(57)【要約】【課題】  感度、絶縁性、耐化学性などの性能に優れているだけでなく、特に透過度および貯蔵安定性を顕著に向上させて、ＬＣＤ製造工程の層間絶縁膜を形成することに適合した感光性樹脂組成物を提供する。【解決手段】  本発明は感光性樹脂組成物に関するものであって、特にａ）ｉ）不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、またはこれらの混合物、ｉｉ）化学式（１）〜（８）からなる群から選択される１種以上のエポキシ基含有不飽和化合物、およびｉｉｉ）オレフィン系不飽和化合物を共重合させた後、未反応単量体を除去して得られたアクリル系共重合体；ｂ）１，２−キノンジアジド化合物；およびｃ）溶媒を含む感光性樹脂組成物に関する。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ｉ）不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、またはこれらの混合物、
ｉｉ）下記の化学式（１）〜（８）
【化１】
2006243726.tif 000021
【化２】
2006243726.tif 000022
【化３】
2006243726.tif 000023
【化４】
2006243726.tif 000024
【化５】
2006243726.tif 000025
【化６】
2006243726.tif 000026
【化７】
2006243726.tif 000027
【化８】
2006243726.tif 000028
（式中、Ｒ1は水素原子またはメチル基であり、
Ｒ2は結合手又は２価の炭素数１〜１０の炭化水素基、
Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7は、それぞれ同一又は異なって、水素原子、炭素数１〜１０の炭化水素基を示す）
からなる群から選択される少なくとも１種のエポキシ基含有不飽和化合物、および
ｉｉｉ）オレフィン系不飽和化合物
を共重合させた後、未反応単量体を除去して得られたアクリル系共重合体；
ｂ）１，２−キノンジアジド化合物；および
ｃ）溶媒
を含む感光性樹脂組成物。
【請求項２】
ａ）ｉ）不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、またはこれらの混合物５〜５０重量％；
ｉｉ）前記化学式（１）〜（８）の化合物から選択される少なくとも１種のエポキシ基含有不飽和化合物５〜７０重量％；および
ｉｉｉ）オレフィン系不飽和化合物１０〜７０重量％
を共重合させた後、未反応単量体を除去して得られたアクリル系共重合体１００重量部；
ｂ）１，２−キノンジアジド化合物５〜５０重量部；および
ｃ）溶媒を感光性樹脂組成物内の固形分の含量が１０〜５０重量％になるように含むことを特徴とする請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記ａ）ｉ）不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物が、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メタコン酸、イタコン酸、およびこれらの不飽和ジカルボン酸の無水物からなる群より選択される１種以上の化合物である請求項１又は２に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記ａ）ｉｉｉ）のオレフィン系不飽和化合物が、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、メチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、２−メチルシクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、１−アダマンチルアクリレート、１−アダマンチルメタクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチルメタクリレート、イソボロニルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、２−メチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチルアクリレート、イソボロニルアクリレート、フェニルメタクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、スチレン、σ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−メトキシスチレン、１，３−ブタジエン、イソプレン、および２，３−ジメチル１，３−ブタジエンからなる群より選択される１種以上の化合物である請求項１〜３のいずれか１つに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記ａ）のアクリル系共重合体のポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）が５，０００〜３０，０００である請求項１〜４のいずれか１つに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項６】
前記ｂ）の１，２−キノンジアジド化合物が、１，２−キノンジアジド４−スルホン酸エステル、１，２−キノンジアジド５−スルホン酸エステル、および１，２−キノンジアジド６−スルホン酸エステルからなる群より選択される１種以上のかごウ物である請求項１〜５のいずれか１つに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項７】
前記ｃ）の溶媒が、メタノール、エタノール、ベンジルアルコール、ヘキシルアルコールなどのアルコール類；エチレングリコールアルキルエーテルプロピオネート類；エチレングリコールモノアルキルエーテル類；ジエチレングリコールアルキルエーテル類；プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類；プロピレングリコールアルキルエーテルプロピオネート類；プロピレングリコールモノアルキルエーテル類；ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールアルキルエーテル類；ブチレングリコールモノメチルエーテル類；およびジブチレングリコールアルキルエーテル類からなる群より選択される１種以上の化合物である請求項１〜６のいずれか１つに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項８】
前記感光性樹脂組成物が、前記アクリル系共重合体１００重量部に対してｄ）エポキシ樹脂０．１〜３０重量部、ｅ）接着剤０．１〜２０重量部、ｆ）アクリル化合物０．１〜３０重量部、およびｇ）界面活性剤０．０００１〜２重量部からなる群より選択される１種以上の添加剤をさらに含む請求項１〜７のいずれか１つに記載の感光性樹脂組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のうちのいずれか１つに記載の感光性樹脂組成物の硬化体を含むＬＣＤ基板。
【請求項１０】
請求項１〜８のうちのいずれか１つに記載の感光性樹脂組成物を利用したＬＣＤ基板のパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は感光性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＦＴ型液晶表示素子や集積回路素子には層間に配置される配線の間を絶縁するために層間絶縁膜を使用している。
このような層間絶縁膜を形成する場合には、必要とするパターン形状の層間絶縁膜を得るための工程数が少なく、透過度が優れた感光性材料が使用されている。
最近、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）製造工程に適用される層間絶縁膜は、透過度を高めることによってバックライト効率を高めることができ、消費電力を低めることができるフォトレジストが要求されている。
【０００３】
従来の層間絶縁膜はＰＡＣ、バインダー、溶媒などの成分からなり、前記バインダーの硬化用モノマーとしてはエポキシ系アクリレートが主に使用されてきた。しかし、従来のエポキシ系アクリレートの場合、層間絶縁膜の透過率、貯蔵安定性などの問題があり、これによってＬＣＤ製造工程上で不良を招くという問題点があった。
したがって、ＬＣＤ製造工程に適用される層間絶縁膜の透過率および貯蔵安定性を向上させるための研究がさらに必要であるのが実情である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の技術の問題点を解決するために、本発明は感度、絶縁性、耐化学性などの色々な性能に優れているだけでなく、特に透過度および貯蔵安定性を顕著に向上させてＬＣＤ製造工程の層間絶縁膜を形成するのに適し、膜の厚さが厚いＬＣＤ製造工程の層間絶縁膜に使用するのに適した感光性樹脂組成物、前記感光性樹脂の硬化体を含むＬＣＤ基板、および前記感光性樹脂組成物を利用したＬＣＤ基板のパターン形成方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、現像後優れた平坦性を有し、フォト工程後ＬＣＤ製造工程に適用される層間絶縁膜にパターンの不良を招かない感光性樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、本発明の感光性樹脂組成物は、
ａ）ｉ）不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、またはこれらの混合物、
ｉｉ）下記の化学式（１）〜（８）
【０００６】
【化１】
2006243726.tif 000002
【０００７】
【化２】
2006243726.tif 000003
【０００８】
【化３】
2006243726.tif 000004
【０００９】
【化４】
2006243726.tif 000005
【００１０】
【化５】
2006243726.tif 000006
【００１１】
【化６】
2006243726.tif 000007
【００１２】
【化７】
2006243726.tif 000008
【００１３】
【化８】
2006243726.tif 000009
【００１４】
（式中、Ｒ1は水素原子またはメチル基であり、
Ｒ2は結合手又は炭素数１〜１０の炭化水素基、
Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6およびＲ7は、それぞれ同一又は異なって、炭素数１〜１０の炭化水素基を示す）
からなる群から選択される１種以上のエポキシ基含有不飽和化合物、および
ｉｉｉ）オレフィン系不飽和化合物
を共重合させた後、未反応単量体を除去して得られたアクリル系共重合体；
ｂ）１，２−キノンジアジド化合物；および
ｃ）溶媒
を含むことを特徴とする。
【００１５】
好ましくは、本発明は、
ａ）ｉ）不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、またはこれらの混合物５〜５０重量％；
ｉｉ）前記化学式（１）〜（８）からなる群から選択される１種以上のエポキシ基含有不飽和化合物５〜７０重量％；および
ｉｉｉ）オレフィン系不飽和化合物１０〜７０重量％
を共重合させた後、未反応単量体を除去して得られたアクリル系共重合体１００重量部；
ｂ）１，２−キノンジアジド化合物５〜５０重量部；および
ｃ）溶媒を感光性樹脂組成物内の固形分の含量が１０〜５０重量％になるように含む。
【００１６】
また、本発明は前記感光性樹脂組成物の硬化体を含むＬＣＤを提供する。
さらに、本発明は前記感光性樹脂組成物を利用したＬＣＤ基板のパターン形成方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による感光性樹脂組成物は、感度、絶縁性、耐化学性などの色々な性能が優れると共に、現像後の平坦性が優れており、特に透過度および貯蔵安定性を顕著に向上させてＬＣＤ製造工程の層間絶縁膜として使用することにおいて信頼度を得ることができる。
また、この感光性樹脂組成物を利用した本発明のＬＣＤ基板のパターン形成方法は、フォト工程後ＬＣＤ製造工程に適用される層間絶縁膜の優れたパターンを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の感光性樹脂組成物は、ａ）ｉ）不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、またはこれらの混合物、ｉｉ）前記化学式（１）〜（８）からなる群から選択される１種以上のエポキシ基含有不飽和化合物、およびｉｉｉ）オレフィン系不飽和化合物を共重合させた後、未反応単量体を除去して得られたアクリル系共重合体、ｂ）１，２−キノンジアジド化合物、およびｃ）溶媒を含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明に使用される前記ａ）のアクリル系共重合体は、現像する時にスカムが発生しない所定のパターンを容易に形成することができるようにする作用を果たす。
前記ａ）のアクリル系共重合体は、ｉ）不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、またはこれらの混合物、ｉｉ）前記化学式（１）〜（８）からなる群から選択される１種以上のエポキシ基含有不飽和化合物、およびｉｉｉ）オレフィン系不飽和化合物を単量体として、溶媒および重合開始剤の存在下でラジカル反応して合成した後、沈澱および濾過、真空乾燥工程によって未反応単量体を除去して得ることができる。
【００２０】
本発明に使用される前記ａ）ｉ）不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物は、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和モノカルボン酸；マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メタコン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸；またはこれらの不飽和ジカルボン酸の無水物などを単独または２種以上混合して使用することができ、特にアクリル酸、メタクリル酸、または無水マレイン酸を使用するのが共重合反応性と現像液であるアルカリ水溶液に対する溶解性においてさらに好ましい。
前記不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物またはこれらの混合物は、アルカリ水溶液に対する溶解性を適当に調整することができるという観点から、全体総単量体に対して５〜５０重量％で含まれるのが好ましく、さらに好ましくは１０〜４０重量％で含まれる。
【００２１】
本発明に使用される前記ａ）ｉｉ）の前記化学式（１）〜（８）からなる群から選択される１種以上のエポキシ基含有不飽和化合物は、パターンの耐熱性、後工程での信頼性、共重合体の保存安定性などを向上させる作用を果たす。
式（１）〜（８）における、炭化水素基としては、炭素数が１〜１０が挙げられ、好ましくは１〜８、さらに１〜６、１〜４が好ましい。炭化水素基として、例えば、直鎖又は分岐の非環式炭化水素、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、架橋環式炭化水素等が挙げられる。なかでも、直鎖又は分岐の非環式炭化水素、単環式炭化水素が好ましい。直鎖又は分岐の非環式炭化水素としては、アルキル、アルキレン等、つまり、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n、sec、tert-ブチル、イソ、ネオ、tert-ペンチル、イソヘキシル等、ビニル、２−プロペニル、１−メチルルビニル、エチニル、２−プロピニル、２−ブテニル等が挙げられる。特に、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n、sec、tert-ブチルが好ましい。単環式炭化水素及び縮合多環式炭化水素としては、シクロプロピル、シクロヘキシル、アリール、つまり、フェニル、トリル、キシル、ナフチル、ベンジル、トシル、インデニル等が挙げられる。架橋環式炭化水素としては、ビシクロブチル、ビシクロオクチル、ビシクロノニル等が挙げられる。
【００２２】
特に、Ｒ2における炭化水素基は、上述した炭化水素基の２価のものが挙げられ、なかでも、２価の直鎖又は分岐の非環式炭化水素が好ましく、具体的には、メチレン、エチレン、プロピレン等が好ましい。
化学式（１）〜（８）の化合物においては、特に、Ｒ2が結合手のものが好ましい。また、Ｒ3〜Ｒ7が、水素原子又は１〜４のアルキル基であることが好ましく、Ｒ2及びＲ3〜Ｒ7がこれらを組み合わせた化合物が好ましい。
【００２３】
前記化学式（１）〜（８）からなる群から選択される１種以上のエポキシ基含有不飽和化合物は単独または２種以上混合して使用することができる。その含量は、得られるパターンの耐熱性および後工程での信頼性を向上させ、共重合体の保存安定性を向上させるという観点から、全体総単量体に対して５〜７０重量％で含まれるのが好ましく、さらに好ましくは１０〜６０重量％で含まれる。
【００２４】
本発明に使用される前記ａ）ｉｉｉ）のオレフィン系不飽和化合物は、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、メチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、２−メチルシクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジσシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、１−アダマンチルアクリレート、１−アダマンチルメタクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチルメタクリレート、イソボロニルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、２−メチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチルアクリレート、イソボロニルアクリレート、フェニルメタクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、スチレン、σ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−メトキシスチレン、１，３−ブタジエン、イソプレン、または２，３−ジメチル１，３−ブタジエンなどを使用することができ、前記化合物を単独または２種以上混合して使用することができる。
【００２５】
特に、前記オレフィン系不飽和化合物は、スチレン、メチルメタクリレート、またはｐ−メトキシスチレンを使用するのが共重合反応性および現像液であるアルカリ水溶液に対する溶解性の面でさらに好ましい。
前記オレフィン系不飽和化合物は、アクリル系共重合体の耐熱性を向上させ、アクリル系共重合体が現像液であるアルカリ水溶液に対する適当な溶解性を確保するという観点から、全体総単量体に対して１０〜７０重量％で含まれるのが好ましく、さらに好ましくは２０〜５０重量％で含まれる。このような単量体を溶液重合するために使用される溶媒は、メタノール、テトラヒドロキシフラン、トルエン、またはジオキサンなどを使用することができる。
【００２６】
このような単量体を溶液重合するために使用される重合開始剤は、ラジカル重合開始剤を使用することができる。具体的に、２，２−アゾビスイソブチロニトリル、２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２−アゾビス（４−メトキシ２，４−ジメチルバレロニトリル）、１，１−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、またはジメチル−２，２'−アゾビスイソブチレートなどが挙げられる。
【００２７】
このような単量体を溶媒と重合開始剤存在下でラジカル反応させ、沈澱および濾過、真空乾燥工程によって未反応単量体を除去して得られた前記ａ）のアクリル系共重合体は、ポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）が、現像性、残膜率などを向上させ、パターン現像、耐熱性などを確保するとともに、感度を維持してパターン現像を向上させるという観点から、５，０００〜３０，０００であるのが好ましく、さらに好ましくは５，０００〜２０，０００である。
【００２８】
本発明に使用される前記ｂ）の１，２−キノンジアジド化合物は感光性化合物として使用される。
前記１，２−キノンジアジド化合物は、１，２−キノンジアジド４−スルホン酸エステル、１，２−キノンジアジド５−スルホン酸エステル、または１，２−キノンジアジド６−スルホン酸エステルなどを使用することができる。
【００２９】
このようなキノンジアジド化合物は、ナフトキノンジアジドスルホン酸ハロゲン化合物とフェノール化合物を弱塩基下で反応させて製造することができる。
前記フェノール化合物としては、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，４，６−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，２'−テトラヒドロキシベンゾフェノン、４，４'−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，３'−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，４'−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，２'−テトラヒドロキシ４'−メチルベンゾフェノン、２，３，４，４'−テトラヒドロキシ３'−メトキシベンゾフェノン、２，３，４，２'−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，６'−ペンタヒドロキシベンゾフェノン、２，４，６、３'−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、２，４，６、４'−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、２，４，６、５'−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、３，４，５，３'−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、３，４，５，４'−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、３，４，５，５'−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、ビス（２，４−ジヒドロキシフェニル）メタン、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、トリ（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１，１−トリ（ｐ−ヒドロキシフェニル）エタン、ビス（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（２，３，４−トリヒドロキシフェニル）プロパン、１，１，３−トリス（２，５−ジメチル４−ヒドロキシフェニル）−３−フェニルプロパン、４，４'−［１−［４−［１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビスフェノール、またはビス（２，５−ジメチル４−ヒドロキシフェニル）−２−ヒドロキシフェニルメタンなどを使用することができ、前記化合物を単独または２種以上混合して使用することができる。
【００３０】
このようなフェノール化合物とナフトキノンジアジドスルホン酸ハロゲン化合物でキノンジアジド化合物を合成する時、エステル化度は、残膜率を確保し、パターン上に発生するスカムを防止するという観点から、
５０〜９０％が好ましい。前記１，２−キノンジアジド化合物は、露光部と非露光部の溶解度差を確保してパターン形成を向上させるとともに、短時間の間に光を照射する時、未反応１，２−キノンジアジド化合物の残存を低下させ、現像液であるアルカリ水溶液に対する溶解度を適当に調整して現像を容易にするという観点から、ａ）のアクリル系共重合体１００重量部に対して５〜５０重量部で含まれるのが好ましく、さらに好ましくは１０〜４０重量部で含まれる。本発明に使用される前記ｃ）の溶媒は、層間絶縁膜の平坦性とコーティング斑が発生しないようにして、均一なパターンプロファイルを形成するようにする。
【００３１】
前記溶媒は、メタノール、エタノール、ベンジルアルコール、ヘキシルアルコールなどのアルコール類；エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテートなどのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類；エチレングリコールメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールエチルエーテルプロピオネートなどのエチレングリコールアルキルエーテルプロピオネート類；エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類；ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテルなどのジエチレングリコールアルキルエーテル類；プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類；プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルプロピオネート類；プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテルなどのプロピレングリコールモノアルキルエーテル類；ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのジプロピレングリコールアルキルエーテル類；ブチレングリコールモノメチルエーテル、ブチレングリコールモノエチルエーテルなどのブチレングリコールモノメチルエーテル類；またはジブチレングリコールジメチルエーテル、ジブチレングリコールジエチルエーテルなどのジブチレングリコールアルキルエーテル類などを使用することができる。
【００３２】
前記溶媒は、コーティング厚さを適当な薄さにし、コーティング平坦性を確保するとともに、コーティング時にコーティング装備に無理を与えることを防止するという観点から、全体感光性樹脂組成物の固形分含量が１０〜５０重量％になるように含まれるのが好ましく、さらに好ましくは１５〜４０重量％になるように含ませる。
【００３３】
このような成分からなる本発明の感光性樹脂組成物は、必要によって、ｄ）エポキシ樹脂、ｅ）接着剤、ｆ）アクリル化合物、またはｇ）界面活性剤などをさらに含むことができる。
【００３４】
前記ｄ）のエポキシ樹脂は、感光性樹脂組成物から得られるパターンの耐熱性、感度などを向上させる作用を果たす。
前記エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、またはａ）のアクリル系共重合体とは異なるグリシジルメタクリレートを（共）重合した樹脂などを使用することができ、特にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、またはグリシジルエステル型エポキシ樹脂を使用するのが好ましい。
【００３５】
前記エポキシ樹脂は、アクリル系共重合体に対する相溶性を確保して十分な塗布性能を得るという観点から、前記ａ）のアクリル系共重合体１００重量部に対して０．１〜３０重量部で含まれるのが好ましい。
また、前記ｅ）の接着剤は基板との接着性を向上させる作用を果たし、前記ａ）のアクリル系共重合体１００重量部に対して０．１〜２０重量部で含まれるのが好ましい。
【００３６】
前記接着剤は、カルボキシル基、メタクリル基、イソシアネート基、またはエポキシ基などのような反応性置換基を有するシランカップリング剤などを使用することができる。具体的に、γ−メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、または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などを使用することができる。
【００３７】
また、前記ｆ）のアクリル化合物は、感光性樹脂組成物から得られるパターンの透過率、耐熱性、感度などを向上させる作用を果たす。
前記アクリル化合物は下記の化学式（９）で示される化合物であるのが好ましい。
【００３８】
【化９】
2006243726.tif 000010
【００３９】
（式中、Ｒは水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、または炭素数１〜５のアルカノイル基であり、
１＜ａ＜６であり、ａ＋ｂ＝６である。）
アルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル等が挙げられる。アルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ペントキシ等が挙げられる。アルカノイル基としては、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、イソバレリル、ピバロイル等が挙げられる。
【００４０】
前記アクリル化合物は、前記アクリル系共重合体１００重量部に対して０．１〜３０重量部で含まれるのが好ましく、さらに好ましくは０．１〜１５重量部で含まれる。その含量が前記範囲内である場合にはパターンの透過率、耐熱性、感度などの向上においてさらに良い。
また、前記ｇ）の界面活性剤は、感光性組成物の塗布性や現像性を向上させる作用を果たす。
【００４１】
前記界面活性剤は、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、Ｆ１７１、Ｆ１７２、Ｆ１７３（商品名：大日本インキ化学工業株式会社）、ＦＣ４３０、ＦＣ４３１（商品名：住友スリーエム株式会社）、またはＫＰ３４１（商品名：信越化学工業株式会社）などを使用することができる。
【００４２】
前記界面活性剤は、前記ａ）のアクリル系重合体１００重量部に対して０．０００１〜２重量部で含まれるのが好ましく、その含量が前記範囲内である場合には感光性組成物の塗布性や現像性の向上においてさらに良い。
【００４３】
このような成分からなる本発明の感光性樹脂組成物の固形分濃度は１０〜５０重量％であるのが好ましく、前記範囲の固形分を有する組成物は０．１〜０．２μｍのミリポアフィルターなどで濾過した後に使用するのが良い。
【００４４】
また、本発明は前記感光性樹脂組成物の硬化体を含むＬＣＤ基板および前記感光性樹脂組成物を利用したＬＣＤ基板のパターン形成方法を提供する。
本発明のＬＣＤ基板のパターン形成方法は、感光性樹脂組成物を有機絶縁膜で形成してＬＣＤ基板のパターンを形成する方法において、前記感光性樹脂組成物を使用することを特徴とする。
【００４５】
具体的な例として、前記感光性樹脂組成物を用いてＬＣＤ基板のパターンを形成する方法は次の通りである。
まず、本発明の感光性樹脂組成物をスプレー法、ロールコーター法、回転塗布法などで基板表面に塗布し、プリベークによって溶媒を除去して、塗布膜を形成する。この時、前記プリベークは７０〜１１０℃の温度で１〜１５分間実施するのが好ましい。
【００４６】
その後、予め準備されたパターンによって可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線などを前記形成された塗布膜に照射し、現像液で現像して不必要な部分を除去することによって所定のパターンを形成する。
【００４７】
前記現像液はアルカリ水溶液を使用することが良く、具体的に、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムなどの無機アルカリ類；エチルアミン、ｎ−プロピルアミンなどの１級アミン類；ジエチルアミン、ｎ−プロピルアミンなどの２級アミン類；トリメチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエチルアミン、トリエチルアミンなどの３級アミン類；ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアルコールアミン類；またはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシドなどの４級アンモニウム塩の水溶液などを使用することができる。この時、前記現像液は、アルカリ性化合物を０．１〜１０重量％の濃度で溶解して使用され、メタノール、エタノールなどのような水溶性有機溶媒および界面活性剤を適正量添加することもできる。
【００４８】
また、このような現像液で現像した後、超純水で３０〜９０秒間洗浄して不必要な部分を除去し、乾燥して、パターンを形成し、前記形成されたパターンに紫外線などの光を照射した後、パターンをオーブンなどの加熱装置によって１５０〜２５０℃の温度で３０〜９０分間加熱処理して最終パターンを得ることができる。
【００４９】
本発明による感光性樹脂組成物は感度、絶縁性、耐化学性などのいろいろな性能が優れると共に、現像後平坦性が優れており、特に透過度及び貯蔵安定性を顕著に向上させてＬＣＤ製造工程の層間絶縁膜に使用することにおいて信頼度を得ることができるだけでなく、同時に、前記感光性樹脂組成物を利用した本発明のＬＣＤ基板のパターン形成方法はフォト工程後ＬＣＤ製造工程に適用される層間絶縁膜の優れたパターンを形成することができるという長所がある。
【００５０】
以下、本発明の理解のために好ましい実施例を提示するが、下記の実施例は本発明を例示するものに過ぎず、本発明の範囲が下記の実施例に限定されるわけではない。
【００５１】
実施例１
（アクリル系共重合体製造）
冷却管と撹拌機を備えたフラスコに２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１０重量部、テトラヒドロキシフラン５００重量部、メタクリル酸２５重量部、下記の化学式（１ａ）
【００５２】
【化１０】
2006243726.tif 000011
【００５３】
のメチルグリシジルメタクリレート２５重量部、スチレン１５重量部、ブチルメタクリレート１５重量部、およびジシクロペンテニルメタクリレート２０重量部を入れ、窒素置換した後、緩慢に攪拌した。前記反応溶液を６２℃まで昇温させて、５時間の間にこの温度を維持しながら、アクリル系共重合体を含む重合体溶液を製造した。
【００５４】
前記アクリル系共重合体を含む重合体溶液の未反応単量体を除去するために、エーテルを貧溶媒１，０００重量部に前記重合体溶液１００重量部を沈殿させた。その後、メッシュを利用したフィルタリング工程によって未反応物が溶解された貧溶媒を除去した。その後、３０℃以下で真空乾燥して、フィルタリング工程後にも残っている未反応単量体が含まれている溶媒を完全に除去して、重量平均分子量が１０，０００であるアクリル系共重合体を製造した。この時、重量平均分子量はＧＰＣを用いて測定したポリスチレン換算平均分子量である。
【００５５】
（１，２−キノンジアジド化合物製造）
４，４'−［１−［４−［１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビスフェノール１モルと、１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸［クロライド］２モルとを縮合反応させて、４，４'−［１−［４−［１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビスフェノール１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステルを製造した。
【００５６】
（感光性樹脂組成物製造）
前記製造したアクリル系共重合体１００重量部と前記製造した４，４'−［１−［４−［１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビスフェノール１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル２５重量部とを混合した。その後、前記混合物の固形分含量が２０重量部になるようにジプロピレングリコールジメチルエーテルで溶解させた後、０．２μｍのミリポアピルトで濾過して感光性樹脂組成物を製造した。
【００５７】
実施例２
前記実施例１において、アクリル系共重合体重合時に単量体として前記化学式１ａのメチルグリシジルメタクリレートの代わりに、下記の化学式（２ａ）
【００５８】
【化１１】
2006243726.tif 000012
【００５９】
のエポキシ系メタクリレートを使用したことを除いては前記実施例１と同様な方法で実施して感光性樹脂組成物を製造した。
【００６０】
実施例３
前記実施例１において、アクリル系共重合体重合時に単量体として前記化学式１ａのメチルグリシジルメタクリレートの代わりに、下記の化学式（３ａ）
【００６１】
【化１２】
2006243726.tif 000013
【００６２】
のエポキシ系メタクリレートを使用したことを除いては前記実施例１と同様な方法で実施して感光性樹脂組成物を製造した。
【００６３】
実施例４
前記実施例１において、アクリル系共重合体重合時に単量体として前記化学式１ａのメチルグリシジルメタクリレートの代わりに、下記の化学式（４ａ）
【００６４】
【化１３】
2006243726.tif 000014
【００６５】
のエポキシ系メタクリレートを使用したことを除いては前記実施例１と同様な方法で実施して感光性樹脂組成物を製造した。
【００６６】
実施例５
前記実施例１において、アクリル系共重合体重合時に単量体として前記化学式１ａのメチルグリシジルメタクリレートの代わりに、下記の化学式（５ａ）
【００６７】
【化１４】
2006243726.tif 000015
【００６８】
のエポキシ系メタクリレートを使用したことを除いては前記実施例１と同様な方法で実施して感光性樹脂組成物を製造した。
【００６９】
実施例６
前記実施例１において、アクリル系共重合体重合時に単量体として前記化学式１ａのメチルグリシジルメタクリレートの代わりに、下記の化学式（６ａ）
【００７０】
【化１５】
2006243726.tif 000016
【００７１】
のエポキシ系メタクリレートを使用したことを除いては前記実施例１と同様な方法で実施して感光性樹脂組成物を製造した。
【００７２】
実施例７
前記実施例１において、アクリル系共重合体重合時に単量体として前記化学式１ａのメチルグリシジルメタクリレートの代わりに、下記の化学式（７ａ）
【００７３】
【化１６】
2006243726.tif 000017
【００７４】
のエポキシ系メタクリレートを使用したことを除いては前記実施例１と同様な方法で実施して感光性樹脂組成物を製造した。
【００７５】
実施例８
前記実施例１において、アクリル系共重合体重合時に単量体として前記化学式１ａのメチルグリシジルメタクリレートの代わりに、下記の化学式（８ａ）
【００７６】
【化１７】
2006243726.tif 000018
【００７７】
のエポキシ系ビニル化合物を使用したことを除いては前記実施例１と同様な方法で実施して感光性樹脂組成物を製造した。
【００７８】
比較例１
前記実施例１において、アクリル系共重合体重合時に単量体として前記化学式（１ａ）のメチルグリシジルメタクリレートの代わりに、グリシジルメタクリレートを使用したことを除いては前記実施例１と同様な方法で実施して感光性樹脂組成物を製造した。
【００７９】
比較例２
前記実施例１において、アクリル系共重合体重合時に単量体として前記化学式１ａのメチルグリシジルメタクリレートの代わりに、下記の化学式（１０）
【００８０】
【化１８】
2006243726.tif 000019
【００８１】
のエポキシ系ビニル化合物を使用したことを除いては前記実施例１と同様な方法で実施して感光性樹脂組成物を製造した。
前記実施例１〜８および比較例１〜２で製造された感光性樹脂組成物を利用して下記のような方法で物性を評価した後、その結果を下記表１に示す。
【００８２】
イ）現像後平坦度−ガラス（ｇｌａｓｓ）基板上にスピンコーターを用いて前記実施例１〜８および比較例１〜２で製造した感光性樹脂組成物をそれぞれ塗布した後、９０℃で２分間ホットプレート上でプリペークして、厚さが３．０μｍである膜を形成した。その後、前記形成された膜の現像後の平坦度（ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）を測定するためにエリプソメータ（Ｅｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ）を利用した。この時、全体基板基準に平坦度が９５％を越える場合を○、９０〜９５％である場合を△、９０％未満である場合を×で示した。
【００８３】
ロ）感度−前記イ）で形成した膜に所定のパターンマスク（ｐａｔｔｅｒｎ  ｍａｓｋ）を用いて、４３５ｎｍでの強度が２０ｍＷ／ｃｍ2である紫外線を１０μｍラインアンドスペース（Ｌｉｎｅ  ＆  Ｓｐａｃｅ）１：１ＣＤ基準ドース（Ｄｏｓｅ）量を照射した後、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド２．３８重量％の水溶液で２３℃で１分間現像した後、超純水で１分間洗浄した。その後、前記現像されたパターンに４３５ｎｍでの強度が２０ｍＷ／ｃｍ2である紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ2で照射し、オーブンの中で２３０℃で６０分間加熱して硬化してパターン膜を得た。
【００８４】
ハ）解像度−前記ロ）の感度測定時に形成されたパターン膜の最小大きさで測定した。
ニ）耐熱性−前記ロ）の感度測定時に形成されたパターン膜の上、下および左、右の幅を測定した。この時、角の変化率がミッドベーク前基準、０〜２０％である場合を○、２０〜４０％である場合を△、４０％を越える場合を×で示した。
【００８５】
ホ）透過度−分光光度計を用いて前記ロ）の感度測定時に形成されたパターン膜の４００ｎｍの透過率を測定した。
へ）常温貯蔵安定性−２３℃の４０％湿度を維持するクリーンルームに１日から２週まで１日単位で放置した後、感度（ｍＪ／ｓｑｃｍ）変化をチェックした。この時、２週間の変化率が１０％未満である場合を○、１０〜２０％である場合を△、２０％を越える場合を×で示した。
【００８６】
【表１】
2006243726.tif 000020
【００８７】
上記表１から、本発明によって実施例１〜８で製造した感光性樹脂組成物は現像後平坦度が優れており、特に感光性樹脂組成物を製造することにより透過度と貯蔵安定性が全て比較例１〜２と比較して非常に優れていて、ＬＣＤ工程の層間絶縁膜に適用することにおいてより優れた信頼度を得ることができた。これに反し、比較例１〜２の場合には透過度が不良であり、貯蔵安定性が良くなくて層間絶縁膜に適用することに困難がある。