JP2022132155A - 隔壁形成用感光性樹脂組成物、これを用いて製造された隔壁構造物および前記隔壁構造物を含む表示装置 - Google Patents

隔壁形成用感光性樹脂組成物、これを用いて製造された隔壁構造物および前記隔壁構造物を含む表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】耐溶剤性などの信頼性に優れ、Ｓｗｅｌｌｉｎｇ特性に優れて表面ムラの問題を防止できる隔壁形成用感光性樹脂組成物を提供すること。【解決手段】（Ａ）白色顔料を含む着色剤、（Ｂ）ＵＶ吸収剤、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｄ）光重合性化合物、（Ｅ）光重合開始剤、および（Ｆ）溶剤を含む隔壁形成用感光性樹脂組成物であって、ＵＶ吸収剤は、ベンゾトリアゾール系またはトリアジン系ＵＶ吸収剤のいずれか１つ以上を含むことを特徴とする、隔壁形成用感光性樹脂組成物。【選択図】図１

Description

本発明は、隔壁形成用感光性樹脂組成物、これを用いて製造された隔壁構造物および前記隔壁構造物を含む表示装置に関する。
従来の平板または液晶表示装置の場合、かつての多くの光を損失するディスプレイ構造によって、最近色変換パネルを用いるディスプレイに関する研究が行われている。単に一例として、青色を発生するバックライトと共に色変換パネルからなる構造において、青色はバックライトの青色をそのまま用いるため、バックライトの光を完全に用いることができる。また、赤色または緑色を表示する画素では、青色を赤色または緑色に色変換をして表示するため、従来吸収と透過を利用して所望の色を表現する方式と比較して多くの光を画素で発生する。
低温工程を用いて製造されたディスプレイは、以前の高温工程を用いて製造されたディスプレイと比較して大きな特徴を有する。一般的に、材料の信頼性を高めるために、高温工程によりパターンの信頼性を高めることが一般的である。しかし、最近開発されているＯＬＥＤの場合、ＯＬＥＤが熱に弱いため、高温工程を進行させることが難しい。そのため、それぞれを製造して後で貼着してディスプレイを製造すれば、フレキシブル（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）またはローラブル（Ｒｏｌｌａｂｌｅ）ディスプレイの製造に困難がある。したがって、ＯＬＥＤパネルの上部にフォトリソ工程により色変換画素を形成しなければならず、色変換画素を形成するために低温工程への要求が高まっている。さらに、ディスプレイ装置が大型化され、工程効率のために工程上の露光時間を短縮するために量産ラインの露光器の大きさが大きくなっており、それによって高照度露光が必要になった。
また、色変換パネルを含むディスプレイ装置において、各色変換画素の混色を防止するために各色変換画素の間に隔壁を形成するが、色変換画素の変換効率によって各色変換画素の間の隔壁は３～１５μｍの厚さに形成される。
従来のブラックマトリックス（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ）用感光性樹脂組成物は、かつてのように製造される膜厚が１～１．５μｍの場合、パターンの形成に問題がないが、色変換画素の隔壁は製造される膜厚が３～１５μｍに形成されなければならないので、好ましくない。また、従来のかつて使用するブラックマトリックスを用いて厚い膜に隔壁を形成する場合、露光工程時、紫外線の透過率の低下によってパターンの下端まで光が照射されない問題があり、膜の下部は光硬化が行われず、現像工程の進行後、アンダーカット現象が激しく誘発され、工程マージンに弱いというデメリットが存在していた。
また、隔壁形成用感光性樹脂組成物は、量子ドットを含むディスプレイ構造において画素の光特性を向上させるために、白色顔料または金属酸化物のような散乱粒子を含むことができる。このような、散乱粒子を含む感光性樹脂組成物の場合、露光器の光を受けた時に散乱して非露光部の硬化をもたらすことがある。特に、このような現象は高照度の露光器でさらに激しく発生して逆テーパ角、残膜、未現像などの問題が発生した。さらに、隔壁の耐溶剤性などの信頼性が低ければ、隔壁を製造して経る熱工程で隔壁の内部に残渣などが発生して色変換画素の効率および寿命を短縮させる問題点がある。
大韓民国公開特許第１０－２００７－００９４４６０号は、熱に対する形状安定性に優れた隔壁形成用感光性樹脂組成物を提供することを目的としているが、上述した問題を克服していないのが現状である。
大韓民国公開特許第１０－２００７－００９４４６０号（２００７．０９．２０．公開）
本発明は、上述した従来の技術的問題点を改善するためのものであって、耐溶剤性などの信頼性に優れ、Ｓｗｅｌｌｉｎｇ特性に優れて表面ムラの問題を防止できる隔壁形成用感光性樹脂組成物を提供することを、その目的とする。
また、本発明は、高照度露光時にも残膜または残渣が発生せず、テーパ性の工程特性に優れた隔壁形成用感光性樹脂組成物を提供することを、その目的とする。
さらに、本発明は、前記隔壁形成用感光性樹脂組成物を用いて製造された隔壁構造物および表示装置を提供することを、その目的とする。
本発明は、（Ａ）白色顔料を含む着色剤、（Ｂ）ＵＶ吸収剤、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｄ）光重合性化合物、（Ｅ）光重合開始剤、および（Ｆ）溶剤を含む隔壁形成用感光性樹脂組成物であって、前記ＵＶ吸収剤は、ベンゾトリアゾール系またはトリアジン系ＵＶ吸収剤のいずれか１つ以上を含むことを特徴とする、隔壁形成用感光性樹脂組成物を提供する。
また、本発明は、前記隔壁形成用感光性樹脂組成物で製造された隔壁構造物およびこれを含む表示装置を提供する。
本発明による隔壁形成用感光性樹脂組成物および隔壁構造物は、耐溶剤性などの信頼性に優れ、Ｓｗｅｌｌｉｎｇ特性に優れて表面ムラの問題を防止できる効果を提供することができる。
また、本発明による隔壁形成用感光性樹脂組成物および隔壁構造物は、高照度露光時にも残膜または残渣が発生せず、テーパ性の工程特性に優れた効果を提供することができる。
本発明の実施例および比較例による隔壁形成用感光性樹脂組成物で製造された隔壁パターン硬化膜の残膜／残渣特性評価基準に関する図である。 本発明の実施例および比較例による隔壁形成用感光性樹脂組成物で製造された隔壁パターン硬化膜のテーパ特性評価基準に関する図である。
本発明は、（Ａ）白色顔料を含む着色剤、（Ｂ）ＵＶ吸収剤、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｄ）光重合性化合物、（Ｅ）光重合開始剤、および（Ｆ）溶剤を含む隔壁形成用感光性樹脂組成物であって、前記ＵＶ吸収剤は、ベンゾトリアゾール系またはトリアジン系ＵＶ吸収剤のいずれか１つ以上を含むことを特徴とする、隔壁形成用感光性樹脂組成物、前記隔壁形成用感光性樹脂組成物で製造された隔壁構造物およびこれを含む表示装置に関する。
以下、本発明を詳細に説明する。
＜隔壁形成用感光性樹脂組成物＞
本発明による隔壁形成用感光性樹脂組成物は、（Ａ）白色顔料を含む着色剤、（Ｂ）ＵＶ吸収剤、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｄ）光重合性化合物、（Ｅ）光重合開始剤、および（Ｆ）溶剤を含むことができる。
（Ａ）着色剤
本発明による着色剤は、（ａ１）白色顔料を含むことを特徴とする。
（ａ１）白色顔料
前記白色顔料は、隔壁構造物の反射特性のためのものであって、具体的には、隔壁構造物の赤色および／または緑色系波長の光に対する反射率を向上させて、色変換素子から発生する光のうち、隔壁方向に向かう特定波長範囲の光を反射させることにより、輝度を向上させることができる。ただし、白色顔料のみを用いる場合、散乱体として、露光器の光を受けた時に散乱して非露光部の硬化をもたらすことがある。この場合、特に高照度の露光器でこのような現象がさらに激しく発生して逆テーパ角、残膜、未現像などの問題が発生しうる。
前記白色顔料の平均粒度は、１５０ｎｍ～４００ｎｍであることが好ましい。平均粒度が１５０ｎｍ未満の場合、ＵＶ光遮断特性を示し、露光工程時、ＵＶ光が十分に下部に透過できずパターン形成が容易でない問題をもたらし、粒子サイズが過度に小さく、可視光線領域の透過度が向上して遮蔽特性が低下する問題が発生しうる。平均粒度が４００ｎｍを超える場合、分散性と保存安定性が不良になり、露光部の表面平滑性が減少し、露光部と非露光部との境界面が滑らかでない問題が発生し、反射特性が効果的でないことがある。
前記白色顔料（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｗｈｉｔｅ）は、酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化銀（ＡｇＯ）、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５）、および酸化カルシウム（ＣａＯ）からなる群より選択される１種以上であってもよいし、好ましくは、酸化チタン（ＴｉＯ２）または酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含むことができ、さらに好ましくは、酸化チタン（ＴｉＯ２）を含むことができる。
前記白色顔料としては、上述した条件を満たす場合、この分野にて公知の白色顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｗｈｉｔｅ）を使用することができ、前記白色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｗｈｉｔｅ４、５、６、６：１、７、１８、１８：１、１９、２０、２２、２５、２６、２７、２８、および３２などが挙げられ、反射効率と白色度の面から、Ｃ．Ｉ．ピグメントホワイト６または２２を含むことが好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントホワイト６を含むことがさらに好ましい。これらは、単独または２種以上を混合して使用可能である。
Ｃ．Ｉ．ピグメントホワイト６に含まれる酸化チタン（ＴｉＯ２）は、価格が安価で、屈折率が高くて反射率に優れるので、効果的な白色顔料として使用可能であり、着色性および白色度の面から、ルチル構造を有することが好ましい。
前記酸化チタン（ＴｉＯ２）は、必要に応じてレジン処理、酸性基または塩基性基が導入された顔料誘導体などを用いた表面処理、高分子化合物などによる顔料表面に対するグラフト処理、硫酸微粒化法などによる微粒化処理または不純物を除去するための有機溶剤や水などによる洗浄処理、イオン交換法などによるイオン性不純物除去処理などが施されたものであってもよい。
前記酸化チタン（ＴｉＯ２）は、その表面を酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、および有機物からなる群より選択される１種以上で表面処理したものが使用可能であり、好ましくは、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、および酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で順次に表面処理されたものが使用可能であり、さらに好ましくは、前記表面処理された酸化チタン（ＴｉＯ２）の最外郭表面を有機物で表面処理したものが使用可能である。前記有機物としては、低い極性の単一分子層で酸化チタン（ＴｉＯ２）をコーティングして表面処理することにより、酸化チタン（ＴｉＯ２）の分散時に必要なエネルギーを低下させ、酸化チタン（ＴｉＯ２）が圧着されて凝集されるのを防止するためのものであれば特に制限されず、一つまたは複数の実施形態において、ステアリン酸（ｓｔｅａｒｉｃ ａｃｉｄ）、トリメチルプロパン（ＴＭＰ）、ペンタエリスリトールなどが使用できる。
前記のように酸化チタン（ＴｉＯ２）を表面処理することにより、酸化チタン（ＴｉＯ２）の光触媒活動性を低下させながらも反射輝度特性を向上させることができ、特に前記表面処理の好ましい実施形態によれば、耐熱性および耐化学性などの信頼性向上の面から利点がある。前記表面処理は、カプセレーションによる処理であってもよい。
前記表面処理された酸化チタン（ＴｉＯ２）に含まれる酸化チタン（ＴｉＯ２）コアの含有量は、表面処理された酸化チタン（ＴｉＯ２）の総重量に対して、８５～９５重量％であることが好ましい。前記範囲内に酸化チタン（ＴｉＯ２）コアの表面を処理した場合、白色度に優れ、反射輝度に優れた特性を示す。
前記酸化チタン（ＴｉＯ２）の市販品としては、デュポン（ｄｕｐｏｎｔ）社のＲ－１０１、Ｒ－１０２、Ｒ－１０３、Ｒ－１０４、Ｒ－１０５、Ｒ－３５０、Ｒ－７０６、Ｒ－７９４、Ｒ－７９６、ＴＳ－６２００、Ｒ－９００、Ｒ－９０２、Ｒ－９０２＋、Ｒ－９３１、Ｒ－９６０などを例示することができ、また、ハンツマン（Ｈｕｎｔｓｍａｎ）社のＲ－ＦＣ５、ＴＲ８１、ＴＲ８８、並びにアイエスケー（ＩＳＫ）社のＣＲ－５７などを例示することができる。
前記白色顔料は、本発明の隔壁形成用感光性樹脂組成物の（Ａ）着色剤の総重量に対して１～３０重量％含まれる。白色顔料の含有量が１重量％未満で含まれる場合、赤色および緑色画素の波長領域での反射率が十分ではなくて光効率の向上を期待できず、３０重量％超過で含まれる場合、高照度露光時に残膜が発生したりテーパ形状が悪くなりうる。
（ａ２）追加顔料または染料
本発明による（Ａ）着色剤は、本発明の目的を損なわない範囲内で当分野にて通常使用される有機顔料、無機顔料、染料などをさらに含むことができ、好ましくは、黒色顔料、赤色顔料、黄色顔料、および青色顔料からなる群より選択される１種以上の顔料を混合して使用可能である。
前記黒色顔料としては、黒色有機顔料または黒色無機顔料の中から適宜選択可能である。
前記黒色有機顔料は、ラクタムブラック、ペリレンブラック、シアニンブラック、およびアニリンブラックからなる群より選択される１種以上を使用することができる。前記黒色無機顔料は、カーボンブラック、酸化クロム、酸化鉄、およびチタンブラックからなる群より選択される１種以上を使用することができ、目的によって黒色有機顔料と黒色無機顔料を単独または２種以上混合して使用可能である。
前記赤色顔料（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ）は、ジケトピロール系、アントラキノン系、ペリレン系、およびアゾ系の中から選択される１種以上であってもよく、好ましくは、前記赤色顔料は、Ｃ．Ｉ．赤色顔料９、８１、９７、１０５、１２２、１２３、１４４、１４９、１５０、１５５、１６６、１６８、１７１、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８５、１９２、２０２、２０８、２０９、２１４、２１５、２１６、２２０、２２２、２２４、２４２、２５４、２５５、２６４、２６９、２７０、および２７２からなる群より選択される１種以上であってもよいし、さらに好ましくは、前記赤色顔料は、Ｃ．Ｉ．赤色顔料１７７、１７９、２５４、２６４、および２６９からなる群より選択される１種以上であってもよい。
前記黄色顔料（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ）は、アントラキノン系、イソインドリノン系、アゾ系の中から選択される１種以上であってもよく、好ましくは、前記黄色顔料は、Ｃ．Ｉ．黄色顔料１１、１３、２０、２４、３１、５３、８３、８６、９３、９４、９５、９９、１０８、１０９、１１０、１１７、１２５、１２８、１２９、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５４、１５５、１６６、１６７、１７３、１８０、１８５、および１９９からなる群より選択される１種以上であってもよいし、さらに好ましくは、前記黄色顔料は、Ｃ．Ｉ．黄色顔料１３８、１３９、１５０、および１８５からなる群より選択される１種以上であってもよい。
前記青色顔料（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ）は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６の中から選択される１種以上であってもよい。
前記染料は、有機溶剤に対する溶解性を有するか分散可能なものであれば制限なく使用可能である。好ましくは、有機溶剤に対する溶解性を有しかつ、アルカリ現像液に対する溶解性および耐熱性、耐溶剤性などの信頼性を確保できる染料を使用することが好ましい。
前記染料としては、スルホン酸やカルボン酸などの酸性基を有する酸性染料、酸性染料と窒素含有化合物の塩、酸性染料のスルホンアミド体などとこれらの誘導体から選択されたものを使用することができ、その他にも、アゾ系、キサンテン系、フタロシアニン系の酸性染料、およびこれらの誘導体も選択可能である。
好ましくは、前記染料は、カラーインデックス（Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ出版）内に染料として分類されている化合物や、染色ノート（色染社）に記載されている公知の染料が挙げられる。
前記染料の具体例としては、
Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン１、３、４、５、７、２８、２９、３２、３３、３４、３５
Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー４、１４、１５、１６、２１、２３、２４、３８、５６、６２、６３、６８、７９、８２、９３、９４、９８、９９、１５１、１６２、１６３
Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー１８、３５、３６、４５、５８、５９、５９：１、６３、６８、６９、７８、７９、８３、９４、９７、９８、１００、１０１、１０２、１０４、１０５、１１１、１１２、１２２、１２８、１３２、１３６、１３９
Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８、４５、４９、８９、１１１、１２２、１２５、１３０、１３２、１４６、１７９などの赤色染料；
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、４、８、１４、１７、１８、２６、２７、２９、３１、３４、３５、３７、４２、４４、５０、５１、５２、５７、６６、７３、８０、８７、８８、９１、９２、９４、９７、１０３、１１１、１１４、１２９、１３３、１３４、１３８、１４３、１４５、１５０、１５１、１５８、１７６、１８２、１８３、１９８、２０６、２１１、２１５、２１６、２１７、２２７、２２８、２４９、２５２、２５７、２５８、２６０、２６１、２６６、２６８、２７０、２７４、２７７、２８０、２８１、１９５、３０８、３１２、３１５、３１６、３３９、３４１、３４５、３４６、３４９、３８２、３８３、３９４、４０１、４１２、４１７、４１８、４２２、４２６などの赤色染料が挙げられる。
前記顔料および染料は、それぞれ単独または２種以上を組み合わせて使用可能である。
（ａ３）顔料分散剤
前記顔料分散剤は、顔料の脱凝集および安定性維持のために添加されるものであって、当該分野にて一般的に用いられるものを制限なく使用可能であり、前記顔料分散剤の具体例としては、陽イオン系、陰イオン系、非イオン系、両性系、ポリエステル系、ポリアミン系などの界面活性剤などが挙げられ、これらは、それぞれ単独または２種以上を組み合わせて使用可能である。
また、前記顔料分散剤は、ブチルメタアクリレート（ＢＭＡ）またはＮ，Ｎ－ジメチルアミノエチルメタアクリレート（ＤＭＡＥＭＡ）を含むアクリレート系分散剤（以下、アクリレート系分散剤）を含むことが好ましい。前記アクリレート系分散剤は、リビング制御方法によって製造されたものを使用することが好ましく、市販品としては、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ－２０００、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ－２００１、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ－２０７０、またはＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ－２１５０などが挙げられ、前記アクリレート系分散剤は、それぞれ単独または２種以上を混合して使用可能である。
前記顔料分散剤は、アクリレート系分散剤のほかに、他の樹脂タイプの顔料分散剤を使用してもよい。前記他の樹脂タイプの顔料分散剤としては、公知の樹脂タイプの顔料分散剤、特にポリウレタン、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（部分的）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ホスフェート塩、ヒドロキシル基－含ポリカルボン酸のエステルおよびこれらの改質生成物、またはフリー（ｆｒｅｅ）カルボキシル基を有するポリエステルとポリ（低級アルキレンイミン）の反応によって形成されたアミドまたはこれらの塩のような油質の分散剤；（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、またはポリビニルピロリドンのような水溶性樹脂または水溶性ポリマー化合物；ポリエステル；改質ポリアクリレート；エチレンオキシド／プロピレンオキシドの付加生成物；およびホスフェートエステルなどが挙げられる。
前記他の樹脂タイプの顔料分散剤の市販品としては、例えば、ＢＹＫ（ビック）ケミー社の商品名：ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ－１６０、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ－１６１、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ－１６２、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ－１６３、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ－１６４、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ－１６６、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ－１７１、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ－１８２、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ－１８４；ＢＡＳＦ社の商品名：ＥＦＫＡ－４４、ＥＦＫＡ－４６、ＥＦＫＡ－４７、ＥＦＫＡ－４８、ＥＦＫＡ－４０１０、ＥＦＫＡ－４０５０、ＥＦＫＡ－４０５５、ＥＦＫＡ－４０２０、ＥＦＫＡ－４０１５、ＥＦＫＡ－４０６０、ＥＦＫＡ－４３００、ＥＦＫＡ－４３３０、ＥＦＫＡ－４４００、ＥＦＫＡ－４４０６、ＥＦＫＡ－４５１０、ＥＦＫＡ－４８００；Ｌｕｂｒｉｚｏｌ社の商品名：ＳＯＬＳＰＥＲＳ－２４０００、ＳＯＬＳＰＥＲＳ－３２５５０、ＮＢＺ－４２０４／１０；川研ファインケミカル社の商品名：ヒノアクト（ＨＩＮＯＡＣＴ）Ｔ－６０００、ヒノアクトＴ－７０００、ヒノアクトＴ－８０００；味の素社の商品名：アジスパー（ＡＪＩＳＰＵＲ）ＰＢ－８２１、アジスパーＰＢ－８２２、アジスパーＰＢ－８２３；共栄社化学社の商品名：フローレン（ＦＬＯＲＥＮＥ）ＤＯＰＡ－１７ＨＦ、フローレンＤＯＰＡ－１５ＢＨＦ、フローレンＤＯＰＡ－３３、フローレンＤＯＰＡ－４４などが挙げられる。
前記アクリレート系分散剤のほかに、他の樹脂タイプの顔料分散剤は、それぞれ単独または２種以上を混合して使用可能であり、アクリレート系分散剤と併用して使用してもよい。
前記顔料分散剤は、前記着色剤の固形分１００重量部に対して１～５０重量部、好ましくは５～３０重量部含まれる。顔料分散剤の含有量が前記範囲内の場合、均一な粒径の分散した顔料を得ることができるので、好ましい。分散剤の含有量が５０重量部超過であれば、粘度が高くなり、１重量部未満であれば、顔料の微粒化が難しかったり、分散後のゲル化などの問題をもたらすことがある。
（Ｂ）ＵＶ吸収剤
本発明によるＵＶ吸収剤は、ＵＶを一部吸収することによって回折によるＣＤバイアス（ＣＤ ｂｉａｓ）を低減可能で、所望のパターンを実現可能にする役割を果たすことができる。ＣＤとは、パターンの凸部分を意味し、ＣＤバイアスは、実現しようとするマスクパターンより形成されたパターンの大きさが大きい程度を意味する。
また、前記白色顔料または金属酸化物などの散乱粒子が含有された感光性樹脂組成物を高照度（１５，０００ｍＷ以上）で露光する場合、残膜および残渣の問題が発生することがあり、本発明のＵＶ吸収剤は、高照度露光過程で表面での感度を低下させながら、深部の感度を維持できるように補助して、上下部間の感度差によって発生する引きずり形態の残膜を抑制し、残膜および残渣の発生を防止する役割を果たすことができる。
本発明によるＵＶ吸収剤は、ｉ－ｌｉｎｅ波長を吸収するＵＶ吸収剤を含み、ベンゾトリアゾール系およびトリアジン系ＵＶ吸収剤の１種以上を必須成分とする。
前記ベンゾトリアゾール系およびトリアジン系ＵＶ吸収剤は、他の系のＵＶ吸収剤に比べて最大吸収波長３６５ｎｍでの吸収に優れ、高照度露光に有利であり得る。
前記ベンゾトリアゾール系ＵＶ吸収剤としては、例えば、オクチル３－［３－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－５－（５－クロロ－２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）フェニル］プロピオネート、２－エチルヘキシル３－（３－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－５－（５－クロロ－２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）フェニル）プロピオネート、［３－［３－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－５－（１，１－メチルエチル）－４－ヒドロキシフェニル］－１－オキソプロピル］－ｗ－［３－［３－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－５－（１，１－ジメチルエチル）－４－ヒドロキシフェニル］－１－オキソプロポキシ］ポリ（オキシ－１，２－エタンジイル）、（３－（３－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－５－（１，１－ジメチルエチル）－４－ヒドロキシフェニル）－１－オキソプロピル）－ヒドロキシポリ（オキソ－１，２－エタンジイル）、２－（３－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）－５－クロロ－２Ｈ－ベンゾトリアゾール、２－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－４，６－ジタートペンチルフェノール、３－（２Ｈ－ベンゾトリアゾリル）－５－（１，１－ジメチルエチル）－４－ヒドロキシ－ベンゼンプロピオン酸オクチルエステル、２－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－４，６－ビス（１－メチル－１－フェニルエチル）フェノール、２－（２Ｈ－ベンゾトリアゾール－２－イル）－６－（１－メチル－１－フェニルエチル）－４－（１，１，３，３－テトラメチルブチル）フェノールなどが挙げられる。
前記トリアジン系ＵＶ吸収剤としては、例えば、２－（４，６－ジメチル－１，３，５－トリアジン－２－イル）－５－（（ヘキシル）オキシ）－フェノール、２－（４－（２－ヒドロキシ－３－トリデシルオキシプロピル）オキシ）－２－ヒドロキシフェニル）－４，６－ビス（２，４－ジメチルフェニル）－１，３，５－トリアジン、２－（４－（２－ヒドロキシ－３－ジデシルオキシプロピル）オキシ）－２－ヒドロキシフェニル）－４，６－ビス（２，４－ジメチルフェニル）－１，３，５－トリアジン、２－（２－ヒドロキシ－４－（３－（２－エチルヘキシル－１－オキシ）－２－ヒドロキシプロピルオキシ）フェニル）－４，６－ビス（２，４－ジメチルフェニル）－１，３，５－トリアジン、２，２’－［６－（２，４－ジブトキシフェニル）－１，３，５－トリアジン－２，４－ジイル］ビス（５－ブトキシフェノール）、６－メチルヘプチル２－｛４－［４，６－ジ（４－ビフェニリル）－１，３，５－トリアジン－２－イル］－３－ヒドロキシフェノキシ｝プロパノエートなどが挙げられる。
前記ＵＶ吸収剤の含有量は、本発明の隔壁形成用感光性樹脂組成物の固形分の総重量に対して０．０５～１０重量％含まれることが好ましい。ＵＶ吸収剤の含有量が前記範囲以下の場合、ＵＶ吸収剤を用いることで期待する効果を奏しにくく、前記範囲以上の場合、組成物の感度が過度に低くなってパターンの消失、膜厚減少および信頼性悪化の問題が発生しうる。
（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂
本発明のアルカリ可溶性樹脂は、現像工程で用いられるアルカリ現像液に対して可溶性を付与する成分で、顔料に対して分散媒質として作用する。
前記アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ現像液に溶解できれば制限なく使用可能であり、好ましくは、カルド系樹脂、アクリル系樹脂、またはこれらの混合物を含むことができる。
前記カルド系樹脂は、光や熱の作用による反応性およびアルカリ溶解性を有し、本発明の隔壁形成用感光性樹脂組成物に含有されるカルド系樹脂は、白色顔料を含む着色剤に対する結着樹脂の機能を行い、アルカリ性現像液に溶解可能な樹脂であれば制限されない。
本発明のカルド系樹脂は、化学式１－１および化学式１－２で表される化合物のうちの１つ以上を含むものであってもよい。
Figure 2022132155000002
Figure 2022132155000003
前記化学式１－１または化学式１－２において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はそれぞれ独立して、炭素数１～５のアルキル基、炭素数４～８のシクロアルキル基、または
Figure 2022132155000004
であり、
Ｘは、水素原子；炭素数１～５のアルキル基；または水酸基であり、
Ｒ５は、水素原子、または炭素数１～５のアルキル基である。
本発明において、前記化学式１－１で表される化合物は、下記化学式２－１で表される化合物で合成され、化学式１－２で表される化合物は、化学式２－２で表される化合物を用いて合成される。
Figure 2022132155000005
Figure 2022132155000006
前記アクリル系アルカリ可溶性樹脂としては、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体を共重合して製造することが好ましい。
カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体の具体例としては、アクリル酸、メタアクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸類；フマル酸、メサコン酸、イタコン酸などのジカルボン酸類；および前記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）アクリレートなどの両末端にカルボキシル基と水酸基を有するポリマーのモノ（メタ）アクリレート類などが挙げられ、アクリル酸およびメタアクリル酸が好ましい。
また、前記カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と共重合可能な不飽和単量体を重合して前記アルカリ可溶性樹脂を製造することができる。
前記共重合可能な不飽和重合単量体の具体例としては、グリシジル基を有する不飽和単量体であるグリシジ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、２－ヒドロキシプロピル（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、２－ヒドロキシ－３－フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ－ヒドロキシエチルアクリルアミドなどのヒドロキシエチル（メタ）アクリレート類などの水酸基を有するエチレン性不飽和単量体；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、ｐ－ビニルベンジルグリシジルエーテルなどの芳香族ビニル化合物；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、Ｎ－ｐ－メトキシフェニルマレイミドなどのＮ－置換マレイミド系化合物；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、ｔ－ブチル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレート類；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、イソボルニル（メタ）アクリレートなどの脂環族（メタ）アクリレート類；フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートなどのアリール（メタ）アクリレート類；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、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などの不飽和オキセタン化合物；などがあるが、これらに限定されない。
前記共重合可能な不飽和単量体は、それぞれ単独または２種以上を組み合わせて使用可能である。
前記アルカリ可溶性樹脂の酸価は、３０～２００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。アルカリ可溶性樹脂の酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の場合、隔壁形成用感光性樹脂組成物が十分な現像速度を確保しにくく、２００ｍｇＫＯＨ／ｇを超える場合、基板との密着性が減少してパターンの短絡が発生しやすく、着色剤との相溶性に問題が生じて感光性樹脂組成物中の着色剤が析出したり、感光性樹脂組成物の保存安定性が低下して粘度が上昇しやすい。
前記「酸価」とは、アクリル系重合体１ｇを中和するのに必要な水酸化カリウムの量（ｍｇ）として測定される値であり、通常、水酸化カリウム水溶液を用いて滴定することにより求められる。
また、ゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ；テトラヒドロフランを溶出溶剤とする）で測定したポリスチレン換算重量平均分子量（以下、単に「重量平均分子量」という）が２，０００～２０，０００、好ましくは３，０００～１０，０００のカルド系樹脂またはアクリル系アルカリ可溶性樹脂が好ましい。前記分子量範囲内で現像工程での膜損失が抑制され、およびパターン安定性が向上できる。
前記アルカリ可溶性樹脂は、本発明による隔壁形成用感光性樹脂組成物の固形分の総重量に対して５～８５重量％、好ましくは５～６０重量％含まれる。前記アルカリ可溶性樹脂が前記範囲内に含まれる場合、現像液に対する溶解性が十分で硬化膜の形成が容易であり、現像時に露光部の画素部分の膜減少が防止され、非露光部の欠落性が良好になるので、好ましい。
（Ｄ）光重合性化合物
前記光重合性化合物は、下記の（Ｄ）光重合開始剤の作用で重合できる化合物で、単官能単量体、２官能単量体、または多官能単量体を使用することができ、好ましくは、２官能以上の多官能単量体を使用することができる。
前記単官能単量体の具体例としては、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、２－ヒドロキシ－３－フェノキシプロピルアクリレート、２－エチルヘキシルカルビトールアクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリレート、またはＮ－ビニルピロリドンなどがあるが、これらに限定されるものではない。
前記２官能単量体の具体例としては、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（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、ビスフェノールＡのビス（アクリロイルオキシエチル）エーテル、または３－メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレートなどがあるが、これらに限定されるものではない。
前記多官能単量体の具体例としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化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、エトキシル化ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、プロポキシル化ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、またはジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどがあるが、これらに限定されるものではない。
また、前記光重合性化合物は、隔壁形成用感光性樹脂組成物の固形分の総重量に対して５～５０重量％含まれ、好ましくは７～４５重量％含まれる。前記光重合性化合物が前記範囲内に含まれる場合、強度および平滑性の面で好ましい。
（Ｅ）光重合開始剤
本発明による光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線などの放射線の露光によって、前記光重合性化合物の重合を開始できるラジカルを発生する化合物である。
前記光重合開始剤は、例えば、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、オキシムエステル系化合物、およびチオキサントン系化合物などを使用することができる。
前記アセトフェノン系化合物の具体例としては、ジエトキシアセトフェノン、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、２－ヒドロキシ－１－［４－（２－ヒドロキシエトキシ）フェニル］－２－メチルプロパン－１－オン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２－メチル－１－（４－メチルチオフェニル）－２－モルホリノプロパン－１－オン、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルホリノフェニル）ブタン－１－オン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－［４－（１－メチルビニル）フェニル］プロパン－１－オン、２－（４－メチルベンジル）－２－（ジメチルアミノ）－１－（４－モルホリノフェニル）ブタン－１－オンなどが挙げられる。
前記ベンゾフェノン系化合物の具体例としては、ベンゾフェノン、Ｏ－ベンゾイル安息香酸メチル、４－フェニルベンゾフェノン、４－ベンゾイル－４’－メチルジフェニルスルフィド、３，３’，４，４’－テトラ（ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、２，４，６－トリメチルベンゾフェノンなどが挙げられる。
前記ビイミダゾール化合物の具体例としては、２，２’－ビス（２－クロロフェニル）－４，４’，５，５’－テトラフェニルビイミダゾール、２，２’－ビス（２，３－ジクロロフェニル）－４，４’，５，５’－テトラフェニルビイミダゾール、２，２’－ビス（２－クロロフェニル）－４，４’，５，５’－テトラ（アルコキシフェニル）ビイミダゾール、２，２’－ビス（２－クロロフェニル）－４，４’，５，５’－テトラ（トリアルコキシフェニル）ビイミダゾール、２，２－ビス（２，６－ジクロロフェニル）－４，４’，５，５’－テトラフェニル－１，２’－ビイミダゾール、または４，４’，５，５’位のフェニル基がカルボアルコキシ基によって置換されているイミダゾール化合物などが挙げられる。これらのうち、２，２’－ビス（２－クロロフェニル）－４，４’，５，５’－テトラフェニルビイミダゾール、２，２’－ビス（２，３－ジクロロフェニル）－４，４’，５，５’－テトラフェニルビイミダゾール、２，２－ビス（２，６－ジクロロフェニル）－４，４’，５，５’－テトラフェニル－１，２’－ビイミダゾールが好ましく使用される。
前記トリアジン系化合物の具体例としては、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－（４－メトキシフェニル）－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－（４－メトキシナフチル）－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－ピペロニル－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－（４－メトキシスチリル）－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－［２－（５－メチルフラン－２－イル）エテニル］－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－［２－（フラン－２－イル）エテニル］－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－［２－（４－ジエチルアミノ－２－メチルフェニル）エテニル］－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－［２－（３，４－ジメトキシフェニル）エテニル］－１，３，５－トリアジンなどが挙げられる。
前記オキシムエステル系化合物の具体例としては、ｏ－エトキシカルボニル－α－オキシイミノ－１－フェニルプロパン－１－オン、１，２－オクタジオン、－１－（４－フェニルチオ）フェニル、－２－（ｏ－ベンゾイルオキシム）、エタノン、－１－（９－エチル）－６－（２－メチルベンゾイル－３－イル）－、１－（ｏ－アセチルオキシム）などが挙げられ、市販製品として、チバガイギー社のＣＧＩ－１２４、ＣＧＩ－２２４、ＢＡＳＦ社のＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標） ＯＸＥ－０１、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標） ＯＸＥ－０２、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標） ＯＸＥ－０３、アデカ社のＮ－１９１９、ＮＣＩ－８３１、トロンリー社のＰＢＧ－３２７、ＰＢＧ－３４５などが挙げられる。
前記チオキサントン系化合物の具体例としては、２－イソプロピルチオキサントン、２，４－ジエチルチオキサントン、２，４－ジクロロチオキサントン、１－クロロ－４－プロポキシチオキサントンなどがある。
前記光重合開始剤は、単独または２種以上を混合して使用可能である。
前記光重合開始剤は、隔壁形成用感光性樹脂組成物の固形分の総重量に対して０．０１～１０重量％、好ましくは０．０１～５重量％含まれる。前記光重合開始剤が前記範囲内に含まれる場合、光重合反応速度が適正で全体工程時間の増加が防止され、過反応による最終硬化膜の物性低下を防止できるので、好ましい。
本発明による隔壁形成用感光性樹脂組成物は、前記光重合開始剤に追加的に、光重合開始補助剤をさらに含むことができる。前記光重合開始剤と共に光重合開始補助剤を用いる場合、感光性樹脂組成物がさらに高感度になって生産性が向上するので、好ましい。
前記光重合開始補助剤は、前記光重合開始剤によって重合が開始された重合性化合物の重合を促進させるために使用される化合物で、アミンおよびカルボン酸化合物からなる群より選択される１種以上の化合物が好ましく使用できる。
前記光重合開始補助剤を含む場合、その含有量は、前記光重合開始剤１モルに対して、通常０モル超過～１０モル以下、好ましくは０．０１モル～５モル含まれる。前記光重合開始補助剤が前記範囲内に含まれる場合、光重合効率を向上させて生産性の向上効果を期待できるので、好ましい。
（Ｆ）溶剤
前記溶剤は、この分野にて公知の有機溶剤を特別な制限なく使用可能である。
前記溶剤の具体例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジプロピルエーテル、およびジプロピレングリコールジブチルエーテルなどのエーテル類；ベンゼン、トルエン、キシレン、およびメシチレンなどの芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノンなどのケトン類；エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、およびグリセリンなどのアルコール類；３－エトキシプロピオン酸エチル、３－メトキシプロピオン酸メチル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、アミルアセテート、メチルラクテート、エチルラクテート、ブチルラクテート、３－メトキシブチルアセテート、３－メチル－３－メトキシ－１－ブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールジアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、およびγ－ブチロラクトンなどのエステル類などが挙げられる。前記溶剤は、例示した溶剤からなる群より選択される１種または２種以上を混合して使用可能である。
好ましくは、前記溶剤のうち、塗布性、乾燥性の面から、沸点が１００～２００℃の有機溶剤を使用することができ、より好ましくは、アルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ケトン類、３－エトキシプロピオン酸エチルや、３－メトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類を使用することができ、さらに好ましくは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、３－エトキシプロピオン酸エチル、３－メトキシプロピオン酸メチルなどを使用することができる。これらの溶剤は、それぞれ単独または２種類以上混合して使用可能である。
前記溶剤の含有量は、隔壁形成用感光性樹脂組成物の総重量が１００重量％となるようにする残量で含まれる。具体的には、本発明において、「残量」は、本発明の必須成分およびその他の追加成分をさらに含む組成物の総重量が１００重量％となるようにする残量を意味し、前記「残量」の意味によって、本発明の隔壁形成用感光性樹脂組成物に追加成分が含まれないと限定されない。
例えば、前記溶剤は、隔壁形成用感光性樹脂組成物の総重量に対して６０～９０重量％、好ましくは７０～８５重量％含まれるが、これに制限されるものではない。ただし、前記溶剤が前記含有量範囲内に含まれる場合、ロールコーター、スピンコーター、スリットアンドスピンコーター、スリットコーター（ダイコーターともいう場合がある）、インクジェットなどの塗布装置で塗布した時、塗布性が良好になる効果を提供するので、好ましい。
（Ｇ）エポキシ化合物
本発明の隔壁形成用感光性樹脂組成物は、エポキシ化合物を追加的に含むことができ、前記エポキシ化合物を含むことにより、塗膜の耐熱性、耐溶剤性などの信頼性を向上させ、低温硬化性特性を向上させることができる。
前記エポキシ化合物としては、脂環族エポキシ化合物、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ化合物、多官能型アミンエポキシ化合物などを使用することができ、これらは、単独または２種以上を組み合わせて使用可能である。好ましくは、脂環族エポキシ化合物、さらに好ましくは、２官能脂環族エポキシ化合物を使用する方が、低温硬化性および耐溶剤性の面で優れている。
前記脂環式エポキシ化合物としては、例えば、ビニルシクロヘキセンモノオキシド、１，２－エポキシ－４－ビニルシクロヘキサン、１，２：８，９ジエポキシリモネン、３，４－エポキシシクロヘキセニルメチル－３’４’－エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、リモネンジオキシド、ジ（３，４－エポキシシクロヘキシル）アジペート、（３，４－エポキシシクロヘキシル）メチル－３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、（３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキシル）メチル－３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキサンカルボキシレート、エチレン－１，２－ジ（３，４－エポキシシクロヘキサンカルボン酸）エステル、ビス（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、ジエチレングリコールビス（３，４－エポキシシクロヘキシルメチルエーテル）、エチレングリコールビス（３，４－エポキシシクロヘキシルメチルエーテル）、４－（３，４－エポキシシクロヘキシル）－２，６－ジオキサ－８，９－エポキシスピロ［５．５］ウンデカン、４－ビニルシクロヘキセンジオキシド、ビス－２，３－エポキシシクロペンチルエーテル、ジシクロペンタジエンジオキシドなどが挙げられる。なかでも、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、３，４－エポキシシクロヘキシルメチルアルコール、３，４－エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシランが好ましい。
また、前記脂環式エポキシ化合物は、合成されるか、市販製品を使用してもよい。脂環式エポキシ化合物の市販製品としては、ダイセル化学工業（株）製の「セロキサイド２０００（ＣＥＬ２０００：ビニルシクロヘキセンモノオキシド１，２－エポキシ－４－ビニルシクロヘキサン）」、「セロキサイド３０００（ＣＥＬ３０００：１，２：８，９ジエポキシリモネン）」、「セロキサイド２０２１Ｐ（ＣＥＬ２０２１Ｐ：３，４－エポキシシクロヘキセニルメチル－３’、４’－エポキシシクロヘキセンカルボキシレート）」などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、これらは、それぞれ単独または２種以上を混合して使用可能である。
前記エポキシ化合物は、隔壁形成用感光性樹脂組成物の固形分の総重量に対して５～５０重量％含まれ、好ましくは７～４５重量％含まれる。前記エポキシ化合物が前記範囲内に含まれる場合、低温硬化性および耐溶剤性向上の面から好ましい。
添加剤
本発明による隔壁形成用感光性樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤、他の高分子化合物、硬化剤、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤などの添加剤をさらに含むことができる。前記添加剤は、単独または２種以上混合して使用可能である。
前記充填剤としては、具体的には、ガラス、シリカ、アルミナなどを使用することができるが、これらに限定されるものではない。
前記他の高分子化合物は、具体的には、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂などの硬化性樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフルオロアルキルアクリレート、ポリエステル、ポリウレタンなどの熱可塑性樹脂などを使用することができるが、これらに限定されるものではない。
前記界面活性剤としては、例えば、シリコーン系、フッ素系、エステル系、陽イオン系、陰イオン系、非イオン系、両性などの界面活性剤などが挙げられ、これらは、それぞれ単独でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。
前記酸化防止剤は、例えば、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、およびフェノール系酸化防止剤からなる群より選択される１つ以上を含むことができ、この場合、工程中に高温で発生しうる色変現象、またはディスプレイの作製後に光源によってもたらされうる黄変の発生を抑制させることができる。前記酸化防止剤は、フェノール系化合物、リン系化合物、および硫黄系化合物からなる群より選択された１種以上を含むことができ、これらは、フェノール系－リン系化合物、フェノール系－硫黄系化合物、リン系－硫黄系化合物、またはフェノール系－リン系－硫黄系化合物の組み合わせで使用できる。
前記密着促進剤は、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２－メトキシエトキシ）シラン、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３－クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３－クロロプロピルトリメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３－イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、および３－イソシアネートプロピルトリエトキシシランからなる群より選択された単独またはこれらの混合物を使用することができる。
前記凝集防止剤は、具体的には、ポリアクリル酸ナトリウムなどを使用することができるが、これらに制限されるものではない。
前記添加剤は、本発明の効果を損なわない範囲で当業者が適宜追加して使用可能である。例えば、前記添加剤は、隔壁形成用感光性樹脂組成物の総重量に対して０．０５～１０重量％、好ましくは０．１～１０重量％、さらに好ましくは０．１～５重量％使用することができるが、これに限定されるものではない。
＜隔壁構造物および表示装置＞
本発明は、前記隔壁形成用感光性樹脂組成物で製造される隔壁構造物およびこれを含む表示装置を提供する。
色変換パネルを含む表示装置は、それぞれの画素が駆動して色相を形成するため、それぞれの画素と画素とを区別できる隔壁構造物を形成しなければならない。本発明の隔壁形成用感光性樹脂組成物を用いて形成した隔壁構造物を含む表示装置は、画素間で混色が防止され、微細パターンの形成に有利であり、現像工程での現像時間の変化による線幅の変化が少ない隔壁の製造が可能である。隔壁線幅の変化が少ない場合、色変換画素が十分な空間を確保することができ、高品質のイメージを実現できるというメリットを有する。
また、前記隔壁構造物は、３～２０μｍ、好ましくは３～１５μｍ、さらに好ましくは３～１２μｍの高さまたは厚さに形成されることが好ましい。
前記表示装置としては、液晶ディスプレイ装置、有機発光ダイオード、フレキシブルディスプレイなどがあり得るが、これらに限定されるものではなく、適用可能なこの分野にて知られたすべての表示装置を例示することができる。
色変換隔壁を製造するために、本発明による隔壁形成用組成物を用いて、当業界にて通常用いられる方法を特別な制限なく適用可能であり、例えば、前記隔壁は、前述した組成物を基材の一面上に塗布し、光硬化および現像過程により硬化膜を形成することによって形成される。色変換画素と画素とを区別する色変換パネルの隔壁構造物は、フォトリソ工程を用いて形成することができる。
具体的には、隔壁の形成のために、それぞれの感光性樹脂組成物を基材の一面上に塗布した後、加熱乾燥することにより、溶剤などの揮発成分を除去して平滑な硬化膜を得ることができる。
前記組成物の塗布方法は特に限定するものではないが、例えば、スピンコート、流延塗布法、ロール塗布法、スリットアンドスピンコート、またはスリットコート法などが挙げられる。
前記組成物を塗布した後、加熱乾燥（プリベーク、先焼成）を進行させるか、または減圧乾燥後に加熱して溶剤などの揮発成分を揮発させる。前記加熱温度は、通常、７０～１５０℃、好ましくは８０～１３０℃であってもよいが、これに限定されるものではない。
このように形成された塗膜に目的とするパターンを形成するために、マスクを介して紫外線を照射して、紫外線の照射された部分が硬化するようにする。この時、露光部全体に均一に平行光線が照射されるようにし、マスクと硬化膜基板とが正確にその位置が合わされるように調整するために、マスクアライナやステッパなどの装置を用いることが好ましい。前記紫外線としては、ｇ線（波長：４３６ｎｍ）、ｈ線、ｉ線（波長：３６５ｎｍ）などを用いることができ、紫外線照射量は、必要に応じて適宜選択可能である。
前記硬化が完了した塗膜を現像液に接触させて非露光部を溶解させて現像することにより、目的とするパターンの硬化膜を形成することができる。
このように形成された前記硬化膜を追加の加熱硬化工程（ポストベーク、後焼成）により前記硬化物より硬く硬化させることができ、この時、加熱温度は９０～１８０℃であってもよく、加熱時間は５分～１８０分、好ましくは１５～９０分であってもよいが、これに限定されるものではない。
以下、実施例を通じて本発明をより詳細に説明する。
しかし、下記の実施例は本発明をさらに具体的に説明するためのものであって、本発明の範囲が下記の実施例によって限定されるものではない。下記の実施例は本発明の範囲内で当業者によって適宜修正、変更可能である。
また、以下、含有量を示す「％」および「部」は、特に言及しない限り、重量基準である。
合成例：アルカリ可溶性樹脂および分散樹脂の合成
内容積１リットルの分離型フラスコにメトキシブチルアセテート２７７ｇを投入、８０℃に昇温後、３，４－エポキシトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカン－９－イルアクリレートと３，４－エポキシトリシクロ［５．２．１．０（２，６）］デカン－８－イルアクリレートとを５０：５０のモル比で混合した混合物３０１ｇ、メタクリル酸４９ｇ、およびアゾビスジメチルバレロニトリル２３ｇを、メトキシブチルアセテート３５０ｇに溶解させた混合溶液を５時間かけて滴下し、３時間熟成することにより、アルカリ可溶性樹脂および分散樹脂［固形分（ＮＶ）３５．０重量％］を得た。
＜感光性樹脂組成物の製造＞
下記表１および２に記載の組成および重量部を参照して、実施例および比較例による着色剤および感光性樹脂組成物を製造した。
Figure 2022132155000007
Figure 2022132155000008
－白色顔料：ＴｉＯ２（Ｔｉ－Ｐｕｒｅ Ｒ－１０１、Ｄｕｐｏｎｔ社）
－分散樹脂：合成例の樹脂
－分散剤：ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－２０００
－Ｂ－１：Ｔｉｎｕｖｉｎ ３２６（ベンゾトリアゾール系ＵＶ吸収剤、Ｂａｓｆ社）
－Ｂ－２：Ｔｉｎｕｖｉｎ ３２８（ベンゾトリアゾール系ＵＶ吸収剤、Ｂａｓｆ社）
－Ｂ－３：Ｔｉｎｕｖｉｎ ４７９（トリアジン系ＵＶ吸収剤、Ｂａｓｆ社）
－Ｂ－４：Ｔｉｎｕｖｉｎ ９２８（ベンゾトリアゾール系ＵＶ吸収剤、Ｂａｓｆ社）
－Ｂ－５：Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ ９０（ベンゾフェノン系ＵＶ吸収剤、Ｂａｓｆ社）
－Ｂ－６：Ｔｉｎｕｖｉｎ ５１００（ＨＡＬＳ系ＵＶ吸収剤、Ｂａｓｆ社）
－アルカリ可溶性樹脂：合成例の樹脂
－光重合性モノマー：Ｄｉｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｐｅｎｔａａｃｒｙｌａｔｅ／Ｄｉｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ ｈｅｘａａｃｒｙｌａｔｅ（Ａ９５７０ＮＳ、新中村社）
－光重合開始剤：ＯＸＥ－０３（ｂａｓｆ社）
－エポキシ化合物：Ｃｅｌｌｏｘｉｄｅ ２０２１Ｐ（Ｄａｉｃｅｌ社）
－溶剤：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）
－添加剤：Ｆ５５４（ＤＩＣ社）
＜実験例＞
（１）隔壁パターン硬化膜の製造
５ｃｍ×５ｃｍのガラス基板（コーニング社）を中性洗剤および水で洗浄後、乾燥した。前記ガラス基板上に実施例および比較例による感光性樹脂組成物それぞれを最終膜厚が１０μｍとなるようにスピンコーティングし、８０℃で先焼成し、２分間乾燥して溶剤を除去した。その後、１～１００μｍのライン／スペースパターン、パターンの間に１～１００μｍの隔壁を有する幅１～２００μｍの長方形パターンを含むマスクを２５，０００ｍＷの照度で露光量１００ｍＪ／ｃｍ２で露光し、アルカリ水溶液を用いて非露光部を除去した。製造された硬化膜を、続いて、１８０℃で３０分間後焼成して、１０μｍの厚さの隔壁パターン硬化膜を製造した。
前記製造された隔壁パターン硬化膜に対して、下記の評価基準によって特性を評価し、その結果を下記表３に示した。
（２）残膜／残渣特性評価
前記実施例および比較例による感光性樹脂組成物で製造された隔壁パターンの硬化膜を光学顕微鏡を用いて表面を観察し、図１に示す残膜／残渣特性評価基準によって評価し、結果を下記表３に示した。
＜残膜／残渣評価基準＞
○：残膜／残渣未発生
△：残渣発生
Ｘ：残膜発生
また、実施例１および比較例１による感光性樹脂組成物で製造された隔壁パターンの硬化膜に対して、３０ｍＷ（ＫａｒｌＳｕｓｓ Ｍａｓｋ Ａｌｉｇｎｅｒ）、６００ｍＷ（Ｃａｎｏｎ、ＭＰＡ ６００ ｓｕｐｅｒ）、２５，０００ｍＷ（Ｃａｎｏｎ、ＭＰＡ－７５００ ＣＦ）、および４５，０００ｍＷ（Ｃａｎｏｎ、ＭＰＡ－８５００ ＣＦ）の条件で高照度露光して残膜／残渣発生の有無を確認し、下記表４に示した。
（３）テーパ特性評価
前記実施例および比較例により製造された感光性樹脂組成物を用いて製造された隔壁パターンの硬化膜のうち１００μｍのラインパターンを切断して、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、ＳＵ－８１００、日立製）を用いて断面を観察した。図２に示すように、断面における最大線幅（ａ）と最小線幅（ｂ）の長さの差を計算して、下記の評価基準によって評価した。
＜テーパ特性評価基準＞
◎：１０μｍ以下
○：１０μｍ超過、２０μｍ以下
△：２０μｍ超過、３０μｍ以下
Ｘ：３０μｍ超過
（４）Ｓｗｅｌｌｉｎｇ特性評価
前記実施例および比較例による感光性樹脂組成物で作製した硬化膜をそれぞれ１８０℃、３０分、および８５℃、６０分の条件で後焼成した後、硬化膜の内部にｗｈｉｔｅ－ｉｎｋを滴下して３０分放置後、パターン表面にＳｗｅｌｌｉｎｇムラ発生の有無を確認した。
＜Ｓｗｅｌｌｉｎｇ評価基準＞
○：Ｓｗｅｌｌｉｎｇ未発生
△：Ｓｗｅｌｌｉｎｇ弱発生
Ｘ：Ｓｗｅｌｌｉｎｇ強発生
Figure 2022132155000009
Figure 2022132155000010
前記表３および４を参照すれば、実施例による感光性樹脂組成物を用いて製造された隔壁パターンの硬化膜は、高照度露光時に残膜および残渣の発生を防止できるだけでなく、テーパの線幅差が少なくてテーパ形状に優れ、アンダーカットなどの問題を防止することができ、スウェリング（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）特性にも優れた効果を確認することができる。
これに対し、本発明によるＵＶ吸収剤を含まなかったり（比較例１、２）、ベンゾトリアゾール系またはトリアジン系ＵＶ吸収剤ではない他の系のＵＶ吸収剤を含む場合（比較例３、４）、高照度露光時に残膜および残渣が発生し、テーパの線幅差も大きくなってテーパ形状不良およびアンダーカット発生の問題があり、スウェリング特性も実施例に比べて劣ることを確認することができる。

Claims (13)

  1. （Ａ）白色顔料を含む着色剤、（Ｂ）ＵＶ吸収剤、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｄ）光重合性化合物、（Ｅ）光重合開始剤、および（Ｆ）溶剤を含む隔壁形成用感光性樹脂組成物であって、
    前記ＵＶ吸収剤は、ベンゾトリアゾール系またはトリアジン系ＵＶ吸収剤のいずれか１つ以上を含むことを特徴とする、隔壁形成用感光性樹脂組成物。
  2. 前記白色顔料の平均粒度が１５０～４００ｎｍであることを特徴とする、請求項１に記載の隔壁形成用感光性樹脂組成物。
  3. 前記白色顔料は、酸化チタン（ＴｉＯ２）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の隔壁形成用感光性樹脂組成物。
  4. 前記酸化チタン（ＴｉＯ２）は、その表面を酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、および有機物からなる群より選択される１種以上で表面処理したことを特徴とする、請求項３に記載の隔壁形成用感光性樹脂組成物。
  5. 前記（Ａ）着色剤は、黒色顔料、赤色顔料、黄色顔料、および青色顔料からなる群より選択される１種以上の顔料をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の隔壁形成用感光性樹脂組成物。
  6. 前記白色顔料は、前記感光性樹脂組成物の（Ａ）着色剤の総重量に対して１～３０重量％含まれることを特徴とする、請求項１に記載の隔壁形成用感光性樹脂組成物。
  7. 前記ＵＶ吸収剤は、前記隔壁形成用感光性樹脂組成物の固形分の総重量に対して０．０５～１０重量％含まれることを特徴とする、請求項１に記載の隔壁形成用感光性樹脂組成物。
  8. 前記（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂は、カルド系樹脂またはアクリル系樹脂のいずれか１つ以上を含むことを特徴とする、請求項１に記載の隔壁形成用感光性樹脂組成物。
  9. エポキシ化合物をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の隔壁形成用感光性樹脂組成物。
  10. 前記エポキシ化合物は、脂環族エポキシ化合物であることを特徴とする、請求項９に記載の隔壁形成用感光性樹脂組成物。
  11. 充填剤、高分子化合物、硬化剤、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、および凝集防止剤からなる群より選択される１種以上をさらに含む、請求項１に記載の隔壁形成用感光性樹脂組成物。
  12. 請求項１～１１のいずれか１項に記載の隔壁形成用感光性樹脂組成物で製造された隔壁構造物。
  13. 請求項１２に記載の隔壁構造物を含む表示装置。
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