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JP2007328248A - 液晶スペーサー用感光性樹脂組成物、これを用いた感光性エレメント及び液晶スペーサーの製造方法 - Google Patents

液晶スペーサー用感光性樹脂組成物、これを用いた感光性エレメント及び液晶スペーサーの製造方法 Download PDF

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JP2007328248A
JP2007328248A JP2006160875A JP2006160875A JP2007328248A JP 2007328248 A JP2007328248 A JP 2007328248A JP 2006160875 A JP2006160875 A JP 2006160875A JP 2006160875 A JP2006160875 A JP 2006160875A JP 2007328248 A JP2007328248 A JP 2007328248A
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Japan
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liquid crystal
resin composition
photosensitive resin
phenyl
pyrazoline
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Application number
JP2006160875A
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English (en)
Inventor
Yukiko Muramatsu
有紀子 村松
Makoto Kaji
誠 鍛治
Masahiro Miyasaka
昌宏 宮坂
Takashi Kumaki
尚 熊木
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

【課題】 波長400以上の波長の光に対する感光性エレメントの感度を高め、波長が390nm〜420nmの光によるレジストパターンの形成を十分な感度及び解像度で行うことが可能な液晶スペーサー用感光性樹脂組成物、これを用いた感光性エレメント及び液晶スペーサーの製造方法を提供する。
【解決手段】 対向させて配設した基板間に液晶が封入された液晶表示装置で、該液晶表示装置における液晶層の厚さを一定に保つために配設されたスペーサーに用いられ、かつ波長405nm露光において200mJ/cm以下で像形成が可能な、(a)バインダーポリマー、(b)少なくとも1個のエチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物、(c)活性光線により遊離ラジカルを生成する光重合開始剤及び(d)増感色素を有する液晶スペーサー用感光性樹脂組成物、これを用いた感光性エレメント及び液晶スペーサーの製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、液晶表示装置における液晶層の厚みを一定に保つために配設された液晶スペーサーに使用される液晶スペーサー用感光性樹脂組成物、これを用いた感光性エレメント及び液晶スペーサーの製造方法に関する。
液晶カラーテレビ、液晶カラー表示のコンピューターなどの液晶表示装置は、透明電極などを設けたガラスなどの透明な基板間に間隙(ギャップ)を設け、液晶物質を封入し、電極間に印加した電圧により液晶物質を配向させ、画像を表示する仕組になっている。
このような液晶表示装置において、液晶層のギャップが変化すると表示ムラやコントラスト異常となるため、均一な粒径分布を持つ球状のガラスビーズ又は樹脂ビーズを液晶層に配し、液晶層のギャップを一定に保持するためのスペーサーが必要とされている。
これらのスペーサーの形成方法には、一方の基板上に紫外線硬化型樹脂を塗布、乾燥後、露光・現像を行う方法(特許文献1及び2参照)や予め光硬化性樹脂塗液を塗布したフィルムを使用し、これを転写した後に、露光・現像でパターニングを行う方法(特許文献3及び4参照)がある。
特開平10−168134号公報 特開平11−133600号公報 特開平11−174461号公報 特開2004−198853号公報
しかしながら、両者の露光手法は共にマスクを用いた露光であり、マスク作製にかかる時間、コストなどの点で問題が生じるために、少量多品種には適応しにくいという欠点がある。
上述のマスク露光は従来、水銀灯を光源として用いてフォトマスクを介して露光していたが、マスクパターンのデジタルデータを直接レジストに描画する直描技術が提案されている。直描はフォトマスクが不要である点で少量多品種用途、大基板製造、短納期などに適した描画手法である。
最近、波長405nmの光を発振する、長寿命で高出力な窒化ガリウム系青色レーザを光源として使用する技術、また、水銀灯光源による直描露光、固体レーザ光源355nmを用いた直描手法も提案されている。
しかしながら、従来の液晶スペーサー用感光性エレメントは、波長365nmの光を中心とした水銀灯光源の全波長露光に対してマスク露光によって最適な感光特性を発揮するように設計されている。
従って、波長390nm〜420nmの光を用いてパターン露光を行うことを意図した場合には、当該波長400nm以上の波長の光に対する感光性エレメントの感度が低いためスループットが低く、十分な解像度、及び、良好なレジスト形状を得ることができない。
本発明は、波長400以上の波長の光に対する感光性エレメントの感度を高め、波長が390nm〜420nmの光によるレジストパターンの形成を十分な感度及び解像度で行うことが可能な液晶スペーサー用感光性樹脂組成物、これを用いた感光性エレメント及び液晶スペーサーの製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、先に述べた従来のマスク露光用感光性エレメントでは、波長390nm〜420nmの光に対する感度が低く、この大きな原因の一つが、上記波長領域に対する感光性エレメントの光学密度が小さいため、上記波長領域の光を十分に吸収できず、感光性エレメント中の光重合性化合物の光重合を開始できていないことである。
本発明者らは、検討結果により、特定の増感色素を特定量含有させた感光性樹脂組成物層を用いて感光性エレメントを構成することにより、露光光として波長390nm〜420nmの光で十分な感度及び解像度を得ることができ、しかも良好なレジスト形状を得ることのできることを見出し、本発明を完成するに到達した。
本発明は、対向させて配設した基板間に液晶が封入された液晶表示装置で、該液晶表示装置における液晶層の厚さを一定に保つために配設されたスペーサーに用いられ、かつ波長405nm露光において200mJ/cm以下で像形成が可能な、(a)バインダーポリマー、(b)少なくとも1個のエチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物、(c)活性光線により遊離ラジカルを生成する光重合開始剤及び(d)増感色素を有する液晶スペーサー用感光性樹脂組成物に関する。
また、本発明は、(d)成分が、クマリン色素、ピラゾリン色素、アントラセン色素、スチリル色素、オキサゾール色素を含有してなる前記の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物に関する。
また、本発明は、(d)成分が、下記一般式(1)で示される2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体を含有してなる前記の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物に関する。
Figure 2007328248
[式中、Ar、Ar、Ar及びArは、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基及びアルコキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1つの置換基を有していてもよいアリール基を示し、X及びXはそれぞれ独立に塩素原子、アルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基を示し、a及びbはそれぞれ独立に1〜5の整数を示す。但し、X及びXはそれぞれ少なくとも1つは塩素原子である。]
また、本発明は、波長405nmにおける吸光度が、それぞれ0.1以上0.9以下の範囲を備えたものである前記の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物に関する。
また、本発明は、(a)バインダポリマーが、スチレン含有のアルカリ可溶性アクリル樹脂である前記の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物に関する。
また、本発明は、支持体フィルム上に、前記の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物の層を有する感光性エレメントに関する。
さらに、本発明は、(I)基板上に、前記の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物又は前記の感光性エレメントを用いて、感光性樹脂組成物層を形成する工程、(II)感光性樹脂組成物層に活性光線を像的に照射する工程、(III)現像により感光性樹脂組成物層を選択的に除去してパターンを形成する工程及び(IV)パターンを形成した感光性樹脂組成物層を加熱する工程により液晶スペーサーを形成することを特徴とする液晶スペーサーの製造方法に関する。
本発明によれば、露光光として波長が390nm〜420nmの光で十分な感度及び解像度を得ることが可能な、液晶スペーサー用感光性樹脂組成物、これを用いた感光性エレメント及び液晶スペーサーの製造方法を提供することができる
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、液晶スペーサーは、対向させて配設した基板間に液晶が封入された液晶表示装置で、該液晶層の厚さを一定に保つために配設されたスペーサーである。
ここで、液晶層の厚さは、その絶対値が使用温度で変動するため、液晶層の厚さを一定に保つということとは、ある温度で設計された液晶層の厚さが、液晶表示装置画面内で均一に保たれていることを表す。
本発明になる液晶スペーサー用感光性樹脂組成物を得るための材料としては、(a)バインダーポリマー、(b)少なくとも1個のエチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物、(c)活性光線により遊離ラジカルを生成する光重合開始剤及び(d)増感色素が用いられる。
上記材料のうち(a)バインダポリマーとしては、特に制限はなく、例えば、ビニル共重合体が挙げられ、ビニル共重合体に用いられるビニル単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、メタクリル酸n−プロピル、アクリル酸iso−プロピル、メタクリル酸iso−プロピル、アクリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−ブチル、アクリル酸iso−ブチル、メタアクリル酸iso−ブチル、アクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸sec−ブチル、アクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、アクリル酸ペンチル、メタクリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、メタクリル酸ヘプチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、メタクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、メタクリル酸デシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸テトラデシル、メタクリル酸テトラデシル、アクリル酸ヘキサデシル、メタクリル酸ヘキサデシル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、アクリル酸エイコシル、メタクリル酸エイコシル、アクリル酸ドコシル、メタクリル酸ドコシル、アクリル酸シクロペンチル、メタクリル酸シクロペンチル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸シクロヘプチル、メタクリル酸シクロヘプチル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシエチル、アクリル酸メトキシジエチレングリコール、メタクリル酸メトキシジエチレングリコール、アクリル酸メトキシジプロピレングリコール、メタクリル酸メトキシジプロピレングリコール、アクリル酸メトキシトリエチレングリコール、メタクリル酸メトキシトリエチレングリコール、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリル酸ジメチルアミノプロピル、メタクリル酸ジメチルアミノプロピル、アクリル酸2−クロロエチル、メタクリル酸2−クロロエチル、アクリル酸2−フルオロエチル、メタクリル酸2−フルオロエチル、アクリル酸2−シアノエチル、メタクリル酸2−シアノエチル、スチレン、α−メチルスチレン、シクロヘキシルマレイミド、アクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、N−ビニルピロリドン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
(a)バインダポリマーは、例えば、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イソシアネート基、オキシラン環、酸無水物等の官能基を有するビニル共重合体に、少なくとも1個のエチレン性不飽和基と、オキシラン環、イソシアネート基、水酸基、カルボキシル基等の1個の官能基を有する化合物を付加反応させて得られる側鎖にエチレン性不飽和基を有するラジカル重合性共重合体等を使用することもできる。
前記カルボキシル基、水酸基、アミノ基、オキシラン環、酸無水物等の官能基を有するビニル共重合体の製造に用いられる必須のビニル単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ケイ皮酸、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド、イソシアン酸エチルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸等のカルボキシル基、水酸基、アミノ基、オキシラン環、酸無水物等の官能基を有するビニル単量体等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
このような側鎖にエチレン性不飽和基を有するラジカル重合性共重合体の製造には必要に応じ、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、オキシラン環、酸無水物等の官能基を有するビニル単量体以外の前記ビニル単量体を共重合させることができ、これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
また、側鎖にエチレン性不飽和基を有するラジカル重合性共重合体のエチレン性不飽和基濃度は、1.0×10−4〜6.0×10−3モル/gとすることが好ましく、2.0×10−4〜5.0×10−3モル/gとすることがより好ましく、3×10−4〜4.0×10−3モル/gとすることが特に好ましい。このエチレン性不飽和基濃度が1.0×10−4モル/g未満では、液晶スペーサーとした場合に、表示品質確保のための硬度向上効果が十分に得られない傾向があり、6.0×10−3モル/gを超えると、側鎖にエチレン性不飽和基を有するラジカル重合性共重合体を製造する際にゲル化を起こす傾向がある。
(a)バインダポリマーの重量平均分子量(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン換算した値)は、耐熱性、塗布性、後述する液晶スペーサー用感光性エレメントとした場合のフィルム性(フィルム状の形態を保持する特性)、溶媒への溶解性及び後述する現像工程における現像液への溶解性等の観点から、1,000〜300,000とすることが好ましく、5,000〜150,000とすることがより好ましい。
(a) バインダポリマーは、後述する(III)現像により感光性樹脂組成物層を選択的に除去してパターンを形成する工程において、公知の各種現像液により現像可能となるように酸価を規定することができる。
例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、トリエタノールアミン等のアルカリ水溶液を用いて現像する場合には、酸価を50〜260mgKOH/gとすることが好ましい。この酸価が、50mgKOH/g未満では、現像が困難となる傾向があり、260mgKOH/gを超えると、耐現像液性(現像により除去されずにパターンとなる部分が、現像液によって侵されない性質)が低下する傾向がある。
また、水又はアルカリ水溶液と1種以上の界面活性剤とからなるアルカリ水溶液を用いて現像する場合には、酸価を、16〜260mgKOH/gとすることが好ましい。この酸価が、16mgKOH/g未満では、現像が困難となる傾向があり、260mgKOH/gを超えると、耐現像液性が低下する傾向がある。
(b)少なくとも1個のエチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物としては、例えば、多価アルコールにα、β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、2,2−ビス(4−(ジ(メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン、グリシジル基含有化合物にα、β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、ウレタンモノマー、ノニルフェニルジオキシレン(メタ)アクリレート、γ−クロロ−β−ヒドロキシプロピル−β’−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート、β−ヒドロキシエチル−β’−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート、β−ヒドロキシプロピル−β’−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート、(メタ)アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。
上記多価アルコールにα、β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物としては、例えば、エチレン基の数が2〜14であるポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレン基の数が2〜14であるポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(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、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンテトラエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンペンタエトキシトリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート(ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート)、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、プロピレン基の数が2〜14であるポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記α、β−不飽和カルボン酸としては、例えば、(メタ)アクリル酸などが挙げられる。
上記2,2−ビス(4−(ジ(メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2−ビス(4−(ジ(メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(ジ(メタ)アクリロキシトリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(ジ(メタ)アクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(ジ(メタ)アクリロキシデカエトキシ)フェニル)等が挙げられる。
上記グリシジル基含有化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシ−プロピルオキシ)フェニル等が挙げられる。
上記ウレタンモノマーとしては、例えば、β位にOH基を有する(メタ)アクリルモノマーとイソホロンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、2,4−トルエンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等との付加反応物、トリス((メタ)アクリロキシテトラエチレングリコールイソシアネート)ヘキサメチレンイソシアヌレート、エチレンオキシド変性ウレタンジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド、プロピレンオキシド変性ウレタンジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチルエステル、(メタ)アクリル酸エチルエステル、(メタ)アクリル酸ブチルエステル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルエステル等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
(a)バインダポリマーの使用量は、(a)、(b)及び(d)成分の総量100重量部に対して、10〜80重量部とすることが好ましく、20〜75重量部とすることがより好ましく、25〜73重量部とすることが特に好ましく、30〜70重量部とすることが極めて好ましい。この使用量が10重量部未満では、塗布性又は後述する液晶スペーサー用感光性エレメントとした場合のフィルム性が低下する傾向があり、80重量部を超えると、光硬化性あるいは耐熱性が低下する傾向がある。
また、(b)少なくとも1個のエチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物の使用量は、(a)、(b)及び(d)成分の総量100重量部に対して、10〜80重量部とすることが好ましく、20〜75重量部とすることがより好ましく、25〜73重量部とすることが特に好ましく、30〜70重量部とすることが極めて好ましい。この使用量が10重量部未満では、光硬化性あるいは耐熱性が低下する傾向があり、80重量部を超えると、塗膜性あるいは液晶スペーサー用感光性エレメントとした場合のフィルム性が低下する傾向がある。
(c) 活性光線により遊離ラジカルを生成する光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、N,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、N,N’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン(イルガキュア−369、チバスペシャリティーケミカルズ(株)商品名)、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オン(イルガキュア−907、チバスペシャリティーケミカルズ(株)商品名)等の芳香族ケトン、2−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、2,3−ベンズアントラキノン、2−フェニルアントラキノン、2,3−ジフェニルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−メチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン、9,10−フェナントラキノン、2−メチル−1,4−ナフトキノン、2,3−ジメチルアントラキノン等のキノン類、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン化合物、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体等の2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9’−アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体、N−フェニルグリシン、N−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物などが挙げられる。
また、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体において、2つの2,4,5−トリアリールイミダゾールに置換した置換基は同一でも相違していてもよい。
また、ジエチルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸の組み合わせのように、チオキサントン系化合物と3級アミン化合物とを組み合わせてもよい。
さらに、フォトリソグラフィ工程における密着性及び感度の観点から、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体が好ましく、液晶スペーサーとした場合の可視光線透過率の観点から2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オンがより好ましい。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
(c)成分である光重合開始剤としては、例えば、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、ベンゾフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1,2−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等の芳香族ケトン、アルキルアントラキノンなどのキノン類、ベンゾインアルキルエーテルなどのベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン、アルキルベンゾイン等のベンゾイン化合物、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体等の2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9’−アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体、N−フェニルグリシン、N−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物等が挙げられる。
また、2つの2,4,5−トリアリールイミダゾールのアリール基の置換基は同一で対象な化合物を与えてもよいし、相違して非対称な化合物を与えてもよい。
また、密着性及び感度の見地からは、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体がより好ましい。これらは、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
(d)成分がビスアルコキシアントラセン誘導体である場合、下記一般式(2)で表される。
Figure 2007328248
[式(2)中、R〜Rはそれぞれ独立に炭素数1〜20のアルキル基(但し、アルキル基の炭素数が2〜12の場合、主鎖炭素原子間に1個以上の酸素原子を有するか及び/又は1個以上の水酸基で置換されてもよい)、炭素数5〜12のシクロアルキル基(但し、主鎖炭素原子間に1個以上の酸素原子を有するか及び/又は1個以上の水酸基で置換されてもよい) フェニル基 (但し、炭素数1〜6のアルキル基、水酸基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、フェニル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、フェノキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基の1個以上で置換されてもよい) 、ベンジル基(但し、炭素数1〜6のアルキル基、水酸基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、フェニル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、フェノキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基の1個以上で置換されてもよい)、炭素数2〜12のアルカノイル基、ベンゾイル基(但し、炭素数1〜6のアルキル基、水酸基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、フェニル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、フェノキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基の1個以上で置換されてもよい)を表し、R〜R10はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、フェニル基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基、ベンゾイル基(但し、炭素数1〜6のアルキル基、水酸基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、フェニル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、フェノキシ基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基の1個以上で置換されてもよい)を表す] で表される。
具体的には例えば、9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジエトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジブトキシアントラセン、2−メチル−9,10−ジメトキシアントラセン、2−メチル−9,10−ジエトキシアントラセン、2−メチル−9,10−ジブトキシアントラセン、2−プロピル−9,10−ジメトキシアントラセン、2−プロピル−9,10−ジエトキシアントラセン、2−プロピル−9,10−ジブトキシアントラセン等が挙げられる。
(d)成分がピラゾリン系化合物の代表例としては、1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−スチリル−5−フェニル−ピラゾリン、1−フェニル−3−(4−tert−ブチル−スチリル)−5−(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1,5−ビス−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−(4−tert−ブチル−スチリル)−ピラゾリン、1−(4−tert−オクチル−フェニル)−3−スチリル−5−フェニル−ピラゾリン、1−フェニル−3−(4−tert−オクチル−スチリル)−5−(4−tert−オクチル−フェニル)−ピラゾリン、1,5−ビス−(4−tert−オクチル−フェニル)−3−(4−tert−オクチル−スチリル)−ピラゾリン、1−(4−ドデシル−フェニル)−3−スチリル−5−フェニル−ピラゾリン、1−フェニル−3−(4−ドデシル−スチリル)−5−(4−ドデシル−フェニル)−ピラゾリン、1−(4−ドデシル−フェニル)−3−(4−ドデシル−スチリル)−5−(4−ドデシル−フェニル)−ピラゾリン、1−(4−tert−オクチル−フェニル)−3−(4−tert−ブチル−スチリル)−5−(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−(4−tert−オクチル−スチリル)−5−(4−tert−オクチル−フェニル)−ピラゾリン、1−(4−ドデシル−フェニル)−3−(4−tert−ブチル−スチリル)−5−(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−(4−ドデシル−スチリル)−5−(4−ドデシル−フェニル)−ピラゾリン、1−(4−ドデシル−フェニル)−3−(4−tert−オクチル−スチリル)−5−(4−tert−オクチル−フェニル)−ピラゾリン、1−(4−tert−オクチル−フェニル)−3−(4−ドデシル−スチリル)−5−(4−ドデシル−フェニル)−ピラゾリン、1−(2,4−ジブチル−フェニル)−3−(4−ドデシル−スチリル)−5−(4−ドデシル−フェニル)−ピラゾリン、1−フェニル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−スチリル)−5−(3,5−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1−フェニル−3−(2,6−ジ−tert−ブチル−スチリル)−5−(2,6−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1−フェニル−3−(2,5−ジ−tert−ブチル−スチリル)−5−(2,5−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1−フェニル−3−(2,6−ジ−n−ブチル−スチリル)−5−(2,6−ジ−n−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1−(3,4−ジ−tert−ブチル−フェニル)−3−スチリル−5−フェニル−ピラゾリン、1−(3,5−ジ−tert−ブチル−フェニル)−3−スチリル−5−フェニル−ピラゾリン、1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−スチリル)−5−(3,5−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1−(3,5−ジ−tert−ブチル−フェニル)−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−スチリル)−5−(3,5−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリンが挙げられる。これらの化合物は、日本化学工業所製であり、主に特許文献5〜9等に記載されている。
特許2931693号公報 特許2757528号公報 特許2972373号公報 特許3215718号公報 特許3312756号公報
また、1−(4−メトキシフェニル)−3−スチリル−5−フェニル−ピラゾリン、1−フェニル−3−(4−メトキシスチリル)−5−(4−メトキシフェニル)−ピラゾリン、1,5−ビス−(4−メトキシフェニル)−3−(4−メトキシスチリル)−ピラゾリン、1−(4−イソプロピルフェニル)−3−スチリル−5−フェニル−ピラゾリン、1−フェニル−3−(4−イソプロピルスチリル)−5−(4−イソプロピルフェニル)−ピラゾリン、1,5−ビス−(4−イソプロピルフェニル)−3−(4−イソプロピルスチリル)−ピラゾリン、1−(4−メトキシフェニル)−3−(4−tert−ブチル−スチリル)−5−(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−(4−メトキシスチリル)−5−(4−メトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−イソプロピル−フェニル)−3−(4−tert−ブチル−スチリル)−5−(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−(4−イソプロピル−スチリル)−5−(4−イソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、1−(4−メトキシフェニル)−3−(4−イソプロピルスチリル)−5−(4−イソプロピルフェニル)−ピラゾリン、1−(4−イソプロピル−フェニル)−3−(4−メトキシスチリル)−5−(4−メトキシフェニル)−ピラゾリン、1−フェニル−3−(3,5−ジメトキシスチリル)−5−(3,5−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−フェニル−3−(3,4−ジメトキシスチリル)−5−(3,4−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−フェニル−3−(2,6−ジメトキシスチリル)−5−(2,6−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−フェニル−3−(2,5−ジメトキシスチリル)−5−(2,5−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−フェニル−3−(2,3−ジメトキシスチリル)−5−(2,3−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−フェニル−3−(2,4−ジメトキシスチリル)−5−(2,4−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−メトキシフェニル)−3−(3,5−ジメトキシスチリル)−5−(3,5−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−メトキシフェニル)−3−(3,4−ジメトキシスチリル)−5−(3,4−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−メトキシフェニル)−3−(2,6−ジメトキシスチリル)−5−(2,6−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−メトキシフェニル)−3−(2,5−ジメトキシスチリル)−5−(2,5−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−メトキシフェニル)−3−(2,3−ジメトキシスチリル)−5−(2,3−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−メトキシフェニル)−3−(2,4−ジメトキシスチリル)−5−(2,4−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−(3,5−ジメトキシスチリル)−5−(3,5−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−(3,4−ジメトキシスチリル)−5−(3,4−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−(2,6−ジメトキシスチリル)−5−(2,6−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−(2,5−ジメトキシスチリル)−5−(2,5−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−(2,3−ジメトキシスチリル)−5−(2,3−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3−(2,4−ジメトキシスチリル)−5−(2,4−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−イソプロピル−フェニル)−3−(3,5−ジメトキシスチリル)−5−(3,5−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−イソプロピル−フェニル)−3−(3,4−ジメトキシスチリル)−5−(3,4−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−イソプロピル−フェニル)−3−(2,6−ジメトキシスチリル)−5−(2,6−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−イソプロピル−フェニル)−3−(2,5−ジメトキシスチリル)−5−(2,5−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−イソプロピル−フェニル)−3−(2,3−ジメトキシスチリル)−5−(2,3−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン、1−(4−イソプロピル−フェニル)−3−(2,4−ジメトキシスチリル)−5−(2,4−ジメトキシフェニル)−ピラゾリン等が挙げられる。
さらに、1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3、5−ジフェニル−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、
1−(4−イソプロピル−フェニル)−3、5−ジフェニル−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(4−イソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(4−イソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、
1−(4−メトキシ−フェニル)−3、5−ジフェニル−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(4−メトキシ−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(4−メトキシ−フェニル)−ピラゾリン、
1、3−ビス(4−tert−ブチル−フェニル)−5−フェニル−ピラゾリン、1、5−ビス(4−tert−ブチル−フェニル)−3−フェニル−ピラゾリン、1−フェニル−3、5−ビス(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1、3、5−トリ(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン
1、3−ビス(4−イソプロピル−フェニル)−5−フェニル−ピラゾリン、1、5−ビス(4−イソプロピル−フェニル)−3−フェニル−ピラゾリン、1−フェニル−3、5−ビス(4−イソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、1、3、5−トリ(4−イソプロピル−フェニル)−ピラゾリン
1、3−ビス(4−メトキシ−フェニル)−5−フェニル−ピラゾリン、1、5−ビス(4−メトキシ−フェニル)−3−フェニル−ピラゾリン、1−フェニル−3、5−ビス(4−メトキシ−フェニル)−ピラゾリン、1、3、5−トリ(4−メトキシ−フェニル)−ピラゾリン
1−フェニル−3−(4−メトキシ−フェニル)−5−(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1−フェニル−3−(4−tert−ブチル−フェニル)−5−(4−メトキシ−フェニル)−ピラゾリン、
1−フェニル−3−(4−イソプロピル−フェニル)−5−(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1−フェニル−3−(4−tert−ブチル−フェニル)−5−(4−イソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、
1−フェニル−3−(4−メトキシ−フェニル)−5−(4−イソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、1−フェニル−3−(4−イソプロピル−フェニル)−5−(4−メトキシ−フェニル)−ピラゾリン、
1−(4−tert−ブチル−フェニル)−3、5−ジフェニル−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(4−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、
1、3−ジフェニル−5−(3,5−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(3,4−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(2,6−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(2,5−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(2,4−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(2,3−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、
1、5−ジフェニル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(3,4−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(2,6−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(2,5−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(2,4−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(2,3−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ピラゾリン、
1、3−ジフェニル−5−(3,5−ジイソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(3,4−ジイソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(2,6−ジイソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(2,5−ジイソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(2,4−ジイソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、1、3−ジフェニル−5−(2,3−ジイソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、
1、5−ジフェニル−3−(3,5−ジイソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(3,4−ジイソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(2,6−ジイソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(2,5−ジイソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(2,4−ジイソプロピルル−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(2,3−ジイソプロピル−フェニル)−ピラゾリン、
1、5−ジフェニル−3−(3,5−ジメトキシ−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(3,4−ジメトキシ−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(2,6−ジメトキシ−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(2,5−ジメトキシ−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(2,4−ジメトキシ−フェニル)−ピラゾリン、1、5−ジフェニル−3−(2,3−ジメトキシ−フェニル)−ピラゾリン等が挙げられる。
(d)成分がクマリン系化合物の代表例としては、7−アミノ−4−メチルクマリン、7−ジメチルアミノ−4−メチルクマリン、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン、7−メチルアミノ−4−メチルクマリン、7−エチルアミノ−4−メチルクマリン、4,6−ジメチル−7−エチルアミノクマリン、4,6−ジエチル−7−エチルアミノクマリン、4,6−ジメチル−7−ジエチルアミノクマリン、4,6−ジメチル−7−ジメチルアミノクマリン、4,6−ジエチル−7−ジエチルアミノクマリン、4,6−ジエチル−7−ジメチルアミノクマリン、4,6−ジメチル−7−エチルアミノクマリン、7−ジメチルアミノシクロペンタ[c]クマリン、7−アミノシクロペンタ[c]クマリン、7−ジエチルアミノシクロペンタ[c]クマリン、2,3,6,7,10,11−ヘキサアンヒドロ−1H,5H−シクロペンタ[3,4][1]ベンゾピラノ[6,7,8−ij]キノリジン12(9H)−オン、7−ジエチルアミノ−5’,7’−ジメトキシ−3,3’−カルボニルビスクマリン、3,3’−カルボニルビス[7−(ジエチルアミノ)クマリン]、7−ジエチルアミノ−3−チエノキシルクマリン等の化合物が挙げられる。
(d)成分がオキサゾール系化合物の代表例としては、1,4−ビス[2−(4−メチル−5−フェニルオキサゾリル)]ベンゼン、1,4−ビス[2−(4−エチル−5−フェニルオキサゾリル)]ベンゼン等の化合物が挙げられる。
(d)成分がスチリル系化合物の場合は、スチリル構造にオキサゾール基、チアゾール基、トリフェニルアミノ基などで置換された化合物が挙げられる。
(c)光重合開始剤の使用量は、(a)、(b)、(c)及び(d)成分の総量100重量部に対して、0.05〜20重量部とすることが好ましく、0.1〜15重量部とすることがより好ましく、0.15〜10重量部とすることが特に好ましい。この使用量が0.05重量部未満では、光硬化が不十分となる傾向があり、20重量部を超えると、後述する(II)感光性樹脂組成物層に活性光線を像的に照射する工程において、感光性樹脂組成物層の活性光線照射表面での活性光線の吸収が増大して、内部の光硬化が不十分となる傾向がある。
(d)増感色素の使用量は、(a)、(b)、(c)及び(d)成分の総量100重量部に対して、0.01〜20重量部とすることが好ましく、0.01〜10重量部とすることがより好ましく、0.05〜5重量部とすることが特に好ましく、0.1〜3重量部とすることが極めて好ましい。この使用量が0.01重量部未満では、フォトリソグラフィー工程における感度向上を十分に発現できなくなる傾向があり、20重量部を超えると、後述する(II)感光性樹脂組成物層に活性光線を像的に照射する工程において、感光性樹脂組成物層の活性光線照射表面での活性光線の吸収が増大して、内部の光硬化が不十分となる傾向がある。
本発明になる感光性樹脂組成物には、必要に応じて、分子内に少なくとも1つのカチオン重合可能な環状エーテル基を有する光重合性化合物(オキセタン化合物等)、カチオン重合開始剤、マラカイトグリーン等の染料、トリブロモフェニルスルホン、ロイコクリスタルバイオレット等の光発色剤、熱発色防止剤、p−トルエンスルホンアミド等の可塑剤、顔料、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、密着性付与剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、イメージング剤、熱架橋剤等を(a)成分及び(b)成分の総量100質量部に対して各々0.01〜20質量部程度含有することができる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
また、本発明になる感光性樹脂組成物は、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、N,N−ジメチルホルムアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の溶剤又はこれらの混合溶剤に溶解して固形分30〜60質量%程度の溶液としてもよい。この溶液を感光性エレメントの感光性樹脂組成物層を形成するための塗布液として使用することができる。
本発明の液晶スペーサー用感光性エレメントは、支持体フィルム上に、前記液晶スペーサー用感光性樹脂組成物の層を有してなる。
本発明の液晶スペーサー用感光性エレメントは、前記感光性樹脂組成物層を構成する各成分を溶媒に均一に溶解又は分散した溶液を、支持体フィルム上に塗布、乾燥し、液晶スペーサー用感光性樹脂組成物層を形成することにより得られる。
本発明における支持体フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン等からなる厚さ5〜100μm程度のフィルムが挙げられる。
本発明になる感光性樹脂組成物層を前記支持体フィルムに形成する方法としては、公知の塗布方法を用いることができ、例えば、ドクターブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ロールコーティング法、スクリーンコーティング法、スピナーコーティング法、インクジェットコーティング法、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、グラビアコーティング法、カーテンコーティング法、ダイコーティング法等が挙げられる。
本発明になる感光性樹脂組成物層の厚さは、液晶表示装置とした場合の電気的特性あるいは液晶の配向特性を考慮して、0.1〜20μmとすることが好ましく、0.3〜15μmとすることがより好ましく、0.5〜10μmとすることが特に好ましい。
また、本発明になる感光性樹脂組成物層の粘度は、後述するロール状の液晶スペーサー用感光性エレメントとした場合に、感光性エレメントの端面から感光性樹脂組成物がしみ出すことを1カ月以上防止する点及び感光性エレメントを切断する際に、感光性樹脂組成物の破片が基板に付着して引き起こされる露光不良や現像残り等を防止する点から、30℃において、15〜100MPa・sであることが好ましく、20〜90MPa・sであることがより好ましく、25〜80MPa・sであることが特に好ましい。
なお、粘度は、直径7mm及び厚さ2mmの該感光性樹脂組成物試料の厚さ方向に、30℃及び80℃で1.96×10−2Nの荷重を加えて厚さの変化速度を測定し、この変化速度からニュートン流体を仮定して粘度に換算した値である。
本発明の液晶スペーサー用感光性エレメントは、感光性樹脂組成物層の上に、さらにカバーフィルムが積層されていてもよい。
カバーフィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等からなる厚さ5〜100μm程度のフィルムが挙げられる。
このようにして得られる液晶スペーサー用感光性エレメントは、ロール状に巻いて保管し、あるいは使用できる。
以下、本発明の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物又は液晶スペーサー用感光性エレメントを用いて、液晶表示装置における液晶スペーサー製造方法の一例を説明する。
〔(I)基板上に、液晶スペーサー用感光性樹脂組成物層を形成する工程〕
本発明で使用される基板は、特に制限はなく、例えば、セラミック板、プラスチック板、ガラス板等が挙げられる。この基板上には、絶縁層、ブラックマトリックスの層、カラーフィルターの層、ITO等の電極、TFT等が設けられていてもよい。
本発明において、基板上に、液晶スペーサー用感光性樹脂組成物の層を形成する方法としては、本発明の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物を構成する各成分を溶解又は分散可能な溶剤に、溶解又は混合させることにより、均一に分散した溶液とし、前記基板上に、塗布、乾燥する方法等が挙げられる。
本発明における塗布方法としては、公知の塗布方法を用いることができ、前述の液晶スペーサー用感光性エレメントを製造する際に支持体フィルムに前記感光性樹脂組成物層を塗布する方法が全て用いることができる。
乾燥温度は、60〜130℃とすることが好ましく、乾燥時間は、1分〜1時間とすることが好ましい。
本発明における感光性樹脂組成物層の厚さは、液晶表示装置とした場合の電気的特性及び液晶の配向特性を考慮して、0.1〜20μmとすることが好ましく、0.3〜15μmとすることがより好ましく、0.5〜10μmとすることが特に好ましい。
このようにして、本発明の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物層を基板上に積層することができる。
また、本発明において、基板上に液晶スペーサー用感光性樹脂組成物の層を形成するための他の方法としては、基板上に、感光性樹脂組成物の層が接するように前記液晶スペーサー用感光性エレメントを積層する工程等が挙げられる。
本発明において、基板上に、液晶スペーサー用感光性樹脂組成物の層が接するように前記液晶スペーサー用感光性エレメントを積層する方法としては、感光性樹脂組成物層にカバーフィルムが接して存在しているときは、そのカバーフィルムを除去後、基板上に感光性樹脂組成物層が接するように、圧着ロールで圧着させること等により行うことができる。
圧着ロールは、加熱圧着できるように加熱手段を備えたものであってもよく、加熱圧着する場合の加熱温度は、10〜180℃とすることが好ましく、20〜160℃とすることがより好ましく、30〜150℃とすることが特に好ましい。この加熱温度が、10℃未満では、感光性樹脂組成物層と基板との密着性が低下する傾向があり、180℃を超えると、感光性樹脂組成物層の構成成分が熱硬化あるいは熱分解する傾向がある。
また、加熱圧着時の圧着圧力は、線圧で50〜1×10Nmとすることが好ましく、2.5×10〜5×10Nmとすることがより好ましく、5×10〜4×10Nmとすることが特に好ましい。この圧着圧力が、50Nm未満では、感光性樹脂組成物層と基板との密着性が低下する傾向があり、1×10Nmを超えると、基板が破壊される傾向がある。
液晶スペーサー用感光性エレメントを前記のように加熱すれば、基板を予熱処理することは必要ではないが、感光性樹脂組成物層と基板との密着性をさらに向上させる点から、基板を予熱処理することが好ましい。この時の予熱温度は、30〜180℃とすることが好ましい。
〔(II)感光性樹脂組成物層に活性光線を像的に照射する工程〕
露光部を形成する方法としては、アートワークと呼ばれるネガ又はポジマスクパターンを通して活性光線を画像上に照射する方法(マスク露光法)、レーザ直接描画露光法、DLP(Digital Light Processing)露光法等の直接描画法により活性光線を画像状に照射する方法などが挙げられる。
このとき、前記液晶スペーサー用感光性エレメントを使用して、基板上に液晶スペーサー用感光性樹脂組成物層を形成した場合には、この感光性樹脂組成物層上の支持体フィルムを除去した後に、活性光線を像的に照射することもできるが、前記支持体フィルムが存在する場合には、この支持体フィルムも介して活性光線が照射されることとなる。
活性光線の光源としては、公知の光源、公知の光源、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、Arイオンレーザ、半導体レーザ等の紫外線、可視光などを有効に放射するものが用いられる。
本発明においては、水銀灯光源の波長365nm以下の光を、フィルタを使用して99.5%以上カットした活性光線又は半導体レーザの波長405nmの光を用いることが望ましい。波長365nm以下の光をカットするフィルタとしては、例えば、シグマ光機社製シャープカットフィルタSCF−100S−39Lなどを用いることが出来る。
〔(III)現像により感光性樹脂組成物層を選択的に除去してパターンを形成する工程〕
本発明における現像方法としては、アルカリ水溶液、水系現像液、有機溶剤等の公知の現像液を用いて、スプレー、シャワー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知の方法により現像を行い、不要部を除去する方法等が挙げられ、中でも、環境、安全性の観点からアルカリ水溶液を用いることが好ましいものとして挙げられる。
アルカリ水溶液の塩基としては、水酸化アルカリ(リチウム、ナトリウム又はカリウムの水酸化物等)、炭酸アルカリ(リチウム、ナトリウム又はカリウムの炭酸塩若しくは重炭酸塩等)、アルカリ金属リン酸塩(リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等)、アルカリ金属ピロリン酸塩(ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等)、水酸化テトラメチルアンモニウム、トリエタノールアミン等が挙げられ、中でも、水酸化テトラメチルアンモニウム等が好ましいものとして挙げられる。
現像温度及び時間は、本発明の感光性樹脂組成物層の現像性に合わせて調整することができる。
また、アルカリ水溶液中には、界面活性剤、消泡剤、現像を促進させるための少量の有機溶剤等を混入させることができる。
また、現像後、光硬化後の感光性樹脂組成物層に残存したアルカリ水溶液の塩基を、有機酸、無機酸又はこれらの酸水溶液を用いて、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知方法により酸処理(中和処理)することができる。
さらに、酸処理(中和処理)の後、水洗する工程を行うこともできる。
〔(IV)パターンを形成した感光性樹脂組成物層を加熱する工程〕
本発明において、パターンを形成した感光性樹脂組成物層を加熱する方法としては、熱風放射、赤外線照射加熱等の公知の方法が挙げられ、基板上にパターンが形成された感光性樹脂組成物層が有効に加熱される方法であれば特に制限はない。
加熱時の温度は、140〜300℃とすることが好ましく、150〜290℃とすることがより好ましく、160〜280℃とすることが特に好ましい。この加熱温度が、140℃未満では、熱硬化の効果が不十分となる傾向があり、300℃を超えると、感光性樹脂組成物層の構成成分が熱分解する傾向がある。
また本発明において、パターンを形成した感光性樹脂組成物層の基板密着性を向上させること、耐薬品性を向上させること等を目的に、前述の(III)工程後、パターンを形成した感光性樹脂組成物層に活性光線を照射する工程を行うことができる。
本発明において、パターンを形成した感光性樹脂組成物層に活性光線を照射する方法としては、基板上にパターンが形成された感光性樹脂組成物層に公知の活性光線が有効に照射される方法であれば特に制限はない。
また、本発明における活性光線としては、前述の(II)工程で使用できる公知の活性光源が挙げられ、紫外線等を有効に放射するものであれば特に制限はない。
このときの、活性光線の照射量は、通常、1×10〜1×10J/mであり、照射の際に、加熱を伴うこともできる。この活性光線照射量が、1×10J/m未満では、光硬化の効果が不十分となる傾向があり、1×10J/mを超えると、感光性樹脂組成物層が変色する傾向がある。
以上に挙げた方法により、液晶表示装置に好適な液晶スペーサーを形成することができる。
本発明における液晶スペーサー用感光性樹脂組成物及び液晶スペーサー用感光性エレメントは、液晶表示装置の用途に限定されるものではなく、例えば、エレクトロクロミックディスプレイや電子ペーパー等、対向する基板間に流動性を有する物質の層を構成してなる表示装置等のスペーサー用途にも好適に使用することができる。
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに制限するものではない。
製造例1
〔バインダポリマー溶液(p−1)の作製〕
撹拌機、還流冷却機、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表1に示す(1)を仕込み、窒素ガス雰囲気下で80℃に昇温し、反応温度を80±2℃に保ちながら、表1に示す(2)を4時間かけて均一に滴下した。
(2)の滴下後、80±2℃で6時間撹拌を続け、重量平均分子量が約25,000のプレポリマーの溶液(固形分35重量%)を得た。
Figure 2007328248
さらに、撹拌機、還流冷却機、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、ここで得られたプレポリマー溶液を仕込み、窒素ガス雰囲気下で70℃に昇温して、反応温度を70±2℃に保ちながら、ここにイソシアン酸エチルメタクリレート20重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート35重量部及びジブチル錫ジラウリレート0.1重量部との混合物を2時間かけて均一に滴下した。
滴下後、70±2℃で2時間撹拌を続け、重量平均分子量が約26,000の光重合性不飽和基を有するバインダポリマーの溶液(固形分35重量%)(p−1)を得た。
製造例2
〔バインダポリマー溶液(p−2)の作製〕
撹拌機、還流冷却機、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表2に示す(1)を仕込み、窒素ガス雰囲気下で80℃に昇温し、反応温度を80±2℃に保ちながら、表2に示す(2)を4時間かけて均一に滴下した。
(2)の滴下後、80±2℃で6時間撹拌を続け、重量平均分子量が約30,000のバインダポリマーの溶液(固形分35重量%)(p−2)を得た。
Figure 2007328248
実施例1
〔液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−1)の作製〕
表3に示す材料を、攪拌機を用いて15分間混合し、液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−1)を作製した。
Figure 2007328248
〔液晶スペーサー用感光性エレメント(i)の作製〕
支持体フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、表3の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−1)を支持体フィルム上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で1分間乾燥して溶剤を除去し、感光性樹脂組成物層を形成した。得られた感光性樹脂組成物層の厚さは4μmであった。
次いで、得られた感光性樹脂組成物層の上に、さらに、25μmの厚さのポリエチレンフィルムを、カバーフィルムとして張り合わせて、液晶スペーサー用感光性エレメント(i)を作製した。
〔液晶表示装置における液晶スペーサーの製造〕
得られた液晶スペーサー用感光性エレメント(i)のポリエチレンフィルムをはがしながら、透明電極が形成された厚さ1mmのガラス基板上に、感光性樹脂組成物層が接するようにラミネータ(日立化成工業(株)製、商品名HLM−3000型)を用いて、ロール温度120℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×10Pa(厚さが1mm、縦10cm×横10cmの基板を用いたため、このときの線圧は9.8×10N/m)の条件でラミネートして、ガラス基板上に、感光性樹脂組成物層及び支持体フィルムが積層された基板を作製した。
次いで、得られた感光性樹脂組成物層に、活性光線透過部の直径が10μm(φ)のデジタルパターニングデータを用い、DLP露光機(日立ビアメカニクス(株)製、 DE−1AH)を使用して、基板面垂直上方より露光量65mJ/cmで(波長405nmにおける測定値)、窒化ガリウム系青色レーザを像的に照射した。
さらに、感光性樹脂組成物層上に積層されている支持体フィルムを除去し、0.5重量%の界面活性剤が含有した0.5重量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて、30℃で40秒間スプレー現像して、感光性樹脂組成物層を選択的に除去して液晶スペーサーのパターンを形成した。
得られた液晶スペーサーのパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、光硬化した感光性樹脂組成物からなる液晶スペーサーのパターンが基板から剥がれることなく、上面の直径が10μm、底面の直径が12μm及び高さが4μmの円柱状の形状で良好に形成されていた。
次いで、230℃で30分間、ボックス型乾燥機で加熱し、同様に液晶スペーサーのパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、厚さ3.2μmで同様のパターン形状が良好に保持されていた。
実施例2
〔液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−2)の作製〕
表4に示す材料を、攪拌機を用いて15分間混合し、液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−2)を作製した。
Figure 2007328248
〔液晶表示装置における液晶スペーサーの製造〕
支持体フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、表4の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−2)を支持体フィルム上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で1分間乾燥して溶剤を除去し、感光性樹脂組成物層を形成した。得られた感光性樹脂組成物層の厚さは4μmであった。
次いで、得られた感光性樹脂組成物層の上に、さらに、25μmの厚さのポリエチレンフィルムを、カバーフィルムとして張り合わせて、液晶スペーサー用感光性エレメント(i)を作製した。
〔液晶表示装置における液晶スペーサーの製造〕
得られた液晶スペーサー用感光性エレメント(i)のポリエチレンフィルムをはがしながら、透明電極が形成された厚さ1mmのガラス基板上に、感光性樹脂組成物層が接するようにラミネータ(日立化成工業(株)製、商品名HLM−3000型)を用いて、ロール温度120℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×10Pa(厚さが1mm、縦10cm×横10cmの基板を用いたため、このときの線圧は9.8×10N/m)の条件でラミネートして、ガラス基板上に、感光性樹脂組成物層及び支持体フィルムが積層された基板を作製した。
次いで、得られた感光性樹脂組成物層に、活性光線透過部の直径が10μm(φ)のデジタルパターニングデータを用い、DLP露光機(日立ビアメカニクス(株)製 、DE−1AH)を使用して、基板面垂直上方より露光量98mJ/cmで(波長405nmにおける測定値)、窒化ガリウム系青色レーザを像的に照射した。
さらに、感光性樹脂組成物層上に積層されている支持体フィルムを除去し、0.5重量%の界面活性剤が含有した0.5重量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて、30℃で40秒間スプレー現像して、感光性樹脂組成物層を選択的に除去して液晶スペーサーのパターンを形成した。
得られた液晶スペーサーのパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、光硬化した感光性樹脂組成物からなる液晶スペーサーのパターンが基板から剥がれることなく、上面の直径が10μm、底面の直径が12μm及び高さが4μmの円柱状の形状で良好に形成されていた。
次いで、230℃で30分間、ボックス型乾燥機で加熱し、同様に液晶スペーサーのパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、厚さ3.2μmで同様のパターン形状が良好に保持されていた。
実施例3
〔液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−3)の作製〕
表5に示す材料を、攪拌機を用いて15分間混合し、液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−3)を作製した。
Figure 2007328248
〔液晶表示装置における液晶スペーサーの製造〕
支持体フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、表5で得られた液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−3)を支持体フィルム上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で1分間乾燥して溶剤を除去し、感光性樹脂組成物層を形成した。得られた感光性樹脂組成物層の厚さは4μmであった。
次いで、得られた感光性樹脂組成物層の上に、さらに、25μmの厚さのポリエチレンフィルムを、カバーフィルムとして張り合わせて、液晶スペーサー用感光性エレメント(i)を作製した。
〔液晶表示装置における液晶スペーサーの製造〕
得られた液晶スペーサー用感光性エレメント(i)のポリエチレンフィルムをはがしながら、透明電極が形成された厚さ1mmのガラス基板上に、感光性樹脂組成物層が接するようにラミネータ(日立化成工業(株)製、商品名HLM−3000型)を用いて、ロール温度120℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×10Pa(厚さが1mm、縦10cm×横10cmの基板を用いたため、このときの線圧は9.8×10N/m)の条件でラミネートして、ガラス基板上に、感光性樹脂組成物層及び支持体フィルムが積層された基板を作製した。
次いで、得られた感光性樹脂組成物層に、活性光線透過部の直径が10μm(φ)のデジタルパターニングデータを用い、DLP露光機(日立ビアメカニクス(株)製、DE−1AH)を使用して、基板面垂直上方より露光量70mJ/cmで(波長405nmにおける測定値)、窒化ガリウム系青色レーザを像的に照射した。
さらに、感光性樹脂組成物層上に積層されている支持体フィルムを除去し、0.5重量%の界面活性剤が含有した0.5重量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて、30℃で40秒間スプレー現像して、感光性樹脂組成物層を選択的に除去して液晶スペーサーのパターンを形成した。
得られた液晶スペーサーのパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、光硬化した感光性樹脂組成物からなる液晶スペーサーのパターンが基板から剥がれることなく、上面の直径が10μm、底面の直径が12μm及び高さが4μmの円柱状の形状で良好に形成されていた。
次いで、230℃で30分間、ボックス型乾燥機で加熱し、同様に液晶スペーサーのパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、厚さ3.2μmで同様のパターン形状が良好に保持されていた。
実施例4
〔液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−4)の作製〕
表6に示す材料を、攪拌機を用いて15分間混合し、液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−4)を作製した。
Figure 2007328248
〔液晶表示装置における液晶スペーサーの製造〕
支持体フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、表6で得られた液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−4)を支持体フィルム上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で1分間乾燥して溶剤を除去し、感光性樹脂組成物層を形成した。得られた感光性樹脂組成物層の厚さは4μmであった。
次いで、得られた感光性樹脂組成物層の上に、さらに、25μmの厚さのポリエチレンフィルムを、カバーフィルムとして張り合わせて、液晶スペーサー用感光性エレメント(i)を作製した。
〔液晶表示装置における液晶スペーサーの製造〕
得られた液晶スペーサー用感光性エレメント(i)のポリエチレンフィルムをはがしながら、透明電極が形成された厚さ1mmのガラス基板上に、感光性樹脂組成物層が接するようにラミネータ(日立化成工業(株)製、商品名HLM−3000型)を用いて、ロール温度120℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×10Pa(厚さが1mm、縦10cm×横10cmの基板を用いたため、このときの線圧は9.8×10N/m)の条件でラミネートして、ガラス基板上に、感光性樹脂組成物層及び支持体フィルムが積層された基板を作製した。
次いで、得られた感光性樹脂組成物層に、活性光線透過部の直径が10μm(φ)のデジタルパターニングデータを用い、DLP露光機(日立ビアメカニクス(株)製 DE−1AH、)を使用して、基板面垂直上方より露光量151mJ/cmで(波長405nmにおける測定値)、窒化ガリウム系青色レーザを像的に照射した。
さらに、感光性樹脂組成物層上に積層されている支持体フィルムを除去し、0.5重量%の界面活性剤が含有した0.5重量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて、30℃で40秒間スプレー現像して、感光性樹脂組成物層を選択的に除去して液晶スペーサーのパターンを形成した。
得られた液晶スペーサーのパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、光硬化した感光性樹脂組成物からなる液晶スペーサーのパターンが基板から剥がれることなく、上面の直径が10μm、底面の直径が12μm及び高さが4μmの円柱状の形状で良好に形成されていた。
次いで、230℃で30分間、ボックス型乾燥機で加熱し、同様に液晶スペーサーのパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、厚さ3.2μmで同様のパターン形状が良好に保持されていた。
実施例5
〔液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−5)の作製〕
表7に示す材料を、攪拌機を用いて15分間混合し、液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−5)を作製した。
Figure 2007328248
〔液晶表示装置における液晶スペーサーの製造〕
支持体フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、表7で得られた液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(V−5)を支持体フィルム上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で1分間乾燥して溶剤を除去し、感光性樹脂組成物層を形成した。得られた感光性樹脂組成物層の厚さは4μmであった。
次いで、得られた感光性樹脂組成物層の上に、さらに、25μmの厚さのポリエチレンフィルムを、カバーフィルムとして張り合わせて、液晶スペーサー用感光性エレメント(i)を作製した。
〔液晶表示装置における液晶スペーサーの製造〕
得られた液晶スペーサー用感光性エレメント(i)のポリエチレンフィルムをはがしながら、透明電極が形成された厚さ1mmのガラス基板上に、感光性樹脂組成物層が接するようにラミネータ(日立化成工業(株)製、商品名HLM−3000型)を用いて、ロール温度120℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×10Pa(厚さが1mm、縦10cm×横10cmの基板を用いたため、このときの線圧は9.8×10N/m)の条件でラミネートして、ガラス基板上に、感光性樹脂組成物層及び支持体フィルムが積層された基板を作製した。
次いで、得られた感光性樹脂組成物層に、活性光線透過部の直径が10μm(φ)のデジタルパターニングデータを用い、DLP露光機(日立ビアメカニクス(株)製、DE−1AH)を使用して、基板面垂直上方より露光量180mJ/cmで(波長405nmにおける測定値)、窒化ガリウム系青色レーザを像的に照射した。
さらに、感光性樹脂組成物層上に積層されている支持体フィルムを除去し、0.5重量%の界面活性剤が含有した0.5重量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて、30℃で40秒間スプレー現像して、感光性樹脂組成物層を選択的に除去して液晶スペーサーのパターンを形成した。
得られた液晶スペーサーのパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、光硬化した感光性樹脂組成物からなる液晶スペーサーのパターンが基板から剥がれることなく、上面の直径が10μm、底面の直径が12μm及び高さが4μmの円柱状の形状で良好に形成されていた。
次いで、230℃で30分間、ボックス型乾燥機で加熱し、同様に液晶スペーサーのパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、厚さ3.2μmで同様のパターン形状が良好に保持されていた。
比較例1
〔比較感光性樹脂組成物溶液(C−1)の作製〕
表8に示す材料を、攪拌機を用いて15分間混合し、比較感光性樹脂組成物溶液(C−1)を作製した。
Figure 2007328248
〔液晶スペーサー用感光性エレメント(i)の作製〕
支持体フィルムとして、ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、比較例1で得られた液晶スペーサー用感光性樹脂組成物溶液(C−1)を支持体フィルム上にコンマコーターを用いて均一に塗布し、100℃の熱風対流式乾燥機で1分間乾燥して溶剤を除去し、感光性樹脂組成物層を形成した。得られた感光性樹脂組成物層の厚さは4μmであった。
次いで、得られた感光性樹脂組成物層の上に、さらに、25μmの厚さのポリエチレンフィルムを、カバーフィルムとして張り合わせて、液晶スペーサー用感光性エレメント(i)を作製した。
〔液晶表示装置における液晶スペーサーの製造〕
得られた液晶スペーサー用感光性エレメント(i)のポリエチレンフィルムをはがしながら、透明電極が形成された厚さ1mmのガラス基板上に、感光性樹脂組成物層が接するようにラミネータ(日立化成工業(株)製、商品名HLM−3000型)を用いて、ロール温度120℃、基板送り速度1m/分、圧着圧力(シリンダ圧力)4×10Pa(厚さが1mm、縦10cm×横10cmの基板を用いたため、この時の線圧は9.8×10N/m)の条件でラミネートして、ガラス基板上に、感光性樹脂組成物層及び支持体フィルムが積層された基板を作製した。
次いで、得られた感光性樹脂組成物層に、活性光線透過部の直径が10μm(φ)デジタルパターニングデータを用い、DLP露光機(日立ビアメカニクス(株)製、DE−1AH)を使用して、基板面垂直上方より露光量500/cmで(波長405nmにおける測定値)、窒化ガリウム系青色レーザを像的に照射した。
さらに、感光性樹脂組成物層上に積層されている支持体フィルムを除去し、0.5重量%の界面活性剤が含有した0.5重量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を用いて、30℃で40秒間スプレー現像して、感光性樹脂組成物層を選択的に除去して液晶スペーサーのパターンを形成した。
得られた液晶スペーサーのパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、光硬化した感光性樹脂組成物からなる液晶スペーサーのパターンが基板から剥がれることなく、上面の直径が10μm、底面の直径が12μm及び高さが4μmの円柱状の形状で良好に形成されていた。
次いで、230℃で30分間、ボックス型乾燥機で加熱し、同様に液晶スペーサーのパターンを走査型電子顕微鏡で観察したところ、厚さ3.2μmで同様のパターン形状が良好に保持されていた。

Claims (7)

  1. 対向させて配設した基板間に液晶が封入された液晶表示装置で、該液晶表示装置における液晶層の厚さを一定に保つために配設されたスペーサーに用いられ、かつ波長405nm露光において200mJ/cm以下で像形成が可能な、(a)バインダーポリマー、(b)少なくとも1個のエチレン性不飽和基を有する光重合性不飽和化合物、(c)活性光線により遊離ラジカルを生成する光重合開始剤及び(d)増感色素を有する液晶スペーサー用感光性樹脂組成物。
  2. (d)成分が、クマリン色素、ピラゾリン色素、アントラセン色素、スチリル色素、オキサゾール色素を含有してなる請求項1記載の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物。
  3. (d)成分が、下記一般式(1)で示される2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体を含有してなる請求項1又は2記載の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物。
    Figure 2007328248
    [式中、Ar、Ar、Ar及びArは、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基及びアルコキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1つの置換基を有していてもよいアリール基を示し、X及びXはそれぞれ独立に塩素原子、アルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基を示し、a及びbはそれぞれ独立に1〜5の整数を示す。但し、X及びXはそれぞれ少なくとも1つは塩素原子である。]
  4. 波長405nmにおける吸光度が、それぞれ0.1以上0.9以下の範囲を備えたものである請求項1〜3のいずれかに記載の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物。
  5. (a)バインダポリマーが、スチレン含有のアルカリ可溶性アクリル樹脂である請求項1〜4のいずれかに記載の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物。
  6. 支持体フィルム上に、請求項1〜5のいずれかに記載の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物の層を有する感光性エレメント。
  7. (I)基板上に、請求項1〜5のいずれかに記載の液晶スペーサー用感光性樹脂組成物又は請求項6記載の感光性エレメントを用いて、感光性樹脂組成物層を形成する工程、(II)感光性樹脂組成物層に活性光線を像的に照射する工程、(III)現像により感光性樹脂組成物層を選択的に除去してパターンを形成する工程及び(IV)パターンを形成した感光性樹脂組成物層を加熱する工程により液晶スペーサーを形成することを特徴とする液晶スペーサーの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008116751A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 感光性樹脂組成物及び積層体
JP2013080259A (ja) * 2008-04-28 2013-05-02 Hitachi Chemical Co Ltd 感光性樹脂組成物、感光性エレメント、レジストパターンの形成方法、及び、プリント配線板の製造方法
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JP2022127585A (ja) * 2021-02-19 2022-08-31 旭化成株式会社 感光性ドライフィルム

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