CN117991589A

CN117991589A - 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

Info

Publication number: CN117991589A
Application number: CN202311454922.5A
Authority: CN
Inventors: 新名将司
Original assignee: Nippon Steel and Sumikin Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2023-11-03
Publication date: 2024-05-07

Abstract

本发明的课题为提供一种黑色阻剂用感光性树脂组合物，其可获得具有高遮光性且降低玻璃面侧及膜面侧两者的反射率的硬化膜。本发明的解决手段为一种黑色阻剂用感光性树脂组合物，其含有(A)含有不饱和基的感光性树脂、(B)光聚合性化合物、(C)光聚合引发剂、(D)遮光成分、(E)二氧化硅粒子、(F)分散剂、(G)溶剂，其中，(F)分散剂的酸价及胺价皆为10至80mgKOH/g以下，(F)分散剂相对于(E)二氧化硅粒子的质量比例为0.02至0.60，(G)溶剂含有丙二醇单甲基醚乙酸酯、及在20℃的蒸气压未达250Pa的溶剂(不包含通式(1)所示溶剂)。RO‑(CH₂CH₂O)n‑R…(1)。

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

本发明涉及黑色阻剂用感光性树脂组合物、其硬化所成的遮光膜、具有该遮光膜的滤色器及触控面板、及具有该滤色器或触控面板的显示装置。

背景技术

近年来因可携式终端的扩展，户外或车辆所使用的具有触控面板或液晶面板等的显示装置有所增加。上述显示装置中，在触控面板外框设置有用以遮光背面的液晶面板周边部的漏光的遮光膜，上述液晶面板设置有用以抑制显示黑色时画面的漏光及用以抑制相邻彩色阻剂彼此的混色的遮光膜(黑色矩阵)。

黑色矩阵除了要求遮光性也要求低反射率。例如专利文献1中记载使用以特定氨酯系分散剂分散的疏水性二氧化硅微粒子，据此可兼具黑色矩阵的高遮光性及低反射性。另外，专利文献1中，评价低反射性时是测定涂布黑色感光性树脂组合物并硬化的玻璃基板的来自玻璃面的反射率。

[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

[发明所欲解决的课题]

如专利文献1所记载，对于用以获得具有高遮光性且降低来自玻璃面的反射率的硬化膜的感光性树脂组合物进行各种探讨。另一方面，根据本发明人等的发现，对于黑色矩阵等硬化膜，不仅是要求降低来自玻璃面的反射率，也要求降低来自膜面侧的反射率。

本发明是有鉴于此点而研究，其目的在于提供可获得具有高遮光性且降低玻璃面侧及膜面侧两者的反射率的硬化膜的黑色阻剂用感光性树脂组合物、其硬化所成的遮光膜、具有该遮光膜的滤色器及触控面板、及具有该滤色器或触控面板的显示装置。

[用以解决课题的手段]

为了解决上述课题的本发明一态样涉及下述[1]至[9]的黑色阻剂用感光性树脂组合物。

[1]一种黑色阻剂用感光性树脂组合物，含有:

(A)含有不饱和基的感光性树脂；

(B)至少具有2个以上不饱和键的光聚合性化合物；

(C)光聚合引发剂；

(D)选自由黑色颜料、混色颜料及遮光材所成组的至少1种遮光成分；

(E)二氧化硅粒子；

(F)分散剂；及

(G)溶剂；其中，

前述(F)分散剂具有酸价及胺价，前述酸价及前述胺价皆为10mgKOH/g以上80mgKOH/g以下，

前述(F)分散剂的总质量(mF)相对于前述(E)二氧化硅粒子的总质量(mE)的比例(mF/mE)为0.02以上0.60以下，

前述(G)溶剂含有丙二醇单甲基醚乙酸酯的第1溶剂、及在20℃的蒸气压未达250Pa的第2溶剂(第2溶剂中不包含下述通式(1)所示溶剂)，

RO-(CH₂CH₂O)n-R…(1)

通式(1)中，R独立表示可具有取代基的烷基或芳基，n为2以上5以下的整数。

[2]如[1]所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其中，前述(A)含有不饱和基的感光性树脂为使下述通式(2)所示双酚类所衍生的具有2个缩水甘油基醚基的环氧化合物与(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的含有不饱和基的感光性树脂。

(通式(2)中，R₁、R₂、R₃及R₄分别独立为氢原子，碳数1以上5以下的烷基或卤原子，X为-CO-、-SO₂-、-C(CF₃)₂-、-Si(CH₃)₂-、-CH₂-、-C(CH₃)₂-、-O-、通式(3)所示芴-9,9-二基或单键，l为0以上10以下的整数)

[3]如[1]或[2]所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其中，前述(F)分散剂为具有烷基铵盐结构的高分子化合物。

[4]如[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(G)溶剂含有在23℃的相对介电系数为10.0以上30.0以下的溶剂(但不包含前述第2溶剂)的第3-1溶剂；或

前述第2溶剂含有在23℃的相对介电系数未达10.0的溶剂、及在23℃的相对介电系数为10.0以上30.0以下的第3-2溶剂。

[5]如[4]所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其中，前述(G)溶剂含有前述第3-1溶剂。

[6]如[1]至[5]中任一项所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其中，前述(E)二氧化硅粒子的平均粒径为1nm以上100nm以下。

[7]如[1]至[6]中任一项所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其中，前述(E)二氧化硅粒子的总质量(mE)相对于前述(D)遮光成分的总质量(mD)的比例(mE/mD)为0.01以上0.20以下。

[8]如[1]至[7]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溶剂为在20℃的蒸气压未达100Pa的溶剂。

[9]如[1]至[8]中任一项所述的感光性树脂组合物，其中，前述第2溶剂含有选自由乙酸3-甲氧基-3-甲基-1-丁酯、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、及丙二醇二乙酸酯所成组的至少一种溶剂。

[10]如[1]至[9]中任一项所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其中，通过使前述黑色阻剂用感光性树脂组合物硬化而可获得膜面侧反射率为6.5％以下的遮光膜。

[11]如[1]至[10]中任一项所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其中，通过使前述黑色阻剂用感光性树脂组合物硬化而可获得膜面侧反射率为5.5％以下的遮光膜。

为了解决上述课题的本发明的其它态样涉及下述[12]的遮光膜。

[12]一种遮光膜，为使如[1]至[11]中任一项所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物硬化而成。

为了解决上述课题的本发明其它态样涉及下述[13]至[16]的滤色器、触控面板及显示装置。

[13]一种滤色器，具有如[12]所述的遮光膜作为黑色矩阵。

[14]一种触控面板，具有如[12]所述的遮光膜。

[15]一种显示装置，具有如[13]所述的滤色器。

[16]一种显示装置，具有如[14]所述的触控面板。

[发明的功效]

根据本发明，可提供一种可获得高遮光性且降低玻璃面侧及膜面侧两者的反射率的硬化膜的黑色阻剂用感光性树脂组合物、其硬化所成的遮光膜、具有该遮光膜的滤色器及触控面板、及具有该滤色器或触控面板的显示装置。

具体实施方式

以下详细说明本发明。本发明的黑色阻剂用感光性树脂组合物(以下称为“感光性树脂组合物”)含有(A)含有不饱和基的感光性树脂、(B)至少具有2个以上不饱和键的光聚合性化合物、(C)光聚合引发剂、(D)黑色颜料、混色颜料或遮光材的1种遮光成分、(E)二氧化硅粒子、(F)分散剂、及(G)溶剂。

本发明中，(F)分散剂具有酸价及胺价，上述酸价及上述胺价皆为10mgKOH/g以上80mgKOH/g以下。另外，(F)分散剂的总质量(mF)相对于(E)二氧化硅粒子的总质量(mE)的比例(mF/mE)为0.02以上0.60以下。接着，(G)溶剂含有丙二醇单甲基醚乙酸酯的第1溶剂、及在20℃的蒸气压未达250Pa的第2溶剂(第2溶剂中不包含下述通式(1)所示溶剂)。

RO-(CH₂CH₂O)n-R…(1)

以下说明(A)至(G)成分。

1.(A)成分

(A)成分为含有不饱和基的感光性树脂。(A)成分优选为1分子中具有聚合性不饱和基、及用以展现碱可溶性的酸性基，更优选为含有聚合性不饱和基及羧基两者。若为上述树脂则可无特别限定地使用。

上述含有不饱和基的感光性树脂可举例如使双酚类所衍生的具有2个缩水甘油基醚基的环氧化合物与(甲基)丙烯酸反应，并使所得具有羟基的化合物与多元羧酸或其酸酐反应而获得的环氧基(甲基)丙烯酸酯酸加成物。双酚类所衍生的环氧化合物是指双酚类与环氧卤丙烷反应所得的环氧化合物或其同等物。另外，“(甲基)丙烯酸”为丙烯酸及甲基丙烯酸的合称，表示这些的一者或两者。

(A)成分优选为下述通式(2)所示双酚型环氧化合物。

通式(2)中，R₁、R₂、R₃及R₄分别独立为氢原子、碳数1以上5以下的烷基或卤原子，X为-CO-、-SO₂-、-C(CF₃)₂-、-Si(CH₃)₂-、-CH₂-、-C(CH₃)₂-、-O-、通式(3)所示芴-9,9-二基或单键，l为0以上10以下的整数。

通式(2)所示双酚型环氧化合物为使双酚类与环氧氯丙烷反应所得的具有2个缩水甘油基醚基的环氧化合物。该反应通常伴随二缩水甘油基醚化合物的低聚物化，故通式(2)所示双酚型环氧化合物包含含有2个以上双酚骨架的环氧化合物。

该反应所使用双酚类可举例如双(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’-联苯酚、3,3’-联苯酚等。其中优选为具有芴-9,9-二基的双酚类。

另外，与该环氧化合物与(甲基)丙烯酸反应所得的环氧基(甲基)丙烯酸酯分子中的羟基反应的(a)二羧酸或三羧酸的酸单酐可举例如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。链式烃二羧酸或三羧酸可举例如琥珀酸、乙酰基琥珀酸、马来酸、己二酸、衣康酸、壬二酸、柠苹酸、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、二乙醇酸等、或导入任意取代基的这些的二羧酸或三羧酸。脂环式二羧酸或三羧酸可举例如环丁烷二羧酸、环戊烷二羧酸、六氢邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、降莰烷二羧酸等、或导入任意取代基的这些的二羧酸或三羧酸。芳香族二羧酸或三羧酸可举例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、偏苯三酸等、或导入任意取代基的这些的二羧酸或三羧酸。这些的二羧酸或三羧酸优选为酸单酐。

另外，与上述环氧基(甲基)丙烯酸酯反应的(b)四羧酸的酸二酐例如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。链式烃四羧酸的酸二酐可举例如丁烷四羧酸、戊烷四羧酸、己烷四羧酸等、或导入任意取代基的这些的四羧酸等。脂环式四羧酸的酸二酐可举例如环丁烷四羧酸、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、或导入任意取代基的这些的四羧酸。芳香族四羧酸的酸二酐可举例如焦蜜石酸、二苯基酮四羧酸、联苯四羧酸、联苯基醚四羧酸、或导入任意取代基的这些的四羧酸。这些的四羧酸优选为酸二酐。

与环氧基(甲基)丙烯酸酯反应的(a)二羧酸或三羧酸的酸单酐与(b)四羧酸的酸二酐的摩尔比(a)/(b)优选为0.01以上10.0以下，更优选为0.02以上且未达3.0。摩尔比(a)/(b)若为上述范围，则可调整(A)成分的分子量，使感光性树脂组合物的图案化性更良好。另外，摩尔比(a)/(b)越小则分子量越大，有碱溶解性降低的倾向。

另外，环氧化合物与(甲基)丙烯酸的反应、及该反应所得环氧基(甲基)丙烯酸酯与多元羧酸或其酸酐的反应方法并无特别限定，可采用公开已知方法。另外，上述反应合成的含有不饱和基的感光性树脂的重均分子量(Mw)优选为2000以上10000以下。另外，上述反应合成的含有不饱和基的感光性树脂的酸价优选为30mgKOH/g以上200mgKOH/g以下。另外，上述酸价可将树脂溶液溶解于二噁烷，并使用例如电位差滴定装置“COM-1600”(平沼产业股份有限公司制)以1/10N-KOH水溶液滴定而求得。另外，上述含有不饱和基的感光性树脂的重均分子量(Mw)例如可使用凝胶渗透色谱(GPC)“HLC-8220GPC”(TOSOH股份有限公司制)测定。

(A)成分的其它优选例包含属于(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯等的共聚物且具有(甲基)丙烯酰基及羧基的树脂。上述树脂可举例如：将含有(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的(甲基)丙烯酸酯类在溶剂中共聚而获得共聚物，再使该共聚物与(甲基)丙烯酸反应，最后与二羧酸或三羧酸的酐反应而得的含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂。上述共聚物可参考:如日本特开2014-111722号公报所示共聚物，该共聚物是由两端羟基经(甲基)丙烯酸酯化的源自于二酯甘油的重复单元20至90摩尔％、及可与其共聚的源自于1种类以上聚合性不饱和化合物的重复单元10至80摩尔％所构成，数均分子量(Mn)为2000至20000，酸价为35至120mgKOH/g；及如日本特开2018-141968号公报所示含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂，该含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂是含有源自于(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，且重均分子量(Mw)为3000至50000、酸价为30至200mg/KOH的聚合物。

(A)成分可单独仅使用1种类或并用2种类以上。

相对于固形物的总质量，(A)成分的掺配量优选为5质量％以上70质量％以下，更优选为5质量％以上60质量％以下，又更优选为10质量％以上50质量％以下。

2.(B)成分

(B)成分为至少具有2个以上不饱和键的光聚合性化合物。(B)成分可举例如乙二醇二(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、四亚甲基二醇二(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、山梨醇六(甲基)丙烯酸酯、膦氮烯磷腈的环氧烷改性六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯类、作为具有乙烯性双键的化合物的具有(甲基)丙烯酰基的树枝状聚合物等。(B)成分可单独仅使用1种类这些光聚合性化合物，也可并用2种类以上。另外，(B)成分为可发挥使(A)成分的分子彼此交联的成分，为了发挥该功能，优选为具有3个以上不饱和键。另外，(B)成分的分子量除以1分子中的(甲基)丙烯酰基数的丙烯酸当量优选为50以上300以下，更优选为80以上200以下。另外，(B)成分不具有游离的羧基。

(B)成分使用的具有(甲基)丙烯酰基的树枝状聚合物可举例如于多官能(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酰基中的碳-碳双键的一部分加成多价巯基化合物而得的树枝状聚合物。具体而言可举出下述通式(4)所示多官能(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酰基与下述通式(5)所示多价巯基化合物反应所得的树枝状聚合物等。

(通式(4)中，R₅为氢原子或甲基，R₆为R₇(OH)_k的k个羟基中的n个羟基供给至式中的酯键后的残留部分。R₇(OH)_k优选为源自碳数2以上8以下的非芳香族的直链或分支链的烃骨架的多元醇、该多元醇的多个分子通过醇的脱水缩合而通过醚键连结所成的多元醇醚、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以上20以下的整数，但k≥n)

(通式(5)中，R₈为单键或2价以上6价以下的碳数1以上6以下的烃基，m在R₈为单键时为2，在R₈为2价以上6价以下的基时与R₈的价数相同)

通式(4)所示多官能(甲基)丙烯酸酯可举例如乙二醇二(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、环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三(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、己内酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯。这些多官能(甲基)丙烯酸酯可单独仅使用1种类或并用2种类以上。

通式(5)所示多价巯基化合物可举例如三羟甲基丙烷三(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。这些多价巯基化合物可单独仅使用1种类或并用2种类以上。

(A)成分与(B)成分的掺配比例以重量比(A)/(B)计优选为30/70至90/10，更优选为60/40至80/20。(A)成分的掺配比例若为30/70以上，则光硬化后的硬化物不易变脆弱，另外，未曝光部中涂膜的酸价不易变低，因此可抑制相对于碱显影液的溶解性降低。因此较不易产生图案边缘成为锯齿状或图案不尖锐等不良。另外，(A)成分的掺配比例若为90/10以下，则树脂所占光反应性官能团的比例充分，故可形成所求交联结构。另外，树脂成分中的酸价度不会过高，故不易提高曝光部中相对于碱显影液的溶解性，因此可抑制所形成图案比目标线宽更细或图案脱落。

3.(C)成分

(C)成分为光聚合引发剂。(C)成分可举例如苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、对二甲基苯乙酮、对二甲氨基苯丙酮、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’-双二甲氨基二苯基酮等二苯基酮类；二苯甲酰、安息香、安息香甲基醚、安息香异丙基醚、安息香异丁基醚等安息香醚类；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-噁二唑、2-三氯甲基-5-(对氰基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(对甲氧基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑等卤甲基噻唑化合物类；2,4,6-三(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-甲基-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-氯苯基)-4,6-双(三氯甲基-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(3,4,5-三甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲硫基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪等卤甲基-S-三嗪系化合物类；1,2-辛二酮、1-[4-(苯基硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰基肟)、1-(4-苯基硫基苯基)丁烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-甲基硫基苯基)丁烷-1,2-二酮-2-肟-O-乙酸酯、1-(4-甲基硫基苯基)丁烷-1-酮肟-O-乙酸酯、4-乙氧基-2-甲基苯基-9-乙基-6-硝基-9H-咔唑并-3-基-O-乙酰基肟等O-酰基肟系化合物类；苯甲基二甲基缩酮、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-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并噻唑等硫醇化合物、三乙醇胺、三乙胺等叔胺等。这些中优选为O-酰基肟系化合物。这些光聚合引发剂可单独仅使用1种类或并用2种类以上。

可优选地使用O-酰基肟系化合物可举例如下述通式(6)及下述通式(7)所示O-酰基肟系光聚合引发剂。这些化合物群中，以高浓度使用遮光成分时，优选为使用在365nm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，本发明的“光聚合引发剂”包含增敏剂。

(通式(6)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，烷基及芳基可经碳数1至10的烷基、碳数1至10的烷氧基、碳数1至10的酰基、卤素取代，亚烷基部分可含有不饱和键、醚键、硫醚键、酯键。另外，烷基可为直链、分支、或环状的任一烷基)

(通式(7)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、碳数4至10的环烷基、环烷基烷基或烷基环烷基、或可经碳数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-CH₂-基的一部分可经-O-基取代。另外，这些R₁₂至R₁₄的基中的氢原子的一部分可经卤原子取代)

相对于(A)及(B)的各成分的合计100重量份，(C)成分的掺配量优选为3重量份以上30重量份以下，更优选为5重量份以上20重量份以下。(C)成分的掺配量若为3重量份以上，则感光性树脂组合物的灵敏度良好，可充分加快光聚合的速度。(C)成分的掺配量若为30重量份以下，则感光性树脂组合物的灵敏度在适度范围，容易获得具有所求图案线宽及所求图案边缘的形状的硬化膜。

4.(D)成分

(D)成分为黑色颜料、混色有机颜料或遮光材的遮光成分。(D)成分可使用公开已知遮光成分，无特别限制。另外，(D)成分优选为以平均粒径(激光绕射散射法粒径分布计或动态光散射法粒径分布计测定的平均粒径)成为1nm以上1000nm以下的方式分散。

上述黑色颜料可举例如苝黑、花菁黑、苯胺黑、内酰胺黑、炭黑、钛黑等。

上述混色有机颜料可举例如偶氮颜料、缩合偶氮颜料、次甲基偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、异吲哚啉酮颜料、异吲哚啉颜料、二噁嗪颜料、还原颜料、苝颜料、紫环酮颜料、喹啉黄颜料、二酮吡咯并吡咯颜料、硫靛蓝颜料等有机颜料中的至少2色混合而成的颜料。

(D)成分可因应目的的感光性树脂组合物的功能而仅单独使用1种类或并用2种类以上。

另外，(D)成分使用混色有机颜料时可使用的有机颜料可举例如以颜料索引名为以下编号的颜料，但不限定于此。

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；

颜料橘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。

(D)成分的掺配量可因应所求遮光度而任意地决定，但相对于感光性树脂组合物中的固形物的总质量，优选为20质量％以上80质量％以下，更优选为40质量％以上70质量％以下。(D)成分的遮光成分使用苯胺黑、花菁黑、内酰胺黑等有机颜料或炭黑等碳系遮光成分时，相对于感光性树脂组合物中的固形物，(D)成分的掺配量优选为40质量％以上60质量％以下。相对于感光性树脂组合物中的固形物，遮光成分的掺配量若为20质量％以上，则可充分提高硬化膜的遮光性。遮光成分的掺配量相对于感光性树脂组合物中的固形物若为80质量％以下，则本来成为粘合剂的感光性树脂的含量充分多，可获得所求显影特性及膜形成能力。

上述(D)成分通常作为分散于溶剂的遮光成分分散体与其它掺配成分混合，此时可添加分散剂。分散剂可使用颜料(遮光成分)分散所使用的公开已知化合物(以分散剂、分散湿润剂、分散促进剂等名称市面贩卖的化合物等)等，无特别限制。

遮光成分的分散剂可举例如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)等。尤其上述分散剂优选为具有咪唑基、吡咯基、吡啶基、一级、二级或三级的氨基等阳离子性官能团作为对着色剂的吸附点，且胺价为1mgKOH/g以上100mgKOH/g以下、数均分子量(Mn)为1000以上100000以下的范围的阳离子性高分子系分散剂。相对于遮光成分的总质量，遮光成分的分散剂的掺配量优选为1质量％以上35质量％以下，更优选为2质量％以上25质量％以下。另外，树脂类之类的高粘度物质一般具有稳定分散的作用，但不具有分散促进能力的物质不视为分散剂。但并非限制以稳定分散的目的而使用。

5.(E)成分

(E)成分为二氧化硅粒子。上述二氧化硅粒子的气相反应或液相反应等制造方法、或形状(球状、非球状)并无特别限制。

本发明所使用的(E)成分的二氧化硅粒子的种类并无特别限定。可使用实心二氧化硅，也可使用中空二氧化硅粒子。另外，“中空二氧化硅粒子”是指粒子内部具有空洞的二氧化硅粒子。

(E)成分可降低硬化膜(遮光膜)的折射率。接着，结果可抑制透明基板或空气、透明保护膜等与硬化膜(遮光膜)的折射率差所产生的反射，而降低硬化膜的反射率。

(E)成分的平均粒径优选为1nm以上100nm以下，更优选为10nm以上90nm以下。相比于平均粒径为数nm的较小粒径的二氧化硅粒子，具有上述范围内的大小的二氧化硅粒子较不易产生粒子彼此的凝聚。因此，(E)成分的粒径若在上述范围，则提高(E)成分的分散稳定性，不容易产生在遮光膜内的凝聚导致因(E)成分的凝聚所造成的移动限制，充分量的(E)成分可不均匀地存在于膜面侧，故可进一步充分降低膜面侧的反射率。另外，使(E)成分的平均粒径为100nm以下，据此在涂膜中(E)成分可一定程度地适当地移动，可容易使(E)成分不均匀地存在于膜面侧，且可抑制不均匀地存在于膜面侧的(E)成分所造成的硬化膜的直线性降低或表面平滑性降低。

(E)成分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)并通过累积量法测定。

(E)成分的折射率优选为1.10以上1.47以下。可使用一般二氧化硅粒子的折射率(1.45至1.47)，此外可使用具有低折射率的中空二氧化硅粒子，据此可使遮光膜的折射率低于仅含有一般二氧化硅粒子的遮光膜的折射率。

(E)成分的折射率可由通过混合上述二氧化硅粒子处理为粉末状所得的物质与折射率已知的标准折射液而得的透明混合液而求得。另外，上述二氧化硅粒子的折射率可使用阿贝折射率计测定。

(E)成分的形状可为真圆形状或椭圆形状。这些中优选为真圆状。

(E)成分优选为真圆度为1.0以上1.5以下。若二氧化硅粒子的真圆度为该范围，则粒子形状接近真圆。因此，于膜厚较薄的遮光膜中可均质地填充于面内方向(基板表面的水平方向)，可一边维持硬化膜的表面平滑性，一边形成上述二氧化硅粒子不会由硬化膜表面露出于外部的遮光膜。因此可获得折射率较低且具有充分强度的遮光膜。

(E)成分的真圆度可由粒子的最长径与最短径的比率(任意100个二氧化硅粒子的平均值)而求得。在此，(E)成分的最长径与最短径是指以穿透式电子显微镜拍摄(E)成分并由所得显微镜照片测定(E)成分的最长径与最短径而求得的值。

(E)成分可作为通过后述(F)成分(分散剂)分散于溶剂的分散体而与其它掺配成分混合。

相对于含有溶剂的感光性树脂组合物的总质量，(E)成分的掺配量优选为0.1质量％以上5质量％以下，更优选为0.1质量％以上2质量％以下。若二氧化硅粒子的掺配量在上述范围内，则可达成低反射率化，且可确保良好的光图案化性。

另外，(E)二氧化硅粒子的总质量(mE)相对于上述(D)遮光成分的总质量(mD)的比例(mE/mD)优选为0.01以上0.20以下，更优选为0.05以上0.10以下。(E)二氧化硅粒子的总质量(mE)相对于(D)遮光成分的总质量(mD)的比例若为上述范围，则可兼具高遮光性及低反射率。

6.(F)成分

(F)成分为分散剂。本实施方式中，(F)成分具有酸价及胺价，其酸价及胺价皆为10mgKOH/g以上80mgKOH/g以下。(F)成分的胺价若为10mgKOH/g以上，则可提高二氧化硅粒子的分散性。另一方面，仅具有胺价的分散剂虽可提高二氧化硅粒子的分散性，但会降低二氧化硅粒子对显影液的溶解性，故会于图案边缘部分作为残渣残留而降低直线性。相对于此，若分散剂的胺价为10mgKOH/g以上且酸价也为10mgKOH/g以上，可提高二氧化硅粒子的分散性并形成高精细的图案。另一方面，酸价及胺价皆为80mgKOH/g以下，据此以分散剂保护的二氧化硅粒子对显影液的溶解性不会过度提高，可抑制所形成图案的精细性降低。以上述观点来看，分散剂的胺价及酸价优选皆为30mgKOH/g以上80mgKOH/g以下，更优选皆为30mgKOH/g以上80mgKOH/g以下。

另外，(F)成分的酸价是指中和树脂成分(固形物)1g所需的KOH的毫克数，可根据JIS K 0070(1992年)而测定。(F)成分的分散剂的胺价是指相对于中和树脂成分(固形物)1g所需的酸(乙酸等)量为当量的KOH的毫克数，可根据JIS K 7237(1995年)而测定。

(F)成分可举例如酸性聚合物的烷基铵盐及烷醇铵盐、具有酸基的高分子共聚物的烷基铵盐及烷醇铵盐、具有烷基氨基的高分子的中和盐、以及高分子共聚物的磷酸酯盐等。这些中优选为具有烷基铵盐结构的高分子化合物，更优选为酸性聚合物的烷基铵盐及具有酸基的高分子共聚物的烷基铵盐。分散剂使用具有烷基铵盐结构的高分子化合物，据此可显著抑制源自于二氧化硅粒子的凝聚异物的产生。

(F)成分的市面贩卖品可举例如DISPERBYK-140、142、145、2001、2025、9076(皆为BYK JAPAN公司制，“DISPERBYK”为同公司的注册商标)等。上述市面贩卖品中优选为DISPERBYK-140、142、9076，更优选为DISPERBYK-140、9076。

相对于含有溶剂的感光性树脂组合物的总质量，(F)分散剂的掺配量优选为0.01质量％以上0.5质量％以下。

(F)成分的总质量(mF)相对于(E)成分的总质量(mE)的比例(mF/mE)优选为0.02以上0.6以下，更优选为0.03以上0.4以下。(F)成分的总质量(mF)相对于(E)成分的总质量(mE)的比例若为上述范围，则可降低玻璃基板侧及膜面侧的反射率，提高二氧化硅粒子的分散性，抑制源自于二氧化硅粒子的凝聚异物的产生。

7.(G)成分

(G)成分为溶剂。本实施方式中，感光性树脂组合物至少含有丙二醇单甲基醚的第1溶剂、及在20℃的蒸气压未达250Pa的第2溶剂(第2溶剂中不包含下述通式(1)所示溶剂)作为(G)成分。

RO-(CH₂CH₂O)n-R…(1)

将感光性树脂组合物涂布于基板等所形成的涂膜在预烤前干燥时，在20℃的蒸气压较低且不易蒸发的第2溶剂可降低涂膜的干燥速度。根据本申请发明人的新的发现，该干燥时，随着涂膜中溶剂量从涂膜表面侧起变少，(E)成分会移动至溶剂残留较多的涂膜底侧(基板侧)。因此，通过其后的硬化所形成的硬化膜中，膜面侧中的(E)成分量容易变少。相对于此，使用不易蒸发的第2溶剂，据此在干燥时溶剂容易于涂膜表面侧残留较久，可抑制(E)成分移动至涂膜底侧(基板侧)，且随着溶剂蒸发，(E)成分也会移动至膜面侧，可使(E)成分不均匀地存在于膜面侧。其结果，通过后续的硬化所形成的硬化膜于膜面侧也存在充分量的(E)成分，故为调整膜面侧折射率且降低膜面侧反射率的膜。以上述观点来看，第2溶剂更优选为在20℃的蒸气压为超过1Pa且未达100Pa，又更优选为超过10Pa且未达50Pa。

另外，本实施方式中，由于作为(F)成分适量使用不易产生上述二氧化硅的凝聚的分散剂，故不易产生因(E)成分的凝聚所造成的移动限制，可于膜面侧不均匀地存在充分量的(E)成分，故可更充分降低膜面侧的反射率。

但是，根据本申请发明人的进一步发现，通式(1)所示溶剂无法确认该效果，故第2溶剂不包含通式(1)所示溶剂。但即使使用通式(1)所示溶剂作为第3溶剂或其它溶剂时，也无特别的不良情况。

第2溶剂可举例如乙酸甲氧基丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸3-甲氧基-3-甲基-1-丁酯、二丙二醇单甲基醚、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、及丙二醇二乙酸酯、乙二醇、丙二醇、甲基卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、丁基溶纤剂乙酸酯、卡必醇乙酸酯、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯等。这些中优选为乙酸3-甲氧基-3-甲基-1-丁酯、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、及丙二醇二乙酸酯。

另外，(G)成分优选含有在23℃的相对介电系数为10.0以上30.0以下的第3溶剂。第3溶剂可通过溶剂化而使二氧化硅粒子表面的硅醇基稳定化，并抑制感光性树脂组合物中(E)成分的凝聚。以上述观点来看，第3溶剂在23℃的相对介电系数优选为13.0以上20.0以下，更优选为13.0以上18.0以下。感光性树脂组合物可含有与第2溶剂不同的相对介电系数为上述范围的第3-1溶剂，第2溶剂可含有相对介电系数满足上述必要条件的第3-2溶剂，也可含有第3-1溶剂及第3-2溶剂。另外，第3-2溶剂为第2溶剂中及第3溶剂中皆含有的溶剂。

以适当调整(G)成分整体的相对介电系数并提高(E)成分的凝聚抑制效果的观点来看，优选为(G)成分含有第3-1溶剂，或是第2溶剂含有在23℃的相对介电系数未达10.0的溶剂、及在23℃的相对介电系数为10.0以上30.0以下的第3-2溶剂。其中，以可将真空干燥时间调整为适当范围，不易产生因真空干燥不足使溶剂残存据此引起的成膜不良等的观点来看，更优选为(G)成分含有第3-1溶剂。

第3溶剂优选为碳数3以上12以下的直链状、支链状或具有环状结构的饱和酮类，或碳数为3以上12以下的直链状、支链状或具有环状结构的不饱和醇类。

作为第3溶剂的上述饱和酮类可举例如丙酮、甲基乙基酮、环戊酮、及环己酮等。作为第3溶剂的上述饱和醇可举例如乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、乳酸乙酯、及3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇等。其它第3溶剂可举例如二醇醚类、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、甲基卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、三乙二醇单甲基醚、及三乙二醇单乙基醚等。这些中优选为环己酮、乳酸乙酯、1-甲氧基-2-丙醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、及丙二醇单乙基醚，更优选为环己酮、乳酸乙酯、及3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇。

相对于(G)成分的总质量，第1溶剂的掺配量优选为10质量％以上80质量％以下，更优选为20质量％以上70质量％以下，又更优选为30质量％以上70质量％以下，最优选为45质量％以上70质量％以下。通过使第1溶剂的掺配量更多，可进一步提高(A)成分及(B)成分的溶解性及(D)成分的分散性。

相对于(G)成分的总质量，第2溶剂的掺配量优选为10质量％以上50质量％以下，更优选为10质量％以上45质量％以下，又更优选为10质量％以上40质量％以下，最优选为10质量％以上35质量％以下。通过使第2溶剂的量更多，可使更多的(E)成分存在于硬化膜的膜面侧，可充分降低硬化膜的膜面侧的反射率。通过适当抑制第2溶剂的量而可将真空干燥时间调整为适当范围。另外，不易产生因真空干燥不足残存溶剂而引起的成膜不良等。另外，第2溶剂的掺配量可包含第3-2溶剂的含量而计算。

相对于(G)成分的总质量，第3溶剂的掺配量优选为10质量％以上50质量％以下，更优选为15质量％以上50质量％以下，又更优选为15质量％以上40质量％以下，最优选为15质量％以上25质量％以下。通过使第3溶剂的量更多，可抑制(E)成分的凝聚并更有效率地降低反射率。通过适当抑制第3溶剂的量而可进一步提高感光性树脂组合物的涂布性。另外，第3溶剂的掺配量为第3-1溶剂的含量与第3-2溶剂的含量的合计量。

(G)成分含有第3-1溶剂作为第3溶剂时，相对于(G)成分的总质量，第3-1溶剂的掺配量优选为10质量％以上50质量％以下，更优选为15质量％以上50质量％以下，又更优选为15质量％以上40质量％以下，最优选为15质量％以上25质量％以下。通过使第3-1溶剂的量更多，可抑制(E)成分的凝聚并更有效率地降低反射率，且可将真空干燥时间调整为适当范围，不易产生因真空干燥不足残存溶剂而引起的成膜不良等。适当地抑制第3-1溶剂的量，据此可进一步提高感光性树脂组合物的涂布性。

相对于感光性树脂组合物的总质量，(G)成分的掺配量优选为40质量％以上90质量％以下，更优选为60质量％以上90质量％以下，又更优选为80质量％以上90质量％以下。

8.其它成分

感光性树脂组合物中任选可掺配环氧树脂等(A)成分以外的树脂、硬化剂、硬化促进剂、热聚合防止剂及抗氧化剂、塑化剂、二氧化硅以外的填充材、流平剂、消泡剂、表面活性剂、偶联剂等添加剂。

热聚合防止剂及抗氧化剂可举例如氢醌、氢醌单甲基醚、连苯三酚、叔丁基邻苯二酚、吩噻嗪、受阻酚系化合物等。塑化剂可举例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸甲苯酚酯等。填充材可举例如玻璃纤维、云母、氧化铝等。消泡剂或流平剂可举例如聚硅氧系、氟系、丙烯酸系的化合物。表面活性剂可举例如氟系表面活性剂、聚硅氧系表面活性剂等。偶联剂可举例如3-(缩水甘油基氧基)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。

9.调制感光性树脂组合物

将上述(A)成分至(G)成分及任意其它成分混合并分散，据此可调制感光性树脂组合物。例如将含有(A)成分、(B)成分、(C)成分、及(D)成分的遮光成分分散体、与含有(E)成分及(F)成分的二氧化硅粒子分散体混合，据此可获得感光性树脂组合物。

事先使(E)二氧化硅粒子分散体含有(F)分散剂，据此可提高二氧化硅分散体的分散稳定性，且可预防与其它树脂成分混合时产生凝聚异物。

10.遮光膜

感光性树脂组合物可用于涂布于基板等并使溶剂干燥后，照射光(包含紫外线、辐射等)使其硬化而制造遮光膜。此时也可使用光罩等设置照光部分与不照光部分，仅使照光部分硬化，以碱溶液溶解其它部分，可获得具有所求图案形状的遮光膜。

具体而言，感光性树脂组合物于基板的涂布可通过公开已知溶液浸渍法、喷雾法、使用辊涂布机、连接盘涂布机、狭缝涂布机或旋转机的方法等进行。通过这些方法涂布为所求厚度后干燥，然后进一步去除溶剂(预烤)，据此形成涂膜。

干燥可通过真空干燥等方法例如以10至180秒、到达压力为10至1000Pa的条件进行。另外，可一口气脱气至目标的到达压力为止，也可为了预防突沸等膜的不良而阶段性地减压。

预烤可通过烘箱、加热板等的加热、真空干燥或这些的组合而进行。预烤中的加热温度及加热时间可因应所使用溶剂而适当地选择，但例如优选为以80至120℃进行1至10分钟。

曝光所使用辐射可使用例如可见光线、紫外线、远紫外线、电子束、X射线等，但辐射的波长的范围优选为250至450nm。另外，适合于该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适当地选择，但任选添加表面活性剂也为有效的。显影温度优选为20至35℃，可使用市面贩卖显影机或超声波洗涤机等精密地形成细微影像。另外，碱显影后通常进行水洗。显影处理法可适用淋浴显影法、喷雾显影法、液浸(浸渍)显影法、桨叶(盛液)显影法等。

用上述方式显影后，可以70至250℃、20至100分钟进行用以提高遮光膜与基板的密合性的热处理(后烤)。与预烤同样地，后烤可通过利用烘箱、加热板等加热而进行。

如上述方式所得的遮光膜可使用作为显示装置中的黑色阻剂。例如遮光膜可使用作为滤色器或触控面板的黑色矩阵、黑柱间隔件、框等。

例如作为黑色矩阵具有上述遮光膜的滤色器可通过将膜厚为1.0至2.0μm的遮光膜形成于透明基材上，在遮光膜形成后，通过光刻形成红、蓝及绿各像素而制作，或是以喷墨制程于遮光膜中打进红、蓝及绿的印墨等而制作。

另外，以上述遮光膜作为黑柱间隔件时，可使用单一黑色阻剂制作多个膜厚相异的部分，使一者作为隔片发挥功能，使另一者作为黑色矩阵发挥功能。

另外，具有图案形状的遮光膜的制作方法并不限定于进行曝光及碱显影的光刻法，可通过网版印刷等而形成图案。

有关于遮光膜，于玻璃基板上涂布感光性树脂组合物，通过加热板以90℃进行1分钟预烤，以i线照度30mW/cm²的超高压汞灯照射50mJ/cm²的紫外线，而获得膜厚1.2μm的遮光膜，该遮光膜的反射率在玻璃面侧中优选为6％以下，更优选为5％以下。另外，在膜面侧中优选为6.5％以下，更优选为5.5％以下。

感光性树脂组合物除了上述各用途以外也可适用作为各种涂层材。尤其，液晶的显示装置或拍摄元件所使用的滤色器用印墨及据此形成的遮光膜可利用作为滤色器、液晶投影用黑色矩阵等。另外，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，也可利用作为以有机EL元件为代表的有机电场发光装置、彩色液晶显示装置、彩色传真、影像感应器等各种多色显示体中的各色区分用或遮光用印墨材料。

尤其，上述遮光膜可使膜面侧的反射率变低，故用于在显示装置内侧配置液晶显示器等的膜面的用途时，可抑制来自内部光源的光在装置内部反射所造成的损失。另外，用于在显示装置外侧配置有机LED(OLED)等的膜面的用途时，可通过降低外光的反射并提高亮处对比，或可改善来自发光侧的光取出效率并提高发光效率。

(实施例)

以下根据实施例及比较例具体说明本发明的实施方式，但本发明并不限定于这些。另外，本发明中，各成分的含量在小数第一位为0时省略小数点以下的标示。

首先说明(A)成分的含有不饱和基的碱可溶性树脂的合成例，这些合成例中的树脂的评价在未特别说明下是用以下方式进行。

[固形物浓度]

使合成例中所得树脂溶液1g含浸于玻璃过滤器〔重量:W₀(g)〕并秤量〔W₁(g)〕，由以160℃加热2小时后的重量〔W₂(g)〕通过下式而求得。

固形物浓度(重量％)＝100×(W₂-W₀)/(W₁-W₀)

[酸价]

使树脂溶液溶解于二噁烷，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水溶液滴定而求得。

[分子量]

以凝胶渗透色谱(GPC)“HLC-8220GPC”(TOSOH股份有限公司制，溶剂:四氢呋喃，管柱:TSKgelSuper H-2000(2支)+TSKgelSuper H-3000(1支)+TSKgelSuper H-4000(1支)+TSKgelSuper H-5000(1支)(TOSOH股份有限公司制)，温度:40℃，速度:0.6ml/min)测定，作为标准聚苯乙烯(TOSOH股份有限公司制，PS-Oligomer Kit)换算值而求得重均分子量(Mw)。

[平均粒径]

二氧化硅粒子的平均粒径是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)并通过累积量法而求得。

合成例所使用简称如下。

BPFE:双酚芴型环氧化合物(9,9-双(4-羟基苯基)芴与氯甲基环氧乙烷的反应物。为通式(2)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:四氢邻苯二甲酸酐

TEAB:溴化四乙基铵

PGMEA:丙二醇单甲基醚乙酸酯

[合成例]

于附回流冷却器的500ml四口烧瓶中加入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小时并反应。接着于烧瓶内加入BPDA(35.3g，0.12摩尔)、THPA(18.3g，0.12摩尔)，于120至125℃搅拌6小时，而获得含有不饱和基的碱可溶性树脂(A)。所得树脂溶液的固形物浓度为56.0质量％，酸价(固形物换算)为103mgKOH/g，GPC分析的Mw为3600。

以表1至表4所记载掺配量(单位为质量份)调制实施例1至11、比较例1至12的感光性树脂组合物。表1至表4中所使用掺配成分如下。

(含有不饱和基的碱可溶性树脂)

(A):上述合成例所得的含有不饱和基的碱可溶性树脂溶液(固形物浓度56.0质量％)

(光聚合性化合物)

(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”为同公司的注册商标)

(光聚合引发剂)

(C)-1:1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(0-乙酰基肟)(Irgacure OXE-02，BASF JAPAN公司制，“Irgacure”为同公司的注册商标)

(C)-2:ADEKA ARKLS NCI-831，ADEKA股份有限公司制，“ADEKA ARKLS“为同公司的注册商标)

(炭黑分散液)

(D):炭黑浓度25.0质量％，高分子分散剂浓度2.0质量％，分散树脂(合成例的碱可溶性树脂(A)(固形物8.0质量％))的PGMEA分散液

(固形物35.0质量％)

(E):二氧化硅粒子的PGMEA分散液“YA050C”(Admatechs股份有限公司制，固形物浓度30质量％，平均粒径50nm)

(分散剂)

(F)-1:DISPERBYK-140(固形物浓度52质量％的丙二醇单甲基醚乙酸酯分散液，酸价73mgKOH/g，胺价76mgKOH/g)

(F)-2:DISPERBYK-142(固形物浓度60质量％的丙二醇单甲基醚乙酸酯分散液，酸价46mgKOH/g，胺价43mgKOH/g)

(F)-3:DISPERBYK-9076(固形物浓度100质量％，酸价38mgKOH/g，胺价44mgKOH/g)

另外，(F)-1至(F)-3皆为BYK JAPAN公司制，“DISPERBYK”为同公司的注册商标。

另外，(F)-1为具有酸性聚合物的烷基铵盐结构的分散剂，(F)-2为高分子共聚物的磷酸酯盐型分散剂，(F)-3为具备具有酸基的高分子共聚物的烷基铵盐结构的分散剂。

(溶剂)

(G)-1:丙二醇单甲基醚乙酸酯(PGMEA)

(G)-2:乳酸乙酯(EL)

(G)-3:乙酸甲氧基丁酯(MBA)

(G)-4:3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)

(G)-5:3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇(MMB)

(G)-6:乙酸3-甲氧基-3-甲基-1-丁酯(MMBA)

(G)-7:丙二醇二乙酸酯(PDGA)

(G)-8:1-甲氧基-2-丙醇(MMPG)

(G)-9:3-甲氧基丙酸甲酯(MMP)

(G)-10:环己酮(ANON)

(G)-11:二乙二醇二甲基醚(MDM)

(G)-12:二乙二醇二乙基醚(EDE)

(G)-13:二乙二醇乙基甲基醚(EDM)

(G)-14:二乙二醇二丁基醚(BDB)

另外，在表1至表4中，于括号内表示各溶剂在20℃的蒸气压及在23℃的相对介电系数。

[表1]

[表2]

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[表3]

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[表4]

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[评价]

用以下方式制作评价用的使黑色阻剂用感光性树脂组合物硬化而成的遮光膜。

(制作评价用遮光膜)

将表1所示感光性树脂组合物预先以低压汞灯照射波长254nm的照度1000mJ/cm²的紫外线，使用旋转涂布器以使加热硬化处理后的膜厚成为1.2μm的方式涂布于表面经洗涤的125mm×125mm的玻璃基板“#1737”(康宁公司制)(以下称为“玻璃基板”)上，使用23℃的真空干燥机以45秒减压至50Pa并蒸发溶剂后，使用加热板以90℃预烤1分钟，而制作遮光膜。接着将曝光间隙调整为100μm，于干燥遮光膜上覆盖线宽/间距＝10μm/50μm的负性光罩，以i线照度30mW/cm²的超高压汞灯照射50mJ/cm²的紫外线，进行感光部分的光硬化反应。

接着将曝光的上述遮光膜通过25℃、0.04％氢氧化钾溶液以1kgf/cm²的淋浴压进行从图案开始显示的显影时间(破膜时间＝BT)起+10秒及+20秒的显影处理后，进行5kgf/cm²的喷雾水洗，去除上述遮光膜的未曝光部分，于玻璃基板上形成遮光膜图案，使用热风干燥机于230℃进行正式硬化(后烤)30分钟，而获得实施例1至10及比较例1至7的评价用遮光膜。

对所制作上述评价用遮光膜评价以下项目。

[反射率评价(基板侧、膜面侧)]

(评价方法)

对于以与上述评价用遮光膜相同方式制作的附遮光膜的基板，使用紫外线可视光红外线分光光度“UH4150”(hitachi-hightech股份有限公司制)以入射角2°测定基板(玻璃基板)侧及膜面侧的反射率。另外，将△以上视为合格。

(评价基准(基板侧))

○:反射率为5％以下

△:反射率为大于5％且未达6％

×:反射率为6％以上

(评价基准(膜面侧))

○:反射率为5.5％以下

△:反射率为大于5.5％且6.5％以下

×:反射率为大于6.5％

[光学浓度评价]

(评价方法)

使用MACBETH穿透浓度计而求得所制作评价用遮光膜的光学浓度(OD)。另外，测定形成于基板的遮光膜的膜厚，将光学浓度(OD)的值除以膜厚而得的值作为OD/μm。

光学浓度(OD)是以下式(1)计算。

光学浓度(OD)＝-log₁₀T(1)

(T表示穿透率)

[凝聚异物评价]

(评价方法)

使用光学显微镜观察正式硬化(后烤)后的评价用遮光膜，确认有无凝聚异物。另外，将△以上视为合格。

(评价基准)

○:遮光膜并未确认到凝聚异物

△:遮光膜的一部分确认到凝聚异物

×:遮光膜全面确认到凝聚异物

上述评价结果示于表5至表7。

[表5]

[表6]

[表7]

如表5至表7所示，使用酸价及胺价皆为10mgKOH/g以上80mgKOH/g以下的分散剂，溶剂使用丙二醇单甲基醚乙酸酯的第1溶剂、及在20℃的蒸气压未达250Pa的第2溶剂(不包含通式(1)所示溶剂)时，不仅可降低玻璃基板侧的反射率，也可降低膜面侧的反射率。

(产业利用性)

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其的遮光膜以及滤色器、触控面板。另外，根据该滤色器及触控面板，可提供视觉确认性优异的各种显示装置。

Claims

1.一种黑色阻剂用感光性树脂组合物，含有:

(A)含有不饱和基的感光性树脂；

(B)至少具有2个以上不饱和键的光聚合性化合物；

(C)光聚合引发剂；

(E)二氧化硅粒子；

(F)分散剂；及

(G)溶剂；其中，

所述(F)分散剂具有酸价及胺价，所述酸价及所述胺价皆为10mgKOH/g以上80mgKOH/g以下，

所述(F)分散剂的总质量(mF)相对于所述(E)二氧化硅粒子的总质量(mE)的比例(mF/mE)为0.02以上0.60以下，

所述(G)溶剂含有丙二醇单甲基醚乙酸酯的第1溶剂、及在20℃的蒸气压未达250Pa的第2溶剂(第2溶剂中不包含下述通式(1)所示溶剂)，

RO-(CH₂CH₂O)n-R…(1)

(通式(1)中，R独立表示可具有取代基的烷基或芳基，n为2以上5以下的整数)。

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，

所述(A)含有不饱和基的感光性树脂为使下述通式(2)所示双酚类所衍生的具有2个缩水甘油基醚基的环氧化合物与(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的含有不饱和基的感光性树脂，

(通式(2)中，R₁、R₂、R₃及R₄分别独立为氢原子、碳数1以上5以下的烷基或卤原子，X为-CO-、-SO₂-、-C(CF₃)₂-、-Si(CH₃)₂-、-CH₂-、-C(CH₃)₂-、-O-、通式(3)所示芴-9,9-二基或单键，l为0以上10以下的整数)

3.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，所述(F)分散剂为具有烷基铵盐结构的高分子化合物。

4.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，所述(G)溶剂含有在23℃的相对介电系数为10.0以上30.0以下的溶剂(但不包含所述第2溶剂)的第3-1溶剂；或

所述第2溶剂含有在23℃的相对介电系数未达10.0的溶剂、及在23℃的相对介电系数为10.0以上30.0以下的第3-2溶剂。

5.根据权利要求4所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其中，所述(G)溶剂含有所述第3-1溶剂。

6.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，所述(E)二氧化硅粒子的平均粒径为1nm以上100nm以下。

7.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，所述(E)二氧化硅粒子的总质量(mE)相对于所述(D)遮光成分的总质量(mD)的比例(mE/mD)为0.01以上0.20以下。

8.根据权利要求1所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其中所述第2溶剂为在20℃的蒸气压未达100Pa的溶剂。

9.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，所述第2溶剂含有选自由乙酸3-甲氧基-3-甲基-1-丁酯、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、及丙二醇二乙酸酯所成组的至少一种溶剂。

10.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，通过使所述黑色阻剂用感光性树脂组合物硬化而可获得膜面侧反射率为6.5％以下的遮光膜。

11.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，通过使所述黑色阻剂用感光性树脂组合物硬化而可获得膜面侧反射率为5.5％以下的遮光膜。

12.一种遮光膜，为使根据权利要求1至11中任一项所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物硬化而成。

13.一种滤色器，具有根据权利要求12所述的遮光膜作为黑色矩阵。

14.一种触控面板，具有根据权利要求12所述的遮光膜。

15.一种显示装置，具有根据权利要求13所述的滤色器。

16.一种显示装置，具有根据权利要求14所述的触控面板。