WO2018235665A1 - 重合性組成物、ブラックマトリクス用感光性組成物及びブラックカラムスペーサ用感光性組成物 - Google Patents

重合性組成物、ブラックマトリクス用感光性組成物及びブラックカラムスペーサ用感光性組成物 Download PDF

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祐也 中田
桂典 松平
翔 六谷
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株式会社Adeka
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    • H10K59/80Constructional details
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    • H10K59/8792Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. black layers

Definitions

  • the present invention is a coloring agent characterized by containing both an inorganic coloring agent and an organic coloring agent, a polymerizable composition containing an alkali-developable compound and a polymerizable initiator, for black matrix (hereinafter also described as BM)
  • BM black matrix
  • the present invention relates to a photosensitive composition, a photosensitive composition for a black column spacer (hereinafter also referred to as BCS), and a cured product obtained from the polymerizable composition or the photosensitive composition.
  • spacers are used to maintain the distance between the upper and lower substrates of the cells.
  • the spacer is formed by applying the polymerizable composition to the substrate, exposing it through a predetermined mask and developing it.
  • BCS in which a column spacer and a black matrix are integrated into one module to have a light shielding property is used.
  • Patent Document 1 discloses a photosensitive resin composition for a light shielding film, which contains an alkali-soluble resin having a fluorene skeleton. The document states that the composition has a spacer function excellent in the light shielding property, the insulating property and the elastic recovery rate.
  • Patent Document 2 discloses a photosensitive resin composition containing a black organic pigment (lactam black) and a black inorganic pigment (carbon black). The document states that the composition is excellent in dielectric constant, light shielding property, resolution and elastic recovery rate.
  • the problem to be solved by the present invention is that there has been no cured product (especially BCS) excellent in light shielding property, elastic recovery, chemical resistance, low dielectric constant and good electrical characteristics.
  • an object of the present invention is a polymerizable composition capable of obtaining BCS having excellent light shielding properties, elastic recovery, chemical resistance, low dielectric constant and good electrical properties, and a photosensitive composition for BCS, the polymerizable composition It is an object of the present invention to provide a cured product obtainable from a product, a photosensitive composition for BM and a photosensitive composition for BCS, a display device containing the cured product, and a method for producing the cured product.
  • the present invention achieves the above object by providing the following [1] to [9] after earnest study.
  • R 1 , R 3 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 , R 4 and R 6 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a group having 2 to 20 carbon atoms containing a heterocycle
  • Y 1 , Y 2 and Y 3 each represents a direct bond, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a group having 2 to 20 carbon atoms containing a heterocycle
  • Z 1 , Z 2 and Z 3 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a group having 2 to 20 carbon atoms containing a heterocyclic ring
  • Z 2 When two or more Z 2 exist, they may be the same or different,
  • R 11 and R 12 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a group having 2 to 20 carbon atoms containing a heterocycle
  • the hydrogen atom in the group represented by R 11 and R 12 is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a methacryloyl group, an acryloyl group, an epoxy group, a vinyl group, a vinyl ether group
  • the methylene group in the group represented by R 11 and R 12 may be -O-, -CO-, or the like, which may be substituted with a mercapto group, an isocyanate group or a group having 2 to 20 carbon atoms containing a heterocycle.
  • R 13 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, n represents 0 or 1; * In the formula represents a bond.
  • a photosensitive composition for black matrix comprising the polymerizable composition according to any one of [1] to [4].
  • a photosensitive composition for a black column spacer comprising the polymerizable composition according to any one of [1] to [4].
  • the polymerizable composition of the present invention contains a colorant characterized by containing both an inorganic colorant and an organic colorant, an alkali-developable compound and a polymerizable initiator.
  • a colorant characterized by containing both an inorganic colorant and an organic colorant, an alkali-developable compound and a polymerizable initiator.
  • the colorant (A) used in the polymerizable composition of the present invention contains an organic colorant (A1) and an inorganic colorant (A2), and can be used as a mixture of known pigments and dyes.
  • the pigment means a colorant insoluble in a solvent described later, and among inorganic or organic colorants, a pigment which is insoluble in a solvent, or a pigment obtained by lake an inorganic or organic dye is also included.
  • organic coloring agent (A1) An organic pigment and an organic dye are mentioned as said organic coloring agent (A1).
  • organic black pigments represented by aniline black, lactam black, perylene black and the like are preferable because they are excellent in light shielding properties.
  • organic dyes examples include: anthraquinones such as astaxanthin and alizarin; anthocyanidins such as alizarin; ⁇ -carotene; catenal; capsanthin; , Natural dyes and dyes such as betacyanidin, henna, hemoglobin, lycopene, riboflavin and rutin, auto-oxidation dyes such as indoline; dihydroxyacetone, nitroso compounds, nitro compounds, azo compounds, diazo compounds, xanthene compounds, quinoline compounds, anthraquinone A compound, a coumarin compound, a cyanine compound, a phthalocyanine compound, an isoindolinone compound, an isoindoline compound, a quinacridone compound, an anthrone compound, Isoindolinone compounds, perylene compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, thioindigo compounds, dioxazine compounds, triphenylmethan
  • Examples of the inorganic colorant (A2) include inorganic pigments and inorganic dyes.
  • the inorganic pigments include inorganic white pigments such as titanium dioxide and zinc oxide; nitro dyes such as mine, HC Blue 2 and Basic Blue 26; dispersed dyes; inorganic white pigments such as titanium dioxide and zinc oxide; iron oxide (bengara), Inorganic red pigments such as iron titanate; inorganic brown pigments such as ⁇ -iron oxide; inorganic yellow pigments such as yellow iron oxide and yellow soil; inorganic black pigments such as black iron oxide and low-order titanium oxide; mango violet Inorganic violet pigments such as cobalt violet; inorganic green pigments such as chromium oxide, chromium hydroxide and cobalt titanate; inorganic blue pigments such as ultramarine blue and bitumen; titanium oxide coated mica; titanium oxide coated bismuth oxychloride; Pearl pigment such as titanium coated talc, colored titanium oxide coated mica, bismuth oxychloride foil; aluminum foil Powder, metal powder pigment such as gold; surface treated inorganic and metal powder pigment; carbon black obtained by
  • inorganic dyes for example, metals (transition metals etc.) such as vanadium dyes (vanadium compounds, hereinafter the same), chromium dyes, molybdenum dyes, manganese dyes, iron dyes (iron oxalate etc.) etc. And dyes contained therein.
  • Inorganic dyes include inorganic components to be colored in resin particles [eg, components to be colored by interaction (such as coordination or complex formation with a resin having a fluorene skeleton)], eg, metal ions (eg, vanadium, chromium, etc.) Also included are compounds containing cations of transition metals such as manganese, cobalt, nickel and copper) or metal ions.
  • resin particles eg, components to be colored by interaction (such as coordination or complex formation with a resin having a fluorene skeleton)
  • metal ions eg, vanadium, chromium, etc.
  • compounds containing cations of transition metals such as manganese, cobalt, nickel and copper
  • a commercial item can also be used as said pigment, For example, pigment red 1, 2, 3, 9, 10, 14, 17, 22, 23, 31, 38, 41, 48, 49, 88, 90, 97 , 112, 119, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 169, 170, 171, 179, 180, 184, 185, 192, 200, 202, 209, 215, 216, 217, 220, 223 , 224, 226, 227, 254, 228, 240 and 254; pigment orange 13, 31, 34, 36, 38, 43, 46, 48, 49, 51, 52, 55, 59, 60, 61, 62, 64 65 and 71; pigment yellow 1, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 20, 24, 55, 60, 73, 81, 83, 86, 93, 5, 97, 98, 100, 109, 110, 113, 114, 117, 120, 125, 126, 127, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150,
  • the content of the coloring agent (A) is not particularly limited, but preferably 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the following alkali developable compound (B)
  • the amount is preferably 10 to 80 parts by mass, more preferably 20 to 60 parts by mass.
  • the content of the colorant (A) is not particularly limited, but is preferably based on 100 parts by mass of the alkali developable compound (B) Is 5 to 10 parts by mass, more preferably 10 to 80 parts by mass, and still more preferably 20 to 60 parts by mass.
  • the inorganic colorant (A2) is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the organic colorant (A1) in the polymerization composition because the transmittance of 780 nm is high.
  • the inorganic colorant (A2) is preferably 2 parts by mass or more, and more preferably 5 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the organic colorant (A1), because the light shielding property is high.
  • the alkali developable compound (B) is a compound having a hydrophilic group and exhibiting alkali developability.
  • conventionally used compounds can be used as the alkali developable compound (B) as long as the above conditions are satisfied.
  • the hydrophilic group include a hydroxyl group, a thiol group, a carboxyl group, a sulfo group, an amino group, an amido group or a salt thereof, and the hydroxyl group and the carboxyl group are high in alkali developability of the alkali developable compound (B). Because it is preferable.
  • the preferred functional group equivalent of the hydrophilic group in the alkali developable compound (B) is 50 to 10,000.
  • the functional group equivalent of a hydrophilic group is said range, since it is excellent in alkali developability, it is preferable.
  • the preferred molecular weight of the alkali developable compound (B) is such that the weight average molecular weight is preferably 2000 to 10000, and particularly preferably 3000 to 6000. In addition, the number average molecular weight is from 1000 to 8000, in particular from 2000 to 5000. When the molecular weight of the alkali developable compound (B) is in the above range, a cured product which is excellent in developability and chemical resistance is preferably obtained.
  • the alkali developable compound (B) preferably has an acid value of 10 to 200 mg / KOH, more preferably 30 to 150 mg / KOH.
  • the acid value is 10 mg / KOH or more, the alkali developability is easily obtained sufficiently.
  • the acid value is 200 mg / KOH or less, the production of the polymer compound is easy.
  • the acid value is in accordance with JIS K 0050 and JIS K 0211.
  • alkali developable compound (B) a compound represented by the above general formula (I), a copolymer of acrylic acid ester, a phenol and / or cresol novolac epoxy resin, and a polyfunctional epoxy group Polyphenylmethane type epoxy resin; epoxy acrylate resin; epoxy addition compound having a structure in which unsaturated monobasic acid is added to an epoxy compound etc. represented by the following general formula (III); It is represented by the following general formula (III) A resin (unsaturated compound) having a structure obtained by the esterification reaction of an epoxy addition compound having a structure in which an unsaturated monobasic acid is added to an epoxy compound and a polybasic acid anhydride can be used.
  • M is a direct bond, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, -O-, -S-, -SO 2- , -SS-, -SO-, -CO-, -OCO- or Represents a substituent selected from the group represented by formula (a), (b), (c) or (d)
  • Hydrogen atoms in a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by M may optionally be substituted by a halogen atom, R 21, R 22, R 23, R 24, R 25, R 26, R 27 And R 28 (hereinafter also described as R 21 to R 28 ) each independently represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a halogen atom, and k is a number of 0 to 10, When k ⁇ 1, the plurality of R 21 to R 28 and M may be the same or different. )
  • R 29 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms
  • the methylene group in the group represented by R 31 to R 38 and R 40 to R 68 may be substituted by an unsaturated bond, -O- or -S-.
  • R 30 and R 31 , R 31 and R 32 , R 32 and R 33 , R 33 and R 34 , R 35 and R 36 , R 36 and R 37 , R 37 and R 38 , R 43 and R 44 , R 44 And R 45 , R 45 and R 46 , R 51 and R 52 , R 52 and R 53 , R 53 and R 54 , R 55 and R 56 , R 56 and R 57 and R 57 and R 58 are combined to form a ring May form a In the groups represented by (a), (b), (c) and (d), * represents a bond. )
  • a cured product obtained from the polymerizable composition is preferable because it is excellent in chemical resistance.
  • An epoxy addition compound having a structure in which an unsaturated monobasic acid is added to an epoxy compound represented by the above general formula (III); or an unsaturated monobasic acid to an epoxy compound represented by the above general formula (III) The use of an alkali developable compound which is a reaction product obtained by the esterification reaction of an epoxy adduct compound having an adduct structure with a polybasic acid anhydride increases the sensitivity of the polymerizable composition, and the polymerizability is raised. A cured product obtained from the composition is preferred because of its excellent elastic recovery.
  • An epoxy compound in which the alkali developable compound (B) is represented by the above general formula (III) because the dispersibility of the colorant (A) is good and the heat resistance is good Epoxy compound having the following structure [(e)] in which unsaturated monobasic acid is added to the epoxy compound represented by III); or by esterification reaction of such unsaturated compound and polybasic acid anhydride It is desirable that it is the unsaturated compound which has the following structure [(f)] obtained.
  • Y 7 represents a residue of unsaturated monobasic acid
  • Y 8 represents a residue of polybasic acid anhydride, * Means a bond.
  • the solvent resistance of the cured product obtained from the polymerizable composition is good. It is particularly preferable because
  • the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 2 , R 4 , R 6 , Y 1 to Y 3 and Z 1 to Z 3 in the general formula (I) is not particularly limited. Although not preferred, it is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, a carbon atom And an aryl group of 6 to 20, an arylalkyl group of 7 to 20 carbon atoms, and the like.
  • an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms As the sensitivity when used as a polymerization initiator (C) is good, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, carbon More preferred are a cycloalkylalkyl group having 4 to 10 atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and an arylalkyl group having 7 to 10 carbon atoms.
  • alkyl group having 1 to 20 carbon atoms examples include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, amyl, isoamyl, tert-amyl, hexyl, heptyl, octyl and isooctyl. 2-ethylhexyl, t-octyl, nonyl, isononyl, decyl, isodecyl, undecyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl and icosyl and the like.
  • alkyl group having 1 to 10 carbon atoms examples include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, amyl, isoamyl, tert-amyl, hexyl, heptyl, octyl and isooctyl. 2-ethylhexyl, t-octyl, nonyl, isononyl, decyl, isodecyl and the like.
  • Examples of the above alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms include vinyl, 2-propenyl, 3-butenyl, 2-butenyl, 4-pentenyl, 3-pentenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 5-hexenyl, and the like.
  • Examples of the above alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms include vinyl, 2-propenyl, 3-butenyl, 2-butenyl, 4-pentenyl, 3-pentenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 5-hexenyl, and the like -Heptenyl, 3-heptenyl, 4-heptenyl, 3-octenyl, 3-nonenyl, 4-decenyl and the like.
  • cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms means a saturated monocyclic or saturated polycyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms.
  • Examples of the cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, adamantyl, decahydronaphthyl, octahydropentalene and bicyclo [1. 1.1] Pentanyl and the like.
  • cycloalkyl alkyl group having 4 to 20 carbon atoms means a group having 4 to 20 carbon atoms in which the hydrogen atom of the alkyl group is substituted with a cycloalkyl group.
  • Examples of the above cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms include cyclopropylmethyl, cyclobutylmethyl, cyclopentylmethyl, cyclohexylmethyl, cycloheptylmethyl, cyclooctylmethyl, cyclononylmethyl, 2-cyclobutylethyl, -Cyclopentylethyl, 2-cyclohexylethyl, 2-cycloheptylethyl, 2-cyclooctylethyl, 3-cyclobutylpropyl, 3-cyclopentylpropyl, 3-cyclohexylpropyl, 3-cycloheptylpropyl, 4-cyclobutylbutyl, 4 And -cyclopentylbutyl and 4-cyclohexylbutyl and the like.
  • aryl group having 6 to 20 carbon atoms examples include one or more of phenyl, tolyl, xylyl, ethylphenyl, naphthyl, anthryl, phenanthrenyl and the like, the above alkyl group, the above alkenyl group, carboxyl group, halogen atom and the like.
  • phenyl, biphenylyl, naphthyl, anthryl and the like for example, 4-chlorophenyl, 4-carboxyphenyl, 4-vinylphenyl, 4-methylphenyl, 2,4,6-trimethylphenyl and the like can be mentioned.
  • Examples of the aryl group having 6 to 10 carbon atoms include phenyl, tolyl, xylyl, ethylphenyl and naphthyl and the like, and phenyl substituted with one or more of the above alkyl group, the above alkenyl group, carboxyl group, halogen atom and the like.
  • biphenylyl, naphthyl, anthryl and the like for example, 4-chlorophenyl, 4-carboxyphenyl, 4-vinylphenyl, 4-methylphenyl, 2,4,6-trimethylphenyl and the like.
  • the above-mentioned arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms means 7 to 20 in which the hydrogen atom of the alkyl group is replaced with an aryl group having 6 to 19 carbon atoms among the above-mentioned aryl groups having 6 to 20 carbon atoms.
  • benzyl, ⁇ -methylbenzyl, ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl, phenylethyl and naphthylpropyl and the like can be mentioned.
  • the arylalkyl group having 7 to 10 carbon atoms is exemplified by 7 to 10 in which a hydrogen atom of the alkyl group is replaced with an aryl group having 6 to 9 carbon atoms among the aryl groups having 6 to 10 carbon atoms.
  • the group having 2 to 20 carbon atoms containing a heterocycle represented by R 2 , R 4 and R 6 , Y 1 to Y 3 and Z 1 to Z 3 in the general formula (I) is particularly limited.
  • each R independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and Z represents a direct bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. Means that the group represented by these formulas is a bond at * part.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R in the above-mentioned formula include those having 1 to 6 carbon atoms in the above-mentioned alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. it can.
  • the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms represented by Z in the above formula methylene, ethylene, propylene, methylethylene, butylene, 1-methylpropylene, 2-methylpropylene, 1,2-dimethylpropylene, 1 , 3-dimethylpropylene, 1-methylbutylene, 2-methylbutylene, 3-methylbutylene, 4-methylbutylene, 2,4-dimethylbutylene, 1,3-dimethylbutylene, pentylene, hexylene, etc.
  • the halogen atom which may be substituted with R 2, R 4, R 6 , Y 1 ⁇ Y 3 and hydrogen atoms in the group represented by Z 1 ⁇ Z 3, include fluorine, chlorine, bromine, iodine .
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by M and R 21 to R 58 in the general formula (III) include the same as the above-mentioned hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms. .
  • the group having 1 to 20 carbon atoms containing a heterocycle represented by R 30 to R 58 in the above general formula (III) is the same as the group having 1 to 20 carbon atoms containing a heterocycle described above The thing is mentioned.
  • Examples include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
  • the ring formed by bonding of R 58 and R 58 is, for example, a 5- to 7-membered ring such as cyclopentane, cyclohexane, cyclopentene, benzene, pyrrolidine, pyrrole, piperazine, morpholine, thiomorpholine, tetrahydropyridine, lactone ring and lactam ring And fused rings such as naphthalene and anthracene.
  • the unsaturated monobasic acid means an acid having an unsaturated bond in the structure and having one hydrogen atom per molecule which can be ionized to be a hydrogen ion.
  • the unsaturated monobasic acids include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, sorbic acid and hydroxyethyl methacrylate malate, hydroxypropyl methacrylate malate, hydroxypropyl acrylate malate and dicyclopentadiene malate, etc. Can be mentioned.
  • biphenyl tetracarboxylic acid dianhydride tetrahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, biphthalic anhydride, maleic anhydride, Trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, 2,2'-3,3'-benzophenonetetracarboxylic acid anhydride, ethylene glycol bisanhydrotrimellitate, glycerol trisanehydrotrimellitate, hexahydrophthalic anhydride Methyltetrahydrophthalic anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene -1,2-dicarboxy
  • the reaction molar ratio of the said epoxy compound, the said unsaturated monobasic acid, and the said polybasic acid anhydride be as follows. That is, it is preferable to add the above-mentioned epoxy addition compound so that the carboxyl group of the above-mentioned unsaturated monobasic acid is in a ratio of 0.1 to 1.0 per one epoxy group of the above-mentioned epoxy compound.
  • the ethylenically unsaturated compound is preferably in such a ratio that the acid anhydride structure of the polybasic acid anhydride is 0.1 to 1.0 per hydroxyl group of the epoxy adduct. .
  • the reaction of the epoxy compound represented by the above general formula (III), the above unsaturated monobasic acid and the above polybasic acid anhydride can be carried out according to a conventional method.
  • the photosensitive composition for BM and the photosensitive composition for BCS a monofunctional or polyfunctional compound is further added together with the above alkali developable compound (B).
  • Epoxy compounds can be reacted.
  • the acid value of the solid content of the above-mentioned alkali developable compound (B) is preferably in the range of 5 to 120 mg KOH / g, and the amount of the monofunctional or polyfunctional epoxy compound used is selected so as to satisfy the above acid value. Is preferred.
  • glycidyl methacrylate methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, propyl glycidyl ether, isopropyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, isobutyl glycidyl ether, t-butyl glycidyl ether, pentyl glycidyl ether, hexyl glycidyl ether, heptyl Glycidyl ether, octyl glycidyl ether, nonyl glycidyl ether, decyl glycidyl ether, undecyl glycidyl ether, dodecyl glycidyl ether, tridecyl glycidyl ether, tetradecyl glycidyl ether, pentadecyl methacrylate, methyl
  • the above-mentioned polyfunctional epoxy compound it is preferable to use one or more compounds selected from the group consisting of bisphenol type epoxy compounds and glycidyl ethers as the above-mentioned polyfunctional epoxy compound, because a polymerizable composition having better properties can be obtained.
  • a bisphenol type epoxy compound such as a hydrogenated bisphenol type epoxy compound can also be used.
  • glycidyl ethers ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, 1,8-octanediol diglycidyl ether, 1,10-decanediol diglycidyl ether, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, triethylene glycol diglycidyl ether, tetraethylene glycol diglycidyl ether, hexaethylene glycol diglycidyl Ether, 1,4-cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, 1,1,1-tri (glycidyloxymethyl) propane, 1,1,1-to (Glycidyloxymethyl) ethane, 1,1,1-tri (glycidyloxy
  • novolac epoxy compounds such as phenol novolac epoxy compounds, biphenyl novolac epoxy compounds, cresol novolac epoxy compounds, bisphenol A novolac epoxy compounds, dicyclopentadiene novolac epoxy compounds, etc .
  • Alicyclic epoxy such as cyclohexylmethyl-3,4-epoxy-6-methylcyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, 1-epoxyethyl-3,4-epoxycyclohexane Compounds
  • Glycidyl esters such as phthalic acid diglycidyl ester, tetrahydrophthalic acid diglycidyl ester, dimer acid glycidyl ester
  • tetraglycidyl diamino acid Glycidyl amines such as phenylmethane, triglycidyl p-aminophenol, N, N-dig
  • a commercial item can also be used suitably as an alkali developable compound (B).
  • Examples of the commercially available product include SPC1000, SPC-2000, SPC-3000, SPRR-1X, SPRR-2X, SPRR-3X, SPRR-5X, SPRR-6X, SPRR-7X, SPRR-8X, SPRR-9X, and the like.
  • SPRR-10X, SPRR-11X, SPRR-12X, SPRR-13X, SPRR-14X, SPRR-15X, SPRR-16X, SPRR-17X, SPRR-18X, SPRR-19X, SPRR-20X, SPRR-21X Showa Denko KK, JET 2000, AGOR 1060, AGOR 3060, ORGA 1060, ORGA 2060 (above, Osaka Organic Chemical Company), CCR-1171H (Nippon Kayaku Co., Ltd.), and the like.
  • the content of the alkali developable compound (B) is not particularly limited, but the colorant (A), the alkali developable compound (B) and the polymerization initiator (C)
  • the amount is preferably 10 to 95 parts by mass, more preferably 30 to 90 parts by mass, and still more preferably 30 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total.
  • the content of the alkali developable compound (B) is in the above range, it is preferable because the alkali developability of the polymerizable composition is good.
  • the content of the alkali developable compound (B) is not particularly limited, but the colorant (A), the alkali developable compound (B)
  • the amount is preferably 10 to 95 parts by mass, more preferably 30 to 90 parts by mass, and still more preferably 30 to 80 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polymerization initiator (C) in total.
  • the alkali developable compound (B) contains the compound represented by the general formula (I)
  • the content of the compound represented by the general formula (I) is the colorant (A)
  • the alkali developable compound The amount is preferably 10 to 60 parts by mass, more preferably 20 to 50 parts by mass, with respect to 100 parts by mass in total of (B) and the polymerization initiator (C).
  • the content of the epoxy addition compound and the reaction product obtained by the esterification reaction of the epoxy addition compound with the polybasic acid anhydride is a colorant (A)
  • the amount is preferably 5 to 80 parts by mass, more preferably 5 to 40 parts by mass, based on 100 parts by mass of the alkali developable compound (B) and the polymerization initiator (C).
  • the above-mentioned epoxy addition compound and the content of the reaction product obtained by the esterification reaction of the epoxy addition compound with the polybasic acid anhydride refer to the case where only one of the epoxy addition compound and the reaction product is contained. If it contains both, it is the total amount.
  • Polymerization initiator (C) As the polymerization initiator (C) used in the polymerizable composition of the present invention, it is possible to use a conventionally known radical polymerization initiator.
  • the said radical polymerization initiator is a photo radical polymerization initiator and a thermal radical polymerization initiator.
  • a photo radical polymerization initiator is more preferable because of high reactivity.
  • the photo radical polymerization initiator is not particularly limited as long as it generates radicals by light irradiation, and conventionally known compounds can be used.
  • oxime ester compounds, acetophenone compounds, benzyl compounds, The benzophenone series compound, the thioxanthone type compound, etc. can be illustrated as a preferable thing.
  • oxime ester compounds examples include compounds having a group represented by the above general formula (II) and the like, and among the above-mentioned photo radical polymerization initiators, the sensitivity is good, and thus the polymerizable composition of the present invention Can be preferably used.
  • the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 11 to R 13 in the above general formula (II) has the above-mentioned R 2 , R 4 , R 6 , Y 1 to Y 3 and Z 1 to Z 3 Are the same as the hydrocarbon group represented by
  • Groups having 2 to 20 carbon atoms containing a heterocycle which may modify the group represented by R 11 and R 12 and R 11 or R 12 in the above general formula (II) are the above R 2 and R 2 groups It is the same as the C2-C20 group containing a heterocyclic ring represented by 4 , R 6 or Z 1 to Z 3 .
  • a compound represented by the following general formula (IV) is preferably used in the polymerizable composition of the present invention since the sensitivity is particularly high.
  • R 11, R 12 and n are R 11, R 12 and n, respectively, in formula (II)
  • R 61 and R 62 each independently represent a hydrogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms Or a group having 2 to 20 carbon atoms containing a heterocycle
  • X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom
  • X 2 represents non-bonding, direct bonding, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, CO
  • R 63 to R 66 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or
  • a hydrogen atom in the group represented by R 61 to R 66 is a halogen atom, a
  • R 61 to R 66 may be substituted with -O- under the condition that oxygen is not adjacent to each other, R 61 to R 66 each independently may form a ring together with either of adjacent benzene rings, g represents a number from 0 to 4; h represents a number of 0 to 3; )
  • the hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms represented by R 61 to R 66 in the general formula (IV) are each represented by the above R 2 , R 4 , R 6 , Y 1 to Y 3 and Z 1 to Z It is the same as the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by 3 .
  • the heterocyclic ring-containing group having 2 to 20 carbon atoms represented by R 61 to R 66 in the general formula (IV) is a group represented by the above R 2 , R 4 , R 6 and Z 1 to Z 3 And a heterocyclic ring-containing group having 2 to 20 carbon atoms.
  • Preferred oxime ester compounds as the polymerization initiator (C) are, for example, compound No. 1 shown below. C1-1 to No. C1-14 can be mentioned. However, the polymerization initiator (C) used in the present invention is not limited at all by the following compounds.
  • the compounds No. 1 and 2 may be obtained. It is an oxime ester compound having a diphenyl sulfide skeleton exemplified by C1-1 to C1-7, and is preferably used in combination as a polymerization initiator in that a polymerizable composition having good sensitivity can be obtained.
  • the compound No. 1 is It is an oxime ester compound having a carbazole skeleton exemplified by C1-8 to C1-14, and is particularly preferable in that a polymerizable composition having good sensitivity can be obtained.
  • acetophenone compounds include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 4′-isopropyl-2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 2-hydroxymethyl-2 -Methylpropiophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, p-dimethylaminoacetophenone, p-tertiary butyl dichloroacetophenone, p-tertiary butyl trichloroacetophenone, p-azidobenzal Acetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropanone-1,2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -Butanone-1, benzo , Benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin
  • the use of an ⁇ -aminoacetophenone compound having a hydroxyl group as a polymerization initiator is preferable because the resulting cured product has less contamination of the liquid crystal.
  • Preferred examples of the ⁇ -aminoacetophenone compound having a hydroxyl group include compounds represented by the following general formula (V).
  • Xr represents a structure represented by the following general formula (i), (ii) or (iii)
  • Xs represents a sulfur atom or NR 100
  • R 100 , R 101 , R 102 , R 103 and R 104 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or the number of carbon atoms
  • the alkyl group may be substituted with a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom, a cyano group or a nitro group, and the phenyl group and the arylalkyl group each have 1 to 4 carbon atoms.
  • R 101 and R 102 may form a heterocyclic ring linked to 3-6 membered ring, the nitrogen atom in the heterocyclic ring may R 99 is bonded R 103 and R 104 may be linked to form a 3- to 6-membered ring, R 105 , R 106 , R 107 and R 108 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group, a carboxyl group or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and the alkyl group is It may be substituted by a halogen atom, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group or a hydroxyl group, R 99 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atom
  • R 117 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a phenyl group, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, and the alkyl group is a hydroxyl group or a carboxyl group
  • the phenyl group and the arylalkyl group may be substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom, a cyano group or a nitro group. It may be substituted by a group.
  • the compound represented by Formula (V) has at least one hydroxyl group in the molecule. )
  • each of R 109 and R 110 independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and even when p is 2 or more, they are the same) It may be different, Following in the formula (i-1)
  • R 111 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, an amino group or a phenyl group, and the phenyl group is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom, a cyano group
  • p may be substituted with a nitro group, and p represents a number of 1 to 12.
  • R 112 , R 113 , R 114 , R 115 and R 116 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxyl group or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms
  • alkyl group may have been substituted by a halogen atom, a cyano group, a nitro group or a hydroxyl group, a methylene group in the alkyl group, -O -, - S -, - NR 117, -CO -, - CO- It may be substituted by O-, -O-CO- or -O-CO-O-, R 106 or R 107 may be combined with R 112 or R 116 to form a ring.
  • R 112 , R 113 , R 114 , R 115 and R 116 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a
  • R 101 , R 102 , R 103 , R 104 , R 105 , R 106 , R 107 and R 108 have the above general formula ( The same as V), and R 109 , R 110 and p are the same as the above general formula (i). )
  • Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms described above as the explanation of the general formula (V) include, for example, a carbon atom which is an example of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms in the above general formula (I) Among the alkyl groups of 1 to 20, those having 1 to 12 carbon atoms can be mentioned.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms described above as the explanation of the general formula (V) include 1 to 20 carbon atoms as an example of the hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms in the above general formula (I).
  • Examples of the above mentioned alkyl groups of -20, ones having 1 to 4 carbon atoms can be mentioned.
  • Examples of the arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms described above as the explanation of the general formula (V) include benzyl, ⁇ -methylbenzyl, ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl, phenylethyl and the like.
  • Preferred examples of the 3- to 6-membered heterocyclic ring which may be formed by linking R 101 and R 102 in the general formula (V) include piperidine ring, piperazine ring, morpholine ring, lactam ring and the like.
  • Preferred examples of the 3- to 6-membered ring which can be formed by linking R 103 and R 104 in the general formula (V) include a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a cyclopentene ring, a lactone ring and a lactam ring. .
  • Examples of the ring formed by combining R 106 or R 107 with R 112 or R 116 in the general formula (V) include a carbazole ring, a tianthrene ring and a dibenzothiophene ring as a structure combined with the benzene ring on both sides of Xs. It can be mentioned.
  • each halogen atom described above as an explanation in the general formula (V) examples include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
  • the following compound No. 1 may be used.
  • benzyl compound examples include benzyl and the like.
  • benzophenone compounds include benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, Michler's ketone, 4,4'-bisdiethylaminobenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone and 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide.
  • thioxanthone compound examples include thioxanthone, 2-methyl thioxanthone, 2-ethyl thioxanthone, 2-chloro thioxanthone, 2-isopropyl thioxanthone, 2,4-diethyl thioxanthone and the like.
  • radical polymerization initiators include phosphine oxide compounds such as 2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphine oxide and bis (cyclopentadienyl) -bis [2,6-difluoro-3- (pill-1) -Yl)] Titanocene compounds such as titanium etc. may be mentioned.
  • radical initiators include Adeka Optomer N-1414, N-1717, N-1919, Adeka Arkles NCI-831, NCI-930 (all manufactured by ADEKA Corporation); IRGACURE 184, IRGACURE 369, IRGACURE 651, IRGACURE 907, IRGACURE OXE 01, IRGACURE OXE 02, IRGACURE 784 (above, made by BASF Corporation); TR-PBG-304, TR-PBG-305, TR-PBG-309 and TR-PBG-314 (above, made by TRONLY); Be
  • the thermal radical polymerization initiator is not particularly limited as long as it generates radicals by heating, and conventionally known compounds can be used.
  • azo compounds, peroxides and persulfates are preferable. It can be illustrated as a thing.
  • azo compound examples include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (methylisobutyrate), 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 1,1'- And azobis (1-acetoxy-1-phenylethane) and the like.
  • peroxides examples include benzoyl peroxide, di-t-butyl benzoyl peroxide, t-butyl peroxypivalate and di (4-t-butylcyclohexyl) peroxy dicarbonate.
  • Persulfates include persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate and potassium persulfate.
  • polymerization initiators having a hydroxyl group are particularly preferable because they can provide a display device having low liquid crystal contamination and excellent electrical characteristics.
  • the said polymerization initiator (C) can be mixed and used 1 type, or 2 or more types illustrated until now.
  • the content of the polymerization initiator (C) is not particularly limited, but the curability is good relative to 100 parts by mass of the alkali developable compound (B). It is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.3 to 10 parts by mass, and more preferably 0.3 to 5 parts by mass.
  • the content of the polymerization initiator (C) is in the above range, a polymerizable composition having excellent curability and excellent storage stability without precipitation of the polymerization initiator can be obtained, which is preferable.
  • the content of the polymerization initiator (C) is not particularly limited, but the colorant (A), the alkali developable compound (B) and The amount is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.3 to 10 parts by mass, and more preferably 0.3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polymerization initiator (C).
  • Ethylenically unsaturated compounds can be further added to the polymerizable composition of the present invention. Addition of the ethylenically unsaturated compound is preferable because sensitivity and chemical resistance are improved.
  • the said ethylenically unsaturated compound is a compound which has an ethylenically unsaturated bond and is not said alkali-developable compound (B).
  • Ethylenically unsaturated compounds include, for example, unsaturated aliphatic hydrocarbons such as ethylene, propylene, butylene, isobutylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene; (meth) acrylic acid, ⁇ -chloroacrylic acid Acid, itaconic acid, maleic acid, citraconic acid, fumaric acid, hymic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, vinylacetic acid, allylacetic acid, cinnamic acid, sorbic acid, mesaconic acid, succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxy Mono- (meth) acrylate of a polymer having a carboxy group and a hydroxyl group at both ends, such as ethyl], phthalic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], ⁇ -carboxypolycaprolactone mono (meth
  • Polyhydric alcohol or ester of polyhydric phenol Metal salt of unsaturated polybasic acid such as zinc (meth) acrylate and magnesium (meth) acrylate; maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, methyl Tetrahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, trialkyltetrahydrofuran Phthalic anhydride-Male anhydride Acid anhydride, acid anhydride of unsaturated polybasic acid such as dodecenyl succinic anhydride, methyl hymic acid anhydride; (meth) acrylamide, methylene bis (meth) acrylamide, diethylene triamine tris (meth) acrylamide, xylylene bis (meth)
  • a commercial item can also be used as said ethylenically unsaturated compound.
  • Examples of the commercially available product include Kayalad DPHA, DPEA-12, PEG400DA, THE-330, RP-1040, NPGDA, PET30, R-684 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.); Alonix M-215, M-350.
  • NK ester A-DPH, A-TMPT, A-DCP, A-HD-N, TMPT, DCP, NPG and HD-N all available from Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • the content of the ethylenically unsaturated compound is not particularly limited, but the colorant (A), the alkali developable compound (B), the polymerization initiator (C) and ethylene
  • the amount is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 1 to 30 parts by mass, still more preferably 5 to 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the unsaturated unsaturated compound.
  • content of an ethylenically unsaturated compound is in said range, it is preferable from the hardened
  • the content of the ethylenically unsaturated compound is not particularly limited, but the polymerization initiator (C), the colorant (A), the alkali development
  • the ethylenically unsaturated compound is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 1 to 30 parts by mass, more preferably 1 to 30 parts by mass, based on 100 parts by mass in total of the carboxylic compound (B) and the ethylenically unsaturated compound. , 5 to 20 parts by mass.
  • a solvent can be further added to the polymerizable composition of the present invention.
  • the solvent usually, the above-mentioned components (coloring agent (A), alkali developable compound (B), polymerization initiator (C), ethylenic unsaturated compound, etc.) can be dissolved or dispersed as necessary.
  • a solvent can be used.
  • ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, diethyl ketone, acetone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone and 2-heptanone; ethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane, 1,2- Ether solvents such as diethoxyethane and dipropylene glycol dimethyl ether; methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, cyclohexyl acetate, ethyl lactate, dimethyl succinate and the like Ester solvents such as texanol; cellosolv solvents such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl
  • ketone solvents, ester solvents, ether ester solvents, etc. in particular cyclohexanone, 3-methoxybutyl acetate, dimethyl succinate and PGMEA etc., have good compatibility between the resist and the polymerization initiator in the polymerizable composition. preferable.
  • PGMEA 3-methoxybutyl acetate
  • dimethyl succinate the weight ratio of the above solvent
  • PGMEA: 3-methoxybutyl acetate: dimethyl succinate is preferably 15 to 25: 2. Particularly preferred is a case of ⁇ 5: 1.
  • the content of the solvent is not particularly limited, but it is preferably 30 to 95% by mass in 100% by mass of the total amount of the polymerizable composition, more preferably 50 It is ⁇ 95 mass%.
  • the handling property viscosity and wettability of the polymerizable composition
  • unevenness of drying reduction and liquid stability without precipitation and sedimentation of components contained in the composition
  • the thickness of the cured product can be appropriately controlled when obtaining the cured product.
  • an epoxy compound an alkali developability imparting agent, a dispersant, a latent additive, an organic polymer, an inorganic compound, a coupling agent, a chain transfer agent, and a sensitization.
  • Polymerization inhibitors such as surfactants, surfactants and melamine compounds, p-anisole, hydroquinone, pyrocatechol, t-butyl catechol and phenothiazine; plasticizers; adhesion promoters; fillers; antifoams; leveling agents; Antioxidants; UV absorbers; dispersing aids; flocculants; catalysts; effect accelerators; crosslinking agents; conventional additives such as thickeners may be added.
  • Examples of the above epoxy compounds include methyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, decyl glycidyl ether, C12 to 13 mixed alkyl glycidyl ether, phenyl 2-methyl glycidyl ether, cetyl glycidyl ether, stearyl glycidyl ether, Glycidyl methacrylate, isopropyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, 2-methyloctyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, 4-n-butylphenyl glycidyl ether, 4-phenylphenol glycidyl ether, cresyl glycidyl ether, dibromocresyl Glycidy
  • An epoxidized polyolefin can also be used as said epoxy compound.
  • the epoxidized polyolefin is a polyolefin in which an epoxy group is introduced by modifying the polyolefin with an epoxy group-containing monomer. Producing by copolymerizing ethylene or an ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms, an epoxy group-containing monomer, and, if necessary, another monomer by either a copolymerization method or a graft method it can. Ethylene or an ⁇ -olefin having 3 to 20 carbon atoms, an epoxy group-containing monomer and another monomer may be polymerized alone or in combination with other monomers.
  • the double bond of a non-conjugated polybutadiene having a hydroxyl group at the end can be obtained by epoxidation by the peracetic acid method, and one having a hydroxyl group in the molecule may be used.
  • a hydroxyl group can be urethane-ized with isocyanate, and a primary hydroxyl group-containing epoxy compound can be made to react here, and an epoxy group can be introduce
  • ethylene or ⁇ -olefins of 3 to 20 carbon atoms examples include ethylene, propylene, butylene, isobutylene, 1,3-butadiene, 1,4-butadiene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethyl-1,3 -Butadiene, piperylene, 3-butyl-1,3-octadiene, isoprene and the like can be mentioned.
  • Examples of the epoxy group-containing monomer include glycidyl esters of ⁇ , ⁇ -unsaturated acids, vinyl benzyl glycidyl ether and allyl glycidyl ether.
  • Specific examples of glycidyl esters of ⁇ , ⁇ -unsaturated acids include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate and glycidyl ethacrylic acid, with glycidyl methacrylate being particularly preferred.
  • a commercial item can also be used publicly as said epoxy compound.
  • Suitable commercial products include, for example, Epolight 40E, 1500 NP, 1600, 80 MF, 4000 and 3002 (all, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.); Adeka Glycyrol ED-503, ED-503 D, ED-503 G, ED-523 T, ED -513, ED-501, ED-502, ED-509, ED-518, ED-529, Adeka Resin EP-4000, EP-4005, EP-4080 and EP-4085 (all from Adeka); Denacol EX- 201, EX-203, EX-211, EX-212, EX-221, EX-251, EX-252, EX-711, EX-721, Denacol EX-111, EX-121, EX-141, EX-142 , EX-145, EX-146, EX-147, EX-171, EX-192 and EX-731 (above, Nagas
  • the above-mentioned alkali developing property imparting agent is a compound which does not have radical polymerizability and imparts alkali developing property, and as such a compound, it is a compound which is soluble in an aqueous alkali solution by having an acid value.
  • alkali-soluble novolak resins hereinafter simply referred to as "novolak resins" are mentioned as typical ones. Novolak resins are obtained by polycondensation of phenols and aldehydes in the presence of an acid catalyst.
  • phenols examples include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, o-butylphenol, m-butylphenol, p-butylphenol, 3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, p-phenylphenol, hydroquinone, catechol, resorcinol, 2- Methyl resorcinol, pyrogallol, ⁇ -naphthol, bisphenol A, dihydroxybenzoic acid ester, gallic acid ester and the like are used.
  • phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,5- Shirenoru, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, resorcinol, 2-methyl resorcinol and bisphenol A are preferable.
  • These phenols may be used alone or in combination of two or more.
  • aldehyde examples include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, benzaldehyde, phenylacetaldehyde, ⁇ -phenylpropylaldehyde, ⁇ -phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o -Chlorobenzaldehyde, m-chlorobenzaldehyde, p-chlorobenzaldehyde, o-nitrobenzaldehyde, m-nitrobenzaldehyde, p-nitrobenzaldehyde, o-methyl benzaldehyde, m-methyl benzaldehyde, p-methyl benzaldehyde, p-ethyl benzaldehyde and p -N-butyl
  • Aldehyde, acetaldehyde and benzaldehyde are used, and of these compounds Aldehyde, acetaldehyde and benzaldehyde are preferred. These aldehydes may be used alone or in combination of two or more. The aldehydes are preferably used in a proportion of 0.7 to 3 moles, particularly preferably 0.7 to 2 moles, per mole of phenols.
  • an inorganic acid such as hydrochloric acid, nitric acid or sulfuric acid, or an organic acid such as formic acid, oxalic acid or acetic acid is used.
  • the amount of these acid catalysts used is preferably 1 ⁇ 10 -4 to 5 ⁇ 10 -1 mol per mole of phenol.
  • water is usually used as the reaction medium, but when the phenols used in the condensation reaction do not dissolve in the aqueous solution of aldehydes and become heterogeneous from the initial stage of the reaction, they are hydrophilic as the reaction medium Solvents can also be used.
  • hydrophilic solvents include, for example, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, or cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane.
  • the amount of the reaction medium used is usually 20 to 1000 parts by mass per 100 parts by mass of the reaction raw material.
  • the reaction temperature of the condensation reaction can be appropriately adjusted depending on the reactivity of the reaction raw material, but it is usually 10 to 200 ° C., preferably 70 to 150 ° C. After completion of the condensation reaction, the internal temperature is generally raised to 130 to 230 ° C.
  • the reaction mixture is dissolved in the hydrophilic solvent and added to a precipitant such as water, n-hexane and n-heptane to precipitate the novolac resin, and the precipitate is separated and dried by heating. It can also be collected by
  • polyhydroxystyrene or a derivative thereof, styrene-maleic anhydride copolymer, polyvinyl hydroxybenzoate and the like can be mentioned.
  • any dispersant may be used as the dispersant, as long as it can disperse and stabilize the colorant (A), and a commercially available dispersant, such as BYK series manufactured by Bick Chemie Co., Ltd., can be used, and polyester having a basic functional group ,
  • a polymer dispersant comprising a polyether, a polyurethane, a nitrogen atom as a basic functional group, and a functional group having a nitrogen atom is an amine and / or a quaternary salt thereof, and has an amine value of 1 to 100 mg KOH / g Is preferably used.
  • the latent additive is inert at room temperature, in the light exposure step and the pre-bake step, and is heated at 100 to 250 ° C. or protected at 80 to 200 ° C. in the presence of an acid / base catalyst. Is to be desorbed and activated. As an effect obtained by having activated, oxidation prevention, ultraviolet-ray absorption, antifouling property, recoat property, adhesiveness, etc. are mentioned. As the latent additive, those described in WO 2014/021023 can be preferably used.
  • a commercial item can be used as the latent additive, and examples thereof include Adeka Arkles GPA-5001 and the like.
  • organic polymer examples include polystyrene, polymethyl methacrylate, methyl methacrylate-ethyl acrylate copolymer, poly (meth) acrylic acid, styrene-(meth) acrylic acid copolymer, (meth) acrylic acid-methyl methacrylate Copolymer, ethylene-vinyl chloride copolymer, ethylene-vinyl copolymer, polyvinyl chloride resin, ABS resin, nylon 6, nylon 66, nylon 12, urethane resin, polycarbonate polyvinyl butyral, cellulose ester, polyacrylamide, saturated Polyester, phenol resin, phenoxy resin, polyamide imide resin, polyamic acid resin, epoxy resin, etc. may be mentioned.
  • polystyrene, (meth) acrylic acid-methyl methacrylate copolymer, epoxy resin Masui polystyrene, (meth) acrylic acid-methyl methacrylate copolymer, epoxy resin Masui.
  • the properties of the cured product can also be improved by using the organic polymer together with the alkali developable compound (B).
  • the amount thereof used is preferably 10 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alkali developable compound (B).
  • the above inorganic compounds can be contained.
  • the inorganic compound include nickel oxide, iron oxide, iridium oxide, titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, calcium oxide, potassium oxide, metal oxides such as silica and alumina; layered clay mineral, miloli blue, calcium carbonate, Magnesium carbonate, cobalt, manganese, glass powder, mica, talc, kaolin, ferrocyanide, various metal sulfates, sulfides, selenide, aluminum silicate, calcium silicate, aluminum silicate, aluminum hydroxide, platinum, gold, silver and copper Among these, titanium oxide, silica, layered clay minerals, silver and the like are preferable.
  • an inorganic compound in the polymerizable composition of the present invention, it can be used as a photosensitive paste composition.
  • the photosensitive paste composition is used to form fired product patterns such as partition patterns, dielectric patterns, electrode patterns and black matrix patterns of plasma display panels.
  • These inorganic compounds are also suitably used as, for example, fillers, antireflective agents, conductive agents, stabilizers, flame retardants, mechanical strength improvers, special wavelength absorbers, ink repellents, and the like.
  • the content of the inorganic compound is preferably 0.1 to 50 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the alkali developable compound (B).
  • the amount is preferably 0.5 to 20 parts by mass, and these inorganic compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the coupling agent include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methylethyldimethoxysilane, methylethyldiethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane and the like.
  • Alkenyl functional alkoxysilanes such as alkyl functional alkoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 2-methacryloxypropyltrimethoxysilane, etc.
  • a commercial item can be used as said coupling agent, For example, KA-1003, KBM-1003, KBE-1003, KBM-303, KBM-403, KBE-402, KBE-403, KBM-403, KBM- 502, KBM-503, KBE-502, KBE-503, KBM-5103, KBM-602, KBM-603, KBE-603, KBM-903, KBE-903, KBE-9103, KBM-573, KBM-575, KBM-6123, KBE-585, KBM-703, KBM-802, KBM-803, KBE-846, KBE-9007, KBM-04, KBE-04, KBM-13, KBE-13, KBE-22, KBE-KBE 103, HMDS-3, KBM-3063, KBM-3103C, KP -3504 and KF-99 (or, Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.).
  • a sulfur atom-containing compound is generally used as the chain transfer agent and the sensitizer.
  • the pattern of the cured product obtained by adding the above-mentioned chain transfer agent and sensitizer becomes high definition.
  • the surfactant examples include fluorine surfactants such as perfluoroalkyl phosphates and perfluoroalkyl carboxylates, anionic surfactants such as higher fatty acid alkali salts, alkyl sulfonates and alkyl sulfates, and higher amines Cationic surfactants such as halides and quaternary ammonium salts, polyethylene glycol alkyl ethers, polyethylene glycol fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, nonionic surfactants such as fatty acid monoglycerides, amphoteric surfactants and silicone surfactants Surfactants such as agents can be used, and these may be used in combination.
  • fluorine surfactants such as perfluoroalkyl phosphates and perfluoroalkyl carboxylates
  • anionic surfactants such as higher fatty acid alkali salts, alkyl sulfonates and alkyl sulfates
  • Examples of the melamine compound, (poly) methylol melamine, (poly) methylol glycoluril, all or part of the (poly) methylol benzoguanamine and (poly) active methylol groups of the nitrogen compound such as methylol urea (CH 2 OH groups) Mention may be made of compounds in which (at least two) are alkyletherified.
  • examples of the alkyl group constituting the alkyl ether include a methyl group, an ethyl group and a butyl group, which may be identical to or different from each other.
  • the methylol group which is not alkyletherified may be self-condensing within one molecule, or may be condensed between two molecules to form an oligomer component as a result.
  • hexamethoxymethylmelamine, hexabutoxymethylmelamine, tetramethoxymethylglycoluril and tetrabutoxymethylglycoluril can be used.
  • alkyletherified melamines such as hexamethoxymethylmelamine and hexabutoxymethylmelamine are preferable.
  • the content of optional components other than the colorant (A), the alkali developable compound (B), the polymerization initiator (C), the ethylenically unsaturated compound, the solvent and the inorganic compound is It is appropriately selected according to the purpose of use, and is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but preferably, a polymerization initiator (C), a colorant (A), an alkali developable compound (B) and ethylene It is 20 mass parts or less in total with respect to a total of 100 mass parts of the sex unsaturated compounds.
  • the photosensitive composition for BM according to the present invention contains, as essential components, a colorant (A), an alkali developing compound (B) and a polymerization initiator (C), and has photosensitivity and alkali developing property, and BM.
  • a colorant A
  • an alkali developing compound B
  • a polymerization initiator C
  • the composition is particularly suitable for forming
  • the photosensitive composition for BCS of the present invention contains, as essential components, a colorant (A), an alkali developable compound (B) and a polymerization initiator (C), and has photosensitivity and alkali developability, and BCS
  • a colorant A
  • an alkali developable compound B
  • a polymerization initiator C
  • the polymerizable composition of the present invention, the photosensitive composition for BM or the photosensitive composition for BCS, and the cured product are curable paint, varnish, curable adhesive, printed circuit board, display device (color TV, PC monitor, portable phone Color filters for color display liquid crystal display panels such as information terminals and digital cameras, color filters for various display applications, color filters for CCD image sensors, touch panels, electroluminescent display devices (partition materials for micro LEDs), plasma display panels , Organic EL black partition), powder coating, printing ink, printing plate, adhesive, gel coat, photoresist for electronics, electroplating resist, etching resist, solder resist, insulating film, black matrix, and LCD manufacturing process , Electrical and electronic components for forming structures in Composition for encapsulating, solder resist, magnetic recording material, micro mechanical parts, waveguide, optical switch, plating mask, etching mask, color test system, fiber glass cable coating, stencil for screen printing, tertiary lithography by stereolithography Materials for producing original objects, materials for holographic recording, image
  • the display device of the present invention has the same configuration as that of a conventionally known display device except that the cured product of the present invention (in particular, BCS) is provided, but BCS may be provided between cells.
  • BCS the cured product of the present invention
  • an alkali developable compound having a weight average molecular weight of 5000 or more may be used because the pattern shape is verticalized, the development adhesion is improved, and the heat resistance is improved. It is preferable to use an alkali developable compound having a weight average molecular weight of 7000 to 15,000. Further, it is obtained by an esterification reaction between an epoxy addition compound having a structure in which an unsaturated monobasic acid is added to an epoxy compound represented by the above general formula (III), and an polybasic acid anhydride. Particularly preferred is the unsaturated compound having the following structure.
  • the polymerizable composition of the present invention, the photosensitive composition for BM and the photosensitive composition for BCS can be prepared by a known method such as spin coater, roll coater, bar coater, die coater, curtain coater, various printing, immersion and the like. It can be applied on a supporting substrate such as soda glass, quartz glass, semiconductor substrate, metal, paper, plastic and the like. In addition, once applied on a supporting substrate such as a film, it can be transferred onto another supporting substrate, and the method of application is not limited.
  • the photosensitive composition for BM, and the photosensitive composition for BCS a superhigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp Low-pressure mercury lamp, mercury vapor arc lamp, xenon arc lamp, carbon arc lamp, metal halide lamp, fluorescent lamp, tungsten lamp, excimer lamp, germicidal lamp, light emitting diode, CRT light source, etc.
  • high energy radiation such as electromagnetic energy, electron beam, X-ray, radiation, etc., but preferably, super-high pressure mercury lamp, mercury vapor arc lamp, carbon arc lamp, which emits light of wavelength 300 to 450 nm.
  • a xenon arc lamp etc. are mentioned.
  • a laser direct writing method of directly forming an image from digital information of a computer or the like without using a mask improves not only productivity but also resolution and positional accuracy. It is useful because it can also be used, and light with a wavelength of 340 to 430 nm is suitably used as the laser light, but excimer lasers, nitrogen lasers, argon ion lasers, helium cadmium lasers, helium neon lasers, krypton ion lasers Also usable are those emitting light in the visible to infrared region such as various semiconductor lasers and YAG lasers. When using these lasers, sensitizing dyes that absorb the relevant region of visible to infrared are added.
  • prebaking is performed at 70 to 100 ° C. for 100 seconds to remove the solvent, and then curing is performed by heating at 150 ° C. to 250 ° C. for 30 minutes to 1 hour.
  • curing temperature is lower than 150 ° C., sufficient curing may not occur, and at 250 ° C. or higher, coloring and decomposition of the cured film may occur.
  • the cured products of the present invention are particularly useful as BCS.
  • a multi-tone mask such as a halftone mask or a gray scale mask can also be used.
  • 0.3 mm diameter zirconia beads are added in the same weight as the dispersion (the mixture minus the solvent PGMEA) and painted for 6 hours at a temperature of 25 to 60 ° C. After the dispersion was treated with a shaker, the zirconia beads were removed using a filter to obtain a dispersion. PGMEA was added to the obtained dispersion, and the dispersion concentration was adjusted to 20% by mass, and after making uniform with a stirrer, lactam black dispersion A-1 was obtained.
  • Preparation Example 2 Preparation of Perylene Black Dispersion A-2 Organic Black Pigment [C. I. Pigment black 31 (PalIogenBlackS0084; manufactured by BASF Corp.)], dispersant (BYK-167) and polymer for dispersion (alkaline developable compound PGMEA solution B-2 described later) each in 12 parts by mass, 3.6 parts After mixing in parts by mass and 8 parts by mass, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was weighed and added to the mixture to a solid concentration of 25% by mass to prepare a mixture.
  • PGMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
  • a stirrer After the above mixture is premixed with a stirrer, 0.3 mm diameter zirconia beads are added in the same weight as the dispersion (the mixture minus the solvent PGMEA) and painted for 6 hours at a temperature of 25 to 60 ° C. After the dispersion was treated with a shaker, the zirconia beads were removed using a filter to obtain a dispersion. PGMEA was added to the obtained dispersion, and the dispersion concentration was adjusted to 20% by mass, and after making uniform with a stirrer, a perylene black dispersion A-2 was obtained.
  • Preparation Example 3 Preparation of Carbon Black Dispersion A-3 20 parts by mass of MA100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as carbon black, and 12.5 parts by mass (solid content concentration) of BYK 161 (manufactured by BIC Chemie (BYK)) as a dispersing agent 40 mass%), 67.5 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent were mixed, and the mixture was treated by a bead mill to prepare a carbon black dispersion A-3.
  • MA100 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
  • BYK 161 manufactured by BIC Chemie (BYK)
  • the mixture was cooled to room temperature, 25.9 g of succinic anhydride, 0.427 g of tetrabutylammonium chloride and 1.37 g of PGMEA were added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 5 hours. Furthermore, 30.0 g of 9,9-bis (4-glycidyloxyphenyl) fluorene, 0.269 g of 2,6-di-t-butyl-p-cresol, and 1.50 g of PGMEA are added, and the mixture is heated at 90 ° C. for 90 minutes.
  • the content of the alkali developable compound in the alkali developable compound PGMEA solution B-3 was 45% by mass.
  • a 20 ⁇ m portion of the obtained pattern was subjected to a load-unload test at 40 mN using a Shimadzu dynamic microhardness tester DUH-211.
  • the elastic recovery rate (%) was calculated by the following formula.
  • Elastic recovery rate (%) [(recovery distance / compression displacement) x 100]
  • a cured product having an elastic recovery rate (%) of 60% or more can be used as BCS, a cured product having an elastic recovery rate (%) of 70% or more can be preferably used as BCS, and an elastic recovery rate Cured products having (%) of 80% or more can be particularly preferably used as BCS.
  • OD value The polymerizable compositions of Examples 1 to 15 and the comparative polymerizable compositions of Comparative Examples 1 to 3 were spin-coated (300 rpm, 7 seconds) and dried on a glass substrate, and then prebaked at 90 ° C. for 100 seconds. . After exposure using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source, a cured product was formed by baking at 230 ° C. for 30 minutes. The OD value of the obtained film was measured using a Macbeth permeation densitometer, and the OD value was divided by the film thickness after post-baking to calculate the OD value per film thickness.
  • a cured product with an OD value per film thickness of 1.0 or more can be used as a general-purpose BCS, and a cured product of 1.5 or more can be used as a high light-blocking BCS because the light shielding property is high.
  • a cured product having an OD value of 1.75 or more per film thickness can be preferably used as a high light-shielding BCS, and a cured product having an OD value of 2.0 or more per film thickness can be particularly preferably used as a BCS.
  • a cured product having an OD value of less than 1.0 per film thickness can not be used as a BCS.
  • a cured product having a dielectric constant of less than 5.0 can be used as BCS, a cured product having a dielectric constant of 4.5 or less is preferably used as a BCS, and a cured product having a dielectric constant of 4.0 or less Is particularly preferably used as BCS.
  • a cured product having a relative dielectric constant of 5.0 or more can not be used as a BCS.
  • VHR The polymerizable compositions obtained in Examples 1 to 15 and the comparative polymerizable compositions obtained in Comparative Examples 1 to 3 were coated on a glass substrate (100 mm ⁇ 100 mm) using a spin coater and at 90 ° C. Pre-baking was performed for 100 seconds to form a coating having a thickness of 3.0 ⁇ m. Then, using a mirror projection aligner (product name: TME-150RTO, manufactured by Topcon Co., Ltd.), the coating film was irradiated with ultraviolet light at an irradiation amount of 200 mJ / cm 2 without using a mask. Thereafter, post-baking was performed at 230 ° C. for 30 minutes.
  • the liquid crystal composition was injected into a TN cell for liquid crystal evaluation (cell thickness 5 ⁇ m, electrode area 8 mm ⁇ 8 mm alignment film JALS 2096), and VHR was measured using VHR-1A (manufactured by Toyo Corporation).
  • Cured products with VHR of 90% or more are low in liquid crystal stain and can be used as BCS, and cured products with VHR of 95% or more can be preferably used as BCS, and VHR is 98 or less. % Or more of the cured product can be particularly preferably used as BCS. Cured products with VHR less than 90% can not be used as BCS.
  • NMP chemical resistance The N-methyl pyrrolidone (NMP) dissolution test was performed according to the following procedure. First, the prepared polymerizable compositions obtained in Examples 1 to 15 and the comparative polymerizable compositions obtained in Comparative Examples 1 to 3 were treated with a spin coater to obtain a glass substrate with a final film thickness of 3 ⁇ m. And dried for 1 minute and then dried on a hot plate at 90.degree. C. for 120 seconds. After exposure with a high-pressure mercury lamp at 50 mJ / cm 2 and development, the substrate was heated at an oven temperature of 230 ° C. for 40 minutes to obtain a resist coated substrate.
  • NMP N-methyl pyrrolidone
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • a halogen lamp and a deuterium lamp (switching wavelength: 360 nm) are used as a light source, and a photomar is used as a detector, and a slit width of 2 nm is used as a measurement condition.
  • the sample solution was placed in a 1 cm square quartz cell and measured.
  • Absorbance is a dimensionless quantity that indicates how much the light intensity attenuates when light passes through an object in spectroscopy, and is defined by the following equation.
  • a (absorbance) -log 10 (I / I 0 ) (I: transmitted light intensity, I 0 : incident light intensity)
  • the incident light intensity and the transmitted light intensity in the above equations are the light intensity I 0 transmitted through NMP alone and the light intensity I transmitted through the sample solution when light is made incident respectively to the sample solution and NMP alone from the same light source It can be regarded as Therefore, (I / I 0 ) in the above equation represents the light transmittance, and the absorbance A is a value obtained by logarithmically expressing the reciprocal of the transmittance.
  • the absorbance A is a notation used when calculating the concentration or the like of a substance contained in a sample solution.
  • the spectral area of the absorbance which is the evaluation criterion, can be represented by the sum of absorbance at each wavelength, and means the sum of the eluted resist components. The spectral area (nm) of the measured absorbance was calculated to evaluate the NMP chemical resistance according to the following criteria.
  • NMP Chemical Resistance Evaluation Criteria Determination by the area value of the absorption spectrum of NMP elution solution (wavelength 300 to 800 nm) ⁇ : less than 20 (nm) ⁇ : 20 (nm) or more and 60 (nm) or less ⁇ : 60 (nm) or more NMP chemical resistance evaluation is ⁇ that can be particularly preferably used as BCS, those that are ⁇ , Can be used as BCS, those of x can not be used as BCS.
  • the 780 nm transmittance of the obtained sample was measured by a spectrophotometer.
  • the 780 nm transmittance was 80% or more as ⁇ , more than 60% and less than 80% as ⁇ , and 60% or less as x.
  • ⁇ or ⁇ ⁇ can be used as BCS, and those with ⁇ can be particularly preferably used. If the above evaluation is x, it can not be used as a BCS.
  • the cured product obtained from the polymerizable composition of the present invention has a light shielding property (OD value), a relative dielectric constant, low liquid crystal contamination (VHR), and chemical resistance. It is useful as BCS because it has excellent elastic recovery rate after satisfying the properties and 780 nm transmittance at a high level.
  • the cured product obtained from the polymerizable composition of the present invention, the photosensitive composition for BM or the photosensitive composition for BCS is excellent in light-shielding property, elastic recovery, chemical resistance, low dielectric constant, and good electrical characteristics. It is a cured product (especially BCS).
  • the cured product is particularly useful for display devices and the like.

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Abstract

本発明の重合性組成物は、着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)及び重合開始剤(C)を含有する重合性組成物であって、上記着色剤(A)が有機着色剤(A1)及び無機着色剤(A2)を含有する着色剤である。有機着色剤(A1)及び無機着色剤(A2)がそれぞれ有機黒色顔料及び無機黒色顔料であることが好ましい。またアルカリ現像性化合物(B)が、下記一般式(I)で表されるアルカリ現像性化合物であることも好ましい。(式中の符号の意味は明細書を参照のこと。)

Description

重合性組成物、ブラックマトリクス用感光性組成物及びブラックカラムスペーサ用感光性組成物
 本発明は、無機着色剤及び有機着色剤を共に含有することを特徴とする着色剤、アルカリ現像性化合物及び重合性開始剤を含有する重合性組成物、ブラックマトリクス(以下、BMとも記載)用感光性組成物及びブラックカラムスペーサ(以下、BCSとも記載)用感光性組成物並びに該重合性組成物又は該感光性組成物から得られる硬化物に関する。
 液晶表示装置、有機EL表示装置等の表示装置において、セルの上部と下部の基板間の距離を保持するためにスペーサが用いられている。
 スペーサは、重合性組成物を基板に塗布し、所定のマスクを介して露光した後現像することにより形成される。近年、カラムスペーサ及びブラックマトリクスを1つのモジュールに統合し、遮光性を持たせたBCSが用いられている。
 特許文献1には、フルオレン骨格を有するアルカリ可溶性樹脂を含有する遮光膜用の感光性樹脂組成物が開示されている。同文献には、該組成物が遮光性、絶縁性、弾性復元率に優れたスペーサ機能を有する旨が記載されている。特許文献2には、黒色有機顔料(ラクタムブラック)及び黒色無機顔料(カーボンブラック)を含有する感光性樹脂組成物が開示されている。同文献には、該組成物が誘電率、光遮蔽特性、解像度及び弾性回復率に優れている旨が記載されている。
特開2017-072760号公報 国際公開第2013/032190号
 本発明が解決しようとする課題は、遮光性、弾性回復、耐薬品性に優れ、誘電率が低く、電気特性が良好な硬化物(特にBCS)がこれまでなかったということである。
 従って、本発明の目的は、遮光性、弾性回復、耐薬品性に優れ、誘電率が低く、電気特性が良好なBCSが得られる重合性組成物及びBCS用感光性組成物、該重合性組成物、BM用感光性組成物及びBCS用感光性組成物より得られる硬化物、該硬化物を含有する表示装置、並びに該硬化物を製造する方法を提供することにある。
 本発明は、鋭意検討の末、下記[1]~[9]を提供することにより、上記目的を達成したものである。
[1] 着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)及び重合開始剤(C)を含有する重合性組成物であって、上記着色剤(A)が有機着色剤(A1)及び無機着色剤(A2)を含有する着色剤である重合性組成物。
[2] 有機着色剤(A1)及び無機着色剤(A2)がそれぞれ有機黒色顔料及び無機黒色顔料である[1]に記載の重合性組成物。
[3] アルカリ現像性化合物(B)が、下記一般式(I)で表されるアルカリ現像性化合物である[1]又は[2]に記載の重合性組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、
 R、R及びRは、それぞれ独立に炭素原子数1~20の炭化水素基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基を表し、
 R及びRが、複数存在する場合、同一の場合も異なる場合もあり、
 Y、Y及びYは、直接結合、炭素原子数1~20の炭化水素基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基を表し、
 Yが、複数存在する場合、同一の場合も異なる場合もあり、
 Z、Z及びZは、それぞれ独立して炭素原子数1~20の炭化水素基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基を表し、
 Zが、複数存在する場合、同一の場合も異なる場合もあり、
 R、R、R、Y、Y、Y、Z、Z及びZで表される基中の水素原子はハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メタクリロイル基、アクリロイル基、エポキシ基、ビニル基、メルカプト基、イソシアネート基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基で置換される場合があり、
 R、R、R、Y、Y、Y、Z、Z及びZで表される基中のメチレン基は-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-、-SO-、-SCO-又は-COS-で置換される場合もあり、
 mは0又は10以下の正の数を表し、aは、0又は4以下の正の数を表し、bは、0又は3以下の正の数を表し、cは、0又は4以下の正の数を表し、
mが2以上の場合、bは同一の場合も異なる場合もある。)
[4] 重合開始剤(C)が、下記一般式(II)で表される基を有する重合開始剤である[1]~[3]の何れか一項に記載の重合性組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、R11及びR12は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数1~20の炭化水素基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基を表し、R11及びR12で表される基中の水素原子はハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メタクリロイル基、アクリロイル基、エポキシ基、ビニル基、ビニルエーテル基、メルカプト基、イソシアネート基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基で置換される場合があり、R11及びR12で表される基中のメチレン基は-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR13-、-NR13CO-、-S-、-CS-、-SO-、-SCO-、-COS-、-OCS-又はCSO-で置換される場合もあり、
 R13は、水素原子、炭素原子数1~20の炭化水素基を表し、
 nは0又は1を表し、
 式中の*は、結合手を表す。)
[5] [1]~[4]の何れか一項に記載の重合性組成物を含有するブラックマトリクス用感光性組成物。
[6] [1]~[4]の何れか一項に記載の重合性組成物を含有するブラックカラムスペーサ用感光性組成物。
[7] [1]~[4]の何れか一項に記載の重合性組成物、[5]に記載のブラックマトリクス用感光性組成物又は[6]に記載のブラックカラムスペーサ用感光性組成物を用いて光照射または加熱にて硬化物を製造する方法。
[8] [1]~[4]の何れか一項に記載の重合性組成物、[5]に記載のブラックマトリクス用感光性組成物又は[6]に記載のブラックカラムスペーサ用感光性組成物の硬化物。
[9] [8]に記載の硬化物を含有する表示装置。
 以下、本発明の重合性組成物について好ましい実施形態に基づき詳細に説明する。
 本発明の重合性組成物は、無機着色剤及び有機着色剤を共に含有することを特徴とする着色剤、アルカリ現像性化合物及び重合性開始剤を含有する。以下、各成分について順に説明する。
<着色剤(A)>
 本発明の重合性組成物に用いられる着色剤(A)は、有機着色剤(A1)及び無機着色剤(A2)を含有し、既知の顔料や染料を混合して用いることができる。ここで、顔料とは、後述する溶剤に不溶の着色剤を意味し、無機又は有機着色剤の中でも溶剤に不溶であるもの、或いは無機又は有機染料をレーキ化したものも含まれる。
 上記有機着色剤(A1)としては、有機顔料と有機染料が挙げられる。
 上記有機顔料としては、アニリンブラック、ラクタムブラック、ペリレンブラック、赤色201号、赤色202号、赤色204号、赤色205号、赤色220号、赤色226号、赤色228号、赤色405号、橙色203号、橙色204号、黄色205号、黄色401号、青色404号、赤色3号、赤色104号、赤色106号、赤色227号、赤色230号、赤色401号、赤色505号、橙色205号、黄色4号、黄色5号、黄色202号、黄色203号、緑色3号、青色1号等のジルコニウム、バリウム又はアルミニウムレーキ等に代表される有機顔料等が挙げられる。
 上記の中でもアニリンブラック、ラクタムブラック及びペリレンブラック等に代表される有機黒色顔料は、遮光性に優れることから好ましい。
 上記有機染料としては、例えば、アスタキサンチン、アリザリン等のアントラキノン類、アントシアニジン、β-カロチン、カテナール、カプサンチン、カルコン、カルサミン、クエルセチン、クロシン、クロロフィル、クルクミン、コチニール、シコニン等のナフトキノン類、ビキシン、フラボン類、ベタシアニジン、ヘナ、ヘモグロビン、リコピン、リボフラビン、ルチン等の天然色素・染料、インドリン等の自動酸化型染料;ジヒドロキシアセトン、ニトロソ化合物、ニトロ化合物、アゾ化合物、ジアゾ化合物、キサンテン化合物、キノリン化合物、アントラキノン化合物、クマリン化合物、シアニン化合物、フタロシアニン化合物、イソインドリノン化合物、イソインドリン化合物、キナクリドン化合物、アンタンスロン化合物、ペリノン化合物、ペリレン化合物、ジケトピロロピロール化合物、チオインジゴ化合物、ジオキサジン化合物、トリフェニルメタン化合物、キノフタロン化合物、ナフタレンテトラカルボン酸、アゾ染料、シアニン染料の金属錯体化合物等が挙げられる。
 上記無機着色剤(A2)としては、無機顔料と無機染料が挙げられる。
 上記無機顔料としては、二酸化チタン、酸化亜鉛等の無機白色顔料;mine、HCBlue 2、Basic Blue 26等のニトロ染料;分散染料;二酸化チタン、酸化亜鉛等の無機白色顔料;酸化鉄(ベンガラ)、チタン酸鉄等の無機赤色系顔料;γ-酸化鉄等の無機褐色系顔料;黄酸化鉄、黄土等の無機黄色系顔料;黒酸化鉄、低次酸化チタン等の無機黒色系顔料;マンゴバイオレット、コバルトバイオレット等の無機紫色系顔料;酸化クロム、水酸化クロム、チタン酸コバルト等の無機緑色系顔料;群青、紺青等の無機青色系顔料;酸化チタンコーテッドマイカ、酸化チタンコーテッドオキシ塩化ビスマス、酸化チタンコーテッドタルク、着色酸化チタンコーテッドマイカ、オキシ塩化ビスマス箔等のパール顔料;アルミニウムパウダー、カッパーパウダー、金等の金属粉末顔料;表面処理無機及び金属粉末顔料;ファーネス法、チャンネル法又はサーマル法によって得られるカーボンブラック、或いはアセチレンブラック、ケッチェンブラック又はランプブラック等のカーボンブラック、上記カーボンブラックをエポキシ樹脂で調整又は被覆したもの、上記カーボンブラックを予め溶剤中で樹脂に分散処理し、20~200mg/gの樹脂で被覆したもの、上記カーボンブラックを酸性又はアルカリ性表面処理したもの、平均粒径が8nm以上でDBP吸油量が90ml/100g以下のカーボンブラック、950℃における揮発分中のCO及びCOから算出した全酸素量が、表面積100m当たり9mg以上であるカーボンブラック、黒鉛化カーボンブラック、ピグメントブラック7、黒鉛、活性炭、炭素繊維、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、カーボンナノホーン、カーボンエアロゲル、フラーレン、チタンブラック等に代表される無機黒色顔料、が挙げられる。
 上記顔料の中でも、遮光性が高いことから黒色顔料を用いることが好ましい。
 上記無機染料としては、例えば、バナジウム系染料(バナジウム化合物、以下同じ。)、クロム系染料、モリブデン系染料、マンガン系染料、鉄系染料(シュウ酸鉄など)などの金属(遷移金属など)を含む染料などが挙げられる。なお、無機染料には、樹脂粒子において着色する無機成分[例えば、フルオレン骨格を有する樹脂との相互作用(配位又は錯形成など)により着色する成分]、例えば、金属イオン(例えば、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅などの遷移金属のカチオン)又は金属イオンを含む化合物なども含まれる。
 上記顔料としては、市販品を用いることもでき、例えば、ピグメントレッド1、2、3、9、10、14、17、22、23、31、38、41、48、49、88、90、97、112、119、122、123、144、149、166、168、169、170、171、177、179、180、184、185、192、200、202、209、215、216、217、220、223、224、226、227、254、228、240及び254;ピグメントオレンジ13、31、34、36、38、43、46、48、49、51、52、55、59、60、61、62、64、65及び71;ピグメントイエロー1、3、12、13、14、16、17、20、24、55、60、73、81、83、86、93、95、97、98、100、109、110、113、114、117、120、125、126、127、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、166、168、175、180及び185;ピグメントグリ-ン7、10、36及び58;ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:5、15:6、22、24、56、60、61、62及び64;ピグメントバイオレット1、19、23、27、29、30、32、37、40及び50等が挙げられる。
 本発明の重合性組成物において、上記着色剤(A)の含有量は、特に限定されるものではないが、下記アルカリ現像性化合物(B)100質量部に対して、好ましくは5~10質量部、より好ましくは10~80質量部、更に好ましくは20~60質量部である。着色剤(A)の含有量が上記の範囲内である場合、重合性組成物が着色剤の凝集を伴わない保存安定性に優れたものとなり、重合性組成物の硬化物の遮光性が高くなることから好ましい。
 例えば厚さ1~3μmの硬化物を形成する場合には、着色剤(A)の含有量は、特に限定されるものではないが、アルカリ現像性化合物(B)100質量部に対して、好ましくは5~10質量部、より好ましくは10~80質量部、更に好ましくは20~60質量部である。
 また780nmの透過率が高いことから、重合組成物中、有機着色剤(A1)100質量部に対し、無機着色剤(A2)が30質量部以下であることが好ましく、20質量部以下がより好ましい。一方、遮光性が高いことから、有機着色剤(A1)100質量部に対し、無機着色剤(A2)が2質量部以上であることが好ましく、5質量部以上であることがより好ましい。
<アルカリ現像性化合物(B)>
 本発明に係るアルカリ現像性化合物(B)は、親水性基を有し、且つ、アルカリ現像性を示す化合物である。本発明においては、アルカリ現像性化合物(B)として、上記の条件を満たしている限り、従来用いられている化合物を用いることができる。
 上記親水性基としては、水酸基、チオール基、カルボキシル基、スルホ基、アミノ基、アミド基又はその塩等が挙げられ、水酸基及びカルボキシル基が、アルカリ現像性化合物(B)のアルカリ現像性が高いため好ましい。
 アルカリ現像性化合物(B)における親水性基の好ましい官能基当量(親水性基1当量を含む高分子化合物の質量)は、50~10000である。
 親水性基の官能基当量が上記の範囲である場合、アルカリ現像性に優れるため好ましい。
 アルカリ現像性化合物(B)の好ましい分子量は、好ましい分子量は、重量平均分子量が、2000~10000であり、3000~6000が特に好ましい。又数平均分子量が、1000~8000であり、特に2000~5000である。アルカリ現像性化合物(B)の分子量が上記の範囲である場合、現像性に優れ、かつ耐薬品性に優れる硬化物が得られることから好ましい。
 上記アルカリ現像性化合物(B)は、酸価が、好ましくは10~200mg/KOH、さらに好ましくは30~150mg/KOHである。酸価が10mg/KOH以上であることで、アルカリ現像性が十分に得られやすく、200mg/KOH以下であることで、高分子化合物の製造を容易なものにしやすい。ここで、酸価とは、JIS K 0050及びJIS K 0211によるものである。
 アルカリ現像性化合物(B)としては、具体的には、上記一般式(I)で表される化合物、アクリル酸エステルの共重合体;フェノール及び/又はクレゾールノボラックエポキシ樹脂;多官能エポキシ基を有するポリフェニルメタン型エポキシ樹脂;エポキシアクリレート樹脂;下記一般式(III)で表されるエポキシ化合物等に不飽和一塩基酸を付加させた構造を有するエポキシ付加化合物;下記一般式(III)で表されるエポキシ化合物に不飽和一塩基酸を付加させた構造を有するエポキシ付加化合物と、多塩基酸無水物とのエステル化反応により得られる構造を有する樹脂(不飽和化合物)等を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、Mは直接結合、炭素原子数1~20の炭化水素基、-O-、-S-、-SO2-、-SS-、-SO-、-CO-、-OCO-又は下記式(a)、(b)、(c)又は(d)で表される群から選ばれる置換基を表し、
 Mで表される炭素原子数1~20の炭化水素基中の水素原子はハロゲン原子で置換される場合があり、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27及びR28(以下、R21~R28とも記載)は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~20の炭化水素基、又はハロゲン原子を表し、kは0~10の数であり、k≧1の場合、複数存在するR21~R28及びMは、それぞれ、同一である場合も、異なる場合もある。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、R29は、炭素原子数1~20の炭化水素基を表し、
30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57及びR58(以下、R30~R58とも記載)は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~20の炭化水素基、複素環を含有する炭素原子数2~20の基、又はハロゲン原子を表し、
31~R38及びR40~R68で表される基中のメチレン基は、不飽和結合、-O-又は-S-で置換される場合があり、
30とR31、R31とR32、R32とR33、R33とR34、R35とR36、R36とR37、R37とR38、R43とR44、R44とR45、R45とR46、R51とR52、R52とR53、R53とR54、R55とR56、R56とR57及びR57とR58は結合して環を形成する場合があり、
(a)、(b)、(c)及び(d)で表される基中の*は、結合手を表す。)
 上記一般式(I)で表されるアルカリ現像性化合物を用いることで、重合性組成物から得られる硬化物が、耐薬品性に優れることから好ましい。
 上記一般式(III)で表されるエポキシ化合物に不飽和一塩基酸を付加させた構造を有するエポキシ付加化合物;又は、上記一般式(III)で表されるエポキシ化合物に不飽和一塩基酸を付加させた構造を有するエポキシ付加化合物と、多塩基酸無水物とのエステル化反応により得られる反応生成物であるアルカリ現像性化合物を用いると、重合性組成物の感度が高くなり、該重合性組成物から得られる硬化物が弾性回復率にすぐれることから好ましい。
 着色剤(A)の分散性が良好になり、且つ、耐熱性が良好なことから、上記アルカリ現像性化合物(B)が、上記一般式(III)で表されるエポキシ化合物;上記一般式(III)で表されるエポキシ化合物に不飽和一塩基酸を付加させた、下記構造[(e)]を有するエポキシ化合物;又は、斯かる不飽和化合物と多塩基酸無水物とのエステル化反応により得られる、下記構造[(f)]を有する不飽和化合物であることが望ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、Yは不飽和一塩基酸の残基を表し、Yは多塩基酸無水物の残基を表し、
 *は結合手を意味する。)
 上記一般式(III)で表されるアルカリ現像性化合物において、Mが(b)又は(c)で表される基である場合、該重合性組成物から得られる硬化物の耐溶剤性が良好になることから特に好ましい。
 上記一般式(I)中のR、R、R、Y~Y及びZ~Zで表される炭素原子数1~20の炭化水素基は、特に限定されるものではないが、好ましくは炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数2~20のアルケニル基、炭素原子数3~20のシクロアルキル基、炭素原子数4~20のシクロアルキルアルキル基、炭素原子数6~20のアリール基及び炭素原子数7~20のアリールアルキル基等を表す。重合開始剤(C)として用いた場合の感度が良好なことから、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数2~10のアルケニル基、炭素原子数3~10のシクロアルキル基、炭素原子数4~10のシクロアルキルアルキル基、炭素原子数6~10のアリール基及び炭素原子数7~10のアリールアルキル基等がより好ましい。
 上記炭素原子数1~20のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、アミル、イソアミル、t-アミル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、イソオクチル、2-エチルヘキシル、t-オクチル、ノニル、イソノニル、デシル、イソデシル、ウンデシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル及びイコシル等が挙げられる。上記炭素原子数1~10のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、アミル、イソアミル、t-アミル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、イソオクチル、2-エチルヘキシル、t-オクチル、ノニル、イソノニル、デシル及びイソデシル等が挙げられる。
 上記炭素原子数2~20のアルケニル基としては、例えば、ビニル、2-プロペニル、3-ブテニル、2-ブテニル、4-ペンテニル、3-ペンテニル、2-ヘキセニル、3-ヘキセニル、5-ヘキセニル、2-ヘプテニル、3-ヘプテニル、4-ヘプテニル、3-オクテニル、3-ノネニル、4-デセニル、3-ウンデセニル、4-ドデセニル、3-シクロヘキセニル、2,5-シクロヘキサジエニル-1-メチル、及び4,8,12-テトラデカトリエニルアリル等が挙げられる。上記炭素原子数2~10のアルケニル基としては、例えば、ビニル、2-プロペニル、3-ブテニル、2-ブテニル、4-ペンテニル、3-ペンテニル、2-ヘキセニル、3-ヘキセニル、5-ヘキセニル、2-ヘプテニル、3-ヘプテニル、4-ヘプテニル、3-オクテニル、3-ノネニル及び4-デセニル等が挙げられる。
 上記炭素原子数3~20のシクロアルキル基とは、3~20の炭素原子を有する、飽和単環式又は飽和多環式アルキル基を意味する。例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、アダマンチル、デカハイドロナフチル、オクタヒドロペンタレン、ビシクロ[1.1.1]ペンタニル及びテトラデカヒドロアントラセニル等が挙げられる。上記炭素原子数3~10のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、アダマンチル、デカハイドロナフチル、オクタヒドロペンタレン及びビシクロ[1.1.1]ペンタニル等が挙げられる。
 上記炭素原子数4~20のシクロアルキルアルキル基とは、アルキル基の水素原子が、シクロアルキル基で置換された4~20の炭素原子を有する基を意味する。例えば、シクロプロピルメチル、シクロブチルメチル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、シクロヘプチルメチル、シクロオクチルメチル、シクロノニルメチル、シクロデシルメチル、2-シクロブチルエチル、2-シクロペンチルエチル、2-シクロヘキシルエチル、2-シクロヘプチルエチル、2-シクロオクチルエチル、2-シクロノニルエチル、2-シクロデシルエチル、3-シクロブチルプロピル、3-シクロペンチルプロピル、3-シクロヘキシルプロピル、3-シクロヘプチルプロピル、3-シクロオクチルプロピル、3-シクロノニルプロピル、3-シクロデシルプロピル、4-シクロブチルブチル、4-シクロペンチルブチル、4-シクロヘキシルブチル、4-シクロヘプチルブチル、4-シクロオクチルブチル、4-シクロノニルブチル、4-シクロデシルブチル、3-3-アダマンチルプロピル及びデカハイドロナフチルプロピル等が挙げられる。上記炭素原子数4~10のシクロアルキルアルキル基としては、例えば、シクロプロピルメチル、シクロブチルメチル、シクロペンチルメチル、シクロヘキシルメチル、シクロヘプチルメチル、シクロオクチルメチル、シクロノニルメチル、2-シクロブチルエチル、2-シクロペンチルエチル、2-シクロヘキシルエチル、2-シクロヘプチルエチル、2-シクロオクチルエチル、3-シクロブチルプロピル、3-シクロペンチルプロピル、3-シクロヘキシルプロピル、3-シクロヘプチルプロピル、4-シクロブチルブチル、4-シクロペンチルブチル及び4-シクロヘキシルブチル等が挙げられる。
 上記炭素原子数6~20のアリール基としては、例えば、フェニル、トリル、キシリル、エチルフェニル、ナフチル、アンスリル、フェナントレニル等や、上記アルキル基、上記アルケニル基やカルボキシル基、ハロゲン原子等で1つ以上置換されたフェニル、ビフェニリル、ナフチル、アンスリル等、例えば、4-クロロフェニル、4-カルボキシルフェニル、4-ビニルフェニル、4-メチルフェニル、2,4,6-トリメチルフェニル等が挙げられる。上記炭素原子数6~10のアリール基としては、例えば、フェニル、トリル、キシリル、エチルフェニル及びナフチル等や、上記アルキル基、上記アルケニル基やカルボキシル基、ハロゲン原子等で1つ以上置換されたフェニル、ビフェニリル、ナフチル、アンスリル等、例えば、4-クロロフェニル、4-カルボキシルフェニル、4-ビニルフェニル、4-メチルフェニル、2,4,6-トリメチルフェニル等が挙げられる。
 上記炭素原子数7~20のアリールアルキル基とは、アルキル基の水素原子が上記炭素原子数6~20のアリール基のうち、炭素原子数6~19のアリール基で置き換えられた、7~20個の炭素原子を有する基を意味する。例えば、ベンジル、α-メチルベンジル、α、α-ジメチルベンジル、フェニルエチル及びナフチルプロピル等が挙げられる。上記炭素原子数7~10のアリールアルキル基としては、アルキル基の水素原子が上記炭素原子数6~10のアリール基のうち、炭素原子数6~9のアリール基で置き換えられれた、7~10個の炭素原子を有する基を意味し、例えば、ベンジル、α-メチルベンジル、α、α-ジメチルベンジル及びフェニルエチル等が挙げられる。
 上記一般式(I)中のR、R及びR、Y~Y及びZ~Zで表される複素環を含有する炭素原子数2~20の基は、特に限定されるものではないが、例えば、ピロリル、ピリジル、ピリジルエチル、ピリミジル、ピリダジル、ピペラジル、ピペリジル、ピラニル、ピラニルエチル、ピラゾリル、トリアジル、トリアジルメチル、ピロリジル、キノリル、イソキノリル、イミダゾリル、ベンゾイミダゾリル、トリアゾリル、フリル、フラニル、ベンゾフラニル、チエニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、チアジアゾリル、チアゾリル、ベンゾチアゾリル、オキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、インドリル、モルフォリニル、チオモルフォリニル、2-ピロリジノン-1-イル、2-ピペリドン-1-イル、2,4-ジオキシイミダゾリジン-3-イル及び2,4-ジオキシオキサゾリジン-3-イル等が挙げられ、置換基等を含めて具体的に記載すると下記の構造を有する基等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(上記式中、Rはそれぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表し、Zは直接結合又は炭素原子数1~6のアルキレン基を表す。尚、式中の*は、これらの式で表される基が、*部分で、結合手を意味する。)
 上記式中のRで表される炭素原子数1~6のアルキル基としては、上述した炭素原子数1~20のアルキル基として例示したものの中の炭素原子数1~6のものを挙げることができる。
 上記式中のZで表される炭素原子数1~6のアルキレン基としては、メチレン、エチレン、プロピレン、メチルエチレン、ブチレン、1-メチルプロピレン、2-メチルプロピレン、1,2-ジメチルプロピレン、1,3-ジメチルプロピレン、1-メチルブチレン、2-メチルブチレン、3-メチルブチレン、4-メチルブチレン、2,4-ジメチルブチレン、1,3-ジメチルブチレン、ペンチレン、へキシレン等の直鎖又は分岐のアルキレン基を挙げることができる。
 R、R、R、Y~Y及びZ~Zで表される基中の水素原子を置換する場合があるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
 R、R、R、Y~Y及びZ~Zで表される基中のメチレン基を置換する場合のある不飽和結合としては、-C=C-、-C≡C-等が挙げられる。
 上記一般式(III)中のM及びR21~R58で表される炭素原子数1~20の炭化水素基は、上述した炭素原子数1~20の炭化水素基と同様のものが挙げられる。
 上記一般式(III)中のR30~R58で表される複素環を含有する炭素原子数1~20の基は、上述した複素環を含有する炭素原子数1~20の基と同様のものが挙げられる。
 上記一般式(III)中のMで表される炭素原子数1~20の炭化水素基中の水素原子を置換するハロゲン原子並びにR21~R28及びR30~R58で表されるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
 上記一般式(III)中のR30とR31、R31とR32、R32とR33、R33とR34、R35とR36、R36とR37、R37とR38、R43とR44、R44とR45、R45とR46、R51とR52、R52とR53、R53とR54、R55とR56、R56とR57及びR57とR58が結合して形成する環としては、例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロペンテン、ベンゼン、ピロリジン、ピロール、ピペラジン、モルホリン、チオモルホリン、テトラヒドロピリジン、ラクトン環及びラクタム環等の5~7員環並びにナフタレン及びアントラセン等の縮合環等が挙げられる。
 上記不飽和一塩基酸とは、構造中に不飽和結合を有し、電離して水素イオンになることのできる水素原子を1分子あたり1個もつ酸を表す。
 上記不飽和一塩基酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、ソルビン酸及びヒドロキシエチルメタクリレート・マレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート・マレート、ヒドロキシプロピルアクリレート・マレート及びジシクロペンタジエン・マレート等が挙げられる。
 また、上記不飽和一塩基酸を作用させた後に作用させる上記多塩基酸無水物としては、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、テトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、ビフタル酸無水物、無水マレイン酸、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、2,2’-3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、グリセロールトリスアンヒドロトリメリテート、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ナジック酸無水物、メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸-無水マレイン酸付加物、ドデセニル無水コハク酸、無水メチルハイミック酸等が挙げられる。
 上記エポキシ化合物、上記不飽和一塩基酸及び上記多塩基酸無水物の反応モル比は、以下の通りとすることが好ましい。
 即ち、上記エポキシ付加化合物は、上記エポキシ化合物のエポキシ基1個に対し、上記不飽和一塩基酸のカルボキシル基が0.1~1.0個の比率となるように付加させるのが好ましく、また上記エチレン性不飽和化合物は、上記エポキシ付加物の水酸基1個に対し、上記多塩基酸無水物の酸無水物構造が0.1~1.0個となる比率となるようにするのが好ましい。
 上記一般式(III)で表されるエポキシ化合物、上記不飽和一塩基酸及び上記多塩基酸無水物の反応は、常法に従って行なうことができる。
 酸価調整して本発明の重合性組成物、BM用感光性組成物及びBCS用感光性組成物の現像性を改良するため、上記アルカリ現像性化合物(B)と共に、更に単官能又は多官能エポキシ化合物を反応させることができる。上記アルカリ現像性化合物(B)は、固形分の酸価が5~120mgKOH/gの範囲であることが好ましく、単官能又は多官能エポキシ化合物の使用量は、上記酸価を満たすように選択するのが好ましい。
 上記単官能エポキシ化合物としては、グリシジルメタクリレート、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、プロピルグリシジルエーテル、イソプロピルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、イソブチルグリシジルエーテル、t-ブチルグリシジルエーテル、ペンチルグリシジルエーテル、ヘキシルグリシジルエーテル、ヘプチルグリシジルエーテル、オクチルグリシジルエーテル、ノニルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ウンデシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル、トリデシルグリシジルエーテル、テトラデシルグリシジルエーテル、ペンタデシルグリシジルエーテル、ヘキサデシルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、プロパルギルグリシジルエーテル、p-メトキシエチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、p-メトキシグリシジルエーテル、p-ブチルフェノールグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、2-メチルクレジルグリシジルエーテル、4-ノニルフェニルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテル、p-クミルフェニルグリシジルエーテル、トリチルグリシジルエーテル、2,3-エポキシプロピルメタクリレート、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、グリシジルブチレート、ビニルシクロヘキサンモノオキシド、1,2-エポキシ-4-ビニルシクロヘキサン、スチレンオキシド、ピネンオキシド、メチルスチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、プロピレンオキシド、下記エポキシ化合物No.E1、No.E2等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 上記多官能エポキシ化合物としては、ビスフェノール型エポキシ化合物及びグリシジルエーテル類からなる群から選択される一種以上の化合物を用いると、特性の一層良好な重合性組成物を得ることができるので好ましい。
 上記ビスフェノール型エポキシ化合物としては、上記一般式(III)で表されるエポキシ化合物を用いることができる他、例えば、水添ビスフェノール型エポキシ化合物等のビスフェノール型エポキシ化合物も用いることができる。
 また上記グリシジルエーテル類としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコール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、1,8-オクタンジオールジグリシジルエーテル、1,10-デカンジオールジグリシジルエーテル、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,4-シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、1,1,1-トリ(グリシジルオキシメチル)プロパン、1,1,1-トリ(グリシジルオキシメチル)エタン、1,1,1-トリ(グリシジルオキシメチル)メタン、1,1,1,1-テトラ(グリシジルオキシメチル)メタン等を用いることができる。
 その他、フェノールノボラック型エポキシ化合物、ビフェニルノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ化合物等のノボラック型エポキシ化合物;3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル-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、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、1-エポキシエチル-3,4-エポキシシクロヘキサン等の脂環式エポキシ化合物;フタル酸ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸グリシジルエステル等のグリシジルエステル類;テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルp-アミノフェノール、N,N-ジグリシジルアニリン等のグリシジルアミン類;1,3-ジグリシジル-5,5-ジメチルヒダントイン、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環式エポキシ化合物;ジシクロペンタジエンジオキシド等のジオキシド化合物;ナフタレン型エポキシ化合物;トリフェニルメタン型エポキシ化合物;ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物等を用いることもできる。
 アルカリ現像性化合物(B)としては、市販品も好適に用いることができる。
 該市販品としては、例えば、SPC1000、SPC-2000、SPC-3000、SPRR-1X、SPRR-2X、SPRR-3X、SPRR-5X、SPRR-6X、SPRR-7X、SPRR-8X、SPRR-9X、SPRR-10X、SPRR-11X、SPRR-12X、SPRR-13X、SPRR-14X、SPRR-15X、SPRR-16X、SPRR-17X、SPRR-18X、SPRR-19X、SPRR-20X、SPRR-21X(以上、昭和電工社製)、JET2000、AGOR1060、AGOR3060、ORGA1060、ORGA2060(以上、大阪有機化学社製)、CCR-1171H(日本化薬社製)等が挙げられる。
 本発明の重合性組成物において、アルカリ現像性化合物(B)の含有量は、特に限定されるものではないが、着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)及び重合開始剤(C)の合計100質量部に対して、好ましくは、10~95質量部、より好ましくは、30~90質量部であり、更に好ましくは、30~80質量部である。アルカリ現像性化合物(B)の含有量が、上記の範囲内である場合、重合性組成物のアルカリ現像性が良好なことから好ましい。
 例えば厚さ2~5μmの硬化膜を形成する場合には、アルカリ現像性化合物(B)の含有量は、特に限定されるものではないが、着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)及び重合開始剤(C)の合計100質量部に対して、好ましくは、10~95質量部、より好ましくは、30~90質量部であり、更に好ましくは、30~80質量部である。
 またアルカリ現像性化合物(B)が、一般式(I)で表される化合物を含有する場合、一般式(I)で表される化合物の含有量は、着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)及び重合開始剤(C)の合計100質量部に対して、好ましくは、10~60質量部、より好ましくは、20~50質量部である。また、上記一般式(III)で表される化合物に不飽和一塩基酸を付加させた構造を有するエポキシ付加化合物又は該エポキシ付加化合物と、多塩基酸無水物とのエステル化反応により得られる反応生成物であるアルカリ現像性化合物を含有する場合、該エポキシ付加化合物及び該エポキシ付加化合物と多塩基酸無水物とのエステル化反応により得られる反応生成物の含有量は、着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)及び重合開始剤(C)の合計100質量部に対して、好ましくは、5~80質量部、より好ましくは、5~40質量部である。上記のエポキシ付加化合物及び該エポキシ付加化合物と多塩基酸無水物とのエステル化反応により得られる反応生成物の含有量とは、該エポキシ付加化合物及び該反応生成物の一方のみを含有する場合はその量であり、両方を含有する場合はその合計量である。
 <重合開始剤(C)>
 本発明の重合性組成物に用いられる重合開始剤(C)としては、従来既知のラジカル重合開始剤を用いることが可能である。
 上記ラジカル重合開始剤とは、光ラジカル重合開始剤と熱ラジカル重合開始剤である。反応性が高いことから光ラジカル重合開始剤がより好ましい。
 光ラジカル重合開始剤としては、光照射によりラジカルを発生するものであれば特に制限されず従来既知の化合物を用いることが可能であり、例えば、オキシムエステル系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンジル系化合物、ベンゾフェノン系化合物及びチオキサントン系化合物等を好ましいものとして例示することができる。
 上記オキシムエステル系化合物としては、上記一般式(II)で表される基を有する化合物等が挙げられ、上記光ラジカル重合開始剤の中でも感度が良好であることから、本発明の重合性組成物に好ましく使用することができる。
 上記一般式(II)中のR11~R13で表される炭素原子数1~20の炭化水素基は、上記R、R、R、Y~Y及びZ~Zで表される炭化水素基と同様である。
 上記一般式(II)中のR11及びR12並びにR11又はR12で表される基を修飾する場合がある複素環を含有する炭素原子数2~20の基は、上記R、R、R、Z~Zで表される複素環を含有する炭素原子数2~20の基と同様である。
 上記一般式(II)で表される基を有する化合物の中でも下記一般式(IV)で表される化合物は、特に感度が高いことから、本発明の重合性組成物に用いることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、R11、R12及びnは、それぞれ一般式(II)におけるR11、R12及びnと同一であり、
 R61及びR62は、それぞれ独立に、水素原子、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数1~20のアルキル基、炭素原子数6~20のアリール基、炭素原子数7~20のアリールアルキル基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基を表し、
 Xは、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、CR6364、CO、NR65又はPR66を表し、
 Xは、無結合、直接結合、炭素原子数1~20の炭化水素基、COを表し、R63~R66は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~20の炭化水素基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基を表し、R61~R66で表される基中の水素原子は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアン基、水酸基、カルボキシル基又は複素環基で置換される場合もあり、
 R61~R66で表される基中のメチレン基は、酸素が隣り合わない条件で-O-に置換される場合もあり、
 R61~R66は、それぞれ独立に、隣接するどちらかのベンゼン環と一緒になって環を形成する場合もあり、
 gは、0~4の数を表し、
 hは、0~3の数を表す。)
 上記一般式(IV)中のR61~R66で表される炭素原子数1~20の炭化水素基は、それぞれ上記R、R、R、Y~Y及びZ~Zで表される炭素原子数1~20の炭化水素基と同様である。
 上記一般式(IV)中のR61~R66で表される、複素環を含有する炭素原子数2~20の基は、上記R、R、R及びZ~Zで表される、複素環を含有する炭素原子数2~20の基と同様である。
 重合開始剤(C)として好ましいオキシムエステル系化合物は、例えば下記に示す化合物No.C1-1~No.C1-14が挙げられる。但し、本発明で用いられる重合開始剤(C)は以下の化合物により何ら制限を受けるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 一般式(IV)において、Xが、硫黄原子で、Xが、無結合の場合、上記化合物No.C1-1~C1-7で例示されるジフェニルスルフィド骨格を有したオキシムエステル系化合物となり、重合開始剤として併用することで感度が良好な重合性組成物がえられる点で好ましい。
 一般式(IV)において、Xが、NR65で、Xが、直接結合の場合、上記化合物No.C1-8~C1-14で例示されるカルバゾール骨格を有したオキシムエステル系化合物となり、感度が良好な重合性組成物がえられる点で特に好ましい。
 アセトフェノン系化合物としては例えば、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、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-ヒドロキシメチル-2-メチルプロピオフェノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、p-ジメチルアミノアセトフェノン、p-ターシャリブチルジクロロアセトフェノン、p-ターシャリブチルトリクロロアセトフェノン、p-アジドベンザルアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパノン-1、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)-ブタノン-1、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン-n-ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル及び1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン等が挙げられる。
 上記アセトフェノン系化合物の中でも水酸基を有するα-アミノアセトフェノン化合物を重合開始剤として用いると得られる硬化物の液晶汚染が少ないことから好ましい。水酸基を有するα-アミノアセトフェノン化合物としては、好ましくは、下記一般式(V)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式中、Xrは下記一般式(i)、(ii)又は(iii)で表される構造を表し、
 Xsは、硫黄原子又はNR100を表し、
 R100、R101、R102、R103及びR104は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1~12のアルキル基、フェニル基、炭素原子数7~20のアリールアルキル基又は炭素原子数2~12のアルケニル基を表し、該アルキル基は水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基で置換されている場合があり、該フェニル基及び該アリールアルキル基は炭素原子数1~4のアルキル基、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基で置換されている場合があり、
 R101とR102は、連結して3~6員環の複素環を形成している場合があり、該複素環中の窒素原子にはR99が結合している場合があり
 R103とR104は、連結して3~6員環を形成していてもよく、
 R105、R106、R107及びR108はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、カルボキシル基又は炭素原子数1~12のアルキル基を表し、該アルキル基は、ハロゲン原子、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基又は水酸基で置換されている場合があり、
 R99は水素原子、炭素原子数1~12のアルキル基、フェニル基、炭素原子数7~20のアリールアルキル基又は炭素原子数2~12のアルケニル基を表し、該アルキル基は水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基若しくはニトロ基で置換されている場合があり、該フェニル基及び該アリールアルキル基は炭素原子数1~4のアルキル基、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基若しくはニトロ基で置換されている場合がある。
 上記で挙げた各アルキル基及び上記各アリールアルキル基中のメチレン基は、-O-、-S-、-NR117-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-又は-O-CO-O-で置換されている場合がある。
 R117は、水素原子、炭素原子数1~12のアルキル基、フェニル基、炭素原子数7~20のアリールアルキル基又は炭素原子数2~12のアルケニル基を表し、該アルキル基は水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基若しくはニトロ基で置換されている場合があり、該フェニル基及び該アリールアルキル基は炭素原子数1~4のアルキル基、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基若しくはニトロ基で置換されている場合がある。
 ただし、式(V)で表される化合物は、分子中に少なくとも一つの水酸基を有している。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(式中、R109及びR110は、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表し、pが2以上の場合は同じであっても異なっていてもよく、
 式中の下記(i-1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
で表される構造中のメチレン基は、-O-、-S-、-NR117、-CO-、-CO-O-、-O-CO-又は-O-CO-O-で置換されていてもよく、
 R111は、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、アミノ基又はフェニル基を表し、該フェニル基は炭素原子数1~4のアルキル基、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基若しくはニトロ基で置換されている場合があり、pは、1~12の数を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(式中、R112、R113、R114、R115及びR116はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基又は炭素原子数1~12のアルキル基を表し、該アルキル基はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又は水酸基で置換されている場合があり、該アルキル基中のメチレン基は、-O-、-S-、-NR117、-CO-、-CO-O-、-O-CO-又は-O-CO-O-で置換されている場合があり、
106又はR107は、R112又はR116と結合して環を形成している場合がある。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(式中、R101、R102、R103、R104、R105、R106、R107及びR108は、上記一般式(
V)と同じであり、R109、R110及びpは、上記一般式(i)と同じである。)
 一般式(V)の説明として上記で述べた各炭素原子数1~12のアルキル基としては、例えば、上記一般式(I)における炭素原子数1~20の炭化水素基の例である炭素原子数1~20のアルキル基のうち、炭素原子数1~12のものを挙げることができる。
 一般式(V)の説明として上記で述べた各炭素原子数1~4のアルキル基としては、上記一般式(I)における炭素原子数1~20の炭化水素基の例である炭素原子数1~20のアルキル基として上述したもののうち、炭素原子数1~4のものを挙げることができる。
 一般式(V)の説明として上記で述べた各炭素原子数7~20のアリールアルキル基としては、例えば、ベンジル、α-メチルベンジル、α、α-ジメチルベンジル、フェニルエチル等が挙げられる。
 一般式(V)の説明として上記で述べた各炭素原子数2~12のアルケニル基としては、ビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基、イソプロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、1-オクテニル基、1-デセニル基等の基が挙げられる。
 一般式(V)中の、R101とR102が連結して形成し得る3~6員環の複素環としては、例えば、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、ラクタム環等が好ましく挙げられる。
 一般式(V)中の、R103とR104が連結して形成し得る3~6員環としては、例えば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロペンテン環、ラクトン環、ラクタム環等が好ましく挙げられる。
 一般式(V)中の、R106又はR107がR112又はR116と結合してなる環としては、Xsの両隣のベンゼン環と合わせた構造として、カルバゾール環、チアントレン環、ジベンゾチオフェン環が挙げられる。
 一般式(V)中の説明として上記で述べた各ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
 水酸基を有するα-アミノアセトフェノン系化合物の具体例としては、下記化合物No.C2-1~化合物No.C2-11等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 上記ベンジル系化合物としては、ベンジル等が挙げられる。
 上記ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、ミヒラーケトン、4,4’-ビスジエチルアミノベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン及び4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルスルフィド等が挙げられる。
 上記チオキサントン系化合物としては、チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-エチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン等が挙げられる。
 その他のラジカル重合開始剤としては、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等のホスフィンオキサイド系化合物及びビス(シクロペンタジエニル)-ビス[2,6-ジフルオロ-3-(ピル-1-イル)]チタニウム等のチタノセン系化合物等が挙げられる。
 市販のラジカル開始剤としては、アデカオプトマーN-1414、N-1717、N-1919、アデカアークルズNCI-831、NCI-930(以上、ADEKA社製);IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE651、IRGACURE907、IRGACURE OXE 01、IRGACURE OXE 02、IRGACURE784(以上、BASF社製);TR-PBG-304、TR-PBG-305、TR-PBG-309及びTR-PBG-314(以上、TRONLY社製);等が挙げられる。
 熱ラジカル重合開始剤としては、加熱によりラジカルを発生するものであれば特に制限されず従来既知の化合物を用いることが可能であり、例えば、アゾ系化合物、過酸化物及び過硫酸塩等を好ましいものとして例示することができる。
 アゾ系化合物としては、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(メチルイソブチレ-ト)、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、1,1’-アゾビス(1-アセトキシ-1-フェニルエタン)等が挙げられる。
 過酸化物としては、ベンゾイルパーオキサイド、ジ-t-ブチルベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシピバレート及びジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等が挙げられる。
 過硫酸塩としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム及び過硫酸カリウム等の過硫酸塩等が挙げられる。
 上記重合開始剤(C)の中でも水酸基を有する重合開始剤は、液晶汚染性が低く、電気特性の優れる表示装置を提供できることから特に好ましい。
 上記重合開始剤(C)は、これまでに例示した一種又は二種以上を混合して用いることができる。
 本発明の重合性組成物において、上記重合開始剤(C)の含有量は、特に限定されるものではないが、アルカリ現像性化合物(B)100質量部に対して、硬化性が良好なことから好ましくは0.1~20質量部、より好ましくは0.3~10質量部、より好ましくは0.3~5質量部である。重合開始剤(C)の含有量が、上記の範囲内の場合、硬化性が良好で重合開始剤の析出を伴わない保存安定性に優れる重合性組成物が得られるので好ましい。
 例えば厚さ2~5μmの硬化膜を形成する場合には、重合開始剤(C)の含有量は、特に限定されるものではないが、着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)及び重合開始剤(C)の合計100質量部に対して、好ましくは0.1~20質量部、より好ましくは0.3~10質量部、より好ましくは0.3~5質量部である。
 本発明の重合性組成物には更にエチレン性不飽和化合物を添加することができる。エチレン性不飽和化合物を添加することで、感度及び耐薬品性が向上することから好ましい。上記エチレン性不飽和化合物は、エチレン性不飽和結合を有し、且つ、上記アルカリ現像性化合物(B)ではない化合物である。エチレン性不飽和化合物としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン等の不飽和脂肪族炭化水素;(メタ)アクリル酸、α-クロルアクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、シトラコン酸、フマル酸、ハイミック酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ビニル酢酸、アリル酢酸、桂皮酸、ソルビン酸、メサコン酸、コハク酸モノ[2-(メタ)アクリロイロキシエチル]、フタル酸モノ[2-(メタ)アクリロイロキシエチル]、ω-カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等の両末端にカルボキシ基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート・マレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート・マレート、ジシクロペンタジエン・マレート或いは1個のカルボキシル基と2個以上の(メタ)アクリロイル基とを有する多官能(メタ)アクリレート等の不飽和多塩基酸;(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)アクリル酸グリシジル、下記アクリル化合物No.1~No.4、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸-t-ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノメチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸アミノプロピル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノプロピル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸ポリ(エトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフリル、(メタ)アクリル酸ビニル、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸ベンジル、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(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、トリメチロールエタントリ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(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、ペンタエリスリトールテトラ(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、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート、トリ[(メタ)アクリロイルエチル]イソシアヌレート、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー等の不飽和一塩基酸及び多価アルコール又は多価フェノールのエステル;(メタ)アクリル酸亜鉛、(メタ)アクリル酸マグネシウム等の不飽和多塩基酸の金属塩;マレイン酸無水物、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸-無水マレイン酸付加物、ドデセニル無水コハク酸、無水メチルハイミック酸等の不飽和多塩基酸の酸無水物;(メタ)アクリルアミド、メチレンビス-(メタ)アクリルアミド、ジエチレントリアミントリス(メタ)アクリルアミド、キシリレンビス(メタ)アクリルアミド、α-クロロアクリルアミド、N-2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等の不飽和一塩基酸及び多価アミンのアミド;アクロレイン等の不飽和アルデヒド;(メタ)アクリロニトリル、α-クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデン、シアン化アリル等の不飽和ニトリル;スチレン、4-メチルスチレン、4-エチルスチレン、4-メトキシスチレン、4-ヒドロキシスチレン、4-クロロスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、ビニル安息香酸、ビニルフェノール、ビニルスルホン酸、4-ビニルベンゼンスルホン酸、ビニルベンジルメチルエーテル、ビニルベンジルグリシジルエーテル等の不飽和芳香族化合物;メチルビニルケトン等の不飽和ケトン;ビニルアミン、アリルアミン、N-ビニルピロリドン、ビニルピペリジン等の不飽和アミン化合物;アリルアルコール、クロチルアルコール等のビニルアルコール;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、n-ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、アリルグリシジルエーテル等のビニルエーテル;マレイミド、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド等の不飽和イミド類;インデン、1-メチルインデン等のインデン類;1,3-ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の脂肪族共役ジエン類;ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ-n-ブチル(メタ)アクリレート、ポリシロキサン等の重合体分子鎖の末端にモノ(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー類;ビニルクロリド、ビニリデンクロリド、ジビニルスクシナート、ジアリルフタラート、トリアリルホスファート、トリアリルイソシアヌラート、ビニルチオエーテル、ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾリン、ビニルカルバゾール、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、水酸基含有ビニルモノマー及びポリイソシアネート化合物のビニルウレタン化合物、水酸基含有ビニルモノマー及びポリエポキシ化合物のビニルエポキシ化合物が挙げられる。
 上記エチレン性不飽和化合物は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
 上記エチレン性不飽和化合物としては、市販品を用いることもできる。該市販品としては、例えば、カヤラッドDPHA、DPEA-12、PEG400DA、THE-330、RP-1040、NPGDA、PET30、R-684(以上、日本化薬社製);アロニックスM-215、M-350(以上、東亞合成社製);NKエステルA-DPH、A-TMPT、A-DCP、A-HD-N、TMPT、DCP、NPG及びHD-N(以上、新中村化学工業社製);SPC-1000、SPC-3000(以上、昭和電工社製);NKオリゴU-4HA、U-4H、U-6HA、U-15HA、U-108A、U-1084A、U-200AX、U-122A、U-340A、U-324A、UA-53H、UA-100、AH-600(以上、新中村化学工業社製)、UA-306H、AI-600、UA-101T、UA-101I、UA-306T、UA-306I(以上、共栄社化学社製)、アートレジンUN-9200A、UN-3320HA、UN-3320HB、UN-3320HC、UN-3320HS、SH-380G、SH-500、SH-9832、UN-901T、UN-904、UN-905、UN-906、UN-906S、UN-907、UN-952、UN-953、UN-954、H-91、H-135(以上、根上工業社製)、サートマーCN968、CN975、CN989、CN9001、CN9010、CN9025、CN9029、CN9165、CN2260(以上、サートマー社製)、EBECRYL8810(ダイセル社製)等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 本発明の重合性組成物において、エチレン性不飽和化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)、重合開始剤(C)及びエチレン性不飽和化合物の合計100質量部に対して、好ましくは、1~50質量部、より好ましくは、1~30質量部であり、更に好ましくは、5~20質量部である。エチレン性不飽和化合物の含有量が、上記の範囲内である場合、得られる硬化物が硬化性及び遮光性に優れることから好ましい。
 例えば厚さ1~3μmの硬化膜を形成する場合には、エチレン性不飽和化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、重合開始剤(C)、着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)及びエチレン性不飽和化合物の合計100質量部に対して、エチレン性不飽和化合物は好ましくは、1~50質量部、より好ましくは、1~30質量部であり、更に好ましくは、5~20質量部である。
 本発明の重合性組成物には、更に溶剤を加えることができる。該溶剤としては、通常、必要に応じて上記の各成分(着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)、重合開始剤(C)及びエチレン性不飽和化合物等)を溶解又は分散しえる溶剤を用いることができる。例えば、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、ジエチルケトン、アセトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン及び2-ヘプタノン等のケトン系溶剤;エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジエトキシエタン及びジプロピレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸-n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n-ブチル、3-メトキシブチルアセテート、酢酸シクロヘキシル、乳酸エチル、コハク酸ジメチル及びテキサノール等のエステル系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル及びエチレングリコールモノエチルエーテル等のセロソルブ系溶剤;メタノール、エタノール、イソ-又はn-プロパノール、イソ-又はn-ブタノール及びアミルアルコール等のアルコール系溶剤;エチレングリコールモノメチルアセテート、エチレングリコールモノエチルアセテート、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテル(PGM)、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテル-2-アセテート(PGMEA)、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及びエトキシエチルプロピオネート等のエーテルエステル系溶剤;ベンゼン、トルエン及びキシレン等のBTX系溶剤;ヘキサン、ヘプタン、オクタン及びシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤;テレピン油、D-リモネン及びピネン等のテルペン系炭化水素油;ミネラルスピリット、スワゾール#310(以上、コスモ松山石油社製);及びソルベッソ#100(以上、エクソン化学社製);等のパラフィン系溶剤;四塩化炭素、クロロホルム、トリクロロエチレン、塩化メチレン及び1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素系溶剤;クロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素系溶剤;カルビトール系溶剤、アニリン、トリエチルアミン、ピリジン、酢酸、アセトニトリル、二硫化炭素、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド及び水等が挙げられ、これらの溶剤は1種又は2種以上の混合溶剤として使用することができる。
 これらの中でもケトン系溶剤、エステル系溶剤及びエーテルエステル系溶剤等、特にシクロヘキサノン、3-メトキシブチルアセテート、コハク酸ジメチル及びPGMEA等が、重合性組成物においてレジストと重合開始剤の相溶性がよいので好ましい。
 PGMEA、3ーメトキシブチルアセテート、コハク酸ジメチルを併用すると均一な塗工面が得られるため、好ましい、さらに上記溶剤の質量比率(PGMEA:3-メトキシブチルアセテート:コハク酸ジメチル)が15~25:2~5:1である場合が特に好ましい。
 本発明の重合性組成物において、上記溶剤の含有量は、特に限定されるものではないが、重合性組成物全量100質量%中30~95質量%になることが好ましく、より好ましくは、50~95質量%である。
 溶剤の含有量が上記範囲の場合、ハンドリング性(重合性組成物の粘度や濡れ性)、乾燥時のムラの低減及び液安定性(組成物に含まれる成分の析出や沈降を伴わない)に優れる重合性組成物となり、硬化物を得る際に硬化物の厚さを適切にコントロールできることから好ましい。
 本発明の重合性組成物には、必要に応じて、更にエポキシ化合物、アルカリ現像性付与剤、分散剤、潜在性添加剤、有機重合体、無機化合物、カップリング剤、連鎖移動剤、増感剤、界面活性剤及びメラミン化合物、p-アニソール、ハイドロキノン、ピロカテコール、t-ブチルカテコール及びフェノチアジン等の熱重合抑制剤;可塑剤;接着促進剤;充填剤;消泡剤;レベリング剤;表面調整剤;酸化防止剤;紫外線吸収剤;分散助剤;凝集防止剤;触媒;効果促進剤;架橋剤;増粘剤等の慣用の添加物を加えることができる。
 上記エポキシ化合物としては、例えば、メチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、C12~13混合アルキルグリシジルエーテル、フェニル-2-メチルグリシジルエーテル、セチルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、イソプロピルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、2-メチルオクチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、4-n-ブチルフェニルグリシジルエーテル、4-フェニルフェノールグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、ジブロモクレジルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、メトキシポリエチレングリコールモノグリシジルエーテル、エトキシポリエチレングリコールモノグリシジルエーテル、ブトキシポリエチレングリコールモノグリシジルエーテル、フェノキシポリエチレングリコールモノグリシジルエーテル、ジブロモフェニル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、1,5-ペン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、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,1,2,2-テトラキス(グリシジルオキシフェニル)エタン及びペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル化物;グリシジルアセテート、グリシジルステアレート等のグリシジルエステル類;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、メチレンビス(3,4-エポキシシクロヘキサン)、プロパン-2,2-ジイル-ビス(3,4-エポキシシクロヘキサン)、2,2-ビス(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロパン、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)、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、1-エポキシエチル-3,4-エポキシシクロヘキサン、1,2-エポキシ-2-エポキシエチルシクロヘキサン、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、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、α-ピネンオキシド、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキサイド及びシクロペンテンオキサイド等のエポキシシクロアルキル型化合物及びN-グリシジルフタルイミド等が挙げられる。
 上記エポキシ化合物としては、エポキシ化ポリオレフィンを用いることもできる。エポキシ化ポリオレフィンとは、ポリオレフィンをエポキシ基含有単量体で変性して、エポキシ基を導入したポリオレフィンである。エチレン又は炭素数3~20のα-オレフィンと、エポキシ基含有単量体と、必要に応じて他のモノマーとを、共重合法又はグラフト法のいずれかにより共重合させることによって製造することができる。エチレン又は炭素数3~20のα-オレフィン、エポキシ基含有単量体及び他のモノマーは、それぞれ単独で重合させてもよく、他の単量体と複数で重合させてもよい。また、末端に水酸基を有する非共役のポリブタジエンの二重結合を、過酢酸法によりエポキシ化して得ることもでき、分子内に水酸基を持つものを使用してもよい。また、水酸基をイソシアネートでウレタン化し、ここに1級水酸基含有エポキシ化合物を反応させてエポキシ基を導入することもできる。
 上記エチレン又は炭素数3~20のα-オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、1,3-ブタジエン、1,4-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、ピペリレン、3-ブチル-1,3-オクタジエン及びイソプレン等が挙げられる。
 上記エポキシ基含有単量体としては、たとえばα,β-不飽和酸のグリシジルエステル、ビニルベンジルグリシジルエーテル及びアリルグリシジルエーテル等が挙げられる。α,β-不飽和酸のグリシジルエステルとしては、具体的にはアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル及びエタクリル酸グリシジル等が挙げられ、特にメタクリル酸グリシジルが好ましい。
 上記エポキシ化合物としては、市販品も公的に使用することができる。好適な市販品としては、例えば、エポライト40E、1500NP、1600、80MF、4000及び3002(以上、共栄社化学社製);アデカグリシロールED-503、ED-503D、ED-503G、ED-523T、ED-513、ED-501、ED-502、ED-509、ED-518、ED-529、アデカレジンEP-4000、EP-4005、EP-4080及びEP-4085(以上、ADEKA社製);デナコールEX-201、EX-203、EX-211、EX-212、EX-221、EX-251、EX-252、EX-711、EX-721、デナコールEX-111、EX-121、EX-141、EX-142、EX-145、EX-146、EX-147、EX-171、EX-192及びEX-731(以上、ナガセケムテックス社製);EHPE-3150、セロキサイド2021P、2081、2000及び3000(以上、ダイセル社製);エピオールM、EH、L-41、SK、SB、TB及びOH(以上、日油社製);エポライトM-1230及び100MF(以上、共栄社化学社製);アロンオキセタンOXT-121、OXT-221、EXOH、POX、OXA、OXT-101、OXT-211及びOXT-212(以上、東亞合成社製);エタナコールOXBP及びOXTP(以上、宇部興産社製);2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル及び4-ヒドロキシブチルビニルエーテル(以上、丸善石油化学社製);デナコールEX-121、EX-141、EX-142、EX-145、EX-146、EX-147、EX-201、EX-203、EX-711、EX-721、オンコートEX-1020、EX-1030、EX-1040、EX-1050、EX-1051、EX-1010、EX-1011及び1012(以上、ナガセケムテックス社製);オグソールPG-100、EG-200、EG-210及びEG-250(以上、大阪ガスケミカル社製);HP4032、HP4032D及びHP4700(以上、DIC社製);ESN-475V(東都化成社製);マープルーフG-0105SA及びG-0130SP(以上、日油社製);エピクロンN-665及びHP-7200(以上、DIC社製);EOCN-1020、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、XD-1000、NC-3000、EPPN-501H、EPPN-501HY、EPPN-502H及びNC-7000L(以上、日本化薬社製)等が挙げられる。
 上記アルカリ現像性付与剤とは、ラジカル重合性を有さず、アルカリ現像性を付与する化合物であり、そのような化合物としては、酸価を有することでアルカリ水溶液に可溶な化合物であれば特に限定されないが、代表的なものとしてアルカリ可溶性ノボラック樹脂(以下、単に「ノボラック樹脂」という)が挙げられる。ノボラック樹脂は、フェノール類とアルデヒド類とを酸触媒の存在下に重縮合して得られる。
 上記フェノール類としては、例えばフェノール、o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール、o-エチルフェノール、m-エチルフェノール、p-エチルフェノール、o-ブチルフェノール、m-ブチルフェノール、p-ブチルフェノール、2,3-キシレノール、2,4-キシレノール、2,5-キシレノール、3,4-キシレノール、3,5-キシレノール、2,3,5-トリメチルフェノール、p-フェニルフェノール、ヒドロキノン、カテコール、レゾルシノール、2-メチルレゾルシノール、ピロガロール、α-ナフトール、ビスフェノールA、ジヒドロキシ安息香酸エステル及び没食子酸エステル等が用いられ、これらのフェノール類のうちフェノール、o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール、2,5-キシレノール、3,5-キシレノール、2,3,5-トリメチルフェノール、レゾルシノール、2-メチルレゾルシノール及びビスフェノールA等が好ましい。これらのフェノール類は、単独でまたは2種以上混合して用いられる。
 上記アルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、α-フェニルプロピルアルデヒド、β-フェニルプロピルアルデヒド、o-ヒドロキシベンズアルデヒド、m-ヒドロキシベンズアルデヒド、p-ヒドロキシベンズアルデヒド、o-クロロベンズアルデヒド、m-クロロベンズアルデヒド、p-クロロベンズアルデヒド、o-ニトロベンズアルデヒド、m-ニトロベンズアルデヒド、p-ニトロベンズアルデヒド、o-メチルベンズアルデヒド、m-メチルベンズアルデヒド、p-メチルベンズアルデヒド、p-エチルベンズアルデヒド及びp-n-ブチルベンズアルデヒド等が用いられ、これらの化合物のうちホルムアルデヒド、アセトアルデヒド及びベンズアルデヒド等が好ましい。これらのアルデヒド類は、単独でまたは2種以上混合して用いられる。アルデヒド類はフェノール類1モル当たり、好ましくは0.7~3モル、特に好ましくは0.7~2モルの割合で使用される。
 上記酸触媒としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸、又は蟻酸、蓚酸、酢酸等の有機酸が用いられる。これらの酸触媒の使用量は、フェノール類1モル当たり、1×10-4~5×10-1モルが好ましい。縮合反応においては、通常、反応媒質として水が用いられるが、縮合反応に用いられるフェノール類がアルデヒド類の水溶液に溶解せず、反応初期から不均一系になる場合には、反応媒質として親水性溶媒を使用することもできる。これらの親水性溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール及びブタノール等のアルコール類、またはテトラヒドロフラン及びジオキサン等の環状エーテル類が挙げられる。これらの反応媒質の使用量は、通常、反応原料100質量部当たり、20~1000質量部である。縮合反応の反応温度は、反応原料の反応性に応じて適宜調整することができるが、通常、10~200℃、好ましくは70~150℃である。縮合反応終了後、系内に存在する未反応原料、酸触媒及び反応媒質を除去するため、一般的には内温を130~230℃に上昇させ、減圧下に揮発分を留去し、次いで溶融したノボラック樹脂をスチール製ベルト等の上に流涎して回収する。
 また縮合反応終了後に、前記親水性溶媒に反応混合物を溶解し、水、n-ヘキサン及びn-ヘプタン等の沈殿剤に添加することにより、ノボラック樹脂を析出させ、析出物を分離し、加熱乾燥することにより回収することもできる。
 上記ノボラック樹脂以外の例としては、ポリヒドロキシスチレンまたはその誘導体、スチレン-無水マレイン酸共重合体及びポリビニルヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。
 上記分散剤としては、着色剤(A)を分散、安定化できるものであれば何でも良く、市販の分散剤、例えばビックケミー社製、BYKシリーズ等を用いることができ、塩基性官能基を有するポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタンからなる高分子分散剤、塩基性官能基として窒素原子を有し、窒素原子を有する官能基がアミン、及び/又はその四級塩であり、アミン価が1~100mgKOH/gのものが好適に用いられる。
 上記潜在性添加剤とは、常温、光露光工程及びプリベーク工程では不活性であり、100~250℃で加熱するか、又は酸/塩基触媒存在下で80~200℃で加熱することにより保護基が脱離して活性化するものである。活性化したことにより得られる効果としては、酸化防止、紫外線吸収、防汚性、リコート性及び密着性等が挙げられる。
 上記潜在性添加剤としてはWO2014/021023号パンフレットに記載されているものを好ましく使うことができる。
 上記潜在性添加剤としては市販品を用いることができ、例えば、アデカアークルズGPA-5001等が挙げられる。
 上記有機重合体としては、例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート-エチルアクリレート共重合体、ポリ(メタ)アクリル酸、スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸-メチルメタクリレート共重合体、エチレン-塩化ビニル共重合体、エチレン-ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル樹脂、ABS樹脂、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、ウレタン樹脂、ポリカーボネートポリビニルブチラール、セルロースエステル、ポリアクリルアミド、飽和ポリエステル、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられ、これらの中でも、ポリスチレン、(メタ)アクリル酸-メチルメタクリレート共重合体、エポキシ樹脂が好ましい。
 上記アルカリ現像性化合物(B)と共に、上記有機重合体を用いることによって、硬化物の特性を改善することもできる。
 有機重合体を使用する場合、その使用量は、上記アルカリ現像性化合物(B)100質量部に対して、好ましくは10~500質量部である。
 上記無機化合物を含有させることができる。該無機化合物としては、例えば、酸化ニッケル、酸化鉄、酸化イリジウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化カリウム、シリカ及びアルミナ等の金属酸化物;層状粘土鉱物、ミロリブルー、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、コバルト系、マンガン系、ガラス粉末、マイカ、タルク、カオリン、フェロシアン化物、各種金属硫酸塩、硫化物、セレン化物、アルミニウムシリケート、カルシウムシリケート、水酸化アルミニウム、白金、金、銀及び銅等が挙げられ、これらの中でも、酸化チタン、シリカ、層状粘土鉱物、及び銀等が好ましい。
 本発明の重合性組成物に無機化合物を含有させることで、感光性ペースト組成物として用いることができる。該感光性ペースト組成物は、プラズマディスプレイパネルの隔壁パターン、誘電体パターン、電極パターン及びブラックマトリクスパターンなどの焼成物パターンを形成するために用いられる。
 また、これら無機化合物は、例えば、充填剤、反射防止剤、導電剤、安定剤、難燃剤、機械的強度向上剤、特殊波長吸収剤及び撥インク剤等としても好適に用いられる。
 本発明の重合性組成物において、無機化合物が添加される場合、無機化合物の含有量は、上記アルカリ現像性化合物(B)100質量部に対して、好ましくは0.1~50質量部、より好ましくは0.5~20質量部であり、これらの無機化合物は1種又は2種以上を使用することができる。
 上記カップリング剤としては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルエチルジメトキシシラン、メチルエチルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン等のアルキル官能性アルコキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン等のアルケニル官能性アルコキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリル酸エステル官能性アルコキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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、γ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン等のエポキシ官能性アルコキシシラン、N-β(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ官能性アルコキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト官能性アルコキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート官能性アルコキシシラン、3-ウレイドプロピルトリアルコキシシラン等のウレイド官能性アルコキシシラン、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等のイソシアヌレート官能性アルコキシシラン、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラノルマルブトキシド等のチタンアルコキシド類、チタンジオクチロキシビス(オクチレングリコレート)、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)等のチタンキレート類、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトネート等のジルコニウムキレート類、ジルコニウムトリブトキシモノステアレート等のジルコニウムアシレート類、メチルトリイソシアネートシラン等のイソシアネートシラン類等を用いることができる。
 カップリング剤を添加することにより、硬化物と基材間(特にガラス)の密着性を向上するので好ましい。
 上記カップリング剤としては市販品を用いることができ、例えば、KA-1003、KBM-1003、KBE-1003、KBM-303、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBM-1403、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503、KBM-5103、KBM-602、KBM-603、KBE-603,KBM-903,KBE-903,KBE-9103,KBM-573、KBM-575、KBM-6123、KBE-585、KBM-703、KBM-802、KBM-803、KBE-846、KBE-9007、KBM-04、KBE-04、KBM-13、KBE-13、KBE-22、KBE-103、HMDS-3、KBM-3063、KBM-3103C、KPN-3504及びKF-99(以上、信越シリコーン社製)等が挙げられる。
 上記連鎖移動剤及び増感剤としては、一般的に硫黄原子含有化合物が用いられる。例えばチオグリコール酸、チオリンゴ酸、チオサリチル酸、2-メルカプトプロピオン酸、3-メルカプトプロピオン酸、3-メルカプト酪酸、N-(2-メルカプトプロピオニル)グリシン、2-メルカプトニコチン酸、3-[N-(2-メルカプトエチル)カルバモイル]プロピオン酸、3-[N-(2-メルカプトエチル)アミノ]プロピオン酸、N-(3-メルカプトプロピオニル)アラニン、2-メルカプトエタンスルホン酸、3-メルカプトプロパンスルホン酸、4-メルカプトブタンスルホン酸、ドデシル(4-メチルチオ)フェニルエーテル、2-メルカプトエタノール、3-メルカプト-1,2-プロパンジオール、1-メルカプト-2-プロパノール、3-メルカプト-2-ブタノール、メルカプトフェノール、2-メルカプトエチルアミン、2-メルカプトイミダゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾール、2-メルカプト-3-ピリジノール、2-メルカプトベンゾチアゾール、メルカプト酢酸、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)及びペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)等のメルカプト化合物;該メルカプト化合物を酸化して得られるジスルフィド化合物、ヨード酢酸、ヨードプロピオン酸、2-ヨードエタノール、2-ヨードエタンスルホン酸及び3-ヨードプロパンスルホン酸等のヨード化アルキル化合物;トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトイソブチレート)、ブタンジオールビス(3-メルカプトイソブチレート)、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4-ジメチルメルカプトベンゼン、ブタンジオールビスチオプロピオネート、ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ブタンジオールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリスヒドロキシエチルトリスチオプロピオネート、下記化合物No.C1、昭和電工社製カレンズPE1及びNR1等が挙げられる。
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 上記連鎖移動剤及び増感剤を添加することで得られる硬化物のパターンが高精細になるので好ましい。
 上記界面活性剤としては、パーフルオロアルキルリン酸エステル、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等のフッ素界面活性剤、高級脂肪酸アルカリ塩、アルキルスルホン酸塩、アルキル硫酸塩等のアニオン系界面活性剤、高級アミンハロゲン酸塩、第四級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド等の非イオン界面活性剤、両性界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤等の界面活性剤を用いることができ、これらは組み合わせて用いてもよい。
 上記メラミン化合物としては、(ポリ)メチロールメラミン、(ポリ)メチロールグリコールウリル、(ポリ)メチロールベンゾグアナミン及び(ポリ)メチロールウレア等の窒素化合物中の活性メチロール基(CHOH基)の全部又は一部(少なくとも2つ)がアルキルエーテル化された化合物を挙げることができる。ここで、アルキルエーテルを構成するアルキル基としては、メチル基、エチル基及びブチル基が挙げられ、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、アルキルエーテル化されていないメチロール基は、一分子内で自己縮合していてもよく、二分子間で縮合して、その結果オリゴマー成分が形成されていてもよい。具体的には、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサブトキシメチルメラミン、テトラメトキシメチルグリコールウリル及びテトラブトキシメチルグリコールウリル等を用いることができる。これらのなかでも、ヘキサメトキシメチルメラミン及びヘキサブトキシメチルメラミン等のアルキルエーテル化されたメラミンが好ましい。
 本発明の重合性組成物において、着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)、重合開始剤(C)、エチレン性不飽和化合物、溶剤及び無機化合物以外の任意成分の含有量は、その使用目的に応じて適宜選択され、本発明の効果を損なわない限りにおいては、特に制限されないが、好ましくは、重合開始剤(C)、着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)及びエチレン性不飽和化合物の合計100質量部に対して、合計で20質量部以下である。
 本発明のBM用感光性組成物は、必須成分として、着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)及び重合開始剤(C)を含有し、感光性及びアルカリ現像性を有し、BMを形成することに特に適した組成物である。
 本発明のBCS用感光性組成物は、必須成分として、着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)及び重合開始剤(C)を含有し、感光性及びアルカリ現像性を有し、BCSを形成することに特に適した組成物である。
 本発明の重合性組成物、BM用感光性組成物又はBCS用感光性組成物並びに硬化物は、硬化性塗料、ワニス、硬化性接着剤、プリント基板、表示装置(カラーテレビ、PCモニタ、携帯情報端末及びデジタルカメラ等のカラー表示の液晶表示パネルにおけるカラーフィルタ、種々の表示用途用のカラーフィルタ、CCDイメージセンサのカラーフィルタ、タッチパネル、電気発光表示装置(マイクロLEDの隔壁材)、プラズマ表示パネル、有機ELの黒色隔壁)、粉末コーティング、印刷インク、印刷版、接着剤、ゲルコート、電子工学用のフォトレジスト、電気メッキレジスト、エッチングレジスト、はんだレジスト、絶縁膜、ブラックマトリクス、及びLCDの製造工程において構造を形成するためのレジスト、電気及び電子部品を封入するための組成物、ソルダーレジスト、磁気記録材料、微小機械部品、導波路、光スイッチ、めっき用マスク、エッチングマスク、カラー試験系、ガラス繊維ケーブルコーティング、スクリーン印刷用ステンシル、ステレオリトグラフィによって三次元物体を製造するための材料、ホログラフィ記録用材料、画像記録材料、微細電子回路、脱色材料、画像記録材料のための脱色材料、マイクロカプセルを使用する画像記録材料用の脱色材料、印刷配線板用フォトレジスト材料、UV及び可視レーザー直接画像系用のフォトレジスト材料、プリント回路基板の逐次積層における誘電体層形成に使用するフォトレジスト材料及び保護膜等の各種の用途に使用することができ、その用途に特に制限はないが、上記用途の中でも表示装置には、特に好適に用いることができる。
 本発明の表示装置は、本発明の硬化物(特にBCS)を備える以外は従来公知の表示装置と同じ構成であるが、BCSは、セルとセルの間に設けるのがよい。
 有機ELの黒色隔壁として本発明の重合性組成物を用いる場合、パターン形状の垂直化、現像密着性の向上、耐熱性が向上することから重量平均分子量5000以上のアルカリ現像性化合物を用いることが好ましく、更に好ましくは重量平均分子量7000~15000のアルカリ現像性化合物を用いることが好ましい。更に、アルカリ現像性化合物が、上記一般式(III)で表されるエポキシ化合物に不飽和一塩基酸を付加させた構造を有するエポキシ付加化合物と、多塩基酸無水物とのエステル化反応により得られる構造を有する不飽和化合物である場合が特に好ましい。
 本発明の重合性組成物、BM用感光性組成物及びBCS用感光性組成物を用いて硬化物を製造する方法について、以下に詳細に説明する。
 本発明の重合性組成物、BM用感光性組成物及びBCS用感光性組成物は、スピンコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーター、カーテンコーター、各種の印刷、浸漬等の公知の手段で、ソーダガラス、石英ガラス、半導体基板、金属、紙、プラスチック等の支持基体上に適用することができる。また、一旦フィルム等の支持基体上に施した後、他の支持基体上に転写することもでき、その適用方法に制限はない。
 また、本発明の重合性組成物、BM用感光性組成物及びBCS用感光性組成物を硬化させる際に用いられるエネルギー線の光源としては、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、水銀蒸気アーク灯、キセノンアーク灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、蛍光灯、タングステンランプ、エキシマーランプ、殺菌灯、発光ダイオード、CRT光源等から得られる2000オングストロームから7000オングストロームの波長を有する電磁波エネルギーや電子線、X線、放射線等の高エネルギー線を利用することができるが、好ましくは、波長300~450nmの光を発光する超高圧水銀ランプ、水銀蒸気アーク灯、カーボンアーク灯、キセノンアーク灯等が挙げられる。
 更に、露光光源にレーザー光を用いることにより、マスクを用いずに、コンピューター等のデジタル情報から直接画像を形成するレーザー直接描画法が、生産性のみならず、解像性や位置精度等の向上も図れることから有用であり、そのレーザー光としては、340~430nmの波長の光が好適に使用されるが、エキシマーレーザー、窒素レーザー、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、ヘリウムネオンレーザー、クリプトンイオンレーザー、各種半導体レーザー及びYAGレーザー等の可視から赤外領域の光を発するものも用いられる。これらのレーザーを使用する場合には、可視から赤外の当該領域を吸収する増感色素が加えられる。
 加熱により硬化する場合、70~100℃において100秒間プリベークを行い、溶剤を除去した後、150℃~250℃にて30分~1時間加熱し硬化する。硬化温度が150℃より低いと、十分な硬化が起きない場合があり、250℃以上では、硬化膜の着色や分解が起きる可能性がある。
 本発明の硬化物はBCSとして特に有用である。BCSは、(1)本発明のBCS用感光性組成物の塗膜を基板上に形成する工程、(2)該塗膜に所定のパターン形状を有するマスクを介して放射線を照射する工程、(3)露光後のベーク工程、(4)露光後の該被膜を現像する工程、(5)現像後の該被膜を加熱する工程により好ましく形成される。
 上記マスクとしては、ハーフトーンマスク又はグレースケールマスク等の多階調マスクを用いることもできる。
 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例等に限定されるものではない。
[製造例1]ラクタムブラック分散液A-1の調製
 有機系の黒色顔料(ラクタムブラックとしてブラック582;BASF社製)、分散剤(BYK-167)および分散物のためのポリマー(後述するアルカリ現像性化合物PGMEA溶液B-2)を、それぞれ、16質量部、3.2質量部および3.6 質量部で混合した後で、この混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート(PGMEA)を固形分濃度25質量%となるよう秤量して添加し、混合物を作成した。
 上記混合物をスターラーにより予備混合した後、直径0.3mmのジルコニアビーズを分散物(混合物から溶剤であるPGMEAを除いたもの)と同じ重量で添加し、25~60℃の温度で6時間にわたってペイントシェーカーによる分散物処理にかけたのち、フィルタを用いてジルコニアビーズを取り除き、分散液を得た。得られた分散液にPGMEAを追加し、分散物濃度が20質量%となるように調整し、スターラーにより均一にした後、ラクタムブラック分散液A-1を得た。
[製造例2]ペリレンブラック分散液A-2の調製
 有機系の黒色顔料[ペリレンブラックとしてC.I.ピグメントブラック31(PalIogenBlackS0084;BASF社製)]、分散剤(BYK-167)及び分散物のためのポリマー(後述するアルカリ現像性化合物PGMEA溶液B-2)を、それぞれ、12質量部、3.6質量部および8質量部で混合した後で、この混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート(PGMEA)を固形分濃度25質量%となるよう秤量して添加し、混合物を作成した。
 上記混合物をスターラーにより予備混合した後、直径0.3mmのジルコニアビーズを分散物(混合物から溶剤であるPGMEAを除いたもの)と同じ重量で添加し、25~60℃の温度で6時間にわたってペイントシェーカーによる分散物処理にかけたのち、フィルタを用いてジルコニアビーズを取り除き、分散液を得た。得られた分散液にPGMEAを追加し、分散物濃度が20質量%となるように調整し、スターラーにより均一にした後、ペリレンブラック分散液A-2を得た。
[製造例3]カーボンブラック分散液A-3の調製
 カーボンブラックとしてMA100(三菱化学社製)を20質量部、分散剤としてBYK161(ビックケミー(BYK)社製)12.5質量部(固形分濃度40質量%)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート67.5質量部を混合し、ビーズミルにより処理して、カーボンブラック分散液A-3を調製した。
[製造例4]アルカリ現像性化合物PGMEA溶液B-2の調製
 1,1-ビス〔4-(2,3-エポキシプロピルオキシ)フェニル〕インダンの184g、アクリル酸58g、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール0.26g、テトラ-n-ブチルアンモニウムブロミド0.11g及びPGMEA105gを仕込み、120℃で16時間撹拌した。反応液を室温まで冷却し、PGMEA160g、ビフタル酸無水物59g及びテトラ-n-ブチルアンモニウムブロミド0.24gを加えて、120℃で4時間撹拌した。更に、テトラヒドロ無水フタル酸20gを加え、120℃で4時間、100℃で3時間、80℃で4時間、60℃で6時間、40℃で11時間撹拌した後、PGMEA128gを加えて、PGMEA溶液としてアルカリ現像性化合物B-2を得た(Mw=5000、Mn=2100、酸価(固形分)92.7mgKOH/g)。アルカリ現像性化合物PGMEA溶液B-2におけるアルカリ現像性化合物の含有率は45質量%であった。
[製造例5]アルカリ現像性化合物PGMEA溶液B-3の製造
 9,9-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)フルオレン75.0g、アクリル酸23.8g、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール0.273g、テトラブチルアンモニウムクロリド0.585g、及びPGMEA65.9gを仕込み、90℃で1時間、100℃で1時間、110℃で1時間及び120℃で14時間撹拌した。室温まで冷却し、無水コハク酸25.9g、テトラブチルアンモニウムクロリド0.427g、及びPGMEA1.37gを加えて、100℃で5時間撹拌した。さらに、9,9-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)フルオレン30.0g、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール0.269g、及びPGMEA1.50gを加えて、90℃で90分、120℃で4時間撹拌後、PGMEA122.2gを加えて、PGMEA溶液として目的物であるアルカリ現像性化合物B-3を得た(Mw=4190、Mn=2170,酸価(固形分)52mg・KOH/g)。アルカリ現像性化合物PGMEA溶液B-3におけるアルカリ現像性化合物の含有率は45質量%であった。
[実施例1~15及び比較例1~4]重合性組成物の調製
 [表1]~[表4]の配合に従って各成分を混合し、重合性組成物(実施例1~15及び比較例1~4)を得た。尚、表中の配合の数値は質量部を表す。
 また、表中の各成分の符号は、下記の成分を表す。
A1-1 ラクタムブラック分散液A-1
A1-2 ペリレンブラック分散液A-2
A2-1 カーボンブラック分散液A-3
B-1  CCR-1171H
[一般式(I)で表されるアルカリ現像性化合物PGMEA溶液 固形分69.5%; 日本化薬社製]
B-2  アルカリ現像性化合物PGMEA溶液B-2
B-3  アルカリ現像性化合物PGMEA溶液B-3
C-1  化合物No.C1-1
C-2  化合物No.C1-8
C-3  化合物No.C2-1
D-1  カヤラッドDPHA(エチレン性不飽和化合物;日本化薬社製)
D-2  UA-306H(ウレタンアクリレート、共栄社化学社製)
D-3  M-450(エチレン性不飽和化合物;東亞合成社製)
E-1  γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(カップリング剤)
E-2  カレンズPE-1(チオール化合物 ;昭和電工社製)
F-1  PGMEA
F-2  3-メトキシブチルアセテート
F-3  コハク酸ジメチル
[重合性組成物から得られる硬化物の評価]
 実施例1~15及び比較例1~4の比較重合性組成物から得られる硬化物について、弾性回復率、遮光性(OD値)、比誘電率、低液晶汚染性(VHR)、耐薬品性及び780nm透過率の評価を、下記の手順で行った。結果を[表1]~[表4]に併記する。
(弾性回復率)
 ガラス基板上に実施例1~15の重合性組成物及び比較例1~3の比較重合性組成物をスピンコート(3μm厚,300rpm×7秒)により塗布し、乾燥した後90℃において100秒間プリベークを行い、溶剤を除去した。次いで、フォトマスクを使用して高圧水銀ランプにて100mJ/cm露光後、0.04wt%KOH水溶液を用いて現像を行った。その後、230℃にて30分加熱し、パターンを作成した。得られたパターンの20μm部分で、島津社ダイナミック微小硬度計DUH-211を用いて、40mNにて荷重を負荷-除荷試験をおこなった。弾性回復率(%)を下記の計算式によって算出した。

弾性回復率(%)=[(回復距離/圧縮変位)×100]

 弾性回復率(%)が、60%以上の硬化物はBCSとして使用することができ、弾性回復率(%)が、70%以上の硬化物はBCSとして好ましく使用することができ、弾性回復率(%)が、80%以上の硬化物はBCSとして特に好ましく使用することができる。
(OD値)
 ガラス基板上に実施例1~15の重合性組成物及び比較例1~3の比較重合性組成物をスピンコート(300rpm、7秒間)し乾燥させた後、90℃で100秒間プリベークを行った。光源として超高圧水銀ランプを用いて露光後した後、230℃で30分間ベークして硬化物を作成した。得られた膜のOD値を、マクベス透過濃度計を用いて測定し、該OD値をポストベーク後の膜厚で割って、膜厚あたりのOD値を算出した。
 膜厚あたりのOD値が1.0以上の硬化物は、汎用BCSとして使用することができ、1.5以上の硬化物は、遮光性が高いため、高遮光性BCSとして使用することができ、膜厚あたりのOD値が1.75以上の硬化物は高遮光性BCSとして好ましく使用することができ、膜厚あたりのOD値が2.0以上の硬化物はBCSとして特に好ましく使用できる。膜厚あたりのOD値が1.0未満の硬化物はBCSとして使用できない。
(比誘電率)
 ガラス基板上に実施例1~15の重合性組成物及び比較例1~3の比較重合性組成物をスピンコート(3μm厚,300rpm×7秒間)し、乾燥させた後、90℃で100秒間プリベークを行ない、マスクを使用せず高圧水銀ランプにて100mJ/cm露光した後、230℃×180分間加熱し、上記評価サンプルを作成した。(評価法)上記評価サンプルについて、LCRメーター、アジレント社4284Aを用いて、AC1V、1kHz印加し測定を行った。
 比誘電率が5.0未満の硬化物はBCSとして使用することができ、比誘電率が4.5以下の硬化物はBCSとして好まし使用でき、比誘電率が4.0以下の硬化物はBCSとして特に好ましく使用できる。比誘電率が5.0以上の硬化物はBCSとして使用できない。
(VHR)
 実施例1~15で得られた重合性組成物及び比較例1~3で得られた比較重合性組成物を、ガラス基板(100mm×100mm)上にスピンコーターを用いて塗布し、90℃で100秒間プリベークを行い、膜厚3.0μmの塗膜を形成した。次いで、ミラープロジェクションアライナー(製品名:TME-150RTO、株式会社トプコン製)を使用し、マスクを介さず塗膜に紫外線を照射量200mJ/cmで照射した。その後、230℃で30分間、ポストベークを行った。
 ポストベーク後の塗膜の1質量部を40質量部のADEKA社製の液晶「RS-182」と混合し、120℃で1時間保存した。これを室温に取り出し静置後、上澄み液を採取した。採取した液晶組成物のVHR(電圧保持率)を測定した。詳細な評価方法は、下記の通りである。液晶組成物を液晶評価用TNセル(セル厚5μm、電極面積8mm×8mm配向膜JALS2096)に注入し、VHRをVHR-1A(東陽テクニカ社製)を用い測定した。(測定条件:パルス電圧幅60μs、フレーム周期16.7ms、波高±5V、測定温度60℃)
 VHRが、90%以上の硬化物は、低液晶汚染性であり、BCSとして使用することができ、VHRが、95%以上の硬化物は、BCSとして好ましく使用することができ、VHRが、98%以上の硬化物は、BCSとして特に好ましく使用することができる。VHRが90%未満の硬化物は、BCSとして使用できない。
 (NMP耐薬品性)
 N-メチルピロリドン(NMP)溶出試験は以下の手順にて行った。
 まず、調製した実施例1~15で得られた重合性組成物及び比較例1~3で得られた比較重合性組成物を最終的な膜厚が3μmとなるようにスピンコーターにてガラス基板に塗布し、1分間減圧乾燥した後にホットプレート90℃で120秒間乾燥した。高圧水銀ランプにて50mJ/cm露光後に現像工程を経てからオーブン230℃で40分間加熱してレジスト塗工基板を得た。作製したレジスト塗工基板から測定用基板(25mm×35mm角)2枚を切り出してN-メチルピロリドン(NMP)8mL入りの10mL用バイアル瓶に浸漬した。そして、その測定用基板入りのバイアル瓶を90℃のクリーンオーブンに、60分間静置した状態でNMP溶出試験を実施した。40分静置後に熱浴からバイアル瓶を取り出して、そのNMP溶出溶液を分光光度計(島津製作所社製「UV-3100PC」)により300~800nmの波長範囲で1nmおきに吸光度を測定した。光源には、ハロゲンランプ及び重水素ランプ(切り替え波長360nm)を使用して、検出器には、フォトマルを使用しており、スリット幅2nmを測定条件としている。試料溶液を1cm角の石英セルに入れて測定した。吸光度とは、分光法において、ある物体を光が通過した際に光強度がどの程度減衰するかを示す無次元量であり、以下の式で定義される。
 A(吸光度)=-log10(I/I)(I:透過光強度、I:入射光強度)
 上記の式の入射光強度及び透過光強度は、同じ光源から試料溶液とNMP単独へそれぞれ光を入射させた際、NMP単独を透過してきた光強度Iと試料溶液を透過してきた光強度Iと見なすことができる。したがって、上式の(I/I)は光透過率を表しており、吸光度Aは、透過率の逆数を対数表現した値ということになる。吸光度Aは、試料溶液に含有する物質の濃度などを算出する際に用いられる表記である。吸光度A=0の場合は、全く光を吸収しない状態(透過率100%)を示しており、吸光度A=∞の場合は、全く光を透過しない状態(透過率0%)を示していることになる。つまり、吸光度が強いほど、レジスト塗膜成分が多くNMPへ溶出しており、NMP耐性が悪いことを示している。本評価基準である吸光度のスペクトル面積は、各波長における吸光度の和で表すことができ、溶出したレジスト成分の総和を意味していることになる。
 測定した吸光度のスペクトル面積(nm)を算出して、下記の基準によりNMP耐薬品性を評価した。
NMP耐薬品性評価基準:
NMP溶出溶液の吸収スペクトルの面積値による判定(波長300~800nm)
 ○: 20(nm)未満
 △: 20(nm)以上60(nm)未満
 ×: 60(nm)以上
 NMP耐薬品性評価が〇であるものは、BCSとして特に好ましく使用でき、△であるものは、BCSとして使用でき、×のものは、BCSとして使用できない。
(780nm透過率)
 実施例1~15で得られた重合性組成物及び比較例1~3で得られた比較重合性組成物を、ガラス基板(100mm×100mm)上にスピンコーターを用いて塗布し、90℃で100秒間プリベークを行い、膜厚3.0μmの塗膜を形成した。次いで、ミラープロジェクションアライナー(製品名:TME-150RTO、株式会社トプコン製)を使用し、マスクを介さず塗膜に紫外線を照射量200mJ/cmで照射した。その後、230℃で30分間、ポストベークを行ない、サンプルを作成した。得られたサンプルの780nm透過率を吸光光度計によって測定した。780nm透過率が80%以上を○、60%超80%未満を△、60%以下を×とした。
 上記評価が〇、△のものは、BCSとして使用でき、〇のものは、特に好ましく使用できる。上記評価が×のものはBCSとして使用できない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
 [表1]~[表4]から明らかなように、本発明の重合性組成物より得られる硬化物は、遮光性(OD値)、比誘電率、低液晶汚染性(VHR)、耐薬品性、780nm透過率を高いレベルで満たしたうえで、弾性回復率に優れるため、BCSとして有用なものである。
 本発明の重合性組成物、BM用感光性組成物又はBCS用感光性組成物より得られる硬化物は、遮光性、弾性回復、耐薬品性に優れ、誘電率が低く、電気特性が良好な硬化物(特にBCS)である。該硬化物は表示装置等に、特に有用である。

Claims (9)

  1.  着色剤(A)、アルカリ現像性化合物(B)及び重合開始剤(C)を含有する重合性組成物であって、上記着色剤(A)が有機着色剤(A1)及び無機着色剤(A2)を含有する着色剤である重合性組成物。
  2.  有機着色剤(A1)及び無機着色剤(A2)がそれぞれ有機黒色顔料及び無機黒色顔料である請求項1に記載の重合性組成物。
  3.  アルカリ現像性化合物(B)が、下記一般式(I)で表されるアルカリ現像性化合物である請求項1又は2に記載の重合性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、
     R、R及びRは、それぞれ独立に炭素原子数1~20の炭化水素基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基を表し、
     R及びRが、複数存在する場合、同一の場合も異なる場合もあり、
     Y、Y及びYは、直接結合、炭素原子数1~20の炭化水素基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基を表し、
     Yが、複数存在する場合、同一の場合も異なる場合もあり、
     Z、Z及びZは、それぞれ独立して炭素原子数1~20の炭化水素基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基を表し、
     Zが、複数存在する場合、同一の場合も異なる場合もあり、
     R、R、R、Y、Y、Y、Z、Z及びZで表される基中の水素原子はハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メタクリロイル基、アクリロイル基、エポキシ基、ビニル基、メルカプト基、イソシアネート基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基で置換される場合があり、
     R、R、R、Y、Y、Y、Z、Z及びZで表される基中のメチレン基は-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-、-SO-、-SCO-又は-COS-で置換される場合もあり、
     mは0又は10以下の正の数を表し、aは、0又は4以下の正の数を表し、bは、0又は3以下の正の数を表し、cは、0又は4以下の正の数を表し、
    mが2以上の場合、bは同一の場合も異なる場合もある。)
  4.  重合開始剤(C)が、下記一般式(II)で表される基を有する重合開始剤である請求項1~3の何れか一項に記載の重合性組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R11及びR12は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数1~20の炭化水素基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基を表し、R11及びR12で表される基中の水素原子はハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メタクリロイル基、アクリロイル基、エポキシ基、ビニル基、ビニルエーテル基、メルカプト基、イソシアネート基又は複素環を含有する炭素原子数2~20の基で置換される場合があり、R11及びR12で表される基中のメチレン基は-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR13-、-NR13CO-、-S-、-CS-、-SO-、-SCO-、-COS-、-OCS-又はCSO-で置換される場合もあり、
     R13は、水素原子又は炭素原子数1~20の炭化水素基を表し、
     nは0又は1を表し、
     式中の*は、結合手を表す。)
  5.  請求項1~4の何れか一項に記載の重合性組成物を含有するブラックマトリクス用感光性組成物。
  6.  請求項1~4の何れか一項に記載の重合性組成物を含有するブラックカラムスペーサ用感光性組成物。
  7.  請求項1~4の何れか一項に記載の重合性組成物、請求項5に記載のブラックマトリクス用感光性組成物又は請求項6に記載のブラックカラムスペーサ用感光性組成物に対し、光照射又は加熱することにより、硬化物を製造する方法。
  8.  請求項1~4の何れか一項に記載の重合性組成物、請求項5に記載のブラックマトリクス用感光性組成物又は請求項6に記載のブラックカラムスペーサ用感光性組成物の硬化物。
  9.  請求項8に記載の硬化物を含有する表示装置。
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