JP4942928B2 - Color filter resin, photosensitive resin composition, and color filter - Google Patents

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Description

本発明は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネル、及びカラービデオカメラ等に使用されるカラーフィルタ、このカラーフィルタに使用可能な感光性樹脂、感光性樹脂の製造方法、及び感光性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a color filter used in a liquid crystal display, a plasma display, an electroluminescence panel, a color video camera, and the like, a photosensitive resin usable for the color filter, a method for producing the photosensitive resin, and a photosensitive resin composition. About.

感光性樹脂組成物は、紫外線あるいは電子線等を照射することにより重合硬化させることができるので、例えば光硬化性インキ、感光性印刷版、プリント配線板、各種フォトレジスト、及びカラーフィルタ等の用途に使用されている。   Since the photosensitive resin composition can be polymerized and cured by irradiating with ultraviolet rays or electron beams, it can be used for photocurable ink, photosensitive printing plate, printed wiring board, various photoresists, color filters, and the like. Is used.

近年、電子機器のさらなる軽量化、薄型化が求められており、カラーフィルタにおいては、十分な開口率で、十分な色純度及びコントラストを維持しつつ、微細なパターンを有する着色層及びブラックマトリクスを精度良くパターン加工し得る感光性樹脂組成物が望まれている。   In recent years, there has been a demand for further reduction in weight and thickness of electronic devices. In color filters, a colored layer and a black matrix having a fine pattern are maintained with sufficient aperture ratio and sufficient color purity and contrast. A photosensitive resin composition that can be patterned with high accuracy is desired.

このような感光性樹脂組成物として、例えばアルカリ現像性感光性樹脂組成物中に、顔料及び染料等の着色剤を高濃度で配合させた組成物を使用する手法がある。しかしながら、着色剤量の増加により光が遮蔽されるため、感光性樹脂組成物の感度が低下して、十分な効果に必要な露光時間が長くなり、生産性が悪くなるという問題があった。   As such a photosensitive resin composition, for example, there is a technique of using a composition in which a colorant such as a pigment and a dye is blended at a high concentration in an alkali-developable photosensitive resin composition. However, since light is shielded by an increase in the amount of the colorant, there is a problem that the sensitivity of the photosensitive resin composition is lowered, the exposure time necessary for a sufficient effect is lengthened, and the productivity is deteriorated.

また、感光性樹脂組成物として、着色剤を高濃度で配合させ、かつアルカリ可溶性不飽和樹脂を含有する感放射線性樹脂組成物を使用する手法がある(例えば特許文献1ないし5参照)。しかしながら、これらの組成物を使用しても、十分な感度が得られず、着色層及びブラックマトリクスの微細なパターン加工はできなかった。
特許3148429号公報 特許3509269号公報 特開平8−278629号公報 特開平8−314131号公報 特開平11−84126号公報
Moreover, there exists the method of using the radiation sensitive resin composition which mix | blends a coloring agent with high density | concentration as a photosensitive resin composition, and contains alkali-soluble unsaturated resin (for example, refer patent documents 1 thru | or 5). However, even if these compositions were used, sufficient sensitivity could not be obtained, and fine pattern processing of the colored layer and the black matrix could not be performed.
Japanese Patent No. 3148429 Japanese Patent No. 3509269 JP-A-8-278629 JP-A-8-314131 Japanese Patent Laid-Open No. 11-84126

本発明の目的は、カラーフィルタ用の着色感光性樹脂組成物に適用することにより、十分な色純度を有する着色層、及び十分な光遮蔽性を有するブラックマトリクスがパターン精度良く形成され、着色層及びブラックマトリクスの微細化が可能なカラーフィルタ用樹脂を提供することにある。   An object of the present invention is to apply a colored photosensitive resin composition for a color filter so that a colored layer having sufficient color purity and a black matrix having sufficient light shielding properties are formed with high pattern accuracy. Another object of the present invention is to provide a resin for a color filter capable of miniaturizing a black matrix.

また、本発明の目的は、高感度であり、カラーフィルタ用の着色感光性樹脂組成物に適用することにより、十分な色純度を有する着色層、及び十分な光遮蔽性を有するブラックマトリクスがパターン精度良く形成され、着色層及びブラックマトリクスの微細化が可能な感光性樹脂組成物を提供することにある。   Further, the object of the present invention is high sensitivity, and when applied to a colored photosensitive resin composition for a color filter, a colored layer having sufficient color purity and a black matrix having sufficient light shielding properties are patterned. It is an object of the present invention to provide a photosensitive resin composition that is formed with high accuracy and is capable of miniaturizing a colored layer and a black matrix.

さらにまた、本発明の目的は、十分な色純度を有する着色層、及び十分な光遮蔽性を有するブラックマトリクスがパターン精度良く形成され、着色層及びブラックマトリクスの微細化が可能なカラーフィルタを提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a color filter in which a colored layer having sufficient color purity and a black matrix having sufficient light shielding properties are formed with high pattern accuracy, and the colored layer and the black matrix can be miniaturized. There is to do.

本発明のカラーフィルタ用樹脂は、下記式(1)で表され、かつ加熱処理を施すことにより、その一部が解離して揮発し、その重量が加熱処理前の重量に対し、85重量%以下に減少することを特徴とする。

Figure 0004942928
The color filter resin of the present invention is represented by the following formula (1), and is subjected to heat treatment, whereby a part thereof dissociates and volatilizes, and the weight is 85% by weight with respect to the weight before the heat treatment. It is characterized by decreasing to the following.
Figure 0004942928

式中、Xは、下記式(2)で表されるエチレン性不飽和化合物の重合体の主骨格部分、または下記式(3)で表される芳香族化合物の縮合体の主骨格部分であり、

Figure 0004942928
Figure 0004942928
In the formula, X is a main skeleton portion of a polymer of an ethylenically unsaturated compound represented by the following formula (2) or a main skeleton portion of a condensate of an aromatic compound represented by the following formula (3). ,
Figure 0004942928
Figure 0004942928

nは、1ないし2の整数
mは、10ないし1000の整数、
lは、1ないし50の整数、
1は、水素またはメチル基、
2は、炭素数2ないし8の直鎖または分枝鎖を有するアルキレン基
3は、炭素数1ないし18の直鎖または分枝鎖を有するアルキレン基、脂環式骨格を有するを有するアルキレン基、不飽和結合を1つ以上もつ脂環式骨格を有するアルキレン基、及び芳香族骨格を有する炭化水素基からなる群から選択される基、
4は、水素、−CH2CH2OR6(R6は、炭素数2ないし8の直鎖または分枝鎖を有するアルキル基、及びヒドロキシアルキル基)、及び環状エーテル基からなる群から選択される基、及び
5は、水素、アクリロイルオキシ基、及びメタクリロイルオキシ基からなる群から選択される基である。
n is an integer of 1 to 2, m is an integer of 10 to 1000,
l is an integer from 1 to 50;
R 1 is hydrogen or a methyl group,
R 2 is an alkylene group having a straight or branched chain having 2 to 8 carbon atoms R 3 is an alkylene group having a straight or branched chain having 1 to 18 carbon atoms, an alkylene having an alicyclic skeleton A group selected from the group consisting of a group, an alkylene group having an alicyclic skeleton having one or more unsaturated bonds, and a hydrocarbon group having an aromatic skeleton,
R 4 is selected from the group consisting of hydrogen, —CH 2 CH 2 OR 6 (R 6 is an alkyl group having a linear or branched chain having 2 to 8 carbon atoms and a hydroxyalkyl group), and a cyclic ether group. And R 5 is a group selected from the group consisting of hydrogen, an acryloyloxy group, and a methacryloyloxy group.

また、本発明の感光性樹脂組成物は、上記カラーフィルタ用樹脂と、光重合性モノマーと、光重合開始剤とを含有し、加熱処理を施すことによって、その体積が加熱処理前の体積に対し85体積%以下に減少することを特徴とする。   In addition, the photosensitive resin composition of the present invention contains the color filter resin, a photopolymerizable monomer, and a photopolymerization initiator, and is subjected to heat treatment, so that the volume becomes the volume before the heat treatment. On the other hand, it is reduced to 85% by volume or less.

さらにまた、本発明のカラーフィルタは、基板と、該基板上に形成されたブラックマトリクスと、該ブラックマトリクスが設けられた基板表面上に形成された着色層とを具備するカラーフィルタにおいて、該着色層及び該ブラックマトリクスのうち少なくとも1つは、請求項1に記載のカラーフィルタ用樹脂及び着色剤を含む樹脂組成物をパターン加工し、その後加熱処理を施すことにより形成されたことを特徴とする。   Furthermore, the color filter of the present invention is a color filter comprising a substrate, a black matrix formed on the substrate, and a colored layer formed on the substrate surface provided with the black matrix. At least one of the layer and the black matrix is formed by patterning a resin composition containing the color filter resin and the colorant according to claim 1 and then performing a heat treatment. .

本発明によれば、加熱処理により、加熱前の体積よりもその体積が小さくなるカラーフィルター用樹脂を用いることにより、パターン加工後に加熱処理を施された着色層及びブラックマトリクス中の着色剤濃度を、加熱処理前の着色剤濃度よりも濃くせしめ、パターン精度が良好で、その色純度及び光遮蔽層等の特性を損なうことなく、着色層及びブラックマトリクスの微細化及び薄膜化が可能な高品質なカラーフィルタを容易に得ることができる。   According to the present invention, the colorant concentration in the color layer and the black matrix subjected to the heat treatment after pattern processing can be reduced by using the color filter resin whose volume becomes smaller than the volume before the heat treatment. High quality that can make the colored layer and the black matrix finer and thinner without sacrificing the color purity and light shielding layer characteristics, etc. A simple color filter can be obtained easily.

本発明のカラーフィルタ用樹脂は、上記式(1)で表され、かつ加熱処理を施すことにより、その重量が加熱処理前の重量に対し、85重量%以下に減少する。   The color filter resin of the present invention is represented by the above formula (1) and is subjected to heat treatment, whereby the weight thereof is reduced to 85% by weight or less with respect to the weight before the heat treatment.

また、本発明の感光性樹脂組成物は、上記カラーフィルタ用樹脂と、光重合性モノマーと、光重合開始剤とを含有し、加熱処理を施すことによって、その体積が加熱処理前の体積に対し85体積%以下に減少する。   In addition, the photosensitive resin composition of the present invention contains the color filter resin, a photopolymerizable monomer, and a photopolymerization initiator, and is subjected to heat treatment, so that the volume becomes the volume before the heat treatment. However, it is reduced to 85% by volume or less.

さらにまた、本発明のカラーフィルタは、上記感光性樹脂組成物を用いたもので、基板と、基板上に形成されたブラックマトリクスと、ブラックマトリクスが設けられた基板表面上に、形成された着色層とを有し、この着色層は、上記感光性樹脂組成物及び着色剤を含む着色感光性樹脂組成物を露光、及び現像することによりパターン加工され、その後加熱処理を施すことにより形成される。   Furthermore, the color filter of the present invention uses the above photosensitive resin composition, and the substrate, the black matrix formed on the substrate, and the coloring formed on the substrate surface provided with the black matrix. The colored layer is formed by patterning by exposing and developing the colored photosensitive resin composition containing the photosensitive resin composition and the colorant, and then performing a heat treatment. .

好ましくは、上記ブラックマトリクスは、上記カラーフィルタ用樹脂を用いて例えばフォトリソグラフィーあるいは印刷等により形成され得る。印刷方法としては、例えば反転印刷等があげられる。   Preferably, the black matrix can be formed, for example, by photolithography or printing using the color filter resin. Examples of the printing method include reverse printing.

本発明によれば、加熱処理により、その重量が加熱処理前の重量に対し、85重量%以下に減少するカラーフィルター用樹脂を含む組成物を用いて樹脂層を形成し、加熱処理を施すと、得られた樹脂層の重量及び体積が減少する。   According to the present invention, when the heat treatment is performed, the resin layer is formed using the composition containing the color filter resin whose weight is reduced to 85% by weight or less with respect to the weight before the heat treatment. The weight and volume of the obtained resin layer are reduced.

また、このカラーフィルター用樹脂を感光性樹脂組成物に配合し、感光性樹脂層を形成して加熱処理を施すと、得られた樹脂層の重量及び体積が減少する。   Moreover, when this resin for color filters is mix | blended with the photosensitive resin composition, the photosensitive resin layer is formed and it heat-processes, the weight and volume of the obtained resin layer will reduce.

さらに、この感光性樹脂組成物に着色剤を配合し、着色感光性樹脂層を形成して加熱処理を施すと、得られた感光性樹脂層の重量及び体積が減少し、その結果、その着色剤濃度が、加熱処理前の着色剤濃度よりも濃くなる。このことを利用して、パターン加工時の着色感光性樹脂組成物中の着色剤濃度を露光光に対し高感度な濃度に調整し、加熱処理後の着色剤濃度を十分な色純度を有する着色層が得られる濃度、あるいは十分な光遮蔽性を有するブラックマトリクスが得られる濃度に調整することができる。   Furthermore, when a colorant is blended in this photosensitive resin composition to form a colored photosensitive resin layer and subjected to heat treatment, the weight and volume of the resulting photosensitive resin layer are reduced, and as a result The agent concentration becomes higher than the colorant concentration before the heat treatment. Using this, the colorant concentration in the colored photosensitive resin composition at the time of pattern processing is adjusted to a concentration that is highly sensitive to exposure light, and the colorant concentration after heat treatment is colored with sufficient color purity The concentration can be adjusted to obtain a layer, or to obtain a black matrix having sufficient light shielding properties.

また、本発明によれば、加熱処理により、その重量が加熱処理前の重量に対し、85重量%以下に減少するカラーフィルター用樹脂を含む組成物例えばインキ組成物を調製し、例えば印刷によりブラックマトリクスをパターン加工して、その後加熱処理を行うことができる。これにより、印刷によるパターン加工時のインキ組成物中の着色剤濃度よりも、加熱処理後の着色剤濃度を濃くすることができ、十分な光遮蔽性を有するブラックマトリクスが得られる。   Further, according to the present invention, a composition containing, for example, an ink composition containing a resin for a color filter whose weight is reduced to 85% by weight or less with respect to the weight before the heat treatment is obtained by heat treatment. The matrix can be patterned and then heat treated. As a result, the colorant concentration after the heat treatment can be made higher than the colorant concentration in the ink composition during pattern processing by printing, and a black matrix having sufficient light shielding properties can be obtained.

このように、本発明を用いると、パターン精度が良好で、その色純度及び光遮蔽層等の特性を損なうことなく、着色層及びブラックマトリクスの微細化が可能なカラーフィルタを容易に得ることができる。   As described above, by using the present invention, it is possible to easily obtain a color filter having good pattern accuracy and capable of miniaturizing the colored layer and the black matrix without impairing the color purity and characteristics of the light shielding layer. it can.

また、本発明の感光性樹脂組成物においては、加熱後の体積の減少が加熱前の体積に対し、85体積%以下、好ましくは85体積%ないし65体積%である。85体積%を超えると、着色層中の顔料濃度を濃くすることができないという不利点がある。65体積%未満であると、着色層膜の薬品耐性や、耐光、耐熱性が悪くなる傾向がある。   Moreover, in the photosensitive resin composition of this invention, the volume reduction after a heating is 85 volume% or less with respect to the volume before a heating, Preferably it is 85 volume%-65 volume%. If it exceeds 85% by volume, there is a disadvantage that the pigment concentration in the colored layer cannot be increased. If it is less than 65% by volume, the chemical resistance, light resistance and heat resistance of the colored layer film tend to deteriorate.

さらに、本発明に使用されるカラーフィルタ用樹脂、及びそれを含む組成物を加熱する温度は、好ましくは100℃ないし300℃である。100℃未満であると、樹脂の分解が十分に進まず、遮光性が不十分となる傾向があり、300℃を超えると、残存樹脂が設定以上に分解し、膜の薬品耐性や、耐光、耐熱性が悪くなる傾向がある。   Furthermore, the temperature for heating the color filter resin used in the present invention and the composition containing the same is preferably 100 ° C. to 300 ° C. If the temperature is lower than 100 ° C, the decomposition of the resin does not proceed sufficiently, and the light shielding property tends to be insufficient. If the temperature exceeds 300 ° C, the residual resin decomposes more than the setting, and the chemical resistance of the film, light resistance, There is a tendency for heat resistance to deteriorate.

このカラーフィルター用樹脂おいては、固形分中の酸無水物の重量比が10ないし50重量%であることが好ましく、より好ましくは15ないし30重量%である。感光性樹脂固形分中の酸無水物の重量比が10重量%未満であると、加熱処理前の樹脂の体積に対す
る加熱後の樹脂の体積が85体積%を超える傾向があり、50重量%より大きくなると、酸無水物付加反応の進行が困難になる傾向がある。
In this color filter resin, the weight ratio of the acid anhydride in the solid content is preferably 10 to 50% by weight, more preferably 15 to 30% by weight. When the weight ratio of the acid anhydride in the solid content of the photosensitive resin is less than 10% by weight, the volume of the resin after heating tends to exceed 85% by volume with respect to the volume of the resin before heat treatment. When it becomes larger, the acid anhydride addition reaction tends to become difficult.

また、本発明に係るカラーフィルター用樹脂においては、その酸価が固形分換算で1な
いし150であることが好ましく、より好ましくは5ないし50である。
In the color filter resin according to the present invention, the acid value is preferably 1 to 150, more preferably 5 to 50, in terms of solid content.

酸価が150を超えると、アルカリ現像において現像性が高くなり過ぎ、現像速度が速過ぎたり、露光部分の表面が現像液で浸食される等の不具合が生じやすくなる。   When the acid value exceeds 150, developability becomes too high in alkali development, and the development speed is too high, and problems such as the surface of the exposed portion being eroded by the developer tend to occur.

本発明のカラーフィルタ用樹脂を得るためには例えばアクリル系樹脂、ノボラック系樹脂を用いることができる。   In order to obtain the color filter resin of the present invention, for example, an acrylic resin or a novolac resin can be used.

ノボラック系樹脂として例えばフェノールノボラックエポキシ樹脂、及びクレゾールノボラック系エポキシ樹脂等を用いることができる。   As the novolac resin, for example, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, or the like can be used.

これらのノボラック系エポキシ樹脂に、カルボキシル基合有化合物として(メタ)アクリル酸等のエチレン性不飽和基を有するカルボン酸を付加することにより、感光性の多価水酸基含有樹脂を得ることができる。   By adding a carboxylic acid having an ethylenically unsaturated group such as (meth) acrylic acid as a carboxyl group-containing compound to these novolac epoxy resins, a photosensitive polyvalent hydroxyl group-containing resin can be obtained.

アクリル系樹脂の材料は、単量体として、例えば(メタ)アクリル酸や、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレートペンジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等のエーテル基含有(メタ)アクリレート及びシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート等の脂環式(メタ)アクリレート等を使用した重合体があげられる。なお、これらの単量体は、単独で、または、2種以上を併用して使用することができる。さらに、これらアクリレートと共重合可能なスチレン、シクロヘキシルマレイミド、及びフェニルマレイミド等の化合物を共重合させることができる。   The material of the acrylic resin is, for example, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) as a monomer. Alkyl (meth) acrylates such as acrylate pendyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, hydroxyl-containing (meth) acrylates such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, Use ether group-containing (meth) acrylates such as glycidyl (meth) acrylate and alicyclic (meth) acrylates such as cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, and dicyclopentenyl (meth) acrylate. The polymer and the like. In addition, these monomers can be used individually or in combination of 2 or more types. Furthermore, compounds such as styrene, cyclohexylmaleimide, and phenylmaleimide that can be copolymerized with these acrylates can be copolymerized.

また、例えばヒドロキシエチルアクリレート等、水酸基を有する(メタ)アクリレートの単重合またはそれらとその他の(メタ)アクリレートの共重合により、非感光性であり、複数の水酸基を有する樹脂を得ることがあげられる。   Further, for example, it is possible to obtain a non-photosensitive resin having a plurality of hydroxyl groups by homopolymerization of (meth) acrylate having a hydroxyl group such as hydroxyethyl acrylate or copolymerization thereof with other (meth) acrylates. .

また、例えば(メタ)アクリル酸等のエチレン性不飽和基を有するカルボン酸を単重合または共重合し、得られた樹脂とグリシジルメタクリレート等のエポキシ基含有化合物を反応させて、感光性であり、複数の水酸基を有する樹脂を得ることができる。   In addition, for example, carboxylic acid having an ethylenically unsaturated group such as (meth) acrylic acid is monopolymerized or copolymerized, and the resulting resin is reacted with an epoxy group-containing compound such as glycidyl methacrylate, and is photosensitive. A resin having a plurality of hydroxyl groups can be obtained.

さらに例えばグリシジルメタクリレート等のエポキシ含有(メタ)アクリレートの単重合またはそれらとその他の(メタ)アクリレートの共重合の樹脂に(メタ)アクリル酸等のカルボン酸含有化合物を付加させることで、感光性であり、複数の水酸基を有する樹脂を得ることができる。   Furthermore, for example, by adding a carboxylic acid-containing compound such as (meth) acrylic acid to a resin of homopolymerization of epoxy-containing (meth) acrylate such as glycidyl methacrylate or copolymerization of these with other (meth) acrylate, Yes, a resin having a plurality of hydroxyl groups can be obtained.

また、それぞれのアクリル系樹脂の重合については、スチレン、シクロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミド等の化合物と共重合を行うことができる。アクリル系重合体にエチレン性不飽和基を導入し、感光性樹脂とすることもできる。   The polymerization of each acrylic resin can be carried out with a compound such as styrene, cyclohexylmaleimide, phenylmaleimide and the like. An ethylenically unsaturated group can be introduced into the acrylic polymer to form a photosensitive resin.

さらに、例えばヒドロキシメタアクリレート等をモノマーとする水酸基を有する樹脂にメタクリロイルオキシエチルイソシアネート等のイソシアネート基とエチレン性不飽和基を有する化合物を未反応の水酸基を残すよう反応させ、感光性であり、複数の水酸基を有する樹脂を得ることができる。   Further, for example, a resin having a hydroxyl group containing, for example, hydroxymethacrylate as a monomer is reacted with an isocyanate group such as methacryloyloxyethyl isocyanate and a compound having an ethylenically unsaturated group so as to leave an unreacted hydroxyl group. A resin having a hydroxyl group can be obtained.

このように調製された複数の水酸基を有する樹脂の水酸基と、多塩基酸無水物を反応させて、樹脂にカルボキシル基を導入し、カルボキシル基を有する樹脂とすることができるが、その製造方法は上記記載の方法のみに限るものではない。   The hydroxyl group of the resin having a plurality of hydroxyl groups thus prepared can be reacted with a polybasic acid anhydride to introduce a carboxyl group into the resin to obtain a resin having a carboxyl group. The method is not limited to the method described above.

上記の反応に用いる酸無水物の例として、例えばマロン酸無水物、コハク酸無水物、マレイン酸無水物、イタコン酸無水物、フタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、及びトリメリト酸無水物等が挙げられる。   Examples of acid anhydrides used in the above reaction include, for example, malonic acid anhydride, succinic acid anhydride, maleic acid anhydride, itaconic acid anhydride, phthalic acid anhydride, tetrahydrophthalic acid anhydride, hexahydrophthalic acid anhydride , Methyltetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride and the like.

この樹脂の有するカルボキシル基に、可逆的に反応する化合物を反応させて、酸価を調整し、本発明のカラーフィルタ用樹脂が得られる。例えばこのカルボン酸と可逆的に反応する化合物は、加熱処理によってカラーフィルタ用樹脂の骨格から解離し、蒸発することし、樹脂の体積を減少し得る。   The acid group is adjusted by reacting the carboxyl group of the resin with a compound that reacts reversibly, and the color filter resin of the present invention is obtained. For example, the compound that reacts reversibly with the carboxylic acid can be dissociated from the skeleton of the color filter resin by heat treatment and evaporated to reduce the volume of the resin.

カルボン酸と可逆的に反応する化合物の例として、イソブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジヒドロピラン、及びテトラヒドロフラニルクロライド等が挙げられる。
Examples of compounds which reversibly reacts with a carboxylic acid, isobutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, dihydropyran, and tetrahydrofuranyl chloride, and the like.

本発明に係る感光性樹脂組成物は、上述したカラーフィルタ用樹脂に加えて、少なくとも光重合性モノマーと光重合開始剤を含有するものである。   The photosensitive resin composition according to the present invention contains at least a photopolymerizable monomer and a photopolymerization initiator in addition to the color filter resin described above.

光重合性モノマーの添加量は、カラーフィルタ用樹脂100重量部に対し300ないし3重量部であることが好ましい。3重量部未満であると、十分な感度を得られない傾向があり、300重量部を超えると、85体積%以下の変化が得られない傾向がある。   The addition amount of the photopolymerizable monomer is preferably 300 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the color filter resin. When the amount is less than 3 parts by weight, there is a tendency that sufficient sensitivity cannot be obtained. When the amount exceeds 300 parts by weight, a change of 85% by volume or less tends not to be obtained.

光重合開始剤の添加量は、カラーフィルタ用樹脂100重量部に対して、0.1ないし30重量部が好ましい。0.1重量部未満では、光重合の速度が遅くなって感度が低下する傾向があり、30重量部よりも多いと、基板等との密着性が低下する傾向がある。   The addition amount of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the color filter resin. If the amount is less than 0.1 parts by weight, the photopolymerization rate tends to be low and the sensitivity tends to decrease. If the amount is more than 30 parts by weight, the adhesion to the substrate or the like tends to decrease.

光重合性モノマーとしては、例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の水酸基を含むモノマー、例えば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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類があげられ、これらを単独で、または2種以上混合して使用することができる。   Examples of the photopolymerizable monomer include monomers containing a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate, such as ethylene glycol di (meth) acrylate and diethylene glycol. Di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate , Pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol Examples include (meth) acrylic acid esters such as rutetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and glycerol (meth) acrylate, and these can be used alone or in admixture of two or more. .

光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、2、2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフエノン、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、例えば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、ペンゾイン、ペ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ペンゾインエーテル類、例えばベンジルジメチルケタール、テオキサンソン、2−クロロチオキサンソン、2,4−ジエチルチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、2−イソプロピルチオキサンソン等の硫黄化合物、例えば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、例えば2,4−トリクロロメチル−(4’−メトキシフェニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(4’−メトキシナフチル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン類、例えばアゾピ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、例えば2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトペンゾオキサゾール、2−メルカプトペンゾチアゾール等のチオール化合物等が挙げられ、これらを単独で、または、2種以上混合して使用することができる。   Examples of the photopolymerization initiator include acetophenones such as acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, p-dimethylaminopropiophenone, dichloroacetophenone, trichloroacetophenone, and p-tert-butylacetophenone. Benzophenones, for example, benzophenones such as 2-chlorobenzophenone, p, p-bisdimethylaminobenzophenone, benzoin ethers such as benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, such as benzyldimethyl ketal , Teoxaneson, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, etc. Anthraquinones such as 2-ethylanthraquinone octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 2,3-diphenylanthraquinone, such as 2,4-trichloromethyl- (4′-methoxyphenyl) -6-triazine, 2, 4-trichloromethyl- (4′-methoxynaphthyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl- (4′-methoxystyryl) -6-triazine Triazines such as azopisisobutyronitrile, organic peroxides such as benzoyl peroxide, cumene peroxide, and thiols such as 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptopentazoxazole, 2-mercaptopentazothiazole, etc. Compounds, etc. These alone or may be used in combination of two or more.

また、単独では光重合開始剤として機能しないが、上記化合物と組合せて使用することで光重合開始剤の能力を増大させる化合物を、必要に応じて添加することができる。そのような化合物として、例えばベンゾフェノンと組合せて使用すると効果のあるトリエタノールアミン等の3級アミンを挙げることができる。   In addition, a compound that does not function as a photopolymerization initiator alone but increases the ability of the photopolymerization initiator when used in combination with the above compound can be added as necessary. Examples of such compounds include tertiary amines such as triethanolamine that are effective when used in combination with benzophenone.

本発明に係る感光性樹脂組成物に、着色剤を添加して、カラーフィルタの画素部を構成する着色層に使用することができる。また、上記感光性樹脂組成物に、黒色の着色剤を添加して、画素部間に設けられたブラックマトリックスに使用することができる。着色剤としては顔料及び染料等があげられる。耐熱性、耐光性の面から顔料を好適に使用できる。顔料としては、赤色(Red)として、C.I.No9、97、122、123、149、168、177、180、192、215など、緑色(Green)としてC.I.Pig.7、36、青色(Blue)としてC.I.No.15、22、60、64など、黄色(Yellow)としてC.I.No.20、24、83、86、93、109、117、139、153など、紫色(Violet)としては、C.I.No19、23、29、30、40、50など、黒色(Black)としてはC.I.No7などが一般的に用いられる。   A colorant can be added to the photosensitive resin composition according to the present invention and used for a colored layer constituting a pixel portion of a color filter. In addition, a black colorant can be added to the photosensitive resin composition and used for a black matrix provided between the pixel portions. Examples of the colorant include pigments and dyes. A pigment can be preferably used from the viewpoint of heat resistance and light resistance. As the pigment, red (Red), C.I. I. No. 9, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 215, etc. I. Pig. 7, 36, C. blue as blue. I. No. 15, 22, 60, 64, etc., yellow as C.I. I. No. Violet such as 20, 24, 83, 86, 93, 109, 117, 139, and 153 includes C.I. I. No. 19, 23, 29, 30, 40, 50, etc. I. No. 7 or the like is generally used.

本発明の感光性樹脂組成物には、更に分散時の作業性を向上させるため、溶剤を添加して希釈することができる。   In order to further improve the workability during dispersion, the photosensitive resin composition of the present invention can be diluted by adding a solvent.

溶剤としては、メタノール、エタノール、エチルセロソルブ、エチルセロソルプアセテート、メチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、ジグライム、シクロヘキサノン、エチルベンゼン、キシレン、酢酸イソアミル、酢酸nアミル、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、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコール、トリエチリングリコールモノメチルエーテル、トリエチリングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、液体ポリエチレングリコール、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メチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エステル、及びエチルエトキシプロピオネートなどが挙げられ、これらを単独で、あるいは2種以上混合して使用することができる。また、本発明の効果を損なわない範囲内で、各種の添加剤等を配合することができる。   Solvents include methanol, ethanol, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, diglyme, cyclohexanone, ethylbenzene, xylene, isoamyl acetate, n amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, Propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl Ether acetate, triethylene glycol, triethylin glycol monomethyl ether, triethylin glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether acetate, liquid polyethylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether acetate , Dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, lactic acid ester, and ethyl ethoxypropionate. These can be used alone or in admixture of two or more. Moreover, various additives etc. can be mix | blended within the range which does not impair the effect of this invention.

上記感光性樹脂組成物及び着色剤を基板上に適用するために、これらを含む分散液を調製することができる。上述したこれらの材料は、2本ロールミル、3本ロールミル、サンドミル、及びペイントコンディジョナー等の分散機を用いて混練することができる。   In order to apply the photosensitive resin composition and the colorant on the substrate, a dispersion liquid containing them can be prepared. These materials described above can be kneaded using a disperser such as a two-roll mill, a three-roll mill, a sand mill, and a paint conditioner.

図1に、本発明のカラーフィルタの一例の構成を表す断面図を示す。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an example of the color filter of the present invention.

本発明のカラーフィルタ10は、基板1と、基板1上に所定のパターンで配列した複数色の着色層2例えば赤色着色層2R、緑色着色層2G、及び青色着色層2Bから構成される複数色の画素部と、隣接する着色層2間を遮光するブラックマトリックス3とを有し、その着色層2及びブラックマトリクス3の少なくとも一部が本発明のカラーフィルタ用樹脂を使用して形成されている。   The color filter 10 of the present invention includes a substrate 1 and a plurality of colors composed of a plurality of colored layers 2 arranged on the substrate 1 in a predetermined pattern, for example, a red colored layer 2R, a green colored layer 2G, and a blue colored layer 2B. And a black matrix 3 that shields light between adjacent colored layers 2, and at least a part of the colored layer 2 and the black matrix 3 is formed using the color filter resin of the present invention. .

これら画素部とブラックマトリックス上には、任意に、これらを保護するためのオーバーコ一ト層4を形成することができる。   On these pixel portions and the black matrix, an overcoat layer 4 can be optionally formed to protect them.

本発明のカラーフィルタに用いることのできる基板は、ある程度の剛性と平滑性を有するものが好ましく、カラーフィルタが透過型として用いられる場合には、さらに透明性を有しているものが選択される。   The substrate that can be used in the color filter of the present invention preferably has a certain degree of rigidity and smoothness, and when the color filter is used as a transmission type, a substrate having further transparency is selected. .

基板としては、例えばガラス基板、シリコン基板、ポリカーボネート基板、ポリエステル基板、芳香族ポリアミド基板、ポリアミドイミド基板、ポリイミド基板、Al基板、GaAs基板等の表面が平坦な基板などが挙げられる。   Examples of the substrate include a substrate having a flat surface such as a glass substrate, a silicon substrate, a polycarbonate substrate, a polyester substrate, an aromatic polyamide substrate, a polyamideimide substrate, a polyimide substrate, an Al substrate, and a GaAs substrate.

これらの基板には、シランカップリング剤などの薬品による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング処理、スパッタリング処理、気相反応処理、真空蒸着処理などの前処理を施すことができる。   These substrates can be subjected to pretreatment such as chemical treatment with a chemical such as a silane coupling agent, plasma treatment, ion plating treatment, sputtering treatment, gas phase reaction treatment, and vacuum deposition treatment.

基板としてシリコン基板を用いる場合、シリコン基板などの表面には電荷結合素子(CCD)、薄膜トランジスタ(TFT)等を形成することができる。   When a silicon substrate is used as the substrate, a charge coupled device (CCD), a thin film transistor (TFT), or the like can be formed on the surface of the silicon substrate or the like.

ブラックマトリクスは、本発明のカラーフィルタ用樹脂を含むインキを用いて印刷により、あるいは本発明のカラーフィルタ用樹脂を含む感光性樹脂組成物を使用してフォトリソグラフィーにより、あるいはそれ以外の感光性樹脂組成物、またはクロム等の金属等に基板上に形成され得る。   The black matrix is printed by using the ink containing the color filter resin of the present invention, or by photolithography using the photosensitive resin composition containing the color filter resin of the present invention, or other photosensitive resin. The composition or a metal such as chromium can be formed on the substrate.

以下に、フォトリソグラフィーを用いた本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を図2ないし図を用いて説明する。   Hereinafter, an example of a method for producing a color filter of the present invention using photolithography will be described with reference to FIGS.

まず、図2に示すように、上記ブラックマトリクス3が形成された例えばガラス等の透明基板5を用意する。   First, as shown in FIG. 2, a transparent substrate 5 such as glass on which the black matrix 3 is formed is prepared.

次に、例えば赤、緑、及び青色等の着色層に応じて、各色の着色剤と本発明の感光性樹脂組成物を含む着色感光性樹脂組成物を調製し、そのうち例えば図3に示すように、緑色感光性樹脂組成物を、スピンコート法で塗布した後、必要に応じて加熱たとえば100℃で3分間加熱して溶剤などの揮発成分を乾燥させ(プリベーク)、緑色感光性樹脂層6を形成する。   Next, a colored photosensitive resin composition containing a colorant of each color and the photosensitive resin composition of the present invention is prepared according to the colored layers of, for example, red, green, and blue, and among them, for example, as shown in FIG. Then, after applying the green photosensitive resin composition by spin coating, heating is performed, for example, at 100 ° C. for 3 minutes to dry volatile components such as a solvent (prebaking), and the green photosensitive resin layer 6 Form.

着色感光性樹脂組成物の塗布方法としては、例えばスプレーコート法、スピンコート法、ロールコート法、及びカーテンコート法等の公知の方法を使用することができる。   As a method for applying the colored photosensitive resin composition, for example, a known method such as a spray coating method, a spin coating method, a roll coating method, or a curtain coating method can be used.

次いで、冷却後、図4に示すように、この緑色感光性樹脂層6に、所定のパターンのフォトマスク9を介して、光源として例えば超高圧水銀ランプを用いて活性エネルギー線を露光する。   Next, after cooling, as shown in FIG. 4, the green photosensitive resin layer 6 is exposed to active energy rays through a photomask 9 having a predetermined pattern using, for example, an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source.

その後、未露光部を、アルカリ現像液例えば2、5%炭酸ナトリウム水溶液で現像後、よく水洗し、さらに水洗乾燥する。このようにして、図5に示すように、ブラックマトリクス3が形成された透明基板5上に、パターン加工された緑色着色層11Gを得る。この現像液には必要に応じて消泡剤や界面活性剤を添加することができる。現像後、例えば230℃で60分間加熱処理を行い、本硬化(ポストベーク)する。これを所望の色数の画素部が形成されるまで繰り返して着色層のパターン加工を行うことにより、例えば青色感光性樹脂組成物を用いてパターン加工された青色着色層を、赤色感光性樹脂組成物を用いてパターン加工された赤色着色層を得る。このようにして、本発明のカラーフィルタを得ることができる。   Thereafter, the unexposed area is developed with an alkaline developer such as a 2, 5% aqueous sodium carbonate solution, washed thoroughly with water, and further washed with water and dried. In this way, as shown in FIG. 5, a patterned green colored layer 11G is obtained on the transparent substrate 5 on which the black matrix 3 is formed. An antifoaming agent or a surfactant can be added to the developer as necessary. After the development, for example, heat treatment is performed at 230 ° C. for 60 minutes to perform main curing (post-bake). By repeating this until the pixel portion having the desired number of colors is formed, the colored layer is patterned, for example, the blue colored layer patterned using the blue photosensitive resin composition is converted into the red photosensitive resin composition. A red colored layer patterned with the object is obtained. In this way, the color filter of the present invention can be obtained.

アルカリ現像液のアルカリ成分としては、例えば水酸化ナトリウム、及び炭酸ナトリウム等を使用することができる。   As an alkali component of the alkali developer, for example, sodium hydroxide, sodium carbonate, or the like can be used.

図6に得られたカラーフィルタの構成を表す断面図を示す。   FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the color filter obtained.

図示するように、このカラーフィルタ20は、透明基板5と所定のパターンで配列した着色層2例えば赤色着色層11R、緑色着色層11G、及び青色着色層11Bから構成される複数色の画素部と、隣接する各着色層11R、11G、及び11B間を遮光するブラックマトリックス3とを有する。   As shown in the figure, the color filter 20 is composed of a transparent substrate 5 and a colored layer 2 arranged in a predetermined pattern, for example, a plurality of color pixel portions composed of a red colored layer 11R, a green colored layer 11G, and a blue colored layer 11B. The black matrix 3 that shields light between the adjacent colored layers 11R, 11G, and 11B.

この方法は画素部の形成だけではなく、ブラックマトリックスを設ける際に適用することもできる。   This method can be applied not only when the pixel portion is formed but also when a black matrix is provided.

また、着色感光性樹脂組成物を、一旦転写胴(いわゆるブランケット)や転写フィルム等の転写支持部材上へ塗布して上記パターン加工を行い、その後、基板へ転写することができる。   Further, the colored photosensitive resin composition can be once applied onto a transfer support member such as a transfer cylinder (so-called blanket) or a transfer film to perform the above pattern processing, and then transferred to a substrate.

露光に用いられる活性光の光源としては、紫外線電子線等波長300〜450nmの光を用いることができ、例えば、超高圧水銀、水銀蒸気アーク、カーボンアーク、キセノンアーク等から照射される光を用いることができる。   As an active light source used for exposure, light having a wavelength of 300 to 450 nm such as an ultraviolet electron beam can be used. For example, light irradiated from ultrahigh pressure mercury, mercury vapor arc, carbon arc, xenon arc, or the like is used. be able to.

本発明の着色感光性樹脂組成物を用いたカラーフィルタは、用途に応じて異なる構成要素を持ち、その構成に制限はないが、一般的には、透明基板とこの透明碁板上にパターン化されて配列された複数色の画素部とで構成され、これら画素部に入射した白色光をその画素部の色彩に着色するものである。そして、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネル等においては、入射光としてディスプレイに内蔵された光源からの光やディスプレイの画面に入射する太陽光等が利用され、カラーフィルタを透過した着色光によりカラー画面の豪示を可能としている。また、カラービデオカメラやデジタルカメラ等においては、固体撮像素子の構成部品として設けられ、撮影対象から入射した光を分光する役目を果たし得る。ここで、分光された光は、受光素子で電気信号に変換され、これを記録することでカラー画像の撮影を可能としている。   The color filter using the colored photosensitive resin composition of the present invention has different components depending on the application, and there is no limitation on the configuration, but in general, the color filter is patterned on the transparent substrate and the transparent plate. The plurality of color pixel portions are arranged in such a manner that white light incident on the pixel portions is colored in the color of the pixel portions. In liquid crystal displays, plasma displays, electroluminescence panels, etc., light from a light source built in the display or sunlight incident on the screen of the display is used as incident light. Enables display of the screen. Moreover, in a color video camera, a digital camera, etc., it is provided as a component part of a solid-state image sensor, and can play a role of splitting light incident from an imaging target. Here, the dispersed light is converted into an electric signal by a light receiving element, and recording this enables recording of a color image.

ブラックマトリクスに使用される黒色着色剤としては、カーボンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラッ久シアニンブラック、及びチタンブラック等が挙げられる。遮光性、画像特性等の面から、カーボンブラックが好ましい。具体的には、例えば、三菱化学社製 商品名「MA7」、「MA8」、「MA11」、「MA100」、「MA220」、「MA230」、「#52」、「#50」、「#47」、「#45」、「#2700」、「#2650」、「#2200」、「#1000」、「#990」、及び「#900」等、テグサ社製 商品名「Printex95」、「Printex90」、「Printex85」、「Printex75」、「Printex55」、「Printex45」、「Printex40」、「Printex30」、「Printex3」、「PrintexA」、「PrintexG」、「SpecialBlack550」、「SpecialBlack350」、「SpecialBlack250」、及び「SpecialBlack100」等、キャボット社製 商品名「Monarch460」、「Monarch430」、「Monarch280」、「Monarch120」、「Monarch800」、「Monarch4630」、「REGAL99」、「REGAL99R」、「REGAL415」、「REGAL415R」、「REGAL250」、「REGAL250R」、「REGAL330」、「BLACK PEARLS480」、及び「BLACK PEARLS130」等、コロンビアンカーボン社製 商品名「RAVEN11、「RAVEN15」、「RAVEN30」、「RAVEN35」、「RAVEN40」、「RAVEN410」、「RAVEN420」、「RAVEN450」、「RAVEN500」、「RAVEN780」、「RAVEN850」、「RAVEN890H」、「RAVEN1000」、「RAVENl020」、「RAVEN1040」等が挙げられる。   Examples of the black colorant used in the black matrix include carbon black, graphite, iron black, aniline black cyanine black, and titanium black. Carbon black is preferred from the standpoints of light-shielding properties and image characteristics. Specifically, for example, trade names “MA7”, “MA8”, “MA11”, “MA100”, “MA220”, “MA230”, “# 52”, “# 50”, “# 47” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation ”,“ # 45 ”,“ # 2700 ”,“ # 2650 ”,“ # 2200 ”,“ # 1000 ”,“ # 990 ”,“ # 900 ”, etc., trade names“ Printex95 ”,“ Printex90 ”manufactured by Tegusa "," Printex85 "," Printex75 "," Printex55 "," Printex45 "," Printex40 "," Printex30 "," Printex3 "," PrintexA "," PrintexG "," SpecialBlackP "," 250Bc " And "Spe Product names “Monarch460”, “Monarch430”, “Monarch280”, “Monarch120”, “Monarch800”, “Monarch4630”, “REGAL99”, “REGAL99R”, “REGAL415”, “REGAL415”, “CialBlack100” “REGAL250”, “REGAL250R”, “REGAL330”, “BLACK PEARLS480”, “BLACK PEARLS130”, etc., manufactured by Columbian Carbon Co., Ltd. "RAVEN410", "RAVEN420", "RAVEN450", "RAVEN500", "RA EN780 "," RAVEN850 "," RAVEN890H "," RAVEN1000 "," RAVENl020 "," RAVEN1040 ", and the like.

以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.

実施例1
複数のカルボキシル基を有する樹脂の合成
内容量が2リットルの5つ口反応容器を用意し、この容器内に、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc)486g、ノボラック系エポキシ樹脂として、クレゾールノボラックエポキシ樹脂(東都化成社製「YDCN−704」エポキシ当量:205)264g、カルボキシル基含有化合物としてアクリル酸969、メトキノン(MQ)0.07g、及びトリフェニルフォスフィン(TPP)1.8gを加え、空気を吹き込みながら100℃で35時間加熱し、多価アルコール化合物であり、感光性を有するノボラック樹脂のアクリル酸付加物溶液を得た。
Example 1
Synthesis of a resin having a plurality of carboxyl groups A five-necked reaction vessel having an internal volume of 2 liters was prepared. In this vessel, 486 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAc) as a solvent and cresol novolac epoxy as a novolac-based epoxy resin 264 g of resin (“YDCN-704” epoxy equivalent: 205 manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), acrylic acid 969, methoquinone (MQ) 0.07 g, and triphenylphosphine (TPP) 1.8 g as a carboxyl group-containing compound, air The mixture was heated at 100 ° C. for 35 hours while blowing, to obtain an acrylic acid adduct solution of a polyhydric alcohol compound and photosensitivity.

更に、得られたノボラック樹脂のアクリル酸付加物溶液に、多塩基性カルボン酸無水物として、テトラヒドロフタル酸無水物136gを加え、70℃で24時間加熱し、酸無水物付加物溶液を得た。   Furthermore, 136 g of tetrahydrophthalic anhydride was added as a polybasic carboxylic acid anhydride to the resulting acrylic acid adduct solution of the novolak resin and heated at 70 ° C. for 24 hours to obtain an acid anhydride adduct solution. .

更に、可逆的に反応するカルボン酸と可逆的に反応する化合物として、イソブチルビニルエーテル69gを加え、70℃で15時間加熱し、上記式(1)と同様の構造を有し、但し、式(1)中、nは1、xは上記式(3)で表され、lは5ないし40の整数、R1はメチル基、R2はプロピレン基、R3はシクロヘキセン環、R4は−CH2CH2OR6で、R5はアクリロイルオキシ基、R6はイソブチル基である感光性樹脂を得た。 Furthermore, 69 g of isobutyl vinyl ether is added as a compound that reacts reversibly with a carboxylic acid that reacts reversibly, and heated at 70 ° C. for 15 hours, and has the same structure as the above formula (1), provided that the formula (1 ), N is 1, x is represented by the above formula (3), l is an integer of 5 to 40, R 1 is a methyl group, R 2 is a propylene group, R 3 is a cyclohexene ring, and R 4 is —CH 2. A photosensitive resin in which CH 2 OR 6 was used, R 5 was an acryloyloxy group, and R 6 was an isobutyl group was obtained.

得られた感光性樹脂10mgを230℃で60分加熱し、その重量変化測定(窒素ガス雰囲気下)を行ったところ、加熱前の感光性樹脂に対し、重量変化は30重量%減であった。   When 10 mg of the obtained photosensitive resin was heated at 230 ° C. for 60 minutes and its weight change measurement (under a nitrogen gas atmosphere) was performed, the weight change was reduced by 30% by weight with respect to the photosensitive resin before heating. .

感光性樹脂組成物の調製
得られた感光性樹脂6.5gに対し、光重合性モノマーとして、ジペンタエリスリトールヘキサア1クリレート2.5g、光重合開始剤として、ベンゾフェノン1.8gを加え、感光性樹脂組成物を得た。
Preparation of photosensitive resin composition To 6.5 g of the obtained photosensitive resin, 2.5 g of dipentaerythritol hexaacrylate as a photopolymerizable monomer and 1.8 g of benzophenone as a photopolymerization initiator were added. A functional resin composition was obtained.

着色感光性樹脂組成物の調製
得られた感光性樹脂組成物に、着色剤としてカーボンブラック分散液(御国色素社製 EX−2777)48、3g及び溶剤として、エチルセロソルブ27gを加えてよく撹拌し、黒色の着色感光性樹脂組成物を得た。
Preparation of colored photosensitive resin composition To the obtained photosensitive resin composition, 48 g of carbon black dispersion (EX-2777 manufactured by Mikuni Dye Co., Ltd.) as a colorant and 27 g of ethyl cellosolve as a solvent were added and stirred well. A black colored photosensitive resin composition was obtained.

着色感光性樹脂組成物を用いたパターン加工
基板上にr−グリシドキシプロビルメチルエトキシシランをスピンコートしてよくスピン乾燥させた後、上記着色感光性樹脂組成物をスピンコート(800rpm、40秒間)し、乾燥させた。100℃で3分間加熱を行った後、画素サイズ30μm×100μmのマスクを用い、光源として超高圧水銀ランプを用いて露光した。次に、2.5%炭酸ナトリウム水溶液で現像後よく水洗し、さらに乾燥後、230℃で60分加熱処理してパターンを定着させ、ブラックマトリクスとして、パターン加工された黒色着色層を基板上に形成した。
Pattern processing using colored photosensitive resin composition After spin-coating r-glycidoxypropyl methylethoxysilane on a substrate and spin-drying it, the colored photosensitive resin composition was spin-coated (800 rpm, 40 Seconds) and allowed to dry. After heating at 100 ° C. for 3 minutes, exposure was performed using a mask having a pixel size of 30 μm × 100 μm and an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source. Next, after developing with a 2.5% aqueous sodium carbonate solution, wash well with water, and after drying, heat treatment is performed at 230 ° C. for 60 minutes to fix the pattern, and the black colored layer thus patterned is formed on the substrate as a black matrix. Formed.

試験及び評価
得られた着色感光性樹脂組成物を用いて、以下のような試験、評価を行った。
Test and Evaluation The following tests and evaluations were performed using the obtained colored photosensitive resin composition.

遮光性の測定
遮光性は、OD値で表引OD値は物質が光を吸収する程度を表わす値であり、光路長が一定のとき、OD値が大きいほど着色剤の濃度が高いことを示す。厚さ1.1mmのガラス板上に、上記着色感光性樹脂組成物を用いて厚さ約1μmの皮膜を形成させ、その塗膜をマクベス(登録商標)濃度計(TR−927オルソマチックタイプ)を用いて測定し、OD値を求めた。その結果を下記表1に示す。
Measurement of light-shielding property Light-shielding property is an OD value, and the approximate OD value is a value representing the extent to which a substance absorbs light. When the optical path length is constant, the larger the OD value, the higher the concentration of the colorant. . A film having a thickness of about 1 μm is formed on a glass plate having a thickness of 1.1 mm using the above colored photosensitive resin composition, and the coated film is then coated with a Macbeth (registered trademark) densitometer (TR-927 orthomatic type). Was used to determine the OD value. The results are shown in Table 1 below.

感度の測定
得られた着色感光性樹脂組成物について、超高圧水銀ランプを用い、露光量100mJ/cm2で3秒程度露光し、2.5%炭酸ナトリウム水溶液で現像することにより、十分に光硬化されたかどうか確認した。このとき効果が十分であったものをaと評価した。また、100mJ/cm2では光硬化が不十分で、露光量200mJ/cm2で6秒程度露光し、2.5%炭酸ナトリウム水溶液で現像したところ十分に光硬化されたものをbと評価した。その結果を下記表1に示す。
Measurement of sensitivity The obtained colored photosensitive resin composition is exposed to light at an exposure amount of 100 mJ / cm 2 for about 3 seconds using an ultra-high pressure mercury lamp, and developed with a 2.5% aqueous sodium carbonate solution. It was confirmed whether it was cured. In this case, the effect was evaluated as a. Moreover, photocuring was insufficient at 100 mJ / cm 2 , exposure was performed for about 6 seconds at an exposure amount of 200 mJ / cm 2 , and development with a 2.5% aqueous sodium carbonate solution was evaluated as b. . The results are shown in Table 1 below.

残膜率の測定及び評価
着色感光性樹脂組成物を基板上にスピンコートしてよくスピン乾燥させた後、塗布された着色感光性樹脂層の膜厚Aを測定した。更に、光源として超高圧水銀ランプを用い、露光量200mJ/cm2で露光した。次に、2.5%炭酸ナトリウム水溶液で現像後、よく水洗し、さらに乾燥した後、230℃で1時間ベークし、パターンを定着させ、得られた着色層の膜厚Bを測定した。この膜厚A、Bの変化率(A÷B×100)が85%以下の場合を○、85%以上の場合を×とした。
Measurement and Evaluation of Remaining Film Ratio After the colored photosensitive resin composition was spin-coated on a substrate and spin-dried, the film thickness A of the applied colored photosensitive resin layer was measured. Further, an ultrahigh pressure mercury lamp was used as a light source, and exposure was performed at an exposure amount of 200 mJ / cm 2 . Next, after developing with a 2.5% aqueous sodium carbonate solution, washing thoroughly with water and further drying, baking was performed at 230 ° C. for 1 hour to fix the pattern, and the thickness B of the resulting colored layer was measured. The case where the rate of change of the film thicknesses A and B (A ÷ B × 100) was 85% or less was rated as “◯”, and the case where it was 85% or more was rated as “X”.

現像時の密着性試験
基板上に膜厚1.2μmの着色感光性樹脂組成物を塗布し、得られた塗布膜に線幅6.0μmのマスクを用い、光源として超高圧水銀ランプを用いて、露光量200mJ/cm2で露光を行った。次に、2.5%炭酸ナトリウム水溶液を現像後、良く水洗した。得られた着色感光性樹脂層について、パターンのハガレ具合を調べた。現像時間を+10秒、+20秒、+30秒、+40秒と変化したとき20秒以上密着しているものを○、それ以下のものをXとした。
Adhesion test during development A colored photosensitive resin composition having a film thickness of 1.2 μm was applied on a substrate, a mask having a line width of 6.0 μm was used for the obtained coating film, and an ultrahigh pressure mercury lamp was used as a light source. The exposure was performed at an exposure amount of 200 mJ / cm 2 . Next, a 2.5% sodium carbonate aqueous solution was developed and washed thoroughly with water. About the obtained colored photosensitive resin layer, the peeling condition of the pattern was investigated. When the development time was changed to +10 seconds, +20 seconds, +30 seconds, and +40 seconds, the case that was in close contact for 20 seconds or more was marked with ◯, and the one that was less than that was marked with X.

実施例2
複数のカルボキシル基を有する樹脂の合成
内容量が2リットルの5つ口反応容器を用意し、溶剤として、シクロヘキサノン686g、エポキシ基含有化合物として、グリシジルメタクリレート(GMA)332g、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)6.6gを加え、窒素を吹き込みながら80℃で6時間加熱し、GMAのポリマー溶液を得た。
Example 2
Synthesis of a resin having a plurality of carboxyl groups A five-neck reaction vessel having an internal volume of 2 liters was prepared. As a solvent, 686 g of cyclohexanone, 332 g of glycidyl methacrylate (GMA) as an epoxy group-containing compound, azobisisobutyronitrile ( AIBN) 6.6 g was added and heated at 80 ° C. for 6 hours while blowing nitrogen to obtain a polymer solution of GMA.

次に、得られたGMAのポリマー溶液に、カルボン酸含有化合物としてアクリル酸(AA)172g、メトキノン(MQ)0.05g、トリフェニルフォスフィン(TPP)0.5gを加え、空気を吹き込みながら100℃で24時間加熱し、多価アルコール化合物であり、感光性を有するGMA樹脂のアクリル酸付加物溶液を得た。   Next, 172 g of acrylic acid (AA), 0.05 g of methoquinone (MQ), and 0.5 g of triphenylphosphine (TPP) are added to the resulting GMA polymer solution as a carboxylic acid-containing compound, and 100 g The mixture was heated at 24 ° C. for 24 hours to obtain a GMA resin acrylic acid adduct solution which is a polyhydric alcohol compound and has photosensitivity.

更に、得られたGMA樹脂のアクリル酸付加物溶液に、多塩基性カルボン酸無水物としてテトラヒドロフタル酸無水物186gを加え、70℃で10時間加熱し、酸無水物付加物溶液を得た。   Further, 186 g of tetrahydrophthalic anhydride was added as a polybasic carboxylic acid anhydride to the resulting acrylic acid adduct solution of GMA resin and heated at 70 ° C. for 10 hours to obtain an acid anhydride adduct solution.

続いて、カルボン酸と可逆的に反応する化合物として、ヒドロキシエチルビニルエーテル75gを加え、70℃で15時間加熱し、上記式(1)と同様の構造を有し、但し、式中、nは1,xは式(2)で表され、mは10ないし100の整数、R1はメチル基、R2はプロピレン基、R3はシクロヘキセン環、R4は−CH2CH2OR6で、R5は アクリロイルオキシ基、R6はヒドロキシエチル基である感光性樹脂を得た。 Subsequently, as a compound that reacts reversibly with carboxylic acid, 75 g of hydroxyethyl vinyl ether is added and heated at 70 ° C. for 15 hours to have the same structure as the above formula (1), where n is 1 , X is represented by the formula (2), m is an integer of 10 to 100, R 1 is a methyl group, R 2 is a propylene group, R 3 is a cyclohexene ring, R 4 is —CH 2 CH 2 OR 6 , R 5 acryloyloxy group, R 6 is to obtain a photosensitive resin is a hydroxyethyl group.

得られた感光性樹脂について実施例1と同様に重量変化測定を行ったところ、重量変化は28重量%減であった。   When the weight change of the obtained photosensitive resin was measured in the same manner as in Example 1, the weight change was reduced by 28% by weight.

感光性樹脂組成物の調製
得られた感光性樹脂10.5gに対し、光重合性モノマーとして、トリメチロールプロパントリアクリレート0、8g、光重合開始剤として、ベンゾフェノン1.4gを加え、感光性樹脂組成物を得た。
Preparation of photosensitive resin composition To 10.5 g of the obtained photosensitive resin, 0,8 g of trimethylolpropane triacrylate as a photopolymerizable monomer and 1.4 g of benzophenone as a photopolymerization initiator were added. A composition was obtained.

着色感光性樹脂組成物の調製
得られた、感光性樹脂組成物に、着色剤としてカーボンブラック分散液(御国色素社製 EX−2901)48、3g、及び溶剤としてエチルセロソルブ27gを加えてよく撹拌し、黒色の着色感光性樹脂組成物を得た。
Preparation of colored photosensitive resin composition To the obtained photosensitive resin composition, 48 g of carbon black dispersion (EX-2901 manufactured by Mikuni Dye Co., Ltd.) as a colorant and 27 g of ethyl cellosolve as a solvent were added and stirred well. As a result, a black colored photosensitive resin composition was obtained.

得られた着色感光性樹脂組成物を用いて、実施例1と同様にしてパターン加工された黒色着色層を基板上に形成した。   Using the obtained colored photosensitive resin composition, a black colored layer patterned in the same manner as in Example 1 was formed on the substrate.

試験及び評価
得られた黒色の着色感光性樹脂組成物を用いて、実施例1と同様に、試験、評価を行った。得られた結果を下記表1に示す
実施例3
複数のカルボキシル基を有する樹脂の合成
内容量が2リットルの5つ口反応容器内を用意し、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMAc)800g、アクリル系重合体のモノマーとしてメチルメタクリレート(MMA)30g、アクリル系重合体の他のモノマーとしてブチルメタクリレート(BMA)140g、水酸基含有モノマーとしてヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)60g、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)4gを加え、窒素を吹き込みながら80℃で8時間加熱し、多価アルコール化合物であり、感光性のないアクリル樹脂系ポリマー溶液を得た。
Test and Evaluation Tests and evaluations were conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained black colored photosensitive resin composition. The results obtained are shown in Table 1 below. Example 3
Synthesis of a resin having a plurality of carboxyl groups A five-neck reaction vessel with an internal volume of 2 liters is prepared, 800 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMAc) as a solvent, and 30 g of methyl methacrylate (MMA) as a monomer of an acrylic polymer. In addition, 140 g of butyl methacrylate (BMA) as another monomer of the acrylic polymer, 60 g of hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and 4 g of azobisisobutyronitrile (AIBN) as a hydroxyl group-containing monomer were added, and 8 at 80 ° C. while blowing nitrogen. Heating for a period of time gave an acrylic resin polymer solution that was a polyhydric alcohol compound and had no photosensitivity.

更に、得られたポリマー溶液に、多塩基カルボン酸無水物としてフタル酸無水物74gを加え、70℃で10時間加熱し、酸無水物付加物溶液を得た。   Furthermore, 74 g of phthalic anhydride as a polybasic carboxylic acid anhydride was added to the obtained polymer solution and heated at 70 ° C. for 10 hours to obtain an acid anhydride adduct solution.

また、更に、カルボン酸と可逆的に反応する化合物として、ジエチレングリコールモノビニルエーテル52gを加え、70℃で10時間加熱し、上記式(1)と同様の構造を有し、但し、式(1)中、nは1、xは上記式(2)で表され、mは20ないし1000、R1はメチル基、R2はエチレン基、R3はベンゼン環、R4は−CH2CH2OR6で、R5は水素、R6はヒドロキシエトキシエチル基である。 Furthermore, as a compound that reacts reversibly with carboxylic acid, 52 g of diethylene glycol monovinyl ether is added and heated at 70 ° C. for 10 hours to have the same structure as the above formula (1), provided that in formula (1) , N is 1, x is represented by the above formula (2), m is 20 to 1000, R 1 is a methyl group, R 2 is an ethylene group, R 3 is a benzene ring, and R 4 is —CH 2 CH 2 OR 6. R 5 is hydrogen and R 6 is a hydroxyethoxyethyl group.

である感光性樹脂を含む溶液を得た。 A solution containing a photosensitive resin was obtained.

得られた感光性樹脂について実施例1と同様に重量変化測定を行ったところ、加熱前の感光性樹脂に対し、重量変化は25重量%減であった。   When the weight change of the obtained photosensitive resin was measured in the same manner as in Example 1, the weight change was reduced by 25% by weight with respect to the photosensitive resin before heating.

感光性樹脂組成物の調製
得られた感光性樹脂21gに対し、光重合性モノマーとして、トリメチロールプロパントリアクリレート0、8g、光重合開始剤として、2,2’−ジエトキシアセトフェノン2.0gを加え、感光性樹脂組成物を得た。
Preparation of photosensitive resin composition To 21 g of the obtained photosensitive resin, 0, 8 g of trimethylolpropane triacrylate as a photopolymerizable monomer, and 2.0 g of 2,2′-diethoxyacetophenone as a photopolymerization initiator. In addition, a photosensitive resin composition was obtained.

着色感光性樹脂組成物の調製
得られた、感光性樹脂組成物に、着色剤としてカーボンブラック分散液(御国色素社製 EX−2901)48.3g、及び溶剤としてエチルセロソルブ27gを加えてよく撹拌し、黒色の着色感光性樹脂組成物を得た。
Preparation of colored photosensitive resin composition To the obtained photosensitive resin composition, 48.3 g of carbon black dispersion (EX-2901 manufactured by Mikuni Dye Co., Ltd.) as a colorant and 27 g of ethyl cellosolve as a solvent were added and stirred well. As a result, a black colored photosensitive resin composition was obtained.

得られた着色感光性樹脂組成物を用いて、実施例1と同様にしてパターン加工された黒色着色層を基板上に形成した。   Using the obtained colored photosensitive resin composition, a black colored layer patterned in the same manner as in Example 1 was formed on the substrate.

試験及び評価
得られた黒色の着色感光性樹脂組成物を用いて、実施例1と同様に、試験、評価を行った。得られた結果を下記表1に示す
比較例1
実施例1と同様にしてノボラック樹脂のアクリル酸付加物溶液を得た。実施例1とは異なり、多塩基性カルボン酸無水物及びカルボン酸と可逆的に反応する化合物は添加しなかった。
Test and Evaluation Tests and evaluations were conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained black colored photosensitive resin composition. The obtained results are shown in Table 1 below. Comparative Example 1
In the same manner as in Example 1, a novolak resin acrylic acid adduct solution was obtained. Unlike Example 1, a polybasic carboxylic acid anhydride and a compound that reversibly reacts with carboxylic acid were not added.

得られた感光性樹脂について実施例1と同様に重量変化測定を行ったところ、重量変化は4.6重量%減であった。   When the weight change of the obtained photosensitive resin was measured in the same manner as in Example 1, the weight change was reduced by 4.6% by weight.

実施例1の感光性樹脂の代わりに、上記ノボラック樹脂のアクリル酸付加物溶液を用いること以外は、実施例1と同様にして着色感光性樹脂組成物を調製した。   A colored photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the acrylic acid adduct solution of the novolak resin was used instead of the photosensitive resin of Example 1.

試験及び評価
得られた黒色の着色感光性樹脂組成物を用いて、実施例1と同様に、試験、評価を行った。得られた結果を下記表1に示す
比較例2
実施例2の感光性樹脂の代わりに、上記ノボラック樹脂のアクリル酸付加物溶液を用いること以外は、実施例2と同様にして着色感光性樹脂組成物を調製した。
Test and Evaluation Tests and evaluations were conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained black colored photosensitive resin composition. The obtained results are shown in Table 1 below. Comparative Example 2
A colored photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 2 except that the acrylic acid adduct solution of the novolak resin was used in place of the photosensitive resin of Example 2.

試験及び評価
得られた黒色の着色感光性樹脂組成物を用いて、実施例1と同様に、試験、評価を行った。得られた結果を下記表1に示す
比較例3
実施例3の感光性樹脂の代わりに、上記ノボラック樹脂のアクリル酸付加物溶液を用いること以外は、実施例3と同様にして着色感光性樹脂組成物を調製した。
Test and Evaluation Tests and evaluations were conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained black colored photosensitive resin composition. The obtained results are shown in Table 1 below. Comparative Example 3
A colored photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 3 except that the acrylic acid adduct solution of the novolak resin was used instead of the photosensitive resin of Example 3.

試験及び評価
得られた黒色の着色感光性樹脂組成物を用いて、実施例1と同様に、試験、評価を行った。得られた結果を下記表1に示す

Figure 0004942928
Test and Evaluation Tests and evaluations were conducted in the same manner as in Example 1 using the obtained black colored photosensitive resin composition. The obtained results are shown in Table 1 below.
Figure 0004942928

表1に示すように、実施例1ないし3の感光性樹脂組成物は感度が高く、高い遮光性であり、現像密着性の良好であることがわかった。一方、比較例1ないし3の感光性樹脂組成物は感度が高いものの、遮光性及び、現像密着性が劣ることがわかった。   As shown in Table 1, it was found that the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 3 had high sensitivity, high light shielding properties, and good development adhesion. On the other hand, it was found that the photosensitive resin compositions of Comparative Examples 1 to 3 were inferior in light-shielding property and development adhesion, although the sensitivity was high.

本発明は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネル、及びカラービデオカメラ等のカラーフィルタの作成に使用し得る。   The present invention can be used to make color filters such as liquid crystal displays, plasma displays, electroluminescent panels, and color video cameras.

本発明のカラーフィルタの一例の構成を表す断面図Sectional drawing showing the structure of an example of the color filter of this invention 本発明に係るカラーフィルタの製造方法の一例を説明するための図The figure for demonstrating an example of the manufacturing method of the color filter which concerns on this invention 本発明に係るカラーフィルタの製造方法の一例を説明するための図The figure for demonstrating an example of the manufacturing method of the color filter which concerns on this invention 本発明に係るカラーフィルタの製造方法の一例を説明するための図The figure for demonstrating an example of the manufacturing method of the color filter which concerns on this invention 本発明に係るカラーフィルタの製造方法の一例を説明するための図The figure for demonstrating an example of the manufacturing method of the color filter which concerns on this invention 本発明に係るカラーフィルタの製造方法の一例を説明するための図The figure for demonstrating an example of the manufacturing method of the color filter which concerns on this invention

符号の説明Explanation of symbols

1,5…基板、2,2R,2G,2B,11R,11G,11B…着色層、3…ブラックマトリクス、4…保護層、6…着色感光性樹脂層、9…マスク、10,20…カラーフィルタ     DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,5 ... Board | substrate, 2, 2R, 2G, 2B, 11R, 11G, 11B ... Colored layer, 3 ... Black matrix, 4 ... Protective layer, 6 ... Colored photosensitive resin layer, 9 ... Mask, 10, 20 ... Color filter

Claims (5)

窒素雰囲気下、100ないし300℃の温度で加熱処理を施すことにより、その重量が加熱処理前の重量に対し、85重量%以下に減少するカラーフィルタ用樹脂であって、
前記カラーフィルタ用樹脂は、(A)複数の水酸基を有する樹脂の水酸基と、(B)多塩基酸無水物を反応させて、前記樹脂にカルボキシル基を導入し、前記樹脂が有するカルボキシル基に、(C)カルボン酸と可逆的に反応する化合物を反応させて、酸価を調整することにより得られたものであり、
前記(A)複数の水酸基を有する樹脂は、
(A1)ノボラック系エポキシ樹脂に、エチレン性不飽和基を有するカルボン酸を付加することにより得られた、感光性の多価水酸基含有樹脂、
(A2)水酸基を有する(メタ)アクリレートの単重合またはそれらと他の(メタ)アクリレートとの共重合により得られた、非感光性であり、複数の水酸基を有する樹脂、
(A3)(メタ)アクリル酸を単重合または共重合し、得られた樹脂とエポキシ基含有化合物を反応させて得られた、感光性であり、複数の水酸基を有する樹脂、
(A4)エポキシ含有(メタ)アクリレートの単重合またはそれらとその他の(メタ)アクリレートの共重合の樹脂に(メタ)アクリル酸を付加させることで得られた、感光性であり、複数の水酸基を有する樹脂、
(A5)前記(A2)〜(A4)のいずれかのアクリル系樹脂の重合において、スチレン、シクロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミドからなる群から選択される化合物を共重合させた樹脂
(A6)アクリル系重合体にエチレン性不飽和基を導入して得られた複数の水酸基を有する樹脂、及び
(A7)ヒドロキシル基含有メタアクリレートをモノマーとして重合により得られた水酸基を有する樹脂にイソシアネート基とエチレン性不飽和基を有する化合物を未反応の水酸基を残すよう反応させて得られた、感光性であり、複数の水酸基を有する樹脂、
からなる群から選択され、
前記(B)多塩基酸無水物は、マロン酸無水物、マレイン酸無水物、イタコン酸無水物、フタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、及びトリメリト酸無水物からなる群から選択され、
前記(C)カルボン酸と可逆的に反応する化合物は、イソブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、及びジエチレングリコールモノビニルエーテルからなる群から選択されることを特徴とするカラーフィルタ用樹脂。
A resin for a color filter whose weight is reduced to 85% by weight or less with respect to the weight before the heat treatment by performing a heat treatment at a temperature of 100 to 300 ° C. in a nitrogen atmosphere,
The resin for a color filter is obtained by reacting (A) a hydroxyl group of a resin having a plurality of hydroxyl groups and (B) a polybasic acid anhydride to introduce a carboxyl group into the resin, (C) It was obtained by reacting a compound that reacts reversibly with a carboxylic acid to adjust the acid value,
The resin (A) having a plurality of hydroxyl groups is
(A1) A photosensitive polyvalent hydroxyl group-containing resin obtained by adding a carboxylic acid having an ethylenically unsaturated group to a novolac epoxy resin,
(A2) a non-photosensitive resin having a plurality of hydroxyl groups, obtained by homopolymerization of (meth) acrylates having hydroxyl groups or copolymerization thereof with other (meth) acrylates,
(A3) (meth) acrylic acid is homopolymerized or copolymerized, obtained by reacting the resulting resin with an epoxy group-containing compound, a photosensitive resin having a plurality of hydroxyl groups,
(A4) A photosensitive, plural hydroxyl group obtained by adding (meth) acrylic acid to a resin of homopolymerization of epoxy-containing (meth) acrylate or copolymerization of these with other (meth) acrylates Having resin,
(A5) the (A2) in the polymerization of any acrylic resin ~ (A4), styrene, cyclohexyl maleimide, a resin obtained by copolymerizing a compound selected from the group consisting of phenyl maleimide,
(A6) a resin having a plurality of hydroxyl groups obtained by introducing ethylenically unsaturated groups into an acrylic polymer, and
(A7) A photosensitive resin obtained by reacting a compound having an isocyanate group and an ethylenically unsaturated group with a hydroxyl group-containing resin obtained by polymerization using a hydroxyl group-containing methacrylate as a monomer, leaving an unreacted hydroxyl group. A resin having a plurality of hydroxyl groups,
Selected from the group consisting of
The (B) polybasic acid anhydride is malonic acid anhydride, maleic acid anhydride, itaconic acid anhydride, phthalic acid anhydride, tetrahydrophthalic acid anhydride, hexahydrophthalic acid anhydride, methyltetrahydrophthalic acid anhydride. And selected from the group consisting of trimellitic anhydride,
(C) The compound that reacts reversibly with a carboxylic acid is selected from the group consisting of isobutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, and diethylene glycol monovinyl ether.
窒素雰囲気下、100ないし300℃の温度で加熱処理を施すことにより、その重量が加熱処理前の重量に対し、85重量%以下に減少するカラーフィルタ用樹脂であって、
ノボラック系エポキシ樹脂のアクリル酸付加物溶液と多塩基性カルボン酸無水物の酸無水物付加物溶液にイソブチルビニルエーテルを反応させて得られた感光性樹脂、
ポリグリシジルメタクリレートアクリル酸付加物溶液と多塩基性カルボン酸無水物との酸無水物付加物溶液にヒドロキシエチルビニルエーテルを反応させて得られた感光性樹脂、及び
メチルメタクリレートとブチルメタクリレートとヒドロキシエチルメタクリレートの共重合体と、多塩基カルボン酸無水物の酸無水物付加物溶液にジエチレングリコールモノビニルエーテルを反応させて得られた感光性樹脂からなる群から選択されるカラーフィルタ用樹脂。
A resin for a color filter whose weight is reduced to 85% by weight or less with respect to the weight before the heat treatment by performing a heat treatment at a temperature of 100 to 300 ° C. in a nitrogen atmosphere,
A photosensitive resin obtained by reacting a novolak epoxy resin acrylic acid adduct solution and a polybasic carboxylic acid anhydride acid adduct solution with isobutyl vinyl ether,
Acrylic acid adduct of polyglycidyl methacrylate solution and a polybasic carboxylic acid photosensitive resin acid anhydride adduct solution hydroxyethyl vinyl ether with an anhydride obtained by reacting, and methyl methacrylate and butyl methacrylate and hydroxyethyl methacrylate A resin for a color filter selected from the group consisting of a photosensitive resin obtained by reacting a copolymer of the above and an acid anhydride adduct solution of polybasic carboxylic acid anhydride with diethylene glycol monovinyl ether.
前記カラーフィルタ用樹脂の重量が加熱処理前の重量に対し、65ないし85重量%に減少する請求項1または2に記載のカラーフィルタ用樹脂。   The color filter resin according to claim 1 or 2, wherein the weight of the color filter resin is reduced to 65 to 85% by weight with respect to the weight before the heat treatment. 請求項1または2に記載のカラーフィルタ用樹脂と、光重合性モノマーと、光重合開始剤とを含有し、窒素雰囲気下、100ないし300℃の温度で加熱処理を施すことによって、その体積が前記加熱処理前の体積に対し85体積%以下に
減少することを特徴とする感光性樹脂組成物。
The color filter resin according to claim 1, a photopolymerizable monomer, and a photopolymerization initiator are contained, and the volume thereof is increased by performing a heat treatment at a temperature of 100 to 300 ° C. in a nitrogen atmosphere. The photosensitive resin composition, which is reduced to 85% by volume or less with respect to the volume before the heat treatment.
基板と、該基板上に形成されたブラックマトリクスと、該ブラックマトリクスが設けられた基板表面上に形成された着色層とを具備するカラーフィルタにおいて、該着色層及び該ブラックマトリクスのうち少なくとも1つは、請求項1または2に記載のカラーフィルタ用樹脂及び着色剤を含む樹脂組成物をパターン加工し、その後加熱処理を施すことにより形成されたことを特徴とするカラーフィルタ。   In a color filter comprising a substrate, a black matrix formed on the substrate, and a colored layer formed on a substrate surface provided with the black matrix, at least one of the colored layer and the black matrix A color filter formed by patterning a resin composition comprising the color filter resin and the colorant according to claim 1 and then subjecting to a heat treatment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5157420B2 (en) * 2007-12-20 2013-03-06 大日本印刷株式会社 Color filter and manufacturing method thereof
JP2010032683A (en) * 2008-07-28 2010-02-12 Toppan Printing Co Ltd Colored alkali-developable photosensitive resin composition and color filter

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63197964A (en) * 1987-02-12 1988-08-16 Fuji Photo Film Co Ltd Planographic printing master plate
JPH0673031B2 (en) * 1987-09-04 1994-09-14 富士写真フイルム株式会社 Electrophotographic lithographic printing plate
JPS6471794A (en) * 1987-09-11 1989-03-16 Fuji Photo Film Co Ltd Direct depiction type lithographic printing
JPH0820778B2 (en) * 1988-01-28 1996-03-04 富士写真フイルム株式会社 Electrophotographic lithographic printing plate
JPH01284860A (en) * 1988-05-12 1989-11-16 Fuji Photo Film Co Ltd Master plate for planographic printing
JPH01284861A (en) * 1988-05-12 1989-11-16 Fuji Photo Film Co Ltd Master plate for planographic printing
JP2557697B2 (en) * 1988-11-10 1996-11-27 富士写真フイルム株式会社 Printing plate for electrophotographic plate making
JPH0995617A (en) * 1995-09-29 1997-04-08 Toshiba Corp Composition, color filter and its production
JPH11119017A (en) * 1997-10-15 1999-04-30 Fuji Photo Film Co Ltd Production of color filter
JP3710945B2 (en) * 1999-01-21 2005-10-26 凸版印刷株式会社 Insulating resin composition for multilayer printed wiring board and multilayer printed wiring board
JP2001100413A (en) * 1999-09-28 2001-04-13 Dainippon Ink & Chem Inc Photosensitive colored composition and color filter using same
JP2002258476A (en) * 2001-03-01 2002-09-11 Toppan Printing Co Ltd Insulating photosensitive resin composition and printed wiring board
JP2003137945A (en) * 2001-11-05 2003-05-14 Nippon Shokubai Co Ltd Radically polymerizable resin, radically polymerizable resin composition and photosensitive resin composition for forming image
JP3892294B2 (en) * 2001-12-26 2007-03-14 株式会社日本触媒 Photocurable composition
JP4175837B2 (en) * 2002-07-02 2008-11-05 株式会社日本触媒 Photosensitive resin composition for image formation
JP4207604B2 (en) * 2003-03-03 2009-01-14 Jsr株式会社 Radiation-sensitive resin composition, interlayer insulating film and microlens, and method for forming them
JP2004338350A (en) * 2003-05-19 2004-12-02 Nof Corp Thermosensitive type polarity changing material and pattern forming method using the same
JP2005189561A (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Toyo Ink Mfg Co Ltd Photosensitive black composition, black matrix substrate using the same and color filter
JP2005202134A (en) * 2004-01-15 2005-07-28 Nippon Shokubai Co Ltd Photosensitive resin composition for color filter and color filter
JP2006276352A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Toppan Printing Co Ltd Black resist composition and color filter

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