性樹脂組合物所含有的具有Cardo骨架的樹脂
(A)的比例,相對于固態成分(除去感光性樹脂組合物中的后述溶
劑(S)后的成分整體)為10~50質量%、優選為15~40質量%、進
一步優選為20~35質量%的范圍。

此外,樹脂(A)的重均分子量(Mw)優選為1000以上、40000
以下,更優選為2000以上、30000以下。通過使重均分子量為1000
以上,可提高耐熱性、膜強度,此外,通過為40000以下,可獲得
相對于顯影液的充分的溶解性。

[光聚合引發劑(B)]

作為該光聚合引發劑,例如可舉出2-((苯甲酰基氧基)亞氨
基)-1-(4-(苯硫基)苯基)辛烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-
羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-〔4-(2-羥基乙氧基)苯基〕-2-羥
基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-
酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-
二苯基乙烷-1-酮、雙(4-二甲基氨基苯基)酮、2-甲基-1-〔4-(甲
硫基)苯基〕-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉
基苯基)-丁烷-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、4-苯甲酰
基-4’-甲基二甲基硫醚、4-二甲基氨基苯甲酸、4-二甲基氨基苯甲酸
甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸丁酯、苯甲酸
4-二甲基氨基-2-乙基己酯、苯甲酸4-二甲基氨基-2-異戊酯、芐基-β-
甲氧基乙基乙縮醛、苯偶酰二甲基縮酮、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-
乙氧基羰基)肟、鄰苯甲酰基苯甲酸甲酯、2,4-二乙基噻噸酮、2-氯
噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮(2,4-dimethylthioxanthone)、1-氯-4-丙
氧基噻噸酮、噻噸、2-氯噻噸、2,4-二乙基噻噸、2-甲基噻噸、2-異
丙基噻噸、2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯并蒽醌
(1,2-benzanthraquinone)、2,3-二苯基蒽醌、偶氮雙異丁腈、過氧化
苯甲酰、過氧化異丙苯(cumeneperoxide)、2-巰基苯并咪唑、2-巰
基苯并噁唑、2-巰基苯并噻唑、2-(鄰氯苯基)-4,5-二(間甲氧基苯
基)-咪唑基二聚物、二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4,4’-雙二甲基氨基
二苯甲酮、4,4’-雙二乙基氨基二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、3,3-二
甲基-4-甲氧基二苯甲酮、苯偶酰、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻
乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻正丁基醚、苯偶姻異丁基醚、苯
偶姻丁基醚、苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、對二甲基苯乙酮、對二
甲基氨基苯丙酮、二氯苯乙酮、三氯苯乙酮、對叔丁基苯乙酮、對
二甲基氨基苯乙酮、對叔丁基三氯苯乙酮、對叔丁基二氯苯乙酮、α,α-
二氯-4-苯氧基苯乙酮、噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、
二苯并環庚酮(dibenzosuberone)、4-二甲基氨基苯甲酸戊酯、9-苯
基吖啶、1,7-雙(9-吖啶基)庚烷、1,5-雙(9-吖啶基)戊烷、1,3-雙
(9-吖啶基)丙烷、對甲氧基三嗪、2,4,6-三(三氯甲基)均三嗪、
2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯
基]-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三
氯甲基)均三嗪、2-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-雙
(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三
氯甲基)均三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、
2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(4-正丁氧
基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(3-
溴-4-甲氧基)苯基均三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(2-溴-4-甲氧基)
苯基均三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基
均三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基均三
嗪等。

此外,可以在上述光聚合引發劑中組合光引發助劑。

作為上述光引發助劑,例如可舉出三乙醇胺、甲基二乙醇胺、
三異丙醇胺、4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、
4-二甲基氨基苯甲酸異戊酯、4-二甲基氨基苯甲酸-2-乙基己酯、苯
甲酸-2-二甲基氨基乙酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4’-雙(二甲基氨
基)二苯甲酮(通稱米蚩酮(Michler’sketone))、4,4’-雙(二乙基
氨基)二苯甲酮、9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-
二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽等。上述光引發助劑可以單獨
使用或組合2種以上使用。

本發明的感光性樹脂組合物所含有的光聚合引發劑(B)的比例,
相對于固態成分(除去感光性樹脂組合物中的后述溶劑(S)后的成
分整體)為1~20質量%、優選為1~15質量%、進一步優選為2~7
質量%的范圍。

[硅烷偶聯劑(C)]

本發明的感光性樹脂組合物含有硅烷偶聯劑(C)。

本發明中,硅烷偶聯劑(C)沒有特別限定,但例如優選含有下
述通式(C0)表示的化合物。


[上式中,Yc01為可以被氨基取代的碳原子數1~6的亞烷基,
Rc1~Rc3各自獨立地為碳原子數1~6的烷氧基、碳原子數1~10的烷基、
碳原子數3~7的環烷基、碳原子數6~10的芳基、碳原子數7~10的
芳烷基,Rc1~Rc3中的至少1個為烷氧基,Rc4為(C-1)或(C-2)表
示的基團,Rc5為氫原子、芳香族烴基、環狀的脂肪族烴基、雜環、
或碳原子數1~20的烷基,Rc6為氫原子、芳香族烴基、環狀的脂肪
族烴基、雜環、或碳原子數1~20的烷基,*為鍵合位點。]

<Yc01>

Yc01為可以被氨基取代的碳原子數1~6的亞烷基。

作為碳原子數1~6的亞烷基,具體而言,可舉出亞甲基[-CH2-];
-CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CH3)(CH2CH3)
-、-C(CH3)(CH2CH2CH3)-、-C(CH2CH3)2-等烷基亞甲基;亞
乙基[-CH2CH2-];-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C
(CH3)2CH2-、-CH(CH2CH3)CH2-等烷基亞乙基;1,3-亞丙基(亞
正丙基)[-CH2CH2CH2-];-CH(CH3)CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-
等烷基-1,3-亞丙基;1,4-亞丁基[-CH2CH2CH2CH2-];-CH(CH3)
CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2CH2-等烷基-1,4-亞丁基;1,5-亞戊
基[-CH2CH2CH2CH2CH2-]等。

本發明中,Yc01優選為碳原子數1~4的亞烷基,該亞烷基優選
為直鏈狀,特別優選為1,3-亞丙基。

此外,本發明中,Yc01為碳原子數1~6的亞烷基的一部分被氨
基取代的基團時,優選為碳原子數1~6的直鏈狀的亞烷基的一部分
被氨基取代的基團。

<Rc1~Rc3>

Rc1~Rc3各自獨立地為碳原子數1~6的烷氧基、碳原子數1~10
的烷基、碳原子數3~7的環烷基、碳原子數6~10的芳基、碳原子數
7~10的芳烷基,Rc1~Rc3中的至少1個為烷氧基。

〔碳原子數1~6的烷氧基〕

作為碳原子數1~6的烷氧基,優選為碳原子數1~5的烷氧基,
更優選為甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、叔丁
氧基,最優選為甲氧基、乙氧基。

〔碳原子數1~10的烷基〕

作為碳原子數1~10的烷基,優選為直鏈狀或支鏈狀的烷基,具
體而言,可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔
丁基、戊基、異戊基、新戊基、1,1-二甲基乙基、1,1-二乙基丙基、
2,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丁基等。

〔碳原子數3~7的環烷基〕

作為碳原子數3~7的環烷基,可舉出2-甲基-2-金剛烷基、2-乙
基-2-金剛烷基、1-甲基-1-環烷基、1-乙基-1-環烷基等,更具體而言,
可舉出1-甲基環戊基、1-乙基環戊基、1-甲基環己基、1-乙基環己基、
2-甲基-2-金剛烷基、2-乙基-2-金剛烷基等。

〔碳原子數6~10的芳基〕

作為碳原子數6~10的芳基,可舉出苯基、芐基、甲苯基、鄰二
甲苯基。

〔碳原子數7~10的芳烷基〕

作為碳原子數7~10的芳烷基,可舉出芐基、苯乙基、1-萘基甲
基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等芳基烷基。

本發明中,Rc1~Rc3中的至少1個為烷氧基。對于本發明而言,
優選Rc1~Rc3中的至少1個為碳原子數1~3的烷氧基,其中特別優選
為甲氧基。此外,優選Rc1~Rc3中至少2個為甲氧基,特別優選Rc1~Rc3
全部為甲氧基。

<Rc4>

Rc4為下述通式(C-1)或(C-2)表示的基團。


[上式中,Rc5為氫原子、芳香族烴基、環狀的脂肪族烴基、雜環、
或碳原子數1~20的烷基,Rc6為氫原子、芳香族烴基、環狀的脂肪
族烴基、雜環、或碳原子數1~20的烷基,*為鍵合位點。]

<Rc5、Rc6>

Rc5為氫原子、芳香族烴基、環狀的脂肪族烴基、雜環、或碳原
子數1~20的烷基,Rc6為氫原子、芳香族烴基、環狀的脂肪族烴基、
雜環、或碳原子數1~20的烷基。

以下,對作為Rc5或Rc6的芳香族烴基、環狀的脂肪族烴基、雜
環、或碳原子數1~20的烷基進行說明。

〔芳香族烴基〕

芳香族烴基為具有芳香環的烴基。

本發明中,芳香族烴基的碳原子數優選為3~30,更優選為5~30,
進一步優選為5~20,特別優選為6~15,最優選為6~10。其中,該
碳原子數不包含取代基的碳原子數。

作為芳香族烴基具有的芳香環,具體可舉出苯、聯苯、芴、萘、
蒽、菲等芳香族烴環;構成上述芳香族烴環的碳原子的一部分被雜
原子取代的芳香族雜環等。作為芳香族雜環中的雜原子,可舉出氧
原子、硫原子、氮原子等。

作為芳香族烴基,具體可舉出從上述芳香族烴環除去1個氫原
子而得的基團(芳基)的1個氫原子被亞烷基取代的基團(例如,
芐基、苯乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基
等從芳基烷基中的芳基再除去1個氫原子而得的基團);從含有2
個以上的芳香環的芳香族化合物(例如聯苯、芴等)除去2個氫原
子而得的基團等。上述亞烷基(芳基烷基中的烷基鏈)的碳原子數
優選為1~4,更優選為1~2,特別優選為1。

本發明中,作為芳香族烴基,優選為苯基、萘基等。

〔環狀的脂肪族烴基〕

環狀的脂肪族烴基可以為多環式,也可以為單環式。作為單環
式的脂環式烴基,優選為從單環烷烴中除去了1個氫原子的基團。
作為該單環烷烴,優選碳原子數3~6的單環烷烴,具體可舉出環戊
烷、環己烷等。作為多環式的脂環式烴基,優選為從多環烷烴中除
去了2個氫原子的基團,作為該多環烷烴,優選碳原子數7~12的多
環烷烴,具體可舉出金剛烷、降冰片烷、異冰片烷(isobornane)、
三環癸烷、四環十二烷等。

〔雜環〕

作為雜環,可舉出以下(r-hr-1)~(r-hr-62)所示的雜環式基團。



〔碳原子數1~20的烷基〕

作為碳原子數1~20的烷基,更優選為碳原子數1~10的烷基,
特別優選為碳原子數1~5的烷基;優選為直鏈狀或支鏈狀的烷基,
具體可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、
戊基、異戊基、新戊基、1,1-二甲基乙基、1,1-二乙基丙基、2,2-二甲
基丙基、2,2-二甲基丁基等。

上述基團中,優選甲基或乙基。

本發明中,作為Rc5或Rc6,優選為氫原子、碳原子數1~5的烷
基、雜環式基團或芳香族烴基。

以下記載通式(C0)表示的化合物的具體例。式中,Me是指甲
基(下文中同樣)。


本發明的感光性樹脂組合物含有的硅烷偶聯劑(C)的比例,相
對于固態成分(感光性樹脂組合物中的除下述溶劑(S)以外的成分
整體)而言,為0.05~10質量%、優選為0.1~8質量%、進一步優選
為0.5~5質量%的范圍。

就本發明的感光性樹脂組合物而言,通過包含含有下文所述的
經環氧樹脂被覆處理的炭黑的著色劑,能夠使形成的感光性樹脂層
的體積電阻率值非常高。

另一方面,使用經環氧樹脂被覆處理的炭黑時,由環氧基導致
的耐水性的降低成為問題。這是因為,由于耐水性降低,使得感光
性樹脂層的體積電阻率值也降低。

因此,推測通過使本發明的感光性樹脂組合物含有上述硅烷偶
聯劑(C),能夠提高感光性樹脂層的耐水性。特別地,推測當上述
硅烷偶聯劑(C)具有尿素骨架(-N-C(=O)-N-)時,能夠對提高
耐水性作出很大貢獻。

此外,推測通過含有硅烷偶聯劑(C),能夠使相對于基板的密
合性也提高,因此,能夠防止感光性樹脂層在圖案化后從基板剝離,
耐蝕刻性也提高。

[著色劑(D)]

本發明含有著色劑(D),上述著色劑(D)包含經環氧樹脂被
覆處理的炭黑。

環氧樹脂相對于炭黑的被覆量,優選相對于炭黑和環氧樹脂的
總量為1~30wt%。

通過為上述下限值以上,能夠獲得高于未處理的炭黑的分散性、
分散穩定性、絕緣性。此外,通過為上述上限值以下,能夠使分散
性良好。

此外,使用經環氧樹脂被覆處理的炭黑作為著色劑(D)時,優
選進行調整以使得形成的膜的每1μm膜厚的OD(OpticalDensity,
光密度)值成為3.0以上、優選為3.5以上。若每1μm膜厚的OD
值為3.5以上,則在用作為彩色濾光片的黑色矩陣時,能夠獲得充分
的顯示對比度,能夠獲得必要的性能。

將使用本發明的感光性樹脂組合物形成的感光性樹脂層用作黑
色矩陣時,若增加炭黑的含量,則作為黑色矩陣的光密度(OD值)
提高。

另一方面,增加具有導電性的炭黑的含量,將成為降低黑色矩
陣的固有體積電阻率值的原因。

推測由于本發明采用經環氧樹脂被覆處理的炭黑作為向感光性
樹脂組合物中添加的黑色著色劑,所以在增加形成的感光性樹脂層、
黑色矩陣的OD值的同時,也能夠實現增高固有體積電阻率值。

作為除經環氧樹脂被覆處理的炭黑以外的著色劑,例如可舉出
日本特開昭60-237403號公報、及日本特開平4-310901號公報中記
載的顏料或染料。

例如,可舉出染料索引(C.I.;TheSocietyofDyersandColourists
公司發行)中被分類為顏料(Pigment)的化合物,具體可舉出被賦
予了如下所述的染料索引(C.I.)號的化合物。

C.I.顏料黃1(以下,“C.I.顏料黃”相同,僅記載編號。)、3、
11、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、55、60、61、65、
71、73、74、81、83、86、93、95、97、98、99、100、101、104、
106、108、109、110、113、114、116、117、119、120、125、126、
127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、
154、155、156、166、167、168、175、180、185;

C.I.顏料橙1(以下,“C.I.顏料橙”相同,僅記載編號。)、5、
13、14、16、17、24、34、36、38、40、43、46、49、51、55、59、
61、63、64、71、73;

C.I.顏料紫1(以下,“C.I.顏料紫”相同,僅記載編號。)、19、
23、29、30、32、36、37、38、39、40、50;

C.I.顏料紅1(以下,“C.I.顏料紅”相同,僅記載編號。)、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、
22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48:1、48:2、48:3、
48:4、49:1、49:2、50:1、52:1、53:1、57、57:1、57:2、
58:2、58:4、60:1、63:1、63:2、64:1、81:1、83、88、90:
1、97、101、102、104、105、106、108、112、113、114、122、123、
144、146、149、150、151、155、166、168、170、171、172、174、
175、176、177、178、179、180、185、187、188、190、192、193、
194、202、206、207、208、209、215、216、217、220、223、224、
226、227、228、240、242、243、245、254、255、264、265;

C.I.顏料藍1(以下,“C.I.顏料藍”相同,僅記載編號。)、2、
15、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66;C.I.顏料綠7、
C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37;

C.I.顏料棕23、C.I.顏料棕25、C.I.顏料棕26、C.I.顏料棕28;
C.I.顏料黑1、顏料黑7。

本發明的感光性樹脂組合物含有的著色劑(D)的比例,相對于
固態成分(感光性樹脂組合物中的除下述溶劑(S)以外的成分整體)
而言,為30~80質量%、優選為40~75質量%、進一步優選為45~70
質量%的范圍。

著色劑(D)中的經環氧樹脂被覆處理的炭黑的比例,優選為
80質量%以上,更優選為90質量%以上,進一步優選為95~100質
量%。

通過為上述范圍,能夠維持作為彩色濾光片的功能,靈敏度良
好,固化后的涂膜的耐熱性、及耐化學藥品性變得良好。

[溶劑(S)]

本發明的感光性樹脂組合物優選含有溶劑(S)。溶劑(S)優
選含有沸點為200℃以上的溶劑(S1)和沸點低于200℃的溶劑(S2)。

作為溶劑(S2),優選為選自環己酮(AN)及丙二醇單甲醚乙
酸酯(PGMEA)、乙酸3-甲氧基丁酯(MA)、二丙二醇二甲醚(DMM)
及乙酸環己酯(CHXA)中的1種以上。其中,更優選為乙酸3-甲
氧基丁酯及丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)。

相對于溶劑(S)整體而言,(S2)的配合量可以為90~99質量
%,優選為92~98質量%,更優選為94~97質量%。

本發明中,溶劑(S)優選含有沸點為200℃以上的溶劑(S1)。

作為沸點為200℃以上的溶劑(S1),可舉出1,4-丁基二甘醇
二乙酸酯(1,4-butyldiglycoldiacetate)、乙基二甘醇乙酸酯(ethyl
diglycolacetate)、γ-丁內酯(GBL)、二丙二醇甲醚乙酸酯(DPMA)、
1,3-丁二醇二乙酸酯(1,3-BGA)、二乙二醇單乙醚乙酸酯(EDGAC)、
或二乙二醇單丁醚乙酸酯(BDGAC)。

上述溶劑中,1,4-丁基二甘醇二乙酸酯、丁基二甘醇乙酸酯、乙
基二甘醇乙酸酯是優選的。這些溶劑可以各自單獨使用,或者可以
組合2種以上使用。

相對于溶劑(S)整體而言,(S1)的配合量可以為1~10質量
%,優選為2~8質量%,更優選為3~6質量%。

溶劑(S)的配合量優選相對于本發明的感光性樹脂組合物整體
為70質量%~90質量%。即,本發明的感光性樹脂組合物的固態成
分濃度優選為10質量%~30質量%。

可以認為,在本發明的感光性樹脂組合物含有沸點為200℃以
上的溶劑(S1)的情況下,在預烘時溶劑殘存于感光性樹脂膜中,
因此未曝光部的環氧固化反應變慢,不易產生對未曝光部顯影液溶
解性的阻礙,因此,在圖案形成時不容易產生殘渣。

本發明的感光性樹脂組合物的體積電阻率值優選為1.0×1013
(Ω·cm)以上。

體積電阻率值如下算出。

體積電阻率值(Ω·cm)=炭黑粉體的截面積(cm2)×電阻值(Ω)
/炭黑粉體的堆高度(cm)

由于使用本發明的感光性樹脂組合物形成的黑色矩陣采用了上
述著色劑(D),所以能夠使固有體積電阻率值非常高。尤其是當體
積電阻率值為1.0×1013(Ω·cm)以上時,對于金屬布線直接接觸黑
色矩陣的移動用終端是有用的。

<任選成分>

本發明的感光性樹脂組合物還可以含有光聚合性化合物(E)。

光聚合性化合物是受到紫外線等光的照射而聚合、固化的物質。
作為光聚合性化合物,優選為具有烯鍵式雙鍵的化合物,具體可舉
出丙烯酸、甲基丙烯酸、富馬酸、馬來酸、富馬酸單甲酯、富馬酸
單乙酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、乙二醇單甲
醚丙烯酸酯、乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯、乙二醇單乙醚丙烯酸酯、
乙二醇單乙醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸甘油酯、
丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲
基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸異丁酯、甲
基丙烯酸異丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙
烯酸芐基酯、甲基丙烯酸芐基酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯
酸乙二醇酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三乙二
醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸
酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙
烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、
四羥甲基丙烷四丙烯酸酯、四羥甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、季戊四
醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯
(DPTA)、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二
季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、二季
戊四醇六甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基
丙烯酸酯、Cardo環氧基二丙烯酸酯等單體、低聚物類;多元醇類與
一元酸或多元酸縮合得到的聚酯預聚物與(甲基)丙烯酸反應得到
的聚酯(甲基)丙烯酸酯;多元醇和具有2個異氰酸酯基的化合物
反應后與(甲基)丙烯酸反應得到的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯;雙
酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、苯酚
-novolac型或甲酚-novolac型環氧樹脂、resol型環氧樹脂、三酚基甲
烷型環氧樹脂、聚羧酸聚縮水甘油基酯、多元醇聚縮水甘油基酯、
脂肪族或脂環式環氧樹脂、胺環氧樹脂、及二羥基苯型環氧樹脂等
環氧樹脂與(甲基)丙烯酸反應得到的環氧(甲基)丙烯酸酯樹脂
等。進而,使上述環氧(甲基)丙烯酸酯樹脂與多元酸酐反應而得
的樹脂也可以合適地使用。

本發明的感光性樹脂組合物含有的光聚合性化合物(E)的比例,
相對于固態成分(感光性樹脂組合物中的除下述溶劑(S)以外的成
分整體)而言,為1~40質量%、優選為3~30質量%、進一步優選為
5~25質量%的范圍。

此外,還可以在本發明的感光性樹脂組合物中添加熱聚合抑制
劑、消泡劑、表面活性劑等。它們可以單獨使用或并用多種。

作為上述熱聚合抑制劑,可以是現有已知的熱聚合抑制劑,可
舉出氫醌、氫醌單乙醚等。

作為上述消泡劑,可以是現有已知的消泡劑,可舉出聚硅氧烷
類、氟類化合物。

作為上述表面活性劑,可以是現有已知的表面活性劑,可舉出
陰離子類、陽離子類、非離子類等的化合物。

<感光性樹脂組合物的制備方法>

本發明的感光性樹脂組合物可通過以下方法進行制備。

加入具有Cardo骨架的樹脂(A)、光聚合引發劑(B)、硅烷
偶聯劑(C)和著色劑(D)、及根據需要添加的有機添加劑等,使
用三輥研磨機、球磨機、砂磨機等攪拌機進行混合(分散·混煉),
使用例如5μm膜濾器進行過濾,從而制備感光性樹脂組合物。

<遮光層(黑色矩陣)的形成方法>

以下,作為使用本發明的感光性樹脂組合物形成遮光層的方法
的一種實施方式,說明形成黑色矩陣的方法的例子。

首先,使用輥涂機、逆轉輥涂布機(reversecoater)、棒涂機等
接觸轉印型涂布裝置、旋轉器(旋轉式涂布裝置)、幕涂機等非接
觸型涂布裝置,將本發明的感光性樹脂組合物涂布至基板上。基板
可以使用具有光透過性的基板,例如玻璃基板。

涂布上述感光性樹脂組合物之后,進行干燥從而除去溶劑。

接下來,經由陰型掩模照射紫外線、準分子激光等活性能量線,
部分地進行曝光。曝光可使用高壓汞燈、超高壓汞燈、氙燈、碳弧
燈等發出紫外線的光源。照射的能量線量根據感光性樹脂組合物組
成的不同而不同,但例如優選為30~2000mJ/cm2左右。

將曝光后的膜用顯影液顯影,由此形成黑色矩陣。顯影方法沒
有特別限定,例如可使用浸漬法、噴霧法等。此外,也可以采用預
濕(Pre-Wet)。圖像形成后,為了提高顯影液的干燥、抗蝕劑膜的
固化的效果,可以采用后烘、后光固化等。作為顯影液的具體例,
可舉出單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等有機類顯影液,氫氧化鈉、
氫氧化鉀、碳酸鈉、氨、季銨鹽等的水溶液。

實施例

以下,通過實施例更具體地說明本發明,但本發明并不限定于
以下實施例。

<感光性樹脂組合物的制備>

將表1所示的各成分混合并溶解,以(S)成分成為整體的85
質量%的方式制備感光性樹脂組合物。

[表1]


上表中的各縮寫具有以下含義。此外,[]內的數值為配合量(質
量份)。

·(A)-1:如下所述得到的樹脂(A)-1

·(A)-2:下述高分子化合物(A)-2

·(B)-1:下述化合物(B)-1

·(C)-1~(C)-7:下述化合物(C)-1~(C)-7

·(D)-1:被覆有環氧樹脂的炭黑

·(D)-2:炭黑

·(E)-1:二季戊四醇六丙烯酸酯

·(S)-1:乙酸3-甲氧基丁酯/PGMEA/環己酮/1,4-丁二醇二乙
酸酯=55/20/20/5的混合溶劑。

·(S)-2:乙酸3-甲氧基丁酯/PGMEA/環己酮/丁基二甘醇乙酸
酯=55/20/20/5的混合溶劑。

·(S)-3:乙酸3-甲氧基丁酯/PGMEA/環己酮=60/20/20的混合
溶劑。

〔高分子化合物(A)-1的制造〕

首先,在500ml四頸瓶中裝入235g雙酚芴型環氧樹脂(環氧
當量為235)、110mg四甲基氯化銨、100mg的2,6-二叔丁基-4-甲
基苯酚、及72.0g丙烯酸,在以25ml/分鐘的速度向其中吹入空氣的
同時,于90~100℃進行加熱溶解。接著,在溶液為白濁的狀態下緩
慢升溫,加熱至120℃使其完全溶解。此時,溶液逐漸變成透明粘
稠,在該狀態下持續攪拌。在此期間,對酸值進行測定,持續加熱
攪拌直至酸值變得小于1.0mgKOH/g。到酸值達到目標值為止需要
12小時。然后,冷卻至室溫,得到無色透明的固體狀的下式(a-4)
表示的雙酚芴型環氧丙烯酸酯。


接下來,向307.0g如上所述得到的上述雙酚芴型環氧丙烯酸酯
中加入600g的乙酸3-甲氧基丁酯并進行溶解后,混合80.5g二苯
甲酮四甲酸二酐及1g四乙基溴化銨,緩慢地升溫,于110~115℃
下反應4小時。確認到酸酐基消失后,混合38.0g的1,2,3,6-四氫鄰
苯二甲酸酐,于90℃下反應6小時,得到樹脂(A)-1。酸酐基的
消失通過IR光譜進行確認。需要說明的是,該樹脂(A)-1相當于
上式(a-1)表示的樹脂。


<感光性樹脂圖案的形成>

使用旋轉涂布機(TR25000:東京應化(株)制)將實施例及比
較例中制備的感光性樹脂組合物涂布在玻璃基板(100mm×100mm)
上,于100℃下進行120秒的預烘,形成膜厚為1.0μm的涂膜。接
著,使用鏡面投影對準曝光器(mirrorprojectionaligner)(制品名:
TME-150RTO,株式會社TOPCON制),將曝光間隙設為50μm,
經由掩模向涂膜照射紫外線。將曝光量設為100mJ/cm2。使用26℃
的0.04質量%KOH水溶液將曝光后的涂膜顯影40秒后,于230℃
下進行20分鐘的后烘,由此形成包含線寬為10μm的線的感光性樹
脂圖案(黑色矩陣)。然后,使用230℃-20min循環式烘箱進行后
烘。制成的各感光性樹脂圖案的膜厚為1.0μm。

此外,對制成的各感光性樹脂圖案進行下述評價。結果示于表2。

[OD值的測定]

使用OD測定裝置D-200II(GretagMacbeth公司制)進行了測定。

[耐水性試驗]

針對上述得到的感光性樹脂圖案,進一步實施PCT試驗
(PressureCookerTest,壓力鍋試驗),即,于120℃下在濕度100%-2
氣壓的環境中放置12小時。

然后恢復至室溫,在感光性樹脂圖案表面劃上交叉切割痕(寬1
mm的格子狀的切痕),進行JISZ1522中規定的膠帶試驗,確認感
光性樹脂圖案有無剝離。將完全沒有剝離的情況評價為5B,將剝離
為5%以下的情況評價為4B,將剝離大于5%且為15%以下的情況評
價為3B,將剝離大于15%且為35%以下的情況評價為2B,將剝離
大于35%且為65%以下的情況評價為1B,將剝離大于65%的情況評
價為0B,記載在表2中。

[體積電阻率值]

體積電阻率值如下算出。

體積電阻率值(Ω·cm)=炭黑粉體的截面積(cm2)×電阻值(Ω)
/炭黑粉體的堆高度(cm)

[殘渣]

利用測長SEM(掃描型電子顯微鏡,加速電壓800V,商品名:
S-9220,日立制作所公司制),觀察上述得到的感光性樹脂圖案,
確認有無殘渣。

將在SEM上不能觀察到殘渣的情況評價為○,將在SEM上觀
察到了些微殘渣的情況評價為△,將在SEM上觀察到了殘渣的情況
評價為×,記載在表2中。

[圖案直線行進性]

利用測長SEM(掃描型電子顯微鏡,加速電壓800V,商品名:
S-9220,日立制作所公司制),觀察上述得到的感光性樹脂圖案,
對圖案直線行進性(掩模忠實性)進行評價。

將按照掩模原樣地形成了良好的圖案的情況評價為良好,將圖
案沒有良好地形成的情況評價為不好,記載在表2中。

[圖案剝離]

利用測長SEM(掃描型電子顯微鏡,加速電壓800V,商品名:
S-9220,日立制作所公司制),觀察上述得到的感光性樹脂圖案,
將沒有圖案剝離的情況評價為○,將每10條線中有1~2條剝離的情
況評價為△,將每10條線中有5~10條剝離的情況評價為×,記載在
表2中。

[圖案形狀]

利用測長SEM(掃描型電子顯微鏡,加速電壓800V,商品名:
S-9220,日立制作所公司制),觀察上述得到的感光性樹脂圖案,
對圖案的截面形狀進行評價。將圖案的矩形性非常良好的情況評價
為◎,將圖案的矩形性良好的情況評價為○,將圖案的矩形性不好
的情況評價為△,將圖案的矩形性非常差的情況評價為×,記載在表
2中。

[圖案角度]

如圖1所示那樣,測定基板1與圖案2所成的角θ的角度。結
果示于表2。


如上述結果所示,使用本發明的感光性樹脂組合物形成的感光
性樹脂圖案的固有體積電阻率值高,形成圖案時的光刻特性優異。

關 鍵 詞:
感光性 樹脂 組合
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:感光性樹脂組合物.pdf
鏈接地址:http://www.rgyfuv.icu/p-6409698.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
山东11选5中奖结果走势图