感光性树脂、负型感光性树脂组合物、经图案化的固化膜的制造方法及含有羧基的树脂技术

本发明专利技术涉及感光性树脂、负型感光性树脂组合物、经图案化的固化膜的制造方法及含有羧基的树脂。本发明专利技术的课题在于提供可在能够形成具有高折射率及高透明性的固化膜的负型感光性树脂组合物中使用的感光性树脂、包含该感光性树脂的负型感光性树脂组合物、使用该负型感光性树脂组合物的经图案化的固化膜的制造方法、和可成为该感光性树脂的中间体的含有羧基的树脂。本发明专利技术的解决手段为制成下述感光性树脂，所述感光性树脂中，在具有特定结构的结构单元的含有羧基的树脂中，在含有羧基的树脂所具有的羧基的至少一部分上加成或缩合有具有羧酸反应性基团的(甲基)丙烯酸酯化合物。羧酸反应性基团的(甲基)丙烯酸酯化合物。

【技术实现步骤摘要】
感光性树脂、负型感光性树脂组合物、经图案化的固化膜的制造方法及含有羧基的树脂


[0001]本专利技术涉及感光性树脂、包含该感光性树脂的负型感光性树脂组合物、使用该负型感光性树脂组合物的经图案化的固化膜的制造方法、和可成为该感光性树脂的中间体的含有羧基的树脂。

技术介绍

[0002]就适用于薄膜晶体管型液晶显示装置(TFT
‑
LCD)、有机发光元件(OLED)、触摸屏面板(TSP)等的显示器用感光性树脂组合物而言，根据经UV(紫外线)照射而发生固化反应、光分解反应并形成图案的方法，分为正型感光材料和负型感光材料。就正型感光材料而言，经UV照射的区域发生光分解反应，溶解于显影液，由此形成图案。就负型感光材料而言，经UV照射的区域发生光固化反应而不溶于显影液，未进行UV照射的区域溶解于显影液，由此形成图案。
[0003]对于感光性树脂组合物而言，确保对工序中应用的热处理的耐性、对化学蚀刻及气体蚀刻工序的耐性非常重要，尤其是近来，为了使显示器的光效率增加，高透过度及高折射的特性受到重视。为了确保感光性树脂组合物的高耐热性、耐化学性(耐蚀刻性)、高透过性及高折射的特性，首先，在构成感光材料的组合物中，粘结剂的结构及特性非常重要。基于这样的原因，针对向作为感光性树脂组合物的代表性粘结剂树脂而使用的丙烯酸系感光性树脂、以及Novolac树脂系、聚酰亚胺等粘结剂树脂赋予感光性的研究正积极进行。但是，以往使用的利用丙烯酸系感光性树脂及Novolac树脂等的感光性树脂组合物在300℃以上的高温热处理工序中，耐热性差，因此会因释气(outgassing)而产生杂质，显示器的污染严重。需要说明的是，存在下述问题：因高温热处理而导致透过度降低，使得显示器的光效率特性劣化。
[0004]例如，专利文献1中公开了使用丙烯酸系化合物与丙烯酸酯化合物的共聚物作为粘结剂树脂、并使用丙烯酸酯系化合物作为多官能性单体而制造的感光性树脂组合物。但是，存在下述问题：由于曝光部与非曝光部之间的溶解度差不充分，因此显影特性不佳，显影过程中本应残留的粘结剂树脂的一部分溶解于显影溶液，从而难以得到10μm以下的微细图案。
[0005]另外，专利文献2及专利文献3中公开了含有作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸和作为溶解抑制剂的萘醌二叠氮化合物而使热稳定性提高的感光性光刻胶组合物，但是存在下述问题：在形成高分辨率的图案时，曝光部与非曝光部间的溶解速度之差不充分。
[0006]此外，就感光性树脂组合物而言，需要与下部层及上部层的密合性良好、并具有在与使用目的相应的各种工序条件下均能够形成高分辨率的微细图案的宽工序裕度，并且作为感光材料要求高灵敏度特性，因此，用于提高这样的特性的研究也在积极进行。
[0007]作为用于解决上述问题的技术，专利文献4中公开了将耐热性优异、具有高透过、高折射特性的特定结构的聚合物作为粘结剂树脂使用的负型感光性树脂组合物、正型感光
性树脂组合物。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：美国专利第4139391号
[0011]专利文献2：日本特开昭52
‑
13315号公报
[0012]专利文献3：日本特开昭62
‑
135824号公报
[0013]专利文献4：日本特表2018
‑
531311号公报

技术实现思路

[0014]专利技术所要解决的课题
[0015]然而，使用专利文献4中记载的负型感光性树脂组合物形成了固化膜(固化物)的情况下，难以同时实现高折射率和高透明性。因此，使用专利文献4中记载的负型感光性树脂组合物形成的固化物存在难以在例如搭载于图像传感器上的微透镜、光波导等光学构件等要求高折射率及高透明性的用途中使用这样的问题。
[0016]本专利技术是鉴于上述课题而作出的，其目的在于提供可在能够形成具有高折射率及高透明性的固化膜的负型感光性树脂组合物中使用的感光性树脂、包含该感光性树脂的负型感光性树脂组合物、使用该负型感光性树脂组合物的经图案化的固化膜的制造方法、和可成为该感光性树脂的中间体的含有羧基的树脂。
[0017]用于解决课题的手段
[0018]为了达成上述目的，本申请的专利技术人反复进行深入研究，结果发现，利用在具有下述式(a1)所示的结构单元的含有羧基的树脂中、在含有羧基的树脂所具有的羧基的至少一部分上加成或缩合有具有羧酸反应性基团的(甲基)丙烯酸酯化合物的感光性树脂，能够解决上述课题，从而完成了本专利技术。具体而言，本专利技术提供如下所述的方式。
[0019]本专利技术的第1方式为感光性树脂，其中，在具有下述式(a1)所示的结构单元的含有羧基的树脂中，在前述含有羧基的树脂所具有的羧基的至少一部分上加成或缩合有具有羧酸反应性基团的(甲基)丙烯酸酯化合物。
[0020][化学式1][0021][0022](式(a1)中，R
1a
及R
2a
各自独立地表示
‑
R
4a
SR
5a
、
‑
R
6a
C(＝O)R
7a
、碳原子数为1以上20以下且可包含杂原子的烷基、或碳原子数为6以上20以下且可包含杂原子的芳基，
[0023]R
4a
表示单键、碳原子数1以上10以下的亚烷基、或碳原子数6以上15以下的亚芳基，
[0024]R
5a
表示碳原子数1以上10以下的烷基、或碳原子数6以上15以下的芳基，
[0025]R
6a
表示单键、碳原子数1以上10以下的亚烷基、或碳原子数6以上10以下的亚芳基，
[0026]R
7a
表示碳原子数1以上10以下的烷基、碳原子数1以上10以下的链烯基、或碳原子数6以上15以下的芳基，
[0027]R
3a
表示包含芳香族烃基的4价有机基团，
[0028]键合于R
3a
的4个羰基均与作为R
3a
的前述有机基团中的芳香族烃环键合，
[0029]A表示下述式(a2)所示的2价基团，
[0030]j1及j2各自独立地表示1以上6以下的整数。)
[0031][化学式2][0032][0033](式(a2)中，
[0034]环Z1及环Z2各自独立地表示芳香族烃环，
[0035]R
8a
及R
9a
各自独立地表示氢原子、羟基、巯基、氨基、硝基、卤素原子、氰基或烷基，
[0036]R
10a
及R
11a
各自独立地表示氢原子、烷基或芳基，
[0037]k1及k2各自独立地表示0以上4以下的整数，
[0038]m1及m2各自独立地表示0以上3以下的整数。)
[0039]本专利技术的第2方式为负型感光性树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.感光性树脂，其中，在具有下述式(a1)所示的结构单元的含有羧基的树脂中，在所述含有羧基的树脂所具有的羧基的至少一部分上加成或缩合有具有羧酸反应性基团的(甲基)丙烯酸酯化合物，[化学式1]式(a1)中，R
1a
及R
2a
各自独立地表示
‑
R
4a
SR
5a
、
‑
R
6a
C(＝O)R
7a
、碳原子数为1以上20以下且可包含杂原子的烷基、或碳原子数为6以上20以下且可包含杂原子的芳基，R
4a
表示单键、碳原子数1以上10以下的亚烷基、或碳原子数6以上15以下的亚芳基，R
5a
表示碳原子数1以上10以下的烷基、或碳原子数6以上15以下的芳基，R
6a
表示单键、碳原子数1以上10以下的亚烷基、或碳原子数6以上10以下的亚芳基，R
7a
表示碳原子数1以上10以下的烷基、碳原子数1以上10以下的链烯基、或碳原子数6以上15以下的芳基，R
3a
表示包含芳香族烃基的4价有机基团，键合于R
3a
的4个羰基均与作为R
3a
的所述有机基团中的芳香族烃环键合，A表示下述式(a2)所示的2价基团，j1及j2各自独立地表示1以上6以下的整数；[化学式2]式(a2)中，环Z1及环Z2各自独立地表示芳香族烃环，R
8a
及R
9a
各自独立地表示氢原子、羟基、巯基、氨基、硝基、卤素原子、氰基或烷基，R
10a
及R
11a
各自独立地表示氢原子、烷基或芳基，k1及k2各自独立地表示0以上4以下的整数，m1及m2各自独立地表示0以上3以下的整数。2.如权利要求1所述的感光性树脂，其中，所述R
3a
为下述式(a1a)所示的4价有机基团，＞Ar
1a
‑
X1‑
Ar
2a
＜
···
(a1a)式(a1a)中，
Ar
1a
及Ar
2a
各自独立地表示可被供电子性基团取代的芳香族烃基，X1表示不与Ar
1a
及Ar
2a
一起形成π共轭体系的2价连接基团。3.如权利要求2所述的感光性树脂，其中，所述R
3a
为下述式(i)或(ii)所示的4价基团，[化学式3]4.如权利要求1所述的感光性树脂，其中，所述羧酸反应性基团为缩水甘油基。5.如权利要求1～4中任一项所述的感光性树脂，其中，所述A表示下述式(a2
‑
1)所示的2价基团，[化学式4]式(a2
‑
1)中，R
8a
及R
9a
各自独立地表示氢原子...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅原隆太郎，盐田大，
申请(专利权)人：东京应化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：