感放射線性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜の形成方法、カラーフィルタ及びカラーフィルタの形成方法
【課題】本発明の目的は、保存安定性と低温焼成とを両立し、かつ十分な感度を有する感放射線性樹脂組成物、耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜、この硬化膜の形成方法、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等に優れるカラーフィルタ、並びにこのカラーフィルタの形成方法を提供することである。
【解決手段】本発明は、［Ａ］（Ａ１）不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物と、（Ａ２）水酸基含有不飽和化合物とを共重合してなるアルカリ可溶性樹脂、［Ｂ］エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物、［Ｃ］感放射線性重合開始剤、並びに［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を含有する感放射線性樹脂組成物である。
【解決手段】本発明は、［Ａ］（Ａ１）不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物と、（Ａ２）水酸基含有不飽和化合物とを共重合してなるアルカリ可溶性樹脂、［Ｂ］エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物、［Ｃ］感放射線性重合開始剤、並びに［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を含有する感放射線性樹脂組成物である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感放射線性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜の形成方法、カラーフィルタ及びカラーフィルタの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜を形成する材料としては、感放射線性樹脂組成物が幅広く使用されている。この感放射線性樹脂組成物としては、例えば不飽和カルボン酸、エポキシ基含有不飽和化合物等からなる共重合体を含有する組成物が知られている（特開２００１−３５４８２２号公報参照）。しかし、これらの組成物を用いる場合、硬化膜として実際に商業上要求されるレベルまで表面硬度を高めるためには、２００℃以上の高温での焼成工程が必要とされる。
【０００３】
一方、電子ペーパー等のフレキシブルディスプレイが普及している。このフレキシブルディスプレイの基板としては、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック基板が検討されている。この基板は加熱時に伸張又は収縮する為、ディスプレイとしての機能を阻害する不都合があり、硬化膜の焼成工程の低温化が必要とされている。
【０００４】
低温焼成であっても架橋塗膜を形成可能な塗料組成物として、例えばブロックイソシアネートを利用する技術が開示されている（特開２００９−１５５４０８号公報参照）。反応性の高いイソシアネート基に保護基を持たせることで、焼成時に保護基が脱離し、架橋反応が進行し、良好な硬化膜が得られ、貯蔵安定性と反応性とを両立させている。しかし、この塗料組成物については露光現像によるパターン形成能を有しないため微細なパターン形成が不可能である。
【０００５】
また、低温焼成であっても硬化可能なポリイミド前駆体を含むフレキシブルディスプレイのゲート絶縁膜用塗布液の技術が開発されている（特開２００９−４３９４号公報参照）。しかし、この塗布液についても露光現像によるパターン形成能を有しないため微細なパターン形成が不可能である。さらに、硬化反応性が不充分であることに起因してか、焼成に１時間以上の時間を有し、また得られる層間絶縁膜等の硬化膜は硬度等において満足のいくレベルではない。さらに、フレキシブルディスプレイのデバイス作製プロセスにおいては、層間絶縁膜の上層に積層物を形成する場合がある。この場合、層間絶縁膜には高い比誘電率に加え積層物形成時に用いる溶媒に対する耐溶媒性が求められる。
【０００６】
そこで、エポキシ系材料の硬化剤として用いられているアミン化合物の添加により、低温であっても架橋反応を進行させる方策も考えられるが、一般的なアミン化合物の添加では組成物中に存在するエポキシ基との経時的な反応を招来し保存安定性が低下することがある。
【０００７】
このような状況から、保存安定性と低温焼成とを両立し、かつ十分な感度を有する感放射線性樹脂組成物、並びに耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる硬化膜の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３５４８２２号公報
【特許文献２】特開２００９−１５５４０８号公報
【特許文献３】特開２００９−４３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は保存安定性と低温焼成とを両立し、かつ十分な感度を有する感放射線性樹脂組成物、耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜、この硬化膜の形成方法、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等に優れるカラーフィルタ、並びにこのカラーフィルタの形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた発明は、
［Ａ］（Ａ１）不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物（以下、「（Ａ１）化合物」とも称する）と、（Ａ２）水酸基含有不飽和化合物（以下、「（Ａ２）化合物」とも称する）とを共重合してなるアルカリ可溶性樹脂（以下、「［Ａ］アルカリ可溶性樹脂」とも称する）、
［Ｂ］エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物（以下、「［Ｂ］重合性化合物」とも称する）、
［Ｃ］感放射線性重合開始剤、並びに
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物
を含有する感放射線性樹脂組成物である。
【００１１】
当該感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］感放射線性重合開始剤及び［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を含有する。感放射線性材料である当該感放射線性樹脂組成物は、感放射線性を利用した露光・現像によって容易に微細かつ精巧なパターンを形成でき、かつ充分な感度を有する。また、当該感放射線性樹脂組成物は、［Ｃ］感放射線性重合開始剤を含有することで、低露光量の場合であっても耐溶媒性等の硬化膜の要求特性をより向上できる。さらに、通常１５０℃程度で脱保護される［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を含有することで、効果的な架橋剤としてイソシアネート−水酸基架橋反応が進行し、当該感放射線性樹脂組成物の保存安定性と低温焼成とを高いレベルで両立できる。
【００１２】
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物は、脂肪族系ブロックイソシアネート化合物及び脂環族系ブロックイソシアネート化合物からなる群より選択される１種以上のブロックイソシアネート化合物であることが好ましく、２個以上のイソシアネート基を有する化合物であることがより好ましい。［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を上記特定化合物とすることで当該感放射線性樹脂組成物の保存安定性と低温焼成とをより高いレベルで両立できる。
【００１３】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂が、上記（Ａ１）化合物と、（Ａ２）化合物と、（Ａ３）エポキシ基含有不飽和化合物（以下、「（Ａ３）化合物」とも称する）とを共重合してなることが好ましい。［Ａ］アルカリ可溶性樹脂を、このようにエポキシ基含有単量体をさらに含有してなる共重合体とすることで、カルボキシル基とエポキシ基との硬化系、及び水酸基とイソシアネートとの硬化系の２つの硬化反応により、硬化膜を形成した場合に耐溶媒性、比誘電率、硬度等をさらに向上することができる。
【００１４】
当該感放射線性樹脂組成物は、層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜形成用であることが好ましく、また、本発明には層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜が好適に含まれる。当該感放射線性樹脂組成物から形成される層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜は、耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる。
【００１５】
本発明のカラーフィルタは、
当該硬化膜と、
この硬化膜上に積層され、液晶配向剤により形成される配向膜と
を備える。本発明のカラーフィルタは、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等に優れる。
【００１６】
上記液晶配向剤は、
光配向性基を有する感放射線性重合体を含む液晶配向剤、又は
光配向性基を有さないポリイミドを含む液晶配向剤
であることが好ましい。
【００１７】
本発明の硬化膜の形成方法は、
（１）当該感放射線性樹脂組成物を基板に塗布し、塗膜を形成する工程、
（２）上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
（３）上記放射線が照射された塗膜を現像する工程、及び
（４）上記現像された塗膜を焼成する工程
を有する。
【００１８】
本発明の形成方法によると耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる硬化膜を形成できる。
【００１９】
上記工程（４）の焼成温度としては２００℃以下が好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、上述のように架橋剤としての［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を含有するため、低温焼成を実現でき低温焼成が望まれるフレキシブルディスプレイ等に用いられる硬化膜の形成材料として好適である。
【００２０】
本発明のカラーフィルタの形成方法は、
上記当該硬化膜の形成方法の工程（１）〜（４）、及び
（５）焼成された塗膜上に液晶配向剤を塗布し、２００℃以下の加熱により配向膜を形成する工程
を有する。
【００２１】
なお、本明細書にいう「焼成」とは、硬化膜に要求される表面硬度が得られるまで加熱することを意味する。また、「感放射線性樹脂組成物」の「放射線」とは、可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線、荷電粒子線等を含む概念である。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明は、容易に微細かつ精巧なパターンを形成でき、保存安定性と低温焼成とを両立し、かつ十分な感度を有する感放射線性樹脂組成物、耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜、この硬化膜の形成方法、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等に優れるカラーフィルタ、並びにこのカラーフィルタの形成方法を提供することができる。従って、当該感放射線性樹脂組成物は、低温焼成が望まれるフレキシブルディスプレイ等に用いられる層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜の形成材料として好適である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜感放射線性樹脂組成物＞
本発明の感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］感放射線性重合開始剤及び［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を含有する。また、当該感放射線性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない限り任意成分を含有してもよい。以下、各成分を詳述する。
【００２４】
＜［Ａ］アルカリ可溶性樹脂＞
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂は、例えば溶媒中で重合開始剤の存在下、（Ａ１）化合物と、（Ａ２）化合物とを共重合することによって合成できる。また、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂は、上記（Ａ１）化合物と、（Ａ２）化合物と、（Ａ３）エポキシ基含有不飽和化合物とを共重合してなることが好ましい。さらに、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂の合成においては、上記（Ａ１）化合物、（Ａ２）化合物及び（Ａ３）化合物と共に、（Ａ４）化合物（上記（Ａ１）化合物、（Ａ２）化合物及び（Ａ３）化合物以外の不飽和化合物）を共重合することによって合成してもよい。以下、各化合物を詳述する。なお、各化合物は２種以上を併用してもよい。
【００２５】
［（Ａ１）化合物］
（Ａ１）化合物は、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物である。（Ａ１）化合物としては、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸の無水物、多価カルボン酸のモノ〔（メタ）アクリロイルオキシアルキル〕エステル、両末端にカルボキシル基と水酸基とを有するポリマーのモノ（メタ）アクリレート、カルボキシル基を有する不飽和多環式化合物及びその無水物等が挙げられる。
【００２６】
不飽和モノカルボン酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等が挙げられる。不飽和ジカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸等が挙げられる。不飽和ジカルボン酸の無水物としては、例えば上記ジカルボン酸として例示した化合物の無水物等が挙げられる。多価カルボン酸のモノ［（メタ）アクリロイルオキシアルキル］エステルとしては、例えばコハク酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕等が挙げられる。両末端にカルボキシル基と水酸基とを有するポリマーのモノ（メタ）アクリレートとしては、例えばω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。カルボキシル基を有する不飽和多環式化合物及びその無水物としては、例えば５−カルボキシビシクロ［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−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−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−エン無水物等が挙げられる。
【００２７】
これらのうち、モノカルボン酸、ジカルボン酸の無水物が好ましく、（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸が、共重合反応性、アルカリ水溶液に対する溶解性及び入手の容易性からより好ましい。
【００２８】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂における（Ａ１）化合物に由来する構造単位の含有割合としては、全構造単位に対して、好ましくは５モル％〜３０モル％、より好ましくは１０モル％〜２５モル％である。（Ａ１）化合物に由来する構造単位の含有割合を５モル％〜３０モル％とすることで、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂のアルカリ水溶液に対する溶解性を最適化すると共に感度に優れる感放射線性樹脂組成物が得られる。
【００２９】
［（Ａ２）化合物］
（Ａ２）化合物は、水酸基含有不飽和化合物であり、例えば水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステル、下記式（１）で表されるフェノール性水酸基含有不飽和化合物等が挙げられる。
【００３０】
【化１】
【００３１】
上記式（１）中、Ｒ１は、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である。Ｒ２〜Ｒ６は、それぞれ独立して水素原子、ヒドロキシル基、又は炭素数１〜４のアルキル基である。Ｙは、単結合、−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＨ−である。ｐは、０〜３の整数である。但し、Ｒ２〜Ｒ６のいずれか１つはヒドロキシル基である。
【００３２】
水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えばヒドロキシメチル（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、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−メタクリロキシエチルグリコサイド等が挙げられる。
【００３３】
上記式（１）で表されるフェノール性水酸基含有不飽和化合物としては、例えば下記式（２）〜（６）で表される化合物等が挙げられる。
【００３４】
【化２】
【００３５】
上記式（２）中、ｑは、１〜３の整数である。Ｒ１〜Ｒ６は、上記式（１）と同義である。
【００３６】
【化３】
【００３７】
上記式（３）中、Ｒ１〜Ｒ６は、上記式（１）と同義である。
【００３８】
【化４】
【００３９】
上記式（４）中、ｒは、１〜３の整数である。Ｒ１〜Ｒ６は、上記式（１）と同義である。
【００４０】
【化５】
【００４１】
上記式（５）中、Ｒ１〜Ｒ６は、上記式（１）と同義である。
【００４２】
【化６】
【００４３】
上記式（６）中、Ｒ１〜Ｒ６は、上記式（１）と同義である。
【００４４】
これらのうち、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、４−ヒドロキシフェニルメタクリレート、ｏ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ヒドロキシスチレン、α−メチル−ｐ−ヒドロキシスチレンが好ましい。
【００４５】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂における（Ａ２）化合物に由来する構造単位の含有割合としては、全構造単位に対して、好ましくは５モル％〜３０モル％、より好ましくは１０モル％〜２５モル％である。（Ａ２）化合物に由来する構造単位の含有割合を５モル％〜３０モル％とすることで、優れた耐溶媒性、硬度等を有する硬化物を形成できる。
【００４６】
［（Ａ３）化合物］
（Ａ３）化合物は、エポキシ基含有不飽和化合物である。エポキシ基としては、オキシラニル基（１，２−エポキシ構造）、オキセタニル基（１，３−エポキシ構造）が挙げられる。
【００４７】
オキシラニル基を有する不飽和化合物としては例えばアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸２−メチルグリシジル、メタクリル酸２−メチルグリシジル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、３，４−エポキシシクロへキシルメタクリレート等が挙げられる。
【００４８】
オキセタニル基を有する不飽和化合物としては、例えば
３−（アクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２−メチルオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−３−エチルオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２−トリフルオロメチルオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２−ペンタフルオロエチルオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２−フェニルオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２，２−ジフルオロオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２，２，４−トリフルオロオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２，２，４，４−テトラフルオロオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）オキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２−エチルオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−３−エチルオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２−トリフルオロメチルオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２−ペンタフルオロエチルオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２−フェニルオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２，２−ジフルオロオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２，２，４−トリフルオロオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２，２，４，４−テトラフルオロオキセタン等のアクリル酸エステル；
３−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−メチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−３−エチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−トリフルオロメチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−ペンタフルオロエチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−フェニルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２，２−ジフルオロオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２，２，４−トリフルオロオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２，２，４，４−テトラフルオロオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）オキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２−エチルオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−３−エチルオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２−トリフルオロメチルオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２−ペンタフルオロエチルオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２−フェニルオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２，２−ジフルオロオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２，２，４−トリフルオロオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２，２，４，４−テトラフルオロオキセタン等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。
【００４９】
これらのうち、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸−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、３，４−エポキシシクロヘキシルメタクリレートが、共重合反応性及び樹脂組成物の硬化性の向上の観点から好ましい。
【００５０】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂における（Ａ３）化合物に由来する構造単位の含有割合としては、全構造単位に対して、好ましくは５モル％〜３０モル％、より好ましくは１０モル％〜２５モル％である。（Ａ３）化合物に由来する構造単位の含有割合を５モル％〜３０モル％とすることで、優れた耐溶媒性、硬度等を有する硬化物を形成できる。
【００５１】
［（Ａ４）化合物］
（Ａ４）化合物は、（Ａ１）化合物、（Ａ２）化合物及び（Ａ３）化合物以外の化合物であって、ラジカル重合性を有する不飽和化合物であれば特に制限されない。（Ａ４）化合物としては、例えばメタクリル酸鎖状アルキルエステル、メタクリル酸環状アルキルエステル、アクリル酸環状アルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、アクリル酸アリールエステル、不飽和ジカルボン酸ジエステル、ビシクロ不飽和化合物、マレイミド化合物、不飽和芳香族化合物、共役ジエン、テトラヒドロフラン骨格、フラン骨格、テトラヒドロピラン骨格、ピラン骨格、下記式（７）で表される骨格をもつ不飽和化合物、その他の不飽和化合物等が挙げられる。
【００５２】
【化７】
【００５３】
上記式（７）中、Ｒ７は、水素原子又はメチル基である。ｓは、１以上の整数である。
【００５４】
メタクリル酸鎖状アルキルエステルとしては、例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ｎ−ラウリルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、ｎ−ステアリルメタクリレート等が挙げられる。
【００５５】
メタクリル酸環状アルキルエステルとしては、例えばシクロヘキシルメタクリレート、２−メチルシクロヘキシルメタクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルメタクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルオキシエチルメタクリレート、イソボロニルメタクリレート等が挙げられる。
【００５６】
アクリル酸環状アルキルエステルとしては、例えば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、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルオキシエチルアクリレート、イソボロニルアクリレート等が挙げられる。
【００５７】
メタクリル酸アリールエステルとしては、例えばフェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等が挙げられる。
【００５８】
アクリル酸アリールエステルとしては、例えばフェニルアクリレート、ベンジルアクリレート等が挙げられる。
【００５９】
不飽和ジカルボン酸ジエステルとしては、例えば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等が挙げられる。
【００６０】
ビシクロ不飽和化合物としては、例えばビシクロ［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−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−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、５−（２’−ヒドロキシエチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジヒドロキシビシクロ［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−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−ヒドロキシメチル−５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン等が挙げられる。
【００６１】
マレイミド化合物としては、例えば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−（４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−ヒドロキシベンジル）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）マレイミド等が挙げられる。
【００６２】
不飽和芳香族化合物としては、例えばスチレン、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−メトキシスチレン等が挙げられる。
【００６３】
共役ジエンとしては、例えば１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン等が挙げられる。
【００６４】
テトラヒドロフラン骨格を含有する不飽和化合物としては、例えばテトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、２−メタクリロイルオキシ−プロピオン酸テトラヒドロフルフリルエステル、３−（メタ）アクリロイルオキシテトラヒドロフラン−２−オン等が挙げられる。
【００６５】
フラン骨格を含有する不飽和化合物としては、例えば２−メチル−５−（３−フリル）−１−ペンテン−３−オン、フルフリル（メタ）アクリレート、１−フラン−２−ブチル−３−エン−２−オン、１−フラン−２−ブチル−３−メトキシ−３−エン−２−オン、６−（２−フリル）−２−メチル−１−ヘキセン−３−オン、６−フラン−２−イル−ヘキシ−１−エン−３−オン、アクリル酸−２−フラン−２−イル−１−メチル−エチルエステル、６−（２−フリル）−６−メチル−１−ヘプテン−３−オン等が挙げられる。
【００６６】
テトラヒドロピラン骨格を含有する不飽和化合物としては、例えば（テトラヒドロピラン−２−イル）メチルメタクリレート、２，６−ジメチル−８−（テトラヒドロピラン−２−イルオキシ）−オクト−１−エン−３−オン、２−メタクリル酸テトラヒドロピラン−２−イルエステル、１−（テトラヒドロピラン−２−オキシ）−ブチル−３−エン−２−オン等が挙げられる。
【００６７】
ピラン骨格を含有する不飽和化合物としては、例えば４−（１，４−ジオキサ−５−オキソ−６−ヘプテニル）−６−メチル−２−ピラン、４−（１，５−ジオキサ−６−オキソ−７−オクテニル）−６−メチル−２−ピラン等が挙げられる。
【００６８】
その他の不飽和化合物としては、例えばアクリロニトリル、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、酢酸ビニル等が挙げられる。
【００６９】
これらの（Ａ４）化合物のうち、メタクリル酸鎖状アルキルエステル、メタクリル酸環状アルキルエステル、マレイミド化合物、テトラヒドロフラン骨格、フラン骨格、テトラヒドロピラン骨格、ピラン骨格、上記式（７）で表される骨格を有する不飽和化合物、不飽和芳香族化合物、アクリル酸環状アルキルエステルが好ましく、スチレン、ｔ−ブチルメタクリレート、ｎ−ラウリルメタクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルメタクリレート、ｐ−メトキシスチレン、２−メチルシクロヘキシルアクリレート、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、３−（メタ）アクリロイルオキシテトラヒドロフラン−２−オンが共重合反応性及びアルカリ水溶液に対する溶解性の点からより好ましい。
【００７０】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂における（Ａ４）化合物に由来する構造単位の含有割合としては、全構造単位に対して、好ましくは１０モル％〜７０モル％である。（Ａ４）化合物に由来する構造単位の含有割合を１０モル％〜７０モル％とすることで、現像性及び形成される硬化物の耐溶媒性に優れる感放射線性樹脂組成物が得られる。
【００７１】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）としては、２．０×１０３〜１．０×１０５が好ましく、５．０×１０３〜５．０×１０４がより好ましい。［Ａ］アルカリ可溶性樹脂のＭｗを２．０×１０３〜１．０×１０５とすることで、当該感放射線性樹脂組成物の感度及び現像性を高めることができる。なお、本明細書における重合体のＭｗ及び数平均分子量（Ｍｎ）は下記の条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定した。
【００７２】
装置：ＧＰＣ−１０１（昭和電工社）
カラム：ＧＰＣ−ＫＦ−８０１、ＧＰＣ−ＫＦ−８０２、ＧＰＣ−ＫＦ−８０３及びＧＰＣ−ＫＦ−８０４を結合
移動相：テトラヒドロフラン
カラム温度：４０℃
流速：１．０ｍＬ／分
試料濃度：１．０質量％
試料注入量：１００μＬ
検出器：示差屈折計
標準物質：単分散ポリスチレン
【００７３】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂を合成するための重合反応に用いられる溶媒としては、例えばアルコール、グリコールエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート、ケトン類、エステル等が挙げられる。
【００７４】
アルコールとしては、例えばベンジルアルコール等；
グリコールエーテルとしては、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等；
エチレングリコールアルキルエーテルアセテートとしては、例えばエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等；
ジエチレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば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等；
ジエチレングリコールジアルキルエーテルとしては、例えば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エチルメチルエーテル等；
ジプロピレングリコールジアルキルエーテルとしては、例えばジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルメチルエーテル等；
プロピレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えばプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル等；
プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートとしては、例えば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エチルエーテルアセテート等；
プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネートとしては、例えばプロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネート等；
ケトンとしては、例えば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、メチルイソアミルケトン等；
エステルとしては、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、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メチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、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プロピル、２−エトキシプロピオン酸ブチル、２−ブトキシプロピオン酸メチル、２−ブトキシプロピオン酸エチル、２−ブトキシプロピオン酸プロピル、２−ブトキシプロピオン酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸プロピル、３−メトキシプロピオン酸ブチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸プロピル、３−エトキシプロピオン酸ブチル、３−プロポキシプロピオン酸メチル等が挙げられる。
【００７５】
これらの溶媒のうち、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートが好ましく、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートがより好ましい。
【００７６】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂を合成するための重合反応に用いられる重合開始剤としては、一般的にラジカル重合開始剤として知られているものが使用できる。ラジカル重合開始剤としては、例えば２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス−（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物；ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、１，１’−ビス−（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン等の有機過酸化物及び過酸化水素が挙げられる。ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、過酸化物を還元剤とともに用いてレドックス型開始剤としてもよい。
【００７７】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂を合成するための重合反応においては、分子量を調整するために、分子量調整剤を使用できる。分子量調整剤としては、例えばクロロホルム、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素類；ｎ−ヘキシルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸等のメルカプタン類；ジメチルキサントゲンスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド等のキサントゲン類；ターピノーレン、α−メチルスチレンダイマー等が挙げられる。
【００７８】
＜［Ｂ］重合性化合物＞
当該感放射線性樹脂組成物に含有される［Ｂ］重合性化合物としては、エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物であれば特に限定されないが、例えばω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート、エチレングリコール（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、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジ（メタ）アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロイロキシプロピルメタクリレート、２−（２’−ビニロキシエトキシ）エチル（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、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、トリ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）フォスフェート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、コハク酸変性ペンタエリスリトールトリアクリレート等のほか、直鎖アルキレン基及び脂環式構造を有し、かつ２個以上のイソシアネート基を有する化合物と、分子内に１個以上の水酸基を有し、かつ３個〜５個の（メタ）アクリロイロキシ基を有する化合物とを反応させて得られるウレタン（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。
【００７９】
上記［Ｂ］重合性化合物の市販品としては、例えば
アロニックスＭ−４００、同Ｍ−４０２、同Ｍ−４０５、同Ｍ−４５０、同Ｍ−１３１０、同Ｍ−１６００、同Ｍ−１９６０、同Ｍ−７１００、同Ｍ−８０３０、同Ｍ−８０６０、同Ｍ−８１００、同Ｍ−８５３０、同Ｍ−８５６０、同Ｍ−９０５０、アロニックスＴＯ−１４５０、同ＴＯ−１３８２（以上、東亞合成社）；
ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ、同ＤＰＣＡ−２０、同ＤＰＣＡ−３０、同ＤＰＣＡ−６０、同ＤＰＣＡ−１２０、同ＭＡＸ−３５１０（以上、日本化薬社）；
ビスコート２９５、同３００、同３６０、同ＧＰＴ、同３ＰＡ、同４００（以上、大阪有機化学工業社）；
ウレタンアクリレート系化合物として、ニューフロンティア Ｒ−１１５０（第一工業製薬社）；
ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ−４０Ｈ、ＵＸ−５０００（以上、日本化薬社）；
ＵＮ−９０００Ｈ（根上工業社）；
アロニックスＭ−５３００、同Ｍ−５６００、同Ｍ−５７００、Ｍ−２１０、同Ｍ−２２０、同Ｍ−２４０、同Ｍ−２７０、同Ｍ−６２００、同Ｍ−３０５、同Ｍ−３０９、同Ｍ−３１０、同Ｍ−３１５（以上、東亞合成社）；
ＫＡＹＡＲＡＤ ＨＤＤＡ、ＫＡＹＡＲＡＤ ＨＸ−２２０、同ＨＸ−６２０、同Ｒ−５２６、同Ｒ−１６７、同Ｒ−６０４、同Ｒ−６８４、同Ｒ−５５１、同Ｒ−７１２、ＵＸ−２２０１、ＵＸ−２３０１、ＵＸ−３２０４、ＵＸ−３３０１、ＵＸ−４１０１、ＵＸ−６１０１、ＵＸ−７１０１、ＵＸ−８１０１、ＵＸ−０９３７、ＭＵ−２１００、ＭＵ−４００１（以上、日本化薬社）；
アートレジンＵＮ−９０００ＰＥＰ、同ＵＮ−９２００Ａ、同ＵＮ−７６００、同ＵＮ−３３３、同ＵＮ−１００３、同ＵＮ−１２５５、同ＵＮ−６０６０ＰＴＭ、同ＵＮ−６０６０Ｐ（以上、根上工業社）；
ＳＨ−５００Ｂビスコート２６０、同３１２、同３３５ＨＰ（以上、大阪有機化学工業社）
フロラードＦＣ−１３５（住友スリーエム社）等が挙げられる。
【００８０】
［Ｂ］重合性化合物は、単独又は２種以上を混合して使用できる。当該感放射線性樹脂組成物における［Ｂ］重合性化合物の含有量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、２０質量部〜２００質量部が好ましく、４０質量部〜１６０質量部がより好ましい。［Ｂ］重合性化合物の含有量を上記特定範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物は密着性に優れ低露光量においても十分な硬度を有する硬化膜が得られる。
【００８１】
＜［Ｃ］感放射線性重合開始剤＞
当該感放射線性樹脂組成物に含有される［Ｃ］感放射線性重合開始剤は、放射線に感応して［Ｂ］重合性不飽和化合物の重合を開始しうる活性種を生じる成分である。このような［Ｃ］感放射線性重合開始剤としては、Ｏ−アシルオキシム化合物、アセトフェノン化合物、ビイミダゾール化合物等が挙げられる。なお、［Ｃ］感放射線性重合開始剤は２種以上を併用してもよい。
【００８２】
Ｏ−アシルオキシム化合物としては、例えばエタノン−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〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、１−〔９−エチル−６−ベンゾイル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−オクタン−１−オンオキシム−Ｏ−アセテート、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〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、１−〔９−ｎ−ブチル−６−（２−エチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、エタノン−１−［９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロピラニルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−５−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）等が挙げられる。これらのうち、エタノン−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〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）又はエタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）が好ましい。
【００８３】
アセトフェノン化合物としては、例えばα−アミノケトン化合物、α−ヒドロキシケトン化合物が挙げられる。
【００８４】
α−アミノケトン化合物としては、例えば２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン等が挙げられる。
【００８５】
α−ヒドロキシケトン化合物としては、例えば１−フェニル−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−（４−ｉ−プロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる
【００８６】
これらのアセトフェノン化合物のうちα−アミノケトン化合物が好ましく、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン又は２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オンがより好ましい。
【００８７】
ビイミダゾール化合物としては、例えば２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラキス（４−エトキシカルボニルフェニル）−１，２’−ビイミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、２，２’−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、２，２’−ビス（２，４，６−トリクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール等が挙げられる。これらのうち、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、２，２’−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール又は２，２’−ビス（２，４，６−トリクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールが好ましく、２，２’−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールがより好ましい。
【００８８】
［Ｃ］感放射線性重合開始剤としては、市販品を使用してもよく、例えば２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン（イルガキュア９０７、２−（４−メチルベンジル）−２−（ジメチルアミノ）−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン（イルガキュア３７９）、エタノン−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〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）（イルガキュアＯＸＥ０２）（以上、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社）等が挙げられる。
【００８９】
当該感放射線性樹脂組成物における［Ｃ］感放射線性重合開始剤の含有量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、１質量部〜４０質量部が好ましく、５質量部〜３０質量部がより好ましい。［Ｃ］感放射線性重合開始剤の含有量を１質量部〜４０質量部とすることで、当該感放射線性樹脂組成物は、低露光量の場合でも高い硬度及び密着性を有するスペーサー等が形成できる。
【００９０】
＜［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物＞
ブロックポリイソシアネート化合物は、イソシアネート基を活性水素基含有化合物（ブロック剤）と反応させて常温で不活性としたものであり、これを加熱するとブロック剤が解離してイソシアネート基が再生されるという性質を持つものである。当該感放射線性樹脂組成物が［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物として、通常１５０℃程度で脱保護されるブロックイソシアネートを含有することで、効果的な架橋剤としてイソシアネート−水酸基架橋反応が進行し、当該感放射線性樹脂組成物の保存安定性と低温焼成とを高いレベルで両立できる。
【００９１】
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物は、脂肪族系ブロックイソシアネート化合物及び脂環族系ブロックイソシアネート化合物からなる群より選択される１種以上のブロックイソシアネート化合物であることが好ましく、２個以上のイソシアネート基を有する化合物であることがより好ましい。［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を上記特定化合物とすることで当該感放射線性樹脂組成物の保存安定性と低温焼成とをより高いレベルで両立できる。
【００９２】
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物は、脂肪族又は脂環族ジイソシアネートから誘導されるポリイソシアネートと活性水素とを有する化合物（ブロック剤）との公知の反応によって得られる。なお、ジイソシアネート及びブロック剤は、それぞれを２種以上併用してもよい。
【００９３】
ジイソシアネートとしては、例えばテトラメチレンジイソシアネート、ペンタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、２，２，４−トリメチル−１，６−ジイソシアナトヘキサン、２，４，４−トリメチル−１，６−ジイソシアナトヘキサン、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、４，４−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリジンイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，５−ペンタメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、３−イソシアネートメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルジイソシアネート等が挙げられる。
【００９４】
市販品としては、例えばイソシアネート基をメチルエチルケトンのオキシムでブロックしたものとして、デュラネートＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ、ＴＰＡ−Ｂ８０Ｘ、Ｅ４０２−Ｂ８０Ｔ、ＭＦ−Ｂ６０ＸＮ、ＭＦ−Ｂ６０Ｘ、ＭＦ−Ｂ８０Ｍ（以上、旭化成工業社）；イソシアネート基を活性メチレンでブロックしたものとして、デュラネートＭＦ−Ｋ６０Ｘ（旭化成工業社）；（メタ）アクリロイル基を有するイソシアネート化合物のブロック体として、カレンズＭＯＩ−ＢＰ、カレンズＭＯＩ−ＢＭ（以上、昭和電工社）が挙げられる。これらのうち、デュラネートＥ４０２−Ｂ８０Ｔ、ＭＦ−Ｋ６０Ｘを用いた場合に高いフレキシブル性が発現し、他との混合系にして使用する事で、自在にその硬さを制御する事ができるため好ましい。
【００９５】
ジイソシアネートより誘導されるポリイソシアネートとしては、例えばイソシアヌレート型ポリイソシアネート、ビュウレット型ポリイソシアネート、ウレタン型ポリイソシアネート、アロファネート型ポリイソシアネート等が挙げられる。硬化性の観点からイソシアヌレート型ポリイソシアネートが好ましい。
【００９６】
ブロック剤としては、例えばアルコール系化合物、フェノール系化合物、活性メチレン系化合物、メルカプタン系化合物、酸アミド系化合物、酸イミド系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、尿素系化合物、オキシム系化合物、アミン系化合物、イミン系化合物、ピリジン系化合物等が挙げられる。
【００９７】
アルコール系化合物としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、２−エチルヘキサノール、メチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、メチルカルビトール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール等；
フェノール系化合物としては、例えばフェノール、クレゾール、エチルフェノール、ブチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール、スチレン化フェノール、ヒドロキシ安息香酸エステル等；
活性メチレン系化合物としては、例えばマロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等；
メルカプタン系化合物としては例えばブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等；
酸アミド系化合物としては、例えばアセトアニリド、酢酸アミド、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム等；
酸イミド系化合物としては、例えばコハク酸イミド、マレイン酸イミド等；
イミダゾール系化合物としては、例えばイミダゾール、２−メチルイミダゾール等；
ピラゾール系化合物としては、例えば３−メチルピラゾール、３，５−ジメチルピラゾール、３，５−エチルピラゾール等；
尿素系化合物としては、例えば尿素、チオ尿素、エチレン尿素等；
オキシム系化合物としては、例えばホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等；
アミン系化合物としては、例えばジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール等；
イミン系化合物としては、例えばエチレンイミン、ポリエチレンイミン等
ピリジン系化合物としては、例えば２−ヒドロキシピリジン、２−ヒドロキシキノリン等が挙げられる。
【００９８】
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物は、単独又は２種以上を使用できる。当該感放射線性樹脂組成物における［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物の含有量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、２０質量部〜６０質量部が好ましく、２５質量部〜５０質量部がより好ましい。［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物の含有量を２０質量部〜６０質量部とすることで、当該感放射線性樹脂組成物の保存安定性と硬化膜の硬化促進とをより高いレベルで両立できる。
【００９９】
＜任意成分＞
当該感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］感放射線性重合開始剤及び［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物に加え、本発明の効果を損なわない範囲で必要に応じて密着助剤、界面活性剤、保存安定剤、耐熱性向上剤等の任意成分を含有できる。これらの各任意成分は、単独で使用してもよいし２種以上を混合して使用してもよい。以下、各任意成分を詳述する。
【０１００】
［密着助剤］
密着助剤は、得られるスペーサー等と基板との接着性をさらに向上させるために使用できる。このような密着助剤としては、カルボキシル基、メタクリロイル基、ビニル基、イソシアネート基、オキシラニル基等の反応性官能基を有する官能性シランカップリング剤が好ましく、例えばトリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロ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−イソシアナ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−（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等が挙げられる。
【０１０１】
密着助剤の使用量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましい。密着助剤の使用量が２０質量部を超えると現像残りを生じやすくなる傾向がある。
【０１０２】
［界面活性剤］
界面活性剤は、当該感放射線性樹脂組成物の塗膜形成性をより向上させるために使用できる。界面活性剤としては、例えばフッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤及びその他の界面活性剤が挙げられる。上記フッ素系界面活性剤としては、末端、主鎖及び側鎖の少なくともいずれかの部位にフルオロアルキル基及び／又はフルオロアルキレン基を有する化合物が好ましく、例えば１，１，２，２−テトラフロロ−ｎ−オクチル（１，１，２，２−テトラフロロ−ｎ−プロピル）エーテル、１，１，２，２−テトラフロロ−ｎ−オクチル（ｎ−ヘキシル）エーテル、ヘキサエチレングリコールジ（１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロ−ｎ−ペンチル）エーテル、オクタエチレングリコールジ（１，１，２，２−テトラフロロ−ｎ−ブチル）エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ（１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロ−ｎ−ペンチル）エーテル、オクタプロピレングリコールジ（１，１，２，２−テトラフロロ−ｎ−ブチル）エーテル、パーフロロ−ｎ−ドデカンスルホン酸ナトリウム、１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロ−ｎ−デカン、１，１，２，２，８，８，９，９，１０，１０−デカフロロ−ｎ−ドデカンや、フロロアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、フロロアルキルリン酸ナトリウム、フロロアルキルカルボン酸ナトリウム、ジグリセリンテトラキス（フロロアルキルポリオキシエチレンエーテル）、フロロアルキルアンモニウムヨージド、フロロアルキルベタイン、他のフロロアルキルポリオキシエチレンエーテル、パーフロロアルキルポリオキシエタノール、パーフロロアルキルアルコキシレート、カルボン酸フロロアルキルエステル等が挙げられる。
【０１０３】
フッ素系界面活性剤の市販品としては、例えばＢＭ−１０００、ＢＭ−１１００（以上、ＢＭ ＣＨＥＭＩＥ社）、メガファックＦ１４２Ｄ、同Ｆ１７２、同Ｆ１７３、同Ｆ１８３、同Ｆ１７８、同Ｆ１９１、同Ｆ４７１、同Ｆ４７６（以上、大日本インキ化学工業社）、フロラードＦＣ−１７０Ｃ、同−１７１、同−４３０、同−４３１（以上、住友スリーエム社）、サーフロンＳ−１１２、同−１１３、同−１３１、同−１４１、同−１４５、同−３８２、サーフロンＳＣ−１０１、同−１０２、同−１０３、同−１０４、同−１０５、同−１０６（以上、旭硝子社）、エフトップＥＦ３０１、同３０３、同３５２（以上、新秋田化成社）、フタージェントＦＴ−１００、同−１１０、同−１４０Ａ、同−１５０、同−２５０、同−２５１、同−３００、同−３１０、同−４００Ｓ、フタージェントＦＴＸ−２１８、同−２５１（以上、ネオス社）等が挙げられる。
【０１０４】
シリコーン系界面活性剤の市販品としては、例えばトーレシリコーンＤＣ３ＰＡ、同ＤＣ７ＰＡ、同ＳＨ１１ＰＡ、同ＳＨ２１ＰＡ、同ＳＨ２８ＰＡ、同ＳＨ２９ＰＡ、同ＳＨ３０ＰＡ、同ＳＨ−１９０、同ＳＨ−１９３、同ＳＺ−６０３２、同ＳＦ−８４２８、同ＤＣ−５７、同ＤＣ−１９０（以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン社）、ＴＳＦ−４４４０、ＴＳＦ−４３００、ＴＳＦ−４４４５、ＴＳＦ−４４４６、ＴＳＦ−４４６０、ＴＳＦ−４４５２（以上、ＧＥ東芝シリコーン社）、オルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業社）等が挙げられる。
【０１０５】
その他の界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等の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−ｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン−ｎ−ノニルフェニルエーテル等の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ジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレート等のポリオキシエチレンジアルキルエステル等のノニオン系界面活性剤、（メタ）アクリル酸系共重合体ポリフローＮｏ．５７、同Ｎｏ．９５（以上、共栄社化学社）等が挙げられる。
【０１０６】
界面活性剤の使用量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、１．０質量部以下が好ましく、０．８質量部以下がより好ましい。界面活性剤の使用量が１．０質量部を超えると、膜ムラを生じやすくなる。
【０１０７】
［保存安定剤］
保存安定剤としては、例えば硫黄、キノン類、ヒドロキノン類、ポリオキシ化合物、アミン、ニトロニトロソ化合物等が挙げられ、より具体的には、４−メトキシフェノール、Ｎ−ニトロソ−Ｎ−フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム等が挙げられる。
【０１０８】
保存安定剤の使用量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、３．０質量部以下が好ましく、１．０質量部以下がより好ましい。保存安定剤の配合量が３．０質量部を超えると、当該感放射線性樹脂組成物の感度が低下してパターン形状が劣化する場合がある。
【０１０９】
［耐熱性向上剤］
耐熱性向上剤としては、例えばＮ−（アルコキシメチル）グリコールウリル化合物、Ｎ−（アルコキシメチル）メラミン化合物等が挙げられる。
【０１１０】
Ｎ−（アルコキシメチル）グリコールウリル化合物としては、例えばＮ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（メトキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（エトキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（ｎ−プロポキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（ｉ−プロポキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（ｎ−ブトキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（ｔ−ブトキシメチル）グリコールウリル等が挙げられる。これらのうち、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（メトキシメチル）グリコールウリルが好ましい。
【０１１１】
Ｎ−（アルコキシメチル）メラミン化合物としては、例えばＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサ（メトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’Ｎ’’−ヘキサ（エトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’Ｎ’’−ヘキサ（ｎ−プロポキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサ（ｉ−プロポキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサ（ｎ−ブトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサ（ｔ−ブトキシメチル）メラミン等が挙げられる。これらのうち、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサ（メトキシメチル）メラミンが好ましく、市販品としては、例えばニカラックＮ−２７０２、同ＭＷ−３０Ｍ（以上、三和ケミカル社）等が挙げられる。
【０１１２】
耐熱性向上剤の使用量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、５０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましい。耐熱性向上剤の使用量が５０質量部を超えると、当該感放射線性樹脂組成物の感度が低下してパターン形状が劣化する場合がある。
【０１１３】
＜感放射線性樹脂組成物の調製方法＞
当該感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］感放射線性重合開始剤及び［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物に加え、必要に応じて任意成分を所定の割合で混合することにより調製される。この感放射線性樹脂組成物は、好ましくは適当な溶媒に溶解されて溶液状態で用いられる。
【０１１４】
当該感放射線性樹脂組成物の調製に用いられる溶媒としては、各成分を均一に溶解又は分散し、各成分と反応しないものが用いられる。このような溶媒としては、上述した［Ａ］アルカリ可溶性樹脂を合成するために使用できる溶媒として例示したものと同様のものが挙げられる。溶媒は、単独で又は２種以上を混合して使用できる。
【０１１５】
各成分の溶解性、各成分との反応性、塗膜形成の容易性等の観点から、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、シクロヘキサノールアセテート、ベンジルアルコール、３−メトキシブタノールが好ましい。
【０１１６】
さらに、上記溶媒とともに膜厚の面内均一性を高めるため、高沸点溶媒を併用できる。高沸点溶媒としては、例えばＮ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、１−オクタノール、１−ノナノール、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、炭酸プロピレン等が挙げられる。これらのうち、Ｎ−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドが好ましい。
【０１１７】
当該感放射線性樹脂組成物の溶媒として、高沸点溶媒を併用する場合、その使用量としては、全溶媒量に対して、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下が特に好ましい。高沸点溶媒の使用量が５０質量％以下の時、塗膜の膜厚均一性、感度及び残膜率が良好となる。
【０１１８】
当該感放射線性樹脂組成物を溶液状態として調製する場合、固形分濃度（組成物溶液中に占める溶媒以外の成分）は、使用目的や所望の膜厚の値等に応じて任意の濃度（例えば５質量％〜５０質量％）に設定できる。より好ましい固形分濃度としては、基板上への塗膜の形成方法により異なるが、これについては後述する。このようにして調製された組成物溶液については、孔径０．５μｍ程度のミリポアフィルタ等を用いて濾過した後、使用に供することができる。
【０１１９】
＜硬化膜の形成方法＞
当該感放射線性樹脂組成物は、層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜形成用であることが好ましく、また、本発明には層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜が好適に含まれる。当該感放射線性樹脂組成物から形成される層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜は、耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる。
【０１２０】
本発明の硬化膜の形成方法は、
（１）当該感放射線性樹脂組成物を基板に塗布し、塗膜を形成する工程、
（２）上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
（３）上記放射線が照射された塗膜を現像する工程、及び
（４）上記現像された塗膜を焼成する工程
を有する。本発明の形成方法によると耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる硬化膜を形成できる。以下、各工程を詳述する。
【０１２１】
［工程（１）］
本工程では、透明基板の片面に透明導電膜を形成し、この透明導電膜の上に当該感放射線性樹脂組成物の塗膜を形成する。透明基板としては、例えばソーダライムガラス、無アルカリガラス等のガラス基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド等のプラスチックからなる樹脂基板等が挙げられる。
【０１２２】
透明基板の一面に設けられる透明導電膜としては、酸化スズ（ＳｎＯ２）からなるＮＥＳＡ膜（米国ＰＰＧ社の登録商標）、酸化インジウム−酸化スズ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）からなるＩＴＯ膜等が挙げられる。
【０１２３】
塗布法により塗膜を形成する場合、上記透明導電膜の上に当該感放射線性樹脂組成物の溶液を塗布した後、好ましくは塗布面を加熱（プレベーク）することにより、塗膜を形成することができる。塗布法に用いる組成物溶液の固形分濃度としては、５質量％〜５０質量％が好ましく、１０質量％〜４０質量％がより好ましく、１５質量％〜３５質量％が特に好ましい。当該感放射線性樹脂組成物の塗布方法としては、例えばスプレー法、ロールコート法、回転塗布法（スピンコート法）、スリット塗布法（スリットダイ塗布法）、バー塗布法、インクジェット塗布法等の適宜の方法が採用できる。これらのうち、スピンコート法又はスリット塗布法が好ましい。
【０１２４】
上記プレベークの条件としては、各成分の種類、配合割合等によって異なるが、７０℃〜１２０℃が好ましく、１分〜１５分間程度である。塗膜のプレベーク後の膜厚は、０．５μｍ〜１０μｍが好ましく、１．０μｍ〜７．０μｍ程度がより好ましい。
【０１２５】
［工程（２）］
本工程では、形成された塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する。このとき、塗膜の一部にのみ照射する際には、例えば所定のパターンを有するフォトマスクを介して照射する方法によることができる。
【０１２６】
照射に使用される放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線等が挙げられる。このうち波長が２５０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲にある放射線が好ましく、３６５ｎｍの紫外線を含む放射線がより好ましい。
【０１２７】
放射線照射量（露光量）は、照射される放射線の波長３６５ｎｍにおける硬度を照度計（ＯＡＩ ｍｏｄｅｌ ３５６、Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ Ｉｎｃ．製）により測定した値として、１００Ｊ／ｍ２〜５，０００Ｊ／ｍ２が好ましく、２００Ｊ／ｍ２〜３，０００Ｊ／ｍ２がより好ましい。
【０１２８】
当該感放射線性樹脂組成物は、従来知られている組成物と比較して感度が高く、上記放射線照射量が８００Ｊ／ｍ２以下であっても所望の膜厚、良好な形状、優れた硬度等を備える層間絶縁膜を得ることができる。
【０１２９】
［工程（３）］
本工程では、放射線照射後の塗膜を現像することにより、不要な部分を除去して、所定のパターンを形成する。現像に使用される現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等の無機アルカリ、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の４級アンモニウム塩等のアルカリ性化合物の水溶液が挙げられる。上記アルカリ性化合物の水溶液には、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒及び／又は界面活性剤を適当量添加してもよい。
【０１３０】
現像方法としては、液盛り法、ディッピング法、シャワー法等のいずれでもよく、現像時間は、常温で１０秒〜１８０秒間程度が好ましい。現像処理に続いて、例えば流水洗浄を３０秒〜９０秒間行った後、圧縮空気や圧縮窒素で風乾することによって所望のパターンが得られる。
【０１３１】
［工程（４）］
本工程では、得られたパターン状塗膜をホットプレート、オーブン等の適当な加熱装置により焼成（ポストベーク）することにより硬化膜を得る。焼成温度としては、１００℃〜２００℃が好ましく、１５０℃〜１８０℃がより好ましい。焼成時間としては、例えばホットプレート上では５分〜４０分間、オーブンでは３０分〜１８０分間が好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、上述のように［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を含有するため、かかる低い低温焼成を実現でき低温焼成が望まれるフレキシブルディスプレイ等に用いられる層間絶縁膜の形成材料として好適である。
【０１３２】
＜カラーフィルタの形成方法＞
本発明のカラーフィルタは、
当該硬化膜と、
この硬化膜上に積層され、液晶配向剤により形成される配向膜と
を備える。本発明のカラーフィルタは、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等に優れる。
【０１３３】
［工程（５）］
本発明のカラーフィルタの形成方法は、上記当該硬化膜の形成方法の工程（１）〜（４）、及び（５）焼成された塗膜上に液晶配向剤を塗布し、２００℃以下の加熱により配向膜を形成する工程を有する。当該カラーフィルタの形成方法によると、液晶配向用の配向膜を備えるカラーフィルタを形成することができる。
【０１３４】
上記液晶配向剤は、
光配向性基を有する感放射線性重合体（以下、「［Ｆ］感放射線性重合体」とも称する）を含む液晶配向剤、又は
光配向性基を有さないポリイミド（以下、「［Ｇ］ポリイミド」とも称する）を含む液晶配向剤
であることが好ましい。
【０１３５】
上記液晶配向剤の塗布方法としては、例えばスプレー法、ロールコート法、回転塗布法（スピンコート法）、スリット塗布法（スリットダイ塗布法）、バー塗布法、インクジェット塗布法等の適宜の方法が採用できる。これらのうち、スピンコート法又はスリット塗布法が好ましい。また、液晶配向剤を塗布した後、塗布面を加熱することにより、配向膜を形成することができる。上記液晶配向剤はいずれも、低温（例えば２００℃以下）の加熱温度で配向膜を形成することができる。また、上記液晶配向剤は、本発明の効果を損なわない限り任意成分として、例えば硬化剤、硬化触媒、硬化促進剤、エポキシ化合物、官能性シラン化合物、界面活性剤、光増感剤等を含有してもよい。以下、［Ｆ］感放射線性重合体及び［Ｇ］ポリイミドについて詳述する。
【０１３６】
＜［Ｆ］感放射線性重合体＞
［Ｆ］感放射線性重合体が有する光配向性基は、光照射により膜に異方性を付与する官能基であり、光異性化反応又は光二量化反応により膜に異方性が付与される。光配向性基としては、例えばアゾベンゼン、スチルベン、α−イミノ−β−ケトエステル、スピロピラン、スピロオキサジン、桂皮酸、カルコン、スチルバゾール、ベンジリデンフタルイミジン、クマリン、ジフェニルアセリレン及びアントラセンからなる群より選択される少なくとも１種の化合物に由来する構造を有する基が挙げられる。光配向性基としては、桂皮酸に由来する構造を有する基が好ましい。
【０１３７】
［Ｆ］感放射線性重合体としては、光配向性基が直接又は連結基を介して結合している重合体が好ましい。このような［Ｆ］感放射線性重合体としては、例えばポリアミック酸、ポリイミド等の重合体に光配向性基が結合した重合体等が挙げられる。また、［Ｆ］感放射線性重合体として、ポリアミック酸、ポリイミド及び他の重合体を有し、この他の重合体が光配向性基を有するものが挙げられる。他の重合体の基本骨格としては、例えばポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリビニルエーテル、ポリオレフィン、ポリオルガノシロキサン等が挙げられる。
【０１３８】
［Ｆ］感放射線性重合体としては、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリオルガノシロキサンを基本骨格とする重合体が好ましく、ポリオルガノシロキサンがより好ましい。［Ｆ］感放射線性重合体は、例えば国際公開ＷＯ２００９／０２５３８６号に記載された方法により合成することができる。
【０１３９】
＜［Ｇ］ポリイミド＞
光配向性基を有さない［Ｇ］ポリイミドは、光配向性基を有さないポリアミック酸を脱水閉環してイミド化することにより合成できる。上記ポリアミック酸は、例えば特開２０１０−９７１８８号公報に記載の方法に従い、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させることにより合成できる。
【０１４０】
［Ｇ］ポリイミドは、前駆体であるポリアミック酸が有していたアミック酸構造の全てを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造とが併存する部分イミド化物であってもよい。［Ｇ］ポリイミドのイミド化率としては３０％以上が好ましく、５０％以上９９％以下がより好ましく、６５％以上９９％以下が特に好ましい。イミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数の合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。
【０１４１】
本発明には、液晶配向用の配向膜が形成された硬化膜を備えるカラーフィルタも好適に含まれる。当該カラーフィルタは、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等に優れる。このようなカラーフィルタ用の配向膜を形成する液晶配向剤としては、［Ｆ］感放射線性重合体を含有することが好ましい。
【実施例】
【０１４２】
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例に本発明が限定的に解釈されるものではない。
【０１４３】
＜［Ａ］アルカリ可溶性樹脂の合成＞
［合成例１］
冷却管及び撹拌機を備えたフラスコに、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）７質量部及びジエチレングリコールエチルメチルエーテル２００質量部を仕込んだ。引き続き（Ａ１）化合物としてのメタクリル酸１６質量部、（Ａ２）化合物としての２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０質量部、（Ａ３）化合物としてのメタクリル酸グリシジル１０質量部、並びに（Ａ４）化合物としてのトリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルメタクリレート１６質量部、メチルメタクリレート２８質量部、及びスチレン１０質量部を仕込み、窒素置換した後、緩やかに攪拌しつつ、溶液の温度を７０℃に上昇し、この温度を４時間保持して重合することにより、共重合体（Ａ−１）を含有する溶液を得た（固形分濃度＝３４．４質量％、Ｍｗ＝８，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．３）。なお、固形分濃度は共重合体溶液の全質量に占める共重合体質量の割合を意味する。
【０１４４】
［合成例２］
冷却管及び撹拌機を備えたフラスコに、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）８質量部及びジエチレングリコールエチルメチルエーテル２２０質量部を仕込んだ。引き続き（Ａ１）化合物としてのメタクリル酸２０質量部、（Ａ２）化合物としての２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０質量部、（Ａ３）化合物としてのメタクリル酸グリシジル１０質量部、並びに（Ａ４）化合物としてのｎ−ラウリルメタクリレート２０質量部及びスチレン３０質量部を仕込み、窒素置換した後、緩やかに攪拌しつつ、溶液の温度を７０℃に上昇し、この温度を５時間保持して重合することにより、共重合体（Ａ−２）を含有する溶液を得た（固形分濃度＝３１．９質量％、Ｍｗ＝８，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．３）。
【０１４５】
［合成例３］
冷却管及び撹拌機を備えたフラスコに、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）８質量部及びジエチレングリコールエチルメチルエーテル２２０質量部を仕込んだ。引き続き（Ａ１）化合物としてのメタクリル酸２０質量部、（Ａ２）化合物としての２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０質量部、（Ａ３）化合物としての３−（メタクリロイルオキシメチル）−３−エチルオキセタン２０質量部、並びに（Ａ４）化合物としてのｎ−ラウリルメタクリレート２５質量部及びスチレン１５質量部を仕込み、窒素置換した後、緩やかに攪拌しつつ溶液の温度を７０℃に上昇し、この温度を５時間保持して重合することにより共重合体（Ａ−３）を含有する溶液を得た（固形分濃度＝３２．３質量％、Ｍｗ＝８，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．３）。
【０１４６】
＜感放射線性樹脂組成物の調製＞
実施例及び参考例で用いた各成分の詳細を示す。
【０１４７】
＜［Ｂ］重合性化合物＞
Ｂ−１：アロニックスＭ−４００（東亜合成化学工業社）
Ｂ−２：フロラードＦＣ−１３５（住友スリーエム社）
【０１４８】
＜［Ｃ］感放射線性重合開始剤＞
Ｃ−１：エタノン−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〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社、ＯＸＥ０２）
Ｃ−２：２−（４−メチルベンジル）−２−（ジメチルアミノ）−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社、イルガキュア３７９）
【０１４９】
＜［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物＞
Ｄ−１：ＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ（旭化成ケミカルズ社、ＨＤＩ系ブロックイソシアネート、固形分８０％、有効イソシアネート含有量１２．３％）
Ｄ−２：Ｅ４０２−Ｂ８０Ｔ（旭化成ケミカルズ社、ＨＤＩ系ブロックイソシアネート、固形分８０％、有効イソシアネート６．０％）
Ｄ−３：１７Ｂ−６０ＰＸ（旭化成ケミカルズ社、ＨＤＩ系ブロックイソシアネート、固形分８０％、有効イソシアネート９．５％）
Ｄ−４：ノルボルナンジイソシアネートのメチルエチルケトンのブロック体
Ｄ−５：イソホロンジイソシアネートのメチルエチルケトンのブロック体
【０１５０】
［実施例１〜１３及び比較例１〜３］
表１に示す種類、量の各成分を混合し、固形分濃度が３０質量％となるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解した後、孔径０．５μｍのミリポアフィルタでろ過することにより、各感放射線性樹脂組成物を調製した。なお、表１中の「−」は該当する成分を使用しなかったことを表す。
【０１５１】
＜評価＞
調製した各感放射線性樹脂組成物を用いて、下記のように硬化膜を形成し、以下の評価を実施した。結果を表１にあわせて示す。
【０１５２】
［感度（Ｊ／ｍ２）］
シリコン基板上にスピンナーを用いて、各感放射線性樹脂組成物を塗布した後、９０℃にて２分間ホットプレート上でプレベークして膜厚３．０μｍの塗膜を形成した（以下、「塗膜形成工程」と称する）。得られた塗膜に幅１０μｍのライン・アンド・スペースパターンを有するパターンマスクを介して、水銀ランプによって紫外線を照射した。次いで、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド２．３８質量％水溶液よりなる現像液を用い、２５℃で６０秒現像処理を行った後、超純水で１分間流水洗浄を行った。このとき、幅１０μｍのライン・アンド・スペースパターンを形成可能な最小紫外線照射量を測定した。この値が８５０（Ｊ／ｍ２）以下の場合、感度が良好であると判断した。
【０１５３】
［耐溶媒性（％）］
上記塗膜形成工程後、得られた塗膜に水銀ランプによって積算照射量が３，０００Ｊ／ｍ２となるように紫外線を照射した。次いで、このシリコン基板をホットプレート上で、表１に記載の焼成温度で３０分間ポストベークし、得られた硬化膜の膜厚（Ｔ１）を測定した。次いで、この層間絶縁膜が形成されたシリコン基板を、７０℃に温度制御されたジメチルスルホキシド中に２０分間浸漬させた後、硬化膜の膜厚（ｔ１）を測定し、浸漬による膜厚変化率（％）を下記式より算出し、耐溶媒性（％）とした。この値の絶対値が５％未満の場合に耐溶剤性は良好と判断した。
膜厚変化率（％）＝｛（ｔ１−Ｔ１）／Ｔ１｝×１００
【０１５４】
［比誘電率（％）］
ＳＵＳ基板上に、上記塗膜形成工程と同様に操作して塗膜を形成した後、露光機（キヤノン社、ＭＰＡ−６００ＦＡ）を用いて、積算照射量が９，０００Ｊ／ｍ２となるように得られた塗膜を露光し、この基板をクリーンオーブンにて、表１に記載の焼成温度で３０分間ポストベークし、ＳＵＳ基板上に硬化膜を形成した。次いで、蒸着法により、この硬化膜上にＰｔ／Ｐｄ電極パターンを形成して誘電率測定用サンプルを作成した。この電極パターンを有する基板に、ＨＰ１６４５１Ｂ電極及びＨＰ４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメーター（以上、横河・ヒューレットパッカード社）を用いて、周波数１０ｋＨｚでＣＶ法により比誘電率（％）の測定を行った。比誘電率が３．９以下であったものについて比誘電率を良好と判断した。
【０１５５】
［硬度］
上述の耐溶媒性の評価で形成された硬化膜を有する基板について、ＪＩＳ Ｋ−５４００−１９９０の８．４．１鉛筆引っかき試験により、硬化膜の硬度を測定した。結果が３Ｈ以上であったものを硬度が良好と判断した。
【０１５６】
［保存安定性（％）］
調製直後の感放射線性樹脂組成物溶液について、上記塗膜形成工程と同様に操作して形成された硬化膜の膜厚を測定した（下記式において、「調製直後の膜厚」と称する）。また、５日間２５℃で感放射線性樹脂組成物溶液を保存し５日後に同様に形成した硬化膜の膜厚を測定した（下記式において、「５日後の膜厚」と称する）。膜厚増加率（％）を下記式から算出した。膜厚増加率が３．５％以下の場合、保存安定性（％）が良好と判断した。
膜厚増加率（％）＝（５日後の膜厚−調製直後の膜厚）／（調製直後の膜厚）×１００
【０１５７】
表１の結果から当該感放射線性樹脂組成物は、高い感度及び保存安定性を有することがわかった。また、当該感放射線性樹脂組成物から形成された硬化膜は、２００℃以下の低温焼成によっても良好な耐溶媒性、比誘電率及び硬度を有することがわかった。
【０１５８】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明は、容易に微細かつ精巧なパターンを形成でき、保存安定性と低温焼成とを両立し、かつ十分な感度を有する感放射線性樹脂組成物、耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜、この硬化膜の形成方法、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等に優れるカラーフィルタ、並びにこのカラーフィルタの形成方法を提供することができる。従って、当該感放射線性樹脂組成物は、低温焼成が望まれるフレキシブルディスプレイ等に用いられる層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜の形成材料として好適である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感放射線性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜の形成方法、カラーフィルタ及びカラーフィルタの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜を形成する材料としては、感放射線性樹脂組成物が幅広く使用されている。この感放射線性樹脂組成物としては、例えば不飽和カルボン酸、エポキシ基含有不飽和化合物等からなる共重合体を含有する組成物が知られている（特開２００１−３５４８２２号公報参照）。しかし、これらの組成物を用いる場合、硬化膜として実際に商業上要求されるレベルまで表面硬度を高めるためには、２００℃以上の高温での焼成工程が必要とされる。
【０００３】
一方、電子ペーパー等のフレキシブルディスプレイが普及している。このフレキシブルディスプレイの基板としては、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック基板が検討されている。この基板は加熱時に伸張又は収縮する為、ディスプレイとしての機能を阻害する不都合があり、硬化膜の焼成工程の低温化が必要とされている。
【０００４】
低温焼成であっても架橋塗膜を形成可能な塗料組成物として、例えばブロックイソシアネートを利用する技術が開示されている（特開２００９−１５５４０８号公報参照）。反応性の高いイソシアネート基に保護基を持たせることで、焼成時に保護基が脱離し、架橋反応が進行し、良好な硬化膜が得られ、貯蔵安定性と反応性とを両立させている。しかし、この塗料組成物については露光現像によるパターン形成能を有しないため微細なパターン形成が不可能である。
【０００５】
また、低温焼成であっても硬化可能なポリイミド前駆体を含むフレキシブルディスプレイのゲート絶縁膜用塗布液の技術が開発されている（特開２００９−４３９４号公報参照）。しかし、この塗布液についても露光現像によるパターン形成能を有しないため微細なパターン形成が不可能である。さらに、硬化反応性が不充分であることに起因してか、焼成に１時間以上の時間を有し、また得られる層間絶縁膜等の硬化膜は硬度等において満足のいくレベルではない。さらに、フレキシブルディスプレイのデバイス作製プロセスにおいては、層間絶縁膜の上層に積層物を形成する場合がある。この場合、層間絶縁膜には高い比誘電率に加え積層物形成時に用いる溶媒に対する耐溶媒性が求められる。
【０００６】
そこで、エポキシ系材料の硬化剤として用いられているアミン化合物の添加により、低温であっても架橋反応を進行させる方策も考えられるが、一般的なアミン化合物の添加では組成物中に存在するエポキシ基との経時的な反応を招来し保存安定性が低下することがある。
【０００７】
このような状況から、保存安定性と低温焼成とを両立し、かつ十分な感度を有する感放射線性樹脂組成物、並びに耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる硬化膜の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３５４８２２号公報
【特許文献２】特開２００９−１５５４０８号公報
【特許文献３】特開２００９−４３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は保存安定性と低温焼成とを両立し、かつ十分な感度を有する感放射線性樹脂組成物、耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜、この硬化膜の形成方法、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等に優れるカラーフィルタ、並びにこのカラーフィルタの形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた発明は、
［Ａ］（Ａ１）不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物（以下、「（Ａ１）化合物」とも称する）と、（Ａ２）水酸基含有不飽和化合物（以下、「（Ａ２）化合物」とも称する）とを共重合してなるアルカリ可溶性樹脂（以下、「［Ａ］アルカリ可溶性樹脂」とも称する）、
［Ｂ］エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物（以下、「［Ｂ］重合性化合物」とも称する）、
［Ｃ］感放射線性重合開始剤、並びに
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物
を含有する感放射線性樹脂組成物である。
【００１１】
当該感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］感放射線性重合開始剤及び［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を含有する。感放射線性材料である当該感放射線性樹脂組成物は、感放射線性を利用した露光・現像によって容易に微細かつ精巧なパターンを形成でき、かつ充分な感度を有する。また、当該感放射線性樹脂組成物は、［Ｃ］感放射線性重合開始剤を含有することで、低露光量の場合であっても耐溶媒性等の硬化膜の要求特性をより向上できる。さらに、通常１５０℃程度で脱保護される［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を含有することで、効果的な架橋剤としてイソシアネート−水酸基架橋反応が進行し、当該感放射線性樹脂組成物の保存安定性と低温焼成とを高いレベルで両立できる。
【００１２】
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物は、脂肪族系ブロックイソシアネート化合物及び脂環族系ブロックイソシアネート化合物からなる群より選択される１種以上のブロックイソシアネート化合物であることが好ましく、２個以上のイソシアネート基を有する化合物であることがより好ましい。［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を上記特定化合物とすることで当該感放射線性樹脂組成物の保存安定性と低温焼成とをより高いレベルで両立できる。
【００１３】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂が、上記（Ａ１）化合物と、（Ａ２）化合物と、（Ａ３）エポキシ基含有不飽和化合物（以下、「（Ａ３）化合物」とも称する）とを共重合してなることが好ましい。［Ａ］アルカリ可溶性樹脂を、このようにエポキシ基含有単量体をさらに含有してなる共重合体とすることで、カルボキシル基とエポキシ基との硬化系、及び水酸基とイソシアネートとの硬化系の２つの硬化反応により、硬化膜を形成した場合に耐溶媒性、比誘電率、硬度等をさらに向上することができる。
【００１４】
当該感放射線性樹脂組成物は、層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜形成用であることが好ましく、また、本発明には層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜が好適に含まれる。当該感放射線性樹脂組成物から形成される層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜は、耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる。
【００１５】
本発明のカラーフィルタは、
当該硬化膜と、
この硬化膜上に積層され、液晶配向剤により形成される配向膜と
を備える。本発明のカラーフィルタは、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等に優れる。
【００１６】
上記液晶配向剤は、
光配向性基を有する感放射線性重合体を含む液晶配向剤、又は
光配向性基を有さないポリイミドを含む液晶配向剤
であることが好ましい。
【００１７】
本発明の硬化膜の形成方法は、
（１）当該感放射線性樹脂組成物を基板に塗布し、塗膜を形成する工程、
（２）上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
（３）上記放射線が照射された塗膜を現像する工程、及び
（４）上記現像された塗膜を焼成する工程
を有する。
【００１８】
本発明の形成方法によると耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる硬化膜を形成できる。
【００１９】
上記工程（４）の焼成温度としては２００℃以下が好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、上述のように架橋剤としての［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を含有するため、低温焼成を実現でき低温焼成が望まれるフレキシブルディスプレイ等に用いられる硬化膜の形成材料として好適である。
【００２０】
本発明のカラーフィルタの形成方法は、
上記当該硬化膜の形成方法の工程（１）〜（４）、及び
（５）焼成された塗膜上に液晶配向剤を塗布し、２００℃以下の加熱により配向膜を形成する工程
を有する。
【００２１】
なお、本明細書にいう「焼成」とは、硬化膜に要求される表面硬度が得られるまで加熱することを意味する。また、「感放射線性樹脂組成物」の「放射線」とは、可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線、荷電粒子線等を含む概念である。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明は、容易に微細かつ精巧なパターンを形成でき、保存安定性と低温焼成とを両立し、かつ十分な感度を有する感放射線性樹脂組成物、耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜、この硬化膜の形成方法、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等に優れるカラーフィルタ、並びにこのカラーフィルタの形成方法を提供することができる。従って、当該感放射線性樹脂組成物は、低温焼成が望まれるフレキシブルディスプレイ等に用いられる層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜の形成材料として好適である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜感放射線性樹脂組成物＞
本発明の感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］感放射線性重合開始剤及び［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を含有する。また、当該感放射線性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない限り任意成分を含有してもよい。以下、各成分を詳述する。
【００２４】
＜［Ａ］アルカリ可溶性樹脂＞
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂は、例えば溶媒中で重合開始剤の存在下、（Ａ１）化合物と、（Ａ２）化合物とを共重合することによって合成できる。また、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂は、上記（Ａ１）化合物と、（Ａ２）化合物と、（Ａ３）エポキシ基含有不飽和化合物とを共重合してなることが好ましい。さらに、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂の合成においては、上記（Ａ１）化合物、（Ａ２）化合物及び（Ａ３）化合物と共に、（Ａ４）化合物（上記（Ａ１）化合物、（Ａ２）化合物及び（Ａ３）化合物以外の不飽和化合物）を共重合することによって合成してもよい。以下、各化合物を詳述する。なお、各化合物は２種以上を併用してもよい。
【００２５】
［（Ａ１）化合物］
（Ａ１）化合物は、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物である。（Ａ１）化合物としては、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸の無水物、多価カルボン酸のモノ〔（メタ）アクリロイルオキシアルキル〕エステル、両末端にカルボキシル基と水酸基とを有するポリマーのモノ（メタ）アクリレート、カルボキシル基を有する不飽和多環式化合物及びその無水物等が挙げられる。
【００２６】
不飽和モノカルボン酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等が挙げられる。不飽和ジカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸等が挙げられる。不飽和ジカルボン酸の無水物としては、例えば上記ジカルボン酸として例示した化合物の無水物等が挙げられる。多価カルボン酸のモノ［（メタ）アクリロイルオキシアルキル］エステルとしては、例えばコハク酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕等が挙げられる。両末端にカルボキシル基と水酸基とを有するポリマーのモノ（メタ）アクリレートとしては、例えばω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。カルボキシル基を有する不飽和多環式化合物及びその無水物としては、例えば５−カルボキシビシクロ［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−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−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−エン無水物等が挙げられる。
【００２７】
これらのうち、モノカルボン酸、ジカルボン酸の無水物が好ましく、（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸が、共重合反応性、アルカリ水溶液に対する溶解性及び入手の容易性からより好ましい。
【００２８】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂における（Ａ１）化合物に由来する構造単位の含有割合としては、全構造単位に対して、好ましくは５モル％〜３０モル％、より好ましくは１０モル％〜２５モル％である。（Ａ１）化合物に由来する構造単位の含有割合を５モル％〜３０モル％とすることで、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂のアルカリ水溶液に対する溶解性を最適化すると共に感度に優れる感放射線性樹脂組成物が得られる。
【００２９】
［（Ａ２）化合物］
（Ａ２）化合物は、水酸基含有不飽和化合物であり、例えば水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステル、下記式（１）で表されるフェノール性水酸基含有不飽和化合物等が挙げられる。
【００３０】
【化１】
【００３１】
上記式（１）中、Ｒ１は、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である。Ｒ２〜Ｒ６は、それぞれ独立して水素原子、ヒドロキシル基、又は炭素数１〜４のアルキル基である。Ｙは、単結合、−ＣＯＯ−又は−ＣＯＮＨ−である。ｐは、０〜３の整数である。但し、Ｒ２〜Ｒ６のいずれか１つはヒドロキシル基である。
【００３２】
水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えばヒドロキシメチル（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、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−メタクリロキシエチルグリコサイド等が挙げられる。
【００３３】
上記式（１）で表されるフェノール性水酸基含有不飽和化合物としては、例えば下記式（２）〜（６）で表される化合物等が挙げられる。
【００３４】
【化２】
【００３５】
上記式（２）中、ｑは、１〜３の整数である。Ｒ１〜Ｒ６は、上記式（１）と同義である。
【００３６】
【化３】
【００３７】
上記式（３）中、Ｒ１〜Ｒ６は、上記式（１）と同義である。
【００３８】
【化４】
【００３９】
上記式（４）中、ｒは、１〜３の整数である。Ｒ１〜Ｒ６は、上記式（１）と同義である。
【００４０】
【化５】
【００４１】
上記式（５）中、Ｒ１〜Ｒ６は、上記式（１）と同義である。
【００４２】
【化６】
【００４３】
上記式（６）中、Ｒ１〜Ｒ６は、上記式（１）と同義である。
【００４４】
これらのうち、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、４−ヒドロキシフェニルメタクリレート、ｏ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ヒドロキシスチレン、α−メチル−ｐ−ヒドロキシスチレンが好ましい。
【００４５】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂における（Ａ２）化合物に由来する構造単位の含有割合としては、全構造単位に対して、好ましくは５モル％〜３０モル％、より好ましくは１０モル％〜２５モル％である。（Ａ２）化合物に由来する構造単位の含有割合を５モル％〜３０モル％とすることで、優れた耐溶媒性、硬度等を有する硬化物を形成できる。
【００４６】
［（Ａ３）化合物］
（Ａ３）化合物は、エポキシ基含有不飽和化合物である。エポキシ基としては、オキシラニル基（１，２−エポキシ構造）、オキセタニル基（１，３−エポキシ構造）が挙げられる。
【００４７】
オキシラニル基を有する不飽和化合物としては例えばアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸２−メチルグリシジル、メタクリル酸２−メチルグリシジル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、３，４−エポキシシクロへキシルメタクリレート等が挙げられる。
【００４８】
オキセタニル基を有する不飽和化合物としては、例えば
３−（アクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２−メチルオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−３−エチルオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２−トリフルオロメチルオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２−ペンタフルオロエチルオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２−フェニルオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２，２−ジフルオロオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２，２，４−トリフルオロオキセタン、３−（アクリロイルオキシメチル）−２，２，４，４−テトラフルオロオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）オキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２−エチルオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−３−エチルオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２−トリフルオロメチルオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２−ペンタフルオロエチルオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２−フェニルオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２，２−ジフルオロオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２，２，４−トリフルオロオキセタン、３−（２−アクリロイルオキシエチル）−２，２，４，４−テトラフルオロオキセタン等のアクリル酸エステル；
３−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−メチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−３−エチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−トリフルオロメチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−ペンタフルオロエチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−フェニルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２，２−ジフルオロオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２，２，４−トリフルオロオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２，２，４，４−テトラフルオロオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）オキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２−エチルオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−３−エチルオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２−トリフルオロメチルオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２−ペンタフルオロエチルオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２−フェニルオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２，２−ジフルオロオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２，２，４−トリフルオロオキセタン、３−（２−メタクリロイルオキシエチル）−２，２，４，４−テトラフルオロオキセタン等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。
【００４９】
これらのうち、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸−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、３，４−エポキシシクロヘキシルメタクリレートが、共重合反応性及び樹脂組成物の硬化性の向上の観点から好ましい。
【００５０】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂における（Ａ３）化合物に由来する構造単位の含有割合としては、全構造単位に対して、好ましくは５モル％〜３０モル％、より好ましくは１０モル％〜２５モル％である。（Ａ３）化合物に由来する構造単位の含有割合を５モル％〜３０モル％とすることで、優れた耐溶媒性、硬度等を有する硬化物を形成できる。
【００５１】
［（Ａ４）化合物］
（Ａ４）化合物は、（Ａ１）化合物、（Ａ２）化合物及び（Ａ３）化合物以外の化合物であって、ラジカル重合性を有する不飽和化合物であれば特に制限されない。（Ａ４）化合物としては、例えばメタクリル酸鎖状アルキルエステル、メタクリル酸環状アルキルエステル、アクリル酸環状アルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、アクリル酸アリールエステル、不飽和ジカルボン酸ジエステル、ビシクロ不飽和化合物、マレイミド化合物、不飽和芳香族化合物、共役ジエン、テトラヒドロフラン骨格、フラン骨格、テトラヒドロピラン骨格、ピラン骨格、下記式（７）で表される骨格をもつ不飽和化合物、その他の不飽和化合物等が挙げられる。
【００５２】
【化７】
【００５３】
上記式（７）中、Ｒ７は、水素原子又はメチル基である。ｓは、１以上の整数である。
【００５４】
メタクリル酸鎖状アルキルエステルとしては、例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ｎ−ラウリルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、ｎ−ステアリルメタクリレート等が挙げられる。
【００５５】
メタクリル酸環状アルキルエステルとしては、例えばシクロヘキシルメタクリレート、２−メチルシクロヘキシルメタクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルメタクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルオキシエチルメタクリレート、イソボロニルメタクリレート等が挙げられる。
【００５６】
アクリル酸環状アルキルエステルとしては、例えば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、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルオキシエチルアクリレート、イソボロニルアクリレート等が挙げられる。
【００５７】
メタクリル酸アリールエステルとしては、例えばフェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等が挙げられる。
【００５８】
アクリル酸アリールエステルとしては、例えばフェニルアクリレート、ベンジルアクリレート等が挙げられる。
【００５９】
不飽和ジカルボン酸ジエステルとしては、例えば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等が挙げられる。
【００６０】
ビシクロ不飽和化合物としては、例えばビシクロ［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−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−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、５−（２’−ヒドロキシエチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジヒドロキシビシクロ［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−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−ヒドロキシメチル−５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン等が挙げられる。
【００６１】
マレイミド化合物としては、例えば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−（４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−ヒドロキシベンジル）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）マレイミド等が挙げられる。
【００６２】
不飽和芳香族化合物としては、例えばスチレン、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−メトキシスチレン等が挙げられる。
【００６３】
共役ジエンとしては、例えば１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン等が挙げられる。
【００６４】
テトラヒドロフラン骨格を含有する不飽和化合物としては、例えばテトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、２−メタクリロイルオキシ−プロピオン酸テトラヒドロフルフリルエステル、３−（メタ）アクリロイルオキシテトラヒドロフラン−２−オン等が挙げられる。
【００６５】
フラン骨格を含有する不飽和化合物としては、例えば２−メチル−５−（３−フリル）−１−ペンテン−３−オン、フルフリル（メタ）アクリレート、１−フラン−２−ブチル−３−エン−２−オン、１−フラン−２−ブチル−３−メトキシ−３−エン−２−オン、６−（２−フリル）−２−メチル−１−ヘキセン−３−オン、６−フラン−２−イル−ヘキシ−１−エン−３−オン、アクリル酸−２−フラン−２−イル−１−メチル−エチルエステル、６−（２−フリル）−６−メチル−１−ヘプテン−３−オン等が挙げられる。
【００６６】
テトラヒドロピラン骨格を含有する不飽和化合物としては、例えば（テトラヒドロピラン−２−イル）メチルメタクリレート、２，６−ジメチル−８−（テトラヒドロピラン−２−イルオキシ）−オクト−１−エン−３−オン、２−メタクリル酸テトラヒドロピラン−２−イルエステル、１−（テトラヒドロピラン−２−オキシ）−ブチル−３−エン−２−オン等が挙げられる。
【００６７】
ピラン骨格を含有する不飽和化合物としては、例えば４−（１，４−ジオキサ−５−オキソ−６−ヘプテニル）−６−メチル−２−ピラン、４−（１，５−ジオキサ−６−オキソ−７−オクテニル）−６−メチル−２−ピラン等が挙げられる。
【００６８】
その他の不飽和化合物としては、例えばアクリロニトリル、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、酢酸ビニル等が挙げられる。
【００６９】
これらの（Ａ４）化合物のうち、メタクリル酸鎖状アルキルエステル、メタクリル酸環状アルキルエステル、マレイミド化合物、テトラヒドロフラン骨格、フラン骨格、テトラヒドロピラン骨格、ピラン骨格、上記式（７）で表される骨格を有する不飽和化合物、不飽和芳香族化合物、アクリル酸環状アルキルエステルが好ましく、スチレン、ｔ−ブチルメタクリレート、ｎ−ラウリルメタクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルメタクリレート、ｐ−メトキシスチレン、２−メチルシクロヘキシルアクリレート、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（ｎ＝２〜１０）モノ（メタ）アクリレート、３−（メタ）アクリロイルオキシテトラヒドロフラン−２−オンが共重合反応性及びアルカリ水溶液に対する溶解性の点からより好ましい。
【００７０】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂における（Ａ４）化合物に由来する構造単位の含有割合としては、全構造単位に対して、好ましくは１０モル％〜７０モル％である。（Ａ４）化合物に由来する構造単位の含有割合を１０モル％〜７０モル％とすることで、現像性及び形成される硬化物の耐溶媒性に優れる感放射線性樹脂組成物が得られる。
【００７１】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）としては、２．０×１０３〜１．０×１０５が好ましく、５．０×１０３〜５．０×１０４がより好ましい。［Ａ］アルカリ可溶性樹脂のＭｗを２．０×１０３〜１．０×１０５とすることで、当該感放射線性樹脂組成物の感度及び現像性を高めることができる。なお、本明細書における重合体のＭｗ及び数平均分子量（Ｍｎ）は下記の条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定した。
【００７２】
装置：ＧＰＣ−１０１（昭和電工社）
カラム：ＧＰＣ−ＫＦ−８０１、ＧＰＣ−ＫＦ−８０２、ＧＰＣ−ＫＦ−８０３及びＧＰＣ−ＫＦ−８０４を結合
移動相：テトラヒドロフラン
カラム温度：４０℃
流速：１．０ｍＬ／分
試料濃度：１．０質量％
試料注入量：１００μＬ
検出器：示差屈折計
標準物質：単分散ポリスチレン
【００７３】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂を合成するための重合反応に用いられる溶媒としては、例えばアルコール、グリコールエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート、ケトン類、エステル等が挙げられる。
【００７４】
アルコールとしては、例えばベンジルアルコール等；
グリコールエーテルとしては、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等；
エチレングリコールアルキルエーテルアセテートとしては、例えばエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等；
ジエチレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば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等；
ジエチレングリコールジアルキルエーテルとしては、例えば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エチルメチルエーテル等；
ジプロピレングリコールジアルキルエーテルとしては、例えばジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルメチルエーテル等；
プロピレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えばプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル等；
プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートとしては、例えば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エチルエーテルアセテート等；
プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネートとしては、例えばプロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネート等；
ケトンとしては、例えば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、メチルイソアミルケトン等；
エステルとしては、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、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メチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、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プロピル、２−エトキシプロピオン酸ブチル、２−ブトキシプロピオン酸メチル、２−ブトキシプロピオン酸エチル、２−ブトキシプロピオン酸プロピル、２−ブトキシプロピオン酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸プロピル、３−メトキシプロピオン酸ブチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸プロピル、３−エトキシプロピオン酸ブチル、３−プロポキシプロピオン酸メチル等が挙げられる。
【００７５】
これらの溶媒のうち、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートが好ましく、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートがより好ましい。
【００７６】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂を合成するための重合反応に用いられる重合開始剤としては、一般的にラジカル重合開始剤として知られているものが使用できる。ラジカル重合開始剤としては、例えば２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス−（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物；ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、１，１’−ビス−（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン等の有機過酸化物及び過酸化水素が挙げられる。ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、過酸化物を還元剤とともに用いてレドックス型開始剤としてもよい。
【００７７】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂を合成するための重合反応においては、分子量を調整するために、分子量調整剤を使用できる。分子量調整剤としては、例えばクロロホルム、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素類；ｎ−ヘキシルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸等のメルカプタン類；ジメチルキサントゲンスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド等のキサントゲン類；ターピノーレン、α−メチルスチレンダイマー等が挙げられる。
【００７８】
＜［Ｂ］重合性化合物＞
当該感放射線性樹脂組成物に含有される［Ｂ］重合性化合物としては、エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物であれば特に限定されないが、例えばω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート、エチレングリコール（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、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジ（メタ）アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロイロキシプロピルメタクリレート、２−（２’−ビニロキシエトキシ）エチル（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、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、トリ（２−（メタ）アクリロイロキシエチル）フォスフェート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、コハク酸変性ペンタエリスリトールトリアクリレート等のほか、直鎖アルキレン基及び脂環式構造を有し、かつ２個以上のイソシアネート基を有する化合物と、分子内に１個以上の水酸基を有し、かつ３個〜５個の（メタ）アクリロイロキシ基を有する化合物とを反応させて得られるウレタン（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。
【００７９】
上記［Ｂ］重合性化合物の市販品としては、例えば
アロニックスＭ−４００、同Ｍ−４０２、同Ｍ−４０５、同Ｍ−４５０、同Ｍ−１３１０、同Ｍ−１６００、同Ｍ−１９６０、同Ｍ−７１００、同Ｍ−８０３０、同Ｍ−８０６０、同Ｍ−８１００、同Ｍ−８５３０、同Ｍ−８５６０、同Ｍ−９０５０、アロニックスＴＯ−１４５０、同ＴＯ−１３８２（以上、東亞合成社）；
ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ、同ＤＰＣＡ−２０、同ＤＰＣＡ−３０、同ＤＰＣＡ−６０、同ＤＰＣＡ−１２０、同ＭＡＸ−３５１０（以上、日本化薬社）；
ビスコート２９５、同３００、同３６０、同ＧＰＴ、同３ＰＡ、同４００（以上、大阪有機化学工業社）；
ウレタンアクリレート系化合物として、ニューフロンティア Ｒ−１１５０（第一工業製薬社）；
ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ−４０Ｈ、ＵＸ−５０００（以上、日本化薬社）；
ＵＮ−９０００Ｈ（根上工業社）；
アロニックスＭ−５３００、同Ｍ−５６００、同Ｍ−５７００、Ｍ−２１０、同Ｍ−２２０、同Ｍ−２４０、同Ｍ−２７０、同Ｍ−６２００、同Ｍ−３０５、同Ｍ−３０９、同Ｍ−３１０、同Ｍ−３１５（以上、東亞合成社）；
ＫＡＹＡＲＡＤ ＨＤＤＡ、ＫＡＹＡＲＡＤ ＨＸ−２２０、同ＨＸ−６２０、同Ｒ−５２６、同Ｒ−１６７、同Ｒ−６０４、同Ｒ−６８４、同Ｒ−５５１、同Ｒ−７１２、ＵＸ−２２０１、ＵＸ−２３０１、ＵＸ−３２０４、ＵＸ−３３０１、ＵＸ−４１０１、ＵＸ−６１０１、ＵＸ−７１０１、ＵＸ−８１０１、ＵＸ−０９３７、ＭＵ−２１００、ＭＵ−４００１（以上、日本化薬社）；
アートレジンＵＮ−９０００ＰＥＰ、同ＵＮ−９２００Ａ、同ＵＮ−７６００、同ＵＮ−３３３、同ＵＮ−１００３、同ＵＮ−１２５５、同ＵＮ−６０６０ＰＴＭ、同ＵＮ−６０６０Ｐ（以上、根上工業社）；
ＳＨ−５００Ｂビスコート２６０、同３１２、同３３５ＨＰ（以上、大阪有機化学工業社）
フロラードＦＣ−１３５（住友スリーエム社）等が挙げられる。
【００８０】
［Ｂ］重合性化合物は、単独又は２種以上を混合して使用できる。当該感放射線性樹脂組成物における［Ｂ］重合性化合物の含有量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、２０質量部〜２００質量部が好ましく、４０質量部〜１６０質量部がより好ましい。［Ｂ］重合性化合物の含有量を上記特定範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物は密着性に優れ低露光量においても十分な硬度を有する硬化膜が得られる。
【００８１】
＜［Ｃ］感放射線性重合開始剤＞
当該感放射線性樹脂組成物に含有される［Ｃ］感放射線性重合開始剤は、放射線に感応して［Ｂ］重合性不飽和化合物の重合を開始しうる活性種を生じる成分である。このような［Ｃ］感放射線性重合開始剤としては、Ｏ−アシルオキシム化合物、アセトフェノン化合物、ビイミダゾール化合物等が挙げられる。なお、［Ｃ］感放射線性重合開始剤は２種以上を併用してもよい。
【００８２】
Ｏ−アシルオキシム化合物としては、例えばエタノン−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〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、１−〔９−エチル−６−ベンゾイル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−オクタン−１−オンオキシム−Ｏ−アセテート、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〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、１−〔９−ｎ−ブチル−６−（２−エチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、エタノン−１−［９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロピラニルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−５−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）等が挙げられる。これらのうち、エタノン−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〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）又はエタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）が好ましい。
【００８３】
アセトフェノン化合物としては、例えばα−アミノケトン化合物、α−ヒドロキシケトン化合物が挙げられる。
【００８４】
α−アミノケトン化合物としては、例えば２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン等が挙げられる。
【００８５】
α−ヒドロキシケトン化合物としては、例えば１−フェニル−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−（４−ｉ−プロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる
【００８６】
これらのアセトフェノン化合物のうちα−アミノケトン化合物が好ましく、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン又は２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オンがより好ましい。
【００８７】
ビイミダゾール化合物としては、例えば２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラキス（４−エトキシカルボニルフェニル）−１，２’−ビイミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、２，２’−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、２，２’−ビス（２，４，６−トリクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール等が挙げられる。これらのうち、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、２，２’−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール又は２，２’−ビス（２，４，６−トリクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールが好ましく、２，２’−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールがより好ましい。
【００８８】
［Ｃ］感放射線性重合開始剤としては、市販品を使用してもよく、例えば２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン（イルガキュア９０７、２−（４−メチルベンジル）−２−（ジメチルアミノ）−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン（イルガキュア３７９）、エタノン−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〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）（イルガキュアＯＸＥ０２）（以上、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社）等が挙げられる。
【００８９】
当該感放射線性樹脂組成物における［Ｃ］感放射線性重合開始剤の含有量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、１質量部〜４０質量部が好ましく、５質量部〜３０質量部がより好ましい。［Ｃ］感放射線性重合開始剤の含有量を１質量部〜４０質量部とすることで、当該感放射線性樹脂組成物は、低露光量の場合でも高い硬度及び密着性を有するスペーサー等が形成できる。
【００９０】
＜［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物＞
ブロックポリイソシアネート化合物は、イソシアネート基を活性水素基含有化合物（ブロック剤）と反応させて常温で不活性としたものであり、これを加熱するとブロック剤が解離してイソシアネート基が再生されるという性質を持つものである。当該感放射線性樹脂組成物が［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物として、通常１５０℃程度で脱保護されるブロックイソシアネートを含有することで、効果的な架橋剤としてイソシアネート−水酸基架橋反応が進行し、当該感放射線性樹脂組成物の保存安定性と低温焼成とを高いレベルで両立できる。
【００９１】
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物は、脂肪族系ブロックイソシアネート化合物及び脂環族系ブロックイソシアネート化合物からなる群より選択される１種以上のブロックイソシアネート化合物であることが好ましく、２個以上のイソシアネート基を有する化合物であることがより好ましい。［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を上記特定化合物とすることで当該感放射線性樹脂組成物の保存安定性と低温焼成とをより高いレベルで両立できる。
【００９２】
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物は、脂肪族又は脂環族ジイソシアネートから誘導されるポリイソシアネートと活性水素とを有する化合物（ブロック剤）との公知の反応によって得られる。なお、ジイソシアネート及びブロック剤は、それぞれを２種以上併用してもよい。
【００９３】
ジイソシアネートとしては、例えばテトラメチレンジイソシアネート、ペンタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、２，２，４−トリメチル−１，６−ジイソシアナトヘキサン、２，４，４−トリメチル−１，６−ジイソシアナトヘキサン、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、４，４−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリジンイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，５−ペンタメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、３−イソシアネートメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルジイソシアネート等が挙げられる。
【００９４】
市販品としては、例えばイソシアネート基をメチルエチルケトンのオキシムでブロックしたものとして、デュラネートＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ、ＴＰＡ−Ｂ８０Ｘ、Ｅ４０２−Ｂ８０Ｔ、ＭＦ−Ｂ６０ＸＮ、ＭＦ−Ｂ６０Ｘ、ＭＦ−Ｂ８０Ｍ（以上、旭化成工業社）；イソシアネート基を活性メチレンでブロックしたものとして、デュラネートＭＦ−Ｋ６０Ｘ（旭化成工業社）；（メタ）アクリロイル基を有するイソシアネート化合物のブロック体として、カレンズＭＯＩ−ＢＰ、カレンズＭＯＩ−ＢＭ（以上、昭和電工社）が挙げられる。これらのうち、デュラネートＥ４０２−Ｂ８０Ｔ、ＭＦ−Ｋ６０Ｘを用いた場合に高いフレキシブル性が発現し、他との混合系にして使用する事で、自在にその硬さを制御する事ができるため好ましい。
【００９５】
ジイソシアネートより誘導されるポリイソシアネートとしては、例えばイソシアヌレート型ポリイソシアネート、ビュウレット型ポリイソシアネート、ウレタン型ポリイソシアネート、アロファネート型ポリイソシアネート等が挙げられる。硬化性の観点からイソシアヌレート型ポリイソシアネートが好ましい。
【００９６】
ブロック剤としては、例えばアルコール系化合物、フェノール系化合物、活性メチレン系化合物、メルカプタン系化合物、酸アミド系化合物、酸イミド系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、尿素系化合物、オキシム系化合物、アミン系化合物、イミン系化合物、ピリジン系化合物等が挙げられる。
【００９７】
アルコール系化合物としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、２−エチルヘキサノール、メチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、メチルカルビトール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール等；
フェノール系化合物としては、例えばフェノール、クレゾール、エチルフェノール、ブチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール、スチレン化フェノール、ヒドロキシ安息香酸エステル等；
活性メチレン系化合物としては、例えばマロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等；
メルカプタン系化合物としては例えばブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等；
酸アミド系化合物としては、例えばアセトアニリド、酢酸アミド、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム等；
酸イミド系化合物としては、例えばコハク酸イミド、マレイン酸イミド等；
イミダゾール系化合物としては、例えばイミダゾール、２−メチルイミダゾール等；
ピラゾール系化合物としては、例えば３−メチルピラゾール、３，５−ジメチルピラゾール、３，５−エチルピラゾール等；
尿素系化合物としては、例えば尿素、チオ尿素、エチレン尿素等；
オキシム系化合物としては、例えばホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等；
アミン系化合物としては、例えばジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール等；
イミン系化合物としては、例えばエチレンイミン、ポリエチレンイミン等
ピリジン系化合物としては、例えば２−ヒドロキシピリジン、２−ヒドロキシキノリン等が挙げられる。
【００９８】
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物は、単独又は２種以上を使用できる。当該感放射線性樹脂組成物における［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物の含有量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、２０質量部〜６０質量部が好ましく、２５質量部〜５０質量部がより好ましい。［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物の含有量を２０質量部〜６０質量部とすることで、当該感放射線性樹脂組成物の保存安定性と硬化膜の硬化促進とをより高いレベルで両立できる。
【００９９】
＜任意成分＞
当該感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］感放射線性重合開始剤及び［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物に加え、本発明の効果を損なわない範囲で必要に応じて密着助剤、界面活性剤、保存安定剤、耐熱性向上剤等の任意成分を含有できる。これらの各任意成分は、単独で使用してもよいし２種以上を混合して使用してもよい。以下、各任意成分を詳述する。
【０１００】
［密着助剤］
密着助剤は、得られるスペーサー等と基板との接着性をさらに向上させるために使用できる。このような密着助剤としては、カルボキシル基、メタクリロイル基、ビニル基、イソシアネート基、オキシラニル基等の反応性官能基を有する官能性シランカップリング剤が好ましく、例えばトリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロ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−イソシアナ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−（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等が挙げられる。
【０１０１】
密着助剤の使用量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましい。密着助剤の使用量が２０質量部を超えると現像残りを生じやすくなる傾向がある。
【０１０２】
［界面活性剤］
界面活性剤は、当該感放射線性樹脂組成物の塗膜形成性をより向上させるために使用できる。界面活性剤としては、例えばフッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤及びその他の界面活性剤が挙げられる。上記フッ素系界面活性剤としては、末端、主鎖及び側鎖の少なくともいずれかの部位にフルオロアルキル基及び／又はフルオロアルキレン基を有する化合物が好ましく、例えば１，１，２，２−テトラフロロ−ｎ−オクチル（１，１，２，２−テトラフロロ−ｎ−プロピル）エーテル、１，１，２，２−テトラフロロ−ｎ−オクチル（ｎ−ヘキシル）エーテル、ヘキサエチレングリコールジ（１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロ−ｎ−ペンチル）エーテル、オクタエチレングリコールジ（１，１，２，２−テトラフロロ−ｎ−ブチル）エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ（１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロ−ｎ−ペンチル）エーテル、オクタプロピレングリコールジ（１，１，２，２−テトラフロロ−ｎ−ブチル）エーテル、パーフロロ−ｎ−ドデカンスルホン酸ナトリウム、１，１，２，２，３，３−ヘキサフロロ−ｎ−デカン、１，１，２，２，８，８，９，９，１０，１０−デカフロロ−ｎ−ドデカンや、フロロアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、フロロアルキルリン酸ナトリウム、フロロアルキルカルボン酸ナトリウム、ジグリセリンテトラキス（フロロアルキルポリオキシエチレンエーテル）、フロロアルキルアンモニウムヨージド、フロロアルキルベタイン、他のフロロアルキルポリオキシエチレンエーテル、パーフロロアルキルポリオキシエタノール、パーフロロアルキルアルコキシレート、カルボン酸フロロアルキルエステル等が挙げられる。
【０１０３】
フッ素系界面活性剤の市販品としては、例えばＢＭ−１０００、ＢＭ−１１００（以上、ＢＭ ＣＨＥＭＩＥ社）、メガファックＦ１４２Ｄ、同Ｆ１７２、同Ｆ１７３、同Ｆ１８３、同Ｆ１７８、同Ｆ１９１、同Ｆ４７１、同Ｆ４７６（以上、大日本インキ化学工業社）、フロラードＦＣ−１７０Ｃ、同−１７１、同−４３０、同−４３１（以上、住友スリーエム社）、サーフロンＳ−１１２、同−１１３、同−１３１、同−１４１、同−１４５、同−３８２、サーフロンＳＣ−１０１、同−１０２、同−１０３、同−１０４、同−１０５、同−１０６（以上、旭硝子社）、エフトップＥＦ３０１、同３０３、同３５２（以上、新秋田化成社）、フタージェントＦＴ−１００、同−１１０、同−１４０Ａ、同−１５０、同−２５０、同−２５１、同−３００、同−３１０、同−４００Ｓ、フタージェントＦＴＸ−２１８、同−２５１（以上、ネオス社）等が挙げられる。
【０１０４】
シリコーン系界面活性剤の市販品としては、例えばトーレシリコーンＤＣ３ＰＡ、同ＤＣ７ＰＡ、同ＳＨ１１ＰＡ、同ＳＨ２１ＰＡ、同ＳＨ２８ＰＡ、同ＳＨ２９ＰＡ、同ＳＨ３０ＰＡ、同ＳＨ−１９０、同ＳＨ−１９３、同ＳＺ−６０３２、同ＳＦ−８４２８、同ＤＣ−５７、同ＤＣ−１９０（以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン社）、ＴＳＦ−４４４０、ＴＳＦ−４３００、ＴＳＦ−４４４５、ＴＳＦ−４４４６、ＴＳＦ−４４６０、ＴＳＦ−４４５２（以上、ＧＥ東芝シリコーン社）、オルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業社）等が挙げられる。
【０１０５】
その他の界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等の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−ｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン−ｎ−ノニルフェニルエーテル等の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ジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレート等のポリオキシエチレンジアルキルエステル等のノニオン系界面活性剤、（メタ）アクリル酸系共重合体ポリフローＮｏ．５７、同Ｎｏ．９５（以上、共栄社化学社）等が挙げられる。
【０１０６】
界面活性剤の使用量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、１．０質量部以下が好ましく、０．８質量部以下がより好ましい。界面活性剤の使用量が１．０質量部を超えると、膜ムラを生じやすくなる。
【０１０７】
［保存安定剤］
保存安定剤としては、例えば硫黄、キノン類、ヒドロキノン類、ポリオキシ化合物、アミン、ニトロニトロソ化合物等が挙げられ、より具体的には、４−メトキシフェノール、Ｎ−ニトロソ−Ｎ−フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム等が挙げられる。
【０１０８】
保存安定剤の使用量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、３．０質量部以下が好ましく、１．０質量部以下がより好ましい。保存安定剤の配合量が３．０質量部を超えると、当該感放射線性樹脂組成物の感度が低下してパターン形状が劣化する場合がある。
【０１０９】
［耐熱性向上剤］
耐熱性向上剤としては、例えばＮ−（アルコキシメチル）グリコールウリル化合物、Ｎ−（アルコキシメチル）メラミン化合物等が挙げられる。
【０１１０】
Ｎ−（アルコキシメチル）グリコールウリル化合物としては、例えばＮ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（メトキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（エトキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（ｎ−プロポキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（ｉ−プロポキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（ｎ−ブトキシメチル）グリコールウリル、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（ｔ−ブトキシメチル）グリコールウリル等が挙げられる。これらのうち、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラ（メトキシメチル）グリコールウリルが好ましい。
【０１１１】
Ｎ−（アルコキシメチル）メラミン化合物としては、例えばＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサ（メトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’Ｎ’’−ヘキサ（エトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’Ｎ’’−ヘキサ（ｎ−プロポキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサ（ｉ−プロポキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサ（ｎ−ブトキシメチル）メラミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサ（ｔ−ブトキシメチル）メラミン等が挙げられる。これらのうち、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ヘキサ（メトキシメチル）メラミンが好ましく、市販品としては、例えばニカラックＮ−２７０２、同ＭＷ−３０Ｍ（以上、三和ケミカル社）等が挙げられる。
【０１１２】
耐熱性向上剤の使用量としては、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対して、５０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましい。耐熱性向上剤の使用量が５０質量部を超えると、当該感放射線性樹脂組成物の感度が低下してパターン形状が劣化する場合がある。
【０１１３】
＜感放射線性樹脂組成物の調製方法＞
当該感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］アルカリ可溶性樹脂、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］感放射線性重合開始剤及び［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物に加え、必要に応じて任意成分を所定の割合で混合することにより調製される。この感放射線性樹脂組成物は、好ましくは適当な溶媒に溶解されて溶液状態で用いられる。
【０１１４】
当該感放射線性樹脂組成物の調製に用いられる溶媒としては、各成分を均一に溶解又は分散し、各成分と反応しないものが用いられる。このような溶媒としては、上述した［Ａ］アルカリ可溶性樹脂を合成するために使用できる溶媒として例示したものと同様のものが挙げられる。溶媒は、単独で又は２種以上を混合して使用できる。
【０１１５】
各成分の溶解性、各成分との反応性、塗膜形成の容易性等の観点から、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、シクロヘキサノールアセテート、ベンジルアルコール、３−メトキシブタノールが好ましい。
【０１１６】
さらに、上記溶媒とともに膜厚の面内均一性を高めるため、高沸点溶媒を併用できる。高沸点溶媒としては、例えばＮ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、１−オクタノール、１−ノナノール、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、炭酸プロピレン等が挙げられる。これらのうち、Ｎ−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドが好ましい。
【０１１７】
当該感放射線性樹脂組成物の溶媒として、高沸点溶媒を併用する場合、その使用量としては、全溶媒量に対して、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下が特に好ましい。高沸点溶媒の使用量が５０質量％以下の時、塗膜の膜厚均一性、感度及び残膜率が良好となる。
【０１１８】
当該感放射線性樹脂組成物を溶液状態として調製する場合、固形分濃度（組成物溶液中に占める溶媒以外の成分）は、使用目的や所望の膜厚の値等に応じて任意の濃度（例えば５質量％〜５０質量％）に設定できる。より好ましい固形分濃度としては、基板上への塗膜の形成方法により異なるが、これについては後述する。このようにして調製された組成物溶液については、孔径０．５μｍ程度のミリポアフィルタ等を用いて濾過した後、使用に供することができる。
【０１１９】
＜硬化膜の形成方法＞
当該感放射線性樹脂組成物は、層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜形成用であることが好ましく、また、本発明には層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜が好適に含まれる。当該感放射線性樹脂組成物から形成される層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜は、耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる。
【０１２０】
本発明の硬化膜の形成方法は、
（１）当該感放射線性樹脂組成物を基板に塗布し、塗膜を形成する工程、
（２）上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
（３）上記放射線が照射された塗膜を現像する工程、及び
（４）上記現像された塗膜を焼成する工程
を有する。本発明の形成方法によると耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる硬化膜を形成できる。以下、各工程を詳述する。
【０１２１】
［工程（１）］
本工程では、透明基板の片面に透明導電膜を形成し、この透明導電膜の上に当該感放射線性樹脂組成物の塗膜を形成する。透明基板としては、例えばソーダライムガラス、無アルカリガラス等のガラス基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド等のプラスチックからなる樹脂基板等が挙げられる。
【０１２２】
透明基板の一面に設けられる透明導電膜としては、酸化スズ（ＳｎＯ２）からなるＮＥＳＡ膜（米国ＰＰＧ社の登録商標）、酸化インジウム−酸化スズ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）からなるＩＴＯ膜等が挙げられる。
【０１２３】
塗布法により塗膜を形成する場合、上記透明導電膜の上に当該感放射線性樹脂組成物の溶液を塗布した後、好ましくは塗布面を加熱（プレベーク）することにより、塗膜を形成することができる。塗布法に用いる組成物溶液の固形分濃度としては、５質量％〜５０質量％が好ましく、１０質量％〜４０質量％がより好ましく、１５質量％〜３５質量％が特に好ましい。当該感放射線性樹脂組成物の塗布方法としては、例えばスプレー法、ロールコート法、回転塗布法（スピンコート法）、スリット塗布法（スリットダイ塗布法）、バー塗布法、インクジェット塗布法等の適宜の方法が採用できる。これらのうち、スピンコート法又はスリット塗布法が好ましい。
【０１２４】
上記プレベークの条件としては、各成分の種類、配合割合等によって異なるが、７０℃〜１２０℃が好ましく、１分〜１５分間程度である。塗膜のプレベーク後の膜厚は、０．５μｍ〜１０μｍが好ましく、１．０μｍ〜７．０μｍ程度がより好ましい。
【０１２５】
［工程（２）］
本工程では、形成された塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する。このとき、塗膜の一部にのみ照射する際には、例えば所定のパターンを有するフォトマスクを介して照射する方法によることができる。
【０１２６】
照射に使用される放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線等が挙げられる。このうち波長が２５０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲にある放射線が好ましく、３６５ｎｍの紫外線を含む放射線がより好ましい。
【０１２７】
放射線照射量（露光量）は、照射される放射線の波長３６５ｎｍにおける硬度を照度計（ＯＡＩ ｍｏｄｅｌ ３５６、Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ Ｉｎｃ．製）により測定した値として、１００Ｊ／ｍ２〜５，０００Ｊ／ｍ２が好ましく、２００Ｊ／ｍ２〜３，０００Ｊ／ｍ２がより好ましい。
【０１２８】
当該感放射線性樹脂組成物は、従来知られている組成物と比較して感度が高く、上記放射線照射量が８００Ｊ／ｍ２以下であっても所望の膜厚、良好な形状、優れた硬度等を備える層間絶縁膜を得ることができる。
【０１２９】
［工程（３）］
本工程では、放射線照射後の塗膜を現像することにより、不要な部分を除去して、所定のパターンを形成する。現像に使用される現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等の無機アルカリ、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の４級アンモニウム塩等のアルカリ性化合物の水溶液が挙げられる。上記アルカリ性化合物の水溶液には、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒及び／又は界面活性剤を適当量添加してもよい。
【０１３０】
現像方法としては、液盛り法、ディッピング法、シャワー法等のいずれでもよく、現像時間は、常温で１０秒〜１８０秒間程度が好ましい。現像処理に続いて、例えば流水洗浄を３０秒〜９０秒間行った後、圧縮空気や圧縮窒素で風乾することによって所望のパターンが得られる。
【０１３１】
［工程（４）］
本工程では、得られたパターン状塗膜をホットプレート、オーブン等の適当な加熱装置により焼成（ポストベーク）することにより硬化膜を得る。焼成温度としては、１００℃〜２００℃が好ましく、１５０℃〜１８０℃がより好ましい。焼成時間としては、例えばホットプレート上では５分〜４０分間、オーブンでは３０分〜１８０分間が好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、上述のように［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物を含有するため、かかる低い低温焼成を実現でき低温焼成が望まれるフレキシブルディスプレイ等に用いられる層間絶縁膜の形成材料として好適である。
【０１３２】
＜カラーフィルタの形成方法＞
本発明のカラーフィルタは、
当該硬化膜と、
この硬化膜上に積層され、液晶配向剤により形成される配向膜と
を備える。本発明のカラーフィルタは、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等に優れる。
【０１３３】
［工程（５）］
本発明のカラーフィルタの形成方法は、上記当該硬化膜の形成方法の工程（１）〜（４）、及び（５）焼成された塗膜上に液晶配向剤を塗布し、２００℃以下の加熱により配向膜を形成する工程を有する。当該カラーフィルタの形成方法によると、液晶配向用の配向膜を備えるカラーフィルタを形成することができる。
【０１３４】
上記液晶配向剤は、
光配向性基を有する感放射線性重合体（以下、「［Ｆ］感放射線性重合体」とも称する）を含む液晶配向剤、又は
光配向性基を有さないポリイミド（以下、「［Ｇ］ポリイミド」とも称する）を含む液晶配向剤
であることが好ましい。
【０１３５】
上記液晶配向剤の塗布方法としては、例えばスプレー法、ロールコート法、回転塗布法（スピンコート法）、スリット塗布法（スリットダイ塗布法）、バー塗布法、インクジェット塗布法等の適宜の方法が採用できる。これらのうち、スピンコート法又はスリット塗布法が好ましい。また、液晶配向剤を塗布した後、塗布面を加熱することにより、配向膜を形成することができる。上記液晶配向剤はいずれも、低温（例えば２００℃以下）の加熱温度で配向膜を形成することができる。また、上記液晶配向剤は、本発明の効果を損なわない限り任意成分として、例えば硬化剤、硬化触媒、硬化促進剤、エポキシ化合物、官能性シラン化合物、界面活性剤、光増感剤等を含有してもよい。以下、［Ｆ］感放射線性重合体及び［Ｇ］ポリイミドについて詳述する。
【０１３６】
＜［Ｆ］感放射線性重合体＞
［Ｆ］感放射線性重合体が有する光配向性基は、光照射により膜に異方性を付与する官能基であり、光異性化反応又は光二量化反応により膜に異方性が付与される。光配向性基としては、例えばアゾベンゼン、スチルベン、α−イミノ−β−ケトエステル、スピロピラン、スピロオキサジン、桂皮酸、カルコン、スチルバゾール、ベンジリデンフタルイミジン、クマリン、ジフェニルアセリレン及びアントラセンからなる群より選択される少なくとも１種の化合物に由来する構造を有する基が挙げられる。光配向性基としては、桂皮酸に由来する構造を有する基が好ましい。
【０１３７】
［Ｆ］感放射線性重合体としては、光配向性基が直接又は連結基を介して結合している重合体が好ましい。このような［Ｆ］感放射線性重合体としては、例えばポリアミック酸、ポリイミド等の重合体に光配向性基が結合した重合体等が挙げられる。また、［Ｆ］感放射線性重合体として、ポリアミック酸、ポリイミド及び他の重合体を有し、この他の重合体が光配向性基を有するものが挙げられる。他の重合体の基本骨格としては、例えばポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリビニルエーテル、ポリオレフィン、ポリオルガノシロキサン等が挙げられる。
【０１３８】
［Ｆ］感放射線性重合体としては、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリオルガノシロキサンを基本骨格とする重合体が好ましく、ポリオルガノシロキサンがより好ましい。［Ｆ］感放射線性重合体は、例えば国際公開ＷＯ２００９／０２５３８６号に記載された方法により合成することができる。
【０１３９】
＜［Ｇ］ポリイミド＞
光配向性基を有さない［Ｇ］ポリイミドは、光配向性基を有さないポリアミック酸を脱水閉環してイミド化することにより合成できる。上記ポリアミック酸は、例えば特開２０１０−９７１８８号公報に記載の方法に従い、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させることにより合成できる。
【０１４０】
［Ｇ］ポリイミドは、前駆体であるポリアミック酸が有していたアミック酸構造の全てを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造とが併存する部分イミド化物であってもよい。［Ｇ］ポリイミドのイミド化率としては３０％以上が好ましく、５０％以上９９％以下がより好ましく、６５％以上９９％以下が特に好ましい。イミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数の合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。
【０１４１】
本発明には、液晶配向用の配向膜が形成された硬化膜を備えるカラーフィルタも好適に含まれる。当該カラーフィルタは、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等に優れる。このようなカラーフィルタ用の配向膜を形成する液晶配向剤としては、［Ｆ］感放射線性重合体を含有することが好ましい。
【実施例】
【０１４２】
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例に本発明が限定的に解釈されるものではない。
【０１４３】
＜［Ａ］アルカリ可溶性樹脂の合成＞
［合成例１］
冷却管及び撹拌機を備えたフラスコに、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）７質量部及びジエチレングリコールエチルメチルエーテル２００質量部を仕込んだ。引き続き（Ａ１）化合物としてのメタクリル酸１６質量部、（Ａ２）化合物としての２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０質量部、（Ａ３）化合物としてのメタクリル酸グリシジル１０質量部、並びに（Ａ４）化合物としてのトリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルメタクリレート１６質量部、メチルメタクリレート２８質量部、及びスチレン１０質量部を仕込み、窒素置換した後、緩やかに攪拌しつつ、溶液の温度を７０℃に上昇し、この温度を４時間保持して重合することにより、共重合体（Ａ−１）を含有する溶液を得た（固形分濃度＝３４．４質量％、Ｍｗ＝８，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．３）。なお、固形分濃度は共重合体溶液の全質量に占める共重合体質量の割合を意味する。
【０１４４】
［合成例２］
冷却管及び撹拌機を備えたフラスコに、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）８質量部及びジエチレングリコールエチルメチルエーテル２２０質量部を仕込んだ。引き続き（Ａ１）化合物としてのメタクリル酸２０質量部、（Ａ２）化合物としての２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０質量部、（Ａ３）化合物としてのメタクリル酸グリシジル１０質量部、並びに（Ａ４）化合物としてのｎ−ラウリルメタクリレート２０質量部及びスチレン３０質量部を仕込み、窒素置換した後、緩やかに攪拌しつつ、溶液の温度を７０℃に上昇し、この温度を５時間保持して重合することにより、共重合体（Ａ−２）を含有する溶液を得た（固形分濃度＝３１．９質量％、Ｍｗ＝８，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．３）。
【０１４５】
［合成例３］
冷却管及び撹拌機を備えたフラスコに、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）８質量部及びジエチレングリコールエチルメチルエーテル２２０質量部を仕込んだ。引き続き（Ａ１）化合物としてのメタクリル酸２０質量部、（Ａ２）化合物としての２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０質量部、（Ａ３）化合物としての３−（メタクリロイルオキシメチル）−３−エチルオキセタン２０質量部、並びに（Ａ４）化合物としてのｎ−ラウリルメタクリレート２５質量部及びスチレン１５質量部を仕込み、窒素置換した後、緩やかに攪拌しつつ溶液の温度を７０℃に上昇し、この温度を５時間保持して重合することにより共重合体（Ａ−３）を含有する溶液を得た（固形分濃度＝３２．３質量％、Ｍｗ＝８，０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．３）。
【０１４６】
＜感放射線性樹脂組成物の調製＞
実施例及び参考例で用いた各成分の詳細を示す。
【０１４７】
＜［Ｂ］重合性化合物＞
Ｂ−１：アロニックスＭ−４００（東亜合成化学工業社）
Ｂ−２：フロラードＦＣ−１３５（住友スリーエム社）
【０１４８】
＜［Ｃ］感放射線性重合開始剤＞
Ｃ−１：エタノン−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〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社、ＯＸＥ０２）
Ｃ−２：２−（４−メチルベンジル）−２−（ジメチルアミノ）−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社、イルガキュア３７９）
【０１４９】
＜［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物＞
Ｄ−１：ＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ（旭化成ケミカルズ社、ＨＤＩ系ブロックイソシアネート、固形分８０％、有効イソシアネート含有量１２．３％）
Ｄ−２：Ｅ４０２−Ｂ８０Ｔ（旭化成ケミカルズ社、ＨＤＩ系ブロックイソシアネート、固形分８０％、有効イソシアネート６．０％）
Ｄ−３：１７Ｂ−６０ＰＸ（旭化成ケミカルズ社、ＨＤＩ系ブロックイソシアネート、固形分８０％、有効イソシアネート９．５％）
Ｄ−４：ノルボルナンジイソシアネートのメチルエチルケトンのブロック体
Ｄ−５：イソホロンジイソシアネートのメチルエチルケトンのブロック体
【０１５０】
［実施例１〜１３及び比較例１〜３］
表１に示す種類、量の各成分を混合し、固形分濃度が３０質量％となるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解した後、孔径０．５μｍのミリポアフィルタでろ過することにより、各感放射線性樹脂組成物を調製した。なお、表１中の「−」は該当する成分を使用しなかったことを表す。
【０１５１】
＜評価＞
調製した各感放射線性樹脂組成物を用いて、下記のように硬化膜を形成し、以下の評価を実施した。結果を表１にあわせて示す。
【０１５２】
［感度（Ｊ／ｍ２）］
シリコン基板上にスピンナーを用いて、各感放射線性樹脂組成物を塗布した後、９０℃にて２分間ホットプレート上でプレベークして膜厚３．０μｍの塗膜を形成した（以下、「塗膜形成工程」と称する）。得られた塗膜に幅１０μｍのライン・アンド・スペースパターンを有するパターンマスクを介して、水銀ランプによって紫外線を照射した。次いで、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド２．３８質量％水溶液よりなる現像液を用い、２５℃で６０秒現像処理を行った後、超純水で１分間流水洗浄を行った。このとき、幅１０μｍのライン・アンド・スペースパターンを形成可能な最小紫外線照射量を測定した。この値が８５０（Ｊ／ｍ２）以下の場合、感度が良好であると判断した。
【０１５３】
［耐溶媒性（％）］
上記塗膜形成工程後、得られた塗膜に水銀ランプによって積算照射量が３，０００Ｊ／ｍ２となるように紫外線を照射した。次いで、このシリコン基板をホットプレート上で、表１に記載の焼成温度で３０分間ポストベークし、得られた硬化膜の膜厚（Ｔ１）を測定した。次いで、この層間絶縁膜が形成されたシリコン基板を、７０℃に温度制御されたジメチルスルホキシド中に２０分間浸漬させた後、硬化膜の膜厚（ｔ１）を測定し、浸漬による膜厚変化率（％）を下記式より算出し、耐溶媒性（％）とした。この値の絶対値が５％未満の場合に耐溶剤性は良好と判断した。
膜厚変化率（％）＝｛（ｔ１−Ｔ１）／Ｔ１｝×１００
【０１５４】
［比誘電率（％）］
ＳＵＳ基板上に、上記塗膜形成工程と同様に操作して塗膜を形成した後、露光機（キヤノン社、ＭＰＡ−６００ＦＡ）を用いて、積算照射量が９，０００Ｊ／ｍ２となるように得られた塗膜を露光し、この基板をクリーンオーブンにて、表１に記載の焼成温度で３０分間ポストベークし、ＳＵＳ基板上に硬化膜を形成した。次いで、蒸着法により、この硬化膜上にＰｔ／Ｐｄ電極パターンを形成して誘電率測定用サンプルを作成した。この電極パターンを有する基板に、ＨＰ１６４５１Ｂ電極及びＨＰ４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメーター（以上、横河・ヒューレットパッカード社）を用いて、周波数１０ｋＨｚでＣＶ法により比誘電率（％）の測定を行った。比誘電率が３．９以下であったものについて比誘電率を良好と判断した。
【０１５５】
［硬度］
上述の耐溶媒性の評価で形成された硬化膜を有する基板について、ＪＩＳ Ｋ−５４００−１９９０の８．４．１鉛筆引っかき試験により、硬化膜の硬度を測定した。結果が３Ｈ以上であったものを硬度が良好と判断した。
【０１５６】
［保存安定性（％）］
調製直後の感放射線性樹脂組成物溶液について、上記塗膜形成工程と同様に操作して形成された硬化膜の膜厚を測定した（下記式において、「調製直後の膜厚」と称する）。また、５日間２５℃で感放射線性樹脂組成物溶液を保存し５日後に同様に形成した硬化膜の膜厚を測定した（下記式において、「５日後の膜厚」と称する）。膜厚増加率（％）を下記式から算出した。膜厚増加率が３．５％以下の場合、保存安定性（％）が良好と判断した。
膜厚増加率（％）＝（５日後の膜厚−調製直後の膜厚）／（調製直後の膜厚）×１００
【０１５７】
表１の結果から当該感放射線性樹脂組成物は、高い感度及び保存安定性を有することがわかった。また、当該感放射線性樹脂組成物から形成された硬化膜は、２００℃以下の低温焼成によっても良好な耐溶媒性、比誘電率及び硬度を有することがわかった。
【０１５８】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明は、容易に微細かつ精巧なパターンを形成でき、保存安定性と低温焼成とを両立し、かつ十分な感度を有する感放射線性樹脂組成物、耐溶媒性、比誘電率及び硬度に優れる層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜、この硬化膜の形成方法、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等に優れるカラーフィルタ、並びにこのカラーフィルタの形成方法を提供することができる。従って、当該感放射線性樹脂組成物は、低温焼成が望まれるフレキシブルディスプレイ等に用いられる層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜の形成材料として好適である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
［Ａ］（Ａ１）不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物と、（Ａ２）水酸基含有不飽和化合物とを共重合してなるアルカリ可溶性樹脂、
［Ｂ］エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物、
［Ｃ］感放射線性重合開始剤、並びに
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物
を含有する感放射線性樹脂組成物。
【請求項２】
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物が、脂肪族系ブロックイソシアネート化合物及び脂環族系ブロックイソシアネート化合物からなる群より選択される１種以上のブロックイソシアネート化合物である請求項１に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項３】
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物が、２個以上のイソシアネート基を有する化合物である請求項１又は請求項２に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項４】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂が、上記（Ａ１）化合物と、（Ａ２）化合物と、（Ａ３）エポキシ基含有不飽和化合物とを共重合してなる請求項１、請求項２又は請求項３に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項５】
層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜形成用である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の感放射線性樹脂組成物から形成される層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜。
【請求項７】
請求項６に記載の硬化膜と、
この硬化膜上に積層され、液晶配向剤により形成される配向膜と
を備えるカラーフィルタ。
【請求項８】
上記液晶配向剤が、
光配向性基を有する感放射線性重合体を含む液晶配向剤、又は
光配向性基を有さないポリイミドを含む液晶配向剤
である請求項７に記載のカラーフィルタ。
【請求項９】
（１）請求項５に記載の感放射線性樹脂組成物を基板に塗布し、塗膜を形成する工程、
（２）上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
（３）上記放射線が照射された塗膜を現像する工程、及び
（４）上記現像された塗膜を焼成する工程
を有する硬化膜の形成方法。
【請求項１０】
上記工程（４）の焼成温度が２００℃以下である請求項９に記載の硬化膜の形成方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の工程（１）〜（４）、及び
（５）焼成された塗膜上に液晶配向剤を塗布し、２００℃以下の加熱により配向膜を形成する工程
を有するカラーフィルタの形成方法。
【請求項１】
［Ａ］（Ａ１）不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物と、（Ａ２）水酸基含有不飽和化合物とを共重合してなるアルカリ可溶性樹脂、
［Ｂ］エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物、
［Ｃ］感放射線性重合開始剤、並びに
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物
を含有する感放射線性樹脂組成物。
【請求項２】
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物が、脂肪族系ブロックイソシアネート化合物及び脂環族系ブロックイソシアネート化合物からなる群より選択される１種以上のブロックイソシアネート化合物である請求項１に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項３】
［Ｄ］ブロックイソシアネート化合物が、２個以上のイソシアネート基を有する化合物である請求項１又は請求項２に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項４】
［Ａ］アルカリ可溶性樹脂が、上記（Ａ１）化合物と、（Ａ２）化合物と、（Ａ３）エポキシ基含有不飽和化合物とを共重合してなる請求項１、請求項２又は請求項３に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項５】
層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜形成用である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の感放射線性樹脂組成物から形成される層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜。
【請求項７】
請求項６に記載の硬化膜と、
この硬化膜上に積層され、液晶配向剤により形成される配向膜と
を備えるカラーフィルタ。
【請求項８】
上記液晶配向剤が、
光配向性基を有する感放射線性重合体を含む液晶配向剤、又は
光配向性基を有さないポリイミドを含む液晶配向剤
である請求項７に記載のカラーフィルタ。
【請求項９】
（１）請求項５に記載の感放射線性樹脂組成物を基板に塗布し、塗膜を形成する工程、
（２）上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
（３）上記放射線が照射された塗膜を現像する工程、及び
（４）上記現像された塗膜を焼成する工程
を有する硬化膜の形成方法。
【請求項１０】
上記工程（４）の焼成温度が２００℃以下である請求項９に記載の硬化膜の形成方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の工程（１）〜（４）、及び
（５）焼成された塗膜上に液晶配向剤を塗布し、２００℃以下の加熱により配向膜を形成する工程
を有するカラーフィルタの形成方法。
【公開番号】特開２０１２−６３７４７（Ｐ２０１２−６３７４７Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８９２６（Ｐ２０１１−１４８９２６）
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
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