JP2022063336A - Photosensitive resin composition and method of producing resin-coated substrate - Google Patents

Photosensitive resin composition and method of producing resin-coated substrate Download PDF

Info

Publication number
JP2022063336A
JP2022063336A JP2022023782A JP2022023782A JP2022063336A JP 2022063336 A JP2022063336 A JP 2022063336A JP 2022023782 A JP2022023782 A JP 2022023782A JP 2022023782 A JP2022023782 A JP 2022023782A JP 2022063336 A JP2022063336 A JP 2022063336A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
resin composition
photosensitive resin
acid
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022023782A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
悠樹 小野
Yuki Ono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd filed Critical Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority to JP2022023782A priority Critical patent/JP2022063336A/en
Publication of JP2022063336A publication Critical patent/JP2022063336A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0048Photosensitive materials characterised by the solvents or agents facilitating spreading, e.g. tensio-active agents
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G03F7/031Organic compounds not covered by group G03F7/029
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/09Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/105Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin composition which is suitable for forming a resin film pattern on a plastic substrate having a heat resistance of 140°C or higher, and a method of producing a resin-coated substrate by curing the photosensitive resin composition on a substrate at a low temperature.
SOLUTION: The photosensitive resin composition comprises (A) an alkali-soluble resin containing an unsaturated group, (B) a photopolymerizable monomer having at least two ethylenically unsaturated bonds, (C) an epoxy compound, (D) a curing agent and/or a curing accelerator for the epoxy compound, (E) a photopolymerization initiator, and (F) a solvent; and the total amount of the component (C) and the component (D) is 6 mass% to 24 mass% in the solid components excluding the component (F).
SELECTED DRAWING: None
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本発明は、耐熱温度が140℃以下の基板(プラスチック基板、ガラス基板やシリコンウェハ上に有機ELや有機TFT等を備えた有機デバイス付基板等)上にフォトリソグラフィー法により樹脂膜パターンを形成するために用いる特定の組成の感光性樹脂組成物に関するものであり、また樹脂膜付き基板の製造方法に関するものである。 The present invention forms a resin film pattern on a substrate having a heat resistant temperature of 140 ° C. or lower (a plastic substrate, a glass substrate, a substrate with an organic device equipped with an organic EL, an organic TFT, etc. on a silicon wafer, etc.) by a photolithography method. It relates to a photosensitive resin composition having a specific composition used for the purpose, and also relates to a method for manufacturing a substrate with a resin film.

最近、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、例えば、PET(ポリエチレンテレフタラート)やPEN(ポリエチレンナフタレート)等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)に対して直接樹脂膜(透明絶縁膜等)パターン、着色膜パターン、遮光膜パターンを形成したり、ガラス基板やシリコンウェハ上に有機ELや有機TFT等を備えた有機デバイス付基板に直接樹脂膜パターン、着色膜パターン、遮光膜パターンを形成したりする要求がある。ところが、これらはプラスチック基板自体の耐熱温度は、一般に高々140℃程度しかない場合が多く、有機デバイス付基板にあっては高々120℃、実際の製造プロセスにおける耐熱性としては100℃以下が好ましいのが実態である。そのため、プラスチック基板やデバイスに樹脂膜パターン、着色膜パターン、遮光膜パターンを形成するにあたり、140℃以下の熱焼成温度では形成したパターンの膜強度が不十分となり、その後の後工程(例えば、遮光膜パターンであれば各RGBレジスト塗布時の溶剤耐性やアルカリ現像時のアルカリ耐性等)において、塗膜の膜減り、表面荒れ、パターン剥離等の不具合が生じる問題がある。ましてや120℃以下の熱焼成温度では、所望の膜強度の樹脂膜パターン、着色膜パターン、遮光膜パターンを形成することは極めて困難である。 Recently, for the purpose of making devices flexible and one-chip, for example, a resin film (transparent insulation) is directly applied to a plastic substrate (plastic film, resin film) such as PET (polyethylene terephthalate) and PEN (polyethylene naphthalate). (Film, etc.) pattern, colored film pattern, light-shielding film pattern can be formed, or resin film pattern, colored film pattern, light-shielding film pattern can be formed directly on a substrate with an organic device equipped with an organic EL, organic TFT, etc. on a glass substrate or silicon wafer. There is a demand to form. However, in many cases, the heat resistance temperature of the plastic substrate itself is generally only about 140 ° C., the heat resistance of the substrate with an organic device is at most 120 ° C, and the heat resistance in the actual manufacturing process is preferably 100 ° C or less. Is the reality. Therefore, when forming a resin film pattern, a colored film pattern, and a light-shielding film pattern on a plastic substrate or device, the film strength of the formed pattern becomes insufficient at a heat firing temperature of 140 ° C. or lower, and a subsequent subsequent step (for example, light-shielding). In the case of a film pattern, there is a problem that the film of the coating film is reduced, the surface is roughened, the pattern is peeled off, and the like in the solvent resistance at the time of applying each RGB resist and the alkali resistance at the time of alkaline development. Further, at a thermal firing temperature of 120 ° C. or lower, it is extremely difficult to form a resin film pattern, a colored film pattern, and a light-shielding film pattern having a desired film strength.

そこで、例えば、特開2003-15288号公報(特許文献1)には、アクリル共重合体のアルカリ可溶性樹脂をベースに、光重合開始剤に加えて熱重合開始剤を含む感光性樹脂組成物を使用し、プラスチック基板に塗布、露光、パターニング、150℃熱焼成した基板が開示されているが、残渣、基板との密着性(剥離テスト)は確保されているものの、パターン線幅、現像マージン、耐信頼性(溶剤耐性、アルカリ耐性)等の記載はなく、これらがまだ十分でない。
特開2017-181976号公報(特許文献2)には、不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂、少なくとも3個のエチレン性不飽和結合を有する光重合性モノマー、オキシムエステル系重合開始剤、アゾ系重合開始剤、及び遮光成分を含む遮光膜用感光性樹脂組成物が開示されている。しかし、耐熱性の低いプラスチック基板や有機デバイス付基板等に、低い温度で樹脂膜パターンを形成する場合、未だ不十分であり、より現像密着性や直線性に優れ、かつ、溶剤耐性やアルカリ耐性等に優れた樹脂膜パターンを形成できる感光性樹脂組成物が要求されている。
Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-15288 (Patent Document 1) describes a photosensitive resin composition containing an alkali-soluble resin of an acrylic copolymer as a base and a thermal polymerization initiator in addition to a photopolymerization initiator. The substrate used, coated, exposed, patterned, and heat-baked at 150 ° C. is disclosed. Although the residue and adhesion to the substrate (peeling test) are ensured, the pattern line width, development margin, There is no description of reliability (solvent resistance, alkali resistance), etc., and these are not yet sufficient.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-181976 (Patent Document 2) describes an unsaturated group-containing alkali-soluble resin, a photopolymerizable monomer having at least three ethylenically unsaturated bonds, an oxime ester-based polymerization initiator, and an azo-based polymerization initiator. A photosensitive resin composition for a light-shielding film containing an agent and a light-shielding component is disclosed. However, when a resin film pattern is formed on a plastic substrate having low heat resistance or a substrate with an organic device at a low temperature, it is still insufficient, and it is more excellent in development adhesion and linearity, and also has solvent resistance and alkali resistance. There is a demand for a photosensitive resin composition capable of forming an excellent resin film pattern.

特開2003-15288号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-15288 特開2017-181976号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-181976

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、耐熱性が高々140℃であるプラスチック基板や有機デバイス付基板上に樹脂膜(透明絶縁膜等)パターン、着色膜パターン、遮光膜パターンを形成するのに好適であり、耐熱性の低いこれらのプラスチック基板や有機デバイス付基板等に適用した場合、溶剤耐性やアルカリ耐性等に優れた樹脂膜パターン、着色膜パターン、遮光膜パターン等を得るために好適な感光性樹脂組成物、および得られる樹脂膜付き基板の製造方法を提供することである。これら樹脂膜パターン、着色膜パターン、遮光膜パターン等は、各種ディスプレイ、タッチパネルセンサー、イメージセンサー等の構成部材として適用することができる。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is a resin film (transparent insulating film, etc.) pattern on a plastic substrate or a substrate with an organic device having a heat resistance of at most 140 ° C. It is suitable for forming colored film patterns and light-shielding film patterns, and when applied to these plastic substrates and substrates with organic devices that have low heat resistance, resin film patterns and colored films with excellent solvent resistance and alkali resistance, etc. It is an object of the present invention to provide a photosensitive resin composition suitable for obtaining a pattern, a light-shielding film pattern, and the like, and a method for producing a obtained substrate with a resin film. These resin film patterns, colored film patterns, light-shielding film patterns and the like can be applied as constituent members of various displays, touch panel sensors, image sensors and the like.

そこで、本発明者らは、140℃以下の熱硬化によって良好な現像密着性やパターンの直線性を得ながら、溶剤耐性等に優れた樹脂膜パターン、着色膜パターン、遮光膜パターン等を得ることができる、特定の感光性樹脂組成物を用いてパターンを形成する製造方法について鋭意検討を行った結果、所定の重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂、光重合性モノマー、エポキシ化合物、エポキシ化合物の硬化剤および/又は硬化促進剤、光重合開始剤を含む組成物において、エポキシ化合物とエポキシ化合物の硬化剤および/又は硬化促進剤が特定の範囲含まれる組成物を用いることによって上記のような課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。 Therefore, the present inventors obtain a resin film pattern, a colored film pattern, a light-shielding film pattern, etc., which are excellent in solvent resistance, etc., while obtaining good development adhesion and pattern linearity by thermal curing at 140 ° C. or lower. As a result of diligent studies on a production method for forming a pattern using a specific photosensitive resin composition capable of forming a predetermined polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin, photopolymerizable monomer, epoxy compound, and epoxy compound. In the composition containing the curing agent and / or the curing accelerator and the photopolymerization initiator, the above-mentioned problems are solved by using the composition containing the curing agent and / or the curing accelerator of the epoxy compound and the epoxy compound in a specific range. We have found that we can solve the problem and completed the present invention.

本発明は、耐熱温度が140℃以下の基板上に、感光性樹脂組成物を塗布し、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、次いで140℃以下で加熱して所定の樹脂膜パターンを形成させて樹脂膜付き基板を製造するため使用され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、
(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、
(C)エポキシ化合物、
(D)エポキシ化合物の硬化剤および/又は硬化促進剤、
(E)光重合開始剤、
(F)溶剤、
を含み、F成分を除く固形分中にC成分とD成分の合計量が6~24質量%であることを特徴とする感光性樹脂組成物である。
特に、本発明においては、
C成分のエポキシ化合物が、エポキシ当量100~300g/eqであり、
D成分の硬化剤が多価カルボン酸系化合物であり、
E成分の光重合開始剤がアシルオキシム系光重合開始剤である。
In the present invention, a photosensitive resin composition is applied onto a substrate having a heat resistant temperature of 140 ° C. or lower, exposed through a photomask, an unexposed portion is removed by development, and then heated at 140 ° C. or lower. A photosensitive resin composition used for forming a substrate with a resin film by forming a predetermined resin film pattern.
(A) Unsaturated group-containing alkali-soluble resin,
(B) A photopolymerizable monomer having at least two ethylenically unsaturated bonds,
(C) Epoxy compound,
(D) Epoxy compound curing agent and / or curing accelerator,
(E) Photopolymerization initiator,
(F) Solvent,
The photosensitive resin composition is characterized in that the total amount of the C component and the D component is 6 to 24% by mass in the solid content excluding the F component.
In particular, in the present invention
The epoxy compound of the C component has an epoxy equivalent of 100 to 300 g / eq.
The curing agent for component D is a polyvalent carboxylic acid compound,
The photopolymerization initiator of the E component is an acyloxime-based photopolymerization initiator.

本発明の感光性樹脂組成物は、(G)有機顔料又は無機顔料からなる着色剤をさらに含んでもよい。
G成分の着色剤が有機黒色顔料、又は無機黒色顔料からなる遮光材であることが好ましい。
E成分の光重合開始剤として365nmにおけるモル吸光係数が10000以上であるアシルオキシム系光重合開始剤を用いることが好ましい。
E成分の光重合開始剤が一般式(1)のアシルオキシム系光重合開始剤であることが好ましい。

Figure 2022063336000001

、Rは、それぞれ独立にC1~C15のアルキル基、C6~C18のアリール基、C7~C20のアリールアルキル基又はC4~C12の複素環基を表し、RはC1~C15のアルキル基、C6~C18のアリール基、C7~C20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C1~C10のアルキル基、C1~C10のアルコキシ基、C1~C10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、又は環状のいずれのアルキル基であってもよい。
A成分の不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂が一般式(2)で表される不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。
Figure 2022063336000002

(式中、R、R、R及び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、ハロゲン原子又はフェニル基を表し、Rは、水素原子又はメチル基を表し、Aは、-CO-、-SO-、-C(CF-、-Si(CH-、-CH-、-C(CH-、-O-、フルオレン-9,9-ジイル基又は直結合を表し、Xは4価のカルボン酸残基を表し、Y及びYは、それぞれ独立して水素原子又は-OC-Z-(COOH)m(但し、Zは2価又は3価カルボン酸残基を表し、mは1又は2の数を表す)を表し、nは1~20の整数を表す。) The photosensitive resin composition of the present invention may further contain a colorant consisting of (G) an organic pigment or an inorganic pigment.
It is preferable that the colorant of the G component is a light-shielding material made of an organic black pigment or an inorganic black pigment.
As the photopolymerization initiator of the E component, it is preferable to use an acyloxime-based photopolymerization initiator having a molar extinction coefficient of 10,000 or more at 365 nm.
It is preferable that the photopolymerization initiator of the component E is the acyloxime-based photopolymerization initiator of the general formula (1).
Figure 2022063336000001

R 1 and R 2 independently represent an alkyl group of C1 to C15, an aryl group of C6 to C18, an arylalkyl group of C7 to C20 or a heterocyclic group of C4 to C12, and R 3 is an alkyl of C1 to C15. Represents a group, an aryl group of C6 to C18, and an arylalkyl group of C7 to C20. Here, the alkyl group and the aryl group may be substituted with an alkyl group of C1 to C10, an alkoxy group of C1 to C10, an alkanoyl group of C1 to C10, or a halogen, and the alkylene moiety may be substituted with an unsaturated bond or an ether bond. It may contain a thioether bond and an ester bond. Further, the alkyl group may be a linear, branched, or cyclic alkyl group.
The unsaturated group-containing alkali-soluble resin of the component A is preferably an unsaturated group-containing alkali-soluble resin represented by the general formula (2).
Figure 2022063336000002

(In the formula, R 4 , R 5 , R 6 and R 7 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom or a phenyl group, and R 8 is a hydrogen atom or a methyl group. , A is -CO-, -SO 2- , -C (CF 3 ) 2- , -Si (CH 3 ) 2- , -CH 2- , -C (CH 3 ) 2- , -O- , Fluolene-9,9-diyl group or direct bond, X represents a tetravalent carboxylic acid residue, Y1 and Y2 are independently hydrogen atoms or -OC-Z- (COOH) m, respectively. (However, Z represents a divalent or trivalent carboxylic acid residue, m represents a number of 1 or 2), and n represents an integer of 1 to 20.)

本発明の他の態様は、耐熱温度が140℃以下の基板上に樹脂膜パターンを形成して樹脂膜付き基板を製造する方法であって、樹脂膜パターンを形成するために使用する感光性樹脂組成物として、上記感光性樹脂組成物を使用し、こ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、次いで140℃以下で加熱して所定の樹脂膜パターンを形成することを特徴とする樹脂膜付き基板の製造方法である。 Another aspect of the present invention is a method of forming a resin film pattern on a substrate having a heat resistant temperature of 140 ° C. or lower to manufacture a substrate with a resin film, and is a photosensitive resin used for forming the resin film pattern. As the composition, the above-mentioned photosensitive resin composition is used, the photosensitive resin composition is applied onto a substrate, exposed through a photomask, the unexposed portion is removed by development, and then at 140 ° C. or lower. It is a method for manufacturing a substrate with a resin film, which comprises heating to form a predetermined resin film pattern.

本発明の感光性樹脂組成物は、樹脂膜パターンを製造するプロセスで140℃を超える温度で熱硬化する工程を含まずとも、線幅が5~50μmの解像度の樹脂膜パターンを形成することが可能で、現像性、直線性に優れ、かつ耐溶剤性が良好な樹脂膜パターンを形成することができる。そのために、耐熱温度が140℃以下のPET、PEN等の樹脂フィルム、ガラス基板やシリコンウェハ上に形成した有機ELや有機TFT等を備えた有機デバイス付基板(有機デバイス形成後に保護膜形成、保護フィルム貼りあわせたような基板を含む)に対して、所望の樹脂膜パターンを形成することができる。 The photosensitive resin composition of the present invention can form a resin film pattern having a line width of 5 to 50 μm with a resolution without including a step of thermosetting at a temperature exceeding 140 ° C. in the process of producing the resin film pattern. It is possible to form a resin film pattern that is excellent in developability and linearity and has good solvent resistance. Therefore, a substrate with an organic device provided with a resin film such as PET or PEN having a heat resistant temperature of 140 ° C. or less, an organic EL formed on a glass substrate or a silicon wafer, an organic TFT, or the like (a protective film is formed and protected after the formation of the organic device). A desired resin film pattern can be formed on a substrate (including a substrate such as a film bonded).

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、耐熱温度が140℃以下の基板上に樹脂膜パターンを形成するために使用される感光性樹脂組成物に関するものであり、フォトリソグラフィー法等による光加工技術を適用して樹脂膜パターンを形成する樹脂膜付き低耐熱基板の製造方法であって、使用する感光性樹脂組成物に特徴があるので、まずは感光性樹脂組成物の各成分およびそれらの構成比率について説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention relates to a photosensitive resin composition used for forming a resin film pattern on a substrate having a heat resistant temperature of 140 ° C. or lower, and the resin film pattern is applied by applying an optical processing technique such as a photolithography method. This is a method for manufacturing a low heat resistant substrate with a resin film, and is characterized by the photosensitive resin composition used. Therefore, first, each component of the photosensitive resin composition and its constituent ratio will be described.

感光性樹脂組成物中の(A)成分である重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂は、分子内に重合性不飽和基と酸性基を有する樹脂であれば特に制限なく用いることができるが、重合性不飽和基の代表的な例としてはアクリル基又はメタクリル基であり、酸性基としてはカルボキシル基を代表的に例示することができる。 The polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin which is the component (A) in the photosensitive resin composition can be used without particular limitation as long as it is a resin having a polymerizable unsaturated group and an acidic group in the molecule. A typical example of the polymerizable unsaturated group is an acrylic group or a methacrylic group, and a carboxyl group can be typically exemplified as the acidic group.

この重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂の好ましい重量平均分子量(Mw)と酸価の範囲は、樹脂の骨格によって異なるが、通常Mwは2000~50000、酸価は60~120mgKOH/gである。Mwが2000未満の場合はアルカリ現像時のパターンの密着性が低下する虞があり、Mw50000を超える場合は現像性が著しく低下し、適正な現像時間の感光性樹脂組成物を得ることができなくなる虞がある。また、酸価の値が60より小さいとアルカリ現像時に残渣が残りやすくなり、酸価の値が120より大きくなるとアルカリ現像液の浸透が早くなりすぎ、好ましい溶解現像とならず剥離現像がおきてしまうので、いずれも好ましくない。なお、(A)成分の不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂は1種のみを使用しても、2種以上の混合物を使用してもよい。 The range of preferable weight average molecular weight (Mw) and acid value of this polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin varies depending on the skeleton of the resin, but usually Mw is 2000 to 50,000 and the acid value is 60 to 120 mgKOH / g. If Mw is less than 2000, the adhesion of the pattern during alkaline development may decrease, and if it exceeds Mw50000, the developability is significantly reduced, and it becomes impossible to obtain a photosensitive resin composition having an appropriate development time. There is a risk. Further, when the acid value value is smaller than 60, a residue tends to remain during alkaline development, and when the acid value value is larger than 120, the penetration of the alkaline developer becomes too fast, resulting in unfavorable dissolution development and peeling development. Neither is preferable because it ends up. As the unsaturated group-containing alkali-soluble resin of the component (A), only one kind may be used, or a mixture of two or more kinds may be used.

好ましく適用できる(A)成分の不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂の第一の例としては、エポキシ基を2個以上有する化合物と(メタ)アクリル酸(これは「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」の意味である)とを反応させ、得られたヒドロキシ基を有するエポキシ(メタ)アクリレート化合物に(a)ジカルボン酸又はトリカルボン酸の酸一無水物及び/又は(b)テトラカルボン酸二無水物を反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート酸付加物である。エポキシ(メタ)アクリレート酸付加物へと誘導されるエポキシ基を2個以上有する化合物としては、ビスフェノール型エポキシ化合物やノボラック型エポキシ化合物を例示することができる。 As the first example of the unsaturated group-containing alkali-soluble resin of the component (A) which can be preferably applied, a compound having two or more epoxy groups and (meth) acrylic acid (which is "acrylic acid and / or methacrylic acid"). (Meaning), and the obtained epoxy (meth) acrylate compound having a hydroxy group is reacted with (a) an acid monoanhydride of a dicarboxylic acid or a tricarboxylic acid and / or (b) a tetracarboxylic acid dianhydride. It is an epoxy (meth) acrylate acid adduct obtained by the above-mentioned. Examples of the compound having two or more epoxy groups induced to the epoxy (meth) acrylate adduct include a bisphenol type epoxy compound and a novolak type epoxy compound.

ビスフェノール型エポキシ化合物は、ビスフェノール類とエピクロルヒドリンとを反応させて得られる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り、この反応の際には一般にジグリシジルエーテル化合物のオリゴマー化を伴うため、ビスフェノール骨格を2つ以上含むエポキシ化合物を含んでいる。この反応に用いられるビスフェノール類としては、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'-ビフェノール等を挙げられる。この中でも、フルオレン-9,9-ジイル基を有するビスフェノール類を特に好ましく用いることができる。
The bisphenol type epoxy compound is an epoxy compound having two glycidyl ether groups obtained by reacting bisphenols with epichlorohydrin, and since this reaction generally involves oligomerization of the diglycidyl ether compound, the bisphenol skeleton Contains an epoxy compound containing two or more of. The bisphenols used in this reaction include bis (4-hydroxyphenyl) ketone, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) ketone, bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) ketone, and bis ( 4-Hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) sulfone, bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) sulfone, bis (4-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 (4,9-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 (4,9-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, 3,3'-biphenol, etc. Be done. Among these, bisphenols having a fluorene-9,9-diyl group can be particularly preferably used.

エポキシ(メタ)アクリレートに反応させる(a)ジカルボン酸又はトリカルボン酸の酸一無水物としては、鎖式炭化水素ジカルボン酸又はトリカルボン酸の酸一無水物や脂環式ジカルボン酸又はトリカルボン酸の酸一無水物、芳香族ジカルボン酸又はトリカルボン酸の酸一無水物が使用される。ここで、鎖式炭化水素ジカルボン酸又はトリカルボン酸の酸一無水物としては、例えば、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があり、更には任意の置換基が導入されたジカルボン酸又はトリカルボン酸の酸一無水物でもよい。また、脂環式ジカルボン酸又はトリカルボン酸の酸一無水物としては、例えば、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があり、更には任意の置換基が導入されたジカルボン酸又はトリカルボン酸の酸一無水物でもよい。更に、芳香族ジカルボン酸又はトリカルボン酸の酸一無水物としては、例えばフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸等の酸一無水物があり、更には任意の置換基が導入されたジカルボン酸又はトリカルボン酸の酸一無水物でもよい。 (A) Acid monoanhydride of dicarboxylic acid or tricarboxylic acid to be reacted with epoxy (meth) acrylate includes acid monoanhydride of chain hydrocarbon dicarboxylic acid or tricarboxylic acid, or acid monoanoxide of alicyclic dicarboxylic acid or tricarboxylic acid. Acidic anhydrides, aromatic dicarboxylic acids or tricarboxylic acid monoanhydrides are used. Here, examples of the acid monoanhydride of the chain hydrocarbon dicarboxylic acid or tricarboxylic acid include succinic acid, acetylsuccinic acid, maleic acid, adipic acid, itaconic acid, azelaic acid, citralinic acid, malonic acid, and glutaric acid. There are acid monoanhydrides such as citric acid, tartaric acid, oxoglutaric acid, pimelic acid, sebacic acid, suberic acid, diglycolic acid, and even dicarboxylic acid or tricarboxylic acid monoanhydride in which any substituent is introduced. good. Examples of the acid monoanhydride of the alicyclic dicarboxylic acid or tricarboxylic acid include acid monoanhydrides such as cyclobutanedicarboxylic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, hexahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, and norbornandicarboxylic acid. Further, an acid monoanhydride of a dicarboxylic acid or a tricarboxylic acid into which an arbitrary substituent is introduced may be used. Further, examples of the acid monoanhydride of the aromatic dicarboxylic acid or tricarboxylic acid include acid monoanhydrides such as phthalic acid, isophthalic acid and trimellitic acid, and further, dicarboxylic acid or tricarboxylic acid into which an arbitrary substituent is introduced. It may be an acid monoanhydride of an acid.

また、エポキシ(メタ)アクリレートに反応させる(b)テトラカルボン酸の酸二無水物としては、鎖式炭化水素テトラカルボン酸の酸二無水物や脂環式テトラカルボン酸の酸二無水物、又は、芳香族テトラカルボン酸の酸二無水物が使用される。ここで、鎖式炭化水素テトラカルボン酸の酸二無水物としては、例えば、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等の酸二無水物があり、更には任意の置換基が導入されたテトラカルボン酸の酸二無水物でもよい。また、脂環式テトラカルボン酸の酸二無水物としては、例えば、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等の酸二無水物があり、更には任意の置換基の導入されたテトラカルボン酸の酸二無水物でもよい。更に、芳香族テトラカルボン酸の酸二無水物としては、例えば、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、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸等の酸二無水物が挙げられ、更には任意の置換基の導入されたテトラカルボン酸の酸二無水物でもよい。 The acid dianhydride of (b) tetracarboxylic acid to be reacted with epoxy (meth) acrylate includes acid dianhydride of chain hydrocarbon tetracarboxylic acid, acid dianhydride of alicyclic tetracarboxylic acid, or acid dianhydride. , Acid dianhydride of aromatic tetracarboxylic acid is used. Here, examples of the acid dianhydride of the chain hydrocarbon tetracarboxylic acid include acid dianhydrides such as butanetetracarboxylic acid, pentanetetracarboxylic acid and hexanetetracarboxylic acid, and further, any substituent can be used. It may be an acid dianhydride of the introduced tetracarboxylic acid. Examples of the acid dianhydride of the alicyclic tetracarboxylic acid include acid dianhydrides such as cyclobutanetetracarboxylic acid, cyclopentanetetracarboxylic acid, cyclohexanetetracarboxylic acid, cycloheptanetetracarboxylic acid and norbornantetracarboxylic acid. It may be an acid dianhydride of a tetracarboxylic acid having an arbitrary substituent introduced therein. Further, examples of the acid dianhydride of the aromatic tetracarboxylic acid include acid dianhydrides such as pyromellitic acid, benzophenone tetracarboxylic acid, biphenyltetracarboxylic acid and biphenyl ether tetracarboxylic acid, and further, any arbitrary acid dianhydride. It may be an acid dianhydride of a tetracarboxylic acid having a substituent introduced therein.

エポキシ(メタ)アクリレートに反応させる(a)ジカルボン酸又はトリカルボン酸の酸無水物と(b)テトラカルボン酸の酸二無水物とのモル比(a)/(b)は、0.01~10.0であることがよく、より好ましくは0.02以上3.0未満であるのがよい。モル比(a)/(b)が上記範囲を逸脱すると、良好な光パターニング性を有する感光性樹脂組成物とするための最適分子量が得られないため、好ましくない。なお、モル比(a)/(b)が小さいほど分子量が大となり、アルカリ溶解性が低下する傾向がある。 The molar ratio (a) / (b) of (a) an acid anhydride of a dicarboxylic acid or a tricarboxylic acid to be reacted with an epoxy (meth) acrylate and (b) an acid dianhydride of a tetracarboxylic acid is 0.01 to 10. It is often 0.0, more preferably 0.02 or more and less than 3.0. If the molar ratio (a) / (b) deviates from the above range, the optimum molecular weight for obtaining a photosensitive resin composition having good photopatterning property cannot be obtained, which is not preferable. The smaller the molar ratio (a) / (b), the larger the molecular weight and the tendency for the alkali solubility to decrease.

エポキシ(メタ)アクリレート酸付加物は、既知の方法、例えば特開平8-278629号公報や特開2008-9401号公報等に記載の方法により製造することができる。先ず、エポキシ化合物に(メタ)アクリル酸を反応させる方法としては、例えば、エポキシ化合物のエポキシ基と等モルの(メタ)アクリル酸を溶剤中に添加し、触媒(トリエチルベンジルアンモニウムクロライド、2,6-ジイソブチルフェノール等)の存在下、空気を吹き込みながら90~120℃に加熱・攪拌して反応させるという方法がある。次に、反応生成物であるエポキシアクリレート化合物の水酸基に酸無水物を反応させる方法としては、エポキシアクリレート化合物と酸二無水物および酸一無水物の所定量を溶剤中に添加し、触媒(臭化テトラエチルアンモニウム、トリフェニルホスフィン等)の存在下、90~130℃で加熱・攪拌して反応させるという方法がある。この方法で得られたエポキシアクリレート酸付加物は一般式(2)の骨格を有する。 The epoxy (meth) acrylate adduct can be produced by a known method, for example, the method described in JP-A-8-278629, JP-A-2008-9401, and the like. First, as a method of reacting an epoxy compound with (meth) acrylic acid, for example, an equimolar (meth) acrylic acid with an epoxy group of the epoxy compound is added to a solvent, and a catalyst (triethylbenzylammonium chloride, 2,6) is added. -In the presence of (diisobutylphenol, etc.), there is a method of heating and stirring at 90 to 120 ° C. while blowing air to react. Next, as a method of reacting the acid anhydride with the hydroxyl group of the epoxy acrylate compound which is a reaction product, a predetermined amount of the epoxy acrylate compound, the acid dianhydride and the acid anhydride are added to the solvent, and a catalyst (odor) is added. In the presence of tetraethylammonium oxide, triphenylphosphine, etc.), there is a method of heating and stirring at 90 to 130 ° C. for reaction. The epoxy acrylate adduct obtained by this method has the skeleton of the general formula (2).

(A)成分である重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂として好ましく用いることができる樹脂の別の例としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル等の共重合体で(メタ)アクリル基とカルボキシル基を有する樹脂を挙げることができる。例えば、第一ステップとしてグリシジル(メタ)アクリレートを含む(メタ)アクリル酸エステル類を溶剤中で共重合させて得た共重合体に、第二ステップとして(メタ)アクリル酸を反応させ、第三ステップでジカルボン酸又はトリカルボン酸の無水物を反応させて得られる重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂である。これら共重合体の中でも好ましく用いることができる例については特願2017-33662に具体的に示されているものを参考にすることができる。 Another example of a resin that can be preferably used as a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin as a component (A) is a copolymer such as (meth) acrylic acid or (meth) acrylic acid ester (meth). Examples thereof include resins having an acrylic group and a carboxyl group. For example, as a first step, a copolymer obtained by copolymerizing (meth) acrylic acid esters containing glycidyl (meth) acrylate in a solvent is reacted with (meth) acrylic acid as a second step, and the third step is carried out. It is a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin obtained by reacting an anhydride of a dicarboxylic acid or a tricarboxylic acid in a step. As an example of these copolymers that can be preferably used, those specifically shown in Japanese Patent Application No. 2017-33662 can be referred to.

もう1つの別の例としては、第一成分として分子中にエチレン性不飽和結合を有するポリオール化合物、第二成分として分子中にカルボキシル基を有するジオール化合物、第三成分としてジイソシアネート化合物を反応させて得られるウレタン化合物を挙げることができる。この系統の樹脂としては特開2017-76071に示されているものを参考にすることができる。 As another example, a polyol compound having an ethylenically unsaturated bond in the molecule as the first component, a diol compound having a carboxyl group in the molecule as the second component, and a diisocyanate compound as the third component are reacted. Examples thereof include the obtained urethane compounds. As the resin of this system, those shown in JP-A-2017-76071 can be referred to.

(B)における少なくとも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しては、例えば、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)アクリル基を有する樹枝状ポリマー等を挙げることができ、これらの1種又は2種以上を使用することができる。また、当該少なくとも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は含有アルカリ可溶性樹脂の分子同士を架橋する役割を果たすことができるものであり、この機能を発揮させるためには光重合性基を3個以上有するものを用いることが好ましい。また、モノマーの分子量を1分子中の(メタ)アクリル基の数で除したアクリル当量が50~300であればよいが、より好ま
しいアクリル当量は80~200である。なお、(B)成分は遊離のカルボキシ基を有しない。
Examples of the photopolymerizable monomer having at least two ethylenically unsaturated bonds in (B) include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, and tetraethylene. Glycoldi (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylol ethanetri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, penta Elythritol 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 (meth) acrylate, sorbitol hexa (meth) acrylate, alkylene oxide-modified hexa (meth) acrylate of phosphazene, caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and other (meth) acrylic acid esters, ethylenic double bond Examples of the compound to have include a dendritic polymer having a (meth) acrylic group, and one or more of these can be used. Further, the photopolymerizable monomer having at least two ethylenically unsaturated bonds can play a role of cross-linking the molecules of the contained alkali-soluble resin, and in order to exert this function, it is photopolymerizable. It is preferable to use one having three or more groups. Further, the acrylic equivalent obtained by dividing the molecular weight of the monomer by the number of (meth) acrylic groups in one molecule may be 50 to 300, but a more preferable acrylic equivalent is 80 to 200. The component (B) does not have a free carboxy group.

(B)成分として組成物に含ませることができるエチレン性二重結合を有する化合物として(メタ)アクリル基を有する樹枝状ポリマーとしては、例えば、多官能(メタ)アクリレート化合物の(メタ)アクリレート基の中の炭素-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を例示することができる。具体的には、一般式(3)の多官能(メタ)アクリレート化合物の(メタ)アクリレートと一般式(4)の多価メルカプト化合物を反応させて得られる樹枝状ポリマーを例示できる。

Figure 2022063336000003

ここで、Rは水素原子またはメチル基を表し、RはR10(OH)k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を表し、kおよびlは独立に2~20の整数を表すが、k≧lである。また、R11は単結合又は2~6価のC1~C6の炭化水素基であり、mはR11が単結合であるときは2であり、R11が2~6価の基であるときは2~6の整数を表す。
一般式(3)で示される多官能(メタ)アクリレート化合物の具体例としては、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、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、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、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステルを挙げることができる。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。
一般式(4)で示される多価メルカプト化合物の具体例としては、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)等が挙げることができる。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。 As a dendritic polymer having a (meth) acrylic group as a compound having an ethylenic double bond that can be contained in the composition as a component (B), for example, a (meth) acrylate group of a polyfunctional (meth) acrylate compound. A dendritic polymer obtained by adding a polyvalent mercapto compound to a part of a carbon-carbon double bond in the above can be exemplified. Specifically, a dendritic polymer obtained by reacting the (meth) acrylate of the polyfunctional (meth) acrylate compound of the general formula (3) with the polyvalent mercapto compound of the general formula (4) can be exemplified.
Figure 2022063336000003

Here, R 8 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 9 represents the rest of the k hydroxyl groups of R 10 (OH) k donated to the ester bond in the formula. k and l independently represent an integer of 2 to 20, but k ≧ l. Further, R 11 is a single bond or a 2- to 6-valent C1 to C6 hydrocarbon group, m is 2 when R 11 is a single bond, and R 11 is a 2- to 6-valent group. Represents an integer from 2 to 6.
Specific examples of the polyfunctional (meth) acrylate compound represented by the general formula (3) include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, trimethyl propanthry (meth) acrylate, and ethylene oxide-modified trimethylol. Propanetri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, caprolactone-modified pentaerythritol tri (meth) acrylate Etc. (meth) acrylic acid esters can be mentioned. As for these compounds, only one kind thereof may be used alone, or two or more kinds thereof may be used in combination.
Specific examples of the polyvalent mercapto compound represented by the general formula (4) include trimethylolpropane tri (mercaptoacetate), trimethylolpropane tri (mercaptopropionate), pentaerythritol tetra (mercaptoacetate), and pentaerythritol tri (mercaptoacetate). (Mercaptoacetate), pentaerythritol tetra (mercaptopropionate), dipentaerythritol hexa (mercaptoacetate), dipentaerythritol hexa (mercaptopropionate) and the like can be mentioned. As for these compounds, only one kind thereof may be used alone, or two or more kinds thereof may be used in combination.

(C)エポキシ化合物としては、例えば、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(例えば日本化薬社製NC-7000L)、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DIC社製HP7200シリーズ)、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(例えばダイセル社製「EHPE3150」)、エポキシ化ポリブタジエン(例えば日本曹達社製「NISSO-PB・JP-100」)、シリコーン骨格を有するエポキシ化合物等を挙げることができる。これら成分としてはエポキシ当量が100~300g/eqかつ数平均分子量が100~5000の化合物であることが好ましい。さらに、1分子中にエポキシ基を3個以上有するエポキシ化合物を用いることがより好ましい。なお、(C)成分は、1種類の化合物のみを用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。 The epoxy compound (C) includes, for example, 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 glycidyl ester, A copolymer of a monomer having a (meth) acrylic group containing glycidyl (meth) acrylate represented by a copolymer of methacrylic acid and glycidyl methacrylate as a unit, 3', 4'-epoxycyclohexylmethyl 3,4- An alicyclic epoxy compound typified by epoxycyclohexanecarboxylate, a polyfunctional epoxy compound having a dicyclopentadiene skeleton (for example, HP7200 series manufactured by DIC), 1,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol 1,2. -Epoxy-4- (2-oxylanyl) cyclohexane adduct (for example, "EHPE3150" manufactured by Daicel Co., Ltd.), epoxidized polybutadiene (for example, "NISSO-PB / JP-100" manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.), epoxy compound having a silicone skeleton, etc. Can be mentioned. As these components, a compound having an epoxy equivalent of 100 to 300 g / eq and a number average molecular weight of 100 to 5000 is preferable. Further, it is more preferable to use an epoxy compound having three or more epoxy groups in one molecule. As the component (C), only one kind of compound may be used, or a plurality of compounds may be used in combination.

(D)成分のうちエポキシ化合物の硬化剤としては、エポキシ化合物の硬化剤として用いられるものであれば用いることができ、アミン系化合物、多価カルボン酸系化合物、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を例示することができるが、本発明においては多価カルボン酸系化合物を好ましく用いることができる。多価カルボン酸系化合物としては、多価カルボン酸、多価カルボン酸の無水物、及び多価カルボン酸の熱分解性エステルを例示することができる。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を挙げることができる。
多価カルボン酸の無水物としては上記に例示した化合物の酸無水物が挙げられ、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としては、上記に例示した化合物の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、ここでいうアルキルは炭素数1~20の飽和又は不飽和の炭化水素基を表し、かかる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)等を挙げることができる。また、多価カルボン酸系化合物としては2つ以上のカルボキシ基を有する重合体又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又は熱分解性エステルであってもよい。このような重合体又は共重合体の例としては、(メタ)アクリル酸を構成成分として含む重合体又は共重合体、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を挙げることができる。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より好ましく用いることができる。
多価カルボン酸系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ル基が0.5~1.0モル、より好ましくは0.6~0.95モルになるように配合するのがよい。
Among the components (D), as the curing agent for the epoxy compound, any compound used as a curing agent for the epoxy compound can be used, and an amine compound, a polyvalent carboxylic acid compound, a phenol resin, an amino resin, a dicyandiamide, etc. can be used. Although Lewis acid complex compounds and the like can be exemplified, polyvalent carboxylic acid compounds can be preferably used in the present invention. Examples of the polyvalent carboxylic acid compound include a polyvalent carboxylic acid, an anhydride of the polyvalent carboxylic acid, and a thermodegradable ester of the polyvalent carboxylic acid. The polyvalent carboxylic acid refers to 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 can be mentioned.
Examples of the anhydride of the polyvalent carboxylic acid include acid anhydrides of the compounds exemplified above, which may be intermolecular acid anhydrides, but generally, acid anhydrides having a closed ring in the molecule are used. Examples of the thermally decomposable ester of the polyvalent carboxylic acid include t-butyl ester, 1- (alkyloxy) ethyl ester, and 1- (alkylsulfanyl) ethyl ester of the compounds exemplified above (however, the alkyl referred to here has a carbon number of carbons). It represents 1 to 20 saturated or unsaturated hydrocarbon groups, and the hydrocarbon group may have a branched structure or a ring structure, or may be substituted with an arbitrary substituent). can. 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 anhydrate or a pyrolytic ester. Examples of such polymers or copolymers include polymers or copolymers containing (meth) acrylic acid as a constituent, copolymers containing maleic anhydride as a constituent, and tetracarboxylic dianhydrides. Examples thereof include a compound obtained by reacting with a diamine or a diol to open a ring of an acid anhydride. Of these, phthalic acid, 3,6-dihydrophthalic acid, 1,2,3,6-tetrahydrophthalic acid, methyltetrahydrophthalic acid, and benzene-1,2,4-tricarboxylic acid anhydrides are more preferably used. be able to.
When the polyvalent carboxylic acid compound is used as a curing agent for the epoxy compound, the compounding ratio is 0.5 to 1.0 mol of the carboxyl group of the polyvalent carboxylic acid compound with respect to 1 mol of the epoxy group of the epoxy compound. , More preferably 0.6 to 0.95 mol.

(D)成分のうち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でき、例えば三級アミン、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、イミダゾール類等を挙げることができるが、特に1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン若しくは1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ-5-エン又はそれらの塩が好適である。
硬化促進剤の添加量は、エポキシ化合物100質量部に対して通常0.05~2質量部であるが、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。
As the curing accelerator of the epoxy compound among the components (D), known compounds known as the curing accelerator of the epoxy compound, the curing catalyst, the latent curing agent and the like can be used, for example, a tertiary amine, a quaternary ammonium salt, and the like. Examples thereof include tertiary phosphines, quaternary phosphonium salts, borate esters, Lewis acids, organic metal compounds, imidazoles, etc., but in particular 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene or 1 , 5-Diazabicyclo [4.3.0] nona-5-ene or salts thereof are suitable.
The amount of the curing accelerator added is usually 0.05 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy compound, but the amount added should be adjusted according to the state of development of chemical resistance of the resin film pattern after heat curing. Can be done.

(E)光重合開始剤としては、例えば、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-オキサジアゾール、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チアゾール化合物類、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-ベンゾアート、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-2-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、アゾビスイソブチルニトリル、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級アミンなどが挙げられる。
この中でも、特に着色剤を含む感光性樹脂組成物とする場合は、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、着色剤を高顔料濃度で用いる場合や遮光膜パターンを形成しようとする場合は、365nmにおけるモル吸光係数が10000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好ましく、その具体的化合物群としては、一般式(1)のo-アシルオキシム系光重合開始剤を上げることができる。また、これら光重合開始剤を2種類以上使用することもできる。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。
Examples of the photopolymerization initiator include acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, p-dimethylaminopropiophenone, dichloroacetophenone, trichloroacetophenone, p-tert-butylacetophenone and the like. , Benzophenone, 2-chlorobenzophenone, benzophenones such as p, p'-bisdimethylaminobenzophenone, benzoin ethers such as benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, 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-stylyl-1,3,4-oxa Diazol, 2-trichloromethyl-5- (p-cyanostyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (p-methoxystyryl) -1,3,4-oxadiazole Halomethylthiazole compounds such as 2,4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, etc. 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 (trichloro) Methyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methylthiostyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine and other halomethyl-S-triazine compounds 1, 1, 2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (o-benzoyloxime), 1-( 4-Phenylsulfanylphenyl) butane-1,2-dione-2-oxime-o-benzoate, 1- (4-methylsulfanylphenyl) butane-1,2-dione-2-oxime-o-acetate, 1- O-acyloxime compounds such as (4-methylsulfanylphenyl) butane-2-oneoxime-o-acetate, benzyldimethylketal, thioxanson, 2-chlorothioxanson, 2,4-diethylthioxanson, 2- Sulfur compounds such as methylthioxanson and 2-isopropylthioxanson, anthraquinones such as 2-ethylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone and 2,3-diphenylanthraquinone, azobisisobutylnitrile and benzoyl peroxide. , Organic peroxides such as cumemperoxide, thiol compounds such as 2-mercaptobenzoimidazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzothiazole, tertiary amines such as triethanolamine and triethylamine.
Among these, particularly in the case of a photosensitive resin composition containing a colorant, it is preferable to use o-acyloxime compounds (including ketooxime). Among them, when a colorant is used at a high pigment concentration or when a light-shielding film pattern is to be formed, it is preferable to use an o-acyloxime-based photopolymerization initiator having a molar extinction coefficient of 10,000 or more at 365 nm. As the specific compound group, the o-acyloxime-based photopolymerization initiator of the general formula (1) can be mentioned. Further, two or more kinds of these photopolymerization initiators can also be used. The photopolymerization initiator referred to in the present invention is used in the sense of including a sensitizer.

(F)溶剤としては、例えば、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等、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、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、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酢酸エステル類等が挙げられ、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、所望の溶液粘度に調製して用いることができる。 (F) Examples of the solvent include alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, ethylene glycol and propylene glycol, terpenes such as α- or β-terpineol, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone and N-methyl. -2-Ketones such as pyrrolidone, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, tetramethylbenzene, cellosolve, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl. Glycol ethers such as ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, ethyl cellosolve. Examples thereof include acetates such as acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and propylene glycol monoethyl ether acetate, which are used for dissolution and mixing. Therefore, a uniform solution-like composition can be obtained, and the composition can be prepared and used with a desired solution viscosity.

(G)着色剤としては、公知の有機顔料、無機顔料、カーボンブラック、チタンブラック等を特に制限なく使用することができるが、有機顔料であれば、平均粒径50nm以下の微分散を達成するため、微粒化加工がされたもの(BET法による比表面積が50m2/g以上であるもの)が特に好ましい。具体的にはアゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾメチン顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、ジオキサジン顔料、スレン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、チオインジゴ顔料等が挙げられる。 As the colorant (G), known organic pigments, inorganic pigments, carbon black, titanium black and the like can be used without particular limitation, but if it is an organic pigment, fine dispersion with an average particle size of 50 nm or less can be achieved. Therefore, those that have been atomized (those having a specific surface area of 50 m2 / g or more by the BET method) are particularly preferable. Specifically, azo pigments, condensed azo pigments, azomethine pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, isoindrin pigments, dioxazine pigments, slen pigments, perylene pigments, perinone pigments, quinophthalone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, Examples include thioindigo pigments.

(G)着色剤のうち、遮光膜用途等で用いられる有機黒色顔料、無機黒色顔料等の遮光材としては、黒色有機顔料、混色有機顔料又は無機系顔料等を特に制限なく用いることができる。黒色有機顔料としては、例えばペリレンブラック、シアニンブラック、アニリンブラック、ラクタムブラック等が挙げられる。混色有機顔料としては、赤、青、緑、紫、黄色、シアニン、マゼンタ等から選ばれる少なくとも2種以上の顔料を混合して擬似黒色化されたものが挙げられる。無機系顔料としては、カーボンブラック、酸化クロム、酸化鉄、チタンブラック、酸窒化チタン、チタン窒化物等を挙げることができる。これらの遮光材は、1種類単独でも2種以上を適宜選択して用いることもできるが、特にカーボンブラックが、遮光性、表面平滑性、分散安定性、樹脂との親和性が良好な点で好ましい。 Among the colorants, black organic pigments, mixed color organic pigments, inorganic pigments and the like can be used without particular limitation as the light-shielding materials such as organic black pigments and inorganic black pigments used for light-shielding film applications. Examples of the black organic pigment include perylene black, cyanine black, aniline black, lactam black and the like. Examples of the mixed color organic pigment include those obtained by mixing at least two or more pigments selected from red, blue, green, purple, yellow, cyanine, magenta and the like to make a pseudo-black color. Examples of the inorganic pigment include carbon black, chromium oxide, iron oxide, titanium black, titanium oxynitride, titanium nitride and the like. These light-shielding materials may be used alone or by appropriately selecting two or more types, but carbon black is particularly good in light-shielding property, surface smoothness, dispersion stability, and affinity with resin. preferable.

本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて熱重合禁止剤、可塑剤、充填材、レベリング剤、消泡剤、カップリング剤、界面活性剤等の添加剤を配合することができる。熱重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、tert-ブチルカテコール、フェノチアジン等を挙げることができ、可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、リン酸トリクレジル等を挙げることができ、充填材としては、ガラスファイバー、シリカ、マイカ、アルミナ等を挙げることができ、レベリング剤や消泡剤としては、シリコーン系、フッ素系、アクリル系の化合物を挙げることができる。また、シランカップリング剤としては3-(グリシジルオキシ)プロピルトリメトキシシラン、3-イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができ、界面活性剤としてはフッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等を挙げることができる。 Additives such as a thermal polymerization inhibitor, a plasticizer, a filler, a leveling agent, a defoaming agent, a coupling agent, and a surfactant can be added to the photosensitive resin composition of the present invention, if necessary. .. Examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, pyrogallol, tert-butylcatechol, phenothiazine and the like, and examples of the plasticizer include dibutylphthalate, dioctylphthalate, tricresyl phosphate and the like, which can be filled. Examples of the material include glass fiber, silica, mica, alumina and the like, and examples of the leveling agent and defoaming agent include silicone-based, fluorine-based and acrylic compounds. Examples of the silane coupling agent include 3- (glycidyloxy) propyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, and the like, and examples of the surfactant include a fluorine-based surfactant. Examples thereof include an activator and a silicone-based surfactant.

本発明の感光性樹脂組成物の固形分(固形分には硬化後に固形分となるモノマー成分を含む)中の(A)~(E)および(G)の各成分の好ましい構成割合については、(C)成分と(D)成分の合計量が6~24質量%であることが好ましく、10~20質量%であることが特に好ましい。また、(A)成分100質量部に対して、(B)成分が10~60質量部、10~80質量部であり、(E)成分が(A)成分と(B)成分の合計量100質量部に対して2~40質量部である。より好ましくは(A)成分100質量部に対して、(B)成分が30~50質量部であり、(E)成分が(A)成分と(B)成分の合計量100質量部に対して3~30質量部である。着色剤を用いる場合の固形分中の(G)成分の好ましい含有量範囲は、20~60質量%である。 Regarding the preferable composition ratio of each component (A) to (E) and (G) in the solid content of the photosensitive resin composition of the present invention (the solid content includes a monomer component that becomes a solid content after curing), The total amount of the component (C) and the component (D) is preferably 6 to 24% by mass, and particularly preferably 10 to 20% by mass. Further, the component (B) is 10 to 60 parts by mass and 10 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A), and the component (E) is the total amount of the component (A) and the component (B) 100. It is 2 to 40 parts by mass with respect to the mass part. More preferably, the component (B) is 30 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A), and the component (E) is based on 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (B). It is 3 to 30 parts by mass. When a colorant is used, the preferred content range of the component (G) in the solid content is 20 to 60% by mass.

(G)成分の着色剤は、予め溶剤に分散剤とともに分散させて着色剤分散液としたうえで、着色膜用感光性樹脂組成物として配合するのがよい。ここで、分散させる溶剤は、上述したものを使用できるが、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート等が好適に用いられる。使用する分散剤については、各種高分子分散剤等の公知の分散剤を使用することができる。分散剤の具体的な例としては、従来顔料分散に用いられている公知の化合物(分散剤、分散湿潤剤、分散促進剤等の名称で市販されている化合物等)を特に制限なく使用することができるが、例えば、カチオン性高分子系分散剤、アニオン性高分子系分散剤、ノニオン性高分子系分散剤、顔料誘導体型分散剤(分散助剤)等を挙げることができる。特に、顔料への吸着点としてイミダゾリル基、ピロリル基、ピリジル基、一級、二級又は三級のアミノ基等のカチオン性の官能基を有し、アミン価が1~100mgKOH/g、数平均分子量が1千~10万の範囲にあるカチオン性高分子系分散剤は好適である。この分散剤の配合量については、着色剤に対して1~30質量%であるのがよく、好ましくは2~25質量%であるのがよい。 The colorant of the component (G) is preferably dispersed in a solvent together with the dispersant to prepare a colorant dispersion liquid, and then blended as a photosensitive resin composition for a color film. Here, the solvent described above can be used as the solvent to be dispersed, and for example, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate and the like are preferably used. As the dispersant to be used, known dispersants such as various polymer dispersants can be used. As a specific example of the dispersant, a known compound (a compound commercially available under the names of a dispersant, a dispersion wetting agent, a dispersion accelerator, etc.) conventionally used for dispersion of pigments may be used without particular limitation. However, for example, a cationic polymer-based dispersant, an anionic polymer-based dispersant, a nonionic polymer-based dispersant, a pigment derivative-type dispersant (dispersion aid), and the like can be mentioned. In particular, it has a cationic functional group such as an imidazolyl group, a pyrrolyl group, a pyridyl group, a primary, secondary or tertiary amino group as an adsorption point to a pigment, has an amine value of 1 to 100 mgKOH / g, and has a number average molecular weight. A cationic polymer dispersant having a value in the range of 1,000 to 100,000 is suitable. The blending amount of this dispersant is preferably 1 to 30% by mass, preferably 2 to 25% by mass with respect to the colorant.

さらに、着色剤分散液を調製する際に、上記分散剤に加えて(A)成分の重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂の一部を共分散させることにより、着色膜用感光性樹脂組成物としたとき、露光感度を高感度に維持しやすくし、現像時の密着性が良好で残渣の問題も発生しにくい感光性樹脂組成物とすることができる。その際の(A)成分の配合量は、着色剤分散液中2~20質量%であるのが好ましく、5~15質量%であることがより好ましい。(A)成分が2質量%未満であると共分散した効果である感度向上、密着性向上、残渣低減といった効果を得ることができない。20質量%超であると、特に着色剤の含有量が大きいときに、着色剤分散液の粘度が高く、均一に分散させることが困難あるいは非常に時間を要することになる。そして、得られた着色剤分散液は、(A)~(F)成分と混合し、必要に応じて他成分を添加して製膜条件に適した粘度に調整することにより、本発明の製造方法に用いる感光性樹脂組成物とすることができる。 Further, when preparing the colorant dispersion liquid, a photosensitive resin composition for a colored film is prepared by covariating a part of the polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin of the component (A) in addition to the above-mentioned dispersant. In this case, it is possible to obtain a photosensitive resin composition which makes it easy to maintain high exposure sensitivity, has good adhesion during development, and is less likely to cause a problem of residue. At that time, the blending amount of the component (A) is preferably 2 to 20% by mass, more preferably 5 to 15% by mass in the colorant dispersion liquid. If the component (A) is less than 2% by mass, the effects of covariance, sensitivity improvement, adhesion improvement, and residue reduction cannot be obtained. If it exceeds 20% by mass, the viscosity of the colorant dispersion is high, and it is difficult or very time-consuming to uniformly disperse the colorant, especially when the content of the colorant is large. Then, the obtained colorant dispersion is mixed with the components (A) to (F), and if necessary, other components are added to adjust the viscosity to be suitable for the film forming conditions, thereby producing the present invention. It can be a photosensitive resin composition used in the method.

本発明の感光性樹脂組成物は、上記(A)~(E)および/又は(G)成分を主成分として含有する。溶剤を除いた固形分(固形分には硬化後に固形分となるモノマー成分を含む)中に、(A)~(E)および/又は(G)成分が合計で80質量%、好ましくは90質量%以上含むことが望ましい。溶剤の量は、目標とする粘度によって変化するが、感光性樹脂組成物中に60~90質量%の範囲で含まれるようにするのがよい。 The photosensitive resin composition of the present invention contains the above components (A) to (E) and / or (G) as main components. A total of 80% by mass, preferably 90% by mass, of the components (A) to (E) and / or (G) in the solid content excluding the solvent (the solid content includes a monomer component that becomes a solid content after curing). It is desirable to include% or more. The amount of the solvent varies depending on the target viscosity, but it is preferable that the amount of the solvent is contained in the photosensitive resin composition in the range of 60 to 90% by mass.

本発明における樹脂膜パターンの形成方法は、通常のフォトリソグラフィー法であるが、以下に詳細に説明する。先ず、感光性樹脂組成物をプラスチック基板や有機デバイス付基板上に塗布し、次いで溶剤を乾燥させた(プリベーク)後、得られた塗膜にフォトマスクを通して紫外線を照射して露光部を硬化させ、更にアルカリ水溶液を用いて未露光部を溶出させる現像を行ってパターンを形成し、更に後硬化としてポストベーク(熱焼成)を行う方法である。 The method for forming the resin film pattern in the present invention is a normal photolithography method, which will be described in detail below. First, the photosensitive resin composition is applied onto a plastic substrate or a substrate with an organic device, and then the solvent is dried (prebaked), and then the obtained coating film is irradiated with ultraviolet rays through a photomask to cure the exposed portion. Further, it is a method of developing to elute the unexposed portion using an alkaline aqueous solution to form a pattern, and further performing post-baking (heat firing) as post-curing.

本発明の製造方法に用いる基板、すなわち特定の組成物構成からなる感光性樹脂組成物を塗布する基板としては、耐熱温度が140℃以下のPET、PEN等樹脂製フィルム(プラスチック基板)を挙げることができる。ここで、耐熱温度とは、基板上への樹脂膜のパターン形成等の加工プロセスにおいて基板が暴露しても変形等の問題が生じない温度であり、樹脂製フィルムについては延伸処理の程度によっても変化するが、少なくともガラス転移温度(Tg)を超えないことが必要となる。また、樹脂製フィルム上にITOや金などの電極が蒸着あるいはパターニングされたものも基板として例示することができる。 Examples of the substrate used in the production method of the present invention, that is, the substrate to which the photosensitive resin composition having a specific composition composition is applied, include resin films (plastic substrates) such as PET and PEN having a heat resistant temperature of 140 ° C. or lower. Can be done. Here, the heat-resistant temperature is a temperature at which problems such as deformation do not occur even if the substrate is exposed in a processing process such as forming a pattern of a resin film on the substrate, and for a resin film, it depends on the degree of stretching treatment. Although it varies, it is necessary that at least the glass transition temperature (Tg) is not exceeded. Further, a substrate in which electrodes such as ITO and gold are vapor-deposited or patterned on a resin film can be exemplified.

加えて、本発明の製造方法に用いる他の基板の例としては、ガラス基板やシリコンウェハやポリイミドフィルム等のように基板自体の耐熱性は高いが基板上に耐熱性の低い薄膜等を形成したものを挙げることができる。具体的な例としてはガラスやシリコンウェハやポリイミドフィルム上に有機EL(OLED)や有機薄膜トランジスタ(TFT)を形成した有機デバイス付基板等がある。なお、樹脂製フィルムや有機デバイス付基板等、本発明で対象とする耐熱性の低い基板の耐熱温度としては、樹脂の種類やデバイスによっても異なるが、好ましく用いられる基板の耐熱温度は80~140℃である。なお、有機デバイス付基板については、有機デバイス形成後に保護膜、保護フィルム等を形成したものを含むものとする。なぜなら、これらの保護膜、保護フィルム自体の耐熱性が150℃以上であっても、有機デバイスの機能を担保するためには実質的に140℃以下の耐熱性しかない場合には、有機デバイス付基板に該当するためである。 In addition, as an example of another substrate used in the manufacturing method of the present invention, a thin film having high heat resistance but low heat resistance is formed on the substrate itself, such as a glass substrate, a silicon wafer, or a polyimide film. I can mention things. Specific examples include a substrate with an organic device in which an organic EL (OLED) or an organic thin film transistor (TFT) is formed on a glass, a silicon wafer, or a polyimide film. The heat-resistant temperature of a substrate having low heat resistance, such as a resin film or a substrate with an organic device, varies depending on the type of resin and the device, but the heat-resistant temperature of a preferably used substrate is 80 to 140. ℃. The substrate with an organic device includes a substrate on which a protective film, a protective film, etc. are formed after the formation of the organic device. This is because even if the heat resistance of these protective films and the protective film itself is 150 ° C or higher, if the heat resistance is substantially 140 ° C or lower in order to ensure the function of the organic device, the organic device is attached. This is because it corresponds to a substrate.

これらの基板上に感光性樹脂組成物の溶液を塗布する方法としては、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及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。 As a method of applying the solution of the photosensitive resin composition on these substrates, any of a known solution dipping method, a spray method, a roller coater machine, a land coater machine, a slit coater machine, a spinner machine, and the like can be used. Method can also be adopted. By these methods, a film is formed by applying to a desired thickness and then removing the solvent (pre-baking). Pre-baking is performed by heating with 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。露光装置及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℃の温度で現像するのがよく、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% by mass of carbonate such as, and to obtain a fine image using a commercially available developer or an ultrasonic cleaning machine. Can be formed precisely.

現像後、好ましくは80~140℃の温度(基板の耐熱温度を超えないように設定)及び20~90分の条件で熱処理(ポストベーク)が行われる。このポストベークは、パターニングされた樹脂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。ポストベークの熱処理条件のより好ましい範囲は、温度90~120℃、加熱時間30~60分である。本発明のパターニングされた樹脂膜は、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。 After development, heat treatment (post-baking) is preferably performed under the conditions of a temperature of 80 to 140 ° C. (set so as not to exceed the heat resistant temperature of the substrate) and 20 to 90 minutes. This post-baking is performed for the purpose of enhancing the adhesion between the patterned resin film and the substrate. This is done by heating in an oven, hot plate, etc., similar to pre-baking. A more preferable range of heat treatment conditions for post-baking is a temperature of 90 to 120 ° C. and a heating time of 30 to 60 minutes. The patterned resin film of the present invention is formed through each step by the above photolithography method.

本発明の樹脂膜パターン形成の製造方法は、上述したように、露光、アルカリ現像等の操作によって耐熱温度の低い基板に至るまで、当該基板上に樹脂膜パターンを形成するのに好適に用いることができ、特に微細な樹脂膜パターンまで必要な場合にも好適である。具体的には、耐熱温度の低い基板を用いる場合等に、各種絶縁膜、カラーフィルター用着色膜、有機EL画素形成用の隔壁材(RGBをインクジェット法により形成する場合等向け)、タッチパネル用絶縁膜および遮光膜等を形成するのに有用であり、これらの樹脂膜パターン付基板を液晶や有機EL等の表示装置用、撮影素子用、タッチパネル用の部材向け(主たる用途はディスプレイ用およびタッチパネル用基板である)とすることが可能である。 As described above, the method for producing a resin film pattern of the present invention is suitably used for forming a resin film pattern on a substrate having a low heat resistant temperature by operations such as exposure and alkaline development. It is also suitable when a fine resin film pattern is required. Specifically, when using a substrate having a low heat resistant temperature, various insulating films, colored films for color filters, partition materials for forming organic EL pixels (for the case of forming RGB by the inkjet method, etc.), and insulation for touch panels. It is useful for forming films and light-shielding films, and these resin film-patterned substrates are used for display devices such as liquid crystals and organic EL, for photographing elements, and for touch panel members (main applications are for displays and touch panels). It is possible to use a substrate).

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明の樹脂膜パターン形成の製造方法に用いる感光性樹脂組成物の調製例から説明し、当該の感光性樹脂組成物の硬化物の特性の評価結果を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto. The preparation of the photosensitive resin composition used in the method for producing a resin film pattern formation of the present invention will be described, and the evaluation results of the characteristics of the cured product of the photosensitive resin composition will be described.

先ず、(A)重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂の合成例を示す。合成例における樹脂の評価は、以下の通りに行った。
[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:W0(g)〕に含浸させて秤量し〔W1(g)〕、160℃にて2hr加熱した後の重量〔W2(g)〕から次式より求めた。
固形分濃度(重量%)=100×(W2-W0)/(W1-W0)。
First, an example of synthesizing (A) a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin is shown. The evaluation of the resin in the synthetic example was performed as follows.
[Solid content concentration]
1 g of the resin solution obtained in the synthesis example was impregnated into a glass filter [weight: W0 (g)], weighed [W1 (g)], and heated at 160 ° C. for 2 hours, and then weight [W2 (g)]. It was calculated from the following equation.
Solid content concentration (% by weight) = 100 × (W2-W0) / (W1-W0).

[酸価]
樹脂溶液をジオキサンに溶解させ、電位差滴定装置〔平沼産業株式会社製、商品名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 / 10N-KOH aqueous solution using a potentiometric titrator [manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd., trade name COM-1600].

[分子量]
ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)[東ソー株式会社製商品名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)+TSKgelSuper-H5000(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) [Product name HLC-8220GPC manufactured by Tosoh Corporation, solvent: tetrahydrofuran, column: TSKgelSuperH-2000 (2) + TSKgelSuperH-3000 (1) + TSKgelSuperH-4000 (1) + TSKgelSuper-H5000 (1) [manufactured by Tosoh Corporation], temperature: 40 ° C, rate: 0.6 ml / min], and the weight average molecular weight (Mw) as a conversion value of standard polystyrene [PS-oligoform kit manufactured by Tosoh Corporation]. I asked.

また、合成例及び比較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
DMPA:ジメチロールプロピオン酸
IDICA:イソホロンジイソシアネート
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
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
TPP:トリフェニルフホスフィン
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 synthetic example and the comparative synthetic example are as follows.
DCPMA: Dicyclopentanyl methacrylate GMA: Glycydyl methacrylate St: Styrene AA: Acrylic acid SA: Succinic anhydride BPFE: Bisphenol fluorene type epoxy compound (9,9-bis (4-hydroxyphenyl) Reaction of fluorene with chloromethyloxylan Stuff.)
BPDA: 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride THPA: tetrahydrophthalic anhydride DMPA: dimethylol propionic acid IDICA: isophorone diisocyanate PTMA: pentaerythritol tetra (mercaptoacetate)
DPHA: Mix of dipentaerythritol pentaacrylate and hexaacrylate AIBN: Azobisisobutyronitrile TDMAMP: Trisdimethylaminomethylphenol HQ: Hydroquinone TEA: Triethylamine TPP: Triphenylfuphosphine BzDMA: benzyldimethylamine PGMEA: Propylene glycol monomethyl Ether acetate

[合成例1]
還留冷却器付き1Lの四つ口フラスコ中に、PGMEA300g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(DCPMA77.1g(0.35モル)、GMA49.8g(0.35モル)、St31.2g(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。
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AA24.0g(グリシジル基の95%)、TDMAMP0.8g及びHQ 0.15gを添加し、120℃の加熱下で6hr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SA30.0g(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)-1を得た。樹脂溶液の固形分濃度は46質量%であり、酸価(固形分換算)は76mgKOH/gであり、GPC分析によるMwは5300であった。
[Synthesis Example 1]
300 g of PGMEA 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. In this flask, a monomer mixture (a mixture of 77.1 g (0.35 mol) of DCPMA, 49.8 g (0.35 mol) of GMA, and 10 g of AIBN in 31.2 g (0.30 mol) of St) was added dropwise from the funnel for 2 hours. The mixture was added dropwise and stirred at 120 ° C. for 2 hours to obtain a copolymer solution.
Then, after replacing the inside of the flask with air, 24.0 g of AA (95% of glycidyl group), 0.8 g of TDMP and 0.15 g of HQ were added to the obtained copolymer solution, and 6 hr under heating at 120 ° C. The mixture was stirred to obtain a polymerizable unsaturated group-containing copolymer solution.
Further, 30.0 g of SA (90% of the number of moles added with AA) and 0.5 g of TEA were added to the obtained polymerizable unsaturated group-containing copolymer solution and reacted at 120 ° C. for 4 hours to obtain a polymerizable unsaturated group-containing alkali. A soluble copolymer resin solution (A) -1 was obtained. The solid content concentration of the resin solution was 46% by mass, the acid value (in terms of solid content) was 76 mgKOH / g, and the Mw by GPC analysis was 5300.

[合成例2]
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)、PGMEA157g及ぶびTEAB 0.48gを仕込み、100~105℃で加熱下に20hr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℃で加熱下に6hr撹拌し、重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂(A)-2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Mwは3600であった。
[Synthesis Example 2]
114.4 g (0.23 mol) of BPFE in a 500 ml four-necked flask with a return condenser,
33.2 g (0.46 mol) of AA, 157 g of PGMEA and 0.48 g of TEAB were charged, and the mixture was reacted by stirring at 100 to 105 ° C. under heating for 20 hours. Next, 35.3 g (0.12 mol) of BPDA and 18.3 g (0.12 mol) of THPA were charged in a flask, and the mixture was stirred under heating at 120 to 125 ° C. for 6 hours to obtain a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin. (A) -2 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 Mw by GPC analysis was 3600.

[合成例3]
還留冷却器付き500mLの四つ口フラスコ中に、ビスフェノールA型エポキシ化合物(新日鉄住金化学株式会社製、商品名YD-128、エポキシ当量=182)104.2g(0.29モル)、AA41.2g(0.57モル)、TPP1.50g、及びPGMEA40.0gを仕込み、100~105℃の加熱下で12hr撹拌し、反応生成物を得た。
次いで、得られた反応生成物にDMPA17.4g(0.13モル)及びPGMEA84gを仕込み、45℃に昇温した。次に、IDICA61.8g(0.28モル)をフラスコ内の温度に注意しながら滴下した。滴下終了後、75~80℃の加熱下で6hr撹拌した。更に、THPA21.0g(0.14モル)を仕込み、90~95℃の加熱下で6hr撹拌し、重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂溶液(A)-3を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は66.6質量%であり、酸価(固形分換算)は61mgKOH/gであり、GPC分析によるMwは11860であった。
[Synthesis Example 3]
In a 500 mL four-necked flask with a return cooler, 104.2 g (0.29 mol) of bisphenol A type epoxy compound (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., trade name YD-128, epoxy equivalent = 182), AA41. 2 g (0.57 mol), 1.50 g of TPP, and 40.0 g of PGMEA were charged and stirred for 12 hours under heating at 100 to 105 ° C. to obtain a reaction product.
Then, 17.4 g (0.13 mol) of DMPA and 84 g of PGMEA were charged into the obtained reaction product, and the temperature was raised to 45 ° C. Next, 61.8 g (0.28 mol) of IDICA was added dropwise, paying attention to the temperature inside the flask. After completion of the dropping, the mixture was stirred for 6 hours under heating at 75 to 80 ° C. Further, 21.0 g (0.14 mol) of THPA was charged and stirred for 6 hours under heating at 90 to 95 ° C. to obtain a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin solution (A) -3. The solid content concentration of the obtained resin solution was 66.6% by mass, the acid value (in terms of solid content) was 61 mgKOH / g, and the Mw by GPC analysis was 11860.

[合成例4]
1Lの4つ口フラスコ内に、PTMA20g(メルカプト基0.19モル)、DPHA212g(アクリル基2.12モル)、PGMEA58g,HQ0.1g、及びBzDMA0.01gを加え、60℃で12時間反応させて、樹枝状ポリマー溶液(B)-3 固形分濃度は80質量%を得た。得られた樹枝状ポリマーにつき、ヨードメトリー法にてメルカプト基の消失を確認した。得られた樹枝状ポリマーのMwは10000であった。
[Synthesis Example 4]
20 g of PTMA (0.19 mol of mercapto group), 212 g of DPHA (2.12 mol of acrylic group), 58 g of PGMEA, 0.1 g of HQ, and 0.01 g of BzDMA were added to a 1 L 4-necked flask and reacted at 60 ° C. for 12 hours. , Dendrite polymer solution (B) -3 The solid content concentration was 80% by mass. The disappearance of the mercapto group was confirmed by the iodometry method for the obtained dendritic polymer. The Mw of the obtained dendritic polymer was 10,000.

(感光性樹脂組成物の調製)
着色剤濃度(Pcon)0%の場合の感光性樹脂組成物の配合について実施例1~14を表1に、比較例1~14を表2に、Pcon20%の場合の感光性樹脂組成物の配合について実施例15~28を表3に、比較例15~28を表4に、Pcon40%の場合の感光性樹脂組成物の配合について実施例29~42を表5に、比較例29~42を表6に、Pcon60%の場合の感光性樹脂組成物の配合について実施例43~56を表7に、比較例43~56を表8に示したように調製した。配合に使用した各成分は、以下のとおりで、表中の数値はすべて質量部である。
(A)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46.0質量%)
(A)-2:上記合成例2で得られた樹脂溶液(固形分濃度56.1質量%)
(A)-3:上記合成例3で得られた樹脂溶液(固形分濃度66.6質量%)
(B)光重合性モノマー:
(B)-1: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(東亜合成社製 商品名M-450、アクリル当量88)
(B)-2: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(日本化薬(株)製 商品名DPHA、アクリル当量96~115)
(B)-3:合成例4で得られた樹枝状ポリマー溶液(固形分濃度80.0質量%)
(C)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(ダイセル社製 セロキサイド2021P、エポキシ当量135)
(C)-2:トリフェニルメタン型エポキシ樹脂(日本化薬社製 EPPN-501H、エポキシ当量160)
(C)-3:2,2-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(ダイセル社製「EHPE3150」、エポキシ当量180)
(D)エポキシ化合物の硬化剤および硬化促進剤:
(D)-1:無水フタル酸
(D)-2:ベンゼン-1,2,4-トリカルボン酸-1,2-無水物
(D)-3:1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン(サンアプロ社製、DBU(R))を2質量%含有するPGMEA溶液
(E)光重合開始剤:オキシムエステル系光重合開始剤(ADEKA社製 アデカクールズNCI-831)
(F)溶剤:
(F)-1:PGMEA
(F)-2:ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(EDM)
(G)着色剤:
(G)-1:樹脂被覆カーボンブラック25質量%、高分子分散剤5質量%のPGMEA溶剤の顔料分散体(固形分濃度30質量%)
(G)-2:チタンブラック20質量%、高分子分散剤5質量%のPGMEA溶剤の顔料分散体(固形分濃度25質量%)
(H)界面活性剤:メガファック475(DIC社製)

Figure 2022063336000004

Figure 2022063336000005

Figure 2022063336000006

Figure 2022063336000007

Figure 2022063336000008

Figure 2022063336000009

Figure 2022063336000010

Figure 2022063336000011

[評価]
実施例1~56及び比較例1~56の感光性樹脂組成物を用いて、以下に記す評価を行った。実施例1~14および比較例1~14の結果を表9に、実施例15~28および比較例15~28の結果を表10に、実施例29~42および比較例29~42の結果を表11に、実施例43~56および比較例43~56の結果を表12に示す。 (Preparation of photosensitive resin composition)
Regarding the formulation of the photosensitive resin composition when the colorant concentration (Pcon) is 0%, Examples 1 to 14 are shown in Table 1, Comparative Examples 1 to 14 are shown in Table 2, and the photosensitive resin composition when Pcon is 20%. About the formulation Examples 15 to 28 are shown in Table 3, Comparative Examples 15 to 28 are shown in Table 4, and Examples 29 to 42 are shown in Table 5 regarding the formulation of the photosensitive resin composition in the case of Pcon 40%, and Comparative Examples 29 to 42. In Table 6, Examples 43 to 56 were prepared as shown in Table 7, and Comparative Examples 43 to 56 were prepared as shown in Table 8 regarding the formulation of the photosensitive resin composition in the case of Pcon 60%. Each component used in the formulation is as follows, and all the values in the table are parts by mass.
(A) Polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin:
(A) -1: Resin solution obtained in Synthesis Example 1 (solid content concentration 46.0% by mass)
(A) -2: Resin solution obtained in the above synthesis example 2 (solid content concentration 56.1% by mass)
(A) -3: Resin solution obtained in Synthetic Example 3 (solid content concentration 66.6% by mass)
(B) Photopolymerizable monomer:
(B) -1: Mixture of pentaerythritol triacrylate and tetraacrylate (trade name M-450 manufactured by Toagosei Co., Ltd., acrylic equivalent 88)
(B) -2: Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and hexaacrylate (trade name DPHA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., acrylic equivalent 96-115)
(B) -3: Dendrite polymer solution obtained in Synthesis Example 4 (solid content concentration 80.0% by mass)
(C) Epoxy compound:
(C) -1: 3,4-Epoxycyclohexanecarboxylic acid (3', 4'-epoxycyclohexyl) methyl (Seroxide 2021P manufactured by Daicel, Epoxy equivalent 135)
(C) -2: Triphenylmethane type epoxy resin (EPPN-501H manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., epoxy equivalent 160)
(C) -3: 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol 1,2-epoxy-4- (2-oxylanyl) cyclohexane adduct (Daicel's "EHPE3150", epoxy equivalent 180)
(D) Epoxy compound curing agent and curing accelerator:
(D) -1: Phthalic anhydride (D) -2: Benzene-1,2,4-tricarboxylic acid-1,2-anhydride (D) -3: 1,8-diazabicyclo [5.4.0] PGMEA solution containing 2% by mass of undeca-7-ene (manufactured by San-Apro, DBU (R))
(E) Photopolymerization Initiator: Oxime Ester-based Photopolymerization Initiator (ADEKA Cools NCI-831)
(F) Solvent:
(F) -1: PGMEA
(F) -2: Diethylene glycol methyl ethyl ether (EDM)
(G) Colorant:
(G) -1: Pigment dispersion of PGMEA solvent with 25% by mass of resin-coated carbon black and 5% by mass of polymer dispersant (solid content concentration 30% by mass)
(G) -2: Pigment dispersion of PGMEA solvent containing 20% by mass of titanium black and 5% by mass of polymer dispersant (solid content concentration 25% by mass)
(H) Surfactant: Megafuck 475 (manufactured by DIC Corporation)
Figure 2022063336000004

Figure 2022063336000005

Figure 2022063336000006

Figure 2022063336000007

Figure 2022063336000008

Figure 2022063336000009

Figure 2022063336000010

Figure 2022063336000011

[evaluation]
The evaluations described below were performed using the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 56 and Comparative Examples 1 to 56. The results of Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 14 are shown in Table 9, the results of Examples 15 to 28 and Comparative Examples 15 to 28 are shown in Table 10, and the results of Examples 29 to 42 and Comparative Examples 29 to 42 are shown. Table 11 shows the results of Examples 43 to 56 and Comparative Examples 43 to 56.

<現像特性(パターン線幅・パターン直線性)の評価>
上記で得られた各感光性樹脂組成物を、スピンコーターを用いて125mm×125mmのガラス基板(コーニング1737)上にポストベーク後の膜厚が1.2μmとなるように塗布し、90℃で1分間プリベークした。その後、露光ギャップを100μmに調整し、乾燥塗膜の上にライン/スペース=10μm/50μm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、感光部分の光硬化反応を行った。
<Evaluation of development characteristics (pattern line width / pattern linearity)>
Each of the photosensitive resin compositions obtained above was applied onto a 125 mm × 125 mm glass substrate (Corning 1737) using a spin coater so that the film thickness after post-baking was 1.2 μm, and at 90 ° C. Prebaked for 1 minute. After that, the exposure gap was adjusted to 100 μm, a negative photomask with a line / space of 10 μm / 50 μm was placed on the dry coating film, and an ultra-high pressure mercury lamp with an i-line illuminance of 30 mW / cm 2 was used to generate 50 mJ / cm 2 ultraviolet rays. Was irradiated, and a photocuring reaction of the photosensitive portion was carried out.

次に、この露光済み塗板を25℃、0.04%水酸化カリウム水溶液により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、+10秒および+20秒の現像後、5kgf/cm圧のスプレー水洗を行い、塗膜の未露光部を除去してガラス基板上に樹脂膜パターンを形成し、その後、熱風乾燥機を用いて100℃、60分間熱ポストベークした。得られた樹脂膜パターンの10μm線のマスク幅に対する線幅、パターン直線性を評価した。 Next, the exposed coating film was subjected to +10 seconds and +20 seconds from the development time (break time = BT) at which the pattern began to appear at a shower pressure of 1 kgf / cm 2 with a 0.04% potassium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. After development, a 5 kgf / cm 2 pressure spray water wash was performed to remove the unexposed portion of the coating film to form a resin film pattern on the glass substrate, and then a heat post was performed at 100 ° C. for 60 minutes using a hot air dryer. Bake. The line width and pattern linearity of the obtained resin film pattern with respect to the mask width of the 10 μm line were evaluated.

パターン線幅:測長顕微鏡(ニコン社製「XD-20」)を用いてマスク幅10μmのパターン線幅を測定し、10±2μm以内場合は○、10±2μmの範囲外の場合は×とした。
パターン直線性:ポストベーク後の10μmマスクパターンを光学顕微鏡観察し、基板に対する剥離やパターンエッジ部分のギザツキが認められないものを○、一部に認められるものを△、全体に渡って認められるものを×と評価した。
なお、パターン線幅及びパターン直線性の評価は、BT+10秒の場合とBT+20秒の場合とで行った。
Pattern line width: Measure the pattern line width with a mask width of 10 μm using a length measuring microscope (“XD-20” manufactured by Nikon Corporation). bottom.
Pattern linearity: Observe the 10 μm mask pattern after post-baking with an optical microscope. Was evaluated as ×.
The pattern line width and the pattern linearity were evaluated in the case of BT + 10 seconds and the case of BT + 20 seconds.

<OD/μmの評価>
上記で得られた着色剤を含む各感光性樹脂組成物を、スピンコーターを用いて125mm×125mmのガラス基板(コーニング1737)上にポストベーク後の膜厚が1.1μmとなるように塗布し、90℃で1分間プリベークした。その後、ネガ型フォトマスクを被せず、i線照度30mW/cmの超高圧水銀ランプで80mJ/cmの紫外線を照射し、光硬化反応を行った。
<Evaluation of OD / μm>
Each photosensitive resin composition containing the colorant obtained above was applied onto a 125 mm × 125 mm glass substrate (Corning 1737) using a spin coater so that the film thickness after post-baking was 1.1 μm. , Prebaked at 90 ° C. for 1 minute. Then, without covering with a negative photomask, an ultra-high pressure mercury lamp having an i-line illuminance of 30 mW / cm 2 was irradiated with ultraviolet rays of 80 mJ / cm 2 , and a photocuring reaction was carried out.

次に、この露光済み塗板を25℃、0.05%水酸化カリウム水溶液を用い1kgf/cmのシャワー圧にて60秒の現像後、5kgf/cm圧のスプレー水洗を行い、その後、熱風乾燥機を用いて120℃、60分間熱ポストベークした。この塗板のOD値をマクベス透過濃度計を用いて評価した。また、塗板に形成した着色膜の膜厚を測定し、OD値を膜厚で割った値をOD/μmとした。 Next, this exposed coated plate was developed at 25 ° C. using a 0.05% potassium hydroxide aqueous solution at a shower pressure of 1 kgf / cm 2 for 60 seconds, then washed with spray water at 5 kgf / cm 2 pressure, and then hot air was washed. It was heat post-baked at 120 ° C. for 60 minutes using a dryer. The OD value of this coated plate was evaluated using a Macbeth transmission densitometer. Further, the film thickness of the colored film formed on the coated plate was measured, and the value obtained by dividing the OD value by the film thickness was defined as OD / μm.

<耐溶剤性の評価>
OD評価の際と同様に作成した塗板(遮光膜付ガラス板)を用いて、形成した塗膜(遮光膜)の耐溶剤性を評価した。PGMEAに浸漬したウエスで連続して20往復擦り、表面状態を観察し、塗膜表面に溶解が見られず、傷がついていない場合を耐溶剤性○、塗膜表面が溶解したり、軟化して傷が付いた場合を耐溶剤性×とした。また、溶解、傷がごく一部に、限られる場合は△とした。
<Evaluation of solvent resistance>
The solvent resistance of the formed coating film (light-shielding film) was evaluated using the coated plate (glass plate with light-shielding film) prepared in the same manner as in the OD evaluation. Rub continuously 20 times with a waste cloth soaked in PGMEA, observe the surface condition, and if the surface of the coating film is not dissolved and is not scratched, it is solvent resistant ○, and the surface of the coating film is dissolved or softened. When it was scratched, it was rated as solvent resistance x. In addition, when dissolution and scratches were limited to a small part, it was marked as Δ.

Figure 2022063336000012
Figure 2022063336000012

Figure 2022063336000013
Figure 2022063336000013

Figure 2022063336000014
Figure 2022063336000014

Figure 2022063336000015
Figure 2022063336000015

本発明の感光性樹脂組成物は、樹脂膜パターンを形成するプロセスで140℃を超える温度で熱硬化する工程を含まずとも、線幅が3~15μm、特に10μm以下での現像密着性や直線性に優れ、かつ、耐溶剤性が良好な樹脂膜パターンを形成することができる。そのために、耐熱温度が140℃以下であるPET、PEN等の樹脂製フィルムであったり、ガラス基板やシリコンウェハ上に有機ELや有機TFT等を備えた有機デバイス付基板等に対して、上記のような特性を備えた樹脂膜パターンを形成することができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、例えば、カラーフィルターや有機EL画素あるいはタッチパネルを形成する際などに必要となる透明膜パターン、絶縁膜パターン、ブラックマトリックス、隔壁パターン等といった樹脂膜を耐熱温度の低い基板に対して設けたりするのに好適であり、これらの樹脂膜付基板を液晶や有機EL等の表示装置の製造に用いたり、CMOS等の固体撮影素子、タッチパネルの製造に用いることができるようになる。

The photosensitive resin composition of the present invention has a line width of 3 to 15 μm, particularly development adhesion and straight line at a line width of 3 to 15 μm or less, even if the process of forming a resin film pattern does not include a step of thermosetting at a temperature exceeding 140 ° C. It is possible to form a resin film pattern having excellent properties and good solvent resistance. Therefore, for resin films such as PET and PEN having a heat resistant temperature of 140 ° C. or lower, or for a substrate with an organic device provided with an organic EL or an organic TFT on a glass substrate or a silicon wafer, the above-mentioned It is possible to form a resin film pattern having such characteristics.
The photosensitive resin composition of the present invention has a heat-resistant temperature of a resin film such as a transparent film pattern, an insulating film pattern, a black matrix, a partition wall pattern, etc., which are required for forming a color filter, an organic EL pixel, or a touch panel, for example. It is suitable for being provided on a low substrate, and these substrates with a resin film can be used for manufacturing display devices such as liquid crystals and organic EL, and for manufacturing solid-state photographing elements such as CMOS and touch panels. It will be like.

Claims (7)

耐熱温度が140℃以下の基板上に、感光性樹脂組成物を塗布し、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、次いで140℃以下で加熱して所定の樹脂膜パターンを形成させて樹脂膜付き基板を製造するため使用され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、
(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、
(C)エポキシ化合物、
(D)エポキシ化合物の硬化剤および/又は硬化促進剤、
(E)光重合開始剤、
(F)溶剤、
を含み、
C成分のエポキシ化合物が、エポキシ当量100~300g/eqであり、
D成分の硬化剤が多価カルボン酸系化合物であり、
E成分の光重合開始剤がアシルオキシム系光重合開始剤であり、
F成分を除く固形分中にC成分とD成分の合計量が6~24質量%であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
A photosensitive resin composition is applied onto a substrate having a heat resistant temperature of 140 ° C. or lower, exposed through a photomask, an unexposed portion is removed by development, and then heated at 140 ° C. or lower to obtain a predetermined resin film. A photosensitive resin composition used for forming a pattern to produce a substrate with a resin film.
(A) Unsaturated group-containing alkali-soluble resin,
(B) A photopolymerizable monomer having at least two ethylenically unsaturated bonds,
(C) Epoxy compound,
(D) Epoxy compound curing agent and / or curing accelerator,
(E) Photopolymerization initiator,
(F) Solvent,
Including
The epoxy compound of the C component has an epoxy equivalent of 100 to 300 g / eq.
The curing agent for component D is a polyvalent carboxylic acid compound,
The photopolymerization initiator of the E component is an acyloxime-based photopolymerization initiator.
A photosensitive resin composition characterized in that the total amount of the C component and the D component is 6 to 24% by mass in the solid content excluding the F component.
(G)有機顔料又は無機顔料からなる着色剤をさらに含む請求項1に記載の感光性樹脂組成物。 (G) The photosensitive resin composition according to claim 1, further comprising a colorant composed of an organic pigment or an inorganic pigment. G成分の着色剤が有機黒色顔料、又は無機黒色顔料からなる遮光材である請求項2に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 2, wherein the colorant of the G component is a light-shielding material composed of an organic black pigment or an inorganic black pigment. E成分の光重合開始剤として365nmにおけるモル吸光係数が10000以上であるアシルオキシム系光重合開始剤を用いる請求項1~5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 1 to 5, wherein an acyloxime-based photopolymerization initiator having a molar extinction coefficient of 10,000 or more at 365 nm is used as the photopolymerization initiator of the E component. E成分の光重合開始剤が一般式(1)のアシルオキシム系光重合開始剤である請求項6に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2022063336000016

、Rは、それぞれ独立にC1~C15のアルキル基、C6~C18のアリール基、C7~C20のアリールアルキル基又はC4~C12の複素環基を表し、RはC1~C15のアルキル基、C6~C18のアリール基、C7~C20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C1~C10のアルキル基、C1~C10のアルコキシ基、C1~C10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、又は環状のいずれのアルキル基であってもよい。
The photosensitive resin composition according to claim 6, wherein the photopolymerization initiator of the component E is an acyloxime-based photopolymerization initiator of the general formula (1).
Figure 2022063336000016

R 1 and R 2 independently represent an alkyl group of C1 to C15, an aryl group of C6 to C18, an arylalkyl group of C7 to C20 or a heterocyclic group of C4 to C12, and R 3 is an alkyl of C1 to C15. Represents a group, an aryl group of C6 to C18, and an arylalkyl group of C7 to C20. Here, the alkyl group and the aryl group may be substituted with an alkyl group of C1 to C10, an alkoxy group of C1 to C10, an alkanoyl group of C1 to C10, or a halogen, and the alkylene moiety may be substituted with an unsaturated bond or an ether bond. It may contain a thioether bond and an ester bond. Further, the alkyl group may be a linear, branched, or cyclic alkyl group.
A成分の不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂が一般式(2)で表される不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂である請求項1~7のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2022063336000017

(式中、R、R、R及び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、ハロゲン原子又はフェニル基を表し、Rは、水素原子又はメチル基を表し、Aは、-CO-、-SO-、-C(CF-、-Si(CH-、-CH-、-C(CH-、-O-、フルオレン-9,9-ジイル基又は直結合を表し、Xは4価のカルボン酸残基を表し、Y及びYは、それぞれ独立して水素原子又は-OC-Z-(COOH)m(但し、Zは2価又は3価カルボン酸残基を表し、mは1又は2の数を表す)を表し、nは1~20の整数を表す。)
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the unsaturated group-containing alkali-soluble resin of the component A is an unsaturated group-containing alkali-soluble resin represented by the general formula (2).
Figure 2022063336000017

(In the formula, R 4 , R 5 , R 6 and R 7 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom or a phenyl group, and R 8 is a hydrogen atom or a methyl group. , A is -CO-, -SO 2- , -C (CF 3 ) 2- , -Si (CH 3 ) 2- , -CH 2- , -C (CH 3 ) 2- , -O- , Fluolene-9,9-diyl group or direct bond, X represents a tetravalent carboxylic acid residue, Y1 and Y2 are independently hydrogen atoms or -OC-Z- (COOH) m, respectively. (However, Z represents a divalent or trivalent carboxylic acid residue, m represents a number of 1 or 2), and n represents an integer of 1 to 20.)
耐熱温度が140℃以下の基板上に樹脂膜パターンを形成して樹脂膜付き基板を製造する方法であって、
樹脂膜パターンを形成するために使用する感光性樹脂組成物として、請求項1に記載の感光性樹脂組成物を使用し、こ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、次いで140℃以下で加熱して所定の樹脂膜パターンを形成することを特徴とする樹脂膜付き基板の製造方法。

It is a method of manufacturing a substrate with a resin film by forming a resin film pattern on a substrate having a heat resistant temperature of 140 ° C. or lower.
As the photosensitive resin composition used for forming the resin film pattern, the photosensitive resin composition according to claim 1 is used, the photosensitive resin composition is applied onto a substrate, and the photosensitive resin composition is applied via a photomask. A method for manufacturing a substrate with a resin film, which comprises exposing, removing an unexposed portion by development, and then heating at 140 ° C. or lower to form a predetermined resin film pattern.

JP2022023782A 2017-10-06 2022-02-18 Photosensitive resin composition and method of producing resin-coated substrate Pending JP2022063336A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022023782A JP2022063336A (en) 2017-10-06 2022-02-18 Photosensitive resin composition and method of producing resin-coated substrate

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017196326A JP7029267B2 (en) 2017-10-06 2017-10-06 Method for manufacturing a photosensitive resin composition and a substrate with a resin film
JP2022023782A JP2022063336A (en) 2017-10-06 2022-02-18 Photosensitive resin composition and method of producing resin-coated substrate

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017196326A Division JP7029267B2 (en) 2017-10-06 2017-10-06 Method for manufacturing a photosensitive resin composition and a substrate with a resin film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022063336A true JP2022063336A (en) 2022-04-21

Family

ID=66066304

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017196326A Active JP7029267B2 (en) 2017-10-06 2017-10-06 Method for manufacturing a photosensitive resin composition and a substrate with a resin film
JP2022023782A Pending JP2022063336A (en) 2017-10-06 2022-02-18 Photosensitive resin composition and method of producing resin-coated substrate

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017196326A Active JP7029267B2 (en) 2017-10-06 2017-10-06 Method for manufacturing a photosensitive resin composition and a substrate with a resin film

Country Status (4)

Country Link
JP (2) JP7029267B2 (en)
KR (2) KR102646464B1 (en)
CN (1) CN109634056A (en)
TW (2) TW202302682A (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021024928A1 (en) * 2019-08-07 2021-02-11
KR102637853B1 (en) * 2019-08-29 2024-02-20 엘지전자 주식회사 Tool changer and tool change system
JPWO2021153213A1 (en) * 2020-01-30 2021-08-05
CN115551915A (en) * 2020-05-19 2022-12-30 日铁化学材料株式会社 Polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin and method for producing same, and photosensitive resin composition and cured product thereof
CN116134067A (en) * 2020-07-21 2023-05-16 株式会社日本触媒 Resin composition
WO2022030045A1 (en) * 2020-08-04 2022-02-10 昭和電工マテリアルズ株式会社 Photosensitive resin composition, photosensitive resin film, multilayered printed wiring board, semiconductor package, and method for producing multilayered printed wiring board
CN115145114A (en) 2021-03-31 2022-10-04 日铁化学材料株式会社 Photosensitive resin composition for light-shielding film, and light-shielding film, color filter and display device using same
KR20230099669A (en) 2021-12-27 2023-07-04 닛테츠 케미컬 앤드 머티리얼 가부시키가이샤 Resist composition, cured product and matrix pattern using the same, pigment dispersion liquid, and method for manufacturing the resist composition
KR20230099670A (en) 2021-12-27 2023-07-04 닛테츠 케미컬 앤드 머티리얼 가부시키가이샤 Photosensitive resin composition, cured film, color filter and display device using the same
KR20230103406A (en) * 2021-12-31 2023-07-07 주식회사 동진쎄미켐 Photosensitive resin composition, display device and forming method of pattern

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018169518A (en) * 2017-03-30 2018-11-01 株式会社タムラ製作所 Photosensitive resin composition and printed wiring board
JP2019061105A (en) * 2017-09-27 2019-04-18 株式会社タムラ製作所 Photosensitive resin composition

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4660986B2 (en) 2001-06-28 2011-03-30 Jsr株式会社 Radiation-sensitive composition for color liquid crystal display device and color filter
JP2003165830A (en) * 2001-11-29 2003-06-10 Nagase Chemtex Corp Photopolymerizable unsaturated resin, method for producing the same and alkali-soluble radiation- sensitive resin composition using the same
JP5513711B2 (en) * 2007-10-01 2014-06-04 太陽ホールディングス株式会社 Photosensitive resin composition and cured product thereof
JP5419618B2 (en) * 2009-09-28 2014-02-19 株式会社タムラ製作所 Photosensitive resin composition, solder resist composition for printed wiring board, and printed wiring board
JP2014106458A (en) * 2012-11-29 2014-06-09 Hitachi Chemical Co Ltd Photosensitive resin composition and photosensitive element using the same
JP6383621B2 (en) * 2014-09-24 2018-08-29 太陽インキ製造株式会社 Curable composition, dry film, cured product, printed wiring board and method for producing printed wiring board
KR101972723B1 (en) * 2015-09-30 2019-04-25 도레이 카부시키가이샤 Negative-type colored photosensitive resin composition, cured film, element and display device
JP2017138344A (en) * 2016-02-01 2017-08-10 東洋インキScホールディングス株式会社 Photosensitive resin composition for color filter, color filter, and method for manufacturing color filter
JP6758070B2 (en) 2016-03-31 2020-09-23 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 A method for manufacturing a photosensitive resin composition for a light-shielding film, a display substrate provided with a light-shielding film obtained by curing the photosensitive resin composition, and a display substrate.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018169518A (en) * 2017-03-30 2018-11-01 株式会社タムラ製作所 Photosensitive resin composition and printed wiring board
JP2019061105A (en) * 2017-09-27 2019-04-18 株式会社タムラ製作所 Photosensitive resin composition

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190039858A (en) 2019-04-16
KR20240032813A (en) 2024-03-12
TW202302682A (en) 2023-01-16
TWI782104B (en) 2022-11-01
TW201915040A (en) 2019-04-16
CN109634056A (en) 2019-04-16
JP7029267B2 (en) 2022-03-03
KR102646464B1 (en) 2024-03-11
JP2019070720A (en) 2019-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7029267B2 (en) Method for manufacturing a photosensitive resin composition and a substrate with a resin film
CN110888301B (en) Photosensitive resin composition for light-shielding film, light-shielding film formed by hardening same, and color filter
JP2005316449A (en) Photosensitive resin composition and color filter using the same
KR102392964B1 (en) Photosensitive resin composition for light-shielding film, display substrate having the light-shielding film obtained by curing the same, and manufacturing method of display substrate
JP2008156613A (en) Alkali-soluble resin, method for production thereof, and photosensitive resin composition using the same, cured product and color filter
JP2020166254A (en) Photosensitive resin composition, cured film formed by curing photosensitive resin composition, substrate with cured film, and method for manufacturing substrate with cured film
JP6307237B2 (en) Black photosensitive resin composition and cured film thereof, and color filter and touch panel having the cured film
JP7376978B2 (en) Photosensitive resin composition, method for producing cured product, and method for producing display device
WO2022092281A1 (en) Polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin, photosensitive resin composition containing same as essential component, and cured product thereof
JP7250591B2 (en) A method for producing a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin, a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin, a photosensitive resin composition containing the same, a cured product obtained by curing the same, and a touch panel containing the cured product as a constituent component and color filters
JP7049150B2 (en) A photosensitive resin composition containing a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin as an essential component, and a cured film thereof.
JP2020166255A (en) 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
JP7359559B2 (en) Light-shielding film, photosensitive resin composition for obtaining the same, and method for producing light-shielding film
TW202102943A (en) Photosensitve resin composition for black resist,light-shielding layer cured thereof,and color filter with them
JP7089914B2 (en) A photosensitive resin composition containing an unsaturated group-containing alkali-soluble resin as an essential component and a cured product thereof.
KR20200115269A (en) Photosensitive resin composition, cured material thereof, substrate with that cured material, and producing method of that substrate
CN111752101A (en) Photosensitive resin composition, cured film, substrate with cured film, and method for producing substrate with cured film
JP2023150423A (en) Photosensitive resin composition, cured film made by curing photosensitive resin composition, substrate with cured film, and method for producing substrate with cured film
JP2023097381A (en) Resist composition, cured product, matrix pattern, and colored dispersion liquid including the same, and method for producing resist composition
JP2022158969A (en) Photosensitive resin composition for light-shielding film, and light-shielding film, color filter and display device using the same
TW202309659A (en) Photosensitive resin composition for black resist, cured layer, manufacturing method of the cured layer, and color filter and bank with the cured layer
JP2023097382A (en) Photosensitive resin composition and cured film, color filter and display device including the same
JP2021105711A (en) Photosensitive resin composition for black resist and light-shielding film obtained by curing the same; color filter and touch panel having the light-shielding film; and display having the color filter and touch panel
JP2020173433A (en) Photosensitive resin composition, cured film formed by curing the same, and display device with that cured film
JP2021161402A (en) Polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin, photosensitive resin composition containing the same as essential component, and cured product of the composition

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230404

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230711

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230906

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20231128

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240215

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20240222