特許 7461491 感光性樹脂組成物、これを用いて製造された感光性樹脂膜およびディスプレイ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-26

(45)【発行日】2024-04-03

(54)【発明の名称】感光性樹脂組成物、これを用いて製造された感光性樹脂膜およびディスプレイ装置

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/027 20060101AFI20240327BHJP

   G03F 7/033 20060101ALI20240327BHJP

   G03F 7/004 20060101ALI20240327BHJP

   G03F 7/075 20060101ALI20240327BHJP

   G02B 5/20 20060101ALI20240327BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20240327BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20240327BHJP

【ＦＩ】

G03F7/027 515

G03F7/033

G03F7/004 505

G03F7/004 501

G03F7/075 501

G02B5/20 101

G09F9/30 349C

G02F1/1335 500

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2022552427

(86)(22)【出願日】2021-03-16

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-13

(86)【国際出願番号】 KR2021003205

(87)【国際公開番号】W WO2021187853

(87)【国際公開日】2021-09-23

【審査請求日】2022-08-31

(31)【優先権主張番号】10-2020-0033356

(32)【優先日】2020-03-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2021-0028255

(32)【優先日】2021-03-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】590002817

【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】１５０－２０ Ｇｏｎｇｓｅ－ｒｏ，Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， ４４６－９０２ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】キム，クワンソプ

(72)【発明者】

【氏名】ユ，アルム

(72)【発明者】

【氏名】カン，ヘヨン

(72)【発明者】

【氏名】キム，テソ

(72)【発明者】

【氏名】チョ，ミュンホ

【審査官】高橋 純平

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３５３５５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０４８０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－３０４５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５１９５９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／００４－７／１８

Ｇ０２Ｂ ５／２０

Ｇ０９Ｆ ９／３０

Ｇ０２Ｆ １／１３３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

（Ａ）第１バインダー樹脂および第２バインダー樹脂を含むバインダー樹脂、
（Ｂ）光重合性単量体、
（Ｃ）光重合開始剤、
（Ｄ）黒色無機顔料、
（Ｅ）無機散乱体、および
（Ｆ）溶媒
を含み、
感光性樹脂組成物総量に対して、前記（Ａ）バインダー樹脂３重量％～９重量％を含み、
前記第１バインダー樹脂はカルド系バインダー樹脂であり、
前記第２バインダー樹脂はアクリル系バインダー樹脂であり、
前記第１バインダー樹脂は前記第２バインダー樹脂より高い屈折率を有し、
前記第２バインダー樹脂の含量は、前記第１バインダー樹脂含量の２倍以上であり、
前記黒色無機顔料の１次粒径は４５ｎｍ以下である、感光性樹脂組成物。

【請求項2】

前記感光性樹脂組成物総量に対して、前記（Ｂ）光重合性単量体０．５重量％～３重量％を含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項3】

前記第２バインダー樹脂は、１．５５以下の屈折率を有する、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項4】

前記黒色無機顔料の１次粒径は、３０ｎｍ以下である、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項5】

前記黒色無機顔料は、カーボンブラックを含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項6】

前記無機散乱体は、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＢａＳＯ_３またはこれらの組み合わせを含む、請求項５に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項7】

前記黒色無機顔料および無機散乱体は全て分散液の形態で含まれ、
前記黒色無機顔料分散液の含量は前記無機散乱体含有分散液含量の３倍以上である、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項8】

前記感光性樹脂組成物は、染料をさらに含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項9】

前記染料は、赤色染料、黄色染料、バイオレット染料またはこれらの組み合わせを含む、請求項８に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項10】

前記染料は、前記黒色無機顔料分散液より少ない含量で含まれる、請求項８に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項11】

前記感光性樹脂組成物総量に対して、
前記（Ｂ）光重合性単量体０．５重量％～５重量％、
前記（Ｃ）光重合開始剤０．１重量％～５重量％、
前記（Ｄ）黒色無機顔料５重量％～１０重量％、
前記（Ｅ）無機散乱体０．０１重量％～０．１重量％、および
前記（Ｆ）溶媒３０重量％～７０重量％
を含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項12】

前記感光性樹脂組成物は、シラン系カップリング剤をさらに含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項13】

請求項１～１２のうちのいずれか一項による感光性樹脂組成物を用いて製造される感光性樹脂膜。

【請求項14】

前記感光性樹脂膜は、ブラックマトリクスまたは遮光用隔壁である、請求項１３に記載の感光性樹脂膜。

【請求項15】

請求項１３の感光性樹脂膜を含むディスプレイ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本記載は、感光性樹脂組成物、これを用いて製造された感光性樹脂膜および前記感光性樹脂膜を含むディスプレイ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

黒色感光性樹脂組成物は、カラーフィルタ、液晶表示材料、有機発光素子（ＥＬ）、ディスプレイパネル材料などの表示素子の製造に必須の材料である。例えば、カラー液晶ディスプレイなどのカラーフィルタには表示コントラストや発色効果を高めるために、レッド（ｒｅｄ）、グリーン（ｇｒｅｅｎ）、ブルー（ｂｌｕｅ）などの着色層間の境界部分にブラックマトリクスや遮光用隔壁が必要であり、これは主に黒色感光性樹脂組成物から形成されるものである。

【0003】

特に、最近の液晶表示ディスプレイの開発方向は高輝度および高色再現率に合わせられており、前記物性を達成するための一環として、野外から入る光の反射率を低減させて高輝度および高色再現率を達成しようとする試みがある。ディスプレイの反射率低下のために主に開発している方法は、偏光フィルムの反射防止フィルムであるＡＲ（Ａｎｔｉ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ）フィルムとＡＧ（Ａｎｔｉ Ｇｌａｒｅ）フィルムを適用する方法である。

【0004】

しかし、このような方法は、価格が高いだけでなく、もう限界に直面して、他の方法で反射率を低減させようとする努力が続いている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一実施形態は、遮光特性と低反射特性を同時に実現しながら、パターンの表面粗さおよび直進性も優れた感光性樹脂組成物を提供するためのものである。

【0006】

他の一実施形態は、前記感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜を提供するためのものである。

【0007】

また他の一実施形態は、前記感光性樹脂膜を含むディスプレイ装置を提供するためのものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

一実施形態は、（Ａ）第１バインダー樹脂および第２バインダー樹脂を含むバインダー樹脂、（Ｂ）光重合性単量体、（Ｃ）光重合開始剤、（Ｄ）黒色無機顔料、（Ｅ）無機散乱体、および（Ｆ）溶媒を含み、前記第１バインダー樹脂は前記第２バインダー樹脂より高い屈折率を有し、前記第１バインダー樹脂は前記第２バインダー樹脂より同一であるか少ない含量で含まれ、前記黒色無機顔料の１次粒径は４５ｎｍ以下である感光性樹脂組成物を提供する。

【0009】

前記第２バインダー樹脂は、１．５５以下の屈折率を有することができる。

【0010】

前記第１バインダー樹脂はカルド系バインダー樹脂であり、前記第２バインダー樹脂はアクリル系バインダー樹脂であってもよい。

【0011】

前記第２バインダー樹脂の含量は、前記第１バインダー樹脂含量の２倍以上であってもよい。

【0012】

前記黒色無機顔料の１次粒径は３０ｎｍ以下であってもよい。

【0013】

前記黒色無機顔料は、カーボンブラックを含むことができる。

【0014】

前記無機散乱体は、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＢａＳＯ_３またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0015】

前記黒色無機顔料および無機散乱体は全て分散液の形態で含まれ、前記黒色無機顔料分散液の含量は前記無機散乱体含有分散液含量の３倍以上であってもよい。

【0016】

前記感光性樹脂組成物は、染料をさらに含むことができる。

【0017】

前記染料は、赤色染料、黄色染料、バイオレット染料またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0018】

前記染料は、前記黒色無機顔料分散液より少ない含量で含まれてもよい。

【0019】

前記感光性樹脂組成物は、前記感光性樹脂組成物総量に対して、前記（Ａ）バインダー樹脂１重量％～１０重量％、前記（Ｂ）光重合性単量体０．５重量％～５重量％、前記（Ｃ）光重合開始剤０．１重量％～５重量％、前記（Ｄ）黒色無機顔料５重量％～１０重量％、前記（Ｅ）無機散乱体０．０１重量％～０．１重量％、および前記（Ｆ）溶媒３０重量％～７０重量％を含むことができる。

【0020】

前記感光性樹脂組成物は、マロン酸、３－アミノ－１，２－プロパンジオール、シラン系カップリング剤、レベリング剤、界面活性剤またはこれらの組み合わせをさらに含むことができる。

【0021】

他の一実施形態は、前記感光性樹脂組成物を用いて製造される感光性樹脂膜を提供する。

【0022】

前記感光性樹脂膜は、ブラックマトリクスまたは遮光用隔壁であってもよい。

【0023】

また他の一実施形態は、前記感光性樹脂膜を含むディスプレイ装置を提供する。

【0024】

その他の本発明の側面の具体的な事項は以下の詳細な説明に含まれている。

【発明の効果】

【0025】

一実施形態による感光性樹脂組成物は、互いに異なる屈折率を有する２種のバインダー樹脂を一定の含量使用し、その含量を限定し、一定範囲の１次粒径を有する黒色無機顔料と共に使用することによって、遮光性と低反射特性を同時に実現することができ、さらにパターン性も優れるように維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】実施例１による感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜のパターン写真を示す走査電子顕微鏡写真である。

【図2】実施例２による感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜のパターン写真を示す走査電子顕微鏡写真である。

【図3】比較例１による感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜のパターン写真を示す走査電子顕微鏡写真である。

【図4】比較例２による感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜のパターン写真を示す走査電子顕微鏡写真である。

【図5】比較例３による感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜のパターン写真を示す走査電子顕微鏡写真である。

【図6】参考例１による感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜のパターン写真を示す走査電子顕微鏡写真である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の実施形態を詳しく説明する。但し、これは例示として提示されるものであって、これによって本発明が制限されず、本発明は後述の特許請求の範囲の範疇によってのみ定義されるだけである。

【0028】

本明細書で特別な言及がない限り、“アルキル基”とは炭素数１～２０のアルキル基を意味し、“アルケニル基”とは炭素数２～２０のアルケニル基を意味し、“シクロアルケニル基“とは炭素数３～２０のシクロアルケニル基を意味し、“ヘテロシクロアルケニル基”とは炭素数３～２０のヘテロシクロアルケニル基を意味し、“アリール基”とは炭素数６～２０のアリール基を意味し、“アリールアルキル基”とは炭素数６～２０のアリールアルキル基を意味し、“アルキレン基”とは炭素数１～２０のアルキレン基を意味し、“アリーレン基”とは炭素数６～２０のアリーレン基を意味し、“アルキルアリーレン基”とは炭素数６～２０のアルキルアリーレン基を意味し、“ヘテロアリーレン基”とは炭素数３～２０のヘテロアリーレン基を意味し、“アルコキシレン基”とは炭素数１～２０のアルコキシレン基を意味する。

【0029】

本明細書で特別な言及がない限り、“置換”とは少なくとも一つの水素原子がハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ヒドロキシ基、炭素数１～２０のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミン基、イミノ基、アジド基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、カルボニル基、カルバモイル基、チオール基、エステル基、エーテル基、カルボキシル基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸やその塩、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数２～２０のアルケニル基、炭素数２～２０のアルキニル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数３～２０のシクロアルキル基、炭素数３～２０のシクロアルケニル基、炭素数３～２０のシクロアルキニル基、炭素数２～２０のヘテロシクロアルキル基、炭素数２～２０のヘテロシクロアルケニル基、炭素数２～２０のヘテロシクロアルキニル基、炭素数３～２０のヘテロアリール基またはこれらの組み合わせの置換基で置換されたことを意味する。

【0030】

また、本明細書で特別な言及がない限り、“ヘテロ”とは、化学式内にＮ、Ｏ、ＳおよびＰのうちの少なくとも一つのヘテロ原子が少なくとも一つ含まれたことを意味する。

【0031】

また、本明細書で特別な言及がない限り、“（メタ）アクリレート”は“アクリレート”と“メタクリレート”の両方とも可能であるのを意味し、“（メタ）アクリル酸”は“アクリル酸”と“メタクリル酸”の両方とも可能であるのを意味する。

【0032】

本明細書で特別な言及がない限り、“組み合わせ”とは、混合または共重合を意味する。また、“共重合”とはブロック共重合乃至ランダム共重合を意味し、“共重合体”とはブロック共重合体乃至ランダム共重合体を意味する。

【0033】

本明細書内化学式で別途の定義がない限り、化学結合が描かれなければならない位置に化学結合が描かれていない場合は、前記位置に水素原子が結合されているのを意味する。

【0034】

本明細書でカルド系樹脂とは、下記化学式２～化学式１２からなる群より選択された一つ以上の官能基が樹脂内主骨格（ｂａｃｋｂｏｎｅ）に含まれる樹脂を意味する。

【0035】

本明細書で別途の定義がない限り、“＊”は同一であるか異なる原子（水素原子含む）または化学式と連結される部分を意味する。

【0036】

本明細書で別途の定義がない限り、屈折率とは、５５０ｎｍ波長での屈折率を意味する。

【0037】

一実施形態による感光性樹脂組成物は、（Ａ）第１バインダー樹脂および第２バインダー樹脂を含むバインダー樹脂、（Ｂ）光重合性単量体、（Ｃ）光重合開始剤、（Ｄ）黒色無機顔料、（Ｅ）無機散乱体および（Ｆ）溶媒を含み、前記第１バインダー樹脂は前記第２バインダー樹脂より高い屈折率を有し、前記第１バインダー樹脂は前記第２バインダー樹脂より同一であるか少ない含量で含まれ、前記無機顔料の１次粒径は４５ｎｍ以下なので、これを用いて製造された感光性樹脂膜、例えば、ブラックマトリクスや遮光用隔壁は、従来のブラックマトリクスや遮光用隔壁と比較して、遮光性と低反射特性を全て実現することができ、パターン性（パターン表面粗さ、パターン直進性など）も優れる。

【0038】

具体的に、一実施形態による感光性樹脂組成物はカラーフィルタ内Ｒｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅ色間区別のためのブラックマトリクスや遮光用隔壁に適用され、従来のブラックマトリクスや遮光用隔壁用組成物は効果的な遮光特性を実現するためにカーボンブラックを主成分とする組成物が大部分であった。カーボンブラックを主成分とする場合、光学密度が高くて遮光特性実現には適するが、視認性改善が行われないという問題点がある。また、カーボンブラックのような黒色無機顔料の相対的含量が高まる場合、パターン表面が粗くなるかパターン直進性、解像度などが低下する問題があり、前記カーボンブラックの相対的含量を低める場合、遮光性が光学密度が低下して一般的なコーティング厚さ（１μｍ～１．３μｍ）内で必要な最小限の光学密度を実現することができないという問題がある。本発明者らは前記のような問題点を認識し、視認性改善のためにパネルの反射率を低める方向に開発を行い、何回もの試行錯誤の末に本発明を完成するに至った。実際に反射率改善のためのフィルム（例えば、低反射偏光フィルムなど）を付着する方式が試みられたことがある。しかし、偏光フィルムの価格が高く、当該技術で実現可能な反射率がすでに下限値に至ったため、現在追加的なフィルム付着方法では限界があるので、他の方向に反射率を低めることができるブラックマトリクスまたは遮光用隔壁製造用組成物の開発が行われている。特に、８Ｋ高解像度モデルのＴＶの場合、ブラックマトリクスの表面積が４Ｋに対して約２倍増加するため、遮光性だけでなく反射率が低いほど視認性改善効果はさらに大きくなり得る。

【0039】

以下で各成分について具体的に説明する。

【0040】

（Ｅ）無機散乱体
一実施形態による感光性樹脂組成物は、無機散乱体、具体的に無機散乱体含有分散液を含む。従来も無機散乱体含有分散液を感光性樹脂組成物に添加する試みがあったが、この場合、添加される無機散乱体含有分散液の量だけ、共に使用されるその他の無機物の含量を増加させるしかなく、遮光性を付与する黒色着色剤（例えば、黒色顔料など）の相対的な含量が減るようになって、光学密度が低下することによりブラックマトリクスや遮光用隔壁として製造することができない問題があった。

【0041】

しかし、一実施形態による感光性樹脂組成物は前記無機散乱体含有分散液を使用するが、後述のように互いに異なる屈折率を有する２種のバインダー樹脂を使用し、さらに前記２種のバインダー樹脂間含量を限定すると同時に黒色着色剤としての役割を果たす黒色無機顔料の１次粒径をさらに限定することによって、前述の問題点を解決した。即ち、一実施形態による感光性樹脂組成物を用いれば、無機散乱体含有分散液を含むにもかかわらず光学密度低下問題が発生しないことになる。

【0042】

例えば、前記無機散乱体はＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＢａＳＯ_３またはこれらの組み合わせを含むことができるが、必ずしもこれに限定されるのではない。

【0043】

例えば、前記無機散乱体は一実施形態による感光性樹脂組成物を成す固形分総量に対して１重量％以上含まれてもよい。この場合、一実施形態による感光性樹脂組成物を用いて製造される感光性樹脂膜は３．２以上の光学密度（単位：／１μｍ）を有することができる。

【0044】

例えば、前記無機散乱体含有分散液は前記感光性樹脂組成物総量に対して１重量％～１０重量％、例えば、５重量％～１０重量％で含まれてもよい。（前記無機散乱体は前記感光性樹脂組成物総量に対して０．０１重量％～０．１重量％で含まれてもよい。）前記無機散乱体含有分散液が前記含量範囲で含まれる場合、黒色無機顔料分散液との相溶性に優れて低反射特性および優れたパターン性を維持しながら、同時に遮光性も確保することができる。

【0045】

（Ａ）バインダー樹脂
一実施形態による感光性樹脂組成物は互いに異なる屈折率を有する２種のバインダー樹脂を含み、より高い屈折率を有するバインダー樹脂（第１バインダー樹脂）はより低い屈折率を有するバインダー樹脂（第２バインダー樹脂）と同一であるか少ない含量で含まれる。前記バインダー樹脂がこのような構成を有しない場合、低反射特性を実現することができない。

【0046】

具体的に、前記第２バインダー樹脂は１．５５以下の屈折率を有することができる。例えば、前記第１バインダー樹脂は１．６０以上の屈折率を有することができる。

【0047】

例えば、前記第２バインダー樹脂の含量は、前記第１バインダー樹脂含量の２倍以上であってもよい。この場合、現像性および工程マージン向上を図ることができる。

【0048】

例えば、前記第１バインダー樹脂はカルド系バインダー樹脂であってもよく、前記第２バインダー樹脂はアクリル系バインダー樹脂であってもよい。この場合、一実施形態による感光性樹脂組成物の耐熱性および耐化学性を改善することができ、何よりも低反射特性確保に非常に有利であり得る。

【0049】

前記カルド系バインダー樹脂の重量平均分子量は１，０００ｇ／ｍｏｌ～５０，０００ｇ／ｍｏｌであってもよく、具体的には３，０００ｇ／ｍｏｌ～３５，０００ｇ／ｍｏｌであってもよい。前記カルド系バインダー樹脂の重量平均分子量が前記範囲内である場合、ブラックマトリクスや遮光用隔壁製造時、優れたパターン性および現像性を得ることができる。

【0050】

前記カルド系バインダー樹脂は、下記化学式１で表される繰り返し単位を含む化合物であってもよい。

【0051】

【化1】

【0052】

上記化学式１中、
Ｒ_２４～Ｒ_２７は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、または置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基であってもよく、
Ｒ_２８およびＲ_２９は、それぞれ独立して、水素原子、またはＣＨ_２ＯＲ_ａ（Ｒ_ａはビニル基、アクリル基またはメタクリル基）であってもよく、
Ｒ_３０は、水素原子、置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基、置換もしくは非置換の炭素数２～２０のアルケニル基、アクリル基、またはメタクリル基であってもよく、
Ｚ_１は、単一結合、Ｏ、ＣＯ、ＳＯ_２、ＣＲ_ｂＲ_ｃ、ＳｉＲ_ｄＲ_ｅ（ここで、Ｒ_ｂ～Ｒ_ｅは互いに同一であるか異なり、水素原子、または置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基である）、または下記化学式２～化学式１２で表される化合物からなる群より選択されるいずれか一つであってもよく、
Ｚ_２は、酸無水物残基または酸二無水物残基であってもよい。

【0053】

【化2】

【0054】

上記化学式６中、
Ｒ_ｆは、水素原子、エチル基、Ｃ_２Ｈ_４Ｃｌ、Ｃ_２Ｈ_４ＯＨ、ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、またはフェニル基である。

【0055】

【化3】

【0056】

前記カルド系バインダー樹脂は、具体的に、下記化学式１３で表示される化合物をテトラカルボン酸二無水物と反応させて得ることができる。

【0057】

【化4】

【0058】

前記テトラカルボン酸二無水物は、芳香族テトラカルボン酸二無水物であってもよい。前記芳香族テトラカルボン酸二無水物の例としては、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’－ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’－ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’－ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４－シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６－ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７－ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８－ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，５，６－ピリジンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０－ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，２－ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物などが挙げられるが、これに限定されるのではない。

【0059】

前記アクリル系バインダー樹脂は第１エチレン性不飽和単量体およびこれと共重合可能な第２エチレン性不飽和単量体の共重合体であって、一つ以上のアクリル系繰り返し単位を含む樹脂である。

【0060】

前記第１エチレン性不飽和単量体は一つ以上のカルボキシ基を含有するエチレン性不飽和単量体であり、その具体的な例としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸またはこれらの組み合わせが挙げられる。

【0061】

前記第１エチレン性不飽和単量体は前記アクリル系バインダー樹脂総量に対して５～５０重量％で含まれてもよく、具体的には１０～４０重量％で含まれてもよい。

【0062】

前記第２エチレン性不飽和単量体は、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルベンジルメチ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、ブチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレートなどの不飽和カルボン酸エステル化合物；２－アミノエチル（メタ）アクリレート、２－ジメチルアミノエチル（メタ）ア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化合物；酢酸ビニル、安息香酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル化合物；グリシジル（メタ）ア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化合物；（メタ）アクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物；（メタ）アクリルアミドなどの不飽和アミド化合物；などが挙げられ、これらを単独でまたは二つ以上混合して使用することができる。

【0063】

前記アクリル系バインダー樹脂の具体的な例としては、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／２－ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／スチレン／２－ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体などが挙げられるが、これに限定されるのではなく、これらを単独または２種以上を配合して使用することもできる。

【0064】

前記アクリル系バインダー樹脂の重量平均分子量は３，０００ｇ／ｍｏｌ～１５０，０００ｇ／ｍｏｌであってもよく、具体的には５，０００ｇ／ｍｏｌ～５０，０００ｇ／ｍｏｌであってもよく、さらに具体的には２０，０００ｇ／ｍｏｌ～３０，０００ｇ／ｍｏｌであってもよい。前記アクリル系バインダー樹脂の重量平均分子量が前記範囲内である場合、一実施形態による感光性樹脂組成物の物理的および化学的物性に優れ、粘度が適切であり、ブラックマトリクスや遮光用隔壁製造時基板との密着性に優れる。

【0065】

前記アクリル系バインダー樹脂の酸価は１５ｍｇＫＯＨ／ｇ～６０ｍｇＫＯＨ／ｇであってもよく、具体的には２０ｍｇＫＯＨ／ｇ～５０ｍｇＫＯＨ／ｇであってもよい。前記アクリル系バインダー樹脂の酸価が前記範囲内である場合、ピクセルパターンの解像度に優れる。

【0066】

前記バインダー樹脂は、前記感光性樹脂組成物総量に対して１重量％～１０重量％、例えば３重量％～９重量％で含まれてもよい。前記バインダー樹脂が前記範囲内に含まれる場合、粘度が適切に維持されてブラックマトリクスや遮光用隔壁製造時パターン性、工程性および現像性に優れる。

【0067】

（Ｂ）光重合性単量体
前記光重合性単量体は、少なくとも１つのエチレン性不飽和二重結合を有する（メタ）アクリル酸の一官能または多官能エステルを使用することができる。

【0068】

前記アクリル系光重合性単量体は前記エチレン性不飽和二重結合を有することによって、パターン形成工程で露光時に十分な重合を起こすことによって耐熱性、耐光性および耐化学性に優れたパターンを形成することができる。

【0069】

前記光重合性単量体の具体的な例としては、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、プロピレングリコールジ（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、１，４－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡエポキシ（メタ）アクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス（メタ）アクリロイルオキシエチルホスフェート、ノボラックエポキシ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

【0070】

前記光重合性単量体の市販される製品を例として挙げれば次の通りである。前記（メタ）アクリル酸の一官能エステルの例としては、東亞合成株式会社製のアロニックスＭ－１０１（登録商標）、アロニックスＭ－１１１（登録商標）、アロニックスＭ－１１４（登録商標）など；日本化薬株式会社製のＫＡＹＡＲＡＤ ＴＣ－１１０Ｓ（登録商標）、ＫＡＹＡＲＡＤ ＴＣ－１２０Ｓ（登録商標）など；大阪有機化学工業株式会社製のＶ－１５８（登録商標）、Ｖ－２３１１（登録商標）などが挙げられる。前記（メタ）アクリル酸の二官能エステルの例としては、東亞合成株式会社製のアロニックスＭ－２１０（登録商標）、アロニックスＭ－２４０（登録商標）、アロニックスＭ－６２００（登録商標）など；日本化薬株式会社製のＫＡＹＡＲＡＤ ＨＤＤＡ（登録商標）、ＫＡＹＡＲＡＤ ＨＸ－２２０（登録商標）、ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ－６０４（登録商標）など；大阪有機化学工業株式会社製のＶ－２６０（登録商標）、Ｖ－３１２（登録商標）、Ｖ－３３５ＨＰ（登録商標）などが挙げられる。前記（メタ）アクリル酸の三官能エステルの例としては、東亞合成株式会社製のアロニックスＭ－３０９（登録商標）、アロニックスＭ－４００（登録商標）、アロニックスＭ－４０５（登録商標）、アロニックスＭ－４５０（登録商標）、アロニックスＭ－７１０（登録商標）、アロニックスＭ－８０３０（登録商標）、アロニックスＭ－８０６０（登録商標）など；日本化薬株式会社製のＫＡＹＡＲＡＤ ＴＭＰＴＡ（登録商標）、ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＣＡ－２０（登録商標）、ＫＡＹＡＲＡＤ－３０（登録商標）、ＫＡＹＡＲＡＤ－６０（登録商標）、ＫＡＹＡＲＡＤ－１２０（登録商標）など；大阪有機化学工業株式会社製のＶ－２９５（登録商標）、Ｖ－３００（登録商標）、Ｖ－３６０（登録商標）、Ｖ－ＧＰＴ（登録商標）、Ｖ－３ＰＡ（登録商標）、Ｖ－４００（登録商標）などが挙げられる。前記製品を単独使用または２種以上共に使用することができる。

【0071】

前記光重合性単量体は、より優れた現像性を付与するために酸無水物で処理して使用することもできる。

【0072】

前記光重合性単量体は前記感光性樹脂組成物総量に対して０．５重量％～５重量％、例えば０．５重量％～３重量％で含まれてもよい。前記光重合性単量体が前記範囲内に含まれる場合、パターン形成工程で露光時に硬化が十分に起こって信頼性に優れ、アルカリ現像液への現像性に優れる。

【0073】

（Ｃ）光重合開始剤
前記光重合開始剤は、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、ベンゾイン系化合物、トリアジン系化合物、オキシム系化合物またはこれらの組み合わせなどを使用することができる。

【0074】

前記アセトフェノン系化合物の例としては、２，２’－ジエトキシアセトフェノン、２，２’－ジブトキシアセトフェノン、２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオフェノン、ｐ－ｔ－ブチルトリクロロアセトフェノン、ｐ－ｔ－ブチルジクロロアセトフェノン、４－クロロアセトフェノン、２，２’－ジクロロ－４－フェノキシアセトフェノン、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－オンなどが挙げられる。

【0075】

前記ベンゾフェノン系化合物の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４－フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４，４’－ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’－ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４’－ジクロロベンゾフェノン、３，３’－ジメチル－２－メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。

【0076】

前記チオキサントン系化合物の例としては、チオキサントン、２－クロロチオキサントン、２－メチルチオキサントン、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－ジイソプロピルチオキサントンなどが挙げられる。

【0077】

前記ベンゾイン系化合物の例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタールなどが挙げられる。

【0078】

前記トリアジン系化合物の例としては、２，４，６－トリクロロ－ｓ－トリアジン、２－フェニル－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（３’，４’－ジメトキシスチリル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（４’－メトキシナフチル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（ｐ－メトキシフェニル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（ｐ－トリル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－ビフェニル－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、ビス（トリクロロメチル）－６－スチリル－ｓ－トリアジン、２－（ナフト１－イル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（４－メトキシナフト１－イル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－４－ビス（トリクロロメチル）－６－ピペロニル－ｓ－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）－ｓ－トリアジンなどが挙げられる。

【0079】

前記オキシム系化合物の例としては、Ｏ－アシルオキシム系化合物、２－（Ｏ－ベンゾイルオキシム）－１－［４－（フェニルチオ）フェニル］－１，２－オクタンジオン、１－（Ｏ－アセチルオキシム）－１－［９－エチル－６－（２－メチルベンゾイル）－９Ｈ－カルバゾール－３－イル］エタノン、Ｏ－エトキシカルボニル－α－オキシアミノ－１－フェニルプロパン－１－オン、１－（３－シクロペンチル－１－（９－エチル－６－（２－メチルベンゾイル）－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）プロピリデンアミノオキシ）エタノン、２－（ベンゾイルオキシイミノ）－３－シクロペンチル－１－（４－（フェニルチオ）フェニル）プロパン－１－オンなどを使用することができる。前記Ｏ－アシルオキシム系化合物の具体的な例としては、１，２－オクタンジオン、２－ジメチルアミノ－２－（４－メチルベンジル）－１－（４－モルホリン－４－イル－フェニル）－ブタン－１－オン、１－（４－フェニルスルファニルフェニル）－ブタン－１，２－ジオン－２－オキシム－Ｏ－ベンゾエート、１－（４－フェニルスルファニルフェニル）－オクタン－１，２－ジオン－２－オキシム－Ｏ－ベンゾエート、１－（４－フェニルスルファニルフェニル）－オクタン－１－オンオキシム－Ｏ－アセテート、および１－（４－フェニルスルファニルフェニル）－ブタン－１－オンオキシム－Ｏ－アセテートなどを使用することができる。

【0080】

一実施形態による感光性樹脂組成物は、オキシム系化合物とアセトフェノン系化合物の混合物を光重合開始剤として含むことができる。この時、前記オキシム系化合物は前記アセトフェノン系化合物より多い含量で含まれてもよい。

【0081】

前記光重合開始剤は、前記化合物以外にも、カルバゾール系化合物、ジケトン類化合物、スルホニウムボレート系化合物、ジアゾ系化合物、イミダゾール系化合物、ビイミダゾール系化合物、フルオレン系化合物などを使用することができる。

【0082】

前記光重合開始剤は、前記感光性樹脂組成物総量に対して、０．１重量％～５重量％、例えば０．１重量％～３重量％で含まれてもよい。前記光重合開始剤が前記範囲内に含まれる場合、パターン形成工程で露光時光重合が十分に起こるようになって、製造されたブラックマトリクスや遮光用隔壁の感度が優れるようになる。

【0083】

（Ｄ）黒色無機顔料
前述の無機散乱体含有分散液との相溶性を考慮し、遮光性を高めて黒色を容易に実現するために、前記黒色無機顔料分散液を構成する前記黒色無機顔料は４５ｎｍ以下の１次粒径を有する。１次粒径が４５ｎｍ以下である黒色無機顔料分散液は、一実施形態による感光性樹脂組成物内黒色着色剤として使用するに非常に適する。

【0084】

例えば、前記黒色無機顔料の１次粒径は、３０ｎｍ以下であってもよい。

【0085】

例えば、前記黒色無機顔料は、カーボンブラックを含むことができる。例えば、前記黒色無機顔料は、カーボンブラックであってもよい。

【0086】

例えば、前記黒色無機顔料分散液の含量は、前記無機散乱体含有分散液含量の３倍以上であってもよい。この場合、光学密度がより高まって遮光性実現に一層有利であり、反射率低減にも効果的であり得る。

【0087】

前記黒色無機顔料は分散剤と共に使用することができる。具体的には、前記黒色無機顔料を分散剤で予め表面処理して使用するか、組成物製造時に黒色無機顔料と共に分散剤を添加して使用することができる。

【0088】

前記分散剤としては、非イオン性分散剤、陰イオン性分散剤、陽イオン性分散剤などを使用することができる。前記分散剤の具体的な例としては、ポリアルキレングリコールおよびそのエステル、ポリオキシアルキレン、多価アルコールエステルアルキレンオキシド付加物、アルコールアルキレンオキシド付加物、スルホン酸エステル、スルホン酸塩、カルボン酸エステル、カルボン酸塩、アルキルアミドアルキレンオキシド付加物、アルキルアミンなどが挙げられ、これらを単独でまたは二つ以上混合して使用することができる。

【0089】

前記分散剤の市販される製品を例として挙げれば、ＢＹＫ社のＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１０１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１３０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１４０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６３、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６４、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６５、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６６、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１７０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１７１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１８２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－２０００、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－２００１など；ＥＦＫＡケミカル社のＥＦＫＡ－４７、ＥＦＫＡ－４７ＥＡ、ＥＦＫＡ－４８、ＥＦＫＡ－４９、ＥＦＫＡ－１００、ＥＦＫＡ－４００、ＥＦＫＡ－４５０など；Ｚｅｎｅｋａ社のＳｏｌｓｐｅｒｓｅ ５０００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ １２０００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ １３２４０、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ １３９４０、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ １７０００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ ２００００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ ２４０００ＧＲ、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ ２７０００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ ２８０００など；またはＡｊｉｎｏｍｏｔｏ社のＰＢ７１１、ＰＢ８２１などがある。

【0090】

前記分散剤は、前記感光性樹脂組成物総量に対して０．１重量％～１５重量％で含まれてもよい。分散剤が前記範囲内に含まれる場合、組成物の分散性に優れることによって遮光用隔壁製造時、安定性、現像性およびパターン性に優れる。

【0091】

前記顔料は、水溶性無機塩および湿潤剤を用いて前処理して使用することもできる。顔料を前記前処理して使用する場合、顔料の平均粒径を微細化することができる。

【0092】

前記前処理は、前記顔料を水溶性無機塩および湿潤剤と共にニーディング（ｋｎｅａｄｉｎｇ）する段階、そして前記ニーディング段階で得られた顔料をろ過および水洗する段階を経て行うことができる。

【0093】

前記ニーディングは４０℃～１００℃の温度で行うことができ、前記ろ過および水洗は水などを使用して無機塩を水洗した後、ろ過して行うことができる。

【0094】

前記水溶性無機塩の例としては塩化ナトリウム、塩化カリウムなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。前記湿潤剤は前記顔料および前記水溶性無機塩が均一に混合されて顔料が容易に粉砕される媒介体の役割を果たし、その例としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルなどのようなアルキレングリコールモノアルキルエーテル；エタノール、イソプロパノール、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、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリンポリエチレングリコールなどのようなアルコールなどが挙げられ、これらを単独または二つ以上混合して使用することができる。

【0095】

前記ニーディング段階を経た顔料は５ｎｍ～２００ｎｍ、例えば５ｎｍ～１５０ｎｍの平均粒径を有することができる。顔料の平均粒径が前記範囲内である場合、顔料分散液での安定性に優れており、ピクセルの解像性低下の恐れがない。

【0096】

具体的に、前記黒色無機顔料は前記黒色無機顔料分散液総量に対して１５重量％～４０重量％、例えば２０重量％～３０重量％で含まれてもよい。

【0097】

前記黒色無機顔料分散液は、前記感光性樹脂組成物総量に対して２０重量％～４０重量％、例えば２０重量％～３０重量％で含まれてもよい。（前記黒色無機顔料は前記感光性樹脂組成物総量に対して５重量％～１０重量％で含まれてもよい。）前記黒色無機顔料分散液が前記範囲内に含まれる場合、黒色実現効果および現像性能に優れるようになる。

【0098】

（Ｆ）溶媒
前記溶媒は、前述の構成成分および後述のその他の添加剤などとの相溶性を有するが、反応しない物質を使用することができる。

【0099】

前記溶媒の例としては、メタノール、エタノールなどのアルコール類；ジクロロエチルエーテル、ｎ－ブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、メチルフェニルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類；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ジメチルエーテルなどのグリコールエーテル類；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、ジエチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート類；メチルエチルカルビトール、ジエチルカルビトール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどのカルビトール類；プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類；トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、４－ヒドロキシ－４－メチル－２－ペンタノン、メチル－ｎ－プロピルケトン、メチル－ｎ－ブチルケトン、メチル－ｎ－アミルケトン、２－ヘプタノンなどのケトン類；酢酸エチル、酢酸－ｎ－ブチル、酢酸イソブチルなどの飽和脂肪族モノカルボン酸アルキルエステル類；乳酸メチル、乳酸エチルなどの乳酸エステル類；オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチルなどのオキシ酢酸アルキルエステル類；メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチルなどのアルコキシ酢酸アルキルエステル類；３－オキシプロピオン酸メチル、３－オキシプロピオン酸エチルなどの３－オキシプロピオン酸アルキルエステル類；３－メトキシプロピオン酸メチル、３－メトキシプロピオン酸エチル、３－エトキシプロピオン酸エチル、３－エトキシプロピオン酸メチルなどの３－アルコキシプロピオン酸アルキルエステル類；２－オキシプロピオン酸メチル、２－オキシプロピオン酸エチル、２－オキシプロピオン酸プロピルなどの２－オキシプロピオン酸アルキルエステル類；２－メトキシプロピオン酸メチル、２－メトキシプロピオン酸エチル、２－エトキシプロピオン酸エチル、２－エトキシプロピオン酸メチルなどの２－アルコキシプロピオン酸アルキルエステル類；２－オキシ－２－メチルプロピオン酸メチル、２－オキシ－２－メチルプロピオン酸エチルなどの２－オキシ－２－メチルプロピオン酸エステル類；２－メトキシ－２－メチルプロピオン酸メチル、２－エトキシ－２－メチルプロピオン酸エチルなどの２－アルコキシ－２－メチルプロピオン酸アルキル類のモノオキシモノカルボン酸アルキルエステル類；２－ヒドロキシプロピオン酸エチル、２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２－ヒドロキシ－３－メチルブタン酸メチルなどのエステル類；ピルビン酸エチルなどのケトン酸エステル類などがあり、また、Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルホルムアニリド、Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセチルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、１－オクタノール、１－ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ－ブチロラクトン、３－メチル安息香酸、３－メトキシブチルアセテート、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテートなどの高沸点溶媒が挙げられる。

【0100】

これらのうち、相溶性および反応性を考慮して、シクロヘキサノンなどのケトン類；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ジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルなどのグリコールエーテル類；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；２－ヒドロキシプロピオン酸エチルなどのエステル類；ジエチレングリコールモノメチルエーテルなどのカルビトール類；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プロピルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類、３－メチル安息香酸、３－メトキシブチルアセテートなどを使用することができる。

【0101】

前記溶媒は、前記感光性樹脂組成物総量に対して残部量、例えば、３０重量％～７０重量％、例えば、３５重量％～６５重量％、例えば、４０重量％～６０重量％で含まれてもよい。前記溶媒が前記範囲内に含まれる場合、前記感光性樹脂組成物が適切な粘度を有することによってブラックマトリクスや遮光用隔壁製造時工程性に優れる。

【0102】

（Ｇ）染料
一実施形態による感光性樹脂組成物は染料をさらに含むことができる。前記染料は、赤色染料、黄色染料、バイオレット染料またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0103】

赤色染料、黄色染料、バイオレット染料またはこれらの組み合わせを追加的に使用する場合、パターン表面粗さと直進性を損なわないながら、光学密度をさらに上昇させることができる。

【0104】

前記赤色染料としては例えば、キサンテン系染料、アゾ（ピリドン系、バルビツール酸系など）系染料、ジスアゾ系染料、アントラキノン系染料、メチン系染料などが挙げられ、必ずしもこれに限定されるのではない。また、このような染料をレーキ化したレーキ顔料、スルホン酸またはカルボン酸などの酸性基を有する酸性染料の無機塩、酸性染料と窒素含有化合物との造塩化合物、酸性染料のスルホン酸アミド化合物などの形態であっても差し支えない。

【0105】

前記黄色染料としては例えば、キノリン系染料、アゾ系（ピリドン系、バルビツール酸系金属錯体系など）染料、ジスアゾ系染料、メチン系染料などが挙げられ、必ずしもこれに限定されるのではない。

【0106】

前記バイオレット染料としては例えば、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット２、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット１０などのキサンテン系脂溶性染料、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット２などのローダミン系脂溶性染料、Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１０などのキサンテン系塩基性染料、Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット９などのキサンテン系酸性染料などが挙げられ、必ずしもこれに限定されるのではない。

【0107】

前記染料は、前記黒色無機顔料分散液より少ない含量で含まれてもよい。例えば、前記染料が前記黒色無機顔料分散液より多い含量で含まれる場合、前記黒色無機顔料分散液の相対的な含量の減少によってむしろ光学密度を低下させるようになって好ましくないことがある。

【0108】

前記染料は、前記感光性樹脂組成物総量に対して残部量、例えば１重量％～１０重量％、例えば３重量％～８重量％で含まれてもよい。前記染料が前記範囲内に含まれる場合、感光性樹脂組成物の光学密度の追加的な上昇と共に、低反射特性および優れたパターン性を図ることができる。

【0109】

（Ｈ）その他の添加剤
一方、前記感光性樹脂組成物は、マロン酸、３－アミノ－１，２－プロパンジオール、シラン系カップリング剤、レベリング剤、界面活性剤またはこれらの組み合わせの添加剤をさらに含むことができる。

【0110】

前記シラン系カップリング剤は、基板との密着性などを改善するために、ビニル基、カルボキシル基、メタクリルオキシ基、イソシアネート基、エポキシ基などの反応性置換基を有することができる。

【0111】

前記シラン系カップリング剤の例としては、トリメトキシシリル安息香酸、γ－メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ－イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β－エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシランなどが挙げられ、これらを単独または２種以上混合して使用することができる。

【0112】

前記シラン系カップリング剤は、前記感光性樹脂組成物総量に対して０．０１重量部～１０重量部で含まれてもよい。前記シラン系カップリング剤が前記範囲内に含まれる場合、密着性、保存性などに優れる。

【0113】

また、前記感光性樹脂組成物は必要によってコーティング性向上および欠点生成防止効果のために界面活性剤、例えばフッ素系界面活性剤および／またはシリコン系界面活性剤をさらに含むことができる。

【0114】

前記フッ素系界面活性剤としては、ＢＭ Ｃｈｅｍｉｅ社のＢＭ－１０００（登録商標）、ＢＭ－１１００（登録商標）など；大日本インキ化学工業（株）社のメガファック Ｆ １４２Ｄ（登録商標）、メガファックＦ １７２（登録商標）、メガファックＦ １７３（登録商標）、メガファックＦ １８３（登録商標）、メガファックＦ ５５４（登録商標）など；住友スリーエム（株）社のフロラードＦＣ－１３５（登録商標）、フロラードＦＣ－１７０Ｃ（登録商標）、フロラードＦＣ－４３０（登録商標）、フロラードＦＣ－４３１（登録商標）など；旭硝子（株）社のサーフロンＳ－１１２（登録商標）、サーフロンＳ－１１３（登録商標）、サーフロンＳ－１３１（登録商標）、サーフロンＳ－１４１（登録商標）、サーフロンＳ－１４５（登録商標）など；東レシリコン（株）社のＳＨ－２８ＰＡ（登録商標）、ＳＨ－１９０（登録商標）、ＳＨ－１９３（登録商標）、ＳＺ－６０３２（登録商標）、ＳＦ－８４２８（登録商標）などの名称で市販されているものを使用することができる。

【0115】

前記シリコン系界面活性剤としては、ＢＹＫ Ｃｈｅｍ社のＢＹＫ－３０７、ＢＹＫ－３３３、ＢＹＫ－３６１Ｎ、ＢＹＫ－０５１、ＢＹＫ－０５２、ＢＹＫ－０５３、ＢＹＫ－０６７Ａ、ＢＹＫ－０７７、ＢＹＫ－３０１、ＢＹＫ－３２２、ＢＹＫ－３２５などの名称で市販されているものを使用することができる。

【0116】

前記界面活性剤は、前記感光性樹脂組成物総量に対して０．００１重量部～５重量部で使用することができる。前記界面活性剤が前記範囲内に含まれる場合、コーティング均一性が確保され、染みが発生せず、ＩＺＯ基板またはガラス基板に対する湿潤性（ｗｅｔｔｉｎｇ）に優れる。

【0117】

また、前記感光性樹脂組成物は、物性を阻害しない範囲内で、酸化防止剤、安定剤などのその他の添加剤を一定量添加することもできる。

【0118】

一実施形態による感光性樹脂組成物はポジティブ型であってもよく、ネガティブ型であってもよいが、遮光性を有する組成物の露光および現像後パターンが露出される領域の残基（ｒｅｓｉｄｕｅ）をより完ぺきに除去するためにはネガティブ型であることがより好ましい。

【0119】

他の一実施形態は、前述の感光性樹脂組成物を露光、現像および硬化して製造された感光性樹脂膜、例えば、ブラックマトリクスまたは遮光用隔壁を提供する。

【0120】

前記感光性樹脂膜製造方法は次の通りである。

【0121】

（１）塗布および塗膜形成段階
遮光用隔壁組成物を所定の前処理を行ったガラス基板またはＩＴＯ基板などの基板上にスピンまたはスリットコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法、アプリケータ法などの方法を使用して所望の厚さで塗布した後、７０℃～１１０℃で１分～１０分間加熱（プリベーキング）して溶剤を除去することによって塗膜を形成する。

【0122】

（２）露光段階
前記得られた塗膜に必要なパターン形成のためにマスクを介した後、２００ｎｍ～５００ｎｍの化学線を照射して露光を行う。照射に使用される光源としては低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、金属ハロゲン化物ランプ、アルゴンガスレーザなどを使用することができ、場合によってＸ線、電子線なども用いることができる。

【0123】

露光量は組成物各成分の種類、配合量および乾燥膜の厚さによって異なるが、高圧水銀灯を使用する場合には５００ｍＪ／ｃｍ^２（３６５ｎｍセンサーによる）以下である。

【0124】

（３）現像段階
アルカリ性水溶液を現像液として用いて不必要な部分を溶解、除去することによって露光部分のみを残存させてパターンを形成させる。

【0125】

（４）後処理段階
現像によって得られた画像パターンを耐熱性、密着性、耐化学性などの側面から優れたパターンを得るための後加熱工程がある。例えば、現像後、２５０℃のコンベクションオーブンに現像によって得られた画像パターンを入れた後、１時間加熱（ポストベーキング）することができる。

【0126】

また他の一実施形態は、前記感光性樹脂膜を含むディスプレイ装置を提供する。

【0127】

以下、本発明の好ましい実施例を記載する。但し、下記の実施例は本発明の好ましい一実施形態に過ぎず、本発明が下記の実施例によって限定されるのではない。

【実施例】

【0128】

（感光性樹脂組成物製造）
実施例１～実施例３、比較例１～比較例３および参照例１
下記表１に示した組成で混合後、６時間攪拌して、実施例１～実施例３、比較例１～比較例３および参照例１による感光性樹脂組成物を製造した。具体的に、光重合開始剤含量を正確に測定した後、溶剤を投入した後に開始剤が全部溶けるまで十分に攪拌した。その後、バインダー樹脂と光重合性単量体を順次に添加した後、再び１時間程度攪拌した。その後、無機散乱体含有分散液およびその他の添加剤を投入し、黒色無機顔料分散液を入れた後、最終的に組成物全体を２時間以上攪拌して、感光性樹脂組成物を製造した。

【0129】

【表1】

【0130】

（Ａ）バインダー樹脂
（Ａ－１）第１バインダー樹脂
カルド系バインダー樹脂（ＫＢＲ１０１、京仁洋行社、屈折率１．６）
（Ａ－２）第２バインダー樹脂
アクリル系バインダー樹脂（ＲＹ－２５、Ｓｈｏｗａｄｅｎｋｏ社、屈折率１．５２）
（Ｂ）光重合性単量体
ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート（ＤＰＨＡ、日本化薬社）
（Ｃ）光重合開始剤
（Ｃ－１）オキシム系開始剤（ＳＰＩ－０２、三養社）
（Ｃ－２）アセトフェノン系開始剤（ＩＲＧ－３６９、ＢＡＳＦ社）
（Ｄ）黒色無機顔料分散液
（Ｄ－１）カーボンブラック含むＭｉｌｌ ｂａｓｅ（ＳＡＫＡＴＡ社、カーボンブラック１次粒径３０ｎｍ）
（Ｄ－２）カーボンブラック含むＭｉｌｌ ｂａｓｅ（ＳＡＫＡＴＡ社、カーボンブラック１次粒径４５ｎｍ）
（Ｄ－３）カーボンブラック含むＭｉｌｌ ｂａｓｅ（ＳＡＫＡＴＡ社、カーボンブラック１次粒径５０ｎｍ）
（Ｄ－４）カーボンブラック含むＭｉｌｌ ｂａｓｅ（ＳＡＫＡＴＡ社、カーボンブラック１次粒径７０ｎｍ）
（Ｅ）無機散乱体含有分散液
ＺｒＯ_２含有分散液（Ｍｉｋｕｎｉ社）
（Ｆ）溶媒
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ、ビリョン社）
（Ｇ）染料
（Ｇ－１）Ｘａｎｔｈｅｎｅ系Ｒｅｄ染料（京仁洋行、ＲＤ－５０３）
（Ｇ－２）Ａｚｏ系Ｙｅｌｌｏｗ染料（京仁洋行、ＹＤＰ－３０１）
（Ｈ）その他の添加剤
γグリシドキシプロピルトリメトキシシラン（Ｓ－５１０、Ｃｈｉｓｓｏ社）
（評価）
反射率評価
実施例１～実施例３、比較例１～比較例３および参考例１で製造された感光性樹脂組成物をそれぞれガラス基板上にスピンコーティングし、約１００℃で９０秒間ｐｒｅ－ｂａｋｅして約１．３μｍの厚さで塗布した。その後、室温で６０秒間冷却した後、超高圧水銀ランプで４０ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射して感光部分の光硬化反応を誘導した。前記露光された基板を室温で０．０４３％ＫＯＨ水溶液でスプレー方式で現像した後、純粋溶媒で６０秒間洗浄した。その後、室温で乾燥した後、２３０℃のコンベクションオーブンで３０分間ｐｏｓｔ－ｂａｋｅしてパターン試片を得た。前記パターン試片形成後、反射率を測定するために１００％反射率を有しているＣｒ基板を基準にして、それぞれのパターン試片の反射率をＭＣＰＤ（大塚社）装備を用いて測定し、その結果を下記表２に示した。

【0131】

【表2】

【0132】

光学密度評価
実施例１～実施例３、比較例１～比較例３および参考例１の感光性樹脂組成物をコーティング、露光、現像およびポストベークまで完了してパターニングされた試片をＯＤ ｍｅｔｅｒを使用して、１μｍ当り光学密度を測定し、その結果を下記表３に示した。

【0133】

【表3】

【0134】

前記表２、表３および図１～図６から、一実施形態による感光性樹脂組成物は遮光性と低反射特性を同時に実現すると同時に、パターン性も非常に優れるのを確認することができる。

【0135】

本発明は前記実施例に限定されるのではなく、互いに異なる多様な形態に製造することができ、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更せず他の具体的な形態に実施することができるということが理解できるはずである。したがって、以上で記述した実施例は全ての面で例示的なものであり、限定的ではないと理解しなければならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】