CN113050372A - 黑色阻剂用感光性树脂组合物、遮光膜、滤色器、触控面板及显示装置 - Google Patents

黑色阻剂用感光性树脂组合物、遮光膜、滤色器、触控面板及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及黑色阻剂用感光性树脂组合物、遮光膜、滤色器、触控面板及显示装置。本发明提供一种黑色阻剂用感光性树脂组合物，其具有高遮光性及低反射率并可抑制凝聚物的产生。本发明的黑色阻剂用感光性树脂组合物包含：(A)含不饱和基的感光性树脂、(B)具有至少2个以上不饱和键的光聚合性单体、(C)光聚合引发剂、(D)选自黑色颜料、混色颜料及遮光材中的至少1种遮光成分、(E)氧化硅粒子、(F)溶剂。

Description

黑色阻剂用感光性树脂组合物、遮光膜、滤色器、触控面板及 显示装置
技术领域
本发明关于一种黑色阻剂用感光性树脂组合物及将该感光性树脂组合物固化而成的遮光膜、具有该遮光膜的滤色器及触控面板、具有该滤色器及触控面板的显示装置。
背景技术
近年来，由于移动式终端的蓬勃发展，于使用于户外或车载的触控面板及液晶面板等显示装置增加。上述显示装置中，为了遮蔽背面液晶面板周边部分的漏光，而在触控面板外框设置遮光膜，另外，为了抑制在显示黑色时光从画面漏出的情况、以及为了抑制相邻的彩色阻剂(color resist)彼此混色，而在上述液晶面板上设置黑色矩阵。
显示装置等中，为了抑制漏光等以改善上述显示装置等的画面辨识性，有提高遮光膜中的黑色颜料的浓度以提升遮光膜的遮光性(降低遮光膜的光穿透性)的情形。相比于透明基材或固化性树脂的折射率，黑色颜料的折射率高，因此提高遮光膜中的黑色颜料浓度时，有导致从与透明基材的形成有遮光膜的面相反的面侧观看时反射率变高的疑虑。因此，在形成于透明基材上的遮光膜与透明基材的界面中反射增加，进而产生在遮光膜上的倒映、以及与滤色器着色部的反射率的差异所致的黑色矩阵交界明显等不良情况。
因此，期望一种具有高遮光性与低反射率两者的黑色阻剂用感光性树脂组合物、将其固化而成的遮光膜、以及滤色器。
例如，专利文献1中揭示一种黑色感光性树脂组合物，其包含疏水性氧化硅粒子及特定分散剂(胺基甲酸乙酯系分散剂)。根据专利文献1，通过使用疏水性氧化硅粒子及特定分散剂，可形成兼具高遮光性及低反射率的黑色矩阵。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2015-161815号公报。
发明内容
[发明欲解决的课题]
然而，本申请发明人等进行检讨时，发现专利文献1中记载的黑色感光性树脂组合物无法得到兼具期望的遮光性与反射率两者的遮光膜。另外，专利文献1记载的黑色感光性树脂组合物中，产生源自氧化硅粒子的凝聚物，其可能成为粗线部、外框部漏光以及开口部的异物的原因。
于是，本申请发明人等为了解决先前感光性树脂组合物中的课题经过精心地检讨，结果发现氧化硅粒子具有容易通过存在于粒子表面的硅醇基而凝聚的特征，一般而言，可通过以硅烷偶联剂进行包覆而分散于有机溶剂中。然而，不容易以硅烷偶联剂将存在于表面的所有硅醇基进行包覆，在与极性不同的树脂组合物混合时，分散状态变得不稳定，而有凝聚的倾向。发现通过在适当的范围内混合作为阻剂溶剂的相对介电系数高的极性溶剂，使氧化硅粒子表面的硅醇基通过溶剂合作用(solvation)稳定，而能够抑制氧化硅粒子的凝聚。
本发明是鉴于此点而完成，以提供一种具有高遮光性及低反射率并且可抑制凝聚物的产生的黑色阻剂用感光性树脂组合物、及将该感光性树脂组合物固化而成的遮光膜、具有该遮光膜的滤色器及触控面板、以及具有该滤色器及触控面板的显示装置为目的。
[解决课题的手段]
本发明的黑色阻剂用感光性树脂组合物包含下列成分作为必须成分：(A)含不饱和基的感光性树脂、(B)具有至少2个以上不饱和键的光聚合性单体、(C)光聚合引发剂、(D)选自黑色颜料、混色颜料及遮光材中的至少1种遮光成分、(E)氧化硅粒子、(F)溶剂；其中，前述(F)溶剂包含：为丙二醇单甲醚乙酸酯的第1溶剂、及在23℃的相对介电系数为10至30的第2溶剂；前述(F)溶剂整体在23℃的相对介电系数为8.5以上。
本发明的遮光膜是使上述黑色阻剂用感光性树脂组合物固化而成的遮光膜。
本发明的滤色器具有上述遮光膜作为黑色矩阵。
本发明的触控面板具有上述遮光膜作为黑色矩阵。
本发明的显示装置具有上述滤色器或上述触控面板。
[发明的效果]
根据本发明，可提供一种具有高遮光性及低反射率且可抑制凝聚物的产生的黑色阻剂用感光性树脂组合物、及将该感光性树脂组合物固化而成的遮光膜、具有该遮光膜的滤色器及触控面板、以及具有该滤色器及触控面板的显示装置。
具体实施方式
以下详细地说明本发明。本发明的黑色阻剂用感光性树脂组合物(以下简称为感光性树脂组合物)包含下列成分作为必须成分：(A)含不饱和基的感光性树脂、(B)具有至少2个以上不饱和键的光聚合性单体、(C)光聚合引发剂、(D)选自黑色颜料、混色颜料及遮光材中的至少1种遮光成分、(E)氧化硅粒子、(F)溶剂。以下，说明(A)至(F)成分。
1.(A)成分
属于本实施方式的(A)成分的含不饱和基的感光性树脂，较优选是在1分子中具有聚合性不饱和基、及用以表现碱可溶性的酸性基，更优选是含有聚合性不饱和基与羧基两者。只要是上述树脂则未特别限定，可广泛地使用。
上述含不饱和基的感光性树脂的例子，有以下述方式所得到的环氧(甲基)丙烯酸酯酸的加成物：使由双酚类衍生的具有2个缩水甘油醚基的环氧化物(以下，也称为“通式(1)表示的双酚型环氧化物”)，与(甲基)丙烯酸反应，再使所得到的具有羟基的化合物与多元羧酸或其酸酐反应而获得。从双酚类衍生的环氧化物是指使双酚类与表卤醇反应所得到的环氧化物或与其的同等物。另外，“(甲基)丙烯酸”为丙烯酸及甲基丙烯酸的总称，是指这些的一者或两者。
属于(A)成分的含不饱和基的感光性树脂，较优选为：使通式(1)表示的从双酚类衍生的具有2个缩水甘油醚基的环氧化物与(甲基)丙烯酸的反应物，进一步与多元羧酸或其酸酐反应而得到的含不饱和基的感光性树脂。
通式(1)
Figure BDA0002859394910000041
(式(1)中，R1、R2、R3及R4分别独立地为氢原子、碳数1至5的烷基或卤素原子的任一者，X为-CO-、-SO2-、-C(CF3)2-、-Si(CH3)2-、-CH2-、-C(CH3)2-、-O-、通式(2)表示的芴-9,9-二基或单键，l为0至10的整数)。
通式(2)
Figure BDA0002859394910000042
通式(1)表示的双酚型环氧化物是使双酚类与表氯醇反应所得到的具有2个缩水甘油醚基的环氧化物。此反应时，一般伴随二缩水甘油醚化合物的低聚物化，因此也包含具有2个以上双酚骨架的环氧化物。
此反应中所使用的双酚类的例子包含：双(4-羟基苯基)酮、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)酮、双(4-羟基-3,5-二氯苯基)酮、双(4-羟基苯基)砜、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)砜、双(4-羟基-3,5-二氯苯基)砜、双(4-羟基苯基)六氟丙烷、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)六氟丙烷、双(4-羟基-3,5-二氯苯基)六氟丙烷、双(4-羟基苯基)二甲基硅烷、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)二甲基硅烷、双(4-羟基-3,5-二氯苯基)二甲基硅烷、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基-3,5-二氯苯基)甲烷、双(4-羟基-3,5-二溴苯基)甲烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-氯苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)醚、双(4-羟基-3,5-二氯苯基)醚、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-氯苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-溴苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-氟苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲氧基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)芴、4,4’-双酚、3,3’-双酚等。其中较优选为具有芴-9,9-二基的双酚类。
另外，使如此的环氧化物与(甲基)丙烯酸反应而得到环氧(甲基)丙烯酸酯分子，与该环氧(甲基)丙烯酸酯分子中的羟基进行反应的(a)二羧酸或三羧酸的酸单酐的例子包含：链式烃二羧酸或三羧酸的酸单酐、脂环式二羧酸或三羧酸的酸单酐、芳香族二羧酸或三羧酸的酸单酐等。在此，链式烃二羧酸或三羧酸的酸单酐的例子包含：琥珀酸、乙酰基琥珀酸、马来酸、己二酸、伊康酸、壬二酸、柠苹酸(citramalic acid)、丙二酸、戊二酸、柠檬酸、酒石酸、侧氧戊二酸、庚二酸、癸二酸、辛二酸、3-氧代戊二酸(diglycollic acid)等酸单酐。进一步，包含导入有任意取代基的二羧酸或三羧酸的酸单酐等。另外，脂环式二羧酸或三羧酸的酸单酐的例子包含：环丁烷二羧酸、环戊烷二羧酸、六氢苯二甲酸、四氢苯二甲酸、降莰烷二羧酸等酸单酐。进一步，也包含导入有任意取代基的二羧酸或三羧酸的酸单酐等。另外，芳香族二羧酸或三羧酸的酸单酐的例子包含：苯二甲酸、间苯二甲酸、偏苯三酸等酸单酐。进一步，包含导入有任意取代基的二羧酸或三羧酸的酸单酐。
另外，与环氧(甲基)丙烯酸酯反应的(b)四羧酸的酸二酐使用链式烃四羧酸的酸二酐、脂环式四羧酸的酸二酐或芳香族四羧酸的酸二酐。在此，链式烃四羧酸的酸二酐的例子包含：丁烷四羧酸、戊烷四羧酸、己烷四羧酸等酸二酐。进一步，包含导入有任意取代基的四羧酸的酸二酐等。另外，脂环式四羧酸的酸二酐的例子包含：环丁烷四羧酸、环戊烷四羧酸、环己烷四羧酸、环庚烷四羧酸、降莰烷四羧酸等酸二酐。进一步，包含导入有任意取代基的四羧酸的酸二酐等。另外，芳香族四羧酸的酸二酐的例子包含：均苯四甲酸(Pyromellitic Acid)、二苯基酮四羧酸、联苯四羧酸、联苯醚四羧酸等酸二酐。进一步，包含导入有任意取代基的四羧酸的酸二酐等。
与环氧(甲基)丙烯酸酯反应的(a)二羧酸或三羧酸的酸酐与(b)四羧酸的酸二酐的摩尔比(a)/(b)较优选为0.01至10.0，更优选为0.02以上且未达3.0。摩尔比(a)/(b)脱离上述范围时，无法得到用以形成具有良好图案化性能的感光性树脂组合物的最优选分子量，因而不优选。另外，摩尔比(a)/(b)越小，则分子量变得越大，碱溶解性有降低的倾向。
另外，环氧化物与(甲基)丙烯酸的反应，以及该反应所得到的环氧(甲基)丙烯酸酯与多元羧酸或其酸酐的反应并未特别限定，可采用熟知的方法。另外，上述反应中所合成的含不饱和基的感光性树脂，其重均分子量(Mw)较优选为2000至10000，酸价较优选为30至200mgKOH/g。
作为(A)成分的含不饱和基的感光性树脂的较优选树脂的其它例包含：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯等的共聚物，其具有(甲基)丙烯酰基及羧基的树脂。上述树脂的例子包含以下述方式所得到的含聚合性不饱和基的碱可溶性树脂：使包含(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的(甲基)丙烯酸酯类在溶剂中共聚合而得到共聚物，使该共聚物与(甲基)丙烯酸反应，最后使二羧酸或三羧酸的酸酐反应而得到。上述共聚物可参考日本特开2014-111722号公报中所示的共聚物，该共聚物是以20至90摩尔％的源自两端的羟基经由(甲基)丙烯酸进行酯化的二酯甘油(diester gylcerol)的重复单元、以及10至80摩尔％的源自可与其共聚合的1种以上的聚合性不饱和化合物的重复单元构成，其数量平均分子量(Mn)为2000至20000，且酸价为35至120mgKOH/g；以及日本特开2018-141968号公报中所示的含聚合性不饱和基的碱可溶性树脂，该含聚合性不饱和基的碱可溶性树脂包含源自(甲基)丙烯酸酯化合物的单元、及具有(甲基)丙烯酰基及二或三羧酸残基的单元的聚合物，其重均分子量(Mw)为3000至50000，酸价为30至200mgKOH/g。
关于(A)成分的含不饱和基的感光性树脂可仅单独使用1种，也可并用2种以上。
2.(B)成分
本实施方式的(B)成分中的具有至少2个以上不饱和键的光聚合性单体的例子包含：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、伸丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇六(甲基)丙烯酸酯、膦氮烯(phosphazene)的环氧烷改质六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改质二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯类、作为具有乙烯属双键的化合物的具有(甲基)丙烯酸基的树枝状聚合物等。这些单体可仅单独使用1种，也可并用2种以上。另外，该具有至少2个乙烯属不饱和键的光聚合性单体，较优选是能够发挥使含有碱可溶性树脂的分子彼此交联的效果，为了发挥此功能，较优选是使用具有3个以上不饱和键的单体。另外，以单体的分子量除以1分子中的(甲基)丙烯酸基的数量而得到的丙烯酸当量较优选为50至300g/eq，丙烯酸当量更优选为80至200g/eq。另外，(B)成分不具有游离的羧基。
具有(甲基)丙烯酰基的树枝状聚合物作为(B)成分而能够含有于组合物之中的具有不饱和键的化合物，该具有(甲基)丙烯酰基的树枝状聚合物的例子可例示：对多官能(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酰基之中的部分碳-碳双键加成多元巯基化合物所得到的树枝状聚合物。具体包含使通式(3)表示的多官能(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酰基与通式(4)表示的多元巯基化合物反应所得到的树枝状聚合物等。
通式(3)
Figure BDA0002859394910000071
(式(3)中，R5为氢原子或甲基，R6为将R7(OH)k的k个羟基中的n个羟基对式中的酯键供给后的剩余部分。R7为从多元醇、多元醇醚或多元醇醚与羟酸的酯去除羟基后的残基。较优选的R7(OH)k是以碳数2至8的非芳香族的直链或支链的烃骨架为基础的多元醇、或该多元醇的多分子通过醇的脱水缩合并通过醚键连结而成的多元醇醚、或这些多元醇或多元醇醚与羟酸的酯。k及n独立地表示2至20的整数，但k≥n)
通式(4)
Figure BDA0002859394910000081
(式(4)中，R8为单键或2至6价的碳数1至6的烃基、m在R8为单键时为2，R8为2至6价基时则与R8的价数相同)
通式(3)表示的多官能(甲基)丙烯酸酯的例子包含：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改质三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改质季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯。这些化合物可仅单独使用1种，也可并用2种以上。
通式(4)表示的多元巯基化合物的例子包含：三羟甲基丙烷三(巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(巯基丙酸酯)、季戊四醇四(巯基乙酸酯)、季戊四醇三(巯基乙酸酯)、季戊四醇四(巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(巯基乙酸酯)、二季戊四醇六(巯基丙酸酯)等。这些化合物可仅单独使用1种，也可并用2种以上。
(A)成分与(B)成分的掺合比例，以重量比(A)/(B)计，较优选为30/70至90/10，更优选为60/40至80/20。(A)成分的掺合比例在30/70以上时，光固化后的固化物不易变脆，另外，未曝光部中涂膜的酸价不易变低，因此可抑制对于碱显影液的溶解性降低。据此，不易发生图案边缘为锯齿状、无法变得尖锐的不良情形。另外，(A)成分的掺合比例在90/10以下时，光反应性官能团在树脂中所占的比例充分，因此可形成期望的交联结构。另外，树脂成分中的酸价度未高过，因此曝光部对于碱显影液的溶解性不易变高，因而可抑制所形成的图案变得比目标的线宽更细或是图案缺损。
3.(C)成分
本实施方式的(C)光聚合引发剂的例子包含：苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、对二甲基苯乙酮、对二甲胺基丙酰苯、二氯苯乙酮、三氯苯乙酮、对叔丁基苯乙酮等苯乙酮类；二苯基酮、2-氯二苯基酮、p,p’-双二甲胺基二苯基酮等二苯基酮类；苄基、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚等苯偶姻醚类；2-(邻氯苯基)-4,5-苯基联咪唑、2-(邻氯苯基)-4,5-二(间甲氧基苯基)联咪唑、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基联咪唑、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基联咪唑、2,4,5-三芳基联咪唑等联咪唑系化合物类；2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-
Figure BDA0002859394910000091
二唑、2-三氯甲基-5-(对氰基苯乙烯基)-1,3,4-
Figure BDA0002859394910000092
二唑、2-三氯甲基-5-(对甲氧基苯乙烯基)-1,3,4-
Figure BDA0002859394910000093
二唑等卤甲基噻唑化合物类；2,4,6-参(三氯甲基)-1,3,5-三
Figure BDA00028593949100000915
2-甲基-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三
Figure BDA00028593949100000917
2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三
Figure BDA00028593949100000916
2-(4-氯苯基)-4,6-双(三氯甲基-1,3,5-三
Figure BDA00028593949100000918
2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三
Figure BDA00028593949100000919
2-(4-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三
Figure BDA00028593949100000920
2-(4-甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三
Figure BDA00028593949100000921
2-(3,4,5-三甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三
Figure BDA00028593949100000922
2-(4-甲基硫基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三
Figure BDA00028593949100000912
等卤甲基-S-三
Figure BDA00028593949100000913
系化合物类；乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙酰基肟)、1,2-辛二酮、1-[4-(苯基硫基)苯基]-,2-(O-苯甲酰基肟)、1-(4-苯基氢硫基苯基)丁-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-甲基氢硫基苯基)丁-1,2-二酮-2-肟-O-乙酸酯、1-(4-甲基氢硫基苯基)丁-1-酮肟-O-乙酸酯、4-乙氧基-2-甲基苯基-9-乙基-6-硝基-9H-咔唑(carbazolo)-3-基-O-乙酰基肟等O-酰基肟系化合物类；苄基二甲基缩酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮等的硫化合物；2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯并蒽醌、2,3-二苯基蒽醌等蒽醌类；偶氮双异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化异丙苯等有机过氧化物；2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并
Figure BDA00028593949100000914
唑、2-巯基苯并噻唑等硫醇化合物、三乙醇胺、三乙胺等3级胺等。这些光聚合引发剂可仅单独使用1种，也可并用2种以上。
可较优选使用的O-酰基肟系化合物类的例子，有通式(5)及通式(6)表示的O-酰基肟系光聚合引发剂。这些化合物类之中，在以高浓度使用遮光成分时，较优选是使用在365nm中的摩尔吸光系数为10000以上的O-酰基肟系光聚合引发剂。另外，本发明中所指的“光聚合引发剂”包含增感剂的意思。
通式(5)
Figure BDA0002859394910000101
(式(5)中，R9、R10分别独立地表示碳数1至15的烷基、碳数6至18的芳基、碳数7至20的芳基烷基或碳数4至12的杂环基，R11表示碳数1至15的烷基、碳数6至18的芳基、碳数7至20的芳基烷基。在此，烷基及芳基也可由碳数1至10的烷基、碳数1至10的烷氧基、碳数1至10的烷酰基(alkanoyl)，且可以卤素取代，亚烷基部分也可包含不饱和键、醚键、硫醚键、酯键。另外，烷基也可为直链、分支或环状的任一种烷基)。
通式·
Figure BDA0002859394910000102
(式(6)中，R12及R13分别独立地为碳数1至10的直链状或分支状的烷基，或碳数4至10的环烷基、环烷基-烷基(cycloalkyl-alkyl)或烷基-环烷基(alkyl-cycloalkyl)，或是可经碳数1至6的烷基取代的苯基。R14分别独立地为碳数2至10的直链状或分支状的烷基或烯基，该烷基或烯基中的部分-CH2-基也可经-O-基取代。另外，这些R12至R14的基之中的部分氢原子也可经卤素原子取代)。
以(A)及(B)的各成分总计100重量份为基准，(C)成分的光聚合引发剂的使用量较优选为3至30重量份，更优选为5至20重量份。(C)成分的掺合比例为3重量份以上时，敏感度良好，可具有充分的光聚合速度。(C)成分的掺合比例在30重量份以下时，可具有适当的敏感度，可得到期望的图案线宽及期望的图案边缘。
4.(D)成分
本实施方式的(D)成分的黑色颜料、混色颜料及遮光材等遮光成分，只要是以1至1000nm的平均粒径(激光绕射/散射法粒径分布计或动态光散射法粒径分布计所测量出来的平均粒径)分散，则未特别限制，可使用熟知的遮光成分。
(D)成分的黑色颜料的例子包含：苝黑、花青黑、苯胺黑、内酰胺黑、炭黑、钛黑等。
(D)成分的混色颜料的例子包含：选自偶氮颜料、缩合偶氮颜料、偶氮次甲基颜料、酞青素颜料、喹吖酮颜料、异吲哚啉酮颜料、异吲哚啉颜料、二
Figure BDA0002859394910000111
颜料、还原(threne)颜料、苝颜料、紫环酮(perinone)颜料、喹酞酮(quinophthalone)颜料、吡咯并吡咯二酮(diketopyrrolopyrrole)颜料、硫靛颜料等有机颜料中的至少2色混合而成的颜料。
上述(D)成分，因应作为目标的感光性树脂组合物的功能，可仅单独使用1种，也可并用2种以上。
另外，使用混色颜料作为(D)成分的情况中能够使用的有机颜料的例子包含比色指数(color index)名称为下列编号，但不限于此。
颜料红2、3、4、5、9、12、14、22、23、31、38、112、122、144、146、147、149、166、168、170、175、176、177、178、179、184、185、187、188、202、207、208、209、210、213、214、220、221、242、247、253、254、255、256、257、262、264、266、272、279等
颜料橙5、13、16、34、36、38、43、61、62、64、67、68、71、72、73、74、81等
颜料黄1、3、12、13、14、16、17、55、73、74、81、83、93、95、97、109、110、111、117、120、126、127、128、129、130、136、138、139、150、151、153、154、155、173、174、175、176、180、181、183、185、191、194、199、213、214等
颜料绿7、36、58等
颜料蓝15、15：1、15：2、15：3、15：4、15：6、16、60、80等
颜料紫19、23、37等
关于(D)成分的遮光成分的掺合比例，可根据期望的遮光度而任意地决定，但较优选是相对于感光性树脂组合物中的固体成分为20至80质量％，更优选为40至70质量％。使用苯胺黑、花青黑、内酰胺黑等有机颜料或炭黑等碳系遮光成分作为(D)成分的遮光成分时，特优选是相对于感光性树脂组合物中的固体成分为40至60质量％。遮光成分相对于感光性树脂组合物中的固体成分为20质量％以上时，可得到充分的遮光性。遮光成分相对于感光性树脂组合物中的固体成分在80质量％以下时，原来成为粘结剂的感光性树脂的含量不会减少，因此可得到期望的显影特性及形成膜的能力。
上述(D)成分通常作为分散于溶剂中的遮光成分分散体与其它掺合成分混合，此时可添加分散剂。分散剂并未特别限制，可使用用以分散颜料(遮光成分)的熟知化合物(市面贩卖名称为分散剂、分散湿润剂、分散促进剂等化合物等)等。
分散剂的例子包含：阳离子性高分子系分散剂、阴离子性高分子系分散剂、非离子性高分子系分散剂、颜料衍生物型分散剂(分散助剂)。分散剂特优选为阳离子性高分子系分散剂，该阳离子性高分子系分散剂具有咪唑基、吡咯基、吡啶基、一级、二级或三级的胺基等阳离子性的官能团作为对着色剂的吸附点，胺价为1至100mgKOH/g，数量平均分子量(Mn)在1000至100000的范围内。此分散剂的掺合量，较优选是相对于遮光成分为1至35质量％，更优选为2至25质量％。另外，如树脂类的高粘度物质，一般具有使分散稳定的作用，但不具有促进分散的能力的高粘度物质并不被视为分散剂。然而，其使用目的并不限于使分散稳定。
5.(E)成分
(E)成分的氧化硅粒子未特别限制如气相反应或液相反应的制造方法以及形状(球状、非球状)。
本发明中所使用的(E)成分的氧化硅粒子的种类并未特别限定。可使用实心氧化硅，也可使用中空氧化硅粒子。另外，“中空氧化硅粒子”是指粒子的内部具有空洞的氧化硅粒子。
通过使用上述氧化硅粒子，可降低包含该氧化硅粒子的遮光膜的折射率。
上述氧化硅粒子的平均粒径较优选为1至100nm，更优选为10至90nm。相比于平均粒径为如数nm的小粒径的情况，据认为在上述范围内的尺寸不易发生氧化硅粒子彼此的凝聚。据此，在上述粒径的范围中，氧化硅粒子分散稳定性优良，因此可均匀地存在于遮光膜内。因此，不容易发生遮光膜上的反射率不均匀。
上述氧化硅粒子的平均粒径可使用动态光散射法的粒度分布计“粒径分析仪FPAR-1000”(大冢电子股份有限公司制)，并通过累积法进行测量。
另外，上述氧化硅粒子的含量，较优选是相对于感光性树脂组合物的总质量为0.1至5质量份，更优选为0.1至2质量份。氧化硅粒子的含量为在上述范围内时，可达成低反射率化，并且可确保良好的图案化性能。
另外，上述氧化硅粒子可使用折射率为1.10至1.47的氧化硅粒子。除了可使用折射率为1.45至1.47的一般氧化硅粒子以外，相比于仅含有一般氧化硅粒子的遮光膜的折射率，通过使用具有低折射率的中空氧化硅粒子可进一步降低遮光膜的折射率。
另外，氧化硅粒子的折射率，可从通过将上述氧化硅粒子处理为粉末状与折射率已知的标准折射液混合所得到的透明混合液而求得。此时，将上述混合液的标准折射液的折射率设为氧化硅粒子的折射率。另外，上述氧化硅粒子的折射率可使用阿贝折射仪进行测量。
另外，因为可抑制由透明基材与所形成的遮光膜的折射率差所致的反射，因此即使不在基材上另外设置抗反射膜等，也可抑制反射。
上述氧化硅粒子的形状可为真球状，也可为椭圆状。本发明中所使用的氧化硅粒子的形状较优选为真球状。
上述氧化硅粒子较优选为真球度是1.0至1.5。氧化硅粒子的真球度只要在此范围内，则粒子形状接近真球。因此，可以在膜厚较薄的遮光膜中均匀地填充的方式，维持被膜表面平滑性，并且，形成上述氧化硅粒子不会从被膜表面露出至外部的遮光膜。因此可得到折射率低且具有充分强度的遮光膜。
上述氧化硅粒子的真球度可从粒子的最长径与最短径的比例(任意100个氧化硅粒子的平均值)求得。在此，氧化硅粒子的最长径与最短径，是以穿透式电子显微镜拍摄氧化硅粒子并从所得到的显微镜影像测量氧化硅粒子的最长径与最短径而求得的值。
6.(F)成分
(F)成分的溶剂包含：为丙二醇单甲醚乙酸酯的第1溶剂、及在23℃的相对介电系数为10至30的第2溶剂。
(F)溶剂之中，第1溶剂为丙二醇单甲醚乙酸酯。第1溶剂的含量较优选是相对于(F)成分的总质量为10至90质量％，更优选为20至80质量％，又更优选为20至74质量％。通过含有10至90质量％的丙二醇单甲醚乙酸酯作为第1溶剂，可提升粘结剂树脂的溶解性、及黑色颜料的分散性。
另外，上述第2溶剂在23℃的相对介电系数为10至30，更优选为13至20，又更优选为13至18。通过使用在23℃的相对介电系数为10至30的溶剂作为上述第2溶剂，可通过溶剂合作用使氧化硅粒子表面的硅醇基稳定，而可抑制阻剂组成中的氧化硅粒子凝聚。
上述第2溶剂，较优选为包含碳数3至12的具有链状、分支或环状结构的饱和酮类、或碳数3至12的具有链状、分支或环状结构的饱和或不饱和醇类。
上述第2溶剂的例子包含：丙酮、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮等酮类；乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、乳酸乙酯等醇类；赛路苏、甲基赛路苏、乙基赛路苏、卡必醇、甲基卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、3-甲氧基-3-甲基丁醇、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚等二醇醚类等。上述第2溶剂较优选为：环己酮、乳酸乙酯、3-甲氧基-3-甲基丁醇、丙二醇单乙醚，更优选为：环己酮、乳酸乙酯、3-甲氧基-3-甲基丁醇。
上述第2溶剂的含量较优选是相对于(F)溶剂的总质量为10至50质量％，更优选为20至50质量％，再优选为25至50质量％。通过使溶剂的含有率在上述范围内，可抑制氧化硅粒子凝聚，并且可赋予良好的涂布性。
另外，上述(F)溶剂的相对介电系数可使用相对介电系数计“Model871”(NihonRufuto股份有限公司制)进行测量。
另外，(F)溶剂中，除了上述第1溶剂及上述第2溶剂以外，也可包含在常压下沸点为150℃至350℃的第3溶剂。上述第3溶剂在常压下的沸点较优选为150至350℃，更优选为160至300℃。
除了作为第1溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯及在23℃的相对介电系数为10至30的上述第2溶剂以外，也可混合使用在常压下的沸点为150℃至350℃的第3溶剂。
第3溶剂的例子包含：丁基赛路苏乙酸酯、卡必醇乙酸酯、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯等乙酸酯类；二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚等醚类；α-或β-萜品醇等萜烯类等。上述第3溶剂较优选为：二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚。
上述第3溶剂的含量较优选是相对于(F)溶剂的总质量较优选为1至30质量％，更优选为1至20质量％。通过在上述1至30质量％的范围内含有上述第3溶剂，可抑制氧化硅粒子凝聚。另外，控制阻剂的干燥性，可抑制真空干燥时的突沸以及涂布喷嘴中干燥异物的产生。
另外，(F)溶剂整体在23℃的相对介电系数较优选为8.5以上15.0以下，更优选为8.8以上15.0以下，又更优选为9.3以上15.0以下。通过使上述(F)溶剂整体在23℃的相对介电系数为8.5以上，可利用溶剂合作用使残存于氧化硅粒子表面的硅醇基稳定，而可抑制氧化硅粒子凝聚。另外，通过使在23℃的相对介电系数在15.0以下，可确保在减压下使溶剂干燥的VCD步骤中的干燥性及良好的涂布性。在此，“溶剂整体”是指第1溶剂及第2溶剂的混合溶剂，或第1溶剂、第2溶剂及第3溶剂的混合溶剂。
另外，本发明的感光性树脂组合物中也可因应需求掺合环氧树脂等(A)成分以外的树脂、固化剂、固化促进剂、热聚合抑制剂及抗氧化剂、塑化剂、氧化硅以外的填充材、均染剂、消泡剂、界面活性剂、偶联剂等添加剂。
热聚合抑制剂及抗氧化剂的例子包含：对苯二酚、对苯二酚单甲醚、焦五倍子酚、叔丁基儿茶酚、酚噻
Figure BDA0002859394910000151
受阻酚系化合物等。塑化剂的例子包含：邻苯二甲酸二丁酯、磷苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯等。填充材的例子包含：玻璃纤维、氧化硅、云母、氧化铝等。消泡剂或均染剂的例子包含：聚硅氧系、氟系、丙烯酸系的化合物。界面活性剂的例子包含：氟系界面活性剂、聚硅氧系界面活性剂等。偶联剂的例子包含：3-(缩水甘油氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷等。
本发明的感光性树脂组合物，在扣除溶剂的固体成分(固体成分包含光固化后成为固体成分的单体)中，较优选是包含(A)成分的含不饱和基的感光性树脂、(B)成分的具有至少2个以上不饱和键的光聚合性单体、(C)成分的光聚合引发剂、(D)成分的选自黑色颜料、混色颜料及遮光材的至少1种遮光成分、(E)氧化硅粒子。溶剂的量根据目标粘度而有变化，但较优选是相对于整体量为40至90质量％。
另外，使本发明的感光性树脂组合物固化而成的遮光膜，例如，可通过将感光性树脂组合物的溶液涂布于基板等，使溶剂干燥并照射光(包含紫外线、放射线等)以使其固化而得到。使用光罩等设置照光部分与非照光部分，仅使照光部分固化，并以碱溶液溶解其它部分，如此可得到期望的图案。
另外，具有本发明的遮光膜作为黑色矩阵的滤色器或触控面板，例如，可通过下列方法制作：于透明基材上形成膜厚1.0至2.0μm的遮光膜，在形成遮光膜后通过光刻形成红、蓝及绿各像素，另外，以喷墨制程将红、蓝及绿的印墨喷射至遮光膜中等。
另外，使本发明的感光性树脂组合物固化而成的遮光膜，也可作为液晶显示装置的黑色管柱间隔件(Black Column Spacer)使用。例如，也可使用单一的黑色阻剂制作多个膜厚不同的部分，使一者发挥作为间隔件的功能，使其它者发挥作为黑色矩阵的功能。
具体例示以感光性树脂组合物的涂布、干燥形成遮光膜的方法中的各步骤。
将感光性树脂组合物涂布于基板的方法，也可采用熟知的溶液浸渍法、喷雾法、使用辊涂机、降落涂机(land coater)、狭缝涂布机或旋涂机的方法等任意方法。以这些方法涂布成期望厚度后，将溶剂去除(预烘烤)，据此形成被膜。预烘烤可通过以烘箱、加热板等所进行的加热、真空干燥或这些组合来进行。预烘烤中的加热温度及加热时间可因应所使用的溶剂而适当地选择，但较优选为例如在80至120℃进行1至10分钟。
曝光时所使用的放射线可使用例如可见光线、紫外线、远紫外线、电子射线、X射线等，但放射线的波长范围较优选为250至450nm。另外，适合此碱显影的显影液可使用例如：碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钾、二乙醇胺、四甲基氢氧化铵等水溶液。这些显影液可配合树脂层的特性而适当地选择，但也有效的是因应需求添加界面活性剂。显影温度较优选为20至35℃，可使用市面贩卖的显影机或超声波洗涤机等精密地形成微细的影像。另外，碱显影后通常进行水洗。显影处理法可使用：冲淋显影法、喷雾显影法、浸渍式(浸渍)显影法、划槽(paddle)显影法等。
如此般进行显影后，于180至250℃进行热处理(后烘烤)20至100分钟。此后烘烤的目的是提高经过图案化的固化膜(遮光膜)与基板的密合性等。其与预烘烤同样地可通过烘箱、加热板等加热来进行。本发明的经图案化的固化膜(遮光膜)，可经由光刻法中的各个步骤形成。然后，通过热完成聚合及固化(有时将两者合称为固化)，可得到具有期望图案的遮光膜。
本发明的黑色阻剂用感光性树脂组合物，如前述，不仅适合以曝光、碱显影等操作来形成微细图案，即使通过以往的网版印刷形成图案，也可得到同样具有优异的遮光性、密合性、电绝缘性、耐热性、耐化学性的遮光膜。
本发明的黑色阻剂用感光性树脂组合物适合作为涂布材使用。液晶显示装置或摄影元件中所使用的滤色器用印墨、以及据此形成的遮光膜，作为滤色器、液晶投影用的黑色矩阵等特别有用。另外，本发明的黑色阻剂用感光性树脂组合物，除了彩色液晶显示器的滤色器印墨以外，也可用作以有机EL元件为代表的有机电激发光装置、彩色液晶显示装置、彩色传真、影像感测器等各种多色显示器中用来区分各种颜色或遮光的印墨材料。根据本发明的滤色器，可减少在着色层(包含黑色阻剂层)与基板的界面的外部光线的反射，以及例如用于有机EL元件时来自元件发光的反射。也就是，可实现降低外部光线的反射而提升亮部对比、以及改善从发光侧萃取光线的效率而提升发光效率。
[实施例]
以下，根据实施例及比较例具体地说明本发明的实施方式，但本发明不限于这些实施方式。
首先，说明(A)成分的含聚合性不饱和基的碱可溶性树脂的合成例，这些合成例中的树脂评估若未另外说明，是以下述般进行。
[固体成分浓度]
使合成例中所得到的树脂溶液1g含浸于玻璃滤器[重量：W0(g)]并秤重[W1(g)]，从在160℃加热2小时后的重量[W2(g)]，通过下式而求得。
固体成分浓度(重量％)＝100×(W2-W0)/(W1-W0)
[酸价]
使树脂溶液溶解于二
Figure BDA0002859394910000181
烷，使用电位差滴定装置“COM-1600”(平沼产业股份有限公司制)，以1/10N-KOH水溶液进行滴定而求得。
[分子量]
以凝胶滲透层析(GPC)“HLC-8220GPC”(TOSOH股份有限公司制，溶剂：四氢呋喃，管柱：TSKgelSuperH-2000(2根)+TSKgelSuperH-3000(1根)+TSKgelSuperH-4000(1根)+TSKgelSuperH-5000(1根)(TOSOH股份有限公司制)、温度：40℃，速度：0.6ml/min)测量，作为标准聚苯乙烯(TOSOH股份有限公司制，PS-Oligomer Kit)换算值，求出重均分子量(Mw)。
[平均粒径]
氧化硅粒子的平均粒径使用动态光散射法的粒度分布计“粒径分析仪FPAR-1000”(大冢电子股份有限公司制)，通过累积法求出。
合成例及比较合成例中所使用的简写如下。
BPFE：9,9-双(4-羟基苯基)芴与1-氯-2,3-1环氧丙烷(chloromethyloxirane)的反应物。通式(1)的化合物中，X为芴-9,9-二基、R1至R4为氢的化合物。
AA：丙烯酸
BPDA：3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐
THPA：四氢酞酸酐
TEAB：溴化四乙铵
PGMEA：丙二醇单甲醚乙酸酯
[合成例]
在附回流冷却器的500ml四颈烧瓶中馈入BPFE(114.4g，0.23摩尔)、AA(33.2g，0.46摩尔)、PGMEA(157g)及TEAB(0.48g)，于100至105℃搅拌20小时以使其反应。接着，在烧瓶内馈入BPDA(35.3g，0.12摩尔)、THPA(18.3g，0.12摩尔)，于120至125℃搅拌6小时，得到含聚合性不饱和基的碱可溶性树脂(A)。所得到的树脂溶液的固体成分浓度为56.1质量％，酸价(固体成分换算)为103mgKOH/g，以GPC分析所得到的Mw为3600。
以表1所记载的掺合量(单位为质量％)制备实施例1至14、比较例1至8的感光性树脂组合物。表中所使用的掺合成分如下。
(含聚合性不饱和基的碱可溶性树脂)
(A)：上述合成例中得到的碱可溶性树脂溶液(固体成分浓度56.1质量％)
(光聚合性单体)
(B)：二季戊四醇六丙烯酸酯与二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物(ARONIX M-405，东亚合成股份有限公司制，“ARONIX”为该公司的注册商标)
(光聚合引发剂)
(C)：乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙酰基肟)(Irgacure OXE-02，BASF Japan公司制，“Irgacure”为该公司的注册商标)
(炭黑分散液)
(D)：炭黑浓度25.0质量％、高分子分散剂浓度5.0质量％、分散树脂(合成例的碱可溶性树脂(A)(固体成分5.0质量％)的PGMEA分散液(固体成分35.0质量％)
(E)：氧化硅PGMEA分散液“YA050C”(股份有限公司Admatechs制，固体成分浓度40质量％，平均粒径50nm)
(溶剂)
(第1溶剂)
(F)-1：丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)
(第2溶剂)
(F)-2：环己酮(ANON)
(F)-3：乳酸乙酯(EL)
(F)-4：3-甲氧基-3-甲基丁醇(MMB)
(F)-5：丙二醇单甲醚(PGME)
(第3溶剂)
(F)-6：二乙二醇二甲醚(MDM)
(F)-7：二乙二醇乙基甲醚(EDM)
(F)-8：二乙二醇二乙醚(EDE)
(F)-9：二乙二醇二丁醚(BDB)
Figure BDA0002859394910000211
[评估]
如下述般制作使用于评估的固化黑色阻剂用感光性树脂组合物而成的固化膜(遮光膜)。
(异物、光学浓度、反射率评估用的固化膜(遮光膜)的制作)
以使加热固化处理后的膜厚为1.2μm的方式，在预先以低压汞灯照射波长254nm的照度1000mJ/cm2的紫外线而表面经洗涤的125mm×125mm的玻璃基板“#1737”(Corning公司制)(以下称为“玻璃基板”)上，使用旋涂法涂布表1所示的感光性树脂组合物，使用加热板于90℃预烘烤1分钟以制作干燥遮光膜。接着，对于干燥遮光膜的整个面以i线照度30mW/cm2的超高压汞灯照射50mJ/cm2的紫外线，进行遮光膜的光固化反应。
接着，通过25℃、0.04％氢氧化钾溶液，以1kgf/cm2的冲淋压力，对曝光后的上述固化膜(遮光膜)进行1分钟显影处理后，进行5kgf/cm2的喷雾水洗，使用热风干燥机于230℃对显影后的遮光膜进行正式固化(后烘烤)30分钟，得到实施例1至14及比较例1至8的固化膜(遮光膜)。
针对使上述所得到的实施例1至14、比较例1至8的固化黑色阻剂用感光性树脂组合物而成的固化膜(遮光膜)进行下列评估项目。
[异物评估]
(评估方法)
使用显微镜观察正式固化(后烘烤)后的固化膜(遮光膜)，确认有无源自凝聚物的异物。另外，△以上视为合格。
(异物评估的评估基准)
○：固化膜(遮光膜)中未确认到源自凝聚物的异物
△：固化膜(遮光膜)的一部分确认到源自凝聚物的异物
×：固化膜(遮光膜)的整个面皆确认到源自凝聚物的异物
[光学浓度评估]
(评估方法)
使用麦克伯(Macbeth)穿透浓度计评估所制作的固化膜(遮光膜)的光学浓度(OD)。另外，测定形成于基板上的固化膜(遮光膜)的膜厚，将光学浓度(OD)的值除以膜厚所得到的值作为OD/μm。
光学浓度(OD)以下式(1)算出。
光学浓度(OD)＝-log10T(1)
(T表示穿透率)
[反射率评估]
(评估方法)
对于以与光学浓度(OD)评估用的固化膜(遮光膜)相同的方法制作成的附固化膜(遮光膜)的基板，使用紫外线可见红外线分光光度计“UH4150”(hitachi hightechscience股份有限公司制)，以入射角2°测定基板(玻璃基板)侧的反射率。
[涂布不均评估]
(评估方法)
(涂布不均评估用的固化膜(遮光膜)的制作)
以使加热固化处理后的膜厚为1.2μm的方式，在预先以低压汞灯照射波长254nm、照度1000mJ/cm2的紫外线而表面经洗涤的125mm×125mm的玻璃基板“#1737”(Corning公司制)(以下称为“玻璃基板”)上，涂布表1所示的感光性树脂组合物使用旋涂法，通过VCD以200Pa真空干燥1分钟，使用加热板于90℃预烘烤1分钟，以制作干燥遮光膜。接着，于230℃对于所得到的干燥遮光膜进行正式固化(后烘烤)30分钟，得到实施例1至14及比较例1至8的固化膜(遮光膜)。
(评估方法)
以目视观察正式固化(后烘烤)后的固化膜(遮光膜)，确认涂膜的均匀性。另外，△以上视为合格。
(涂布不均评估的评估基准)
○：固化膜(遮光膜)中未确认到不均
△：固化膜(遮光膜)的一部分中确认到不均
×：固化膜(遮光膜)并未均匀地制膜，整个面皆确认到不均
上述评估结果示于表2。
Figure BDA0002859394910000241
如实施例1至14所示，可知通过包含在23℃的相对介电系数为10至30的第2溶剂并且使溶剂整体在23℃的相对介电系数设为8.5以上，可得到具有高遮光性及低反射率，并且凝聚物的产生经抑制的遮光膜。此是推测通过使第2溶剂的相对介电系数为10至30并且使溶剂整体在23℃的相对介电系数设为8.5以上，而可通过溶剂合作用使残存于氧化硅粒子表面的硅醇基稳定。
尤其是，包含在23℃的相对介电系数为13以上的第2溶剂，在第2溶剂的含量相对所有溶剂的质量为20至50质量％的实施例1至3、7至11、13、14中，明显抑制了在比较例4至8中所观察到的凝聚物的产生，且未观察到光学浓度降低。此是推测通过相对介电系数高的上述第2溶剂而更有效地对于氧化硅粒子表面的硅醇基进行溶剂合作用。
包含第3溶剂的实施例9至14中，除了作为第2溶剂的效果的抑制源自氧化硅粒子的凝聚物以外，也通过具有高沸点的第3溶剂的效果改善干燥性，而可抑制涂布不均。
[产业上的可利用性]
根据本发明的感光性树脂组合物，可提供兼具高遮光性及低反射率的黑色矩阵用感光性树脂组合物及使用该感光性树脂组合物的遮光膜以及滤色器、触控面板。另外，通过该滤色器及触控面板，可提供辨识性优良的各种显示装置。

Claims (9)

1.一种黑色阻剂用感光性树脂组合物，包含下列成分作为必须成分：
(A)含不饱和基的感光性树脂、
(B)具有至少2个以上不饱和键的光聚合性单体、
(C)光聚合引发剂、
(D)选自黑色颜料、混色颜料及遮光材的至少1种遮光成分、
(E)氧化硅粒子、及
(F)溶剂；
前述(F)溶剂包含为丙二醇单甲醚乙酸酯的第1溶剂、及于23℃的相对介电系数为10至30的第2溶剂；
前述(F)溶剂整体在23℃的相对介电系数为8.5以上。
2.根据权利要求1所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其中，前述(A)含不饱和基的感光性树脂，为使通式(1)表示的从双酚类衍生的具有2个缩水甘油醚基的环氧化物与(甲基)丙烯酸的反应物，进一步与多元羧酸或其酸酐反应所得到的含不饱和基的感光性树脂；
通式(1)
Figure FDA0002859394900000011
通式(1)中，R1、R2、R3及R4分别独立地为氢原子、碳数1至5的烷基或卤素原子中的任一者，X为-CO-、-SO2-、-C(CF3)2-、-Si(CH3)2-、-CH2-、-C(CH3)2-、-O-、通式(2)表示的芴-9,9-二基或单键，l为0至10的整数；
通式(2)
Figure FDA0002859394900000012
3.根据权利要求1或2所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其中，前述(F)溶剂除了前述第1溶剂或前述第2溶剂以外，更包含第3溶剂，前述第3溶剂在常压下的沸点为150℃至350℃。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其中，前述第2溶剂包含碳数3至12的具有链状、分支或环状结构的饱和酮类。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其中，前述第2溶剂包含碳数3至12的具有链状、分支或环状结构的饱和或不饱和醇类。
6.一种遮光膜，使权利要求1至5中任一项所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物固化而成的遮光膜。
7.一种滤色器，具有权利要求6所述的遮光膜作为黑色矩阵。
8.一种触控面板，具有权利要求6所述的遮光膜作为黑色矩阵。
9.一种显示装置，具有权利要求7所述的滤色器或权利要求8所述的触控面板。
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