JP2023123378A - Colored photosensitive resin composition, color filter produced therewith, and solid state image sensor or display device including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、着色感光性樹脂組成物、これを用いて製造されたカラーフィルタまたは固体撮像素子およびこれを含む装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a colored photosensitive resin composition, a color filter or solid-state imaging device manufactured using the same, and an apparatus including the same.
カラーフィルタは、固体撮像素子、液晶表示素子などに広く用いられるもので、その応用範囲が急速に広がっている。 Color filters are widely used in solid-state imaging devices, liquid crystal display devices, and the like, and their application range is rapidly expanding.
特に、固体撮像素子の場合、集積回路技術で作られた要素であって、光学的な画像を電気信号に変換させる作用をするものである。最近、固体撮像素子は、撮像管の代わりに用いられるICの1つで、小型化および軽量化、低消費電力、そして長寿命のメリットがあり、撮像管に比べて暗い所でも撮影可能で使用されている。 In particular, in the case of a solid-state image pickup device, it is an element made by integrated circuit technology and functions to convert an optical image into an electrical signal. Recently, a solid-state image sensor is one of the ICs used instead of image pickup tubes. It is
近年は、CCD、CMOSなどの固体撮像素子に用いられるカラーフィルタが高画素化されて、固体撮像装置の画素も微細化されている。これによって、分光特性は維持しつつ膜厚を薄膜化することが要求されている。このような条件を満足させるために、着色感光性樹脂組成物を用いたカラーフィルタを形成する時、顔料の濃度を増加させなければならない。しかし、青色感光性樹脂組成物の場合、青色およびバイオレット顔料分散組成物の平均粒径が60nm以上と大きく、顔料の含有量が高くてパターンの直進性が低下するというデメリットがあり、パターンの表面も粗くなってレンズを通して透過された光がカラーフィルタからフォトダイオードに入射される時、光透過率を減少させるという問題がある。顔料の体積平均粒径を15nm以下に低下させると、パターンの直進性低下問題とパターンの表面粗さが改善できるが、顔料分散液の分散安定性が低くなって粘度安定性が減少し、時間の経過とともに粘度が急激に変化するという問題がある。したがって、本発明では、青色およびバイオレット顔料を用いて体積平均粒径が15~60nmの範囲である顔料分散液を製造し、これを用いて着色感光性樹脂組成物を製造してパターンの直進性を向上し、表面粗さを改善しながら粘度安定性も確保できる組成物を発明しようとする。 In recent years, the number of pixels of color filters used in solid-state imaging devices such as CCDs and CMOSs has increased, and the pixels of solid-state imaging devices have also become finer. Accordingly, it is required to reduce the film thickness while maintaining the spectral characteristics. In order to satisfy these requirements, the concentration of the pigment should be increased when forming a color filter using the colored photosensitive resin composition. However, in the case of the blue photosensitive resin composition, the average particle diameter of the blue and violet pigment dispersion composition is as large as 60 nm or more, and there is a disadvantage that the content of the pigment is high and the straightness of the pattern is reduced. When the light transmitted through the lens becomes rough and enters the photodiode from the color filter, there is a problem that the light transmittance is reduced. If the volume average particle diameter of the pigment is reduced to 15 nm or less, the problem of deterioration in straightness of the pattern and the surface roughness of the pattern can be improved. There is a problem that the viscosity changes abruptly with the passage of time. Therefore, in the present invention, blue and violet pigments are used to produce a pigment dispersion having a volume average particle diameter in the range of 15 to 60 nm. and improve the surface roughness while also ensuring viscosity stability.
また、韓国公開特許第10-2021-0063526号公報には、顔料分散液およびこれを含む着色感光性樹脂組成物が記載されており、有機ブラック顔料および有機レッド顔料の共分散液を含み、前記共分散液中の顔料粒子の平均粒径が100nm未満である、顔料分散液が記載されている。しかし、前記文献の顔料粒子の平均粒径は、70nmを超える例のみ記載されており、実際にこれをカラーフィルタを形成するための感光性組成物に適用する場合、大きい体積平均粒径によってパターン形成時にパターンの直進性が減少し、パターンの表面粗さ不良により固体撮像素子において光がカラーフィルタを経る時、光透過率の減少につながる問題が発生した。また、このような問題を克服すべく、顔料の体積平均粒径を15nm未満に大きく低下させると、粘度安定性が低下するという問題がある。そこで、本発明は、上記の問題を解決するために提示される。 Also, Korean Patent Publication No. 10-2021-0063526 describes a pigment dispersion and a colored photosensitive resin composition containing the same, comprising a co-dispersion of an organic black pigment and an organic red pigment, Pigment dispersions are described in which the average particle size of the pigment particles in the codispersion is less than 100 nm. However, the average particle size of the pigment particles in the above document is described only as an example exceeding 70 nm. When light passes through a color filter in a solid-state imaging device, the straightness of the pattern is reduced during formation, and the surface roughness of the pattern is poor, leading to a problem of reduced light transmittance. Moreover, if the volume average particle diameter of the pigment is greatly reduced to less than 15 nm in order to overcome such problems, there is a problem that the viscosity stability is lowered. Accordingly, the present invention is presented to solve the above problems.
そこで、従来の着色感光性樹脂組成物で製造されたパターンの直進性問題および表面粗さ不良問題を解決し、経時粘度安定性に優れた着色感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a colored photosensitive resin composition that solves the problems of straightness and poor surface roughness of patterns produced with conventional colored photosensitive resin compositions, and that has excellent viscosity stability over time. .
また、本発明は、前記着色感光性樹脂組成物を用いて製造されたカラーフィルタおよび前記カラーフィルタを含む固体撮像素子または表示装置を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a color filter produced using the colored photosensitive resin composition and a solid-state imaging device or display device including the color filter.
本発明の着色感光性樹脂組成物は、(A)顔料分散液、(B)アルカリ可溶性樹脂、(C)光重合性化合物、(D)光重合開始剤、および(E)溶剤を含み、
前記(A)顔料分散液は、体積平均粒径が15nm~60nmである顔料を含む着色感光性樹脂組成物を提供する。
The colored photosensitive resin composition of the present invention comprises (A) a pigment dispersion, (B) an alkali-soluble resin, (C) a photopolymerizable compound, (D) a photopolymerization initiator, and (E) a solvent,
The (A) pigment dispersion provides a colored photosensitive resin composition containing a pigment having a volume average particle diameter of 15 nm to 60 nm.
また、本発明は、前記着色感光性樹脂組成物を用いて製造されたカラーフィルタを提供する。 The present invention also provides a color filter produced using the colored photosensitive resin composition.
さらに、本発明は、前記カラーフィルタを含む固体撮像素子または表示装置を提供する。 Furthermore, the present invention provides a solid-state imaging device or display device including the color filter.
本発明は、体積平均粒径が15nm~60nmである顔料を含む顔料分散液を含むことにより、組成物の架橋された空間の間毎に微細な顔料が浸透してパターンの表面粗さが改善された着色感光性樹脂組成物を提供する。 In the present invention, by including a pigment dispersion containing a pigment having a volume average particle diameter of 15 nm to 60 nm, the fine pigment permeates between the crosslinked spaces of the composition, thereby improving the surface roughness of the pattern. A colored photosensitive resin composition is provided.
また、本発明の着色感光性樹脂組成物でパターンを形成する時、直進性に優れたパターンを形成可能な効果を提供する。 In addition, when a pattern is formed using the colored photosensitive resin composition of the present invention, it provides an effect that a pattern having excellent straightness can be formed.
さらに、本発明の着色感光性樹脂組成物で製造されたカラーフィルタを含み、高感度化された表示装置への適用が可能な効果を提供する。 Furthermore, the present invention provides the effect of being applicable to display devices having a high sensitivity, including a color filter produced from the colored photosensitive resin composition of the present invention.
本発明は、着色感光性樹脂組成物、これを用いて製造されたカラーフィルタおよび前記カラーフィルタを含む固体撮像素子および表示装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a colored photosensitive resin composition, a color filter manufactured using the same, and a solid-state imaging device and a display device containing the color filter.
本発明は、着色感光性樹脂組成物の組成で顔料分散液が体積平均粒径15nm~60nmの顔料を含むことにより、パターンの直進性問題および表面粗さ不良問題を解決し、経時粘度安定性に優れた効果を有し、高感度化された装置への適用が可能である。 In the composition of the colored photosensitive resin composition, the pigment dispersion contains a pigment having a volume average particle diameter of 15 nm to 60 nm, thereby solving the straightness problem of the pattern and the problem of poor surface roughness, and improving the viscosity stability over time. and can be applied to highly sensitive devices.
以下、本発明を詳細に説明する。
<着色感光性樹脂組成物>
(A)顔料分散液
前記(A)顔料分散液は、体積平均粒径が15nm~60nmである顔料を含む。上述した体積平均粒径範囲内の顔料が含まれる場合、光重合性化合物および可溶性アルカリ樹脂の架橋時、顔料が間毎にトラップできる好ましい大きさを有することができる。したがって、露光過程により光重合性化合物および着色感光性樹脂組成物が硬化する時、組成物の架橋された空間の間に微細な顔料が浸透して、パターン形成時、パターンの表面粗さが改善される効果を得ることができる。万一、顔料分散液の体積平均粒径が60nm超過の場合、硬化した光重合性化合物および着色感光性樹脂組成物の間に顔料の浸透が相対的に難しくなって、効果範囲の粒径に比べて表面粗さの改善効果が低下し、パターンの直進性も不良になる問題点が発生しうる。万一、顔料分散液の体積平均粒径が15nm未満の場合、顔料粒子の表面積が広くなって顔料粒子同士でかたまるアグリゲーション(aggregation)現象が発生して粘度安定性に問題が生じる。
The present invention will be described in detail below.
<Colored photosensitive resin composition>
(A) Pigment dispersion
The (A) pigment dispersion contains a pigment having a volume average particle diameter of 15 nm to 60 nm. When the pigment is contained within the volume average particle diameter range described above, the pigment can have a preferable size that can be trapped between the photopolymerizable compound and the soluble alkali resin during cross-linking. Therefore, when the photopolymerizable compound and the colored photosensitive resin composition are cured by the exposure process, the fine pigment penetrates between the crosslinked spaces of the composition, thereby improving the surface roughness of the pattern during pattern formation. You can get the effect of In the unlikely event that the volume average particle diameter of the pigment dispersion exceeds 60 nm, the penetration of the pigment between the cured photopolymerizable compound and the colored photosensitive resin composition becomes relatively difficult, and the particle diameter falls within the effective range. In comparison, the effect of improving the surface roughness is reduced, and the straightness of the pattern may be deteriorated. If the volume average particle size of the pigment dispersion is less than 15 nm, the surface area of the pigment particles becomes large, causing aggregation of the pigment particles, thereby causing a problem of viscosity stability.
前記顔料分散液は、青色顔料またはバイオレット顔料を含むことができる。 The pigment dispersion may contain a blue pigment or a violet pigment.
本発明において使用可能な青色顔料は、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6およびC.I.ピグメントブルー60などの青色顔料からなる群より選択される1種以上であってもよいし、その中でも、C.I.ピグメントブルー15:6が好ましい。 Blue pigments that can be used in the present invention include C.I. I. Pigment Blue 15, C.I. I. Pigment Blue 15:3, C.I. I. Pigment Blue 15:4, C.I. I. Pigment Blue 15:6 and C.I. I. Pigment Blue 60 and other blue pigments may be one or more selected from the group consisting of blue pigments, and among them, C.I. I. Pigment Blue 15:6 is preferred.
本発明のバイオレット顔料は、C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36、およびC.I.ピグメントバイオレット38などのバイオレット色顔料;からなる群より選択される1種以上であってもよいし、その中でも、C.I.ピグメントバイオレット23が好ましい。 The violet pigment of the present invention is C.I. I. Pigment Violet 1, C.I. I. Pigment Violet 19, C.I. I. Pigment Violet 23, C.I. I. Pigment Violet 29, C.I. I. Pigment Violet 32, C.I. I. Pigment Violet 36, and C.I. I. violet color pigments such as Pigment Violet 38; I. Pigment Violet 23 is preferred.
本発明は、前記顔料のほか、必要に応じて通常使用される顔料を追加的にさらに含むことができる。 In addition to the above pigments, the present invention can additionally contain pigments that are commonly used as needed.
前記顔料の含有量は、着色感光性樹脂組成物の総重量に対して、1~30重量%、好ましくは1~10重量%の範囲であってもよい。 The content of the pigment may range from 1 to 30% by weight, preferably from 1 to 10% by weight, based on the total weight of the colored photosensitive resin composition.
前記顔料は、その粒径が均一に分散した顔料分散液を使用することが好ましい。顔料の粒径を均一に分散させるための方法の一例として、顔料分散剤(a2)を含有させて分散処理する方法などが挙げられ、この方法によれば、顔料が溶液中に均一に分散した状態の顔料分散液を得ることができる。 It is preferable to use a pigment dispersion liquid in which the particle size of the pigment is uniformly dispersed. As an example of a method for uniformly dispersing the particle size of the pigment, there is a method in which the pigment dispersing agent (a2) is incorporated and subjected to dispersion treatment. According to this method, the pigment is uniformly dispersed in the solution. A pigment dispersion of the state can be obtained.
顔料分散剤(a2)
前記顔料分散剤(a2)は、顔料の脱凝集および安定性維持のために添加されるものであって、当該技術分野にて一般的に用いられるものを制限なく使用可能である。好ましくは、BMA(ブチルメタアクリレート)またはDMAEMA(N,N-ジメチルアミノエチルメタアクリレート)を含むアクリレート系分散剤(以下、アクリル分散剤という)を含有するのが良い。この時、前記アクリル分散剤は、韓国公開特許第2004-0014311号で提示されたようなリビング制御方法により製造されたものを適用することが好ましいが、前記リビング制御方法により製造されたアクリレート系分散剤の市販品としては、DISPER BYK-2000、DISPER BYK-2001、DISPER BYK-2070、DISPER BYK-2150などが挙げられる。
Pigment dispersant (a2)
The pigment dispersant (a2) is added for disaggregation and stability maintenance of the pigment, and those commonly used in the art can be used without limitation. Preferably, an acrylate dispersant (hereinafter referred to as an acrylic dispersant) containing BMA (butyl methacrylate) or DMAEMA (N,N-dimethylaminoethyl methacrylate) is contained. At this time, the acrylic dispersant is preferably prepared by the living control method as disclosed in Korean Patent Publication No. 2004-0014311. Commercially available agents include DISPER BYK-2000, DISPER BYK-2001, DISPER BYK-2070, and DISPER BYK-2150.
前記例示されたアクリル分散剤は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用可能である。前記顔料分散剤(a2)は、前記アクリル分散剤のほか、他の樹脂タイプの顔料分散剤を使用することもできる。前記他の樹脂タイプの顔料分散剤としては、公知の樹脂タイプの顔料分散剤、特に、ポリウレタン、ポリアクリレートに代表されるポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸の(部分的)アミン塩、ポリカルボン酸のアンモニウム塩、ポリカルボン酸のアルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアミドホスフェート塩、ヒドロキシル基-含ポリカルボン酸のエステルおよびこれらの改質生成物、またはフリー(free)カルボキシル基を有するポリエステルとポリ(低級アルキレンイミン)との反応によって形成されたアミドまたはこれらの塩のような油質の分散剤;(メタ)アクリル酸-スチレンコポリマー、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリレートエステルコポリマー、スチレン-マレイン酸コポリマー、ポリビニルアルコールまたはポリビニルピロリドンのような水溶性樹脂または水溶性ポリマー化合物;ポリエステル;改質ポリアクリレート;エチレンオキシド/プロピレンオキシドの付加生成物およびホスフェートエステルなどが挙げられる。 The acrylic dispersants exemplified above can be used alone or in combination of two or more. As the pigment dispersant (a2), in addition to the acrylic dispersant, other resin-type pigment dispersants can be used. The other resin-type pigment dispersants include known resin-type pigment dispersants, particularly polyurethanes, polycarboxylic acid esters represented by polyacrylates, unsaturated polyamides, polycarboxylic acids, polycarboxylic acid (partially ) amine salts, ammonium salts of polycarboxylic acids, alkylamine salts of polycarboxylic acids, polysiloxanes, long-chain polyaminoamide phosphate salts, hydroxyl group-containing polycarboxylic acid esters and their modification products, or free ( free) Oily dispersants such as amides or salts thereof formed by the reaction of polyesters having carboxyl groups with poly(lower alkyleneimines); (meth)acrylic acid-styrene copolymers, (meth)acrylic acid- Water-soluble resins or water-soluble polymeric compounds such as (meth)acrylate ester copolymers, styrene-maleic acid copolymers, polyvinyl alcohol or polyvinylpyrrolidone; polyesters; modified polyacrylates; adducts of ethylene oxide/propylene oxide and phosphate esters; mentioned.
前記樹脂型分散剤の市販品としては、陽イオン系樹脂分散剤としては、例えば、BYK(ビック)ケミー社の商品名:DISPER BYK-160、DISPER BYK-161、DISPER BYK-162、DISPER BYK-163、DISPER BYK-164、DISPER BYK-166、DISPER BYK-171、DISPER BYK-182、DISPER BYK-184;BASF社の商品名:EFKA-44、EFKA-46、EFKA-47、EFKA-48、EFKA-4010、EFKA-4050、EFKA-4055、EFKA-4020、EFKA-4015、EFKA-4060、EFKA-4300、EFKA-4330、EFKA-4400、EFKA-4406、EFKA-4510、EFKA-4800;Lubirzol社の商品名:SOLSPERS-24000、SOLSPERS-32550、NBZ-4204/10;川研ファインケミカル社の商品名:ヒノアクト(HINOACT)T-6000、ヒノアクトT-7000、ヒノアクトT-8000;味の素社の商品名:アジスパー(AJISPUR)PB-821、アジスパーPB-822、アジスパーPB-823;共栄社化学社の商品名:フローレン(FLORENE)DOPA-17HF、フローレンDOPA-15BHF、フローレンDOPA-33、フローレンDOPA-44などが挙げられる。前記アクリル分散剤のほか、他の樹脂タイプの顔料分散剤は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができ、アクリル分散剤と併用して使用してもよい。 Examples of commercially available resin-type dispersants include cationic resin dispersants such as BYK Chemie's trade names: DISPER BYK-160, DISPER BYK-161, DISPER BYK-162, and DISPER BYK-. 163, DISPER BYK-164, DISPER BYK-166, DISPER BYK-171, DISPER BYK-182, DISPER BYK-184; Trade names of BASF: EFKA-44, EFKA-46, EFKA-47, EFKA-48, EFKA -4010, EFKA-4050, EFKA-4055, EFKA-4020, EFKA-4015, EFKA-4060, EFKA-4300, EFKA-4330, EFKA-4400, EFKA-4406, EFKA-4510, EFKA-4800; ol's Trade names: SOLSPERS-24000, SOLSPERS-32550, NBZ-4204/10; Kawaken Fine Chemicals trade names: HINOACT T-6000, Hinoact T-7000, Hinoact T-8000; Ajinomoto Co., Ltd. trade names: Ajisper (AJISPUR) PB-821, Ajisper PB-822, Ajisper PB-823; Trade names of Kyoeisha Chemical Co., Ltd.: FLORENE DOPA-17HF, FLORENE DOPA-15BHF, FLORENE DOPA-33, FLOREN DOPA-44, etc. . In addition to the acrylic dispersant, other resin-type pigment dispersants may be used alone or in combination of two or more, and may be used in combination with the acrylic dispersant.
前記顔料分散剤(a2)の使用量は、使用される顔料(a1)の固形分100重量部に対して、5~60重量部、さらに好ましくは15~50重量部の範囲である。顔料分散剤(a2)の含有量が前記範囲を満足する場合、粘度、顔料の微粒化の面で有利であり得、分散後ゲル化などの問題が発生する可能性が低くなり得る。 The pigment dispersant (a2) is used in an amount of 5 to 60 parts by weight, more preferably 15 to 50 parts by weight, per 100 parts by weight of the solid content of the pigment (a1) used. When the content of the pigment dispersant (a2) satisfies the above range, it may be advantageous in terms of viscosity and pigment atomization, and the possibility of causing problems such as gelation after dispersion may be reduced.
分散補助剤(a3)
分散補助剤(a3)とは、顔料を微細な粒子に分散させて再凝集を防止する役割をする製剤をいう。前記分散補助剤は、コントラスト比が高く、透過度に優れた着色層を構成するのに有効である。
Dispersing aid (a3)
The dispersing aid (a3) refers to a formulation that serves to disperse the pigment into fine particles and prevent reaggregation. The dispersing aid is effective in forming a colored layer having a high contrast ratio and excellent transmittance.
本発明において使用可能な分散補助剤としては、例えば、1,8-ジアミノ-4,5-ジヒドロキシアントラキノン、1,5-ビス{[2-(ジエチルアミノ)エチル]アミノ}アントラ-9,10-キノン、1,8-ビス(ベンズアミド)アントラキノン、1,4-ビス{[2-(4-ヒドロキシフェニル)エチル]アミノ}アントラ-9,10-キノン、1,4-ビス{[2-(ジメチルアミノ)エチル]アミノ}-5,8-ジヒドロキシアントラ-9,10-キノン、1,8-ジヒドロキシ-4-[4-(2-ヒドロキシエチル)アニリノ]-5-ニトロアントラ-9,10-キノン、1,4-ジヒドロキシアントラキノン、1,4-ビス(4-ブチルアニリノ)-5,8-ジヒドロキシアントラキノン、4’-(4-ヒドロキシ-1-アントラキノニルアミノ)-アセトアニリド、1,4-ビス[(2,6-ジエチル-4-メチルフェニル)アミノ]アントラキノン、1,4-ビス(ブチルアミノ)-9,10-アントラセンジオン、1,4-ビス(4-ブチルアニリノ)-5,8-ジヒドロキシアントラキノン、1,5-ビス[(3-メチルフェニル)アミノ]-9,10-アントラセンジオン、1,5-ジシクロヘキシルアミノアントラキノン、1,4-ビス(イソプロピルアミノ)アントラキノン、1,4-ビス(メチルアミノ)アントラキノン、1,4-ビス(2,6-ジエチル-4-メチルアニリノ)アントラキノン、2,2’-(9,10-ジオキソアントラセン-1,4-ジイルジイミノ)ビス(5-メチルスルホネート)、1-アニリノ-4-ヒドロキシアントラキノン、1-ヒドロキシ-4-[(4-メチルフェニル)アミノ]-9,10-アントラセンジオン、1,4-ビス(パラ-トリルアミノ)アントラキノン、1-アミノ-4-フェニルアミノアントラキノン、N-[4-[(4-ヒドロキシ-アントラキノ-1-ニル)アミノ]フェニル]アセトアミド、1-(メチルアミノ)-4-(4-メチルアニリノ)アントラセン-9,10-ジオンおよび1,4,5,8-テトラヒドロキシアントラキノンなどがある。 Examples of dispersing aids that can be used in the present invention include 1,8-diamino-4,5-dihydroxyanthraquinone and 1,5-bis{[2-(diethylamino)ethyl]amino}anthra-9,10-quinone. , 1,8-bis(benzamido)anthraquinone, 1,4-bis{[2-(4-hydroxyphenyl)ethyl]amino}anthra-9,10-quinone, 1,4-bis{[2-(dimethylamino ) ethyl]amino}-5,8-dihydroxyanthra-9,10-quinone, 1,8-dihydroxy-4-[4-(2-hydroxyethyl)anilino]-5-nitroanthra-9,10-quinone, 1,4-dihydroxyanthraquinone, 1,4-bis(4-butylanilino)-5,8-dihydroxyanthraquinone, 4′-(4-hydroxy-1-anthraquinonylamino)-acetanilide, 1,4-bis[( 2,6-diethyl-4-methylphenyl)amino]anthraquinone, 1,4-bis(butylamino)-9,10-anthracenedione, 1,4-bis(4-butylanilino)-5,8-dihydroxyanthraquinone, 1,5-bis[(3-methylphenyl)amino]-9,10-anthracenedione, 1,5-dicyclohexylaminoanthraquinone, 1,4-bis(isopropylamino)anthraquinone, 1,4-bis(methylamino) anthraquinone, 1,4-bis(2,6-diethyl-4-methylanilino) anthraquinone, 2,2'-(9,10-dioxoanthracene-1,4-diyldiimino) bis(5-methylsulfonate), 1- Anilino-4-hydroxyanthraquinone, 1-hydroxy-4-[(4-methylphenyl)amino]-9,10-anthracenedione, 1,4-bis(para-tolylamino)anthraquinone, 1-amino-4-phenylamino anthraquinone, N-[4-[(4-hydroxy-anthraquino-1-yl)amino]phenyl]acetamide, 1-(methylamino)-4-(4-methylanilino)anthracene-9,10-dione and 1,4 , 5,8-tetrahydroxyanthraquinone.
前記分散補助剤のほか、必要に応じて、市販の分散補助剤を追加的に含むことができる。具体的には、Lubrizol社のSOLSPERSE-5000、SOLSPERSE-12000、SOLSPERSE-22000、BYK社のBYK-SYNERGIST 2100、BYK-SINERGIST 2105、バスフ社のEFKA-6745またはEFKA-6750などが挙げられる。 In addition to the dispersing aids described above, commercially available dispersing aids can be additionally included, if desired. Specific examples include SOLSPERSE-5000, SOLSPERSE-12000 and SOLSPERSE-22000 from Lubrizol, BYK-SYNERGIST 2100 and BYK-SINERGIST 2105 from BYK, and EFKA-6745 and EFKA-6750 from Busf.
前記分散補助剤は、着色剤中の顔料100重量部に対して、1~30重量部を含む。分散補助剤の含有量が前記範囲を満足する場合、顔料分散液の固有の色が変質したり、着色層の製造工程時、ハードベークによる変色の可能性が低くなり得る。 The dispersing aid is contained in an amount of 1-30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the pigment in the colorant. When the content of the dispersing aid satisfies the above range, the inherent color of the pigment dispersion may be deteriorated, and the possibility of discoloration due to hard baking during the manufacturing process of the colored layer may be reduced.
分散溶媒(a4)
前記分散溶媒(a4)は特に限定されず、当該分野にて用いられる各種有機溶媒を使用することができる。
Dispersion solvent (a4)
The dispersion solvent (a4) is not particularly limited, and various organic solvents used in the field can be used.
具体的には、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などのエチレングリコールモノアルキルエーテル類、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などのジエチレングリコールジアルキルエーテル類、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類、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、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などのアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類、メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、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、グリセリンなどのアルコール類、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などのエステル類、γ-ブチロラクトンなどの環状エステル類などが挙げられる。好ましくは、アルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ケトン類、3-エトキシプロピオン酸エチルや、3-メトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類を使用することができ、さらに好ましくは、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、シクロヘキサノン、3-エトキシプロピオン酸エチルまたは3-メトキシプロピオン酸メチルなどを使用することができる。 Specifically, for example, ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol. Diethylene glycol dialkyl ethers such as dibutyl ether, ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, methoxybutyl acetate, methoxy Alkylene glycol alkyl ether acetates such as pentyl acetate, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and mesitylene, ketones such as methyl ethyl ketone, acetone, methyl amyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, ethanol, propanol, butanol, alcohols such as hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol and glycerin; esters such as ethyl 3-ethoxypropionate and methyl 3-methoxypropionate; and cyclic esters such as γ-butyrolactone. Preferably, alkylene glycol alkyl ether acetates, ketones, and esters such as ethyl 3-ethoxypropionate and methyl 3-methoxypropionate can be used, more preferably propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol. Monoethyl ether acetate, cyclohexanone, ethyl 3-ethoxypropionate or methyl 3-methoxypropionate can be used.
前記分散溶媒は、それぞれ単独または2種以上を混合して使用可能である。 The dispersion solvents may be used alone or in combination of two or more.
前記分散溶媒は、顔料分散液の総重量に対して、60~90重量%含まれ、好ましくは70~85重量%含まれる。分散溶媒の含有量が前記範囲を満足する場合、顔料分散液の保存安定性が不良になる問題が発生する可能性が低くなり得る。 The dispersion solvent is contained in an amount of 60 to 90% by weight, preferably 70 to 85% by weight, based on the total weight of the pigment dispersion. When the content of the dispersion solvent satisfies the above range, the possibility that the storage stability of the pigment dispersion is poor may occur.
分散樹脂(a5)
前記分散樹脂(a5)は、(A)顔料分散液の分散媒として作用するもので選択的に添加可能であり、分散剤(a2)の単独使用より分散樹脂(a5)を混合して使用すれば、さらに優れた顔料分散液の製造が可能である。分散樹脂の場合、分散媒として作用可能であれば制限なく使用可能であるが、顔料分散液で製造される着色感光性樹脂組成物の現像性を考慮して、アルカリ現像液に対して溶解性を有するために酸価があるものが好ましい。
Dispersion resin (a5)
The dispersing resin (a5) acts as a dispersion medium for (A) the pigment dispersion and can be selectively added. If so, it is possible to produce even better pigment dispersions. In the case of a dispersion resin, it can be used without limitation as long as it can act as a dispersion medium. It is preferable to have an acid value in order to have
ここで、酸価とは、アクリル系重合体1gを中和するのに必要な水酸化カリウムの量(mg)として測定される値であり、通常、水酸化カリウム水溶液を用いて滴定することにより求められる。酸価のある分散樹脂の場合、カルボキシル基と不飽和結合を有する化合物(b1)、前記化合物(b1)と共重合可能な不飽和結合を有する化合物(b2)を共重合して製造することができる。 Here, the acid value is a value measured as the amount (mg) of potassium hydroxide required to neutralize 1 g of the acrylic polymer, and is usually titrated using an aqueous potassium hydroxide solution. Desired. In the case of a dispersion resin having an acid value, it can be produced by copolymerizing a compound (b1) having a carboxyl group and an unsaturated bond and a compound (b2) having an unsaturated bond copolymerizable with the compound (b1). can.
カルボン酸基と不飽和結合を有する化合物(b1)の具体例としては、アクリル酸、メタアクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸類;フマル酸、メサコン酸、イタコン酸などのジカルボン酸類;および前記ジカルボン酸の無水物;ω-カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートなどの両末端にカルボキシル基と水酸基を有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート類などが挙げられ、アクリル酸、メタアクリル酸が好ましい。本発明において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタアクリレート、またはこれらの両方を指し示す。 Specific examples of the compound (b1) having a carboxylic acid group and an unsaturated bond include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid; dicarboxylic acids such as fumaric acid, mesaconic acid and itaconic acid; acid anhydrides; polymer mono(meth)acrylates having carboxyl groups and hydroxyl groups at both ends, such as ω-carboxypolycaprolactone mono(meth)acrylate; acrylic acid and methacrylic acid are preferred. In the present invention, (meth)acrylate refers to acrylate, methacrylate, or both.
前記化合物(b1)として例示した化合物は、それぞれ単独または2種以上を組み合わせて使用可能である。前記化合物(b1)と共重合可能な不飽和結合を有する化合物(b2)は、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、p-クロロスチレン、o-メトキシスチレン、m-メトキシスチレン、p-メトキシスチレン、o-ビニルベンジルメチルエーテル、m-ビニルベンジルメチルエーテル、p-ビニルベンジルメチルエーテル、o-ビニルベンジルグリシジルエーテル、m-ビニルベンジルグリシジルエーテルまたはp-ビニルベンジルグリシジルエーテルなどの芳香族ビニル化合物;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、i-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレートまたはt-ブチル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート類;シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イル(メタ)アクリレート、2-ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレートまたはイソボルニル(メタ)アクリレートなどの脂環族(メタ)アクリレート類;フェニル(メタ)アクリレートまたはベンジル(メタ)アクリレートなどのアリール(メタ)アクリレート類;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートまたは2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;N-シクロヘキシルマレイミド、N-ベンジルマレイミド、N-フェニルマレイミド、N-o-ヒドロキシフェニルマレイミド、N-m-ヒドロキシフェニルマレイミド、N-p-ヒドロキシフェニルマレイミド、N-o-メチルフェニルマレイミド、N-m-メチルフェニルマレイミド、N-p-メチルフェニルマレイミド、N-o-メトキシフェニルマレイミド、N-m-メトキシフェニルマレイミド、N-p-メトキシフェニルマレイミドなどのN-置換マレイミド系化合物;(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミドなどの不飽和アミド化合物;3-(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3-(メタクリロイルオキシメチル)-3-エチルオキセタン、3-(メタクリロイルオキシメチル)-2-トリフルオロメチルオキセタン、3-(メタクリロイルオキシメチル)-2-フェニルオキセタン、2-(メタクリロイルオキシメチル)オキセタンまたは2-(メタクリロイルオキシメチル)-4-トリフルオロメチルオキセタンなどの不飽和オキセタン化合物などが挙げられ、これらに限定されるものではない。 The compounds exemplified as the compound (b1) can be used alone or in combination of two or more. The compound (b2) having an unsaturated bond copolymerizable with the compound (b1) is, for example, styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene, o-methoxystyrene, m-methoxystyrene, p- aromatic vinyl compounds such as methoxystyrene, o-vinylbenzyl methyl ether, m-vinylbenzyl methyl ether, p-vinylbenzyl methyl ether, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether or p-vinylbenzyl glycidyl ether; ; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) ) acrylate or alkyl (meth)acrylates such as t-butyl (meth)acrylate; cyclopentyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, 2-methylcyclohexyl (meth)acrylate, tricyclo[5.2.1.02, 6] Alicyclic (meth)acrylates such as decan-8-yl (meth)acrylate, 2-dicyclopentanyloxyethyl (meth)acrylate or isobornyl (meth)acrylate; phenyl (meth)acrylate or benzyl (meth)acrylate; ) aryl (meth)acrylates such as acrylate; hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate or 2-hydroxypropyl (meth)acrylate; N-cyclohexylmaleimide, N-benzylmaleimide, N- Phenylmaleimide, No-hydroxyphenylmaleimide, Nm-hydroxyphenylmaleimide, Np-hydroxyphenylmaleimide, No-methylphenylmaleimide, Nm-methylphenylmaleimide, Np-methylphenylmaleimide , No-methoxyphenylmaleimide, Nm-methoxyphenylmaleimide, and Np-methoxyphenylmaleimide; N-substituted maleimide compounds such as (meth)acrylamide and N,N-dimethyl(meth)acrylamide; Saturated amide compounds; 3-(methacryloyloxymethyl)oxetane, 3-(methacryloyloxymethyl)-3-ethyloxetane, 3-(methacryloyloxymethyl)-2-trifluoromethyloxetane, 3-(methacryloyloxymethyl)-2 -phenyloxetane, 2-(methacryloyloxymethyl)oxetane or unsaturated oxetane compounds such as 2-(methacryloyloxymethyl)-4-trifluoromethyloxetane, and the like, but are not limited thereto.
前記化合物(b2)として例示した化合物は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて使用可能である。 The compounds exemplified as the compound (b2) can be used alone or in combination of two or more.
前記分散樹脂は、着色剤中の顔料固形分100重量部に対して、5~70重量部、好ましくは10~60重量部含まれる。分散樹脂の含有量が前記範囲を満足する場合、分散樹脂によって粘度が高くなったり、微粒化された顔料分散液になる可能性が低くなり得る。 The dispersing resin is contained in an amount of 5 to 70 parts by weight, preferably 10 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of the pigment solid content in the colorant. When the content of the dispersing resin satisfies the above range, the dispersing resin may reduce the possibility of increasing the viscosity or forming a finely divided pigment dispersion.
染料(a6)
(A)顔料分散液に染料が選択的に含まれてもよいし、前記染料は、有機溶媒に対する溶解性を有するものであれば制限なく使用可能である。好ましくは、有機溶媒に対する溶解性を有しかつ、アルカリ現像液に対する溶解性、耐熱性および耐溶媒性などの信頼性を確保できる染料を使用することが好ましい。前記染料としては、スルホン酸やカルボン酸などの酸性基を有する酸性染料、酸性染料と窒素含有化合物の塩、酸性染料のスルホンアミド体などとこれらの誘導体から選択されたものを使用することができ、その他にも、アゾ系、キサンテン系、フタロシアニン系の酸性染料およびこれらの誘導体も選択可能である。
Dye (a6)
(A) The pigment dispersion liquid may optionally contain a dye, and the dye can be used without limitation as long as it has solubility in an organic solvent. It is preferable to use a dye that has solubility in an organic solvent and that can ensure reliability such as solubility in an alkaline developer, heat resistance, and solvent resistance. As the dye, those selected from acid dyes having an acidic group such as sulfonic acid or carboxylic acid, salts of acid dyes and nitrogen-containing compounds, sulfonamides of acid dyes, and derivatives thereof can be used. In addition, azo-based, xanthene-based, phthalocyanine-based acid dyes and their derivatives can also be selected.
好ましくは、前記染料は、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出板)内に染料に分類されている化合物や、染色ノート(色染社)に記載されている公知の染料が挙げられる。 Preferably, the dyes include compounds classified as dyes in the Color Index (published by The Society of Dyers and Colorists) and known dyes described in Dye Note (Shikisensha).
前記染料の具体例としては、
C.I.ソルベント染料として、
C.I.ソルベントイエロー4、14、15、21、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99、177、162、163、167および189;
C.I.ソルベントレッド8、45、49、111、122、125、130、143、145、146、150、151、155、168、169、172、175、181、207、222、227、230、245および247;
C.I.ソルベントオレンジ2、7、11、15、26、56、77および86;
C.I.ソルベントバイオレット11、13、14、26、31、36、37、38、45、47、48、51、59、および60;
C.I.ソルベントブルー35、37、59および67;
C.I.ソルベントグリーン1、3、4、5、7、28、29、32、33、34および35などの染料などが挙げられる。
Specific examples of the dye include:
C. I. As a solvent dye,
C. I. Solvent Yellow 4, 14, 15, 21, 23, 24, 38, 62, 63, 68, 82, 94, 98, 99, 177, 162, 163, 167 and 189;
C. I. Solvent Red 8, 45, 49, 111, 122, 125, 130, 143, 145, 146, 150, 151, 155, 168, 169, 172, 175, 181, 207, 222, 227, 230, 245 and 247;
C. I. Solvent Orange 2, 7, 11, 15, 26, 56, 77 and 86;
C. I. solvent violet 11, 13, 14, 26, 31, 36, 37, 38, 45, 47, 48, 51, 59, and 60;
C. I. Solvent Blue 35, 37, 59 and 67;
C. I. dyes such as Solvent Green 1, 3, 4, 5, 7, 28, 29, 32, 33, 34 and 35;
また、C.I.アシッド染料として、
C.I.アシッドイエロー1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、38、40、42、54、65、72、73、76、79、98、99、111、112、113、114、116、119、123、128、134、135、138、139、140、144、150、155、157、160、161、163、168、169、172、177、178、179、184、190、193、196、197、199、202、203、204、205、207、212、214、220、221、228、230、232、235、238、240、242、243および251;
C.I.アシッドレッド1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、33、34、35、37、40、42、44、50、51、52、57、66、73、76、80、87、88、91、92、94、97、103、106、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、158、160、172、176、182、183、195、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、195、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、394、401、412、417、418、422および426;
C.I.アシッドオレンジ6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169および173;
C.I.アシッドブルー1、7、9、15、18、23、25、27、29、40、42、45、51、62、70、74、80、83、86、87、90、92、96、103、112、113、120、129、138、147、150、158、171、182、192、210、242、243、256、259、267、278、280、285、290、296、315、324:1、335および340;
C.I.アシッドバイオレット6B、7、9、17、19および34;
C.I.アシッドグリーン1、3、5、9、16、25、27、50、58、63、65、80、104、105、106および109などの染料が挙げられる。
Also, C.I. I. As an acid dye,
C. I. Acid Yellow 1, 3, 7, 9, 11, 17, 23, 25, 29, 34, 36, 38, 40, 42, 54, 65, 72, 73, 76, 79, 98, 99, 111, 112, 113, 114, 116, 119, 123, 128, 134, 135, 138, 139, 140, 144, 150, 155, 157, 160, 161, 163, 168, 169, 172, 177, 178, 179, 184, 190, 193, 196, 197, 199, 202, 203, 204, 205, 207, 212, 214, 220, 221, 228, 230, 232, 235, 238, 240, 242, 243 and 251;
C. I. acid red 1, 4, 8, 14, 17, 18, 26, 27, 29, 31, 33, 34, 35, 37, 40, 42, 44, 50, 51, 52, 57, 66, 73, 76, 80, 87, 88, 91, 92, 94, 97, 103, 106, 111, 114, 129, 133, 134, 138, 143, 145, 150, 151, 158, 160, 172, 176, 182, 183, 195, 198, 206, 211, 215, 216, 217, 227, 228, 249, 252, 257, 258, 260, 261, 266, 268, 270, 274, 277, 280, 281, 195, 308, 312, 315, 316, 339, 341, 345, 346, 349, 382, 383, 394, 401, 412, 417, 418, 422 and 426;
C. I. Acid Orange 6, 7, 8, 10, 12, 26, 50, 51, 52, 56, 62, 63, 64, 74, 75, 94, 95, 107, 108, 169 and 173;
C. I. acid blue 1, 7, 9, 15, 18, 23, 25, 27, 29, 40, 42, 45, 51, 62, 70, 74, 80, 83, 86, 87, 90, 92, 96, 103, 112, 113, 120, 129, 138, 147, 150, 158, 171, 182, 192, 210, 242, 243, 256, 259, 267, 278, 280, 285, 290, 296, 315, 324:1, 335 and 340;
C. I. acid violet 6B, 7, 9, 17, 19 and 34;
C. I. Dyes such as Acid Green 1, 3, 5, 9, 16, 25, 27, 50, 58, 63, 65, 80, 104, 105, 106 and 109.
さらに、C.I.ダイレクト染料として、
C.I.ダイレクトイエロー2、33、34、35、38、39、43、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、136、138および141;
C.I.ダイレクトレッド79、82、83、84、91、92、96、97、98、99、105、106、107、172、173、176、177、179、181、182、184、204、207、211、213、218、220、221、222、232、233、234、241、243、246および250;
C.I.ダイレクトオレンジ26、34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106および107;
C.I.ダイレクトブルー38、44、57、70、77、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、166、167、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、196、198、199、200、207、209、210、212、213、214、222、228、229、237、238、242、243、244、245、247、248、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275および293;
C.I.ダイレクトバイオレット47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103および104;
C.I.ダイレクトグリーン25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79および82などの染料が挙げられる。
Furthermore, C.I. I. As a direct dye,
C. I. Direct Yellow 2, 33, 34, 35, 38, 39, 43, 47, 50, 54, 58, 68, 69, 70, 71, 86, 93, 94, 95, 98, 102, 108, 109, 129, 136, 138 and 141;
C. I. Direct Red 79, 82, 83, 84, 91, 92, 96, 97, 98, 99, 105, 106, 107, 172, 173, 176, 177, 179, 181, 182, 184, 204, 207, 211, 213, 218, 220, 221, 222, 232, 233, 234, 241, 243, 246 and 250;
C. I. Direct Orange 26, 34, 39, 41, 46, 50, 52, 56, 57, 61, 64, 65, 68, 70, 96, 97, 106 and 107;
C. I. Direct Blue 38, 44, 57, 70, 77, 80, 81, 84, 85, 86, 90, 93, 94, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 106, 107, 108, 109, 113, 114, 115, 117, 119, 137, 149, 150, 153, 155, 156, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 166, 167, 170, 171, 172, 173, 188, 189, 190, 192, 193, 194, 196, 198, 199, 200, 207, 209, 210, 212, 213, 214, 222, 228, 229, 237, 238, 242, 243, 244, 245, 247, 248, 250, 251, 252, 256, 257, 259, 260, 268, 274, 275 and 293;
C. I. direct violet 47, 52, 54, 59, 60, 65, 66, 79, 80, 81, 82, 84, 89, 90, 93, 95, 96, 103 and 104;
C. I. Dyes such as Direct Green 25, 27, 31, 32, 34, 37, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 77, 79 and 82.
また、C.I.モーダント染料として、
C.I.モーダントイエロー5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62および65;
C.I.モーダントレッド1、2、3、4、9、11、12、14、17、18、19、22、23、24、25、26、30、32、33、36、37、38、39、41、43、45、46、48、53、56、63、71、74、85、86、88、90、94および95;
C.I.モーダントオレンジ3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47および48;
C.I.モーダントブルー1、2、3、7、8、9、12、13、15、16、19、20、21、22、23、24、26、30、31、32、39、40、41、43、44、48、49、53、61、74、77、83および84;
C.I.モーダントバイオレット1、2、4、5、7、14、22、24、30、31、32、37、40、41、44、45、47、48、53および58;
C.I.モーダントグリーン1、3、4、5、10、15、19、26、29、33、34、35、41、43および53などの染料が挙げられる。
Also, C.I. I. As a modant dye,
C. I. Mordant Yellow 5, 8, 10, 16, 20, 26, 30, 31, 33, 42, 43, 45, 56, 61, 62 and 65;
C. I. Modern Tread 1, 2, 3, 4, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 41 , 43, 45, 46, 48, 53, 56, 63, 71, 74, 85, 86, 88, 90, 94 and 95;
C. I. Mordant Orange 3, 4, 5, 8, 12, 13, 14, 20, 21, 23, 24, 28, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 42, 43, 47 and 48;
C. I. Modant Blue 1, 2, 3, 7, 8, 9, 12, 13, 15, 16, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 30, 31, 32, 39, 40, 41, 43 , 44, 48, 49, 53, 61, 74, 77, 83 and 84;
C. I. Modant Violet 1, 2, 4, 5, 7, 14, 22, 24, 30, 31, 32, 37, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 53 and 58;
C. I. Dyes such as Mordant Green 1, 3, 4, 5, 10, 15, 19, 26, 29, 33, 34, 35, 41, 43 and 53.
C.I.ディスパースイエロー51、54、76;
C.I.ディスパースバイオレット26、27などのディスパース染料、
C.I.リアクティブイエロー2、76、116;
C.I.リアクティブオレンジ16などのC.I.リアクティブ染料などが挙げられる。
C. I. Disperse Yellow 51, 54, 76;
C. I. Disperse dyes such as Disperse Violet 26, 27,
C. I. Reactive Yellow 2, 76, 116;
C. I. C.I. I. Examples include reactive dyes.
(B)アルカリ可溶性樹脂
前記(B)アルカリ可溶性樹脂は、本発明の溶剤に溶解し、光または熱の作用に反応性を有しなければならない。また、前記着色剤に対する結着樹脂の機能をし、アルカリ性現像液に溶解可能なアクリル系共重合体であれば、その種類を特に制限なく使用可能である。
(B) Alkali-soluble resin The (B) alkali-soluble resin must be soluble in the solvent of the present invention and have reactivity to the action of light or heat. Any acrylic copolymer that functions as a binder resin for the colorant and is soluble in an alkaline developer can be used without particular limitation.
前記アルカリ可溶性樹脂は、カルボキシル基含有単量体および前記単量体と共重合可能な他の単量体との共重合体であってもよい。前記カルボキシル基含有単量体は、例えば、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸または不飽和トリカルボン酸などの分子中に1個以上のカルボキシル基を有する不飽和多価カルボン酸などの不飽和カルボン酸などであってもよい。前記不飽和モノカルボン酸は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α-クロロアクリル酸および桂皮酸などであってもよい。前記不飽和ジカルボン酸は、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸およびメサコン酸などであってもよい。前記不飽和多価カルボン酸は、酸無水物であってもよいし、具体的には、マレイン酸無水物、イタコン酸無水物およびシトラコン酸無水物などであってもよい。また、前記不飽和多価カルボン酸は、モノ(2-メタクリロイルオキシアルキル)エステルであってもよいし、例えば、コハク酸モノ(2-アクリロイルオキシエチル)、コハク酸モノ(2-メタクリロイルオキシエチル)、フタル酸モノ(2-アクリロイルオキシエチル)およびフタル酸モノ(2-メタクリロイルオキシエチル)などであってもよい。また、前記不飽和多価カルボン酸は、両末端のジカルボキシ重合体のモノ(メタ)アクリレートであってもよいし、例えば、ω-カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレートおよびω-カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレートなどであってもよい。前記カルボキシル基含有単量体は、それぞれ1種または2種以上を混合して使用可能である。前記カルボキシル基含有単量体と共重合可能な他の単量体の具体例としては、スチレン、α-メチルスチレン、o-ビニルトルエン、m-ビニルトルエン、p-ビニルトルエン、p-クロロスチレン、o-メトキシスチレン、m-メトキシスチレン、p-メトキシスチレン、o-ビニルベンジルメチルエーテル、m-ビニルベンジルメチルエーテル、p-ビニルベンジルメチルエーテル、o-ビニルベンジルグリシジルエーテル、m-ビニルベンジルグリシジルエーテル、p-ビニルベンジルグリシジルエーテルおよびインデンなどの芳香族ビニル化合物;メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、n-プロピルアクリレート、n-プロピルメタクリレート、i-プロピルアクリレート、i-プロピルメタクリレート、n-ブチルアクリレート、n-ブチルメタクリレート、i-ブチルアクリレート、i-ブチルメタクリレート、sec-ブチルアクリレート、sec-ブチルメタクリレート、t-ブチルアクリレート、t-ブチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、3-ヒドロキシプロピルアクリレート、3-ヒドロキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシブチルアクリレート、2-ヒドロキシブチルメタクリレート、3-ヒドロキシブチルアクリレート、3-ヒドロキシブチルメタクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート、4-ヒドロキシブチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、2-メトキシエチルアクリレート、2-メトキシエチルメタクリレート、2-フェノキシエチルアクリレート、2-フェノキシエチルメタクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールメタクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタジエニルアクリレート、ジシクロペンタジエニルメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルメタクリレート、グリセロールモノアクリレートおよびグリセロールモノメタクリレートなどの不飽和カルボン酸エステル類;2-アミノエチルアクリレート、2-アミノエチルメタクリレート、2-ジメチルアミノエチルアクリレート、2-ジメチルアミノエチルメタクリレート、2-アミノプロピルアクリレート、2-アミノプロピルメタクリレート、2-ジメチルアミノプロピルアクリレート、2-ジメチルアミノプロピルメタクリレート、3-アミノプロピルアクリレート、3-アミノプロピルメタクリレート、3-ジメチルアミノプロピルアクリレートおよび3-ジメチルアミノプロピルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル類;グリシジルアクリレートおよびグリシジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルおよび安息香酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルおよびアリルグリシジルエーテルなどの不飽和エーテル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α-クロロアクリロニトリルおよびシアン化ビニリデンなどのシアン化ビニル化合物;アクリルアミド、メタクリルアミド、α-クロロアクリルアミド、N-2-ヒドロキシエチルアクリルアミドおよびN-2-ヒドロキシエチルメタクリルアミドなどの不飽和アミド類;マレイミド、N-フェニルマレイミドおよびN-シクロヘキシルマレイミドなどの不飽和イミド類;1,3-ブタジエン、イソプレンおよびクロロプレンなどの脂肪族共役ジエン類;ポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリ-n-ブチルアクリレート、ポリ-n-ブチルメタクリレート、ポリシロキサンの重合体分子鎖の末端にモノアクリロイル基またはモノメタクリロイル基を有するマクロ単量体類などが挙げられる。前記単量体は、それぞれ1種または2種以上を混合して使用可能である。 The alkali-soluble resin may be a copolymer of a carboxyl group-containing monomer and another monomer copolymerizable with the monomer. The carboxyl group-containing monomer is, for example, an unsaturated carboxylic acid such as an unsaturated polycarboxylic acid having one or more carboxyl groups in the molecule such as an unsaturated monocarboxylic acid, an unsaturated dicarboxylic acid or an unsaturated tricarboxylic acid. It may be an acid or the like. The unsaturated monocarboxylic acids may be, for example, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, α-chloroacrylic acid and cinnamic acid. The unsaturated dicarboxylic acids may be, for example, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid and mesaconic acid. The unsaturated polycarboxylic acid may be an acid anhydride, specifically maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, and the like. Further, the unsaturated polycarboxylic acid may be a mono (2-methacryloyloxyalkyl) ester, such as mono (2-acryloyloxyethyl) succinate, mono (2-methacryloyloxyethyl) succinate , mono(2-acryloyloxyethyl) phthalate and mono(2-methacryloyloxyethyl) phthalate. In addition, the unsaturated polycarboxylic acid may be a mono(meth)acrylate of a dicarboxy polymer at both ends, such as ω-carboxypolycaprolactone monoacrylate and ω-carboxypolycaprolactone monomethacrylate. There may be. The carboxyl group-containing monomers may be used singly or in combination of two or more. Specific examples of other monomers copolymerizable with the carboxyl group-containing monomer include styrene, α-methylstyrene, o-vinyltoluene, m-vinyltoluene, p-vinyltoluene, p-chlorostyrene, o-methoxystyrene, m-methoxystyrene, p-methoxystyrene, o-vinylbenzyl methyl ether, m-vinylbenzyl methyl ether, p-vinylbenzyl methyl ether, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, aromatic vinyl compounds such as p-vinylbenzyl glycidyl ether and indene; methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-propyl acrylate, n-propyl methacrylate, i-propyl acrylate, i-propyl methacrylate, n-butyl acrylates, n-butyl methacrylate, i-butyl acrylate, i-butyl methacrylate, sec-butyl acrylate, sec-butyl methacrylate, t-butyl acrylate, t-butyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2 - hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, 3-hydroxybutyl acrylate, 3-hydroxybutyl methacrylate, 4-hydroxy Butyl acrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, allyl acrylate, allyl methacrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl acrylate, phenyl methacrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, 2-phenoxyethyl acrylate , 2-phenoxyethyl methacrylate, methoxydiethylene glycol acrylate, methoxydiethylene glycol methacrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, methoxytriethylene glycol methacrylate, methoxypropylene glycol acrylate, methoxypropylene glycol methacrylate, methoxydipropylene glycol acrylate, methoxydipropylene glycol methacrylate, iso Bornyl acrylate, isobornyl methacrylate, dicyclopentadienyl acrylate, dicyclopentadienyl methacrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate, glycerol monoacrylate and glycerol monomethacrylate Unsaturated carboxylic acid esters such as; 2-aminoethyl acrylate, 2-aminoethyl methacrylate, 2-dimethylaminoethyl acrylate, 2-dimethylaminoethyl methacrylate, 2-aminopropyl acrylate, 2-aminopropyl methacrylate, 2-dimethyl unsaturated carboxylic acid aminoalkyl esters such as aminopropyl acrylate, 2-dimethylaminopropyl methacrylate, 3-aminopropyl acrylate, 3-aminopropyl methacrylate, 3-dimethylaminopropyl acrylate and 3-dimethylaminopropyl methacrylate; glycidyl acrylate and Unsaturated carboxylic acid glycidyl esters such as glycidyl methacrylate; carboxylic acid vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate and vinyl benzoate; unsaturated ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and allyl glycidyl ether. vinyl cyanide compounds such as acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile and vinylidene cyanide; acrylamide, methacrylamide, α-chloroacrylamide, N-2-hydroxyethyl acrylamide and N-2-hydroxyethyl methacrylamide unsaturated amides; unsaturated imides such as maleimide, N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide; aliphatic conjugated dienes such as 1,3-butadiene, isoprene and chloroprene; polystyrene, polymethylacrylate, polymethylmethacrylate, Poly-n-butyl acrylate, poly-n-butyl methacrylate, macromonomers having a monoacryloyl group or monomethacryloyl group at the terminal of the polymer molecular chain of polysiloxane, and the like. Each of the above monomers can be used alone or in combination of two or more.
したがって、前記アルカリ可溶性樹脂は、例えば、(メタ)アクリル酸/メチル(メタ)アクリレート共重合体、(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)アクリレート共重合体、(メタ)アクリル酸/2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート共重合体、(メタ)アクリル酸/メチル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロ単量体共重合体、(メタ)アクリル酸/メチル(メタ)アクリレート/ポリメチル(メタ)アクリレートマクロ単量体共重合体、(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロ単量体共重合体、(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)アクリレート/ポリメチル(メタ)アクリレートマクロ単量体共重合体、(メタ)アクリル酸/2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロ単量体共重合体、(メタ)アクリル酸/2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/ポリメチル(メタ)アクリレートマクロ単量体共重合体、(メタ)アクリル酸/スチレン/ベンジル(メタ)アクリレート/N-フェニルマレイミド共重合体、(メタ)アクリル酸/コハク酸モノ(2-アクリロイルオキシ)/スチレン/ベンジル(メタ)アクリレート/N-フェニルマレイミド共重合体、(メタ)アクリル酸/コハク酸モノ(2-アクリロイルオキシエチル)/スチレン/アリル(メタ)アクリレート/N-フェニルマレイミド共重合体および(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)アクリレート/N-フェニルマレイミド/スチレン/グリセロールモノ(メタ)アクリレート共重合体などであってもよい。前記(メタ)アクリレートは、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。 Therefore, the alkali-soluble resin is, for example, (meth)acrylic acid/methyl (meth)acrylate copolymer, (meth)acrylic acid/benzyl (meth)acrylate copolymer, (meth)acrylic acid/2-hydroxyethyl (meth)acrylate/benzyl (meth)acrylate copolymer, (meth)acrylic acid/methyl (meth)acrylate/polystyrene macromonomer copolymer, (meth)acrylic acid/methyl (meth)acrylate/polymethyl (meth)acrylate ) acrylate macromonomer copolymer, (meth)acrylic acid/benzyl (meth)acrylate/polystyrene macromonomer copolymer, (meth)acrylic acid/benzyl (meth)acrylate/polymethyl (meth)acrylate macromonomer Polymer copolymer, (meth)acrylic acid/2-hydroxyethyl (meth)acrylate/benzyl (meth)acrylate/polystyrene macromonomer copolymer, (meth)acrylic acid/2-hydroxyethyl (meth)acrylate / benzyl (meth) acrylate / polymethyl (meth) acrylate macromonomer copolymer, (meth) acrylic acid / styrene / benzyl (meth) acrylate / N-phenylmaleimide copolymer, (meth) acrylic acid / succinic acid Mono(2-acryloyloxy)/styrene/benzyl(meth)acrylate/N-phenylmaleimide copolymer, (meth)acrylic acid/mono(2-acryloyloxyethyl) succinate/styrene/allyl(meth)acrylate/N -phenylmaleimide copolymer and (meth)acrylic acid/benzyl(meth)acrylate/N-phenylmaleimide/styrene/glycerol mono(meth)acrylate copolymer. The (meth)acrylate means acrylate or methacrylate.
前記アルカリ可溶性樹脂のうち、(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)アクリレート共重合体、(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)アクリレート/スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸/メチル(メタ)アクリレート共重合体および(メタ)アクリル酸/メチル(メタ)アクリレート/スチレン共重合体が好ましく使用される。 Among the alkali-soluble resins, (meth)acrylic acid/benzyl (meth)acrylate copolymer, (meth)acrylic acid/benzyl (meth)acrylate/styrene copolymer, (meth)acrylic acid/methyl (meth)acrylate Copolymers and (meth)acrylic acid/methyl (meth)acrylate/styrene copolymers are preferably used.
また、前記アルカリ可溶性樹脂は、テトラヒドロフランを溶出溶媒としたゲル透過クロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量は、5,000~50,000でなければならず、好ましくは8,000~40,000であり、さらに好ましくは10,000~30,000である。前記アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量が5,000~50,000の範囲に属すると、塗膜硬度が向上し、優れた残膜率を示し、未露光部の現像液に対する良好な溶解性と向上した解像度を示すことができる。さらに、酸価が50~150(mgKOH/g)であり、好ましくは60~140であり、さらに好ましくは80~130である。前記酸価の範囲内でアルカリ可溶性樹脂は現像液に対する溶解性が向上し、未露光部が容易に溶解および高感度化されて、現像時、露光部のパターンが残って残膜率を向上させることができる。 In addition, the alkali-soluble resin should have a polystyrene-equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as an elution solvent of 5,000 to 50,000, preferably 8,000 to 8,000. 40,000, more preferably 10,000 to 30,000. When the weight-average molecular weight of the alkali-soluble resin is in the range of 5,000 to 50,000, the coating film hardness is improved, an excellent residual film rate is exhibited, and the unexposed area has good solubility in a developer and is improved. resolution can be indicated. Further, the acid value is 50-150 (mgKOH/g), preferably 60-140, more preferably 80-130. Within the range of the acid value, the solubility of the alkali-soluble resin in the developing solution is improved, the unexposed area is easily dissolved and the sensitivity is increased, and the pattern of the exposed area remains during development, thereby improving the residual film rate. be able to.
前記アルカリ可溶性樹脂は、着色感光性樹脂組成物中の総重量に対して、0.05~30重量%含み、好ましくは1~10重量%であってもよい。前記範囲を満足した場合、残膜率低下および信頼性低下の問題が発生する可能性が低くなり、パターン形成が容易であり得る。 The alkali-soluble resin may be contained in an amount of 0.05 to 30% by weight, preferably 1 to 10% by weight, based on the total weight of the colored photosensitive resin composition. When the above range is satisfied, the problem of reduction in residual film ratio and reliability is less likely to occur, and pattern formation may be facilitated.
(C)光重合性化合物
前記(C)光重合性化合物は、光の照射によって光重合開始剤から発生する活性ラジカル、酸などによって重合できる化合物であって、官能性基の個数によって1官能または2官能以上の重合性化合物であってもよい。
(C) Photopolymerizable compound The (C) photopolymerizable compound is a compound that can be polymerized by an active radical generated from a photopolymerization initiator upon irradiation with light, an acid, or the like. It may be a polymerizable compound having a functionality of two or more.
前記単官能単量体の具体例としては、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、2-エチルヘキシルカルビトールアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレートおよびN-ビニルピロリドンなどがあるが、これらに限定されるものではない。 Specific examples of the monofunctional monomer include nonylphenyl carbitol acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-ethylhexyl carbitol acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate and N-vinylpyrrolidone. It is not limited to these.
前記2官能以上の単量体の具体例としては、1,6-ヘキサンジオールジ(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、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのビス(アクリロイルオキシエチル)エーテル、3-メチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジメタアクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、エトキシレートネオペンチルグリコールジアクリレートまたはプロポキシレートネオペンチルグリコールジアクリレートなどがあり、3官能以上の単量体として、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エトキシレートトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシレートトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリルプロポキシレートトリアクリレートまたはイソシアヌレートトリアクリレートなどがあるが、これらに限定されるものではない。 Specific examples of the above bifunctional or higher monomer include 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth) Acrylates, bis(acryloyloxyethyl) ether of bisphenol A, 3-methylpentanediol di(meth)acrylate, butylene glycol dimethacrylate, hexanediol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di( meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, ethoxylate neopentyl glycol diacrylate or propoxylate neopentyl glycol diacrylate, etc. and trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, ethoxylate trimethylolpropane tri(meth)acrylate, propoxylate trimethylolpropane tri(meth)acrylate, Examples include, but are not limited to, glyceryl propoxylate triacrylate or isocyanurate triacrylate.
特に、本発明の光重合性化合物は、エチレンオキシド基を1~3個含むことが好ましい。これは、万一、エチレンオキシド基が4個以上含まれる場合、現像性が大きくなって膜削れの程度が増加して表面粗さが不良になりかねないからである。万一、エチレンオキシド基が含まれていなければ、現像性が急激に減少してパターン形成時に残渣が発生するという問題がある。これに対し、エチレンオキシド基が1~3個含まれる場合、親水性基として作用できる表面積が最も適切になるので、残渣問題が発生せず、現像液による膜削れの程度が、エチレンオキシド基が4個以上含まれた場合に比べて大きく減少して表面粗さが改善できる。 In particular, the photopolymerizable compound of the present invention preferably contains 1 to 3 ethylene oxide groups. This is because if 4 or more ethylene oxide groups are contained, the developability increases and the degree of film scraping increases, which may result in poor surface roughness. If the ethylene oxide group is not contained, there is a problem that developability is rapidly reduced and a residue is generated during pattern formation. On the other hand, when 1 to 3 ethylene oxide groups are included, the surface area that can act as a hydrophilic group is the most appropriate, so the problem of residue does not occur, and the degree of film scraping by the developer is reduced to 4 ethylene oxide groups. The surface roughness can be improved by greatly reducing the amount compared to the case of containing the above.
具体的には、下記化学式1のような構造の化合物が好ましく使用可能であり、特に、下記化学式1の母核構造にエチレンオキシド基が1~3個含まれた構造が最も好ましい。
[化学式1]
[Chemical Formula 1]
また、前記光重合性化合物は、着色感光性樹脂組成物の総重量に対して、1~30重量%含まれ、1~10重量%含まれることがより好ましい。前記光重合性化合物が前記のような範囲に含まれる場合、画素部の強度や平滑性が良好になり得る。 Also, the photopolymerizable compound is contained in an amount of 1 to 30% by weight, more preferably 1 to 10% by weight, based on the total weight of the colored photosensitive resin composition. When the photopolymerizable compound is contained in the above range, the strength and smoothness of the pixel portion can be improved.
(D)光重合開始剤
本発明における(D)光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線などの放射線の露光によって、前記光重合性化合物の多官能性単量体の重合を開始できるラジカルを発生する化合物である。このような光重合開始剤は、代表的に、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、オキシムエステル系化合物およびチオキサントン系化合物などがある。本発明において、光重合開始剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用可能であり、オキシムエステル系またはトリアジン系化合物を1種以上使用することが好ましい。特に、固体撮像用フォトレジストの場合、テーパ角度が90度に近い形状のパターンを実現しなければならないので、下部と上部の硬化度が似ていなければならず、このような効果を有するためには、表面硬化能力に優れたトリアジン系またはオキシムエステル系から選択される1種以上の光重合開始剤を含むことが好ましい。
(D) Photopolymerization Initiator The (D) photopolymerization initiator in the present invention is a polyfunctional monomer of the photopolymerizable compound by exposure to radiation such as visible light, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, electron beams, and X-rays. It is a compound that generates radicals that can initiate the polymerization of the body. Such photopolymerization initiators typically include acetophenone-based compounds, benzophenone-based compounds, biimidazole-based compounds, triazine-based compounds, oxime ester-based compounds and thioxanthone-based compounds. In the present invention, the photopolymerization initiator may be used alone or in combination of two or more, and it is preferable to use one or more of oxime ester-based or triazine-based compounds. In particular, in the case of a photoresist for solid-state imaging, since a pattern with a taper angle of approximately 90 degrees should be realized, the degree of hardening of the lower portion and the upper portion should be similar. preferably contains one or more photopolymerization initiators selected from triazine-based or oxime ester-based photopolymerization initiators having excellent surface curing ability.
前記アセトフェノン系化合物の具体例としては、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケタール、2-ヒドロキシ-1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-メチルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-[4-(1-メチルビニル)フェニル]プロパン-1-オン、2-(4-メチルベンジル)-2-(ジメチルアミノ)-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オンなどが挙げられる。 Specific examples of the acetophenone compounds include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethylketal, 2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy) Phenyl]-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino- 1-(4-morpholinophenyl)butan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-[4-(1-methylvinyl)phenyl]propan-1-one, 2-(4-methylbenzyl)- 2-(dimethylamino)-1-(4-morpholinophenyl)butan-1-one and the like.
前記ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、O-ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルスルフィド、3,3’,4,4’-テトラ(tert-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノンなどがある。 Examples of the benzophenone-based compounds include benzophenone, methyl O-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenylsulfide, 3,3',4,4'-tetra(tert-butyl per oxycarbonyl)benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, and the like.
前記ビイミダゾール化合物の具体例としては、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、2,2’-ビス(2,3-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラ(アルコキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラ(トリアルコキシフェニル)ビイミダゾール、2,2-ビス(2,6-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾールまたは4,4’,5,5’位のフェニル基がカルボアルコキシ基によって置換されているイミダゾール化合物などが挙げられる。これらのうち、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、2,2’-ビス(2,3-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール、2,2-ビス(2,6-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾールが好ましく使用される。 Specific examples of the biimidazole compound include 2,2′-bis(2-chlorophenyl)-4,4′,5,5′-tetraphenylbiimidazole and 2,2′-bis(2,3-dichlorophenyl) -4,4',5,5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetra(alkoxyphenyl)biimidazole, 2,2' -bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetra(trialkoxyphenyl)biimidazole, 2,2-bis(2,6-dichlorophenyl)-4,4',5,5'- Examples include tetraphenyl-1,2'-biimidazole and imidazole compounds in which the phenyl groups at the 4,4',5,5' positions are substituted with carboalkoxy groups. Among these, 2,2′-bis(2-chlorophenyl)-4,4′,5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis(2,3-dichlorophenyl)-4,4′, 5,5'-Tetraphenylbiimidazole and 2,2-bis(2,6-dichlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole are preferably used.
前記トリアジン系化合物の具体例としては、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-(4-メトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-(4-メトキシナフチル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-ピペロニル-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-(4-メトキシスチリル)-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(5-メチルフラン-2-イル)エテニル]-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(フラン-2-イル)エテニル]-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(4-ジエチルアミノ-2-メチルフェニル)エテニル]-1,3,5-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-[2-(3,4-ジメトキシフェニル)エテニル]-1,3,5-トリアジンなどが挙げられる。 Specific examples of the triazine compounds include 2,4-bis(trichloromethyl)-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-( 4-Methoxynaphthyl)-1,3,5-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-piperonyl-1,3,5-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-(4 -methoxystyryl)-1,3,5-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(5-methylfuran-2-yl)ethenyl]-1,3,5-triazine, 2 ,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(furan-2-yl)ethenyl]-1,3,5-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(4- diethylamino-2-methylphenyl)ethenyl]-1,3,5-triazine, 2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(3,4-dimethoxyphenyl)ethenyl]-1,3,5- and triazines.
前記オキシムエステル系化合物としては、1,2-Octanedione、1-[4-(phenylthio)phenyl]-1,2-(octanedione 2-(O-benzoyloxime)、1-[9-Ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]ethanone 1-(O-acetyloxime)などがある。 Examples of the oxime ester compounds include 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)phenyl]-1,2-(octanedione 2-(O-benzoyloxime), 1-[9-Ethyl-6-(2 -methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]ethanone 1-(O-acetyloxime).
前記チオキサントン系化合物としては、例えば、2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントンなどがある。 Examples of the thioxanthone compounds include 2-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, and 1-chloro-4-propoxythioxanthone.
また、前記光重合開始剤(D)は、本発明の着色感光性樹脂組成物の感度を向上させるために、光重合開始補助剤(d1)をさらに含むことができる。本発明による着色感光性樹脂組成物は、光重合開始補助剤(d1)を含有することにより、感度がさらに高くなって生産性を向上させることができる。 In addition, the photopolymerization initiator (D) may further contain a photopolymerization initiation aid (d1) in order to improve the sensitivity of the colored photosensitive resin composition of the present invention. By containing the photopolymerization initiation aid (d1), the colored photosensitive resin composition according to the present invention can further increase sensitivity and improve productivity.
前記光重合開始補助剤(d1)は、例えば、アミン化合物、カルボン酸化合物、チオール基を有する有機硫黄化合物からなる群より選択される1種以上の化合物が好ましく使用できる。 As the photopolymerization initiation aid (d1), for example, one or more compounds selected from the group consisting of amine compounds, carboxylic acid compounds, and organic sulfur compounds having a thiol group can be preferably used.
前記アミン化合物としては、芳香族アミン化合物を使用することが好ましく、具体的には、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンなどの脂肪族アミン化合物、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イソアミル、4-ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル、安息香酸2-ジメチルアミノエチル、N,N-ジメチルパラトルイジン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称:ミヒラーケトン)、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなどを使用することができる。 As the amine compound, it is preferable to use an aromatic amine compound. Specifically, aliphatic amine compounds such as triethanolamine, methyldiethanolamine, and triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, and 4-dimethyl ethyl aminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-dimethylaminoethyl benzoate, N,N-dimethylparatoluidine, 4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone (common name: Michler's ketone), 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, and the like can be used.
前記カルボン酸化合物は、芳香族ヘテロ酢酸類であることが好ましく、具体的には、フェニルチオ酢酸、メチルフェニルチオ酢酸、エチルフェニルチオ酢酸、メチルエチルフェニルチオ酢酸、ジメチルフェニルチオ酢酸、メトキシフェニルチオ酢酸、ジメトキシフェニルチオ酢酸、クロロフェニルチオ酢酸、ジクロロフェニルチオ酢酸、N-フェニルグリシン、フェノキシ酢酸、ナフチルチオ酢酸、N-ナフチルグリシン、ナフトキシ酢酸などが挙げられる。 The carboxylic acid compound is preferably an aromatic heteroacetic acid, specifically phenylthioacetic acid, methylphenylthioacetic acid, ethylphenylthioacetic acid, methylethylphenylthioacetic acid, dimethylphenylthioacetic acid, methoxyphenylthioacetic acid. , dimethoxyphenylthioacetic acid, chlorophenylthioacetic acid, dichlorophenylthioacetic acid, N-phenylglycine, phenoxyacetic acid, naphthylthioacetic acid, N-naphthylglycine, naphthoxyacetic acid and the like.
前記チオール基を有する有機硫黄化合物の具体例としては、2-メルカプトベンゾチアゾール、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)、テトラエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)などが挙げられる。 Specific examples of the organic sulfur compound having a thiol group include 2-mercaptobenzothiazole, 1,4-bis(3-mercaptobutyryloxy)butane, 1,3,5-tris(3-mercaptobutyloxyethyl) -1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione, trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis(3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate), dipentaerythritol hexakis(3-mercaptopropionate), tetraethylene glycol bis(3-mercaptopropionate) and the like.
前記(D)光重合開始剤は、本発明の着色感光性樹脂組成物の総重量を基準として、0.1~20重量%、好ましくは1~10重量%含まれる。前記光重合開始剤が上述した範囲内にあれば、着色感光性樹脂組成物が高感度化されて露光時間が短縮されるので、生産性が向上し、高い解像度を維持できるため、好ましい。また、上述した条件の組成物を用いて形成した画素部の強度と前記画素部の表面での平滑性が良好になり得る。 The (D) photopolymerization initiator is contained in an amount of 0.1 to 20% by weight, preferably 1 to 10% by weight, based on the total weight of the colored photosensitive resin composition of the present invention. When the photopolymerization initiator is within the range described above, the sensitivity of the colored photosensitive resin composition is increased and the exposure time is shortened, so productivity is improved and high resolution can be maintained, which is preferable. In addition, the strength of the pixel portion formed using the composition under the conditions described above and the smoothness of the surface of the pixel portion can be improved.
また、前記光重合開始補助剤(d1)の場合、全体光重合開始剤中、10~100重量%、好ましくは20~100重量%を含むことができる。全体光重合開始剤中の光重合開始補助剤(d1)の含有量が前記範囲を満足する場合、染料に対する感度低下、現像工程中のパターンの短絡発生の可能性を低下させることができる。 In the case of the photopolymerization initiation aid (d1), it may be included in an amount of 10 to 100% by weight, preferably 20 to 100% by weight, based on the total amount of the photopolymerization initiator. When the content of the photopolymerization initiation adjuvant (d1) in the total photopolymerization initiator satisfies the above range, it is possible to reduce the sensitivity to dyes and the possibility of pattern short-circuiting during the development process.
さらに、前記光重合開始補助剤(d1)をさらに使用する場合、前記光重合開始補助剤(d1)は、本発明の着色感光性樹脂組成物の固形分総重量を基準として、アルカリ可溶性樹脂(B)と光重合性化合物(C)の含有量に対して、0.1~40重量%、好ましくは1~30重量%含まれる。前記光重合開始補助剤(d1)の使用量が上述した0.1~40重量%の範囲内にあれば、着色感光性樹脂組成物の感度がより高くなり、前記組成物を用いて形成されるカラーフィルタの生産性が向上する効果を提供する。 Furthermore, when the photopolymerization initiation auxiliary agent (d1) is further used, the photopolymerization initiation auxiliary agent (d1) is based on the total solid weight of the colored photosensitive resin composition of the present invention, an alkali-soluble resin ( It is contained in an amount of 0.1 to 40% by weight, preferably 1 to 30% by weight, based on the content of B) and the photopolymerizable compound (C). If the amount of the photopolymerization initiation auxiliary agent (d1) used is within the above range of 0.1 to 40% by weight, the sensitivity of the colored photosensitive resin composition will be higher, and the composition will be formed using the composition. It provides the effect of improving the productivity of the color filter that is used.
(E)溶剤
前記溶剤は、前記着色感光性樹脂組成物を溶解させるものであれば特に限定せず、特に、エーテル類、芳香族炭化水素類、ケトン類、アルコール類、エステル類またはアミド類などが好ましい。具体的には、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、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、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プロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジプロピルエーテルおよびジプロピレングリコールジブチルエーテルなどのエーテル類;ベンゼン、トルエン、キシレンおよびメシチレンなどの芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトンおよびシクロヘキサノンなどのケトン類;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およびグリセリンなどのアルコール類;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、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、アミルアセテート、メチルラクテート、エチルラクテート、ブチルラクテート、3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシ-1-ブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールジアセテート、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アセテート、ジエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、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、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートおよびγ-ブチロラクトンなどのエステル類などが挙げられる。前記溶剤は、例示した溶剤からなる群より選択される1種または2種以上を混合して使用可能である。また、塗布性および乾燥性の面で沸点が100~200℃でなければならず、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、シクロヘキサノン、エチルラクテート、ブチルラクテート、3-エトキシプロピオン酸エチルおよび3-メトキシプロピオン酸メチルが好ましい。
(E) Solvent The solvent is not particularly limited as long as it dissolves the colored photosensitive resin composition, and particularly ethers, aromatic hydrocarbons, ketones, alcohols, esters or amides. is preferred. Specifically, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol. Ethers such as monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dipropyl ether and dipropylene glycol dibutyl ether; benzene, toluene, xylene and mesitylene aromatic hydrocarbons such as; ketones such as methyl ethyl ketone, acetone, methyl amyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; alcohols such as ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol and glycerin; 3-ethoxypropion ethyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, ethyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxy- 1-butyl acetate, methoxypentyl acetate, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol diacetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monoacetate, propylene glycol diacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene carbonate, propylene carbonate and esters such as γ-butyrolactone; The solvent can be used alone or in combination of two or more selected from the group consisting of the exemplified solvents. In addition, the boiling point must be 100 to 200° C. in terms of coating and drying properties, and propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, cyclohexanone, ethyl lactate, butyl lactate, ethyl 3-ethoxypropionate and Methyl 3-methoxypropionate is preferred.
前記溶剤は、着色感光性樹脂組成物の総重量に対して、10~60重量%含むことができ、好ましくは20~40重量%含むことができる。前記範囲でロールコーター、スピンコーター、スリットアンドスピンコーター、スリットコーター(またはダイコーター)およびインクジェットなどの塗布装置で塗布した時、良好な塗布性を示すことができる。 The solvent may be contained in an amount of 10-60% by weight, preferably 20-40% by weight, based on the total weight of the colored photosensitive resin composition. Within the above range, good coating properties can be exhibited when coated with a coating device such as a roll coater, a spin coater, a slit and spin coater, a slit coater (or a die coater) and an inkjet.
添加剤(F)
本発明の着色感光性樹脂組成物は、前記成分のほか、本発明の目的を阻害しない範囲で、当業者の必要に応じて、充填剤、他の高分子化合物、硬化剤、密着促進剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤などの添加剤(F)を併用することも可能である。
Additive (F)
In addition to the above components, the colored photosensitive resin composition of the present invention may contain fillers, other polymer compounds, curing agents, adhesion promoters, Additives (F) such as ultraviolet absorbers and anti-aggregation agents can also be used in combination.
前記充填剤は、具体的には、ガラス、シリカ、アルミナなどを使用することができるが、これに限定されるものではない。 Specifically, the filler may be glass, silica, alumina, or the like, but is not limited thereto.
前記他の高分子化合物は、具体的には、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂などの硬化性樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフルオロアルキルアクリレート、ポリエステル、ポリウレタンなどの熱可塑性樹脂などを使用することができるが、これに限定されるものではない。 Specific examples of the other polymer compounds include curable resins such as epoxy resins and maleimide resins, thermoplastic resins such as polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyethylene glycol monoalkyl ethers, polyfluoroalkyl acrylates, polyesters, and polyurethanes. etc. can be used, but are not limited to these.
前記硬化剤は、深部硬化および機械的強度を高めるために使用され、具体的には、エポキシ化合物、多官能イソシアネート化合物、メラミン化合物、オキセタン化合物などを使用することができるが、これに限定されるものではない。前記エポキシ化合物は、具体的には、ビスフェノールA系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂、ビスフェノールF系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールF系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、その他の芳香族系エポキシ樹脂、脂環族系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、またはこのようなエポキシ樹脂の臭素化誘導体、エポキシ樹脂およびその臭素化誘導体以外の脂肪族、脂環族または芳香族エポキシ化合物、ブタジエン(共)重合体エポキシ化物、イソプレン(共)重合体エポキシ化物、グリシジル(メタ)アクリレート(共)重合体、トリグリシジルイソシアヌレートなどを使用することができるが、これに限定されるものではない。前記オキセタン化合物は、具体的には、カーボネートビスオキセタン、キシレンビスオキセタン、アジペートビスオキセタン、テレフタレートビスオキセタン、シクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタンなどを使用することができるが、これに限定されるものではない。 The curing agent is used to enhance deep curing and mechanical strength. Specifically, epoxy compounds, polyfunctional isocyanate compounds, melamine compounds, oxetane compounds, etc. can be used, but are limited thereto. not a thing Specific examples of the epoxy compound include bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, hydrogenated bisphenol F epoxy resin, novolac epoxy resin, and other aromatic epoxy resins. , alicyclic epoxy resins, glycidyl ester-based resins, glycidylamine-based resins, or brominated derivatives of such epoxy resins, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic epoxy compounds other than epoxy resins and brominated derivatives thereof; Butadiene (co)polymer epoxidized products, isoprene (co)polymer epoxidized products, glycidyl (meth)acrylate (co)polymers, triglycidyl isocyanurate, etc. can be used, but are not limited thereto. . Specific examples of the oxetane compound include carbonate bisoxetane, xylene bisoxetane, adipate bisoxetane, terephthalate bisoxetane, and cyclohexanedicarboxylic acid bisoxetane, but are not limited thereto.
前記硬化剤は、硬化剤と共に、エポキシ化合物のエポキシ基、オキセタン化合物のオキセタン骨格を開環重合可能にする硬化補助化合物を併用することができる。前記硬化補助化合物は、具体的には、多価カルボン酸類、多価カルボン酸無水物類、酸発生剤などを使用することができる。前記カルボン酸無水物類は、エポキシ樹脂硬化剤として市販のものを用いることができる。市販の前記エポキシ樹脂硬化剤としては、例えば、商品名(アデカハードナーEH-700)(アデカ工業(株)製造)、商品名(リカシッドHH)(新日本理化(株)製造)、商品名(MH-700)(新日本理化(株)製造)などが挙げられる。 The curing agent can be used together with a curing auxiliary compound that enables ring-opening polymerization of the epoxy group of the epoxy compound and the oxetane skeleton of the oxetane compound. Specifically, polyvalent carboxylic acids, polyvalent carboxylic acid anhydrides, acid generators, and the like can be used as the curing auxiliary compound. Commercially available carboxylic anhydrides can be used as curing agents for epoxy resins. Commercially available epoxy resin curing agents include, for example, the trade name (ADEKA HARDNER EH-700) (manufactured by ADEKA INDUSTRIES, LTD.), the trade name (LICACID HH) (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.), the trade name (MH -700) (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.).
前記例示した硬化剤および硬化補助化合物は、それぞれ単独でまたは2種以上混合して用いることができる。 The curing agents and curing auxiliary compounds exemplified above can be used alone or in combination of two or more.
前記密着促進剤は、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリメトキシシランおよび3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランからなる群より選択された単独、またはこれらの混合物を使用することができる。 Specifically, the adhesion promoter includes vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris(2-methoxyethoxy)silane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-( 2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2-(3,4-epoxy cyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane and 3- A single or mixture thereof selected from the group consisting of isocyanatopropyltriethoxysilane can be used.
前記密着促進剤は、組成物の固形分に対して、0.01~10重量部、好ましくは0.05~2重量部含まれる。 The adhesion promoter is contained in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 2 parts by weight, based on the solid content of the composition.
前記紫外線吸収剤は、具体的には、2-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノンなどを使用することができるが、これに限定されるものではない。 Specifically, the ultraviolet absorber can be 2-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, alkoxybenzophenone, etc., but is limited to these. not to be
前記凝集防止剤は、具体的には、ポリアクリル酸ナトリウムなどを使用することができるが、これに限定されるものではない。 Specifically, the anti-aggregation agent may be sodium polyacrylate or the like, but is not limited thereto.
<カラーフィルタ、固体撮像用素子および表示装置>
本発明は、前記着色感光性樹脂組成物で製造されるカラーフィルタとこれを含む固体撮像用素子および表示装置を提供する。前記着色感光性樹脂組成物を基材上に塗布し、光硬化および現像してパターンを形成することができる。
<Color filter, solid-state imaging device, and display device>
The present invention provides a color filter manufactured from the colored photosensitive resin composition, a solid-state imaging device and a display device including the same. The colored photosensitive resin composition can be coated on a substrate, photocured and developed to form a pattern.
まず、前記着色感光性樹脂組成物を基板または感光性樹脂組成物の固形分からなる層上に塗布した後、加熱乾燥して溶剤などの揮発成分を除去して平滑な塗膜を得る。 First, the colored photosensitive resin composition is applied onto a substrate or a layer composed of solid components of the photosensitive resin composition, and then dried by heating to remove volatile components such as solvents to obtain a smooth coating film.
塗布方法としては、スピンコート、流延塗布法、ロール塗布法、スリットアンドスピンコートまたはスリットコート法などによって実施できる。塗布後、加熱乾燥(プリベーク)、または減圧乾燥後に加熱して溶剤などの揮発成分を揮発させる。加熱温度は、70~200℃であり、好ましくは80~130℃である。加熱乾燥後の塗膜厚さは、0.5~8μm程度である。前記塗膜に、目的とするパターンを形成するために、マスクを介して紫外線を照射する。この時、露光部全体に均一に平行光線が照射されなければならず、マスクと基板との正確な位置合わせができるように、マスクアライナまたはステッパなどの装置を用いることが好ましい。紫外線を照射すれば、紫外線が照射された部位の硬化が行われる。前記紫外線としては、g線(波長:436nm)、h線、KrF(248nm)およびi線(波長:365nm)などを使用することができる。紫外線の照射量は、必要に応じて適宜選択可能であり、本発明ではこれを限定しない。硬化の終わった塗膜を現像液に接触させて非露光部を溶解させて現像すれば、目的とするパターン形状を有する硬化物を得ることができる。 The coating method may be spin coating, cast coating, roll coating, slit and spin coating, slit coating, or the like. After coating, the coating is dried by heating (pre-baking), or dried under reduced pressure and then heated to volatilize the volatile components such as the solvent. The heating temperature is 70 to 200°C, preferably 80 to 130°C. The coating thickness after heat drying is about 0.5 to 8 μm. In order to form a desired pattern on the coating film, ultraviolet rays are irradiated through a mask. At this time, parallel rays should be uniformly applied to the entire exposed area, and it is preferable to use a device such as a mask aligner or a stepper so that the mask and the substrate can be accurately aligned. By irradiating with ultraviolet rays, the portion irradiated with ultraviolet rays is cured. As the ultraviolet rays, g-line (wavelength: 436 nm), h-line, KrF (248 nm), i-line (wavelength: 365 nm) and the like can be used. The irradiation amount of ultraviolet rays can be appropriately selected as necessary, and the present invention does not limit this. By bringing the cured coating film into contact with a developer to dissolve the non-exposed areas and developing the coating film, a cured product having a desired pattern shape can be obtained.
また、本発明は、前記カラーフィルタを含む固体撮像素子または表示装置を提供する。 The present invention also provides a solid-state imaging device or display device including the color filter.
以下、本発明の理解のために好ましい実施例、比較例および実験例を提示するが、このような実施例、比較例および実験例は本発明を例示するものに過ぎず、添付した特許請求の範囲を制限するわけではなく、本発明の範疇および技術思想の範囲内で実施例、比較例および実験例に対する多様な変更および修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、このような変形および修正が添付した特許請求の範囲に属することも当然である。 Preferred examples, comparative examples, and experimental examples are presented below for understanding of the present invention, but such examples, comparative examples, and experimental examples are merely illustrative of the present invention, and are not subject to claims. It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made to the examples, comparative examples, and experimental examples within the scope and technical idea of the present invention without limiting the scope. And, of course, any modifications belong to the scope of the appended claims.
製造例
製造例1.顔料分散液1-1
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6(Grade I)10重量部、顔料分散剤としてDISPERBYK-2001(BYK社製)5.0重量部、および溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート85.0重量部を、ビーズミルによって12時間混合および分散して、顔料分散液1-1を製造した。また、色材の粒径は、顔料の濃度が1~6重量%の範囲となるよう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で希釈させた後、大塚電子(株)社製品ELS-Z2を用いて測定した。これによって得られた体積粒径分布により、体積平均粒度値を測定して下記表に記した。
Manufacturing example
Production example 1. Pigment dispersion liquid 1-1
C.I. I. Pigment Blue 15:6 (Grade I) 10 parts by weight, 5.0 parts by weight of DISPERBYK-2001 (manufactured by BYK) as a pigment dispersant, and 85.0 parts by weight of propylene glycol methyl ether acetate as a solvent, for 12 hours by a bead mill. By mixing and dispersing, Pigment Dispersion 1-1 was prepared. In addition, the particle diameter of the coloring material was measured using ELS-Z2 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) after dilution with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the concentration of the pigment was in the range of 1 to 6% by weight. . Based on the volume particle size distribution thus obtained, the volume average particle size was measured and shown in the table below.
製造例2.顔料分散液1-2
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6(Grade II)10.0重量部、顔料分散剤としてDISPERBYK-2001(BYK社製)5.0重量部、および溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート85.0重量部を、ビーズミルによって12時間混合および分散して、顔料分散液1-2を製造した。また、色材の粒径は、顔料の濃度が1~6重量%の範囲となるよう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で希釈させた後、大塚電子(株)社製品ELS-Z2を用いて測定した。これによって得られた体積粒径分布により、体積平均粒度値を測定して下記表に記した。
Production example 2. Pigment dispersion liquid 1-2
C.I. I. 10.0 parts by weight of Pigment Blue 15:6 (Grade II), 5.0 parts by weight of DISPERBYK-2001 (manufactured by BYK) as a pigment dispersant, and 85.0 parts by weight of propylene glycol methyl ether acetate as a solvent, by a bead mill. Mixing and dispersing for 12 hours produced Pigment Dispersion 1-2. In addition, the particle diameter of the coloring material was measured using ELS-Z2 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) after dilution with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the concentration of the pigment was in the range of 1 to 6% by weight. . Based on the volume particle size distribution thus obtained, the volume average particle size was measured and shown in the table below.
製造例3.顔料分散液1-3
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6(Grade III)10.0重量部、顔料分散剤としてDISPERBYK-2001(BYK社製)5.0重量部、および溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート85.0重量部を、ビーズミルによって12時間混合および分散して、顔料分散液1-3を製造した。また、色材の粒径は、顔料の濃度が1~6重量%の範囲となるよう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で希釈させた後、大塚電子(株)社製品ELS-Z2を用いて測定した。これによって得られた体積粒径分布により、体積平均粒度値を測定して下記表に記した。
Production example 3. Pigment dispersion liquid 1-3
C.I. I. 10.0 parts by weight of Pigment Blue 15:6 (Grade III), 5.0 parts by weight of DISPERBYK-2001 (manufactured by BYK) as a pigment dispersant, and 85.0 parts by weight of propylene glycol methyl ether acetate as a solvent, by a bead mill. Mixed and dispersed for 12 hours to produce Pigment Dispersion 1-3. In addition, the particle diameter of the coloring material was measured using ELS-Z2 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) after dilution with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the concentration of the pigment was in the range of 1 to 6% by weight. . Based on the volume particle size distribution thus obtained, the volume average particle size was measured and shown in the table below.
製造例4.顔料分散液1-4
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6(Grade IV)10.0重量部、顔料分散剤としてDISPERBYK-2001(BYK社製)5.0重量部、および溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート85.0重量部を、ビーズミルによって12時間混合および分散して、顔料分散液1-4を製造した。また、色材の粒径は、顔料の濃度が1~6重量%の範囲となるよう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で希釈させた後、大塚電子(株)社製品ELS-Z2を用いて測定した。これによって得られた体積粒径分布により、体積平均粒度値を測定して下記表に記した。
Production example 4. Pigment dispersion liquid 1-4
C.I. I. Pigment Blue 15:6 (Grade IV) 10.0 parts by weight, 5.0 parts by weight of DISPERBYK-2001 (manufactured by BYK) as a pigment dispersant, and 85.0 parts by weight of propylene glycol methyl ether acetate as a solvent were mixed by a bead mill. Mixing and dispersing for 12 hours produced pigment dispersions 1-4. In addition, the particle diameter of the coloring material was measured using ELS-Z2 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) after dilution with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the concentration of the pigment was in the range of 1 to 6% by weight. . Based on the volume particle size distribution thus obtained, the volume average particle size was measured and shown in the table below.
製造例5.顔料分散液1-5
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6(Grade V)10.0重量部、顔料分散剤としてDISPERBYK-2001(BYK社製)5.0重量部、および溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート85.0重量部を、ビーズミルによって12時間混合および分散して、顔料分散液1-5を製造した。また、色材の粒径は、顔料の濃度が1~6重量%の範囲となるよう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で希釈させた後、大塚電子(株)社製品ELS-Z2を用いて測定した。これによって得られた体積粒径分布により、体積平均粒度値を測定して下記表に記した。
Production example 5. Pigment dispersion liquid 1-5
C.I. I. 10.0 parts by weight of Pigment Blue 15:6 (Grade V), 5.0 parts by weight of DISPERBYK-2001 (manufactured by BYK) as a pigment dispersant, and 85.0 parts by weight of propylene glycol methyl ether acetate as a solvent, by a bead mill. Mixing and dispersing for 12 hours produced pigment dispersions 1-5. In addition, the particle diameter of the coloring material was measured using ELS-Z2 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) after dilution with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the concentration of the pigment was in the range of 1 to 6% by weight. . Based on the volume particle size distribution thus obtained, the volume average particle size was measured and shown in the table below.
製造例6.顔料分散液1-6
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6(Grade VI)12.0重量部、顔料分散剤としてDISPERBYK-2001(BYK社製)5.0重量部、および溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート85.0重量部を、ビーズミルによって12時間混合および分散して、顔料分散液1-6を製造した。また、色材の粒径は、顔料の濃度が1~6重量%の範囲となるよう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で希釈させた後、大塚電子(株)社製品ELS-Z2を用いて測定した。これによって得られた体積粒径分布により、体積平均粒度値を測定して下記表に記した。
Production example 6. Pigment dispersion liquid 1-6
C.I. I. Pigment Blue 15:6 (Grade VI) 12.0 parts by weight, 5.0 parts by weight of DISPERBYK-2001 (manufactured by BYK) as a pigment dispersant, and 85.0 parts by weight of propylene glycol methyl ether acetate as a solvent, were mixed by a bead mill. Mixing and dispersing for 12 hours produced Pigment Dispersion 1-6. In addition, the particle diameter of the coloring material was measured using ELS-Z2 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) after dilution with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the concentration of the pigment was in the range of 1 to 6% by weight. . Based on the volume particle size distribution thus obtained, the volume average particle size was measured and shown in the table below.
製造例7.顔料分散液1-7
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6(Grade VII)12.0重量部、顔料分散剤としてDISPERBYK-2001(BYK社製)5.0重量部、および溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート85.0重量部を、ビーズミルによって12時間混合および分散して、顔料分散液1-7を製造した。また、色材の粒径は、顔料の濃度が1~6重量%の範囲となるよう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で希釈させた後、大塚電子(株)社製品ELS-Z2を用いて測定した。これによって得られた体積粒径分布により、体積平均粒度値を測定して下記表に記した。
Production example 7. Pigment dispersion 1-7
C.I. I. Pigment Blue 15:6 (Grade VII) 12.0 parts by weight, 5.0 parts by weight of DISPERBYK-2001 (manufactured by BYK) as a pigment dispersant, and 85.0 parts by weight of propylene glycol methyl ether acetate as a solvent were mixed by a bead mill. Mixing and dispersing for 12 hours produced Pigment Dispersion 1-7. In addition, the particle diameter of the coloring material was measured using ELS-Z2 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) after dilution with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the concentration of the pigment was in the range of 1 to 6% by weight. . Based on the volume particle size distribution thus obtained, the volume average particle size was measured and shown in the table below.
製造例8.顔料分散液1-8
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6(Grade VIII)12.0重量部、顔料分散剤としてDISPERBYK-2001(BYK社製)5.0重量部、および溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート85.0重量部を、ビーズミルによって12時間混合および分散して、顔料分散液1-8を製造した。また、色材の粒径は、顔料の濃度が1~6重量%の範囲となるよう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で希釈させた後、大塚電子(株)社製品ELS-Z2を用いて測定した。これによって得られた体積粒径分布により、体積平均粒度値を測定して下記表に記した。
Production Example 8. Pigment dispersion liquid 1-8
C.I. I. 12.0 parts by weight of Pigment Blue 15:6 (Grade VIII), 5.0 parts by weight of DISPERBYK-2001 (manufactured by BYK) as a pigment dispersant, and 85.0 parts by weight of propylene glycol methyl ether acetate as a solvent, by a bead mill. Mixing and dispersing for 12 hours produced Pigment Dispersion 1-8. In addition, the particle diameter of the coloring material was measured using ELS-Z2 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) after dilution with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the concentration of the pigment was in the range of 1 to 6% by weight. . Based on the volume particle size distribution thus obtained, the volume average particle size was measured and shown in the table below.
製造例9.顔料分散液1-9
顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6(Grade IX)12.0重量部、顔料分散剤としてDISPERBYK-2001(BYK社製)5.0重量部、および溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテート85.0重量部を、ビーズミルによって12時間混合および分散して、顔料分散液1-9を製造した。また、色材の粒径は、顔料の濃度が1~6重量%の範囲となるよう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で希釈させた後、大塚電子(株)社製品ELS-Z2を用いて測定した。これによって得られた体積粒径分布により、体積平均粒度値を測定して下記表に記した。
Production example 9. Pigment dispersion liquid 1-9
C.I. I. Pigment Blue 15:6 (Grade IX) 12.0 parts by weight, 5.0 parts by weight of DISPERBYK-2001 (manufactured by BYK) as a pigment dispersant, and 85.0 parts by weight of propylene glycol methyl ether acetate as a solvent, were mixed by a bead mill. Mixing and dispersing for 12 hours produced Pigment Dispersion 1-9. In addition, the particle diameter of the coloring material was measured using ELS-Z2 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) after dilution with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the concentration of the pigment was in the range of 1 to 6% by weight. . Based on the volume particle size distribution thus obtained, the volume average particle size was measured and shown in the table below.
合成例
合成例1.アルカリ可溶性樹脂2-1
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート120重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル80重量部、AIBN2重量部、アクリル酸13.0重量部、ベンジルメタクリレート10重量部、4-メチルスチレン57.0重量部、メチルメタクリレート20重量部およびn-ドデカンチオール3重量部を投入し、窒素置換した。その後、撹拌し、反応液の温度を110℃に上昇させ、6時間反応した。このように合成されたアルカリ可溶性樹脂の固形分酸価は95.8mgKOH/gであり、GPCで測定した重量平均分子量(Mw)は約14,200であった。
Synthesis example
Synthesis example 1. Alkali-soluble resin 2-1
120 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate, 80 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether, 2 parts by weight of AIBN, and 13.0 parts by weight of acrylic acid were placed in a flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, dropping funnel and nitrogen inlet tube. , 10 parts by weight of benzyl methacrylate, 57.0 parts by weight of 4-methylstyrene, 20 parts by weight of methyl methacrylate, and 3 parts by weight of n-dodecanethiol were charged, followed by nitrogen substitution. After that, the temperature of the reaction solution was raised to 110° C. by stirring, and the reaction was carried out for 6 hours. The solid content acid value of the alkali-soluble resin thus synthesized was 95.8 mgKOH/g, and the weight average molecular weight (Mw) measured by GPC was about 14,200.
実施例1~5および比較例1~6
固体撮像素子用着色感光性樹脂組成物の製造
下記表2に記載の組成および含有量(単位:重量部)で着色感光性樹脂組成物を製造した。
Examples 1-5 and Comparative Examples 1-6
Production of colored photosensitive resin composition for solid-state imaging device A colored photosensitive resin composition was produced with the composition and content (unit: parts by weight) shown in Table 2 below.
-1-1~1-9:製造例1-1~1-9による顔料分散液
-2-1:合成例1によるアルカリ可溶性樹脂
-3-1:A-TMPT(新中村社製)
-3-2:A-TMPT-3EO(新中村社製)
-3-3:A-TMPT-9EO(新中村社製)
-4-1:OXE-01(BASF社製)
-5-1:SH-8400(韓国ダウコーニング(株))
-6-1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(KH NEOCHEM CO.LTD.)
-1-1 to 1-9: Pigment dispersions according to Production Examples 1-1 to 1-9 -2-1: Alkali-soluble resin according to Synthesis Example 1 -3-1: A-TMPT (manufactured by Shin-Nakamura Co., Ltd.)
-3-2: A-TMPT-3EO (manufactured by Shin-Nakamura)
-3-3: A-TMPT-9EO (manufactured by Shin-Nakamura)
-4-1: OXE-01 (manufactured by BASF)
-5-1: SH-8400 (Korea Dow Corning Co., Ltd.)
-6-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate (KH NEOCHEM CO. LTD.)
実験例1.パターンの直進性および残渣評価
23℃のクリーンルームで、ガラス基板(製造会社:コーニング社、商品名:No.1737、厚さ:0.7mm)の表面上に、実施例、比較例および参考例の着色感光性樹脂組成物をスピンコーティング法によって塗布した。その後、加熱板上に置き、100℃の温度で3分間維持して薄膜を形成させた。形成された着色感光性樹脂層を23℃に冷却させた後、フォトマスクを用いて選択的にi線(波長365nm)で露光した。この時、i線の光源としては超高圧水銀ランプを用い、照射光量は150mJ/cm2とした。フォトマスクとしては、ライン幅1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μmおよび100μmを有するラインおよびドット(dot)の形態で色画素を形成するためのフォトマスクを用いた。次いで、前記選択的に露光した着色感光性樹脂層を、現像液の水酸化テトラメチルアンモニウム0.04重量%を含む水溶液に23℃で浸漬して現像した。その後、純水で洗浄した後、220℃で90秒間ポストベークして着色パターンを形成した。得られた着色パターンの厚さは0.8μm、最小ライン幅(解像度)は1μmであった。得られた着色パターンの直線性および残渣をそれぞれ観察して下記の基準で評価した。
Experimental example 1. Straightness and residue evaluation of pattern In a clean room at 23 ° C., on the surface of a glass substrate (manufacturer: Corning Incorporated, trade name: No. 1737, thickness: 0.7 mm), each of Examples, Comparative Examples and Reference Examples. A colored photosensitive resin composition was applied by a spin coating method. After that, it was placed on a hot plate and maintained at a temperature of 100° C. for 3 minutes to form a thin film. After cooling the formed colored photosensitive resin layer to 23° C., it was selectively exposed to i-line (wavelength: 365 nm) using a photomask. At this time, an extra-high pressure mercury lamp was used as the i-line light source, and the irradiation light amount was set to 150 mJ/cm 2 . As a photomask, color pixels in the form of lines and dots with line widths of 1 μm, 2 μm, 3 μm, 4 μm, 5 μm, 6 μm, 7 μm, 8 μm, 9 μm, 10 μm, 20 μm, 30 μm, 40 μm, 50 μm and 100 μm. A photomask was used for the formation. Then, the selectively exposed colored photosensitive resin layer was developed by immersing it in an aqueous solution containing 0.04% by weight of tetramethylammonium hydroxide as a developer at 23°C. Thereafter, after washing with pure water, post-baking was performed at 220° C. for 90 seconds to form a colored pattern. The resulting colored pattern had a thickness of 0.8 μm and a minimum line width (resolution) of 1 μm. The linearity and residue of the resulting colored pattern were observed and evaluated according to the following criteria.
<パターンの直進性および残渣評価基準>
1:激しい不良
2:不良
3:普通
4:良好
5:非常に良好
<Straightness of Pattern and Evaluation Criteria for Residue>
1: Severely defective 2: Poor 3: Fair 4: Good 5: Very good
実験例2.表面粗さ評価
23℃のクリーンルームで、ガラス基板(製造会社:コーニング社、商品名:No.1737、厚さ:0.7mm)の表面上に、実施例、比較例および参考例の着色感光性樹脂組成物をスピンコーティング法によって塗布した。その後、加熱板上に置き、100℃の温度で3分間維持して薄膜を形成させた。形成された着色感光性樹脂層を23℃に冷却させた後、フォトマスクを用いて選択的にi線(波長365nm)で全面露光した。この時、i線の光源としては超高圧水銀ランプを用い、照射光量は150mJ/cm2とした。次いで、前記選択的に露光した着色感光性樹脂層を、現像液の水酸化テトラメチルアンモニウム0.04重量%を含む水溶液に23℃で浸漬して現像した。その後、これを原子力電子顕微鏡(製造会社:Park system、モデル名:NX10)、非接触モードを用いて平均粗さ(Ra-Average Roughness)値を求めた。これによる平均粗さ値を用いて下記の基準で評価した。
Experimental example 2. Surface roughness evaluation In a clean room at 23 ° C., on the surface of a glass substrate (manufacturer: Corning Inc., product name: No. 1737, thickness: 0.7 mm), colored photosensitive materials of Examples, Comparative Examples and Reference Examples were applied. The resin composition was applied by a spin coating method. After that, it was placed on a hot plate and maintained at a temperature of 100° C. for 3 minutes to form a thin film. After cooling the formed colored photosensitive resin layer to 23° C., the entire surface was selectively exposed to i-line (wavelength: 365 nm) using a photomask. At this time, an extra-high pressure mercury lamp was used as the i-line light source, and the irradiation light amount was set to 150 mJ/cm 2 . Then, the selectively exposed colored photosensitive resin layer was developed by immersing it in an aqueous solution containing 0.04% by weight of tetramethylammonium hydroxide as a developer at 23°C. After that, the average roughness (Ra-Average Roughness) value was determined using an atomic force electron microscope (manufacturer: Park system, model name: NX10) in non-contact mode. Using this average roughness value, evaluation was made according to the following criteria.
<表面粗さ評価基準-Ra値>
40pm未満:○
40pm以上50pm未満:△
50pm以上:×
<Surface roughness evaluation criteria-Ra value>
Less than 40 pm: ○
40 pm or more and less than 50 pm: △
50 pm or more: ×
実験例3.経時粘度評価
実施例、比較例および参考例の着色感光性樹脂組成物の製造直後の25℃での粘度と10℃の恒温条件で5ヶ月間保存した後の粘度を、E型粘度計(Brookfield社、モデル名:LVDV3T)を用いて回転数50rpmで測定した。着色組成物の製造当日の粘度を初期粘度(V1:cP)と恒温条件で5ヶ月間保存した後の粘度(V2:cP)として、分散安定性を下記の基準で評価した。
Experimental example 3. Evaluation of Viscosity Over Time The viscosities at 25° C. immediately after production of the colored photosensitive resin compositions of Examples, Comparative Examples and Reference Examples and the viscosities after storage at a constant temperature of 10° C. for 5 months were measured using an E-type viscometer (Brookfield company, model name: LVDV3T) at a rotation speed of 50 rpm. Dispersion stability was evaluated according to the following criteria, with the viscosity on the day of production of the colored composition as the initial viscosity (V1: cP) and the viscosity after storage for 5 months under constant temperature conditions (V2: cP).
<経時粘度評価基準-粘度の安定性>
(V2-V1)×100%<V1×0.1×100%:○
V1×0.1×100%<(V2-V1)×100%<V1×0.13×100%:△
(V2-V1)×100%>V1×0.13×100%:×
<Temporal Viscosity Evaluation Criteria-Stability of Viscosity>
(V2-V1) x 100% < V1 x 0.1 x 100%: ○
V1×0.1×100%<(V2−V1)×100%<V1×0.13×100%: △
(V2−V1)×100%>V1×0.13×100%: ×
本発明では、青色およびバイオレット顔料を用いて体積平均粒径が15~60nmの範囲である顔料分散液を製造し、これを用いて着色感光性樹脂組成物を製造した。本実験例を通して、体積平均粒径が15~60nmの範囲である顔料分散液を含んで製造された着色感光性樹脂組成物の表面粗さの改善効果、パターンの直進性の改善程度および経時粘度安定性を確認した。 In the present invention, blue and violet pigments were used to prepare a pigment dispersion having a volume average particle size of 15 to 60 nm, and a colored photosensitive resin composition was prepared using this dispersion. Through this experimental example, the effect of improving the surface roughness of the colored photosensitive resin composition prepared by containing the pigment dispersion having a volume average particle diameter of 15 to 60 nm, the degree of improvement in the straightness of the pattern, and the viscosity over time Confirmed stability.
実施例1~5のように、体積平均粒径が15~60nmの範囲である顔料分散液を用いて着色感光性樹脂組成物を製造する場合、表面粗さおよびパターンの直進性の改善効果がすべて優れており、経時粘度安定性も適切に維持されることを確認することができる。これに対し、比較例1のように体積平均粒径が好ましい範囲より小さい場合、顔料粒子同士でかたまるアグリゲーション(aggregation)現象によって経時粘度安定性が不良になることを確認することができる。これに対し、比較例2~4のように体積平均粒径が好ましい範囲より大きい場合、経時粘度安定性は好ましく維持されるが、顔料粒子が組成物の間に浸透できず、表面粗さの改善効果が著しく低下することを確認することができる。 As in Examples 1 to 5, when a colored photosensitive resin composition is produced using a pigment dispersion having a volume average particle diameter in the range of 15 to 60 nm, the effect of improving the surface roughness and the straightness of the pattern is improved. All of them are excellent, and it can be confirmed that the viscosity stability over time is properly maintained. On the other hand, when the volume average particle diameter is smaller than the preferable range as in Comparative Example 1, it can be confirmed that the stability of the viscosity over time is deteriorated due to aggregation of pigment particles. On the other hand, when the volume average particle diameter is larger than the preferable range as in Comparative Examples 2 to 4, the viscosity stability over time is preferably maintained, but the pigment particles cannot penetrate between the compositions, and the surface roughness is reduced. It can be confirmed that the improvement effect is remarkably reduced.
また、本発明は、エチレンオキシド基が1~3個付加された光重合性化合物を使用する時、残渣問題が発生せず、表面粗さの改善効果を極大化することができるが、参考例1および2のように、本願の範囲を逸脱した範囲のエチレンオキシド基が含まれた光重合性化合物を用いて着色感光性樹脂組成物を製造する場合、表面粗さ問題および残渣問題の改善効果が低下することを確認することができる。 In addition, when the present invention uses a photopolymerizable compound having 1 to 3 ethylene oxide groups, the problem of residue does not occur and the effect of improving surface roughness can be maximized. and 2, when producing a colored photosensitive resin composition using a photopolymerizable compound containing an ethylene oxide group outside the scope of the present application, the effect of improving the surface roughness problem and the residue problem is reduced. can confirm that
Claims (10)
前記(A)顔料分散液は、体積平均粒径が15nm~60nmである顔料を含む、着色感光性樹脂組成物。 A colored photosensitive resin composition comprising (A) a pigment dispersion, (B) an alkali-soluble resin, (C) a photopolymerizable compound, (D) a photopolymerization initiator, and (E) a solvent,
The (A) pigment dispersion is a colored photosensitive resin composition containing a pigment having a volume average particle diameter of 15 nm to 60 nm.
顔料1~30重量%、
(B)アルカリ可溶性樹脂0.05~30重量%、
(C)光重合性化合物1~30重量%、
(D)光重合開始剤0.1~20重量%、および
(E)溶剤10~60重量%を含むことを特徴とする、請求項1に記載の着色感光性樹脂組成物。 Based on the total weight of the colored photosensitive resin composition,
1 to 30% by weight of pigment,
(B) 0.05 to 30% by weight of an alkali-soluble resin,
(C) 1 to 30% by weight of a photopolymerizable compound,
2. The colored photosensitive resin composition according to claim 1, comprising (D) 0.1 to 20% by weight of a photopolymerization initiator, and (E) 10 to 60% by weight of a solvent.
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