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JPH1184637A - Photosensitive resin composition and color filter - Google Patents

Photosensitive resin composition and color filter

Info

Publication number
JPH1184637A
JPH1184637A JP24360597A JP24360597A JPH1184637A JP H1184637 A JPH1184637 A JP H1184637A JP 24360597 A JP24360597 A JP 24360597A JP 24360597 A JP24360597 A JP 24360597A JP H1184637 A JPH1184637 A JP H1184637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
photosensitive resin
resin composition
group
double bond
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24360597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuichiro Takasaki
龍一郎 高崎
Fumiyuki Matsuo
史之 松尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP24360597A priority Critical patent/JPH1184637A/en
Publication of JPH1184637A publication Critical patent/JPH1184637A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a photosensitive resin compsn. having high alkali developability even when a light shielding pigment is dispersed in large quantities and also having high sensitivity by using a specified resin binder and an azido compd. SOLUTION: The photosensitive resin compsn. contains a resin binder having ethylenically unsatd. double bonds and carboxyl groups and an azido compd. The resin binder is, e.g. a resin obtd. by reacting part of the carboxyl groups of a polymer with a compd. having an ethylenically unsatd. double bond and an epoxy group, a resin obtd. by half-esterifying a resin having a carboxylic acid anhydride as a functional group with a compd. having an ethylenically unsatd. double bond and a hydroxyl group or an acid anhydride modified resin of epoxy acrylate. The azido compd. is a compd. having an azido group (-N3 ) in its molecule, e.g. a polymer having azido groups as photosensitive groups or a low molecular monomer type azido compd. having an azido group.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は新規な感光性樹脂組
成物に係わり、PS版、IC用フォトレジスト、プリン
ト基板用のエッチングまたはソルダーレジスト等の画像
形成材料に好適に使用できるものである。特に、カラー
テレビ、液晶表示素子、固体撮像素子、カメラ等に使用
される光学的カラーフィルターの製造で使用されるカラ
ーフィルターの製造に好適に用いることができる感光性
樹脂組成物に関する。さらに、詳しくは、高遮光性であ
りながらも高感度で現像性に優れた、ブラックマトリッ
クス製造に適した感光性樹脂組成物に関する。
The present invention relates to a novel photosensitive resin composition, which can be suitably used for an image forming material such as a PS plate, a photoresist for IC, an etching or solder resist for printed circuit boards, and the like. In particular, the present invention relates to a photosensitive resin composition that can be suitably used for manufacturing a color filter used in manufacturing an optical color filter used in a color television, a liquid crystal display device, a solid-state imaging device, a camera, and the like. More specifically, the present invention relates to a photosensitive resin composition suitable for black matrix production, which has high light-shielding properties, high sensitivity, and excellent developability.

【0002】[0002]

【従来の技術】感光剤としてアジド化合物を使用した感
光性樹脂組成物としては、低分子のビスアジド化合物と
該化合物と架橋反応ができる樹脂を組み合わせた感光樹
脂及びアジド基を樹脂に組み入れた感光樹脂の2種のタ
イプが知られている。前者の例としてはUSP2852
379、USP2940853等があり、環化ゴム、ノ
ボラック樹脂あるいはポリビニルフェノール等のフェノ
ール樹脂等がビスアジド化合物と架橋反応できる樹脂と
して知られPS版あるいはフォトレジストに使用されて
いる。
2. Description of the Related Art As a photosensitive resin composition using an azide compound as a photosensitive agent, there are a photosensitive resin obtained by combining a low molecular bisazide compound and a resin capable of performing a crosslinking reaction with the compound, and a photosensitive resin obtained by incorporating an azide group into the resin. Are known. USP2852 as an example of the former
No. 379, US Pat. No. 2,408,583, etc., and a cyclized rubber, a novolak resin or a phenol resin such as polyvinyl phenol is known as a resin capable of undergoing a cross-linking reaction with a bisazide compound and used for a PS plate or a photoresist.

【0003】また、後者のアジド基を有する感光樹脂と
してはポリビニル−p−アジドベンザル樹脂、ポリアジ
ド安息香酸樹脂、ポリアジドスチレン等が知られてお
り、ポリビニル−p−アジドベンザル樹脂についてはP
S版等に応用されている。アジド化合物は光反応性に富
み、湿気、熱に対する安定性が高いため、上記の如く種
々のアジドを用いた感光性樹脂組成物が開発されてい
る。しかしながら、アジド化合物はイオン構造を有さず
親水性に乏しいため、上記アジド系感光樹脂組成物は環
境あるいは人体に対する有害性の少ないアルカリ水溶液
で現像することが困難で、多くは有機溶剤を現像液に用
いる必要がある。このため、使用にあたっては火災危険
性、環境汚染、作業者の有機溶剤中毒等の観点から、様
々な防護策が必要となる問題点がある。近年、これらに
対する基準は益々厳しくなっており実質上使用困難な状
況になりつつある。
Further, as the latter photosensitive resin having an azide group, polyvinyl-p-azidobenzal resin, polyazidebenzoic acid resin, polyazidestyrene and the like are known.
It is applied to the S version. Azide compounds are rich in photoreactivity and have high stability to moisture and heat. Therefore, photosensitive resin compositions using various azides as described above have been developed. However, since the azide compound does not have an ionic structure and is poor in hydrophilicity, it is difficult to develop the azide-based photosensitive resin composition with an alkaline aqueous solution that is less harmful to the environment or the human body. Must be used for For this reason, there is a problem that various protective measures are required in use from the viewpoint of fire danger, environmental pollution, organic solvent poisoning of workers, and the like. In recent years, the standards for these have become increasingly strict and are becoming practically difficult to use.

【0004】一方、液晶表示素子用のカラーフィルター
の製造では、生産性が高く且つ微細加工性に優れる点か
ら顔料を分散した感光性樹脂による製造法が主流とな
り、遮光性パターンであるブラックマトリックスについ
ても遮光性感光樹脂による製造法が鋭意検討されてい
る。遮光性感光樹脂は、現像液であるアルカリ水に全く
不溶の顔料を多量に分散、配合した組成物であるため現
像性の低下が著しく、また、遮光性でもあるため硬化反
応を進めるのが難しいため高アルカリ現像性、高感度の
感光性樹脂が求められている。
On the other hand, in the production of a color filter for a liquid crystal display element, a production method using a photosensitive resin in which a pigment is dispersed has become mainstream because of high productivity and excellent fine workability. Also, a manufacturing method using a light-shielding photosensitive resin is being studied earnestly. The light-shielding photosensitive resin is a composition in which a pigment that is completely insoluble in a developing solution, which is insoluble in a large amount of alkali, is dispersed and compounded. Therefore, a photosensitive resin having high alkali developability and high sensitivity is required.

【0005】ビスアジド化合物とフェノール樹脂を組み
合わせた感光性樹脂では、フェノール樹脂のアルカリ溶
解性が低いため、遮光性顔料を多量に配合、分散すると
現像性の低下が著しく解像性の低下や極端な場合には現
像不能となる問題点がある。また、カルボキシル基を有
するアクリル樹脂に光重合開始剤及びエチレン性不飽和
結合を有するモノマーを組み合わせた光重合系感光性樹
脂では、空気中の酸素による重合阻害を強く受けること
から硬化能力に乏しく著しく低感度であったり、極端な
場合には硬化しない等の問題点がある。
In the case of a photosensitive resin in which a bisazide compound and a phenol resin are combined, since the phenol resin has low alkali solubility, if a large amount of a light-shielding pigment is blended and dispersed, the development property is significantly reduced, and the resolution is extremely reduced and extreme In this case, there is a problem that the image cannot be developed. In addition, the photopolymerizable photosensitive resin in which a photopolymerization initiator and a monomer having an ethylenically unsaturated bond are combined with an acrylic resin having a carboxyl group has a poor curing ability because of being strongly inhibited by polymerization in the air due to oxygen in the air. There are problems such as low sensitivity and in extreme cases, no curing.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
を解決し、アルカリ現像性の高いアジド系感光性樹脂組
成物を提供するものである。特に、遮光性顔料を多量に
分散、配合しても高アルカリ現像性を有し、且つ、高感
度な感光性樹脂組成物を提供するものである。又、この
感光性樹脂組成物は薄膜、高遮光性を有するパターンを
フォトリソグラフィー法で容易に形成できるものであ
り、特に、カラーフィルターの樹脂ブラックマトリック
ス製造に適し、解像性、密着性等にも優れるため、本発
明の組成物を用いることにより高品質、高信頼性のカラ
ーフィルターの製造が可能となる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above problems and provides an azide-based photosensitive resin composition having high alkali developability. In particular, the present invention provides a photosensitive resin composition having high alkali developability and high sensitivity even when a large amount of a light-shielding pigment is dispersed and blended. In addition, this photosensitive resin composition can easily form a thin film, a pattern having high light-shielding properties by a photolithography method, and is particularly suitable for producing a resin black matrix of a color filter, and has excellent resolution, adhesion, etc. Therefore, the use of the composition of the present invention makes it possible to produce a high-quality and highly reliable color filter.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究を
進めた結果、(a)エチレン性不飽和二重結合並びにカ
ルボキシル基を有するバインダー樹脂及び(b)アジド
化合物を含有する感光性樹脂組成物がかかる目的を解決
しえることを見出し発明を完成するに至った。以下、本
発明を詳細に説明する。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that (a) a binder resin having an ethylenically unsaturated double bond and a carboxyl group and (b) a photosensitive resin containing an azide compound. The inventors have found that the composition can solve such an object, and have completed the invention. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0008】[0008]

【発明の実施形態】本発明の感光樹脂組成物は、アジド
化合物と組み合わせる樹脂に特徴があり、また、遮光性
顔料と組み合わせて用いたときに特に好適な結果をもた
らすものである。以下、各成分について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The photosensitive resin composition of the present invention is characterized by a resin used in combination with an azide compound, and gives particularly preferable results when used in combination with a light-shielding pigment. Hereinafter, each component will be described.

【0009】エチレン性不飽和二重結合並びにカルボキ
シル基を有するバインダー樹脂としては、例えば、下記
に説明する如き1)カルボキシル基を有する重合体のカ
ルボキシル基の一部に、エチレン性不飽和二重結合とエ
ポキシ基を有する化合物を反応させた樹脂、2)カルボ
ン酸無水物を官能基として有する樹脂を、エチレン性不
飽和二重結合と水酸基を有する化合物によりハーフエス
テル化した樹脂、3)エポキシアクリレートの酸無水物
変性樹脂等を代表的に挙げることができるが、必ずしも
上記例に限定されるものではない。
As the binder resin having an ethylenically unsaturated double bond and a carboxyl group, for example, 1) a carboxyl group of a polymer having a carboxyl group is partially substituted with an ethylenically unsaturated double bond as described below. 2) a resin obtained by half-esterifying a resin having a carboxylic acid anhydride as a functional group with a compound having an ethylenically unsaturated double bond and a hydroxyl group, 3) a resin having an epoxy acrylate Typical examples include acid anhydride-modified resins and the like, but are not necessarily limited to the above examples.

【0010】1)カルボキシル基を有する重合体のカル
ボキシル基の一部にエチレン性不飽和二重結合とエポキ
シ基を有する化合物を反応させた樹脂 カルボキシル基を有する重合体としては、例えば、(メ
タ)アクリル酸、メタクリル酸2−サクシノロイルオキ
シエチル、メタクリル酸2−マレイノロイルオキシエチ
ル、メタクリル酸2−フタロイルオキシエチル、メタク
リル酸2−ヘキサヒドロフタロイルオキシエチル等など
のカルボキシル基を有する(メタ)アクリルモノマーの
ホモあるいはコポリマー、あるいは、上記のカルボキシ
ル基を有する(メタ)アクリルモノマーと、スチレン、
α−メチルスチレン、(メタ)アクリル酸メチル、(メ
タ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、
(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸
ブチル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、(メタ)アク
リルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、アリル
グリシジルエーテル、エチルアクリル酸グリシジル、ク
ロトン酸グリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸クロ
ライド、ベンジル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエ
チル(メタ)アクリレート、N−メチロールアクリルア
ミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メタクリ
ロイルモルホリン、N,N−ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチルアク
リルアミドなどのモノマーを共重合させたポリマーが挙
げられる。
1) Resin obtained by reacting a compound having an ethylenically unsaturated double bond and an epoxy group with a part of the carboxyl group of the polymer having a carboxyl group. As the polymer having a carboxyl group, for example, (meth) It has a carboxyl group such as acrylic acid, 2-succinoloyloxyethyl methacrylate, 2-maleynoloyloxyethyl methacrylate, 2-phthaloyloxyethyl methacrylate, 2-hexahydrophthaloyloxyethyl methacrylate, and the like ( A homo- or copolymer of a (meth) acrylic monomer, or a (meth) acrylic monomer having a carboxyl group as described above, and styrene;
α-methylstyrene, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate,
Isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, vinyl acetate, acrylonitrile, (meth) acrylamide, glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, glycidyl ethyl acrylate, glycidyl crotonate, (meth) acrylic chloride Benzyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, N-methylolacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-methacryloylmorpholine, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl Examples include a polymer obtained by copolymerizing a monomer such as acrylamide.

【0011】エチレン性不飽和二重結合とエポキシ基を
有する化合物としては、1分子中にエチレン性不飽和二
重結合とエポキシ基を有する化合物であればよく、具体
的にはグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシ
ジルエーテル、α−エチルアクリル酸グリシジル、クロ
トニルグリシジルエーテル、(イソ)クロトン酸グリシ
ジルエーテル等の脂肪族エポキシ化合物及び(3,4−
エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート
や下記に掲げる脂環式エポキシ化合物等が挙げられる。
The compound having an ethylenically unsaturated double bond and an epoxy group may be a compound having an ethylenically unsaturated double bond and an epoxy group in one molecule, and specifically, glycidyl (meth) acrylate Aliphatic epoxy compounds such as glycidyl ether, allyl glycidyl ether, glycidyl α-ethyl acrylate, crotonyl glycidyl ether, glycidyl ether (iso) crotonate, and (3,4-
Examples include epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate and the following alicyclic epoxy compounds.

【0012】[0012]

【化1】 Embedded image

【0013】カルボキシル基を有するバインダー樹脂に
エチレン性不飽和二重結合とエポキシ基を有する化合物
を反応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、上記カルボキシル基を有する樹脂並びに
エチレン性不飽和二重結合及びエポキシ基を有する化合
物をトリエチルアミン、ベンジルメチルアミン等の3級
アミン、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、
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、等の4級アンモニウム塩、ピリ
ジン、トリフェニルフォスフィン等を触媒として有機溶
剤中反応温度50〜150℃で数〜数十時間反応させる
ことにより樹脂のカルボキシル基にエポキシ化合物を反
応させ、バインダー樹脂にエチレン性不飽和二重結合を
導入することができる。上記に説明した樹脂の一例とし
て、例えば、スチレン/アクリル酸共重合体に(3,4
−エポキシシクロヘキシル)メチルアクリレート付加さ
せた樹脂を挙げることができる。
As a method for reacting a compound having an ethylenically unsaturated double bond and an epoxy group with a binder resin having a carboxyl group, a known method can be used. For example, the above-mentioned resin having a carboxyl group and a compound having an ethylenically unsaturated double bond and an epoxy group are converted to a tertiary amine such as triethylamine and benzylmethylamine, dodecyltrimethylammonium chloride,
Carboxyl groups of the resin can be formed by reacting with a quaternary ammonium salt such as tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, etc., pyridine, triphenylphosphine or the like as a catalyst at a reaction temperature of 50 to 150 ° C. for several to several tens of hours. The epoxy compound can be reacted to introduce an ethylenically unsaturated double bond into the binder resin. As an example of the resin described above, for example, (3, 4)
-Epoxycyclohexyl) methyl acrylate.

【0014】[0014]

【化2】 Embedded image

【0015】2)カルボン酸無水物を官能基として有す
る樹脂をエチレン性不飽和二重結合と水酸基を有する化
合物によりハーフエステル化した樹脂 カルボン酸無水物を官能基として有する樹脂としては無
水マレイン酸等のカルボン酸無水物とスチレン、メチル
スチレン、エチルスチレン、プロピルスチレン、イソプ
ロピルスチレン、ブチルスチレン、sec−ブチルスチ
レン、tert−ブチルスチレン、ジメチルスチレン、
ジエチルスチレン、メトキシスチレン、エトキシスチレ
ン、プロポキシスチレン、ブトキシスチレン、ビニルビ
フェニル、ベンジルスチレン、クロロスチレン、クロロ
メチススチレン、フルオロスチレン、ブロモスチレン等
のスチレン類を共重合させた樹脂が挙げられる。
2) A resin obtained by half-esterifying a resin having a carboxylic acid anhydride as a functional group with a compound having an ethylenically unsaturated double bond and a hydroxyl group. Examples of the resin having a carboxylic acid anhydride as a functional group include maleic anhydride and the like. Carboxylic acid anhydride and styrene, methyl styrene, ethyl styrene, propyl styrene, isopropyl styrene, butyl styrene, sec-butyl styrene, tert-butyl styrene, dimethyl styrene,
Resins obtained by copolymerizing styrenes such as diethyl styrene, methoxy styrene, ethoxy styrene, propoxy styrene, butoxy styrene, vinyl biphenyl, benzyl styrene, chloro styrene, chloromethis styrene, fluoro styrene and bromo styrene are exemplified.

【0016】エチレン性不飽和二重結合と水酸基を有す
る化合物としてはヒドロキシメチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロ
キシブチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトー
ルトリアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシ
プロピルアクリレートなどが挙げられる。カルボン酸無
水物を官能基として有する樹脂並びにエチレン性不飽和
二重結合及び水酸基を有する化合物の反応は公知の手法
を用いることができ、樹脂中のカルボン酸無水物1当量
に対しエチレン性不飽和二重結合と水酸基を有する化合
物1当量を、トリエチルアミン、ベンジルメチルアミン
等の3級アミン、ドデシルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、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等の4級アンモニウム
塩、ピリジン、トリフェニルフォスフィン等を触媒とし
て有機溶剤中反応温度50〜150℃で数〜数十時間反
応させてハーフエステル化することによりエチレン性不
飽和二重結合とカルボキシル基を有する樹脂を得ること
ができる。上記に説明した樹脂の一例として、例えば、
スチレン/無水マレイン酸樹脂をヒドロキシエチルアク
リレートによりハーフエステル化した樹脂が挙げられ
る。
Compounds having an ethylenically unsaturated double bond and a hydroxyl group include hydroxymethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate,
Examples include hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, pentaerythritol triacrylate, and 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate. The reaction of a resin having a carboxylic acid anhydride as a functional group and a compound having an ethylenically unsaturated double bond and a hydroxyl group can be performed by a known method. One equivalent of a compound having a double bond and a hydroxyl group is added to a tertiary amine such as triethylamine and benzylmethylamine, a quaternary ammonium salt such as dodecyltrimethylammonium chloride, tetramethylammonium chloride and tetraethylammonium chloride, pyridine, triphenylphosphine and the like. Is reacted in an organic solvent at a reaction temperature of 50 to 150 ° C. for several to several tens of hours to carry out half esterification, whereby a resin having an ethylenically unsaturated double bond and a carboxyl group can be obtained. As an example of the resin described above, for example,
A resin obtained by half-esterifying a styrene / maleic anhydride resin with hydroxyethyl acrylate is used.

【0017】[0017]

【化3】 Embedded image

【0018】3)エポキシアクリレート樹脂の酸無水物
変性樹脂 エポキシアクリレート樹脂としてはビスフェノールA型
エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビス
フェノールS型エポキシ樹脂、(o,m,p−)ノボラ
ック型エポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹
脂、ハロゲン置換ノボラックエポキシ樹脂、ナフトール
変性ノボラックエポキシ樹脂等のエポキシ樹脂に不飽和
モノカルボン酸としてアクリル酸、メタクリル酸、メタ
クリル酸2−サクシノロイルオキシエチル、メタクリル
酸2−マレイノロイルオキシエチル、メタクリル酸2−
フタロイルオキシエチル、メタクリル酸2−ヘキサヒド
ロフタロイルオキシエチル等を付加させたものが挙げら
れる。
3) Acid anhydride modified resin of epoxy acrylate resin Epoxy acrylate resins include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, (o, m, p-) novolak type epoxy resin, Unsaturated monocarboxylic acids such as phenol novolak epoxy resin, halogen-substituted novolak epoxy resin, and naphthol-modified novolak epoxy resin as unsaturated monocarboxylic acids, acrylic acid, methacrylic acid, 2-succinoloyloxyethyl methacrylate, 2-maleinoyl methacrylate Oxyethyl, methacrylic acid 2-
Those to which phthaloyloxyethyl, 2-hexahydrophthaloyloxyethyl methacrylate and the like are added are exemplified.

【0019】エポキシアクリレート樹脂を変性する酸無
水物としては無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタ
コン酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無
水ヘキサヒドロフタル酸、無水ピロメリット酸、無水ト
リメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物等が挙げられる。エポキシアクリレート樹脂を酸無水
物で変性させる手法についても公知の手法を用いること
ができる。上記に説明した樹脂の一例として、例えば、
ノボラックエポキシアクリレートのテトラヒドロ無水フ
タル酸の変性樹脂が挙げられる。
Examples of the acid anhydride that modifies the epoxy acrylate resin include maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, pyromellitic anhydride, and trimellitic anhydride. And benzophenonetetracarboxylic dianhydride. Known techniques can be used for modifying the epoxy acrylate resin with an acid anhydride. As an example of the resin described above, for example,
A modified resin of tetrahydrophthalic anhydride of novolak epoxy acrylate is exemplified.

【0020】[0020]

【化4】 Embedded image

【0021】また、上記例以外には、例えば水酸基とカ
ルボキシル基を有する樹脂、例えばメタクリル酸/メタ
クリル酸メチル/2−ヒドロキシエチルメタクリレート
の3元共重合体の水酸基に(メタ)アクリル酸クロライ
ド、桂皮酸クロライド、(メタ)アリルクロライドの様
な化合物を付加させるた樹脂等も用いることができる。
In addition to the above examples, for example, a resin having a hydroxyl group and a carboxyl group, such as a terpolymer of methacrylic acid / methyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate, may be substituted with (meth) acrylic acid chloride or cinnamon Resins to which compounds such as acid chloride and (meth) allyl chloride are added can also be used.

【0022】これらのバインダー樹脂のGPC(ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー)で測定した重量平
均分子量は、通常、1000〜500,000である。
重量平均分子量が1000未満であると均一な塗膜をえ
るのが難しく、また、500,000を超えると現像性
が低下する傾向がある。また、カルボキシル基の好まし
い含有量の範囲は酸価で5〜250である。酸価が5以
下であるとアルカリ現像液に不溶となり、また、250
を超えると感度が低下することがある。
The weight average molecular weight of these binder resins measured by GPC (gel permeation chromatography) is usually 1,000 to 500,000.
If the weight average molecular weight is less than 1,000, it is difficult to obtain a uniform coating film, and if it exceeds 500,000, developability tends to decrease. The preferred content range of the carboxyl group is 5 to 250 in terms of acid value. When the acid value is 5 or less, it becomes insoluble in an alkali developing solution.
If it exceeds, the sensitivity may decrease.

【0023】以上挙げたカルボキシル基とエチレン性不
飽和二重結合を有する樹脂としては現像性の観点から、
カルボキシル基を有する重合体のカルボキシル基の一部
にエチレン性不飽和二重結合とエポキシ基を同一分子内
に有する化合物を反応させた樹脂が好ましい。特に好ま
しい樹脂としては、カルボキシル基を有する重合体が構
成モノマーとして少なくとも(メタ)アクリル酸を含む
(メタ)アクリル共重合体であり、更に好ましくはエチ
レン性不飽和二重結合が(メタ)アクリロイル基中の二
重結合である樹脂である。さらに、好ましくは(メタ)
アクリロイル基が上記の(メタ)アクリル共重合体に
(メタ)アクリロイル基を有する脂環式エポキシ化合物
を反応することにより導入された樹脂である。
The above-mentioned resins having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated double bond include, from the viewpoint of developability,
A resin obtained by reacting a compound having an ethylenically unsaturated double bond and an epoxy group in the same molecule with a part of the carboxyl group of the polymer having a carboxyl group is preferable. As a particularly preferred resin, a polymer having a carboxyl group is a (meth) acrylic copolymer containing at least (meth) acrylic acid as a constituent monomer, and more preferably, an ethylenically unsaturated double bond is a (meth) acryloyl group. It is a resin that is a double bond inside. Furthermore, preferably (meth)
An acryloyl group is a resin introduced by reacting the (meth) acrylic copolymer with an alicyclic epoxy compound having a (meth) acryloyl group.

【0024】なお、本明細書において、「(メタ)アク
リル〜」、「(メタ)アクリレート」等は、「アクリル
〜またはメタクリル〜」、「アクリレートまたはメタク
リレート」等を意味するものとし、例えば「(メタ)ア
クリル酸」は「アクリル酸またはメタクリル酸」を意味
するものとする。
In this specification, “(meth) acryl-”, “(meth) acrylate” and the like mean “acryl- or methacryl-”, “acrylate or methacrylate” and the like. “Meth) acrylic acid” means “acrylic acid or methacrylic acid”.

【0025】次に、本発明に於けるアジド化合物として
はアジド基(−N3 )を少なくとも分子内1個以上有す
る化合物であり、例えば、ポリアジド安息香酸ビニル、
ポリアジドスチレン、ポリビニルアジドベンザルアセタ
ール、ポリビニルアジドナフチルアセタール、アジドベ
ンツアルデヒド・フェノール樹脂等のアジド基を感光基
として有するポリマーや下記に掲げる様なアジド基を有
する低分子モノマータイプのアジド化合物を挙げること
ができる。
Next, the azide compound in the present invention is a compound having at least one azide group (—N 3 ) in a molecule. For example, polyazide vinyl benzoate,
Examples of polymers having an azide group as a photosensitive group, such as polyazide styrene, polyvinyl azido benzal acetal, polyvinyl azido naphthyl acetal, and azidobenzaldehyde phenol resin, and low molecular monomer type azide compounds having an azide group as shown below. be able to.

【0026】[0026]

【化5】 Embedded image

【0027】[0027]

【化6】 Embedded image

【0028】これらのアジド化合物のなかでは、アジド
基を同一分子内に2個以上有し、分子量が1000以下
のアジド基含有化合物が現像性、硬化性の点で優れるた
め好ましく、特に、分子量が1000以下で下記式で表
わされるアジド化合物が特に好ましい。
Among these azide compounds, an azide group-containing compound having two or more azide groups in the same molecule and having a molecular weight of 1,000 or less is preferable because of its excellent developability and curability, and is particularly preferable. Azide compounds of 1000 or less and represented by the following formula are particularly preferred.

【0029】[0029]

【化7】 Embedded image

【0030】また、本発明の感光性樹脂組成物は黒色材
料を添加することにより遮光性を有する感光性樹脂組成
物として特に好適に用いることができる。下記に好適な
黒色色材について説明する。黒色色材は単色で黒色の色
材の単独もしくは複数の使用または、赤、緑、青色等の
混合による黒色色材が使用可能である。また、これら色
材は無機または有機の顔料、染料の中から適宜選択する
ことができる。無機、有機顔料の場合には平均粒径1μ
以下、好ましくは0.5μ以下に分散して用いるのが好
ましい。
Further, the photosensitive resin composition of the present invention can be particularly suitably used as a photosensitive resin composition having a light-shielding property by adding a black material. The preferred black color material will be described below. As the black color material, a single color material or a plurality of black color materials, or a black color material obtained by mixing red, green, blue and the like can be used. Further, these coloring materials can be appropriately selected from inorganic or organic pigments and dyes. In the case of inorganic or organic pigments, the average particle size is 1μ
Hereafter, it is preferable to disperse the particles to 0.5 μm or less.

【0031】混合使用可能な色材の具体例としてはビク
トリアピュアブルー(42595)、オーラミンO(4
1000)、カチロンブリリアントフラビン(ベーシッ
ク13)、ローダミン6GCP(45160)、ローダ
ミンB(45170)、サフラニンOK70:100
(50240)、エリオグラウシンX(42080)、
No.120/リオノールイエロー(21090)、リ
オノールイエローGRO(21090)、シムラーファ
ーストイエロー8GF(21105)、ベンジジンイエ
ロー4T−564D(21095)、シムラーファース
トレッド4015(12355)、リオノールレッド7
B4401(15850)、ファーストゲンブルーTG
R−L(74160)、リオノールブルーSM(261
50)、リオノールブルーES(ピグメントブルー1
5:6)、リオノーゲンレッドGD(ピグメントレッド
168)、リオノールグリーン2YS(ピグメントグリ
ーン36)等が挙げられる(なお、上記の( )内の数
字は、カラーインデックス(C.I.)を意味する)。
Specific examples of color materials that can be used in combination are Victoria Pure Blue (42595) and Auramine O (4
1000), Catillon Brilliant Flavin (Basic 13), Rhodamine 6 GCP (45160), Rhodamine B (45170), Safranin OK 70: 100
(50240), Erioglaucine X (42080),
No. 120 / Lionol Yellow (21090), Lionol Yellow GRO (21090), Shimla Fast Yellow 8GF (21105), Benzidine Yellow 4T-564D (21095), Shimla Fast Red 4015 (12355), Lionol Red 7
B4401 (15850), Fast Gen Blue TG
RL (74160), Lionol Blue SM (261
50), Lionol Blue ES (Pigment Blue 1)
5: 6), Lionogen Red GD (Pigment Red 168), Lionol Green 2YS (Pigment Green 36), and the like (the numbers in parentheses indicate the color index (CI)). Do).

【0032】また、さらに他の混合使用可能な顔料につ
いてC.I.ナンバーにて示すと、例えば、C.I.黄
色顔料20,24,86,93,109,110,11
7,125,137,138,147,148,15
3,154,166、C.I.オレンヂ顔料36,4
3,51,55,59,61、C.I.赤色顔料9,9
7,122,123,149,168,177,18
0,192,215,216,217,220,22
3,224,226,227,228,240、C.
I.バイオレット顔料19,23,29,30,37,
40,50、C.I.青色顔料15,15:1,15:
4,22,60,64、C.I.緑色顔料7、C.I.
ブラウン顔料23,25,26等を挙げることができ
る。
Further, regarding other pigments which can be used in combination, C.I. I. The number is, for example, C.I. I. Yellow pigments 20, 24, 86, 93, 109, 110, 11
7, 125, 137, 138, 147, 148, 15
3,154,166, C.I. I. Oren Pigment 36,4
3, 51, 55, 59, 61, C.I. I. Red pigment 9,9
7, 122, 123, 149, 168, 177, 18
0,192,215,216,217,220,22
3,224,226,227,228,240, C.I.
I. Violet pigments 19, 23, 29, 30, 37,
40, 50, C.I. I. Blue pigment 15, 15: 1, 15:
4, 22, 60, 64, C.I. I. Green pigment 7, C.I. I.
Brown pigments 23, 25, 26 and the like can be mentioned.

【0033】また、単独使用可能な黒色色材としては、
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、チタンブラック等が挙げられる。こ
れらの中で、カーボンブラックが遮光率、画像特性の観
点から好ましい。カーボンブラックの例としては、以下
のようなカーボンブラックが挙げられる。
Further, as a black color material that can be used alone,
Carbon black, acetylene black, lamp black, bone black, graphite, iron black, aniline black,
Cyanine black, titanium black and the like. Among these, carbon black is preferred from the viewpoint of light blocking ratio and image characteristics. Examples of the carbon black include the following carbon blacks.

【0034】三菱化学社製:MA7、MA8、MA1
1、MA100、MA220、MA230、#52、#
50、#47、#45、#2700、#2650、#2
200、#1000、#990、#900 デグサ社製:Printex95、プリンテックス9
0、Printex85、Printex75、Pri
ntex55、Printex45、Printex4
0、Printex30、Printex3、Prin
texA、PrintexG、SpecialBlac
k550、SpecialBlack350、Spec
ialBlack250、SpecialBlack1
00
Manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: MA7, MA8, MA1
1, MA100, MA220, MA230, # 52, #
50, # 47, # 45, # 2700, # 2650, # 2
200, # 1000, # 990, # 900 manufactured by Degussa: Printex 95, Printex 9
0, Printex85, Printex75, Pri
ntex55, Printex45, Printex4
0, Printex30, Printex3, Prin
texA, PrintexG, SpecialBlac
k550, SpecialBlack350, Spec
ialBlack250, SpecialBlack1
00

【0035】キャボット社製:Monarch460、
Monarch430、Monarch280、Mon
arch120、Monarch800、Monarc
h4630、REGAL99、REGAL99R、RE
GAL415、REGAL415R、REGAL25
0、REGAL250R、REGAL330、BLAC
K PEARLS480、PEARLS130 コロンビヤン カーボン社製:RAVEN11、RAV
EN15、RAVEN30、RAVEN35、RAVE
N40、RAVEN410、RAVEN420、RAV
EN450、RAVEN500、RAVEN780、R
AVEN850、RAVEN890H、RAVEN10
00、RAVEN1020、RAVEN1040 なお、上記のカーボンブラックは、他の黒色または有色
の無機、有機顔料と併用しても良い。
Manufactured by Cabot: Monarch 460,
Monarch 430, Monarch 280, Mon
arch120, Monarch800, Monarc
h4630, REGAL99, REGAL99R, RE
GAL415, REGAL415R, REGAL25
0, REGAL250R, REGAL330, BRAC
K PEARLS480, PEARLS130 manufactured by Colombian Carbon: RAVE11, RAV
EN15, RAVE30, RAVE35, RAVE
N40, RAVEN410, RAVEN420, RAV
EN450, RAVEN500, RAVE780, R
AVEN850, RAVE890H, RAVE10
00, RAVEN1020, RAVEN1040 The above carbon black may be used in combination with other black or colored inorganic or organic pigments.

【0036】本発明の組成物は通常、前述した必須成分
であるバインダー樹脂及びアジド化合物を有機溶剤に溶
かした状態で使用される。有機溶剤としては特に制限は
無いが、例えば、ジイソプロピルエーテル、ミネラルス
ピリット、n−ペンタン、アミルエーテル、エチルカプ
リレート、n−ヘキサン、ジエチルエーテル、イソプレ
ン、エチルイソブチルエーテル、ブチルステアレート、
n−オクタン、バルソル#2、アプコ#18ソルベン
ト、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレ
ート、アプコシンナー、ブチルエーテル、ジイソブチル
ケトン、メチルシクロヘキセン、メチルノニルケトン、
プロピルエーテル、ドデカン、Socalsolven
t No.1およびNo.2、アミルホルメート、ジヘ
キシルエーテル、ジイソプロピルケトン、ソルベッソ#
150、酢酸ブチル(n、sec、t)、ヘキセン、シ
ェル TS28 ソルベント、ブチルクロライド、エチ
ルアミルケトン、エチルベンゾネート、アミルクロライ
ド、エチレングリコールジエチルエーテル、エチルオル
ソホルメート、メトキシメチルペンタノン、メチルブチ
ルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルイソブチレー
ト、ベンゾニトリル、エチルプロピオネート、メチルセ
ロソルブアセテート、メチルイソアミルケトン、メチル
イソブチルケトン、プロピルアセテート、アミルアセテ
ート、アミルホルメート、ビシクロヘキシル、ジエチレ
ングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジペンテ
ン、メトキシメチルペンタノール、メチルアミルケト
ン、メチルイソプロピルケトン、プロピルプロピオネー
ト、プロピレングリコール−t−ブチルエーテル、メチ
ルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、エチルセロソルブアセテート、カルビトール、シク
ロヘキサノン、酢酸エチル、プロピレングリコール、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレング
リコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノエチルエーテルアセテート、ジ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、プロピレングリコールモノエチルエーテル
アセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテート、3−メトキシプロピオン酸、3−エトキ
シプロピオン酸、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、ジグライム、ジプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
アセテート、エチルカルビトール、ブチルカルビトー
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−t−ブチルエーテル、3−メチル−3−
メトキシブタノール、トリプロピレングリコールメチル
エーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート
等の有機溶剤を具体的に挙げることができる。
The composition of the present invention is usually used in a state where the above-mentioned binder resin and azide compound, which are essential components, are dissolved in an organic solvent. Although there is no particular limitation on the organic solvent, for example, diisopropyl ether, mineral spirit, n-pentane, amyl ether, ethyl caprylate, n-hexane, diethyl ether, isoprene, ethyl isobutyl ether, butyl stearate,
n-octane, Valsol # 2, Apco # 18 Solvent, diisobutylene, amyl acetate, butyl butyrate, apco thinner, butyl ether, diisobutyl ketone, methyl cyclohexene, methyl nonyl ketone,
Propyl ether, dodecane, Socalsolven
t No. 1 and No. 2. Amyl formate, dihexyl ether, diisopropyl ketone, Solvesso #
150, butyl acetate (n, sec, t), hexene, shell TS28 solvent, butyl chloride, ethyl amyl ketone, ethyl benzoate, amyl chloride, ethylene glycol diethyl ether, ethyl orthoformate, methoxymethyl pentanone, methyl butyl ketone , Methylhexyl ketone, methyl isobutyrate, benzonitrile, ethyl propionate, methyl cellosolve acetate, methyl isoamyl ketone, methyl isobutyl ketone, propyl acetate, amyl acetate, amyl formate, bicyclohexyl, diethylene glycol monoethyl ether acetate, dipentene , Methoxymethylpentanol, methylamylketone, methylisopropylketone, propylpropionate, propyleneglycol Tert-butyl ether, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, carbitol, cyclohexanone, ethyl acetate, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl Ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxypropionic acid, 3-ethoxypropionic acid, ethyl 3-ethoxypropionate, 3
-Methyl methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, propyl 3-methoxypropionate, 3-
Butyl methoxypropionate, diglyme, dipropylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol acetate, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol-t-butyl ether, 3-methyl-3-
Specific examples thereof include organic solvents such as methoxybutanol, tripropylene glycol methyl ether, and 3-methyl-3-methoxybutyl acetate.

【0037】溶剤は各成分を溶解または分散させること
ができるもので、沸点が100〜200℃の範囲のもの
を選択するのが好ましい。より好ましくは120〜17
0℃の沸点をもつものである。これらの溶剤は単独もし
くは混合して使用することができる。
The solvent is capable of dissolving or dispersing each component, and preferably has a boiling point in the range of 100 to 200 ° C. More preferably, 120 to 17
It has a boiling point of 0 ° C. These solvents can be used alone or as a mixture.

【0038】本発明の感光性組成物は、(a)バインダ
ー樹脂100重量部に対して(b)アジド化合物0.0
5〜200重量部の範囲にするのが現像性、感度の観点
から好ましい。また、黒色色材を配合をする場合には全
固形分に対して30〜70wt%の範囲さらに好ましく
は35〜65wt%の範囲で添加するのが好ましい。
The photosensitive composition of the present invention comprises (a) 100 parts by weight of a binder resin and (b) 0.08 of an azide compound.
The content is preferably in the range of 5 to 200 parts by weight from the viewpoint of developability and sensitivity. When a black coloring material is compounded, it is preferably added in the range of 30 to 70 wt%, more preferably in the range of 35 to 65 wt%, based on the total solid content.

【0039】本発明ではこれら必須成分以外に顔料分散
剤、密着向上剤、塗布性向上剤、現像改良剤等を好適に
添加することができる。特に、黒色顔料を配合する場合
には顔料分散剤を添加するのが望ましい。本発明の感光
性樹脂組成物は、黒色色材を含有することにより遮光性
感光樹脂組成物として、特にカラーフィルターのブラッ
クマトリックス形成用として有用であり、この場合の製
造方法について説明する。本発明においては、通常黒色
色材はあらかじ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。分散処理により黒色色材が微粒子化され
るためレジストの遮光能力向上及び塗布特性の向上が達
成される。
In the present invention, in addition to these essential components, pigment dispersants, adhesion improvers, coatability improvers, development improvers, and the like can be suitably added. In particular, when a black pigment is blended, it is desirable to add a pigment dispersant. Since the photosensitive resin composition of the present invention contains a black coloring material, it is useful as a light-shielding photosensitive resin composition, particularly for forming a black matrix of a color filter. The production method in this case will be described. In the present invention, usually black color material is previously paint conditioner, sand grinder, ball mill, roll mill, stone mill,
The dispersion treatment is preferably performed using a jet mill, a homogenizer, or the like. Since the black color material is finely divided by the dispersion treatment, the light-shielding ability of the resist and the coating characteristics are improved.

【0040】分散処理においては黒色色材と溶剤または
分散機能を有するバインダー樹脂、あるいは分散剤をさ
らに併用した系にて処理するのが好ましい。特に高分子
分散剤を用いると経時の分散安定性に優れるので好まし
い。サンドグラインダーで分散させる場合には、0.1
から数ミリ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。分散させる条件は、通常、温度は0
℃から100℃であり、好ましくは、室温から80℃の
範囲である。分散時間はインキの組成(黒色色材、溶
剤、分散剤)及びサンドグラインダーの装置サイズ等に
より適正時間が異なるため適宜調節する。
In the dispersion treatment, the treatment is preferably carried out in a system further using a black colorant and a solvent, a binder resin having a dispersing function, or a dispersant. In particular, it is preferable to use a polymer dispersant since the dispersion stability over time is excellent. When dispersing with a sand grinder, 0.1
Glass beads or zirconia beads having a diameter of from 1 to several millimeters are preferably used. Dispersing conditions are usually such that the temperature is 0
C. to 100.degree. C., preferably from room temperature to 80.degree. The dispersion time is appropriately adjusted because the appropriate time varies depending on the composition of the ink (black color material, solvent, dispersant), the size of the sand grinder, and the like.

【0041】次に上記分散処理により得られた黒色イン
キをバインダー樹脂及びアジドと配合、混合し均一な溶
液とする。製造工程においては微細なゴミが感光液に混
じることが多いため、得られたレジスト感光液はフィル
ター等により濾過処理するのが望ましい。続いて、本発
明の遮光性感光樹脂組成物を用いたカラーフィルターの
製造方法について説明する。
Next, the black ink obtained by the above dispersion treatment is mixed and mixed with a binder resin and an azide to form a uniform solution. Since fine dust is often mixed with the photosensitive solution in the manufacturing process, it is desirable to filter the obtained resist photosensitive solution with a filter or the like. Subsequently, a method for producing a color filter using the light-shielding photosensitive resin composition of the present invention will be described.

【0042】まず、透明基板上に、本発明の遮光性感光
樹脂組成物をスピナー,ワイヤーバー,フローコータ
ー,ダイコーター,ロールコーター,スプレー等の塗布
装置により塗布して乾燥した後、該試料の上にフォトマ
スクを置き、該フォト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により遮光用ブラック
マトリクス画像を形成させ、さらに同様の操作を赤緑青
の3色の着色感光性組成物について各々繰り返し、カラ
ーフィルター画像を形成させる。
First, the light-shielding photosensitive resin composition of the present invention is applied on a transparent substrate by a coating device such as a spinner, a wire bar, a flow coater, a die coater, a roll coater, a spray and the like, and dried. A photomask is placed on the top, and image exposure, development,
If necessary, a black matrix image for light shielding is formed by heat curing or light curing, and the same operation is further repeated for each of the three colored photosensitive compositions of red, green and blue to form a color filter image.

【0043】なお、本発明の感光樹脂組成物を用いてカ
ラーフィルターの画素を形成する場合には、非常に高感
度、高解像力であるため、ポリビニルアルコール等の酸
素遮断層を設けることなしに露光、現像して画像を形成
することが可能である。ここで用いる透明基板は、カラ
ーフィルター用の透明基板であり、その材質は特に限定
されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタ
レート等のポリエステルやポリプロピレン、ポリエチレ
ン等のポリオレフィン等、ポリカーボネート、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリスルホンの熱可塑性プラスチッ
クシート、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ(メ
タ)アクリル樹脂等の熱硬化性プラスチックシート、或
いは各種ガラス板等を挙げることができる。特に、耐熱
性の点からガラス板、耐熱性プラスチックが好ましく用
いられる。
When a pixel of a color filter is formed using the photosensitive resin composition of the present invention, the pixel is exposed without providing an oxygen barrier layer of polyvinyl alcohol or the like because of extremely high sensitivity and high resolution. It is possible to form an image by developing. The transparent substrate used here is a transparent substrate for a color filter, and its material is not particularly limited.For example, polyester such as polyethylene terephthalate or polypropylene, polyolefin such as polyethylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, Examples include a thermoplastic plastic sheet of polysulfone, a thermosetting plastic sheet such as an epoxy resin, a polyester resin, and a poly (meth) acrylic resin, and various glass plates. Particularly, a glass plate and a heat-resistant plastic are preferably used from the viewpoint of heat resistance.

【0044】このような透明基板には、表面の接着性等
の物性を改良するために、あらかじめ、コロナ放電処
理、オゾン処理、シランカップリング剤やウレタンポリ
マー等の各種ポリマーの薄膜処理等を行うこともでき
る。塗布方法は特に限定されないが、塗布、乾燥後の樹
脂ブラックマトリックスの膜厚が0.1〜2μ、好まし
くは0.1〜1.5μ、さらに好ましくは0.1〜1μ
の範囲とするのが良い。
Such a transparent substrate is previously subjected to corona discharge treatment, ozone treatment, thin film treatment of various polymers such as a silane coupling agent and a urethane polymer in order to improve physical properties such as adhesiveness of the surface. You can also. The coating method is not particularly limited, but the thickness of the resin black matrix after coating and drying is 0.1 to 2 μm, preferably 0.1 to 1.5 μm, more preferably 0.1 to 1 μm.
Should be within the range.

【0045】乾燥においてはホットプレート、IRオー
ブン、コンベクションオーブン等を用いることができ、
好ましい乾燥条件は40〜150℃、乾燥時間は10秒
〜60分の範囲である。また、露光に用いる光源は、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、低圧水銀灯等のランプ光源やアルゴ
ンイオンレーザー、YAGレーザー、エキシマーレーザ
ー、窒素レーザー等のレーザー光源等が挙げられる。特
定の照射光の波長のみを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。
For drying, a hot plate, an IR oven, a convection oven, or the like can be used.
Preferred drying conditions are 40 to 150 ° C., and the drying time is 10 seconds to 60 minutes. Light sources used for exposure include, for example, 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 the like, and argon ion lasers, YAG lasers, excimer lasers, Examples include a laser light source such as a nitrogen laser. When only the wavelength of the specific irradiation light is used, an optical filter can be used.

【0046】現像処理は、未露光部のレジスト膜を溶解
させる能力のある溶剤であれば特に制限は受けないが、
例えばアセトン、塩化メチレン、トリクレン、シクロヘ
キサノン等の有機溶剤では環境汚染、人体に対する有害
性、火災危険性などをもつもため好ましくなく、アルカ
リ現像液を使用するの方が好ましい方法である。このよ
うなアルカリ現像液として、例えば、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等の無機のアルカリ剤、或
いはジエタノールアミン、トリエタノールアミン、水酸
化テトラアルキルアンモニウム塩等の有機のアルカリ剤
を含有した水溶液が挙げられる。アルカリ現像液には、
必要に応じ、界面活性剤、水溶性の有機溶剤、水酸基又
はカルボン酸基を有する低分子化合物等を含有させるこ
ともできる。特に、界面活性剤は現像性、解像性、地汚
れなどに対して改良効果をもつものが多いため添加する
のは好ましい。
The developing process is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving the unexposed resist film.
For example, organic solvents such as acetone, methylene chloride, trichlene, and cyclohexanone are not preferable because they have environmental pollution, harm to humans, and danger of fire. The use of an alkali developing solution is preferred. Examples of such an alkaline developer include sodium carbonate,
An aqueous solution containing an inorganic alkali agent such as potassium carbonate, sodium silicate, potassium silicate, sodium hydroxide, potassium hydroxide or the like, or an organic alkali agent such as diethanolamine, triethanolamine or tetraalkylammonium hydroxide salt can be used. Alkaline developers include
If necessary, a surfactant, a water-soluble organic solvent, a low molecular compound having a hydroxyl group or a carboxylic acid group, or the like can be contained. In particular, a surfactant is preferably added because many of them have an effect of improving the developing property, the resolution and the background stain.

【0047】例えば、現像液用の界面活性剤としては、
ナフタレンスルホン酸ナトリウム基、ベンゼンスルホン
酸ナトリウム基を有するアニオン性界面活性剤、ポリア
ルキレンオキシ基を有するノニオン性界面活性剤、テト
ラアルキルアンモニウム基を有するカチオン性界面活性
剤等を挙げることができる。現像処理方法については特
に制限は無いが、通常、10〜50℃、好ましくは15
〜45℃の現像温度で、浸漬現像、スプレー現像、ブラ
シ現像、超音波現像等の方法により行われる。
For example, as a surfactant for a developer,
Examples thereof include an anionic surfactant having a sodium naphthalene sulfonate group and a sodium benzene sulfonate group, a nonionic surfactant having a polyalkyleneoxy group, and a cationic surfactant having a tetraalkylammonium group. The developing method is not particularly limited, but is usually 10 to 50 ° C., preferably 15 to 50 ° C.
It is carried out at a development temperature of up to 45 ° C. by a method such as immersion development, spray development, brush development, or ultrasonic development.

【0048】[0048]

【実施例】以下実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
詳細に説明するが、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。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist of the present invention.

【0049】合成例−1 酸価200、重量平均分子量5,000のスチレン・ア
クリル酸樹脂20g、p−メトキシフェノール0.2
g、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド0.2
g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト40gをフラスコに仕込み、(3,4−エポキシシク
ロヘキシル)メチルアクリレート7.6gを滴下し10
0℃の温度で30時間反応させた。反応液を水に再沈
殿、乾燥させて樹脂を得た。KOHによる中和滴定を行
ったところ樹脂の酸価は80mgKOH/gであった。
Synthesis Example 1 20 g of a styrene-acrylic acid resin having an acid value of 200 and a weight average molecular weight of 5,000, 0.2 p-methoxyphenol
g, dodecyltrimethylammonium chloride 0.2
g, propylene glycol monomethyl ether acetate (40 g) was charged into the flask, and (3,4-epoxycyclohexyl) methyl acrylate (7.6 g) was added dropwise.
The reaction was carried out at a temperature of 0 ° C. for 30 hours. The reaction solution was reprecipitated in water and dried to obtain a resin. As a result of neutralization titration with KOH, the acid value of the resin was 80 mgKOH / g.

【0050】カーボンブラック分散インキの調製 カーボンブラックMA−220(三菱化学(株)製)5
0重量部、BYK−182(ビックケミー社製高分子分
散剤)を固形分で5重量部、さらにプロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテートを加えて固形分濃度が
50wt%となるよう分散液を調整した。分散液を重量
で50g分取し、攪拌機によりよく攪拌しプレミキシン
グを行った。次に、ペイントシェーカーにより25〜4
5℃の範囲で6時間分散処理を行った。ビーズは0.5
mmφのジルコニアビーズを用い、分散液と同じ重量を
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、分散インキを得た。
Preparation of Carbon Black Dispersion Ink Carbon black MA-220 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 5
0 parts by weight, BYK-182 (a polymer dispersant manufactured by BYK-Chemie) was added in an amount of 5 parts by weight in terms of solid content, and propylene glycol monomethyl ether acetate was further added to adjust the dispersion so that the solid content concentration became 50 wt%. 50 g of the dispersion was taken out by weight and stirred well with a stirrer to perform premixing. Next, 25 ~ 4 by paint shaker
Dispersion treatment was performed at 5 ° C. for 6 hours. 0.5 beads
Using zirconia beads of mmφ, the same weight as the dispersion was added. After the dispersion, the beads and the dispersion were separated by a filter to obtain a dispersion ink.

【0051】実施例−1 上述したカーボンブラック分散インキを用いて固形分と
して下記の配合割合となるように各成分を加えスターラ
ーにより攪拌、溶解させ、遮光性感光性樹脂液を調製し
た。 バインダー樹脂(合成例−1) 25g アジド化合物 4,4’−ジアジドスチルベン−2,2’−ビス−〔N,N−ジ(2ーエト キシエチル)スルホンアミド〕 15g 顔料 カーボンブラック(MA−220) 50g 溶剤 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 300g 高分子分散剤 BYKー182(ビックケミー社製) 5g 界面活性剤 FC−430(住友3M社製) 100ppm
Example 1 Using the above-described carbon black-dispersed ink, each component was added so as to have the following mixing ratio as a solid content, and stirred and dissolved by a stirrer to prepare a light-shielding photosensitive resin liquid. Binder resin (Synthesis example-1) 25 g Azide compound 4,4'-diazidostilbene-2,2'-bis- [N, N-di (2-ethoxyethyl) sulfonamide] 15 g Pigment carbon black (MA-220) 50 g Solvent Propylene glycol monomethyl ether acetate 300 g Polymer dispersant BYK-182 (manufactured by BYK-Chemie) 5 g Surfactant FC-430 (manufactured by Sumitomo 3M) 100 ppm

【0052】得られた遮光性感光性樹脂液を用いて、以
下の如くレジストパターンを形成し評価した。遮光性感
光樹脂液をスピンコーターにてガラス基板(7059、
コーニング社製)に塗布し、ホットプレートで80℃、
1分間乾燥した。乾燥後のレジストの膜厚を触針式膜厚
計(α−ステップ、テンコール社製)で測定したところ
1μであった。次に、このサンプルをマスクを通して高
圧水銀灯で露光量を変えて像露光し、温度25℃、濃度
0.05%の水酸化カリウム水溶液に浸漬現像しレジス
トパターンを得た。
Using the obtained light-shielding photosensitive resin liquid, a resist pattern was formed as follows and evaluated. A light-shielding photosensitive resin liquid is applied to a glass substrate (7059,
Corning Co., Ltd.), 80 ℃ on hot plate,
Dry for 1 minute. The thickness of the dried resist was measured by a stylus-type film thickness meter (α-step, manufactured by Tencor Corporation) and found to be 1 μm. Next, the sample was exposed to an image with a high-pressure mercury lamp through a mask while changing the exposure amount, and immersed and developed in an aqueous solution of potassium hydroxide having a temperature of 25 ° C. and a concentration of 0.05% to obtain a resist pattern.

【0053】現像性 現像時間1分以内で像形成可能なものを現像性良好、2
分の現像時間でも非画線部が現像できないものを現像性
不良とした。
[0053] The one imageable within one minute development property development time developing property good, 2
When the non-image area could not be developed even with a developing time of minute, the developing property was determined to be poor.

【0054】感度 50μのパターンを形成できる露光量(適正露光量)を
もって感度とした。500mj以下の露光量で像形成可
能なものを感度良好、3000mj以上の露光量が必要
なものを感度不良とした。
The sensitivity was defined as the exposure amount (appropriate exposure amount) capable of forming a pattern having a sensitivity of 50 μm. Those which can form an image with an exposure amount of 500 mj or less were determined as having good sensitivity, and those requiring an exposure amount of 3000 mj or more were determined as having poor sensitivity.

【0055】解像力 画像形成できる最小レジストパターンサイズをもって解
像力を評価した。なお、15μ以下のレジストパターン
を再現できるものを解像力良好とした。
[0055] was evaluated resolution with the minimum resist pattern size that can resolution imaging. In addition, those which can reproduce a resist pattern of 15 μ or less were defined as having good resolution.

【0056】遮光性 現像後のベタ部の光学濃度(OD)をマクベス反射濃度
計 TR927(コルモルグン社製)で測定した。な
お、OD値は遮光能力を示す数値であり数値が大きい程
高遮光性であることを示す。結果を表−1に示す。
The optical density (OD) of the solid portion after the light-shielding development was measured with a Macbeth reflection densitometer TR927 (manufactured by Kolmorgun). The OD value is a numerical value indicating the light-shielding ability, and the larger the numerical value, the higher the light-shielding property. The results are shown in Table 1.

【0057】実施例−2 実施例−1のアジド化合物を4,4’−ジアジドカルコ
ン−2,2’−ビス−〔N,N−ジ(2ーエトキシエチ
ル)スルホンアミド〕に変えた以外は実施例ー1と同様
にして遮光性感光樹脂液を調製し、評価した。結果を表
−1に示す。
Example 2 Example 2 was repeated except that the azide compound of Example 1 was changed to 4,4'-diazidochalcone-2,2'-bis- [N, N-di (2-ethoxyethyl) sulfonamide]. A light-shielding photosensitive resin solution was prepared and evaluated in the same manner as in Example-1. The results are shown in Table 1.

【0058】比較例−1 実施例−1のバインダー樹脂を重量平均分子量5000
のm−クレゾールノボラック樹脂に変えた以外は実施例
−1と同様にして遮光性感光樹脂液を調製し、評価し
た。結果を表−1に示す。
Comparative Example 1 The binder resin of Example 1 was replaced with a weight average molecular weight of 5,000.
A light-shielding photosensitive resin solution was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that m-cresol novolak resin was used. The results are shown in Table 1.

【0059】比較例−2 下記の配合割合で遮光性感光樹脂液を調製し、実施例−
1と同様に評価した。結果を表−1に示す。 バインダー樹脂(合成例−1) 25g アクリルモノマー ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 15g 光重合開始剤 ベンゾフェノン 3g ミヒラーケトン 2g 顔料 カーボンブラック(MA−220) 50g 溶剤 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 300g 高分子分散剤 BYKー182(ビックケミー社製) 5g 界面活性剤 FC−430(住友3M社製) 100ppm
Comparative Example 2 A light-shielding photosensitive resin solution was prepared in the following mixing ratio.
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Binder resin (Synthesis example-1) 25 g Acrylic monomer Dipentaerythritol hexaacrylate 15 g Photopolymerization initiator Benzophenone 3 g Michler's ketone 2 g Pigment carbon black (MA-220) 50 g Solvent Propylene glycol monomethyl ether acetate 300 g Polymer dispersant BYK-182 (BIC Chemie) 5g Surfactant FC-430 (Sumitomo 3M) 100ppm

【0060】尚、実施例−1〜2の遮光性感光樹脂液を
使用してガラス基板上にブラックマトリックスを形成
し、次いで赤、緑、青の各画素を形成することにより遮
光性に優れたブラックマトリックスを有するカラーフィ
ルターを製造できた。
A black matrix was formed on a glass substrate using the light-shielding photosensitive resin liquids of Examples 1 and 2, and then each of red, green and blue pixels was formed. A color filter having a black matrix was manufactured.

【0061】[0061]

【表1】 [Table 1]

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明の感光性樹脂組成物は、特に、黒
色色材を多量に配合した高遮光性感光性樹脂としても感
度、現像性、解像性に優れる。このため、液晶表示素子
に用いられるカラーフィルターの樹脂ブラックマトリッ
クスを高精度で形成することができる。本発明の樹脂ブ
ラックマトリクスを用いたカラーフィルターは精度、平
坦性、耐久性において優れるため、従来以上に液晶素子
の表示品位を向上させることができる。また、製造工程
およびカラーフィルター自体にも有害な物質を含まない
ため、人体に対する危険性を低減し環境安全性を向上さ
せるものである。
The photosensitive resin composition of the present invention is excellent in sensitivity, developability and resolution especially as a high light-shielding photosensitive resin containing a large amount of a black coloring material. Therefore, a resin black matrix of a color filter used for a liquid crystal display element can be formed with high precision. Since the color filter using the resin black matrix of the present invention is excellent in accuracy, flatness and durability, the display quality of the liquid crystal element can be improved more than before. Further, since the manufacturing process and the color filter itself do not contain harmful substances, the danger to the human body is reduced and the environmental safety is improved.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03F 7/008 G03F 7/008 7/027 502 7/027 502 7/033 7/033 // C08F 8/14 C08F 8/14 220/10 220/10 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G03F 7/008 G03F 7/008 7/027 502 7/027 502 7/033 7/033 // C08F 8/14 C08F 8/14 220/10 220/10

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)エチレン性不飽和二重結合並びに
カルボキシル基を有するバインダー樹脂及び(b)アジ
ド化合物を含有することを特徴とする感光性樹脂組成
物。
1. A photosensitive resin composition comprising: (a) a binder resin having an ethylenically unsaturated double bond and a carboxyl group; and (b) an azide compound.
【請求項2】 さらに(c)黒色色材を含有する請求項
1に記載の感光性樹脂組成物。
2. The photosensitive resin composition according to claim 1, further comprising (c) a black coloring material.
【請求項3】 バインダー樹脂が、構成モノマーとして
少なくとも(メタ)アクリル酸を含有する(メタ)アク
リル樹脂である請求項1又は2記載の感光性樹脂組成
物。
3. The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the binder resin is a (meth) acrylic resin containing at least (meth) acrylic acid as a constituent monomer.
【請求項4】 (a)エチレン性不飽和二重結合が(メ
タ)アクリロイル基中の二重結合である請求項1〜3記
載の感光性樹脂組成物。
4. The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein (a) the ethylenically unsaturated double bond is a double bond in a (meth) acryloyl group.
【請求項5】 バインダー樹脂が、カルボキシル基を有
する重合体と、エチレン性不飽和二重結合及びエポキシ
基を同一分子内に有する化合物との反応により得られた
樹脂であることを特徴とする請求項1〜4の感光性樹脂
組成物。
5. The binder resin according to claim 1, wherein the binder resin is a resin obtained by reacting a polymer having a carboxyl group with a compound having an ethylenically unsaturated double bond and an epoxy group in the same molecule. Item 6. The photosensitive resin composition according to any one of Items 1 to 4.
【請求項6】 エポキシ基が脂環式エポキシ基である請
求項5に記載の感光性樹脂組成物。
6. The photosensitive resin composition according to claim 5, wherein the epoxy group is an alicyclic epoxy group.
【請求項7】 (c)アジド化合物が、分子量1000
以下でかつ同一分子内に二個以上のアジド基を有する請
求項1〜6に記載の感光性樹脂組成物。
7. The (c) azide compound has a molecular weight of 1,000.
The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the composition has two or more azide groups in the same molecule.
【請求項8】 透明基板上に請求項1〜7のいずれかに
記載の感光性樹脂組成物により形成されてなるブラック
マトリックスを有することを特徴とするカラーフィルタ
ー。
8. A color filter comprising a transparent substrate and a black matrix formed of the photosensitive resin composition according to claim 1. Description:
【請求項9】 ブラックマトリックスの光学濃度(O
D)が3.0/μ以上である請求項8記載のカラーフィ
ルタ。
9. An optical density (O) of a black matrix.
9. The color filter according to claim 8, wherein D) is 3.0 / μ or more.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013510928A (en) * 2009-11-11 2013-03-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー POLYMER COMPOSITION, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME AND ARTICLE

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