JPH09325493A - Alkali developable resin composition excellent in flexibility and image forming material using the same - Google Patents
Alkali developable resin composition excellent in flexibility and image forming material using the sameInfo
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- JPH09325493A JPH09325493A JP14631096A JP14631096A JPH09325493A JP H09325493 A JPH09325493 A JP H09325493A JP 14631096 A JP14631096 A JP 14631096A JP 14631096 A JP14631096 A JP 14631096A JP H09325493 A JPH09325493 A JP H09325493A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 高感度で可撓性に優れたアルカリ現像性樹脂
組成物を提供する。また、この樹脂組成物を用いて、カ
ラーフィルター等の用途に好適な画像形成材料を提供す
る。
【解決手段】 ジグリシジルエーテルと(メタ)アクリ
ル酸との付加物と酸無水物とを、0.3≦X≦0.9
(但し、仕込み比X={仕込み酸無水物の酸無水物基モ
ル数}/{仕込み付加物のヒドロキシル基モル数})の
仕込み比で反応させ、次いで得られた酸変性不飽和樹脂
とジイソシアネート化合物とを、0.05≦Y<1(但
し、仕込み比Y=[{仕込みジイソシアネート化合物の
イソシアネート基モル数}/{仕込み付加物のヒドロキ
シル基モル数}]×{1/(1−X)})の仕込み比で
反応させて得られるアルカリ現像性樹脂組成物。また、
このアルカリ現像性樹脂組成物を用いて得られるカラー
フィルター用材料及び絶縁材料。(57) [Summary] (Corrected) [PROBLEMS] To provide an alkali developable resin composition having high sensitivity and excellent flexibility. Further, by using this resin composition, an image forming material suitable for applications such as a color filter is provided. SOLUTION: An adduct of diglycidyl ether and (meth) acrylic acid and an acid anhydride are mixed in an amount of 0.3 ≦ X ≦ 0.9.
(However, the charge ratio X = {the number of moles of acid anhydride groups in the charge acid anhydride} / {the number of moles of hydroxyl groups in the charge adduct}) is reacted, and then the resulting acid-modified unsaturated resin and diisocyanate are obtained. 0.05 ≦ Y <1 (however, the charging ratio Y = [{mol number of isocyanate group of diisocyanate compound charged} / {mol number of hydroxyl group of charged adduct}]] × {1 / (1-X) }) Alkali-developing resin composition obtained by reacting at a charging ratio of. Also,
A color filter material and an insulating material obtained by using the alkali developable resin composition.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線若しくは電
子線照射により硬化し、アルカリ現像処理によりネガ型
パターンを形成可能な材料に係り、液晶の表示装置ある
いは撮影素子に使われるカラーフィルターの保護膜用樹
脂組成物、カラーフィルター用インキ、ブラックマトリ
ックス用インキ及びこれらからなるカラーフィルター、
更にはプリント配線板用又はMCM(マルチチップモジ
ュール)用の絶縁絶縁膜として有用であり、特にフレキ
シブルなフィルム基板や薄膜金属基板の用途に好適に用
いることができるアルカリ現像性樹脂組成物及びこれを
用いた画像形成用材料に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a material which can be cured by irradiation with ultraviolet rays or electron beams and can form a negative pattern by alkali development treatment. Resin composition, color filter ink, black matrix ink and color filter comprising these,
Further, it is useful as an insulating insulating film for a printed wiring board or MCM (multi-chip module), and is particularly suitable for flexible film substrates and thin film metal substrates. The image forming material used.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の画像素子、その保護膜及びプリ
ント配線基板の絶縁パターンの形成には、従来より、熱
硬化性樹脂を用いたスクリーン印刷法、スピンコート法
により形成する手法が多く採用されている。そして、近
年、液晶ディスプレイの高精彩化や半導体素子の高密度
実装化等の変化に伴い、リソグラフィーにより微細パタ
ーンを精度良く形成することが求められている。また、
得られた塗膜やパターンに対しても、硬度、ハンダ耐熱
性、透明性、密着性、耐酸性、耐アルカリ性、耐溶剤
性、絶縁抵抗、平坦性等の特性について厳しい性能が要
求されている。更に、情報機器端末の携帯、移動体通信
等の発展に伴い、軽量かつ変形可能なフィルム基板や薄
膜金属基板を用いたディスプレイ、プリント配線基板で
のコーティング材、ネガ型パターン形成材料も求められ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, a screen printing method using a thermosetting resin and a spin coating method have been widely used to form an image element of this type, its protective film and an insulating pattern of a printed wiring board. Has been done. In recent years, along with changes such as high definition of liquid crystal displays and high density mounting of semiconductor elements, it is required to form fine patterns with high precision by lithography. Also,
Even for the obtained coating film or pattern, strict performance is required for properties such as hardness, solder heat resistance, transparency, adhesion, acid resistance, alkali resistance, solvent resistance, insulation resistance, and flatness. . Further, along with the development of mobile and mobile communication of information equipment terminals, displays using light and deformable film substrates and thin film metal substrates, coating materials for printed wiring boards, and negative pattern forming materials are also required. There is.
【0003】例えば、カラーフィルターの高精彩化の要
求に対して色純度の高いカラーフィルター用インキが要
求されている。この色純度を上げる手法として、色純度
の高い顔料を樹脂中に高濃度で分散させる方法がある
が、パターン形成に必要な紫外線が遮断されるため、感
度が低下するという欠点が生じる。このために、多くの
光重合開始剤をネガ型パターン形成材料に添加すること
が行われているが、熱かぶりによるパターンの線太り
や、溶解部分の残渣が問題になる。For example, a color filter ink having a high color purity is required to meet the demand for high definition of the color filter. As a method for increasing the color purity, there is a method in which a pigment having a high color purity is dispersed in a resin at a high concentration. However, the ultraviolet rays necessary for pattern formation are blocked, so that the sensitivity is lowered. For this reason, many photopolymerization initiators have been added to the negative pattern forming material, but the line thickening of the pattern due to heat fogging and the residue of the dissolved portion pose a problem.
【0004】また、カラーフィルターの高精彩化に低反
射の高遮光樹脂ブラックマトリックスが要望されてい
る。このものはネガ型パターン形成材料に光を吸収する
黒色顔料あるいは数種の混色顔料を分散させて調製され
るものであり、同様にパターン形成に必要な紫外線が遮
断されて、低感度にならざるえない。従って、最近求め
られている99.9%以上の光を遮光するブラックマト
リックス用インキには、微細パターンを精度良く形成す
ることが可能な高感度の感光性樹脂が求められている。There is also a demand for a high light-shielding resin black matrix having low reflection for high definition of the color filter. This product is prepared by dispersing a light absorbing black pigment or several kinds of mixed color pigments in a negative pattern forming material, and similarly, ultraviolet rays necessary for pattern formation are blocked, resulting in low sensitivity. I can't. Therefore, for the recently demanded black matrix ink that blocks 99.9% or more of light, a highly sensitive photosensitive resin capable of forming a fine pattern with high precision is required.
【0005】更に、液晶ディスプレイがその低消費電力
の利点からノートブック型パソコン並びに携帯機器用の
ディスプレイとして広がってきている。ディスプレイの
基板としては平坦性、寸法安定性に優れたガラス基板が
用いられているが、その厚みは最低でも0.7mmであ
り、ディスプレイの重量が重くなるので、基板のフィル
ム化が求められている。Further, liquid crystal displays are becoming widespread as displays for notebook type personal computers and portable devices due to their low power consumption. A glass substrate with excellent flatness and dimensional stability is used as the substrate of the display, but since the thickness is at least 0.7 mm and the weight of the display becomes heavy, it is required to make a substrate film. There is.
【0006】そして、プリント配線基板用や半導体用の
絶縁材料向けには、周波数対応、絶縁抵抗・信頼性のた
めに数十μm程度の厚膜が必要である。厚膜の場合、特
に変形応力が付加されたとき、クラックの発生や基板と
の剥離が生じ易くなる。しかしながら、今のところ、こ
の塗膜に対する可撓性、密着性の付与と満足する低吸湿
化、ヒートサイクル性等を両立するには至っていない。[0006] For insulating materials for printed wiring boards and semiconductors, a thick film of about several tens of μm is required for frequency compatibility, insulation resistance and reliability. In the case of a thick film, cracks and separation from the substrate are likely to occur especially when a deformation stress is applied. However, at the present time, it has not been possible to achieve both flexibility and adhesion to the coating film, low moisture absorption, heat cycle property, and the like.
【0007】一般的に、このような用途に用いられるパ
ターン形成材料には重合性不飽和結合をもった多官能光
硬化性モノマー、アルカリ可溶性のバインダー樹脂、そ
れらと光重合開始剤との組成物が用いられる。例えば、
特開昭61ー213213号公報や特開平1ー1524
49号公報には、カラーフィルター用材料としての応用
が例示されている。これらの公報に例示されているバイ
ンダー樹脂は、カルボキシル基を有する(メタ)アクリ
ル酸若しくは(メタ)アクリル酸エステル、無水マレイ
ン酸と他の重合性モノマーとの共重合体であり、その分
子中にアルカリ現像性を発現するカルボキシル基を持つ
が、重合性不飽和結合は持たず、専ら多官能光硬化性モ
ノマーの光重合により光照射部と未照射部との溶解度差
を誘起してネガ型パターンを形成している。このため、
得られた硬化塗膜には、鉛筆硬度2H以上の表面硬度を
要求されることから柔軟性に欠け、またフィルム基板等
への密着性に欠けるという問題があった。In general, the pattern-forming material used for such an application is a polyfunctional photocurable monomer having a polymerizable unsaturated bond, an alkali-soluble binder resin, and a composition of them and a photopolymerization initiator. Is used. For example,
JP-A-61-213213 and JP-A-1-1524
Japanese Patent Publication No. 49 discloses application as a material for a color filter. The binder resin exemplified in these publications is a (meth) acrylic acid or (meth) acrylic acid ester having a carboxyl group, a copolymer of maleic anhydride and another polymerizable monomer, and has in its molecule It has a carboxyl group that expresses alkali developability, but it does not have a polymerizable unsaturated bond, and it induces a difference in solubility between light-irradiated and unirradiated areas by photopolymerization of polyfunctional photo-curable monomers, and negative pattern Is formed. For this reason,
Since the obtained cured coating film requires a surface hardness of 2H or higher for pencil hardness, it has a problem that it lacks flexibility and lacks adhesion to a film substrate or the like.
【0008】また、特開平4−340965号、特開平
4−345673号、特開平4−345608号、特開
平4−355450号、及び特開平4−363311号
の各公報には、一分子中に重合性の不飽和二重結合とカ
ルボキシル基とを有するアルカリ現像性不飽和化合物が
耐熱性の液状レジスト及びカラーフィルター等のネガ型
パターン形成に有効であることが開示されている。しか
しながら、酸無水物としてテトラヒドロキシ無水フタル
酸等の単官能酸無水物を使用するために、得られたアル
カリ現像性不飽和化合物はジアクリレート1分子と酸無
水物1分子若しくは2分子が付加した分子構造からなる
単量体であり、この化合物はその感度が低く、特に高濃
度遮光剤を含有するブラックレジスト用樹脂としては高
遮光度のパターンを形成することができない。Further, in each of JP-A-4-340965, JP-A-4-345673, JP-A-4-345608, JP-A-4-355450, and JP-A-4-363331, one molecule is included in one molecule. It has been disclosed that an alkali-developable unsaturated compound having a polymerizable unsaturated double bond and a carboxyl group is effective for forming a negative pattern such as a heat-resistant liquid resist and a color filter. However, since a monofunctional acid anhydride such as tetrahydroxyphthalic anhydride is used as the acid anhydride, the obtained alkali-developable unsaturated compound is obtained by adding 1 molecule of diacrylate and 1 molecule or 2 molecules of acid anhydride. Since this compound is a monomer having a molecular structure, its sensitivity is low, and a pattern with a high light-shielding degree cannot be formed especially as a black resist resin containing a high-concentration light-shielding agent.
【0009】更に、特開平5ー339356号、特開平
5ー146132号、及びPCT/JP93/0053
6号の各公報には、ジヒドロキシプロピルアクリレート
化合物と酸一無水物並びに酸二無水物との共重合により
得られたアルカリ現像性不飽和樹脂が開示されている。
この場合には、酸二無水物とジヒドロキシ化合物との付
加反応によりオリゴマー化が進行するが、反応系に共存
する酸一無水物によりオリゴマー化が妨げられるため、
アルカリ現像性不飽和樹脂の分子量低下や分子構造の不
均一化が生じ、感度の低下、現像のマージンが狭いとい
う問題がある。Further, JP-A-5-339356, JP-A-5-146132, and PCT / JP93 / 0053.
Each of the publications of No. 6 discloses an alkali developable unsaturated resin obtained by copolymerizing a dihydroxypropyl acrylate compound with an acid monoanhydride and an acid dianhydride.
In this case, the oligomerization proceeds due to the addition reaction of the acid dianhydride and the dihydroxy compound, but the acid monoanhydride coexisting in the reaction system hinders the oligomerization.
There is a problem that the molecular weight of the alkali-developable unsaturated resin is reduced and the molecular structure is made nonuniform, the sensitivity is reduced and the development margin is narrow.
【0010】ところで、硬度は塗膜の耐久性を向上させ
るという点で高い程望ましいが、逆に折り曲げ性を低下
させる方向に作用する。従って、前記材料から得られる
塗膜において、その硬度と折り曲げ性の両方を高いレベ
ルで両立させることは極めて困難である。そして、金属
材料及びプラスチック材料のコーティング剤としては多
くの公知例があり、硬度又は折り曲げ性の何れかに優れ
たものは知られているが、その両物性を同時に満足させ
るという点では必ずしも十分とはいえない。例えば、特
開平2−102279号公報や特開平3−258374
号公報も知られているが、これらの方法により得られた
塗膜は、折り曲げ性は良好であるが硬度が十分でなく、
折り曲げ性と硬度を高いレベルで両立させるものではな
い。By the way, the hardness is preferably as high as possible from the viewpoint of improving the durability of the coating film, but on the contrary, it acts so as to reduce the bendability. Therefore, it is extremely difficult to achieve both a high level of hardness and a high level of bendability in a coating film obtained from the above materials. There are many publicly known examples of coating agents for metal materials and plastic materials, and it is known that they have excellent hardness or bendability, but they are not sufficient in terms of satisfying both physical properties at the same time. I can't say. For example, JP-A-2-102279 and JP-A-3-258374.
Although the publication is also known, the coating films obtained by these methods have good bendability but insufficient hardness,
It does not combine bendability and hardness at a high level.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、表面硬度と折り曲げ性とにおいて共に優れた性能を
有するアルカリ現像性樹脂組成物及び画像形成材料につ
いて鋭意検討した結果、ジグリシジルエーテルと(メ
タ)アクリル酸との付加物に酸無水物を反応させて得ら
れる酸変性不飽和樹脂中にアルコール性ヒドロキシル基
を残存させ、この残存したアルコール性ヒドロキシル基
を利用してジイソシアネート化合物を反応させることに
より、熱、光硬化性と柔軟性とを有するアルカリ現像性
多官能ウレタンアクリレート樹脂組成物が得られ、ま
た、これを使用することにより表面硬度と耐折り曲げ性
とが共に優れているだけでなく、密着性にも優れたネガ
型の画像形成材料が得られることを見出し、本発明を完
成した。Therefore, the present inventors have diligently studied an alkali-developable resin composition and an image-forming material having both excellent surface hardness and bendability, and as a result, diglycidyl ether was obtained. An alcoholic hydroxyl group is left in the acid-modified unsaturated resin obtained by reacting an acid anhydride with an adduct with (meth) acrylic acid, and the diisocyanate compound is reacted using the remaining alcoholic hydroxyl group. As a result, an alkali-developable polyfunctional urethane acrylate resin composition having heat, photocurability and flexibility can be obtained, and by using this, only surface hardness and bending resistance are excellent. The present invention has been completed by finding that a negative type image forming material having excellent adhesiveness can be obtained.
【0012】従って、本発明の目的は、高感度で可撓性
に優れたアルカリ現像性樹脂組成物を提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、このようなアルカリ現
像性樹脂組成物からなり、耐熱性、耐薬品性、耐クラッ
ク性、透明性、絶縁性、及び硬度に優れているだけでな
く、耐折り曲げ性(折り曲げ時の可撓性)や密着性にも
優れた硬化膜を与え、カラーフィルター、絶縁膜等の用
途に好適な画像形成材料を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an alkali developable resin composition having high sensitivity and excellent flexibility. Another object of the present invention is composed of such an alkali-developable resin composition, and is excellent not only in heat resistance, chemical resistance, crack resistance, transparency, insulation, and hardness but also in resistance. An object of the present invention is to provide a cured film having excellent bendability (flexibility at the time of bending) and adhesion, and to provide an image forming material suitable for applications such as color filters and insulating films.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ジ
グリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸との付加物と
酸無水物とを、 0.3≦X≦0.9 (但し、仕込み比X={仕込み酸無水物の酸無水物基モ
ル数}/{仕込み付加物のヒドロキシル基モル数})の
仕込み比で反応させ、次いで得られた酸変性不飽和樹脂
とジイソシアネート化合物とを、 0.05≦Y<1 (但し、仕込み比Y=[{仕込みジイソシアネート化合
物のイソシアネート基モル数}/{仕込み付加物のヒド
ロキシル基モル数}]×{1/(1−X)})の仕込み
比で反応させて得られる可撓性に優れたアルカリ現像性
樹脂組成物である。また、本発明は、このような可撓性
に優れたアルカリ現像性樹脂組成物を用いて得られるカ
ラーフィルター用材料であり、また、絶縁材料である。That is, according to the present invention, an adduct of diglycidyl ether and (meth) acrylic acid and an acid anhydride are mixed in an amount of 0.3 ≦ X ≦ 0.9 (however, a charging ratio X = {Mol number of acid anhydride group of charged acid anhydride} / {mol number of hydroxyl group of charged adduct}), and then the obtained acid-modified unsaturated resin and diisocyanate compound are mixed with each other. 05 ≦ Y <1 (however, charging ratio Y = [{mol number of isocyanate group of charging diisocyanate compound} / {mol number of hydroxyl group of charging adduct}] × {1 / (1-X)}) It is an alkali developable resin composition excellent in flexibility obtained by reaction. Further, the present invention is a material for a color filter obtained by using such an alkali developable resin composition having excellent flexibility, and an insulating material.
【0014】本発明のアルカリ現像性樹脂組成物を得る
ために、先ず、各種のジグリシジルエーテルと(メタ)
アクリル酸との付加物に所定の仕込み比で酸無水物を反
応させる。本発明のアルカリ現像性樹脂組成物を得るた
めの反応の一例を示すと、次の通りである。In order to obtain the alkali developable resin composition of the present invention, first, various diglycidyl ethers and (meth)
An acid anhydride is reacted with an adduct with acrylic acid at a predetermined charging ratio. An example of the reaction for obtaining the alkali developable resin composition of the present invention is as follows.
【化1】 Embedded image
【0015】ここで、用いられる各種のジグリシジルエ
ーテルと(メタ)アクリル酸との付加物の具体例として
は、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、グリセリン、水添ビスフ
ェノールA等のグリシジルエーテル、好ましくは各種の
ビスフェノールジグリシジルエーテルと(メタ)アクリ
ル酸とを反応させて得られる付加化合物のジヒドロキシ
プロピルアクリレート樹脂が例示される。Specific examples of various adducts of diglycidyl ether and (meth) acrylic acid used here include glycidyl ethers such as ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, hydrogenated bisphenol A, and the like. Are exemplified by dihydroxypropyl acrylate resins which are addition compounds obtained by reacting various bisphenol diglycidyl ethers with (meth) acrylic acid.
【0016】そして、このジヒドロキシプロピルアクリ
レート樹脂を製造する際に用いる各種ジグリシジルエー
テルを構成するビスフェノール成分の具体例としては、
ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4−ヒ
ドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ケトン、ビス
(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)ケト
ン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス
(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)スルホ
ン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニ
ル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサ
フルオロプロパン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジ
メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−
ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)ヘキサフルオ
ロプロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジメチル
シラン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェ
ニル)ジメチルシラン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5
−ジクロロフェニル)ジメチルシラン、ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,
5−ジクロロフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ
−3,5−ジブロモフェニル)メタン、2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス
(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロ
フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−
3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシ−3−クロロフェニル)プロパン、ビス(4−
ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ
−3,5−ジメチルフェニル)エーテル、ビス(4−ヒ
ドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)エーテル、9,
9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,
9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フル
オレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−クロロフ
ェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−
3−ブロモフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−
ヒドロキシ−3−フルオロフェニル)フルオレン、9,
9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)フ
ルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジ
メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒド
ロキシ−3,5−ジクロロフェニル)フルオレン、9,
9−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニ
ル)フルオレン、4,4’−ビフェノール、3,3’−
ビフェノール等が挙げられる。Then, specific examples of the bisphenol component constituting various diglycidyl ethers used in the production of this dihydroxypropyl acrylate resin include:
Bis (4-hydroxyphenyl) ketone, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) ketone, bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) ketone, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4 -Hydroxy-3,5-dimethylphenyl) sulfone, bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) Hexafluoropropane, bis (4-
Hydroxy-3,5-dichlorophenyl) hexafluoropropane, bis (4-hydroxyphenyl) dimethylsilane, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) dimethylsilane, bis (4-hydroxy-3,5
-Dichlorophenyl) dimethylsilane, bis (4-hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxy-3,
5-dichlorophenyl) methane, bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) methane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) ) Propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-)
3-methylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-chlorophenyl) propane, bis (4-
Hydroxyphenyl) ether, bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) ether, bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) ether, 9,
9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,
9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-chlorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-)
3-Bromophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-
Hydroxy-3-fluorophenyl) fluorene, 9,
9-bis (4-hydroxy-3-methoxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) Fluorene, 9,
9-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) fluorene, 4,4'-biphenol, 3,3'-
Biphenol etc. are mentioned.
【0017】また、ジグリシジルエーテルと(メタ)ア
クリル酸との付加物は、後に例示する製造法によりエポ
キシ化合物から誘導されるため、若干のオリゴマー単位
が混入することになるが、本発明のアルカリ現像性樹脂
組成物の性能には問題がない。Further, since the adduct of diglycidyl ether and (meth) acrylic acid is derived from an epoxy compound by a production method which will be illustrated later, a small amount of an oligomer unit is mixed in. There is no problem in the performance of the developable resin composition.
【0018】また、上記ジグリシジルエーテルと(メ
タ)アクリル酸との付加物に反応させる酸無水物として
は、例えば無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコ
ン酸等のほか、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル
酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチ
レンテトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロ無水フ
タル酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物等の
芳香族多価カルボン酸無水物や、これら芳香族多価カル
ボン酸無水物の芳香環にアルキル基、ハロゲン基等の置
換基が置換した芳香族多価カルボン酸無水物が挙げられ
る。Examples of the acid anhydride to be reacted with the adduct of diglycidyl ether and (meth) acrylic acid include, for example, maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride and tetrahydroanhydride. Phthalic acid, hexahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, pyromellitic dianhydride, benzophenonetetracarboxylic dianhydride, biphenyltetracarboxylic dianhydride, biphenylethertetracarboxylic dianhydride Aromatic polyvalent carboxylic acid anhydrides such as anhydrides, and aromatic polyvalent carboxylic acid anhydrides in which a substituent such as an alkyl group or a halogen group is substituted on the aromatic ring of these aromatic polyvalent carboxylic acid anhydrides. .
【0019】上記ジグリシジルエーテルと(メタ)アク
リル酸との付加物に上記酸無水物を反応させて中間体の
酸変性不飽和樹脂を得る反応は、0.3≦X≦0.9
(但し、仕込み比X={仕込み酸無水物の酸無水物基モ
ル数}/{仕込み付加物のヒドロキシル基モル数})の
仕込み比で行われ、また、この反応は粘性調整を目的と
して反応温度より高い沸点を持つ溶媒中で加熱下に行わ
れる。なお、本発明に置いて、仕込み比とは、使用する
原料比を意味し、反応中に滴下等の手段で添加される原
料も計算に入れられる。The reaction of reacting the adduct of diglycidyl ether with (meth) acrylic acid with the acid anhydride to obtain an acid-modified unsaturated resin as an intermediate is 0.3≤X≤0.9.
(However, the charge ratio X = {the number of acid anhydride groups in the charge acid anhydride} / {the number of hydroxyl groups in the charge adduct}}, and the reaction is carried out for the purpose of adjusting the viscosity. It is carried out under heating in a solvent having a boiling point higher than the temperature. In the present invention, the charging ratio means the ratio of raw materials used, and the raw materials added by means such as dropping during the reaction can be taken into consideration.
【0020】ここで、酸無水物基モル数とは、酸無水物
基(−CO−O−CO−)のモル数であり、例えばメチ
ルテトラヒドロ無水フタル酸1モルでは酸無水物基モル
数は1モル、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物1モ
ルでは酸無水物基モル数は2モルと定義される。仕込み
比Xの値が0.3未満であると現像時間が長くなって好
ましくなく、また、0.9より大きいと後述するイソシ
アネート変性による所望の可撓性や感度向上の効果が得
られない。Here, the number of moles of acid anhydride group means the number of moles of acid anhydride group (-CO-O-CO-). For example, in the case of 1 mole of methyltetrahydrophthalic anhydride, the number of moles of acid anhydride group is With 1 mol and 1 mol of biphenyltetracarboxylic dianhydride, the number of mols of acid anhydride groups is defined as 2 mol. When the charging ratio X is less than 0.3, the developing time becomes long, which is not preferable, and when it is more than 0.9, the desired flexibility and sensitivity improving effects due to isocyanate modification described later cannot be obtained.
【0021】また、中間体である酸変性不飽和樹脂を製
造する際の反応温度は、90〜140℃、好ましくは1
00〜130℃であり、反応時間は2〜20時間、好ま
しくは2〜12時間である。反応温度が90℃より低い
と反応時間が20時間を超えて長くなり、また、未反応
酸無水物が残存して好ましくない。反対に、140℃を
超えると重合性不飽和基の反応によるゲル化物の発生や
樹脂の着色が発生し易くなり適当でない。The reaction temperature at the time of producing the acid-modified unsaturated resin as an intermediate is 90 to 140 ° C., preferably 1
The reaction time is 2 to 20 hours, preferably 2 to 12 hours. When the reaction temperature is lower than 90 ° C., the reaction time becomes longer than 20 hours, and unreacted acid anhydride remains, which is not preferable. On the other hand, if the temperature exceeds 140 ° C, gelation due to the reaction of the polymerizable unsaturated group and coloring of the resin are likely to occur, which is not suitable.
【0022】反応溶媒としては、水酸基を持たない反応
温度より高い溶媒、例えばエチルセロソルブアセテー
ト、ブチルセロソルブアセテート等のセロソルブ系溶媒
や、ジグライム、エチルカルビトールアセテート、ブチ
ルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート等の高沸点のエーテル系若し
くはエステル系溶媒や、シクロヘキサノン、ジイソブチ
ルケトン等のケトン系溶媒等が好適に用いられる。As the reaction solvent, a solvent having no hydroxyl group and having a temperature higher than the reaction temperature, for example, a cellosolve solvent such as ethyl cellosolve acetate or butyl cellosolve acetate, diglyme, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, etc. The high boiling point ether or ester solvents, ketone solvents such as cyclohexanone and diisobutyl ketone, etc. are preferably used.
【0023】反応を促進する目的で、テトラエチルアン
モニウムブロマイド等の公知の反応触媒を付加物に対し
て0.001〜1重量%の範囲で用いてもよく、また、
重合性不飽和基の熱安定性を付与する目的で、ジーtー
ブチルヒドロシトルエン等の重合禁止剤を付加物に対し
て0.1重量%以下の範囲で用いてもよい。For the purpose of accelerating the reaction, a known reaction catalyst such as tetraethylammonium bromide may be used in the range of 0.001 to 1% by weight with respect to the adduct.
For the purpose of imparting the thermal stability of the polymerizable unsaturated group, a polymerization inhibitor such as di-t-butylhydrocitoluene may be used in an amount of 0.1% by weight or less based on the adduct.
【0024】本発明においては、上で得られた酸変性不
飽和樹脂にジイソシアネート化合物を、 0.05≦Y<1 (但し、仕込み比Y=[{仕込みジイソシアネート化合
物のイソシアネート基モル数}/{仕込み付加物のヒド
ロキシル基モル数}]÷{1/(1−X)})の仕込み
比で反応させる。In the present invention, the acid-modified unsaturated resin obtained above is mixed with a diisocyanate compound in an amount of 0.05≤Y <1 (however, charging ratio Y = [{mol of isocyanate group of charging diisocyanate compound} / { The number of moles of the hydroxyl group of the charged adduct}] ÷ {1 / (1-X)}) is used for the reaction.
【0025】本発明で用いることができるジイソシアネ
ートは、1分子中に2個のイソシアネート基を有するジ
イソシアネートであり、例えばテトラメチレンジイソシ
アネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロ
ンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネー
ト、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4′−ジ
フェニルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソ
シアネート、3,3′−ジメチル−4,4′−ジフェニ
レンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等
を単独又は2種以上混合して使用することができる。特
に可撓性付与の目的には脂肪族ジイソシアネートが好適
である。The diisocyanate which can be used in the present invention is a diisocyanate having two isocyanate groups in one molecule, for example, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2, 6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenyl diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-diphenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, etc., alone or in combination of two or more. Can be used. Aliphatic diisocyanates are particularly suitable for the purpose of imparting flexibility.
【0026】また、仕込み比Yについては、それが0.
05未満であるとイソシアネート変性による所望の可撓
性や感度向上の効果が得られず、反対に、1以上になる
と未反応イソシアネートと水分との反応等による不溶物
が発生する等の問題が生じる場合がある。Regarding the charging ratio Y, it is 0.
If it is less than 05, the desired effect of flexibility and sensitivity improvement due to the isocyanate modification cannot be obtained, and conversely, if it is 1 or more, problems such as the generation of insoluble matter due to the reaction between unreacted isocyanate and water, etc. occur. There are cases.
【0027】この反応は、通常のウレタン反応より達成
され、好ましくは窒素雰囲気下に、50〜150℃、よ
り好ましくは60〜100℃の温度範囲で行われる。反
応温度が50℃より低いとイソシアネート基の反応速度
が小さく、また、150℃より高くなるとイソシアネー
ト基同士が反応すると同時に酸変性不飽和樹脂中のアク
リロイル基がラジカル重合を起こす可能性があり、目的
の生成物が得られない場合があって好ましくない。This reaction is accomplished by a normal urethane reaction and is preferably carried out under a nitrogen atmosphere in the temperature range of 50 to 150 ° C, more preferably 60 to 100 ° C. If the reaction temperature is lower than 50 ° C, the reaction rate of the isocyanate group is low, and if it is higher than 150 ° C, the isocyanate groups may react with each other and at the same time, the acryloyl group in the acid-modified unsaturated resin may cause radical polymerization. This is not preferable because the product of 1 may not be obtained.
【0028】また、この反応は、無触媒下でも反応は進
行するが、反応促進の目的で触媒を用いることもでき
る。この目的で用いられる触媒としては、テトラブチル
チタネート、テトラプロピルチタネート、テトラエチル
チタネート等のチタン化合物や、オクチル酸スズ、ジブ
チルスズオキシド、ジブチルスズジラウレート等の有機
スズ化合物等を用いることができる。その使用量は全樹
脂仕込み量に対して0.01〜10.00ppm程度で
ある。Although this reaction proceeds even without a catalyst, a catalyst may be used for the purpose of promoting the reaction. As the catalyst used for this purpose, titanium compounds such as tetrabutyl titanate, tetrapropyl titanate and tetraethyl titanate, and organic tin compounds such as tin octylate, dibutyltin oxide and dibutyltin dilaurate can be used. The amount used is about 0.01 to 10.00 ppm with respect to the total amount of the resin charged.
【0029】本発明の画像形成用材料は、前記アルカリ
現像性樹脂組成物に光重合開始剤、多官能アクリレート
モノマー及びオリゴマー等の架橋剤を必須成分として、
用途に応じてエポキシ樹脂並びに粘度調整用の溶剤、着
色用顔料、充填剤、レベリング剤等を混合して調製さ
れ、これをガラス、シリコンウェハー等の基板に塗布
し、溶剤を50〜150℃で加熱除去して塗膜を形成せ
しめ、次いでネガマスクを介して紫外線等の活性光線に
より硬化させ、アルカリ性現像液中で現像することによ
りネガパターンが形成される。The image-forming material of the present invention comprises, as an essential component, a photopolymerization initiator, a cross-linking agent such as a polyfunctional acrylate monomer and an oligomer, and the like in the alkali developable resin composition.
It is prepared by mixing an epoxy resin and a solvent for adjusting viscosity, a pigment for coloring, a filler, a leveling agent, etc. according to the application, and coating this on a substrate such as glass or a silicon wafer, and the solvent at 50 to 150 ° C. A negative pattern is formed by heating and removing to form a coating film, followed by curing with an actinic ray such as ultraviolet rays through a negative mask and developing in an alkaline developer.
【0030】画像形成材料の構成成分としては本発明の
アルカリ現像性樹脂と共に用いられる光重合開始剤とし
ては、例えば、ベンゾイン、ベンジル、ベンゾインメチ
ルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アセト
フェノン、2,2ージメトキシー2ーフェニルアセトフ
ェノン、2,2ージエトキシー2ーフェニルアセトフェ
ノン、1,1ージクロロアセトフェノン、2ーメチルー
1ー{4ー(メチルチオ)フェニル}ー2ーモルフォリ
ノープロパンー1ーオン、N,N−ジメチルアミノアセ
トフェノン、2ーメチルアントラキノン、2ーエチルア
ントラキノン、2ーt−ブチルアントラキノン、1ーク
ロロアントラキノン、2,4ージエチルチオキサント
ン、2,4ージイソプロピルチオキサントン、アセトフ
ェノンジメチルケタール、ベンゾフェノン、メチルベン
ゾフェノン、2ートリクロロメチルー5ー(P−メトキ
シスチリル)ー1,3,4ーオキサジアゾール、4,
4’ービスジエチルアミノベンゾフェノン、2ートリク
ロロメチルーS−トリアジン等を挙げることができる。
これらは単独であるいは2種類以上を組み合わせて用い
ることができる。更に、かかる光重合開始剤はN,N−
ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメ
チルアミノ安息香酸イソアミルエステル、トリエタノー
ルアミン、トリエチルアミンのような公知の光増感剤を
単独であるいは2種類以上を組み合わせて用いることが
できる。光重合開始剤の使用量は、本発明のアルカリ現
像性樹脂組成物に対して0.5〜20重量%、好ましく
は1〜15重量%である。As the photopolymerization initiator used together with the alkali developing resin of the present invention as a constituent of the image forming material, for example, benzoin, benzyl, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, acetophenone, 2,2-dimethoxy-2- Phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 2-methyl-1- {4- (methylthio) phenyl} -2-morpholinopropan-1-one, N, N-dimethylaminoacetophenone, 2 -Methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, acetophenone dimethylketane Le, benzophenone, methyl benzophenone, 2-trichloromethyl -5 chromatography (P- methoxystyryl) over 1,3,4 chromatography oxadiazole, 4,
4′-bisdiethylaminobenzophenone, 2-trichloromethyl-S-triazine and the like can be mentioned.
These may be used alone or in combination of two or more. Further, such a photopolymerization initiator is N, N-
Known photosensitizers such as dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, N, N-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, triethanolamine and triethylamine can be used alone or in combination of two or more kinds. The amount of the photopolymerization initiator used is 0.5 to 20% by weight, preferably 1 to 15% by weight, based on the alkali developable resin composition of the present invention.
【0031】更に、本発明のアルカリ現像性樹脂組成物
には、その使用目的に合わせて光重合が可能なエチレン
性不飽和基を有するモノマーやオリゴマーを配合するこ
とができる。特に高感度化のためには一分子中に重合可
能なに二重結合を2つ以上持つことが好ましい。具体例
としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2
−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の水酸基を有
するモノマーや、エチレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、ジエチレングリコールジ(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、テ
トラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリ
メチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメ
チロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリ
スリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリト
ールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール
テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトール
テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトール
ヘキサ(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)ア
クリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類等を挙げ
ることができ、これらの化合物はその1種のみを単独で
用いてもよいほか、2種以上を併用して使用することも
できる。Further, the alkali-developable resin composition of the present invention may be blended with a monomer or oligomer having an ethylenically unsaturated group capable of photopolymerization according to the purpose of use. In particular, for higher sensitivity, it is preferable to have two or more double bonds in one molecule so that they can be polymerized. Specific examples include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 2
A monomer having a hydroxyl group such as ethylhexyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate,
Tetraethylene glycol di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate Examples thereof include (meth) acrylic acid esters such as acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
【0032】更に、得られたネガ型パターンと基板との
密着性の向上や耐アルカリ性の向上を目的に、画像形成
材料にはエポキシ基を有する化合物を混合することが望
ましい。このエポキシ基を有する化合物としては、フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、
ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型
エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、脂環式エポ
キシ樹脂等のエポキシ樹脂や、フェニルグリシジルエー
テル、p−ブチルフェノールグリシジルエーテル、トリ
グリシジルイソシアヌレート、ジグリシジルイソシアヌ
レート、アリルグリシジルエーテル、グリシジルメタク
リレート等のエポキシ基を少なくとも1個有する化合物
等が挙げられる。Further, for the purpose of improving the adhesion between the obtained negative pattern and the substrate and improving the alkali resistance, it is desirable to mix a compound having an epoxy group with the image forming material. Examples of the compound having an epoxy group include phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin,
Epoxy resins such as bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, phenyl glycidyl ether, p-butylphenol glycidyl ether, triglycidyl isocyanurate, diglycidyl isocyanurate, allyl glycidyl Examples thereof include compounds having at least one epoxy group such as ether and glycidyl methacrylate.
【0033】更に、本発明の画像形成用材料には、必要
に応じてエポキシ基硬化促進剤、重合禁止剤、可塑剤、
レベリング剤、消泡剤等の添加剤を配合することができ
る。このエポキシ基硬化促進剤としては、アミン化合物
類、イミダゾール化合物、カルボン酸類、フェノール
類、第4級アンモニウム塩類及びメチロール基含有化合
物類等を挙げることができ、これらを少量併用して塗膜
を加熱することにより、得られるレジスト被膜の耐熱
性、耐溶剤性、耐酸性、耐メッキ性、密着性、電気特性
及び硬度等の諸特性を更に向上せしめることができる。Further, the image forming material of the present invention may contain an epoxy group curing accelerator, a polymerization inhibitor, a plasticizer, if necessary.
Additives such as a leveling agent and an antifoaming agent can be added. Examples of the epoxy group curing accelerator include amine compounds, imidazole compounds, carboxylic acids, phenols, quaternary ammonium salts, and methylol group-containing compounds. These are used together in small amounts to heat the coating film. By doing so, it is possible to further improve various properties such as heat resistance, solvent resistance, acid resistance, plating resistance, adhesion, electrical characteristics and hardness of the obtained resist film.
【0034】また、熱重合禁止剤としては、ハイドロキ
ノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロー
ル、tert−ブチルカテコール、フェノチアジン等が
挙げられる。可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジ
オクチルフタレート、トリクレジル等が挙げられる。消
泡剤やレベリング剤としては、例えば、シリコン系、フ
ッソ系、アクリル系の化合物が挙げられる。更に、用途
に応じて、硬化物の低熱膨張化、弾性率向上、低吸湿化
等を目的として、シリカ等の充填材を加えてもよい。Examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, pyrogallol, tert-butylcatechol, phenothiazine and the like. Examples of the plasticizer include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, and tricresyl. Examples of the defoaming agent and the leveling agent include silicon-based, fluorine-based, and acrylic compounds. Further, depending on the use, a filler such as silica may be added for the purpose of lowering the thermal expansion of the cured product, improving the elastic modulus, lowering the moisture absorption and the like.
【0035】本発明の画像形成用材料は、更に必要に応
じて樹脂及び添加剤を溶解させることができる溶剤に溶
解し、更には顔料や充填材等を混合させて得られる。こ
の目的で用いられる溶剤としては、上記樹脂成分を溶解
し、かつ樹脂成分及び添加材と反応しないものであれ
ば、特に限定されるものではない。The image-forming material of the present invention can be obtained by further dissolving it in a solvent capable of dissolving the resin and additives as required, and further mixing a pigment, a filler and the like. The solvent used for this purpose is not particularly limited as long as it dissolves the resin component and does not react with the resin component and the additive.
【0036】例えば、カラーフィルター用材料として
は、それがカラーフィルター用保護膜である場合には、
本発明のアルカリ現像性樹脂組成物と光重合開始剤、多
官能アクリレート、エポキシ樹脂、溶剤、レベリング剤
等で構成されるが、それがカラーフィルター用インクで
ある場合には、上記成分に加えて、塗膜を着色させるた
めの顔料が用いられる。用いる顔料には公知の有機顔料
や無機顔料がある。For example, as a material for a color filter, when it is a protective film for a color filter,
It is composed of the alkali developable resin composition of the present invention, a photopolymerization initiator, a polyfunctional acrylate, an epoxy resin, a solvent, a leveling agent, and the like, and when it is a color filter ink, in addition to the above components, A pigment for coloring the coating film is used. Known pigments include organic pigments and inorganic pigments.
【0037】本発明の画像形成用材料はブラックマトリ
ックス用ブラックインキとしても好適に用いられる。本
発明の画像形成材料は、99.9%以上(遮光率OD≧
3)の光を遮光する材料組成(樹脂成分100重量部に
対してカーボンブラックが80重量部以上)においても
良好なパターンを形成することが可能であり、樹脂ブラ
ックマトリックス用ブラックインキに好適である。The image forming material of the present invention is also suitably used as a black ink for a black matrix. The image forming material of the present invention is 99.9% or more (shading ratio OD ≧
It is possible to form a good pattern even with the light-shielding material composition of 3) (80 parts by weight or more of carbon black with respect to 100 parts by weight of the resin component), which is suitable for a black ink for a resin black matrix. .
【0038】絶縁膜としては、一般的には、体積抵抗率
を大きくするために、また欠陥等による導通を防止する
ために10μm以上の膜厚で塗布される。この用途にお
いても、厚膜で微細パターンを形成するための高感度の
感光性樹脂が求められている。すなわち、深部まで硬化
させる必要が生じる。このために光重合開始剤を多く添
加することは、光重合開始剤自身による吸収のために有
効でなく、また基板との密着不良や残存光重合開始剤に
よる形成パターンの信頼性低下につながる。本発明によ
れば、従来の光重合開始剤の使用量で厚膜の微細ネガ型
パターンを形成することが可能である。また、優れた耐
熱性を示すことからも、これら回路素子の実装時の熱履
歴に対しても優れた耐久性を有している。The insulating film is generally applied with a film thickness of 10 μm or more in order to increase the volume resistivity and prevent conduction due to defects or the like. Also in this application, a highly sensitive photosensitive resin for forming a fine pattern with a thick film is required. That is, it becomes necessary to cure to a deep part. For this reason, the addition of a large amount of photopolymerization initiator is not effective due to absorption by the photopolymerization initiator itself, and leads to poor adhesion to the substrate and reduced reliability of the formation pattern due to the residual photopolymerization initiator. According to the present invention, it is possible to form a thick negative fine pattern with a conventional photopolymerization initiator amount. In addition, since it exhibits excellent heat resistance, it also has excellent durability against heat history during mounting of these circuit elements.
【0039】本発明の画像形成用材料は、基板としてフ
レキシブルな有機フィルム、例えばポリカーボネート、
ポリエステル、ポリエーテルスルホン、テトラアセチル
セルロース等や、アルミや銅の金属薄膜を用いる場合、
その折り曲げ時にクラックの発生や、基板との剥離が生
じ難く、好適に用いることができる。The image forming material of the present invention is a flexible organic film as a substrate, such as polycarbonate,
When using polyester, polyether sulfone, tetraacetyl cellulose, etc., or a metal thin film of aluminum or copper,
It can be suitably used because cracking and peeling from the substrate hardly occur during the bending.
【0040】[0040]
【発明の実施の形態】以下、実施例及び比較例に基づい
て本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施
例及び比較例により限定されるものではない。なお、得
られたアルカリ現像性樹脂組成物の分子量は、テトラヒ
ドロフランを展開溶媒とし、RI(屈折率)検出器を持
ったゲルパーミッションクロマトグラフィーにより求め
た値であり、示された分子量は全てポリスチレン換算の
重量平均分子量である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples and Comparative Examples. The molecular weight of the obtained alkali-developable resin composition is a value obtained by gel permeation chromatography with an RI (refractive index) detector using tetrahydrofuran as a developing solvent, and all the molecular weights shown are in terms of polystyrene. Is the weight average molecular weight.
【0041】合成例1 500ml四つ口フラスコ中に、ビスフェノールフルオ
レン型エポキシ樹脂75.0g(エポキシ当量257)
と、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド130
mgと、テトラエチルアンモニウムブロマイド0.27
gと、2,6−ジ−イソブチルフェノール29mgと、
アクリル酸21.0gと、プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート17.0gとを仕込み、乾燥空
気を25ml/分の速度で吹き込みながら100〜10
5℃で16時間加熱下に撹拌して反応させた。Synthesis Example 1 75.0 g of bisphenolfluorene type epoxy resin (epoxy equivalent: 257) was put in a 500 ml four-necked flask.
And triethylbenzyl ammonium chloride 130
mg and tetraethylammonium bromide 0.27
g, 29 mg of 2,6-di-isobutylphenol,
Acrylic acid (21.0 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (17.0 g) were charged, and 100 to 10 while blowing dry air at a rate of 25 ml / min.
The mixture was reacted with stirring at 5 ° C. for 16 hours while heating.
【0042】得られた樹脂を更に79gのプロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテートで希釈して固形
分濃度50重量%の淡黄色透明なジヒドロキシプロピル
アクリレート樹脂溶液(固形分換算でエポキシ当量2
1,300及び酸価1.28mgKOH/g)を得た。The resin thus obtained was further diluted with 79 g of propylene glycol monomethyl ether acetate to give a pale yellow transparent dihydroxypropyl acrylate resin solution having a solid content of 50% by weight (an epoxy equivalent of 2 in terms of solid content).
1,300 and an acid value of 1.28 mg KOH / g) were obtained.
【0043】実施例1 300ml四つ口フラスコ中に上記合成例1で得られた
樹脂溶液96.0gと、ビフェニルテトラカルボン酸二
無水物10.8gと、テトラヒドロ無水フタル酸5.6
gとを仕込み、115〜120℃で加熱下に撹拌して4
時間反応させ、透明な淡黄色の樹脂溶液を得た。得られ
た酸変性不飽和樹脂の重量平均分子量は4300であっ
た。Example 1 In a 300 ml four-necked flask, 96.0 g of the resin solution obtained in the above Synthesis Example 1, 10.8 g of biphenyltetracarboxylic dianhydride, and 5.6 tetrahydrophthalic anhydride.
g, and stir with heating at 115 to 120 ° C. to 4
After reacting for a time, a transparent pale yellow resin solution was obtained. The weight average molecular weight of the obtained acid-modified unsaturated resin was 4,300.
【0044】前記酸変性不飽和樹脂の溶液40.0gを
更に24.8gの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した後、ヘキサメチレンジイソシ
アネート1.44gを滴下して65℃で加熱下に撹拌し
て4時間反応させ、重量平均分子量6900の淡黄色粘
稠な樹脂溶液を得た。After further diluting 40.0 g of the acid-modified unsaturated resin solution with 24.8 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, 1.44 g of hexamethylene diisocyanate was added dropwise and stirred at 65 ° C. under heating to 4 The reaction was carried out for a time to obtain a pale yellow viscous resin solution having a weight average molecular weight of 6900.
【0045】得られた樹脂溶液15.8gと、DPHA
(日本化薬株式会社製:ジペンタエリストールヘキサア
クリレート)2.54gと、YX4000H(油化シェ
ル製:テトラメチルビフェニルジグリシジルエーテル)
1.6gと、イルガキュア907〔チバガイギー社製:
2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モ
ルフォリノプロペン−1−オン〕0.252gと、EA
B−F(保土谷化学社製:N,N,N’,N’−テトラ
エチル−4,4’−ジアミノビフェニル)0.05g
と、サイラエースS510(チッソ社製:3−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン)0.17gと、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテート14.
3gとを混合し、撹拌して均一な溶液を得た。この溶液
を0.2ミクロンテフロンメンブレンフィルターを用い
て加圧濾過し、画像形成材料を調製した。15.8 g of the obtained resin solution and DPHA
(Nippon Kayaku Co., Ltd .: dipentaerythritol hexaacrylate) 2.54 g and YX4000H (Okaka Shell: tetramethylbiphenyl diglycidyl ether)
1.6 g and Irgacure 907 [manufactured by Ciba Geigy:
2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropen-1-one] 0.252 g and EA
BF (Hodogaya Chemical Co., Ltd .: N, N, N ', N'-tetraethyl-4,4'-diaminobiphenyl) 0.05 g
Sila Ace S510 (manufactured by Chisso Corporation: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane) 0.17 g, and propylene glycol monomethyl ether acetate 14.
3g was mixed and stirred to obtain a uniform solution. This solution was pressure filtered using a 0.2 micron Teflon membrane filter to prepare an image forming material.
【0046】得られた画像形成材料をガラス基板上にス
ピンコートし、i線基準で200mJ/cm2 の露光を
行った後、0.7重量%ジエタノールアミン水溶液中2
8℃で現像を行った。更に、得られたパターンを200
℃で1時間ポストベークし、2ミクロン膜厚の塗膜を得
た。得られた塗膜について、以下の方法で現像特性、感
度、密着性、鉛筆硬度、及び耐熱性を調べた。結果を表
1に示す。The obtained image-forming material was spin-coated on a glass substrate and exposed to 200 mJ / cm 2 on the basis of i-line, and then 2% in a 0.7% by weight diethanolamine aqueous solution.
Development was carried out at 8 ° C. Furthermore, the obtained pattern is 200
Post-baking was performed at 0 ° C. for 1 hour to obtain a coating film having a thickness of 2 μm. The resulting coating film was examined for development characteristics, sensitivity, adhesiveness, pencil hardness, and heat resistance by the following methods. The results are shown in Table 1.
【0047】(1)現像特性 現像時間:ネガパターンが形成されるまでの時間(秒)
として求めた。 微細加工性:ネガライン5μmが形成可能であるときを
○とした。 ネガパターンの表面荒れ:20mm角パターンの表面を
目視観察し、荒れ無しのときに○、荒れ有りの時に×と
した。(1) Development characteristics Development time: Time (seconds) until a negative pattern is formed
Asked. Fine workability: When the negative line of 5 μm could be formed, it was evaluated as ◯. Surface roughness of negative pattern: The surface of a 20 mm square pattern was visually observed, and when there was no roughness, it was marked with O, and when there was roughness, it was marked with X.
【0048】(2)感度 感度マスクとしてウェッジフィルターを用い、100m
J/cm2 の露光を行い、0.7重量%ジエタノールア
ミン水溶液中に28℃で所定の現像時間浸漬した後の残
膜角度より求めた。感度1は残膜率100%となる必要
照射量、感度2は残膜率0%となる最小照射量に相当す
る。感度が高く、更に両感度の差が小さいほど現像マー
ジンを広くとることができる。(2) Sensitivity Using a wedge filter as a sensitivity mask, 100 m
It was determined from the residual film angle after exposure to J / cm 2 and immersion in a 0.7 wt% diethanolamine aqueous solution at 28 ° C. for a predetermined development time. Sensitivity 1 corresponds to the required irradiation dose for which the remaining film ratio is 100%, and sensitivity 2 corresponds to the minimum irradiation amount for which the remaining film ratio is 0%. The higher the sensitivity and the smaller the difference between the two sensitivities, the wider the development margin can be made.
【0049】(3)密着性 ポストベーク後の20mm角ネガパターンに、JIS
K5400に準じて少なくとも100個の碁盤目を作る
ようにクロスカットを入れ、次いでセロテープを用いて
ピーリング試験を行ない、碁盤目の剥離の状態を目視観
察してガラス基板との密着性を調べた。(3) Adhesiveness A 20 mm square negative pattern after post-baking is applied to JIS.
According to K5400, a cross cut was made so as to make at least 100 cross-cuts, and then a peeling test was performed using cellophane tape, and the state of peeling of the cross-cuts was visually observed to check the adhesion to the glass substrate.
【0050】(4)鉛筆硬度試験 鉛筆硬度試験用三菱ユニを用いて、JIS K5400
に準じて行った。(4) Pencil hardness test Using a Mitsubishi Uni for pencil hardness test, JIS K5400
It went according to.
【0051】(5)耐熱試験 ポストベーク直後の400nmにおける光線透過率1
と、250℃のオーブン中にて1時間処理前後における
400nmにおける光線透過率2と、更に膜厚減少とを
測定した。(5) Heat resistance test Light transmittance 1 at 400 nm immediately after post-baking
Then, the light transmittance 2 at 400 nm before and after the treatment for 1 hour in an oven at 250 ° C. and the film thickness reduction were measured.
【0052】更に基材として、クロメート処理をした電
気亜鉛メッキ鋼板(0.5mm厚)及びポリエーテルス
ルフォンフィルム(PESフィルム:100μm厚、住
友ベークライト製)を用い、上記画像形成材料を厚み7
μmになるようにスピンコーターにて塗布し、80℃で
3分間加熱した後、200mJ/cm2 の露光を行って
同様にパターンを形成し、200℃で30分間ポストベ
ークを行い、6ミクロン膜厚の塗膜を得た。Further, a chromate-treated electrogalvanized steel sheet (0.5 mm thick) and a polyether sulfone film (PES film: 100 μm thick, manufactured by Sumitomo Bakelite) were used as the base material, and the above image-forming material was made to have a thickness of 7
After coating with a spin coater to a thickness of μm and heating at 80 ° C. for 3 minutes, 200 mJ / cm 2 exposure is performed to form a pattern in the same manner, and post baking is performed at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a 6 micron film. A thick coating film was obtained.
【0053】得られた塗膜について、上記(3)の方法
で密着性を調べると共に、以下の方法で耐折り曲げ性を
調べた。結果を表1に示す。 (6)耐折り曲げ試験 試験片と同じ厚さの板を挟み、塗装面を外側にして20
℃で180度の角度にバイスで折り曲げ、折り曲げ部の
塗膜状態をルーペで観察し、クラックが入らないで折り
曲げることができる板の最小枚数により評価した。With respect to the obtained coating film, the adhesion was examined by the method (3) and the bending resistance was examined by the following method. The results are shown in Table 1. (6) Bending resistance test A plate with the same thickness as the test piece is sandwiched, and the coated surface is on the outside 20
The film was bent with a vise at an angle of 180 ° C., the state of the coating film at the bent portion was observed with a magnifying glass, and the minimum number of plates that could be bent without cracks was evaluated.
【0054】実施例2 ヘキサメチレンジイソシアネート2.58gを用いた以
外は、上記実施例1と同様にしてアルカリ現像性樹脂組
成物を調製した。得られたアルカリ現像性樹脂組成物は
重量平均分子量7700の淡黄色粘稠な樹脂溶液であっ
た。更に画像形成材料を調製して塗膜を形成せしめ、現
像特性、感度、密着性、鉛筆硬度、耐熱性、及び耐折り
曲げ性を調べた。結果を表1に示す。Example 2 An alkali developable resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2.58 g of hexamethylene diisocyanate was used. The obtained alkali developable resin composition was a light yellow viscous resin solution having a weight average molecular weight of 7,700. Further, an image forming material was prepared to form a coating film, and the developing characteristics, sensitivity, adhesion, pencil hardness, heat resistance, and bending resistance were examined. The results are shown in Table 1.
【0055】実施例3 2,4−トリレンジイソシアネート1.49gを用いた
以外は、上記実施例1と同様にしてアルカリ現像性樹脂
組成物を調製した。得られたアルカリ現像性樹脂組成物
は重量平均分子量6400の淡黄色粘稠な樹脂溶液であ
った。更に画像形成材料を調製して塗膜を形成せしめ、
現像特性、感度、密着性、鉛筆硬度、耐熱性、及び耐折
り曲げ性を調べた。結果を表1に示す。Example 3 An alkaline developable resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1.49 g of 2,4-tolylene diisocyanate was used. The obtained alkali developable resin composition was a pale yellow viscous resin solution having a weight average molecular weight of 6,400. Further, prepare an image forming material to form a coating film,
The development characteristics, sensitivity, adhesion, pencil hardness, heat resistance, and bending resistance were examined. The results are shown in Table 1.
【0056】実施例4 300ml四つ口フラスコ中にビスフェノールAジヒド
ロキシプロピルアクリレート樹脂35.3g(アルドリ
ッチ製)と、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物1
0.8gと、テトラヒドロ無水フタル酸5.6gと、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート4
3.7gとを仕込み、加熱下に撹拌して4時間反応さ
せ、透明な酸変性不飽和樹脂の溶液を得た。Example 4 35.3 g of bisphenol A dihydroxypropyl acrylate resin (manufactured by Aldrich) and biphenyltetracarboxylic dianhydride 1 in a 300 ml four-necked flask.
0.8 g, tetrahydrophthalic anhydride 5.6 g, propylene glycol monomethyl ether acetate 4
3.7 g was charged, and the mixture was stirred under heating and reacted for 4 hours to obtain a transparent acid-modified unsaturated resin solution.
【0057】前記樹脂溶液30.0gを更に18.6g
のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
で希釈した後、ヘキサメチレンジイソシアネート1.4
4gを滴下して65℃で加熱下に撹拌して4時間反応さ
せ、重量平均分子量5800の淡黄色粘稠な樹脂溶液を
得た。Further 18.6 g of 30.0 g of the resin solution
Hexamethylene diisocyanate 1.4 after dilution with propylene glycol monomethyl ether acetate
4 g was added dropwise, the mixture was stirred at 65 ° C. under heating and reacted for 4 hours to obtain a pale yellow viscous resin solution having a weight average molecular weight of 5,800.
【0058】得られた樹脂溶液15.8gを用いて実施
例1と同様に画像形成材料を調製し、更に塗膜を形成せ
しめ、現像特性、感度、密着性、鉛筆硬度、耐熱性、及
び耐折り曲げ性を調べた。結果を表1に示す。An image forming material was prepared in the same manner as in Example 1 by using 15.8 g of the obtained resin solution, and a coating film was further formed thereon, and development characteristics, sensitivity, adhesion, pencil hardness, heat resistance, and resistance The bendability was examined. The results are shown in Table 1.
【0059】比較例1 実施例1で調製したイソシアネート変性前の酸変性不飽
和樹脂溶液10.5gを用い、実施例1と同様な組成の
画像形成材料を調製した。更に画像形成材料を調製して
塗膜を形成せしめ、現像特性、感度、密着性、鉛筆硬
度、耐熱性、及び耐折り曲げ性を調べた。結果を表1に
示す。Comparative Example 1 An image forming material having the same composition as in Example 1 was prepared by using 10.5 g of the acid-modified unsaturated resin solution before isocyanate modification prepared in Example 1. Further, an image forming material was prepared to form a coating film, and the developing characteristics, sensitivity, adhesion, pencil hardness, heat resistance, and bending resistance were examined. The results are shown in Table 1.
【0060】比較例2 実施例4で調製したイソシアネート変性前の酸変性不飽
和樹脂溶液10.5gを用い、実施例1と同様な組成の
画像形成材料を調製した。更に画像形成材料を調製して
塗膜を形成せしめ、現像特性、感度、密着性、鉛筆硬
度、耐熱性、及び耐折り曲げ性を調べた。結果を表1に
示す。Comparative Example 2 An image forming material having the same composition as in Example 1 was prepared by using 10.5 g of the acid-modified unsaturated resin solution before isocyanate modification prepared in Example 4. Further, an image forming material was prepared to form a coating film, and the developing characteristics, sensitivity, adhesion, pencil hardness, heat resistance, and bending resistance were examined. The results are shown in Table 1.
【0061】表1に示す結果から明らかなように、実施
例1〜3は、比較例1に比べて、感度が高く、しかも、
硬度を維持しながら密着性及び耐折り曲げ性に優れた塗
膜が得られることがわかる。また、実施例4の場合も、
比較例2に比べて、感度が高く、しかも、硬度を維持し
ながら密着性及び耐折り曲げ性に優れた塗膜が得られて
いる。As is clear from the results shown in Table 1, Examples 1 to 3 have higher sensitivity than Comparative Example 1, and
It can be seen that a coating film excellent in adhesion and bending resistance can be obtained while maintaining hardness. In the case of Example 4,
As compared with Comparative Example 2, a coating film having high sensitivity and excellent adhesion and bending resistance while maintaining hardness was obtained.
【0062】[0062]
【表1】 [Table 1]
【0063】実施例5 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート7
2.7gとシクロヘキサノン68.5gの混合溶媒に、
イルガキュア907(チバガイギー社製)1.28g
と、TAZ−110(ミドリ化学株式会社製)2.14
gと、EAB−F(保土谷化学社製)0.42gと、実
施例1で得られたイソシアネート変性後のアルカリ現像
性樹脂組成物の溶液53gと、DPHA(日本化薬株式
会社製)12.8gとを加えて撹拌し、均一溶液を得
た。Example 5 Propylene glycol monomethyl ether acetate 7
In a mixed solvent of 2.7 g and 68.5 g of cyclohexanone,
Irgacure 907 (Ciba Geigy) 1.28 g
And TAZ-110 (Midori Chemical Co., Ltd.) 2.14
g, EAB-F (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 0.42 g, solution 53 g of the isocyanate-modified alkali-developable resin composition obtained in Example 1, and DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 12 0.8 g was added and stirred to obtain a uniform solution.
【0064】前記均一溶液20.0gとカーボンブラッ
ク分散体(山陽色素製:SFブラック、カーボン濃度2
0.6%)20.0gとを混合し、約30分撹拌し、感
光性ブラックインキを調製した。このものの粘度は7c
P(25℃)であった。20.0 g of the homogeneous solution and carbon black dispersion (made by Sanyo Dye Co., Ltd .: SF black, carbon concentration 2)
0.6%) 20.0 g was mixed and stirred for about 30 minutes to prepare a photosensitive black ink. The viscosity of this product is 7c
It was P (25 degreeC).
【0065】得られた感光性ブラックインキを5インチ
角ガラス基板上にスピンコートし、ホットプレート上6
0℃にて1分間乾燥し、ネガマスクを当てて500mJ
/cm2 (365nm光線基準)の露光を行った。更
に、塗膜を0.08重量%NaCO3 水溶液中、23℃
でパターンが観察されるまで現像を行い、更に純水でリ
ンスを行って残存インキを除去した。得られた黒色ネガ
パターンを更に200℃で30分間ポストベークした。The photosensitive black ink thus obtained was spin-coated on a 5-inch square glass substrate, and then placed on a hot plate 6
Dry at 0 ° C for 1 minute, apply a negative mask to 500mJ
/ Cm 2 (based on 365 nm ray) was exposed. Furthermore, the coating film was placed in a 0.08% by weight NaCO 3 aqueous solution at 23 ° C.
The pattern was developed until the pattern was observed with, and rinsed with pure water to remove the residual ink. The black negative pattern obtained was post-baked at 200 ° C. for 30 minutes.
【0066】このようにして得られた黒色ネガパターン
の評価を以下のように行った。結果を表2に示す。 〔遮光率〕ミノルタ製デジタル輝度計S100(視覚感
度較正)を用い、バックライト(VIEWPET TOPPN CV-11
)上に置いたガラス基板の輝度I0 と前記露光のみで
現像・リンス処理を行わないポストベーク後の遮光膜を
通した輝度Iとから次式により求めた。 遮光率(OD)=log(I/I0 )The black negative pattern thus obtained was evaluated as follows. Table 2 shows the results. [Shading rate] Using a digital luminance meter S100 (visual sensitivity calibration) made by Minolta, a backlight (VIEWPET TOPPN CV-11
) From the brightness I 0 of the glass substrate placed on the substrate and the brightness I through the light-shielding film after post-baking without developing and rinsing only with the above exposure, it was calculated by the following formula. Light-shielding rate (OD) = log (I / I 0 ).
【0067】〔感度〕マスクとしてウェッジフィルター
を用い、500mJ/cm2 の露光を行い、0.08重
量%NaCO3 水溶液中23℃で15秒現像した後の残
膜角度より求めた。感度1は残膜率100%となる必要
照射量で、感度2は残膜率0%となる最小照射量に相当
する。[Sensitivity] Using a wedge filter as a mask, exposure was carried out at 500 mJ / cm 2 and development was performed in a 0.08 wt% NaCO 3 aqueous solution at 23 ° C. for 15 seconds. Sensitivity 1 corresponds to the required irradiation dose for 100% remaining film ratio, and sensitivity 2 corresponds to the minimum irradiation amount for 0% remaining film ratio.
【0068】〔現像特性〕500mJ/cm2 の露光を
行い、0.08重量%NaCO3 水溶液中23℃で所定
時間の現像をした後、ネガパターンについて以下の観察
をした。 現像残査:ネガパターン周りの現像残渣を顕微鏡で観察
し、残渣無しを○、残渣ありを×とした。 残膜及び線細り:20μm幅格子(抜かれる窓80μm
角)を顕微鏡で観察し、残膜についてはなしを○、あり
を×とし、また、線細りについては20±1μm以内を
○、19μm以下を×とした。 微細加工性:形成可能なネガラインの最小幅で示し、2
0μm未満であることが必要である。 ネガパターンの表面荒れ:20mm角パターンの表面を
目視観察し、荒れ無しのときに○、荒れ有りの時に×と
した。 現像マージン:ネガパターンが現れて20μm幅格子
(抜かれる窓80μm角)内に残膜がなくなる最小現像
時間と上記評価項目の全てが合格する最長現像時間とで
示した。[Development characteristics] After exposure to 500 mJ / cm 2 and development in a 0.08 wt% NaCO 3 aqueous solution at 23 ° C. for a predetermined time, the negative pattern was observed as follows. Development residue: The development residue around the negative pattern was observed with a microscope. Residual film and thin line: 20 μm wide grid (80 μm window to be removed)
The corners were observed with a microscope, and the residual film was evaluated as ◯ for the residual film and as for the existence of the residual film, and for the line thinning as ◯ when within 20 ± 1 μm and as x when less than 19 μm. Fine workability: Shown by the minimum width of the negative line that can be formed, 2
It must be less than 0 μm. Surface roughness of negative pattern: The surface of a 20 mm square pattern was visually observed, and when there was no roughness, it was marked with O, and when there was roughness, it was marked with X. Development margin: The minimum development time at which a negative pattern appears and the residual film disappears within a 20 μm wide grid (80 μm square in the window to be removed) and the longest development time at which all of the above evaluation items pass.
【0069】〔ガラス基板との密着性〕ポストベーク後
の20mm角ネガパターンに少なくとも100個の碁盤
目を作るようにクロスカットを入れて、次いでセロテー
プを用いてピーリング試験を行ない、碁盤目の剥離の状
態を目視によって観察し、○:全く剥離が認められない
もの、及び、×:剥離が少しでも認められるもの、の評
価をした。[Adhesiveness with Glass Substrate] After post-baking, a 20 mm square negative pattern was cross-cut so as to make at least 100 cross-cuts, and then a peeling test was performed using cellophane tape to peel off the cross-cuts. By visually observing the state of, the evaluation was ◯: no peeling was observed at all, and x: peeling was observed at all.
【0070】比較例3 実施例1で調製したイソシアネート変性前の酸変性不飽
和樹脂溶液を用い、実施例5と同様な組成の画像形成材
料を調製した。更に画像形成材料を調製して塗膜を形成
せしめ、遮光率、感度、現像特性、及びガラス基板との
密着性を調べた。結果を表2に示す。Comparative Example 3 An image forming material having the same composition as in Example 5 was prepared using the acid-modified unsaturated resin solution before isocyanate modification prepared in Example 1. Further, an image forming material was prepared to form a coating film, and the light shielding rate, the sensitivity, the developing characteristics, and the adhesion to the glass substrate were examined. Table 2 shows the results.
【0071】[0071]
【表2】 [Table 2]
【0072】表2の結果から明らかなよう、実施例5の
ブラック遮光膜は、1μm厚みで遮光率3.5を呈し、
また、感度が高く、現像マージンも30〜70秒と十分
に広いことがわかった。また、200mJ/cm2 の露
光量でも十分にネガ型パターンが得られた。また、比較
例3に比べて、十分な遮光率を持ちながら良好なブラッ
クマトリックスパターンを形成でき、液晶ディスプレイ
向けカラーフィルターのブラックマトリックスとして好
適に用いることができることが判明した。As is clear from the results of Table 2, the black light-shielding film of Example 5 exhibits a light-shielding rate of 3.5 at a thickness of 1 μm,
It was also found that the sensitivity was high and the development margin was 30 to 70 seconds, which was sufficiently wide. Further, a negative pattern was sufficiently obtained even with an exposure amount of 200 mJ / cm 2 . Further, it was found that a good black matrix pattern can be formed while having a sufficient light-shielding rate as compared with Comparative Example 3, and it can be suitably used as a black matrix of a color filter for a liquid crystal display.
【0073】実施例6 画像形成材料を調製する際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の使用量を10.0gとした
以外は、上記実施例1と同様にして画像形成材料を調製
した。Example 6 An image forming material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of propylene glycol monomethyl ether acetate used in preparing the image forming material was 10.0 g.
【0074】得られた画像形成材料をコーティング剤と
してシリコンウェハー上にスピンコートにて塗布し、8
0℃で5分乾燥後、i線基準で200mJ/cm2 の露
光を行い、0.7重量%ジエタノールアミン水溶液中2
5℃で現像し、更に200℃で1時間ポストベークを行
った。ポストベーク後の膜厚10μmにおけるネガマス
クで10μmライン・スペースサイズに対応したパター
ンを観察した結果、良好な10μmライン・スペースが
作成されていた。The obtained image-forming material was applied as a coating agent on a silicon wafer by spin coating,
After drying at 0 ° C. for 5 minutes, exposure to 200 mJ / cm 2 on the basis of i-line was performed, followed by 2% in 0.7 wt% diethanolamine aqueous solution.
It was developed at 5 ° C. and post-baked at 200 ° C. for 1 hour. As a result of observing a pattern corresponding to a 10 μm line / space size with a negative mask having a film thickness of 10 μm after post-baking, a good 10 μm line / space was formed.
【0075】また、パターン形成しない塗膜の絶縁抵抗
が1015Ω、絶縁破壊電圧は220Vであった。更
に、熱重量分析の結果、重量減少開始温度が320℃で
あって十分な耐熱性を有することが判明した。これらの
ことから、この実施例6の材料は絶縁膜、特にMCM用
途の微細なパターン形成が必要な絶縁膜用途に有用であ
ることが分かった。The insulation resistance of the coating film on which no pattern was formed was 1015 Ω, and the dielectric breakdown voltage was 220V. Further, as a result of thermogravimetric analysis, it was found that the weight loss starting temperature was 320 ° C. and that the sample had sufficient heat resistance. From these facts, it was found that the material of Example 6 was useful for an insulating film, particularly for an insulating film which requires fine pattern formation for MCM.
【0076】[0076]
【発明の効果】本発明のアルカリ現像性樹脂組成物及び
此れを用いて形成される画像形成材料は、パターン形成
時には感度が高く、生産性に優れ、しかも、得られたパ
ターンは耐熱性並びに表面硬度に優れていると共に、耐
折り曲げ性、密着性にも優れており、カラーフィルタ
ー、絶縁膜等の画像形成材料として好適に用いることが
できる。The alkali-developable resin composition of the present invention and the image-forming material formed using the same have high sensitivity during pattern formation and are excellent in productivity, and the obtained pattern has heat resistance and It has excellent surface hardness, as well as excellent bending resistance and adhesiveness, and can be suitably used as an image forming material such as a color filter or an insulating film.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 3/46 H05K 3/46 T ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location H05K 3/46 H05K 3/46 T
Claims (3)
ル酸との付加物と酸無水物とを、 0.3≦X≦0.9 (但し、仕込み比X={仕込み酸無水物の酸無水物基モ
ル数}/{仕込み付加物のヒドロキシル基モル数})の
仕込み比で反応させ、次いで得られた酸変性不飽和樹脂
とジイソシアネート化合物とを、 0.05≦Y<1 (但し、仕込み比Y=[{仕込みジイソシアネート化合
物のイソシアネート基モル数}/{仕込み付加物のヒド
ロキシル基モル数}]×{1/(1−X)})の仕込み
比で反応させて得られる可撓性に優れたアルカリ現像性
樹脂組成物。1. An addition product of diglycidyl ether and (meth) acrylic acid and an acid anhydride are expressed as follows: 0.3 ≦ X ≦ 0.9 (wherein the charge ratio X = {acid anhydride of charge acid anhydride) The number of moles of the group} / {the number of moles of the hydroxyl group of the charge adduct}), and then the resulting acid-modified unsaturated resin and diisocyanate compound are mixed in a ratio of 0.05 ≦ Y <1 (however, the charge ratio Y = [{mol number of isocyanate group of charged diisocyanate compound} / {mol number of hydroxyl group of charged adduct}] × {1 / (1-X)}), which is excellent in flexibility obtained by reacting Alkali developable resin composition.
ーフィルター用材料。2. A material for a color filter using the resin composition according to claim 1.
材料。3. An insulating material using the resin composition according to claim 1.
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1996
- 1996-06-07 JP JP14631096A patent/JPH09325493A/en active Pending
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