JP2009168948A - 着色感光性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る着色感光性樹脂組成物は、光重合性化合物(A)と、撥インク性化合物(B)と、光重合開始剤(C)と、着色剤(D)と、を含有するものである。以下、それぞれの成分について説明する。
光重合性化合物(A)は、紫外線等の光の照射を受けて重合し、硬化する物質である。光重合性化合物(A)としては、エチレン性不飽和基を有する樹脂又はモノマーが好ましく、これらを組み合わせることがより好ましい。エチレン性不飽和基を有する樹脂とエチレン性不飽和基を有するモノマーとを組み合わせることにより、硬化性を向上させ、パターン形成を容易にすることができる。なお、本明細書では、エチレン性不飽和基を有する化合物のうち、質量平均分子量が1000以上のものを「エチレン性不飽和基を有する樹脂」と称し、質量平均分子量が1000未満のものを「エチレン性不飽和基を有するモノマー」と称することとする。
エチレン性不飽和基を有する樹脂としては、(メタ)アクリル酸、フマル酸、マレイン酸、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、エチレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、カルドエポキシジアクリレート等が重合したオリゴマー類;多価アルコール類と一塩基酸又は多塩基酸とを縮合して得られるポリエステルプレポリマーに(メタ)アクリル酸を反応させて得られるポリエステル(メタ)アクリレート、ポリオールと2個のイソシアネート基を持つ化合物とを反応させた後、(メタ)アクリル酸を反応させて得られるポリウレタン(メタ)アクリレート;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、フェノール又はクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、レゾール型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸ポリグリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエステル、脂肪族又は脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられる。さらに、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂に多塩基酸無水物を反応させた樹脂を用いることができる。
エポキシ化合物(A1)としては、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型、グリシジルアミン型、脂環型、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオレン型、フェノールノボラック型、オルソクレゾール型エポキシ樹脂等が挙げられる。中でも、ビフェニル型エポキシ樹脂が好ましい。ビフェニル型エポキシ樹脂は、主鎖に下記式(a1)で表されるビフェニル骨格を1つ以上有し、エポキシ基を1つ以上有している。また、エポキシ化合物(A1)としては、エポキシ基を2つ以上有するものが好ましい。このエポキシ化合物(A1)は、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
エチレン性不飽和基含有カルボン酸化合物(A2)としては、分子中にアクリル基やメタクリル基等の反応性のエチレン性二重結合を含有するモノカルボン酸化合物が好ましい。このようなエチレン性不飽和基含有カルボン酸化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、β−スチリルアクリル酸、β−フルフリルアクリル酸、α−シアノ桂皮酸、桂皮酸等が挙げられる。このエチレン性不飽和基含有カルボン酸化合物(A2)は、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
多塩基酸無水物(A3)は、2個以上のカルボキシル基を有するカルボン酸の無水物であって、ベンゼン環を少なくとも2個有する化合物を含む。このような多塩基酸無水物(A3)としては、例えば、下記式(a5)で表されるようなビフェニル骨格を有する酸無水物、下記式(a6)で表されるような2個のベンゼン環が有機基で結合された酸無水物が挙げられる。
また、式(a7)中、sは0〜20の整数である。
エチレン性不飽和基を有するモノマーには、単官能モノマーと多官能モノマーとがある。
単官能モノマーとしては、(メタ)アクリルアミド、メチロール(メタ)アクリルアミド、メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、ブトキシメトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、クロトン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、tert−ブチルアクリルアミドスルホン酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−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、2−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルフタレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、フタル酸誘導体のハーフ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの単官能モノマーは、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
撥インク性化合物(B)は、エチレン性不飽和基及び特定の構造を有するモノマー(B1)と、該モノマー(B1)と共重合可能なフッ素系モノマー(B2)とを少なくとも共重合させた共重合体である。このような撥インク性化合物(B)を用いることにより、高い撥インク性を有し、現像性も良好な着色感光性樹脂組成物を得ることができる。
モノマー(B1)は、エチレン性不飽和基及び下記式(b1)で表される構造を有するものである。
フッ素系モノマー(B2)としては、エチレン性不飽和基を有し、モノマー(B1)と共重合可能なものが好ましい。このようなフッ素系モノマー(B2)としては、下記式(b4)で表される化合物等が挙げられる。これらのフッ素系モノマー(B2)は、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
撥インク性化合物(B)は、さらに、エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有するモノマー(B3)を共重合させた共重合体であることが好ましい。モノマー(B3)を共重合させることにより、撥インク性をより向上させることができる。
撥インク性化合物(B)は、さらに、エチレン性不飽和基及びカルボキシル基を有するモノマー(B4)を共重合させた共重合体であることが好ましい。モノマー(B4)を共重合させることにより、撥インク性化合物(B)の酸価を調整することができ、現像性を向上させることができる。
撥インク性化合物(B)には、必要に応じて、他のモノマーを共重合させてもよい。このような他のモノマーとしては、上述のエチレン性不飽和基を有するモノマーが挙げられる。中でも、アクリル系モノマーが好ましい。他のモノマーから誘導されるユニットの含有量は、撥インク性化合物(B)に対して0〜20質量%であることが好ましい。
光重合開始剤(C)としては、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、ビス(4−ジメチルアミノフェニル)ケトン、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)−ブタン−1−オン、エタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾル−3−イル]−1−(o−アセチルオキシム)、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、4−ベンゾイル−4’−メチルジメチルスルフィド、4−ジメチルアミノ安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸ブチル、4−ジメチルアミノ−2−エチルヘキシル安息香酸、4−ジメチルアミノ−2−イソアミル安息香酸、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール、ベンジルジメチルケタール、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、o−ベンゾイル安息香酸メチル、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、チオキサンテン、2−クロロチオキサンテン、2,4−ジエチルチオキサンテン、2−メチルチオキサンテン、2−イソプロピルチオキサンテン、2−エチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、2,3−ジフェニルアントラキノン、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキシド、クメンパーオキシド、2−メルカプトベンゾイミダール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メトキシフェニル)−イミダゾリル二量体、ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、p,p’−ビスジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、3,3−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、ジクロロアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、p−tert−ブチルアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、p−tert−ブチルトリクロロアセトフェノン、p−tert−ブチルジクロロアセトフェノン、α,α−ジクロロ−4−フェノキシアセトフェノン、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ジベンゾスベロン、ペンチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス−(9−アクリジニル)ヘプタン、1,5−ビス−(9−アクリジニル)ペンタン、1,3−ビス−(9−アクリジニル)プロパン、p−メトキシトリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(フラン−2−イル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−n−ブトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス−トリクロロメチル−6−(3−ブロモ−4−メトキシ)フェニル−s−トリアジン、2,4−ビス−トリクロロメチル−6−(2−ブロモ−4−メトキシ)フェニル−s−トリアジン、2,4−ビス−トリクロロメチル−6−(3−ブロモ−4−メトキシ)スチリルフェニル−s−トリアジン、2,4−ビス−トリクロロメチル−6−(2−ブロモ−4−メトキシ)スチリルフェニル−s−トリアジン等が挙げられる。中でも、オキシム系の光重合開始剤を用いることが、感度の面で特に好ましい。これらの光重合開始剤は、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
着色剤(D)としては、カーボンブラックやチタンブラック等の遮光剤が挙げられる。また、Cu、Fe、Mn、Cr、Co、Ni、V、Zn、Se、Mg、Ca、Sr、Ba、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Hg、Pb、Bi、Si及びAl等の各種金属酸化物、複合酸化物、金属硫化物、金属硫酸塩、又は金属炭酸塩等の無機顔料も用いることができる。
本発明に係る着色感光性樹脂組成物は、希釈のための溶剤を含むことが好ましい。この溶剤としては、例えば、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−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−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−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、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、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−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノ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、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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン類;2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル等の乳酸アルキルエステル類;2−ヒドロキシ−2−メチル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−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、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、蟻酸n−ペンチル、酢酸i−ペンチル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類等が挙げられる。これらの溶剤は、単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明に係る着色感光性樹脂組成物には、必要に応じて添加剤を含有させることができる。添加剤としては、熱重合禁止剤、消泡剤、界面活性剤、増感剤、硬化促進剤、光架橋剤、光増感剤、分散剤、分散助剤、充填剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等が挙げられる。
本発明に係る着色感光性樹脂組成物は、上記各成分を全て撹拌機で混合することにより得られる。なお、得られた混合物が均一なものとなるようフィルタを用いて濾過してもよい。
先ず、本発明に係る着色感光性樹脂組成物をロールコータ、リバースコータ、バーコータ等の接触転写型塗布装置やスピンナー(回転式塗布装置)、カーテンフローコータ等の非接触型塗布装置を用いて基板上に塗布する。基板は、光透過性を有する基板が用いられる。
光重合性化合物(A)としては、下記の樹脂(A−1)と、モノマー(A−3)としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとを用いた。
[樹脂(A−1)の合成]
樹脂(A−1)の合成方法は、以下の通りである。
ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂235g(エポキシ当量235)、テトラメチルアンモニウムクロライド110mg、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール100mg、及びアクリル酸72.0gを、25ml/分の速度で空気を吹き込みながら90〜100℃で加熱して溶解させた後、120℃までゆっくりと昇温させた。この間、酸価を測定し、1.0mgKOH/g未満になるまで約12時間加熱撹拌を続けた。そして室温まで冷却し、無色透明で固体状のビスフェノールフルオレン型エポキシアクリレートを得た。
[化合物(B−1)の合成]
化合物(B−1)の合成方法は、以下の通りである。
グリシジルメタクリレート 8g、フッ素系モノマー(CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF2)4F) 100g、メタクリル酸 24g、メトキシジエチレングリコールメタクリレート 32g、連鎖移動剤のn−ドデシルメルカプタン 7g、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル) 2gを、3−メトキシブチルアセテート 348gに溶解し、窒素雰囲気下、40℃で撹拌しながら重合させ、共重合体を得た。得られた化合物(B−1)は、GPCで測定した質量平均分子量が9000であった。なお、この化合物(B−1)は、3−メトキシブチルアセテートにて固形分濃度30質量%に調整した。
着色剤(D)としては、着色剤(D−1)(御国色素社製、CFブラック:カーボンブラック25質量%、溶剤:3−メトキシブチルアセテート)を用いた。
表1〜3に示す配合にて、実施例1と同様にして着色感光性樹脂組成物を調製した。なお、表1〜3中の数値は質量部を表す。表1〜3に記載の各成分の合成方法は以下の通りである。
エピコートYX4000H(ジャパンエポキシレジン社製、エポキシ当量192)を400g、トリフェニルホスフィン4g、アクリル酸153g、3−メトキシブチルアセテート600gを混合し、90〜100℃で反応させた。その後、多塩基酸無水物としてテトラヒドロ無水フタル酸40g、及びビフェニルテトラカルボン酸二無水物360gを加え、さらに反応させることによりビフェニル骨格を有する樹脂(A−2)を得た。この樹脂(A−2)は、GPCで測定した質量平均分子量が7000であり、酸価が90mgKOH/gであった。なお、この樹脂(A−2)は、3−メトキシブチルアセテートにて固形分濃度50質量%に調整した。
グリシジルメタクリレート 8g、フッ素系モノマー(CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF2)4F) 100g、メタクリル酸 32g、メトキシジエチレングリコールメタクリレート 24g、連鎖移動剤のn−ドデシルメルカプタン 7g、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル) 2gを、3−メトキシブチルアセテート 348gに溶解し、窒素雰囲気下、40℃で撹拌しながら重合させ、共重合体を得た。得られた化合物(B−2)は、GPCで測定した質量平均分子量が9000であった。なお、この化合物(B−2)は、3−メトキシブチルアセテートにて固形分濃度30質量%に調整した。
グリシジルメタクリレート 40g、フッ素系モノマー(CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF2)4F) 72g、メタクリル酸 24g、メトキシジエチレングリコールメタクリレート 32g、連鎖移動剤のn−ドデシルメルカプタン 7g、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル) 2gを、3−メトキシブチルアセテート 348gに溶解し、窒素雰囲気下、40℃で撹拌しながら重合させ、共重合体を得た。得られた化合物(B−3)は、GPCで測定した質量平均分子量が9000であった。なお、この化合物(B−3)は、3−メトキシブチルアセテートにて固形分濃度30質量%に調整した。
グリシジルメタクリレート 8g、フッ素系モノマー(CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF2)4F) 100g、メタクリル酸 24g、メトキシポリエチレングリコール#400メタクリレート(製品名:NKエステル M−90G、新中村化学工業社製) 32g、連鎖移動剤のn−ドデシルメルカプタン 7g、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル) 2gを、3−メトキシブチルアセテート 348gに溶解し、窒素雰囲気下、40℃で撹拌しながら重合させ、共重合体を得た。得られた化合物(B−4)は、GPCで測定した質量平均分子量が9400であった。なお、この化合物(B−4)は、3−メトキシブチルアセテートにて固形分濃度30質量%に調整した。
グリシジルメタクリレート 8g、フッ素系モノマー(CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF2)4F) 100g、メタクリル酸 24g、メトキシポリエチレングリコール#1000メタクリレート(製品名:NKエステル M−230G、新中村化学工業社製) 32g、連鎖移動剤のn−ドデシルメルカプタン 7g、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル) 2gを、3−メトキシブチルアセテート 348gに溶解し、窒素雰囲気下、40℃で撹拌しながら重合させ、共重合体を得た。得られた化合物(B−5)は、GPCで測定した質量平均分子量が9900であった。なお、この化合物(B−5)は、3−メトキシブチルアセテートにて固形分濃度30質量%に調整した。
グリシジルメタクリレート 8g、フッ素系モノマー(CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF2)6F) 100g、イソボルニルメタアクリレート 24g、メトキシジエチレングリコールメタクリレート 32g、連鎖移動剤のn−ドデシルメルカプタン 7g、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル) 2gを、3−メトキシブチルアセテート 348gに溶解し、窒素雰囲気下、40℃で撹拌しながら重合させ、共重合体を得た。得られた化合物(B−6)は、GPCで測定した質量平均分子量が8900であった。なお、この化合物(B−6)は、3−メトキシブチルアセテートにて固形分濃度30質量%に調整した。
グリシジルメタクリレート 8g、フッ素系モノマー(CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF2)8F) 100g、イソボルニルメタアクリレート 24g、メトキシジエチレングリコールメタクリレート 32g、連鎖移動剤のn−ドデシルメルカプタン 7g、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル) 2gを、3−メトキシブチルアセテート 348gに溶解し、窒素雰囲気下、40℃で撹拌しながら重合させ、共重合体を得た。得られた化合物(B−7)は、GPCで測定した質量平均分子量が9300であった。なお、この化合物(B−7)は、3−メトキシブチルアセテートにて固形分濃度30質量%に調整した。
グリシジルメタクリレート 16g、フッ素系モノマー(CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF2)4F) 100g、メタクリル酸 50g、連鎖移動剤のn−ドデシルメルカプタン 7g、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル) 2gを、3−メトキシブチルアセテート 384gに溶解し、窒素雰囲気下、40℃で撹拌しながら重合させ、共重合体を得た。得られた化合物(B−8)は、GPCで測定した質量平均分子量が10000であった。なお、この化合物(B−8)は、3−メトキシブチルアセテートにて固形分濃度30質量%に調整した。
化合物(B−8)の合成においてグリシジルメタクリレートを用いない以外は同様にして化合物(B−9)を合成した。得られた化合物(B−9)は、GPCで測定した質量平均分子量が10900であった。なお、この化合物(B−9)は、3−メトキシブチルアセテートにて固形分濃度30質量%に調整した。
上記実施例1〜11、比較例1〜6で調製した着色感光性樹脂組成物をガラス基板上に塗布した後、90℃で2分間乾燥して約2μmの膜厚を有する感光層を得た。次いで、この感光層にネガマスクを介して露光量200mJ/cm2で紫外線を選択的に照射し、現像液としてN−A3K(東京応化工業社製):純水=1:25の溶液を用いて25℃で60秒間スプレー現像することによりパターンを形成した。その後、形成されたパターンに対して22℃で30分間ポストベークを施すことにより、線幅20μmの格子状ブラックマトリクスパターンを形成した。そして、以下のように、現像前の感光層上の溶剤接触角、現像時の現像液の弾き、パターン上の溶剤接触角、画素領域内における溶剤の弾き、相溶性を評価した。
ガラス基板に形成された感光層上におけるプロピレングリコールモノメチルエーテル(PM)及び水の接触角を測定した。結果を表1〜3に示す。
(現像液の弾き)
現像時に現像液を弾いていなかったものを○、弾いていたものを×とした。結果を表1〜3に示す。
(パターン上の溶剤接触角)
ガラス基板に形成されたパターン上におけるプロピレングリコールモノメチルエーテル(PM)及び水の接触角を測定した。結果を表1〜3に示す。
(画素領域内における溶剤の弾き)
形成された格子内(画素領域内)にプロピレングリコールモノメチルエーテル(PM)を滴下し、弾いていなかったものを○、弾いていたものを×とした。結果を表1〜3に示す。
(相溶性)
ガラス基板上に塗布を行い、液温15℃で析出物が存在しなかったものを○、液温15℃では存在したが液温25℃では存在しなかったものを△、液温25℃で存在したものを×とした。結果を表1〜3に示す。
これに対して、比較例1〜6の着色感光性樹脂組成物を用いた場合、十分な相溶性が得られなかった。また、現像前の感光層上における水の接触角が高く、現像時に現像液を弾いていたため、均一な線幅のパターンを形成することができなかった。さらに、ブラックマトリクスによって区画された画素領域内では、滴下したプロピレングリコールモノメチルエーテルが弾かれていた。
Claims (12)
- 前記式(b1)中、nは1〜60の整数を示す請求項1記載の着色感光性樹脂組成物。
- 前記撥インク性化合物(B)中の前記モノマー(B1)から誘導されるユニットの含有量が1〜40質量%であり、前記フッ素系モノマー(B2)から誘導されるユニットの含有量が30〜80質量%である請求項1から3いずれか記載の着色感光性樹脂組成物。
- 前記撥インク性化合物(B)は、さらに、エチレン性不飽和基及びエポキシ基を有するモノマー(B3)を共重合させた共重合体である請求項1から4いずれか記載の着色感光性樹脂組成物。
- 前記撥インク性化合物(B)中の前記モノマー(B3)から誘導されるユニットの含有量が1〜40質量%である請求項5記載の着色感光性樹脂組成物。
- 前記撥インク性化合物(B)は、さらに、エチレン性不飽和基及びカルボキシル基を有するモノマー(B4)を共重合させた共重合体である請求項1から6いずれか記載の着色感光性樹脂組成物。
- 前記撥インク性化合物(B)中の前記モノマー(B4)から誘導されるユニットの含有量が0.1〜30質量%である請求項7記載の着色感光性樹脂組成物。
- 前記撥インク性化合物(B)の質量平均分子量が2000〜50000である請求項1から8いずれか記載の着色感光性樹脂組成物。
- 前記光重合性化合物(A)と前記撥インク性化合物(B)との含有質量比率が99.9:0.1〜70:30である請求項1から9いずれか記載の着色感光性樹脂組成物。
- 前記光重合性化合物(A)が、エポキシ化合物(A1)と、エチレン性不飽和基含有カルボン酸化合物(A2)との反応物を、さらに多塩基酸無水物(A3)と反応させることにより得られる樹脂を含む請求項1から10いずれか記載の着色感光性樹脂組成物。
- 前記着色剤(D)が遮光剤である請求項1から11いずれか記載の着色感光性樹脂組成物。
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