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JP7643133B2 - Method for preparing alkali-soluble resin, method for producing photosensitive resin composition, method for producing cured product, and method for producing image display device - Google Patents
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JP7643133B2 - Method for preparing alkali-soluble resin, method for producing photosensitive resin composition, method for producing cured product, and method for producing image display device - Google Patents

Method for preparing alkali-soluble resin, method for producing photosensitive resin composition, method for producing cured product, and method for producing image display device Download PDF

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Description

本発明は、アルカリ可溶性樹脂の調製方法、この調製方法で調製されたアルカリ可溶性樹脂が配合される感光性樹脂組成物の製造方法、感光性樹脂組成物により得られる硬化物の製造方法、及び硬化物を用いた画像表示装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for preparing an alkali-soluble resin, a method for producing a photosensitive resin composition containing the alkali-soluble resin prepared by this method, a method for producing a cured product obtained from the photosensitive resin composition, and a method for producing an image display device using the cured product.

感光性樹脂組成物は、フォトレジスト材料として、カラーフィルターの各画素やブラックマトリックスなどを形成するために広く使用されている。カラーフィルターは、通常、ガラス、プラスチック等の透明基板の表面に、黒色のブラックマトリックスを形成し、続いて、赤、緑、青等の3種以上の異なる色の画素を順次、格子状、ストライプ状またはモザイク状等のパターンで形成したものが知られている。 Photosensitive resin compositions are widely used as photoresist materials to form the pixels and black matrices of color filters. Color filters are generally known to be made by forming a black matrix on the surface of a transparent substrate such as glass or plastic, followed by the formation of three or more different color pixels of red, green, blue, etc. in a lattice, stripe, mosaic, or other pattern.

カラーフィルターにおいて使用されるブラックマトリックスは、赤、緑、青等の画素の間に格子状、ストライプ状またはモザイク状に配置するのが一般的であり、各画素間の混色抑制によるコントラスト向上あるいは光漏れを防止する。ブラックマトリックスは、フォトレジスト材料である感光性樹脂組成物を基板上に塗布して、露光及び現像することにより形成されること一般的である。 The black matrix used in color filters is generally arranged in a grid, stripe or mosaic pattern between red, green, blue and other pixels, improving contrast by suppressing color mixing between pixels or preventing light leakage. Black matrices are generally formed by applying a photosensitive resin composition, which is a photoresist material, onto a substrate, exposing it to light and developing it.

フォトレジスト材料として使用される感光性樹脂組成物は、一般的にアルカリ現像液に対して溶解性を有するアルカリ可溶性樹脂を含有するものが広く使用されている。また、ブラックマトリックスに使用される感光性樹脂組成物は、例えば特許文献1に開示されるように、アルカリ可溶性樹脂に加えて、光重合性モノマー、光重合開始剤及び色材などを含有することが知られている。 Photosensitive resin compositions used as photoresist materials generally contain an alkali-soluble resin that is soluble in an alkaline developer. Photosensitive resin compositions used in black matrices are known to contain photopolymerizable monomers, photopolymerization initiators, colorants, and the like in addition to an alkali-soluble resin, as disclosed in Patent Document 1, for example.

特許第6341351号公報Patent No. 6341351

近年、カラーフィルターは、高精度化が進んでおり、それに伴い、ブラックマトリックスも細線化が進んでいる。ブラックマトリックスの細線化に伴い、実生産においては線幅のばらつきを抑えるなどの品質の安定化がより一層求められている。 In recent years, color filters have become more precise, and as a result, black matrices are becoming thinner. As black matrices become thinner, there is an increased demand for stabilizing quality, such as suppressing variations in line width, in actual production.

しかし、感光性樹脂組成物に使用されるアルカリ可溶性樹脂や、その他の原料の性状は、例えばロット間にバラつきがあり、その原料のバラつきが、感光性樹脂組成物の光硬化性、塗布性などの各種特性に影響を及ぼすため、実生産において、線幅のばらつきを抑えるなどの品質の安定化を実現することが難しい。特に、ブラックマトリックス形成用の感光性樹脂組成物は、黒色の着色剤を含有し、遮光性を有することから光硬化性が低く、原料ばらつきが特性に及ぼす影響が大きく、それにより、品質を安定させることがより一層難しくなっている。 However, the properties of the alkali-soluble resin and other raw materials used in the photosensitive resin composition vary, for example, between lots, and the raw material variations affect various properties of the photosensitive resin composition, such as its photocurability and coatability, making it difficult to stabilize quality, such as suppressing line width variations, in actual production. In particular, photosensitive resin compositions for forming black matrices contain black colorants and have light-shielding properties, which results in low photocurability and a large impact on the properties caused by raw material variations, making it even more difficult to stabilize quality.

そこで、本発明は、ブラックマトリックスなどの感光性樹脂組成物により形成される硬化物の品質を安定させることを課題とする。 Therefore, the objective of the present invention is to stabilize the quality of cured products formed from photosensitive resin compositions, such as black matrices.

本発明者らは、鋭意検討の結果、ブラックマトリックスなどの硬化物形成用の感光性樹脂組成物に配合される、アルカリ可溶性樹脂を少なくとも2種使用し、それら少なくとも2種のアルカリ可溶性樹脂の混合比率を所定の方法で決定することで上記課題を解決できることを見出し、以下の本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下の[1]~[7]を提供する。
[1]感光性樹脂組成物に用いるアルカリ可溶性樹脂の調製方法であって、
アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)が、0/100~100/0(質量比)のいずれかの混合比率で配合され、かつ互いに前記混合比率が異なる、複数の評価用感光性樹脂組成物を調製するステップと、
前記複数の評価用感光性樹脂組成物それぞれについて、現像性評価を行うステップと、
前記現像正評価の結果からアルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)の混合比率を決定し、アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)を、決定された混合比率で混合し、アルカリ可溶性樹脂を調製するステップとを備える、
感光性樹脂組成物に用いるアルカリ可溶性樹脂の調製方法。
[2]上記[1]に記載の調製方法で得られたアルカリ可溶性樹脂、光重合性モノマー及び光重合性開始剤が少なくとも配合された感光性樹脂組成物を得る、感光性樹脂組成物の製造方法。
[3]前記感光性樹脂組成物にさらに着色剤が配合される、上記[2]に記載の感光性樹脂組成物の製造方法。
[4]前記着色剤がカーボンブラックを含む、上記[3]に記載の感光性樹脂組成物の製造方法。
[5]上記[2]~[4]のいずれか1項に記載の製造方法で得られた感光性樹脂組成物を硬化させる、硬化物の製造方法。
[6]上記[5]に記載の製造方法で得られた硬化物で形成する、ブラックマトリックスの製造方法。
[7]上記[6]に記載の製造方法で得られたブラックマトリックスを用いる、画像表示装置の製造方法。
As a result of intensive research, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by using at least two types of alkali-soluble resins to be blended in a photosensitive resin composition for forming a cured product such as a black matrix and determining the mixing ratio of the at least two types of alkali-soluble resins by a predetermined method, and have completed the present invention as described below. That is, the present invention provides the following [1] to [7].
[1] A method for preparing an alkali-soluble resin for use in a photosensitive resin composition, comprising the steps of:
A step of preparing a plurality of photosensitive resin compositions for evaluation, each of which has a mixing ratio of an alkali-soluble resin (a-1) and an alkali-soluble resin (a-2) that is different from one another, in a mixing ratio of 0/100 to 100/0 (mass ratio);
evaluating the developability of each of the plurality of photosensitive resin compositions for evaluation;
determining a mixing ratio of the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) from the result of the positive evaluation of development, and mixing the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) in the determined mixing ratio to prepare an alkali-soluble resin;
A method for preparing an alkali-soluble resin for use in a photosensitive resin composition.
[2] A method for producing a photosensitive resin composition, comprising obtaining a photosensitive resin composition containing at least the alkali-soluble resin obtained by the preparation method according to the above [1], a photopolymerizable monomer, and a photopolymerizable initiator.
[3] The method for producing a photosensitive resin composition according to the above [2], further comprising blending a colorant into the photosensitive resin composition.
[4] The method for producing a photosensitive resin composition according to the above [3], wherein the colorant contains carbon black.
[5] A method for producing a cured product, comprising curing a photosensitive resin composition obtained by the method for producing a cured product according to any one of [2] to [4] above.
[6] A method for producing a black matrix, which is formed from the cured product obtained by the method for producing a black matrix according to the above [5].
[7] A method for producing an image display device, which uses a black matrix obtained by the method for producing the image display device according to the above [6].

本発明のアルカリ可溶性樹脂の調製方法によれば、感光性樹脂組成物により形成される硬化物の品質を安定させることできる。 The method for preparing an alkali-soluble resin of the present invention makes it possible to stabilize the quality of the cured product formed from the photosensitive resin composition.

以下に本発明の実施形態について詳細に説明する。但し、本発明の内容が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
なお、以下の説明において、「(メタ)アクリル」とは「アクリル及び/又はメタクリル」を意味し、他の類似用語も同様である。また、「全固形分」とは、評価用感光性樹脂組成物若しくは感光性樹脂組成物(F)中、又は後述するインク若しくは分散液中に含まれる、溶剤以外の全成分を意味するものとする。
さらに、重量平均分子量とは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)を指す。
Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in detail. However, the contents of the present invention are not limited to the embodiments described below.
In the following description, "(meth)acrylic" means "acrylic and/or methacrylic", and the same applies to other similar terms. Furthermore, the "total solid content" means all components other than the solvent contained in the photosensitive resin composition for evaluation or the photosensitive resin composition (F), or in the ink or dispersion liquid described below.
Furthermore, the weight average molecular weight refers to the weight average molecular weight (Mw) calculated in terms of polystyrene by GPC (gel permeation chromatography).

<アルカリ可溶性樹脂の調製方法>
本発明のアルカリ可溶性樹脂の調製方法は、以下のステップ1~3を備える。なお、本調製方法で調製されたアルカリ可溶性樹脂(以下、「アルカリ可溶性樹脂(f)」ということがある)は、例えば実生産において、ブラックマトリックスなどの各種の硬化物を形成するための感光性樹脂組成物(以下、「感光性樹脂組成物(F)」や「レジスト」ということがある)に使用される樹脂である。
<Method for preparing alkali-soluble resin>
The method for preparing an alkali-soluble resin of the present invention comprises the following steps 1 to 3. The alkali-soluble resin prepared by this method (hereinafter, may be referred to as "alkali-soluble resin (f)") is a resin used in photosensitive resin compositions (hereinafter, may be referred to as "photosensitive resin composition (F)" or "resist") for forming various cured products such as black matrices in actual production, for example.

ステップ1:アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)が、0/100~100/0(質量比)のいずれかの混合比率で配合され、かつ互いに混合比率が異なる、複数の評価用感光性樹脂組成物を調製するステップ
ステップ2:前記複数の評価用感光性樹脂組成物それぞれについて、現像性評価を行うステップ
ステップ3:前記現像性評価の結果からアルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)の混合比率を決定し、その決定された混合比率で、アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)を混合し、アルカリ可溶性樹脂(f)を調製するステップ
Step 1: A step of preparing a plurality of photosensitive resin compositions for evaluation in which an alkali-soluble resin (a-1) and an alkali-soluble resin (a-2) are blended at a mixing ratio of 0/100 to 100/0 (mass ratio) and the mixing ratios are different from each other. Step 2: A step of evaluating the developability of each of the plurality of photosensitive resin compositions for evaluation. Step 3: A step of determining the mixing ratio of the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) from the results of the developability evaluation, and mixing the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) at the determined mixing ratio to prepare an alkali-soluble resin (f).

本発明では、以上のステップ1~3を備える調製方法で得たアルカリ可溶性樹脂(f)を、感光性樹脂組成物(F)に用いることで、感光性樹脂組成物(F)により形成される硬化物の品質を安定させることできる。以下、各ステップ1~3について詳細に説明する。 In the present invention, the quality of the cured product formed from the photosensitive resin composition (F) can be stabilized by using the alkali-soluble resin (f) obtained by the preparation method including the above steps 1 to 3 in the photosensitive resin composition (F). Each of steps 1 to 3 will be described in detail below.

(ステップ1)
ステップ1では、まず、複数の評価用感光性樹脂組成物を調製する。ここで、各評価用感光性樹脂組成物は、0/100~100/0の質量比(a-1/a-2)の混合比率で、アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)を少なくとも配合したものである。また、各評価用感光性樹脂組成物は、互いに混合比率が異なるものである。
(Step 1)
In step 1, first, a plurality of photosensitive resin compositions for evaluation are prepared. Here, each photosensitive resin composition for evaluation is a mixture of at least an alkali-soluble resin (a-1) and an alkali-soluble resin (a-2) in a mass ratio (a-1/a-2) of 0/100 to 100/0. In addition, each photosensitive resin composition for evaluation has a different mixing ratio.

アルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)の詳細は、後述するが、アルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)は、互いに異なる樹脂である。そして、アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)は、互いに異なる樹脂であることで、ステップ2で評価される現像性に影響を与える。そのため、各評価用感光性樹脂組成物は、樹脂(a-1)及び樹脂(a-2)の混合比率が互いに異なることで、各評価用感光性樹脂組成物に対して行われる現像性評価が互いに異なるものとなる。 Details of the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) will be described later, but the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) are different from each other. And, because the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) are different from each other, they affect the developability evaluated in step 2. Therefore, the photosensitive resin compositions for evaluation have different mixing ratios of the resin (a-1) and the resin (a-2), and therefore the developability evaluations performed for each photosensitive resin composition for evaluation are different from each other.

ここで、各評価用感光性樹脂組成物における上記した混合比率は、互いに異なる限り任意であるが、少なくとも1つの評価用感光性樹脂組成物の混合比率が、ステップ3で決定される混合比率より大きく、かつ、別の少なくとも1つの評価用感光性樹脂組成物の混合比率が、ステップ3で決定される混合比率より小さくなるように調整されることが好ましい。このような混合比率に調整されることで、感光性樹脂組成物(F)から形成される硬化物の品質が、目標品質からずれにくくなり、品質の安定化を図りやすくなる。 Here, the above-mentioned mixing ratios in each photosensitive resin composition for evaluation are arbitrary as long as they are different from each other, but it is preferable that the mixing ratio of at least one photosensitive resin composition for evaluation is adjusted to be greater than the mixing ratio determined in step 3, and the mixing ratio of at least another photosensitive resin composition for evaluation is adjusted to be smaller than the mixing ratio determined in step 3. By adjusting the mixing ratios in this way, the quality of the cured product formed from the photosensitive resin composition (F) is less likely to deviate from the target quality, making it easier to stabilize the quality.

また、各評価用感光性樹脂組成物における樹脂(a-1)と樹脂(a-2)の合計量100質量部としたとき、複数の評価用感光性樹脂組成物のうち、樹脂(a-1)が最も少ない評価用感光性樹脂組成物における樹脂(a-1)の質量部と、樹脂(a-1)が最も多い評価用感光性樹脂組成物における樹脂(a-1)の質量部の差は、20質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましく、40質量部以上であることがさらに好ましい。このように、評価用感光性樹脂組成物間の樹脂(a-1)の含有割合の差を大きくすることで、各評価用感光性樹脂組成物の現像性の差も大きくなりやすい。そのため、感光性樹脂組成物(F)から形成される硬化物の品質がより一層目標品質からずれにくくなる。上記質量部の差は、上限に関しては特に限定されず、100質量部以下であればよい。 In addition, when the total amount of resin (a-1) and resin (a-2) in each photosensitive resin composition for evaluation is 100 parts by mass, the difference between the parts by mass of resin (a-1) in the photosensitive resin composition for evaluation with the least amount of resin (a-1) among the multiple photosensitive resin compositions for evaluation and the parts by mass of resin (a-1) in the photosensitive resin composition for evaluation with the most amount of resin (a-1) is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, and even more preferably 40 parts by mass or more. In this way, by increasing the difference in the content ratio of resin (a-1) between the photosensitive resin compositions for evaluation, the difference in the developability of each photosensitive resin composition for evaluation is also likely to increase. Therefore, the quality of the cured product formed from the photosensitive resin composition (F) is less likely to deviate from the target quality. The upper limit of the difference in the above parts by mass is not particularly limited, and it is sufficient that it is 100 parts by mass or less.

なお、上記の混合比率において、0/100は、アルカリ可溶性樹脂(a-1)を配合しないことを意味し、100/0はアルカリ可溶性樹脂(a-2)を配合しないことを意味する。したがって、複数の評価用感光性樹脂組成物のうちの1つは、アルカリ可溶性樹脂(a-2)が配合されない組成物であってもよい。また、複数の評価用感光性樹脂組成物のうちの1つは、アルカリ可溶性樹脂(a-1)が配合されない組成物であってもよい。
ただし、複数の評価用感光性樹脂組成物のうちの少なくとも1つは、アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)の両方が配合されることが好ましい。少なくとも1つの評価用感光性樹脂組成物が、両方の樹脂(a-1)及び(a-2)が配合されることで、感光性樹脂組成物(F)から形成される硬化物の品質が、目標品質からずれにくくなり、硬化物の品質の安定化を図りやすくなる。
In the above mixing ratio, 0/100 means that no alkali-soluble resin (a-1) is blended, and 100/0 means that no alkali-soluble resin (a-2) is blended. Therefore, one of the multiple photosensitive resin compositions for evaluation may be a composition that does not contain the alkali-soluble resin (a-2). Also, one of the multiple photosensitive resin compositions for evaluation may be a composition that does not contain the alkali-soluble resin (a-1).
However, it is preferable that at least one of the multiple photosensitive resin compositions for evaluation contains both the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2). By containing both the resins (a-1) and (a-2) in at least one photosensitive resin composition for evaluation, the quality of the cured product formed from the photosensitive resin composition (F) is less likely to deviate from the target quality, and it is easier to stabilize the quality of the cured product.

ステップ1で調製される評価用感光性樹脂組成物の数は、2以上であればよいが、好ましくは3以上である。3以上とすることで、ステップ2において、より多くの評価データが得られて、誤差が少なくなり、感光性樹脂組成物(F)から形成される硬化物の品質の安定化をより一層図ることができる。得られる硬化物の品質の安定化の観点からは、評価用感光性樹脂組成物の数は、多ければ多い方がよいが、作業効率の観点からは少ない方がよく、例えば10以下であればよく、好ましくは5以下であればよい。 The number of photosensitive resin compositions for evaluation prepared in step 1 may be 2 or more, but is preferably 3 or more. By using 3 or more, more evaluation data can be obtained in step 2, reducing errors and further stabilizing the quality of the cured product formed from the photosensitive resin composition (F). From the viewpoint of stabilizing the quality of the obtained cured product, the more the number of photosensitive resin compositions for evaluation, the better, but from the viewpoint of work efficiency, the fewer the number, for example 10 or less, preferably 5 or less.

(ステップ2)
ステップ2では、ステップ1で調製された複数の評価用感光性樹脂組成物それぞれについて、現像性評価を行う。ステップ2で行われる現像性評価は、評価用感光性樹脂組成物それぞれについての現像性を評価できればその方法は特に限定されない。
現像性評価は、評価用感光性樹脂組成物を少なくとも露光及び現像して、評価用硬化物を得て、その評価用硬化物を評価することが好ましい。ここで、露光は、所定の開口パターンを有する露光マスクを用いて行うとよい。
(Step 2)
In step 2, the developability is evaluated for each of the multiple photosensitive resin compositions for evaluation prepared in step 1. The method for evaluating the developability in step 2 is not particularly limited as long as it can evaluate the developability of each of the photosensitive resin compositions for evaluation.
The evaluation of developability is preferably carried out by at least exposing and developing the photosensitive resin composition for evaluation to obtain a cured product for evaluation, and then evaluating the cured product for evaluation. Here, the exposure is preferably carried out using an exposure mask having a predetermined opening pattern.

評価用感光性樹脂組成物により得られる評価用硬化物の評価は、評価用硬化物のサイズを測定して行うことが好ましい。露光マスクの開口パターンの大きさにより、硬化物の設定サイズは予め決められている。したがって、評価用硬化物のサイズを測定することで、設定サイズからのずれがわかるので、それにより、現像性の精度を確認でき、現像性を評価できる。
また、評価用硬化物の評価は、線状の開口を有する露光マスクにより露光し、現像して得られた線状の評価用硬化物の線幅を測定することで行うことがより好ましい。線状の評価用硬化物の線幅を測定して現像性を評価すると、ブラックマトリックスなどの線状の硬化物の線幅のばらつきを効果的に抑制することができる。
なお、上記設定サイズは、一般的に露光マスクの開口パターンのサイズと同じである。設定サイズは、線幅であることが好ましく、したがって、設定サイズは、より好ましくは線状の開口の幅と同じである。
The evaluation of the cured product for evaluation obtained from the photosensitive resin composition for evaluation is preferably performed by measuring the size of the cured product for evaluation. The set size of the cured product is predetermined based on the size of the opening pattern of the exposure mask. Therefore, by measuring the size of the cured product for evaluation, the deviation from the set size can be known, and the accuracy of the developability can be confirmed and the developability can be evaluated.
Moreover, it is more preferable to evaluate the cured product for evaluation by measuring the line width of the linear cured product for evaluation obtained by exposure using an exposure mask having a linear opening and development. When the line width of the linear cured product for evaluation is measured to evaluate the developability, the variation in the line width of the linear cured product such as a black matrix can be effectively suppressed.
The set size is generally the same as the size of the opening pattern of the exposure mask. The set size is preferably the line width, and therefore, the set size is more preferably the same as the width of the linear opening.

なお、現像性評価において、評価用感光性樹脂組成物から評価用硬化物を形成する方法は、本調製方法で調製されたアルカリ可溶性樹脂(f)を使用する、感光性樹脂組成物(F)から硬化物を形成する際の硬化物の形成方法と同様とすればよい。
具体的には、評価用感光性樹脂組成物を基板などに塗布し、乾燥させて塗膜を形成し、その塗膜に対して露光、及び現像を行い、その後必要に応じて加熱硬化することで評価用硬化物を得るとよいが、その詳細は後述する。
現像性評価において、評価用感光性樹脂組成物から評価用硬化物を形成するときの各種の条件は、感光性樹脂組成物(F)から硬化物を形成する際の条件と同一にしてもよいが、必ずしも同一にする必要はなく、本発明の趣旨に反しない範囲であれば、適宜条件が異なっていてもよい。
In addition, in the evaluation of developability, the method for forming a cured product for evaluation from the photosensitive resin composition for evaluation may be the same as the method for forming a cured product from the photosensitive resin composition (F) using the alkali-soluble resin (f) prepared by this preparation method.
Specifically, the photosensitive resin composition for evaluation is applied to a substrate or the like, dried to form a coating film, exposed to light and developed, and then, if necessary, heated and cured to obtain a cured product for evaluation; details of this process will be described later.
In the evaluation of developability, the various conditions for forming a cured product for evaluation from the photosensitive resin composition for evaluation may be the same as the conditions for forming a cured product from the photosensitive resin composition (F), but they do not necessarily have to be the same. The conditions may be appropriately different as long as they are within the scope of the invention.

(ステップ3)
ステップ3では、ステップ2の現像性評価の結果からアルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)の混合比率を決定し、その決定された混合比率で、アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)を混合し、アルカリ可溶性樹脂(f)を調製する。
(Step 3)
In step 3, the mixing ratio of the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) is determined from the result of the developability evaluation in step 2, and the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) are mixed in the determined mixing ratio to prepare the alkali-soluble resin (f).

ステップ3において、混合比率は、アルカリ可溶性樹脂(f)を用いる感光性樹脂組成物(F)から形成される硬化物が、目標品質を有する硬化物となるように、決定されるとよい。具体的には、塗布された感光性樹脂組成物(F)が、上記した所定の開口パターンを有する露光マスクを用いて露光され、その後現像などされることで形成された硬化物のサイズが、目標サイズとなるように、混合比率が決定されることが好ましい。なお、硬化物は、上記の通り線状の硬化物であることが好ましく、その場合、ここでいう硬化物のサイズとは、線状の硬化物の線幅を意味する。 In step 3, the mixing ratio is preferably determined so that the cured product formed from the photosensitive resin composition (F) using the alkali-soluble resin (f) has the target quality. Specifically, it is preferable to determine the mixing ratio so that the size of the cured product formed by exposing the applied photosensitive resin composition (F) using an exposure mask having the above-mentioned predetermined opening pattern and then developing it, etc., is the target size. Note that the cured product is preferably a linear cured product as described above, and in this case, the size of the cured product referred to here means the line width of the linear cured product.

例えば、ステップ2において、現像性評価が、評価用硬化物のサイズを測定して行われる場合、ステップ2では、樹脂(a-1)及び樹脂(a-2)の混合比率が互いに異なる、評価用感光性樹脂組成物毎に、評価用硬化物のサイズが測定される。したがって、複数の混合比率のデータと、各混合比率に対応した評価用硬化物のサイズデータがステップ2では得られることになる。そして、その得られたデータより、感光性樹脂組成物(F)から得られる硬化物のサイズが、目標サイズとなるように、混合比率が決定されるとよい。 For example, in step 2, when the developability evaluation is performed by measuring the size of the cured product for evaluation, the size of the cured product for evaluation is measured for each photosensitive resin composition for evaluation in which the mixing ratios of resin (a-1) and resin (a-2) are different from each other. Therefore, data on multiple mixing ratios and size data on the cured product for evaluation corresponding to each mixing ratio are obtained in step 2. Then, based on the obtained data, the mixing ratio can be determined so that the size of the cured product obtained from photosensitive resin composition (F) is the target size.

より具体的には、ステップ2において得られた、混合比率のデータ(x)と、サイズデータ(y)とにより、関数(y=f(x))で表される、近似曲線(検量線)が作製される。そして、その検量線において、目標サイズ(例えば、上記した設定サイズ)となる、混合比率の値が求められ、その求められた混合比率の値が、アルカリ可溶性樹脂(f)を得る際の混合比率として決定されるとよい。
検量線は、特に限定されないが、1次関数、2次関数、3次関数、指数関数、対数関数などいかなる関数で表されてよいが、1次関数で表されることが好ましい。また、検量線を作成する際の近似方法は、特に限定されず、公知の近似法で行うよく、例えば、最小二乗法により行うとよい。
More specifically, an approximation curve (calibration curve) represented by a function (y=f(x)) is created from the mixing ratio data (x) and size data (y) obtained in step 2. Then, in the calibration curve, a value of the mixing ratio that results in a target size (for example, the above-mentioned set size) is found, and the found value of the mixing ratio is preferably determined as the mixing ratio when obtaining the alkali-soluble resin (f).
The calibration curve is not particularly limited, and may be expressed by any function such as a linear function, a quadratic function, a cubic function, an exponential function, a logarithmic function, etc., but is preferably expressed by a linear function. The approximation method for creating the calibration curve is not particularly limited, and may be a known approximation method, for example, the least squares method.

なお、以上の説明では、現像性を評価用硬化物のサイズによって評価する例を説明したが、評価用硬化物のサイズ以外で評価してもよく、例えば現像時に未露光部の塗膜が溶解除去される時間(いわゆるブレークタイム(BT))などのサイズ以外のパラメータにより評価してもよい。その場合には、サイズ以外のパラメータのデータ(y)と、混合比率のデータ(x)により検量線が作成され、その作成された検量線において、サイズ以外のパラメータの目標値から混合比率の値が求められるとよい。 In the above explanation, an example was given in which the developability was evaluated based on the size of the cured product for evaluation, but it may also be evaluated based on something other than the size of the cured product for evaluation, for example, it may be evaluated based on a parameter other than size, such as the time it takes for the coating film in the unexposed area to dissolve and be removed during development (the so-called break time (BT)). In that case, a calibration curve is created based on the data on the parameter other than size (y) and the data on the mixing ratio (x), and the value of the mixing ratio can be found from the target value of the parameter other than size on the created calibration curve.

次に、ステップ3では、決定された混合比率により、アルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)が混合されて、アルカリ可溶性樹脂(f)が得られて本調製方法は終了する。
なお、ステップ3で決定される混合比率(a-1/a-2)は、0/100~100/0の間で決定されるとよく、したがって、アルカリ可溶性樹脂(f)は、アルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)の一方を含有しないことがあり得るが、通常は、樹脂(a-1)及び樹脂(a-2)の両方を含有する。
Next, in step 3, the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) are mixed in the determined mixing ratio to obtain the alkali-soluble resin (f), and this preparation method is completed.
The mixing ratio (a-1/a-2) determined in step 3 is preferably determined between 0/100 and 100/0. Therefore, the alkali-soluble resin (f) may not contain either the alkali-soluble resin (a-1) or the alkali-soluble resin (a-2), but usually contains both the resin (a-1) and the resin (a-2).

以上の調製方法によれば、複数の評価用感光性樹脂組成物の現像性に基づき、例えば実生産で使用される、感光性樹脂組成物(F)が目標の現像性(例えば、線幅が目標の大きさとなるような現像性)を有するように、アルカリ可溶性樹脂(f)が調製される。
したがって、例えば、樹脂(a-1)及び(a―2)や、その他の感光性樹脂組成物(F)を構成する原料の製造ロットなどが変更され原料の性状が変わっても、その原料の性状変更に対応して、混合比率が変更されて得られる感光性樹脂組成物(F)の現像性が適正化されるので、感光性樹脂組成物(F)の硬化物の品質を安定化させることができる。
According to the above preparation method, an alkali-soluble resin (f) is prepared based on the developability of multiple photosensitive resin compositions for evaluation, for example, so that the photosensitive resin composition (F) to be used in actual production has a target developability (e.g., developability such that the line width becomes a target size).
Therefore, for example, even if the production lots of the resins (a-1) and (a-2) and other raw materials constituting the photosensitive resin composition (F) are changed and the properties of the raw materials change, the mix ratio is changed in response to the change in the properties of the raw materials, and the developability of the resulting photosensitive resin composition (F) is optimized, so that the quality of the cured product of the photosensitive resin composition (F) can be stabilized.

以下、評価用感光性樹脂組成物、及び感光性樹脂組成物(F)に使用される各成分について詳細に説明する。
[アルカリ可溶性樹脂]
評価用感光性樹脂組成物、及び感光性樹脂組成物(F)に使用される、アルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)に使用されるアルカリ可溶性樹脂は、感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して得られる塗膜を露光後、露光部と非露光部のアルカリ現像液に対する溶解性が変化するようなものであれば特に限定されないが、水酸基、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などの酸性の官能基を有するアルカリ可溶性樹脂が好ましく、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性樹脂がより好ましい。
また、硬化性の観点からエチレン性不飽和基を有するものが好ましく、硬化性と現像性の観点からエチレン性不飽和基とカルボキシル基を有するアルカリ可溶性樹脂がより好ましい。
具体的には、カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂やアクリル共重合樹脂が挙げられ、好ましいものとしてより具体的には、後述の(A1-1)、(A1-2)、(A2-1)、(A2-2)、(A2-3)及び(A2-4)として記載のものが挙げられ、これらは1種を用いても2種以上を用いてもよい。上記の中でも、カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1-1)、(A1-2)が特に望ましい。
Hereinafter, the photosensitive resin composition for evaluation and each component used in the photosensitive resin composition (F) will be described in detail.
[Alkali-soluble resin]
The alkali-soluble resins used in the alkali-soluble resin (a-1) and alkali-soluble resin (a-2) used in the photosensitive resin composition for evaluation and the photosensitive resin composition (F) are not particularly limited as long as they change the solubility of exposed and unexposed areas in an alkali developer after the coating film obtained by applying and drying the photosensitive resin composition is exposed to light. An alkali-soluble resin having an acidic functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, or a sulfonic acid group is preferred, and an alkali-soluble resin having a carboxyl group is more preferred.
From the viewpoint of curability, those having an ethylenically unsaturated group are preferred, and from the viewpoint of curability and developability, alkali-soluble resins having an ethylenically unsaturated group and a carboxyl group are more preferred.
Specific examples include epoxy (meth)acrylate resins and acrylic copolymer resins having a carboxyl group, and more specific examples of preferred resins include those described below as (A1-1), (A1-2), (A2-1), (A2-2), (A2-3) and (A2-4), which may be used alone or in combination of two or more. Among the above, epoxy (meth)acrylate resins having a carboxyl group (A1-1) and (A1-2) are particularly preferred.

カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂は、エポキシ樹脂とα,β-不飽和モノカルボン酸及び/又はエステル部分にカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルとの反応物の、反応で生成した水酸基に更に多塩基酸、及び/又はその無水物を反応させて得られる樹脂である。また、多塩基酸及び/又はその無水物を水酸基と反応させる前に、該水酸基と反応し得る置換基を2個以上有する化合物を反応させた後、多塩基酸、及び/又はその無水物を反応させて得られる樹脂も、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂に含まれる。さらに上記反応で得られた樹脂のカルボキシル基に、更に反応し得る官能基を有する化合物を反応させて得られる樹脂も、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂に含まれる。
このように、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂は化学構造上、実質的にエポキシ基を有さず、かつ「(メタ)アクリレート」に限定されるものではないが、エポキシ樹脂が原料であり、かつ、「(メタ)アクリレート」が代表例であるので慣用に従いこのように命名されている。
An epoxy (meth)acrylate resin having a carboxyl group is a resin obtained by further reacting a polybasic acid and/or anhydride thereof with the hydroxyl group generated by the reaction of a reaction product of an epoxy resin with an α,β-unsaturated monocarboxylic acid and/or an α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group in the ester moiety. Also included in the epoxy (meth)acrylate resin is a resin obtained by reacting a compound having two or more substituents capable of reacting with the hydroxyl group before reacting the polybasic acid and/or anhydride thereof with the hydroxyl group, and then reacting the polybasic acid and/or anhydride thereof. Furthermore, a resin obtained by reacting a compound having a functional group capable of further reacting with the carboxyl group of the resin obtained by the above reaction is also included in the epoxy (meth)acrylate resin.
Thus, epoxy (meth)acrylate resins have substantially no epoxy groups in their chemical structure, and are not limited to "(meth)acrylate", but are named as such according to convention because epoxy resins are the raw material and "(meth)acrylate" is a representative example.

カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂(カルボキシル基含有エポキシ(メタ)アクリレート樹脂)としては、例えば、以下のエポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1-1)及び/又はエポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1-2)が挙げられる。
エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1-1):エポキシ樹脂にα,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多塩基酸及び/又はその無水物を反応させることによって得られたアルカリ可溶性樹脂。
エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1-2):エポキシ樹脂にα,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多価アルコール、及び多塩基酸及び/又はその無水物と反応させることによって得られたアルカリ可溶性樹脂。
以下、これら樹脂(A1-1)、及び(A1-2)について詳述する。
Examples of epoxy (meth)acrylate resins having a carboxyl group (carboxyl group-containing epoxy (meth)acrylate resins) include the following epoxy (meth)acrylate resin (A1-1) and/or epoxy (meth)acrylate resin (A1-2).
Epoxy (meth)acrylate resin (A1-1): An alkali-soluble resin obtained by adding an α,β-unsaturated monocarboxylic acid or an α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group to an epoxy resin, and further reacting the resulting mixture with a polybasic acid and/or an anhydride thereof.
Epoxy (meth)acrylate resin (A1-2): An alkali-soluble resin obtained by adding an α,β-unsaturated monocarboxylic acid or an α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group to an epoxy resin, and further reacting the resulting mixture with a polyhydric alcohol, and a polybasic acid and/or an anhydride thereof.
These resins (A1-1) and (A1-2) will be described in detail below.

<エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1-1)>
原料となるエポキシ樹脂とは、熱硬化により樹脂を形成する以前の原料化合物をも含めて言うこととし、そのエポキシ樹脂としては、公知のエポキシ樹脂の中から適宜選択して用いることができる。また、エポキシ樹脂は、フェノール性化合物とエピハロヒドリンとを反応させて得られる化合物を用いることができる。フェノール性化合物としては、2価以上のフェノール性水酸基を有する化合物が好ましく、単量体でも重合体でもよい。
エポキシ樹脂の種類としては、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンとフェノールまたはクレゾールとの重付加反応物とエピハロヒドリンとの反応生成物であるエポキシ樹脂、アダマンチル基含有エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂等を好適に用いることができ、このように主鎖に芳香族環を有するものを好適に用いることができる。
エポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(例えば、三菱ケミカル社製の「jER(登録商標。以下同じ。)828」、「jER1001」、「jER1002」、「jER1004」等)、ビスフェノールA型エポキシ樹脂のアルコール性水酸基とエピクロルヒドリンの反応により得られるエポキシ(例えば、日本化薬社製の「NER-1302」(エポキシ当量323,軟化点76℃))、ビスフェノールF型樹脂(例えば、三菱ケミカル社製の「jER807」、「EP-4001」、「EP-4002」、「EP-4004」等)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂のアルコール性水酸基とエピクロルヒドリンの反応により得られるエポキシ樹脂(例えば、日本化薬社製の「NER-7406」(エポキシ当量350,軟化点66℃))、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニルグリシジルエーテル(例えば、三菱ケミカル社製の「YX-4000」)、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(例えば、日本化薬社製の「EPPN-201」、三菱ケミカル社製の「EP-152」、「EP-154」、ダウケミカル社製の「DEN-438」)、(o,m,p-)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(例えば、日本化薬社製の「EOCN(登録商標。以下同じ。)-102S」、「EOCN-1020」、「EOCN-104S」)、トリグリシジルイソシアヌレート(例えば、日産化学社製の「TEPIC(登録商標)」)、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂(例えば、日本化薬社製の「EPPN(登録商標。以下同じ。)-501」、「EPPN-502」、「EPPN-503」)、脂環式エポキシ樹脂(ダイセル社製の「セロキサイド(登録商標。以下同じ。)2021P」、「セロキサイドEHPE」)、ジシクロペンタジエンとフェノールの反応によるフェノール樹脂をグリシジル化したエポキシ樹脂(例えば、DIC社製の「EXA-7200」、日本化薬社製の「NC-7300」)、下記一般式(a1)~(a5)で表されるエポキシ樹脂、等を好適に用いることができる。具体的には、下記一般式(a1)で表されるエポキシ樹脂として日本化薬社製の「XD-1000」、下記一般式(a2)で表されるエポキシ樹脂として日本化薬社製の「NC-3000」、下記一般式(a4)で表されるエポキシ樹脂として新日鐵住金化学社製の「ESF-300」等が挙げられる。
<Epoxy (meth)acrylate resin (A1-1)>
The epoxy resin as a raw material includes the raw material compound before it is thermoset to form a resin, and the epoxy resin can be appropriately selected from known epoxy resins. The epoxy resin can be a compound obtained by reacting a phenolic compound with epihalohydrin. The phenolic compound is preferably a compound having a divalent or higher phenolic hydroxyl group, and may be a monomer or a polymer.
As the type of epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, trisphenolmethane type epoxy resin, biphenyl novolac type epoxy resin, naphthalene novolac type epoxy resin, epoxy resin which is a reaction product of epihalohydrin with a polyaddition reaction product of dicyclopentadiene and phenol or cresol, adamantyl group-containing epoxy resin, fluorene type epoxy resin, etc. can be suitably used. In this way, those having an aromatic ring in the main chain can be suitably used.
Specific examples of epoxy resins include bisphenol A type epoxy resins (e.g., Mitsubishi Chemical Corporation's "jER (registered trademark; the same applies below) 828,""jER1001,""jER1002," and "jER1004"); epoxy resins obtained by reacting an alcoholic hydroxyl group of a bisphenol A type epoxy resin with epichlorohydrin (e.g., Nippon Kayaku Co., Ltd.'s "NER-1302" (epoxy equivalent: 323, softening point: 76° C.)); and bisphenol F type resins (e.g., Mitsubishi Chemical Corporation's "jER8 07, "EP-4001", "EP-4002", "EP-4004", etc.), epoxy resins obtained by reacting an alcoholic hydroxyl group of a bisphenol F type epoxy resin with epichlorohydrin (for example, "NER-7406" (epoxy equivalent 350, softening point 66°C) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), bisphenol S type epoxy resin, biphenyl glycidyl ether (for example, "YX-4000" manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), phenol novolac type epoxy resin (for example, "EPPN- 201" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, "EP-152" and "EP-154" manufactured by The Dow Chemical Company, "DEN-438" manufactured by The Dow Chemical Company), (o, m, p-)cresol novolac type epoxy resins (e.g., "EOCN (registered trademark; the same applies below)-102S", "EOCN-1020", and "EOCN-104S" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), triglycidyl isocyanurate (e.g., "TEPIC (registered trademark)" manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), trisphenolmethane type epoxy resins (e.g., "EPPN (registered trademark)" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. The epoxy resins preferably used include epoxy resins obtained by glycidylating phenolic resins obtained by reacting dicyclopentadiene with phenol (e.g., "EXA-7200" manufactured by DIC Corporation, "NC-7300" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), epoxy resins represented by the following general formulas (a1) to (a5), and the like. Specifically, examples of the epoxy resin represented by the following general formula (a1) include "XD-1000" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., an epoxy resin represented by the following general formula (a1), "NC-3000" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., an epoxy resin represented by the following general formula (a2), and "ESF-300" manufactured by Nippon Steel & Sumitomo Metal Chemical Co., Ltd., an epoxy resin represented by the following general formula (a4), and the like.


上記一般式(a1)において、b11は平均値を示し0~10の数を示す。R11は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、又はビフェニル基を表す。なお、1分子中に存在する複数のR11は互いに同一であっても異なっていてもよい。

In the above general formula (a1), b11 indicates an average value and is a number from 0 to 10. R 11 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group, or a biphenyl group. Note that multiple R 11 present in one molecule may be the same or different.


上記一般式(a2)において、b12は平均値を示し0~10の数を示す。R21は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、又はビフェニル基を表す。なお、1分子中に存在する複数のR21は互いに同一であっても異なっていてもよい。

In the above general formula (a2), b12 represents an average value and is a number from 0 to 10. R 21 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group, or a biphenyl group. Note that multiple R 21 present in one molecule may be the same or different.


上記一般式(a3)において、Xは下記一般式(a3-1)又は(a3-2)で表される連結基を示す。但し、分子構造中に1つ以上のアダマンタン構造を含む。b13は2又は3の整数を示す。

In the above general formula (a3), X represents a linking group represented by the following general formula (a3-1) or (a3-2), provided that the molecular structure contains one or more adamantane structures. b13 represents an integer of 2 or 3.


上記一般式(a3-1)及び(a3-2)において、R31~R34及びR35~R37は、各々独立に、置換基を有していてもよいアダマンチル基、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1~12のアルキル基、又は置換基を有していてもよいフェニル基を示す。また、式中の*印は(a3)中の結合部位を表す。

In the above general formulae (a3-1) and (a3-2), R 31 to R 34 and R 35 to R 37 each independently represent an adamantyl group which may have a substituent, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, or a phenyl group which may have a substituent. Also, the * mark in the formula represents the binding site in (a3).

上記一般式(a4)において、p及びqはそれぞれ独立に0~4の整数を表し、R41及びR42は各々独立に炭素数1~20のアルキル基又はハロゲン原子を表す。R43及びR44は各々独立に炭素数1~5のアルキレン基を表す。x及びyはそれぞれ独立して0以上の整数を表す。 In the above general formula (a4), p and q each independently represent an integer of 0 to 4, R41 and R42 each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a halogen atom, R43 and R44 each independently represent an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and x and y each independently represent an integer of 0 or more.


上記一般式(a5)において、R51~R54は各々独立に、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素原子6~20のアリール基、又は、炭素原子7~20のアラルキル基、であり、R55は炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~20のアリール基、又は炭素数7~20のアラルキル基であり、R56は各々独立に炭素数1~5のアルキレン基である。kは1~5の整数であり、lは0~13の整数であり、mは各々独立に0~5の整数である。
これらの中で、一般式(a1)~(a5)のいずれかで表されるエポキシ樹脂を用いるのが好ましい。

In the above general formula (a5), R 51 to R 54 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, R 55 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and R 56 are each independently an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. k is an integer of 1 to 5, l is an integer of 0 to 13, and m is each independently an integer of 0 to 5.
Among these, it is preferable to use an epoxy resin represented by any one of general formulas (a1) to (a5).

α,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、o-、m-、p-ビニル安息香酸、(メタ)アクリル酸のα位ハロアルキル、アルコキシル、ハロゲン、ニトロ、シアノ置換体などのモノカルボン酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルアジピン酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルマレイン酸、2-(メタ)アクリロイロキシプロピルコハク酸、2-(メタ)アクリロイロキシプロピルアジピン酸、2-(メタ)アクリロイロキシプロピルテトラヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシプロピルフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシプロピルマレイン酸、2-(メタ)アクリロイロキシブチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイロキシブチルアジピン酸、2-(メタ)アクリロイロキシブチルヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシブチルフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシブチルマレイン酸や、(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸にε-カプロラクトン、β-プロピオラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン等のラクトン類を付加させ末端に1個の水酸基を有する単量体、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのような末端に1個の水酸基を有する単量体、又はペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートのような末端に1個の水酸基を有する化合物に、(無水)コハク酸、(無水)フタル酸、(無水)マレイン酸などの酸(無水物)を付加させ、1個以上のエチレン不飽和基と末端に1個のカルボキシル基を有する(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。また、(メタ)アクリル酸ダイマーなども挙げられる。
これらの内、感度の点から、特に好ましいものは(メタ)アクリル酸である。
Examples of α,β-unsaturated monocarboxylic acids or α,β-unsaturated monocarboxylic acid esters having a carboxyl group include (meth)acrylic acid, crotonic acid, o-, m-, p-vinylbenzoic acid, monocarboxylic acids such as (meth)acrylic acid substituted with haloalkyl, alkoxyl, halogen, nitro, or cyano at the α-position, 2-(meth)acryloyloxyethyl succinic acid, 2-(meth)acryloyloxyethyl adipic acid, 2-(meth)acryloyloxyethyl phthalic acid, 2-(meth)acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2-(meth)acryloyloxyethyl maleic ... Examples of the acrylic acid ester include 2-(meth)acryloyloxypropyl succinic acid, 2-(meth)acryloyloxypropyl adipic acid, 2-(meth)acryloyloxypropyl tetrahydrophthalic acid, 2-(meth)acryloyloxypropyl phthalic acid, 2-(meth)acryloyloxypropyl maleic acid, 2-(meth)acryloyloxybutyl succinic acid, 2-(meth)acryloyloxybutyl adipic acid, 2-(meth)acryloyloxybutyl hydrophthalic acid, 2-(meth)acryloyloxybutyl phthalic acid, 2-(meth)acryloyloxybutyl maleic acid, and (meth)acrylic acid esters.
Examples of (meth)acrylic acid esters include monomers having one terminal hydroxyl group obtained by adding lactones such as ε-caprolactone, β-propiolactone, γ-butyrolactone, and δ-valerolactone to (meth)acrylic acid, monomers having one terminal hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth)acrylate, and (meth)acrylic acid esters having one or more ethylenically unsaturated groups and one terminal carboxyl group obtained by adding acids (anhydrides) such as (succinic anhydride), (phthalic anhydride), and (maleic anhydride) to compounds having one terminal hydroxyl group such as pentaerythritol tri(meth)acrylate. Also included are (meth)acrylic acid dimers.
Among these, (meth)acrylic acid is particularly preferred from the viewpoint of sensitivity.

エポキシ樹脂にα,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルを付加させる方法としては、公知の手法を用いることができる。例えば、エステル化触媒の存在下、50~150℃の温度で、α,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルとエポキシ樹脂とを反応させることができる。ここで用いるエステル化触媒としては、トリエチルアミン、トリメチルアミン、ベンジルジメチルアミン、ベンジルジエチルアミン等の三級アミン、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド等の四級アンモニウム塩、トリフェニルホスフィン等のリン化合物等を用いることができる。また、パラメトキシフェノールなどの重合禁止剤を併用してもよい。
なお、エポキシ樹脂、α,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステル、及びエステル化触媒は、いずれも1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
A known method can be used as a method for adding an α,β-unsaturated monocarboxylic acid or an α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group to an epoxy resin. For example, an α,β-unsaturated monocarboxylic acid or an α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group can be reacted with an epoxy resin in the presence of an esterification catalyst at a temperature of 50 to 150° C. Examples of the esterification catalyst used here include tertiary amines such as triethylamine, trimethylamine, benzyldimethylamine, and benzyldiethylamine; quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, and dodecyltrimethylammonium chloride; and phosphorus compounds such as triphenylphosphine. A polymerization inhibitor such as paramethoxyphenol may also be used in combination.
The epoxy resin, the α,β-unsaturated monocarboxylic acid or the α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group, and the esterification catalyst may each be used alone or in combination of two or more kinds.

α,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルの使用量は、エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対し0.5~1.2当量の範囲が好ましく、さらに好ましくは0.7~1.1当量の範囲である。
α,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルの使用量が前記下限値以上であると不飽和基の導入量が十分となり、引き続く多塩基酸及び/又はその無水物との反応も十分となり、また、エポキシ基の残存も抑制できる傾向がある。一方、該使用量が前記上限値以下であるとα,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルが未反応物として残存して硬化特性が悪化するのを抑制できる傾向がある。
The amount of the α,β-unsaturated monocarboxylic acid or the α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group used is preferably in the range of 0.5 to 1.2 equivalents, more preferably in the range of 0.7 to 1.1 equivalents, per equivalent of the epoxy group of the epoxy resin.
When the amount of α,β-unsaturated monocarboxylic acid or α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group used is equal to or more than the lower limit, the amount of unsaturated groups introduced is sufficient, the subsequent reaction with the polybasic acid and/or its anhydride is also sufficient, and the residual epoxy groups tend to be suppressed. On the other hand, when the amount is equal to or less than the upper limit, the α,β-unsaturated monocarboxylic acid or α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group tends to be suppressed from remaining as unreacted substances, which deteriorates the curing properties.

多塩基酸及び/又はその無水物としては、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、クロレンド酸、メチルテトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸、及びこれらの無水物等から選ばれた、1種又は2種以上が挙げられる。 The polybasic acid and/or its anhydride may be one or more selected from maleic acid, succinic acid, itaconic acid, phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, benzophenonetetracarboxylic acid, methylhexahydrophthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid, chlorendic acid, methyltetrahydrophthalic acid, biphenyltetracarboxylic acid, and their anhydrides.

好ましくは、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸、又はこれらの無水物である。特に好ましくは、テトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸、テトラヒドロフタル酸無水物、又はビフェニルテトラカルボン酸二無水物である。 Preferably, maleic acid, succinic acid, itaconic acid, phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, biphenyltetracarboxylic acid, or anhydrides thereof. Particularly preferred are tetrahydrophthalic acid, biphenyltetracarboxylic acid, tetrahydrophthalic anhydride, and biphenyltetracarboxylic dianhydride.

多塩基酸及び/又はその無水物の付加反応に関しても公知の手法を用いることができ、エポキシ樹脂へのα,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルの付加反応と同様な条件下で、継続反応させて目的物を得ることができる。多塩基酸及び/又はその無水物成分の付加量は、生成するカルボキシル基含有エポキシ(メタ)アクリレート樹脂の酸価が後述する範囲となるようにすればよい。 A known method can also be used for the addition reaction of a polybasic acid and/or its anhydride, and the target product can be obtained by continuing the reaction under conditions similar to those of the addition reaction of an α,β-unsaturated monocarboxylic acid or an α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group to an epoxy resin. The amount of polybasic acid and/or its anhydride component added can be set so that the acid value of the resulting carboxyl group-containing epoxy (meth)acrylate resin falls within the range described below.

<(A1-1)樹脂の合成と(A1-1)樹脂に多価アルコールを添加し分岐構造を導入した(A1-2)樹脂の合成>
上記(A1-1)樹脂の多塩基酸及び/又はその無水物の付加反応合成時に、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどの多価アルコールを添加し、多分岐構造を導入したもの((A1-2)樹脂)としてもよい。
カルボキシル基含有エポキシ(メタ)アクリレート樹脂は、通常、エポキシ樹脂とα,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルとの反応物に、多塩基酸及び/又はその無水物を混合した後、もしくは、エポキシ樹脂とα,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルとの反応物に、多塩基酸及び/又はその無水物及び多価アルコールを混合した後に、加温することにより得られる。この場合、多塩基酸及び/又はその無水物と多価アルコールの混合順序に、特に制限はない。加温により、エポキシ樹脂とα,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルとの反応物と多価アルコールとの混合物中に存在するいずれかの水酸基に対して多塩基酸及び/又はその無水物が付加反応する。
<Synthesis of (A1-1) resin and synthesis of (A1-2) resin obtained by adding polyhydric alcohol to (A1-1) resin to introduce a branched structure>
During the addition reaction synthesis of the polybasic acid and/or anhydride thereof to produce the resin (A1-1), a polyhydric alcohol such as trimethylolpropane, pentaerythritol, or dipentaerythritol may be added to introduce a hyperbranched structure (resin (A1-2)).
The carboxyl group-containing epoxy (meth)acrylate resin is usually obtained by mixing a polybasic acid and/or its anhydride with a reaction product of an epoxy resin and an α,β-unsaturated monocarboxylic acid or an α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group, or by mixing a polybasic acid and/or its anhydride and a polyhydric alcohol with a reaction product of an epoxy resin and an α,β-unsaturated monocarboxylic acid or an α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group, and then heating the mixture. In this case, there is no particular restriction on the order of mixing the polybasic acid and/or its anhydride and the polyhydric alcohol. By heating, the polybasic acid and/or its anhydride undergoes an addition reaction with any hydroxyl group present in the mixture of the reaction product of an epoxy resin and an α,β-unsaturated monocarboxylic acid or an α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group and the polyhydric alcohol.

多価アルコールの使用量は、増粘やゲル化を抑制しつつ効果を発現するとの観点から、エポキシ樹脂成分とα,β-不飽和モノカルボン酸又はエステル部分にカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステル成分との反応物に対して、通常0.01~0.5質量倍程度、好ましくは0.02~0.2質量倍程度である。 The amount of polyhydric alcohol used is usually about 0.01 to 0.5 times by mass, and preferably about 0.02 to 0.2 times by mass, of the reaction product of the epoxy resin component with the α,β-unsaturated monocarboxylic acid or the α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester component having a carboxyl group in the ester portion, from the viewpoint of exerting an effect while suppressing thickening and gelation.

エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1-1)、(A1-2)の酸価は、通常10mgKOH/g以上、好ましくは50mgKOH/g以上、より好ましくは70mgKOH/g以上、さらに好ましくは90mgKOH/g以上であり、また好ましくは200mgKOH/g以下、より好ましくは150mgKOH/g以下、さらに好ましくは120mgKOH/g以下である。前記樹脂の酸価を前記下限値以上とすることで現像性が良好となる傾向があり、前記上限値以下とすることでアルカリ耐性を良好にすることができる傾向がある。 The acid value of the epoxy (meth)acrylate resins (A1-1) and (A1-2) is usually 10 mgKOH/g or more, preferably 50 mgKOH/g or more, more preferably 70 mgKOH/g or more, and even more preferably 90 mgKOH/g or more, and is preferably 200 mgKOH/g or less, more preferably 150 mgKOH/g or less, and even more preferably 120 mgKOH/g or less. By making the acid value of the resin equal to or more than the lower limit, the developability tends to be improved, and by making it equal to or less than the upper limit, the alkali resistance tends to be improved.

エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1-1)、(A1-2)の重量平均分子量(Mw)は、1,000以上であることが好ましく、1,500以上であることがより好ましい。また、20,000以下であることが好ましく、15,000以下であることがより好ましく、10,000以下であることがさらに好ましく、8,000以下であることがよりさらに好ましく、6,000以下であることが特に好ましい。重量平均分子量(Mw)を前記下限値以上とすることで感度、塗膜強度、アルカリ耐性が良好となる傾向があり、前記上限値以下とすることで現像性や再溶解性を良好なものとすることができる傾向がある。 The weight average molecular weight (Mw) of the epoxy (meth)acrylate resins (A1-1) and (A1-2) is preferably 1,000 or more, and more preferably 1,500 or more. It is also preferably 20,000 or less, more preferably 15,000 or less, even more preferably 10,000 or less, even more preferably 8,000 or less, and particularly preferably 6,000 or less. By setting the weight average molecular weight (Mw) to the lower limit or more, the sensitivity, coating strength, and alkali resistance tend to be improved, and by setting it to the upper limit or less, the developability and resolubility tend to be improved.

<アクリル共重合樹脂(A2-1)、(A2-2)、(A2-3)、(A2-4)>
アクリル共重合樹脂としては、例えば、特開平7-207211号公報、特開平8-259876号公報、特開平10-300922号公報、特開平11-140144号公報、特開平11-174224号公報、特開2000-56118号公報、特開2003-233179号公報、特開2007-270147号公報などの各公報等に記載された様々な高分子化合物を使用することができるが、好ましくは、以下の(A2-1)~(A2-4)の樹脂等が挙げられ、中でも、(A2-1)樹脂が特に好ましい。
<Acrylic copolymer resin (A2-1), (A2-2), (A2-3), (A2-4)>
Examples of the acrylic copolymer resin that can be used include various polymer compounds described in JP-A-7-207211, JP-A-8-259876, JP-A-10-300922, JP-A-11-140144, JP-A-11-174224, JP-A-2000-56118, JP-A-2003-233179, and JP-A-2007-270147. Preferred examples include the following resins (A2-1) to (A2-4), and among these, resin (A2-1) is particularly preferred.

(A2-1):エポキシ基含有(メタ)アクリレートと、他のラジカル重合性単量体との共重合体に対し、当該共重合体が有するエポキシ基の少なくとも一部に不飽和一塩基酸を付加させてなる樹脂、或いは当該付加反応により生じた水酸基の少なくとも一部に多塩基酸無水物を付加させて得られる樹脂
(A2-2):主鎖にカルボキシル基を含有する直鎖状アルカリ可溶性樹脂
(A2-3):前記(A2-2)樹脂のカルボキシル基部分に、エポキシ基含有不飽和化合物を付加させた樹脂
(A2-4):(メタ)アクリル系樹脂
(A2-1): A resin obtained by adding an unsaturated monobasic acid to at least a portion of the epoxy groups of a copolymer of an epoxy group-containing (meth)acrylate and another radically polymerizable monomer, or a resin obtained by adding a polybasic acid anhydride to at least a portion of the hydroxyl groups generated by the addition reaction.
(A2-2): Linear alkali-soluble resin containing a carboxyl group in the main chain
(A2-3): A resin obtained by adding an epoxy-containing unsaturated compound to the carboxyl group part of the (A2-2) resin
(A2-4): (meth)acrylic resin

感光性樹脂組成物(F)は、感度の観点から、エチレン性不飽和基を含有するアルカリ可溶性樹脂として(A1-1)、(A1-2)、(A2-1)、(A2-3)の少なくとも何れかを含むのがさらに好ましい。感光性樹脂組成物(F)は、表面硬化性の観点から、エチレン性不飽和基を含有するアルカリ可溶性樹脂としてエポキシ(メタ)アクリレート樹脂である(A1-1)、(A1-2)の少なくとも何れかを含むのが特に好ましい。 From the viewpoint of sensitivity, it is more preferable that the photosensitive resin composition (F) contains at least one of (A1-1), (A1-2), (A2-1), and (A2-3) as an alkali-soluble resin containing an ethylenically unsaturated group. From the viewpoint of surface curing, it is particularly preferable that the photosensitive resin composition (F) contains at least one of the epoxy (meth)acrylate resins (A1-1) and (A1-2) as an alkali-soluble resin containing an ethylenically unsaturated group.

アルカリ可溶性樹脂としては、上記のアルカリ可溶性樹脂以外のもの(その他のアルカリ可溶性樹脂)が併用されてもよい。 その他のアルカリ可溶性樹脂に制限は無く、感光性樹脂組成物に通常使用される樹脂から選択すればよい。例えば、特開2007-271727号公報、特開2007-316620号公報、特開2007-334290号公報などに記載のアルカリ可溶性樹脂などが挙げられる。 As the alkali-soluble resin, resins other than the above-mentioned alkali-soluble resins (other alkali-soluble resins) may be used in combination. There are no restrictions on the other alkali-soluble resins, and they may be selected from resins that are typically used in photosensitive resin compositions. For example, alkali-soluble resins described in JP-A-2007-271727, JP-A-2007-316620, JP-A-2007-334290, etc. may be mentioned.

感光性樹脂組成物(F)、及び各評価用感光性樹脂組成物で使用される、アルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)は、上記のとおり互いに異なる樹脂である。アルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)は、互いに異なることで、ステップ2で評価される現像性に影響を与える樹脂であればよく、上記したアルカリ可溶性樹脂から適宜選択して使用すればよい。
なお、評価用感光性樹脂組成物に使用されるアルカリ可溶性樹脂(a-1)は、感光性樹脂組成物(F)に使用されるアルカリ可溶性樹脂(a-1)と同じであり、製造ロットなども同じもの使用すればよい。同様に、評価用感光性樹脂組成物に使用されるアルカリ可溶性樹脂(a-2)は、感光性樹脂組成物(F)に使用されるアルカリ可溶性樹脂(a-2)と同じであり、製造ロットなども同じものを使用すればよい。
The alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) used in the photosensitive resin composition (F) and each photosensitive resin composition for evaluation are different from each other as described above. The alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) may be any resin that affects the developability evaluated in step 2 by being different from each other, and may be appropriately selected from the above-mentioned alkali-soluble resins.
The alkali-soluble resin (a-1) used in the photosensitive resin composition for evaluation is the same as the alkali-soluble resin (a-1) used in the photosensitive resin composition (F), and the same production lot, etc. may be used. Similarly, the alkali-soluble resin (a-2) used in the photosensitive resin composition for evaluation is the same as the alkali-soluble resin (a-2) used in the photosensitive resin composition (F), and the same production lot, etc. may be used.

さらに、評価用感光性樹脂組成物、及び感光性樹脂組成物(F)それぞれにおける、全固形分に対するアルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)の合計含有割合は、全て同じにするとよい。このように、各組成物における樹脂(a-1)と樹脂(a-2)の合計含有割合を全て同じにすると、評価用感光性樹脂組成物の現像特性が、感光性樹脂組成物(F)を再現したものとなりやすく、感光性樹脂組成物(F)より形成される硬化物の品質をより一層安定させることができる。ただし、各組成物における樹脂(a-1)と樹脂(a-2)の合計含有割合は、必ずしも同じにする必要はない。 Furthermore, it is advisable to make the total content ratio of the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) relative to the total solids content in each of the photosensitive resin composition for evaluation and the photosensitive resin composition (F) the same. In this way, if the total content ratio of the resin (a-1) and the resin (a-2) in each composition is the same, the development characteristics of the photosensitive resin composition for evaluation tend to reproduce those of the photosensitive resin composition (F), and the quality of the cured product formed from the photosensitive resin composition (F) can be further stabilized. However, the total content ratio of the resin (a-1) and the resin (a-2) in each composition does not necessarily need to be the same.

アルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)は、例えば、構造、及び分子量(重量平均分子量(Mw))のうち少なくともいずれかが異なるとよい。
好ましい一態様において、アルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)は、基本構造が同一で、重量平均分子量(Mw)が異なるものを使用するとよい。そのような樹脂(a-1)及び樹脂(a-2)は、溶剤に対する溶解性が互いに異なることで、他の性状に殆ど影響を与えることなく、感光性樹脂組成物の硬化性、塗布性に影響しやすくなり、混合比率を変更することで、得られる硬化物のサイズ(線幅)を変更しやすくなる。
なお、ここで、基本構造が同一とは、互いに、同じ原料由来の構造単位を有することを意味し、例えば、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂(A1-2)においては、使用される原料である、エポキシ樹脂と、α,β-不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β-不飽和モノカルボン酸エステルと、多価アルコールと、多塩基酸及び/又はその無水物とが、全て同じ化合物であることを意味する。
また、アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)の重量平均分子量(Mw)が異なる場合、その差は例えば300以上、好ましくは500以上、より好ましくは1000以上である。上記下限値以上の差で重量平均分子量(Mw)が異なると、アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)の混合比率を変えることで、ステップ2で評価される、各評価用感光性樹脂組成物の現像性に差をつけやすくなる。アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)の重量平均分子量(Mw)の差は、特に限定されないが、例えば10000以下、好ましくは5000以下、より好ましくは2000以下である。
The alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) may differ from each other in at least one of the structure and the molecular weight (weight average molecular weight (Mw)), for example.
In a preferred embodiment, the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) have the same basic structure but different weight-average molecular weights (Mw). Such resins (a-1) and (a-2) have different solubilities in solvents, and thus tend to affect the curability and coatability of the photosensitive resin composition without affecting other properties, and the size (line width) of the resulting cured product can be easily changed by changing the mixing ratio.
Incidentally, here, having the same basic structure means that they have structural units derived from the same raw materials. For example, in the case of the epoxy (meth)acrylate resin (A1-2), it means that the raw materials used, that is, the epoxy resin, the α,β-unsaturated monocarboxylic acid or the α,β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group, the polyhydric alcohol, and the polybasic acid and/or anhydride thereof, are all the same compound.
In addition, when the weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) is different, the difference is, for example, 300 or more, preferably 500 or more, and more preferably 1000 or more. When the weight average molecular weight (Mw) differs by a difference equal to or greater than the above lower limit, it becomes easier to differentiate the developability of each evaluation photosensitive resin composition evaluated in step 2 by changing the mixing ratio of the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2). The difference in weight average molecular weight (Mw) between the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) is not particularly limited, but is, for example, 10,000 or less, preferably 5,000 or less, and more preferably 2,000 or less.

感光性樹脂組成物(F)は、アルカリ可溶性樹脂として、アルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)以外のアルカリ可溶性樹脂(以下、「アルカリ可溶性樹脂(a-3)」ともいう)を含有してもよい。
一方で、各評価用感光性樹脂組成物は、感光性樹脂組成物(F)と同様の成分を含有するとよい。したがって、各評価用感光性樹脂組成物も、アルカリ可溶性樹脂として、アルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)以外のアルカリ可溶性樹脂(アルカリ可溶性樹脂(a-3))を含有してもよい。
アルカリ可溶性樹脂(a-3)は、上記したアルカリ可溶性樹脂から適宜選択して使用すればよい。
アルカリ可溶性樹脂(a-3)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The photosensitive resin composition (F) may contain, as the alkali-soluble resin, an alkali-soluble resin other than the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) (hereinafter, also referred to as "alkali-soluble resin (a-3)").
On the other hand, each photosensitive resin composition for evaluation may contain the same components as the photosensitive resin composition (F). Therefore, each photosensitive resin composition for evaluation may also contain an alkali-soluble resin (alkali-soluble resin (a-3)) other than the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) as the alkali-soluble resin.
The alkali-soluble resin (a-3) may be appropriately selected from the above-mentioned alkali-soluble resins.
The alkali-soluble resin (a-3) may be used alone or in combination of two or more kinds.

各評価用感光性樹脂組成物及び感光性樹脂組成物(F)において、アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)の合計含有割合は、各組成物に含有されるアルカリ可溶性樹脂全量に対して、例えば30質量%以上、好ましくは40質量%以上、より好ましくは55質量%以上、さらに好ましくは55質量%以上である。アルカリ可溶性樹脂全量に対する、樹脂(a-1)、(a-2)の合計割合を高くすると、樹脂(a-1)と樹脂(a―2)の混合比率を変えた際の各評価用感光性樹脂組成物における現像性評価結果に有意な差が生じて、感光性樹脂組成物(F)から形成される硬化物の品質が、目標品質からずれにくくなる。
上記アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)の合計含有割合は、各組成物に含有されるアルカリ可溶性樹脂全量に対して、100質量%以下であれば特に限定されないが、例えば80質量%以下であってもよい。80質量%以下とすることで、アルカリ可溶性樹脂(a-3)を一定量以上含有させることができるので、感光性樹脂組成物(F)に様々な特性を付与しやすくなる。
In each evaluation photosensitive resin composition and photosensitive resin composition (F), the total content of the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) is, for example, 30% by mass or more, preferably 40% by mass or more, more preferably 55% by mass or more, and even more preferably 55% by mass or more, based on the total amount of the alkali-soluble resin contained in each composition. When the total amount of the resins (a-1) and (a-2) is increased, a significant difference occurs in the results of the developability evaluation in each evaluation photosensitive resin composition when the mixing ratio of the resins (a-1) and (a-2) is changed, and the quality of the cured product formed from the photosensitive resin composition (F) is less likely to deviate from the target quality.
The total content of the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) is not particularly limited as long as it is 100% by mass or less based on the total amount of the alkali-soluble resin contained in each composition, but may be, for example, 80% by mass or less. By making it 80% by mass or less, it is possible to contain a certain amount or more of the alkali-soluble resin (a-3), which makes it easier to impart various properties to the photosensitive resin composition (F).

また、各評価用感光性樹脂組成物及び感光性樹脂組成物(F)において、各組成物に含まれる全てのアルカリ可溶性樹脂の含有割合は、組成物の全固形分に対して、通常5質量%以上、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上であり、また、通常90質量%以下、好ましくは70質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下である。アルカリ可溶性樹脂の含有割合を前記下限値以上とすることで未露光部の現像液に対する溶解性が良好となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで露光部への現像液の過剰な浸透を抑制することができ、画像のシャープ製や密着性が良好となる傾向がある。 In addition, in each evaluation photosensitive resin composition and photosensitive resin composition (F), the content of all alkali-soluble resins contained in each composition is usually 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and even more preferably 20% by mass or more, based on the total solid content of the composition, and is usually 90% by mass or less, preferably 70% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less. By setting the content of the alkali-soluble resin to the lower limit or more, the solubility of the unexposed part in the developer tends to be good, and by setting it to the upper limit or less, excessive penetration of the developer into the exposed part can be suppressed, and the sharpness and adhesion of the image tend to be good.

尚、上述のように、各評価用感光性樹脂組成物及び感光性樹脂組成物(F)は、アルカリ可溶性樹脂として、前述の(A1-1)、(A1-2)、(A2-1)、(A2-2)、(A2-3)及び(A2-4)の少なくとも1種を含むのが好ましく、これら以外のその他のアルカリ可溶性樹脂を含む場合、その含有割合は、アルカリ可溶性樹脂の合計に対して、20質量%以下、好ましくは10質量%以下である。 As described above, each of the photosensitive resin compositions for evaluation and the photosensitive resin composition (F) preferably contains at least one of the above-mentioned (A1-1), (A1-2), (A2-1), (A2-2), (A2-3) and (A2-4) as an alkali-soluble resin. If an alkali-soluble resin other than these is contained, the content is 20% by mass or less, preferably 10% by mass or less, based on the total amount of the alkali-soluble resin.

本発明の感光性樹脂組成物(F)は、上記したアルカリ可溶性樹脂以外にも、光重合性モノマー及び光重合開始剤を含有する。一方で、各評価用感光性樹脂組成物は、感光性樹脂組成物(F)と同様の成分を含有するとよい。したがって、各評価用感光性樹脂組成物も、アルカリ可溶性樹脂に加えて、光重合性モノマー及び光重合性開始剤を含有するとよい。 The photosensitive resin composition (F) of the present invention contains a photopolymerizable monomer and a photopolymerization initiator in addition to the above-mentioned alkali-soluble resin. On the other hand, each photosensitive resin composition for evaluation may contain the same components as the photosensitive resin composition (F). Therefore, each photosensitive resin composition for evaluation may also contain a photopolymerizable monomer and a photopolymerization initiator in addition to the alkali-soluble resin.

[光重合性モノマー]
感光性樹脂組成物(F)は、光感度等の観点から光重合性モノマーを含有する。本発明に用いられる光重合性モノマーとしては、分子内にエチレン性不飽和基を少なくとも1個有する化合物(以下、「エチレン性単量体」と称することがある)を挙げることができる。具体的には、例えば(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、アクリロニトリル、スチレン、及びエチレン性不飽和結合を1個有するカルボン酸と、多価又は1価アルコールのエステル等が挙げられる。
[Photopolymerizable monomer]
The photosensitive resin composition (F) contains a photopolymerizable monomer from the viewpoint of photosensitivity, etc. The photopolymerizable monomer used in the present invention can be a compound having at least one ethylenically unsaturated group in the molecule (hereinafter, sometimes referred to as an "ethylenic monomer"). Specifically, for example, (meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid alkyl ester, acrylonitrile, styrene, and esters of a carboxylic acid having one ethylenically unsaturated bond and a polyhydric or monohydric alcohol can be mentioned.

光重合性モノマーとしては、特に、1分子中にエチレン性不飽和基を2以上有する多官能エチレン性単量体を使用することが望ましい。多官能エチレン性単量体におけるエチレン性不飽和基の数は通常2以上、好ましくは3以上、より好ましくは4以上、さらに好ましくは5以上、特に好ましくは6以上、また通常10以下、好ましくは8以下である。エチレン性不飽和基の数を前記下限値以上とすることで感光性樹脂組成物が高感度となる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで重合時の硬化収縮が小さくなる傾向がある。
多官能エチレン性単量体の例としては、例えば脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル;芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル;脂肪族ポリヒドロキシ化合物、芳香族ポリヒドロキシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物と、不飽和カルボン酸及び多塩基性カルボン酸とのエステル化反応により得られるエステルなどが挙げられる。
As the photopolymerizable monomer, it is particularly desirable to use a polyfunctional ethylenic monomer having two or more ethylenically unsaturated groups in one molecule. The number of ethylenically unsaturated groups in the polyfunctional ethylenic monomer is usually 2 or more, preferably 3 or more, more preferably 4 or more, even more preferably 5 or more, particularly preferably 6 or more, and usually 10 or less, preferably 8 or less. By making the number of ethylenically unsaturated groups equal to or more than the lower limit, the photosensitive resin composition tends to have high sensitivity, and by making it equal to or less than the upper limit, the curing shrinkage during polymerization tends to be small.
Examples of polyfunctional ethylenic monomers include esters of aliphatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids; esters of aromatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids; and esters obtained by esterification reactions of polyhydric hydroxy compounds such as aliphatic polyhydroxy compounds and aromatic polyhydroxy compounds with unsaturated carboxylic acids and polybasic carboxylic acids.

前記脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、グリセロールアクリレート等の脂肪族ポリヒドロキシ化合物のアクリル酸エステル、これら例示化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたメタクリル酸エステル、同様にイタコネートに代えたイタコン酸エステル、クロネートに代えたクロトン酸エステルもしくはマレエートに代えたマレイン酸エステル等が挙げられる。 Examples of the esters of the aliphatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids include acrylic acid esters of aliphatic polyhydroxy compounds such as ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolethane triacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and glycerol acrylate, methacrylic acid esters in which the acrylate of these exemplary compounds is replaced with methacrylate, itaconic acid esters in which itaconate is replaced with itaconate, crotonic acid esters in which cronate is replaced with crotonate, or maleic acid esters in which maleate is replaced with crotonate, etc.

芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、ハイドロキノンジアクリレート、ハイドロキノンジメタクリレート、レゾルシンジアクリレート、レゾルシンジメタクリレート、ピロガロールトリアクリレート等の芳香族ポリヒドロキシ化合物のアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル等が挙げられる。
多塩基性カルボン酸及び不飽和カルボン酸と、多価ヒドロキシ化合物のエステル化反応により得られるエステルとしては必ずしも単一物ではないが、代表的な具体例を挙げれば、アクリル酸、フタル酸、及びエチレングリコールの縮合物、アクリル酸、マレイン酸、及びジエチレングリコールの縮合物、メタクリル酸、テレフタル酸及びペンタエリスリトールの縮合物、アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール及びグリセリンの縮合物等が挙げられる。
Examples of the esters of aromatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids include acrylic acid esters and methacrylic acid esters of aromatic polyhydroxy compounds such as hydroquinone diacrylate, hydroquinone dimethacrylate, resorcinol diacrylate, resorcinol dimethacrylate, and pyrogallol triacrylate.
The ester obtained by the esterification reaction of a polybasic carboxylic acid and an unsaturated carboxylic acid with a polyvalent hydroxy compound is not necessarily a single substance, but representative specific examples include a condensation product of acrylic acid, phthalic acid, and ethylene glycol, a condensation product of acrylic acid, maleic acid, and diethylene glycol, a condensation product of methacrylic acid, terephthalic acid, and pentaerythritol, and a condensation product of acrylic acid, adipic acid, butanediol, and glycerin.

その他、本発明に用いられる多官能エチレン性単量体の例としては、ポリイソシアネート化合物と水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル又はポリイソシアネート化合物とポリオール及び水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルを反応させて得られるようなウレタン(メタ)アクリレート類;多価エポキシ化合物とヒドロキシ(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリル酸との付加反応物のようなエポキシアクリレート類;エチレンビスアクリルアミド等のアクリルアミド類;フタル酸ジアリル等のアリルエステル類;ジビニルフタレート等のビニル基含有化合物等が有用である。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Other useful examples of the polyfunctional ethylenic monomer that can be used in the present invention include urethane (meth)acrylates obtained by reacting a polyisocyanate compound with a hydroxyl group-containing (meth)acrylic acid ester or a polyisocyanate compound with a polyol and a hydroxyl group-containing (meth)acrylic acid ester; epoxy acrylates such as the addition reaction product of a polyfunctional epoxy compound with a hydroxyl (meth)acrylate or (meth)acrylic acid; acrylamides such as ethylene bisacrylamide; allyl esters such as diallyl phthalate; and vinyl group-containing compounds such as divinyl phthalate.
These may be used alone or in combination of two or more.

各評価用感光性樹脂組成物及び感光性樹脂組成物(F)において、光重合性モノマーの含有割合は、各組成物の全固形分に対して、通常90質量%以下、好ましくは70質量%以下、より好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下、よりさらに好ましくは20質量%以下、特に好ましくは10質量%以下である。光重合性モノマーの含有量が上記上限値以下であることで、露光部への現像液の浸透性が適度となり良好な画像を得ることができる傾向にある。光重合性モノマーの含有量の下限値は、通常1質量%以上、好ましくは5質量%以上である。上記下限値以上であることで、紫外線照射による光硬化を向上させるとともにアルカリ現像性も良好となる傾向にある。 In each evaluation photosensitive resin composition and photosensitive resin composition (F), the content of the photopolymerizable monomer is usually 90% by mass or less, preferably 70% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less, even more preferably 20% by mass or less, and particularly preferably 10% by mass or less, based on the total solid content of each composition. When the content of the photopolymerizable monomer is equal to or less than the above upper limit, the permeability of the developer to the exposed area becomes moderate, and a good image tends to be obtained. The lower limit of the content of the photopolymerizable monomer is usually 1% by mass or more, preferably 5% by mass or more. When the content is equal to or more than the above lower limit, the photocuring by ultraviolet irradiation is improved and the alkaline developability tends to be good.

各評価用感光性樹脂組成物及び感光性樹脂組成物(F)において、光重合性モノマーの含有割合に対するアルカリ可溶性樹脂の含有割合の質量比は、通常0.5以上、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、さらに好ましくは2.5以上、また通常15以下、好ましくは10以下、より好ましくは8以下、さらに好ましくは5以下である。前記下限値以上とすることで、硬化時の硬化収縮が小さくなる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで、硬化膜の硬度が高くなる傾向がある。 In each of the photosensitive resin compositions for evaluation and the photosensitive resin composition (F), the mass ratio of the content of the alkali-soluble resin to the content of the photopolymerizable monomer is usually 0.5 or more, preferably 1 or more, more preferably 2 or more, even more preferably 2.5 or more, and usually 15 or less, preferably 10 or less, more preferably 8 or less, even more preferably 5 or less. By making it equal to or more than the lower limit, the curing shrinkage during curing tends to be small, and by making it equal to or less than the upper limit, the hardness of the cured film tends to be high.

[光重合性開始剤]
光重合開始剤としては、例えば、特開昭59-152396号公報、特開昭61-151197号各公報などに記載のチタノセン誘導体類を含むメタロセン誘導体類;特開2000-56118号公報などに記載のヘキサアリールビイミダゾール誘導体などのビイミダゾール誘導体;特開平10-39503号公報などに記載のハロメチル化オキサジアゾール誘導体、ハロメチル-s-トリアジン誘導体、N-フェニルグリシン等のN-アリール-α-アミノ酸類、N-アリール-α-アミノ酸塩類、N-アリール-α-アミノ酸エステル類等のラジカル活性剤、α-アミノアルキルフェノン誘導体類;特開2000-80068号公報、特開2006-36750号公報、特表2004-534797号公報、特開2008-179611号公報、特表2012-526185号公報、特表2012-519191号公報、特許第6341351号公報等に記載されているオキシムエステル誘導体等が挙げられる。これらの中では、高感度で細線密着性が高く、感光性樹脂組成物(F)がブラックマトリックス用に好適に使用できる観点から、オキシムエステル誘導体が好ましい。
[Photopolymerization initiator]
Examples of the photopolymerization initiator include metallocene derivatives including titanocene derivatives described in JP-A-59-152396 and JP-A-61-151197; biimidazole derivatives such as hexaarylbiimidazole derivatives described in JP-A-2000-56118; halomethylated oxadiazole derivatives, halomethyl-s-triazine derivatives, and N-aryl-α-amino derivatives such as N-phenylglycine described in JP-A-10-39503; Examples of such radical activators include acids, N-aryl-α-amino acid salts, N-aryl-α-amino acid esters, and α-aminoalkylphenone derivatives; and oxime ester derivatives described in JP-A-2000-80068, JP-A-2006-36750, JP-T-2004-534797, JP-T-2008-179611, JP-T-2012-526185, JP-T-2012-519191, and Japanese Patent No. 6341351. Among these, oxime ester derivatives are preferred from the viewpoints of high sensitivity and high fine line adhesion, and that the photosensitive resin composition (F) can be suitably used for black matrices.

具体的なチタノセン誘導体類としては、ジシクロペンタジエニルチタニウムジクロライド、ジシクロペンタジエニルチタニウムビスフェニル、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニ-1-イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,3,5,6-テトラフルオロフェニ-1-イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,4,6-トリフルオロフェニ-1-イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムジ(2,6-ジフルオロフェニ-1-イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムジ(2,4-ジフルオロフェニ-1-イル)、ジ(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムビス(2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニ-1-イル)、ジ(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムビス(2,6-ジフルオロフェニ-1-イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウム〔2,6-ジ-フルオロ-3-(ピロ-1-イル)-フェニ-1-イル〕等が挙げられる。 Specific titanocene derivatives include dicyclopentadienyltitanium dichloride, dicyclopentadienyltitanium bisphenyl, dicyclopentadienyltitanium bis(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl-1-yl), dicyclopentadienyltitanium bis(2,3,5,6-tetrafluorophenyl-1-yl), dicyclopentadienyltitanium bis(2,4,6-trifluorophenyl-1-yl), dicyclopentadienyltitanium Examples include di(2,6-difluorophenyl-1-yl), dicyclopentadienyltitanium di(2,4-difluorophenyl-1-yl), di(methylcyclopentadienyl)titanium bis(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl-1-yl), di(methylcyclopentadienyl)titanium bis(2,6-difluorophenyl-1-yl), and dicyclopentadienyltitanium [2,6-difluoro-3-(pyrro-1-yl)-phenyl-1-yl].

ビイミダゾール誘導体類としては、2-(2’-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール2量体、2-(2’-クロロフェニル)-4,5-ビス(3’-メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2-(2’-フルオロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール2量体、2-(2’-メトキシフエニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール2量体、(4’-メトキシフエニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール2量体等が挙げられる。 Examples of biimidazole derivatives include 2-(2'-chlorophenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer, 2-(2'-chlorophenyl)-4,5-bis(3'-methoxyphenyl)imidazole dimer, 2-(2'-fluorophenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer, 2-(2'-methoxyphenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer, (4'-methoxyphenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer, etc.

ハロメチル化オキサジアゾール誘導体類としては、2-トリクロロメチル-5-(2’-ベンゾフリル)-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-〔β-(2’-ベンゾフリル)ビニル〕-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-〔β-(2’-(6”-ベンゾフリル)ビニル)〕-1,3,4-オキサジアゾール、2-トリクロロメチル-5-フリル-1,3,4-オキサジアゾール等が挙げられる。 Examples of halomethylated oxadiazole derivatives include 2-trichloromethyl-5-(2'-benzofuryl)-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5-[β-(2'-benzofuryl)vinyl]-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5-[β-(2'-(6"-benzofuryl)vinyl)]-1,3,4-oxadiazole, and 2-trichloromethyl-5-furyl-1,3,4-oxadiazole.

ハロメチル-s-トリアジン誘導体類としては、2-(4-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-エトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-エトキシカルボニルナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン等が挙げられる。 Examples of halomethyl-s-triazine derivatives include 2-(4-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4-methoxynaphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4-ethoxynaphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, and 2-(4-ethoxycarbonylnaphthyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine.

また、α-アミノアルキルフェノン誘導体類としては、2-メチル-1-〔4-(メチルチオ)フェニル〕-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタン-1-オン、4-ジメチルアミノエチルベンゾエ-ト、4-ジメチルアミノイソアミルベンゾエ-ト、4-ジエチルアミノアセトフェノン、4-ジメチルアミノプロピオフェノン、2-エチルヘキシル-1,4-ジメチルアミノベンゾエート、2,5-ビス(4-ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7-ジエチルアミノ-3-(4-ジエチルアミノベンゾイル)クマリン、4-(ジエチルアミノ)カルコン等が挙げられる。 Examples of α-aminoalkylphenone derivatives include 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butan-1-one, 4-dimethylaminoethyl benzoate, 4-dimethylaminoisoamyl benzoate, 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylaminopropiophenone, 2-ethylhexyl-1,4-dimethylaminobenzoate, 2,5-bis(4-diethylaminobenzal)cyclohexanone, 7-diethylamino-3-(4-diethylaminobenzoyl)coumarin, and 4-(diethylamino)chalcone.

オキシムエステル誘導体の好適な具体例としては、カルバゾール骨格、ジフェニルスルフィド骨格、フルオレン骨格を有する化合物などが挙げられる。具体的な化合物としては、以下の構造式を有するものが挙げられる。なお、以下の構造式において、n-Buは、n-ブチル基を表す。 Specific examples of suitable oxime ester derivatives include compounds having a carbazole skeleton, a diphenyl sulfide skeleton, and a fluorene skeleton. Specific compounds include those having the following structural formula. In the structural formula, n-Bu represents an n-butyl group.








またオキシムエステル誘導体の市販品としては、BASF社製のOXE-02、常州強力電子新材料社製のTR-PBG-304、TR-PBG-314、TR-PBG-358などが挙げられる。
光重合開始剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよく、例えば、2種のオキシムエステル誘導体を併用してもよい。
Commercially available oxime ester derivatives include OXE-02 manufactured by BASF, and TR-PBG-304, TR-PBG-314, and TR-PBG-358 manufactured by Changzhou Strong Electronic New Materials Co., Ltd.
The photopolymerization initiator may be used alone or in combination of two or more kinds, for example, two kinds of oxime ester derivatives may be used in combination.

各評価用感光性樹脂組成物及び感光性樹脂組成物(F)において、光重合開始剤の含有割合は、組成物の全固形分に対して、通常0.1質量%以上、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、さらに好ましくは3質量%以上、特に好ましくは4質量%以上であり、通常30質量%以下、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下、よりさらに好ましくは8質量%以下、特に好ましくは7.5質量%以下である。光重合開始剤の含有割合を前記下限値以上とすることで酸素阻害の影響を抑制できる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで基板密着性が良好となる傾向がある。 In each of the photosensitive resin compositions for evaluation and the photosensitive resin composition (F), the content of the photopolymerization initiator is usually 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, even more preferably 3% by mass or more, and particularly preferably 4% by mass or more, based on the total solid content of the composition, and is usually 30% by mass or less, preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, even more preferably 10% by mass or less, even more preferably 8% by mass or less, and particularly preferably 7.5% by mass or less. By setting the content of the photopolymerization initiator to the lower limit or more, the effect of oxygen inhibition tends to be suppressed, and by setting it to the upper limit or less, the substrate adhesion tends to be good.

[着色剤]
本発明の感光性樹脂組成物(F)は、さらに着色剤を含有することが好ましい。したがって、各評価用感光性樹脂組成物も、アルカリ可溶性樹脂に加えて、着色剤を含有することが好ましい。着色剤や、後述する着色剤を含有するインクや分散剤は、一般的に物性が不安性で、製造ロット間の性状の差が大きいことが多いが、本発明の調製方法によれば、物性が不安定な着色剤を使用した場合であっても、その性状変更に対応して、品質が一定となるように混合比率を調整できる。したがって、感光性樹脂組成物(F)から得られる硬化物の品質を安定させることができる。
[Coloring agent]
The photosensitive resin composition (F) of the present invention preferably further contains a colorant. Therefore, each photosensitive resin composition for evaluation preferably contains a colorant in addition to the alkali-soluble resin. Colorants and inks and dispersants containing colorants described later generally have unstable physical properties and often have large differences in properties between production lots. However, according to the preparation method of the present invention, even if a colorant with unstable physical properties is used, the mixing ratio can be adjusted to ensure constant quality in response to changes in the properties. Therefore, the quality of the cured product obtained from the photosensitive resin composition (F) can be stabilized.

感光性樹脂組成物(F)は、着色剤を含有することで、カラーフィルターの画素、ブラックマトリックス、着色スペーサーの形成等に好適に用いることができる。なお、着色剤は、感光性樹脂組成物(F)から得られる硬化物を着色するものをいい、染料や顔料が使用できるが、耐熱性、耐光性等の点から顔料が好ましい。 The photosensitive resin composition (F) contains a colorant, and can be suitably used for forming pixels, black matrices, and colored spacers of color filters. The colorant is a material that colors the cured product obtained from the photosensitive resin composition (F). Dyes and pigments can be used, but pigments are preferred from the standpoint of heat resistance, light resistance, etc.

顔料としては青色顔料、緑色顔料、赤色顔料、黄色顔料、紫色顔料、オレンジ顔料、ブラウン顔料、黒色顔料等各種の色の顔料を使用することができる。また、その構造としてはアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、インダンスレン系、ペリレン系等の有機顔料の他に種々の無機顔料等も利用可能である。
また、染料としては、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料等が挙げられる。
なお、着色剤は、少なくとも顔料を含有することが好ましいが、顔料を使用する場合、顔料に加えて染料を併用してもよい。
As the pigment, pigments of various colors such as blue pigments, green pigments, red pigments, yellow pigments, purple pigments, orange pigments, brown pigments, black pigments, etc. In addition, in terms of the structure, organic pigments such as azo-based, phthalocyanine-based, quinacridone-based, benzimidazolone-based, isoindolinone-based, dioxazine-based, indanthrene-based, and perylene-based pigments, as well as various inorganic pigments, etc. can be used.
Examples of the dye include azo dyes, anthraquinone dyes, phthalocyanine dyes, quinoneimine dyes, quinoline dyes, nitro dyes, carbonyl dyes, and methine dyes.
The colorant preferably contains at least a pigment, but when a pigment is used, a dye may be used in addition to the pigment.

着色剤としては、黒色の着色剤を用いることが好ましい。黒色着色剤を使用することで、ブラックマトリックス用の感光性樹脂組成物(F)として好適に用いることができる。なお、黒色着色剤は、黒色着色剤単独としてもよく、赤、緑、青等の混合としてもよい。また、着色剤は無機又は有機の顔料、染料の中から適宜選択することができる。感光性樹脂組成物(F)は、黒色着色剤を含有すると、遮光性を有することから光硬化性が低く、原料物性のばらつきが現像性に及ぼす影響が大きくなるが、上記した調製方法により、アルカリ可溶性樹脂(f)を調製することで、ロット変更などにより原料特性にばらつきが生じても、品質を安定させることができる。 As the colorant, it is preferable to use a black colorant. By using a black colorant, it can be suitably used as a photosensitive resin composition (F) for a black matrix. The black colorant may be a single black colorant or a mixture of red, green, blue, etc. The colorant may be appropriately selected from inorganic or organic pigments and dyes. When the photosensitive resin composition (F) contains a black colorant, it has a light-shielding property, so that the photocurability is low and the influence of the variation in the raw material properties on the developability is large. However, by preparing the alkali-soluble resin (f) by the above-mentioned preparation method, the quality can be stabilized even if the raw material properties vary due to lot changes, etc.

また、黒色着色剤として単独使用可能な黒色着色剤としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、シアニンブラック、チタンブラック、ペリレンブラック、ラクタムブラック等が挙げられる。これら黒色着色剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、黒色着色剤を使用する場合、着色剤としては、これら黒色着色剤以外の着色剤を併用してもよい。
これらの着色剤の中では、遮光率、画像特性の観点からカーボンブラックが好ましい。
Examples of black colorants that can be used alone include carbon black, acetylene black, lamp black, bone black, graphite, iron black, aniline black, cyanine black, titanium black, perylene black, and lactam black. These black colorants may be used alone or in combination of two or more. When using a black colorant, a colorant other than these black colorants may be used in combination.
Among these colorants, carbon black is preferred from the viewpoints of light blocking rate and image characteristics.

各評価用感光性樹脂組成物及び感光性樹脂組成物(F)において、着色剤の含有割合は、組成物中の全固形分に対して、通常1~70質量%の範囲で選ぶことができる。この範囲の中では、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上がさらに好ましく、40質量%以上が特に好ましく、また、60質量%以下がより好ましい。着色剤の含有割合を上記下限値以上とすることで、感光性樹脂組成物(F)から得られる硬化物を適切に着色することができる。また、上限値以下とすることで、感光性樹脂組成物(F)の硬化特性などを良好にできる。 In each of the photosensitive resin compositions for evaluation and the photosensitive resin composition (F), the content of the colorant can usually be selected in the range of 1 to 70 mass% based on the total solid content in the composition. Within this range, 20 mass% or more is more preferable, 30 mass% or more is even more preferable, 40 mass% or more is particularly preferable, and 60 mass% or less is more preferable. By setting the content of the colorant to be equal to or greater than the above lower limit, the cured product obtained from the photosensitive resin composition (F) can be appropriately colored. Furthermore, by setting it to be equal to or less than the upper limit, the curing characteristics of the photosensitive resin composition (F) can be improved.

[その他の添加剤]
感光性樹脂組成物(F)には、上述の成分の他、分散剤、分散助剤、増感色素、密着向上剤、塗布性向上剤、チオール類、現像改良剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を適宜配合することができる。したがって、評価用感光性樹脂組成物にも、分散剤、分散助剤、増感色素、密着向上剤、塗布性向上剤、チオール類、現像改良剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を適宜配合してもよい。
[Other additives]
In addition to the above-mentioned components, the photosensitive resin composition (F) may appropriately contain dispersants, dispersion aids, sensitizing dyes, adhesion improvers, coatability improvers, thiols, development improvers, UV absorbers, antioxidants, etc. Therefore, the photosensitive resin composition for evaluation may also appropriately contain dispersants, dispersion aids, sensitizing dyes, adhesion improvers, coatability improvers, thiols, development improvers, UV absorbers, antioxidants, etc.

(分散剤)
本発明の感光性樹脂組成物(F)は、さらに分散剤を含有してもよい。したがって、各評価用感光性樹脂組成物も、さらに分散剤を含有してもよい。分散剤は、着色剤を微細に分散させ、且つその分散状態を安定化させることが品質を安定化しやすくなる。
分散剤としては、官能基を有する高分子分散剤が好ましく、更には、分散安定性の面からカルボキシル基;リン酸基;スルホン酸基;又はこれらの塩基;一級、二級又は三級アミノ基;四級アンモニウム塩基;ピリジン、ピリミジン、ピラジン等の含窒素ヘテロ環由来の基、等の官能基を有する高分子分散剤が好ましい。中でも特に、一級、二級又は三級アミノ基;四級アンモニウム塩基;ピリジン、ピリミジン、ピラジン等の含窒素ヘテロ環由来の基、等の塩基性官能基を有する高分子分散剤が特に好ましい。これら塩基性官能基を有する高分子分散剤を使用することにより、分散性を良好にでき、高い遮光性を達成できる傾向がある。
(Dispersant)
The photosensitive resin composition (F) of the present invention may further contain a dispersant. Therefore, each photosensitive resin composition for evaluation may also further contain a dispersant. The dispersant finely disperses the colorant and stabilizes the dispersed state, which makes it easier to stabilize the quality.
As the dispersant, a polymer dispersant having a functional group is preferred, and furthermore, from the viewpoint of dispersion stability, a polymer dispersant having a functional group such as a carboxyl group; a phosphoric acid group; a sulfonic acid group; or a base thereof; a primary, secondary or tertiary amino group; a quaternary ammonium base; a group derived from a nitrogen-containing heterocycle such as pyridine, pyrimidine or pyrazine is preferred. Among them, a polymer dispersant having a basic functional group such as a primary, secondary or tertiary amino group; a quaternary ammonium base; a group derived from a nitrogen-containing heterocycle such as pyridine, pyrimidine or pyrazine is particularly preferred. By using a polymer dispersant having these basic functional groups, it is possible to improve dispersibility and achieve high light-shielding properties.

また高分子分散剤としては、例えばウレタン系分散剤、アクリル系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリアリルアミン系分散剤、アミノ基を持つモノマーとマクロモノマーからなる分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレンジエステル系分散剤、ポリエーテルリン酸系分散剤、ポリエステルリン酸系分散剤、ソルビタン脂肪族エステル系分散剤、脂肪族変性ポリエステル系分散剤等を挙げることができる。これらの高分子分散剤は1種を単独で使用してもよく、又は2種以上を併用してもよい。 Examples of polymeric dispersants include urethane-based dispersants, acrylic-based dispersants, polyethyleneimine-based dispersants, polyallylamine-based dispersants, dispersants consisting of monomers and macromonomers having amino groups, polyoxyethylene alkyl ether-based dispersants, polyoxyethylene diester-based dispersants, polyether phosphate-based dispersants, polyester phosphate-based dispersants, sorbitan aliphatic ester-based dispersants, and aliphatic modified polyester-based dispersants. These polymeric dispersants may be used alone or in combination of two or more.

高分子分散剤の重量平均分子量(Mw)は通常700以上、好ましくは1,000以上であり、また通常100,000以下、好ましくは50,000以下であり、より好ましくは30,000以下である。重量平均分子量(Mw)を前記上限値以下とすることで、顔料濃度が高い時でもアルカリ現像性が良好となる傾向がある。 The weight average molecular weight (Mw) of the polymer dispersant is usually 700 or more, preferably 1,000 or more, and usually 100,000 or less, preferably 50,000 or less, and more preferably 30,000 or less. By setting the weight average molecular weight (Mw) to the upper limit or less, alkaline developability tends to be good even when the pigment concentration is high.

分散剤の具体例としては、商品名で、EFKA(登録商標。エフカーケミカルズビーブイ(EFKA)社製。)、Disperbyk(登録商標。ビックケミー社製。)、ディスパロン(登録商標。楠本化成社製。)、SOLSPERSE(登録商標。ルーブリゾール社製。)、KP(信越化学工業社製)、ポリフロー又はフローレン(登録商標。共栄社化学社製。)、アジスパー(登録商標。味の素ファインテクノ社製。)等を挙げることができる。 Specific examples of dispersants include, by trade name, EFKA (registered trademark, manufactured by EFKA Chemicals BV), Disperbyk (registered trademark, manufactured by BYK-Chemie), Disparlon (registered trademark, manufactured by Kusumoto Chemicals), SOLSPERSE (registered trademark, manufactured by Lubrizol), KP (manufactured by Shin-Etsu Chemical), Polyflow or Florene (registered trademark, manufactured by Kyoeisha Chemical), and Ajisper (registered trademark, manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.).

これらの内、密着性及び直線性の面から、分散剤は塩基性官能基を有するウレタン系高分子分散剤及び/又はアクリル系高分子分散剤を含むことが、特に好ましい。特にはウレタン系高分子分散剤が密着性の面で好ましい。また分散性、保存性の面から、塩基性官能基を有し、ポリエステル及び/又はポリエーテル結合を有する高分子分散剤が好ましい。
ウレタン系及びアクリル系高分子分散剤としては、例えばDISPERBYK-160~167、182シリーズ(いずれもウレタン系)、DISPERBYK-2000,2001等(いずれもアクリル系)(以上すべてビックケミー社製)が挙げられる。上記の塩基性官能基を有し、ポリエステル及び/又はポリエーテル結合を有するウレタン系高分子分散剤で重量平均分子量30,000以下の特に好ましいものとしてDISPERBYK-167、182などが挙げられる。
分散剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Among these, from the viewpoints of adhesion and linearity, it is particularly preferable that the dispersant contains a urethane-based polymer dispersant and/or an acrylic-based polymer dispersant having a basic functional group. In particular, a urethane-based polymer dispersant is preferable from the viewpoint of adhesion. Also, from the viewpoints of dispersibility and storage stability, a polymer dispersant having a basic functional group and a polyester and/or polyether bond is preferable.
Examples of urethane-based and acrylic-based polymer dispersants include DISPERBYK-160 to 167, 182 series (all urethane-based), DISPERBYK-2000, 2001, etc. (all acrylic-based) (all manufactured by BYK-Chemie). Particularly preferred examples of the above-mentioned urethane-based polymer dispersants having a basic functional group and a polyester and/or polyether bond and a weight average molecular weight of 30,000 or less include DISPERBYK-167, 182, etc.
The dispersant may be used alone or in combination of two or more kinds.

各評価用感光性樹脂組成物及び感光性樹脂組成物(F)において、分散剤の含有割合は、特に限定されないが、組成物の全固形分中、通常50質量%以下、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは15質量%以下、特に好ましくは10質量%以下であり、通常1質量%以上、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上である。また、分散剤の含有割合は、着色剤100質量部に対して、通常5質量部以上であり、10質量部以上が好ましく、通常200質量部以下であり、80質量部以下が好ましく、50質量部以下がより好ましく、30質量部以下がさらに好ましく、20質量部以下が特に好ましい。分散剤の含有割合を前記下限値以上とすることで十分な分散性を確保しやすい傾向があり、また、前記上限値以下とすることで他の成分の割合を減らすことなく、色濃度、感度、成膜性などを十分なものとしやすい傾向がある。 In each evaluation photosensitive resin composition and photosensitive resin composition (F), the content of the dispersant is not particularly limited, but is usually 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, even more preferably 15% by mass or less, and particularly preferably 10% by mass or less, and is usually 1% by mass or more, preferably 3% by mass or more, and more preferably 5% by mass or more, relative to the total solid content of the composition. The content of the dispersant is usually 5 parts by mass or more, preferably 10 parts by mass or more, usually 200 parts by mass or less, preferably 80 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, even more preferably 30 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the colorant. By setting the content of the dispersant to the lower limit or more, sufficient dispersibility tends to be ensured, and by setting the content to the upper limit or less, the color density, sensitivity, film-forming properties, etc. tend to be sufficient without reducing the proportions of other components.

(分散助剤)
分散助剤は、高分子分散剤などの分散剤と併用されるものであり、顔料誘導体を使用するとよい。顔料誘導体としては、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズイミダゾロン系、キノフタロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、アントラキノン系、インダンスレン系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、ジオキサジン系等の誘導体が挙げられるが、中でもフタロシアニン系、キノフタロン系が好ましい。
顔料誘導体の置換基としてはスルホン酸基、スルホンアミド基及びその四級塩、フタルイミドメチル基、ジアルキルアミノアルキル基、水酸基、カルボキシル基、アミド基等が顔料骨格に直接又はアルキル基、アリール基、複素環基等を介して結合したものが挙げられ、好ましくはスルホン酸基である。またこれら置換基は一つの顔料骨格に複数置換していてもよい。顔料誘導体の具体例としてはフタロシアニンのスルホン酸誘導体、キノフタロンのスルホン酸誘導体、アントラキノンのスルホン酸誘導体、キナクリドンのスルホン酸誘導体、ジケトピロロピロールのスルホン酸誘導体、ジオキサジンのスルホン酸誘導体等が挙げられる。
顔料誘導体は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Dispersing agent)
The dispersing aid is used in combination with a dispersing agent such as a polymer dispersing agent, and it is preferable to use a pigment derivative. Examples of the pigment derivative include azo-based, phthalocyanine-based, quinacridone-based, benzimidazolone-based, quinophthalone-based, isoindolinone-based, dioxazine-based, anthraquinone-based, indanthrene-based, perylene-based, perinone-based, diketopyrrolopyrrole-based, and dioxazine-based derivatives, among which phthalocyanine-based and quinophthalone-based derivatives are preferred.
Examples of the substituent of the pigment derivative include a sulfonic acid group, a sulfonamide group and its quaternary salt, a phthalimidomethyl group, a dialkylaminoalkyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amide group, etc., which are bonded to the pigment skeleton directly or via an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, etc., and are preferably a sulfonic acid group. A single pigment skeleton may be substituted with a plurality of these substituents. Specific examples of the pigment derivative include a sulfonic acid derivative of phthalocyanine, a sulfonic acid derivative of quinophthalone, a sulfonic acid derivative of anthraquinone, a sulfonic acid derivative of quinacridone, a sulfonic acid derivative of diketopyrrolopyrrole, a sulfonic acid derivative of dioxazine, etc.
The pigment derivatives may be used alone or in combination of two or more kinds.

各評価用感光性樹脂組成物及び感光性樹脂組成物(F)において、分散助剤の含有割合は、特に限定されないが、組成物の全固形分に対して、通常0.1質量%以上、好ましくは0.5質量%以上、通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは2質量%以下である。 In each photosensitive resin composition for evaluation and photosensitive resin composition (F), the content of the dispersing aid is not particularly limited, but is usually 0.1 mass% or more, preferably 0.5 mass% or more, and usually 10 mass% or less, preferably 5 mass% or less, and more preferably 2 mass% or less, based on the total solid content of the composition.

(密着向上剤)
密着向上剤としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、(メタ)アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類などのリン酸系密着向上剤等が挙げられるが、これらの中では、シランカップリング剤が好ましい。感光性樹脂組成物(F)は、密着性向上剤を含有することで、基板との密着性を改善できる。
シランカップリング剤としては、例えば、KBM-402、KBM-403、KBM-502、KBM-5103、KBE-9007、X-12-1048、X12-1050(信越シリコーン社製)、Z-6040、Z-6043、Z-6062(東レ・ダウコーニング社製)等が挙げられる。
密着向上剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Adhesion improver)
Examples of the adhesion improver include silane coupling agents, titanium coupling agents, and phosphoric acid-based adhesion improvers such as (meth)acryloyloxy group-containing phosphates, among which silane coupling agents are preferred. By including the adhesion improver in the photosensitive resin composition (F), the adhesion to the substrate can be improved.
Examples of the silane coupling agent include KBM-402, KBM-403, KBM-502, KBM-5103, KBE-9007, X-12-1048, X12-1050 (manufactured by Shin-Etsu Silicones Co., Ltd.), Z-6040, Z-6043, and Z-6062 (manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.).
The adhesion improver may be used alone or in combination of two or more kinds.

各評価用感光性樹脂組成物及び感光性樹脂組成物(F)において、密着向上剤の含有割合は、特に限定されないが、組成物の全固形分中0.1質量%以上であることが好ましく、0.3質量%以上であることがより好ましく、0.5質量%以上がさらに好ましく、1質量%以上が特に好ましく、また、25質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましく、8質量%以下であることが特に好ましく、6質量%以下であることが最も好ましい。前記下限値以上とすることで基板との密着性を良好にできる傾向があり、また、前記上限値以下とすることでアルカリ現像時の残渣を抑制できる傾向がある。 In each of the evaluation photosensitive resin compositions and photosensitive resin composition (F), the content of the adhesion improver is not particularly limited, but is preferably 0.1 mass% or more of the total solid content of the composition, more preferably 0.3 mass% or more, even more preferably 0.5 mass% or more, particularly preferably 1 mass% or more, and preferably 25 mass% or less, more preferably 20 mass% or less, even more preferably 10 mass% or less, particularly preferably 8 mass% or less, and most preferably 6 mass% or less. By making it equal to or more than the lower limit, adhesion to the substrate tends to be improved, and by making it equal to or less than the upper limit, residues during alkaline development tend to be suppressed.

(塗布性向上剤)
塗布性向上剤としては界面活性剤を使用できる。界面活性剤としては、例えば、アニオン系、カチオン系、非イオン系および両性界面活性剤等各種のものを用いることができる。中でも、諸特性に悪影響を及ぼす可能性が低い点で、非イオン系界面活性剤を用いるのが好ましく、中でもフッ素系またはシリコン系の界面活性剤が塗布性の面で効果的である。
界面活性剤としては、例えば、TSF4460(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)、DFX-18(ネオス社製)、BYK-300、BYK-325、BYK-330(ビックケミー社製)、KP340(信越シリコーン社製)、F-470、F-475、F-478、F-554、F-559(DIC社製)、SH7PA(東レ・ダウコーニング社製)、DS-401(ダイキン社製)、L-77(日本ユニカー社製)およびFC4430(3Mジャパン社製)等が挙げられる。なお、界面活性剤は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Coatability improver)
A surfactant can be used as the coating property improver. As the surfactant, various types of surfactants such as anionic, cationic, nonionic and amphoteric surfactants can be used. Among them, it is preferable to use a nonionic surfactant because it is less likely to adversely affect various properties, and among them, a fluorine-based or silicon-based surfactant is effective in terms of coating property.
Examples of surfactants include TSF4460 (manufactured by Momentive Performance Materials), DFX-18 (manufactured by Neos), BYK-300, BYK-325, BYK-330 (manufactured by BYK-Chemie), KP340 (manufactured by Shin-Etsu Silicones), F-470, F-475, F-478, F-554, F-559 (manufactured by DIC), SH7PA (manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.), DS-401 (manufactured by Daikin Corporation), L-77 (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) and FC4430 (manufactured by 3M Japan Co., Ltd.). The surfactant may be used alone or in any combination and ratio of two or more kinds.
The surfactant may be used alone or in combination of two or more kinds.

各評価用感光性樹脂組成物及び感光性樹脂組成物(F)において、界面活性剤の含有割合は、特に限定されないが、組成物の全固形分中0.01質量%以上であることが好ましく、0.02質量%以上であることがより好ましく、0.05質量%以上であることがさらに好ましく、また、1.0質量%以下であることが好ましく、0.7質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましく、0.3質量%以下であることが特に好ましい。界面活性剤の含有割合を前記下限値以上とすることでレジスト塗布均一性が良くなる傾向があり、また、前記上限値以下とすることでレジスト感度が下がらない傾向がある。 In each of the photosensitive resin compositions for evaluation and the photosensitive resin composition (F), the content of the surfactant is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.02% by mass or more, and even more preferably 0.05% by mass or more, and is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.7% by mass or less, even more preferably 0.5% by mass or less, and particularly preferably 0.3% by mass or less, based on the total solid content of the composition. By setting the surfactant content at or above the lower limit, the resist coating uniformity tends to improve, and by setting it at or below the upper limit, the resist sensitivity tends not to decrease.

(増感色素)
増感色素は、感応感度を高める目的で、必要に応じて、露光光源の波長に応じた増感色素を、光重合開始剤と併用させることができる。増感色素としては、キサンテン色素、クマリン色素、3-ケトクマリン化合物、ピロメテン色素、ジアルキルアミノベンゼン骨格などのアミノベンゼン骨格を有する色素等を挙げることができる。
増感色素のうち好ましいものは、アミノ基含有増感色素であり、更に好ましいものは、アミノ基及びフェニル基を同一分子内に有する化合物である。特に、好ましいものは、例えば、ベンゾフェノン系化合物、p-ジアルキルアミノフェニル基含有化合物等であり、最も好ましいものは、4,4’-ジアルキルアミノベンゾフェノンである。
増感色素は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Sensitizing dye)
For the purpose of increasing sensitivity, a sensitizing dye according to the wavelength of the exposure light source can be used in combination with the photopolymerization initiator as necessary. Examples of the sensitizing dye include xanthene dyes, coumarin dyes, 3-ketocoumarin compounds, pyrromethene dyes, and dyes having an aminobenzene skeleton such as a dialkylaminobenzene skeleton.
Among the sensitizing dyes, preferred are amino group-containing sensitizing dyes, more preferred are compounds having an amino group and a phenyl group in the same molecule, particularly preferred are, for example, benzophenone compounds and p-dialkylaminophenyl group-containing compounds, and most preferred is 4,4'-dialkylaminobenzophenone.
The sensitizing dyes may be used alone or in combination of two or more kinds.

[溶剤]
感光性樹脂組成物(F)は、通常、アルカリ可溶性樹脂、光重合性モノマー、及び光重合開始剤、さらには任意で配合される着色剤及びその他の添加剤が、有機溶剤に溶解又は分散した状態で使用される。したがって、評価用感光性樹脂組成物も、同様に、アルカリ可溶性樹脂、光重合性モノマー、及び光重合開始剤、さらには任意で配合される着色剤及びその他の添加剤が、有機溶剤に溶解又は分散した状態で使用されるとよい。
[solvent]
The photosensitive resin composition (F) is usually used in a state in which the alkali-soluble resin, the photopolymerizable monomer, the photopolymerization initiator, and further the colorant and other additives that are optionally blended are dissolved or dispersed in an organic solvent. Therefore, the photosensitive resin composition for evaluation is also preferably used in a state in which the alkali-soluble resin, the photopolymerizable monomer, the photopolymerization initiator, and further the colorant and other additives that are optionally blended are dissolved or dispersed in an organic solvent.

有機溶剤としては、沸点(圧力1013.25[hPa]条件下。以下、沸点に関しては全て同様。)が100~300℃の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは120~280℃の沸点をもつ溶剤である。このような有機溶剤としては、例えば、次のようなものが挙げられる。 It is preferable to select an organic solvent with a boiling point (under a pressure of 1013.25 [hPa]; the same applies to all boiling points below) in the range of 100 to 300°C. More preferably, it is a solvent with a boiling point of 120 to 280°C. Examples of such organic solvents include the following:

エチレングリコールモノメチルエーテル、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モノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、プロピレングリコール-t-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル、メトキシメチルペンタノール、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、3-メチル-3-メトキシブタノール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテルのようなグリコールモノアルキルエーテル類; Glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol-t-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, methoxymethyl pentanol, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, and tripropylene glycol methyl ether;

エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルのようなグリコールジアルキルエーテル類;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ-n-ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、3-メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテートのようなグリコールアルキルエーテルアセテート類;
glycol dialkyl ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, and dipropylene glycol dimethyl ether;
glycol alkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, methoxybutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methoxypentyl acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol monoethyl ether acetate, and 3-methyl-3-methoxybutyl acetate;

エチレングリコールジアセテート、1,3-ブチレングリコールジアセテート、1,6-ヘキサノールジアセテートなどのグリコールジアセテート類;
シクロヘキサノールアセテートなどのアルキルアセテート類;
アミルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジアミルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジヘキシルエーテルのようなエーテル類;
アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソアミルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアミルケトン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルノニルケトン、メトキシメチルペンタノンのようなケトン類;
エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、メトキシメチルペンタノール、グリセリン、ベンジルアルコールのような1価又は多価アルコール類;
n-ペンタン、n-オクタン、ジイソブチレン、n-ヘキサン、ヘキセン、イソプレン、ジペンテン、ドデカンのような脂肪族炭化水素類;
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキセン、ビシクロヘキシルのような脂環式炭化水素類;
Glycol diacetates such as ethylene glycol diacetate, 1,3-butylene glycol diacetate, and 1,6-hexanol diacetate;
Alkyl acetates such as cyclohexanol acetate;
Ethers such as amyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, diamyl ether, ethyl isobutyl ether, and dihexyl ether;
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isoamyl ketone, diisopropyl ketone, diisobutyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl amyl ketone, methyl butyl ketone, methyl hexyl ketone, methyl nonyl ketone, and methoxymethyl pentanone;
monohydric or polyhydric alcohols such as ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, methoxymethylpentanol, glycerin, and benzyl alcohol;
Aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-octane, diisobutylene, n-hexane, hexene, isoprene, dipentene, and dodecane;
Alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclohexane, methylcyclohexene, and bicyclohexyl;

ベンゼン、トルエン、キシレン、クメンのような芳香族炭化水素類;
アミルホルメート、エチルホルメート、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸アミル、メチルイソブチレート、エチレングリコールアセテート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、イソ酪酸メチル、エチルカプリレート、ブチルステアレート、エチルベンゾエート、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸プロピル、3-メトキシプロピオン酸ブチル、γ-ブチロラクトンのような鎖状又は環状エステル類;
3-メトキシプロピオン酸、3-エトキシプロピオン酸のようなアルコキシカルボン酸類;
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and cumene;
Chain or cyclic esters such as amyl formate, ethyl formate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, amyl acetate, methyl isobutyrate, ethylene glycol acetate, ethyl propionate, propyl propionate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, methyl isobutyrate, ethyl caprylate, butyl stearate, ethyl benzoate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, and γ-butyrolactone;
Alkoxycarboxylic acids such as 3-methoxypropionic acid and 3-ethoxypropionic acid;

ブチルクロライド、アミルクロライドのようなハロゲン化炭化水素類;
メトキシメチルペンタノンのようなエーテルケトン類;
アセトニトリル、ベンゾニトリルのようなニトリル類等。
上記に該当する市販の溶剤としては、ミネラルスピリット、バルソル#2、アプコ#18ソルベント、アプコシンナー、ソーカルソルベントNo.1及びNo.2、ソルベッソ#150、シェルTS28 ソルベント、カルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、メチルセロソルブ(「セロソルブ」は登録商標。以下同じ。)、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ジグライム(いずれも商品名)などが挙げられる。
これらの有機溶剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Halogenated hydrocarbons such as butyl chloride and amyl chloride;
Ether ketones such as methoxymethylpentanone;
Nitriles such as acetonitrile and benzonitrile.
Commercially available solvents that fall into this category include mineral spirits, Valsol #2, Apco #18 Solvent, Apco Thinner, Socal Solvent No. 1 and No. 2, Solvesso #150, Shell TS28 Solvent, Carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, methyl cellosolve ("Cellosolve" is a registered trademark, the same applies below), ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, and diglyme (all trade names).
These organic solvents may be used alone or in combination of two or more kinds.

フォトリソグラフィー法にてカラーフィルターの画素又はブラックマトリックスを形成する場合、有機溶剤としては沸点が100~250℃の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは120~230℃の沸点を持つものである。
上記有機溶剤のうち、塗布性、表面張力などのバランスが良く、組成物中の構成成分の溶解度が比較的高い点からは、グリコールアルキルエーテルアセテート類が好ましい。
When forming pixels or black matrices of a color filter by photolithography, it is preferable to select an organic solvent having a boiling point in the range of 100 to 250° C., more preferably 120 to 230° C.
Among the above organic solvents, glycol alkyl ether acetates are preferred because they have a good balance of coatability, surface tension, etc., and the solubility of the components in the composition is relatively high.

また、グリコールアルキルエーテルアセテート類は、単独で使用してもよいが、他の有機溶剤を併用してもよい。併用してもよい他の有機溶剤として、特に好ましいのはグリコールモノアルキルエーテル類である。中でも、特に組成物中の構成成分の溶解性からプロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。なお、グリコールモノアルキルエーテル類は極性が高く、添加量が多すぎると顔料が凝集しやすく、後に得られる感光性樹脂組成物の粘度が上がっていくなどの保存安定性が低下する傾向があるので、溶剤中のグリコールモノアルキルエーテル類の割合は5質量%~30質量%が好ましく、5質量%~20質量%がより好ましい。 Glycol alkyl ether acetates may be used alone or in combination with other organic solvents. Glycol monoalkyl ethers are particularly preferred as other organic solvents that may be used in combination. Among these, propylene glycol monomethyl ether is particularly preferred in terms of the solubility of the components in the composition. Glycol monoalkyl ethers have high polarity, and if too much is added, the pigments tend to aggregate, and the storage stability tends to decrease, such as the viscosity of the photosensitive resin composition obtained later increasing. Therefore, the proportion of glycol monoalkyl ethers in the solvent is preferably 5% to 30% by mass, and more preferably 5% to 20% by mass.

また、200℃以上の沸点をもつ有機溶剤(以下「高沸点溶剤」と称す場合がある。)を併用することも好ましい。このような高沸点溶剤を併用することにより、感光性樹脂組成物(F)は乾きにくくなるが、組成物中における顔料の均一な分散状態が、急激な乾燥により破壊されることを防止する効果がある。すなわち、例えばスリットノズル先端における、着色剤などの析出・固化による異物欠陥の発生を防止する効果がある。このような効果が高い点から、上述の各種溶剤の中でも、特にジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテルアセテート、及びジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、1,4-ブタンジオールジアセテート、1,3-ブチレングリコールジアセテート、トリアセチン、1,6-ヘキサンジオールジアセテートが好ましい。 It is also preferable to use an organic solvent having a boiling point of 200°C or higher (hereinafter sometimes referred to as a "high boiling point solvent"). By using such a high boiling point solvent, the photosensitive resin composition (F) becomes difficult to dry, but there is an effect of preventing the uniform dispersion state of the pigment in the composition from being destroyed by rapid drying. In other words, there is an effect of preventing the occurrence of foreign matter defects due to precipitation and solidification of colorants, etc., at the tip of the slit nozzle, for example. In view of such a high effect, among the various solvents mentioned above, dipropylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, 1,4-butanediol diacetate, 1,3-butylene glycol diacetate, triacetin, and 1,6-hexanediol diacetate are particularly preferable.

有機溶剤中の高沸点溶剤の含有割合は、0~50質量%が好ましく、0.5~40質量%がより好ましく、1~30質量%が特に好ましい。高沸点溶剤の含有割合を前記下限値以上とすることで、例えばスリットノズル先端で着色剤などが析出・固化して異物欠陥を惹き起こすことを回避できる傾向があり、また前記上限値以下とすることで組成物の乾燥温度が遅くなって減圧乾燥プロセスのタクト不良やプリベークのピン跡といった問題を回避できる傾向がある。 The content of the high boiling point solvent in the organic solvent is preferably 0 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 40% by mass, and particularly preferably 1 to 30% by mass. By making the content of the high boiling point solvent equal to or greater than the lower limit, it tends to be possible to avoid, for example, the colorant precipitating and solidifying at the tip of the slit nozzle, which may cause foreign matter defects, and by making the content equal to or less than the upper limit, it tends to be possible to slow down the drying temperature of the composition, which may result in problems such as poor tact time in the reduced pressure drying process and pin marks in the pre-bake process.

評価用感光性樹脂組成物、及び感光性樹脂組成物(F)において、有機溶剤の含有割合は特に限定されないが、塗布し易さや粘度安定性の観点から、組成物中の全固形分量が好ましくは5質量%以上、より好ましくは8質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上、特に好ましくは12質量%以上、また、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは25質量%以下、特に好ましくは20質量%以下となるように調整されるとよい。 In the photosensitive resin composition for evaluation and the photosensitive resin composition (F), the content ratio of the organic solvent is not particularly limited, but from the viewpoint of ease of application and viscosity stability, it is preferable that the total solid content in the composition is adjusted to be preferably 5 mass% or more, more preferably 8 mass% or more, even more preferably 10 mass% or more, particularly preferably 12 mass% or more, and also preferably 40 mass% or less, more preferably 30 mass% or less, even more preferably 25 mass% or less, particularly preferably 20 mass% or less.

本発明において、各評価用感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)以外の組成に関して、感光性樹脂組成物(F)と同一の組成とすることが好ましく、各成分の製造ロットなども同じにするとよい。
したがって、評価用感光性樹脂組成物は、上記の通り、光重合性モノマー及び光重合性開始剤を含有するとよいが、これらは、それぞれ感光性樹脂組成物(F)で使用される光重合性モノマー及び光重合性開始剤と同じものを使用し、製造ロットも同じものを使用するとよい。さらに、これらの各成分の含有量も同じとすればよい。
本発明では、各評価用感光性樹脂組成物が、アルカリ可溶性樹脂(f)以外も、感光性樹脂組成物(F)と同様の成分を含有することで、アルカリ可溶性樹脂(f)以外の原料の製造ロットなどが変更され、各原料の性状が変わっても、上記した本発明の調製方法によれば、その性状変更に対応して、品質が一定となるように混合比率が調整されることになる。したがって、感光性樹脂組成物(F)から得られる硬化物の品質をより一層安定させることができる。
In the present invention, each photosensitive resin composition for evaluation preferably has the same composition as the photosensitive resin composition (F) with respect to the composition other than the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2), and the production lots of each component are preferably the same.
Therefore, the photosensitive resin composition for evaluation should contain a photopolymerizable monomer and a photopolymerization initiator as described above, and these should be the same as the photopolymerizable monomer and the photopolymerization initiator used in the photosensitive resin composition (F), and should be from the same production lot. Furthermore, the content of each of these components should also be the same.
In the present invention, each photosensitive resin composition for evaluation contains the same components as the photosensitive resin composition (F) in addition to the alkali-soluble resin (f), so that even if the production lot of the raw materials other than the alkali-soluble resin (f) is changed and the properties of each raw material are changed, the mixing ratio is adjusted to correspond to the change in properties so that the quality is constant according to the preparation method of the present invention. Therefore, the quality of the cured product obtained from the photosensitive resin composition (F) can be further stabilized.

同様の観点から、感光性樹脂組成物(F)がアルカリ可溶性樹脂(a-3)を含有する場合、評価用感光性樹脂組成物におけるアルカリ可溶性樹脂(a-3)は、感光性樹脂組成物(F)におけるアルカリ可溶性樹脂(a-3)と同じものを使用し、製造ロットも同じものを使用するとよく、含有量も同じとすればよい。
また、感光性樹脂組成物(F)が着色剤を含有する場合も、各評価用感光性樹脂組成物は含有される着色剤は、感光性樹脂組成物(F)における着色剤と同じものを使用し、製造ロットも同じものを使用すればよい。また、含有量も同じとすればよい。なお、着色剤は、一般的にはインク(分散液)として感光性樹脂組成物(F)に配合されることが多い。したがって、感光性樹脂組成物(F)と各評価用感光性樹脂組成物は、インク(分散液)に関して、同じものを使用し、製造ロットも同じものを使用すればよく、含有量も同じとすればよい。
また、各評価用感光性樹脂組成物に使用される溶剤も、各感光性樹脂組成物(F)に使用される溶剤と同じものを使用し、組成物中の全固形分量を同じとすればよい。
さらに、感光性樹脂組成物(F)が上記したその他の添加剤を含有する場合も、各成分に関して同じものを使用し、製造ロットも同じものを使用すればよく、含有量も同じとすればよい。
From the same viewpoint, when the photosensitive resin composition (F) contains an alkali-soluble resin (a-3), the alkali-soluble resin (a-3) in the photosensitive resin composition for evaluation may be the same as the alkali-soluble resin (a-3) in the photosensitive resin composition (F), ... and may be the same in content.
In addition, even when the photosensitive resin composition (F) contains a colorant, the colorant contained in each photosensitive resin composition for evaluation may be the same as the colorant in the photosensitive resin composition (F) and may be from the same production lot. The content may also be the same. Note that colorants are generally often blended into the photosensitive resin composition (F) as ink (dispersion). Therefore, the photosensitive resin composition (F) and each photosensitive resin composition for evaluation may use the same ink (dispersion) and may use the same production lot, and may be the same in content.
The solvent used for each photosensitive resin composition for evaluation may be the same as that used for each photosensitive resin composition (F), and the total solid content in the composition may be the same.
Furthermore, even when the photosensitive resin composition (F) contains other additives as described above, the same components may be used, the same production lot may be used, and the contents may be the same.

ただし、評価用感光性樹脂組成物は、樹脂(a-1)及び(a-2)以外の組成に関して、感光性樹脂組成物(F)と必ずしも同一の組成とする必要はなく、評価用感光性樹脂組成物の現像性評価の結果が、感光性樹脂組成物(F)の露光及び現像を一定程度再現したものである限り、適宜組成を変更してもよい。 However, the photosensitive resin composition for evaluation does not necessarily have to have the same composition as photosensitive resin composition (F) with respect to the composition other than resins (a-1) and (a-2), and the composition may be changed as appropriate as long as the results of the developability evaluation of the photosensitive resin composition for evaluation reproduce to a certain extent the exposure and development of photosensitive resin composition (F).

<感光性樹脂組成物(F)の製造方法>
本発明において、感光性樹脂組成物(F)は、アルカリ可溶性樹脂(f)に加えて、光重合性モノマー及び光重合開始剤を少なくとも配合させて、製造することができる。また、感光性樹脂組成物(F)は、好ましくは着色剤をさらに配合してもよく、さらには、アルカリ可溶性樹脂(a-3)や、上記したその他の添加剤を任意で配合してもよい。
なお、感光性樹脂組成物(F)には、上記の通り、アルカリ可溶性樹脂(f)として、ステップ3で決定された混合比率でアルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)が混合され配合されるとよく、樹脂(a-1)及び樹脂(a-2)は、他の成分とともに混合されて感光性樹脂組成物(F)が作製されるとよい。
<Method for producing photosensitive resin composition (F)>
In the present invention, the photosensitive resin composition (F) can be produced by blending at least a photopolymerizable monomer and a photopolymerization initiator in addition to the alkali-soluble resin (f). The photosensitive resin composition (F) may preferably further contain a colorant, and may further contain the alkali-soluble resin (a-3) and the other additives described above.
As described above, the photosensitive resin composition (F) may be prepared by mixing and blending the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) in the mixing ratio determined in step 3 as the alkali-soluble resin (f), and the resin (a-1) and the resin (a-2) may be mixed together with other components to prepare the photosensitive resin composition (F).

以下、感光性樹脂組成物(F)の製造方法の好ましい一形態について詳細に説明する。以下の好ましい一形態は、感光性樹脂組成物(F)に着色剤が配合される例である。
着色剤は、予めペイントコンディショナー、サンドグラインダー、ボールミル、ロールミル、ストーンミル、ジェットミル、ホモジナイザー等を用いて分散処理するのが好ましい。分散処理により着色剤が微粒子化されるため、感光性樹脂組成物(F)の塗布特性が向上する。また、着色剤として、カーボンブラックなどの黒色着色剤を使用した場合は遮光能力の向上に寄与する。
A preferred embodiment of the method for producing the photosensitive resin composition (F) will be described in detail below. The following preferred embodiment is an example in which a colorant is blended into the photosensitive resin composition (F).
The colorant is preferably dispersed in advance using a paint conditioner, a sand grinder, a ball mill, a roll mill, a stone mill, a jet mill, a homogenizer, etc. The colorant is finely divided by the dispersion treatment, which improves the coating properties of the photosensitive resin composition (F). In addition, when a black colorant such as carbon black is used as the colorant, it contributes to improving the light-shielding ability.

分散処理は、通常、着色剤、溶剤、及び必要に応じて分散剤、分散助剤、アルカリ可溶性樹脂の一部又は全部を併用した系にて行うことが好ましい。なお、以下の説明においては、分散処理に供する混合物、及び該処理にて得られた組成物を「インク」又は「分散液」と称することがある。
なお、感光性樹脂組成物(F)に配合する全成分を含有する液に対して分散処理を行った場合、分散処理時に生じる発熱のため、高反応性の成分が変性する可能性がある。従って、分散剤を含む、感光性樹脂組成物(F)の一部の成分を用いて、分散処理を行うことが好ましい。
The dispersion treatment is usually preferably carried out in a system that uses a colorant, a solvent, and, if necessary, a part or all of a dispersant, a dispersion aid, and an alkali-soluble resin in combination. In the following description, the mixture to be subjected to the dispersion treatment and the composition obtained by the treatment may be referred to as an "ink" or a "dispersion liquid".
In addition, when a dispersion treatment is performed on a liquid containing all the components to be blended in the photosensitive resin composition (F), the highly reactive components may be denatured due to heat generated during the dispersion treatment. Therefore, it is preferable to perform the dispersion treatment using a part of the components of the photosensitive resin composition (F), including a dispersant.

サンドグラインダーで着色剤を分散させる場合には、0.1~8mm程度の径のガラスビーズ又はジルコニアビーズが好ましく用いられる。分散処理条件は、温度は通常、0℃から100℃であり、好ましくは、室温から80℃の範囲である。分散時間は液の組成及び分散処理装置のサイズ等により適正時間が異なるため適宜調節する。感光性樹脂組成物(F)の20度鏡面光沢度(JIS Z8741)が100~200の範囲となるように、インキの光沢を制御するのが分散の目安である。 When dispersing the colorant with a sand grinder, glass beads or zirconia beads with a diameter of about 0.1 to 8 mm are preferably used. Dispersion conditions are generally a temperature of 0°C to 100°C, preferably in the range of room temperature to 80°C. The optimum dispersion time varies depending on the composition of the liquid and the size of the dispersion treatment device, and is adjusted accordingly. A guideline for dispersion is to control the gloss of the ink so that the 20 degree specular gloss (JIS Z8741) of the photosensitive resin composition (F) is in the range of 100 to 200.

次に、上記分散処理により得られた分散液と、感光性樹脂組成物(F)中に含まれる、他の成分を混合し、均一な溶液とする。感光性樹脂組成物(F)の製造工程においては、微細なゴミが液中に混じることが多いため、得られた感光性樹脂組成物(F)はフィルター等により濾過処理するのが望ましい。
なお、以上では、感光性樹脂組成物(F)の製造方法を詳細に説明したが、ステップ3で決定された混合比率の代わりに、任意の混合比率でアルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)を配合すること以外は、評価用感光性樹脂組成物も感光性樹脂組成物(F)と同様に調製することができる。
Next, the dispersion obtained by the above dispersion treatment is mixed with other components contained in the photosensitive resin composition (F) to obtain a homogeneous solution. Since fine dust particles are often mixed in the liquid during the production process of the photosensitive resin composition (F), it is desirable to filter the obtained photosensitive resin composition (F) using a filter or the like.
Although the method for producing the photosensitive resin composition (F) has been described in detail above, the photosensitive resin composition for evaluation can be prepared in the same manner as the photosensitive resin composition (F), except that the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) are blended in an arbitrary mixing ratio instead of the mixing ratio determined in step 3.

<硬化物の製造方法>
本発明においては、上記感光性樹脂組成物(F)を硬化することで硬化物を製造することができる。硬化物は、画素、ブラックマトリックスや着色スペーサーなどのカラーフィルターを構成する部材として好適に用いることができ、中でもブラックマトリックスを構成する部材として好適に用いることができる。上記調製方法を利用してブラックマトリックスを形成すると、線幅のバラつきが小さくすることができるので、細線化しても品質を安定させることができる。
<Method of producing the cured product>
In the present invention, a cured product can be produced by curing the photosensitive resin composition (F). The cured product can be suitably used as a component constituting a color filter such as a pixel, a black matrix, or a colored spacer, and can be suitably used as a component constituting a black matrix. When a black matrix is formed using the above preparation method, the variation in line width can be reduced, so that the quality can be stabilized even when the lines are thinned.

以下、ブラックマトリックスの製造方法について詳細に説明する。
(支持体)
ブラックマトリックスは、支持体の上に形成される。ブラックマトリックスを形成するための支持体としては、適度の強度があれば、その材質は特に限定されるものではない。支持体としては、好ましくは透明基板が使用される。支持体の材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスルフォンなどの熱可塑性樹脂製シート、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂などの熱硬化性樹脂シート、又は各種ガラスなどが挙げられる。また、基板の表面にITO、IZO等の透明電極が成膜されている場合もある。透明基板以外では、TFTアレイ上に形成することも可能である。
The method for producing the black matrix will now be described in detail.
(Support)
The black matrix is formed on a support. The material of the support for forming the black matrix is not particularly limited as long as it has a suitable strength. A transparent substrate is preferably used as the support. Examples of the material of the support include polyester resins such as polyethylene terephthalate, polyolefin resins such as polypropylene and polyethylene, thermoplastic resin sheets such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and polysulfone, thermosetting resin sheets such as epoxy resins, unsaturated polyester resins, and poly(meth)acrylic resins, and various glasses. In addition, a transparent electrode such as ITO or IZO may be formed on the surface of the substrate. In addition to the transparent substrate, it is also possible to form the substrate on a TFT array.

支持体には、接着性などの表面物性の改良のため、必要に応じ、コロナ放電処理、オゾン処理、大気圧プラズマ処理、シランカップリング剤や、ウレタン系樹脂などの各種樹脂の薄膜形成処理などを行ってもよい。
支持体の厚さは、通常0.05~10mm、好ましくは0.1~7mmの範囲とされる。また支持体の表面に各種樹脂の薄膜形成処理を行う場合、その膜厚は、通常0.01~10μm、好ましくは0.05~5μmの範囲である。
In order to improve surface properties such as adhesion, the support may be subjected to corona discharge treatment, ozone treatment, atmospheric pressure plasma treatment, or thin film formation treatment with a silane coupling agent or various resins such as urethane resins, as necessary.
The thickness of the support is usually in the range of 0.05 to 10 mm, preferably 0.1 to 7 mm. When a thin film of various resins is formed on the surface of the support, the thickness of the thin film is usually in the range of 0.01 to 10 μm, preferably 0.05 to 5 μm.

<ブラックマトリックスの形成方法>
本発明に係るブラックマトリックスの製造方法は、上記感光性樹脂組成物(F)を硬化させて得られる硬化物によりブラックマトリックスを形成するものである。
具体的には、透明基板などの支持体上に感光性樹脂組成物(F)を塗布して乾燥した後、塗膜の上に露光マスクを置き、該露光マスクを介して画像露光、現像、必要に応じて熱硬化或いは光硬化することにより、硬化物よりなるブラックマトリックスを形成するとよい。 以下、各工程について詳述する。
<Method of forming black matrix>
The method for producing a black matrix according to the present invention involves forming a black matrix from a cured product obtained by curing the above-mentioned photosensitive resin composition (F).
Specifically, the photosensitive resin composition (F) is applied onto a support such as a transparent substrate and dried, and then an exposure mask is placed on the coating film, and the coating film is imagewise exposed through the exposure mask, developed, and optionally thermally or photocured to form a black matrix made of a cured product. Each step is described in detail below.

(1)感光性樹脂組成物の塗布
ブラックマトリックス用の感光性樹脂組成物(F)の透明基板上への塗布は、スピナー法、ワイヤーバー法、フローコート法、ダイコート法、ロールコート法、又はスプレーコート法などによって行うことができる。中でも、ダイコート法によれば、塗布液使用量が大幅に削減され、かつ、スピンコート法により行った際に付着するミストなどの影響が全くなく、異物発生が抑制されるなど、総合的な観点から好ましい。
(1) Coating of Photosensitive Resin Composition Coating of the photosensitive resin composition (F) for a black matrix onto a transparent substrate can be carried out by a spinner method, a wire bar method, a flow coating method, a die coating method, a roll coating method, a spray coating method, etc. Among these, the die coating method is preferred from an overall viewpoint, since it significantly reduces the amount of coating solution used, there is no influence of mist or the like that adheres when the spin coating method is used, and the generation of foreign matter is suppressed.

塗膜の厚さは、乾燥後の膜厚として、通常0.2~10μmの範囲とするのが好ましく、より好ましくは0.5~6μmの範囲、更に好ましくは1~4μmの範囲である。前記上限値以下とすることでパターン現像が容易となり、液晶セル化工程でのギャップ調整も容易となる傾向がある。また前記下限値以上とすることで所望の色発現が容易となる傾向がある。 The thickness of the coating film after drying is preferably in the range of 0.2 to 10 μm, more preferably in the range of 0.5 to 6 μm, and even more preferably in the range of 1 to 4 μm. By making the thickness below the upper limit, pattern development becomes easier, and gap adjustment during the liquid crystal cell formation process also tends to become easier. Also, by making the thickness above the lower limit, the desired color expression tends to become easier.

(2)塗膜の乾燥
基板に感光性樹脂組成物(F)を塗布した後の塗膜の乾燥は、ホットプレート、IRオーブン、又はコンベクションオーブンを使用した乾燥法によるのが好ましい。乾燥の条件は、前記溶剤成分の種類、使用する乾燥機の性能などに応じて適宜選択することができる。乾燥時間は、溶剤成分の種類、使用する乾燥機の性能などに応じて、通常は、40~200℃の温度で15秒~5分間の範囲で選ばれ、好ましくは50~130℃の温度で30秒~3分間の範囲で選ばれる。
乾燥温度は、上記下限値以上とすることで透明基板などの支持体に対する塗膜の接着性が向上する。また、上記上限値以下とすることで、アルカリ可溶性樹脂が分解することを防止して、熱重合などにより現像不良を生ずることを抑制する。なお、この塗膜の乾燥工程は、温度を高めず、減圧チャンバー内で乾燥を行う、減圧乾燥法であってもよい。
(2) Drying of the coating film After applying the photosensitive resin composition (F) to the substrate, the coating film is preferably dried by a drying method using a hot plate, an IR oven, or a convection oven. The drying conditions can be appropriately selected depending on the type of the solvent component, the performance of the dryer used, etc. The drying time is usually selected in the range of 15 seconds to 5 minutes at a temperature of 40 to 200°C, and preferably in the range of 30 seconds to 3 minutes at a temperature of 50 to 130°C, depending on the type of the solvent component, the performance of the dryer used, etc.
By setting the drying temperature to the lower limit or more, the adhesion of the coating film to a support such as a transparent substrate is improved. By setting the drying temperature to the upper limit or less, the alkali-soluble resin is prevented from being decomposed, and development defects caused by thermal polymerization, etc. are suppressed. The drying process of the coating film may be a reduced pressure drying method in which the temperature is not increased and drying is performed in a reduced pressure chamber.

(3)露光
画像露光は、感光性樹脂組成物(F)の塗膜上に、ネガのマスクパターンを有する露光マスクを重ね、このマスクパターンを介し、紫外域から可視域に至る波長の光を照射して行う。この際、必要に応じ、酸素による感度の低下を防ぐため、感光性樹脂組成物(F)の塗膜上にポリビニルアルコール層などの酸素遮断層を形成した後に露光を行ってもよい。上記の露光に使用される光源は、特に限定されるものではない。光源としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアークなどのランプ光源などが挙げられる。特定の波長の光を照射して使用する場合には、光学フィルターを利用することもできる。
(3) Exposure Image exposure is performed by superposing an exposure mask having a negative mask pattern on the coating film of the photosensitive resin composition (F) and irradiating light having a wavelength ranging from the ultraviolet region to the visible region through this mask pattern. In this case, if necessary, in order to prevent a decrease in sensitivity due to oxygen, an oxygen barrier layer such as a polyvinyl alcohol layer may be formed on the coating film of the photosensitive resin composition (F) before exposure. The light source used for the above exposure is not particularly limited. Examples of light sources include lamp light sources such as xenon lamps, halogen lamps, tungsten lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, medium-pressure mercury lamps, low-pressure mercury lamps, and carbon arcs. When using light of a specific wavelength, an optical filter can also be used.

(4)現像
ブラックマトリックスは、感光性樹脂組成物(F)による塗膜を、上記の光源によって画像露光を行った後、有機溶剤、又は、界面活性剤とアルカリ性化合物とを含む水溶液を用いる現像によって、基板上に画像を形成して作製することができる。この水溶液には、更に有機溶剤、緩衝剤、錯化剤、染料又は顔料を含ませることができる。
(4) Development The black matrix can be prepared by imagewise exposing a coating of the photosensitive resin composition (F) to the above-mentioned light source, and then developing the coating with an organic solvent or an aqueous solution containing a surfactant and an alkaline compound to form an image on the substrate. The aqueous solution may further contain an organic solvent, a buffer, a complexing agent, a dye or a pigment.

アルカリ性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、水酸化アンモニウムなどの無機アルカリ性化合物や、モノ-・ジ-又はトリエタノールアミン、モノ-・ジ-又はトリメチルアミン、モノ-・ジ-又はトリエチルアミン、モノ-又はジイソプロピルアミン、n-ブチルアミン、モノ-・ジ-又はトリイソプロパノールアミン、エチレンイミン、エチレンジイミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、コリンなどの有機アルカリ性化合物が挙げられる。これらのアルカリ性化合物は、2種以上の混合物であってもよい。 Examples of alkaline compounds include inorganic alkaline compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium silicate, potassium silicate, sodium metasilicate, sodium phosphate, potassium phosphate, sodium hydrogen phosphate, potassium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, and ammonium hydroxide, as well as organic alkaline compounds such as mono-, di-, or triethanolamine, mono-, di-, or trimethylamine, mono-, di-, or triethylamine, mono- or diisopropylamine, n-butylamine, mono-, di-, or triisopropanolamine, ethyleneimine, ethylenediimine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and choline. These alkaline compounds may be a mixture of two or more.

界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、モノグリセリドアルキルエステル類などのノニオン系界面活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、アルキルスルホン酸塩類、スルホコハク酸エステル塩類などのアニオン性界面活性剤、アルキルベタイン類、アミノ酸類などの両性界面活性剤が挙げられる。 Examples of surfactants include nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylaryl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, sorbitan alkyl esters, and monoglyceride alkyl esters; anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, alkylnaphthalene sulfonates, alkyl sulfates, alkyl sulfonates, and sulfosuccinate salts; and amphoteric surfactants such as alkyl betaines and amino acids.

有機溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、プロピレングリコール、ジアセトンアルコールなどが挙げられる。有機溶剤は、単独で用いてもよく、また、水溶液と併用してもよい。
現像処理の条件は特に制限はなく、通常、現像温度は10~50℃の範囲、中でも15~45℃、特に好ましくは20~40℃で、現像方法は、浸漬現像法、スプレー現像法、ブラシ現像法、超音波現像法などのいずれかの方法によることができる。
Examples of the organic solvent include isopropyl alcohol, benzyl alcohol, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, phenyl cellosolve, propylene glycol, diacetone alcohol, etc. The organic solvent may be used alone or in combination with an aqueous solution.
The conditions for the development treatment are not particularly limited. Usually, the development temperature is in the range of 10 to 50° C., preferably 15 to 45° C., and more preferably 20 to 40° C., and the development method can be any method such as immersion development, spray development, brush development, ultrasonic development, or the like.

(5)熱硬化処理
現像の後の支持体に対しては、熱硬化処理又は光硬化処理、好ましくは熱硬化処理を施すとよい。この際の熱硬化処理条件は、温度は100~280℃の範囲、好ましくは150~250℃の範囲で選ばれ、時間は5~60分間の範囲で選ばれる。
以上のようにして形成させたブラックマトリックスの高さは通常0.5~5μm、好ましくは0.8~4μmである。また、ブラックマトリックスの線幅は、例えば3~80μm、好ましくは5~50μmである。
(5) Heat curing treatment
After the development, the support is subjected to a heat curing treatment or a light curing treatment, preferably a heat curing treatment, in which the heat curing treatment conditions are selected from a temperature range of 100 to 280° C., preferably a range of 150 to 250° C., and a time range of 5 to 60 minutes.
The height of the black matrix thus formed is usually 0.5 to 5 μm, preferably 0.8 to 4 μm, and the line width of the black matrix is, for example, 3 to 80 μm, preferably 5 to 50 μm.

以上の説明では、硬化物としてブラックマトリックスが製造される例を説明したが、感光性樹脂組成物(F)からカラーフィルターの各画素、着色スペーサーなどのブラックマトリックス以外の硬化物も同様の方法により製造してもよい。具体的には、透明基板などの支持体上に、上記(1)~(5)と同じプロセスで、感光性樹脂組成物(F)を塗布し、乾燥した後、塗膜の上に露光マスクを重ね、この露光マスクを介して露光、現像、及び必要に応じて熱硬化又は光硬化を行い、硬化物を作製するとよい。 In the above explanation, an example of producing a black matrix as a cured product has been described, but cured products other than a black matrix, such as each pixel of a color filter and colored spacers, may also be produced from the photosensitive resin composition (F) by the same method. Specifically, the photosensitive resin composition (F) is applied to a support such as a transparent substrate in the same process as (1) to (5) above, and after drying, an exposure mask is placed on the coating film, and exposure is performed through the exposure mask, development is performed, and if necessary, heat curing or photocuring is performed to produce a cured product.

<画像表示装置の製造方法>
本発明の一実施形態に係る画像表示装置の製造方法は、上記の方法で製造されたブラックマトリックスを用いて画像表示装置を製造する方法が挙げられる。画像表示装置としては、画像や映像を表示する装置であれば特に限定されないが、液晶表示装置や有機ELディスプレイ等が挙げられる。
<Manufacturing Method of Image Display Device>
A method for manufacturing an image display device according to an embodiment of the present invention includes a method for manufacturing an image display device using the black matrix manufactured by the above-mentioned method. The image display device is not particularly limited as long as it is a device that displays images or videos, and examples of the image display device include a liquid crystal display device and an organic EL display.

液晶表示装置は、例えば、カラーフィルター上に配向膜を形成し、この配向膜上にスペーサーを散布した後、対向基板と貼り合わせて液晶セルを形成し、形成した液晶セルに液晶を注入し、対向電極に結線して製造するとよい。本製造方法においては、カラーフィルターが、感光性樹脂組成物(F)から上記の方法で形成されたブラックマトリックスを有するものを使用するとよい。 A liquid crystal display device may be manufactured, for example, by forming an alignment film on a color filter, dispersing spacers on the alignment film, bonding it to an opposing substrate to form a liquid crystal cell, injecting liquid crystal into the formed liquid crystal cell, and connecting it to the opposing electrode. In this manufacturing method, it is preferable to use a color filter having a black matrix formed by the above-mentioned method from the photosensitive resin composition (F).

また、有機ELディスプレイを作製する場合には、まず透明基板などの支持体上に、パターンが形成されてなるカラーフィルターを作製する。ここで、パターンは、画素、及び隣接する画素の間に設けられた、ブラックマトリックスからなるものであり、ブラックマトリックスを上記の方法で作製するとよい。
次いで、該カラーフィルター上に有機保護層及び無機酸化膜を介して有機発光体を積層することによって、有機EL素子を作製することができる。有機発光体の積層方法としては、カラーフィルター上面へ透明陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、及び陰極を逐次形成していく方法や、別基板上へ形成した有機発光体を無機酸化膜上に貼り合わせる方法などが挙げられる。このようにして作製された有機EL素子を用い、例えば「有機ELディスプレイ」(オーム社,2004年8月20日発光,時任静士、安達千波矢、村田英幸著)に記載された方法等にて、有機ELディスプレイを作製することができる。
なお、有機ELディスプレイは、パッシブ駆動方式の有機ELディスプレイであってもよいし、アクティブ駆動方式の有機ELディスプレイであってもよい。
In addition, when an organic EL display is produced, a color filter having a pattern formed on a support such as a transparent substrate is first produced. Here, the pattern is made up of pixels and a black matrix provided between adjacent pixels, and the black matrix may be produced by the above-mentioned method.
Next, an organic light-emitting body is laminated on the color filter via an organic protective layer and an inorganic oxide film, thereby producing an organic EL element. Examples of a method for laminating an organic light-emitting body include a method for sequentially forming a transparent anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light-emitting layer, an electron injection layer, and a cathode on the upper surface of a color filter, and a method for laminating an organic light-emitting body formed on a separate substrate on an inorganic oxide film. Using the organic EL element produced in this way, an organic EL display can be produced by, for example, a method described in "Organic EL Display" (Ohmsha, August 20, 2004, Light Emitting, by Shizuo Tokito, Chinaya Adachi, and Hideyuki Murata).
The organic EL display may be a passive drive organic EL display or an active drive organic EL display.

また、以上の画像表示装置の製造方法においては、ブラックマトリックスが感光性樹脂組成物(F)より形成される態様を示したが、ブラックマトリックス以外の部材、例えば、画素や着色スペーサーなどが感光性樹脂組成物(F)より形成されてもよい。 In addition, in the above-mentioned manufacturing method of the image display device, the embodiment in which the black matrix is formed from the photosensitive resin composition (F) has been shown, but components other than the black matrix, such as pixels and colored spacers, may also be formed from the photosensitive resin composition (F).

次に、合成例、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
以下の実施例及び比較例で用いた感光性樹脂組成物の構成成分は次の通りである。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to Synthesis Examples, Examples, and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following Examples as long as it does not depart from the gist of the present invention.
The components of the photosensitive resin composition used in the following Examples and Comparative Examples are as follows.

<ポリマーAの合成>
日本化薬(株)製「XD1000」(ジシクロペンタジエン・フェノール重合物のポリグリシジルエーテル、エポキシ当量252)600質量部、メタクリル酸121質量部、p-メトキシフェノール0 .2質量部、トリフェニルホスフィン5質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート255質量部を反応容器に仕込み、100℃で酸価が3.0mgKOH/gになるまで撹拌した。酸価が目標に達するまで9時間を要した(酸価2.5mgKOH/g)。次いで更にテトラヒドロフタル酸無水物181部を添加し、120℃で4時間反応させ、酸価100mgKOH/g、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)2600のポリマーAの溶液を得た。
<Synthesis of Polymer A>
Nippon Kayaku Co., Ltd. "XD1000" (polyglycidyl ether of dicyclopentadiene-phenol polymer, epoxy equivalent 252) 600 parts by mass, methacrylic acid 121 parts by mass, p-methoxyphenol 0.2 parts by mass, triphenylphosphine 5 parts by mass, propylene glycol monomethyl ether acetate 255 parts by mass were charged into a reaction vessel and stirred at 100 ° C. until the acid value reached 3.0 mg KOH / g. It took 9 hours for the acid value to reach the target (acid value 2.5 mg KOH / g). Next, 181 parts of tetrahydrophthalic anhydride was added and reacted at 120 ° C. for 4 hours to obtain a solution of polymer A with an acid value of 100 mg KOH / g and a weight average molecular weight (Mw) of 2600 in terms of polystyrene measured by GPC.

<ポリマーBの合成>
<Synthesis of Polymer B>

上記式(A)の構造を有するエポキシ化合物(エポキシ当量264)240質量部、メタクリル酸81.6質量部、メトキシブチルアセテート263.1質量部、トリフェニルホスフィン6.4質量部、及びパラメトキシフェノール0.16質量部を、温度計、攪拌機、冷却管を取り付けたフラスコに入れ、攪拌しながら90℃で酸価が5mgKOH/g以下になるまで12時間反応させた。
次いで、上記反応により得られた反応液にメトキシブチルアセテート199.1質量部、トリメチロールプロパン(TMP)8.3質量部、ビフェニルテトラカルボン酸2無水物(BPDA)80.7質量部、テトラヒドロフタル酸無水物(THPA)51.6質量部を、温度計、攪拌機、冷却管を取り付けたフラスコに入れ、攪拌しながら105℃までゆっくり昇温し反応させ、固形分酸価104mgKOH/g、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)2500であるポリマーBの溶液を得た。
240 parts by mass of an epoxy compound (epoxy equivalent: 264) having the structure of the above formula (A), 81.6 parts by mass of methacrylic acid, 263.1 parts by mass of methoxybutyl acetate, 6.4 parts by mass of triphenylphosphine, and 0.16 parts by mass of paramethoxyphenol were placed in a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube, and reacted with stirring at 90° C. for 12 hours until the acid value became 5 mgKOH/g or less.
Next, 199.1 parts by mass of methoxybutyl acetate, 8.3 parts by mass of trimethylolpropane (TMP), 80.7 parts by mass of biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), and 51.6 parts by mass of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) were added to the reaction liquid obtained by the above reaction in a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube, and the temperature was slowly raised to 105° C. with stirring to react, thereby obtaining a solution of Polymer B having a solids acid value of 104 mg KOH/g and a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) of 2,500 measured by GPC.

<ポリマーCの合成>
上記式(A)の構造を有するエポキシ化合物(エポキシ当量264)240質量部、メタクリル酸81.6質量部、メトキシブチルアセテート263.1質量部、トリフェニルホスフィン6.4質量部、及びパラメトキシフェノール0.16質量部を、温度計、攪拌機、冷却管を取り付けたフラスコに入れ、攪拌しながら90℃で酸価が5mgKOH/g以下になるまで12時間反応させた。
次いで、上記反応により得られた反応液にメトキシブチルアセテート207.2質量部、トリメチロールプロパン(TMP)8.3質量部、ビフェニルテトラカルボン酸2無水物(BPDA)129.2質量部、テトラヒドロフタル酸無水物(THPA)11.2質量部を、温度計、攪拌機、冷却管を取り付けたフラスコに入れ、攪拌しながら105℃までゆっくり昇温し反応させ、固形分酸価107mgKOH/g、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)6000であるポリマーCの溶液を得た。
<Synthesis of Polymer C>
240 parts by mass of an epoxy compound (epoxy equivalent: 264) having the structure of the above formula (A), 81.6 parts by mass of methacrylic acid, 263.1 parts by mass of methoxybutyl acetate, 6.4 parts by mass of triphenylphosphine, and 0.16 parts by mass of paramethoxyphenol were placed in a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube, and reacted with stirring at 90° C. for 12 hours until the acid value became 5 mgKOH/g or less.
Next, 207.2 parts by mass of methoxybutyl acetate, 8.3 parts by mass of trimethylolpropane (TMP), 129.2 parts by mass of biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), and 11.2 parts by mass of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) were added to the reaction liquid obtained by the above reaction in a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube, and the temperature was slowly raised to 105° C. with stirring to react, thereby obtaining a solution of Polymer C having a solid content acid value of 107 mgKOH/g and a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) of 6,000 measured by GPC.

<ポリマーDの合成>
上記式(A)の構造を有するエポキシ化合物(エポキシ当量264)240質量部、アクリル酸68.3質量部、メトキシブチルアセテート252.3質量部、トリフェニルホスフィン6.2質量部、及びパラメトキシフェノール0.16質量部を、温度計、攪拌機、冷却管を取り付けたフラスコに入れ、攪拌しながら90℃で酸価が5mgKOH/g以下になるまで12時間反応させた。
次いで、上記反応により得られた反応液にメトキシブチルアセテート237.9質量部、トリメチロールプロパン(TMP)18.4質量部、ビフェニルテトラカルボン酸2無水物(BPDA)96.8質量部、テトラヒドロフタル酸無水物(THPA)66.7質量部を、温度計、攪拌機、冷却管を取り付けたフラスコに入れ、攪拌しながら105℃までゆっくり昇温し反応させ、固形分酸価112mgKOH/g、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)4000であるポリマーDの溶液を得た。
<Synthesis of Polymer D>
240 parts by mass of an epoxy compound (epoxy equivalent: 264) having the structure of the above formula (A), 68.3 parts by mass of acrylic acid, 252.3 parts by mass of methoxybutyl acetate, 6.2 parts by mass of triphenylphosphine, and 0.16 parts by mass of paramethoxyphenol were placed in a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube, and reacted with stirring at 90° C. for 12 hours until the acid value became 5 mgKOH/g or less.
Next, 237.9 parts by mass of methoxybutyl acetate, 18.4 parts by mass of trimethylolpropane (TMP), 96.8 parts by mass of biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), and 66.7 parts by mass of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) were added to the reaction liquid obtained by the above reaction in a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube, and the temperature was slowly raised to 105° C. with stirring to react, thereby obtaining a solution of Polymer D having a solid acid value of 112 mg KOH/g and a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) of 4,000 as measured by GPC.

<ポリマーEの合成>
上記式(A)の構造を有するエポキシ化合物(エポキシ当量264)240質量部、アクリル酸68.3質量部、メトキシブチルアセテート263.1質量部、トリフェニルホスフィン6.4質量部、及びパラメトキシフェノール0.16質量部を、温度計、攪拌機、冷却管を取り付けたフラスコに入れ、攪拌しながら90℃で酸価が5mgKOH/g以下になるまで12時間反応させた。
次いで、上記反応により得られた反応液にメトキシブチルアセテート238.9質量部、トリメチロールプロパン(TMP)18.4質量部、ビフェニルテトラカルボン酸2無水物(BPDA)75.0質量部、テトラヒドロフタル酸無水物(THPA)89.4質量部を、温度計、攪拌機、冷却管を取り付けたフラスコに入れ、攪拌しながら105℃までゆっくり昇温し反応させ、固形分酸価112mgKOH/g、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)2800であるポリマーEの溶液を得た。
なお、ポリマーA~Eは、感光性樹脂組成物を作製する際、溶液の状態のまま配合された。また、ポリマーA~Eは、アルカリ可溶性樹脂に該当する。
<Synthesis of Polymer E>
240 parts by mass of an epoxy compound (epoxy equivalent: 264) having the structure of formula (A) above, 68.3 parts by mass of acrylic acid, 263.1 parts by mass of methoxybutyl acetate, 6.4 parts by mass of triphenylphosphine, and 0.16 parts by mass of paramethoxyphenol were placed in a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube, and reacted with stirring at 90° C. for 12 hours until the acid value became 5 mgKOH/g or less.
Next, 238.9 parts by mass of methoxybutyl acetate, 18.4 parts by mass of trimethylolpropane (TMP), 75.0 parts by mass of biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), and 89.4 parts by mass of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) were added to the reaction liquid obtained by the above reaction in a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube, and the temperature was slowly raised to 105° C. with stirring to react, thereby obtaining a solution of Polymer E having a solid acid value of 112 mg KOH/g and a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) of 2,800 measured by GPC.
The polymers A to E were mixed in the form of a solution when the photosensitive resin composition was prepared. The polymers A to E are alkali-soluble resins.

以下の実施例及び比較例で用いた感光性樹脂組成物の構成成分は次の通りである。
<着色剤(顔料)>
R1060:BIRLA CARBON社製「RAVEN1060U」(カーボンブラック)
R1080:BIRLA CARBON社製「RAVEN1080U」(カーボンブラック)
<分散剤>
BYK167:ビックケミー社製「DISPERBYK-167」(ウレタン系高分子分散剤)
<分散助剤>
S12000:ルーブリゾール社製「S12000」(フタロシアニン酸性誘導体)
<アルカリ可溶性樹脂>
アルカリ可溶性樹脂-I:ADEKA社製「WR-301」のエポキシアクリレート樹脂(重量平均分子量(Mw)=5700、固形分酸価=100mgKOH/g)
<光重合性モノマー>
PE―4A:共栄社化学社製「ライトアクリレートPE―4A」(多官能アクリレート)
DPCA-20:日本化薬社製「KAYARAD DPCA-20」(多官能アクリレート)
<光重合性開始剤>
TR-PBG-314:常州強力電子新材料社製「TR-PBG-314」(オキシムエステル)
<密着向上剤>
X-12-1048:信越化学工業社製「X-12-1048」(多官能アクリルシラン)
<界面活性剤>
F-554:DIC社製「メガファックF554」(フッ素系界面活性剤)
<溶剤>
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
MBA:3-メトキシブチルアセテート
The components of the photosensitive resin composition used in the following Examples and Comparative Examples are as follows.
<Coloring agent (pigment)>
R1060: BIRLA CARBON "RAVEN1060U" (carbon black)
R1080: BIRLA CARBON "RAVEN1080U" (carbon black)
<Dispersant>
BYK167: BYK-Chemie "DISPERBYK-167" (urethane polymer dispersant)
<Dispersion Aid>
S12000: Lubrizol's "S12000" (phthalocyanine acid derivative)
<Alkali-soluble resin>
Alkali-soluble resin-I: Epoxy acrylate resin "WR-301" manufactured by ADEKA Corporation (weight average molecular weight (Mw) = 5700, solid acid value = 100 mgKOH/g)
<Photopolymerizable Monomer>
PE-4A: "Light Acrylate PE-4A" (multifunctional acrylate) manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
DPCA-20: "KAYARAD DPCA-20" (multifunctional acrylate) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
<Photopolymerization initiator>
TR-PBG-314: "TR-PBG-314" (oxime ester) manufactured by Changzhou Strong Electronic New Materials Co., Ltd.
<Adhesion improver>
X-12-1048: "X-12-1048" (polyfunctional acrylic silane) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
<Surfactant>
F-554: "Megafac F554" manufactured by DIC Corporation (fluorine-based surfactant)
<Solvent>
PGMEA: Propylene glycol monomethyl ether acetate MBA: 3-methoxybutyl acetate

<分散液-I、分散液-IIの調製>
表1に記載の顔料、分散剤、分散助剤、アルカリ可溶性樹脂及び溶剤を、表1に記載の質量比となるように混合して混合液を得た。なお表1中の溶剤の配合割合には、分散剤、分散助剤及びアルカリ可溶性樹脂由来の溶剤の量も含まれる。
この混合液をペイントシェーカーにより25~45℃の範囲で3時間分散処理を行った。ビーズとしては、0.5mmφのジルコニアビーズを用い、分散液の2.5倍の質量を加えた。分散終了後、フィルターによりビーズと分散液を分離して、分散液-I、分散液-IIを調製した。
<Preparation of Dispersion-I and Dispersion-II>
A mixed liquid was obtained by mixing the pigment, dispersant, dispersion aid, alkali-soluble resin, and solvent shown in Table 1 in the mass ratio shown in Table 1. The blending ratio of the solvent in Table 1 also includes the amounts of the dispersant, dispersion aid, and solvent derived from the alkali-soluble resin.
This mixture was subjected to a dispersion treatment for 3 hours at a temperature range of 25 to 45° C. using a paint shaker. Zirconia beads with a diameter of 0.5 mm were used as the beads, and 2.5 times the mass of the dispersion liquid was added. After dispersion was completed, the beads and the dispersion liquid were separated using a filter to prepare Dispersion Liquid-I and Dispersion Liquid-II.

[実施例1]
<評価用感光性樹脂組成物1~3の調製>
上記調製した分散液-I、分散液-IIを用いて、全固形分中の各成分の固形分の比率が以下の表2の配合割合となるように各成分を加え、さらに感光性樹脂組成物中の溶剤比率が表2に記載の割合となり、また全固形分の含有割合が13質量%となるようにPGMEAを加え、攪拌、溶解させて、評価用感光性樹脂組成物1~3を調製した。評価用感光性樹脂組成物1~3において、ポリマーD及びポリマーEの合計含有量は同一であり、ポリマーD:ポリマーEの混合比率(質量比)をそれぞれ6:56、21:41、36:26に変更した。
[Example 1]
<Preparation of Photosensitive Resin Compositions 1 to 3 for Evaluation>
Using the dispersion I and dispersion II prepared above, each component was added so that the ratio of the solid content of each component in the total solid content was the blending ratio in Table 2 below, and PGMEA was added so that the solvent ratio in the photosensitive resin composition was the ratio shown in Table 2 and the content ratio of the total solid content was 13 mass%, and the mixture was stirred and dissolved to prepare photosensitive resin compositions 1 to 3 for evaluation. In photosensitive resin compositions 1 to 3 for evaluation, the total contents of polymer D and polymer E were the same, and the mixing ratio (mass ratio) of polymer D:polymer E was changed to 6:56, 21:41, and 36:26, respectively.

(レジストの評価)
<25μmパターンの線幅評価(現像性評価)>
調製した評価用感光性樹脂組成物1~3(レジスト)それぞれを、ポストベーク後の膜厚が1.36μmになるようにスピンコーターにて塗布し、減圧乾燥後、ホットプレートで100℃にて135秒間乾燥した。続いて、得られた乾燥塗布膜に対し、25μmの線幅開口を有する露光マスクを通して、露光ギャップ300μmの条件で、高圧水銀灯により30mJでパターン露光を行った後、室温(23℃)下、超純水で0.04質量%KOH水溶液に調整したアルカリ現像液で58秒間スプレー現像して、感光層を除去後、超純水でスプレー洗浄を行った。引き続き、230℃のオーブンにて30分間ポストベークを行い、基板上に線状の硬化物が形成された、線幅評価用のサンプルを作製した。
得られた基板上の線形パターンを光学顕微鏡(ニコン社製 Eclipse L200ND)により観察し、画像解析ソフト(NIS-Elements)により線幅を測定した。
(Evaluation of Resist)
<Line width evaluation of 25 μm pattern (developability evaluation)>
Each of the prepared photosensitive resin compositions 1 to 3 (resist) for evaluation was applied with a spin coater so that the film thickness after post-baking was 1.36 μm, and after drying under reduced pressure, it was dried on a hot plate at 100 ° C. for 135 seconds. Subsequently, the obtained dried coating film was subjected to pattern exposure at 30 mJ with a high-pressure mercury lamp under the condition of an exposure gap of 300 μm through an exposure mask having a line width opening of 25 μm, and then spray development was performed for 58 seconds with an alkaline developer adjusted to a 0.04 mass% KOH aqueous solution with ultrapure water at room temperature (23 ° C.), and after removing the photosensitive layer, spray cleaning was performed with ultrapure water. Subsequently, post-baking was performed for 30 minutes in an oven at 230 ° C., and a linear cured product was formed on the substrate, and a sample for line width evaluation was prepared.
The resulting linear pattern on the substrate was observed with an optical microscope (Nikon Eclipse L200ND), and the line width was measured with image analysis software (NIS-Elements).

評価用感光性樹脂組成物1~3により作製された各サンプルにおける線幅評価結果を表3に示す。評価用感光性樹脂組成物1~3の線幅評価結果から、ポリマーDの混合比率に対する線幅データをプロットして検量線を作成した。検量線は、最小二乗法により1次関数として作成した。
作成した検量線において設定線幅(25.0μm)になる混合比率を求め、感光性樹脂組成物(F)におけるポリマーD:ポリマーEの混合比率(質量比)を18:44に決定した。
ポリマーD:ポリマーEの混合比率(質量比)を決定した比率である18:44にして感光性樹脂組成物(F)を調製し、線幅評価を行ったところ、24.9μmとなり、設定線幅に非常に近い結果となった。なお、感光性樹脂組成物(F)は、ポリマーD及びポリマーEの質量部(固形分換算)を4.38質量部、10.70質量部(固形分換算)に変更した以外は、表1に示す評価用感光性樹脂組成物1と同様とした。
Table 3 shows the line width evaluation results for each sample prepared from the evaluation photosensitive resin compositions 1 to 3. A calibration curve was prepared by plotting the line width data against the blend ratio of polymer D from the line width evaluation results for the evaluation photosensitive resin compositions 1 to 3. The calibration curve was prepared as a linear function by the least squares method.
The mixing ratio at which the set line width (25.0 μm) was obtained in the created calibration curve was determined, and the mixing ratio (mass ratio) of polymer D:polymer E in photosensitive resin composition (F) was determined to be 18:44.
Photosensitive resin composition (F) was prepared by mixing the polymer D:polymer E at a determined ratio of 18:44, and the line width was evaluated to be 24.9 μm, which was very close to the set line width. Photosensitive resin composition (F) was the same as evaluation photosensitive resin composition 1 shown in Table 1, except that the parts by mass (solid content equivalent) of polymer D and polymer E were changed to 4.38 parts by mass and 10.70 parts by mass (solid content equivalent).

[比較例1]
評価用感光性樹脂組成物1~3を用いた調製方法を実施せず、仮にポリマーD:ポリマーEの混合比率(質量比)を15:47として、比較用感光性樹脂組成物を作製する場合、線幅は24.8μmになると推定される。なお、比較用感光性樹脂組成物は、ポリマーD及びポリマーEの質量部(固形分換算)を3.65質量部、11.43質量部(固形分換算)に変更した以外は、表1に示す評価用感光性樹脂組成物1と同様である。
[Comparative Example 1]
If the comparative photosensitive resin composition were prepared without carrying out the preparation method using the evaluation photosensitive resin compositions 1 to 3, and with a mixing ratio (mass ratio) of polymer D:polymer E of 15:47, the line width would be estimated to be 24.8 μm. The comparative photosensitive resin composition is the same as evaluation photosensitive resin composition 1 shown in Table 1, except that the parts by mass (solid content equivalent) of polymer D and polymer E were changed to 3.65 parts by mass and 11.43 parts by mass (solid content equivalent).

[実施例2]
分散液に含まれる顔料、分散剤、分散助剤及びアルカリ可溶性樹脂、並びに感光性樹脂組成物に含まれる光重合性モノマー、光重合開始剤、密着向上剤、界面活性剤の製造ロットを変更した以外は、実施例1の評価用感光性樹脂組成物1~3と同様に、評価用感光性樹脂組成物4~6を調製した。
[Example 2]
Photosensitive resin compositions for evaluation 4 to 6 were prepared in the same manner as photosensitive resin compositions for evaluation 1 to 3 in Example 1, except that the production lots of the pigment, dispersant, dispersion aid, and alkali-soluble resin contained in the dispersion, and the photopolymerizable monomer, photopolymerization initiator, adhesion improver, and surfactant contained in the photosensitive resin composition were changed.

評価用感光性樹脂組成物4~6により作製された各サンプルにおける線幅評価結果を表4に示す。感光性樹脂組成物4~6の線幅評価結果から、実施例1と同様の方法で検量線を作成した。作成した検量線において設定線幅(25.0μm)になる混合比率を求め、感光性樹脂組成物(F)におけるポリマーD:ポリマーEの混合比率(質量比)を22:40に決定した。
ポリマーD:ポリマーEの混合比率(質量比)を決定した比率である22:40にして、感光性樹脂組成物(F)を調製し、線幅評価を行ったところ、24.9μmとなり、設定線幅に非常に近い結果となった。なお、感光性樹脂組成物(F)の各成分の配合量(質量部)は、ポリマーD及びポリマーEの質量部(固形分換算)を5.35質量部、9.73質量部(固形分換算)に変更した以外は、表1に示す評価用感光性樹脂組成物1と同様とした。
The line width evaluation results for each sample prepared from the evaluation photosensitive resin compositions 4 to 6 are shown in Table 4. A calibration curve was prepared from the line width evaluation results for the photosensitive resin compositions 4 to 6 in the same manner as in Example 1. The mixing ratio resulting in the set line width (25.0 μm) in the prepared calibration curve was determined, and the mixing ratio (mass ratio) of polymer D:polymer E in the photosensitive resin composition (F) was determined to be 22:40.
Photosensitive resin composition (F) was prepared by setting the mixing ratio (mass ratio) of polymer D:polymer E to the determined ratio of 22:40, and the line width evaluation was performed, resulting in 24.9 μm, which was very close to the set line width. The blending amounts (parts by mass) of each component of photosensitive resin composition (F) were the same as those of evaluation photosensitive resin composition 1 shown in Table 1, except that the parts by mass (solid content equivalent) of polymer D and polymer E were changed to 5.35 parts by mass and 9.73 parts by mass (solid content equivalent).

[比較例2]
評価用感光性樹脂組成物4~6を用いた調製方法を実施せず、仮にポリマーD:ポリマーEの混合比率(質量比)を15:47として、比較用感光性樹脂組成物を作製した場合、線幅は24.3μmになると推定され、設定線幅から大きく外れる結果が推定される。なお、比較用感光性樹脂組成物は、ポリマーD及びポリマーEの質量部(固形分換算)を3.65質量部、11.43質量部(固形分換算)に変更した以外は、評価用感光性樹脂組成物4と同様である。
[Comparative Example 2]
If the comparative photosensitive resin composition were prepared without carrying out the preparation method using the evaluation photosensitive resin compositions 4 to 6, and with a mixing ratio (mass ratio) of polymer D:polymer E of 15:47, the line width would be estimated to be 24.3 μm, which is estimated to be a result significantly different from the set line width. The comparative photosensitive resin composition is the same as the evaluation photosensitive resin composition 4, except that the parts by mass (solid content equivalent) of polymer D and polymer E were changed to 3.65 parts by mass and 11.43 parts by mass (solid content equivalent).

以上のように、実施例1、2では、評価用感光性樹脂組成物を用いた線幅評価結果に基づき、設定線幅となるように、感光性樹脂組成物(F)における樹脂(a-1)及び(a-2)の混合比率を決定し、その決定した混合比率で感光性樹脂組成物(F)を調製した。そのため、原料の製造ロットが変わっても、感光性樹脂組成物(F)により得られる硬化物の線幅は、設定線幅とほぼ同じ大きさとなってバラつきが少なくなり、硬化物の品質が安定していた。
それに対して、比較例1、2では、硬化物を得るための感光性樹脂組成物における樹脂(a-1)及び(a-2)の混合比率を一定としたため、原料の製造ロットが変わると、感光性樹脂組成物により得られる硬化物の線幅が大きく変動し、硬化物の品質が安定しなかった。
As described above, in Examples 1 and 2, the mixing ratio of resins (a-1) and (a-2) in photosensitive resin composition (F) was determined so as to obtain a set line width based on the line width evaluation results using the photosensitive resin composition for evaluation, and photosensitive resin composition (F) was prepared at the determined mixing ratio. Therefore, even if the production lot of the raw materials changed, the line width of the cured product obtained from photosensitive resin composition (F) was almost the same as the set line width, with little variation, and the quality of the cured product was stable.
In contrast, in Comparative Examples 1 and 2, the mixing ratio of the resins (a-1) and (a-2) in the photosensitive resin composition for obtaining a cured product was constant. Therefore, when the production lot of the raw materials changed, the line width of the cured product obtained from the photosensitive resin composition fluctuated significantly, and the quality of the cured product was not stable.

Claims (7)

感光性樹脂組成物に用いるアルカリ可溶性樹脂の調製方法であって、
アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)が、0/100~100/0(質量比)のいずれかの混合比率で配合され、かつ互いに前記混合比率が異なる、複数の評価用感光性樹脂組成物を調製するステップと、
前記複数の評価用感光性樹脂組成物それぞれについて、現像性評価を行うステップと、
前記現像評価の結果からアルカリ可溶性樹脂(a-1)及びアルカリ可溶性樹脂(a-2)の混合比率を決定し、アルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)を、決定された混合比率で混合し、アルカリ可溶性樹脂を調製するステップとを備え、
前記複数の評価用感光性樹脂組成物を調製するステップにおいて、前記評価用感光性樹脂組成物におけるアルカリ可溶性樹脂(a-1)とアルカリ可溶性樹脂(a-2)の合計量100質量部としたとき、前記複数の評価用感光性樹脂組成物のうち、アルカリ可溶性樹脂(a-1)が最も少ない評価用感光性樹脂組成物における樹脂(a-1)の質量部と、アルカリ可溶性樹脂(a-1)が最も多い評価用感光性樹脂組成物におけるアルカリ可溶性樹脂(a-1)の質量部の差が、20質量部以上であるように調製する、
感光性樹脂組成物に用いるアルカリ可溶性樹脂の調製方法。
A method for preparing an alkali-soluble resin for use in a photosensitive resin composition, comprising the steps of:
A step of preparing a plurality of photosensitive resin compositions for evaluation, each of which has a mixing ratio of an alkali-soluble resin (a-1) and an alkali-soluble resin (a-2) that is different from one another, in a mixing ratio of 0/100 to 100/0 (mass ratio);
evaluating the developability of each of the plurality of photosensitive resin compositions for evaluation;
determining a mixing ratio of the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) from the results of the evaluation of the developability , and mixing the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) in the determined mixing ratio to prepare an alkali-soluble resin;
In the step of preparing the plurality of photosensitive resin compositions for evaluation, when the total amount of the alkali-soluble resin (a-1) and the alkali-soluble resin (a-2) in the photosensitive resin compositions for evaluation is 100 parts by mass, the difference between the parts by mass of the resin (a-1) in the photosensitive resin composition for evaluation having the least amount of the alkali-soluble resin (a-1) and the parts by mass of the alkali-soluble resin (a-1) in the photosensitive resin composition for evaluation having the most amount of the alkali-soluble resin (a-1) is prepared to be 20 parts by mass or more.
A method for preparing an alkali-soluble resin for use in a photosensitive resin composition.
請求項1に記載の調製方法で得られたアルカリ可溶性樹脂、光重合性モノマー及び光重合性開始剤が少なくとも配合された感光性樹脂組成物を得る、感光性樹脂組成物の製造方法。 A method for producing a photosensitive resin composition, which produces a photosensitive resin composition containing at least an alkali-soluble resin obtained by the preparation method according to claim 1, a photopolymerizable monomer, and a photopolymerizable initiator. 前記感光性樹脂組成物にさらに着色剤が配合される、請求項2に記載の感光性樹脂組成物の製造方法。 The method for producing a photosensitive resin composition according to claim 2, further comprising blending a colorant into the photosensitive resin composition. 前記着色剤がカーボンブラックを含む、請求項3に記載の感光性樹脂組成物の製造方法。 The method for producing a photosensitive resin composition according to claim 3, wherein the colorant comprises carbon black. 請求項2~4のいずれか1項に記載の製造方法で得られた感光性樹脂組成物を硬化させる、硬化物の製造方法。 A method for producing a cured product, comprising curing a photosensitive resin composition obtained by the method according to any one of claims 2 to 4. 請求項5に記載の製造方法で得られた硬化物で形成する、ブラックマトリックスの製造方法。 A method for producing a black matrix formed from a cured product obtained by the method of claim 5. 請求項6に記載の製造方法で得られたブラックマトリックスを用いる、画像表示装置の製造方法。 A method for manufacturing an image display device using a black matrix obtained by the manufacturing method described in claim 6.
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