JP2007086692A - Method and material for forming structural material for liquid crystal display, substrate for a liquid crystal display device, liquid crystal display element and liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a material for forming a structural material for a liquid crystal display, with which images (for example, for structures such as spacers and ribs) with excellent profiles are formed, and a substrate for a liquid crystal display device, with which a high-quality image is displayed by suppressing deformation of the profile, a liquid crystal display element, and a liquid crystal display device. <P>SOLUTION: The method for forming the structural material for the liquid crystal display contains an exposure process in which a two-dimensional image is formed by relatively scanning a photosensitive resin layer while modulating light based on an image data and exposing the photosensitive resin layer, wherein the transmission optical density (OD) of the photosensitive resin layer with a single exposure wavelength of 405 nm±40 nm in the exposure process is set to be 0.1-1.5. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶ディスプレイ用構造材の形成方法、並びに液晶ディスプレイ用構造材形成材料、液晶表示装置用基板、液晶表示素子、及び液晶表示装置に関し、詳しくは、画像データに基づいて光を変調しながら相対走査して露光することで2次元画像の形成を行なう露光方式を利用した液晶ディスプレイ用構造材の形成方法及びこれに好適な液晶ディスプレイ用構造材形成材料、並びにこれを用いた液晶表示装置用基板、液晶表示素子及び液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a method for forming a structural material for a liquid crystal display, a structural material forming material for a liquid crystal display, a substrate for a liquid crystal display device, a liquid crystal display element, and a liquid crystal display device, and more specifically, modulates light based on image data. Method for forming a structural material for liquid crystal display using an exposure method in which a two-dimensional image is formed by performing exposure while scanning relative to each other, a structural material forming material for liquid crystal display suitable for the same, and a liquid crystal display device using the same The present invention relates to a substrate, a liquid crystal display element, and a liquid crystal display device.

従来より、液晶表示装置は、高画質画像を表示する表示装置に広く利用されている。液晶表示装置は一般に、一対の基板間に所定の配向により画像表示を可能とする液晶層が配置されており、この基板間隔、すなわち液晶層の厚みを均一に維持することが画質を決定する要素の一つであり、そのために液晶層の厚みを一定に保持するためのスペーサーが配設されている。この基板の間の厚みは一般に「セル厚」と称され、セル厚は通常、前記液晶層の厚み、換言すれば、表示領域の液晶に電界をかけている2枚の電極間の距離を示すものである。   Conventionally, liquid crystal display devices have been widely used for display devices that display high-quality images. In general, a liquid crystal display device is provided with a liquid crystal layer capable of displaying an image with a predetermined orientation between a pair of substrates, and maintaining the spacing between the substrates, ie, the thickness of the liquid crystal layer, is an element that determines image quality. For this purpose, a spacer for keeping the thickness of the liquid crystal layer constant is provided. The thickness between the substrates is generally referred to as “cell thickness”, and the cell thickness usually indicates the thickness of the liquid crystal layer, in other words, the distance between two electrodes applying an electric field to the liquid crystal in the display region. Is.

スペーサーは、従来ビーズ散布により形成(ボールスペーサー)されていたが、近年では、感光性樹脂組成物を用いてフォトリソグラフィーにより位置精度の高いスペーサが形成されるようになってきている。このような感光性樹脂組成物を用いて形成されたスペーサーは、フォトスペーサーと呼ばれている。   Spacers have been conventionally formed by bead dispersion (ball spacers), but in recent years, spacers with high positional accuracy have been formed by photolithography using a photosensitive resin composition. A spacer formed using such a photosensitive resin composition is called a photospacer.

感光性樹脂組成物を用いてパターニング、アルカリ現像、及びベークを経て作製されたフォトスペーサーについては、そのスペーサドットの圧縮強度が弱く、パネル形成時に塑性変形が大きくなる傾向を有している。高画質の画像表示には、これに起因して液晶層の厚みが設計値より小さくなる等して均一性が保持できなかったり、画像ムラを生ずるといった問題がないことが要求される。   About the photo spacer produced through patterning, alkali development, and baking using the photosensitive resin composition, the compressive strength of the spacer dot is weak, and the plastic deformation tends to increase during panel formation. For high-quality image display, it is required that there is no problem that uniformity cannot be maintained or image unevenness is caused because the thickness of the liquid crystal layer becomes smaller than the design value.

液晶表示装置の表示モードには、従来、TNモードが採用されていたが(例えば、非特許文献1参照)、視野角が狭いという問題から広視野角のVAモードが提案されている(例えば、非特許文献2参照)。VAモードは、リブと呼ばれる低誘電率の突起を上下一対の透明電極の一方又は両方に形成する、あるいは上下一対の透明電極の双方をパターニングして用いる(例えば、非特許文献3参照)等により、電極間に生じる電界に部分的な傾斜を付与し、これにより液晶の配向をマルチドメイン化して、いずれの角度からも同じような明るさで観察可能な表示装置を実現している。   Conventionally, the TN mode has been adopted as the display mode of the liquid crystal display device (for example, see Non-Patent Document 1), but a VA mode with a wide viewing angle has been proposed due to the problem of a narrow viewing angle (for example, Non-patent document 2). In the VA mode, a protrusion having a low dielectric constant called a rib is formed on one or both of a pair of upper and lower transparent electrodes, or both of the pair of upper and lower transparent electrodes are used by patterning (for example, see Non-Patent Document 3). A partial tilt is imparted to the electric field generated between the electrodes, whereby the orientation of the liquid crystal is made multi-domain, and a display device that can be observed with the same brightness from any angle is realized.

リブを用いるものはMVA、ASV、CPAなどと呼ばれ、上下の透明電極の双方をパターニングして用いるものはPVAと呼ばれている。このVAモードは、液晶セルのセル厚の変動が表示ムラとなりやすい表示モードの一つであり、IPSモードやOCBモード等の他の表示モードについても同様の傾向を示す。   Those using ribs are called MVA, ASV, CPA, etc., and those using both the upper and lower transparent electrodes by patterning are called PVA. This VA mode is one of the display modes in which fluctuations in the cell thickness of the liquid crystal cell tend to cause display unevenness, and the same tendency is shown in other display modes such as the IPS mode and the OCB mode.

上記のスペーサーと同様に、リブについても感光性樹脂組成物を用いて作製される場合には、塑性変形が大きくなる傾向を有している。
「液晶ビジネス最前線」岩井善弘著、41頁、(株)工業調査会発行(1993年) 「日経マイクロデバイス別冊 フラットパネル・ディスプレイ2003」実務編、82〜85頁、日経BP社 「日経マイクロデバイス別冊 フラットパネル・ディスプレイ2003」実務編、103頁、日経BP社
Similar to the spacer described above, the ribs also tend to have a large plastic deformation when manufactured using the photosensitive resin composition.
"Liquid Crystal Business Frontline" by Yoshihiro Iwai, p. 41, published by Kogyo Kenkyukai (1993) "Nikkei Microdevices separate volume flat panel display 2003" business edition, pages 82-85, Nikkei BP "Nikkei Microdevices separate volume flat panel display 2003" business edition, page 103, Nikkei BP

しかしながら、感光性樹脂組成物を用いてスペーサなどの液晶ディスプレイ用構造材を形成する際、特にレーザー等を用いたマスクレスの露光方式でパターン露光を行なうデジタル露光系の場合は、従来の技術では、レーザー露光部であるパターン形状が悪化しやすい傾向にあることがわかった。すなわち、感光材料の感光性の層を従来のマスク露光を行なうアナログ露光系と同様の光学濃度にすると、感光材料の光学濃度が低すぎるために、画像形成性が不充分となり、スペーサーやリブなどの構造物を形成する過程で現像後の熱処理などの影響を受けて塑性変形やダレを起こし、良好なプロファイルが得られない課題がある。   However, when forming a structural material for a liquid crystal display such as a spacer using a photosensitive resin composition, particularly in the case of a digital exposure system that performs pattern exposure by a maskless exposure method using a laser or the like, It was found that the pattern shape which is the laser exposure part tends to deteriorate. That is, if the photosensitive layer of the photosensitive material has an optical density similar to that of an analog exposure system that performs conventional mask exposure, the optical density of the photosensitive material is too low, resulting in insufficient image forming properties, such as spacers and ribs. In the process of forming the structure, there is a problem that plastic deformation or sagging occurs due to the influence of heat treatment after development, and a good profile cannot be obtained.

つまり、デジタル露光系では、従来のアナログ露光系と露光波長領域が異なるため、パターンプロファイルを得るのに必要とされる露光条件も異なり、従来のアナログ露光系と同じ構成では、膜の深さ方向に向かって(基板側に向かって)逆台形になる等、プロファイルの良好な矩形形状は得られない。   In other words, since the exposure wavelength range is different in the digital exposure system from the conventional analog exposure system, the exposure conditions required to obtain the pattern profile are also different. With the same configuration as the conventional analog exposure system, the film depth direction A rectangular shape with a favorable profile, such as an inverted trapezoidal shape (toward the substrate side), cannot be obtained.

本発明は、上記に鑑みなされたものであり、プロファイル良好な画像(例えばスペーサーやリブなどの構造物)を形成することができる液晶ディスプレイ用構造材の形成方法及び液晶ディスプレイ用構造材形成材料、並びにプロファイルの崩れを抑えて高画質画像の表示を可能とする液晶表示装置用基板、液晶表示素子、及び液晶表示装置を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above, and a method for forming a structural material for a liquid crystal display and a structural material forming material for a liquid crystal display capable of forming an image with a good profile (for example, a structure such as a spacer or a rib), Another object of the present invention is to provide a substrate for a liquid crystal display device, a liquid crystal display element, and a liquid crystal display device that can display a high-quality image while suppressing the collapse of the profile.

本発明は、レーザー等を用いた画像データに基づいて光を変調しながら相対走査して露光することで2次元画像の形成を行なう露光方式(以下、「マスクレスパターン露光」ということがある。)でパターン露光(デジタル露光)を行なう場合とアナログ露光を行なう場合とでは、露光に用いる波長が後者では複数の波長の足し合せになるのに対し、前者では単一波長のみである点で異なるため、露光に適した感光性層の濃度(OD)領域も異なり、マスクレスパターン露光を、その波長域での光学濃度を所定範囲に特定して行なうことが、現像後の処理起因のプロファイル崩れの回避に有効であるとの知見を得、かかる知見に基づいて達成されたものである。前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。   The present invention may be referred to as an exposure method (hereinafter referred to as “maskless pattern exposure”) in which a two-dimensional image is formed by exposure by performing relative scanning while modulating light based on image data using a laser or the like. ), The pattern exposure (digital exposure) and analog exposure are different in that the wavelength used for exposure is a sum of a plurality of wavelengths in the latter, whereas the former is only a single wavelength. Therefore, the density (OD) region of the photosensitive layer suitable for exposure is also different, and maskless pattern exposure can be performed by specifying the optical density in the wavelength range within a predetermined range, resulting in profile collapse due to processing after development. It was obtained based on the knowledge that it was effective in avoiding the above. Specific means for achieving the above object are as follows.

<1> 感光性樹脂層を、画像データに基づいて光を変調しながら相対走査して露光することで2次元画像の形成を行なう露光工程を含む液晶ディスプレイ用構造材の形成方法であって、前記露光工程における405nm±40nmの単一露光波長での、前記感光性樹脂層の透過光学濃度(OD)が0.1〜1.5であることを特徴とする液晶ディスプレイ用構造材の形成方法である。   <1> A method for forming a structural material for a liquid crystal display including an exposure step of forming a two-dimensional image by exposing a photosensitive resin layer by performing relative scanning while modulating light based on image data, A method for forming a structural material for a liquid crystal display, wherein a transmission optical density (OD) of the photosensitive resin layer is 0.1 to 1.5 at a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm in the exposure step It is.

<2> 前記<1>に記載の液晶ディスプレイ用構造材の形成方法に用いられ、405nm±40nmの単一露光波長での透過光学濃度(OD)が0.1〜1.5である感光性樹脂層を有することを特徴とする液晶ディスプレイ用構造材形成材料である。
<3> 前記感光性樹脂層が、光重合性化合物及び光重合開始剤を含む前記<2>に記載の画像形成材料である。
<2> Photosensitivity used in the method for forming a structural material for a liquid crystal display according to <1>, wherein a transmission optical density (OD) at a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm is 0.1 to 1.5. It is a structural material forming material for liquid crystal displays characterized by having a resin layer.
<3> The image forming material according to <2>, wherein the photosensitive resin layer includes a photopolymerizable compound and a photopolymerization initiator.

<4> 前記<2>又は<3>に記載の液晶ディスプレイ用構造材形成材料を用いて形成された液晶ディスプレイ用構造材を備えたことを特徴とする液晶表示装置用基板である。
<5> 前記<4>に記載の液晶表示装置用基板を備えたことを特徴とする液晶表示素子である。
<6> 前記<5>に記載の液晶表示素子を備えたことを特徴とする液晶表示装置である。
<4> A liquid crystal display substrate comprising a liquid crystal display structural material formed using the liquid crystal display structural material forming material according to <2> or <3>.
<5> A liquid crystal display element comprising the liquid crystal display device substrate according to <4>.
<6> A liquid crystal display device comprising the liquid crystal display element according to <5>.

本発明によれば、プロファイル良好な画像(例えばスペーサーやリブなどの構造物)を形成することができる液晶ディスプレイ用構造材の形成方法及び液晶ディスプレイ用構造材形成材料、並びに、プロファイルの崩れを抑えて高画質画像の表示を可能とする液晶表示装置用基板、液晶表示素子、及び液晶表示装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the formation method of the structural material for liquid crystal displays which can form an image (for example, structures, such as a spacer and a rib) with a favorable profile, the structural material formation material for liquid crystal displays, and profile collapse are suppressed. Thus, it is possible to provide a substrate for a liquid crystal display device, a liquid crystal display element, and a liquid crystal display device that can display a high-quality image.

以下、本発明の液晶ディスプレイ用構造材の形成方法及びこれに用いる液晶ディスプレイ用構造材形成材料について詳細に説明すると共に、該説明を通じて、本発明の液晶表示装置用基板、液晶表示素子、及び液晶表示装置についても詳述する。   Hereinafter, a method for forming a structural material for a liquid crystal display according to the present invention and a material for forming a structural material for a liquid crystal display used therein will be described in detail. Through the description, a substrate for a liquid crystal display device, a liquid crystal display element, and a liquid crystal according to the present invention The display device will also be described in detail.

本発明の液晶ディスプレイ用構造材形成材料は、本発明の液晶ディスプレイ用構造材の形成方法に用いられる感光性の材料であり、(好ましくは仮支持体又は液晶ディスプレイ用基板上に)感光性樹脂層を有してなり、この感光性樹脂層の少なくとも一層は、画像データに基づいて光を変調しながら相対走査して露光することで2次元画像の形成を行なう露光方式(マスクレスパターン露光)における405nm±40nmの単一露光波長での透過光学濃度(OD)が0.1〜1.5となるように構成されたものである。より好ましくは、仮支持体上に少なくとも感光性樹脂層が設けられ、所望の被転写体に前記感光性樹脂層の転写が可能な転写材料に構成することができる。
なお、本発明の液晶ディスプレイ用構造材の形成方法については後述する。
The structural material forming material for a liquid crystal display of the present invention is a photosensitive material used in the method for forming a structural material for a liquid crystal display of the present invention, and is preferably a photosensitive resin (on a temporary support or a substrate for a liquid crystal display). An exposure system (maskless pattern exposure) in which at least one of the photosensitive resin layers is exposed by scanning with relative scanning while modulating light based on the image data. The transmission optical density (OD) at a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm is 0.1 to 1.5. More preferably, at least a photosensitive resin layer is provided on the temporary support, and a transfer material capable of transferring the photosensitive resin layer to a desired transfer target can be formed.
In addition, the formation method of the structural material for liquid crystal displays of this invention is mentioned later.

本発明においては特に、(好ましくは仮支持体又は液晶ディスプレイ用基板上に)形成された感光性樹脂層の露光前の、画像データに基づいて光を変調しながら相対走査して露光することで2次元画像の形成を行なうマスクレスパターン露光(例えばレーザー露光)における単一露光波長、すなわち405nm±40nmの単一露光波長における透過光学濃度(OD)を低すぎず高すぎない前記範囲内とすることで、露光領域の充分な光硬化が可能となり、ムラのある(不均一な)現像の強さの影響を受け難くなるので、フォトスペーサーやリブなどの液晶ディスプレイ用構造材のプロファイルが、現像時のみならず現像後の熱処理等の各工程に起因して崩れるのを効果的に抑えることができる。これにより、プロファイルの悪化に起因した表示ムラを解消できる。したがって、(特にセル厚が2〜4μmの薄厚で)セル厚変動の影響を受けやすいVA表示モード液晶表示素子の表示ムラの解消に効果的である。   In the present invention, in particular, the photosensitive resin layer formed (preferably on a temporary support or a liquid crystal display substrate) is exposed by performing relative scanning while modulating light based on image data before exposure. A single exposure wavelength in maskless pattern exposure (for example, laser exposure) for forming a two-dimensional image, that is, a transmission optical density (OD) at a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm is set within the above range that is neither too low nor too high. As a result, sufficient photocuring of the exposed area becomes possible, and it becomes difficult to be affected by the intensity of uneven (non-uniform) development, so the profile of the structural material for liquid crystal displays such as photo spacers and ribs can be developed. It is possible to effectively suppress collapse due to each process such as heat treatment after development as well as time. Thereby, the display nonuniformity resulting from profile deterioration can be eliminated. Therefore, it is effective in eliminating the display unevenness of the VA display mode liquid crystal display element that is easily affected by cell thickness fluctuations (especially when the cell thickness is 2 to 4 μm).

換言すれば、ODが0.1未満であると、ODが低すぎて(例えば光重合開始剤が少なすぎて)露光感度が不足し、露光によって露光領域の深さ方向を含む全体を充分に固めることができず、ODが1.5を超えると、ODが高すぎて露光時の光が感光性樹脂層(光源から離れた基板側)まで到達せず、硬化が不充分となる。すなわち、ODが1.5を超えると、露光後現像した際に低分子物(未反応モノマー等)が現像液中へ溶出して光源から膜の深さ方向に向かって細くなる逆台形となってしまい、プロファイルの良好なフォトスペーサーやリブなどの液晶ディスプレイ用構造材が得られない。   In other words, if the OD is less than 0.1, the exposure sensitivity is insufficient because the OD is too low (for example, too little photopolymerization initiator), and the entire exposure region including the depth direction of the exposure region is sufficiently obtained. If it cannot be hardened and the OD exceeds 1.5, the OD is too high, and the light during exposure does not reach the photosensitive resin layer (on the substrate side away from the light source), resulting in insufficient curing. That is, when the OD exceeds 1.5, a low molecular weight substance (unreacted monomer, etc.) elutes into the developing solution when developed after exposure, resulting in an inverted trapezoid that narrows from the light source toward the depth of the film. Thus, a structural material for a liquid crystal display such as a photo spacer or rib having a good profile cannot be obtained.

中でも、前記透過光学濃度(OD)としては、0.2〜1.2の範囲がより好ましい。   Especially, as said transmission optical density (OD), the range of 0.2-1.2 is more preferable.

なお、本発明における露光波長とは、レーザー等を用いたマスクレスパターン露光による液晶ディスプレイ用構造材(フォトスペーサー、液晶配向制御用突起など)の作製時の露光工程における光の波長であり、405nm±40nmの領域である。   The exposure wavelength in the present invention is the wavelength of light in the exposure process during the production of a liquid crystal display structural material (photo spacer, liquid crystal alignment control protrusion, etc.) by maskless pattern exposure using a laser or the like, and is 405 nm. The region is ± 40 nm.

本発明における透過光学濃度(OD)は、分光光度計を用いて、例えば、基体の濃度D0を測定した後、該基体上に本発明に係る感光性樹脂層(405nm±40nmの露光波長でのODが0.1〜1.5である。)を形成し、該層の濃度D1を基体と共に測定し、得られた濃度の差(D1−D0)から求められる。 The transmission optical density (OD) in the present invention is measured, for example, by measuring the concentration D 0 of the substrate using a spectrophotometer, and then the photosensitive resin layer according to the present invention (with an exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm) on the substrate. Is determined from the concentration difference (D 1 -D 0 ) obtained by measuring the concentration D 1 of the layer together with the substrate.

露光波長における透過光学濃度(OD)を前記範囲内にするには、(1)光重合開始剤の濃度を調整する、(2)光重合開始剤の種類を所望により選択する、等の方法が効果的である。
具体的には、光重合開始剤の濃度は、感光性樹脂層の全固形分に対して、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%がより好ましく、特に好ましくは1.0〜10質量%である。濃度が前記範囲内であると、液晶ディスプレイ用構造材(フォトスペーサー、液晶配向制御用突起など)のプロファイルをよくすることができる。換言すれば、0.1質量%未満であると開始剤としての効果が得られず、硬化が進まずに画像を形成し得ないことがあり、20質量%を超えると光重合開始剤が表面に析出するといった現象を生じ、故障の原因となる。
また、光重合開始剤の種類による場合は、後述する光重合開始剤のうち、特にアクリジン系やトリアジン系を選択するのが好適である。
In order to make the transmission optical density (OD) at the exposure wavelength within the above range, there are methods such as (1) adjusting the concentration of the photopolymerization initiator, and (2) selecting the type of photopolymerization initiator as desired. It is effective.
Specifically, the concentration of the photopolymerization initiator is preferably from 0.1 to 20 mass%, more preferably from 0.5 to 15 mass%, particularly preferably 1 based on the total solid content of the photosensitive resin layer. 0.0 to 10% by mass. When the concentration is within the above range, the profile of the liquid crystal display structural material (photo spacer, liquid crystal alignment control protrusion, etc.) can be improved. In other words, if it is less than 0.1% by mass, an effect as an initiator may not be obtained, and curing may not proceed and an image may not be formed. If it exceeds 20% by mass, the photopolymerization initiator may be on the surface. This causes a phenomenon such as precipitation, causing failure.
In addition, when depending on the type of photopolymerization initiator, it is particularly preferable to select an acridine type or a triazine type from among the photopolymerization initiators described later.

感光性樹脂層は、透明性に構成されていることが好ましい。
「透明性」とは、光透過性を有する性質のうち、無色透明である必要はないが実質的に有色でないこと、具体的には、感光性樹脂層がカラーフィルタを構成する着色画素(赤色、緑色、青色等)やブラックマトリックスなどの着色された有色像形成用途に適さないものであることをいう。
The photosensitive resin layer is preferably configured to be transparent.
“Transparency” refers to a property having light transparency, which does not need to be colorless and transparent but is not substantially colored. Specifically, a colored pixel (red color) in which a photosensitive resin layer constitutes a color filter. , Green, blue, etc.) or a black matrix or the like.

感光性樹脂層を有する液晶ディスプレイ用構造材形成材料は、例えば、仮支持体上に感光性樹脂層を少なくとも有する転写材料、好ましくは、仮支持体上に該仮支持体側から順に少なくとも熱可塑性樹脂層と感光性樹脂層とを有する転写材料に構成することができる。また、必要に応じて、中間層や保護フィルム等のその他の層を有していてもよい。   The structural material forming material for a liquid crystal display having a photosensitive resin layer is, for example, a transfer material having at least a photosensitive resin layer on a temporary support, preferably at least a thermoplastic resin in order from the temporary support side on the temporary support. It can comprise in the transfer material which has a layer and the photosensitive resin layer. Moreover, you may have other layers, such as an intermediate | middle layer and a protective film, as needed.

前記感光性樹脂層は、少なくとも2枚の基板と、該基板間に設けられた液晶と、該液晶に電界を印加する2枚の電極と、前記基板間のセル厚を規制するためのフォトスペーサーとを備えた液晶表示装置における前記フォトスペーサーや、リブ材料、PDPの隔壁材料などの液晶ディスプレイ用構造材を形成するのに好適である。   The photosensitive resin layer includes at least two substrates, a liquid crystal provided between the substrates, two electrodes for applying an electric field to the liquid crystal, and a photo spacer for regulating a cell thickness between the substrates. In the liquid crystal display device including the above-described photo spacer, rib material, and PDP partition material.

具体的には、本発明の液晶ディスプレイ用構造材形成材料は、少なくとも光重合開始剤と光重合性化合物とを含む感光性樹脂層を設けた構成が好適であり、該感光性樹脂層は、必要に応じて更に着色剤や界面活性剤などの他の成分を含んでいてもよい。   Specifically, the structure forming material for a liquid crystal display according to the present invention preferably has a configuration in which a photosensitive resin layer containing at least a photopolymerization initiator and a photopolymerizable compound is provided, and the photosensitive resin layer includes: If necessary, other components such as a colorant and a surfactant may be further contained.

次に、前記感光性樹脂層の各成分並びに本発明の液晶ディスプレイ用構造材形成材料を構成する他の層等について詳述する。   Next, each component of the photosensitive resin layer and other layers constituting the structural material forming material for a liquid crystal display of the present invention will be described in detail.

−光重合開始剤−
本発明に係る感光性樹脂層は、光重合開始剤の少なくとも一種を用いて好適に構成することができる。つまり、既述のように、光重合開始剤の種類、量を適宜選択することにより、感光性樹脂層の透過光学濃度ODを405nm±40nmの露光波長において0.1〜1.5の範囲に調整することができる。
-Photopolymerization initiator-
The photosensitive resin layer which concerns on this invention can be comprised suitably using at least 1 type of a photoinitiator. That is, as described above, by appropriately selecting the type and amount of the photopolymerization initiator, the transmission optical density OD of the photosensitive resin layer is in the range of 0.1 to 1.5 at the exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm. Can be adjusted.

光重合開始剤は、後述する重合性化合物の重合反応を開始する能力を有する範囲において特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましく、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。   The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate the polymerization reaction of the polymerizable compound described later, and can be appropriately selected from known photopolymerization initiators. For example, those having photosensitivity to visible light from the ultraviolet region are preferable, and may be an activator that generates some kind of action with a photoexcited sensitizer and generates an active radical, depending on the type of monomer. It may be an initiator that initiates cationic polymerization.

前記光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの等)、ホスフィンオキサイド、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテルなどが挙げられる。   Examples of the photopolymerization initiator include halogenated hydrocarbon derivatives (for example, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton), phosphine oxide, hexaarylbiimidazole, oxime derivatives, organic peroxides, Examples include thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketoxime ethers, and the like.

前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、例えば、若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42,2924(1969)記載の化合物、英国特許第1388492号明細書に記載の化合物、特開昭53−133428号公報記載の化合物、独国特許第3337024号明細書に記載の化合物、F.C.Schaefer等によるJ.Org.Chem.;29,1527(1964)記載の化合物、特開昭62−58241号公報記載の化合物、特開平5−281728号公報記載の化合物、特開平5−34920号公報記載の化合物、米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物、などが挙げられる。   Examples of the halogenated hydrocarbon compound having a triazine skeleton include those described in Wakabayashi et al., Bull. Chem. Soc. Japan, 42, 2924 (1969), a compound described in British Patent No. 1388492, a compound described in JP-A-53-133428, a compound described in German Patent No. 3333724, F . C. J. Schaefer et al. Org. Chem. 29, 1527 (1964), a compound described in JP-A-62-258241, a compound described in JP-A-5-281728, a compound described in JP-A-5-34920, and U.S. Pat. No. 4,221,976. And the compounds described in the specification.

更に、米国特許第2367660号明細書に記載されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第2448828号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第2722512号明細書に記載されているα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第3046127号明細書及び米国特許第2951758号明細書に記載の多核キノン化合物、特開2002−229194号公報に記載の有機ホウ素化合物、ラジカル発生剤、トリアリールスルホニウム塩(例えば、ヘキサフルオロアンチモンやヘキサフルオロホスフェートとの塩)、ホスホニウム塩化合物(例えば、(フェニルチオフェニル)ジフェニルスルホニウム塩等)(カチオン重合開始剤として有効)、国際公開第01/71428号パンフレットに記載のオニウム塩化合物などが挙げられる。   Further, vicinal polyketaldonyl compounds described in US Pat. No. 2,367,660, acyloin ether compounds described in US Pat. No. 2,448,828, and US Pat. No. 2,722,512 are described. An aromatic acyloin compound substituted with α-hydrocarbon, a polynuclear quinone compound described in US Pat. No. 3,046,127 and US Pat. No. 2,951,758, an organoboron compound described in JP-A-2002-229194, Radical generators, triarylsulfonium salts (for example, salts with hexafluoroantimony and hexafluorophosphate), phosphonium salt compounds (for example, (phenylthiophenyl) diphenylsulfonium salts) (effective as a cationic polymerization initiator), international publication 01/71428 Like onium salt compounds described in brochure.

前記若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42,2924(1969)に記載の化合物としては、例えば、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−クロルフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−トリル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジクロルフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−n−ノニル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、及び2−(α,α,β−トリクロルエチル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。   Wakabayashi et al., Bull. Chem. Soc. As a compound described in Japan, 42, 2924 (1969), for example, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-chlorophenyl) -4, 6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (2,4-dichlorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2 , 4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2-n-nonyl-4,6 -Bis (trichloromethyl 1,3,5-triazine, and 2-(alpha, alpha, beta-trichloroethyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine.

前記英国特許第1388492号明細書に記載の化合物としては、例えば、2−スチリル−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メチルスチリル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−メトキシスチリル)−4−アミノ−6−トリクロルメチル−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。
前記特開昭53−133428号公報に記載の化合物としては、例えば、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−エトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−〔4−(2−エトキシエチル)−ナフト−1−イル〕−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4,7−ジメトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジン、及び2−(アセナフト−5−イル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。
Examples of the compound described in British Patent No. 1388492 include 2-styryl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methylstyryl) -4, 6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxystyryl) ) -4-amino-6-trichloromethyl-1,3,5-triazine and the like.
Examples of the compound described in JP-A-53-133428 include 2- (4-methoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-Ethoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- [4- (2-ethoxyethyl) -naphth-1-yl] -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4,7-dimethoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5 -Triazine, 2- (acenaphtho-5-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine and the like.

前記独国特許第3337024号明細書に記載の化合物としては、例えば、2−(4−スチリルフェニル)−4、6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−(4−メトキシスチリル)フェニル)−4、6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(1−ナフチルビニレンフェニル)−4、6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−クロロスチリルフェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−チオフェン−2−ビニレンフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−チオフェン−3−ビニレンフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−フラン−2−ビニレンフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、及び2−(4−ベンゾフラン−2−ビニレンフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。   Examples of the compound described in German Patent No. 3333724 include 2- (4-styrylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4- (4-Methoxystyryl) phenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (1-naphthylvinylenephenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3 , 5-triazine, 2-chlorostyrylphenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-thiophen-2-vinylenephenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) ) -1,3,5-triazine, 2- (4-thiophene-3-vinylenephenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-furan) 2-vinylenephenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, and 2- (4-benzofuran-2-vinylenephenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1, 3,5-triazine and the like can be mentioned.

前記F.C.Schaefer等によるJ.Org.Chem.;29、1527(1964)記載の化合物としては、例えば、2−メチル−4,6−ビス(トリブロモメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロモメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(ジブロモメチル)−1,3,5−トリアジン、2−アミノ−4−メチル−6−トリ(ブロモメチル)−1,3,5−トリアジン、及び2−メトキシ−4−メチル−6−トリクロロメチル−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。   F. above. C. J. Schaefer et al. Org. Chem. 29, 1527 (1964) include, for example, 2-methyl-4,6-bis (tribromomethyl) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (tribromomethyl); -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (dibromomethyl) -1,3,5-triazine, 2-amino-4-methyl-6-tri (bromomethyl) -1,3,5- Examples include triazine and 2-methoxy-4-methyl-6-trichloromethyl-1,3,5-triazine.

前記特開昭62−58241号公報に記載の化合物としては、例えば、2−(4−フェニルエチニルフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−ナフチル−1−エチニルフェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−(4−トリルエチニル)フェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−(4−メトキシフェニル)エチニルフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−(4−イソプロピルフェニルエチニル)フェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−(4−エチルフェニルエチニル)フェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。   Examples of the compound described in JP-A-62-258241 include 2- (4-phenylethynylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4 -Naphtyl-1-ethynylphenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4- (4-tolylethynyl) phenyl) -4,6-bis (trichloromethyl)- 1,3,5-triazine, 2- (4- (4-methoxyphenyl) ethynylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4- (4-isopropyl) Phenylethynyl) phenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4- (4-ethylphenylethynyl) phenyl) -4,6-bis (trichloro Chill) -1,3,5-triazine.

前記特開平5−281728号公報に記載の化合物としては、例えば、2−(4−トリフルオロメチルフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,6−ジフルオロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,6−ジクロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,6−ジブロモフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。   Examples of the compound described in JP-A-5-281728 include 2- (4-trifluoromethylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (2 , 6-Difluorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (2,6-dichlorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5 -Triazine, 2- (2,6-dibromophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine and the like.

前記特開平5−34920号公報に記載の化合物としては、例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[4−(N,N−ジエトキシカルボニルメチルアミノ)−3−ブロモフェニル]−1,3,5−トリアジン、米国特許第4239850号明細書に記載されているトリハロメチル−s−トリアジン化合物、更に2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジンなどが挙げられる。   Examples of the compound described in JP-A-5-34920 include 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [4- (N, N-diethoxycarbonylmethylamino) -3-bromophenyl]-. 1,3,5-triazine, trihalomethyl-s-triazine compounds described in US Pat. No. 4,239,850, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4- Chlorophenyl) -4,6-bis (tribromomethyl) -s-triazine and the like.

前記米国特許第4212976号明細書に記載の化合物としては、例えば、オキサジアゾール骨格を有する化合物(例えば、2−トリクロロメチル−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−クロロフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(2−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリブロモメチル−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリブロモメチル−5−(2−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール;2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−クロルスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−メトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−n−ブトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリプロメメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール等)などが挙げられる。   Examples of the compound described in US Pat. No. 4,221,976 include compounds having an oxadiazole skeleton (for example, 2-trichloromethyl-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl). -5- (4-chlorophenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- ( 2-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-tribromomethyl-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole, 2-tribromomethyl-5- (2-naphthyl) -1 , 3,4-oxadiazole; 2-trichloromethyl-5-styryl-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-chlorostyryl) -1, , 4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-methoxystyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (1-naphthyl) -1,3,4- Oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-n-butoxystyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-tripromemethyl-5-styryl-1,3,4-oxadiazole, etc. ) And the like.

前記オキシム誘導体としては、例えば、3−ベンゾイロキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイロキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−(4−トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン−2−オン、及び2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オンなどが挙げられる。   Examples of the oxime derivative include 3-benzoyloxyiminobutan-2-one, 3-acetoxyiminobutane-2-one, 3-propionyloxyiminobutan-2-one, and 2-acetoxyiminopentane-3-one. 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutan-2-one, and 2-ethoxy And carbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one.

また、上記以外の光重合開始剤として、アクリジン誘導体(例えば、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)、N−フェニルグリシン等、ポリハロゲン化合物(例えば、四臭化炭素、フェニルトリブロモメチルスルホン、フェニルトリクロロメチルケトン等)、クマリン類(例えば、3−(2−ベンゾフロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−ベンゾフロイル)−7−(1−ピロリジニル)クマリン、3−ベンゾイル−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−メトキシベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジメチルアミノベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3,3’−カルボニルビス(5,7−ジ−n−プロポキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、3−ベンゾイル−7−メトキシクマリン、3−(2−フロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジエチルアミノシンナモイル)−7−ジエチルアミノクマリン、7−メトキシ−3−(3−ピリジルカルボニル)クマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジプロポキシクマリン、7−ベンゾトリアゾール−2−イルクマリン、また、特開平5−19475号、特開平7−271028号、特開2002−363206号、特開2002−363207号、特開2002−363208号、特開2002−363209号公報等に記載のクマリン化合物など)、アミン類(例えば、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸n−ブチル、4−ジメチルアミノ安息香酸フェネチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−フタルイミドエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−メタクリロイルオキシエチル、ペンタメチレンビス(4−ジメチルアミノベンゾエート)、3−ジメチルアミノ安息香酸のフェネチル、ペンタメチレンエステル、4−ジメチルアミノベンズアルデヒド、2−クロル−4−ジメチルアミノベンズアルデヒド、   Further, as photopolymerization initiators other than the above, acridine derivatives (for example, 9-phenylacridine, 1,7-bis (9,9′-acridinyl) heptane, etc.), N-phenylglycine, and the like, polyhalogen compounds (for example, Carbon tetrabromide, phenyltribromomethylsulfone, phenyltrichloromethylketone, etc.), coumarins (for example, 3- (2-benzofuroyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (2-benzofuroyl) -7- (1-pyrrolidinyl) ) Coumarin, 3-benzoyl-7-diethylaminocoumarin, 3- (2-methoxybenzoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (4-dimethylaminobenzoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3,3′-carbonylbis (5 , 7-di-n-propoxycoumarin), 3,3′-carbonylbi (7-diethylaminocoumarin), 3-benzoyl-7-methoxycoumarin, 3- (2-furoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (4-diethylaminocinnamoyl) -7-diethylaminocoumarin, 7-methoxy-3- (3-pyridylcarbonyl) coumarin, 3-benzoyl-5,7-dipropoxycoumarin, 7-benzotriazol-2-ylcoumarin, JP-A-5-19475, JP-A-7-271028, JP-A-2002-363206 , Coumarin compounds described in JP-A No. 2002-363207, JP-A No. 2002-363208, JP-A No. 2002-363209, etc.), amines (for example, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, 4-dimethylaminobenzoate) Acid n-butyl, 4-dimethylaminobenzoic acid phenetic acid 4-dimethylimidobenzoic acid 2-phthalimidoethyl, 4-dimethylaminobenzoic acid 2-methacryloyloxyethyl, pentamethylenebis (4-dimethylaminobenzoate), phenethyl of 3-dimethylaminobenzoic acid, pentamethylene ester, 4- Dimethylaminobenzaldehyde, 2-chloro-4-dimethylaminobenzaldehyde,

4−ジメチルアミノベンジルアルコール、エチル(4−ジメチルアミノベンゾイル)アセテート、4−ピペリジノアセトフェノン、4−ジメチルアミノベンゾイン、N,N−ジメチル−4−トルイジン、N,N−ジエチル−3−フェネチジン、トリベンジルアミン、ジベンジルフェニルアミン、N−メチル−N−フェニルベンジルアミン、4−ブロム−N,N−ジメチルアニリン、トリドデシルアミン、アミノフルオラン類(ODB,ODBII等)、クリスタルバイオレットラクトン、ロイコクリスタルバイオレット等)、アシルホスフィンオキサイド類(例えば、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフェニルホスフィンオキサイド、LucirinTPOなど)、メタロセン類(例えば、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、η5−シクロペンタジエニル−η6−クメニル−アイアン(1+)−ヘキサフルオロホスフェート(1−)等)、特開昭53−133428号公報、特公昭57−1819号公報、同57−6096号公報、及び米国特許第3615455号明細書に記載された化合物などが挙げられる。 4-dimethylaminobenzyl alcohol, ethyl (4-dimethylaminobenzoyl) acetate, 4-piperidinoacetophenone, 4-dimethylaminobenzoin, N, N-dimethyl-4-toluidine, N, N-diethyl-3-phenetidine, Tribenzylamine, dibenzylphenylamine, N-methyl-N-phenylbenzylamine, 4-bromo-N, N-dimethylaniline, tridodecylamine, aminofluoranes (ODB, ODBII, etc.), crystal violet lactone, leuco Crystal violet), acylphosphine oxides (for example, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphenylphosphine) Oxide, Lucirin TPO, etc.), metallocenes (for example, bis (η5-2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium) , Η5-cyclopentadienyl-η6-cumenyl-iron (1 +)-hexafluorophosphate (1-), etc.), JP-A-53-133428, JP-B-57-1819, JP-A-57-6096 And compounds described in US Pat. No. 3,615,455.

前記ケトン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4−メトキシベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4−ブロモベンゾフェノン、2−カルボキシベンゾフェノン、2−エトキシカルボニルベンゾルフェノン、ベンゾフェノンテトラカルボン酸又はそのテトラメチルエステル、4,4’−ビス(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノン類(例えば、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビスジシクロヘキシルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジヒドロキシエチルアミノ)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、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4−ジメチルアミノベンゾフェノン、4−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンジル、アントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、2−メチルアントラキノン、フェナントラキノン、キサントン、チオキサントン、2−クロル−チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、フルオレノン、2−ベンジル−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−1−ブタノン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノ−1−プロパノン、2−ヒドロキシー2−メチル−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパノールオリゴマー、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類(例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジメチルケタール)、アクリドン、クロロアクリドン、N−メチルアクリドン、N−ブチルアクリドン、N−ブチル−クロロアクリドンなどが挙げられる。   Examples of the ketone compound include benzophenone, 2-methylbenzophenone, 3-methylbenzophenone, 4-methylbenzophenone, 4-methoxybenzophenone, 2-chlorobenzophenone, 4-chlorobenzophenone, 4-bromobenzophenone, 2-carboxybenzophenone, 2-ethoxycarbonylbenzolphenone, benzophenonetetracarboxylic acid or tetramethyl ester thereof, 4,4′-bis (dialkylamino) benzophenone (for example, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′- Bisdicyclohexylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (dihydroxyethylamino) benzophenone, 4-methoxy-4′-dimethylamino Nzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4-dimethylaminobenzophenone, 4-dimethylaminoacetophenone, benzyl, anthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 2-methylanthraquinone, phenanthraquinone, xanthone, thioxanthone, 2-chloro -Thioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, fluorenone, 2-benzyl-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1-butanone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino -1-propanone, 2-hydroxy-2-methyl- [4- (1-methylvinyl) phenyl] propanol oligomer, benzoin, benzoin ethers (for example, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, In propyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin phenyl ether, benzyl dimethyl ketal), acridone, chloro acridone, N- methyl acridone, N- butyl acridone, N- butyl - such as chloro acrylic pyrrolidone.

前記光重合開始剤の含有量としては、前記感光性樹脂層中の全固形成分に対し、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%がより好ましく、1〜10質量%が特に好ましい。
前記光重合開始剤の含有量は、後述の光重合性化合物との質量比で表すと、光重合開始剤/重合性化合物=0.01〜0.2が好ましく、0.02〜0.1がより好ましく、0.03〜0.08が特に好ましい。この範囲内であると、現像残渣が抑えられ、析出故障が生じることもなく、充分な感度が得られる。
As content of the said photoinitiator, 0.1-20 mass% is preferable with respect to the total solid component in the said photosensitive resin layer, 0.5-15 mass% is more preferable, 1-10 mass% Is particularly preferred.
The content of the photopolymerization initiator is preferably a photopolymerization initiator / polymerizable compound = 0.01 to 0.2, expressed as a mass ratio with a photopolymerizable compound described later, and 0.02 to 0.1. Is more preferable, and 0.03-0.08 is particularly preferable. Within this range, development residue can be suppressed, and precipitation sensitivity does not occur, and sufficient sensitivity can be obtained.

また、感光層における露光時の露光感度や感光波長を調製する目的で、前記光重合開始剤に加えて、増感剤を添加することが可能である。増感剤は、後述するレーザなどにより適宜選択することができる。
前記増感剤は、活性エネルギー線により励起状態となり、他の物質(例えば、ラジカル発生剤、酸発生剤等)と相互作用(例えば、エネルギー移動、電子移動等)することにより、ラジカルや酸等の有用基を発生することが可能である。
In addition to the photopolymerization initiator, a sensitizer can be added for the purpose of adjusting the exposure sensitivity and the photosensitive wavelength during exposure in the photosensitive layer. The sensitizer can be appropriately selected by a laser described later.
The sensitizer is excited by active energy rays and interacts with other substances (for example, radical generator, acid generator, etc.) (for example, energy transfer, electron transfer, etc.), thereby generating radicals, acids, etc. It is possible to generate a useful group of

前記増感剤としては、特に制限はなく、公知の増感剤の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、公知の多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン)、キサンテン類(例えば、フルオレセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、シアニン類(例えば、インドカルボシアニン、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、アクリドン類(例えば、アクリドン、クロロアクリドン、N−メチルアクリドン、N−ブチルアクリドン、N−ブチル−クロロアクリドン等)、クマリン類(例えば、3−(2−ベンゾフロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−ベンゾフロイル)−7−(1−ピロリジニル)クマリン、3−ベンゾイル−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−メトキシベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジメチルアミノベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3,3’−カルボニルビス(5,7−ジ−n−プロポキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、3−ベンゾイル−7−メトキシクマリン、3−(2−フロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジエチルアミノシンナモイル)−7−ジエチルアミノクマリン、7−メトキシ−3−(3−ピリジルカルボニル)クマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジプロポキシクマリン等が挙げられ、他に特開平5−19475号、特開平7−271028号、特開2002−363206号、特開2002−363207号、特開2002−363208号、特開2002−363209号等の各公報に記載のクマリン化合物など)が挙げられる。   The sensitizer is not particularly limited and may be appropriately selected from known sensitizers according to the purpose. For example, known polynuclear aromatics (for example, pyrene, perylene, triphenylene), Xanthenes (for example, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal), cyanines (for example, indocarbocyanine, thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanines (for example, merocyanine, carbomerocyanine), thiazines ( For example, thionine, methylene blue, toluidine blue), acridines (for example, acridine orange, chloroflavin, acriflavine), anthraquinones (for example, anthraquinone), squariums (for example, squalium), acridones (for example, acridone) Chloroacridone, N-methylacridone, N-butylacridone, N-butyl-chloroacridone, etc.), coumarins (eg, 3- (2-benzofuroyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (2-benzofuroyl) ) -7- (1-pyrrolidinyl) coumarin, 3-benzoyl-7-diethylaminocoumarin, 3- (2-methoxybenzoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (4-dimethylaminobenzoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3 , 3′-carbonylbis (5,7-di-n-propoxycoumarin), 3,3′-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin), 3-benzoyl-7-methoxycoumarin, 3- (2-furoyl)- 7-diethylaminocoumarin, 3- (4-diethylaminocinnamoyl) -7-diethyl Examples include minocoumarin, 7-methoxy-3- (3-pyridylcarbonyl) coumarin, 3-benzoyl-5,7-dipropoxycoumarin, and others. JP-A-5-19475, JP-A-7-271028, JP 2002-363206, JP-A-2002-363207, JP-A-2002-363208, JP-A-2002-363209, and the like.

前記光重合開始剤と前記増感剤との組合せとしては、例えば、特開2001−305734号公報に記載の電子移動型開始系[(1)電子供与型開始剤及び増感色素、(2)電子受容型開始剤及び増感色素、(3)電子供与型開始剤、増感色素及び電子受容型開始剤(三元開始系)]などの組合せが挙げられる。   Examples of the combination of the photopolymerization initiator and the sensitizer include, for example, an electron transfer start system described in JP-A-2001-305734 [(1) an electron donating initiator and a sensitizing dye, (2) A combination of an electron-accepting initiator and a sensitizing dye, (3) an electron-donating initiator, a sensitizing dye and an electron-accepting initiator (ternary initiation system)], and the like.

前記増感剤の含有量としては、感光性樹脂層中の全成分に対し、0.05〜30質量%が好ましく、0.1〜20質量%がより好ましく、0.2〜10質量%が特に好ましい。該含有量が、0.05質量%未満であると、活性エネルギー線への感度が低下し、露光プロセスに時間がかかり、生産性が低下することがあり、30質量%を超えると、保存時に前記感光層から前記増感剤が析出することがある。   As content of the said sensitizer, 0.05-30 mass% is preferable with respect to all the components in the photosensitive resin layer, 0.1-20 mass% is more preferable, 0.2-10 mass% is Particularly preferred. When the content is less than 0.05% by mass, the sensitivity to active energy rays is reduced, the exposure process takes time, and productivity may be reduced. The sensitizer may be precipitated from the photosensitive layer.

光重合開始剤は、1種単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。
前記光重合開始剤の特に好ましい例としては、後述する露光において、波長が405±40nmのレーザ光に対応可能である、前記ホスフィンオキサイド類、前記α−アミノアルキルケトン類、前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物と後述する増感剤としてのアミン化合物とを組合せた複合光開始剤、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、あるいは、チタノセンなどが挙げられる。
A photoinitiator may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Particularly preferable examples of the photopolymerization initiator include halogens having the phosphine oxides, the α-aminoalkyl ketones, and the triazine skeleton, which are capable of supporting laser light having a wavelength of 405 ± 40 nm in the later-described exposure. A composite photoinitiator, a hexaarylbiimidazole compound, or titanocene, which is a combination of a fluorinated hydrocarbon compound and an amine compound as a sensitizer described later.

−光重合性化合物−
本発明に係る感光性樹脂層は、光重合性化合物の少なくとも一種を用いて好適に構成することができる。この光重合性化合物は、既述の光重合開始剤の作用、具体的には光照射時に発生する活性種により重合反応を生起し、硬化する化合物である。光重合性化合物としては、エチレン性不飽和二重結合を2個以上有し、光の照射によって付加重合するモノマー又はオリゴマーが好ましい。
-Photopolymerizable compound-
The photosensitive resin layer which concerns on this invention can be comprised suitably using at least 1 type of a photopolymerizable compound. This photopolymerizable compound is a compound that cures by causing a polymerization reaction by the action of the above-described photopolymerization initiator, specifically, an active species generated during light irradiation. As the photopolymerizable compound, a monomer or oligomer that has two or more ethylenically unsaturated double bonds and undergoes addition polymerization upon irradiation with light is preferable.

モノマー又はオリゴマーとしては、分子中に少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で100℃以上の化合物を挙げることができる。具体的な例として、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレートなどの単官能アクリレートや単官能メタクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、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ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ(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、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、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)シアヌレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後(メタ)アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレートを挙げることができる。   Examples of the monomer or oligomer include a compound having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group in the molecule and having a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure. Specific examples include monofunctional acrylates and monofunctional methacrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, and phenoxyethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di ( (Meth) acrylate, trimethylolethane triacrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane diacrylate, neopentylglycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, Dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, hexane All di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, tri (acryloyloxyethyl) cyanurate, glycerin tri (meth) acrylate; multifunctional such as trimethylolpropane and glycerin Polyfunctional acrylates and polyfunctional methacrylates such as those obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to alcohol and then (meth) acrylated can be mentioned.

更に、特公昭48−41708号公報、特公昭50−6034号公報、及び特開昭51−37193号公報に記載のウレタンアクリレート類;特開昭48−64183号公報、特公昭49−43191号公報、及び特公昭52−30490号公報に記載のポリエステルアクリレート類;エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレー卜やメタクリレートを挙げることができる。   Further, urethane acrylates described in JP-B-48-41708, JP-B-50-6034, and JP-A-51-37193; JP-A-48-64183, JP-B-49-43191 And polyester acrylates described in JP-B-52-30490; polyfunctional acrylates such as epoxy acrylates which are reaction products of epoxy resin and (meth) acrylic acid, and methacrylates.

中でも、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(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)アクリレートが好ましい。
上記以外に、特開平11−133600号公報に記載の「重合性化合物B」も好適なものとして挙げることができる。
Among these, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and dipentaerythritol penta (meth) acrylate are preferable.
In addition to the above, “polymerizable compound B” described in JP-A-11-133600 can also be mentioned as a preferable example.

モノマー又はオリゴマーは、1種単独で用いる以外に2種類以上を混合して用いてもよい。
モノマー又はオリゴマーの感光性樹脂層中における含有量は、該組成物又は該層の固形分(質量)に対して、5〜50質量%が一般的であり、10〜40質量%が好ましい。
Two or more types of monomers or oligomers may be mixed and used in addition to a single type.
5-50 mass% is common with respect to solid content (mass) of this composition or this layer, and, as for content in the photosensitive resin layer of a monomer or an oligomer, 10-40 mass% is preferable.

−高分子物質−
本発明に係る感光性樹脂層は、高分子物質の少なくとも一種を用いて好適に構成することができる。高分子物質は、フォトスペーサーやリブ等の液晶ディスプレイ用構造材を形成する場合のバインダー成分としての機能を有するものであり、それ自体が架橋基を有することが好ましい。
-Polymeric substances-
The photosensitive resin layer according to the present invention can be suitably configured using at least one kind of polymer substance. The polymer substance has a function as a binder component in the case of forming a liquid crystal display structural material such as a photospacer or a rib, and itself preferably has a crosslinking group.

高分子物質は、目的等に応じ適宜選択した、単量体の単独重合体、及び複数の単量体からなる共重合体のいずれであってもよいが、カルボキシル基を有する構造単位と、下記一般式(I)で表される構造単位と、芳香族環及び/又は脂肪族環を1以上有する(メタ)アクリレートからなる構造単位とを少なくともを有する共重合体が好ましいものとして挙げられる。   The polymer substance may be any one of a monomer homopolymer and a copolymer composed of a plurality of monomers appropriately selected according to the purpose, etc., and a structural unit having a carboxyl group, A copolymer having at least a structural unit represented by the general formula (I) and a structural unit composed of (meth) acrylate having at least one aromatic ring and / or aliphatic ring is preferable.

Figure 2007086692
Figure 2007086692

この共重合体は、例えば、カルボキシル基を有する重合性モノマー、下記式(2)で表されるモノマー、芳香族環及び/又は脂肪族環を1以上有する(メタ)アクリレート、及び必要に応じてこれらと共重合可能なその他のモノマーを公知の方法で共重合させることによって得ることができる。   This copolymer includes, for example, a polymerizable monomer having a carboxyl group, a monomer represented by the following formula (2), a (meth) acrylate having one or more aromatic rings and / or aliphatic rings, and as necessary. It can be obtained by copolymerizing other monomers copolymerizable with these by a known method.

Figure 2007086692
Figure 2007086692

前記一般式(1)及び式(2)中、R1は水素原子又はメチル基を表し、R2〜R6はそれぞれ独立に、水素原子又は、置換基を有していてもよいアルキル基、アリール基、ハロゲン原子、シアノ基を表す。 In the general formulas (1) and (2), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 to R 6 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent, An aryl group, a halogen atom, or a cyano group is represented.

前記カルボキシル基を有する重合性モノマーとしては、例えば(メタ)アクリル酸、ビニル安息香酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、アクリル酸ダイマーなどが挙げられる。また、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の、水酸基を有する単量体と無水マレイン酸や無水フタル酸のような環状無水物との付加反応物も使用できる。また、無水マレイン酸、無水イタコン酸のような無水物モノマーをカルボン酸の前駆体として用いることもできる。これらの中でも重合性や原料価格の点から、(メタ)アクリル酸が特に好ましい。   Examples of the polymerizable monomer having a carboxyl group include (meth) acrylic acid, vinyl benzoic acid, maleic acid, itaconic acid, crotonic acid, cinnamic acid, and acrylic acid dimer. An addition reaction product of a monomer having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and a cyclic anhydride such as maleic anhydride or phthalic anhydride can also be used. An anhydride monomer such as maleic anhydride or itaconic anhydride can also be used as a precursor of carboxylic acid. Among these, (meth) acrylic acid is particularly preferable from the viewpoint of polymerizability and raw material price.

前記式(2)で表されるモノマーとしては、例えば、特開2003−131379号公報の段落[0036]〜[0039]に記載のモノマーが挙げられる。
これらの中でも、硬化性や原料価格の点で、アリル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
Examples of the monomer represented by the formula (2) include monomers described in paragraphs [0036] to [0039] of JP-A No. 2003-131379.
Among these, allyl (meth) acrylate is particularly preferable in terms of curability and raw material price.

前記「芳香環及び/又は脂肪族環を1以上有する(メタ)アクリレート」としては、例えば、特開2003−131379号公報の段落[0040]に記載のものが挙げられる。
これらの中でも、原料価格、溶解性、顔料分散性等の点で、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルが好ましい。
Examples of the “(meth) acrylate having one or more aromatic rings and / or aliphatic rings” include those described in paragraph [0040] of JP-A No. 2003-131379.
Among these, benzyl (meth) acrylate and cyclohexyl (meth) acrylate are preferable in terms of raw material price, solubility, pigment dispersibility, and the like.

また、これらの構造単位と共重合可能な「その他のモノマー」としては、例えば、特開2003−131379号公報の段落[0041]〜[0042]に記載のモノマーが挙げられる。   Examples of “other monomers” copolymerizable with these structural units include the monomers described in paragraphs [0041] to [0042] of JP-A No. 2003-131379.

これらの中でも、その共重合性や生成する重合体の溶媒溶解性、得られる膜の製膜性などの観点から、(メタ)アクリル酸アルキルエステル[例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−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)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルなど]、等が特に好ましい。
これらの共重合可能な他成分は、1種単独でも2種以上の組合せでもよい。
Among these, (meth) acrylic acid alkyl ester [for example, methyl (meth) acrylate, (meth), from the viewpoint of the copolymerizability, the solvent solubility of the polymer to be formed, the film forming property of the resulting film, and the like. Ethyl acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, Particularly preferred are octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and the like.
These other copolymerizable components may be used singly or in combination of two or more.

前記各成分の共重合組成比については、「カルボキシル基を有する構造単位」は10〜40モル%が好ましく、15〜35モル%が更に好ましく、20〜35モル%が特に好ましい。カルボキシル基を有する構造単位が前記範囲内であると、良好な現像性が得られると共に、画像部の現像液耐性も良好である。また、「一般式(I)で表される構造単位」は20〜80モル%が好ましく、20〜75モル%が更に好ましく、25〜75モル%が特に好ましい。一般式(I)で表される構造単位が前記範囲内であると、良好な硬化性、現像性が得られる。また、「芳香族環及び/又は脂肪族環を1以上有する(メタ)アクリレートからなる構造単位」は10〜70モル%が好ましく、10〜60モル%が更に好ましく、10〜50モル%が特に好ましい。芳香族環及び/又は脂肪族環を1以上有する(メタ)アクリレートからなる構造単位が前記範囲内であると、分散性に優れると共に、現像性及び硬化性も良好である。   Regarding the copolymer composition ratio of each component, the “structural unit having a carboxyl group” is preferably 10 to 40 mol%, more preferably 15 to 35 mol%, and particularly preferably 20 to 35 mol%. When the structural unit having a carboxyl group is within the above range, good developability is obtained and the developer resistance of the image area is also good. The “structural unit represented by the general formula (I)” is preferably 20 to 80 mol%, more preferably 20 to 75 mol%, particularly preferably 25 to 75 mol%. When the structural unit represented by the general formula (I) is within the above range, good curability and developability can be obtained. The “structural unit comprising (meth) acrylate having at least one aromatic ring and / or aliphatic ring” is preferably 10 to 70 mol%, more preferably 10 to 60 mol%, and particularly preferably 10 to 50 mol%. preferable. When the structural unit composed of (meth) acrylate having at least one aromatic ring and / or aliphatic ring is within the above range, the dispersibility is excellent, and the developability and curability are also good.

高分子物質として好適な前記共重合体の重量平均分子量は、5,000〜20万が好ましく、1万〜10万が更に好ましく、1.2万〜8万が特に好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、共重合体の製造適性、現像性の点で望ましい。   The weight average molecular weight of the copolymer suitable as a polymer substance is preferably 5,000 to 200,000, more preferably 10,000 to 100,000, and particularly preferably 12,000 to 80,000. When the weight average molecular weight is within the above range, it is desirable from the viewpoint of production suitability and developability of the copolymer.

以下、高分子物質として好適な前記共重合体の具体例として、特開2003−131379号公報の段落[0047]〜[0052]、同2003−207787号公報の段落[0011]〜[0037]に記載の共重合体が挙げられる。但し、本発明においては、これらに限定されるものではない。   Hereinafter, as specific examples of the copolymer suitable as a polymer material, paragraphs [0047] to [0052] of JP-A No. 2003-131379 and paragraphs [0011] to [0037] of JP-A No. 2003-207787 are described. And the copolymers described. However, the present invention is not limited to these.

高分子物質の感光性樹脂層中における含有量としては、該層の固形分に対して、30〜70質量%が好ましく、40〜50質量%が好ましい。   As content in the photosensitive resin layer of a polymeric material, 30-70 mass% is preferable with respect to solid content of this layer, and 40-50 mass% is preferable.

−他の成分−
感光性樹脂層は、上記の光重合開始剤、光重合性化合物、並びに高分子物質以外に、必要に応じて更に、着色剤、界面活性剤、溶媒、熱重合防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を用いることができる。
-Other ingredients-
In addition to the above photopolymerization initiator, photopolymerizable compound, and polymer material, the photosensitive resin layer may further include a colorant, a surfactant, a solvent, a thermal polymerization inhibitor, an ultraviolet absorber, and the like as necessary. Additives can be used.

−着色剤−
着色剤としては、染料、顔料等が挙げられる。好ましい顔料の種類、サイズ等については、例えば特開平11−149008号公報の記載から適宜選択することができる。顔料等の着色剤を含有させた場合は、着色画素を形成することができる。使用可能な顔料には、体質顔料又は着色顔料が挙げられる。体質顔料としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開2003−302639号公報の段落番号[0035]〜[0041]に記載の体質顔料が好適に挙げられる。着色顔料としては、特開2003−302639号公報の段落番号[0043]に記載の顔料が好適に挙げられる。
-Colorant-
Examples of the colorant include dyes and pigments. About the kind, size, etc. of a preferable pigment, it can select suitably from description of Unexamined-Japanese-Patent No. 11-149008, for example. When a colorant such as a pigment is contained, a colored pixel can be formed. Examples of usable pigments include extender pigments and colored pigments. There is no restriction | limiting in particular as an extender, According to the objective, it can select suitably, For example, the extender described in paragraph number [0035]-[0041] of Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-302039 is mentioned suitably. Preferable examples of the color pigment include pigments described in paragraph [0043] of JP-A No. 2003-302039.

−界面活性剤−
界面活性剤としては、感光性樹脂層の構成成分と混ざり合うものであれば使用可能である。好ましい界面活性剤として、特開2003−337424号公報の段落番号[0015]〜[0024]、特開2003−177522号公報の段落番号[0012]〜[0017]、特開2003−177523号公報の段落番号[0012]〜[0015]、特開2003−177521号公報の段落番号[0010]〜[0013]、特開2003−177519号公報の段落番号[0010]〜[0013]、特開2003−177520号公報の段落番号[0012]〜[0015]、特開平11−133600号公報の段落番号[0034]〜[0035]、特開平6−16684号公報に記載の界面活性剤が好適に挙げられる。
より高い効果を得る観点からは、フッ素系界面活性剤及び/又はシリコン系界面活性剤(フッ素系界面活性剤、又は、シリコン系界面活性剤、フッ素原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤を含む。)のいずれか1種、あるいは2種以上を選択するのが好ましく、フッ素系界面活性剤が最も好ましい。
-Surfactant-
As the surfactant, any surfactant can be used as long as it is mixed with the constituent components of the photosensitive resin layer. As preferable surfactants, paragraph numbers [0015] to [0024] of JP-A No. 2003-337424, paragraph numbers [0012] to [0017] of JP-A No. 2003-177522, and JP-A No. 2003-177523 are disclosed. Paragraph Nos. [0012] to [0015], Paragraph Nos. [0010] to [0013] of JP-A No. 2003-177521, Paragraph Nos. [0010] to [0013] of JP-A No. 2003-177519, JP-A 2003-2003 Preferred examples include surfactants described in paragraph numbers [0012] to [0015] of JP-A No. 177520, paragraph numbers [0034] to [0035] of JP-A No. 11-133600, and JP-A No. 6-16684. .
From the viewpoint of obtaining a higher effect, a fluorosurfactant and / or a silicon surfactant (a fluorosurfactant or a silicon surfactant, a surfactant containing both a fluorine atom and a silicon atom) It is preferable to select any one of them, or two or more thereof, and a fluorosurfactant is most preferable.

フッ素系界面活性剤を用いる場合、該界面活性剤分子中のフッ素含有置換基のフッ素原子数は1〜38が好ましく、5〜25がより好ましく、7〜20が最も好ましい。フッ素原子数が前記範囲内であると、溶解性が良好であると共にムラの改善効果が得られる点で望ましい。   When using a fluorosurfactant, the number of fluorine atoms in the fluorine-containing substituent in the surfactant molecule is preferably 1 to 38, more preferably 5 to 25, and most preferably 7 to 20. It is desirable for the number of fluorine atoms to be in the above-mentioned range since the solubility is good and the effect of improving unevenness is obtained.

特に好ましい界面活性剤としては、下記一般式(a)で表されるモノマーAと下記一般式(b)で表されるモノマーBとを共重合成分として含み、前記モノマーAと前記モノマーBとの共重合比(A/B[質量比])が20/80〜60/40である共重合体(以下、「本発明に好適な界面活性剤」ともいう。)が挙げられる。   As a particularly preferred surfactant, a monomer A represented by the following general formula (a) and a monomer B represented by the following general formula (b) are included as copolymerization components, and the monomer A and the monomer B Examples thereof include copolymers having a copolymerization ratio (A / B [mass ratio]) of 20/80 to 60/40 (hereinafter also referred to as “surfactant suitable for the present invention”).

Figure 2007086692
Figure 2007086692

前記一般式(a)、(b)において、R1、R2、及びR3は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、好ましくはR1、R2は水素原子であり、R3はメチル基である。
また、R4は、水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表す。R4で表されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、中でも炭素数1〜2のアルキル基が好ましい。R4は、特に好ましくは水素原子である。
In the general formulas (a) and (b), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, preferably R 1 and R 2 are hydrogen atoms, and R 3 is It is a methyl group.
R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the alkyl group represented by R 4 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Among them, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms is preferable. R 4 is particularly preferably a hydrogen atom.

前記一般式(a)中、nは1〜18の整数を表し、好ましくは2〜10の整数である。mは、2〜14の整数を表し、好ましくは4〜12の整数である。一般式(a)中のCm2m+1は、直鎖でも分岐鎖でもよく、Cm2m+1のモノマーAに対する比率は、20〜70質量%が好ましく、特に好ましくは40〜60質量%である。 In said general formula (a), n represents the integer of 1-18, Preferably it is an integer of 2-10. m represents an integer of 2 to 14, preferably an integer of 4 to 12. C m F 2m + 1 in the general formula (a) may be linear or branched, and the ratio of C m F 2m + 1 to the monomer A is preferably 20 to 70% by mass, particularly preferably 40 to 60%. % By mass.

前記一般式(b)中、p及びqは、それぞれ独立に0〜18の整数を表し、好ましくは2〜8である。p及びqは、同時に0を表す場合はない。   In the general formula (b), p and q each independently represent an integer of 0 to 18, preferably 2 to 8. p and q do not represent 0 at the same time.

本発明に好適な界面活性剤においては、1分子中に含まれる複数のモノマーAは互いに同じ構造のものでも異なる構造のものであってもよく、またモノマーBについても同様である。   In the surfactant suitable for the present invention, the plurality of monomers A contained in one molecule may have the same structure or different structures, and the same applies to the monomer B.

本発明に好適な界面活性剤(共重合体)は、該共重合体の全質量に対して、前記モノマーAを20〜60質量%、前記モノマーBを80〜40質量%、及び前記モノマーA及びB以外の他の任意モノマーをその残りの質量%とした共重合比で共重合されていることが好ましく、更には、モノマーAを25〜60質量%、モノマーBを60〜40質量%、及び前記モノマーA及びB以外の他の任意モノマーをその残りの質量%とした共重合比で共重合されていることが好ましく、モノマーAを25〜60質量%、モノマーBを75〜40質量%、及び前記モノマーA及びB以外の他の任意モノマーをその残りの質量%とした共重合比で共重合されていることがより好ましい。   The surfactant (copolymer) suitable for the present invention is such that the monomer A is 20 to 60% by mass, the monomer B is 80 to 40% by mass, and the monomer A is based on the total mass of the copolymer. And other optional monomers other than B are preferably copolymerized at a copolymerization ratio of the remaining mass%, and further, monomer A is 25 to 60 mass%, monomer B is 60 to 40 mass%, In addition, it is preferably copolymerized at a copolymerization ratio in which any other monomer other than the monomers A and B is the remaining mass%, the monomer A being 25 to 60 mass%, and the monomer B being 75 to 40 mass% It is more preferable that the copolymerization is carried out at a copolymerization ratio in which any other monomer other than the monomers A and B is the remaining mass%.

本発明に好適な界面活性剤(モノマーA及びモノマーBが少なくとも共重合されてなる共重合体)のうち、好ましい形態は、前記一般式(a)中のR1が水素原子であって、n=2、m=6であるモノマーAと、前記一般式(b)中のR2が水素原子であって、R3がメチル基であって、R4が水素原子であって、p=7、q=0であるモノマーB、又は前記一般式(b)中のR2、R3、及びR4が水素原子であって、p=0、q=7であるモノマーBと、を20/80〜60/40の共重合比(A/B)で共重合させてなる共重合体である。特に好ましくは、25/60〜60/40の共重合比とした場合である。
前記一般式(a)で表されるモノマーAと前記一般式(b)で表されるモノマーBとを共重合成分として含む共重合体の具体例は、特開2003−337424号公報の段落番号[0068]の表1に記載されている。
Of the surfactants suitable for the present invention (a copolymer obtained by copolymerizing at least monomer A and monomer B), a preferred embodiment is that R 1 in the general formula (a) is a hydrogen atom, and n = 2 and m = 6, R 2 in the general formula (b) is a hydrogen atom, R 3 is a methyl group, R 4 is a hydrogen atom, and p = 7 , Q = 0, or monomer B wherein R 2 , R 3 , and R 4 in the general formula (b) are hydrogen atoms, and p = 0 and q = 7, It is a copolymer obtained by copolymerization at a copolymerization ratio (A / B) of 80 to 60/40. Particularly preferred is the case of a copolymerization ratio of 25/60 to 60/40.
Specific examples of the copolymer containing the monomer A represented by the general formula (a) and the monomer B represented by the general formula (b) as copolymerization components are described in paragraph No. 2003-337424. [0068] in Table 1.

−溶媒−
感光性樹脂層を形成する場合、該層を形成するための感光性樹脂組成物を調整する際に、前記成分以外に有機溶媒を用いることができる。有機溶媒の例としては、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、メチルイソブチルケトン、乳酸エチル、乳酸メチル、カプロラクタム等を挙げることができる。
-Solvent-
When forming the photosensitive resin layer, when adjusting the photosensitive resin composition for forming this layer, an organic solvent can be used in addition to the above components. Examples of the organic solvent include methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanone, cyclohexanol, methyl isobutyl ketone, ethyl lactate, methyl lactate, caprolactam and the like.

−熱重合防止剤−
感光性樹脂層には、さらに熱重合防止剤を含有できる。熱重合防止剤の例としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2−メルカプトベンズイミダゾール、フェノチアジン等が挙げられる。
-Thermal polymerization inhibitor-
The photosensitive resin layer can further contain a thermal polymerization inhibitor. Examples of thermal polymerization inhibitors include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol, benzoquinone, 4,4′-thiobis (3-methyl- 6-t-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2-mercaptobenzimidazole, phenothiazine and the like.

−紫外線吸収剤−
感光性樹脂層には、必要に応じて紫外線吸収剤を含有できる。紫外線吸収剤としては、特開平5−72724号公報に記載の化合物、並びにサリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、ニッケルキレート系、ヒンダードアミン系などが挙げられる。
-UV absorber-
The photosensitive resin layer can contain an ultraviolet absorber as necessary. Examples of the ultraviolet absorber include compounds described in JP-A-5-72724, salicylate series, benzophenone series, benzotriazole series, cyanoacrylate series, nickel chelate series, hindered amine series, and the like.

具体的には、フェニルサリシレート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t−4’−ヒドロキシベンゾエート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、2,2’−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、ニッケルジブチルジチオカーバメート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピリジン)−セバケート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、サルチル酸フェニル、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン縮合物、コハク酸−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリデニル)−エステル、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、7−{[4−クロロ−6−(ジエチルアミノ)−5−トリアジン−2−イル]アミノ}−3−フェニルクマリン等が挙げられる。   Specifically, phenyl salicylate, 4-t-butylphenyl salicylate, 2,4-di-t-butylphenyl-3 ′, 5′-di-t-4′-hydroxybenzoate, 4-t-butylphenyl salicylate 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2 '-Hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, ethyl-2-cyano-3,3-diphenyl acrylate, 2,2'-hydroxy-4-methoxybenzophenone, nickel Dibutyldithiocarbamate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-pyridine Sebacate, 4-tert-butylphenyl salicylate, phenyl salicylate, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine condensate, succinic acid-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4 -Piperenyl) -ester, 2- [2-hydroxy-3,5-bis (α, α-dimethylbenzyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 7-{[4-chloro-6- (diethylamino) -5 And triazin-2-yl] amino} -3-phenylcoumarin.

また、感光性樹脂層は、前記添加剤のほか、特開平11−133600号公報に記載の「接着助剤」やその他の添加剤等を含有することもできる。   The photosensitive resin layer can also contain “adhesion aid” described in JP-A No. 11-133600, other additives, and the like in addition to the additives.

次に、液晶ディスプレイ用構造材形成材料が転写材料として構成される場合に、必要に応じて設けられる熱可塑性樹脂層、中間層、保護フィルム、及び仮支持体等について詳述する。   Next, a thermoplastic resin layer, an intermediate layer, a protective film, a temporary support, and the like provided as necessary when the structural material forming material for a liquid crystal display is configured as a transfer material will be described in detail.

−熱可塑性樹脂層−
転写材料には、前記感光性樹脂層と仮支持体との間に、少なくとも一層の熱可塑性樹脂層を設けることができる。熱可塑性樹脂層は、アルカリ現像が可能であることが好ましく、転写時にはみ出した熱可塑性樹脂層自身による被転写体の汚染防止を可能とする点からアルカリ可溶性であることが好ましい。
-Thermoplastic resin layer-
In the transfer material, at least one thermoplastic resin layer can be provided between the photosensitive resin layer and the temporary support. The thermoplastic resin layer is preferably alkali-developable, and is preferably alkali-soluble from the viewpoint of preventing contamination of the transferred material by the thermoplastic resin layer itself protruding during transfer.

この熱可塑性樹脂層は、前記感光性樹脂層を被転写材に転写する際に、被転写材上に存在する凹凸に起因して発生する転写不良を効果的に防止するクッション材としての機能を有し、転写材料を被転写材に加熱圧着した際の被転写材上の凹凸に対応して変形し得、感光性樹脂層と被転写材との密着性を高めることができる。   This thermoplastic resin layer functions as a cushioning material that effectively prevents transfer defects caused by unevenness existing on the transfer material when the photosensitive resin layer is transferred to the transfer material. It can be deformed corresponding to the unevenness on the transfer material when the transfer material is heat-pressed to the transfer material, and the adhesion between the photosensitive resin layer and the transfer material can be improved.

熱可塑性樹脂層の層厚としては、0.1〜20μmが好ましい。層厚が前記範囲内であると、転写時の仮支持体からの剥離性に優れると共に、被転写材上の凹凸を吸収するのに効果的であり、感光性樹脂層にレチキュレーションが発生し、転写不良を招来することもない。また、好ましくは1.5〜16μmであり、より好ましくは5〜15.0μmである。
なお、レチキュレーションとは、吸湿等の原因で中間層が伸びた等の際に、柔軟なクッション層が坐屈して感光性樹脂層の表面に細かい「しわ」が発生することをいい、転写不良の原因となる。
The layer thickness of the thermoplastic resin layer is preferably 0.1 to 20 μm. When the layer thickness is within the above range, it is excellent in releasability from the temporary support at the time of transfer, and is effective in absorbing irregularities on the transfer material, and reticulation occurs in the photosensitive resin layer. In addition, no transfer failure is caused. Moreover, Preferably it is 1.5-16 micrometers, More preferably, it is 5-15.0 micrometers.
Reticulation means that when the intermediate layer is stretched due to moisture absorption etc., the flexible cushion layer buckles and fine wrinkles occur on the surface of the photosensitive resin layer. It causes a defect.

熱可塑性樹脂層は、少なくともアルカリ可溶な熱可塑性樹脂を用いて構成することができ、必要に応じて適宜他の成分を用いることができる。アルカリ可溶な熱可塑性樹脂は、特に制限はなく適宜選択することができるが、実質的な軟化点が80℃以下であるものが好ましい。   The thermoplastic resin layer can be configured using at least an alkali-soluble thermoplastic resin, and other components can be appropriately used as necessary. The alkali-soluble thermoplastic resin is not particularly limited and may be appropriately selected. However, those having a substantial softening point of 80 ° C. or less are preferable.

実質的な軟化点が80℃以下である熱可塑性樹脂としては、例えば、エチレンとアクリル酸エステル共重合体とのケン化物、スチレンと(メタ)アクリル酸エステル共重合体とのケン化物、ビニルトルエンと(メタ)アクリル酸エステル共重合体とのケン化物、ポリ(メタ)アクリル酸エステルや、(メタ)アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等との(メタ)アクリル酸エステル共重合体等のケン化物、などが好適に挙げられ、また、「プラスチック性能便覧」(日本プラスチック工業連盟、全日本プラスチック成形工業連合会編著、工業調査会発行、1968年10月25日発行)に記載の軟化点が約80℃以下である有機高分子の内、アルカリ可溶性のものも挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the thermoplastic resin having a substantial softening point of 80 ° C. or lower include saponified products of ethylene and acrylate copolymers, saponified products of styrene and (meth) acrylate copolymers, and vinyl toluene. And saponified products of (meth) acrylic acid ester copolymers, poly (meth) acrylic acid esters, and (meth) acrylic acid ester copolymers of butyl (meth) acrylate and vinyl acetate, The softening point described in “Plastic Performance Handbook” (edited by the Japan Plastic Industry Federation, edited by the All Japan Plastics Molding Industry Association, published by the Industrial Research Council, issued on October 25, 1968) is about 80 ° C. Among the following organic polymers, alkali-soluble ones are also included. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

また、実質的な軟化点が80℃以下であるものとして更に、それ自体が軟化点80℃以上の有機高分子物質であっても、該有機高分子物質にこれと相溶性のある各種可塑剤を添加して実質的な軟化点が80℃以下とされたものも挙げることができる。前記可塑剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ジオクチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジブチルフタレート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、ビフェニルジフェニルホスフェート、などが挙げられる。   Further, various plasticizers having compatibility with the organic polymer substance, even if the organic polymer substance itself has a softening point of 80 ° C. or more, assuming that the substantial softening point is 80 ° C. or less. And those having a substantial softening point of 80 ° C. or less by adding. The plasticizer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, polypropylene glycol, polyethylene glycol, dioctyl phthalate, diheptyl phthalate, dibutyl phthalate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate , Biphenyl diphenyl phosphate, and the like.

アルカリ可溶な熱可塑性樹脂層には、前記熱可塑性樹脂以外に他の成分として、仮支持体との接着力を調節する目的で、実質的に軟化点が80℃を超えない範囲内で各種ポリマー、過冷却物質、密着改良剤、界面活性剤、離型剤等を添加することができる。   In addition to the thermoplastic resin, the alkali-soluble thermoplastic resin layer has various components within the range where the softening point does not substantially exceed 80 ° C. for the purpose of adjusting the adhesive force with the temporary support as other components. A polymer, a supercooling substance, an adhesion improving agent, a surfactant, a release agent, and the like can be added.

−中間層−
転写材料には、複数層を塗布する際及び塗布後の保存の際における成分の混合を防止する目的で、中間層を設けることが好ましい。特に、仮支持体上に設けられた前記熱可塑性樹脂層の上であって、該熱可塑性樹脂層と前記感光性樹脂層との間に設けることが好ましい。熱可塑性樹脂層と感光性樹脂層との形成には有機溶剤が用いられるが、中間層を設けることで両層が互いに混ざり合うのを防止できる。
-Intermediate layer-
The transfer material is preferably provided with an intermediate layer for the purpose of preventing mixing of components when applying a plurality of layers and during storage after application. In particular, it is preferably provided on the thermoplastic resin layer provided on the temporary support and between the thermoplastic resin layer and the photosensitive resin layer. An organic solvent is used to form the thermoplastic resin layer and the photosensitive resin layer. However, by providing an intermediate layer, the two layers can be prevented from being mixed with each other.

中間層としては、水又はアルカリ水溶液に分散ないし溶解するものが好ましい。中間層の構成材料には公知のものを使用でき、例えば、特開昭46−2121号公報及び特公昭56−40824号公報に記載のポリビニルエーテル/無水マレイン酸重合体、カルボキシアルキルセルロースの水溶性塩、水溶性セルロースエーテル類、カルボキシアルキル澱粉の水溶性塩、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド類、水溶性ポリアミド、ポリアクリル酸の水溶性塩、ゼラチン、エチレンオキサイド重合体、各種澱粉及びその類似物からなる群の水溶性塩、スチレン/マレイン酸の共重合体、マレイネート樹脂、などが挙げられる。
これらは、1種単独で用いる以外に2種以上を併用してもよい。
The intermediate layer is preferably one that is dispersed or dissolved in water or an aqueous alkali solution. A known material can be used for the constituent material of the intermediate layer. For example, the polyvinyl ether / maleic anhydride polymer described in JP-A No. 46-2121 and JP-B No. 56-40824, water-soluble carboxyalkyl cellulose. Salts, water-soluble cellulose ethers, water-soluble salts of carboxyalkyl starch, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamides, water-soluble polyamides, water-soluble salts of polyacrylic acid, gelatin, ethylene oxide polymers, various starches and the like Water-soluble salts of the group consisting of products, styrene / maleic acid copolymers, maleate resins, and the like.
These may be used in combination of two or more, in addition to being used alone.

上記の中でも、水溶性樹脂、すなわち水溶性の高分子材料を使用するのが好ましく、この中でも少なくともポリビニルアルコールを使用するのがより好ましく、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの併用が特に好ましい。
前記ポリビニルアルコールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、その鹸化度が80mol%以上のものが好ましい。
Among these, it is preferable to use a water-soluble resin, that is, a water-soluble polymer material. Among these, it is more preferable to use at least polyvinyl alcohol, and the combined use of polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone is particularly preferable.
There is no restriction | limiting in particular as said polyvinyl alcohol, According to the objective, it can select suitably, The thing whose saponification degree is 80 mol% or more is preferable.

ポリビニルピロリドンを使用する場合、その含有量は、中間層の固形分に対して、1〜75体積%が好ましく、1〜60体積%がより好ましく、10〜50体積%が特に好ましい。該含有量が前記範囲内であると、熱可塑性樹脂層との間で充分な密着性が得られ、酸素遮断能も良好である。   When polyvinylpyrrolidone is used, the content thereof is preferably 1 to 75% by volume, more preferably 1 to 60% by volume, and particularly preferably 10 to 50% by volume based on the solid content of the intermediate layer. When the content is within the above range, sufficient adhesion with the thermoplastic resin layer is obtained, and the oxygen blocking ability is also good.

中間層は、酸素透過率が小さいことが好ましい。すなわち、酸素遮断機能のある酸素遮断膜で構成されるのが好ましく、露光時の感度がアップし、露光機の時間負荷を低減し得、生産性を向上させ得ると共に、解像度も向上する。   The intermediate layer preferably has a low oxygen permeability. That is, it is preferably composed of an oxygen-blocking film having an oxygen-blocking function, and the sensitivity at the time of exposure can be increased, the time load of the exposure apparatus can be reduced, the productivity can be improved, and the resolution can be improved.

中間層の層厚としては、0.1〜5μm程度が好ましく、0.5〜2μmがより好ましい。中間層の厚みが上記の範囲内であると、酸素遮断性を低下させることがなく、また、現像時の中間層除去時間が増大するのを防止することができる。   The thickness of the intermediate layer is preferably about 0.1 to 5 μm, and more preferably 0.5 to 2 μm. When the thickness of the intermediate layer is within the above range, the oxygen barrier property is not deteriorated, and it is possible to prevent the intermediate layer removal time during development from increasing.

−仮支持体−
仮支持体としては、転写の支障とならない程度に前記熱可塑性樹脂層に対する剥離性を有するものが好ましく、化学的・熱的に安定で可撓性を有するものが好ましい。
-Temporary support-
As the temporary support, those having a peelability from the thermoplastic resin layer to the extent that does not hinder the transfer are preferable, and those having chemical and thermal stability and flexibility are preferable.

仮支持体の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリ四フッ化エチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられる。   The material for the temporary support is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include polytetrafluoroethylene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyethylene, and polypropylene.

仮支持体の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、単層構造、積層構造のいずれであってもよい。また、仮支持体には、前記熱可塑性樹脂層との間に良好な剥離性を確保する観点から、グロー放電等の表面処理を行なわないことが好ましく、ゼラチン等の下塗り層も設けないことが好ましい。
仮支持体の厚みとしては、5〜300μm程度が好ましく、20〜150μmが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular as a structure of a temporary support body, According to the objective, it can select suitably, Either a single layer structure or a laminated structure may be sufficient. In addition, the temporary support is preferably not subjected to surface treatment such as glow discharge from the viewpoint of ensuring good releasability with the thermoplastic resin layer, and no undercoat layer such as gelatin is provided. preferable.
The thickness of the temporary support is preferably about 5 to 300 μm, and preferably 20 to 150 μm.

仮支持体としては、その少なくとも一方の表面に導電性層を有する、あるいは仮支持体自体が導電性を有することが好ましい。仮支持体がこのように導電性を有する構成であると、仮支持体を備えた転写材料を被転写体上に密着させた後に仮支持体を剥離する場合に、該仮支持体や該被転写体等が帯電して周囲のゴミ等を引き寄せることがなく、その結果、該仮支持体を剥離した後も熱可塑性樹脂層上にゴミ等が付着せず、その後の露光過程で余分な未露光部ができることに伴なうピンホールの形成を効果的に防止することができる。仮支持体上の導電性層又は導電性を有する仮支持体の表面における表面電気抵抗としては、1013Ω以下が好ましい。 The temporary support preferably has a conductive layer on at least one surface thereof, or the temporary support itself has conductivity. When the temporary support has such a conductive structure, when the temporary support is peeled off after the transfer material provided with the temporary support is brought into close contact with the transfer target, the temporary support or the target As a result, the transfer body is not charged and attracts surrounding dust, and as a result, even after the temporary support is peeled off, the dust does not adhere to the thermoplastic resin layer, and the unexposed dust remains in the subsequent exposure process. It is possible to effectively prevent the formation of pinholes accompanying the formation of the exposed portion. The surface electrical resistance on the surface of the conductive layer on the temporary support or the temporary support having conductivity is preferably 10 13 Ω or less.

導電性を有する仮支持体は、該仮支持体中に導電性物質を含有することで得られる。導電性物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、金属酸化物、帯電防止剤などが挙げられる。
前記金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化モリブデンなどが挙げられる。これらは1種単独で用いる以外に2種以上を併用してもよい。また、金属酸化物の形態としては、結晶微粒子、複合微粒子などが挙げられる。
The temporary support having conductivity can be obtained by containing a conductive substance in the temporary support. There is no restriction | limiting in particular as an electroconductive substance, Although it can select suitably according to the objective, For example, a metal oxide, an antistatic agent, etc. are mentioned.
Examples of the metal oxide include zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, aluminum oxide, indium oxide, silicon oxide, magnesium oxide, barium oxide, and molybdenum oxide. These may be used alone or in combination of two or more. In addition, examples of the form of the metal oxide include crystal fine particles and composite fine particles.

前記帯電防止剤としては、例えば、エレクトロストリッパーA(花王(株)製)、エレノンNo.19(第一工業製薬(株)製)等のアルキル燐酸塩系アニオン界面活性剤、アモーゲンK(第一工業製薬(株)製)等のベタイン系両性界面活性剤、ニッサンノニオンL(日本油脂(株)製)等のポリオキシエチレン脂肪酸エステル系非イオン界面活性剤、エマルゲン106、同120、同147、同420、同220、同905、同910(花王(株)製)やニッサンノニオンE(日本油脂(株)製)等のポリオキシエチレンアルキルエーテル系非イオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル系、多価アルコール脂肪酸エステル系、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル系、ポリオキシエチレンアルキルアミン系等のその他の非イオン系界面活性剤が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the antistatic agent include Electro Stripper A (manufactured by Kao Corporation), Elenon No. 19 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) alkyl phosphate anionic surfactants, Amogen K (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) betaine amphoteric surfactants, Nissan Nonion L (Nippon Yushi Polyoxyethylene fatty acid ester nonionic surfactants such as Emulgen 106, 120, 147, 420, 220, 905, 910 (made by Kao Corporation) and Nissan Nonion E (made by Kao Corporation) Polyoxyethylene alkyl ether type nonionic surfactants such as Nippon Oil & Fats Co., Ltd., polyoxyethylene alkylphenol ether type, polyhydric alcohol fatty acid ester type, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester type, polyoxyethylene alkylamine type, etc. Other nonionic surfactants. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記導電性層は、公知の導電性物質を用いた構成の中から適宜選択して形成することができ、該導電性物質としては、湿度環境に影響されず安定した導電効果が得られる点で、例えば、ZnO、TiO2、SnO2、Al23、In23、SiO2、MgO、BaO、MoO3などが好ましい。これらは、1種単独で用いる以外に2種以上を併用してもよい。 The conductive layer can be formed by appropriately selecting from a configuration using a known conductive substance, and the conductive substance can obtain a stable conductive effect without being affected by the humidity environment. For example, ZnO, TiO 2 , SnO 2 , Al 2 O 3 , In 2 O 3 , SiO 2 , MgO, BaO, MoO 3 and the like are preferable. These may be used in combination of two or more, in addition to being used alone.

前記金属酸化物又は前記導電性物質の体積抵抗値としては、107Ω・cm以下が好ましく、105Ω・cm以下がより好ましい。また、前記金属酸化物又は前記導電性物質の粒子径としては、0.01〜0.7μmが好ましく、0.02〜0.5μmがより好ましい。 The volume resistance value of the metal oxide or the conductive material is preferably 10 7 Ω · cm or less, and more preferably 10 5 Ω · cm or less. Moreover, as a particle diameter of the said metal oxide or the said electroconductive substance, 0.01-0.7 micrometer is preferable and 0.02-0.5 micrometer is more preferable.

前記導電性層には、バインダーとして、例えば、ゼラチン、セルロースナイトレート、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート等のセルロースエステル、塩化ビニリデン、塩化ビニル、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、炭素数1〜4のアルキルアクリレート、ビニルピロリドン等を含むホモポリマー又はコポリマー、可溶性ポリエステル、ポリカーボネート、可溶性ポリアミド、などを使用することができる。   In the conductive layer, as a binder, for example, cellulose esters such as gelatin, cellulose nitrate, cellulose triacetate, cellulose diacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, vinylidene chloride, vinyl chloride, styrene, acrylonitrile, Homopolymers or copolymers containing vinyl acetate, alkyl acrylates having 1 to 4 carbon atoms, vinyl pyrrolidone, etc., soluble polyesters, polycarbonates, soluble polyamides, etc. can be used.

上記以外に、転写材料には、その他の層として保護フィルムなどを更に設けることができる。
保護フィルムは、保管等の際に汚れや損傷等から感光性樹脂層を保護する機能を有し、仮支持体と同一又は類似の材料で構成することができる。保護フィルムとしては、感光性樹脂層から容易に剥離可能なものであればよく、例えば、シリコン紙、ポリオレフィンシート、ポリテトラフルオロエチレンシート等が好適に挙げられる。これらの中でも、ポリエチレンシートないしフィルム、ポリプロピレンシートないしフィルムが好ましい。保護フィルムの厚みとしては、5〜100μm程度が好ましく、10〜30μmがより好ましい。
In addition to the above, the transfer material can be further provided with a protective film as another layer.
The protective film has a function of protecting the photosensitive resin layer from dirt and damage during storage and the like, and can be made of the same or similar material as the temporary support. The protective film is not particularly limited as long as it can be easily peeled off from the photosensitive resin layer, and examples thereof include silicon paper, polyolefin sheet, polytetrafluoroethylene sheet and the like. Among these, a polyethylene sheet or film and a polypropylene sheet or film are preferable. As thickness of a protective film, about 5-100 micrometers is preferable and 10-30 micrometers is more preferable.

転写材料は、仮支持体上に、熱可塑性の有機高分子(熱可塑性樹脂)と共に添加剤を溶解した溶解液(熱可塑性樹脂層用塗布液)を塗布し、乾燥させて熱可塑性樹脂層を設けた後、この熱可塑性樹脂層上に熱可塑性樹脂層を溶解しない溶剤に樹脂や添加剤を加えて調製した調製液(中間層用塗布液)を塗布し、乾燥させて中間層を積層し、この中間層上に更に、中間層を溶解しない溶剤を用いて既述のように調製した感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥させて感光性樹脂層を積層することによって、好適に作製することができる。   The transfer material is coated on a temporary support with a thermoplastic organic polymer (thermoplastic resin) and a dissolved solution (thermoplastic resin coating solution) in which the additive is dissolved, and dried to form a thermoplastic resin layer. After the coating, a prepared solution (a coating solution for an intermediate layer) prepared by adding a resin or an additive to a solvent that does not dissolve the thermoplastic resin layer is applied onto this thermoplastic resin layer, and dried to laminate the intermediate layer. In addition, the photosensitive resin composition prepared as described above is further applied onto the intermediate layer using a solvent that does not dissolve the intermediate layer, and the photosensitive resin layer is laminated by drying and is preferably produced. be able to.

上記による以外に、仮支持体上に該仮支持体側から順に熱可塑性樹脂層及び中間層を設けた第1シートと、保護フィルム上に感光性樹脂層を設けた第2シートとを用意し、第1シートの中間層表面と感光性樹脂層の表面とが接するように貼り合せることによって作製することもできる。また更に、仮支持体上に熱可塑性樹脂層を設けた第1シートと、保護フィルム上に該保護フィルム側から順に感光性樹脂層及び中間層を設けた第2シートとを用意し、第1シートの中間層表面と第2シートの熱可塑性樹脂層の表面とが接するように貼り合せることによって作製することもできる。   In addition to the above, prepare a first sheet provided with a thermoplastic resin layer and an intermediate layer in order from the temporary support side on the temporary support, and a second sheet provided with a photosensitive resin layer on the protective film, It can also produce by bonding together so that the intermediate | middle layer surface of a 1st sheet | seat and the surface of the photosensitive resin layer may contact | connect. Furthermore, a first sheet provided with a thermoplastic resin layer on a temporary support and a second sheet provided with a photosensitive resin layer and an intermediate layer in order from the protective film side on a protective film are prepared. It can also be produced by bonding so that the surface of the intermediate layer of the sheet is in contact with the surface of the thermoplastic resin layer of the second sheet.

〜液晶ディスプレイ用構造材〜
本発明の液晶ディスプレイ用構造材形成材料は、液晶ディスプレイ用構造材の形成に好適であり、例えば、フォトスペーサー、リブ材料、PDPの隔壁材料等の形成に好適に用いることができる。
本発明の液晶ディスプレイ用構造材形成材料は、仮支持体を備えて該仮支持体上に感光性樹脂が設けられているときには、感光性樹脂層の転写が可能な転写材料として構成することができ、液晶ディスプレイを構成する基板を備えて該基板上に感光性樹脂層が設けられているときには、感光性樹脂層からなる液晶ディスプレイ用構造材が形成された液晶ディスプレイ用基板として液晶ディスプレイの作製に用いることができる。
以下、液晶ディスプレイ用構造材のうちフォトスペーサーを例に詳述する。
-Structural materials for liquid crystal displays-
The liquid crystal display structural material-forming material of the present invention is suitable for forming a liquid crystal display structural material, and can be suitably used for forming, for example, a photospacer, a rib material, a PDP partition wall material, and the like.
The structural material forming material for a liquid crystal display of the present invention may be configured as a transfer material capable of transferring a photosensitive resin layer when a temporary support is provided and a photosensitive resin is provided on the temporary support. When a substrate constituting a liquid crystal display is provided and a photosensitive resin layer is provided on the substrate, a liquid crystal display is manufactured as a liquid crystal display substrate on which a liquid crystal display structural material composed of the photosensitive resin layer is formed. Can be used.
Hereinafter, the photo spacer will be described as an example of the structural material for liquid crystal display.

フォトスペーサーは、上記した本発明の液晶ディスプレイ用構造材形成材料を用いて好適に作製することできる。本発明の液晶ディスプレイ用構造材形成材料が用いられるので、既述のように露光が良好に行なえ、現像後のプロファイル崩れによるサイズ変動が抑えられるので、表示コントラストや表示ムラを解消することができる。特に、セル厚変動の影響を受けやすいVA表示モード液晶表示素子の表示ムラの解消に効果的である。   The photo spacer can be suitably produced using the above-described structural material forming material for liquid crystal display of the present invention. Since the structural material forming material for a liquid crystal display of the present invention is used, exposure can be performed satisfactorily as described above, and size variation due to profile collapse after development can be suppressed, so that display contrast and display unevenness can be eliminated. . In particular, it is effective in eliminating display unevenness of a VA display mode liquid crystal display element that is susceptible to cell thickness fluctuations.

フォトスペーサーは、(a)液晶ディスプレイ用構造材形成材料が転写材料として構成されているときには、液晶ディスプレイ用の基板上に感光性樹脂層を転写形成した後(このとき(露光前)のマスクレスパターン露光における405nm±40nmの単一露光波長での透過光学濃度ODを0.1〜1.5とする。;層形成工程)、(b)液晶ディスプレイ用構造材形成材料が液晶ディスプレイ用基板として構成されているときにはそのままの状態で、感光性樹脂層を露光及びアルカリ現像してパターニングし(パターニング工程)、更に必要に応じて、パターニングされた感光性樹脂層を加熱処理(熱処理工程)することにより好適に作製することができる。以下、転写による場合の各工程について略説する。   The photo spacer (a) when the structural material forming material for a liquid crystal display is configured as a transfer material, after the photosensitive resin layer is transferred and formed on the substrate for the liquid crystal display (at this time (before exposure) maskless) Transmission optical density OD at a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm in pattern exposure is set to 0.1 to 1.5; layer formation step), (b) a liquid crystal display structural material forming material is used as a liquid crystal display substrate When configured, the photosensitive resin layer is exposed and alkali developed and patterned as it is (patterning step), and the patterned photosensitive resin layer is heat-treated (heat treatment step) if necessary. It can produce more suitably. Hereinafter, each process in the case of transfer will be briefly described.

層形成工程では、基板上に本発明の液晶ディスプレイ用構造材形成材料を感光性樹脂層の表面でラミネートし、基板上に感光性樹脂層を転写形成する。
転写による場合、転写材料(以下、感光性転写材料ともいう。)を用いて、仮支持体上に膜状に形成された感光性樹脂層を基板面に加熱及び/又は加圧したローラー又は平板で圧着又は加熱圧着することによって貼り合せた後、仮支持体の剥離により感光性樹脂層を基板上に転写する。具体的には、特開平7−110575号公報、特開平11−77942号公報、特開2000−334836号公報、特開2002−148794号公報に記載のラミネーター及びラミネート方法が挙げられ、低異物の観点で、特開平7−110575号公報に記載の方法を用いるのが好ましい。
In the layer forming step, the structural material forming material for a liquid crystal display of the present invention is laminated on the surface of the photosensitive resin layer, and the photosensitive resin layer is transferred and formed on the substrate.
In the case of transfer, a roller or flat plate in which a photosensitive resin layer formed in a film form on a temporary support is heated and / or pressurized on a substrate surface using a transfer material (hereinafter also referred to as a photosensitive transfer material). Then, the photosensitive resin layer is transferred onto the substrate by peeling off the temporary support. Specific examples include laminators and laminating methods described in JP-A-7-110575, JP-A-11-77942, JP-A-2000-334836, and JP-A-2002-148794. From the viewpoint, it is preferable to use the method described in JP-A-7-110575.

本発明においては特に、仮支持体上に、該仮支持体側から順に少なくとも、熱可塑性樹脂層と感光性樹脂層(このとき(露光前)のマスクレスパターン露光における405nm±40nmの単一露光波長での透過光学濃度ODを0.1〜1.5とする。)とを有する転写材料を用いて、基板上に感光性樹脂層を転写形成する態様が好ましい。   In the present invention, in particular, a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm in maskless pattern exposure of at least a thermoplastic resin layer and a photosensitive resin layer (at this time (before exposure) on the temporary support in order from the temporary support side. In this embodiment, the photosensitive resin layer is transferred and formed on a substrate using a transfer material having a transmission optical density OD of 0.1 to 1.5).

感光性樹脂層を塗布形成する場合、その層厚は0.5〜10.0μmが好ましく、1〜6μmがより好ましい。層厚が前記範囲であると、製造時における塗布形成の際のピンホールの発生が防止され、未露光部の現像除去を長時間を要することなく行なうことができる。   When the photosensitive resin layer is formed by coating, the layer thickness is preferably 0.5 to 10.0 μm, and more preferably 1 to 6 μm. When the layer thickness is in the above range, the generation of pinholes during the formation of coating during production is prevented, and development and removal of unexposed portions can be performed without requiring a long time.

具体的には、感光性転写材料から保護フィルム(カバーフィルム)を取除いた後、露出した感光性樹脂層の表面を被転写材である基板面と重ね合わせ、加圧・加熱を行なって貼り合わせる(ラミネート)。貼り合わせは、公知のラミネーター(真空ラミネーターなど)を用いて好適に行なうことができ、より生産性を高める観点からは、オートカットラミネーターが好適である。また、1mを超える基板を用いる場合、2丁貼りラミネータや3丁貼りラミネータ等を用いることができる。   Specifically, after removing the protective film (cover film) from the photosensitive transfer material, the exposed surface of the photosensitive resin layer is overlaid on the substrate surface, which is the transfer material, and is applied by pressing and heating. Match (laminate). Bonding can be suitably performed using a known laminator (such as a vacuum laminator), and an auto-cut laminator is preferable from the viewpoint of increasing productivity. Moreover, when using a board | substrate exceeding 1 m, a 2-cutter laminator, a 3-cutter laminator, etc. can be used.

感光性樹脂層を転写形成する基板としては、例えば、透明基板(例えばガラス基板やプラスチックス基板)、透明導電膜(例えばITO膜)付基板、カラーフィルタ付きの基板(カラーフィルタ基板ともいう。)、駆動素子(例えば薄膜トランジスタ[TFT])付駆動基板、などが挙げられる。基板の厚みとしては、700〜1200μmが一般に好ましい。
また、基板は、予めカップリング処理を施しておくことにより、感光性樹脂層との間の密着を良好にすることができる。カップリング処理としては、特開2000−39033号公報に記載の方法が好適に用いられる。
Examples of the substrate on which the photosensitive resin layer is transferred and formed include a transparent substrate (for example, a glass substrate or a plastics substrate), a substrate with a transparent conductive film (for example, an ITO film), and a substrate with a color filter (also referred to as a color filter substrate). And a driving substrate with a driving element (for example, a thin film transistor [TFT]). The thickness of the substrate is generally preferably 700 to 1200 μm.
Further, the substrate can be made to have good adhesion with the photosensitive resin layer by performing a coupling treatment in advance. As the coupling treatment, a method described in JP 2000-39033 A is preferably used.

また、転写形成された後の感光性樹脂層上には更に酸素遮断膜を設けることができる。これにより露光感度をアップすることができ、該酸素遮断膜としては、後述の中間層の項において説明した構成と同様にすることができる。酸素遮断膜の膜厚としては、0.5〜3.0μmが好ましい。   Further, an oxygen blocking film can be further provided on the photosensitive resin layer after the transfer formation. As a result, the exposure sensitivity can be increased, and the oxygen blocking film can have the same structure as that described in the section of the intermediate layer described later. The thickness of the oxygen blocking film is preferably 0.5 to 3.0 μm.

前記(b)のように、液晶ディスプレイ用構造材形成材料が液晶ディスプレイ用基板として構成されているときには、そのまま感光性樹脂層を露光及びアルカリ現像してパターニングする(パターニング工程)。ここでの液晶ディスプレイ用構造材形成材料は、感光性樹脂層が液晶ディスプレイ用の基板上に設けられてなり、該感光性樹脂層は、既述の光重合開始剤等を含んで、層形成した際のマスクレスパターン露光における405nm±40nmの単一露光波長での透過光学濃度(OD)が0.1〜1.5となるように調製された感光性樹脂組成物を塗布等して設けられる。   When the structural material forming material for a liquid crystal display is configured as a substrate for a liquid crystal display as in (b), the photosensitive resin layer is exposed and alkali developed as it is and patterned (patterning step). The structural material forming material for a liquid crystal display here is a layer in which a photosensitive resin layer is provided on a substrate for a liquid crystal display, and the photosensitive resin layer includes the above-described photopolymerization initiator and the like. A photosensitive resin composition prepared so that the transmission optical density (OD) at a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm in the maskless pattern exposure at the time of exposure is 0.1 to 1.5 is applied. It is done.

感光性樹脂組成物の塗布は、公知の塗布法、例えば、スピンコート法、カーテンコート法、スリットコート法、ディップコート法、エアーナイフコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、あるいは米国特許第2681294号明細書に記載のポッパーを使用するエクストルージョンコート法等により行なうことができる。中でも、スリットノズルあるいはスリットコーターによる方法が好適である。   Application of the photosensitive resin composition is a known coating method such as spin coating method, curtain coating method, slit coating method, dip coating method, air knife coating method, roller coating method, wire bar coating method, gravure coating method, Alternatively, it can be carried out by an extrusion coating method using a popper described in US Pat. No. 2,681,294. Among these methods, a method using a slit nozzle or a slit coater is preferable.

本発明においては特に、既述の光重合開始剤、光重合性化合物その他成分を含む溶液をスリット状ノズルにより基板上に塗布し、乾燥させて、基板上に感光性樹脂層を形成する態様が好適である。ここでの基板としては、上記の透明導電膜(例えばITO膜)付基板、カラーフィルタ基板、駆動素子付駆動基板などが好適である。
塗布形成する場合の層厚も、感光性樹脂層を転写形成する場合と同様である。
In the present invention, in particular, there is an embodiment in which a solution containing the above-described photopolymerization initiator, photopolymerizable compound and other components is applied onto a substrate with a slit nozzle and dried to form a photosensitive resin layer on the substrate. Is preferred. As the substrate here, a substrate with a transparent conductive film (for example, ITO film), a color filter substrate, a drive substrate with a drive element, or the like is preferable.
The layer thickness in the case of applying and forming is also the same as that in the case of transferring and forming the photosensitive resin layer.

前記スリット状ノズルは、液が吐出する部分にスリット状の穴を有するスリット状ノズルであり、このスリットノズル、あるいはスリットノズルを有するスリットコーターとしては、特開2004−89851号公報、特開2004−17043号公報、特開2003−170098号公報、特開2003−164787号公報、特開2003−10767号公報、特開2002−79163号公報、特開2001−310147号公報等に記載のスリット状ノズル、及びスリットコーターが好適に用いられる。   The slit-like nozzle is a slit-like nozzle having a slit-like hole at a portion where the liquid is discharged. As the slit nozzle or a slit coater having the slit nozzle, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2004-89851 and 2004-2004. No. 17043, JP 2003-170098, JP 2003-164787, JP 2003-10767, JP 2002-79163, JP 2001-310147, etc. And a slit coater are preferably used.

前記パターニング工程では、基板上に形成された感光性樹脂層を露光及びアルカリ現像してパターニングする。具体的には、基板上に形成された感光性樹脂層に対して、本発明におけるマスクレスパターン露光により露光を行ない、露光完了後、現像液を用いた現像処理を行なう。   In the patterning step, the photosensitive resin layer formed on the substrate is exposed and alkali developed for patterning. Specifically, the photosensitive resin layer formed on the substrate is exposed by maskless pattern exposure according to the present invention, and after the exposure is completed, development processing using a developer is performed.

次に、本発明の液晶ディスプレイ用構造材の形成方法について、画像データに基づいて光を変調しながら相対走査して露光することで2次元画像の形成を行なう露光方式(マスクレスパターン露光)を利用した露光工程を中心に説明する。   Next, with respect to the method for forming a structural material for a liquid crystal display according to the present invention, an exposure method (maskless pattern exposure) in which a two-dimensional image is formed by performing relative scanning while exposing light while modulating light based on image data. The explanation will focus on the utilized exposure process.

マスクレスパターン露光は、2次元状に並んだ空間光変調デバイスを用い、画像データに基づいて光を変調しながら相対走査することで2次元画像の形成を行なう露光方法である。   Maskless pattern exposure is an exposure method in which two-dimensional images are formed by using two-dimensional spatial light modulation devices and performing relative scanning while modulating light based on image data.

露光光を透過させない又は弱めて透過させる材質で画像(露光パターン;以下、パターンともいう。)が形成された「マスク」と呼ばれる物体を露光光の光路に配置し、感光性の層を前記画像に対応したパターン状に露光する従来のマスク露光方式(マスク露光ともいう。)に対して、前記「マスク」を用いずに感光性の層をパターン状に露光する露光方式のことである。   An object called a “mask” in which an image (exposure pattern; hereinafter also referred to as a pattern) is formed with a material that does not transmit or weakly transmits exposure light is disposed in the optical path of the exposure light, and the photosensitive layer is the image. In contrast to the conventional mask exposure method (also referred to as mask exposure) in which exposure is performed in a pattern corresponding to the above, the photosensitive layer is exposed in a pattern without using the “mask”.

マスクレスパターン露光では、光源として超高圧水銀灯や、レーザーが用いられる。
超高圧水銀灯とは、石英ガラスチューブなどに水銀を封入した放電灯であり水銀の蒸気圧を高く設定して発光効率を高めたものである(点灯時の水銀の蒸気圧はおよそ5MPaになるものもある。 W. Elenbaas : Light Sources 、Philips Technical Library 148-150)である。輝線スペクトルのうち、405nm±40nmの単一露光波長が用いられ、h線(405nm)が主として用いることができる。
In maskless pattern exposure, an ultra-high pressure mercury lamp or a laser is used as a light source.
An ultra-high pressure mercury lamp is a discharge lamp in which mercury is sealed in a quartz glass tube, etc., and has a higher vapor pressure by setting the vapor pressure of the mercury higher (the mercury vapor pressure when lighting is about 5 MPa) W. Elenbaas: Light Sources, Philips Technical Library 148-150). Of the bright line spectrum, a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm is used, and h-line (405 nm) can be mainly used.

レーザーは、Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(誘導放出による光の増幅)の頭字語である。反転分布を持った物質中で起きる誘導放出の現象を利用し、光波の増幅、発振によって干渉性と指向性が一層強い単色光を作り出す発振器及び増幅器。励起媒質として結晶、ガラス、液体、色素、気体などあり、これらの媒質から固体レーザー(YAGレーザー)、液体レーザー、気体レーザー(アルゴンレーザー、He−Neレーザー、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー)、半導体レーザーなどの公知のレーザーを前記波長領域において用いることができる。   Laser is an acronym for Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Oscillators and amplifiers that produce monochromatic light with stronger coherence and directivity by amplifying and oscillating light waves, utilizing the phenomenon of stimulated emission that occurs in materials with an inverted distribution. Excitation media include crystals, glass, liquids, dyes, gases, etc. From these media, solid lasers (YAG lasers), liquid lasers, gas lasers (argon lasers, He-Ne lasers, carbon dioxide lasers, excimer lasers), semiconductor lasers A known laser such as can be used in the wavelength region.

半導体レーザーは 搬送子の注入、電子ビームによる励起、衝突によるイオン化、光励起などによって電子と正孔とが接合部に流出する時、pn接合で可干渉光を誘導放出するような発光ダイオードを用いるレーザーである。この放出される可干渉光の波長は、半導体化合物によって決まる。レーザーの波長は、405nm±40nmの単一露光波長である。   A semiconductor laser uses a light emitting diode that induces coherent light at a pn junction when electrons and holes flow out to the junction due to carrier injection, electron beam excitation, collision ionization, photoexcitation, etc. It is. The wavelength of the emitted coherent light is determined by the semiconductor compound. The laser wavelength is a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm.

本発明における単一露光波長とは、レーザーによる場合は主波長のことをさし、超高圧水銀灯による場合は405nm以外の輝線をNDフイルターなどで365nmや405nmより大きい波長をカットして主波長を1波長のみにしたものをいう。   In the present invention, the single exposure wavelength refers to the dominant wavelength in the case of using a laser, and in the case of using an ultra-high pressure mercury lamp, the emission wavelength other than 405 nm is cut with an ND filter to a wavelength larger than 365 nm or 405 nm. This means one wavelength only.

光を変調しながら相対走査する方法について説明する。
そのひとつの代表的な方法は、DMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス、例えば、1987年、米国テキサス・インスツルメンツの ラリー・ホーンベック博士他が開発した光半導体)のような、微小なミラーが二次元に並んだ空間変調素子を用いる方法である。
この場合、光源からの光は、適切な光学系によってDMD上に照射され、DMDに二次元に並んだ各ミラーからの反射光が、別の光学系などを経て、感光層上に、二次元に並んだ光点の像を形成する。このままでは光点と光点の間は露光されないが、前記二次元に並んだ光点の像を、二次元の並び方向に対して、やや傾いた方向に移動させると、最初の列の光点と光点の間を、後方の列の光点が露光する、という形で、感光層の全面を露光することができる。DMDの各ミラーの角度を制御し、前記光点をON-OFFする事で、画像パターンを形成することができる。このようなDMDを有す露光ヘッドを並べて用いることで色々な幅の基板に対応することができる。
前記DMDでは、前記光点の輝度は、ONかOFFの2階調しかないが、ミラー階調型空間変調素子を用いると、256階調の露光を行なうことができる。
A method of performing relative scanning while modulating light will be described.
One typical method is a two-dimensional micromirror such as DMD (digital micromirror device, for example, an optical semiconductor developed by Dr. Larry Hornbeck et al. In 1987 in Texas Instruments). This is a method of using spatial modulation elements arranged in line.
In this case, the light from the light source is irradiated onto the DMD by an appropriate optical system, and the reflected light from each mirror arranged two-dimensionally on the DMD passes through another optical system and the like on the photosensitive layer in a two-dimensional manner. An image of light spots arranged in a row is formed. If the light spot is not exposed between the light spots, the image of the light spots arranged in two dimensions is moved in a direction slightly inclined with respect to the two-dimensional arrangement direction. The entire surface of the photosensitive layer can be exposed in such a manner that the light spots in the rear row are exposed between the light spots. An image pattern can be formed by controlling the angle of each mirror of the DMD and turning the light spot on and off. By aligning and using such exposure heads having DMD, it is possible to deal with substrates of various widths.
In the DMD, the brightness of the light spot has only two gradations, ON or OFF, but exposure with 256 gradations can be performed by using a mirror gradation type spatial modulation element.

一方、本発明の光を変調しながら相対走査する方法の、別の代表的な方法は、ポリゴンミラーを用いる方法である。ポリゴンミラー(polygon mirror)とは、周囲に一連の平面反射面を持った回転部材のことである。感光層上に光源からの光を反射して照射するが、反射光の光点は、該平面鏡の回転によって走査される。この走査方向に対して直角に基板を移動させることで、基板上の感光層の全面を露光することができる。光源からの光の強度を適切な方法でON-OFFまたは、中間調に制御することで、画像パターンを形成することができる。光源からの光を複数本とすることで、走査時間を短縮することができる。   On the other hand, another representative method of relative scanning while modulating light according to the present invention is a method using a polygon mirror. A polygon mirror is a rotating member having a series of planar reflecting surfaces around it. The light from the light source is reflected and irradiated onto the photosensitive layer, and the light spot of the reflected light is scanned by the rotation of the plane mirror. By moving the substrate at right angles to the scanning direction, the entire surface of the photosensitive layer on the substrate can be exposed. An image pattern can be formed by controlling the intensity of light from the light source to ON-OFF or halftone by an appropriate method. By using a plurality of light from the light source, the scanning time can be shortened.

本発明の光を変調しながら相対走査する方法としては、例えば、以下の方法も適用することができる。
特開平5−150175に記載のポリゴンミラーを用いて描画する例、特表2004−523101(WO2002/039793)に記載の下部レイヤの画像の一部を視覚的に取得し、ポリゴンミラーを用いた装置で上部レイヤの位置を下部レイヤ位置に揃えて露光する例、特開2004−56080に記載のDMD有する露光する例、特表2002−523905に記載のポリゴンミラー備えた露光装置、特開2001−255661に記載のポリゴンミラー備えた露光装置、特開2003−50469に記載のDMD、LD、多重露光の組み合わせ例、特開2003−156853に記載の基板の部位により露光量を変える露光方法の例、特開2005−43576に記載の位置ずれ調整を行なう露光方法の例等である。
As a method of performing relative scanning while modulating light of the present invention, for example, the following method can also be applied.
An example of drawing using a polygon mirror described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-150175, an apparatus using a polygon mirror by visually acquiring a part of an image of a lower layer described in JP-T-2004-523101 (WO2002 / 039793) In this example, exposure is performed with the position of the upper layer aligned with the position of the lower layer, an example of exposure with DMD described in JP-A-2004-56080, an exposure apparatus equipped with a polygon mirror described in JP-T-2002-523905, and JP-A-2001-255661. An exposure apparatus including a polygon mirror described in JP-A-2003-50469, an example of a combination of DMD, LD, and multiple exposure described in JP-A-2003-50469, an example of an exposure method that changes an exposure amount depending on a part of a substrate described in JP-A-2003-156893, This is an example of an exposure method for performing misalignment adjustment described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-43576.

以下、相対走査露光について詳細に説明する。
(相対走査露光)
本発明の露光方法としては、超高圧水銀灯を用いる方法とレーザーを用いる方法があるが、好ましいのは後者である。本発明におけるレーザーとしては、405nm±40nmの単一露光波長のレーザーを用い、具体的には、半導体レーザー(GaN系など)などの公知のレーザーを用いることができる。
Hereinafter, the relative scanning exposure will be described in detail.
(Relative scanning exposure)
The exposure method of the present invention includes a method using an ultra high pressure mercury lamp and a method using a laser, but the latter is preferred. As the laser in the present invention, a laser having a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm can be used, and specifically, a known laser such as a semiconductor laser (GaN-based) can be used.

パターニング工程において、照射される光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、光重合開始剤や増感剤を活性化する電磁波、紫外から可視光、電子線、X線、レーザー光などが挙げられ、これらの中でも、光のオンオフ制御が短時間で行え、光の干渉制御が容易なレーザー光が好適である。
前記「紫外光から可視光」の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、感光性組成物の露光時間の短縮を図る目的から、330〜650nmが好ましく、365〜445nmがより好ましく、405nmであることが特に好ましい。
In the patterning step, the light to be irradiated is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the electromagnetic wave that activates the photopolymerization initiator and the sensitizer, ultraviolet to visible light, electrons X-rays, X-rays, laser light, and the like. Among these, laser light that can perform on / off control of light in a short time and easily control light interference is preferable.
The wavelength of the “ultraviolet to visible light” is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. However, in order to shorten the exposure time of the photosensitive composition, 330 to 650 nm is preferable, 365 to 445 nm is more preferable, and 405 nm is particularly preferable.

光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、高圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯、ハロゲンランプ、複写機用冷陰極管、LED、半導体レーザーなどの公知の光源によって照射する方法が挙げられる。また、これらの光源からの光を2以上合成して照射することが好適であり、2以上の光を合成したレーザー光(以下、「合波レーザー光」ということがある。)を照射することが特に好適に挙げられる。   The light irradiation method is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a carbon arc lamp, a halogen lamp, a cold cathode tube for a copying machine, an LED, a semiconductor laser, etc. The method of irradiating with the well-known light source of this is mentioned. Further, it is preferable to synthesize and irradiate two or more lights from these light sources, and to irradiate a laser beam (hereinafter sometimes referred to as a “combined laser beam”) composed of two or more lights. Is particularly preferred.

前記合波レーザー光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、複数のレーザー光源と、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザー光源から照射されるレーザー光を集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とにより合波レーザー光を構成して照射する方法が挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as the irradiation method of the said combined laser beam, Although it can select suitably according to the objective, A laser irradiated from a several laser light source, a multimode optical fiber, and this laser light source There is a method of forming and irradiating a combined laser beam with a collective optical system that collects light and couples it to the multimode optical fiber.

レーザーのビーム径は、特に限定されないが、中でも、濃色離隔壁の解像度の観点から、ガウシアンビームの1/e2値で5〜30μmが好ましく、7〜20μmがより好ましい。
レーザービームのエネルギー量としては、特に限定されないが、中でも、露光時間と解像度の観点から、1〜100mJ/cm2が好ましく、5〜20mJ/cm2がより好ましい。
本発明ではレーザー光を画像データに応じて空間光変調することが必要である。この目的のため空間光変調素子であるデジタル・マイクロ・デバイスを用いることが好ましい。
The beam diameter of the laser is not particularly limited, but among these, from the viewpoint of the resolution of the dark color separation barrier, the 1 / e 2 value of the Gaussian beam is preferably 5 to 30 μm, and more preferably 7 to 20 μm.
Although it does not specifically limit as energy amount of a laser beam, From a viewpoint of exposure time and resolution, 1-100 mJ / cm < 2 > is preferable especially and 5-20 mJ / cm < 2 > is more preferable.
In the present invention, it is necessary to spatially modulate laser light according to image data. For this purpose, it is preferable to use a digital micro device which is a spatial light modulation element.

露光装置としては、例えば下記装置を用いることができる。以下、レーザー光を用いた3次元露光装置の一例を示すが、本発明における露光装置はこれに限定されるものではない。   As the exposure apparatus, for example, the following apparatus can be used. Hereinafter, although an example of the three-dimensional exposure apparatus using a laser beam is shown, the exposure apparatus in the present invention is not limited to this.

露光ユニットは、図1に示すように、ガラス基板150を表面に吸着して保持する平板状のステージ152を備えている。4本の脚部154に支持された厚い板状の設置台156の上面には、ステージ移動方向に沿って延びた2本のガイド158が設置されている。ステージ152は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、ガイド158によって往復移動可能に支持されている。なお、この露光装置には、ステージ152をガイド158に沿って駆動するための図示しない駆動装置が設けられている。   As shown in FIG. 1, the exposure unit includes a flat stage 152 that holds the glass substrate 150 by adsorbing the glass substrate 150 to the surface. Two guides 158 extending along the stage moving direction are installed on the upper surface of the thick plate-like installation table 156 supported by the four legs 154. The stage 152 is arranged so that the longitudinal direction thereof faces the stage moving direction, and is supported by a guide 158 so as to be reciprocally movable. The exposure apparatus is provided with a drive device (not shown) for driving the stage 152 along the guide 158.

設置台156の中央部には、ステージ152の移動経路を跨ぐようにコ字状のゲート160が設けられている。コ字状のゲート160の端部の各々は、設置台156の両側面に固定されている。このゲート160を挟んで一方の側にはスキャナ162が設けられ、他方の側には感光材料150の先端及び後端を検知する複数(例えば、2個)の検知センサ164が設けられている。スキャナ162及び検知センサ164はゲート160に各々取り付けられて、ステージ152の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ162及び検知センサ164は、これらを制御する図示しないコントローラに接続されている。   A U-shaped gate 160 is provided at the center of the installation table 156 so as to straddle the movement path of the stage 152. Each of the ends of the U-shaped gate 160 is fixed to both side surfaces of the installation table 156. A scanner 162 is provided on one side of the gate 160, and a plurality of (for example, two) detection sensors 164 for detecting the front and rear ends of the photosensitive material 150 are provided on the other side. The scanner 162 and the detection sensor 164 are respectively attached to the gate 160 and fixedly arranged above the moving path of the stage 152. The scanner 162 and the detection sensor 164 are connected to a controller (not shown) that controls them.

スキャナ162は、図2及び図3(B)に示すように、m行n列(例えば、3行5列)の略マトリックス状に配列された複数(例えば、14個)の露光ヘッド166を備えている。この例では、感光材料150の幅との関係で、3行目には4個の露光ヘッド166を配置した。なお、m行目のn列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド166mnと表記する。 As shown in FIGS. 2 and 3B, the scanner 162 includes a plurality of (for example, 14) exposure heads 166 arranged in an approximately matrix of m rows and n columns (for example, 3 rows and 5 columns). ing. In this example, four exposure heads 166 are arranged in the third row in relation to the width of the photosensitive material 150. In addition, when showing each exposure head arranged in the m-th row and the n-th column, it is expressed as an exposure head 166 mn .

露光ヘッド166による露光エリア168は、副走査方向を短辺とする矩形状である。従って、ステージ152の移動に伴い、感光材料150には露光ヘッド166毎に帯状の露光済み領域170が形成される。なお、m行目のn列目に配列された個々の露光ヘッドによる露光エリアを示す場合は、露光エリア168mnと表記する。 An exposure area 168 by the exposure head 166 has a rectangular shape with a short side in the sub-scanning direction. Therefore, as the stage 152 moves, a strip-shaped exposed area 170 is formed for each exposure head 166 in the photosensitive material 150. In addition, when showing the exposure area by each exposure head arranged in the m-th row and the n-th column, it is expressed as an exposure area 168 mn .

また、図3(A)及び(B)に示すように、帯状の露光済み領域170が副走査方向と直交する方向に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッドの各々は、配列方向に所定間隔(露光エリアの長辺の自然数倍、ここでは2倍)ずらして配置されている。このため、1行目の露光エリア16811と露光エリア16812との間の露光できない部分は、2行目の露光エリア16821と3行目の露光エリア16831とにより露光することができる。 Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, each of the exposure heads in each row arranged in a line so that the strip-shaped exposed areas 170 are arranged without gaps in the direction orthogonal to the sub-scanning direction. In the arrangement direction, they are shifted by a predetermined interval (a natural number times the long side of the exposure area, twice here). Therefore, can not be exposed portion between the exposure area 168 11 in the first row and the exposure area 168 12, it can be exposed by the second row of the exposure area 168 21 and the exposure area 168 31 in the third row.

露光ヘッド16611〜166mn各々は、図4、図5(A)及び(B)に示すように、入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)50を備えている。このDMD50は、データ処理部とミラー駆動制御部とを備えた図示しないコントローラに接続されている。このコントローラのデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド166毎にDMD50の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ミラー駆動制御部では、画像データ処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド166毎にDMD50の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、反射面の角度の制御に付いては後述する。 Each of the exposure heads 166 11 to 166 mn is a spatial light modulator that modulates an incident light beam for each pixel according to image data, as shown in FIGS. 4, 5 (A) and (B). A digital micromirror device (DMD) 50 is provided. The DMD 50 is connected to a controller (not shown) including a data processing unit and a mirror drive control unit. The data processing unit of this controller generates a control signal for driving and controlling each micromirror in the region to be controlled by the DMD 50 for each exposure head 166 based on the input image data. The area to be controlled will be described later. The mirror drive control unit controls the angle of the reflection surface of each micromirror of the DMD 50 for each exposure head 166 based on the control signal generated by the image data processing unit. The control of the angle of the reflecting surface will be described later.

DMD50の光入射側には、光ファイバの出射端部(発光点)が露光エリア168の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されたレーザー出射部を備えたファイバアレイ光源66、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザ光を補正してDMD上に集光させるレンズ系67、レンズ系67を透過したレーザー光をDMD50に向けて反射するミラー69がこの順に配置されている。   On the light incident side of the DMD 50, a fiber array light source 66 including a laser emitting portion in which an emitting end portion (light emitting point) of an optical fiber is arranged in a line along a direction corresponding to the long side direction of the exposure area 168, a fiber A lens system 67 for correcting the laser light emitted from the array light source 66 and condensing it on the DMD, and a mirror 69 for reflecting the laser light transmitted through the lens system 67 toward the DMD 50 are arranged in this order.

レンズ系67は、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザー光を平行光化する1対の組合せレンズ71、平行光化されたレーザー光の光量分布が均一になるように補正する1対の組合せレンズ73、及び光量分布が補正されたレーザー光をDMD上に集光する集光レンズ75で構成されている。組合せレンズ73は、レーザー出射端の配列方向に対しては、レンズの光軸に近い部分は光束を広げ且つ光軸から離れた部分は光束を縮め、且つこの配列方向と直交する方向に対しては光をそのまま通過させる機能を備えており、光量分布が均一となるようにレーザー光を補正する。   The lens system 67 includes a pair of combination lenses 71 that collimate the laser light emitted from the fiber array light source 66 and a pair of combination lenses that correct the light quantity distribution of the collimated laser light to be uniform. 73 and a condensing lens 75 that condenses the laser light whose light intensity distribution is corrected on the DMD. With respect to the arrangement direction of the laser emitting end, the combination lens 73 spreads the light beam at a portion close to the optical axis of the lens and contracts the light beam at a portion away from the optical axis, and with respect to a direction orthogonal to the arrangement direction. Has a function of allowing light to pass through as it is, and corrects the laser light so that the light quantity distribution is uniform.

また、DMD50の光反射側には、DMD50で反射されたレーザー光を感光材料150の走査面(被露光面)56上に結像するレンズ系54、58が配置されている。レンズ系54及び58は、DMD50と被露光面56とが共役な関係となるように配置されている。   Further, on the light reflection side of the DMD 50, lens systems 54 and 58 that form an image of the laser light reflected by the DMD 50 on the scanning surface (exposed surface) 56 of the photosensitive material 150 are arranged. The lens systems 54 and 58 are arranged so that the DMD 50 and the exposed surface 56 are in a conjugate relationship.

DMD50は、図6に示すように、SRAMセル(メモリセル)60上に、微小ミラー(マイクロミラー)62が支柱により支持されて配置されたものであり、画素(ピクセル)を構成する多数の(例えば、600個×800個)の微小ミラーを格子状に配列して構成されたミラーデバイスである。各ピクセルには、最上部に支柱に支えられたマイクロミラー62が設けられており、マイクロミラー62の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。なお、マイクロミラー62の反射率は90%以上である。また、マイクロミラー62の直下には、ヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのCMOSのSRAMセル60が配置されており、全体はモノリシック(一体型)に構成されている。   As shown in FIG. 6, the DMD 50 is configured such that a micromirror 62 is supported by a support column on an SRAM cell (memory cell) 60, and a large number of (pixels) (pixels) are formed. For example, the mirror device is configured by arranging 600 × 800 micromirrors in a lattice pattern. Each pixel is provided with a micromirror 62 supported by a support column at the top, and a material having a high reflectance such as aluminum is deposited on the surface of the micromirror 62. The reflectance of the micromirror 62 is 90% or more. A silicon gate CMOS SRAM cell 60 manufactured in a normal semiconductor memory manufacturing line is disposed directly below the micromirror 62 via a support including a hinge and a yoke, and is entirely monolithic (integrated type). ).

DMD50のSRAMセル60にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー62が、対角線を中心としてDMD50が配置された基板側に対して±α度(例えば±10度)の範囲で傾けられる。図7(A)は、マイクロミラー62がオン状態である+α度に傾いた状態を示し、図7(B)は、マイクロミラー62がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。従って、画像信号に応じて、DMD50の各ピクセルにおけるマイクロミラー62の傾きを、図6に示すように制御することによって、DMD50に入射された光はそれぞれのマイクロミラー62の傾き方向へ反射される。   When a digital signal is written in the SRAM cell 60 of the DMD 50, the micromirror 62 supported by the support is inclined within a range of ± α degrees (for example, ± 10 degrees) with respect to the substrate side on which the DMD 50 is disposed with the diagonal line as the center. It is done. FIG. 7A shows a state in which the micromirror 62 is tilted to + α degrees in the on state, and FIG. 7B shows a state in which the micromirror 62 is tilted to −α degrees in the off state. Therefore, by controlling the inclination of the micromirror 62 in each pixel of the DMD 50 as shown in FIG. 6 according to the image signal, the light incident on the DMD 50 is reflected in the inclination direction of each micromirror 62. .

なお、図6には、DMD50の一部を拡大し、マイクロミラー62が+α度又は−α度に制御されている状態の一例を示す。それぞれのマイクロミラー62のオンオフ制御は、DMD50に接続された図示しないコントローラによって行われる。なお、オフ状態のマイクロミラー62により光ビームが反射される方向には、光吸収体(図示せず)が配置されている。   FIG. 6 shows an example of a state in which a part of the DMD 50 is enlarged and the micromirror 62 is controlled to + α degrees or −α degrees. On / off control of each micromirror 62 is performed by a controller (not shown) connected to the DMD 50. A light absorber (not shown) is arranged in the direction in which the light beam is reflected by the micromirror 62 in the off state.

また、DMD50は、その短辺が副走査方向と所定角度θ(例えば、1°〜5°)をなすように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。図8(A)はDMD50を傾斜させない場合の各マイクロミラーによる反射光像(露光ビーム)53の走査軌跡を示し、図8(B)はDMD50を傾斜させた場合の露光ビーム53の走査軌跡を示している。   Further, it is preferable that the DMD 50 be arranged with a slight inclination so that the short side thereof forms a predetermined angle θ (for example, 1 ° to 5 °) with the sub-scanning direction. 8A shows the scanning trajectory of the reflected light image (exposure beam) 53 by each micromirror when the DMD 50 is not tilted, and FIG. 8B shows the scanning trajectory of the exposure beam 53 when the DMD 50 is tilted. Show.

DMD50には、長手方向にマイクロミラーが多数個(例えば、800個)配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組(例えば、600組)配列されているが、図8(B)に示すように、DMD50を傾斜させることにより、各マイクロミラーによる露光ビーム53の走査軌跡(走査線)のピッチP1が、DMD50を傾斜させない場合の走査線のピッチP2より狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、DMD50の傾斜角は微小であるので、DMD50を傾斜させた場合の走査幅W2と、DMD50を傾斜させない場合の走査幅W1とは略同一である。 In the DMD 50, a number of micromirror arrays in which a large number (for example, 800) of micromirrors are arranged in the longitudinal direction are arranged in a large number (for example, 600 sets) in the short direction. As shown, by tilting the DMD 50, the pitch P 1 of the scanning trajectory (scan line) of the exposure beam 53 by each micromirror becomes narrower than the pitch P 2 of the scanning line when the DMD 50 is not tilted, greatly increasing the resolution. Can be improved. On the other hand, since the tilt angle of the DMD 50 is very small, the scan width W 2 when the DMD 50 is tilted and the scan width W 1 when the DMD 50 is not tilted are substantially the same.

また、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上が重ねて露光(多重露光)されることになる。このように、多重露光されることで、露光位置の微少量をコントロールすることができ、高精細な露光を実現することができる。また、主走査方向に配列された複数の露光ヘッドの間のつなぎ目を微少量の露光位置制御により段差無くつなぐことができる。   Further, the same scanning line is overlapped and exposed (multiple exposure) by different micromirror rows. In this way, by performing multiple exposure, it is possible to control a minute amount of the exposure position and to realize high-definition exposure. Further, joints between a plurality of exposure heads arranged in the main scanning direction can be connected without a step by controlling a very small amount of exposure position.

なお、DMD50を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を副走査方向と直交する方向に所定間隔ずらして千鳥状に配置しても、同様の効果を得ることができる。   Note that the same effect can be obtained by arranging the micromirror rows in a staggered manner by shifting the micromirror rows by a predetermined interval in a direction orthogonal to the sub-scanning direction instead of inclining the DMD 50.

ファイバアレイ光源66は、図9(A)に示すように、複数(例えば、6個)のレーザーモジュール64を備えており、各レーザモジュール64には、マルチモード光ファイバ30の一端が結合されている。マルチモード光ファイバ30の他端には、コア径がマルチモード光ファイバ30と同一で且つクラッド径がマルチモード光ファイバ30より小さい光ファイバ31が結合され、図9(C)に示すように、光ファイバ31の出射端部(発光点)が副走査方向と直交する主走査方向に沿って1列に配列されてレーザー出射部68が構成されている。なお、図9(D)に示すように、発光点を主走査方向に沿って2列に配列することもできる。   As shown in FIG. 9A, the fiber array light source 66 includes a plurality of (for example, six) laser modules 64, and one end of the multimode optical fiber 30 is coupled to each laser module 64. Yes. The other end of the multimode optical fiber 30 is coupled with an optical fiber 31 having the same core diameter as the multimode optical fiber 30 and a cladding diameter smaller than the multimode optical fiber 30, as shown in FIG. A laser emission portion 68 is configured by arranging emission ends (light emission points) of the optical fiber 31 in a line along a main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction. As shown in FIG. 9D, the light emitting points can be arranged in two rows along the main scanning direction.

光ファイバ31の出射端部は、図9(B)に示すように、表面が平坦な2枚の支持板65に挟み込まれて固定されている。また、光ファイバ31の光出射側には、光ファイバ31の端面を保護するために、ガラス等の透明な保護板63が配置されている。保護板63は、光ファイバ31の端面と密着させて配置してもよく、光ファイバ31の端面が密封されるように配置してもよい。光ファイバ31の出射端部は、光密度が高く集塵し易く劣化し易いが、保護板63を配置することにより端面への塵埃の付着を防止することができると共に劣化を遅らせることができる。   As shown in FIG. 9B, the emission end of the optical fiber 31 is sandwiched and fixed between two support plates 65 having a flat surface. Further, a transparent protective plate 63 such as glass is disposed on the light emitting side of the optical fiber 31 in order to protect the end face of the optical fiber 31. The protective plate 63 may be disposed in close contact with the end surface of the optical fiber 31 or may be disposed so that the end surface of the optical fiber 31 is sealed. The light emitting end portion of the optical fiber 31 has a high light density and is likely to collect dust and easily deteriorate. However, by disposing the protective plate 63, it is possible to prevent the dust from adhering to the end face and to delay the deterioration.

ここでは、クラッド径が小さい光ファイバ31の出射端を隙間無く1列に配列するために、クラッド径が大きい部分で隣接する2本のマルチモード光ファイバ30の間にマルチモード光ファイバ30を積み重ね、積み重ねられたマルチモード光ファイバ30に結合された光ファイバ31の出射端が、クラッド径が大きい部分で隣接する2本のマルチモード光ファイバ30に結合された光ファイバ31の2つの出射端の間に挟まれるように配列されている。   Here, in order to arrange the output ends of the optical fibers 31 with a small cladding diameter in a line without any gaps, the multi-mode optical fibers 30 are stacked between two adjacent multi-mode optical fibers 30 at a portion with a large cladding diameter. The exit ends of the optical fibers 31 coupled to the stacked multi-mode optical fibers 30 are the two exit ends of the optical fibers 31 coupled to the two adjacent multi-mode optical fibers 30 in the portion where the cladding diameter is large. They are arranged so that they are sandwiched between them.

このような光ファイバは、例えば、図10に示すように、クラッド径が大きいマルチモード光ファイバ30のレーザー光出射側の先端部分に、長さ1〜30cmのクラッド径が小さい光ファイバ31を同軸的に結合することにより得ることができる。2本の光ファイバは、光ファイバ31の入射端面が、マルチモード光ファイバ30の出射端面に、両光ファイバの中心軸が一致するように融着されて結合されている。上述した通り、光ファイバ31のコア31aの径は、マルチモード光ファイバ30のコア30aの径と同じ大きさである。   For example, as shown in FIG. 10, an optical fiber 31 having a length of 1 to 30 cm and having a small cladding diameter is coaxially connected to the tip of the multimode optical fiber 30 having a large cladding diameter on the laser light emission side. Can be obtained by linking them together. In the two optical fibers, the incident end face of the optical fiber 31 is fused and joined to the outgoing end face of the multimode optical fiber 30 so that the central axes of both optical fibers coincide. As described above, the diameter of the core 31 a of the optical fiber 31 is the same as the diameter of the core 30 a of the multimode optical fiber 30.

また、長さが短くクラッド径が大きい光ファイバにクラッド径が小さい光ファイバを融着させた短尺光ファイバを、フェルールや光コネクタ等を介してマルチモード光ファイバ30の出射端に結合してもよい。コネクタ等を用いて着脱可能に結合することで、クラッド径が小さい光ファイバが破損した場合等に先端部分の交換が容易になり、露光ヘッドのメンテナンスに要するコストを低減できる。なお、以下では、光ファイバ31を、マルチモード光ファイバ30の出射端部と称する場合がある。   In addition, a short optical fiber in which an optical fiber having a short cladding diameter and a large cladding diameter is fused to an optical fiber having a short cladding diameter and a large cladding diameter may be coupled to the output end of the multimode optical fiber 30 via a ferrule or an optical connector. Good. By detachably coupling using a connector or the like, the tip portion can be easily replaced when an optical fiber having a small cladding diameter is broken, and the cost required for exposure head maintenance can be reduced. Hereinafter, the optical fiber 31 may be referred to as an emission end portion of the multimode optical fiber 30.

マルチモード光ファイバ30及び光ファイバ31としては、ステップインデックス型光ファイバ、グレーテッドインデックス型光ファイバ、及び複合型光ファイバの何れでもよい。例えば、三菱電線工業(株)製のステップインデックス型光ファイバを用いることができる。ここでは、マルチモード光ファイバ30及び光ファイバ31は、ステップインデックス型光ファイバであり、マルチモード光ファイバ30は、クラッド径=125μm、コア径=25μm、NA=0.2、入射端面コートの透過率=99.5%以上であり、光ファイバ31は、クラッド径=60μm、コア径=25μm、NA=0.2である。   The multimode optical fiber 30 and the optical fiber 31 may be any of a step index type optical fiber, a graded index type optical fiber, and a composite type optical fiber. For example, a step index type optical fiber manufactured by Mitsubishi Cable Industries, Ltd. can be used. Here, the multimode optical fiber 30 and the optical fiber 31 are step index optical fibers, and the multimode optical fiber 30 has a cladding diameter = 125 μm, a core diameter = 25 μm, NA = 0.2, and transmission of the incident end face coating. The ratio is 99.5% or more, and the optical fiber 31 has a cladding diameter = 60 μm, a core diameter = 25 μm, and NA = 0.2.

一般に、赤外領域のレーザー光では、光ファイバのクラッド径を小さくすると伝搬損失が増加する。このため、レーザー光の波長帯域に応じて好適なクラッド径が決定されている。しかしながら、波長が短いほど伝搬損失は少なくなり、GaN系半導体レーザーから出射された波長405nmのレーザー光では、クラッドの厚み{(クラッド径−コア径)/2}を800nmの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の1/2程度、通信用の1.5μmの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の約1/4にしても、伝搬損失は殆ど増加しない。従って、クラッド径を60μmと小さくすることができる。   In general, in laser light in the infrared region, propagation loss increases as the cladding diameter of the optical fiber is reduced. For this reason, a suitable cladding diameter is determined according to the wavelength band of the laser beam. However, the shorter the wavelength, the smaller the propagation loss. In the case of laser light having a wavelength of 405 nm emitted from a GaN-based semiconductor laser, the cladding thickness {(cladding diameter−core diameter) / 2} is set to infrared light having a wavelength band of 800 nm. The propagation loss hardly increases even if it is about ½ of the case of propagating infrared light and about ¼ of the case of propagating infrared light in the 1.5 μm wavelength band for communication. Therefore, the cladding diameter can be reduced to 60 μm.

但し、光ファイバ31のクラッド径は60μmには限定されない。従来のファイバ光源に使用されている光ファイバのクラッド径は125μmであるが、クラッド径が小さくなるほど焦点深度がより深くなるので、マルチモード光ファイバのクラッド径は80μm以下が好ましく、60μm以下がより好ましく、40μm以下が更に好ましい。一方、コア径は少なくとも3〜4μm必要であることから、光ファイバ31のクラッド径は10μm以上が好ましい。   However, the cladding diameter of the optical fiber 31 is not limited to 60 μm. The clad diameter of the optical fiber used in the conventional fiber light source is 125 μm, but the depth of focus becomes deeper as the clad diameter becomes smaller. Therefore, the clad diameter of the multimode optical fiber is preferably 80 μm or less, more preferably 60 μm or less. Preferably, it is 40 μm or less. On the other hand, since the core diameter needs to be at least 3 to 4 μm, the cladding diameter of the optical fiber 31 is preferably 10 μm or more.

レーザーモジュール64は、図11に示す合波レーザー光源(ファイバ光源)によって構成されている。この合波レーザー光源は、ヒートブロック10上に配列固定された複数(例えば、7個)のチップ状の横マルチモード又はシングルモードのGaN系半導体レーザーLD1,LD2,LD3,LD4,LD5,LD6,及びLD7と、GaN系半導体レーザLD1〜LD7の各々に対応して設けられたコリメータレンズ11,12,13,14,15,16,及び17と、1つの集光レンズ20と、1本のマルチモード光ファイバ30と、から構成されている。なお、半導体レーザーの個数は7個には限定されない。例えば、クラッド径=60μm、コア径=50μm、NA=0.2のマルチモード光ファイバには、20個もの半導体レーザー光を入射することが可能であり、露光ヘッドの必要光量を実現して、且つ光ファイバ本数をより減らすことができる。   The laser module 64 includes a combined laser light source (fiber light source) shown in FIG. This combined laser light source includes a plurality of (for example, seven) chip-like lateral multimode or single mode GaN-based semiconductor lasers LD1, LD2, LD3, LD4, LD5, LD6, which are arrayed and fixed on the heat block 10. And LD7, collimator lenses 11, 12, 13, 14, 15, 16, and 17 provided corresponding to each of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7, one condenser lens 20, and one multi-lens. Mode optical fiber 30. The number of semiconductor lasers is not limited to seven. For example, as many as 20 semiconductor laser beams can be incident on a multimode optical fiber having a clad diameter = 60 μm, a core diameter = 50 μm, and NA = 0.2. In addition, the number of optical fibers can be further reduced.

GaN系半導体レーザーLD1〜LD7は、発振波長が総て共通(例えば、405nm)であり、最大出力も総て共通(例えば、マルチモードレーザでは100mW、シングルモードレーザーでは30mW)である。なお、GaN系半導体レーザーLD1〜LD7としては、365nm〜445nmの波長範囲で、上記の405nm以外の発振波長を備えるレーザーを用いてもよい。   The GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 all have a common oscillation wavelength (for example, 405 nm), and all the maximum outputs are also common (for example, 100 mW for a multimode laser and 30 mW for a single mode laser). As the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7, lasers having an oscillation wavelength other than the above 405 nm in the wavelength range of 365 nm to 445 nm may be used.

上記の合波レーザー光源は、図12及び図13に示すように、他の光学要素と共に、上方が開口した箱状のパッケージ40内に収納されている。パッケージ40は、その開口を閉じるように作成されたパッケージ蓋41を備えており、脱気処理後に封止ガスを導入し、パッケージ40の開口をパッケージ蓋41で閉じることにより、パッケージ40とパッケージ蓋41とにより形成される閉空間(封止空間)内に上記合波レーザー光源が気密封止されている。   As shown in FIGS. 12 and 13, the above-described combined laser light source is housed in a box-shaped package 40 having an upper opening together with other optical elements. The package 40 includes a package lid 41 created so as to close the opening thereof. After the deaeration process, a sealing gas is introduced, and the package 40 and the package lid 41 are closed by closing the opening of the package 40 with the package lid 41. 41. The combined laser light source is hermetically sealed in a closed space (sealed space) formed by 41.

パッケージ40の底面にはベース板42が固定されており、このベース板42の上面には、前記ヒートブロック10と、集光レンズ20を保持する集光レンズホルダー45と、マルチモード光ファイバ30の入射端部を保持するファイバホルダー46とが取り付けられている。マルチモード光ファイバ30の出射端部は、パッケージ40の壁面に形成された開口からパッケージ外に引き出されている。   A base plate 42 is fixed to the bottom surface of the package 40, and the heat block 10, a condensing lens holder 45 that holds the condensing lens 20, and the multimode optical fiber 30 are disposed on the top surface of the base plate 42. A fiber holder 46 that holds the incident end is attached. The exit end of the multimode optical fiber 30 is drawn out of the package from an opening formed in the wall surface of the package 40.

また、ヒートブロック10の側面にはコリメータレンズホルダー44が取り付けられており、コリメータレンズ11〜17が保持されている。パッケージ40の横壁面には開口が形成され、この開口を通してGaN系半導体レーザーLD1〜LD7に駆動電流を供給する配線47がパッケージ外に引き出されている。   Further, a collimator lens holder 44 is attached to the side surface of the heat block 10, and the collimator lenses 11 to 17 are held. An opening is formed in the lateral wall surface of the package 40, and a wiring 47 for supplying a driving current to the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 is drawn out of the package through the opening.

なお、図13においては、図の煩雑化を避けるために、複数のGaN系半導体レーザーのうちGaN系半導体レーザーLD7にのみ番号を付し、複数のコリメータレンズのうちコリメータレンズ17にのみ番号を付している。   In FIG. 13, in order to avoid complication of the drawing, only the GaN semiconductor laser LD7 is numbered among the plurality of GaN semiconductor lasers, and only the collimator lens 17 is numbered among the plurality of collimator lenses. is doing.

図14は、上記コリメータレンズ11〜17の取り付け部分の正面形状を示すものである。コリメータレンズ11〜17の各々は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取った形状に形成されている。この細長形状のコリメータレンズは、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することによって形成することができる。コリメータレンズ11〜17は、長さ方向がGaN系半導体レーザLD1〜LD7の発光点の配列方向(図14の左右方向)と直交するように、上記発光点の配列方向に密接配置されている。   FIG. 14 shows the front shape of the attachment part of the collimator lenses 11-17. Each of the collimator lenses 11 to 17 is formed in a shape obtained by cutting a region including the optical axis of a circular lens having an aspherical surface into a long and narrow plane. This elongated collimator lens can be formed, for example, by molding resin or optical glass. The collimator lenses 11 to 17 are closely arranged in the arrangement direction of the light emitting points so that the length direction is orthogonal to the arrangement direction of the light emitting points of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 (left and right direction in FIG. 14).

一方、GaN系半導体レーザーLD1〜LD7としては、発光幅が2μmの活性層を備え、活性層と平行な方向、直角な方向の拡がり角が各々例えば10°、30°の状態で各々レーザビームB1〜B7を発するレーザーが用いられている。これらGaN系半導体レーザーLD1〜LD7は、活性層と平行な方向に発光点が1列に並ぶように配設されている。   On the other hand, each of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 includes an active layer having an emission width of 2 μm, and each of the laser beams B1 with a divergence angle in a direction parallel to or perpendicular to the active layer being, for example, 10 ° and 30 °. A laser emitting ~ B7 is used. These GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 are arranged so that the light emitting points are arranged in a line in a direction parallel to the active layer.

従って、各発光点から発せられたレーザービームB1〜B7は、上述のように細長形状の各コリメータレンズ11〜17に対して、拡がり角度が大きい方向が長さ方向と一致し、拡がり角度が小さい方向が幅方向(長さ方向と直交する方向)と一致する状態で入射することになる。つまり、各コリメータレンズ11〜17の幅が1.1mm、長さが4.6mmであり、それらに入射するレーザービームB1〜B7の水平方向、垂直方向のビーム径は各々0.9mm、2.6mmである。また、コリメータレンズ11〜17の各々は、焦点距離f1=3mm、NA=0.6、レンズ配置ピッチ=1.25mmである。 Accordingly, in the laser beams B1 to B7 emitted from the respective light emitting points, the direction in which the divergence angle is large coincides with the length direction and the divergence angle is small with respect to the elongated collimator lenses 11 to 17 as described above. Incident light is incident in a state where the direction coincides with the width direction (direction perpendicular to the length direction). That is, the collimator lenses 11 to 17 have a width of 1.1 mm and a length of 4.6 mm, and the horizontal and vertical beam diameters of the laser beams B1 to B7 incident thereon are 0.9 mm and 2. 6 mm. Each of the collimator lenses 11 to 17 has a focal length f 1 = 3 mm, NA = 0.6, and a lens arrangement pitch = 1.25 mm.

集光レンズ20は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取って、コリメータレンズ11〜17の配列方向、つまり水平方向に長く、それと直角な方向に短い形状に形成されている。この集光レンズ20は、焦点距離f2=23mm、NA=0.2である。この集光レンズ20も、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することにより形成される。 The condensing lens 20 is obtained by cutting an area including the optical axis of a circular lens having an aspheric surface into a long and narrow shape in parallel planes, and is long in the arrangement direction of the collimator lenses 11 to 17, that is, in the horizontal direction and short in the direction perpendicular thereto. Is formed. The condenser lens 20 has a focal length f 2 = 23 mm and NA = 0.2. This condensing lens 20 is also formed by molding resin or optical glass, for example.

次に、上記露光装置の動作について説明する。
スキャナ162の各露光ヘッド166において、ファイバアレイ光源66の合波レーザー光源を構成するGaN系半導体レーザーLD1〜LD7の各々から発散光状態で出射したレーザビームB1,B2,B3,B4,B5,B6,及びB7の各々は、対応するコリメータレンズ11〜17によって平行光化される。平行光化されたレーザービームB1〜B7は、集光レンズ20によって集光され、マルチモード光ファイバ30のコア30aの入射端面に収束する。
Next, the operation of the exposure apparatus will be described.
In each exposure head 166 of the scanner 162, laser beams B1, B2, B3, B4, B5, B6 emitted in a divergent light state from each of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 constituting the combined laser light source of the fiber array light source 66. , And B7 are collimated by corresponding collimator lenses 11-17. The collimated laser beams B <b> 1 to B <b> 7 are collected by the condenser lens 20 and converge on the incident end face of the core 30 a of the multimode optical fiber 30.

ここでは、コリメータレンズ11〜17及び集光レンズ20によって集光光学系が構成され、その集光光学系とマルチモード光ファイバ30とによって合波光学系が構成されている。即ち、集光レンズ20によって上述のように集光されたレーザービームB1〜B7が、このマルチモード光ファイバ30のコア30aに入射して光ファイバ内を伝搬し、1本のレーザービームBに合波されてマルチモード光ファイバ30の出射端部に結合された光ファイバ31から出射する。   Here, a condensing optical system is configured by the collimator lenses 11 to 17 and the condensing lens 20, and a multiplexing optical system is configured by the condensing optical system and the multimode optical fiber 30. That is, the laser beams B1 to B7 condensed as described above by the condenser lens 20 are incident on the core 30a of the multimode optical fiber 30 and propagate through the optical fiber to be combined with one laser beam B. The light is emitted from the optical fiber 31 coupled to the output end of the multimode optical fiber 30.

各レーザーモジュールにおいて、レーザービームB1〜B7のマルチモード光ファイバ30への結合効率が0.85で、GaN系半導体レーザーLD1〜LD7の各出力が30mWの場合には、アレイ状に配列された光ファイバ31の各々について、出力180mW(=30mW×0.85×7)の合波レーザービームBを得ることができる。従って、6本の光ファイバ31がアレイ状に配列されたレーザー出射部68での出力は約1W(=180mW×6)である。   In each laser module, when the coupling efficiency of the laser beams B1 to B7 to the multimode optical fiber 30 is 0.85 and each output of the GaN-based semiconductor lasers LD1 to LD7 is 30 mW, the light arranged in an array For each of the fibers 31, a combined laser beam B with an output of 180 mW (= 30 mW × 0.85 × 7) can be obtained. Therefore, the output from the laser emitting unit 68 in which the six optical fibers 31 are arranged in an array is about 1 W (= 180 mW × 6).

ファイバアレイ光源66のレーザー出射部68には、この通り高輝度の発光点が主走査方向に沿って一列に配列されている。単一の半導体レーザーからのレーザー光を1本の光ファイバに結合させる従来のファイバ光源は低出力であるため、多数列配列しなければ所望の出力を得ることができなかったが、合波レーザー光源は高出力であるため、少数列、例えば1列でも所望の出力を得ることができる。   In the laser emitting portion 68 of the fiber array light source 66, light emission points with high luminance are arranged in a line along the main scanning direction as described above. A conventional fiber light source that couples laser light from a single semiconductor laser to a single optical fiber has low output, so a desired output cannot be obtained unless multiple rows are arranged. Since the light source has a high output, a desired output can be obtained even with a small number of columns, for example, one column.

例えば、半導体レーザーと光ファイバを1対1で結合させた従来のファイバ光源では、通常、半導体レーザーとしては出力30mW(ミリワット)程度のレーザーが使用され、光ファイバとしてはコア径50μm、クラッド径125μm、NA(開口数)0.2のマルチモード光ファイバが使用されているので、約1W(ワット)の出力を得ようとすれば、マルチモード光ファイバを48本(8×6)束ねなければならず、発光領域の面積は0.62mm2(0.675mm×0.925mm)であるから、レーザー出射部68での輝度は1.6×106(W/m2)、光ファイバ1本当りの輝度は3.2×106(W/m2)である。 For example, in a conventional fiber light source in which a semiconductor laser and an optical fiber are coupled one-on-one, a laser having an output of about 30 mW (milliwatt) is usually used as the semiconductor laser, and the core diameter is 50 μm and the cladding diameter is 125 μm. Since a multimode optical fiber having a numerical aperture (NA) of 0.2 is used, if an output of about 1 W (watt) is to be obtained, 48 multimode optical fibers (8 × 6) must be bundled. Since the area of the light emitting region is 0.62 mm 2 (0.675 mm × 0.925 mm), the luminance at the laser emitting portion 68 is 1.6 × 10 6 (W / m 2 ) and one optical fiber is used. The luminance per hit is 3.2 × 10 6 (W / m 2 ).

これに対して上述した通り、マルチモード光ファイバ6本で約1Wの出力を得ることができ、レーザー出射部68での発光領域の面積は0.0081mm2(0.325mm×0.025mm)であるから、レーザー出射部68での輝度は123×106(W/m2)となり、従来に比べ約80倍の高輝度化を図ることができる。また、光ファイバ1本当りの輝度は90×106(W/m2)であり、従来に比べ約28倍の高輝度化を図ることができる。 On the other hand, as described above, the output of about 1 W can be obtained with the six multimode optical fibers, and the area of the light emitting region at the laser emitting unit 68 is 0.0081 mm 2 (0.325 mm × 0.025 mm). Therefore, the luminance at the laser emitting portion 68 is 123 × 10 6 (W / m 2 ), and the luminance can be increased by about 80 times compared to the conventional case. Further, the luminance per optical fiber is 90 × 10 6 (W / m 2 ), and the luminance can be increased by about 28 times compared with the conventional one.

ここで、図15(A)及び(B)を参照して、露光ヘッドによる焦点深度の違いについて説明する。図15(A)において、露光ヘッドのバンドル状ファイバ光源の発光領域の副走査方向の径は0.675mmであり、図15(B)において、露光ヘッドのファイバアレイ光源の発光領域の副走査方向の径は0.025mmである。図15(A)に示すように、この露光ヘッドでは、光源(バンドル状ファイバ光源)1の発光領域が大きいので、DMD3へ入射する光束の角度が大きくなり、結果として走査面5へ入射する光束の角度が大きくなる。このため、集光方向(ピント方向のずれ)に対してビーム径が太りやすい。   Here, with reference to FIGS. 15A and 15B, the difference in the depth of focus by the exposure head will be described. In FIG. 15A, the diameter of the light emission region of the bundled fiber light source of the exposure head in the sub-scanning direction is 0.675 mm. In FIG. 15B, the light emission region of the fiber array light source of the exposure head in the sub-scanning direction. The diameter is 0.025 mm. As shown in FIG. 15A, in this exposure head, since the light emitting area of the light source (bundle-shaped fiber light source) 1 is large, the angle of the light beam incident on the DMD 3 increases, and as a result, the light beam incident on the scanning surface 5. The angle becomes larger. For this reason, the beam diameter tends to increase with respect to the light condensing direction (shift in the focus direction).

一方、図15(B)に示すように、この露光ヘッドでは、ファイバアレイ光源66の発光領域の副走査方向の径が小さいので、レンズ系67を通過してDMD50へ入射する光束の角度が小さくなり、結果として走査面56へ入射する光束の角度が小さくなる。即ち、焦点深度が深くなる。この例では、発光領域の副走査方向の径は従来の約30倍になっており、略回折限界に相当する焦点深度を得ることができる。従って、微小スポットの露光に好適である。この焦点深度への効果は、露光ヘッドの必要光量が大きいほど顕著であり、有効である。この例では、露光面に投影された1画素サイズは10μm×10μmである。なお、DMDは反射型の空間変調素子であるが、図15(A)及び(B)は、光学的な関係を説明するために展開図とした。   On the other hand, as shown in FIG. 15B, in this exposure head, since the diameter of the light emitting region of the fiber array light source 66 is small in the sub-scanning direction, the angle of the light beam that passes through the lens system 67 and enters the DMD 50 is small. As a result, the angle of the light beam incident on the scanning surface 56 is reduced. That is, the depth of focus becomes deep. In this example, the diameter of the light emitting region in the sub-scanning direction is about 30 times that of the conventional one, and a depth of focus substantially corresponding to the diffraction limit can be obtained. Therefore, it is suitable for exposure of a minute spot. This effect on the depth of focus is more prominent and effective as the required light quantity of the exposure head is larger. In this example, the size of one pixel projected on the exposure surface is 10 μm × 10 μm. DMD is a reflective spatial modulation element, but FIGS. 15A and 15B are developed views for explaining the optical relationship.

露光パターンに応じた画像データが、DMD50に接続された図示しないコントローラに入力され、コントローラ内のフレームメモリに一旦記憶される。この画像データは、画像を構成する各画素の濃度を2値(ドットの記録の有無)で表したデータである。   Image data corresponding to the exposure pattern is input to a controller (not shown) connected to the DMD 50 and temporarily stored in a frame memory in the controller. This image data is data representing the density of each pixel constituting the image by binary values (whether or not dots are recorded).

感光材料150を表面に吸着したステージ152は、図示しない駆動装置により、ガイド158に沿ってゲート160の上流側から下流側に一定速度で移動される。ステージ152がゲート160下を通過する際に、ゲート160に取り付けられた検知センサ164により感光材料150の先端が検出されると、フレームメモリに記憶された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部で読み出された画像データに基づいて各露光ヘッド166毎に制御信号が生成される。そして、ミラー駆動制御部により、生成された制御信号に基づいて各露光ヘッド166毎にDMD50のマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。   The stage 152 that has adsorbed the photosensitive material 150 to the surface is moved at a constant speed from the upstream side to the downstream side of the gate 160 along the guide 158 by a driving device (not shown). When the leading edge of the photosensitive material 150 is detected by the detection sensor 164 attached to the gate 160 when the stage 152 passes under the gate 160, the image data stored in the frame memory is sequentially read out for a plurality of lines. A control signal is generated for each exposure head 166 based on the image data read by the data processing unit. Then, each of the micromirrors of the DMD 50 is controlled on and off for each exposure head 166 based on the generated control signal by the mirror drive control unit.

ファイバアレイ光源66からDMD50にレーザー光が照射されると、DMD50のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザー光は、レンズ系54、58により感光材料150の被露光面56上に結像される。このようにして、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザー光が画素毎にオンオフされて、感光材料150がDMD50の使用画素数と略同数の画素単位(露光エリア168)で露光される。また、感光材料150がステージ152と共に一定速度で移動されることにより、感光材料150がスキャナ162によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、各露光ヘッド166毎に帯状の露光済み領域170が形成される。   When the DMD 50 is irradiated with laser light from the fiber array light source 66, the laser light reflected when the micro mirror of the DMD 50 is in an on state forms an image on the exposed surface 56 of the photosensitive material 150 by the lens systems 54 and 58. Is done. In this way, the laser light emitted from the fiber array light source 66 is turned on and off for each pixel, and the photosensitive material 150 is exposed in pixel units (exposure area 168) that is approximately the same number as the number of pixels used in the DMD 50. Further, when the photosensitive material 150 is moved at a constant speed together with the stage 152, the photosensitive material 150 is sub-scanned in the direction opposite to the stage moving direction by the scanner 162, and a strip-shaped exposed region 170 is formed for each exposure head 166. It is formed.

図16(A)及び(B)に示すように、DMD50には、主走査方向にマイクロミラーが800個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に600組配列されているが、ここではコントローラにより一部のマイクロミラー列(例えば、800個×100列)だけが駆動されるように制御する。   As shown in FIGS. 16A and 16B, in the DMD 50, 600 sets of micromirror rows in which 800 micromirrors are arranged in the main scanning direction are arranged in the sub-scanning direction. Thus, only a part of the micro mirror rows (for example, 800 × 100 rows) is controlled to be driven.

図16(A)に示すように、DMD50の中央部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよく、図16(B)に示すように、DMD50の端部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよい。また、一部のマイクロミラーに欠陥が発生した場合は、欠陥が発生していないマイクロミラー列を使用するなど、状況に応じて使用するマイクロミラー列を適宜変更してもよい。   As shown in FIG. 16A, a micromirror array arranged at the center of the DMD 50 may be used, and as shown in FIG. 16B, the micromirror array arranged at the end of the DMD 50 is used. May be used. In addition, when a defect occurs in some of the micromirrors, the micromirror array to be used may be appropriately changed depending on the situation, such as using a micromirror array in which no defect has occurred.

DMD50のデータ処理速度には限界があり、使用する画素数に比例して1ライン当りの変調速度が決定されるので、一部のマイクロミラー列だけを使用することで1ライン当りの変調速度が速くなる。一方、連続的に露光ヘッドを露光面に対して相対移動させる露光方式の場合には、副走査方向の画素を全部使用する必要はない。   Since the data processing speed of the DMD 50 is limited and the modulation speed per line is determined in proportion to the number of pixels used, the modulation speed per line can be increased by using only a part of the micromirror rows. Get faster. On the other hand, in the case of an exposure method in which the exposure head is continuously moved relative to the exposure surface, it is not necessary to use all the pixels in the sub-scanning direction.

例えば、600組のマイクロミラー列の内、300組だけ使用する場合には、600組全部使用する場合と比較すると1ライン当り2倍速く変調することができる。また、600組のマイクロミラー列の内、200組だけ使用する場合には、600組全部使用する場合と比較すると1ライン当り3倍速く変調することができる。即ち、副走査方向に500mmの領域を17秒で露光できる。更に、100組だけ使用する場合には、1ライン当り6倍速く変調することができる。即ち、副走査方向に500mmの領域を9秒で露光できる。   For example, when only 300 sets are used in 600 micromirror rows, modulation can be performed twice as fast per line as compared to the case of using all 600 sets. Further, when only 200 sets of 600 micromirror arrays are used, modulation can be performed three times faster per line than when all 600 sets are used. That is, an area of 500 mm in the sub-scanning direction can be exposed in 17 seconds. Further, when only 100 sets are used, modulation can be performed 6 times faster per line. That is, an area of 500 mm in the sub-scanning direction can be exposed in 9 seconds.

使用するマイクロミラー列の数、即ち、副走査方向に配列されたマイクロミラーの個数は、10以上で且つ200以下が好ましく、10以上で且つ100以下がより好ましい。1画素に相当するマイクロミラー1個当りの面積は15μm×15μmであるから、DMD50の使用領域に換算すると、12mm×150μm以上で且つ12mm×3mm以下の領域が好ましく、12mm×150μm以上で且つ12mm×1.5mm以下の領域がより好ましい。   The number of micromirror rows to be used, that is, the number of micromirrors arranged in the sub-scanning direction is preferably 10 or more and 200 or less, and more preferably 10 or more and 100 or less. Since the area per micromirror corresponding to one pixel is 15 μm × 15 μm, when converted to the use area of DMD50, an area of 12 mm × 150 μm or more and 12 mm × 3 mm or less is preferable, 12 mm × 150 μm or more and 12 mm A region of × 1.5 mm or less is more preferable.

使用するマイクロミラー列の数が上記範囲にあれば、図17(A)及び(B)に示すように、ファイバアレイ光源66から出射されたレーザー光をレンズ系67で略平行光化して、DMD50に照射することができる。DMD50によりレーザー光を照射する照射領域は、DMD50の使用領域と一致することが好ましい。照射領域が使用領域よりも広いとレーザー光の利用効率が低下する。   If the number of micromirror rows to be used is within the above range, as shown in FIGS. 17A and 17B, the laser light emitted from the fiber array light source 66 is made into substantially parallel light by the lens system 67, and the DMD 50 Can be irradiated. It is preferable that the irradiation area where the laser beam is irradiated by the DMD 50 coincides with the use area of the DMD 50. When the irradiation area is wider than the use area, the utilization efficiency of the laser light is lowered.

一方、DMD50上に集光させる光ビームの副走査方向の径を、レンズ系67により副走査方向に配列されたマイクロミラーの個数に応じて小さくする必要があるが、使用するマイクロミラー列の数が10未満であると、DMD50に入射する光束の角度が大きくなり、走査面56における光ビームの焦点深度が浅くなるので好ましくない。また、使用するマイクロミラー列の数が200以下が変調速度の観点から好ましい。なお、DMDは反射型の空間変調素子であるが、図17(A)及び(B)は、光学的な関係を説明するために展開図とした。   On the other hand, the diameter of the light beam condensed on the DMD 50 in the sub-scanning direction needs to be reduced according to the number of micromirrors arranged in the sub-scanning direction by the lens system 67, but the number of micromirror rows to be used. Is less than 10, it is not preferable because the angle of the light beam incident on the DMD 50 increases and the depth of focus of the light beam on the scanning surface 56 becomes shallow. Further, the number of micromirror rows to be used is preferably 200 or less from the viewpoint of modulation speed. DMD is a reflective spatial modulation element, but FIGS. 17A and 17B are developed views for explaining the optical relationship.

スキャナ162による感光材料150の副走査が終了し、検知センサ164で感光材料150の後端が検出されると、ステージ152は、図示しない駆動装置により、ガイド158に沿ってゲート160の最上流側にある原点に復帰し、再度、ガイド158に沿ってゲート160の上流側から下流側に一定速度で移動される。   When the sub scanning of the photosensitive material 150 by the scanner 162 is completed and the rear end of the photosensitive material 150 is detected by the detection sensor 164, the stage 152 is moved along the guide 158 by the driving device (not shown) on the most upstream side of the gate 160. Returned to the origin at the point, and again moved along the guide 158 from the upstream side to the downstream side of the gate 160 at a constant speed.

以上説明した通り、露光ユニット(露光装置)は、主走査方向にマイクロミラーが800個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に600組配列されたDMDを備えているが、コントローラにより一部のマイクロミラー列だけが駆動されるように制御するので、全部のマイクロミラー列を駆動する場合に比べて、1ライン当りの変調速度が速くなる。これにより高速での露光が可能になる。   As described above, the exposure unit (exposure apparatus) includes a DMD in which 600 micromirror arrays in which 800 micromirrors are arranged in the main scanning direction are arranged in 600 sets in the subscanning direction. Since the control is performed so that only the micromirror array is driven, the modulation speed per line becomes faster than when all the micromirror arrays are driven. This enables high-speed exposure.

上記のように露光した後、現像処理により、熱可塑性樹脂層と中間層がある場合には熱可塑性樹脂層と中間層と感光性樹脂層の不要部を、熱可塑性樹脂層と中間層がない場合には感光性樹脂層の不要部を除去し、液晶ディスプレイ用構造材が形成される。   After the exposure as described above, if there is a thermoplastic resin layer and an intermediate layer by development processing, unnecessary portions of the thermoplastic resin layer, the intermediate layer, and the photosensitive resin layer are not present, and the thermoplastic resin layer and the intermediate layer are absent. In some cases, unnecessary portions of the photosensitive resin layer are removed to form a liquid crystal display structural material.

露光後の現像は、公知のアルカリ現像方法にしたがって行なうことができ、例えば、溶剤若しくは水性の現像液、特にアルカリ水溶液(アルカリ現像液)等を用いて、露光後の感光性転写材料を、現像液を収容した現像浴中に浸漬させるか、感光性転写材料上の層に対してスプレー等で噴霧する等すると共に、更に回転ブラシ、湿潤スポンジ等で擦ったり、超音波を照射させながら処理する等により行なうことができる。現像液の液温度は20℃〜40℃が好ましく、また、現像液のpHは8〜13が好ましい。また、現像後には、水洗処理を行なうのが好ましい。   Development after exposure can be carried out in accordance with a known alkali development method. For example, the photosensitive transfer material after exposure is developed using a solvent or an aqueous developer, particularly an alkaline aqueous solution (alkaline developer). It is immersed in a developing bath containing the liquid, or sprayed on the layer on the photosensitive transfer material with a spray or the like, and is further rubbed with a rotating brush, wet sponge, etc. or processed while being irradiated with ultrasonic waves. Etc. The liquid temperature of the developer is preferably 20 ° C. to 40 ° C., and the pH of the developer is preferably 8 to 13. Moreover, it is preferable to perform a water washing process after image development.

現像の方式としては、パドル現像、シャワー現像、シャワー&スピン現像、ディプ現像等、公知の方法を用いることができる。
シャワー現像による場合、露光後の感光性樹脂層に現像液をシャワーにより吹き付けることにより、未硬化部分を除去することができる。なお、現像前に予め、感光性樹脂層の溶解性が低いアルカリ水溶液をシャワーなどにより吹き付け、熱可塑性樹脂層、中間層などを除去しておくことが好ましい。
As a development method, a known method such as paddle development, shower development, shower & spin development, dip development or the like can be used.
In the case of shower development, an uncured portion can be removed by spraying a developer onto the exposed photosensitive resin layer by shower. Prior to development, it is preferable to spray an aqueous alkali solution having a low solubility of the photosensitive resin layer by a shower or the like in advance to remove the thermoplastic resin layer, the intermediate layer, and the like.

なお、露光後の現像や不要部分の除去の過程において、感光性樹脂層及び熱可塑性樹脂層や中間層の溶解に用いるアルカリ性水溶液としては、例えば、アルカリ性物質の希薄水溶液が好ましく、更に水混和性のある有機溶剤を少量添加したものも好ましい。アルカリ性物質には、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物類、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩類、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属重炭酸塩類、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等のアルカリ金属ケイ酸塩類、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム等のアルカリ金属メタケイ酸塩類、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等のテトラアルキルアンモンニウムヒドロキシド類又は燐酸三ナトリウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で用いる以外に2種以上を併用してもよい。   In the process of development after exposure and removal of unnecessary parts, the alkaline aqueous solution used for dissolving the photosensitive resin layer, the thermoplastic resin layer and the intermediate layer is preferably, for example, a dilute aqueous solution of an alkaline substance, and further water miscible. What added the organic solvent with a small amount is also preferable. The alkaline substance is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, Alkali metal bicarbonates such as sodium bicarbonate and potassium bicarbonate, alkali metal silicates such as sodium silicate and potassium silicate, alkali metal metasilicates such as sodium metasilicate and potassium metasilicate, triethanolamine, diethanolamine , Tetraalkylammonium hydroxides such as monoethanolamine, morpholine, tetramethylammonium hydroxide, or trisodium phosphate. These may be used in combination of two or more, in addition to being used alone.

アルカリ性水溶液としては、アルカリ性物質の濃度が0.01〜30質量%であるのが好ましく、pHが8〜14であるのが好ましい。   As alkaline aqueous solution, it is preferable that the density | concentration of an alkaline substance is 0.01-30 mass%, and it is preferable that pH is 8-14.

前記水混和性のある有機溶剤は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタム、N−メチルピロリドンなどが挙げられる。水混和性を有する有機溶剤の添加量は、0.1〜30質量%が好ましい。   The water-miscible organic solvent can be appropriately selected according to the purpose. For example, methanol, ethanol, 2-propanol, 1-propanol, butanol, diacetone alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl Ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, benzyl alcohol, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ε-caprolactone, γ-butyrolactone, dimethylformamide, dimethylacetamide, hexamethylphosphoramide, ethyl lactate, methyl lactate, ε-caprolactam, N- Examples include methyl pyrrolidone. The addition amount of the organic solvent having water miscibility is preferably 0.1 to 30% by mass.

なお、アルカリ性水溶液には、公知の種々の界面活性剤を添加することができ、該界面活性剤を添加する場合の添加量は、0.01〜10質量%であるのが好ましい。   In addition, a well-known various surfactant can be added to alkaline aqueous solution, and it is preferable that the addition amount in the case of adding this surfactant is 0.01-10 mass%.

また、パターニング後には熱処理工程を設けることができ、本工程では、パターニングされた感光性樹脂層を所望の架橋反応率が得られるように加熱処理する。本工程により、層中の樹脂部分(高分子物質やモノマー、オリゴマー等の重合性モノマーなど)の架橋基の架橋を行なわせて硬い膜とする。   In addition, a heat treatment step can be provided after patterning, and in this step, the patterned photosensitive resin layer is heat-treated so as to obtain a desired crosslinking reaction rate. By this step, the resin part in the layer (polymeric monomer such as polymer substance, monomer, oligomer, etc.) is crosslinked to form a hard film.

前記架橋反応率としては、86〜100%が好ましく、90〜100%がより好ましく、最も好ましくは95〜100%である。架橋反応率が前記範囲であると、塑性変形した際の変形回復性が得られる。   The crosslinking reaction rate is preferably 86 to 100%, more preferably 90 to 100%, and most preferably 95 to 100%. When the cross-linking reaction rate is within the above range, deformation recovery properties when plastically deformed can be obtained.

加熱温度、加熱時間は、熱処理による黄ばみの発生が少なく、かつ生産タクトを落さないように、高めの温度で短めの時間に設定して行なうことができる。   The heating temperature and heating time can be set at a high temperature and a short time so that yellowing due to heat treatment is small and production tact is not lost.

フォトスペーサーを転写法により作製する例を挙げて更に説明する。
本発明の液晶ディスプレイ用構造材形成材料の保護フィルムを取除いて露出した感光性樹脂層の表面を基板面に重ね合せてラミネートして貼り合わせ、仮支持体を熱可塑性樹脂層との界面で剥離除去することにより基板上に感光性樹脂層を転写する。その後、感光性樹脂層に対して、熱可塑性樹脂層及び中間層を介してマスクレスパターン露光により露光を行ない、感光性樹脂層の未露光部をアルカリ性水溶液を用いて現像除去し、スペーサーパターンを形成する。形成されたスペーサーパターンに加熱処理を施して露光部を硬化させることによって、フォトスペーサーを得ることができる。
This will be further described with reference to an example in which a photospacer is produced by a transfer method.
The surface of the photosensitive resin layer exposed by removing the protective film of the liquid crystal display structural material forming material of the present invention is overlaid and laminated on the substrate surface, and the temporary support is bonded at the interface with the thermoplastic resin layer. The photosensitive resin layer is transferred onto the substrate by peeling and removing. After that, the photosensitive resin layer is exposed by maskless pattern exposure through the thermoplastic resin layer and the intermediate layer, and the unexposed portion of the photosensitive resin layer is developed and removed using an alkaline aqueous solution. Form. A photo spacer can be obtained by heat-treating the formed spacer pattern to cure the exposed portion.

<液晶表示装置用基板>
本発明の液晶表示装置用基板は、既述の本発明の液晶ディスプレイ用構造材形成材料を用いて構成されたものである。液晶ディスプレイ用構造材としてフォトスペーサーを形成する場合、基板上に形成されたブラックマトリクス等の表示用遮光部の上やTFT等の駆動素子上に形成されることが好ましく、必要に応じてブラックマトリクス等の表示用遮光部やTFT等の駆動素子とフォトスペーサーとの間にITO等の透明導電層(透明電極)やポリイミド等の液晶配向膜が存在していてもよい。
<Liquid crystal display substrate>
The substrate for a liquid crystal display device of the present invention is constituted by using the above-described structural material forming material for a liquid crystal display of the present invention. When a photo spacer is formed as a structural material for a liquid crystal display, it is preferably formed on a display light-shielding portion such as a black matrix formed on a substrate or on a driving element such as a TFT. A transparent conductive layer (transparent electrode) such as ITO or a liquid crystal alignment film such as polyimide may be present between the display light-shielding portion such as TFT, a driving element such as TFT, and the photo spacer.

例えば、フォトスペーサーが表示用遮光部や駆動素子の上に設けられる場合、該基板に予め配設された表示用遮光部(ブラックマトリクスなど)や駆動素子を覆うようにして、例えば感光性転写材料の感光性樹脂層を基板面にラミネートし、剥離転写して感光性樹脂層を形成した後、これに露光、現像、加熱処理等を施してフォトスペーサーを形成することによって、本発明の液晶表示装置用基板を作製することができる。
本発明の液晶表示装置用基板には更に、必要に応じて赤色(R)、青色(B)、緑色(G)3色等の着色画素が設けられていてもよい。
For example, when the photo spacer is provided on the display light-shielding portion or the driving element, the display light-shielding portion (black matrix or the like) or the driving element previously disposed on the substrate is covered with, for example, a photosensitive transfer material. The photosensitive resin layer is laminated on the substrate surface, peeled and transferred to form a photosensitive resin layer, and then subjected to exposure, development, heat treatment, and the like to form a photo spacer, thereby forming the liquid crystal display of the present invention. A device substrate can be manufactured.
The substrate for a liquid crystal display device of the present invention may further be provided with colored pixels of three colors such as red (R), blue (B), and green (G) as necessary.

<液晶表示素子>
本発明の液晶表示素子は、既述の本発明の液晶表示装置用基板を設けて構成されたものである。液晶表示素子の1つとして、少なくとも一方が光透過性の一対の基板(本発明の液晶表示装置用基板を含む。)間に液晶層と液晶駆動手段(単純マトリックス駆動方式及びアクティブマトリックス駆動方式を含む。)とを少なくとも備えたものが挙げられる。
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display element of the present invention is constituted by providing the liquid crystal display device substrate of the present invention described above. As one of the liquid crystal display elements, a liquid crystal layer and a liquid crystal driving means (a simple matrix driving method and an active matrix driving method) are provided between a pair of substrates (including the substrate for a liquid crystal display device of the present invention) at least one of which is light transmissive. And the like) at least.

この場合、本発明の液晶表示装置用基板は、複数のRGB画素群を有し、該画素群を構成する各画素が互いにブラックマトリックスで離画されているカラーフィルタ基板として構成できる。このカラーフィルタ基板には、プロファイルの良好な矩形の例えばフォトスペーサーが設けられるため、該カラーフィルタ基板を備えた液晶表示素子は、カラーフィルタ基板と対向基板との間にセルギャップムラ(セル厚変動)の発生が抑えられ、色ムラ等の表示ムラの発生を効果的に防止することができる。これにより、作製された液晶表示素子は鮮やかな画像を表示できる。   In this case, the substrate for a liquid crystal display device of the present invention can be configured as a color filter substrate having a plurality of RGB pixel groups and each pixel constituting the pixel group being separated from each other by a black matrix. Since this color filter substrate is provided with a rectangular photo spacer, for example, having a good profile, the liquid crystal display element including the color filter substrate has a cell gap unevenness (cell thickness variation between the color filter substrate and the counter substrate). ) And the occurrence of display unevenness such as color unevenness can be effectively prevented. Thereby, the produced liquid crystal display element can display a vivid image.

また、液晶表示素子の別の態様として、少なくとも一方が光透過性の一対の基板(本発明の液晶表示装置用基板を含む。)間に液晶層と液晶駆動手段とを少なくとも備え、前記液晶駆動手段がアクティブ素子(例えばTFT)を有し、かつ一対の基板間がプロファイルの良好な矩形のフォトスペーサーにより所定幅に規制して構成されたものである。この場合も、本発明の液晶表示装置用基板は、複数のRGB画素群を有し、該画素群を構成する各画素が互いにブラックマトリックスで離画されたカラーフィルタ基板として構成されている。   As another aspect of the liquid crystal display element, at least one of the liquid crystal display elements includes a liquid crystal layer and a liquid crystal driving means between a pair of transparent substrates (including the substrate for a liquid crystal display device of the present invention). The means has an active element (for example, TFT), and the pair of substrates is configured to be regulated to a predetermined width by a rectangular photo spacer having a good profile. Also in this case, the substrate for a liquid crystal display device of the present invention is configured as a color filter substrate having a plurality of RGB pixel groups, and each pixel constituting the pixel group is separated from each other by a black matrix.

本発明において使用可能な液晶としては、ネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶、強誘電液晶が挙げられる。
また、前記カラーフィルタ基板の前記画素群は、互いに異なる色を呈する2色の画素からなるものでも、3色の画素、4色以上の画素からなるものであってもよい。例えば3色の場合、赤(R)、緑(G)及び青(B)の3つの色相で構成される。RGB3色の画素群を配置する場合には、モザイク型、トライアングル型、ストライプ型等の配置が好ましく、4色以上の画素群を配置する場合にはどのような配置であってもよい。カラーフィルタの作製は、例えば2色以上の画素群を形成した後既述のようにブラックマトリックスを形成してもよいし、逆にブラックマトリックスを形成した後に画素群を形成するようにしてもよい。RGB画素の形成については、特開2004−347831号公報等を参考にすることができる。
Examples of the liquid crystal usable in the present invention include nematic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, smectic liquid crystal, and ferroelectric liquid crystal.
Further, the pixel group of the color filter substrate may be composed of two-color pixels exhibiting different colors, or may be composed of three-color pixels, four-color pixels or more. For example, in the case of three colors, it is composed of three hues of red (R), green (G), and blue (B). When arranging pixel groups of three colors of RGB, arrangement of mosaic type, triangle type, stripe type, etc. is preferable, and when arranging pixel groups of four or more colors, any arrangement may be used. For producing the color filter, for example, after forming a pixel group of two or more colors, the black matrix may be formed as described above, or conversely, the pixel group may be formed after forming the black matrix. . Regarding the formation of RGB pixels, JP 2004-347831 A can be referred to.

<液晶表示装置>
本発明の液晶表示装置は、既述の本発明の液晶表示素子を設けて構成されたものである。例えば、互いに向き合うように対向配置された一対の基板間を既述のように、本発明の液晶ディスプレイ用構造材形成材料を用いて作製されたフォトスペーサーで所定幅に規制し、規制された間隙に液晶材料を封入(封入部位を液晶層と称する。)して構成されており、液晶層の厚さ(セル厚)が所望の均一厚に保持されるようになっている。本発明の液晶表示素子が設けられてなるので、色ムラ等の表示ムラの発生が効果的に防止され、鮮やかな画像の表示が可能である。
<Liquid crystal display device>
The liquid crystal display device of the present invention is configured by providing the above-described liquid crystal display element of the present invention. For example, as described above, the gap between the pair of substrates arranged to face each other is regulated to a predetermined width by the photo spacer manufactured using the liquid crystal display structural material forming material of the present invention. The liquid crystal material is sealed (the sealed portion is referred to as a liquid crystal layer), and the thickness of the liquid crystal layer (cell thickness) is maintained at a desired uniform thickness. Since the liquid crystal display element of the present invention is provided, occurrence of display unevenness such as color unevenness is effectively prevented, and a vivid image can be displayed.

液晶表示装置における液晶表示モードとしては、STN型、TN型、GH型、ECB型、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、VA型、IPS型、OCB型、ASM型、その他種々のものが好適に挙げられる。中でも、本発明の液晶表示装置においては、最も効果的に本発明の効果を奏する観点から、液晶セルのセル厚の変動により表示ムラを起こし易い表示モードが望ましく、セル厚が2〜4μmであるVA型表示モード、IPS型表示モード、OCB型表示モードに構成されるのが好ましい。   The liquid crystal display mode in the liquid crystal display device includes STN type, TN type, GH type, ECB type, ferroelectric liquid crystal, antiferroelectric liquid crystal, VA type, IPS type, OCB type, ASM type, and various other types. Preferably mentioned. Among them, in the liquid crystal display device of the present invention, from the viewpoint of exhibiting the effect of the present invention most effectively, a display mode that easily causes display unevenness due to fluctuations in the cell thickness of the liquid crystal cell is desirable, and the cell thickness is 2 to 4 μm. The VA display mode, the IPS display mode, and the OCB display mode are preferably configured.

本発明の液晶表示装置の基本的な構成態様としては、(a)薄膜トランジスタ(TFT)等の駆動素子と画素電極(導電層)とが配列形成された駆動側基板と、対向電極(導電層)を備えた対向基板とをフォトスペーサーを介在させて対向配置し、その間隙部に液晶材料を封入して構成したもの、(b)駆動基板と、対向電極(導電層)を備えた対向基板とをフォトスペーサーを介在させて対向配置し、その間隙部に液晶材料を封入して構成したもの、等が挙げられ、本発明の液晶表示装置は、各種液晶表示機器に好適に適用することができる。   The basic configuration of the liquid crystal display device of the present invention includes: (a) a driving side substrate in which driving elements such as thin film transistors (TFTs) and pixel electrodes (conductive layers) are arranged; and a counter electrode (conductive layer). And (b) a driving substrate and a counter substrate provided with a counter electrode (conductive layer); and a counter substrate provided with a counter electrode (conductive layer). The liquid crystal display device of the present invention can be suitably applied to various liquid crystal display devices, and the like. .

液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田龍男編集、側工業調査会、1994年発行)」に記載がある。本発明の液晶表示装置には、本発明の液晶表示素子を備える以外に特に制限はなく、例えば前記「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載された種々の方式の液晶表示装置に構成することができる。中でも特に、カラーTFT方式の液晶表示装置を構成するのに有効である。カラーTFT方式の液晶表示装置については、例えば「カラーTFT液晶ディスプレイ(共立出版(株)、1996年発行)」に記載がある。   The liquid crystal display device is described, for example, in “Next-generation liquid crystal display technology (edited by Tatsuo Uchida, side industry research committee, published in 1994)”. The liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited except that it includes the liquid crystal display element of the present invention. For example, the liquid crystal display device of the various types described in the “next-generation liquid crystal display technology” can be configured. . In particular, it is effective in constructing a color TFT liquid crystal display device. The color TFT liquid crystal display device is described, for example, in “Color TFT liquid crystal display (Kyoritsu Publishing Co., Ltd., issued in 1996)”.

本発明の液晶表示装置は、既述の本発明の液晶表示素子を備える以外は、電極基板、偏光フィルム、位相差フィルム、バックライト、スペーサ.視野角補償フィルム、反射防止フィルム、光拡散フィルム、防眩フィルムなどの様々な部材を用いて一般的に構成できる。これら部材については、例えば「'94液晶ディスプレイ周辺材料・ケミカルズの市場(島健太郎、(株)シーエムシー、1994年発行)」、「2003液晶関連市場の現状と将来展望(下巻)(表良吉、(株)富士キメラ総研、2003等発行)」に記載されている。   The liquid crystal display device of the present invention includes an electrode substrate, a polarizing film, a retardation film, a backlight, a spacer, and the like, except that the liquid crystal display device of the present invention described above is provided. It can generally be configured using various members such as a viewing angle compensation film, an antireflection film, a light diffusion film, and an antiglare film. Regarding these members, for example, “'94 Liquid Crystal Display Peripheral Materials / Chemicals Market (Kentaro Shima, CMC Co., Ltd., published in 1994)”, “Current Status and Future Prospects of the 2003 Liquid Crystal Related Market (Part 2)” (Fuji Chimera Research Institute, Inc., 2003, etc.) ”.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Unless otherwise specified, “part” is based on mass.

本実施例では、転写法及びLEDバックライトの組合せを中心に詳細に述べるが、本発明においてはスリットコーターなどを用いた塗布法により実施してもよく、また、バックライトは冷陰極管を用いて構成してもよい。   In the present embodiment, the combination of the transfer method and the LED backlight will be described in detail. However, in the present invention, it may be performed by a coating method using a slit coater or the like, and the backlight uses a cold cathode tube. May be configured.

(実施例1)
以下に示すようにして、図18に示すように構成されたMVAモードの液晶表示装置を作製した。
−カラーフィルタ基板の作製−
〈感光性樹脂転写材料の作製〉
厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体(PET仮支持体)の上に、スリット状ノズルを用いて、下記処方H1からなる熱可塑性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させて熱可塑性樹脂層を形成した。次に、この熱可塑性樹脂層上に下記処方P1からなる中間層用塗布液を塗布、乾燥させて中間層(酸素遮断膜)を積層した。この中間層上に更に、下記表1に記載の組成よりなる着色感光性樹脂組成物K1を塗布、乾燥させて感光性樹脂層を積層した。このようにして、PET仮支持体の上に、乾燥膜厚が15μmの熱可塑性樹脂層と乾燥膜厚が1.6μmの中間層と乾燥膜厚が2.4μmの感光性樹脂層を設け、感光性樹脂層上には保護フィルム(厚さ12μmポリプロピレンフィルム)を圧着した。
Example 1
As shown below, an MVA mode liquid crystal display device configured as shown in FIG. 18 was produced.
-Fabrication of color filter substrate-
<Production of photosensitive resin transfer material>
Using a slit-like nozzle on a 75 μm thick polyethylene terephthalate film temporary support (PET temporary support), a thermoplastic resin layer coating solution having the following formulation H1 is applied and dried to form a thermoplastic resin layer. Formed. Next, an intermediate layer coating liquid having the following formulation P1 was applied onto the thermoplastic resin layer and dried to laminate an intermediate layer (oxygen barrier film). On this intermediate layer, a colored photosensitive resin composition K1 having the composition shown in Table 1 below was further applied and dried to laminate a photosensitive resin layer. Thus, a thermoplastic resin layer having a dry film thickness of 15 μm, an intermediate layer having a dry film thickness of 1.6 μm, and a photosensitive resin layer having a dry film thickness of 2.4 μm are provided on the PET temporary support, A protective film (12 μm thick polypropylene film) was pressure-bonded on the photosensitive resin layer.

Figure 2007086692
Figure 2007086692

上記のようにして、仮支持体と熱可塑性樹脂層と中間層(酸素遮断膜)とブラック(K)の感光性樹脂層とが積層されて積層体に構成された感光性樹脂転写材料を作製した(以下、感光性樹脂転写材料K1と称する)。   As described above, a temporary support, a thermoplastic resin layer, an intermediate layer (oxygen barrier film), and a black (K) photosensitive resin layer are laminated to produce a photosensitive resin transfer material configured as a laminate. (Hereinafter referred to as photosensitive resin transfer material K1).

〔熱可塑性樹脂層用塗布液の処方H1〕
・メタノール …11.1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 … 6.4部
・メチルエチルケトン …52.4部
・メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体 … 5.83部
〔共重合比(モル比)=55/11.7/4.5/28.8、重量平均分子量=10万、Tg≒70℃〕
・スチレン/アクリル酸共重合体 …13.6部
〔共重合比(モル比)=63/37、重量平均分子量=1万、Tg≒100℃〕
・2,2−ビス[4−(メタクリロキシポリエトキシ)フェニル]プロパン(新中村化学(株)製) … 9.1部
・下記界面活性剤1 … 0.54部
[Prescription H1 of coating solution for thermoplastic resin layer]
-Methanol ... 11.1 parts-Propylene glycol monomethyl ether acetate ... 6.4 parts-Methyl ethyl ketone ... 52.4 parts-Methyl methacrylate / 2-ethylhexyl acrylate / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer ... 5.83 parts [copolymerization Ratio (molar ratio) = 55 / 11.7 / 4.5 / 28.8, weight average molecular weight = 100,000, Tg≈70 ° C.]
Styrene / acrylic acid copolymer: 13.6 parts [copolymerization ratio (molar ratio) = 63/37, weight average molecular weight = 10,000, Tg≈100 ° C.]
・ 2,2-bis [4- (methacryloxypolyethoxy) phenyl] propane (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 9.1 parts ・ Surfactant 1 below: 0.54 parts

*界面活性剤1:
メガファックF−780−F(大日本インキ化学工業(株)製)
〔組成〕
・C613CH2CH2OCOCH=CH2(40部)とH(OCH(CH3)CH27OCOCH=CH2(55部)とH(OCH2CH27OCOCH=CH2(5部)との共重合体(重量平均分子量3万)…30部
・メチルエチルケトン…70部
* Surfactant 1:
MegaFuck F-780-F (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
〔composition〕
C 6 F 13 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 (40 parts) and H (OCH (CH 3 ) CH 2 ) 7 OCOCH═CH 2 (55 parts) and H (OCH 2 CH 2 ) 7 OCOCH═CH 2 Copolymer with (5 parts) (weight average molecular weight 30,000) ... 30 parts Methyl ethyl ketone ... 70 parts

〔中間層用塗布液の処方P1〕
・ポリビニルアルコール … 2.1部
(PVA−205(鹸化率=88%)、(株)クラレ製)
・ポリビニルピロリドン … 0.95部
(PVP、K−30;アイエスピー・ジャパン(株)製)
・メタノール …44部
・蒸留水 …53部
[Prescription P1 of coating solution for intermediate layer]
・ Polyvinyl alcohol: 2.1 parts (PVA-205 (saponification rate = 88%), manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
・ Polyvinylpyrrolidone: 0.95 parts (PVP, K-30; manufactured by ASP Japan Co., Ltd.)
・ Methanol: 44 parts ・ Distilled water: 53 parts

次に、得られた感光性樹脂転写材料K1の作製において用いた前記着色感光性樹脂組成物K1を、前記表1に記載の組成よりなる着色感光性樹脂組成物R1、G1及びB1に代えたこと以外は、上記と同様の方法により、感光性樹脂転写材料R1、G1及びB1を作製した。   Next, the colored photosensitive resin composition K1 used in the production of the obtained photosensitive resin transfer material K1 was replaced with colored photosensitive resin compositions R1, G1, and B1 having the compositions described in Table 1 above. Except for this, photosensitive resin transfer materials R1, G1, and B1 were produced by the same method as described above.

〈カラーフィルタ基板の作製〉
−ブラック(K)画像の形成−
680×880mmサイズの無アルカリガラス基板を、シャワーにより25℃に調整したガラス洗浄剤液を20秒間吹き付けながらナイロン毛を有する回転ブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄した後、シャワーによりシランカップリング液(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0.3質量%水溶液;商品名:KBM603、信越化学工業(株)製)を20秒間吹き付け、純水シャワー洗浄した。洗浄後、このガラス基板を基板予備加熱装置で100℃で2分間加熱した。
<Preparation of color filter substrate>
-Formation of black (K) image-
A non-alkali glass substrate having a size of 680 × 880 mm was washed with a rotating brush having nylon bristles while spraying a glass detergent solution adjusted to 25 ° C. with a shower for 20 seconds, washed with pure water, and then washed with a silane coupling solution by a shower. (N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane 0.3 mass% aqueous solution; trade name: KBM603, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was sprayed for 20 seconds and washed with pure water shower. After cleaning, the glass substrate was heated at 100 ° C. for 2 minutes with a substrate preheating device.

次に、感光性樹脂転写材料K1の保護フィルムを剥離後、露出した感光性樹脂層が上記の100℃で2分間加熱したガラス基板の表面と接するように重ね合わせ、ラミネータLamicII型〔(株)日立インダストリイズ製〕を用いて、ゴムローラ温度130℃、線圧100N/cm、搬送速度2.2m/分の条件にてラミネートした。次いで、PET仮支持体を剥離してガラス基板上に転写した。   Next, after the protective film of the photosensitive resin transfer material K1 is peeled off, the exposed photosensitive resin layer is overlaid so as to be in contact with the surface of the glass substrate heated at 100 ° C. for 2 minutes to form a laminator Lamic II type Hitachi Rubber Industries, Ltd.] was used for lamination under the conditions of a rubber roller temperature of 130 ° C., a linear pressure of 100 N / cm, and a conveying speed of 2.2 m / min. Next, the PET temporary support was peeled off and transferred onto a glass substrate.

次に、超高圧水銀灯を有するプロキシミティー型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング(株)製)を用い、マスク(画像パターンを有する石英露光マスク)と、該マスクと熱可塑性樹脂層とが向き合うように配置したガラス基板とを略平行に垂直に立てた状態で、マスク面と感光性樹脂層の中間層に接する側の表面との間の距離を200μmに設定し、マスクを介して熱可塑性樹脂層側から露光量70mJ/cm2でパターン露光した。 Next, using a proximity type exposure machine (manufactured by Hitachi High-Tech Electronics Engineering Co., Ltd.) having an ultra high pressure mercury lamp, the mask (quartz exposure mask having an image pattern) and the mask and the thermoplastic resin layer face each other. The distance between the mask surface and the surface of the photosensitive resin layer on the side in contact with the intermediate layer is set to 200 μm in a state where the arranged glass substrate stands upright substantially in parallel, and the thermoplastic resin layer is interposed through the mask. Pattern exposure was performed at an exposure amount of 70 mJ / cm 2 from the side.

次に、トリエタノールアミン系現像液(2.5%のトリエタノールアミン、ノニオン界面活性剤、及びポリプロピレン系消泡剤含有;商品名:T−PD1、富士写真フイルム(株)製)にて30℃で50秒間、フラットノズル圧力0.04MPaでシャワー現像し、熱可塑性樹脂層と酸素遮断膜とを除去した。   Next, with a triethanolamine developer (containing 2.5% triethanolamine, nonionic surfactant, and polypropylene antifoaming agent; trade name: T-PD1, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.), 30 Shower development was performed at a flat nozzle pressure of 0.04 MPa at 50 ° C. for 50 seconds to remove the thermoplastic resin layer and the oxygen barrier film.

次に、炭酸Na系現像液(0.06モル/リットルの炭酸水素ナトリウム、同濃度の炭酸ナトリウム、1%のジブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、アニオン界面活性剤、消泡剤、及び安定剤を含有;商品名:T−CD1、富士写真フイルム(株)製)を用いて、29℃で30秒間、コーン型ノズル圧力0.15MPaでシャワー現像し、パターン画素を得た。   Next, a sodium carbonate-based developer (containing 0.06 mol / liter sodium bicarbonate, sodium carbonate of the same concentration, 1% sodium dibutylnaphthalenesulfonate, an anionic surfactant, an antifoaming agent, and a stabilizer; Using a trade name: T-CD1, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., shower development was performed at 29 ° C. for 30 seconds with a cone-type nozzle pressure of 0.15 MPa to obtain a pattern pixel.

次に、洗浄剤(燐酸塩、珪酸塩、ノニオン界面活性剤、消泡剤、及び安定剤含有;商品名:T−SD1、富士写真フイルム(株)製)を用いて、33℃で20秒間、コーン型ノズル圧力0.02MPaでシャワーとナイロン毛を有す回転ブラシを用いて残渣除去を行なうことにより、図18に示すように、ガラス基板11上にブラック(K)画像16を形成した。その後さらに、この基板に対し、K画像が形成されている側から超高圧水銀灯により500mJ/cm2の光でポスト露光した後、220℃で15分間熱処理した。 Next, using a detergent (phosphate, silicate, nonionic surfactant, antifoaming agent, and stabilizer; trade name: T-SD1, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) at 33 ° C. for 20 seconds The residue was removed using a rotary brush having a shower and nylon bristles at a cone type nozzle pressure of 0.02 MPa, thereby forming a black (K) image 16 on the glass substrate 11 as shown in FIG. Thereafter, the substrate was further post-exposed with 500 mJ / cm 2 of light from the side on which the K image was formed with an ultrahigh pressure mercury lamp, and then heat-treated at 220 ° C. for 15 minutes.

その後、K画像16が形成されたガラス基板11を再び、上記のようにブラシ洗浄し、純水シャワー洗浄した後、シランカップリング液は使用せずに、基板予備加熱装置により100℃で2分間加熱した。   Thereafter, the glass substrate 11 on which the K image 16 is formed is again washed with a brush as described above and washed with a pure water shower, and then a silane coupling solution is not used, and the substrate preheating device is used for 2 minutes at 100 ° C. Heated.

−レッド(R)画素の形成−
前記K画像16が形成されたガラス基板11に、上記より得た感光性樹脂転写材料R1を用い、前記K画像16の形成と同様の工程を行ない、ガラス基板11のK画像16が形成されている側にレッド画素(R画素)を形成した。但し、露光工程での露光量は40mJ/cm2とし、炭酸Na系現像液によるシャワー現像は35℃で35秒間とした。
なお、R画素の厚みは2.0μmであり、C.I.ピグメント・レッド(C.I.P.R.)254、C.I.P.R.177の塗布量はそれぞれ0.88g/m2、0.22g/m2であった。
その後、R画素が形成されたガラス基板11を再び、上記のように洗浄剤を用いてブラシ洗浄し、純水でシャワー洗浄した後、シランカップリング液は使用せずに、基板予備加熱装置により100℃で2分間加熱した。
-Formation of red (R) pixels-
Using the photosensitive resin transfer material R1 obtained above on the glass substrate 11 on which the K image 16 is formed, the same process as the formation of the K image 16 is performed to form the K image 16 on the glass substrate 11. A red pixel (R pixel) was formed on the side where it is present. However, the exposure amount in the exposure step was 40 mJ / cm 2, and shower development with a sodium carbonate-based developer was performed at 35 ° C. for 35 seconds.
The thickness of the R pixel is 2.0 μm. I. Pigment Red (C.I.P.R.) 254, C.I. I. P. R. The coating amounts of 177 were 0.88 g / m 2 and 0.22 g / m 2 , respectively.
After that, the glass substrate 11 on which the R pixel is formed is again cleaned with a brush using a cleaning agent as described above, and shower-washed with pure water. Then, without using a silane coupling solution, a substrate preheating device is used. Heated at 100 ° C. for 2 minutes.

−グリーン(G)画素の形成−
次に、上記より得た感光性樹脂転写材料G1を用い、前記K画像16の形成と同様の工程を行ない、ガラス基板11のK画像16及びR画素等が形成されている側にグリーン画素(G画素)を形成した。但し、露光工程での露光量は40mJ/cm2、炭酸Na系現像液によるシャワー現像は34℃で45秒間とした。
なお、G画素の厚みは2.0μmであり、C.I.ピグメント・グリーン(C.I.P.G.)36、C.I.ピグメント・イエロー(C.I.P.Y.)150の塗布量はそれぞれ1.12g/m2、0.48g/m2であった。
その後、R画素及びG画素が形成されたガラス基板11を再び、上記のように洗浄剤を用いてブラシ洗浄し、純水でシャワー洗浄した後、シランカップリング液は使用せずに、基板予備加熱装置により100℃で2分間加熱した。
-Formation of green (G) pixels-
Next, using the photosensitive resin transfer material G1 obtained as described above, the same process as the formation of the K image 16 is performed, and a green pixel (on the side of the glass substrate 11 on which the K image 16 and the R pixel are formed). G pixel) was formed. However, the exposure amount in the exposure step was 40 mJ / cm 2 , and shower development with a sodium carbonate-based developer was performed at 34 ° C. for 45 seconds.
The G pixel has a thickness of 2.0 μm. I. Pigment green (C.I.P.G.) 36, C.I. I. Pigment Yellow (C.I.P.Y.) each coating amount of 150 1.12g / m 2, was 0.48 g / m 2.
Thereafter, the glass substrate 11 on which the R pixel and the G pixel are formed is again cleaned with a brush using a cleaning agent as described above, shower-washed with pure water, and without using a silane coupling solution. It heated at 100 degreeC with the heating apparatus for 2 minutes.

−ブルー(B)画素の形成−
次に、上記より得た感光性樹脂転写材料B1を用い、前記K画像16の形成と同様の工程を行ない、ガラス基板11のK画像16並びにR画素及びG画素が形成されている側にブルー画素(B画素)を形成した。但し、露光工程での露光量は30mJ/cm2、炭酸Na系現像液によるシャワー現像は36℃で40秒間とした。
なお、B画素の厚みは2.0μmであり、C.I.ピグメント・ブルー(C.I.P.B.)15:6、C.I.ピグメント・バイオレット(C.I.P.V.)23の塗布量はそれぞれ0.63g/m2、0.07g/m2であった。
-Formation of blue (B) pixels-
Next, using the photosensitive resin transfer material B1 obtained above, the same process as the formation of the K image 16 is performed, and the glass substrate 11 on the side where the K image 16 and the R and G pixels are formed is blue. A pixel (B pixel) was formed. However, the exposure amount in the exposure step was 30 mJ / cm 2 , and shower development with a sodium carbonate-based developer was performed at 36 ° C. for 40 seconds.
The thickness of the B pixel is 2.0 μm. I. Pigment Blue (C.I.P.B.) 15: 6, C.I. I. Pigment Violet (C.I.P.V.) each coating amount of 23 0.63g / m 2, was 0.07 g / m 2.

その後、R、G,Bの各画素が形成されたガラス基板11を、240℃で50分間ベークして、カラーフィルタ12を得た。
更にその上に透明電極として、ITO(Indium Tin Oxide)膜13をスパッタリングにより形成し、カラーフィルタ基板10を得た。
Thereafter, the glass substrate 11 on which the R, G, and B pixels were formed was baked at 240 ° C. for 50 minutes to obtain a color filter 12.
Further, an ITO (Indium Tin Oxide) film 13 was formed thereon as a transparent electrode by sputtering, and a color filter substrate 10 was obtained.

ここで、前記表1に記載の着色感光性樹脂組成物K1、R1、G1、B1の調製について説明する。
〈着色感光性樹脂組成物K1の調製〉
着色感光性樹脂組成物K1は、前記表1に記載の量のK顔料分散物1、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度24℃(±2℃)で混合して150r.p.m.で10分間攪拌し、次いで、前記表1に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー1、ハイドロキノンモノメチルエーテル、DPHA液、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[4’−(N,N−ビスエトキシカルボニルメチルアミノ)−3’−ブロモフェニル]−s−トリアジン、界面活性剤1をはかり取り、温度25℃(±2℃)でこの順に添加して、温度40℃(±2℃)、150r.p.m.で30分間攪拌することによって得た。
Here, the preparation of the colored photosensitive resin compositions K1, R1, G1, and B1 described in Table 1 will be described.
<Preparation of colored photosensitive resin composition K1>
The colored photosensitive resin composition K1 is obtained by weighing out K pigment dispersion 1 and propylene glycol monomethyl ether acetate in the amounts shown in Table 1 and mixing at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.) to 150 rpm. Then, methyl ethyl ketone, binder 1, hydroquinone monomethyl ether, DPHA solution, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [4 ′-(N, N-bis) in the amounts shown in Table 1 above were stirred. Ethoxycarbonylmethylamino) -3′-bromophenyl] -s-triazine and surfactant 1 are weighed out and added in this order at a temperature of 25 ° C. (± 2 ° C.), and a temperature of 40 ° C. (± 2 ° C.), 150 r. obtained by stirring at 30 pm for 30 minutes.

前記表1に記載の組成物中の各組成の詳細は以下の通りである。なお、界面活性剤1については既述の通りである。
*K顔料分散物1の組成
・カーボンブラック…13.1部
(Special Black 250、デグッサ社製)
・5−[3−オキソ−2−[4−[3,5−ビス(3−ジエチルアミノプロピルアミノカルボニル)フェニル]アミノカルボニル]フェニルアゾ]−ブチロイルアミノベンズイミダゾロン…0.65部
・ポリマー〔ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(=72/28[モル比])のランダム共重合物(重量平均分子量37,000)〕…6.72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…79.53部
The detail of each composition in the composition of the said Table 1 is as follows. The surfactant 1 is as described above.
* Composition of K Pigment Dispersion 1-Carbon black ... 13.1 parts (Special Black 250, manufactured by Degussa)
5- [3-oxo-2- [4- [3,5-bis (3-diethylaminopropylaminocarbonyl) phenyl] aminocarbonyl] phenylazo] -butyroylaminobenzimidazolone ... 0.65 part Polymer [benzyl Random copolymer of methacrylate / methacrylic acid (= 72/28 [molar ratio]) (weight average molecular weight 37,000)] ... 6.72 parts ・ Propylene glycol monomethyl ether acetate ... 79.53 parts

*バインダー1の組成
・ポリマー〔ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(=78/22[モル比])のランダム共重合物(重量平均分子量40,000)〕…27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…73部
*DPHA液の組成
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(重合禁止剤MEHQを500ppm含有、商品名:KAYARAD DPHA、日本化薬(株)製)…76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…24部
* Composition of binder 1-Polymer [benzyl methacrylate / methacrylic acid (= 78/22 [molar ratio]) random copolymer (weight average molecular weight 40,000)] ... 27 parts-Propylene glycol monomethyl ether acetate ... 73 parts * Composition of DPHA solution ・ Dipentaerythritol hexaacrylate (containing 500 ppm of polymerization inhibitor MEHQ, trade name: KAYARAD DPHA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)… 76 parts ・ Propylene glycol monomethyl ether acetate ... 24 parts

〈着色感光性樹脂組成物R1の調製〉
着色感光性樹脂組成物R1は、前記表1に記載の量のR顔料分散物1、R顔料分散物2、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度24℃(±2℃)で混合して150r.p.m.で10分間攪拌し、次いで、前記表1に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー2、DPHA液、2−トリクロロメチル−5−(p−スチリルスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[4’−(N,N−ビスエトキシカルボニルメチルアミノ)−3’−ブロモフェニル]−s−トリアジン、及びフェノチアジンをはかり取り、温度24℃(±2℃)でこの順に添加して150r.p.m.で10分間攪拌し、次いで前記表1に記載の量の添加剤1をはかり取り、温度24℃(±2℃)で混合して150r.p.m.で20分間攪拌し、更に、前記表1に記載の量の界面活性剤1をはかり取り、温度24℃(±2℃)で添加して30r.p.m.で30分間攪拌し、ナイロンメッシュ#200で濾過することによって得た。
<Preparation of colored photosensitive resin composition R1>
Colored photosensitive resin composition R1 measures R pigment dispersion 1, R pigment dispersion 2, and propylene glycol monomethyl ether acetate in the amounts shown in Table 1 and mixes at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.). The mixture was stirred at 150 rpm for 10 minutes, and then the amounts of methyl ethyl ketone, binder 2, DPHA solution, 2-trichloromethyl-5- (p-styrylstyryl) -1,3,4 as shown in Table 1 above. -Oxadiazole, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [4 '-(N, N-bisethoxycarbonylmethylamino) -3'-bromophenyl] -s-triazine, and phenothiazine, Add in this order at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.) and stir at 150 rpm for 10 minutes, then weigh out the amount of Additive 1 listed in Table 1 above, and temperature 24 ° C. (± 2 ° C.) so The mixture was stirred at 150 rpm for 20 minutes, and the surfactant 1 in the amount shown in Table 1 was weighed and added at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.) and added at 30 rpm. And stirred for 30 minutes and filtered through nylon mesh # 200.

なお、前記表1に記載の組成物R1中の各組成の詳細は以下の通りである。また、DPHA液及び界面活性剤1の組成は各々、前記着色感光性樹脂組成物K1の場合と同様である。
*R顔料分散物1の組成
・C.I.ピグメント・レッド254(商品名:Irgaphor Red B−CF、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)…8.0部
・5−[3−オキソ−2−[4−[3,5-ビス(3−ジエチルアミノプロピルアミノカルボニル)フェニル]アミノカルボニル]フェニルアゾ]−ブチロイルアミノベンズイミダゾロン…0.8部
・ポリマー〔ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(=72/28[モル比])のランダム共重合物(重量平均分子量37,000)〕…8.0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…83.2部
In addition, the detail of each composition in composition R1 of the said Table 1 is as follows. The compositions of the DPHA liquid and the surfactant 1 are the same as those of the colored photosensitive resin composition K1.
* Composition of R pigment dispersion 1-C.I. I. Pigment Red 254 (trade name: Irgaphor Red B-CF, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 8.0 parts ・ 5- [3-oxo-2- [4- [3,5-bis (3 -Diethylaminopropylaminocarbonyl) phenyl] aminocarbonyl] phenylazo] -butyroylaminobenzimidazolone ... 0.8 parts Random copolymer of polymer [benzyl methacrylate / methacrylic acid (= 72/28 [molar ratio]) (weight) Average molecular weight 37,000)] ... 8.0 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate ... 83.2 parts

*R顔料分散物2の組成
・C.I.ピグメント・レッド177(商品名:Cromophtal Red A2B、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)…18部
・ポリマー〔ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(=72/28[モル比])のランダム共重合物(重量平均分子量37,000)〕…12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…70部
*バインダー2の組成
・ベンジルメタクリレート/メタクリル酸/メチルメタクリレート(=38/25/37[モル比])のランダム共重合物(重量平均分子量30,000)…27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…73部
*添加剤1:燐酸エステル系特殊活性剤(HIPLAAD ED152、楠本化成(株)製)
* Composition of R pigment dispersion 2-C.I. I. Pigment Red 177 (trade name: Chromophthal Red A2B, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) ... 18 parts-Random copolymer (weight) of polymer [benzyl methacrylate / methacrylic acid (= 72/28 [molar ratio]) Average molecular weight 37,000)] ... 12 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 70 parts * Binder 2 composition Random copolymer of benzyl methacrylate / methacrylic acid / methyl methacrylate (= 38/25/37 [molar ratio]) (Weight average molecular weight 30,000) 27 parts ・ Propylene glycol monomethyl ether acetate 73 parts * Additive 1: Phosphate ester special activator (HIPLAAD ED152, manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.)

〈着色感光性樹脂組成物G1の調製〉
着色感光性樹脂組成物G1は、前記表1に記載の量のG顔料分散物1、Y顔料分散物1、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度24℃(±2℃)で混合して150r.p.m.で10分間攪拌し、次いで、前記表1に記載の量のメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、バインダー1、DPHA液、2−トリクロロメチル−5−(p−スチリルスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[4’−(N,N−ビスエトキシカルボニルメチルアミノ)−3’−ブロモフェニル]−s−トリアジン、及びフェノチアジンをはかり取り、温度24℃(±2℃)でこの順に添加して150r.p.m.で30分間攪拌し、更に、前記表1に記載の量の界面活性剤1をはかり取り、温度24℃(±2℃)で添加して30r.p.m.で5分間攪拌し、ナイロンメッシュ#200で濾過することによって得た。
<Preparation of colored photosensitive resin composition G1>
The colored photosensitive resin composition G1 measures the amount of G pigment dispersion 1, Y pigment dispersion 1, and propylene glycol monomethyl ether acetate in the amounts shown in Table 1 and mixes at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.). The mixture was stirred at 150 rpm for 10 minutes, and then the amounts of methyl ethyl ketone, cyclohexanone, binder 1, DPHA solution, 2-trichloromethyl-5- (p-styrylstyryl) -1,3 shown in Table 1 above. , 4-oxadiazole, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [4 ′-(N, N-bisethoxycarbonylmethylamino) -3′-bromophenyl] -s-triazine, and phenothiazine And added in this order at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.), stirred at 150 rpm for 30 minutes, and weighed out the surfactant 1 in the amount shown in Table 1 above. It was added in degrees 24 ℃ (± 2 ℃) was stirred for 5 minutes at 30 rpm, was obtained by filtering with a nylon mesh # 200.

なお、前記表1に記載の組成物G1中の各組成の詳細は以下の通りである。また、バインダー1、DPHA液、及び界面活性剤1の組成は、前記着色感光性樹脂組成物K1の場合と同様である。
*G顔料分散物1の組成
G顔料分散物1には、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製の「商品名:GT−2」を用いた。
*Y顔料分散物1
商品名:CFエローEX3393(御国色素社製)
In addition, the detail of each composition in the composition G1 of the said Table 1 is as follows. Moreover, the composition of the binder 1, the DPHA liquid, and the surfactant 1 is the same as that of the colored photosensitive resin composition K1.
* Composition of G Pigment Dispersion 1 As the G pigment dispersion 1, “trade name: GT-2” manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd. was used.
* Y pigment dispersion 1
Product name: CF Yellow EX3393 (manufactured by Gokoku Color Co., Ltd.)

〈着色感光性樹脂組成物B1の調製〉
着色感光性樹脂組成物B1は、前記表1に記載の量のB顔料分散物1、B顔料分散物2、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートをはかり取り、温度24℃(±2℃)で混合して150r.p.m.で10分間攪拌し、次いで、前記表1に記載の量のメチルエチルケトン、バインダー3、DPHA液、2−トリクロロメチル−5−(p−スチリルスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、及びフェノチアジンをはかり取り、温度25℃(±2℃)でこの順に添加して、温度40℃(±2℃)で150r.p.m.で30分間攪拌し、更に、前記表1に記載の量の界面活性剤1をはかり取り、温度24℃(±2℃)で添加して30r.p.m.で5分間攪拌し、ナイロンメッシュ#200で濾過することによって得た。
<Preparation of colored photosensitive resin composition B1>
Colored photosensitive resin composition B1 measures the amount of B pigment dispersion 1, B pigment dispersion 2, and propylene glycol monomethyl ether acetate in the amounts shown in Table 1 and mixes at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.). The mixture was stirred at 150 rpm for 10 minutes, and then the amounts of methyl ethyl ketone, binder 3, DPHA solution, 2-trichloromethyl-5- (p-styrylstyryl) -1,3,4 as shown in Table 1 above. -Oxadiazole and phenothiazine were weighed out and added in this order at a temperature of 25 ° C. (± 2 ° C.) and stirred at a temperature of 40 ° C. (± 2 ° C.) at 150 rpm for 30 minutes. The amount of surfactant 1 listed in Table 1 was weighed out, added at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.), stirred at 30 rpm for 5 minutes, and filtered through nylon mesh # 200. .

なお、前記表1に記載の組成物B1中の各組成の詳細は以下の通りである。また、DPHA液及び界面活性剤1の組成は、前記着色感光性樹脂組成物K1の場合と同様である。
*B顔料分散物1
商品名:CFブルーEX3357(御国色素社製)
*B顔料分散物2
商品名:CFブルーEX3383(御国色素社製)
*バインダー3の組成
・ベンジルメタクリレート/メタクリル酸/メチルメタクリレート(=36/22/42[モル比])のランダム共重合物(重量平均分子量30,000)…27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…73部
In addition, the detail of each composition in composition B1 of the said Table 1 is as follows. Moreover, the composition of DPHA liquid and surfactant 1 is the same as that of the colored photosensitive resin composition K1.
* B Pigment dispersion 1
Product name: CF Blue EX3357 (manufactured by Gokoku Dye)
* B Pigment dispersion 2
Product name: CF Blue EX3383 (manufactured by Gokoku Dye)
* Composition of binder 3-Random copolymer of benzyl methacrylate / methacrylic acid / methyl methacrylate (= 36/22/42 [molar ratio]) (weight average molecular weight 30,000) ... 27 parts-Propylene glycol monomethyl ether acetate ... 73 Part

−スペーサー用感光性転写シートの作製−
厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体(PET仮支持体)上に、下記処方Aからなる熱可塑性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させ、乾燥層厚6.0μmの熱可塑性樹脂層(アルカリ可溶な層)を形成した。
-Production of photosensitive transfer sheet for spacers-
On a 75 μm thick polyethylene terephthalate film temporary support (PET temporary support), a thermoplastic resin layer coating solution having the following formulation A was applied and dried, and a dry layer thickness 6.0 μm thermoplastic resin layer (alkaline) A soluble layer) was formed.

〔熱可塑性樹脂層用塗布液の処方A〕
・メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体 … 25.0部
(=55/11.7/4.5/28.8[モル比]、質量平均分子量90,000)
・スチレン/アクリル酸共重合体 … 58.4部
(=63/37[モル比]、質量平均分子量8,000)
・2,2−ビス〔4−(メタクリロキシポリエトキシ)フェニル〕プロパン
… 39.0部
・前記界面活性剤1 … 10.0部
・メタノール … 90.0部
・1−メトキシ−2−プロパノール … 51.0部
・メチルエチルケトン …700部
[Prescription A for Coating Solution for Thermoplastic Resin Layer]
Methyl methacrylate / 2-ethylhexyl acrylate / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer 25.0 parts (= 55 / 11.7 / 4.5 / 28.8 [molar ratio], mass average molecular weight 90,000)
-Styrene / acrylic acid copolymer: 58.4 parts (= 63/37 [molar ratio], weight average molecular weight 8,000)
2,2-bis [4- (methacryloxypolyethoxy) phenyl] propane
39.0 parts · Surfactant 1 · 10.0 parts · Methanol · 90.0 · 1-methoxy-2-propanol · 51.0 parts · Methyl ethyl ketone · 700 parts

次に、形成した熱可塑性樹脂層上に、下記処方Bからなる中間層用塗布液を塗布、乾燥させて、乾燥層厚1.5μmの中間層を積層した。   Next, on the formed thermoplastic resin layer, an intermediate layer coating solution having the following formulation B was applied and dried to laminate an intermediate layer having a dry layer thickness of 1.5 μm.

〔中間層用塗布液の処方B〕
・ポリビニルアルコール … 3.22部
(PVA−205、鹸化率80%、(株)クラレ製)
・ポリビニルピロリドン … 1.49部
(PVP K−30、アイエスピー・ジャパン(株)製)
・メタノール … 42.3部
・蒸留水 …524部
[Prescription B of coating solution for intermediate layer]
Polyvinyl alcohol: 3.22 parts (PVA-205, saponification rate 80%, manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
-Polyvinylpyrrolidone: 1.49 parts (PVP K-30, manufactured by IS Japan Co., Ltd.)
・ Methanol: 42.3 parts ・ Distilled water: 524 parts

次に、形成した中間層上に更に、下記表2に示す処方1からなる感光性樹脂層用塗布液をそれぞれ塗布、乾燥させて、乾燥層厚4.0μmの感光性樹脂層を積層した。   Next, a photosensitive resin layer coating solution having the formulation 1 shown in Table 2 below was further applied and dried on the formed intermediate layer, and a photosensitive resin layer having a dry layer thickness of 4.0 μm was laminated.

以上のようにして、PET仮支持体/熱可塑性樹脂層/中間層/感光性樹脂層の積層構造(3層の合計層厚は11.5μm)に構成した後、感光性樹脂層の表面に更に、カバーフィルムとして厚み12μmのポリプロピレン製フィルムを加熱・加圧して貼り付け、スペーサー用感光性転写シート(1)を得た。   As described above, after forming a laminated structure of PET temporary support / thermoplastic resin layer / intermediate layer / photosensitive resin layer (the total layer thickness of the three layers is 11.5 μm), the surface of the photosensitive resin layer is formed. Further, a polypropylene film having a thickness of 12 μm was applied as a cover film by heating and pressing to obtain a photosensitive transfer sheet (1) for spacers.

−フォトスペーサーの作製−
得られたスペーサー用感光性転写シート(1)のカバーフィルムを剥離し、露出した感光性樹脂層の表面を、上記で作製したITO膜がスパッタ形成されたカラーフィルタ基板10〔サイズ680×880mm〕のITO膜13上に重ね合わせ、ラミネーターLamicII型〔(株)日立インダストリイズ製〕を用いて、線圧100N/cm、130℃の加圧・加熱条件下で搬送速度2.2m/分にて貼り合わせた。その後、PET仮支持体を熱可塑性樹脂層との界面で剥離除去し、感光性樹脂層を熱可塑性樹脂層及び中間層と共に転写した。
-Production of photo spacer-
The cover film of the obtained photosensitive transfer sheet for spacer (1) is peeled off, and the surface of the exposed photosensitive resin layer is formed on the color filter substrate 10 [size 680 × 880 mm] on which the ITO film prepared above is sputtered. A laminator Lamic II type (manufactured by Hitachi Industries, Ltd.) was used, and the conveyance speed was 2.2 m / min under a linear pressure of 100 N / cm at 130 ° C. under heating and heating conditions. And pasted together. Thereafter, the PET temporary support was peeled and removed at the interface with the thermoplastic resin layer, and the photosensitive resin layer was transferred together with the thermoplastic resin layer and the intermediate layer.

次に、カラーフィルタ基板上の前記感光性樹脂層、熱可塑性樹脂層及び中間層に対し、大気雰囲気下で、下記のパターン形成装置を用い、前記感光性樹脂層、熱可塑性樹脂層及び中間層と露光ヘッドとを相対移動させながら、波長405nm、80mJ/cm2の露光量で露光し、スペーサパターンを形成した。 Next, for the photosensitive resin layer, the thermoplastic resin layer, and the intermediate layer on the color filter substrate, using the following pattern forming apparatus in the air atmosphere, the photosensitive resin layer, the thermoplastic resin layer, and the intermediate layer The exposure pattern was exposed to light having a wavelength of 405 nm and an exposure amount of 80 mJ / cm 2 while relatively moving the exposure head and the exposure head.

−パターン形成装置−
光照射手段として、図9〜図14に示す合波レーザー光源と、光変調手段として、図16に示す主走査方向にマイクロミラーが800個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に600組配列された光変調手段のうち、800個×使用領域の列数のみを駆動するように制御されたDMD50と、図19に示したマイクロレンズをアレイ状に配列したマイクロレンズアレイ472及び該マイクロレンズアレイを通した光を前記感光性樹脂層に結像する光学系480、482と、を有するパターン形成装置を用いた。また、マイクロレンズアレイ55の集光位置近傍に配置されるアパーチャアレイ59は、その各アパーチャ59aに、それと対応するマイクロレンズ55aを経た光のみが入射するように配置されている。
-Pattern forming device-
As the light irradiation means, a combined laser light source shown in FIGS. 9 to 14 and 600 sets of micromirror rows in which 800 micromirrors are arranged in the main scanning direction shown in FIG. Among the arrayed light modulation means, the DMD 50 controlled to drive only 800 × the number of columns in the use area, the microlens array 472 in which the microlenses shown in FIG. 19 are arrayed, and the microlens A pattern forming apparatus having optical systems 480 and 482 for forming an image of light passing through the array on the photosensitive resin layer was used. In addition, the aperture array 59 disposed in the vicinity of the condensing position of the microlens array 55 is disposed so that only light that has passed through the corresponding microlens 55a is incident on each aperture 59a.

次いで、KOH現像液CDK−1(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を、フラットノズルから25℃、ノズル圧力0.15MPaにて60秒間噴射してシャワー現像し、未露光部を現像除去してパターン(スペーサーパターン)を得た。
得られたスペーサーパターンは、直径16μm、平均高さ3.7μmの透明な柱状であった。
Next, KOH developer CDK-1 (manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.) is sprayed from a flat nozzle at 25 ° C. and a nozzle pressure of 0.15 MPa for 60 seconds to perform shower development, and unexposed portions are developed and removed. To obtain a pattern (spacer pattern).
The obtained spacer pattern was a transparent column having a diameter of 16 μm and an average height of 3.7 μm.

次に、スペーサーパターンが設けられたカラーフィルタ基板10を、230℃下で30分間加熱処理を行ない、フォトスペーサー14を作製した。   Next, the color filter substrate 10 provided with the spacer pattern was subjected to a heat treatment at 230 ° C. for 30 minutes to produce a photospacer 14.

−突起用感光性転写材料の作製−
厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体(PET仮支持体)上に、前記処方Aと同様の処方からなる熱可塑性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させ、乾燥膜厚が15μmの熱可塑性樹脂層を設けた。次いで、形成した熱可塑性樹脂層上に、前記処方Bと同様の処方からなる中間層用塗布液を塗布、乾燥させて、乾燥膜厚が1.6μmの中間層を設けた。次に、下記処方Cからなる突起形成用塗布液を調製し、この突起形成用塗布液を中間層上に塗布し、乾燥させて、乾燥膜厚が2.0μmである液晶配向制御用の突起用感光性樹脂層を塗設した。この感光性樹脂層の表面に更に、OSM−Nフィルム(Tredegar Film Products製、23μm)を保護フィルムとして貼り付けた。このようにして、PET仮支持体上に、該PET仮支持体側から順に熱可塑性樹脂層、中間層、突起用感光性樹脂層、及び保護フィルムが積層されてなる突起用感光性転写材料を作製した。
-Production of photosensitive transfer material for protrusions-
On a 75 μm thick polyethylene terephthalate film temporary support (PET temporary support), a thermoplastic resin layer coating solution having the same formulation as the formulation A is applied and dried, and a thermoplastic resin having a dry film thickness of 15 μm is dried. A layer was provided. Next, on the formed thermoplastic resin layer, an intermediate layer coating solution having the same formulation as the formulation B was applied and dried to provide an intermediate layer having a dry film thickness of 1.6 μm. Next, a protrusion-forming coating liquid having the following formulation C is prepared, and this protrusion-forming coating liquid is applied onto the intermediate layer and dried to provide a liquid crystal alignment control protrusion having a dry film thickness of 2.0 μm. A photosensitive resin layer was coated. Further, an OSM-N film (manufactured by Tredegar Film Products, 23 μm) was attached to the surface of the photosensitive resin layer as a protective film. In this way, a photosensitive transfer material for protrusions is produced, in which a thermoplastic resin layer, an intermediate layer, a photosensitive resin layer for protrusions, and a protective film are laminated in this order from the PET temporary support side. did.

〔突起形成用塗布液の処方C〕
・ポジ型レジスト液FH−2413F …53.3部
(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)
・メチルエチルケトン …46.7部
・前記界面活性剤1 … 0.04部
[Formulation C of projection forming coating liquid]
-Positive resist solution FH-2413F ... 53.3 parts (Fuji Film Electronics Materials Co., Ltd.)
・ Methyl ethyl ketone: 46.7 parts ・ Surfactant 1: 0.04 parts

−突起の形成−
上記より得た突起用感光性転写材料から保護フィルムを剥がし、露出した突起用感光性樹脂層の露出面とカラーフィルタ基板10のITO膜13が設けられた側(カラーフィルタ上)の表面とを重ね合わせ、ラミネーターLamicII型〔(株)日立インダストリイズ製〕を用い、線圧100N/cm、温度130℃、搬送速度2.2m/分の条件にて貼り合わせた(ラミネート)。その後、突起用感光性転写材料のPET仮支持体のみを熱可塑性樹脂層との界面で剥離除去した。このとき、カラーフィルタ基板の上に、該基板側から順に感光性樹脂層、中間層、熱可塑性樹脂層が積層された状態にある。
-Formation of protrusions-
The protective film is peeled off from the photosensitive transfer material for protrusions obtained above, and the exposed surface of the exposed photosensitive resin layer for protrusions and the surface of the color filter substrate 10 on which the ITO film 13 is provided (on the color filter) are removed. Lamination was performed using a laminator type Lamic II [manufactured by Hitachi Industries, Ltd.] (lamination) under conditions of a linear pressure of 100 N / cm, a temperature of 130 ° C., and a conveying speed of 2.2 m / min. Thereafter, only the PET temporary support of the photosensitive transfer material for protrusions was peeled and removed at the interface with the thermoplastic resin layer. At this time, the photosensitive resin layer, the intermediate layer, and the thermoplastic resin layer are sequentially laminated on the color filter substrate from the substrate side.

次に、最表層である熱可塑性樹脂層の上方に、フォトマスクのマスク面と突起用感光性樹脂層の中間層と接する側の表面との間の距離が100μmとなるようにプロキシミティー露光機を配置し、フォトマスクを介して超高圧水銀灯により照射エネルギー70mJ/cm2でプロキシミティー露光した。
その後、シャワー式現像装置にて1%トリエタノールアミン水溶液を30℃で30秒間熱可塑性樹脂上から噴霧し、熱可塑性樹脂層及び中間層を溶解除去した。この段階では、突起用感光性樹脂層は実質的に現像されていなかった。続いて、0.085mol/Lの炭酸ナトリウムと0.085mol/Lの炭酸水素ナトリウムと1%のジブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムとを含む水溶液を、シャワー式現像装置にて33℃で30秒間更に噴霧しながら現像し、突起用感光性樹脂層の不要部(未硬化部)を現像除去した。これにより、カラーフィルタ(RGB画素)上に、所望形状にパターニングされた突起用感光性樹脂層からなる突起15を形成した。次いで、突起15が形成されたカラーフィルタ基板を240℃下で50分間ベーク処理することにより、カラーフィルタ(RGB画素)上には高さ1.5μmで縦断面形状が蒲鉾様の液晶配向制御用の突起15が形成された。
Next, the proximity exposure machine is set so that the distance between the mask surface of the photomask and the surface in contact with the intermediate layer of the photosensitive resin layer for projection is 100 μm above the thermoplastic resin layer which is the outermost layer. Then, a proximity exposure was performed with an irradiation energy of 70 mJ / cm 2 using an ultrahigh pressure mercury lamp through a photomask.
Thereafter, a 1% triethanolamine aqueous solution was sprayed from above the thermoplastic resin at 30 ° C. for 30 seconds using a shower type developing device, and the thermoplastic resin layer and the intermediate layer were dissolved and removed. At this stage, the photosensitive resin layer for protrusions was not substantially developed. Subsequently, an aqueous solution containing 0.085 mol / L sodium carbonate, 0.085 mol / L sodium hydrogen carbonate and 1% sodium dibutylnaphthalenesulfonate is further sprayed at 33 ° C. for 30 seconds using a shower type developing device. Development was performed while developing and removing unnecessary portions (uncured portions) of the photosensitive resin layer for protrusions. Thereby, the protrusion 15 made of the photosensitive resin layer for protrusion patterned into a desired shape was formed on the color filter (RGB pixel). Next, the color filter substrate on which the protrusions 15 are formed is baked at 240 ° C. for 50 minutes, thereby controlling the liquid crystal alignment with a height of 1.5 μm and a vertical cross-sectional shape on the color filter (RGB pixels). The projection 15 was formed.

上記とは別に、対向基板としてTFT基板21を用意した。このTFT基板の一方の表面は、スパッタリングによりITO(Indium Tin Oxide)膜22が形成されている。続いて、TFT基板のITO膜22上及びカラーフィルタ基板10のフォトスペーサー14が設けられた側のITO膜13上に、ポリイミドよりなる配向膜24を設けた。   Apart from the above, a TFT substrate 21 was prepared as a counter substrate. An ITO (Indium Tin Oxide) film 22 is formed on one surface of the TFT substrate by sputtering. Subsequently, an alignment film 24 made of polyimide was provided on the ITO film 22 of the TFT substrate and the ITO film 13 on the side of the color filter substrate 10 on which the photospacer 14 was provided.

その後、カラーフィルタの画素群を取り囲むように周囲に設けられているブラックマトリクス16の外枠に相当する位置にエポキシ樹脂のシール剤を印刷すると共に、カラーフィルタ基板10をTFT基板21と貼り合わせた。次いで、貼り合わされた2枚の基板を熱処理し、シール剤を硬化させ、2枚の基板の積層体を得た。この積層体を真空下で脱気した後、大気圧に戻して2枚のガラス基板の間隙に液晶を注入した。注入終了後、注入口部分を接着剤を付与し、紫外線照射して封止することにより液晶セルを得た。   Thereafter, an epoxy resin sealant was printed at a position corresponding to the outer frame of the black matrix 16 provided around the pixel group of the color filter, and the color filter substrate 10 was bonded to the TFT substrate 21. . Next, the two bonded substrates were heat-treated to cure the sealing agent to obtain a laminate of the two substrates. The laminate was degassed under vacuum, then returned to atmospheric pressure, and liquid crystal was injected into the gap between the two glass substrates. After completion of the injection, a liquid crystal cell was obtained by applying an adhesive to the injection port portion and sealing by irradiation with ultraviolet rays.

このようにして得た液晶セルの両面に、偏光板(HLC2−2518、(株)サンリツ製)15,23を貼り付けた。次いで、図示しないが、赤色(R)LEDとしてFR1112H、緑色(G)LEDとしてDG1112H、及び青色(B)LEDとしてDB1112H(いずれもスタンレー(株)製のチップ型LED)を用いてサイドライト方式のバックライトを構成し、前記偏光板が設けられた液晶セルの背面となる側に配置して、本発明のMVAモード液晶表示装置を作製した。   Polarizing plates (HLC2-2518, manufactured by Sanritsu Co., Ltd.) 15 and 23 were attached to both surfaces of the liquid crystal cell thus obtained. Next, although not shown in the drawing, a side light type is used by using FR1112H as a red (R) LED, DG1112H as a green (G) LED, and DB1112H as a blue (B) LED (both are chip-type LEDs manufactured by Stanley). The MVA mode liquid crystal display device of the present invention was produced by constituting a backlight and arranging it on the side of the liquid crystal cell provided with the polarizing plate.

Figure 2007086692
Figure 2007086692

なお、前記表2に記載の組成物中の各組成の詳細は以下の通りである。
*顔料
シリカゾルの30%メチルイソブチルケトン分散物(商品名:MIBK−ST、日産化学工業(株)製)
*バインダー1
メタクリル酸/アリルメタクリレート共重合体(=20/80[モル比]、質量平均分子量36,000;高分子物質)
*DPHA液、界面活性剤1の組成は、既述の着色感光性樹脂組成物の場合と同様である。
*着色染料
ビクトリアピュアブルーBOH−M(保土ヶ谷化学(株)製)
*開始剤1
下記の9−フェニルアクリジン(新日鐵化学(株)製;アクリジン系化合物)
*開始剤2
下記の2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[4’−(N,N−ビスエトキシカルボニルメチル)−3’−ブロモフェニル]−s−トリアジン(和光純薬工業(株)
In addition, the detail of each composition in the composition of the said Table 2 is as follows.
* Pigment Silica sol 30% methyl isobutyl ketone dispersion (trade name: MIBK-ST, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
* Binder 1
Methacrylic acid / allyl methacrylate copolymer (= 20/80 [molar ratio], mass average molecular weight 36,000; polymer substance)
* The composition of the DPHA solution and the surfactant 1 is the same as that of the colored photosensitive resin composition described above.
* Coloring dye Victoria Pure Blue BOH-M (Hodogaya Chemical Co., Ltd.)
* Initiator 1
The following 9-phenylacridine (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd .; acridine compound)
* Initiator 2
The following 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [4 ′-(N, N-bisethoxycarbonylmethyl) -3′-bromophenyl] -s-triazine (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

Figure 2007086692
Figure 2007086692

(実施例2〜5、比較例1〜5)
実施例1において、感光性樹脂層用塗布液の処方1を下記表2中の処方2〜処方10に各々代えたこと以外、実施例1と同様にして、スペーサー用感光性転写シート(2)〜(10)を作製すると共に、本発明のMVAモード液晶表示装置を作製した。
(Examples 2-5, Comparative Examples 1-5)
In Example 1, the photosensitive transfer sheet for spacer (2) was prepared in the same manner as in Example 1 except that Formula 1 of the coating solution for photosensitive resin layer was changed to Formulas 2 to 10 in Table 2 below. (10) and the MVA mode liquid crystal display device of the present invention were produced.

(評価)
各実施例及び比較例において作製したスペーサー用感光性転写シート及び液晶表示装置を用いて下記の評価を行なった。評価結果は下記表3に示す。
−1.形状−
得られたカラーフィルタをガラス基板ごと垂直にカットして断面を露出させ、走査型電子顕微鏡で撮影(倍率20000倍)し、フォトスペーサの直径、高さ、形状を計測した。
(Evaluation)
The following evaluation was performed using the photosensitive transfer sheet for spacers and the liquid crystal display device produced in each Example and Comparative Example. The evaluation results are shown in Table 3 below.
-1. Shape
The obtained color filter was cut vertically with the glass substrate to expose the cross section, and photographed with a scanning electron microscope (magnification 20000 times), the diameter, height and shape of the photo spacer were measured.

−2.泡故障−
得られたカラーフィルタを200倍の光学顕微鏡で目視観察し、フォトスペーサ中の気泡の有無を調べた。このとき、1000画素を観察して下記ランクに分けて評価を行なった。結果を下記表1に示す。○ランクが許容範囲である。
〔評価基準〕
○ランク:気泡が全くないもの
△ランク:気泡が1〜2箇所のもの
×ランク:気泡が3〜10箇所のもの
-2. Bubble failure
The obtained color filter was visually observed with a 200 × optical microscope, and the presence or absence of bubbles in the photospacer was examined. At this time, 1000 pixels were observed and evaluated according to the following ranks. The results are shown in Table 1 below. ○ Rank is acceptable.
〔Evaluation criteria〕
○ Rank: No bubbles at all △ Rank: One to two bubbles × Rank: Three to 10 bubbles

−3.表示コントラスト−
得られた液晶表示装置の各々について、黒表示させたときの輝度Laと白表示させたときの輝度Lbとの比(=La:Lb)を求め、この比をコントラスト比として下記評価基準にしたがって評価した。測定は、色彩輝度計BM−5(トプコン社製)を、観察者が観る正面となる側から該表面の鉛直方向50cmの距離に設置し、300ルクスの照明下(一般家庭のリビング環境を想定)で行なった。
〔評価基準〕
○:コントラスト比が200:1以上であった。
△:コントラスト比が150:1以上200:1未満であった。
×:コントラスト比が150:1未満であった。
-3. Display contrast
For each of the obtained liquid crystal display devices, a ratio (= L a : L b ) between the luminance L a when displaying black and the luminance L b when displaying white is obtained, and this ratio is used as a contrast ratio as follows. Evaluation was performed according to the evaluation criteria. For measurement, a color luminance meter BM-5 (manufactured by Topcon Co., Ltd.) is installed at a distance of 50 cm in the vertical direction of the surface from the front side viewed by the observer, and under illumination of 300 lux (assuming a living environment in a general household) ).
〔Evaluation criteria〕
○: The contrast ratio was 200: 1 or more.
Δ: The contrast ratio was 150: 1 or more and less than 200: 1.
X: The contrast ratio was less than 150: 1.

Figure 2007086692
Figure 2007086692

前記表3に示すように、実施例では、現像後において良好なスペーサパターンプロファイルが得られ、パターン間に空隙ができて色濃度やコントラストが低下することがなく、表示画像のコントラストが高く、鮮やかで表示品位の高い画像を表示することができた。これに対し、比較例では、現像後のパターンプロファイルが良好な長方形とならなかったり、現像後の熱処理によりプロファイルが崩れて矩形性が損なわれてしまい、パターン間に空隙ができて色濃度やコントラストにバラツキを生じ、表示コントラストの高い画像が得られなかった。   As shown in Table 3, in the example, a good spacer pattern profile was obtained after development, no gaps were formed between the patterns, the color density and the contrast were not lowered, and the contrast of the displayed image was high and bright. It was possible to display images with high display quality. On the other hand, in the comparative example, the pattern profile after development does not become a good rectangle, or the profile collapses due to the heat treatment after development, and the rectangularity is lost, resulting in gaps between patterns, color density and contrast Thus, an image with high display contrast could not be obtained.

本発明に係る露光ユニットの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the exposure unit which concerns on this invention. 本発明に係る露光ユニットのスキャナの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the scanner of the exposure unit which concerns on this invention. (A)は感光材料に形成される露光済み領域を示す平面図であり、(B)は各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図である。(A) is a top view which shows the exposed area | region formed in a photosensitive material, (B) is a figure which shows the arrangement | sequence of the exposure area by each exposure head. 本発明に係る露光ヘッドの概略構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of an exposure head according to the present invention. (A)は図4に示す露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った副走査方向の断面図であり、(B)は(A)の側面図である。(A) is sectional drawing of the subscanning direction along the optical axis which shows the structure of the exposure head shown in FIG. 4, (B) is a side view of (A). デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)の構成を示す部分拡大図である。It is the elements on larger scale which show the structure of a digital micromirror device (DMD). (A)及び(B)はDMDの動作を説明するための説明図である。(A) And (B) is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of DMD. (A)及び(B)は、DMDを傾斜配置しない場合と傾斜配置する場合とで、露光ビームの配置及び走査線を比較して示す平面図である。(A) And (B) is a top view which compares and shows the arrangement | positioning of an exposure beam, and a scanning line by the case where it does not arrange | position inclined DMD and the case where it arranges inclined. (A)はファイバアレイ光源の構成を示す斜視図であり、(B)は(Aの部分拡大図であり、(C)及び(D)はレーザ出射部における発光点の配列を示す平面図である。(A) is a perspective view showing a configuration of a fiber array light source, (B) is a partially enlarged view of (A), and (C) and (D) are plan views showing an arrangement of light emitting points in a laser emitting portion. is there. マルチモード光ファイバの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a multimode optical fiber. 合波レーザ光源の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a combined laser light source. レーザモジュールの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a laser module. 図12に示すレーザモジュールの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the laser module shown in FIG. 図12に示すレーザモジュールの構成を示す部分側面図である。It is a partial side view which shows the structure of the laser module shown in FIG. (A)及び(B)は、露光装置における焦点深度を示す断面図である。(A) And (B) is sectional drawing which shows the depth of focus in exposure apparatus. (A)及び(B)は、DMDの使用領域の例を示す図である。(A) And (B) is a figure which shows the example of the use area | region of DMD. (A)はDMDの使用領域が適正である場合の側面図であり、(B)は(A)の光軸に沿った副走査方向の断面図である。(A) is a side view when the use area of DMD is appropriate, (B) is a sectional view in the sub-scanning direction along the optical axis of (A). 本発明のMVAモード液晶表示素子の構成例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structural example of the MVA mode liquid crystal display element of this invention. (A)は結合光学系の異なる他の露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った断面図の一例であり、(B)はマイクロレンズアレイ等を使用しない場合に被露光面に投影される光像を示す平面図の一例であり、(C)はマイクロレンズアレイ等を使用した場合に被露光面に投影される光像を示す平面図の一例である。(A) is an example of a cross-sectional view along the optical axis showing the configuration of another exposure head having a different coupling optical system, and (B) is the light projected on the exposed surface when a microlens array or the like is not used. FIG. 2C is an example of a plan view showing an image, and FIG. 3C is an example of a plan view showing an optical image projected on an exposed surface when a microlens array or the like is used.

符号の説明Explanation of symbols

50…デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)
54…レンズ系
66…ファイバアレイ光源
166…露光ヘッド(本発明に係る露光ユニット)
50 ... Digital micromirror device (DMD)
54 ... Lens system 66 ... Fiber array light source 166 ... Exposure head (exposure unit according to the present invention)

Claims (6)

感光性樹脂層を、画像データに基づいて光を変調しながら相対走査して露光することで2次元画像の形成を行なう露光工程を含む液晶ディスプレイ用構造材の形成方法であって、前記露光工程における405nm±40nmの単一露光波長での、前記感光性樹脂層の透過光学濃度(OD)が0.1〜1.5であることを特徴とする液晶ディスプレイ用構造材の形成方法。   A method for forming a structural material for a liquid crystal display, comprising: an exposure step of forming a two-dimensional image by exposing a photosensitive resin layer by relative scanning while modulating light based on image data; A method for forming a structural material for a liquid crystal display, wherein a transmission optical density (OD) of the photosensitive resin layer at a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm is 0.1 to 1.5. 請求項1に記載の液晶ディスプレイ用構造材の形成方法に用いられ、
405nm±40nmの単一露光波長での透過光学濃度(OD)が0.1〜1.5である感光性樹脂層を有することを特徴とする液晶ディスプレイ用構造材形成材料。
Used in the method for forming a structural material for a liquid crystal display according to claim 1,
A structural material forming material for a liquid crystal display comprising a photosensitive resin layer having a transmission optical density (OD) of 0.1 to 1.5 at a single exposure wavelength of 405 nm ± 40 nm.
前記感光性樹脂層が、光重合性化合物及び光重合開始剤を含む請求項2に記載の液晶ディスプレイ用構造材形成材料。   The structural material forming material for a liquid crystal display according to claim 2, wherein the photosensitive resin layer contains a photopolymerizable compound and a photopolymerization initiator. 請求項2又は3に記載の液晶ディスプレイ用構造材形成材料を用いて形成された液晶ディスプレイ用構造材を備えたことを特徴とする液晶表示装置用基板。   A liquid crystal display substrate comprising a liquid crystal display structural material formed using the liquid crystal display structural material forming material according to claim 2. 請求項4に記載の液晶表示装置用基板を備えたことを特徴とする液晶表示素子。   A liquid crystal display element comprising the substrate for a liquid crystal display device according to claim 4. 請求項5に記載の液晶表示素子を備えたことを特徴とする液晶表示装置。   A liquid crystal display device comprising the liquid crystal display element according to claim 5.
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