CN105278242A - 感光性组合物 - Google Patents

Abstract

提供一种感光性组合物、以及使用该感光性组合物的滤色器及显示装置，所述感光性组合物是高灵敏度的，能够形成直进性和对基板的密合性优异的图案，即使在感光性组合物包含遮光剂或曝光量不足的状况下，也能够抑制显影后的图案产生底切。在包含光聚合性化合物和光聚合引发剂的感光性组合物中，使用在咔唑环上的6位具有特定取代基的咔唑-3-基羰基和特定结构的环烷基烷基键合于肟碳的肟系化合物作为光聚合引发剂。

Description

感光性组合物

技术领域

本发明涉及感光性组合物、和使用该感光性组合物的滤色器及显示装置。

背景技术

液晶显示显示器等的显示装置为在形成有相互对置的成对电极的2片基板之间夹入液晶层的结构。并且，在基板之一的内侧形成有由红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)等各种颜色的像素区域构成的滤色器。在该滤色器中，通常为了划分红色、绿色、蓝色等各像素区域而形成有黑色矩阵。

通常，滤色器通过光刻法制造。即，首先，在基板上涂布黑色的感光性组合物并使之干燥后，进行曝光、显影，形成黑色矩阵。接着，反复将红色、绿色、蓝色等各种颜色的感光性组合物逐个进行涂布、干燥、曝光和显影，在特定位置形成各种颜色的像素区域，从而制造滤色器。

黑色矩阵是由包含遮光剂的感光性组合物制作的图案，通过抑制来自各像素区域的漏光，由此有助于提高显示装置中的对比度、得到良好的显色。另外，如上所述，在滤色器制作的最初阶段中形成的黑色矩阵还担负着以下作用：形成用于容纳之后对各像素区域进行着色的感光性组合物的凹部，从而在特定位置形成各种颜色的像素区域。

近年来，在制造液晶显示显示器时，尝试了提高基于黑色矩阵的遮光性来进一步提高在液晶显示显示器中显示的图像的对比度。因此，需要使用于形成黑色矩阵的感光性组合物中包含大量遮光剂。然而，若像这样使感光性组合物中包含大量遮光剂，则在对在基板上涂布而成的感光性组合物的膜进行曝光时，用于使感光性组合物固化的光难以到达膜的底部，导致引起与感光性组合物灵敏度显著下降相伴的固化不良。

对于感光性组合物而言，作为其成分的一部分而含有的的光聚合引发剂通过曝光产生自由基，该自由基使感光性组合物中包含的聚合性的化合物发生聚合，由此感光性组合物发生固化。因此，已知感光性组合物的灵敏度因其中含有的光聚合引发剂的种类而受到影响。另外，近年来，随着液晶显示显示器的生产台数增多，滤色器的生产量也在增多，从进一步提高生产率的观点出发，期望能够以低曝光量形成图案的高灵敏度的感光性组合物。在这种情况下，作为能够使感光性组合物的灵敏度变好的光聚合引发剂，专利文献1中提出了具有环烷基的肟酯化合物。专利文献1中记载的实施例中具体公开了由下述化学式(a)和(b)表示的化合物。

【化1】

现有技术文献

专利文献

专利文献1：中华人民共和国公开专利公报第101508744号

发明内容

发明要解决的问题

通过将由上述化学式(a)和(b)表示的化合物用作光聚合引发剂，能够制作高灵敏度的感光性组合物。然而，包含由上述化学式(a)和(b)表示的化合物作为光聚合引发剂的感光性组合物的灵敏度并不一定能应对在生产显示器等时的图案形成中的低曝光量化的影响，需要进一步提高感光性组合物的灵敏度。

另外，如果想要使用这些化合物作为光聚合引发剂来形成黑色矩阵，则虽然灵敏度良好，但相反地，所形成的黑色矩阵的图案形状存在如下下述的问题。

通常，在使用感光性组合物形成液晶显示显示器用滤色器的图案时，如图1的(a)所示，该图案的宽度方向的截面即截面1一般来说会形成离底边1a越近越宽度越宽、离顶边1b越近则宽度越窄的梯形形状。此时，图案的截面1与滤色器基板(未图示)之间所成的角θ为锐角。

然而，若使用包含由上述化学式(a)或(b)表示的化合物作为光聚合引发剂的感光性组合物来形成黑色矩阵，则如图1的(b)所示，在显影时随着图案的底部的一部分发生溶解，该图案的宽度方向的截面即截面2中的底边2a的两端有时产生底切(undercut)21。此时，图案的截面2与滤色器基板(未图示)之间所成的角θ为钝角。若像这样角θ为钝角，则在形成与黑色矩阵相邻的红色、绿色、蓝色等各种颜色的像素区域时，在底切21的部分产生气泡。即，在形成与黑色矩阵相邻的像素区域形成用的感光性组合物的膜时，感光性组合物不进入作为底切21而存在的空间中，该空间作为气泡而残留。这种气泡在滤色器中存在时，由于会导致液晶显示装置的画质大幅受损而成为问题。在黑色矩阵的图案形成时的显影为略为过剩的过度显影的情况下，这种问题的产生尤为显著。

此外，使用含有由上述化学式(a)和(b)表示的化合物作为光聚合引发剂的感光性组合物来形成图案时，存在难以形成直进性优异的图案或者显影后容易产生图案从基板剥离的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，目的提供一种感光性组合物、以及使用该感光性组合物的滤色器及显示装置，所述感光性组合物是高灵敏度的，能够形成直进性和对基板的密合性优异的图案，即使在感光性组合物包含遮光剂或曝光量不足的状况下，也能够抑制显影后的图案产生底切。

用于解决问题的手段

本发明人为了解决上述课题而反复进行了深入研究，结果发现，通过在包含光聚合性化合物和光聚合引发剂的感光性组合物中，使用在咔唑环上的6位具有特定取代基的咔唑-3-基羰基和特定结构的环烷基烷基键合于肟碳的肟系化合物作为光聚合引发剂，由此上述课题得以解决，从而完成了本发明。

本发明的第一方案是一种感光性组合物，其包含(A)光聚合性化合物、和(B)由下述式(1)表示的肟系光聚合引发剂。

【化2】

(上述式(1)中，1为1～5的整数，m为0～(1+3)的整数，n为1～8的整数，R¹为碳数1～11的烷基或可具有取代基的芳基，R²为由下述式(2)～(5)表示的取代基的任一者，R³为烷基，R⁴为氢原子或碳数1～10的烷基。)

【化3】

本发明的第二方案是使用作为第一方案涉及的感光性组合物的包含着色剂(C)的感光性组合物形成的滤色器。

本发明的第三方案是使用本发明的第二方案涉及的滤色器的显示装置。

发明效果

根据本发明，能够提供一种感光性组合物、以及使用该感光性组合物的滤色器及显示装置，所述感光性组合物是高灵敏度的，能够形成直进性和对基板的密合性优异的图案，即使在感光性组合物包含遮光剂或曝光量不足的状况下，也能够抑制显影后的图案产生底切。

附图说明

图1是表示由感光性组合物形成的图案的宽度方向的截面形状的示意图，(a)是表示通常的图案的截面形状的图，(b)是表示产生了底切21的图案的截面形状的图。

具体实施方式

[感光性组合物]

感光性组合物至少含有(A)光聚合性化合物、和(B)由上述式(1)表示的肟系光聚合引发剂。以下，对本发明的感光性组合物中含有的各成分进行详细说明。

<(A)光聚合性化合物>

作为本发明涉及的感光性组合物中含有的(A)光聚合性化合物，没有特别限定，可以使用以往公知的光聚合性化合物。其中，优选为具有烯属不饱和基团的树脂或单体，更优选将它们组合。通过将具有烯属不饱和基团的树脂和具有烯属不饱和基团的单体组合，能够提高感光性组合物的固化性，从而易于形成图案。

[具有烯属不饱和基团的树脂]

作为具有烯属不饱和基团的树脂，可列举：(甲基)丙烯酸、富马酸、马来酸、富马酸单甲酯、富马酸单乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、乙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、乙二醇单乙醚(甲基)丙烯酸酯、丙三醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、Cardo环氧二丙烯酸酯等聚合而成的低聚物类；使(甲基)丙烯酸与将多元醇类与一元酸或多元酸缩合而得到的聚酯预聚物发生反应而得到的聚酯(甲基)丙烯酸酯；使多元醇和具有2个异氰酸酯基的化合物发生反应后，使(甲基)丙烯酸发生反应而得到的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯；使双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚或甲酚酚醛清漆型环氧树脂、甲阶酚醛型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、聚羧酸聚缩水甘油酯、多元醇聚缩水甘油酯、脂肪族或脂环式环氧树脂、胺环氧树脂、二羟基苯型环氧树脂等环氧树脂和(甲基)丙烯酸反应而得到的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂等。此外，可以适当使用使多元酸酐与环氧(甲基)丙烯酸酯树脂反应而得的树脂。需要说明的是，本说明书中，“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸或甲基丙烯酸”。

另外，作为具有烯属不饱和基团的树脂，可以适当使用使环氧化合物与含不饱和基团的羧酸化合物的反应产物进一步与多元酸酐反应从而得到的树脂。

其中，优选由下述式(a1)表示的化合物。该由式(a1)表示的化合物从其自身的光固化性高的方面考虑是优选的。

【化4】

上述式(a1)中，X表示由下述式(a2)表示的基团。

【化5】

上述式(a2)中，R^1a各自独立地表示氢原子、碳数1～6的烃基或卤素原子，R^2a各自独立地表示氢原子或甲基，W表示单键或由下述式(a3)表示的基团。

【化6】

另外，上述式(a1)中，Y表示从二羧酸酐除去酸酐基(-CO-O-CO-)后的残基。作为二羧酸酐的例子，可列举：马来酸酐、琥珀酸酐、衣康酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、氯菌酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、戊二酸酐等。

另外，上述式(a1)中，Z表示从四羧酸二酐除去两个酸酐基后的残基。作为四羧酸二酐的例子，可列举均苯四甲酸酐、二苯甲酮四羧酸二酐、联苯四羧酸二酐、联苯醚四羧酸二酐等。

另外，上述式(a1)中，m表示0～20的整数。

具有烯属不饱和基团的树脂以树脂固体成分计的酸值优选为10～150mgKOH/g、更优选为70～110mgKOH/g。通过使酸值为10mgKOH/g以上，可得到在显影液中的充分溶解性，因而优选。另外，通过使酸值为150mgKOH/g以下，能够得到充分的固化性，能够使表面性良好，因而优选。

另外，具有烯属不饱和基团的树脂的质均分子量优选为1000～40000、更优选为2000～30000。通过使质均分子量为1000以上，可得到良好的耐热性、膜强度，因而优选。另外，通过使质均分子量为40000以下，由此可得到良好的显影性，因而优选。

[具有烯属不饱和基团的单体]

具有烯属不饱和基团的单体中包括单官能单体和多官能单体。

作为单官能单体，可列举：(甲基)丙烯酰胺、羟甲基(甲基)丙烯酰胺、甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、乙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、丙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、丁氧基甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、富马酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、巴豆酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、叔丁基丙烯酰胺磺酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基-2-羟基丙酯、邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙酯、丙三醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2，2，2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2，2，3，3-四氟丙酯、邻苯二甲酸衍生物的(甲基)丙烯酸半酯等。这些单官能单体可以单独使用，也可以组合使用两种以上。

另一方面，作为多官能单体，可列举：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、2，2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷、2，2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、乙二醇二缩水甘油基醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二缩水甘油基醚二(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇三丙烯酸酯、丙三醇聚缩水甘油基醚聚(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(即甲苯二异氰酸酯)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯与(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯的反应物、亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺亚甲基醚、多元醇与N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺的缩合物等多官能单体；或三丙烯酰基缩甲醛(triacrylformal)等。这些多官能单体可以单独使用，也可以组合使用两种以上。

作为(A)成分的光聚合性化合物的含量相对于感光性组合物的固体成分的合计100质量份优选为10～99.9质量。通过使(A)成分的含量相对于固体成分的合计100质量份为10质量份以上，可期待所形成的图案的充分的耐热性和耐化学药品性。

<(B)肟系光聚合引发剂>

本发明涉及的感光性组合物中含有的肟系光聚合引发剂是由下述式(1)表示的化合物。

【化7】

(上述式(1)中，1为1～5的整数，m为0～(1+3)的整数，n为1～8的整数，R¹为碳数1～11的烷基或可具有取代基的芳基，R2为由下述式(2)～(5)表示的取代基的任一者，R³为烷基，R⁴为氢原子或碳数1～10的烷基)

【化8】

上述式(1)中，作为R¹，可优选地列举：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、苯基、甲基苯基、萘基等，它们中更优选为甲基或苯基。

上述式(1)中，R³为烷基。烷基的碳数优选为1～10、更优选为1～5、特别优选为1～3。作为R³，可优选地列举：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基等，它们中更优选为甲基。

上述式(1)中，R⁴为氢原子或碳数1～10的烷基。上述式(1)中，作为R⁴，可优选地列举：氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、3-甲基丁基等，它们中更优选为乙基。

上述式(1)中，1为1～5的整数、优选为1～3的整数、更优选为1或2。上述式(1)中，m为0～(1+3)、优选为0～3的整数、更优选为0～2的整数、特别优选为0。上述式(1)中，n为1～8的整数、优选为1～5的整数、更优选为1～3的整数、特别优选为1或2。

由式(1)表示的化合物中，作为适宜的化合物可列举如下化合物。

【化9】

由式(1)表示的化合物的合成方法没有特别限定。由式(1)表示的化合物可以依据例如下述的合成过程进行合成。

<合成过程>

【化10】

具体来说，首先依据常规方法对由式(i)表示的咔唑化合物进行硝基化或傅克(Friedel-Crafts)酰基化，得到由式(ii)表示的咔唑化合物。接着，使用由式(iii)表示的羧酰卤对由式(ii)表示的咔唑化合物进行傅克酰基化，得到由式(iv)表示的酮化合物。

接着，将由式(iv)表示的酮化合物在盐酸的存在下与亚硝酸酯反应，得到由式(v)表示的肟化合物。利用酰卤(R¹COHal)或酸酐((R¹CO)₂O)等对所得到的肟化合物(v)进行酰基化，由此得到由式(1)表示的化合物。

需要说明的是，在上述式(i)～(v)中，R¹、R²、R³、R⁴、m、n和1与式(1)中的定义是同样的。另外，在上述合成过程中，Hal是指卤素原子。作为卤素，可列举氯、溴、碘等，优选为氯。

从提供高灵敏度的且能够形成直进性和对基板的密合性优异的图案，即使在感光性组合物包含遮光剂或曝光量不足的状况下，也能够抑制显影后的图案产生底切的感光性组合物的方面考虑，优选由上述式(1)表示的肟系光聚合引发剂。

另外，从易溶于丙二醇单甲醚乙酸酯(PM)的方面考虑，也优选由上述式(1)表示的肟系光聚合引发剂。PM由于安全且使用没有限制，因而作为用于滤色器的材料的溶剂或用于在LCD的制造工序中形成各种结构体的材料的溶剂而被广泛使用。因此，良好溶于PM的光聚合引发剂有作为在感光性组合物(光致抗蚀材料)中添加的添加剂的用处。

作为(B)成分的肟系光聚合引发剂的含量相对于感光性组合物的固体成分的合计100质量份优选为0.1～50质量份、更优选为1～45质量份。通过设成上述范围内，能够得到充分的耐热性、耐化学药品性，并且能够提高涂膜形成能力，抑制光固化不良。

感光性组合物中，作为光聚合引发剂优选只含有作为(B)成分的由上述式(1)表示的肟系光聚合引发剂。然而，作为(B)成分的由上述式(1)表示的肟系光聚合引发剂可以在不损害本发明目的的范围内与式(1)以外结构的光聚合引发剂合用。此时，相对于感光性组合物中含有的光聚合引发剂的总质量，作为(B)成分的肟系光聚合引发剂的质量优选为50质量％以上、更优选为70质量％以上、特别优选为80质量％以上、最优选为90质量％以上。

作为式(1)以外的结构的光聚合引发剂的具体例，可列举：1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、双(4-二甲基氨基苯基)酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、4-苯甲酰基-4’-甲基二甲基硫醚、4-二甲基氨基苯甲酸、4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸丁酯、4-二甲基氨基-2-乙基己基苯甲酸、4-二甲基氨基-2-异戊基苯甲酸、苄基-β-甲氧基乙基乙缩醛、苯偶酰二甲基缩酮、1-苯基-1，2-丙烷二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、2，4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、噻吨、2-氯噻吨、2，4-二乙基噻吨、2-甲基噻吨、2-异丙基噻吨、2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌、1，2-苯并蒽醌、2，3-二苯基蒽醌、偶氮双异丁腈、过氧化苯甲酰、氢过氧化枯烯、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并噻唑、2-(邻氯苯基)-4，5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻氯苯基)-4，5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(邻氟苯基)-4，5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻甲氧基苯基)-4，5-二苯基咪唑二聚物、2-(对甲氧基苯基)-4，5-二苯基咪唑二聚物、2，4，5-三芳基咪唑二聚物、二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4，4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮(即米蚩酮)、4，4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮(即乙基米蚩酮)、4，4’-二氯二苯甲酮、3，3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、苯偶酰、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻正丁基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻叔丁基醚、苯乙酮、2，2-二乙氧基苯乙酮、对二甲基苯乙酮、对二甲基氨基苯丙酮、二氯苯乙酮、三氯苯乙酮、对叔丁基苯乙酮、对二甲基氨基苯乙酮、对叔丁基三氯苯乙酮、对叔丁基二氯苯乙酮、α，α-二氯-4-苯氧基苯乙酮、噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、二苯并环庚酮(dibenzosuberone)、4-二甲氨基苯甲酸戊酯、9-苯基吖啶、1，7-双-(9-吖啶基)庚烷、1，5-双-(9-吖啶基)戊烷、1，3-双-(9-吖啶基)丙烷、对甲氧基三嗪、2，4，6-三(三氯甲基)均三嗪、2-甲基-4，6-双(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(3，4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4，6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4，6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4，6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4，6-双(三氯甲基)均三嗪、2，4-双-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基均三嗪、2，4-双-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基均三嗪、2，4-双-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基均三嗪、2，4-双-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基均三嗪、“IRGACUREOXE02”、“IRGACUREOXE01”、“IRGACURE369”、“IRGACURE651”、“IRGACURE907”(商品名：BASF制)、“NCI-831’(商品名：ADEKA制)等。这些光聚合引发剂可以单独或组合两种以上使用。

<(C)着色剂>

本发明涉及的感光性组合物还可以包含(C)着色剂。感光性组合物通过包含作为(C)成分的着色剂，由此优选用作例如液晶显示显示器的滤色器形成用途。另外，本发明涉及的感光性组合物通过含有作为着色剂的遮光剂，由此优选用作例如显示装置的滤色器中的黑色矩阵形成用途。

作为本发明涉及的感光性组合物中含有的(C)着色剂，没有特别限定，优选使用例如在染料索引(C.I.；TheSocietyofDyersandColourists公司发行)中分类成颜料(Pigment)的化合物、具体为如下所述的标注染料索引(C.I.)编号的化合物。

C.I.颜料黄1(以下同样是“C.I.颜料黄”，仅记载编号)、3、11、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、55、60、61、65、71、73、74、81、83、86、93、95、97、98、99、100、101、104、106、108、109、110、113、114、116、117、119、120、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、166、167、168、175、180、185；

C.I.颜料橙1(以下同样是“C.I.颜料橙”，仅记载编号)、5、13、14、16、17、24、34、36、38、40、43、46、49、51、55、59、61、63、64、71、73；

C.I.颜料紫1(以下同样是“C.I.颜料紫”，仅记载编号)、19、23、29、30、32、36、37、38、39、40、50；

C.I.颜料红1(以下同样是“C.I.颜料红”，仅记载编号)、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48：1、48：2、48：3、48：4、49：1、49：2、50：1、52：1、53：1、57、57：1、57：2、58：2、58：4、60：1、63：1、63：2、64：1、81：1、83、88、90：1、97、101、102、104、105、106、108、112、113、114、122、123、144、146、149、150、151、155、166、168、170、171、172、174、175、176、177、178、179、180、185、187、188、190、192、193、194、202、206、207、208、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、242、243、245、254、255、264、265；

C.I.颜料蓝1(以下同样是“C.I.颜料蓝”，仅记载编号)、2、15、15：3、15：4、15：6、16、22、60、64、66；

C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、C.I.颜料绿37；

C.I.颜料棕23、C.I.颜料棕25、C.I.颜料棕26、C.I.颜料棕28；

C.I.颜料黑1、C.I.颜料黑7。

另外，着色剂设为遮光剂的情况下，作为遮光剂优选使用黑色颜料。作为黑色颜料，可列举：炭黑、钛黑；铜、铁、锰、钴、铬、镍、锌、钙、银等的金属氧化物、复合氧化物、金属硫化物、金属硫酸盐或金属碳酸盐等有机物、无机物均可的各种颜料。它们之中，优选使用具有高遮光性的炭黑。通过使用上述(B)成分作为光聚合引发剂，即便使用了遮光性高的黑色颜料，也能够抑制显影后的图案产生底切。

作为炭黑，可使用槽法炭黑、炉黑、热裂法炭黑、灯黑等公知的炭黑，但优选使用遮光性优异的槽法炭黑。另外，也可以使用被覆树脂的炭黑。

被覆树脂的炭黑与未被覆树脂的炭黑相比导电性更低，因而用作液晶显示显示器之类液晶显示元件的黑色矩阵时能够制造电流的泄漏少、可靠性高的低耗电显示器。

另外，为了调整炭黑的色调，可以适当添加上述有机颜料作为辅助颜料。

为了使上述着色剂在感光性组合物中均匀分散，还可以使用分散剂。作为这样的分散剂，优选使用聚亚乙基亚胺系、聚氨酯树脂系、丙烯酸树脂系的高分子分散剂。尤其在使用炭黑作为着色剂的情况下，优选使用丙烯酸树脂系的分散剂作为分散剂。

另外，无机颜料和有机颜料可以分别单独使用或合用两种以上，合用的情况下，相对于无机颜料和有机颜料的总量100质量份，有机颜料的用量优选为10～80质量份的范围、更优选为20～40质量份的范围。

感光性组合物中的着色剂的使用量可以根据感光性组合物的用途适当确定，但作为一个例子，相对于感光性组合物的固体成分的合计100质量份优选为5～70质量份、更优选为25～60质量份。通过设成上述范围，由此能够在目标图案中形成黑色矩阵或各着色层，从而上述范围是优选的。

尤其在使用感光性组合物形成黑色矩阵时，优选调整感光性组合物中的遮光剂的量使得黑色矩阵的覆膜每1μm的OD值为4以上。如果黑色矩阵中的覆膜每1μm的OD值为4以上，则在液晶显示显示器的黑色矩阵中使用的情况下，可以得到充分的显示对比度。

着色剂优选使用分散剂制成以适当浓度分散的分散液后添加到感光性组合物中。

<(D)碱可溶性树脂>

本发明涉及的感光性组合物还包含(D)碱可溶性树脂。上述的(A)光聚合性化合物有时是具有碱可溶性的树脂，但(D)碱可溶性树脂是不含有烯属不饱和双键这样的光聚合性官能团的树脂，在这点上与(A)光聚合性化合物不同。

(D)碱可溶性树脂(以下也称作“(D)成分”)是指，利用树脂浓度20质量％的树脂溶液(溶剂：丙二醇单甲醚乙酸酯)在基板上形成膜厚1μm的树脂膜，在浓度0.05质量％的KOH水溶液中浸渍1分钟后，此时膜厚0.01μm以上发生溶解的树脂。

(D)碱可溶性树脂只要是表现出上述碱可溶性且不具有烯属不饱和双键这样的光聚合性官能团的树脂，就没有特别限定，可以从以往公知的树脂中适当选用。作为(D)碱可溶性树脂，优选为属于具有烯属不饱和双键的单体的聚合物且包含来自不饱和羧酸的单元的树脂。以下，也将属于具有烯属不饱和双键的单体的聚合物且包含来自不饱和羧酸的单元的树脂记作(D1)共聚物。

作为不饱和羧酸的例子，可列举：(甲基)丙烯酸；(甲基)丙烯酸酰胺；丁烯酸；马来酸、富马酸、柠康酸、中康酸、衣康酸、这些二羧酸的酸酐。用作碱可溶性树脂的具有烯属不饱和双键的单体的聚合物中含有的来自不饱和羧酸的单元的量只要树脂具有所期望的碱可溶性就没有特别限定。用作碱可溶性树脂的树脂中的来自不饱和羧酸的单元的量相对于树脂的质量优选为5～25质量％、更优选为8～16质量％。

(D1)共聚物中，从透明性、制膜性、所形成的膜的硬度等的平衡好的方面出发，优选包含(甲基)丙烯酸和选自(甲基)丙烯酸酯的一种以上物质的单体的聚合物。以下，对包含(甲基)丙烯酸和选自(甲基)丙烯酸酯的一种以上的单体的聚合物，进行说明。

包含(甲基)丙烯酸和选自(甲基)丙烯酸酯的一种以上的单体的聚合物的制备中使用的(甲基)丙烯酸酯在不损害本发明目的的范围内没有特别限定，从公知的(甲基)丙烯酸酯中适当选择。

作为(甲基)丙烯酸酯的优选例，可列举：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯等直链状或支链状的(甲基)丙烯酸烷基酯；(甲基)丙烯酸氯乙酯、(甲基)丙烯酸2，2-二甲基羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸糠酯；具有含有环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯；具有含有脂环式骨架的基团的(甲基)丙烯酸酯。具有含有环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯和具有含有脂环式骨架的基团的(甲基)丙烯酸酯的详情在下文中描述。

包含(甲基)丙烯酸和选自(甲基)丙烯酸酯的一种以上的单体的聚合物的制备中使用的单体也可以包含除(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯以外的其它具有烯属不饱和双键的单体。

作为除(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸以外的其它具有烯属不饱和双键的单体，可列举：(甲基)丙烯酰胺类、烯丙基化合物、乙烯基醚类、乙烯基酯类、苯乙烯类等。这些化合物可以单独或者组合两种以上使用。

作为(甲基)丙烯酰胺类，可列举：(甲基)丙烯酰胺、N-烷基(甲基)丙烯酰胺、N-芳基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二烷基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二芳基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基-N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-羟基乙基-N-甲基(甲基)丙烯酰胺等。

作为烯丙基化合物，可列举：乙酸烯丙酯、己酸烯丙酯、辛酸烯丙酯、月桂酸烯丙酯、棕榈酸烯丙酯、硬脂酸烯丙酯、苯甲酸烯丙酯、乙酰乙酸烯丙酯、乳酸烯丙酯等烯丙酯类；烯丙氧基乙醇；等等。

作为乙烯基醚类，可列举：己基乙烯基醚、辛基乙烯基醚、癸基乙烯基醚、乙基己基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙基乙烯基醚、氯乙基乙烯基醚、1-甲基-2，2-二甲基丙基乙烯基醚、2-乙基丁基乙烯基醚、羟基乙基乙烯基醚、二乙二醇乙烯基醚、二甲基氨基乙基乙烯基醚、二乙基氨基乙基乙烯基醚、丁基氨基乙基乙烯基醚、苄基乙烯基醚、四氢糠基乙烯基醚等烷基乙烯基醚；乙烯基苯基醚、乙烯基甲苯基醚、乙烯基氯苯基醚、乙烯基-2，4-二氯苯基醚、乙烯基萘基醚、乙烯基蒽基醚等乙烯基芳基醚；等等。

作为乙烯基酯类，可列举：丁酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、二乙基乙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、二氯乙酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯、丁氧基乙酸乙烯酯、苯基乙酸乙烯酯、乙酰乙酸乙烯酯、乳酸乙烯酯、β-苯基丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、水杨酸乙烯酯、氯苯甲酸乙烯酯、四氯苯甲酸乙烯酯、萘甲酸乙烯酯等。

作为苯乙烯类，可列举：苯乙烯；甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、异丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、环己基苯乙烯、癸基苯乙烯、苄基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、乙酰氧基甲基苯乙烯等烷基苯乙烯；甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、二甲氧基苯乙烯等烷氧基苯乙烯；氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、四氯苯乙烯、五氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、氟苯乙烯、三氟苯乙烯、2-溴-4-三氟甲基苯乙烯、4-氟-3-三氟甲基苯乙烯等卤代苯乙烯；等等。

包含(甲基)丙烯酸和选自(甲基)丙烯酸酯的一种以上的单体的聚合物之中，从使用感光性组合物形成的膜的透明性、机械性能的方面出发，优选由(甲基)丙烯酸和选自(甲基)丙烯酸酯的一种以上构成的单体的聚合物。

在由(甲基)丙烯酸和选自(甲基)丙烯酸酯的一种以上构成的单体的聚合物之中，从使用感光性组合物形成的膜对基材的密合性、机械强度优异的方面出发，优选包含来自具有含有环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的树脂。

具有含有环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯可以是具有含有链状脂肪族环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯，也可以是后述的具有含有脂环式环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯。

具有含有环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯可以含有芳香族基团。作为构成芳香族基团的芳环的例子，可列举苯环、萘环。作为具有芳香族基团且具有含有环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的例子，可列举：(甲基)丙烯酸4-环氧丙氧基苯酯、(甲基)丙烯酸3-环氧丙氧基苯酯、(甲基)丙烯酸2-环氧丙氧基苯酯、(甲基)丙烯酸4-环氧丙氧基苯基甲酯、(甲基)丙烯酸3-环氧丙氧基苯基甲酯和(甲基)丙烯酸2-环氧丙氧基苯基甲酯等。

从使用感光性组合物形成的膜的透明性的观点出发，具有含有环氧基的基团的(甲基)丙烯酸优选不含芳香族基团。

作为具有含有链状脂肪族环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的例子，可列举：(甲基)丙烯酸环氧烷基酯和(甲基)丙烯酸环氧烷氧基烷基酯等那样的在酯基(-O-CO-)中的氧基(-O-)上键合有链状脂肪族环氧基的(甲基)丙烯酸酯。这种(甲基)丙烯酸酯所具有的链状脂肪族环氧基在链中可以含有一个或多个氧基(-O-)。链状脂肪族环氧基的碳数没有特别限定，优选为3～20、更优选为3～15、特别优选为3～10。

作为具有含有链状脂肪族环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的具体例，可列举：(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3，4-环氧丁酯、(甲基)丙烯酸6，7-环氧庚酯等(甲基)丙烯酸环氧烷基酯；(甲基)丙烯酸2-环氧丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-环氧丙氧基正丙酯、(甲基)丙烯酸4-环氧丙氧基正丁酯、(甲基)丙烯酸5-环氧丙氧基正己酯、(甲基)丙烯酸6-环氧丙氧基正己酯等(甲基)丙烯酸环氧烷氧基烷基酯。

在包含来自具有含有环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的、由(甲基)丙烯酸和选自(甲基)丙烯酸酯的一种以上构成的单体的聚合物中，来自具有含有环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的含量相对于树脂的重量优选为1～95质量％、更优选为30～70质量％。

另外，由(甲基)丙烯酸和选自(甲基)丙烯酸酯的一种以上构成的单体的聚合物之中，从容易使用感光性组合物形成透明性优异的绝缘膜的方面出发，优选为包含来自具有含有脂环式骨架的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的树脂。

在具有含有脂环式骨架的基团的(甲基)丙烯酸酯中，含有脂环式骨架的基团既可以是含有脂环式烃基的基团，也可以是含有脂环式环氧基的基团。构成脂环式骨架的脂环式基团可以是单环也可以是多环。作为单环的脂环式基团，可列举环戊基、环己基等。另外，作为多环的脂环式基团，可列举降冰片烷基、异冰片烷基、三环壬基、三环癸基、四环十二烷基等。

具有含有脂环式骨架的基团的(甲基)丙烯酸酯之中，作为具有含有脂环式烃基的基团的(甲基)丙烯酸酯，可列举例如由下述式(d1-1)～(d1-8)表示的化合物。它们之中，优选由下述式(d1-3)～(a1-8)表示的化合物，更优选为由下述式(d1-3)或(d1-4)表示的化合物。

【化11】

【化12】

上述式中，R^d1表示氢原子或甲基，R^d2表示单键或碳数1～6的二价脂肪族饱和烃基，R^d3表示氢原子或碳数1～5的烷基。作为R^d2，优选为单键、直链状或支链状的亚烷基，例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、乙基亚乙基、亚戊基、亚己基。作为R^d3，优选为甲基、乙基。

具有含有脂环式骨架的基团的(甲基)丙烯酸酯之中，作为具有含有脂环式环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的具体例，例如可列举由下述式(d2-1)～(d2-15)表示的化合物。它们之中，为了使感光性组合物的显影性为适度，优选由下述式(d2-1)～(d2-5)表示的化合物、更优选由下述式(d2-1)～(d2-3)表示的化合物。

【化13】

【化14】

【化15】

上述式中，R^d4表示氢原子或甲基，R^d5表示碳数1～6的二价脂肪族饱和烃基，R^d6表示碳数1～10的二价烃基，p表示0～10的整数。作为R^d5，优选为直链状或支链状的亚烷基，例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、乙基亚乙基、亚戊基、亚己基。作为R^d6，例如优选为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、乙基亚乙基、亚戊基、亚己基、亚苯基、亚环己基、-CH₂-Ph-CH₂-(Ph表示亚苯基)。

由(甲基)丙烯酸和选自(甲基)丙烯酸酯的一种以上构成的单体的聚合物为包含来自具有含有脂环式骨架的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的树脂的情况下，树脂中的来自具有含有脂环式骨架的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的量优选为5～95质量％、更优选为10～90质量％、进一步优选为30～70质量％。

另外，包含来自具有含有脂环式骨架的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的、由(甲基)丙烯酸和选自(甲基)丙烯酸酯的一种以上构成的单体的聚合物之中，优选包含来自(甲基)丙烯酸的单元和来自具有含有脂环式环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的树脂。这种树脂对基材的密合性优异。另外，使用这种树脂的情况下，能够使树脂中含有的羧基与脂环式环氧基产生自反应。因此，使用包含这种树脂的感光性组合物时，通过使用对膜进行加热的方法等使羧基与脂环式环氧基产生自反应，由此能够提高所形成的膜的硬度之类的机械性能。

在包含来自(甲基)丙烯酸的单元和来自具有含有脂环式环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的树脂中，树脂中的来自(甲基)丙烯酸的单元的量优选为1～95质量％、更优选为10～50质量％。在包含来自(甲基)丙烯酸的单元和来自具有含有脂环式环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的树脂中，树脂中的来自具有含有脂环式环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的量优选为1～95质量％、更优选为30～70质量％。

包含来自(甲基)丙烯酸的单元和来自具有含有脂环式环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的、由(甲基)丙烯酸和选自(甲基)丙烯酸酯的一种以上构成的单体的聚合物之中，优选包含来自(甲基)丙烯酸的单元、来自具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯的单元和来自具有含有脂环式环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的树脂。

在包含来自(甲基)丙烯酸的单元、来自具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯的单元和来自具有含有脂环式环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的树脂中，树脂中的来自(甲基)丙烯酸的单元的量优选为1～95质量％、更优选为10～50质量％。在包含来自(甲基)丙烯酸的单元、来自具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯的单元和来自具有含有脂环式环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的树脂中，树脂中的来自具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯的单元的量优选为1～95质量％、更优选为10～70质量％。在包含来自(甲基)丙烯酸的单元、来自具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯的单元和来自具有含有脂环式环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的树脂中，树脂中的来自具有含有脂环式环氧基的基团的(甲基)丙烯酸酯的单元的量优选为1～95质量％、更优选为30～70质量％。

(D1)共聚物的质均分子量(Mw：凝胶渗透色谱(GPC)的基于聚苯乙烯换算的测定值。在本说明书中是相同的。)优选为2000～200000、更优选为5000～30000。通过设成上述的范围，有易于获取感光性组合物的膜形成能力、曝光后的显影性的平衡的趋势。

(D)碱可溶性树脂的含量相对于感光性组合物的固体成分优选为30～80质量％、更优选为50～60质量％。通过设成上述的范围，有易于获取显影性的平衡的趋势。

<其它成分>

本发明涉及的感光性组合物中可根据需要加入各种添加剂。具体可列列举：溶剂、敏化剂、固化促进剂、光交联剂、光敏剂、分散助剂、填充剂、密合促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗凝聚剂、热聚合阻聚剂、消泡剂、表面活性剂等。

作为本发明涉及的感光性组合物中使用的溶剂，例如可列举：乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇正丙醚、乙二醇单正丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单正丙醚、二乙二醇单正丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丙醚、丙二醇单正丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙醚、二丙二醇单正丁醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单乙醚等(聚)亚烷基二醇单烷基醚类；乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯等(聚)亚烷基二醇单烷基醚乙酸酯类；二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二乙醚、四氢呋喃等其它醚类；甲乙酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮类；2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯等乳酸烷基酯类；2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基碳酸甲酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧代丁酸乙酯等其它酯类；甲苯、二甲苯等芳香族烃类；N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等酰胺类等。这些溶剂可以单独使用，也可以组合两种以上使用。

上述溶剂之中，丙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、环己酮、乙酸3-甲氧基丁酯由于对上述(A)成分、(B)成分和(D)成分显示出优异的溶解性并且能够使上述(C)成分的分散性变好，因而优选，特别优选使用丙二醇单甲醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁酯。溶剂根据感光性组合物的用途适当确定即可，但作为一个例子，可列举相对于感光性组合物的固体成分的合计100质量份为50～900质量份左右。

作为本发明涉及的感光性组合物中使用的热阻聚剂，例如可列举：对苯二酚、对苯二酚单乙醚等。另外，分别地，作为消泡剂可列举有机硅系、氟系等的化合物，作为表面活性剂可列举阴离子系、阳离子系、非离子等的化合物。

[感光性组合物的制备方法]

本发明涉及的感光性组合物通过利用搅拌机将上述各成分全部混合来制备。需要说明的是，为了使所制备的感光性组合物均匀，也可以使用过滤器进行过滤。

[图案形成方法]

要使用本发明的感光性组合物形成图案，首先使用辊涂机、逆转涂布机、棒涂机等接触转印型涂布装置或旋涂器(旋转式涂布装置)、帘式流动涂布机等非接触型涂布装置在基板上涂布感光性组合物。

接着，使所涂布的感光性组合物干燥形成涂膜。干燥方法没有特别限定，例如可列举：(1)用加热板在80～120℃、优选为90～100℃的温度干燥60～120秒钟的方法、(2)在室温放置几小时～几天的方法、(3)置于暖风加热器或红外线加热器中几十分钟～几小时以除去溶剂的方法等。

接着，隔着负性的掩模对该涂膜照射紫外线、准分子激光等活性能量射线来进行局部曝光。所照射的能量射线量也因感光性组合物的组成而不同，但例如优选为30～2000mJ/cm²左右。

接着，利用显影液对曝光后的膜进行显影，由此以所期望的形状进行图案化。显影方法没有特别限定，可使用例如浸渍法、喷淋法等。作为显影液，可列举：单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等有机系的物质；或者氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氨、季铵盐等的水溶液。如已说明的那样，通过使用本发明涉及的感光性组合物，显影后形成的图案中的底切得到抑制。因此，如果使用本发明的感光性组合物，则例如在制作显示装置用的滤色器时，能够抑制各像素的分界处部附近进入气泡，因而优选。

接着，优选对显影后的图案在200℃～250℃左右进行后烘焙。

如此形成的图案例如可适宜地用作在液晶显示器等之类的显示装置中的滤色器的像素或黑色矩阵。这样的滤色器或该滤色器所使用的显示装置也是本发明之一。

实施例

以下，示出实施例对本发明进行进一步的具体说明，但本发明的范围不限于这些实施例。

实施例和比较例中，作为光聚合引发剂，使用下述的PI-1～PI-12。PI～1～PI-6是具有由上述式(1)表示的结构的化合物，PI-7～PI-12是不具有由上述式(1)表示的结构的化合物。

【化16】

【化17】

上述PI-1～PI-6依据下述合成例1～6合成。

[合成例1]

(PI-1的合成)

在冰冷下于二氯甲烷溶剂50ml中，使3-(噻吩-2-基羰基)-9-乙基咔唑5.00g(16.37mmol)和3-环己基丙酰氯3.14g(18.00mmol)在氯化铝2.62g的存在下反应1小时。将反应混合物倒入冰水中，分液出有机层。用无水硫酸镁将回收的有机层干燥后，进行了蒸发。用乙酸乙酯/己烷＝1/2的洗脱液对残渣进行硅胶柱纯化，得到3-(噻吩-2-基羰基)-6-(3-环己基丙酰基)-9-乙基咔唑6.90g(15.55mmol)。在冰冷下于二甲基甲酰胺溶剂25ml中，使3-(噻吩-2-基羰基)-6-(3-环己基丙酰基)-9-乙基咔唑6.90g(15.55mmol)和浓盐酸1.60g(15.55mmol)在亚硝酸异丁酯2.42g(23.33mmol)的存在下反应3小时。对反应液进行蒸发，在残渣中加入乙酸乙酯，用饱和食盐水进行清洗，用无水硫酸镁干燥后，进行蒸馏，得到3-(噻吩-2-基羰基)-6-(3-环己基-2-羟氨基丙酰基)-9-乙基咔唑5.51g(11.67mmol)。将3-(噻吩-2-基羰基)-6-(3-环己基-2-羟氨基丙酰基)-9-乙基咔唑5.51g(11.67mmol)、乙酸酐1.43g(13.42mmol)、三乙胺1.36g(13.42mmol)和二甲基甲酰胺溶剂45.00ml混合，在35℃搅拌3小时。冷却至室温后，在反应液中加入乙酸乙酯，用水进行清洗，用无水硫酸镁干燥后，进行了蒸发。用乙酸乙酯/己烷＝2/1的洗脱液对残渣进行硅胶柱纯化，得到5.40g(10.50mmol)的PI-1。

[合成例2]

(PI-2的合成)

除了将3-(噻吩-2-基羰基)-9-乙基咔唑5.00g(16.37mmol)变更为3-(呋喃-3-基羰基)-9-乙基咔唑4.74g(16.37mmol)以外，与合成例1同样地进行，得到5.15g(10.32mmol)的PI-2。

[合成例3]

(PI-3的合成)

除了将3-环己基丙酰氯3.14g(18.00mmol)变更为4-环戊基丁酰氯3.14g(18.00mmol)以外，与合成例1同样地进行，得到5.28g(10.26mmol)的PI-3。

[合成例4]

(PI-4的合成)

除了将3-(噻吩-2-基羰基)-9-乙基咔唑5.00g(16.37mmol)变更为3-(呋喃-3-基羰基)-9-乙基咔唑4.74g(16.37mmol)、将3-环己基丙酰氯3.14g(18.00mmol)变更为4-环戊基丁酰氯3.14g(18.00mmol)以外，与合成例1同样地进行，得到5.17g(10.36mmol)的PI-4。

[合成例5]

(PI-5的合成)

除了将3-(噻吩-2-基羰基)-9-乙基咔唑5.00g(16.37mmol)变更为3-硝基-9-乙基咔唑3.93g(16.37mmol)以外，与合成例1同样地进行，得到4.85g(10.80mmol)的PI-5。

[合成例6]

(PI-6的合成)

除了将3-(噻吩-2-基羰基)-9-乙基咔唑5.00g(16.37mmol)变更为3-(萘-1-基羰基)-9-乙基咔唑5.72g(16.37mmol)以外，与合成例1同样地进行，得到6.02g(10.78mmol)的I-6。

下面记载合成例1～6中得到的PI-1～PI-6的¹HNMR的测定结果。

(PI-1)

¹HNMR(CDCl₃，600MHz，δinppm)8.9(s，1H)；8.7(s，1H)；8.3(d，1H)；8.1(d，1H)；7.7(dd，2H)；7.5(dd，2H)；7.2(t，1H)；4.4(q，2H)；2.8(d，2H)；2.3(s，3H)；1.6-1.8(m，6H)；1.5(t，3H)；1.0-1.2(m，5H).

(PI-2)

¹HNMR(CDCl₃，600MHz，δinppm)9.0(s，1H)；8.9(a，1H)；8.3(d，1H)；8.2(d，1H)；7.8(s，1H)；7.4(dd，2H)；7.3(d，1H)；6.6(d，1H)；4.4(q，2H)；2.8(d，2H)；2.3(s，3H)；1.6-1.8(m，6H)；1.5(t，3H)；1.1-1.3(m，5H).

(PI-3)

¹HNMR(CDCl₃，600MHz，δinppm)8.9(s，1H)；8.7(s，1H)；8.3(d，1H)；8.1(d，1H)；7.7(dd，2H)；7.5(dd，2H)；7.2(t，1H)；4.4(q，2H)；3.0(t，2H)；2.3(s，3H)；1.8-1.9(m，3H)；1.5-1.6(m，9H)；1.1(m，2H).

(PI-4)

¹HNMR(CDCl₃，600MHz，δinppm)9.0(s，1H)；8.9(s，1H)；8.3(d，1H)；8.2(d，1H)；7.8(dd，2H)；7.4(dd，2H)；7.3(t，1H)；6.6(d，1H)；4.4(q，2H)；3.0(t，2H)；2.3(s，3H)；1.8-1.9(m，3H)；1.5-1.6(m，9H)；1.1(m，2H).

(PI-5)

¹HNMR(CDCl₃，600MHz，δinppm)9.1(s，1H)；8.6(s，1H)；8.5(d，1H)；8.2(d，1H)；7.5(m，2H)；4.4(q，2H)；2.8(d，2H)；2.3(s，3H)；1.6-1.8(m，6H)；1.5(t，3H)；1.0-1.2(m，5H).

(PI-6)

¹HNMR(CDCl₃，600MHz，δinppm)8.7(s，1H)；8.5(s，1H)；7.9-8.1(m，5H)；7.4-7.7(m，6H)；4.4(q，2H)；2.8(d，2H)；2.3(s，3H)；1.6-1.8(m，6H)；1.5(t，3H)；1.0-1.2(m，5H).

[实施例1～6和比较例1～6]

对于不含着色剂的透明的感光性组合物，下面以实施例1～6和比较例1～6进行了评价。

实施例1～6和比较例1～6中，使用二季戊四醇六丙烯酸酯作为光聚合性化合物。另外，实施例1～6和比较例1～6中，使用质均分子量为15,000的下述结构的树脂作为碱可溶性树脂。下述结构中，各结构单元中的括弧的右下的数值表示树脂中的各结构单元的含量(质量％)。

【化18】

使碱可溶性树脂59.3质量份、光聚合性化合物40质量份和表1所述种类的光聚合引发剂0.7质量份按照固体含量浓度为15质量％均匀溶解于由二乙二醇甲醚60质量％和丙二醇单甲醚乙酸酯40质量％构成的混合溶剂，得到了实施例1～6和比较例1～6的感光性组合物。对于使用所得到的感光性组合物形成的图案，评价了直进性、图案剥离、图案的截面形状(锥角)。另外，对各实施例和比较例的感光性组合物的制备中使用的光聚合引发剂在丙二醇单甲醚乙酸酯(PM)中的溶解性进行了评价。这些的评价结果记载于表1。

<最佳曝光量>

将各实施例和比较例的感光性组合物用旋涂机涂布在玻璃基板(100mm×100mm)上，在90℃进行120秒钟的预烘烤，形成了膜厚1.0μm的涂膜。接着，使用接近式(PROXIMITY)曝光机(产品名：TME-150RTO、Topcon公司制)，将曝光间距设为50μm，隔着形成有10μm的线图案的负掩膜以15、30、45、60mJ/cm²四个等级改变曝光量从而对涂膜照射了紫外线。将曝光后的涂膜在26℃的0.04质量％KOH水溶液中进行40秒钟显影后，在230℃进行30分钟后烘焙，由此形成了线图案。对于各曝光量，分别测定所形成的线图案的尺寸，根据曝光量和所形成的线的宽度之间的关系，求出形成具有宽度为10μm的线的图案所需要的最佳曝光量。

<图案直进性评价>

将各实施例和比较例的感光性组合物用旋涂机涂布在玻璃基板(100mm×100mm)上，在90℃进行120秒钟的预烘烤，形成了膜厚1.0μm的涂膜。接着，使用接近式(PROXIMITY)曝光机(产品名：TME-150RTO、Topcon公司制)，将曝光间距设为50μm，隔着形成有10μm的线图案的负掩膜对涂膜照射了紫外线。曝光量设为15、30、45、60mJ/cm²四个等段。将曝光后的涂膜在26℃的0.04质量％KOH水溶液中进行40秒钟显影后，在230℃进行30分钟后烘焙，由此形成了线图案。

利用光学显微镜观察所形成的线图案，评价了图案直进性。关于图案直进性，将线的边缘没有波动(がたつき)的情况评价为“○”，将有波动的情况评价为“×”。

<图案密合性评价>

在图案直性的评价中，利用光学显微镜观察所形成的线图案，对图案密合性进行了评价。关于图案密合性，将不从基板上剥落地形成有线图案的情况评价为“○”、将线图案产生图案缺损的情况下评价为“×”。

<图案的截面形状(锥角)评价>

与图案直进性评价同样地进行，在玻璃基板(10cm×10cm)上形成了膜厚1.0μm的感光性组合物的涂膜。之后，使用接近式曝光机(产品名：TME-150RTO、Topcon公司制)隔着形成有10μm的图案的负性掩模以曝光量4045mJ/cm²对涂膜进行了曝光。将曝光后的涂膜在26℃的0.04质量％KOH水溶液中进行50秒钟显影后，在230℃进行30分钟烧制处理，利用扫描电子显微镜测定了图案与基板之间的接合角度(锥角)。

该锥角对应于图1的(a)和(b)中的角θ。若锥角为锐角，则是指图案不存在底切，若锥角为钝角，则是指图案存在底切。

基于所测定的锥角，依据如下标准对图案的截面形状进行评价。

◎：70°以上且85°以下

○：超过85°且90°以下

△：超过90°且100°以下

×：超过100°

<丙二醇单甲醚乙酸酯(PM)溶解性>

由于安全且使用上无限制，因而作为用于滤色器的材料的溶剂或用于在LCD的制造工序中形成结构的材料的溶剂而广泛使用PM。因此，对于光致抗蚀材料中添加的光聚合引发剂，期望在PM中良好地溶解。

因此，依据以下的方法对光聚合引发剂在PM中的溶解性进行评价。

在23℃条件下对光聚合引发剂的粉体1g添加不会完全溶解光聚合引发剂的范围内的任意量的PM溶剂，进行5分钟搅拌。将搅拌后的液体静置后，对于上清液测定光聚合引发剂的浓度。基于所测定的上清液中的光聚合引发剂的浓度，依据以下标准对光聚合引发剂的PM溶解性进行评价。

◎：超过6质量％

○：超过3质量％且6质量％以下

△：超过1质量％且3质量％以下

×：1质量％以下

【表1】

根据实施例1～6可知，使用包含光聚合性化合物和由上述式(1)表示的肟系光聚合引发剂的感光性组合物时，能够以低曝光量形成直进性和对基板的密合性优异且抑制了底切的图案。

根据比较例1～6可知，使用包含光聚合性化合物和上述式(1)以外结构的光聚合引发剂的感光性组合物时，难以以低曝光量形成直进性和对基板的密合性优异的图案，还容易在所形成的图案中产生底切。

[实施例7～12、及比较例7～12]

对于包含着色剂的感光性组合物，下面以实施例7～12和比较例7～12进行了评价。

实施例7～12和比较例7～12中，作为光聚合性化合物，使用了由下述合成例7得到的树脂A和二季戊四醇六丙烯酸酯。另外，实施例7～12和比较例7～12中，作为着色剂，使用了炭黑分散液(固体含量浓度50质量％、溶剂：乙酸3-甲氧基丁酯)。

[合成例7]

首先，在500ml四口烧瓶中投入双酚芴型环氧树脂(环氧当量235)235g、四甲基氯化铵110mg、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚100mg和丙烯酸72.0g，边以25ml/分钟的速度向其中吹入空气，边在90～100℃进行了加热溶解。接着，溶液在保持白浊的状态下逐渐升温，加热至120℃使之完全溶解。此时，溶液随即变得透明粘稠，但保持该状态继续进行搅拌。在此期间，测定酸值，持续加热搅拌直至低于1.0mgKOH/g。到酸值到达目标值为止需要12小时。然后冷却至室温，得到了无色透明且固体状的由下述式(a4)表示的双酚芴型环氧丙烯酸酯。

【化19】

接着，在如此得到的上述双酚芴型环氧丙烯酸酯307.0g中加入乙酸3-甲氧基丁酯600g并溶解后，混入二苯甲酮四羧酸二酐80.5g和四乙基溴化铵1g，逐渐升温，在110～115℃反应4小时。确认酸酐基消失后，混入1，2，3，6-四氢邻苯二甲酸酐38.0g，在90℃反应6小时，得到树脂A。酸酐基的消失通过IR谱图进行确认。

需要说明的是，该树脂A相当于由上述式(a-1)表示的树脂。

使上述树脂A30质量份、季戊四醇六丙烯酸酯17质量份、表1所述种类的光聚合引发剂3质量份和炭黑分散液50质量份按照固体含量浓度为15质量％均匀溶解分散于由乙酸3-甲氧基丁酯60质量％、丙二醇单甲醚乙酸酯20质量％和环己酮20质量％构成的混合溶剂中，得到了实施例7～12和比较例7～12的感光性组合物。对于使用所得到的感光性组合物形成的图案，与实施例1～6和比较例1～6同样地对直进性、图案剥离、图案的截面形状(锥角)进行了评价。这些评价结果记载于表1中。

【表2】

根据实施例7～12可知，使用包含光聚合性化合物、由上述式(1)表示的肟系光聚合引发剂和着色剂的感光性组合物时，能够以低曝光量形成直进性和对基板的密合性优异且抑制了底切的图案。

根据比较例7～12可知，使用包含光聚合性化合物、上述式(1)以外结构的光聚合引发剂和着色剂的感光性组合物时，难以以低曝光量形成直进性和对基板的密合性优异的图案，还容易在所形成的图案中产生底切。

符号说明

1不存在底切的图案中的宽度方向的截面

2存在底切的图案中的宽度方向的截面

Claims (5)

1.一种感光性组合物，其包含(A)光聚合性化合物和(B)由下述式(1)表示的肟系光聚合引发剂，

上述式(1)中，1为1～5的整数，m为0～(1+3)的整数，n为1～8的整数，R¹为碳数1～11的烷基或可具有取代基的芳基，R²为由下述式(2)～(5)表示的取代基中的任一者，R³为烷基，R⁴为氢原子或碳数1～10的烷基，

2.如权利要求1所述的感光性组合物，其还包含着色剂(C)。

3.如权利要求2所述的感光性组合物，其中，

所述着色剂为遮光剂。

4.一种滤色器，其是使用权利要求2或3所述的感光性组合物而形成的。

5.一种显示装置，其使用了权利要求4所述的滤色器。