JP2019003189A - Colored photosensitive resin composition and light-shielding spacer prepared therefrom - Google Patents

Colored photosensitive resin composition and light-shielding spacer prepared therefrom Download PDF

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Abstract

To provide a colored photosensitive resin composition that prevents generation of uneven wrinkles when a cured film is formed, thereby, prevents spots which may be generated on edges of wrinkles during fabricating a display, and has a shorter developing time.SOLUTION: The colored photosensitive resin composition comprises (A) a copolymer including an epoxy group, (B) a photopolymerizable compound including a double bond, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a colorant containing a black inorganic colorant, in which the colorant contains the black inorganic colorant by 50 to 100 wt.% based on the total weight of the solid content of the colorant; and a molar ratio of the double bond in the photopolymerizable compound (B) with respect to the epoxy group in the copolymer (A) satisfies a relationship of 4≤(a molar number of the double bond)/(a molar number of the epoxy group)≤35.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、液晶ディスプレイ(LCD)パネル、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイパネルなどのために用いられる保護膜、層間絶縁膜、スペーサ、遮光部材などを形成するための材料として好適な着色感光性樹脂組成物及び該組成物から生成される遮光スペーサに関する。   The present invention relates to a colored photosensitive resin suitable as a material for forming a protective film, an interlayer insulating film, a spacer, a light shielding member and the like used for a liquid crystal display (LCD) panel, an organic light emitting diode (OLED) display panel, and the like. The present invention relates to a composition and a light-shielding spacer produced from the composition.

近年、感光性樹脂組成物から調製されるスペーサが、液晶ディスプレイ(LCD)の液晶セル中の上部透明基板と下部透明基板との間に一定距離を維持するために用いられている。2つの透明基板間の一定の間隙に注入される液晶材料に印加される電圧によって駆動される電気光学装置であるLCDにおいて、2つの基板間の間隙を一定に維持することは、非常に重要である。透明基板間の間隙が一定ではない領域がある場合、それに印加される電圧及びこの領域を透過する光の透過率が変化することがあり、空間的に不均一な輝度の欠陥をもたらす。大型LCDパネルに対する近年の需要により、LCD中の2つの透明基板間の一定の間隙を維持することがよりいっそう重要である。   In recent years, spacers prepared from a photosensitive resin composition have been used to maintain a certain distance between an upper transparent substrate and a lower transparent substrate in a liquid crystal cell of a liquid crystal display (LCD). In an LCD which is an electro-optical device driven by a voltage applied to a liquid crystal material injected into a constant gap between two transparent substrates, it is very important to keep the gap between the two substrates constant. is there. If there is a region where the gap between the transparent substrates is not constant, the voltage applied to it and the transmittance of light transmitted through this region may change, resulting in spatially nonuniform brightness defects. With the recent demand for large LCD panels, it is even more important to maintain a constant gap between the two transparent substrates in the LCD.

このようなスペーサは、基板上に感光性樹脂組成物をコーティングし、マスクをその上に配置させてコーティングされた基板を紫外線などに露光して、その後、それを現像することによって調製することができる。近年、スペーサに遮光材料を使用する努力がなされており、それに応じて、種々の着色感光性樹脂組成物が精力的に開発されている。   Such a spacer can be prepared by coating a photosensitive resin composition on a substrate, placing a mask thereon, exposing the coated substrate to ultraviolet light, etc., and then developing it. it can. In recent years, efforts have been made to use light-shielding materials for spacers, and various colored photosensitive resin compositions have been vigorously developed accordingly.

近年、カラムスペーサと黒色マトリックスとが着色感光性樹脂組成物を使用して単一モジュールに集積される黒色カラムスペーサ(BCS)が、プロセスステップを単純化するために注目されている。このような黒色カラムスペーサの生成において使用される着色感光性樹脂組成物は、段差を容易に形成するだけでなく、弾性回復率を満たし、同時に上部プレートの圧力に対する耐性を有することが必要とされる。さらに、ディスプレイパネル内のベゼルが着色感光性樹脂組成物から形成されるときに、硬化膜がその表面に不均一なしわを有する場合、これは、上部プレートと下部プレートとの間の間隙における欠陥のため、それらの組立て中に注入される液晶の量が不均一であり得る、または電気信号の不十分な伝送によりディスプレイスクリーン上に斑点が発生し得るという深刻な不利益を引き起こすことがある。   In recent years, black column spacers (BCS) in which column spacers and a black matrix are integrated into a single module using a colored photosensitive resin composition have attracted attention in order to simplify the process steps. The colored photosensitive resin composition used in the production of such a black column spacer is required not only to easily form a step, but also to satisfy an elastic recovery rate and at the same time have resistance to the pressure of the upper plate. The In addition, when the bezel in the display panel is formed from a colored photosensitive resin composition, if the cured film has uneven wrinkles on its surface, this is a defect in the gap between the upper and lower plates. Therefore, the amount of liquid crystal injected during their assembly can be non-uniform or can cause serious disadvantages that spots can occur on the display screen due to insufficient transmission of electrical signals.

一方で、黒色カラムスペーサ(BCS)に高遮光性を付与するために、樹脂組成物に添加された顔料の含有量は、増加されなければならない。この点については、韓国特許第0814660号が、黒色有機顔料を含む黒色感光性樹脂組成物を開示し、これは、良好な遮光性及び低誘電率を有する。しかしながら、大量の黒色有機顔料が用いられる場合、不十分な耐化学性を有する有機顔料の量の増加により、顔料はスペーサ内に溶出される。加えて、顔料の量がスペーサを形成するための感光性樹脂組成物において増加するにつれて、結合剤、光重合性化合物などの量が相対的に減少し、スペーサの弾性回復率が低下するという問題を引き起こす。   On the other hand, the content of the pigment added to the resin composition must be increased in order to impart high light-shielding properties to the black column spacer (BCS). In this regard, Korean Patent No. 0814660 discloses a black photosensitive resin composition containing a black organic pigment, which has good light shielding properties and a low dielectric constant. However, when a large amount of black organic pigment is used, the pigment is eluted into the spacer due to an increase in the amount of organic pigment having insufficient chemical resistance. In addition, as the amount of the pigment increases in the photosensitive resin composition for forming the spacer, the amount of the binder, the photopolymerizable compound, etc. is relatively decreased, and the elastic recovery rate of the spacer is lowered. cause.

したがって、本発明の目的は、その表面上の不均一なしわの発生を最小化し、スペーサを形成するための感光性樹脂組成物内の顔料の量を著しく増加することなく、段差特性、耐化学性、弾性回復率、及び遮光性を同時に満たす硬化膜を形成することができる、着色感光性樹脂組成物及びそれから生成される遮光スペーサを提供することである。   Therefore, the object of the present invention is to minimize the occurrence of uneven wrinkles on the surface and to increase the level difference characteristics, chemical resistance without significantly increasing the amount of pigment in the photosensitive resin composition for forming the spacer. It is to provide a colored photosensitive resin composition and a light-shielding spacer produced therefrom, which can form a cured film that simultaneously satisfies the properties, the elastic recovery rate, and the light-shielding property.

上記の目的を達成するために、本発明は、着色感光性樹脂組成物であって、
(A)エポキシ基を含むコポリマーと、
(B)二重結合を含む光重合性化合物と、
(C)光重合開始剤と、
(D)黒色無機着色剤を含む着色剤と、を含み、
着色剤が、着色剤の固形分の総重量に基づいて、50〜100重量%の黒色無機着色剤を含み、
コポリマー(A)内のエポキシ基に対する、光重合性化合物(B)内の二重結合のモル比が、以下の関係を満たす、着色感光性樹脂組成物を、提供する。
4≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
In order to achieve the above object, the present invention provides a colored photosensitive resin composition,
(A) a copolymer containing an epoxy group;
(B) a photopolymerizable compound containing a double bond;
(C) a photopolymerization initiator;
(D) a colorant containing a black inorganic colorant,
The colorant comprises 50 to 100% by weight of a black inorganic colorant, based on the total weight of the solids of the colorant;
Provided is a colored photosensitive resin composition in which the molar ratio of the double bond in the photopolymerizable compound (B) to the epoxy group in the copolymer (A) satisfies the following relationship.
4 ≦ mole number of double bond / mole number of epoxy group ≦ 35

さらに、本発明は、着色感光性樹脂組成物から生成される遮光スペーサを提供する。   Furthermore, this invention provides the light-shielding spacer produced | generated from a coloring photosensitive resin composition.

本発明の着色感光性樹脂組成物は、硬化膜が形成される際に不均一なしわの発生を防止し、それによって、ディスプレイの形成時にその縁に発生し得る斑点を防止し、かつ短い現像時間を有する。したがって、着色感光性樹脂組成物は、液晶ディスプレイ(LCD)パネル及び有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイパネルを含む種々の電子部品で用いられる保護膜、層間絶縁膜、黒色カラムスペーサのような遮光スペーサなどを形成するための材料として有利に使用される。   The colored photosensitive resin composition of the present invention prevents the generation of uneven wrinkles when a cured film is formed, thereby preventing spots that may occur at the edges during the formation of a display and short development. Have time. Therefore, the colored photosensitive resin composition is used for various electronic parts including liquid crystal display (LCD) panels and organic light emitting diode (OLED) display panels, protective films, interlayer insulating films, light shielding spacers such as black column spacers, etc. It is advantageously used as a material for forming.

加えて、本発明の着色感光性樹脂組成物は、顔料の量を著しく増加することなく、段差特性、耐化学性、弾性回復率、及び遮光性を同時に満たす硬化膜を形成することができる。   In addition, the colored photosensitive resin composition of the present invention can form a cured film that simultaneously satisfies the step characteristics, chemical resistance, elastic recovery rate, and light-shielding properties without significantly increasing the amount of pigment.

遮光スペーサ(つまり黒色カラムスペーサ)の断面の実施形態の概要図である。It is a schematic diagram of an embodiment of a cross section of a light shielding spacer (that is, a black column spacer). 順番に実施例6及び7ならびに比較例2及び3の感光性樹脂組成物から調製された硬化膜の表面の写真である。It is the photograph of the surface of the cured film prepared from the photosensitive resin composition of Examples 6 and 7 and Comparative Examples 2 and 3 in order. 順番に実施例6及び7ならびに比較例2及び3の感光性樹脂組成物から調製された硬化膜の表面の写真である。It is the photograph of the surface of the cured film prepared from the photosensitive resin composition of Examples 6 and 7 and Comparative Examples 2 and 3 in order. 順番に実施例6及び7ならびに比較例2及び3の感光性樹脂組成物から調製された硬化膜の表面の写真である。It is the photograph of the surface of the cured film prepared from the photosensitive resin composition of Examples 6 and 7 and Comparative Examples 2 and 3 in order. 順番に実施例6及び7ならびに比較例2及び3の感光性樹脂組成物から調製された硬化膜の表面の写真である。It is the photograph of the surface of the cured film prepared from the photosensitive resin composition of Examples 6 and 7 and Comparative Examples 2 and 3 in order.

本発明の着色感光性樹脂組成物は、(A)エポキシ基を含むコポリマーと、(B)二重結合を含む光重合性化合物と、(C)光重合開始剤と、(D)黒色無機着色剤を含む着色剤と、を含み、
着色剤が、着色剤の固形分の総重量に基づいて、50〜100重量%の黒色無機着色剤を含み、
コポリマー(A)内のエポキシ基に対する、光重合性化合物(B)内の二重結合のモル比が、以下の関係を満たす。
4≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
The colored photosensitive resin composition of the present invention comprises (A) a copolymer containing an epoxy group, (B) a photopolymerizable compound containing a double bond, (C) a photopolymerization initiator, and (D) black inorganic coloring. A colorant containing an agent, and
The colorant comprises 50 to 100% by weight of a black inorganic colorant, based on the total weight of the solids of the colorant;
The molar ratio of the double bond in the photopolymerizable compound (B) to the epoxy group in the copolymer (A) satisfies the following relationship.
4 ≦ mole number of double bond / mole number of epoxy group ≦ 35

本開示において、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」及び/または「メタクリル」を意味し、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」及び/または「メタクリレート」を意味する。   In the present disclosure, “(meth) acryl” means “acryl” and / or “methacryl”, and “(meth) acrylate” means “acrylate” and / or “methacrylate”.

以下、着色感光性樹脂組成物の各構成成分を詳細に説明する。   Hereinafter, each component of the colored photosensitive resin composition will be described in detail.

(A)エポキシ基を含むコポリマー
本発明において用いられるコポリマーは、(a−1)エチレン系不飽和カルボン酸、エチレン系不飽和カルボン酸無水物、またはそれらの組み合わせから誘導された構造単位と、(a−2)芳香環を含有するエチレン系不飽和化合物から誘導された構造単位と、(a−3)エポキシ基を含有するエチレン系不飽和化合物から誘導された構造単位とを含み、また(a−4)構造単位(a−1)、(a−2)、及び(a−3)と異なるエチレン系不飽和化合物から誘導された構造単位をさらに含んでもよい。
(A) Copolymer containing epoxy group The copolymer used in the present invention comprises (a-1) a structural unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid, an ethylenically unsaturated carboxylic acid anhydride, or a combination thereof; a-2) a structural unit derived from an ethylenically unsaturated compound containing an aromatic ring, and (a-3) a structural unit derived from an ethylenically unsaturated compound containing an epoxy group, -4) A structural unit derived from an ethylenically unsaturated compound different from the structural units (a-1), (a-2), and (a-3) may be further included.

コポリマーは、現像性を実現するためにアルカリ可溶性樹脂であり、コーティング時に膜を形成するためのベース及び最終パターンを形成するための構造の役割も果たし得る。   The copolymer is an alkali-soluble resin for realizing developability, and can also serve as a base for forming a film during coating and a structure for forming a final pattern.

(a−1)エチレン系不飽和カルボン酸、エチレン系不飽和カルボン酸無水物、またはそれらの組み合わせから誘導された構造単位
構造単位(a−1)は、エチレン系不飽和カルボン酸、エチレン系不飽和カルボン酸無水物、またはそれらの組み合わせから誘導される。エチレン系不飽和カルボン酸及びエチレン系不飽和カルボン酸無水物は、分子中に少なくとも1つのカルボキシル基を含有する重合性不飽和モノマーである。それらの特定の例としては、不飽和モノカルボン酸、例えば(メタ)アクリル酸、クロトン酸、α−クロロアクリル酸、及びケイ皮酸、不飽和ジカルボン酸及びその無水物、例えばマレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、イタコン酸無水物、シトラコン酸、シトラコン酸無水物、及びメサコン酸、三価以上の不飽和ポリカルボン酸及びその無水物、ならびに二価以上のポリカルボン酸のモノ[(メタ)アクリロイルオキシアルキル]エステル、例えばモノ[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]スクシネート、モノ[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]フタレートなどを挙げることができる。上記の例示された化合物から誘導された構造単位は、単独で、または2つ以上の組み合わせでコポリマー中に含まれてもよい。
(A-1) Structural unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid, an ethylenically unsaturated carboxylic anhydride, or a combination thereof The structural unit (a-1) is an ethylenically unsaturated carboxylic acid, an ethylenically unsaturated carboxylic acid, Derived from saturated carboxylic anhydrides, or combinations thereof. Ethylenically unsaturated carboxylic acid and ethylenically unsaturated carboxylic acid anhydride are polymerizable unsaturated monomers containing at least one carboxyl group in the molecule. Specific examples thereof include unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, α-chloroacrylic acid, and cinnamic acid, unsaturated dicarboxylic acids and anhydrides thereof such as maleic acid, maleic anhydride. Acids, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, citraconic anhydride, and mesaconic acid, trivalent or higher unsaturated polycarboxylic acids and anhydrides, and divalent or higher monocarboxylic acid mono [ (Meth) acryloyloxyalkyl] esters such as mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] succinate and mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] phthalate can be mentioned. Structural units derived from the above exemplified compounds may be included in the copolymer alone or in combination of two or more.

構造単位(a−1)の量は、コポリマーを構成する構造単位の総モルに基づいて、5〜65モル%、または10〜50モル%であってもよい。上記の量の範囲内において、現像性は、好ましくなり得る。   The amount of the structural unit (a-1) may be 5 to 65 mol%, or 10 to 50 mol%, based on the total moles of the structural units constituting the copolymer. Within the above amount range, developability may be preferred.

(a−2)芳香環を含有するエチレン系不飽和化合物から誘導された構造単位
構造単位(a−2)は、芳香環を含有するエチレン系不飽和化合物から誘導される。芳香環を含有するエチレン不飽和化合物の特定の例としては、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、p−ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、p−ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、スチレン、アルキル置換基を含有するスチレン、例えばメチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘプチルスチレン、及びオクチルスチレン、ハロゲンを含有するスチレン、例えばフルオロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、及びヨードスチレン、アルコキシ置換基を含有するスチレン、例えばメトキシスチレン、エトキシスチレン、及びプロポキシスチレン、4−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、アセチルスチレン、及びビニルトルエン、ジビニルベンゼン、ビニルフェノール、o−ビニルベンジルジメチルエーテル、m−ビニルベンジルメチルエーテル、p−ビニルベンジルメチルエーテル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどを挙げることができる。上記の例示された化合物から誘導された構造単位は、単独で、または2つ以上の組み合わせでコポリマー中に含まれてもよい。上記化合物の中のスチレン系化合物から誘導された構造単位が、重合性を考慮して好ましい。
(A-2) Structural unit derived from an ethylenically unsaturated compound containing an aromatic ring The structural unit (a-2) is derived from an ethylenically unsaturated compound containing an aromatic ring. Specific examples of ethylenically unsaturated compounds containing aromatic rings include phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth) acrylate, p-nonylphenoxy polyethylene glycol (Meth) acrylate, p-nonylphenoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, tribromophenyl (meth) acrylate, styrene, styrene containing alkyl substituents such as methylstyrene, dimethylstyrene, trimethylstyrene, ethylstyrene, diethylstyrene, Triethyl styrene, propyl styrene, butyl styrene, hexyl styrene, heptyl styrene, and octyl styrene, halogen-containing styrene such as fluorine Orostyrene, chlorostyrene, bromostyrene, and iodostyrene, styrene containing alkoxy substituents such as methoxystyrene, ethoxystyrene, and propoxystyrene, 4-hydroxystyrene, p-hydroxy-α-methylstyrene, acetylstyrene, and vinyl Toluene, divinylbenzene, vinylphenol, o-vinylbenzyldimethylether, m-vinylbenzylmethylether, p-vinylbenzylmethylether, o-vinylbenzylglycidylether, m-vinylbenzylglycidylether, p-vinylbenzylglycidylether, etc. Can be mentioned. Structural units derived from the above exemplified compounds may be included in the copolymer alone or in combination of two or more. A structural unit derived from a styrenic compound among the above compounds is preferred in view of polymerizability.

構造単位(a−2)の量は、コポリマーを構成する構造単位の総モルに基づいて、2〜70モル%、または3〜60モル%であってもよい。上記の量の範囲内において、耐化学性は、より好ましくなり得る。   The amount of the structural unit (a-2) may be 2 to 70 mol%, or 3 to 60 mol% based on the total mol of the structural units constituting the copolymer. Within the above range of amounts, chemical resistance can be more favorable.

(a−3)エポキシ基を含有するエチレン系不飽和化合物から誘導された構造単位
構造単位(a−3)は、エポキシ基を含有するエチレン系不飽和化合物から誘導される。エポキシ基を含有するエチレン系不飽和化合物の特定の例には、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、4,5−エポキシペンチル(メタ)アクリレート、5,6−エポキシヘキシル(メタ)アクリレート、6,7−エポキシヘプチル(メタ)アクリレート、2,3−エポキシシクロペンチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、α−エチルグリシジルアクリレート、α−n−プロピルグリシジルアクリレート、α−n−ブチルグリシジルアクリレート、N−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)−3,5−ジメチルベンジル)アクリルアミド、N−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)−3,5−ジメチルフェニルプロピル)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、アリルグリシジルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテルなどを挙げることができる。上記の例示された化合物から誘導された構造単位は、単独で、または2つ以上の組み合わせでコポリマー中に含まれてもよい。上記の中のグリシジル(メタ)アクリレート及び/または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から誘導された構造単位は、重合性及び絶縁膜の強度における改善の観点から、より好ましい。
(A-3) Structural unit derived from an ethylenically unsaturated compound containing an epoxy group The structural unit (a-3) is derived from an ethylenically unsaturated compound containing an epoxy group. Specific examples of ethylenically unsaturated compounds containing epoxy groups include glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate, 4,5-epoxypentyl (meth) acrylate, 5,6-epoxy Hexyl (meth) acrylate, 6,7-epoxyheptyl (meth) acrylate, 2,3-epoxycyclopentyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate, α-ethylglycidyl acrylate, α-n-propyl Glycidyl acrylate, α-n-butyl glycidyl acrylate, N- (4- (2,3-epoxypropoxy) -3,5-dimethylbenzyl) acrylamide, N- (4- (2,3-epoxypropoxy) -3, 5-dimethylphenylpropyl) acrylamide, 4- Dorokishibuchiru (meth) acrylate glycidyl ether, allyl glycidyl ether, and the like of 2-methyl allyl glycidyl ether. Structural units derived from the above exemplified compounds may be included in the copolymer alone or in combination of two or more. Among the above, the structural unit derived from glycidyl (meth) acrylate and / or 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether is more preferable from the viewpoints of improvement in polymerizability and strength of the insulating film.

構造単位(a−3)の量は、コポリマーを構成する構造単位の総モルに基づいて、1〜40モル%、または5〜20モル%であってもよい。上記の量の範囲内において、プロセス中の残渣及びプリベークの時点でのマージンは、より好ましい。   The amount of the structural unit (a-3) may be 1 to 40 mol%, or 5 to 20 mol% based on the total mol of the structural units constituting the copolymer. Within the above amount range, the residue at the process and the margin at the time of pre-baking are more preferable.

(a−4)構造単位(a−1)、(a−2)、及び(a−3)と異なるエチレン系不飽和化合物から誘導された構造単位
本発明において用いられるコポリマーは、構造単位(a−1)、(a−2)、及び(a−3)に加えて、構造単位(a−1)、(a−2)、及び(a−3)とは異なるエチレン系不飽和化合物から誘導された構造単位をさらに含んでもよい。
(A-4) Structural unit derived from an ethylenically unsaturated compound different from structural units (a-1), (a-2), and (a-3) The copolymer used in the present invention comprises structural unit (a -1) derived from an ethylenically unsaturated compound different from structural units (a-1), (a-2) and (a-3) in addition to (a-2) and (a-3) The structural unit may be further included.

構造単位(a−1)、(a−2)、及び(a−3)と異なるエチレン系不飽和化合物から誘導された構造単位の特定の例としては、不飽和カルボン酸エステル、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(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、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(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、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピル(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、グリセロール(メタ)アクリレート、メチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、エチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、プロピルα−ヒドロキシメチルアクリレート、ブチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール)メチルエーテル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、及びジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、N−ビニル基、例えばN−ビニルピロリドン、N−ビニルカルバゾール、及びN−ビニルモルホリンを含有する三級アミン、不飽和エーテル、例えばビニルメチルエーテル及びビニルエチルエーテル、不飽和イミド、例えばN−フェニルマレイミド、N−(4−クロロフェニル)マレイミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドなどを挙げることができる。上記の例示された化合物から誘導された構造単位は、単独で、または2つ以上の組み合わせでコポリマー中に含まれてもよい。上記の中の不飽和イミド、具体的には、N−置換マレイミドから誘導された構造単位は、重合性及び絶縁膜の強度における改善の観点から、より好ましい。   Specific examples of structural units derived from ethylenically unsaturated compounds different from structural units (a-1), (a-2), and (a-3) include unsaturated carboxylic acid esters such as methyl (meta ) Acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, tetrahydro Furfuryl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-chloropropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate , Methyl α-hydroxymethyl acrylate, ethyl α-hydroxymethyl acrylate, propyl α-hydroxymethyl acrylate, butyl α-hydroxymethyl acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol ( (Meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, methoxytripropylene glycol (meth) acrylate, poly (ethylene glycol) methyl ether (meth) acrylate, tetrafluoropropyl (meth) acrylate, 1,1,1,3 3,3-hexafluoroisopropyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, heptadecafluorodecyl (meth) acrylate, Isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentanyloxyethyl (meth) acrylate, and dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, N-vinyl group, For example, tertiary amines containing N-vinylpyrrolidone, N-vinylcarbazole, and N-vinylmorpholine, unsaturated ethers such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether, unsaturated imides such as N-phenylmaleimide, N- (4 -Chlorophenyl) maleimide, N- (4-hydroxyphenyl) maleimide, N-cyclohexylmaleimide and the like. Structural units derived from the above exemplified compounds may be included in the copolymer alone or in combination of two or more. Among the above, the unsaturated imide, specifically, the structural unit derived from N-substituted maleimide is more preferable from the viewpoint of the polymerizability and the improvement in the strength of the insulating film.

構造単位(a−4)の量は、コポリマーを構成する構造単位の総モルに基づいて、0〜80モル%、または30〜70モル%であってもよい。上記の量の範囲内において、着色感光性樹脂組成物の貯蔵安定性は、維持され得、膜保持率は、より有利に改善され得る。   The amount of the structural unit (a-4) may be 0 to 80 mol%, or 30 to 70 mol% based on the total mol of the structural units constituting the copolymer. Within the above range of amounts, the storage stability of the colored photosensitive resin composition can be maintained, and the film retention can be improved more advantageously.

構造単位(a−1)〜(a−4)を有するコポリマーの例としては、(メタ)アクリル酸/スチレン/メチル(メタ)アクリレート/グリシジル(メタ)アクリレートのコポリマー、(メタ)アクリル酸/スチレン/メチル(メタ)アクリレート/グリシジル(メタ)アクリレート/N−フェニルマレイミドのコポリマー、(メタ)アクリル酸/スチレン/メチル(メタ)アクリレート/グリシジル(メタ)アクリレート/N−シクロヘキシルマレイミドのコポリマー、(メタ)アクリル酸/スチレン/n−ブチル(メタ)アクリレート/グリシジル(メタ)アクリレート/N−フェニルマレイミドのコポリマー、(メタ)アクリル酸/スチレン/グリシジル(メタ)アクリレート/N−フェニルマレイミドのコポリマー、(メタ)アクリル酸/スチレン/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/N−フェニルマレイミドのコポリマーなどを挙げることができる。コポリマーのうちの1つ、2つ、またはそれ以上は、着色感光性樹脂組成物中に含まれてもよい。   Examples of copolymers having structural units (a-1) to (a-4) include copolymers of (meth) acrylic acid / styrene / methyl (meth) acrylate / glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid / styrene / Methyl (meth) acrylate / glycidyl (meth) acrylate / N-phenylmaleimide copolymer, (meth) acrylic acid / styrene / methyl (meth) acrylate / glycidyl (meth) acrylate / N-cyclohexylmaleimide copolymer, (meth) Copolymer of acrylic acid / styrene / n-butyl (meth) acrylate / glycidyl (meth) acrylate / N-phenylmaleimide, copolymer of (meth) acrylic acid / styrene / glycidyl (meth) acrylate / N-phenylmaleimide, (meth) acrylic / Styrene / 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether / N- phenylmaleimide copolymer, and the like. One, two, or more of the copolymers may be included in the colored photosensitive resin composition.

コポリマーの重量平均分子量(Mw)は、ポリスチレンを基準としてゲル浸透クロマトグラフィ(溶出液:テトラヒドロフラン)で決定されるとき、5,000〜30,000g/mol、または10,000〜20,000g/molの範囲であってもよい。コポリマーの重量平均分子量が上記の範囲内にある場合、下部パターンによる段差は、有利に改善され得、現像時のパターンプロファイルは、好ましくなり得る。   The weight average molecular weight (Mw) of the copolymer is 5,000 to 30,000 g / mol, or 10,000 to 20,000 g / mol, as determined by gel permeation chromatography (eluent: tetrahydrofuran) based on polystyrene. It may be a range. If the weight average molecular weight of the copolymer is within the above range, the step due to the lower pattern can be advantageously improved and the pattern profile during development can be favorable.

着色感光性樹脂組成物内のコポリマーの量は、着色感光性樹脂組成物の固形分の総重量(すなわち、溶媒を除いた重量)に基づいて、5〜60重量%、または8〜45重量%であってもよい。上記の範囲内において、現像時のパターンプロファイルは好ましくなり得、樹脂組成物から形成された硬化膜の現像時間、表面特性などが改善され得る。   The amount of the copolymer in the colored photosensitive resin composition is 5 to 60% by weight, or 8 to 45% by weight, based on the total weight (ie, weight excluding the solvent) of the solid content of the colored photosensitive resin composition. It may be. Within the above range, the pattern profile at the time of development can be preferable, and the development time, surface characteristics, etc. of the cured film formed from the resin composition can be improved.

コポリマーは、ラジカル重合開始剤、溶媒、及び構造単位(a−1)〜(a−4)を反応器に装入し、その後、窒素をそこに装入し、重合のための混合物をゆっくりと撹拌することによって調製されてもよい。   The copolymer is charged with radical polymerization initiator, solvent, and structural units (a-1) to (a-4) into the reactor, then nitrogen is charged into it, and the mixture for polymerization is slowly added. It may be prepared by stirring.

ラジカル重合開始剤は、アゾ化合物、例えば2,2´−アゾビスイソブチロニトリル、2,2´−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、及び2,2´−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、またはベンゾイルペルオキシド、ラウリルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサンなどであってもよいが、それらに限定されるものではない。ラジカル重合開始剤は、単独で、または2つ以上の組み合わせで使用されてもよい。   Radical polymerization initiators are azo compounds such as 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2′-azobis (4-methoxy-). 2,4-dimethylvaleronitrile), or benzoyl peroxide, lauryl peroxide, t-butylperoxypivalate, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, etc., but are not limited thereto. Absent. The radical polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more.

溶媒は、コポリマーの調製に一般的に使用される任意の従来の溶媒であってもよく、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を含んでもよい。   The solvent may be any conventional solvent commonly used in the preparation of copolymers, including, for example, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA).

(B)二重結合を含む光重合性化合物
本発明において用いられる光重合性化合物は、二重結合を有する化合物であり、重合開始剤の作用によって重合可能である。具体的には、光重合性化合物としては、少なくとも1つのエチレン系不飽和二重結合を有する単官能性または多官能性エステル化合物を挙げることができ、好ましくは、耐化学性の観点から、少なくとも2つの官能基を有する多官能性化合物を挙げることができる。
(B) Photopolymerizable compound containing a double bond The photopolymerizable compound used in the present invention is a compound having a double bond, and can be polymerized by the action of a polymerization initiator. Specifically, examples of the photopolymerizable compound include a monofunctional or polyfunctional ester compound having at least one ethylenically unsaturated double bond, and preferably at least from the viewpoint of chemical resistance. Mention may be made of polyfunctional compounds having two functional groups.

光重合性化合物は、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート及びコハク酸のモノエステル、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート及びコハク酸のモノエステル、ペンタエリスリトールトリアクリレート−ヘキサメチレンジイソシアネート(ペンタエリスリトールトリアクリレート及びヘキサメチレンジイソシアネートの反応生成物)、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエポキシアクリレート、及びエチレングリコールモノメチルエーテルアクリレート、ならびにそれらの混合物からなる群から選択されてもよいが、それらに限定されるものではない。   The photopolymerizable compound includes ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, Polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate and succinic acid Monoester, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa ( ) Acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate and monoester of succinic acid, pentaerythritol triacrylate-hexamethylene diisocyanate (reaction product of pentaerythritol triacrylate and hexamethylene diisocyanate), tripentaerythritol hepta (meth) acrylate , Tripentaerythritol octa (meth) acrylate, bisphenol A epoxy acrylate, and ethylene glycol monomethyl ether acrylate, and mixtures thereof, but are not limited thereto.

市販の光重合性化合物の例としては、(i)単官能性(メタ)アクリレート、例えばToagosei Co.,Ltd.製のAronix M−101、M−111、及びM−114、Nippon Kayaku Co.,Ltd.製のKAYARAD T4−110S及びT4−120S、ならびにOsaka Yuki Kayaku Kogyo Co.,Ltd.製のV−158及びV−2311、(ii)二官能性(メタ)アクリレート、例えばToagosei Co.,Ltd.製のAronix M−210、M−240、及びM−6200、Nippon Kayaku Co.,Ltd.製のKAYARAD HDDA、HX−220、及びR−604、ならびにOsaka Yuki Kayaku Kogyo Co.,Ltd.製のV−260、V−312、及びV−335 HP、ならびに(iii)三官能性以上の(メタ)アクリレート、例えばToagosei Co.,Ltd.製のAronix M−309、M−400、M−403、M−405、M−450、M−7100、M−8030、M−8060、及びTO−1382、Nippon Kayaku Co.,Ltd.製のKAYARAD TMPTA、DPHA、及びDPHA−40H、ならびにOsaka Yuki Kayaku Kogyo Co.,Ltd.製のV−295、V−300、V−360、V−GPT、V−3PA、V−400、及びV−802を挙げることができる。   Examples of commercially available photopolymerizable compounds include (i) monofunctional (meth) acrylates such as Toagosei Co. , Ltd., Ltd. Aronix M-101, M-111, and M-114 manufactured by Nippon Kayaku Co. , Ltd., Ltd. KAYARAD T4-110S and T4-120S manufactured by Osaka Yuki Kayaku Koyo Co., Ltd. , Ltd., Ltd. V-158 and V-2311 manufactured by (ii) difunctional (meth) acrylates such as Toagosei Co. , Ltd., Ltd. Aronix M-210, M-240, and M-6200 manufactured by Nippon Kayaku Co. , Ltd., Ltd. KAYARAD HDDA, HX-220, and R-604, and Osaka Yuki Kayaku Kogyo Co. , Ltd., Ltd. V-260, V-312, and V-335 HP, and (iii) trifunctional or higher (meth) acrylates such as Toagosei Co. , Ltd., Ltd. Aronix M-309, M-400, M-403, M-405, M-450, M-7100, M-8030, M-8060, and TO-1382, Nippon Kayaku Co. , Ltd., Ltd. KAYARAD TMPTA, DPHA, and DPHA-40H, and Osaka Yuki Kayaku Kogyo Co. , Ltd., Ltd. Examples thereof include V-295, V-300, V-360, V-GPT, V-3PA, V-400, and V-802.

光重合性化合物の量は、着色感光性樹脂組成物の固形分の総重量(すなわち、溶媒を除いた重量)に基づいて、5〜50重量%、または10〜40重量%であってもよい。光重合性化合物の量が上記の範囲内にある場合、現像時間が延長され、プロセス及び残渣がそれによって影響されるという問題を防止することが可能であるため、また、パターン解像度が不十分になるという問題、及びしわが表面に生成されるという問題を防止することが可能であるため、パターンは容易に現像され得る。   The amount of the photopolymerizable compound may be 5 to 50% by weight, or 10 to 40% by weight based on the total weight of the solid content of the colored photosensitive resin composition (that is, the weight excluding the solvent). . If the amount of the photopolymerizable compound is within the above range, it is possible to prevent the problem that the development time is extended and the process and residue are affected thereby, and the pattern resolution is insufficient. The pattern can be easily developed because it can prevent the problem of becoming and the problem of wrinkles being generated on the surface.

コポリマー(A)内のエポキシ基に対する、光重合性化合物(B)内の二重結合のモル比が、以下の関係を満たし得る。
4≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
The molar ratio of the double bond in the photopolymerizable compound (B) to the epoxy group in the copolymer (A) can satisfy the following relationship.
4 ≦ mole number of double bond / mole number of epoxy group ≦ 35

ディスプレイのベゼルのための硬化膜がその表面に不均一なしわを有する場合、これは、上部プレートと下部プレートとの間の間隙における欠陥のため、それらの組立て中に注入される液晶の量が不均一であり得る、または電気信号の不十分な伝送によりディスプレイスクリーン上に斑点が発生し得るという不利益を引き起こすことがある。しかしながら、本発明の着色感光性樹脂組成物が、上記の関係によって定義されるモル比を満たす場合、硬化膜の表面上の不均一なしわの生成が最小化され、段差及び高解像度のパターンを形成することが可能である。   If the cured film for the display bezel has uneven wrinkles on its surface, this is due to defects in the gap between the upper and lower plates, and the amount of liquid crystal injected during their assembly. It can be non-uniform, or can cause the disadvantage that spots can occur on the display screen due to insufficient transmission of electrical signals. However, when the colored photosensitive resin composition of the present invention satisfies the molar ratio defined by the above relationship, the generation of uneven wrinkles on the surface of the cured film is minimized, resulting in steps and high-resolution patterns. It is possible to form.

二重結合のモル数が増加されるとき、モル比が35を超える場合、光への露出中にコーティングされた膜の表面の硬化が強く生じ、一方で、未反応の二重結合を有する材料がその内部に残り、これが、続く熱硬化プロセスにおいてそのような未反応の材料の流動性(すなわち、可動性)を高める。結果として、表面付近のポリマー及びパターン内側深部のポリマーは、熱硬化中に異なる可動性を有し、硬化膜の表面上に不均一なしわをもたらす。加えて、モル比が4未満である場合、エポキシ基のモル数が二重結合のモル数よりも比較的大きいため、温度の変化によって架橋度を制御するのは難しく、プロセス中の温度の変化による現像マージンが不十分になり、ひいては解像度が低下する。   When the number of moles of double bonds is increased, if the molar ratio exceeds 35, the surface of the coated film is strongly cured during exposure to light, while the material having unreacted double bonds Remains within it, which increases the fluidity (ie, mobility) of such unreacted material in the subsequent thermosetting process. As a result, the polymer near the surface and the polymer deep inside the pattern have different mobilities during thermal curing, resulting in uneven wrinkles on the surface of the cured film. In addition, when the molar ratio is less than 4, since the number of moles of epoxy groups is relatively larger than the number of moles of double bonds, it is difficult to control the degree of cross-linking by changing the temperature. The development margin due to becomes insufficient, and the resolution is lowered.

具体的には、コポリマー(A)内のエポキシ基に対する、光重合性化合物(B)内の二重結合のモル比が、以下の関係を満たし得る。
11≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
Specifically, the molar ratio of the double bond in the photopolymerizable compound (B) to the epoxy group in the copolymer (A) can satisfy the following relationship.
11 ≦ mole number of double bond / mole number of epoxy group ≦ 35

(C)光重合開始剤
本発明において用いられる光重合開始剤は、任意の既知の重合開始剤であり得る。
(C) Photopolymerization initiator The photopolymerization initiator used in the present invention may be any known polymerization initiator.

光重合開始剤は、アセトフェノン系化合物、非イミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、オニウム塩系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、多核キノン系化合物、チオキサントン系化合物、ジアゾ系化合物、イミドスルホネート系化合物、オキシム系化合物、カルバゾール系化合物、スルホニウムボレート系化合物、ケトン系化合物、及びそれらの混合物からなる群から選択され得る。具体的には、光重合開始剤は、オキシム系化合物、トリアジン系化合物、及びケトン系化合物からなる群から選択される少なくとも1つであってもよい。より具体的には、オキシム系化合物、トリアジン系化合物、及びケトン系化合物の組み合わせが使用され得る。   Photopolymerization initiators include acetophenone compounds, non-imidazole compounds, triazine compounds, onium salt compounds, benzoin compounds, benzophenone compounds, polynuclear quinone compounds, thioxanthone compounds, diazo compounds, imide sulfonate compounds, It can be selected from the group consisting of oxime compounds, carbazole compounds, sulfonium borate compounds, ketone compounds, and mixtures thereof. Specifically, the photopolymerization initiator may be at least one selected from the group consisting of an oxime compound, a triazine compound, and a ketone compound. More specifically, a combination of an oxime compound, a triazine compound, and a ketone compound can be used.

光重合開始剤の特定の例としては、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、ベンゾイルペルオキシド、ラウリルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、2−ベンジル−2−(ジメチルアミノ)−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ジエチルチオキサントン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシフェニル−s−トリアジン、2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキソジアゾール、9−フェニルアクリジン、3−メチル−5−アミノ−((s−トリアジン−2−イル)アミノ)−3−フェニルクマリン、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリルダイマー、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−オクタン−l,2−ジオン−2−(o−ベンゾイルオキシム)、o−エンゾイル−4’−(ベンズメルカプト)ベンゾイル−ヘキシル−ケトオキシム、2,4,6−トリメチルフェニルカルボニル−ジフェニルホスホニルオキシド、ヘキサフルオロホスホロ−トリアルキルフェニルスルホニウム塩、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2,2’−ベンゾチアゾリルジスルフィド、(E)−2−(4−スチリルフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルホリン−4−イルフェニル)−ブタン−1−オン、及びそれらの混合物を挙げることができるが、それらに限定されるものではない。   Specific examples of photopolymerization initiators include 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), benzoyl peroxide, Lauryl peroxide, t-butylperoxypivalate, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, p-dimethylaminoacetophenone, 2-benzyl-2- (dimethylamino) -1- [4- (4-morpholinyl) Phenyl] -1-butanone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, benzyldimethyl ketal, benzophenone, benzoinpropyl ether, diethylthioxanthone, 2,4-bis (trichloromethyl) -6 p-methoxyphenyl-s-triazine, 2-trichloromethyl- -Styryl-1,3,4-oxodiazole, 9-phenylacridine, 3-methyl-5-amino-((s-triazin-2-yl) amino) -3-phenylcoumarin, 2- (o-chlorophenyl) ) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1- [4- (phenylthio) phenyl] -octane-1,2-dione- 2- (o-benzoyloxime), o-enzoyl-4 ′-(benzmercapto) benzoyl-hexyl-ketoxime, 2,4,6-trimethylphenylcarbonyl-diphenylphosphonyl oxide, hexafluorophosphoro-trialkylphenylsulfonium Salt, 2-mercaptobenzimidazole, 2,2'-benzothiazolyl Sulfide, (E) -2- (4-styrylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1- ( 4-morpholin-4-ylphenyl) -butan-1-one, and mixtures thereof may be mentioned, but are not limited thereto.

参考として、市販のオキシム系光重合開始剤の例としては、OXE−01(BASF)、OXE−02(BASF)、OXE−03(BASF)、N−1919(ADEKA)、NCI−930(ADEKA)、及びNCI−831(ADEKA)が挙げられる。   For reference, examples of commercially available oxime photopolymerization initiators include OXE-01 (BASF), OXE-02 (BASF), OXE-03 (BASF), N-1919 (ADEKA), and NCI-930 (ADEKA). And NCI-831 (ADEKA).

光重合開始剤は、着色感光性樹脂組成物の固形分(すなわち、溶媒を除いた重量)の総重量に基づいて、0.1〜15重量%、または0.1〜10重量%の量で用いられてもよい。具体的には、着色感光性樹脂組成物の固形分(すなわち、溶媒を除いた重量)の総重量に基づいて、0.1〜2重量%のオキシム系化合物、0.1〜2重量%のトリアジン系化合物、及び0.1〜2重量%のケトン系化合物が、光重合開始剤として使用されてもよい。より具体的には、着色感光性樹脂組成物の固形分(すなわち、溶媒を除いた重量)の総重量に基づいて、0.5〜1.5重量%のオキシム系化合物、0.5〜1.5重量%のトリアジン系化合物、及び0.5〜1.5重量%のケトン系化合物が、光重合開始剤として使用されてもよい。オキシム系化合物が上記の量の範囲内で使用される場合、現像及びコーティング特性は、高感度で改善され得る。加えて、トリアジン系化合物が上記の量の範囲内で使用される場合、パターンの形成時に優れた耐化学性及びテーパ角を有するコーティングされた膜が得られ得る。さらに、ケトン系化合物が上記の量の範囲内で使用される場合、このように調製された着色感光性樹脂組成物は、コーティングされた膜の内側深部の硬化によって優れた耐化学性を有するコーティングされた膜を形成し得る。   The photopolymerization initiator is in an amount of 0.1 to 15% by weight, or 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the solid content of the colored photosensitive resin composition (that is, the weight excluding the solvent). May be used. Specifically, based on the total weight of the solid content of the colored photosensitive resin composition (that is, the weight excluding the solvent), 0.1 to 2% by weight of the oxime compound, 0.1 to 2% by weight Triazine-based compounds and 0.1-2% by weight of ketone-based compounds may be used as photopolymerization initiators. More specifically, based on the total weight of the solid content (that is, the weight excluding the solvent) of the colored photosensitive resin composition, 0.5 to 1.5% by weight of the oxime compound, 0.5 to 1 .5% by weight of a triazine compound and 0.5 to 1.5% by weight of a ketone compound may be used as a photopolymerization initiator. When oxime-based compounds are used within the above ranges, development and coating properties can be improved with high sensitivity. In addition, when the triazine-based compound is used within the above range, a coated film having excellent chemical resistance and taper angle can be obtained when forming a pattern. Further, when the ketone compound is used within the above range, the colored photosensitive resin composition prepared in this way is a coating having excellent chemical resistance by curing of the inner deep part of the coated film. Formed film can be formed.

(D)着色剤
本発明の着色感光性樹脂組成物は、それに遮光性を付与するための着色剤を含む。着色剤は、2つ以上の無機または有機着色剤の混合物であってもよい。着色剤は、高い色素生産性及び高耐熱性を有することが好ましい。
(D) Colorant The colored photosensitive resin composition of the present invention contains a colorant for imparting light shielding properties thereto. The colorant may be a mixture of two or more inorganic or organic colorants. The colorant preferably has high pigment productivity and high heat resistance.

着色剤は、黒色無機着色剤を含む。加えて、着色剤は、黒色有機着色剤を含み得る。さらに、着色剤は、青、紫などの黒以外のような色付きの着色剤を含み得る。   The colorant includes a black inorganic colorant. In addition, the colorant can include a black organic colorant. In addition, the colorant may include a colored colorant other than black, such as blue or purple.

当該技術分野で既知の任意の黒色無機着色剤及び任意の黒色有機着色剤が使用され得る。例えば、Color Index(The Society of Dyers and Colouristsによって発行)における顔料及び当技術分野において既知の任意の染料として分類される任意の化合物が使用され得る。   Any black inorganic colorant and any black organic colorant known in the art can be used. For example, any compound classified as a pigment in Color Index (published by The Society of Dyers and Colorists) and any dye known in the art may be used.

黒色無機着色剤は、カーボンブラック、チタンブラック、Cu−Fe−Μn系酸化物、及び金属酸化物からなる群から選択される少なくとも1つを含み得る。具体的には、カーボンブラックを黒色無機着色剤として使用することが、パターン特性及び耐化学性の観点から、好ましい。   The black inorganic colorant may include at least one selected from the group consisting of carbon black, titanium black, Cu—Fe—Μn-based oxide, and metal oxide. Specifically, it is preferable to use carbon black as a black inorganic colorant from the viewpoint of pattern characteristics and chemical resistance.

Cu−Fe−Mn系酸化物は、例えば、Cu1.5Mn1.5、CuFeMnO、MnO、及びFeMn、などを含む。 Cu-FeMn-based oxide include, for example, Cu 1.5 Mn 1.5 O 4, CuFeMnO 4, MnO 2, and FeMn 2 O 4, and the like.

金属酸化物は、合成黒色鉄のような金属酸化物であってもよく、その例としては、FeO、Fe、Fe、などが挙げられる。 The metal oxide may be a metal oxide such as synthetic black iron, and examples thereof include FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , and the like.

黒色有機着色剤の特定の例としては、アニリンブラック、ラクタムブラック、ペリレンブラックなどを挙げることができる。これらの中でも、光学密度、誘電性などの観点から、ラクタムブラック(例えば、BASFからのBlack 582)が好ましい。   Specific examples of black organic colorants include aniline black, lactam black, perylene black and the like. Among these, lactam black (for example, Black 582 from BASF) is preferable from the viewpoint of optical density, dielectric property, and the like.

着色剤は、着色剤の固形分の総重量に基づいて、50〜100重量%の黒色無機着色剤を含む。具体的には、着色剤が、着色剤の固形分の総重量に基づいて、50〜100重量%の黒色無機着色剤及び0〜50重量%の黒色有機着色剤を含み得る。より具体的には、着色剤が、着色剤の固形分の総重量に基づいて、80〜100重量%の黒色無機着色剤及び0〜20重量%の黒色有機着色剤を含み得る。着色剤中の黒色無機着色剤及び/または黒色有機着色剤の量が上記の範囲内にある場合、可視光及び赤外光領域における光漏れを防止することができる高光学密度を達成することがより有利である。   The colorant includes 50 to 100% by weight of a black inorganic colorant based on the total weight of the colorant solids. Specifically, the colorant may include 50-100% by weight black inorganic colorant and 0-50% by weight black organic colorant, based on the total weight of the solids of the colorant. More specifically, the colorant may comprise 80-100% by weight black inorganic colorant and 0-20% by weight black organic colorant, based on the total weight of the colorant solids. When the amount of the black inorganic colorant and / or the black organic colorant in the colorant is within the above range, it is possible to achieve a high optical density capable of preventing light leakage in the visible light and infrared light regions. More advantageous.

黒色着色剤の量は、着色感光性樹脂組成物の固形分の総重量(すなわち、溶媒を除いた重量)に基づいて、10〜60重量%、20〜50重量%、20〜45重量%、25〜50重量%、または30〜50重量%であってもよい。上記の範囲内で、光漏れを防止することができる高光学密度を達成することがより有利である。   The amount of the black colorant is 10 to 60% by weight, 20 to 50% by weight, 20 to 45% by weight based on the total weight of the solid content of the colored photosensitive resin composition (that is, the weight excluding the solvent), It may be 25-50% by weight, or 30-50% by weight. Within the above range, it is more advantageous to achieve a high optical density that can prevent light leakage.

一方、本発明において使用される着色剤は、分散型樹脂、溶媒などと混合された練り顔料の形態で、着色感光性樹脂組成物に添加されてもよい。   On the other hand, the colorant used in the present invention may be added to the colored photosensitive resin composition in the form of a kneaded pigment mixed with a dispersion resin, a solvent or the like.

分散型樹脂は、溶媒中の顔料を均一に分散させるために役立ち、具体的には、分散剤及び分散体結合剤からなる群から選択される少なくとも1つであり得る。   The dispersion-type resin serves to uniformly disperse the pigment in the solvent, and specifically, may be at least one selected from the group consisting of a dispersant and a dispersion binder.

分散剤の例としては、着色剤のための任意の既知の分散剤を挙げることができる。その特定の例としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、双性イオン性界面活性剤、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ポリエステル系化合物、ポリカルボン酸エステル系化合物、不飽和ポリアミド系化合物、ポリカルボン酸系化合物、ポリカルボン酸アルキル塩化合物、ポリアクリル化合物、ポリエチレンイミン系化合物、ポリウレタン系化合物、ポリウレタン、ポリアクリレートに代表されるポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸のアミン塩、ポリカルボン酸のアンモニウム塩、ポリカルボン酸のアルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアミドリン酸塩、ヒドロキシル基の置換されたポリカルボン酸のエステル及びその変性物、ポリ(低級アルキレンイミン)との遊離カルボキシル基を有するポリエステルの反応によって形成されたアミドまたはその塩、(メタ)アクリル酸スチレンコポリマー、(メタ)アクリル酸(メタ)アクリレートエステルコポリマー、スチレンマレイン酸コポリマー、ポリビニルアルコール、水溶性樹脂またはポリビニルピロリドンのような水溶性ポリマー化合物、改変ポリアクリレート、エチレンオキシド/プロピレンオキシドの付加物、リン酸エステルなどが挙げられる。市販の分散剤としては、BYK CoからのDisperbyk−182、Disperbyk−183、Disperbyk−184、Disperbyk−185、Disperbyk−2000、Disperbyk−2150、Disperbyk−2155、Disperbyk−2163、及びDisperbyk−2164を挙げることができる。これらの化合物は、単独で、または2つ以上の組み合わせで使用されてもよい。分散剤は、顔料の親和性基として、アミン基及び/または酸基を有し得、任意選択で、アンモニウム塩系であり得る。   Examples of dispersants can include any known dispersant for colorants. Specific examples thereof include cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants, zwitterionic surfactants, silicon surfactants, fluorosurfactants, polyester compounds, Polycarboxylic acids represented by polycarboxylic acid ester compounds, unsaturated polyamide compounds, polycarboxylic acid compounds, polycarboxylic acid alkyl salt compounds, polyacrylic compounds, polyethyleneimine compounds, polyurethane compounds, polyurethanes, and polyacrylates Esters, unsaturated polyamides, polycarboxylic acids, amine salts of polycarboxylic acids, ammonium salts of polycarboxylic acids, alkylamine salts of polycarboxylic acids, polysiloxanes, long-chain polyaminoamide phosphates, hydroxyl group-substituted poly Esters of carboxylic acids and modified products thereof, Amide formed by reaction of polyester having free carboxyl group with (lower alkyleneimine) or salt thereof, (meth) acrylic acid styrene copolymer, (meth) acrylic acid (meth) acrylate ester copolymer, styrene maleic acid copolymer, polyvinyl Examples include alcohols, water-soluble resins or water-soluble polymer compounds such as polyvinyl pyrrolidone, modified polyacrylates, adducts of ethylene oxide / propylene oxide, and phosphate esters. Commercially available dispersants include Disperbyk-182, Disperbyk-183, Disperbyk-184, Disperbyk-185, Disperbyk-2000, Disperbyk-2150, Disperbyk-2155, Disperbyk-2163, Disperbyk-2163, and Disperbyk-2163 from BYK Co. Can do. These compounds may be used alone or in combination of two or more. The dispersant may have an amine group and / or an acid group as an affinity group of the pigment, and may optionally be an ammonium salt system.

分散剤は、それによって着色剤を表面処理することによって、予め着色剤に添加されてもよく、または着色感光性樹脂組成物を調製するときに、着色剤とともに添加されてもよい。   The dispersant may be added to the colorant in advance by surface-treating the colorant thereby, or may be added together with the colorant when preparing the colored photosensitive resin composition.

分散剤のアミン価は、10〜200mgKOH/g、40〜200mgKOH/g、または50〜150mgKOH/gであり得る。分散剤のアミン価が上記の範囲内にある場合、着色剤の分散性及び貯蔵安定性は優れ、樹脂組成物から形成された硬化膜の表面の粗さが改善される。   The amine value of the dispersant can be 10-200 mg KOH / g, 40-200 mg KOH / g, or 50-150 mg KOH / g. When the amine value of the dispersant is within the above range, the dispersibility and storage stability of the colorant are excellent, and the surface roughness of the cured film formed from the resin composition is improved.

分散剤は、着色分散体の総重量に基づいて、1〜20重量%、または2〜15重量%の量で用いられ得る。分散剤の量が上記の範囲内にある場合、着色剤は、効率的に分散されて分散安定性を改善し、それが適用されるときに適切な粘度を維持することによって、光学、物理的、及び化学的特性が改善される。このため、分散安定性と粘度との間の優れた均衡の観点で望ましい。   The dispersant may be used in an amount of 1-20 wt%, or 2-15 wt%, based on the total weight of the colored dispersion. When the amount of dispersant is within the above range, the colorant is optically and physically dispersed by effectively dispersing to improve dispersion stability and maintaining proper viscosity when it is applied. And chemical properties are improved. For this reason, it is desirable from the viewpoint of an excellent balance between dispersion stability and viscosity.

さらに、着色剤が分散型樹脂を含み、分散型樹脂が、3mgKOH/g以下のアミン価を有し、構成単位の総モル数に基づいて、50モル%以下のマレイミドモノマーを含み得る。そのような事象において、分散型樹脂は分散体結合剤であり得る。   Further, the colorant may include a dispersion resin, the dispersion resin may have an amine value of 3 mg KOH / g or less, and may contain 50 mol% or less of maleimide monomer based on the total number of moles of the structural units. In such an event, the dispersed resin can be a dispersion binder.

分散体結合剤が酸価を有する場合、カルボキシル基及び不飽和結合を有するモノマーを含み得る。カルボキシル基及び不飽和結合を有するモノマーの特定の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、及びクロトン酸のようなモノカルボン酸、フマル酸、メサコン酸、及びイタコン酸のようなジカルボン酸、ならびにジカルボン酸の無水物、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートのような両端部にカルボキシル基及びヒドロキシル基を有するポリマーのモノ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。アクリル酸及びメタクリル酸が好ましい。   When the dispersion binder has an acid value, it may contain a monomer having a carboxyl group and an unsaturated bond. Specific examples of monomers having carboxyl groups and unsaturated bonds include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid, dicarboxylic acids such as fumaric acid, mesaconic acid, and itaconic acid, and dicarboxylic acids Anhydrous anhydride, and mono (meth) acrylate of a polymer having a carboxyl group and a hydroxyl group at both ends, such as ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate. Acrylic acid and methacrylic acid are preferred.

加えて、分散体結合剤は、カルボキシル基及び不飽和結合を有するモノマーならびに共重合可能な不飽和結合を有するモノマーを含んでもよい。共重合可能な不飽和結合を有するモノマーの例としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、o−ビニルベンジルメチルエーテル、m−ビニルベンジルメチルエーテル、p−ビニルベンジルメチルエーテル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、及びp−ビニルベンジルグリシジルエーテルのような芳香族ビニル化合物、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、及びt−ブチル(メタ)アクリレートのようなアルキル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル(メタ)アクリレート、2−ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、及びイソボルニル(メタ)アクリレートのような脂環式(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート及びベンジル(メタ)アクリレートのようなアリール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及び2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートのようなヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−o−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−m−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−p−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−o−メチルフェニルマレイミド、N−m−メチルフェニルマレイミド、N−p−メチルフェニルマレイミド、N−o−メトキシフェニルマレイミド、N−m−メトキシフェニルマレイミド、及びN−p−メトキシフェニルマレイミドのようなN−置換マレイミド化合物、(メタ)アクリルアミド及びN,N−ジメチル(メタ)アクリルアミドのような不飽和アミド化合物、ならびに3−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−トリフルオロメチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、2−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、及び2−(メタクリロイルオキシメチル)−4−トリフルオロメチルオキセタンのような不飽和オキセタン化合物を挙げることができ、単独で、または2つ以上の組み合わせで使用されてもよい。 In addition, the dispersion binder may include a monomer having a carboxyl group and an unsaturated bond and a monomer having a copolymerizable unsaturated bond. Examples of the monomer having a copolymerizable unsaturated bond include, for example, styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene, o-methoxystyrene, m-methoxystyrene, p-methoxystyrene, o-vinyl. Aromatic vinyl compounds such as benzyl methyl ether, m-vinyl benzyl methyl ether, p-vinyl benzyl methyl ether, o-vinyl benzyl glycidyl ether, m-vinyl benzyl glycidyl ether, and p-vinyl benzyl glycidyl ether, methyl (meta ) Acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, and - butyl (meth) alkyl (meth) acrylates such as acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-methylcyclohexyl (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2, 6] decane Cycloaliphatic (meth) acrylates such as -8-yl (meth) acrylate, 2-dicyclopentanyloxyethyl (meth) acrylate, and isobornyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate Aryl (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, N-cyclohexylmaleimide, N-benzylmale N-phenylmaleimide, N-o-hydroxyphenylmaleimide, Nm-hydroxyphenylmaleimide, Np-hydroxyphenylmaleimide, N-o-methylphenylmaleimide, Nm-methylphenylmaleimide, Np N-substituted maleimide compounds such as -methylphenylmaleimide, N-o-methoxyphenylmaleimide, Nm-methoxyphenylmaleimide, and Np-methoxyphenylmaleimide, (meth) acrylamide and N, N-dimethyl (meta ) Unsaturated amide compounds such as acrylamide, and 3- (methacryloyloxymethyl) oxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-trifluoromethyloxetane, 3 And unsaturated oxetane compounds such as (methacryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane, 2- (methacryloyloxymethyl) oxetane, and 2- (methacryloyloxymethyl) -4-trifluoromethyloxetane , Or a combination of two or more.

分散体結合剤は、構成単位の総モル数に基づいて、50モル%以下のマレイミドモノマーを含み得る。   The dispersion binder may contain up to 50 mole% maleimide monomer, based on the total number of moles of building blocks.

分散体結合剤は、30〜200mgKOH/gの酸価を有し得る。具体的には、分散体結合剤は、50〜150mgKOH/gの酸価を有し得る。分散体結合剤の酸価が上記の範囲内にある場合、顔料を取り囲む分散剤の、アミン価に対する影響は、低減され、それによって着色分散体の優れた安定性及び均一な粒子サイズの効果を生み出す。   The dispersion binder may have an acid value of 30 to 200 mg KOH / g. Specifically, the dispersion binder may have an acid value of 50 to 150 mg KOH / g. When the acid value of the dispersion binder is within the above range, the influence of the dispersant surrounding the pigment on the amine value is reduced, thereby improving the stability of the colored dispersion and the effect of uniform particle size. produce.

さらに、分散体結合剤のアミン価が3mgKOH/gを超える場合、顔料を取り囲む分散剤の安定性は悪影響を及ぼされる場合があり、それにより樹脂組成物全体の貯蔵安定性に悪影響を及ぼし得る。このため、分散体結合剤のアミン価は、好ましくは、3mgKOH/g以下である。分散体結合剤のアミン価が上記の範囲内にある場合、非露出部分は、現像プロセスにおいて容易に現像され得、残渣生成のような問題は改善され得る。   Furthermore, if the amine value of the dispersion binder exceeds 3 mg KOH / g, the stability of the dispersant surrounding the pigment may be adversely affected, thereby adversely affecting the storage stability of the overall resin composition. For this reason, the amine value of the dispersion binder is preferably 3 mgKOH / g or less. If the amine value of the dispersion binder is within the above range, the unexposed parts can be easily developed in the development process and problems such as residue formation can be improved.

分散体結合剤は、着色分散体の総重量に基づいて、1〜20重量%、または2〜15重量%の量で用いられてもよい。分散体結合剤が上記の量の範囲で用いられる場合、樹脂組成物は適切な粘度レベルを維持し得、これは分散安定性及び現像性の観点から好ましい。   The dispersion binder may be used in an amount of 1-20% by weight, or 2-15% by weight, based on the total weight of the colored dispersion. When the dispersion binder is used in the above range, the resin composition can maintain an appropriate viscosity level, which is preferable from the viewpoint of dispersion stability and developability.

着色分散体は、着色感光性樹脂組成物の固形分の総重量に基づいて、10〜80重量%、または20〜60重量%の量で用いられてもよい。   The colored dispersion may be used in an amount of 10 to 80% by weight, or 20 to 60% by weight, based on the total weight of the solid content of the colored photosensitive resin composition.

(E)エポキシ樹脂から誘導され、二重結合を有する化合物
本発明の着色感光性樹脂組成物は、エポキシ樹脂から誘導され、二重結合を有する化合物をさらに含み得る。エポキシ樹脂から誘導された化合物は、少なくとも1つの二重結合を有し、カルド主鎖構造を有し得、ノボラック系樹脂であり得、またはその側鎖に二重結合を含有するアクリル酸樹脂であり得る。
(E) Compound derived from epoxy resin and having double bond The colored photosensitive resin composition of the present invention may further comprise a compound derived from an epoxy resin and having a double bond. A compound derived from an epoxy resin may have at least one double bond, may have a cardo main chain structure, may be a novolac resin, or may be an acrylic resin containing a double bond in its side chain. possible.

エポキシ樹脂から誘導された化合物の重量平均分子量(Mw)は、ポリスチレンを基準としてゲル浸透クロマトグラフィで決定されるとき、3,000〜18,000g/mol、または5,000〜10,000g/molの範囲であってもよい。エポキシ樹脂から誘導された化合物の重量平均分子量が上記の範囲内にある場合、現像時のパターンプロファイルが好ましくなり得、下部パターンによる段差は有利に改善され得る。   The weight average molecular weight (Mw) of the compound derived from the epoxy resin is 3,000-18,000 g / mol, or 5,000-10,000 g / mol as determined by gel permeation chromatography based on polystyrene. It may be a range. When the weight average molecular weight of the compound derived from the epoxy resin is within the above range, the pattern profile during development can be preferable, and the step difference due to the lower pattern can be advantageously improved.

具体的には、エポキシ樹脂は、以下の式1によって表されるようなカルド主鎖構造を有する化合物であってもよい。   Specifically, the epoxy resin may be a compound having a cardo main chain structure as represented by the following formula 1.

上記の式1において、Xは、各々独立して、   In the above formula 1, each X is independently

であり、Lは、各々独立して、C1−10アルキレン基、C3−20シクロアルキレン基、またはC1−10アルキレンオキシ基であり、R〜Rは、それぞれ独立して、H、C1−10アルキル基、C1−10アルコキシ基、C2−10アルケニル基、またはC6−14アリール基であり、Rは、H、メチル、エチル、CHCHCl−、CHCHOH−、CH=CHCH−、またはフェニルであり、nは、0〜10の整数である。 L 1 is each independently a C 1-10 alkylene group, a C 3-20 cycloalkylene group, or a C 1-10 alkyleneoxy group, and R 1 to R 7 are each independently H, C 1-10 alkyl group, C 1-10 alkoxy group, C 2-10 alkenyl group, or C 6-14 aryl group, R 8 is H, methyl, ethyl, CH 3 CHCl—, CH 3 CHOH—, CH 2 ═CHCH 2 —, or phenyl, and n is an integer of 0-10.

1−10アルキレン基の特定の例としては、メチレン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、sec−ブチレン、t−ブチレン、ペンチレン、イソペンチレン、t−ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、イソオクチレン、t−オクチレン、2−エチルヘキシレン、ノニレン、イソノニレン、デシレン、イソデシレンなどを挙げることができる。C3−20シクロアルキレン基の特定の例としては、シクロプロピレン、シクロブチレン、シクロペンチレン、シクロヘキシレン、シクロヘプチレン、デカリニレン、アダマンチレンなどを挙げることができる。C1−10アルキレンオキシ基の特定の例としては、メチレンオキシ、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、ブチレンオキシ、sec−ブチレンオキシ、t−ブチレンオキシ、ペンチレンオキシ、ヘキシレンオキシ、ヘプチレンオキシ、オクチレンオキシ、2−エチル−ヘキシレンオキシなどを挙げることができる。C1−10アルキル基の特定の例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、t−ブチル、ペンチル、イソペンチル、t−ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、イソオクチル、t−オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシル、イソデシルなどを挙げることができる。C1−10アルコキシ基の特定の例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブチルオキシ、sec−ブトキシ、t−ブトキシ、ペントキシ、ヘキシルオキシ、ヘプトキシ、オクチルオキシ、2−エチル−ヘキシルオキシなどを挙げることができる。C2−10アルケニル基の特定の例としては、ビニル、アリル、ブテニル、プロペニルなどを挙げることができる。C6−14アリール基の特定の例としては、フェニル、トリル、キシリル、ナフチルなどを挙げることができる。 Specific examples of C 1-10 alkylene groups include methylene, ethylene, propylene, isopropylene, butylene, isobutylene, sec-butylene, t-butylene, pentylene, isopentylene, t-pentylene, hexylene, heptylene, octylene, isooctylene, Examples thereof include t-octylene, 2-ethylhexylene, nonylene, isononylene, decylene, and isodecylene. Specific examples of the C 3-20 cycloalkylene group include cyclopropylene, cyclobutylene, cyclopentylene, cyclohexylene, cycloheptylene, decalinylene, adamantylene and the like. Specific examples of C 1-10 alkyleneoxy groups include methyleneoxy, ethyleneoxy, propyleneoxy, butyleneoxy, sec-butyleneoxy, t-butyleneoxy, pentyleneoxy, hexyleneoxy, heptyleneoxy, octyleneoxy, 2-ethyl-hexyleneoxy and the like can be mentioned. Specific examples of C 1-10 alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, t-butyl, pentyl, isopentyl, t-pentyl, hexyl, heptyl, octyl, isooctyl, t -Octyl, 2-ethylhexyl, nonyl, isononyl, decyl, isodecyl and the like can be mentioned. Specific examples of C 1-10 alkoxy groups include methoxy, ethoxy, propoxy, butyloxy, sec-butoxy, t-butoxy, pentoxy, hexyloxy, heptoxy, octyloxy, 2-ethyl-hexyloxy and the like. it can. Specific examples of C 2-10 alkenyl groups include vinyl, allyl, butenyl, propenyl and the like. Specific examples of C 6-14 aryl groups include phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl and the like.

一例として、カルド主鎖構造を有するエポキシ樹脂は、下記の合成ルートによって調製されてもよい。   As an example, an epoxy resin having a cardo main chain structure may be prepared by the following synthetic route.

上記の反応スキーム1において、HALは、ハロゲンであり、X、R、R、及びLは、式1で定義されたものと同じである。 In Reaction Scheme 1 above, HAL is halogen and X, R 1 , R 2 , and L 1 are the same as defined in Formula 1.

カルド主鎖構造を有するエポキシ樹脂から誘導された化合物は、カルド主鎖構造を有するエポキシ樹脂を不飽和塩基酸と反応させて、エポキシ付加物を生成し、次いで、このように得られたエポキシ付加物を多塩基酸無水物と反応させることによって、またはこのように得られた生成物を単官能性または多官能性エポキシ化合物とさらに反応させることによって得られてもよい。当技術分野において既知の任意の不飽和塩基酸、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、ソルビン酸などが使用されてもよい。当技術分野において既知の任意の多塩基酸無水物、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水トリメリト酸、無水ピロメリト酸、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物などが使用されてもよい。当技術分野において既知の任意の単官能性または多官能性エポキシ化合物、例えば、グリシジルメタクリレート、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、プロピルグリシジルエーテル、イソプロピルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、イソブチルグリシジルエーテル、ビスフェノールZグリシジルエーテルなどが使用されてもよい。   A compound derived from an epoxy resin having a cardo backbone structure reacts an epoxy resin having a cardo backbone structure with an unsaturated basic acid to produce an epoxy adduct, and then the resulting epoxy addition It may be obtained by reacting the product with a polybasic acid anhydride or by further reacting the product thus obtained with a monofunctional or polyfunctional epoxy compound. Any unsaturated basic acid known in the art may be used, such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, sorbic acid, and the like. Any polybasic acid anhydride known in the art, such as succinic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, hexahydro Phthalic anhydride or the like may be used. Any monofunctional or polyfunctional epoxy compound known in the art, such as glycidyl methacrylate, methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, propyl glycidyl ether, isopropyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, isobutyl glycidyl ether, bisphenol Z glycidyl Ether or the like may be used.

一例として、カルド主鎖構造を有するエポキシ樹脂から誘導された化合物は、下記の合成ルートによって調製されてもよい。   As an example, a compound derived from an epoxy resin having a cardo backbone structure may be prepared by the following synthetic route.

上記の反応スキーム2において、Rは各々独立して、H、C1−10アルキル基、C1−10アルコキシ基、C2−10アルケニル基、またはC6−14アリール基であり、R10及びR11は各々独立して、飽和または不飽和C脂肪族環または芳香環であり、nは、1〜10の整数であり、X、R、R、及びLは、式1で定義されたものと同じである。 In Reaction Scheme 2 above, each R 9 is independently H, a C 1-10 alkyl group, a C 1-10 alkoxy group, a C 2-10 alkenyl group, or a C 6-14 aryl group, and R 10 And R 11 are each independently a saturated or unsaturated C 6 aliphatic ring or aromatic ring, n is an integer from 1 to 10, and X, R 1 , R 2 , and L 1 are represented by the formula 1 Is the same as defined in.

カルド主鎖構造を有するエポキシ樹脂から誘導された化合物が使用される場合、カルド主鎖構造は、基板に対する硬化材料の接着性、耐アルカリ性、加工性、強度などを改善し得る。さらに、現像時に未硬化部が除去されると、微細解像度の画像がパターンにおいて形成されてもよい。   When a compound derived from an epoxy resin having a cardo main chain structure is used, the cardo main chain structure can improve the adhesion, alkali resistance, workability, strength, etc. of the cured material to the substrate. Furthermore, if uncured portions are removed during development, a fine resolution image may be formed in the pattern.

エポキシ樹脂から誘導された化合物の量は、着色感光性樹脂組成物の固形分の総重量(すなわち、溶媒を除いた重量)に基づいて、0〜40重量%、または0〜30重量%であってもよい。エポキシ樹脂から誘導された化合物が用いられる場合、上記の量の範囲内において、現像時のパターンプロファイルは好ましくなり得、樹脂組成物から形成された硬化膜の現像時間及び表面特性が改善され得る。   The amount of the compound derived from the epoxy resin was 0 to 40% by weight, or 0 to 30% by weight, based on the total solid content of the colored photosensitive resin composition (ie, the weight excluding the solvent). May be. When a compound derived from an epoxy resin is used, the pattern profile at the time of development can be preferable within the above amount range, and the development time and surface characteristics of the cured film formed from the resin composition can be improved.

本発明の着色感光性樹脂組成物において、コポリマー(A)内のエポキシ基に対する、光重合性化合物(B)内及びエポキシ樹脂に由来する化合物(E)内の二重結合のモル比が、以下の関係を満たす。
4≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
In the colored photosensitive resin composition of the present invention, the molar ratio of the double bond in the photopolymerizable compound (B) and the compound (E) derived from the epoxy resin to the epoxy group in the copolymer (A) is as follows. Satisfy the relationship.
4 ≦ mole number of double bond / mole number of epoxy group ≦ 35

具体的には、本発明の着色感光性樹脂組成物において、コポリマー(A)内のエポキシ基に対する、光重合性化合物(B)内及びエポキシ樹脂に由来する化合物(E)内の二重結合のモル比が、以下の関係を満たす。
11≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
Specifically, in the colored photosensitive resin composition of the present invention, double bonds in the photopolymerizable compound (B) and in the compound (E) derived from the epoxy resin with respect to the epoxy group in the copolymer (A). The molar ratio satisfies the following relationship.
11 ≦ mole number of double bond / mole number of epoxy group ≦ 35

(F)エポキシ化合物
本発明の着色感光性樹脂組成物は、樹脂の内部密度を増加させるように、エポキシ化合物をさらに備え得て、それによって、それから調製された硬化膜の耐化学性を改善する。
(F) Epoxy Compound The colored photosensitive resin composition of the present invention may further comprise an epoxy compound so as to increase the internal density of the resin, thereby improving the chemical resistance of a cured film prepared therefrom. .

エポキシ化合物は、少なくとも1つのエポキシ基を含有する不飽和モノマー、またはそのホモオリゴマーもしくはヘテロオリゴマーであり得る。少なくとも1つのエポキシ基を含有する不飽和モノマーの例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、4,5−エポキシペンチル(メタ)アクリレート、5,6−エポキシヘキシル(メタ)アクリレート、6,7−エポキシヘプチル(メタ)アクリレート、2,3−エポキシシクロペンチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、α−エチルグリシジルアクリレート、α−n−プロピルグリシジルアクリレート、α−n−ブチルグリシジルアクリレート、N−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)−3,5−ジメチルベンジル)アクリルアミド、N−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)−3,5−ジメチルフェニルプロピル)アクリルアミド、アリルグリシジルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、またはそれらの混合物を挙げることができる。具体的には、グリシジル(メタ)アクリレートが使用され得る。   The epoxy compound can be an unsaturated monomer containing at least one epoxy group, or a homo- or hetero-oligomer thereof. Examples of unsaturated monomers containing at least one epoxy group include glycidyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether, 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate, 4,5-epoxypentyl (meth). Acrylate, 5,6-epoxyhexyl (meth) acrylate, 6,7-epoxyheptyl (meth) acrylate, 2,3-epoxycyclopentyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate, α-ethylglycidyl Acrylate, α-n-propyl glycidyl acrylate, α-n-butyl glycidyl acrylate, N- (4- (2,3-epoxypropoxy) -3,5-dimethylbenzyl) acrylamide, N- (4- (2,3 -Epoxypropoxy -3,5-dimethylphenylpropyl) acrylamide, allyl glycidyl ether, 2-methylallyl glycidyl ether, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, or mixtures thereof. Can do. Specifically, glycidyl (meth) acrylate may be used.

少なくとも1つのエポキシ基を含有する不飽和モノマーの市販のホモオリゴマーの例としては、GHP03(グリシジルメタクリレート、Miwon Commercial Co.,Ltd.)を挙げることができる。   Examples of commercially available homo-oligomers of unsaturated monomers containing at least one epoxy group include GHP03 (glycidyl methacrylate, Miwon Commercial Co., Ltd.).

エポキシ化合物(F)は、以下の構造単位をさらに含み得る。   The epoxy compound (F) can further include the following structural units.

特定の例としては、スチレンから誘導された任意の構造単位、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘプチルスチレン、及びオクチルスチレンのようなアルキル置換基を有するスチレン、フルオロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、及びヨードスチレンのようなハロゲンを有するスチレン、メトキシスチレン、エトキシスチレン、及びプロポキシスチレンのようなアルコキシ置換基を有するスチレン、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、アセチルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルフェノール、o−ビニルベンジルジメチルエーテル、m−ビニルベンジルメチルエーテル、及びp−ビニルベンジルメチルエーテルのような芳香環を有するエチレン系不飽和化合物、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(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、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(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、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピル(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、グリセロール(メタ)アクリレート、メチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、エチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、プロピルα−ヒドロキシメチルアクリレート、ブチルα−ヒドロキシメチルアクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール)メチルエーテル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、p−ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、p−ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレート、トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、及びジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートのような不飽和カルボン酸エステル、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカルバゾール、及びN−ビニルモルホリンのようなN−ビニル基を有する三級アミン、ビニルメチルエーテル及びビニルエチルエーテルのような不飽和エーテル、N−フェニルマレイミド、N−(4−クロロフェニル)マレイミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド、及びN−シクロヘキシルマレイミドのような不飽和イミドを挙げることができる。上記の例示的な化合物から誘導される構造単位は、単独で、またはその2つ以上の組み合わせでエポキシ化合物(F)中に含有されてもよい。   Specific examples include any structural unit derived from styrene, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, diethyl styrene, triethyl styrene, propyl styrene, butyl styrene, hexyl styrene, heptyl styrene, and octyl styrene. Styrenes having such alkyl substituents, styrenes having halogens such as fluorostyrene, chlorostyrene, bromostyrene, and iodostyrene, styrenes having alkoxy substituents such as methoxystyrene, ethoxystyrene, and propoxystyrene, p- Hydroxy-α-methyl styrene, acetyl styrene, divinyl benzene, vinyl phenol, o-vinyl benzyl dimethyl ether, m-vinyl benzyl methyl ether, and p-bi Ethylenically unsaturated compounds having an aromatic ring such as rubenzyl methyl ether, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t -Butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-chloro Propyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, methyl α-hydroxymethyl acrylate, ethyl α-hydroxymethyl acrylate , Propyl α-hydroxymethyl acrylate, butyl α-hydroxymethyl acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, methoxy Tripropylene glycol (meth) acrylate, poly (ethylene glycol) methyl ether (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth) acrylate, p- Nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, p-nonylphenoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, Trifluoropropyl (meth) acrylate, 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, heptadecafluorodecyl (meth) acrylate, tribromophenyl (meth) ) Acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentanyloxyethyl (meth) acrylate, and dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate Unsaturated carboxylic acid esters, N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl carbazole, and tertiary amines having N-vinyl groups such as N-vinyl morpholine, unsaturated such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether Mention may be made of unsaturated imides such as ether, N-phenylmaleimide, N- (4-chlorophenyl) maleimide, N- (4-hydroxyphenyl) maleimide, and N-cyclohexylmaleimide. The structural unit derived from the above exemplary compounds may be contained in the epoxy compound (F) alone or in combination of two or more thereof.

エポキシ化合物(F)は、100〜30,000g/molの重量平均分子量を有し得る。具体的には、エポキシ化合物(F)は、100〜15,000g/molの重量平均分子量を有し得る。エポキシ化合物の重量平均分子量が100g/mol以上である場合、薄膜はより優れた硬度であり得る。エポキシ化合物の重量平均分子量が30,000g/mol以下である場合、薄膜の厚さは、より小さな段差を有して均一になり、平坦化のために、より好適である。重量平均分子量は、ポリスチレンを基準としてゲル浸透クロマトグラフィ(溶出液:テトラヒドロフラン)によって決定される。   The epoxy compound (F) may have a weight average molecular weight of 100 to 30,000 g / mol. Specifically, the epoxy compound (F) may have a weight average molecular weight of 100 to 15,000 g / mol. When the weight average molecular weight of the epoxy compound is 100 g / mol or more, the thin film can have better hardness. When the weight average molecular weight of the epoxy compound is 30,000 g / mol or less, the thickness of the thin film becomes uniform with smaller steps, which is more suitable for planarization. The weight average molecular weight is determined by gel permeation chromatography (eluent: tetrahydrofuran) based on polystyrene.

エポキシ化合物の量は、着色感光性樹脂組成物の固形分の総重量(すなわち、溶媒を除いた重量)に基づいて、0〜10重量%、または0〜8重量%であってもよい。エポキシ化合物の量が上記の量の範囲内にある場合、現像時のパターンプロファイルは好ましくなり得、耐化学性及び弾性復元力などの特性は改善され得、現像プロセスにおいて発生する剥離という問題または組成物の貯蔵安定性が低下するという問題を防止することができる。   The amount of the epoxy compound may be 0 to 10% by weight, or 0 to 8% by weight based on the total weight of the solid content of the colored photosensitive resin composition (that is, the weight excluding the solvent). When the amount of the epoxy compound is within the above range, the pattern profile at the time of development can be preferable, characteristics such as chemical resistance and elastic resilience can be improved, and the problem or composition of peeling that occurs in the development process The problem that the storage stability of a thing falls can be prevented.

本発明の着色感光性樹脂組成物において、コポリマー(A)内及びエポキシ化合物(F)内のエポキシ基に対する、光重合性化合物(B)内の二重結合のモル比が、以下の関係を満たし得る。
4≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
In the colored photosensitive resin composition of the present invention, the molar ratio of the double bond in the photopolymerizable compound (B) to the epoxy group in the copolymer (A) and the epoxy compound (F) satisfies the following relationship. obtain.
4 ≦ mole number of double bond / mole number of epoxy group ≦ 35

加えて、本発明の着色感光性樹脂組成物において、コポリマー(A)内及びエポキシ化合物(F)内のエポキシ基に対する、光重合性化合物(B)内及びエポキシ樹脂から誘導された化合物(E)内の二重結合のモル比が、上記の関係を満たし得る。   In addition, in the colored photosensitive resin composition of the present invention, the compound (E) derived from the photopolymerizable compound (B) and the epoxy resin with respect to the epoxy group in the copolymer (A) and the epoxy compound (F). The molar ratio of the double bonds can satisfy the above relationship.

具体的には、着色感光性樹脂組成物において、コポリマー(A)内及びエポキシ化合物(F)内のエポキシ基に対する、光重合性化合物(B)内の二重結合のモル比が、以下の関係を満たし得る。加えて、本発明の着色感光性樹脂組成物において、コポリマー(A)内及びエポキシ化合物(F)内のエポキシ基に対する、光重合性化合物(B)内及びエポキシ樹脂から誘導された化合物(E)内の二重結合のモル比が、上記の関係を満たし得る。
11≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
Specifically, in the colored photosensitive resin composition, the molar ratio of the double bond in the photopolymerizable compound (B) to the epoxy group in the copolymer (A) and the epoxy compound (F) has the following relationship: Can meet. In addition, in the colored photosensitive resin composition of the present invention, the compound (E) derived from the photopolymerizable compound (B) and the epoxy resin with respect to the epoxy group in the copolymer (A) and the epoxy compound (F). The molar ratio of the double bonds can satisfy the above relationship.
11 ≦ mole number of double bond / mole number of epoxy group ≦ 35

(G)界面活性剤
本発明の着色感光性樹脂組成物は、コーティング性を改善して、欠陥の発生を防止するように界面活性剤をさらに含んでもよい。
(G) Surfactant The colored photosensitive resin composition of the present invention may further contain a surfactant so as to improve the coating property and prevent the occurrence of defects.

界面活性剤の種類は、特に限定されないが、例えば、環状構造を有するフッ素系界面活性剤またはシリコン系界面活性剤が使用されてもよい。   Although the kind of surfactant is not specifically limited, For example, the fluorine-type surfactant or silicon-type surfactant which has a cyclic structure may be used.

市販のシリコン系界面活性剤としては、Dow Corning Toray SiliconからのDC3PA、DC7PA、SH11PA、SH21PA、及びSH8400、GE Toshiba SiliconeからのTSF−4440、TSF−4300、TSF−4445、TSF−4446、TSF−4460、及びTSF−4452、ならびにBYKからのBYK−333、BYK−307、BYK−3560、BYK UV−3535、BYK−361N、BYK−354、及びBYK−399などを挙げることができる。この界面活性剤は、単独で、または2つ以上の組み合わせで使用されてもよい。   Commercially available silicon surfactants include DC3PA, DC7PA, SH11PA, SH21PA, and SH8400 from Dow Corning Toray Silicon, TSF-4440, TSF-4300, TSF-4446, TSF-4446, TSF-4446 from GE Toshiba Silicone. 4460, and TSF-4442, and BYK-333, BYK-307, BYK-3560, BYK UV-3535, BYK-361N, BYK-354, and BYK-399 from BYK. This surfactant may be used alone or in combination of two or more.

市販のフッ素系界面活性剤としては、Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co.(DIC)からのMegaface F−470、F−471、F−475、F−482、F−489、及びF−563を挙げることができる。   Examples of commercially available fluorosurfactants include Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co. Mention may be made of Megaface F-470, F-471, F-475, F-482, F-487, and F-563 from (DIC).

これらの界面活性剤の中でも、組成物のコーティング性の観点から、BYKからのBYK−333及びBYK−307ならびにDICからのF−563が好ましくあり得る。   Among these surfactants, BYK-333 and BYK-307 from BYK and F-563 from DIC may be preferable from the viewpoint of the coating property of the composition.

界面活性剤の量は、着色感光性樹脂組成物の固形分の総重量(すなわち、溶媒を除いた重量)に基づいて、0.01〜5重量%、または0.05〜2重量%であってもよい。界面活性剤の量が上記の範囲内にある場合、着色感光性樹脂組成物はスムーズにコーティングされ得る。   The amount of the surfactant was 0.01 to 5% by weight, or 0.05 to 2% by weight, based on the total weight of the solid content of the colored photosensitive resin composition (ie, the weight excluding the solvent). May be. When the amount of the surfactant is within the above range, the colored photosensitive resin composition can be smoothly coated.

(H)溶媒
本発明の着色感光性樹脂組成物は、好ましくは、溶媒と上記の構成成分が混合される液体組成物として調製されてもよい。当技術分野において既知であり、着色感光性樹脂組成物の調製において使用され、着色感光性樹脂組成物の構成成分と相溶性であるが、反応性ではない、任意の溶媒が用いられてもよい。
(H) Solvent The colored photosensitive resin composition of the present invention may be preferably prepared as a liquid composition in which a solvent and the above components are mixed. Any solvent known in the art and used in the preparation of colored photosensitive resin compositions and compatible with the components of the colored photosensitive resin composition, but not reactive may be used. .

溶媒の例としては、グリコールエーテル、例えば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アルキルエーテルアセテート、例えばエチルセロソルブアセテート、エステル、例えばエチル2−ヒドロキシプロピオネート、ジエチレングリコール、例えばジエチ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アルキルエーテルアセテート、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びプロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、ならびにアルコキシアルキルアセテート、例えば3−メトキシブチルアセテートを挙げることができる。溶媒は、単独で、または2つ以上の組み合わせで使用されてもよい。   Examples of solvents include glycol ethers such as ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol alkyl ether acetates such as ethyl cellosolve acetate, esters such as ethyl 2-hydroxypropionate, diethylene glycol such as diethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol alkyl ether acetate. Mention may be made, for example, of propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol propyl ether acetate, and alkoxyalkyl acetates such as 3-methoxybutyl acetate. Solvents may be used alone or in combination of two or more.

溶媒の量は、具体的には限定されないが、最終的に調製された着色感光性樹脂組成物の総重量に基づいて、コーティング性及び最終的に得られた着色感光性樹脂組成物の観点から、50〜90重量%、または70〜85重量%であり得る。溶媒の量が上記の範囲内にある場合、樹脂組成物は、スムーズにコーティングされ、作業プロセスにおいて生じ得る遅延マージンが小さい。   The amount of the solvent is not specifically limited, but from the viewpoint of the coating property and the finally obtained colored photosensitive resin composition based on the total weight of the finally prepared colored photosensitive resin composition. , 50-90 wt%, or 70-85 wt%. When the amount of the solvent is within the above range, the resin composition is smoothly coated, and the delay margin that can occur in the work process is small.

加えて、本発明の着色感光性樹脂組成物は、着色感光性樹脂組成物の物理的特性が悪影響を受けない限り、他の添加剤、例えば抗酸化剤、及び安定剤を含んでもよい。   In addition, the colored photosensitive resin composition of the present invention may contain other additives such as antioxidants and stabilizers as long as the physical properties of the colored photosensitive resin composition are not adversely affected.

上記の構成成分を含む本発明の着色感光性樹脂組成物は、一般的な方法によって、例えば、以下の方法によって調製されてもよい。   The colored photosensitive resin composition of the present invention containing the above components may be prepared by a general method, for example, by the following method.

最初に、着色剤は、着色剤の平均粒径が所望のレベルに達するまで、ビーズミルを使用して予め溶媒と混合され、その中に分散させる。そのような事象において、界面活性剤及び/または分散剤が使用され得る。さらに、コポリマーの一部または全体が混合され得る。このように得られた分散体に、コポリマー及び界面活性剤の残部、光重合性化合物、ならびに光重合開始剤が添加される。エポキシ樹脂から誘導された化合物、エポキシ化合物のような添加剤、または追加の溶媒は、必要に応じて、ある特定の濃度までさらに混合され、その後、それらを十分に撹拌して所望の着色感光性樹脂組成物を得る。   First, the colorant is premixed with a solvent using a bead mill and dispersed therein until the average particle size of the colorant reaches the desired level. In such events, surfactants and / or dispersants can be used. Furthermore, some or all of the copolymer can be mixed. The remainder of the copolymer and surfactant, the photopolymerizable compound, and the photopolymerization initiator are added to the dispersion thus obtained. Compounds derived from epoxy resins, additives such as epoxy compounds, or additional solvents, if necessary, are further mixed to a certain concentration, after which they are thoroughly stirred to achieve the desired color sensitivity. A resin composition is obtained.

着色感光性樹脂組成物から形成された硬化膜が、1.0/μm〜3.0/μmの光学密度を有し得る。具体的には、着色感光性樹脂組成物から形成された硬化膜が、1.0/μm〜2.5/μmまたは1.5/μm〜2.0/μmの光学密度を有し得る。着色感光性樹脂組成物から形成された硬化膜の厚さにおける1μm当たりの光密度が上記の範囲内にある場合、ディスプレイの光漏れを防止するのに効果的である。   The cured film formed from the colored photosensitive resin composition may have an optical density of 1.0 / μm to 3.0 / μm. Specifically, the cured film formed from the colored photosensitive resin composition may have an optical density of 1.0 / μm to 2.5 / μm or 1.5 / μm to 2.0 / μm. When the light density per 1 μm in the thickness of the cured film formed from the colored photosensitive resin composition is within the above range, it is effective to prevent light leakage of the display.

着色感光性樹脂組成物から形成された硬化膜が、80%以上の弾性回復率を有し得る。   The cured film formed from the colored photosensitive resin composition may have an elastic recovery rate of 80% or more.

3cm×3cm×3μm(幅×長さ×厚さ)のサイズの着色感光性樹脂組成物から形成された硬化膜が、有機溶媒中に浸漬され、100℃で1時間処理されたとき、有機溶媒が0.5以下の437nmでの吸光度を有し得る。具体的には、3cm×3cm×3μm(幅×長さ×厚さ)のサイズの着色感光性樹脂組成物から形成された硬化膜が、有機溶媒中に浸漬され、100℃で1時間処理されたとき、有機溶媒が0.0001〜0.5、または0.001〜0.4、または0.01〜0.4、または0.01〜0.3の437nmでの吸光度を有し得る。   When a cured film formed from a colored photosensitive resin composition having a size of 3 cm × 3 cm × 3 μm (width × length × thickness) was immersed in an organic solvent and treated at 100 ° C. for 1 hour, the organic solvent Can have an absorbance at 437 nm of 0.5 or less. Specifically, a cured film formed from a colored photosensitive resin composition having a size of 3 cm × 3 cm × 3 μm (width × length × thickness) is immersed in an organic solvent and treated at 100 ° C. for 1 hour. The organic solvent can have an absorbance at 437 nm of 0.0001-0.5, or 0.001-0.4, or 0.01-0.4, or 0.01-0.3.

本発明はまた、着色感光性樹脂組成物から生成される遮光スペーサを提供する。   The present invention also provides a light shielding spacer produced from a colored photosensitive resin composition.

具体的には、本発明は、着色感光性樹脂組成物から生成される黒色カラムスペーサ(BCS)を提供し、カラムスペーサ及び黒色マトリックスが1つのモジュールに集積される。   Specifically, the present invention provides a black column spacer (BCS) produced from a colored photosensitive resin composition, and the column spacer and the black matrix are integrated in one module.

遮光スペーサは、コーティング形成ステップ、露光ステップ、現像ステップ、及び熱処理ステップによって調製され得る。   The light shielding spacer may be prepared by a coating formation step, an exposure step, a development step, and a heat treatment step.

コーティング形成ステップにおいて、本発明による着色感光性樹脂組成物は、所望の厚さ、例えば、1〜25μmでスピンコーティング法、スリットコーティング法、ロールコーティング方法、スクリーン印刷方法、アプリケータ法などによって、前処理された基板上にコーティングされ、次いで、70〜100℃の温度で1〜10分間予備硬化され、溶媒をそれから除去することによって、コーティングを形成する。   In the coating formation step, the colored photosensitive resin composition according to the present invention may be applied at a desired thickness, for example, 1 to 25 μm, by a spin coating method, a slit coating method, a roll coating method, a screen printing method, an applicator method, or the like. It is coated on the treated substrate and then precured at a temperature of 70-100 ° C. for 1-10 minutes to form the coating by removing the solvent therefrom.

コーティングされた膜上にパターンを形成するために、所定の形状を有するマスクがその上に配置され、次いで、200〜500nmを有する活性光線で照射される。そのような事象において、集積型黒色カラムスペーサを生成するために、透過率が異なるパターンを有するマスクを使用して、カラムスペーサ及び黒色マトリックスを同時に調製してもよい。照射のために使用される光源として、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、アルゴンガスレーザなどが使用されてもよく、必要に応じて、X線、電子線なども使用されてもよい。露光率は、組成物の構成成分の種類及び組成比、ならびに乾燥コーティングの厚さに応じて変化してもよい。高圧水銀ランプが使用される場合、露光率は500mJ/cm以下(365nmの波長)であってもよい。 In order to form a pattern on the coated film, a mask having a predetermined shape is placed thereon and then irradiated with actinic light having a wavelength of 200-500 nm. In such an event, the column spacer and black matrix may be prepared simultaneously using a mask having a pattern with different transmittance to produce an integrated black column spacer. As a light source used for irradiation, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an argon gas laser, or the like may be used, and an X-ray, an electron beam, or the like is also used as necessary. May be. The exposure rate may vary depending on the type and composition ratio of the components of the composition and the thickness of the dry coating. When a high-pressure mercury lamp is used, the exposure rate may be 500 mJ / cm 2 or less (wavelength of 365 nm).

露光ステップに続いて、アルカリ水溶液、例えば炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化テトラメチルアンモニウムなどが、不必要な部分を溶解し、除去するために、現像溶媒として使用され得、ここで、露出部のみが残り、パターンを形成する。現像によって得られたイメージパターンは、室温に冷却され、180〜250℃の温度で10〜60分間熱風循環型乾燥炉中でポストベークされ、それによって、最終的なパターンを得る。   Following the exposure step, an aqueous alkaline solution, such as sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, etc., can be used as a developing solvent to dissolve and remove unwanted portions, where Thus, only the exposed portion remains and forms a pattern. The image pattern obtained by development is cooled to room temperature and post-baked in a hot air circulating drying oven at a temperature of 180 to 250 ° C. for 10 to 60 minutes, thereby obtaining a final pattern.

このように生成された遮光スペーサは、その優れた物理的特性によって、LCD、OLEDディスプレイなどの電子部品の製造において使用されてもよい。このため、本発明は、遮光スペーサを含む電子部品を提供する。   The light-shielding spacer generated in this way may be used in the manufacture of electronic components such as LCDs and OLED displays due to its excellent physical properties. For this reason, this invention provides the electronic component containing a light-shielding spacer.

LCD、OLEDディスプレイなどは、本発明の遮光スペーサを備えていることを除き、当業者に既知の他の構成要素を含んでもよい。すなわち、本発明の遮光スペーサが適用され得るLCD、OLEDディスプレイなどが、本発明の範囲内に含まれ得る。   LCDs, OLED displays, etc. may include other components known to those skilled in the art, except that they include the light blocking spacers of the present invention. That is, LCDs, OLED displays, and the like to which the light shielding spacer of the present invention can be applied can be included within the scope of the present invention.

以下、本発明を以下の実施例を参照しながらさらに詳細に説明する。しかしながら、これらの実施例は、本発明を例証するために記載され、本発明の範囲は、それらに限定されない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, these examples are described to illustrate the present invention and the scope of the present invention is not limited thereto.

調製例1:コポリマーの調製
還流コンデンサ及び撹拌機を装着した500mlの丸底フラスコに、溶媒としての300gのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)及びラジカル重合開始剤としての2gの2,2´−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)に加えて、51モル%のN−フェニルマレイミド(PMI)、4モル%のスチレン(Sty)、10モル%の4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル(4−HBAGE)、及び35モル%のメタクリル酸(MAA)からなる100gの混合物を装入した。次いで、その混合物を70℃に加熱し、5時間撹拌して、31重量%の固形分を有するコポリマー溶液(A)を得た。このように調製されたコポリマーは、100mgKOH/gの酸価を有し、ゲル浸透クロマトグラフィによって測定し、ポリスチレンを基準としたとき、20,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有した。
Preparation Example 1: Preparation of Copolymer In a 500 ml round bottom flask equipped with a reflux condenser and a stirrer, 300 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) as solvent and 2 g of 2,2′-azobis as radical polymerization initiator In addition to (2,4-dimethylvaleronitrile), 51 mol% N-phenylmaleimide (PMI), 4 mol% styrene (Sty), 10 mol% 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether (4-HBAGE) And 100 g of a mixture consisting of 35 mol% methacrylic acid (MAA) was charged. The mixture was then heated to 70 ° C. and stirred for 5 hours to obtain a copolymer solution (A) having a solid content of 31% by weight. The copolymer thus prepared had an acid value of 100 mg KOH / g and was measured by gel permeation chromatography and had a weight average molecular weight (Mw) of 20,000 g / mol, based on polystyrene.

調製例2:エポキシ樹脂から誘導され、かつカルド主鎖構造を有する化合物の調製   Preparation Example 2: Preparation of a compound derived from an epoxy resin and having a cardo main chain structure

ステップ(1):9,9−ビス[4−(グリシジルオキシ)フェニル]フルオレンの調製
3,000mlの3つ口丸底フラスコに、200gのトルエン、125.4gの4,4´−(9−フルオレニリデン)ジフェノール、及び78.6gのエピクロロヒドリンを装入し、混合物を撹拌しながら40℃に加熱し、溶解した。0.1386gのt−ブチルアンモニウムブロミド及び50%のNaOH水溶液(3当量)を容器中に混合し、フラスコ内で攪拌しながら溶液に混合物をゆっくりと添加した。
Step (1): Preparation of 9,9-bis [4- (glycidyloxy) phenyl] fluorene In a 3,000 ml 3-neck round bottom flask, 200 g of toluene, 125.4 g of 4,4 ′-(9- Fluorenylidene) diphenol and 78.6 g epichlorohydrin were charged and the mixture was heated to 40 ° C. with stirring to dissolve. 0.1386 g of t-butylammonium bromide and 50% aqueous NaOH (3 eq) were mixed into the vessel and the mixture was slowly added to the solution with stirring in the flask.

このように得られた反応混合物を90℃に加熱して、1時間反応させ、4,4´−(9−フルオレニリデン)ジフェノールを完全に消費し、HPLCまたはTLCによって確認した。反応混合物を30℃に冷却し、400mlのジクロロメタン及び300mlの1N HClを撹拌しながらそれに添加した。次いで、有機層を分離し、300mlの蒸留水で2回または3回洗浄して、硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下で蒸留して、ジクロロメタンを除去した。ジクロロメタン及びメタノールの混合物を使用して合成物を再結晶させ、それにより表題化合物であるエポキシ樹脂化合物を得た。   The reaction mixture thus obtained was heated to 90 ° C. and reacted for 1 hour to completely consume 4,4 ′-(9-fluorenylidene) diphenol and confirmed by HPLC or TLC. The reaction mixture was cooled to 30 ° C. and 400 ml of dichloromethane and 300 ml of 1N HCl were added to it with stirring. The organic layer was then separated, washed 2 or 3 times with 300 ml distilled water, dried over magnesium sulfate and distilled under reduced pressure to remove dichloromethane. The mixture was recrystallized using a mixture of dichloromethane and methanol to give the title compound, the epoxy resin compound.

ステップ(2):(((9H−フルオレン−9,9−ジイル)ビス(4,1−フェニレン))ビス(オキシ))ビス(2−ヒドロキシプロパン−3,1−ジイル)ジアクリレート(CAS番号143182−97−2)の調製
1,000mlの3つ口フラスコに、ステップ(1)で得られた115gの化合物、50mgのテトラメチルアンモニウムクロライド、50mgの2,6−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−メチルフェノール、及び35gのアクリル酸を装入した。空気を25ml/分の流速で送るとともに、混合物を90〜100℃に加熱し、さらに120℃に加熱して、完全に溶解した。反応混合物を、酸価が1.0mgKOH/g未満に下がるまで約12時間撹拌して、次いで室温に冷却した。その後、300mlのジクロロメタン及び300mlの蒸留水を撹拌しながら反応混合物に添加した。有機層を分離し、300mlの蒸留水で2回または3回洗浄して、硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下で蒸留して、ジクロロメタンを除去し、それにより、表題化合物を得た。
Step (2): (((9H-fluorene-9,9-diyl) bis (4,1-phenylene)) bis (oxy)) bis (2-hydroxypropane-3,1-diyl) diacrylate (CAS number Preparation of 143182-97-2) In a 1,000 ml three-necked flask, 115 g of the compound obtained in step (1), 50 mg of tetramethylammonium chloride, 50 mg of 2,6-bis (1,1-dimethyl) Ethyl) -4-methylphenol and 35 g of acrylic acid were charged. While sending air at a flow rate of 25 ml / min, the mixture was heated to 90-100 ° C. and further heated to 120 ° C. to completely dissolve. The reaction mixture was stirred for about 12 hours until the acid value dropped below 1.0 mg KOH / g and then cooled to room temperature. Thereafter, 300 ml of dichloromethane and 300 ml of distilled water were added to the reaction mixture with stirring. The organic layer was separated, washed 2 or 3 times with 300 ml of distilled water, dried over magnesium sulfate and distilled under reduced pressure to remove dichloromethane, thereby yielding the title compound.

ステップ(3):エポキシ樹脂から誘導され、かつカルド主鎖構造を有する化合物の調製
PGMEA中のステップ(2)で得られた化合物を1,000mlの3つ口フラスコに装入し、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物(0.75当量)、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物(0.5当量)、及びトリフェニルホスフィン(0.01当量)をそれにさらに装入した。反応混合物を撹拌しながら120〜130℃に2時間加熱して、80〜90℃に冷却後、6時間撹拌及び加熱した。混合物を室温に冷却した後、6,000g/molの重量平均分子量(Mw)及び107mgKOH/g(固形分に基づく)の酸価を有するポリマー(E)の溶液(49重量%の固形分)を得た。
Step (3): Preparation of Compound Derived from Epoxy Resin and having Cardo Main Chain Structure The compound obtained in step (2) in PGMEA was charged into a 1,000 ml three-necked flask, , 4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride (0.75 equivalent), 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride (0.5 equivalent), and triphenylphosphine (0.01 equivalent). It was further charged. The reaction mixture was heated to 120-130 ° C. with stirring for 2 hours, cooled to 80-90 ° C., and then stirred and heated for 6 hours. After the mixture was cooled to room temperature, a solution of polymer (E) (49 wt% solids) having a weight average molecular weight (Mw) of 6,000 g / mol and an acid number of 107 mg KOH / g (based on solids) was obtained. Obtained.

調製例3:着色分散体の調製−(1)
着色分散体(D−1)は、Tokushiki Co.,Ltdから供給され、分散体は以下の通りに調製された。
Preparation Example 3: Preparation of colored dispersion-(1)
The colored dispersion (D-1) is manufactured by Tokushiki Co. , Ltd. and the dispersion was prepared as follows.

12,000〜20,000g/モルの重量平均分子量及び80〜150mgKOH/gの酸価を有する22.5gのアクリル酸コポリマー溶液(ベンジルメタクリレート、スチレン、及びメタクリル酸のコポリマー)(Tokushiki Co.,Ltd.)、100〜140mgKOH/gのアミン価を有する8gのアクリル酸ポリマー分散剤(Tokushiki Co.,Ltd.)、76.36gのカーボンブラック、ならびに溶媒としての384gのPGMEAを25℃で6時間ペイントシェーカを使用して分散した。この分散ステップは、0.3mmのジルコニアビーズを用いて実行した。分散ステップ終了後、フィルタを通してビーズを分散体から除去し、それにより、21.37重量%の固形分を有する着色分散体を得た。   22.5 g acrylic acid copolymer solution (copolymer of benzyl methacrylate, styrene, and methacrylic acid) having a weight average molecular weight of 12,000-20,000 g / mol and an acid number of 80-150 mg KOH / g (Tokushiki Co., Ltd) .), 8 g acrylic polymer dispersant (Tokushiki Co., Ltd.) having an amine number of 100-140 mg KOH / g, 76.36 g carbon black, and 384 g PGMEA as solvent at 25 ° C. for 6 hours. Dispersed using a shaker. This dispersion step was performed using 0.3 mm zirconia beads. After the dispersion step, the beads were removed from the dispersion through a filter, thereby obtaining a colored dispersion having a solid content of 21.37% by weight.

調製例4:着色分散体の調製−(2)
黒色有機着色剤であるラクタムブラック(Black 582、BASF)が着色剤として用いられたことを除いて、その分散体が調製例3と同様に調製された着色分散体(D−2)が、Tokushiki Co.,Ltd.から供給された。
Preparation Example 4: Preparation of colored dispersion-(2)
A colored dispersion (D-2) in which the dispersion was prepared in the same manner as in Preparation Example 3 except that lactam black (Black 582, BASF), which is a black organic colorant, was used as a colorant, Co. , Ltd., Ltd. Sourced from.

調製例5:エポキシ化合物の調製
フラスコを150gのグリシジルメタクリレート、2gの2,2´−アゾビスイソブチロニトリル、及び450gのPGMEAで装入し、そのフラスコを30分間窒素でパージした。その後、フラスコを攪拌しながら油浴中に浸漬し、重合を5時間行うとともに、反応温度を80℃で維持し、それにより22重量%の固形分及び12,000g/molの重量平均分子量(Mw)を有するエポキシ化合物溶液(F)を得た。
Preparation Example 5: Preparation of Epoxy Compound A flask was charged with 150 g glycidyl methacrylate, 2 g 2,2'-azobisisobutyronitrile, and 450 g PGMEA, and the flask was purged with nitrogen for 30 minutes. The flask is then immersed in an oil bath with stirring, polymerization is carried out for 5 hours, and the reaction temperature is maintained at 80 ° C., whereby 22 wt% solids and 12,000 g / mol weight average molecular weight (Mw An epoxy compound solution (F) having) was obtained.

上記の調製例において調製された化合物を使用して、下記の実施例及び比較例において感光性樹脂組成物を調製した。   Using the compounds prepared in the above preparation examples, photosensitive resin compositions were prepared in the following examples and comparative examples.

以下の追加の構成要素を使用した。   The following additional components were used.

光重合性化合物(B):六官能性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA、Nippon Kayakuによって製造)   Photopolymerizable compound (B): hexafunctional dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA, manufactured by Nippon Kayaku)

トリアジン系光重合開始剤(C−1):(E)−2−(4−スチリルフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン(製造者:PHARMASYNTHESE、商標:TRIAZIN−Y)   Triazine-based photopolymerization initiator (C-1): (E) -2- (4-styrylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine (manufacturer: PHARMASYNTHESE, trademark: TRIAZIN-Y)

オキシム系光重合開始剤(C−2):ADEKAによって製造されたN−1919   Oxime-based photopolymerization initiator (C-2): N-1919 produced by ADEKA

ケトン系光重合開始剤(C−3):2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルホリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン(製造者:Ciba、商標:I−379)   Ketone-based photopolymerization initiator (C-3): 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one (manufacturer: Ciba) , Trademark: I-379)

界面活性剤(G):BYKによって製造されたBYK−333   Surfactant (G): BYK-333 manufactured by BYK

溶媒(H):Chemtronicsによって製造されたプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)   Solvent (H): Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) manufactured by Chemtronics

実施例1:着色感光性樹脂組成物の調製
コポリマー(A)として100重量部の調製例1で得られたコポリマー(固形分)、163.2重量部の光重合性化合物(B)、7.1重量部のトリアジン系光重合開始剤(C−1)、8.6重量部のオキシム系光重合開始剤(C−2)、8.9重量部のケトン系光重合開始剤(C−3)、249.8重量部の着色分散体(D−1)、175.4重量部の溶液(固形分)のポリマー(E)、及び0.7重量部の界面活性剤(G)が混合され、その後、そこに溶媒(H)を追加して、固形分が19重量%に達するようにした。シェーカーを使用して合成物を2時間混合し、それにより液相着色感光性樹脂組成物を調製した。
Example 1: Preparation of colored photosensitive resin composition As copolymer (A), 100 parts by weight of the copolymer obtained in Preparation Example 1 (solid content), 163.2 parts by weight of photopolymerizable compound (B), 7. 1 part by weight of triazine photopolymerization initiator (C-1), 8.6 parts by weight of oxime photopolymerization initiator (C-2), 8.9 parts by weight of ketone photopolymerization initiator (C-3) ) 249.8 parts by weight of the colored dispersion (D-1), 175.4 parts by weight of the polymer (E) of the solution (solid content), and 0.7 parts by weight of the surfactant (G). Thereafter, a solvent (H) was added thereto so that the solid content reached 19% by weight. The composite was mixed for 2 hours using a shaker, thereby preparing a liquid phase colored photosensitive resin composition.

実施例2〜10及び比較例1〜5着色感光性樹脂組成物の調製
下記の表1及び2に示されるように樹脂組成物の組成及び組成物の量を変更した点を除き、着色感光性樹脂組成物を実施例1と同様に調製した。
Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 5 Preparation of Colored Photosensitive Resin Compositions Colored photosensitivity except that the composition of the resin composition and the amount of the composition were changed as shown in Tables 1 and 2 below. A resin composition was prepared in the same manner as in Example 1.

試験例1:着色感光性樹脂組成物からの硬化膜の調製
実施例及び比較例において得られた着色感光性樹脂組成物を、スピンコータを使用してガラス基板上にそれぞれコーティングし、95℃で150秒間プリベークして、4.8μmの厚さのコーティングされた膜を形成した。パターンマスクをこのように形成されたコーティングされた膜上に配置し、基板の間隙を50μmに維持し、パターンマスクが100%フルトーン(F/T)カラムスペーサ(CS)パターン及び30%ハーフトーン(H/T)黒色マトリックス(BM)パターンを含むようにした。その後、200nm〜450nmの波長を有する光を放射するアライナ(商標名:MA6)を使用して、コーティングされた膜を、ある特定の時間、365nmの波長に基づいて、66mJ/cmの照射線量率の光で照射した。次いで、非露出部分が完全に洗浄されるまで、0.04重量%の濃度に希釈された水酸化カリウム水溶液を用いて23℃で現像した。このように形成されたパターンを、230℃で30分間、オーブンでポストベークし、遮光スペーサ(すなわち、パターンされた部分)、及び3.0μm(±0.1μm)の厚さの硬化膜(すなわち、パターンされていない部分)を得た。以下の試験例で得られた結果を、以下の表3に要約する。
Test Example 1: Preparation of cured film from colored photosensitive resin composition Each of the colored photosensitive resin compositions obtained in Examples and Comparative Examples was coated on a glass substrate using a spin coater, and 150 ° C at 95 ° C. Pre-baked for 2 seconds to form a 4.8 μm thick coated film. A pattern mask is placed on the coated film thus formed, the substrate gap is maintained at 50 μm, and the pattern mask is 100% full tone (F / T) column spacer (CS) pattern and 30% halftone ( H / T) Black matrix (BM) pattern was included. Thereafter, using an aligner (trade name: MA6) that emits light having a wavelength of 200 nm to 450 nm, the coated film is irradiated at a dose of 66 mJ / cm 2 based on a wavelength of 365 nm for a certain period of time. Irradiated with rate light. It was then developed at 23 ° C. with an aqueous potassium hydroxide solution diluted to a concentration of 0.04% by weight until the unexposed areas were thoroughly washed. The pattern formed in this way is post-baked in an oven at 230 ° C. for 30 minutes, a light-shielding spacer (ie, a patterned portion), and a cured film having a thickness of 3.0 μm (± 0.1 μm) (ie, , Unpatterned part). The results obtained in the following test examples are summarized in Table 3 below.

(1)プリベーク温度ごとの現像時間の変化の測定
硬化膜の調製のための上記のプロセスにおいて、プリベーク温度を80℃または100℃に変更し、上記と同じ条件の下で評価を行った。次いで、0.04重量%の濃度に希釈された水酸化カリウム水溶液を用いて23℃で(現像装置のステージのOリング部分が完全に基板の後ろに見えるまで)非露出部分を完全に洗浄した時間を測定した。さらに、プリベーク温度の変化ごとの現像時間の変化を変換及び記録した。
(1) Measurement of change in development time for each pre-baking temperature In the above process for preparing a cured film, the pre-baking temperature was changed to 80 ° C. or 100 ° C., and evaluation was performed under the same conditions as described above. Next, the non-exposed portion was thoroughly cleaned with an aqueous potassium hydroxide solution diluted to a concentration of 0.04% by weight at 23 ° C. (until the O-ring portion of the developing device stage was completely visible behind the substrate). Time was measured. In addition, changes in development time for each change in prebake temperature were converted and recorded.

(2)表面特性の測定(接触型厚さ測定)
このように調製された硬化膜の表面のしわを、α−ステップ器具(アルファ−ステップ表面形状測定装置)であるSCAN PLUSを使用して、装備の探針の縦の動きの振動値を記録することによって測定し、硬化膜の表面を光学顕微鏡(STM6、Olympus)で撮影した。
(2) Measurement of surface characteristics (contact type thickness measurement)
Using the SCAN PLUS, which is an α-step instrument (alpha-step surface profile measuring device), the vibration value of the vertical movement of the equipped probe is recorded on the surface of the cured film thus prepared. The surface of the cured film was photographed with an optical microscope (STM6, Olympus).

(3)光学密度の測定
このように調製された硬化膜(すなわち、パターンされていない部分)の550nmでの透過率を、光学密度計(Xliteによって製造された361T)を使用して測定し、1μmの厚さに基づく光学密度を決定した。
(3) Measurement of optical density The transmittance at 550 nm of the cured film thus prepared (ie, the unpatterned portion) was measured using an optical densitometer (361T manufactured by Xlite), The optical density based on a thickness of 1 μm was determined.

(4)弾性回復率の測定
上述の硬化膜を調製する方法によって、ポストベーク時に3.0μm(±0.1μm)の合計の厚さ及び30〜35μmのスペーサドットパターンの直径を有する硬化膜を調製した。弾性器具(FISCHERSCOPE(登録商標) HM2000LT、Fisher Technology)を使用して、以下の測定条件によって、圧縮変位及び弾性回復率を測定した。
(4) Measurement of elastic recovery rate A cured film having a total thickness of 3.0 [mu] m (± 0.1 [mu] m) and a spacer dot pattern diameter of 30 to 35 [mu] m during post-baking by the method for preparing the cured film described above. Prepared. Using an elastic instrument (FISCHERSCOPE (registered trademark) HM2000LT, Fisher Technology), the compression displacement and the elastic recovery rate were measured under the following measurement conditions.

具体的には、正方形をした50μm×50μmの平面Vickers圧子を、パターンを押圧するための圧子として使用した。測定を、ロード/アンロード方法によって行った。上述の弾性器具を使用して1.96mNの荷重をドットパターン上に適用した後、圧縮変位及び弾性回復率という機械的特性を測定するため、それを初期状態(H0)として定義する。次いで、各パターンサンプル上に適用された荷重を5mN/秒の速度で増加し、厚さ方向に300mN上げ、5秒間維持し、圧子の移動した距離(H1)を測定した。5秒間の保持の完了時に、荷重を、厚さ方向に5mN/秒の速度で放出した。圧子によってドットに適用された力が1.96mNに達したとき、力を5秒間維持した。圧子が移動した距離(H2)を測定した。弾性回復率を、以下の方程式1に従って計算した。
[方程式1]
弾性回復率(%)=[(H1−H2)/(H1−H0)×100]
Specifically, a square 50 μm × 50 μm planar Vickers indenter was used as an indenter for pressing the pattern. Measurements were made by the load / unload method. After applying a 1.96 mN load on the dot pattern using the elastic instrument described above, we will define it as the initial state (H0) in order to measure the mechanical properties of compression displacement and elastic recovery. Next, the load applied on each pattern sample was increased at a speed of 5 mN / second, increased by 300 mN in the thickness direction, maintained for 5 seconds, and the distance (H1) moved by the indenter was measured. Upon completion of the 5 second hold, the load was released at a rate of 5 mN / sec in the thickness direction. When the force applied to the dots by the indenter reached 1.96 mN, the force was maintained for 5 seconds. The distance traveled by the indenter (H2) was measured. Elastic recovery was calculated according to Equation 1 below.
[Equation 1]
Elastic recovery rate (%) = [(H1-H2) / (H1-H0) × 100]

(5)耐化学性
上述のように硬化膜を調製するための方法に従って、3cm×3cm×3μm(幅×長さ×厚さ)のサイズの基板が調製された。基板を、18gのN−メチルピロリドン(NMP)溶液に浸漬し、100℃で1時間エージングした。その後、基板をNMP溶液から除去し、437nmでNMP溶液の吸光度を測定した。
(5) Chemical resistance A substrate having a size of 3 cm × 3 cm × 3 μm (width × length × thickness) was prepared according to the method for preparing a cured film as described above. The substrate was immersed in 18 g of N-methylpyrrolidone (NMP) solution and aged at 100 ° C. for 1 hour. Thereafter, the substrate was removed from the NMP solution, and the absorbance of the NMP solution was measured at 437 nm.

(6)段差の測定
上述のように硬化膜を調製するための方法に従って、スペーサ部(A)及び黒色マトリックス部(B)を得た(図1を参照されたい)。段差測定器具(SNU(SIS−2000)、SNU Precision)を使用して、A及びBの厚さを測定した。そのような事象において、厚さの違い(すなわち、A−B)が1.0〜2.0μmの範囲内であるとき、段差特性は、優れていることが期待される。
(6) Measurement of level difference According to the method for preparing a cured film as described above, a spacer part (A) and a black matrix part (B) were obtained (see FIG. 1). The thicknesses of A and B were measured using a step measuring instrument (SNU (SIS-2000), SNU Precision). In such an event, when the difference in thickness (i.e., AB) is in the range of 1.0 to 2.0 [mu] m, the step characteristics are expected to be excellent.

上記の試験例において得られた結果を以下の表3に要約し、硬化膜の表面の写真を図2〜5に示す。   The results obtained in the above test examples are summarized in Table 3 below, and photographs of the surface of the cured film are shown in FIGS.

表3及び図2〜5に示されるように、本発明の範囲内に入る実施例の組成物は、その表面上に最小化された不均一なしわを有し、優れた弾性回復率及び優れた耐化学性を有する硬化膜を提供するだけでなく、短い時間での現像も可能にした。対照的に、本発明の範囲内ではない比較例の組成物は、少なくとも1つの不都合な結果を示した。   As shown in Table 3 and FIGS. 2-5, the compositions of the examples falling within the scope of the present invention have minimized uneven wrinkles on their surface, excellent elastic recovery and excellent In addition to providing a cured film having high chemical resistance, development in a short period of time is also possible. In contrast, comparative compositions that were not within the scope of the present invention showed at least one adverse result.

図面の参照番号
A:カラムスペーサ部の厚さ
B:黒色マトリックス部の厚さ
C:カラムスペーサ部の限界寸法(CD)
Reference number of drawing A: Thickness of column spacer part B: Thickness of black matrix part C: Critical dimension (CD) of column spacer part

Claims (14)

着色感光性樹脂組成物であって、
(A)エポキシ基を含むコポリマーと、
(B)二重結合を含む光重合性化合物と、
(C)光重合開始剤と、
(D)黒色無機着色剤を含む着色剤と、を含み、
前記着色剤が、前記着色剤の固形分の総重量に基づいて、50〜100重量%の前記黒色無機着色剤を含み、
前記コポリマー(A)内の前記エポキシ基に対する、前記光重合性化合物(B)内の前記二重結合のモル比が、以下の関係を満たす、着色感光性樹脂組成物。
4≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
A colored photosensitive resin composition comprising:
(A) a copolymer containing an epoxy group;
(B) a photopolymerizable compound containing a double bond;
(C) a photopolymerization initiator;
(D) a colorant containing a black inorganic colorant,
The colorant comprises 50 to 100% by weight of the black inorganic colorant, based on the total weight of the solids of the colorant;
A colored photosensitive resin composition, wherein a molar ratio of the double bond in the photopolymerizable compound (B) to the epoxy group in the copolymer (A) satisfies the following relationship.
4 ≦ mole number of double bond / mole number of epoxy group ≦ 35
前記黒色無機着色剤が、カーボンブラック、チタンブラック、Cu−Fe−Μn系酸化物、及び金属酸化物からなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。   The colored photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the black inorganic colorant includes at least one selected from the group consisting of carbon black, titanium black, Cu—Fe—−n-based oxide, and metal oxide. object. 前記着色剤が黒色有機着色剤を含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。   The colored photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the colorant contains a black organic colorant. 前記着色剤が分散型樹脂を含み、前記分散型樹脂が、3mgKOH/g以下のアミン価を有し、構成単位の総モル数に基づいて、50モル%以下のマレイミドモノマーを含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。   The colorant includes a dispersion resin, and the dispersion resin has an amine value of 3 mgKOH / g or less and includes 50 mol% or less of a maleimide monomer based on the total number of moles of structural units. The colored photosensitive resin composition described in 1. 前記着色感光性樹脂組成物から形成された硬化膜が、1.0/μm〜3.0/μmの光学密度を有する、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。   The colored photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the cured film formed from the colored photosensitive resin composition has an optical density of 1.0 / μm to 3.0 / μm. (E)エポキシ樹脂から誘導され、二重結合を有する化合物をさらに含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。   (E) The colored photosensitive resin composition according to claim 1, further comprising a compound derived from an epoxy resin and having a double bond. 前記コポリマー(A)内の前記エポキシ基に対する、前記光重合性化合物(B)内及び前記エポキシ樹脂から誘導された化合物(E)内の前記二重結合のモル比が、以下の関係を満たす、請求項6に記載の着色感光性樹脂組成物。
4≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
The molar ratio of the double bond in the photopolymerizable compound (B) and in the compound (E) derived from the epoxy resin with respect to the epoxy group in the copolymer (A) satisfies the following relationship: The colored photosensitive resin composition according to claim 6.
4 ≦ mole number of double bond / mole number of epoxy group ≦ 35
(F)エポキシ化合物をさらに含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。   The colored photosensitive resin composition according to claim 1, further comprising (F) an epoxy compound. 前記コポリマー(A)内及び前記エポキシ化合物(F)内の前記エポキシ基に対する、前記光重合性化合物(B)内の前記二重結合のモル比が、以下の関係を満たす、請求項8に記載の着色感光性樹脂組成物。
4≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
The molar ratio of the double bond in the photopolymerizable compound (B) to the epoxy group in the copolymer (A) and the epoxy compound (F) satisfies the following relationship. Colored photosensitive resin composition.
4 ≦ mole number of double bond / mole number of epoxy group ≦ 35
(F)エポキシ化合物をさらに含む、請求項6に記載の着色感光性樹脂組成物。   The colored photosensitive resin composition according to claim 6, further comprising (F) an epoxy compound. 前記コポリマー(A)内及び前記エポキシ化合物(F)内の前記エポキシ基に対する、前記光重合性化合物(B)内及び前記エポキシ樹脂から誘導された化合物(E)内の前記二重結合のモル比が、以下の関係を満たす、請求項10に記載の着色感光性樹脂組成物。
4≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
The molar ratio of the double bond in the photopolymerizable compound (B) and in the compound (E) derived from the epoxy resin to the epoxy group in the copolymer (A) and the epoxy compound (F). The colored photosensitive resin composition according to claim 10, wherein the following relationship is satisfied.
4 ≦ mole number of double bond / mole number of epoxy group ≦ 35
前記着色感光性樹脂組成物から形成された硬化膜が、80%以上の弾性回復率を有する、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。   The colored photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the cured film formed from the colored photosensitive resin composition has an elastic recovery rate of 80% or more. 3cm×3cm×3μm(幅×長さ×厚さ)のサイズの前記着色感光性樹脂組成物から形成された硬化膜が、有機溶媒中に浸漬され、100℃で1時間処理されたとき、前記有機溶媒が0.5以下の437nmでの吸光度を有する、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。   When a cured film formed from the colored photosensitive resin composition having a size of 3 cm × 3 cm × 3 μm (width × length × thickness) was immersed in an organic solvent and treated at 100 ° C. for 1 hour, The colored photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the organic solvent has an absorbance at 437 nm of 0.5 or less. 請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物から生成される遮光スペーサ。   The light-shielding spacer produced | generated from the colored photosensitive resin composition of Claim 1.
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