JP2023051765A - Photosensitive resin composition, cured film, color filter, touch panel and display device - Google Patents

Photosensitive resin composition, cured film, color filter, touch panel and display device Download PDF

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JP2023051765A JP2022135741A JP2022135741A JP2023051765A JP 2023051765 A JP2023051765 A JP 2023051765A JP 2022135741 A JP2022135741 A JP 2022135741A JP 2022135741 A JP2022135741 A JP 2022135741A JP 2023051765 A JP2023051765 A JP 2023051765A
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莉奈 山田
Rina Yamada
悠樹 小野
Yuki Ono
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Abstract

To provide a photosensitive resin composition which enables production of a cured film that has both desired light-shielding property and reflectance, and prevents jaggies in a pattern edge part in pattern formation.SOLUTION: A photosensitive resin composition contains (A) an unsaturated group-containing alkali-soluble resin, (B) a photopolymerizable compound having at least two or more unsaturated bonds, (C) a photopolymerization initiator, (D) at least one light-shielding component selected from a black pigment, a mixed organic pigment and a light-shielding material, and (E) fine particles having a refractive index of 1.50 or more and 1.80 or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルター、タッチパネルおよび表示装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photosensitive resin composition, a cured film, a color filter, a touch panel and a display device.

近年、モバイル端末の発達により、屋外や車載にて使用するタッチパネルおよび液晶パネル等の表示装置が増加している。上記表示装置において、タッチパネル外枠には背面の液晶パネル周辺部の光漏れを遮光するために遮光膜が設けられ、上記液晶パネルには黒色表示時に画面から光が漏れるのを抑制するため、および隣接し合うカラーレジスト同士の混色を抑制するために、遮光膜の一種であるブラックマトリックスが設けられている。 In recent years, with the development of mobile terminals, the number of display devices such as touch panels and liquid crystal panels used outdoors or in vehicles is increasing. In the display device, the outer frame of the touch panel is provided with a light-shielding film to block light leakage around the liquid crystal panel on the back, and the liquid crystal panel is provided with a light-shielding film to suppress light from leaking from the screen during black display, and A black matrix, which is a kind of light-shielding film, is provided to suppress color mixture between adjacent color resists.

表示装置等において、光漏れ等を抑制して上記表示装置等の画面の視認性を改善するために、遮光膜中の黒色顔料の濃度を高くして、遮光膜の遮光性を上げる(遮光膜の光透過性を下げる)ことがある。透明基材や硬化性樹脂の屈折率と比較して、黒色顔料の屈折率は高いため、遮光膜中の黒色顔料濃度を高くしていくと、透明基材の遮光膜が形成された面とは反対の面側から見たときの反射率が高くなってしまう。そのため、透明基材上に形成した遮光膜と透明基材の界面における反射が増加し、遮光膜上への映り込みや、カラーフィルター着色部との反射率の差異でブラックマトリックス境界が目立つという不具合が
生じる。
In a display device or the like, in order to suppress light leakage or the like and improve the visibility of the screen of the display device or the like, the black pigment concentration in the light shielding film is increased to increase the light shielding property of the light shielding film (light shielding film (lower the light transmittance of the material). Since the refractive index of the black pigment is higher than the refractive index of the transparent base material and the curable resin, increasing the black pigment concentration in the light-shielding film causes the surface of the transparent base material on which the light-shielding film is formed to , the reflectance becomes high when viewed from the opposite side. As a result, reflection at the interface between the light-shielding film formed on the transparent base material and the transparent base material increases, resulting in reflections on the light-shielding film and the difference in reflectance between the colored portion of the color filter and the black matrix boundary. occurs.

このため、高遮光性と低反射率との両方を有するブラックレジスト用感光性樹脂組成物およびこれを硬化してなる遮光膜並びにカラーフィルターが要望されている。 Therefore, there is a demand for a photosensitive resin composition for black resists having both high light-shielding properties and low reflectance, and light-shielding films and color filters obtained by curing the same.

たとえば、特許文献1では、疎水性のシリカ微粒子および特定の分散剤(ウレタン系分散剤)を含むことを特徴とする黒色感光性樹脂組成物が開示されている。これは、疎水性シリカ微粒子および特定の分散剤を用いることにより高遮光性および低反射率を両立するブラックマトリックスを形成できるとされている。 For example, Patent Document 1 discloses a black photosensitive resin composition characterized by containing hydrophobic silica fine particles and a specific dispersant (urethane-based dispersant). It is said that by using hydrophobic silica fine particles and a specific dispersant, it is possible to form a black matrix that achieves both high light shielding properties and low reflectance.

特開2015-161815号公報JP 2015-161815 A

しかしながら、本発明者らが検討したところ、特許文献1に記載の黒色感光性樹脂組成物では、所望する遮光性と反射率の両方を有し、かつパターン形成において、パターンエッジ部分にギザつきが生じない遮光膜を得られないことがあった。 However, as a result of investigation by the present inventors, the black photosensitive resin composition described in Patent Document 1 has both desired light shielding properties and reflectance, and in pattern formation, the pattern edge portion has serrations. In some cases, it was not possible to obtain a light-shielding film that does not occur.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、高遮光性および低反射率を有し、高精細なパターン形成が可能な感光性樹脂組成物およびこれを硬化してなる硬化膜、当該硬化膜を有するカラーフィルターおよびタッチパネル、当該カラーフィルターおよびタッチパネルを有する表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, has a high light-shielding property and low reflectance, a photosensitive resin composition capable of forming a high-definition pattern, and a cured film obtained by curing the same, An object of the present invention is to provide a color filter and a touch panel having a cured film, and a display device having the color filter and the touch panel.

即ち、本発明の要旨は以下のとおりである。
(1) (A)不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂と、(B)少なくとも2個以上の不飽和結合を有する光重合性化合物と、(C)光重合開始剤と、(D)黒色顔料、混色有機顔料および遮光材から選ばれる少なくとも1種の遮光成分と、(E)屈折率1.50~1.80以下の微粒子と、を含む、感光性樹脂組成物。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) (A) unsaturated group-containing alkali-soluble resin, (B) photopolymerizable compound having at least two unsaturated bonds, (C) photopolymerization initiator, (D) black pigment, color mixture A photosensitive resin composition comprising at least one light-shielding component selected from organic pigments and light-shielding materials, and (E) fine particles having a refractive index of 1.50 to 1.80 or less.

(2) 前記(E)微粒子は、酸化アルミニウム粒子である、(1)に記載の感光性樹脂組成物。
(3) 前記(E)微粒子の平均粒子径が10~300nmである、(1)または(2)に記載の感光性樹脂組成物。
(4) 前記(E)微粒子の固形分中の割合が、1~30質量%である、(1)~(3)のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
(2) The photosensitive resin composition according to (1), wherein the fine particles (E) are aluminum oxide particles.
(3) The photosensitive resin composition according to (1) or (2), wherein the fine particles (E) have an average particle size of 10 to 300 nm.
(4) The photosensitive resin composition according to any one of (1) to (3), wherein the proportion of the (E) fine particles in the solid content is 1 to 30% by mass.

(5) 前記感光性樹脂組成物を光により硬化して得られた膜厚1μmの硬化膜の遮光度OD[μm-1]が2.6以上、かつ、前記硬化膜の反射率[%]が6.5以下、かつ前記硬化膜の反射率を前記遮光度ODで除した値が1.65未満となる、(1)~(4)のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。 (5) A cured film having a thickness of 1 μm obtained by curing the photosensitive resin composition with light has a light blocking degree OD [μm −1 ] of 2.6 or more, and the reflectance [%] of the cured film. is 6.5 or less, and the value obtained by dividing the reflectance of the cured film by the light shielding degree OD is less than 1.65, (1) to (4). The photosensitive resin composition according to any one of .

(6) (1)~(5)のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜。
(7) (6)に記載の硬化膜をブラックマトリックスとして有する、カラーフィルター。
(8) (6)に記載の硬化膜をブラックマトリックスとして有する、タッチパネル。
(9) (7)に記載のカラーフィルターまたは(8)に記載のタッチパネルを有する表示装置。
(6) A cured film obtained by curing the photosensitive resin composition according to any one of (1) to (5).
(7) A color filter having the cured film according to (6) as a black matrix.
(8) A touch panel having the cured film according to (6) as a black matrix.
(9) A display device comprising the color filter described in (7) or the touch panel described in (8).

本発明によれば、高遮光性および低反射率を有する硬化膜を得ることが可能な感光性樹脂組成物およびこれを硬化してなる硬化膜、当該硬化膜を有するカラーフィルターおよびタッチパネル、当該カラーフィルターおよびタッチパネルを有する表示装置を提供することができる。 According to the present invention, a photosensitive resin composition capable of obtaining a cured film having high light shielding properties and low reflectance, a cured film obtained by curing the same, a color filter and touch panel having the cured film, and the color A display device having a filter and a touch panel can be provided.

以下、本発明について詳細に説明する。
本実施の形態に係る(A)成分である不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂は、1分子中に重合性不飽和基と、アルカリ可溶性を発現するための酸性基を有していることが好ましく、重合性不飽和基とカルボキシ基との両方を含有していることがより好ましい。上記樹脂であれば、特に限定されることなく、広く使用することができる。
The present invention will be described in detail below.
The unsaturated group-containing alkali-soluble resin, which is the component (A) according to the present embodiment, preferably has a polymerizable unsaturated group and an acidic group for expressing alkali solubility in one molecule, More preferably, it contains both a polymerizable unsaturated group and a carboxy group. Any of the above resins can be widely used without any particular limitation.

上記不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂の例には、ビスフェノール類から誘導される2個のグリシジルエーテル基を有するエポキシ化合物(以下、「一般式(1)で表されるビスフェノール型エポキシ化合物」ともいう)に、(メタ)アクリル酸を反応させ、得られたヒドロキシ基を有する化合物に多塩基カルボン酸またはその無水物を反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート酸付加物がある。ビスフェノール類から誘導されるエポキシ化合物とは、ビスフェノール類とエピハロヒドリンを反応させて得られるエポキシ化合物またはこれと同等物を意味する。なお、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸およびメタクリル酸の総称であり、これらの一方または両方を意味する。 Examples of the unsaturated group-containing alkali-soluble resin include epoxy compounds having two glycidyl ether groups derived from bisphenols (hereinafter also referred to as "bisphenol-type epoxy compounds represented by general formula (1)"). There is an epoxy (meth)acrylate acid adduct obtained by reacting (meth)acrylic acid and reacting the obtained compound having a hydroxy group with a polybasic carboxylic acid or its anhydride. An epoxy compound derived from bisphenols means an epoxy compound obtained by reacting a bisphenol with epihalohydrin or an equivalent thereof. In addition, "(meth)acrylic acid" is a generic term for acrylic acid and methacrylic acid, and means one or both of them.

(A)成分である不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂は、一般式(1)で表されるビスフェノール型エポキシ化合物であることが好ましい。一般式(1)で表されるビスフェノール型エポキシ化合物を採用することにより、良好な現像特性を得ることができる。 The unsaturated group-containing alkali-soluble resin as the component (A) is preferably a bisphenol type epoxy compound represented by the general formula (1). Good developing properties can be obtained by employing the bisphenol type epoxy compound represented by the general formula (1).

Figure 2023051765000001
Figure 2023051765000001

式(1)中、R、R、RおよびRは、それぞれ独立して水素原子、炭素数1~5のアルキル基またはハロゲン原子のいずれかであり、Xは-CO-、-SO-、-C(CF-、-Si(CH-、-CH-、-C(CH-、-O-、一般式(2)で表されるフルオレン-9,9-ジイル基または単結合であり、lは、0~10の整数である。 In formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogen atom, and X is -CO-, - SO 2 —, —C(CF 3 ) 2 —, —Si(CH 3 ) 2 —, —CH 2 —, —C(CH 3 ) 2 —, —O—, fluorene represented by general formula (2) -9,9-diyl group or single bond, l is an integer of 0-10.

Figure 2023051765000002
Figure 2023051765000002

一般式(1)で表されるビスフェノール型エポキシ化合物は、ビスフェノール類とエピクロルヒドリンとを反応させて得られる2個のグリシジルエーテル基を有するエポキシ化合物である。この反応の際には、一般にジグリシジルエーテル化合物のオリゴマー化を伴うため、ビスフェノール骨格を2つ以上含むエポキシ化合物を含んでいる。 The bisphenol-type epoxy compound represented by the general formula (1) is an epoxy compound having two glycidyl ether groups obtained by reacting bisphenols and epichlorohydrin. Since this reaction generally involves oligomerization of a diglycidyl ether compound, it contains an epoxy compound containing two or more bisphenol skeletons.

この反応に用いられるビスフェノール類の例には、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)ケトン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)ケトン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジメチルシラン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)ジメチルシラン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)ジメチルシラン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル)メタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-クロロフェニル)プロパン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)エーテル、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)エーテル、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-クロロフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-ブロモフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-フルオロフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル)フルオレン、4,4’-ビフェノール、3,3’-ビフェノールなどが含まれる。この中でも、フルオレン-9,9-ジイル基を有するビスフェノール類が好ましい。 Examples of bisphenols used in this reaction include bis(4-hydroxyphenyl)ketone, bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)ketone, bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)ketone, bis(4-hydroxyphenyl)sulfone, bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)sulfone, bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)sulfone, bis(4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)hexafluoropropane, bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)hexafluoropropane, bis(4-hydroxyphenyl)dimethylsilane, bis(4-hydroxy-3, 5-dimethylphenyl)dimethylsilane, bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)dimethylsilane, bis(4-hydroxyphenyl)methane, bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)methane, bis(4- hydroxy-3,5-dibromophenyl)methane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)propane, 2,2-bis(4 -hydroxy-3,5-dichlorophenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3-chlorophenyl)propane, bis(4-hydroxyphenyl) ) ether, bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)ether, bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)ether, 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3-chlorophenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3-bromophenyl)fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-fluorophenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)fluorene, 9, 9-bis(4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3,5-dibromophenyl)fluorene, 4,4'-biphenol, 3,3'-biphenol, etc. included. Among these, bisphenols having a fluorene-9,9-diyl group are preferred.

また、このようなエポキシ化合物と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られたエポキシ(メタ)アクリレート分子中のヒドロキシ基とを反応させる(a)ジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物の例には、鎖式炭化水素ジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物、脂環式ジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物、芳香族ジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物等が含まれる。ここで、鎖式炭化水素ジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物の例には、コハク酸、アセチルコハク酸、マレイン酸、アジピン酸、イタコン酸、アゼライン酸、シトラリンゴ酸、マロン酸、グルタル酸、クエン酸、酒石酸、オキソグルタル酸、ピメリン酸、セバシン酸、スベリン酸、ジグリコール酸等の酸一無水物が含まれる。さらには、任意の置換基が導入されたジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物等が含まれる。また、脂環式ジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物の例には、シクロブタンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ノルボルナンジカルボン酸等の酸一無水物が含まれる。さらには、任意の置換基が導入されたジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物等も含まれる。また、芳香族ジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物の例には、フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸等の酸一無水物が含まれる。さらには、任意の置換基が導入されたジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物が含まれる。 In addition, examples of (a) dicarboxylic acid or tricarboxylic acid monoanhydride that reacts with the hydroxyl group in the epoxy (meth)acrylate molecule obtained by reacting such an epoxy compound with (meth)acrylic acid includes chain hydrocarbon dicarboxylic acid or tricarboxylic acid unianhydrides, alicyclic dicarboxylic acid or tricarboxylic acid unianhydrides, aromatic dicarboxylic acid or tricarboxylic acid unianhydrides, and the like. Here, examples of monoanhydrides of chain hydrocarbon dicarboxylic or tricarboxylic acids include succinic acid, acetylsuccinic acid, maleic acid, adipic acid, itaconic acid, azelaic acid, citralic acid, malonic acid, glutaric acid, Acid monoanhydrides such as citric acid, tartaric acid, oxoglutaric acid, pimelic acid, sebacic acid, suberic acid and diglycolic acid are included. Furthermore, acid monoanhydrides of dicarboxylic acids or tricarboxylic acids into which arbitrary substituents have been introduced are included. Examples of alicyclic dicarboxylic acid or tricarboxylic acid monoanhydrides include acid monoanhydrides such as cyclobutanedicarboxylic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, hexahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, and norbornane dicarboxylic acid. . Further, acid monoanhydrides of dicarboxylic acids or tricarboxylic acids into which optional substituents have been introduced are also included. Examples of the unianhydrides of aromatic dicarboxylic acids or tricarboxylic acids include unianhydrides of phthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, and the like. Furthermore, monoanhydrides of dicarboxylic acids or tricarboxylic acids into which arbitrary substituents have been introduced are included.

また、エポキシ(メタ)アクリレートに反応させる(b)テトラカルボン酸の酸二無水物としては、鎖式炭化水素テトラカルボン酸の酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸の酸二無水物または芳香族テトラカルボン酸の酸二無水物が使用される。ここで、鎖式炭化水素テトラカルボン酸の酸二無水物の例には、ブタンテトラカルボン酸、ペンタンテトラカルボン酸、ヘキサンテトラカルボン酸等の酸二無水物が含まれる。さらには、任意の置換基が導入されたテトラカルボン酸の酸二無水物等が含まれる。また、脂環式テトラカルボン酸の酸二無水物の例には、シクロブタンテトラカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸、シクロへプタンテトラカルボン酸、ノルボルナンテトラカルボン酸等の酸二無水物が含まれる。さらには、任意の置換基が導入されたテトラカルボン酸の酸二無水物等が含まれる。また、芳香族テトラカルボン酸の酸二無水物の例には、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸等の酸二無水物が含まれる。さらには、任意の置換基が導入されたテトラカルボン酸の酸二無水物等が含まれる。 In addition, the (b) tetracarboxylic acid dianhydride to be reacted with the epoxy (meth)acrylate includes a chain hydrocarbon tetracarboxylic acid dianhydride, an alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride, or an aromatic The dianhydrides of group tetracarboxylic acids are used. Examples of acid dianhydrides of chain hydrocarbon tetracarboxylic acids include acid dianhydrides such as butanetetracarboxylic acid, pentanetetracarboxylic acid, and hexanetetracarboxylic acid. Furthermore, acid dianhydrides of tetracarboxylic acids into which optional substituents have been introduced, and the like are included. Examples of acid dianhydrides of alicyclic tetracarboxylic acids include acid dianhydrides such as cyclobutanetetracarboxylic acid, cyclopentanetetracarboxylic acid, cyclohexanetetracarboxylic acid, cycloheptanetetracarboxylic acid, and norbornanetetracarboxylic acid. includes things. Furthermore, acid dianhydrides of tetracarboxylic acids into which optional substituents have been introduced, and the like are included. Examples of acid dianhydrides of aromatic tetracarboxylic acids include acid dianhydrides such as pyromellitic acid, benzophenonetetracarboxylic acid, biphenyltetracarboxylic acid, and biphenylethertetracarboxylic acid. Furthermore, acid dianhydrides of tetracarboxylic acids into which optional substituents have been introduced, and the like are included.

エポキシ(メタ)アクリレートに反応させる(a)ジカルボン酸またはトリカルボン酸の酸一無水物と(b)テトラカルボン酸の酸二無水物とのモル比(a)/(b)は、0.01以上10.0以下であることが好ましく、0.02以上3.0未満であることがより好ましい。モル比(a)/(b)が上記範囲を逸脱すると、良好な光パターニング性を有する感光性樹脂組成物とするための最適分子量が得られないため、好ましくない。なお、モル比(a)/(b)が小さいほど分子量は大きくなり、アルカリ溶解性は低下する傾向
にある。
The molar ratio (a)/(b) of (a) dicarboxylic acid or tricarboxylic acid dianhydride and (b) tetracarboxylic acid dianhydride reacted with epoxy (meth)acrylate is 0.01 or more. It is preferably 10.0 or less, more preferably 0.02 or more and less than 3.0. If the molar ratio (a)/(b) deviates from the above range, the optimum molecular weight for forming a photosensitive resin composition having good photopatterning properties cannot be obtained, which is not preferable. The smaller the molar ratio (a)/(b), the larger the molecular weight and the lower the alkali solubility.

また、エポキシ化合物と(メタ)アクリル酸との反応、およびこの反応で得られたエポキシ(メタ)アクリレートと多塩基カルボン酸またはその酸無水物との反応は、特に限定されず、公知の方法を採用することができる。また、上記反応で合成される不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂は、その重量平均分子量(Mw)は2000~10000が好ましく、酸価は30~200mg/KOHであることが好ましい。なお、重量平均分子量(Mw)は、例えば、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)「HLC-8220GPC」(東ソー株式会社製)を用いて測定することができる。また、酸価は、例えば、電位差滴定装置「COM-1600」(平沼産業株式会社製)を用いて1/10N-KOH水溶液で滴定することができる。 In addition, the reaction between the epoxy compound and (meth)acrylic acid, and the reaction between the epoxy (meth)acrylate obtained by this reaction and the polybasic carboxylic acid or its acid anhydride are not particularly limited, and known methods can be used. can be adopted. The unsaturated group-containing alkali-soluble resin synthesized by the above reaction preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 2,000 to 10,000 and an acid value of 30 to 200 mg/KOH. The weight average molecular weight (Mw) can be measured using, for example, gel permeation chromatography (GPC) "HLC-8220GPC" (manufactured by Tosoh Corporation). Further, the acid value can be titrated with a 1/10 N-KOH aqueous solution using, for example, a potentiometric titrator "COM-1600" (manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.).

(A)成分である不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂として好ましい樹脂の別の例には、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル等の共重合体であって、(メタ)アクリロイル基およびカルボキシ基を有する樹脂が含まれる。上記樹脂の例には、グリシジル(メタ)アクリレートを含む(メタ)アクリル酸エステル類を溶剤中で共重合させて得られた共重合体に、(メタ)アクリル酸を反応させ、最後にジカルボン酸またはトリカルボン酸の無水物を反応させて得られる重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂が含まれる。上記共重合体は、特開2014-111722号公報に示されている、両端の水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化されたジエステルグリセロールに由来する繰返し単位20~90モル%、およびこれと共重合可能な1種類以上の重合性不飽和化合物に由来する繰返し単位10~80モル%で構成され、数平均分子量(Mn)が2000~20000かつ酸価が35~120mgKOH/gである共重合体、および特開2018-141968号公報に示されている、(メタ)アクリル酸エステル化合物に由来するユニットと、(メタ)アクリロイル基およびジまたはトリカルボン酸残基を有するユニットと、を含む、重量平均分子量(Mw)3000~50000、酸価30~200mg/KOHの重合体である重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂を参考にできる。 Another example of a preferable resin as the unsaturated group-containing alkali-soluble resin as the component (A) is a copolymer of (meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid ester, etc., containing a (meth)acryloyl group and Resins with carboxy groups are included. Examples of the resin include a copolymer obtained by copolymerizing (meth)acrylic acid esters containing glycidyl (meth)acrylate in a solvent, reacting (meth)acrylic acid, and finally dicarboxylic acid. Alternatively, a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin obtained by reacting an anhydride of tricarboxylic acid is included. The copolymer, shown in JP-A-2014-111722, hydroxyl groups at both ends derived from diester glycerol esterified with (meth) acrylic acid 20 to 90 mol% of repeating units, and together with this A copolymer composed of 10 to 80 mol% of repeating units derived from one or more polymerizable unsaturated compounds, having a number average molecular weight (Mn) of 2000 to 20000 and an acid value of 35 to 120 mgKOH/g. , And shown in JP 2018-141968, a unit derived from a (meth) acrylic acid ester compound, a unit having a (meth) acryloyl group and a di- or tricarboxylic acid residue, weight average A polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin having a molecular weight (Mw) of 3,000 to 50,000 and an acid value of 30 to 200 mg/KOH can be referred to.

(A)成分の含有量は、固形分の全質量に対して10質量%以上90質量%以下であることが好ましく、20質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。(A)成分の上記含有量が10質量%以上であると、高解像度のパターンを形成することが可能となる。 The content of component (A) is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 20% by mass or more and 80% by mass or less, relative to the total mass of solids. (A) It becomes possible to form a high-resolution pattern as said content of a component is 10 mass % or more.

(A)成分の不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂については、1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。 As for the unsaturated group-containing alkali-soluble resin as the component (A), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本実施の形態に係る(B)成分における少なくとも2個以上の不飽和結合を有する光重合性化合物の例には、エチレングリコールジ(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、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、グリセロールジ(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、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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テトラ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ソルビトールペンタ(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、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、フォスファゼンのアルキレンオキサイド変性ヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;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)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル類;ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールF型エポキシ(メタ)アクリレート、ビスフェノールフルオレン型エポキシ(メタ)アクリレート、ジフェニルフルオレン型エポキシ(メタ)アクリレート、フェノールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート、フェノールアラルキル型エポキシ(メタ)アクリレート等のエポキシ(メタ)アクリレート;エチレン性二重結合を有する化合物として(メタ)アクリル基を有する樹枝状ポリマー等が含まれる。これらの光重合性化合物の1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。また、当該少なくとも2個のエチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物は、重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂の分子同士を架橋する役割を果たすことができるものであり、この機能を発揮させるためには不飽和結合を3個以上有するものを用いることが好ましい。また、光重合性化合物の分子量を1分子中の(メタ)アクリル基の数で除したアクリル当量が50~300であることが好ましく、アクリル当量は80~200であることがより好ましい。なお、(B)成分は遊離のカルボキシ基を有しない。 Examples of the photopolymerizable compound having at least two unsaturated bonds in the component (B) according to the present embodiment include ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di( meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, tetramethylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol diacrylate, glycerol (meth)acrylate, glycerol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, Trimethylolethane tri(meth)acrylate, pentaerythritol di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, glycerol tri(meth)acrylate, sorbitol Penta(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, sorbitol hexa(meth)acrylate, phosphazene alkylene oxide-modified hexa(meth)acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hexa(meth)acrylate ) (meth) acrylic acid esters such as acrylate; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate and other hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid esters; bisphenol A type epoxy (meth) acrylate , bisphenol F-type epoxy (meth)acrylate, bisphenolfluorene-type epoxy (meth)acrylate, diphenylfluorene-type epoxy (meth)acrylate, phenol novolac-type epoxy (meth)acrylate, cresol novolak-type epoxy (meth)acrylate, phenol aralkyl-type epoxy Epoxy (meth)acrylates such as (meth)acrylates; Compounds having ethylenic double bonds include dendritic polymers having (meth)acryl groups. One type of these photopolymerizable compounds may be used alone, or two or more types may be used in combination. In addition, the photopolymerizable compound having at least two ethylenically unsaturated bonds can play a role of cross-linking the molecules of the polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin, and exhibits this function. For this purpose, it is preferable to use one having 3 or more unsaturated bonds. The acrylic equivalent obtained by dividing the molecular weight of the photopolymerizable compound by the number of (meth)acrylic groups in one molecule is preferably 50 to 300, more preferably 80 to 200. In addition, (B) component does not have a free carboxy group.

(A)成分と(B)成分との配合割合は、重量比(A)/(B)で、30/70~90/10であることが好ましく、60/40~80/20であることがより好ましい。(A)成分の配合割合が30/70以上であると、光硬化後の硬化物が脆くなりにくく、また、未露光部において塗膜の酸価が低くなりにくいためにアルカリ現像液に対する溶解性の低下を抑制できる。よって、パターンエッジがギザつくことや、シャープにならないといった不具合が生じにくい。また、(A)成分の配合割合が90/10以下であると、樹脂に占める光反応性官能基の割合が十分なので、所望する架橋構造の形成を行うことができる。また、樹脂成分における酸価度が高過ぎないので、露光部におけるアルカリ現像液に対する溶解性が高くなりにくいことから、形成されたパターンが目標とする線幅より細くなることや、パターンの欠落を抑制することができる。 The mixing ratio of component (A) and component (B) is preferably 30/70 to 90/10, preferably 60/40 to 80/20, in terms of weight ratio (A)/(B). more preferred. When the blending ratio of component (A) is 30/70 or more, the cured product after photocuring is less likely to become brittle, and the acid value of the coating film in the unexposed area is less likely to decrease, resulting in solubility in an alkaline developer. can suppress the decrease in Therefore, problems such as the pattern edge being serrated or not being sharp are less likely to occur. Further, when the mixing ratio of the component (A) is 90/10 or less, the proportion of the photoreactive functional groups in the resin is sufficient, so that a desired crosslinked structure can be formed. In addition, since the acid value of the resin component is not too high, the solubility in the alkaline developer in the exposed area is unlikely to increase, so that the formed pattern does not have a narrower line width than the target line width or the pattern is missing. can be suppressed.

(C)成分である光重合開始剤の例には、アセトフェノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、p-ジメチルアセトフェノン、p-ジメチルアミノプロピオフェノン、ジクロロアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、p-tert-ブチルアセトフェノン等のアセトフェノン類、ベンゾフェノン、2-クロロベンゾフェノン、p,p’-ビスジメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインエーテル類;2-(o-クロロフェニル)-4,5-フェニルビイミダゾール、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジ(m-メトキシフェニル)ビイミダゾール、2-(o-フルオロフェニル)-4,5-ジフェニルビイミダゾール、2-(o-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルビイミダゾール、2,4,5-トリアリールビイミダゾール等のビイミダゾール系化合物類;2-トリクロロメチル-5-スチリル-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-(p-シアノスチリル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-(p-メトキシスチリル)-1,3,4-オキサジアゾール等のハロメチルチアゾール化合物類;2,4,6-トリス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-メチル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-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-(4-クロロフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル-1,3,5-トリアジン、2-(4-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-(4-メトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-(4-メトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-(3,4,5-トリメトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-(4-メチルチオスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン等のハロメチル-S-トリアジン系化合物類;1,2-オクタンジオン、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-,2-(O-ベンゾイルオキシム)、1-(4-フェニルスルファニルフェニル)ブタン-1,2-ジオン-2-オキシム-O-ベンゾアート、1-(4-メチルスルファニルフェニル)ブタン-1,2-ジオン-2-オキシム-O-アセタート、1-(4-メチルスルファニルフェニル)ブタン-1-オンオキシム-O-アセタート、4-エトキシ-2-メチルフェニル-9-エチル-6-ニトロ-9H-カルバゾロ-3-イル-O-アセチルオキシム等のO-アシルオキシム系化合物類;ベンジルジメチルケタール、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン等のイオウ化合物;2-エチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2-ベンズアントラキノン、2,3-ジフェニルアントラキノン等のアントラキノン類;アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、クメンパーオキシド等の有機過酸化物;2-メルカプトベンゾイミダゾール、2-メルカプトベンゾオキサゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール等のチオール化合物、トリエタノールアミン、トリエチルアミン等の第3級アミン等が含まれる。これらの光重合開始剤は、その1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of photopolymerization initiators as component (C) include acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, p-dimethylaminopropiophenone, dichloroacetophenone, trichloroacetophenone, and p-tert-butylacetophenone. benzophenones such as acetophenones such as benzophenone, 2-chlorobenzophenone, p,p'-bisdimethylaminobenzophenone; benzoin ethers such as benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin isobutyl ether; 2-( o-chlorophenyl)-4,5-phenylbiimidazole, 2-(o-chlorophenyl)-4,5-di(m-methoxyphenyl)biimidazole, 2-(o-fluorophenyl)-4,5-diphenylbiimidazole Biimidazole compounds such as imidazole, 2-(o-methoxyphenyl)-4,5-diphenylbiimidazole, 2,4,5-triarylbiimidazole; 2-trichloromethyl-5-styryl-1,3, 4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5-(p-cyanostyryl)-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5-(p-methoxystyryl)-1,3,4- Halomethylthiazole compounds such as oxadiazole; 2,4,6-tris(trichloromethyl)-1,3,5-triazine, 2-methyl-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5 -triazine, 2-phenyl-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine, 2-(4-chlorophenyl)-4,6-bis(trichloromethyl-1,3,5-triazine, 2-(4-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine, 2-(4-methoxynaphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3, 5-triazine, 2-(4-methoxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine, 2-(3,4,5-trimethoxystyryl)-4,6-bis Halomethyl-S-triazine compounds such as (trichloromethyl)-1,3,5-triazine and 2-(4-methylthiostyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine; 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)phenyl]-,2-(O-benzoyloxime), 1-(4-phenylsulfanylphenyl)butane-1,2-dione-2-oxime-O -benzoate, 1-(4-methylsulfanylphenyl)butane-1,2-dione-2-oxime-O-acetate, 1-(4-methylsulfanylphenyl)butan-1-one oxime-O-acetate, 4- O-acyloxime compounds such as ethoxy-2-methylphenyl-9-ethyl-6-nitro-9H-carbazol-3-yl-O-acetyloxime; benzyldimethylketal, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2, Sulfur compounds such as 4-diethylthioxanthone, 2-methylthioxanthone, and 2-isopropylthioxanthone; Anthraquinones such as 2-ethylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, and 2,3-diphenylanthraquinone; Azobisisobutyl Organic peroxides such as lonitrile, benzoyl peroxide and cumene peroxide; thiol compounds such as 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzoxazole and 2-mercaptobenzothiazole; tertiary amines such as triethanolamine and triethylamine etc. are included. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

好ましく用いることができるO-アシルオキシム系化合物類の例としては、一般式(3)および一般式(4)で表されるO-アシルオキシム系光重合開始剤がある。これらの化合物群の中においても、遮光成分を高濃度で用いる場合には、365nmにおけるモル吸光係数が10000以上であるO-アシルオキシム系光重合開始剤を用いることが好ましい。なお、本発明でいう「光重合開始剤」とは、増感剤を含む意味で使用される。 Examples of O-acyloxime compounds that can be preferably used include O-acyloxime photopolymerization initiators represented by general formulas (3) and (4). Among these compounds, when the light-shielding component is used at a high concentration, it is preferable to use an O-acyloxime-based photopolymerization initiator having a molar extinction coefficient of 10,000 or more at 365 nm. In addition, the "photopolymerization initiator" as used in the field of this invention is used in the meaning containing a sensitizer.

Figure 2023051765000003
式(3)中、R、Rは、それぞれ独立に、C1~C15のアルキル基、C6~C18のアリール基、C7~C20のアリールアルキル基またはC4~C12の複素環基であり、RはC1~C15のアルキル基、C6~C18のアリール基またはC7~C20のアリールアルキル基である。ここで、アルキル基およびアリール基はC1~C10のアルキル基、C1~C10のアルコキシ基、C1~C10のアルカノイル基、ハロゲンで置換されていてもよく、アルキレン部分は、不飽和結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合を含んでいてもよい。また、アルキル基は直鎖、分岐または環状のいずれのアルキル基であってもよい。
Figure 2023051765000003
In formula (3), R 5 and R 6 are each independently a C1-C15 alkyl group, a C6-C18 aryl group, a C7-C20 arylalkyl group or a C4-C12 heterocyclic group; 7 is a C1-C15 alkyl group, a C6-C18 aryl group or a C7-C20 arylalkyl group. Here, the alkyl group and the aryl group may be substituted with a C1-C10 alkyl group, a C1-C10 alkoxy group, a C1-C10 alkanoyl group, or halogen, and the alkylene portion may be an unsaturated bond, an ether bond, It may contain a thioether bond and an ester bond. Also, the alkyl group may be a linear, branched or cyclic alkyl group.

Figure 2023051765000004
Figure 2023051765000004

式(4)中、RおよびRはそれぞれ独立に、炭素数1~10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基であるか、炭素数4~10のシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基もしくはアルキルシクロアルキル基であるか、または炭素数1~6のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基である。R10は独立して炭素数2~10の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基またはアルケニル基であり、当該アルキル基またはアルケニル基中の-CH-基の一部が-O-基で置換されていてもよい。さらに、これらR~R10の基中の水素原子の一部がハロゲン原子で置換されていてもよい。 In formula (4), R 8 and R 9 are each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, a cycloalkylalkyl group, or It is an alkylcycloalkyl group or a phenyl group optionally substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 10 is independently a linear or branched alkyl or alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and some of the —CH 2 — groups in the alkyl or alkenyl group are substituted with —O— groups may have been Furthermore, some of the hydrogen atoms in these R 8 to R 10 groups may be substituted with halogen atoms.

(C)成分の光重合開始剤の使用量は、(A)および(B)の各成分の合計100重量部を基準として3~30重量部であることが好ましく、5~20重量部であることがより好ましい。(C)成分の配合割合が3重量部以上の場合には、感度が良好であり、十分な光重合の速度を有することができる。(C)成分の配合割合が30重量部以下の場合には、適度な感度を有することができるので、所望するパターン線幅および所望するパターンエッジを得ることができる。 The amount of the photopolymerization initiator used as component (C) is preferably 3 to 30 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, based on the total of 100 parts by weight of each component (A) and (B). is more preferable. When the blending ratio of the component (C) is 3 parts by weight or more, the sensitivity is good and a sufficient photopolymerization speed can be obtained. When the blending ratio of the component (C) is 30 parts by weight or less, a suitable sensitivity can be obtained, and a desired pattern line width and desired pattern edge can be obtained.

本実施の形態に係る(D)成分である黒色顔料、混色有機顔料および遮光材等の遮光成分は、1~1000nmの平均粒子径(レーザー回折・散乱法粒径分布計または動的光散乱法粒径分布計測定された平均粒子径)で分散されたものであれば、公知の遮光成分を特に制限なく使用することができる。 The light-shielding components such as black pigments, mixed-color organic pigments, and light-shielding materials, which are the component (D) according to the present embodiment, have an average particle size of 1 to 1000 nm (laser diffraction/scattering method particle size distribution meter or dynamic light scattering method Any known light-shielding component can be used without particular limitation, as long as it is dispersed with a mean particle size measured by a particle size distribution meter.

(D)成分である黒色顔料の例には、ペリレンブラック、シアニンブラック、アニリンブラック、ラクタムブラック、カーボンブラック、チタンブラックなどが含まれる。 Examples of black pigments as component (D) include perylene black, cyanine black, aniline black, lactam black, carbon black, titanium black and the like.

(D)成分である混色有機顔料の例には、アゾ顔料、縮合アゾ顔料、アゾメチン顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、ジオキサジン顔料、スレン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、チオインジゴ顔料などの有機顔料から選択される少なくとも2色が混合された顔料が含まれる。 Examples of mixed color organic pigments as component (D) include azo pigments, condensed azo pigments, azomethine pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, isoindoline pigments, dioxazine pigments, threne pigments, perylene pigments, and perinone pigments. , quinophthalone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, and thioindigo pigments.

上記(D)成分は、目的とする感光性樹脂組成物の機能に応じて、その1種類のみを単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。 The component (D) may be used alone or in combination of two or more depending on the desired function of the photosensitive resin composition.

なお、(D)成分として混色有機顔料を用いる場合に使用可能な有機顔料の例には、カラーインデックス名で以下のナンバーのものが含まれるが、これに限定されない。
ピグメント・レッド2、3、4、5、9、12、14、22、23、31、38、112、122、144、146、147、149、166、168、170、175、176、177、178、179、184、185、187、188、202、207、208、209、210、213、214、220、221、242、247、253、254、255、256、257、262、264、266、272、279等
ピグメント・オレンジ5、13、16、34、36、38、43、61、62、64、67、68、71、72、73、74、81等
ピグメント・イエロー1、3、12、13、14、16、17、55、73、74、81、83、93、95、97、109、110、111、117、120、126、127、128、129、130、136、138、139、150、151、153、154、155、173、174、175、176、180、181、183、185、191、194、199、213、214等
ピグメント・グリーン7、36、58等
ピグメント・ブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、60、80等
ピグメント・バイオレット19、23、37等
Examples of organic pigments that can be used when a mixed color organic pigment is used as the component (D) include, but are not limited to, those with the following numbers in terms of color index names.
Pigment Red 2, 3, 4, 5, 9, 12, 14, 22, 23, 31, 38, 112, 122, 144, 146, 147, 149, 166, 168, 170, 175, 176, 177, 178 , 179, 184, 185, 187, 188, 202, 207, 208, 209, 210, 213, 214, 220, 221, 242, 247, 253, 254, 255, 256, 257, 262, 264, 266, 272 , 279 etc. Pigment Orange 5, 13, 16, 34, 36, 38, 43, 61, 62, 64, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 81 etc. Pigment Yellow 1, 3, 12, 13 , 14, 16, 17, 55, 73, 74, 81, 83, 93, 95, 97, 109, 110, 111, 117, 120, 126, 127, 128, 129, 130, 136, 138, 139, 150 , 151, 153, 154, 155, 173, 174, 175, 176, 180, 181, 183, 185, 191, 194, 199, 213, 214, etc. Pigment Green 7, 36, 58, etc. Pigment Blue 15, 15 : 1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 60, 80, etc. Pigment Violet 19, 23, 37, etc.

これらのうち、黒色顔料が好ましく、カーボンブラックがより好ましい。 Among these, black pigments are preferred, and carbon black is more preferred.

カーボンブラックの平均一次粒子径は、5nm以上60nm以下であることが好ましく、10nm以上50nm以下であることがより好ましく、20nm以上45nm以下であることがさらに好ましい。本明細書において、遮光成分の粒径または平均一次粒子径とは、遮光成分の粒子または一次粒子を電子顕微鏡で観察して求めた長径と短径との平均値の、1500個の遮光成分についての相加平均値を意味する。カーボンブラックの平均一次粒子径がより大きいほど、高濃度での分散が容易になる。カーボンブラックの平均一次粒子径を過剰でない大きさにすることで、二次粒子の形状不良や表面粗さの低下を抑制することができる。 The average primary particle size of carbon black is preferably 5 nm or more and 60 nm or less, more preferably 10 nm or more and 50 nm or less, and even more preferably 20 nm or more and 45 nm or less. In the present specification, the particle size or average primary particle size of the light-shielding component refers to the average value of the major and minor diameters obtained by observing the particles or primary particles of the light-shielding component with an electron microscope, for 1,500 light-shielding components. means the arithmetic mean value of The larger the average primary particle size of carbon black, the easier it is to disperse at high concentrations. By setting the average primary particle size of carbon black to a size that is not excessive, it is possible to suppress secondary particle shape defects and decrease in surface roughness.

また、カーボンブラックのDBP吸油量は、100ml/100g以下であることが好ましい。なおDBP吸油量とは、カーボンブラック100gが吸収するフタル酸ジブチル(DBP)の容量を意味する(JIS K 6217-4(2017年))。カーボンブラックのDBP吸油量が上記範囲であると、硬化膜の抵抗値および黒色度をより高くし、かつ、感光性樹脂組成物の高粘度化によるが塗布性の低下を抑制することができる。 Further, the DBP oil absorption of carbon black is preferably 100 ml/100 g or less. DBP oil absorption means the capacity of dibutyl phthalate (DBP) absorbed by 100 g of carbon black (JIS K 6217-4 (2017)). When the DBP oil absorption of carbon black is within the above range, the resistance value and blackness of the cured film can be increased, and deterioration in coatability due to the increase in viscosity of the photosensitive resin composition can be suppressed.

また、カーボンブラックは、pHが2以上10以下であることが好ましく、5以上9以下であることがより好ましく、4以上8以下であることがさらに好ましい。なお、pH値とは、カーボンブラックと蒸留水の混合液をガラス電極pH計で測定した値を意味する。カーボンブラックのpHがより高いほど、カーボンブラックの安定性が高まる。カーボンブラックのpHが過剰ではない範囲にすることで、硬化膜の基板への密着性をより高めることができる。 Carbon black preferably has a pH of 2 or more and 10 or less, more preferably 5 or more and 9 or less, and even more preferably 4 or more and 8 or less. The pH value means a value obtained by measuring a mixture of carbon black and distilled water with a glass electrode pH meter. The higher the carbon black pH, the more stable the carbon black. Adhesion of the cured film to the substrate can be further enhanced by adjusting the pH of the carbon black to a range that is not excessive.

また、カーボンブラックは、灰分が1.0%以下であることが好ましい。灰分が1.0%以下であると、硬化膜の抵抗値をより高めることができる。 Further, the carbon black preferably has an ash content of 1.0% or less. When the ash content is 1.0% or less, the resistance value of the cured film can be further increased.

また、カーボンブラックは、比表面積が20m/g以上300m/g以下であることが好ましい。比表面積が20m/g以上であると、硬化膜の形状が安定しやすい。比表面積が300m/g以下であると、分散剤や染料等の必要量を低減させることができるため、コストをより抑えることができる。 Further, carbon black preferably has a specific surface area of 20 m 2 /g or more and 300 m 2 /g or less. When the specific surface area is 20 m 2 /g or more, the shape of the cured film tends to be stable. When the specific surface area is 300 m 2 /g or less, the necessary amount of dispersant, dye, etc. can be reduced, so the cost can be further suppressed.

また、カーボンブラックは、酸化処理により表面に酸性官能基を有することが好ましい。特には、複数種類の酸化処理により表面に2種類以上の酸性官能基を有することが好ましい。上記酸性官能基は、カーボンブラックの分散性を高めることができる。上記酸化処理の例には、オゾンガス、硝酸、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素、一酸化窒素ガス、二酸化窒素ガス、無水硫酸、フッ素ガス、濃硫酸、硝酸、および各種過酸化物等を用いる処理が含まれる。上記酸性官能基の例には、水酸基、オキソ基、ヒドロペルオキシ基、カルボニル基、カルボキシル基、ペルオキシカルボン酸基、アルデヒド基、ケトン基、ニトロ基、ニトロソ基、アミド基、イミド基、スルホン酸基、スルフィン酸基、スルフェン酸基、チオカルボン酸基、クロロシル基、クロリル基、ペルクロリル基、ヨードシル基、およびヨージル基等が含まれる。 Carbon black preferably has an acidic functional group on its surface by oxidation treatment. In particular, it is preferable to have two or more types of acidic functional groups on the surface by multiple types of oxidation treatments. The acidic functional group can enhance the dispersibility of carbon black. Examples of the oxidation treatment include ozone gas, nitric acid, sodium hypochlorite, hydrogen peroxide, nitrogen monoxide gas, nitrogen dioxide gas, anhydrous sulfuric acid, fluorine gas, concentrated sulfuric acid, nitric acid, and various peroxides. processing is included. Examples of the above acidic functional groups include hydroxyl group, oxo group, hydroperoxy group, carbonyl group, carboxyl group, peroxycarboxylic acid group, aldehyde group, ketone group, nitro group, nitroso group, amide group, imide group, sulfonic acid group. , sulfinic acid group, sulfenic acid group, thiocarboxylic acid group, chlorosyl group, chloryl group, perchloryl group, iodosyl group, iodyl group and the like.

また、(D)成分は、表面が染料により被覆されて表面処理されていてもよい。特に、表面が染料で被覆されたカーボンブラックは、感光性樹脂組成物の現像性を高め、かつこれを硬化してなる硬化膜の基板への密着性、細線再現性、および遮光性を高め、硬化膜の抵抗値を高めることもできる。 In addition, the component (D) may be surface-treated by coating the surface with a dye. In particular, carbon black whose surface is coated with a dye enhances the developability of the photosensitive resin composition, and enhances the adhesion to the substrate of the cured film obtained by curing this, reproducibility of fine lines, and light shielding, It is also possible to increase the resistance of the cured film.

上記染料は、遮光成分の表面に吸着できるものであればよく、塩基性染料、酸性染料、直接染料、反応性染料等を利用することができる。なお、このとき、遮光成分(特にはカーボンブラック)の分散性を高めるためにその表面に酸性官能基を付与している(酸化処理している)ときは、当該酸性官能基と相互しやすい酸性染料(特にはスルホン酸基またはカルボキシル基を有する酸性染料)が好ましい。また、(A)成分が有する酸性基との反応を抑制する観点から、アミノ基等を有する染料と比較して、酸性染料または非イオン性の染料が好ましい。また、硬化膜の遮光性をより高める観点からは、濃色系の染料が好ましい。 Any dye can be used as long as it can be adsorbed on the surface of the light-shielding component, and basic dyes, acid dyes, direct dyes, reactive dyes, and the like can be used. At this time, when an acidic functional group is imparted (oxidized) to the surface of the light-shielding component (especially carbon black) in order to increase the dispersibility, the acidic functional group is easily interacted with. Dyes (especially acid dyes having a sulfonic acid group or a carboxyl group) are preferred. In addition, from the viewpoint of suppressing reaction with the acidic group of component (A), acid dyes or nonionic dyes are preferable to dyes having amino groups or the like. From the viewpoint of further enhancing the light-shielding properties of the cured film, a dark-colored dye is preferred.

上記染料の具体例には、Food Black No.1、Food Black No.2、Food Red No.40、Food Blue No.1、Food Yellow No.7等の食用色素染料、Bernacid Red 2BMN、Basacid Black X34(BASF X-34)(BASF社製)、Kayanol Red 3BL(Nippon Kayaku Company社製)、Dermacarbon 2GT(Sandoz社製)、Telon Fast Yellow 4GL-175、BASF Basacid Black SE 0228、Basacid Black X34(BASF X-34)(BASF社製)、Basacid Blue 750(BASF社製)、Bernacid Red(Bemcolors, Poughkeepsie, N. Y. 社製)、BASF Basacid Black SE 0228(BASF社製)等の各色の酸性染料、Pontamine Brilliant Bond Blue A及びその他のPontamine Brilliant Bond Blue A及びその他のPontamine(登録商標)染料(Bayer Chemicals Corporation、Pittsburgh,PA社製)、Cartasol Yellow GTF Presscake(Sandoz, Inc社製);Cartasol Yellow GTF Liquid Special 110(Sandoz, Inc. 社製);Yellow Shade 16948(Tricon社製)、Direct Brilliant Pink B(Crompton & Knowles社製)、Carta Black 2GT(Sandoz, Inc. 社製)、Sirius Supra Yellow GD 167、Cartasol Brilliant Yellow 4GF(Sandoz社製);、Pergasol Yellow CGP(Ciba-Geigy社製)、Pyrazol Black BG(JCI社製)、Diazol Black RN Quad(JCJ社製)、Pontamine Brilliant Bond Blue; Berncolor A. Y. 34等の各色の直接染料、Cibacron Brilliant Red 3B-A(Reactive Red 4)(Aldrich Chemical、Milwaukee, WI社製)、Drimarene Brilliant Red X-2B(Reactive Red 56)(Pylam Products, Inc. Tempe, AZ社製)、Levafix Brilliant Red E-4B,Levafix Brilliant Red F-6BA,及び類似のLevafix(登録商標)dyes Dystar L. P.(Charlotte, NC社製)製の染料、Procion Red H8B(Reactive Red 31)(JCI America社製)、等の各色の反応性染料、Neozapon Red 492(BASF社製)、Orasol Red G(Ciba-Geigy社製)、Aizen Spilon RedC-BH(Hodogaya Chemical Company社製)、Spirit Fast Yellow 3G、Aizen Spilon Yellow C-GNH(Hodogaya Chemical Company社製)、Orasol Black RL(Ciba-Geigy社製)、Orasol Black RLP(Ciba-Geigy社製)、Savinyl Black RLS(Sandoz社製)、Orasol Blue GN (Ciba-Geigy社製)、Luxol BlueMBSN (Morton-Thiokol社製)、Morfast Black Concentrate A(Morton-Thiokol社製)等の油溶性染料等が含まれる。これらは単独で利用されてもよいし又は2種以上を組み合わせて利用されてもよい。 Specific examples of the above dyes include food coloring dyes such as Food Black No.1, Food Black No.2, Food Red No.40, Food Blue No.1, Food Yellow No.7, Bernacid Red 2BMN, Basacid Black X34 (BASF X-34) (manufactured by BASF), Kayanol Red 3BL (manufactured by Nippon Kayaku Company), Dermacarbon 2GT (manufactured by Sandoz), Telon Fast Yellow 4GL-175, BASF Basacid Black SE 0228, Basacid Black X34 (BASF X -34) (manufactured by BASF), Basacid Blue 750 (manufactured by BASF), Bernacid Red (manufactured by Bemcolors, Poughkeepsie, N.Y.), BASF Basacid Black SE 0228 (manufactured by BASF) and other acid dyes of various colors, Pontamine Brilliant Bond Blue A and other Pontamine Brilliant Bond Blue A and other Pontamine® dyes (Bayer Chemicals Corporation, Pittsburgh, PA); Cartasol Yellow GTF Presscake (Sandoz, Inc); Cartasol Yellow GTF Liquid Special 110 ( Sandoz, Inc.); Yellow Shade 16948 (Tricon), Direct Brilliant Pink B (Crompton & Knowles), Carta Black 2GT (Sandoz, Inc.), Sirius Supra Yellow GD 167, Cartasol Brilliant Yellow 4GF (manufactured by Sandoz);, Pergasol Yellow CGP (manufactured by Ciba-Geigy), Pyrazol Black BG (manufactured by JCI), Diazol Black RN Quad (manufactured by JCJ), Pontamine Brilliant Bond Blue; Direct dyes, Cibacron Brilliant Red 3B-A (Reactive Red 4) (Aldrich Chemical, Milwaukee, WI), Drimarene Brilliant Red X-2B (Reactive Red 56) (Pylam Products, Inc. Tempe, AZ), Levafix Brilliant Red E-4B, Levafix Brilliant Red F-6BA, and similar dyes from Levafix® dyes Dystar L.P. (Charlotte, NC), Procion Red H8B (Reactive Red 31) (JCI America), Reactive dyes of each color such as Neozapon Red 492 (manufactured by BASF), Orasol Red G (manufactured by Ciba-Geigy), Aizen Spilon RedC-BH (manufactured by Hodogaya Chemical Company), Spirit Fast Yellow 3G, Aizen Spilon Yellow C -GNH (manufactured by Hodogaya Chemical Company), Orasol Black RL (manufactured by Ciba-Geigy), Orasol Black RLP (manufactured by Ciba-Geigy), Savinyl Black RLS (manufactured by Sandoz), Orasol Blue GN (manufactured by Ciba-Geigy ), Luxol Blue MBSN (manufactured by Morton-Thiokol), and Morfast Black Concentrate A (manufactured by Morton-Thiokol). These may be used alone or in combination of two or more.

上記染料の含有量は、(D)成分中の全質量に対して0.5質量%以上10質量%以下であることが好ましく、1質量%以上7質量%以下であることがより好ましい。染料の量がより多いほど、硬化膜の抵抗値を高めることができる。染料の量が過剰とならない程度にすることで、余剰の染料による感光性樹脂組成物の増粘、および余剰の染料が他の成分の分散性を阻害することによる凝集の発生を抑制することができる。 The content of the dye is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 7% by mass or less, relative to the total mass of component (D). The higher the amount of dye, the higher the resistivity of the cured film. By keeping the amount of the dye to a level that is not excessive, it is possible to suppress the occurrence of aggregation due to the thickening of the photosensitive resin composition due to the excess dye and the inhibition of the dispersibility of other components by the excess dye. can.

また、上記染料は、金属または金属塩によりレーキ化されていてもよい。染料をレーキ化することで、上記金属または金属塩を介して遮光成分の表面に染料を固定して、遮光成分の表面からの染料の離脱による上記効果の低減を抑制することができる。上記金属の例には、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムおよびマンガン等が含まれる。上記金属塩の例には、これらの金属の塩酸塩および硫酸塩などが含まれる。上記金属または金属塩の含有量は、染料に対して0.3倍モル以上であることが好ましく、0.5倍モルであることがより好ましく、0.8倍モルであることがさらに好ましい。 Also, the above dyes may be laked with metals or metal salts. By turning the dye into a lake, the dye can be fixed on the surface of the light-shielding component via the metal or metal salt, thereby suppressing the reduction of the above effect due to detachment of the dye from the surface of the light-shielding component. Examples of such metals include aluminum, magnesium, calcium, strontium, barium, manganese, and the like. Examples of the metal salts include hydrochlorides and sulfates of these metals. The content of the metal or metal salt is preferably 0.3-fold mol or more, more preferably 0.5-fold mol, and even more preferably 0.8-fold mol with respect to the dye.

(D)成分の遮光成分の配合割合については、所望の遮光度によって任意に決めることができるが、感光性樹脂組成物中の固形分に対して20~80質量%であることが好ましく、40~70質量%であることがより好ましい。(D)成分の遮光成分として、アニリンブラック、シアニンブラック、ラクタムブラック等の有機顔料またはカーボンブラック等のカーボン系遮光成分を用いる場合は、感光性樹脂組成物中の固形分に対して40~60質量%であることが特に好ましい。遮光成分が、感光性樹脂組成物中の固形分に対して20質量%以上であると、遮光性を十分に得ることができる。遮光成分が、感光性樹脂組成物中の固形分に対して80質量%以下であると、本来のバインダーとなる感光性樹脂の含有量が減少することがないため、所望する現像特性および膜形成能を得ることができる。 The blending ratio of the light shielding component of component (D) can be arbitrarily determined depending on the desired degree of light shielding. It is more preferably ~70% by mass. When using an organic pigment such as aniline black, cyanine black, lactam black, or a carbon-based light-shielding component such as carbon black as the light-shielding component of component (D), the solid content in the photosensitive resin composition is 40 to 60. % by weight is particularly preferred. When the light-shielding component is 20% by mass or more with respect to the solid content in the photosensitive resin composition, sufficient light-shielding properties can be obtained. When the light-shielding component is 80% by mass or less with respect to the solid content in the photosensitive resin composition, the content of the photosensitive resin, which is the original binder, does not decrease, so the desired development characteristics and film formation are achieved. You can acquire Noh.

上記(D)成分は溶剤に分散させた遮光成分分散体として他の配合成分と混合するのが通常であり、その際には分散剤を添加することができる。分散剤は、顔料(遮光成分)分散に用いられている公知の化合物(分散剤、分散湿潤剤、分散促進剤等の名称で市販されている化合物等)等を特に制限なく使用することができる。 The above component (D) is usually mixed with other ingredients as a light-shielding component dispersion dispersed in a solvent, in which case a dispersant can be added. As the dispersant, known compounds used for dispersing pigments (light-shielding components) (compounds commercially available under the names of dispersants, dispersion wetting agents, dispersion accelerators, etc.) can be used without particular limitation. .

分散剤の例には、カチオン性高分子系分散剤、アニオン性高分子系分散剤、ノニオン性高分子系分散剤、顔料誘導体型分散剤(分散助剤)が含まれる。特に、分散剤は、着色剤への吸着点としてイミダゾリル基、ピロリル基、ピリジル基、一級、二級または三級のアミノ基等のカチオン性の官能基を有し、アミン価が1~100mgKOH/g、数平均分子量(Mn)が1000~100000の範囲にあるカチオン性高分子系分散剤であることが好ましい。この分散剤の配合量は、遮光成分に対して1~35質量部であることが好ましく、2~25質量部であることがより好ましい。なお、樹脂類のような高粘度物質は、一般に分散を安定させる作用を有するが、分散促進能を有しないものは分散剤として扱わない。しかし、分散を安定させる目的で使用することを制限するものではない。 Examples of dispersants include cationic polymeric dispersants, anionic polymeric dispersants, nonionic polymeric dispersants, and pigment derivative dispersants (dispersing aids). In particular, the dispersant has a cationic functional group such as an imidazolyl group, pyrrolyl group, pyridyl group, primary, secondary or tertiary amino group as an adsorption point to the colorant, and has an amine value of 1 to 100 mgKOH/ g and a cationic polymeric dispersant having a number average molecular weight (Mn) in the range of 1,000 to 100,000. The blending amount of the dispersant is preferably 1 to 35 parts by mass, more preferably 2 to 25 parts by mass, based on the light-shielding component. High-viscosity substances such as resins generally have the effect of stabilizing dispersion, but those that do not have dispersion-promoting properties are not treated as dispersants. However, it does not limit its use for the purpose of stabilizing the dispersion.

(E)成分である微粒子としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウムおよびメタケイ酸ナトリウムなどを使用することができる。これらのうち、酸化アルミニウム微粒子が好ましい。ガラス等の透明基板の屈折率は約1.5であるのに対し、遮光成分となるカーボンブラックの屈折率は約2.0であるため、遮光成分の屈折率よりも低い屈折率の微粒子を使用することで、当該微粒子を含む硬化膜の屈折率を低くすることができる。(E)成分である微粒子の屈折率は、1.50~1.80であることが好ましく、1.55~1.75であることがより好ましい。酸化アルミニウム微粒子の屈折率は1.74(文献値)であり、屈折率が透明基板と遮光成分の中間付近に位置するため、当該微粒子を使用することで、ガラスと硬化膜の屈折率差が小さくなり、反射率が低減するものと考えられる。また、(E)成分のような屈折率が大きい粒子は、比重が大きいことが多く、感光性樹脂組成物を基板上に塗布したときに、透明基材と硬化膜との界面付近に偏在しやすい。そのため、(E)成分は、少量であっても基材と硬化膜との間の屈折率差を十分に低下させ、反射を抑制することができる。また、(E)成分を少量とすることで(D)成分の相対的な含有量を高め、硬化膜の光学濃度を高めることができる。これらの作用により、(E)成分は硬化膜の高遮光性と低反射率とを両立させることができる、と考えられる。さらには(E)成分を少量とすることで、(E)成分によるパターンエッジ部分のギザつきを生じさせにくくすることができる。 As fine particles as component (E), aluminum oxide, silicon oxide, barium sulfate, calcium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, strontium carbonate, sodium metasilicate, and the like can be used. Among these, fine particles of aluminum oxide are preferred. While the refractive index of a transparent substrate such as glass is about 1.5, the refractive index of carbon black, which is a light shielding component, is about 2.0. By using it, the refractive index of the cured film containing the fine particles can be lowered. The refractive index of the fine particles as component (E) is preferably from 1.50 to 1.80, more preferably from 1.55 to 1.75. The refractive index of aluminum oxide fine particles is 1.74 (literature value), which is located near the middle between the transparent substrate and the light shielding component. It is considered that the reflectance is reduced due to the smaller size. In addition, particles with a large refractive index such as component (E) often have a large specific gravity, and when the photosensitive resin composition is applied onto a substrate, they are unevenly distributed near the interface between the transparent substrate and the cured film. Cheap. Therefore, the component (E) can sufficiently reduce the refractive index difference between the base material and the cured film even in a small amount, thereby suppressing reflection. By reducing the amount of component (E), the relative content of component (D) can be increased, and the optical density of the cured film can be increased. It is believed that these actions enable the component (E) to achieve both high light-shielding properties and low reflectance of the cured film. Furthermore, by reducing the amount of the (E) component, it is possible to prevent the (E) component from causing jagged edges of the pattern.

本発明で使用する酸化アルミニウム粒子は、気相反応または液相反応といった製造方法や、形状(球状、非球状)は特に制限されない。 The aluminum oxide particles used in the present invention are not particularly limited in terms of production method such as gas phase reaction or liquid phase reaction, and shape (spherical or non-spherical).

(E)成分の平均粒子径は、10~300nmであることが好ましく、50~250nmであることがより好ましく、55~250nmであることがさらに好ましい。粒子の平均粒子径が10nm以上であると、粒径が十分に大きく、かつ粒子の重量が大きく透明基材と硬化膜との界面付近に偏在しやすいため、反射率低減効果が十分に得られやすい。また粒子の平均粒子径が300nm以下であると、パターンエッジ部分のギザつきが生じにくくなる。なお、平均粒子径は、(E)成分が一次粒子からなるときは平均一次粒子径であり、(E)成分が二次粒子からなるときは平均一次粒子径である。 The average particle size of component (E) is preferably 10 to 300 nm, more preferably 50 to 250 nm, even more preferably 55 to 250 nm. When the average particle diameter of the particles is 10 nm or more, the particle diameter is sufficiently large and the weight of the particles is large, so that they tend to be unevenly distributed near the interface between the transparent substrate and the cured film, so that a sufficient effect of reducing reflectance can be obtained. Cheap. Further, when the average particle diameter of the particles is 300 nm or less, the pattern edges are less likely to be jagged. The average particle size is the average primary particle size when the component (E) consists of primary particles, and the average primary particle size when the component (E) consists of secondary particles.

(E)成分の配合割合については、感光性樹脂組成物中の固形分に対して1~30質量%であることが好ましく、2~10質量%であることがより好ましい。(E)成分の含有量が1質量%以上であると、硬化膜の屈折率を十分に高めて、反射率低減効果が高まる。(E)成分の含有量が30質量%以下であると、高精細なパターン形成が可能となる。 The blending ratio of component (E) is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 2 to 10% by mass, based on the solid content in the photosensitive resin composition. When the content of the component (E) is 1% by mass or more, the refractive index of the cured film is sufficiently increased, and the effect of reducing the reflectance is enhanced. (E) When the content of the component is 30% by mass or less, it is possible to form a highly precise pattern.

(D)成分と(E)成分との配合割合は、重量比(D)/(E)で、85/15~99/1であることが好ましく、92/8~98/2であることがより好ましい。(D)成分の配合割合が85/15以上とすることで、硬化膜の遮光性をより高めることができる。また、(E)成分の相対量を少なくすることで、(E)成分によるパターンエッジ部分のギザつきを生じさせにくくすることができる。なお、(E)成分の相対量を上記程度にまで少なくしても、(E)成分による反射率の低減効果は十分に奏される。 The blending ratio of component (D) and component (E) is preferably 85/15 to 99/1, more preferably 92/8 to 98/2, in terms of weight ratio (D)/(E). more preferred. By setting the blending ratio of the component (D) to 85/15 or more, the light shielding property of the cured film can be further enhanced. In addition, by reducing the relative amount of the (E) component, it is possible to make it difficult for the (E) component to cause jaggies at the pattern edge portion. Even if the relative amount of the (E) component is reduced to the above extent, the effect of reducing the reflectance by the (E) component is sufficiently exhibited.

本発明の感光性樹脂組成物には、(A)~(E)の成分の他に(F)成分である溶剤を使用することが好ましい。溶剤の例には、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;α-もしくはβ-テルピネオール等のテルペン類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、N-メチル-2-ピロリドン等のケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の酢酸エステル類が含まれる。これらを単独または2種類以上を併用して溶解、混合させることにより、均一な溶液状の組成物とすることができる。 In the photosensitive resin composition of the present invention, it is preferable to use a solvent as component (F) in addition to components (A) to (E). Examples of solvents include alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, ethylene glycol, propylene glycol; terpenes such as α- or β-terpineol; acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone. ketones such as; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, tetramethylbenzene; cellosolve, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol Glycol ethers such as monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether; ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate , carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and propylene glycol monoethyl ether acetate. By dissolving and mixing these alone or in combination of two or more, a uniform solution composition can be obtained.

また、本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じてエポキシ樹脂等の(A)成分以外の樹脂、硬化剤、硬化促進剤、熱重合禁止剤および酸化防止剤、可塑剤、屈折率1.50以上1.80以下の微粒子以外の充填材、レベリング剤、消泡剤、界面活性剤、カップリング剤等の添加剤を配合することができる。 In addition, the photosensitive resin composition of the present invention may optionally contain a resin other than the component (A) such as an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, a thermal polymerization inhibitor and an antioxidant, a plasticizer, and a refractive index. Additives such as fillers, leveling agents, antifoaming agents, surfactants, and coupling agents other than fine particles having a particle size of 1.50 to 1.80 may be added.

熱重合禁止剤および酸化防止剤の例には、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、tert-ブチルカテコール、フェノチアジン、ヒンダードフェノール系化合物等が含まれる。可塑剤の例には、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、リン酸トリクレジル等が含まれる。充填剤の例には、ガラスファイバー、シリカ、マイカ等が含まれる。消泡剤やレベリング剤の例には、シリコーン系、フッ素系、アクリル系の化合物が含まれる。界面活性剤の例には、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などが含まれる。カップリング剤の例には、3-(グリシジルオキシ)プロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシ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エトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が含まれる。 Examples of thermal polymerization inhibitors and antioxidants include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, pyrogallol, tert-butylcatechol, phenothiazine, hindered phenolic compounds and the like. Examples of plasticizers include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, tricresyl phosphate, and the like. Examples of fillers include glass fibers, silica, mica, and the like. Examples of antifoaming agents and leveling agents include silicone-based, fluorine-based, and acrylic-based compounds. Examples of surfactants include fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, and the like. Examples of coupling agents include 3-(glycidyloxy)propyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, and the like.

本発明の感光性樹脂組成物は、溶剤を除いた固形分(固形分には硬化後に固形分となる光重合性化合物を含む)中に、(A)成分である不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂と、(B)成分である少なくとも2個以上不飽和結合を有する光重合性化合物と、(C)成分である光重合開始剤と、(D)成分である黒色顔料、混色有機顔料および遮光材から選ばれる少なくとも1種の遮光成分と、(E)屈折率1.50以上1.80以下の微粒子が合計で80質量%以上含まれていることが好ましく、90質量%以上含まれることがより好ましい。溶剤の量は、目標とする粘度によって変化するが、全体量に対して40~90質量%であることが好ましい。 The photosensitive resin composition of the present invention contains an unsaturated group-containing alkali-soluble resin as the component (A) in the solid content excluding the solvent (the solid content includes a photopolymerizable compound that becomes a solid content after curing). and (B) a photopolymerizable compound having at least two unsaturated bonds, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a black pigment, a mixed color organic pigment and a light-shielding material. and (E) fine particles having a refractive index of 1.50 or more and 1.80 or less are preferably contained in a total of 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more. preferable. Although the amount of solvent varies depending on the target viscosity, it is preferably 40 to 90% by weight of the total amount.

また、本発明の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜は、例えば、感光性樹脂組成物の溶液を基板等に塗布し、溶剤を乾燥し、光(紫外線、放射線等を含む)を照射して硬化させることで得られる。フォトマスク等を使用して光が当たる部分と当たらない部分とを設けて、光が当たる部分だけを硬化させ、他の部分をアルカリ溶液で溶解させれば、所望のパターンが得られる。 Further, a cured film obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention can be obtained, for example, by applying a solution of the photosensitive resin composition to a substrate or the like, drying the solvent, and applying light (including ultraviolet rays, radiation, etc.). Obtained by curing by irradiation. A desired pattern can be obtained by using a photomask or the like to provide portions exposed to light and portions not exposed to light, curing only the portions exposed to light, and dissolving other portions with an alkaline solution.

また、本発明の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜は、膜厚1μmの硬化膜の遮光度OD[μm-1]が2.6以上であることが好ましく、3.0以上であることがより好ましく、3.3以上であることがさらに好ましい。また、本発明の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜は、反射率が6.5%以下であることが好ましく、5.0%以下であることがより好ましい。また、本発明の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜は、反射率[%]を遮光度OD[μm-1]で除した値が1.65未満であることが好ましく、1.50未満であることがより好ましい。膜厚1μmの硬化膜の遮光度OD[μm-1]がより高い遮光領域において反射率が抑制されることにより、視認性に極めて優れた硬化膜(遮光膜)をブラックマトリクスとして有する表示装置を得ることが可能となる。 In addition, the cured film obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention preferably has a light shielding degree OD [μm −1 ] of a cured film having a thickness of 1 μm of 2.6 or more, and 3.0 or more. It is more preferably 3.3 or more. The cured film obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention preferably has a reflectance of 6.5% or less, more preferably 5.0% or less. In the cured film obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention, the value obtained by dividing the reflectance [%] by the degree of light blocking OD [μm −1 ] is preferably less than 1.65. Less than 50 is more preferred. A display device having a cured film (light-shielding film) with extremely excellent visibility as a black matrix by suppressing the reflectance in the light-shielding region where the light-shielding degree OD [μm −1 ] of the cured film with a thickness of 1 μm is higher. can be obtained.

特に、本発明の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜は、膜厚1μmの硬化膜の遮光度OD[μm-1]が2.6以上、かつ、反射率[%]を遮光度ODで除した値が1.65未満、かつ、反射率が6.5%以下であり、好ましくは、膜厚1μmの硬化膜の遮光度OD[μm-1]が3.0以上、かつ、反射率[%]を遮光度ODで除した値が1.50未満、かつ、反射率が5.0%以下、より好ましくは膜厚1μmの硬化膜の遮光度OD[μm-1]が3.3以上、かつ、反射率[%]を遮光度ODで除した値が1.50未満、かつ、反射率が5.0%以下の範囲で用いられる。 In particular, the cured film obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention has a light shielding degree OD [μm −1 ] of a cured film with a thickness of 1 μm of 2.6 or more, and the reflectance [%] is the light shielding degree The value divided by OD is less than 1.65, the reflectance is 6.5% or less, and the light shielding degree OD [μm −1 ] of a cured film having a thickness of 1 μm is preferably 3.0 or more, and The value obtained by dividing the reflectance [%] by the light shielding degree OD is less than 1.50, and the reflectance is 5.0% or less, and more preferably the light shielding degree OD [μm -1 ] of a cured film having a thickness of 1 μm is 3. .3 or more, the value obtained by dividing the reflectance [%] by the light shielding degree OD is less than 1.50, and the reflectance is 5.0% or less.

また、本発明の硬化膜(遮光膜)をブラックマトリックスとして有する、カラーフィルターまたはタッチパネルは、例えば、膜厚が1.0~2.0μmである硬化膜を透明基材上に形成し、遮光膜形成後にレッド、ブルーおよびグリーン各画素をフォトリソグラフィーにより形成すること、また、遮光膜中にインクジェットプロセスでレッド、ブルーおよびグリーンのインクを打ち込むこと等により作製される。 Further, a color filter or touch panel having the cured film (light-shielding film) of the present invention as a black matrix is prepared by, for example, forming a cured film having a thickness of 1.0 to 2.0 μm on a transparent substrate, and obtaining a light-shielding film. After formation, red, blue, and green pixels are formed by photolithography, and red, blue, and green inks are injected into the light-shielding film by an inkjet process.

なお、本発明の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜は、液晶表示装置のブラックカラムスペーサーとして使用することもできる。たとえば、単一のブラックレジストを用いて、膜厚の異なる部分を複数作製して、一方をスペーサーとして機能させ、他方をブラックマトリックスとして機能させることもできる。 A cured film obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention can also be used as a black column spacer of a liquid crystal display device. For example, using a single black resist, a plurality of portions with different film thicknesses may be produced, one of which may function as a spacer and the other may function as a black matrix.

感光性樹脂組成物の塗布・乾燥による硬化膜の成膜方法の各工程について、具体的に例示する。 Each step of the method for forming a cured film by coating and drying the photosensitive resin composition will be specifically illustrated.

感光性樹脂組成物を基板に塗布する方法としては、公知の溶液浸漬法、スプレー法、ローラーコーター機、ランドコーター機、スリットコート機やスピナー機を用いる方法等の何れの方法をも採用することができる。これらの方法によって、所望の厚さに塗布した後、溶剤を除去する(プレベーク)ことにより、被膜が形成される。プレベークはオーブン、ホットプレート等による加熱、真空乾燥またはこれらの組み合わせることによって行われる。プレベークにおける加熱温度および加熱時間は使用する溶剤に応じて適宜選択されうるが、例えば、80~120℃で、1~10分間行われることが好ましい。 As a method for applying the photosensitive resin composition to the substrate, any method such as a method using a known solution dipping method, spray method, roller coater, land coater, slit coater or spinner can be adopted. can be done. By these methods, a film is formed by applying a desired thickness and then removing the solvent (pre-baking). Pre-baking is performed by heating with an oven, hot plate, etc., vacuum drying, or a combination thereof. The heating temperature and heating time in prebaking can be appropriately selected according to the solvent used, but, for example, it is preferably performed at 80 to 120° C. for 1 to 10 minutes.

露光に使用される放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を使用することができるが、放射線の波長の範囲は、250~450nmであることが好ましい。また、このアルカリ現像に適した現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、ジエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の水溶液を用いることができる。これらの現像液は、樹脂層の特性に合わせて適宜選択されうるが、必要に応じて界面活性剤を添加することも有効である。現像温度は、20~35℃であることが好ましく、市販の現像機や超音波洗浄機等を用いて微細な画像を精密に形成することができる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗される。現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。 As the radiation used for exposure, for example, visible light, ultraviolet rays, deep ultraviolet rays, electron beams, X-rays, etc. can be used, and the wavelength range of the radiation is preferably 250 to 450 nm. As a developer suitable for this alkali development, for example, an aqueous solution of sodium carbonate, potassium carbonate, potassium hydroxide, diethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, or the like can be used. These developers can be appropriately selected according to the properties of the resin layer, and it is also effective to add a surfactant as necessary. The developing temperature is preferably 20 to 35° C., and a fine image can be precisely formed using a commercially available developing machine, ultrasonic cleaning machine, or the like. After alkali development, the film is usually washed with water. As a development processing method, a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a puddle (liquid puddle) development method, or the like can be applied.

このようにして現像した後、180~250℃で、20~100分間、熱処理(ポストベーク)が行われる。このポストベークは、パターニングされた硬化膜(遮光膜)と基板との密着性を高めるため等の目的で行われる。これはプレベークと同様に、オーブン、ホットプレート等により加熱することによって行われる。本発明のパターニングされた硬化膜(遮光膜)は、フォトリソグラフィー法による各工程を経て形成される。そして、熱により重合または硬化(両者を合わせて硬化ということがある)を完結させ、所望のパターンを有する遮光膜を得ることができる。このときの硬化温度は160~250℃であることが好ましい。 After development in this manner, heat treatment (post-baking) is performed at 180 to 250° C. for 20 to 100 minutes. This post-baking is performed for the purpose of increasing the adhesion between the patterned cured film (light-shielding film) and the substrate. This is done by heating with an oven, hot plate or the like, similar to pre-baking. The patterned cured film (light-shielding film) of the present invention is formed through each step by photolithography. Then, polymerization or curing (both may be collectively referred to as curing) is completed by heat, and a light-shielding film having a desired pattern can be obtained. The curing temperature at this time is preferably 160 to 250°C.

本発明の感光性樹脂組成物は、前述の通り、露光、アルカリ現像等の操作によって微細なパターンを形成するのに適しているだけでなく、従来のスクリーン印刷によりパターンを形成しても、同様の遮光性、密着性、電気絶縁性、耐熱性、耐薬品性に優れた遮光膜を得ることができる。 As described above, the photosensitive resin composition of the present invention is suitable not only for forming fine patterns by operations such as exposure and alkali development, but also for forming patterns by conventional screen printing. A light-shielding film having excellent light-shielding properties, adhesion, electrical insulation, heat resistance, and chemical resistance can be obtained.

本発明の感光性樹脂組成物は、コ-ティング材として好適に用いることができる。特に、液晶の表示装置あるいは撮影素子に使われるカラーフィルター用インキ、およびこれにより形成される遮光膜は、カラーフィルター、液晶プロジェクション、タッチパネル用のブラックマトリックス等として有用である。また、本発明の感光性樹脂組成物は、カラー液晶ディスプレーのカラーフィルターインクの他に、有機EL素子に代表される有機電界発光装置、カラー液晶表示装置、カラーファクシミリ、イメージセンサー等の各種の多色表示体における各色分画用または遮光用のインク材料としても使用することができる。本発明のカラーフィルターによれば、着色層(ブラックレジスト層を含む)と基板の界面での外光の反射や、例えば、有機EL素子に用いた際に素子からの発光の反射を低減することができる。つまり、外光の反射の低減による明所コントラストの向上や、発光側からの光取り出し効率改善による発光効率の向上を実現することができる。 The photosensitive resin composition of the present invention can be suitably used as a coating material. In particular, color filter inks used in liquid crystal display devices or imaging devices, and light-shielding films formed therefrom, are useful as color filters, liquid crystal projections, black matrices for touch panels, and the like. In addition to color filter inks for color liquid crystal displays, the photosensitive resin composition of the present invention can also be used in various applications such as organic electroluminescence devices typified by organic EL devices, color liquid crystal display devices, color facsimiles, and image sensors. It can also be used as an ink material for color separation or light shielding in a color display. According to the color filter of the present invention, it is possible to reduce the reflection of external light at the interface between the colored layer (including the black resist layer) and the substrate, or, for example, the reflection of light emitted from the device when used in an organic EL device. can be done. That is, it is possible to improve the contrast in a bright place by reducing the reflection of external light, and to improve the luminous efficiency by improving the light extraction efficiency from the light emitting side.

以下、実施例および比較例に基づいて、本発明の実施形態を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these.

まず、(A)成分である重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂の合成例から説明するが、これらの合成例における樹脂の評価は、断りのない限り以下の通りに行った。 First, synthesis examples of the polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin, which is the component (A), will be described. Unless otherwise specified, the resins in these synthesis examples were evaluated as follows.

[固形分濃度]
合成例中で得られた樹脂溶液1gをガラスフィルター〔重量:W0(g)〕に含浸させて秤量し〔W1(g)〕、160℃にて2時間加熱した後の重量〔W2(g)〕から次式より求めた。
固形分濃度(重量%)=100×(W2-W0)/(W1-W0)
[Solid content concentration]
A glass filter [weight: W0 (g)] was impregnated with 1 g of the resin solution obtained in Synthesis Example and weighed [W1 (g)], and the weight after heating at 160 ° C. for 2 hours [W2 (g) ] from the following formula.
Solid content concentration (% by weight) = 100 × (W2-W0) / (W1-W0)

[酸価]
樹脂溶液をジオキサンに溶解させ、電位差滴定装置「COM-1600」(平沼産業株式会社製)を用いて1/10N-KOH水溶液で滴定して求めた。
[Acid value]
The resin solution was dissolved in dioxane and titrated with a 1/10 N-KOH aqueous solution using a potentiometric titrator "COM-1600" (manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.).

[分子量]
ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)「HLC-8220GPC」(東ソー株式会社製、溶媒:テトラヒドロフラン、カラム:TSKgelSuper H-2000(2本)+TSKgelSuper H-3000(1本)+TSKgelSuper H-4000(1本)+TSKgelSuper H-5000(1本)(東ソー株式会社製)、温度:40℃、速度:0.6ml/min)にて測定し、標準ポリスチレン(東ソー株式会社製、PS-オリゴマーキット)換算値として重量平均分子量(Mw)を求めた。
[Molecular weight]
Gel permeation chromatography (GPC) "HLC-8220GPC" (manufactured by Tosoh Corporation, solvent: tetrahydrofuran, column: TSKgelSuper H-2000 (2) + TSKgelSuper H-3000 (1) + TSKgelSuper H-4000 (1) + TSKgelSuper H-5000 (1 piece) (manufactured by Tosoh Corporation), temperature: 40 ° C., speed: 0.6 ml / min), standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation, PS-oligomer kit) conversion value weight Average molecular weight (Mw) was determined.

[平均粒子径]
酸化アルミニウム粒子の平均粒子径は、動的光散乱法の粒度分布計「粒径アナライザーFPAR-1000」(大塚電子株式会社製)を用い、キュムラント法により求めた。
[Average particle size]
The average particle size of the aluminum oxide particles was determined by the cumulant method using a dynamic light scattering particle size distribution meter “Particle Size Analyzer FPAR-1000” (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).

合成例等で使用する略号は次のとおりである。
BPFE :9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレンとクロロメチルオキシランとの反応物。一般式(1)の化合物において、Xがフルオレン-9,9-ジイル基、R1~Rが水素、lは0~0.15であるエポキシ化合物。
DCPMA :ジシクロペンタニルメタクリレート
GMA :グリシジルメタクリレート
St :スチレン
AA :アクリル酸
BPDA :3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
THPA :テトラヒドロ無水フタル酸
SA :無水コハク酸
TEAB :臭化テトラエチルアンモニウム
AIBN :アゾビスイソブチロニトリル
TDMAMP:トリスジメチルアミノメチルフェノール
HQ :ハイドロキノン
TEA :トリエチルアミン
TPGDA :トリプロピレングリコールジアクリレート
PGMEA :プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
Abbreviations used in Synthesis Examples and the like are as follows.
BPFE: A reaction product of 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene and chloromethyloxirane. An epoxy compound represented by general formula (1), wherein X is a fluorene-9,9-diyl group, R 1 to R 4 are hydrogen, and l is 0 to 0.15.
DCPMA: dicyclopentanyl methacrylate GMA: glycidyl methacrylate St: styrene AA: acrylic acid BPDA: 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride THPA: tetrahydrophthalic anhydride SA: succinic anhydride TEAB: Tetraethylammonium bromide AIBN: Azobisisobutyronitrile TDMAMP: Trisdimethylaminomethylphenol HQ: Hydroquinone TEA: Triethylamine TPGDA: Tripropylene glycol diacrylate PGMEA: Propylene glycol monomethyl ether acetate

[合成例A1]
還留冷却器付き500mlの四つ口フラスコ中にBPFE(114.4g、0.23モル)、AA(33.2g、0.46モル)、PGMEA(157g)およびTEAB(0.48g)を仕込み、100~105℃で20時間撹拌して反応させた。次いで、フラスコ内にBPDA(35.3g、0.12モル)、THPA(18.3g、0.12モル)を仕込み、120~125℃で6時間撹拌し、重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂(A)-1を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は56.1質量%であり、酸価(固形分換算)は103mgKOH/gであり、GPC分析によるMwは3600であった。
[Synthesis Example A1]
BPFE (114.4 g, 0.23 mol), AA (33.2 g, 0.46 mol), PGMEA (157 g) and TEAB (0.48 g) were charged in a 500 ml four-necked flask equipped with a reflux condenser. , and 100 to 105° C. for 20 hours to react. Then, BPDA (35.3 g, 0.12 mol) and THPA (18.3 g, 0.12 mol) were charged into the flask, stirred at 120 to 125 ° C. for 6 hours, and the polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin was (A)-1 was obtained. The resulting resin solution had a solid content concentration of 56.1% by mass, an acid value (in terms of solid content) of 103 mgKOH/g, and an Mw of 3,600 by GPC analysis.

[合成例A2]
還留冷却器付き1Lの四つ口フラスコ中に、PGMEA(300g)を入れ、フラスコ系内を窒素置換した後120℃に昇温した。次いで、フラスコ内にモノマー混合物(DCPMA(77.1g、0.35モル)、GMA(49.8g、0.35モル)、St(31.2g、0.30モル)、およびAIBN(10g)を溶解した混合物を滴下ロートから2時間かけて滴下し、さらに120℃で2時間撹拌して、共重合体溶液を得た。
[Synthesis Example A2]
PGMEA (300 g) was placed in a 1 L four-necked flask equipped with a reflux condenser, and the inside of the flask system was replaced with nitrogen, and then the temperature was raised to 120°C. The monomer mixture (DCPMA (77.1 g, 0.35 mol), GMA (49.8 g, 0.35 mol), St (31.2 g, 0.30 mol), and AIBN (10 g) was then placed in the flask). The dissolved mixture was added dropwise from the dropping funnel over 2 hours, and further stirred at 120° C. for 2 hours to obtain a copolymer solution.

次いで、フラスコ内を空気に置換した後、得られた共重合体溶液にAA(24.0g、0.33モル(GMA添加モル数の95%))、TDMAMP(0.8g)およびHQ(0.15g)を添加し、120℃で6時間撹拌して、重合性不飽和基含有共重合体溶液を得た。得られた重合性不飽和基含有共重合体溶液にSA(30.0g、AA添加モル数の90%)、TEA(0.5g)を加え120℃で4時間反応させ、不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂(A)-2を得た。樹脂溶液の固形分濃度は46.0質量%であり、酸価(固形分換算)は76mgKOH/gであり、GPC分析によるMwは5300であった。 Then, after replacing the inside of the flask with air, AA (24.0 g, 0.33 mol (95% of the number of moles of GMA added)), TDMAMP (0.8 g) and HQ (0 .15 g) was added and stirred at 120° C. for 6 hours to obtain a polymerizable unsaturated group-containing copolymer solution. SA (30.0 g, 90% of the number of moles of AA added) and TEA (0.5 g) were added to the obtained polymerizable unsaturated group-containing copolymer solution and reacted at 120 ° C. for 4 hours, and the unsaturated group-containing alkali A soluble resin (A)-2 was obtained. The solid content concentration of the resin solution was 46.0% by mass, the acid value (in terms of solid content) was 76 mgKOH/g, and the Mw by GPC analysis was 5,300.

また、表面が染料により被覆されたカーボンブラックを、以下の方法により調製した。 Also, a carbon black whose surface was coated with a dye was prepared by the following method.

[調製例D1]
カーボンブラック(TPX-1099:cabot社製)1000gを水と混合してスラリー10Lを調製し、95℃で1時間撹拌させ放冷した後水洗した。これを再び水と混合処理してスラリー10Lを調製し、70%の硝酸42.9gを添加して40℃で4時間撹拌した。これを放冷して水洗した後再び水と混合してスラリー10Lを調製し、13%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液769.2gを添加して40℃で6時間撹拌した。これを放冷して水洗した後再び水と混合してスラリー10Lを調製し、純度38.4%の染料(Direct Deep BLACK)38.1gを添加して40℃で1時間撹拌し、その後更に硫酸アルミニウム10.1gを添加して40℃で1時間撹拌した。これを放冷した後水洗し、ろ過乾燥させて、染料被覆カーボンブラックを得た。
[Preparation Example D1]
1000 g of carbon black (TPX-1099: manufactured by Cabot) was mixed with water to prepare 10 L of slurry, stirred at 95° C. for 1 hour, allowed to cool, and then washed with water. This was again mixed with water to prepare 10 L of slurry, 42.9 g of 70% nitric acid was added, and the mixture was stirred at 40° C. for 4 hours. After standing to cool and washing with water, the slurry was mixed with water again to prepare 10 L of slurry, 769.2 g of 13% sodium hypochlorite aqueous solution was added, and the mixture was stirred at 40° C. for 6 hours. After allowing to cool and washing with water, 10 L of slurry is prepared by mixing with water again, 38.1 g of a dye (Direct Deep BLACK) with a purity of 38.4% is added and stirred at 40 ° C. for 1 hour, and then further 10.1 g of aluminum sulfate was added and stirred at 40° C. for 1 hour. This was allowed to cool, washed with water, filtered and dried to obtain dye-coated carbon black.

上記染料被覆カーボンブラックと、高分子分散剤と、分散樹脂(合成例A1のアルカリ可溶性樹脂((A)-1))と、PGMEAとを混合し、ビーズミルで分散して、染料被覆カーボンブラックの濃度が25.0質量%、高分子分散剤の濃度が2.0質量%、分散樹脂の濃度が8.0質量%の、カーボンブラック分散液(D)-1を得た。 The above dye-coated carbon black, polymer dispersant, dispersion resin (alkali-soluble resin ((A)-1) of Synthesis Example A1), and PGMEA are mixed and dispersed in a bead mill to obtain dye-coated carbon black. A carbon black dispersion (D)-1 having a concentration of 25.0% by mass, a polymer dispersant concentration of 2.0% by mass, and a dispersing resin concentration of 8.0% by mass was obtained.

表1に記載の配合量(単位は質量部)で実施例1~7、比較例1~3の感光性樹脂組成物を調製した。表1中で使用した配合成分は以下のとおりである。 The photosensitive resin compositions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared in the amounts shown in Table 1 (unit: parts by weight). The compounding ingredients used in Table 1 are as follows.

(重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂)
(A)-1:上記合成例A1で得られたアルカリ可溶性樹脂溶液(固形分濃度56.1質量%)
(A)-2:上記合成例A2で得られたアルカリ可溶性樹脂溶液(固形分濃度46.0質量%)
(Polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin)
(A)-1: Alkali-soluble resin solution obtained in Synthesis Example A1 (solid concentration: 56.1% by mass)
(A)-2: Alkali-soluble resin solution obtained in Synthesis Example A2 (solid concentration: 46.0% by mass)

(光重合性化合物)
(B):ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとヘキサアクリレートとの混合物(DPHA(アクリル当量96~115)、日本化薬株式会社製)
(Photopolymerizable compound)
(B): A mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and hexaacrylate (DPHA (acrylic equivalent 96-115), manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)

(光重合開始剤)
(C)-1:エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(0-アセチルオキシム)(Irgacure OXE-02、BASFジャパン社製、「Irgacure」は同社の登録商標)
(C)-2:アデカアークルズNCI-831、株式会社ADEKA製、「アデカアークルズ」は同社の登録商標)
(Photoinitiator)
(C) -1: Ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-(0-acetyloxime) (Irgacure OXE-02, BASF Japan company, "Irgacure" is a registered trademark of the company)
(C)-2: Adeka Arkles NCI-831, manufactured by ADEKA Co., Ltd., "Adeka Arkles" is a registered trademark of the company)

(カーボンブラック分散液)
(D)-1:調製例D1で得られた染料被覆カーボンブラック濃度25質量%、高分子分散剤濃度2質量%、分散樹脂(合成例A1のアルカリ可溶性樹脂((A)-1))濃度8質量%のPGMEA溶剤の顔料分散液(固形分35質量%)
(D)-2:カーボンブラック濃度25質量%、高分子分散剤濃度3質量%、分散樹脂(合成例A1のアルカリ可溶性樹脂((A)-1))濃度5質量%のPGMEA溶剤の顔料分散液(固形分33質量%)
(Carbon black dispersion)
(D)-1: Dye-coated carbon black obtained in Preparation Example D1 concentration 25% by mass, polymer dispersant concentration 2% by mass, dispersion resin (alkali-soluble resin ((A)-1) of Synthesis Example A1) concentration 8 wt% PGMEA solvent pigment dispersion (35 wt% solids)
(D)-2: Pigment dispersion in a PGMEA solvent with a carbon black concentration of 25% by mass, a polymer dispersant concentration of 3% by mass, and a dispersing resin (alkali-soluble resin ((A)-1) of Synthesis Example A1) concentration of 5% by mass. Liquid (solid content 33% by mass)

(E)-1:酸化アルミニウムTPGDA分散液「ALTPGDA30WT%-A03」(CIKナノテック株式会社製、酸化アルミニウム濃度30質量%、TPGDA濃度70質量%、平均粒子径90nm)
(E)-2:酸化アルミニウムTPGDA分散液「ALTPGDA25WT%-A07」(CIKナノテック株式会社製、酸化アルミニウム濃度25質量%、TPGDA濃度75質量%、平均粒子径50nm)
(E)-3:シリカPGMEA分散液「YA050C」(株式会社アドマテックス製、シリカ濃度30質量%、PGMEA濃度70質量%、平均粒子径50nm)
(E)-1: Aluminum oxide TPGDA dispersion "ALTPGDA30WT%-A03" (manufactured by CIK Nanotech Co., Ltd., aluminum oxide concentration 30% by mass, TPGDA concentration 70% by mass, average particle size 90 nm)
(E)-2: Aluminum oxide TPGDA dispersion "ALTPGDA25WT%-A07" (manufactured by CIK Nanotech Co., Ltd., aluminum oxide concentration 25% by mass, TPGDA concentration 75% by mass, average particle size 50 nm)
(E)-3: Silica PGMEA dispersion "YA050C" (manufactured by Admatechs Co., Ltd., silica concentration 30% by mass, PGMEA concentration 70% by mass, average particle size 50 nm)

(溶剤)
(F)-1: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)
(F)-2:シクロヘキサノン(ANON)
(solvent)
(F)-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)
(F)-2: cyclohexanone (ANON)

(その他成分)-1:3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(KBE-9007N、信越化学工業株式会社製)
(その他成分)-2:アラルキル変性ポリメチルアルキルシロキサン(BYK-323、ビックケミー・ジャパン株式会社製)の1質量%ANON希釈溶液
(Other components) -1: 3-Isocyanatopropyltriethoxysilane (KBE-9007N, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(Other components)-2: 1 mass% ANON diluted solution of aralkyl-modified polymethylalkylsiloxane (BYK-323, manufactured by BYK-Chemie Japan Co., Ltd.)

Figure 2023051765000005
Figure 2023051765000005

[評価]
評価に使用するための感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜(遮光膜)を次のように作製した。
[evaluation]
A cured film (light-shielding film) obtained by curing a photosensitive resin composition for use in evaluation was prepared as follows.

(光学濃度(OD)評価用の硬化膜(塗膜)の作製)
表1に示した感光性樹脂組成物を、予め低圧水銀灯で波長254nmの照度1000mJ/cmの紫外線を照射して表面を洗浄した、125mm×125mmのガラス基板「#1737」(コーニング社製)(以下「ガラス基板」という)上に、加熱硬化処理後の膜厚が1.2μmとなるようにスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレートを用いて90℃で1分間プリベークをして硬化膜(塗膜)を作製した。ネガ型フォトマスクを被せず、i線照度30mW/cmの超高圧水銀ランプで50mJ/cmの紫外線を照射して、光硬化反応を行った。
(Preparation of cured film (coating film) for optical density (OD) evaluation)
A 125 mm × 125 mm glass substrate "#1737" (manufactured by Corning Incorporated) was previously irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 254 nm and an illuminance of 1000 mJ/cm 2 with a low-pressure mercury lamp to wash the surface of the photosensitive resin composition shown in Table 1. (Hereinafter referred to as "glass substrate"), it is coated using a spin coater so that the film thickness after heat curing treatment is 1.2 μm, and pre-baked at 90 ° C. for 1 minute using a hot plate to form a cured film. (Coating film) was produced. A photo-curing reaction was performed by irradiating 50 mJ/cm 2 of ultraviolet rays from an ultra-high pressure mercury lamp with an i-line illuminance of 30 mW/cm 2 without covering with a negative photomask.

次いで、露光した上記硬化膜(遮光膜)を25℃、0.05%水酸化カリウム溶液により1kgf/cmのシャワー圧にて、パターンが現れ始める現像時間(ブレイクタイム=BT)から20秒間、現像処理を行った後、5kgf/cmのスプレー水洗を行い、上記硬化膜(遮光膜)の未露光部分を除去してガラス基板上に硬化膜パターンを形成し、熱風乾燥機を用いて230℃で30分間、本硬化(ポストベーク)し、実施例1~7、比較例1~3に係る硬化膜(遮光膜)を得た。 Next, the exposed cured film (light-shielding film) is exposed to a 0.05% potassium hydroxide solution at 25° C. under a shower pressure of 1 kgf/cm 2 for 20 seconds from the developing time (break time=BT) when the pattern begins to appear. After the development treatment, the cured film (light-shielding film) was washed with water spray of 5 kgf/cm 2 to remove the unexposed portion of the cured film (light-shielding film) to form a cured film pattern on the glass substrate. C. for 30 minutes to obtain cured films (light-shielding films) according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3.

[膜厚測定]
(評価方法)
段差計(KLA-Tencor社製「テンコールP-17」)を用い、測定範囲500μm、走査速度50μm/秒、サンプリングレート20Hzの条件で、ガラス基板表面と硬化膜表面との段差を測定し、その平均値を硬化膜の平均厚さとした。
[Film thickness measurement]
(Evaluation method)
Using a step meter ("Tencor P-17" manufactured by KLA-Tencor), the step between the glass substrate surface and the cured film surface was measured under the conditions of a measurement range of 500 µm, a scanning speed of 50 µm/sec, and a sampling rate of 20 Hz. The average value was defined as the average thickness of the cured film.

[光学濃度(OD)評価]
(評価方法)
透過濃度計「X-rite社製「X-rite 361T(V)」」を用いて光学濃度(OD)を測定した。上記の測定した膜厚と光学濃度(OD)から膜厚1μmあたりの光学濃度(OD)を算出した。
[Optical density (OD) evaluation]
(Evaluation method)
The optical density (OD) was measured using a transmission densitometer “X-rite 361T (V)” manufactured by X-rite. The optical density (OD) per 1 μm of film thickness was calculated from the measured film thickness and optical density (OD).

光学濃度(OD)は次の式(5)で算出した。
光学濃度(OD)=-log10T 式(5)
(Tは透過率を示す)
The optical density (OD) was calculated by the following formula (5).
Optical Density (OD) = -log 10 T Equation (5)
(T indicates transmittance)

[反射率評価]
(評価方法)
光学濃度(OD)評価用の硬化膜(遮光膜)と同様にして作製した硬化膜(遮光膜)付き基板に対して、紫外可視赤外分光光度「UH4150」(株式会社日立ハイテクサイエンス製)を用いて、C光源、入射角2°、波長範囲380~780nmの条件で硬化膜(遮光膜)側と基板(ガラス基板)側の各々の反射率を測定した。
[Reflectance evaluation]
(Evaluation method)
Ultraviolet visible infrared spectrophotometer "UH4150" (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) is applied to a substrate with a cured film (light-shielding film) prepared in the same manner as the cured film (light-shielding film) for optical density (OD) evaluation. was used to measure the reflectance of each of the cured film (light shielding film) side and the substrate (glass substrate) side under the conditions of a C light source, an incident angle of 2°, and a wavelength range of 380 to 780 nm.

(現像特性評価用の硬化膜(遮光膜)の作製)
表1に示した感光性樹脂組成物を、予め低圧水銀灯で波長254nmの照度1000mJ/cmの紫外線を照射して表面を洗浄した、125mm×125mmのガラス基板「#1737」(コーニング社製)(以下「ガラス基板」という)上に、加熱硬化処理後の膜厚が1.2μmとなるようにスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレートを用いて90℃で1分間プリベークをして硬膜(遮光膜)を作製した。次いで、露光ギャップを100μmに調整し、乾燥硬化膜の上にライン/スペース=10μm/50μmのネガ型フォトマスクを被せ、i線照度30mW/cmの超高圧水銀ランプで50mJ/cmの紫外線を照射して、感光部分の光硬化反応を行った。
(Preparation of cured film (light shielding film) for evaluation of development characteristics)
A 125 mm × 125 mm glass substrate "#1737" (manufactured by Corning Incorporated) was previously irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 254 nm and an illuminance of 1000 mJ/cm 2 with a low-pressure mercury lamp to wash the surface of the photosensitive resin composition shown in Table 1. (Hereinafter referred to as “glass substrate”), it is coated using a spin coater so that the film thickness after heat curing treatment is 1.2 μm, and prebaked at 90° C. for 1 minute using a hot plate to harden the film. (Light shielding film) was produced. Next, the exposure gap was adjusted to 100 μm, a negative photomask with a line/space of 10 μm/50 μm was placed on the dry cured film, and an ultra-high pressure mercury lamp with an i-line illuminance of 30 mW/cm 2 was used to expose the ultraviolet rays to 50 mJ/cm 2 . was irradiated to carry out a photo-curing reaction of the photosensitive area.

次いで、露光した上記硬化膜(遮光膜)を25℃、0.04%水酸化カリウム溶液により1kgf/cmのシャワー圧にて、パターンが現れ始める現像時間(ブレイクタイム=BT)から+20秒の現像処理を行った後、5kgf/cmのスプレー水洗を行い、上記硬化膜(遮光膜)の未露光部分を除去してガラス基板上に硬化膜パターンを形成し、熱風乾燥機を用いて230℃で30分間、本硬化(ポストベーク)し、実施例1~7、および比較例1~3に係る硬化膜(遮光膜)を得た。 Next, the exposed cured film (light-shielding film) was exposed to a 0.04% potassium hydroxide solution at 25° C. under a shower pressure of 1 kgf/cm 2 for +20 seconds from the developing time (break time=BT) at which the pattern began to appear. After the development treatment, the cured film (light-shielding film) was washed with water spray of 5 kgf/cm 2 , and the unexposed portion of the cured film (light-shielding film) was removed to form a cured film pattern on the glass substrate. C. for 30 minutes for main curing (post-baking) to obtain cured films (light-shielding films) according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3.

上記で得られた実施例1~7、比較例1~3の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜(遮光膜)について、以下の項目について評価した。 The cured films (light-shielding films) obtained by curing the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 obtained above were evaluated for the following items.

[現像特性評価]
(パターン直線性)
(評価方法)
本硬化(ポストベーク)の10μmマスクパターンを光学顕微鏡を用いて観察した。なお、パターン直線性の評価は、BT+20秒の場合で行った。なお、△以上を合格とした。
[Evaluation of development characteristics]
(pattern linearity)
(Evaluation method)
A 10 μm mask pattern of the main curing (post-baking) was observed using an optical microscope. The evaluation of pattern linearity was performed in the case of BT+20 seconds. In addition, △ or more was taken as the pass.

(現像特性の評価基準)
○:パターンエッジ部分のギザつきが、パターンの長さを100%とした際に、線幅10μmに対して、0.5μmの突起が1%未満しか認められない
△:パターンエッジ部分のギザつきが、パターンの長さを100%とした際に、線幅10μmに対して、0.5μmの突起が1%以上25%未満の割合で認められる
×:パターンエッジ部分のギザつきが、パターンの長さを100%とした際に、線幅10μmに対して、0.5μmの突起が25%以上の割合で認められる
(Evaluation Criteria for Development Properties)
◯: When the pattern length is taken as 100%, projections of 0.5 μm are observed at less than 1% with respect to a line width of 10 μm. △: Jagged pattern edges However, when the length of the pattern is taken as 100%, protrusions of 0.5 μm are observed at a rate of 1% or more and less than 25% with respect to a line width of 10 μm. When the length is taken as 100%, protrusions of 0.5 μm are observed at a rate of 25% or more for a line width of 10 μm.

上記評価結果を表2に示す。 Table 2 shows the above evaluation results.

Figure 2023051765000006
Figure 2023051765000006

実施例1~7の感光性樹脂組成物では、シリカ粒子を用いた系(比較例1~3)と比較して、高い遮光率において基板側からの反射率を低減できることが確認された。また、実施例1~3、5の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜(遮光膜)は、いずれもパターン直線性が良好であることが確認された。 It was confirmed that the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 7 can reduce the reflectance from the substrate side at a high light shielding rate compared to the systems using silica particles (Comparative Examples 1 to 3). It was also confirmed that the cured films (light-shielding films) obtained by curing the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 3 and 5 all had good pattern linearity.

本発明の感光性樹脂組成物によれば、高遮光性および低反射率を両立する感光性樹脂組成物およびこれを用いた硬化膜並びにカラーフィルター、タッチパネルを提供することができる。また、このカラーフィルターおよびタッチパネルによれば、視認性に優れた各種表示装置を提供することができる。 According to the photosensitive resin composition of the present invention, it is possible to provide a photosensitive resin composition that achieves both high light shielding properties and low reflectance, a cured film, a color filter, and a touch panel using the same. Moreover, according to this color filter and touch panel, various display devices with excellent visibility can be provided.

Claims (9)

(A)不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂と、
(B)少なくとも2個以上の不飽和結合を有する光重合性化合物と、
(C)光重合開始剤と、
(D)黒色顔料、混色有機顔料および遮光材からなる群から選択される少なくとも1種の遮光成分と、
(E)屈折率1.50~1.80の微粒子と、
を含む、感光性樹脂組成物。
(A) an unsaturated group-containing alkali-soluble resin;
(B) a photopolymerizable compound having at least two unsaturated bonds;
(C) a photoinitiator;
(D) at least one light-shielding component selected from the group consisting of black pigments, mixed-color organic pigments, and light-shielding materials;
(E) fine particles having a refractive index of 1.50 to 1.80;
A photosensitive resin composition comprising:
前記(E)微粒子は、酸化アルミニウム粒子である、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。 2. The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the (E) fine particles are aluminum oxide particles. 前記(E)微粒子の平均粒子径は、10~300nmである、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。 2. The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the fine particles (E) have an average particle size of 10 to 300 nm. 前記(E)微粒子の固形分中の割合が、1~30質量%である、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。 2. The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the proportion of the (E) fine particles in the solid content is 1 to 30% by mass. 前記感光性樹脂組成物を光により硬化して得られた膜厚1μmの硬化膜の遮光度OD[μm-1]が2.6以上、かつ、前記硬化膜の反射率[%]が6.5以下、かつ前記硬化膜の反射率を前記遮光度ODで除した値が1.65未満となる、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。 A cured film having a thickness of 1 μm obtained by curing the photosensitive resin composition with light has a light shielding degree OD [μm −1 ] of 2.6 or more, and a reflectance [%] of the cured film of 6.5. 5 or less, and the value obtained by dividing the reflectance of the cured film by the light shielding degree OD is less than 1.65. 請求項1~5のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜。 A cured film obtained by curing the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5. 請求項6に記載の硬化膜をブラックマトリックスとして有する、カラーフィルター。 A color filter comprising the cured film according to claim 6 as a black matrix. 請求項6に記載の硬化膜をブラックマトリックスとして有する、タッチパネル。 A touch panel having the cured film according to claim 6 as a black matrix. 請求項7に記載のカラーフィルターまたは請求項8に記載のタッチパネルを有する表示装置。 A display device comprising the color filter according to claim 7 or the touch panel according to claim 8.
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