TW202325752A - 黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物、其製造方法、遮光膜、彩色濾光片、觸控面板及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物、其製造方法、遮光膜、彩色濾光片、觸控面板及顯示裝置，所述黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物能夠形成高精細的圖案，可使反射率充分降低，且可抑制凝聚異物的產生。一種黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，包含：（A）含不飽和基的感光性樹脂、（B）具有至少兩個以上的不飽和鍵的光聚合性化合物、（C）光聚合起始劑、（D）選自由黑色顏料、混色顏料及遮光材所組成的群組中的至少一種遮光成分、（E）無機粒子、以及（F）分散劑。當將（F）成分的相互作用半徑設為R 0，將各成分或分散體與（F）成分的漢森溶解度參數的距離設為Ra時，Ra/R 0所表示的RED值滿足特定條件。

Description

黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物、其製造方法、遮光膜、彩色濾光片、觸控面板及顯示裝置
本發明是有關於一種黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物、所述感光性樹脂組成物的製造方法及將所述感光性樹脂組成物硬化而成的遮光膜、具有所述遮光膜的彩色濾光片及觸控面板、以及具有所述彩色濾光片或觸控面板的顯示裝置。
近年來，因行動裝置的發展，室外或車載用途中使用的具有觸控面板或液晶面板等的顯示裝置增加。所述顯示裝置中，在觸控面板外框設置有遮光膜以遮蔽背面的液晶面板周邊部的漏光，且在所述液晶面板設置有用以抑制在黑色顯示時光自畫面漏出、以及用以抑制相鄰的彩色抗蝕劑彼此的混色的遮光膜（黑色矩陣）。
在顯示裝置等中，為了抑制漏光等並改善所述顯示裝置等的畫面的視認性，有時提高遮光膜中的黑色顏料的濃度來提高遮光膜的遮光性（降低遮光膜的透光性）。與透明基材或硬化性樹脂的折射率相比，黑色顏料的折射率高，因此若提高遮光膜中的黑色顏料濃度，則自透明基材的與形成有遮光膜的面相反的面側進行觀察時，反射率會變高。因此，形成於透明基材上的遮光膜與透明基材的界面處的反射增加，產生向遮光膜上的映入、或與彩色濾光片著色部的反射率的差異所引起的黑色矩陣邊界顯眼的不良情況。
因此，迫切期望一種可獲得具有高遮光性與低反射率兩者的遮光膜的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物。
例如，在專利文獻1中公開有一種黑色感光性樹脂組成物，其特徵在於包含：疏水性的二氧化矽粒子及特定的分散劑（胺基甲酸酯系分散劑）。其通過使用疏水性二氧化矽粒子及特定的分散劑，可形成兼顧高遮光性及低反射率的黑色矩陣。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-161815號公報
[發明所要解決的問題] 然而，本發明人們進行了研究，結果在專利文獻1中記載的黑色感光性樹脂組成物中存在如下課題：在圖案形成中圖案邊緣部分產生毛邊、或者反射率並沒有想像的那樣降低、或者在黑色矩陣上產生源自二氧化矽粒子的凝聚異物。
本發明是鑒於所述方面而成，其目的在於提供一種能夠形成高精細的圖案、可使反射率充分降低、且可抑制凝聚異物的產生的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物及將所述黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物硬化而成的遮光膜、具有所述遮光膜的彩色濾光片及觸控面板、具有所述彩色濾光片或觸控面板的顯示裝置。 [解決問題的技術手段]
本發明的一形態涉及下述[1]～[7]的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物。 [1]一種黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，包含： （A）含不飽和基的感光性樹脂； （B）具有至少兩個以上的不飽和鍵的光聚合性化合物； （C）光聚合起始劑； （D）選自由黑色顏料、混色顏料及遮光材所組成的群組中的至少一種遮光成分； （E）折射率為1.10以上且1.80以下的無機粒子；以及 （F）分散劑， 關於所述（A）成分、所述（D）成分的分散體、所述（E）成分的分散體、及所述（F）成分， 當將漢森的溶解球的半徑、即（F）成分的相互作用半徑設為R 0， 將各成分或分散體的漢森溶解度參數與（F）成分的漢森溶解度參數之間的距離設為Ra時， Ra/R 0所表示的、各成分或分散體與（F）成分之間的相對能量差（RED（relative energy difference）值）滿足下述條件。 所述（A）成分與所述（F）成分之間的RED值為1.00 MPa 1/2以下 所述（D）成分的分散體與所述（F）成分之間的RED值為0.51 MPa 1/2以下 所述（E）成分的分散體與所述（F）成分之間的RED值未滿2.00 MPa 1/2[2]根據[1]所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，其中所述（A）含不飽和基的感光性樹脂為使下述通式（1）所表示的由雙酚類衍生的具有兩個縮水甘油醚基的環氧化合物與(甲基)丙烯酸的反應產物、進而和多元羧酸或其酐進行反應而獲得的含不飽和基的感光性樹脂。 [化1] （式（1）中，R 1、R 2、R 3及R 4分別獨立地為氫原子、碳數1～5的烷基及鹵素原子的任一者，X為-CO-、-SO 2-、-C(CF 3) 2-、-Si(CH 3) 2-、-CH 2-、-C(CH 3) 2-、-O-、通式（2）所表示的茀-9,9-二基或單鍵，l為0～10的整數） [化2] [3]根據[1]或[2]所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，其中所述（D）成分的分散體與所述（F）成分之間的RED值為0.40 MPa 1/2以下。 [4]根據[1]至[3]中任一項所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，其中所述（E）成分的分散體與所述（F）成分之間的溶解度參數的差（HSP-RED值）未滿0.85 MPa 1/2。 [5]根據[1]至[4]中任一項所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，其中所述（E）成分的分散體與所述（F）成分之間的溶解度參數的差（HSP-RED值）為0.85 MPa 1/2以上且未滿2.00 MPa 1/2。 [6]根據[1]至[5]中任一項所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，其中所述（E）成分的分散體包含分散劑。 [7]根據[1]至[6]中任一項所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，其中所述（E）成分為選自由二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、及氟化鎂粒子所組成的群組中的無機粒子。
本發明的另一形態涉及下述[8]～[10]的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物的製造方法。 [8]一種黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物的製造方法，混合有： （A）含不飽和基的感光性樹脂； （B）具有至少兩個以上的不飽和鍵的光聚合性化合物； （C）光聚合起始劑； （D）選自由黑色顏料、混色顏料及遮光材所組成的群組中的至少一種遮光成分分散在溶劑中而成的遮光成分分散體； （E）無機粒子分散在溶劑中而成的無機粒子分散體；以及 （F）分散劑，所述製造方法中， 關於所述（A）成分、所述（D）成分的分散體、所述（E）成分的分散體、及所述（F）成分， 以如下方式選擇（A）成分、（D）成分的分散體、（E）成分的分散體及（F）成分： 當將漢森的溶解球的半徑、即（F）成分的相互作用半徑設為R 0， 將各成分或分散體的漢森溶解度參數與（F）成分的漢森溶解度參數之間的距離設為Ra時， Ra/R 0所表示的、各成分或分散體與（F）成分之間的相對能量差（RED值）滿足下述條件。 所述（A）成分與所述（F）成分之間的RED值為1.00 MPa 1/2以下 所述（D）成分的分散體與所述（F）成分之間的RED值為0.51 MPa 1/2以下 所述（E）成分的分散體與所述（F）成分之間的RED值未滿2.00 MPa 1/2[9]根據[8]所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物的製造方法，其中所述（E）成分的分散體包含分散劑。 [10]根據[8]或[9]所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物的製造方法，其中所述（E）成分的分散體為選自由氧化鋁粒子、及氟化鎂粒子所組成的群組中的無機粒子的分散體。
本發明的又一形態涉及下述[11]的遮光膜。 [11]一種遮光膜，是將根據[1]至[7]中任一項所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物硬化而成。
本發明的又一形態涉及下述[12]的彩色濾光片。 [12]一種彩色濾光片，具有根據[11]所述的遮光膜作為黑色矩陣。
本發明的又一形態涉及下述[13]的觸控面板。 [13]一種觸控面板，具有根據[11]所述的遮光膜。
本發明的又一形態涉及下述[14]、[15]的顯示裝置。 [14]一種顯示裝置，具有根據[12]所述的彩色濾光片。 [15]一種顯示裝置，具有根據[13]所述的觸控面板。 [發明的效果]
通過本發明，可提供一種能夠形成高精細的圖案、可使反射率充分降低、且可抑制凝聚異物的產生的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物及將所述黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物硬化而成的遮光膜、具有所述遮光膜的彩色濾光片及觸控面板、具有所述彩色濾光片或觸控面板的顯示裝置。
以下，對本發明的一實施方式進行詳細說明。本發明的一實施方式所涉及的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物（以下，簡稱為「感光性樹脂組成物」）包含：（A）含不飽和基的感光性樹脂；（B）具有至少兩個以上的不飽和鍵的光聚合性化合物；（C）光聚合起始劑；（D）選自由黑色顏料、混色顏料及遮光材所組成的群組中的至少一種遮光成分；（E）折射率為1.10以上且1.80以下的無機粒子；以及（F）分散劑。以下，對（A）成分～（F）成分進行說明。
1.（A）成分 （A）成分為含不飽和基的感光性樹脂。（A）成分較佳為在一分子中具有聚合性不飽和基、與用於表現出鹼可溶性的酸性基，更佳為含有聚合性不飽和基與羧基兩者。若為所述樹脂，則並無特別限定，可廣泛使用。
所述含不飽和基的感光性樹脂的例子中包含通過如下方式而獲得的環氧(甲基)丙烯酸酯酸加成物：使(甲基)丙烯酸與自雙酚類衍生的具有兩個縮水甘油醚基的環氧化合物（以下，也稱為「通式（1）所表示的雙酚型環氧化合物」）反應，獲得具有羥基的化合物，並使多元羧酸或其酐與所獲得的具有羥基的化合物反應。所謂自雙酚類衍生的環氧化合物，是指雙酚類與表鹵醇反應而獲得的環氧化合物或其同等物。此外，所謂「(甲基)丙烯酸」為丙烯酸及甲基丙烯酸的總稱，是指這些的一者或兩者。
所述環氧(甲基)丙烯酸酯酸加成物較佳為下述通式（1）所表示的雙酚型環氧化合物。
[化3]
（式（1）中，R 1、R 2、R 3及R 4分別獨立地為氫原子、碳數1～5的烷基及鹵素原子的任一者，X為-CO-、-SO 2-、-C(CF 3) 2-、-Si(CH 3) 2-、-CH 2-、-C(CH 3) 2-、-O-、通式（2）所表示的茀-9,9-二基或單鍵，l為0～10的整數）
[化4]
通式（1）所表示的雙酚型環氧化合物為使雙酚類與表氯醇反應而獲得的具有兩個縮水甘油醚基的環氧化合物。在所述反應時，一般而言伴有二縮水甘油醚化合物的低聚物化，因此包含含有兩個以上的雙酚骨架的環氧化合物。
所述反應中所使用的雙酚類的例子中包含：雙(4-羥基苯基)酮、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)酮、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)酮、雙(4-羥基苯基)碸、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)碸、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)碸、雙(4-羥基苯基)六氟丙烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)六氟丙烷、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)六氟丙烷、雙(4-羥基苯基)二甲基矽烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)二甲基矽烷、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)二甲基矽烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)甲烷、雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)甲烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-氯苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)醚、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)醚、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)醚、9,9-雙(4-羥基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-氯苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-溴苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-氟苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-甲氧基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)茀、4,4'-聯苯酚、3,3'-聯苯酚等。其中，較佳為具有茀-9,9-二基的雙酚類。
另外，和使此種環氧化合物與(甲基)丙烯酸進行反應而獲得的環氧(甲基)丙烯酸酯分子中的羥基反應的（a）二羧酸或三羧酸的酸單酐的例子中包含：鏈式烴二羧酸或三羧酸的酸單酐、脂環式二羧酸或三羧酸的酸單酐、及芳香族二羧酸或三羧酸的酸單酐等。此處，鏈式烴二羧酸或三羧酸的酸單酐的例子中包含：丁二酸、乙醯基丁二酸、馬來酸、己二酸、衣康酸、壬二酸、檸蘋酸、丙二酸、戊二酸、檸檬酸、酒石酸、氧代戊二酸、庚二酸、癸二酸、辛二酸、及二甘醇酸等的酸單酐。另外，脂環式二羧酸或三羧酸的酸單酐的例子中包含：環丁烷二羧酸、環戊烷二羧酸、六氫鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、及降冰片烷二羧酸等的酸單酐。另外，芳香族二羧酸或三羧酸的酸單酐的例子中包含：鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、及偏苯三甲酸等的酸單酐。也可在這些二羧酸或三羧酸的酸單酐中導入有任意的取代基。
另外，與環氧(甲基)丙烯酸酯進行反應的（b）四羧酸的酸二酐的例子中包含：鏈式烴四羧酸的酸二酐、脂環式四羧酸的酸二酐、及芳香族四羧酸的酸二酐等。此處，鏈式烴四羧酸的酸二酐的例子中包含：丁烷四羧酸、戊烷四羧酸、及己烷四羧酸等的酸二酐。另外，脂環式四羧酸的酸二酐的例子中包含：環丁烷四羧酸、環戊烷四羧酸、環己烷四羧酸、環庚烷四羧酸、及降冰片烷四羧酸等的酸二酐。另外，芳香族四羧酸的酸二酐的例子中包含：均苯四甲酸、二苯甲酮四羧酸、聯苯四羧酸、及聯苯醚四羧酸等的酸二酐。也可在這些四羧酸的酸二酐中導入有任意的取代基。
與環氧(甲基)丙烯酸酯進行反應的（a）二羧酸或三羧酸的酸單酐和（b）四羧酸的酸二酐的莫耳比（a）/（b）較佳為0.01以上且10.0以下，更佳為0.02以上且未滿3.0。若莫耳比（a）/（b）為所述範圍內，則容易獲得用於製成具有良好的光圖案化性的感光性樹脂組成物的最優分子量。此外，有如下傾向：莫耳比（a）/（b）越大，分子量越小，鹼溶解性越提高。
環氧化合物與(甲基)丙烯酸的反應、及利用所述反應而獲得的環氧(甲基)丙烯酸酯與多元羧酸或其酸酐的反應方法並無特別限定，可採用公知的方法。
作為（A）成分即含不飽和基的感光性樹脂而較佳的樹脂的其他例子中包含：為(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯等共聚物、且具有(甲基)丙烯醯基及羧基的樹脂。所述樹脂的例子中包含通過如下方式而獲得的含聚合性不飽和基的鹼可溶性樹脂：使包含(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的(甲基)丙烯酸酯類在溶劑中共聚而獲得共聚物，使(甲基)丙烯酸與所獲得的共聚物反應，最後使二羧酸或三羧酸的酐進行反應。所述共聚物可參考：日本專利特開2014-111722號公報中所表示的、包含源自利用(甲基)丙烯酸將兩端的羥基加以酯化而成的二酯丙三醇的重複單元20莫耳%～90莫耳%、及源自能夠與其共聚的一種以上的聚合性不飽和化合物的重複單元10莫耳%～80莫耳%並且數量平均分子量（Mn）為2000～20000且酸值為35 mgKOH/g～120 mgKOH/g的共聚物；以及日本專利特開2018-141968號公報中所表示的、包含源自(甲基)丙烯酸酯化合物的單元、與具有(甲基)丙烯醯基及二羧酸殘基或三羧酸殘基的單元的、重量平均分子量（Mw）為3000～50000、酸值為30 mgKOH/g～200 mgKOH/g的聚合體即含聚合性不飽和基的鹼可溶性樹脂。
（A）成分的重量平均分子量（Mw）較佳為2000以上且10000以下。另外，（A）成分的酸值較佳為30 mgKOH/g以上且200 mgKOH/g以下。所述含不飽和基的感光性樹脂的重量平均分子量（Mw）例如可使用膠體滲透層析儀（gel permeation chromatograph，GPC）「HLC-8220GPC」（東曹（Tosoh）股份有限公司製造）來測定。關於所述酸值，可使樹脂溶液溶解在二噁烷中，例如使用電位差滴定裝置「COM-1600」（平沼產業股份有限公司製造）並利用1/10 N-KOH水溶液進行滴定來求出。
（A）成分可單獨使用僅一種，也可並用兩種以上。 相對於固體成分的總質量，（A）成分的含量較佳為5質量%以上且70質量%以下，更佳為5質量%以上且60質量%以下，進而佳為10質量%以上且50質量%以下。
2.（B）成分 （B）成分為具有兩個以上的不飽和鍵的光聚合性化合物。（B）成分的例子中包含：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇六(甲基)丙烯酸酯、磷腈（phosphazene）的環氧烷改性六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯類、作為具有乙烯性雙鍵的化合物的具有(甲基)丙烯酸基的樹枝狀聚合物等。可單獨使用這些光聚合性化合物的僅一種，也可並用兩種以上。（B）成分可發揮使（A）成分的分子彼此交聯的作用即可，就更充分地發揮所述功能的觀點而言，較佳為使用具有三個以上的不飽和鍵的光聚合性化合物。另外，光聚合性化合物的分子量除以一分子中的(甲基)丙烯酸基的數量所得的丙烯酸基當量較佳為50～300，丙烯酸基當量更佳為80～200。此外，（B）成分不具有游離的羧基。
具有(甲基)丙烯醯基的樹枝狀聚合物的例子中可例示：對多官能(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯醯基中的碳-碳雙鍵的一部分加成多元巰基化合物而獲得的樹枝狀聚合物。具體而言，包含：使下述通式（3）所表示的多官能(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯醯基與下述通式（4）所表示的多元巰基化合物反應而獲得的樹枝狀聚合物等。
[化5]
（式（3）中，R 5為氫原子或甲基，R 6為將R 7(OH) k的k個羥基中的n個羥基供予至式中的酯鍵後的殘留部分。較佳的R 7(OH) k為具有碳數2～8的非芳香族的直鏈或分支鏈的烴骨架的多元醇、或者為所述多元醇的多個分子通過醇的脫水縮合並經由醚鍵進行連結而成的多元醇醚、或者為這些多元醇或多元醇醚與羥基酸的酯。k及n獨立地表示2～20的整數，k≧n）
[化6]
（式（4）中，R 8為單鍵或二價～六價的碳數1～6的烴基，m在R 8為單鍵時為2，在R 8為二價～六價的基時為與R 8的價數相同的數）
通式（3）所表示的多官能(甲基)丙烯酸酯的例子中包含：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、及己內酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯。這些化合物可單獨使用僅其中一種，也可並用兩種以上。
通式（4）所表示的多元巰基化合物的例子中包含：三羥甲基丙烷三(巰基乙酸酯)、三羥甲基丙烷三(巰基丙酸酯)、季戊四醇四(巰基乙酸酯)、季戊四醇三(巰基乙酸酯)、季戊四醇四(巰基丙酸酯)、二季戊四醇六(巰基乙酸酯)、及二季戊四醇六(巰基丙酸酯)等。這些化合物可單獨使用僅其中一種，也可並用兩種以上。
（A）成分與（B）成分的調配比例以質量比（A）/（B）計而較佳為30/70～90/10，更佳為60/40～80/20。若（A）成分的調配比例為30/70以上，則光硬化後的硬化物不易變脆，另外，在未曝光部中塗膜的酸值不易變低，因此可抑制相對於鹼顯影液的溶解性的降低。因此，不易產生圖案邊緣產生毛邊、或變得不鮮明等不良情況。另外，若（A）成分的調配比例為90/10以下，則光反應性官能基在樹脂中所占的比例充分，因此可進行所期望的交聯結構的形成。另外，由於樹脂成分的酸值度不會過高，因此曝光部的相對於鹼顯影液的溶解性不易變高，故可抑制所形成的圖案變得比目標線寬細、或圖案的缺失。
3.（C）成分 （C）成分為光聚合起始劑。此外，本說明書中所謂「光聚合起始劑」是以包含增感劑的含義使用。
（C）成分的例子中包含：苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、對二甲基苯乙酮、對二甲基胺基苯丙酮、二氯苯乙酮、三氯苯乙酮、對-第三丁基苯乙酮等苯乙酮類；二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、對,對'-雙二甲基胺基二苯甲酮等二苯甲酮類；苯偶醯、安息香、安息香甲醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚等安息香醚類；2-(鄰氯苯基)-4,5-苯基聯咪唑、2-(鄰氯苯基)-4,5-二(間甲氧基苯基)聯咪唑、2-(鄰氟苯基)-4,5-二苯基聯咪唑、2-(鄰甲氧基苯基)-4,5-二苯基聯咪唑、2,4,5-三芳基聯咪唑等聯咪唑系化合物類；2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(對氰基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(對甲氧基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑等鹵代甲基噻唑化合物類；2,4,6-三(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-氯苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(3,4,5-三甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲硫基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪等鹵代甲基-均三嗪系化合物類；1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲醯基肟)、1-(4-苯基巰基苯基)丁烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-甲基巰基苯基)丁烷-1,2-二酮-2-肟-O-乙酸酯、1-(4-甲基巰基苯基)丁烷-1-酮肟-O-乙酸酯、4-乙氧基-2-甲基苯基-9-乙基-6-硝基-9H-哢唑-3-基-O-乙醯基肟等O-醯基肟系化合類；苯偶醯二甲基縮酮、硫雜蒽酮、2-氯硫雜蒽酮、2,4-二乙基硫雜蒽酮、2-甲基硫雜蒽酮、2-異丙基硫雜蒽酮等硫化合物；2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯並蒽醌、2,3-二苯基蒽醌等蒽醌類；偶氮雙異丁腈、苯甲醯基過氧化物、枯烯過氧化物等有機過氧化物；2-巰基苯並咪唑、2-巰基苯並噁唑、2-巰基苯並噻唑等硫醇化合物；三乙醇胺、三乙基胺等三級胺等。這些光聚合起始劑可單獨使用僅其中一種，也可並用兩種以上。
這些中，（C）成分較佳為O-醯基肟化合物系（包含酮肟）光聚合起始劑。由於O-醯基肟化合物系光聚合起始劑的感度高，因此當遮光材（D）的含量多時等，也可保證充分的感光性，可充分地提高硬化膜的顯影性（解析性）。
O-醯基肟化合物系光聚合起始劑的例子中包含通式（5）或通式（6）所表示的O-醯基肟化合物系光聚合起始劑。
[化7]
（式（5）中，R 9、R 10分別獨立地表示碳數1～15的烷基、碳數6～18的芳基、碳數7～20的芳基烷基或碳數4～12的雜環基，R 11表示碳數1～15的烷基、碳數6～18的芳基、碳數7～20的芳基烷基。此處，烷基及芳基可經碳數1～10的烷基、碳數1～10的烷氧基、碳數1～10的烷醯基、鹵素取代，亞烷基部分可包含不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵。另外，烷基可為直鏈、分支、或環狀的任一種烷基）
[化8]
（式（6）中，R 12及R 13分別獨立地為碳數1～10的直鏈狀或分支狀的烷基、或者為碳數4～10的環烷基、環烷基烷基或烷基環烷基、或者為可經碳數1～6的烷基取代的苯基。R 14分別獨立地為碳數2～10的直鏈狀或分支狀的烷基或烯基，所述烷基或烯基中的-CH 2-基的一部分可經-O-基取代。進而，這些R 12～R 14的基中的氫原子的一部分也可經鹵素原子取代）
另外，（C）成分較佳為365 nm下的莫耳吸光係數為10000 L/mol•cm以上。此種光聚合起始劑由於感度高，因此即便為包含丙烯酸基當量較大的（B）成分的感光性樹脂組成物，也可保證充分的感光性，可充分地提高感光性樹脂組成物的顯影性（解析性）。此種光聚合起始劑的例子中包含：歐姆尼拉德（Omnirad）1312（IGM樹脂（IGM Resins B. V.）公司製造，「歐姆尼拉德（Omnirad）」是所述公司的註冊商標）、及艾迪科阿卡魯茲（ADEKA ARKLS）NCI-831（艾迪科（ADEKA）股份有限公司製造，「艾迪科阿卡魯茲（ADEKA ARKLS）」是所述公司的註冊商標）等。
本說明書中，光聚合起始劑的莫耳吸光係數可設為使用紫外可見紅外分光光度計「UH4150」（日立高科技科學（Hitachi High-Tech Science）股份有限公司製造），在光程長1 cm石英單元中測定0.001質量%濃度的乙腈溶液的吸光度而求出的值。
另外，其自身不作為光聚合起始劑或增感劑發揮作用，但通過與所述化合物組合使用，也可添加可使光聚合起始劑或增感劑的能力增大的化合物。此種化合物的例子中包含與二苯甲酮組合使用時有效果的胺系化合物。所述胺系化合物的例子中包含：三乙基胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯、苯甲酸2-二甲基胺基乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(乙基甲基胺基)二苯甲酮等。
當將（A）及（B）的各成分的合計設為100質量份時，（C）成分的調配量較佳為3質量份以上且30質量份以下，更佳為4質量份以上且25質量份以下，進而佳為4質量份以上且15質量份以下。若（C）成分的調配比例為3質量份以上，則感度良好，可具有充分的光聚合的速度。若（C）成分的調配比例為30質量份以下，則可具有適度的感度，因此可獲得所期望的圖案線寬及所期望的圖案邊緣。
4.（D）成分 （D）成分為黑色顏料、混色有機顏料及遮光材等遮光成分。若（D）成分為以1 nm～1000 nm的平均粒子徑（利用雷射繞射/散射法粒徑分佈計或動態光散射法粒徑分佈計測定的平均粒子徑）分散的成分，則可無特別限制地使用公知的遮光成分。
所述黑色顏料的例子中包含：苝黑、花青黑、苯胺黑、內醯胺黑、碳黑、鈦黑等。
所述混色有機顏料的例子中包含：選自偶氮顏料、縮合偶氮顏料、偶氮甲鹼顏料、酞菁顏料、喹吖啶酮顏料、異吲哚啉酮顏料、異吲哚啉顏料、二噁嗪顏料、還原（threne）顏料、苝顏料、紫環酮（perinone）顏料、喹酞酮顏料、二酮基吡咯並吡咯顏料、硫靛顏料等有機顏料中的至少兩色混合而成的顏料。
根據目標感光性樹脂組成物的功能，（D）成分可單獨使用僅其中一種，也可並用兩種以上。
此外，使用混色有機顏料作為（D）成分時能夠使用的有機顏料的例子中包含在染料索引（Color Index）名稱中為以下編號的顏料，但並不限定於此。 顏料紅（pigment red）2、3、4、5、9、12、14、22、23、31、38、112、122、144、146、147、149、166、168、170、175、176、177、178、179、184、185、187、188、202、207、208、209、210、213、214、220、221、242、247、253、254、255、256、257、262、264、266、272、279等 顏料橙（pigment orange）5、13、16、34、36、38、43、61、62、64、67、68、71、72、73、74、81等 顏料黃（pigment yellow）1、3、12、13、14、16、17、55、73、74、81、83、93、95、97、109、110、111、117、120、126、127、128、129、130、136、138、139、150、151、153、154、155、173、174、175、176、180、181、183、185、191、194、199、213、214等 顏料綠（pigment green）7、36、58等 顏料藍（pigment blue）15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、60、80等 顏料紫（pigment violet）19、23、37等
這些中，較佳為黑色顏料，更佳為碳黑。
碳黑的平均一次粒子徑較佳為5 nm以上且60 nm以下，更佳為10 nm以上且50 nm以下，進而佳為20 nm以上且45 nm以下。在本說明書中，所謂遮光成分的粒徑或平均一次粒子徑，是指利用電子顯微鏡對遮光成分進行觀察而求出的長徑與短徑的平均值的、與1500個遮光成分的粒子或一次粒子相關的算術平均值。碳黑的平均一次粒子徑越更大，越容易以高濃度進行分散。通過將碳黑的平均一次粒子徑設為並不過大的大小，可抑制二次粒子的形狀不良或表面粗糙度的降低。
另外，碳黑的鄰苯二甲酸二丁酯（dibutyl phthalate，DBP）吸油量較佳為100 ml/100 g以下。此外，所謂DBP吸油量，是指碳黑100 g所吸收的鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）的容量（日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）K 6217-4（2017年））。若碳黑的DBP吸油量為所述範圍，則可進一步提高硬化膜的電阻值及黑色度，且可抑制由感光性樹脂組成物的高黏度化引起的塗布性的降低。
另外，碳黑的pH值較佳為2以上且10以下，更佳為5以上且9以下，進而佳為4以上且8以下。此外，所謂pH值，是指利用玻璃電極pH計對碳黑與蒸餾水的混合液進行測定所得的值。碳黑的pH值越更高，碳黑的穩定性越提高。通過將碳黑的pH值設為並不過高的範圍，可進一步提高硬化膜對基板的密接性。
另外，碳黑的灰分較佳為1.0%以下。若灰分為1.0%以下，則可進一步提高硬化膜的電阻值。
另外，碳黑的比表面積較佳為20 m 2/g以上且300 m 2/g以下。若比表面積為20 m 2/g以上，則硬化膜的形狀容易穩定。若比表面積為300 m 2/g以下，則可減低分散劑或染料等的需要量，因此可進一步抑制成本。
另外，碳黑較佳為通過氧化處理而在表面具有酸性官能基。特佳為通過多種氧化處理而在表面具有兩種以上的酸性官能基。所述酸性官能基可提高碳黑的分散性。所述氧化處理的例子中包含使用臭氧氣體、硝酸、次氯酸鈉、過氧化氫、一氧化氮氣體、二氧化氮氣體、硫酸酐、氟氣體、濃硫酸、硝酸、及各種過氧化物等的處理。所述酸性官能基的例子中包含：羥基、側氧基、氫過氧基、羰基、羧基、過氧羧酸基、醛基、酮基、硝基、亞硝基、醯胺基、醯亞胺基、磺酸基、亞磺酸基、次磺酸基、硫代羧酸基、亞氯醯基、氯醯基、過氯醯基、亞碘醯基、及碘醯基等。
另外，（D）成分也可利用染料包覆表面來進行表面處理。特別是表面經染料包覆的碳黑也可提高感光性樹脂組成物的顯影性，且提高將所述感光性樹脂組成物硬化而成的硬化膜對基板的密接性、細線再現性、及遮光性，並提高硬化膜的電阻值。
所述染料只要可吸附於遮光成分的表面即可，可利用鹼性染料、酸性染料、直接染料、反應性染料等。此外，此時為了提高遮光成分（特別是碳黑）的分散性而對其表面賦予酸性官能基（進行氧化處理）時，較佳為容易與所述酸性官能基相互作用的酸性染料（特別是具有磺酸基或羧基的酸性染料）。另外，就抑制與（A）成分所具有的酸性基的反應的觀點而言，與具有胺基等的染料相比，較佳為酸性染料或非離子性染料。另外，就進一步提高硬化膜的遮光性的觀點而言，較佳為深色系染料。
所述染料的具體例中包含：食品黑（Food Black）No.1、食品黑（Food Black）No.2、食品紅（Food Red）No.40、食品藍（Food Blue）No.1、食品黃（Food Yellow）No.7等食用色素染料；伯恩酸紅（Bernacid Red）2BMN、巴斯酸黑（Basacid Black）X34（BASF X-34）（巴斯夫（BASF）公司製造）、卡亞諾爾紅（Kayanol Red）3BL（日本化藥公司（Nippon Kayaku Company）製造）、德瑪碳（Dermacarbon）2GT（山德士（Sandoz）公司製造）、特氟龍堅牢黃（Telon Fast Yellow）4GL-175、巴斯酸藍（Basacid Blue）750（巴斯夫（BASF）公司製造）、伯恩酸紅（Bernacid Red）（紐約波基浦西本卡勒（Bemcolors, Poughkeepsie, N. Y.）公司製造）、巴斯夫巴斯酸黑（BASF Basacid Black）SE 0228（巴斯夫（BASF）公司製造）等各色的酸性染料；滂胺亮邦德藍（Pontamine Brilliant Bond Blue）A及其他的滂胺亮邦德藍（Pontamine Brilliant Bond Blue）A以及其他的滂胺（Pontamine）（註冊商標）染料（匹茲堡拜耳化學公司（Bayer Chemicals Corporation、Pittsburgh,PA）製造）、卡塔索爾黃GTF濾餅（Cartasol Yellow GTF Presscake）（山德士有限公司（Sandoz, Inc）製造）、卡塔索爾黃GTF液體特別品（Cartasol Yellow GTF Liquid Special）110（山德士有限公司（Sandoz, Inc.）製造）、黃色調（Yellow Shade）16948（特瑞肯（Tricon）公司製造）、直接亮桃紅（Direct Brilliant Pink）B（康普頓-諾爾斯（Crompton & Knowles）公司製造）、卡爾塔黑（Carta Black）2GT（山德士有限公司（Sandoz, Inc.）製造）、史裡烏超級黃（Sirius Supra Yellow）GD 167、卡塔索爾亮黃（Cartasol Brilliant Yellow）4GF（山德士（Sandoz）公司製造）、帕加索爾黃（Pergasol Yellow）CGP（汽巴嘉基（Ciba-Geigy）公司製造）、吡唑黑（Pyrazol Black）BG（JCI公司製造）、二唑黑（Diazol Black）RN Quad（JCJ公司製造）、滂胺亮邦德藍（Pontamine Brilliant Bond Blue）、伯恩卡勒（Berncolor）A. Y. 34等各色的直接染料；汽巴克隆亮紅（Cibacron Brilliant Red）3B-A（活性紅（Reactive Red）4）（密爾沃基奧德裡奇化學（Aldrich Chemical、Milwaukee, WI）公司製造）、德裡馬琳亮紅（Drimarene Brilliant Red）X-2B（活性紅（Reactive Red）56）（亞利桑那州坦佩皮拉姆製品有限公司（Pylam Products, Inc. Tempe, AZ）製造）、麗華實亮紅（Levafix Brilliant Red）E-4B、麗華實亮紅（Levafix Brilliant Red）F-6BA及類似的麗華實（Levafix）（註冊商標）L. P.德司達染料（dyes Dystar L. P.）（北卡羅來納州夏洛特（Charlotte, NC）公司製造）製造的染料、普施安紅（Procion Red）H8B（活性紅（Reactive Red）31）（美國JCI（JCI America）公司製造）等各色的反應性染料；尼奧雜彭紅（Neozapon Red）492（巴斯夫（BASF）公司製造）、奧拉索爾紅（Orasol Red）G（汽巴嘉基（Ciba-Geigy）公司製造）、藍染施皮隆紅（Aizen Spilon Red）C-BH（程穀化學公司（Hodogaya Chemical Company）製造）、斯皮利特堅牢黃（Spirit Fast Yellow）3G、藍染施皮隆黃（Aizen Spilon Yellow）C-GNH（程穀化學公司（Hodogaya Chemical Company）製造）、奧拉索爾黑（Orasol Black）RL（汽巴嘉基（Ciba-Geigy）公司製造）、奧拉索爾黑（Orasol Black）RLP（汽巴嘉基（Ciba-Geigy）公司製造）、薩維內利黑（Savinyl Black）RLS（山德士（Sandoz）公司製造）、奧拉索爾藍（Orasol Blue）GN（汽巴嘉基（Ciba-Geigy）公司製造）、盧克索藍（Luxol Blue）MBSN（摩頓狄歐可（Morton-Thiokol）公司製造）、莫爾堅牢黑濃縮物（Morfast Black Concentrate）A（摩頓狄歐可（Morton-Thiokol）公司製造）等油溶性染料等。這些可單獨利用或也可組合利用兩種以上。
相對於（D）成分中的總質量，所述染料的含量較佳為0.5質量%以上且10質量%以下，更佳為1質量%以上且7質量%以下。染料的量越更多，越可提高硬化膜的電阻值。通過將染料的量設為並不過多的程度，可抑制由剩餘的染料引起的感光性樹脂組成物的增稠、及由剩餘的染料阻礙其他成分的分散性引起的凝聚的產生。
另外，所述染料也可通過金屬或金屬鹽而色澱化。通過將染料色澱化，經由所述金屬或金屬鹽而將染料固定於遮光成分的表面，可抑制由染料自遮光成分的表面脫離引起的所述效果的減低。所述金屬的例子中包含：鋁、鎂、鈣、鍶、鋇及錳等。所述金屬鹽的例子中包含這些金屬的鹽酸鹽及硫酸鹽等。相對於染料，所述金屬或金屬鹽的含量較佳為0.3倍莫耳以上，更佳為0.5倍莫耳，進而佳為0.8倍莫耳。
另外，（E）成分（無機粒子）的總質量（m E）相對於（D）成分（遮光成分）的總質量（m D）的比例（m E/m D）較佳為0.01以上且0.20以下，更佳為0.05以上且0.10以下。若（E）無機粒子的總質量（m E）相對於（D）遮光成分的總質量（m D）的比例為所述範圍，則能夠兼顧高遮光性與低反射率。
（D）成分通常作為分散在溶劑中的遮光成分的分散體而與其他調配成分混合，此時，作為其他調配成分，可添加用於促進（D）成分的分散或使分散性穩定的分散劑。（D）成分的分散體中所使用的分散劑可無特別限制地使用顏料（遮光成分）分散中所使用的公知的化合物（以分散劑、分散潤濕劑、分散促進劑等的名稱市售的化合物等）等。另外，也可在不阻礙分散穩定性的範圍內並用分散劑以外的分散樹脂。而且，利用這些其他調配成分（分散體等）分散後的（D）成分的分散體即便在感光性樹脂組成物中，作為與其他成分區別的（D）成分的分散體，也能夠通過判別為具有特定的漢森溶解度參數（hansen solubility parameter，HSP）值的成分來決定本申請發明的組成。
（D）成分的分散體中所使用的分散劑的例子中包含：陽離子性高分子系分散劑、陰離子性高分子系分散劑、非離子性高分子系分散劑、顏料衍生物型分散劑（分散助劑）。所述分散劑特佳為具有咪唑基、吡咯基、吡啶基、一級胺基、二級胺基或三級胺基等陽離子性的官能基作為對著色劑的吸附點的陽離子性高分子系分散劑。另外，所述陽離子性高分子系分散劑的胺值較佳為1 mgKOH/g以上且100 mgKOH/g以下。另外，陽離子性高分子系分散劑的數量平均分子量（Mn）較佳為1000以上且100000以下。相對於遮光成分的總質量，分散劑的調配量較佳為1質量%以上且35質量%以下，更佳為2質量%以上且25質量%以下。
（D）成分的調配量可根據所期望的遮光度來任意地決定，相對於感光性樹脂組成物中的固體成分的總質量，較佳為20質量%以上且80質量%以下，更佳為40質量%以上且70質量%以下。在使用苯胺黑、花青黑、內醯胺黑等有機顏料或碳黑等碳系遮光成分作為（D）成分的遮光成分的情況下，特佳為相對於感光性樹脂組成物中的固體成分而為40質量%以上且60質量%以下。若遮光成分的調配量相對於感光性樹脂組成物中的固體成分而為20質量%以上，則可充分地獲得遮光性。若遮光成分的調配量相對於感光性樹脂組成物中的固體成分而為80質量%以下，則成為黏合劑的感光性樹脂的含量不會減少，因此可獲得所期望的顯影特性及膜形成能力。
此外，本說明書中的（D）成分的含量為：當（D）成分利用包覆表面的染料等進行表面處理時，以表面處理後的（D）成分為基準的量。另一方面，（D）成分的含量是對遮光性的影響少且不包含所述其他調配成分（分散劑等）的量。另一方面，對於後述的漢森溶解度參數（HSP），由於考慮分散性，因此使用關於包含所述其他調配成分（分散劑等）的（D）成分的分散體的值。
5.（E）成分 作為（E）成分的無機粒子，可使用氧化鋁、氧化矽（二氧化矽）、硫酸鋇、硫酸鈣、碳酸鋇、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鍶及偏矽酸鈉、氟化鎂等。其中，特佳為二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、及氟化鎂粒子。
（E）成分的種類並無特別限定，可為實心粒子，也可為中空粒子。此外，所謂「中空粒子」是在粒子的內部具有空洞的粒子。另外，（E）成分的製造方法（氣相反應、液相反應）、或形狀（球狀、非球狀）也無特別限制。另外，也可使用利用偶合劑等進行表面處理後的金屬氧化物粒子。
（E）成分可降低使感光性樹脂組成物硬化而成的遮光膜的折射率。
另外，（E）成分可抑制因透明基材與所形成的遮光膜的折射率的差而產生的反射，因此即便不在基材上另行設置防反射膜等也可抑制反射。
所述無機粒子的平均粒子徑較佳為10 nm以上且1000 nm以下，更佳為10 nm以上且300 nm以下。具體而言，所述二氧化矽粒子的平均粒子徑較佳為10 nm以上且150 nm以下，更佳為20 nm以上且140 nm以下，進而佳為20 nm以上且130 nm以下。認為，與平均粒子徑為數奈米（nm）這樣的小粒子徑的情況相比較，在為所述範圍內的大小時，不易產生二氧化矽粒子彼此的凝聚。由此，在所述粒子徑的範圍內，二氧化矽粒子的分散穩定性優異，因此可在遮光膜內均勻地存在。因此，遮光膜的表面的各部位的反射率不易產生偏差。氧化鋁粒子的平均粒子徑較佳為10 nm以上且300 nm以下，更佳為50 nm以上且250 nm以下，進而佳為55 nm以上且250 nm以下。氟化鎂粒子的平均粒子徑較佳為10 nm以上且300 nm以下。
所述無機粒子的平均粒子徑可使用動態光散射法的粒度分佈計「粒徑分析儀FPAR-1000」（大塚電子股份有限公司製造），並利用累積法來測定。
二氧化矽粒子的折射率為1.10以上且1.47以下。例如，可使用通常的二氧化矽粒子（折射率為1.45～1.47），或者使用折射率低的中空二氧化矽粒子，由此較僅包含通常的二氧化矽粒子的遮光膜的折射率而言亦可降低遮光膜的折射率。此外，中空二氧化矽粒子的折射率通常也不會低於1.10。氧化鋁粒子的折射率為1.50以上且1.80以下。較佳為1.55以上且1.75以下。氟化鎂粒子的折射率為1.38以上且1.43以下。無機粒子可使用在透明基板與遮光成分的中間附近具有折射率的粒子，認為通過使用所述粒子而玻璃與硬化膜的折射率差變小，反射率減低。
無機粒子的折射率可由如下透明的混合液求出，所述混合液是通過對將所述無機粒子處理成粉末狀而成者、與折射率已知的標準折射液進行混合而獲得。此外，所述無機粒子的折射率可使用阿貝（Abbe）折射率計來測定。
所述無機粒子的形狀可為圓球形狀，也可為橢圓形狀，但為了使折射率容易降低，且容易提高遮光膜的強度，較佳為圓球狀。例如，所述無機粒子的圓球度較佳為1.0以上且1.5以下。若無機粒子的圓球度為所述範圍，則粒子形狀接近於圓球。因此，可均質地填充到膜厚薄的遮光膜中，可形成在維持被膜表面平滑性的同時所述無機粒子不會自被膜表面露出到外部的遮光膜。因此，可獲得折射率低、具有充分的強度的遮光膜。
所述無機粒子的圓球度可由粒子的最長徑與最短徑的比率（任意100個二氧化矽粒子的平均值）求出。此處，所謂無機粒子的最長徑與最短徑，是利用穿透式電子顯微鏡對無機粒子進行拍攝，並根據所獲得的顯微鏡照片測定無機粒子的最長徑與最短徑而求出的值。
另外，無機粒子的製造方法並無特別限定，可使用利用氣相反應法或液相反應法等公知的方法製造者。
（E）成分可作為分散在溶劑中的無機粒子的分散體而與其他調配成分混合。此時，作為其他調配成分，可添加用於促進（E）成分的分散或使分散性穩定的分散劑。分散劑可無特別限制地使用顏料（遮光成分）分散中所使用的公知的化合物（以分散劑、分散潤濕劑、分散促進劑等的名稱市售的化合物等）等。另外，也可在不阻礙分散穩定性的範圍內並用分散劑以外的分散樹脂。而且，利用這些其他調配成分（分散體等）分散後的（E）成分的分散體即便在感光性樹脂組成物中，作為與其他成分區別的（E）成分的分散體，也能夠通過判別為具有特定的HSP值的成分來決定本申請發明的組成。
在預先混合無機粒子與其他成分的情況下，相對於無機粒子的總質量，其他成分的含量較佳為0.1質量%以上且15質量%以下。
相對於包含（G）成分（溶劑）的感光性樹脂組成物的總質量，（E）成分的含量較佳為0.1質量%以上且5質量%以下，更佳為0.1質量%以上且2質量%以下。若無機粒子的含量處於所述範圍內，則可在實現低反射率化的同時保證良好的光圖案化性。
此外，本說明書中的（E）成分的含量是對折射率的影響少且不包含所述其他成分（分散劑等）的量。另一方面，對於後述的漢森溶解度參數（HSP），由於考慮分散性，因此使用關於包含所述其他調配成分（分散劑等）的（E）成分的分散體的值。
6.（F）成分 （F）成分為分散劑。（F）成分主要用於提高（E）成分的分散性，在感光性樹脂組成物中，吸附於（E）成分而存在。其中，根據本發明人們的見解，認為（F）成分的一部分也吸附於（D）成分，也有助於（D）成分的分散性提高。此外，（F）成分與所述的（D）成分的分散體或（E）成分的分散體中包含的分散劑（混合（A）成分～（F）成分之前所準備的、（D）成分的分散體或（E）成分的分散體中包含的分散劑）不同，是為了對所述各成分（主要是（E）成分）的分散進行調整而在將這些成分混合時所調配的分散劑。根據所述添加的時機的不同，（F）成分分別吸附於（D）成分及（E）成分（或者也吸附於（A）成分），或者吸附的形態與（D）成分的分散體或（E）成分的分散體中包含的分散劑不同（例如，這些分散體中包含的分散劑由於進行利用球磨機等的分散處理，因此更難以脫離）。就這些方面而言，（F）成分與（D）成分的分散體或（E）成分的分散體中包含的分散劑不同。
此外，認為即便在將感光性樹脂組成物硬化而成的硬化膜中，也可維持（F）成分對所述各成分的吸附狀態。
（F）成分主要提高（E）成分（的分散體）的分散性。此處，認為感光性樹脂組成物中的其他各成分與（E）成分的分散體之間的相容性越高，（E）成分的分散性也越提高。但是，即便為了提高（E）成分的分散體的分散性，例如使用與感光性樹脂組成物中的含量多的（A）成分（含不飽和基的感光性樹脂）之間的相容性高的分散劑作為（F）成分，（E）成分的分散體的分散性也無法充分提高，有時因所凝聚的無機粒子而在圖案邊緣部分產生毛邊。另外，此時也有時因遮光成分的局部存在而導致反射率的降低不充分。因此，即便為了提高（D）成分的分散體與（E）成分的分散體的共分散性，使用與（E）成分的分散體的相容性在某種程度上高、且與（D）成分的分散體之間的相容性也高的分散劑作為（F）成分，也有時在圖案邊緣部分仍會產生毛邊，或在黑色抗蝕劑上產生源自無機粒子的凝聚異物。
本發明人們基於這些見解反復研究，結果發現，為了抑制所述問題的發生，重要的是均考慮（A）成分、（D）成分的分散體及（E）成分的分散體各自的成分或分散體與（F）成分之間的相容性，以及在所述各成分或分散體與（F）成分之間的相容性方面，針對各成分或分散體而言較佳的範圍不同。
具體而言，通過使用滿足下述所有條件的成分作為（F）成分，可抑制在所述圖案邊緣部的毛邊的產生及凝聚異物的產生，且反射率也可充分降低。 （A）成分與（F）成分之間的RED值為1.00 MPa 1/2以下 （D）成分的分散體與（F）成分之間的RED值為0.51 MPa 1/2以下 （E）成分的分散體與（F）成分之間的RED值未滿2.00 MPa 1/2
此處，所謂RED值是由漢森溶解度參數求出的系統的相對能量差，是由Ra/R 0表示的值。Ra是各成分或分散體的漢森溶解度參數（HSP）與（F）成分的漢森溶解度參數（HSP）之間的距離。R 0是（F）成分的相互作用半徑。
HSP由分散力項、偶極子相互作用項及氫鍵項這三個參數表示。而且，將某成分或分散體X的漢森溶解度參數中的分散力項設為δDx，將偶極子相互作用項設為δPx，將氫鍵項設為δHx，將作為三維空間的漢森空間中的成分或分散體X的坐標值設為（δDx，δPx，δHx）。另外，將另一成分或分散體Y的漢森溶解度參數中的分散力項設為δDy，將偶極子相互作用項設為δPy，將氫鍵項設為δHy，將作為三維空間的漢森空間中的成分或分散體Y的坐標值設為（δDy，δPy，δHy）。此時，成分或分散體X與成分或分散體Y之間的距離Ra設為由以下的式子表示的值。
[數式1]
某成分或分散體的漢森溶解度參數（HSP）如下所述決定。首先，將漢森溶解度參數（分散力項、偶極子相互作用項及氫鍵項）已知的多個溶媒與所述成分或分散體混合時，確定溶解有所述成分或分散體的溶媒（良溶媒）與溶解有所述成分或分散體的溶媒（不良溶媒）。然後，將各溶媒的漢森溶解度參數繪製在漢森空間中，設定在內側包含良溶媒、在外側包含不良溶媒的最小虛擬球（漢森的溶解球），將漢森的溶解球的中心坐標設為所述成分或分散體的HSP。此外，對（F）成分求出的漢森的溶解球的半徑為R 0（相互作用半徑）。
此外，各成分或分散體的HSP可由各自的成分或分散體的化學結構及其量並利用公知的方法來算出。另外，也可使用作為HSP的決定用程序的實踐中的漢森溶解度參數（Hansen Solubility Parameters in Practice，HSPiP）來算出。
由Ra/R 0表示的RED值表示各成分或分散體間的相容性。預測RED值越小，所述成分或分散體間的相容性越高。其中，根據本發明人們的新見解，並非選擇（F）成分以均提高各成分或分散體間的相容性（即以使所有成分或分散體間的HSP同樣變小）即可，而是相對於（A）成分、（D）成分的分散體及（E）成分的分散體分別存在較佳的RED值。
（A）成分與（F）成分之間的RED值為1.00 MPa 1/2以下，較佳為0.80 MPa 1/2以下。（A）成分與（F）成分之間的RED值的下限值並無特別限定，但可設為0.10 MPa 1/2以上，較佳為設為0.30 MPa 1/2以上。
（D）成分的分散體與（F）成分之間的RED值為0.51 MPa 1/2以下，較佳為0.40 MPa 1/2以下。（D）成分的分散體與（F）成分之間的RED值的下限值並無特別限定，但可設為0.10 MPa 1/2以上，較佳為設為0.30 MPa 1/2以上。
（E）成分的分散體與（F）成分之間的RED值未滿2.00 MPa 1/2，較佳為未滿0.85 MPa 1/2，更佳為0.50 MPa 1/2以下。（E）成分的分散體與（F）成分之間的RED值的下限值並無特別限定，但可設為0.10 MPa 1/2以上，較佳為設為0.30 MPa 1/2以上。
此外，根據本發明人們的見解，通過使（E）成分的分散體與（F）成分之間的RED值變低（例如未滿0.85 MPa 1/2），可抑制在圖案邊緣部的毛邊的產生及凝聚異物的產生，且反射率也可充分降低，另一方面，通過使（E）成分的分散體與（F）成分之間的RED值處於既不過高也不過低的適度的範圍，對（E）成分的分散體的分散性進行微調整，也可抑制在圖案邊緣部的毛邊的產生及凝聚異物的產生。例如，（E）成分的分散體與（F）成分之間的RED值可設為0.85 MPa 1/2以上且2.00 MPa 1/2以下，也可設為1.05 MPa 1/2以上且1.45 MPa 1/2以下。
（F）成分的例子中包含：酸性聚合物的烷基銨鹽及烷基醇（Alkylol）銨鹽、或具有酸基的高分子共聚物的烷基銨鹽及烷基醇銨鹽、具有烷基胺基的高分子的中和鹽、高分子共聚物的磷酸酯鹽等。這些中，較佳為酸性聚合物的烷基銨鹽、或具有酸基的高分子共聚物的烷基銨鹽。通過使用酸性聚合物的烷基銨鹽或烷基醇銨鹽、或者具有酸基的高分子共聚物的烷基銨鹽或烷基醇銨鹽作為分散劑，可更顯著地抑制源自無機粒子的凝聚異物的產生。
另外，作為（F）成分的分散劑的市售品的例子中包含：迪斯帕畢克（DISPERBYK）-140、142、145、167、2001、2025、9076（均為日本畢克化學（BYK-Chemie Japan）公司製造，「迪斯帕畢克（DISPERBYK）」是所述公司的註冊商標）等。所述市售品中，較佳為迪斯帕畢克（DISPERBYK）-140、142、167、9076，更佳為迪斯帕畢克（DISPERBYK）-167、9076。此外，（F）成分可為與（D）成分的分散體或（E）成分的分散體中所使用的分散劑相同的分散劑，但如所述那樣，此時也能夠區別出（F）成分與各分散體中包含的分散劑。
相對於感光性樹脂組成物的總固體成分的質量，（F）分散劑的含量較佳為0.05質量%～5質量%。
7.溶劑 較佳為本發明的感光性樹脂組成物中除包含（A）成分～（F）成分以外，還包含溶劑（（G）成分）。溶劑的例子中包含：甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇等醇類；α-萜品醇或β-萜品醇等萜烯類；丙酮、甲基乙基酮、環己酮、N-甲基-2-吡咯烷酮等酮類；甲苯、二甲苯、四甲基苯等芳香族烴類；溶纖劑、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、卡必醇、甲基卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚等二醇醚類；乙酸乙酯、乙酸丁酯、溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、丁基溶纖劑乙酸酯、卡必醇乙酸酯、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯等乙酸酯類。通過單獨使用這些或並用兩種以上進行溶解、混合，可製成均勻的溶液狀的組成物。
另外，本發明的感光性樹脂組成物中視需要可調配環氧樹脂等（A）成分以外的樹脂、硬化劑、硬化促進劑、熱聚合抑制劑及抗氧化劑、塑化劑、無機粒子以外的填充材、流平劑、消泡劑、表面活性劑、偶合劑等添加劑。
熱聚合抑制劑及抗氧化劑的例子中包含：對苯二酚、對苯二酚單甲醚、連苯三酚（pyrogallol）、第三丁基鄰苯二酚、吩噻嗪、受阻酚系化合物等。塑化劑的例子中包含：鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯等。填充材的例子中包含玻璃纖維、雲母等。消泡劑或流平劑的例子中包含：矽酮系、氟系、丙烯酸系的化合物。表面活性劑的例子中包含氟系表面活性劑、矽酮系表面活性劑等。偶合劑的例子中包含：3-(縮水甘油基氧基)丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷等。
本發明的感光性樹脂組成物較佳為在將溶劑除外的固體成分（固體成分中包含光硬化後成為固體成分的單體）中包含作為（A）成分的含不飽和基的感光性樹脂、作為（B）成分的具有至少兩個以上不飽和鍵的光聚合性化合物、作為（C）成分的光聚合起始劑、作為（D）成分的選自由黑色顏料、混色顏料及遮光材所組成的群組中的至少一種遮光成分、（E）無機粒子、以及（F）分散劑。溶劑的量根據目標黏度而變化，較佳為相對於整體量而為40質量%～90質量%。
關於本發明的感光性樹脂組成物，可通過混合（A）含不飽和基的感光性樹脂、（B）光聚合性化合物、（C）光聚合起始劑、（D）遮光成分分散在溶劑中而成的遮光成分的分散體、以及（E）無機粒子分散在溶劑中而成的無機粒子的分散體，來製造黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物。（D）成分的分散體可通過利用球磨機等將（D）成分與任意地添加的其他成分（分散劑等）混合來製備。（E）成分的分散體可通過利用球磨機等將（E）成分與任意地添加的其他成分（分散劑等）混合來製備。
另外，使本發明的感光性樹脂組成物硬化而成的遮光膜例如可通過如下方式獲得：將感光性樹脂組成物的溶液塗布於基板等上，使溶劑乾燥，並照射光（包含紫外線、放射線等）而進行硬化。若使用光阻等設置照射到光的部分與並未照射到光的部分，且僅使照射到光的部分硬化，並利用鹼溶液使其他部分溶解，則可獲得所期望的圖案。
另外，具有本發明的遮光膜作為黑色矩陣的彩色濾光片或觸控面板例如可通過如下方式等製作：在透明基材上形成膜厚為1.0 μm～2.0 μm的遮光膜，在遮光膜形成後，利用光顯影術形成紅色、藍色及綠色的各畫素；另外，在遮光膜中利用噴墨工藝注入紅色、藍色及綠色的油墨。
此外，使本發明的感光性樹脂組成物硬化而成的遮光膜也可作為液晶顯示裝置的黑色柱狀間隙體來使用。例如，也可使用單一的黑色抗蝕劑來製作多個膜厚不同的部分，使其中一者作為間隙體發揮功能，使另一者作為黑色矩陣發揮功能。
對於基於感光性樹脂組成物的塗布/乾燥的遮光膜的成膜方法的各步驟進行具體例示。
作為將感光性樹脂組成物塗布於基板上的方法，也可採用公知的溶液浸漬法、噴霧法、使用輥塗布機、圓盤塗布機（Land coater machine）、狹縫塗布機或旋轉機的方法等任一方法。在利用這些方法塗布為所期望的厚度後，將溶劑去除（預烘烤），由此形成被膜。預烘烤是通過利用烘箱、熱板等進行的加熱、真空乾燥或者這些的組合而進行。預烘烤中的加熱溫度及加熱時間可根據使用的溶劑而適宜選擇，例如較佳為在80℃～120℃下進行1分鐘～10分鐘。
作為曝光中所使用的放射線，例如可使用可見光線、紫外線、遠紫外線、電子束、X射線等，放射線的波長範圍較佳為250 nm～450 nm。另外，作為適合於所述鹼顯影的顯影液，例如可使用碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鉀、二乙醇胺、四甲基氫氧化銨等的水溶液。這些顯影液可根據樹脂層的特性而適宜選擇，但視需要添加表面活性劑也是有效的。顯影溫度較佳為20℃～35℃，可使用市售的顯影機或超聲波清洗機等精密地形成微細的圖像。此外，在鹼顯影後，通常進行水洗。作為顯影處理法，可應用噴淋顯影法、噴霧顯影法、浸漬（dip）顯影法、覆液式（puddle）顯影法等。
如此進行顯影後，在180℃～250℃下以20分鐘～100分鐘進行熱處理（後烘烤）。所述後烘烤是出於用於提高經圖案化的遮光膜與基板的密接性等目的而進行。其與預烘烤同樣地，可通過利用烘箱、熱板等進行加熱來進行。本發明的經圖案化的遮光膜經過基於光顯影法的各步驟而形成。而且，通過熱使聚合或硬化（有時將兩者合起來稱為硬化）完結，可獲得具有所期望的圖案的遮光膜。
如所述那樣，本發明的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物不僅適合於通過曝光、鹼顯影等操作來形成微細的圖案，而且即便利用現有的絲網印刷形成圖案，也可同樣獲得遮光性、密接性、電絕緣性、耐熱性、耐化學品性優異的遮光膜。
本發明的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物可較佳地用作塗敷材。特別是，液晶的顯示裝置或攝影元件中所使用的彩色濾光片用油墨、及由所述油墨形成的遮光膜有效用作彩色濾光片、液晶投影儀用的黑色矩陣等。另外，本發明的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物除了用作彩色液晶顯示器的彩色濾光片油墨以外，還可用作有機電致發光（electroluminescence，EL）元件所代表的有機電場發光裝置、彩色液晶顯示裝置、彩色傳真機、影像感測器等各種多色顯示體中的各色分劃用或遮光用的油墨材料。通過本發明的彩色濾光片，可減低著色層（包含黑色抗蝕劑層）與基板的界面處的外部光的反射、或例如用於有機EL元件時來自元件的發光的反射。即，可通過減低外部光的反射來實現亮處對比度的提高、或通過改善來自發光側的光取出效率來實現發光效率的提高。 [實施例]
以下，以下，基於實施例及比較例對本發明的實施方式進行具體說明，但本發明並不限定於這些。此外，本發明中關於各成分的含量，當小數第一位為0時，有時省略小數點以下的表述。
關於下述合成例中的樹脂的評價、無機粒子的平均粒子徑及折射率的評價、以及各成分間的RED值的算出，只要無說明則如下所述進行。
[固體成分濃度] 由使合成例中所獲得的樹脂溶液1 g含浸於玻璃濾光片〔重量：W 0（g）〕中並秤量後的重量〔W 1（g）〕、在160℃下加熱2小時後的重量〔W 2（g）〕並根據下述式來求出。 固體成分濃度（重量%）=100×（W 2-W 0）/（W 1-W 0）
[酸值] 使樹脂溶液溶解於二噁烷中，使用電位差滴定裝置「COM-1600」（平沼產業股份有限公司製造），並利用1/10 N-KOH水溶液進行滴定來求出。
[分子量] 利用膠體滲透層析儀（gel permeation chromatograph，GPC）「HLC-8220GPC」（東曹（Tosoh）股份有限公司製造，溶媒：四氫呋喃，管柱：TSKgelSuper H-2000（2根）+TSKgelSuper H-3000（1根）+TSKgelSuper H-4000（1根）+TSKgelSuper H-5000（1根）（東曹（Tosoh）股份有限公司製造），溫度：40℃，速度：0.6 ml/min）進行測定，並作為標準聚苯乙烯（東曹（Tosoh）股份有限公司製造，PS-低聚物套組）換算值來求出重量平均分子量（Mw）。
[平均粒子徑] 無機粒子的平均粒子徑是使用動態光散射法的粒度分佈計「粒徑分析儀FPAR-1000」（大塚電子股份有限公司製造），並利用累積法來求出。
[RED值的算出] 將（A）成分、（D）成分的分散體、（E）成分的分散體及（F）成分分別以0.05 g（固體成分濃度：100%）投入至樣品瓶中，向其中加入5 mL的規定的純溶媒，在室溫（20℃）下攪拌30分鐘。將攪拌後的混合液靜置1小時並通過目視來觀察，當未見雜質的析出或沉澱時，判斷所述溶媒為相對於所述成分而言的良溶媒，當可見雜質的析出或沉澱時，判斷所述溶媒為相對於所述成分而言的不良溶媒。此外，對於（D）成分的分散體，靜置1小時後將樣品瓶上下翻轉，根據自翻轉起1分鐘後的狀態來判定是否可見雜質的析出或沉澱。
作為所述純溶媒，使用表1所示的24種溶媒。
[表1]
No. 溶媒
1 丙酮
2 二丙酮醇（DAA）
3 乙醇
4 γ-丁內酯
5 N-甲基吡咯烷酮
6 丙二醇單甲醚（MMPG）
7 丙二醇單甲醚乙酸酯（PGMEA）
8 丙二醇二乙酸酯（PGDA）
9 甲苯
10 1-丁醇
11 2-苯氧基乙醇
12 環己醇
13 二乙二醇
14 二甲基甲醯胺
15 二甲基亞碸
16 二丙二醇
17 甲基異丁基酮（4-甲基-2-戊酮）
18 二氯甲烷（二氯甲烷）
19 乙酸正丁酯（乙酸丁酯）
20 碳酸亞丙酯（4-甲基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮）
21 四氯乙烯
22 甲醇
23 乙腈
24 己烷
針對各成分判斷這些24種溶媒是良溶媒還是不良溶媒，將良溶媒的得分設為1，將不良溶媒的得分設為0，使用作為HSP的決定用程序的HSPiP，算出各成分的HSP（分散力項δD、偶極子相互作用項δP、氫鍵項δH），對於（F）成分也算出相互作用半徑R 0。
另外，通過以下的式子來算出（A）成分、（D）成分的分散體及（E）成分的分散體與（F）成分之間的HSP間的距離Ra。在下述式中，將漢森空間中的（A）成分、（D）成分的分散體及（E）成分的分散體的坐標值設為（δDx，δPx，δHx），將漢森空間中的（F）成分的坐標值設為（δDy，δPy，δHy）。
[數式2]
通過所獲得的HSP間的距離Ra除以關於（F）成分的相互作用半徑R 0（Ra/R 0），來算出RED值。
首先，通過以下的方法合成作為（A）成分的含不飽和基的鹼可溶性樹脂。
合成例中使用的簡稱如下那樣。 BPFE：雙酚茀型環氧化合物（9,9-雙(4-羥基苯基)茀與氯甲基氧雜環丙烷的反應產物。在通式（1）的化合物中，X為茀-9,9-二基、R 1～R 4為氫的化合物） AA：丙烯酸 BPDA：3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐 THPA：四氫鄰苯二甲酸酐 TEAB：溴化四乙基銨 PGMEA：丙二醇單甲醚乙酸酯
[合成例A1] 在帶有迴流冷卻器的500 ml四口燒瓶中裝入BPFE（50.0 g、0.10莫耳）、AA（14.1 g、0.20莫耳）、PGMEA（67 g）及TPP（0.26 g），在100℃～105℃下攪拌12小時而進行反應。繼而，在燒瓶內裝入BPDA（14.4 g、0.05莫耳）、THPA（7.4 g、0.05莫耳），在120℃～125℃下攪拌6小時，從而獲得含不飽和基的鹼可溶性樹脂（A）-1。所獲得的樹脂溶液的固體成分濃度為56質量%，酸值（固體成分換算）為96 mgKOH/g，通過GPC分析所得的Mw為3600。
[合成例A2] 在帶有迴流冷卻器的500 ml四口燒瓶中裝入BPFE（50.0 g、0.1莫耳）、AA（14.1 g、0.20莫耳）、PGMEA（67 g）及TPP（0.26 g），在100℃～105℃下攪拌12小時而進行反應。繼而，在燒瓶內裝入BPDA（10.1 g、0.03莫耳）、THPA（11.9 g、0.08莫耳），在120℃～125℃下攪拌6小時，從而獲得含不飽和基的鹼可溶性樹脂（A）-2。所獲得的樹脂溶液的固體成分濃度為56質量%，酸值（固體成分換算）為98 mgKOH/g，通過GPC分析所得的Mw為2300。
[合成例A3] 在帶有迴流冷卻器的500 ml四口燒瓶中裝入BPFE（50.0 g、0.1莫耳）、AA（14.1 g、0.20莫耳）、PGMEA（67 g）及TPP（0.26 g），在100℃～105℃下攪拌12小時而進行反應。繼而，在燒瓶內裝入BPDA（20.9 g、0.07莫耳）、THPA（0.23 g、0.015莫耳），在120℃～125℃下攪拌6小時，從而獲得含不飽和基的鹼可溶性樹脂（A）-3。所獲得的樹脂溶液的固體成分濃度為56質量%，酸值（固體成分換算）為102 mgKOH/g，通過GPC分析所得的Mw為7000。
[合成例A4] 在帶有氮氣導入管及迴流管的1000 ml四口燒瓶中裝入MAA 51.7 g（0.60 mol）、MMA 38.4 g（0.38 mol）、CHMA 36.3 g（0.22 mol）、AIBN 5.9 g、及DMDG 320 g，在80℃～85℃下在氮氣流下攪拌8 hr而使其聚合。進而，在燒瓶內裝入GMA 39.2 g（0.28 mol）、TPP 1.4 g、DTBC 0.06 g，在80℃～85℃下攪拌16 hr，從而獲得含聚合性不飽和基的鹼可溶性樹脂（A）-4。所獲得的樹脂溶液的固體成分濃度為35質量%，酸值（固體成分換算）為110 mgKOH/g，通過GPC分析所得的重量平均分子量（Mw）為18000。
另外，通過以下的方法來製備表面由染料包覆的碳黑。
[製備例D1] 將碳黑（TPX-1099：卡博特（cabot）公司製造）1000 g與水混合，製備漿料10 L，在95℃下攪拌1小時並放置冷卻後，進行水洗。將其再次與水混合處理，製備漿料10 L，添加70%的硝酸42.9 g，在40℃下攪拌4小時。將其放置冷卻並加以水洗後，再次與水混合，製備漿料10 L，添加13%的次氯酸鈉水溶液769.2 g，在40℃下攪拌6小時。將其放置冷卻並加以水洗後，再次與水混合，製備漿料10 L，添加純度為38.4%的染料（直接深黑（Direct Deep BLACK））38.1 g，在40℃下攪拌1小時，之後進而添加硫酸鋁10.1 g，在40℃下攪拌1小時。將其放置冷卻後進行水洗，並使其過濾乾燥，從而獲得染料包覆碳黑。
將所述染料包覆碳黑、高分子分散劑、以及PGMEA混合，利用珠磨機進行分散，從而獲得染料包覆碳黑的濃度為25.0質量%、高分子分散劑的濃度為10.0質量%的碳黑分散液（D）-1。
以表2中記載的調配量（單位為質量份）製備實施例1～實施例12、比較例1～比較例2的感光性樹脂組成物。表2中使用的調配成分如下所述。此外，表2中作為（D）成分及（E）成分的量而記載的數值是作為包含分散劑等的分散體的調配量。
（含不飽和基的鹼可溶性樹脂） （A）-1：合成例A1中所獲得的含不飽和基的鹼可溶性樹脂溶液（固體成分濃度為56.0質量%） （A）-2：合成例A2中所獲得的含不飽和基的鹼可溶性樹脂溶液（固體成分濃度為56.0質量%） （A）-3：合成例A3中所獲得的含不飽和基的鹼可溶性樹脂溶液（固體成分濃度為56.0質量%） （A）-4：合成例A4中所獲得的含不飽和基的鹼可溶性樹脂溶液（固體成分濃度為56.0質量%）
（光聚合性化合物） （B）：二季戊四醇六丙烯酸酯與二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物（阿羅尼斯（Aronix）M-405，東亞合成股份有限公司製造，「阿羅尼斯（Aronix）」是所述公司的註冊商標）
（光聚合起始劑） （C）：乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-哢唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)（豔佳固（Irgacure）OXE-02，日本巴斯夫（BASF Japan）公司製造，「豔佳固（Irgacure）」是所述公司的註冊商標）
（遮光成分的分散體） （D）-1：製備例D1中所獲得的染料包覆碳黑。濃度為25質量%、高分子分散劑濃度為10質量%的PGMEA溶劑的顏料分散液（固體成分為35質量%） （D）-2：無染料包覆的碳黑。濃度為25質量%、高分子分散劑濃度為13質量%的PGMEA溶劑的顏料分散液（固體成分為38質量%）
（無機粒子的分散體） （E）-1：平均粒子徑76 nm的二氧化矽粒子為20質量%、高分子分散劑為5質量%的PGMEA溶劑的二氧化矽分散液（固體成分為25質量%） （E）-2：平均粒子徑71 nm的二氧化矽粒子為20質量%、高分子分散劑為6質量%的PGMEA溶劑的二氧化矽分散液（固體成分為26質量%） （E）-3：二氧化矽粒子的PGMEA分散液「YA050C」（阿德瑪科技（Admatechs）股份有限公司製造，固體成分濃度為30質量%，平均粒子徑為50 nm） （E）-4：二氧化矽粒子的PGMEA分散液「SIRPMA-H98」（CIK奈米科技股份有限公司製造，固體成分濃度為25質量%，平均粒子徑為125 nm） （E）-5：氧化鋁分散體（氧化鋁粒子為10質量%、高分子分散劑為5質量%的PGMEA溶劑的氧化鋁分散液）（固體成分為15質量%，平均粒子徑為50 nm） （E）-6：氟化鎂分散體（MgF 2為20質量%，高分子分散劑為6質量%（固體成分為26質量%），平均粒子徑為47 nm）
（分散劑） （F）-1：迪斯帕畢克（DISPERBYK）-167（固體成分濃度為52質量%） （F）-2：迪斯帕畢克（DISPERBYK）-9076（固體成分濃度為100質量%） 此外，（F）-1～（F）-2均為日本畢克化學（BYK-Chemie Japan）公司製造，「迪斯帕畢克（DISPERBYK）」是所述公司的註冊商標。
另外，（F）-1是胺基甲酸酯系分散劑，（F）-2是具有酸基的高分子共聚物的具有烷基銨鹽結構的分散劑。
（溶劑） （G）-1：丙二醇單甲醚乙酸酯（PGMEA） （G）-2：環己酮（ANON）
[表2]
調配成分 實施例 比較例
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2
（A）成分 （A）-1 5.1 5.1 5.3 5.3 5.1 5.1 5.3 5.3 5.0 5.2 4.0
（A）-2 5.1
（A）-3 5.1
（A）-4 8.2
（B）成分 （B） 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.5 1.6
（C）成分 （C） 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
（D）成分 （D）-1 24.2 24.2 24.2 24.2 24.2 24.2 24.2 24.2 24.2 24.2 24.2 24.2 24.2
（D）-2 24.2
（E）成分 （E）-1 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63
（E）-2 2.63 2.63
（E）-3 1.75 1.75
（E）-4 2.11 2.11
（E）-5 5.3
（E）-6 2.6
（F）成分 （F）-1 0.11 0.11 0.11 0.11
（F）-2 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06
（G）成分 （G）-1 27.3 27.3 27.9 27.6 27.3 27.4 28 27.6 27.3 27.3 23.3 25.7 28.5 24.2
（G）-2 38.7 38.7 38.7 38.7 38.7 38.7 38.7 38.7 38.7 38.7 38.7 38.7 38.7 38.7
[評價] 如下所述製作用於評價的將黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物硬化而成的遮光膜。
（評價用的遮光膜的製成） 使用旋轉塗布機，以加熱硬化處理後的膜厚成為1.2 μm的方式將表1所示的感光性樹脂組成物塗布於預先利用低壓水銀燈照射波長為254 nm且照度為1000 mJ/cm 2的紫外線並清洗了表面的、125 mm×125 mm的玻璃基板「#1737」（康寧（corning）公司製造）（以下稱為「玻璃基板」）上，使用熱板在90℃下進行1分鐘預烘烤，製作遮光膜。繼而，將曝光間隙調整為100 μm，在乾燥遮光膜上被覆線/空間=10 μm/50 μm的負型光阻，利用i射線且照度30 mW/cm 2的超高壓水銀燈照射50 mJ/cm 2的紫外線，進行感光部分的光硬化反應。
繼而，針對曝光後的所述遮光膜，在25℃下利用0.04%氫氧化鉀溶液以1 kgf/cm 2的噴淋壓進行自圖案開始顯現的顯影時間（間斷時間（break time）=BT）起+10秒及+20秒的顯影處理，然後進行5 kgf/cm 2的噴霧水洗，去除所述遮光膜的未曝光部分而在玻璃基板上形成遮光膜圖案，使用熱風乾燥機在230℃下正式硬化（後烘烤）30分鐘，從而獲得實施例1～實施例10、及比較例1～比較例2的評價用的遮光膜。
關於所製作的所述評價用的遮光膜，對以下的項目進行評價。
[光密度（optical density，OD）評價] （評價方法） 使用透過濃度計（愛色麗（X-rite）公司製造的「愛色麗（X-rite）361T（V）」）來測定光密度（OD）。根據所述測定的膜厚與光密度（OD）來算出每1 μm膜厚的光密度（OD）。
光密度（OD）是利用以下的式（7）來算出。 光密度（OD）=-log 10T     式（7） （T表示透過率）
[圖案直線性評價] （評價方法） 對於正式硬化（後烘烤）後的10 μm罩幕圖案，使用光學顯微鏡及掃描式電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）觀察圖案邊緣部分的毛邊。此外，圖案直線性的評價是在BT+10秒的情況與BT+20秒的情況下進行。此外，將○以上設為合格。
（評價基準） ◎：未發現圖案兩側邊緣部分的毛邊 ○：在一部分發現圖案單側邊緣部分的毛邊 △：在一部分發現圖案兩側邊緣部分的毛邊 ×：整體發現圖案兩側邊緣部分的毛邊
[反射率評價] （評價方法） 對於與所述評價用的遮光膜同樣地製作的帶遮光膜的基板，使用紫外可見紅外分光光度計「UH4150」（日立高科技科學（Hitachi High-Tech Science）股份有限公司製造），以入射角2°測定基板（玻璃基板）側的反射率。此外，將反射率未滿6.0%設為合格。
[凝聚異物評價] （評價方法） 使用光學顯微鏡對正式硬化（後烘烤）後的評價用的遮光膜進行觀察，確認凝聚異物的有無。此外，將△以上設為合格。
（評價基準） ◎：在遮光膜上未確認到凝聚異物 ○：在遮光膜的一部分確認到凝聚異物，但無法通過目視來確認 △：在遮光膜的一部分確認到能夠通過目視來確認的凝聚異物 ×：在遮光膜的整個面確認到能夠通過目視來確認的凝聚異物
[綜合評價] 基於圖案直線性、反射率及異物的評價結果，對各感光性樹脂組成物進行綜合評價。 ◎：反射率未滿6.0%，且圖案直線性及異物的評價結果均為◎ ○：反射率未滿6.0%，且圖案直線性及異物的評價結果無△ △：反射率未滿6.0%，且圖案直線性及異物的評價結果的至少一個有△ ×：有不合格的評價項目
將所述評價結果示於表3。
[表3]
實施例 比較例
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2
RED值 （A）（F）成分間 0.89 0.89 0.89 0.89 0.77 0.77 0.77 0.77 0.69 0.76 0.89 0.89 0.76 1.13
（E）（F）成分間 0.82 0.56 1.97 1.4 0.47 0.7 1.46 1.2 0.47 0.47 0.90 0.51 0.47 0.56
（D）（F）成分間 0.51 0.51 0.51 0.51 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.51 0.51 0.53 0.51
OD（/μm） 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3
圖案直線性 ○ △ △ ◎ ◎ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ○ ○ △ ×
反射率 5.0 5.0 4.8 5.3 4.8 5.0 4.8 5.2 4.8 4.8 5.0 5.2 6.8 5.0
異物 ○ △ △ △ ◎ ○ ○ ○ ◎ ◎ ○ ○ ○ ×
特性的綜合評價 ○ △ △ △ ◎ ○ ○ ○ ◎ ◎ ○ ○ × ×
（考察） 由表2及表3明確，可知通過（A）成分（含不飽和基的感光性樹脂）、（D）成分（遮光成分）的分散體、（E）成分（無機粒子）的分散體、（F）成分（分散劑）滿足下述條件的感光性樹脂組成物，能夠形成高精細的圖案，可使反射率充分降低，且可抑制凝聚異物的產生。 （A）成分與（F）成分之間的RED值為1.00 MPa 1/2以下 （D）成分的分散體與（F）成分之間的RED值為0.51 MPa 1/2以下 （E）成分的分散體與（F）成分之間的RED值未滿2.00 MPa 1/2
此外，也可知：較佳的RED值按各成分而不同，例如若（A）成分與（F）成分之間的RED值為1.00 MPa 1/2以下，則可獲得良好的結果，但若（D）成分的分散體與（F）成分之間的RED值不設為更小的0.51 MPa 1/2以下，則無法獲得良好的結果。 [產業上的可利用性]
通過本發明的感光性樹脂組成物，可提供兼顧高遮光性及低反射率的黑色矩陣用感光性樹脂組成物及使用所述黑色矩陣用感光性樹脂組成物的遮光膜以及彩色濾光片、觸控面板。另外，通過所述彩色濾光片及觸控面板，可提供視認性優異的各種顯示裝置。

Claims (15)

  1. 一種黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，包括： （A）含不飽和基的感光性樹脂； （B）具有至少兩個以上的不飽和鍵的光聚合性化合物； （C）光聚合起始劑； （D）選自由黑色顏料、混色顏料及遮光材所組成的群組中的至少一種遮光成分； （E）折射率為1.10以上且1.80以下的無機粒子；以及 （F）分散劑， 關於（A）成分、（D）成分的分散體、（E）成分的分散體、及（F）成分， 當將漢森的溶解球的半徑、即（F）成分的相互作用半徑設為R 0， 將各成分或分散體的漢森溶解度參數與（F）成分的漢森溶解度參數之間的距離設為Ra時， Ra/R 0所表示的、各成分或分散體與（F）成分之間的相對能量差值滿足下述條件， 所述（A）成分與所述（F）成分之間的相對能量差值為1.00 MPa 1/2以下； 所述（D）成分的分散體與所述（F）成分之間的相對能量差值為0.51 MPa 1/2以下； 所述（E）成分的分散體與所述（F）成分之間的相對能量差值未滿2.00 MPa 1/2。
  2. 如請求項1所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，其中所述（A）含不飽和基的感光性樹脂為使下述通式（1）所表示的自雙酚類衍生的具有兩個縮水甘油醚基的環氧化合物與(甲基)丙烯酸的反應產物、進而和多元羧酸或其酐進行反應而獲得的含不飽和基的感光性樹脂， 式（1）中，R 1、R 2、R 3及R 4分別獨立地為氫原子、碳數1～5的烷基及鹵素原子的任一者，X為-CO-、-SO 2-、-C(CF 3) 2-、-Si(CH 3) 2-、-CH 2-、-C(CH 3) 2-、-O-、通式（2）所表示的茀-9,9-二基或單鍵，l為0～10的整數， 。
  3. 如請求項1或2所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，其中所述（D）成分的分散體與所述（F）成分之間的相對能量差值為0.40 MPa 1/2以下。
  4. 如請求項1或2所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，其中所述（E）成分的分散體與所述（F）成分之間的漢森溶解度參數-相對能量差值未滿0.85 MPa 1/2。
  5. 如請求項1或2所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，其中所述（E）成分的分散體與所述（F）成分之間的漢森溶解度參數-相對能量差值為0.85 MPa 1/2以上且未滿2.00 MPa 1/2。
  6. 如請求項1或2所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，其中所述（E）成分的分散體包含分散劑。
  7. 如請求項1或2所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物，其中所述（E）成分為選自由二氧化矽粒子、氧化鋁粒子、及氟化鎂粒子所組成的群組中的無機粒子。
  8. 一種黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物的製造方法，混合有： （A）含不飽和基的感光性樹脂； （B）具有至少兩個以上的不飽和鍵的光聚合性化合物； （C）光聚合起始劑； （D）選自由黑色顏料、混色顏料及遮光材所組成的群組中的至少一種遮光成分分散在溶劑中而成的遮光成分分散體； （E）無機粒子分散在溶劑中而成的無機粒子分散體；以及 （F）分散劑，所述製造方法中， 關於（A）成分、（D）成分的分散體、（E）成分的分散體、及（F）成分， 以如下方式選擇（A）成分、（D）成分的分散體、（E）成分的分散體及（F）成分： 當將漢森的溶解球的半徑、即（F）成分的相互作用半徑設為R 0， 將各成分或分散體的漢森溶解度參數與（F）成分的漢森溶解度參數之間的距離設為Ra時， Ra/R 0所表示的、各成分或分散體與（F）成分之間的相對能量差值滿足下述條件， 所述（A）成分與所述（F）成分之間的相對能量差值為1.00 MPa 1/2以下； 所述（D）成分的分散體與所述（F）成分之間的相對能量差值為0.51 MPa 1/2以下； 所述（E）成分的分散體與所述（F）成分之間的相對能量差值未滿2.00 MPa 1/2。
  9. 如請求項8所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物的製造方法，其中所述（E）成分的分散體包含分散劑。
  10. 如請求項8或9所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物的製造方法，其中所述（E）成分的分散體為選自由氧化鋁粒子、及氟化鎂粒子所組成的群組中的無機粒子的分散體。
  11. 一種遮光膜，是將如請求項1或2所述的黑色抗蝕劑用感光性樹脂組成物硬化而成。
  12. 一種彩色濾光片，具有如請求項11所述的遮光膜作為黑色矩陣。
  13. 一種觸控面板，具有如請求項11所述的遮光膜。
  14. 一種顯示裝置，具有如請求項12所述的彩色濾光片。
  15. 一種顯示裝置，具有如請求項13所述的觸控面板。
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