JP2016024319A - Photosensitive resin composition, cured product obtained by curing the same, black matrix and image display device - Google Patents

Photosensitive resin composition, cured product obtained by curing the same, black matrix and image display device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin composition that has excellent adhesion to a substrate at room temperature and at high temperature and high humidity in the case of high colorant concentration and miniaturization.SOLUTION: A photosensitive resin composition comprises an alkali-soluble resin (a), a photopolymerizable monomer (b), a photopolymerization initiator (c), a colorant (d), a dispersant (e) and an organic silicon compound (f). The organic silicon compound (f) comprises at least an organic silicon compound (f-1) having a structure represented by general formula (1).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、感光性樹脂組成物、これを硬化させてなる硬化物、ブラックマトリックス及び画像表示装置に関するものである。詳しくは、特に基板への密着性に優れた感光性樹脂組成物と、その用途に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition, a cured product obtained by curing the photosensitive resin composition, a black matrix, and an image display device. In detail, it is related with the photosensitive resin composition excellent in the adhesiveness to a board | substrate especially, and its use.

ノートパソコンや液晶テレビ等に代表される液晶ディスプレイ(LCD)等の画像表示装置には画素及びブラックマトリックス(以下、BMと略記する場合がある。)を有するカラーフィルター、スペーサーなどが必要であり、デジタルカメラやカラーコピー機等の入力デバイスとして使用される電荷結合素子(CCD、CMOS)を代表する固体撮像素子のカラー化にもカラーフィルターが必要である。   An image display device such as a liquid crystal display (LCD) typified by a notebook computer or a liquid crystal television needs a color filter having a pixel and a black matrix (hereinafter sometimes abbreviated as BM), a spacer, and the like. A color filter is also required for colorization of a solid-state imaging device typified by a charge coupled device (CCD, CMOS) used as an input device for a digital camera, a color copier, or the like.

現在一般に行われている顔料分散法による画素の形成方法においては、先ず感光性樹脂組成物をガラス基板やウェーハのような基板上に塗布し、次いでプリベークを行い膜を形成した後、所定のマスクを通して紫外線を照射し、照射部分を硬化し、アルカリ現像処理により未照射部分を取り除き、更に200℃以上の温度で熱処理を行うことにより、着色した硬化膜(着色画素)を得ている。この方法は、紫外線照射により、光重合開始剤が活性ラジカルを生成し、これが光重合性化合物を攻撃し、重合反応を誘発するという原理を応用したものである。つまり、活性ラジカルが存在し、初めて重合が開始される。   In the pixel forming method by the pigment dispersion method generally used at present, first, a photosensitive resin composition is applied onto a substrate such as a glass substrate or a wafer, and then prebaked to form a film, and then a predetermined mask. The irradiated portion is irradiated with an ultraviolet ray, the irradiated portion is cured, the unirradiated portion is removed by an alkali development treatment, and a heat treatment is performed at a temperature of 200 ° C. or higher to obtain a colored cured film (colored pixel). This method is based on the principle that a photopolymerization initiator generates an active radical by ultraviolet irradiation, which attacks a photopolymerizable compound and induces a polymerization reaction. That is, active radicals are present and polymerization is initiated for the first time.

これらの画像表示装置や固体撮像素子に用いられている感光性樹脂組成物は、装置そのものの軽薄短小化に伴い、微細化、薄膜化の要求が高まっており、組成物中の樹脂成分の低減や有機下地膜を省くことが検討されている。また、高遮光度や高色濃度再現も要求され、色材濃度もますます高くなってきている。そのため、感度低下や、それに伴う基板への密着の低下が起こり、光重合開始剤など、さまざまな方法での改善が試みられている。   The photosensitive resin compositions used in these image display devices and solid-state imaging devices are increasingly required to be finer and thinner as the devices themselves become lighter, thinner, and thinner, and the resin component in the composition is reduced. It is also considered to omit organic undercoat films. In addition, a high light shielding degree and a high color density reproduction are required, and the color material density is becoming higher. For this reason, the sensitivity is lowered and the adhesion to the substrate is reduced accordingly, and improvement by various methods such as a photopolymerization initiator has been attempted.

紫外線を照射したときに、共存する色材も紫外線を吸収するために、色材の含有量が多くなると、活性ラジカルの生成が妨げられ、硬化不足となり、基板との密着性が低下する。一方、活性ラジカルの発生を増やすために光重合開始剤の量を増加させると、表層部の開始剤によって紫外線が吸収されてしまい、内部まで紫外線が届かず、硬化不足の改善が十分ではない。   Since the coexisting colorant also absorbs ultraviolet rays when irradiated with ultraviolet rays, if the content of the colorant is increased, the generation of active radicals is hindered, curing becomes insufficient, and the adhesion to the substrate is reduced. On the other hand, when the amount of the photopolymerization initiator is increased in order to increase the generation of active radicals, the ultraviolet rays are absorbed by the initiator in the surface layer portion, the ultraviolet rays do not reach the inside, and the improvement of insufficient curing is not sufficient.

さらに近年、市場では省エネルギー化の為に、BMの線幅をますます細くして輝度を上げる検討が行われている。また、液晶パネル作成時における製造工程を減らすために、従来の額縁部をBMで作成し、その上にシール剤を塗布して、TFT基板を張り合わせるなどの検討も行われている。また、増大する海外向けへの輸送時や、高温・高湿の環境下におけるBMの基板密着性が要求される。   Further, in recent years, in order to save energy, the market has been studying to increase the brightness by further narrowing the line width of BM. In addition, in order to reduce the manufacturing process at the time of producing a liquid crystal panel, a conventional frame portion is made of BM, and a sealing agent is applied thereon, and a TFT substrate is bonded to the other. In addition, the substrate adhesion of BM is required at the time of transportation to an increasing overseas market or in a high temperature and high humidity environment.

BMの微細化、薄膜化の状況の中、室温下、さらには高温度、高湿度下における基板密着性への要求が高まりつつある中、画素やBMの基板への密着を改善する方法として、感光性樹脂組成物に密着向上剤を添加する方法が検討されており、例えば特許文献1には、エポキシ、(メタ)アクリル、ビニルなどのシランカップリング剤を用いることで、BMの密着性を改善することが記載されている。また、特許文献2には、2級、3級アミン系、ケチミン系、イソシアネート系のシランカップリング剤を用いることで現像密着性を改善することが記載されている。   While the demand for substrate adhesion at room temperature, further high temperature and high humidity is increasing in the situation of BM miniaturization and thinning, as a method for improving the adhesion of pixels and BM to the substrate, A method of adding an adhesion improver to the photosensitive resin composition has been studied. For example, Patent Document 1 discloses that adhesion of BM is improved by using a silane coupling agent such as epoxy, (meth) acryl, vinyl, or the like. It is described to improve. Patent Document 2 describes that the development adhesion is improved by using a secondary, tertiary amine, ketimine, or isocyanate silane coupling agent.

特開平10−133370号公報JP-A-10-133370 特開2008−129463号公報JP 2008-129463 A

本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、特許文献1や2に記載されている密着向上剤では、高色材濃度の場合や、高微細化の場合には、室温下及び高温高湿下における基板密着性が実用上十分ではないことが見出された。
そこで本発明は、高色材濃度の場合や、高微細化の場合において、室温下及び高温高湿下における基板密着性が良好となる、感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
As a result of intensive studies by the present inventors, the adhesion improvers described in Patent Documents 1 and 2 are used at room temperature and high temperature and high humidity in the case of a high colorant concentration or high fineness. It was found that the substrate adhesion was not practically sufficient.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition having good substrate adhesion at room temperature and under high temperature and high humidity in the case of a high colorant concentration or in the case of high miniaturization.

本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、感光性樹脂組成物に、特定の有機ケイ素化合物を含有させることにより、上記課題を解決することができることを見出した。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by incorporating a specific organosilicon compound into the photosensitive resin composition.
That is, the gist of the present invention is as follows.

[1] アルカリ可溶性樹脂(a)、光重合性モノマー(b)、光重合開始剤(c)、色材(d)、分散剤(e)及び有機ケイ素化合物(f)を含む感光性樹脂組成物であって、
有機ケイ素化合物(f)が、少なくとも下記一般式(1)で表される構造を有する有機ケイ素化合物(f−1)を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物。
[1] Photosensitive resin composition containing alkali-soluble resin (a), photopolymerizable monomer (b), photopolymerization initiator (c), colorant (d), dispersant (e) and organosilicon compound (f) A thing,
A photosensitive resin composition, wherein the organosilicon compound (f) contains at least an organosilicon compound (f-1) having a structure represented by the following general formula (1).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

(上記式中、R1は水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基である。Raは下記式(1−1)で表される基である。*は結合手である。) (In the above formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Ra is a group represented by the following formula (1-1). * Is a bond.)

Figure 2016024319
(上記式中、R2及びR3はそれぞれ独立に炭素数1〜8のアルキレン基であり、R4は水素原子又はメチル基である。*はSi原子との結合手である。)
[2] 有機ケイ素化合物(f−1)が、下記一般式(2)で表される有機ケイ素化合物を含むことを特徴とする、[1]に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2016024319
(In the above formula, R 2 and R 3 are each independently an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, R 4 is a hydrogen atom or a methyl group, and * is a bond with a Si atom.)
[2] The photosensitive resin composition according to [1], wherein the organosilicon compound (f-1) includes an organosilicon compound represented by the following general formula (2).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

(上記式中、R1及びRaは前記一般式(1)と同義である。式中に複数含まれるR1同士は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。)
[3] 有機ケイ素化合物(f−1)が、下記一般式(3)で表される有機ケイ素化合物を含むことを特徴とする、[1]又は[2]に記載の感光性樹脂組成物。
(In the above formula, R 1 and R a have the same meaning as in the general formula (1). R 1 contained in the formula may be the same or different.)
[3] The photosensitive resin composition according to [1] or [2], wherein the organosilicon compound (f-1) includes an organosilicon compound represented by the following general formula (3).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

(上記式中、R1及びRaは前記一般式(1)と同義である。また、nは2〜10の整数を表す。式中に複数含まれるR1及びRa同士は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。)
[4] 光重合性モノマー(b)が下記一般式(b1)〜(b4)の少なくともいずれかで表される化合物を含むことを特徴とする、[1]〜[3]の何れかに記載の感光性樹脂組成物。
(In the above formula, R 1 and R a have the same meaning as in the general formula (1). N represents an integer of 2 to 10. R 1 and R a contained in the formula are the same as each other. Or different.)
[4] The photopolymerizable monomer (b) contains a compound represented by at least one of the following general formulas (b1) to (b4), according to any one of [1] to [3] Photosensitive resin composition.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

(上記式中、Rbは下記式(b5)に示す基であり、R9は炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数7〜10のアリーレンアルキレン基、又は炭素数6〜10のアリーレン基である。) (In the above formula, R b is a group represented by the following formula (b5), and R 9 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene alkylene group having 7 to 10 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms. .)

Figure 2016024319
Figure 2016024319

(上記式中、R6は主鎖の炭素数が2〜6の分岐があってもよいアルキレン基を表し、R7は水素原子又はメチル基を表す。mは0〜3の整数を表す。mが2又は3の場合、複数のR6は同じであっても異なっていてもよい。)
[5] 光重合開始剤(c)が、オキシムエステルであることを特徴とする、[1]〜[4]の何れかに記載の感光性樹脂組成物。
[6] 色材(d)が黒色色材であることを特徴とする、[1]〜[5]の何れかに記載の感光性樹脂組成物。
[7] 色材(d)の含有量が全固形分量に対して40質量%以上であることを特徴とする、[1]〜[6]の何れかに記載の感光性樹脂組成物。
[8] 分散剤(e)が塩基性官能基を有する高分子分散剤であることを特徴とする、[1]〜[7]の何れかに記載の感光性樹脂組成物。
[9] アルカリ可溶性樹脂(a)が、エチレン性不飽和基を含有することを特徴とする、[1]〜[8]の何れかに記載の感光性樹脂組成物。
[10] アルカリ可溶性樹脂(a)が、カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂を含有することを特徴とする、[9]に記載の感光性樹脂組成物。
[11] 前記カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が、下記エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−1)及び/又は下記エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−2)を含有することを特徴とする、[10]に記載の感光性樹脂組成物。
エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−1):エポキシ樹脂に、α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多塩基酸及び/又はその無水物を反応させることによって得られたエポキシ(メタ)アクリレート樹脂
エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−2):エポキシ樹脂に、α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多価アルコールと、多塩基酸及び/又はその無水物と反応させることによって得られたエポキシ(メタ)アクリレート樹脂
(In the above formula, R 6 represents an alkylene group that may have 2 to 6 carbon atoms in the main chain, R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group, and m represents an integer of 0 to 3. When m is 2 or 3, a plurality of R 6 may be the same or different.)
[5] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the photopolymerization initiator (c) is an oxime ester.
[6] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [5], wherein the color material (d) is a black color material.
[7] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [6], wherein the content of the coloring material (d) is 40% by mass or more based on the total solid content.
[8] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [7], wherein the dispersant (e) is a polymer dispersant having a basic functional group.
[9] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [8], wherein the alkali-soluble resin (a) contains an ethylenically unsaturated group.
[10] The photosensitive resin composition according to [9], wherein the alkali-soluble resin (a) contains an epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group.
[11] The epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group contains the following epoxy (meth) acrylate resin (A1-1) and / or the following epoxy (meth) acrylate resin (A1-2). The photosensitive resin composition according to [10].
Epoxy (meth) acrylate resin (A1-1): An α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group is added to the epoxy resin, and a polybasic acid and Epoxy (meth) acrylate resin obtained by reacting an anhydride thereof / Epoxy (meth) acrylate resin (A1-2): α, β-unsaturated monocarboxylic acid or α having a carboxyl group on the epoxy resin , Β-unsaturated monocarboxylic acid ester, and epoxy (meth) acrylate resin obtained by reacting polyhydric alcohol with polybasic acid and / or anhydride thereof

[12] [1]〜[11]の何れかに記載の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化物。
[13] [12]に記載の硬化物からなるブラックマトリックス。
[14] 膜厚1μmあたりの光学濃度が4.0以上であることを特徴とする、[13]に記載のブラックマトリックス。
[15] [13]又は[14]に記載のブラックマトリックスを用いて作製された画像表示装置。
[12] A cured product obtained by curing the photosensitive resin composition according to any one of [1] to [11].
[13] A black matrix comprising the cured product according to [12].
[14] The black matrix according to [13], wherein the optical density per 1 μm film thickness is 4.0 or more.
[15] An image display device produced using the black matrix according to [13] or [14].

本発明によれば、高色材濃度の場合や、高微細化の場合において、室温下及び高温高湿下における基板密着性が良好となる、感光性樹脂組成物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the case of a high color material density | concentration and the case of high refinement | miniaturization, the photosensitive resin composition which becomes favorable the board | substrate adhesiveness under room temperature and high temperature high humidity can be provided.

本発明のカラーフィルターを備えた有機EL素子の一例を示す断面概略図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of the organic EL element provided with the color filter of this invention.

以下、本発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更して実施することができる。
なお、本発明において、「(メタ)アクリル」とは「アクリル及び/又はメタクリル」を意味し、「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アクリロイル」についても同様である。
Embodiments of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
In the present invention, “(meth) acryl” means “acryl and / or methacryl”, and the same applies to “(meth) acrylate” and “(meth) acryloyl”.

本発明において「全固形分」とは、感光性樹脂組成物中又は後述するインク中に含まれる、溶剤以外の全成分を意味するものとする。
本発明において、重量平均分子量とは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)をさす。
また、本発明において、「アミン価」とは、特に断りのない限り、有効固形分換算のアミン価を表し、分散剤の固形分1gあたりの塩基量と当量のKOHの重量で表される値である。なお、測定方法については後述する。
In the present invention, the “total solid content” means all components other than the solvent contained in the photosensitive resin composition or in the ink described later.
In the present invention, the weight average molecular weight refers to a polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) by GPC (gel permeation chromatography).
Further, in the present invention, the “amine value” means an amine value in terms of effective solid content, unless otherwise specified, and is a value represented by the weight of KOH equivalent to the base amount per 1 g of the solid content of the dispersant. It is. The measuring method will be described later.

[感光性樹脂組成物]
本発明の感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂(a)、光重合性モノマー(b)、光重合開始剤(c)、色材(d)、分散剤(e)及び有機ケイ素化合物(f)を含む感光性樹脂組成物であって、有機ケイ素化合物(f)が下記式(1)で表される構造を有する有機ケイ素化合物(f−1)を含有することを特徴とする。
[Photosensitive resin composition]
The photosensitive resin composition of the present invention comprises an alkali-soluble resin (a), a photopolymerizable monomer (b), a photopolymerization initiator (c), a colorant (d), a dispersant (e), and an organosilicon compound (f ), Wherein the organosilicon compound (f) contains an organosilicon compound (f-1) having a structure represented by the following formula (1).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式中、R1は水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基である。Raは下記式(1−1)で表される基である。*は結合手である。 In the above formula, R 1 is hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. R a is a group represented by the following formula (1-1). * Is a bond.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式中、R2及びR3はそれぞれ独立に炭素数1〜8のアルキレン基であり、R4は水素原子又はメチル基である。*はSi原子との結合手である。 In the above formula, R 2 and R 3 are each independently an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and R 4 is a hydrogen atom or a methyl group. * Is a bond with a Si atom.

本発明の感光性樹脂組成物は更に、分散助剤、多官能チオール化合物を含有していてもよく、必要に応じて、更にその他の密着向上剤、塗布性向上剤、現像改良剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤等、その他の配合成分を含んでいてもよく、通常、各配合成分が、有機溶剤に溶解又は分散した状態で使用される。
本発明の特徴の1つは、感光性樹脂組成物が有機ケイ素化合物(f)を含有することにある。まず、有機ケイ素化合物(f)について説明する。
The photosensitive resin composition of the present invention may further contain a dispersion aid and a polyfunctional thiol compound, and if necessary, other adhesion improvers, coatability improvers, development improvers, ultraviolet absorptions. Other compounding components such as an agent, an antioxidant and a surfactant may be contained, and each compounding component is usually used in a state dissolved or dispersed in an organic solvent.
One of the characteristics of the present invention is that the photosensitive resin composition contains the organosilicon compound (f). First, the organosilicon compound (f) will be described.

<有機ケイ素化合物(f)>
本発明における有機ケイ素化合物(f)は少なくとも下記式(1)で表される構造を有する有機ケイ素化合物(f−1)を含有する。
<Organic silicon compound (f)>
The organosilicon compound (f) in the present invention contains at least an organosilicon compound (f-1) having a structure represented by the following formula (1).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式中、R1は水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基である。Raは下記式(1−1)で表される基である。*は結合手である。 In the above formula, R 1 is hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. R a is a group represented by the following formula (1-1). * Is a bond.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式中、R2及びR3はそれぞれ独立に炭素数1〜8のアルキレン基であり、R4は水素原子又はメチル基である。*はSi原子との結合手である。 In the above formula, R 2 and R 3 are each independently an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and R 4 is a hydrogen atom or a methyl group. * Is a bond with a Si atom.

前記一般式(1)のR1における、炭素原子数1〜8のアルキル基は、直鎖状でも分岐状でも、環状でもよい。取扱い易さや反応性の観点から、炭素数は4以下であることが好ましく、3以下であることがより好ましい。
例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、メチル基、エチル基、プロピル基、又はブチル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。
The alkyl group having 1 to 8 carbon atoms in R 1 of the general formula (1) may be linear, branched or cyclic. From the viewpoint of ease of handling and reactivity, the number of carbon atoms is preferably 4 or less, and more preferably 3 or less.
Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. Among these, from the viewpoint of reactivity, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group is preferable, and a methyl group or an ethyl group is more preferable.

また前記一般式(1−1)のR2及びR3における、炭素原子数1〜8のアルキレン基は、直鎖状でも分岐状でも、環状でもよい。取扱い易さや反応性の観点から、炭素数は通常1以上であり、2以上であることが好ましく、また、6以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましい。
例えば、メチレン基、エチレン基、1,3−プロピレン基、1,2−プロピレン基、1,4−ブチレン基、1,2−ブチレン基、1,5−ペンチレン基、1,6−ヘキシレン基、シクロヘキシレン基、メチレンシクロヘキシレン基などがあげられる。これらの中でも、取扱い易さや反応性の観点から、メチレン基、エチレン基、1,3−プロピレン基、1,2−プロピレン基、1,4−ブチレン基、又は1,2−ブチレン基が好ましく、エチレン基、1,3−プロピレン基、又は1,2−プロピレン基がより好ましい。
The alkylene group having 1 to 8 carbon atoms in R 2 and R 3 of the general formula (1-1) may be linear, branched, or cyclic. From the viewpoint of ease of handling and reactivity, the number of carbon atoms is usually 1 or more, preferably 2 or more, preferably 6 or less, and more preferably 4 or less.
For example, methylene group, ethylene group, 1,3-propylene group, 1,2-propylene group, 1,4-butylene group, 1,2-butylene group, 1,5-pentylene group, 1,6-hexylene group, Examples thereof include a cyclohexylene group and a methylenecyclohexylene group. Among these, methylene group, ethylene group, 1,3-propylene group, 1,2-propylene group, 1,4-butylene group, or 1,2-butylene group is preferable from the viewpoint of easy handling and reactivity. An ethylene group, a 1,3-propylene group, or a 1,2-propylene group is more preferable.

前記一般式(1)で表される構造を有する有機ケイ素化合物としては、例えば、下記一般式(2)で表される有機ケイ素化合物の単量体が挙げられる。   Examples of the organosilicon compound having a structure represented by the general formula (1) include a monomer of an organosilicon compound represented by the following general formula (2).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式中、R1及びRaは前記一般式(1)と同義である。式中に複数含まれるR1同士は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。 In said formula, R < 1 > and Ra is synonymous with the said General formula (1). A plurality of R 1 contained in the formula may be the same or different.

前記一般式(2)の単量体自身も前記一般式(1)の構造を有するが、該単量体同士のオリゴマーや、該単量体と他の構造を有する有機ケイ素化合物とのオリゴマーも、前記一般式(1)の構造を有するものとすることができる。   Although the monomer of the general formula (2) itself has the structure of the general formula (1), an oligomer of the monomers and an oligomer of the monomer and an organosilicon compound having another structure are also included. And having the structure of the general formula (1).

前記一般式(1)で表される構造を有する有機ケイ素化合物(f−1)としては、以下4つの実施形態を挙げることができる。
・実施形態1:前記一般式(2)の単量体を含む有機ケイ素化合物。
・実施形態2:前記一般式(2)の単量体同士のオリゴマーを含む有機ケイ素化合物。
・実施形態3:前記一般式(2)の単量体と、前記一般式(2)以外の単量体とのオリゴマーを含む有機ケイ素化合物。
・実施形態4:実施形態2のオリゴマーと前記一般式(2)以外の単量体とのオリゴマーを含む有機ケイ素化合物。
Examples of the organosilicon compound (f-1) having the structure represented by the general formula (1) include the following four embodiments.
Embodiment 1: An organosilicon compound containing the monomer of the general formula (2).
-Embodiment 2: The organosilicon compound containing the oligomer of the monomers of the said General formula (2).
-Embodiment 3: The organosilicon compound containing the oligomer of the monomer of the said General formula (2), and monomers other than the said General formula (2).
Embodiment 4: An organosilicon compound containing an oligomer of the oligomer of Embodiment 2 and a monomer other than the general formula (2).

<実施形態1の有機ケイ素化合物>
実施形態1の有機ケイ素化合物(f−1)は、下記一般式(2)で表される単量体を含む有機ケイ素化合物である。
<Organic silicon compound of Embodiment 1>
The organosilicon compound (f-1) of Embodiment 1 is an organosilicon compound containing a monomer represented by the following general formula (2).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式中、R1及びRaは前記一般式(1)と同義である。式中に複数含まれるR1同士は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。 In said formula, R < 1 > and Ra is synonymous with the said General formula (1). A plurality of R 1 contained in the formula may be the same or different.

前記一般式(2)で表される単量体は、下記一般式(2−1)で表されるイソシアネート基を有する有機シラン化合物と、下記一般式(2−2)で表される水酸基を有する(メタ)アクリロイルオキシ化合物とを触媒の存在下でウレタン化反応させる公知の方法で得ることができる。   The monomer represented by the general formula (2) includes an organosilane compound having an isocyanate group represented by the following general formula (2-1) and a hydroxyl group represented by the following general formula (2-2). It can be obtained by a known method in which a (meth) acryloyloxy compound having a urethanization reaction in the presence of a catalyst.

(R1O)3Si−R2−N=C=O (2−1)
(上記式中、R1及びR2は前記一般式(1)及び(1−1)と同義である。)
HO−R3−O−CO−CR4=CH2 (2−2)
(上記式中、R3及びR4は前記一般式(1−1)と同義である。)
(R 1 O) 3 Si—R 2 —N═C═O (2-1)
(In the above formula, R 1 and R 2 have the same meanings as the general formulas (1) and (1-1).)
HO—R 3 —O—CO—CR 4 ═CH 2 (2-2)
(In the above formula, R 3 and R 4 have the same meaning as in the general formula (1-1).)

この反応における触媒としては、例えばジブチルスズマレート、トリブチルスズアセテ−ト、ジメチルスズジクロリド、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート等の有機スズ化合物;N−メチルモルホリン、トリエチルアミン、N−メチルピペリジン、N、N−ジメチルシクロヘキシルアミン、ピリジン等の第3級アミンが有用であり、その添加量は、前記一般式(2−1)のシラン化合物に対し、0.001〜1質量%、特に、0.01〜0.1質量%が好ましい。反応温度は、0〜50℃が好ましく、20〜40℃がより好ましい。反応時間は1〜24時間の間で適宜選択することができる。上記の反応は、通常無溶媒で良いが、必要に応じ、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル等の有機溶媒を用いてもよい。   Examples of the catalyst in this reaction include organotin compounds such as dibutyltin malate, tributyltin acetate, dimethyltin dichloride, dibutyltin diacetate, and dibutyltin dilaurate; N-methylmorpholine, triethylamine, N-methylpiperidine, N, N-dimethyl Tertiary amines such as cyclohexylamine and pyridine are useful, and the addition amount thereof is 0.001 to 1% by mass, particularly 0.01 to 0. 0% with respect to the silane compound of the general formula (2-1). 1% by mass is preferred. 0-50 degreeC is preferable and, as for reaction temperature, 20-40 degreeC is more preferable. The reaction time can be appropriately selected from 1 to 24 hours. The above reaction may usually be performed without a solvent, but an organic solvent such as hexane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, tetrahydrofuran, or acetonitrile may be used as necessary.

前記一般式(2)で表される単量体の具体例としては、以下のものが挙げられるが、その他、前記一般式(2)を満足するものであれば特に限定されない。   Specific examples of the monomer represented by the general formula (2) include the following, but are not particularly limited as long as they satisfy the general formula (2).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

ただし、実施形態1の単量体は、前記一般式(2)を満足する複数種類の単量体の混合物であっても良い。また、実施形態1の有機ケイ素化合物は単量体を主成分とするものであることが好ましいが、保存時の経時などにより、水分や熱の影響を受けて一部オリゴマー化したものを含んでいてもよい。実施形態1の有機ケイ素化合物(f)は、本願の効果に影響を及ぼさない範囲で、前記一般式(2)以外の構造を有する単量体を含んでいてもよい。
実施形態1において、有機ケイ素化合物(f−1)に対する前記一般式(2)で表される単量体の含有割合は、好ましくは10モル%以上、より好ましくは50モル%以上、さらに好ましくは65モル%以上、特に好ましくは80モル%以上、また通常100モル%以下である。前記下限値以上とすることで、基板との密着を良好にできる傾向がある。
また、有機ケイ素化合物(f)に対する前記一般式(2)で表される単量体の含有割合は、好ましくは10モル%以上、より好ましくは50モル%以上、さらに好ましくは65モル%以上、特に好ましくは80モル%以上、また通常100モル%以下である。前記下限値以上とすることで、基板との密着を良好にできる傾向がある。
However, the monomer of Embodiment 1 may be a mixture of plural types of monomers satisfying the general formula (2). In addition, the organosilicon compound of Embodiment 1 is preferably one containing a monomer as a main component, but includes one that is partially oligomerized due to the influence of moisture or heat due to aging during storage. May be. The organosilicon compound (f) of Embodiment 1 may contain a monomer having a structure other than the general formula (2) as long as the effect of the present application is not affected.
In Embodiment 1, the content ratio of the monomer represented by the general formula (2) with respect to the organosilicon compound (f-1) is preferably 10 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, and still more preferably. It is 65 mol% or more, particularly preferably 80 mol% or more, and usually 100 mol% or less. By setting it to the lower limit value or more, there is a tendency that adhesion with the substrate can be improved.
Moreover, the content ratio of the monomer represented by the general formula (2) with respect to the organosilicon compound (f) is preferably 10 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, still more preferably 65 mol% or more, Especially preferably, it is 80 mol% or more, and usually 100 mol% or less. By setting it to the lower limit value or more, there is a tendency that adhesion with the substrate can be improved.

<実施形態2の有機ケイ素化合物>
実施形態2の有機ケイ素化合物(f−1)は、下記一般式(3)で表されるオリゴマーを含む有機ケイ素化合物である。
<Organic silicon compound of Embodiment 2>
The organosilicon compound (f-1) of Embodiment 2 is an organosilicon compound containing an oligomer represented by the following general formula (3).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式中、R1及びRaは前記一般式(1)と同義である。また、nは2〜10の整数を表す。式中に複数含まれるR1及びRa同士は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。 In said formula, R < 1 > and Ra is synonymous with the said General formula (1). N represents an integer of 2 to 10. A plurality of R 1 and R a included in the formula may be the same or different.

基板との良好な密着性を得るには、nは2〜8の整数であることが好ましく、2〜5の整数であることがさらに好ましい。前記一般式(3)で表されるオリゴマーは、実施形態1で述べた前記一般式(2)で表される単量体を加水分解、加熱などの一般的方法でオリゴマー化することにより得られる。詳細については後に述べる。   In order to obtain good adhesion to the substrate, n is preferably an integer of 2 to 8, and more preferably an integer of 2 to 5. The oligomer represented by the general formula (3) is obtained by oligomerizing the monomer represented by the general formula (2) described in Embodiment 1 by a general method such as hydrolysis and heating. . Details will be described later.

実施形態2における有機ケイ素化合物(f−1)は、前記一般式(3)で表されるオリゴマーだけでなく、前記一般式(2)で表される単量体を含んでも良い。また、実施形態2における有機ケイ素不化合物(f)は、前記一般式(2)以外の単量体や、前記一般式(3)以外のオリゴマーを、本発明の効果に影響を及ぼさない範囲で含んでいても良い。
実施形態2における有機ケイ素化合物(f−1)は、前記一般式(2)で表される単量体と前記一般式(3)で表されるオリゴマーを両方含有する場合が好ましい。その理由としては、単量体のみでは、カラーフィルター作成時の高温処理で揮発減少してしまう場合があるが、オリゴマーのみでは高温処理によってオリゴマー同士がさらに加水分解して多量体化し、分子量が大きくなることでアルカリ現像時に基板に残渣として残りやすくなる傾向があるからである。
The organosilicon compound (f-1) in Embodiment 2 may include not only the oligomer represented by the general formula (3) but also a monomer represented by the general formula (2). Moreover, the organosilicon non-compound (f) in Embodiment 2 is a range which does not affect the effect of this invention for monomers other than the said General formula (2), and oligomers other than the said General formula (3). It may be included.
The case where the organosilicon compound (f-1) in Embodiment 2 contains both the monomer represented by the general formula (2) and the oligomer represented by the general formula (3) is preferable. The reason for this is that with monomers alone, volatilization may be reduced by high-temperature treatment during color filter creation, but with oligomers alone, oligomers are further hydrolyzed and polymerized by high-temperature treatment, resulting in a large molecular weight. This is because it tends to remain as a residue on the substrate during alkali development.

前記一般式(3)で表されるオリゴマーの具体例としては、以下のものが挙げられるが、前記一般式(3)で表される構造を満たすものであれば、特に限定されない。   Specific examples of the oligomer represented by the general formula (3) include the following, but are not particularly limited as long as the structure represented by the general formula (3) is satisfied.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

実施形態2の有機ケイ素化合物(f)は、密着効果に影響を及ぼさない範囲で、その他の単量体やオリゴマーを含有しても良い。   The organosilicon compound (f) of Embodiment 2 may contain other monomers and oligomers as long as they do not affect the adhesion effect.

実施形態2において、有機ケイ素化合物(f−1)に対する前記一般式(3)で表されるオリゴマーの含有割合は、好ましくは10モル%以上、より好ましくは50モル%以上、さらに好ましくは65モル%以上、特に好ましくは80モル%以上、また通常100モル%以下である。前記下限値以上とすることで、基板との密着を良好にできる傾向がある。
また、有機ケイ素化合物(f)に対する前記一般式(3)で表されるオリゴマーの含有割合は、好ましくは10モル%以上、より好ましくは50モル%以上、さらに好ましくは65モル%以上、特に好ましくは80モル%以上、また通常100モル%以下である。前記下限値以上とすることで、基板との密着を良好にできる傾向がある。
In Embodiment 2, the content ratio of the oligomer represented by the general formula (3) with respect to the organosilicon compound (f-1) is preferably 10 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, and further preferably 65 mol. % Or more, particularly preferably 80 mol% or more, and usually 100 mol% or less. By setting it to the lower limit value or more, there is a tendency that adhesion with the substrate can be improved.
The content ratio of the oligomer represented by the general formula (3) with respect to the organosilicon compound (f) is preferably 10 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, still more preferably 65 mol% or more, particularly preferably. Is 80 mol% or more and usually 100 mol% or less. By setting it to the lower limit value or more, there is a tendency that adhesion with the substrate can be improved.

また、有機ケイ素化合物(f−1)として、前記一般式(2)で表される単量体及び前記一般式(3)で表されるオリゴマーの両者を含む場合、有機ケイ素化合物(f)に対する、前記一般式(2)で表される単量体及び前記一般式(3)で表されるオリゴマーの含有割合の合計は、好ましくは10モル%以上、より好ましくは50モル%以上、さらに好ましくは65モル%以上、特に好ましくは80モル%以上、また通常100モル%以下である。前記下限値以上とすることで、基板との密着を良好にできる傾向がある。
また、前記一般式(2)で表される単量体に対する前記一般式(3)で表されるオリゴマーの含有質量の比率は、前記一般式(2)で表される単量体の含有質量:前記一般式(3)で表されるオリゴマーの含有質量=0.1:99.9〜99.9:0.1の範囲であることが好ましい。前記範囲内とすることで、基板密着性を良好にできる傾向がある。
Further, when the organosilicon compound (f-1) includes both the monomer represented by the general formula (2) and the oligomer represented by the general formula (3), the organosilicon compound (f-1) The total content of the monomer represented by the general formula (2) and the oligomer represented by the general formula (3) is preferably 10 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, and still more preferably. Is 65 mol% or more, particularly preferably 80 mol% or more, and usually 100 mol% or less. By setting it to the lower limit value or more, there is a tendency that adhesion with the substrate can be improved.
The ratio of the mass of the oligomer represented by the general formula (3) to the monomer represented by the general formula (2) is the mass of the monomer represented by the general formula (2). : The mass content of the oligomer represented by the general formula (3) is preferably in the range of 0.1: 99.9 to 99.9: 0.1. There exists a tendency which can make board | substrate adhesiveness favorable by setting it as the said range.

また、前記一般式(3)で表されるオリゴマーの重量平均分子量は10000以下であることが好ましく、6500以下であることがより好ましく、3500以下であることがさらに好ましく、2000以下であることが特に好ましい。前記上限値以下とすることで、アルカリ現像時における基板への残渣を良好にすることができる傾向がある。   The weight average molecular weight of the oligomer represented by the general formula (3) is preferably 10,000 or less, more preferably 6500 or less, further preferably 3500 or less, and preferably 2000 or less. Particularly preferred. By setting it to the upper limit or less, there is a tendency that the residue on the substrate at the time of alkali development can be made favorable.

前記一般式(3)で表されるオリゴマーを得る方法については特に限定されないが、例えば前記一般式(2)で表される単量体を加水分解反応させることにより得られる。具体的には、アルコールやプロピレングルコールメチルエーテルアセテートなど、後に蒸留除去しやすい溶媒中に単量体を投入し、少量のシュウ酸などの酸を触媒として添加したり、イオン水を添加し、50〜150℃で1〜12時間加熱させたりすることによりオリゴマーが得られる。これらの加水分解反応は、一般的な公知の方法で行われ、たとえば特開2012−27480号公報の段落[0098]〜[0099]に述べられている方法や合成例で述べられている方法にて得ることができる。   Although it does not specifically limit about the method of obtaining the oligomer represented by the said General formula (3), For example, it is obtained by making the monomer represented by the said General formula (2) hydrolyze. Specifically, the monomer is put into a solvent that can be easily removed by distillation later, such as alcohol or propylene glycol methyl ether acetate, and a small amount of acid such as oxalic acid is added as a catalyst, or ionic water is added, An oligomer is obtained by heating at 50 to 150 ° C. for 1 to 12 hours. These hydrolysis reactions are carried out by a generally known method. For example, the hydrolysis reaction is carried out by the method described in paragraphs [0098] to [0099] of JP 2012-27480 A or the method described in the synthesis example. Can be obtained.

<実施形態3の有機ケイ素化合物>
実施形態3の有機ケイ素化合物(f−1)は、前記一般式(2)で表される単量体と前記一般式(2)以外の単量体とのオリゴマー(以下、「共重合オリゴマー」と略記する場合がある)含む有機ケイ素化合物である。
<Organic silicon compound of Embodiment 3>
The organosilicon compound (f-1) of Embodiment 3 is an oligomer of a monomer represented by the general formula (2) and a monomer other than the general formula (2) (hereinafter referred to as “copolymer oligomer”). It is an organosilicon compound that may be abbreviated.

実施形態3の有機ケイ素化合物(f−1)は例えば、前記一般式(2)で表される単量体と、前記一般式(2)以外の単量体とを、実施形態2で述べたような加水分解反応によりオリゴマー化する方法によって得られる。   In the organosilicon compound (f-1) of Embodiment 3, for example, the monomer represented by the general formula (2) and the monomer other than the general formula (2) are described in Embodiment 2. It can be obtained by a method of oligomerization by such a hydrolysis reaction.

前記一般式(2)で表される単量体に由来する前記一般式(1)の構造に加えて、前記一般式(2)以外の単量体に由来する構造を導入することにより、感光性樹脂組成物中のアルカリ可溶性樹脂、光重合性モノマー、光重合開始剤、色材、分散剤などとの相互作用や相溶性などを調整でき、前記一般式(1)の構造に起因する効果に加えて、さらなる密着性向上、感度向上、良好なパターン形状形成性向上などが得られる傾向がある。特に、アルカリ現像性の良い水酸基やカルボキシル基を有する単量体を用いて、該単量体に由来する構造を導入することにより、アルカリ現像残渣を改善することができる傾向がある。   In addition to the structure of the general formula (1) derived from the monomer represented by the general formula (2), by introducing a structure derived from a monomer other than the general formula (2), photosensitivity is obtained. The interaction with the alkali-soluble resin, the photopolymerizable monomer, the photopolymerization initiator, the colorant, the dispersant, and the like in the water-soluble resin composition can be adjusted, and the effects resulting from the structure of the general formula (1) In addition, there is a tendency that further improvement in adhesion, sensitivity, and good pattern shape formation are obtained. In particular, the introduction of a structure derived from a monomer having a hydroxyl group or a carboxyl group with good alkali developability tends to improve the alkali development residue.

前記一般式(2)以外の単量体の具体例としては、以下のような、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、1級、2級、3級アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、イソシアネート基などを有するものが挙げられる。   Specific examples of the monomer other than the general formula (2) include the following vinyl group, epoxy group, styryl group, methacryl group, acrylic group, primary, secondary, tertiary amino group, and ureido group. , Mercapto groups, isocyanate groups and the like.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

それ以外にも、エポキシ基、オキセタニル基、エピスルフィド基、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、イソシアネート基、アミノ基、ウレイド基、スチリル基を有する単量体の具体例が特開2012−27480号公報の[0082]段落〜[0095]段落に記載されており、これらも実施形態3の単量体として用いることができる。
また、同公報中の[0096]段落〜[0097]段落に記載されている単量体も、本発明の効果に影響のない範囲で実施形態3の単量体として用いてもよい。
また、上述以外の単量体も本発明の効果に影響のない範囲で実施形態3の単量体として用いることもできる。
Other than that, a monomer having an epoxy group, oxetanyl group, episulfide group, vinyl group, allyl group, (meth) acryloyl group, carboxyl group, hydroxyl group, mercapto group, isocyanate group, amino group, ureido group, styryl group Specific examples of the body are described in paragraphs [0082] to [0095] of JP 2012-27480 A, and these can also be used as the monomer of Embodiment 3.
In addition, the monomers described in the paragraphs [0096] to [0097] of the publication may also be used as the monomer of Embodiment 3 as long as the effects of the present invention are not affected.
In addition, monomers other than those described above can also be used as the monomer of Embodiment 3 as long as the effects of the present invention are not affected.

また、実施形態3の有機ケイ素化合物(f−1)は、前記一般式(3)で表されるオリゴマーを含んでいてもよく、また、前記一般式(2)で表される単量体を含んでいてもよい。さらに、本発明の密着効果などに影響を及ぼさない程度に、有機ケイ素化合物(f)がその他のシラン単量体を含有しても良い。   Moreover, the organosilicon compound (f-1) of Embodiment 3 may contain an oligomer represented by the general formula (3), and a monomer represented by the general formula (2). May be included. Furthermore, the organosilicon compound (f) may contain other silane monomers to the extent that the adhesion effect of the present invention is not affected.

実施形態3において、有機ケイ素化合物(f−1)に対する、共重合オリゴマーの含有割合は、好ましくは10モル%以上、より好ましくは50モル%以上、さらに好ましくは65モル%以上、特に好ましくは80モル%以上、また通常100モル%以下である。前記下限値以上とすることで、基板との密着を良好にできる傾向がある。
また、有機ケイ素化合物(f)に対する、共重合オリゴマーの含有割合は、好ましくは5モル%以上、より好ましくは30モル%以上、さらに好ましくは50モル%以上、特に好ましくは65モル%以上、また通常100モル%以下である。前記下限値以上とすることで、基板との密着を良好にできる傾向がある。
In Embodiment 3, the content ratio of the copolymer oligomer to the organosilicon compound (f-1) is preferably 10 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, still more preferably 65 mol% or more, and particularly preferably 80. It is at least mol% and usually at most 100 mol%. By setting it to the lower limit value or more, there is a tendency that adhesion with the substrate can be improved.
The content of the copolymer oligomer with respect to the organosilicon compound (f) is preferably 5 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, still more preferably 50 mol% or more, particularly preferably 65 mol% or more. Usually, it is 100 mol% or less. By setting it to the lower limit value or more, there is a tendency that adhesion with the substrate can be improved.

実施形態3の共重合オリゴマーの重量平均分子量は、30000以下であることが好ましく、10000以下であることがより好ましく、5000以下であることがさらに好ましい。前記上限値以下とすることで、アルカリ現像時に基板に残渣が残ることを抑制できる傾向がある。   The weight average molecular weight of the copolymer oligomer of Embodiment 3 is preferably 30000 or less, more preferably 10,000 or less, and even more preferably 5000 or less. By setting it to the upper limit value or less, there is a tendency that residues can be suppressed from remaining on the substrate during alkali development.

<実施形態4の有機ケイ素化合物>
実施形態4の有機ケイ素化合物(f−1)は、前記一般式(3)で表されるオリゴマーと前記一般式(2)以外の単量体とのオリゴマー(以下、「ブロックオリゴマー」と略記する場合がある)を含む有機ケイ素化合物である。
<Organic Silicon Compound of Embodiment 4>
The organosilicon compound (f-1) of Embodiment 4 is abbreviated as an oligomer (hereinafter, “block oligomer”) of an oligomer represented by the general formula (3) and a monomer other than the general formula (2). In some cases).

実施形態4の有機ケイ素化合物(f−1)は例えば、前記一般式(3)で表されるオリゴマーと、前記一般式(2)以外の単量体とを、実施形態2で述べたような加水分解反応によりオリゴマー化する方法によって得られる。   The organosilicon compound (f-1) of the fourth embodiment includes, for example, an oligomer represented by the general formula (3) and a monomer other than the general formula (2) as described in the second embodiment. It is obtained by a method of oligomerization by hydrolysis reaction.

前記一般式(3)で表されるオリゴマーに由来する前記一般式(1)の構造に加えて、前記一般式(2)以外の単量体に由来する構造を導入することにより、実施形態3で述べたような、さらなる密着性向上、感度向上、良好なパターン形状形成性向上などが得られる傾向がある。特に、アルカリ現像性の良い水酸基やカルボキシル基を有する単量体を用いて、該単量体に由来する構造を導入することにより、アルカリ現像残渣を改善することができる傾向がある。   In addition to the structure of the general formula (1) derived from the oligomer represented by the general formula (3), a structure derived from a monomer other than the general formula (2) is introduced, so that Embodiment 3 As described in the above, there is a tendency that further improvement in adhesion, improvement in sensitivity, improvement in good pattern shape formation, and the like are obtained. In particular, the introduction of a structure derived from a monomer having a hydroxyl group or a carboxyl group with good alkali developability tends to improve the alkali development residue.

前記一般式(2)以外の単量体としては、実施形態3で述べた単量体を適用することができる。   As the monomer other than the general formula (2), the monomers described in Embodiment 3 can be applied.

また、実施形態4の有機ケイ素化合物(f−1)は、前記共重合オリゴマーを含んでいてもよく、前記一般式(3)で表されるオリゴマーを含んでいてもよく、また、前記一般式(2)で表される単量体を含んでいてもよい。さらに、本発明の密着効果などに影響を及ぼさない程度に、有機ケイ素化合物(f)がその他のシラン単量体などを含有しても良い。   In addition, the organosilicon compound (f-1) of Embodiment 4 may include the copolymer oligomer, may include the oligomer represented by the general formula (3), and may include the general formula. The monomer represented by (2) may be included. Furthermore, the organosilicon compound (f) may contain other silane monomers and the like to such an extent that the adhesion effect of the present invention is not affected.

実施形態4において、有機ケイ素化合物(f−1)に対する、ブロックオリゴマーの含有割合は、好ましくは10モル%以上、より好ましくは50モル%以上、さらに好ましくは65モル%以上、特に好ましくは80モル%以上、また通常100モル%以下である。前記下限値以上とすることで、基板との密着を良好にできる傾向がある。
また、有機ケイ素化合物(f)に対する、ブロックオリゴマーの含有割合は、好ましくは5モル%以上、より好ましくは30モル%以上、さらに好ましくは50モル%以上、特に好ましくは65モル%以上、また通常100モル%以下である。前記下限値以上とすることで、基板との密着を良好にできる傾向がある。
In Embodiment 4, the content ratio of the block oligomer with respect to the organosilicon compound (f-1) is preferably 10 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, further preferably 65 mol% or more, particularly preferably 80 mol. % Or more and usually 100 mol% or less. By setting it to the lower limit value or more, there is a tendency that adhesion with the substrate can be improved.
The content of the block oligomer with respect to the organosilicon compound (f) is preferably 5 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, further preferably 50 mol% or more, particularly preferably 65 mol% or more, and usually 100 mol% or less. By setting it to the lower limit value or more, there is a tendency that adhesion with the substrate can be improved.

また、実施形態4のブロックオリゴマーの重量平均分子量は、20000以下であることが好ましく、8000以下であることがより好ましく、4000以下であることがさらに好ましい。前記上限値以下とすることで、アルカリ現像時に基板に残渣が残ることを抑制できる傾向がある。   Moreover, the weight average molecular weight of the block oligomer of Embodiment 4 is preferably 20000 or less, more preferably 8000 or less, and further preferably 4000 or less. By setting it to the upper limit value or less, there is a tendency that residues can be suppressed from remaining on the substrate during alkali development.

また、実施形態1〜4において、感光性樹脂組成物中の有機ケイ素化合物(f)の含有割合は、全固形分中0.01質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましく、また、25質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましく、5質量%以下であることが特に好ましい。前記下限値以上とすることで基板との密着を良好にできる傾向があり、また、前記上限値以下とすることでアルカリ現像時に基板に残渣が残ることを抑制できる傾向がある。   Moreover, in Embodiments 1-4, it is preferable that the content rate of the organosilicon compound (f) in the photosensitive resin composition is 0.01 mass% or more in a total solid, and is 0.1 mass% or more. More preferably, it is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, further preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or less. . When the amount is not less than the lower limit, there is a tendency that adhesion to the substrate can be improved, and when the amount is not more than the upper limit, there is a tendency that it is possible to suppress residue from remaining on the substrate during alkali development.

以上、実施形態1〜4を詳細に説明したが、有機ケイ素化合物(f−1)としては、実施形態1又は実施形態2の有機ケイ素化合物(f−1)が好ましく、特に前記一般式(3)で表されるオリゴマーと、前記一般式(2)で表される単量体との混合物であることが好ましい。   As mentioned above, although Embodiment 1-4 was demonstrated in detail, as an organosilicon compound (f-1), the organosilicon compound (f-1) of Embodiment 1 or Embodiment 2 is preferable, and especially the said General formula (3) It is preferable that it is a mixture of the oligomer represented by this, and the monomer represented by the said General formula (2).

<(1)式構造のエチレン性不飽和基の多官能化>
前記一般式(1−1)におけるエチレン性不飽和基は、以下のように多官能化することもできる。多官能化した有機ケイ素化合物(f−1)を得る方法としては例えば、前記一般式(2)の単量体において、そのエチレン性不飽和基を多官能化した単量体を用いる方法が挙げられる。具体的には、下記一般式(2−1)と下記一般式(2−3)の化合物を用いて、実施形態1と同じ方法によって得ることができる。
<(1) Multifunctionalization of ethylenically unsaturated group of formula structure>
The ethylenically unsaturated group in the general formula (1-1) can be polyfunctionalized as follows. As a method for obtaining a polyfunctionalized organosilicon compound (f-1), for example, a method using a monomer in which the ethylenically unsaturated group is polyfunctionalized in the monomer of the general formula (2) is used. It is done. Specifically, it can be obtained by the same method as in Embodiment 1 using compounds of the following general formula (2-1) and the following general formula (2-3).

(R1O)3Si−R2−N=C=O (2−1)
(上記式中、R1及びR2は前記一般式(1)及び(1−1)と同義である。)
X−Y−(O−CO−CR4=CH2m (2−3)
(上記式中、Xは水酸基、チオール基、1級アミノ基、又は2級アミノ基を表し、Yはm+1価の有機基を表し、R4は前記一般式(1−1)と同義である。mは2〜6の整数である)。
(R 1 O) 3 Si—R 2 —N═C═O (2-1)
(In the above formula, R 1 and R 2 have the same meanings as the general formulas (1) and (1-1).)
X—Y— (O—CO—CR 4 ═CH 2 ) m (2-3)
(In the above formula, X represents a hydroxyl group, a thiol group, a primary amino group, or a secondary amino group, Y represents an m + 1 valent organic group, and R 4 has the same meaning as in the general formula (1-1). M is an integer from 2 to 6).

前記一般式(2−3)の化合物の具体例としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートなどが挙げられる。その他、前記一般式(2−3)を満たす化合物であれば適用することができる。   Specific examples of the compound of the general formula (2-3) include pentaerythritol triacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate. In addition, any compound that satisfies the general formula (2-3) can be used.

また、多官能化のその他の方法としては例えば、前記一般式(2)の単量体において、そのウレタン結合の窒素上の活性水素をエチレン性不飽和基と塩化アルキル基を有する化合物で脱塩化水素反応をする方法などが挙げられる。具体的には、ウレタン結合中のNHを、4−ビニルベンジルクロライドなどを付加させて、不飽和基をさらに加えても良い。その他さまざまな公知の一般的な方法を適用することができる。   As another method of polyfunctionalization, for example, in the monomer of the general formula (2), active hydrogen on nitrogen of the urethane bond is dechlorinated with a compound having an ethylenically unsaturated group and an alkyl chloride group. Examples include a method of performing a hydrogen reaction. Specifically, NH in the urethane bond may be further added with an unsaturated group by adding 4-vinylbenzyl chloride or the like. Various other known general methods can be applied.

<その他の有機ケイ素化合物>
上述のとおり、有機ケイ素化合物(f)は、少なくとも前記一般式(1)で表される構造を有する有機ケイ素化合物(f−1)を含有するものであるが、前記一般式(1)で表される構造を有さないその他の有機ケイ素化合物を含んでいてもよい。例えば、前記一般式(2)に類似する、下記式(4)又は(5)で表される単量体が挙げられる。
<Other organosilicon compounds>
As described above, the organosilicon compound (f) contains at least the organosilicon compound (f-1) having the structure represented by the general formula (1), but represented by the general formula (1). Other organosilicon compounds that do not have the structure described above may be included. For example, a monomer represented by the following formula (4) or (5), which is similar to the general formula (2), may be mentioned.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式中、R1〜R4は前記式(2)と同義である。また、Rαは−S−基又は−NH−基を表す。 In said formula, R < 1 > -R < 4 > is synonymous with the said Formula (2). R α represents a —S— group or a —NH— group.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式中、R1〜R4は前記式(2)と同義である。また、Rβは−O−基、−S−基又は−NH−基を表す。 In said formula, R < 1 > -R < 4 > is synonymous with the said Formula (2). R β represents an —O— group, an —S— group, or an —NH— group.

前記一般式(4)で表されるシラン単量体は、下記一般式(4―1)で表されるイソシアネートを含有するシラン化合物と、下記一般式(4−2)又は(4−3)で表される(メタ)アクリロイルオキシ化合物とを、実施形態1で述べた公知の方法のように、触媒の存在下でチオウレタン反応又はウレア反応させることにより合成することができる。
(R1O)3Si−R2−N=C=O (4−1)
(上記式中、R1及びR2は前記一般式(4)と同義である。)
HS−R3−O−CO−CR4=CH2 (4−2)
2N−R3−O−CO−CR4=CH2 (4−3)
(上記式中、R3及びR4は前記一般式(4)と同義である。)
The silane monomer represented by the general formula (4) includes a silane compound containing an isocyanate represented by the following general formula (4-1), and the following general formula (4-2) or (4-3). (Meth) acryloyloxy compound can be synthesized by a thiourethane reaction or a urea reaction in the presence of a catalyst as in the known method described in the first embodiment.
(R 1 O) 3 Si—R 2 —N═C═O (4-1)
(In the above formula, R 1 and R 2 have the same meaning as in the general formula (4).)
HS-R 3 -O-CO- CR 4 = CH 2 (4-2)
H 2 N-R 3 -O- CO-CR 4 = CH 2 (4-3)
(In the above formula, R 3 and R 4 have the same meaning as in the general formula (4).)

一方で、前記一般式(5)で表されるシラン単量体は、下記一般式(5−1)で表わされるイソシアネート基を含んだ(メタ)アクリロイルオキシ化合物と、下記一般式(5−2)〜(5−4)のいずれかのシラン化合物とを、実施形態1で述べた公知の方法のように、触媒の存在下でウレタン反応、チオウレタン反応、又はウレア反応させることにより合成することができる。
CH2=CR4−CO−O−R3−N=C=O (5−1)
(上記式中、R3及びR4は前記一般式(5)と同義である。)
On the other hand, the silane monomer represented by the general formula (5) includes a (meth) acryloyloxy compound containing an isocyanate group represented by the following general formula (5-1) and the following general formula (5-2). ) To (5-4) and a silane compound in the presence of a catalyst in the presence of a catalyst, as in the known method described in Embodiment 1, and then synthesized by a urethane reaction, a urea reaction, or a urea reaction. Can do.
CH 2 = CR 4 -CO-O -R 3 -N = C = O (5-1)
(In the above formula, R 3 and R 4 have the same meaning as in the general formula (5).)

(R1O)3Si−R2−OH (5−2)
(R1O)3Si−R2−SH (5−3)
(R1O)3Si−R2−NH2 (5−4)
(上記式中、R1及びR2は前記一般式(5)と同義である)
(R 1 O) 3 Si—R 2 —OH (5-2)
(R 1 O) 3 Si—R 2 —SH (5-3)
(R 1 O) 3 Si—R 2 —NH 2 (5-4)
(In the above formula, R 1 and R 2 have the same meaning as in the general formula (5)).

これらの中でも、一般式(4)で表されるシラン単量体が好ましい。
その理由としては、イソシアネートと反応するチオール基、1級アミノ基、2級アミノ基などの官能基を含んだ(メタ)アクリロイルオキシ化合物におけるこれらの官能基が、イソシアネート基を有するシラン化合物の該イソシアネート基との反応によるウレタン結合が選択的に形成されやすく、(メタ)アクリロイルオキシ基中の不飽和基との反応が起こりにくく合成されやすいこと、さらにはこの構造が密着性向上に効果的であることなどがあげられる。また、イソシアネート基と反応するチオール基、1級アミノ基、2級アミノ基などの官能基を有する(メタ)アクリロイルオキシ化合物のこれらの官能基が、チオール基やアミノ基などの場合、カラーフィルターを製造する際のアルカリ現像時に基板に残留物として残りにくいことや、前記一般式(4)中のウレタン結合部位が、基板との密着性向上に特に効果的に働くと考えられるからである。
Among these, the silane monomer represented by the general formula (4) is preferable.
The reason for this is that these functional groups in a (meth) acryloyloxy compound containing functional groups such as thiol groups, primary amino groups, and secondary amino groups that react with isocyanates are isocyanates of the silane compound having an isocyanate group. The urethane bond by reaction with the group is easily formed selectively, the reaction with the unsaturated group in the (meth) acryloyloxy group is unlikely to be synthesized, and this structure is effective for improving the adhesion. And so on. In addition, when these functional groups of a (meth) acryloyloxy compound having a functional group such as a thiol group, a primary amino group, and a secondary amino group that react with an isocyanate group are a thiol group or an amino group, a color filter is used. This is because it is considered that it is difficult to remain as a residue on the substrate at the time of alkali development during production, and that the urethane bond site in the general formula (4) is considered to work particularly effectively for improving the adhesion to the substrate.

前記一般式(4)、又は(5)のシラン単量体は単独で用いてもよく、複数種類の単量体を混合した単量体の混合物として用いてもよい。また、これらの単量体を加水分解してオリゴマーを得てそれを用いても良い。これらは、その他のアルコキシシラン単量体やオリゴマーと混合して用いても良い。また、前記一般式(4)、又は(5)式の単量体と、その他のアルコキシシラン単量体とを加水分解してオリゴマーを得てそれを用いても良い。   The silane monomer of the general formula (4) or (5) may be used alone or as a mixture of monomers obtained by mixing a plurality of types of monomers. Alternatively, these monomers may be hydrolyzed to obtain oligomers and used. These may be used by mixing with other alkoxysilane monomers or oligomers. Alternatively, the monomer of the general formula (4) or (5) and another alkoxysilane monomer may be hydrolyzed to obtain an oligomer, which may be used.

前記一般式(4)、又は(5)のシラン単量体も、実施形態2、3、4と同様の形態にして用いてもよい。   The silane monomer represented by the general formula (4) or (5) may be used in the same form as in the second, third, and fourth embodiments.

<高温高湿度下での基板密着効果>
前記一般式(1)の構造により、特に高温高湿度下において基板と硬化膜との密着向上との効果をもたらすが、その作用は以下のとおりと考えられる。
<Board adhesion effect under high temperature and high humidity>
The structure of the general formula (1) brings about an effect of improving the adhesion between the substrate and the cured film, particularly under high temperature and high humidity. The action is considered as follows.

まず、シラン部位を有することにより、そのシラノール基が基板の極性基と水素結合などの相互作用で吸着し、また、アルコキシ基も高湿下の水分の作用によって加水分解などによりシラノール基となって同様に吸着することで、基板との密着性が向上するものと考えられる。特に基板がガラス基板の時は、ガラス基板表面のシラノール基と水素結合し、また、高温下による脱水反応によっても強固な化学結合を形成するものと考えられる。
このような強固な結合は、カラーフィルター製造時の塗布乾燥処理時やアルカリ現像液処理時や200℃以上の高温加熱処理時において、高湿度高温度条件下で処理された場合や、カラーフィルター製造後においても高湿度高温度下での海外輸送時や使用時においても形成される。
First, by having a silane site, the silanol group is adsorbed by the interaction of the polar group of the substrate with hydrogen bonds and the like, and the alkoxy group is also converted into a silanol group by hydrolysis due to the action of moisture under high humidity. Similarly, it is considered that the adhesion with the substrate is improved by the adsorption. In particular, when the substrate is a glass substrate, it is considered that hydrogen bonds with silanol groups on the surface of the glass substrate and that a strong chemical bond is formed by a dehydration reaction at a high temperature.
Such a strong bond can be obtained when the color filter is manufactured under conditions of high humidity and high temperature during the coating and drying process, during the alkaline developer processing, or during the high temperature heat treatment of 200 ° C. or higher. Later, it is also formed during overseas transportation and use under high humidity and high temperature.

また、前記一般式(1−1)中のウレタン結合部位は、感光性樹脂組成物中のアルカリ可溶性樹脂、光重合性モノマー、分散剤などに含まれるカルボキシル基、エステル基、エポキシアクリレート基などの極性基と、水素結合や電荷的な相互作用による結合を行うことによって、有機ケイ素化合物(f−1)を介して感光性樹脂組成物と基板とがより強固に密着すると考えられる。
特に光重合性モノマー中にエステル結合を有する場合や分散剤中にウレタン結合を有する場合には、特に、この効果が相乗的に向上する。
Moreover, the urethane bond part in the said General formula (1-1) is a carboxyl group, ester group, an epoxy acrylate group, etc. which are contained in alkali-soluble resin in a photosensitive resin composition, a photopolymerizable monomer, a dispersing agent, etc. It is considered that the photosensitive resin composition and the substrate are more firmly adhered to each other through the organosilicon compound (f-1) by bonding with the polar group through hydrogen bonding or charge interaction.
This effect is synergistically improved especially when the photopolymerizable monomer has an ester bond or the dispersant has a urethane bond.

さらに前記一般式(1−1)中の不飽和基は、感光性樹脂組成物中のアルカリ可溶性樹脂や光重合性モノマー中の不飽和基と、カラーフィルター製造時の紫外線照射や高熱処理に架橋すると考えられる。特に感光性樹脂組成物中の光重合開始剤が、オキシムエステルのような高感度のものを含有する場合は、その効果が相乗的に向上すると考えられる。   Furthermore, the unsaturated group in the general formula (1-1) is cross-linked to the alkali-soluble resin in the photosensitive resin composition or the unsaturated group in the photopolymerizable monomer by ultraviolet irradiation or high heat treatment during the production of the color filter. I think that. In particular, when the photopolymerization initiator in the photosensitive resin composition contains a highly sensitive material such as an oxime ester, the effect is considered to be synergistically improved.

このように、前記一般式(1)中のシラン部位、前記一般式(1−1)中のウレタン結合部位、及び不飽和基部位の相乗的な効果により、基板と感光性樹脂組成物との密着性が大きく向上するものと考えられる。   Thus, due to the synergistic effect of the silane moiety in the general formula (1), the urethane bond site in the general formula (1-1), and the unsaturated group moiety, the substrate and the photosensitive resin composition It is considered that the adhesion is greatly improved.

<室温下での基板密着効果>
前記一般式(1)の構造により、室温下でも基板と硬化膜との密着向上に効果を有するが、その作用は以下のとおりと考えられる。
<Board adhesion effect at room temperature>
The structure of the general formula (1) is effective in improving the adhesion between the substrate and the cured film even at room temperature, and the action is considered as follows.

シラン部位を有することによる基板表面との密着効果は、高温高湿度下における効果に比べると大きくはない傾向があるが、感光性樹脂組成物中に含まれる水分や、アルカリ現像水溶液で処理される時に基板表面や感光層に取り込まれる水分が、その後、200度以上の高温度でポストベークされることによって、加水分解され基板との密着力が向上する。また、ウレタン結合部位、及び不飽和基部位の相乗的な効果により、室温においても本願の有機ケイ素化合物によって基板と感光性組成物の密着性が大きく向上する。   The adhesion effect with the substrate surface due to the presence of the silane moiety tends to be less than the effect under high temperature and high humidity, but it is treated with water contained in the photosensitive resin composition or an alkali developing aqueous solution. Moisture that is sometimes taken into the substrate surface or the photosensitive layer is then post-baked at a high temperature of 200 ° C. or more, thereby being hydrolyzed and improving the adhesion to the substrate. Further, due to the synergistic effect of the urethane bond site and the unsaturated group site, the adhesion between the substrate and the photosensitive composition is greatly improved by the organosilicon compound of the present application even at room temperature.

<アルカリ可溶性樹脂(a)>
本発明の感光性樹脂組成物はアルカリ可溶性樹脂(a)を含む。アルカリ可溶性樹脂(a)は、これと光重合性モノマー(b)、光重合開始剤(c)、色材(d)及び有機ケイ素化合物(f)を含む感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して得られる硬化膜を露光後、露光部と非露光部のアルカリ現像に対する溶解性が変化するようなものであれば特に限定されてないが、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性樹脂であるのが好ましい。また、エチレン性不飽和基を有するものが好ましく、エチレン性不飽和基とカルボキシル基を有するアルカリ可溶性樹脂が、更に好ましい。具体的には、カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂やアクリル共重合樹脂が挙げられ、好ましいものとしてより具体的には、後述の(A1−1)、(A1−2)、(A2−1)、(A2−2)、(A2−3)及び(A2−4)として記載のものが挙げられ、これらは1種を用いても2種以上を用いてもよい。上記の中でも、カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−1)、(A1−2)が特に望ましい。
<Alkali-soluble resin (a)>
The photosensitive resin composition of this invention contains alkali-soluble resin (a). The alkali-soluble resin (a) is coated with a photopolymerizable monomer (b), a photopolymerization initiator (c), a colorant (d), and a photosensitive resin composition containing an organosilicon compound (f) and dried. Although it will not specifically limit if the solubility with respect to the alkali image development of an exposure part and a non-exposed part changes after exposing the cured film obtained by this, It is preferable that it is alkali-soluble resin which has a carboxyl group. Moreover, what has an ethylenically unsaturated group is preferable, and alkali-soluble resin which has an ethylenically unsaturated group and a carboxyl group is still more preferable. Specific examples include an epoxy (meth) acrylate resin and an acrylic copolymer resin having a carboxyl group, and more preferable examples are (A1-1), (A1-2), (A2- Examples include 1), (A2-2), (A2-3) and (A2-4), and these may be used alone or in combination of two or more. Among the above, epoxy (meth) acrylate resins (A1-1) and (A1-2) having a carboxyl group are particularly desirable.

カラーフィルター作成時、アルカリ現像液に非露光部が溶解するために、高分子樹脂として、水酸基、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などの酸性の官能基を有した高分子樹脂が適用される。これらの中でもアルカリ現像液に対する溶解性の観点から、カルボキシル基を有した高分子樹脂が好ましい。また、リン酸基やスルホン酸基は、カルボキシル基よりも酸性度は高いものの、感光性樹脂組成物中の塩基性基を有する開始剤、モノマー、分散剤、その他の添加剤などと反応しやすく、保存安定性が悪くなる場合がある。   When creating a color filter, a polymer resin having an acidic functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, or a sulfonic acid group is used as the polymer resin in order to dissolve the non-exposed portion in the alkaline developer. The Among these, from the viewpoint of solubility in an alkaline developer, a polymer resin having a carboxyl group is preferable. In addition, although phosphoric acid groups and sulfonic acid groups have higher acidity than carboxyl groups, they easily react with initiators, monomers, dispersants and other additives having basic groups in the photosensitive resin composition. , Storage stability may deteriorate.

また、前記一般式(1)で表される、ウレタン結合部位を有する有機ケイ素化合物(f−1)が、アルカリ可溶性樹脂におけるカルボキシル基等の極性基と、水素結合や電荷的な相互作用による結合をし、感光性樹脂組成物と基板との密着性をより向上させる傾向がある。   In addition, the organosilicon compound (f-1) having a urethane bond site represented by the general formula (1) is bonded to a polar group such as a carboxyl group in an alkali-soluble resin by a hydrogen bond or a charge interaction. The adhesion between the photosensitive resin composition and the substrate tends to be further improved.

さらに、前記一般式(1)で表される、不飽和基を有する有機ケイ素化合物(f−1)は、アルカリ可溶性樹脂におけるエチレン性不飽和基と、カラーフィルター製造時の紫外線照射時や高熱処理時に互いに架橋し、さらに基板との密着性を向上させる傾向がある。   Furthermore, the organosilicon compound (f-1) having an unsaturated group represented by the general formula (1) includes an ethylenically unsaturated group in an alkali-soluble resin, ultraviolet irradiation during color filter production, and high heat treatment. Sometimes they tend to crosslink with each other and further improve adhesion to the substrate.

また、カルボキシル基とエチレン性不飽和基を有するアルカリ可溶性樹脂としてエポキシアクリレート樹脂を用いた場合には、この樹脂中の不飽和結合やカルボキシル基をより多く付加させることが可能となり、また、芳香環構造を多く含ませたり、立体的に嵩高い脂環式構造を含ませたりすることが可能となり、有機ケイ素化合物(f−1)との相互作用がさらに大きくなり、基板との密着性がより一層向上する傾向がある。   In addition, when an epoxy acrylate resin is used as an alkali-soluble resin having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group, it becomes possible to add more unsaturated bonds and carboxyl groups in the resin, and the aromatic ring It is possible to include a large amount of structure or a three-dimensionally bulky alicyclic structure, and the interaction with the organosilicon compound (f-1) is further increased, and the adhesion to the substrate is further improved. There is a tendency to further improve.

カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂としては、例えば、以下のエポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−1)及び/又はエポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−2)が挙げられる。
<エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−1)>
エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多塩基酸及び/又はその無水物を反応させることによって得られたアルカリ可溶性樹脂。
<エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−2)>
エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多価アルコール、及び多塩基酸及び/又はその無水物と反応させることによって得られたアルカリ可溶性樹脂。
Examples of the epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group include the following epoxy (meth) acrylate resin (A1-1) and / or epoxy (meth) acrylate resin (A1-2).
<Epoxy (meth) acrylate resin (A1-1)>
It was obtained by adding an α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group to an epoxy resin, and further reacting a polybasic acid and / or an anhydride thereof. Alkali-soluble resin.
<Epoxy (meth) acrylate resin (A1-2)>
An α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group is added to an epoxy resin, and further reacted with a polyhydric alcohol and a polybasic acid and / or an anhydride thereof. The alkali-soluble resin obtained by this.

(カルボキシル基とエチレン性不飽和基結合を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−1))
原料となるエポキシ樹脂として、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(例えば、三菱化学社製の「エピコート(登録商標。以下同じ。)828」、「エピコート1001」、「エピコート1002」、「エピコート1004」等)、ビスフェノールA型エポキシ樹脂のアルコール性水酸基とエピクロルヒドリンの反応により得られるエポキシ(例えば、日本化薬社製の「NER−1302」(エポキシ当量323,軟化点76℃))、ビスフェノールF型樹脂(例えば、三菱化学社製の「エピコート807」、「EP−4001」、「EP−4002」、「EP−4004等」)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂のアルコール性水酸基とエピクロルヒドリンの反応により得られるエポキシ樹脂(例えば、日本化薬社製の「NER−7406」(エポキシ当量350,軟化点66℃))、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニルグリシジルエーテル(例えば、三菱化学社製の「YX−4000」)、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(例えば、日本化薬社製の「EPPN−201」、三菱化学社製の「EP−152」、「EP−154」、ダウケミカル社製の「DEN−438」)、(o,m,p−)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(例えば、日本化薬社製の「EOCN(登録商標。以下同じ。)−102S」、「EOCN−1020」、「EOCN−104S」)、トリグリシジルイソシアヌレート(例えば、日産化学社製の「TEPIC(登録商標)」)、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂(例えば、日本化薬社製の「EPPN(登録商標。以下同じ。)−501」、「EPN−502」、「EPPN−503」)、脂環式エポキシ樹脂(ダイセル化学工業社製の「セロキサイド(登録商標。以下同じ。)2021P」、「セロキサイドEHPE」)、ジシクロペンタジエンとフェノールの反応によるフェノール樹脂をグリシジル化したエポキシ樹脂(例えば、大日本インキ社製の「EXA−7200」、日本化薬社製の「NC−7300」)、下記一般式(a1)〜(a4)で表されるエポキシ樹脂、等を好適に用いることができる。具体的には、下記一般式(a1)で表されるエポキシ樹脂として日本化薬社製の「XD−1000」、下記一般式(a2)で表されるエポキシ樹脂として日本化薬社製の「NC−3000」、下記一般式(a4)で表されるエポキシ樹脂として新日鐵化学社製の「ESF−300」等が挙げられる。
(Epoxy (meth) acrylate resin (A1-1) having carboxyl group and ethylenically unsaturated group bond)
As an epoxy resin used as a raw material, for example, bisphenol A type epoxy resin (for example, “Epicoat (registered trademark; the same applies hereinafter) 828”, “Epicoat 1001”, “Epicoat 1002”, “Epicoat 1004” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, etc. ), Epoxy obtained by reaction of alcoholic hydroxyl group of bisphenol A type epoxy resin and epichlorohydrin (for example, “NER-1302” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. (epoxy equivalent 323, softening point 76 ° C.)), bisphenol F type resin ( For example, “Epicoat 807”, “EP-4001”, “EP-4002”, “EP-4004 etc.” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), an epoxy resin obtained by the reaction of an alcoholic hydroxyl group of bisphenol F type epoxy resin with epichlorohydrin (For example, “NER-7 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. 06 ”(epoxy equivalent 350, softening point 66 ° C.)), bisphenol S type epoxy resin, biphenyl glycidyl ether (eg“ YX-4000 ”manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), phenol novolac type epoxy resin (eg Nippon Kayaku Co., Ltd.) "EPPN-201" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, "EP-152", "EP-154" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, "DEN-438" manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.), (o, m, p-) cresol novolac type epoxy resin (For example, “EOCN (registered trademark) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.”) “102S”, “EOCN-1020”, “EOCN-104S”), triglycidyl isocyanurate (for example, “TEPIC manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) (Registered trademark) ”), trisphenolmethane type epoxy resin (for example,“ EPPN (registered trademark) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. ) -501 "," EPN-502 "," EPPN-503 "), cycloaliphatic epoxy resin (" Celoxide (registered trademark, the same applies hereinafter) 2021P "," Celoxide EHPE "manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) , An epoxy resin obtained by glycidylation of a phenol resin by reaction of dicyclopentadiene and phenol (for example, “EXA-7200” manufactured by Dainippon Ink and “NC-7300” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), the following general formula (a1 The epoxy resins represented by (a4) to (a4) can be suitably used. Specifically, “XD-1000” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. as an epoxy resin represented by the following general formula (a1) and “XD-1000” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. as an epoxy resin represented by the following general formula (a2) As an epoxy resin represented by “NC-3000” and the following general formula (a4), “ESF-300” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd. may be mentioned.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記一般式(a1)において、b11は平均値を示し0〜10の数を示す。R11は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、又はビフェニル基を表す。なお、1分子中に存在する複数のR11は互いに同一であっても異なっていてもよい。 In the said general formula (a1), b11 shows an average value and shows the number of 0-10. R 11 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group, or a biphenyl group. A plurality of R 11 present in one molecule may be the same as or different from each other.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記一般式(a2)において、b12は平均値を示し0〜10の数を示す。R21は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、又はビフェニル基を表す。なお、1分子中に存在する複数のR21は互いに同一であっても異なっていてもよい。 In the said general formula (a2), b12 shows an average value and shows the number of 0-10. R 21 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group, or a biphenyl group. A plurality of R 21 present in one molecule may be the same as or different from each other.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記一般式(a3)において、Xは下記一般式(a3−1)又は(a3−2)で表される連結基を示す。但し、分子構造中に1つ以上のアダマンタン構造を含む。b13は2又は3の整数を示す。   In the general formula (a3), X represents a linking group represented by the following general formula (a3-1) or (a3-2). However, one or more adamantane structures are included in the molecular structure. b13 represents an integer of 2 or 3.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記一般式(a3−1)及び(a3−2)において、R31〜R34及びR35〜R37は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアダマンチル基、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、又は置換基を有していてもよいフェニル基を示す。また、式中の*印は(a3)中の結合部位を表す。 In the general formulas (a3-1) and (a3-2), R 31 to R 34 and R 35 to R 37 are each independently an adamantyl group, a hydrogen atom, or a substituent which may have a substituent. The alkyl group of C1-C12 which may have this, or the phenyl group which may have a substituent is shown. Moreover, * mark in a formula represents the binding site in (a3).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記一般式(a4)において、p及びqはそれぞれ独立に0〜4の整数を表し、R41及びR42はそれぞれ独立してアルキル基又はハロゲン原子を表す。R43及びR44はそれぞれ独立してアルキレン基を表す。x及びyはそれぞれ独立して0以上の整数を表す。
これらの中で、一般式(a1)〜(a4)のいずれかで表されるエポキシ樹脂を用いるのが好ましい。
In the general formula (a4), p and q each independently represent an integer of 0 to 4, and R 41 and R 42 each independently represent an alkyl group or a halogen atom. R 43 and R 44 each independently represents an alkylene group. x and y each independently represents an integer of 0 or more.
Among these, it is preferable to use an epoxy resin represented by any one of the general formulas (a1) to (a4).

α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、o−、m−、p−ビニル安息香酸、(メタ)アクリル酸のα位ハロアルキル、アルコキシル、ハロゲン、ニトロ、シアノ置換体などのモノカルボン酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルマレイン酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルテトラヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルマレイン酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルマレイン酸、
(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸にε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン類を付加させ末端に1個の水酸基を有する単量体や、
或いはヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのような末端に1個の水酸基を有する単量体や、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートのような末端に11個の水酸基を有する化合物に、(無水)コハク酸、(無水)フタル酸、(無水)マレイン酸などの酸(無水物)を付加させ、1個以上のエチレン不飽和基と末端に1個のカルボキシル基を有する(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。また、(メタ)アクリル酸ダイマーなども挙げられる。
Examples of α, β-unsaturated monocarboxylic acid or α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group include (meth) acrylic acid, crotonic acid, o-, m-, p-vinylbenzoic acid, (meta ) Monocarboxylic acid such as α-position haloalkyl, alkoxyl, halogen, nitro, cyano substituent of acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl adipic acid, 2- ( (Meth) acryloyloxyethyl phthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl maleic acid, 2- (meth) acryloyloxypropyl succinic acid, 2- ( (Meth) acryloyloxypropyl adipic acid, 2- (meth) acryloyloxypropyl tetrahydrophthalic acid, 2- (meth) a Acryloyloxypropylphthalic acid, 2- (meth) acryloyloxypropylmaleic acid, 2- (meth) acryloyloxybutyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxybutyladipic acid, 2- (meth) acryloyl Loxybutylhydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxybutylphthalic acid, 2- (meth) acryloyloxybutylmaleic acid,
The (meth) acrylic acid ester is a single monomer having one hydroxyl group at the terminal by adding lactones such as ε-caprolactone, β-propiolactone, γ-butyrolactone, δ-valerolactone to (meth) acrylic acid. Body,
Alternatively, a monomer having one hydroxyl group at the end, such as hydroxyalkyl (meth) acrylate, or a compound having one hydroxyl group at the end, such as pentaerythritol tri (meth) acrylate, is added to (anhydrous) succinic acid, (Meth) acrylic acid ester having one or more ethylenically unsaturated groups and one carboxyl group at the end by adding an acid (anhydride) such as (anhydrous) phthalic acid or (anhydrous) maleic acid . Moreover, (meth) acrylic acid dimer etc. are also mentioned.

これらの内、感度の点から、特に好ましいものは(メタ)アクリル酸である。
エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させる方法としては、公知の手法を用いることができる。例えば、エステル化触媒の存在下、50〜150℃の温度で、α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルとエポキシ樹脂とを反応させることができる。ここで用いるエステル化触媒としては、トリエチルアミン、トリメチルアミン、ベンジルジメチルアミン、ベンジルジエチルアミン等の3級アミン、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩等を用いることができる。
Of these, (meth) acrylic acid is particularly preferable from the viewpoint of sensitivity.
As a method of adding an α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group to the epoxy resin, a known method can be used. For example, reacting an α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group with an epoxy resin at a temperature of 50 to 150 ° C. in the presence of an esterification catalyst. it can. As the esterification catalyst used here, tertiary amines such as triethylamine, trimethylamine, benzyldimethylamine, and benzyldiethylamine, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, dodecyltrimethylammonium chloride, and the like can be used. .

なお、エポキシ樹脂、α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステル、及びエステル化触媒は、いずれも1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルの使用量は、エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対し0.5〜1.2当量の範囲が好ましく、さらに好ましくは0.7〜1.1当量の範囲である。
α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルの使用量が少ないと不飽和基の導入量が不足し、引き続く多塩基酸及び/又はその無水物との反応も不十分となる。また、多量のエポキシ基が残存することも有利ではない。一方、該使用量が多いとα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルが未反応物として残存する。いずれの場合も硬化特性が悪化する傾向が認められる。
In addition, the epoxy resin, the α, β-unsaturated monocarboxylic acid or the α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group, and the esterification catalyst may be used alone or in combination of two types. You may use the above together.
The amount of α, β-unsaturated monocarboxylic acid or α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group is preferably in the range of 0.5 to 1.2 equivalents relative to 1 equivalent of epoxy group of epoxy resin. More preferably, it is in the range of 0.7 to 1.1 equivalents.
If the amount of α, β-unsaturated monocarboxylic acid or α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group is small, the amount of unsaturated groups introduced is insufficient, and the subsequent polybasic acid and / or anhydride thereof The reaction with is also insufficient. Also, it is not advantageous that a large amount of epoxy groups remain. On the other hand, when the amount used is large, α, β-unsaturated monocarboxylic acid or α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group remains as an unreacted product. In either case, there is a tendency for the curing properties to deteriorate.

多塩基酸及び/又はその無水物としては、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、クロレンド酸、メチルテトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸、及びこれらの無水物等から選ばれた、1種又は2種以上が挙げられる。   Polybasic acids and / or anhydrides thereof include maleic acid, succinic acid, itaconic acid, phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, benzophenone tetracarboxylic acid, methyl hexahydrophthal Examples thereof include one or more selected from acids, endomethylenetetrahydrophthalic acid, chlorendic acid, methyltetrahydrophthalic acid, biphenyltetracarboxylic acid, and anhydrides thereof.

好ましくは、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸、又はこれらの無水物である。特に好ましくは、テトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸、無水テトラヒドロフタル酸、又はビフェニルテトラカルボン酸二無水物である。   Preferred are maleic acid, succinic acid, itaconic acid, phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, biphenyltetracarboxylic acid, or their anhydrides. Particularly preferred is tetrahydrophthalic acid, biphenyltetracarboxylic acid, tetrahydrophthalic anhydride, or biphenyltetracarboxylic dianhydride.

多塩基酸及び/又はその無水物の付加反応に関しても公知の手法を用いることができ、エポキシ樹脂へのα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルの付加反応と同様な条件下で、継続反応させて目的物を得ることができる。多塩基酸及び/又はその無水物成分の付加量は、生成するカルボキシル基含有エポキシ(メタ)アクリレート樹脂の酸価が10〜150mgKOH/gの範囲となるような程度であることが好ましく、さらに20〜140mgKOH/gの範囲となるような程度であることが好ましい。カルボキシル基含有エポキシ(メタ)アクリレート樹脂の酸価が上記範囲未満であるとアルカリ現像性に乏しくなる傾向があり、また、上記範囲を超えると硬化性能に劣る傾向が認められる。   A known method can be used for addition reaction of polybasic acid and / or anhydride thereof, and α, β-unsaturated monocarboxylic acid or α, β-unsaturated monocarboxylic acid having carboxyl group to epoxy resin. The target product can be obtained by continuing the reaction under the same conditions as in the ester addition reaction. The addition amount of the polybasic acid and / or its anhydride component is preferably such that the acid value of the resulting carboxyl group-containing epoxy (meth) acrylate resin is in the range of 10 to 150 mg KOH / g, and further 20 It is preferable that it is a grade which becomes the range of -140 mgKOH / g. When the acid value of the carboxyl group-containing epoxy (meth) acrylate resin is less than the above range, the alkali developability tends to be poor, and when it exceeds the above range, the curing performance tends to be poor.

((A1−1)樹脂の合成と(A1−1)樹脂に多価アルコールを添加し分岐構造を導入した(A1−2)樹脂の合成)
上記(A1−1)樹脂の多塩基酸及び/又はその無水物の付加反応合成時に、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどの多価アルコールを添加し、多分岐構造を導入したものとしてもよい。
カルボキシル基含有エポキシ(メタ)アクリレート樹脂は、通常、エポキシ樹脂とα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルとの反応物に、多塩基酸及び/又はその無水物を混合した後、もしくは、エポキシ樹脂とα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルとの反応物に、多塩基酸及び/又はその無水物及び多価アルコールを混合した後に、加温することにより得られる。この場合、多塩基酸及び/又はその無水物と多価アルコールの混合順序に、特に制限はない。加温により、エポキシ樹脂とα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルとの反応物と多価アルコールとの混合物中に存在するいずれかの水酸基に対して多塩基酸及び/又はその無水物が付加反応する。
((A1-1) Synthesis of Resin and (A1-1) Synthesis of Resin with Addition of Polyhydric Alcohol to Resin and Introduced Branch Structure)
In the addition reaction synthesis of the polybasic acid and / or anhydride thereof of the (A1-1) resin, polyhydric alcohol such as trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol is added, and a multi-branched structure is introduced. Also good.
The carboxyl group-containing epoxy (meth) acrylate resin is usually a reaction product of an epoxy resin and an α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group. Or after mixing the anhydride, or a reaction product of an epoxy resin and an α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group with a polybasic acid and / or Or it is obtained by heating after mixing the anhydride and polyhydric alcohol. In this case, the mixing order of the polybasic acid and / or its anhydride and the polyhydric alcohol is not particularly limited. Any hydroxyl group present in the mixture of the reaction product of the epoxy resin and the α, β-unsaturated monocarboxylic acid or the α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group and the polyhydric alcohol by heating. To the polybasic acid and / or its anhydride.

カルボキシル基含有エポキシ(メタ)アクリレート樹脂は、1種を単独で用いても、2種以上の樹脂を混合して用いても良い。
多価アルコールの使用量は、少な過ぎると効果が薄く、多過ぎると増粘やゲル化の可能性があるので、エポキシ樹脂成分とα,β−不飽和モノカルボン酸又はエステル部分にカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステル成分との反応物に対して、通常0.01〜0.5質量倍程度、好ましくは0.02〜0.2質量倍程度である。
The carboxyl group-containing epoxy (meth) acrylate resin may be used alone or as a mixture of two or more resins.
If the amount of polyhydric alcohol is too small, the effect is thin, and if it is too large, there is a possibility of thickening or gelation. Therefore, a carboxyl group is added to the epoxy resin component and the α, β-unsaturated monocarboxylic acid or ester moiety. It is about 0.01-0.5 mass times normally with respect to the reaction material with the (alpha), (beta)-unsaturated monocarboxylic acid ester component which has, Preferably it is about 0.02-0.2 mass times.

このようにして得られるエポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−1、A1−2)の酸価は、通常10mgKOH/g以上、好ましくは50mgKOH/g以上である。酸価が10mgKOH/g未満では現像性が不足する場合がある。また酸価が過度に高いと、感光性組樹脂成物のアルカリ耐性に問題がある(すなわち、アルカリ性現像液により、パターン表面の粗面化や、膜減りが生じる)場合があるので、酸価は200mgKOH/g以下であることが好ましく、150mgKOH/g以下であることがより好ましい。   The acid value of the epoxy (meth) acrylate resin (A1-1, A1-2) thus obtained is usually 10 mgKOH / g or more, preferably 50 mgKOH / g or more. If the acid value is less than 10 mgKOH / g, developability may be insufficient. If the acid value is excessively high, there is a problem with the alkali resistance of the photosensitive resin composition (that is, the alkaline developer may cause roughening of the pattern surface or film loss). Is preferably 200 mgKOH / g or less, and more preferably 150 mgKOH / g or less.

エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−1、A1−2)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、1,000以上であることが好ましく、1,500以上であることがより好ましい。また、10,000以下であることが好ましく、8,000以下であることがより好ましく、6,000以下であることが更に好ましい。重量平均分子量が小さ過ぎると感度や塗膜強度、アルカリ耐性に問題が生じる可能性があり、大き過ぎると現像性や再溶解性に問題が生じる場合がある。   The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene as measured by gel permeation chromatography (GPC) of the epoxy (meth) acrylate resin (A1-1, A1-2) is preferably 1,000 or more, and 1,500. More preferably. Further, it is preferably 10,000 or less, more preferably 8,000 or less, and still more preferably 6,000 or less. If the weight average molecular weight is too small, there may be a problem in sensitivity, coating strength, and alkali resistance, and if it is too large, a problem may occur in developability and re-solubility.

(アクリル共重合樹脂(A2−1)(A2−2)(A2−3)(A2−4)
アクリル共重合樹脂としては、例えば、特開平7−207211号、特開平8−259876号、特開平10−300922号、特開平11−140144号、特開平11−174224号、特開2000−56118号、特開2003−233179号、特開2007−270147号などの各公報等に記載された様々な高分子化合物を使用することができるが、好ましくは、以下の(A2−1)〜(A2−4)の樹脂等が挙げられ、中でも、(A2−1)樹脂が特に好ましい。
(Acrylic copolymer resin (A2-1) (A2-2) (A2-3) (A2-4)
Examples of the acrylic copolymer resin include JP-A-7-207211, JP-A-8-259876, JP-A-10-300922, JP-A-11-140144, JP-A-11-174224, and JP-A-2000-56118. Various polymer compounds described in JP-A-2003-233179, JP-A-2007-270147, and the like can be used. Preferably, the following (A2-1) to (A2-) 4) resin etc. are mentioned, Among these, (A2-1) resin is particularly preferable.

(A2−1):エポキシ基含有(メタ)アクリレートと、他のラジカル重合性単量体との共重合体に対し、当該共重合体が有するエポキシ基の少なくとも一部に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、或いは当該付加反応により生じた水酸基の少なくとも一部に多塩基酸無水物を付加させて得られる樹脂(以下「(A2−1)樹脂」と称す場合がある。)
(A2−2):主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂(以下「(A2−2)樹脂」と称す場合がある。)
(A2−3):前記(A2−2)樹脂のカルボキシル基部分に、エポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂(以下「(A2−3)樹脂」と称す場合がある。)
(A2−4):(メタ)アクリル系樹脂(以下「(A2−4)樹脂」と称す場合がある。)
尚、上記(A2−1)の樹脂もエポキシ(メタ)アクリレート樹脂の概念に包含される。
以下、これらの各樹脂について説明する。
(A2-1): With respect to a copolymer of an epoxy group-containing (meth) acrylate and another radical polymerizable monomer, an unsaturated monobasic acid is added to at least a part of the epoxy group of the copolymer. A resin obtained by addition or a resin obtained by adding a polybasic acid anhydride to at least a part of the hydroxyl group generated by the addition reaction (hereinafter sometimes referred to as “(A2-1) resin”).
(A2-2): Linear alkali-soluble resin containing a carboxyl group in the main chain (hereinafter sometimes referred to as “(A2-2) resin”)
(A2-3): Resin in which an epoxy group-containing unsaturated compound is added to the carboxyl group portion of the (A2-2) resin (hereinafter may be referred to as “(A2-3) resin”).
(A2-4): (Meth) acrylic resin (hereinafter sometimes referred to as “(A2-4) resin”)
The resin (A2-1) is also included in the concept of epoxy (meth) acrylate resin.
Hereinafter, each of these resins will be described.

<(A2−1)エポキシ基含有(メタ)アクリレートと、他のラジカル重合性単量体との共重合体に対し、当該共重合体が有するエポキシ基の少なくとも一部に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、或いは当該付加反応により生じた水酸基の少なくとも一部に多塩基酸無水物を付加させて得られる樹脂>
(A2−1)樹脂としては、より具体的には、「エポキシ基含有(メタ)アクリレート5〜90モル%と、他のラジカル重合性単量体10〜95モル%との共重合体に対し、当該共重合体が有するエポキシ基の10〜100モル%に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、或いは当該付加反応により生じた水酸基の10〜100モル%に、更に多塩基酸無水物を付加させて得られる樹脂」が挙げられる。
<(A2-1) With respect to a copolymer of an epoxy group-containing (meth) acrylate and another radical polymerizable monomer, an unsaturated monobasic acid is added to at least a part of the epoxy group of the copolymer. Resin obtained by addition or resin obtained by adding a polybasic acid anhydride to at least a part of the hydroxyl group generated by the addition reaction>
More specifically, the resin (A2-1) is based on a copolymer of “epoxy group-containing (meth) acrylate 5 to 90 mol% and other radical polymerizable monomer 10 to 95 mol%. , A resin obtained by adding an unsaturated monobasic acid to 10 to 100 mol% of the epoxy group of the copolymer, or a polybasic acid anhydride to 10 to 100 mol% of a hydroxyl group generated by the addition reaction And a resin obtained by adding "."

(A2−1)樹脂を構成する「エポキシ基含有(メタ)アクリレート」としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等が例示できる。中でもグリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。これらのエポキシ基含有(メタ)アクリレートは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   (A2-1) Examples of the “epoxy group-containing (meth) acrylate” constituting the resin include glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl ( Examples include meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether. Of these, glycidyl (meth) acrylate is preferred. These epoxy group-containing (meth) acrylates may be used alone or in combination of two or more.

上記エポキシ基含有(メタ)アクリレートと共重合させる他のラジカル重合性単量体としては、下記一般式(11)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレートが好ましい。   As another radical polymerizable monomer copolymerized with the epoxy group-containing (meth) acrylate, mono (meth) acrylate having a structure represented by the following general formula (11) is preferable.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記一般式(11)において、R81〜R88は各々独立して、水素原子、又は炭素数1〜3のアルキル基を示すが、R87及びR88は互いに連結して環を形成していてもよい。
上記一般式(11)において、R87とR88が連結して形成される環は、脂肪族環であるのが好ましく、飽和又は不飽和の何れでもよく、炭素数が5〜6であるのが好ましい。
In the general formula (11), R 81 to R 88 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 87 and R 88 are connected to each other to form a ring. May be.
In the general formula (11), the ring formed by connecting R 87 and R 88 is preferably an aliphatic ring, which may be saturated or unsaturated, and has 5 to 6 carbon atoms. Is preferred.

中でも、上記一般式(11)で表される構造としては、下記式(11a)、(11b)、又は(11c)で表される構造が好ましい。   Especially, as a structure represented by the said General formula (11), the structure represented by following formula (11a), (11b), or (11c) is preferable.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

アルカリ可溶性樹脂にこれらの構造を導入することによって、本発明の感光性樹脂組成物をカラーフィルターや画像表示装置に使用する場合に、その耐熱性や強度を高めることができる。
前記一般式(11)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレートとしては、当該構造を有する限り様々なものが使用できるが、特に下記一般式(12)で表されるものが好ましい。
By introducing these structures into the alkali-soluble resin, when the photosensitive resin composition of the present invention is used for a color filter or an image display device, its heat resistance and strength can be enhanced.
Various mono (meth) acrylates having the structure represented by the general formula (11) can be used as long as they have the structure, and those represented by the following general formula (12) are particularly preferable.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

(上記一般式(12)中、R89は水素原子又はメチル基を示し、R90は前記一般式(11)で表される構造を示す。)
前記エポキシ基含有(メタ)アクリレートと、他のラジカル重合性単量体との共重合体において、前記一般式(11)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレートに由来する繰返し単位は、「他のラジカル重合性単量体」に由来する繰返し単位中、5〜90モル%含有するものが好ましく、15〜50モル%含有するものが特に好ましい。
(In the general formula (12), R 89 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 90 represents a structure represented by the general formula (11).)
In the copolymer of the epoxy group-containing (meth) acrylate and another radical polymerizable monomer, the repeating unit derived from the mono (meth) acrylate having the structure represented by the general formula (11) is: Among repeating units derived from “other radical polymerizable monomers”, those containing 5 to 90 mol% are preferable, and those containing 15 to 50 mol% are particularly preferable.

なお、前記一般式(11)で表される構造を有するモノ(メタ)アクリレート以外の、「他のラジカル重合性単量体」としては、特に限定されるものではない。
(A2−1)樹脂の、前記エポキシ基含有(メタ)アクリレートと前記他のラジカル重合性単量体との共重合体としては、エポキシ基含有(メタ)アクリレートに由来する繰返し単位5〜90モル%と、他のラジカル重合性単量体に由来する繰返し単位10〜95モル%とからなるものが好ましく、前者30〜70モル%と、後者70〜30モル%とからなるものが特に好ましい。
The “other radical polymerizable monomer” other than the mono (meth) acrylate having the structure represented by the general formula (11) is not particularly limited.
(A2-1) As a copolymer of the epoxy group-containing (meth) acrylate and the other radical polymerizable monomer of the resin, 5 to 90 mol of repeating units derived from the epoxy group-containing (meth) acrylate % And repeating units derived from other radical polymerizable monomers are preferred, and those comprising 30 to 70 mol% of the former and 70 to 30 mol% of the latter are particularly preferred.

(A2−1)樹脂では、上記のエポキシ樹脂含有(メタ)アクリレートと、他のラジカル重合性単量体との共重合体のエポキシ基部分に、不飽和一塩基酸(重合性成分)と、多塩基酸無水物とを反応させる。
エポキシ基に付加させる「不飽和一塩基酸」としては、様々なものを使用することができ、例えば、エチレン性不飽和二重結合を有する不飽和カルボン酸が挙げられる。具体例としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、o−、m−、又はp−ビニル安息香酸、α−位がハロアルキル基、アルコキシル基、ハロゲン原子、ニトロ基、又はシアノ基などで置換された(メタ)アクリル酸等のモノカルボン酸等が挙げられる。中でも好ましくは(メタ)アクリル酸である。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
In the (A2-1) resin, an unsaturated monobasic acid (polymerizable component) is added to the epoxy group portion of the copolymer of the above-mentioned epoxy resin-containing (meth) acrylate and another radical polymerizable monomer, The polybasic acid anhydride is reacted.
Various “unsaturated monobasic acids” to be added to the epoxy group can be used, and examples thereof include unsaturated carboxylic acids having an ethylenically unsaturated double bond. Specific examples include (meth) acrylic acid, crotonic acid, o-, m-, or p-vinylbenzoic acid, the α-position is substituted with a haloalkyl group, an alkoxyl group, a halogen atom, a nitro group, or a cyano group. And monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid. Of these, (meth) acrylic acid is preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

このような成分を付加させることにより、(A2−1)樹脂に重合性を付与することができる。
これらの不飽和一塩基酸は、通常、前記共重合体が有するエポキシ基の10〜100モル%に付加させるが、好ましくは50〜100モル%に付加させる。
更に、共重合体のエポキシ基に不飽和一塩基酸を付加させたときに生じる水酸基に付加させる「多塩基酸無水物」としては、様々なものが使用できる。
By adding such components, it is possible to impart polymerizability to the (A2-1) resin.
These unsaturated monobasic acids are usually added to 10 to 100 mol% of the epoxy group of the copolymer, preferably 50 to 100 mol%.
Furthermore, various things can be used as "polybasic acid anhydride" added to the hydroxyl group produced when an unsaturated monobasic acid is added to the epoxy group of the copolymer.

例えば、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、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水クロレンド酸等の二塩基酸無水物;無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物等の三塩基以上の酸の無水物が挙げられる。中でも、テトラヒドロ無水フタル酸及び無水コハク酸が好ましい。これらの多塩基酸無水物は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   For example, dibasic acid anhydrides such as maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, chlorendic anhydride; trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone Examples thereof include anhydrides of three or more bases such as tetracarboxylic acid anhydride and biphenyltetracarboxylic acid anhydride. Of these, tetrahydrophthalic anhydride and succinic anhydride are preferred. These polybasic acid anhydrides may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

このような成分を付加させることにより、(A2−1)樹脂にアルカリ可溶性を付与することができる。
これらの多塩基酸無水物は、通常、前記共重合体が有するエポキシ基に、不飽和一塩基酸を付加させることにより生じる水酸基の10〜100モル%に付加させるが、好ましくは30〜80モル%に付加させる。
By adding such a component, alkali solubility can be imparted to the (A2-1) resin.
These polybasic acid anhydrides are usually added to 10 to 100 mol% of the hydroxyl group generated by adding an unsaturated monobasic acid to the epoxy group of the copolymer, preferably 30 to 80 mol. %.

<(A2−2)主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂>
(A2−2)樹脂としては、カルボキシル基を有していれば特に限定されず、通常、カルボキシル基を含有する重合性モノマーを重合して得られる。
カルボキシル基含有重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルマレイン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルコハク酸、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルマレイン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシブチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイルオキシブチルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシブチルマレイン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシブチルヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシブチルフタル酸等のビニル系モノマー;アクリル酸にε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン類を付加させたものであるモノマー;ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートにコハク酸、マレイン酸、フタル酸、或いはそれらの無水物等の酸或いは無水物を付加させたモノマー等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<(A2-2) Linear alkali-soluble resin containing a carboxyl group in the main chain>
(A2-2) The resin is not particularly limited as long as it has a carboxyl group, and is usually obtained by polymerizing a polymerizable monomer containing a carboxyl group.
Examples of the carboxyl group-containing polymerizable monomer include (meth) acrylic acid, maleic acid, crotonic acid, itaconic acid, fumaric acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, and 2- (meth) acryloyloxyethyl adipic acid. 2- (meth) acryloyloxyethylmaleic acid, 2- (meth) acryloyloxyethylhexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethylphthalic acid, 2- (meth) acryloyloxypropylsuccinic acid, 2- ( (Meth) acryloyloxypropyladipic acid, 2- (meth) acryloyloxypropylmaleic acid, 2- (meth) acryloyloxypropylhydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxypropylphthalic acid, 2- (meth) acryloyloxybutyl Succinic acid, 2- (me ) Vinyl monomers such as acryloyloxybutyl adipic acid, 2- (meth) acryloyloxybutylmaleic acid, 2- (meth) acryloyloxybutylhydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxybutylphthalic acid; -Monomers obtained by adding lactones such as caprolactone, β-propiolactone, γ-butyrolactone, δ-valerolactone; hydroxyalkyl (meth) acrylate to succinic acid, maleic acid, phthalic acid, or anhydrides thereof And monomers added with acids or anhydrides. These may be used alone or in combination of two or more.

中でも好ましいのは、(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸であり、更に好ましいのは(メタ)アクリル酸である。
また、(A2−2)樹脂は、上記のカルボキシル基含有重合性モノマーに、カルボキシル基を有さない他の重合性モノマーを共重合させたものであってもよい。
この場合、他の重合性モノマーとしては、特に限定されないが、特開2009−52010号公報に記載されているもの等が挙げられる。また、これら重合性モノマーのうち、顔料分散性に優れる点からは、特にベンジル(メタ)アクリレートを含む共重合体樹脂が好ましい。
Among these, (meth) acrylic acid and 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid are preferable, and (meth) acrylic acid is more preferable.
Moreover, (A2-2) resin may be obtained by copolymerizing the above carboxyl group-containing polymerizable monomer with another polymerizable monomer having no carboxyl group.
In this case, the other polymerizable monomer is not particularly limited, and examples thereof include those described in JP-A-2009-52010. Of these polymerizable monomers, a copolymer resin containing benzyl (meth) acrylate is particularly preferred from the viewpoint of excellent pigment dispersibility.

<(A2−3)前記(2−2)樹脂のカルボキシル基部分に、エポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂>
(A2−3)樹脂において、(A2−2)樹脂のカルボキシル基部分に付加させるエポキシ基含有不飽和化合物としては、分子内にエチレン性不飽和基及びエポキシ基を有するものであれば、特に限定されるものではない。
<(A2-3) Resin in which epoxy group-containing unsaturated compound is added to carboxyl group of (2-2) resin>
In the (A2-3) resin, the epoxy group-containing unsaturated compound to be added to the carboxyl group portion of the (A2-2) resin is particularly limited as long as it has an ethylenically unsaturated group and an epoxy group in the molecule. Is not to be done.

このエポキシ基含有不飽和化合物としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、グリシジル−α−エチルアクリレート、クロトニルグリシジルエーテル、(イソ)クロトン酸グリシジルエーテル、N−(3,5−ジメチル−4−グリシジル)ベンジルアクリルアミド、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等の非環式エポキシ基含有不飽和化合物を挙げることができるが、耐熱性や、顔料の分散性の観点から、以下に記載する脂環式エポキシ基含有不飽和化合物が好ましい。   Examples of the epoxy group-containing unsaturated compound include glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, glycidyl-α-ethyl acrylate, crotonyl glycidyl ether, (iso) crotonic acid glycidyl ether, N- (3,5-dimethyl). -4-Glycidyl) benzylacrylamide, acyclic epoxy group-containing unsaturated compounds such as 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether can be mentioned, from the viewpoint of heat resistance and pigment dispersibility, The alicyclic epoxy group-containing unsaturated compounds described are preferred.

ここで、脂環式エポキシ基含有不飽和化合物の脂環式エポキシ基として、例えば、2,3−エポキシシクロペンチル基、3,4−エポキシシクロヘキシル基、7,8−エポキシ〔トリシクロ[5.2.1.0]デシ−2−イル〕基等が挙げられる。また、エチレン性不飽和基としては、(メタ)アクリロイル基に由来するものであるのが好ましい。   Here, as the alicyclic epoxy group of the alicyclic epoxy group-containing unsaturated compound, for example, 2,3-epoxycyclopentyl group, 3,4-epoxycyclohexyl group, 7,8-epoxy [tricyclo [5.2. 1.0] dec-2-yl] group and the like. Further, the ethylenically unsaturated group is preferably derived from a (meth) acryloyl group.

<(A2−4)(メタ)アクリル系樹脂>
(A2−4)樹脂としては、下記一般式(6)で表される化合物を必須とするモノマー成分を重合してなる(メタ)アクリル系樹脂を挙げることができる。
<(A2-4) (Meth) acrylic resin>
Examples of the (A2-4) resin include a (meth) acrylic resin obtained by polymerizing a monomer component essentially containing a compound represented by the following general formula (6).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記一般式(6)中、R71及びR72は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1〜25の炭化水素基を示す。
以下、一般式(6)の化合物について詳述する。
一般式(6)で表されるエーテルダイマーにおいて、R71及びR72で表される置換基を有していてもよい炭素数1〜25の炭化水素基としては、特に制限はないが、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、t−アミル、ステアリル、ラウリル、2−エチルヘキシル等の直鎖状又は分岐状のアルキル基;フェニル等のアリール基;シクロヘキシル、t−ブチルシクロヘキシル、ジシクロペンタジエニル、トリシクロデカニル、イソボルニル、アダマンチル、2−メチル−2−アダマンチル等の脂環式基;1−メトキシエチル、1−エトキシエチル等のアルコキシ基で置換されたアルキル基;ベンジル等のアリール基で置換されたアルキル基等が挙げられる。これらの中でも特に、メチル、エチル、シクロヘキシル、ベンジル等のような酸や熱で脱離しにくい1級又は2級炭素原子を有する置換基が耐熱性の点で好ましい。なお、R71及びR72は、同種の置換基であってもよいし、異なる置換基であってもよい。
In the general formula (6), R 71 and R 72 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent.
Hereinafter, the compound of General formula (6) is explained in full detail.
In the ether dimer represented by the general formula (6), the hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent represented by R 71 and R 72 is not particularly limited. A linear or branched alkyl group such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, t-amyl, stearyl, lauryl, 2-ethylhexyl; an aryl group such as phenyl; Cycloaliphatic groups such as cyclohexyl, t-butylcyclohexyl, dicyclopentadienyl, tricyclodecanyl, isobornyl, adamantyl, 2-methyl-2-adamantyl; alkoxy groups such as 1-methoxyethyl and 1-ethoxyethyl A substituted alkyl group; an alkyl group substituted with an aryl group such as benzyl; and the like. Among these, an acid such as methyl, ethyl, cyclohexyl, benzyl and the like, and a substituent having a primary or secondary carbon atom that is difficult to be removed by heat are preferable from the viewpoint of heat resistance. R 71 and R 72 may be the same type of substituent or different substituents.

特に、ジメチル−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジエチル−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジシクロヘキシル−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジベンジル−2,2′−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエートが好ましい。
これらエーテルダイマーは、1種のみ単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
In particular, dimethyl-2,2 '-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, diethyl-2,2'-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate, dicyclohexyl-2,2 '-[oxybis ( Methylene)] bis-2-propenoate, dibenzyl-2,2 '-[oxybis (methylene)] bis-2-propenoate are preferred.
These ether dimers may be used alone or in combination of two or more.

(A2−4)樹脂を得る際の、モノマー成分中における前記エーテルダイマーの割合は、特に制限されないが、全モノマー成分中、通常2〜60質量%、好ましくは5〜50質量%である。
(A2−4)樹脂は、酸基を有することが好ましい。酸基を有することにより、これを用いて得られる本発明の感光性樹脂組成物が、酸基とエポキシ基が反応してエステル結合を形成する架橋反応(以下、「酸−エポキシ硬化」と略することがある。)により硬化が可能な感光性樹脂組成物、あるいは未硬化部をアルカリ現像液で顕像可能な感光性樹脂組成物、とすることができる。前記酸基としては、特に制限されないが、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、カルボン酸無水物基等が挙げられる。樹脂1分子中に含まれるこれらの酸基は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
The ratio of the ether dimer in the monomer component when obtaining the (A2-4) resin is not particularly limited, but is usually 2 to 60% by mass, preferably 5 to 50% by mass in all monomer components.
(A2-4) The resin preferably has an acid group. By having an acid group, the photosensitive resin composition of the present invention obtained using the acid group has a cross-linking reaction (hereinafter referred to as “acid-epoxy curing”) in which an acid group and an epoxy group react to form an ester bond. The photosensitive resin composition can be cured, or the photosensitive resin composition can be visualized with an alkaline developer in the uncured portion. The acid group is not particularly limited, and examples thereof include a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, and a carboxylic anhydride group. These acid groups contained in one molecule of resin may be only one kind or two or more kinds.

(A2−4)樹脂に酸基を導入するには、例えば、酸基を有するモノマー、及び/又は「重合後に酸基を付与しうるモノマー」(以下「酸基を導入するためのモノマー」と称することもある。)を、モノマー成分として使用すればよい。なお、「重合後に酸基を付与しうるモノマー」をモノマー成分として使用する場合には、重合後に、後述するような酸基を付与するための処理が必要となる。   (A2-4) In order to introduce an acid group into the resin, for example, a monomer having an acid group and / or a “monomer capable of imparting an acid group after polymerization” (hereinafter referred to as “monomer for introducing an acid group”) May be used as the monomer component. In addition, when using "monomer which can provide an acid group after superposition | polymerization" as a monomer component, the process for providing an acid group as mentioned later is required after superposition | polymerization.

前記酸基を有するモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸やイタコン酸等のカルボキシル基を有するモノマー;N−ヒドロキシフェニルマレイミド等のフェノール性水酸基を有するモノマー;無水マレイン酸、無水イタコン酸等のカルボン酸無水物基を有するモノマー等が挙げられるが、これらの中でも特に、(メタ)アクリル酸が好ましい。
前記重合後に酸基を付与しうるモノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するモノマー;グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有するモノマー;2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレート等のイソシアネート基を有するモノマー等が挙げられる。
Examples of the monomer having an acid group include monomers having a carboxyl group such as (meth) acrylic acid and itaconic acid; monomers having a phenolic hydroxyl group such as N-hydroxyphenylmaleimide; maleic anhydride and itaconic anhydride. Although the monomer etc. which have a carboxylic anhydride group are mentioned, Especially, (meth) acrylic acid is preferable among these.
Examples of the monomer capable of adding an acid group after the polymerization include monomers having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate; monomers having an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate; 2-isocyanatoethyl (meta ) Monomers having an isocyanate group such as acrylate.

これら酸基を導入するためのモノマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。(A2−4)樹脂を得る際のモノマー成分が、前記酸基を導入するためのモノマーをも含む場合、その含有割合は、通常は全モノマー成分中5〜70質量%、好ましくは10〜60質量%である。
(A2−4)樹脂を得る際のモノマー成分は、上記必須のモノマー成分のほかに、必要に応じて、他の共重合可能なモノマーを含んでいてもよい。
These monomers for introducing an acid group may be used alone or in combination of two or more. (A2-4) When the monomer component for obtaining the resin also includes a monomer for introducing the acid group, the content is usually 5 to 70% by mass, preferably 10 to 60%, based on the total monomer components. % By mass.
(A2-4) The monomer component for obtaining the resin may contain other copolymerizable monomers as required in addition to the essential monomer component.

上述の通り、本発明の感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂として(A1−1)、(A1−2)、(A2−1)、(A2−2)、(A2−3)、(A2−4)の少なくとも何れかを含むのが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、エチレン性不飽和基を含有するアルカリ可溶性樹脂として(A1−1)、(A1−2)、(A2−1)、(A2−3)の少なくとも何れかを含むのがさらに好ましい。本発明の感光性樹脂組成物は、エチレン性不飽和基を含有するアルカリ可溶性樹脂としてエポキシアクリレート樹脂である(A1−1)、(A1−2)の少なくとも何れかを含むのが特に好ましい。
As above-mentioned, the photosensitive resin composition of this invention is (A1-1), (A1-2), (A2-1), (A2-2), (A2-3), (A2) as alkali-soluble resin. -4) is preferably included.
The photosensitive resin composition of the present invention contains at least one of (A1-1), (A1-2), (A2-1), and (A2-3) as an alkali-soluble resin containing an ethylenically unsaturated group. It is more preferable to include. The photosensitive resin composition of the present invention particularly preferably contains at least one of (A1-1) and (A1-2) which are epoxy acrylate resins as an alkali-soluble resin containing an ethylenically unsaturated group.

本発明の感光性樹脂組成物は、その他のアルカリ可溶性樹脂を併用してもよい。
その他のアルカリ可溶性樹脂に制限は無く、カラーフィルター用感光性樹脂組成物に通常使用される樹脂から選択すれば良い。例えば、特開2007−271727号公報、特開2007−316620号公報、特開2007−334290号公報などに記載のアルカリ可溶性樹脂などが挙げられる。
The photosensitive resin composition of the present invention may be used in combination with other alkali-soluble resins.
There is no restriction | limiting in other alkali-soluble resin, What is necessary is just to select from resin normally used for the photosensitive resin composition for color filters. Examples thereof include alkali-soluble resins described in JP2007-271727A, JP2007-316620A, JP2007-334290A, and the like.

アルカリ可溶性樹脂(a)の含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対して、通常5質量%以上、好ましくは10質量%以上であり、通常85質量%以下、好ましくは80質量%以下である。アルカリ可溶性樹脂(a)の含有量が著しく少ないと、未露光部分の現像液に対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させやすくなる傾向がある。逆に、アルカリ可溶性樹脂(a)の含有量が多すぎると、露光部への現像液の浸透性が高くなる傾向があり、画素のシャープ性や密着性が低下する場合がある。
尚、上述のように、本発明の感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂(a)として、前述の(A1−1)、(A1−2)、(A2−1)、(A2−2)、(A2−3)及び(A2−4)の少なくとも1種を含むのが好ましく、その他のアルカリ可溶性樹脂を含む場合、その含有割合は、アルカリ可溶性樹脂(a)の合計に対して、20質量%以下、好ましくは10質量%以下である。
アルカリ可溶性樹脂(a)としては、エチレン性不飽和基を有する(A1−1)、(A1−2)、(A2−1)、(A2−3)が、より好ましい。アルカリ可溶性樹脂(a)としては、エチレン性不飽和基を有するエポキシアクリレート樹脂である(A1−1)、(A1−2)が、特に好ましい。これらに樹脂は単独で用いても、2種以上併用して用いても良い。
Content of alkali-soluble resin (a) is 5 mass% or more normally with respect to the total solid of the photosensitive resin composition of this invention, Preferably it is 10 mass% or more, Usually 85 mass% or less, Preferably 80% by mass or less. When the content of the alkali-soluble resin (a) is remarkably small, the solubility of the unexposed portion in the developer tends to be lowered, and development failure tends to be induced. On the other hand, if the content of the alkali-soluble resin (a) is too large, the permeability of the developer into the exposed area tends to be high, and the sharpness and adhesion of the pixel may be lowered.
In addition, as above-mentioned, the photosensitive resin composition of this invention is the above-mentioned (A1-1), (A1-2), (A2-1), (A2-2) as alkali-soluble resin (a). , (A2-3) and (A2-4) are preferably included, and when other alkali-soluble resin is included, the content ratio is 20 mass with respect to the total of the alkali-soluble resin (a). % Or less, preferably 10% by mass or less.
As the alkali-soluble resin (a), (A1-1), (A1-2), (A2-1) and (A2-3) having an ethylenically unsaturated group are more preferable. As the alkali-soluble resin (a), (A1-1) and (A1-2) which are epoxy acrylate resins having an ethylenically unsaturated group are particularly preferable. These resins may be used alone or in combination of two or more.

<光重合性モノマー(b)>
本発明の感光性樹脂組成物は、感度等の点から光重合性モノマー(b)を含有する。
本発明に用いられる光重合性モノマーとしては、分子内にエチレン性不飽和基を少なくとも1個有する化合物(以下、「エチレン性単量体」と称することがある)を挙げることができる。具体的には、例えば(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、アクリロニトリル、スチレン、及びエチレン性不飽和結合を1個有するカルボン酸と、多価又は1価アルコールのモノエステル、等が挙げられる。
<Photopolymerizable monomer (b)>
The photosensitive resin composition of this invention contains a photopolymerizable monomer (b) from points, such as a sensitivity.
Examples of the photopolymerizable monomer used in the present invention include compounds having at least one ethylenically unsaturated group in the molecule (hereinafter sometimes referred to as “ethylenic monomer”). Specifically, for example, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, acrylonitrile, styrene, a carboxylic acid having one ethylenically unsaturated bond, a monoester of polyhydric or monohydric alcohol, etc. Can be mentioned.

本発明においては、特に、1分子中にエチレン性不飽和基を二個以上有する多官能エチレン性単量体を使用することが望ましい。
かかる多官能エチレン性単量体の例としては、例えば脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル;芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル;脂肪族ポリヒドロキシ化合物、芳香族ポリヒドロキシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物と、不飽和カルボン酸及び多塩基性カルボン酸とのエステル化反応により得られるエステルなどが挙げられる。
In the present invention, it is particularly desirable to use a polyfunctional ethylenic monomer having two or more ethylenically unsaturated groups in one molecule.
Examples of such polyfunctional ethylenic monomers include, for example, esters of aliphatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids; esters of aromatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids; aliphatic polyhydroxy compounds, aromatics Examples thereof include esters obtained by an esterification reaction of a polyvalent hydroxy compound such as a polyhydroxy compound with an unsaturated carboxylic acid and a polybasic carboxylic acid.

前記脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、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、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、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テトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、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ヘキサアクリレート、グリセロールアクリレート等の脂肪族ポリヒドロキシ化合物のアクリル酸エステル、これら例示化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたメタクリル酸エステル、同様にイタコネートに代えたイタコン酸エステル、クロネートに代えたクロトン酸エステルもしくはマレエートに代えたマレイン酸エステル等が挙げられる。   Examples of the ester of the aliphatic polyhydroxy compound and the unsaturated carboxylic acid include ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolethane triacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, Acrylic acid esters of aliphatic polyhydroxy compounds such as pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, glycerol acrylate, etc. In the same way, itaconic acid ester instead of itaconate, Maleic acid esters in which instead of the crotonic acid ester or maleate was changed to and the like.

芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、ハイドロキノンジアクリレート、ハイドロキノンジメタクリレート、レゾルシンジアクリレート、レゾルシンジメタクリレート、ピロガロールトリアクリレート等の芳香族ポリヒドロキシ化合物のアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル等が挙げられる。
多塩基性カルボン酸及び不飽和カルボン酸と、多価ヒドロキシ化合物のエステル化反応により得られるエステルとしては必ずしも単一物ではないが、代表的な具体例を挙げれば、アクリル酸、フタル酸、及びエチレングリコールの縮合物、アクリル酸、マレイン酸、及びジエチレングリコールの縮合物、メタクリル酸、テレフタル酸及びペンタエリスリトールの縮合物、アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール及びグリセリンの縮合物等が挙げられる。
Examples of esters of aromatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids include acrylic acid esters and methacrylic acid esters of aromatic polyhydroxy compounds such as hydroquinone diacrylate, hydroquinone dimethacrylate, resorcin diacrylate, resorcin dimethacrylate, and pyrogallol triacrylate. Etc.
The ester obtained by the esterification reaction of a polybasic carboxylic acid and an unsaturated carboxylic acid and a polyvalent hydroxy compound is not necessarily a single substance, but representative examples include acrylic acid, phthalic acid, and Examples include condensates of ethylene glycol, condensates of acrylic acid, maleic acid and diethylene glycol, condensates of methacrylic acid, terephthalic acid and pentaerythritol, condensates of acrylic acid, adipic acid, butanediol and glycerin.

その他、本発明に用いられる多官能エチレン性単量体の例としては、ポリイソシアネート化合物と水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル又はポリイソシアネート化合物とポリオール及び水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルを反応させて得られるようなウレタン(メタ)アクリレート類;多価エポキシ化合物とヒドロキシ(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリル酸との付加反応物のようなエポキシアクリレート類;エチレンビスアクリルアミド等のアクリルアミド類;フタル酸ジアリル等のアリルエステル類;ジビニルフタレート等のビニル基含有化合物等が有用である。
これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
In addition, as an example of the polyfunctional ethylenic monomer used in the present invention, a polyisocyanate compound and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate ester or a polyisocyanate compound and a polyol and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate ester are reacted. Urethane (meth) acrylates as obtained; epoxy acrylates such as addition reaction product of polyvalent epoxy compound and hydroxy (meth) acrylate or (meth) acrylic acid; acrylamides such as ethylenebisacrylamide; diallyl phthalate Allyl esters such as: vinyl group-containing compounds such as divinyl phthalate are useful.
These may be used alone or in combination of two or more.

特に、基板との密着性の観点から、本発明で用いる光重合性モノマー(b)は、下記一般式(b1)〜(b4)のいずれかで表される化合物を含むことが好ましい。   In particular, from the viewpoint of adhesion to the substrate, the photopolymerizable monomer (b) used in the present invention preferably contains a compound represented by any one of the following general formulas (b1) to (b4).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式中、Rbは下記式(b5)に示す基であり、R9は炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数7〜10のアリーレンアルキレン基、又は炭素数6〜10のアリーレン基である。 In the above formula, R b is a group represented by the following formula (b5), and R 9 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene alkylene group having 7 to 10 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms. is there.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式中、R6は主鎖の炭素数が2〜6の分岐があってもよいアルキレン基を表し、R7は水素原子又はメチル基を表す。mは0〜3の整数を表す。mが2又は3の場合、複数のR6は同じであっても異なっていてもよい。 In the above formula, R 6 represents an alkylene group which may have a branch having 2 to 6 carbon atoms in the main chain, and R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group. m represents an integer of 0 to 3. When m is 2 or 3, the plurality of R 6 may be the same or different.

前記一般式(b3)におけるR8は、炭素数1〜6のアルキル基であるが、基板との密着性 の観点から、その炭素数は通常1以上、好ましくは2以上、また、好ましくは5以下、より好ましくは4以下である。炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、1−プロピル基、2−プロピル基、1−ブチル基、2−ブチル基、1−ペンチル基、1−ヘキシル基、シクロヘキシル基などが挙げられるが、これらの中でも基板との密着性の観点から、好ましくはメチル基又はエチル基であり、より好ましくはエチル基である。 R 8 in the general formula (b3) is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and from the viewpoint of adhesion to the substrate, the carbon number is usually 1 or more, preferably 2 or more, and preferably 5 Below, more preferably 4 or less. Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl, ethyl, 1-propyl, 2-propyl, 1-butyl, 2-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, and cyclohexyl. Among these, from the viewpoint of adhesion to the substrate, a methyl group or an ethyl group is preferable, and an ethyl group is more preferable.

前記一般式(b4)において、R9のアルキレン基の炭素数は、基板との密着性の観点から、通常1以上、好ましくは2以上、また、好ましくは6以下、より好ましくは3以下である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、
メチレン基、エチレン基、1,3−プロピレン基、1,2−プロピレン基、1,4−ブチレン基、1,2−ブチレン基、1,5−ペンチレン基、1,6−ヘキシレン基、シクロヘキシレン基、メチレンシクロヘキシレン基などが挙げられるが、これらの中でも基板との密着性の観点から、好ましくはメチレン基、エチレン基、又は1,3−プロピレン基であり、より好ましくはエチレン基である。
前記一般式(b4)において、R9のアリーレンアルキレン基の炭素数は、基板との密着性の観点から、好ましくは7以上、また、好ましくは9以下である。炭素数7〜10のアリーレンアルキレン基としては、例えば、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、フェニレンプロピレン基などが挙げられるが、これらの中でも基板との密着性の観点から、好ましくはフェニレンメチレン基、又はフェニレンエチレン基であり、より好ましくはフェニレンメチレン基である。
前記一般式(b4)において、R9のアリーレン基の炭素数は、基板との密着性の観点から、好ましくは6以上、また、好ましくは10以下である。炭素数6〜10のアリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基などが挙げられるが、これらの中でも基板との密着性の観点から、好ましくはフェニレン基である。
これらの中でも、基板との密着性の観点から、R9がメチレン基、エチレン基、又はプロピレン基であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。
In the general formula (b4), the carbon number of the alkylene group represented by R 9 is usually 1 or more, preferably 2 or more, and preferably 6 or less, more preferably 3 or less, from the viewpoint of adhesion to the substrate. . Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include:
Methylene group, ethylene group, 1,3-propylene group, 1,2-propylene group, 1,4-butylene group, 1,2-butylene group, 1,5-pentylene group, 1,6-hexylene group, cyclohexylene Group, methylenecyclohexylene group, and the like, among these, from the viewpoint of adhesion to the substrate, a methylene group, an ethylene group, or a 1,3-propylene group is preferable, and an ethylene group is more preferable.
In the general formula (b4), the number of carbon atoms of the arylene alkylene group of R 9 is preferably 7 or more and preferably 9 or less from the viewpoint of adhesion to the substrate. Examples of the arylene alkylene group having 7 to 10 carbon atoms include a phenylenemethylene group, a phenyleneethylene group, and a phenylenepropylene group. Among these, from the viewpoint of adhesion to the substrate, a phenylenemethylene group or A phenyleneethylene group, more preferably a phenylenemethylene group.
In the general formula (b4), the number of carbon atoms of the arylene group of R 9 is preferably 6 or more and preferably 10 or less from the viewpoint of adhesion to the substrate. Examples of the arylene group having 6 to 10 carbon atoms include a phenylene group and a naphthylene group. Among these, a phenylene group is preferable from the viewpoint of adhesion to a substrate.
Among these, from the viewpoint of adhesion to the substrate, R 9 is preferably a methylene group, an ethylene group, or a propylene group, and more preferably an ethylene group.

前記一般式(b5)において、R6は主鎖の炭素数が2〜6の分岐があってもよいアルキレン基を表すが、基板との密着性の観点から、その炭素数は3以上が好ましく、4以上がより好ましく、また、6以下が好ましく、5以下がより好ましい。アルキレン基は分岐を有していても有していなくとも良いが、基板との密着性の観点からは分岐を有さないことが好ましい。主鎖の炭素数が2〜6の分岐があってもよいアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、1,3−プロピレン基、1,2−プロピレン基、1,4−ブチレン基、1,2−ブチレン基、1,3−ブチレン基、1,5−ペンチレン基、1,2−ペンチレン基、1,3−ペンチレン基、1,6−ヘキシレン基、シクロヘキシレン基などが挙げられるが、これらの中でも基板との密着性の観点から、好ましくは1,4−ブチレン基又は 1,5−ペンチレン基であり、より好ましくは1,5−ペンチレン基である。 In the general formula (b5), R 6 represents an alkylene group which may have a branch having 2 to 6 carbon atoms in the main chain. From the viewpoint of adhesion to the substrate, the number of carbon atoms is preferably 3 or more. 4 or more is more preferable, 6 or less is preferable, and 5 or less is more preferable. The alkylene group may or may not have a branch, but it is preferably not branched from the viewpoint of adhesion to the substrate. Examples of the alkylene group that may have 2 to 6 carbon atoms in the main chain include a methylene group, an ethylene group, a 1,3-propylene group, a 1,2-propylene group, a 1,4-butylene group, Examples include 1,2-butylene group, 1,3-butylene group, 1,5-pentylene group, 1,2-pentylene group, 1,3-pentylene group, 1,6-hexylene group, cyclohexylene group and the like. Among these, from the viewpoint of adhesion to the substrate, 1,4-butylene group or 1,5-pentylene group is preferable, and 1,5-pentylene group is more preferable.

mは0〜3の整数を表す。上記一般式(b1)〜(b4)中にはRb基が複数含まれるが、Rb基同士は同じであっても異なっていてもよい。基板との密着性の観点から、Rb同士が異なることが好ましく、mが異なるRb基を有することがより好ましい。具体的には、mが0のRb基(以下、Rb1基と略記する)と、mが1〜3のいずれかの整数のRb基(以下、Rb2基と略記する)とを有することが好ましい。なお、Rb2基におけるmは、基板との密着性の観点から1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。 m represents an integer of 0 to 3. The general formulas (b1) to (b4) include a plurality of R b groups, and the R b groups may be the same or different. From the viewpoint of adhesion to the substrate, R b are preferably different from each other, more preferably m have R b groups. Specifically, an R b group in which m is 0 (hereinafter abbreviated as R b1 group) and an integer R b group in which m is 1 to 3 (hereinafter abbreviated as R b2 group). It is preferable to have. Note that m in the R b2 group is preferably 1 or 2 and more preferably 1 from the viewpoint of adhesion to the substrate.

前記一般式(b1)中に複数含まれるRb基のうち、少なくとも1個がRb2基であることが好ましく、少なくとも2個がRb2基であることがより好ましい。
前記一般式(b2)中に複数含まれるRb基のうち、少なくとも1個がRb2基であることが好ましく、少なくとも2個がRb2基であることがより好ましい。
前記一般式(b3)中に複数含まれるRb基のうち、少なくとも1個がRb2基であることが好ましく、少なくとも2個がRb2基であることがより好ましい。
前記一般式(b4)中に複数含まれるRb基のうち、少なくとも1個がRb2基であることが好ましく、少なくとも2個がRb2基であることがより好ましい。
Of R b group contained more in the general formula (b1), it is preferable that at least one is R b2 group, and more preferably at least two are R b2 group.
Of R b group contained more in the general formula (b2), it is preferable that at least one is R b2 group, and more preferably at least two are R b2 group.
Of R b group contained more in the general formula (b3), it is preferable that at least one is R b2 group, and more preferably at least two are R b2 group.
Of R b group contained more in the general formula (b4), it is preferable that at least one is R b2 group, and more preferably at least two are R b2 group.

本発明の感光性樹脂組成物において、光重合性モノマー(b)がこのような特定の化合物を含むことが好ましい理由は以下のとおりである。
このような特定化合物は、そのポリエステル構造の極性成分により、ガラス基板のシラノール基のような極性基と相互作用し基板との密着性を向上させると考えられる。さらに、この特定化合物が(メタ)アクリロイルオキシ基の不飽和基を有する有機ケイ素化合物(f−1)と、カラーフィルター製造時の紫外線照射時や高熱処理時に架橋しさらに基板との密着性を大きく向上させることができると考えられる。
また、有機ケイ素化合物(f−1)中のウレタン結合部位も、この特定化合物中のポリエステル構造の極性成分と、水素結合や電荷的な相互作用による結合を行い、さらに密着性を向上させることができると考えられる。
In the photosensitive resin composition of the present invention, the reason why the photopolymerizable monomer (b) preferably contains such a specific compound is as follows.
Such a specific compound is considered to interact with a polar group such as a silanol group of the glass substrate by the polar component of the polyester structure to improve the adhesion to the substrate. Furthermore, this specific compound is crosslinked with an organosilicon compound (f-1) having an unsaturated group of (meth) acryloyloxy group during ultraviolet irradiation or high heat treatment at the time of producing a color filter, and further increases the adhesion to the substrate. It is thought that it can be improved.
In addition, the urethane bonding site in the organosilicon compound (f-1) can also be bonded to the polar component of the polyester structure in the specific compound by hydrogen bonding or charge interaction, thereby further improving the adhesion. It is considered possible.

前記一般式(b1)〜(b4)で表される化合物は、下記一般式(b1’)〜(b4’)で示される多価アルコールの水酸基の一部もしくは全部にラクトン類を付加反応させ、次いで(メタ)アクリル化させて得ることが出来る。   In the compounds represented by the general formulas (b1) to (b4), a lactone is added to a part or all of the hydroxyl groups of the polyhydric alcohols represented by the following general formulas (b1 ′) to (b4 ′), It can then be obtained by (meth) acrylation.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式中、R8及びR9は前記一般式(a3)及び(a4)と同義である。 In said formula, R < 8 > and R < 9 > is synonymous with the said general formula (a3) and (a4).

多価アルコールに付加反応させるラクトン類としては、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、α,α−ジメチル−γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、δ−ヘキサノラクトン、γ−ヘキサノラクトン、γ−ヘプタノラクトン等が挙げられる。この中でγ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンが好ましく、特にε−カプロラクトンが好ましい。   Examples of lactones to be added to polyhydric alcohol include β-propiolactone, β-butyrolactone, γ-butyrolactone, α-methyl-γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, α, α-dimethyl- Examples include γ-butyrolactone, ε-caprolactone, δ-hexanolactone, γ-hexanolactone, and γ-heptanolactone. Among these, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, and ε-caprolactone are preferable, and ε-caprolactone is particularly preferable.

これら一般式(b1)〜(b4)のいずれかで表される構造の化合物の光重合性モノマー(b)は、単独で使用しても、複数の化合物を併用しても良い。また、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等、一般式(b1)〜(b4)のいずれかで表される構造の化合物以外の光重合性単量体と併用して用いることも出来る。ただし、一般式(b1)〜(b4)のいずれかで表される構造の化合物以外の光重合性単量体を併用する場合、光重合性モノマー(b)中の一般式(b1)〜(b4)のいずれかで表される構造の化合物以外の光重合性モノマーの割合は50質量%以下、特に0〜25質量%とすることが好ましい。   The photopolymerizable monomer (b) of the compound represented by any one of these general formulas (b1) to (b4) may be used alone or in combination with a plurality of compounds. Moreover, it can also be used in combination with a photopolymerizable monomer other than the compound having a structure represented by any one of the general formulas (b1) to (b4) such as pentaerythritol tetraacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate. However, when using together photopolymerizable monomers other than the compound of the structure represented by either of general formula (b1)-(b4), general formula (b1)-(in photopolymerizable monomer (b) ( The proportion of the photopolymerizable monomer other than the compound having the structure represented by any of b4) is preferably 50% by mass or less, particularly preferably 0 to 25% by mass.

光重合性モノマー(b)の割合は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、通常90質量%以下、好ましくは80質量%以下である。光重合性モノマーの含有量が上記上限以下であることで、露光部への現像液の浸透性が適度となり良好な画像を得ることができる傾向にある。光重合性モノマー(b)の含有量の下限は、通常1質量%以上、好ましくは5質量%以上である。上記下限以上であることで、紫外線照射による光硬化を向上させるとともにアルカリ現像性も良好となる傾向にある。   The ratio of the photopolymerizable monomer (b) is usually 90% by mass or less, preferably 80% by mass or less, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. When the content of the photopolymerizable monomer is not more than the above upper limit, the permeability of the developer into the exposed area becomes appropriate, and a good image tends to be obtained. The lower limit of the content of the photopolymerizable monomer (b) is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more. By being more than the said minimum, it exists in the tendency for the photocuring by ultraviolet irradiation to improve, and for alkali developability to also become favorable.

<光重合開始剤(c)>
光重合開始剤は、光を直接吸収し、分解反応又は水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する成分である。必要に応じて増感色素等の付加剤を添加して使用しても良い。
<Photopolymerization initiator (c)>
The photopolymerization initiator is a component having a function of directly absorbing light and causing a decomposition reaction or a hydrogen abstraction reaction to generate a polymerization active radical. If necessary, an additive such as a sensitizing dye may be added and used.

光重合開始剤としては、例えば、特開昭59−152396号公報、特開昭61−151197号各公報に記載のチタノセン化合物を含むメタロセン化合物;特開2000−56118号公報に記載のヘキサアリールビイミダゾール誘導体;特開平10−39503号公報記載のハロメチル化オキサジアゾール誘導体、ハロメチル−s−トリアジン誘導体、N−フェニルグリシン等のN−アリール−α−アミノ酸類、N−アリール−α−アミノ酸塩類、N−アリール−α−アミノ酸エステル類等のラジカル活性剤、α−アミノアルキルフェノン誘導体;特開2000−80068号公報、特開2006−36750号公報等に記載されているオキシムエステル誘導体等が挙げられる。   Examples of the photopolymerization initiator include metallocene compounds including titanocene compounds described in JP-A-59-152396 and JP-A-61-151197, and hexaarylbi compounds described in JP-A-2000-56118. Imidazole derivatives; N-aryl-α-amino acids such as halomethylated oxadiazole derivatives, halomethyl-s-triazine derivatives and N-phenylglycine described in JP-A-10-39503, N-aryl-α-amino acid salts, Radical activators such as N-aryl-α-amino acid esters, α-aminoalkylphenone derivatives; oxime ester derivatives described in JP 2000-80068 A, JP 2006-36750 A, and the like. .

具体的には、例えば、チタノセン誘導体類としては、ジシクロペンタジエニルチタニウムジクロライド、ジシクロペンタジエニルチタニウムビスフェニル、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムジ(2,6−ジフルオロフェニ−1−イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムジ(2,4−ジフルオロフェニ−1−イル)、ジ(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムビス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル)、ジ(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムビス(2,6−ジフルオロフェニ−1−イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウム〔2,6−ジ−フルオロ−3−(ピロ−1−イル)−フェニ−1−イル〕等が挙げられる。   Specifically, for example, titanocene derivatives include dicyclopentadienyl titanium dichloride, dicyclopentadienyl titanium bisphenyl, dicyclopentadienyl titanium bis (2,3,4,5,6-pentafluoro Phen-1-yl), dicyclopentadienyl titanium bis (2,3,5,6-tetrafluorophen-1-yl), dicyclopentadienyl titanium bis (2,4,6-trifluoropheny 1-yl), dicyclopentadienyl titanium di (2,6-difluorophen-1-yl), dicyclopentadienyl titanium di (2,4-difluorophen-1-yl), di (methylcyclopenta Dienyl) titanium bis (2,3,4,5,6-pentafluorophen-1-yl), di (methylcyclone) Pentadienyl) titanium bis (2,6-difluorophen-1-yl), dicyclopentadienyltitanium [2,6-difluoro-3- (pyro-1-yl) -phen-1-yl] and the like. Can be mentioned.

また、ビイミダゾール誘導体類としては、2−(2’−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(2’−クロロフェニル)−4,5−ビス(3’−メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(2’−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(2’−メトキシフエニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、(4’−メトキシフエニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体等が挙げられる。   Biimidazole derivatives include 2- (2′-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (2′-chlorophenyl) -4,5-bis (3′-methoxyphenyl) imidazole. Dimer, 2- (2′-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (2′-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, (4′-methoxy) Phenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer and the like.

また、ハロメチル化オキサジアゾール誘導体類としては、2−トリクロロメチル−5−(2’−ベンゾフリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−〔β−(2’−ベンゾフリル)ビニル〕−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−〔β−(2’−(6”−ベンゾフリル)ビニル)〕−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−フリル−1,3,4−オキサジアゾール等が挙げられる。   Examples of the halomethylated oxadiazole derivatives include 2-trichloromethyl-5- (2′-benzofuryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- [β- (2′- Benzofuryl) vinyl] -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- [β- (2 ′-(6 ″ -benzofuryl) vinyl)]-1,3,4-oxadiazole, 2 -Trichloromethyl-5-furyl-1,3,4-oxadiazole and the like.

また、ハロメチル−s−トリアジン誘導体類としては、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−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシカルボニルナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等が挙げられる。   Examples of halomethyl-s-triazine derivatives include 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4,6-bis ( Trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-ethoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-ethoxycarbonylnaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine and the like.

また、α−アミノアルキルフェノン誘導体類としては、2−メチル−1〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1−オン、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)−ブタノン−1、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、4−ジメチルアミノエチルベンゾエ−ト、4−ジメチルアミノイソアミルベンゾエ−ト、4−ジエチルアミノアセトフェノン、4−ジメチルアミノプロピオフェノン、2−エチルヘキシル−1,4−ジメチルアミノベンゾエート、2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7−ジエチルアミノ−3−(4−ジエチルアミノベンゾイル)クマリン、4−(ジエチルアミノ)カルコン等が挙げられる。   Examples of α-aminoalkylphenone derivatives include 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4- Morpholinophenyl) -butanone-1,2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, 4-dimethylaminoethylbenzoate, 4-dimethylaminoisoamylbenzoe -To, 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylaminopropiophenone, 2-ethylhexyl-1,4-dimethylaminobenzoate, 2,5-bis (4-diethylaminobenzal) cyclohexanone, 7-diethylamino-3- (4 -Diethylaminobenzoyl) coumarin, 4- (diethylamino) chalcone and the like It is.

光重合開始剤としては、特に、感度の点でオキシム誘導体類(オキシム系及びケトオキシム系化合物)が有効であり、フェノール性水酸基を含むアルカリ可溶性樹脂を用いる場合などは、感度の点で不利になる場合があるため、特にこのような感度に優れたオキシム誘導体類(オキシム系及びケトオキシム系化合物)が有用である。オキシム誘導体類の中でも特に、基板との密着性の観点からオキシムエステルが好ましい。
オキシムエステルの光重合開始剤は、その構造の中に紫外線を吸収する構造と光エネルギーを伝達する構造とラジカルを発生する構造を併せ持っているために、少量で感度が高く、かつ熱反応に対しては安定であり、少量で高感度な感光性樹脂組成物の設計が可能である。特にカルバゾール基を含有するオキシムエステルの場合に、この構造特性が良好に発現されより好ましい。現在、市場では、遮光度が高く、薄膜なBM(ブラックマトリックス)が要求されており、顔料濃度も、ますます大きくなっている。このような状況においては、特に有効である。
As photopolymerization initiators, oxime derivatives (oxime-based and ketoxime-based compounds) are particularly effective in terms of sensitivity, and are disadvantageous in terms of sensitivity when using an alkali-soluble resin containing a phenolic hydroxyl group. In some cases, oxime derivatives (oxime-based and ketoxime-based compounds) excellent in such sensitivity are particularly useful. Among oxime derivatives, oxime esters are preferable from the viewpoint of adhesion to a substrate.
The photopolymerization initiator of oxime ester has both a structure that absorbs ultraviolet rays, a structure that transmits light energy, and a structure that generates radicals. Therefore, it is possible to design a photosensitive resin composition that is stable and sensitive in a small amount. In particular, in the case of an oxime ester containing a carbazole group, this structural property is well expressed and more preferable. Currently, the market demands a high degree of shading, a thin BM (black matrix), and the pigment concentration is also increasing. In such a situation, it is particularly effective.

前述のとおり、有機ケイ素化合物(f−1)は(メタ)アクリロイルオキシ基の不飽和基を有しており、これが感光性樹脂組成物に含まれるアルカリ可溶性樹脂や光重合性モノマー中の不飽和基と、カラーフィルター製造時の紫外線照射時や高熱処理時に架橋し、基板との密着性を大きく向上させることができると考えられる。特に感光性樹脂組成物中の開始剤が前記の特徴を持ったオキシムエステルを含有する場合は、その効果が相乗的に向上するものと考えられる。   As described above, the organosilicon compound (f-1) has an unsaturated group of (meth) acryloyloxy group, which is unsaturated in an alkali-soluble resin or photopolymerizable monomer contained in the photosensitive resin composition. It is considered that the adhesiveness with the substrate can be greatly improved by crosslinking with the group at the time of ultraviolet irradiation at the time of manufacturing the color filter or at the time of high heat treatment. In particular, when the initiator in the photosensitive resin composition contains an oxime ester having the above characteristics, the effect is considered to be synergistically improved.

オキシム系化合物としては、下記一般式(22)で示される構造部分を含む化合物が挙げられ、好ましくは、下記一般式(23)で示されるオキシムエステル系化合物が挙げられる。   Examples of the oxime compound include a compound including a structural moiety represented by the following general formula (22), and preferably include an oxime ester compound represented by the following general formula (23).

Figure 2016024319
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上記式(22)中、R22は、それぞれ置換されていてもよい、炭素数2〜12のアルカノイル、炭素数1〜20のヘテロアリールアルカノイル基、炭素数3〜25のアルケノイル基、炭素数3〜8のシクロアルカノイル基、炭素数3〜20のアルコキシカルボニルアルカノイル基、炭素数8〜20のフェノキシカルボニルアルカノイル基、炭素数3〜20のヘテロアリ−ルオキシカルボニルアルカノイル基、炭素数2〜10のアミノアルキルカルボニル基、炭素数7〜20のアリーロイル基、炭素数1〜20のヘテロアリーロイル基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基、又は炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基を示す。 In the above formula (22), R 22 is an optionally substituted alkanoyl group having 2 to 12 carbon atoms, a heteroarylalkanoyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenoyl group having 3 to 25 carbon atoms, and a carbon number. 3 to 8 cycloalkanoyl group, 3 to 20 alkoxycarbonylalkanoyl group, 8 to 20 phenoxycarbonylalkanoyl group, 3 to 20 heteroaryloxycarbonylalkanoyl group, 2 to 10 carbon atoms An aminoalkylcarbonyl group, an aryloyl group having 7 to 20 carbon atoms, a heteroarylloyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an aryloxycarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms;

Figure 2016024319
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(式(23)中、R21aは、水素、またはそれぞれ置換されていてもよい、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜25のアルケニル基、炭素数1〜20のヘテロアリールアルキル基、炭素数3〜20のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数8〜20のフェノキシカルボニルアルキル基、炭素数1〜20のヘテロアリールオキシカルボニルアルキル基もしくはヘテロアリールチオアルキル基、炭素数1〜20のアミノアルキル基、炭素数2〜12のアルカノイル基、炭素数3〜25のアルケノイル基、炭素数3〜8のシクロアルカノイル基、炭素数7〜20のアリーロイル基、炭素数1〜20のヘテロアリーロイル基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、又は炭素数1〜10のシクロアルキルアルキル基を示す。
21bは芳香環あるいはヘテロ芳香環を含む任意の置換基を示す。
(In formula (23), R 21a is hydrogen or an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 25 carbon atoms, or a heteroarylalkyl group having 1 to 20 carbon atoms. , C3-C20 alkoxycarbonylalkyl group, C8-C20 phenoxycarbonylalkyl group, C1-C20 heteroaryloxycarbonylalkyl group or heteroarylthioalkyl group, C1-C20 aminoalkyl Group, alkanoyl group having 2 to 12 carbon atoms, alkenoyl group having 3 to 25 carbon atoms, cycloalkanoyl group having 3 to 8 carbon atoms, aryloyl group having 7 to 20 carbon atoms, heteroarylloyl group having 1 to 20 carbon atoms, C2-C10 alkoxycarbonyl group, C7-C20 aryloxycarbonyl group, or C1-C10 A chloroalkylalkyl group is shown.
R 21b represents an arbitrary substituent containing an aromatic ring or a heteroaromatic ring.

なお、R21aはR21bと共に環を形成してもよく、その連結基は、それぞれ置換基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキレン基、ポリエチレン基(−(CH=CH)r−)、ポリエチニレン基(−(C≡C)r−)あるいはこれらを組み合わせてなる基が挙げられる(なお、rは0〜3の整数である。)。
22aは、上記式(22)のおけるR22と同様の基を示す。
上記一般式(22)におけるR22及び上記一般式(23)におけるR22aとしては、好ましくは、炭素数2〜12のアルカノイル基、炭素数1〜20のヘテロアリールアルカノイル基、炭素数3〜8のシクロアルカノイル基が挙げられる。
R 21a may form a ring together with R 21b , and each of the linking groups thereof may have a substituent, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a polyethylene group (— (CH═CH) r. -), A polyethynylene group (-(C≡C) r- ) or a group formed by a combination thereof (where r is an integer of 0 to 3).
R 22a represents the same group as R 22 in the above formula (22).
R 22 in the general formula (22) and R 22a in the general formula (23) are preferably an alkanoyl group having 2 to 12 carbon atoms, a heteroarylalkanoyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 3 to 8 carbon atoms. Of the cycloalkanoyl group.

上記一般式(23)におけるR21aとしては、好ましくは無置換のメチル基、エチル基、プロピル基などの直鎖アルキル基又はシクロアルキルアルキル基や、N−アセチル−N−アセトキシアミノ基で置換されたプロピル基が挙げられる。
また、上記一般式(23)におけるR21bとしては、好ましくは置換されていてもよいカルバゾール基、置換されていてもよいチオキサントニル基、置換されていてもよいフェニルスルフィド基が挙げられる。
R 21a in the general formula (23) is preferably substituted with a linear alkyl group such as an unsubstituted methyl group, ethyl group or propyl group or a cycloalkylalkyl group, or an N-acetyl-N-acetoxyamino group. And propyl group.
In addition, R 21b in the general formula (23) is preferably an optionally substituted carbazole group, an optionally substituted thioxanthonyl group, or an optionally substituted phenyl sulfide group.

オキシムエステル光重合開始剤(c)としては、R21bとして置換されていてもよいカルバゾール基を含有するものが、前述の理由からより好ましい。さらに、置換されていてもよい炭素数6〜25のアリール基、置換されていてもよい炭素数7〜25のアリールカルボニル基、置換されていてもよい炭素数5〜25のヘテロアリール基、置換されていてもよい炭素数6〜25のヘテロアリールカルボニル基、及びニトロ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するカルバゾール基が好ましい。特に、ベンゾイル基、トルオイル基、ナフトイル基、チエニルカルボニル基、及びニトロ基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有するカルバゾール基が好ましい。また、これらの基はカルバゾール基の3位に結合していることが望ましい。 As the oxime ester photopolymerization initiator (c), those containing a carbazole group which may be substituted as R 21b are more preferable for the reasons described above. Furthermore, an aryl group having 6 to 25 carbon atoms which may be substituted, an arylcarbonyl group having 7 to 25 carbon atoms which may be substituted, a heteroaryl group having 5 to 25 carbon atoms which may be substituted, and substitution A carbazole group having at least one group selected from the group consisting of a heteroarylcarbonyl group having 6 to 25 carbon atoms and a nitro group which may be used is preferable. In particular, a carbazole group having at least one group selected from the group consisting of a benzoyl group, a toluoyl group, a naphthoyl group, a thienylcarbonyl group, and a nitro group is preferable. These groups are preferably bonded to the 3-position of the carbazole group.

このようなオキシムエステル光重合開始剤(c)の市販品として、BASF社製のOXE−02、常州強力電子社製のTR−PBG−304やTR−PBG−314などがある。   Commercially available products of such oxime ester photopolymerization initiator (c) include OXE-02 manufactured by BASF, TR-PBG-304 and TR-PBG-314 manufactured by Changzhou Power Electronics.

オキシムエステル光重合開始剤(c)として、本発明に好適なオキシムエステル系化合物として具体的には、以下に例示されるような化合物が挙げられるが、何らこれらの化合物に限定されるものではない。   Specific examples of the oxime ester photopolymerization initiator (c) include compounds exemplified below as oxime ester compounds suitable for the present invention, but the oxime ester photopolymerization initiator (c) is not limited to these compounds. .

Figure 2016024319
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Figure 2016024319
Figure 2016024319

Figure 2016024319
Figure 2016024319

ケトオキシム系化合物としては、下記一般式(24)で示される構造部分を含む化合物が挙げられ、好ましくは、下記一般式(25)で示されるオキシムエステル系化合物が挙げられる。   Examples of the ketoxime compound include a compound containing a structural moiety represented by the following general formula (24), and preferably an oxime ester compound represented by the following general formula (25).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

(上記一般式(24)において、R24は、前記一般式(22)におけるR22と同義である。) (In the general formula (24), R 24 has the same meaning as R 22 in the general formula (22).)

Figure 2016024319
Figure 2016024319

(上記一般式(25)において、R23aは、それぞれ置換されていてもよい、フェニル基、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜25のアルケニル基、炭素数1〜20のヘテロアリールアルキル基、炭素数3〜20のアルコキシカルボニルアルキル基、炭素数8〜20のフェノキシカルボニルアルキル基、炭素数2〜20のアルキルチオアルキル基、炭素数1〜20のヘテロアリールオキシカルボニルアルキル基もしくはヘテロアリールチオアルキル基、炭素数1〜20のアミノアルキル基、炭素数2〜12のアルカノイル基、炭素数3〜25のアルケノイル基、炭素数3〜8のシクロアルカノイル基、炭素数7〜20のアリーロイル基、炭素数1〜20のヘテロアリーロイル基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、又は炭素数1〜10のシクロアルキルアルキル基を示す。 (In the above general formula (25), each R 23a may be a phenyl group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 25 carbon atoms, or a heteroaryl having 1 to 20 carbon atoms. An alkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a phenoxycarbonylalkyl group having 8 to 20 carbon atoms, an alkylthioalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, a heteroaryloxycarbonylalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or heteroary Ruthioalkyl group, C1-C20 aminoalkyl group, C2-C12 alkanoyl group, C3-C25 alkenoyl group, C3-C8 cycloalkanoyl group, C7-C20 aryloyl group , A C1-C20 heteroaryloyl group, a C2-C10 alkoxycarbonyl group, a C7-C2 0 aryloxycarbonyl group or a C1-C10 cycloalkylalkyl group is shown.

23bは芳香環あるいはヘテロ芳香環を含む任意の置換基を示す。
なお、R23aはR23bと共に環を形成してもよく、その連結基は、それぞれ置換基を有していてもよい炭素数1〜10のアルキレン基、ポリエチレン基(−(CH=CH)r−)、ポリエチニレン基(−(C≡C)r−)あるいはこれらを組み合わせてなる基が挙げられる(なお、rは0〜3の整数である。)。
R 23b represents an arbitrary substituent containing an aromatic ring or a heteroaromatic ring.
R 23a may form a ring together with R 23b , and the linking group thereof may have an optionally substituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or a polyethylene group (— (CH═CH) r. -), A polyethynylene group (-(C≡C) r- ) or a group formed by a combination thereof (where r is an integer of 0 to 3).

24aは、それぞれ置換されていてもよい、炭素数2〜12のアルカノイル基、炭素数3〜25のアルケノイル基、炭素数4〜8のシクロアルカノイル基、炭素数7〜20のベンゾイル基、炭素数3〜20のヘテロアリーロイル基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基、炭素数7〜20のアリールオキシカルボニル基、炭素数2〜20のヘテロアリール基、又は炭素数2〜20のアルキルアミノカルボニル基を表す。)
上記一般式(24)におけるR24及び上記一般式(25)におけるR24aとしては、好ましくは、炭素数2〜12のアルカノイル基、炭素数1〜20のヘテロアリールアルカノイル基、炭素数3〜8のシクロアルカノイル基、炭素数7〜20のアリーロイル基が挙げられる。
R 24a is an optionally substituted alkanoyl group having 2 to 12 carbon atoms, an alkenoyl group having 3 to 25 carbon atoms, a cycloalkanoyl group having 4 to 8 carbon atoms, a benzoyl group having 7 to 20 carbon atoms, carbon Heteroaryloyl group having 3 to 20 carbon atoms, alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, aryloxycarbonyl group having 7 to 20 carbon atoms, heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms, or alkylamino having 2 to 20 carbon atoms Represents a carbonyl group. )
R 24 in the general formula (24) and R 24a in the general formula (25) are preferably an alkanoyl group having 2 to 12 carbon atoms, a heteroarylalkanoyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 3 to 8 carbon atoms. And a cycloalkanoyl group and an aryloyl group having 7 to 20 carbon atoms.

上記一般式(25)におけるR23aとしては、好ましくは無置換のエチル基、プロピル基、ブチル基や、メトキシカルボニル基で置換されたエチル基またはプロピル基が挙げられる。
また、上記一般式(25)におけるR23bとしては、好ましくは置換されていてもよいカルバゾイル基、置換されていてもよいフェニルスルフィド基が挙げられる。
本発明に好適なケトオキシムエステル系化合物として具体的には、以下に例示されるような化合物が挙げられるが、何らこれらの化合物に限定されるものではない。
R 23a in the general formula (25) is preferably an unsubstituted ethyl group, propyl group, butyl group, or an ethyl group or propyl group substituted with a methoxycarbonyl group.
In addition, R 23b in the general formula (25) is preferably an optionally substituted carbazoyl group or an optionally substituted phenyl sulfide group.
Specific examples of the ketoxime ester-based compound suitable for the present invention include compounds exemplified below, but the ketoxime ester-based compound is not limited to these compounds.

Figure 2016024319
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Figure 2016024319
Figure 2016024319

Figure 2016024319
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このようなオキシムエステル光重合開始剤(c)の市販品として、BASF社製のOXE−01、常州強力電子社製のTR−PBG−305などがある。   Commercially available products of such oxime ester photopolymerization initiator (c) include OXE-01 manufactured by BASF, TR-PBG-305 manufactured by Changzhou Strong Electronic Co., Ltd.

これらのオキシム及びケトオキシムエステル系化合物は、それ自体公知の化合物であり、例えば、特開2000−80068号公報や、特開2006−36750号公報に記載されている一連の化合物の一種である。
上記光重合開始剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
These oxime and ketoxime ester compounds are known compounds per se, and are, for example, one of a series of compounds described in JP-A No. 2000-80068 and JP-A No. 2006-36750.
The said photoinitiator may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

その他に、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル類;2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン等のアントラキノン誘導体類;ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4−ブロモベンゾフェノン、2−カルボキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体類;2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、α−ヒドロキシ−2−メチルフェニルプロパノン、1−ヒドロキシ−1−メチルエチル−(p−イソプロピルフェニル)ケトン、1−ヒドロキシ−1−(p−ドデシルフェニル)ケトン、2−メチル−(4’−メチルチオフェニル)−2−モルホリノ−1−プロパノン、1,1,1−トリクロロメチル−(p−ブチルフェニル)ケトン等のアセトフェノン誘導体類;チオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン誘導体類;p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジエチルアミノ安息香酸エチル等の安息香酸エステル誘導体類;9−フェニルアクリジン、9−(p−メトキシフェニル)アクリジン等のアクリジン誘導体類;9,10−ジメチルベンズフェナジン等のフェナジン誘導体類;ベンズアンスロン等のアンスロン誘導体類等も挙げられる。
これらの光重合開始剤の中では、前述の理由からオキシムエステル誘導体類が特に好ましい。
Other benzoin alkyl ethers such as benzoin methyl ether, benzoin phenyl ether, benzoin isobutyl ether and benzoin isopropyl ether; anthraquinone derivatives such as 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone and 1-chloroanthraquinone Benzophenone, Michler's ketone, 2-methylbenzophenone, 3-methylbenzophenone, 4-methylbenzophenone, 2-chlorobenzophenone, 4-bromobenzophenone, benzophenone derivatives such as 2-carboxybenzophenone; 2,2-dimethoxy-2-phenyl Acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, α-hydroxy-2-methylphenol Nylpropanone, 1-hydroxy-1-methylethyl- (p-isopropylphenyl) ketone, 1-hydroxy-1- (p-dodecylphenyl) ketone, 2-methyl- (4′-methylthiophenyl) -2-morpholino-1 Acetophenone derivatives such as propanone, 1,1,1-trichloromethyl- (p-butylphenyl) ketone; thioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2 Thioxanthone derivatives such as 1,4-diethylthioxanthone and 2,4-diisopropylthioxanthone; benzoic acid ester derivatives such as ethyl p-dimethylaminobenzoate and ethyl p-diethylaminobenzoate; 9-phenylacridine, 9- (p- Methoxyph Yl) acridine derivatives acridine like; 9,10-dimethyl-benz phenazine phenazine derivatives such as; anthrone derivatives such as benzanthrone etc. may be mentioned.
Among these photopolymerization initiators, oxime ester derivatives are particularly preferable for the reasons described above.

<増感色素>
光重合開始剤には、必要に応じて、感応感度を高める目的で、画像露光光源の波長に応じた増感色素を併用させることができる。これら増感色素としては、特開平4−221958号、同4−219756号公報に記載のキサンテン色素、特開平3−239703号、同5−289335号公報に記載の複素環を有するクマリン色素、特開平3−239703号、同5−289335号に記載の3−ケトクマリン化合物、特開平6−19240号公報に記載のピロメテン色素、その他、特開昭47−2528号、同54−155292号、特公昭45−37377号、特開昭48−84183号、同52−112681号、同58−15503号、同60−88005号、同59−56403号、特開平2−69号、特開昭57−168088号、特開平5−107761号、特開平5−210240号、特開平4−288818号公報に記載のジアルキルアミノベンゼン骨格を有する色素等を挙げることができる。
<Sensitizing dye>
If necessary, the photopolymerization initiator can be used in combination with a sensitizing dye according to the wavelength of the image exposure light source for the purpose of increasing the sensitivity. These sensitizing dyes include xanthene dyes described in JP-A-4-221958 and JP-A-4-219756, coumarin dyes having a heterocyclic ring described in JP-A-3-239703 and JP-A-5-289335, and 3-ketocoumarin compounds described in Kaihei 3-239703 and 5-289335, pyromethene dyes described in JP-A-6-19240, and others, JP-A 47-2528, 54-155292, JP 45-37377, JP-A-48-84183, JP-A-52-112681, JP-A-58-15503, JP-A-60-88005, JP-A-59-56403, JP-A-2-6988, JP-A-57-168088. No. 5, JP-A-5-107761, JP-A-5-210240, and JP-A-4-288818. Mention may be made of a dye or the like having a skeleton.

これらの増感色素のうち好ましいものは、アミノ基含有増感色素であり、更に好ましいものは、アミノ基及びフェニル基を同一分子内に有する化合物である。特に、好ましいのは、例えば、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン、2−アミノベンゾフェノン、4−アミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾ[4,5]ベンゾオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾ[6,7]ベンゾオキサゾール、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)1,3,4−オキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾチアゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンゾチアゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンズイミダゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンズイミダゾール、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)1,3,4−チアジアゾール、(p−ジメチルアミノフェニル)ピリジン、(p−ジエチルアミノフェニル)ピリジン、(p−ジメチルアミノフェニル)キノリン、(p−ジエチルアミノフェニル)キノリン、(p−ジメチルアミノフェニル)ピリミジン、(p−ジエチルアミノフェニル)ピリミジン等のp−ジアルキルアミノフェニル基含有化合物等である。
このうち最も好ましいものは、4,4’−ジアルキルアミノベンゾフェノンである。
増感色素もまた1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
Among these sensitizing dyes, preferred are amino group-containing sensitizing dyes, and more preferred are compounds having an amino group and a phenyl group in the same molecule. Particularly preferred are, for example, 4,4′-dimethylaminobenzophenone, 4,4′-diethylaminobenzophenone, 2-aminobenzophenone, 4-aminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminobenzophenone. Benzophenone compounds such as 3,4-diaminobenzophenone; 2- (p-dimethylaminophenyl) benzoxazole, 2- (p-diethylaminophenyl) benzoxazole, 2- (p-dimethylaminophenyl) benzo [4,5 ] Benzoxazole, 2- (p-dimethylaminophenyl) benzo [6,7] benzoxazole, 2,5-bis (p-diethylaminophenyl) 1,3,4-oxazole, 2- (p-dimethylaminophenyl) Benzothiazole, 2- (p-diethyl Aminophenyl) benzothiazole, 2- (p-dimethylaminophenyl) benzimidazole, 2- (p-diethylaminophenyl) benzimidazole, 2,5-bis (p-diethylaminophenyl) 1,3,4-thiadiazole, (p -Dimethylaminophenyl) pyridine, (p-diethylaminophenyl) pyridine, (p-dimethylaminophenyl) quinoline, (p-diethylaminophenyl) quinoline, (p-dimethylaminophenyl) pyrimidine, (p-diethylaminophenyl) pyrimidine, etc. and p-dialkylaminophenyl group-containing compounds.
Of these, 4,4′-dialkylaminobenzophenone is most preferred.
A sensitizing dye may also be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

光重合開始剤(c)の含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対して、通常0.1質量%以上、好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは0.7質量以上であり、通常30質量%以下、好ましくは20質量%以下である。光重合開始剤(c)の含有量が少なすぎると感度低下を起こすことがあり、反対に多すぎると未露光部分の現像液に対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させやすい。
特に、光重合開始剤(c)中のオキシムエステルが占める割合は、通常10質量%以上であり、好ましくは50質量%以上、より好ましくは90質量%以上である。前記下限値以上とすることで、本願の感光性樹脂組成物として、本発明の有機ケイ素化合物(f−1)とアルカリ可溶性樹脂と組み合わせたとき、紫外線照射後、基板との密着性をさらに向上できる傾向がある。
Content of a photoinitiator (c) is 0.1 mass% or more normally with respect to the total solid of the photosensitive resin composition of this invention, Preferably it is 0.5 mass% or more, More preferably, it is 0.00. It is 7 mass% or more, and is 30 mass% or less normally, Preferably it is 20 mass% or less. When the content of the photopolymerization initiator (c) is too small, the sensitivity may be lowered. On the other hand, when the content is too large, the solubility of the unexposed portion in the developer is lowered, and development failure is likely to be induced.
In particular, the proportion of the oxime ester in the photopolymerization initiator (c) is usually 10% by mass or more, preferably 50% by mass or more, more preferably 90% by mass or more. By setting it to the above lower limit or more, when combined with the organosilicon compound (f-1) of the present invention and an alkali-soluble resin as the photosensitive resin composition of the present application, the adhesion to the substrate is further improved after ultraviolet irradiation. There is a tendency to be able to.

光重合開始剤(c)と共に加速剤を用いる場合、加速剤の含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対して、通常0質量%以上、好ましくは0.02質量%以上で、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下であり、加速剤は、光重合開始剤(c)に対して0.1〜50質量%、特に0.1〜10質量%の割合で用いることが好ましい。光重合開始剤(c)と加速剤等よりなる光重合開始剤系成分の配合割合が著しく低いと露光光線に対する感度が低下する原因となることがあり、反対に著しく高いと未露光部分の現像液に対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させることがある。   When using an accelerator with a photoinitiator (c), content of an accelerator is 0 mass% or more normally with respect to the total solid of the photosensitive resin composition of this invention, Preferably it is 0.02 mass%. In the above, it is usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less. It is preferable to use in. When the blending ratio of the photopolymerization initiator component composed of the photopolymerization initiator (c) and the accelerator is extremely low, the sensitivity to the exposure light may be lowered. The solubility in the liquid may be reduced, leading to poor development.

また、増感色素を用いる場合、本発明の感光性樹脂組成物中に占める増感色素の配合割合は感光性樹脂組成物中の全固形分中、通常0〜20質量%、好ましくは0〜15質量%、更に好ましくは0〜10質量%である。   Moreover, when using a sensitizing dye, the compounding ratio of the sensitizing dye in the photosensitive resin composition of this invention is 0-20 mass% normally in the total solid in the photosensitive resin composition, Preferably it is 0-0. It is 15 mass%, More preferably, it is 0-10 mass%.

<色材(d)>
本発明の感光性樹脂組成物は、カラーフィルターの画素やブラックマトリックスの形成等に用いられる場合には、色材を含有する。色材は、本発明の感光性樹脂組成物を着色するものをいう。色材としては、染顔料が使用できるが、耐熱性、耐光性等の点から顔料が好ましい。
<Coloring material (d)>
The photosensitive resin composition of the present invention contains a coloring material when used for forming a pixel of a color filter, a black matrix, or the like. A coloring material means what colors the photosensitive resin composition of this invention. As the coloring material, dyes and pigments can be used, but pigments are preferable from the viewpoint of heat resistance, light resistance and the like.

顔料としては青色顔料、緑色顔料、赤色顔料、黄色顔料、紫色顔料、オレンジ顔料、ブラウン顔料、黒色顔料等各種の色の顔料を使用することができる。また、その構造としてはアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、インダンスレン系、ペリレン系等の有機顔料の他に種々の無機顔料等も利用可能である。   As the pigment, various color pigments such as a blue pigment, a green pigment, a red pigment, a yellow pigment, a purple pigment, an orange pigment, a brown pigment, and a black pigment can be used. In addition to organic pigments such as azo, phthalocyanine, quinacridone, benzimidazolone, isoindolinone, dioxazine, indanthrene, and perylene, various inorganic pigments can be used. It is.

以下に、本発明に使用できる顔料の具体例をピグメントナンバーで示す。なお、以下に挙げる「C.I.ピグメントレッド2」等の用語は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。
赤色顔料としては、C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、47、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントレッド48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242、254、更に好ましくはC.I.ピグメントレッド177、209、224、254を挙げることができる。
Hereinafter, specific examples of pigments that can be used in the present invention are shown by pigment numbers. Note that terms such as “CI Pigment Red 2” mentioned below mean a color index (CI).
Examples of red pigments include C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 23, 31, 32, 37, 38, 41, 47, 48, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 49, 49: 1, 49: 2, 50: 1, 52: 1, 52: 2, 53, 53: 1, 53: 2, 53: 3, 57, 57: 1, 57: 2, 58: 4, 60, 63, 63: 1, 63: 2, 64, 64: 1, 68, 69, 81, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 83, 88, 90: 1, 101, 101: 1, 104, 108, 108: 1, 109, 112, 113, 114, 122, 123, 144, 146, 147, 149, 151, 166, 168, 169, 170, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 17 , 181, 184, 185, 187, 188, 190, 193, 194, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 214, 216, 220, 221, 224, 230, 231, 232, 233, 235 236, 237, 238, 239, 242, 243, 245, 247, 249, 250, 251, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 262, 263, 264, 265, 266, 267 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276. Of these, C.I. I. Pigment Red 48: 1, 122, 168, 177, 202, 206, 207, 209, 224, 242, 254, more preferably C.I. I. Pigment red 177, 209, 224, 254.

青色顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、更に好ましくはC.I.ピグメントブルー15:6を挙げることができる。
緑色顔料としては、C.I.ピグメントグリーン1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントグリーン7、36、58を挙げることができる。
Examples of blue pigments include C.I. I. Pigment Blue 1, 1: 2, 9, 14, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 17, 19, 25, 27, 28, 29, 33, 35, 36, 56, 56: 1, 60, 61, 61: 1, 62, 63, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 79. Of these, C.I. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, more preferably C.I. I. Pigment blue 15: 6.
Examples of green pigments include C.I. I. Pigment green 1, 2, 4, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 26, 36, 45, 48, 50, 51, 54, 55. Of these, C.I. I. Pigment Green 7, 36, 58.

黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75、81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントイエロー83、117、129、138、139、150、154、155、180、185、更に好ましくはC.I.ピグメントイエロー83、138、139、150、180を挙げることができる。   Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 1: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 41, 42, 43, 48, 53, 55, 61, 62, 62: 1, 63, 65, 73, 74, 75, 81, 83, 87, 93, 94, 95, 97, 100, 101, 104, 105, 108, 109, 110, 111, 116, 117, 119, 120, 126, 127, 127: 1, 128, 129, 133, 134, 136, 138, 139, 142, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 172, 17 174, 175, 176, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 188, 189, 190, 191, 191: 1, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 202 , 203, 204, 205, 206, 207, 208. Of these, C.I. I. Pigment yellow 83, 117, 129, 138, 139, 150, 154, 155, 180, 185, more preferably C.I. I. Pigment yellow 83, 138, 139, 150, 180.

オレンジ顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78、79を挙げることができる。この中でも、好ましくは、C.I.ピグメントオレンジ38、71を挙げることができる。   Examples of orange pigments include C.I. I. Pigment Orange 1, 2, 5, 13, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 34, 36, 38, 39, 43, 46, 48, 49, 61, 62, 64, 65, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 77, 78, 79. Of these, C.I. I. And CI pigment oranges 38 and 71.

紫色顔料としては、C.I.ピグメントバイオレット1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントバイオレット19、23、更に好ましくはC.I.ピグメントバイオレット23を挙げることができる。   Examples of purple pigments include C.I. I. Pigment Violet 1, 1: 1, 2, 2: 2, 3, 3: 1, 3: 3, 5, 5: 1, 14, 15, 16, 19, 23, 25, 27, 29, 31, 32, 37, 39, 42, 44, 47, 49, 50. Of these, C.I. I. Pigment violet 19, 23, more preferably C.I. I. And CI Pigment Violet 23.

また、本発明の感光性樹脂組成物が、カラーフィルターの樹脂ブラックマトリックス用感光性樹脂組成物である場合、色材(d)としては、黒色の色材を用いることができる。黒色色材は、黒色色材を単独でも良く、又は赤、緑、青等の混合によるものでも良い。また、これら色材は無機又は有機の顔料、染料の中から適宜選択することができる。
黒色色材を調製するために混合使用可能な色材としては、ビクトリアピュアブルー(42595)、オーラミンO(41000)、カチロンブリリアントフラビン(ベーシック13)、ローダミン6GCP(45160)、ローダミンB(45170)、サフラニンOK70:100(50240)、エリオグラウシンX(42080)、No.120/リオノールイエロー(21090)、リオノールイエローGRO(21090)、シムラーファーストイエロー8GF(21105)、ベンジジンイエロー4T−564D(21095)、シムラーファーストレッド4015(12355)、リオノールレッド7B4401(15850)、ファーストゲンブルーTGR−L(74160)、リオノールブルーSM(26150)、リオノールブルーES(ピグメントブルー15:6)、リオノーゲンレッドGD(ピグメントレッド168)、リオノールグリーン2YS(ピグメントグリーン36)等が挙げられる(なお、上記の( )内の数字は、カラーインデックス(C.I.)を意味する)。
Moreover, when the photosensitive resin composition of this invention is the photosensitive resin composition for resin black matrices of a color filter, a black coloring material can be used as a coloring material (d). The black color material may be a single black color material or a mixture of red, green, blue, and the like. These color materials can be appropriately selected from inorganic or organic pigments and dyes.
Color materials that can be mixed for preparing a black color material include Victoria Pure Blue (42595), Auramin O (41000), Catillon Brilliant Flavin (Basic 13), Rhodamine 6GCP (45160), Rhodamine B (45170). Safranin OK 70: 100 (50240), Erioglaucine X (42080), No. 120 / Lionol Yellow (21090), Lionol Yellow GRO (21090), Shimla First Yellow 8GF (21105), Benzidine Yellow 4T-564D (21095), Shimla First Red 4015 (12355), Lionol Red 7B4401 (15850), Fast Gen Blue TGR-L (74160), Lionol Blue SM (26150), Lionol Blue ES (Pigment Blue 15: 6), Lionogen Red GD (Pigment Red 168), Lionol Green 2YS (Pigment Green 36), etc. (The numbers in parentheses above mean the color index (CI)).

また、更に他の混合使用可能な顔料についてC.I.ナンバーにて示すと、例えば、C.I.黄色顔料20、24、86、93、109、110、117、125、137、138、147、148、153、154、166、C.I.オレンジ顔料36、43、51、55、59、61、C.I.赤色顔料9、97、122、123、149、168、177、180、192、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、C.I.バイオレット顔料19、23、29、30、37、40、50、C.I.青色顔料15、15:1、15:4、22、60、64、C.I.緑色顔料7、C.I.ブラウン顔料23、25、26等を挙げることができる。   Further, other pigments that can be used in combination are C.I. I. For example, C.I. I. Yellow pigments 20, 24, 86, 93, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 147, 148, 153, 154, 166, C.I. I. Orange pigments 36, 43, 51, 55, 59, 61, C.I. I. Red pigments 9, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, C.I. I. Violet pigments 19, 23, 29, 30, 37, 40, 50, C.I. I. Blue pigment 15, 15: 1, 15: 4, 22, 60, 64, C.I. I. Green pigment 7, C.I. I. Examples thereof include brown pigments 23, 25, and 26.

また、単独使用可能な黒色色材としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、シアニンブラック、チタンブラック等が挙げられる。
これらの色材(d)の中では、感光性樹脂組成物が黒色の色材を用いる場合には、カーボンブラックが遮光率、画像特性の観点から好ましい。カーボンブラックの例としては、以下のようなカーボンブラックが挙げられる。
Examples of the black color material that can be used alone include carbon black, acetylene black, lamp black, bone black, graphite, iron black, aniline black, cyanine black, and titanium black.
Among these color materials (d), when a black color material is used as the photosensitive resin composition, carbon black is preferable from the viewpoints of light shielding rate and image characteristics. Examples of carbon black include the following carbon black.

三菱化学社製:MA7、MA77、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA220、MA230、MA600、#5、#10、#20、#25、#30、#32、#33、#40、#44、#45、#47、#50、#52、#55、#650、#750、#850、#950、#960、#970、#980、#990、#1000、#2200、#2300、#2350、#2400、#2600、#3050、#3150、#3250、#3600、#3750、#3950、#4000、#4010、OIL7B、OIL9B、OIL11B、OIL30B、OIL31B デグサ社製:Printex(登録商標。以下同じ。)3、Printex3OP、Printex30、Printex30OP、Printex40、Printex45、Printex55、Printex60、Printex75、Printex80、Printex85、Printex90、Printex A、Printex L、Printex G、Printex P、Printex U、Printex V、PrintexG、SpecialBlack550、SpecialBlack350、SpecialBlack250、SpecialBlack100、SpecialBlack6、SpecialBlack5、SpecialBlack4、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW18、Color Black FW200、Color Black S160、Color Black S170 キャボット社製:Monarch(登録商標。以下同じ。)120、Monarch280、Monarch460、Monarch800、Monarch880、Monarch900、Monarch1000、Monarch1100、Monarch1300、Monarch1400、Monarch4630、REGAL(登録商標。以下同じ。)99、REGAL99R、REGAL415、REGAL415R、REGAL250、REGAL250R、REGAL330、REGAL400R、REGAL55R0、REGAL660R、BLACK PEARLS480、PEARLS130、VULCAN(登録商標) XC72R、ELFTEX(登録商標)−8   Mitsubishi Chemical Corporation: MA7, MA77, MA8, MA11, MA100, MA100R, MA220, MA230, MA600, # 5, # 10, # 20, # 25, # 30, # 32, # 33, # 40, # 44, # 45, # 47, # 50, # 52, # 55, # 650, # 750, # 850, # 950, # 960, # 970, # 980, # 990, # 1000, # 2200, # 2300, # 2350 # 2400, # 2600, # 3050, # 3150, # 3250, # 3600, # 3750, # 3950, # 4000, # 4010, OIL7B, OIL9B, OIL11B, OIL30B, OIL31B Made by Degussa: Printex (registered trademark; The same.) 3, Printex3OP, Printex30, Printex30OP, Print x40, Printex45, Printex55, Printex60, Printex75, Printex80, Printex85, Printex90, Printex A, Printex L, Printex G, Printex P, Printex U, Printex V, PrintexG, SpecialBlack550, SpecialBlack350, SpecialBlack250, SpecialBlack100, SpecialBlack6, SpecialBlack5, SpecialBlack4, Color Black FW1, Color Black FW2, Color Black FW2V, Color Black FW18, Color Black FW18, Color black FW200, Color Black S160, Color Black S170 Cabot: Monarch (registered trademark; the same applies hereinafter) 120, Monarch 280, Monarch 460, Monarch 800, Monarch 880, Monarch 900, Monarch 1000, Monarch 1100, Monarch 1100, Monarch 1100, Monarch 1100, Monarch1100, Monarch1100, Monarch1100, Monarch1100, Monarch1100 The same shall apply hereinafter.) 99, REGAL99R, REGAL415, REGAL415R, REGAL250, REGAL250R, REGAL330, REGAL400R, REGAL55R0, REGAL660R, BLACK PEARLS480, PEARLS130, VULCAN (registered trademark) XC72R, ELFTEX (registered trademark) -8

コロンビヤンカーボン社製:RAVEN11、RAVEN14、RAVEN15、RAVEN16、RAVEN22RAVEN30、RAVEN35、RAVEN40、RAVEN410、RAVEN420、RAVEN450、RAVEN500、RAVEN780、RAVEN850、RAVEN890H、RAVEN1000、RAVEN1020、RAVEN1040、RAVEN1060U、RAVEN1080U、RAVEN1170、RAVEN1190U、RAVEN1250、RAVEN1500、RAVEN2000、RAVEN2500U、RAVEN3500、RAVEN5000、RAVEN5250、RAVEN5750、RAVEN7000
他の黒色顔料の例としては、チタンブラック、アニリンブラック、酸化鉄系黒色顔料、及び、赤色、緑色、青色の三色の有機顔料を混合して黒色顔料として用いることができる。
Made by Colombian Carbon: Raven11, Raven14, Raven15, Raven16, Raven22, Raven30, Raven35, Raven40, Raven410, Raven420, Raven450, Raven500, Raven780, Raven850, Raven890, Raven1000, Raven10, Raven10, Raven10, Raven10, Raven10, Raven10, Raven10, Raven10 RAVEN1500, RAVEN2000, RAVEN2500U, RAVEN3500, RAVEN5000, RAVEN5250, RAVEN5750, RAVEN7000
As examples of other black pigments, titanium black, aniline black, iron oxide black pigments, and organic pigments of three colors of red, green, and blue can be mixed and used as black pigments.

カーボンブラックは、樹脂で被覆されたものを使用しても構わない。樹脂で被覆されたカーボンブラックを使用すると、ガラス基板への密着性や体積抵抗値を向上させる効果がある。樹脂で被覆されたカーボンブラックとしては、例えば特開平09−71733号公報に記載されているカーボンブラック等が好適に使用できる。
被覆処理するカーボンブラックとしては、NaとCaの合計含有量が100ppm以下であることが好ましい。カーボンブラックは、通常製造時の原料油や燃焼油(又はガス)、反応停止水や造粒水、更には反応炉の炉材等から混入したNaや、Ca,K,Mg,Al,Fe等を組成とする灰分がパーセントのオーダーで含有されている。この内、NaやCaは、各々数百ppm以上含有されているのが一般的であるが、これらが多く存在すると、透明電極(ITO)やその他の電極に浸透し、電気的短絡の原因となる場合があるからである。
Carbon black coated with a resin may be used. Use of carbon black coated with a resin has the effect of improving adhesion to a glass substrate and volume resistance. As carbon black coated with resin, for example, carbon black described in JP-A No. 09-71733 can be suitably used.
As carbon black to be coated, the total content of Na and Ca is preferably 100 ppm or less. Carbon black is usually raw material oil or combustion oil (or gas) at the time of production, reaction stop water or granulated water, Na mixed from furnace materials of the reactor, Ca, K, Mg, Al, Fe, etc. Is contained in the order of percent. Of these, Na and Ca are generally contained in a few hundred ppm or more, but if many of these are present, they penetrate into the transparent electrode (ITO) and other electrodes, causing electrical shorts. This is because there is a case.

これらのNaやCaを含む灰分の含有量を低減する方法としては、カーボンブラックを製造する際の原料油や燃料油(又はガス)並びに反応停止水として、これらの含有量が極力少ない物を厳選すること及びストラクチャーを調整するアルカリ物質の添加量を極力少なくすることにより可能である。他の方法としては、炉から製出したカーボンブラックを水や塩酸等で洗いNaやCaを溶解し除去する方法が挙げられる。   As a method for reducing the content of ash containing these Na and Ca, carefully select those with as little content as possible as raw oil, fuel oil (or gas) and reaction stop water when producing carbon black. This is possible by reducing the addition amount of the alkaline substance for adjusting the structure as much as possible. As another method, carbon black produced from the furnace is washed with water, hydrochloric acid or the like, and Na or Ca is dissolved and removed.

また、顔料として、硫酸バリウム、硫酸鉛、酸化チタン、黄色鉛、ベンガラ、酸化クロム等を用いることもできる。これら各種の顔料は、複数種を併用することもできる。例えば、色度の調整のために、緑色顔料と黄色顔料とを併用したり、青色顔料と紫色顔料とを併用することができる。   In addition, barium sulfate, lead sulfate, titanium oxide, yellow lead, bengara, chromium oxide, or the like can also be used as the pigment. These various pigments can be used in combination. For example, in order to adjust chromaticity, a green pigment and a yellow pigment can be used in combination, or a blue pigment and a violet pigment can be used in combination.

<顔料の粒径>
本発明に用いられる顔料の平均粒径としては、カラーフィルターの着色層とした場合に、所望の発色が可能なものであればよく、特に限定されず、用いる顔料の種類によっても異なるが、10〜100nmの範囲内であることが好ましく、10〜70nmの範囲内であることがより好ましい。該顔料の平均粒径が上記範囲であることにより、本発明の感光性樹脂組成物を用いて製造された液晶表示装置の色特性を高品質なものとすることができる。
また、顔料がカーボンブラックの場合の顔料平均粒径は、60nm以下が好ましく、50nm以下がさらに好ましい。また、顔料がカーボンブラックの場合の顔料平均粒径は、20nm以上が好ましい。顔料が大きくなりすぎると、散乱が大きくなり、遮光性やコントラストなどの色特性が低下する傾向がある。また、顔料粒径が小さすぎると、分散剤の量が多く必要になり、分散性が低下してくる傾向がある。
なお、上記顔料の平均粒径は、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で求めることができる。具体的には、個々の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、その平均をその粒子の粒径とする。次に、100個以上の粒子について、それぞれの粒子の体積(質量)を、求めた粒径の直方体と近似して求め、体積平均粒径を求めそれを平均粒径とする。なお、電子顕微鏡は透過型(TEM)または走査型(SEM)のいずれを用いても同じ結果を得ることができる。
<Particle particle size>
The average particle diameter of the pigment used in the present invention is not particularly limited as long as it can produce a desired color when it is used as a colored layer of a color filter, and varies depending on the type of pigment used. It is preferably in the range of ˜100 nm, more preferably in the range of 10 to 70 nm. When the average particle diameter of the pigment is within the above range, the color characteristics of the liquid crystal display device produced using the photosensitive resin composition of the present invention can be made high quality.
In addition, when the pigment is carbon black, the average particle diameter of the pigment is preferably 60 nm or less, and more preferably 50 nm or less. Further, when the pigment is carbon black, the average particle diameter of the pigment is preferably 20 nm or more. If the pigment becomes too large, scattering increases and color characteristics such as light shielding properties and contrast tend to deteriorate. On the other hand, if the pigment particle size is too small, a large amount of dispersant is required, and the dispersibility tends to decrease.
In addition, the average particle diameter of the pigment can be obtained by a method of directly measuring the size of primary particles from an electron micrograph. Specifically, the minor axis diameter and major axis diameter of each primary particle are measured, and the average is taken as the particle diameter of the particle. Next, for 100 or more particles, the volume (mass) of each particle is obtained by approximating a cuboid with the obtained particle size, and the volume average particle size is obtained and used as the average particle size. The same result can be obtained regardless of whether the electron microscope is a transmission type (TEM) or a scanning type (SEM).

また、本願の感光性樹脂組成物は、少なくとも顔料を含むことが好ましいが、その他に、本願効果に影響を及ぼさない範囲で染料を併用しても良い。併用できる染料としては、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料等が挙げられる。   Moreover, although it is preferable that the photosensitive resin composition of this application contains a pigment at least, you may use a dye together in the range which does not affect the effect of this application. Examples of dyes that can be used in combination include azo dyes, anthraquinone dyes, phthalocyanine dyes, quinoneimine dyes, quinoline dyes, nitro dyes, carbonyl dyes, and methine dyes.

アゾ系染料としては、例えば、C.I.アシッドイエロー11、C.I.アシッドオレンジ7、C.I.アシッドレッド37、C.I.アシッドレッド180、C.I.アシッドブルー29、C.I.ダイレクトレッド28、C.I.ダイレクトレッド83、C.I.ダイレクトイエロー12、C.I.ダイレクトオレンジ26、C.I.ダイレクトグリーン28、C.I.ダイレクトグリーン59、C.I.リアクティブイエロー2、C.I.リアクティブレッド17、C.I.リアクティブレッド120、C.I.リアクティブブラック5、C.I.ディスパースオレンジ5、C.I.ディスパースレッド58、C.I.ディスパースブルー165、C.I.ベーシックブルー41、C.I.ベーシックレッド18、C.I.モルダントレッド7、C.I.モルダントイエロー5、C.I.モルダントブラック7等が挙げられる。   Examples of the azo dye include C.I. I. Acid Yellow 11, C.I. I. Acid Orange 7, C.I. I. Acid Red 37, C.I. I. Acid Red 180, C.I. I. Acid Blue 29, C.I. I. Direct Red 28, C.I. I. Direct Red 83, C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Orange 26, C.I. I. Direct Green 28, C.I. I. Direct Green 59, C.I. I. Reactive Yellow 2, C.I. I. Reactive Red 17, C.I. I. Reactive Red 120, C.I. I. Reactive Black 5, C.I. I. Disperse Orange 5, C.I. I. Disperse thread 58, C.I. I. Disperse blue 165, C.I. I. Basic Blue 41, C.I. I. Basic Red 18, C.I. I. Molded Red 7, C.I. I. Moldant Yellow 5, C.I. I. Examples thereof include Moldant Black 7.

アントラキノン系染料としては、例えば、C.I.バットブルー4、C.I.アシッドブルー40、C.I.アシッドグリーン25、C.I.リアクティブブルー19、C.I.リアクティブブルー49、C.I.ディスパースレッド60、C.I.ディスパースブルー56、C.I.ディスパースブルー60等が挙げられる。
この他、フタロシアニン系染料として、例えば、C.I.パッドブルー5等が、キノンイミン系染料として、例えば、C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー9等が、キノリン系染料として、例えば、C.I.ソルベントイエロー33、C.I.アシッドイエロー3、C.I.ディスパースイエロー64等が、ニトロ系染料として、例えば、C.I.アシッドイエロー1、C.I.アシッドオレンジ3、C.I.ディスパースイエロー42等が挙げられる。
Examples of anthraquinone dyes include C.I. I. Bat Blue 4, C.I. I. Acid Blue 40, C.I. I. Acid Green 25, C.I. I. Reactive Blue 19, C.I. I. Reactive Blue 49, C.I. I. Disperse thread 60, C.I. I. Disperse Blue 56, C.I. I. Disperse Blue 60 etc. are mentioned.
Other examples of the phthalocyanine dye include C.I. I. Pad Blue 5 and the like are quinone imine dyes such as C.I. I. Basic Blue 3, C.I. I. Basic Blue 9 and the like are quinoline dyes such as C.I. I. Solvent Yellow 33, C.I. I. Acid Yellow 3, C.I. I. Disperse Yellow 64 and the like are nitro dyes such as C.I. I. Acid Yellow 1, C.I. I. Acid Orange 3, C.I. I. Disperse Yellow 42 and the like.

色材(d)の含有量は、感光性樹脂組成物中の全固形分量に対して通常1〜70質量%の範囲で選ぶことができる。この範囲の中では、20質量%以上がより好ましく、40質量%以上がさらに好ましく、また、70質量%以下がより好ましい。   Content of a coloring material (d) can be normally selected in 1-70 mass% with respect to the total solid content in the photosensitive resin composition. In this range, 20 mass% or more is more preferable, 40 mass% or more is more preferable, and 70 mass% or less is more preferable.

本発明の感光性樹脂組成物は、前述したように種々な用途に使用することができるが、優れた画像形成性は、カラーフィルター用ブラックマトリックスの形成に使用した場合に、特に効果的である。ブラックマトリックス形成に使用する場合には色材(d)として、前述したカーボンブラックやチタンブラック等の黒色色材を使用するか、黒色以外の色材を複数種類混合し黒色に調整して使用すれば良い。その中でもカーボンブラックを使用することが、特に好ましい。   The photosensitive resin composition of the present invention can be used for various applications as described above, but excellent image forming properties are particularly effective when used for forming a black matrix for a color filter. . When using it for forming a black matrix, use a black color material such as carbon black or titanium black described above as the color material (d), or mix several types of color materials other than black and adjust to black. It ’s fine. Among these, it is particularly preferable to use carbon black.

本発明は特に黒色顔料の顔料濃度が大きくなる領域で効果が大きい。特に近年は遮光度を上げるために黒色顔料濃度を多くする必要がある。上記、効果の大きい領域の黒色顔料の含有量は着色感光性樹脂組成物の固形分に対し40質量%以上の領域である。45質量%以上であることが、より効果が大きく、50質量%以上であることが、さらに効果が大きく発揮できる。   The present invention is particularly effective in the region where the pigment concentration of the black pigment increases. Particularly in recent years, it is necessary to increase the black pigment concentration in order to increase the degree of light shielding. The content of the black pigment in the region where the effect is large is a region of 40% by mass or more with respect to the solid content of the colored photosensitive resin composition. The effect is greater when it is 45% by mass or more, and the effect can be further enhanced when it is 50% by mass or more.

感光性樹脂組成物において、黒色顔料が上記含有量の範囲内で含有されることにより、遮光性(光学密度、OD値)の高い着色感光性樹脂組成物を得ることができる。具体的には、黒色顔料の含有量を45質量%以上とすることにより、本発明の感光性樹脂組成物を用いて厚さ1μmのブラックマトリックスを形成した場合における光学濃度を4.0以上の値とすることができる。光学濃度は、より好ましくは4.2以上である。遮光性が高い領域では、紫外線が深部に透過しにくく、光重合による架橋が、特に基板と細線の密着する部分で弱いが、本願の感光性樹脂組成物を用いた場合は、特に顔料濃度が大きく場合に、本願効果をよく確認できる。顔料濃度としては40〜65質量%が特に効果的である。色材の含有量が少なすぎると、色濃度に対する膜厚が大きくなりすぎて、液晶セル化の際のギャップ制御などに悪影響を及ぼす場合がある。また、逆に色材の含有量が多すぎると、十分な画像形成性が得られなくなることがある。   In the photosensitive resin composition, a colored photosensitive resin composition having a high light-shielding property (optical density, OD value) can be obtained by containing the black pigment within the above-described content range. Specifically, by setting the black pigment content to 45% by mass or more, the optical density when the black matrix having a thickness of 1 μm is formed using the photosensitive resin composition of the present invention is 4.0 or more. Can be a value. The optical density is more preferably 4.2 or more. In regions with high light shielding properties, ultraviolet rays are difficult to penetrate deeper, and crosslinking due to photopolymerization is weak particularly in the area where the substrate and fine wires are in close contact, but the pigment concentration is particularly high when the photosensitive resin composition of the present application is used. When it is large, the effect of the present application can be confirmed well. A pigment concentration of 40 to 65% by mass is particularly effective. If the content of the color material is too small, the film thickness with respect to the color density becomes too large, which may adversely affect the gap control during liquid crystal cell formation. On the other hand, if the content of the color material is too large, sufficient image formability may not be obtained.

なお感光性樹脂組成物において、色材(d)に対する量は、アルカリ可溶性樹脂(a)100質量部あたり、通常20〜500質量部、好ましくは30〜300質量部、より好ましくは40〜200質量部の範囲である。色材(d)に対するアルカリ可溶性樹脂(a)の含有量が低すぎると、未露光部分の現像液に対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させやすく、著しく高いと、所望の画素膜厚が得られ難くなる傾向がある。   In the photosensitive resin composition, the amount relative to the colorant (d) is usually 20 to 500 parts by weight, preferably 30 to 300 parts by weight, more preferably 40 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the alkali-soluble resin (a). Part range. If the content of the alkali-soluble resin (a) with respect to the color material (d) is too low, the solubility of the unexposed portion in the developing solution is lowered and development failure is likely to be induced. It tends to be difficult to obtain.

<分散剤(e)>
本発明においては、色材を微細に分散させ、且つその分散状態を安定化させることが品質の安定性確保には重要なため、分散剤を含むことが好ましい。
分散剤としては、官能基を有する高分子分散剤が好ましく、更には、分散安定性の面からカルボキシル基;リン酸基;スルホン酸基;又はこれらの塩基;一級、二級又は三級アミノ基;四級アンモニウム塩基;ピリジン、ピリミジン、ピラジン等の含窒素ヘテロ環由来の基、等の官能基を有する高分子分散剤が好ましい。中でも特に、一級、二級又は三級アミノ基;四級アンモニウム塩基;ピリジン、ピリミジン、ピラジン等の含窒素ヘテロ環由来の基、等の塩基性官能基を有する高分子分散剤が特に好ましい。これら塩基性官能基を有する高分子分散剤を使用することにより、分散性を良好にでき、高い遮光性を達成できる傾向がある。
<Dispersant (e)>
In the present invention, it is important to finely disperse the color material and stabilize the dispersion state, so that it is important to ensure the stability of the quality.
As the dispersant, a polymer dispersant having a functional group is preferable, and further, from the viewpoint of dispersion stability, a carboxyl group; a phosphoric acid group; a sulfonic acid group; or a base thereof; a primary, secondary, or tertiary amino group. A quaternary ammonium base; a polymer dispersant having a functional group such as a group derived from a nitrogen-containing heterocycle such as pyridine, pyrimidine and pyrazine, is preferable. Among these, a polymer dispersant having a basic functional group such as a primary, secondary or tertiary amino group; a quaternary ammonium base; a group derived from a nitrogen-containing heterocycle such as pyridine, pyrimidine, pyrazine, or the like is particularly preferable. By using the polymer dispersant having these basic functional groups, there is a tendency that the dispersibility can be improved and a high light-shielding property can be achieved.

また高分子分散剤としては、例えばウレタン系分散剤、アクリル系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリアリルアミン系分散剤、アミノ基を持つモノマーとマクロモノマーからなる分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレンジエステル系分散剤、ポリエーテルリン酸系分散剤、ポリエステルリン酸系分散剤、ソルビタン脂肪族エステル系分散剤、脂肪族変性ポリエステル系分散剤等を挙げることができる。   Examples of polymer dispersants include urethane dispersants, acrylic dispersants, polyethyleneimine dispersants, polyallylamine dispersants, dispersants composed of amino group-containing monomers and macromonomers, and polyoxyethylene alkyl ethers. Examples thereof include a dispersant, a polyoxyethylene diester dispersant, a polyether phosphate dispersant, a polyester phosphate dispersant, a sorbitan aliphatic ester dispersant, and an aliphatic modified polyester dispersant.

このような分散剤の具体例としては、商品名で、EFKA(登録商標。エフカーケミカルズビーブイ(EFKA)社製。)、Disperbyk(登録商標。ビックケミー社製。)、ディスパロン(登録商標。楠本化成社製。)、SOLSPERSE(登録商標。ルーブリゾール社製。)、KP(信越化学工業社製)、ポリフロー又はフローレン(登録商標。共栄社化学社製。)、アジスパー(登録商標。味の素ファインテクノ社製。)等を挙げることができる。
これらの高分子分散剤は1種を単独で使用してもよく、又は2種以上を併用してもよい。
Specific examples of such a dispersant are trade names of EFKA (registered trademark, manufactured by EFKA Chemicals Beebuy (EFKA)), Disperbyk (registered trademark, manufactured by BYK Chemie), and Disparon (registered trademark, Enomoto Kasei). , SOLSPERSE (registered trademark, manufactured by Lubrizol Corporation), KP (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow or Florene (registered trademark, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Ajisper (registered trademark, manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd. Etc.).
These polymer dispersants may be used alone or in combination of two or more.

これらの内、密着性及び直線性の面から、分散剤(e)は塩基性官能基を有するウレタン系高分子分散剤及び/又はアクリル系高分子分散剤を含むことが、特に好ましい。特にはウレタン系高分子分散剤が密着性の面で好ましい。また分散性、保存性の面から、塩基性官能基を有し、ポリエステル及び/又はポリエーテル結合を有する高分子分散剤が好ましい。   Among these, it is particularly preferable that the dispersant (e) contains a urethane polymer dispersant and / or an acrylic polymer dispersant having a basic functional group in terms of adhesion and linearity. In particular, a urethane-based polymer dispersant is preferable in terms of adhesion. From the viewpoint of dispersibility and storage stability, a polymer dispersant having a basic functional group and having a polyester and / or polyether bond is preferred.

本発明の有機ケイ素化合物(f−1)は、前述のように、その有機シラン部位、ウレタン結合部位、エチレン性不飽和基部位が相乗的に作用して、高温高湿度下や室温下での硬化物と基板との密着性を向上させる。この有機ケイ素化合物(f−1)のウレタン結合部位が、ウレタン系高分子分散剤のウレタン結合部位と水素結合などの親和力で結合をつくり、さらに基板との密着性を向上させることができると考えられる。そのために、本発明にはウレタン系高分子分散剤が特に好ましい。   As described above, the organosilicon compound (f-1) of the present invention has a synergistic action of its organosilane site, urethane bond site, and ethylenically unsaturated group site, so that it can be used at high temperature and high humidity or at room temperature. Improves adhesion between the cured product and the substrate. It is considered that the urethane bond site of the organosilicon compound (f-1) can form a bond with the urethane bond site of the urethane-based polymer dispersant with an affinity such as hydrogen bond, and can further improve the adhesion to the substrate. It is done. Therefore, urethane polymer dispersants are particularly preferred in the present invention.

高分子分散剤の重量平均分子量(Mw)は通常700以上、好ましくは1000以上であり、また通常100,000以下、好ましくは50,000以下であり、30,000以下が特別に好ましい。重量平均分子量が30,000以下であることにより、顔料濃度が高い時でもアルカリ現像性が良好となる傾向がある。
ウレタン系及びアクリル系高分子分散剤としては、例えばDisperbyk160〜167、182シリーズ(いずれもウレタン系)、Disperbyk2000,2001等(いずれもアクリル系)(以上すべてビックケミー社製)が挙げられる。上記の塩基性官能基を有し、ポリエステル及び/又はポリエーテル結合を有するウレタン系高分子分散剤で重量平均分子量30,000以下の得に好ましいものとしてDisperbyk167、182などが上げられる。
The weight average molecular weight (Mw) of the polymer dispersant is usually 700 or more, preferably 1000 or more, and usually 100,000 or less, preferably 50,000 or less, and particularly preferably 30,000 or less. When the weight average molecular weight is 30,000 or less, the alkali developability tends to be good even when the pigment concentration is high.
Examples of urethane-based and acrylic polymer dispersants include Disperbyk 160 to 167, 182 series (both are urethane-based), Disperbyk 2000, 2001, etc. (both are acrylic-based) (all manufactured by Big Chemie). Disperbyk 167, 182 and the like are preferable as a urethane polymer dispersant having a basic functional group and having a polyester and / or polyether bond and having a weight average molecular weight of 30,000 or less.

(ウレタン系高分子分散剤)
ウレタン系高分子分散剤として好ましい化学構造を具体的に例示するならば、例えば、ポリイソシアネート化合物と、分子内に水酸基を1個又は2個有する数平均分子量300〜10,000の化合物と、同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物とを反応させることによって得られる、重量平均分子量1,000〜200,000の分散樹脂等が挙げられる。
(Urethane polymer dispersant)
If a chemical structure preferable as a urethane polymer dispersant is specifically exemplified, for example, the same as a polyisocyanate compound and a compound having a number average molecular weight of 300 to 10,000 having one or two hydroxyl groups in the molecule Examples thereof include a dispersion resin having a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000, which is obtained by reacting an active hydrogen with a compound having a tertiary amino group in the molecule.

上記のポリイソシアネート化合物の例としては、パラフェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、トリジンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4′−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、ω,ω′−ジイソシネートジメチルシクロヘキサン等の脂環族ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、α,α,α′,α′−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニルメタン)、トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート等のトリイソシアネート、及びこれらの3量体、水付加物、及びこれらのポリオール付加物等が挙げられる。ポリイソシアネートとして好ましいのは有機ジイソシアネートの三量体で、最も好ましいのはトリレンジイソシアネートの三量体とイソホロンジイソシアネートの三量体である。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。   Examples of the polyisocyanate compound include paraphenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, and tolidine diisocyanate. Aromatic diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine methyl ester diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate and other aliphatic diisocyanates, isophorone diisocyanate, 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), ω, ω Alicyclic diisocyanates such as '-diisocyanate dimethylcyclohexane, xylylene diisocyanate, α, α, α', α'-tetramethyl Aliphatic diisocyanates having aromatic rings such as luxylylene diisocyanate, lysine ester triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanate methyloctane, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate , Triisocyanates such as bicycloheptane triisocyanate, tris (isocyanatephenylmethane), tris (isocyanatephenyl) thiophosphate, and trimers thereof, water adducts, and polyol adducts thereof. Preferred as the polyisocyanate are trimers of organic diisocyanate, and most preferred are trimerene of tolylene diisocyanate and trimer of isophorone diisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more.

イソシアネートの三量体の製造方法としては、前記ポリイソシアネート類を適当な三量化触媒、例えば第3級アミン類、ホスフィン類、アルコキシド類、金属酸化物、カルボン酸塩類等を用いてイソシアネート基の部分的な三量化を行い、触媒毒の添加により三量化を停止させた後、未反応のポリイソシアネートを溶剤抽出、薄膜蒸留により除去して目的のイソシアヌレート基含有ポリイソシアネートを得る方法が挙げられる。   As a method for producing an isocyanate trimer, the polyisocyanate may be converted into an isocyanate group using an appropriate trimerization catalyst such as tertiary amines, phosphines, alkoxides, metal oxides, carboxylates and the like. And the trimerization is stopped by adding a catalyst poison, and then the unreacted polyisocyanate is removed by solvent extraction and thin-film distillation to obtain the desired isocyanurate group-containing polyisocyanate.

同一分子内に水酸基を1個又は2個有する数平均分子量300〜10,000の化合物としては、ポリエーテルグリコール、ポリエステルグリコール、ポリカーボネートグリコール、ポリオレフィングリコール等、及びこれらの化合物の片末端水酸基が炭素数1〜25のアルキル基でアルコキシ化されたもの及びこれら2種類以上の混合物が挙げられる。   Examples of the compound having a number average molecular weight of 300 to 10,000 having one or two hydroxyl groups in the same molecule include polyether glycol, polyester glycol, polycarbonate glycol, polyolefin glycol and the like, and one terminal hydroxyl group of these compounds has a carbon number. Examples thereof include those alkoxylated with 1 to 25 alkyl groups and mixtures of two or more thereof.

ポリエーテルグリコールとしては、ポリエーテルジオール、ポリエーテルエステルジオール、及びこれら2種類以上の混合物が挙げられる。ポリエーテルジオールとしては、アルキレンオキシドを単独又は共重合させて得られるもの、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン−プロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシヘキサメチレングリコール、ポリオキシオクタメチレングリコール及びそれらの2種以上の混合物が挙げられる。   Polyether glycols include polyether diols, polyether ester diols, and mixtures of two or more of these. Examples of the polyether diol include those obtained by homopolymerizing or copolymerizing alkylene oxide, such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene-propylene glycol, polyoxytetramethylene glycol, polyoxyhexamethylene glycol, polyoxyoctamethylene glycol, and the like. A mixture of two or more of the above.

ポリエーテルエステルジオールとしては、エーテル基含有ジオールもしくは他のグリコールとの混合物をジカルボン酸又はそれらの無水物と反応させるか、又はポリエステルグリコールにアルキレンオキシドを反応させることによって得られるもの、例えばポリ(ポリオキシテトラメチレン)アジペート等が挙げられる。ポリエーテルグリコールとして最も好ましいのはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール又はこれらの化合物の片末端水酸基が炭素数1〜25のアルキル基でアルコキシ化された化合物である。   Polyether ester diols include those obtained by reacting a mixture of ether group-containing diols or other glycols with dicarboxylic acids or their anhydrides or reacting polyester glycols with alkylene oxides, such as poly (poly And oxytetramethylene) adipate. Most preferred as the polyether glycol is polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxytetramethylene glycol or a compound in which one terminal hydroxyl group of these compounds is alkoxylated with an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms.

ポリエステルグリコールとしては、ジカルボン酸(コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、フタル酸等)又はそれらの無水物とグリコール(エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、1,8−オクタメチレングリコール、2−メチル−1,8−オクタメチレングリコール、1,9−ノナンジオール等の脂肪族グリコール、ビスヒドロキシメチルシクロヘキサン等の脂環族グリコール、キシリレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン等の芳香族グリコール、N−メチルジエタノールアミン等のN−アルキルジアルカノールアミン等)とを重縮合させて得られたもの、例えばポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリエチレン/プロピレンアジペート等、又は前記ジオール類又は炭素数1〜25の1価アルコールを開始剤として用いて得られるポリラクトンジオール又はポリラクトンモノオール、例えばポリカプロラクトングリコール、ポリメチルバレロラクトン及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。ポリエステルグリコールとして最も好ましいのはポリカプロラクトングリコール又は炭素数1〜25のアルコールを開始剤としたポリカプロラクトンである。   Polyester glycol includes dicarboxylic acid (succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, phthalic acid, etc.) or anhydrides thereof and glycol (ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, Dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, , 6-hexanediol, 2-methyl-2,4- Nanthanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 1,8-octamethylene glycol, Aliphatic glycols such as 2-methyl-1,8-octamethylene glycol and 1,9-nonanediol, alicyclic glycols such as bishydroxymethylcyclohexane, aromatic glycols such as xylylene glycol and bishydroxyethoxybenzene, N -N-alkyl dialkanolamines such as methyldiethanolamine) obtained by polycondensation, such as polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, polyethylene / propylene adipate, etc., or the diol or carbon number 1 to 25 monovalent Polylactone diol or polylactone monool obtained by using an alcohol as an initiator, for example, polycaprolactone glycol, polymethyl valerolactone and mixtures of two or more thereof. Most preferred as the polyester glycol is polycaprolactone glycol or polycaprolactone initiated with an alcohol having 1 to 25 carbon atoms.

ポリカーボネートグリコールとしては、ポリ(1,6−ヘキシレン)カーボネート、ポリ(3−メチル−1,5−ペンチレン)カーボネート等、ポリオレフィングリコールとしてはポリブタジエングリコール、水素添加型ポリブタジエングリコール、水素添加型ポリイソプレングリコール等が挙げられる。
これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
Examples of polycarbonate glycol include poly (1,6-hexylene) carbonate and poly (3-methyl-1,5-pentylene) carbonate. Examples of polyolefin glycol include polybutadiene glycol, hydrogenated polybutadiene glycol, and hydrogenated polyisoprene glycol. Is mentioned.
These may be used alone or in combination of two or more.

同一分子内に水酸基を1個又は2個有する化合物の数平均分子量は、通常300〜10,000、好ましくは500〜6,000、更に好ましくは1,000〜4,000である。
本発明に用いられる同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物を説明する。活性水素、即ち、酸素原子、窒素原子又はイオウ原子に直接結合している水素原子としては、水酸基、アミノ基、チオール基等の官能基中の水素原子が挙げられ、中でもアミノ基、特に1級のアミノ基の水素原子が好ましい。
The number average molecular weight of the compound having one or two hydroxyl groups in the same molecule is usually 300 to 10,000, preferably 500 to 6,000, and more preferably 1,000 to 4,000.
A compound having an active hydrogen and a tertiary amino group in the same molecule used in the present invention will be described. Examples of the active hydrogen, that is, a hydrogen atom directly bonded to an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom include a hydrogen atom in a functional group such as a hydroxyl group, an amino group, and a thiol group. Of these, the hydrogen atom of the amino group is preferred.

3級アミノ基は、特に限定されないが、例えば炭素数1〜4のアルキル基を有するアミノ基、又はヘテロ環構造、より具体的にはイミダゾール環又はトリアゾール環、などが挙げられる。
このような同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物を例示するならば、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジプロピル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジブチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジプロピルエチレンジアミン、N,N−ジブチルエチレンジアミン、N,N−ジメチル−1,4−ブタンジアミン、N,N−ジエチル−1,4−ブタンジアミン、N,N−ジプロピル−1,4−ブタンジアミン、N,N−ジブチル−1,4−ブタンジアミン等が挙げられる。
The tertiary amino group is not particularly limited, and examples thereof include an amino group having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a heterocyclic structure, more specifically, an imidazole ring or a triazole ring.
Examples of such compounds having an active hydrogen and a tertiary amino group in the same molecule include N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N-diethyl-1,3-propanediamine, N , N-dipropyl-1,3-propanediamine, N, N-dibutyl-1,3-propanediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N-dipropylethylenediamine, N, N -Dibutylethylenediamine, N, N-dimethyl-1,4-butanediamine, N, N-diethyl-1,4-butanediamine, N, N-dipropyl-1,4-butanediamine, N, N-dibutyl-1 , 4-butanediamine and the like.

また、3級アミノ基が含窒素ヘテロ環構造である場合の該含窒素ヘテロ環としては、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、インドール環、カルバゾール環、インダゾール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾチアジアゾール環等のN含有ヘテロ5員環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、アクリジン環、イソキノリン環等の含窒素ヘテロ6員環が挙げられる。これらの含窒素ヘテロ環のうち好ましいものはイミダゾール環又はトリアゾール環である。   In addition, when the tertiary amino group is a nitrogen-containing heterocyclic structure, examples of the nitrogen-containing heterocyclic ring include pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, tetrazole ring, indole ring, carbazole ring, indazole ring, benzimidazole ring, benzo N-containing hetero 5-membered ring such as triazole ring, benzoxazole ring, benzothiazole ring, benzothiadiazole ring, etc., nitrogen-containing hetero 6-membered ring such as pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, quinoline ring, acridine ring, isoquinoline ring A ring is mentioned. Among these nitrogen-containing heterocycles, preferred are an imidazole ring or a triazole ring.

これらのイミダゾール環とアミノ基を有する化合物を具体的に例示するならば、1−(3−アミノプロピル)イミダゾール、ヒスチジン、2−アミノイミダゾール、1−(2−アミノエチル)イミダゾール等が挙げられる。また、トリアゾール環とアミノ基を有する化合物を具体的に例示するならば、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、5−(2−アミノ−5−クロロフェニル)−3−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−4H−1,2,4−トリアゾール−3,5−ジオール、3−アミノ−5−フェニル−1H−1,3,4−トリアゾール、5−アミノ−1,4−ジフェニル−1,2,3−トリアゾール、3−アミノ−1−ベンジル−1H−2,4−トリアゾール等が挙げられる。中でも、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、1−(3−アミノプロピル)イミダゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾールが好ましい。   Specific examples of these compounds having an imidazole ring and an amino group include 1- (3-aminopropyl) imidazole, histidine, 2-aminoimidazole, 1- (2-aminoethyl) imidazole and the like. Further, specific examples of the compound having a triazole ring and an amino group include 3-amino-1,2,4-triazole, 5- (2-amino-5-chlorophenyl) -3-phenyl-1H-1 , 2,4-triazole, 4-amino-4H-1,2,4-triazole-3,5-diol, 3-amino-5-phenyl-1H-1,3,4-triazole, 5-amino-1 , 4-diphenyl-1,2,3-triazole, 3-amino-1-benzyl-1H-2,4-triazole and the like. Among them, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N-diethyl-1,3-propanediamine, 1- (3-aminopropyl) imidazole, 3-amino-1,2,4-triazole preferable.

これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
ウレタン系高分子分散剤を製造する際の原料の好ましい配合比率はポリイソシアネート化合物100質量部に対し、同一分子内に水酸基を1個又は2個有する数平均分子量300〜10,000の化合物が10〜200質量部、好ましくは20〜190質量部、更に好ましくは30〜180質量部、同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物が0.2〜25質量部、好ましくは0.3〜24質量部である。
These may be used alone or in combination of two or more.
The preferred blending ratio of the raw materials for producing the urethane-based polymer dispersant is 10 compounds having a number average molecular weight of 300 to 10,000 having one or two hydroxyl groups in the same molecule with respect to 100 parts by mass of the polyisocyanate compound. To 200 parts by mass, preferably 20 to 190 parts by mass, more preferably 30 to 180 parts by mass, and 0.2 to 25 parts by mass of a compound having an active hydrogen and a tertiary amino group in the same molecule, preferably 0.3. -24 parts by mass.

ウレタン系高分子分散剤の製造はポリウレタン樹脂製造の公知の方法に従って行われる。製造する際の溶媒としては、通常、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸セロソルブ等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン等の炭化水素類、ダイアセトンアルコール、イソプロパノール、第二ブタノール、第三ブタノール等一部のアルコール類、塩化メチレン、クロロホルム等の塩化物、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキサイド等の非プロトン性極性溶媒等が用いられる。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。   Manufacture of a urethane type polymer dispersing agent is performed in accordance with the well-known method of polyurethane resin manufacture. As a solvent for production, usually, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, isophorone, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, benzene, toluene, xylene, hexane Hydrocarbons such as diacetone alcohol, isopropanol, sec-butanol, tert-butanol, etc., chlorides such as methylene chloride and chloroform, ethers such as tetrahydrofuran and diethyl ether, dimethylformamide, N-methyl Aprotic polar solvents such as pyrrolidone and dimethyl sulfoxide are used. These may be used alone or in combination of two or more.

上記製造に際して、通常、ウレタン化反応触媒が用いられる。この触媒としては、例えば、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ジブチルチンジオクトエート、スタナスオクトエート等の錫系、鉄アセチルアセトナート、塩化第二鉄等の鉄系、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン等の3級アミン系等の1種又は2種以上が挙げられる。   In the above production, a urethanization reaction catalyst is usually used. Examples of the catalyst include tin-based compounds such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, dibutyltin dioctate, and stannous octoate, iron-based compounds such as iron acetylacetonate and ferric chloride, triethylamine, and triethylenediamine. 1 type, or 2 or more types, such as a secondary amine type | system | group, are mentioned.

<アミン価の測定方法>
分散剤の3級アミン価は、分散剤試料中の溶剤を除いた固形分1gあたりの塩基量と当量のKOHの質量で表し、次の方法により測定することができる。
100mLのビーカーに分散剤試料の0.5〜1.5gを精秤し、50mLの酢酸で溶解する。pH電極を備えた自動滴定装置を使って、この溶液を0.1mol/LのHClO4(過塩素酸)酢酸溶液にて中和滴定する。滴定pH曲線の変曲点を滴定終点とし次式によりアミン価を求める。
<Method of measuring amine value>
The tertiary amine value of the dispersant is represented by the mass of KOH equivalent to the amount of base per gram of solid content excluding the solvent in the dispersant sample, and can be measured by the following method.
Disperse 0.5-1.5 g of the dispersant sample in a 100 mL beaker and dissolve with 50 mL of acetic acid. This solution is neutralized with a 0.1 mol / L HClO 4 (perchloric acid) acetic acid solution using an automatic titrator equipped with a pH electrode. Using the inflection point of the titration pH curve as the end point of titration, the amine value is determined by the following formula.

アミン価[mgKOH/g]=(561×V)/(W×S)
〔但し、W:分散剤試料秤取量[g]、V:滴定終点での滴定量[mL]、S:分散剤試料の固形分濃度[質量%]を表す。〕
同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物の導入量は反応後のアミン価で1〜100mgKOH/gの範囲に制御するのが好ましい。より好ましくは5〜95mgKOH/gの範囲である。アミン価は、塩基性アミノ基を酸により中和滴定し、酸価に対応させてKOHのmg数で表した値である。アミン価が上記範囲より低いと分散能力が低下する傾向があり、また、上記範囲を超えると現像性が低下しやすくなる。
Amine value [mgKOH / g] = (561 × V) / (W × S)
[However, W: Weighing amount of dispersant sample [g], V: Titration amount at the end of titration [mL], S: Solid content concentration [mass%] of the dispersant sample. ]
The amount of the compound having an active hydrogen and a tertiary amino group in the same molecule is preferably controlled in the range of 1 to 100 mgKOH / g in terms of the amine value after the reaction. More preferably, it is the range of 5-95 mgKOH / g. The amine value is a value obtained by neutralizing and titrating a basic amino group with an acid, and representing the acid value in mg of KOH. When the amine value is lower than the above range, the dispersing ability tends to be lowered, and when it exceeds the above range, the developability tends to be lowered.

なお、以上の反応で高分子分散剤にイソシアネート基が残存する場合には更に、アルコールやアミノ化合物でイソシアネート基を潰すと生成物の経時安定性が高くなるので好ましい。
ウレタン系高分子分散剤の重量平均分子量(Mw)は通常1,000〜200,000、好ましくは2,000〜100,000、より好ましくは3,000〜50,000の範囲である。特に30,000以下が好ましい。この分子量が1,000未満では分散性及び分散安定性が劣り、200,000を超えると溶解性が低下し分散性が劣ると同時に反応の制御が困難となる傾向がある。分子量が30,000以下であると、特に顔料濃度の高い場合でも、アルカリ現像性が良好となる傾向がある。このような特に好ましい市販のウレタン分散剤の例としてDisperbyk167、182(ビックケミー社)などが挙げられる。
In addition, when an isocyanate group remains in the polymer dispersant by the above reaction, it is preferable to further crush the isocyanate group with an alcohol or an amino compound because the stability of the product with time is increased.
The weight average molecular weight (Mw) of the urethane-based polymer dispersant is usually in the range of 1,000 to 200,000, preferably 2,000 to 100,000, more preferably 3,000 to 50,000. In particular, 30,000 or less is preferable. If the molecular weight is less than 1,000, the dispersibility and dispersion stability are poor, and if it exceeds 200,000, the solubility tends to be low and the dispersibility is poor, and at the same time, the reaction tends to be difficult to control. When the molecular weight is 30,000 or less, alkali developability tends to be good even when the pigment concentration is particularly high. Examples of such a particularly preferred commercially available urethane dispersant include Disperbyk 167 and 182 (Bic Chemie).

(アクリル系高分子分散剤)
アクリル系高分子分散剤としては、官能基(ここでいう官能基とは、高分子分散剤に含有される官能基として前述した官能基である。)を有する不飽和基含有単量体と、官能基を有さない不飽和基含有単量体とのランダム重合体、グラフト共重合体、ブロック共重合体を使用することが好ましい。これらの共重合体は公知の方法で製造することができる。
(Acrylic polymer dispersant)
As the acrylic polymer dispersant, an unsaturated group-containing monomer having a functional group (the functional group here is the functional group described above as the functional group contained in the polymer dispersant); It is preferable to use a random polymer, a graft copolymer, or a block copolymer with an unsaturated group-containing monomer having no functional group. These copolymers can be produced by a known method.

官能基を有する不飽和基含有単量体としては、(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、アクリル酸ダイマー等のカルボキシル基を有する不飽和単量体、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート及びこれらの4級化物などの3級アミノ基、4級アンモニウム塩基を有する不飽和単量体が具体例として挙げられる。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。   Examples of the unsaturated group-containing monomer having a functional group include (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethylphthalic acid, 2- (meth) acrylic acid. Tertiary amino groups such as unsaturated monomers having a carboxyl group such as leuoxyethyl hexahydrophthalic acid and acrylic acid dimer, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate and quaternized products thereof; Specific examples include unsaturated monomers having a quaternary ammonium base. These may be used alone or in combination of two or more.

官能基を有さない不飽和基含有単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシメチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカン(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、N−ビニルピロリドン、スチレン及びその誘導体、α−メチルスチレン、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−ベンジルマレイミドなどのN−置換マレイミド、アクリロニトリル、酢酸ビニル及びポリメチル(メタ)アクリレートマクロモノマー、ポリスチレンマクロモノマー、ポリ2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートマクロモノマー、ポリエチレングリコールマクロモノマー、ポリプロピレングリコールマクロモノマー、ポリカプロラクトンマクロモノマーなどのマクロモノマー等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。   Examples of the unsaturated group-containing monomer having no functional group include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl ( (Meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxymethyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) Acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclodecane (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, N-vinylpyrrolidone, styrene and its derivatives, α-methylstyrene, N-cyclohe N-substituted maleimides such as silmaleimide, N-phenylmaleimide, N-benzylmaleimide, acrylonitrile, vinyl acetate and polymethyl (meth) acrylate macromonomer, polystyrene macromonomer, poly-2-hydroxyethyl (meth) acrylate macromonomer, polyethylene glycol Examples thereof include macromonomers, polypropylene glycol macromonomers, and macromonomers such as polycaprolactone macromonomers. These may be used alone or in combination of two or more.

(アクリル系ブロック共重合体)
本発明の感光性樹脂組成物は、着色剤の分散性の向上、分散安定性の向上のために、分散剤として窒素原子を含有するアクリル系ブロック共重合体を用いてもよい。このような窒素原子を含有するアクリル系ブロック共重合体は、それに含まれる窒素原子が着色剤表面に対して親和性を持ち、窒素原子以外の部分が媒質に対する親和性を高めることにより、全体として分散安定性の向上に寄与するものと推定される。
分散剤の性能は、その固体表面に対する吸着挙動である。ブロック共重合体が吸着挙動に優れている理由は、詳しいメカニズムは不明だが、以下のことが推察される。
(Acrylic block copolymer)
In the photosensitive resin composition of the present invention, an acrylic block copolymer containing a nitrogen atom may be used as a dispersant in order to improve the dispersibility of the colorant and the dispersion stability. Such an acrylic block copolymer containing nitrogen atoms has a nitrogen atom contained therein having an affinity for the colorant surface, and a portion other than the nitrogen atom increases the affinity for the medium as a whole. It is estimated that it contributes to the improvement of dispersion stability.
The performance of a dispersant is its adsorption behavior on the solid surface. The reason why the block copolymer is excellent in adsorption behavior is not clear in detail, but the following is presumed.

即ち、通常のランダム共重合体の場合、共重合体を構成するモノマーは、共重合時において、立体的に、及び/又は電気的に共重合体中に安定的に配置される確立が高くなる。モノマーが安定的に配置された部分(分子)は、立体的に、及び/又は電気的に安定しているため、着色剤に吸着するとき、かえって障害となる場合がある。これに対し、ブロック共重合体のように分子配列が制御された樹脂は、分散剤の吸着を妨げる部分を、顔料と分散剤との吸着部から離れた位置に配置することができる。つまり、着色剤と分散剤との吸着部には吸着に最適な部分を、溶媒親和性が必要な部分にはそれに適した部分を配置することができる。特に結晶子サイズの小さい着色剤を含有する色材の分散は、この分子配置が良好な分散性に影響するものと推察される。   That is, in the case of a normal random copolymer, it is highly likely that the monomer constituting the copolymer is stably arranged in the copolymer sterically and / or electrically during the copolymerization. . Since the portion (molecule) in which the monomer is stably arranged is sterically and / or electrically stable, it may be an obstacle when adsorbing to the colorant. On the other hand, in a resin whose molecular arrangement is controlled, such as a block copolymer, a portion that prevents adsorption of the dispersant can be disposed at a position away from the adsorption portion of the pigment and the dispersant. That is, an optimum portion for adsorption can be arranged in the adsorbing portion between the colorant and the dispersing agent, and a portion suitable for it can be arranged in a portion requiring solvent affinity. In particular, the dispersion of a coloring material containing a colorant having a small crystallite size is presumed that this molecular arrangement affects the good dispersibility.

窒素原子を含有するアクリル系ブロック共重合体は、本発明に用いられる着色剤を極めて効率よく分散しうる点で好ましい。その理由は明らかではないが、分子配列が制御されていることにより、分散剤が着色剤に吸着する際に障害となる構造が少ないためと推察される。アクリル系ブロック共重合体としては、側鎖に4級アンモニウム塩基及び/又はアミノ基を有するAブロックと、4級アンモニウム塩基及びアミノ基を有さないBブロックからなる、A−Bブロック共重合体及び/又はB−A−Bブロック共重合体が好ましい。   An acrylic block copolymer containing a nitrogen atom is preferable in that the colorant used in the present invention can be dispersed very efficiently. The reason is not clear, but it is presumed that because the molecular arrangement is controlled, there are few structures that obstruct the dispersing agent when adsorbed to the colorant. As an acrylic block copolymer, an AB block copolymer comprising an A block having a quaternary ammonium base and / or amino group in a side chain and a B block having no quaternary ammonium base and amino group. And / or B-A-B block copolymers are preferred.

Aブロックが4級アンモニウム塩基を有する場合、当該4級アンモニウム塩基は、好ましくは−N+515253・M-(但し、R51、R52及びR53は、各々独立に、水素原子、又は置換されていてもよい環状若しくは鎖状の炭化水素基を表す。或いは、R51、R52及びR53のうち2つ以上が互いに結合して、環状構造を形成していてもよい。M-は、対アニオンを表す。)で表される。この4級アンモニウム塩基は、直接主鎖に結合していてもよいが、2価の連結基を介して主鎖に結合していてもよい。 When the A block has a quaternary ammonium base, the quaternary ammonium base is preferably —N + R 51 R 52 R 53 · M (where R 51 , R 52 and R 53 are each independently hydrogen Represents an atom or a cyclic or chain hydrocarbon group which may be substituted, or two or more of R 51 , R 52 and R 53 may be bonded to each other to form a cyclic structure; M represents a counter anion. The quaternary ammonium base may be directly bonded to the main chain, but may be bonded to the main chain via a divalent linking group.

−N+515253において、R51、R52及びR53のうち2つ以上が互いに結合して形成する環状構造としては、例えば5〜7員環の含窒素複素環単環又はこれらが2個縮合してなる縮合環が挙げられる。該含窒素複素環は芳香性を有さないものが好ましく、飽和環であればより好ましい。具体的には、例えば下記のものが挙げられる。これらの環状構造は、更に置換基を有していてもよい。 In -N + R 51 R 52 R 53 , as the cyclic structure formed by combining two or more of R 51 , R 52 and R 53 with each other, for example, a 5- to 7-membered nitrogen-containing heterocyclic monocycle or A condensed ring formed by condensing two of these may be mentioned. The nitrogen-containing heterocycle preferably has no aromaticity, more preferably a saturated ring. Specific examples include the following. These cyclic structures may further have a substituent.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式中、RはR51〜R53のうち何れかの基を表す。
−N+515253におけるR51〜R53として、より好ましいのは、置換基を有していてもよい炭素数1〜3のアルキル基、又は置換基を有していてもよいフェニル基、又は置換基を有していてもよいベンジル基である。
又、4級アンモニウム塩基を有するAブロックとしては、特に、下記一般式(VI)で表される部分構造を含有するものが好ましい。
In the above formula, R represents any group of R 51 to R 53 .
As R 51 to R 53 in -N + R 51 R 52 R 53 , more preferably it may have an alkyl group, or a substituent having carbon atoms of 1 to 3 may have a substituent It is a phenyl group or a benzyl group which may have a substituent.
As the A block having a quaternary ammonium base, those containing a partial structure represented by the following general formula (VI) are particularly preferable.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式(VI)中、R51、R52、R53は各々独立に、水素原子、又は置換されていてもよい環状若しくは鎖状の炭化水素基を表す。或いは、R51、R52及びR53のうち2つ以上が互いに結合して、環状構造を形成していてもよい。R54は、水素原子又はメチル基を表す。Xは、2価の連結基を表し、M-は、対アニオンを表す。
上記一般式(VI)において、R51、R52、R53の炭化水素基は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜20の芳香族基を有する置換基が好ましい。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、ベンジル基、フェニル基等を挙げることができる。中でもメチル基、エチル基、プロピル基、ベンジル基が好ましい。
In the above formula (VI), R 51 , R 52 , and R 53 each independently represent a hydrogen atom or an optionally substituted cyclic or chain hydrocarbon group. Alternatively, two or more of R 51 , R 52 and R 53 may be bonded to each other to form a cyclic structure. R 54 represents a hydrogen atom or a methyl group. X represents a divalent linking group, and M represents a counter anion.
In the general formula (VI), the hydrocarbon groups of R 51 , R 52 , and R 53 are each independently a substituent having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms. preferable. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a benzyl group, and a phenyl group. Of these, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a benzyl group are preferable.

上記一般式(VI)において、2価の連結基Xとしては、例えば、炭素数1〜10のアルキレン基、アリーレン基、−CONH−R55−、−COO−R56−(但し、R55及びR56は、直接結合、炭素数1〜10のアルキレン基、又は炭素数1〜10のエーテル基(−R57−O−R58−:R57及びR58は、各々独立にアルキレン基)を表す。)
等が挙げられ、好ましくは−COO−R56−である。
In the general formula (VI), examples of the divalent linking group X include, for example, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene group, —CONH—R 55 —, —COO—R 56 — (provided that R 55 and R 56 represents a direct bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or an ether group having 1 to 10 carbon atoms (—R 57 —O—R 58 —: R 57 and R 58 are each independently an alkylene group). Represents.)
Etc., and preferably —COO—R 56 —.

また、対アニオンのM-としては、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、BF4 -、CH3COO-、PF6 -等が挙げられる。
上記の如き特定の4級アンモニウム塩基を含有する部分構造は、1つのAブロック中に2種以上含有されていてもよい。その場合、2種以上の4級アンモニウム塩基含有部分構造は、該Aブロック中においてランダム共重合又はブロック共重合の何れの態様で含有されていてもよい。また、該4級アンモニウム塩基を含有しない部分構造が、Aブロック中に含まれていてもよく、該部分構造の例としては、後述の(メタ)アクリル酸エステル系モノマー由来の部分構造等が挙げられる。
Examples of the counter anion M include Cl , Br , I , ClO 4 , BF 4 , CH 3 COO , and PF 6 .
Two or more kinds of partial structures containing the specific quaternary ammonium base as described above may be contained in one A block. In that case, two or more quaternary ammonium base-containing partial structures may be contained in the A block in any form of random copolymerization or block copolymerization. Moreover, the partial structure which does not contain this quaternary ammonium base may be contained in the A block, and examples of the partial structure include a partial structure derived from a (meth) acrylic acid ester monomer described later. It is done.

かかる4級アンモニウム塩基を含まない部分構造の、Aブロック中の含有量は、好ましくは0〜50質量%、より好ましくは0〜20質量%であるが、かかる4級アンモニウム塩基非含有部分構造はAブロック中に含まれないことが最も好ましい。
尚、上述するアクリル系ブロック共重合体のAブロックは、4級化されていない未反応の3級アミノ基を有していてもよい。
The content of the partial structure containing no quaternary ammonium base in the A block is preferably 0 to 50% by mass, more preferably 0 to 20% by mass. Most preferably, it is not included in the A block.
In addition, the A block of the acrylic block copolymer described above may have an unreacted tertiary amino group that is not quaternized.

Aブロックがアミノ基を有する場合、アミノ基は1〜3級のいずれでもよい。当該1〜3級アミノ基を有する単量体の含有割合は、当該アクリル系ブロック共重合体を構成する単量体組成において、20モル%以上であることが好適であり、より好ましくは50モル%以上である。
このアミノ基は、直接主鎖に結合していてもよいが、2価の連結基を介して主鎖に結合していてもよい。
When the A block has an amino group, the amino group may be any of primary to tertiary. The content ratio of the monomer having the primary to tertiary amino group is preferably 20 mol% or more, more preferably 50 mol in the monomer composition constituting the acrylic block copolymer. % Or more.
This amino group may be directly bonded to the main chain, but may be bonded to the main chain via a divalent linking group.

又、上記1〜3級アミノ基としては、好ましくは−NR6162(但し、R61及びR62は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい環状又は鎖状のアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を示す。)で表され、又、これを含む部分構造(繰返し単位)として好ましいものは、例えば下記一般式で表されるような構造が挙げられる。 The primary to tertiary amino group is preferably —NR 61 R 62 (wherein R 61 and R 62 are each independently a cyclic or chain alkyl group which may have a substituent, An aryl group which may have a substituent or an aralkyl group which may have a substituent is preferable. As a partial structure including this (repeating unit), preferred examples include the following: A structure represented by the general formula can be given.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

但し、R61及びR62は、上記のR61及びR62と同義であり、R63は炭素数1以上のアルキレン基、R64は水素原子又はメチル基を示す。
中でも、R61及びR62はメチル基が好ましく、R63はメチレン基、エチレン基が好ましく、R64は水素原子もしくはメチル基であるのが好ましい。このような部分構造としては下記一般式で表されるジメチルアミノエチルアクリレートやジメチルアミノエチルメタアクリレート由来の構造等が、特に好適に用いられる。
However, R 61 and R 62 have the same meanings as R 61 and R 62 described above, R 63 represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms, and R 64 represents a hydrogen atom or a methyl group.
Among them, R 61 and R 62 are preferably a methyl group, R 63 is preferably a methylene group or an ethylene group, and R 64 is preferably a hydrogen atom or a methyl group. As such a partial structure, a structure derived from dimethylaminoethyl acrylate or dimethylaminoethyl methacrylate represented by the following general formula is particularly preferably used.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記一般式中、R64は前述と同義である。
更に、上記アミノ基を含有する部分構造は、1つのAブロック中に2種以上含有されていてもよい。その場合、2種以上のアミノ基含有部分構造は、該Aブロック中においてランダム共重合又はブロック共重合の何れの態様で含有されていてもよい。又、アミノ基を含有しない部分構造が、Aブロック中に一部含まれていてもよく、そのような部分構造の例としては、(メタ)アクリル酸エステル系モノマー由来の部分構造等が挙げられる。係るアミノ基を含まない部分構造の、Aブロック中の含有量は、好ましくは0〜50質量%、より好ましくは0〜20質量%であるが、係るアミノ基非含有部分構造はAブロック中に含まれないことが最も好ましい。
In the above general formula, R 64 has the same meaning as described above.
Furthermore, the partial structure containing the said amino group may be contained 2 or more types in one A block. In that case, two or more types of amino group-containing partial structures may be contained in the A block in any form of random copolymerization or block copolymerization. A partial structure not containing an amino group may be partially contained in the A block, and examples of such a partial structure include a partial structure derived from a (meth) acrylic acid ester monomer. . The content in the A block of the partial structure not containing such an amino group is preferably 0 to 50% by mass, more preferably 0 to 20% by mass, but such an amino group-free partial structure is present in the A block. Most preferably it is not included.

Aブロック中に4級アンモニウム塩基又はアミノ基のいずれか一方を有してもよく、両方を有してもよい。
一方、アクリル系ブロック共重合体を構成するBブロックは、上述した4級アンモニウム塩基及びアミノ基を有さず、上述したAブロックを構成するモノマーと共重合しうるモノマーから成るものであれば、特に制限は無い。Bブロックは、顔料吸着基となる窒素原子含有官能基を有さない親溶媒性の部位であり、溶媒に親和性があるため、分散剤に吸着した顔料を溶媒中に安定化させる働きがある。
The A block may have either one of a quaternary ammonium base or an amino group, or may have both.
On the other hand, the B block constituting the acrylic block copolymer has no quaternary ammonium base and amino group as described above, and is composed of a monomer that can be copolymerized with the monomer constituting the A block as described above. There is no particular limitation. The B block is a solvophilic site that does not have a nitrogen atom-containing functional group serving as a pigment adsorbing group, and has an affinity for the solvent, and thus has a function of stabilizing the pigment adsorbed on the dispersant in the solvent. .

Bブロックとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系モノマー;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、グリシジル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、エチルアクリル酸グリシジル、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル系モノマー;(メタ)アクリル酸クロライドなどの(メタ)アクリル酸塩系モノマー;(メタ)アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチルアクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド系モノマー;酢酸ビニル;アクリロニトリル;アリルグリシジルエーテル、クロトン酸グリシジルエーテル;N−メタクリロイルモルホリン、などのコモノマーを共重合させたポリマー構造が挙げられる。   Examples of the B block include styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate (propyl) (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic. Acid butyl, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, glycidyl ethyl acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (Meth) acrylate monomers such as (meth) acrylate; (meth) acrylate monomers such as (meth) acrylic chloride; (meth) acrylamide, N-methylolacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N , N-di Vinyl acetate; acrylonitrile; allyl glycidyl ether, crotonic acid glycidyl ether, (meth) acrylamide monomers such as chill aminoethyl acrylamide N- methacryloyl morpholine, polymer structure obtained by copolymerizing comonomers such.

Bブロックとしては、特に下記式(VIII)で表される、(メタ)アクリル酸エステル系モノマー由来の部分構造を含有するものが好ましい。   As the B block, one containing a partial structure derived from a (meth) acrylic acid ester monomer represented by the following formula (VIII) is particularly preferable.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記式(VIII)中、R61は、水素原子又はメチル基を表す。R62は、置換基を有していてもよい環状又は鎖状のアルキル基、置換基を有していてもよいアリル基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表す。
上記(メタ)アクリル酸エステル系モノマー由来の部分構造は、1つのBブロック中に2種以上含有されていてもよい。もちろん該Bブロックは、更にこれら以外の部分構造を含有していてもよい。2種以上のモノマー由来の部分構造が、4級アンモニウム塩基を含有しないBブロック中に存在する場合、各部分構造は該Bブロック中においてランダム共重合又はブロック共重合の何れの態様で含有されていてもよい。
In the above formula (VIII), R 61 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 62 represents a cyclic or chain alkyl group which may have a substituent, an allyl group which may have a substituent, or an aralkyl group which may have a substituent.
Two or more kinds of the partial structure derived from the (meth) acrylic acid ester monomer may be contained in one B block. Of course, the B block may further contain a partial structure other than these. When a partial structure derived from two or more monomers is present in a B block that does not contain a quaternary ammonium base, each partial structure is contained in the B block in any form of random copolymerization or block copolymerization. May be.

Bブロック中に上記(メタ)アクリル酸エステル系モノマー由来の部分構造以外の部分構成を含有する場合、当該(メタ)アクリル酸エステル系モノマー以外の部分構造の、Bブロック中の含有量は、好ましくは0〜99質量%、より好ましくは0〜85質量%である。
本発明で用いるアクリル系分散剤は、このようなAブロックとBブロックとからなる、A−Bブロック又はB−A−Bブロック共重合型高分子化合物であるが、このようなブロック共重合体は、例えばリビング重合法にて調製される。
When the B block contains a partial structure other than the partial structure derived from the (meth) acrylate monomer, the content in the B block of the partial structure other than the (meth) acrylate monomer is preferably Is 0 to 99 mass%, more preferably 0 to 85 mass%.
The acrylic dispersant used in the present invention is an AB block or a B-A-B block copolymer type polymer compound composed of such an A block and a B block, and such a block copolymer. Is prepared, for example, by a living polymerization method.

リビング重合法にはアニオンリビング重合法、カチオンリビング重合法、ラジカルリビング重合法がある。例えば、特開2007−270147号公報に記載の方法が挙げられる。
尚、上記アクリル系ブロック共重合体のアミン価は、有効固形分換算で通常1〜300mgKOH/g程度であるが、その好ましい範囲は、Aブロックが4級アンモニウム塩基を有する場合とそうでない場合とで異なる。なお、アミン価は、共重合体1g中のアミノ基を中和するのに必要な酸のモル当量に対応したKOHのmg数で表した値である。
The living polymerization method includes an anion living polymerization method, a cation living polymerization method, and a radical living polymerization method. For example, the method described in JP2007-270147A can be mentioned.
The amine value of the acrylic block copolymer is usually about 1 to 300 mgKOH / g in terms of effective solid content, but the preferred range is when the A block has a quaternary ammonium base and when it does not. It is different. The amine value is a value expressed in mg of KOH corresponding to the molar equivalent of acid necessary for neutralizing the amino group in 1 g of the copolymer.

即ち、本発明に係るA−Bブロック共重合体及びB−A−Bブロック共重合体において、Aブロックが4級アンモニウム塩基を有する場合、当該共重合体1g中の4級アンモニウム塩基の量は、通常0.1〜10mmolであることが好ましく、この範囲外では、良好な耐熱性と分散性を兼備することができない場合がある。
なお、このようなブロック共重合体中には、通常、製造過程で生じたアミノ基が含有される場合があるが、そのアミン価は通常1〜100mgKOH/g程度、好ましくは1〜80mgKOH/g。より好ましくは1〜50mgKOH/gである。
That is, in the AB block copolymer and the B-A-B block copolymer according to the present invention, when the A block has a quaternary ammonium base, the amount of the quaternary ammonium base in 1 g of the copolymer is Usually, it is preferably 0.1 to 10 mmol, and outside this range, it may not be possible to combine good heat resistance and dispersibility.
Such a block copolymer usually contains an amino group produced in the production process, but its amine value is usually about 1 to 100 mgKOH / g, preferably 1 to 80 mgKOH / g. . More preferably, it is 1-50 mgKOH / g.

又、Aブロックに4級アンモニウム塩基を含まない場合、当該共重合体のアミン価は、通常、50〜300mgKOH/g程度、好ましくは50〜200mgKOH/g、より好ましくは80mgKOH/g以上150mgKOH/g以下、更に好ましくは90〜150mgKOH/gである。
このようなアクリル系ブロック共重合体の酸価は、該酸価の元となる酸性基の有無及び種類にもよるが、一般に低い方が好ましく、通常100mgKOH/g以下であり、好ましくは50mgKOH/g以下、より好ましくは40mgKOH/g以下である。
When the quaternary ammonium base is not included in the A block, the amine value of the copolymer is usually about 50 to 300 mgKOH / g, preferably 50 to 200 mgKOH / g, more preferably 80 mgKOH / g or more and 150 mgKOH / g. Hereinafter, it is more preferably 90 to 150 mgKOH / g.
The acid value of such an acrylic block copolymer depends on the presence and type of the acid group that is the basis of the acid value, but generally it is preferably lower, usually 100 mgKOH / g or less, preferably 50 mgKOH / g. g or less, more preferably 40 mgKOH / g or less.

また、アクリル系ブロック共重合体の分子量は、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)では、通常1000以上、100,000以下の範囲である。アクリル系ブロック共重合体の分子量が小さすぎると分散安定性が低下し、大きすぎると現像性、解像性が低下する傾向にある。
本発明においては、上述のものと同様の構造を有する市販のアクリル系ブロック共重合体を適用することもできる。
The molecular weight of the acrylic block copolymer is usually in the range of 1000 or more and 100,000 or less in terms of polystyrene-reduced weight average molecular weight (Mw) measured by GPC. When the molecular weight of the acrylic block copolymer is too small, the dispersion stability decreases, and when it is too large, the developability and resolution tend to decrease.
In the present invention, a commercially available acrylic block copolymer having the same structure as described above can also be applied.

(窒素原子を含有するグラフト共重合体)
窒素原子を含有するグラフト共重合体としては、主鎖に窒素原子を含有する繰り返し単位を有するものが好ましい。中でも、下記一般式(i)で表される繰り返し単位又は/及び下記一般式(ii)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
(Graft copolymer containing nitrogen atoms)
As the graft copolymer containing a nitrogen atom, those having a repeating unit containing a nitrogen atom in the main chain are preferred. Especially, it is preferable to have a repeating unit represented by the following general formula (i) or / and a repeating unit represented by the following general formula (ii).

Figure 2016024319
Figure 2016024319

(一般式(i)、(ii)中、R91は、メチレン、エチレン、プロピレン等の直鎖状又は分岐状の炭素数1〜5のアルキレン基を表し、好ましくは炭素数2〜3のアルキレン基であり、更に好ましくはエチレン基である。Aは水素原子又は下記一般式(iii)〜(v)のいずれかを表すが、好ましくは下記一般式(iii)である。) (In the general formulas (i) and (ii), R 91 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms such as methylene, ethylene or propylene, preferably an alkylene having 2 to 3 carbon atoms. A group, more preferably an ethylene group, A represents a hydrogen atom or any one of the following general formulas (iii) to (v), preferably the following general formula (iii).

Figure 2016024319
(一般式(iii)中、W1は炭素数2〜10の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、中でもブチレン、ペンチレン、ヘキシレン等の炭素数4〜7のアルキレン基が好ましい。pは1〜20の整数を表し、好ましくは5〜10の整数である。)
Figure 2016024319
(In General Formula (iii), W 1 represents a linear or branched alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and among them, an alkylene group having 4 to 7 carbon atoms such as butylene, pentylene, and hexylene is preferable. Represents an integer of 1 to 20, preferably an integer of 5 to 10.)

Figure 2016024319
(一般式(iv)中、G1は2価の連結基を表し、中でもエチレン、プロピレン等の炭素数1〜4のアルキレン基とエチレンオキシ、プロピレンオキシ等の炭素数1〜4のアルキレンオキシ基が好ましい。W2はエチレン、プロピレン、ブチレン等の直鎖状又は分岐状の炭素数2〜10のアルキレン基を表し、中でもエチレン、プロピレン等の炭素数2〜3のアルキレン基が好ましい。G2は水素原子又は−CO−R92(R92はエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル等の炭素数1〜10のアルキル基を表し、中でもエチル、プロピル、ブチル、ペンチル等の炭素数2〜5のアルキル基が好ましい)を表す。qは、1〜20の整数を表し、好ましくは5〜10の整数である。)
Figure 2016024319
(In General Formula (iv), G 1 represents a divalent linking group, and in particular, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms such as ethylene and propylene and an alkyleneoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as ethyleneoxy and propyleneoxy. preferably .W 2 represents ethylene, propylene, a linear or branched alkylene group having 2 to 10 carbon atoms butylene, among which ethylene, an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms such as propylene preferred .G 2 Represents a hydrogen atom or —CO—R 92 (R 92 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, etc., among them, C 2-5 such as ethyl, propyl, butyl, pentyl, etc. Q represents an integer of 1 to 20, preferably an integer of 5 to 10.)

Figure 2016024319
(一般式(v)中、W3は炭素数1〜50のアルキル基又は水酸基を1〜5有する炭素数1〜50のヒドロキシアルキル基を表し、中でもステアリル等の炭素数10〜20のアルキル基、モノヒドロキシステアリル等の水酸基を1〜2個有する炭素数10〜20のヒドロキシアルキル基が好ましい。)
Figure 2016024319
(In general formula (v), W 3 represents an alkyl group having 1 to 50 carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms having 1 to 5 hydroxyl groups, and in particular, an alkyl group having 10 to 20 carbon atoms such as stearyl. C1-C20 hydroxyalkyl groups having 1-2 hydroxyl groups such as monohydroxystearyl are preferred.)

窒素原子を含有するグラフト共重合体における一般式(i)又は(ii)で表される繰り返し単位の含有率は、高い方が好ましく、合計で通常50モル%以上であり、好ましくは70モル%以上である。一般式(i)で表される繰り返し単位と、一般式(ii)で表される繰り返し単位の、両方を併有してもよく、その含有比率に特に制限は無いが、好ましくは一般式(i)の繰り返し単位の方を多く含有していた方が好ましい。グラフト共重合体中の一般式(i)又は一般式(ii)で表される繰り返し単位の合計数は、1以上、好ましくは10以上、更に好ましくは20以上で、通常100以下、好ましくは70以下、更に好ましくは50以下である。また、グラフト共重合体中には一般式(i)及び一般式(ii)以外の繰り返し単位を含んでいてもよく、他の繰り返し単位としては、例えばアルキレン基、アルキレンオキシ基等が例示できる。本発明におけるグラフト共重合体は、その末端が−NH2及び−R91−NH2(R91は、一般式(i)、(ii)におけると同義)のものが好ましい。 The content of the repeating unit represented by the general formula (i) or (ii) in the graft copolymer containing a nitrogen atom is preferably higher, and is usually 50 mol% or more in total, preferably 70 mol%. That's it. The repeating unit represented by the general formula (i) and the repeating unit represented by the general formula (ii) may both be present, and the content ratio is not particularly limited, but is preferably the general formula ( It is preferable that the repeating unit i) is contained in a larger amount. The total number of repeating units represented by general formula (i) or general formula (ii) in the graft copolymer is 1 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more, and usually 100 or less, preferably 70. Hereinafter, it is more preferably 50 or less. Further, the graft copolymer may contain a repeating unit other than the general formula (i) and the general formula (ii), and examples of the other repeating unit include an alkylene group and an alkyleneoxy group. The graft copolymer in the present invention preferably has —NH 2 and —R 91 —NH 2 (R 91 is as defined in formulas (i) and (ii)) at the ends.

なお、上述したようなグラフト共重合体であれば、主鎖が直鎖状であっても分岐していてもよい。   In the case of the graft copolymer as described above, the main chain may be linear or branched.

このグラフト共重合体のGPCで測定した質量平均分子量としては、3,000以上、特に5,000以上が好ましく、100,000以下、特に50,000以下が好ましい。この質量平均分子量が3,000未満であると、色材の凝集を防ぐことができず、高粘度化ないしはゲル化してしまうことがあり、100,000を超えるとそれ自体が高粘度となり、また有機溶媒への溶解性が不足するため好ましくない。   The weight average molecular weight of the graft copolymer measured by GPC is preferably 3,000 or more, particularly 5,000 or more, and preferably 100,000 or less, particularly 50,000 or less. If the mass average molecular weight is less than 3,000, the color material cannot be aggregated, and may increase in viscosity or gel. If it exceeds 100,000, the viscosity itself increases. This is not preferable because the solubility in an organic solvent is insufficient.

上記分散剤の合成方法は、公知の方法が採用でき、例えば特公昭63−30057号公報に記載の方法を用いることができる。   As a method for synthesizing the dispersing agent, a known method can be employed. For example, a method described in JP-B-63-30057 can be used.

分散剤の含有量は、感光性樹脂組成物の固形分中、通常50質量%以下、好ましくは30質量%以下、通常1質量%以上、好ましくは3質量%以上である。また、分散剤の含有量は、色材(d)に対して、通常5質量%以上、特に10質量%以上であり、通常200%質量%以下、特に80質量%以下であることが好ましい。分散剤の含有量が少な過ぎると、十分な分散性が得られない場合があり、多過ぎると相対的に他の成分の割合が減って色濃度、感度、成膜性等が低下する傾向がある。   Content of a dispersing agent is 50 mass% or less normally in the solid content of the photosensitive resin composition, Preferably it is 30 mass% or less, Usually 1 mass% or more, Preferably it is 3 mass% or more. Further, the content of the dispersant is usually 5% by mass or more, particularly 10% by mass or more, and usually 200% by mass or less, and particularly preferably 80% by mass or less, with respect to the coloring material (d). If the content of the dispersant is too low, sufficient dispersibility may not be obtained. If the content is too high, the proportion of other components is relatively reduced, and the color density, sensitivity, film formability, etc. tend to decrease. is there.

特に、分散剤としては、高分子分散剤と顔料誘導体とを併用することが好ましいが、この場合、顔料誘導体の配合割合は本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対して、通常0.1質量%以上で、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下とすることが好ましい。
界面活性剤を用いる場合、その含有量は、感光性樹脂組成物中の全固形分に対して通常0.001〜10質量%、好ましくは0.005〜1質量%、さらに好ましくは0.01〜0.5質量%、最も好ましくは0.03〜0.3質量%である。界面活性剤の含有量が上記範囲よりも少ないと塗布膜の平滑性、均一性が発現できない可能性があり、多いと塗布膜の平滑性、均一性が発現できない他、他の特性が悪化する場合がある。 なお、本発明の感光性樹脂組成物は、前述の有機溶剤を使用して、その固形分濃度が通常5〜50質量%、好ましくは10〜30質量%となるように、調液される。
In particular, it is preferable to use a polymer dispersant and a pigment derivative in combination as the dispersant. In this case, the blending ratio of the pigment derivative is usually 0 with respect to the total solid content of the photosensitive resin composition of the present invention. .1% by mass or more, usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less.
When using surfactant, the content is 0.001-10 mass% normally with respect to the total solid in the photosensitive resin composition, Preferably it is 0.005-1 mass%, More preferably, it is 0.01. It is -0.5 mass%, Most preferably, it is 0.03-0.3 mass%. If the surfactant content is less than the above range, the smoothness and uniformity of the coating film may not be expressed. If the content is too high, the smoothness and uniformity of the coating film may not be expressed, and other characteristics deteriorate. There is a case. In addition, the photosensitive resin composition of this invention is prepared using the above-mentioned organic solvent so that the solid content concentration may become 5-50 mass% normally, Preferably it is 10-30 mass%.

<チオール類>
本発明の感光性樹脂組成物は、高感度化、基板への密着性の向上のため、チオール類を添加することが好ましい。チオール類の種類としては、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、ブタンジオールビスチオプロピオネート、ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ブタンジオールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリスヒドロキシエチルトリスチオプロピオネート、エチレングリコールビス(3−メルカプトブチレート)、プロピレングリコールビス(3−メルカプトブチレート);(略してPGMB),ブタンジオールビス(3−メルカプトブチレート)、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン;(商品名;カレンズMT BD1、昭和電工(株)製)、ブタンジオールトリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート);(商品名;カレンズMT PE1、昭和電工(株)製)、ペンタエリスリトールトリス(3− メルカプトブチレート)、エチレングリコールビス(3−メルカプトイソブチレート)、ブタンジオールビス(3−メルカプトイソブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトイソブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート);(略してTPMB) トリメチロールプロパントリス(2−メルカプトイソブチレート);(略してTPMIB)、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン;(商品名;カレンズMT NR1、昭和電工(株)製)等が挙げられ、これらは種々のものが1種を単独で、或いは2種以上を混合して使用できる。好ましくは上記、PGMB、TPMB、TPMIB、カレンズMT BD1、カレンズMT PE1、カレンズMT NR1などの多官能チオールが好ましく、その中でもカレンズMT BD1、カレンズMT PE1、カレンズMT NR1がさらに好ましく、カレンズMT PE1が特に好ましい。
<Thiols>
It is preferable to add thiols to the photosensitive resin composition of the present invention in order to increase sensitivity and improve adhesion to the substrate. Types of thiols include hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-dimethylmercaptobenzene, butanediol bisthiopropionate, butanediol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthioglycolate, trimethylolpropane tristhioglycolate , Butanediol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolpropane tristhioglycolate, pentaerythritol tetrakisthiopropionate, pentaerythritol tetrakisthioglycolate, trishydroxyethyl tristhiopropionate, Ethylene glycol bis (3-mercaptobutyrate), propylene glycol bis (3-mercaptobutyrate); (PGMB for short), Diol (3-mercaptobutyrate), 1,4-bis (3-mercaptobutyryloxy) butane; (trade name; Karenz MT BD1, manufactured by Showa Denko KK), butanediol trimethylolpropane tris (3-mercapto) Butyrate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate); (trade name; Karenz MT PE1, Showa Denko KK), pentaerythritol tris (3-mercaptobutyrate), ethylene glycol bis (3-mercaptoiso) (Butyrate), butanediol bis (3-mercaptoisobutyrate), trimethylolpropane tris (3-mercaptoisobutyrate), trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate); (TPMB for short) trimethylolpropane tris (2 Mercaptoisobutyrate); (TPMIB for short), 1,3,5-tris (3-mercaptobutyloxyethyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione (Trade name; Karenz MT NR1, manufactured by Showa Denko Co., Ltd.) and the like, and various of these may be used alone or in combination of two or more. Preferred are polyfunctional thiols such as PGMB, TPMB, TPMIB, Karenz MT BD1, Karenz MT PE1, Karenz MT NR1, among which Karenz MT BD1, Karenz MT PE1 and Karenz MT NR1 are more preferable, and Karenz MT PE1 is Particularly preferred.

チオール化合物を用いる場合、チオール化合物の含有量は、本発明の感光性樹脂組成物の全固形分に対して、通常0.1質量%以上、好ましくは0.3質量%以上、更に好ましくは0.5質量以上であり、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下である。チオール化合物の含有量が少なすぎると感度低下を起こすことがあり、反対に多すぎると保存安定性が悪くなる場合がある。   When a thiol compound is used, the content of the thiol compound is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.3% by mass or more, more preferably 0%, based on the total solid content of the photosensitive resin composition of the present invention. 0.5 mass or more, usually 10 mass% or less, preferably 5 mass% or less. When the content of the thiol compound is too small, the sensitivity may be lowered. On the other hand, when the content is too large, the storage stability may be deteriorated.

<溶剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、通常、エチレン性不飽和基を含有するアルカリ可溶性樹脂(a)、光重合性モノマー(b)、光重合開始剤(c)、色材(d)、分散剤(e)、及び必要に応じて使用される各種材料が、有機溶剤に溶解又は分散した状態で使用される。
有機溶剤としては、沸点(圧力1013.25[hPa]条件下。以下、沸点に関しては全て同様。)が100〜300℃の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは120〜280℃の沸点をもつ溶剤である。
このような有機溶剤としては、例えば、次のようなものが挙げられる。
<Solvent>
The photosensitive resin composition of the present invention usually contains an alkali-soluble resin (a) containing an ethylenically unsaturated group, a photopolymerizable monomer (b), a photopolymerization initiator (c), a color material (d), a dispersion. The agent (e) and various materials used as necessary are used in a state dissolved or dispersed in an organic solvent.
As an organic solvent, it is preferable to select an organic solvent having a boiling point (under a pressure of 101.25 [hPa], hereinafter the same for boiling points) in the range of 100 to 300 ° C. More preferably, it is a solvent having a boiling point of 120 to 280 ° C.
Examples of such organic solvents include the following.

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プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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−ブチルエーテル、プロピレングリコール−t−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−ブチルエーテル、メトキシメチルペンタノール、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メチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、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、トリプロピレングリコールメチルエーテルのようなグリコールモノアルキルエーテル類;   Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol-t-butyl ether, diethylene glycol monomethyl Ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, methoxymethylpentanol, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol Monoe Ether, glycol monoalkyl ethers such as tripropylene glycol methyl ether;

エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルのようなグリコールジ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、エチレングリコールモノ−n−ブ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、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、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、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテートのようなグリコールアルキルエーテルアセテート類;   Glycol dialkyl ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether; ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, Ethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, methoxy Tyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methoxypentyl acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol mono Glycol alkyl ether acetates such as ethyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate;

エチレングリコールジアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヘキサノールジアセテートなどのグリコールジアセテート類; シクロヘキサノールアセテートなどのアルキルアセテート類; アミルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジアミルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジヘキシルエーテルのようなエーテル類; アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソアミルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアミルケトン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルノニルケトン、メトキシメチルペンタノンのようなケトン類; エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、メトキシメチルペンタノール、グリセリン、ベンジルアルコールのような1価又は多価アルコール類; n−ペンタン、n−オクタン、ジイソブチレン、n−ヘキサン、ヘキセン、イソプレン、ジペンテン、ドデカンのような脂肪族炭化水素類; シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキセン、ビシクロヘキシルのような脂環式炭化水素類;   Glycol diacetates such as ethylene glycol diacetate, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,6-hexanol diacetate; alkyl acetates such as cyclohexanol acetate; amyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, Ethers such as dibutyl ether, diamyl ether, ethyl isobutyl ether, dihexyl ether; acetone, methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isoamyl ketone, diisopropyl ketone, diisobutyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl amyl ketone , Methyl butyl ketone, methyl hexyl ketone, methyl nonyl ketone, methoxymethyl pentanone Mono ketones such as ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, methoxymethylpentanol, glycerin, benzyl alcohol Aliphatic alcohols such as n-pentane, n-octane, diisobutylene, n-hexane, hexene, isoprene, dipentene and dodecane; alicyclic rings such as cyclohexane, methylcyclohexane, methylcyclohexene and bicyclohexyl Formula hydrocarbons;

ベンゼン、トルエン、キシレン、クメンのような芳香族炭化水素類; アミルホルメート、エチルホルメート、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸アミル、メチルイソブチレート、エチレングリコールアセテート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、イソ酪酸メチル、エチルカプリレート、ブチルステアレート、エチルベンゾエート、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、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−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、γ−ブチロラクトンのような鎖状又は環状エステル類; 3−メトキシプロピオン酸、3−エトキシプロピオン酸のようなアルコキシカルボン酸類;   Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene; amyl formate, ethyl formate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, amyl acetate, methyl isobutyrate, ethylene glycol acetate, ethyl propionate, Propyl propionate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, methyl isobutyrate, ethyl caprylate, butyl stearate, ethyl benzoate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, 3-methoxy Linear or cyclic esters such as ethyl propionate, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, and gamma-butyrolactone; alkoxy groups such as 3-methoxypropionic acid and 3-ethoxypropionic acid Bonn acids;

ブチルクロライド、アミルクロライドのようなハロゲン化炭化水素類; メトキシメチルペンタノンのようなエーテルケトン類; アセトニトリル、ベンゾニトリルのようなニトリル類等: 上記に該当する市販の溶剤としては、ミネラルスピリット、バルソル#2、アプコ#18ソルベント、アプコシンナー、ソーカルソルベントNo.1及びNo.2、ソルベッソ#150、シェルTS28 ソルベント、カルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、メチルセロソルブ(「セロソルブ」は登録商標。以下同じ。)、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ジグライム(いずれも商品名)などが挙げられる。   Halogenated hydrocarbons such as butyl chloride and amyl chloride; Ether ketones such as methoxymethylpentanone; Nitriles such as acetonitrile and benzonitrile, etc .: Examples of commercially available solvents corresponding to the above include mineral spirits and valsols # 2, Apco # 18 Solvent, Apco Thinner, Soak Solvent No. 1 and no. 2, Solvesso # 150, Shell TS28 Solvent, carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, methyl cellosolve ("Cerosolve" is a registered trademark, the same shall apply hereinafter), ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, diglyme (any Product name).

これらの有機溶剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
フォトリソグラフィー法にてカラーフィルターの画素又はブラックマトリックスを形成する場合、有機溶剤としては沸点が100〜200℃の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは120〜170℃の沸点を持つものである。
上記有機溶剤のうち、塗布性、表面張力などのバランスが良く、組成物中の構成成分の溶解度が比較的高い点からは、グリコールアルキルエーテルアセテート類が好ましい。
These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
When a color filter pixel or black matrix is formed by photolithography, it is preferable to select an organic solvent having a boiling point in the range of 100 to 200 ° C. More preferably, it has a boiling point of 120 to 170 ° C.
Of the above organic solvents, glycol alkyl ether acetates are preferred from the viewpoints of good balance of coatability, surface tension and the like, and relatively high solubility of the constituent components in the composition.

また、グリコールアルキルエーテルアセテート類は、単独で使用してもよいが、他の有機溶剤を併用してもよい。併用する有機溶剤として、特に好ましいのはグリコールモノアルキルエーテル類である。中でも、特に組成物中の構成成分の溶解性からプロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。なお、グリコールモノアルキルエーテル類は極性が高く、添加量が多すぎると顔料が凝集しやすく、後に得られる感光性樹脂組成物の粘度が上がっていくなどの保存安定性が低下する傾向があるので、溶剤中のグリコールモノアルキルエーテル類の割合は5質量%〜30質量%が好ましく、5質量%〜20質量%がより好ましい。   In addition, glycol alkyl ether acetates may be used alone or in combination with other organic solvents. As the organic solvent used in combination, glycol monoalkyl ethers are particularly preferable. Of these, propylene glycol monomethyl ether is particularly preferred because of the solubility of the constituent components in the composition. Glycol monoalkyl ethers are highly polar, and if the amount added is too large, the pigment tends to aggregate, and the storage stability tends to decrease such as the viscosity of the photosensitive resin composition obtained later increases. The proportion of glycol monoalkyl ethers in the solvent is preferably 5% by mass to 30% by mass, and more preferably 5% by mass to 20% by mass.

また、150℃以上の沸点をもつ有機溶剤(以下「高沸点溶剤」と称す場合がある。)を併用することも好ましい。このような高沸点溶剤を併用することにより、感光性樹脂組成物は乾きにくくなるが、組成物中における顔料の均一な分散状態が、急激な乾燥により破壊されることを防止する効果がある。すなわち、例えばスリットノズル先端における、色材などの析出・固化による異物欠陥の発生を防止する効果がある。このような効果が高い点から、上述の各種溶剤の中でも、特にジ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−n−ブチルエーテルアセテート、及びジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートが好ましい。   It is also preferable to use an organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher (hereinafter sometimes referred to as “high boiling point solvent”). By using such a high boiling point solvent together, the photosensitive resin composition becomes difficult to dry, but there is an effect of preventing the uniform dispersion state of the pigment in the composition from being destroyed by rapid drying. That is, for example, there is an effect of preventing the occurrence of a foreign matter defect due to precipitation or solidification of a color material or the like at the tip of the slit nozzle. Among these various solvents, diethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, and diethylene glycol monoethyl ether acetate are particularly preferable because of such high effects.

有機溶剤中の高沸点溶剤の含有割合は、3質量%〜50質量%が好ましく、5質量%〜40質量%がより好ましく、5質量%〜30質量%が特に好ましい。高沸点溶剤の量が少なすぎると、例えばスリットノズル先端で色材などが析出・固化して異物欠陥を惹き起こす可能性があり、また多すぎると組成物の乾燥温度が遅くなり、後述するカラーフィルター製造工程における、減圧乾燥プロセスのタクト不良や、プリベークのピン跡といった問題を惹き起こすことが懸念される。   The content of the high boiling point solvent in the organic solvent is preferably 3% by mass to 50% by mass, more preferably 5% by mass to 40% by mass, and particularly preferably 5% by mass to 30% by mass. If the amount of the high boiling point solvent is too small, for example, a coloring material may precipitate and solidify at the tip of the slit nozzle to cause a foreign matter defect, and if it is too much, the drying temperature of the composition will be slowed down. There is a concern that problems such as tact defects in the vacuum drying process and prebaked pin marks may be caused in the filter manufacturing process.

なお沸点150℃以上の高沸点溶剤が、グリコールアルキルエーテルアセテート類であってもよく、またグリコールアルキルエーテル類であってもよく、この場合は、沸点150℃以上の高沸点溶剤を別途含有させなくてもかまわない。 好ましい高沸点溶剤として、例えば前述の各種溶剤の中ではジエチレングリコールモノ−n−ブ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、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヘキサノールジアセテート、トリアセチンなどが挙げられる。   The high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher may be glycol alkyl ether acetates or glycol alkyl ethers. In this case, a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is not separately contained. It doesn't matter. Preferred examples of the high boiling point solvent include diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, 1,3-butylene glycol diacetate, and 1,6-hexanol diester. Examples include acetate and triacetin.

本発明の感光性樹脂組成物において、有機溶剤の含有量は特に限定されないが、塗布し易さや粘度安定性の観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは8質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上、また、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは25質量%以下である。   In the photosensitive resin composition of the present invention, the content of the organic solvent is not particularly limited, but is preferably 5% by mass or more, more preferably 8% by mass or more, and still more preferably from the viewpoint of ease of application and viscosity stability. It is 10 mass% or more, Preferably it is 40 mass% or less, More preferably, it is 30 mass% or less, More preferably, it is 25 mass% or less.

<感光性樹脂組成物のその他の配合成分>
本発明の感光性樹脂組成物には、上述の成分の他、密着向上剤、塗布性向上剤、現像改良剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、顔料誘導体等を適宜配合することができる。
<Other ingredients of the photosensitive resin composition>
In addition to the above-described components, the photosensitive resin composition of the present invention is appropriately mixed with an adhesion improver, a coatability improver, a development improver, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a surfactant, a pigment derivative, and the like. Can do.

(密着向上剤)
基板との密着性を改善するため、有機ケイ素化合物(f)以外の密着向上剤を本発明の感光性樹脂組成物に含有させてもよく、例えば、リン酸系密着向上剤、その他の密着向上剤等が挙げられる。
(Adhesion improver)
In order to improve the adhesion to the substrate, an adhesion improver other than the organosilicon compound (f) may be included in the photosensitive resin composition of the present invention. For example, a phosphate adhesion improver, other adhesion enhancement Agents and the like.

リン酸系密着向上剤としては、(メタ)アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類が好ましく、中でも下記一般式(g1)、(g2)、(g3)で表されるものが好ましい。   As the phosphate-based adhesion improver, (meth) acryloyloxy group-containing phosphates are preferable, and those represented by the following general formulas (g1), (g2), and (g3) are particularly preferable.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記一般式(g1)、(g2)、(g3)において、R51は水素原子又はメチル基を示し、l及びl’は1〜10の整数、mは1、2又は3である。
その他の密着向上剤としては、TEGO*Add Bond LTH(Evonik社製)などが上げられる。これらの燐酸基含有化合物やその他の密着剤も1種類を単独で用いても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
In the general formulas (g1), (g2), and (g3), R 51 represents a hydrogen atom or a methyl group, l and l ′ are integers of 1 to 10, and m is 1, 2, or 3.
Other examples of the adhesion improver include TEGO * Add Bond LTH (manufactured by Evonik). These phosphoric acid group-containing compounds and other adhesives may be used alone or in combination of two or more.

(界面活性剤)
本発明の感光性着色組成物には、塗布性向上ため、界面活性剤を含有させてもよい。界面活性剤としては、例えば、アニオン系、カチオン系、非イオン系、両性界面活性剤等各種のものを用いることができる。中でも、諸特性に悪影響を及ぼす可能性が低い点で、非イオン系界面活性剤を用いるのが好ましく、中でもフッ素系やシリコン系の界面活性剤が塗布性の面で効果的である。
(Surfactant)
The photosensitive coloring composition of the present invention may contain a surfactant in order to improve coatability. As the surfactant, for example, various types such as anionic, cationic, nonionic, and amphoteric surfactants can be used. Among these, nonionic surfactants are preferably used because they are less likely to adversely affect various properties, and among them, fluorine-based and silicon-based surfactants are effective in terms of coatability.

このような界面活性剤としては、例えば、TSF4460(ジーイー東芝シリコーン社製)、DFX−18(ネオス社製)、BYK−300、BYK−325、BYK−330(ビックケミー社製)、KP340(信越シリコーン社製)、F−470、F−475、F−478、F−559(大日本インキ化学工業社製)、SH7PA(トーレシリコーン社製)、DS−401(ダイキン社製)、L−77(日本ユニカー社製)、FC4430(住友3M社製)等が挙げられる。
なお、界面活性剤は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Examples of such surfactants include TSF4460 (manufactured by GE Toshiba Silicone), DFX-18 (manufactured by Neos), BYK-300, BYK-325, BYK-330 (manufactured by BYK Chemie), and KP340 (Shin-Etsu Silicone). F-470, F-475, F-478, F-559 (Dainippon Ink & Chemicals), SH7PA (Toray Silicone), DS-401 (Daikin), L-77 Nippon Unicar Co., Ltd.), FC4430 (Sumitomo 3M Co., Ltd.) and the like.
In addition, 1 type may be used for surfactant and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

[その他の成分]
本発明の遮光性感光性樹脂組成物には、上記の成分の他に、さらに重合加速剤、光酸発生剤、架橋剤、可塑剤、保存安定剤、表面保護剤、有機カルボン酸、有機カルボン酸無水物、現像改良剤、熱重合防止剤等を含んでいてもよい。
(顔料誘導体)
本発明の感光性着色組成物には、分散性、保存性向上のため、顔料誘導体を含有させてもよい。顔料誘導体としてはアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズイミダゾロン系、キノフタロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、アントラキノン系、インダンスレン系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、ジオキサジン系等の誘導体が挙げられるが、中でもフタロシアニン系、キノフタロン系が好ましい。
[Other ingredients]
In addition to the above-mentioned components, the light-shielding photosensitive resin composition of the present invention further includes a polymerization accelerator, a photoacid generator, a crosslinking agent, a plasticizer, a storage stabilizer, a surface protective agent, an organic carboxylic acid, an organic carboxylic acid. An acid anhydride, a development improver, a thermal polymerization inhibitor and the like may be contained.
(Pigment derivative)
The photosensitive coloring composition of the present invention may contain a pigment derivative for improving dispersibility and storage stability. As pigment derivatives, azo, phthalocyanine, quinacridone, benzimidazolone, quinophthalone, isoindolinone, dioxazine, anthraquinone, indanthrene, perylene, perinone, diketopyrrolopyrrole, dioxazine Among them, derivatives such as phthalocyanines and quinophthalones are preferable.

顔料誘導体の置換基としてはスルホン酸基、スルホンアミド基及びその4級塩、フタルイミドメチル基、ジアルキルアミノアルキル基、水酸基、カルボキシル基、アミド基等が顔料骨格に直接又はアルキル基、アリール基、複素環基等を介して結合したものが挙げられ、好ましくはスルホン酸基である。またこれら置換基は一つの顔料骨格に複数置換していても良い。顔料誘導体の具体例としてはフタロシアニンのスルホン酸誘導体、キノフタロンのスルホン酸誘導体、アントラキノンのスルホン酸誘導体、キナクリドンのスルホン酸誘導体、ジケトピロロピロールのスルホン酸誘導体、ジオキサジンのスルホン酸誘導体等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。   Substituents of pigment derivatives include sulfonic acid groups, sulfonamide groups and quaternary salts thereof, phthalimidomethyl groups, dialkylaminoalkyl groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, amide groups, etc. directly on the pigment skeleton or alkyl groups, aryl groups, and complex groups. Examples thereof include those bonded via a ring group and the like, and a sulfonic acid group is preferable. Further, a plurality of these substituents may be substituted on one pigment skeleton. Specific examples of the pigment derivative include phthalocyanine sulfonic acid derivatives, quinophthalone sulfonic acid derivatives, anthraquinone sulfonic acid derivatives, quinacridone sulfonic acid derivatives, diketopyrrolopyrrole sulfonic acid derivatives, and dioxazine sulfonic acid derivatives. These may be used alone or in combination of two or more.

<感光性樹脂組成物の製造方法>
本発明の感光性樹脂組成物(以下、「レジスト」と称することがある。)は、常法に従って製造される。
通常、色材(d)は、予めペイントコンディショナー、サンドグラインダー、ボールミル、ロールミル、ストーンミル、ジェットミル、ホモジナイザー等を用いて分散処理するのが好ましい。分散処理により色材(d)が微粒子化されるため、レジストの塗布特性が向上する。また、色材(d)として黒色色材を使用した場合は遮光能力の向上に寄与する。
<Method for producing photosensitive resin composition>
The photosensitive resin composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “resist”) is produced according to a conventional method.
Usually, it is preferable to disperse the color material (d) in advance using a paint conditioner, a sand grinder, a ball mill, a roll mill, a stone mill, a jet mill, a homogenizer or the like. Since the color material (d) is finely divided by the dispersion treatment, the resist coating characteristics are improved. Further, when a black color material is used as the color material (d), it contributes to an improvement in light shielding ability.

分散処理は、通常、色材(d)、分散剤(e)、有機溶剤、及び必要に応じて並びにアルカリ可溶性樹脂(a)の一部又は全部を併用した系にて行うことが好ましい。(以下、分散処理に供する混合物、及び該処理にて得られた組成物を「インク」又は「顔料分散液」と称することがある。)特に分散剤として高分子分散剤を用いると、得られたインク及びレジストの経時の増粘が抑制される(分散安定性に優れる)ので好ましい。
なお、感光性樹脂組成物に配合する全成分を含有する液に対して分散処理を行った場合、分散処理時に生じる発熱のため、高反応性の成分が変性する可能性がある。従って、高分子分散剤を含む系にて分散処理を行うことが好ましい。
In general, the dispersion treatment is preferably performed in a system in which a coloring material (d), a dispersing agent (e), an organic solvent, and, if necessary, a part or all of the alkali-soluble resin (a) are used in combination. (Hereinafter, the mixture to be subjected to the dispersion treatment and the composition obtained by the treatment may be referred to as “ink” or “pigment dispersion”.) In particular, when a polymer dispersant is used as the dispersant, the mixture is obtained. In addition, it is preferable because thickening of the ink and resist over time is suppressed (excellent dispersion stability).
In addition, when a dispersion treatment is performed on a liquid containing all components to be blended in the photosensitive resin composition, a highly reactive component may be modified due to heat generated during the dispersion treatment. Therefore, it is preferable to perform the dispersion treatment in a system containing a polymer dispersant.

サンドグラインダーで色材(d)を分散させる場合には、0.1〜8mm程度の径のガラスビーズ又はジルコニアビーズが好ましく用いられる。分散処理条件は、温度は通常、0℃から100℃であり、好ましくは、室温から80℃の範囲である。分散時間は液の組成及び分散処理装置のサイズ等により適正時間が異なるため適宜調節する。レジストの20度鏡面光沢度(JIS Z8741)が100〜200の範囲となるように、インキの光沢を制御するのが分散の目安である。レジストの光沢度が低い場合には、分散処理が十分でなく荒い顔料(色材)粒子が残っていることが多く、現像性、密着性、解像性等が不十分となる可能性がある。また、光沢値が上記範囲を超えるまで分散処理を行うと、顔料が破砕して超微粒子が多数生じるため、却って分散安定性が損なわれる傾向がある。   When the color material (d) is dispersed with a sand grinder, glass beads or zirconia beads having a diameter of about 0.1 to 8 mm are preferably used. In the dispersion treatment conditions, the temperature is usually from 0 ° C. to 100 ° C., and preferably from room temperature to 80 ° C. The dispersion time is appropriately adjusted because the appropriate time varies depending on the composition of the liquid and the size of the dispersion treatment apparatus. The standard of dispersion is to control the gloss of the ink so that the 20-degree specular gloss (JIS Z8741) of the resist is in the range of 100 to 200. When the glossiness of the resist is low, the dispersion treatment is not sufficient, and rough pigment (coloring material) particles often remain, which may result in insufficient developability, adhesion, resolution, and the like. . Further, when the dispersion treatment is performed until the gloss value exceeds the above range, the pigment is crushed and a large number of ultrafine particles are generated, so that the dispersion stability tends to be impaired.

次に、上記分散処理により得られたインキと、レジスト中に含まれる、上記の他の成分を混合し、均一な溶液とする。レジストの製造工程においては、微細なゴミが液中に混じることが多いため、得られたレジストはフィルター等により濾過処理するのが望ましい。   Next, the ink obtained by the dispersion treatment and the other components contained in the resist are mixed to obtain a uniform solution. In the resist manufacturing process, fine dust is often mixed in the liquid, and thus the obtained resist is preferably filtered by a filter or the like.

[硬化物]
本発明の感光性樹脂組成物を硬化させることで、硬化物を得ることができる。感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化物は、ブラックマトリックスや着色スペーサーとして好適に用いることができる。
[Cured product]
A cured product can be obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention. A cured product obtained by curing the photosensitive resin composition can be suitably used as a black matrix or a colored spacer.

[ブラックマトリックス]
次に、本発明の感光性樹脂組成物を用いたブラックマトリックスについて、その製造方法に従って説明する。
[Black Matrix]
Next, the black matrix using the photosensitive resin composition of the present invention will be described in accordance with its production method.

(1) 支持体
ブラックマトリックスを形成するための支持体としては、適度の強度があれば、その材質は特に限定されるものではない。おもに透明基板が使用されるが、材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスルフォンなどの熱可塑性樹脂製シート、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂などの熱硬化性樹脂シート、又は各種ガラスなどが挙げられる。この中でも、耐熱性の観点からガラス、耐熱性樹脂が好ましい。また、基板の表面にITO、IZO等の透明電極が成膜されている場合も有る。透明基板以外では、TFTアレイ上に形成することも可能である。
(1) Support The support for forming the black matrix is not particularly limited as long as it has an appropriate strength. A transparent substrate is mainly used, but the material is, for example, a polyester resin such as polyethylene terephthalate, a polyolefin resin such as polypropylene or polyethylene, a sheet made of a thermoplastic resin such as polycarbonate, polymethyl methacrylate or polysulfone, or an epoxy resin. And thermosetting resin sheets such as unsaturated polyester resins and poly (meth) acrylic resins, and various glasses. Among these, glass and heat resistant resin are preferable from the viewpoint of heat resistance. In some cases, a transparent electrode such as ITO or IZO is formed on the surface of the substrate. Other than the transparent substrate, it can be formed on the TFT array.

支持体には、接着性などの表面物性の改良のため、必要に応じ、コロナ放電処理、オゾン処理、シランカップリング剤や、ウレタン系樹脂などの各種樹脂の薄膜形成処理などを行っても良い。
透明基板の厚さは、通常0.05〜10mm、好ましくは0.1〜7mmの範囲とされる。また各種樹脂の薄膜形成処理を行う場合、その膜厚は、通常0.01〜10μm、好ましくは0.05〜5μmの範囲である。
The support may be subjected to corona discharge treatment, ozone treatment, silane coupling agent, thin film formation treatment of various resins such as urethane resin, etc., if necessary, in order to improve surface properties such as adhesion. .
The thickness of the transparent substrate is usually 0.05 to 10 mm, preferably 0.1 to 7 mm. Moreover, when performing the thin film formation process of various resin, the film thickness is 0.01-10 micrometers normally, Preferably it is the range of 0.05-5 micrometers.

(2) ブラックマトリックス
上述の本発明の感光性樹脂組成物により、本発明のブラックマトリックスを形成するには、透明基板上に本発明の感光性樹脂組成物を塗布して乾燥した後、該試料の上にフォトマスクを置き、該フォトマスクを介して画像露光、現像、必要に応じて熱硬化或いは光硬化することによりブラックマトリックスを形成させる。
(2) Black matrix In order to form the black matrix of the present invention by the above-described photosensitive resin composition of the present invention, the photosensitive resin composition of the present invention is applied on a transparent substrate and dried, and then the sample is coated. A black mask is formed by placing a photomask on the substrate and exposing the image through the photomask, developing, and thermosetting or photocuring as necessary.

(3) ブラックマトリックスの形成
(3−1) 感光性樹脂組成物の塗布
ブラックマトリックス用の感光性樹脂組成物の透明基板上への塗布は、スピナー法、ワイヤーバー法、フローコート法、ダイコート法、ロールコート法、又はスプレーコート法などによって行うことができる。中でも、ダイコート法によれば、塗布液使用量が大幅に削減され、かつ、スピンコート法によった際に付着するミストなどの影響が全くなく、異物発生が抑制されるなど、総合的な観点から好ましい。
(3) Formation of black matrix (3-1) Application of photosensitive resin composition Application of a photosensitive resin composition for a black matrix onto a transparent substrate is performed by a spinner method, a wire bar method, a flow coating method, or a die coating method. , Roll coating method or spray coating method. In particular, the die coating method significantly reduces the amount of coating solution used, and has no influence from mist adhering to the spin coating method. To preferred.

塗膜の厚さは、厚すぎると、パターン現像が困難となるとともに、液晶セル化工程でのギャップ調整が困難となることがあり、薄すぎると顔料濃度を高めることが困難となり所望の色発現が不可能となることがある。塗膜の厚さは、乾燥後の膜厚として、通常0.2〜10μmの範囲とするのが好ましく、より好ましいのは0.5〜6μmの範囲、更に好ましいのは1〜4μmの範囲である。   If the thickness of the coating film is too thick, pattern development becomes difficult, and it may be difficult to adjust the gap in the liquid crystal cell forming process. May become impossible. The thickness of the coating is usually preferably in the range of 0.2 to 10 μm as the film thickness after drying, more preferably in the range of 0.5 to 6 μm, and still more preferably in the range of 1 to 4 μm. is there.

(3−2) 塗膜の乾燥
基板に感光性樹脂組成物を塗布した後の塗膜の乾燥は、ホットプレート、IRオーブン、又はコンベクションオーブンを使用した乾燥法によるのが好ましい。乾燥の条件は、前記溶剤成分の種類、使用する乾燥機の性能などに応じて適宜選択することができる。乾燥時間は、溶剤成分の種類、使用する乾燥機の性能などに応じて、通常は、40〜200℃の温度で15秒〜5分間の範囲で選ばれ、好ましくは50〜130℃の温度で30秒〜3分間の範囲で選ばれる。
(3-2) Drying of the coating film The drying of the coating film after applying the photosensitive resin composition to the substrate is preferably performed by a drying method using a hot plate, an IR oven, or a convection oven. Drying conditions can be appropriately selected according to the type of the solvent component, the performance of the dryer used, and the like. The drying time is usually selected in a range of 15 seconds to 5 minutes at a temperature of 40 to 200 ° C., preferably 50 to 130 ° C., depending on the type of solvent component and the performance of the dryer used. It is selected in the range of 30 seconds to 3 minutes.

乾燥温度は、高いほど透明基板に対する塗膜の接着性が向上するが、高すぎるとアルカリ可溶性樹脂が分解し、熱重合を誘発して現像不良を生ずる場合がある。なお、この塗膜の乾燥工程は、温度を高めず、減圧チャンバー内で乾燥を行う、減圧乾燥法であっても良い。
(3−3)露光
画像露光は、感光性樹脂組成物の塗膜上に、ネガのマスクパターンを重ね、このマスクパターンを介し、紫外線又は可視光線の光源を照射して行う。この際、必要に応じ、酸素による光重合性層の感度の低下を防ぐため、光重合性の塗膜上にポリビニルアルコール層などの酸素遮断層を形成した後に露光を行っても良い。上記の画像露光に使用される光源は、特に限定されるものではない。光源としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、蛍光ランプなどのランプ光源や、アルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー、窒素レーザー、ヘリウムカドミニウムレーザー、半導体レーザーなどのレーザー光源などが挙げられる。特定の波長の光を照射して使用する場合には、光学フィルタを利用することもできる。
The higher the drying temperature, the better the adhesion of the coating film to the transparent substrate. However, when the drying temperature is too high, the alkali-soluble resin is decomposed, and thermal polymerization may be induced to cause development failure. In addition, the drying process of this coating film may be a reduced pressure drying method in which drying is performed in a reduced pressure chamber without increasing the temperature.
(3-3) Exposure Image exposure is performed by superimposing a negative mask pattern on the coating film of the photosensitive resin composition and irradiating an ultraviolet light source or a visible light source through the mask pattern. At this time, if necessary, exposure may be performed after forming an oxygen blocking layer such as a polyvinyl alcohol layer on the photopolymerizable coating film in order to prevent a decrease in sensitivity of the photopolymerizable layer due to oxygen. The light source used for said image exposure is not specifically limited. Examples of the light source include a xenon lamp, a halogen lamp, a tungsten lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a medium-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a carbon arc, and a fluorescent lamp, an argon ion laser, a YAG laser, Examples include an excimer laser, a nitrogen laser, a helium cadmium laser, and a laser light source such as a semiconductor laser. An optical filter can also be used when used by irradiating light of a specific wavelength.

(3−4)現像
本発明に係るブラックマトリックスは、感光性樹脂組成物による塗膜を、上記の光源によって画像露光を行った後、有機溶剤、又は、界面活性剤とアルカリ性化合物とを含む水溶液を用いる現像によって、基板上に画像を形成して作製することができる。この水溶液には、更に有機溶剤、緩衝剤、錯化剤、染料又は顔料を含ませることができる。
(3-4) Development The black matrix according to the present invention is an aqueous solution containing an organic solvent or a surfactant and an alkaline compound after image-exposing the coating film of the photosensitive resin composition with the above light source. An image can be formed on a substrate by development using a film. This aqueous solution may further contain an organic solvent, a buffering agent, a complexing agent, a dye or a pigment.

アルカリ性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、水酸化アンモニウムなどの無機アルカリ性化合物や、モノ−・ジ−又はトリエタノールアミン、モノ−・ジ−又はトリメチルアミン、モノ−・ジ−又はトリエチルアミン、モノ−又はジイソプロピルアミン、n−ブチルアミン、モノ−・ジ−又はトリイソプロパノールアミン、エチレンイミン、エチレンジイミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、コリンなどの有機アルカリ性化合物が挙げられる。これらのアルカリ性化合物は、2種以上の混合物であっても良い。   Alkaline compounds include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, sodium silicate, potassium silicate, sodium metasilicate, sodium phosphate, potassium phosphate Inorganic alkaline compounds such as sodium hydrogen phosphate, potassium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, ammonium hydroxide, mono-di- or triethanolamine, mono-di- or trimethylamine Mono-di- or triethylamine, mono- or diisopropylamine, n-butylamine, mono-di- or triisopropanolamine, ethyleneimine, ethylenediimine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), choline, etc. Machine alkaline compounds. These alkaline compounds may be a mixture of two or more.

界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、モノグリセリドアルキルエステル類などのノニオン系界面活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、アルキルスルホン酸塩類、スルホコハク酸エステル塩類などのアニオン性界面活性剤、アルキルベタイン類、アミノ酸類などの両性界面活性剤が挙げられる。   Examples of the surfactant include nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, sorbitan alkyl esters, monoglyceride alkyl esters, and alkylbenzene sulfonic acids. Examples include anionic surfactants such as salts, alkylnaphthalene sulfonates, alkyl sulfates, alkyl sulfonates, and sulfosuccinate esters, and amphoteric surfactants such as alkylbetaines and amino acids.

有機溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、プロピレングリコール、ジアセトンアルコールなどが挙げられる。有機溶剤は、単独で用いても良く、また、水溶液と併用しても良い。
現像処理の条件は特に制限はなく、通常、現像温度は10〜50℃の範囲、中でも15〜45℃、特に好ましくは20〜40℃で、現像方法は、浸漬現像法、スプレー現像法、ブラシ現像法、超音波現像法などのいずれかの方法によることができる。
Examples of the organic solvent include isopropyl alcohol, benzyl alcohol, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, phenyl cellosolve, propylene glycol, diacetone alcohol and the like. The organic solvent may be used alone or in combination with an aqueous solution.
There are no particular limitations on the conditions for the development treatment, and usually the development temperature is in the range of 10 to 50 ° C., especially 15 to 45 ° C., particularly preferably 20 to 40 ° C. The development methods are immersion development, spray development, brush Any of a developing method, an ultrasonic developing method and the like can be used.

(3−5)熱硬化処理
現像の後の基板には、熱硬化処理又は光硬化処理、好ましくは熱硬化処理を施す。この際の熱硬化処理条件は、温度は100〜280℃の範囲、好ましくは150〜250℃の範囲で選ばれ、時間は5〜60分間の範囲で選ばれる。
以上のようにして形成させたブラックマトリックスは底部の幅は通常3〜50μm、好ましくは4〜30μm、特に高細線の場合には4〜8μmが好ましく、高さは通常0.5〜5μm、好ましくは1〜4μmである。また、体積低効率は1×1013Ω・cm以上、好ましくは1×1014Ω・cm以上であり、比誘電率は6以下、好ましくは5以下である。 さらに、厚さ1μm当たりの光学濃度(OD)が3.0以上、好ましくは3.5以上、より好ましくは4.0以上、特に好ましくは4.2以上である。
(3-5) Thermosetting treatment The substrate after development is subjected to thermosetting treatment or photocuring treatment, preferably thermosetting treatment. The thermosetting treatment conditions at this time are selected such that the temperature is in the range of 100 to 280 ° C, preferably 150 to 250 ° C, and the time is in the range of 5 to 60 minutes.
The black matrix formed as described above has a bottom width of usually 3 to 50 μm, preferably 4 to 30 μm, particularly 4 to 8 μm in the case of a high fine wire, and a height of usually 0.5 to 5 μm, preferably Is 1 to 4 μm. Further, the low volume efficiency is 1 × 10 13 Ω · cm or more, preferably 1 × 10 14 Ω · cm or more, and the relative dielectric constant is 6 or less, preferably 5 or less. Furthermore, the optical density (OD) per 1 μm thickness is 3.0 or more, preferably 3.5 or more, more preferably 4.0 or more, and particularly preferably 4.2 or more.

[その他のカラーフィルター画像の形成]
ブラックマトリックスを設けた透明基板上に、上記(3−1)〜(3−5)と同じプロセスで赤色、緑色、青色のうち一色の色材を含有する感光性着色樹脂組成物を塗布し、乾燥した後、塗膜の上にフォトマスクを重ね、このフォトマスクを介して画像露光、現像、必要に応じて熱硬化又は光硬化により画素画像を形成させ、着色層を作成する。この操作を、赤色、緑色、青色の三色の感光性着色樹脂組成物についてそれぞれ行うことによって、カラーフィルター画像を形成することができる。これらの順番は上記に限定されるものではない。
[Formation of other color filter images]
On a transparent substrate provided with a black matrix, a photosensitive colored resin composition containing a color material of one color of red, green, and blue is applied in the same process as the above (3-1) to (3-5), After drying, a photomask is overlaid on the coating film, and a pixel image is formed through image exposure, development, and heat curing or photocuring as necessary through this photomask to form a colored layer. A color filter image can be formed by performing this operation for each of the three colored photosensitive colored resin compositions of red, green, and blue. The order of these is not limited to the above.

[着色スペーサー]
本実施の形態の着色感光性組成物は、ブラックマトリックス以外に着色スペーサー用のレジストとして使用することも可能である。スペーサーをTFT型LCDに使用する場合、TFTに入射する光によりスイッチング素子としてTFTが誤作動を起こすことがあり、着色スペーサーはこれを防止するために用いられ、例えば、特開平8−234212号公報にスペーサーを遮光性とすることが記載されている。着色スペーサーは着色スペーサー用のマスクを用いる以外は前述のブラックマトリックスと同様の方法で形成することができる。
[Coloring spacer]
The colored photosensitive composition of the present embodiment can be used as a resist for a colored spacer other than the black matrix. When a spacer is used for a TFT type LCD, the TFT may malfunction as a switching element due to light incident on the TFT, and a colored spacer is used to prevent this, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-234212. Describes that the spacer is light-shielding. The colored spacer can be formed in the same manner as the black matrix described above except that a mask for the colored spacer is used.

(3−6) 透明電極の形成
カラーフィルターは、このままの状態で画像上にITOなどの透明電極を形成して、カラーディスプレー、液晶表示装置などの部品の一部として使用されるが、表面平滑性や耐久性を高めるため、必要に応じ、画像上にポリアミド、ポリイミドなどのトップコート層を設けることもできる。また一部、平面配向型駆動方式(IPSモード)などの用途においては、透明電極を形成しないこともある。
(3-6) Formation of transparent electrode In this state, the color filter forms a transparent electrode such as ITO on the image and is used as a part of parts such as a color display and a liquid crystal display device. In order to enhance the property and durability, a top coat layer such as polyamide or polyimide can be provided on the image as necessary. Further, in some applications such as a planar alignment type drive system (IPS mode), the transparent electrode may not be formed.

[画像表示装置]
本発明の画像表示装置としては、画像や映像を表示する装置であれば特に限定は受けないが、後述する液晶表示装置や有機ELディスプレイ等が挙げられる。
[液晶表示装置]
本発明の液晶表示装置は、上述の本発明のブラックマトリックスを用いて作製されたものであり、カラー画素やブラックマトリックスの形成順序や形成位置等特に制限を受けるものではない。
[Image display device]
The image display device of the present invention is not particularly limited as long as it is a device that displays an image or video, and examples thereof include a liquid crystal display device and an organic EL display described later.
[Liquid Crystal Display]
The liquid crystal display device of the present invention is manufactured using the above-described black matrix of the present invention, and is not particularly limited in terms of formation order and formation position of color pixels and black matrix.

液晶表示装置は、通常、カラーフィルター上に配向膜を形成し、この配向膜上にスペーサーを散布した後、対向基板と貼り合わせて液晶セルを形成し、形成した液晶セルに液晶を注入し、対向電極に結線して完成する。配向膜としては、ポリイミド等の樹脂膜が好適である。配向膜の形成には、通常、グラビア印刷法及び/又はフレキソ印刷法が採用され、配向膜の厚さは数10nmとされる。熱焼成によって配向膜の硬化処理を行った後、紫外線の照射やラビング布による処理によって表面処理し、液晶の傾きを調整しうる表面状態に加工される。   A liquid crystal display device usually forms an alignment film on a color filter, spreads spacers on the alignment film, and then bonds to the counter substrate to form a liquid crystal cell, injects liquid crystal into the formed liquid crystal cell, Complete by connecting to the counter electrode. As the alignment film, a resin film such as polyimide is suitable. For the formation of the alignment film, a gravure printing method and / or a flexographic printing method is usually employed, and the thickness of the alignment film is several tens of nm. After the alignment film is cured by thermal baking, it is surface-treated by irradiation with ultraviolet rays or a rubbing cloth to be processed into a surface state in which the tilt of the liquid crystal can be adjusted.

スペーサーとしては、対向基板とのギャップ(隙間)に応じた大きさのものが用いられ、通常2〜8μmのものが好適である。カラーフィルター基板上に、フォトリソグラフィ法によって透明樹脂膜のフォトスペーサー(PS)を形成し、これをスペーサーの代わりに活用することもできる。対向基板としては、通常、アレイ基板が用いられ、特にTFT(薄膜トランジスタ)基板が好適である。   As the spacer, a spacer having a size corresponding to the gap (gap) with the counter substrate is used, and usually a spacer having a size of 2 to 8 μm is preferable. A photo spacer (PS) of a transparent resin film can be formed on the color filter substrate by photolithography, and this can be used instead of the spacer. As the counter substrate, an array substrate is usually used, and a TFT (thin film transistor) substrate is particularly preferable.

対向基板との貼り合わせのギャップは、液晶表示装置の用途によって異なるが、通常2〜8μmの範囲で選ばれる。対向基板と貼り合わせた後、液晶注入口以外の部分は、エポキシ樹脂等のシール材によって封止する。シール材は、UV照射及び/又は加熱することによって硬化させ、液晶セル周辺がシールされる。
周辺をシールされた液晶セルは、パネル単位に切断した後、真空チャンバー内で減圧とし、上記液晶注入口を液晶に浸漬した後、チャンバー内をリークすることによって、液晶
を液晶セル内に注入する。液晶セル内の減圧度は、通常、1×10-2〜1×10-7Paであるが、好ましくは1×10-3〜1×10-6Paである。また、減圧時に液晶セルを加温するのが好ましく、加温温度は通常30〜100℃であり、より好ましくは50〜90℃である。減圧時の加温保持は、通常10〜60分間の範囲とされ、その後液晶中に浸漬される。液晶を注入した液晶セルは、液晶注入口をUV硬化樹脂を硬化させて封止することによって、液晶表示装置(パネル)が完成する。
The gap for bonding to the counter substrate varies depending on the use of the liquid crystal display device, but is usually selected in the range of 2 to 8 μm. After being bonded to the counter substrate, portions other than the liquid crystal injection port are sealed with a sealing material such as an epoxy resin. The sealing material is cured by UV irradiation and / or heating, and the periphery of the liquid crystal cell is sealed.
The liquid crystal cell whose periphery is sealed is cut into panel units, then decompressed in a vacuum chamber, the liquid crystal injection port is immersed in liquid crystal, and then the liquid crystal is injected into the liquid crystal cell by leaking in the chamber. . The degree of reduced pressure in the liquid crystal cell is usually 1 × 10 −2 to 1 × 10 −7 Pa, preferably 1 × 10 −3 to 1 × 10 −6 Pa. Moreover, it is preferable to heat a liquid crystal cell at the time of pressure reduction, and heating temperature is 30-100 degreeC normally, More preferably, it is 50-90 degreeC. The warming hold during decompression is usually in the range of 10 to 60 minutes, and then immersed in the liquid crystal. The liquid crystal cell into which the liquid crystal is injected has a liquid crystal display device (panel) completed by sealing the liquid crystal injection port by curing the UV curable resin.

液晶の種類には特に制限がなく、芳香族系、脂肪族系、多環状化合物等、従来から知られている液晶であって、リオトロピック液晶、サーモトロピック液晶等のいずれでも良い。サーモトロピック液晶には、ネマティック液晶、スメスティック液晶及びコレステリック液晶等が知られているが、いずれであっても良い。
[有機ELディスプレイ]
本発明の有機ELディスプレイは、本発明のカラーフィルターを用いて作製されたものである。
The type of liquid crystal is not particularly limited, and is a conventionally known liquid crystal such as an aromatic, aliphatic, or polycyclic compound, and may be any of lyotropic liquid crystal, thermotropic liquid crystal, and the like. As the thermotropic liquid crystal, nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, cholesteric liquid crystal and the like are known, but any of them may be used.
[Organic EL display]
The organic EL display of the present invention is produced using the color filter of the present invention.

本発明のカラーフィルターを用いて有機ELディスプレイを作成する場合、例えば図1に示すように、まず透明支持基板10上に、着色樹脂組成物により形成されたパターン(すなわち、画素20、及び隣接する画素20の間に設けられた樹脂ブラックマトリックス(図示せず))が形成されてなるカラーフィルターを作製し、該カラーフィルター上に有機保護層30及び無機酸化膜40を介して有機発光体500を積層することによって、有機EL素子100を作製することができる。なお、画素20及び樹脂ブラックマトリックスの内、少なくとも一つは本発明の感光性着色樹脂組成物を用いて作製されたものである。有機発光体500の積層方法としては、カラーフィルター上面へ透明陽極50、正孔注入層51、正孔輸送層52、発光層53、電子注入層54、及び陰極55を逐次形成していく方法や、別基板上へ形成した有機発光体500を無機酸化膜40上に貼り合わせる方法などが挙げられる。このようにして作製された有機EL素子100を用い、例えば「有機ELディスプレイ」(オーム社,2004年8月20日発光,時任静士、安達千波矢、村田英幸著)に記載された方法等にて、有機ELディスプレイを作製することができる。   When an organic EL display is produced using the color filter of the present invention, for example, as shown in FIG. A color filter in which a resin black matrix (not shown) provided between the pixels 20 is formed is manufactured, and the organic light-emitting body 500 is formed on the color filter via the organic protective layer 30 and the inorganic oxide film 40. By laminating, the organic EL element 100 can be manufactured. In addition, at least one of the pixel 20 and the resin black matrix is produced using the photosensitive colored resin composition of the present invention. As a method for laminating the organic light-emitting body 500, a transparent anode 50, a hole injection layer 51, a hole transport layer 52, a light-emitting layer 53, an electron injection layer 54, and a cathode 55 are sequentially formed on the upper surface of the color filter. For example, a method of adhering the organic light-emitting body 500 formed on another substrate onto the inorganic oxide film 40 can be used. A method described in, for example, “Organic EL display” (Ohm, Inc., August 20, 2004, light emission, Shizushi Tokito, Chiba Adachi, Hideyuki Murata) using the organic EL element 100 manufactured in this manner, etc. Thus, an organic EL display can be produced.

なお、本発明のカラーフィルターは、パッシブ駆動方式の有機ELディスプレイにもアクティブ駆動方式の有機ELディスプレイにも適用可能である。   The color filter of the present invention can be applied to both passive drive type organic EL displays and active drive type organic EL displays.

次に、合成例、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。   Next, although a synthesis example, an Example, and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.

<カーボンブラックインクの調整>
以下の組成で顔料、分散剤、分散助剤、溶剤を調合し、以下の方法でカーボンブラックインクを調整した。
まず、顔料、分散剤、分散助剤の固形分と溶剤が以下の量比となるように調合した。
・顔料:R1060(コロンビア社製カーボンブラック);100質量部
・分散剤:BYK167(ビックケミー社製塩基性ウレタン分散剤);20質量部(固形分換算)
・分散助剤(顔料誘導体):S12000(ルーブリゾール社製、酸性基を有するフタロシアニン系顔料誘導体);2.0質量部
・溶剤;プロピレングリコールメチルエーテルアセテート:226.6質量部
<Adjustment of carbon black ink>
A pigment, a dispersant, a dispersion aid, and a solvent were prepared with the following composition, and a carbon black ink was prepared by the following method.
First, the solid content of the pigment, the dispersant, and the dispersion aid and the solvent were prepared so as to have the following quantitative ratio.
Pigment: R1060 (carbon black manufactured by Columbia); 100 parts by mass Dispersant: BYK167 (basic urethane dispersant manufactured by Big Chemie); 20 parts by mass (in terms of solid content)
Dispersing aid (pigment derivative): S12000 (manufactured by Lubrizol, phthalocyanine pigment derivative having an acidic group); 2.0 parts by mass; solvent; propylene glycol methyl ether acetate: 226.6 parts by mass

まずこれらを十分に攪拌・混合し、分散液を得た。
次に、ペイントシェーカーにより25〜45℃の範囲で6時間分散処理を行った。ビーズとしては、直径0.5mmのジルコニアビーズを用い、分散液60質量部に対しビーズ180質量部の割合で加えた。分散終了後、フィルターによりビーズと分散液を分離して、固形分35質量%の分散インキを調製した。
First, they were sufficiently stirred and mixed to obtain a dispersion.
Next, the dispersion process was performed in the range of 25-45 degreeC with the paint shaker for 6 hours. As beads, zirconia beads having a diameter of 0.5 mm were used and added at a ratio of 180 parts by mass of beads to 60 parts by mass of the dispersion. After completion of the dispersion, the beads and the dispersion were separated by a filter to prepare a dispersion ink having a solid content of 35% by mass.

<合成例1:アルカリ可溶性樹脂(1)の合成> <Synthesis Example 1: Synthesis of alkali-soluble resin (1)>

Figure 2016024319
Figure 2016024319

上記構造のエポキシ化合物(エポキシ当量264)50g、アクリル酸13.65g、メトキシブチルアセテート60.5g、トリフェニルホスフィン0.936g、及びパラメトキシフェノール0.032gを、温度計、攪拌機、冷却管を取り付けたフラスコに入れ、攪拌しながら90℃で酸価が5mgKOH/g以下になるまで反応させた。反応には12時間を要し、エポキシアクリレート溶液を得た。
上記エポキシアクリレート溶液25質量部及び、トリメチロールプロパン(TMP)0.76質量部、ビフェニルテトラカルボン酸2無水物(BPDA)3.3質量部、テトラヒドロフタル酸無水物(THPA)3.5質量部を、温度計、攪拌機、冷却管を取り付けたフラスコに入れ、攪拌しながら105℃までゆっくり昇温し反応させた。
樹脂溶液が透明になったところで、メトキシブチルアセテートで希釈し、固形分50質量%となるよう調製し、酸価115mgKOH/g、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)2600のアルカリ可溶性樹脂(1)を得た。
<合成例2:光重合開始剤(1)の合成>
50 g of epoxy compound having the above structure (epoxy equivalent 264), 13.65 g of acrylic acid, 60.5 g of methoxybutyl acetate, 0.936 g of triphenylphosphine, and 0.032 g of paramethoxyphenol were attached to a thermometer, a stirrer and a cooling pipe. The reaction was continued at 90 ° C. with stirring until the acid value was 5 mgKOH / g or less. The reaction took 12 hours to obtain an epoxy acrylate solution.
25 parts by mass of the above epoxy acrylate solution, 0.76 parts by mass of trimethylolpropane (TMP), 3.3 parts by mass of biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), 3.5 parts by mass of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) Was put into a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube, and the temperature was slowly raised to 105 ° C. while stirring to react.
When the resin solution became transparent, it was diluted with methoxybutyl acetate and prepared to have a solid content of 50% by mass. Resin (1) was obtained.
<Synthesis Example 2: Synthesis of Photopolymerization Initiator (1)>

(ジケトン体)
エチルカルバゾール(5g、25.61mmol)とo−ナフトイルクロリド(5.13g、26.89mmol)を30mlのジクロロメタンに溶解し、氷水バスにて2℃に冷却して攪拌し、AlCl3(3.41g、25.61mmol)を添加した。さらに室温にて3時間攪拌後、反応液にクロトノイルクロリド(2.81g、26.89mmol)の15mlジクロロメタン溶液を加え、AlCl3(4.1g、30.73mmol)を添加し、さらに1時間30分攪拌した。反応液を氷水200mlにあけ、ジクロロメタン200mlを添加し有機層を分液した。回収した有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下濃縮し、白色固体(10g)のジケトン体を得た。
(Diketone body)
Ethylcarbazole (5 g, 25.61 mmol) and o-naphthoyl chloride (5.13 g, 26.89 mmol) are dissolved in 30 ml of dichloromethane, cooled to 2 ° C. with an ice-water bath and stirred, and then AlCl 3 (3. 41 g, 25.61 mmol) was added. Further, after stirring at room temperature for 3 hours, a 15 ml dichloromethane solution of crotonoyl chloride (2.81 g, 26.89 mmol) was added to the reaction solution, then AlCl 3 (4.1 g, 30.73 mmol) was added, and another 1 hour 30 hours. Stir for minutes. The reaction solution was poured into 200 ml of ice water, 200 ml of dichloromethane was added, and the organic layer was separated. The collected organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain a diketone body as a white solid (10 g).

(オキシム体)
ジケトン体(3.00g、7.19mmol)、NH2OH・HCl(1.09g、15.81mmol)、及び酢酸ナトリウム(1.23g、15.08mmol)をイソプロパノール30mlに混合し、3時間還流した。
反応終了後、反応液を濃縮し、得られた残渣に酢酸エチル30mlを加え、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液30ml、飽和食塩水30mlで洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。ろ過後、有機層を減圧下濃縮し、固体1.82gを得た。これをカラムクロマトグラフィーで精製し、淡黄色固体2.22gのオキシム体を得た。
(Oxime body)
Diketone (3.00 g, 7.19 mmol), NH 2 OH · HCl (1.09 g, 15.81 mmol), and sodium acetate (1.23 g, 15.08 mmol) were mixed with 30 ml of isopropanol and refluxed for 3 hours. .
After completion of the reaction, the reaction mixture was concentrated, 30 ml of ethyl acetate was added to the resulting residue, washed with 30 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and 30 ml of saturated brine, and dried over anhydrous magnesium sulfate. After filtration, the organic layer was concentrated under reduced pressure to obtain 1.82 g of a solid. This was purified by column chromatography to obtain 2.22 g of an oxime compound as a pale yellow solid.

(オキシムエステル体)
オキシム体(2.22g、4.77mmol)とアセチルクロリド(1.34g、17.0mmol)をジクロロメタン20mlに加えて氷冷し、トリエチルアミン(1.77g、17.5mmol)を滴下して、そのまま1時間反応した。薄層クロマトグラフィーにより原料の消失を確認した後、水を加えて反応を停止した。反応液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液5mlで2回、飽和食塩水5mlで2回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過後、有機層を減圧下濃縮し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(酢酸
エチル/ヘキサン=2/1)で精製して、0.79gの淡黄色固体の光重合開始剤(1)を得た。光重合開始剤(1)の1H−NMRの化学シフトを以下に示す。
(Oxime ester)
The oxime (2.22 g, 4.77 mmol) and acetyl chloride (1.34 g, 17.0 mmol) were added to 20 ml of dichloromethane, and the mixture was ice-cooled. Triethylamine (1.77 g, 17.5 mmol) was added dropwise, and 1 Reacted for hours. After confirming disappearance of the raw material by thin layer chromatography, water was added to stop the reaction. The reaction solution was washed twice with 5 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and twice with 5 ml of saturated brine, and dried over anhydrous sodium sulfate. After filtration, the organic layer was concentrated under reduced pressure, and the resulting residue was purified by column chromatography (ethyl acetate / hexane = 2/1) to obtain 0.79 g of a light yellow solid photopolymerization initiator (1). Obtained. The chemical shift of 1 H-NMR of the photopolymerization initiator (1) is shown below.

1H−NMR(CDCl3):σ1.17(d,3H),1.48(t,3H),1.53(s,3H),1.81(s,3H), 2.16(s,3H), 2.30(s,3H), 3.17−3.32(m,2H),4.42(q,2H),4.78−4.94(br,1H),7.45−7.59(m,5H),7.65(dd,1H),7.95(m,2H),8.04(m,2H),8.14(dd,1H),8.42(d,1H),8.64(d,1H) 1 H-NMR (CDCl 3 ): σ 1.17 (d, 3H), 1.48 (t, 3H), 1.53 (s, 3H), 1.81 (s, 3H), 2.16 (s 3H), 2.30 (s, 3H), 3.17-3.32 (m, 2H), 4.42 (q, 2H), 4.78-4.94 (br, 1H), 7. 45-7.59 (m, 5H), 7.65 (dd, 1H), 7.95 (m, 2H), 8.04 (m, 2H), 8.14 (dd, 1H), 8.42 (D, 1H), 8.64 (d, 1H)

光重合開始剤(1)の構造は以下の通りである。   The structure of the photopolymerization initiator (1) is as follows.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

<有機ケイ素化合物>
以下の有機ケイ素化合物1〜3を準備した。
(有機ケイ素化合物1)
下記式(A)で表されるアルコキシシラン単量体、下記式(B)で表される2量体、下記式(C)で表される3量体、下記式(D)で表される4量体の重量比率が、1:14:4:1の混合物。
<Organic silicon compound>
The following organosilicon compounds 1 to 3 were prepared.
(Organic silicon compound 1)
The alkoxysilane monomer represented by the following formula (A), the dimer represented by the following formula (B), the trimer represented by the following formula (C), and the following formula (D) A mixture in which the weight ratio of the tetramer is 1: 14: 4: 1.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

(有機ケイ素化合物2)
前記式(A)で表されるアルコキシシラン単量体、前記式(B)で表される2量体、前記式(C)で表される3量体、前記式(D)で表される4量体の重量比率が、17:1:1:1の混合物。
(Organic silicon compound 2)
The alkoxysilane monomer represented by the formula (A), the dimer represented by the formula (B), the trimer represented by the formula (C), and the formula (D). A mixture in which the weight ratio of the tetramer is 17: 1: 1: 1.

(有機ケイ素化合物3)
前記式(A)で表されるアルコキシシラン単量体、前記式(B)で表される2量体、前記式(C)で表される3量体、前記式(D)で表される4量体の重量比率が、1:8:8:3の混合物。
(Organic silicon compound 3)
The alkoxysilane monomer represented by the formula (A), the dimer represented by the formula (B), the trimer represented by the formula (C), and the formula (D). A mixture in which the weight ratio of the tetramer is 1: 8: 8: 3.

なお、これらの有機ケイ素化合物は、<特定の有機ケイ素化合物(f)>で述べられた方法で得られる。
これらの構造は、1H−NMR、13C−NMR,IR及びIPC発光装置によるシリカ濃度やSEM−EDXの元素分析などにより特定し、また、単量体、2、3、4量体の割合は、液体クロマトグラムで分離したピークの面積と各ピークのマススペクトルグラムの親イオンピークなどから特定した。
These organosilicon compounds are obtained by the method described in <Specific organosilicon compound (f)>.
These structures are identified by silica concentration using 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR and IPC light-emitting devices, elemental analysis of SEM-EDX, and the ratio of monomer, 2, 3, and tetramer. Was identified from the peak area separated by the liquid chromatogram and the parent ion peak of the mass spectrum of each peak.

1H−NMR)
δ(ppm)
0.55ppm (t、Si−CH2,2H)
1.55ppm (m、―C−CH2−C,2H)
3.10ppm (q、CH2―N,2H)
3.50ppm (s、Si−OCH3,約9H)
4.25ppm (s、O−CH2−CH2−O,約4H)
5.10ppm (s、N−H,1H)
5.7〜6.5ppm (m、C(=O)CH=CH2、3H)
(1 H-NMR)
δ (ppm)
0.55 ppm (t, Si—CH 2 , 2H)
1.55 ppm (m, —C—CH 2 —C, 2H)
3.10 ppm (q, CH 2 —N, 2H)
3.50 ppm (s, Si—OCH 3 , about 9H)
4.25 ppm (s, O—CH 2 —CH 2 —O, about 4H)
5.10 ppm (s, N—H, 1H)
5.7-6.5 ppm (m, C (═O) CH═CH 2 , 3H)

(IRスペクトル)
特性吸収(cm-1
3350(N−H): 1726(C=O): 1636,1620(C=C)
(IR spectrum)
Characteristic absorption (cm -1 )
3350 (N—H): 1726 (C═O): 1636, 1620 (C═C)

(IPC発光装置によるシリカ濃度)
試料を湿式灰化しアルカリ溶融させたのち、水で回収・定容した。この水溶液をIPC発光装置にて測定した。
試料中のSi濃度は7.4質量%であった。
(Silica concentration by IPC light emitting device)
The sample was wet-ashed and alkali-melted, and then recovered and fixed with water. This aqueous solution was measured with an IPC light emitting device.
The Si concentration in the sample was 7.4% by mass.

また、SEM−EDX分析により窒素元素の存在を確認し、その簡易的元素分析により窒素原子とSi原子のモル比率は、約1:1であった。   The presence of nitrogen element was confirmed by SEM-EDX analysis, and the molar ratio of nitrogen atom to Si atom was about 1: 1 by simple elemental analysis.

<光重合性モノマー>
以下の光重合性モノマー(b−I)〜(b−V)を準備した。
b−I:下記構造(b11)で示されるジペンタエリスリトールカプロラクトンのアク
リル酸エステル化合物1(DPCA−20(日本化薬社製))
b−II:下記構造(b12)で示されるジペンタエリスリトールカプロラクトンのアク
リル酸エステル化合物2(DPCA−30(日本化薬社製))
b−III:下記構造(b13)で示されるジペンタエリスリトールカプロラクトンのアクリル酸エステル化合物3(DPCA−60(日本化薬社製))
b−IV下記構造(b14)で示されるジペンタエリスリトールカプロラクトンのアクリル酸エステル化合物4(DPCA−120(日本化薬社製))
b−V下記構造(b15)で示されるペンタエリスリトールカプロラクトンのアクリル酸エステル化合物5(新中村化学工業株式会社製)
b−VI下記構造(b16)で示されるトリス−(2−カプロラクトンエチル)イソシアヌレートのアクリル酸エステル化合物6(A−9300−1CL(新中村化学工業株式会社製))
b−VII下記構造(b17)で示されるトリス−(2−カプロラクトンエチル)イソシアヌレートのアクリル酸エステル化合物7(新中村化学工業株式会社製)
<Photopolymerizable monomer>
The following photopolymerizable monomers (b-I) to (b-V) were prepared.
bI: Acrylic ester compound 1 of dipentaerythritol caprolactone represented by the following structure (b11) (DPCA-20 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.))
b-II: Acrylic ester compound 2 of dipentaerythritol caprolactone represented by the following structure (b12) (DPCA-30 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.))
b-III: Acrylic ester compound 3 of dipentaerythritol caprolactone represented by the following structure (b13) (DPCA-60 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.))
b-IV Acrylic ester compound 4 of dipentaerythritol caprolactone represented by the following structure (b14) (DPCA-120 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.))
bV Acrylic ester compound 5 of pentaerythritol caprolactone represented by the following structure (b15) (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
b-VI Acrylic ester compound 6 of tris- (2-caprolactone ethyl) isocyanurate represented by the following structure (b16) (A-9300-1CL (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.))
b-VII Acrylic ester compound 7 of tris- (2-caprolactone ethyl) isocyanurate represented by the following structure (b17) (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)

Figure 2016024319
Figure 2016024319

<実施例1>
(ブラックレジスト1の調合)
<カーボンブラックインクの調整>で調整したカーボンブラックインクを用いて、表1に記載の各成分を表1に示す割合で加え、スターラーにより攪拌、溶解させて、ブラックレジスト1を調製した。
<Example 1>
(Preparation of black resist 1)
Using the carbon black ink prepared in <Adjustment of carbon black ink>, each component shown in Table 1 was added in the proportions shown in Table 1, and the mixture was stirred and dissolved with a stirrer to prepare black resist 1.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

また、表中のアルカリ可溶性樹脂(2)及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの詳細は以下のとおりである。
アルカリ可溶性樹脂(2):ZCR1642H。日本化薬社製のエポキシアクリレート樹脂(B1−1樹脂)。ビフェニル系エポキシ樹脂(日本化薬社製、NC3000H)にアクリル酸を付加させ、テトラヒドロフタリックアンハイドライドを反応させて合成したもの。エチレン性不飽和基とカルボン酸基を有する。酸価99mgKOH/g、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)6400。ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート:日本化薬社製のKAYARAD DPHA。
The details of the alkali-soluble resin (2) and dipentaerythritol hexaacrylate in the table are as follows.
Alkali-soluble resin (2): ZCR1642H. Epoxy acrylate resin (B1-1 resin) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. Synthesized by adding acrylic acid to biphenyl epoxy resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., NC3000H) and reacting with tetrahydrophthalic anhydride. It has an ethylenically unsaturated group and a carboxylic acid group. Acid value 99 mgKOH / g, weight average molecular weight (Mw) 6400 in terms of polystyrene measured by GPC. Dipentaerythritol hexaacrylate: KAYARAD DPHA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.

<実施例2〜3>
(ブラックレジスト2〜3の調合)
実施例1の有機ケイ素化合物1を表2−1記載の有機ケイ素化合物2、有機ケイ素化合物3に変更した以外は、実施例1のブラックレジスト1と同様にブラックレジスト2〜3を調製した。
<Examples 2-3>
(Preparation of black resist 2-3)
Black resists 2 to 3 were prepared in the same manner as the black resist 1 of Example 1, except that the organosilicon compound 1 of Example 1 was changed to the organosilicon compound 2 and the organosilicon compound 3 described in Table 2-1.

<実施例4〜7及び9〜11>
(ブラックレジスト4〜7及び9〜11の調合)
実施例1の光重合性モノマーDPHAを表2−1、2記載の光重合性モノマーに変更した以外は、実施例1のブラックレジスト1と同様にブラックレジスト4〜7及び9〜11を調製した。
<Examples 4-7 and 9-11>
(Preparation of black resists 4-7 and 9-11)
Black resists 4 to 7 and 9 to 11 were prepared in the same manner as the black resist 1 of Example 1, except that the photopolymerizable monomer DPHA of Example 1 was changed to the photopolymerizable monomers described in Tables 2-1 and 2-1. .

<実施例8>
(ブラックレジスト8の調合)
実施例1の有機ケイ素化合物1の含有量を0.5質量%から0.2質量%に変更した以外は、実施例1のブラックレジスト1と同様にブラックレジスト8を調製した。
<Example 8>
(Preparation of black resist 8)
A black resist 8 was prepared in the same manner as the black resist 1 of Example 1, except that the content of the organosilicon compound 1 of Example 1 was changed from 0.5% by mass to 0.2% by mass.

<比較例1>
(比較ブラックレジスト1の調合)
実施例1において有機ケイ素化合物を添加しなかった以外は、実施例1のブラックレジスト1と同様に比較ブラックレジスト1を調製した。
<Comparative Example 1>
(Preparation of comparative black resist 1)
A comparative black resist 1 was prepared in the same manner as the black resist 1 of Example 1, except that no organosilicon compound was added in Example 1.

<比較例2〜4>
(比較ブラックレジスト2〜4の調合)
実施例1の有機ケイ素化合物を表2−2記載の市販のシランカップリング剤にした以外は、実施例1のブラックレジスト1と同様に比較ブラックレジスト2〜4を調製した。
なお、比較例2〜4において、シランカップリング剤は以下のものを用いた。
・SH6040:エポキシシランカップリング剤(東レ株式会社製)。
・KBM−503:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製)
・KBE−9007:3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業株式会社製)
<Comparative Examples 2-4>
(Formulation of comparative black resists 2 to 4)
Comparative black resists 2 to 4 were prepared in the same manner as the black resist 1 of Example 1 except that the organosilicon compound of Example 1 was changed to a commercially available silane coupling agent described in Table 2-2.
In Comparative Examples 2 to 4, the following silane coupling agents were used.
SH6040: epoxy silane coupling agent (manufactured by Toray Industries, Inc.).
KBM-503: 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
・ KBE-9007: 3-isocyanatopropyltriethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

(レジストの評価)
(1)ブラックマトリックス(BM)の作製
調製したブラックレジスト1〜11、比較ブラックレジスト1〜4をスピンコーターにてガラス基板に塗布し、減圧乾燥後、ホットプレートで100℃にて120秒間乾燥した。続いて、得られた乾燥塗布膜に対し、高圧水銀灯により40mJで露光マスクを通してパターン露光を行った後、室温(23℃)下、超純水で0.04質量%KOH水溶液に調整したアルカリ現像液で溶解時間の1.6倍の時間、スプレー現像することによりレジストパターンを得た。その後、230℃のオーブンで30分間、ポストベークを行って、膜厚約1μmのブラックマトリックスを作成した。なお、溶解時間とは、現状処理時に未露光部の感光層が溶解して基板全体が見え始める時間であり、各々のブラックレジスト、及び比較ブラックレジストの溶解時間は30〜60秒であった。
(Evaluation of resist)
(1) Production of black matrix (BM) The prepared black resists 1 to 11 and comparative black resists 1 to 4 were applied to a glass substrate with a spin coater, dried under reduced pressure, and then dried at 100 ° C. for 120 seconds with a hot plate. . Subsequently, the resulting dry coated film was subjected to pattern exposure through an exposure mask at 40 mJ with a high-pressure mercury lamp, and then alkali development adjusted to a 0.04 mass% KOH aqueous solution with ultrapure water at room temperature (23 ° C.). A resist pattern was obtained by spray development with a solution for 1.6 times the dissolution time. Thereafter, post-baking was performed in an oven at 230 ° C. for 30 minutes to prepare a black matrix having a thickness of about 1 μm. The dissolution time is the time when the unexposed portion of the photosensitive layer is dissolved and the entire substrate begins to be visible during the current processing, and the dissolution time of each black resist and comparative black resist was 30 to 60 seconds.

(2)遮光度:BMの光学密度(OD値)と膜厚の評価
調製したブラックレジスト1〜11、比較ブラックレジスト1〜4を用いて(1)で作製したBMの膜厚を段差測定装置Alpha−Step−500(KLA−Tencor社)で測定し、OD値を透過濃度測定装置GretagMacbeth D200−II(GretagMacbeth社)で測定した。これより1μmあたりのOD値(単位OD値)を求めたところ、ブラックレジスト1〜11で作製したBMは、いずれも4.2/μmであった。
(2) Light shielding degree: BM optical density (OD value) and evaluation of film thickness Using the prepared black resists 1 to 11 and comparative black resists 1 to 4, the film thickness of the BM produced in (1) is measured by a level difference measuring device. Measured by Alpha-Step-500 (KLA-Tencor), and OD value was measured by a transmission density measuring device GretagMacbeth D200-II (GretagMacbeth). From this, when the OD value per 1 μm (unit OD value) was determined, the BMs produced with the black resists 1 to 11 were all 4.2 / μm.

(3)基板密着力評価(高温高湿度下)
調製したブラックレジスト1〜11、比較ブラックレジスト1〜4を用いて以下のようにして作製したブラックマトリックスにて、高温高湿度下での基板密着力を評価した。
詳細には、「(1)ブラックマトリックス(BM)の作製」において露光時にマスクを用いなかったこと、及び現像処理を行なわなかった以外は同じプロセスで膜厚が1.20μmのブラックマトリックスの5cm角のベタ板を形成させた。それを120℃、2気圧、相対湿度100%の水蒸気雰囲気下で2時間暴露させた(プレッシャークッカー試験、PCT)。その後、表面を碁盤目状にクロスカットし、その部分にセロハンテープ(登録商標CT−18S (18mm幅)、ニチバン社製)をJIS−K5600−5−6で指定された方法で引きはがした時の剥離の状況を以下基準で評価した。
(3) Evaluation of substrate adhesion (high temperature and high humidity)
Substrate adhesion under high temperature and high humidity was evaluated using a black matrix prepared as follows using the prepared black resists 1 to 11 and comparative black resists 1 to 4.
Specifically, in “(1) Production of black matrix (BM)”, a 5 cm square of a black matrix having a thickness of 1.20 μm was obtained by the same process except that a mask was not used during exposure and development processing was not performed. A solid plate was formed. It was exposed for 2 hours in a steam atmosphere at 120 ° C., 2 atm, and relative humidity 100% (pressure cooker test, PCT). After that, the surface was cross-cut into a grid pattern, and cellophane tape (registered trademark CT-18S (18 mm width), manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was peeled off by the method specified in JIS-K5600-5-6. The situation of peeling at the time was evaluated according to the following criteria.

(基板密着評価判定基準)
◎:PCT後、テープ剥離により基板/BM界面でのはがれ無。BM表面のはがれ無。
○:PCT後、テープ剥離によりBM表面のはがれが微小観察されるが、基板/BM界面でのはがれは無。
△:PCT後、テープ剥離により基板/BM界面でのはがれが観察される。評価面積に対して0%を超過し10%以内。
×:PCT後、テープ剥離により基板/BM界面でのはがれが観察される。評価面積に対して10%を超過し40%以内。
××:PCT後、テープ剥離により基板/BM界面でのはがれが観察される。評価面積に対して40%を超過し100%未満。
×××:PCT後、テープ剥離により基板全体で基板/BM界面でのはがれが観察される。
(Substrate adhesion evaluation criteria)
A: No peeling at the substrate / BM interface due to tape peeling after PCT. No peeling of BM surface.
○: After PCT, peeling of the BM surface is observed minutely due to tape peeling, but there is no peeling at the substrate / BM interface.
(Triangle | delta): After PCT, the peeling in a board | substrate / BM interface is observed by tape peeling. Over 0% and within 10% of the evaluation area.
X: After PCT, peeling at the substrate / BM interface is observed by tape peeling. Over 10% and within 40% of the evaluation area.
XX: After PCT, peeling at the substrate / BM interface is observed by tape peeling. Over 40% and less than 100% of the evaluation area.
XXX: After PCT, peeling at the substrate / BM interface is observed on the entire substrate by tape peeling.

(4)基板密着力評価(室温)
調製したブラックレジスト1〜11、比較ブラックレジスト1〜4を用いて以下のようにして作製したブラックマトリックスで室温下での基板密着力を評価した。
「(1)ブラックマトリックス(BM)の作製」において露光時にマスクを用いなかったこと、及び現像処理を行わなかった以外は同じプロセスで膜厚1.20μmのブラックマトリックスの2.5cm角のベタ板を形成させ、シール剤(三井化学社製)を利用し、アルミ製スタッドピン(Quad社製)を接合して測定用サンプルを作製した。サンプルについて、Romulus(Quad社製)を用いて、2.0kg/sの速さで引っ張り試験を行い、ブラックマトリックスとガラス基板が破断したときの破断強度と接着面積から以下の式により密着応力を求めた。
密着応力(kg/cm2)=破断強度(kg)/接着面積(cm2
結果を表2−1、2−2に示した。なお、表2−1、2−2における基板密着力(%)は、比較例1における基板密着力を100%とした時の相対値(%)を求めた。
(4) Evaluation of substrate adhesion (room temperature)
The substrate adhesion at room temperature was evaluated with the black matrix produced as follows using the prepared black resists 1 to 11 and comparative black resists 1 to 4.
A 2.5 cm square solid plate of 1.20 μm thick black matrix in the same process except that the mask was not used at the time of exposure in “(1) Production of Black Matrix (BM)” and the development process was not performed. A sample for measurement was prepared by joining an aluminum stud pin (manufactured by Quad) using a sealant (manufactured by Mitsui Chemicals). The sample was subjected to a tensile test at a rate of 2.0 kg / s using Romulus (Quad), and the adhesion stress was calculated by the following formula from the breaking strength and adhesion area when the black matrix and the glass substrate were broken. Asked.
Adhesion stress (kg / cm 2 ) = breaking strength (kg) / bonding area (cm 2 )
The results are shown in Tables 2-1 and 2-2. In addition, the board | substrate adhesion force (%) in Tables 2-1 and 2-2 calculated | required the relative value (%) when the board | substrate adhesion force in the comparative example 1 was set to 100%.

(基板密着評価判定基準)
・3A:比較例1の基盤密着強度を100%とした時、基板密着強度が150%以上。
・2A:比較例1の基盤密着強度を100%とした時、基板密着強度が150%未満〜120%以上。
・1A:比較例1の基盤密着強度を100%とした時、基板密着強度が120%未満〜110%以上。
・B:比較例1の基盤密着強度を100%とした時、基板密着強度が110%未満。
(Substrate adhesion evaluation criteria)
3A: When the substrate adhesion strength of Comparative Example 1 is 100%, the substrate adhesion strength is 150% or more.
2A: When the substrate adhesion strength of Comparative Example 1 is 100%, the substrate adhesion strength is less than 150% to 120% or more.
1A: When the substrate adhesion strength of Comparative Example 1 is 100%, the substrate adhesion strength is less than 120% to 110% or more.
B: When the substrate adhesion strength of Comparative Example 1 is 100%, the substrate adhesion strength is less than 110%.

Figure 2016024319
Figure 2016024319

表2−1、及び2−2に示されるように、本発明の感光性樹脂組成物は、有機ケイ素化合物(f−1)を含有していることにより、高温高湿度下においてBMと基板との密着性が良好であり、また、室温下においてもBMと基板との密着性が良好であった。
実施例1、2、3のブラックレジスト1、2、3は、前記一般式(2)シラン単量体と前記一般式(3)のシランオリゴマーとの混合物である有機ケイ素化合物(f−1)を含有しており、前述のとおり、構造中のシラン部位、ウレタン結合部位、エチレン性不飽和基部位の相乗効果によって、高温高湿度下での基板とBMとの密着が非常に良好となり、また、室温下においても基板とBMとの密着が良好であったと考えられる。
As shown in Tables 2-1 and 2-2, the photosensitive resin composition of the present invention contains the organosilicon compound (f-1), so that the BM, the substrate, and the substrate under high temperature and high humidity. The adhesion between the BM and the substrate was good even at room temperature.
The black resists 1, 2, and 3 of Examples 1, 2, and 3 are organosilicon compounds (f-1) that are a mixture of the silane monomer of the general formula (2) and the silane oligomer of the general formula (3). As described above, due to the synergistic effect of the silane site, urethane bond site, and ethylenically unsaturated group site in the structure, the adhesion between the substrate and BM under high temperature and high humidity becomes very good. It is considered that the adhesion between the substrate and the BM was good even at room temperature.

また、有機ケイ素化合物(f−1)だけでなく、さらに光重合性モノマー(b)としてカプロラクトン構造を有する多官能(メタ)アクリレートモノマーを用いた実施例4〜7、9〜11は、そのエステル結合部位と有機ケイ素化合物(f−1)のウレタン結合部位との極性基同士の相互作用により、相互の架橋構造を作りやすいと思われ、高温高湿度下における基板密着効果もさらに向上し、室温におけるBMと基板密着効果が非常に大きく向上した。
それに対し、有機ケイ素化合物(f)を含有しない比較例1の比較ブラックレジスト1はもちろんのこと、比較例2〜4の比較ブラックレジスト2〜4はその他の有機ケイ素化合物を含有するもののエポキシ基、(メタ)アクリロイルオキシ基、イソシアネート基のみであり、ウレタン結合部位に起因する相乗効果を得ることができず、実施例でみられたような高温高湿度下や室温下での大きな基板密着性の向上は見られなかった。
Examples 4-7 and 9-11 using not only the organosilicon compound (f-1) but also a polyfunctional (meth) acrylate monomer having a caprolactone structure as the photopolymerizable monomer (b) are esters thereof. The interaction between the polar groups of the bonding site and the urethane bonding site of the organosilicon compound (f-1) seems to facilitate the formation of a cross-linked structure, and the substrate adhesion effect under high temperature and high humidity is further improved. The effect of adhesion between the BM and the substrate was greatly improved.
On the other hand, not only the comparative black resist 1 of Comparative Example 1 containing no organosilicon compound (f), but also the comparative black resists 2 to 4 of Comparative Examples 2 to 4 are epoxy groups that contain other organosilicon compounds, (Meth) acryloyloxy group, only isocyanate group, can not obtain the synergistic effect due to urethane bonding site, high substrate adhesion at high temperature and high humidity and room temperature as seen in the examples There was no improvement.

Claims (15)

アルカリ可溶性樹脂(a)、光重合性モノマー(b)、光重合開始剤(c)、色材(d)、分散剤(e)及び有機ケイ素化合物(f)を含む感光性樹脂組成物であって、
有機ケイ素化合物(f)が、少なくとも下記一般式(1)で表される構造を有する有機ケイ素化合物(f−1)を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物。
Figure 2016024319
(上記式中、R1は水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基である。Raは下記式(1−1)で表される基である。*は結合手である。)
Figure 2016024319
(上記式中、R2及びR3はそれぞれ独立に炭素数1〜8のアルキレン基であり、R4は水素原子又はメチル基である。*はSi原子との結合手である。)
A photosensitive resin composition comprising an alkali-soluble resin (a), a photopolymerizable monomer (b), a photopolymerization initiator (c), a colorant (d), a dispersant (e) and an organosilicon compound (f). And
A photosensitive resin composition, wherein the organosilicon compound (f) contains at least an organosilicon compound (f-1) having a structure represented by the following general formula (1).
Figure 2016024319
(In the above formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Ra is a group represented by the following formula (1-1). * Is a bond.)
Figure 2016024319
(In the above formula, R 2 and R 3 are each independently an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, R 4 is a hydrogen atom or a methyl group, and * is a bond with a Si atom.)
有機ケイ素化合物(f−1)が、下記一般式(2)で表される有機ケイ素化合物を含むことを特徴とする、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2016024319
(上記式中、R1及びRaは前記一般式(1)と同義である。式中に複数含まれるR1同士は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。)
The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the organosilicon compound (f-1) includes an organosilicon compound represented by the following general formula (2).
Figure 2016024319
(In the above formula, R 1 and R a have the same meaning as in the general formula (1). R 1 contained in the formula may be the same or different.)
有機ケイ素化合物(f−1)が、下記一般式(3)で表される有機ケイ素化合物を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2016024319
(上記式中、R1及びRaは前記一般式(1)と同義である。また、nは2〜10の整数を表す。式中に複数含まれるR1及びRa同士は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。)
The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the organosilicon compound (f-1) includes an organosilicon compound represented by the following general formula (3).
Figure 2016024319
(In the above formula, R 1 and R a have the same meaning as in the general formula (1). N represents an integer of 2 to 10. R 1 and R a contained in the formula are the same as each other. Or different.)
光重合性モノマー(b)が下記一般式(b1)〜(b4)の少なくともいずれかで表される化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2016024319
(上記式中、Rbは下記式(b5)に示す基であり、R9は炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数7〜10のアリーレンアルキレン基、又は炭素数6〜10のアリーレン基である。)
Figure 2016024319
(上記式中、R6は主鎖の炭素数が2〜6の分岐があってもよいアルキレン基を表し、R7は水素原子又はメチル基を表す。mは0〜3の整数を表す。mが2又は3の場合、複数のR6は同じであっても異なっていてもよい。)
The photosensitivity according to any one of claims 1 to 3, wherein the photopolymerizable monomer (b) contains a compound represented by at least one of the following general formulas (b1) to (b4). Resin composition.
Figure 2016024319
(In the above formula, R b is a group represented by the following formula (b5), and R 9 is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene alkylene group having 7 to 10 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms. .)
Figure 2016024319
(In the above formula, R 6 represents an alkylene group that may have 2 to 6 carbon atoms in the main chain, R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group, and m represents an integer of 0 to 3. When m is 2 or 3, a plurality of R 6 may be the same or different.)
光重合開始剤(c)が、オキシムエステルであることを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the photopolymerization initiator (c) is an oxime ester. 色材(d)が黒色色材であることを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the color material (d) is a black color material. 色材(d)の含有量が全固形分量に対して40質量%以上であることを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the content of the coloring material (d) is 40% by mass or more based on the total solid content. 分散剤(e)が塩基性官能基を有する高分子分散剤であることを特徴とする、請求項1〜7の何れか1項に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7, wherein the dispersant (e) is a polymer dispersant having a basic functional group. アルカリ可溶性樹脂(a)が、エチレン性不飽和基を含有することを特徴とする、請求項1〜8の何れか1項に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the alkali-soluble resin (a) contains an ethylenically unsaturated group. アルカリ可溶性樹脂(a)が、カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂を含有することを特徴とする、請求項9に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 9, wherein the alkali-soluble resin (a) contains an epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group. 前記カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が、下記エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−1)及び/又は下記エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−2)を含有することを特徴とする、請求項10に記載の感光性樹脂組成物。
エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−1):エポキシ樹脂に、α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多塩基酸及び/又はその無水物を反応させることによって得られたエポキシ(メタ)アクリレート樹脂
エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1−2):エポキシ樹脂に、α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多価アルコールと、多塩基酸及び/又はその無水物と反応させることによって得られたエポキシ(メタ)アクリレート樹脂
The epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group contains the following epoxy (meth) acrylate resin (A1-1) and / or the following epoxy (meth) acrylate resin (A1-2), Item 11. The photosensitive resin composition according to Item 10.
Epoxy (meth) acrylate resin (A1-1): An α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group is added to the epoxy resin, and a polybasic acid and Epoxy (meth) acrylate resin obtained by reacting an anhydride thereof / Epoxy (meth) acrylate resin (A1-2): α, β-unsaturated monocarboxylic acid or α having a carboxyl group on the epoxy resin , Β-unsaturated monocarboxylic acid ester, and epoxy (meth) acrylate resin obtained by reacting polyhydric alcohol with polybasic acid and / or anhydride thereof
請求項1〜11の何れか1項に記載の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化物。   Hardened | cured material formed by hardening the photosensitive resin composition of any one of Claims 1-11. 請求項12に記載の硬化物からなるブラックマトリックス。   A black matrix comprising the cured product according to claim 12. 膜厚1μmあたりの光学濃度が4.0以上であることを特徴とする、請求項13に記載のブラックマトリックス。   14. The black matrix according to claim 13, wherein the optical density per 1 [mu] m film thickness is 4.0 or more. 請求項13又は14に記載のブラックマトリックスを用いて作製された画像表示装置。   The image display apparatus produced using the black matrix of Claim 13 or 14.
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