JP6713746B2 - Photosensitive resin composition for light-shielding film having spacer function, light-shielding film, liquid crystal display device, method for producing photosensitive resin composition for light-shielding film having spacer function, method for producing light-shielding film, and production of liquid crystal display device Method - Google Patents

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Description

本発明は、スペーサー機能を有する遮光膜用の感光性樹脂組成物、及びこれを硬化したスペーサー機能を有する遮光膜に関し、詳しくは、液晶表示装置においてスペーサー機能とブラックマトリックス機能を兼ね備えたブラックカラムスペーサーを、フォトリソグラフィー法により形成することが可能な、感光性樹脂組成物およびその硬化膜に関するものである。本発明はさらに、上記硬化させて得たブラックカラムスペーサーを用いる液晶表示装置に関するものである。本発明はさらに、上記感光性樹脂組成物、遮光膜および液晶表示装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a photosensitive resin composition for a light-shielding film having a spacer function, and a light-shielding film having a spacer function obtained by curing the same, and more specifically, a black column spacer having both a spacer function and a black matrix function in a liquid crystal display device. The present invention relates to a photosensitive resin composition and a cured film thereof, which can be formed by a photolithography method. The present invention further relates to a liquid crystal display device using the black column spacer obtained by curing. The present invention further relates to the above-mentioned photosensitive resin composition, light-shielding film, and method for manufacturing a liquid crystal display device.

ここ数年、液晶テレビ、液晶モニター、カラー液晶携帯電話など、あらゆる分野でカラー液晶表示装置(LCD)が用いられてきた。この中で、LCDの高性能化のために、視野角、コントラスト、応答速度等の特性向上を目指す改善が活発に行われており、現在多く用いられている薄膜トランジスタ(TFT)−LCDにおいても様々なパネル構造が開発されている。TFT−LCDについては、従来のTFTを形成したアレイ基板とカラーフィルター基板をそれぞれ製造し、両基板をスペーサーで一定の間隔に保った状態で貼り合せる方法が主として採用されてきたが、低コスト化、歩留まり向上を目指すLCD製造プロセスも開発されてきている。例えば、アレイ基板のTFTの上に直接カラーフィルターを形成して対向の基板としてはガラス基板を貼り合せる製造プロセスが開発されている。このようにして形成される構造は、カラーフィルターオンTFT(COT)などと呼ばれている。このCOTにおいても、TFT上に形成するカラーフィルター層の赤(R)、緑(G)、青(B)などの各画素の境界となるブラックマトリックスを、RGB形成前に形成する方法や、RGB画素を形成した上に形成する方法、あるいは対向のガラス基板上に形成する方法など、様々なLCDパネル構造が検討されている。 In recent years, color liquid crystal displays (LCDs) have been used in various fields such as liquid crystal televisions, liquid crystal monitors, and color liquid crystal mobile phones. Among these, in order to improve the performance of LCDs, improvements aiming at improvement of characteristics such as viewing angle, contrast, response speed, etc. are being actively made, and various thin-film transistors (TFT)-LCDs which are widely used at present are also being used. Various panel structures have been developed. Regarding TFT-LCDs, the conventional method has been mainly used to manufacture an array substrate and a color filter substrate on which TFTs are formed, and to bond both substrates with spacers kept at a constant interval, but the cost is reduced. LCD manufacturing processes aiming to improve yield have also been developed. For example, a manufacturing process has been developed in which a color filter is directly formed on a TFT of an array substrate and a glass substrate is bonded as an opposite substrate. The structure thus formed is called a color filter on TFT (COT) or the like. Also in this COT, a method of forming a black matrix, which is a boundary of each pixel of red (R), green (G), blue (B), etc., of the color filter layer formed on the TFT before forming RGB, Various LCD panel structures have been studied, such as a method of forming the pixel on the glass substrate or a method of forming the pixel on the opposite glass substrate.

LCDの性能に影響する1つの因子である、液晶層の厚さ(従来法であれば、アレイ基板とカラーフィルター基板の間隔)を一定に保つ機能を果たすスペーサーについては、従来、一定粒径のボールスペーサーを挟むという方法が取られていた。しかし、この方法では、ボールスペーサーの分散状態が不均一になることにより画素毎の光の透過量が一定でなくなるという問題がある。この問題に対して、フォトリソグラフィー法によりカラムスペーサーを形成する方法が採用されている。しかし、フォトリソグラフィー法で形成されるカラムスペーサーは透明であることが多く、このようなカラムスペーサーには、斜め方向から入射するする光がTFTの電気特性に影響を及ぼして、表示品質を劣化させるという問題がある。このような問題に対して、フォトリソグラフィー法により形成したスペーサー機能を有する遮光膜である、遮光性カラムスペーサーを適用したLCDパネル構造が提案されている(特許文献1)。COTにおいても、カラムスペーサーをブラックマトリックスと同一の材料で形成するという、いわゆるブラックカラムスペーサー(BCS)を形成する方法も検討されてきている(例えば、特許文献2)。 One of the factors that affects the performance of the LCD, the spacer that functions to keep the thickness of the liquid crystal layer (the distance between the array substrate and the color filter substrate in the conventional method) constant, which is one factor that affects the performance of the LCD, is The method of sandwiching the ball spacer was taken. However, this method has a problem that the amount of light transmitted from each pixel is not constant because the dispersion state of the ball spacers becomes non-uniform. To solve this problem, a method of forming a column spacer by a photolithography method has been adopted. However, the column spacers formed by the photolithography method are often transparent, and in such column spacers, the light obliquely incident on the column spacers affects the electrical characteristics of the TFT and deteriorates the display quality. There is a problem. To solve such a problem, an LCD panel structure is proposed in which a light-shielding column spacer, which is a light-shielding film having a spacer function formed by a photolithography method, is applied (Patent Document 1). Also in COT, a method of forming a so-called black column spacer (BCS), in which the column spacer is formed of the same material as the black matrix, has been studied (for example, Patent Document 2).

この遮光性カラムスペーサーは、スペーサーとして機能するために2〜7μm程度の膜厚が必要である。また、TFTが形成されている箇所とその他の箇所で高さの異なる遮光性カラムスペーサーが同時に形成されうることが必要である。また、遮光性カラムスペーサーには、スペーサー機能として弾性率、変形量、弾性復元率等が適正な範囲であることも要求されている(特許文献3)。さらに、遮光性カラムスペーサーには、スペーサーに遮光性成分(着色剤)を添加することによる硬化性成分の減少や、着色剤中の不純物等の影響による電気特性の損失などを改善することも要求されている(特許文献4)。 This light-shielding column spacer requires a film thickness of about 2 to 7 μm in order to function as a spacer. In addition, it is necessary that light-shielding column spacers having different heights can be formed at the same time at the places where the TFTs are formed and other places. Further, the light-shielding column spacer is also required to have an appropriate range of elastic modulus, deformation amount, elastic recovery rate, etc. as a spacer function (Patent Document 3). In addition, the light-shielding column spacer is required to reduce the curable component by adding a light-shielding component (colorant) to the spacer and to improve the loss of electrical properties due to the influence of impurities in the colorant. (Patent Document 4).

特開平08−234212号公報JP, 08-234212, A 米国特許出願公開第2009/0303407号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2009/0303407 特開2009−031778号公報JP, 2009-031778, A 国際公開2013/062011号International publication 2013/062011

特許文献4では、混色有機顔料が用いられているが、遮光性カラムスペーサーの光学濃度は示されていない。混色有機顔料はカーボンブラック等の無機顔料に比べて低誘電率化に効果的であるが、遮光性が低いことが多い。また、スペーサーは高さの異なるスペーサーを同時に形成することが必要であるため、遮光性カラムスペーサーには、さらに弾性率、変形量、弾性復元率等の機械特性も要求される。このようなスペーサーの形状や機械特性は遮光成分の影響を大きく受けるため、遮光膜用の感光性樹脂組成物の設計を困難にしている。そのため、カーボンブラックや混色有機顔料等を用いたスペーサーの形状や機械特性はまだ十分とはいえず、さらなる改良が必要である。 In Patent Document 4, a mixed color organic pigment is used, but the optical density of the light-shielding column spacer is not shown. Mixed-color organic pigments are more effective in lowering the dielectric constant than inorganic pigments such as carbon black, but often have low light-shielding properties. Further, since it is necessary to simultaneously form spacers having different heights, the light-shielding column spacer is also required to have mechanical properties such as elastic modulus, deformation amount, elastic recovery ratio and the like. The shape and mechanical properties of such spacers are greatly affected by the light-shielding component, which makes it difficult to design a photosensitive resin composition for a light-shielding film. Therefore, the shape and mechanical properties of the spacers using carbon black, mixed color organic pigments, etc. are not yet sufficient, and further improvement is required.

また、上記したように、遮光性カラムスペーサーは2〜7μm程度の膜厚で製造される。近年の液晶表示素子の小型化に伴い、遮光性カラムスペーサーにも、膜厚が2〜7μm程度であっても微細なスペーサー形状を形成できることが望まれている。 Further, as described above, the light-shielding column spacer is manufactured with a film thickness of about 2 to 7 μm. With the recent miniaturization of liquid crystal display elements, it is desired that the light-shielding column spacer can be formed into a fine spacer shape even if the film thickness is about 2 to 7 μm.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、遮光性および絶縁性が高く、更に、弾性率、変形量、弾性復元率に優れたスペーサー機能を有する遮光膜用の、感光性樹脂組成物およびこれを用いて形成されるスペーサー機能を有する遮光膜及び当該の遮光膜を構成要素とする液晶表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a photosensitive resin for a light-shielding film having a high light-shielding property and insulating property, and further having a spacer function excellent in elastic modulus, deformation amount, and elastic recovery rate. It is to provide a composition, a light-shielding film having a spacer function formed using the composition, and a liquid crystal display device including the light-shielding film as a constituent element.

本発明者らは、上記のような、遮光膜用の感光性樹脂組成物における課題を解決すべく検討を行った結果、特定の着色剤が目的の遮光膜用の感光性樹脂組成物の遮光成分として好適であることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors, as a result of studies to solve the above problems in the photosensitive resin composition for a light-shielding film, as a result, a specific colorant is a light-shielding photosensitive resin composition for a light-shielding film intended They have found that they are suitable as components and have completed the present invention.

(1)本発明は、下記(A)〜(E)成分、(A)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と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物に対して、(a)テトラカルボン酸又はその酸二無水物、及び(b)ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸又はその酸無水物を反応させて得られた重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂、(B)少なくとも1個のエチレン性不飽和結合を有する光重合性モノマー、(C)光重合開始剤、(D)黒色有機顔料、混色有機顔料及び遮光材からなる群から選ばれる1種以上の遮光成分、及び(E)溶剤を、必須成分として含むことを特徴とする、スペーサー機能を有する遮光膜用の感光性樹脂組成物である。
(2)本発明はまた、(D)遮光成分として、チタンブラックを含むことを特徴とする請求項1に記載の感光性樹脂組成物である。
(3)本発明はまた、前記チタンブラックの平均二次粒径が100〜300nmであることを特徴とする、(2)に記載の感光性樹脂組成物である。
(4)本発明はまた、(D)遮光成分として、黒色有機顔料及び/又は混色有機顔料を含み、前記の黒色有機顔料及び/又は混色有機顔料の平均二次粒径が20〜500nmであることを特徴とする、(1)〜(3)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物である。
(5)本発明はまた、(B)成分を(A)成分100質量部に対して5〜400質量部、(C)成分を(A)成分と(B)成分の合計量100質量部に対して0.1〜30質量部、光硬化後に固形分となる(B)成分を含む、(E)成分を除く成分を固形分とするとき、(D)成分を、固形分の合計量中、5〜80質量%、それぞれ含むことを特徴とする、(1)〜(4)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物である。
(6)本発明はまた、光学濃度ODが0.5/μm以上3/μm以下である遮光膜であって、電圧10V印加時の体積抵抗率が1×10Ω・cm以上、且つ誘電率が2〜10である遮光膜を形成しうることを特徴とする、(1)〜(5)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。である。
(7)本発明はまた、微小硬度計による負荷−除荷試験において、下記(i)〜(iii)の少なくとも一つを満たす遮光膜を形成しうることを特徴とする、(1)〜(6)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物である。
(i)破壊強度が200mN以上であること
(ii)弾性復元率が30%以上であること
(iii)圧縮率が40%以下であること
(8)本発明はまた、(1)〜(7)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を硬化させて形成したことを特徴とする、スペーサー機能を有する遮光膜である。
(9)本発明はまた、(8)に記載の遮光膜をブラックカラムスペーサー(BCS)として有する液晶表示装置である。
(10)本発明はまた、さらに薄膜トランジスタ(TFT)を有することを特徴とする、(9)に記載の液晶表示装置である。
(11)本発明はまた、(D)遮光成分を(E)溶剤中に分散させた分散体を調製した後、前記分散体に(A)アルカリ可溶性樹脂、(B)少なくとも1個のエチレン性不飽和結合を有する光重合性モノマー、(C)光重合開始剤、及び(E)溶剤をさらに添加して混合する、スペーサー機能を有する遮光膜用の感光性樹脂組成物の製造方法であって、前記(A)アルカリ可溶性樹脂は、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と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物に対して、(a)テトラカルボン酸又はその酸二無水物、及び(b)ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸又はその酸無水物を反応させて得られたアルカリ可溶性樹脂であり、(D)遮光成分は、黒色有機顔料、混色有機顔料及び遮光材からなる群から選ばれた1種以上の成分である、方法である。
(12)本発明はまた、(D)遮光成分は、チタンブラックを含むことを特徴とする、(11)に記載の方法である。
(13)本発明はまた、前記分散体において、前記チタンブラックの平均二次粒子が100〜300nmであることを特徴とする、(12)に記載の方法である。
(14)本発明はまた、(D)遮光成分は、黒色有機顔料及び/又は混色有機顔料を含み、前記分散体において、前記黒色有機顔料及び/又は混色有機顔料の平均二次粒径が20〜500nmであることを特徴とする、(11)〜(13)のいずれかに記載の方法である。
(15)本発明はまた、(1)〜(7)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を基板に塗布し、光照射によって前記感光性樹脂組成物を硬化させる、基板上に形成された遮光膜の製造方法である。
(16)本発明はまた、(15)に記載の遮光膜の製造方法であり、遮光膜としての光学濃度を0.5/μm以上3/μm未満とするための膜厚H1と、スペーサー機能を担う遮光膜の膜厚H2について、H2が2〜7μmのとき、ΔH=H2−H1が0.1〜2.9である膜厚H1と膜厚H2の遮光膜を同時に形成することを特徴とする遮光膜の製造方法である。
(17)本発明はまた、(16)に記載の方法で製造された遮光膜をブラックカラムスペーサーとすることを特徴とする、液晶表示装置の製造方法である。
(18)本発明はまた、前記液晶表示装置は薄膜トランジスタ(TFT)を有することを特徴とする、(17)に記載の製造方法である。
(1) The present invention relates to the following components (A) to (E), and (A) a reaction product of an epoxy compound having two glycidyl ether groups derived from bisphenols and an unsaturated group-containing monocarboxylic acid. And (b) at least a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin obtained by reacting (a) tetracarboxylic acid or its acid dianhydride, and (b) dicarboxylic acid or tricarboxylic acid or its acid anhydride. One or more light-shielding components selected from the group consisting of a photopolymerizable monomer having one ethylenically unsaturated bond, (C) a photopolymerization initiator, (D) a black organic pigment, a mixed color organic pigment and a light-shielding material, and (E) A photosensitive resin composition for a light-shielding film having a spacer function, which contains a solvent as an essential component.
(2) The present invention is also the photosensitive resin composition according to claim 1, which contains titanium black as the light-shielding component (D).
(3) The present invention is also the photosensitive resin composition as described in (2), wherein the titanium black has an average secondary particle diameter of 100 to 300 nm.
(4) The present invention also contains (D) a light-shielding component, a black organic pigment and/or a mixed color organic pigment, and the black organic pigment and/or the mixed color organic pigment has an average secondary particle diameter of 20 to 500 nm. The photosensitive resin composition according to any one of (1) to (3), characterized in that
(5) In the present invention, the amount of the component (B) is 5 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A), and the amount of the component (C) is 100 parts by mass in total of the components (A) and (B). In contrast, when the components other than the component (E) including the component (B) that becomes the solid content after photocuring is 0.1 to 30 parts by mass as the solid content, the component (D) is included in the total solid content. 5 to 80% by mass, respectively, is the photosensitive resin composition according to any one of (1) to (4).
(6) The present invention also provides a light-shielding film having an optical density OD of 0.5/μm or more and 3/μm or less, and having a volume resistivity of 1×10 9 Ω·cm or more when a voltage of 10 V is applied, and a dielectric constant. The photosensitive resin composition according to any one of (1) to (5), which is capable of forming a light-shielding film having a ratio of 2 to 10. Is.
(7) The present invention is also characterized in that, in a load-unload test using a micro hardness meter, a light-shielding film that satisfies at least one of the following (i) to (iii) can be formed, (1) to ( The photosensitive resin composition according to any one of 6).
(I) Breaking strength is 200 mN or more (ii) Elastic recovery is 30% or more (iii) Compressibility is 40% or less (8) The present invention also includes (1) to (7). (3) A light-shielding film having a spacer function, which is formed by curing the photosensitive resin composition according to any one of (1) to (4) above.
(9) The present invention is also a liquid crystal display device having the light shielding film according to (8) as a black column spacer (BCS).
(10) The present invention is the liquid crystal display device according to (9), further including a thin film transistor (TFT).
(11) In the present invention, (D) a light-shielding component is dispersed in a solvent (E) to prepare a dispersion, and then (A) an alkali-soluble resin and (B) at least one ethylenic resin. A method for producing a photosensitive resin composition for a light-shielding film having a spacer function, further comprising adding and mixing a photopolymerizable monomer having an unsaturated bond, (C) a photopolymerization initiator, and (E) a solvent. The (A) alkali-soluble resin is (a) a tetracarboxylic acid or a tetracarboxylic acid thereof against a reaction product of an epoxy compound having two glycidyl ether groups derived from bisphenols and an unsaturated group-containing monocarboxylic acid. It is an alkali-soluble resin obtained by reacting an acid dianhydride and (b) a dicarboxylic acid or a tricarboxylic acid or an acid anhydride thereof, and (D) the light-shielding component comprises a black organic pigment, a mixed-color organic pigment and a light-shielding material. The method is one or more components selected from the group consisting of:
(12) The present invention is also the method according to (11), characterized in that the light-shielding component (D) contains titanium black.
(13) The present invention is also the method according to (12), characterized in that, in the dispersion, the average secondary particles of the titanium black are 100 to 300 nm.
(14) In the present invention, the light-shielding component (D) contains a black organic pigment and/or a mixed color organic pigment, and the average secondary particle diameter of the black organic pigment and/or the mixed color organic pigment in the dispersion is 20. It is a method in any one of (11)-(13) characterized by being -500 nm.
(15) The present invention is also formed on a substrate, which comprises applying the photosensitive resin composition according to any one of (1) to (7) to a substrate and curing the photosensitive resin composition by light irradiation. And a method of manufacturing a light shielding film.
(16) The present invention is also the method for producing a light-shielding film according to (15), which has a film thickness H1 for adjusting the optical density of the light-shielding film to 0.5/μm or more and less than 3/μm, and a spacer function. With respect to the film thickness H2 of the light-shielding film that plays a role in H2, when H2 is 2 to 7 μm, the light-shielding film having the film thickness H1 and the film thickness H2 in which ΔH=H2-H1 is 0.1 to 2.9 is simultaneously formed. And a method for manufacturing a light-shielding film.
(17) The present invention is also the method of manufacturing a liquid crystal display device, characterized in that the light-shielding film manufactured by the method described in (16) is used as a black column spacer.
(18) The present invention is also the manufacturing method according to (17), wherein the liquid crystal display device has a thin film transistor (TFT).

本発明に係る遮光膜用の感光性樹脂組成物は、特定の着色剤を含むため、従来の感光性樹脂組成物に比べて遮光性、絶縁性を維持したまま弾性率、変形量、弾性復元率に優れた硬化物を得ることができる。さらに本発明に係る遮光膜用の感光性樹脂組成物は、膜厚が2〜7μm程度であっても微細なスペーサー形状を形成することができる。 Since the photosensitive resin composition for a light-shielding film according to the present invention contains a specific colorant, the elastic modulus, the amount of deformation, and the elastic recovery while maintaining the light-shielding property and the insulating property as compared with the conventional photosensitive resin composition. A cured product having an excellent rate can be obtained. Furthermore, the photosensitive resin composition for a light-shielding film according to the present invention can form a fine spacer shape even when the film thickness is about 2 to 7 μm.

以下、本発明について詳細に説明する。
(A)成分の重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂は、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、好ましくは一般式(I)で表されるエポキシ化合物に、(メタ)アクリル酸(これは「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」の意味である)を反応させて得られる、重合性不飽和基を含有するヒドロキシル基含有化合物(c)に、(a)テトラカルボン酸又はその酸二無水物、及び(b)ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸又はその酸無水物を反応させて得られる、1分子内にカルボキシル基及び重合性不飽和基を有するアルカリ可溶性樹脂である。(A)成分は、重合性不飽和二重結合とカルボキシル基とを併せ持つため、感光性樹脂組成物に優れた光硬化性、良現像性、パターニング特性を与え遮光膜の物性向上をもたらす。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin as the component (A) is an epoxy compound having two glycidyl ether groups derived from bisphenols, preferably an epoxy compound represented by the general formula (I), ) Acrylic acid (which means "acrylic acid and/or methacrylic acid") is reacted with a hydroxyl group-containing compound (c) containing a polymerizable unsaturated group, and (a) a tetracarboxylic acid. Alternatively, it is an alkali-soluble resin having a carboxyl group and a polymerizable unsaturated group in one molecule, which is obtained by reacting an acid dianhydride thereof and (b) a dicarboxylic acid or a tricarboxylic acid or an acid anhydride thereof. Since the component (A) has both a polymerizable unsaturated double bond and a carboxyl group, it imparts excellent photocurability, good developability and patterning characteristics to the photosensitive resin composition, and improves the physical properties of the light shielding film.

但し、一般式(I)において、R1、R2、R及びRは、独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子又はフェニル基を示し、Xは、‐CO‐、−SO2−、‐C(CF3)2−、-Si(CH3)2‐、-CH2‐、-C(CH3)2‐、-O-、又は、フルオレン-9,9-ジイル基又は単結合を示し、mの平均値が0〜10、好ましくは0〜3の範囲である。 However, in the general formula (I), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom or a phenyl group, and X is —CO— , -SO 2 -, - C ( CF 3) 2 -, - Si (CH 3) 2 -, - CH 2 -, - C (CH 3) 2 -, - O-, or, 9,9- It represents a diyl group or a single bond, and the average value of m is in the range of 0 to 10, preferably 0 to 3.

一般式(I)のエポキシ化合物を与えるビスフェノール類としては、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'-ビフェノール等を挙げられる。これらのビスフェノール類は、1種類の化合物のみを用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。この中でも、一般式(I)におけるXがフルオレン-9,9-ジイル基であるビスフェノール類を特に好ましく用いることができる。 Examples of the bisphenols giving the epoxy compound of the general formula (I) 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)hexafluoro Propane, 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. are mentioned. These bisphenols may be used alone or in combination of two or more. Among these, bisphenols in which X in the general formula (I) is a fluorene-9,9-diyl group can be particularly preferably used.

(A)のアルカリ可溶性樹脂へと誘導するための一般式(I)の化合物は、上記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い、mは個々の分子においては0〜10の整数であり、通常は複数の値の分子が混在するため平均値0〜10(整数とは限らない)となるが、好ましいmの平均値は0〜3である。mの平均値が上限値を超えると、当該エポキシ化合物使用して合成したアルカリ可溶性樹脂を用いた感光性樹脂組成物としたときに組成物の粘度が大きくなりすぎて塗工がうまく行かなくなったり、アルカリ可溶性を十分に付与できずアルカリ現像性が非常に悪くなったりする。 The compound of the general formula (I) for deriving the alkali-soluble resin (A) is an epoxy compound having two glycidyl ether groups, which is obtained by reacting the bisphenols with epichlorohydrin. During this reaction, generally, diglycidyl ether compound is oligomerized, and m is an integer of 0 to 10 in each molecule, and usually an average value of 0 to 10 (because a plurality of molecules are mixed. However, the average value of m is preferably 0 to 3. When the average value of m exceeds the upper limit, the viscosity of the composition becomes too large when the photosensitive resin composition is prepared by using the alkali-soluble resin synthesized by using the epoxy compound, and the coating may not be successful. However, alkali solubility cannot be sufficiently imparted, and alkali developability becomes extremely poor.

次に、エポキシ化合物と(メタ)アクリル酸との反応で得られる重合性不飽和基を含有するヒドロキシル基含有化合物(c)と、酸成分と、を反応させて、1分子内にカルボキシル基及び重合性不飽和基を有するアルカリ可溶性樹脂を得ることができる。酸成分としては、ヒドロキシル基含有化合物と反応し得るテトラカルボン酸又はその酸二無水物(a)と、ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸又はその酸一無水物(b)を使用するのがよい。この酸成分のカルボン酸残基は飽和炭化水素又は不飽和炭化水素のいずれを有していてもよい。また、これらカルボン酸残基には-O-、-S-、カルボニル基等のヘテロ元素を含む結合を含んでいてもよい。 Next, the hydroxyl group-containing compound (c) containing a polymerizable unsaturated group obtained by the reaction of an epoxy compound and (meth)acrylic acid is reacted with an acid component to form a carboxyl group and a carboxyl group in one molecule. An alkali-soluble resin having a polymerizable unsaturated group can be obtained. As the acid component, it is preferable to use tetracarboxylic acid or its acid dianhydride (a) which can react with a compound containing a hydroxyl group, and dicarboxylic acid or tricarboxylic acid or its acid monoanhydride (b). The carboxylic acid residue of this acid component may have either a saturated hydrocarbon or an unsaturated hydrocarbon. Further, these carboxylic acid residues may contain a bond containing a hetero element such as —O—, —S—, carbonyl group and the like.

以下に酸成分の具体的な例を示すが、例示する多価カルボン酸の二無水物及び一無水物も使用することができる。 Specific examples of the acid component are shown below, but dianhydrides and monoanhydrides of the exemplified polyvalent carboxylic acids can also be used.

まず、(a)テトラカルボン酸としては、鎖式炭化水素テトラカルボン酸、脂環式テトラカルボン酸又は芳香族多価カルボン酸を挙げることができる。ここで、鎖式炭化水素テトラカルボン酸としては、例えば、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があり、更には任意の置換基が導入されたテトラカルボン酸でもよい。また、脂環式テトラカルボン酸としては、例えば、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があり、更には任意の置換基の導入されたテトラカルボン酸でもよい。更に、芳香族テトラカルボン酸としては、例えば、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が挙げられ、更には任意の置換基の導入されたテトラカルボン酸でもよい。これらの(a)テトラカルボン酸は、1種類の化合物のみを用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。 First, as the (a) tetracarboxylic acid, a chain hydrocarbon tetracarboxylic acid, an alicyclic tetracarboxylic acid or an aromatic polyvalent carboxylic acid can be mentioned. Here, as the chain hydrocarbon tetracarboxylic acid, there are, for example, butanetetracarboxylic acid, pentanetetracarboxylic acid, hexanetetracarboxylic acid and the like, and further, tetracarboxylic acid into which an arbitrary substituent is introduced may be used. Further, as the alicyclic tetracarboxylic acid, for example, cyclobutane tetracarboxylic acid, cyclopentane tetracarboxylic acid, cyclohexane tetracarboxylic acid, cycloheptane tetracarboxylic acid, norbornane tetracarboxylic acid, and the like, further optional substituents It may be a tetracarboxylic acid introduced with. Furthermore, examples of the aromatic tetracarboxylic acid include, for example, pyromellitic acid, benzophenonetetracarboxylic acid, biphenyltetracarboxylic acid, biphenylethertetracarboxylic acid, and the like. Good. These (a) tetracarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.

また、(b)ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸としては、鎖式炭化水素ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸、脂環式ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸、芳香族ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸が使用される。ここで、鎖式炭化水素ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸としては、例えば、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、ジグリコール酸等があり、更には任意の置換基が導入されたジカルボン酸若しくはトリカルボン酸でもよい。また、脂環式ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸としては、例えば、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があり、更には任意の置換基が導入されたジカルボン酸若しくはトリカルボン酸でもよい。更に、芳香族ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸等があり、更には任意の置換基が導入されたジカルボン酸若しくはトリカルボン酸でもよい。これらの(b)ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸は、1種類の化合物のみを用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。 As the (b) dicarboxylic acid or tricarboxylic acid, a chain hydrocarbon dicarboxylic acid or tricarboxylic acid, an alicyclic dicarboxylic acid or tricarboxylic acid, an aromatic dicarboxylic acid or tricarboxylic acid is used. Here, as the chain hydrocarbon dicarboxylic acid or tricarboxylic acid, for example, succinic acid, acetylsuccinic acid, maleic acid, adipic acid, itaconic acid, azelaic acid, citramalic acid, malonic acid, glutaric acid, citric acid, tartaric acid, There are oxoglutaric acid, pimelic acid, sebacic acid, suberic acid, diglycolic acid and the like, and further, a dicarboxylic acid or a tricarboxylic acid into which an arbitrary substituent is introduced may be used. Further, examples of the alicyclic dicarboxylic acid or tricarboxylic acid include cyclobutanedicarboxylic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, hexahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, norbornanedicarboxylic acid and the like, and further arbitrary substituents have been introduced. It may be a dicarboxylic acid or a tricarboxylic acid. Further, examples of the aromatic dicarboxylic acid or tricarboxylic acid include phthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid and the like, and further, a dicarboxylic acid or tricarboxylic acid having an arbitrary substituent introduced therein may be used. These (b) dicarboxylic acids or tricarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.

(A)のアルカリ可溶性樹脂に使用される(a)テトラカルボン酸又はその酸二無水物と(b)ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸又はその酸無水物とのモル比(b)/(a)は、0.01〜0.5であり、好ましくは0.02以上0.1未満であるのがよい。モル比(b)/(a)が上記範囲を逸脱すると、本発明の高遮光かつ高抵抗であり、かつ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(b)/(a)が小さいほどアルカリ溶解性が大となり、分子量が大となる傾向がある。 The molar ratio (b)/(a) of (a) tetracarboxylic acid or its acid dianhydride and (b) dicarboxylic acid or tricarboxylic acid or its acid anhydride used in the alkali-soluble resin of (A) is It is 0.01 to 0.5, preferably 0.02 or more and less than 0.1. When the molar ratio (b)/(a) deviates from the above range, the optimum molecular weight for obtaining the photosensitive resin composition of the present invention having high light-shielding and high resistance and good photopatternability cannot be obtained. Therefore, it is not preferable. The smaller the molar ratio (b)/(a), the greater the alkali solubility and the greater the molecular weight.

上記の重合性不飽和基を含有するヒドロキシル基含有化合物(c)と酸成分(b)および(a)とを反応させる比率については、好ましくは、化合物の末端がカルボキシル基となるように、各成分のモル比が(c):(b):(a)=1:0.2〜1.0:0.01〜1.0となるように定量的に反応させることが望ましい。この場合、重合性不飽和基を含有するヒドロキシル基含有化合物(c)に対する酸成分の総量のモル比(c)/〔(b)/2+(a)〕=0.5〜1.0となるように定量的に反応させることが望ましい。このモル比が0.5未満の場合は、アルカリ可溶性樹脂の末端が酸無水物となり、また、未反応酸二無水物の含有量が増大してアルカリ可溶性樹脂組成物の経時安定性低下が懸念される。一方、モル比が1.0を超える場合は、未反応の重合性不飽和基を含有するヒドロキシル基含有化合物の含有量が増大してアルカリ可溶性樹脂組成物の経時安定性低下が懸念される。(a)、(b)及び(c)の各成分のモル比はアルカリ可溶性樹脂の酸価、分子量を調整する目的で、上述の範囲で任意に変更できる。 Regarding the ratio of reacting the hydroxyl group-containing compound (c) containing a polymerizable unsaturated group with the acid components (b) and (a), it is preferable that the terminal of the compound be a carboxyl group. It is desirable to react quantitatively so that the molar ratio of the components is (c):(b):(a)=1:0.2-1.0:0.01-1.0. In this case, the molar ratio of the total amount of the acid component to the hydroxyl group-containing compound (c) containing a polymerizable unsaturated group (c)/[(b)/2+(a)]=0.5 to 1.0. It is desirable to react quantitatively. If this molar ratio is less than 0.5, the end of the alkali-soluble resin becomes an acid anhydride, and the content of unreacted acid dianhydride increases, which may deteriorate the stability of the alkali-soluble resin composition over time. To be done. On the other hand, when the molar ratio exceeds 1.0, the content of the hydroxyl group-containing compound containing the unreacted polymerizable unsaturated group increases, and there is a concern that the stability of the alkali-soluble resin composition may deteriorate over time. The molar ratio of each of the components (a), (b) and (c) can be arbitrarily changed within the above range for the purpose of adjusting the acid value and the molecular weight of the alkali-soluble resin.

(A)のアルカリ可溶性樹脂は、上述の手順により、既知の方法、例えば特開平8-278629号公報や特開2008-9401号公報等に記載の方法により製造することができる。先ず、一般式(I)のエポキシ化合物に(メタ)アクリル酸を反応させる方法としては、例えば、エポキシ化合物のエポキシ基と等モルの(メタ)アクリル酸を溶剤中に添加し、触媒(トリエチルベンジルアンモニウムクロライド、2,6-ジイソブチルフェノール等)の存在下、空気を吹き込みながら90〜120℃に加熱・攪拌して反応させるという方法がある。次に、反応生成物であるエポキシアクリレート化合物の水酸基に酸無水物を反応させる方法としては、エポキシアクリレート化合物と酸二無水物および酸一無水物の所定量を溶剤中に添加し、触媒(臭化テトラエチルアンモニウム、トリフェニルホスフィン等)の存在下、90〜140℃で加熱・攪拌して反応させるという方法がある。 The alkali-soluble resin (A) can be produced by the above-mentioned procedure by a known method, for example, the method described in JP-A 8-278629 or JP-A 2008-9401. First, as a method of reacting (meth)acrylic acid with an epoxy compound of the general formula (I), for example, (meth)acrylic acid in an equimolar amount to the epoxy group of the epoxy compound is added to a solvent, and a catalyst (triethylbenzyl) is added. In the presence of ammonium chloride, 2,6-diisobutylphenol, etc., there is a method of reacting by heating and stirring at 90 to 120° C. while blowing air. Next, as a method of reacting an acid anhydride with a hydroxyl group of an epoxy acrylate compound which is a reaction product, a predetermined amount of an epoxy acrylate compound, an acid dianhydride and an acid monoanhydride is added to a solvent, and a catalyst (odor In the presence of tetraethylammonium chloride, triphenylphosphine, etc.), the reaction is carried out by heating and stirring at 90 to 140° C.

このようにして製造された(A)のアルカリ可溶性樹脂は、たとえば、一般式(II)で表される構造を有する。 The alkali-soluble resin (A) thus produced has a structure represented by the general formula (II), for example.

式中、R1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子又はフェニル基を表し、R5は、水素原子又はメチル基を表し、Xは、−CO−、−SO2−、−C(CF32−、−Si(CH32−、−CH2−、−C(CH32−、−O−、フルオレン−9,9−ジイル基又は直結合を表し、Yは4価のカルボン酸残基を表し、Zは、それぞれ独立して水素原子又は−OC−W−(COOH)(但し、Wは2価又は3価カルボン酸残基を表し、lは1〜2の数を表す)を表し、nは1〜20の数を表す。 In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom or a phenyl group, and R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group. represents, X is, -CO -, - SO 2 - , - C (CF 3) 2 -, - Si (CH 3) 2 -, - CH 2 -, - C (CH 3) 2 -, - O-, Represents a fluorene-9,9-diyl group or a direct bond, Y represents a tetravalent carboxylic acid residue, Z is each independently a hydrogen atom or -OC-W-(COOH) l (where W is Represents a divalent or trivalent carboxylic acid residue, 1 represents a number of 1 to 2), and n represents a number of 1 to 20.

(A)のアルカリ可溶性樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、通常1000〜100000であり、2000〜20000であることが好ましい。重量平均分子量が1000未満の場合は、アルカリ現像時のパターンの密着性が低下する恐れがあり、重量平均分子量が100000を超える場合は現像性が著しく低下する恐れがある。 The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene of the alkali-soluble resin (A) measured by gel permeation chromatography (GPC) is usually 1,000 to 100,000, and preferably 2,000 to 20,000. When the weight average molecular weight is less than 1000, the adhesiveness of the pattern during alkali development may be reduced, and when the weight average molecular weight is more than 100,000, the developability may be significantly reduced.

また、(A)のアルカリ可溶性樹脂の酸価の好ましい範囲は80〜120mgKOH/gである。この値が80mgKOH/gより小さいとアルカリ現像時に残渣が残りやすくなり、120mgKOH/gを超えるとアルカリ現像液の浸透が早くなり過ぎ、剥離現像が起きるので、何れも好ましくない。なお、(A)の重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂は、その1種のみを使用しても、2種以上の混合物を使用することもできる。 Moreover, the preferable range of the acid value of the alkali-soluble resin (A) is 80 to 120 mgKOH/g. If this value is less than 80 mgKOH/g, a residue tends to remain during alkali development, and if it exceeds 120 mgKOH/g, permeation of the alkali developing solution becomes too fast and peeling development occurs, which is not preferable either. The polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin (A) may be used alone or in a mixture of two or more.

本発明において、(A)の重量平均分子量は、サンプリングした溶液をテトラヒドロフランに溶解させて東ソー社製HLC−8220GPCで分子量分布測定を行い、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量を算出した値を用いる。またA成分の酸価は、サンプリングした溶液をジオキサンに溶解させて0.1規定の水酸化カリウム水溶液で中和滴定し、当量点からサンプル溶液の固形分換算の酸価を算出した値を用いる。 In the present invention, as the weight average molecular weight of (A), a value obtained by dissolving the sampled solution in tetrahydrofuran and measuring the molecular weight distribution with HLC-8220GPC manufactured by Tosoh Corporation and calculating the weight average molecular weight in terms of standard polystyrene is used. As the acid value of the component A, a value obtained by dissolving the sampled solution in dioxane, neutralizing titration with a 0.1 N potassium hydroxide aqueous solution, and calculating the acid value of the sample solution in terms of solid content is used. ..

次に、(B)少なくとも1個のエチレン性不飽和結合を有する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-ヒドロキシヘキシル(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や、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、グリセロール(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、又は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、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の多価アルコール類、フェノールノボラック等の多価フェノール類のビニルベンジルエーテル化合物、ジビニルベンゼン等のジビニル化合物類の付加重合体等を挙げることができる。これらの(B)少なくとも1個のエチレン性不飽和結合を有する光重合性モノマーは、1種類の化合物のみを用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。なお、(B)少なくとも1個のエチレン性不飽和結合を有する光重合性モノマーは遊離のカルボキシ基を有しない。 Next, as the photopolymerizable monomer having at least one ethylenically unsaturated bond (B), for example, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxyhexyl (meth ) Acrylic ester-containing (meth)acrylic acid esters, ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, tetra Methylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, trimethylolethane tri(meth)acrylate, pentaerythritol di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, Of dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, glycerol(meth)acrylate, sorbitol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, or dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, sorbitol hexa(meth)acrylate, phosphazene Alkylene oxide-modified hexa(meth)acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hexa(meth)acrylate and other (meth)acrylic acid esters, pentaerythritol, dipentaerythritol and other polyhydric alcohols, phenol novolac and other polyhydric phenols Examples thereof include addition polymers of divinyl compounds such as vinylbenzyl ether compound and divinylbenzene. These (B) photopolymerizable monomers having at least one ethylenically unsaturated bond may be used alone or in combination of two or more. The photopolymerizable monomer (B) having at least one ethylenically unsaturated bond does not have a free carboxy group.

(B)成分の配合割合は、(A)成分100質量部に対して5〜400質量部であるのがよく、好ましくは10〜150質量部であるのがよい。(B)成分の配合割合が(A)成分100質量部に対して400質量部より多いと、光硬化後の硬化物が脆くなり、また、未露光部において塗膜の酸価が低いためにアルカリ現像液に対する溶解性が低下し、パターンエッジがぎざつきシャープにならないといった問題が生じる。一方、(B)成分の配合割合が(A)成分100質量部に対して5質量部よりも少ないと、樹脂に占める光反応性官能基の割合が少なく架橋構造の形成が十分でなく、更に、樹脂成分における酸価が高いために、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ることから、形成されたパターンが目標とする線幅より細くなったり、パターンの欠落が生じや易くなるといった問題が生じる恐れがある。 The blending ratio of the component (B) is preferably 5 to 400 parts by mass, and more preferably 10 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). When the blending ratio of the component (B) is more than 400 parts by mass relative to 100 parts by mass of the component (A), the cured product after photocuring becomes brittle, and the acid value of the coating film in the unexposed part is low. There is a problem that the solubility in an alkaline developer is lowered and the pattern edge is not sharp and sharp. On the other hand, when the blending ratio of the component (B) is less than 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A), the proportion of the photoreactive functional group in the resin is small and the formation of the crosslinked structure is not sufficient. Since the resin component has a high acid value, the solubility in the exposed portion with respect to the alkali developing solution becomes high, so that the formed pattern becomes thinner than the target line width, or the pattern is apt to be missing. Problems can occur.

また、(C)成分の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ジアゾール化合物類、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、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)、メタノン,(9-エチル-6-ニトロ-9H-カルバゾール-3-イル)[4-(2-メトキシ-1-メチルエトキシ)-2-メチルフェニル]-,O−アセチルオキシム、メタノン,(2-メチルフェニル)(7-ニトロ-9,9-ジプロピル-9H-フルオレン-2-イル)-,アセチルオキシム、エタノン,1-[7-(2-メチルベンゾイル)-9,9-ジプロピル-9H-フルオレン-2-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)、エタノン,1-(-9,9-ジブチル-7-ニトロ-9H-フルオレン-2-イル)-,1-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、アゾビスイソブチルニトリル、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などが挙げられる。この中でも、高感度の遮光膜用の感光性樹脂組成物を得られやすい観点から、O-アシルオキシム系化合物類を用いることが好ましい。これらの(C)光重合開始剤は、1種類の化合物のみを用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。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 the photopolymerization initiator as the component (C) include acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, p-dimethylaminopropiophenone, dichloroacetophenone, trichloroacetophenone, p-tert-butyl. Acetophenones such as acetophenone, benzophenone, 2-chlorobenzophenone, benzophenones such as p,p'-bisdimethylaminobenzophenone, benzyl, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin ether ethers such as isobutyl ether, 2- (o-Chlorophenyl)-4,5-phenylbiimidazole, 2-(o-chlorophenyl)-4,5-di(m-methoxyphenyl)biimidazole, 2-(o-fluorophenyl)-4,5-diphenyl Biimidazole, 2-(o-methoxyphenyl)-4,5-diphenylbiimidazole, 2,4,5-triarylbiimidazole and other biimidazole compounds, 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 -Halomethyldiazole 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, Halomethyl-s-triazine system such as 6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine and 2-(4-methylthiostyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine Compounds, 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)phenyl]-,2-(O-benzoyloxime), 1-(4-phenyl Rusulfanylphenyl)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, ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-,1-(0-acetyloxime ), methanone, (9-ethyl-6-nitro-9H-carbazol-3-yl)[4-(2-methoxy-1-methylethoxy)-2-methylphenyl]-,O-acetyloxime, methanone, ( 2-Methylphenyl) (7-nitro-9,9-dipropyl-9H-fluoren-2-yl)-, acetyloxime, ethanone, 1-[7-(2-methylbenzoyl)-9,9-dipropyl-9H -Fluoren-2-yl]-,1-(O-acetyloxime), ethanone, 1-(-9,9-dibutyl-7-nitro-9H-fluoren-2-yl)-,1-O-acetyloxime O-acyl oxime compounds such as benzyldimethyl ketal, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, and other sulfur compounds, 2 -Anthraquinones such as ethylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone and 2,3-diphenylanthraquinone, organic peroxides such as azobisisobutylnitrile, benzoyl peroxide and cumene peroxide, 2-mercaptobenzimidazole , 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzothiazole, and other thiol compounds. Among these, O-acyl oxime compounds are preferably used from the viewpoint of easily obtaining a highly sensitive photosensitive resin composition for a light-shielding film. These (C) photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. The photopolymerization initiator as used in the present invention is meant to include a sensitizer.

これらの光重合開始剤や増感剤は、その1種のみを単独で使用できるほか、2種以上を組み合わせて使用することもできる。また、それ自体では光重合開始剤や増感剤として作用しないが、組み合わせて用いることにより、光重合開始剤や増感剤の能力を増大させ得るような化合物を添加することもできる。そのような化合物としては、例えば、ベンゾフェノンと組み合わせて使用すると効果のあるトリエタノールアミン、トリエチルアミン等の第3級アミンを挙げることができる。 These photopolymerization initiators and sensitizers can be used alone or in combination of two or more. Further, a compound which does not act as a photopolymerization initiator or a sensitizer by itself but which can increase the ability of the photopolymerization initiator or the sensitizer when used in combination can be added. Examples of such compounds include tertiary amines such as triethanolamine and triethylamine, which are effective when used in combination with benzophenone.

(C)成分の光重合開始剤の使用量は、(A)成分と(B)成分の合計100質量部を基準として0.1〜30質量部であるのがよく、好ましくは1〜25質量部であるのがよい。(C)成分の配合割合が0.1質量部未満の場合には、光重合の速度が遅くなって、感度が低下し、一方、30質量部を超える場合には、感度が強すぎて、パターン線幅がパターンマスクに対して太った状態になり、マスクに対して忠実な線幅が再現できない、又は、パターンエッジがぎざつきシャープにならないといった問題が生じる恐れがある。 The amount of the photopolymerization initiator used as the component (C) is preferably 0.1 to 30 parts by mass, and preferably 1 to 25 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total of the components (A) and (B). Good part. When the blending ratio of the component (C) is less than 0.1 parts by mass, the photopolymerization rate becomes slow and the sensitivity decreases, while when it exceeds 30 parts by mass, the sensitivity is too strong. There is a possibility that the pattern line width becomes thicker than the pattern mask, the line width faithful to the mask cannot be reproduced, or the pattern edge is not sharp and sharp.

(D)成分は、黒色有機顔料、混色有機顔料及び遮光材から選ばれる遮光成分であり、絶縁性、耐熱性、耐光性及び耐溶剤性に優れたものであるのがよい。ここで、黒色有機顔料としては、例えばペリレンブラック、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が挙げられる。混色有機顔料としては、赤、青、緑、紫、黄色、シアニン、マゼンタ等から選ばれる2種以上の顔料を混合して擬似黒色化されたものが挙げられる。遮光材としては、カーボンブラック、酸化クロム、酸化鉄、チタンブラック等を挙げることができる。これらの(D)遮光成分は、1種類の化合物のみを用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。 The component (D) is a light-shielding component selected from black organic pigments, mixed-color organic pigments and light-shielding materials, and preferably has excellent insulating properties, heat resistance, light resistance and solvent resistance. Here, examples of black organic pigments include perylene black, aniline black, cyanine black, and lactam black. Examples of the mixed color organic pigment include those obtained by mixing two or more kinds of pigments selected from red, blue, green, violet, yellow, cyanine, magenta and the like to give a pseudo black color. Examples of the light shielding material include carbon black, chromium oxide, iron oxide, titanium black and the like. These (D) light-shielding components may be used alone or in combination of two or more.

遮光材としては、チタンブラックが遮光性、弾性率、変形量、弾性復元率が良好な点で好ましい。チタンブラックを用いる場合に、絶縁性を更に向上させる目的で黒色有機顔料及び/又は混色有機顔料を併用することもできる。このように、無機系の遮光材と有機顔料を併用する場合は、[遮光材/(黒色有機顔料及び/又は混色有機顔料)]の配合比は、質量比で90/10〜10/90であるのがよく、好ましくは70/30〜30/70であるのがよい。このような遮光材と有機顔料の組合せとそれらの配合比によって所望の遮光性、絶縁性等の特性を持つスペーサー機能を有する遮光膜を得ることができる。遮光膜を無彩色にしたいといった遮光膜の色度を制御する等の目的には、黒色以外の有機顔料を、擬似混色による黒色にする目的ではなく、単色として添加することもできる。 As the light-shielding material, titanium black is preferable in terms of good light-shielding properties, elastic modulus, deformation amount, and elastic recovery rate. When titanium black is used, a black organic pigment and/or a mixed color organic pigment may be used together for the purpose of further improving the insulating property. As described above, when the inorganic light-shielding material and the organic pigment are used in combination, the mixing ratio of [light-shielding material/(black organic pigment and/or mixed color organic pigment)] is 90/10 to 10/90 by mass ratio. It is preferable that it is 70/30 to 30/70. A light-shielding film having a spacer function having desired light-shielding properties and insulating properties can be obtained by such a combination of the light-shielding material and the organic pigment and their compounding ratio. For the purpose of controlling the chromaticity of the light-shielding film such as making the light-shielding film achromatic, it is possible to add an organic pigment other than black as a single color instead of the purpose of blackening by pseudo-color mixing.

本発明で使用するチタンブラックは、低次酸化チタン、酸窒化チタン等に代表される含チタン黒色無機顔料であり、これらの中でも高い絶縁性を示すものを好ましく用いることができる。これらチタンブラックの作製方法としては、二酸化チタンと金属チタンの混合体を還元雰囲気下で加熱し還元させる方法(特開昭49-5432号公報)、四塩化チタンの高温加水分解で得られた超微細二酸化チタンを水素を含む還元雰囲気中で還元する方法(特開昭57-205322号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンをアンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭60-65069号公報、特開昭61-201610号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンにバナジウム化合物を付着させ、アンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭61-201610号公報)、などがあるがこれらに限定されるものではない。 Titanium black used in the present invention is a titanium-containing black inorganic pigment typified by low-order titanium oxide, titanium oxynitride and the like, and among these, those exhibiting high insulation properties can be preferably used. These titanium blacks can be produced by heating a mixture of titanium dioxide and metallic titanium in a reducing atmosphere to reduce the mixture (Japanese Patent Laid-Open No. 49-5432), and ultra-high-temperature hydrolysis of titanium tetrachloride. A method of reducing fine titanium dioxide in a reducing atmosphere containing hydrogen (JP-A-57-205322), a method of reducing titanium dioxide or titanium hydroxide at high temperature in the presence of ammonia (JP-A-60-65069, JP-A-61-201610), a method of adhering a vanadium compound to titanium dioxide or titanium hydroxide and performing high-temperature reduction in the presence of ammonia (JP-A-61-201610), and the like, but are not limited to these. Not something.

また、これらの含チタン黒色無機顔料は、無機粒子表面に有機化合物又は無機化合物を被覆したものでもよい。被覆するのに用いる有機化合物の例としては多価アルコール、アルカノールアミン又はその誘導体、有機ケイ素化合物(ポリシロキサン類、シラン系カップリング剤等)、高級脂肪酸又はその金属塩、有機金属化合物(チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等)等がある。一方、被覆するのに用いる無機化合物の例としては、アルミニウム化合物、ケイ素化合物、ジルコニウム化合物、スズ化合物、チタニウム化合物、アンチモン化合物等を挙げることができる。この含チタン粒子の表面被覆する方法としては、特開2006-206891に記載されている方法等を使用することができる。 Further, these titanium-containing black inorganic pigments may have inorganic particles whose surfaces are coated with an organic compound or an inorganic compound. Examples of organic compounds used for coating are polyhydric alcohols, alkanolamines or their derivatives, organosilicon compounds (polysiloxanes, silane coupling agents, etc.), higher fatty acids or metal salts thereof, organometallic compounds (titanium compounds). Coupling agents, aluminum-based coupling agents, etc.). On the other hand, examples of inorganic compounds used for coating include aluminum compounds, silicon compounds, zirconium compounds, tin compounds, titanium compounds and antimony compounds. As a method for coating the surface of the titanium-containing particles, the method described in JP-A-2006-206891 can be used.

チタンブラックの市販品の例としては、三菱マテリアル製チタンブラック12S、13M−T、13M−C、UF8、赤穂化成製Tilack D(「Tilack D」は同社の登録商標)などが挙げられる。 Examples of commercially available titanium black include titanium black 12S, 13M-T, 13M-C, UF8 manufactured by Mitsubishi Materials, and Tilack D manufactured by Ako Kasei (“Tilack D” is a registered trademark of the same company).

本発明で使用する有機顔料としては、公知の化合物を特に制限なく使用することができるが、微粒化の加工がされた、BET法による比表面積が50m/g以上であるものが好ましい。具体的にはアゾ顔料、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、チオインジゴ顔料等が挙げられ、具体的には、以下のようなC.I.名の化合物が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
C.I.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;
C.I.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;
C.I.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;
C.I.ピグメント・グリーン7、36、58等;
C.I.ピグメント・ブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、60、80等;
C.I.ピグメント・バイオレット19、23、37等。
As the organic pigment used in the present invention, known compounds can be used without particular limitation, but those having a specific surface area according to the BET method of 50 m 2 /g or more, which have been subjected to atomization processing, are preferable. Specifically, azo pigments, condensed azo pigments, azomethine pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, isoindoline pigments, dioxazine pigments, slene pigments, perylene pigments, perinone pigments, quinophthalone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, Examples thereof include thioindigo pigments, and specifically, C.I. I. Name compounds are included, but are not limited to.
C. I. 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 mag;
C. I. Pigment Orange 5, 13, 16, 34, 36, 38, 43, 61, 62, 64, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 81 and the like;
C. I. 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.;
C. I. Pigment Green 7, 36, 58, etc.;
C. I. Pigment Blue 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 60, 80, etc.;
C. I. Pigment Violet 19, 23, 37 and the like.

また、(E)成分の溶剤としては、例えば、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、3-メトキシ-1-ブタノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、3-ヒドロキシ-2-ブタノン、ジアセトンアル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等、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、乳酸エチル、3-メトキシブチルアセテート、3-メトキシ-3-ブチルアセテート、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エステル類等が挙げられ、これらを用いて溶解、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。これらの溶剤は、塗布性等の必要特性とするために2種類以上を用いてもよい。 Examples of the solvent of the component (E) include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, ethylene glycol, propylene glycol, 3-methoxy-1-butanol, ethylene glycol monobutyl ether, 3-hydroxy-2-butanone, Alcohols such as diacetone alcohol, terpenes such as α- or β-terpineol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone and N-methyl-2-pyrrolidone, aromatic carbonization such as toluene, xylene and tetramethylbenzene Hydrogen, cellosolve, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, Glycol ethers such as triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methoxy-3-butyl acetate, cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve Esters such as acetate, carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, etc. can be mentioned. It can be a composition in the form of a solution. Two or more kinds of these solvents may be used in order to obtain necessary properties such as coatability.

そして、これらの遮光成分は、好ましくは、予め溶剤に(F)分散剤とともに分散させて遮光性分散液としたうえで、遮光膜用の感光性樹脂組成物として配合するのがよい。ここで、分散させる溶剤は、(E)成分の一部になるため、上記の(E)成分に挙げたものであれば使用することができるが、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシブチルアセテート等が好適に用いられる。遮光性分散液を形成する(D)の遮光成分の配合割合については、本発明の遮光膜用の感光性樹脂組成物の全固形分に対して5〜80質量%の範囲で用いられるのがよい。なお、上記固形分とは、組成物のうち(E)成分を除く成分を意味する。上記固形分には、光硬化後に固形分となる(B)成分も含まれる。5質量%より少ないと、所望の遮光性に設定できなくなる。80質量%を越えると、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ため、現像特性を損なうと共に膜形成能が損なわれるという好ましくない問題が生じる。 Then, these light-shielding components are preferably dispersed in a solvent together with a (F) dispersant in advance to form a light-shielding dispersion liquid, and then blended as a photosensitive resin composition for a light-shielding film. Here, since the solvent to be dispersed becomes a part of the component (E), any of those listed above as the component (E) can be used. For example, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl. Acetate or the like is preferably used. Regarding the blending ratio of the light-shielding component (D) forming the light-shielding dispersion, it is used in the range of 5 to 80% by mass based on the total solid content of the photosensitive resin composition for a light-shielding film of the present invention. Good. In addition, the said solid content means the component except a component (E) among compositions. The solid content also includes the component (B) that becomes a solid content after photocuring. If it is less than 5% by mass, the desired light-shielding property cannot be set. When it exceeds 80% by mass, the content of the photosensitive resin serving as the original binder is reduced, so that the development characteristics are impaired and the film forming ability is impaired, which is an undesirable problem.

この遮光性分散液における遮光成分のレーザー回折・散乱式粒子径分布計で測定した平均粒径(以下「平均二次粒径」という)は、以下のようになるようにすることが好ましい。チタンブラックを使用する場合のチタンブラックの平均二次粒径は100〜300nmであることがよく、黒色有機顔料及び/若しくは混色有機顔料、並びに/又は単色の有機顔料を使用する場合には、分散粒子の平均二次粒径が20〜500nmであることがよい。なお、これらの遮光性分散液を配合して調製した遮光膜用の感光性樹脂組成物においても、これらの遮光成分は、同じ平均二次粒径を有することが好ましい。 The average particle size (hereinafter referred to as “average secondary particle size”) of the light-shielding component in this light-shielding dispersion measured by a laser diffraction/scattering type particle size distribution meter is preferably as follows. When titanium black is used, the average secondary particle size of titanium black is preferably 100 to 300 nm, and when a black organic pigment and/or a mixed color organic pigment and/or a monochromatic organic pigment is used, the dispersion The average secondary particle size of the particles is preferably 20 to 500 nm. Even in the photosensitive resin composition for a light-shielding film prepared by blending these light-shielding dispersion liquids, these light-shielding components preferably have the same average secondary particle diameter.

また、遮光性分散液には、遮光成分を安定的に分散させるために(F)分散剤を使用するが、この目的には各種高分子分散剤等の公知の分散剤を使用することができる。分散剤の例としては、従来顔料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)を特に制限なく使用することができるが、例えば、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)等を挙げることができる。特に、顔料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、二級又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、数平均分子量が1千〜10万の範囲にあるカチオン性高分子系分散剤は好適である。この分散剤の配合量は、遮光成分に対して1〜30質量%、好ましくは2〜25質量%であることが好ましい。 Further, the (F) dispersant is used in the light-shielding dispersion in order to stably disperse the light-shielding component, and known dispersants such as various polymer dispersants can be used for this purpose. .. As an example of the dispersant, known compounds conventionally used for pigment dispersion (such as compounds commercially available under the names of dispersant, dispersion wetting agent, dispersion accelerator, etc.) can be used without particular limitation. Examples thereof include cationic polymer dispersants, anionic polymer dispersants, nonionic polymer dispersants, pigment derivative type dispersants (dispersion aids), and the like. In particular, it has a cationic functional group such as an imidazolyl group, a pyrrolyl group, a pyridyl group, a primary, secondary or tertiary amino group as an adsorption point on the pigment, and has an amine value of 1 to 100 mgKOH/g and a number average molecular weight. A cationic polymer dispersant having a ratio of 1,000 to 100,000 is suitable. The amount of the dispersant blended is preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 2 to 25% by mass, based on the light-shielding component.

さらに、遮光性分散液を調製する際に、上記分散剤に加えて(A)成分の重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂の一部を共分散させることにより、遮光膜用の感光性樹脂組成物としたとき、露光感度を高感度に維持しやすくし、現像時の密着性が良好で残渣の問題も発生しにくい感光性樹脂組成物とすることができる。(A)成分の配合量は、遮光性分散液中2〜20質量%であるのが好ましく、5〜15質量%であることがより好ましい。(A)成分が2質量%未満であると、感度向上、密着性向上、残渣低減といった共分散させた効果を得ることができない。また、20質量%以上であると、特に遮光材の含有量が大きいときに、遮光性分散液の粘度が高く、均一に分散させることが困難あるいは非常に時間を要することになり、均一に遮光成分が分散した塗膜を得るための感光性樹脂組成物を得ることが難しくなる。 Further, when preparing the light-shielding dispersion liquid, a part of the polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin of the component (A) is co-dispersed in addition to the above-mentioned dispersant to obtain a photosensitive resin composition for a light-shielding film. When used as a product, it is possible to easily maintain the exposure sensitivity at a high sensitivity, to obtain a photosensitive resin composition which has good adhesiveness during development and is less likely to cause a problem of residue. The content of the component (A) in the light-shielding dispersion is preferably 2 to 20% by mass, more preferably 5 to 15% by mass. When the content of the component (A) is less than 2% by mass, the co-dispersed effects such as improved sensitivity, improved adhesion and reduced residue cannot be obtained. Further, when the content is 20% by mass or more, especially when the content of the light shielding material is large, the viscosity of the light shielding dispersion liquid is high, and it is difficult or extremely time-consuming to disperse the light shielding dispersion liquid uniformly, and thus it is possible to uniformly shield light. It becomes difficult to obtain a photosensitive resin composition for obtaining a coating film in which the components are dispersed.

このようにして得られた遮光性分散液は、(A)成分(遮光性分散液を調製する際に(A)成分を共分散させた場合は、残りの(A)成分)、(B)成分、(C)成分、及び残りの(E)成分と混合することで、遮光膜用の感光性樹脂組成物とすることができる。 The light-shielding dispersion liquid thus obtained contains the component (A) (the remaining component (A) when the component (A) is co-dispersed when preparing the light-shielding dispersion liquid), (B). By mixing the component, the component (C), and the remaining component (E), a photosensitive resin composition for a light shielding film can be obtained.

また、本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて硬化促進剤、熱重合禁止剤および酸化防止剤、可塑剤、充填材、溶剤、レベリング剤、消泡剤、カップリング剤、界面活性剤等の添加剤を配合することができる。熱重合禁止剤および酸化防止剤としては、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を挙げることができ、可塑剤としては、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を挙げることができ、充填材としては、ガラスファイバー、シリカ、マイカ、アルミナ等を挙げることができ、消泡剤やレベリング剤としては、シリコーン系、フッ素系、アクリル系の化合物を挙げることができる。また、界面活性剤としてはフッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等を挙げることができ、カップリング剤としては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-イソシアナ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のシランカップリング剤を挙げることができる。 Further, the photosensitive resin composition of the present invention, if necessary, a curing accelerator, a thermal polymerization inhibitor and an antioxidant, a plasticizer, a filler, a solvent, a leveling agent, a defoaming agent, a coupling agent, an interface. Additives such as activators can be added. Examples of thermal polymerization inhibitors and antioxidants include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, pyrogallol, tert-butylcatechol, phenothiazine, hindered phenol compounds, and the like.Plasticizers include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, and phosphorus. Examples of the filler include glass fiber, silica, mica, and alumina. Examples of the defoaming agent and leveling agent include silicone-based, fluorine-based, and acrylic-based compounds. be able to. Further, examples of the surfactant include a fluorine-based surfactant and a silicone-based surfactant, and examples of the coupling agent include 3-(glycidyloxy)propyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, Examples thereof include silane coupling agents such as 3-isocyanatopropyltriethoxysilane and 3-ureidopropyltriethoxysilane.

本発明の感光性樹脂組成物は、熱によって重合又は硬化するその他の樹脂成分を併用してもよい。その他の樹脂成分としては、(G)2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂又はエポキシ化合物が好ましく、3,3',5,5'-テトラメチル-4,4'-ビフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、3,4-エポキシシクロヘキセニルメチル-3',4'-エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物、エポキシシリコーン樹脂等が挙げられる。これらの追加の成分は、1種類の化合物のみを用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。 The photosensitive resin composition of the present invention may be used in combination with other resin components that are polymerized or cured by heat. As the other resin component, (G) an epoxy resin or an epoxy compound having two or more epoxy groups is preferable, and 3,3′,5,5′-tetramethyl-4,4′-biphenol type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenolfluorene type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3',4'-epoxycyclohexenecarboxylate, 2,2-bis(hydroxymethyl)-1-butanol 1,2-epoxy-4-(2-oxiranyl)cyclohexane adduct, epoxy silicone resin, and the like. These additional components may be used alone or in combination of two or more.

本発明の感光性樹脂組成物は、上記(A)〜(E)成分を主成分として含有する。上記固形分中に、(A)〜(D)成分が合計で70質量%、好ましくは80質量%以上含まれることが望ましい。(E)溶剤の量は、目標とする粘度によって変化するが、感光性樹脂組成物中に60〜90質量%の範囲で含まれるようにするのがよい。 The photosensitive resin composition of the present invention contains the above components (A) to (E) as main components. It is desirable that the total amount of the components (A) to (D) is 70% by mass, preferably 80% by mass or more, in the solid content. The amount of the solvent (E) varies depending on the target viscosity, but it is preferable that the amount of the solvent (E) be contained in the photosensitive resin composition in the range of 60 to 90 mass %.

本発明における遮光膜用の感光性樹脂組成物は、例えばスペーサー機能を有する遮光膜を形成するための感光性樹脂組成物として優れるものである。スペーサー機能を有する遮光膜の形成方法としては、以下のようなフォトリソグラフィー法がある。先ず、本発明における遮光膜用の感光性樹脂組成物を基材上に塗布し、次いで溶媒を乾燥させた(プリベーク)後、このようにして得られた被膜の上にフォトマスクをあて、紫外線を照射して露光部を硬化させ、更にアルカリ水溶液を用いて未露光部を溶出させる現像を行ってパターンを形成し、更に後乾燥としてポストベーク(熱焼成)を行う方法が挙げられる。 The photosensitive resin composition for a light-shielding film of the present invention is excellent as a photosensitive resin composition for forming a light-shielding film having a spacer function, for example. As a method of forming the light-shielding film having a spacer function, there is the following photolithography method. First, the photosensitive resin composition for a light-shielding film in the present invention is applied onto a substrate, then the solvent is dried (prebaking), and then a photomask is applied onto the film thus obtained, and ultraviolet rays are applied. Is applied to cure the exposed area, and the unexposed area is eluted with an alkaline aqueous solution to form a pattern, and post-drying (thermal baking) is performed as post-drying.

上記基材は、透明基板でもよいし、RGB等の画素を形成した後に、画素上、又は画素上の平坦化膜上、又は画素上の平坦膜上に製膜した配向膜などの、透明基板以外の基材でもよい。どのような基材上にスペーサー機能を有する遮光膜を形成するかは、液晶表示装置の設計によって異なってくる。 The base material may be a transparent substrate, or a transparent substrate such as an alignment film formed on a pixel, a flattening film on the pixel, or a flat film on the pixel after forming pixels such as RGB. Other base materials may be used. The type of substrate on which the light shielding film having the spacer function is formed depends on the design of the liquid crystal display device.

感光性樹脂組成物を塗布する透明基板としては、ガラス基板のほか、透明フィルム(例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルフォン等)上にITOや金などの透明電極が蒸着あるいはパターニングされたものなどが例示できる。透明基板上に感光性樹脂組成物の溶液を塗布する方法としては、公知の溶液浸漬法、スプレー法の他、ローラーコーター機、ランドコーター機、スリットコーター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(プリベーク)ことにより、被膜が形成される。プリベークはオーブン、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。プリベークにおける加熱温度及び加熱時間は使用する溶剤に応じて適宜選択され、例えば60〜110℃の温度で1〜3分間行われる。 As the transparent substrate for applying the photosensitive resin composition, in addition to a glass substrate, a transparent film (for example, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyether sulfone, etc.) on which a transparent electrode such as ITO or gold is vapor-deposited or patterned, etc. Can be illustrated. As a method for applying the solution of the photosensitive resin composition on the transparent substrate, any of known solution dipping method, spray method, roller coater machine, land coater machine, slit coater machine, spinner machine and the like can be used. The method can also be adopted. By these methods, after coating to a desired thickness, the solvent is removed (prebaking) to form a film. Prebaking is performed by heating with an oven, a hot plate, or the like. The heating temperature and the heating time in the pre-baking are appropriately selected according to the solvent used, and for example, the heating is performed at a temperature of 60 to 110° C. for 1 to 3 minutes.

プリベーク後に行われる露光は、紫外線露光装置によって行なわれ、フォトマスクを介して露光することによりパターンに対応した部分のレジストのみを感光させる。露光装置及びその露光照射条件は適宜選択され、超高圧水銀灯、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、遠紫外線灯等の光源を用いて露光を行い、塗膜中の感光性樹脂組成物を光硬化させる。 The exposure performed after the prebaking is performed by an ultraviolet exposure device, and only the resist corresponding to the pattern is exposed by exposing through the photomask. The exposure apparatus and its exposure irradiation conditions are appropriately selected, and light exposure is performed using a light source such as an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a far ultraviolet ray lamp, and the photosensitive resin composition in the coating film is photocured.

露光後のアルカリ現像は、露光されない部分のレジストを除去する目的で行われ、この現像によって所望のパターンが形成される。このアルカリ現像に適した現像液としては、例えばアルカリ金属やアルカリ土類金属の炭酸塩の水溶液、アルカリ金属の水酸化物の水溶液等を挙げることができるが、特に炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等の炭酸塩を0.05〜3質量%含有する弱アルカリ性水溶液を用いて23〜28℃の温度で現像するのがよく、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。 The alkali development after exposure is performed for the purpose of removing the resist in the unexposed portion, and a desired pattern is formed by this development. Examples of the developer suitable for the alkali development include an aqueous solution of a carbonate of an alkali metal or an alkaline earth metal, an aqueous solution of an alkali metal hydroxide, and the like, and particularly sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate. It is preferable to develop at a temperature of 23 to 28° C. using a weak alkaline aqueous solution containing 0.05 to 3 mass% of a carbonate such as, and a fine image can be obtained by using a commercially available developing machine or an ultrasonic cleaner. It can be precisely formed.

現像後、好ましくは180〜250℃の温度及び20〜60分の条件で熱処理(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。これはプリベークと同様に、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遮光膜は、以上の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。 After the development, heat treatment (post-baking) is preferably performed at a temperature of 180 to 250° C. for 20 to 60 minutes. This post-baking is performed for the purpose of increasing the adhesion between the patterned light-shielding film and the substrate. This is performed by heating with an oven, a hot plate or the like as in the pre-baking. The patterned light-shielding film of the present invention is formed through the steps of the photolithography method described above.

上記方法によれば、光学濃度が0.5/μm〜3/μm、好ましくは1.5/μm〜2.5/μmの遮光膜を形成することができる。また、上記方法によれば、電圧10V印加時の体積抵抗率が1×10Ω・cm以上、好ましくは1×1012Ω・cm以上の遮光膜を形成することができる。また、上記方法によれば、誘電率が2〜10、好ましくは2〜8、さらに好ましくは3〜6の遮光膜を形成することができる。また、上記方法によれば、機械的特性試験において、破壊強度が200mN以上、及び/又は弾性復元率が30%以上、及び/又は圧縮率が40%以下を満たす遮光膜を形成することができる。上記方法で形成された遮光膜は、液晶表示装置のカラムスペーサーとして使用することができ、好ましくはブラックカラムスペーサーとして使用することができる。 According to the above method, a light-shielding film having an optical density of 0.5/μm to 3/μm, preferably 1.5/μm to 2.5/μm can be formed. Further, according to the above method, it is possible to form a light-shielding film having a volume resistivity of 1×10 9 Ω·cm or more, preferably 1×10 12 Ω·cm or more when a voltage of 10 V is applied. Further, according to the above method, a light-shielding film having a dielectric constant of 2 to 10, preferably 2 to 8, and more preferably 3 to 6 can be formed. Further, according to the above method, it is possible to form a light-shielding film which has a breaking strength of 200 mN or more and/or an elastic recovery rate of 30% or more and/or a compression rate of 40% or less in a mechanical property test. .. The light-shielding film formed by the above method can be used as a column spacer of a liquid crystal display device, preferably a black column spacer.

また、上記方法によれば、遮光膜としての光学濃度を0.5/μm以上3/μm未満とするための膜厚H1と、スペーサー機能を担う遮光膜の膜厚H2について、H2が2〜7μmのとき、ΔH=H2−H1が0.1〜2.9である、膜厚H1の遮光膜と膜厚H2の遮光膜を同時に形成することができる。上記方法で形成された硬化膜は、液晶表示装置のカラムスペーサーとして使用することができ、好ましくはブラックカラムスペーサーとして使用することができる。上記ΔHが上記範囲である硬化膜によれば、高さに差があるブラックカラムスペーサーを同一の材料から一度に形成することができるため、液晶表示装置の製造をより効率よく行うことができる。このとき、たとえば、膜厚H2の硬化膜をスペーサーとして機能させ、膜厚H1の硬化膜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。なお、ΔHが必要となる理由は、ブラックマトリックス機能の膜をスペーサー機能の膜と同一の膜厚にすると、液晶層が各画素毎に区切られてしまい、液晶層が自由に流動することが妨げられるとともに、液晶層を充填して液晶表示装置とする際の歩留まりを低下させることが懸念されるためである。 Further, according to the above method, with respect to the film thickness H1 for making the optical density of the light shielding film 0.5/μm or more and less than 3/μm, and the film thickness H2 of the light shielding film having a spacer function, H2 is 2 to 2 When the thickness is 7 μm, it is possible to simultaneously form a light-shielding film having a film thickness H1 and a light-shielding film having a film thickness H2 in which ΔH=H2-H1 is 0.1 to 2.9. The cured film formed by the above method can be used as a column spacer of a liquid crystal display device, preferably a black column spacer. With the cured film having ΔH in the above range, the black column spacers having different heights can be formed at the same time from the same material, so that the liquid crystal display device can be manufactured more efficiently. At this time, for example, the cured film having the film thickness H2 may function as a spacer and the cured film having the film thickness H1 may function as a black matrix. The reason why ΔH is necessary is that if the film having the black matrix function is made to have the same film thickness as the film having the spacer function, the liquid crystal layer is divided for each pixel, which prevents the liquid crystal layer from freely flowing. In addition, it is feared that the yield when the liquid crystal layer is filled with the liquid crystal display device is reduced.

上記遮光膜または硬化膜を有する液晶表示装置は、薄膜トランジスタが設けられたTFT−LCDであることが好ましい。 The liquid crystal display device having the light-shielding film or the cured film is preferably a TFT-LCD provided with a thin film transistor.

上記遮光膜または硬化膜を有する液晶表示装置は、遮光性および絶縁性が高く、更に、弾性率、変形量、弾性復元率に優れたスペーサー機能を有し、かつ、膜厚が2〜7μm程度であっても微細なスペーサー形状を形成できる。 The liquid crystal display device having the above-mentioned light-shielding film or cured film has a high light-shielding property and insulating property, further has a spacer function excellent in elastic modulus, deformation amount, and elastic recovery rate, and has a film thickness of about 2 to 7 μm. Even in this case, a fine spacer shape can be formed.

以下、実施例及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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

先ず、本発明の(A)重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂の合成例を示す。合成例における樹脂の評価は、以下の通りに行った。 First, a synthesis example of the (A) polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin of the present invention will be shown. Evaluation of the resin in the synthesis example was performed 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2hr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: W 0 (g)] was impregnated with 1 g of the resin solution obtained in the synthesis example, weighed [W 1 (g)], and the weight [W 2 ( g)] from the following equation.
Solid content concentration (% by weight)=100×(W 2 −W 0 )/(W 1 −W 0 ).

[酸価]
樹脂溶液をジオキサンに溶解させ、電位差滴定装置〔平沼産業株式会社製、商品名COM-1600〕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 [manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd., trade name COM-1600].

[分子量]
ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)[東ソー株式会社製商品名HLC-8220GPC、溶媒:テトラヒドロフラン、カラム:TSKgelSuperH-2000(2本)+TSKgelSuperH-3000(1本)+TSKgelSuperH-4000(1本)+TSKgelSuper-H5000(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) [Tosoh Corporation trade name HLC-8220GPC, solvent: tetrahydrofuran, column: TSKgelSuperH-2000 (2) + TSKgelSuperH-3000 (1) + TSKgelSuperH-4000 (1) + TSKgelSuper-H5000 (1 piece) [manufactured by Tosoh Corporation], temperature: 40° C., speed: 0.6 ml/min], and the weight average molecular weight (Mw) as standard polystyrene [Tosoh Corporation PS-Oligomer Kit] conversion value I asked.

[平均二次粒径測定]
遮光性分散液を溶剤(本実施例ではPGMEA)で希釈して遮光成分の濃度が0.1質量%程度の溶液について、レーザー回折・散乱法の粒度分布計(日機装株式会社製、マイクロトラックMT−3000)を用いて、平均二次粒径を測定した。
[Measurement of average secondary particle size]
A particle size distribution analyzer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., Microtrac MT-3000, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was used for a solution in which the light-shielding dispersion was diluted with a solvent (PGMEA in this example) and the concentration of the light-shielding component was about 0.1% by mass. ) Was used to measure the average secondary particle size.

また、合成例及び比較合成例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(I)の化合物において、Xがフルオレン-9,9-ジイル、R1、R2が水素の化合物。
BPDA:3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
BTDA:3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物
THPA:1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸無水物
TPP:トリフェニルホスフィン
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
The abbreviations used in Synthesis Examples and Comparative Synthesis Examples are as follows.
BPFE: A reaction product of 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene and chloromethyloxirane. The compound of the general formula (I), wherein X is fluorene-9,9-diyl, and R 1 and R 2 are hydrogen.
BPDA: 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride
BTDA: 3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride
THPA: 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride
TPP: Triphenylphosphine
PGMEA: Propylene glycol monomethyl ether acetate

[合成例1]
還留冷却器付き1Lの四つ口フラスコ中に、BPFE116.7g(0.23mol)、アクリル酸33.1g(0.46mol)、TPP0.60g、及びPGMEA161.0を仕込み、100〜105℃の加熱下で12hr撹拌し、反応生成物を得た。
[Synthesis example 1]
BPFE116.7g (0.23mol), acrylic acid 33.1g (0.46mol), TPP0.60g, and PGMEA161.0 were charged into a 1L four-necked flask equipped with a carbonization condenser, and heated under 100 to 105°C. After stirring for 12 hr, a reaction product was obtained.

次いで、得られた反応生成物にBPDA33.8g(0.12mol)及びTHPA17.5g(0.12mol)を仕込み、115〜120℃の加熱下で6hr撹拌し、重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂溶液(A)-1を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は56.5wt%であり、酸価(固形分換算)は102mgKOH/gであり、GPC分析によるMwは3600であった。 Then, BPDA33.8g (0.12mol) and THPA17.5g (0.12mol) were charged to the obtained reaction product, and the mixture was stirred for 6 hours under heating at 115 to 120°C, and the polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin solution ( A)-1 was obtained. The solid content concentration of the obtained resin solution was 56.5 wt%, the acid value (solid content conversion) was 102 mgKOH/g, and the Mw by GPC analysis was 3,600.

[合成例2]
還留冷却器付き1Lの四つ口フラスコ中に、BPFE 116.7g(0.23mol)、アクリル酸33.1g(0.46mol)、TPP0.60g、及びPGMEA161.0を仕込み、100〜105℃の加熱下で12hr撹拌し、反応生成物を得た。
[Synthesis example 2]
BPFE 116.7g (0.23mol), acrylic acid 33.1g (0.46mol), TPP0.60g, and PGMEA161.0 were charged into a 1L four-necked flask equipped with a carbonization condenser and heated at 100 to 105°C. After stirring for 12 hr, a reaction product was obtained.

次いで、得られた反応生成物にBTDA37.1g(0.12mol)及びTHPA17.5g(0.12mol)を仕込み、115〜120℃の加熱下で6hr撹拌し、重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂溶液(A)-2を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は56.6wt%であり、酸価(固形分換算)は102mgKOH/gであり、GPC分析によるMwは3700であった。 Next, BTDA37.1g (0.12mol) and THPA17.5g (0.12mol) were charged to the obtained reaction product, and the mixture was stirred for 6 hours under heating at 115 to 120°C, and a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin solution ( A)-2 was obtained. The solid content concentration of the obtained resin solution was 56.6 wt%, the acid value (solid content conversion) was 102 mgKOH/g, and the Mw by GPC analysis was 3700.

[比較合成例1]
窒素導入管及び還流管付き1000ml四つ口フラスコ中にメタクリル酸51.65g(0.60mol)、メタクリル酸メチル38.44g(0.38mol)、メタクリル酸ベンジル38.77g(0.22mol)、アゾビスイソブチロニトリル5.91g、及びジエチレングリコールジメチルエーテル370gを仕込み、80〜85℃で窒素気流下、8hr撹拌して重合させた。更に、フラスコ内にメタクリル酸グリシジル39.23g(0.28mol)、TPP1.44g、2,6-ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.055gを仕込み、80〜85℃で16hr撹拌し、アルカリ可溶性樹脂溶液(A)−3を得た。得られた樹脂溶液の固形分濃度は32質量%、酸価(固形分換算)は110mgKOH/g、GPC分析によるMwは18100であった。
[Comparative Synthesis Example 1]
Methacrylic acid 51.65 g (0.60 mol), methyl methacrylate 38.44 g (0.38 mol), benzyl methacrylate 38.77 g (0.22 mol), azobisisobutyronitrile 5.91 in a 1000 ml four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a reflux tube. g and 370 g of diethylene glycol dimethyl ether were charged, and the mixture was stirred at 80 to 85° C. for 8 hours under a nitrogen stream to perform polymerization. Furthermore, 39.23 g (0.28 mol) of glycidyl methacrylate, TPP1.44 g, and 0.055 g of 2,6-di-tert-butyl-p-cresol were charged into the flask, and the mixture was stirred at 80 to 85° C. for 16 hours, and the alkali-soluble resin solution was added. (A)-3 was obtained. The solid content concentration of the obtained resin solution was 32 mass %, the acid value (solid content conversion) was 110 mgKOH/g, and the Mw by GPC analysis was 18,100.

(重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂)
(A)−1成分:上記合成例1で得られたアルカリ可溶性樹脂溶液
(A)−2成分:上記合成例2で得られたアルカリ可溶性樹脂溶液
(A)−3成分:上記比較合成例1で得られたアルカリ可溶性樹脂溶液
(Polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin)
(A)-1 component: Alkali-soluble resin solution obtained in Synthesis Example 1 above
(A)-2 component: Alkali-soluble resin solution obtained in Synthesis Example 2 above
(A)-3 component: Alkali-soluble resin solution obtained in Comparative Synthesis Example 1 above

(光重合性モノマー)
(B):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの混合物(日本化薬株式会社製、商品名DPHA)
(Photopolymerizable monomer)
(B): Mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name DPHA)

(光重合開始剤)
(C):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)(BASFジャパン社製、製品名イルガキュアOXE02)
(Photopolymerization initiator)
(C): Ethanone, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-,1-(0-acetyloxime) (BASF Japan Ltd., product name Irgacure OXE02 )

(遮光性分散顔料)
(D)−1:チタンブラック(三菱マテリアル株式会社製、製品名13M-C)濃20.0質量%、分散剤濃度5.0質量%のPGMEA分散液(固形分25.0%、チタンブラックの平均二次粒径188nm)
(D)−2:黒色顔料(ラクタムブラック BASF社製IrgaphorS100CF)15.0質量%、高分子分散剤4.5質量%のPGMEA分散液(固形分19.5%、黒色顔料の平均二次粒径241nm)
(D)−3:C.I.ピグメント・オレンジ64(BASF社製)7.0質量%、C.I.ピグメント・バイオレット23(クラリアント社製)3.0質量%、C.I.ピグメント・ブルー15:6(クラリアント社製)7.0質量%、高分子分散剤濃度4.0質量%、スルホン化アゾ系分散助剤2.0質量%、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体2.0質量%のPGMEA分散液(固形分25.0%)
(D)−4:カーボンブラック20.0質量%、高分子分散剤濃度5.0質量%のPGMEA分散液(固形分25.0%、カーボンブラックの平均二次粒径162nm)
(Light-shielding dispersion pigment)
(D)-1: Titanium black (manufactured by Mitsubishi Materials Corporation, product name 13M-C) concentrated 20.0% by mass, dispersant concentration 5.0% by mass PGMEA dispersion (solid content 25.0%, average secondary particle size of titanium black) (188 nm)
(D)-2: Black pigment (Lactam Black BASF Irgaphor S100CF) 15.0% by mass, polymer dispersant 4.5% by mass PGMEA dispersion (solid content 19.5%, average secondary particle size of black pigment 241 nm)
(D)-3: C.I. I. Pigment Orange 64 (manufactured by BASF) 7.0% by mass, C.I. I. Pigment Violet 23 (Clariant) 3.0% by mass, C.I. I. Pigment Blue 15:6 (manufactured by Clariant), 7.0% by mass, polymer dispersant concentration 4.0% by mass, sulfonated azo dispersion aid 2.0% by mass, benzyl methacrylate/methacrylic acid copolymer 2.0% by mass PGMEA dispersion liquid (Solid content 25.0%)
(D)-4: PGMEA dispersion liquid containing 20.0% by mass of carbon black and 5.0% by mass of polymer dispersant (solid content 25.0%, average secondary particle size of carbon black 162 nm)

(溶剤)
(E)-1:PGMEA
(E)-2:3-メトキシ-3-メチル-1-ブチルアセテート
(solvent)
(E)-1: PGMEA
(E)-2: 3-methoxy-3-methyl-1-butyl acetate

(界面活性剤)
(H):BYK-330(ビックケミー社製)のPGMEA溶液(固形分1.0%)
(Surfactant)
(H): BYK-330 (manufactured by BYK Chemie) PGMEA solution (solid content 1.0%)

上記の配合成分を表1に示す割合で配合して、実施例1〜6及び比較例1〜2の感光性樹脂組成物を調製した。尚、表1中の数値はすべて質量部を表す。また、溶剤の欄中の(E)-1は、不飽和基含有樹脂溶液(重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂溶液)中のPGMEA((E)-1と同じ)、及び遮光性分散液中のPGMEA((E)-1と同じ)を含まない量である。 The above-mentioned components were blended in the proportions shown in Table 1 to prepare the photosensitive resin compositions of Examples 1-6 and Comparative Examples 1-2. In addition, all the numerical values in Table 1 represent parts by mass. Further, (E)-1 in the column of the solvent is PGMEA (the same as (E)-1) in the unsaturated group-containing resin solution (polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin solution), and the light-shielding dispersion liquid. The amount does not contain PGMEA (same as (E)-1).

[評価]
実施例1、参考例1〜5および比較例1〜2の遮光膜用の感光性樹脂組成物を用いて、以下に記す評価を行った。これらの評価結果を表2に示す。
[Evaluation]
Using the photosensitive resin compositions for the light-shielding film of Example 1 , Reference Examples 1-5 and Comparative Examples 1-2, the following evaluations were performed. The results of these evaluations are shown in Table 2.

<現像特性>
上記で得られた各感光性樹脂組成物を、厚さ1.2mmのガラス基板上にスピンコーターを用いて熱硬化処理後の膜厚が3.0μmとなるように塗布し、90℃で1分間プリベークした。その後、フォトマスクを密着させ、500Wの高圧水銀ランプを用いて波長365nmの照度30mW/cm2の超高圧水銀ランプで100mJ/cm2の紫外線を照射し、感光部分の光硬化反応を行った。
<Development characteristics>
Each of the photosensitive resin compositions obtained above was applied onto a glass substrate having a thickness of 1.2 mm using a spin coater so that the film thickness after heat curing treatment would be 3.0 μm, and the composition was applied at 90° C. for 1 hour. Prebaked for a minute. Then, a photomask was brought into close contact with the substrate, and a 500 W high-pressure mercury lamp was used to irradiate ultraviolet rays of 100 mJ/cm 2 with an ultrahigh-pressure mercury lamp having an illuminance of 365 nm and an illuminance of 30 mW/cm 2 .

次に、この露光後のガラス基板を0.05%水酸化カリウム水溶液を用いて、24℃、0.1MPaの圧力で60秒間現像し、塗膜の未露光部を除去した。その後、熱風乾燥機を用いて230℃で30分間加熱硬化処理を行い、感光性樹脂組成物の硬化膜を得た。
得られた硬化膜パターンの細線形成を光学顕微鏡で確認し、以下の3段階で評価した。結果を表2に示す。
○:L/Sが10μm/10μm以上のパターンが残渣なく形成されているもの
△:L/Sが30μm/30μm以上のパターンが残渣なく形成されているもの
×:L/Sが50μm/50μm未満のパターンが形成されていないか、パターンの裾引きや残渣が目立つもの
Next, the exposed glass substrate was developed with a 0.05% aqueous potassium hydroxide solution at 24° C. and a pressure of 0.1 MPa for 60 seconds to remove the unexposed portion of the coating film. After that, a heat curing treatment was performed at 230° C. for 30 minutes using a hot air dryer to obtain a cured film of the photosensitive resin composition.
The fine line formation of the obtained cured film pattern was confirmed by an optical microscope and evaluated in the following three stages. The results are shown in Table 2.
◯: A pattern with L/S of 10 μm/10 μm or more is formed without residue Δ: A pattern with L/S of 30 μm/30 μm or more is formed without residue X: L/S is less than 50 μm/50 μm Pattern is not formed, or pattern hem and residue are conspicuous

<光学濃度>
上記で得られた各感光性樹脂組成物を、厚さ1.2mmのガラス基板上にスピンコーターを用いて熱硬化処理後の膜厚が1.1μmとなるように塗布し、90℃で1分間プリベークした。その後、熱風乾燥機を用いて230℃で30分間加熱硬化処理を行い、感光性樹脂組成物の硬化膜を得た。次に、得られた硬化膜の光学濃度はマクベス透過濃度計を用いて測定し、単位膜厚当たりの光学濃度で評価した。
<Optical density>
Each of the photosensitive resin compositions obtained above was applied on a glass substrate having a thickness of 1.2 mm by a spin coater so that the film thickness after heat curing treatment would be 1.1 μm, and the composition was applied at 90° C. for 1 hour. Prebaked for a minute. After that, a heat curing treatment was performed at 230° C. for 30 minutes using a hot air dryer to obtain a cured film of the photosensitive resin composition. Next, the optical density of the obtained cured film was measured using a Macbeth transmission densitometer and evaluated by the optical density per unit film thickness.

<体積抵抗率>
上記で得られた各感光性樹脂組成物を、Cr蒸着された厚さ1.2mmのガラス基板上の電極を除いた部分にスピンコーターを用いて熱硬化処理後の膜厚が3.5μmとなるように塗布し、90℃で1分間プリベークした。その後、熱風乾燥機を用いて230℃、30分間加熱硬化処理を行い、感光性樹脂組成物の硬化膜を得た。その後、硬化膜上にアルミニウム電極を形成して体積抵抗率測定用基板を作成した。次に、エレクトロメーター(ケースレー社製、「6517A型」)を用いて、印加電圧1Vから10Vにおける体積抵抗率を測定した。1Vステップで各印加電圧で60秒ずつ電圧保持する条件で測定し、10V印加時の体積抵抗率を表2に示した。
<Volume resistivity>
Each of the photosensitive resin compositions obtained above had a film thickness of 3.5 μm after heat curing using a spin coater on a portion excluding electrodes on a 1.2 mm-thick Cr-deposited glass substrate. And was prebaked at 90° C. for 1 minute. After that, a heat curing treatment was performed at 230° C. for 30 minutes using a hot air dryer to obtain a cured film of the photosensitive resin composition. Then, an aluminum electrode was formed on the cured film to prepare a substrate for measuring volume resistivity. Next, the volume resistivity at an applied voltage of 1 V to 10 V was measured using an electrometer (“6517A type” manufactured by Keithley). The measurement was performed under the condition that the voltage was held for 60 seconds at each applied voltage in 1 V steps, and the volume resistivity when 10 V was applied is shown in Table 2.

<誘電率>
上記で得られた各感光性樹脂組成物を、Cr蒸着された厚さ1.2mmのガラス基板上の電極を除いた部分にスピンコーターを用いて熱硬化処理後の膜厚が3.5μmとなるように塗布し、90℃で1分間プリベークした。その後、熱風乾燥機を用いて230℃、30分間加熱硬化処理を行い、感光性樹脂組成物の硬化膜を得た。その後、硬化膜上にアルミニウム電極を形成して誘電率測定用基板を作成した。次に、エレクトロメーター(ケースレー社製、「6517A型」)を用いて、周波数1Hzから100000Hzにおける電気容量を測定し、電気容量から誘電率を算出した。算出した誘電率を表2に示した。
<Dielectric constant>
Each of the photosensitive resin compositions obtained above had a film thickness of 3.5 μm after heat curing using a spin coater on a portion excluding electrodes on a 1.2 mm-thick Cr-deposited glass substrate. And was prebaked at 90° C. for 1 minute. After that, a heat curing treatment was performed at 230° C. for 30 minutes using a hot air dryer to obtain a cured film of the photosensitive resin composition. Then, an aluminum electrode was formed on the cured film to prepare a dielectric constant measurement substrate. Next, using an electrometer (manufactured by Keithley, "6517A type"), the electric capacity at a frequency of 1 Hz to 100000 Hz was measured, and the dielectric constant was calculated from the electric capacity. The calculated dielectric constant is shown in Table 2.

<スペーサーのハーフトーン(HT)特性>
上記で得られた各感光性樹脂組成物を、厚さ1.2mmのガラス基板上にスピンコーターを用いて熱硬化処理後の膜厚が3.0μmとなるように塗布し、90℃で1分間プリベークした。その後、ドットパターンを有するフォトマスクを密着させ、500Wの高圧水銀ランプを用いて波長365nmの照度30mW/cm2の超高圧水銀ランプで5mJ/cm2または100mJ/cm2の紫外線を照射し、感光部分の光硬化反応を行った。
次に、この露光後のガラス基板を0.05%水酸化カリウム水溶液を用いて、24℃、0.1MPaの圧力で60秒間現像し、塗膜の未露光部を除去した。その後、熱風乾燥機を用いて230℃で30分間加熱硬化処理を行い、感光性樹脂組成物の硬化膜を得た。
<Spacer halftone (HT) characteristics>
Each of the photosensitive resin compositions obtained above was applied onto a glass substrate having a thickness of 1.2 mm using a spin coater so that the film thickness after heat curing treatment would be 3.0 μm, and the composition was applied at 90° C. for 1 hour. Prebaked for a minute. Then, is adhered a photomask having a dot pattern, it is irradiated with ultraviolet light of 5 mJ / cm 2 or 100 mJ / cm 2 by an ultra-high pressure mercury lamp of the illuminance 30 mW / cm 2 in the wavelength 365nm using a 500W high-pressure mercury lamp, a photosensitive The part was photocured.
Next, the exposed glass substrate was developed with a 0.05% aqueous potassium hydroxide solution at 24° C. and a pressure of 0.1 MPa for 60 seconds to remove the unexposed portion of the coating film. After that, a heat curing treatment was performed at 230° C. for 30 minutes using a hot air dryer to obtain a cured film of the photosensitive resin composition.

スペーサーのハーフトーン特性は、露光量が5mJ/cm2における遮光膜の膜厚(H1)および100mJ/cm2におけるスペーサーの膜厚(H2)の差(ΔH)を算出し、以下の4段階で評価した。結果を表2に示す。
○:ΔHが1.0μm〜2.0μmの場合
△:ΔHが0.1μm〜2.9μmの場合
×:ΔHが0.1μm未満または2.9μmより大きい場合
Halftone characteristics of the spacer, the exposure amount calculating a difference ([Delta] H) of the thickness of the spacer (H2) in 5 mJ / cm thickness of the light-shielding film in 2 (H1) and 100 mJ / cm 2, the following four stages evaluated. The results are shown in Table 2.
◯: ΔH is 1.0 μm to 2.0 μm Δ: ΔH is 0.1 μm to 2.9 μm ×: ΔH is less than 0.1 μm or larger than 2.9 μm

<スペーサーの圧縮率、弾性回復率、破壊強度>
上記で得られた各感光性樹脂組成物を、厚さ1.2mmのガラス基板上にスピンコーターを用いて熱硬化処理後の膜厚が3.0μmとなるように塗布し、90℃で1分間プリベークした。その後、ドットパターンを有するフォトマスクを密着させ、500Wの高圧水銀ランプを用いて波長365nmの照度30mW/cm2の超高圧水銀ランプで100mJ/cm2の紫外線を照射し、感光部分の光硬化反応を行った。
<Spacer compressibility, elastic recovery rate, fracture strength>
Each of the photosensitive resin compositions obtained above was applied onto a glass substrate having a thickness of 1.2 mm using a spin coater so that the film thickness after heat curing treatment would be 3.0 μm, and the composition was applied at 90° C. for 1 hour. Prebaked for a minute. After that, a photomask having a dot pattern is brought into close contact, and an ultraviolet ray of 100 mJ/cm 2 is irradiated with an ultrahigh pressure mercury lamp of illuminance 30 mW/cm 2 having a wavelength of 365 nm using a 500 W high pressure mercury lamp to perform photo-curing reaction on the exposed portion. I went.

次に、この露光後のガラス基板を0.05%水酸化カリウム水溶液を用いて、24℃、0.1MPaの圧力で60秒間現像し、塗膜の未露光部を除去した。その後、熱風乾燥機を用いて230℃で30分間加熱硬化処理を行い、感光性樹脂組成物の硬化膜を得た。
得られた硬化膜パターンのスペーサー特性は超微小硬度計(フィッシャーインスツルメンツ社製、フィッシャースコープHM2000Xyp)を用いて評価した。負荷速度5.0mN/秒で100μm角の平面圧子を押し込み、50mNまでの荷重を負荷した後、除荷速度5.0mN/秒で除荷して変位量曲線を作成した。
圧縮率は、負荷時の荷重50mNでの変位量をL1として、下記式から算出した。
圧縮率(%)=L1/スペーサーの高さ×100
Next, the exposed glass substrate was developed with a 0.05% aqueous potassium hydroxide solution at 24° C. and a pressure of 0.1 MPa for 60 seconds to remove the unexposed portion of the coating film. After that, a heat curing treatment was performed at 230° C. for 30 minutes using a hot air dryer to obtain a cured film of the photosensitive resin composition.
The spacer characteristics of the obtained cured film pattern were evaluated using an ultra-micro hardness meter (Fisher Instruments HM2000Xyp, manufactured by Fisher Instruments). A 100 μm square flat indenter was pushed at a loading speed of 5.0 mN/sec, a load of up to 50 mN was applied, and then a unloading speed of 5.0 mN/sec was used to create a displacement amount curve.
The compressibility was calculated from the following formula with the displacement amount under load of 50 mN under load as L1.
Compressibility (%) = L1/spacer height x 100

弾性回復率は、負荷時の荷重50mNでの変位量をL1とし、除荷時の変位量をL2として、下記式から算出した。
弾性回復率(%)=(L1−L2)/L1×100
The elastic recovery rate was calculated from the following formula, with the displacement amount under load of 50 mN under load being L1 and the displacement amount during unloading being L2.
Elastic recovery rate (%)=(L1-L2)/L1×100

破壊強度は、超微小硬度計(フィッシャーインスツルメンツ社製、フィッシャースコープHM2000Xyp)を用いて評価した。負荷速度5.0mN/秒で100μm角の平面圧子を押し込み、300mNまでの荷重を負荷してスペーサーが破壊した時の荷重を測定し、以下の4段階で評価した。結果を表2に示す。
○:破壊強度が300mN以上場合
△:破壊強度が200mN以下の場合
×:破壊強度が100mN以下の場合
The breaking strength was evaluated using an ultra-micro hardness meter (Fischer Scope HM2000Xyp, manufactured by Fisher Instruments). A 100 μm square flat indenter was pushed in at a loading speed of 5.0 mN/sec, a load of up to 300 mN was applied, and the load when the spacer broke was measured and evaluated according to the following four stages. The results are shown in Table 2.
◯: Breaking strength is 300 mN or more Δ: Breaking strength is 200 mN or less ×: Breaking strength is 100 mN or less

<スペーサーの形状>
上記で得られた各感光性樹脂組成物を、厚さ1.2mmのガラス基板上にスピンコーターを用いて熱硬化処理後の膜厚が3.0μmとなるように塗布し、90℃で1分間プリベークした。その後、ドットパターンを有するフォトマスクを密着させ、500Wの高圧水銀ランプを用いて波長365nmの照度30mW/cm2の超高圧水銀ランプで100mJ/cm2の紫外線を照射し、感光部分の光硬化反応を行った。
<Spacer shape>
Each of the photosensitive resin compositions obtained above was applied onto a glass substrate having a thickness of 1.2 mm using a spin coater so that the film thickness after heat curing treatment would be 3.0 μm, and the composition was applied at 90° C. for 1 hour. Prebaked for a minute. After that, a photomask having a dot pattern is brought into close contact, and an ultraviolet ray of 100 mJ/cm 2 is irradiated with an ultrahigh pressure mercury lamp of illuminance 30 mW/cm 2 having a wavelength of 365 nm using a 500 W high pressure mercury lamp to perform a photocuring reaction on the photosensitive portion. I went.

次に、この露光後のガラス基板を0.05%水酸化カリウム水溶液を用いて、24℃、0.1MPaの圧力で60秒間現像し、塗膜の未露光部を除去した。その後、熱風乾燥機を用いて230℃で30分間加熱硬化処理を行い、感光性樹脂組成物の硬化膜を得た。
スペーサーの形状は、走査型電子顕微鏡を用いてスペーサー端部の内角(テーパー角)で評価した。テーパー角が70°以上90°以下の場合は◎、50°以上70°未満の場合は○、50°以下の場合は△、90°以上の場合は×とした。
Next, this exposed glass substrate was developed for 60 seconds at 24° C. and a pressure of 0.1 MPa using a 0.05% aqueous potassium hydroxide solution to remove the unexposed portion of the coating film. After that, a heat curing treatment was performed at 230° C. for 30 minutes using a hot air dryer to obtain a cured film of the photosensitive resin composition.
The shape of the spacer was evaluated by the internal angle (taper angle) of the end of the spacer using a scanning electron microscope. When the taper angle was 70° or more and 90° or less, it was marked with ⊚, when it was 50° or more and less than 70°, it was marked with Δ, when it was 50° or less, it was marked with Δ, and when it was 90° or more, it was marked.

実施例1、参考例1〜5と比較例1〜2の結果から、(D)遮光材にチタンブラックを用いることにより、体積抵抗率を維持したまま遮光性、誘電率および弾性回復率等のスペーサー特性を向上させることができることがわかる。特にチタンブラックと黒色有機顔料または混色有機顔料を併用することにより、弾性回復率等のスペーサー特性を低下させることなく、それぞれの遮光材の欠点を補完でき、遮光性、体積抵抗率、誘電率の両立に効果的であることがわかる。 From the results of Example 1 , Reference Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, by using titanium black as the light shielding material (D), the light shielding property, the dielectric constant, the elastic recovery rate and the like while maintaining the volume resistivity were maintained. It can be seen that the spacer characteristics can be improved. In particular, by using titanium black and a black organic pigment or a mixed color organic pigment in combination, the defects of each light shielding material can be complemented without deteriorating the spacer properties such as elastic recovery rate, and the light shielding property, volume resistivity, and dielectric constant of It turns out that it is effective for compatibility.

Claims (14)

下記(A)〜(E)成分、
(A)一般式(I)で表されるエポキシ化合物と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物に対して、(a)テトラカルボン酸又はその酸二無水物、及び(b)ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸又はその酸無水物、を反応させて得られた重合性不飽和基含有アルカリ可溶性樹脂、
(一般式(I)において、R 、R 、R 及びR は、独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子又はフェニル基を示し、Xは、フルオレン−9,9−ジイル基を示し、mの平均値が0〜10の範囲である。)
(B)少なくとも1個のエチレン性不飽和結合を有する光重合性モノマー、
(C)光重合開始剤、
(D)ラクタムブラックを含む遮光成分、及び
(E)溶剤を、
必須成分として含むことを特徴とする、スペーサー機能を有する遮光膜用の感光性樹脂組成物。
The following (A) to (E) components,
(A) a tetracarboxylic acid or an acid dianhydride thereof, and (b) a dicarboxylic acid, or a reaction product of a reaction product of an epoxy compound represented by the general formula (I) and an unsaturated group-containing monocarboxylic acid. Tricarboxylic acid or acid anhydride thereof, a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin obtained by reacting,
(In the general formula (I), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom or a phenyl group, and X is fluorene-9, It represents a 9-diyl group, and the average value of m is in the range of 0 to 10.)
(B) a photopolymerizable monomer having at least one ethylenically unsaturated bond,
(C) a photopolymerization initiator,
(D) shielding component comprising a lactam black click, and the solvent (E),
A photosensitive resin composition for a light-shielding film having a spacer function, which is contained as an essential component.
記ラクタムブラックの平均二次粒径が20〜500nmであることを特徴とする、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。 Characterized in that before the average secondary particle diameter of Kira Kutamubura' click is 20 to 500 nm, the photosensitive resin composition of claim 1. (B)成分を(A)成分100質量部に対して5〜400質量部、
(C)成分を(A)成分と(B)成分の合計量100質量部に対して0.1〜30質量部、光硬化後に固形分となる(B)成分を含む、(E)成分を除く成分を固形分とするとき、
(D)成分を、固形分の合計量中、5〜80質量%、
それぞれ含むことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の感光性樹脂組成物。
5 to 400 parts by mass of the component (B) per 100 parts by mass of the component (A),
The component (C) is contained in an amount of 0.1 to 30 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B), and the component (E) is included, which is the solid content after photocuring. When the components to be excluded are solid contents,
5 to 80 mass% of the component (D) in the total solid content,
The photosensitive resin composition according to claim 1 or 2 , wherein the photosensitive resin composition comprises each of them.
光学濃度ODが0.5/μm以上3/μm以下である遮光膜であって、電圧10V印加時の体積抵抗率が1×10Ω・cm以上、且つ比誘電率が2〜10である遮光膜を形成しうることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 A light-shielding film having an optical density OD of 0.5/μm or more and 3/μm or less, having a volume resistivity of 1×10 9 Ω·cm or more and a relative dielectric constant of 2 to 10 when a voltage of 10 V is applied. characterized in that capable of forming a light shielding film, the photosensitive resin composition according to any one of claims 1-3. 微小硬度計による負荷−除荷試験において、下記(i)〜(iii)の少なくとも一つを満たす遮光膜を形成しうることを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
(i)破壊強度が200mN以上であること
(ii)弾性復元率が30%以上であること
(iii)圧縮率が40%以下であること
Load by microhardness tester - in unloading test, characterized in that capable of forming a light shielding film which satisfies at least one of the following (i) ~ (iii), according to any one of claims 1-4 Photosensitive resin composition.
(I) Breaking strength is 200 mN or more (ii) Elastic recovery is 30% or more (iii) Compressibility is 40% or less
請求項1〜のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を硬化させて形成したことを特徴とする、スペーサー機能を有する遮光膜。 Characterized by being formed by curing the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5 the light-shielding film having a spacer function. 請求項に記載の遮光膜をブラックカラムスペーサー(BCS)として有する液晶表示装置。 A liquid crystal display device comprising the light shielding film according to claim 6 as a black column spacer (BCS). さらに薄膜トランジスタ(TFT)を有することを特徴とする、請求項に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 7 , further comprising a thin film transistor (TFT). (D)遮光成分を(E)溶剤中に分散させた分散体を調製した後、前記分散体に(A)アルカリ可溶性樹脂、(B)少なくとも1個のエチレン性不飽和結合を有する光重合性モノマー、(C)光重合開始剤、及び(E)溶剤をさらに添加して混合する、スペーサー機能を有する遮光膜用の感光性樹脂組成物の製造方法であって、
前記(A)アルカリ可溶性樹脂は、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と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物に対して、(a)テトラカルボン酸又はその酸二無水物、及び(b)ジカルボン酸若しくはトリカルボン酸又はその酸無水物を反応させて得られたアルカリ可溶性樹脂であり、
(D)遮光成分は、ラクタムブラックである、方法。
(D) After preparing a dispersion in which a light-shielding component is dispersed in (E) a solvent, (A) an alkali-soluble resin, (B) a photopolymerizable polymer having at least one ethylenically unsaturated bond A method for producing a photosensitive resin composition for a light-shielding film having a spacer function, which further comprises adding and mixing a monomer, (C) a photopolymerization initiator, and (E) a solvent,
The (A) alkali-soluble resin is a reaction product of an epoxy compound having two glycidyl ether groups derived from bisphenols with an unsaturated group-containing monocarboxylic acid, and (a) a tetracarboxylic acid or an acid thereof. A dianhydride, and (b) an alkali-soluble resin obtained by reacting a dicarboxylic acid or a tricarboxylic acid or an acid anhydride thereof,
(D) the light blocking component is a lactam black click method.
前記分散体において、前記ラクタムブラックの平均二次粒径が20〜500nmであることを特徴とする、請求項9に記載の方法。 In the dispersion, wherein the average secondary particle diameter of the lactam black click is 20 to 500 nm, The method of claim 9. 請求項1〜のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を基板に塗布し、光照射によって前記感光性樹脂組成物を硬化させる、基板上に形成された遮光膜の製造方法。 The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5 applied to a substrate, curing the photosensitive resin composition by light irradiation method of manufacturing a light shielding film formed on the substrate. 請求項11に記載の遮光膜の製造方法であり、遮光膜としての光学濃度を0.5/μm以上3/μm未満とするための膜厚H1と、スペーサー機能を担う遮光膜の膜厚H2について、H2が2〜7μmのとき、ΔH=H2−H1が0.1〜2.9である膜厚H1と膜厚H2の遮光膜を同時に形成することを特徴とする遮光膜の製造方法。 The method for producing a light-shielding film according to claim 11 , wherein a film thickness H1 for making the optical density of the light-shielding film 0.5/μm or more and less than 3/μm, and a film thickness H2 of the light-shielding film having a spacer function. Regarding H2, the method for producing a light-shielding film is characterized in that when H2 is 2 to 7 μm, the light-shielding film having a film thickness H1 and a film thickness H2 in which ΔH=H2-H1 is 0.1 to 2.9 is formed at the same time. 請求項12に記載の方法で製造された遮光膜をブラックカラムスペーサーとすることを特徴とする、液晶表示装置の製造方法。 A method for manufacturing a liquid crystal display device, wherein the light-shielding film manufactured by the method according to claim 12 is used as a black column spacer. 前記液晶表示装置は薄膜トランジスタ(TFT)を有することを特徴とする、請求項13に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 13 , wherein the liquid crystal display device includes a thin film transistor (TFT).
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018235665A1 (en) 2017-06-20 2018-12-27 株式会社Adeka Polymerizable composition, photosensitive composition for black matrixes, and photosensitive composition for black column spacers
KR102312785B1 (en) * 2017-08-10 2021-10-14 동우 화인켐 주식회사 Photopolymerizable unsaturated resin, photosensitive resin composition comprising the same, and light shielding spacer and liquid crystal display device formed therefrom
JP6374595B1 (en) * 2017-09-26 2018-08-15 東京応化工業株式会社 Photosensitive resin composition, cured film, display device, and pattern forming method
TWI646379B (en) * 2017-12-04 2019-01-01 友達光電股份有限公司 Display panel
CN112368611B (en) * 2018-07-05 2022-11-22 东丽株式会社 Resin composition, light-shielding film, method for producing light-shielding film, and substrate with partition
KR102509153B1 (en) * 2018-07-24 2023-03-10 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 Light-shielding sealing agent for liquid crystal dropping method, and manufacturing method of liquid crystal display panel using the same
KR102528890B1 (en) * 2018-10-11 2023-05-04 동우 화인켐 주식회사 A black photo sensitive resin composition, a color filter comprising a black metrics and/or a column spacer prepared by using the composition, and a display comprising the color filter
TW202041561A (en) * 2019-03-29 2020-11-16 日商日鐵化學材料股份有限公司 Method for producing polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin, polymerizable unsaturated group-contaning alkali-soluble resin, hydrogenated compound and method for producing the same, photosensitive resin composition, cured film obtained by curing the same, touch panel and color filter including the cured film as a component
JP7250591B2 (en) * 2019-03-29 2023-04-03 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 A method for producing a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin, a polymerizable unsaturated group-containing alkali-soluble resin, a photosensitive resin composition containing the same, a cured product obtained by curing the same, and a touch panel containing the cured product as a constituent component and color filters
KR20240102857A (en) 2022-12-26 2024-07-03 닛테츠 케미컬 앤드 머티리얼 가부시키가이샤 Photosensitive resin composition, cured film thereof, and color filter, touch panel, or display device with that film

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001235755A (en) * 1999-12-17 2001-08-31 Toray Ind Inc Liquid crystal panel body
JP4355911B2 (en) * 2003-09-12 2009-11-04 戸田工業株式会社 Coloring material for black matrix, coloring composition for black matrix containing the coloring material for black matrix, and color filter
JP4794870B2 (en) * 2005-02-24 2011-10-19 東京応化工業株式会社 Photosensitive resin composition for forming light shielding layer, light shielding layer and color filter
KR101482969B1 (en) * 2007-03-15 2015-01-21 신닛테츠 수미킨 가가쿠 가부시키가이샤 Light shielding composition and color filter
KR100937201B1 (en) * 2007-11-30 2010-01-19 제일모직주식회사 Black photosensitive resin composition
KR101349622B1 (en) * 2011-08-26 2014-01-10 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 Photopolymerizable unsaturated resin, photosensitive resin composition comprising the same, and light shielding spacer and liquid crystal display device formed therefrom
JP5916373B2 (en) * 2011-12-22 2016-05-11 東京応化工業株式会社 Photosensitive resin composition for black column spacer, black column spacer, display device, and method for forming black column spacer
TWI585527B (en) * 2012-02-29 2017-06-01 新日鐵住金化學股份有限公司 A photosensitive composition for black matrix and a method for producing the same
KR101664121B1 (en) * 2012-12-13 2016-10-10 제일모직 주식회사 Photosensitive resin composition for color filter and color filter using the same
JP6065596B2 (en) * 2013-01-16 2017-01-25 Jsr株式会社 Radiation-sensitive coloring composition, colored cured film, and display element
KR101658374B1 (en) * 2013-01-25 2016-09-22 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 Colored photosensitive resin composition with dual property for column spacer and black matrix
JP6417941B2 (en) * 2013-03-07 2018-11-07 東レ株式会社 Black matrix substrate
KR20150105248A (en) * 2014-03-07 2015-09-16 신닛테츠 수미킨 가가쿠 가부시키가이샤 Black resin composition for light-shielding film, substrate with that light-shielding film by curing thereof, and color filter or touch panel using the substrate with that light-shielding film
JP6708367B2 (en) * 2014-03-31 2020-06-10 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 Photosensitive resin composition for light-shielding film, light-shielding film and color filter obtained by curing the same
JP6543042B2 (en) * 2015-02-20 2019-07-10 東京応化工業株式会社 Photosensitive resin composition

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