JP7228340B2 - Colored photosensitive resin composition and light-shielding spacer prepared therefrom - Google Patents

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

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Description

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

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

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

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

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

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

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

さらに、本発明は、着色感光性樹脂組成物から生成される遮光スペーサを提供する。 Additionally, the present invention provides a light-shielding spacer made from the colored photopolymer composition.

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

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

遮光スペーサ(つまり黒色カラムスペーサ)の断面の実施形態の概要図である。FIG. 10 is a schematic diagram of an embodiment of a cross-section of a light blocking spacer (ie black column spacer); 順番に実施例6及び7ならびに比較例2及び3の感光性樹脂組成物から調製された硬化膜の表面の写真である。1 is a photograph of the surface of a cured film prepared from the photosensitive resin compositions of Examples 6 and 7 and Comparative Examples 2 and 3, respectively. 順番に実施例6及び7ならびに比較例2及び3の感光性樹脂組成物から調製された硬化膜の表面の写真である。1 is a photograph of the surface of a cured film prepared from the photosensitive resin compositions of Examples 6 and 7 and Comparative Examples 2 and 3, respectively. 順番に実施例6及び7ならびに比較例2及び3の感光性樹脂組成物から調製された硬化膜の表面の写真である。1 is a photograph of the surface of a cured film prepared from the photosensitive resin compositions of Examples 6 and 7 and Comparative Examples 2 and 3, respectively. 順番に実施例6及び7ならびに比較例2及び3の感光性樹脂組成物から調製された硬化膜の表面の写真である。1 is a photograph of the surface of a cured film prepared from the photosensitive resin compositions of Examples 6 and 7 and Comparative Examples 2 and 3, respectively.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

金属酸化物は、合成黒色鉄のような金属酸化物であってもよく、その例としては、FeO、Fe、Fe、などが挙げられる。 The metal oxide may be a metal oxide such as synthetic black iron, examples of which include FeO, Fe2O3 , Fe3O4 , and the like.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

加えて、分散体結合剤は、カルボキシル基及び不飽和結合を有するモノマーならびに共重合可能な不飽和結合を有するモノマーを含んでもよい。共重合可能な不飽和結合を有するモノマーの例としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、p-クロロスチレン、o-メトキシスチレン、m-メトキシスチレン、p-メトキシスチレン、o-ビニルベンジルメチルエーテル、m-ビニルベンジルメチルエーテル、p-ビニルベンジルメチルエーテル、o-ビニルベンジルグリシジルエーテル、m-ビニルベンジルグリシジルエーテル、及びp-ビニルベンジルグリシジルエーテルのような芳香族ビニル化合物、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、i-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、及びt-ブチル(メタ)アクリレートのようなアルキル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イル(メタ)アクリレート、2-ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、及びイソボルニル(メタ)アクリレートのような脂環式(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート及びベンジル(メタ)アクリレートのようなアリール(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及び2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートのようなヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、N-シクロヘキシルマレイミド、N-ベンジルマレイミド、N-フェニルマレイミド、N-o-ヒドロキシフェニルマレイミド、N-m-ヒドロキシフェニルマレイミド、N-p-ヒドロキシフェニルマレイミド、N-o-メチルフェニルマレイミド、N-m-メチルフェニルマレイミド、N-p-メチルフェニルマレイミド、N-o-メトキシフェニルマレイミド、N-m-メトキシフェニルマレイミド、及びN-p-メトキシフェニルマレイミドのようなN-置換マレイミド化合物、(メタ)アクリルアミド及びN,N-ジメチル(メタ)アクリルアミドのような不飽和アミド化合物、ならびに3-(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3-(メタクリロイルオキシメチル)-3-エチルオキセタン、3-(メタクリロイルオキシメチル)-2-トリフルオロメチルオキセタン、3-(メタクリロイルオキシメチル)-2-フェニルオキセタン、2-(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、及び2-(メタクリロイルオキシメチル)-4-トリフルオロメチルオキセタンのような不飽和オキセタン化合物を挙げることができ、単独で、または2つ以上の組み合わせで使用されてもよい。 In addition, the dispersion binder may contain monomers having carboxyl groups and unsaturation as well as monomers having copolymerizable unsaturation. Examples of monomers having copolymerizable unsaturated bonds include styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene, o-methoxystyrene, m-methoxystyrene, p-methoxystyrene, o-vinyl aromatic vinyl compounds such as benzyl methyl ether, m-vinylbenzyl methyl ether, p-vinylbenzyl methyl ether, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, and p-vinylbenzyl glycidyl ether; ) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, and Alkyl (meth)acrylates such as t-butyl (meth)acrylate, cyclopentyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, 2-methylcyclohexyl (meth)acrylate, tricyclo[5.2.1.0 2,6 ] Alicyclic (meth)acrylates such as decan-8-yl (meth)acrylate, 2-dicyclopentanyloxyethyl (meth)acrylate, and isobornyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate and benzyl (meth)acrylate aryl (meth)acrylates such as acrylates, hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate and 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, N-cyclohexylmaleimide, N-benzylmaleimide, N-phenyl maleimide, No-hydroxyphenylmaleimide, Nm-hydroxyphenylmaleimide, Np-hydroxyphenylmaleimide, No-methylphenylmaleimide, Nm-methylphenylmaleimide, Np-methylphenylmaleimide, N-substituted maleimide compounds such as No-methoxyphenylmaleimide, Nm-methoxyphenylmaleimide, and Np-methoxyphenylmaleimide, such as (meth)acrylamide and N,N-dimethyl(meth)acrylamide unsaturated amide compounds, as well as 3-(methacryloyloxymethyl)oxetane, 3-(methacryloyloxymethyl)-3-ethyloxetane, 3-(methacryloyloxymethyl)-2-trifluoromethyloxetane, Unsaturated oxetane compounds such as 3-(methacryloyloxymethyl)-2-phenyloxetane, 2-(methacryloyloxymethyl)oxetane, and 2-(methacryloyloxymethyl)-4-trifluoromethyloxetane can be mentioned, May be used alone or in combination of two or more.

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

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

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

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

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

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

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

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

Figure 0007228340000001
Figure 0007228340000001

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

Figure 0007228340000002
Figure 0007228340000002

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

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

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

Figure 0007228340000003
Figure 0007228340000003

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

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

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

Figure 0007228340000004
Figure 0007228340000004

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

市販のフッ素系界面活性剤としては、Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co.(DIC)からのMegaface F-470、F-471、F-475、F-482、F-489、及びF-563を挙げることができる。 Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co., Ltd. has commercially available fluorine-based surfactants. (DIC) Megaface F-470, F-471, F-475, F-482, F-489, and F-563.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Figure 0007228340000005
Figure 0007228340000005

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

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

ステップ(2):(((9H-フルオレン-9,9-ジイル)ビス(4,1-フェニレン))ビス(オキシ))ビス(2-ヒドロキシプロパン-3,1-ジイル)ジアクリレート(CAS番号143182-97-2)の調製
1,000mlの3つ口フラスコに、ステップ(1)で得られた115gの化合物、50mgのテトラメチルアンモニウムクロライド、50mgの2,6-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-メチルフェノール、及び35gのアクリル酸を装入した。空気を25ml/分の流速で送るとともに、混合物を90~100℃に加熱し、さらに120℃に加熱して、完全に溶解した。反応混合物を、酸価が1.0mgKOH/g未満に下がるまで約12時間撹拌して、次いで室温に冷却した。その後、300mlのジクロロメタン及び300mlの蒸留水を撹拌しながら反応混合物に添加した。有機層を分離し、300mlの蒸留水で2回または3回洗浄して、硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧下で蒸留して、ジクロロメタンを除去し、それにより、表題化合物を得た。
Step (2): (((9H-fluorene-9,9-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis(2-hydroxypropane-3,1-diyl)diacrylate (CAS No. 143182-97-2) In a 1,000 ml three-necked flask, 115 g of the compound obtained in step (1), 50 mg of tetramethylammonium chloride, 50 mg of 2,6-bis(1,1-dimethyl Ethyl)-4-methylphenol and 35 g of acrylic acid were charged. The mixture was heated to 90-100° C. and further heated to 120° C. with air at a flow rate of 25 ml/min for complete dissolution. The reaction mixture was stirred for about 12 hours until the acid number dropped below 1.0 mg KOH/g and then cooled to room temperature. 300 ml of dichloromethane and 300 ml of distilled water were then added to the reaction mixture with stirring. The organic layer was separated, washed with 300 ml of distilled water twice or three times, dried over magnesium sulfate and distilled under reduced pressure to remove dichloromethane, thereby obtaining the title compound.

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

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

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

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

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

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

以下の追加の構成要素を使用した。 We used the following additional components:

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

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

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

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

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

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

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

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

Figure 0007228340000006
Figure 0007228340000006

Figure 0007228340000007
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試験例1:着色感光性樹脂組成物からの硬化膜の調製
実施例及び比較例において得られた着色感光性樹脂組成物を、スピンコータを使用してガラス基板上にそれぞれコーティングし、95℃で150秒間プリベークして、4.8μmの厚さのコーティングされた膜を形成した。パターンマスクをこのように形成されたコーティングされた膜上に配置し、基板の間隙を50μmに維持し、パターンマスクが100%フルトーン(F/T)カラムスペーサ(CS)パターン及び30%ハーフトーン(H/T)黒色マトリックス(BM)パターンを含むようにした。その後、200nm~450nmの波長を有する光を放射するアライナ(商標名:MA6)を使用して、コーティングされた膜を、ある特定の時間、365nmの波長に基づいて、66mJ/cmの照射線量率の光で照射した。次いで、非露出部分が完全に洗浄されるまで、0.04重量%の濃度に希釈された水酸化カリウム水溶液を用いて23℃で現像した。このように形成されたパターンを、230℃で30分間、オーブンでポストベークし、遮光スペーサ(すなわち、パターンされた部分)、及び3.0μm(±0.1μm)の厚さの硬化膜(すなわち、パターンされていない部分)を得た。以下の試験例で得られた結果を、以下の表3に要約する。
Test Example 1: Preparation of Cured Film from Colored Photosensitive Resin Composition The colored photosensitive resin compositions obtained in Examples and Comparative Examples were each coated on a glass substrate using a spin coater, and cured at 95°C for 150°C. Seconds pre-bake to form a 4.8 μm thick coated film. A pattern mask is placed on the coated film thus formed, the substrate gap is maintained at 50 μm, the pattern mask is 100% full tone (F/T) column spacer (CS) pattern and 30% halftone ( H/T) to include a black matrix (BM) pattern. Then, using an aligner (trade name: MA6) that emits light with a wavelength of 200 nm to 450 nm, the coated film is subjected to an irradiation dose of 66 mJ/cm 2 based on a wavelength of 365 nm for a certain period of time. illuminated with a constant light. It was then developed at 23° C. with an aqueous solution of potassium hydroxide diluted to a concentration of 0.04% by weight until the unexposed areas were completely washed out. The pattern thus formed was post-baked in an oven at 230° C. for 30 minutes to remove light-shielding spacers (i.e., patterned portions) and a 3.0 μm (±0.1 μm) thick cured film (i.e., , unpatterned part). The results obtained in the following test examples are summarized in Table 3 below.

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

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

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

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

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

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

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

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

Figure 0007228340000008
Figure 0007228340000008

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

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

Claims (14)

着色感光性樹脂組成物であって、
(A)エポキシ基を含むコポリマーであって、該コポリマー(A)が(a-1)エチレン系不飽和カルボン酸、エチレン系不飽和カルボン酸無水物またはそれらの組み合わせから誘導された構造単位、(a-2)芳香環を含有するエチレン系不飽和化合物から誘導された構造単位、(a-3)エポキシ基を含有するエチレン系不飽和化合物から誘導された構造単位、及び(a-4)不飽和イミドから誘導された構造単位を含むコポリマーと、
(B)二重結合を含む光重合性化合物と、
(C)光重合開始剤と、
(D)黒色無機着色剤を含む着色剤と、を含み、
前記着色剤が、前記着色剤の固形分の総重量に基づいて、50~100重量%の前記黒色無機着色剤を含み、
前記コポリマー(A)内の前記エポキシ基に対する、前記光重合性化合物(B)内の前記二重結合のモル比が、以下の関係を満たす、着色感光性樹脂組成物。
4≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
A colored photosensitive resin composition,
(A) a copolymer containing an epoxy group, wherein the copolymer (A) is (a-1) a structural unit derived from an ethylenically unsaturated carboxylic acid, an ethylenically unsaturated carboxylic acid anhydride, or a combination thereof; a-2) a structural unit derived from an ethylenically unsaturated compound containing an aromatic ring, (a-3) a structural unit derived from an ethylenically unsaturated compound containing an epoxy group, and (a-4) an unsaturated a copolymer comprising structural units derived from a saturated imide ;
(B) a photopolymerizable compound containing a double bond;
(C) a photoinitiator;
(D) a colorant comprising a black inorganic colorant;
wherein the colorant comprises 50 to 100% by weight of the black inorganic colorant, based on the total weight of solids of the colorant;
A colored photosensitive resin composition wherein the molar ratio of said double bonds in said photopolymerizable compound (B) to said epoxy groups in said copolymer (A) satisfies the following relationship:
4 ≤ number of moles of double bond/number of moles of epoxy group ≤ 35
前記黒色無機着色剤が、カーボンブラック、チタンブラック、Cu-Fe-Μn系酸化物、及び金属酸化物からなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。 The colored photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the black inorganic colorant contains at least one selected from the group consisting of carbon black, titanium black, Cu-Fe-Μn-based oxides, and metal oxides. thing. 前記着色剤が黒色有機着色剤を含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。 2. The colored photosensitive resin composition of claim 1, wherein the colorant comprises a black organic colorant. 前記着色剤が分散型樹脂を含み、前記分散型樹脂が、3mgKOH/g以下のアミン価を有し、構成単位の総モル数に基づいて、50モル%以下のマレイミドモノマーを含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。 Claim 1, wherein the colorant comprises a dispersing resin, the dispersing resin having an amine value of 3 mg KOH/g or less and comprising 50 mol% or less of a maleimide monomer, based on the total number of moles of structural units. The colored photosensitive resin composition according to . 前記着色感光性樹脂組成物から形成された硬化膜が、1.0/μm~3.0/μmの光学密度を有する、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。 2. The colored photosensitive resin composition according to claim 1, wherein a cured film formed from said colored photosensitive resin composition has an optical density of 1.0/μm to 3.0/μm. (E)エポキシ樹脂から誘導され、二重結合を有する化合物をさらに含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。 2. The colored photosensitive resin composition according to claim 1, further comprising (E) a compound derived from an epoxy resin and having a double bond. 前記コポリマー(A)内の前記エポキシ基に対する、前記光重合性化合物(B)内及び前記エポキシ樹脂から誘導された化合物(E)内の前記二重結合のモル比が、以下の関係を満たす、請求項6に記載の着色感光性樹脂組成物。
4≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
The molar ratio of the double bonds in the photopolymerizable compound (B) and in the compound (E) derived from the epoxy resin to the epoxy groups in the copolymer (A) satisfies the following relationship: The colored photosensitive resin composition according to claim 6.
4 ≤ number of moles of double bond/number of moles of epoxy group ≤ 35
(F)エポキシ化合物をさらに含む、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。 2. The colored photosensitive resin composition according to claim 1, further comprising (F) an epoxy compound. 前記コポリマー(A)内及び前記エポキシ化合物(F)内の前記エポキシ基に対する、前記光重合性化合物(B)内の前記二重結合のモル比が、以下の関係を満たす、請求項8に記載の着色感光性樹脂組成物。
4≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
9. Claim 8, wherein the molar ratio of the double bonds in the photopolymerizable compound (B) to the epoxy groups in the copolymer (A) and in the epoxy compound (F) satisfies the following relationship: A colored photosensitive resin composition.
4 ≤ number of moles of double bond/number of moles of epoxy group ≤ 35
(F)エポキシ化合物をさらに含む、請求項6に記載の着色感光性樹脂組成物。 7. The colored photosensitive resin composition according to claim 6, further comprising (F) an epoxy compound. 前記コポリマー(A)内及び前記エポキシ化合物(F)内の前記エポキシ基に対する、前記光重合性化合物(B)内及び前記エポキシ樹脂から誘導された化合物(E)内の前記二重結合のモル比が、以下の関係を満たす、請求項10に記載の着色感光性樹脂組成物。
4≦二重結合のモル数/エポキシ基のモル数≦35
molar ratio of the double bonds in the photopolymerizable compound (B) and in the compound (E) derived from the epoxy resin to the epoxy groups in the copolymer (A) and the epoxy compound (F) satisfies the following relationship: The colored photosensitive resin composition according to claim 10.
4 ≤ number of moles of double bond/number of moles of epoxy group ≤ 35
前記着色感光性樹脂組成物から形成された硬化膜が、80%以上の弾性回復率を有する、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。 2. The colored photosensitive resin composition according to claim 1, wherein a cured film formed from said colored photosensitive resin composition has an elastic recovery rate of 80% or more. 3cm×3cm×3μm(幅×長さ×厚さ)のサイズの前記着色感光性樹脂組成物から形成された硬化膜が、有機溶媒中に浸漬され、100℃で1時間処理されたとき、前記有機溶媒が0.5以下の437nmでの吸光度を有する、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。 When a cured film formed from the colored photosensitive resin composition having a size of 3 cm × 3 cm × 3 µm (width × length × thickness) was immersed in an organic solvent and treated at 100 ° C. for 1 hour, the above 2. The colored photosensitive resin composition of claim 1, wherein the organic solvent has an absorbance at 437 nm of 0.5 or less. 請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物から生成される遮光スペーサ。 A light-shielding spacer produced from the colored photosensitive resin composition according to claim 1 .
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