感放射線性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜の形成方法、及び表示素子
【課題】保存安定性と低温焼成とを両立し、かつ十分な解像度及び放射線感度を有する感放射線性樹脂組成物、並びに硬化膜の要求特性である耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性、電圧保持率等に優れる硬化膜、この硬化膜の形成方法、及びこの硬化膜を備える表示素子の提供。
【解決手段】［Ａ］エポキシ基を有する化合物、［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］アミノ基と電子吸引性基とを有する特定構造の化合物を含有する感放射線性樹脂組成物。
【解決手段】［Ａ］エポキシ基を有する化合物、［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］アミノ基と電子吸引性基とを有する特定構造の化合物を含有する感放射線性樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層間絶縁膜、保護膜又はスペーサー等の硬化膜の形成材料として好適な感放射線性樹脂組成物、その組成物から形成される硬化膜、この硬化膜の形成方法、及びこの硬化膜を備える表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
層間絶縁膜、スペーサー、保護膜等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開示されている（特開２００１−３５４８２２号公報参照）。しかし、液晶表示素子スペーサー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、近年コントラスト向上のために溶解性に優れた染料を使用する着色レジストの普及が進んでいる。一般的に、染料は顔料と比較して耐熱性が悪く２００℃以上の焼成工程では退色等の現象が見られる。従って、通常２００℃以上が必要とされるディスプレイ製造における焼成工程での低温化が望まれている。
【０００４】
上記事情に鑑み、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用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。さらに、硬化反応の進行が不充分であることに起因してか、得られる硬化膜は耐熱性、耐光性、耐薬品性の他、透過率、平坦性、電圧保持率等において満足のいくレベルではない。
【０００５】
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。しかし、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。
【０００６】
このような状況から、保存安定性と低温焼成とを両立し、かつ十分な解像度及び放射線感度を有する感放射線性樹脂組成物、並びに硬化膜の要求特性である耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性、電圧保持率等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】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３５４８２２号公報
【特許文献２】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】
【０００８】
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、かつ十分な解像度及び放射線感度を有する感放射線性樹脂組成物、並びに硬化膜の要求特性である耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性、電圧保持率等に優れる硬化膜、この硬化膜の形成方法、及びこの硬化膜を備える表示素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた発明は、
［Ａ］エポキシ基を有する化合物（以下、「［Ａ］化合物」と称することがある）、
［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」と称することがある）、
［Ｃ］感放射線性重合開始剤（以下、「［Ｃ］重合開始剤」と称することがある）、並びに
［Ｄ］下記式（１）及び式（２）で表わされる化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種（以下、「［Ｄ］化合物」と称することがある）
を含有する感放射線性樹脂組成物である。
【化１】
【化２】
（式（１）中、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して、水素原子、電子吸引性基又はアミノ基である。但し、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つは電子吸引性基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つはアミノ基であり、上記アミノ基は水素原子の全部又は一部が炭素数１〜６のアルキル基で置換されていてもよい。
式（２）中、Ｒ７〜Ｒ１６はそれぞれ独立して、水素原子、電子吸引性基又はアミノ基である。但し、Ｒ７〜Ｒ１６のうち少なくとも１つはアミノ基である。また、上記アミノ基は水素原子の全部又は一部が炭素数２〜６のアルキレン基で置換されていてもよい。Ａは単結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルメチレン基、スルフィニル基、スルホニル基、メチレン基又は炭素数２〜６のアルキレン基である。但し、上記メチレン基及びアルキレン基はシアノ基、ハロゲン原子又はフルオロアルキル基で置換されていてもよい。）
【００１０】
当該感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］化合物、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］重合開始剤及び［Ｄ］化合物を含有する。感光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、かつ充分な解像度及び放射線感度を有する。また、当該感放射線性樹脂組成物は、［Ｃ］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熱性等の硬化膜の要求特性をより向上できる。さらに、アミノ基と電子吸引性基とを有する［Ｄ］化合物を含有することで、当該感放射線性樹脂組成物の保存安定性と低温焼成における硬化膜の硬化促進とを高いレベルで両立でき、さらに得られた保護膜、層間絶縁膜、スペーサー等の硬化膜を具備した表示素子の電圧保持率を高いレベルで保持できる。
【００１１】
［Ａ］化合物は重合体であることが好ましく、カルボキシル基をさらに有する重合体であることがより好ましい。［Ａ］化合物がかかる構造を有することで当該感放射線性樹脂組成物は、耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性等に優れる硬化膜を形成できる。
【００１２】
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を形成するのに好適である。
【００１３】
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の塗膜を基板上に形成する工程
（２）工程（１）で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
（３）工程（２）で放射線が照射された塗膜を現像する工程及び
（４）工程（３）で現像された塗膜を焼成する工程
を有する。
【００１４】
当該感放射線性樹脂組成物を用いる本発明の形成方法により、耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性、電圧保持率等の要求特性をバランス良く満足する硬化膜を形成できる。
【００１５】
上記工程（４）の焼成温度は２００℃以下であることが好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、上述のように［Ｄ］化合物を含有するため、このように低い低温焼成を実現すると共に保存安定性とを両立し、かつ充分な解像度及び放射線感度を有する。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染料を使用する着色レジストや、フレキシブルディスプレイ等に用いられる層間絶縁膜、保護膜及びスペーサー等の硬化膜の形成材料として好適に用いられる。
【００１６】
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も本発明に好適に含まれる。また、この硬化膜を備える表示素子も本発明に好適に含まれる。
【００１７】
なお、本明細書にいう「焼成」とは、層間絶縁膜、保護膜及びスペーサー等の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】
【００１８】
以上説明したように、本発明の感放射線性樹脂組成物は、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、かつ十分な解像度及び放射線感度を有する。また、当該感放射線性樹脂組成物から形成される硬化膜は、その要求特性である耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性、電圧保持率等に優れる。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染料を使用する着色レジストや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、スペーサー等の硬化膜の形成材料として好適に用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について詳述する。
【００２０】
＜感放射線性樹脂組成物＞
本発明の硬化膜の形成に用いられる感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］化合物、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］重合開始剤及び［Ｄ］化合物を含有し、さらに任意成分を含有してもよい。感光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、保存安定性と低温焼成とを両立で、かつ充分な解像度及び放射線感度を有する。以下、各構成要素を詳述する。
【００２１】
＜［Ａ］化合物＞
当該感放射線性樹脂組成物に含有される［Ａ］化合物はエポキシ基を有する。［Ａ］化合物としては、例えば１分子内に２個以上の３，４−エポキシシクロヘキシル基を有する化合物等が挙げられる。
【００２２】
１分子内に２個以上の３，４−エポキシシクロヘキシル基を有する化合物としては、例えば、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル−３’，４’−エポキシ−６’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールのジ（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、ラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等が挙げられる。
【００２３】
その他の［Ａ］化合物としては、例えば
ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡＤジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＳジグリシジルエーテル等のビスフェノール化合物のジグリシジルエーテル；
１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル；
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の脂肪族多価アルコールに１種又は２種以上のアルキレンオキサイドを付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル；
フェノールノボラック型エポキシ樹脂；
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂；
ポリフェノール型エポキシ樹脂；
環状脂肪族エポキシ樹脂；
脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル；
高級脂肪酸のグリシジルエステル；
エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油等が挙げられる。
【００２４】
これらの市販品としては、例えば
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂として、エピコート１００１、同１００２、同１００３、同１００４、同１００７、同１００９、同１０１０、同８２８（以上、ジャパンエポキシレジン社）等；
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂として、エピコート８０７（ジャパンエポキシレジン社）等；
フェノールノボラック型エポキシ樹脂として、エピコート１５２、同１５４、同１５７Ｓ６５（以上、ジャパンエポキシレジン社）、ＥＰＰＮ２０１、同２０２（以上、日本化薬社）等；
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂として、ＥＯＣＮ１０２、同１０３Ｓ、同１０４Ｓ、１０２０、１０２５、１０２７（以上、日本化薬社）、エピコート１８０Ｓ７５（ジャパンエポキシレジン社）等；
ポリフェノール型エポキシ樹脂として、エピコート１０３２Ｈ６０、同ＸＹ−４０００（以上、ジャパンエポキシレジン社）等；
環状脂肪族エポキシ樹脂として、ＣＹ−１７５、同１７７、同１７９、アラルダイトＣＹ−１８２、同１９２、１８４（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社）、ＥＲＬ−４２３４、４２９９、４２２１、４２０６（以上、Ｕ．Ｃ．Ｃ社）、ショーダイン５０９（昭和電工社）、エピクロン２００、同４００（以上、大日本インキ社）、エピコート８７１、同８７２（以上、ジャパンエポキシレジン社）、ＥＤ−５６６１、同５６６２（以上、セラニーズコーティング社）等；
脂肪族ポリグリシジルエーテルとしてエポライト１００ＭＦ（共栄社化学社）、エピオールＴＭＰ（日本油脂社）等が挙げられる。
これらのうち、フェノールノボラック型エポキシ樹脂及びポリフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。
【００２５】
上記に例示したような［Ａ］化合物と、後述するカルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物とが共に当該感放射線性組成物に含有される場合における、上記に例示したような［Ａ］化合物の使用量としては、後述するカルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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く、２質量部〜１５質量部が特に好ましい。
【００２６】
［Ａ］化合物は重合体であることが好ましく、この重合体がカルボキシル基をさらに有することがより好ましい。［Ａ］化合物が、かかる構造を有することで当該感放射線性樹脂組成物は、耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性等により優れる硬化膜を形成できる。
【００２７】
このようなカルボキシル基を有する［Ａ］化合物の重合体としては、例えば（ａ１）エポキシ基含有構造単位を与えるエポキシ基を有するラジカル重合性化合物（以下、「化合物（ｉ）」と称することがある）と（ａ２）カルボキシル基含有構造単位（カルボキシル基は酸無水物基も含む）を与える不飽和カルボン酸及び／又は不飽和カルボン酸無水物（以下、「化合物（ｉｉ）」と称することがある）との共重合が挙げられる。また、必要に応じて（ａ３）として、（メタ）アクリル酸アルキルエステル等のラジカル重合性化合物（以下、「化合物（ｉｉｉ）」と称することがある）を上記化合物（ｉ）、化合物（ｉｉ）と共に共重合体としてもよい。
【００２８】
化合物（ｉ）としては、エポキシ基（オキシラニル基、オキセタニル基）等を有するラジカル重合性化合物が挙げられる。オキシラニル基を有するラジカル重合性化合物としては、例えば
アクリル酸グリシジル、アクリル酸２−メチルグリシジル、アクリル酸３，４−エポキシブチル、アクリル酸６，７−エポキシヘプチル、アクリル酸３，４−エポキシシクロヘキシル、アクリル酸−３，４−エポキシシクロヘキシルメチル等のアクリル酸エポキシアルキルエステル；
メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸２−メチルグリシジル、メタクリル酸３，４−エポキシブチル、メタクリル酸６，７−エポキシヘプチル、メタクリル酸３，４−エポキシシクロヘキシル、メタクリル酸−３，４−エポキシシクロヘキシルメチル等のメタクリル酸エポキシアルキルエステル；
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、α−エチルアクリル酸６，７−エポキシヘプチル等のα−アルキルアクリル酸エポキシアルキルエステル；
ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル等のグリシジルエーテルが挙げられる。
【００２９】
オキセタニル基を有するラジカル重合性化合物としては、例えば３−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−３−エチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−メチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシエチル）オキセタン、３−（メタクリロイルオキシエチル）−３−エチルオキセタン、２−エチル−３−（メタクリロイルオキシエチル）オキセタン、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）−３−エチルオキセタン、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エチル）オキセタン、３−（アクリロイルオキシエチル）−３−エチルオキセタン、２−エチル−３−（アクリロイルオキシエチル）オキセタン、２−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、２−メチル−２−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−メチル−２−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、４−メチル−２−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、２−（２−（２−メチルオキセタニル））エチルメタクリレート、２−（２−（３−メチルオキセタニル））エチルメタクリレート、２−（メタクリロイルオキシエチル）−２−メチルオキセタン、２−（メタクリロイルオキシエチル）−４−メチルオキセタン、２−（アクリロイルオキシメチル）オキセタン、２−メチル−２−（アクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−メチル−２−（アクリロイルオキシメチル）オキセタン、４−メチル−２−（アクリロイルオキシメチル）オキセタン、２−（２−（２−メチルオキセタニル））エチルメタクリレート、２−（２−（３−メチルオキセタニル））エチルメタクリレート、２−（アクリロイルオキシエチル）−２−メチルオキセタン、２−（アクリロイルオキシエチル）−４−メチルオキセタン等のメタ）アクリル酸オキセタニルアルキルエステルが挙げられる。
【００３０】
これらのうち、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸２−メチルグリシジル、メタクリル酸３，４−エポキシブチル、３−（ア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）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、２−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタンが、得られる層間絶縁膜、保護膜及びスペーサー等の硬化膜の基板に対する密着性が高く、高耐熱性を有し、さらに表示素子における信頼性を高める点から好ましい。
【００３１】
化合物（ｉｉ）としては、例えば
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、２−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等のモノカルボン酸；
マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸等のジカルボン酸；
無水マレイン酸等のジカルボン酸無水物が挙げられる。
【００３２】
これらのうち、共重合反応性及び得られる共重合体のアルカリ現像液に対する溶解性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、無水マレイン酸が好ましい。
【００３３】
［Ａ］化合物において、化合物（ｉ）に由来する構造単位は、単独で又は２種以上を混合して使用できる。［Ａ］化合物において、化合物（ｉ）の含有率としては、１０質量％〜７０質量％が好ましく、１５質量％〜６５質量％がより好ましい。化合物（ｉ）の含有率を１０質量％〜７０質量％とすることで、共重合体の分子量の制御が容易となり、現像性、感度等がより高いレベルで最適化された感放射線性樹脂組成物が得られる。
【００３４】
［Ａ］化合物において、化合物（ｉｉ）に由来する構造単位は、単独で又は２種以上を混合して使用できる。［Ａ］化合物において、化合物（ｉｉ）の含有率としては、１質量％〜４０質量％が好ましく、７質量％〜３０質量％がより好ましく、８質量％〜２５質量％が特に好ましい。化合物（ｉｉ）の含有率を１質量％〜４０質量％とすることで、感放射線感度、現像性及び保存安定性等がより高いレベルで最適化された感放射線性樹脂組成物が得られる。
【００３５】
化合物（ｉｉｉ）としては（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸脂環式エステル、酸素原子を含む不飽和複素五員環及び六員環（メタ）アクリル酸エステル、水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）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、マレイミド化合物、スチレン、α−メチルスチレン、１，３−ブタジエンが挙げられる。
【００３６】
（メタ）アクリル酸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、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｎ−ラウリルメタクリレート等が挙げられる。
【００３７】
（メタ）アクリル酸脂環式アルキルエステルとしては、例えばメタクリル酸シクロペンチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸−２−メチルシクロヘキシル、メタクリル酸トリシクロジシクロペンタニ、メタクリル酸−２−ジシクロペンタニルオキシエチル、メタクリル酸イソボロニル、メタクリル酸トリシクロ［５．２．１．０２，６］デシル、アクリル酸シクロペンチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸−２−メチルシクロヘキシル、アクリル酸トリシクロジシクロペンタニ、アクリル酸−２−ジシクロペンタニルオキシエチル、アクリル酸イソボロニル等が挙げられる。
【００３８】
酸素原子を含む不飽和複素五員環及び六員環メタクリル酸エステルとしては、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−オン等のテトラヒドロフラン骨格を含有する不飽和化合物；
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−オン等のフラン骨格を含有する不飽和化合物；
（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−オン等のテトラヒドロピラン骨格を含有する不飽和化合物；
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−ピラン等のピラン骨格を含有する不飽和化合物が挙げられる。
【００３９】
水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸−３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸−２，３−ジヒドロキシプロピル等が挙げられる。
【００４０】
（メタ）アクリル酸アリールエステルとしては、例えば（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル等が挙げられる。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
［Ａ］化合物において、化合物（ｉｉｉ）に由来する構造単位の含有率としては、１０質量％〜７０質量％が好ましく、１５質量％〜６５質量％がより好ましい。化合物（ｉｉｉ）の共重合割合を１０質量％〜７０質量％とすることで、共重合体の分子量の制御が容易となり、現像性、感度、密着性等がより高いレベルで最適化された感放射線性樹脂組成物が得られる。
【００４４】
＜［Ａ］化合物の合成方法＞
［Ａ］化合物は、例えば化合物（ｉ）、化合物（ｉｉ）及び必要に応じて化合物（ｉｉｉ）を溶媒中、ラジカル重合開始剤を使用して重合することにより合成できる。
【００４５】
［Ａ］化合物を製造するための重合反応に用いられる溶媒としては、例えばアルコール類、エーテル類、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モノ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、芳香族炭化水素類、ケトン類、他のエステル類等が挙げられる。
【００４６】
アルコール類としては、例えばメタノール、エタノール、ベンジルアルコール、２−フェニルエチルアルコール、３−フェニル−１−プロパノール等が挙げられる。
【００４７】
エーテル類としては、環状エーテル、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モノ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等が挙げられる。
【００４８】
環状エーテルとしては、例えばテトラヒドロフラン等が挙げられる。
【００４９】
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が挙げられる。
【００５０】
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、例えばメチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等が挙げられる。
【００５１】
ジエチレングリコール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、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が挙げられる。
【００５２】
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モノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
【００５３】
プロピレングリコールモノ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、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等が挙げられる。
【００５４】
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、例えばプロピレンモノ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モノエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノブチルエーテルプロピオネート等が挙げられる。
【００５５】
芳香族炭化水素類としては、例えばトルエン、キシレン等が挙げられる。
【００５６】
ケトン類としては、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−ペンタノン等が挙げられる。
【００５７】
他のエステル類としては、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、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、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、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、３−ヒドロキシプロピオン酸メチル、３−ヒドロキシプロピオン酸エチル、３−ヒドロキシプロピオン酸プロピル、３−ヒドロキシプロピオン酸ブチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、２−メトキシプロピオン酸メチル、２−メトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシプロピオン酸プロピル、２−メトキシプロピオン酸ブチル、２−エトキシプロピオン酸メチル、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、３−プロポキシプロピオン酸エチル、３−プロポキシプロピオン酸プロピル、３−プロポキシプロピオン酸ブチル、３−ブトキシプロピオン酸メチル、３−ブトキシプロピオン酸エチル、３−ブトキシプロピオン酸プロピル、３−ブトキシプロピオン酸ブチル等が挙げられる。
【００５８】
上記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）、４，４’−アゾビス（４―シアノバレリン酸）、ジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等が挙げられる。これらのうち、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）が好ましい。
【００５９】
ラジカル重合開始剤は、単独で又は２種以上を混合して使用できる。ラジカル重合開始剤の使用量としては、化合物（ｉ）、化合物（ｉｉ）及び化合物（ｉｉｉ）の合計１００質量％に対して、通常、０．１質量％〜５０質量％が好ましく、０．１質量％〜２０質量％がより好ましい。
【００６０】
また、上記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。
【００６１】
分子量調整剤の使用量としては化合物（ｉ）、化合物（ｉｉ）及び化合物（ｉｉｉ）の合計１００質量％に対して、通常、０．１質量％〜５０質量％、０．２質量％〜１６質量％が好ましく、０．４質量％〜８質量％がより好ましい。重合温度としては、通常、０℃〜１５０℃、５０℃〜１２０℃が好ましい。重合時間としては、通常、１０分〜２０時間、３０分〜６時間が好ましい。
【００６２】
［Ａ］化合物のポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）としては、２×１０３〜１×１０５が好ましく、５×１０３〜５×１０４がより好ましい。［Ａ］化合物のＭｗを２×１０３以上とすることで、感放射線樹脂組成物の十分な現像マージンを得ると共に、形成される塗膜の残膜率（パターン状薄膜が適正に残存する比率）の低下を防止し、さらには得られる絶縁膜のパターン形状や耐熱性等を良好に保つことができる。一方、［Ａ］化合物のＭｗを１×１０５以下にすることによって、高度な放射線感度を保持し、良好なパターン形状が得られる。また、［Ａ］化合物の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）としては、５．０以下が好ましく、３．０以下がより好ましい。［Ａ］化合物のＭｗ／Ｍｎを５．０以下にすることによって、得られる絶縁膜のパターン形状を良好に保つことができる。また、上記のような好ましい範囲のＭｗ及びＭｗ／Ｍｎを有する［Ａ］化合物を含む感放射線性樹脂組成物は、高度な現像性を有するため、現像工程において、現像残りを生じることなく容易に所定パターン形状を形成できる。
【００６３】
＜［Ｂ］重合性化合物＞
［Ｂ］重合性化合物はエチレン性不飽和結合を有する重合性化合物である。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、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。
【００６４】
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）等が挙げられる。
【００６５】
［Ｂ］重合性化合物は、単独で又は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割合としては、カルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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割合を上記範囲とすることで、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した層間絶縁膜、保護膜及びスペーサー等の硬化膜が得られる。
【００６６】
＜［Ｃ］重合開始剤＞
当該感放射線性樹脂組成物に含有される［Ｃ］重合開始剤は、放射線に感応して［Ｂ］重合性化合物の重合を開始し得る活性種を生じる成分である。［Ｃ］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等が挙げられる。
【００６７】
Ｏ−アシルオキシム化合物としては、例えば１，２−オクタンジオン−１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、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−９．Ｈ．−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）−９．Ｈ．−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）−９．Ｈ．−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）−９．Ｈ．−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）−９．Ｈ．−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）−９．Ｈ．−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｝−９．Ｈ．−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。
【００６８】
これらのうち、１，２−オクタンジオン−１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、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）−９．Ｈ．−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｝−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）が好ましい。
【００６９】
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。
【００７０】
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−モルホリノフェニル）−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。
【００７１】
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。
【００７２】
これらのうち、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−モルホリノフェニル）−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−オンがより好ましい。
【００７３】
［Ｃ］重合開始剤は、単独で又は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［Ｃ］重合開始剤の含有割合としては、カルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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］重合開始剤の含有割合を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層間絶縁膜、保護膜及びスペーサー等の硬化膜を形成できる。
【００７４】
＜［Ｄ］化合物＞
当該感放射線性樹脂組成物が、アミノ基と電子吸引性基とを有する［Ｄ］化合物を含有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における硬化膜の硬化促進とを高いレベルで両立でき、さらに得られた保護膜、層間絶縁膜、スペーサー等の硬化膜を具備した表示素子の電圧保持率を高いレベルで保持できる。
【００７５】
［Ｄ］化合物は、上記式（１）及び式（２）で表わされる化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種である。上記式（１）中、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して、水素原子、電子吸引性基又はアミノ基である。但し、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つは電子吸引性基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つはアミノ基であり、上記アミノ基は水素原子の全部又は一部が炭素数１〜６のアルキル基で置換されていてもよい。
式（２）中、Ｒ７〜Ｒ１６はそれぞれ独立して、水素原子、電子吸引性基又はアミノ基である。但し、Ｒ７〜Ｒ１６のうち少なくとも１つはアミノ基である。また、上記アミノ基は水素原子の全部又は一部が炭素数２〜６のアルキレン基で置換されていてもよい。Ａは単結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルメチレン基、スルフィニル基、スルホニル基、メチレン基又は炭素数２〜６のアルキレン基である。但し、上記メチレン基及びアルキレン基はシアノ基、ハロゲン原子又はフルオロアルキル基で置換されていてもよい。
【００７６】
上記Ｒ１〜Ｒ１６が示す電子吸引性基としては、例えばハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、カルボキシル基、アシル基、アルキルスルホニル基、アルキルスルホネート基、ジシアノビニル基、トリシアノビニル基、スルホニル基等が挙げられる。これらのうち、ニトロ基、アルキルスルホネート基、トリフルオロメチル基が好ましい。Ａが示す基としては、スルホニル基、フルオロアルキル基で置換されていてもよいメチレン基が好ましい。
【００７７】
［Ｄ］化合物としては、
２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，３−ビス（４−アミノフェニル）スクシノニトリル、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノフェニルベンゾエート、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、１，４−ジアミノ−２−クロロベンゼン、１，４−ジアミノ−２−ブロモベンゼン、１，４−ジアミノ−２−ヨードベンゼン、１，４−ジアミノ−２−ニトロベンゼン、１，４−ジアミノ−２−トリフルオロメチルベンゼン、２，５−ジアミノベンゾニトリル、２，５−ジアミノアセトフェノン、２，５−ジアミノ安息香酸、２，２’−ジクロロベンジジン、２，２’−ジブロモベンジジン、２，２’−ジヨードベンジジン、２，２’−ジニトロベンジジン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン、３−アミノベンゼンスルホン酸エチル、３，５−ビストリフルオロメチル−１，２−ジアミノベンゼン、４−アミノニトロベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−ニトロアニリンが好ましく、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン、３−アミノベンゼンスルホン酸エチル、３，５−ビストリフルオロメチル−１，２−ジアミノベンゼン、４−アミノニトロベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−ニトロアニリンがより好ましい。
【００７８】
当該感放射線性樹脂組成物における［Ｄ］化合物の含有割合としては、カルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物１００質量部に対して、０．１質量部〜２０質量部が好ましく、０．２質量部〜１０質量部がより好ましい。［Ｄ］化合物の含有割合を０．１質量部〜１０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高いレベルで両立でき、さらに得られた保護膜、層間絶縁膜、スペーサー等の硬化膜を具備した表示素子の電圧保持率を高いレベルで保持できる。
【００７９】
＜任意成分＞
当該感放射線性樹脂組成物は、上記の［Ａ］化合物、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］重合開始剤、及び［Ｄ］化合物に加え、所期の効果を損なわない範囲で必要に応じて［Ｅ］接着助剤、［Ｆ］界面活性剤、［Ｇ］保存安定剤及び［Ｈ］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、順に詳述する。
【００８０】
［［Ｅ］接着助剤］
［Ｅ］接着助剤は、得られる層間絶縁膜、スペーサー又は保護膜等の硬化膜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［Ｅ］接着助剤としては、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。
【００８１】
［Ｅ］接着助剤の使用量としては、カルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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。［Ｅ］接着助剤の使用量が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。
【００８２】
［［Ｆ］界面活性剤］
［Ｆ］界面活性剤は、当該感放射線性樹脂組成物の被膜形成性をより向上させるために使用できる。［Ｆ］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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
［Ｆ］界面活性剤の使用量としては、カルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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。［Ｆ］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。
【００８７】
［［Ｇ］保存安定剤］
［Ｇ］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。
【００８８】
［Ｇ］保存安定剤の使用量としてはカルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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。［Ｇ］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。
【００８９】
［［Ｈ］耐熱性向上剤］
［Ｈ］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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
［Ｈ］耐熱性向上剤の使用量としては、カルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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。［Ｈ］耐熱性向上剤の配合量が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。
【００９３】
＜感放射線性樹脂組成物の調製＞
本発明の感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］化合物、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］重合開始剤及び［Ｄ］化合物に加え、所期の効果を損なわない範囲で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。
【００９４】
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、［Ａ］化合物、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］重合開始剤、［Ｄ］化合物及び任意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］化合物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。
【００９５】
各成分の溶解性、各成分との反応性、被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。
【００９６】
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−ブチロラクトン又はＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドが好ましい。
【００９７】
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、被膜の膜厚均一性、感度及び残膜率が良好となる。
【００９８】
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、基板上への被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。
【００９９】
＜硬化膜の形成方法＞
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も本発明に好適に含まれる。以下、当該感放射線性樹脂組成物を用いて硬化膜を形成する方法について詳述する。
【０１００】
本発明の硬化膜の形成方法は、少なくとも下記の工程（１）〜（４）を下記に記載の順で含む。
（１）当該感放射線性樹脂組成物の塗膜を基板上に形成する工程
（２）工程（１）で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
（３）工程（２）で放射線が照射された塗膜を現像する工程及び
（４）工程（３）で現像された塗膜を焼成する工程
【０１０１】
当該感放射線性樹脂組成物を用いる本発明の形成方法により、耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性、電圧保持率等の要求特性をバランス良く満足する硬化膜を形成できる。以下、これらの各工程を詳述する。
【０１０２】
［（１）当該感放射線性樹脂組成物の塗膜を基板上に形成する工程］
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感放射線性樹脂組成物の被膜を形成する。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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
塗布法により被膜を形成する場合、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、被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溶液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。
【０１０５】
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、１〜１５分間程度である。被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。
【０１０６】
［（２）工程（１）で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程］
次いで、形成された被膜の少なくとも一部に放射線を照射する。このとき、被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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
放射線照射量（露光量）は、照射される放射線の波長３６５ｎｍにおける強度を照度計（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。
【０１０９】
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放射線感度が高く、上記放射線照射量が７００Ｊ／ｍ２以下、さらには６００Ｊ／ｍ２以下であっても所望の膜厚、良好な形状、優れた密着性及び高い硬度の層間絶縁膜、保護膜又はスペーサー等の硬化膜を得ることができる利点を有する。
【０１１０】
［（３）工程（２）で放射線が照射された塗膜を現像する工程］
次に、放射線照射後の被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。
【０１１１】
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使用できる。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使用することもできる。
【０１１２】
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。
【０１１３】
［（４）工程（３）で現像された塗膜を焼成する工程］
次いで、得られたパターン状被膜を、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、硬化膜が得られる。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〜３０分間、オーブン中では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］化合物を含有するため、このように低い低温焼成を実現すると共に保存安定性とを両立し、かつ充分な解像度及び放射線感度を有する。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染料を使用する着色レジストや、フレキシブルディスプレイ等に用いられる層間絶縁膜、保護膜及びスペーサー等の硬化膜の形成材料として好適に用いられる。
【０１１４】
＜表示素子＞
当該硬化膜を備える表示素子も本発明に好適に含まれる。本発明の表示素子は、例えば以下の方法により作製できる。
【０１１５】
まず片面に透明導電膜（電極）を有する透明基板を一対（２枚）準備し、そのうちの一枚の基板の透明導電膜上に、当該感放射線性樹脂組成物を用いて、上記した方法に従ってスペーサー若しくは保護膜又はその双方を形成する。続いてこれらの基板の透明導電膜及びスペーサー又は保護膜上に液晶配向能を有する配向膜を形成する。これら基板を、その配向膜が形成された側の面を内側にして、それぞれの配向膜の液晶配向方向が直交又は逆平行となるように一定の間隙（セルギャップ）を介して対向配置し、基板の表面（配向膜）及びスペーサーにより区画されたセルギャップ内に液晶を充填し、充填孔を封止して液晶セルを構成する。そして、液晶セルの両外表面に、偏光板を、その偏光方向が当該基板の一面に形成された配向膜の液晶配向方向と一致又は直交するように貼り合わせることにより、本発明の表示素子が得られる。
【０１１６】
他の方法としては、上記方法と同様にして透明導電膜と、層間絶縁膜、保護膜又はスペーサー又はその双方と、配向膜とを形成した一対の透明基板を準備する。その後一方の基板の端部に沿って、ディスペンサーを用いて紫外線硬化型シール剤を塗布し、次いで液晶ディスペンサーを用いて微小液滴状に液晶を滴下し、真空下で両基板の貼り合わせを行う。そして、上記のシール剤部に、高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射して両基板を封止する。最後に、液晶セルの両外表面に偏光板を貼り合わせることにより、本発明の表示素子が得られる。
【０１１７】
上記の各方法において使用される液晶としては、例えばネマティック型液晶、スメクティック型液晶等が挙げられる。また、液晶セルの外側に使用される偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ素を吸収させた「Ｈ膜」と呼ばれる偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板、又はＨ膜そのものからなる偏光板等が挙げられる。
【実施例】
【０１１８】
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。
【０１１９】
以下の合成例において、共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は下記の装置及び条件のもと、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。
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
【０１２０】
＜［Ａ］化合物の合成＞
［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。引き続きメタクリル酸１６質量部、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３８質量部、スチレン１０質量部、メタクリル酸グリシジル２０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。
【０１２１】
［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。引き続きメタクリル酸２０質量部、ｎ−ラウリルメタクリレート３０質量部、メタクリル酸グリシジル２０質量部、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）。
【０１２２】
［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。引き続きメタクリル酸２０質量部、メタクリル酸トリシクロ［５．２．１．０２，６］デシル２５質量部、スチレン５質量部、メタクリル酸グリシジル５０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）。
【０１２３】
＜感放射線性樹脂組成物の調製＞
［実施例１〜１７及び比較例１〜４］
表１に示す種類、量の［Ａ］化合物、［Ｂ］重合性化合物及び［Ｃ］重合開始剤、［Ｄ］化合物を混合し、さらに［Ｅ］接着助剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン５質量部、［Ｆ］界面活性剤（ＦＴＸ−２１８、ネオス社）０．５質量部、［Ｇ］保存安定剤として４−メトキシフェノール０．５質量部を混合し、固形分濃度が３０質量％となるように、それぞれプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（Ｓ−１）を加えた後、孔径０．５μｍのミリポアフィルタでろ過することにより、感放射線性樹脂組成物を調製した。なお、欄中の「−」は該当する成分を使用しなかったことを表す。
【０１２４】
当該感放射線性樹脂組成物を構成する［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］重合開始剤、［Ｄ］化合物の詳細を以下に示す。
【０１２５】
［Ａ］化合物
（Ａ−４）ノボラック型エポキシ樹脂（エピコート１５２、ジャパンエポキシレジン社）
（Ａ−５）ノボラック型エポキシ樹脂（エピコート１５７Ｓ６５、ジャパンエポキシレジン社）
【０１２６】
［Ｂ］重合性化合物
（Ｂ−１）ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
（Ｂ−２）多官能アクリレート化合物の混合物（ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ−４０Ｈ、日本化薬社）
（Ｂ−３）１，９−ノナンジオールジアクリレート
（Ｂ−４）アロニックスＭ−５３００（東亞合成社）
【０１２７】
［Ｃ］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）（イルガキュアＯＸＥ０２、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社）
（Ｃ−２）１，２−オクタンジオン−１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］（イルガキュアＯＸＥ０１、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社）
（Ｃ−３）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、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社）
（Ｃ−４）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（イルガキュア３７９、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社）
【０１２８】
［Ｄ］化合物
（Ｄ−１）４，４’−ジアミノジフェニルスルホン
（Ｄ−２）２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン
（Ｄ−３）２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン
（Ｄ−４）３−アミノベンゼンスルホン酸エチル
（Ｄ−５）３，５−ビストリフルオロメチル−１，２−ジアミノベンゼン
（Ｄ−６）４−アミノニトロベンゼン
（Ｄ−７）Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−ニトロアニリン
（ｄ−１）３，３’−ジメトキシベンジジン
【０１２９】
【表１】
【０１３０】
＜評価＞
実施例１〜１７及び比較例１〜４の感放射線性樹脂組成物について以下の評価をした。結果を表２に示す。
【０１３１】
［解像度］
無アルカリガラス基板上に、感放射線性樹脂組成物溶液をスピンナーにより塗布した後、１００℃のホットプレート上で２分間プレベークすることにより膜厚４．０μｍの被膜を形成した。次いで、得られた被膜に直径６μｍ〜１５μｍの範囲の異なる大きさの複数の丸状残しパターンを有するフォトマスクを介して高圧水銀ランプを用いて露光量を７００Ｊ／ｍ２として放射線照射を行った。その後、０．４０質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて２５℃で現像時間を変量として液盛り法により現像した後、純水洗浄を１分間行った。さらにオーブン中表１に記載の焼成温度及び焼成時間でポストベークすることによりパターン状硬化膜を形成した（以下、「硬化膜形成工程」称することがある）。この時、９μｍ以下のフォトマスクにおいてパターンが形成されている場合、解像度が良好と判断した。
【０１３２】
［感度（Ｊ／ｍ２）］
直径１５μｍの丸状残しパターンを複数有するフォトマスクを使用し、露光量を変量した以外は、上記硬化膜形成工程と同様に操作して基板上に丸状残しパターンを形成した。
丸状残しパターンの現像前と現像後の高さを、レーザー顕微鏡（ＶＫ−８５００、キーエンス社）を用いて測定した。この値と下記式から残膜率（％）を求めた。
残膜率（％）＝（現像後高さ／現像前高さ）×１００
この残膜率が９０％以上になる露光量を感度とした。露光量が７５０Ｊ／ｍ２以下の場合、感度が良好と判断した。
【０１３３】
［保存安定性（％）］
上記「解像度」と同様に操作して、調製直後の感放射線性樹脂組成物溶液の硬化膜を形成し膜厚を測定した（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（％）＝（５日後の膜厚−調製直後の膜厚）／（調製直後の膜厚）×１００
膜厚増加率が３％以下の場合、保存安定性が良好と判断した。
【０１３４】
［耐光性（％）］
上記の硬化膜形成工程において、フォトマスクを介さず７００Ｊ／ｍ２の露光量で露光し、オーブン中１８０℃にて６０分間ポストベークすることにより得られた被膜ついて、さらに、ＵＶ照射装置（ＵＶＸ−０２５１６Ｓ１ＪＳ０１、ウシオ社）にて１３０ｍＷの照度で８００，０００Ｊ／ｍ２照射し、膜減り量が２％以下であれば良好と判断した。
【０１３５】
［耐熱性（％）］
上記の硬化膜形成工程において、フォトマスクを介さず７００Ｊ／ｍ２の露光量で露光し、オーブン中１８０℃にて６０分間ポストベークすることにより得られた被膜ついて、更にオーブン中、２３０℃で２０分加熱する前後での膜厚を触針式膜厚測定機（アルファステップＩＱ、ＫＬＡテンコール社）で測定し、残膜率（処理後膜厚／処理前膜厚×１００）を算出し、この残膜率を耐熱性とした。
【０１３６】
［耐薬品性（％）］
上記の硬化膜形成工程において、フォトマスクを介さず７００Ｊ／ｍ２の露光量で露光し、オーブン中１８０℃にて６０分間ポストベークすることにより得られた被膜ついて、６０℃に加温した配向膜剥離液ケミクリーンＴＳ−２０４（三洋化成工業社）中に１５分浸漬し、水洗後、更にオーブン中、１２０℃で１５分乾燥させた。この処理前後の膜厚を触針式膜厚測定機（アルファステップ社ＩＱ、ＫＬＡテンコール社）で測定し、残膜率（処理後膜厚／処理前膜厚×１００）を算出し、この残膜率を耐薬品性とした。
【０１３７】
［透過率（％）］
上記の硬化膜形成工程において、フォトマスクを介さず７００Ｊ／ｍ２の露光量で露光し、オーブン中１８０℃にて６０分間ポストベークすることにより得られた被膜ついて、得られた被膜ついて、波長４００ｎｍにおける透過率を、分光光度計（１５０−２０型ダブルビーム、日立製作所社）を用いて測定した。このとき、透過率が９０％未満の場合に透明性が不良とした。
【０１３８】
［平坦性（ｎｍ）］
ＳｉＯ２ディップガラス基板上に、顔料系カラーレジスト（ＪＣＲ ＲＥＤ ６８９、ＪＣＲ ＧＲＥＥＮ ７０６及びＣＲ ８２００Ｂ、以上ＪＳＲ社）を用いて、以下のように、赤、緑及び青の３色のストライプ状カラーフィルタを形成した。具体的には、スピンナーを用いて、上記カラーレジストの１色をＳｉＯ２ディップガラス基板に塗布し、ホットプレート上で９０℃、１５０秒間プレベークして被膜を形成した。その後、露光機（Ｃａｎｏｎ ＰＬＡ５０１Ｆ、キヤノン社）を用い、所定のパターンマスクを介して、ｇｈｉ線（波長４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍの強度比＝２．７：２．５：４．８）をｉ線換算で２，０００Ｊ／ｍ２の露光量にて照射し、次いで０．０５質量％水酸化カリウム水溶液を用いて現像し、超純水にて６０秒間リンスした。続いて、更にオーブン中で２３０℃にて３０分間加熱処理することにより、単色のストライプ状カラーフィルタを形成した。この操作を３色につき繰り返すことにより、赤、緑及び青の３色のストライプ状カラーフィルタ（ストライプ幅２００μｍ）を形成した。
測定長２，０００μｍ、測定範囲２，０００μｍ角、測定方向を赤、緑、青方向のストライプライン短軸方向及び赤・赤、緑・緑、青・青の同一色のストライプライン長軸方向の２方向とし、各方向につき測定点数ｎ＝５（合計のｎ数は１０）にて、カラーフィルタ基板の表面の凹凸を、接触式膜厚測定装置（アルファ−ステップ、ケーエルエー・テンコール社）で測定したところ、１．０μｍであった。このカラーフィルタが形成された基板に、各々の熱硬化性樹脂組成物をスピンナーにて塗布した後、ホットプレート上において９０℃にて５分間プレベークして硬化膜を形成した後、更にクリーンオーブン中において表１に記載の焼成温度及び焼成時間でポストベークすることにより、カラーフィルタの上面からの膜厚が約２．０μｍの保護膜を形成した。
このように形成したカラーフィルタ上に保護膜を有する基板について、接触式膜厚測定装置（アルファ−ステップ、ケーエルエー・テンコール社）にて、保護膜の表面の凹凸を測定した。この測定は、測定長２，０００μｍ、測定範囲２，０００μｍ角、測定方向を赤、緑、青方向のストライプライン短軸方向及び赤・赤、緑・緑、青・青の同一色のストライプライン長軸方向の２方向とし、各方向につき測定点数ｎ＝５（合計のｎ数は１０）で行い、各測定の最高部と最底部の高低差（ｎｍ）の１０回の平均値を求め、保護膜の平坦化能（平坦性）を評価した。この値が２１０ｎｍ以下のとき、保護膜の平坦化能が良好と判断した。
【０１３９】
［電圧保持率（％）］
表面にナトリウムイオンの溶出を防止するＳｉＯ２膜が形成され、さらにＩＴＯ（インジウム−酸化錫合金）電極を所定形状に蒸着したソーダガラス基板上に、感放射線性樹脂組成物を、スピンコートした後、９０℃のクリーンオーブン内で１０分間プレベークを行って、膜厚２．０μｍの被膜を形成した。次いで、フォトマスクを介さずに、被膜に５００Ｊ／ｍ２の露光量で露光した。その後、この基板を２３℃の０．０４質量％の水酸化カリウム水溶液からなる現像液に１分間浸漬して、現像した後、超純水で洗浄して風乾し、さらに表１に記載の焼成温度及び焼成時間でポストベークを行い、被膜を硬化させて、永久硬化膜を形成した。次いで、この画素を形成した基板とＩＴＯ電極を所定形状に蒸着しただけの基板とを、０．８ｍｍのガラスビーズを混合したシール剤で貼り合わせた後、メルク製液晶（ＭＬＣ６６０８）を注入して、液晶セルを作製した。次いで、液晶セルを６０℃の恒温層に入れて、液晶セルの電圧保持率を液晶電圧保持率測定システム（ＶＨＲ−１Ａ型、東陽テクニカ社）により測定した。このときの印加電圧は５．５Ｖの方形波、測定周波数は６０Ｈｚである。ここで電圧保持率とは、（１６．７ミリ秒後の液晶セル電位差／０ミリ秒で印加した電圧）の値である。液晶セルの電圧保持率が９０％以下であると、液晶セルは１６．７ミリ秒の時間、印加電圧を所定レベルに保持できず、十分に液晶を配向させることができないことを意味し、残像等の「焼き付き」を起こすおそれが高い。
【０１４０】
【表２】
【０１４１】
表２の結果から実施例１〜１７の当該感放射線性樹脂組成物は比較例１〜４の組成物と比べ、良好な解像度、保存安定性及び放射線感度を有することがわかった。また、実施例１〜１７の当該感放射線性樹脂組成物から形成された硬化膜は、２００℃以下の低温焼成で形成されたにも関わらず耐光性、耐熱性、耐薬品性、透過率、平坦性に優れることがわかった。さらに当該硬化膜を具備する表示素子の電圧保持率についても良好であった。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明の感放射線性樹脂組成物は、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、かつ十分な解像度及び放射線感度を有する。また、当該感放射線性樹脂組成物から形成される硬化膜は、その要求特性である耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性、電圧保持率等に優れる。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染料を使用する着色レジストや、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、スペーサー等の硬化膜の形成材料として好適に用いられる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層間絶縁膜、保護膜又はスペーサー等の硬化膜の形成材料として好適な感放射線性樹脂組成物、その組成物から形成される硬化膜、この硬化膜の形成方法、及びこの硬化膜を備える表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
層間絶縁膜、スペーサー、保護膜等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開示されている（特開２００１−３５４８２２号公報参照）。しかし、液晶表示素子スペーサー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、近年コントラスト向上のために溶解性に優れた染料を使用する着色レジストの普及が進んでいる。一般的に、染料は顔料と比較して耐熱性が悪く２００℃以上の焼成工程では退色等の現象が見られる。従って、通常２００℃以上が必要とされるディスプレイ製造における焼成工程での低温化が望まれている。
【０００４】
上記事情に鑑み、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用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。さらに、硬化反応の進行が不充分であることに起因してか、得られる硬化膜は耐熱性、耐光性、耐薬品性の他、透過率、平坦性、電圧保持率等において満足のいくレベルではない。
【０００５】
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。しかし、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。
【０００６】
このような状況から、保存安定性と低温焼成とを両立し、かつ十分な解像度及び放射線感度を有する感放射線性樹脂組成物、並びに硬化膜の要求特性である耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性、電圧保持率等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】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３５４８２２号公報
【特許文献２】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】
【０００８】
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、かつ十分な解像度及び放射線感度を有する感放射線性樹脂組成物、並びに硬化膜の要求特性である耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性、電圧保持率等に優れる硬化膜、この硬化膜の形成方法、及びこの硬化膜を備える表示素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた発明は、
［Ａ］エポキシ基を有する化合物（以下、「［Ａ］化合物」と称することがある）、
［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」と称することがある）、
［Ｃ］感放射線性重合開始剤（以下、「［Ｃ］重合開始剤」と称することがある）、並びに
［Ｄ］下記式（１）及び式（２）で表わされる化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種（以下、「［Ｄ］化合物」と称することがある）
を含有する感放射線性樹脂組成物である。
【化１】
【化２】
（式（１）中、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して、水素原子、電子吸引性基又はアミノ基である。但し、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つは電子吸引性基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つはアミノ基であり、上記アミノ基は水素原子の全部又は一部が炭素数１〜６のアルキル基で置換されていてもよい。
式（２）中、Ｒ７〜Ｒ１６はそれぞれ独立して、水素原子、電子吸引性基又はアミノ基である。但し、Ｒ７〜Ｒ１６のうち少なくとも１つはアミノ基である。また、上記アミノ基は水素原子の全部又は一部が炭素数２〜６のアルキレン基で置換されていてもよい。Ａは単結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルメチレン基、スルフィニル基、スルホニル基、メチレン基又は炭素数２〜６のアルキレン基である。但し、上記メチレン基及びアルキレン基はシアノ基、ハロゲン原子又はフルオロアルキル基で置換されていてもよい。）
【００１０】
当該感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］化合物、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］重合開始剤及び［Ｄ］化合物を含有する。感光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、かつ充分な解像度及び放射線感度を有する。また、当該感放射線性樹脂組成物は、［Ｃ］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熱性等の硬化膜の要求特性をより向上できる。さらに、アミノ基と電子吸引性基とを有する［Ｄ］化合物を含有することで、当該感放射線性樹脂組成物の保存安定性と低温焼成における硬化膜の硬化促進とを高いレベルで両立でき、さらに得られた保護膜、層間絶縁膜、スペーサー等の硬化膜を具備した表示素子の電圧保持率を高いレベルで保持できる。
【００１１】
［Ａ］化合物は重合体であることが好ましく、カルボキシル基をさらに有する重合体であることがより好ましい。［Ａ］化合物がかかる構造を有することで当該感放射線性樹脂組成物は、耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性等に優れる硬化膜を形成できる。
【００１２】
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を形成するのに好適である。
【００１３】
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の塗膜を基板上に形成する工程
（２）工程（１）で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
（３）工程（２）で放射線が照射された塗膜を現像する工程及び
（４）工程（３）で現像された塗膜を焼成する工程
を有する。
【００１４】
当該感放射線性樹脂組成物を用いる本発明の形成方法により、耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性、電圧保持率等の要求特性をバランス良く満足する硬化膜を形成できる。
【００１５】
上記工程（４）の焼成温度は２００℃以下であることが好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、上述のように［Ｄ］化合物を含有するため、このように低い低温焼成を実現すると共に保存安定性とを両立し、かつ充分な解像度及び放射線感度を有する。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染料を使用する着色レジストや、フレキシブルディスプレイ等に用いられる層間絶縁膜、保護膜及びスペーサー等の硬化膜の形成材料として好適に用いられる。
【００１６】
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も本発明に好適に含まれる。また、この硬化膜を備える表示素子も本発明に好適に含まれる。
【００１７】
なお、本明細書にいう「焼成」とは、層間絶縁膜、保護膜及びスペーサー等の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】
【００１８】
以上説明したように、本発明の感放射線性樹脂組成物は、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、かつ十分な解像度及び放射線感度を有する。また、当該感放射線性樹脂組成物から形成される硬化膜は、その要求特性である耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性、電圧保持率等に優れる。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染料を使用する着色レジストや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、スペーサー等の硬化膜の形成材料として好適に用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について詳述する。
【００２０】
＜感放射線性樹脂組成物＞
本発明の硬化膜の形成に用いられる感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］化合物、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］重合開始剤及び［Ｄ］化合物を含有し、さらに任意成分を含有してもよい。感光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、保存安定性と低温焼成とを両立で、かつ充分な解像度及び放射線感度を有する。以下、各構成要素を詳述する。
【００２１】
＜［Ａ］化合物＞
当該感放射線性樹脂組成物に含有される［Ａ］化合物はエポキシ基を有する。［Ａ］化合物としては、例えば１分子内に２個以上の３，４−エポキシシクロヘキシル基を有する化合物等が挙げられる。
【００２２】
１分子内に２個以上の３，４−エポキシシクロヘキシル基を有する化合物としては、例えば、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル−３’，４’−エポキシ−６’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールのジ（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、ラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等が挙げられる。
【００２３】
その他の［Ａ］化合物としては、例えば
ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡＤジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＳジグリシジルエーテル等のビスフェノール化合物のジグリシジルエーテル；
１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル；
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の脂肪族多価アルコールに１種又は２種以上のアルキレンオキサイドを付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル；
フェノールノボラック型エポキシ樹脂；
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂；
ポリフェノール型エポキシ樹脂；
環状脂肪族エポキシ樹脂；
脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル；
高級脂肪酸のグリシジルエステル；
エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油等が挙げられる。
【００２４】
これらの市販品としては、例えば
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂として、エピコート１００１、同１００２、同１００３、同１００４、同１００７、同１００９、同１０１０、同８２８（以上、ジャパンエポキシレジン社）等；
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂として、エピコート８０７（ジャパンエポキシレジン社）等；
フェノールノボラック型エポキシ樹脂として、エピコート１５２、同１５４、同１５７Ｓ６５（以上、ジャパンエポキシレジン社）、ＥＰＰＮ２０１、同２０２（以上、日本化薬社）等；
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂として、ＥＯＣＮ１０２、同１０３Ｓ、同１０４Ｓ、１０２０、１０２５、１０２７（以上、日本化薬社）、エピコート１８０Ｓ７５（ジャパンエポキシレジン社）等；
ポリフェノール型エポキシ樹脂として、エピコート１０３２Ｈ６０、同ＸＹ−４０００（以上、ジャパンエポキシレジン社）等；
環状脂肪族エポキシ樹脂として、ＣＹ−１７５、同１７７、同１７９、アラルダイトＣＹ−１８２、同１９２、１８４（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社）、ＥＲＬ−４２３４、４２９９、４２２１、４２０６（以上、Ｕ．Ｃ．Ｃ社）、ショーダイン５０９（昭和電工社）、エピクロン２００、同４００（以上、大日本インキ社）、エピコート８７１、同８７２（以上、ジャパンエポキシレジン社）、ＥＤ−５６６１、同５６６２（以上、セラニーズコーティング社）等；
脂肪族ポリグリシジルエーテルとしてエポライト１００ＭＦ（共栄社化学社）、エピオールＴＭＰ（日本油脂社）等が挙げられる。
これらのうち、フェノールノボラック型エポキシ樹脂及びポリフェノール型エポキシ樹脂が好ましい。
【００２５】
上記に例示したような［Ａ］化合物と、後述するカルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物とが共に当該感放射線性組成物に含有される場合における、上記に例示したような［Ａ］化合物の使用量としては、後述するカルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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く、２質量部〜１５質量部が特に好ましい。
【００２６】
［Ａ］化合物は重合体であることが好ましく、この重合体がカルボキシル基をさらに有することがより好ましい。［Ａ］化合物が、かかる構造を有することで当該感放射線性樹脂組成物は、耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性等により優れる硬化膜を形成できる。
【００２７】
このようなカルボキシル基を有する［Ａ］化合物の重合体としては、例えば（ａ１）エポキシ基含有構造単位を与えるエポキシ基を有するラジカル重合性化合物（以下、「化合物（ｉ）」と称することがある）と（ａ２）カルボキシル基含有構造単位（カルボキシル基は酸無水物基も含む）を与える不飽和カルボン酸及び／又は不飽和カルボン酸無水物（以下、「化合物（ｉｉ）」と称することがある）との共重合が挙げられる。また、必要に応じて（ａ３）として、（メタ）アクリル酸アルキルエステル等のラジカル重合性化合物（以下、「化合物（ｉｉｉ）」と称することがある）を上記化合物（ｉ）、化合物（ｉｉ）と共に共重合体としてもよい。
【００２８】
化合物（ｉ）としては、エポキシ基（オキシラニル基、オキセタニル基）等を有するラジカル重合性化合物が挙げられる。オキシラニル基を有するラジカル重合性化合物としては、例えば
アクリル酸グリシジル、アクリル酸２−メチルグリシジル、アクリル酸３，４−エポキシブチル、アクリル酸６，７−エポキシヘプチル、アクリル酸３，４−エポキシシクロヘキシル、アクリル酸−３，４−エポキシシクロヘキシルメチル等のアクリル酸エポキシアルキルエステル；
メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸２−メチルグリシジル、メタクリル酸３，４−エポキシブチル、メタクリル酸６，７−エポキシヘプチル、メタクリル酸３，４−エポキシシクロヘキシル、メタクリル酸−３，４−エポキシシクロヘキシルメチル等のメタクリル酸エポキシアルキルエステル；
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、α−エチルアクリル酸６，７−エポキシヘプチル等のα−アルキルアクリル酸エポキシアルキルエステル；
ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル等のグリシジルエーテルが挙げられる。
【００２９】
オキセタニル基を有するラジカル重合性化合物としては、例えば３−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−３−エチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−メチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシエチル）オキセタン、３−（メタクリロイルオキシエチル）−３−エチルオキセタン、２−エチル−３−（メタクリロイルオキシエチル）オキセタン、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）−３−エチルオキセタン、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エチル）オキセタン、３−（アクリロイルオキシエチル）−３−エチルオキセタン、２−エチル−３−（アクリロイルオキシエチル）オキセタン、２−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、２−メチル−２−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−メチル−２−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、４−メチル−２−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、２−（２−（２−メチルオキセタニル））エチルメタクリレート、２−（２−（３−メチルオキセタニル））エチルメタクリレート、２−（メタクリロイルオキシエチル）−２−メチルオキセタン、２−（メタクリロイルオキシエチル）−４−メチルオキセタン、２−（アクリロイルオキシメチル）オキセタン、２−メチル−２−（アクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−メチル−２−（アクリロイルオキシメチル）オキセタン、４−メチル−２−（アクリロイルオキシメチル）オキセタン、２−（２−（２−メチルオキセタニル））エチルメタクリレート、２−（２−（３−メチルオキセタニル））エチルメタクリレート、２−（アクリロイルオキシエチル）−２−メチルオキセタン、２−（アクリロイルオキシエチル）−４−メチルオキセタン等のメタ）アクリル酸オキセタニルアルキルエステルが挙げられる。
【００３０】
これらのうち、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸２−メチルグリシジル、メタクリル酸３，４−エポキシブチル、３−（ア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）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、２−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタンが、得られる層間絶縁膜、保護膜及びスペーサー等の硬化膜の基板に対する密着性が高く、高耐熱性を有し、さらに表示素子における信頼性を高める点から好ましい。
【００３１】
化合物（ｉｉ）としては、例えば
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、２−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等のモノカルボン酸；
マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸等のジカルボン酸；
無水マレイン酸等のジカルボン酸無水物が挙げられる。
【００３２】
これらのうち、共重合反応性及び得られる共重合体のアルカリ現像液に対する溶解性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、２−アクリロイルオキシエチルコハク酸、２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、無水マレイン酸が好ましい。
【００３３】
［Ａ］化合物において、化合物（ｉ）に由来する構造単位は、単独で又は２種以上を混合して使用できる。［Ａ］化合物において、化合物（ｉ）の含有率としては、１０質量％〜７０質量％が好ましく、１５質量％〜６５質量％がより好ましい。化合物（ｉ）の含有率を１０質量％〜７０質量％とすることで、共重合体の分子量の制御が容易となり、現像性、感度等がより高いレベルで最適化された感放射線性樹脂組成物が得られる。
【００３４】
［Ａ］化合物において、化合物（ｉｉ）に由来する構造単位は、単独で又は２種以上を混合して使用できる。［Ａ］化合物において、化合物（ｉｉ）の含有率としては、１質量％〜４０質量％が好ましく、７質量％〜３０質量％がより好ましく、８質量％〜２５質量％が特に好ましい。化合物（ｉｉ）の含有率を１質量％〜４０質量％とすることで、感放射線感度、現像性及び保存安定性等がより高いレベルで最適化された感放射線性樹脂組成物が得られる。
【００３５】
化合物（ｉｉｉ）としては（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸脂環式エステル、酸素原子を含む不飽和複素五員環及び六員環（メタ）アクリル酸エステル、水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）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、マレイミド化合物、スチレン、α−メチルスチレン、１，３−ブタジエンが挙げられる。
【００３６】
（メタ）アクリル酸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、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｎ−ラウリルメタクリレート等が挙げられる。
【００３７】
（メタ）アクリル酸脂環式アルキルエステルとしては、例えばメタクリル酸シクロペンチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸−２−メチルシクロヘキシル、メタクリル酸トリシクロジシクロペンタニ、メタクリル酸−２−ジシクロペンタニルオキシエチル、メタクリル酸イソボロニル、メタクリル酸トリシクロ［５．２．１．０２，６］デシル、アクリル酸シクロペンチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸−２−メチルシクロヘキシル、アクリル酸トリシクロジシクロペンタニ、アクリル酸−２−ジシクロペンタニルオキシエチル、アクリル酸イソボロニル等が挙げられる。
【００３８】
酸素原子を含む不飽和複素五員環及び六員環メタクリル酸エステルとしては、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−オン等のテトラヒドロフラン骨格を含有する不飽和化合物；
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−オン等のフラン骨格を含有する不飽和化合物；
（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−オン等のテトラヒドロピラン骨格を含有する不飽和化合物；
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−ピラン等のピラン骨格を含有する不飽和化合物が挙げられる。
【００３９】
水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸−３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸−２，３−ジヒドロキシプロピル等が挙げられる。
【００４０】
（メタ）アクリル酸アリールエステルとしては、例えば（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル等が挙げられる。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
［Ａ］化合物において、化合物（ｉｉｉ）に由来する構造単位の含有率としては、１０質量％〜７０質量％が好ましく、１５質量％〜６５質量％がより好ましい。化合物（ｉｉｉ）の共重合割合を１０質量％〜７０質量％とすることで、共重合体の分子量の制御が容易となり、現像性、感度、密着性等がより高いレベルで最適化された感放射線性樹脂組成物が得られる。
【００４４】
＜［Ａ］化合物の合成方法＞
［Ａ］化合物は、例えば化合物（ｉ）、化合物（ｉｉ）及び必要に応じて化合物（ｉｉｉ）を溶媒中、ラジカル重合開始剤を使用して重合することにより合成できる。
【００４５】
［Ａ］化合物を製造するための重合反応に用いられる溶媒としては、例えばアルコール類、エーテル類、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モノ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、芳香族炭化水素類、ケトン類、他のエステル類等が挙げられる。
【００４６】
アルコール類としては、例えばメタノール、エタノール、ベンジルアルコール、２−フェニルエチルアルコール、３−フェニル−１−プロパノール等が挙げられる。
【００４７】
エーテル類としては、環状エーテル、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モノ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等が挙げられる。
【００４８】
環状エーテルとしては、例えばテトラヒドロフラン等が挙げられる。
【００４９】
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が挙げられる。
【００５０】
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、例えばメチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等が挙げられる。
【００５１】
ジエチレングリコール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、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が挙げられる。
【００５２】
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モノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
【００５３】
プロピレングリコールモノ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、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等が挙げられる。
【００５４】
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、例えばプロピレンモノ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モノエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノブチルエーテルプロピオネート等が挙げられる。
【００５５】
芳香族炭化水素類としては、例えばトルエン、キシレン等が挙げられる。
【００５６】
ケトン類としては、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−ペンタノン等が挙げられる。
【００５７】
他のエステル類としては、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、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、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、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、３−ヒドロキシプロピオン酸メチル、３−ヒドロキシプロピオン酸エチル、３−ヒドロキシプロピオン酸プロピル、３−ヒドロキシプロピオン酸ブチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、２−メトキシプロピオン酸メチル、２−メトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシプロピオン酸プロピル、２−メトキシプロピオン酸ブチル、２−エトキシプロピオン酸メチル、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、３−プロポキシプロピオン酸エチル、３−プロポキシプロピオン酸プロピル、３−プロポキシプロピオン酸ブチル、３−ブトキシプロピオン酸メチル、３−ブトキシプロピオン酸エチル、３−ブトキシプロピオン酸プロピル、３−ブトキシプロピオン酸ブチル等が挙げられる。
【００５８】
上記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）、４，４’−アゾビス（４―シアノバレリン酸）、ジメチル−２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等が挙げられる。これらのうち、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）が好ましい。
【００５９】
ラジカル重合開始剤は、単独で又は２種以上を混合して使用できる。ラジカル重合開始剤の使用量としては、化合物（ｉ）、化合物（ｉｉ）及び化合物（ｉｉｉ）の合計１００質量％に対して、通常、０．１質量％〜５０質量％が好ましく、０．１質量％〜２０質量％がより好ましい。
【００６０】
また、上記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。
【００６１】
分子量調整剤の使用量としては化合物（ｉ）、化合物（ｉｉ）及び化合物（ｉｉｉ）の合計１００質量％に対して、通常、０．１質量％〜５０質量％、０．２質量％〜１６質量％が好ましく、０．４質量％〜８質量％がより好ましい。重合温度としては、通常、０℃〜１５０℃、５０℃〜１２０℃が好ましい。重合時間としては、通常、１０分〜２０時間、３０分〜６時間が好ましい。
【００６２】
［Ａ］化合物のポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）としては、２×１０３〜１×１０５が好ましく、５×１０３〜５×１０４がより好ましい。［Ａ］化合物のＭｗを２×１０３以上とすることで、感放射線樹脂組成物の十分な現像マージンを得ると共に、形成される塗膜の残膜率（パターン状薄膜が適正に残存する比率）の低下を防止し、さらには得られる絶縁膜のパターン形状や耐熱性等を良好に保つことができる。一方、［Ａ］化合物のＭｗを１×１０５以下にすることによって、高度な放射線感度を保持し、良好なパターン形状が得られる。また、［Ａ］化合物の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）としては、５．０以下が好ましく、３．０以下がより好ましい。［Ａ］化合物のＭｗ／Ｍｎを５．０以下にすることによって、得られる絶縁膜のパターン形状を良好に保つことができる。また、上記のような好ましい範囲のＭｗ及びＭｗ／Ｍｎを有する［Ａ］化合物を含む感放射線性樹脂組成物は、高度な現像性を有するため、現像工程において、現像残りを生じることなく容易に所定パターン形状を形成できる。
【００６３】
＜［Ｂ］重合性化合物＞
［Ｂ］重合性化合物はエチレン性不飽和結合を有する重合性化合物である。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、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。
【００６４】
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）等が挙げられる。
【００６５】
［Ｂ］重合性化合物は、単独で又は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割合としては、カルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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割合を上記範囲とすることで、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した層間絶縁膜、保護膜及びスペーサー等の硬化膜が得られる。
【００６６】
＜［Ｃ］重合開始剤＞
当該感放射線性樹脂組成物に含有される［Ｃ］重合開始剤は、放射線に感応して［Ｂ］重合性化合物の重合を開始し得る活性種を生じる成分である。［Ｃ］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等が挙げられる。
【００６７】
Ｏ−アシルオキシム化合物としては、例えば１，２−オクタンジオン−１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、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−９．Ｈ．−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）−９．Ｈ．−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）−９．Ｈ．−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）−９．Ｈ．−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）−９．Ｈ．−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）−９．Ｈ．−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｝−９．Ｈ．−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。
【００６８】
これらのうち、１，２−オクタンジオン−１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、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）−９．Ｈ．−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｝−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）が好ましい。
【００６９】
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。
【００７０】
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−モルホリノフェニル）−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。
【００７１】
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。
【００７２】
これらのうち、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−モルホリノフェニル）−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−オンがより好ましい。
【００７３】
［Ｃ］重合開始剤は、単独で又は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［Ｃ］重合開始剤の含有割合としては、カルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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］重合開始剤の含有割合を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層間絶縁膜、保護膜及びスペーサー等の硬化膜を形成できる。
【００７４】
＜［Ｄ］化合物＞
当該感放射線性樹脂組成物が、アミノ基と電子吸引性基とを有する［Ｄ］化合物を含有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における硬化膜の硬化促進とを高いレベルで両立でき、さらに得られた保護膜、層間絶縁膜、スペーサー等の硬化膜を具備した表示素子の電圧保持率を高いレベルで保持できる。
【００７５】
［Ｄ］化合物は、上記式（１）及び式（２）で表わされる化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種である。上記式（１）中、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して、水素原子、電子吸引性基又はアミノ基である。但し、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つは電子吸引性基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つはアミノ基であり、上記アミノ基は水素原子の全部又は一部が炭素数１〜６のアルキル基で置換されていてもよい。
式（２）中、Ｒ７〜Ｒ１６はそれぞれ独立して、水素原子、電子吸引性基又はアミノ基である。但し、Ｒ７〜Ｒ１６のうち少なくとも１つはアミノ基である。また、上記アミノ基は水素原子の全部又は一部が炭素数２〜６のアルキレン基で置換されていてもよい。Ａは単結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルメチレン基、スルフィニル基、スルホニル基、メチレン基又は炭素数２〜６のアルキレン基である。但し、上記メチレン基及びアルキレン基はシアノ基、ハロゲン原子又はフルオロアルキル基で置換されていてもよい。
【００７６】
上記Ｒ１〜Ｒ１６が示す電子吸引性基としては、例えばハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、カルボキシル基、アシル基、アルキルスルホニル基、アルキルスルホネート基、ジシアノビニル基、トリシアノビニル基、スルホニル基等が挙げられる。これらのうち、ニトロ基、アルキルスルホネート基、トリフルオロメチル基が好ましい。Ａが示す基としては、スルホニル基、フルオロアルキル基で置換されていてもよいメチレン基が好ましい。
【００７７】
［Ｄ］化合物としては、
２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，３−ビス（４−アミノフェニル）スクシノニトリル、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノフェニルベンゾエート、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、１，４−ジアミノ−２−クロロベンゼン、１，４−ジアミノ−２−ブロモベンゼン、１，４−ジアミノ−２−ヨードベンゼン、１，４−ジアミノ−２−ニトロベンゼン、１，４−ジアミノ−２−トリフルオロメチルベンゼン、２，５−ジアミノベンゾニトリル、２，５−ジアミノアセトフェノン、２，５−ジアミノ安息香酸、２，２’−ジクロロベンジジン、２，２’−ジブロモベンジジン、２，２’−ジヨードベンジジン、２，２’−ジニトロベンジジン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン、３−アミノベンゼンスルホン酸エチル、３，５−ビストリフルオロメチル−１，２−ジアミノベンゼン、４−アミノニトロベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−ニトロアニリンが好ましく、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン、３−アミノベンゼンスルホン酸エチル、３，５−ビストリフルオロメチル−１，２−ジアミノベンゼン、４−アミノニトロベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−ニトロアニリンがより好ましい。
【００７８】
当該感放射線性樹脂組成物における［Ｄ］化合物の含有割合としては、カルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物１００質量部に対して、０．１質量部〜２０質量部が好ましく、０．２質量部〜１０質量部がより好ましい。［Ｄ］化合物の含有割合を０．１質量部〜１０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高いレベルで両立でき、さらに得られた保護膜、層間絶縁膜、スペーサー等の硬化膜を具備した表示素子の電圧保持率を高いレベルで保持できる。
【００７９】
＜任意成分＞
当該感放射線性樹脂組成物は、上記の［Ａ］化合物、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］重合開始剤、及び［Ｄ］化合物に加え、所期の効果を損なわない範囲で必要に応じて［Ｅ］接着助剤、［Ｆ］界面活性剤、［Ｇ］保存安定剤及び［Ｈ］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、順に詳述する。
【００８０】
［［Ｅ］接着助剤］
［Ｅ］接着助剤は、得られる層間絶縁膜、スペーサー又は保護膜等の硬化膜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［Ｅ］接着助剤としては、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。
【００８１】
［Ｅ］接着助剤の使用量としては、カルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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。［Ｅ］接着助剤の使用量が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。
【００８２】
［［Ｆ］界面活性剤］
［Ｆ］界面活性剤は、当該感放射線性樹脂組成物の被膜形成性をより向上させるために使用できる。［Ｆ］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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
［Ｆ］界面活性剤の使用量としては、カルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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。［Ｆ］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。
【００８７】
［［Ｇ］保存安定剤］
［Ｇ］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。
【００８８】
［Ｇ］保存安定剤の使用量としてはカルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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。［Ｇ］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。
【００８９】
［［Ｈ］耐熱性向上剤］
［Ｈ］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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
［Ｈ］耐熱性向上剤の使用量としては、カルボキシル基を有する共重合体である［Ａ］化合物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。［Ｈ］耐熱性向上剤の配合量が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。
【００９３】
＜感放射線性樹脂組成物の調製＞
本発明の感放射線性樹脂組成物は、［Ａ］化合物、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］重合開始剤及び［Ｄ］化合物に加え、所期の効果を損なわない範囲で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。
【００９４】
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、［Ａ］化合物、［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］重合開始剤、［Ｄ］化合物及び任意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］化合物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。
【００９５】
各成分の溶解性、各成分との反応性、被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。
【００９６】
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−ブチロラクトン又はＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドが好ましい。
【００９７】
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、被膜の膜厚均一性、感度及び残膜率が良好となる。
【００９８】
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、基板上への被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。
【００９９】
＜硬化膜の形成方法＞
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も本発明に好適に含まれる。以下、当該感放射線性樹脂組成物を用いて硬化膜を形成する方法について詳述する。
【０１００】
本発明の硬化膜の形成方法は、少なくとも下記の工程（１）〜（４）を下記に記載の順で含む。
（１）当該感放射線性樹脂組成物の塗膜を基板上に形成する工程
（２）工程（１）で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
（３）工程（２）で放射線が照射された塗膜を現像する工程及び
（４）工程（３）で現像された塗膜を焼成する工程
【０１０１】
当該感放射線性樹脂組成物を用いる本発明の形成方法により、耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性、電圧保持率等の要求特性をバランス良く満足する硬化膜を形成できる。以下、これらの各工程を詳述する。
【０１０２】
［（１）当該感放射線性樹脂組成物の塗膜を基板上に形成する工程］
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感放射線性樹脂組成物の被膜を形成する。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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
塗布法により被膜を形成する場合、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、被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溶液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。
【０１０５】
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、１〜１５分間程度である。被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。
【０１０６】
［（２）工程（１）で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程］
次いで、形成された被膜の少なくとも一部に放射線を照射する。このとき、被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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
放射線照射量（露光量）は、照射される放射線の波長３６５ｎｍにおける強度を照度計（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。
【０１０９】
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放射線感度が高く、上記放射線照射量が７００Ｊ／ｍ２以下、さらには６００Ｊ／ｍ２以下であっても所望の膜厚、良好な形状、優れた密着性及び高い硬度の層間絶縁膜、保護膜又はスペーサー等の硬化膜を得ることができる利点を有する。
【０１１０】
［（３）工程（２）で放射線が照射された塗膜を現像する工程］
次に、放射線照射後の被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。
【０１１１】
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使用できる。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使用することもできる。
【０１１２】
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。
【０１１３】
［（４）工程（３）で現像された塗膜を焼成する工程］
次いで、得られたパターン状被膜を、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、硬化膜が得られる。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〜３０分間、オーブン中では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］化合物を含有するため、このように低い低温焼成を実現すると共に保存安定性とを両立し、かつ充分な解像度及び放射線感度を有する。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染料を使用する着色レジストや、フレキシブルディスプレイ等に用いられる層間絶縁膜、保護膜及びスペーサー等の硬化膜の形成材料として好適に用いられる。
【０１１４】
＜表示素子＞
当該硬化膜を備える表示素子も本発明に好適に含まれる。本発明の表示素子は、例えば以下の方法により作製できる。
【０１１５】
まず片面に透明導電膜（電極）を有する透明基板を一対（２枚）準備し、そのうちの一枚の基板の透明導電膜上に、当該感放射線性樹脂組成物を用いて、上記した方法に従ってスペーサー若しくは保護膜又はその双方を形成する。続いてこれらの基板の透明導電膜及びスペーサー又は保護膜上に液晶配向能を有する配向膜を形成する。これら基板を、その配向膜が形成された側の面を内側にして、それぞれの配向膜の液晶配向方向が直交又は逆平行となるように一定の間隙（セルギャップ）を介して対向配置し、基板の表面（配向膜）及びスペーサーにより区画されたセルギャップ内に液晶を充填し、充填孔を封止して液晶セルを構成する。そして、液晶セルの両外表面に、偏光板を、その偏光方向が当該基板の一面に形成された配向膜の液晶配向方向と一致又は直交するように貼り合わせることにより、本発明の表示素子が得られる。
【０１１６】
他の方法としては、上記方法と同様にして透明導電膜と、層間絶縁膜、保護膜又はスペーサー又はその双方と、配向膜とを形成した一対の透明基板を準備する。その後一方の基板の端部に沿って、ディスペンサーを用いて紫外線硬化型シール剤を塗布し、次いで液晶ディスペンサーを用いて微小液滴状に液晶を滴下し、真空下で両基板の貼り合わせを行う。そして、上記のシール剤部に、高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射して両基板を封止する。最後に、液晶セルの両外表面に偏光板を貼り合わせることにより、本発明の表示素子が得られる。
【０１１７】
上記の各方法において使用される液晶としては、例えばネマティック型液晶、スメクティック型液晶等が挙げられる。また、液晶セルの外側に使用される偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ素を吸収させた「Ｈ膜」と呼ばれる偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板、又はＨ膜そのものからなる偏光板等が挙げられる。
【実施例】
【０１１８】
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。
【０１１９】
以下の合成例において、共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は下記の装置及び条件のもと、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。
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
【０１２０】
＜［Ａ］化合物の合成＞
［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。引き続きメタクリル酸１６質量部、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３８質量部、スチレン１０質量部、メタクリル酸グリシジル２０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。
【０１２１】
［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。引き続きメタクリル酸２０質量部、ｎ−ラウリルメタクリレート３０質量部、メタクリル酸グリシジル２０質量部、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）。
【０１２２】
［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。引き続きメタクリル酸２０質量部、メタクリル酸トリシクロ［５．２．１．０２，６］デシル２５質量部、スチレン５質量部、メタクリル酸グリシジル５０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）。
【０１２３】
＜感放射線性樹脂組成物の調製＞
［実施例１〜１７及び比較例１〜４］
表１に示す種類、量の［Ａ］化合物、［Ｂ］重合性化合物及び［Ｃ］重合開始剤、［Ｄ］化合物を混合し、さらに［Ｅ］接着助剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン５質量部、［Ｆ］界面活性剤（ＦＴＸ−２１８、ネオス社）０．５質量部、［Ｇ］保存安定剤として４−メトキシフェノール０．５質量部を混合し、固形分濃度が３０質量％となるように、それぞれプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（Ｓ−１）を加えた後、孔径０．５μｍのミリポアフィルタでろ過することにより、感放射線性樹脂組成物を調製した。なお、欄中の「−」は該当する成分を使用しなかったことを表す。
【０１２４】
当該感放射線性樹脂組成物を構成する［Ｂ］重合性化合物、［Ｃ］重合開始剤、［Ｄ］化合物の詳細を以下に示す。
【０１２５】
［Ａ］化合物
（Ａ−４）ノボラック型エポキシ樹脂（エピコート１５２、ジャパンエポキシレジン社）
（Ａ−５）ノボラック型エポキシ樹脂（エピコート１５７Ｓ６５、ジャパンエポキシレジン社）
【０１２６】
［Ｂ］重合性化合物
（Ｂ−１）ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
（Ｂ−２）多官能アクリレート化合物の混合物（ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ−４０Ｈ、日本化薬社）
（Ｂ−３）１，９−ノナンジオールジアクリレート
（Ｂ−４）アロニックスＭ−５３００（東亞合成社）
【０１２７】
［Ｃ］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）（イルガキュアＯＸＥ０２、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社）
（Ｃ−２）１，２−オクタンジオン−１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］（イルガキュアＯＸＥ０１、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社）
（Ｃ−３）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、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社）
（Ｃ−４）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（イルガキュア３７９、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社）
【０１２８】
［Ｄ］化合物
（Ｄ−１）４，４’−ジアミノジフェニルスルホン
（Ｄ−２）２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン
（Ｄ−３）２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン
（Ｄ−４）３−アミノベンゼンスルホン酸エチル
（Ｄ−５）３，５−ビストリフルオロメチル−１，２−ジアミノベンゼン
（Ｄ−６）４−アミノニトロベンゼン
（Ｄ−７）Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−ニトロアニリン
（ｄ−１）３，３’−ジメトキシベンジジン
【０１２９】
【表１】
【０１３０】
＜評価＞
実施例１〜１７及び比較例１〜４の感放射線性樹脂組成物について以下の評価をした。結果を表２に示す。
【０１３１】
［解像度］
無アルカリガラス基板上に、感放射線性樹脂組成物溶液をスピンナーにより塗布した後、１００℃のホットプレート上で２分間プレベークすることにより膜厚４．０μｍの被膜を形成した。次いで、得られた被膜に直径６μｍ〜１５μｍの範囲の異なる大きさの複数の丸状残しパターンを有するフォトマスクを介して高圧水銀ランプを用いて露光量を７００Ｊ／ｍ２として放射線照射を行った。その後、０．４０質量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて２５℃で現像時間を変量として液盛り法により現像した後、純水洗浄を１分間行った。さらにオーブン中表１に記載の焼成温度及び焼成時間でポストベークすることによりパターン状硬化膜を形成した（以下、「硬化膜形成工程」称することがある）。この時、９μｍ以下のフォトマスクにおいてパターンが形成されている場合、解像度が良好と判断した。
【０１３２】
［感度（Ｊ／ｍ２）］
直径１５μｍの丸状残しパターンを複数有するフォトマスクを使用し、露光量を変量した以外は、上記硬化膜形成工程と同様に操作して基板上に丸状残しパターンを形成した。
丸状残しパターンの現像前と現像後の高さを、レーザー顕微鏡（ＶＫ−８５００、キーエンス社）を用いて測定した。この値と下記式から残膜率（％）を求めた。
残膜率（％）＝（現像後高さ／現像前高さ）×１００
この残膜率が９０％以上になる露光量を感度とした。露光量が７５０Ｊ／ｍ２以下の場合、感度が良好と判断した。
【０１３３】
［保存安定性（％）］
上記「解像度」と同様に操作して、調製直後の感放射線性樹脂組成物溶液の硬化膜を形成し膜厚を測定した（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（％）＝（５日後の膜厚−調製直後の膜厚）／（調製直後の膜厚）×１００
膜厚増加率が３％以下の場合、保存安定性が良好と判断した。
【０１３４】
［耐光性（％）］
上記の硬化膜形成工程において、フォトマスクを介さず７００Ｊ／ｍ２の露光量で露光し、オーブン中１８０℃にて６０分間ポストベークすることにより得られた被膜ついて、さらに、ＵＶ照射装置（ＵＶＸ−０２５１６Ｓ１ＪＳ０１、ウシオ社）にて１３０ｍＷの照度で８００，０００Ｊ／ｍ２照射し、膜減り量が２％以下であれば良好と判断した。
【０１３５】
［耐熱性（％）］
上記の硬化膜形成工程において、フォトマスクを介さず７００Ｊ／ｍ２の露光量で露光し、オーブン中１８０℃にて６０分間ポストベークすることにより得られた被膜ついて、更にオーブン中、２３０℃で２０分加熱する前後での膜厚を触針式膜厚測定機（アルファステップＩＱ、ＫＬＡテンコール社）で測定し、残膜率（処理後膜厚／処理前膜厚×１００）を算出し、この残膜率を耐熱性とした。
【０１３６】
［耐薬品性（％）］
上記の硬化膜形成工程において、フォトマスクを介さず７００Ｊ／ｍ２の露光量で露光し、オーブン中１８０℃にて６０分間ポストベークすることにより得られた被膜ついて、６０℃に加温した配向膜剥離液ケミクリーンＴＳ−２０４（三洋化成工業社）中に１５分浸漬し、水洗後、更にオーブン中、１２０℃で１５分乾燥させた。この処理前後の膜厚を触針式膜厚測定機（アルファステップ社ＩＱ、ＫＬＡテンコール社）で測定し、残膜率（処理後膜厚／処理前膜厚×１００）を算出し、この残膜率を耐薬品性とした。
【０１３７】
［透過率（％）］
上記の硬化膜形成工程において、フォトマスクを介さず７００Ｊ／ｍ２の露光量で露光し、オーブン中１８０℃にて６０分間ポストベークすることにより得られた被膜ついて、得られた被膜ついて、波長４００ｎｍにおける透過率を、分光光度計（１５０−２０型ダブルビーム、日立製作所社）を用いて測定した。このとき、透過率が９０％未満の場合に透明性が不良とした。
【０１３８】
［平坦性（ｎｍ）］
ＳｉＯ２ディップガラス基板上に、顔料系カラーレジスト（ＪＣＲ ＲＥＤ ６８９、ＪＣＲ ＧＲＥＥＮ ７０６及びＣＲ ８２００Ｂ、以上ＪＳＲ社）を用いて、以下のように、赤、緑及び青の３色のストライプ状カラーフィルタを形成した。具体的には、スピンナーを用いて、上記カラーレジストの１色をＳｉＯ２ディップガラス基板に塗布し、ホットプレート上で９０℃、１５０秒間プレベークして被膜を形成した。その後、露光機（Ｃａｎｏｎ ＰＬＡ５０１Ｆ、キヤノン社）を用い、所定のパターンマスクを介して、ｇｈｉ線（波長４３６ｎｍ、４０５ｎｍ、３６５ｎｍの強度比＝２．７：２．５：４．８）をｉ線換算で２，０００Ｊ／ｍ２の露光量にて照射し、次いで０．０５質量％水酸化カリウム水溶液を用いて現像し、超純水にて６０秒間リンスした。続いて、更にオーブン中で２３０℃にて３０分間加熱処理することにより、単色のストライプ状カラーフィルタを形成した。この操作を３色につき繰り返すことにより、赤、緑及び青の３色のストライプ状カラーフィルタ（ストライプ幅２００μｍ）を形成した。
測定長２，０００μｍ、測定範囲２，０００μｍ角、測定方向を赤、緑、青方向のストライプライン短軸方向及び赤・赤、緑・緑、青・青の同一色のストライプライン長軸方向の２方向とし、各方向につき測定点数ｎ＝５（合計のｎ数は１０）にて、カラーフィルタ基板の表面の凹凸を、接触式膜厚測定装置（アルファ−ステップ、ケーエルエー・テンコール社）で測定したところ、１．０μｍであった。このカラーフィルタが形成された基板に、各々の熱硬化性樹脂組成物をスピンナーにて塗布した後、ホットプレート上において９０℃にて５分間プレベークして硬化膜を形成した後、更にクリーンオーブン中において表１に記載の焼成温度及び焼成時間でポストベークすることにより、カラーフィルタの上面からの膜厚が約２．０μｍの保護膜を形成した。
このように形成したカラーフィルタ上に保護膜を有する基板について、接触式膜厚測定装置（アルファ−ステップ、ケーエルエー・テンコール社）にて、保護膜の表面の凹凸を測定した。この測定は、測定長２，０００μｍ、測定範囲２，０００μｍ角、測定方向を赤、緑、青方向のストライプライン短軸方向及び赤・赤、緑・緑、青・青の同一色のストライプライン長軸方向の２方向とし、各方向につき測定点数ｎ＝５（合計のｎ数は１０）で行い、各測定の最高部と最底部の高低差（ｎｍ）の１０回の平均値を求め、保護膜の平坦化能（平坦性）を評価した。この値が２１０ｎｍ以下のとき、保護膜の平坦化能が良好と判断した。
【０１３９】
［電圧保持率（％）］
表面にナトリウムイオンの溶出を防止するＳｉＯ２膜が形成され、さらにＩＴＯ（インジウム−酸化錫合金）電極を所定形状に蒸着したソーダガラス基板上に、感放射線性樹脂組成物を、スピンコートした後、９０℃のクリーンオーブン内で１０分間プレベークを行って、膜厚２．０μｍの被膜を形成した。次いで、フォトマスクを介さずに、被膜に５００Ｊ／ｍ２の露光量で露光した。その後、この基板を２３℃の０．０４質量％の水酸化カリウム水溶液からなる現像液に１分間浸漬して、現像した後、超純水で洗浄して風乾し、さらに表１に記載の焼成温度及び焼成時間でポストベークを行い、被膜を硬化させて、永久硬化膜を形成した。次いで、この画素を形成した基板とＩＴＯ電極を所定形状に蒸着しただけの基板とを、０．８ｍｍのガラスビーズを混合したシール剤で貼り合わせた後、メルク製液晶（ＭＬＣ６６０８）を注入して、液晶セルを作製した。次いで、液晶セルを６０℃の恒温層に入れて、液晶セルの電圧保持率を液晶電圧保持率測定システム（ＶＨＲ−１Ａ型、東陽テクニカ社）により測定した。このときの印加電圧は５．５Ｖの方形波、測定周波数は６０Ｈｚである。ここで電圧保持率とは、（１６．７ミリ秒後の液晶セル電位差／０ミリ秒で印加した電圧）の値である。液晶セルの電圧保持率が９０％以下であると、液晶セルは１６．７ミリ秒の時間、印加電圧を所定レベルに保持できず、十分に液晶を配向させることができないことを意味し、残像等の「焼き付き」を起こすおそれが高い。
【０１４０】
【表２】
【０１４１】
表２の結果から実施例１〜１７の当該感放射線性樹脂組成物は比較例１〜４の組成物と比べ、良好な解像度、保存安定性及び放射線感度を有することがわかった。また、実施例１〜１７の当該感放射線性樹脂組成物から形成された硬化膜は、２００℃以下の低温焼成で形成されたにも関わらず耐光性、耐熱性、耐薬品性、透過率、平坦性に優れることがわかった。さらに当該硬化膜を具備する表示素子の電圧保持率についても良好であった。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明の感放射線性樹脂組成物は、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、かつ十分な解像度及び放射線感度を有する。また、当該感放射線性樹脂組成物から形成される硬化膜は、その要求特性である耐熱性、耐光性、耐薬品性、透過率、平坦性、電圧保持率等に優れる。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染料を使用する着色レジストや、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、スペーサー等の硬化膜の形成材料として好適に用いられる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
［Ａ］エポキシ基を有する化合物、
［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］下記式（１）及び式（２）で表わされる化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種
を含有する感放射線性樹脂組成物。
【化１】
【化２】
（式（１）中、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して、水素原子、電子吸引性基又はアミノ基である。但し、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つは電子吸引性基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つはアミノ基であり、上記アミノ基は水素原子の全部又は一部が炭素数１〜６のアルキル基で置換されていてもよい。
式（２）中、Ｒ７〜Ｒ１６はそれぞれ独立して、水素原子、電子吸引性基又はアミノ基である。但し、Ｒ７〜Ｒ１６のうち少なくとも１つはアミノ基である。また、上記アミノ基は水素原子の全部又は一部が炭素数２〜６のアルキレン基で置換されていてもよい。Ａは単結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルメチレン基、スルフィニル基、スルホニル基、メチレン基又は炭素数２〜６のアルキレン基である。但し、上記メチレン基及びアルキレン基はシアノ基、ハロゲン原子又はフルオロアルキル基で置換されていてもよい。）
【請求項２】
［Ａ］化合物が重合体である請求項１に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項３】
［Ａ］化合物がカルボキシル基をさらに有する請求項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】
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に用いられる請求項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】
（１）請求項４に記載の感放射線性樹脂組成物の塗膜を基板上に形成する工程、
（２）工程（１）で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
（３）工程（２）で放射線が照射された塗膜を現像する工程及び
（４）工程（３）で現像された塗膜を焼成する工程
を含む硬化膜の形成方法。
【請求項６】
上記工程（４）の焼成温度が２００℃以下である請求項５に記載の硬化膜の形成方法。
【請求項７】
請求項４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８】
請求項７に記載の硬化膜を備える表示素子。
【請求項１】
［Ａ］エポキシ基を有する化合物、
［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］下記式（１）及び式（２）で表わされる化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種
を含有する感放射線性樹脂組成物。
【化１】
【化２】
（式（１）中、Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ独立して、水素原子、電子吸引性基又はアミノ基である。但し、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つは電子吸引性基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうち少なくとも１つはアミノ基であり、上記アミノ基は水素原子の全部又は一部が炭素数１〜６のアルキル基で置換されていてもよい。
式（２）中、Ｒ７〜Ｒ１６はそれぞれ独立して、水素原子、電子吸引性基又はアミノ基である。但し、Ｒ７〜Ｒ１６のうち少なくとも１つはアミノ基である。また、上記アミノ基は水素原子の全部又は一部が炭素数２〜６のアルキレン基で置換されていてもよい。Ａは単結合、カルボニル基、カルボニルオキシ基、カルボニルメチレン基、スルフィニル基、スルホニル基、メチレン基又は炭素数２〜６のアルキレン基である。但し、上記メチレン基及びアルキレン基はシアノ基、ハロゲン原子又はフルオロアルキル基で置換されていてもよい。）
【請求項２】
［Ａ］化合物が重合体である請求項１に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項３】
［Ａ］化合物がカルボキシル基をさらに有する請求項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】
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に用いられる請求項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】
（１）請求項４に記載の感放射線性樹脂組成物の塗膜を基板上に形成する工程、
（２）工程（１）で形成した塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
（３）工程（２）で放射線が照射された塗膜を現像する工程及び
（４）工程（３）で現像された塗膜を焼成する工程
を含む硬化膜の形成方法。
【請求項６】
上記工程（４）の焼成温度が２００℃以下である請求項５に記載の硬化膜の形成方法。
【請求項７】
請求項４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８】
請求項７に記載の硬化膜を備える表示素子。
【公開番号】特開２０１１−２５７５３７（Ｐ２０１１−２５７５３７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３１０５９（Ｐ２０１０−１３１０５９）
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]