感光性樹脂組成物
【課題】
保存時の粘度変化が小さく、微細なパターンまで解像可能であり、耐溶剤性、耐熱性に優れたパターンや塗膜を形成できる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】
バインダー樹脂（Ａ）、光重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）および溶剤（Ｄ）を含有する感光性樹脂組成物において、バインダー樹脂（Ａ）が、不飽和カルボン酸および／または不飽和カルボン酸無水物（Ａ１）、環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）、ならびに（Ａ１）および（Ａ２）と共重合可能な単量体（ただし、（Ａ１）および（Ａ２）を除く。）（Ａ３）との共重合体である感光性樹脂組成物。
保存時の粘度変化が小さく、微細なパターンまで解像可能であり、耐溶剤性、耐熱性に優れたパターンや塗膜を形成できる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】
バインダー樹脂（Ａ）、光重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）および溶剤（Ｄ）を含有する感光性樹脂組成物において、バインダー樹脂（Ａ）が、不飽和カルボン酸および／または不飽和カルボン酸無水物（Ａ１）、環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）、ならびに（Ａ１）および（Ａ２）と共重合可能な単量体（ただし、（Ａ１）および（Ａ２）を除く。）（Ａ３）との共重合体である感光性樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は感光性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、感光性樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、カラーフィルタの一部を構成する透明膜を形成するための材料、例えば、オーバーコート、フォトスペーサ、絶縁膜、液晶配向制御用突起、着色パターンの膜厚をあわせるためのコート層などの透明膜を形成するのに好適な感光性樹脂組成物、および、前記の透明膜を具備するカラーフィルタ、さらに、該カラーフィルターを具備する液晶表示装置に関するものである。
【０００３】
液晶表示装置やタッチパネルなど、表示装置を構成するカラーフィルタとアレイ基板との間には、両基板の間隔を保持するためにスペーサが設けられている。このスペーサは、従来ガラスビーズ、プラスチックビーズ等の球形粒子が使用されている。
しかしながら、このような球形粒子を使用すると、当該球形粒子がガラス基板上に無秩序に散布されて、ＴＦＴ素子や電極などに損傷を与えたり、また当該球形粒子が透過画素部内に存在すると、入射光の散乱により、液晶表示素子のコントラストが低下したりすることがあった。そこで、球形粒子を用いる代わりに、感光性樹脂でスペーサを形成することが提案されている。この方法によれば、任意の場所にスペーサを形成することができるので、前述の問題点を解決することができる。
このような感光性樹脂としては、カルボキシル基およびグリシジルエーテル基に代表されるエポキシ基を有するアクリル共重合体からなるバインダー樹脂を含有するスペーサ形成用組成物が知られており（特許文献１）、スペーサ形成工程における現像後のポストベーク時に、エポキシ基とカルボキシル基とが架橋し、耐溶剤性、耐熱性に優れたスペーサパターンを得ることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３３６００号公報 ２頁左欄２行−２頁左欄９行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、感光性樹脂組成物によっては、得られるスペーサの塗膜物性は良好であるものの、組成物を長期にわたり保存すると、組成物の増粘やゲル化が生じてしまうことがある。例えば、本発明者の検討によると、グリシジル基などのエポキシ基を構成成分として有する樹脂よりも安定性が良好であるとされる脂肪族単環式エポキシ基を構成成分として有する樹脂であっても、これを含む感光性樹脂組成物でも貯蔵安定性がまだ不十分であることがわかった。
そこで、本発明の目的は、保存時の粘度変化が小さく、微細なパターンまで解像可能であり、耐溶剤性、耐熱性に優れたパターンや塗膜を形成できる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、前記の課題を解決しうる新たな手段について鋭意検討の結果、本発明の感光性樹脂組成物が前述の課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、バインダー樹脂（Ａ）、光重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）および溶剤（Ｄ）を含有する感光性樹脂組成物において、バインダー樹脂（Ａ）が、不飽和カルボン酸および／または不飽和カルボン酸無水物（Ａ１）、環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）、ならびに前記を重合させて（Ａ１）および（Ａ２）と共重合可能な単量体（ただし、（Ａ１）および（Ａ２）を除く。）（Ａ３）との共重合体である感光性樹脂組成物を提供する。
また、本発明は、前記の感光性樹脂組成物を用いて形成されるパターン、前記のパターンを含む液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の感光性樹脂組成物は、保存時の粘度変化が小さく、微細なパターンまで解像可能であり、耐溶剤性、耐熱性に優れた塗膜を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明の感光性樹脂組成物は、主にパターン形成材料として使用されるものであって、バインダー樹脂（Ａ）、光重合性化合物（Ｂ）および光重合開始剤（Ｃ）、さらに任意にその他の添加剤（Ｆ）が、溶剤（Ｄ）に溶解または分散されている。
【００１０】
本発明の感光性樹脂組成物に用いられるバインダー樹脂（Ａ）は、アルカリ溶解性を有するものであり、不飽和カルボン酸および／または不飽和カルボン酸無水物（Ａ１）、環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）、ならびに（Ａ１）および（Ａ２）と共重合可能な単量体（ただし、（Ａ１）および（Ａ２）を除く。）（Ａ３）との共重合体である。
【００１１】
前記の不飽和カルボン酸および／または不飽和カルボン酸無水物（Ａ１）としては、具体的には、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などの不飽和モノカルボン酸類；
マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸類；
および前記の不飽和ジカルボン酸類の無水物；
こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕等の２価以上の多価カルボン酸の不飽和モノ〔（メタ）アクリロイロキシアルキル〕エステル類；
α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸のような、同一分子中にヒドロキシ基およびカルボキシル基を含有する不飽和アクリレート類等が挙げられる。
これらのうち、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸などが共重合反応性、アルカリ水溶液に対する溶解性から好ましく用いられる。これらは、単独であるいは組み合わせて用いられる。
【００１２】
前記の環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）における、多環式脂肪族基としては、ジシクロペンタニル基、トリシクロデシル基などが挙げられる。また、前記の不飽和結合としては、ビニル基が挙げられる。
環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）としては、好ましくは式（Ｉ）で表される化合物および式（ＩＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物が挙げられる。
【００１３】
【００１４】
［式（Ｉ）および式（ＩＩ）において、Ｒは、それぞれ独立に、水素原子または水酸基で置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｘは、それぞれ独立に、単結合またはヘテロ原子を含んでも良い炭素数１〜６のアルキレン基を表す。］
【００１５】
Ｒとしては、具体的には、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などのアルキル基；
ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、１−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、２−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、３−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、１−ヒドロキシ−イソプロピル基、２−ヒドロキシ−イソプロピル基、１−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基、２−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基、３−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基、４−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基などの水酸基含有アルキル基が挙げられる。中でも、好ましくは水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基が挙げられ、より好ましくは水素原子、メチル基が挙げられる。
【００１６】
Ｘとして、単結合や、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などのアルキレン基；
オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、チオメチレン基、チオエチレン基、チオプロピレン基、アミノメチレン基、アミノエチレン基、アミノプロピレン基などのヘテロ原子含有アルキレン基などが挙げられる。中でも、好ましくは単結合、メチレン基、エチレン基、オキシメチレン基、オキシエチレン基が挙げられ、より好ましくは単結合、オキシエチレン基が挙げられる。
【００１７】
式（Ｉ）で表される化合物としては、式（Ｉ−１）〜式（Ｉ−１５）で表される化合物などが挙げられ、好ましくは式（Ｉ−１）、式（Ｉ−３）、式（Ｉ−５）、式（Ｉ−７）、式（Ｉ−９）、式（Ｉ−１１）〜式（Ｉ−１５）が挙げられ、より好ましくは式（Ｉ−１）、式（Ｉ−７）、式（Ｉ−９）、式（Ｉ−１５）が挙げられる。
【００１８】
【００１９】
式（ＩＩ）で表される化合物としては、式（ＩＩ−１）〜式（ＩＩ−１５）で表される化合物などが挙げられ、好ましくは式（ＩＩ−１）、式（ＩＩ−３）、式（ＩＩ−５）、式（ＩＩ−７）、式（ＩＩ−９）、式（ＩＩ−１１）〜式（ＩＩ−１５）が挙げられ、より好ましくは式（ＩＩ−１）、式（ＩＩ−７）、式（ＩＩ−９）、式（ＩＩ−１５）が挙げられる。
【００２０】
【００２１】
式（Ｉ）で表される化合物および式（ＩＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物は、それぞれ単独で用いることができる。また、それらは、任意の比率で混合することができる。混合する場合、その混合比率はモル比で、好ましくは式（Ｉ）：式（ＩＩ）で、５：９５〜９５：５、より好ましくは１０：９０〜９０：１０、とりわけ好ましくは２０：８０〜８０：２０である。
【００２２】
前記の、（Ａ１）および（Ａ２）と共重合可能な単量体（Ａ３）（ただし、（Ａ１）および（Ａ２）を除く。）としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸アルキルエステル類；
メチルアクリレート、イソプロピルアクリレートなどのアクリル酸アルキルエステル類；
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（当該技術分野では、慣用名として、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレートといわれている。）、ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソボロニル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸環状アルキルエステル類；
シクロヘキシルアクリレート、２−メチルシクロヘキシルアクリレート、トリシクロ［５．２．１．０2,6］デカン−８−イルアクリレート（当該技術分野で慣用名としてジシクロペンタニルアクリレートといわれている。）、ジシクロペンタオキシエチルアクリレート、イソボロニルアクリレートなどのアクリル酸環状アルキルエステル類；
フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸アリールエステル類；
フェニルアクリレート、ベンジルアクリレートなどのアクリル酸アリールエステル類；
マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチルなどのジカルボン酸ジエステル；
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）アクリレートなどのヒドロキシアルキルエステル類；
ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシメチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−（２’−ヒドロキシエチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−メトキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−エトキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジヒドロキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジカルボキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジ（ヒドロキシメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジ（２’−ヒドロキシエチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジメトキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジエトキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシ−５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシ−５−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシ−５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシ−５−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシメチル−５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシ−６−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシ−６−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジカルボキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン無水物（ハイミック酸無水物）、５−ｔ−ブトキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−シクロヘキシルオキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−フェノキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジ（ｔ−ブトキシカルボニル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジ（シクロヘキシルオキシカルボニル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン等のビシクロ不飽和化合物類；
Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、Ｎ−スクシンイミジル−３−マレイミドベンゾエート、Ｎ−スクシンイミジル−４−マレイミドブチレート、Ｎ−スクシンイミジル−６−マレイミドカプロエート、Ｎ−スクシンイミジル−３−マレイミドプロピオネート、Ｎ−（９−アクリジニル）マレイミド等のジカルボニルイミド誘導体類；
スチレン、α−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−メトキシスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、１，３−ブタジエン、イソプレン、２,３−ジメチル−１,３−ブタジエン、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−プロピルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−３，４−エポキシブチル、メタクリル酸−３，４−エポキシブチル、アクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、メタクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、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などが挙げられる。
これらのうち、スチレン、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エンなどが共重合反応性およびアルカリ水溶液に対する溶解性の点から好ましい。
これらは、単独であるいは組み合わせて用いられる。
【００２３】
本発明に使用されるバインダー樹脂（Ａ）は、（Ａ１）、（Ａ２）および（Ａ３）を共重合させて得られる共重合体であり、それぞれから導かれる構成成分の比率が、前記の共重合体を構成する構成成分の合計モル数に対してモル分率で、以下の範囲にあることが好ましい。
（Ａ１）から導かれる構成単位；２〜４０モル％
（Ａ２）から導かれる構成単位；２〜９５モル％
（Ａ３）から導かれる構成単位；１〜６５モル％
【００２４】
また、前記の構成成分の比率が以下の範囲であると、より好ましい。
（Ａ１）から導かれる構成単位；５〜３５モル％
（Ａ２）から導かれる構成単位；５〜８０モル％
（Ａ３）から導かれる構成単位；１〜６０モル％
前記の構成比率が、上記の範囲にあると、保存安定性、現像性、耐溶剤性、耐熱性および機械強度が良好になる傾向がある。
【００２５】
前記のバインダー樹脂（Ａ）は、例えば、文献「高分子合成の実験法」（大津隆行著 発行所（株）化学同人 第１版第１刷 １９７２年３月１日発行）に記載された方法および当該文献に記載された引用文献を参考にして製造することができる。
具体的には、共重合体を構成する単位（Ａ１）、（Ａ２）および（Ａ３）を導く化合物の所定量、重合開始剤および溶剤を反応容器中に仕込んで、窒素により酸素を置換することにより、酸素不存在下で、攪拌、加熱、保温することにより、重合体が得られる。なお、得られた共重合体は、反応後の溶液をそのまま使用しても良いし、濃縮あるいは希釈した溶液を使用しても良いし、再沈殿などの方法で固体（粉体）として取り出したものを使用しても良い。
【００２６】
前記のバインダー樹脂（Ａ）のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは３，０００〜１００，０００、より好ましくは５，０００〜５０，０００である。バインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量が、前記の範囲にあると、塗布性が良好となる傾向があり、また現像時に膜減りが生じにくく、さらに現像時に非画素部分の抜け性が良好である傾向にあり、好ましい。
バインダー樹脂（Ａ）の分子量分布［重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）］は、好ましくは１．１〜６．０であり、より好ましくは１．２〜４．０である。分子量分布が、前記の範囲にあると、現像性に優れる傾向があるので好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物に用いられるバインダー樹脂（Ａ）の含有量は、感光性樹脂組成物中の固形分に対して質量分率で、好ましくは５〜９０質量％、より好ましくは１０〜７０質量％である。バインダー樹脂（Ａ）の含有量が、前記の範囲にあると、現像液への溶解性が十分であり、非画素部分の基板上に現像残渣が発生しにくく、また現像時に露光部の画素部分の膜減りが生じにくく、非画素部分の抜け性が良好な傾向にあり、好ましい。
【００２７】
本発明の感光性樹脂組成物に含まれる光重合性化合物（Ｂ）は、単官能モノマー、２官能モノマー、その他３官能以上の多官能モノマーであることができる。
単官能モノマーの具体例としては、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、Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げられる。
また２官能モノマーの具体例としては、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（アクリロイロキシエチル）エーテル、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
その他の３官能以上の多官能モノマーの具体例としては、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、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートと酸無水物との反応物、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートと酸無水物との反応物などが挙げられる。なかでも、２官能以上の多官能モノマーが好ましく用いられる。これらの光重合性化合物（Ｂ）は、単独もしくは二種以上併用して用いることができる。
光重合性化合物（Ｂ）の含有量は、バインダー樹脂（Ａ）および光重合性化合物（Ｂ）の合計量に対して質量分率で、好ましくは１〜７０質量％、より好ましくは５〜６０質量％である。光重合性化合物（Ｂ）の含有量が、前記の範囲にあると、画素部の強度や平滑性、信頼性が良好になる傾向があり、好ましい。
【００２８】
本発明の感光性樹脂組成物に含まれる光重合開始剤（Ｃ）としては、アセトフェノン系、ビイミダゾール系、オキシム系、トリアジン系、アシルフォスフィンオキサイド系開始剤が好ましい。これらの光重合開始剤（Ｃ）に、光重合開始助剤（Ｃ−１）を併用することで、得られる感光性樹脂組成物は更に高感度となるので、これを用いてパターンを形成すると、パターンの生産性が向上するので、好ましい。
【００２９】
前記のアセトフェノン系化合物としては、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−（２−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）−ブタノン、２−（３−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）−ブタノン、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）−ブタノン、２−（２−エチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−プロピルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−ブチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２，３−ジメチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２、４−ジメチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−クロロベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−ブロモベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（３−クロロベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（４−クロロベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（３−ブロモベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（４−ブロモベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（３−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（４−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−メチル−４−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−メチル−４−ブロモベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−ブロモ−４−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、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−オンのオリゴマーなどが挙げられる。
【００３０】
前記のビイミダゾール化合物としては、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（例えば、特開平６−７５３７２号公報、特開平６−７５３７３号公報など参照。）、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−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（ジ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（例えば、特公昭４８−３８４０３号公報、特開昭６２−１７４２０４号公報など参照。）、４，４’５，５’−位のフェニル基がカルボアルコキシ基により置換されているイミダゾール化合物（例えば、特開平７−１０９１３号公報など参照。）などが挙げられ、好ましくは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が挙げられる。なお
【００３１】
前記のオキシム化合物としては、Ｏ−エトキシカルボニル−α−オキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、式（３）で表される化合物、式（４）で表される化合物などが挙げられる。
【００３２】
【００３３】
前記のトリアジン系化合物としては、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。
【００３４】
前記のアシルフォスフィンオキサイド系開始剤としては、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。
【００３５】
また、本発明の効果を損なわない程度であれば、この分野で通常用いられている光重合開始剤等をさらに併用することができ、当該光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、アントラセン系化合物などが挙げられる。
より具体的には以下のような化合物を挙げることができ、これらをそれぞれ単独で、または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３６】
前記のベンゾイン系化合物としては、例えば、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などが挙げられる。
【００３７】
前記の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’−メチルジフェニルサルファイド、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挙げられる。
【００３８】
前記の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、４−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挙げられる。
【００３９】
前記のアントラセン系化合物としては、例えば、９，１０−ジメトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジメトキシアントラセン、９，１０−ジエトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジエトキシアントラセンなどが挙げられる。
【００４０】
その他にも、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、２−エチルアントラキノン、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物などが光重合開始剤として例示される。
【００４１】
また、連鎖移動を起こしうる基を有する光重合開始剤として、特表２００２−５４４２０５号公報に記載されている光重合開始剤を使用することができる。
前記の連鎖移動を起こしうる基を有する光重合開始剤としては、例えば、下記式（５）〜（１０）の光重合開始剤が挙げられる。
【００４２】
【００４３】
前記の連鎖移動を起こしうる基を有する光重合開始剤は、前記の共重合体の構成成分（Ａ３）としても使用することができる。そして、得られた共重合物は、本発明の感光性樹脂組成物のバインダー樹脂として使用されるバインダー樹脂に使用できるし、併用することもができる。
【００４４】
また、光重合開始剤に光重合開始助剤（Ｃ−１）を組み合わせて用いることもできる。光重合開始助剤としては、アミン化合物および下記のカルボン酸化合物が好ましく、アミン化合物は芳香族アミン化合物がより好ましい。
光重合開始助剤の具体例としては、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；ミヒラーズケトン）、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンのような芳香族アミン化合物が挙げられる。
前記のカルボン酸化合物としては、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の芳香族ヘテロ酢酸類が挙げられる。
【００４５】
光重合開始剤（Ｃ）の含有量は、バインダー樹脂（Ａ）および光重合性化合物（Ｂ）の合計量に対して質量分率で、好ましくは０．１〜４０質量％、より好ましくは１〜３０質量％である。
また、光重合開始助剤（Ｃ−１）の含有量は、前記と同じ基準で、好ましくは０．０１〜５０質量％、より好ましくは０．１〜４０質量％である。
光重合開始剤（Ｃ）の合計量が前記の範囲にあると、感光性樹脂組成物が高感度となり、前記の感光性樹脂組成物を用いて形成した画素部の強度や、前記の画素の表面における平滑性が良好になる傾向があり、好ましい。前記に加えて、光重合開始助剤（Ｃ−１）の量が前記の範囲にあると、得られる感光性樹脂組成物の感度がさらに高くなり、前記の感光性樹脂組成物を用いて形成するパターン基板の生産性が向上する傾向にあり、好ましい。
【００４６】
本発明の感光性樹脂組成物は溶剤（Ｄ）を含む。前記の溶剤（Ｄ）は、感光性樹脂組成物の分野で用いられている各種の有機溶剤であることができる。その具体例としては、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およびエチレングリコールモノブチルエーテルのような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およびジエチレングリコールジブチルエーテルのような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およびエチルセロソルブアセテートのような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およびメトキシペンチルアセテートのような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、キシレンおよびメシチレンのような芳香族炭化水素類；
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のようなケトン類；
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のようなアルコール類；
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のようなエステル類；
γ−ブチロラクトンのような環状エステル類などが挙げられる。
上記の溶剤のうち、塗布性、乾燥性の点から、好ましくは前記溶剤の中で沸点が１００℃〜２００℃である有機溶剤が挙げられ、より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および３−メトキシプロピオン酸メチルのようなエステル類が挙げられ、とりわけ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および３−メトキシプロピオン酸メチルが挙げられる。
これらの溶剤（Ｄ）は、それぞれ単独で、または２種類以上混合して用いることができる。
本発明の感光性樹脂組成物における溶剤（Ｄ）の含有量は、感光性樹脂組成物に対して質量分率で、好ましくは６０〜９０質量％、より好ましくは７０〜８５質量％である。溶剤（Ｄ）の含有量が、前記の範囲にあると、スピンコーター、スリット＆スピンコーター、スリットコーター（ダイコーター、カーテンフローコーターとも呼ばれることがある。）、インクジェットなどの塗布装置で塗布したときに塗布性が良好になる見込みがあり、好ましい。
【００４７】
本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、充填剤、他の高分子化合物、顔料分散剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止材、凝集剤、連鎖移動剤などの添加剤（Ｆ）を併用することもできる。
充填剤として具体的には、ガラス、シリカ、アルミナなどが例示される。
他の高分子化合物として具体的には、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂などの硬化性樹脂や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、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂などを用いることができる。
顔料分散剤としては、市販の界面活性剤を用いることができ、例えば、シリコーン系、フッ素系、エステル系、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性などの界面活性剤などが挙げられ、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて用いられる。前記の界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールジエステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、３級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイミン類等のほか、商品名でＫＰ（信越化学工業（株）製）、ポリフロー（共栄化学（株）製）、エフトップ（トーケムプロダクツ社製）、メガファック（大日本インキ化学工業（株）製）、フロラード（住友スリーエム（株）製）、アサヒガード、サーフロン（以上、旭硝子（株）製）、ソルスパース（ゼネカ（株）製）、EFKA（EFKA CHEMICALS社製）、ＰＢ８２１（味の素（株）製）などが挙げられる。
密着促進剤として具体的には、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−メタクリロイロ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などが挙げられる。
酸化防止剤として具体的には、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどが挙げられる。
紫外線吸収剤として具体的には、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が挙げられる。
また凝集剤として具体的には、ポリアクリル酸ナトリウムなどが挙げられる。
連鎖移動剤としては、ドデシルメルカプタン、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテンなどが挙げられる。
【００４８】
感光性樹脂組成物は、例えば、以下のようにして基材上に塗布し、光硬化および現像を行って、パターンを形成することができる。まず、この組成物を基板（通常はガラス）または先に形成された感光性樹脂組成物の固形分からなる層の上に塗布し、塗布された感光性樹脂組成物層からプリベークすることにより溶剤などの揮発成分を除去して、平滑な塗膜を得る。このときの塗膜の厚さは、およそ１〜６μｍである。このようにして得られた塗膜に、目的のパターンを形成するためのマスクを介して紫外線を照射する。この際、露光部全体に均一に平行光線が照射され、かつマスクと基板の正確な位置合わせが行われるよう、マスクアライナーやステッパーなどの装置を使用するのが好ましい。さらにこの後、硬化の終了した塗膜をアルカリ水溶液に接触させて非露光部を溶解させ、現像することにより、目的とするパターン形状が得られる。現像方法は、液盛り法、ディッピング法、スプレー法等のいずれでも良い。さらに現像時に基板を任意の角度に傾けても良い。
【００４９】
パターニング露光後の現像に使用する現像液は、通常、アルカリ性化合物と界面活性剤を含む水溶液である。
アルカリ性化合物は、無機および有機のアルカリ性化合物のいずれでもよい。無機アルカリ性化合物の具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、燐酸水素二ナトリウム、燐酸二水素ナトリウム、燐酸水素二アンモニウム、燐酸二水素アンモニウム、燐酸二水素カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、アンモニアなどが挙げられる。
また、有機アルカリ性化合物の具体例としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、２−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、エタノールアミンなどが挙げられる。これらの無機および有機アルカリ性化合物は、それぞれ単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。アルカリ現像液中のアルカリ性化合物の濃度は、好ましくは０．０１〜１０質量％であり、より好ましくは０．０３〜５質量％である。
【００５０】
またアルカリ現像液中の界面活性剤は、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤またはカチオン系界面活性剤のいずれでもよい。
ノニオン系界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、その他のポリオキシエチレン誘導体、オキシエチレン／オキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどが挙げられる。
アニオン系界面活性剤の具体例としては、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウムやオレイルアルコール硫酸エステルナトリウムのような高級アルコール硫酸エステル塩類、ラウリル硫酸ナトリウムやラウリル硫酸アンモニウムのようなアルキル硫酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムやドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウムのようなアルキルアリールスルホン酸塩類などが挙げられる。
カチオン系界面活性剤の具体例としては、ステアリルアミン塩酸塩やラウリルトリメチルアンモニウムクロライドのようなアミン塩または第四級アンモニウム塩などが挙げられる。
これらの界面活性剤は、それぞれ単独で用いることも、また２種以上組み合わせて用いることもできる。
アルカリ現像液中の界面活性剤の濃度は、好ましくは０．０１〜１０質量％の範囲、より好ましくは０．０５〜８質量％、より好ましくは０．１〜５質量％である。
【００５１】
現像後、水洗を行い、さらに必要に応じて１５０〜２３０℃で１０〜６０分のポストベークを施すこともできる。
【００５２】
本発明の感光性樹脂組成物を用いて、以上のような各工程を経て、基板上あるいはカラーフィルタ基板上に、パターンを形成することができる。このパターンは、液晶表示装置に使用されるフォトスペーサとして有用である。また、乾燥塗膜へのパターニング露光の際に、ホール形成用フォトマスクを使用すれば、ホールを形成することができ、層間絶縁膜として有用である。さらに、乾燥塗膜への露光の際に、フォトマスクを使用せず全面露光および加熱硬化、あるいは加熱硬化のみで透明膜を形成することができ、この透明膜は、オーバーコートとして有用であり、また、タッチパネルにも用いることができる。
【００５３】
したがって、こうして得られるパターンを、液晶表示装置などの表示装置に組み込むことにより、優れた品質の表示装置を高い歩留りで製造することができる。
【００５４】
上記において、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。例中、含有量ないし使用量を表す％および部は、特に断らないかぎり質量基準である。
【００５６】
合成例１
還流冷却器、滴下ロートおよび攪拌機を備えた１Ｌのフラスコ内に窒素を０．０２Ｌ／分で流して窒素雰囲気とし、３−メトキシ−１−ブタノール２００質量部および３−メトキシブチルアセテート１０５質量部を入れ、撹拌しながら７０℃まで加熱した。次いで、メタクリル酸５５質量部、３，４−エポキシトリシクロ［５．２．１．０２．６］デシルアクリレート（式（Ｉ−１）で表される化合物および式（ＩＩ−１）で表される化合物を、モル比で、５０：５０で混合。）１７５質量部およびＮ−シクロヘキシルマレイミド７０質量部を、３−メトキシブチルアセテート１４０質量部に溶解して溶液を調製し、該溶解液を、滴下ポンプを用いて４時間かけて、７０℃に保温したフラスコ内に滴下した。一方、重合開始剤２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）３０質量部を３−メトキシブチルアセテート２２５質量部に溶解した溶液を、別の滴下ポンプを用いて５時間かけてフラスコ内に滴下した。重合開始剤の溶液の滴下が終了した後、４時間、７０℃に保持し、その後室温まで冷却して、粘度（２３℃）１１４ｍＰａ・ｓ、固形分３２．６質量％、酸価３４．３ｍｇ−ＫＯＨ／ｇの共重合体（樹脂Ａａ）の溶液を得た。得られた樹脂Ａａの重量平均分子量Ｍｗは、１３，６００、分散度は２．５４であった。
なお、共重合体溶液の粘度は、Ｂ型粘度計で測定した。
【００５７】
合成例２
特開平１１−１３３６００号公報の合成例１と同様の操作を行い、樹脂Ａｂを得た。
【００５８】
合成例３
合成例１の、３，４−エポキシトリシクロ［５．２．１．０２．６］デシルアクリレート（式（Ｉ−１）で表される化合物および式（ＩＩ−１）で表される化合物を、モル比で、５０：５０で混合。）を、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレートに変更する以外は同様の操作を行い、粘度（２３℃）１２０ｍＰａ・ｓ、固形分３２．８質量％、酸価３６．２ｍｇ−ＫＯＨ／ｇの共重合体（樹脂Ａｃ）の溶液を得た。得られた樹脂Ａｃの重量平均分子量Ｍｗは、１３，９００、分散度は２．５５であった。
【００５９】
前記のバインダーポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）の測定については、ＧＰＣ法を用いて、以下の条件で行なった。
装置；Ｋ２４７９（（株）島津製作所製）
カラム；ＳＨＩＭＡＤＺＵ Ｓｈｉｍ−ｐａｃｋ ＧＰＣ−８０Ｍ
カラム温度；４０℃
溶媒；ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）
流速；１．０ｍｌ／ｍｉｎ
検出器；ＲＩ
上記で得られたポリスチレン換算の重量平均分子量および数平均分子量の比を分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）とした。
【００６０】
実施例１
合成例１で得られた樹脂Ａａを含む樹脂溶液部（固形分換算６０部）に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート４０部、２−メチル−２−モルホリノ（４−チオメチルフェニル）プロパン−１−オン６部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５３部、３−エトキシエチルプロピオネート２０部、３−メトキシ１−ブタノール３７部および３−メトキシブチルアセテート８７部を混合して感光性樹脂組成物１を得た。
【００６１】
【表１】
【００６２】
２インチ角のガラス基板（＃１７３７；コーニング社製）を、中性洗剤、水およびアルコールで順次洗浄してから乾燥した。このガラス基板上に、感光性樹脂組成物１を、１００ｍＪ／ｃｍ２の露光量（３６５ｎｍ）で露光し、現像、水洗、ポストベーク後の膜厚が３．０μｍになるようにスピンコートし、次にクリーンオーブン中、１００℃で３分間プリベークした。冷却後、この感光性樹脂組成物を塗布した基板と石英ガラス製フォトマスクとの間隔を５０μｍとし、露光機（ＴＭＥ−１５０ＲＳＫ；トプコン（株）製）を用いて、大気雰囲気下、１００ｍＪ／ｃｍ２の露光量（３６５ｎｍ基準）で光照射した。
なお、フォトマスクとして、次のパターンが同一平面上に形成されたフォトマスクを用いた。
【００６３】
・１辺が１０μｍである正方形の透光部（パターン）を有し、当該正方形の間隔が１００μｍ
・１辺が１５μｍである正方形の透光部（パターン）を有し、当該正方形の間隔が１００μｍ
【００６４】
光照射後、非イオン系界面活性剤０．１２％と水酸化カリウム０．０５％を含む水系現像液に上記塗膜を２３℃で８０秒間浸漬して現像し、水洗後、オーブン中、２２０℃で２０分間ポストベークを行った。放冷後、膜厚を測定した。
【００６５】
感光性樹脂組成物１について、保存安定性の評価を行い。結果を表２に示した。また、感光性樹脂組成物１を用いて、フォトマスクを使用しない以外は前記と同様にして硬化膜を作製し、表２に示す項目について評価を行った。
【００６６】
実施例２
表１に示す組成となるように、感光性樹脂組成物１と同様にして、感光性樹脂組成物２を得て、その評価を行った。結果を表２に示す。
【００６７】
実施例３
表１に示す組成となるように、実施例１と同様にして、感光性樹脂組成物３を得て、その評価を行った。結果を表２に示す。
【００６８】
比較例１
表１に示す組成となるように、実施例１と同様にして、感光性樹脂組成物４を得た。実施例１と同様にして保存安定性を測定したところ、増粘したので、その評価を中止した。
【００６９】
比較例２
表１に示す組成となるように、実施例１と同様にして、感光性樹脂組成物５を得た。実施例１と同様にして保存安定性を測定したところ、増粘したので、その評価を中止した。
【００７０】
【表２】
【００７１】
表２中の説明
保存安定性；感光性樹脂組成物を、２３℃で２週間保管し、保管後の感光性樹脂組成物の粘度を保管前の組成物１の粘度で除した値を％で表示した。粘度変化が小さいほど、例えば１００〜１０３％の範囲であれば、良好である。
なお、比較例１は、大きな増粘が認められたため、評価を中止した。
【００７２】
粘度；粘度計（ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ ＴＶ−３０；東機産業（株）製）を用い、２３℃において測定した。
【００７３】
透過率；露光工程において、フォトマスクを使用しない以外は、前記と同様の操作を行って、膜厚２．９〜３．１μｍになるように作製した硬化膜の膜厚を、膜厚測定装置（ＤＥＫＴＡＫ３；日本真空技術（株）製）を用いて測定した。
次いで、得られた硬化膜を、顕微分光測光装置（ＯＳＰ−ＳＰ２００；ＯＬＹＭＰＵＳ社製）を用いて、４００ｎｍにおける透過率（％）を測定し、膜厚３．０μｍに外挿したときの透過率に換算し、表２に記載した。
【００７４】
表面平滑性、線幅、形状（断面）；得られた硬化膜について、走査型電子顕微鏡（Ｓ−４０００；（株）日立製作所社製）を用いて観察、測定した。
なお、線幅については、フォトマスク上の１０μｍおよび１５μｍの、それぞれのパターンで、解像できたものを○、できなかったものを×として、評価した。
【００７５】
機械特性（総変位量および回復率）；得られた硬化膜について、ダイナミック超微小硬度計（ＤＵＨ−Ｗ２０１；（株）島津製作所製）を用いて、総変位量（μｍ）および弾性変位量（μｍ）を測定し、回復率（％）を算出した。
−測定条件−
試験モード；負荷−除荷試験
試験力 ；５ｇｆ［ＳＩ単位換算値；４９．０ｍＮ］
負荷速度 ；０．４５ｇｆ／ｓｅｃ［ＳＩ単位換算値；４．４１ｍＮ／ｓｅｃ］
保持時間 ；５ｓｅｃ
圧子 ；円錐台圧子（直径５０μｍ）
回復率（％）；（弾性変位量（μｍ）／総変位量（μｍ））×１００
【００７６】
耐溶剤性；露光工程において、フォトマスクを使用しない以外は、同様の操作を行い、塗膜を作製して、膜厚および透過率を測定した。作製した塗膜を、３０℃のＮ−メチルピロリドン中に３０分間浸漬し、浸漬後の膜厚および透過率を測定し、次式にしたがって、それらの変化を求めた。
膜厚変化（％）；（浸漬後の膜厚（μｍ）／浸漬前の膜厚（μｍ））×１００
透過率変化（％）；（浸漬後の透過率（％）／浸漬前の透過率（％））×１００
膜厚変化および透過率変化が、それぞれ、１０３％以下の場合は○、１０５％を越えた場合は×として表２に記載した。
密着性；耐溶剤性試験での浸漬後の塗膜上に、市販のカッターナイフを用いて、一辺が１ｍｍである正方形を１００個作製した。市販のセロハンテープを使用し、剥離試験を行った。［（剥離せずに基板上に残った正方形の数）／１００］を、表２に記載した。数値の大きい方が密着性に優れ、良好である。
【００７７】
耐熱性；露光工程において、フォトマスクを使用しない以外は、同様の操作を行い、塗膜を作製した。作製した塗膜を、２４０℃のクリーンオーブンに１時間放置し、加熱前後の膜厚および透過率（測定波長；４００ｎｍ）を測定し、次式にしたがって、それらの変化を求めた。
膜厚変化（％）；（加熱後の膜厚（μｍ）／加熱前の膜厚（μｍ））×１００
透過率変化（％）；（加熱後の透過率（％）／加熱前の透過率（％））×１００
密着性；耐熱性試験での加熱後の塗膜上に、市販のカッターナイフを用いて、一辺が１ｍｍである正方形を１００個作製した。市販のセロハンテープを使用し、剥離試験を行った。［（剥離せずに基板上に残った正方形の数）／１００］を、表２に記載した。数値の大きい方が密着性に優れ、良好である。
【００７８】
表２に示す実施例１〜３の結果から、特定構造のエポキシ基を有するバインダーポリマーを含有する本発明の感光性樹脂組成物は、保存安定性に優れ、また本発明の感光性樹脂組成物を使用すると、パターン形状、表面平滑性、機械特性、耐熱性、耐溶剤性に優れたパターンおよび塗膜が得られることがわかる。一方、比較例１の本発明のバインダー樹脂を含まない感光性樹脂組成物は、保存安定性に劣るものしか得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の感光性樹脂組成物は、保存安定性に優れており、パターン形状、表面平滑性、機械特性、耐熱性、耐溶剤性に優れたパターンおよび塗膜を形成することが可能であり、オーバーコート、フォトスペーサ、絶縁膜、液晶配向制御用突起、着色パターンの膜厚をあわせるためのコート層など、表示装置に用いられる透明膜の形成に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は感光性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、感光性樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、カラーフィルタの一部を構成する透明膜を形成するための材料、例えば、オーバーコート、フォトスペーサ、絶縁膜、液晶配向制御用突起、着色パターンの膜厚をあわせるためのコート層などの透明膜を形成するのに好適な感光性樹脂組成物、および、前記の透明膜を具備するカラーフィルタ、さらに、該カラーフィルターを具備する液晶表示装置に関するものである。
【０００３】
液晶表示装置やタッチパネルなど、表示装置を構成するカラーフィルタとアレイ基板との間には、両基板の間隔を保持するためにスペーサが設けられている。このスペーサは、従来ガラスビーズ、プラスチックビーズ等の球形粒子が使用されている。
しかしながら、このような球形粒子を使用すると、当該球形粒子がガラス基板上に無秩序に散布されて、ＴＦＴ素子や電極などに損傷を与えたり、また当該球形粒子が透過画素部内に存在すると、入射光の散乱により、液晶表示素子のコントラストが低下したりすることがあった。そこで、球形粒子を用いる代わりに、感光性樹脂でスペーサを形成することが提案されている。この方法によれば、任意の場所にスペーサを形成することができるので、前述の問題点を解決することができる。
このような感光性樹脂としては、カルボキシル基およびグリシジルエーテル基に代表されるエポキシ基を有するアクリル共重合体からなるバインダー樹脂を含有するスペーサ形成用組成物が知られており（特許文献１）、スペーサ形成工程における現像後のポストベーク時に、エポキシ基とカルボキシル基とが架橋し、耐溶剤性、耐熱性に優れたスペーサパターンを得ることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３３６００号公報 ２頁左欄２行−２頁左欄９行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、感光性樹脂組成物によっては、得られるスペーサの塗膜物性は良好であるものの、組成物を長期にわたり保存すると、組成物の増粘やゲル化が生じてしまうことがある。例えば、本発明者の検討によると、グリシジル基などのエポキシ基を構成成分として有する樹脂よりも安定性が良好であるとされる脂肪族単環式エポキシ基を構成成分として有する樹脂であっても、これを含む感光性樹脂組成物でも貯蔵安定性がまだ不十分であることがわかった。
そこで、本発明の目的は、保存時の粘度変化が小さく、微細なパターンまで解像可能であり、耐溶剤性、耐熱性に優れたパターンや塗膜を形成できる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、前記の課題を解決しうる新たな手段について鋭意検討の結果、本発明の感光性樹脂組成物が前述の課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、バインダー樹脂（Ａ）、光重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）および溶剤（Ｄ）を含有する感光性樹脂組成物において、バインダー樹脂（Ａ）が、不飽和カルボン酸および／または不飽和カルボン酸無水物（Ａ１）、環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）、ならびに前記を重合させて（Ａ１）および（Ａ２）と共重合可能な単量体（ただし、（Ａ１）および（Ａ２）を除く。）（Ａ３）との共重合体である感光性樹脂組成物を提供する。
また、本発明は、前記の感光性樹脂組成物を用いて形成されるパターン、前記のパターンを含む液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の感光性樹脂組成物は、保存時の粘度変化が小さく、微細なパターンまで解像可能であり、耐溶剤性、耐熱性に優れた塗膜を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】
本発明の感光性樹脂組成物は、主にパターン形成材料として使用されるものであって、バインダー樹脂（Ａ）、光重合性化合物（Ｂ）および光重合開始剤（Ｃ）、さらに任意にその他の添加剤（Ｆ）が、溶剤（Ｄ）に溶解または分散されている。
【００１０】
本発明の感光性樹脂組成物に用いられるバインダー樹脂（Ａ）は、アルカリ溶解性を有するものであり、不飽和カルボン酸および／または不飽和カルボン酸無水物（Ａ１）、環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）、ならびに（Ａ１）および（Ａ２）と共重合可能な単量体（ただし、（Ａ１）および（Ａ２）を除く。）（Ａ３）との共重合体である。
【００１１】
前記の不飽和カルボン酸および／または不飽和カルボン酸無水物（Ａ１）としては、具体的には、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などの不飽和モノカルボン酸類；
マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸類；
および前記の不飽和ジカルボン酸類の無水物；
こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕等の２価以上の多価カルボン酸の不飽和モノ〔（メタ）アクリロイロキシアルキル〕エステル類；
α−（ヒドロキシメチル）アクリル酸のような、同一分子中にヒドロキシ基およびカルボキシル基を含有する不飽和アクリレート類等が挙げられる。
これらのうち、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸などが共重合反応性、アルカリ水溶液に対する溶解性から好ましく用いられる。これらは、単独であるいは組み合わせて用いられる。
【００１２】
前記の環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）における、多環式脂肪族基としては、ジシクロペンタニル基、トリシクロデシル基などが挙げられる。また、前記の不飽和結合としては、ビニル基が挙げられる。
環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）としては、好ましくは式（Ｉ）で表される化合物および式（ＩＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物が挙げられる。
【００１３】
【００１４】
［式（Ｉ）および式（ＩＩ）において、Ｒは、それぞれ独立に、水素原子または水酸基で置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｘは、それぞれ独立に、単結合またはヘテロ原子を含んでも良い炭素数１〜６のアルキレン基を表す。］
【００１５】
Ｒとしては、具体的には、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などのアルキル基；
ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、１−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、２−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、３−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、１−ヒドロキシ−イソプロピル基、２−ヒドロキシ−イソプロピル基、１−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基、２−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基、３−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基、４−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基などの水酸基含有アルキル基が挙げられる。中でも、好ましくは水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基が挙げられ、より好ましくは水素原子、メチル基が挙げられる。
【００１６】
Ｘとして、単結合や、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などのアルキレン基；
オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、チオメチレン基、チオエチレン基、チオプロピレン基、アミノメチレン基、アミノエチレン基、アミノプロピレン基などのヘテロ原子含有アルキレン基などが挙げられる。中でも、好ましくは単結合、メチレン基、エチレン基、オキシメチレン基、オキシエチレン基が挙げられ、より好ましくは単結合、オキシエチレン基が挙げられる。
【００１７】
式（Ｉ）で表される化合物としては、式（Ｉ−１）〜式（Ｉ−１５）で表される化合物などが挙げられ、好ましくは式（Ｉ−１）、式（Ｉ−３）、式（Ｉ−５）、式（Ｉ−７）、式（Ｉ−９）、式（Ｉ−１１）〜式（Ｉ−１５）が挙げられ、より好ましくは式（Ｉ−１）、式（Ｉ−７）、式（Ｉ−９）、式（Ｉ−１５）が挙げられる。
【００１８】
【００１９】
式（ＩＩ）で表される化合物としては、式（ＩＩ−１）〜式（ＩＩ−１５）で表される化合物などが挙げられ、好ましくは式（ＩＩ−１）、式（ＩＩ−３）、式（ＩＩ−５）、式（ＩＩ−７）、式（ＩＩ−９）、式（ＩＩ−１１）〜式（ＩＩ−１５）が挙げられ、より好ましくは式（ＩＩ−１）、式（ＩＩ−７）、式（ＩＩ−９）、式（ＩＩ−１５）が挙げられる。
【００２０】
【００２１】
式（Ｉ）で表される化合物および式（ＩＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物は、それぞれ単独で用いることができる。また、それらは、任意の比率で混合することができる。混合する場合、その混合比率はモル比で、好ましくは式（Ｉ）：式（ＩＩ）で、５：９５〜９５：５、より好ましくは１０：９０〜９０：１０、とりわけ好ましくは２０：８０〜８０：２０である。
【００２２】
前記の、（Ａ１）および（Ａ２）と共重合可能な単量体（Ａ３）（ただし、（Ａ１）および（Ａ２）を除く。）としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸アルキルエステル類；
メチルアクリレート、イソプロピルアクリレートなどのアクリル酸アルキルエステル類；
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（当該技術分野では、慣用名として、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレートといわれている。）、ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソボロニル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸環状アルキルエステル類；
シクロヘキシルアクリレート、２−メチルシクロヘキシルアクリレート、トリシクロ［５．２．１．０2,6］デカン−８−イルアクリレート（当該技術分野で慣用名としてジシクロペンタニルアクリレートといわれている。）、ジシクロペンタオキシエチルアクリレート、イソボロニルアクリレートなどのアクリル酸環状アルキルエステル類；
フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸アリールエステル類；
フェニルアクリレート、ベンジルアクリレートなどのアクリル酸アリールエステル類；
マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチルなどのジカルボン酸ジエステル；
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）アクリレートなどのヒドロキシアルキルエステル類；
ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシメチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−（２’−ヒドロキシエチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−メトキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−エトキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジヒドロキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジカルボキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジ（ヒドロキシメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジ（２’−ヒドロキシエチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジメトキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジエトキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシ−５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシ−５−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシ−５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシ−５−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシメチル−５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシ−６−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシ−６−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジカルボキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン無水物（ハイミック酸無水物）、５−ｔ−ブトキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−シクロヘキシルオキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−フェノキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジ（ｔ−ブトキシカルボニル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジ（シクロヘキシルオキシカルボニル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン等のビシクロ不飽和化合物類；
Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、Ｎ−スクシンイミジル−３−マレイミドベンゾエート、Ｎ−スクシンイミジル−４−マレイミドブチレート、Ｎ−スクシンイミジル−６−マレイミドカプロエート、Ｎ−スクシンイミジル−３−マレイミドプロピオネート、Ｎ−（９−アクリジニル）マレイミド等のジカルボニルイミド誘導体類；
スチレン、α−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−メトキシスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、１，３−ブタジエン、イソプレン、２,３−ジメチル−１,３−ブタジエン、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−プロピルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−３，４−エポキシブチル、メタクリル酸−３，４−エポキシブチル、アクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、メタクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、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などが挙げられる。
これらのうち、スチレン、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エンなどが共重合反応性およびアルカリ水溶液に対する溶解性の点から好ましい。
これらは、単独であるいは組み合わせて用いられる。
【００２３】
本発明に使用されるバインダー樹脂（Ａ）は、（Ａ１）、（Ａ２）および（Ａ３）を共重合させて得られる共重合体であり、それぞれから導かれる構成成分の比率が、前記の共重合体を構成する構成成分の合計モル数に対してモル分率で、以下の範囲にあることが好ましい。
（Ａ１）から導かれる構成単位；２〜４０モル％
（Ａ２）から導かれる構成単位；２〜９５モル％
（Ａ３）から導かれる構成単位；１〜６５モル％
【００２４】
また、前記の構成成分の比率が以下の範囲であると、より好ましい。
（Ａ１）から導かれる構成単位；５〜３５モル％
（Ａ２）から導かれる構成単位；５〜８０モル％
（Ａ３）から導かれる構成単位；１〜６０モル％
前記の構成比率が、上記の範囲にあると、保存安定性、現像性、耐溶剤性、耐熱性および機械強度が良好になる傾向がある。
【００２５】
前記のバインダー樹脂（Ａ）は、例えば、文献「高分子合成の実験法」（大津隆行著 発行所（株）化学同人 第１版第１刷 １９７２年３月１日発行）に記載された方法および当該文献に記載された引用文献を参考にして製造することができる。
具体的には、共重合体を構成する単位（Ａ１）、（Ａ２）および（Ａ３）を導く化合物の所定量、重合開始剤および溶剤を反応容器中に仕込んで、窒素により酸素を置換することにより、酸素不存在下で、攪拌、加熱、保温することにより、重合体が得られる。なお、得られた共重合体は、反応後の溶液をそのまま使用しても良いし、濃縮あるいは希釈した溶液を使用しても良いし、再沈殿などの方法で固体（粉体）として取り出したものを使用しても良い。
【００２６】
前記のバインダー樹脂（Ａ）のポリスチレン換算の重量平均分子量は、好ましくは３，０００〜１００，０００、より好ましくは５，０００〜５０，０００である。バインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量が、前記の範囲にあると、塗布性が良好となる傾向があり、また現像時に膜減りが生じにくく、さらに現像時に非画素部分の抜け性が良好である傾向にあり、好ましい。
バインダー樹脂（Ａ）の分子量分布［重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）］は、好ましくは１．１〜６．０であり、より好ましくは１．２〜４．０である。分子量分布が、前記の範囲にあると、現像性に優れる傾向があるので好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物に用いられるバインダー樹脂（Ａ）の含有量は、感光性樹脂組成物中の固形分に対して質量分率で、好ましくは５〜９０質量％、より好ましくは１０〜７０質量％である。バインダー樹脂（Ａ）の含有量が、前記の範囲にあると、現像液への溶解性が十分であり、非画素部分の基板上に現像残渣が発生しにくく、また現像時に露光部の画素部分の膜減りが生じにくく、非画素部分の抜け性が良好な傾向にあり、好ましい。
【００２７】
本発明の感光性樹脂組成物に含まれる光重合性化合物（Ｂ）は、単官能モノマー、２官能モノマー、その他３官能以上の多官能モノマーであることができる。
単官能モノマーの具体例としては、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、Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げられる。
また２官能モノマーの具体例としては、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（アクリロイロキシエチル）エーテル、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
その他の３官能以上の多官能モノマーの具体例としては、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、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートと酸無水物との反応物、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートと酸無水物との反応物などが挙げられる。なかでも、２官能以上の多官能モノマーが好ましく用いられる。これらの光重合性化合物（Ｂ）は、単独もしくは二種以上併用して用いることができる。
光重合性化合物（Ｂ）の含有量は、バインダー樹脂（Ａ）および光重合性化合物（Ｂ）の合計量に対して質量分率で、好ましくは１〜７０質量％、より好ましくは５〜６０質量％である。光重合性化合物（Ｂ）の含有量が、前記の範囲にあると、画素部の強度や平滑性、信頼性が良好になる傾向があり、好ましい。
【００２８】
本発明の感光性樹脂組成物に含まれる光重合開始剤（Ｃ）としては、アセトフェノン系、ビイミダゾール系、オキシム系、トリアジン系、アシルフォスフィンオキサイド系開始剤が好ましい。これらの光重合開始剤（Ｃ）に、光重合開始助剤（Ｃ−１）を併用することで、得られる感光性樹脂組成物は更に高感度となるので、これを用いてパターンを形成すると、パターンの生産性が向上するので、好ましい。
【００２９】
前記のアセトフェノン系化合物としては、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−（２−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）−ブタノン、２−（３−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）−ブタノン、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）−ブタノン、２−（２−エチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−プロピルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−ブチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２，３−ジメチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２、４−ジメチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−クロロベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−ブロモベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（３−クロロベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（４−クロロベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（３−ブロモベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（４−ブロモベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（３−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（４−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−メチル−４−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−メチル−４−ブロモベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、２−（２−ブロモ−４−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、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−オンのオリゴマーなどが挙げられる。
【００３０】
前記のビイミダゾール化合物としては、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（例えば、特開平６−７５３７２号公報、特開平６−７５３７３号公報など参照。）、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−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（ジ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（例えば、特公昭４８−３８４０３号公報、特開昭６２−１７４２０４号公報など参照。）、４，４’５，５’−位のフェニル基がカルボアルコキシ基により置換されているイミダゾール化合物（例えば、特開平７−１０９１３号公報など参照。）などが挙げられ、好ましくは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が挙げられる。なお
【００３１】
前記のオキシム化合物としては、Ｏ−エトキシカルボニル−α−オキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、式（３）で表される化合物、式（４）で表される化合物などが挙げられる。
【００３２】
【００３３】
前記のトリアジン系化合物としては、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。
【００３４】
前記のアシルフォスフィンオキサイド系開始剤としては、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。
【００３５】
また、本発明の効果を損なわない程度であれば、この分野で通常用いられている光重合開始剤等をさらに併用することができ、当該光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、アントラセン系化合物などが挙げられる。
より具体的には以下のような化合物を挙げることができ、これらをそれぞれ単独で、または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３６】
前記のベンゾイン系化合物としては、例えば、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などが挙げられる。
【００３７】
前記の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’−メチルジフェニルサルファイド、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挙げられる。
【００３８】
前記の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、４−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挙げられる。
【００３９】
前記のアントラセン系化合物としては、例えば、９，１０−ジメトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジメトキシアントラセン、９，１０−ジエトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジエトキシアントラセンなどが挙げられる。
【００４０】
その他にも、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、２−エチルアントラキノン、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物などが光重合開始剤として例示される。
【００４１】
また、連鎖移動を起こしうる基を有する光重合開始剤として、特表２００２−５４４２０５号公報に記載されている光重合開始剤を使用することができる。
前記の連鎖移動を起こしうる基を有する光重合開始剤としては、例えば、下記式（５）〜（１０）の光重合開始剤が挙げられる。
【００４２】
【００４３】
前記の連鎖移動を起こしうる基を有する光重合開始剤は、前記の共重合体の構成成分（Ａ３）としても使用することができる。そして、得られた共重合物は、本発明の感光性樹脂組成物のバインダー樹脂として使用されるバインダー樹脂に使用できるし、併用することもができる。
【００４４】
また、光重合開始剤に光重合開始助剤（Ｃ−１）を組み合わせて用いることもできる。光重合開始助剤としては、アミン化合物および下記のカルボン酸化合物が好ましく、アミン化合物は芳香族アミン化合物がより好ましい。
光重合開始助剤の具体例としては、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；ミヒラーズケトン）、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンのような芳香族アミン化合物が挙げられる。
前記のカルボン酸化合物としては、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の芳香族ヘテロ酢酸類が挙げられる。
【００４５】
光重合開始剤（Ｃ）の含有量は、バインダー樹脂（Ａ）および光重合性化合物（Ｂ）の合計量に対して質量分率で、好ましくは０．１〜４０質量％、より好ましくは１〜３０質量％である。
また、光重合開始助剤（Ｃ−１）の含有量は、前記と同じ基準で、好ましくは０．０１〜５０質量％、より好ましくは０．１〜４０質量％である。
光重合開始剤（Ｃ）の合計量が前記の範囲にあると、感光性樹脂組成物が高感度となり、前記の感光性樹脂組成物を用いて形成した画素部の強度や、前記の画素の表面における平滑性が良好になる傾向があり、好ましい。前記に加えて、光重合開始助剤（Ｃ−１）の量が前記の範囲にあると、得られる感光性樹脂組成物の感度がさらに高くなり、前記の感光性樹脂組成物を用いて形成するパターン基板の生産性が向上する傾向にあり、好ましい。
【００４６】
本発明の感光性樹脂組成物は溶剤（Ｄ）を含む。前記の溶剤（Ｄ）は、感光性樹脂組成物の分野で用いられている各種の有機溶剤であることができる。その具体例としては、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およびエチレングリコールモノブチルエーテルのような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およびジエチレングリコールジブチルエーテルのような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およびエチルセロソルブアセテートのような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およびメトキシペンチルアセテートのような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、キシレンおよびメシチレンのような芳香族炭化水素類；
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のようなケトン類；
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のようなアルコール類；
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のようなエステル類；
γ−ブチロラクトンのような環状エステル類などが挙げられる。
上記の溶剤のうち、塗布性、乾燥性の点から、好ましくは前記溶剤の中で沸点が１００℃〜２００℃である有機溶剤が挙げられ、より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および３−メトキシプロピオン酸メチルのようなエステル類が挙げられ、とりわけ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および３−メトキシプロピオン酸メチルが挙げられる。
これらの溶剤（Ｄ）は、それぞれ単独で、または２種類以上混合して用いることができる。
本発明の感光性樹脂組成物における溶剤（Ｄ）の含有量は、感光性樹脂組成物に対して質量分率で、好ましくは６０〜９０質量％、より好ましくは７０〜８５質量％である。溶剤（Ｄ）の含有量が、前記の範囲にあると、スピンコーター、スリット＆スピンコーター、スリットコーター（ダイコーター、カーテンフローコーターとも呼ばれることがある。）、インクジェットなどの塗布装置で塗布したときに塗布性が良好になる見込みがあり、好ましい。
【００４７】
本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、充填剤、他の高分子化合物、顔料分散剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止材、凝集剤、連鎖移動剤などの添加剤（Ｆ）を併用することもできる。
充填剤として具体的には、ガラス、シリカ、アルミナなどが例示される。
他の高分子化合物として具体的には、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂などの硬化性樹脂や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、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂などを用いることができる。
顔料分散剤としては、市販の界面活性剤を用いることができ、例えば、シリコーン系、フッ素系、エステル系、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性などの界面活性剤などが挙げられ、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて用いられる。前記の界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールジエステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、３級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイミン類等のほか、商品名でＫＰ（信越化学工業（株）製）、ポリフロー（共栄化学（株）製）、エフトップ（トーケムプロダクツ社製）、メガファック（大日本インキ化学工業（株）製）、フロラード（住友スリーエム（株）製）、アサヒガード、サーフロン（以上、旭硝子（株）製）、ソルスパース（ゼネカ（株）製）、EFKA（EFKA CHEMICALS社製）、ＰＢ８２１（味の素（株）製）などが挙げられる。
密着促進剤として具体的には、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−メタクリロイロ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などが挙げられる。
酸化防止剤として具体的には、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどが挙げられる。
紫外線吸収剤として具体的には、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が挙げられる。
また凝集剤として具体的には、ポリアクリル酸ナトリウムなどが挙げられる。
連鎖移動剤としては、ドデシルメルカプタン、２，４−ジフェニル−４−メチル−１−ペンテンなどが挙げられる。
【００４８】
感光性樹脂組成物は、例えば、以下のようにして基材上に塗布し、光硬化および現像を行って、パターンを形成することができる。まず、この組成物を基板（通常はガラス）または先に形成された感光性樹脂組成物の固形分からなる層の上に塗布し、塗布された感光性樹脂組成物層からプリベークすることにより溶剤などの揮発成分を除去して、平滑な塗膜を得る。このときの塗膜の厚さは、およそ１〜６μｍである。このようにして得られた塗膜に、目的のパターンを形成するためのマスクを介して紫外線を照射する。この際、露光部全体に均一に平行光線が照射され、かつマスクと基板の正確な位置合わせが行われるよう、マスクアライナーやステッパーなどの装置を使用するのが好ましい。さらにこの後、硬化の終了した塗膜をアルカリ水溶液に接触させて非露光部を溶解させ、現像することにより、目的とするパターン形状が得られる。現像方法は、液盛り法、ディッピング法、スプレー法等のいずれでも良い。さらに現像時に基板を任意の角度に傾けても良い。
【００４９】
パターニング露光後の現像に使用する現像液は、通常、アルカリ性化合物と界面活性剤を含む水溶液である。
アルカリ性化合物は、無機および有機のアルカリ性化合物のいずれでもよい。無機アルカリ性化合物の具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、燐酸水素二ナトリウム、燐酸二水素ナトリウム、燐酸水素二アンモニウム、燐酸二水素アンモニウム、燐酸二水素カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、アンモニアなどが挙げられる。
また、有機アルカリ性化合物の具体例としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、２−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、エタノールアミンなどが挙げられる。これらの無機および有機アルカリ性化合物は、それぞれ単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができる。アルカリ現像液中のアルカリ性化合物の濃度は、好ましくは０．０１〜１０質量％であり、より好ましくは０．０３〜５質量％である。
【００５０】
またアルカリ現像液中の界面活性剤は、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤またはカチオン系界面活性剤のいずれでもよい。
ノニオン系界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、その他のポリオキシエチレン誘導体、オキシエチレン／オキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどが挙げられる。
アニオン系界面活性剤の具体例としては、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウムやオレイルアルコール硫酸エステルナトリウムのような高級アルコール硫酸エステル塩類、ラウリル硫酸ナトリウムやラウリル硫酸アンモニウムのようなアルキル硫酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムやドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウムのようなアルキルアリールスルホン酸塩類などが挙げられる。
カチオン系界面活性剤の具体例としては、ステアリルアミン塩酸塩やラウリルトリメチルアンモニウムクロライドのようなアミン塩または第四級アンモニウム塩などが挙げられる。
これらの界面活性剤は、それぞれ単独で用いることも、また２種以上組み合わせて用いることもできる。
アルカリ現像液中の界面活性剤の濃度は、好ましくは０．０１〜１０質量％の範囲、より好ましくは０．０５〜８質量％、より好ましくは０．１〜５質量％である。
【００５１】
現像後、水洗を行い、さらに必要に応じて１５０〜２３０℃で１０〜６０分のポストベークを施すこともできる。
【００５２】
本発明の感光性樹脂組成物を用いて、以上のような各工程を経て、基板上あるいはカラーフィルタ基板上に、パターンを形成することができる。このパターンは、液晶表示装置に使用されるフォトスペーサとして有用である。また、乾燥塗膜へのパターニング露光の際に、ホール形成用フォトマスクを使用すれば、ホールを形成することができ、層間絶縁膜として有用である。さらに、乾燥塗膜への露光の際に、フォトマスクを使用せず全面露光および加熱硬化、あるいは加熱硬化のみで透明膜を形成することができ、この透明膜は、オーバーコートとして有用であり、また、タッチパネルにも用いることができる。
【００５３】
したがって、こうして得られるパターンを、液晶表示装置などの表示装置に組み込むことにより、優れた品質の表示装置を高い歩留りで製造することができる。
【００５４】
上記において、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。例中、含有量ないし使用量を表す％および部は、特に断らないかぎり質量基準である。
【００５６】
合成例１
還流冷却器、滴下ロートおよび攪拌機を備えた１Ｌのフラスコ内に窒素を０．０２Ｌ／分で流して窒素雰囲気とし、３−メトキシ−１−ブタノール２００質量部および３−メトキシブチルアセテート１０５質量部を入れ、撹拌しながら７０℃まで加熱した。次いで、メタクリル酸５５質量部、３，４−エポキシトリシクロ［５．２．１．０２．６］デシルアクリレート（式（Ｉ−１）で表される化合物および式（ＩＩ−１）で表される化合物を、モル比で、５０：５０で混合。）１７５質量部およびＮ−シクロヘキシルマレイミド７０質量部を、３−メトキシブチルアセテート１４０質量部に溶解して溶液を調製し、該溶解液を、滴下ポンプを用いて４時間かけて、７０℃に保温したフラスコ内に滴下した。一方、重合開始剤２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）３０質量部を３−メトキシブチルアセテート２２５質量部に溶解した溶液を、別の滴下ポンプを用いて５時間かけてフラスコ内に滴下した。重合開始剤の溶液の滴下が終了した後、４時間、７０℃に保持し、その後室温まで冷却して、粘度（２３℃）１１４ｍＰａ・ｓ、固形分３２．６質量％、酸価３４．３ｍｇ−ＫＯＨ／ｇの共重合体（樹脂Ａａ）の溶液を得た。得られた樹脂Ａａの重量平均分子量Ｍｗは、１３，６００、分散度は２．５４であった。
なお、共重合体溶液の粘度は、Ｂ型粘度計で測定した。
【００５７】
合成例２
特開平１１−１３３６００号公報の合成例１と同様の操作を行い、樹脂Ａｂを得た。
【００５８】
合成例３
合成例１の、３，４−エポキシトリシクロ［５．２．１．０２．６］デシルアクリレート（式（Ｉ−１）で表される化合物および式（ＩＩ−１）で表される化合物を、モル比で、５０：５０で混合。）を、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレートに変更する以外は同様の操作を行い、粘度（２３℃）１２０ｍＰａ・ｓ、固形分３２．８質量％、酸価３６．２ｍｇ−ＫＯＨ／ｇの共重合体（樹脂Ａｃ）の溶液を得た。得られた樹脂Ａｃの重量平均分子量Ｍｗは、１３，９００、分散度は２．５５であった。
【００５９】
前記のバインダーポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）の測定については、ＧＰＣ法を用いて、以下の条件で行なった。
装置；Ｋ２４７９（（株）島津製作所製）
カラム；ＳＨＩＭＡＤＺＵ Ｓｈｉｍ−ｐａｃｋ ＧＰＣ−８０Ｍ
カラム温度；４０℃
溶媒；ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）
流速；１．０ｍｌ／ｍｉｎ
検出器；ＲＩ
上記で得られたポリスチレン換算の重量平均分子量および数平均分子量の比を分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）とした。
【００６０】
実施例１
合成例１で得られた樹脂Ａａを含む樹脂溶液部（固形分換算６０部）に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート４０部、２−メチル−２−モルホリノ（４−チオメチルフェニル）プロパン−１−オン６部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５３部、３−エトキシエチルプロピオネート２０部、３−メトキシ１−ブタノール３７部および３−メトキシブチルアセテート８７部を混合して感光性樹脂組成物１を得た。
【００６１】
【表１】
【００６２】
２インチ角のガラス基板（＃１７３７；コーニング社製）を、中性洗剤、水およびアルコールで順次洗浄してから乾燥した。このガラス基板上に、感光性樹脂組成物１を、１００ｍＪ／ｃｍ２の露光量（３６５ｎｍ）で露光し、現像、水洗、ポストベーク後の膜厚が３．０μｍになるようにスピンコートし、次にクリーンオーブン中、１００℃で３分間プリベークした。冷却後、この感光性樹脂組成物を塗布した基板と石英ガラス製フォトマスクとの間隔を５０μｍとし、露光機（ＴＭＥ−１５０ＲＳＫ；トプコン（株）製）を用いて、大気雰囲気下、１００ｍＪ／ｃｍ２の露光量（３６５ｎｍ基準）で光照射した。
なお、フォトマスクとして、次のパターンが同一平面上に形成されたフォトマスクを用いた。
【００６３】
・１辺が１０μｍである正方形の透光部（パターン）を有し、当該正方形の間隔が１００μｍ
・１辺が１５μｍである正方形の透光部（パターン）を有し、当該正方形の間隔が１００μｍ
【００６４】
光照射後、非イオン系界面活性剤０．１２％と水酸化カリウム０．０５％を含む水系現像液に上記塗膜を２３℃で８０秒間浸漬して現像し、水洗後、オーブン中、２２０℃で２０分間ポストベークを行った。放冷後、膜厚を測定した。
【００６５】
感光性樹脂組成物１について、保存安定性の評価を行い。結果を表２に示した。また、感光性樹脂組成物１を用いて、フォトマスクを使用しない以外は前記と同様にして硬化膜を作製し、表２に示す項目について評価を行った。
【００６６】
実施例２
表１に示す組成となるように、感光性樹脂組成物１と同様にして、感光性樹脂組成物２を得て、その評価を行った。結果を表２に示す。
【００６７】
実施例３
表１に示す組成となるように、実施例１と同様にして、感光性樹脂組成物３を得て、その評価を行った。結果を表２に示す。
【００６８】
比較例１
表１に示す組成となるように、実施例１と同様にして、感光性樹脂組成物４を得た。実施例１と同様にして保存安定性を測定したところ、増粘したので、その評価を中止した。
【００６９】
比較例２
表１に示す組成となるように、実施例１と同様にして、感光性樹脂組成物５を得た。実施例１と同様にして保存安定性を測定したところ、増粘したので、その評価を中止した。
【００７０】
【表２】
【００７１】
表２中の説明
保存安定性；感光性樹脂組成物を、２３℃で２週間保管し、保管後の感光性樹脂組成物の粘度を保管前の組成物１の粘度で除した値を％で表示した。粘度変化が小さいほど、例えば１００〜１０３％の範囲であれば、良好である。
なお、比較例１は、大きな増粘が認められたため、評価を中止した。
【００７２】
粘度；粘度計（ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ ＴＶ−３０；東機産業（株）製）を用い、２３℃において測定した。
【００７３】
透過率；露光工程において、フォトマスクを使用しない以外は、前記と同様の操作を行って、膜厚２．９〜３．１μｍになるように作製した硬化膜の膜厚を、膜厚測定装置（ＤＥＫＴＡＫ３；日本真空技術（株）製）を用いて測定した。
次いで、得られた硬化膜を、顕微分光測光装置（ＯＳＰ−ＳＰ２００；ＯＬＹＭＰＵＳ社製）を用いて、４００ｎｍにおける透過率（％）を測定し、膜厚３．０μｍに外挿したときの透過率に換算し、表２に記載した。
【００７４】
表面平滑性、線幅、形状（断面）；得られた硬化膜について、走査型電子顕微鏡（Ｓ−４０００；（株）日立製作所社製）を用いて観察、測定した。
なお、線幅については、フォトマスク上の１０μｍおよび１５μｍの、それぞれのパターンで、解像できたものを○、できなかったものを×として、評価した。
【００７５】
機械特性（総変位量および回復率）；得られた硬化膜について、ダイナミック超微小硬度計（ＤＵＨ−Ｗ２０１；（株）島津製作所製）を用いて、総変位量（μｍ）および弾性変位量（μｍ）を測定し、回復率（％）を算出した。
−測定条件−
試験モード；負荷−除荷試験
試験力 ；５ｇｆ［ＳＩ単位換算値；４９．０ｍＮ］
負荷速度 ；０．４５ｇｆ／ｓｅｃ［ＳＩ単位換算値；４．４１ｍＮ／ｓｅｃ］
保持時間 ；５ｓｅｃ
圧子 ；円錐台圧子（直径５０μｍ）
回復率（％）；（弾性変位量（μｍ）／総変位量（μｍ））×１００
【００７６】
耐溶剤性；露光工程において、フォトマスクを使用しない以外は、同様の操作を行い、塗膜を作製して、膜厚および透過率を測定した。作製した塗膜を、３０℃のＮ−メチルピロリドン中に３０分間浸漬し、浸漬後の膜厚および透過率を測定し、次式にしたがって、それらの変化を求めた。
膜厚変化（％）；（浸漬後の膜厚（μｍ）／浸漬前の膜厚（μｍ））×１００
透過率変化（％）；（浸漬後の透過率（％）／浸漬前の透過率（％））×１００
膜厚変化および透過率変化が、それぞれ、１０３％以下の場合は○、１０５％を越えた場合は×として表２に記載した。
密着性；耐溶剤性試験での浸漬後の塗膜上に、市販のカッターナイフを用いて、一辺が１ｍｍである正方形を１００個作製した。市販のセロハンテープを使用し、剥離試験を行った。［（剥離せずに基板上に残った正方形の数）／１００］を、表２に記載した。数値の大きい方が密着性に優れ、良好である。
【００７７】
耐熱性；露光工程において、フォトマスクを使用しない以外は、同様の操作を行い、塗膜を作製した。作製した塗膜を、２４０℃のクリーンオーブンに１時間放置し、加熱前後の膜厚および透過率（測定波長；４００ｎｍ）を測定し、次式にしたがって、それらの変化を求めた。
膜厚変化（％）；（加熱後の膜厚（μｍ）／加熱前の膜厚（μｍ））×１００
透過率変化（％）；（加熱後の透過率（％）／加熱前の透過率（％））×１００
密着性；耐熱性試験での加熱後の塗膜上に、市販のカッターナイフを用いて、一辺が１ｍｍである正方形を１００個作製した。市販のセロハンテープを使用し、剥離試験を行った。［（剥離せずに基板上に残った正方形の数）／１００］を、表２に記載した。数値の大きい方が密着性に優れ、良好である。
【００７８】
表２に示す実施例１〜３の結果から、特定構造のエポキシ基を有するバインダーポリマーを含有する本発明の感光性樹脂組成物は、保存安定性に優れ、また本発明の感光性樹脂組成物を使用すると、パターン形状、表面平滑性、機械特性、耐熱性、耐溶剤性に優れたパターンおよび塗膜が得られることがわかる。一方、比較例１の本発明のバインダー樹脂を含まない感光性樹脂組成物は、保存安定性に劣るものしか得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の感光性樹脂組成物は、保存安定性に優れており、パターン形状、表面平滑性、機械特性、耐熱性、耐溶剤性に優れたパターンおよび塗膜を形成することが可能であり、オーバーコート、フォトスペーサ、絶縁膜、液晶配向制御用突起、着色パターンの膜厚をあわせるためのコート層など、表示装置に用いられる透明膜の形成に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダー樹脂（Ａ）、光重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）および溶剤（Ｄ）を含有する感光性樹脂組成物において、バインダー樹脂（Ａ）が、不飽和カルボン酸および／または不飽和カルボン酸無水物（Ａ１）、環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）、ならびに（Ａ１）および（Ａ２）と共重合可能な単量体（ただし、（Ａ１）および（Ａ２）を除く。）（Ａ３）との共重合体である感光性樹脂組成物。
【請求項２】
環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）が、式（Ｉ）で表される化合物および式（ＩＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物である請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
［式（Ｉ）および式（ＩＩ）中、Ｒは、それぞれ独立に、水素原子または水酸基で置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｘは、それぞれ独立に、単結合またはヘテロ原子を含んでも良い炭素数１〜６のアルキレン基を表す。］
【請求項３】
請求項１または２に記載の感光性樹脂組成物を用いて形成されるパターン。
【請求項４】
請求項３に記載のパターンを含む表示装置。
【請求項１】
バインダー樹脂（Ａ）、光重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）および溶剤（Ｄ）を含有する感光性樹脂組成物において、バインダー樹脂（Ａ）が、不飽和カルボン酸および／または不飽和カルボン酸無水物（Ａ１）、環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）、ならびに（Ａ１）および（Ａ２）と共重合可能な単量体（ただし、（Ａ１）および（Ａ２）を除く。）（Ａ３）との共重合体である感光性樹脂組成物。
【請求項２】
環上にエポキシ基を有する多環式脂肪族基と不飽和結合を有する基とを有する化合物（Ａ２）が、式（Ｉ）で表される化合物および式（ＩＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物である請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
［式（Ｉ）および式（ＩＩ）中、Ｒは、それぞれ独立に、水素原子または水酸基で置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｘは、それぞれ独立に、単結合またはヘテロ原子を含んでも良い炭素数１〜６のアルキレン基を表す。］
【請求項３】
請求項１または２に記載の感光性樹脂組成物を用いて形成されるパターン。
【請求項４】
請求項３に記載のパターンを含む表示装置。
【公開番号】特開２００６−１７１１６０（Ｐ２００６−１７１１６０Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６０９９０（Ｐ２００４−３６０９９０）
【出願日】平成１６年１２月１４日（２００４．１２．１４）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１４日（２００４．１２．１４）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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