JP4678271B2 - Photosensitive resin composition, protective film for liquid crystal display panel and spacer, and liquid crystal display panel comprising them - Google Patents
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Description
本発明は、感光性樹脂組成物、液晶表示パネル用保護膜およびスペーサー、それらを具備してなる液晶表示パネルに関わり、さらに詳しくは、液晶表示パネルやタッチパネルなどの液晶表示パネルに用いられる保護膜、スペーサーを形成するための材料として好適な感光性樹脂組成物、当該組成物から形成された液晶表示パネル用保護膜、スペーサー、および当該保護膜、スペーサーを具備してなる液晶表示パネルに関する。 The present invention relates to a photosensitive resin composition, a protective film for a liquid crystal display panel and a spacer, and a liquid crystal display panel comprising the same, and more specifically, a protective film used for a liquid crystal display panel such as a liquid crystal display panel or a touch panel. The present invention relates to a photosensitive resin composition suitable as a material for forming a spacer, a protective film for a liquid crystal display panel formed from the composition, a spacer, and a liquid crystal display panel comprising the protective film and the spacer.
LCDやCCDなどの放射線デバイスは、その製造工程中に、溶剤、酸またはアルカリ溶液などによる表示素子の浸漬処理が行なわれ、また、スパッタリングにより配線電極層を形成する際には、素子表面が局部的に高温に曝される。従って、このような処理によって素子が劣化あるいは損傷することを防止するために、これらの処理に対して耐性を有する薄膜からなる保護膜を素子の表面に設けることが行なわれている。
このような保護膜は、当該保護膜を形成すべき基体または下層、さらに保護膜上に形成される層に対して密着性が高いものであること、膜自体が平滑で強靭であること、透明性を有するものであること、耐熱性および耐光性が高く、長期間にわたって着色、黄変、白化などの変質を起こさないものであること、耐水性、耐溶剤性、耐酸性および耐アルカリ性に優れたものであることなどの性能が要求される。これらの諸特性を満たす保護膜を形成するための材料としては、例えばグリシジル基を有する重合体を含む感光性樹脂組成物が知られている(特許文献1参照)。
このような保護膜をカラー液晶表示装置や電荷結合素子のカラーフィルタの保護膜として使用する場合には、一般的に保護膜の高い透明性が要求される。
Such a protective film has high adhesion to the substrate or lower layer on which the protective film is to be formed, and further to the layer formed on the protective film, the film itself is smooth and tough, transparent It has excellent heat resistance and light resistance, does not cause deterioration such as coloring, yellowing, and whitening over a long period of time, and has excellent water resistance, solvent resistance, acid resistance, and alkali resistance. Performance is required. As a material for forming a protective film satisfying these various properties, for example, a photosensitive resin composition containing a polymer having a glycidyl group is known (see Patent Document 1).
When such a protective film is used as a protective film for a color liquid crystal display device or a color filter of a charge coupled device, a high transparency of the protective film is generally required.
また、液晶表示パネルには、従来から、2枚の基板間の間隔(セルギャップ)を一定に保つため、所定の粒径を有するガラスビーズ、プラスチックビーズなどのスペーサー粒子が使用されているが、これらスペーサー粒子は、ガラス基板などの透明基板上にランダムに散布されるため、画素形成領域にスペーサー粒子が存在すると、スペーサー粒子の写り込み現象を生じたり、入射光が散乱を受け、液晶パネルのコントラストが低下するという問題があった。そこで、これらの問題を解決するために、スペーサーをフォトリソグラフィーにより形成する方法が採用されるようになってきた。この方法は、感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、所定のマスクを介して紫外線を露光したのち現像して、ドット状やストライプ状のスペーサーを形成するものであり、画素形成領域以外の所定の場所にのみスペーサーを形成することができるため、前述したような問題は基本的には解決される。 In addition, liquid crystal display panels have conventionally used spacer particles such as glass beads and plastic beads having a predetermined particle size in order to keep the distance between two substrates (cell gap) constant. Since these spacer particles are randomly distributed on a transparent substrate such as a glass substrate, if the spacer particles are present in the pixel formation region, the spacer particles may be reflected or incident light may be scattered, There was a problem that the contrast was lowered. In order to solve these problems, a method of forming a spacer by photolithography has been adopted. In this method, a photosensitive resin composition is applied onto a substrate, exposed to ultraviolet rays through a predetermined mask, and then developed to form dot-like or stripe-like spacers. Since the spacer can be formed only at a predetermined place, the above-described problem is basically solved.
これら保護膜およびスペーサーの形成工程において、製造コストの観点から、一品種で、同一プロセス条件で使用できる感光性樹脂組成物が要請されるケースが増えてきた。この場合、保護膜材料に必要とされる密着性、透明性、耐熱性とスペーサー材料に必要とされる解像性、圧縮特性とを十分に併せ持つ感光性樹脂組成物が求められる。 In these protective film and spacer formation processes, from the viewpoint of production cost, there is an increasing demand for photosensitive resin compositions that can be used under the same process conditions as a single product. In this case, there is a demand for a photosensitive resin composition having sufficient adhesion, transparency and heat resistance required for the protective film material, and sufficient resolution and compression characteristics required for the spacer material.
さらに、近年、液晶表示素子の大面積化や生産性の向上などから、マザーガラス基板のサイズが、従来の680×880mm程度から、1,870×2,200mm程度まで大型化してきている。保護膜やスペーサーの形成工程では、通常、透明基板に保護膜、スペーサー形成用感光性樹脂組成物を塗布し、ホットプレート上で焼成して溶剤を除去した後、露光し、現像して保護膜およびスペーサーを形成している。しかし、基板の大型化にともなって、保護膜およびスペーサー形成時に感光性樹脂組成物中の光重合開始剤成分が昇華し、焼成炉やフォトマスクを汚染する問題が、生産タクトの低下および生産コストの上昇を引き起こすことから懸念されている。
さらに、本出願人は、特許文献2に、感光性樹脂組成物の光重合開始剤として1−(2−ブロモ−4−モルフォリノフェニル)−2−ベンジル−2−ジメチルアミノブタン−1−オンまたは1−(3−ブロモ−4−モルフォリノフェニル)−2−ベンジル−2−ジメチルアミノブタン−1−オンなどの臭素置換アセトフェノン系光重合開始剤の使用することにより、感光性重合開始剤成分の昇華による焼成炉や排気ダクトの汚染、現像液を繰り返し用いる場合の現像ライン中に設けられたフィルターの詰りなどを低減できることを示している。
Further, the present applicant has disclosed in Patent Document 2 1- (2-bromo-4-morpholinophenyl) -2-benzyl-2-dimethylaminobutan-1-one as a photopolymerization initiator of a photosensitive resin composition. Alternatively, by using a bromine-substituted acetophenone photopolymerization initiator such as 1- (3-bromo-4-morpholinophenyl) -2-benzyl-2-dimethylaminobutan-1-one, a photosensitive polymerization initiator component This indicates that contamination of the baking furnace and exhaust duct due to sublimation of the filter, clogging of a filter provided in the development line when the developer is repeatedly used, and the like can be reduced.
しかし、この場合、スペーサーの形成に用いられる感光性樹脂組成物についてであり、この特許文献2に挙げた感光性重合開始剤成分を使用した保護膜は、透明性の観点か不十分であった。そこで、昇華性のない感光性重合開始剤成分を使用し、保護膜材料に必要とされる密着性、透明性、耐熱性とスペーサー材料に必要とされる解像性、圧縮特性とを十分に併せ持つ感光性樹脂組成物が求められる。 However, in this case, it is about the photosensitive resin composition used for forming the spacer, and the protective film using the photosensitive polymerization initiator component described in Patent Document 2 is insufficient from the viewpoint of transparency. . Therefore, using a photosensitive polymerization initiator component that does not sublimate, the adhesiveness, transparency, heat resistance required for the protective film material, and the resolution, compression characteristics required for the spacer material are sufficient. The photosensitive resin composition which has it together is calculated | required.
本発明の課題は、十分なプロセスマージンを有し、光重合開始剤成分の昇華による焼成炉やフォトマスクなどの汚染を抑制でき、保護膜材料に必要とされる密着性、透明性、耐熱性とスペーサー材料に必要とされる解像性、圧縮特性とを十分に併せ持つ感光性樹脂組成物、それから形成された保護膜およびスペーサーとその形成法、および当該保護膜およびスペーサーを有する液晶表示パネルを提供することにある。 It is an object of the present invention to have a sufficient process margin, suppress contamination of a baking furnace or a photomask due to sublimation of a photopolymerization initiator component, and provide adhesion, transparency, and heat resistance required for a protective film material. And a photosensitive resin composition having sufficient resolution and compression characteristics required for the spacer material, a protective film and a spacer formed therefrom, and a method for forming the same, and a liquid crystal display panel having the protective film and the spacer It is to provide.
本発明によると、上記課題は、第一に、
〔A〕(a1)エチレン性不飽和カルボン酸および/またはエチレン性不飽和カルボン酸無水物と(a2)他のエチレン性不飽和化合物との共重合体、
〔B〕エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物、ならびに
〔C〕下記式(1)で表される化合物をからなる光重合開始剤
を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物に関する。
According to the present invention, the above problem is firstly
[A] (a1) a copolymer of an ethylenically unsaturated carboxylic acid and / or an ethylenically unsaturated carboxylic acid anhydride and (a2) another ethylenically unsaturated compound,
[B] A photosensitive resin composition comprising a polymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond, and [C] a photopolymerization initiator comprising a compound represented by the following formula (1).
〔式(1)において、nは2〜12の整数であり、R1は、水素、水酸基、または下記(I)、(II)、もしくは(III)でそれぞれ表される構造のいずれかの基を示し、(III)におけるR2は、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、フェニル基(ただし、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基で、少なくとも1個以上で置換されてもよい)である。〕
[In the formula (1), n is an integer of 2 to 12, and R 1 is hydrogen, a hydroxyl group, or any group of structures represented by the following (I), (II), or (III): R 2 in (III) represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, a phenyl group (however, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms). And may be substituted with at least one alkoxy group). ]
本発明は、第二に、上記に記載の感光性樹脂組成物からなる、液晶表示パネル用保護膜およびスペーサーの形成に用いられる感光性樹脂組成物に関する。
本発明は、第三に、上記に記載の感光性樹脂組成物から形成されてなる、液晶表示パネル用保護膜またはスペーサーに関する。
本発明は、第四に、少なくとも以下の(イ)〜(ニ)の工程を含むことを特徴とする液晶表示パネル用保護膜、またはスペーサーの形成方法に関する。
(イ)上記感光性樹脂組成物の被膜を基板上に形成する工程
(ロ)該被膜の少なくとも一部に露光する工程
(ハ)露光後の該被膜を現像する工程
(ニ)現像後の該被膜を加熱する工程
本発明は、第五に、上記本発明の液晶表示パネル用保護膜またはスペーサーを具備する液晶表示パネルに関する。
Secondly, the present invention relates to a photosensitive resin composition used for forming a protective film for a liquid crystal display panel and a spacer, comprising the photosensitive resin composition described above.
Thirdly, the present invention relates to a protective film or spacer for a liquid crystal display panel formed from the photosensitive resin composition described above.
Fourthly, the present invention relates to a method for forming a protective film for a liquid crystal display panel or a spacer comprising at least the following steps (a) to (d).
(B) A step of forming a film of the photosensitive resin composition on a substrate (b) A step of exposing at least a part of the film (c) A step of developing the film after exposure (d) The post-development step Step of heating the coating The fifth aspect of the present invention relates to a liquid crystal display panel comprising the protective film or spacer for a liquid crystal display panel of the present invention.
本発明の感光性樹脂組成物は、十分なプロセスマージンを有し、光重合開始剤成分の昇華による焼成炉やフォトマスクなどの汚染を抑制でき、保護膜材料に必要とされる密着性、透明性、耐熱性とスペーサー材料に必要とされる解像性、圧縮特性とを十分に併せ持つ感光性樹脂組成物である。 The photosensitive resin composition of the present invention has a sufficient process margin, can suppress contamination of a baking furnace, a photomask, etc. due to sublimation of the photopolymerization initiator component, and has adhesion and transparency required for a protective film material. It is a photosensitive resin composition that has sufficient properties, heat resistance, and resolution and compression characteristics required for spacer materials.
以下、本発明の保護膜およびスペーサー形成用感光性樹脂組成物(以下、単に「感光性樹脂組成物」という)の各成分について詳述する。
−共重合体〔A〕−
本発明の感光性樹脂組成物における[A]成分は、化合物(a1)および化合物(a2)を溶媒中で、重合開始剤の存在下にラジカル重合することによって製造することができる。
Hereinafter, each component of the protective film and the photosensitive resin composition for forming a spacer (hereinafter simply referred to as “photosensitive resin composition”) of the present invention will be described in detail.
-Copolymer [A]-
[A] component in the photosensitive resin composition of this invention can be manufactured by radically polymerizing a compound (a1) and a compound (a2) in presence of a polymerization initiator in a solvent.
共重合体〔A〕を構成する各成分のうち、(a1)エチレン性不飽和カルボン酸および/またはエチレン性不飽和カルボン酸無水物(以下、これらをまとめて「不飽和カルボン酸系単量体(a1)」という)としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸、2−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸などのモノカルボン酸類;マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸などのジカルボン酸類;上記ジカルボン酸の無水物類などを挙げることができる。 Among the components constituting the copolymer [A], (a1) ethylenically unsaturated carboxylic acid and / or ethylenically unsaturated carboxylic acid anhydride (hereinafter collectively referred to as “unsaturated carboxylic acid monomer”) Examples of (a1) ”include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, 2-methacryloyloxyethyl succinic acid, 2-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid; maleic acid, fumaric acid And dicarboxylic acids such as citraconic acid, mesaconic acid and itaconic acid; and anhydrides of the above dicarboxylic acids.
これらの不飽和カルボン酸系単量体(a1)のうち、共重合反応性、得られる共重合体のアルカリ水溶液に対する溶解性および入手が容易である点から、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、2−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸などが好ましい。
共重合体〔A〕において、不飽和カルボン酸系単量体(a1)は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Among these unsaturated carboxylic acid monomers (a1), acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride are available from the viewpoints of copolymerization reactivity, solubility of the resulting copolymer in an alkaline aqueous solution and easy availability. 2-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid is preferred.
In the copolymer [A], the unsaturated carboxylic acid monomer (a1) can be used alone or in admixture of two or more.
共重合体〔A〕において、不飽和カルボン酸系単量体(a1)に由来する繰返し単位の含有率は、好ましくは5〜50重量%、さらに好ましくは10〜40重量%、特に好ましくは15〜30重量%である。この場合、不飽和カルボン酸系単量体(a1)に由来する繰返し単位の含有率が5重量%未満であると、アルカリ水溶液に対する溶解性が低下する傾向があり、一方40重量%を超えると、アルカリ水溶液に対する溶解性が大きくなりすぎる恐れがある。 In the copolymer [A], the content of the repeating unit derived from the unsaturated carboxylic acid monomer (a1) is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, and particularly preferably 15%. ~ 30% by weight. In this case, when the content of the repeating unit derived from the unsaturated carboxylic acid monomer (a1) is less than 5% by weight, the solubility in an alkaline aqueous solution tends to decrease, whereas when it exceeds 40% by weight. There is a possibility that the solubility in an aqueous alkali solution becomes too large.
さらに、(a2)他のエチレン性不飽和化合物(以下、単に「他の単量体」という)としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸i−プロピルなどのアクリル酸アルキルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸t−ブチルなどのメタクリル酸アルキルエステル類;
アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸2−メチルシクロヘキシル、アクリル酸トリシクロ[ 5.2.1.02,6] デカン−8−イル、アクリル酸2−(トリシクロ[
5.2.1.02,6] デカン−8−イルオキシ)エチル、アクリル酸イソボロニルなどのアクリル酸脂環式エステル類;
メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸2−メチルシクロヘキシル、メタクリル酸トリシクロ[ 5.2.1.02,6] デカン−8−イル、メタクリル酸2−(トリシクロ[
5.2.1.02,6] デカン−8−イルオキシ)エチル、メタクリル酸イソボロニルなどのメタクリル酸脂環式エステル類;
アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジルなどのアクリル酸のアリールエステルあるいはアラルキルエステル類;メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジルなどのメタクリル酸のアリールエステルあるいはアラルキルエステル類;マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチルなどのジカルボン酸ジアルキルエステル類;
メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピルなどのメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類;メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタクリル酸テトラヒドロフリル、メタクリル酸テトラヒドロフピラン−2−メチルなどの酸素一原子を含む不飽和複素五及び六員環メタクリル酸エステル類;アクリル酸グリシジル、アクリル酸2−メチルグリシジル、アクリル酸3,4−エポキシブチル、アクリル酸6,7−エポキシヘプチル、アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルなどのアクリル酸エポキシアルキルエステル類;
メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸2−メチルグリシジル、メタクリル酸3,4−エポキシブチル、メタクリル酸6,7−エポキシヘプチル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルなどのメタクリル酸エポキシアルキルエステル類;α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸6,7−エポキシヘプチルなどのα−アルキルアクリル酸エポキシアルキルエステル類;
o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル類;
3−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−トリフロロメチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、2−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、2−(メタクリロイルオキシメチル)−4−トリフロロメチルオキセタンなどのメタクリル酸オキセタンアルキルエステル類;
スチレン、α−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレンなどのビニル芳香族化合物;
フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド、ベンジルマレイミド、N−スクシンイミジル−3−マレイミドベンゾエート、N−スクシンイミジル−4−マレイミドブチレート、N−スクシンイミジル−6−マレイミドカプロエート、N−スクシンイミジル−3−マレイミドプロピオネート、N−(9−アクリジニル)マレイミドなどのジカルボニルイミド誘導体類;
1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンなどの共役ジエン系化合物のほか、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニルなどを挙げることができる。
Further, (a2) other ethylenically unsaturated compounds (hereinafter simply referred to as “other monomers”) include, for example, alkyl acrylates such as methyl acrylate and i-propyl acrylate; methyl methacrylate Alkyl methacrylates such as ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate;
Cyclohexyl acrylate, 2-methylcyclohexyl acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8-yl, 2- (tricyclo [
5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yloxy) ethyl, alicyclic esters of acrylic acid such as isobornyl acrylate;
Cyclohexyl methacrylate, 2-methylcyclohexyl methacrylate, tricyclomethacrylate [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl, methacrylic acid 2- (tricyclo [
5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yloxy) ethyl, methacrylic acid alicyclic esters such as isobornyl methacrylate;
Aryl or aralkyl esters of acrylic acid such as phenyl acrylate and benzyl acrylate; Aryl or aralkyl esters of methacrylic acid such as phenyl methacrylate and benzyl methacrylate; Diethyl maleate, diethyl fumarate, diethyl itaconate, etc. Dicarboxylic acid dialkyl esters of
Methacrylic acid hydroxyalkyl esters such as 2-hydroxyethyl methacrylate and 2-hydroxypropyl methacrylate; non-oxygen containing one oxygen atom such as tetrahydrofurfuryl methacrylate, tetrahydrofuryl methacrylate, tetrahydrofupyran-2-methyl methacrylate Saturated hetero 5- and 6-membered methacrylic acid esters; glycidyl acrylate, 2-methylglycidyl acrylate, 3,4-epoxybutyl acrylate, 6,7-epoxyheptyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl acrylate, etc. Acrylic acid epoxy alkyl esters of
Methacrylic acid epoxy alkyl esters such as glycidyl methacrylate, 2-methylglycidyl methacrylate, 3,4-epoxybutyl methacrylate, 6,7-epoxyheptyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexyl methacrylate; α-ethylacrylic Α-alkylacrylic acid epoxyalkyl esters such as glycidyl acid, glycidyl α-n-propyl acrylate, glycidyl α-n-butyl acrylate, α-ethyl acrylate 6,7-epoxyheptyl;
glycidyl ethers such as o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether;
3- (methacryloyloxymethyl) oxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-trifluoromethyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane, 2- (methacryloyloxymethyl) oxetane, 2- (methacryloyl) Oxetane alkyl esters of methacrylic acid such as oxymethyl) -4-trifluoromethyloxetane;
Vinyl aromatic compounds such as styrene, α-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene;
Phenylmaleimide, cyclohexylmaleimide, benzylmaleimide, N-succinimidyl-3-maleimidobenzoate, N-succinimidyl-4-maleimidobutyrate, N-succinimidyl-6-maleimidocaproate, N-succinimidyl-3-maleimidopropionate, Dicarbonylimide derivatives such as N- (9-acridinyl) maleimide;
In addition to conjugated diene compounds such as 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl acetate, etc. be able to.
これらの他の単量体のうち、共重合反応性および得られる共重合体のアルカリ水溶液に対する溶解性の点から、アクリル酸2−メチルシクロヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸トリシクロ[ 5.2.1.02,6] デカン−8−イル、スチレン、メタクリル酸グリシジル、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、1,3−ブタジエン、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミドなどが好ましい。
共重合体[A]において、他の単量体は、単独もしくは2種類以上を混合して使用することができる。
Among these other monomers, 2-methylcyclohexyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, tricyclomethacrylate [5.2. From the viewpoint of copolymerization reactivity and solubility of the resulting copolymer in an alkaline aqueous solution. 1.0 2,6 ] decan-8-yl, styrene, glycidyl methacrylate, 3- (methacryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane, tetrahydrofurfuryl methacrylate, 1,3-butadiene, phenylmaleimide, cyclohexylmaleimide, etc. Is preferred.
In the copolymer [A], other monomers can be used alone or in admixture of two or more.
本発明で用いられる共重合体[A]は、化合物(a2)から誘導される繰り返し単位を、好ましくは50〜95重量%、さらに好ましくは60〜90重量%、特に好ましくは70〜85重量%含有している。この場合、繰り返し単位が10重量%未満の場合は、共重合体[A]の保存安定性が低下する傾向にあり、一方70重量%を超える場合は共重合体[A]がアルカリ水溶液に溶解しにくくなる。 The copolymer [A] used in the present invention contains a repeating unit derived from the compound (a2), preferably 50 to 95% by weight, more preferably 60 to 90% by weight, particularly preferably 70 to 85% by weight. Contains. In this case, when the repeating unit is less than 10% by weight, the storage stability of the copolymer [A] tends to be lowered, whereas when it exceeds 70% by weight, the copolymer [A] is dissolved in the alkaline aqueous solution. It becomes difficult to do.
上記のように、本発明で用いられる共重合体[A]は、カルボキシル基および/またはカルボン酸無水物基ならびに他のエチレン性不飽和化合物を有しており、アルカリ水溶液に対して適切な溶解性を有するとともに、特別な硬化剤を併用しなくとも加熱により容易に硬化させることができる。
上記の共重合体[A]を含む感光性樹脂組成物は、現像する際に良好なアルカリ溶解性を示し、容易に所定パターンのスペーサーを形成することができる。
As described above, the copolymer [A] used in the present invention has a carboxyl group and / or a carboxylic acid anhydride group and another ethylenically unsaturated compound, and is appropriately dissolved in an alkaline aqueous solution. And can be easily cured by heating without using a special curing agent.
The photosensitive resin composition containing the copolymer [A] described above exhibits good alkali solubility during development and can easily form a spacer having a predetermined pattern.
共重合体[A]の製造に用いられる溶媒としては、例えば、アルコール、エーテル、グリコールエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールアルキルエーテルプロピオネート、芳香族炭化水素、ケトン、エステルなどを挙げることができる。 Examples of the solvent used for the production of the copolymer [A] include alcohol, ether, glycol ether, ethylene glycol alkyl ether acetate, diethylene glycol, dipropylene glycol, propylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol alkyl ether acetate, and propylene glycol. Examples include alkyl ether propionates, aromatic hydrocarbons, ketones and esters.
これらの具体例としては、アルコールとして、例えばメタノール、エタノール、ベンジルアルコール、2−フェニルエチルアルコール、3−フェニル−1−プロパノールなど;
エーテル類として、例えばテトラヒドロフランなど;
グリコールエーテルとして、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなど;
エチレングリコールアルキルエーテルアセテートとして、例えばメチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートなど;
ジエチレングリコールとして、例えばジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルなど;
ジプロピレングリコールとして、例えばジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルメチルエーテルなど;
プロピレングリコールモノアルキルエーテルとして、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルなど;
プロピレングリコールアルキルエーテルプロピオネートとして、例えばプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテートなど;
プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートとして、例えばプロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールブチルエーテルプロピオネートなど;
芳香族炭化水素として、例えばトルエン、キシレンなど;
ケトンとして、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンなど;
Specific examples thereof include alcohols such as methanol, ethanol, benzyl alcohol, 2-phenylethyl alcohol, and 3-phenyl-1-propanol;
Ethers such as tetrahydrofuran;
Examples of glycol ethers include ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether;
Examples of ethylene glycol alkyl ether acetate include methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, and ethylene glycol monoethyl ether acetate;
Examples of diethylene glycol include diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol ethyl methyl ether.
Examples of dipropylene glycol include dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, and dipropylene glycol ethyl methyl ether;
Examples of propylene glycol monoalkyl ethers include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether;
As propylene glycol alkyl ether propionate, for example, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, propylene glycol butyl ether acetate and the like;
As propylene glycol alkyl ether acetate, for example, propylene glycol methyl ether propionate, propylene glycol ethyl ether propionate, propylene glycol propyl ether propionate, propylene glycol butyl ether propionate, etc .;
Aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, etc .;
Examples of ketones include methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, etc .;
エステルとして、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、3−ヒドロキシプロピオン酸メチル、3−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−ヒドロキシプロピオン酸プロピル、3−ヒドロキシプロピオン酸ブチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、酢酸3−メトキシブチル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸ブチル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−エトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸ブチル、2−ブトキシプロピオン酸メチル、2−ブトキシプロピオン酸エチル、2−ブトキシプロピオン酸プロピル、2−ブトキシプロピオン酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸プロピル、3−エトキシプロピオン酸ブチル、3−プロポキシプロピオン酸メチル、3−プロポキシプロピオン酸エチル、3−プロポキシプロピオン酸プロピル、3−プロポキシプロピオン酸ブチル、3−ブトキシプロピオン酸メチル、3−ブトキシプロピオン酸エチル、3−ブトキシプロピオン酸プロピル、3−ブトキシプロピオン酸ブチルなどを挙げることができる。 Examples of esters include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl hydroxyacetate, hydroxy Ethyl acetate, hydroxybutyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, methyl 3-hydroxypropionate, ethyl 3-hydroxypropionate, propyl 3-hydroxypropionate, butyl 3-hydroxypropionate, 2-hydroxy -3-methylbutanoate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, propyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxy acetate, ethyl ethoxy acetate, propyl ethoxy acetate, butyl ethoxy acetate, propoxy Methyl acetate, ethyl propoxyacetate, propyl propoxyacetate, butyl propoxyacetate, methyl butoxyacetate, ethyl butoxyacetate, propyl butoxyacetate, butylbutoxyacetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate Propyl 2-methoxypropionate, butyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, propyl 2-ethoxypropionate, butyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-butoxypropionate, Ethyl 2-butoxypropionate, propyl 2-butoxypropionate, butyl 2-butoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-methoxypropionic acid Lopyl, butyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl 3-ethoxypropionate, butyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-propoxypropionate, ethyl 3-propoxypropionate Propyl 3-propoxypropionate, butyl 3-propoxypropionate, methyl 3-butoxypropionate, ethyl 3-butoxypropionate, propyl 3-butoxypropionate, butyl 3-butoxypropionate and the like.
これらのうち、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートが好ましく、就中、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、酢酸3−メトキシブチルが特に好ましい。
上記溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
上記溶媒の使用量は、上記(a1)と(a2)の合計量100重量部に対し、通常、50〜90重量部、好ましくは55〜85重量部である。
Of these, ethylene glycol alkyl ether acetate, diethylene glycol, dipropylene glycol, propylene glycol monoalkyl ether, and propylene glycol alkyl ether acetate are preferred. Among them, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol ethyl Particularly preferred are methyl ether, propylene glycol methyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, and 3-methoxybutyl acetate.
The said solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
The amount of the solvent used is usually 50 to 90 parts by weight, preferably 55 to 85 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of (a1) and (a2).
また、上記重合に用いられるラジカル重合開始剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、4,4’−アゾビス(4―シアノバレリアン酸)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)などのアゾ化合物;ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサンなどの有機過酸化物;過酸化水素などを挙げることができる。また、ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、それと還元剤とを併用して、レドックス型開始剤としてもよい。
これらのラジカル重合開始剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
ラジカル重合開始剤の使用量は、上記(a1)と(a2)の合計量100重量部に対し、通常、0.1〜10.0重量部、好ましくは1.0〜8.0重量部である。
なお、上記ラジカル重合に際しては、重合温度は、通常、60〜100℃、好ましくは70〜90℃、重合時間は、通常、2〜6時間、好ましくは3〜5時間である。
このようにして得られた共重合体〔A〕は、溶液のまま感光性樹脂組成物の調製に供しても、また溶液から分離して感光性樹脂組成物の調製に供してもよい。
The radical polymerization initiator used for the polymerization is not particularly limited. For example, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvalero) Nitrile), 2,2′-azobis- (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpro) Azo compounds such as pionate), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile); benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butylperoxypivalate, 1,1-bis (t-butyl) Organic peroxides such as peroxy) cyclohexane; hydrogen peroxide and the like. Moreover, when using a peroxide as a radical polymerization initiator, it is good also as a redox type initiator combining it and a reducing agent.
These radical polymerization initiators can be used alone or in admixture of two or more.
The amount of the radical polymerization initiator used is usually 0.1 to 10.0 parts by weight, preferably 1.0 to 8.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the above (a1) and (a2). is there.
In the radical polymerization, the polymerization temperature is usually 60 to 100 ° C., preferably 70 to 90 ° C., and the polymerization time is usually 2 to 6 hours, preferably 3 to 5 hours.
The copolymer [A] thus obtained may be used in the preparation of the photosensitive resin composition as a solution, or may be separated from the solution and used in the preparation of the photosensitive resin composition.
共重合体〔A〕のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」という)は、通常、2,000〜100,000、好ましくは5,000〜50,000である。この場合、Mwが2,000未満であると、得られる被膜の現像性、残膜率などが低下したり、またパターン形状、耐熱性などが損なわれる恐れがあり、一方100,000を超えると、解像度が低下したり、パターン形状が損なわれる恐れがある。 The polystyrene-converted weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”) of the copolymer [A] by gel permeation chromatography (GPC) is usually 2,000 to 100,000, preferably 5,000 to 50,000. is there. In this case, if the Mw is less than 2,000, the developability and the remaining film ratio of the resulting film may decrease, and the pattern shape, heat resistance, etc. may be impaired. , There is a possibility that the resolution is lowered or the pattern shape is damaged.
−重合性化合物〔B〕−
本発明の感光性樹脂組成物における〔B〕成分は、エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物(以下、「重合性化合物〔B〕」という)である。
重合性化合物〔B〕としては、特に限定されるものではないが、単官能、2官能または3官能以上の(メタ)アクリル酸エステル類が、重合性が良好であり、得られるスペーサーの強度が向上する点から好ましい。
-Polymerizable compound [B]-
[B] component in the photosensitive resin composition of this invention is a polymeric compound (henceforth "polymerizable compound [B]") which has an ethylenically unsaturated bond.
Although it does not specifically limit as polymeric compound [B], Monofunctional, bifunctional, or trifunctional or more (meth) acrylic acid ester has favorable polymerizability, and the intensity | strength of the spacer obtained is good. It is preferable from the viewpoint of improvement.
上記単官能(メタ)アクリル酸エステル類としては、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルメタクリレート、イソボロニルアクリレート、イソボロニルメタクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、3−メトキシブチルメタクリレート、2−アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、2−メタクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレートなどを挙げることができ、また市販品として、例えば、アロニックスM−101、同M−111、同M−114(東亜合成(株)製);KAYARAD TC−110S、同TC−120S(日本化薬(株)製);ビスコート158、同2311(大阪有機化学工業(株)製)などを挙げることができる。 Examples of the monofunctional (meth) acrylic acid esters include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, diethylene glycol monoethyl ether acrylate, diethylene glycol monoethyl ether methacrylate, isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate, 3 -Methoxybutyl acrylate, 3-methoxybutyl methacrylate, 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, 2-methacryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate and the like can be mentioned. -101, M-111, M-114 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.); KAYARAD TC-110S, TC-120S (Nippon Kayaku Co., Ltd.) ); Viscoat 158, and the like the 2311 (Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.).
また、上記2官能(メタ)アクリル酸エステル類としては、例えば、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジメタクリレートなどを挙げることができ、また市販品として、例えば、アロニックスM−210、同M−240、同M−6200(東亜合成(株)製)、KAYARAD HDDA、同HX−220、同R−604(日本化薬(株)製)、ビスコート260、同312、同335HP(大阪有機化学工業(株)製)などを挙げることができる。 Examples of the bifunctional (meth) acrylic acid esters include ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, 1,6 -Hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, 1,9-nonanediol dimethacrylate, bisphenoxyethanol full orange acrylate, bisphenoxyethanol full orange methacrylate, etc. As commercially available products, for example, Aronix M-210, M-240, M-6200 (Toa Gosei Co., Ltd.) ), KAYARAD HDDA, the HX-220, manufactured by the same R-604 (Nippon Kayaku Co.), Viscoat 260, the 312, manufactured by the same 335HP (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Ltd.) and the like.
さらに、上記3官能以上の(メタ)アクリル酸エステル類としては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、トリ(2−アクリロイルオキシエチル)フォスフェート、トリ(2−メタクリロイルオキシエチル)フォスフェートなどを挙げることができる。
特に、9官能以上の(メタ)アクリレートは、アルキレン直鎖および脂環構造を有し、2個以上のイソシアネート基を含む化合物と分子内に1個以上の水酸基を含有する3官能、4官能および5官能の(メタ)アクリレート化合物を反応させて得られるウレタンアクリレート化合物が挙げられる。
上記市販品として、例えば、アロニックスM−309、同M−400、同M−405、同M−450、同M−7100、同M−8030、同M−8060、同TO−1450(東亜合成(株)製)、KAYARAD TMPTA、同DPHA、同DPCA−20、同DPCA−30、同DPCA−60、同DPCA−120(日本化薬(株)製)、ビスコート295、同300、同360、同GPT、同3PA、同400(大阪有機化学工業(株)製)などを挙げることができる。9官能以上の多官能ウレタンアクリレートの市販品は、例として、ニューフロンティア R−1150(以上、第一工業製薬(株)製)、KAYARAD DPHA−40H(以上、日本化薬(株)製)などが挙げられる。
Further, the trifunctional or higher functional (meth) acrylic acid esters include, for example, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate. , Dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, tri (2-acryloyloxyethyl) phosphate, tri (2-methacryloyloxyethyl) phosphate, etc. Can do.
In particular, the (meth) acrylate having 9 or more functional groups has an alkylene straight chain and an alicyclic structure, a compound containing 2 or more isocyanate groups, and a trifunctional, 4 functional and 1 or more hydroxyl group in the molecule. The urethane acrylate compound obtained by making a pentafunctional (meth) acrylate compound react is mentioned.
As said commercial item, for example, Aronix M-309, M-400, M-405, M-450, M-7100, M-8030, M-8060, M-8060, TO-1450 (Toa Gosei ( KAYARAD TMPTA, DPHA, DPCA-20, DPCA-30, DPCA-60, DPCA-60, DPCA-120 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Biscote 295, 300, 360, GPT, 3PA, 400 (produced by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.). Commercially available products of 9 or more polyfunctional urethane acrylates include, for example, New Frontier R-1150 (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), KAYARAD DPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), etc. Is mentioned.
これらの単官能、2官能または3官能以上の(メタ)アクリル酸エステル類のうち、3官能以上の(メタ)アクリル酸エステル類がさらに好ましく、特に、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが好ましい。
上記単官能、2官能または3官能以上の(メタ)アクリル酸エステル類は、単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
Among these monofunctional, bifunctional, or trifunctional or higher (meth) acrylic acid esters, trifunctional or higher functional (meth) acrylic acid esters are more preferable, and in particular, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, Pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate are preferred.
The monofunctional, bifunctional, or trifunctional or higher (meth) acrylic acid esters can be used alone or in combination of two or more.
本発明の感光性樹脂組成物において、重合性化合物〔B〕の使用量は、共重合体〔A〕100重量部に対して、好ましくは50〜200重量部、さらに好ましくは60〜150重量部である。この場合、重合性化合物〔B〕の使用量が50重量部未満では、現像時に現像残りが発生する恐れがあり、一方200重量部を超えると、得られるスペーサーの密着性が低下する傾向がある。 In the photosensitive resin composition of the present invention, the amount of the polymerizable compound [B] used is preferably 50 to 200 parts by weight, more preferably 60 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the copolymer [A]. It is. In this case, if the amount of the polymerizable compound [B] used is less than 50 parts by weight, there may be a residual image during development. On the other hand, if it exceeds 200 parts by weight, the adhesion of the resulting spacer tends to decrease. .
−光重合開始剤〔C〕−
本発明の感光性樹脂組成物における〔C〕成分は、上記一般式(1)で表される化合物(以下、「化合物1」という)を必須成分とするものである。
-Photopolymerization initiator [C]-
The [C] component in the photosensitive resin composition of the present invention comprises a compound represented by the above general formula (1) (hereinafter referred to as “compound 1”) as an essential component.
式(1)において、nは2〜12の整数であり、R1は、水素、水酸基、または上記(I)、(II)、もしくは(III)でそれぞれ表される構造のいずれかの基を示し、(III)におけるR2は、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、フェニル基(ただし、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基で少なくとも1個以上で置換されてもよい)である。
ここで、R2の炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができる。
In the formula (1), n is an integer of 2 to 12, and R 1 is hydrogen, a hydroxyl group, or any group having the structure represented by the above (I), (II), or (III). R 2 in (III) is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, a phenyl group (however, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms) And may be substituted with at least one group).
Here, examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and the cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms of R 2 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl group, Examples thereof include an n-dodecyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.
また、フェニル基に置換する炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルキル基として、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基が、また炭素数1〜6のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、i-プロポキシ基、n-ブトキシ基、i-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、t-ブトキシ基などを挙げることができる。 Moreover, as a C1-C6 alkyl group substituted by a phenyl group, a C1-C6 alkoxy group, as a C1-C6 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, As an i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, for example, Examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an i-propoxy group, an n-butoxy group, an i-butoxy group, a sec-butoxy group, and a t-butoxy group.
本発明における好ましい化合物(1)の具体例としては、
2−メチル−1−[4−(エチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(n−プロピルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(i−プロピルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(n−ブチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(i−ブチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(t−ブチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(n−ペンチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(n−ヘキシルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(n−ヘプチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(n−オクチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(n−ドデシルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(2−ヒドロキシエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(3−ヒドロキシプロピルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(4−ヒドロキシブチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(5−ヒドロキシヘプチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(5−ヒドロキシへキシルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(2−アクリロイルオキシエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(2−メタクリロイルオキシエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(3−アクリロイルオキシプロピルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(3−メタクリロイルオキシプロピルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(4−アクリロイルオキシブチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(4−メタクリロイルオキシブチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(2−アセチルエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(2−アセチルエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(2−プロピオニルエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(2−ブチリルエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(2−バレリルエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(2−ヘキサノイルエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(2−ベンゾイルエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(4−アセチルブチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オンなどを挙げることができる。
Specific examples of preferred compound (1) in the present invention include
2-methyl-1- [4- (ethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (n-propylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (i-propylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (n-butylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (i-butylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (t-butylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (n-pentylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (n-hexylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (n-heptylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (n-octylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (n-dodecylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (2-hydroxyethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (3-hydroxypropylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (4-hydroxybutylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (5-hydroxyheptylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (5-hydroxyhexylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (2-acryloyloxyethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (2-methacryloyloxyethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (3-acryloyloxypropylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (3-methacryloyloxypropylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (4-acryloyloxybutylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (4-methacryloyloxybutylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (2-acetylethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (2-acetylethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (2-propionylethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (2-butyrylethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (2-valerylethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (2-hexanoylethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
2-methyl-1- [4- (2-benzoylethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one,
And 2-methyl-1- [4- (4-acetylbutylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one.
これら化合物(1)のうち、特に、2−メチル−1−[4−(エチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(n−プロピルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(n−ブチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(2−ヒドロキシエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(3−ヒドロキシブチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(2−アクリロイルオキシエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(2−メタクリロイルオキシエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(4−アセチルブチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オンなどが好ましい。
化合物(1)は、溶剤に対する溶解性に優れ、未溶解物、析出などの異物を生じることなく、しかも昇華による焼成炉やフォトマスクなどの汚染を生じることなく、また保護膜の透明性を損ねることなく、パターンの欠落および欠損のない優れたスペーサーを形成することができる成分である。
本発明において、化合物(1)は、単独でまたは2種類以上を混合して使用することができる。
Of these compounds (1), in particular, 2-methyl-1- [4- (ethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-methyl-1- [4- (n-propylthio) phenyl] 2-morpholinopropan-1-one, 2-methyl-1- [4- (n-butylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-methyl-1- [4- (2-hydroxyethyl) Thio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-methyl-1- [4- (3-hydroxybutylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-methyl-1- [4 -(2-acryloyloxyethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-methyl-1- [4- (2-methacryloyloxyethylthio) phenyl] -2-morpho Nopuropan-1-one, 2-methyl-1- [4- (4-acetyl-butyl) phenyl] -2-morpholino-1-one are preferred.
Compound (1) is excellent in solubility in a solvent, does not cause foreign matters such as undissolved substances and precipitation, does not cause contamination of a baking furnace or a photomask due to sublimation, and impairs the transparency of the protective film. It is a component that can form an excellent spacer without pattern loss and defect.
In this invention, a compound (1) can be used individually or in mixture of 2 or more types.
本発明の感光性樹脂組成物においては、化合物(1)の使用量は、〔A〕共重合体100重量部に対して、好ましくは5〜50重量部、さらに好ましくは5〜30重量部である。この場合、化合物(1)の使用量が5重量部未満では、残膜率が低下する傾向があり、一方50重量部を超えると、未露光部のアルカリ性現像液に対する溶解性が低下する傾向がある。 In the photosensitive resin composition of this invention, the usage-amount of a compound (1) becomes like this. Preferably it is 5-50 weight part with respect to 100 weight part of [A] copolymers, More preferably, it is 5-30 weight part. is there. In this case, when the amount of the compound (1) used is less than 5 parts by weight, the residual film ratio tends to decrease, whereas when it exceeds 50 parts by weight, the solubility of the unexposed part in the alkaline developer tends to decrease. is there.
また、本発明の感光性樹脂組成物においては、化合物(1)と共に、他の光重合開始剤を少なくとも1種併用することができる。
上記他の光重合開始剤としては、例えば、O−アシルオキシム型化合物、ビイミダゾール系化合物、ベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、感放射線カチオン重合開始剤としてオニウム塩類、メタロセン化合物などを挙げることができ、これらのうち、アセトフェノン系化合物およびビイミダゾール系化合物、感放射線カチオン重合開始剤が好ましい。
Moreover, in the photosensitive resin composition of this invention, at least 1 sort (s) of other photoinitiators can be used together with a compound (1).
Examples of the other photopolymerization initiators include, for example, O-acyloxime type compounds, biimidazole compounds, benzoin compounds, acetophenone compounds, benzophenone compounds, α-diketone compounds, and onium as a radiation-sensitive cationic polymerization initiator. Examples thereof include salts and metallocene compounds. Among these, acetophenone compounds, biimidazole compounds, and radiation-sensitive cationic polymerization initiators are preferable.
上記O−アシルオキシム型化合物は、感度をさらに向上させる作用を有する成分である。
O−アシルオキシム型化合物の具体例としては、
1−[9−エチル−6−ベンゾイル−9.H.−カルバゾール−3−イル]−ノナン−1,2−ノナン−2−オキシム−O−ベンゾアート、
1−[9−エチル−6−ベンゾイル−9.H.−カルバゾール−3−イル]−ノナン−1,2−ノナン−2−オキシム−O−アセタート、
1−[9−エチル−6−ベンゾイル−9.H.−カルバゾール−3−イル]−ペンタン−1,2−ペンタン−2−オキシム−O−アセタート、
1−[9−エチル−6−ベンゾイル−9.H.−カルバゾール−3−イル]−オクタン−1−オンオキシム−O−アセタート、
1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル]−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾアート、
1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル]−エタン−1−オンオキシム−O−アセタート、
1−[9−エチル−6−(1,3,5−トリメチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル]−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾアート、
1−[9−ブチル−6−(2−エチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル]−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾアート、
1,2−オクタジオン−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−ベンゾイルオキシム)、
1,2−ブタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−ベンゾイルオキシム)、
1,2−ブタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−アセチルオキシム)、
1,2−オクタジオン−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−(O−ベンゾイルオキシム)、
1,2−オクタジオン−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−(4―メチルベンゾイルオキシム))などを挙げることができる。
The O-acyloxime type compound is a component having an effect of further improving sensitivity.
Specific examples of the O-acyloxime type compound include
1- [9-ethyl-6-benzoyl-9.H.-carbazol-3-yl] -nonane-1,2-nonane-2-oxime-O-benzoate,
1- [9-ethyl-6-benzoyl-9.H.-carbazol-3-yl] -nonane-1,2-nonane-2-oxime-O-acetate,
1- [9-ethyl-6-benzoyl-9.H.-carbazol-3-yl] -pentane-1,2-pentane-2-oxime-O-acetate,
1- [9-ethyl-6-benzoyl-9.H.-carbazol-3-yl] -octane-1-one oxime-O-acetate,
1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9.H.-carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate,
1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9.H.-carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-acetate,
1- [9-ethyl-6- (1,3,5-trimethylbenzoyl) -9.H.-carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate,
1- [9-butyl-6- (2-ethylbenzoyl) -9.H.-carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate,
1,2-octadione-1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime),
1,2-butanedione-1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime),
1,2-butanedione-1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-acetyloxime),
1,2-octadione-1- [4- (methylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime),
And 1,2-octadion-1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O- (4-methylbenzoyloxime)).
これらのO−アシルオキシム型のうち、特に1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾール−3−イル]−エタン−1−オンオキシム−O−アセタート、1,2−オクタジオン−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−ベンゾイルオキシム)が好ましい。
本発明において、O−アシルオキシム型化合物は、単独でまたは2種類以上混合して使用することができる。
Of these O-acyloxime types, in particular 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9.H.-carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-acetate, 1 , 2-octadion-1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime) is preferred.
In the present invention, the O-acyloxime type compounds can be used alone or in admixture of two or more.
本発明の感光性樹脂組成物において、O−アシルオキシム型化合物の合計使用量は、重合性化合物〔B〕100重量部に対して、好ましくは1〜30重量部、さらに好ましくは2〜20重量部である。この場合、O−アシルオキシム型化合物の使用量が1重量部未満では、現像時の残膜率が低下する傾向があり、一方30重量部を超えると、現像時に未露光部のアルカリ性現像液に対する溶解性が低下する傾向がある。 In the photosensitive resin composition of the present invention, the total amount of the O-acyloxime type compound is preferably 1 to 30 parts by weight, more preferably 2 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymerizable compound [B]. Part. In this case, if the amount of the O-acyloxime compound used is less than 1 part by weight, the remaining film ratio tends to decrease during development. There is a tendency for solubility to decrease.
上記アセトフェノン系化合物としては、例えば、α−ヒドロキシケトン系化合物、α−アミノケトン系化合物、これら以外の化合物を挙げることができる。
これらのアセトフェノン系化合物は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明においては、他の重合開始剤としてアセトフェノン系化合物を用いることにより、感度、得られるスペーサーの形状や圧縮強度などをさらに改善することが可能である。
Examples of the acetophenone compounds include α-hydroxy ketone compounds, α-amino ketone compounds, and other compounds.
These acetophenone compounds can be used alone or in admixture of two or more.
In the present invention, by using an acetophenone compound as the other polymerization initiator, it is possible to further improve the sensitivity, the shape of the obtained spacer, the compressive strength, and the like.
上記ビイミダゾール系化合物の具体例としては、例えば、
2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール
などを挙げることができる。
Specific examples of the biimidazole compound include, for example,
2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2′-biimidazole,
2,2′-bis (2-bromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2′-biimidazole,
2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole,
2,2′-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole,
2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole,
2,2′-bis (2-bromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole,
2,2′-bis (2,4-dibromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole,
Examples include 2,2′-bis (2,4,6-tribromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole.
上記ビイミダゾール系化合物のうち、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールなどが好ましく、特に好ましくは、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールである。
上記ビイミダゾール系化合物は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
これらのビイミダゾール系化合物を用いることにより、感度、解像度、および密着性をさらに良好にすることが可能である。
Among the above biimidazole compounds, 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2, 4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole and the like are preferable, and 2,2′-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1, is particularly preferable. 2'-biimidazole.
The above biimidazole compounds can be used alone or in admixture of two or more.
By using these biimidazole compounds, sensitivity, resolution, and adhesion can be further improved.
また、他の重合開始剤として、ビイミダゾール系化合物を用いる場合、それを増感するため、ジアルキルアミノ基を有する芳香族系化合物(以下、「ジアルキルアミノ基含有増感剤」という)を併用することができる。
ジアルキルアミノ基含有増感剤としては、例えば、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジエチルアミノ安息香酸エチル、p−ジメチルアミノ安息香酸i−アミル、p−ジエチルアミノ安息香酸i−アミルなどを挙げることができる。
これらのジアルキルアミノ基含有増感剤のうち、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが好ましい。
上記ジアルキルアミノ基含有増感剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
ジアルキルアミノ基含有増感剤の使用量は、共重合体[A]100重量部に対して、好ましくは0.1〜50重量部、より好ましくは1〜20重量部である。この場合、ジアルキルアミノ基含有増感剤の使用量が、0.1重量部未満の場合は得られるスペーサーの膜減りを生じたり、パターン形状が損なわれたりする恐れがあり、一方、50重量部を超えると、スペーサーのパターン形状が損なわれる恐れがある。
In addition, when a biimidazole compound is used as another polymerization initiator, an aromatic compound having a dialkylamino group (hereinafter referred to as “dialkylamino group-containing sensitizer”) is used in combination to sensitize it. be able to.
Examples of the dialkylamino group-containing sensitizer include 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, ethyl p-dimethylaminobenzoate, ethyl p-diethylaminobenzoate, Examples include i-amyl p-dimethylaminobenzoate and i-amyl p-diethylaminobenzoate.
Of these dialkylamino group-containing sensitizers, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone is preferred.
The above-mentioned dialkylamino group-containing sensitizers can be used alone or in admixture of two or more.
The amount of the dialkylamino group-containing sensitizer used is preferably 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the copolymer [A]. In this case, if the amount of the dialkylamino group-containing sensitizer used is less than 0.1 parts by weight, the resulting spacer film may be reduced or the pattern shape may be impaired. On the other hand, 50 parts by weight If it exceeds, the pattern shape of the spacer may be impaired.
さらに、他の重合開始剤としてビイミダゾール化合物とジアルキルアミノ基含有増感剤とを併用する場合、水素供与化合物としてチオール系化合物を添加することができる。ビイミダゾール化合物は、ジアルキルアミノ基含有増感剤によって増感されて開裂し、イミダゾールラジカルを発生するが、このとき必ずしも高い重合開始能が発現されるとはいえず、得られるスペーサーが逆テーパ形状のような好ましくない形状となる場合が多い。この問題は、ビイミダゾール化合物とジアルキルアミノ基含有増感剤とが共存する系に、チオール系化合物を添加することにより緩和することができる。すなわち、イミダゾールラジカルにチオール化合物から水素ラジカルが供与されることで、イミダゾールラジカルが中性のイミダゾールになり、重合開始能の高い硫黄ラジカルを有する成分が発生する結果、スペーサーの形状がより好ましい順テーパ形状になるのである。 Furthermore, when a biimidazole compound and a dialkylamino group-containing sensitizer are used in combination as other polymerization initiators, a thiol compound can be added as a hydrogen donor compound. Biimidazole compounds are sensitized and cleaved by a dialkylamino group-containing sensitizer to generate imidazole radicals, but at this time, high polymerization initiation ability is not necessarily expressed, and the resulting spacer has a reverse taper shape. In many cases, such an unfavorable shape is obtained. This problem can be alleviated by adding a thiol compound to a system in which a biimidazole compound and a dialkylamino group-containing sensitizer coexist. That is, hydrogen radicals are donated to the imidazole radical from the thiol compound, so that the imidazole radical becomes a neutral imidazole and a component having a sulfur radical having a high polymerization initiating ability is generated. It becomes a shape.
上記チオール系化合物としては、例えば、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプト−5−メトキシベンゾチアゾール、2−メルカプト−5−メトキシベンゾイミダゾールなどの芳香族系チオール、3−メルカプトプロピオン酸、3−メルカプトプロピオン酸メチル、3−メルカプトプロピオン酸エチル、3−メルカプトプロピオン酸オクチルなどの脂肪族系モノチオールが挙げられる。2官能以上の脂肪族チオールとして、3,6−ジオキサ−1,8−オクタンジチオール、ペンタエリストールテトラ(メルカプトアセテート)、ペンタエリストールテトラ(3−メルカプトプロピオネート)などが挙げられる。
これらのチオール化合物は、単独でまたは2種類以上を混合して使用することができる。
Examples of the thiol compound include aromatics such as 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercapto-5-methoxybenzothiazole, 2-mercapto-5-methoxybenzimidazole. Aliphatic monothiols such as thiols, 3-mercaptopropionic acid, methyl 3-mercaptopropionate, ethyl 3-mercaptopropionate, and octyl 3-mercaptopropionate. Examples of the bifunctional or higher aliphatic thiol include 3,6-dioxa-1,8-octanedithiol, pentaerythritol tetra (mercaptoacetate), pentaerythritol tetra (3-mercaptopropionate), and the like.
These thiol compounds can be used alone or in admixture of two or more.
チオール化合物の使用割合は、共重合体[A]100重量部に対して、好ましくは0.1〜50重量部、さらに好ましくは1〜20重量部である。この場合、チオール系化合物の使用量が、0.1重量部未満の場合は得られるスペーサーの膜減りやパターン形状不良が生じる傾向にあり、一方50重量部を超えると、スペーサーのパターン形状が損なわれる恐れがある。 The use ratio of the thiol compound is preferably 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the copolymer [A]. In this case, if the amount of the thiol compound used is less than 0.1 parts by weight, the resulting spacer tends to be reduced in film thickness or pattern shape, whereas if it exceeds 50 parts by weight, the spacer pattern shape is impaired. There is a fear.
さらに、感放射線カチオン重合開始剤としては、オニウム塩類として例えばフェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート、フェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスホネート、フェニルジアゾニウムヘキサフルオロアルセネート、フェニルジアゾニウムトリフルオロメタンスルホナート、フェニルジアゾニウムトリフルオロアセテート、フェニルジアゾニウム−p−トルエンスルホナート、4−メトキシフェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート、4−メトキシフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスホネート、4−メトキシフェニルジアゾニウムヘキサフルオロアルセネート、4−メトキシフェニルジアゾニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルジアゾニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルジアゾニウム−p−トルエンスルホナート、4−ter−ブチルフェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート、4−ter−ブチルフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスホネート、4−ter−ブチルフェニルジアゾニウムヘキサフルオロアルセネート、4−ter−ブチルフェニルジアゾニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−ter−ブチルフェニルジアゾニウムトリフルオロアセテート、4−ter−ブチルフェニルジアゾニウム−p−トルエンスルホナートなどのジアゾニウム塩類; トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、トリフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホナート、4−フェニルチオフェニルジフェニルテトラフルオロボレート、4−フェニルチオフェニルジフェニルヘキサフルオロホスホネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルヘキサフルオロアルセネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルトリフルオロメタンスルホナート、4−フェニルチオフェニルジフェニルトリフルオロアセテート、4−フェニルチオフェニルジフェニル−p−トルエンスルホナートなどのスルホニウム塩類が挙げられる。
また、メタロセン化合物類として、(1−6−η−クメン)(η−シクロペンタジエニル)鉄(1+)六フッ化リン酸(1−)などが挙げられる。
これらの感放射線カチオン重合開始剤の市販品としては、例えばジアゾニウム塩であるアデカウルトラセットPP−33(旭電化工業(株)製)、スルホニウム塩であるOPTOMER SP−150、同−170(旭電化工業(株)製)、およびメタロセン化合物であるIrgacure261(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)などが挙げられる。
上記の光重合開始剤は、単独で、または2種類以上を混合して使用することができる。
Further, as the radiation-sensitive cationic polymerization initiator, onium salts such as phenyldiazonium tetrafluoroborate, phenyldiazonium hexafluorophosphonate, phenyldiazonium hexafluoroarsenate, phenyldiazonium trifluoromethanesulfonate, phenyldiazonium trifluoroacetate, phenyldiazonium- p-toluenesulfonate, 4-methoxyphenyldiazonium tetrafluoroborate, 4-methoxyphenyldiazonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenyldiazonium hexafluoroarsenate, 4-methoxyphenyldiazonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenyldiazoniumtri Fluoroacetate, 4-methoxypheny Diazonium-p-toluenesulfonate, 4-ter-butylphenyldiazonium tetrafluoroborate, 4-ter-butylphenyldiazonium hexafluorophosphonate, 4-ter-butylphenyldiazonium hexafluoroarsenate, 4-ter-butylphenyldiazonium trifluoro Diazonium salts such as romethanesulfonate, 4-ter-butylphenyldiazonium trifluoroacetate, 4-ter-butylphenyldiazonium-p-toluenesulfonate; triphenylsulfonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium hexafluorophosphonate, triphenylsulfonium Hexafluoroarsenate, triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, Phenylsulfonium trifluoroacetate, triphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium tetrafluoroborate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluoroarsenate, 4-methoxy Phenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoroacetate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, 4-phenylthiophenyldiphenyltetrafluoroborate, 4-phenylthiophenyldiphenylhexafluorophosphonate 4-phenylthiophenyl dipheny Hexafluoroarsenate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium trifluoromethane sulfonate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium trifluoroacetate, sulfonium salts such as 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium -p- toluenesulfonate.
Examples of the metallocene compounds include (1-6-η-cumene) (η-cyclopentadienyl) iron (1+) hexafluorophosphate (1-).
Commercially available products of these radiation-sensitive cationic polymerization initiators include, for example, Adeka Ultra Set PP-33 (made by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) which is a diazonium salt, OPTOMER SP-150 and 170 (both Asahi Denka) which are sulfonium salts. Kogyo Co., Ltd.) and Irgacure 261 (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), which is a metallocene compound.
Said photoinitiator can be used individually or in mixture of 2 or more types.
本発明の感光性樹脂組成物において、他の光重合開始剤の使用割合は、全光重合開始剤100重量部に対して、好ましくは100重量部以下、さらに好ましくは80重量部以下、特に好ましくは60重量部以下である。この場合、他の光重合開始剤の使用割合が100重量部を超えると、本発明の所期の効果が損なわれる恐れがある。 In the photosensitive resin composition of the present invention, the use ratio of the other photopolymerization initiator is preferably 100 parts by weight or less, more preferably 80 parts by weight or less, particularly preferably 100 parts by weight of the total photopolymerization initiator. Is 60 parts by weight or less. In this case, if the use ratio of the other photopolymerization initiator exceeds 100 parts by weight, the intended effect of the present invention may be impaired.
−添加剤−
本発明の感光性樹脂組成物には、本発明の所期の効果を損なわない範囲内で、必要に応じて、上記成分以外の添加剤を配合することもできる。
例えば、塗布性を向上するために、界面活性剤を配合することができる。その界面活性剤は、フッ素系界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤を好適に用いることができる。
フッ素系界面活性剤としては、末端、主鎖および側鎖の少なくともいずれかの部位にフルオロアルキルまたはフルオロアルキレン基を有する化合物を好適に用いることができ、その具体例としては、1,1,2,2−テトラフロロオクチル(1,1,2,2−テトラフロロプロピル)エーテル、1,1,2,2−テトラフロロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフロロブチル)エーテル、ヘキサエチレングリコール(1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロペンチル)エーテル、オクタプロピレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフロロブチル)エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ(1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロペンチル)エーテル、パーフロロドデシルスルホン酸ナトリウム、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10−デカフロロドデカン、1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロデカン、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキルホスホン酸ナトリウム、フルオロアルキルカルボン酸ナトリウム、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、ジグリセリンテトラキス(フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、パーフルオロアルキルポリオキシエタノール、パーフルオロアルキルアルコキシレート、フッ素系アルキルエステルなどを挙げることができる。
-Additives-
In the photosensitive resin composition of the present invention, additives other than the above components may be blended as necessary within a range not impairing the intended effect of the present invention.
For example, in order to improve applicability, a surfactant can be blended. As the surfactant, a fluorine-based surfactant and a silicone-based surfactant can be suitably used.
As the fluorosurfactant, a compound having a fluoroalkyl or fluoroalkylene group in at least one of the terminal, main chain and side chain can be suitably used. Specific examples thereof include 1,1,2 , 2-tetrafluorooctyl (1,1,2,2-tetrafluoropropyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluorooctyl hexyl ether, octaethylene glycol di (1,1,2,2-tetrafluoro) Butyl) ether, hexaethylene glycol (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, octapropylene glycol di (1,1,2,2-tetrafluorobutyl) ether, hexapropylene glycol di ( 1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, sodium perfluorododecyl sulfonate, 1,1,2,2,8,8,9,9,1 , 10-decafluorododecane, 1,1,2,2,3,3-hexafluorodecane, sodium fluoroalkylbenzenesulfonate, sodium fluoroalkylphosphonate, sodium fluoroalkylcarboxylate, fluoroalkylpolyoxyethylene ether, diglycerin Examples thereof include tetrakis (fluoroalkyl polyoxyethylene ether), fluoroalkyl ammonium iodide, fluoroalkyl betaine, fluoroalkyl polyoxyethylene ether, perfluoroalkyl polyoxyethanol, perfluoroalkyl alkoxylate, and fluorine-based alkyl ester. .
また、これらの市販品としては、例えばBM−1000、BM−1100(以上、BM CHEMIE社製)、メガファックF142D、同F172、同F173、同F183、同F178、同F191、同F471、同F476(以上、大日本インキ化学工業(株)製)、フロラードFC 170C、FC−171、FC−430、FC−431(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−112、同S−113、同S−131、同S−141、同S−145、同S−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(以上、旭硝子(株)製)、エフトップEF301、同303、同352(以上、新秋田化成(株)製)、フタージェントFT−100、同FT−110、同FT−140A、同FT−150、同FT−250、同FT−251、同FTX−251、同FTX−218、同FT−300、同FT−310、同FT−400S(以上、(株)ネオス製)などを挙げることができる。
また、シリコーン系界面活性剤としては、例えばトーレシリコーンDC3PA、同DC7PA、同SH11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、同SH−190、同SH−193、同SZ−6032、同SF−8428、同DC−57、同DC−190(以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製)、TSF−4440、TSF−4300、TSF−4445、TSF−4446、TSF−4460、TSF−4452(以上、GE東芝シリコーン(株)製)などの商品名で市販されているものを挙げることができる。
Examples of these commercially available products include BM-1000, BM-1100 (manufactured by BM CHEMIE), MegaFuck F142D, F172, F173, F183, F178, F191, F191, F471, and F476. (Above, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), Florard FC 170C, FC-171, FC-430, FC-431 (above, manufactured by Sumitomo 3M), Surflon S-112, S-113, S-131, S-141, S-145, S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC-105, SC-106 ( Asahi Glass Co., Ltd.), Ftop EF301, 303, 352 (above, Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Footent FT-100, FT-11 FT-140A, FT-150, FT-250, FT-251, FTX-251, FTX-218, FT-300, FT-310, FT-400S ) Made by Neos).
Examples of the silicone-based surfactant include Torre Silicone DC3PA, DC7PA, SH11PA, SH21PA, SH28PA, SH29PA, SH30PA, SH-190, SH-193, SZ-6032, SF -8428, DC-57, DC-190 (above, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4446, TSF-4460, TSF-4442 (The above-mentioned, GE Toshiba Silicone Co., Ltd. product) etc. can be mentioned what is marketed.
また、上記以外の界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアリールエーテル類;ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレートなどのポリオキシエチレンジアルキルエステル類などのノニオン系界面活性剤や、市販品として、KP341(信越化学工業(株)製)、ポリフローNo.57、95(共栄社油脂化学工業(株)製)などを挙げることができる。 Examples of surfactants other than the above include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene n-octylphenyl ether, polyoxy Polyoxyethylene aryl ethers such as ethylene n-nonylphenyl ether; nonionic surfactants such as polyoxyethylene dialkyl esters such as polyoxyethylene dilaurate and polyoxyethylene distearate, and commercially available products such as KP341 (Shin-Etsu) Chemical Industry Co., Ltd.), Polyflow No. 57, 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.).
これらの界面活性剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
界面活性剤の配合量は、共重合体〔A〕100重量部に対して、好ましくは5重量部以下、さらに好ましくは2重量部以下である。この場合、界面活性剤の配合量が5重量部を超えると、塗布時に膜荒れを生じやすくなる傾向がある。
These surfactants can be used alone or in admixture of two or more.
The blending amount of the surfactant is preferably 5 parts by weight or less, and more preferably 2 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the copolymer [A]. In this case, when the compounding amount of the surfactant exceeds 5 parts by weight, there is a tendency that film roughening is likely to occur during coating.
また、基体との密着性をさらに向上させるために、接着助剤を配合することができる。
上記接着助剤としては、官能性シランカップリング剤が好ましく、その例としては、カルボキシル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基などの反応性官能基を有するシランカップリング剤を挙げることができ、より具体的には、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどを挙げることができる。
これらの接着助剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
接着助剤の配合量は、共重合体〔A〕100重量部に対して、好ましくは20重量部以下、さらに好ましくは10重量部以下である。この場合、接着助剤の配合量が20重量部を超えると、現像残りが生じやすくなる傾向がある。
Moreover, in order to further improve the adhesion to the substrate, an adhesion assistant can be blended.
As the adhesion aid, a functional silane coupling agent is preferable, and examples thereof include a silane coupling agent having a reactive functional group such as a carboxyl group, a methacryloyl group, an isocyanate group, and an epoxy group. More specifically, trimethoxysilylbenzoic acid, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like can be mentioned.
These adhesion assistants can be used alone or in admixture of two or more.
The compounding amount of the adhesion assistant is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the copolymer [A]. In this case, when the blending amount of the adhesion assistant exceeds 20 parts by weight, there is a tendency that a development residue is likely to occur.
本発明の感光性樹脂組成物には、保存安定性の向上などを目的として、その他の添加剤を加えることができる。具体的には、硫黄、キノン類、ヒドロキノン類、ポリオキシ化合物、アミン、ニトロニトロソ化合物が挙げられる。その例として、4−メトキシフェノール、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミンアルミニウムなどが挙げられる。これらは、共重合体[A]100重量部に対して、好ましくは3.0重量部以下、より好ましくは0.001〜0.5重量部で用いられる。3.0重量部を超える場合は、十分な感度が得られず、パターン形状が悪化する。
また、本発明の感光性樹脂組成物には、耐熱性向上のため、N−(アルコキシメチル)グリコールウリル化合物、N−(アルコキシメチル)メラミン化合物および2官能以上のエポキシ基を1分子中に有する化合物を添加することができる。
上記N−(アルコキシメチル)グリコールウリル化合物の具体例としては、N,N,N,N−テトラ(メトキシメチル)グリコールウリル、N,N,N,N−テトラ(エトキシメチル)グリコールウリル、N,N,N,N−テトラ(n−プロポキシメチル)グリコールウリル、N,N,N,N−テトラ(i−プロポキシメチル)グリコールウリル、N,N,N,N−テトラ(n−ブトキシメチル)グリコールウリル、N,N,N,N−テトラ(t−ブトキシメチル)グリコールウリルなどを挙げることができる。これらのうち特に、N,N,N,N−テトラ(メトキシメチル)グリコールウリルが好ましい。
また、上記N−(アルコキシメチル)メラミン化合物の具体例としては、N,N,N,N,N,N−ヘキサ(メトキシメチル)メラミン、N,N,N,N,N,N−ヘキサ(エトキシメチル)メラミン、N,N,N,N,N,N−ヘキサ(n−プロポキシメチル)メラミン、N,N,N,N,N,N−ヘキサ(i−プロポキシメチル)メラミン、N,N,N,N,N,N−ヘキサ(n−ブトキシメチル)メラミン、N,N,N,N,N,N−ヘキサ(t−ブトキシメチル)メラミンなどを挙げることができる。これらのうち、特にN,N,N,N,N,N−ヘキサ(メトキシメチル)メラミンが好ましい。これらの市販品としては、ニカラックN−2702、MW−30M(以上 三和ケミカル(株)製)などが挙げられる。
さらに、2官能以上のエポキシ基を1分子中に有する化合物としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテルなどが挙げられる。これら市販品の具体例としては、エポライト40E,エポライト100E,エポライト200E,エポライト70P,エポライト200P,エポライト400P,エポライト40E,エポライト1500NP,エポライト1600,エポライト80MF,エポライト100MF,エポライト4000、エポライト3002(以上 共栄社化学(株)製)などが挙げられる。これらは単独もしくは2種以上の組み合わせで使用できる。
Other additives can be added to the photosensitive resin composition of the present invention for the purpose of improving storage stability. Specific examples include sulfur, quinones, hydroquinones, polyoxy compounds, amines, and nitronitroso compounds. Examples thereof include 4-methoxyphenol and N-nitroso-N-phenylhydroxylamine aluminum. These are preferably used in an amount of 3.0 parts by weight or less, more preferably 0.001 to 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the copolymer [A]. When the amount exceeds 3.0 parts by weight, sufficient sensitivity cannot be obtained, and the pattern shape deteriorates.
In addition, the photosensitive resin composition of the present invention has an N- (alkoxymethyl) glycoluril compound, an N- (alkoxymethyl) melamine compound, and a bifunctional or higher functional epoxy group in one molecule for improving heat resistance. Compounds can be added.
Specific examples of the N- (alkoxymethyl) glycoluril compound include N, N, N, N-tetra (methoxymethyl) glycoluril, N, N, N, N-tetra (ethoxymethyl) glycoluril, N, N, N, N-tetra (n-propoxymethyl) glycoluril, N, N, N, N-tetra (i-propoxymethyl) glycoluril, N, N, N, N-tetra (n-butoxymethyl) glycol Examples include uril, N, N, N, N-tetra (t-butoxymethyl) glycoluril and the like. Of these, N, N, N, N-tetra (methoxymethyl) glycoluril is particularly preferable.
Specific examples of the N- (alkoxymethyl) melamine compound include N, N, N, N, N, N-hexa (methoxymethyl) melamine, N, N, N, N, N, N-hexa ( Ethoxymethyl) melamine, N, N, N, N, N, N-hexa (n-propoxymethyl) melamine, N, N, N, N, N, N-hexa (i-propoxymethyl) melamine, N, N , N, N, N, N-hexa (n-butoxymethyl) melamine, N, N, N, N, N, N-hexa (t-butoxymethyl) melamine and the like. Of these, N, N, N, N, N, N-hexa (methoxymethyl) melamine is particularly preferable. Examples of these commercially available products include Nicalac N-2702 and MW-30M (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).
Furthermore, as a compound having a bifunctional or higher functional epoxy group in one molecule, ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol Examples include diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, and bisphenol A diglycidyl ether. . Specific examples of these commercially available products include Epolite 40E, Epolite 100E, Epolite 200E, Epolite 70P, Epolite 200P, Epolite 400P, Epolite 40E, Epolite 1500NP, Epolite 1600, Epolite 80MF, Epolite 100MF, Epolite 4000, Epolite 3002 (and more) Chemical Co., Ltd.). These can be used alone or in combination of two or more.
組成物溶液
本発明の感光性樹脂組成物は、その使用に際して、通常、共重合体〔A〕、重合性化合物〔B〕、光重合開始剤〔C〕などの構成成分を適当な溶剤を溶解して、組成物溶液として調製される。
上記組成物溶液の調製に使用される溶剤としては、感光性樹脂組成物を構成する各成分を均一に溶解し、かつ各成分と反応しないものが用いられる。
このような溶媒としては、上述した共重合体[A]を製造するために使用できる溶媒として例示したものと同様のものを挙げることができる。
Composition Solution When the photosensitive resin composition of the present invention is used, it usually dissolves a constituent solvent such as a copolymer [A], a polymerizable compound [B], a photopolymerization initiator [C] in an appropriate solvent. Then, it is prepared as a composition solution.
As a solvent used for the preparation of the composition solution, a solvent that uniformly dissolves each component constituting the photosensitive resin composition and does not react with each component is used.
As such a solvent, the thing similar to what was illustrated as a solvent which can be used in order to manufacture copolymer [A] mentioned above can be mentioned.
このような溶媒のうち、各成分の溶解性、各成分との反応性、塗膜形成のし易さなどの点から、例えばアルコール、グリコールエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、エステルおよびジエチレングリコールが好ましく用いられる。これらのうち、例えばベンジルアルコール、2−フェニルエチルアルコール、3−フェニル−1−プロパノール、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルが特に好ましく使用できる。 Of these solvents, alcohols, glycol ethers, ethylene glycol alkyl ether acetates, esters and diethylene glycol are preferably used from the viewpoints of solubility of each component, reactivity with each component, and ease of film formation. It is done. Among these, for example, benzyl alcohol, 2-phenylethyl alcohol, 3-phenyl-1-propanol, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether Propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl methoxypropionate, and ethyl ethoxypropionate can be particularly preferably used.
さらに、上記溶媒とともに、膜厚の面内均一性を高めるため、高沸点溶媒を併用することもできる。併用できる高沸点溶媒としては、例えばN−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアニリド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテートなどが挙げられる。これらのうち、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミドが好ましい。
このように調製された組成物溶液は、必要に応じて、孔径が例えば0.2〜0.5μm程度のミリポアフィルタなどによりろ過して、使用に供することもできる。
Furthermore, in order to improve the in-plane uniformity of the film thickness together with the above solvent, a high boiling point solvent can be used in combination. Examples of the high boiling point solvent that can be used in combination include N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformanilide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, and benzylethyl ether. , Dihexyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, phenyl Examples include cellosolve acetate. Of these, N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone, and N, N-dimethylacetamide are preferable.
The composition solution prepared in this way can be used for use after filtration through a Millipore filter having a pore size of, for example, about 0.2 to 0.5 μm, if necessary.
本発明の感光性樹脂組成物は、特に、液晶パネルやタッチパネルなどの液晶表示パネル用保護膜およびスペーサーを形成するための材料として好適である。 The photosensitive resin composition of the present invention is particularly suitable as a material for forming a protective film for liquid crystal display panels such as liquid crystal panels and touch panels and spacers.
表示パネル用保護膜および表示パネル用スペーサーの形成方法
本発明における液晶表示パネル用保護膜またはスペーサーの形成方法は、少なくとも以下の工程を以下に記載の順序で含むことを特徴とする。
(イ)本発明の感光性樹脂組成物の被膜を基板上に形成する工程
(ロ)該被膜の少なくとも一部に露光する工程
(ハ)露光後の該被膜を現像する工程
(ニ)現像後の該被膜を加熱する工程
Method for Forming Protective Film for Display Panel and Spacer for Display Panel The method for forming the protective film for liquid crystal display panel or the spacer in the present invention comprises at least the following steps in the order described below.
(B) Step of forming a film of the photosensitive resin composition of the present invention on a substrate (b) Step of exposing at least part of the film (c) Step of developing the film after exposure (d) After development Heating the coating
(イ)工程
透明基板の一面に透明導電膜を形成し、該透明導電膜の上に、感光性樹脂組成物を塗布したのち、塗布面を加熱(プレベーク)することにより、被膜を形成する。
スペーサーの形成に用いられる透明基板としては、例えば、ガラス基板、樹脂基板などを挙げることができ、より具体的には、ソーダライムガラス、無アルカリガラスなどのガラス基板;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミドなどのプラスチックからなる樹脂基板を挙げることができる。
透明基板の一面に設けられる透明導電膜としては、酸化スズ(SnO2)からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム−酸化スズ(In2O3−SnO2)からなるITO膜などを用いることができる。
また、プレベークの条件は、各成分の種類、配合割合などによっても異なるが、通常、70〜120℃で1〜15分程度である。
(I) Process A transparent conductive film is formed on one surface of a transparent substrate, a photosensitive resin composition is applied onto the transparent conductive film, and then the coated surface is heated (prebaked) to form a coating film.
Examples of the transparent substrate used for forming the spacer include a glass substrate and a resin substrate. More specifically, glass substrates such as soda lime glass and non-alkali glass; polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, Examples thereof include a resin substrate made of a plastic such as polyethersulfone, polycarbonate, and polyimide.
As a transparent conductive film provided on one surface of a transparent substrate, an NESA film (registered trademark of PPG, USA) made of tin oxide (SnO 2 ), an ITO film made of indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 ), etc. Can be used.
Moreover, although the conditions of prebaking differ also with the kind of each component, a mixture ratio, etc., it is normally about 1 to 15 minutes at 70-120 degreeC.
本発明の感光性樹脂組成物を用いて液晶表示パネル用保護膜およびスペーサーを透明基板、樹脂基板などの基板上に形成する方法としては、例えば(1)塗布法、(2)ドライフィルム法によることができる。
組成物溶液の塗布法としては、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット塗布法などの適宜の方法を採用することができ、特にスピンコート法、スリットダイ塗布法が好ましい。
Examples of a method for forming a protective film for a liquid crystal display panel and a spacer on a substrate such as a transparent substrate or a resin substrate using the photosensitive resin composition of the present invention include (1) coating method and (2) dry film method. be able to.
As a coating method of the composition solution, for example, an appropriate method such as a spray method, a roll coating method, a spin coating method (spin coating method), a slit die coating method, a bar coating method, or an ink jet coating method can be employed. In particular, a spin coating method and a slit die coating method are preferable.
また、本発明の感光性樹脂組成物の被膜を形成する際に、(2)ドライフィルム法を採用する場合、該ドライフィルムは、ベースフィルム、好ましくは可とう性のベースフィルム上に、本発明の感光性樹脂組成物からなる感光性層を積層してなるもの(以下、「感光性ドライフィルム」という)である。 Further, when the film of the photosensitive resin composition of the present invention is formed, (2) when the dry film method is adopted, the dry film is formed on the base film, preferably a flexible base film. And a photosensitive layer made of the photosensitive resin composition (hereinafter referred to as “photosensitive dry film”).
上記感光性ドライフィルムは、ベースフィルム上に、本発明の感光性樹脂組成物を好ましくは液状組成物として塗布したのち乾燥することにより、感光性層を積層して形成することができる。感光性ドライフィルムのベースフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂のフィルムを使用することができる。ベースフィルムの厚さは、15〜125μmの範囲が適当である。得られる感光性層の厚さは、1〜30μmの程度が好ましい。 The photosensitive dry film can be formed by laminating a photosensitive layer on the base film by applying the photosensitive resin composition of the present invention, preferably as a liquid composition, and then drying. As a base film of the photosensitive dry film, for example, a synthetic resin film such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyvinyl chloride, or the like can be used. The thickness of the base film is suitably in the range of 15 to 125 μm. The thickness of the obtained photosensitive layer is preferably about 1 to 30 μm.
また、感光性ドライフィルムは、未使用時に、その感光性層上にさらにカバーフィルムを積層して保存することもできる。このカバーフィルムは、未使用時には剥がれず、使用時には容易に剥がすことができるように、適度な離型性を有する必要がある。このような条件を満たすカバーフィルムとしては、例えば、PETフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルムなどの合成樹脂フィルムの表面にシリコーン系離型剤を塗布または焼き付けフィルムを使用することができる。カバーフィルムの厚さは、通常、25μm程度で十分である。 Moreover, the photosensitive dry film can also be preserve | saved by laminating | stacking a cover film on the photosensitive layer at the time of unused. This cover film needs to have an appropriate releasability so that it does not peel off when not in use and can be easily peeled off when in use. As a cover film satisfying such conditions, for example, a film based on a silicone-based release agent or a baking film can be used on the surface of a synthetic resin film such as a PET film, a polypropylene film, a polyethylene film, or a polyvinyl chloride film. . A thickness of about 25 μm is usually sufficient for the cover film.
基板上に本発明の感光性樹脂組成物の被膜を形成した後、プレベークすることが好ましい。プレベークの条件は、各構成成分の種類、配合割合などによっても異なるが、通常、70〜90℃で1〜15分間程度である。 It is preferable to pre-bake after forming the film of the photosensitive resin composition of the present invention on the substrate. The prebaking conditions vary depending on the type of each component, the blending ratio, and the like, but are usually about 70 to 90 ° C. for about 1 to 15 minutes.
(ロ)工程
次いで、プレベークされた塗膜(被膜)に、該被膜の少なくとも一部、例えば所定パターンのマスクを介し露光して重合させる。
露光に使用される放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線、荷電粒子線、X線などを適宜に選択できるが、波長が190〜450nmの範囲にある放射線が好ましい。
露光量は、露光される放射線の波長365nmにおける強度を、照度計(OAI model 356 、OAI Optical Associates Inc. 製)により測定した値として、通常、100〜10,000J/m2、好ましくは1,500〜4,000J/m2である。
(B) Step Next, the pre-baked coating film (film) is polymerized by exposure through at least a part of the coating film, for example, a mask having a predetermined pattern.
Visible light, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, charged particle beams, X-rays, and the like can be appropriately selected as radiation used for exposure, but radiation having a wavelength in the range of 190 to 450 nm is preferable.
The exposure dose is usually 100 to 10,000 J / m 2 , preferably 1, as the value of the intensity of the exposed radiation at a wavelength of 365 nm measured by an illuminometer (OAI model 356, manufactured by OAI Optical Associates Inc.). 500 to 4,000 J / m 2 .
(ハ)工程
次いで、露光後の被膜を現像液により現像し、不要な部分を除去して、パターンを形成する。
現像方法としては、例えば、液盛り法、浸漬法、シャワー法などの何れでもよく、現像時間は、通常、30〜180秒間である。
上記現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニアなどの無機アルカリ類;エチルアミン、n−プロピルアミンなどの1級アミン類;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミンなどの2級アミン類;トリメチルアミン、メチルジエチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエチルアミンなどの3級アミン類;ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどの3級アルカノールアミン類;ピロール、ピペリジン、N−メチルピペリジン、N−メチルピロリジン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネンなどの脂環族3級アミン類;ピリジン、コリジン、ルチジン、キノリンなどの芳香族3級アミン類;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシドなどの4級アンモニウム塩などのアルカリ性化合物の水溶液を使用することができる。
また、上記アルカリ性化合物の水溶液には、メタノール、エタノールなどの水溶性有機溶媒および/または界面活性剤を適当量添加することもできる。
現像後、例えば流水洗浄などにより、例えば30〜90秒間洗浄して、不要な部分を除去したのち、圧縮空気や圧縮窒素を吹きつけて乾燥させることにより、所定のパターンが形成される。
Step (c) Next, the exposed film is developed with a developer, and unnecessary portions are removed to form a pattern.
As the developing method, for example, any of a liquid filling method, a dipping method, a shower method and the like may be used, and the developing time is usually 30 to 180 seconds.
Examples of the developer include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, and ammonia; primary amines such as ethylamine and n-propylamine; Secondary amines such as n-propylamine; tertiary amines such as trimethylamine, methyldiethylamine, ethyldimethylamine, triethylamine; tertiary alkanolamines such as dimethylethanolamine, methyldiethanolamine, triethanolamine; pyrrole, piperidine , N-methylpiperidine, N-methylpyrrolidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene 3 Secondary amines; pyridine, It can be used tetramethylammonium hydroxide, the aqueous solution of an alkaline compound such as quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium hydroxide; lysine, lutidine, aromatic tertiary amines such as quinoline.
In addition, an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol and / or a surfactant can be added to the aqueous solution of the alkaline compound.
After development, for example, by washing with running water, for example, for 30 to 90 seconds, unnecessary portions are removed, and then compressed air or compressed nitrogen is blown to dry to form a predetermined pattern.
(ニ)工程
現像後、このパターン(被膜)を、ホットプレート、オーブンなどの加熱装置により、所定温度、例えば150〜250℃で、所定時間、ホットプレート上では例えば5〜30分間、オーブン中では例えば30〜90分間、加熱処理することにより、目的とする保護膜あるいはスペーサーを得ることができる。
(D) Process After development, this pattern (coating film) is subjected to a predetermined temperature, for example, 150 to 250 ° C., for a predetermined time on a hot plate, for example, 5 to 30 minutes on the hot plate by a heating device such as a hot plate or oven. For example, the target protective film or spacer can be obtained by heat treatment for 30 to 90 minutes.
液晶表示パネル
本発明の液晶表示パネルは、以下の方法により作製される。まず、本発明の液晶配向能を有する保護膜が形成された基板を2枚作成し、それぞれの保護膜における液晶配向方向が直交または逆平行となるように、2枚の基板を間隙(セルギャップ)を介して対向させ、2枚の基板の周辺部を本発明のスペーサーを介して貼り合わせ、基板の表面およびスペーサーにより区画されたセルギャップ内に液晶を充填し、充填孔を封止して液晶セルを構成する。そして、液晶セルの外表面、すなわち、液晶セルを構成するそれぞれの基板の他面側に、偏光板を、その偏光方向が当該基板の一面に形成された保護膜の液晶配向方向と一致または直交するように貼り合わせることにより、本発明の液晶表示パネルを得る。
Liquid crystal display panel The liquid crystal display panel of the present invention is produced by the following method. First, two substrates on which the protective film having the liquid crystal alignment ability of the present invention is formed are prepared, and the two substrates are separated by a gap (cell gap) so that the liquid crystal alignment directions in the respective protective films are orthogonal or antiparallel. ), The peripheral portions of the two substrates are bonded together via the spacer of the present invention, the surface of the substrate and the cell gap defined by the spacer are filled with liquid crystal, and the filling hole is sealed A liquid crystal cell is constructed. Then, on the outer surface of the liquid crystal cell, that is, on the other surface side of each substrate constituting the liquid crystal cell, a polarizing plate is aligned or orthogonal to the liquid crystal alignment direction of the protective film formed on one surface of the substrate. Thus, the liquid crystal display panel of the present invention is obtained.
上記液晶としては、例えばネマティック型液晶、スメクティック型液晶を挙げることができる。その中でもネマティック型液晶が好ましく、例えばシッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶などが用いられる。また、これらの液晶に、例えばコレスチルクロライド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボネートなどのコレステリック液晶や商品名「C−15」、「CB−15」(メルク社製)として販売されているようなカイラル剤などを添加して使用することもできる。さらに、p−デシロキシベンジリデン−p−アミノ−2−メチルブチルシンナメートなどの強誘電性液晶も使用することができる。 Examples of the liquid crystal include a nematic liquid crystal and a smectic liquid crystal. Among them, nematic liquid crystal is preferable, for example, Schiff base liquid crystal, azoxy liquid crystal, biphenyl liquid crystal, phenyl cyclohexane liquid crystal, ester liquid crystal, terphenyl liquid crystal, biphenyl cyclohexane liquid crystal, pyrimidine liquid crystal, dioxane liquid crystal, bicyclooctane. Type liquid crystal, cubane type liquid crystal, etc. are used. Further, for these liquid crystals, for example, cholesteric liquid crystals such as cholestyl chloride, cholesteryl nonate, cholesteryl carbonate, and chiral agents such as those sold under the trade names “C-15” and “CB-15” (manufactured by Merck). Etc. can also be used. Furthermore, a ferroelectric liquid crystal such as p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate can also be used.
また、液晶セルの外側に使用される偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ素を吸収させたH膜と呼ばれる偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板またはH膜そのものからなる偏光板などを挙げることができる。 In addition, the polarizing plate used outside the liquid crystal cell is composed of a polarizing plate in which a polarizing film called an H film that has absorbed iodine while sandwiching and stretching polyvinyl alcohol is sandwiched between cellulose acetate protective films, or the H film itself. A polarizing plate etc. can be mentioned.
以下に、実施例および比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.
合成例1
冷却管、撹拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル) 7重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 200重量部を仕込んだ。引き続き、スチレン 5重量部、メタクリル酸 20重量部、メタクリル酸トリシクロ[
5.2.1.02,6]デカン−8−イル 25重量部、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン 25重量部、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル 20重量部、1,3-ブタジエン 5重量部を仕込み、窒素置換した後、ゆるやかに攪拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度を5時間保持し共重合体[A−1]を含む重合体溶液を得た。得られた重合体溶液の固形分濃度は30.0重量%であり、重合体の重量平均分子量は、18,000であった(重量平均分子量はGPC(ゲルパーミエイションクロマトグラフィー) HLC−8020(東ソー(株)製)を用いて測定したポリスチレン換算分子量である)。
Synthesis example 1
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 7 parts by weight of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 200 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate. Subsequently, styrene 5 parts by weight, methacrylic acid 20 parts by weight, methacrylic acid tricyclo [
5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl 25 parts by weight, 3- (methacryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane 25 parts by weight, tetrahydrofurfuryl methacrylate 20 parts by weight, 1,3-butadiene After 5 parts by weight were charged and purged with nitrogen, stirring was started gently. The temperature of the solution was raised to 70 ° C., and this temperature was maintained for 5 hours to obtain a polymer solution containing the copolymer [A-1]. The resulting polymer solution had a solid content concentration of 30.0% by weight, and the polymer had a weight average molecular weight of 18,000 (weight average molecular weight was GPC (gel permeation chromatography) HLC-8020. (Molecular weight in terms of polystyrene measured using Tosoh Corporation).
合成例2
冷却管、撹拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル) 7重量部、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル 200重量部を仕込んだ。引き続き、スチレン 5重量部、メタクリル酸 20重量部、メタクリル酸トリシクロ[
5.2.1.02,6]デカン−8−イル 25重量部、メタクリル酸グリシジル 25重量部、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル 20重量部、1,3-ブタジエン 5重量部を仕込み、窒素置換した後、ゆるやかに攪拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度を5時間保持し共重合体[A−2]を含む重合体溶液を得た。得られた重合体溶液の固形分濃度は31.0重量%であり、重合体の重量平均分子量は、20,000であった(重量平均分子量はGPC(ゲルパーミエイションクロマトグラフィー) HLC−8020(東ソー(株)製)を用いて測定したポリスチレン換算分子量である)。
Synthesis example 2
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 7 parts by weight of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 200 parts by weight of diethylene glycol ethyl methyl ether. Subsequently, styrene 5 parts by weight, methacrylic acid 20 parts by weight, methacrylic acid tricyclo [
5.2.1.0 2,6 ] decane-8-yl 25 parts by weight, glycidyl methacrylate 25 parts by weight, tetrahydrofurfuryl methacrylate 20 parts by weight, 1,3-butadiene 5 parts by weight were charged with nitrogen. After that, gentle stirring was started. The temperature of the solution was raised to 70 ° C., and this temperature was maintained for 5 hours to obtain a polymer solution containing the copolymer [A-2]. The obtained polymer solution had a solid content concentration of 31.0% by weight, and the polymer had a weight average molecular weight of 20,000 (weight average molecular weight was GPC (gel permeation chromatography) HLC-8020. (Molecular weight in terms of polystyrene measured using Tosoh Corporation).
合成例3
冷却管、撹拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル 5重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 200重量部を仕込んだ。引き続き、スチレン 10重量部、メタクリル酸 20重量部、メタクリル酸トリシクロ[ 5.2.1.02,6]デカン−8−イル 30重量部、メタクリル酸ベンジル 20重量部、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル 20重量部を仕込み、窒素置換した後、ゆるやかに攪拌を始めた。溶液の温度を90℃に上昇させ、この温度を4時間保持し共重合体[A−3]を含む重合体溶液を得た。得られた重合体溶液の固形分濃度は31.0重量%であり、重合体の重量平均分子量は、21,000であった(重量平均分子量はGPC(ゲルパーミエイションクロマトグラフィー) HLC−8020(東ソー(株)製)を用いて測定したポリスチレン換算分子量である)。
Synthesis example 3
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 5 parts by weight of 2,2′-azobisisobutyronitrile and 200 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate. Subsequently, 10 parts by weight of styrene, 20 parts by weight of methacrylic acid, 30 parts by weight of tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate, 20 parts by weight of benzyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate 20 After adding a weight part and substituting with nitrogen, stirring was started gently. The temperature of the solution was raised to 90 ° C., and this temperature was maintained for 4 hours to obtain a polymer solution containing the copolymer [A-3]. The solid content concentration of the obtained polymer solution was 31.0% by weight, and the weight average molecular weight of the polymer was 21,000 (weight average molecular weight was GPC (gel permeation chromatography) HLC-8020. (Molecular weight in terms of polystyrene measured using Tosoh Corporation).
実施例1
組成物溶液の調製
共重合体〔A〕として合成例1で得た共重合体〔A−1〕の溶液 100重量部(固形分)、重合性化合物〔B〕としてKAYARAD DPHA(日本化薬(株)製) 80重量部、光重合開始剤〔C〕として2−メチル−1−[4−(n−ブチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン 20重量部、1,2−オクタジオン−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−ベンゾイルオキシム)(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製 CGI−124) 3重量部を、固形分濃度が30重量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解したのち、孔径0.2μmのミリポアフィルタでろ過して、組成物溶液(S−1)を調製した。
Example 1
Preparation of Composition Solution 100 parts by weight (solid content) of the copolymer [A-1] obtained in Synthesis Example 1 as a copolymer [A], and KAYARAD DPHA (Nippon Kayaku) as a polymerizable compound [B] 80 parts by weight, photopolymerization initiator [C] 2-methyl-1- [4- (n-butylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one 20 parts by weight, 1,2-octadione -1- [4- (Phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime) (CGI-124 manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 3 parts by weight of propylene so that the solid content concentration becomes 30% by weight After dissolving in glycol monomethyl ether acetate, the solution was filtered through a Millipore filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a composition solution (S-1).
(I)保護膜の形成
無アルカリガラス基板上にスピンナーを用いて、上記組成物溶液を塗布した後、90℃で3分間ホットプレート上でプレベークして膜厚1.5μmの塗膜を形成した。
上記で得られた塗膜にマスクを介さず、露光ギャップを150μmとして、波長365nmにおける露光強度が200W/m2の紫外線による露光を行った。次いで、水酸化カリウム 0.05重量%水溶液で25℃、60秒間現像した後、純水で1分間リンスした。さらに、オーブン中、220℃で60分間加熱し保護膜を形成した。
(I) Formation of Protective Film After applying the above composition solution on a non-alkali glass substrate using a spinner, it was pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 3 minutes to form a coating film having a thickness of 1.5 μm. .
The coating film obtained above was exposed to ultraviolet rays having an exposure gap of 150 μm and an exposure intensity of 200 W / m 2 at a wavelength of 365 nm without using a mask. Subsequently, after developing for 60 seconds at 25 ° C. with a 0.05 wt% aqueous solution of potassium hydroxide, it was rinsed with pure water for 1 minute. Furthermore, it heated at 220 degreeC for 60 minute (s) in oven, and formed the protective film.
(II)スペーサーの形成
無アルカリガラス基板上にスピンナーを用いて、上記組成物溶液を塗布した後、90℃で3分間ホットプレート上でプレベークして膜厚4.0μmの塗膜を形成した。
上記で得られた塗膜に10μm角の残しパターンのマスクを介して、露光ギャップを150μmとして、波長365nmにおける露光強度が300W/m2の紫外線による露光を行った。次いで、水酸化カリウム0.05重量%水溶液で25℃、60秒間現像した後、純水で1分間リンスした。さらに、オーブン中、220℃で60分間加熱しスペーサーを形成した。
(II) Formation of Spacer The above composition solution was applied on a non-alkali glass substrate using a spinner and then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 3 minutes to form a coating film having a thickness of 4.0 μm.
The coating film obtained above was exposed to ultraviolet rays having an exposure gap at a wavelength of 365 nm of 300 W / m 2 with an exposure gap of 150 μm through a mask having a 10 μm square pattern. Subsequently, after developing for 60 seconds at 25 ° C. with a 0.05% by weight aqueous solution of potassium hydroxide, it was rinsed with pure water for 1 minute. Furthermore, it heated at 220 degreeC for 60 minute (s) in oven, and formed the spacer.
(III)透明性の評価
分光光度計(150−20型ダブルビーム(日立製作所(株)製)を用いて、保護膜の400〜800nmの透過率を測定した。このとき、最低透過率が97%を超えた場合を○、90〜97%の場合を△、90%未満の場合を×とした。
(III) Evaluation of transparency Using a spectrophotometer (150-20 type double beam (manufactured by Hitachi, Ltd.)), the transmittance of the protective film was measured at 400 to 800 nm, with a minimum transmittance of 97. The case where it exceeded% was marked with ○, the case where it was 90-97% was marked with Δ, and the case where it was less than 90% was marked with ×.
(IV)解像度の評価
露光量を変量とした以外は、上記(II)のスペーサーの形成と同様にして、スペーサーを形成したとき、現像後の残膜率が90%以上となる露光量により解像される最小のパターンサイズにより評価した。
(IV) Evaluation of resolution Except that the exposure amount was changed, it was solved in the same way as the formation of the spacer in (II) above, when the spacer was formed, the exposure amount at which the residual film ratio after development was 90% or more. Evaluation was based on the minimum pattern size to be imaged.
(V)パターン断面形状の評価
上記(II)で得られたパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡にて観察した結果、その形状が図1に示したA〜Cのどの形状に当たるかを示した。Aのようにパターンエッジが順テーパである場合、パターン形状は良好といえる。Bのようにパターンエッジが垂直状に形成された場合には、パターン形状はやや良好といえる。また、Cに示した如く、逆テーパ(断面形状において膜表面の辺が、基板側の辺よりも長いもの、逆三角形状)となる形状は、後のラビング工程時にパターンが剥がれる可能性が非常に高くなることから、このような形状は不良とした。
(V) Evaluation of pattern cross-sectional shape As a result of observing the cross-sectional shape of the pattern obtained in the above (II) with a scanning electron microscope, it showed which shape of A to C shown in FIG. . When the pattern edge is forward tapered as in A, the pattern shape is good. When the pattern edge is formed in a vertical shape as in B, the pattern shape is slightly good. In addition, as shown in C, the shape that is inversely tapered (in which the side of the film surface in the cross-sectional shape is longer than the side on the substrate side, the inverted triangle shape) is likely to cause the pattern to peel off during the subsequent rubbing process. Therefore, such a shape was regarded as defective.
(VI)密着性の評価
上記(I)と同様に実施して、密着性評価用の硬化膜を形成し、密着性試験を行った。試験法はJIS K−5400(1900)8.5の付着性試験のうち、8.5・2の碁盤目テープ法に従った。
(VI) Evaluation of adhesiveness It carried out similarly to said (I), the cured film for adhesiveness evaluation was formed, and the adhesiveness test was done. The test method followed the cross-cut tape method of 8.5.2 in the adhesion test of JIS K-5400 (1900) 8.5.
(VII)耐熱性の評価
上記(I)において、プリベーク温度90℃にて形成した保護膜を、オーブン中、250℃で60分加熱した。このときの膜厚の変化率を測定した。変化率が加熱前後で5%以内のときに耐熱安定性は良好、5%を超えるときに耐熱寸法安定性は不良といえる。
(VII) Evaluation of heat resistance In the above (I), the protective film formed at a pre-baking temperature of 90 ° C was heated in an oven at 250 ° C for 60 minutes. The change rate of the film thickness at this time was measured. When the rate of change is within 5% before and after heating, the heat-resistant stability is good, and when it exceeds 5%, the heat-resistant dimensional stability is poor.
(VIII)昇華性の評価
上記組成物溶液を基板上に塗布したのち乾燥して、膜厚6.0μmの被膜を形成した。その後、この被膜について、標準物質としてn−オクタンを使用し(比重=0.701、注入量;0.02μリットル)を用い、パージ条件を100℃/10分として、ヘッドスペースガスクロマトグラフィー/質量分析(ヘッドスペースサンプラ:日本分析工業(株)製 JHS−100A、ガスクロマトグラフィー/質量分析装置;JEOL JMS−AX505W型質量分析計)を行って、光重合開始剤に由来するピーク面積Aを求め、下記計算式により、n−オクタン換算による揮発量を算出した。この揮発量が大きいほど、昇華性が大きいといえる。
n−オクタン換算による揮発量の計算式
揮発量(μg)=A×(n−オクタンの量)(μg)/(n−オクタンのピーク面積)
(VIII) Evaluation of sublimation property The above composition solution was applied on a substrate and then dried to form a film having a thickness of 6.0 μm. Then, for this coating, using n-octane as a standard substance (specific gravity = 0.701, injection amount; 0.02 μl), purging conditions at 100 ° C./10 minutes, headspace gas chromatography / mass Analysis (head space sampler: JHS-100A manufactured by Nippon Analytical Industry Co., Ltd., gas chromatography / mass spectrometer; JEOL JMS-AX505W type mass spectrometer) is performed to determine the peak area A derived from the photopolymerization initiator. The amount of volatilization in terms of n-octane was calculated by the following formula. It can be said that the greater the amount of volatilization, the greater the sublimation property.
Calculation formula of volatilization amount in terms of n-octane Volatilization amount (μg) = A × (amount of n-octane) (μg) / (peak area of n-octane)
(IX)圧縮特性の評価
得られたスペーサーについて、微小圧縮試験機(商品名FISCHER SCOPE H100C、(株)フィッシャー・インストルメンツ製)を用い、直径50μmの平面圧子により、負荷速度および徐荷速度をともに2.6mN /秒として、50mNまでの荷重を負荷して5秒間保持したのち除荷して、負荷時の荷重−変形量曲線および徐荷時の荷重−変形量曲線を作成した。このとき、図2に示すように、負荷時の荷重50mNでの変形量と荷重5mNでの変形量との差をL1とし、除荷時の荷重50mNでの変形量と荷重5mNでの変形量との差をL2として、下記式により、弾性回復率を算出した。
弾性回復率(%)=L2×100/L1
(IX) Evaluation of compression characteristics About the obtained spacer, using a micro compression tester (trade name: FISCHER SCOPE H100C, manufactured by Fisher Instruments Co., Ltd.) Both were set to 2.6 mN / sec, a load up to 50 mN was applied and held for 5 seconds, then unloaded, and a load-deformation curve and a load-deformation curve during slow loading were prepared. At this time, as shown in FIG. 2, the difference between the deformation amount at the load of 50 mN and the deformation amount at the load of 5 mN is L1, and the deformation amount at the load of 50 mN and the deformation amount at the load of 5 mN at unloading. The elastic recovery rate was calculated by the following formula, with the difference between L2 and L2.
Elastic recovery rate (%) = L2 × 100 / L1
実施例2〜6、比較例1〜4
実施例1において、〔A〕成分〜〔C〕成分として、表1に記載のとおりの種類、量を使用した他は、実施例1と同様にして、組成物溶液〔S−2〜S−6,s−1〜s−4〕を調製し、スペーサーを形成して、評価した。[B]〜[C]の添加量は、共重合体[A]100重量部に対しての重量比である。
評価結果を、表2に示す。
Examples 2-6, Comparative Examples 1-4
In Example 1, the composition solution [S-2 to S-] was used in the same manner as in Example 1 except that the types and amounts shown in Table 1 were used as the [A] component to [C] component. 6, s-1 to s-4], spacers were formed and evaluated. The addition amount of [B]-[C] is a weight ratio with respect to 100 parts by weight of the copolymer [A].
The evaluation results are shown in Table 2.
表1中、成分の略称は次の化合物を示す。
(B−1):KAYARAD DPHA(日本化薬(株)製)
(C−1):2−メチル−1−[4−(n−ブチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン
(C−2):2−メチル−1−[4−(2−ヒドロキシエチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン
(C−3):1,2−オクタジオン−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−ベンゾイルオキシム)(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製 CGI−124)
(C−4):2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製 イルガキュア907)
(C−5):2,2’−ビス(2-クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール
(C−6):4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
(C−7):2−メルカプトベンゾチアゾール
In Table 1, the abbreviations of the components indicate the following compounds.
(B-1): KAYARAD DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
(C-1): 2-methyl-1- [4- (n-butylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (C-2): 2-methyl-1- [4- (2-hydroxy Ethylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (C-3): 1,2-octadion-1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime) (Ciba Specialty)・ CGI-124 manufactured by Chemicals
(C-4): 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (Irgacure 907 manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
(C-5): 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole (C-6): 4,4′-bis (Diethylamino) benzophenone (C-7): 2-mercaptobenzothiazole
Claims (11)
〔B〕エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物、ならびに
〔C〕下記式(1)で表される化合物からなる光重合開始剤
を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物。
[B] A photosensitive resin composition comprising a polymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond, and [C] a photopolymerization initiator comprising a compound represented by the following formula (1).
(イ)請求項8に記載の感光性樹脂組成物の被膜を基板上に形成する工程
(ロ)該被膜の少なくとも一部に露光する工程
(ハ)露光後の該被膜を現像する工程
(ニ)現像後の該被膜を加熱する工程 A method for forming a protective film or spacer for a liquid crystal display panel, comprising at least the following steps in the order described below.
(B) A step of forming a film of the photosensitive resin composition according to claim 8 on a substrate (b) A step of exposing at least a part of the film (c) A step of developing the film after exposure ) A step of heating the film after development
A liquid crystal display panel comprising the protective film or spacer for a liquid crystal display panel according to claim 9 .
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