JP2007072035A - Photosensitive composition - Google Patents

Photosensitive composition Download PDF

Info

Publication number
JP2007072035A
JP2007072035A JP2005257402A JP2005257402A JP2007072035A JP 2007072035 A JP2007072035 A JP 2007072035A JP 2005257402 A JP2005257402 A JP 2005257402A JP 2005257402 A JP2005257402 A JP 2005257402A JP 2007072035 A JP2007072035 A JP 2007072035A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
carbon atoms
photosensitive composition
general formula
alkyl group
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
JP2005257402A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Shinoda
勝 信太
Hiroyuki Onishi
啓之 大西
Kiyoshi Uchigawa
喜代司 内河
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.)
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Ohka Kogyo 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 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd filed Critical Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority to JP2005257402A priority Critical patent/JP2007072035A/en
Priority to TW095130721A priority patent/TW200728913A/en
Priority to CN200610129174A priority patent/CN100580553C/en
Priority to KR1020060084670A priority patent/KR20070027446A/en
Publication of JP2007072035A publication Critical patent/JP2007072035A/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
    • 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
    • G03F7/0005Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • 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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive composition capable of forming a black matrix pattern having good linearity, less liable to peel and ensuring less residue. <P>SOLUTION: An acyloxime ester compound represented by formula (1) is used as a photopolymerization initiator in the photosensitive composition. In the general formula (1), Ar is made to a bulky group containing a carbazole skeleton. In the general formula, R<SB>1</SB>represents a 1-5C lower alkyl group; A represents a group selected from a 1-20C alkyl group, a 1-4C haloalkyl group, a phenyl group, CN and NO<SB>2</SB>; and Ar represents a group having carbazole or a substitution product thereof, or a benzoyl group which may have a substituent. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶ディスプレイパネルのブラックマトリクスを形成するための感光性組成物に関する。   The present invention relates to a photosensitive composition for forming a black matrix of a liquid crystal display panel.

液晶ディスプレイ等の表示体は、2枚の基板の間に液晶層を挟み、その2枚の基板の各々に対向して対となる電極を配置し、そして一方の基板の内側に液晶層と対面して、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、および黒色などの各画素からなるカラーフィルタ層が配置されている。そして、黒色の画素は、異なる色の混色を防止したり、電極のパターンを隠したりする役割があり、通常、R、G、B各色の画素を区画するようにマトリクス状に配され、ブラックマトリクスと言われている。   In a display body such as a liquid crystal display, a liquid crystal layer is sandwiched between two substrates, a pair of electrodes is arranged opposite to each of the two substrates, and the liquid crystal layer faces the inside of one substrate. Then, a color filter layer composed of pixels such as red (R), green (G), blue (B), and black is disposed. The black pixels play a role of preventing color mixture of different colors and hiding the electrode pattern, and are usually arranged in a matrix so as to partition the R, G, and B pixels. It is said.

一般に、カラーフィルタはリソグラフィ法により形成される。具体的には、感光性樹脂成分中に有機顔料、染料あるいはカーボンブラック等の着色剤を均一に分散もしくは溶解した組成物の塗布液を、基板上に塗布して乾燥した後、カラーフィルタを構成する各色のパターンに応じた露光を行う。次いでこれをアルカリ現像液などで現像処理して得られた画素パターンを加熱処理して、永久膜としての機械的強度を付与する。この工程をR、G、B各色毎に繰り返すことでカラーフィルタ層を形成する。   Generally, the color filter is formed by a lithography method. Specifically, a coating solution of a composition in which a colorant such as an organic pigment, dye or carbon black is uniformly dispersed or dissolved in a photosensitive resin component is applied on a substrate and dried, and then a color filter is formed. Exposure according to the pattern of each color to be performed is performed. Subsequently, the pixel pattern obtained by developing this with an alkali developer or the like is subjected to heat treatment to give mechanical strength as a permanent film. By repeating this process for each color of R, G, and B, a color filter layer is formed.

カラーフィルタのブラックマトリクスには、従来から蒸着したクロム薄膜をリソグラフィ法でパターン化したものが用いられてきた。このクロム薄膜からなるブラックマトリクスは、寸法精度が高く、信頼性も高い。しかしながらクロム薄膜を形成するためには、上記のように蒸着やスパッタといった真空製膜工程が必要である。基板の大型化には機会の大型化を伴うため、基板の大型化への対応が困難であった。   As a black matrix for a color filter, a conventionally deposited chromium thin film patterned by a lithography method has been used. This black matrix made of a chromium thin film has high dimensional accuracy and high reliability. However, in order to form a chromium thin film, a vacuum film forming process such as vapor deposition and sputtering is required as described above. Increasing the size of the substrate is accompanied by an increase in opportunities, and it has been difficult to respond to the increase in size of the substrate.

またクロム薄膜は、環境上の問題から、他の色のカラーフィルタと同様に黒色系着色剤を分散させた光硬化性組成物から形成される樹脂膜が使用されるようになった(特許文献1参照)。これらのブラックマトリクスの材料用の黒色着色剤としては、カーボンブラック、チタンブラック等が知られており、中でもカーボンブラックが最も一般的に用いられている。   Also, as a chromium thin film, a resin film formed from a photocurable composition in which a black colorant is dispersed has been used in the same manner as other color filters because of environmental problems (Patent Literature). 1). As black colorants for these black matrix materials, carbon black, titanium black and the like are known, and carbon black is most commonly used.

特許文献1には、付加重合が可能なエチレン性不飽和二重結合を少なくとも1個含有する化合物、光重合開始剤及び金属酸化物等を含有し、実質的にハロゲン原子を含有しない光重合性組成物が開示されている。この組成物は、実質的にハロゲン原子を除去したことによって耐熱性に優れ、電気絶縁抵抗値が高いカラーフィルタを提供することを可能としている。
特開平11−84125号公報
Patent Document 1 contains a compound containing at least one ethylenically unsaturated double bond capable of addition polymerization, a photopolymerization initiator, a metal oxide, and the like, and is substantially free of halogen atoms. A composition is disclosed. This composition can provide a color filter having excellent heat resistance and high electrical insulation resistance by substantially removing halogen atoms.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-84125

しかしながら、ブラックマトリクスに高い遮光性を付与するには、遮光材料の含有量を高くしなければならない。そのため光学濃度が高くなり、露光の際に光が膜の深部まで到達せず、光硬化(感光反応)が十分に進行しない場合があった。その結果、現像マージンが狭くなり、パターンの直線性が低くなったり、パターンが基板から剥がれたり、基板上に残渣が発生したりする場合があった。   However, in order to impart high light shielding properties to the black matrix, the content of the light shielding material must be increased. For this reason, the optical density increases, and light does not reach the deep part of the film during exposure, and photocuring (photosensitive reaction) may not sufficiently proceed. As a result, the development margin becomes narrow, the linearity of the pattern becomes low, the pattern peels off from the substrate, and a residue may be generated on the substrate.

さらに、カラーフィルタを製造する際、使用する着色感光樹脂によっては露光及び現像後にベーク炉にて加熱処理を行なうと、着色パターンから昇華物が生じる場合がある。この昇華物が着色パターンに異物として混入すると製品不良を引き起こしてしまう場合がある。   Further, when a color filter is produced, depending on the colored photosensitive resin used, if a heat treatment is performed in a baking furnace after exposure and development, a sublimate may be generated from the colored pattern. If this sublimate is mixed in the colored pattern as a foreign substance, it may cause a product defect.

以上の課題に鑑み、本発明は液晶ディスプレイのカラーフィルタにおいて良好な直線性を有し、剥がれにくく、残渣が少ないブラックマトリクスパターンを形成することができる感光性組成物を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a photosensitive composition that can form a black matrix pattern that has good linearity in a color filter of a liquid crystal display, hardly peels off, and has little residue. .

本発明者らは、感光性組成物の光重合開始剤として、アシルオキシムエステル系化合物を用いることにより、良好な直線性を有し、剥がれにくく、残渣が少ないブラックマトリクスパターンを形成することができる感光性組成物を提供することができることを見出した。   The present inventors can form a black matrix pattern having good linearity, being difficult to peel off, and having little residue by using an acyloxime ester compound as a photopolymerization initiator of the photosensitive composition. It has been found that a photosensitive composition can be provided.

より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。   More specifically, the present invention provides the following.

(1) 光重合性化合物と、光重合開始剤と、着色剤と、を含有し、前記光重合開始剤として、下記の一般式(1)で示されるアシルオキシムエステル系の化合物を含有する感光性組成物。

Figure 2007072035
[式中、Rは、炭素数1以上5以下の低級アルキル基を表し、Aは、炭化水素基、−CN、−NOより選択される基を表し、Arはカルバゾールまたはその置換体を有する基、置換基を有してもよいベンゾイル基のいずれかを表す。] (1) A photopolymerization compound, a photopolymerization initiator, and a colorant, and a photosensitizer containing an acyloxime ester compound represented by the following general formula (1) as the photopolymerization initiator. Sex composition.
Figure 2007072035
[Wherein, R 1 represents a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, A represents a group selected from a hydrocarbon group, —CN, and —NO 2 , and Ar represents carbazole or a substituent thereof. Or a benzoyl group which may have a substituent. ]

(1)の発明によれば、光重合開始剤を上記の構造、特にRを炭素数1以上5以下の低級アルキル基としたことによって、光重合開始剤の開始効率を向上させることができる。そのため、わずかな照射量の光によって効率的に活性化して光重合性化合物を硬化させることができ、感光性組成物の光に対する感受性を高めることができる。その結果、直線性が高く、剥がれや残渣の発生が少ないブラックマトリクスパターンを提供することができる。 According to the invention of (1), the initiation efficiency of the photopolymerization initiator can be improved by setting the photopolymerization initiator to the above-described structure, in particular, R 1 is a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. . Therefore, the photopolymerizable compound can be efficiently activated by a small amount of light to be cured, and the sensitivity of the photosensitive composition to light can be increased. As a result, it is possible to provide a black matrix pattern with high linearity and less occurrence of peeling and residue.

(2) Arは下記の一般式(2)または(3)で示される基である(1)記載の感光性組成物。

Figure 2007072035
Figure 2007072035
[式中、Bは、同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から12のアルキル基、フェニル基、CS−、より選択される基を表し、kは0から5の整数である。
Gは、同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から20のアルキル基、炭素数1から20のアルコキシ基、炭素数3から20のシクロアルキル基、−OR、−NRより選択される基を表し、mは0から5の整数である。
ここで、Rは、炭素数1から20のアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい)、又は、炭素数3から20のシクロアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい)を表し、
、Rは、同一または異なっていてもよい、炭素数1から20のアルキル基、炭素数2から20のアルコキシカルボニル基を示し、あるいはRとRとが一緒になって炭素数3から20の環を形成してもよく、環を形成した場合、炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい。
Dは同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から20であってヘテロ原子を含んでもよい炭化水素系基、より選択される基を表し、nは0から3の整数である。
Eは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から12のアルキル基、フェニル基より選択される基を表す。] (2) The photosensitive composition according to (1), wherein Ar is a group represented by the following general formula (2) or (3).
Figure 2007072035
Figure 2007072035
[In the formula, B represents the same or different hydrogen atom, halogen atom, alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, phenyl group, C 6 H 5 S—, and k is a group selected from It is an integer from 0 to 5.
G may be the same or different, hydrogen atom, halogen atom, alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, -OR 2 ,- It represents a group selected from NR 3 R 4 , and m is an integer of 0 to 5.
Here, R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (a part of carbon atoms may be substituted with a heteroatom) or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms (a part of carbon atoms). May be substituted with a heteroatom)
R 3 and R 4 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, or R 3 and R 4 together represent a carbon number. 3 to 20 rings may be formed, and in the case of forming a ring, some of the carbon atoms may be substituted with heteroatoms.
D represents a group selected from a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and optionally containing a hetero atom, which may be the same or different, and n is an integer of 0 to 3 It is.
E represents a group selected from a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a phenyl group. ]

(2)の発明によれば、Arをベンゾイルとしたことによって、光に対する感受性をより向上させることが可能となる。また更に、上記の一般式(3)で示されるように、ベンゼン環の3位がベンゾイルで置換され、更に幾つかの置換基を有するカルバゾール環を用いた場合、光に対する感受性をより向上させることができると同時に耐熱性をも向上させることが可能となる。   According to the invention of (2), the sensitivity to light can be further improved by using Ar as benzoyl. Furthermore, as shown in the above general formula (3), when a carbazole ring having a benzene ring substituted at the 3-position of the benzene ring and further having several substituents is used, the sensitivity to light is further improved. At the same time, the heat resistance can be improved.

(3) Rはメチル基またはエチル基である(1)または(2)に記載の感光性組成物。 (3) The photosensitive composition according to (1) or (2), wherein R 1 is a methyl group or an ethyl group.

(3)の発明によれば、Rをメチル基又はエチル基としたことによって、光に対する感受性をさらに向上させることが可能となる。そのため、わずかな照射量の光によって効率的に活性化して光重合開始剤を硬化させることができる。その結果、より直線性が高く、剥がれや残渣の発生が少ないブラックマトリクスパターンを提供することができる。また、本発明に係る光重合開始剤の構造をより簡単なものとすることができるため、製造工程の簡略化を図ることもできる。 According to the invention of (3), the sensitivity to light can be further improved by using R 1 as a methyl group or an ethyl group. Therefore, the photopolymerization initiator can be cured by being efficiently activated by a small amount of light. As a result, it is possible to provide a black matrix pattern with higher linearity and less occurrence of peeling and residue. Moreover, since the structure of the photopolymerization initiator according to the present invention can be made simpler, the manufacturing process can be simplified.

(4) 前記一般式(1)で示される化合物は、下記の一般式(4)で示される化合物である(1)から(3)いずれかに記載の感光性組成物。

Figure 2007072035
[式中、Aは炭化水素基、−CN、−NOより選択される基を表し、Gは、同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から20のアルキル基、炭素数1から20のアルコキシ基、炭素数3から20のシクロアルキル基、−OR、−NRより選択される基を表し、mは0から5の整数である。
ここで、Rは、炭素数1から20のアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい)、又は、炭素数3から20のシクロアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい)を表し、
、Rは、同一または異なっていてもよい、炭素数1から20のアルキル基、炭素数2から20のアルコキシカルボニル基を示し、あるいはRとRとが一緒になって炭素数3から20の環を形成していてもよく、環を形成した場合、炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい。] (4) The photosensitive composition according to any one of (1) to (3), wherein the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the following general formula (4).
Figure 2007072035
[Wherein, A represents a hydrocarbon group, a group selected from —CN, —NO 2 , and G represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, which may be the same or different, This represents a group selected from an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, —OR 2 , and —NR 3 R 4 , and m is an integer of 0 to 5.
Here, R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (a part of carbon atoms may be substituted with a heteroatom) or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms (a part of carbon atoms). May be substituted with a heteroatom)
R 3 and R 4 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, or R 3 and R 4 together represent a carbon number. 3 to 20 rings may be formed, and when the ring is formed, a part of carbon atoms may be substituted with a heteroatom. ]

(4)の発明によれば、光重合開始剤を一般式(4)の構造としたことによって、高い耐熱性を有し、かつ、直線性がより高く、剥がれや残渣の発生が少ないブラックマトリクスパターンを形成することが可能な感光性組成物を提供することができる。   According to the invention of (4), the photopolymerization initiator having the structure of the general formula (4) has high heat resistance, higher linearity, and less occurrence of peeling and residue. A photosensitive composition capable of forming a pattern can be provided.

(5) 前記光重合開始剤は、前記一般式(1)で示される化合物と、下記の一般式(5)で示される化合物と、の混合物である(1)から(4)いずれかに記載の感光性組成物。

Figure 2007072035
(5) The photopolymerization initiator is any one of (1) to (4), which is a mixture of a compound represented by the general formula (1) and a compound represented by the following general formula (5). Photosensitive composition.
Figure 2007072035

(5)の発明によれば、光重合開始剤として上記の化合物を含有することで、極めてわずかな照射量の光によって効率的に活性化することができる。電子バンドスペクトルの異なる化合物が共存することで、光重合開始剤が高い感度を有する光の正味の波長領域を広げるか、もしくは少なくとも二種の化合物が相互作用するためである。従って(1)から(4)に記載の発明に係る光重合開始剤と一般式(5)で示される化合物とを併用することよって、感光性組成物の感度や現像マージンがさらに高まり、ブラックマトリクスパターンを直線性が高く、剥がれや残渣の少ない良好な形態にすることがさらに容易となる。   According to the invention of (5), by containing the above-mentioned compound as a photopolymerization initiator, it can be efficiently activated by a very small amount of light. This is because the compounds having different electron band spectra coexist so that the photopolymerization initiator broadens the net wavelength range of light having high sensitivity, or at least two kinds of compounds interact. Accordingly, the combined use of the photopolymerization initiator according to the invention described in (1) to (4) and the compound represented by the general formula (5) further increases the sensitivity and development margin of the photosensitive composition, thereby increasing the black matrix. It becomes easier to make the pattern into a good shape with high linearity and less peeling and residue.

(6) 前記光重合開始剤は、さらにメルカプトベンズイミダゾールを含む(1)から(5)のいずれかに記載の感光性組成物。   (6) The photosensitive composition according to any one of (1) to (5), wherein the photopolymerization initiator further contains mercaptobenzimidazole.

(6)の発明によれば、(5)に記載の発明と同様、併用して使用することよってより直線性が高く、剥がれや残渣の発生が少ないブラックマトリクスパターンを提供することができる。また、メルカプトベンズイミダゾールは、酸化防止剤としても作用するため、光重合開始剤として更に添加したことによって、剥がれや残渣の発生をより確実に防止することができる。   According to the invention of (6), similar to the invention described in (5), by using it in combination, it is possible to provide a black matrix pattern with higher linearity and less occurrence of peeling and residue. Further, since mercaptobenzimidazole also acts as an antioxidant, it can be more reliably prevented from peeling off and generating residues by further adding it as a photopolymerization initiator.

(7) 前記光重合性化合物は、エチレン性二重結合を分子内に少なくとも1つ有する化合物である(1)から(6)いずれかに記載の感光性組成物。   (7) The photosensitive composition according to any one of (1) to (6), wherein the photopolymerizable compound is a compound having at least one ethylenic double bond in the molecule.

(7)の発明によれば、光重合性化合物として、エチレン性二重結合を分子内に有する光重合性化合物を用いたことにより、感光性組成物の吸光濃度を幅広い波長領域で高めて、極めて僅かな照射量の光でも活性化することができる。その結果、遮光性が高いとともに、直線性が高く、剥がれや残渣のない良好なブラックマトリクスパターンを容易に形成することができる。   According to the invention of (7), by using a photopolymerizable compound having an ethylenic double bond in the molecule as the photopolymerizable compound, the absorption density of the photosensitive composition is increased in a wide wavelength region, It can be activated even with a very small amount of light. As a result, it is possible to easily form a good black matrix pattern having high light shielding properties, high linearity, and no peeling or residue.

なお、「エチレン性二重結合を分子内に少なくとも1つ有する化合物」には、モノマー、オリゴマー、及びプレポリマー等も含まれ、これらの中から少なくとも一種を選択して使用することが好ましい。   The “compound having at least one ethylenic double bond in the molecule” includes monomers, oligomers, prepolymers and the like, and it is preferable to select and use at least one of these.

(8) 前記光重合性化合物は、アクリル樹脂である(1)から(7)いずれかに記載の感光性組成物。   (8) The photosensitive composition according to any one of (1) to (7), wherein the photopolymerizable compound is an acrylic resin.

(8)の発明によれば、光重合性化合物をアクリル樹脂としたことによって、感光性組成物の耐候性や耐薬品性を高めることができる。ここで「アクリル樹脂」として、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、例えばアクリルアミド、アクリロニトリル等を用いることができる。   According to the invention of (8), the weather resistance and chemical resistance of the photosensitive composition can be enhanced by using the photopolymerizable compound as an acrylic resin. Here, as the “acrylic resin”, acrylic acid, methacrylic acid and derivatives thereof such as acrylamide and acrylonitrile can be used.

(9) 前記光重合性化合物は、分子内にカルド構造を有する樹脂である(1)から(8)いずれかに記載の感光性組成物。   (9) The photosensitive composition according to any one of (1) to (8), wherein the photopolymerizable compound is a resin having a cardo structure in the molecule.

(9)の発明によれば、光重合性化合物を分子内にカルド構造を有する樹脂としたことによって感光性組成物の耐熱性及び耐薬品性を向上させることができる。   According to the invention of (9), the heat resistance and chemical resistance of the photosensitive composition can be improved by using a photopolymerizable compound as a resin having a cardo structure in the molecule.

(10) 前記着色剤は、カーボンブラックを含む(1)から(9)いずれかに記載の感光性組成物。   (10) The photosensitive composition according to any one of (1) to (9), wherein the colorant includes carbon black.

(10)の発明によれば、着色剤をカーボンブラックとしたことによって薄膜で遮光性の高いブラックマトリクスパターンを提供することができる。   According to the invention of (10), by using carbon black as the colorant, a black matrix pattern having a thin film and high light shielding properties can be provided.

(11) 液晶ディスプレイを構成するブラックマトリックスを構成する黒色レジストとして用いられる(1)から(10)いずれかに記載の感光性組成物。   (11) The photosensitive composition according to any one of (1) to (10), which is used as a black resist constituting a black matrix constituting a liquid crystal display.

本発明によれば、光に対する感受性に優れた光重合開始剤を用いることによって、直線性に優れ、剥がれや残渣がなく、表示コントラストの優れたブラックマトリクスパターンを基板上に容易に形成することができる。また高遮光のレジストでも高感度で現像マージンに優れ、解像度の高いブラックマトリクスパターンを提供することができる。   According to the present invention, by using a photopolymerization initiator excellent in sensitivity to light, it is possible to easily form a black matrix pattern on a substrate with excellent linearity, no peeling or residue, and excellent display contrast. it can. In addition, a black matrix pattern with high sensitivity, excellent development margin, and high resolution can be provided even with a highly light-shielding resist.

以下、本発明について具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described.

本発明に係る感光性組成物は、光重合性化合物、光重合開始剤、及び着色剤を含有する。   The photosensitive composition according to the present invention contains a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and a colorant.

[光重合開始剤]
「光重合開始剤」とは、光硬化性組成物の一成分であり、紫外線や電子線などの照射により組成物を重合して高分子化する化合物をいう。本発明において、光重合開始剤として、下記の一般式(1)で示される化合物を用いることができる。

Figure 2007072035
[式中、Rは、炭素数1以上5以下の低級アルキル基を表し、Aは、炭化水素基、−CN、−NOより選択される基を表し、Arはカルバゾールまたはその置換体を有する基、置換基を有してもよいベンゾイル基のいずれかを表す。] [Photopolymerization initiator]
A “photopolymerization initiator” is a component of a photocurable composition, and refers to a compound that polymerizes the composition by irradiation with ultraviolet rays, electron beams, or the like to polymerize the composition. In the present invention, a compound represented by the following general formula (1) can be used as a photopolymerization initiator.
Figure 2007072035
[Wherein, R 1 represents a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, A represents a group selected from a hydrocarbon group, —CN, and —NO 2 , and Ar represents carbazole or a substituent thereof. Or a benzoyl group which may have a substituent. ]

は、炭素数1以上5以下の低級アルキル基を示す。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、第二級ブチル基、第三級ブチル基、ペンチル基が挙げられる。中でもメチル基、エチル基を用いることが好ましい。 R 1 represents a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a secondary butyl group, a tertiary butyl group, and a pentyl group. Among these, it is preferable to use a methyl group or an ethyl group.

Aとしては、炭化水素基、−CN、−NOより選択される基が挙げられる。炭化水素基としては、炭素数1から20のアルキル基、炭素数1から4のハロアルキル基、フェニル基等が挙げられる。炭素数1から20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、第二ブチル基、第三ブチル基、アミル基、イソアミル基、第三アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、第三オクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基等の直鎖状又は分岐状の飽和炭化水素基や、上述のように、中でも炭素数1のメチル基を用いることが好ましい。 Examples of A include a group selected from a hydrocarbon group, —CN, and —NO 2 . Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a phenyl group. Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, secondary butyl group, tertiary butyl group, amyl group, isoamyl group, Linear or branched saturated hydrocarbon group such as triamyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, isooctyl group, 2-ethylhexyl group, tertiary octyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group, isodecyl group In addition, as described above, it is preferable to use a methyl group having 1 carbon atom.

炭素数1から4のハロアルキル基としては例えば、モノフルオロメチル基、ジフロオロメチル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。   Examples of the haloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a monofluoromethyl group, a difluoromethyl group, and a trifluoromethyl group.

また、Arはカルバゾールまたはその置換体を有する基、置換基を有してもよいベンゾイル基のいずれかであり、中でもカルバゾールまたはその置換体を有する基を用いることが好ましいが、後述するようにカルバゾールのベンゼン環の3位が置換基Gを有するベンゾイル基に置換されていることがより好ましい。   Ar is either carbazole or a group having a substituent thereof, or a benzoyl group which may have a substituent. Among them, carbazole or a group having a substituent thereof is preferably used. More preferably, the 3-position of the benzene ring is substituted with a benzoyl group having a substituent G.

また、置換基を有していてもよいベンゾイル基としては具体的には下記の一般式(2)で示されるものが挙げられる。

Figure 2007072035
[式中、Bは、同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から12のアルキル基、フェニル基、CS−、より選択される基を表し、kは0から5の整数である。] Specific examples of the benzoyl group which may have a substituent include those represented by the following general formula (2).
Figure 2007072035
[In the formula, B represents the same or different hydrogen atom, halogen atom, alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, phenyl group, C 6 H 5 S—, and k is a group selected from It is an integer from 0 to 5. ]

このうち、Bは、同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から12のアルキル基、フェニル基、C65S−、より選択される基を表す。炭素数1から12のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、第二ブチル基、第三ブチル基、アミル基、イソアミル基、第三アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、第三オクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基等の直鎖状又は分岐状の飽和炭化水素基が挙げられる。更に、kは0から5の整数である。 Among them, B represents a group selected from a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group, and C 6 H 5 S—, which may be the same or different. Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, secondary butyl group, tertiary butyl group, amyl group, isoamyl group, Linear or branched saturated hydrocarbon group such as triamyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, isooctyl group, 2-ethylhexyl group, tertiary octyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group, isodecyl group Is mentioned. Furthermore, k is an integer from 0 to 5.

また、カルバゾール置換体を有する基及び、置換基を有してもよいベンゾイル基の構造を有する基としては、具体的には一般式(3)で示される構造が挙げられる。

Figure 2007072035
[式中、Gは、同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から20のアルキル基、炭素数1から20のアルコキシ基、炭素数3から20のシクロアルキル基、−OR、−NRより選択される基を表し、mは0から5の整数である。
ここで、Rは、炭素数1から20のアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい)、又は、炭素数3から20のシクロアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい)を表し、
、Rは、同一または異なっていてもよい、炭素数1から20のアルキル基、炭素数2から20のアルコキシカルボニル基を示し、あるいはRとRとが一緒になって炭素数3から20の環を形成してもよく、環を形成した場合、炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい。
Dは同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から20であってヘテロ原子を含んでもよい炭化水素系基、より選択される基を表し、nは0から3の整数である。
Eは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から12のアルキル基、フェニル基より選択される基を表す。] Specific examples of the group having a carbazole substituent and the group having a benzoyl group structure which may have a substituent include a structure represented by the general formula (3).
Figure 2007072035
[In the formula, G may be the same or different, hydrogen atom, halogen atom, alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms,- It represents a group selected from OR 2 and —NR 3 R 4 , and m is an integer of 0 to 5.
Here, R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (a part of carbon atoms may be substituted with a heteroatom) or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms (a part of carbon atoms). May be substituted with a heteroatom)
R 3 and R 4 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, or R 3 and R 4 together represent a carbon number. 3 to 20 rings may be formed, and in the case of forming a ring, some of the carbon atoms may be substituted with heteroatoms.
D represents a group selected from a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and optionally containing a hetero atom, which may be the same or different, and n is an integer of 0 to 3 It is.
E represents a group selected from a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a phenyl group. ]

Gは、同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から20のアルキル基、炭素数1から20のアルコキシ基、炭素数3から20のシクロアルキル基、−OR、−NRであるが、このうち炭素数3以上の基を用いることが好ましい。Gを嵩高い構造としたことによって、露光時の昇華物の発生を抑制することできるとともに、膜べりを低減することが可能となるためである。 G may be the same or different, hydrogen atom, halogen atom, alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, -OR 2 ,- Of these, NR 3 R 4 , of which a group having 3 or more carbon atoms is preferably used. This is because by making G a bulky structure, it is possible to suppress generation of sublimates during exposure and to reduce film slippage.

炭素数1から20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、第二ブチル基、第三ブチル基、アミル基、イソアミル基、第三アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、第三オクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基等の直鎖状又は分岐状の飽和炭化水素基が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, secondary butyl group, tertiary butyl group, amyl group, isoamyl group, Linear or branched saturated hydrocarbon groups such as triamyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, isooctyl group, 2-ethylhexyl group, tertiary octyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group, isodecyl group Is mentioned.

また、炭素数1から20のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、フェノキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基等が挙げられる。   Examples of the alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a phenoxy group, an isopropoxy group, and an isobutoxy group.

更に炭素数3から20のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、シクロへキシル基等が挙げられる。また、mは0から5の整数である。   Furthermore, examples of the cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclohexyl group, and a cyclohexyl group. M is an integer from 0 to 5.

また、−ORのRは、炭素数1から20のアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されている、あるいはエステル結合で置換されていてもよい)、炭素数3から20のシクロアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されている、あるいはエステル結合で置換されていてもよい)を表す。 R 2 of —OR 2 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (a part of the carbon atoms may be substituted with a hetero atom or an ester bond), or C 3 to 20 In which a part of the carbon atoms is substituted with a heteroatom, or may be substituted with an ester bond.

アルキル基としては上記と同様に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、第二ブチル基、第三ブチル基、アミル基、イソアミル基、第三アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、第三オクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基等の直鎖状又は分岐状の飽和炭化水素基が挙げられる。また、これらのアルキル基は、オキシ基、チオ基、ジチオ基、イミノ基、ニトリノ基、ヒドラゾ基、アゾ基、等を含んでいてもよい。   As the alkyl group, as described above, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, secondary butyl group, tertiary butyl group, amyl group, isoamyl group, tertiary amyl group, Examples thereof include straight-chain or branched saturated hydrocarbon groups such as hexyl group, heptyl group, octyl group, isooctyl group, 2-ethylhexyl group, tertiary octyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group and isodecyl group. These alkyl groups may contain an oxy group, a thio group, a dithio group, an imino group, a nitrino group, a hydrazo group, an azo group, and the like.

更にシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、シクロへキシル基等が挙げられる。上記と同様にこれらのシクロアルキル基も、オキシ基、チオ基、ジチオ基、イミノ基、ニトリノ基、ヒドラゾ基、アゾ基、等を含んでいてもよい。なお、これらの基は、炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から6のアルコキシ基等で置換されていてもよい。   Furthermore, examples of the cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclohexyl group, and a cyclohexyl group. As described above, these cycloalkyl groups may also contain an oxy group, a thio group, a dithio group, an imino group, a nitrino group, a hydrazo group, an azo group, and the like. Note that these groups may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or the like.

更に、溶剤への溶解性を考慮して、上記アルキル基、シクロアルキル基の炭素原子の一部は、特にエーテル結合、エステル結合にて置換されているものがよい。このエーテル結合、エステル結合は、上記アルキル基、シクロアルキル基に、1個から6個含まれることが好ましく、2個から4個含まれることがより好ましい。このときの溶剤としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテル類、アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エーテル類、ケトン類、エステル類が好ましく、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を用いることがより好ましい。   Furthermore, in consideration of solubility in a solvent, a part of the carbon atoms of the alkyl group and cycloalkyl group are particularly preferably substituted with an ether bond or an ester bond. The ether bond and ester bond are preferably contained in the alkyl group and cycloalkyl group in an amount of 1 to 6, more preferably 2 to 4. As the solvent at this time, alkylene glycol monoalkyl ethers, alkylene glycol monoalkyl ether acetates, ethers, ketones and esters are preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate and 3-methoxybutyl acetate are more preferable. .

また、−NRのR及びRは、同一又は異なっていてもよい、炭素数1から20のアルキル基、炭素数2から20のアルコキシカルボニル基、あるいはRとRとは一緒になって炭素数3から20の環を形成してもよい。アルキル基としては上記と同様に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、第二ブチル基、第三ブチル基、アミル基、イソアミル基、第三アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、第三オクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、等の飽和炭化水素基が挙げられる。 In addition, R 4 and R 5 in —NR 4 R 5 may be the same or different, and are an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, or R 4 and R 5. Together, they may form a ring having 3 to 20 carbon atoms. As the alkyl group, as described above, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, secondary butyl group, tertiary butyl group, amyl group, isoamyl group, tertiary amyl group, Examples thereof include saturated hydrocarbon groups such as a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, an isooctyl group, a 2-ethylhexyl group, a tertiary octyl group, a nonyl group, an isononyl group, a decyl group, and an isodecyl group.

また、アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基、又はシクロヘキシルオキシカルボニル基等の直鎖状、分岐状または環状の基が挙げられる。   The alkoxycarbonyl group is a straight chain such as a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an n-propoxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, an n-butoxycarbonyl group, a tert-butoxycarbonyl group, or a cyclohexyloxycarbonyl group, A branched or cyclic group is mentioned.

とRとが一緒に環を形成した場合としては、例えばピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、チオモルホリン環等が挙げられる。なお、これらの環は、炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から6のアルコキシ基等で置換されていてもよい。 Examples of the case where R 4 and R 5 together form a ring include a piperidine ring, a piperazine ring, a morpholine ring, and a thiomorpholine ring. Note that these rings may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or the like.

またDは、同一又は異なっていてもよい、ハロゲン原子、又は、炭素数1以上20以下であってヘテロ原子を含んでもよい炭化水素系基を表す。このようなものとしては、オキシ基、チオ基、ジチオ基、イミノ基、ニトリノ基、ヒドラゾ基、アゾ基、等を含む炭素数1から20の炭化水素基が挙げられる。なお、この炭化水素基は、不飽和結合を含んでいてもよいし、環を形成していてもよい。   D represents a halogen atom, which may be the same or different, or a hydrocarbon group which has 1 to 20 carbon atoms and may contain a hetero atom. Examples thereof include hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms including oxy group, thio group, dithio group, imino group, nitrino group, hydrazo group, azo group and the like. In addition, this hydrocarbon group may contain an unsaturated bond and may form a ring.

またEは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から12のアルキル基、フェニル基を示す。中でもアルキル基を用いることが好ましい。なお、炭素数1から12のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、第二ブチル基、第三ブチル基、アミル基、イソアミル基、第三アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、第三オクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基等の直鎖状又は分岐状の飽和炭化水素基が挙げられる。上述のように、中でも炭素数2のエチル基を用いることが好ましい。   E represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a phenyl group. Among them, it is preferable to use an alkyl group. Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a secondary butyl group, a tertiary butyl group, an amyl group, and an isoamyl group. Linear or branched saturated carbonization such as tertiary amyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, isooctyl group, 2-ethylhexyl group, tertiary octyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group, isodecyl group A hydrogen group is mentioned. As described above, it is preferable to use an ethyl group having 2 carbon atoms.

このような構造を有する化合物としては、一般式(4)で示される化合物であることが好ましい。カルバゾールとベンゾイルの両方の骨格を有することによって、光に対する感度が向上する。さらに、カルバゾール骨格を有することによって耐熱性が向上する。

Figure 2007072035
[式中、Aは炭化水素基、−CN、−NOより選択される基を表し、Gは、同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から20のアルキル基、炭素数1から20のアルコキシ基、炭素数3から20のシクロアルキル基、−OR、−NRより選択される基を表し、mは0から5の整数である。
ここで、Rは、炭素数1から20のアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい)、又は、炭素数3から20のシクロアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい)を表し、
、Rは、同一または異なっていてもよい、炭素数1から20のアルキル基、炭素数2から20のアルコキシカルボニル基を示し、あるいはRとRとが一緒になって炭素数3から20の環を形成していてもよく、環を形成した場合、炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい。] The compound having such a structure is preferably a compound represented by the general formula (4). By having both carbazole and benzoyl skeletons, sensitivity to light is improved. Furthermore, heat resistance improves by having a carbazole skeleton.
Figure 2007072035
[Wherein, A represents a hydrocarbon group, a group selected from —CN, —NO 2 , and G represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, which may be the same or different, This represents a group selected from an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, —OR 2 , and —NR 3 R 4 , and m is an integer of 0 to 5.
Here, R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (a part of carbon atoms may be substituted with a heteroatom) or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms (a part of carbon atoms). May be substituted with a heteroatom)
R 3 and R 4 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, or R 3 and R 4 together represent a carbon number. 3 to 20 rings may be formed, and when the ring is formed, a part of carbon atoms may be substituted with a heteroatom. ]

更に具体的には、Aをメチル基、Arを一般式(3)で示される基とし、かつ、Gをメチル基、Dのnを0に、Eをエチル基とした下記一般式(6)で示される化合物を用いることがより好ましい。

Figure 2007072035
More specifically, the following general formula (6) wherein A is a methyl group, Ar is a group represented by the general formula (3), G is a methyl group, n of D is 0, and E is an ethyl group It is more preferable to use the compound shown by these.
Figure 2007072035

上記化合物を光重合開始剤として使用する場合、光重合性化合物の合計100質量部に対し、1質量部から150質量部、好ましくは5質量部から100質量部、より好ましくは10質量部から50質量部の範囲で含有される。含有量が150質量部以下にすることにより十分な耐熱性、耐薬品性を得ることができ、また1質量部以上にすることにより塗膜形成能を向上させ、光硬化不良を起こすことを防止することができる。   When using the said compound as a photoinitiator, it is 1 mass part to 150 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of a photopolymerizable compound, Preferably it is 5 mass parts to 100 mass parts, More preferably, it is 10 mass parts to 50 mass parts. It is contained in the range of parts by mass. When the content is 150 parts by mass or less, sufficient heat resistance and chemical resistance can be obtained, and when the content is 1 part by mass or more, the coating film forming ability is improved and photocuring failure is prevented. can do.

また、光重合開始剤は上記一般式(1)で示される化合物と他の化合物(光重合開始剤)を数種組み合わせて用いてもよい。このような化合物としては、アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、ジクロロアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、p−tert−ブチルアセトフェノン等のアセトフェノン類や、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や、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−テル類や、ベンジルジメチルケタール、チオキサンテン、2−クロロチオキサンテン、2,4−ジエチルチオキサンテン、2−メチルチオキサンテン、2−イソプロピルチオキサンテン等のイオウ化合物や、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や、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキシド、クメンパーオキシド等の有機過酸化物や、2−メルカプトベンゾイミダール、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や、2−(o-クロロフェニル)−4,5−ジ(m-メトキシフェニル)−イミダゾリル二量体等のイミダゾリル化合物や、p−メトキシトリアジン等のトリアジン化合物や、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(フラン−2−イル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−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)−s−トリアジン、2−(4−エトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−n−ブトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等のハロメチル基を有するトリアジン化合物、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1オン等のアミノケトン化合物が挙げられる。   Moreover, you may use a photoinitiator combining the compound shown by the said General formula (1), and another compound (photoinitiator) several types. Examples of such compounds include acetophenone such as acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, p-dimethylaminopropiophenone, dichloroacetophenone, trichloroacetophenone, p-tert-butylacetophenone, benzophenone, Benzophenones such as 2-chlorobenzophenone and p, p′-bisdimethylaminobenzophenone, benzoin ethers such as benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether and benzoin isobutyl ether, benzyldimethyl ketal, thioxanthene, Sulfur compounds such as 2-chlorothioxanthene, 2,4-diethylthioxanthene, 2-methylthioxanthene, 2-isopropylthioxanthene, 2- Anthraquinones such as ethyl anthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 2,3-diphenylanthraquinone, organic peroxides such as azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, cumene peroxide, 2- Thiol compounds such as mercaptobenzoimidazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzothiazole, and imidazolyl compounds such as 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (m-methoxyphenyl) -imidazolyl dimer And triazine compounds such as p-methoxytriazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2 -(5-methylfuran-2-yl) ethenyl] -4, -Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (4-diethylamino- 2-methylphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (3,4-dimethoxyphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s- Triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-ethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- Triazine compounds having a halomethyl group such as (4-n-butoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-benzyl-2-dimethylamino And aminoketone compounds such as -1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one.

このような化合物の中では、メルカプトベンズイミダゾールや、トリアジン化合物を用いることが好ましいが、下記一般式(5)で示される化合物を用いることが更に好ましい。この化合物を併用することにより、光に対する感度をより向上させることができるためである。

Figure 2007072035
Among these compounds, it is preferable to use mercaptobenzimidazole or a triazine compound, but it is more preferable to use a compound represented by the following general formula (5). This is because the sensitivity to light can be further improved by using this compound in combination.
Figure 2007072035

上記化合物を光重合開始剤として一般式(1)で示される化合物と併用して使用する場合、光重合性化合物の合計100質量部に対し、1質量部から150質量部、好ましくは5質量部から100質量部、より好ましくは10質量部から50質量部の範囲で含有される。含有量が150質量部以下にすることにより、十分な耐熱性、耐薬品性を得ることができ、また1質量部以上にすることにより塗膜形成能を向上させ、光硬化不良を防止することができる。   When using the said compound together with the compound shown by General formula (1) as a photoinitiator, it is 1 mass part to 150 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of a photopolymerizable compound, Preferably it is 5 mass parts To 100 parts by mass, more preferably 10 to 50 parts by mass. When the content is 150 parts by mass or less, sufficient heat resistance and chemical resistance can be obtained, and when the content is 1 part by mass or more, the film forming ability is improved and photocuring failure is prevented. Can do.

また、一般式(1)で示される化合物と、一般式(1)で示される化合物以外の化合物(特に一般式(5)及びメルカプトベンズイミダゾール等)を併用する場合、質量比で10:90から90:10であることが好ましく、特に50:50から70:30であることが好ましい。一般式(1)で示される化合物と、一般式(1)で示される化合物以外の化合物の配合割合が上述の範囲内であることで、両者の化合物が効果的に相互作用して、感光性組成物の感度、現像マージンをさらに向上させることができる。   When a compound represented by the general formula (1) and a compound other than the compound represented by the general formula (1) (particularly the general formula (5) and mercaptobenzimidazole) are used in combination, the mass ratio is from 10:90. 90:10 is preferable, and 50:50 to 70:30 is particularly preferable. Since the compounding ratio of the compound represented by the general formula (1) and the compound other than the compound represented by the general formula (1) is within the above-described range, the two compounds effectively interact with each other. The sensitivity of the composition and the development margin can be further improved.

本発明に係る光重合開始剤の製造方法の一例としては、下記の合成スキームが挙げられる。なお、この合成スキームは、Dのnが0の場合の合成例である。ここで、式中Rは本発明におけるAに相当し、Rは本発明におけるGを含むフェニル基に相当する。更にRは本発明におけるRに相当し、Rは本発明におけるEに相当する。

Figure 2007072035
As an example of the method for producing a photopolymerization initiator according to the present invention, the following synthesis scheme may be mentioned. This synthesis scheme is a synthesis example in which n of D is 0. Here, in the formula, R 1 corresponds to A in the present invention, and R 2 corresponds to a phenyl group containing G in the present invention. Further, R 3 corresponds to R 1 in the present invention, and R corresponds to E in the present invention.
Figure 2007072035

[光重合性化合物]
「光重合性化合物」とは、紫外線等の光の照射を受けて重合し、硬化する物質をいう。光重合性化合物としては、エチレン性二重結合を有する化合物が好ましく、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテルアクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート、エチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、エチレングリコールモノエチルエーテルメタクリレート、グリセロールアクリレート、グリセロールメタクリレート、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールプロパンテトラアクリレート、テトラメチロールプロパンテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、カルドエポキシジアクリレート等のモノマー、オリゴマー類;多価アルコール類と1塩基酸または多塩基酸を縮合して得られるポリエステルプレポリマーに(メタ)アクリル酸を反応して得られるポリエステル(メタ)アクリレート、ポリオール基と2個のイソシアネート基を持つ化合物を反応させた後、(メタ)アクリル酸を反応して得られるポリウレタン(メタ)アクリレート;ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールまたはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、レゾール型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸ポリグリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエステル、脂肪族または脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸を反応して得られるエポキシ(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられる。さらに前記エポキシ(メタ)アクリレート樹脂に多塩基酸無水物を反応させた樹脂を用いる事ができる。
[Photopolymerizable compound]
“Photopolymerizable compound” refers to a substance that polymerizes and cures upon irradiation with light such as ultraviolet rays. As the photopolymerizable compound, a compound having an ethylenic double bond is preferable. Specifically, acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid, monomethyl fumarate, monoethyl fumarate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2 -Hydroxyethyl methacrylate, ethylene glycol monomethyl ether acrylate, ethylene glycol monomethyl ether methacrylate, ethylene glycol monoethyl ether acrylate, ethylene glycol monoethyl ether methacrylate, glycerol acrylate, glycerol methacrylate, acrylic acid amide, methacrylic acid amide, acrylonitrile, methacrylonitrile , Methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, isobutyl Acrylate, isobutyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol Diacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, butylene glycol dimethacrylate, propylene glycol diacrylate, propylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, tetramethylolpropane tetraacrylate, tetramethylo Propane tetramethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, 1 Monomers, oligomers such as 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, cardoepoxy diacrylate; polyester prepolymers obtained by condensing polyhydric alcohols with monobasic acids or polybasic acids Polyester (meth) acrylate and polyol obtained by reacting (meth) acrylic acid Polyurethane (meth) acrylate obtained by reacting a group with two isocyanate groups and then reacting with (meth) acrylic acid; bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin , Phenol or cresol novolac type epoxy resin, resol type epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin, polycarboxylic acid polyglycidyl ester, polyol polyglycidyl ester, aliphatic or cycloaliphatic epoxy resin, amine epoxy resin, dihydroxybenzene type epoxy Examples thereof include an epoxy (meth) acrylate resin obtained by reacting an epoxy resin such as a resin with (meth) acrylic acid. Further, a resin obtained by reacting the epoxy (meth) acrylate resin with a polybasic acid anhydride can be used.

中でも分子内にカルド構造を有する樹脂を用いることが好ましい。カルド構造を有する樹脂は耐熱性や耐薬品性が高いため、光重合性化合物に用いることによって感光性組成物の耐熱性及び耐薬品性を向上させることができる。具体的には下記の一般式(7)で示される樹脂を用いることが好ましい。   Among these, it is preferable to use a resin having a cardo structure in the molecule. Since the resin having a cardo structure has high heat resistance and chemical resistance, the heat resistance and chemical resistance of the photosensitive composition can be improved by using it as a photopolymerizable compound. Specifically, it is preferable to use a resin represented by the following general formula (7).

Figure 2007072035
式中、Xは、下記一般式(8)で示される基である。
Figure 2007072035
Figure 2007072035
In the formula, X is a group represented by the following general formula (8).
Figure 2007072035

式中、Yは無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水クロレンド酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水グルタル酸といったジカルボン酸無水物からカルボン酸無水物基(−CO−O−CO−)を除いた残基である。   Wherein Y is maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, chlorendic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, It is a residue obtained by removing a carboxylic anhydride group (—CO—O—CO—) from a dicarboxylic anhydride such as glutaric anhydride.

また、式中、Zは無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物等のテトラカルボン酸二無水物から2個のカルボン酸無水物基を除いた残基である。   In the formula, Z represents two carboxylic acids from tetracarboxylic dianhydrides such as pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic dianhydride, biphenyl tetracarboxylic dianhydride, biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, etc. It is a residue excluding an anhydride group.

上記光重合性化合物は、光重合開始剤の合計100質量部に対し、60質量部から99.9質量部の範囲で含有される。含有量が60質量部未満では十分な耐熱性、耐薬品性が期待できず、また99.9質量部以下にすることにより塗膜形成能を向上させ、光硬化不良防止することができる。   The said photopolymerizable compound is contained in 60 mass parts to 99.9 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of a photoinitiator. When the content is less than 60 parts by mass, sufficient heat resistance and chemical resistance cannot be expected, and by setting the content to 99.9 parts by mass or less, the coating film forming ability can be improved and photocuring failure can be prevented.

[着色剤]
「着色剤」とは、感光性樹脂成分の一つとして含有され、基板上に着色する成分をいう。例えば、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行)においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものを挙げることができる。
[Colorant]
The “colorant” refers to a component that is contained as one of the photosensitive resin components and colors on the substrate. For example, a compound classified as a pigment in a color index (CI; issued by The Society of Dyers and Colorists), specifically, a color index (CI) number as shown below. What is attached can be mentioned.

C.I.ピグメントイエロー1(以下、「C.I.ピグメントイエロー」は同様で番号のみ記載する。)、3、11、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、55、60、61、65、71、73、74、81、83、86、93、95、97、98、99、100、101、104、106、108、109、110、113、114、116、117、119、120、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、166、167、168、175、180、185;   C. I. Pigment Yellow 1 (hereinafter, “CI Pigment Yellow” is the same and only the number is described) 3, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 24, 31, 53, 55, 60, 61, 65, 71, 73, 74, 81, 83, 86, 93, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 116, 117, 119, 120, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 166, 167, 168, 175, 180, 185;

C.I.ピグメントオレンジ1(以下、「C.I.ピグメントオレンジ」は同様で番号のみ記載する。)、5、13、14、16、17、24、34、36、38、40、43、46、49、51、55、59、61、63、64、71、73;
C.I.ピグメントバイオレット1(以下、「C.I.ピグメントバイオレット」は同様で番号のみ記載する。)、19、23、29、30、32、36、37、38、39、40、50;
C. I. Pigment Orange 1 (hereinafter, “CI Pigment Orange” is the same, and only the number is described) 5, 13, 14, 16, 17, 24, 34, 36, 38, 40, 43, 46, 49, 51, 55, 59, 61, 63, 64, 71, 73;
C. I. Pigment Violet 1 (hereinafter, “CI Pigment Violet” is the same and only the numbers are described), 19, 23, 29, 30, 32, 36, 37, 38, 39, 40, 50;

C.I.ピグメントレッド1(以下、「C.I.ピグメントレッド」は同様で番号のみ記載する。)、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48:1、48:2、48:3、48:4、49:1、49:2、50:1、52:1、53:1、57、57:1、57:2、58:2、58:4、60:1、63:1、63:2、64:1、81:1、83、88、90:1、97、101、102、104、105、106、108、112、113、114、122、123、144、146、149、150、151、155、166、168、170、171、172、174、175、176、177、178、179、180、185、187、188、190、192、193、194、202、206、207、208、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、242、243、245、254、255、264、265;   C. I. Pigment Red 1 (hereinafter, “CI Pigment Red” is the same and only the number is described) 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 40, 41, 42, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 49: 1, 49: 2, 50: 1, 52: 1, 53: 1, 57, 57: 1, 57: 2, 58: 2, 58: 4, 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81: 1, 83, 88, 90: 1, 97, 101, 102, 104, 105, 106, 108, 112, 113, 114, 122, 123, 144, 146, 149, 150, 151, 155, 166, 168, 170, 171, 172, 174, 175, 176, 177, 178, 79, 180, 185, 187, 188, 190, 192, 193, 194, 202, 206, 207, 208, 209, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 242, 243, 245, 254, 255, 264, 265;

C.I.ピグメントブルー1(以下、「C.I.ピグメントブルー」は同様で番号のみ記載する。)、2、15、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66;
C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン37;
C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25、C.I.ピグメントブラウン26、C.I.ピグメントブラウン28;
C.I.ピグメントブラック1、ピグメントブラック7。
また黒色顔料としてカーボンブラックも好ましい。
C. I. Pigment Blue 1 (hereinafter, “CI Pigment Blue” is the same and only the numbers are described), 2, 15, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, 66;
C. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. Pigment green 37;
C. I. Pigment brown 23, C.I. I. Pigment brown 25, C.I. I. Pigment brown 26, C.I. I. Pigment brown 28;
C. I. Pigment Black 1 and Pigment Black 7.
Carbon black is also preferred as the black pigment.

本発明に係る感光性組成物は、高い感度を有するため、特にブラックマトリクス形成用として好適である。即ち、着色剤としてカーボンブラック等の遮光剤を好ましく用いることができる。具体的には、カーボンブラックやアクリル系分散液で分散させたカーボンブラック分散液等が挙げられる。また、チタンブラック、銅、鉄、マンガン、コバルト、クロム、ニッケル、亜鉛、カルシウム、銀等の金属酸化物、複合酸化物、金属硫化物、金属硫酸鉛又は金属炭酸塩等の無機顔料等も挙げられる。これらの着色剤の中でも遮光性を有するカーボンブラックを用いることがより好ましい。   Since the photosensitive composition according to the present invention has high sensitivity, it is particularly suitable for forming a black matrix. That is, a light-shielding agent such as carbon black can be preferably used as the colorant. Specifically, carbon black or a carbon black dispersion liquid dispersed with an acrylic dispersion liquid may be used. In addition, examples include metal oxides such as titanium black, copper, iron, manganese, cobalt, chromium, nickel, zinc, calcium, and silver, composite oxides, metal sulfides, metal sulfates, inorganic pigments such as metal sulfates, and the like. It is done. Among these colorants, it is more preferable to use carbon black having light shielding properties.

カーボンブラックとしては、チェンネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラ
ック、ランプブラックなど公知のカーボンブラックを用いることができるが、遮光性に優れるチャンネルブラックを用いることが特に好ましい。また、樹脂被覆カーボンブラックを用いてもよい。
As the carbon black, known carbon blacks such as channel black, furnace black, thermal black, and lamp black can be used, but it is particularly preferable to use channel black having excellent light shielding properties. Resin-coated carbon black may also be used.

この樹脂被覆カーボンブラックは樹脂被覆のないカーボンブラックに比べて導電性が低いことから、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタとして用いた場合に電流のリークが少なく、信頼性の高い低消費電力のディスプレイが形成できる。   Since this resin-coated carbon black has lower conductivity than carbon black without resin coating, there is less current leakage when used as a color filter for liquid crystal displays, etc., and a highly reliable display with low power consumption is formed. it can.

また、カーボンブラックの補助顔料として、有機顔料を更に添加してもよい。有機顔料は、無機顔料の補色を呈するものを適切に選択して加えることにより、カーボンブラックの有する赤みを消すことができるためである。例えばフタロシアニン系顔料、アゾ系顔料及び、塩基性染料レーキ顔料等が挙げられる。   An organic pigment may be further added as an auxiliary pigment for carbon black. This is because the organic pigment can eliminate the redness of the carbon black by appropriately selecting and adding an organic pigment that exhibits a complementary color of the inorganic pigment. Examples thereof include phthalocyanine pigments, azo pigments, basic dye lake pigments, and the like.

有機顔料は、無機顔料と有機顔料の総和100質量部に対して、有機顔料を10質量部から80質量部の範囲で用いることが好ましく、20質量部から40質量部の範囲であることがより好ましい。上記の無機顔料及び有機顔料は、分散剤を用いて適当な濃度で分散させた溶液を用いることができる。   The organic pigment is preferably used in the range of 10 to 80 parts by mass, more preferably in the range of 20 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the sum of the inorganic pigment and the organic pigment. preferable. As the inorganic pigment and the organic pigment, a solution in which a dispersant is used and dispersed at an appropriate concentration can be used.

また、分散剤としては、ポリエチレンイミン系、ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系の高
分子分散剤を用いることが好ましい。
As the dispersant, it is preferable to use a polyethyleneimine-based, urethane resin-based, or acrylic resin-based polymer dispersant.

[感光性組成物の組成]
本発明に係る感光性組成物は、光重合性化合物、光重合開始剤、及び着色剤を合わせて100質量部中に、光重合性化合物を20質量部から60質量部、光重合開始剤を0.5質量部から30質量部、着色剤を10質量部から70質量部の範囲で含有することが好ましい。着色剤が10質量部以上にすることにより、形成した黒色パターンの遮光性能を十分得ることができる。また、着色剤が70質量部以下にすることにより、所定波長の光線を照射した際に硬化不良を抑制することができる。
[Composition of photosensitive composition]
In the photosensitive composition according to the present invention, the photopolymerizable compound, the photopolymerization initiator, and the colorant are combined in 100 parts by mass, the photopolymerizable compound is contained in an amount of 20 to 60 parts by mass, and the photopolymerization initiator is added. It is preferable to contain 0.5 to 30 parts by mass and a colorant in the range of 10 to 70 parts by mass. When the colorant is 10 parts by mass or more, the light shielding performance of the formed black pattern can be sufficiently obtained. Further, when the colorant is 70 parts by mass or less, curing failure can be suppressed when a light beam having a predetermined wavelength is irradiated.

なお、上記の組成比において、着色剤は、カーボンブラックやチタンブラック等の無機顔料のみであってもよいが、補助顔料を含んでいてもよい。   In the above composition ratio, the colorant may be only an inorganic pigment such as carbon black or titanium black, but may contain an auxiliary pigment.

また、着色剤の濃度は、後述するように本発明に係る感光性組成物を用いてブラックマトリックスを成膜した際に、感光性組成物の膜厚1μmあたりのOD(Optical Density)値が3.5以上となるように調整することが好ましい。感光性組成物の膜厚1μmあたりのOD値が3.5以上あれば、液晶ディスプレイのブラックマトリックスに用いた場合に、十分な表示コントラストを得ることができる。   The concentration of the colorant is such that when a black matrix is formed using the photosensitive composition according to the present invention as described later, an OD (Optical Density) value of 3 μm per 1 μm of film thickness of the photosensitive composition. It is preferable to adjust so that it may become 5 or more. If the OD value per film thickness of 1 μm of the photosensitive composition is 3.5 or more, sufficient display contrast can be obtained when used for a black matrix of a liquid crystal display.

また、本発明に係る感光性組成物を用いてブラックマトリクスパターンを形成する際には、後述するように、基板上に本発明の感光性組成物を塗布、乾燥して膜を形成する。このときの塗布性の改善、光硬化後の物性改善のために、上記成分に加えてさらに結合剤として高分子バインダーを含有してもよい。結合剤は相溶性、被膜形成性、現像性、接着性等改善目的に応じて適宜選択すればよい。   Moreover, when forming a black matrix pattern using the photosensitive composition which concerns on this invention, as mentioned later, the photosensitive composition of this invention is apply | coated and dried on a board | substrate, and a film | membrane is formed. In order to improve the coating property and the physical properties after photocuring at this time, in addition to the above components, a polymer binder may be further contained as a binder. What is necessary is just to select a binder suitably according to the improvement objectives, such as compatibility, film formation property, developability, and adhesiveness.

基板上に形成されたブラックマトリクスパターンの厚みとしては、通常0.5μmから10.0μmの範囲内で設定することができ、好ましくは0.2μmから5.0μm、さらに好ましくは0.2μmから3.0μmである。   The thickness of the black matrix pattern formed on the substrate can usually be set within the range of 0.5 μm to 10.0 μm, preferably 0.2 μm to 5.0 μm, more preferably 0.2 μm to 3 μm. 0.0 μm.

また、本発明に係る感光性組成物は、希釈のための溶剤や、熱重合禁止剤、消泡剤、界
面活性剤などを添加してもよい。
Further, the photosensitive composition according to the present invention may contain a solvent for dilution, a thermal polymerization inhibitor, an antifoaming agent, a surfactant and the like.

ここで、感光性組成物に添加可能な溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、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、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、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、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、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、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(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン類;2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル等の乳酸アルキルエステル類;2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−ペンチル、酢酸i−ペンチル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類等が挙げられる。これらの溶剤は1種又は2種以上を混合して使用することができる。   Here, examples of the solvent that can be added to the photosensitive composition include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, and diethylene glycol. Monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl Ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, dipropylene glycol (Poly) alkylene glycol mono, such as coal monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol mono-n-propyl ether, dipropylene glycol mono-n-butyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether Alkyl ethers: (poly) alkylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate acetate Other ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether and tetrahydrofuran; ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone and 3-heptanone; methyl 2-hydroxypropionate and ethyl 2-hydroxypropionate Alkyl lactates such as ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate, Ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl Lopionate, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-pentyl formate, i-pentyl acetate, n-butyl propionate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, Other esters such as i-propyl butyrate, n-butyl butyrate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, n-propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethyl 2-oxobutanoate; aroma such as toluene, xylene Group hydrocarbons; amides such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and the like. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

中でもプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチ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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、シクロヘキサノン、3−メトキシブチルアセテートは、光重合性化合物、光重合開始剤に対して優れた溶解性を示すとともに、黒色顔料などの不溶性成分の分散性を良好にすることができるため好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、3−メトキシブチルアセテートが特に好ましい。溶剤は、光重合性化合物、光重合開始剤および遮光材料の合計100質量部に対して50質量部から500質量部の範囲で用いることができる。   Among them, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, cyclohexanone, and 3-methoxybutyl acetate are photopolymerizable compounds and photopolymerization starts. It is preferable because propylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanone, and 3-methoxybutyl acetate are particularly preferable because it exhibits excellent solubility in the agent and can improve dispersibility of insoluble components such as black pigments. A solvent can be used in 50 mass parts-500 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of a photopolymerizable compound, a photoinitiator, and a light shielding material.

また、熱重合禁止剤としてはヒドロキノン、ヒドロキノンモノエチルエーテル等を用いることができる。また、消泡剤としてはシリコーン系、フッ素系化合物を、界面活性剤としてはアニオン系、カチオン系、ノニオン系等の公知の各種熱重合禁止剤を用いることができる。   Moreover, hydroquinone, hydroquinone monoethyl ether, etc. can be used as a thermal polymerization inhibitor. In addition, silicone-based and fluorine-based compounds can be used as antifoaming agents, and various known thermal polymerization inhibitors such as anionic, cationic, and nonionic surfactants can be used as surfactants.

本発明に係る感光性組成物の製造方法としては、上述の光重合性化合物と、光重合開始剤と、着色剤、これらを全て攪拌機で混合することにより得られる。なお、得られた混合物が均一なものとなるようフィルターを用いて濾過してもよい。   As a manufacturing method of the photosensitive composition concerning this invention, it is obtained by mixing the above-mentioned photopolymerizable compound, a photoinitiator, a coloring agent, and these all with a stirrer. In addition, you may filter using a filter so that the obtained mixture may become uniform.

<カラーフィルタの形成方法>
以下、本発明に係る感光性組成物を用いてカラーフィルタを形成する方法の例を説明する。
<Method for forming color filter>
Hereinafter, the example of the method of forming a color filter using the photosensitive composition concerning this invention is demonstrated.

[ブラックマトリクス(黒色着色層)の形成]
まず感光性組成物(黒色の着色剤を含む)を、基板上にロールコーター、リバースコーター、バーコーター等の接触転写型塗布装置やスピンナー(回転式塗布装置)、カーテンフローコータ等の非接触型塗布装置を用いて塗布する。基板は、光透過性を有する基板が用いられる。なお、本実施形態では厚さ0.5mmから1.1mmのガラス基板を用いた場合を想定している。
[Formation of black matrix (black colored layer)]
First, a photosensitive composition (including a black colorant) is applied onto a substrate, such as a contact transfer type coating device such as a roll coater, reverse coater, or bar coater, a spinner (rotary coating device), or a non-contact type such as a curtain flow coater. Apply using an applicator. As the substrate, a substrate having optical transparency is used. In the present embodiment, it is assumed that a glass substrate having a thickness of 0.5 mm to 1.1 mm is used.

ガラス基板と感光性組成物との密着性を向上させるために、予めガラス基板上にシランカップリング剤を塗布しておいてもよい。あるいは感光性組成物の調製時にシランカップリング剤を添加しておいてもよい。   In order to improve the adhesion between the glass substrate and the photosensitive composition, a silane coupling agent may be applied on the glass substrate in advance. Alternatively, a silane coupling agent may be added during the preparation of the photosensitive composition.

この感光性組成物を塗布後、乾燥させて溶剤を除去する。乾燥方法は特に限定されず、例えば(1)ホットプレートにて80℃から120℃、好ましくは90℃から100℃の温度にて60秒間から120秒間乾燥する方法、(2)室温にて数時間から数日放置する方法、(3)温風ヒーターや赤外線ヒーター中に数十分から数時間入れて溶剤を除去する方法、のいずれの方法を用いてもよい。   After this photosensitive composition is applied, it is dried to remove the solvent. The drying method is not particularly limited. For example, (1) a method of drying on a hot plate at a temperature of 80 ° C. to 120 ° C., preferably 90 ° C. to 100 ° C. for 60 seconds to 120 seconds, (2) several hours at room temperature Any of the following methods may be used: (3) a method of removing the solvent by placing it in a warm air heater or an infrared heater for several tens of minutes to several hours.

次いで、ネガ型のマスクを介して、紫外線、エキシマレーザー光等の活性性エネルギー線を照射して部分的に露光する。照射するエネルギー線量は、感光性組成物の組成によっても異なるが、例えば30mJ/cmから2000mJ/cm程度が好ましい。 Next, exposure is performed partially by irradiating active energy rays such as ultraviolet rays and excimer laser light through a negative mask. Energy dose to be irradiated may differ depending on the composition of the photosensitive composition, for example, about 2000 mJ / cm 2 from 30 mJ / cm 2 is preferred.

次いで、露光後の膜を、現像液により現像することによって所望の形状にパターニングする。現像方法は特に限定されず、例えば浸漬法、スプレー法等を用いることができる。現像液としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機系のものや、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア、4級アンモニウム塩等の水溶液が挙げられる。   Next, the exposed film is developed into a desired shape by developing with a developer. The development method is not particularly limited, and for example, an immersion method, a spray method, or the like can be used. Examples of the developer include organic ones such as monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine, and aqueous solutions such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, ammonia, and quaternary ammonium salts.

次いで、現像後のパターニングを200℃程度でポストベークを行う。また、形成されたパターンを全面露光することが好ましい。   Next, post-baking is performed at about 200 ° C. for patterning after development. Further, it is preferable to expose the entire surface of the formed pattern.

[他の着色層の形成]
上記の方法により形成されたブラックマトリクスが形成されたガラス基板上に、感光性組成物を上記の方法と同様に塗布、乾燥、露光、現像して所定の色の着色層を、ブラックマトリクスの所定の位置(開口部)にパターン(ストライプまたはドット等)が形成されるようにする。例えば、RGBのカラーフィルタを製造する場合には、R,G,Bの各色の感光性組成物を用いて、前記工程を繰り返し、3色の着色層を形成してカラーフィルタを形成する。
[Formation of other colored layers]
The photosensitive composition is coated, dried, exposed and developed on the glass substrate on which the black matrix formed by the above method is formed in the same manner as described above to form a colored layer of a predetermined color. A pattern (such as a stripe or a dot) is formed at the position (opening). For example, when manufacturing an RGB color filter, the above process is repeated using a photosensitive composition of each color of R, G, and B to form a color filter of three colors to form a color filter.

<実施例1>
[光重合性化合物の合成]
まず、下記の一般式(7)で示されるカルド樹脂を合成した。

Figure 2007072035
式中、Xは、一般式(8)で示される基である。
Figure 2007072035
<Example 1>
[Synthesis of photopolymerizable compound]
First, a cardo resin represented by the following general formula (7) was synthesized.
Figure 2007072035
In the formula, X is a group represented by the general formula (8).
Figure 2007072035

500ml四つ口フラスコ中に、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂235g(エポキシ当量235)とテトラメチルアンモニウムクロライド110mg、2,6−ジ−tertブチル−4−メチルフェノール100mg及びアクリル酸72.0gを、25ml/分の速度で空気を吹き込みながら90℃から100℃で加熱して溶解させた。   In a 500 ml four-necked flask, 235 g of bisphenolfluorene type epoxy resin (epoxy equivalent 235), 110 mg of tetramethylammonium chloride, 100 mg of 2,6-di-tertbutyl-4-methylphenol and 72.0 g of acrylic acid were added at 25 ml / The solution was heated and dissolved at 90 to 100 ° C. while blowing air at a rate of minutes.

次に、この溶液が白濁した状態のまま120℃までゆっくりと昇温させて完全溶解させた。このとき溶液は次第に透明粘稠になっていくがそのまま撹拌を継続した。この間、酸価を測定し、1.0mgKOH/g未満になるまで約12時間加熱撹拌を続けた。そして室温まで冷却し、下記の一般式(9)に示す無色透明で固体状のビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレートが得られた。   Next, the solution was slowly heated to 120 ° C. in a cloudy state and completely dissolved. At this time, the solution gradually became transparent and viscous, but stirring was continued as it was. During this time, the acid value was measured, and heating and stirring were continued for about 12 hours until the acid value became less than 1.0 mgKOH / g. And it cooled to room temperature and the colorless and transparent solid bisphenol fluorene type epoxy acrylate shown in following General formula (9) was obtained.

Figure 2007072035
Figure 2007072035

次いで、このようにして得られた上記のビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレート307.0gにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)600gを加えて溶解させた後、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物80.5g及び臭化テトラエチルアンモニウム1gを混合し、110℃から115℃で4時間反応させた。酸無水物基の消失を確認した後、1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸38.0gを混合し、90℃で6時間反応させ、上記の一般式(9)で示されるカルド樹脂を得た。なお、酸無水物基の消失はIRスペクトルにより確認した。このカルド樹脂を化合物1とした。   Next, after adding 600 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) to 307.0 g of the bisphenolfluorene type epoxy acrylate thus obtained, 80.5 g of benzophenone tetracarboxylic dianhydride and bromide were added. 1 g of tetraethylammonium was mixed and reacted at 110 to 115 ° C. for 4 hours. After confirming the disappearance of the acid anhydride group, 38.0 g of 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride was mixed and reacted at 90 ° C. for 6 hours to obtain a cardo resin represented by the above general formula (9). Got. The disappearance of the acid anhydride group was confirmed by IR spectrum. This cardo resin was referred to as Compound 1.

ここで化合物1は、一般式(7)に示す化合物において、Xは、一般式(8)で示される基であり、Yは1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸二無水物から酸無水物基(−CO−O−CO−)を除いた残基、Zは3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸四無水物から酸無水物を除いた残基であるとともに、Y/Zモル比は50.0/50.0である。   Here, the compound 1 is a compound represented by the general formula (7), wherein X is a group represented by the general formula (8), and Y is an acid from 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride dianhydride. A residue excluding the anhydride group (—CO—O—CO—), Z is a residue obtained by removing the acid anhydride from 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, The Y / Z molar ratio is 50.0 / 50.0.

[光重合開始剤]
下記の一般式(6)に示す化合物を本発明に係る光重合開始剤1(チバスペシャルティケミカルズ社製、CGI242)とした。

Figure 2007072035
[Photopolymerization initiator]
The compound represented by the following general formula (6) was designated as photopolymerization initiator 1 according to the present invention (CGI 242 manufactured by Ciba Specialty Chemicals).
Figure 2007072035

上記化合物1及びモノマーとしてペンタエリスリトールテトラアクリレートを光重合性化合物とし、本発明に係る感光性組成物を表1のように調整した。このとき顔料には、カーボン分散液(CFブラックEX−1455(高抵抗カーボン24質量%含有、御国色素株式会社製)を、溶剤には3−メトキシブチルアセテートを用いた。これらを全て攪拌機で2時間混合し、5μmメンブランフィルターで濾過して感光性組成物を調整した。   As the compound 1 and the monomer, pentaerythritol tetraacrylate was used as a photopolymerizable compound, and the photosensitive composition according to the present invention was prepared as shown in Table 1. At this time, a carbon dispersion (CF black EX-1455 (containing 24% by mass of high-resistance carbon, manufactured by Mikuni Dye Co., Ltd.)) was used as the pigment, and 3-methoxybutyl acetate was used as the solvent. The mixture was mixed for a period of time and filtered through a 5 μm membrane filter to prepare a photosensitive composition.

<実施例2>
光重合開始剤は、下記の一般式で示される構造を有する化合物(光重合開始剤2)とした以外は、実施例1と同様の手順で本発明に係る感光性組成物を調整した(表1参照)。なお、この化合物は上述の合成スキームに従って製造した。

Figure 2007072035
<Example 2>
The photosensitive composition according to the present invention was prepared in the same procedure as in Example 1 except that the photopolymerization initiator was a compound having a structure represented by the following general formula (photopolymerization initiator 2) (Table). 1). This compound was produced according to the above synthesis scheme.
Figure 2007072035

この化合物の合成の際、下記の一般式で示される化合物を、下記のスキームに従って製造した。

Figure 2007072035
[式中Rは、上述のスキーム中のRに対応し、本発明におけるEを含むフェニル基に相当する。]
Figure 2007072035
In the synthesis of this compound, a compound represented by the following general formula was produced according to the following scheme.
Figure 2007072035
[Wherein R 2 corresponds to R 2 in the above-mentioned scheme and corresponds to a phenyl group containing E in the present invention. ]
Figure 2007072035

上記化合物1及びモノマーとして、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)を光重合性化合物とし、本発明に係る感光性組成物を表1の配合で調整した。このとき顔料には、カーボン分散液(CFブラックEX−1455、高抵抗カーボン24質量%含有、御国色素株式会社製)を、溶剤には3−メトキシブチルアセテートを用いた。これらを全て攪拌機で2時間混合し、5μmメンブランフィルターで濾過して本発明に係る感光性組成物を調整した。   As the compound 1 and monomer, pentaerythritol tetraacrylate (PETTA) was used as a photopolymerizable compound, and the photosensitive composition according to the present invention was prepared according to the formulation shown in Table 1. At this time, a carbon dispersion (CF black EX-1455, containing 24% by mass of high-resistance carbon, manufactured by Mikuni Dye Co., Ltd.) was used as the pigment, and 3-methoxybutyl acetate was used as the solvent. All of these were mixed with a stirrer for 2 hours and filtered through a 5 μm membrane filter to prepare the photosensitive composition according to the present invention.

<比較例1>
光重合開始剤を下記の構造式を有する化合物(チバスペシャルティケミカル社製、CGI124:光重合開始剤3)とした以外は実施例1と同様の手順で感光性組成物を調整した(表1参照)。

Figure 2007072035
<Comparative Example 1>
A photosensitive composition was prepared in the same procedure as in Example 1 except that the photopolymerization initiator was a compound having the following structural formula (CGI124: photopolymerization initiator 3 manufactured by Ciba Specialty Chemicals) (see Table 1). ).
Figure 2007072035

<比較例2>
光重合開始剤を下記の構造式を有する化合物(光重合開始剤4)とした以外は実施例1と同様の手順で感光性組成物を調整した(表1参照)。なお、この光重合開始剤4は下記スキームにて合成した。

Figure 2007072035
Figure 2007072035
<Comparative example 2>
A photosensitive composition was prepared in the same procedure as in Example 1 except that the photopolymerization initiator was a compound having the following structural formula (photopolymerization initiator 4) (see Table 1). This photopolymerization initiator 4 was synthesized according to the following scheme.
Figure 2007072035
Figure 2007072035

Figure 2007072035
Figure 2007072035

<評価>
上記の感光性組成物をそれぞれ厚さ1mmの清浄な表面を有するガラス基板上にスピンコーター(TR25000、東京応化工業株式会社製)を用いて乾燥膜厚が1.2μmとなるように塗布し、90℃で2分間乾燥して感光性組成物の膜(感光層)を形成した。次いでこの膜にネガマスクを介して紫外線を選択的に照射した。露光量は50,80,100,120mJの4段階とした。
<Evaluation>
The above photosensitive composition was applied on a glass substrate having a clean surface of 1 mm thickness using a spin coater (TR25000, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) so that the dry film thickness was 1.2 μm. The film was dried at 90 ° C. for 2 minutes to form a film (photosensitive layer) of the photosensitive composition. Subsequently, the film was selectively irradiated with ultraviolet rays through a negative mask. The exposure amount was set in four stages of 50, 80, 100, and 120 mJ.

そして、0.5質量%炭酸ナトリウム水溶液で25℃、60秒間スプレー現像することで線幅10μmのラインを含むブラックマトリクスパターンを形成した。その後、220℃で30分間循環式オーブンにてポストベークを行った。作成されたブラックマトリックスの膜厚は1.0μmであり、OD測定装置(D−200II、グレタグマクベス社製)にて測定した。これらの結果を表2に示す。   Then, a black matrix pattern including a line having a line width of 10 μm was formed by spray development with a 0.5 mass% sodium carbonate aqueous solution at 25 ° C. for 60 seconds. Thereafter, post-baking was performed in a circulation oven at 220 ° C. for 30 minutes. The film thickness of the prepared black matrix was 1.0 μm, and was measured with an OD measuring device (D-200II, manufactured by Gretag Macbeth). These results are shown in Table 2.

Figure 2007072035
Figure 2007072035

パターンの直線性は、10ミクロンライン(幅10μmのライン)のエッジのがたつきがあるかどうかを目視で判定した。またパターン剥がれは、5ミクロンライン(幅5μmのライン)での剥がれや欠けが発生していないかを目視で判定した。残渣はガラス上に顔料の残渣が残っているかどうかを目視で判定した。これより、実施例1及び2で得られたパターンは直線性に優れ、顔料残渣や基板との剥がれは確認されなかった。一方、比較例1及び2は、低露光量ではパターン剥がれが多く、直線性も良くなかったことが示された。   The linearity of the pattern was determined by visual observation of whether or not the edge of the 10-micron line (line having a width of 10 μm) had rattling. Further, the pattern peeling was visually judged as to whether peeling or chipping occurred on a 5 micron line (a line having a width of 5 μm). The residue was visually determined whether or not the pigment residue remained on the glass. From this, the patterns obtained in Examples 1 and 2 were excellent in linearity, and peeling from the pigment residue and the substrate was not confirmed. On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 showed that the pattern peeling was large and the linearity was not good at a low exposure amount.

Claims (11)

光重合性化合物と、光重合開始剤と、着色剤と、を含有し、
前記光重合開始剤として、下記の一般式(1)で示されるアシルオキシムエステル系の化合物を含有する感光性組成物。
Figure 2007072035
[式中、Rは、炭素数1以上5以下の低級アルキル基を表し、Aは、炭化水素基、−CN、−NOより選択される基を表し、Arはカルバゾールまたはその置換体を有する基、置換基を有してもよいベンゾイル基のいずれかを表す。]
Containing a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and a colorant;
A photosensitive composition containing an acyloxime ester compound represented by the following general formula (1) as the photopolymerization initiator.
Figure 2007072035
[Wherein, R 1 represents a lower alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, A represents a group selected from a hydrocarbon group, —CN, and —NO 2 , and Ar represents carbazole or a substituent thereof. Or a benzoyl group which may have a substituent. ]
Arは下記の一般式(2)または(3)で示される基である請求項1記載の感光性組成物。
Figure 2007072035
Figure 2007072035
[式中、Bは、同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から12のアルキル基、フェニル基、CS−、より選択される基を表し、kは0から5の整数である。
Gは、同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から20のアルキル基、炭素数1から20のアルコキシ基、炭素数3から20のシクロアルキル基、−OR、−NRより選択される基を表し、mは0から5の整数である。
ここで、Rは、炭素数1から20のアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい)、又は、炭素数3から20のシクロアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい)を表し、
、Rは、同一または異なっていてもよい、炭素数1から20のアルキル基、炭素数2から20のアルコキシカルボニル基を示し、あるいはRとRとが一緒になって炭素数3から20の環を形成してもよく、環を形成した場合、炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい。
Dは同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から20であってヘテロ原子を含んでもよい炭化水素系基、より選択される基を表し、nは0から3の整数である。
Eは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から12のアルキル基、フェニル基より選択される基を表す。]
2. The photosensitive composition according to claim 1, wherein Ar is a group represented by the following general formula (2) or (3).
Figure 2007072035
Figure 2007072035
[In the formula, B represents the same or different hydrogen atom, halogen atom, alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, phenyl group, C 6 H 5 S—, and k is a group selected from It is an integer from 0 to 5.
G may be the same or different, hydrogen atom, halogen atom, alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, -OR 2 ,- It represents a group selected from NR 3 R 4 , and m is an integer of 0 to 5.
Here, R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (a part of carbon atoms may be substituted with a heteroatom) or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms (a part of carbon atoms). May be substituted with a heteroatom)
R 3 and R 4 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, or R 3 and R 4 together represent a carbon number. 3 to 20 rings may be formed, and in the case of forming a ring, some of the carbon atoms may be substituted with heteroatoms.
D represents a group selected from a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms and optionally containing a hetero atom, which may be the same or different, and n is an integer of 0 to 3 It is.
E represents a group selected from a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a phenyl group. ]
はメチル基またはエチル基である請求項1または2に記載の感光性組成物。 The photosensitive composition according to claim 1, wherein R 1 is a methyl group or an ethyl group. 前記一般式(1)で示される化合物は、下記の一般式(4)で示される化合物である請求項1から3いずれかに記載の感光性組成物。
Figure 2007072035
[式中、Aは炭化水素基、−CN、−NOより選択される基を表し、Gは、同一または異なっていてもよい、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1から20のアルキル基、炭素数1から20のアルコキシ基、炭素数3から20のシクロアルキル基、−OR、−NRより選択される基を表し、mは0から5の整数である。
ここで、Rは、炭素数1から20のアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい)、又は、炭素数3から20のシクロアルキル基(炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい)を表し、
、Rは、同一または異なっていてもよい、炭素数1から20のアルキル基、炭素数2から20のアルコキシカルボニル基を示し、あるいはRとRとが一緒になって炭素数3から20の環を形成していてもよく、環を形成した場合、炭素原子の一部がヘテロ原子で置換されていてもよい。]
The photosensitive composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the following general formula (4).
Figure 2007072035
[Wherein, A represents a hydrocarbon group, a group selected from —CN, —NO 2 , and G represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, which may be the same or different, This represents a group selected from an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, —OR 2 , and —NR 3 R 4 , and m is an integer of 0 to 5.
Here, R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (a part of carbon atoms may be substituted with a heteroatom) or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms (a part of carbon atoms). May be substituted with a heteroatom)
R 3 and R 4 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, or R 3 and R 4 together represent a carbon number. 3 to 20 rings may be formed, and when the ring is formed, a part of carbon atoms may be substituted with a heteroatom. ]
前記光重合開始剤は、前記一般式(1)で示される化合物と、下記の一般式(5)で示される化合物と、の混合物である請求項1から4いずれかに記載の感光性組成物。
Figure 2007072035
The photosensitive composition according to claim 1, wherein the photopolymerization initiator is a mixture of a compound represented by the general formula (1) and a compound represented by the following general formula (5). .
Figure 2007072035
前記光重合開始剤は、さらにメルカプトベンズイミダゾールを含む請求項1から5のいずれかに記載の感光性組成物。   The photosensitive composition according to claim 1, wherein the photopolymerization initiator further contains mercaptobenzimidazole. 前記光重合性化合物は、エチレン性二重結合を分子内に少なくとも1つ有する化合物である請求項1から6いずれかに記載の感光性組成物。   The photosensitive composition according to claim 1, wherein the photopolymerizable compound is a compound having at least one ethylenic double bond in the molecule. 前記光重合性化合物は、アクリル樹脂である請求項1から7いずれかに記載の感光性組成物。   The photosensitive composition according to claim 1, wherein the photopolymerizable compound is an acrylic resin. 前記光重合性化合物は、分子内にカルド構造を有する樹脂である請求項1から8いずれかに記載の感光性組成物。   The photosensitive composition according to claim 1, wherein the photopolymerizable compound is a resin having a cardo structure in the molecule. 前記着色剤は、カーボンブラックを含む請求項1から9いずれかに記載の感光性組成物。   The photosensitive composition according to claim 1, wherein the colorant contains carbon black. 液晶ディスプレイを構成するブラックマトリックスを構成する黒色レジストとして用いられる請求項1から10いずれかに記載の感光性組成物。
The photosensitive composition in any one of Claim 1 to 10 used as a black resist which comprises the black matrix which comprises a liquid crystal display.
JP2005257402A 2005-09-06 2005-09-06 Photosensitive composition Pending JP2007072035A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005257402A JP2007072035A (en) 2005-09-06 2005-09-06 Photosensitive composition
TW095130721A TW200728913A (en) 2005-09-06 2006-08-21 Photosensitive composition
CN200610129174A CN100580553C (en) 2005-09-06 2006-09-04 Photosensitive composition
KR1020060084670A KR20070027446A (en) 2005-09-06 2006-09-04 Photosensitive composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005257402A JP2007072035A (en) 2005-09-06 2005-09-06 Photosensitive composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007072035A true JP2007072035A (en) 2007-03-22

Family

ID=37858720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005257402A Pending JP2007072035A (en) 2005-09-06 2005-09-06 Photosensitive composition

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2007072035A (en)
KR (1) KR20070027446A (en)
CN (1) CN100580553C (en)
TW (1) TW200728913A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009086414A (en) * 2007-10-01 2009-04-23 Taiyo Ink Mfg Ltd Photosensitive resin composition and cured product thereof
JP2010037542A (en) * 2008-07-09 2010-02-18 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Colored photosensitive resin composition and oxime-based photopolymerization initiator
JPWO2012133116A1 (en) * 2011-03-30 2014-07-28 日立化成株式会社 Photosensitive resin composition, photosensitive element using the same, method for forming partition of image display device, and method for manufacturing image display device
KR101947474B1 (en) 2008-07-09 2019-02-13 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 Colored photosensitive resin composition and oxime-based photopolymerization initiator

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5439860B2 (en) * 2008-03-06 2014-03-12 住友化学株式会社 Colored photosensitive resin composition
JP5576091B2 (en) * 2008-11-05 2014-08-20 東京応化工業株式会社 Photosensitive resin composition and substrate
KR101077214B1 (en) * 2009-02-13 2011-10-27 주식회사 엘지화학 Photoactive compound and photosensitive resin composition comprising the same
TWI468877B (en) * 2009-03-30 2015-01-11 Developing liquid
US20120134028A1 (en) 2009-08-13 2012-05-31 Fujifilm Corporation Wafer level lens, production method of wafer level lens, and imaging unit
KR20180099105A (en) * 2017-02-28 2018-09-05 동우 화인켐 주식회사 Oxime ester compound and a photocurable composition comprising the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004069754A (en) * 2002-08-01 2004-03-04 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Photopolymerizable black composition and black pattern forming method
JP2005077451A (en) * 2003-08-28 2005-03-24 Nippon Steel Chem Co Ltd Photosensitive resin composition and color filter obtained by using same
JP2005099488A (en) * 2003-09-25 2005-04-14 Toyo Ink Mfg Co Ltd Photosensitive colored composition and color filter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004069754A (en) * 2002-08-01 2004-03-04 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Photopolymerizable black composition and black pattern forming method
JP2005077451A (en) * 2003-08-28 2005-03-24 Nippon Steel Chem Co Ltd Photosensitive resin composition and color filter obtained by using same
JP2005099488A (en) * 2003-09-25 2005-04-14 Toyo Ink Mfg Co Ltd Photosensitive colored composition and color filter

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009086414A (en) * 2007-10-01 2009-04-23 Taiyo Ink Mfg Ltd Photosensitive resin composition and cured product thereof
JP2010037542A (en) * 2008-07-09 2010-02-18 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Colored photosensitive resin composition and oxime-based photopolymerization initiator
KR101947474B1 (en) 2008-07-09 2019-02-13 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 Colored photosensitive resin composition and oxime-based photopolymerization initiator
JPWO2012133116A1 (en) * 2011-03-30 2014-07-28 日立化成株式会社 Photosensitive resin composition, photosensitive element using the same, method for forming partition of image display device, and method for manufacturing image display device
JP5660200B2 (en) * 2011-03-30 2015-01-28 日立化成株式会社 Photosensitive resin composition, photosensitive element using the same, method for forming partition of image display device, and method for manufacturing image display device
US9482946B2 (en) 2011-03-30 2016-11-01 Hitachi Chemical Company, Ltd. Photosensitive resin composition, photosensitive element using same, method for forming partition wall of image display device, and method for manufacturing image display device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070027446A (en) 2007-03-09
TW200728913A (en) 2007-08-01
CN1928715A (en) 2007-03-14
CN100580553C (en) 2010-01-13
TWI366070B (en) 2012-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4633582B2 (en) Photosensitive composition
JP4448381B2 (en) Photosensitive composition
KR100860432B1 (en) Black photosensitive composition
JP2007072035A (en) Photosensitive composition
CN106980230B (en) Photosensitive resin composition, color filter using the same, and display device
JP4627227B2 (en) Photosensitive composition and black matrix
JP4745110B2 (en) Photosensitive composition and color filter formed with the photosensitive composition
JP6134037B2 (en) Photosensitive resin composition, and color filter and display device using the same
JP6026757B2 (en) Photosensitive resin composition, color filter, display device, photopolymerization initiator, and compound
JP5096814B2 (en) Colored photosensitive composition
JP4745146B2 (en) Colored photosensitive resin composition
JP2008003299A (en) Colored photosensitive resin composition
TWI377441B (en)
JP2008052069A (en) Colored photosensitive resin composition
JP2009173560A (en) Oxime ester-based compound and photosensitive composition
KR100996046B1 (en) Colored photosensitive resin composition, black matrix, color filter, and liquid crystal display
JP4855312B2 (en) Photosensitive composition
JP5336274B2 (en) Colored photosensitive resin composition and oxime photopolymerization initiator
KR20140015677A (en) Colored photosensitive resin composition and color filter
KR20180057943A (en) Colored photosensitive resin composition, color filter and image display device produced using the same
KR20190004376A (en) Black photosensitive resin composition, black matrix, column sapcer and column spacer combined with black matrix for image display device produced using the same
KR20160089735A (en) Colored photosensitive resin composition

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080618

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100713

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101109