JP2020166255A - Method for manufacturing substrate with cured film, substrate with cured film, photosensitive resin composition, cured film formed by curing photosensitive resin composition, and display device having cured film or substrate with cured film - Google Patents

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Abstract

To provide a method for manufacturing a substrate with a cured film.SOLUTION: The method for manufacturing a substrate with a cured film of the present invention is a method for manufacturing a substrate with a cured film by forming a cured film pattern having a light-scattering property on a substrate. In the method, a photosensitive resin composition containing inorganic particles having an average particle diameter of 100 to 700 nm is applied on a substrate, exposed through a photomask, developed to remove an unexposed portion, and heated to form a predetermined cured film pattern.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、硬化膜付き基板の製造方法、硬化膜付き基板、感光性樹脂組成物、感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜および硬化膜または硬化膜付き基板を有する表示装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a substrate with a cured film, a substrate with a cured film, a photosensitive resin composition, a cured film obtained by curing the photosensitive resin composition, and a display device having a cured film or a substrate with a cured film.

近年、200℃以上の高温で使用可能なガラス基板やシリコンウエハーなどの耐熱性の高い基板だけでなく、デバイスのフレキシブル化やワンチップ化を目的として、耐熱性の低いPET(ポリエチレンテレフタラート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)などのプラスチック基板(プラスチックフィルム、樹脂製フィルム)、または有機ELデバイス、有機TFTなどの有機デバイス付き基板上に、光散乱機能を有する感光性樹脂組成物を用いたパターンを形成する検討がなされている。 In recent years, not only highly heat-resistant substrates such as glass substrates and silicon wafers that can be used at high temperatures of 200 ° C or higher, but also PET (polyethylene terephthalate) with low heat resistance has been used for the purpose of making devices flexible and one-chip. A pattern using a photosensitive resin composition having a light scattering function is formed on a plastic substrate (plastic film, resin film) such as PEN (polyethylene terephthalate), or a substrate with an organic device such as an organic EL device or an organic TFT. It is being considered to form.

ここで、高温焼成によりパターンを形成するための感光性樹脂組成物を、基板の耐熱性に合わせて低温焼成を採用すると、プラスチック基板および有機デバイス付き基板に形成したパターンの膜強度が不十分となり、その後の工程(例えば、レジスト塗布時の耐溶剤性やアルカリ現像時の耐アルカリ性など)において、塗膜の膜減り、表面荒れ、パターン剥離等が生じやすいという不具合があった。 Here, if a photosensitive resin composition for forming a pattern by high-temperature firing is subjected to low-temperature firing in accordance with the heat resistance of the substrate, the film strength of the pattern formed on the plastic substrate and the substrate with an organic device becomes insufficient. In the subsequent steps (for example, solvent resistance during resist application, alkali resistance during alkaline development, etc.), there is a problem that the film of the coating film is easily reduced, the surface is roughened, the pattern is peeled off, and the like.

そこで、高温および低温焼成の両方に用いることができる光散乱性を有する感光性樹脂組成物が求められている。 Therefore, there is a demand for a photosensitive resin composition having light scattering properties that can be used for both high-temperature and low-temperature firing.

たとえば、特許文献1には、TiOフィラー、光重合性(メタ)アクリルモノマー、アルカリ可溶性樹脂、光重合開始剤、および有機溶剤から構成される、光散乱機能を有するパターンを形成するための感光性組成物が開示されている。上記感光性組成物は、表示装置に用いるのに好適なフォトリソグラフィー特性を有し、かつ、TiOフィラーによって青色光を入射角よりも広角度に散乱させる光散乱性を有するとされている。 For example, Patent Document 1 describes photosensitive for forming a pattern having a light scattering function, which is composed of a TiO 2 filler, a photopolymerizable (meth) acrylic monomer, an alkali-soluble resin, a photopolymerization initiator, and an organic solvent. The sex composition is disclosed. It is said that the photosensitive composition has photolithography characteristics suitable for use in a display device, and also has a light scattering property that scatters blue light at a wider angle than the incident angle by the TiO 2 filler.

また、特許文献2には、少なくとも1種の樹脂(A)をバインダー材料として含み、光散乱粒子(B)としてフッ素を含み、金属酸化物微粒子(C)としてZrOおよびTiOからなる群より選択される少なくとも1種の金属酸化物微粒子を含む、光散乱層用樹脂組成物が開示されている。上記光散乱層用樹脂組成物は、光取り出し効率向上率の波長依存性が小さく、広い波長領域で用いることができる光散乱層用樹脂組成物を提供することができるとされている。 Further, Patent Document 2 includes at least one kind of resin (A) as a binder material, contains fluorine as light scattering particles (B), and includes ZrO 2 and TiO 2 as metal oxide fine particles (C). A resin composition for a light scattering layer containing at least one selected metal oxide fine particles is disclosed. It is said that the resin composition for a light scattering layer can provide a resin composition for a light scattering layer that has a small wavelength dependence of the light extraction efficiency improvement rate and can be used in a wide wavelength range.

特開2013−156304号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-156304 特開2015−022794号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-022794

しかしながら、本発明者らの知見によると、特許文献1に記載の感光性組成物は耐溶剤性が低く、特許文献2に記載の光散乱層用樹脂組成物は所望する光散乱性を有するパターンを得ることができなかった。また、特許文献1に記載の感光性組成物も特許文献2に記載の光散乱層用樹脂組成物も、硬化膜の密着性や直線再現性などを十分に満たしてはいなかった。 However, according to the findings of the present inventors, the photosensitive composition described in Patent Document 1 has low solvent resistance, and the resin composition for a light scattering layer described in Patent Document 2 has a pattern having desired light scattering properties. Could not be obtained. Further, neither the photosensitive composition described in Patent Document 1 nor the resin composition for a light scattering layer described in Patent Document 2 sufficiently satisfies the adhesion and linear reproducibility of the cured film.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、硬化膜付き基板の製造方法、硬化膜付き基板、基板の耐熱温度にかかわらず、直接基板に光散乱機能を有するとともに、密着性、直線性、耐溶剤性等に優れた硬化膜を形成できる感光性樹脂組成物、感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜、および硬化膜および硬化膜付き基板を有する表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and has a light scattering function directly on the substrate regardless of the method for manufacturing the substrate with the cured film, the substrate with the cured film, and the heat resistant temperature of the substrate, and has adhesiveness and straightness. To provide a display device having a photosensitive resin composition capable of forming a cured film having excellent properties, solvent resistance, etc., a cured film obtained by curing the photosensitive resin composition, and a cured film and a substrate with a cured film. The purpose.

本発明の硬化膜付き基板の製造方法は、基板上に光散乱性を有する硬化膜パターンを形成して硬化膜付き基板を製造する方法であって、平均粒径が100〜700nmである無機粒子を含有する感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、フォトマスクを介して露光して、現像により未露光部を除去し、加熱して所定の硬化膜パターンを形成する。 The method for producing a substrate with a cured film of the present invention is a method for producing a substrate with a cured film by forming a cured film pattern having photoscattering property on the substrate, and is an inorganic particle having an average particle size of 100 to 700 nm. A photosensitive resin composition containing the above-mentioned material is applied onto a substrate, exposed through a photomask, unexposed areas are removed by development, and heated to form a predetermined cured film pattern.

本発明の硬化膜は、上記感光性樹脂組成物を硬化してなる。 The cured film of the present invention is obtained by curing the photosensitive resin composition.

本発明の硬化膜付き基板は、上記硬化膜を有する。 The substrate with a cured film of the present invention has the above-mentioned cured film.

本発明の表示装置は、上記硬化膜または上記硬化膜付き基板を有する。 The display device of the present invention has the cured film or the substrate with the cured film.

本発明の硬化膜付き基板の製造方法は、耐熱温度が150℃以下の基板上に光散乱性を有する硬化膜パターンを形成して硬化膜付き基板を製造する方法であって、上記感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、フォトマスクを介して露光して、現像により未露光部を除去し、150℃以下で加熱して所定の硬化膜パターンを形成する。 The method for producing a substrate with a cured film of the present invention is a method for producing a substrate with a cured film by forming a cured film pattern having photoscattering property on a substrate having a heat resistant temperature of 150 ° C. or lower, and the above-mentioned photosensitive resin. The composition is applied onto a substrate, exposed through a photomask, unexposed portions are removed by development, and heated at 150 ° C. or lower to form a predetermined cured film pattern.

本発明によれば、硬化膜付き基板の製造方法、硬化膜付き基板、基板の耐熱温度にかかわらず、直接基板に光散乱機能を有するとともに、密着性、直線性、耐溶剤性等に優れた硬化膜を形成できる感光性樹脂組成物、感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜、および硬化膜および硬化膜付き基板を有する表示装置を提供することができる。 According to the present invention, regardless of the method for manufacturing a substrate with a cured film, the substrate with a cured film, and the heat resistant temperature of the substrate, the substrate has a light scattering function directly and is excellent in adhesion, linearity, solvent resistance, and the like. It is possible to provide a display device having a photosensitive resin composition capable of forming a cured film, a cured film obtained by curing the photosensitive resin composition, and a cured film and a substrate with a cured film.

以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、本発明において、各成分の含有量について、小数第一位が0であるときは、小数点以下の表記を省略することがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments. In the present invention, when the first decimal place is 0 for the content of each component, the notation after the decimal point may be omitted.

本発明の感光性樹脂組成物は、(A)不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂を含む。アルカリ現像性を付与するための酸価を有し、(B)成分の光重合性モノマーと組み合わせて適正な光硬化性を具備することができる樹脂であれば、特に限定なく用いることができる。それらの樹脂の中でも、一般的に、芳香族性の高い骨格を持つ樹脂は脂肪族系の樹脂よりも比重が大きくなる傾向にあり、同一の樹脂濃度の溶液とした場合に樹脂溶液の比重を大きくすることができる。これにより樹脂よりも比重が大きい金属酸化物微粒子の分散安定性を増す方向にできるものと推察される。したがって、一般式(1)で示す樹脂を用いることにより金属酸化物微粒子の十分な分散安定性を具備する感光性樹脂組成物を得ることができる。それらの中でも、一般式(1)に表されるXがフルオレン−9,9−ジイル基である、多環芳香族骨格を有する不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂(カルド樹脂)を用いた場合はその効果が大きくなるので、カルド樹脂中では金属酸化物微粒子の分散安定性が向上するものとみられる。このことにより、本発明の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜の光散乱性を高めることができる。また、カルド樹脂はフォトリソグラフィーによりパターン形成する場合に現像時の密着性に優れる特性を有しており、金属酸化物微粒子の充填材を共存させた場合にもこの特性を有効に生かすことができるものと推察される。 The photosensitive resin composition of the present invention contains (A) an unsaturated group-containing alkali-soluble resin. Any resin having an acid value for imparting alkali developability and capable of having appropriate photocurability in combination with the photopolymerizable monomer of the component (B) can be used without particular limitation. Among these resins, resins having a highly aromatic skeleton generally tend to have a higher specific gravity than aliphatic resins, and when solutions having the same resin concentration are used, the specific gravity of the resin solution is increased. Can be made larger. It is presumed that this makes it possible to increase the dispersion stability of the metal oxide fine particles having a higher specific gravity than the resin. Therefore, by using the resin represented by the general formula (1), a photosensitive resin composition having sufficient dispersion stability of the metal oxide fine particles can be obtained. Among them, when an unsaturated group-containing alkali-soluble resin (cardo resin) having a polycyclic aromatic skeleton, wherein X represented by the general formula (1) is a fluorene-9,9-diyl group, is used. Since the effect is increased, it is expected that the dispersion stability of the metal oxide fine particles is improved in the cardo resin. As a result, the light scattering property of the cured film obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention can be enhanced. In addition, the cardo resin has a property of excellent adhesion during development when a pattern is formed by photolithography, and this property can be effectively utilized even when a filler of metal oxide fine particles coexists. It is presumed to be.

本発明の感光性樹脂組成物における(A)成分の質量は、固形分の全質量に対して20〜70質量%であることが好ましい。 The mass of the component (A) in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 20 to 70% by mass with respect to the total mass of the solid content.

ここで、本発明の感光性樹脂組成物が150℃以下の低温で焼成する組成物である場合には、(A)成分の含有量は、固形分の全質量に対して20〜60質量%であることがより好ましく、カルド樹脂を用いる場合は35〜55質量%であることがより好ましい。また、その他アクリル共重合体などの樹脂を用いる場合は20〜50質量%であることがより好ましい。(A)成分の質量が、固形分の全質量に対して20質量%以上であると金属酸化物微粒子を含有していてもアルカリ現像時に安定してパターンを形成することができる溶解現像となり、所望のパターンを残渣なく得るための感光性樹脂組成物の配合設計が可能になり、(A)成分の質量が、固形分の全質量に対して60質量%以下であると、硬化膜の精細性を向上させることができる。また、アルカリ現像時の生産プロセス適正が向上し、光硬化性を十分に担保することができる。 Here, when the photosensitive resin composition of the present invention is a composition that is fired at a low temperature of 150 ° C. or lower, the content of the component (A) is 20 to 60% by mass with respect to the total mass of the solid content. Is more preferable, and when a cardo resin is used, it is more preferably 35 to 55% by mass. Further, when a resin such as an acrylic copolymer is used, it is more preferably 20 to 50% by mass. When the mass of the component (A) is 20% by mass or more with respect to the total mass of the solid content, the dissolution development can stably form a pattern during the alkaline development even if the metal oxide fine particles are contained. It is possible to design the composition of the photosensitive resin composition in order to obtain a desired pattern without residue, and when the mass of the component (A) is 60% by mass or less with respect to the total mass of the solid content, the hardness of the cured film is fine. The sex can be improved. In addition, the suitability of the production process during alkaline development is improved, and the photocurability can be sufficiently ensured.

また、本発明の感光性樹脂組成物が150℃超の高温で焼成する組成物である場合には、(A)成分の含有量は、固形分の全質量に対して35〜70質量%であることが好ましく、カルド樹脂を用いる場合は45〜60質量%であることがより好ましい。その他アクリル共重合体系などの樹脂を用いる場合は35〜55質量%以下であることが好ましい。(A)成分の含有量が35質量%以上であると金属酸化物微粒子を含有していてもアルカリ現像時に溶解現像となり所望のパターンを残渣なく得ることができ、(A)成分の含有量が70質量%以下であると硬化膜の精細性を向上させることができる。また、アルカリ現像時の生産プロセス適正が向上し、光硬化性を十分に担保することができる。 When the photosensitive resin composition of the present invention is a composition that is fired at a high temperature of more than 150 ° C., the content of the component (A) is 35 to 70% by mass with respect to the total mass of the solid content. When a cardo resin is used, it is more preferably 45 to 60% by mass. When a resin such as an acrylic copolymer system is used, it is preferably 35 to 55% by mass or less. When the content of the component (A) is 35% by mass or more, even if the metal oxide fine particles are contained, dissolution development occurs during alkaline development, and a desired pattern can be obtained without residue, and the content of the component (A) is high. When it is 70% by mass or less, the fineness of the cured film can be improved. In addition, the suitability of the production process during alkaline development is improved, and the photocurability can be sufficiently ensured.

本発明の一般式(1)で表される1分子内にカルボキシ基および重合性不飽和基を有するアルカリ可溶性樹脂(A)は、1分子内に2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(a−1)と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物に対して、ジカルボン酸もしくはトリカルボン酸またはそれらの酸一無水物(b)、およびテトラカルボン酸またはその酸二無水物(c)を反応させることにより得られる。 The alkali-soluble resin (A) having a carboxy group and a polymerizable unsaturated group in one molecule represented by the general formula (1) of the present invention is an epoxy compound (a-) having two epoxy groups in one molecule. The reaction product of 1) and the unsaturated group-containing monocarboxylic acid is reacted with a dicarboxylic acid or tricarboxylic acid or their acid monoanhydride (b), and a tetracarboxylic acid or its acid dianhydride (c). Obtained by

Figure 2020166255
Figure 2020166255

(式(1)中、R、R2、およびRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子またはフェニル基であり、Rは、水素原子またはメチル基であり、Xは、−CO−、−SO−、−C(CF−、−Si(CH−、−CH−、−C(CH−、−O−、フルオレン−9,9−ジイル基または直結合であり、Yは4価のカルボン酸残基であり、Zは、それぞれ独立して、水素原子または一般式(2)で表される置換基である。ただし、Zのうち1個以上は一般式(2)で表される置換基であり、nは1〜20の整数である。) (In the formula (1), R 1 , R 2, R 3 and R 4 are independently hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, halogen atoms or phenyl groups, and R 5 is hydrogen. It is an atomic or methyl group, where X is -CO-, -SO 2- , -C (CF 3 ) 2- , -Si (CH 3 ) 2- , -CH 2- , -C (CH 3 ) 2- , -O-, fluorene-9,9-diyl group or direct bond, Y is a tetravalent carboxylic acid residue, and Z is independently represented by a hydrogen atom or the general formula (2). However, one or more of Z are substituents represented by the general formula (2), and n is an integer of 1 to 20.)

Figure 2020166255
Figure 2020166255

(ただし、Wは2価または3価のカルボン酸残基であり、mは1または2である。) (However, W is a divalent or trivalent carboxylic acid residue, and m is 1 or 2.)

一般式(1)で表される、1分子内にカルボキシ基および重合性不飽和基を有するアルカリ可溶性樹脂(以下、単に、「一般式(1)で表されるアルカリ可溶性樹脂」ともいう)の製造方法について詳細に説明する。 An alkali-soluble resin having a carboxy group and a polymerizable unsaturated group in one molecule represented by the general formula (1) (hereinafter, also simply referred to as "alkali-soluble resin represented by the general formula (1)"). The manufacturing method will be described in detail.

先ず、一般式(3)で表される1分子内に2個のエポキシ基を有するエポキシ化合物(a−1)(以下、単に「一般式(3)で表されるエポキシ化合物(a−1)」ともいう)に不飽和基含有モノカルボン酸(例えば(メタ)アクリル酸)を反応させ、エポキシ(メタ)アクリレートを得る。 First, an epoxy compound (a-1) having two epoxy groups in one molecule represented by the general formula (3) (hereinafter, simply "an epoxy compound (a-1) represented by the general formula (3)). (Also referred to as) is reacted with an unsaturated group-containing monocarboxylic acid (for example, (meth) acrylic acid) to obtain an epoxy (meth) acrylate.

Figure 2020166255
Figure 2020166255

(式(3)中、R、R2、およびRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子またはフェニル基であり、Xは、−CO−、−SO−、−C(CF−、−Si(CH−、−CH−、−C(CH−、−O−、フルオレン−9,9−ジイル基または直結合である。) (In formula (3), R 1 , R 2, R 3 and R 4 are independently hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, halogen atoms or phenyl groups, and X is −CO. -, -SO 2- , -C (CF 3 ) 2- , -Si (CH 3 ) 2- , -CH 2- , -C (CH 3 ) 2- , -O-, Fluoren-9,9-jiyl Group or direct bond.)

一般式(3)で表されるエポキシ化合物(a−1)は、ビスフェノール類とエピクロルヒドリンとを反応させることにより得られる2個のグリシジルエーテル基を有するエポキシ化合物である。 The epoxy compound (a-1) represented by the general formula (3) is an epoxy compound having two glycidyl ether groups obtained by reacting bisphenols with epichlorohydrin.

エポキシ化合物(a−1)の原料として使用されるビスフェノール類の例には、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ケトン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)ケトン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジメチルシラン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ジメチルシラン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)ジメチルシラン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−クロロフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)エーテル、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−クロロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブロモフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−フルオロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)フルオレン、4,4’−ビフェノール、3,3’−ビフェノール等が含まれる。これらは、その1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of bisphenols used as raw materials for the epoxy compound (a-1) include bis (4-hydroxyphenyl) ketone, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) ketone, and bis (4-hydroxy-). 3,5-Dichlorophenyl) ketone, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) sulfone, bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) Hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) hexafluoropropane, bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) hexafluoropropane, bis (4-hydroxyphenyl) dimethylsilane, Bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) dimethylsilane, bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) dimethylsilane, bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxy-3,5-) Dichlorophenyl) methane, bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) methane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane , 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-chlorophenyl) Propane, bis (4-hydroxyphenyl) ether, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) ether, bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) ether, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) ) Fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-chlorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-bromophenyl) ) Fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-fluorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-methoxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3,5) -Dimethylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) fluorene, 4,4'-biphenol, Includes 3,3'-biphenol and the like. Only one of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

上記不飽和基含有モノカルボン酸化合物の例には、アクリル酸、メタクリル酸以外に、アクリル酸やメタクリル酸に無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸等の酸一無水物を反応させた化合物などが含まれる。 Examples of the unsaturated group-containing monocarboxylic acid compound include a compound obtained by reacting acrylic acid or methacrylic acid with an acid monoanhydride such as succinic anhydride, maleic anhydride or phthalic anhydride in addition to acrylic acid and methacrylic acid. Etc. are included.

一般式(3)で表されるエポキシ化合物(a−1)と(メタ)アクリル酸との反応は、公知の方法を使用することができる。たとえば、特開平4−355450号公報には、2つのエポキシ基を有するエポキシ化合物1モルに対し、約2モルの(メタ)アクリル酸を使用することにより、重合性不飽和基を含有するジオールが得られることが記載されている。本発明において、上記反応で得られる化合物は、重合性不飽和基を含有するジオールであり、一般式(4)で表される重合性不飽和基を含有するジオール(d)(以下、単に「一般式(4)で表されるジオール(d)」ともいう)である。 A known method can be used for the reaction between the epoxy compound (a-1) represented by the general formula (3) and (meth) acrylic acid. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-355450 describes a diol containing a polymerizable unsaturated group by using about 2 mol (meth) acrylic acid with respect to 1 mol of an epoxy compound having two epoxy groups. It is stated that it can be obtained. In the present invention, the compound obtained by the above reaction is a diol containing a polymerizable unsaturated group, and is a diol (d) containing a polymerizable unsaturated group represented by the general formula (4) (hereinafter, simply ". It is also referred to as "diol (d)" represented by the general formula (4)).

Figure 2020166255
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(式(4)中、R、R2、およびRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子またはフェニル基であり、Rは、水素原子またはメチル基であり、Xは、−CO−、−SO−、−C(CF−、−Si(CH−、−CH−、−C(CH−、−O−、フルオレン−9,9−ジイル基または直結合である。) (In the formula (4), R 1 , R 2, R 3 and R 4 are independently hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, halogen atoms or phenyl groups, and R 5 is hydrogen. It is an atom or a methyl group, and X is -CO-, -SO 2- , -C (CF 3 ) 2- , -Si (CH 3 ) 2- , -CH 2- , -C (CH 3 ) 2- , -O-, fluorene-9,9-diyl group or direct bond.)

一般式(4)で表されるジオール(d)の合成、およびそれに続く多価カルボン酸またはその無水物の付加反応、さらにカルボキシ基との反応性を有する重合性不飽和基を有する単官能エポキシ化合物等を反応させて、一般式(1)で表されるアルカリ可溶性樹脂の製造においては、通常、溶媒中で必要に応じて触媒を用いて反応を行う。 Synthesis of diol (d) represented by general formula (4), subsequent addition reaction of polyvalent carboxylic acid or its anhydride, and monofunctional epoxy having a polymerizable unsaturated group having reactivity with a carboxy group. In the production of the alkali-soluble resin represented by the general formula (1) by reacting a compound or the like, the reaction is usually carried out in a solvent using a catalyst as needed.

溶媒の例には、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート等のセロソルブ系溶媒;ジグライム、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の高沸点のエーテル系もしくはエステル系の溶媒;シクロヘキサノン、ジイソブチルケトン等のケトン系溶媒等が含まれる。なお、使用する溶媒、触媒等の反応条件に関しては特に制限されないが、例えば、水酸基を持たず、反応温度より高い沸点を有する溶媒を反応溶媒として用いることが好ましい。 Examples of solvents include cellosolvent solvents such as ethyl cellosolve acetate and butyl cellosolve acetate; high boiling ether or ester solvents such as jiglime, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; cyclohexanone, A ketone solvent such as diisobutyl ketone is included. The reaction conditions such as the solvent and the catalyst used are not particularly limited, but for example, it is preferable to use a solvent having no hydroxyl group and having a boiling point higher than the reaction temperature as the reaction solvent.

また、カルボキシ基とエポキシ基との反応においては触媒を使用することが好ましく、特開平9−325494号公報には、テトラエチルアンモニウムブロマイド、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド等のアンモニウム塩、トリフェニルホスフィン、トリス(2,6−ジメトキシフェニル)ホスフィン等のホスフィン類等が記載されている。 Further, it is preferable to use a catalyst in the reaction between the carboxy group and the epoxy group, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-325494 describes ammonium salts such as tetraethylammonium bromide and triethylbenzylammonium chloride, triphenylphosphine and tris (2). , 6-Dimethoxyphenyl) Phosphines such as phosphines are described.

次に、一般式(3)で表されるエポキシ化合物(a−1)と(メタ)アクリル酸との反応で得られる一般式(4)で表されるジオール(d)と、ジカルボン酸もしくはトリカルボン酸またはそれらの酸無水物(b)、およびテトラカルボン酸またはその酸二無水物(c)とを反応させて、一般式(1)で表される1分子内にカルボキシ基および重合性不飽和基を有するアルカリ可溶性樹脂を得ることができる。 Next, the diol (d) represented by the general formula (4) obtained by the reaction of the epoxy compound (a-1) represented by the general formula (3) with the (meth) acrylic acid, and the dicarboxylic acid or tricarboxylic acid. Acids or their acid anhydrides (b) and tetracarboxylic acids or their acid dianhydrides (c) are reacted to form a carboxy group and polymerizable unsaturated in one molecule represented by the general formula (1). An alkali-soluble resin having a group can be obtained.

Figure 2020166255
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(式(1)中、R、R2、およびRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子またはフェニル基であり、Rは、水素原子またはメチル基であり、Xは、−CO−、−SO−、−C(CF−、−Si(CH−、−CH−、−C(CH−、−O−、フルオレン−9,9−ジイル基または直結合であり、Yは4価のカルボン酸残基であり、Zは、それぞれ独立して、水素原子または一般式(2)で表される置換基である。ただし、Zのうち1個以上は一般式(2)で表される置換基であり、nは1〜20の整数である。) (In the formula (1), R 1 , R 2, R 3 and R 4 are independently hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, halogen atoms or phenyl groups, and R 5 is hydrogen. It is an atomic or methyl group, where X is -CO-, -SO 2- , -C (CF 3 ) 2- , -Si (CH 3 ) 2- , -CH 2- , -C (CH 3 ) 2- , -O-, fluorene-9,9-diyl group or direct bond, Y is a tetravalent carboxylic acid residue, and Z is independently represented by a hydrogen atom or the general formula (2). However, one or more of Z are substituents represented by the general formula (2), and n is an integer of 1 to 20.)

Figure 2020166255
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(式(2)中、Wは2価または3価のカルボン酸残基であり、mは1または2である。) (In formula (2), W is a divalent or trivalent carboxylic acid residue, and m is 1 or 2.)

一般式(1)で表されるアルカリ可溶性樹脂を合成するために使用される酸成分は、一般式(4)で表されるジオール(d)分子中の水酸基と反応し得る多価の酸成分であり、ジカルボン酸もしくはトリカルボン酸またはそれらの酸一無水物(b)とテトラカルボン酸またはその酸二無水物(c)とを併用することが必要である。上記酸成分のカルボン酸残基は、飽和炭化水素基または不飽和炭化水素基のいずれでもよい。また、これらのカルボン酸残基には−O−、−S−、カルボニル基等のヘテロ元素を含む結合を含んでいてもよい。 The acid component used for synthesizing the alkali-soluble resin represented by the general formula (1) is a polyvalent acid component capable of reacting with the hydroxyl group in the diol (d) molecule represented by the general formula (4). Therefore, it is necessary to use dicarboxylic acid or tricarboxylic acid or their acid monoanhydride (b) in combination with tetracarboxylic acid or its acid dianhydride (c). The carboxylic acid residue of the acid component may be either a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group. Further, these carboxylic acid residues may contain a bond containing a hetero element such as -O-, -S-, and a carbonyl group.

ジカルボン酸もしくはトリカルボン酸またはそれらの酸一無水物(b)としては、鎖式炭化水素ジカルボン酸もしくはトリカルボン酸、脂環式炭化水素ジカルボン酸もしくはトリカルボン酸、芳香族炭化水素ジカルボン酸もしくはトリカルボン酸、またはそれらの酸一無水物等を用いることができる。 Examples of the dicarboxylic acid or tricarboxylic acid or their acid monoanhydride (b) include chain hydrocarbon dicarboxylic acid or tricarboxylic acid, alicyclic hydrocarbon dicarboxylic acid or tricarboxylic acid, aromatic hydrocarbon dicarboxylic acid or tricarboxylic acid, or Those acid monoanhydrides and the like can be used.

鎖式炭化水素ジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物の例には、コハク酸、アセチルコハク酸、マレイン酸、アジピン酸、イタコン酸、アゼライン酸、シトラリンゴ酸、マロン酸、グルタル酸、クエン酸、酒石酸、オキソグルタル酸、ピメリン酸、セバシン酸、スベリン酸、ジグリコール酸等の酸一無水物、および任意の置換基が導入されたジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物等が含まれる。また、脂環式ジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物の例には、シクロブタンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、ヘキサヒドロトリメリット酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ノルボルナンジカルボン酸等の酸一無水物、および任意の置換基が導入されたジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物等が含まれる。また、芳香族ジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物の例には、フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸等の酸一無水物、および任意の置換基が導入されたジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物が含まれる。 Examples of acid monoanhydrides of chain hydrocarbon dicarboxylic acids or tricarboxylic acids include succinic acid, acetylsuccinic acid, maleic acid, adipic acid, itaconic acid, azelaic acid, citralinic acid, malonic acid, glutaric acid, citric acid, Includes acid monoanhydrides such as tartrate, oxoglutaric acid, pimellinic acid, sebacic acid, suberic acid, diglycolic acid, and acid monoanhydrides of dicarboxylic acids or tricarboxylic acids into which any substituent has been introduced. Examples of acid monoanhydrides of alicyclic dicarboxylic acid or tricarboxylic acid include acids such as cyclobutanedicarboxylic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, hexahydrotrimeric acid, hexahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, and norbornandicarboxylic acid. Includes monoanhydrides and acid monoanhydrides of dicarboxylic acids or tricarboxylic acids into which any substituent has been introduced. Examples of acid monoanhydrides of aromatic dicarboxylic acids or tricarboxylic acids include acid monoanhydrides such as phthalic acid, isophthalic acid and trimellitic acid, and dicarboxylic acids or tricarboxylic acids into which arbitrary substituents have been introduced. Includes acid monoanhydride.

ジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物の中では、コハク酸、イタコン酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロトリメリット酸、フタル酸、トリメリット酸が好ましく、コハク酸、イタコン酸、テトラヒドロフタル酸であることがより好ましい。また、ジカルボン酸もしくはトリカルボン酸においては、それらの酸一無水物を用いることが好ましい。上述したジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物は、その1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Among the dicarboxylic acids or tricarboxylic acid monoanhydrides, succinic acid, itaconic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrotrimellitic acid, phthalic acid and trimellitic acid are preferable, and succinic acid, itaconic acid and tetrahydrophthalic acid are preferable. Is more preferable. Further, in the dicarboxylic acid or tricarboxylic acid, it is preferable to use those acid monoanhydrides. As the above-mentioned acid monoanhydride of dicarboxylic acid or tricarboxylic acid, only one kind thereof may be used alone, or two or more kinds thereof may be used in combination.

また、テトラカルボン酸またはその酸二無水物(c)としては、鎖式炭化水素テトラカルボン酸、脂環式炭化水素テトラカルボン酸、芳香族炭化水素テトラカルボン酸、またはそれらの酸二無水物等を用いることができる。 Examples of the tetracarboxylic acid or its acid dianhydride (c) include chain hydrocarbon tetracarboxylic acid, alicyclic hydrocarbon tetracarboxylic acid, aromatic hydrocarbon tetracarboxylic acid, and their acid dianhydrides. Can be used.

鎖式炭化水素テトラカルボン酸の例には、ブタンテトラカルボン酸、ペンタンテトラカルボン酸、ヘキサンテトラカルボン酸、および脂環式炭化水素基、不飽和炭化水素基等の置換基が導入された鎖式炭化水素テトラカルボン酸等が含まれる。また、上記脂環式テトラカルボン酸の例には、シクロブタンテトラカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸、シクロへプタンテトラカルボン酸、ノルボルナンテトラカルボン酸、および鎖式炭化水素基、不飽和炭化水素基等の置換基が導入された脂環式テトラカルボン酸等が含まれる。また、芳香族テトラカルボン酸の例には、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ジフェニルエーテルテトラカルボン酸、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸等が含まれる。 Examples of chain hydrocarbon tetracarboxylic acids include butanetetracarboxylic acid, pentanetetracarboxylic acid, hexanetetracarboxylic acid, and chain type in which substituents such as alicyclic hydrocarbon groups and unsaturated hydrocarbon groups are introduced. Hydrocarbon tetracarboxylic acid and the like are included. Examples of the alicyclic tetracarboxylic acid include cyclobutanetetracarboxylic acid, cyclopentanetetracarboxylic acid, cyclohexanetetracarboxylic acid, cycloheptantetracarboxylic acid, norbornantetracarboxylic acid, and chain hydrocarbon groups. An alicyclic tetracarboxylic acid or the like into which a substituent such as a saturated hydrocarbon group has been introduced is included. Examples of aromatic tetracarboxylic acids include pyromellitic acid, benzophenone tetracarboxylic acid, biphenyl tetracarboxylic acid, diphenyl ether tetracarboxylic acid, diphenyl sulfone tetracarboxylic acid and the like.

テトラカルボン酸またはその酸二無水物の中では、ビフェニルテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ジフェニルエーテルテトラカルボン酸であることが好ましく、ビフェニルテトラカルボン酸、ジフェニルエーテルテトラカルボン酸であることがより好ましい。また、テトラカルボン酸またはその酸二無水物においては、その酸二無水物を用いることが好ましい。なお、上述したテトラカルボン酸またはその酸二無水物は、その1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Among the tetracarboxylic acids or acid dianhydrides thereof, biphenyltetracarboxylic dians, benzophenonetetracarboxylic acids and diphenyl ether tetracarboxylic acids are preferable, and biphenyltetracarboxylic acids and diphenyl ether tetracarboxylic acids are more preferable. Further, in the case of tetracarboxylic acid or its acid dianhydride, it is preferable to use the acid dianhydride. As for the above-mentioned tetracarboxylic acid or acid dianhydride thereof, only one kind thereof may be used alone, or two or more kinds thereof may be used in combination.

一般式(4)で表されるジオール(d)と酸成分(b)および(c)との反応については、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用することができる。たとえば、特開平9−325494号公報には、反応温度が90〜140℃でエポキシ(メタ)アクリレートとテトラカルボン酸二無水物を反応させる方法が記載されている。 The reaction between the diol (d) represented by the general formula (4) and the acid components (b) and (c) is not particularly limited, and a known method can be adopted. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-325494 describes a method for reacting an epoxy (meth) acrylate with a tetracarboxylic dianhydride at a reaction temperature of 90 to 140 ° C.

ここで、化合物の末端がカルボキシ基となるように、式(4)で表されるジオール(d)、ジカルボン酸もしくはトリカルボン酸またはそれらの酸一無水物(b)、テトラカルボン酸またはその酸二無水物(c)とのモル比が(d):(b):(c)=1:0.01〜1.0:0.2〜1.0となるように反応させることが好ましい。 Here, the diol (d) represented by the formula (4), a dicarboxylic acid or a tricarboxylic acid or their acid monoanhydride (b), a tetracarboxylic acid or an acid dianhydride thereof is used so that the terminal of the compound becomes a carboxy group. It is preferable to react so that the molar ratio with the anhydride (c) is (d) :( b) :( c) = 1: 0.01 to 1.0: 0.2 to 1.0.

たとえば、酸一無水物(b)、酸二無水物(c)を用いる場合には、式(4)で表されるジオール(d)に対する酸成分の量〔(b)/2+(c)〕のモル比[(d)/〔(b)/2+(c)〕]が0.5〜1.0となるように反応させることが好ましい。ここで、モル比が1.0以下である場合には、未反応の重合性不飽和基を含有するジオールの含有量を増大させることがないのでアルカリ可溶性樹脂組成物の経時安定性を高めることができる。一方、モル比が0.5を超える場合には、式(1)で表されるアルカリ可溶性樹脂の末端が酸無水物とならないので、未反応酸二無水物の含有量が増大することを抑制できることから、アルカリ可溶性樹脂組成物の経時安定性を高めることができる。なお、式(1)で表されるアルカリ可溶性樹脂の酸価、分子量を調整する目的で、(d)、(b)および(c)の各成分のモル比は、上述の範囲で任意に変更することができる。 For example, when the acid monoanhydride (b) and the acid dianhydride (c) are used, the amount of the acid component with respect to the diol (d) represented by the formula (4) [(b) / 2 + (c)]. It is preferable to react so that the molar ratio [(d) / [(b) / 2+ (c)]] of the above is 0.5 to 1.0. Here, when the molar ratio is 1.0 or less, the content of the diol containing an unreacted polymerizable unsaturated group is not increased, so that the stability over time of the alkali-soluble resin composition is enhanced. Can be done. On the other hand, when the molar ratio exceeds 0.5, the terminal of the alkali-soluble resin represented by the formula (1) does not become an acid anhydride, so that the increase in the content of the unreacted acid dianhydride is suppressed. As a result, the stability of the alkali-soluble resin composition over time can be improved. For the purpose of adjusting the acid value and molecular weight of the alkali-soluble resin represented by the formula (1), the molar ratios of the components (d), (b) and (c) are arbitrarily changed within the above range. can do.

また、一般式(1)で表されるアルカリ可溶性樹脂の酸価の好ましい範囲は20〜180mgKOH/gであることが好ましく、40mgKOH/g以上140mgKOH/g以下であることがより好ましく、80mgKOH/g以上120mgKOH/g以下であることがより好ましい。酸価が20mgKOH/g以上である場合には、アルカリ現像時に残渣が残りにくくなり、180mgKOH/g以下である場合には、アルカリ現像液の浸透が早くなり過ぎないので、剥離現像を抑制することができる。なお、酸価は、電位差滴定装置「COM−1600」(平沼産業株式会社製)を用いて1/10N−KOH水溶液で滴定して求めることができる。 The acid value of the alkali-soluble resin represented by the general formula (1) is preferably in the range of 20 to 180 mgKOH / g, more preferably 40 mgKOH / g or more and 140 mgKOH / g or less, and more preferably 80 mgKOH / g. More preferably, it is 120 mgKOH / g or less. When the acid value is 20 mgKOH / g or more, the residue is less likely to remain during alkaline development, and when the acid value is 180 mgKOH / g or less, the penetration of the alkaline developer does not become too fast, so peeling development should be suppressed. Can be done. The acid value can be determined by titrating with a 1/10 N-KOH aqueous solution using a potentiometric titrator "COM-1600" (manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.).

一般式(1)で表されるアルカリ可溶性樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定(HLC−8220GPC、東ソー株式会社製)によるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、通常1000〜100000であり、2000〜20000であることが好ましく、2000〜6000であることがより好ましい。重量平均分子量が1000以上の場合には、アルカリ現像時のパターンの密着性の低下を抑制することができる。また、重量平均分子量が100000未満である場合には、塗布に好適な感光性樹脂組成物の溶液粘度に調整しやすく、アルカリ現像に時間を要しすぎることがない。 The polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin represented by the general formula (1) by gel permeation chromatography (GPC) measurement (HLC-8220 GPC, manufactured by Tosoh Corporation) is usually 1000 to 100,000. , 2000 to 20000, more preferably 2000 to 6000. When the weight average molecular weight is 1000 or more, it is possible to suppress a decrease in pattern adhesion during alkaline development. Further, when the weight average molecular weight is less than 100,000, it is easy to adjust the solution viscosity of the photosensitive resin composition suitable for coating, and it does not take too much time for alkaline development.

本発明の感光性樹脂組成物(B)は少なくとも2個のエチレン性不飽和結合を有する光重合性モノマーを含む。(B)成分は、硬化膜の密着性をより高くし、また、露光部のアルカリ現像液に対する溶解性を高くして硬化物の直線再現性をより高くする。ただし、硬化膜を脆くしにくくし、かつ、組成物の酸値の低下を抑制してアルカリ現像液に対する未露光部の溶解性を高めて、硬化物の直線再現性をより高くするためには、(B)成分の量は多すぎないことが好ましい。 The photosensitive resin composition (B) of the present invention contains a photopolymerizable monomer having at least two ethylenically unsaturated bonds. The component (B) makes the adhesion of the cured film higher, and also makes the exposed portion more soluble in the alkaline developer to make the linear reproducibility of the cured product higher. However, in order to make the cured film less brittle, suppress the decrease in the acid value of the composition, improve the solubility of the unexposed portion in the alkaline developer, and improve the linear reproducibility of the cured product. , (B) It is preferable that the amount of the component is not too large.

ここで、本発明の感光性樹脂組成物が150℃以下の低温で焼成する組成物である場合には、(B)成分の含有量は、固形分の全質量に対して5〜40質量%であることが好ましい。(A)成分としてカルド樹脂を用いる場合には、(B)成分の質量は、固形分の全質量に対して5〜20質量%であることが好ましい。また、(A)成分としてその他アクリル共重合体の樹脂等を用いる場合には、(B)成分の質量は、固形分の全質量に対して10〜35質量%であることが好ましい。 Here, when the photosensitive resin composition of the present invention is a composition that is fired at a low temperature of 150 ° C. or lower, the content of the component (B) is 5 to 40% by mass with respect to the total mass of the solid content. Is preferable. When a cardo resin is used as the component (A), the mass of the component (B) is preferably 5 to 20% by mass with respect to the total mass of the solid content. When another acrylic copolymer resin or the like is used as the component (A), the mass of the component (B) is preferably 10 to 35% by mass with respect to the total mass of the solid content.

また、本発明の感光性樹脂組成物が150℃超の高温で焼成する組成物である場合には、(B)成分の質量は、固形分の全質量に対して10〜40質量%であることが好ましく、(A)成分としてカルド樹脂を用いる場合には、(B)成分の質量は、固形分の全質量に対して10〜35質量%であることが好ましい。(A)成分としてその他アクリル共重合体の樹脂等を用いる場合には、(B)成分の質量は、固形分の全質量に対して20〜40質量%であることが好ましい。 When the photosensitive resin composition of the present invention is a composition that is fired at a high temperature of more than 150 ° C., the mass of the component (B) is 10 to 40% by mass with respect to the total mass of the solid content. When a cardo resin is used as the component (A), the mass of the component (B) is preferably 10 to 35% by mass with respect to the total mass of the solid content. When another acrylic copolymer resin or the like is used as the component (A), the mass of the component (B) is preferably 20 to 40% by mass with respect to the total mass of the solid content.

(B)成分の質量を固形分の全質量に対して5〜40質量%とすることにより、所望の特性を有する感光性樹脂組成物の配合設計が可能になり、例えば、本発明の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜の直線性および精細度を向上させることができる。 By setting the mass of the component (B) to 5 to 40% by mass with respect to the total mass of the solid content, it is possible to design the composition of the photosensitive resin composition having desired characteristics, for example, the photosensitive of the present invention. The linearity and fineness of the cured film obtained by curing the resin composition can be improved.

(B)少なくとも2個のエチレン性不飽和結合を有する光重合性モノマーの例には、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、フォスファゼンのアルキレンオキサイド変性ヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類、エチレン性二重結合を有する化合物として(メタ)アクリロイル基を有する樹枝状ポリマー等が含まれる。なお、これらは、その1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 (B) Examples of photopolymerizable monomers having at least two ethylenically unsaturated bonds include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, and tetraethylene glycol. Di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, trimethyl propantri (meth) acrylate, trimethylol ethanetri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol Tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, sorbitol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa. It has (meth) acrylic acid esters such as (meth) acrylate, sorbitol hexa (meth) acrylate, alkylene oxide-modified hexa (meth) acrylate of phosphazene, and caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and an ethylenic double bond. Examples of the compound include a dendritic polymer having a (meth) acryloyl group and the like. It should be noted that these may be used alone or in combination of two or more.

上記エチレン性二重結合を有する化合物として(メタ)アクリロイル基を有する樹枝状ポリマーの例には、多官能(メタ)アクリレートの(メタ)アクリロイル基の中の炭素−炭素二重結合の一部に多価メルカプト化合物を付加して得られる樹枝状ポリマーが含まれる。具体的には、一般式(5)で表される多官能(メタ)アクリレートの(メタ)アクリロイル基と一般式(6)で表される多価メルカプト化合物のチオール基とを反応させて得られる樹枝状ポリマーがある。 In the example of the dendritic polymer having a (meth) acryloyl group as the compound having an ethylenic double bond, a part of the carbon-carbon double bond in the (meth) acryloyl group of the polyfunctional (meth) acrylate is used. It contains a dendritic polymer obtained by adding a polyvalent mercapto compound. Specifically, it is obtained by reacting the (meth) acryloyl group of the polyfunctional (meth) acrylate represented by the general formula (5) with the thiol group of the polyvalent mercapto compound represented by the general formula (6). There are dendritic polymers.

Figure 2020166255
Figure 2020166255

(式(5)中、Rは水素原子またはメチル基であり、RはR(OH)のk個のヒドロキシル基の内l個のヒドロキシル基を式中のエステル結合に供与した残り部分である。好ましいR(OH)としては、炭素数2〜8の非芳香族の直鎖または分枝鎖の炭化水素骨格に基づく多価アルコールであるか、当該多価アルコールの複数分子がアルコールの脱水縮合によりエーテル結合を介して連結してなる多価アルコールエーテルであるか、またはこれらの多価アルコールまたは多価アルコールエーテルとヒドロキシ酸とのエステルである。kおよびlは独立に2〜20の整数であり、k≧lである。) (In formula (5), R 6 is a hydrogen atom or a methyl group, and R 7 is the remainder of donating l hydroxyl groups out of k hydroxyl groups of R 9 (OH) k to the ester bond in the formula. A preferred R 9 (OH) k is a polyhydric alcohol based on a non-aromatic linear or branched hydrocarbon skeleton having 2 to 8 carbon atoms, or multiple molecules of the polyvalent alcohol. Are polyhydric alcohol ethers linked via ether bonds by dehydration condensation of alcohols, or esters of these polyhydric alcohols or polyhydric alcohol ethers with hydroxy acids. K and l are 2 independently. It is an integer of ~ 20 and k ≧ l.)

Figure 2020166255
Figure 2020166255

(式(6)中、Rは単結合または2〜6価のC1〜C6の炭化水素基であり、pはRが単結合であるときは2であり、Rが2〜6価の基であるときは2〜6の整数である。) In formula (6), R 8 is a single bond or a 2 to 6 valent C1 to C6 hydrocarbon group, p is 2 when R 8 is a single bond, and R 8 is 2 to 6 valent. When it is the group of, it is an integer of 2 to 6.)

一般式(5)で表される多官能(メタ)アクリレートの例には、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エピクロルヒドリン変性ヘキサヒドロフタル酸ジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンベンゾエート(メタ)アクリレート、トリス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌレート、アルコキシ変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステルが含まれる。これらの化合物は、その1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the polyfunctional (meth) acrylate represented by the general formula (5) include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, and tetraethylene glycol di (meth). ) Acrylic, tetramethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethanetri ( Meta) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tripentaerythritol octa (Meta) acrylate, tripentaerythritol hepta (meth) acrylate, caprolactone-modified pentaerythritol tri (meth) acrylate, caprolactone-modified pentaerythritol tetra (meth) acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, epichlorohydrin-modified hexahydrophthal Acid di (meth) acrylate, hydroxypentaerythritol neopentyl glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, ethylene oxide-modified neopentyl glycol di (meth) acrylate, propylene oxide-modified neopentyl glycol di (meth) Acrylic, ethylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane benzoate (meth) acrylate, tris ((meth) acryloxyethyl) isocyanurate, alkoxy-modified tri Includes (meth) acrylic acid esters such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol poly (meth) acrylate, alkyl-modified dipentaerythritol tri (meth) acrylate, and ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate. Only one of these compounds may be used alone, or two or more of these compounds may be used in combination.

一般式(6)で表される多価メルカプト化合物の例には、1,2−ジメルカプトエタン、1,3−ジメルカプトプロパン、1,4−ジメルカプトブタン、ビスジメルカプトエタンチオール、トリメチロールプロパントリ(メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパントリ(メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラ(メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールトリ(メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラ(メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メルカプトアセテート)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メルカプトプロピオネート)などが含まれる。これらの化合物は、その1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the polyvalent mercapto compound represented by the general formula (6) include 1,2-dimercaptoethane, 1,3-dimercaptopropane, 1,4-dimercaptobutane, bisdimercaptoethanethiol, and trimethylol. Propanetri (mercaptoacetate), trimethylpropantri (mercaptopropionate), pentaerythritoltetra (mercaptoacetate), pentaerythritoltri (mercaptoacetate), pentaerythritoltetra (mercaptopropionate), dipentaerythritol hexa (mercapto) Acetate), dipentaerythritol hexa (mercaptopropionate), etc. are included. Only one of these compounds may be used alone, or two or more of these compounds may be used in combination.

また、上記樹枝状ポリマーの合成に際しては、必要に応じて重合防止剤を加えてよい。重合防止剤の例には、ヒドロキノン系化合物、フェノール系化合物が含まれる。これらの具体例には、ハイドロキノン、メトキシハイドロキノン、カテコール、p−tert−ブチルカテコール、クレゾール、ジブチルヒドロキシトルエン、2,4,6−トリ−tert−ブチルフェノール(BHT)などが含まれる。 In addition, when synthesizing the dendritic polymer, a polymerization inhibitor may be added if necessary. Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone compounds and phenol compounds. Specific examples of these include hydroquinone, methoxyhydroquinone, catechol, p-tert-butylcatechol, cresol, dibutylhydroxytoluene, 2,4,6-tri-tert-butylphenol (BHT) and the like.

本発明の感光性樹脂組成物は、(C)エポキシ化合物を含む。(C)成分の含有量は、固形分に対して8〜24質量%であることが好ましい。感光性樹脂組成物が十分な量の(C)成分を含むと、硬化物の耐溶剤性を十分に高めることができる。ただし、硬化物の密着性および直線再現性を十分に高めるためには、(C)成分の量は多すぎないことが好ましい。 The photosensitive resin composition of the present invention contains (C) an epoxy compound. The content of the component (C) is preferably 8 to 24% by mass with respect to the solid content. When the photosensitive resin composition contains a sufficient amount of the component (C), the solvent resistance of the cured product can be sufficiently enhanced. However, in order to sufficiently improve the adhesion and linear reproducibility of the cured product, it is preferable that the amount of the component (C) is not too large.

たとえば、本発明の感光性樹脂組成物が150℃以下の低温で焼成する組成物であるときには、感光性樹脂組成物はより多量の(C)成分を含むことが好ましい。このときの(C)成分の質量は、固形分に対して8〜24質量%であることが好ましく、固形分に対して12〜24質量%であることがより好ましい。 For example, when the photosensitive resin composition of the present invention is a composition that is fired at a low temperature of 150 ° C. or lower, the photosensitive resin composition preferably contains a larger amount of the component (C). The mass of the component (C) at this time is preferably 8 to 24% by mass with respect to the solid content, and more preferably 12 to 24% by mass with respect to the solid content.

また、本発明の感光性樹脂組成物が150℃超の高温で焼成する組成物であるときには、(C)成分が十分に硬化しやすいため、感光性樹脂組成物はより少量の(C)成分を含むことが好ましい。このときの(C)成分の質量は、固形分に対して8〜20質量%であることが好ましく、固形分に対して8〜18質量%であることがより好ましい。 Further, when the photosensitive resin composition of the present invention is a composition that is fired at a high temperature of more than 150 ° C., the component (C) is easily sufficiently cured, so that the photosensitive resin composition contains a smaller amount of the component (C). Is preferably included. The mass of the component (C) at this time is preferably 8 to 20% by mass with respect to the solid content, and more preferably 8 to 18% by mass with respect to the solid content.

(C)エポキシ化合物の例には、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールフルオレン型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、フェノールアラルキル型エポキシ化合物、ナフタレン骨格を含むフェノールノボラック化合物(例えば、NC−7000L:日本化薬株式会社製)、ナフトールアラルキル型エポキシ化合物、トリスフェノールメタン型エポキシ化合物、テトラキスフェノールエタン型エポキシ化合物、多価アルコールのグリシジルエーテル、多価カルボン酸のグリシジルエステル、メタクリル酸とメタクリル酸グリシジルの共重合体に代表される(メタ)アクリル酸グリシジルをユニットとして含む(メタ)アクリル基を有するモノマーの共重合体、3’,4’−エポキシシクロヘキシルメチル3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートに代表される脂環式エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン骨格を有する多官能エポキシ化合物(例えば、HP7200シリーズ:DIC株式会社製)、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールの1,2−エポキシ−4−(2−オキシラニル)シクロヘキサン付加物(例えば、EHPE3150:株式会社ダイセル製)、エポキシ化ポリブタジエン(例えば、NISSO−PB・JP−100:日本曹達株式会社製)、シリコーン骨格を有するエポキシ化合物等が含まれる。 Examples of the epoxy compound (C) include a bisphenol A type epoxy compound, a bisphenol F type epoxy compound, a bisphenol fluorene type epoxy compound, a phenol novolac type epoxy compound, a cresol novolac type epoxy compound, a phenol aralkyl type epoxy compound, and a naphthalene skeleton. Phenol novolak compound (for example, NC-7000L: manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), naphthol aralkyl type epoxy compound, trisphenol methane type epoxy compound, tetrakisphenol ethane type epoxy compound, polyhydric alcohol glycidyl ether, polyhydric carboxylic acid A copolymer of a monomer having a (meth) acrylic group containing glycidyl (meth) acrylate as a unit represented by a glycidyl ester or a copolymer of methacrylic acid and glycidyl methacrylate, 3', 4'-epoxycyclohexylmethyl 3 , 4-Epoxycyclohexanecarboxylate-type alicyclic epoxy compound, Polyfunctional epoxy compound having a dicyclopentadiene skeleton (for example, HP7200 series: manufactured by DIC Co., Ltd.), 2,2-Bis (hydroxymethyl) -1 -Butanol 1,2-epoxy-4- (2-oxylanyl) cyclohexane adduct (eg, EHPE3150: manufactured by Daicel Co., Ltd.), epoxidized polybutadiene (eg, NISSO-PB / JP-100: manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) , Epoxy compounds having a silicone skeleton and the like are included.

(C)成分のエポキシ化合物のエポキシ当量は100〜300g/eqであることが好ましく、100〜200g/eqであることがより好ましい。また、(C)成分のエポキシ化合物の数平均分子量(Mn)は100〜5000であることが好ましい。なお、これらの化合物は、その1種類の化合物のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The epoxy equivalent of the epoxy compound of the component (C) is preferably 100 to 300 g / eq, and more preferably 100 to 200 g / eq. The number average molecular weight (Mn) of the epoxy compound of the component (C) is preferably 100 to 5000. As these compounds, only one kind of compound may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination.

なお、(C)成分のエポキシ化合物のエポキシ当量は、樹脂溶液をジオキサンに溶解させた後に臭化テトラエチルアンモニウムの酢酸溶液を加え、電位差滴定装置「COM−1600」(平沼産業株式会社製)を用いて1/10N−過塩素酸溶液で滴定して求めることができる。また、(C)成分のエポキシ化合物の数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定(HLC−8220GPC、東ソー株式会社製)を用いてポリスチレン換算として求めることができる。 For the epoxy equivalent of the epoxy compound of the component (C), a potentiometric titrator "COM-1600" (manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.) was used by adding an acetic acid solution of tetraethylammonium bromide after dissolving the resin solution in dioxane. It can be obtained by titrating with a 1 / 10N-perchloric acid solution. Further, the number average molecular weight (Mn) of the epoxy compound of the component (C) can be determined in terms of polystyrene by using gel permeation chromatography (GPC) measurement (HLC-8220 GPC, manufactured by Tosoh Corporation).

本発明の感光性樹脂組成物は、(D)成分として、金属酸化物微粒子を含むことが好ましい。上記金属酸化物微粒子としては、平均粒径が100〜700nmである無機粒子であることが好ましく、平均粒径が100〜700nmであるTiOであることがより好ましい。 The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains metal oxide fine particles as the component (D). The metal oxide fine particles are preferably inorganic particles having an average particle size of 100 to 700 nm, and more preferably TIO 2 having an average particle size of 100 to 700 nm.

上記TiOは、形成された硬化膜(塗膜)が光散乱機能を発揮することができれば粒径や形状は、特に限定されない。TiOの平均粒径は、100〜700nmであり、200〜600nmであることがより好ましい。TiOの平均粒径が100nm以上であると硬化物による光散乱性を十分に高めることができ、TiOの平均粒径が700nm以下であると硬化物の密着性および直線再現性を十分に高めることができる。 The particle size and shape of the TiO 2 are not particularly limited as long as the formed cured film (coating film) can exhibit a light scattering function. The average particle size of TiO 2 is 100 to 700 nm, more preferably 200 to 600 nm. When the average particle size of TiO 2 is 100 nm or more, the light scattering property of the cured product can be sufficiently enhanced, and when the average particle size of TiO 2 is 700 nm or less, the adhesion and linear reproducibility of the cured product are sufficiently improved. Can be enhanced.

なお、上記TiOの平均粒径は、動的光散乱法の粒度分布計「粒径アナライザーFPAR−1000」(大塚電子株式会社製)を用い、キュムラント法により求めることができる。 The average particle size of TiO 2 can be determined by the cumulant method using a particle size distribution meter "particle size analyzer FPAR-1000" (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) by a dynamic light scattering method.

また、(D)成分として、平均粒径が100〜700nmであるTiOの代わりに、屈折率が1.9〜2.3である金属酸化物微粒子を含んでもよい。上記屈折率が1.9〜2.3である金属酸化物微粒子は、形成された硬化膜(塗膜)が光散乱機能を発揮することができれば粒径や形状は、特に限定されない。 Further, as the component (D), metal oxide fine particles having a refractive index of 1.9 to 2.3 may be contained instead of TiO 2 having an average particle size of 100 to 700 nm. The particle size and shape of the metal oxide fine particles having a refractive index of 1.9 to 2.3 are not particularly limited as long as the formed cured film (coating film) can exert a light scattering function.

上記屈折率が1.9〜2.3である金属酸化物微粒子の例には、ZnO、ZrOなどが含まれる。一般的に金属酸化物の屈折率が高い程光散乱性は高くなるが、一方で光散乱性が強すぎる場合は直進光の透過率が低くなる。なお、上記金属酸化物微粒子の屈折率は、アッベ屈折率計で589nmの波長の光で測定することができる。 Examples of the metal oxide fine particles having a refractive index of 1.9 to 2.3 include ZnO, ZrO 2, and the like. Generally, the higher the refractive index of a metal oxide, the higher the light scattering property, but on the other hand, if the light scattering property is too strong, the transmittance of straight light decreases. The refractive index of the metal oxide fine particles can be measured with an Abbe refractive index meter using light having a wavelength of 589 nm.

なお、上記ZnO、ZrOの平均粒径は、150〜500nmであることが好ましく、150〜400nmであることがより好ましい。金属酸化物の平均粒径が150nm以上であると硬化膜による光散乱性を十分に高めることができ、金属酸化物の平均粒径が500nm以下であると硬化膜の密着性および直線再現性を十分に高めることができる。 The average particle size of ZnO and ZrO 2 is preferably 150 to 500 nm, and more preferably 150 to 400 nm. When the average particle size of the metal oxide is 150 nm or more, the light scattering property by the cured film can be sufficiently enhanced, and when the average particle size of the metal oxide is 500 nm or less, the adhesion and linear reproducibility of the cured film can be improved. Can be sufficiently enhanced.

なお、上記金属酸化物微粒子の平均粒径は、動的光散乱法の粒度分布計「粒径アナライザーFPAR−1000」を用い、キュムラント法により求めることができる。 The average particle size of the metal oxide fine particles can be determined by the cumulant method using a particle size distribution meter "particle size analyzer FPAR-1000" of a dynamic light scattering method.

(D)成分は、硬化膜の光散乱性を高めることができる。ただし、本発明の感光性樹脂組成物に含まれる(D)成分の量が多すぎると、硬化膜の密着性、直線再現性、精細度および耐溶剤性が低下し、かつ透過膜の光透過性も低下してしまう。そのため、(D)成分の質量は、固形分の全質量に対して1質量%以上35質量%以下とすることが好ましい。 The component (D) can enhance the light scattering property of the cured film. However, if the amount of the component (D) contained in the photosensitive resin composition of the present invention is too large, the adhesion, linear reproducibility, fineness and solvent resistance of the cured film are deteriorated, and the light transmission of the transmission film is reduced. The sex is also reduced. Therefore, the mass of the component (D) is preferably 1% by mass or more and 35% by mass or less with respect to the total mass of the solid content.

また、本発明の感光性樹脂組成物が150℃以下の低温で焼成する組成物である場合には、(D)成分の含有量は、固形分の全質量に対して1質量%以上35質量%未満であることが好ましく、2質量%以上25質量%未満であることがより好ましく、2質量%以上20質量%未満であることがさらに好ましい。 When the photosensitive resin composition of the present invention is a composition that is fired at a low temperature of 150 ° C. or lower, the content of the component (D) is 1% by mass or more and 35% by mass with respect to the total mass of the solid content. It is preferably less than%, more preferably 2% by mass or more and less than 25% by mass, and further preferably 2% by mass or more and less than 20% by mass.

一方で、本発明の感光性樹脂組成物が150℃超の高温で焼成する組成物である場合には、(D)成分の含有量は、固形分の全質量に対して1質量%以上35質量%未満であることが好ましく、2質量%以上25質量%未満であることがより好ましい。 On the other hand, when the photosensitive resin composition of the present invention is a composition to be calcined at a high temperature of more than 150 ° C., the content of the component (D) is 1% by mass or more 35 based on the total mass of the solid content. It is preferably less than mass%, and more preferably 2% by mass or more and less than 25% by mass.

本発明の感光性樹脂組成物は、(E)光重合開始剤を含む。 The photosensitive resin composition of the present invention contains (E) a photopolymerization initiator.

(E)成分の例には、アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、ジクロロアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、p−tert−ブチルアセトフェノン等のアセトフェノン類;ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、p,p’−ビスジメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインエーテル類;2−(o−クロロフェニル)−4,5−フェニルビイミダゾール、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メトキシフェニル)ビイミダゾール、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルビイミダゾール、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルビイミダゾール、2、4,5−トリアリールビイミダゾール等のビイミダゾール系化合物類;2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾ−ル、2−トリクロロメチル−5−(p−シアノスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(p−メトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール等のハロメチルジアゾール化合物類;2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−フェニル−4、6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(3,4,5−トリメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メチルチオスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン等のハロメチル−s−トリアジン系化合物類;1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−,2−(O−ベンゾイルオキシム)、1−(4−フェニルスルファニルフェニル)ブタン−1,2−ジオン−2−オキシム−O−ベンゾア−ト、1−(4−メチルスルファニルフェニル)ブタン−1,2−ジオン−2−オキシム−O−アセタート、1−(4−メチルスルファニルフェニル)ブタン−1−オンオキシム−O−アセタート等のO−アシルオキシム系化合物類;ベンジルジメチルケタール、チオキサンソン、2−クロロチオキサンソン、2,4−ジエチルチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、2−イソプロピルチオキサンソン等のイオウ化合物;2−エチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、2,3−ジフェニルアントラキノン等のアントラキノン類;アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、クメンパーオキシド等の有機過酸化物;2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール等のチオール化合物;トリエタノールアミン、トリエチルアミン等の第3級アミンなどが含まれる。なお、これらの光重合開始剤は、その1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the component (E) include acetophenones, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, p-dimethylaminopropiophenone, dichloroacetophenone, trichloroacetophenone, p-tert-butylacetophenone and other acetophenones; benzophenone. , 2-Chlorobenzophenone, p, p'-bisdimethylaminobenzophenone and other benzophenones; benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether and other benzoin ethers; 2- (o-chlorophenyl) -4 , 5-Phenylbiimidazole, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (m-methoxyphenyl) biimidazole, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylbiimidazole, 2- (o) −methoxyphenyl) -4,5-diphenylbiimidazole, 2,4,5-triarylbiimidazole and other biimidazole compounds; 2-trichloromethyl-5-styryl-1,3,4-oxadiazol, Halos such as 2-trichloromethyl-5- (p-cyanostyryl) -1,3,4-oxadiazole and 2-trichloromethyl-5- (p-methoxystyryl) -1,3,4-oxadiazole Methyldiazole compounds; 2,4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- Phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-chlorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4) −methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (3,4,5-trimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) Halomethyl-s-triazine compounds such as -1,3,5-triazine, 2- (4-methylthiostyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine; 1,2- Octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl]-, 2- (O-benzoyloxime), 1- (4-phenylsulfanylphenyl) pig N-1,2-dione-2-oxime-O-benzoate, 1- (4-methylsulfanylphenyl) butane-1,2-dione-2-oxime-O-acetate, 1- (4-methylsulfanyl) O-acyloxime compounds such as phenyl) butane-1-onoxime-O-acetate; benzyldimethylketal, thioxanthone, 2-chlorothioxanone, 2,4-diethylthioxanone, 2-methylthioxanone, 2 -Sulfur compounds such as isopropylthioxanson; anthraquinones such as 2-ethylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benz anthraquinone, and 2,3-diphenyl anthraquinone; azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, cumemper Organic peroxides such as oxides; thiol compounds such as 2-mercaptobenzoimidazole, 2-mercaptobenzoxazole and 2-mercaptobenzothiazole; tertiary amines such as triethanolamine and triethylamine are included. As these photopolymerization initiators, only one of them may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

特に、金属酸化物の添加量が多い場合や光重合開始剤の添加量を少なくしたい場合、あるいは150℃といった高温での加熱硬化プロセスを取れないため光硬化をより有効に実施したい場合等、高感度の光重合開始剤を必要とする場合には、O−アシルオキシム系化合物類(ケトオキシムを含む)を用いることが好ましい。それらの中でも、一般式(7)や一般式(8)で表される化合物群はより高感度の光重合開始剤として適用することができる。それらの中でも、低温硬化対応で光硬化をより有効に実施したい場合には、365nmにおけるモル吸光係数が10000L/mol・cm以上であるO−アシルオキシム系光重合開始剤を用いることがより好ましい。なお、本発明でいう「光重合開始剤」とは、増感剤を含む意味で使用される。 In particular, when the amount of metal oxide added is large, when the amount of photopolymerization initiator added is small, or when the heat curing process at a high temperature of 150 ° C. cannot be performed and photocuring is desired to be performed more effectively. When a sensitive photopolymerization initiator is required, it is preferable to use O-acyloxime compounds (including ketooxime). Among them, the compound group represented by the general formula (7) and the general formula (8) can be applied as a more sensitive photopolymerization initiator. Among them, when it is desired to carry out photocuring more effectively in response to low temperature curing, it is more preferable to use an O-acyloxime-based photopolymerization initiator having a molar extinction coefficient at 365 nm of 10000 L / mol · cm or more. The term "photopolymerization initiator" as used in the present invention is used to include a sensitizer.

Figure 2020166255
Figure 2020166255

(式(7)中、R10、R11は、それぞれ独立に、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜20のアリールアルキル基または炭素数4〜12の複素環基を表し、R12は炭素数1〜15のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜20のアリールアルキル基を表す。ここで、アルキル基およびアリール基は炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、炭素数1〜10のアルカノイル基、ハロゲンで置換されていてもよく、アルキレン部分は、不飽和結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合を含んでいてもよい。また、アルキル基は直鎖、分岐、または環状のいずれのアルキル基であってもよい。) In formula (7), R 10 and R 11 independently have an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aryl alkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or an aryl alkyl group having 4 to 20 carbon atoms. It represents 12 heterocyclic groups, where R 12 represents an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, wherein the alkyl group and the aryl group represent. It may be substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkanoyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a halogen, and the alkylene moiety may be an unsaturated bond, an ether bond, a thioether bond, or the like. It may contain an ester bond, and the alkyl group may be a linear, branched, or cyclic alkyl group.)

Figure 2020166255
Figure 2020166255

(式(8)中、R13およびR14はそれぞれ独立に、炭素数1〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基であるか、炭素数4〜10のシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基もしくはアルキルシクロアルキル基であるか、または炭素数1〜6のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基である。R15は独立して炭素数2〜10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはアルケニル基であり、当該アルキル基またはアルケニル基中の−CH−基の一部が−O−基で置換されていてもよい。さらに、これらR13〜R15の基中の水素原子の一部がハロゲン原子で置換されていてもよい。) In formula (8), R 13 and R 14 are independently linear or branched alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, or cycloalkyl groups having 4 to 10 carbon atoms, or cycloalkylalkyl groups. Alternatively, it is an alkylcycloalkyl group or a phenyl group which may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 15 is an independently linear or branched alkyl having 2 to 10 carbon atoms. is a group or an alkenyl group, -CH 2 in the alkyl or alkenyl group -. some of the groups may be substituted by -O- group further hydrogen atoms in radicals of R 13 to R 15 May be partially substituted with halogen atoms.)

ここで、(E)成分の質量は、(A)成分と(B)成分の全質量に対して0.1〜30質量%であることが好ましく、1〜25質量%であることが好ましい。(E)成分の質量が、(A)成分と(B)成分の全質量に対して0.1質量%以上である場合には、適度な光重合の速度を有するので、感度の低下を抑制できる。また、(E)成分の質量が、(A)成分と(B)成分の全質量に対して30質量%以下である場合には、組成物の露光に対する感度が高すぎないため、マスクに対して忠実な線幅を再現できるとともにパターンエッジをシャープにすることができる。 Here, the mass of the component (E) is preferably 0.1 to 30% by mass, preferably 1 to 25% by mass, based on the total mass of the components (A) and (B). When the mass of the component (E) is 0.1% by mass or more with respect to the total mass of the components (A) and (B), the photopolymerization rate is appropriate, so that the decrease in sensitivity is suppressed. it can. Further, when the mass of the component (E) is 30% by mass or less with respect to the total mass of the components (A) and (B), the sensitivity of the composition to exposure is not too high, so that the mask is used. The faithful line width can be reproduced and the pattern edge can be sharpened.

本発明の感光性樹脂組成物は、(F)溶剤を含む。 The photosensitive resin composition of the present invention contains (F) a solvent.

(F)感光性樹脂組成物に含まれる溶剤の例には、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、3−メトキシ−1−ブタノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、3−ヒドロキシ−2−ブタノン、ジアセトンアルコール等のアルコール類;α−もしくはβ−テルピネオール等のテルペン類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、N−メチル−2−ピロリドン等のケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジエチ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、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、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メトキシ−3−ブチルアセテート、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類等が含まれる。これらを用いて溶解、混合させることにより、均一な溶液状の組成物とすることができる。これらの溶剤は、塗布性等の必要特性とするためにこれらを単独または2種以上を併用してもよい。 Examples of the solvent contained in the (F) photosensitive resin composition include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, ethylene glycol, propylene glycol, 3-methoxy-1-butanol, ethylene glycol monobutyl ether, 3-hydroxy-. Alcohols such as 2-butanone and diacetone alcohol; terpenes such as α- or β-terpineol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone; toluene, xylene, tetramethylbenzene, etc. Aromatic hydrocarbons; cellosolve, methylcellosolve, ethylcellosolve, carbitol, methylcarbitol, ethylcarbitol, butylcarbitol, diethylene glycol ethylmethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether , Dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether and other glycol ethers; ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methoxy-3-butyl acetate, Esters such as cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and propylene glycol monoethyl ether acetate are included. By dissolving and mixing these together, a uniform solution-like composition can be obtained. These solvents may be used alone or in combination of two or more in order to obtain required properties such as coatability.

(F)成分の含有量は目標とする粘度によって変化するが、感光性樹脂組成物溶液中において60〜90質量%であることが好ましい。 The content of the component (F) varies depending on the target viscosity, but is preferably 60 to 90% by mass in the photosensitive resin composition solution.

本発明の感光性樹脂組成物は、(G)エポキシ化合物の硬化剤および/または硬化促進剤を含んでいてもよい。本発明の感光性樹脂組成物が150℃以下の低温で焼成する組成物であるときは(C)成分の硬化が不足しやすいため、感光性樹脂組成物は、(C)成分を十分に硬化させるために(G)成分を含むことが好ましい。 The photosensitive resin composition of the present invention may contain a curing agent and / or a curing accelerator of the (G) epoxy compound. When the photosensitive resin composition of the present invention is a composition that is fired at a low temperature of 150 ° C. or lower, the curing of the component (C) tends to be insufficient. Therefore, the photosensitive resin composition sufficiently cures the component (C). It is preferable to include the component (G) in order to make the mixture.

(G)成分であるエポキシ化合物の硬化剤の例には、アミン系化合物、多価カルボン酸化合物、フェノール樹脂、アミノ樹脂、ジシアンジアミド、ルイス酸錯化合物等が含まれる。本発明においては多価カルボン酸化合物を好ましく用いることができる。 Examples of the curing agent for the epoxy compound as the component (G) include amine compounds, polyvalent carboxylic acid compounds, phenol resins, amino resins, dicyandiamides, Lewis acid complex compounds and the like. In the present invention, a polyvalent carboxylic acid compound can be preferably used.

多価カルボン酸化合物の例には、多価カルボン酸、多価カルボン酸の無水物、および多価カルボン酸の熱分解性エステルが含まれる。多価カルボン酸とは1分子中に2つ以上のカルボキシ基を有する化合物をいい、例えば、コハク酸、マレイン酸、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸、シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、シクロヘキセン−4,5−ジカルボン酸、ノルボルナン−2,3−ジカルボン酸、フタル酸、3,6−ジヒドロフタル酸、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、ベンゼン−1,2,4−トリカルボン酸、シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸、ベンゼン−1,2,4,5−テトラカルボン酸、シクロヘキサン−1,2,4,5−テトラカルボン酸、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸等が含まれる。多価カルボン酸の無水物の例には、上記化合物の酸無水物が含まれる。これは分子間酸無水物でもよいが、一般には分子内で閉環した酸無水物が用いられる。多価カルボン酸の熱分解性エステルの例には、上記化合物のt−ブチルエステル、1−(アルキルオキシ)エチルエステル、1−(アルキルスルファニル)エチルエステル(ただし、アルキルは炭素数1〜20の飽和または不飽和の炭化水素基であり、炭化水素基は分岐構造や環構造を有していてもよく、任意の置換基で置換されていてもよい)等が含まれる。また、多価カルボン酸化合物としては2つ以上のカルボキシ基を有する重合体または共重合体も用いることができ、そのカルボキシ基は無水物または熱分解性エステルであってもよい。 Examples of polyvalent carboxylic acid compounds include polyvalent carboxylic acids, anhydrides of polyvalent carboxylic acids, and pyrolytic esters of polyvalent carboxylic acids. A polyvalent carboxylic acid is a compound having two or more carboxy groups in one molecule, for example, succinic acid, maleic acid, cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid, cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid, cyclohexene-. 4,5-dicarboxylic acid, norbornan-2,3-dicarboxylic acid, phthalic acid, 3,6-dihydrophthalic acid, 1,2,3,6-tetrahydrophthalic acid, methyltetrahydrophthalic acid, benzene-1,2, 4-Tricarboxylic acid, cyclohexane-1,2,4-tricarboxylic acid, benzene-1,2,4,5-tetracarboxylic acid, cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic acid, butane-1,2, 3,4-Tetracarboxylic acid and the like are included. Examples of polyvalent carboxylic acid anhydrides include acid anhydrides of the above compounds. This may be an intermolecular acid anhydride, but generally an intramolecularly ring-closed acid anhydride is used. Examples of thermally decomposable esters of polyvalent carboxylic acids include t-butyl esters, 1- (alkyloxy) ethyl esters, and 1- (alkylsulfanyl) ethyl esters of the above compounds (where alkyl has 1 to 20 carbon atoms. It is a saturated or unsaturated hydrocarbon group, and the hydrocarbon group may have a branched structure or a ring structure, or may be substituted with an arbitrary substituent) and the like. Further, as the polyvalent carboxylic acid compound, a polymer or a copolymer having two or more carboxy groups can also be used, and the carboxy group may be an anhydride or a pyrolytic ester.

また、上記重合体または共重合体の例には、(メタ)アクリル酸を構成成分として含む重合体または共重合体、無水マレイン酸を構成成分として含む共重合体、テトラカルボン酸二無水物をジアミンやジオールと反応させて酸無水物を開環させた化合物等が含まれる。これらのうち、フタル酸、3,6−ジヒドロフタル酸、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、ベンゼン−1,2,4−トリカルボン酸の各無水物を用いることが好ましい。多価カルボン酸化合物をエポキシ化合物の硬化剤として用いる場合の配合比率としては、エポキシ化合物のエポキシ基の1モルに対して、多価カルボン酸化合物のカルボキシ基が0.5〜1.5モル、より好ましくは0.6〜1.2モルになるように配合するのがよい。 Examples of the above-mentioned polymer or copolymer include a polymer or copolymer containing (meth) acrylic acid as a constituent, a copolymer containing maleic anhydride as a constituent, and tetracarboxylic acid dianhydride. It contains compounds in which an acid anhydride is ring-opened by reacting with a diamine or a diol. Of these, phthalic acid, 3,6-dihydrophthalic acid, 1,2,3,6-tetrahydrophthalic acid, methyltetrahydrophthalic acid, and benzene-1,2,4-tricarboxylic acid anhydrides can be used. preferable. When the polyvalent carboxylic acid compound is used as a curing agent for the epoxy compound, the compounding ratio is such that the carboxy group of the polyvalent carboxylic acid compound is 0.5 to 1.5 mol with respect to 1 mol of the epoxy group of the epoxy compound. More preferably, it is blended so as to be 0.6 to 1.2 mol.

(G)成分であるエポキシ化合物の硬化促進剤としては、エポキシ化合物の硬化促進剤、硬化触媒、潜在性硬化剤等として知られる公知の化合物を利用することができる。エポキシ化合物の硬化促進剤の例には、三級アミン、四級アンモニウム塩、三級ホスフィン、四級ホスホニウム塩、ホウ酸エステル、ルイス酸、有機金属化合物、イミダゾール類等が含まれる。上記硬化促進剤の中では、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エンもしくは1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エンまたはそれらの塩であることが好ましい。 As the curing accelerator of the epoxy compound as the component (G), a known compound known as a curing accelerator of the epoxy compound, a curing catalyst, a latent curing agent, or the like can be used. Examples of curing accelerators for epoxy compounds include tertiary amines, quaternary ammonium salts, tertiary phosphines, quaternary phosphonium salts, borate esters, Lewis acids, organic metal compounds, imidazoles and the like. Among the above curing accelerators, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nona-5-ene, or salts thereof. Is preferable.

上記硬化促進剤の添加量は、エポキシ化合物100質量部に対して0.05質量部以上2質量部以下であることが好ましい。硬化促進剤の添加量を0.05質量部以上とすると、熱硬化後の樹脂膜パターンの耐薬品性の発現状況等により添加量を調整することができる。また、硬化促進剤の添加量を2質量部以下とするとエポキシ化合物の硬化速度を適正な範囲とすることができる。 The amount of the curing accelerator added is preferably 0.05 parts by mass or more and 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound. When the amount of the curing accelerator added is 0.05 parts by mass or more, the amount added can be adjusted depending on the state of development of chemical resistance of the resin film pattern after heat curing. Further, when the amount of the curing accelerator added is 2 parts by mass or less, the curing rate of the epoxy compound can be in an appropriate range.

本発明の感光性樹脂組成物が150℃以下の低温で焼成する組成物である場合には、(C)成分および(G)成分の合計質量は、固形分の全質量に対して15質量%以上35.質量%以下であることが好ましく、20質量%以上30質量%以下であることがより好ましい。(C)成分および(G)成分の合計質量が、固形分の全質量に対して15質量%以上であると、150℃以下の低温で硬化させた際の硬化性が十分に担保される。また、(C)成分および(G)成分の合計質量が、固形分の全質量に対して35質量%以下であると、アルカリ現像時のパターニング性や直線性および耐溶剤性に悪影響を及ぼすことなく硬化性を向上させることができる。 When the photosensitive resin composition of the present invention is a composition that is fired at a low temperature of 150 ° C. or lower, the total mass of the components (C) and (G) is 15% by mass with respect to the total mass of the solid content. Above 35. It is preferably 20% by mass or less, and more preferably 20% by mass or more and 30% by mass or less. When the total mass of the component (C) and the component (G) is 15% by mass or more with respect to the total mass of the solid content, the curability when cured at a low temperature of 150 ° C. or lower is sufficiently ensured. Further, if the total mass of the component (C) and the component (G) is 35% by mass or less with respect to the total mass of the solid content, the patterning property, linearity and solvent resistance during alkaline development may be adversely affected. It is possible to improve the curability.

本発明の感光性樹脂組成物が150℃超の高温で焼成する組成物である場合には、(G)成分はなくても良く、(C)成分および(G)成分の合計質量は、固形分の全質量に対して8〜25質量%であることが好ましい。 When the photosensitive resin composition of the present invention is a composition that is fired at a high temperature of more than 150 ° C., the component (G) may be absent, and the total mass of the components (C) and (G) is solid. It is preferably 8 to 25% by mass with respect to the total mass of the minute.

次に、本発明の複数の硬化膜付き基板を製造する方法について説明する。本発明の硬化膜(塗膜)は、本発明の感光性樹脂組成物を用いてフォトリソグラフィー法により形成することができる。 Next, a method for manufacturing a plurality of substrates with a cured film of the present invention will be described. The cured film (coating film) of the present invention can be formed by a photolithography method using the photosensitive resin composition of the present invention.

本発明の基板上に光散乱性を有する硬化膜パターンを形成して硬化膜付き基板を製造する方法は、平均粒径が100〜700nmである無機粒子を含有する感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、フォトマスクを介して露光して、現像により未露光部を除去し、加熱して所定の硬化膜パターンを形成する、製造方法である。 In the method for producing a substrate with a cured film by forming a light-scattering cured film pattern on the substrate of the present invention, a photosensitive resin composition containing inorganic particles having an average particle size of 100 to 700 nm is formed on the substrate. This is a manufacturing method in which an unexposed portion is removed by development and heated to form a predetermined cured film pattern.

本発明の耐熱温度が150℃以下の基板上に光散乱性を有する硬化膜パターンを形成して硬化膜付き基板を製造する方法は、上述の感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、フォトマスクを介して露光して、現像により未露光部を除去し、150℃以下で加熱して所定の硬化膜パターンを形成する、製造方法である。 In the method of forming a cured film pattern having light scattering property on a substrate having a heat resistant temperature of 150 ° C. or less to produce a substrate with a cured film, the above-mentioned photosensitive resin composition is applied onto the substrate and photomasked. This is a manufacturing method in which exposure is performed through a mask, an unexposed portion is removed by development, and heating is performed at 150 ° C. or lower to form a predetermined cured film pattern.

本発明の耐熱温度が150℃超の基板上に光散乱性を有する硬化膜パターンを形成して硬化膜付き基板を製造する方法は、上述の感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、フォトマスクを介して露光して、現像により未露光部を除去し、150℃超で加熱して所定の硬化膜パターンを形成する、製造方法である。 The method of the present invention for producing a substrate with a cured film by forming a cured film pattern having light scattering property on a substrate having a heat resistant temperature of more than 150 ° C. is to apply the above-mentioned photosensitive resin composition on the substrate and take a photo. This is a manufacturing method in which exposure is performed through a mask, an unexposed portion is removed by development, and heating is performed at a temperature of more than 150 ° C. to form a predetermined cured film pattern.

本発明の感光性樹脂組成物を基板上に塗布する方法は、公知の溶液浸漬法、スプレー法の他、ローラーコーター機、ランドコーター機、スリットコーター機やスピナー機を用いる方法等の何れの方法をも採用することができる。これらの方法によって、所望の厚さに塗布した後、溶剤を除去する(プリベーク)ことにより、被膜が形成される。プリベークはオーブン、ホットプレート等により加熱することによって行われる。プリベークにおける加熱温度および加熱時間は使用する溶剤に応じて適宜選択され、例えば60〜110℃の温度(基板の耐熱温度を超えないように設定)で1〜3分間行われる。 The method of applying the photosensitive resin composition of the present invention on a substrate is any method such as a known solution dipping method, a spray method, a roller coater machine, a land coater machine, a slit coater machine, a spinner machine, or the like. Can also be adopted. By these methods, a film is formed by applying to a desired thickness and then removing the solvent (prebaking). Pre-baking is performed by heating in an oven, a hot plate, or the like. The heating temperature and heating time in the prebake are appropriately selected according to the solvent used, and are performed at a temperature of, for example, 60 to 110 ° C. (set so as not to exceed the heat resistant temperature of the substrate) for 1 to 3 minutes.

プリベーク後に行われる露光は、紫外線露光装置によって行なわれ、フォトマスクを介して露光することによりパターンに対応した部分のレジストのみを感光させる。露光装置およびその露光照射条件は適宜選択され、超高圧水銀灯、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、遠紫外線灯等の光源を用いて露光を行い、塗膜中の感光性樹脂組成物を光硬化させる。好ましくは、波長365nmの光を一定量照射することにより光硬化させる。 The exposure performed after the prebaking is performed by an ultraviolet exposure apparatus, and by exposing through a photomask, only the resist of the portion corresponding to the pattern is exposed. The exposure apparatus and its exposure irradiation conditions are appropriately selected, and exposure is performed using a light source such as an ultra-high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or a far ultraviolet lamp to photocure the photosensitive resin composition in the coating film. Preferably, it is photocured by irradiating a certain amount of light having a wavelength of 365 nm.

露光に使用される放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を使用することができるが、放射線の波長の範囲は、250〜450nmであることが好ましい。また、このアルカリ現像に適した現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、ジエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の水溶液を用いることができる。これらの現像液は、樹脂層の特性に合わせて適宜選択できるが、必要に応じて界面活性剤を添加してもよい。現像温度は、20〜35℃であることが好ましく、市販の現像機や超音波洗浄機等を用いて微細な画像を精密に形成することができる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗される。現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。 As the radiation used for exposure, for example, visible light, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, electron beams, X-rays and the like can be used, but the wavelength range of the radiation is preferably 250 to 450 nm. Further, as a developing solution suitable for this alkaline development, for example, an aqueous solution of sodium carbonate, potassium carbonate, potassium hydroxide, diethanolamine, tetramethylammonium hydroxide or the like can be used. These developers can be appropriately selected according to the characteristics of the resin layer, but a surfactant may be added if necessary. The development temperature is preferably 20 to 35 ° C., and a fine image can be precisely formed by using a commercially available developing machine, an ultrasonic cleaner, or the like. After alkaline development, it is usually washed with water. As the developing method, a shower developing method, a spray developing method, a dip (immersion) developing method, a paddle (liquid filling) developing method and the like can be applied.

露光後のアルカリ現像は、露光されない部分のレジストを除去する目的で行われ、この現像によって所望のパターンが形成される。このアルカリ現像に適した現像液としては、例えばアルカリ金属やアルカリ土類金属の炭酸塩の水溶液、アルカリ金属の水酸化物の水溶液等を挙げることができるが、特に炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等の炭酸塩を0.05〜3.0質量%含有する弱アルカリ性水溶液を用いて23〜28℃の温度で現像することが好ましく、市販の現像機や超音波洗浄機等を用いて微細な画像を精密に形成することができる。 Alkaline development after exposure is performed for the purpose of removing the resist in the unexposed portion, and this development forms a desired pattern. Examples of the developing solution suitable for this alkaline development include an aqueous solution of an alkali metal or an alkaline earth metal carbonate, an aqueous solution of an alkali metal hydroxide, and the like, and in particular, sodium carbonate, potassium carbonate, and lithium carbonate. It is preferable to develop at a temperature of 23 to 28 ° C. using a weak alkaline aqueous solution containing 0.05 to 3.0% by mass of carbonate such as, and it is fine using a commercially available developer, an ultrasonic cleaner or the like. The image can be formed precisely.

耐熱温度が150℃以下の基板上に光散乱性を有する硬化膜パターンを形成している場合には、現像後、80〜140℃の温度(基板の耐熱温度を超えないように設定)および20〜90分の条件で熱処理(ポストベーク)が行われることが好ましく、温度90〜120℃、加熱時間30〜60分の条件で行われることがより好ましい。上記ポストベークは、パターニングされた硬化膜と基板との密着性を高めるため等の目的で行われる。これはプリベークと同様に、オーブン、ホットプレート等により加熱することによって行われる。本発明のパターニングされた硬化膜は、以上のフォトリソグラフィー法による各工程を経て形成される。 When a cured film pattern having light scattering property is formed on a substrate having a heat resistant temperature of 150 ° C. or lower, the temperature is 80 to 140 ° C. (set so as not to exceed the heat resistant temperature of the substrate) and 20 after development. The heat treatment (post-baking) is preferably performed under the conditions of ~ 90 minutes, and more preferably performed under the conditions of a temperature of 90 to 120 ° C. and a heating time of 30 to 60 minutes. The post-baking is performed for the purpose of enhancing the adhesion between the patterned cured film and the substrate. This is done by heating in an oven, hot plate, etc., similar to prebaking. The patterned cured film of the present invention is formed through each step by the above photolithography method.

耐熱温度が150℃超の基板上に光散乱性を有する硬化膜パターンを形成している場合には、現像後、80〜250℃の温度(基板の耐熱温度を超えないように設定)および20〜90分の条件で熱処理(ポストベーク)が行われることが好ましく、温度180〜230℃、加熱時間30〜60分の条件で行われることがより好ましい。上記ポストベークは、パターニングされた硬化膜と基板との密着性を高めるため等の目的で行われる。これはプリベークと同様に、オーブン、ホットプレート等により加熱することによって行われる。本発明のパターニングされた硬化膜は、以上のフォトリソグラフィー法による各工程を経て形成される。 When a cured film pattern having light scattering property is formed on a substrate having a heat resistant temperature of more than 150 ° C., the temperature is 80 to 250 ° C. (set so as not to exceed the heat resistant temperature of the substrate) and 20 after development. The heat treatment (post-baking) is preferably performed under the conditions of ~ 90 minutes, and more preferably performed under the conditions of a temperature of 180 to 230 ° C. and a heating time of 30 to 60 minutes. The post-baking is performed for the purpose of enhancing the adhesion between the patterned cured film and the substrate. This is done by heating in an oven, hot plate, etc., similar to prebaking. The patterned cured film of the present invention is formed through each step by the above photolithography method.

上記方法により、上述した(D)成分として平均粒径が100〜700nmであるTiOを含む感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜、および可視光領域の透過率が70%以上であり、硬化膜付基板に対して垂直に白色光を照射したとき、散乱せずに直進した直接透過光の角度を0°とした場合、60°における散乱光の強度が5°おける散乱光の強度に対して20%以上である硬化膜付基板を得ることができる。よって、光散乱層用として表示装置に好適に用いることができる。 By the above method, a cured film obtained by curing a photosensitive resin composition containing TiO 2 having an average particle size of 100 to 700 nm as the component (D) described above, and a transmittance in the visible light region of 70% or more. When white light is irradiated perpendicularly to the substrate with a cured film, the intensity of scattered light at 60 ° is 5 ° when the angle of directly transmitted light traveling straight without scattering is 0 °. It is possible to obtain a substrate with a cured film which is 20% or more of the amount. Therefore, it can be suitably used for a display device for a light scattering layer.

上記方法により、上述した(D)成分として屈折率が1.9〜2.3の金属酸化物(ZnO、ZrO)を含む感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜、および可視光領域の透過率が80%の角度を0°とした場合、45°における散乱光の強度が5°おける散乱光の強度に対して15%以上である硬化膜付基板を得ることができる。よって、光散乱層用として表示装置に好適に用いることができる。 A cured film obtained by curing a photosensitive resin composition containing a metal oxide (ZnO, ZrO 2 ) having a refractive index of 1.9 to 2.3 as the component (D) described above by the above method, and a visible light region. When the angle at which the transmittance of 80% is 80 ° is 0 °, a substrate with a cured film can be obtained in which the intensity of scattered light at 45 ° is 15% or more with respect to the intensity of scattered light at 5 °. Therefore, it can be suitably used for a display device for a light scattering layer.

以下、実施例および比較例に基づいて、本発明の実施形態を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

まず、一般式(1)で表されるアルカリ可溶性樹脂の合成例から説明するが、これらの合成例における樹脂の評価は、断りのない限り以下の通りに行った。各種測定機器について、同一の機種を使用した場合には、2か所目から機器メーカー名を省略している。また、実施例1および実施例2において、測定用硬化膜付き基板の作製に使用しているガラス基板は、全て同じ処理を施したガラス基板を使用している。 First, the synthesis examples of the alkali-soluble resin represented by the general formula (1) will be described. Unless otherwise specified, the evaluation of the resins in these synthesis examples was carried out as follows. When the same model is used for various measuring devices, the device manufacturer name is omitted from the second place. Further, in Examples 1 and 2, the glass substrates used for producing the substrate with the cured film for measurement are all glass substrates subjected to the same treatment.

[固形分濃度]
合成例中で得られた樹脂溶液1gをガラスフィルター〔重量:W(g)〕に含浸させて秤量し〔W(g)〕、160℃にて2時間加熱した後の重量〔W(g)〕から次式より求めた。
固形分濃度(重量%)=100×(W−W)/(W−W
[Solid content concentration]
A glass filter [weight: W 0 (g)] is impregnated with 1 g of the resin solution obtained in the synthesis example, weighed [W 1 (g)], and heated at 160 ° C. for 2 hours, and then weight [W 2]. (G)] was obtained from the following equation.
Solid content concentration (% by weight) = 100 × (W 2- W 0 ) / (W 1- W 0 )

[エポキシ当量]
樹脂溶液をジオキサンに溶解させた後に臭化テトラエチルアンモニウムの酢酸溶液を加え、電位差滴定装置「COM−1600」(平沼産業株式会社製)を用いて1/10N−過塩素酸溶液で滴定して求めた。
[Epoxy equivalent]
After dissolving the resin solution in dioxane, add an acetic acid solution of tetraethylammonium bromide, and titrate with a 1 / 10N-perchloric acid solution using a potentiometric titrator "COM-1600" (manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.). It was.

[酸価]
樹脂溶液をジオキサンに溶解させ、電位差滴定装置「COM−1600」を用いて1/10N−KOH水溶液で滴定して求めた。
[Acid value]
The resin solution was dissolved in dioxane and titrated with a 1/10 N-KOH aqueous solution using a potentiometric titrator "COM-1600".

[分子量]
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)「HLC−8220GPC」(溶媒:テトラヒドロフラン、カラム:TSKgelSuperH−2000(2本)+TSKgelSuperH−3000(1本)+TSKgelSuperH−4000(1本)+TSKgelSuperH−5000(1本)(東ソー株式会社製)、温度:40℃、速度:0.6ml/min)にて測定し、標準ポリスチレン(東ソー株式会社製、PS−オリゴマーキット)換算値として重量平均分子量(Mw)を求めた。
[Molecular weight]
Gel Permeation Chromatography (GPC) "HLC-8220GPC" (solvent: tetrahydrofuran, column: TSKgelSuperH-2000 (2) + TSKgelSuperH-3000 (1) + TSKgelSuperH-4000 (1) + TSKgelSuperH-5000 (1) (Tosoh) (Manufactured by Tosoh Corporation), temperature: 40 ° C., rate: 0.6 ml / min), and the weight average molecular weight (Mw) was determined as a standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation, PS-oligomer kit) conversion value.

[平均粒径]
動的光散乱法の粒度分布計「粒径アナライザーFPAR−1000」を用い、キュムラント法により求めた。
[Average particle size]
It was determined by the cumulant method using a particle size distribution meter "particle size analyzer FPAR-1000" of a dynamic light scattering method.

また、合成例で使用する略号は次のとおりである。
DCPMA :ジシクロペンタニルメタクリレート
GMA :グリシジルメタクリレート
St :スチレン
AA :アクリル酸
SA :無水コハク酸
BPFE :ビスフェノールフルオレン型エポキシ化合物(9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンとクロロメチルオキシランとの反応物)
BPDA :3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
THPA :テトラヒドロ無水フタル酸
PTMA :ペンタエリスリトールテトラ(メルカプトアセテート)
DPHA :ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとヘキサアクリレートとの混合物
TEAB :臭化テトラエチルアンモニウム
AIBN :アゾビスイソブチロニトリル
TDMAMP:トリスジメチルアミノメチルフェノール
HQ :ハイドロキノン
TEA :トリエチルアミン
BzDMA :ベンジルジメチルアミン
PGMEA :プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
The abbreviations used in the synthesis example are as follows.
DCPMA: Dicyclopentanyl methacrylate GMA: Glycidyl methacrylate St: Styrene AA: Acrylic acid SA: Succinic anhydride BPFE: Bisphenol fluorene type epoxy compound (9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene reaction with chloromethyloxylane object)
BPDA: 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride THPA: Tetrahydrophthalic anhydride PTMA: Pentaerythritol tetra (mercaptoacetate)
DPHA: Mix of dipentaerythritol pentaacrylate and hexaacrylate TEAB: Tetraethylammonium bromide AIBN: Azobisisobutyronitrile TDMAMP: Trisdimethylaminomethylphenol HQ: Hydroquinone TEA: Triethylamine BzDMA: benzyldimethylamine PGMEA: Propylene glycol monomethyl Ether acetate

[合成例1]
還留冷却器付き500ml四つ口フラスコ中にBPFE(114.4g、0.23モル)、AA(33.2g、0.46モル)、PGMEA(157g)及びTEAB(0.48g)を仕込み、100〜105℃で20時間撹拌して反応させた。次いで、フラスコ内にBPDA(35.3g、0.12モル)、THPA(18.3g、0.12モル)を仕込み、120〜125℃で6時間撹拌し、重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂(A)−1を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は56.1質量%、酸価(固形分換算)は103mgKOH/g、GPC分析による重量平均分子量(Mw)は3600であった。
[Synthesis Example 1]
BPFE (114.4 g, 0.23 mol), AA (33.2 g, 0.46 mol), PGMEA (157 g) and TEAB (0.48 g) were charged in a 500 ml four-necked flask equipped with a return condenser. The reaction was carried out by stirring at 100 to 105 ° C. for 20 hours. Next, BPDA (35.3 g, 0.12 mol) and THPA (18.3 g, 0.12 mol) were charged in a flask, and the mixture was stirred at 120 to 125 ° C. for 6 hours to obtain a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin. (A) -1 was obtained. The solid content concentration of the obtained resin solution was 56.1% by mass, the acid value (in terms of solid content) was 103 mgKOH / g, and the weight average molecular weight (Mw) by GPC analysis was 3600.

[合成例2]
還留冷却器付き1Lの四つ口フラスコ中に、PGMEA(300g)を入れ、フラスコ系内を窒素置換した後120℃に昇温した。このフラスコ中にモノマー混合物(DCPMA(77.1g、0.35モル)、GMA(49.8g、0.35モル)、St(31.2g、0.30モル)にAIBN(10g)を溶解した混合物を滴下ロートから2時間かけて滴下し、さらに120℃で2時間撹拌し、共重合体溶液を得た。
[Synthesis Example 2]
PGMEA (300 g) was placed in a 1 L four-necked flask equipped with a return condenser, the inside of the flask system was replaced with nitrogen, and then the temperature was raised to 120 ° C. AIBN (10 g) was dissolved in a monomer mixture (DCPMA (77.1 g, 0.35 mol), GMA (49.8 g, 0.35 mol), St (31.2 g, 0.30 mol)) in this flask. The mixture was added dropwise from the dropping funnel over 2 hours and further stirred at 120 ° C. for 2 hours to obtain a copolymer solution.

次いで、フラスコ系内を空気に置換した後、得られた共重合体溶液にAA(24.0g(グリシジル基の95%))、TDMAMP(0.8g)およびHQ(0.15g)を添加し、120℃で6時間撹拌し、重合性不飽和基含有共重合体溶液を得た。さらに、得られた重合性不飽和基含有共重合体溶液にSA(30.0g(AA添加モル数の90%))、TEA(0.5g)を加え120℃で4時間反応させ、重合性不飽和基含有アルカリ可溶性共重合体樹脂溶液(A)−2を得た。樹脂溶液の固形分濃度は41.7質量%であり、酸価(固形分換算)は76mgKOH/gであり、GPC分析による重量平均分子量(Mw)は5300であった。 Then, after replacing the inside of the flask system with air, AA (24.0 g (95% of glycidyl group)), TDAMP (0.8 g) and HQ (0.15 g) were added to the obtained copolymer solution. , 120 ° C. for 6 hours to obtain a polymerizable unsaturated group-containing copolymer solution. Further, SA (30.0 g (90% of the number of moles added with AA)) and TEA (0.5 g) were added to the obtained polymerizable unsaturated group-containing copolymer solution and reacted at 120 ° C. for 4 hours to polymerize. An unsaturated group-containing alkali-soluble copolymer resin solution (A) -2 was obtained. The solid content concentration of the resin solution was 41.7% by mass, the acid value (solid content equivalent) was 76 mgKOH / g, and the weight average molecular weight (Mw) by GPC analysis was 5300.

[合成例3]
1Lの4つ口フラスコ内に、PTMA(20g、メルカプト基0.19モル)、DPHA(212g、アクリル基2.12モル)、PGMEA(58g)、HQ(0.1g)、およびBzDMA(0.01g)を加え、60℃で12時間反応させて、樹枝状ポリマー溶液(B)−3(固形分濃度:80質量%)を得た。ヨードメトリー法にて、得られた樹枝状ポリマーのチオール基の消失を確認した。得られた樹枝状ポリマーの重量平均分子量(Mw)は10000であった。
[Synthesis Example 3]
In a 1 L four-necked flask, PTMA (20 g, 0.19 mol of mercapto group), DPHA (212 g, 2.12 mol of acrylic group), PGMEA (58 g), HQ (0.1 g), and BzDMA (0. 01 g) was added and reacted at 60 ° C. for 12 hours to obtain a dendritic polymer solution (B) -3 (solid content concentration: 80% by mass). The disappearance of the thiol group of the obtained dendritic polymer was confirmed by the iodometry method. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained dendritic polymer was 10,000.

表1、2、4、5、7、8、10、11に示される各略号は次のとおりである。 The abbreviations shown in Tables 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10 and 11 are as follows.

(重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂)
(A)−1:上記合成例1で得られた樹脂溶液(固形分濃度56.1質量%)
(A)−2:上記合成例2で得られた樹脂溶液(固形分濃度41.7質量%)
(Alkali-soluble resin containing polymerizable unsaturated group)
(A) -1: Resin solution obtained in Synthesis Example 1 (solid content concentration 56.1% by mass)
(A) -2: Resin solution obtained in Synthesis Example 2 (solid content concentration 41.7% by mass)

(光重合性モノマー)
(B)−1:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとヘキサアクリレートとの混合物(DPHA(アクリル当量96〜115)、日本化薬株式会社製)
(B)−2:ペンタエリスリトールトリアクリレートとテトラアクリレートとの混合物(M−450(アクリル当量88)、東亜合成株式会社製)
(B)−3:上記合成例3で得られた樹枝状ポリマー
(Photopolymerizable monomer)
(B) -1: Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and hexaacrylate (DPHA (acrylic equivalent 96-115), manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
(B) -2: Mixture of pentaerythritol triacrylate and tetraacrylate (M-450 (acrylic equivalent 88), manufactured by Toa Synthetic Co., Ltd.)
(B) -3: Dendrite polymer obtained in Synthetic Example 3 above

(エポキシ化合物)
(C)−1:3,4−エポキシシクロヘキサンカルボン酸(3’,4’−エポキシシクロヘキシル)メチル(セロキサイド2021P(エポキシ当量135)、株式会社ダイセル製)
(C)−2:2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールの1,2−エポキシ−4−(2−オキシラニル)シクロヘキサン付加物(EHPE3150(エポキシ当量180)、株式会社ダイセル製)
(C)−3:ブタンテトラカルボン酸テトラ(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)修飾ε−カプロラクトン(エポリードGT401(エポキシ当量220)、株式会社ダイセル製)
(Epoxy compound)
(C) -1: 3,4-Epoxycyclohexanecarboxylic acid (3', 4'-epoxycyclohexyl) methyl (celloxide 2021P (epoxy equivalent 135), manufactured by Daicel Corporation)
(C) -2: 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol 1,2-epoxy-4- (2-oxylanyl) cyclohexane adduct (EHPE3150 (epoxy equivalent 180), manufactured by Daicel Co., Ltd.)
(C) -3: Tetra butanetetracarboxylate (3,4-epoxycyclohexylmethyl) modified ε-caprolactone (Epolide GT401 (epoxy equivalent 220), manufactured by Daicel Corporation)

[金属酸化物の分散液]
(チタニア分散液)
(D)−1:チタニア分散液(平均粒径50nm)濃度75質量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤のチタニア分散体
(D)−2:チタニア分散液(平均粒径120nm)濃度75質量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤のチタニア分散体
(D)−3:チタニア分散液(平均粒径270nm)濃度75質量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤のチタニア分散体
(D)−4:チタニア分散液(平均粒径410nm)濃度75質量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤のチタニア分散体
(D)−5:チタニア分散液(平均粒径620nm)濃度75質量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤のチタニア分散体
(D)−6:チタニア分散液(平均粒径970nm)濃度75質量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤のチタニア分散体
[Metal oxide dispersion]
(Titania dispersion)
(D) -1: Titania dispersion (average particle size 50 nm) concentration 75% by mass, propylene glycol monomethyl ether acetate solvent titania dispersion (D) -2: Titania dispersion (average particle size 120 nm) concentration 75% by mass, Titania dispersion of propylene glycol monomethyl ether acetate solvent (D) -3: Titania dispersion (average particle size 270 nm) concentration 75% by mass, titania dispersion of propylene glycol monomethyl ether acetate solvent (D) -4: Titania dispersion (Titania dispersion) (Average particle size 410 nm) concentration 75% by mass, propylene glycol monomethyl ether acetate solvent titania dispersion (D) -5: Titania dispersion (average particle size 620 nm) concentration 75% by mass, propylene glycol monomethyl ether acetate solvent titania dispersion (D) -6: Titania dispersion (average particle size 970 nm) concentration 75% by mass, titania dispersion of propylene glycol monomethyl ether acetate solvent

(ZnO分散液及びZrO分散液)
(D)−7:ZnO分散液(平均粒径200nm、屈折率2.0)濃度20質量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤のZnO分散体
(D)−8:ZnO分散液(平均粒径350nm、屈折率2.0)濃度20質量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤のZnO分散体
(D)−9:ZrO分散液(平均粒径170nm、屈折率2.2)濃度20質量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤のZrO分散体
(D)−10:ZrO分散液(平均粒径240nm、屈折率2.2)濃度20質量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤のZrO分散体
(D)−11:TiO分散液(平均粒径400nm、屈折率2.5)濃度75質量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤のTiO分散体
(D)−12:Al分散液(平均粒径300nm、屈折率1.77)濃度20質量%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤のAl分散体
(ZnO dispersion and ZrO 2 dispersion)
(D) -7: ZnO dispersion (average particle size 200 nm, refractive index 2.0) concentration 20% by mass, ZnO dispersion of propylene glycol monomethyl ether acetate solvent (D) -8: ZnO dispersion (average particle size 350 nm) , Refractive index 2.0) Concentration 20% by mass, ZnO dispersion of propylene glycol monomethyl ether acetate solvent (D) -9: ZrO 2 dispersion (average particle size 170 nm, refractive index 2.2) Concentration 20% by mass, propylene ZrO 2 dispersion of glycol monomethyl ether acetate solvent (D) -10: ZrO 2 dispersion (average particle size 240 nm, refractive index 2.2) concentration 20% by mass, ZrO 2 dispersion of propylene glycol monomethyl ether acetate solvent (D) ) -11: TiO 2 dispersion (average particle size 400 nm, refractive index 2.5) concentration 75% by mass, TiO 2 dispersion of propylene glycol monomethyl ether acetate solvent (D) -12: Al 2 O 3 dispersion (average) Particle size 300 nm, refractive index 1.77) concentration 20% by mass, Al 2 O 3 dispersion of propylene glycol monomethyl ether acetate solvent

(光重合開始剤)
(E):1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−,2−(O−ベンゾイルオキシム)(IrgacureOXE−01、BASF社製、「Irgacure」は同社の登録商標)
(Photopolymerization initiator)
(E): 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl]-, 2- (O-benzoyloxime) (IrgacureOXE-01, manufactured by BASF, "Irgacure" is a registered trademark of the company)

(溶剤)
(F)−1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
(F)−2:ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(EDM)
(F)−3:3メトキシ−3メチル−1−ブチルアセテート(MMBA)
(F)−4:3−メトキシプロピオン酸メチル(MMP)
(F)−5:シクロヘキサノン(ANON)
(solvent)
(F) -1: Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)
(F) -2: Diethylene glycol ethyl methyl ether (EDM)
(F) -3: 3 Methoxy-3 methyl-1-butyl acetate (MMBA)
(F) -4: Methyl 3-methoxypropionate (MMP)
(F) -5: Cyclohexanone (ANON)

(硬化剤および硬化促進剤)
(G)−1:ベンゼン1,2,4−トリカルボン酸−1,2−無水物
(G)−2:1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU(R))を2.0質量%含有するPGMEA溶液、サンアプロ株式会社製)
(Curing agent and curing accelerator)
(G) -1: Benzene 1,2,4-tricarboxylic acid-1,2-anhydride (G) -2: 1,8-diazabicyclo [5.4.0] Undec-7-ene (DBU (R)) ) PGMEA solution containing 2.0% by mass, manufactured by Sun Appro Co., Ltd.)

(その他添加剤)
(H)−1:界面活性剤(メガファックF−447、DIC株式会社製、「メガファック」は同社の登録商標)
(H)−2:界面活性剤(DOWSIL SH3775、ダウ社製、「DOWSIL」は同社の登録商標)
(H)−3:酸化防止剤(ペンタエリスリトールテトラキス(3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、Irganox1010、BASF社製、「Irganox」は同社の登録商標)
(H)−4:カップリング剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)
(Other additives)
(H) -1: Surfactant (Mega Fuck F-447, manufactured by DIC Corporation, "Mega Fuck" is a registered trademark of the company)
(H) -2: Surfactant (DOWNSIL SH3775, manufactured by Dow, "DOWNSIL" is a registered trademark of the company)
(H) -3: Antioxidant (pentaerythritol tetrakis (3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, Irganox 1010, manufactured by BASF, "Irganox" is a registered trademark of the same company)
(H) -4: Coupling agent (3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)

[実施例1]
(D)成分として、チタニア分散液を用いた感光性樹脂組成物を実施例1〜16および比較例1〜4として調製した。その配合成分を表1、2に示す。表1、2の数値はすべて質量%を表す。なお、(B)−3は溶剤を含まない樹枝状ポリマーの量である。
[Example 1]
Photosensitive resin compositions using a titania dispersion as a component (D) were prepared as Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 4. The ingredients are shown in Tables 1 and 2. The numerical values in Tables 1 and 2 all represent mass%. In addition, (B) -3 is the amount of the dendritic polymer containing no solvent.

Figure 2020166255
Figure 2020166255

Figure 2020166255
Figure 2020166255

[評価]
実施例1〜16、比較例1〜4の感光性樹脂組成物を用いて、現像特性評価用の硬化膜付き基板の作製を行った。
[Evaluation]
Using the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 4, a substrate with a cured film for evaluating development characteristics was produced.

(現像特性評価用の硬化膜付き基板の作製)
表1、2に示した感光性樹脂組成物を、予め低圧水銀灯で波長254nmの照度1000mJ/cmの紫外線を照射して表面を洗浄した、125mm×125mmのガラス基板「#1737」(コーニング社製)(以下「ガラス基板」という)上に、加熱硬化処理後の膜厚が2.0μmとなるようにスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレートを用いて90℃で2分間プリベークをして硬化膜(塗膜)を作製した。次いで、上記硬化膜(塗膜)上にライン/スペース=20μm/20μmのネガ型フォトマスクを被せ、i線照度30mW/cmの超高圧水銀ランプで50mJ/cmの紫外線を照射して、光硬化反応を行った。
(Preparation of substrate with cured film for developing development characteristics)
The surface of the photosensitive resin composition shown in Tables 1 and 2 was washed by irradiating the surface with ultraviolet rays having a wavelength of 254 nm and an illuminance of 1000 mJ / cm 2 in advance with a low-pressure mercury lamp, and the surface of the photosensitive resin composition was cleaned. (Manufactured) (hereinafter referred to as "glass substrate"), coated with a spin coater so that the film thickness after heat curing treatment is 2.0 μm, and prebaked at 90 ° C. for 2 minutes using a hot plate. A cured film (coating film) was prepared. Next, a negative photomask having a line / space of 20 μm / 20 μm was placed on the cured film (coating film), and an ultrahigh pressure mercury lamp having an i-line illuminance of 30 mW / cm 2 was used to irradiate ultraviolet rays of 50 mJ / cm 2 . A photocuring reaction was carried out.

次いで、露光した上記硬化膜(塗膜)を25℃、0.04%水酸化カリウム溶液により1kgf/cmのシャワー圧にて、パターンが現れ始める現像時間(ブレイクタイム=BT)から20秒間、現像処理を行った後、5kgf/cmのスプレー水洗を行い、上記硬化膜(塗膜)の未露光部分を除去してガラス基板上に硬化膜パターンを形成し、熱風乾燥機を用いて90℃で60分間、本硬化(ポストベーク)し、実施例1〜16、および比較例1〜4に係る現像特性評価用の硬化膜付き基板を得た。 Next, the exposed cured film (coating film) was subjected to a shower pressure of 1 kgf / cm 2 with a 0.04% potassium hydroxide solution at 25 ° C. for 20 seconds from the development time (break time = BT) at which the pattern began to appear. After the development treatment, a spray water wash of 5 kgf / cm 2 was performed to remove the unexposed portion of the cured film (coating film) to form a cured film pattern on the glass substrate, and 90 using a hot air dryer. This curing (post-baking) was performed at ° C. for 60 minutes to obtain a substrate with a cured film for evaluating development characteristics according to Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 4.

上記現像特性評価用の硬化膜付き基板を用いて以下の評価を行った。 The following evaluation was performed using the substrate with a cured film for evaluating the development characteristics.

[現像特性評価]
(パターン密着性)
(評価方法)
本硬化(ポストベーク)後の20μmマスクパターンを光学顕微鏡で観察した。なお、△以上を合格とした。
[Development characteristic evaluation]
(Pattern adhesion)
(Evaluation method)
The 20 μm mask pattern after the main curing (post-baking) was observed with an optical microscope. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:全く剥離していない
△:一部が剥離している
×:大部分が剥離している
(Evaluation criteria)
◯: Not peeled at all Δ: Partly peeled ×: Mostly peeled

(パターン直線性)
(評価方法)
本硬化(ポストベーク)後の20μmマスクパターンを光学顕微鏡で観察した。なお、△以上を合格とした。
(Pattern linearity)
(Evaluation method)
The 20 μm mask pattern after the main curing (post-baking) was observed with an optical microscope. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:パターンエッジ部分のギザつきが認められない
△:パターンエッジ部分のギザつきが一部に認められる
×:パターンエッジ部分のギザつきが大部分に認められる
(Evaluation criteria)
◯: No knurling on the pattern edge part Δ: Jaggedness on the pattern edge part is observed in part ×: Raggedness on the pattern edge part is observed in most cases

(パターン精細度)
(評価方法)
本硬化(ポストベーク)後の10〜50μmマスクパターンを光学顕微鏡観察した。なお、△以上を合格とした。
(Pattern definition)
(Evaluation method)
The 10 to 50 μm mask pattern after the main curing (post-baking) was observed with an optical microscope. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
◎:10〜15μmのパターンが形成されている
○:16〜24μmのパターンが形成されている
△:25〜50μmのパターンが形成されている
×:パターンが形成されていない
(Evaluation criteria)
⊚: A pattern of 10 to 15 μm is formed ◯: A pattern of 16 to 24 μm is formed Δ: A pattern of 25 to 50 μm is formed ×: A pattern is not formed

実施例1〜16、比較例1〜4の感光性樹脂組成物を用いて、耐溶剤性評価用の硬化膜付き基板の作製を行った。 Using the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 4, a substrate with a cured film for solvent resistance evaluation was produced.

(耐溶剤性評価用の硬化膜付き基板の作製)
表1、2に示した感光性樹脂組成物を、ガラス基板上に、加熱硬化処理後の膜厚が2.0μmとなるようにスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレートを用いて90℃で2分間プリベークをして硬化膜(塗膜)を作製した。次いで、上記硬化膜(塗膜)上にライン/スペース=20μm/20μmのネガ型フォトマスクを被せ、i線照度30mW/cmの超高圧水銀ランプで50mJ/cmの紫外線を照射して、光硬化反応を行った。
(Preparation of substrate with cured film for solvent resistance evaluation)
The photosensitive resin compositions shown in Tables 1 and 2 are applied onto a glass substrate using a spin coater so that the film thickness after the heat curing treatment is 2.0 μm, and at 90 ° C. using a hot plate. A cured film (coating film) was prepared by prebaking for 2 minutes. Next, a negative photomask having a line / space of 20 μm / 20 μm was placed on the cured film (coating film), and an ultrahigh pressure mercury lamp having an i-line illuminance of 30 mW / cm 2 was used to irradiate ultraviolet rays of 50 mJ / cm 2 . A photocuring reaction was carried out.

次いで、露光した上記硬化膜(塗膜)を25℃、0.05%水酸化カリウム溶液により1kgf/cmのシャワー圧にて60秒間、現像処理を行った後、5kgf/cmのスプレー水洗を行い、上記硬化膜(塗膜)の未露光部分を除去してガラス基板上に硬化膜パターンを形成し、熱風乾燥機を用いて90℃で60分間、本硬化(ポストベーク)し、実施例1〜16、および比較例1〜4に係る耐溶剤性評価用の硬化膜付き基板を得た。 Next, the exposed cured film (coating film) was developed with a 0.05% potassium hydroxide solution at 25 ° C. at a shower pressure of 1 kgf / cm 2 for 60 seconds, and then washed with a spray of 5 kgf / cm 2 . To remove the unexposed portion of the cured film (coating film) to form a cured film pattern on a glass substrate, and main cure (post-bake) at 90 ° C. for 60 minutes using a hot air dryer. Substrates with a cured film for evaluating solvent resistance according to Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 4 were obtained.

上記耐溶剤性評価用の硬化膜付き基板を用いて以下の評価を行った。 The following evaluation was performed using the substrate with a cured film for solvent resistance evaluation.

[耐溶剤性評価]
(評価方法)
ガラス基板上に作製した硬化膜(塗膜)の表面をPGMEAに浸漬したウエスで連続して20往復擦った。なお、△以上を合格とした。
[Solvent resistance evaluation]
(Evaluation method)
The surface of the cured film (coating film) prepared on the glass substrate was continuously rubbed 20 times with a waste cloth immersed in PGMEA. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:硬化膜(塗膜)の表面に溶解が見られず、傷も付いていない
△:硬化膜(塗膜)の表面のごく一部に溶解が見られ、ごく一部に傷も付いている
×:硬化膜(塗膜)の表面が軟化しており、大部分に傷が付いている
(Evaluation criteria)
◯: No dissolution is seen on the surface of the cured film (coating film) and no scratches. Δ: Dissolution is seen on a small part of the surface of the cured film (coating film) and only a small part is scratched. : The surface of the cured film (coating film) is softened and most of it is scratched.

[透過率の評価]
(評価方法)
紫外可視近赤外分光光度計「UH4150」(株式会社日立ハイテクサイエンス製)を用いて、上記硬化膜付き基板の可視光領域(380nm〜780nm)の透過率を測定した。なお、△以上を合格とした。
[Evaluation of transmittance]
(Evaluation method)
The transmittance of the visible light region (380 nm to 780 nm) of the substrate with the cured film was measured using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer "UH4150" (manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation). In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:透過率が70%以上
△:透過率が60%以上70%未満
×:透過率が60%未満
(Evaluation criteria)
◯: Transmittance is 70% or more Δ: Transmittance is 60% or more and less than 70% ×: Transmittance is less than 60%

[光散乱性の評価]
上記硬化膜付き基板に対し、垂直に白色光を照射し、ゴニオフォトメータ「GP−1」(ニッカ電測株式会社製)を用いて透過散乱光を測定した。なお、△以上を合格とした。
[Evaluation of light scattering]
The substrate with the cured film was vertically irradiated with white light, and the transmitted scattered light was measured using a goniophotometer "GP-1" (manufactured by Nikka Densoku Co., Ltd.). In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:直進した直接透過光の角度を0°とした場合の5°、60°における散乱光の強度の評価を行い、60°における光散乱強度が5°における光散乱強度に対し20%超のもの
△:直進した直接透過光の角度を0°とした場合の5°、60°における散乱光の強度の評価を行い、60°における光散乱強度が5°における光散乱強度に対し10%超20%以下のもの
×:直進した直接透過光の角度を0°とした場合の5°、60°における散乱光の強度の評価を行い、60°における光散乱強度が5°における光散乱強度に対し10%以下のもの
(Evaluation criteria)
◯: The intensity of scattered light at 5 ° and 60 ° was evaluated when the angle of the directly transmitted light traveling straight was 0 °, and the light scattering intensity at 60 ° was more than 20% of the light scattering intensity at 5 °. Item Δ: The intensity of scattered light at 5 ° and 60 ° was evaluated when the angle of the directly transmitted light traveling straight was 0 °, and the light scattering intensity at 60 ° was more than 10% of the light scattering intensity at 5 °. 20% or less ×: The intensity of scattered light at 5 ° and 60 ° when the angle of the directly transmitted light traveling straight is 0 ° is evaluated, and the light scattering intensity at 60 ° becomes the light scattering intensity at 5 °. 10% or less

上記で得られた実施例1〜16および比較例1〜4の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜付き基板について、上記項目について評価した結果を表3に示す。 Table 3 shows the results of evaluation of the above items with respect to the substrate with a cured film obtained by curing the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 4 obtained above.

Figure 2020166255
Figure 2020166255

上記実施例1〜16、比較例1〜4の結果から明らかなように、本発明の一般式(1)で表されるアルカリ可溶性樹脂およびTiOを含む感光性樹脂組成物を用いることにより、光散乱性に優れるとともに、精細なパターン形成をすることができる硬化膜付き基板を作製できることがわかった。 As is clear from the results of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 4, by using the photosensitive resin composition containing the alkali-soluble resin represented by the general formula (1) of the present invention and TiO 2 . It was found that a substrate with a cured film capable of forming a fine pattern as well as having excellent light scattering properties can be produced.

[実施例2]
(D)成分として、チタニア分散液を用いた感光性樹脂組成物を実施例17〜30、比較例5〜9として調製した。その配合成分を表4、5に示す。表4、5の数値はすべて質量%を表す。なお、(B)−3は溶剤を含まない樹枝状ポリマーの量である。
[Example 2]
Photosensitive resin compositions using a titania dispersion as a component (D) were prepared as Examples 17 to 30 and Comparative Examples 5 to 9. The ingredients are shown in Tables 4 and 5. The numerical values in Tables 4 and 5 all represent mass%. In addition, (B) -3 is the amount of the dendritic polymer containing no solvent.

Figure 2020166255
Figure 2020166255

Figure 2020166255
Figure 2020166255

[評価]
実施例17〜30、比較例5〜9の感光性樹脂組成物を用いて、現像特性評価用の硬化膜付き基板の作製を行った。
[Evaluation]
Using the photosensitive resin compositions of Examples 17 to 30 and Comparative Examples 5 to 9, a substrate with a cured film for evaluating development characteristics was produced.

(現像特性評価用の硬化膜付き基板の作製)
表4、5に示した感光性樹脂組成物を、ガラス基板上に、加熱硬化処理後の膜厚が2.0μmとなるようにスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレートを用いて90℃で2分間プリベークをして硬化膜(塗膜)を作製した。次いで、露光ギャップを100μmに調整し、上記硬化膜(塗膜)上に10〜50μm(5μm刻み)のネガ型フォトマスクを被せ、i線照度30mW/cmの超高圧水銀ランプで50mJ/cmの紫外線を照射して、光硬化反応を行った。
(Preparation of substrate with cured film for developing development characteristics)
The photosensitive resin compositions shown in Tables 4 and 5 are applied onto a glass substrate using a spin coater so that the film thickness after the heat curing treatment is 2.0 μm, and at 90 ° C. using a hot plate. A cured film (coating film) was prepared by prebaking for 2 minutes. Next, the exposure gap was adjusted to 100 μm, the cured film (coating film) was covered with a negative photomask of 10 to 50 μm (in 5 μm increments), and an ultra-high pressure mercury lamp with an i-line illuminance of 30 mW / cm 2 was used to cover 50 mJ / cm. The photocuring reaction was carried out by irradiating with the ultraviolet rays of 2 .

次いで、露光した上記硬化膜(塗膜)を25℃、0.04%水酸化カリウム溶液により1kgf/cmのシャワー圧にて、パターンが現れ始める現像時間(ブレイクタイム=BT)から20秒間、現像処理を行った後、5kgf/cmのスプレー水洗を行い、上記硬化膜(塗膜)の未露光部分を除去してガラス基板上に硬化膜パターンを形成し、熱風乾燥機を用いて230℃で30分間、本硬化(ポストベーク)し、実施例17〜30、および比較例5〜9に係る現像特性評価用の硬化膜付き基板を得た。 Next, the exposed cured film (coating film) was subjected to a shower pressure of 1 kgf / cm 2 with a 0.04% potassium hydroxide solution at 25 ° C. for 20 seconds from the development time (break time = BT) at which the pattern began to appear. After the development treatment, a spray water wash of 5 kgf / cm 2 was performed to remove the unexposed portion of the cured film (coating film) to form a cured film pattern on the glass substrate, and 230 using a hot air dryer. This curing (post-baking) was performed at ° C. for 30 minutes to obtain a substrate with a cured film for evaluating development characteristics according to Examples 17 to 30 and Comparative Examples 5 to 9.

上記現像特性評価用の硬化膜付き基板を用いて以下の評価を行った。 The following evaluation was performed using the substrate with a cured film for evaluating the development characteristics.

[現像特性評価]
(パターン密着性)
(評価方法)
本硬化(ポストベーク)後の20μmマスクパターンを光学顕微鏡で観察した。なお、△以上を合格とした。
[Development characteristic evaluation]
(Pattern adhesion)
(Evaluation method)
The 20 μm mask pattern after the main curing (post-baking) was observed with an optical microscope. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:全く剥離していない
△:一部が剥離している
×:大部分が剥離している
(Evaluation criteria)
◯: Not peeled at all Δ: Partly peeled ×: Mostly peeled

(パターン直線性)
(評価方法)
本硬化(ポストベーク)後の20μmマスクパターンを光学顕微鏡観察した。なお、△以上を合格とした。
(Pattern linearity)
(Evaluation method)
The 20 μm mask pattern after the main curing (post-baking) was observed with an optical microscope. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:パターンエッジ部分のギザつきが認められない
△:パターンエッジ部分のギザつきが一部に認められる
×:パターンエッジ部分のギザつきが大部分に認められる
(Evaluation criteria)
◯: No knurling on the pattern edge part Δ: Jaggedness on the pattern edge part is observed in part ×: Raggedness on the pattern edge part is observed in most cases

(パターン精細度)
(評価方法)
本硬化(ポストベーク)後の10〜50μmマスクパターンを光学顕微鏡観察した。なお、△以上を合格とした。
(Pattern definition)
(Evaluation method)
The 10 to 50 μm mask pattern after the main curing (post-baking) was observed with an optical microscope. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
◎:10〜15μmのパターンが形成されている
○:16〜24μmのパターンが形成されている
△:25〜50μmのパターンが形成されている
×:パターンが形成されていない
(Evaluation criteria)
⊚: A pattern of 10 to 15 μm is formed ◯: A pattern of 16 to 24 μm is formed Δ: A pattern of 25 to 50 μm is formed ×: A pattern is not formed

[透過率の評価]
(評価方法)
紫外可視近赤外分光光度計「UH4150」を用いて、上記硬化膜付き基板の可視光領域(380nm〜780nm)の透過率を測定した。なお、○以上を合格とした。
[Evaluation of transmittance]
(Evaluation method)
Using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer "UH4150", the transmittance in the visible light region (380 nm to 780 nm) of the substrate with the cured film was measured. In addition, ○ or more was accepted.

(評価基準)
○:透過率が70%以上
△:透過率が60%以上70%未満
×:透過率が60%未満
(Evaluation criteria)
◯: Transmittance is 70% or more Δ: Transmittance is 60% or more and less than 70% ×: Transmittance is less than 60%

実施例17〜30、比較例5〜9の感光性樹脂組成物を用いて、光散乱性評価用の硬化膜付き基板の作製を行った。 Using the photosensitive resin compositions of Examples 17 to 30 and Comparative Examples 5 to 9, a substrate with a cured film for light scattering evaluation was produced.

(光散乱性評価用の硬化膜付き基材の作製)
表4、5に示した感光性樹脂組成物を、ガラス基板上に、加熱硬化処理後の膜厚が2.0μmとなるようにスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレートを用いて90℃で2分間プリベークをして硬化膜(塗膜)を作製した。次いで、ネガ型フォトマスクを被せることなく、i線照度30mW/cmの超高圧水銀ランプで50mJ/cmの紫外線を照射して、光硬化反応を行った。
(Preparation of base material with cured film for light scattering evaluation)
The photosensitive resin compositions shown in Tables 4 and 5 are applied onto a glass substrate using a spin coater so that the film thickness after the heat curing treatment is 2.0 μm, and at 90 ° C. using a hot plate. A cured film (coating film) was prepared by prebaking for 2 minutes. Next, a photocuring reaction was carried out by irradiating ultraviolet rays of 50 mJ / cm 2 with an ultra-high pressure mercury lamp having an i-line illuminance of 30 mW / cm 2 without covering with a negative photomask.

次いで、露光した上記硬化膜(塗膜)を25℃、0.05%水酸化カリウム溶液により1kgf/cmのシャワー圧にて、パターンが現れ始める現像時間(ブレイクタイム=BT)から20秒間、現像処理を行った後、5kgf/cmのスプレー水洗を行い、上記硬化膜(塗膜)の未露光部分を除去してガラス基板上に硬化膜パターンを形成し、熱風乾燥機を用いて230℃で30分間、本硬化(ポストベーク)し、実施例17〜30、および比較例5〜9に係る光散乱性評価用の硬化膜付き基板を得た。 Next, the exposed cured film (coating film) was subjected to a shower pressure of 1 kgf / cm 2 with a 0.05% potassium hydroxide solution at 25 ° C. for 20 seconds from the development time (break time = BT) at which the pattern began to appear. After the development treatment, a spray water wash of 5 kgf / cm 2 was performed to remove the unexposed portion of the cured film (coating film) to form a cured film pattern on the glass substrate, and 230 using a hot air dryer. This curing (post-baking) was performed at ° C. for 30 minutes to obtain a substrate with a cured film for light scattering evaluation according to Examples 17 to 30 and Comparative Examples 5 to 9.

上記光散乱性評価用の硬化膜付き基板を用いて以下の評価を行った。 The following evaluation was performed using the substrate with a cured film for light scattering evaluation.

(評価方法)
上記硬化膜付き基板に対し、垂直に白色光を照射し、ゴニオフォトメータ「GP−1」を用いて透過散乱光を測定した。なお、△以上を合格とした。
(Evaluation method)
The substrate with the cured film was vertically irradiated with white light, and the transmitted scattered light was measured using a goniometer "GP-1". In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:直進した直接透過光の角度を0°とした場合の5°、60°における散乱光の強度の評価を行い、60°における光散乱強度が5°における光散乱強度に対し20%超のもの
△:直進した直接透過光の角度を0°とした場合の5°、60°における散乱光の強度の評価を行い、60°における光散乱強度が5°における光散乱強度に対し10%超20%以下のもの
×:直進した直接透過光の角度を0°とした場合の5°、60°における散乱光の強度の評価を行い、60°における光散乱強度が5°における光散乱強度に対し10%以下のもの
(Evaluation criteria)
◯: The intensity of scattered light at 5 ° and 60 ° was evaluated when the angle of the directly transmitted light traveling straight was 0 °, and the light scattering intensity at 60 ° was more than 20% of the light scattering intensity at 5 °. Item Δ: The intensity of scattered light at 5 ° and 60 ° was evaluated when the angle of the directly transmitted light traveling straight was 0 °, and the light scattering intensity at 60 ° was more than 10% of the light scattering intensity at 5 °. 20% or less ×: The intensity of scattered light at 5 ° and 60 ° when the angle of the directly transmitted light traveling straight is 0 ° is evaluated, and the light scattering intensity at 60 ° becomes the light scattering intensity at 5 °. 10% or less

上記で得られた実施例17〜30および比較例5〜9の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜付き基板について、上記項目について評価した結果を表6に示す。 Table 6 shows the results of evaluation of the above items with respect to the substrates with a cured film obtained by curing the photosensitive resin compositions of Examples 17 to 30 and Comparative Examples 5 to 9 obtained above.

Figure 2020166255
Figure 2020166255

上記実施例17〜30、及び比較例5〜9の結果から明らかなように、本発明の式(1)で表されるアルカリ可溶性樹脂およびTiOを含む感光性樹脂組成物を用いることにより、光散乱性に優れるとともに、精細なパターン形成をすることができる硬化膜付き基板を作製できることがわかった。 As is clear from the results of Examples 17 to 30 and Comparative Examples 5 to 9, the photosensitive resin composition containing the alkali-soluble resin represented by the formula (1) of the present invention and TiO 2 is used. It was found that a substrate with a cured film capable of forming a fine pattern as well as having excellent light scattering properties can be produced.

[実施例3]
(D)成分として、ZnO分散液及びZrO分散液を用いた感光性樹脂組成物を実施例31〜45、比較例10〜12として調製した。その配合成分を表7、8に示す。表7、8の数値はすべて質量%を表す。なお、(B)−3は溶剤を含まない樹枝状ポリマーの量である。
[Example 3]
As the component (D), the photosensitive resin composition using the ZnO dispersion and ZrO 2 dispersion Example 31 to 45 were prepared as Comparative Examples 10 to 12. The ingredients are shown in Tables 7 and 8. The numerical values in Tables 7 and 8 all represent mass%. In addition, (B) -3 is the amount of the dendritic polymer containing no solvent.

Figure 2020166255
Figure 2020166255

Figure 2020166255
Figure 2020166255

[評価]
実施例31〜45、及び比較例10〜12の感光性樹脂組成物を用いて、現像特性評価用の硬化膜付き基板の作製を行った。
[Evaluation]
Using the photosensitive resin compositions of Examples 31 to 45 and Comparative Examples 10 to 12, a substrate with a cured film for evaluating development characteristics was produced.

(現像特性評価用の硬化膜付き基板の作製)
表7、8に示した感光性樹脂組成物を、ガラス基板上に、加熱硬化処理後の膜厚が2.0μmとなるようにスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレートを用いて90℃で2分間プリベークをして硬化膜(塗膜)を作製した。次いで、上記硬化膜(塗膜)上にライン/スペース=20μm/20μmのネガ型フォトマスクを被せ、i線照度30mW/cmの超高圧水銀ランプで50mJ/cmの紫外線を照射して、光硬化反応を行った。
(Preparation of substrate with cured film for developing development characteristics)
The photosensitive resin compositions shown in Tables 7 and 8 are applied onto a glass substrate using a spin coater so that the film thickness after the heat curing treatment is 2.0 μm, and at 90 ° C. using a hot plate. A cured film (coating film) was prepared by prebaking for 2 minutes. Next, a negative photomask having a line / space of 20 μm / 20 μm was placed on the cured film (coating film), and an ultrahigh pressure mercury lamp having an i-line illuminance of 30 mW / cm 2 was used to irradiate ultraviolet rays of 50 mJ / cm 2 . A photocuring reaction was carried out.

次いで、露光した上記硬化膜(塗膜)を25℃、0.04%水酸化カリウム溶液により1kgf/cmのシャワー圧にて、パターンが現れ始める現像時間(ブレイクタイム=BT)から20秒間、現像処理を行った後、5kgf/cmのスプレー水洗を行い、上記硬化膜(塗膜)の未露光部分を除去してガラス基板上に硬化膜パターンを形成し、熱風乾燥機を用いて90℃で60分間、本硬化(ポストベーク)し、実施例31〜45、及び比較例10〜12に係る現像特性評価用の硬化膜付き基板を得た。 Next, the exposed cured film (coating film) was subjected to a shower pressure of 1 kgf / cm 2 with a 0.04% potassium hydroxide solution at 25 ° C. for 20 seconds from the development time (break time = BT) at which the pattern began to appear. After the development treatment, a spray water wash of 5 kgf / cm 2 was performed to remove the unexposed portion of the cured film (coating film) to form a cured film pattern on the glass substrate, and 90 using a hot air dryer. This curing (post-baking) was performed at ° C. for 60 minutes to obtain a substrate with a cured film for evaluating development characteristics according to Examples 31 to 45 and Comparative Examples 10 to 12.

上記現像特性評価用の硬化膜付き基板を用いて以下の評価を行った。 The following evaluation was performed using the substrate with a cured film for evaluating the development characteristics.

[現像特性評価]
(パターン密着性)
(評価方法)
本硬化(ポストベーク)後の20μmマスクパターンを光学顕微鏡で観察した。なお、△以上を合格とした。
[Development characteristic evaluation]
(Pattern adhesion)
(Evaluation method)
The 20 μm mask pattern after the main curing (post-baking) was observed with an optical microscope. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:全く剥離していない
△:一部が剥離している
×:大部分が剥離している
(Evaluation criteria)
◯: Not peeled at all Δ: Partly peeled ×: Mostly peeled

(パターン直線性)
(評価方法)
本硬化(ポストベーク)後の20μmマスクパターンを光学顕微鏡で観察した。なお、△以上を合格とした。
(Pattern linearity)
(Evaluation method)
The 20 μm mask pattern after the main curing (post-baking) was observed with an optical microscope. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:パターンエッジ部分のギザつきが認められない
△:パターンエッジ部分のギザつきが一部に認められる
×:パターンエッジ部分のギザつきが大部分に認められる
(Evaluation criteria)
◯: No knurling on the pattern edge part Δ: Jaggedness on the pattern edge part is observed in part ×: Raggedness on the pattern edge part is observed in most cases

(パターン精細度)
(評価方法)
本硬化(ポストベーク)後の10〜50μmマスクパターンを光学顕微鏡観察した。なお、△以上を合格とした。
(Pattern definition)
(Evaluation method)
The 10 to 50 μm mask pattern after the main curing (post-baking) was observed with an optical microscope. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
◎:10〜15μmのパターンが形成されている
○:16〜24μmのパターンが形成されている
△:25〜50μmのパターンが形成されている
×:パターンが形成されていない
(Evaluation criteria)
⊚: A pattern of 10 to 15 μm is formed ◯: A pattern of 16 to 24 μm is formed Δ: A pattern of 25 to 50 μm is formed ×: A pattern is not formed

実施例31〜45、及び比較例10〜12の感光性樹脂組成物を用いて、耐溶剤性評価用の硬化膜付き基板の作製を行った。 Using the photosensitive resin compositions of Examples 31 to 45 and Comparative Examples 10 to 12, a substrate with a cured film for solvent resistance evaluation was produced.

(耐溶剤性評価用の硬化膜付き基板の作製)
表7、8に示した感光性樹脂組成物を、ガラス基板上に、加熱硬化処理後の膜厚が2.0μmとなるようにスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレートを用いて90℃で2分間プリベークをして硬化膜(塗膜)を作製した。次いで、上記硬化膜(塗膜)上にライン/スペース=20μm/20μmのネガ型フォトマスクを被せ、i線照度30mW/cmの超高圧水銀ランプで50mJ/cmの紫外線を照射して、光硬化反応を行った。
(Preparation of substrate with cured film for solvent resistance evaluation)
The photosensitive resin compositions shown in Tables 7 and 8 are applied onto a glass substrate using a spin coater so that the film thickness after the heat curing treatment is 2.0 μm, and at 90 ° C. using a hot plate. A cured film (coating film) was prepared by prebaking for 2 minutes. Next, a negative photomask having a line / space of 20 μm / 20 μm was placed on the cured film (coating film), and an ultrahigh pressure mercury lamp having an i-line illuminance of 30 mW / cm 2 was used to irradiate ultraviolet rays of 50 mJ / cm 2 . A photocuring reaction was carried out.

次いで、露光した上記硬化膜(塗膜)を25℃、0.05%水酸化カリウム溶液により1kgf/cmのシャワー圧にて60秒間、現像処理を行った後、5kgf/cmのスプレー水洗を行い、上記硬化膜(塗膜)の未露光部分を除去してガラス基板上に硬化膜パターンを形成し、熱風乾燥機を用いて90℃で60分間、本硬化(ポストベーク)し、実施例31〜45、及び比較例10〜12に係る耐溶剤性評価用の硬化膜付き基板を得た。 Next, the exposed cured film (coating film) was developed with a 0.05% potassium hydroxide solution at 25 ° C. at a shower pressure of 1 kgf / cm 2 for 60 seconds, and then washed with a spray of 5 kgf / cm 2 . To remove the unexposed portion of the cured film (coating film) to form a cured film pattern on a glass substrate, and main cure (post-bake) at 90 ° C. for 60 minutes using a hot air dryer. Substrates with a cured film for evaluating solvent resistance according to Examples 31 to 45 and Comparative Examples 10 to 12 were obtained.

上記耐溶剤性評価用の硬化膜付き基板を用いて以下の評価を行った。 The following evaluation was performed using the substrate with a cured film for solvent resistance evaluation.

[耐溶剤性評価]
(評価方法)
ガラス基板上に作製した硬化膜(塗膜)の表面をPGMEAに浸漬したウエスで連続して20往復擦った。なお、△以上を合格とした。
[Solvent resistance evaluation]
(Evaluation method)
The surface of the cured film (coating film) prepared on the glass substrate was continuously rubbed 20 times with a waste cloth immersed in PGMEA. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:硬化膜(塗膜)の表面に溶解が見られず、傷も付いていない
△:硬化膜(塗膜)の表面のごく一部に溶解が見られ、ごく一部に傷も付いている
×:硬化膜(塗膜)の表面が軟化しており、大部分に傷が付いている
(Evaluation criteria)
◯: No dissolution is seen on the surface of the cured film (coating film) and no scratches are made. Δ: Dissolution is seen on a small part of the surface of the cured film (coating film) and only a small part is scratched. : The surface of the cured film (coating film) is softened and most of it is scratched.

[透過率の評価]
(評価方法)
紫外可視近赤外分光光度計「UH4150」を用いて、上記硬化膜付き基板の可視光領域(380nm〜780nm)の透過率を測定した。なお、△以上を合格とした。なお、△以上を合格とした。
[Evaluation of transmittance]
(Evaluation method)
Using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer "UH4150", the transmittance in the visible light region (380 nm to 780 nm) of the substrate with the cured film was measured. In addition, △ or more was regarded as passing. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:透過率が80%以上
△:透過率が70%以上80%未満
×:透過率が70%未満
(Evaluation criteria)
◯: Transmittance is 80% or more Δ: Transmittance is 70% or more and less than 80% ×: Transmittance is less than 70%

[光散乱性の評価]
上記硬化膜付き基板に対し、垂直に白色光を照射し、ゴニオフォトメータ「GP−1」を用いて透過散乱光を測定した。なお、△以上を合格とした。
[Evaluation of light scattering]
The substrate with the cured film was vertically irradiated with white light, and the transmitted scattered light was measured using a goniometer "GP-1". In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:直進した直接透過光の角度を0°とした場合の5°、45°における散乱光の強度の評価を行い、45°における光散乱強度が5°における光散乱強度に対し15%超のもの
△:直進した直接透過光の角度を0°とした場合の5°、45°における散乱光の強度の評価を行い、45°における光散乱強度が5°における光散乱強度に対し10%超15%以下のもの
×:直進した直接透過光の角度を0°とした場合の5°、45°における散乱光の強度の評価を行い、45°における光散乱強度が5°における光散乱強度に対し10%以下のもの
(Evaluation criteria)
◯: The intensity of scattered light at 5 ° and 45 ° was evaluated when the angle of the directly transmitted light traveling straight was 0 °, and the light scattering intensity at 45 ° was more than 15% of the light scattering intensity at 5 °. △: The intensity of scattered light at 5 ° and 45 ° was evaluated when the angle of the directly transmitted light traveling straight was 0 °, and the light scattering intensity at 45 ° was more than 10% of the light scattering intensity at 5 °. 15% or less ×: The intensity of scattered light at 5 ° and 45 ° when the angle of the directly transmitted light traveling straight is 0 ° is evaluated, and the light scattering intensity at 45 ° becomes the light scattering intensity at 5 °. 10% or less

上記で得られた実施例31〜45、及び比較例10〜12の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜付き基板について、上記項目について評価した結果を表9に示す。 Table 9 shows the results of evaluation of the above items with respect to the substrates with a cured film obtained by curing the photosensitive resin compositions of Examples 31 to 45 and Comparative Examples 10 to 12 obtained above.

Figure 2020166255
Figure 2020166255

上記実施例31〜45、及び比較例10〜12の結果から明らかなように、本発明の一般式(1)の不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂および金属酸化物(ZnO、ZrO)を含む感光性樹脂組成物を用いることにより、光散乱性に優れるとともに、精細なパターン形成をすることができる硬化膜を作製できることがわかった。 As is clear from the results of Examples 31 to 45 and Comparative Examples 10 to 12, the photosensitive group-containing alkali-soluble resin and metal oxide (ZnO, ZrO 2 ) of the general formula (1) of the present invention are contained. It was found that by using the sex resin composition, it is possible to produce a cured film having excellent light scattering properties and capable of forming a fine pattern.

[実施例4]
(D)成分として、ZnO分散液及びZrO分散液を用いた感光性樹脂組成物を実施例46〜60、比較例13〜15として調製した。その配合成分を表10、11に示す。表10、11の数値はすべて質量%を表す。なお、(B)−3は溶剤を含まない樹枝状ポリマーの量である。
[Example 4]
As the component (D), the photosensitive resin composition using the ZnO dispersion and ZrO 2 dispersion Example 46-60 were prepared as comparative examples 13 to 15. The compounding components are shown in Tables 10 and 11. The numerical values in Tables 10 and 11 all represent mass%. In addition, (B) -3 is the amount of the dendritic polymer containing no solvent.

Figure 2020166255
Figure 2020166255

Figure 2020166255
Figure 2020166255

[評価]
実施例46〜60、及び比較例13〜15の感光性樹脂組成物を用いて、現像特性評価用の硬化膜付き基板の作製を行った。
[Evaluation]
Using the photosensitive resin compositions of Examples 46 to 60 and Comparative Examples 13 to 15, a substrate with a cured film for evaluating development characteristics was produced.

(現像特性評価用の硬化膜付き基板の作製)
表10、11に示した感光性樹脂組成物を、ガラス基板上に、加熱硬化処理後の膜厚が2.0μmとなるようにスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレートを用いて90℃で2分間プリベークをして硬化膜(塗膜)を作製した。次いで、露光ギャップを100μmに調整し、上記硬化膜(塗膜)上に10〜50μm(5μm刻み)のネガ型フォトマスクを被せ、i線照度30mW/cmの超高圧水銀ランプで50mJ/cmの紫外線を照射して、光硬化反応を行った。
(Preparation of substrate with cured film for developing development characteristics)
The photosensitive resin compositions shown in Tables 10 and 11 are applied onto a glass substrate using a spin coater so that the film thickness after the heat curing treatment is 2.0 μm, and at 90 ° C. using a hot plate. A cured film (coating film) was prepared by prebaking for 2 minutes. Next, the exposure gap was adjusted to 100 μm, the cured film (coating film) was covered with a negative photomask of 10 to 50 μm (in 5 μm increments), and an ultra-high pressure mercury lamp with an i-line illuminance of 30 mW / cm 2 was used to cover 50 mJ / cm. The photocuring reaction was carried out by irradiating with the ultraviolet rays of 2 .

次いで、露光した上記硬化膜(塗膜)を25℃、0.04%水酸化カリウム溶液により1kgf/cmのシャワー圧にて、パターンが現れ始める現像時間(ブレイクタイム=BT)から20秒間、現像処理を行った後、5kgf/cmのスプレー水洗を行い、上記硬化膜(塗膜)の未露光部分を除去してガラス基板上に硬化膜パターンを形成し、熱風乾燥機を用いて230℃で30分間、本硬化(ポストベーク)し、実施例46〜60、及び比較例13〜15に係る現像特性評価用の硬化膜付き基板を得た。 Next, the exposed cured film (coating film) was subjected to a shower pressure of 1 kgf / cm 2 with a 0.04% potassium hydroxide solution at 25 ° C. for 20 seconds from the development time (break time = BT) at which the pattern began to appear. After the development treatment, a spray water wash of 5 kgf / cm 2 was performed to remove the unexposed portion of the cured film (coating film) to form a cured film pattern on the glass substrate, and 230 using a hot air dryer. This curing (post-baking) was performed at ° C. for 30 minutes to obtain a substrate with a cured film for evaluating development characteristics according to Examples 46 to 60 and Comparative Examples 13 to 15.

上記現像特性評価用の硬化膜付き基板を用いて以下の評価を行った。 The following evaluation was performed using the substrate with a cured film for evaluating the development characteristics.

[現像特性評価]
(パターン密着性)
(評価方法)
本硬化(ポストベーク)後の20μmマスクパターンを光学顕微鏡で観察した。なお、△以上を合格とした。
[Development characteristic evaluation]
(Pattern adhesion)
(Evaluation method)
The 20 μm mask pattern after the main curing (post-baking) was observed with an optical microscope. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:全く剥離していない
△:一部が剥離している
×:大部分が剥離している
(Evaluation criteria)
◯: Not peeled at all Δ: Partly peeled ×: Mostly peeled

(パターン直線性)
(評価方法)
本硬化(ポストベーク)後の20μmマスクパターンを光学顕微鏡観察した。なお、△以上を合格とした。
(Pattern linearity)
(Evaluation method)
The 20 μm mask pattern after the main curing (post-baking) was observed with an optical microscope. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:パターンエッジ部分のギザつきが認められない
△:パターンエッジ部分のギザつきが一部に認められる
×:パターンエッジ部分のギザつきが大部分に認められる
(Evaluation criteria)
◯: No knurling on the pattern edge part Δ: Jaggedness on the pattern edge part is observed in part ×: Raggedness on the pattern edge part is observed in most cases

(パターン精細度)
(評価方法)
本硬化(ポストベーク)後の10〜50μmマスクパターンを光学顕微鏡観察した。なお、△以上を合格とした。
(Pattern definition)
(Evaluation method)
The 10 to 50 μm mask pattern after the main curing (post-baking) was observed with an optical microscope. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
◎:10〜15μmのパターンが形成されている
○:16〜24μmのパターンが形成されている
△:25〜50μmのパターンが形成されている
×:パターンが形成されていない
(Evaluation criteria)
⊚: A pattern of 10 to 15 μm is formed ◯: A pattern of 16 to 24 μm is formed Δ: A pattern of 25 to 50 μm is formed ×: A pattern is not formed

[透過率の評価]
(評価方法)
紫外可視近赤外分光光度計「UH4150」を用いて、上記硬化膜付き基板の可視光領域(380nm〜780nm)の透過率を測定した。なお、△以上を合格とした。
[Evaluation of transmittance]
(Evaluation method)
Using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer "UH4150", the transmittance in the visible light region (380 nm to 780 nm) of the substrate with the cured film was measured. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:透過率が80%以上
△:透過率が70%以上80%未満
×:透過率が70%未満
(Evaluation criteria)
◯: Transmittance is 80% or more Δ: Transmittance is 70% or more and less than 80% ×: Transmittance is less than 70%

実施例46〜60、及び比較例13〜15の感光性樹脂組成物を用いて、光散乱性評価用の硬化膜付き基板の作製を行った。 Using the photosensitive resin compositions of Examples 46 to 60 and Comparative Examples 13 to 15, a substrate with a cured film for light scattering evaluation was produced.

(光散乱性評価用の硬化膜付き基板の作製)
表10、11に示した感光性樹脂組成物を、ガラス基板上に、加熱硬化処理後の膜厚が2.0μmとなるようにスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレートを用いて90℃で2分間プリベークをして硬化膜(塗膜)を作製した。次いで、ネガ型フォトマスクを被せることなく、i線照度30mW/cmの超高圧水銀ランプで50mJ/cmの紫外線を照射して、光硬化反応を行った。
(Preparation of substrate with cured film for light scattering evaluation)
The photosensitive resin compositions shown in Tables 10 and 11 are applied onto a glass substrate using a spin coater so that the film thickness after the heat curing treatment is 2.0 μm, and at 90 ° C. using a hot plate. A cured film (coating film) was prepared by prebaking for 2 minutes. Next, a photocuring reaction was carried out by irradiating ultraviolet rays of 50 mJ / cm 2 with an ultra-high pressure mercury lamp having an i-line illuminance of 30 mW / cm 2 without covering with a negative photomask.

次いで、露光した上記硬化膜(塗膜)を25℃、0.05%水酸化カリウム溶液により1kgf/cmのシャワー圧にて、パターンが現れ始める現像時間(ブレイクタイム=BT)から20秒間、現像処理を行った後、5kgf/cmのスプレー水洗を行い、上記硬化膜(塗膜)の未露光部分を除去してガラス基板上に硬化膜パターンを形成し、熱風乾燥機を用いて230℃で30分間、本硬化(ポストベーク)し、実施例46〜60、及び比較例13〜15に係る光散乱性評価用の硬化膜付き基板を得た。 Next, the exposed cured film (coating film) was subjected to a shower pressure of 1 kgf / cm 2 with a 0.05% potassium hydroxide solution at 25 ° C. for 20 seconds from the development time (break time = BT) at which the pattern began to appear. After the development treatment, a spray water wash of 5 kgf / cm 2 was performed to remove the unexposed portion of the cured film (coating film) to form a cured film pattern on the glass substrate, and 230 using a hot air dryer. This curing (post-baking) was performed at ° C. for 30 minutes to obtain a substrate with a cured film for evaluating light scattering properties according to Examples 46 to 60 and Comparative Examples 13 to 15.

上記光散乱性評価用の硬化膜付き基板を用いて以下の評価を行った。 The following evaluation was performed using the substrate with a cured film for light scattering evaluation.

[光散乱性の評価]
(評価方法)
耐溶剤性評価用に作製した硬化膜(塗膜)と同様の硬化膜(塗膜)に対し、垂直に白色光を照射し、透過散乱光についてゴニオフォトメータを用いて測定した。なお、△以上を合格とした。
[Evaluation of light scattering]
(Evaluation method)
White light was vertically irradiated to a cured film (coating film) similar to the cured film (coating film) prepared for solvent resistance evaluation, and transmitted scattered light was measured using a goniophotometer. In addition, △ or more was regarded as a pass.

(評価基準)
○:直進した直接透過光の角度を0°とした場合の5°、45°における散乱光の強度の評価を行い、45°における光散乱強度が5°における光散乱強度に対し15%超のもの
△:直進した直接透過光の角度を0°とした場合の5°、45°における散乱光の強度の評価を行い、45°における光散乱強度が5°における光散乱強度に対し10%超15%以下のもの
×:直進した直接透過光の角度を0°とした場合の5°、45°における散乱光の強度の評価を行い、45°における光散乱強度が5°における光散乱強度に対し10%以下のもの
(Evaluation criteria)
◯: The intensity of scattered light at 5 ° and 45 ° was evaluated when the angle of the directly transmitted light traveling straight was 0 °, and the light scattering intensity at 45 ° was more than 15% of the light scattering intensity at 5 °. △: The intensity of scattered light at 5 ° and 45 ° was evaluated when the angle of the directly transmitted light traveling straight was 0 °, and the light scattering intensity at 45 ° was more than 10% of the light scattering intensity at 5 °. 15% or less ×: The intensity of scattered light at 5 ° and 45 ° when the angle of the directly transmitted light traveling straight is 0 ° is evaluated, and the light scattering intensity at 45 ° becomes the light scattering intensity at 5 °. 10% or less

上記で得られた実施例46〜60、及び比較例13〜15の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜付き基板について、上記項目について評価した結果を表12に示す。 Table 12 shows the results of evaluation of the above items with respect to the substrates with a cured film obtained by curing the photosensitive resin compositions of Examples 46 to 60 and Comparative Examples 13 to 15 obtained above.

Figure 2020166255
Figure 2020166255

上記実施例実施例46〜60、及び比較例13〜15の結果から明らかなように、本発明の一般式(1)の不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂および金属酸化物(ZnO、ZrO)を含む感光性樹脂組成物を用いることにより、光散乱性に優れるとともに、精細なパターン形成をすることができる硬化膜を作製できることがわかった。 As is clear from the results of Examples 46 to 60 and Comparative Examples 13 to 15, the unsaturated group-containing alkali-soluble resin and metal oxide (ZnO, ZrO 2 ) of the general formula (1) of the present invention are used. It was found that by using the photosensitive resin composition containing the mixture, it is possible to produce a cured film having excellent light scattering properties and capable of forming a fine pattern.

本発明の硬化膜付き基板の製造方法によれば、光散乱性に優れた硬化膜付き基板を得ることができる。そのため、例えば、表示装置などに有用である。すなわち、フォトリソグラフィーでパターン形成できることから、既存のフォトリソグラフィー工程で形成できる利点が有る。また、低温においても膜強度を得ることができるため、耐熱性の低い基板を用いるタッチパネル、カラーフィルターの作製に好適である。 According to the method for producing a substrate with a cured film of the present invention, a substrate with a cured film having excellent light scattering properties can be obtained. Therefore, it is useful for, for example, a display device. That is, since the pattern can be formed by photolithography, there is an advantage that it can be formed by the existing photolithography process. Further, since the film strength can be obtained even at a low temperature, it is suitable for manufacturing a touch panel and a color filter using a substrate having low heat resistance.

Claims (13)

基板上に光散乱性を有する硬化膜パターンを形成して硬化膜付き基板を製造する方法であって、平均粒径が100〜700nmである無機粒子を含有する感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、フォトマスクを介して露光して、現像により未露光部を除去し、加熱して所定の硬化膜パターンを形成する、硬化膜付き基板の製造方法。 A method for producing a substrate with a cured film by forming a light-scattering cured film pattern on the substrate, wherein a photosensitive resin composition containing inorganic particles having an average particle size of 100 to 700 nm is placed on the substrate. A method for producing a substrate with a cured film, which comprises applying, exposing through a photomask, removing an unexposed portion by development, and heating to form a predetermined cured film pattern. 請求項1に記載の方法で製造した硬化膜付き基板であって、可視光領域の透過率が70%以上であり、前記硬化膜付き基板に対して垂直に白色光を照射したときの直進した直接透過光の角度を0°とした場合の60°における散乱光の強度は、前記直接透過光の角度を5°とした場合の散乱光の強度に対して20%以上である、硬化膜付き基板。 A substrate with a cured film manufactured by the method according to claim 1, which has a transmittance of 70% or more in the visible light region and travels straight when white light is irradiated perpendicularly to the substrate with the cured film. With a cured film, the intensity of scattered light at 60 ° when the angle of the directly transmitted light is 0 ° is 20% or more of the intensity of the scattered light when the angle of the directly transmitted light is 5 °. substrate. 請求項1に記載の方法で製造した硬化膜付き基板であって、可視光領域の透過率が80%以上であり、前記硬化膜付き基板に対して垂直に白色光を照射したときの直進した直接透過光の角度を0°とした場合の45°における散乱光の強度は、前記直接透過光の角度を5°とした場合の散乱光の強度に対して15%以上である、硬化膜付き基板。 A substrate with a cured film manufactured by the method according to claim 1, which has a transmittance of 80% or more in the visible light region and travels straight when white light is irradiated perpendicularly to the substrate with the cured film. With a cured film, the intensity of scattered light at 45 ° when the angle of the directly transmitted light is 0 ° is 15% or more of the intensity of the scattered light when the angle of the directly transmitted light is 5 °. substrate. 請求項2に記載の硬化膜付き基板を製造する際に用いる感光性樹脂組成物であって、
(A)不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂と、
(B)少なくとも2個のエチレン性不飽和結合を有する光重合性モノマーと、
(C)エポキシ化合物と、
(D)TiOと、
(E)光重合開始剤と、
(F)溶剤と、
を含み、
(D)成分の含有量は、固形分の全質量に対して1質量%以上20質量%未満である、感光性樹脂組成物。
A photosensitive resin composition used for producing the substrate with a cured film according to claim 2.
(A) Unsaturated group-containing alkali-soluble resin and
(B) A photopolymerizable monomer having at least two ethylenically unsaturated bonds,
(C) Epoxy compound and
(D) TiO 2 and
(E) Photopolymerization initiator and
(F) Solvent and
Including
A photosensitive resin composition in which the content of the component (D) is 1% by mass or more and less than 20% by mass with respect to the total mass of the solid content.
請求項3に記載の硬化膜付き基板を製造する際に用いる感光性樹脂組成物であって、
(A)不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂と、
(B)少なくとも2個のエチレン性不飽和結合を有する光重合性モノマーと、
(C)エポキシ化合物と、
(D)金属酸化物微粒子と、
(E)光重合開始剤と、
(F)溶剤と、
を含み、
(D)成分の屈折率は1.9〜2.3である、感光性樹脂組成物。
A photosensitive resin composition used for producing the substrate with a cured film according to claim 3.
(A) Unsaturated group-containing alkali-soluble resin and
(B) A photopolymerizable monomer having at least two ethylenically unsaturated bonds,
(C) Epoxy compound and
(D) Metal oxide fine particles and
(E) Photopolymerization initiator and
(F) Solvent and
Including
A photosensitive resin composition having a refractive index of the component (D) of 1.9 to 2.3.
請求項4又は請求項5に記載の感光性樹脂組成物であって、
(A)成分の不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂は一般式(1)で表される不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂である、感光性樹脂組成物。
Figure 2020166255
(式(1)中、R、R、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子またはフェニル基であり、Rは、水素原子またはメチル基であり、Xは、−CO−、−SO−、−C(CF−、−Si(CH−、−CH−、−C(CH−、−O−、フルオレン−9,9−ジイル基または直結合であり、Yは4価のカルボン酸残基であり、Zは、それぞれ独立して、水素原子または一般式(2)で表される置換基である。ただし、Zのうち1個以上は一般式(2)で表される置換基であり、nは1〜20の整数である。)
Figure 2020166255
(式(2)中、Wは2価または3価のカルボン酸残基であり、mは1または2である。)
The photosensitive resin composition according to claim 4 or 5.
A photosensitive resin composition in which the unsaturated group-containing alkali-soluble resin of the component (A) is an unsaturated group-containing alkali-soluble resin represented by the general formula (1).
Figure 2020166255
(In the formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, halogen atoms or phenyl groups, and R 5 is hydrogen. It is an atomic or methyl group, and X is -CO-, -SO 2- , -C (CF 3 ) 2- , -Si (CH 3 ) 2- , -CH 2- , -C (CH 3 ) 2- , -O-, fluorene-9,9-diyl group or direct bond, Y is a tetravalent carboxylic acid residue, and Z is independently represented by a hydrogen atom or the general formula (2). However, one or more of Z are substituents represented by the general formula (2), and n is an integer of 1 to 20.)
Figure 2020166255
(In formula (2), W is a divalent or trivalent carboxylic acid residue, and m is 1 or 2.)
請求項4〜6のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物であって、
(A)成分の質量は、固形分の全質量に対して20〜70質量%であり、(B)成分の質量は、固形分の全質量に対して5〜40質量%であり、(C)成分の質量は、固形分の全質量に対して8〜24質量%である、感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to any one of claims 4 to 6.
The mass of the component (A) is 20 to 70% by mass with respect to the total mass of the solid content, and the mass of the component (B) is 5 to 40% by mass with respect to the total mass of the solid content (C). A photosensitive resin composition in which the mass of the component is 8 to 24% by mass with respect to the total mass of the solid content.
請求項4〜7のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物であって、
(G)エポキシ化合物の硬化剤および/または硬化促進剤を含み、(C)成分および(G)成分の合計質量は、固形分の全質量に対して15〜35質量%である、感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to any one of claims 4 to 7.
A photosensitive resin containing a curing agent and / or a curing accelerator of an epoxy compound (G), and the total mass of the components (C) and (G) is 15 to 35% by mass with respect to the total mass of the solid content. Composition.
(C)成分のエポキシ化合物のエポキシ当量は100〜300g/eqである、請求項4〜8のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to any one of claims 4 to 8, wherein the epoxy equivalent of the epoxy compound of the component (C) is 100 to 300 g / eq. (G)成分の硬化剤および/または硬化促進剤は酸無水物を含む、請求項8に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 8, wherein the curing agent and / or curing accelerator of the component (G) contains an acid anhydride. 請求項4〜10のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜。 A cured film obtained by curing the photosensitive resin composition according to any one of claims 4 to 10. 請求項11に記載の硬化膜または請求項2もしくは請求項3に記載の硬化膜付き基板を有する、表示装置。 A display device having the cured film according to claim 11 or the substrate with the cured film according to claim 2 or 3. 耐熱温度が150℃以下の基板上に光散乱性を有する硬化膜パターンを形成して硬化膜付き基板を製造する方法であって、請求項4〜10のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、フォトマスクを介して露光して、現像により未露光部を除去し、150℃以下で加熱して所定の硬化膜パターンを形成する、硬化膜付き基板の製造方法。 The photosensitive resin according to any one of claims 4 to 10, which is a method for producing a substrate with a cured film by forming a cured film pattern having light scattering property on a substrate having a heat resistant temperature of 150 ° C. or less. A method for producing a substrate with a cured film, wherein the composition is applied onto a substrate, exposed through a photomask, an unexposed portion is removed by development, and heated at 150 ° C. or lower to form a predetermined cured film pattern. ..
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