JP5683849B2 - 感光性樹脂組成物 - Google Patents

Description

近年、液晶表示装置や有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイが脚光をあびており、その製造プロセスにおいて感光性樹脂が多用されている。例えば、カラーフィルタ上の画素に相当する部分は、着色顔料分散レジストであり、ブラックマトリックスにもレジストが使用されている。
そのような部分に使用されるレジストとしては、マスクを通して感光すると、光が照射された部分のみが固まり、現像により未露光部が剥離されるいわゆるネガ型レジストが多用されている。
液晶表示装置技術においては、カラーフィルターの着色層と透明電極層の両層間にカラーフィルターの着色層の保護および平坦化のために、カラーフィルター用保護膜と呼ばれる樹脂がコーティングされている。
例えば、半透過型液晶表示装置の場合、カラーフィルター保護膜用の感光性樹脂を用い、部分的なパターン露光、現像というフォトリソグラフィー法により、保護膜の膜厚差を設け、反射表示部の液晶層間の厚さを透過表示部の液晶層間の厚さの半分にすることで透過表示部と反射表示部の光路長を同一にし、最適な光学特性を得る技術が知られている。

このようなカラーフィルター保護膜には、着色層（画素部）に配合される色材の色調に影響を与えないような優れた無色透明性、着色層の保護のために硬度、弾性回復特性、および着色層や透明電極層との密着性、が求められる。

優れた弾性回復特性を有するカラーフィルター保護膜を形成する材料として、モノマー量を多くすることによって改良する提案がなされている（例えば特許文献１）。

しかしながら、上記提案のような多官能モノマーを多く使用した場合、カラーフィルター保護膜と透明電極基板（以下、基板と略する。）との密着性が悪化するという問題があった。

また、近年、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）や有機ＥＬの小型化・高精細化が進み、表示品質を保持するために画素サイズが小さくなってきたことから、露光感度、解像度としては、１０μｍあるいはそれ以下のサイズでのパターニングが要求されてきている。
併せて、基板とカラーフィルター保護膜との接地面積が小さくなってきたことから、さらなる密着性と弾性回復特性が要求されてきている。
しかしながら、密着性を改善しようとすると弾性回復特性が低下することが知られている。

また、近年、携帯型のパソコン、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯ゲーム機等の普及に伴い、表示品質の要求性能がますます厳しくなってきているとともにカラー液晶表示装置の軽量化や製造コストの低減の要求が高まってきている。
そのため、従来使用されていたガラス基板に変わり、樹脂性の基板を使用する試みがなされてきている。

しかしながら、従来知られているカラーフィルター保護膜用感光性樹脂組成物を、樹脂基板上に保護膜を形成するために使用すると、保護膜形成工程のポストベーク処理時に高温が必要なため、基板の変形や黄変が起こる問題があった。
樹脂基板の変形や黄変を避け、かつ製造コストを下げるために、保護膜形成工程のポストベーク処理時の温度を下げると、形成された保護膜の弾性回復特性が低下したり、基板との密着性に問題が生じるという課題があった。

これらの課題を解決する特性を有するカラーフィルター保護膜を形成する材料として、水酸基と特定の不飽和結合を有する重合性化合物とカルボン酸と特定の不飽和結合を有する重合性化合物からなる共重合体を使用する方法（特許文献２）や、特定のオニウム系のリン酸塩とエチレン性不飽和結合の重合性化合物を併用する方法（特許文献３）により、ポストベーク処理時の温度が２００℃以下でも、弾性回復特性や基板との密着性を改良する提案がなされている。

ところで、高解像度にするためにはさらなる弾性回復特性や基板との密着性が必要とされるが、そのためにカラーフィルター保護膜のパターニングサイズを小さくすると、弾性回復特性および基板との密着性が低下してしまうということが知られている。
そのため、上記の特許文献２のような改良では、１０μｍ以下のサイズのカラーフィルター保護膜のパターン、すなわち高解像度のカラーフィルター保護膜を得ようとしてパターニングサイズを小さくする際に、弾性回復特性や基板との密着性が不十分であるという課題を有している。

このように、これまで用いられているアルカリ現像可能なネガ型の感光性樹脂組成物について、光照射による硬化後、２００℃以下の低温でポストベーク処理を採用した場合でさえも優れた弾性回復特性および基板への密着性を発揮できるものは知られていない。

特開２００２−１７４８１２号公報 特開２００９−２１６７２８号公報 特開２００９−７５２８４号公報

そこで、アルカリ現像性が良好で、高感度、高解像度であり、かつ、光照射による硬化後、２００℃以下の低温処理を採用した場合でも、その硬化物と基板との密着性に優れ、かつ優れた弾性回復特性を有するカラーフィルター保護膜用感光性樹脂組成物を提供し、さらに、基板との密着性に優れ、かつ優れた弾性回復特性を有するカラーフィルター保護膜を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の目的を達成するべく検討を行った結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、カルボキシル基およびスルホ基からなる群から選ばれる１種以上の官能基、またはこれらの塩を含有する多官能（メタ）アクリレートモノマー、光ラジカル重合開始剤（Ｂ）、エポキシ基および／またはアルコキシ基を２個以上を分子内に有するカチオン重合性化合物（Ｃ）、２個以上の加水分解性アルコキシ基を有するシロキサン化合物（Ｄ）、および酸発生剤（Ｅ）を必須成分として含有するアルカリ現像可能なネガ型の感光性樹脂組成物であることを特徴とするカラーフィルター保護膜用感光性樹脂組成物（Ｑ）である。さらに、本発明で、光照射による硬化物を２００℃以下でポストベークさせて形成されたカラーフィルター保護膜の弾性回復率が５０％以上であることを特徴とするカラーフィルター保護膜用感光性樹脂組成物（Ｑ）；およびこれを硬化させて形成されたカラーフィルターの着色層の保護および平坦化のために設けられたカラーフィルター保護膜である。

本発明の感光性樹脂組成物及びそれから得られたカラーフィルター保護膜は、以下の効果を奏する。
・感光性樹脂組成物は、アルカリ現像性に優れている。
・感光性樹脂組成物は、解像度に優れている。
・カラーフィルター保護膜は、基板との密着性に優れ、かつ弾性回復特性に優れている。
・光照射による硬化後、２００℃以下の低温処理を採用した場合でも、本発明で得られるカラーフィルター保護膜は、基板との密着性に優れ、かつ弾性回復特性に優れている。

本発明のカラーフィルター保護膜用感光性樹脂組成（Ｑ）は、特定の酸性基またはこれらの塩を有する多官能（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）、光ラジカル重合開始剤（Ｂ）、エポキシ基および／またはメトキシ基を２個以上を分子内に有するカチオン重合性化合物（Ｃ）、２個以上の加水分解性アルコキシ基を有するシロキサン化合物（Ｄ）、および酸発生剤（Ｅ）を必須成分として含有し、アルカリ現像性、解像度、に優れるネガ型のカラーフィルター保護膜用感光性樹脂組成物（Ｑ）である。
さらに、本発明の感光性樹脂組成物（Ｑ）は、光照射による硬化後、２００℃以下の低温処理を採用した場合でも、基板との密着性、および弾性回復特性に優れたカラーフィルター保護膜を与えることができる。また、本発明で必須の特定の酸性基は、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基、およびリン酸エステル基である。

なお、本明細書において、「（メタ）アクリレート」の（メタ）を付した表現は「アクリレートまたはメタクリレート」を意味する。
また、「（メタ）アクリロイル基中の炭素−炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）の含有量」は、単に「（メタ）アクリロイル基濃度」と略称することもある。

以下に、本発明の感光性樹脂組成物の必須構成成分である（Ａ）〜（Ｅ）について、順に説明する。

本発明の、酸性基またはこれらの塩を有する多官能（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）は、以下に後述する特定の酸性基またはその塩を必須成分として有する多官能（メタ）アクリレートモノマーであればとくに限定されずに用いられる。

（Ａ）は、酸性基またはこれらの塩部位の少なくとも１個以上が多官能（メタ）アクリレートの特定の部位と共有結合により直接結合した構造を有するものであり、その詳細を以下に述べる。

多官能（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）中の酸性基としては、通常、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、スルホ基（−ＳＯ_３Ｈ）、リン酸基、リン酸エステル基、およびこれら２種以上の酸性基の併用が挙げられる。原料の入手の容易さの観点から、カルボキシル基が好ましい。

（Ａ）中の塩部位としては、上述の酸性基中のアニオン部位と公知のカチオンが対となる公知の塩であれば特に限定されずに用いられる。
公知のカチオンとしては、アルカリ金属イオン（カリウムイオン、ナトリウムイオン、リチウムイオン等）、４級アンモニウムイオン（テトラエチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、ジメチルジデシルアンモニウム等）、アミジニウムカチオン（イミダゾリウムカチオン、テトラヒドロピリミジニウムカチオン、ジヒドロピリミジニウムカチオン等）等が好ましい。

（Ａ）中の多官能（メタ）アクリレート部分としては、２官能（メタ）アクリレート部分（ａ１）、３官能（メタ）アクリレート部分（ａ２）、４〜６官能（メタ）アクリレート部分（ａ３）が挙げられる。

２官能（メタ）アクリレート部分（ａ１）としては、例えば、多価アルコールと（メタ）アクリル酸のエステル化物［例えばグリセリンのジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンのジ（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシ−１，５−ペンタンジオールのジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−２−エチル−１，３−プロパンジオールのジ（メタ）アクリレート］；多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と（メタ）アクリル酸のエステル化物［例えばトリメチロールプロパンのエチレンオキサイド付加物のジ（メタ）アクリレート、グリセリンのエチレンオキサイド付加物のジ（メタ）アクリレート］；側鎖に水酸基を有する末端がエポキシ基のエポキシ化物とアクリル酸とのエステル化物；多価アルコールと（メタ）アクリル酸とヒドロキシカルボン酸のエステル化物［例えばヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート］等が挙げられる。
これら（ａ１）のうち、硬化物と基板との密着性向上、および酸性基の導入のし易さの観点から、側鎖に水酸基を有する末端がエポキシ基のエポキシ化物とアクリル酸とのエステル化物が好ましい。

３官能（メタ）アクリレート（ａ２）としては、例えば、ペンタエリスリトールのトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールのトリアクリレート；ペンタエリスリトールのエチレンオキサイド付加物のトリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
これら（ａ２）のうち、感光性樹脂組成物としての光硬化反応性の観点から、ペンタエリスリトールトリアクリレート、およびジペンタエリスリトールのトリアクリレートが好ましく、硬化物と基板との密着性向上、および酸性基の導入のし易さの観点から、ペンタエリスリトールのトリアクリレートがさらに好ましい。

４〜６官能（メタ）アクリレート部分（ａ３）としては、例えば、ジペンタエリスリトールのテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールのペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールのヘキサ（メタ）アクリレート；ジペンタエリスリトールのエチレンオキサイド付加物のテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールのエチレンオキサイド付加物のペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールのプロピレンオキサイド付加物のペンタ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
これら（ａ３）のうち、感光性樹脂組成物としての光硬化反応性の観点から、ジペンタエリスリトールのペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールのヘキサアクリレート、およびジペンタエリスリトールのプロピレン付加物のペンタアクリレートが好ましく、硬化物と基板との密着性向上、および酸性基の導入のし易さの観点から、ジペンタエリスリトールのペンタアクリレートがさらに好ましい。

このような（Ａ）中の多官能（メタ）アクリレート部分のうち好ましいものは、（ａ２）および（ａ３）であり、さらに好ましいものは光硬化反応性の観点から（ａ３）である。

上述の特定の酸性基または塩部位と多官能（メタ）アクリレート部分（ａ１）〜（ａ３）とで構成される本発明の多官能（メタ）アクリレートを有する（Ａ）としては、カルボキシル基を有する多官能（メタ）アクリレート（Ａ１）、スルホ基を有する多官能（メタ）アクリレート（Ａ２）、リン酸基を有する多官能（メタ）アクリレート（Ａ３）、リン酸エステル基を有する多官能（メタ）アクリレート（Ａ４）、これらの酸性基の塩部位を有する多官能（メタ）アクリレート（Ａ５）、および（Ａ１）〜（Ａ５）を２種以上含有する混合物が挙げられる。

カルボキシル基を有する多官能（メタ）アクリレート（Ａ１）としては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレートのコハク酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートのコハク酸付加物、ペンタエリスリトールトリアクリレートマレイン酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートのマレイン酸付加物、ジペンタエリスリトールテトラアクリレートのジカルボン酸付加物、ＥＯ６モル付加ペンタエリスリトールトリアクリレートのマレイン酸付加物、ＥＯ１０モル付加ジペンタエリスリトールペンタアクリレートのシクロヘキセニルカルボン酸付加物等が挙げられる。

スルホ基を有する多官能（メタ）アクリレート（Ａ２）としては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレートのスルホン酸エステル、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートのスルホン酸エステル等が挙げられる。

リン酸基を有する多官能（メタ）アクリレート（Ａ３）としては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレートのリン酸エステル、ジンタエリスリトールペンタアクリレートのリン酸エステル等が挙げられる。

リン酸エステル基を有する多官能（メタ）アクリレート（Ａ４）としては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレートのリン酸エステル、ジンタエリスリトールペンタアクリレートのリン酸エステル等が挙げられる。

上記の酸性基の塩部位を有する多官能（メタ）アクリレート（Ａ５）としては、上記の酸性基中のアニオン部位を前述の公知のカチオンで中和したものが挙げられる。
例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレートコハク酸付加物ナトリウム塩、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートコハク酸付加物テトラエチルアンモニウム塩、ペンタエリスリトールトリアクリレートマレイン酸付加物エチルメチルイミダゾリウム塩、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートマレイン酸付加物エチルメチルイミダゾリウム塩等が挙げられる。

これら（Ａ１）〜（Ａ５）のうち、弾性回復特性と原料の入手の容易さの観点から、ペンタエリスリトールトリアクリレートのコハク酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートのコハク酸付加物、ペンタエリスリトールトリアクリレートのマレイン酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートのマレイン酸付加物が好ましく、ペンタエリスリトールトリアクリレートのマレイン酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートのマレイン酸付加物がさらに好ましい。

本発明の多官能（メタ）アクリレートを有する（Ａ）を製造する方法は特に限定されず、公知の方法等を用いることができる。

カルボキシル基を多官能（メタ）アクリレートに導入する場合、例えば、縮合反応、酸化反応、カルボン酸誘導体の加水分解反応、転移反応等を用いて製造することができる。
例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレートの水酸基と無水コハク酸を反応させてペンタエリスリトールトリアクリレートコハク酸付加物を製造することができる。

スルホ基を多官能（メタ）アクリレートに導入する場合、例えば、スルホン化剤[濃硫酸、発煙硫酸、クロロ硫酸、無水硫酸錯体等]等を用い導入することができる。
例えば、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとクロロ硫酸を反応させてジペンタエリスリトールペンタアクリレートスルホン酸エステルを製造することができる。

また、リン酸基を多官能（メタ）アクリレートに導入する場合、例えば、無水リン酸等を用い導入することができる。
例えば、グリセリンジアクリレートと無水リン酸を反応させてグリセリンジアクリレートのリン酸エステルを製造することができる。

また、リン酸エステル基を多官能（メタ）アクリレートに導入する場合、例えば、モノアルキルリン酸エステル等を用い導入することができる。
例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレートとモノデシルリン酸エステルを反応させてペンタエリスリトールトリアクリレートのモノデシルリン酸エステルを製造することができる。

得られた酸性基を有する多官能（メタ）アクリレートを精製する方法は特に限定されず公知の精製方法等を用いることができる。
例えば、酸性基を有する多官能（メタ）アクリレートが固体状の場合には、得られた酸性基を有する多官能（メタ）アクリレートをろ過し、水、有機溶媒等の溶媒で洗浄して乾燥することにより精製することができる。
また、得られた酸性基を有する多官能（メタ）アクリレートがオイル状の場合には、このオイル状物と溶媒とが２相に分かれるときは溶媒を分液することにより、溶媒に溶解している場合には溶媒を蒸発除去することにより、精製することができる。あるいは、酸性基を有する多官能（メタ）アクリレートが含まれる反応液に水を加え、必要に応じてアルカリ成分を加えて溶解し、有機溶媒相と水相に分離した後に、水相より酸析や塩析等の方法により沈殿物を得、得られた沈殿物を濾過して採取し有機溶媒で洗浄して乾燥させることにより精製することもできる。

感光性樹脂組成物（Ｑ）中の（Ａ）〜（Ｅ）の合計に基づく多官能（メタ）アクリレート（Ａ）の含有量は、通常２０〜９０重量％、好ましくは３０〜８０重量％、さらに好ましくは５０〜８０重量％、特に好ましくは６０〜８０重量％である。この範囲であるとアルカリ現像性、弾性回復特性、および基板との密着性が良好に発揮でき、硬化物の耐水性および耐溶剤性も良好に発揮できる。

光ラジカル重合開始剤（Ｂ）は、可視光線、紫外線、遠赤外線、荷電粒子線、Ｘ線などの放射線の露光により、重合性不飽和化合物の重合を開始しうるラジカルを発生する成分からなる。
このような光ラジカル重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン誘導体（Ｂ１）、アシルフォスフィンオキサイド誘導体（Ｂ２）、チタノセン誘導体（Ｂ３）、トリアジン誘導体（Ｂ４）、ビスイミダゾール誘導体（Ｂ５）、Ｏ−アシルオキシム（オキシムエステル）誘導体（Ｂ６）、ベンゾフェノン誘導体（Ｂ７）、チオキサントン誘導体（Ｂ８）、α−ジケトン誘導体（Ｂ９）、アントラキノン誘導体（Ｂ１０）、アクリジン誘導体（Ｂ１１）、およびこれらを２種以上含有する混合物が挙げられる。

アセトフェノン誘導体（Ｂ１）としては、例えば、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、アセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、４−イソプロピル−２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノ−１−プロパノン、ジメチルベンジルケタール、メチルベンゾイルフォーメート、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン］が挙げられる。

アシルフォスフィンオキサイド誘導体（Ｂ２）としては、例えば、トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドが挙げられる。

チタノセン誘導体（Ｂ３）としては、例えば、ビス（η^５−２，４−シクロペンタジエンー１―イル)−ビス（２，６ージフルオロー３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウムが挙げられる。

トリアジン誘導体（Ｂ４）としては、例えば、トリクロロメチルトリアジン、ベンジル−２，４，６−（トリハロメチル）トリアジンが挙げられる。

ビスイミダゾール誘導体（Ｂ５）としては、例えば、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体が挙げられる。

Ｏ−アシルオキシム（オキシムエステル）誘導体（Ｂ６）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ー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）が挙げられる。

ベンゾフェノン誘導体（Ｂ７）としては、例えば、ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、３，３−ジメチル−４−メトキシ−ベンゾフェノン、ミヒラーズケトンが挙げられる。

チオキサントン誘導体（Ｂ８）としては、例えば、イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジイソプロピルチオキサントンが挙げられる。

α−ジケトン誘導体（Ｂ９）としては、例えば、カンファーキノンが挙げられる。

アントラキノン誘導体（Ｂ１０）としては、例えば、アントラキノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノンが挙げられる。

アクリジン誘導体（Ｂ１１）としては、例えば、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９ーアクリジニル）ヘプタン、１，５−ビス（９−アクリジニル）ペンタン、１，３−ビス（９−アクリジニル）プロパンが挙げられる。

これら（Ｂ１）〜（Ｂ１1）のうち、合成の容易さの観点から、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノ−１−プロパノンおよび２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オンが好ましく、反応性の観点から２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノ−１−プロパノンがさらに好ましい。

光ラジカル重合開始剤（Ｂ）は、市販のものが容易に入手することができ、例えば２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノ−１−プロパノンとしては、イルガキュア９０７、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オンとしては、イルガキュア３６９（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）等が挙げられる。

感光性樹脂組成物（Ｑ）の（Ａ）〜（Ｅ）の合計に基づく光ラジカル重合開始剤（Ｂ）の含有量は、１〜１５重量％が好ましく、さらに好ましくは３〜１２重量％、特に好ましくは５〜１０重量％である。１重量％以上であれば硬化反応性および弾性回復特性がさらに良好に発揮でき、１５重量％以下であれば光露光時のマスク汚れの低減および相溶性がさらに良好に発揮できる。

本発明において感光性樹脂組成物（Ｑ）中の成分として含まれるカチオン重合性化合物（Ｃ）としては、エポキシ基およびアルコキシ基からなる群から選ばれる１種または２種以上の反応性官能基を分子内に合計で２個以上有する化合物である。
すなわち、カチオン重合性化合物（Ｃ）はエポキシ基を少なくとも２個以上、アルコキシ基を２個以上、またはエポキシ基１個以上とアルコキシ基１個以上を分子内に有する。

カチオン重合性化合物（Ｃ）中のエポキシ基同士の反応またはアルコキシ基同士の重縮合反応といったカチオン性の反応による架橋が起こることで、高密着性と高弾性回復特性が発現する。また、エポキシ基とアルコキシ基との反応による架橋、エポキシ基またはアルコキシ基と多官能（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）中の親水基との反応による架橋で、密着性および弾性回復特性のさらなる向上に効果があるものと推察される。

このようなカチオン重合性化合物（Ｃ）としては、下記一般式（１）で表わされるメラミン誘導体（Ｃ１）、脂肪族カチオン重合性化合物（Ｃ２）、芳香環を有するカチオン重合性化合物（Ｃ３）、脂環式構造を有するカチオン重合性化合物（Ｃ４）などが挙げられるが、前述のようにエポキシ基および／またはアルコキシ基を分子内に合計２個以上有する公知の化合物であれば、とくに限定されずに用いられる。

［Ｒ^１〜Ｒ^６はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜８のアルキル基、またはグリシジル基を表し、アルキル基またはグリシジル基の合計の数は２〜６個である。］

上記一般式（１）で表わされる化合物中のＲ^１〜Ｒ^６としては、硬化性および弾性回復特性の観点から、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基、およびグリシジル基であり、さらに好ましくは、炭素数１〜２のアルキル基である。

上記一般式（１）で表されるメラミン誘導体（Ｃ１）としては、例えば、メチロール化メラミンのメチロール基の一部又は全部を炭素数１〜８の１価アルコール［例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｉ−ブチルアルコール、２−エチルブタノール、および２−エチルヘキサノール］で、エーテル化した部分エーテル化又はフルエーテル化メラミン樹脂が挙げられる。
これらは、メチロール基がすべてエーテル化されているか、又は部分的にエーテル化され、メチロール基が残存しているものも使用できる。メチルエーテル化メラミン、エチルエーテル化メラミン、ブチルエーテル化メラミン等のアルキルエーテル化メラミンが挙げられる。これらのなかで、メチルエーテル化メラミンが硬化性の観点から好ましい。

脂肪族カチオン重合性化合物（Ｃ２）としては、例えば、Ｍｎ１，０００以下の脂肪族エポキシ化合物［例えば、脂肪族アルコールまたはこれらのアルキレンオキシド（以下、ＡＯと略記する。）付加物のポリグリシジルエーテル（以下、グリシジルエーテルはＧＥと略記する。）、炭素数８〜２４の脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル（以下、グリシジルエステルはＧＳと略記する。）、グリシジル（メタ）アクリレートのホモポリマー、およびグリシジル（メタ）アクリレートとその他のビニルモノマーとのコポリマー］、アルコキシ基およびエポキシ基を合計５官能以上有する脂肪族カチオン重合性化合物［例えば、ジペンタエリスリトールトリアルコキシのトリＧＥ、ジペンタエリスリトールペンタアルコキシ］、および下記一般式（２）で表される化合物（Ｃ２１）が挙げられる。

式（２）中、Ａ^１〜Ａ^４はそれぞれ独立に、水素原子または−ＣＨ_２ＯＲ^７を表す。
この−ＣＨ_２ＯＲ^７基中のＲ^７は、水素原子、炭素数１〜８のアルキル基、またはグリシジル基を表し、Ａ^１〜Ａ^４中に含まれるＲ^７は同一であっても異なっていてもよい。

代表的な脂肪族エポキシ化合物としては、例えばエチレンジＧＥ、ブチレンジＧＥ、ヘキシルジＧＥ、１，４−ブタンジオールジＧＥ、１，６−ヘキサンジオールジＧＥ、水素添加ビスフェノールＡジＧＥ、グリセリンのトリＧＥ、トリメチロールプロパンのトリＧＥ、ソルビトールのテトラＧＥ、ペンタエリスリトールのペンタＧＥ、ジペンタエリスリトールのヘキサＧＥ、ジペンタエリスリトールのペンタＧＥ、ポリエチレングリコールのジＧＥ、ポリプロピレングリコールのジＧＥ、脂肪族多価アルコール（プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン等）のＡＯ付加物のポリＧＥ、炭素数８〜２４の脂肪族長鎖二塩基酸のジＧＳ、高級脂肪酸のポリＧＳ、およびエポキシ化大豆油が挙げられる。

上記一般式（２）で表される化合物（Ｃ２１）中のＡ^１〜Ａ^４は、それぞれ独立に、水素原子または−ＣＨ_２ＯＲ^７を表し、Ａ^１〜Ａ^４のうち−ＣＨ_２ＯＲ^７の数は２〜４個である。
さらにこのＲ^７は、水素原子、炭素数１〜８のアルキル基、またはグリシジル基を表す。Ａ^１〜Ａ^４中のＲ^７は同一であっても異なっていてもよい。硬化性および弾性回復特性の観点から、−ＣＨ_２ＯＲ^７であることが好ましい。
また、硬化性および弾性回復特性のさらなる向上の観点から、Ｒ^７はアルキル基、またはグリシジル基であることが好ましく、グリシジル基であることが特に好ましい。
化合物（Ｃ２１）が架橋剤として働くためには、グリシジル基とアルコキシ基の合計が少なくとも２個以上必要であり、−ＣＨ_２ＯＲ^７基の２〜４個のＲ^７のうち、アルキル基またはグリシジル基の合計の数は２〜４個必要である。

Ｒ^７としては、硬化性および弾性回復特性の観点から、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基、およびグリシジル基、さらに好ましくは、炭素数１〜２のアルキル基、およびグリシジル基、貯蔵安定性の観点から特に好ましくはグリシジル基である。

一般式（２）で表される代表的な化合物としては、例えば、ペンタエリスリトールまたはグリセリンの水酸基の一部又は全部を炭素数１〜８の１価アルコール［例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｉ−ブチルアルコール、２−エチルブタノール、および２−エチルヘキサノール］および／またはグリシジル化合物［例えば、エピクロロヒドリン］で、エーテル化した部分エーテル化又はフルエーテル化した化合物が挙げられる。

これらは、水酸基がすべてエーテル化されているか、又は部分的にエーテル化され、水酸基が残存しているものも使用できる。例えば、メチルエーテル化グリセリン、グリシジルエーテル化ペンタエリスリトール、グリシジルエーテル化グリセリン等のアルキルエーテル化またはグリシジルエーテル化ペンタエリスリトール、およびアルキルエーテル化またはグリシジルエーテル化グリセリンが挙げられる。これらのなかで、グリシジルエーテル化ペンタエリスリトールが硬化性の観点から好ましい。

芳香環を有するカチオン重合性化合物（Ｃ３）としては、例えば、少なくとも１個の芳香環を有するフェノール、またはそのアルキレンオキサイド（以下、ＡＯと略記する。）付加物の（ポリ）グリシジルエーテル［フェノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、およびこれらのＡＯ付加物の（ポリ）グリシジルエーテル等］、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ｏ−、ｐ−、ｍ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、および炭素数１〜８のアルコキシ基を有するジアルコキシベンゼンが挙げられる。

脂環式構造を有するカチオン重合性化合物（Ｃ４）としては、炭素数７以上かつ数平均分子量１，５００以下の指環式エポキシ化合物［例えば、少なくとも１個のシクロヘキセン環あるいはシクロペンテン環含有化合物を酸化剤でエポキシ化することによって得られるシクロヘキセンオキシド含有化合物またはシクロペンテンオキシド含有化合物］、および炭素数１〜８のアルコキシ基を有する指環式炭化水素［例えばジエトキシシクロヘキサン、ジｔ−ブトキシシクロヘキサン、ジオクトキシシクロペンタン］が挙げられる。
脂環式エポキシ化合物としては、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、３，４−エポキシ−１−メチルシクロヘキシル−３，４−エポキシ−１−メチルヘキサンカルボキシレート、６−メチル−３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−６−メチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、３，４−エポキシ−３−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−３−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、３，４−エポキシ−５−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−５−メチル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、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルカルボキシレート、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シド、およびエチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）が挙げられる。

なお、数平均分子量（以下、Ｍｎと略称する。）はＧＰＣ測定機器（ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、東ソー（株）製）、カラム（ＴＳＫｇｅｌ ＧＭＨＸＬ２本＋ＴＳＫｇｅｌ Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＸＬ−Ｍ、東ソー（株）製）を用いて、ＧＰＣ法により測定されるポリスチレン換算の値として求めた。

これらのカチオン重合性化合物（Ｃ１）〜（Ｃ４）の中で、現像性、硬化性、弾性回復特性および密着性の観点から、好ましくは、ジペンタエリスリトールのヘキサＧＥ、上記一般式（１）で表される化合物（Ｃ１）および上記一般式（２）で表される化合物（Ｃ２１）であり、さらに好ましくは化合物（Ｃ１）および化合物（Ｃ２１）であり、特に好ましくは化合物（Ｃ１）である。

感光性樹脂組成物（Ｑ）の（Ａ）〜（Ｅ）の合計に基づく（Ｃ）の含有量は、通常５〜６０重量％、好ましくは５〜４５重量％、特に好ましくは１０〜３０重量％である。この範囲であると弾性回復特性および基板との密着性が良好に発揮でき、現像性も良好に発揮できる。
本発明の必須成分である２個以上の加水分解性アルコキシ基を有するシロキサン化合物（Ｄ）は、例えば下記一般式（３）で表されるシラン化合物（ｄ１）を必須構成単量体とし、そのアルコキシ基［一般式（３）中のＯＲ^１０の部分］の一部または全部が縮合反応して高分子化した縮合物が挙げられる。ただし、それ以外の化学構造を有する加水分解性アルコキシ基を有するシロキサン化合物であってもよい。

なお、ここでいう「加水分解性アルコキシ基」とは、炭素数１〜８のアルコキシ基で、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、t-ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基が挙げられる。
一方、フェノキシ基は一般に加水分解しない。

上記の一般式（３）中、Ｒ^８は、（メタ）アクリロイルアルキル基、グリシドキシアルキル基、メルカプトアルキル基、およびアミノアルキル基（アルキル基の炭素数は１〜６）からなる群から選ばれる１種の有機基である。また、Ｒ^９は炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２の脂環式飽和炭化水素基、または炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基；Ｒ^１０は炭素数１〜４のアルキル基である。ｍは０または１である。

式（３）中のＲ^８は、（メタ）アクリロイルアルキル基、グリシドキシアルキル基、メルカプトアルキル基、およびアミノアルキル基からなる群から選ばれる１種の有機基であり、そのアルキレン基部分の炭素数は１〜６である。

ここで、（メタ）アクリロイルアルキル基は下記一般式（４）；
グリシドキシアルキル基は下記一般式（５）；
メルカプトアルキル基は−Ｒ^１１−ＳＨ；アミノアルキル基は−Ｒ^１１−ＮＨ_２で表される。

式（４）中のＲ^１２は水素原子またはメチル基である。−Ｒ^１１−は炭素数１〜６のアルキレン基である。

式（５）中の−Ｒ^１３−は炭素数１〜６のアルキレン基である。

一般式（３）において、Ｒ^８中に（メタ）アクリロイルアルキル基を有するシラン化合物の具体例としては、ｍが０または１の以下の化合物等が挙げられる。
ｍが０、すなわちアルコキシ基を３個有する３官能シラン化合物としては、３−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロイロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロイロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。

ｍが１、すなわちアルコキシ基を２個有する３官能シラン化合物としては、３−メタクリロイロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロイロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−アクリロイロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−アクリロイロキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。

Ｒ^８中にグリシドキシアルキル基を有するシラン化合物の具体例としては、ｍが０または１の以下の化合物等が挙げられる。
ｍが０、すなわちアルコキシ基を３個有する３官能シラン化合物としては、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。

ｍが１、すなわちアルコキシ基を２個有する３官能シラン化合物としては、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。

Ｒ^８中にメルカプトアルキル基を有するシラン化合物の具体例としては、ｍが０または１の以下の化合物等が挙げられる。
ｍが０、すなわちアルコキシ基を３個有する３官能シラン化合物としては、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。

ｍが１、すなわちアルコキシ基を２個有する３官能シラン化合物としては、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。

Ｒ^８中にアミノアルキル基を有するシラン化合物の具体例としては、ｍが０または１の以下の化合物等が挙げられる。
ｍが０、すなわちアルコキシ基を３個有する３官能シラン化合物としては、Ｎ−２アミノエチルγーアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２アミノエチルγーアミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。

ｍが１、すなわちアルコキシ基を２個有する３官能シラン化合物としては、Ｎ−２アミノエチルγーアミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２アミノエチルγーアミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。

Ｒ^８はこのシラン化合物（ｄ１）の縮合反応工程では反応せずに、縮合反応後もシロキサン化合物（Ｄ）中に残存し、本発明の感光性樹脂組成物が露光時または熱硬化する際の硬化反応に寄与する官能基である。
Ｒ^８として好ましいものは硬化性の観点から（メタ）アクリロイルアルキル基およびグリシドキシアルキル基である。

式（３）中のＲ^９は、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２の脂環式飽和炭化水素基、または炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基を表す。そして、その個数ｍは０または１である。

Ｒ^９のうち、脂肪族飽和炭化水素基としては、直鎖アルキル基、分岐アルキル基が挙げられる。
直鎖アルキル基としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−オクチルおよびｎ−ドデシル基が挙げられ、分岐アルキル基としてはイソプロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチルおよび２−エチルヘキシル基等が挙げられる。

脂環式飽和炭化水素基としては、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、およびメチルシクロヘキシル基等が挙げられる。

Ｒ^９のうち、芳香族炭化水素基としては、アリール基、アラルキル基およびアルキルアリール基等が挙げられる。
アリール基としてはフェニル、ビフェニル、ナフチル基およびこれらの重水素、フッ素もしくは塩素の各置換体；アラルキル基としてはトリル、キシリル、メシチルおよびこれらの重水素、フッ素もしくは塩化物；並びに、アルキルアリール基としてはメチルフェニルおよびエチルフェニル基等が挙げられる。

Ｒ^９のうち好ましいのは硬化反応性の観点から直鎖アルキル基、分岐アルキル基およびアリール基であり、さらに好ましいのは直鎖アルキル基およびアリール基である。特に好ましいのはメチル基、エチル基、フェニル基およびこれらの併用である。

式（３）中のＲ^１０としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基およびｓｅｃ−ブチル基等が挙げられ、好ましいのは熱硬化反応性の観点からメチル基およびエチル基である。
Ｓｉ原子に結合するＯＲ^１０基の数は（３−ｍ）個であって、具体的には３または２個である。

一般式（３）で表されるシラン化合物（ｄ１）のうち、硬化反応性の観点から好ましいのは、一般式（３）におけるＲ^８が（メタ）アクリロイルアルキル基またはグリシドキシアルキル基を有するシラン化合物である。
さらに好ましいのは、アルコキシ基を３個有する（メタ）アクリロイロキシアルキル基含有３官能シラン化合物、およびアルコキシ基を３個有するグリシドキシアルキル基含有３官能シラン化合物であり、特に好ましいのは、３−アクリロイロキシプロピルトリメトキシシランおよび３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランである。

２個以上の加水分解性アルコキシ基を有するシロキサン化合物（Ｄ）としては、一般式（３）で表されるシラン化合物（ｄ１）のみからなる単独縮合重合体、並びに（ｄ１）および（ｄ１）と共縮合可能な１種類以上の他のシラン化合物の共縮合体が挙げられる。

このような他のシラン化合物としては、下記一般式（６）で表されるシラン化合物が挙げられる。

Ｒ^１４ _ｎＳｉ（ＯＲ^１５）_４−ｎ （６）

式（６）中、Ｒ^１４は炭素数１〜１２のアルキル基または炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基であり、Ｒ^１５は炭素数１〜４のアルキル基であり、ｎは０〜２の整数である。

Ｒ^１４のうち好ましいのは直鎖アルキル基、分岐アルキル基およびアリール基、さらに好ましいのは直鎖アルキル基およびアリール基、特に好ましいのはメチル基、エチル基、フェニル基およびこれらの併用である。
Ｒ^１５として好ましいのはメチル基およびエチル基である。

一般式（６）において、ｎが０、すなわちアルコキシ基を４個有する４官能シラン化合物としては、テトラメトキシシランおよびテトラエトキシシラン等が挙げられる。
ｎが１、すなわちアルコキシ基を３個有する３官能シラン化合物としては、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシランおよびメチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
ｎが２、すなわちアルコキシ基を２個有する２官能シラン化合物としては、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシランおよびフェニルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
ポリシロキサン（Ｄ）の均一なネットワークの形成の観点から、これらのうち好ましくは、ｎが１、すなわち３官能シラン化合物である。

他のシラン化合物の仕込み割合は、硬化反応性の観点から好ましくは（ｄ１）１モルに対し、他のシラン化合物の合計が０．１〜６．０モル、さらに好ましくは、０．２〜４．０モルが良好である。

シロキサン化合物（Ｄ）は、例えば、乾燥雰囲気下で、シラン化合物（ｄ１）および必要により使用される他のシラン化合物中に所定量の水および必要により触媒を攪拌しながら２０〜１００℃で約１０分〜６０分かけて滴下し、その後副生するアルコールの沸点以下の温度（例えば０〜１５０℃）で１〜１２時間かけて熟成することにより縮合反応して得ることができる。

縮合反応において添加する水の量をＸモル、シラン化合物（ｄ１）および他のシラン化合物中のアルコキシ基のモル数をＹとした場合、Ｘ／Ｙが小さすぎると縮合物の収量と分子量が低下する。一方、Ｘ／Ｙが大きすぎる場合は分子量が大きくなりすぎて保存安定性が低下する傾向にある。このことから、０．１＜Ｘ／Ｙ＜５の範囲、好ましくは０．３＜Ｘ／Ｙ＜３の範囲で行うことが好ましい。
添加する水は通常イオン交換水または蒸留水を用いる。また、分子量調整の目的で１個のアルコキシ基を有するシラン化合物を添加することもできる。１個のアルコキシ基を有するシラン化合物としては、例えばフェニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシランが挙げられる。

縮合反応の触媒としては蟻酸、酢酸、蓚酸、乳酸、マロン酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、コハク酸、フマル酸、フタル酸、ピロメリット酸、ｐ―トルエンスルフォン酸、メタンスルフォン酸、トリフルオロ酢酸およびトリフルオロメタンスルフォン酸などの１価、２価または３価の有機酸；塩酸、リン酸、硝酸、フッ酸、臭素酸、塩素酸および過塩素酸などの無機酸；アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類水酸化物、第４級アルキルアンモニウムの水酸化物や炭酸塩および１〜３級アミン類などのアルカリ塩；第４級アルキルアンモニウムハロゲン化物；次亜塩素酸ナトリウム；スズ、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウムおよび硼素などのケイ素以外の金属のアルコキシドおよびそれらのキレート錯体；などをあげることができ、この中で有機酸、無機酸、金属アルコキシド、金属アルコキシドのキレート化合物など酸性触媒が好ましく、有機酸が特に好ましい。

触媒の添加量はシラン化合物（ｄ１）および他のシラン化合物の合計１００重量部に対して、０．０００１〜１０重量部、好ましくは、０．００１〜１重量部である。触媒の添加方法は特に規定されないが好ましくは水溶液として加える。また、好ましい反応温度は２０℃〜１００℃である。

本発明のシロキサン化合物（Ｄ）は、相溶性及び硬化物の弾性回復特性の観点から、前述の酸性基を有する多官能（メタ）アクリレートモノマー（Ａ）との溶解度パラメーター（以下、ＳＰ値という。）［（単位は（ｃａｌ／ｃｍ^３）^１／２］の差の絶対値が好ましくは２．０以下、さらに好ましくは１．９以下、特に好ましくは１．５以下、とりわけ好ましくは１．０以下である。

また、シロキサン化合物（Ｄ）のＳＰ値は、好ましくは７．０〜１３．０、さらに好ましくは８．０〜１２．０、特に好ましくは８．０〜１１．０、とりわけ好ましくは８．０〜１０．５である。

本発明におけるＳＰ値は、Ｆｅｄｏｒｓらが提案した下記の文献に記載の方法によって計算されるものである。
「ＰＯＬＹＭＥＲ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＡＮＤ ＳＣＩＥＮＣＥ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ，１９７４，Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．２，Ｒｏｂｅｒｔ Ｆ． Ｆｅｄｏｒｓ．（１４７〜１５４頁）」

感光性樹脂組成物（Ｑ）の（Ａ）〜（Ｅ）の合計に基づく（Ｄ）の含有量は、通常１〜４０重量％が好ましく、さらに好ましくは１〜３０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％である。この範囲であると弾性回復特性性および基板との密着性がさらに良好に発揮でき、相溶性もさらに良好に発揮できる。

シロキサン化合物（Ｄ）のＭｎは、カラーフィルター保護膜となったときの弾性回復特性と基板との密着性の観点から、好ましくは５００〜１００，０００、さらに好ましくは１，０００〜５０，０００、特に好ましくは２，０００〜２０，０００である。

本発明において感光性樹脂組成物（Ｑ）中に必須成分として含まれる酸発生剤（Ｅ）としては、熱または光エネルギーを吸収して酸を発生する化合物であれば特に限定されずに用いることができる。このような酸発生剤（Ｅ）としては、下記のスルホン化合物（Ｅ１）、スルホン酸エステル化合物（Ｅ２）、スルホンイミド化合物（Ｅ３）、ジスルホニルジアゾメタン（Ｅ４）、およびオニウム塩（Ｅ５）が挙げられる。

スルホン化合物（Ｅ１）としては、フェナシルフェニルスルホン、４−トリスフェナシルスルホン−ケトスルホン、β−スルホニルスルホンおよびこれらのα−ジアゾ化合物等が挙げられる。

スルホン酸エステル化合物（Ｅ２）としては、ベンゾイントシレート、ピロガロールトリストリフルオロメタンスルホネート、ピロガロールメタンスルホン酸トリエステル、α−メチロールベンゾイントシレートおよびα−メチロールベンゾインドデシルスルホネート等が挙げられる。

スルホンイミド化合物（Ｅ３）としては、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ−（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（パーフルオロオクタンスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ−（ベンゼンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボキシイミド、Ｎ−（ベンゼンスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−５，６−オキシ−２，３−ジカルボキシイミドおよびＮ−（ベンゼンスルホニルオキシ）ナフチルイミド等が挙げられる。

ジスルホニルジアゾメタン化合物（Ｅ４）としては、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｐ−トルエンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４−ジメチルベンゼンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（１−メチルエチルスルホニル）ジアゾメタンおよびビス（１、４−ジオキサスピロ［４，５］デカン−７−スルホニル）ジアゾメタン等が挙げられる。

オニウム塩（Ｅ５）としては、スルホニウム塩〔ビス［４−（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、アリルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアンチモネート等〕、ヨードニウム塩（ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート等）、ホスホニウム塩（エチルトリフェニルホスホニウムテトラフルオロボレート等）、ジアゾニウム塩（フェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート等）、アンモニウム塩（１−ベンジル−２−シアノピリジニウムヘキサフルオロホスフェート等）、およびフェロセン〔（２，４−シクロペンタジエン−１−イル）［（１−メチルエチル）ベンゼン］−Ｆｅ（ＩＩ）ヘキサフルオロホスフェート等〕等が挙げられる。

これら酸発生剤（Ｅ１）〜（Ｅ５）のうち、貯蔵安定性および低温反応性の観点から、スルホンイミド化合物（Ｅ３）、ジスルホニルジアゾメタン化合物（Ｅ４）、およびオニウム塩（Ｅ５）が好ましく、Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）スクシンイミド、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、およびヘキサフルオロアンチモネートのスルホニウム塩がさらに好ましく、ヘキサフルオロアンチモネートのスルホニウム塩が特に好ましい。

感光性樹脂組成物（Ｑ）の（Ａ）〜（Ｅ）の合計に基づく（Ｅ）の含有量は、通常０．５〜１５重量％、好ましくは１〜１０重量％、特に好ましくは２〜５重量％である。１０重量％以下であれば相溶性がさらに良好に発揮できる。

さらに、感光性樹脂組成物（Ｑ）は、現像性と弾性回復特性を損なわない範囲で、（Ａ）以外のその他の多官能（メタ）アクリレート（Ｆ）、すなわちカルボキシル基、スルホ基、リン酸基などの酸性基を分子内に含有しない多官能（メタ）アクリレートを含んでいてもよい。
このような多官能（メタ）アクリレート（Ｆ）としては、公知の多官能（メタ）アクリレートモノマーであれば、とくに限定されずに用いられ、２官能（メタ）アクリレート（Ｆ１）、３官能（メタ）アクリレート（Ｆ２）、４〜６官能（メタ）アクリレート（Ｆ３）、およびこれらを２種以上含有する混合物が挙げられる。

２官能（メタ）アクリレート（Ｆ１）としては、２価アルコールと（メタ）アクリル酸のエステル化物［例えばエチレングリコールのジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールのジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールのジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールのジ（メタ）アクリレート］；２価アルコールのポリアルキレンオキサイドと（メタ）アクリル酸のエステル化物［例えばポリエチレングリコールのジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールのジ（メタ）アクリレート］；３価以上の多価アルコールと（メタ）アクリル酸のエステル化物［例えばネオペンチルグリコールのジ（メタ）アクリレート、グリセリンのジ（メタ）アクリレート］；直鎖状の脂肪族ジオールと（メタ）アクリル酸のエステル化物［例えば１，４−ブタンジオールのジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールのジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールのジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールのジ（メタ）アクリレート］；側鎖を有する脂肪族ジオールと（メタ）アクリル酸のエステル化物［例えば３−メチル−１，５−ペンタンジオールのジ（メタ）アクリレート、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールのジ（メタ）アクリレート］；脂環式炭化水素のジオールと（メタ）アクリル酸のエステル化物［例えばジメチロール−トリシクロデカンのジ（メタ）アクリレート］；芳香族炭化水素のジオールと（メタ）アクリル酸のエステル化物［例えばビスフェノールAのジ（メタ）アクリレート］；多価アルコールと（メタ）アクリル酸のエステル化物［例えばビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物のジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物のジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールのエチレンオキサイド付加物のジ（メタ）アクリレート］；多価アルコールと（メタ）アクリル酸とヒドロキシカルボン酸のエステル化物［例えばヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート］；側鎖に水酸基を有する末端がエポキシ基のエポキシ化物とアクリル酸とのエステル化物等が挙げられる。
これら（Ｆ１）のうち、硬化物と基板との密着性向上の観点から、ポリプロピレングリコールジアクリレート、側鎖に水酸基を有する末端がエポキシ基のエポキシ化物とアクリル酸とのエステル化物が好ましい。

３官能（メタ）アクリレート（Ｆ２）としては、グリセリントリ（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、トリメチロールプロパンのエチレンオキサイド付加物のトリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
これら（Ｆ２）のうち、感光性樹脂組成物としての光硬化反応性の観点から、ペンタエリスリトールトリアクリレート、およびトリメチロールプロパントリアクリレートが好ましく、基板との密着性と光硬化反応性の観点から、ペンタエリスリトールトリアクリレートがさらに好ましい。

４〜６官能（メタ）アクリレート（Ｆ３）としては、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、これらのアルキレンオキサイド付加物のポリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
これら（Ｆ３）のうち、感光性樹脂組成物としての光硬化反応性の観点から、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、およびプロピレン付加物のジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが好ましく、基板との密着性と光硬化反応性の観点から、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートがさらに好ましい。

その他の多官能（メタ）アクリレートモノマー（Ｆ）のうち好ましいものは、（Ｆ２）および（Ｆ３）であり、さらに好ましいものは（Ａ）〜（Ｅ）との相溶性の観点から後述の親水基を含有するもの及びそれと親水基を含有しないものとの混合物である。特に好ましくはジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、およびこれらの併用である。

市場から容易に入手できる（Ｆ）としては、例えば、アロニックスＭ−４０３（東亞合成（株）製：ペンタエリスリトールトリアクリレート）、ライトアクリレートＰＥ−３Ａ（共栄社化学（株）製：ペンタエリスリトールトリアクリレート）、ネオマーＤＡ−６００（三洋化成工業（株）製：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物）等が挙げられる。

多官能（メタ）アクリレートモノマー（Ｆ）のうち、親水基を含有する多官能（メタ）アクリレートモノマー（Ｆ）が有する親水基としては、水酸基、アミノ基、ポリエーテル基等が挙げられる。これらの親水基のうち、水酸基、およびポリエーテル基が好ましく、さらに好ましくは水酸基である。

また、本発明における（Ｆ）は、前述の（Ｆ１）〜（Ｆ３）以外に、感光性アクリルオリゴマー（Ｆ４）を併用してもよい。
感光性アクリルオリゴマー（Ｆ４）としては、Ｍｎが１，０００以下であって、１分子中に２個以上のアクリロイル基を有するウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート等が挙げられる。

（Ｆ）中の（Ｆ４）の含有量は好ましくは５０重量％以下、さらに好ましくは３０重量％以下である。

感光性樹脂組成物（Ｑ）の（Ａ）〜（Ｆ）に基づく（Ｆ）の含有量は、通常５０重量％以下、好ましくは５〜４０重量％、さらに好ましくは５〜３０重量％、特に好ましくは５〜２０重量％である。この範囲であるとアルカリ現像性、硬化物の弾性回復特性、基板との密着性が良好に発揮できる。

さらに、感光性樹脂組成物（Ｑ）の酸価が特定の範囲にあると、現像性および感光性樹脂組成物（Ｑ）の硬化物の耐水性がさらに良好に発揮できる。
すなわち、感光性樹脂組成物の（Ａ）〜（Ｆ）の合計に基づく酸価が通常１０〜１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは２５〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇ、さらに好ましくは４０〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、特に好ましくは５０〜７５ｍｇＫＯＨ／ｇである。この範囲であると、現像性がさらに良好に発揮されやすく、硬化物の耐水性がさらに良好に発揮できる。

本発明における酸価はアルカリ性滴定溶液を用いた指示薬滴定法により測定できる。方法は以下の通りである。
（ｉ）試料約１ｇを精秤して三角フラスコに入れ、続いて中性メタノール・アセトン溶液［アセトンとメタノールを１：１（容量比）で混合したもの］を加え溶解する。
（ｉｉ）フェノールフタレイン指示薬数滴を加え、０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム滴定用溶液で滴定する。指示薬の微紅色が３０秒続いたときを中和の終点とする。
（ｉｉｉ）次式を用いて決定する。
酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）＝（Ａ×ｆ×５．６１）／Ｓ
ただし、Ａは０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム滴定用溶液のｍＬ数、ｆは０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム滴定用溶液の力価、Ｓは試料採取量（ｇ）［但し、試料が溶剤を含む場合は溶剤を除いた量（ｇ）］を表す。

さらに、感光性樹脂組成物（Ｑ）の（メタ）アクリロイル基中の炭素−炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）の含有量（ｍｍｏｌ／ｇ）が高いほど、感光性樹脂組成物（Ｑ）の硬化物の弾性回復特性がさらに良好に発揮できる。
すなわち、感光性樹脂組成物の（Ａ）〜（Ｆ）の合計に基づく（メタ）アクリロイル基中の炭素−炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）の含有量が、通常６．５〜１０．０ｍｍｏｌ／ｇであり、好ましくは７．０〜１０．０ｍｍｏｌ／ｇ、さらに好ましくは７．５〜９．５ｍｍｏｌ／ｇ、特に好ましくは８．０〜９．５ｍｍｏｌ／ｇである。この範囲であれば弾性回復特性を良好に発揮できる。

ここで、本発明における（メタ）アクリロイル基中の炭素−炭素二重結合の含有量（ｍｍｏｌ／ｇ）とは、本発明の感光性樹脂組成物（Ｑ）中のアクリロイル基またはメタアクリロイル基に起因する炭素−炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ）の含有量（ｍｍｏｌ／ｇ）を指す。

この二重結合の濃度は、（メタ）アクリロイル基の二重結合へのアミンの付加反応（マイケル付加）を利用した滴定法により測定できる。
具体的な測定法は以下の通りである。

（１）試料約１ｇを精秤して三角フラスコに入れ、続いてアセトン約１０ｍｌを加え溶解する。
（２）モルホリン標準液［モルホリンとメタノールを１：４（容量比）で混合したもの］１０ｍｌを加え、さらに、５０％酢酸標準液[酢酸とイオン交換水を１：１（容量比）で混合したもの]１．５ｍｌを加えてよく振動した後、室温で１５分間放置する。
（３）アセトニトリル１５ｍｌ及び無水酢酸１０ｍｌを上記三角フラスコに加えよく振る。
（４）記録式自動滴定装置を用いて、０．５ｍｏｌ／Ｌの酢酸・メタノール滴定用溶液を用いて滴定する。
（５）同時に空試験を実施し、下式にて算出する。

二重結合濃度（ｍｍｏｌ／ｇ）＝ｆ×（Ａ−Ｂ）／２Ｓ
ただし、Ａは試料の滴定に要した０．５ｍｏｌ／Ｌの酢酸・メタノール滴定用溶液のｍｌ数、Ｂは空試験に要した０．５ｍｏｌ／Ｌの酢酸・メタノール滴定用溶液のｍｌ数、ｆは０．５ｍｏｌ／Ｌの酢酸・メタノール滴定用溶液の力価、Ｓは試料採取量（ｇ）［試料が溶剤を含む場合は溶剤を除いた量（ｇ）］を表す。

さらに、感光性樹脂組成物（Ｑ）中の水酸基濃度が高いほど、感光性樹脂組成物（Ｑ）の硬化物と基板との密着性がさらに良好に発揮できる。
密着性向上の観点から、感光性樹脂組成物の（Ａ）〜（Ｆ）の合計に基づく水酸基濃度が、１．５〜５．０ｍｍｏｌ／ｇが好ましく、２．０〜５．０ｍｍｏｌ／ｇがさらに好ましく、２．５〜５．０ｍｍｏｌ／ｇが特に好ましい。この範囲であると、感光性樹脂組成物（Ｑ）の硬化物と基板との密着性および耐水性をさらに良好に発揮することができる。

この水酸基濃度（ｍｍｏｌ／ｇ）とは、本発明の感光性樹脂組成物（Ｑ）中の水酸基の含有量（ｍｍｏｌ／ｇ）を指す。
この水酸基としては、アルコール性水酸基、フェノール性水酸基、カルボキシル基内の水酸基、スルホン酸基内の水酸基、燐酸基内の水酸基等が挙げられる。これらの水酸基のうち、アルコール性水酸基、およびカルボキシル基内の水酸基が好ましく、さらに好ましくはアルコール性水酸基である。

この水酸基濃度は、水酸基と無水フタル酸との脱水縮合反応を利用した無水フタル酸法（ＪＩＳ Ｋ１５５７準拠）により得られる水酸基価から算出することで測定することができる。
具体的な測定法は以下の通りである。

（ｉ）試料約１ｇを精秤して三角フラスコに入れ、アセチル化剤［無水フタル酸とピリ
ジンを１：４（容量比）で混合したもの］５ｍｌに溶解させる。
（ｉｉ）１００℃にて２時間加熱後、１ｍｌの水を加え、よく振動した後、室温で１０分間放置する。
（ｉｉｉ）フェノールフタレインを指示薬、ＫＯＨ水溶液（０．５ｍｏｌ／Ｌ）を滴定液として、滴定を行う。
（ｉｖ）同一試料について、酸価を測定する。
（ｖ）同時に空試験を実施し、下式にて水酸基価を算出する。
水酸基価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）＝（Ｂ−Ａ）×ｆ×２８．０５／Ｓ＋Ｃ
ただし、Ａは試料の滴定に要した０．５ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム滴定用溶液のｍｌ数、Ｂは空試験に要した０．５ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム滴定用溶液のｍｌ数、ｆは０．５ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム滴定用溶液の力値、Ｓは試料採取量（ｇ［試料が溶剤を含む場合は溶剤を除いた量（ｇ）］、Ｃは酸価［測定方法は前述の通り］を表す。
（ｖｉ）上式で得られた水酸基価を用いて、水酸基濃度を以下の式で算出する。
水酸基濃度（ｍｍｏｌ／ｇ）＝水酸基価／５６．１

感光性樹脂組成物（Ｑ）は、必要によりさらにその他の成分を含有していてもよい。
その他の成分としては、無機微粒子、増感剤、重合禁止剤、溶剤、増粘剤、表面調整剤、およびその他の添加剤（例えば、無機顔料、シランカップリング剤、染料、蛍光増白剤、黄変防止剤、酸化防止剤、消泡剤、消臭剤、芳香剤、殺菌剤、防菌剤、および防かび剤等）が挙げられる。

本発明の感光性樹脂組成物（Ｑ）は、例えば、プラネタリーミキサーなどの公知の混合装置により、上記の各成分を混合等することにより得ることができる。また感光性樹脂組成物は、通常、室温で液状であり、その粘度は、２５℃で０．１〜１０，０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは１〜８，０００ｍＰａ・ｓである。

本発明の感光性樹脂組成物（Ｑ）はアルカリ現像性が良好であり、その硬化物の弾性回復特性および基板との密着性に優れており、通常より低温の２００℃以下のポストベーク処理を採用した場合でもその硬化物の弾性回復特性および基板との密着性に優れている。
従って、本発明の感光性樹脂組成物（Ｑ）は、特にディスプレイのカラーフィルターの着色層の保護および平坦性向上のために設けられるカラーフィルター保護膜用の感光性樹脂組成物として適している。

一般的に、カラーフィルター保護膜のパターンの弾性回復特性は、一定の圧力がかかった時の「弾性回復率」によって評価することができ、弾性回復率の値の高い方が弾性回復特性に優れる。
そして、加圧が大きいほど、弾性回復率は小さくなる。

ところで、従来から知られている感光性樹脂組成物を光照射で硬化させ、２００℃より高い温度、例えば２３０℃でポストベーク処理を採用した場合、形成されたカラーフィルター保護膜のパターンの０．３ｍＮ／μｍ^２の圧力条件下での弾性回復率は、通常７０％程度得られる。
しかし、圧力を０．５ｍＮ／μｍ^２に上げると弾性回復率は大幅に低下する。
さらに、２００℃以下、例えば１５０℃でポストベーク処理を採用した場合、０．５ｍＮ／μｍ^２の圧力条件下では３０％程度の回復弾性率しか得られない。

しかし、本発明の感光性樹脂組成物（Ｑ）は、感光性樹脂組成物を光照射で硬化させ、２００℃以下の低温処理を採用した場合でも、形成された保護膜のパターンの０．５ｍＮ／μｍ^２の圧力条件下での弾性回復率が、通常５０％〜１００％であり、好ましくは６０〜１００％であり、さらに好ましくは７０〜１００％であり、特に好ましくは８０〜１００％である。
弾性回復率が７０％以上であると弾性回復特性がさらに良好に発揮でき、カラーフィルターの着色層を保護するカラーフィルター保護膜として実用上問題なく使用できる可能性が高い。４５％以下の場合、密着性はさらに向上するが、弾性回復特性が低く、カラーフィルターの着色層を保護できない実用上問題となる可能性が高い。

以下において本発明のカラーフィルター保護膜について説明する。
本発明のカラーフィルター保護膜は、上記の感光性樹脂組成物（Ｑ）を硬化させて形成され、ディスプレイのカラーフィルターの着色層の保護および平坦性向上のために設けられるカラーフィルター保護膜である。
このようなカラーフィルター保護膜には、着色層（画素部）に配合される色材の色調に影響を与えないような優れた無色透明性、着色層の保護のために硬度、弾性回復特性、および着色層や透明電極層との密着性、が求められる。

カラーフィルター保護膜は、ディスプレイのカラーフィルターの着色層（画素部）を保護および平坦化するものであり、表示品質にとって重要な役割を果たす。カラーフィルター保護膜のパターンの高さは、通常１〜３μｍ程度の範囲で一定の高さを持つものであり、その均一性が要求される。また、高さの他、カラーフィルター保護膜に要求される形状、大きさ、密度等は表示装置の設計によって適宜決定される。

本発明のカラーフィルター保護膜の好ましい形成工程は、感光性樹脂組成物を基板上に塗布後、光照射し、アルカリ現像してパターン形成し、さらにポストベークを行う工程である。
カラーフィルター保護膜の形成は、通常、以下（１）〜（５）の工程で行われる。

（１）基板の着色層上に設けられた透明共通電極上に本発明の感光性樹脂組成物を塗布する工程。塗布方法としては、ロールコート、スピンコート、スプレーコートおよびスリットコート等が挙げられ、塗布装置としては、スピンコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、グラビアコーター及びコンマコーター等が挙げられる。
膜厚は、通常０．１〜７μｍ、好ましくは１〜３μｍである。

（２）塗布された感光性樹脂組成物層を、必要に応じて熱を加えて乾燥させる（プリベーク）工程。乾燥温度としては、好ましくは１０〜１２０℃、さらに好ましくは１２〜９０℃、特に１５〜６０℃、とりわけ２０〜５０℃である。乾燥時間は、好ましくは０．５〜１０分、さらに好ましくは１〜８分、特に好ましくは２〜５分である。乾燥は、減圧、常圧どちらでもよいが、減圧の方が好ましい。また、空気中、不活性ガス中どちらで行ってもよいが、不活性ガス中が好ましい。

（３）所定のフォトマスクを介して、活性光線により感光性樹脂組成物層の露光を行う工程。本発明の感光性樹脂組成物であれば、直径４〜１０μｍ程度（面積１２〜１００μｍ^２程度）のマスク開口部であっても、精度良く、すなわち直径５〜１２μｍ（面積２０〜１２０μｍ^２）の範囲でパターンを形成することができる。
活性光線としては、例えば、可視光線、紫外線、およびレーザー光線が挙げられる。光線源としては、例えば、太陽光、高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルハライドランプ、および半導体レーザーが挙げられる。
露光量としては、特に限定されないが、好ましくは２０〜３００ｍＪ／ｃｍ^２、生産コストの観点から２０〜１００ｍＪ／ｃｍ^２がさらに好ましく、２０〜６０ｍＪ／ｃｍ^２が特に好ましい。露光を行う工程においては、感光性樹脂組成物中の（メタ）アクリロイル基を有する成分が反応して光硬化反応する。

（４）光照射後、未露光部を現像液で除去し、現像を行う工程。現像液は、通常、アルカリ水溶液を用いる。アルカリ水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の水溶液；炭酸ナトリウム、炭酸カリウムおよび炭酸水素ナトリウム等の炭酸塩の水溶液；ヒドロキシテトラメチルアンモニウム、およびヒドロキシテトラエチルアンモニウム等の有機アルカリの水溶液が挙げられる。これらを単独又は２種以上組み合わせて用いることもでき、また、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等の界面活性剤を添加して用いることもできる。

現像方法としては、ディップ方式とシャワー方式があるが、シャワー方式の方が好ましい。現像液の温度は、好ましくは２５〜４０℃である。現像時間は、膜厚や感光性樹脂組成物の溶解性に応じて適宜決定される。

（５）後加熱（ポストベーク）工程。ポストベークの温度としては５０〜２８０℃、好ましくは１００〜２５０℃、さらに好ましくは１２０〜２４０℃、特に好ましくは１４０〜２３０℃である。
ポストベークの時間は５分〜２時間である。

ポストベークは、減圧、常圧どちらでもよいが、減圧の方が好ましい。また、空気中、不活性ガス中どちらで行ってもよいが、不活性ガス中が好ましい。
ポストベークを行うことにより、カラーフィルター保護膜の弾性回復特性がさらに良好になる。
この後加熱（ポストベーク）工程においては、感光性樹脂組成物中の熱硬化性官能基を有する成分が反応して熱硬化するものと推定される。熱硬化性官能基としては、例えば、（Ｃ）または（Ｄ）のうちの加水分解性アルコキシ基、および（Ａ）または（Ｄ）のうちの（メタ）アクリロイル基のうちで上記の露光工程で残存した微量の（メタ）アクリロイル基が挙げられる。

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に定めない限り、％は重量％、部は重量部を示す。尚、実施例４は参考例である。

製造例１ ［カルボン酸アンモニウム塩変性多官能アクリレートの製造］
特開２００１−３１６３７２号公報に記載の方法に従い、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩を合成した。
カルボキシル基を有する多官能アクリレート多塩基酸［商品名「アロニックスＭ−５２０」、東亞合成（株）社製］（Ａ−１）と、上記の１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩を当モルで混合し、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム多官能アクリレートカルボキシレート塩（Ａ−３）を得た。

製造例２ ［アクリレート変性ポリシロキサン（Ｄ−１）の製造］
加熱冷却・攪拌措置、環流冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えたガラス製コルベンに、３−アクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン４６部（０．２モル部）、ジフェニルジメトキシシラン１６０部（０．６５モル部）とイオン交換水４５ｇ（２．５モル部）と、シュウ酸０．１部（０．００１モル部）を仕込み、６０℃、６時間の条件で加熱撹拌し、さらにエバポレーターを用いて、加水分解により副生したメタノールを６．７ｋＰａの減圧下で２時間かけて除去し、アクリレート変性ポリシロキサン（Ｄ−１）（Ｍｎ：２,１００）を得た。

製造例３ ［酸発生剤溶液（Ｅ−２）の製造］
国際公開０５／１１６０３８号パンフレットの実施例に記載の方法に従い、４−（フェニルチオ）フェニルジフェニルスルホニウムトリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェートの５０重量％プロピレンカーボネート溶液（Ｅ−２）を合成した。

比較製造例１ ［比較例４に配合するメタクリル酸系共重合体の溶液の製造］
特開２００９−７５２８４号公報の合成例１に記載の方法に従い、メタクリル酸、メタクリル酸トリシクロデカン−８−イル、スチレン、ブタジエンおよびメタクリル酸グリシジルを反応させて、これらのメタクリル酸系共重合体の３０重量％ジエチレングリコールメチルエチルエーテル溶液（Ｇ−１）を合成した。

比較製造例２ ［比較例５に配合するメタクリル酸系共重合体の溶液の製造］
特開２００９−１８６８３８号公報の実施例１に記載の方法に従い、メタクリル酸、ジメチルブチロラクトンアクリレートおよびメタクリル酸グリシジルから、これらのメタクリル酸系共重合体の３０重量％１−メトキシ−２−プロパノール／１−メトキシ−２−プロピルアセテート溶液（Ｇ−２）を合成した。

［感光性樹脂組成物の製造］
実施例１〜１０及び比較例１〜５
表１と表２の配合部数に従い、ガラス製の容器に各成分を仕込み、均一になるまで攪拌し、さらに有効成分の濃度が３５％となるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加して希釈し、本発明の実施例１〜１０の感光性樹脂組成物、および比較例１〜５の感光性樹脂組成物を得た。

なお、表１と表２中の記号は以下の通りである。
（Ａ−１）：カルボキシル基を有する多官能（メタ）アクリレート：「アロニックスＭ５２０」（東亞合成（株）社製）
（Ａ−２）：カルボキシル基を有する多官能（メタ）アクリレート：「アロニックスＭ５１０」（東亞合成（株）社製）
（Ａ−４）：リン酸基を有する多官能（メタ）アクリレート：「ライトエステルＰ−２Ｍ」（共栄社化学（株）社製）
（Ｂ−１）：光ラジカル重合開始剤：「イルガキュア９０７」（２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノ−１−プロパノン：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）社製）
（Ｂ−２）：光ラジカル重合開始剤：「イルガキュアＯＸ０２」（エタノン，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）−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）社製）
（Ｂ−３）：光ラジカル重合開始剤：「イルガキュア３７９」（２−ジメチルアミノ−２−（４−メチル−ベンジル）−１−（４−モルホリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）社製）
（Ｂ−４）：光ラジカル重合開始剤：「ＣＧＩ２４２」（１−（９−（２−メチルベンゾイル）−９，Ｈ，−カルバゾール−３−イル）−１−（９−（２−メチルベンゾイル）−９，Ｈ，−カルバゾール−３−イル）−エタノン，１−（Ｏ−アセチルオキシム）：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）社製）
（Ｃ−１）カチオン重合性化合物：「サイメル３０３」（三井サイテック（株）社製）
（Ｃ−２）カチオン重合性化合物：「デナコールＥＸ−４１１」（ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル：ナガセケムテックス（株）社製）

（Ｅ−１）酸発生剤：「サンエイドＳＩ−１５０Ｌ」（芳香族スルホニウムＳｂＦ_６ ⁻塩：三新化学工業（株）社製）
（Ｆ−１）：多官能（メタ）アクリレート：「ＤＰＣＡ−１２０」（カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート：日本化薬（株）社製）
（Ｆ−２）：多官能（メタ）アクリレート：「ＮＫエステルＡ−ＴＭＭ−３Ｌｎｅｗ」（ペンタエリスリトールトリアクリレート：新中村化学（株）社製）
（Ｆ−３）：多官能（メタ）アクリレート：「ＤＡ６００」（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物：三洋化成工業（株）社製）

本発明の実施例１〜１０の感光性樹脂組成物、および比較例１〜５の感光性樹脂組成物について、アルカリ現像性、基板との密着性、弾性回復特性、解像度を以下に示す方法で測定・評価した。その結果を表１と表２に示す。

［アルカリ現像性の評価］
感光性樹脂組成物を、ガラス基板上に、仕上り膜厚が２．５μｍになるようにスピンコートし、８０℃で３分間乾燥した。直径６〜２０μｍの開口部を多数有するパターンのフォトマスクを通して高圧水銀灯の光を６０ｍＪ／ｃｍ^２照射した。なお、フォトマスクと基板との間隔（露光ギャップ）は１００μｍで露光した。
その後、１％炭酸ナトリウム水溶液を用いてシャワー現像３０秒間を行った。水洗を施したのち、２３０℃で３０分間ポストベークしてカラーフィルター保護膜のパターンを基板上に多数形成した。

保護膜のパターンが形成されたこれらのガラス基板の表面上の残留物（１％炭酸ナトリウム水溶液に溶け残りのオリゴマーやモノマーなどのゲル状、固形状）の付着量により、下記の判定基準で現像性を評価した。
上記操作で得た基板を写真撮影し、画像データ処理により、基板上の残留物を定量的に確認した。判定基準は以下の通りである。

◎：基板上の残留物なし
○：基板上の残留物が認められるが５％未満
△：基板上の残留物の基板を覆う面積が５％〜７５％未満
×：基板上の残留物の基板を覆う面積が７５％以上

［保護膜のパターンの作製］
感光性樹脂組成物を、ガラス基板上に、仕上り膜厚が２．５μｍになるようにスピンコートし、８０℃で３分間乾燥した。直径６μｍ〜２０μｍの開口部を有するパターンのフォトマスクを通して高圧水銀灯の光を６０ｍＪ／ｃｍ^２照射した。なお、フォトマスクと基板との間隔（露光ギャップ）は１００μｍで露光した。
その後、１％炭酸ナトリウム水溶液を用いてシャワー現像６０秒間を行った。水洗を施したのち、２３０℃で３０分間ポストベークして保護膜のパターンを基板上に多数形成した。
なお、比較例１はアルカリ現像性が悪く、パターンを形成できなかったため、ポストベーク以降の処理は行わず、以下の評価も行っていない。

また、上記パターンとは別に、ポストベーク処理温度を、それぞれ２００℃、１５０℃、１００℃および５０℃に変更した以外は上述の２３０℃でのパターンの作製と同様にしてそれぞれの基板上にパターンを多数形成した。

パターンの下底径はパターンが基板と接する部分の直径をレーザー顕微鏡（商品名、カラー３Ｄレーザー顕微鏡 ＶＫ−８７００：キーエンス（株）社製）を用いて測定した。
実施例１〜１０の感光性樹脂組成物、および比較例１〜５の感光性樹脂組成物を用いて作製したパターンの下底径は、マスクの大きさに応じてそれぞれ７〜２１μｍの範囲、上底径は４〜１９μｍの範囲であった。

［密着性の評価］
ＬＣＤの小型化・高精細化に伴い、基板上に作製されるカラーフィルター保護膜のパターンのサイズに１０μｍあるいはそれ以下のサイズが要求されるようになってきた。ところが、基板と保護膜のパターンとの接地面積が小さいほど、高い密着性が必要となる。すなわち密着性が高い保護膜のパターンほど、パターンの下底径が小さくなっても、擦りなどによって剥がれにくくなる性能に優れる。そこで密着性は、パターンの下底径を直径１５μｍと８μｍの２水準に設定し、以下の綿棒こすり試験によって評価することとした。

上述のパターンの作製と同様にして基板上にパターンを多数形成した。これらのパターンの中から下底径がそれぞれ１５μｍおよび８μｍのパターンについて、任意のパターン１００個を判定の対象として選んだ。
アセトンに浸した綿棒を、縦横にそれぞれ１０往復、２ｃｍ／秒の速度で、パターンを形成した基板に擦りつけた後、基板上に存在していた任意のパターン１００個の剥離状態を光学顕微鏡で観察し、密着性を評価した。
判定基準は以下の通りである。
◎：剥がれたパターンの個数０個
○：剥がれたパターンの個数１〜３個
△：剥がれたパターンの個数４〜８９個
×：剥がれたパターンの個数９０〜１００個

［解像度の評価］
ＬＣＤの小型化・高精細化が進み、画素サイズが小さくなってきたことから、解像度として、１０μｍあるいはそれ以下のサイズでのパターニングが要求されるようになってきた。すなわち解像度が高いパターンほど、マスクの残しパターンが小さくなっても、マスクの残しパターンと同じ大きさのパターンを形成できる性能に優れる。
そこで解像度は、マスクの残しパターンを直径１０μｍに設定し、以下の試験によって評価することにした。

感光性樹脂組成物を、フォトマスクとして直径１０μｍの開口部を有するパターンのフォトマスクを使用した以外は保護膜のパターンの作製と同様にして、パターンを基板上に多数形成した。レーザー顕微鏡にてパターンの下底径を測定し、これを解像度の評価とした。下底径が小さいほど解像度が高いといえる。

パターンの下底径による判定基準は以下の通りである。結果を表１と表２に示す。
○：１１μｍ未満
△：１１〜１３μｍ
×：１３μｍ以上

［弾性回復特性の評価］
保護膜のパターンの弾性回復特性は、一定の圧力がかかった時の「弾性回復率」によって評価することができる。弾性回復率（％）の値の高い方が弾性回復特性に優れる。
また、保護膜のパターンにかかる圧力が大きいときに、弾性回復率の値が高い方が弾性回復特性に優れる。
本発明において、弾性回復特性は以下の方法で、０．３ｍＮ／μｍ^２および０．５ｍＮ／μｍ^２の２水準の圧力条件下での弾性回復率を測定して評価することができる。

上述のようにして得られた保護膜のパターンについて、フィッシャースコープＨ−１００（フィッシャーインストルメンツ社製）硬度測定器を用い、断面が正方形の平面圧子（５０μｍ×５０μｍ）により、２５℃において、一定の負荷速度（圧力が０．３ｍＮ／μｍ^２の場合０．０１０ｍＮ／μｍ^２・秒、圧力が０．５ｍＮ／μｍ^２の場合０．０１７ｍＮ／μｍ^２・秒）で、３０秒かけて所定の圧力まで圧力をかけ、５秒間保持した後、一定の除荷速度（圧力が０．３ｍＮ／μｍ^２の場合０．０１０ｍＮ／μｍ^２・秒、圧力が０．５ｍＮ／μｍ^２の場合０．０１７ｍＮ／μｍ^２・秒）で３０秒かけて圧力を０まで除荷し、５秒間保持した時の荷重とパターン変形量とのヒステリシス曲線から総変形量Ｔ_０（μｍ）を求め、さらに塑性変形量Ｔ_１（μｍ）を求めて、所定の圧力における弾性回復率（％）を下式で算出する。

弾性回復率（％）＝［（Ｔ_０−Ｔ_１）／Ｔ_０］×１００
圧力としては、０．３ｍＮ／μｍ^２または０．５ｍＮ／μｍ^２の圧力でヒステリシス曲線を測定し、弾性回復率を算出し、弾性回復特性を評価した。
弾性回復率の判定基準は以下の通りである。
◎：８０％以上
○：７０〜８０％
△：６０〜７０％
×：６０％未満

本発明のカラーフィルター保護膜用感光性樹脂組成物は実施例１〜１０で示す通り、アルカリ現像性、露光感度、解像度、基板との密着性、および弾性回復特性のすべての点で優れている。また、光照射による硬化後、２００℃以下の低温処理を採用した場合でも、本発明で得られる保護膜は、基板との密着性に優れ、かつ弾性回復特性に優れている。
一方、感光性樹脂組成物が本特許の必須成分である特定の酸性基またはこれらの塩を含有する多官能（メタ）アクリレートモノマーを使用していない比較例１では、現像残留物が多くパターンを形成できない。
また、本発明の必須成分のカチオン重合性化合物を使用していない比較例２では、基板との密着性および弾回復特性が低く、満足しない。本発明の必須成分のポリシロキサン化合物を使用していない比較例３では、基板との密着性および弾性回復特性が低く、満足しない。また多官能（メタ）アクリレートモノマーは使用しているが本発明の必須成分の酸性基を含む多官能（メタ）アクリレートモノマーおよびシロキサン化合物を使用しない比較例４や５では、基板との密着性および弾性回復特性が低く、満足しない。また、比較例１〜５のいずれも、低温処理を採用した場合、基板との十分な密着性および弾性回復特性が不十分である。

本発明のカラーフィルター保護膜用感光性樹脂組成物は、アルカリ現像性、露光感度、解像度、基板との密着性、および弾性回復特性が優れているため、カラーフィルタのオーバコート剤、さらにその他のレジスト材料、例えば、フォトソルダーレジスト、液晶ディスプレイ用の感光性スペーサ、感光性レジストフィルム、光接着剤、またはハードコート剤などの用途の感光性樹脂組成物としても有用である。
さらに、低温処理を採用した場合でも、基板との密着性、および弾性回復特性が優れているため、フレキシブルディスプレイ用のオーバーコート剤、有機ＥＬ素子の隔壁、有機ＥＬ素子の感光性絶縁膜、有機ＥＬ素子の防湿バリア膜用オーバーコート剤、タッチパネル用オーバーコート剤などの用途の感光性樹脂組成物としても有用である。

Claims (6)

1. カルボキシル基およびスルホ基からなる群から選ばれる１種以上の官能基、またはこれらの塩を含有する多官能（メタ）アクリレートモノマー、光ラジカル重合開始剤（Ｂ）、エポキシ基および／またはアルコキシ基を２個以上を分子内に有するカチオン重合性化合物（Ｃ）、２個以上の加水分解性アルコキシ基を有するシロキサン化合物（Ｄ）、および酸発生剤（Ｅ）を必須成分として含有するアルカリ現像可能なネガ型の感光性樹脂組成物であることを特徴とするカラーフィルター保護膜用感光性樹脂組成物（Ｑ）。
2. 光照射による硬化物を２００℃以下でポストベークさせて形成されたカラーフィルター保護膜の弾性回復率が５０％以上である請求項１記載の感光性樹脂組成物（Ｑ）。
3. 該シロキサン化合物（Ｄ）がさらに（メタ）アクリロイル基を含有する請求項１または２記載の感光性樹脂組成物（Ｑ）。
4. 該カチオン重合性化合物（Ｃ）が、下記一般式（１）で表されるカチオン重合性化合物（Ｃ１）および一般式（２）で表されるカチオン重合性化合物（Ｃ２１）からなる群から選ばれる１種以上である請求項１〜３のいずれか記載の感光性樹脂組成物（Ｑ）。
   

   

   ［Ｒ¹〜Ｒ⁶はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜８のアルキル基、またはグリシジル基を表し、アルキル基またはグリシジル基の合計の数は２〜６個である。］
   

   

   ［Ａ¹〜Ａ⁴はそれぞれ独立に、水素原子または−ＣＨ₂ＯＲ⁷を表す。Ｒ⁷は、水素原子、炭素数１〜８のアルキル基、またはグリシジル基を表し、Ａ¹〜Ａ⁴中のＲ⁷は同一であっても異なっていてもよい。但し、Ａ¹〜Ａ⁴のうち−ＣＨ₂ＯＲ⁷の数は２〜４個であり、さらに２〜４個のＲ⁷のうち、アルキル基またはグリシジル基の合計の数は２〜４個である。］
5. 感光性樹脂組成物のカルボキシル基およびスルホ基からなる群から選ばれる１種以上の官能基、またはこれらの塩を含有する多官能（メタ）アクリレートモノマーおよび（Ｂ）〜（Ｅ）の合計に基づいて、該多官能（メタ）アクリレートモノマーを３０〜８０重量％、該ラジカル重合開始剤（Ｂ）を３〜１２重量％、該カチオン重合性化合物（Ｃ）を５〜４５重量％、該シロキサン化合物（Ｄ）を１〜３０重量％、該酸発生剤（Ｅ）を１〜１０重量％をそれぞれ含有する請求項１〜４のいずれか記載の感光性樹脂組成物。
6. 請求項１〜５のいずれか記載の感光性樹脂組成物を硬化させて形成されたカラーフィルター保護膜。