JP2009258353A - Photosensitive resin composition and photo-spacer - Google Patents

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Koreshige Ito
伊藤  維成
Hideyuki Nakamura
秀之 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin composition having high storage stability in a liquid state and giving a cured product excellent in compression strength and deformation recovering property after compressive deformation after the composition is cured. <P>SOLUTION: The photosensitive resin composition contains (A) a resin having a branched and/or alicyclic structure, an acidic group and an ethylenically unsaturated bond in side chains, (B) a polymerizable compound, (C) a photopolymerization initiator and (D) a hydrophilic organic solvent having a boiling point of 150°C or higher. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、感光性樹脂組成物及びこれを用いたフォトスペーサーに関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition and a photospacer using the same.

従来、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 are widely used in 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されていたが、近年では、感光性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ーが形成されるようになってきている。このような感光性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。   Conventionally, the spacer has been formed by bead dispersion, but in recent years, a spacer with high positional accuracy has been formed by photolithography using a photosensitive composition. A spacer formed using such a photosensitive composition is called a photospacer.

感光性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い問題や、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。また、液晶表示装置の高精度化の点では、感光性組成物のアルカリ現像残渣が生じないことも重要である。   Photo spacers prepared by patterning, alkali development, and baking using a photosensitive composition have a weak compressive strength of the spacer dots, and tend to increase plastic deformation during panel formation. For high-quality image display, it is required that there is no problem that the uniformity cannot be maintained due to the thickness of the liquid crystal layer being smaller than the design value, and that there is no problem of image unevenness. In addition, it is important that no alkali development residue of the photosensitive composition is generated in terms of increasing the accuracy of the liquid crystal display device.

上記に関連する技術として、液晶層の厚さ(セル厚)を一定に保つためのスペーサー形成技術として、スペーサー形成用にアリル基を有する樹脂を用いることが開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、製造が容易で貯蔵安定性に優れたフォトスペーサー用の感光性組成物が開示されている(例えば、特許文献2参照)。更には、耐冷熱衝撃性に優れた組成物が開示されている(例えば、特許文献3参照)。   As a technique related to the above, the use of a resin having an allyl group for spacer formation is disclosed as a spacer formation technique for keeping the thickness (cell thickness) of the liquid crystal layer constant (for example, Patent Document 1). reference). Moreover, the photosensitive composition for photo spacers which was easy to manufacture and was excellent in storage stability is disclosed (for example, refer patent document 2). Furthermore, a composition excellent in cold-heat shock resistance is disclosed (see, for example, Patent Document 3).

また、ラビング耐性、耐熱寸法安定性、及び圧縮強度の高い柱状スペーサーを形成し得る感放射線性樹脂組成物として、不飽和カルボン酸類、エポキシ基含有不飽和化合物、及びオレフィン系不飽和化合物の共重合体と、1,2−キノンジアジド化合物とを含有するスペーサー用感放射線性樹脂組成物が知られている(例えば、特許文献4参照)。
特開2003−207787号公報 特開2005−62620号公報 特開2002−287354号公報 特開2000−327875号公報
Further, as a radiation-sensitive resin composition capable of forming a columnar spacer having high rubbing resistance, heat-resistant dimensional stability, and compressive strength, co-polymerization of unsaturated carboxylic acids, epoxy group-containing unsaturated compounds, and olefinic unsaturated compounds A radiation-sensitive resin composition for spacers containing a coalescence and a 1,2-quinonediazide compound is known (see, for example, Patent Document 4).
JP 2003-207787 A JP 2005-62620 A JP 2002-287354 A JP 2000-327875 A

しかしながら、組成中にエポキシ基を含有している組成物の場合、硬化後にはある程度の圧縮強度が得られると考えられるものの、エポキシ基自体の活性により、液組成物として保存する際の安定性に支障を来す場合がある。   However, in the case of a composition containing an epoxy group in the composition, it is considered that a certain degree of compressive strength can be obtained after curing, but due to the activity of the epoxy group itself, stability when stored as a liquid composition is improved. May cause trouble.

本発明は上記に鑑みなされたものであり、液状態での保存安定性が高く、硬化後には圧縮強度及び圧縮変形からの変形回復性に優れた硬化物が得られる感光性樹脂組成物、並びに圧縮強度及び圧縮変形からの変形回復性に優れたフォトスペーサー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, a photosensitive resin composition having a high storage stability in a liquid state, and a cured product having excellent compression strength and deformation recovery from compression deformation after curing, and It aims at providing the photo spacer excellent in compressive strength and the deformation | transformation recovery property from a compressive deformation, and makes it a subject to achieve this objective.

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。
<1> (A)側鎖に、分岐及び/又は脂環構造、酸性基、並びにエチレン性不飽和結合を有する樹脂と、(B)重合性化合物と、(C)光重合開始剤と、(D)沸点150℃以上の親水性有機溶剤とを含む感光性樹脂組成物である。
Specific means for achieving the above object are as follows.
<1> (A) a resin having a branched and / or alicyclic structure, an acidic group, and an ethylenically unsaturated bond in the side chain, (B) a polymerizable compound, (C) a photopolymerization initiator, D) A photosensitive resin composition containing a hydrophilic organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher.

<2> 前記(A)樹脂は、更に、エポキシ基を側鎖に有することを特徴とする前記<1>に記載の感光性樹脂組成物である。   <2> The photosensitive resin composition according to <1>, wherein the (A) resin further has an epoxy group in a side chain.

<3> 更に、前記(A)樹脂と異なる(E)エポキシ基含有樹脂を含むことを特徴とする前記<1>に記載の感光性樹脂組成物である。   <3> The photosensitive resin composition according to <1>, further including an (E) epoxy group-containing resin different from the (A) resin.

<4> 前記<1>〜前記<3>のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物を用いて形成されたフォトスペーサーである。   <4> A photospacer formed using the photosensitive resin composition according to any one of <1> to <3>.

本発明によれば、液状態での保存安定性が高く、硬化後には圧縮強度及び圧縮変形からの変形回復性に優れた硬化物が得られる感光性樹脂組成物を提供することができる。
本発明によれば、圧縮強度及び圧縮変形からの変形回復性に優れたフォトスペーサーを提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the storage stability in a liquid state is high, and can provide the photosensitive resin composition from which the cured | curing material excellent in the compression strength and the deformation | transformation recovery property from a compression deformation is obtained after hardening.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photo spacer excellent in the compressive strength and the deformation | transformation recovery property from a compressive deformation can be provided.

以下、本発明の感光性樹脂組成物、及びこれを用いたスペーサーについて詳細に説明する。   Hereinafter, the photosensitive resin composition of the present invention and the spacer using the same will be described in detail.

本発明の感光性樹脂組成物は、(A)側鎖に、分岐及び/又は脂環構造、酸性基、並びにエチレン性不飽和結合を有する樹脂と、(B)重合性化合物と、(C)光重合開始剤と、(D)沸点150℃以上の親水性有機溶剤とを含み、好ましくは、更に前記(A)樹脂と異なる(E)エポキシ基含有樹脂を用いて構成される。また、必要に応じて、更に微粒子その他の成分を用いて構成することができる。   The photosensitive resin composition of the present invention comprises (A) a resin having a branched and / or alicyclic structure, an acidic group, and an ethylenically unsaturated bond in the side chain, (B) a polymerizable compound, and (C). It contains a photopolymerization initiator and (D) a hydrophilic organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher, and is preferably composed of (E) an epoxy group-containing resin different from the (A) resin. Moreover, it can comprise using a microparticle and other components as needed.

本発明の感光性樹脂組成物においては、分岐及び/又は脂環構造とエチレン性不飽和結合とを有する樹脂を含み、これを沸点150℃以上の親水性有機溶剤と共に存在させた構成にすることで、組成物の液状態での保存安定性(例えば室温下での長期保存)を保持しながら、硬化後にはパターンの外力に対する高い強度(例えば圧縮強度)が得られ、圧縮変形したときの変形回復性も高めることができる。
これより、例えば外力を受けたときの耐圧性や変形回復に優れた構造物(例えばフォトスペーサー)を得ることができる。
The photosensitive resin composition of the present invention includes a resin having a branched and / or alicyclic structure and an ethylenically unsaturated bond, and is made to exist together with a hydrophilic organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher. Thus, while maintaining the storage stability of the composition in a liquid state (for example, long-term storage at room temperature), a high strength (for example, compressive strength) against the external force of the pattern is obtained after curing, and deformation when compressed and deformed Recoverability can also be improved.
Thus, for example, a structure (for example, a photospacer) excellent in pressure resistance and deformation recovery when subjected to an external force can be obtained.

以下、本発明の感光性樹脂組成物を構成する各成分について詳述する。
−(A)樹脂−
本発明の感光性樹脂組成物は、側鎖に、分岐及び/又は脂環構造、酸性基、並びにエチレン性不飽和結合を有する樹脂の少なくとも一種を含有する。この樹脂は、酸性基を有して現像性を具えると共に、(好ましくは主鎖に対しエステル基を介して)エチレン性不飽和結合を有することで、高い重合反応性を具えつつ、優れた液保存性及び乾膜での経時保存性を有しており、パターン構造物を所望の形状及び膜厚(高さなど)に制御可能な制御性を付与することができる。また、分岐及び/又は脂環構造を有し、形成されたパターン構造物の外力を受けた際の圧縮弾性率、圧縮変形からの変形回復性(以下、弾性回復性ともいう。)を高めることができる。これより、例えばカラーフィルタ用のスペーサーなどのパターン構造物を構成するのに有用である。
Hereinafter, each component which comprises the photosensitive resin composition of this invention is explained in full detail.
-(A) Resin-
The photosensitive resin composition of this invention contains at least 1 type of resin which has a branched and / or alicyclic structure, an acidic group, and an ethylenically unsaturated bond in a side chain. This resin has an acidic group and developability, and preferably has an ethylenically unsaturated bond (preferably via an ester group with respect to the main chain), thereby providing excellent polymerization reactivity. It has liquid storage stability and storage over time in a dry film, and can give controllability that allows the pattern structure to be controlled to a desired shape and film thickness (such as height). Moreover, it has a branched and / or alicyclic structure, and enhances the compression elastic modulus and deformation recovery from compression deformation (hereinafter also referred to as elastic recovery) when subjected to the external force of the formed pattern structure. Can do. Thus, it is useful for constructing a pattern structure such as a color filter spacer.

ここで、分岐及び/又は脂環構造、酸性基、並びにエチレン性不飽和結合は、それぞれが異なる側鎖中に含まれていてもよいし、一部が組み合わされて同じ側鎖中に含まれていてもよいし、全てが同じ側鎖中に含まれていてもよい。   Here, the branched and / or alicyclic structure, the acidic group, and the ethylenically unsaturated bond may be contained in different side chains, or a part thereof may be combined and contained in the same side chain. Or all of them may be contained in the same side chain.

なお、本明細書中において、(メタ)アクリロイル基はアクリロイル基又はメタクリロイル基を表し、(メタ)アクリレートはアクリレート又はメタクリレートを表し、(メタ)アクリルはアクリル又はメタクリルを表し、(メタ)アクリルアミドはアクリルアミド又はメタクリルアミドを表し、(メタ)アクリルアニリドはアクリルアニリド又はメタクリルアニリドを表す。   In the present specification, (meth) acryloyl group represents acryloyl group or methacryloyl group, (meth) acrylate represents acrylate or methacrylate, (meth) acryl represents acryl or methacryl, and (meth) acrylamide represents acrylamide. Alternatively, it represents methacrylamide, and (meth) acrylanilide represents acrylanilide or methacrylanilide.

〜〜分岐及び/又は脂環構造〜〜
(A)樹脂は、樹脂の主鎖に結合する側鎖に、分岐及び/又は脂環構造の少なくとも1種を含む。分岐及び/又は脂環構造は、(A)樹脂の側鎖中に複数含まれていてもよい。また、分岐及び/又は脂環構造は、(A)樹脂の側鎖中に、酸性基、及び/又は、エチレン性不飽和結合とともに含まれていてもよい。
また、分岐及び/又は脂環構造は、(A)樹脂の主鎖に直接結合して分岐及び/又は脂環構造のみで(A)樹脂の側鎖を構成されていてもよいし、(A)樹脂の主鎖に2価の有機連結基を介して結合し、分岐及び/又は脂環構造を有する基として(A)樹脂の側鎖が構成されていてもよい。
~~ Branched and / or alicyclic structure ~~
(A) The resin contains at least one of a branched and / or alicyclic structure in a side chain bonded to the main chain of the resin. A plurality of branched and / or alicyclic structures may be included in the side chain of the resin (A). Moreover, the branched and / or alicyclic structure may be contained in the side chain of (A) resin together with an acidic group and / or an ethylenically unsaturated bond.
In addition, the branched and / or alicyclic structure may be directly bonded to the main chain of the (A) resin to form the side chain of the (A) resin only by the branched and / or alicyclic structure. ) The side chain of the resin (A) may be constituted as a group having a branched and / or alicyclic structure bonded to the main chain of the resin via a divalent organic linking group.

前記2価の有機連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、エステル基、アミド基、及びエーテル基から選ばれる一つ又は組み合わせが好ましい。前記アルキレン基としては、総炭素数1〜20のアルキレン基が好ましく、さらに好ましくは1〜10が好ましい。具体的には、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、オクチレン、ドデシレン、オクタデシレンなどが挙げられ、これらは分岐/環状構造、官能基を有していてもよく、さらに好ましくは、メチレン基、エチレン基、オクチレン基が好ましい。前記アリーレン基としては、総炭総数6〜20のアリーレン基が好ましく、さらに好ましくは6〜12が好ましい。具体的には、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフタレン基、アントラセン基などが挙げられ、これらは分岐、官能基を有していてもよく、さらに好ましくは、フェニレン基、ビフェニレン基が好ましい。   The divalent organic linking group is preferably one or a combination selected from an alkylene group, an arylene group, an ester group, an amide group, and an ether group. As said alkylene group, a C1-C20 alkylene group is preferable, More preferably, 1-10 are preferable. Specific examples include methylene, ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene, octylene, dodecylene, octadecylene, and the like, which may have a branched / cyclic structure or a functional group, and more preferably a methylene group. , Ethylene group and octylene group are preferable. As the arylene group, an arylene group having a total carbon number of 6 to 20 is preferable, and 6 to 12 is more preferable. Specific examples include a phenylene group, a biphenylene group, a naphthalene group, and an anthracene group, which may have a branched or functional group, and more preferably a phenylene group or a biphenylene group.

分岐及び/又は脂環構造は、現像性、弾性回復率などの観点から、少なくともエステル基(−COO−)を介して(A)樹脂の主鎖に結合されている形態が好ましい。この形態は、分岐及び/又は脂環構造がエステル基(−COO−)のみを介して(A)樹脂の主鎖に結合されている形態に限られず、分岐及び/又は脂環構造がエステル基(−COO−)を含む2価の連結基を介して(A)樹脂の主鎖に結合されている形態であってもよい。すなわち、分岐及び/又は脂環構造とエステル鎖との間、及び/又は、エステル鎖と(A)樹脂の主鎖との間に、他の原子や他の連結基が含まれていてもよい。   The form in which the branched and / or alicyclic structure is bonded to the main chain of the resin (A) through at least an ester group (—COO—) is preferable from the viewpoints of developability and elastic recovery. This form is not limited to the form in which the branched and / or alicyclic structure is bonded to the main chain of the resin (A) only through the ester group (—COO—), and the branched and / or alicyclic structure is an ester group. The form couple | bonded with the principal chain of (A) resin through the bivalent coupling group containing (-COO-) may be sufficient. That is, other atoms and other linking groups may be included between the branched and / or alicyclic structure and the ester chain, and / or between the ester chain and the main chain of the resin (A). .

前記分岐構造としては、炭素原子数3〜12個の分岐状のアルキル基が挙げられ、例えば、i−プロピル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、2−メチルブチル基、イソヘキシル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、i−アミル基、t−アミル基、3−オクチル、t−オクチル等が好ましい。これらの中でも、i−プロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基等がより好ましく、i−プロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基等が特に好ましい。   Examples of the branched structure include branched alkyl groups having 3 to 12 carbon atoms, such as i-propyl group, i-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, isopentyl group, and neopentyl group. 2-methylbutyl group, isohexyl group, 2-ethylhexyl group, 2-methylhexyl group, i-amyl group, t-amyl group, 3-octyl, t-octyl and the like are preferable. Among these, i-propyl group, s-butyl group, t-butyl group, isopentyl group and the like are more preferable, and i-propyl group, s-butyl group, t-butyl group and the like are particularly preferable.

前記脂環構造としては、炭素原子数5〜20個の脂環式炭化水素基が挙げられ、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、ジシクロペンテニル基、ジシクロペンタニル基、トリシクロペンテニル基、及びトリシクロペンタニル基等並びにこれらを有する基が好ましい。これらの中でも、ジシクロペンテニル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、トリシクロペンテニル基、トリシクロペンタニル基等がより好ましく、ジシクロペンテニル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、トリシクロペンテニル基等が更に好ましく、ジシクロペンテニル基が特に好ましい。   Examples of the alicyclic structure include alicyclic hydrocarbon groups having 5 to 20 carbon atoms, such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, norbornyl group, isobornyl group, adamantyl group, A tricyclodecyl group, a dicyclopentenyl group, a dicyclopentanyl group, a tricyclopentenyl group, a tricyclopentanyl group, and the like, and groups having these are preferable. Among these, dicyclopentenyl group, cyclohexyl group, norbornyl group, isobornyl group, adamantyl group, tricyclodecyl group, tricyclopentenyl group, tricyclopentanyl group and the like are more preferable, dicyclopentenyl group, cyclohexyl group, norbornyl Group, isobornyl group, tricyclopentenyl group and the like are more preferable, and dicyclopentenyl group is particularly preferable.

更には、分岐及び/又は脂環構造を有する基として、下記一般式(3)で表される基を有して構成された形態が好ましい。   Furthermore, the form comprised by having group represented by following General formula (3) as group which has a branched and / or alicyclic structure is preferable.

一般式(3)において、Xは、2価の有機連結基を表し、無置換でも置換基を有していてもよい。yは、1又は2を表し、nは0〜15の整数を表す。   In the general formula (3), X represents a divalent organic linking group, which may be unsubstituted or may have a substituent. y represents 1 or 2, and n represents an integer of 0 to 15.

Xで表される2価の有機連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、エステル基、アミド基、及びエーテル基から選ばれる1つ又は組み合わせが好ましく、これらは置換基を有していてもよい。
前記アルキレン基としては、総炭素数1〜20のアルキレン基が好ましく、さらに好ましくは1〜10のアルキレン基である。具体的には、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、オクチレン、ドデシレン、オクタデシレンなどの基が挙げられ、これらは分岐/環状構造、官能基を有していてもよく、さらに好ましくは、メチレン基、エチレン基、オクチレン基である。
前記アリーレン基としては、総炭総数6〜20のアリーレン基が好ましく、さらに好ましくは6〜12のアリーレン基である。具体的には、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフタレン基、アントラセン基などが挙げられ、これらは分岐、官能基を有していてもよく、さらに好ましくは、フェニレン基、ビフェニレン基である。
置換されている場合の置換基としては、アルキル基、ヒドロキシ基、アミノ基、ハロゲン基、芳香環基、脂環構造を有する基などが挙げられる。
The divalent organic linking group represented by X is preferably one or a combination selected from an alkylene group, an arylene group, an ester group, an amide group, and an ether group, and these may have a substituent. .
As said alkylene group, a C1-C20 alkylene group is preferable, More preferably, it is a 1-10 alkylene group. Specific examples include groups such as methylene, ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene, octylene, dodecylene, and octadecylene, which may have a branched / cyclic structure or a functional group, and more preferably, A methylene group, an ethylene group and an octylene group;
The arylene group is preferably an arylene group having a total carbon number of 6 to 20, more preferably 6 to 12. Specific examples include a phenylene group, a biphenylene group, a naphthalene group, and an anthracene group, which may have a branched or functional group, and more preferably a phenylene group or a biphenylene group.
Examples of the substituent when substituted include an alkyl group, a hydroxy group, an amino group, a halogen group, an aromatic ring group, and a group having an alicyclic structure.

(A)樹脂の側鎖に分岐及び/又は脂環構造を導入するための単量体としては、スチレン類、(メタ)アクリレート類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、(メタ)アクリルアミド類などが挙げられ、(メタ)アクリレート類、ビニルエステル類、(メタ)アクリルアミド類が好ましく、(メタ)アクリレート類がより好ましい。   (A) Monomers for introducing a branched and / or alicyclic structure into the side chain of the resin include styrenes, (meth) acrylates, vinyl ethers, vinyl esters, (meth) acrylamides and the like. (Meth) acrylates, vinyl esters and (meth) acrylamides are preferred, and (meth) acrylates are more preferred.

(A)樹脂の側鎖に分岐構造を導入するための具体的な単量体としては、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸i−ブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸i−アミル、(メタ)アクリル酸t−アミル、(メタ)アクリル酸sec−iso−アミル、(メタ)アクリル酸2−オクチル、(メタ)アクリル酸3−オクチル、(メタ)アクリル酸t−オクチル等が挙げられ、中でも、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸i−ブチル、メタクリル酸t−ブチル等が好ましく、メタクリル酸i−プロピル、メタクリル酸t−ブチル等がより好ましい。   (A) Specific monomers for introducing a branched structure into the side chain of the resin include i-propyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, and s-butyl (meth) acrylate. , T-butyl (meth) acrylate, i-amyl (meth) acrylate, t-amyl (meth) acrylate, sec-iso-amyl (meth) acrylate, 2-octyl (meth) acrylate, (meta ) 3-octyl acrylate, t-octyl (meth) acrylate, etc. Among them, i-propyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, t-butyl methacrylate, etc. are preferable, methacryl More preferred are i-propyl acid and t-butyl methacrylate.

(A)樹脂の側鎖に脂環構造を導入するための単量体としては、炭素原子数5〜20個の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。具体的な例としては、(メタ)アクリル酸(ビシクロ〔2.2.1]ヘプチル−2)、(メタ)アクリル酸1−アダマンチル、(メタ)アクリル酸2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸3−メチル−1−アダマンチル、(メタ)アクリル酸3,5−ジメチル−1−アダマンチル、(メタ)アクリル酸3−エチルアダマンチル、(メタ)アクリル酸3−メチル−5−エチル−1−アダマンチル、(メタ)アクリル酸3,5,8−トリエチル−1−アダマンチル、(メタ)アクリル酸3,5−ジメチル−8−エチル−1−アダマンチル、(メタ)アクリル酸2−メチル−2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸2−エチル−2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−1−アダマンチル、(メタ)アクリル酸オクタヒドロ−4,7−メンタノインデン−5−イル、(メタ)アクリル酸オクタヒドロ−4,7−メンタノインデン−1−イルメチル、(メタ)アクリル酸1−メンチル、(メタ)アクリル酸トリシクロデシル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシ−2,6,6−トリメチル−ビシクロ〔3.1.1〕ヘプチル、(メタ)アクリル酸3,7,7−トリメチル−4−ヒドロキシ−ビシクロ〔4.1.0〕ヘプチル、(メタ)アクリル酸(ノル)ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸フエンチル、(メタ)アクリル酸2,2,5−トリメチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸トリシクロペンテニル等が挙げられる。
これら(メタ)アクリル酸エステルの中でも、嵩高い官能基ほど圧縮弾性率、弾性回復性が良好になる点で、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸(ノル)ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸1−アダマンチル、(メタ)アクリル酸2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸フエンチル、(メタ)アクリル酸1−メンチル、(メタ)アクリル酸トリシクロデシル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸トリシクロペンテニルなどが好ましく、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸(ノル)ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸トリシクロペンテニルが特に好ましい。
(A) As a monomer for introduce | transducing an alicyclic structure into the side chain of resin, the (meth) acrylate which has a C5-C20 alicyclic hydrocarbon group is mentioned. Specific examples include (meth) acrylic acid (bicyclo [2.2.1] heptyl-2), (meth) acrylic acid 1-adamantyl, (meth) acrylic acid 2-adamantyl, (meth) acrylic acid 3 -Methyl-1-adamantyl, 3,5-dimethyl-1-adamantyl (meth) acrylate, 3-ethyladamantyl (meth) acrylate, 3-methyl-5-ethyl-1-adamantyl (meth) acrylate, ( 3,5,8-triethyl-1-adamantyl (meth) acrylate, 3,5-dimethyl-8-ethyl-1-adamantyl (meth) acrylate, 2-methyl-2-adamantyl (meth) acrylate, (meth ) 2-ethyl-2-adamantyl acrylate, 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, octahydro-4,7 (meth) acrylate Mentanoinden-5-yl, octahydro-4,7-mentanoinden-1-ylmethyl (meth) acrylate, 1-menthyl (meth) acrylate, tricyclodecyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 3-hydroxy-2,6,6-trimethyl-bicyclo [3.1.1] heptyl, 3,7,7-trimethyl-4-hydroxy-bicyclo [4.1.0] heptyl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylic acid (nor) bornyl, (meth) acrylic acid isobornyl, (meth) acrylic acid fuentyl, (meth) acrylic acid 2,2,5-trimethylcyclohexyl, (meth) acrylic acid cyclohexyl, (meth) acrylic acid di Examples include cyclopentenyl and tricyclopentenyl (meth) acrylate.
Among these (meth) acrylic acid esters, bulky functional groups have better compressive modulus and elastic recoverability, and (meth) acrylic acid cyclohexyl, (meth) acrylic acid (nor) bornyl, and (meth) acrylic. Isobornyl acid, 1-adamantyl (meth) acrylate, 2-adamantyl (meth) acrylate, fuentyl (meth) acrylate, 1-menthyl (meth) acrylate, tricyclodecyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Dicyclopentenyl acid, tricyclopentenyl (meth) acrylate and the like are preferable, cyclohexyl (meth) acrylate, (nor) bornyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 2-adamantyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid dicyclopentenyl, (meth) acrylic acid tricyclo Nteniru is particularly preferred.

また、(A)樹脂の側鎖に脂環構造を導入するための単量体としては、下記一般式(4)又は(5)で表される化合物が挙げられる。ここで、一般式(4)、(5)において、Xは2価の有機連結基を表し、Rは、水素原子又はメチル基を表す。yは1又は2を表し、nは0〜15を表す。一般式(4)、(5)の中でも、y=1又は2、n=0〜8が好ましく、更に好ましくは、y=1又は2、n=0〜4(より好ましくはn=0〜2)である。一般式(4)又は(5)で表される化合物の好ましい具体例として、下記化合物D−1〜D−11、T−1〜T−12が挙げられる。
中でも、弾性回復率の点で、下記一般式(4)で表される化合物が好ましい。
In addition, examples of the monomer (A) for introducing an alicyclic structure into the side chain of the resin include compounds represented by the following general formula (4) or (5). Here, in the general formulas (4) and (5), X represents a divalent organic linking group, and R represents a hydrogen atom or a methyl group. y represents 1 or 2, and n represents 0-15. Among general formulas (4) and (5), y = 1 or 2, n = 0 to 8 is preferable, and y = 1 or 2, n = 0 to 4 (more preferably n = 0 to 2). ). Preferred specific examples of the compound represented by the general formula (4) or (5) include the following compounds D-1 to D-11 and T-1 to T-12.
Especially, the compound represented by following General formula (4) is preferable at the point of an elastic recovery factor.

一般式(4)〜(5)において、Xで表される2価の有機連結基は、無置換であっても、置換基を有していてもよく、前記一般式(3)のXで表される2価の有機連結基と同義であり、好ましい態様も同様である。   In the general formulas (4) to (5), the divalent organic linking group represented by X may be unsubstituted or may have a substituent, and X in the general formula (3) It is synonymous with the bivalent organic coupling group represented, and its preferable aspect is also the same.

(A)樹脂の側鎖に脂環構造を導入するための単量体としては、適宜製造したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
前記市販品としては、日立化成工業(株)製:FA−511A、FA−512A(S)、FA−512M、FA−513A、FA−513M、TCPD−A、TCPD−M、
H−TCPD−A、H−TCPD−M、TOE−A、TOE−M、H−TOE−A、H−TOE−M等が挙げられる。これらの中でも現像性に優れ、変形回復率に優れる点で、FA−512A(S),512Mが好ましい。
(A) As a monomer for introduce | transducing an alicyclic structure into the side chain of resin, what was manufactured suitably may be used and a commercial item may be used.
As said commercial item, Hitachi Chemical Co., Ltd. product: FA-511A, FA-512A (S), FA-512M, FA-513A, FA-513M, TCPD-A, TCPD-M,
H-TCPD-A, H-TCPD-M, TOE-A, TOE-M, H-TOE-A, H-TOE-M and the like can be mentioned. Among these, FA-512A (S) and 512M are preferable because they are excellent in developability and excellent in the deformation recovery rate.

〜〜酸性基〜〜
(A)樹脂は、主鎖に連結する側鎖に、酸性基の少なくとも1種を含む。酸性基は、側鎖中に複数含まれていてもよい。また、酸性基は、(A)樹脂の側鎖中に、前記分岐及び/又は脂環構造、並びにエチレン性不飽和結合とともに含まれていてもよい。
また、前記酸性基は、(A)樹脂の主鎖に直接結合し酸性基のみで(A)樹脂の側鎖を構成してもよいし、(A)樹脂の主鎖に2価の有機連結基を介して結合し、酸性基を有する基として(A)樹脂の側鎖を構成してもよい。ここで、2価の有機連結基については前記分岐及び/又は脂環構造における説明で例示した2価の有機連結基が挙げられ、好ましい範囲も同様である。
~~ Acid group ~~
(A) The resin contains at least one kind of acidic group in the side chain linked to the main chain. A plurality of acidic groups may be contained in the side chain. Moreover, the acidic group may be contained in the side chain of (A) resin with the said branched and / or alicyclic structure, and an ethylenically unsaturated bond.
The acidic group may be directly bonded to the main chain of the resin (A) to constitute the side chain of the resin (A) only with the acidic group, or (A) a divalent organic linkage to the main chain of the resin. You may combine through group and may comprise the side chain of (A) resin as a group which has an acidic group. Here, examples of the divalent organic linking group include the divalent organic linking groups exemplified in the description of the branched and / or alicyclic structure, and preferred ranges thereof are also the same.

前記酸性基としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、スルホンアミド基、リン酸基、フェノール性水酸基等が挙げられる。これらの中でも、現像性、及び硬化膜の耐水性が優れる点から、カルボキシ基、フェノール性水酸基であることが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as said acidic group, It can select suitably from well-known things, For example, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfonamide group, a phosphoric acid group, a phenolic hydroxyl group etc. are mentioned. Among these, a carboxy group and a phenolic hydroxyl group are preferable from the viewpoint of excellent developability and water resistance of the cured film.

前記酸性基を(A)樹脂に導入するための単量体の具体例としては、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、(メタ)アクリル酸、ビニル安息香酸、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、ソルビン酸、α−シアノ桂皮酸、アクリル酸ダイマー、水酸基を有する単量体と環状酸無水物との付加反応物、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、適宜製造したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。   Specific examples of the monomer for introducing the acidic group into the resin (A) can be appropriately selected from known ones such as (meth) acrylic acid, vinylbenzoic acid, maleic acid, maleic acid. Acid monoalkyl ester, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, cinnamic acid, sorbic acid, α-cyanocinnamic acid, acrylic acid dimer, addition reaction product of hydroxyl group-containing monomer and cyclic acid anhydride, ω-carboxyl -Polycaprolactone mono (meth) acrylate and the like. As these, those produced as appropriate may be used, or commercially available products may be used.

前記水酸基を有する単量体と環状酸無水物との付加反応物に用いられる水酸基を有する単量体としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。前記環状酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物等が挙げられる。   Examples of the monomer having a hydroxyl group used in the addition reaction product of the monomer having a hydroxyl group and a cyclic acid anhydride include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate. Examples of the cyclic acid anhydride include maleic anhydride, phthalic anhydride, and cyclohexanedicarboxylic anhydride.

単量体の市販品としては、東亜合成化学工業(株)製:アロニックスM−5300、アロニックスM−5400、アロニックスM−5500、アロニックスM−5600、新中村化学工業(株)製:NKエステルCB−1、NKエステルCBX−1、共栄社油脂化学工業(株)製:HOA−MP、HOA−MS、大阪有機化学工業(株)製:ビスコート#2100等が挙げられる。これらの中でも現像性に優れ、低コストである点で(メタ)アクリル酸等が好ましい。   Commercially available monomers include Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd .: Aronix M-5300, Aronix M-5400, Aronix M-5500, Aronix M-5600, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd .: NK Ester CB -1, NK ester CBX-1, manufactured by Kyoeisha Oil and Chemical Co., Ltd .: HOA-MP, HOA-MS, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd .: Biscote # 2100, and the like. Among these, (meth) acrylic acid and the like are preferable in terms of excellent developability and low cost.

〜〜エチレン性不飽和結合〜〜
(A)樹脂は、主鎖に連結する側鎖に、エチレン性不飽和結合の少なくとも1種を含む。このエチレン性不飽和結合は、側鎖中に複数含まれていてもよい。また、エチレン性不飽和結合は、(A)樹脂の側鎖中に、前記分岐及び/もしくは脂環構造並びに/又は前記酸性基とともに含まれていてもよい。エチレン性不飽和結合は、(A)樹脂の主鎖との間に少なくとも1つのエステル基(−COO−)を介して結合された態様も好ましい。
~~ ethylenically unsaturated bond ~~
(A) The resin contains at least one ethylenically unsaturated bond in the side chain linked to the main chain. A plurality of ethylenically unsaturated bonds may be contained in the side chain. Moreover, the ethylenically unsaturated bond may be contained in the side chain of (A) resin together with the branched and / or alicyclic structure and / or the acidic group. An aspect in which the ethylenically unsaturated bond is bonded to (A) the main chain of the resin via at least one ester group (—COO—) is also preferable.

また、エチレン性不飽和結合は、(A)樹脂の主鎖との間に少なくとも1つのエステル基(−COO−)を介して結合し、エチレン性不飽和結合とエステル基のみで(A)樹脂の側鎖を構成していてもよい。また、(A)樹脂の主鎖とエステル基との間、及び/又は、エステル基とエチレン性不飽和結合との間に、さらに2価の有機連結基を有してもよく、エチレン性不飽和結合は「主鎖との間にエステル基を介して配されたエチレン性不飽和結合を有する基」として(A)樹脂の側鎖を構成していてもよい。ここで、2価の有機連結基については、分岐及び/又は脂環構造における説明で例示した2価の有機連結基が挙げられ、好ましい範囲も同様である。   The ethylenically unsaturated bond is bonded to (A) the main chain of the resin via at least one ester group (—COO—), and only the ethylenically unsaturated bond and the ester group are used as the (A) resin. The side chain may be constituted. Further, (A) a divalent organic linking group may be further provided between the main chain of the resin and the ester group and / or between the ester group and the ethylenically unsaturated bond. The saturated bond may constitute the side chain of the resin (A) as “a group having an ethylenically unsaturated bond arranged through an ester group between the main chain” and (A) the resin. Here, the divalent organic linking group includes the divalent organic linking groups exemplified in the description of the branched and / or alicyclic structure, and the preferred range is also the same.

エチレン性不飽和結合としては、(メタ)アクリロイル基を導入して配されることが好ましい。
(A)樹脂の側鎖に(メタ)アクリロイル基を導入する方法は、公知の方法の中から適宜選択することができ、例えば、酸性基を持つ繰り返し単位にエポキシ基を持つ(メタ)アクリレートを付加する方法、ヒドロキシル基を持つ繰り返し単位にイソシアネート基を持つ(メタ)アクリレートを付加する方法、イソシアネート基を持つ繰り返し単位にヒドロキシ基を持つ(メタ)アクリレートを付加する方法などが挙げられる。
その中でも、酸性基を持つ繰り返し単位にエポキシ基を持つ(メタ)アクリレートを付加する方法が最も製造が容易であり、低コストである点で好ましい。
The ethylenically unsaturated bond is preferably arranged by introducing a (meth) acryloyl group.
(A) The method of introducing a (meth) acryloyl group into the side chain of the resin can be appropriately selected from known methods. For example, a (meth) acrylate having an epoxy group in a repeating unit having an acidic group is used. Examples thereof include a method of adding, a method of adding a (meth) acrylate having an isocyanate group to a repeating unit having a hydroxyl group, and a method of adding a (meth) acrylate having a hydroxy group to a repeating unit having an isocyanate group.
Among these, the method of adding (meth) acrylate having an epoxy group to a repeating unit having an acidic group is most preferable because it is the easiest to produce and is low in cost.

前記エポキシ基を有する(メタ)アクリレートとしては、特に制限はないが、例えば、下記構造式(1)で表される化合物及び下記構造式(2)で表される化合物が好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular as (meth) acrylate which has the said epoxy group, For example, the compound represented by following Structural formula (1) and the compound represented by following Structural formula (2) are preferable.


但し、前記構造式(1)中、Rは水素原子又はメチル基を表す。Lは有機基を表す。 However, in the structural formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. L 1 represents an organic group.


但し、前記構造式(2)中、Rは水素原子又はメチル基を表す。Lは有機基を表す。Wは4〜7員環の脂肪族炭化水素基を表す。 However, in said structural formula (2), R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group. L 2 represents an organic group. W represents a 4- to 7-membered aliphatic hydrocarbon group.

前記構造式(1)で表される化合物及び構造式(2)で表される化合物の中でも、構造式(1)で表される化合物が構造式(2)よりも好ましい。前記構造式(1)及び(2)においては、L及びLがそれぞれ独立に炭素数1〜4のアルキレン基のものがより好ましい。 Of the compound represented by the structural formula (1) and the compound represented by the structural formula (2), the compound represented by the structural formula (1) is more preferable than the structural formula (2). In the structural formulas (1) and (2), it is more preferable that L 1 and L 2 are each independently an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.

前記構造式(1)で表される化合物又は構造式(2)で表される化合物としては、特に制限はないが、例えば、以下の例示化合物(1)〜(10)が挙げられる。   Although there is no restriction | limiting in particular as a compound represented by the said Structural formula (1) or a structural formula (2), For example, the following exemplary compounds (1)-(10) are mentioned.


〜〜エポキシ基〜〜
(A)樹脂は、主鎖に連結する側鎖に、エポキシ基を含んでいることが好ましい。エポキシ基は、側鎖中に複数含まれていてもよい。また、エポキシ基は、(A)樹脂の側鎖中に、前記分岐及び/又は脂環構造、前記酸性基、及びエチレン性不飽和結合より選ばれる少なくとも1つと共に含まれていてもよい。
~~ epoxy group ~~
(A) The resin preferably contains an epoxy group in the side chain connected to the main chain. A plurality of epoxy groups may be contained in the side chain. Moreover, the epoxy group may be contained in the side chain of (A) resin with at least one selected from the branched and / or alicyclic structure, the acidic group, and the ethylenically unsaturated bond.

また、エポキシ基は、(A)樹脂の主鎖に直接結合してエポキシ基のみで(A)樹脂の側鎖を構成してもよいし、(A)樹脂の主鎖に2価の有機連結基を介して結合し、エポキシ基を有する基として(A)樹脂の側鎖を構成されていてもよい。   The epoxy group may be directly bonded to the main chain of the (A) resin to constitute the side chain of the (A) resin only with the epoxy group, or (A) a divalent organic linkage to the main chain of the resin. The side chain of (A) resin may be comprised as a group which couple | bonds through group and has an epoxy group.

エポキシ基は、エポキシ基を導入するための単量体を重合させることにより導入されてもよい。この場合、(A)樹脂の側鎖にエポキシ基を導入するための単量体(以下、「エポキシ基含有単量体」ともいう。)としては、例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−3,4−エポキシブチル、メタクリル酸−3,4−エポキシブチル、アクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、メタクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどが挙げられる。中でも、硬化後の圧縮強度(例えばフォトスペーサーとした際のスペーサー強度)をより高める観点から、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテルが好ましい。   The epoxy group may be introduced by polymerizing a monomer for introducing the epoxy group. In this case, examples of the monomer (A) for introducing an epoxy group into the side chain of the resin (hereinafter also referred to as “epoxy group-containing monomer”) include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, α -Glycidyl ethyl acrylate, glycidyl α-n-propyl acrylate, glycidyl α-n-butyl acrylate, 3,4-epoxybutyl acrylate, 3,4-epoxybutyl methacrylate, -6,7 acrylate -Epoxyheptyl, methacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, α-ethylacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, etc. It is done. Among them, from the viewpoint of further increasing the compression strength after curing (for example, the spacer strength when used as a photospacer), glycidyl methacrylate, methacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl. Ether and p-vinylbenzyl glycidyl ether are preferred.

〜〜その他の基〜〜
本発明における(A)樹脂には、その他の単量体を用いて、その他の基が導入されていてもよい。その他の単量体としては、特に制限はなく、例えば、(メタ)アクリル酸エステル、スチレン、ビニルエーテル、二塩基酸無水物基、ビニルエステル基、炭化水素アルケニル基等を有する単量体などが挙げられる。
~~ Other groups ~~
In the (A) resin in the present invention, other groups may be introduced using other monomers. There is no restriction | limiting in particular as another monomer, For example, the monomer etc. which have (meth) acrylic acid ester, styrene, vinyl ether, a dibasic acid anhydride group, a vinyl ester group, a hydrocarbon alkenyl group, etc. are mentioned. It is done.

前記ビニルエーテル基としては、特に制限はなく、例えば、ブチルビニルエーテル基などが挙げられる。
前記二塩基酸無水物基としては、特に制限はなく、例えば、無水マレイン酸基、無水イタコン酸基などが挙げられる。
前記ビニルエステル基としては、特に制限はなく、例えば、酢酸ビニル基などが挙げられる。
前記炭化水素アルケニル基としては、特に制限はなく、例えば、ブタジエン基、イソプレン基などが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as said vinyl ether group, For example, a butyl vinyl ether group etc. are mentioned.
The dibasic acid anhydride group is not particularly limited, and examples thereof include a maleic anhydride group and an itaconic anhydride group.
There is no restriction | limiting in particular as said vinyl ester group, For example, a vinyl acetate group etc. are mentioned.
There is no restriction | limiting in particular as said hydrocarbon alkenyl group, For example, a butadiene group, an isoprene group, etc. are mentioned.

(A)樹脂におけるその他の単量体の含有率としては、組成比が、1〜40質量%であることが好ましく、2〜30質量%であることがより好ましい。   (A) As a content rate of the other monomer in resin, it is preferable that a composition ratio is 1-40 mass%, and it is more preferable that it is 2-30 mass%.

(A)樹脂の具体例としては、例えば、下記構造で表される化合物(例示化合物P−1〜P−59)が挙げられる。なお、例示化合物中のx、y、z、St及びEpは、各繰り返し単位の組成比(質量比)を表し、後述の好ましい範囲で構成する形態が好適である。また、各例示化合物の重量平均分子量も、後述の好ましい範囲で構成する形態が好適である。   (A) As a specific example of resin, the compound (exemplary compound P-1 to P-59) represented by the following structure is mentioned, for example. In addition, x, y, z, St, and Ep in exemplary compounds represent the composition ratio (mass ratio) of each repeating unit, and the form comprised in the preferable range mentioned later is suitable. Moreover, the form comprised also in the preferable range mentioned later of the weight average molecular weight of each exemplary compound is suitable.












<合成法>
前記(A)樹脂は、モノマーの(共)重合反応を行なうことで合成、製造することができる。更に、(共)重合反応とは別に、エチレン性不飽和基を導入する工程を設けて二段階の工程で合成してもよい。
(共)重合反応は種々のモノマーの(共)重合反応によって作られ、特に制限はなく公知のものの中から選択することができる。例えば、重合の活性種については、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合、配位重合などを適宜選択することができる。これらの中でも合成が容易であり、低コストである点からラジカル重合であることが好ましい。また、重合方法についても特に制限はなく公知のものの中から適宜選択することができる。例えば、バルク重合法、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法などを適宜選択することができる。これらの中でも、溶液重合法であることがより望ましい。
<Synthesis method>
The (A) resin can be synthesized and produced by performing a (co) polymerization reaction of monomers. Further, in addition to the (co) polymerization reaction, a step of introducing an ethylenically unsaturated group may be provided and synthesized in a two-step process.
The (co) polymerization reaction is made by a (co) polymerization reaction of various monomers, and is not particularly limited and can be selected from known ones. For example, radical polymerization, cationic polymerization, anionic polymerization, coordination polymerization and the like can be appropriately selected for the active species of polymerization. Among these, radical polymerization is preferable from the viewpoint of easy synthesis and low cost. Moreover, there is no restriction | limiting in particular also about the polymerization method, It can select suitably from well-known things. For example, a bulk polymerization method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a solution polymerization method and the like can be appropriately selected. Among these, the solution polymerization method is more desirable.

<炭素数>
(A)樹脂の総炭素数としては、弾性係数(硬さ)の点で、10以上が好ましい。中でも、総炭素数は、10〜30がより好ましく、特に好ましくは10〜15である。
<Carbon number>
(A) The total number of carbon atoms of the resin is preferably 10 or more in terms of elastic modulus (hardness). Especially, as for total carbon number, 10-30 are more preferable, Most preferably, it is 10-15.

<分子量>
(A)樹脂の分子量としては、重量平均分子量で10,000〜10万が好ましく、12,000〜60,000が更に好ましく、15,000〜45,000が特に好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、樹脂(好ましくは共重合体)の製造適性、現像性の点で望ましい。また、溶融粘度の低下により形成された形状が潰れ難い点で、また、架橋不良となり難い点、現像でのスペーサ形状の残渣がない点で好ましい。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定される。GPCについては、後記する実施例の項で詳細に示す。
<Molecular weight>
(A) The molecular weight of the resin is preferably 10,000 to 100,000 in terms of weight average molecular weight, more preferably 12,000 to 60,000, and particularly preferably 15,000 to 45,000. When the weight average molecular weight is within the above range, it is desirable from the viewpoint of production suitability and developability of a resin (preferably a copolymer). Further, it is preferable in that the shape formed by the decrease in melt viscosity is difficult to be crushed, in that it is difficult to cause crosslinking failure, and there is no residue in the spacer shape during development.
The weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC). GPC will be described in detail in the section of the examples described later.

<ガラス転移温度>
(A)樹脂のガラス転移温度(Tg)は、40〜180℃であることが好ましく、45〜140℃であることはより好ましく、50〜130℃であることが特に好ましい。ガラス転移温度(Tg)が前記好ましい範囲内であると、良好な現像性、力学強度を有するスペーサが得られる。
<Glass transition temperature>
(A) The glass transition temperature (Tg) of the resin is preferably 40 to 180 ° C, more preferably 45 to 140 ° C, and particularly preferably 50 to 130 ° C. When the glass transition temperature (Tg) is within the preferred range, a spacer having good developability and mechanical strength can be obtained.

<酸価>
(A)樹脂の酸価は、とりうる分子構造により好ましい範囲が変動するが、一般には20mgKOH/g以上であることが好ましく、40mgKOH/g以上であることはより好ましく、50〜130mgKOH/gであることが特に好ましい。酸価が前記好ましい範囲内であると、良好な現像性、力学強度を有するスペーサが得られる。
<Acid value>
(A) Although the preferable range of the acid value of the resin varies depending on the molecular structure that can be taken, it is generally preferably 20 mgKOH / g or more, more preferably 40 mgKOH / g or more, and 50 to 130 mgKOH / g. It is particularly preferred. When the acid value is within the preferred range, a spacer having good developability and mechanical strength can be obtained.

<Tg>
前記(A)樹脂は、良好な現像性、力学強度を有するスペーサが得られる点で、ガラス転移温度(Tg)が40〜180℃であり、かつ重量平均分子量が10,000〜100,000であることが好ましく、Tgが45〜140℃(更には50〜130℃)であり、かつ重量平均分子量が12,000〜60,000(更には15,000〜45,000)であることが好ましい。
更に、前記(A)樹脂の好ましい例は、好ましい前記分子量、ガラス転移温度(Tg)、及び酸価のそれぞれの組合せがより好ましい。
<Tg>
The resin (A) has a glass transition temperature (Tg) of 40 to 180 ° C. and a weight average molecular weight of 10,000 to 100,000 because a spacer having good developability and mechanical strength can be obtained. Preferably, the Tg is 45 to 140 ° C. (further 50 to 130 ° C.) and the weight average molecular weight is 12,000 to 60,000 (further 15,000 to 45,000). .
Furthermore, a preferable example of the (A) resin is more preferably a combination of the preferable molecular weight, glass transition temperature (Tg), and acid value.

本発明における(A)樹脂は、分岐及び/又は脂環構造と、酸性基と、エチレン性不飽和結合と、をそれぞれ別の繰り返し単位(共重合単位)に有する3元共重合以上の共重合体であることが、パターン構造物(例えばカラーフィルタ用のスペーサ)を形成したときの変形回復率、現像残渣、レチキュレーションの観点から好ましい。更に、(A)樹脂が側鎖にエポキシ基を有する場合には、分岐及び/又は脂環構造と、酸性基と、エチレン性不飽和結合と、エポキシ基とをそれぞれ別の繰り返し単位(共重合単位)に有する4元共重合以上の共重合体とすることができる。   In the present invention, the resin (A) is a copolymer having a branched and / or alicyclic structure, an acidic group, and an ethylenically unsaturated bond, each having a repeating unit (copolymerization unit) as a separate copolymer unit or more. The combination is preferable from the viewpoint of deformation recovery rate, development residue, and reticulation when a pattern structure (for example, a color filter spacer) is formed. Further, when the resin (A) has an epoxy group in the side chain, a branched and / or alicyclic structure, an acidic group, an ethylenically unsaturated bond, and an epoxy group are each represented by different repeating units (copolymerization). The copolymer may be a quaternary copolymer or more in the unit.

具体的には、(A)樹脂は、分岐及び/又は脂環構造を有する繰り返し単位:X(xモル%)と、酸性基を有する繰り返し単位:Y(yモル%)と、エチレン性不飽和結合を有する繰り返し単位:Z(zモル%)と、を少なくとも有する3元共重合以上の共重合体であることが好ましい。さらに、エポキシ基を有する繰り返し単位:Ep(eモル%)を有する4元共重合以上の共重合体が好適であり、必要に応じて、その他の繰り返し単位:L(lモル%)を有していてもよい。
このような共重合体は、例えば、分岐及び/又は脂環構造を有する単量体、酸性基を有する単量体、(好ましくは主鎖との間にエステル基を介して配し得る)エチレン性不飽和結合を有する単量体、並びに必要に応じてエポキシ基を有する単量体及び/又は他の単量体とを共重合させて得ることができる。このうち、嵩高い官能基で圧縮強度、変形回復性が良好になる点で、少なくとも前記分岐及び/又は脂環構造を有する単量体として、前記一般式(4)で表される単量体を共重合させて、分岐及び/又は脂環構造を有する基が導入された共重合体である場合が好ましく、より圧縮強度及び変形回復性を向上させる点では、さらにエポキシ基を有する単量体を共重合させて、エポキシ基を有する基が導入された共重合体である場合が好ましい。
この場合、(A)樹脂は、前記一般式(4)で表される単量体に由来の構成単位、エポキシ基を有する単量体に由来の構成単位を主鎖に有する。
Specifically, the resin (A) includes a repeating unit having a branched and / or alicyclic structure: X (x mol%), a repeating unit having an acidic group: Y (y mol%), and ethylenically unsaturated. It is preferably a copolymer of at least terpolymer having at least a repeating unit having a bond: Z (z mol%). Further, repeating units having an epoxy group: Ep (e p mol%) is suitable quaternary copolymerization or more copolymers having, if necessary, other repeating units: have the L (l mole%) You may do it.
Such a copolymer includes, for example, a monomer having a branched and / or alicyclic structure, a monomer having an acidic group, and ethylene (preferably arranged via an ester group between the main chain). It can be obtained by copolymerizing a monomer having a polymerizable unsaturated bond and, if necessary, a monomer having an epoxy group and / or another monomer. Among these, a monomer represented by the general formula (4) as a monomer having at least the branched and / or alicyclic structure in that the compressive strength and the deformation recovery property are improved with a bulky functional group. Is preferably a copolymer in which a group having a branched and / or alicyclic structure is introduced, and a monomer further having an epoxy group in terms of further improving the compressive strength and deformation recovery. Is preferably a copolymer in which a group having an epoxy group is introduced.
In this case, the resin (A) has a structural unit derived from the monomer represented by the general formula (4) and a structural unit derived from a monomer having an epoxy group in the main chain.

前記(A)樹脂が共重合体である場合の共重合組成比については、ガラス転移温度と酸価を勘案して決定される。一概に言えないが、下記の範囲とすることができる。
(A)樹脂における、分岐及び/又は脂環構造を有する繰り返し単位の組成比(x)は、10〜70モル%が好ましく、15〜65モル%が更に好ましく、20〜60モル%が特に好ましい。組成比(x)が前記範囲内であると、良好な圧縮強度及び変形回復性が得られると共に、硬化部の現像液耐性も良好である。
(A)樹脂における、酸性基を有する繰り返し単位の組成比(y)は、5〜70モル%が好ましく、10〜65モル%が更に好ましく、20〜60モル%が特に好ましい。組成比(y)が前記範囲内であると、良好な硬化性、現像性が得られる。
(A)樹脂における、エチレン性不飽和結合を有する繰り返し単位の組成比(z)は、10〜70モル%が好ましく、15〜65モル%が更に好ましく、20〜60モル%が特に好ましい。組成比(z)が前記範囲内であると、感度及び硬化性が良好であり、調液後の液保存性、及び塗布後の乾膜状態で長期保持された際の経時安定性が良好になる。
(A)樹脂における、エポキシ基を有する繰り返し単位の組成比(Ep)は、1〜35モル%が好ましく、3〜30モル%が更に好ましく、5〜25モル%が特に好ましい。組成比(Ep)が前記範囲内であると、良好な圧縮強度及び変形回復性が得られる。
更には、(A)樹脂としては、組成比(x)が10〜70モル%(更には15〜65モル%、特には20〜60モル%)であって、組成比(y)が5〜70モル%(更には10〜65モル%、特には20〜50モル%)であって、組成比(z)が10〜70モル%(更には15〜65モル%、特には20〜60モル%)である場合が好ましく、更にはこれらに加えて、組成比(Ep)が1〜35モル%(更には3〜30モル%、特には5〜25モル%)である場合が好ましい。
The copolymer composition ratio when the resin (A) is a copolymer is determined in consideration of the glass transition temperature and the acid value. Although it cannot be generally stated, the following ranges can be adopted.
(A) The composition ratio (x) of the repeating unit having a branched and / or alicyclic structure in the resin is preferably 10 to 70 mol%, more preferably 15 to 65 mol%, particularly preferably 20 to 60 mol%. . When the composition ratio (x) is within the above range, good compressive strength and deformation recovery are obtained, and the developer resistance of the cured portion is also good.
(A) As for the composition ratio (y) of the repeating unit which has an acidic group in resin, 5-70 mol% is preferable, 10-65 mol% is further more preferable, and 20-60 mol% is especially preferable. When the composition ratio (y) is within the above range, good curability and developability can be obtained.
(A) The composition ratio (z) of the repeating unit having an ethylenically unsaturated bond in the resin is preferably from 10 to 70 mol%, more preferably from 15 to 65 mol%, particularly preferably from 20 to 60 mol%. When the composition ratio (z) is within the above range, the sensitivity and curability are good, the liquid storage stability after preparation, and the stability over time when held for a long time in the dry film state after coating are good. Become.
(A) As for the composition ratio (Ep) of the repeating unit which has an epoxy group in resin, 1-35 mol% is preferable, 3-30 mol% is further more preferable, and 5-25 mol% is especially preferable. When the composition ratio (Ep) is within the above range, good compressive strength and deformation recovery can be obtained.
Further, as the (A) resin, the composition ratio (x) is 10 to 70 mol% (more preferably 15 to 65 mol%, particularly 20 to 60 mol%), and the composition ratio (y) is 5 to 5 mol%. 70 mol% (more 10 to 65 mol%, especially 20 to 50 mol%), and the composition ratio (z) is 10 to 70 mol% (more 15 to 65 mol%, especially 20 to 60 mol%). %), And in addition to these, the composition ratio (Ep) is preferably 1 to 35 mol% (more preferably 3 to 30 mol%, particularly 5 to 25 mol%).

前記(A)樹脂の感光性樹脂組成物中における含有量としては、組成物の全固形分に対して、5〜70質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましい。
(A)樹脂は、後述するその他の樹脂と併用できるが、前記(A)樹脂のみで構成される場合が好ましい。
As content in the photosensitive resin composition of said (A) resin, 5-70 mass% is preferable with respect to the total solid of a composition, and 10-50 mass% is more preferable.
Although (A) resin can be used together with the other resin mentioned later, the case where it consists only of said (A) resin is preferable.

〜その他の樹脂〜
前記(A)樹脂と併用することができる樹脂としては、アルカリ性水溶液に対して膨潤性を示す化合物が好ましく、アルカリ性水溶液に対して可溶性である化合物がより好ましい。
アルカリ性水溶液に対して膨潤性又は溶解性を示す樹脂としては、例えば、酸性基を有するものが好適に挙げられ、具体的には、エポキシ化合物にエチレン性不飽和二重結合と酸性基とを導入した化合物(エポキシアクリレート化合物)、側鎖に(メタ)アクリロイル基、及び酸性基を有するビニル共重合体、エポキシアクリレート化合物と、側鎖に(メタ)アクリロイル基、及び酸性基を有するビニル共重合体との混合物、マレアミド酸系共重合体、などが好ましい。
前記酸性基としては、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、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、などが挙げられ、これらの中でも、原料の入手性などの観点から、カルボキシル基が好ましく挙げられる。
~ Other resins ~
As the resin that can be used in combination with the resin (A), a compound that shows swelling property with respect to an alkaline aqueous solution is preferable, and a compound that is soluble in an alkaline aqueous solution is more preferable.
As the resin exhibiting swellability or solubility with respect to an alkaline aqueous solution, for example, those having an acidic group are preferably mentioned. Specifically, an ethylenically unsaturated double bond and an acidic group are introduced into an epoxy compound. Compound (epoxy acrylate compound), vinyl copolymer having (meth) acryloyl group and acidic group in side chain, epoxy acrylate compound and vinyl copolymer having (meth) acryloyl group and acidic group in side chain And the like, and a maleamic acid copolymer are preferable.
The acidic group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. Among these, the availability of raw materials, etc. From the viewpoint, a carboxyl group is preferable.

前記(A)樹脂とその他の樹脂とを併用する場合、(A)樹脂と併用することができる樹脂との合計の含有量(固形分)としては、感光性樹脂層の全固形分に対して、5〜70質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましい。この含有量が、5質量%以上であると感光樹脂層の膜強度を維持でき、該感光樹脂層の表面のタック性を良好に保つことができ、70質量%以下であると露光感度が良好になる。   When the (A) resin and other resin are used in combination, the total content (solid content) of the resin (A) that can be used in combination with the resin is based on the total solid content of the photosensitive resin layer. 5 to 70 mass% is preferable, and 10 to 50 mass% is more preferable. When the content is 5% by mass or more, the film strength of the photosensitive resin layer can be maintained, and the tackiness of the surface of the photosensitive resin layer can be maintained well. When the content is 70% by mass or less, the exposure sensitivity is good. become.

−(B)重合性化合物及び(C)光重合開始剤−
本発明の感光性樹脂組成物は、エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物の少なくとも一種、及び光重合開始剤の少なくとも一種を含有する。重合性化合物は、光重合開始剤からのラジカルの作用を受けて重合反応を起こし、硬化膜を形成する。
-(B) polymerizable compound and (C) photopolymerization initiator-
The photosensitive resin composition of the present invention contains at least one polymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond and at least one photopolymerization initiator. The polymerizable compound undergoes a polymerization reaction under the action of radicals from the photopolymerization initiator to form a cured film.

本発明における重合性化合物及び光重合開始剤については、公知の組成物を構成する成分を好適に用いることができ、例えば、特開2006−23696号公報の段落番号[0011]〜[0013]に記載の成分や、特開2006−64921号公報の段落番号[0040]〜[0053]に記載の成分が挙げられる。   As the polymerizable compound and the photopolymerization initiator in the present invention, components constituting a known composition can be suitably used. For example, in paragraphs [0011] to [0013] of JP-A-2006-23696 And the components described in paragraph numbers [0040] to [0053] of JP-A-2006-64921.

前記(A)樹脂との関係において、(B)重合性化合物の(A)樹脂に対する含有比率[質量比;(B)/(A)比]は、0.5〜2.0の範囲が好ましく、0.6〜1.4の範囲がより好ましく、0.7〜1.2の範囲が特に好ましい。(B)/(A)比が前記範囲内であると、良好な現像性、力学強度を有するフォトスペーサーが得られる。
前記(C)光重合開始剤の含有量としては、(A)樹脂に対して、0.1〜20質量%の範囲が好ましく、0.5〜10質量%の範囲がより好ましい。
In the relationship with the (A) resin, the content ratio [mass ratio; (B) / (A) ratio] of the (B) polymerizable compound to the (A) resin is preferably in the range of 0.5 to 2.0. The range of 0.6 to 1.4 is more preferable, and the range of 0.7 to 1.2 is particularly preferable. When the ratio (B) / (A) is within the above range, a photospacer having good developability and mechanical strength can be obtained.
As content of the said (C) photoinitiator, the range of 0.1-20 mass% is preferable with respect to (A) resin, and the range of 0.5-10 mass% is more preferable.

−(D)沸点150℃以上の親水性有機溶剤−
本発明の感光性樹脂組成物は、沸点150℃以上の親水性有機溶剤の少なくとも1種を含有する。比較的沸点の高い親水性有機溶剤を含有することにより、感光性樹脂組成物溶液を調製した後の経時による保存安定性の低下が回避され、例えば成膜、乾燥後の現像処理での残渣の発生を防止することができる。親水性有機溶剤の沸点は、150℃未満であると感光性樹脂組成物の溶液状態での保存安定性が悪くなる。
-(D) Hydrophilic organic solvent having a boiling point of 150 ° C or higher-
The photosensitive resin composition of the present invention contains at least one hydrophilic organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher. By containing a hydrophilic organic solvent having a relatively high boiling point, a decrease in storage stability with the lapse of time after preparing the photosensitive resin composition solution can be avoided. For example, residues in the development process after film formation and drying can be avoided. Occurrence can be prevented. When the boiling point of the hydrophilic organic solvent is less than 150 ° C., the storage stability of the photosensitive resin composition in a solution state is deteriorated.

ここでの「親水性」とは、分子中に極性基を有し、水への溶解度が0.5質量%以上であることをいう。   “Hydrophilic” here means having a polar group in the molecule and having a solubility in water of 0.5% by mass or more.

親水性有機溶剤の沸点としては、感光性樹脂組成物溶液の保存安定性の観点から、150〜200℃がより好ましい。   The boiling point of the hydrophilic organic solvent is more preferably 150 to 200 ° C. from the viewpoint of storage stability of the photosensitive resin composition solution.

沸点150℃以上の親水性有機溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド(153℃)、ジメチルスルホキシド(189℃)、3−メトキシブタノール(161℃)、シクロヘキサノール(161℃)、ジアセトンアルコール(169℃)、シクロヘキサノン(156℃)、乳酸エチル(154℃)、乳酸ブチル(187℃)、マロン酸ジエチル(199℃)、エチレングリコール(197℃)、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(156℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(217℃)、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(247℃)、N−メチル−2−ピロリドン(204℃)、γ−ブチロラクトン(203℃)などを挙げることができる。   Examples of hydrophilic organic solvents having a boiling point of 150 ° C. or higher include dimethylformamide (153 ° C.), dimethyl sulfoxide (189 ° C.), 3-methoxybutanol (161 ° C.), cyclohexanol (161 ° C.), diacetone alcohol (169 ° C.). ), Cyclohexanone (156 ° C), ethyl lactate (154 ° C), butyl lactate (187 ° C), diethyl malonate (199 ° C), ethylene glycol (197 ° C), ethylene glycol monoethyl ether acetate (156 ° C), diethylene glycol mono Examples thereof include ethyl ether acetate (217 ° C.), diethylene glycol monobutyl ether acetate (247 ° C.), N-methyl-2-pyrrolidone (204 ° C.), and γ-butyrolactone (203 ° C.).

中でも、沸点が150〜200℃の親水性有機溶剤が好ましく、具体的にはジメチルホルムアミド(153℃)、ジメチルスルホキシド(189℃)、乳酸エチル(154℃)が好適である。   Among them, a hydrophilic organic solvent having a boiling point of 150 to 200 ° C. is preferable, and specifically, dimethylformamide (153 ° C.), dimethyl sulfoxide (189 ° C.), and ethyl lactate (154 ° C.) are preferable.

(D)親水性有機溶剤の感光性樹脂組成物中における含有量としては、全溶剤成分に対して、2〜20質量%が好ましく、5〜15質量%がより好ましい。親水性有機溶剤の含有量は、2質量%以上であると液組成物での保存安定性がより良好であり、20質量%以下であると感光性樹脂組成物成分の析出防止の点で有利である。   (D) As content in the photosensitive resin composition of a hydrophilic organic solvent, 2-20 mass% is preferable with respect to all the solvent components, and 5-15 mass% is more preferable. When the content of the hydrophilic organic solvent is 2% by mass or more, the storage stability in the liquid composition is better, and when it is 20% by mass or less, it is advantageous in terms of preventing precipitation of the photosensitive resin composition component. It is.

−(E)エポキシ基含有樹脂−
本発明の感光性樹脂組成物は、エポキシ基含有樹脂の少なくとも1種を含有することが好ましい。本発明においては、前記(A)に加える形態で更に、エポキシ基を含有する前記(A)樹脂とは異なる樹脂(エポキシ基含有樹脂)を含むことにより、現像時には未硬化部の現像残渣の発生防止及び硬化部の膜減り防止が図れると共に、硬化させた後の構造物の圧縮強度及び圧縮変形したときの変形回復性をより高めながら、液状態での安定性を保って長期での保存性を確保できる。
-(E) Epoxy group-containing resin-
The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains at least one epoxy group-containing resin. In the present invention, in addition to the resin (A) containing an epoxy group in the form added to the (A), a development residue in an uncured part is generated during development by including a resin (epoxy group-containing resin) different from the resin (A) containing an epoxy group. In addition to preventing the reduction of the thickness of the cured part and the hardened part, it also improves the compressive strength of the structure after hardening and the recovery from deformation when it is deformed. Can be secured.

エポキシ基含有樹脂としては、エポキシ基を含有する樹脂であれば特に制限はなく、例えばエポキシ基含有モノマーを重合した樹脂や重合体にエポキシ基を導入した樹脂などが挙げられる。本発明においては、例えば、不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸無水物(以下、「化合物a」ともいう。)と、エポキシ基含有不飽和化合物(以下、「化合物b」ともいう。)と、前記化合物a及び化合物b以外のオレフィン系不飽和化合物(以下、「化合物c」ともいう。)との共重合体を好適に用いることができる。   The epoxy group-containing resin is not particularly limited as long as it is an epoxy group-containing resin, and examples thereof include a resin obtained by polymerizing an epoxy group-containing monomer and a resin obtained by introducing an epoxy group into a polymer. In the present invention, for example, an unsaturated carboxylic acid and / or an unsaturated carboxylic acid anhydride (hereinafter also referred to as “compound a”) and an epoxy group-containing unsaturated compound (hereinafter also referred to as “compound b”). And a copolymer of an olefinic unsaturated compound (hereinafter also referred to as “compound c”) other than the compound a and the compound b can be suitably used.

前記化合物aとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸などのジカルボン酸、及びこれらジカルボン酸の無水物、等を好適に挙げることができる。
中でも、重合反応性及びアルカリ水溶液に対する溶解性及び入手容易性の点で、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸などが好ましい。
Examples of the compound a include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid; dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, and itaconic acid, and anhydrides of these dicarboxylic acids. Can be preferably mentioned.
Among these, acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride and the like are preferable from the viewpoint of polymerization reactivity, solubility in an aqueous alkali solution, and availability.

化合物aに由来する構成単位のエポキシ基含有樹脂中における含有割合としては、化合物a、化合物b及び化合物cに由来する構成単位の合計に対して、5〜40質量%が好ましく、より好ましくは10〜30質量%である。この構成単位の含有割合は、5質量%以上であるとアルカリ水溶液への溶解が良好であり、40質量%以下であるとアルカリ水溶液に対する溶解性が大きくなりすぎない。この構成単位は、1種単独であるいは複数種を組み合わせて用いられる。   As a content rate in the epoxy group containing resin of the structural unit derived from the compound a, 5-40 mass% is preferable with respect to the sum total of the structural unit derived from the compound a, the compound b, and the compound c, More preferably, 10 -30 mass%. When the content of the structural unit is 5% by mass or more, the dissolution in the alkaline aqueous solution is good, and when it is 40% by mass or less, the solubility in the alkaline aqueous solution does not become too large. This structural unit is used individually by 1 type or in combination of multiple types.

前記化合物bとしては、例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−3,4−エポキシブチル、メタクリル酸−3,4−エポキシブチル、アクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、メタクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
中でも、硬化後の圧縮強度(例えばフォトスペーサーとした際のスペーサー強度)をより高める観点から、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテルが好ましく、メタクリル酸グリシジルが特に好ましい。
Examples of the compound b include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl α-ethyl acrylate, glycidyl α-n-propyl acrylate, glycidyl α-n-butyl acrylate, and 3,4-epoxybutyl acrylate. , Methacrylic acid-3,4-epoxybutyl, acrylic acid-6,7-epoxyheptyl, methacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, α-ethylacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, o-vinylbenzylglycidyl ether M-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, and the like.
Among them, from the viewpoint of further increasing the compression strength after curing (for example, the spacer strength when used as a photospacer), glycidyl methacrylate, methacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl. Ether and p-vinylbenzyl glycidyl ether are preferred, and glycidyl methacrylate is particularly preferred.

化合物bに由来する構成単位のエポキシ基含有樹脂中における含有割合は、化合物a、化合物b及び化合物cに由来する構成単位の合計に対して、10〜70質量%が好ましく、より好ましくは20〜60質量%である。この構成単位の含有割合は、10質量%以上であると硬化後の構造物(例えばフォトスペーサー)の圧縮強度及び変形回復性がより良好になり、70質量%以下であるとエポキシ基含有樹脂自体の保存安定性を良好に維持できる。この構成単位は、1種単独であるいは複数種を組み合わせて用いられる。   As for the content rate in the epoxy group containing resin of the structural unit derived from the compound b, 10-70 mass% is preferable with respect to the sum total of the structural unit derived from the compound a, the compound b, and the compound c, More preferably, 20- 60% by mass. When the content ratio of the structural unit is 10% by mass or more, the compression strength and deformation recovery of the structure after curing (for example, photospacer) become better, and when it is 70% by mass or less, the epoxy group-containing resin itself. Can maintain good storage stability. This structural unit is used individually by 1 type or in combination of multiple types.

前記化合物cとしては、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレートなどのメタクリル酸アルキルエステル;メチルアクリレート、イソプロピルアクリレートなどのアクリル酸アルキルエステル;シクロヘキシルメタクリレート、2−メチルシクロヘキシルメタクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル メタクリレート(いわゆるジシクロペンタニルメタクリレート)、ジシクロペンタニルオキシエチルメタクリレート、イソボロニルメタクリレートなどのメタクリル酸環状アルキルエステル;シクロヘキシルアクリレート、2−メチルシクロヘキシルアクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル アクリレート(いわゆるジシクロペンタニルアクリレート)、イソボロニルアクリレートなどのアクリル酸環状アルキルエステル;フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレートなどのメタクリル酸アリールエステル;フェニルアクリレート、ベンジルアクリレートなどのアクリル酸アリールエステル;マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチルなどのジカルボン酸ジエステル;2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどのヒドロキシアルキルエステル;及びスチレン、α−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メトキシスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンなどが挙げられる。
中でも、重合反応性及び現像時のアルカリ現像液に対する溶解性の点で、スチレン、t−ブチルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、p−メトキシスチレン、2−メチルシクロヘキシルアクリレート、1,3−ブタジエンが好ましい。この構成単位は、1種単独であるいは複数種を組み合わせて用いられる。
Examples of the compound c include methacrylic acid alkyl esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, and t-butyl methacrylate; acrylic acid alkyl esters such as methyl acrylate and isopropyl acrylate; cyclohexyl methacrylate, Methacrylic acid cyclic compounds such as 2-methylcyclohexyl methacrylate, tricyclo [5.2.1.02,6] decan-8-yl methacrylate (so-called dicyclopentanyl methacrylate), dicyclopentanyloxyethyl methacrylate, and isobornyl methacrylate Alkyl ester; cyclohexyl acrylate, 2-methylcyclohexyl acrylate, tricyclo [5.2.1.02,6] decane -8-yl acrylate (so-called dicyclopentanyl acrylate), acrylic acid cyclic alkyl esters such as isobornyl acrylate; methacrylic acid aryl esters such as phenyl methacrylate and benzyl methacrylate; acrylic acid aryl esters such as phenyl acrylate and benzyl acrylate; Dicarboxylic acid diesters such as diethyl maleate, diethyl fumarate and diethyl itaconate; hydroxyalkyl esters such as 2-hydroxyethyl methacrylate and 2-hydroxypropyl methacrylate; and styrene, α-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methyl Styrene, vinyl toluene, p-methoxystyrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylic De, methacrylamide, vinyl acetate, 1,3-butadiene, isoprene, and 2,3-dimethyl-1,3-butadiene.
Of these, styrene, t-butyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, p-methoxystyrene, 2-methylcyclohexyl acrylate, and 1,3-butadiene are preferable in view of polymerization reactivity and solubility in an alkaline developer during development. . This structural unit is used individually by 1 type or in combination of multiple types.

化合物cに由来する構成単位のエポキシ基含有樹脂中における含有割合は、化合物a、化合物b及び化合物cに由来する構成単位の合計に対して、10〜70質量%が好ましく、より好ましくは15〜50質量%である。この構成単位の含有割合は、10質量%以上であるとエポキシ基含有樹脂自体の保存安定性が良好であり、70質量%以下であるとエポキシ基含有樹脂自体の現像時のアルカリ水溶液に対する溶解性を維持できる。   As for the content rate in the epoxy group containing resin of the structural unit derived from the compound c, 10-70 mass% is preferable with respect to the sum total of the structural unit derived from the compound a, the compound b, and the compound c, More preferably, 15- 50% by mass. When the content ratio of the structural unit is 10% by mass or more, the storage stability of the epoxy group-containing resin itself is good, and when it is 70% by mass or less, the solubility of the epoxy group-containing resin itself in an aqueous alkali solution during development. Can be maintained.

このような共重合体では、カルボキシル基及び/又はカルボン酸無水物基とエポキシ基とを含むことにより、現像時のアルカリ水溶液に対する溶解性が良好でありながら、良好な硬化度を付与することが可能である。   In such a copolymer, by containing a carboxyl group and / or a carboxylic acid anhydride group and an epoxy group, a good degree of curing can be imparted while the solubility in an alkaline aqueous solution during development is good. Is possible.

エポキシ基含有樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)としては、2×10〜1×10が好ましく、より好ましくは5×10〜5×10の範囲である。Mwは、2×10以上であると、被膜形成したときの膜の現像性、残膜率などが良好で、形成されるパターン形状、耐熱性などに優れ、1×10以下であると感度を高く維持できる。 The polystyrene-converted weight average molecular weight (Mw) of the epoxy group-containing resin is preferably 2 × 10 3 to 1 × 10 5 , and more preferably 5 × 10 3 to 5 × 10 4 . When the Mw is 2 × 10 3 or more, the developability of the film when the film is formed, the remaining film rate, etc. are good, the pattern shape to be formed, the heat resistance, etc. are excellent, and it is 1 × 10 5 or less. High sensitivity can be maintained.

エポキシ基含有樹脂は、化合物a、化合物b及び化合物cを溶媒中で、重合開始剤の存在下でラジカル重合させることにより合成、製造することができる。   The epoxy group-containing resin can be synthesized and produced by radical polymerization of compound a, compound b and compound c in a solvent in the presence of a polymerization initiator.

合成、製造時に用いられる溶媒としては、例えば、メタノール、エタノールなどのアルコール類;テトラヒドロフランなどのエーテル類;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などのグリコールエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルなどのジエチレングリコール類;プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテルなどのプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテートプロピレングリコールブチルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールブチルエーテルプロピオネートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンなどのケトン類;及び酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、3−ヒドロキシプロピオン酸メチル、3−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−ヒドロキシプロピオン酸プロチル、3−ヒドロキシプロピオン酸ブチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸ブチル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−エトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸ブチル、2−ブトキシプロピオン酸メチル、2−ブトキシプロピオン酸エチル、2−ブトキシプロピオン酸プロピル、2−ブトキシプロピオン酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸プロピル、3−エトキシプロピオン酸ブチル、3−プロポキシプロピオン酸メチル、3−プロポキシプロピオン酸エチル、3−プロポキシプロピオン酸プロピル、3−プロポキシプロピオン酸ブチル、3−ブトキシプロピオン酸メチル、3−ブトキシプロピオン酸エチル、3−ブトキシプロピオン酸プロピル、3−ブトキシプロピオン酸ブチルなどのエステル類が挙げられる。   Solvents used during synthesis and production include, for example, alcohols such as methanol and ethanol; ethers such as tetrahydrofuran; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether; methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate and the like. Ethylene glycol alkyl ether acetates; diethylene glycols such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether; propylene glycol methyl ether, propylene glycol ethyl ether, propylene glycol propyl ether Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol butyl ether; propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate propylene glycol butyl ether acetate; propylene glycol methyl ether propionate Propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol ethyl ether propionate, propylene glycol propyl ether propionate, propylene glycol butyl ether propionate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 4- Ketones such as droxy-4-methyl-2-pentanone; and methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, 2-hydroxy-2 -Ethyl methylpropionate, methyl hydroxyacetate, ethyl hydroxyacetate, butyl hydroxyacetate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, methyl 3-hydroxypropionate, ethyl 3-hydroxypropionate, protyl 3-hydroxypropionate Butyl 3-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, propyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, ethoxyacetic acid pro Pyl, butyl ethoxy acetate, methyl propoxyacetate, ethyl propoxyacetate, propyl propoxyacetate, butyl propoxyacetate, methyl butoxyacetate, ethyl butoxyacetate, propyl butoxyacetate, butylbutoxyacetate, methyl 2-methoxypropionate, 2-methoxypropionic acid Ethyl, propyl 2-methoxypropionate, butyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, propyl 2-ethoxypropionate, butyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-butoxypropionate Ethyl 2-butoxypropionate, propyl 2-butoxypropionate, butyl 2-butoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-methoxypropyl Propionate, butyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl 3-ethoxypropionate, butyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-propoxypropionate, 3-propoxypropionate And esters such as ethyl acid, propyl 3-propoxypropionate, butyl 3-propoxypropionate, methyl 3-butoxypropionate, ethyl 3-butoxypropionate, propyl 3-butoxypropionate and butyl 3-butoxypropionate It is done.

また、合成、製造時に用いられる重合開始剤としては、一般にラジカル重合開始剤として知られているものが使用できる。例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)などのアゾ化合物;ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1’−ビス−(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサンなどの有機過酸化物;及び過酸化水素が挙げられる。ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、過酸化物を還元剤とともに用いてレドックス型開始剤としてもよい。   Moreover, what is generally known as a radical polymerization initiator can be used as a polymerization initiator used at the time of a synthesis | combination and manufacture. For example, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis- (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) Azo compounds such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl peroxypivalate, organic peroxides such as 1,1′-bis- (t-butylperoxy) cyclohexane, and hydrogen peroxide. When a peroxide is used as the radical polymerization initiator, the peroxide may be used together with a reducing agent to form a redox initiator.

エポキシ基含有樹脂を前記(A)樹脂と併用する場合の含有割合としては、(D)エポキシ基含有樹脂の前記(A)樹脂に対する含有比率[質量比;(D)/(A)比]は、1/10〜1/1の範囲が好ましく、1/5〜4/5の範囲がより好ましく、1/5〜3/5の範囲が特に好ましい。(D)/(A)比は、1/10以上であると、現像時における未硬化部の現像残渣の発生防止及び硬化部の膜減り防止が可能であり、硬化後には圧縮強度及び圧縮変形したときの変形回復性の高い構造物(例えばフォトスペーサー)が得られ、1/1以下であると感光性樹脂組成物の液状態での保存安定性を確保できる。
エポキシ基含有樹脂は、1種単独であるいは複数種を混合して用いることができる。
When the epoxy group-containing resin is used in combination with the (A) resin, the content ratio (mass ratio; (D) / (A) ratio) of the (D) epoxy group-containing resin to the (A) resin is: The range of 1/10 to 1/1 is preferable, the range of 1/5 to 4/5 is more preferable, and the range of 1/5 to 3/5 is particularly preferable. When the ratio (D) / (A) is 1/10 or more, it is possible to prevent the development residue of the uncured part during development and the reduction of the film thickness of the cured part. The structure (for example, photospacer) with high deformation | transformation recovery property when obtained is obtained, and the storage stability in the liquid state of the photosensitive resin composition can be ensured as it is 1/1 or less.
Epoxy group-containing resins can be used singly or in combination.

本発明の感光性樹脂組成物の好ましい態様としては、下記(1)〜(5)に示す態様が好適である。
(1)前記(A)樹脂が、前記一般式(4)又は一般式(5)で表される化合物に由来する構成単位の少なくとも1つを含む樹脂であって、(D)親水性有機溶剤が沸点150〜200℃の親水性有機溶剤である態様。
(2)前記(A)樹脂が前記一般式(4)で表される化合物に由来する構成単位の少なくとも1つを含む樹脂であって、(D)親水性有機溶剤がジメチルホルムアミド(153℃)、ジメチルスルホキシド(189℃)、及び乳酸エチル(154℃)の1種又は2種以上である態様。
(3)前記(A)樹脂が、前記一般式(4)又は一般式(5)で表される化合物に由来する構成単位の少なくとも1つとエポキシ基含有単量体に由来する構成単位の少なくとも1つを含む樹脂であって、(D)親水性有機溶剤が沸点150〜200℃の親水性有機溶剤である態様。
(4)前記(A)樹脂が、前記一般式(4)又は一般式(5)で表される化合物に由来する構成単位の少なくとも1つを含む樹脂であって、(D)親水性有機溶剤が沸点150〜200℃の親水性有機溶剤であって、(E)エポキシ基含有樹脂を含み、該エポキシ基含有樹脂が、不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸無水物(化合物a)とエポキシ基含有不飽和化合物(化合物b)と前記化合物a及び化合物b以外のオレフィン系不飽和化合物(化合物c)との共重合体である態様。
(5)前記(4)において、前記化合物aがアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸であって、前記化合物bがメタクリル酸グリシジル、メタクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテルであって、前記化合物cがスチレン、t−ブチルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、p−メトキシスチレン、2−メチルシクロヘキシルアクリレート、1,3−ブタジエンである態様。
As a preferable aspect of the photosensitive resin composition of this invention, the aspect shown to following (1)-(5) is suitable.
(1) The resin (A) is a resin containing at least one structural unit derived from the compound represented by the general formula (4) or the general formula (5), and (D) a hydrophilic organic solvent Is a hydrophilic organic solvent having a boiling point of 150 to 200 ° C.
(2) The resin (A) is a resin containing at least one structural unit derived from the compound represented by the general formula (4), and (D) the hydrophilic organic solvent is dimethylformamide (153 ° C.) , Dimethyl sulfoxide (189 ° C.), and ethyl lactate (154 ° C.).
(3) The resin (A) is at least one of structural units derived from the compound represented by the general formula (4) or the general formula (5) and at least one of structural units derived from the epoxy group-containing monomer. (D) The aspect whose hydrophilic organic solvent is a hydrophilic organic solvent with a boiling point of 150-200 degreeC.
(4) The resin (A) is a resin containing at least one structural unit derived from the compound represented by the general formula (4) or the general formula (5), and (D) a hydrophilic organic solvent Is a hydrophilic organic solvent having a boiling point of 150 to 200 ° C., and includes (E) an epoxy group-containing resin, and the epoxy group-containing resin is an unsaturated carboxylic acid and / or an unsaturated carboxylic acid anhydride (compound a) An embodiment wherein the epoxy group-containing unsaturated compound (compound b) is a copolymer of an olefinic unsaturated compound (compound c) other than the compound a and the compound b.
(5) In the above (4), the compound a is acrylic acid, methacrylic acid, and maleic anhydride, and the compound b is glycidyl methacrylate, methacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, o-vinylbenzyl glycidyl ether. M-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, wherein the compound c is styrene, t-butyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, p-methoxystyrene, 2-methylcyclohexyl acrylate, 1,3- An embodiment that is butadiene.

−(F)微粒子−
本発明の感光性樹脂組成物は、上記の成分に加え、力学強度の点で微粒子を含有することが好ましい。微粒子としては、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、特開2003−302639号公報[0035]〜[0041]に記載の体質顔料が好ましく、中でも、良好な現像性、力学強度を有するスペーサーが得られる点から、コロイダルシリカが好ましい。
-(F) Fine particles-
In addition to the above components, the photosensitive resin composition of the present invention preferably contains fine particles in terms of mechanical strength. The fine particles are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, extender pigments described in JP-A-2003-302039 [0035] to [0041] are preferable, and among them, good development is preferable. Colloidal silica is preferable from the viewpoint of obtaining a spacer having the property and mechanical strength.

微粒子の平均粒子径は、スペーサー等の外力を受けやすい構造を形成する場合には高い力学強度が得られる点で、5〜50nmであることが好ましく、10〜40nmであることがより好ましく、15〜30nmであることが特に好ましい。   The average particle size of the fine particles is preferably from 5 to 50 nm, more preferably from 10 to 40 nm, in view of obtaining high mechanical strength when forming a structure that is susceptible to external force such as a spacer. Particularly preferably, it is ˜30 nm.

微粒子の感光性樹脂組成物(スペーサー等の構造物を形成するときには構造物(又はこれを構成する感光性樹脂組成物で形成される層)中における含有量としては、高い力学強度を有する構造物(例えばスペーサー)を得る観点から、感光性樹脂組成物中の全固形分(質量)に対して、5〜50質量%であることが好ましく、10〜40質量%であることがより好ましく、15〜30質量%であることが特に好ましい。   The content of the fine particle photosensitive resin composition (when forming a structure such as a spacer in the structure (or a layer formed of the photosensitive resin composition constituting the structure) having a high mechanical strength (For example, from the viewpoint of obtaining a spacer), the total solid content (mass) in the photosensitive resin composition is preferably 5 to 50 mass%, more preferably 10 to 40 mass%, and 15 It is especially preferable that it is -30 mass%.

−(G)他の成分−
本発明における感光性樹脂組成物は、上記の成分(A)〜(E)及び必要に応じて(F)微粒子以外に、さらに必要に応じて、光重合開始助剤などの他の成分を含んでいてもよい。
-(G) Other ingredients-
The photosensitive resin composition in the present invention further contains other components such as a photopolymerization initiation aid, if necessary, in addition to the above components (A) to (E) and, if necessary, (F) fine particles. You may go out.

感光性樹脂組成物は、他の添加成分として光重合開始助剤を併用してもよい。光重合開始助剤は、光重合開始剤によって重合が開始された重合性化合物の重合を促進するために、光重合開始剤と組み合わせて用いることができる。光重合開始助剤としては、アミン系化合物の少なくとも1種を用いることが好ましい。   The photosensitive resin composition may use a photopolymerization initiation assistant in combination as another additive component. The photopolymerization initiation assistant can be used in combination with a photopolymerization initiator in order to promote polymerization of a polymerizable compound that has been polymerized by the photopolymerization initiator. As the photopolymerization initiation assistant, it is preferable to use at least one amine compound.

前記アミン系化合物としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、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イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、N,N−ジメチルパラトルイジン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称ミヒラーズケトン)、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノンなどが挙げられ、中でも4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが好ましい。また、アミン系やその他の光重合開始助剤を複数組み合わせて使用してもよい。
上記以外の他の光重合開始助剤として、例えば、アルコキシアントラセン系化合物、チオキサントン系化合物、クマリン系化合物などが挙げられる。前記アルコキシアントラセン系化合物としては、例えば、9,10−ジメトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジエトキシアントラセンなどが挙げられる。前記チオキサントン系化合物としては、例えば、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンなどが挙げられる。
また、光重合開始助剤として市販のものを用いることもできる。市販の光重合開始助剤としては、例えば、商品名「EAB−F」(保土谷化学工業(株)製)などが挙げられる。
Examples of the amine compound include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-dimethylaminobenzoate. Ethyl, 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, N, N-dimethylparatoluidine, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone (commonly known as Michler's ketone), 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4 Examples include '-bis (ethylmethylamino) benzophenone, and 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone is particularly preferable. Further, a plurality of amine-based and other photopolymerization initiation assistants may be used in combination.
Examples of other photopolymerization initiation assistants other than the above include alkoxyanthracene compounds, thioxanthone compounds, and coumarin compounds. Examples of the alkoxyanthracene compound include 9,10-dimethoxyanthracene, 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene, 2-ethyl-9,10-diethoxyanthracene, and the like. It is done. Examples of the thioxanthone compound include 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, and the like.
Moreover, a commercially available thing can also be used as a photoinitiation adjuvant. Examples of commercially available photopolymerization initiation assistants include trade name “EAB-F” (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.).

光重合開始助剤の感光性樹脂組成物中における含有量としては、上記の光重合開始剤1質量部に対して、0.6質量部以上20質量部以下が好ましく、1質量部以上15質量部以下がより好ましく、とりわけ1.5質量部以上15質量部以下が好ましい。   As content in the photosensitive resin composition of a photoinitiator adjuvant, 0.6 mass part or more and 20 mass parts or less are preferable with respect to 1 mass part of said photoinitiator, 1 mass part or more and 15 mass parts. Part or less is more preferable, and 1.5 parts by weight or more and 15 parts by weight or less is particularly preferable.

また、その他の成分としては、公知の組成物を構成する成分から選択して用いることができ、例えば、特開2006−23696号公報の段落番号[0014]〜[0020]や特開2006−64921号公報の段落番号[0027]〜[0039]に記載の成分を挙げることができる。   The other components can be selected from components constituting a known composition and used, for example, paragraph numbers [0014] to [0020] of JP-A-2006-23696 and JP-A-2006-64921. Ingredients listed in paragraphs [0027] to [0039] of the gazette.

本発明の感光性樹脂組成物は、任意の硬化物の作製に用いることができるが、外力を受けた場合の強度や変形後の回復性が重要な物性として位置付けられる構造物の作製用途に好適であり、例えば液晶表示装置等の構成部材の1つであるカラーフィルタ用のフォトスペーサー等のパターン構造物を作製するのに有用である。   The photosensitive resin composition of the present invention can be used for the production of any cured product, but is suitable for the production of structures in which strength when subjected to external force and recoverability after deformation are positioned as important physical properties. For example, it is useful for producing a pattern structure such as a photo spacer for a color filter which is one of constituent members such as a liquid crystal display device.

フォトスペーサーは、例えば、所望の基板、好ましくはR(赤)、G(緑)、及びB(青)等の着色パターン(例えば着色画素)が設けられたカラーフィルタ基板の上に形成されることにより、液晶表示素子等を構成するスペーサー付基板を得ることができる。   The photo spacer is formed on, for example, a desired substrate, preferably a color filter substrate provided with a colored pattern (for example, colored pixels) such as R (red), G (green), and B (blue). Thus, a substrate with a spacer that constitutes a liquid crystal display element or the like can be obtained.

本発明のフォトスペーサーは、上記の本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成されたものであり、圧縮強度及び圧縮変形したときの変形回復性に優れる。このため、フォトスペーサーを、例えば、セルギャップの変動で表示ムラが生じやすい表示装置(例えば、液晶表示装置等)に適用することにより、セルギャップの変動を抑制することができ、表示ムラを効果的に防止できる。本発明のフォトスペーサーは、少なくとも2枚の基板と、該基板間に設けられた液晶化合物と、該液晶化合物に電界を印加する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として好適に用いることができる。   The photospacer of the present invention is formed using the above-described photosensitive resin composition of the present invention, and is excellent in compressive strength and deformation recovery when subjected to compression deformation. For this reason, for example, by applying the photo spacer to a display device (for example, a liquid crystal display device) in which display unevenness is likely to occur due to cell gap variation, cell gap variation can be suppressed, and display unevenness is effective. Can be prevented. The photospacer of the present invention includes at least two substrates, a liquid crystal compound provided between the substrates, two electrodes for applying an electric field to the liquid crystal compound, and a cell thickness between the substrates. It can be suitably used as the photospacer in a liquid crystal display device provided with a photospacer.

フォトスペーサーを製造する方法としては、例えば、2枚の基板の一方の上に、既述の本発明の感光性樹脂組成物を用いて感光性の被膜を形成し(以下、「被膜形成工程」ということある。)、形成された被膜の少なくとも一部を露光し(以下、「露光工程」ということがある。)、露光後の被膜を現像する(以下、「現像工程」ということがある。)ことにより形成することができる。また、現像工程後には、必要に応じて、更に現像後の被膜を加熱して硬化する(以下、「被膜加熱工程」ということがある。)などの他の工程を設けることができる。   As a method for producing a photospacer, for example, a photosensitive film is formed on one of two substrates using the above-described photosensitive resin composition of the present invention (hereinafter referred to as “film formation step”). In other words, at least a part of the formed film is exposed (hereinafter also referred to as “exposure process”), and the exposed film is developed (hereinafter referred to as “development process”). ) Can be formed. Further, after the development step, if necessary, other steps such as heating and curing the developed film (hereinafter sometimes referred to as “film heating step”) can be provided.

(イ)被膜形成工程
被膜形成工程は、既述の本発明の感光性樹脂組成物の被膜を基板上に形成する。被膜として感光性樹脂層を形成することができ、この感光性樹脂層は、後述の露光工程や現像工程等の他工程を経ることにより、セル厚を均一に保持し得るフォトスペーサーを構成する。本発明のフォトスペーサーを用いることにより、特にセル厚の変動で表示ムラが生じやすい表示装置(特に液晶表示装置)における画像中の表示ムラが効果的に解消される。
(A) Film formation process A film formation process forms the film of the photosensitive resin composition of this invention as stated above on a board | substrate. A photosensitive resin layer can be formed as a film, and this photosensitive resin layer constitutes a photospacer that can maintain a uniform cell thickness by passing through other steps such as an exposure step and a development step described later. By using the photospacer of the present invention, display unevenness in an image in a display device (particularly a liquid crystal display device) that tends to cause display unevenness due to a change in cell thickness is effectively eliminated.

基板上に感光性樹脂層を形成する方法としては、(a)既述の本発明の感光性樹脂組成物を塗布する塗布法、及び(b)既述の本発明の感光性樹脂組成物で形成された感光性樹脂層を有する感光性転写材料を用い、前記感光性樹脂層を加熱及び/又は加圧によりラミネート、転写する転写法が好適に挙げられる。   As a method for forming a photosensitive resin layer on a substrate, (a) a coating method for applying the photosensitive resin composition of the present invention described above, and (b) a photosensitive resin composition of the present invention described above. Preferable examples include a transfer method in which a photosensitive transfer material having a formed photosensitive resin layer is used, and the photosensitive resin layer is laminated and transferred by heating and / or pressing.

(a)塗布法
感光性組成物の塗布は、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、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。
(A) Coating method The photosensitive composition is coated by a known coating method such as spin coating, curtain coating, slit coating, dip coating, air knife coating, roller coating, wire bar coating, It can be carried out by a gravure coating method or an extrusion coating method using a popper described in US Pat. No. 2,681,294. Among them, JP 2004-89851 A, JP 2004-17043 A, JP 2003-170098 A, JP 2003-164787 A, JP 2003-10767 A, JP 2002-79163 A, A method using a slit nozzle or a slit coater described in JP 2001-310147 A is suitable.

(b)転写法
転写は、感光性転写材料を用いて、仮支持体上に膜状に形成された感光性樹脂層を所望の基板面に例えば加熱及び/又は加圧したローラー又は平板を用いて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。
(B) Transfer method Transfer is performed using a photosensitive transfer material, for example, a roller or flat plate in which a photosensitive resin layer formed in a film shape on a temporary support is heated and / or pressed on a desired substrate surface. 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.

感光性樹脂層を形成する場合、感光性樹脂層と仮支持体との間には更に酸素遮断層(以下、「酸素遮断膜」又は「中間層」ともいう。)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る。また、転写性を向上させるために、クッション性を有する熱可塑性樹脂層を設けてもよい。
感光性転写材料を構成する仮支持体、酸素遮断層、熱可塑性樹脂層、その他の層や該感光性転写材料の作製方法については、特開2006−23696号公報の段落番号[0024]〜[0030]に記載の構成、作製方法を適用することができる。
In the case of forming the photosensitive resin layer, an oxygen blocking layer (hereinafter also referred to as “oxygen blocking film” or “intermediate layer”) can be further provided between the photosensitive resin layer and the temporary support. Thereby, exposure sensitivity can be improved. In order to improve transferability, a thermoplastic resin layer having cushioning properties may be provided.
Paragraph numbers [0024] to [0024] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-23696 describe the temporary support, the oxygen-blocking layer, the thermoplastic resin layer, and other layers constituting the photosensitive transfer material and the method for producing the photosensitive transfer material. The structure and manufacturing method described in [0030] can be applied.

(a)塗布法、(b)転写法ともに感光性樹脂層を形成する場合、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 both the coating method (a) and the transfer method (b), 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.

感光性樹脂層を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。   Examples of the substrate on which the photosensitive resin layer is 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), a substrate with a color filter (also referred to as a color filter substrate), and the like. Examples thereof include a drive substrate with a drive element (for example, a thin film transistor [TFT]). The thickness of the substrate is generally preferably 700 to 1200 μm.

(ロ)露光工程・現像工程
露光工程では、前記被膜形成工程で形成された被膜の少なくとも一部を露光し、潜像を形成する。その後の現像工程では、前記露光工程で露光された被膜を現像し、所望の形状のフォトスペーサーパターンを形成することができる。
(B) Exposure process / development process In the exposure process, at least a part of the film formed in the film formation process is exposed to form a latent image. In the subsequent development step, the coating film exposed in the exposure step can be developed to form a photospacer pattern having a desired shape.

これらの工程の具体例としては、特開2006−64921号公報の段落番号[0071]〜[0077]に記載の形成例や、特開2006−23696号公報の段落番号[0040]〜[0051]に記載の工程などが、本発明において好適な例として挙げることができる。   Specific examples of these processes include the formation examples described in paragraphs [0071] to [0077] of JP-A-2006-64921, and paragraph numbers [0040] to [0051] of JP-A-2006-23696. The process described in 1 can be given as a suitable example in the present invention.

(ハ)被膜加熱工程
被膜加熱工程では、前記現像工程における現像後の被膜を加熱する。加熱によって被膜の硬化がより促進し、高強度を有し、圧縮弾性率、弾性回復性の良好なフォトスペーサーが得られる。
(C) Film heating process In the film heating process, the film after development in the development process is heated. Curing of the coating is further accelerated by heating, and a photospacer having high strength, good compression modulus and good elastic recovery can be obtained.

上記のようにして、基板上にフォトスペーサーを備えた液晶表示装置用基板を作製することができる。フォトスペーサーは、基板上に形成されたブラックマトリクス等の黒色遮光部の上やTFT等の駆動素子上に形成されることが好ましい。また、ブラックマトリクス等の黒色遮光部や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。   As described above, a substrate for a liquid crystal display device including a photospacer on the substrate can be manufactured. The photo spacer is preferably formed on a black light shielding portion such as a black matrix formed on the substrate or on a driving element such as a TFT. Further, a transparent conductive layer (transparent electrode) such as ITO or a liquid crystal alignment film such as polyimide may exist between a black light shielding portion such as a black matrix, a driving element such as a TFT, and a photo spacer.

例えば、フォトスペーサーが黒色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黒色遮光部(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支持体面にラミネートし、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、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もよい。
For example, when the photo spacer is provided on the black light shielding portion or the driving element, the black 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. A photosensitive resin layer is laminated on the support 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 a liquid crystal display device substrate. Can be produced.
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.

本発明のフォトスペーサーは、ブラックマトリクス等の黒色遮蔽部及び着色画素等の着色部を含むカラーフィルタを形成した後に形成することができる。
前記黒色遮蔽部及び着色部とフォトスペーサーとは、感光性組成物を塗布する塗布法と感光性組成物からなる感光性樹脂層を有する転写材料を用いる転写法と、を任意に組合せて形成することが可能である。
前記黒色遮蔽部及び着色部並びに前記フォトスペーサーはそれぞれ感光性組成物から形成でき、具体的には、例えば、基板に液体の前記感光性樹脂組成物を直接塗布することにより感光性樹脂層を形成した後に、露光・現像を行ない、前記黒色遮蔽部及び着色部をパターン状に形成し、その後、別の液体の前記感光性樹脂組成物を前記基板とは異なる別の基板(仮支持体)上に設置して感光性樹脂層を形成することにより作製された転写材料を用い、この転写材料を前記黒色遮蔽部及び着色部が形成された前記基板に密着させて感光性樹脂層を転写した後に、露光・現像を行うことによりフォトスペーサーをパターン状に形成することができる。
このようにして、フォトスペーサーが設けられたカラーフィルタを作製することができる。
The photospacer of the present invention can be formed after forming a color filter including a black shielding portion such as a black matrix and a colored portion such as a colored pixel.
The black shielding part and the colored part and the photo spacer are formed by arbitrarily combining a coating method for applying a photosensitive composition and a transfer method using a transfer material having a photosensitive resin layer made of the photosensitive composition. It is possible.
The black shielding part, the colored part, and the photospacer can each be formed from a photosensitive composition. Specifically, for example, the photosensitive resin layer is formed by directly applying the liquid photosensitive resin composition to a substrate. Then, exposure and development are performed to form the black shielding part and the colored part in a pattern, and then the photosensitive resin composition of another liquid is placed on another substrate (temporary support) different from the substrate. A transfer material prepared by forming a photosensitive resin layer on the substrate, and transferring the photosensitive resin layer by bringing the transfer material into close contact with the substrate on which the black shielding portion and the colored portion are formed. By performing exposure and development, the photo spacer can be formed in a pattern.
In this manner, a color filter provided with a photospacer can be manufactured.

本発明のフォトスペーサーの好ましい形態としては、例えば、液晶表示装置用基板上に備えられた形態が挙げられる。
ここで、液晶表示装置用基板としては、表示用遮光部(例えば、ブラックマトリクス等)や駆動素子(例えば、TFT等)等が備えられた基板を用いることができる。この場合、フォトスペーサーは、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い。液晶表示装置用基板には更に、着色画素(赤色(R)、青色(B)、緑色(G)3色等)、透明電極(ITO等の透明導電層)、液晶配向膜(ポリイミド等)等が設けられていてもよい。
As a preferable form of the photospacer of the present invention, for example, a form provided on a substrate for a liquid crystal display device can be mentioned.
Here, as the substrate for the liquid crystal display device, a substrate provided with a display light-shielding portion (for example, a black matrix) or a drive element (for example, TFT) can be used. In this case, the photospacer is preferably formed on a display light-shielding portion such as a black matrix formed on the substrate or on a driving element such as a TFT. The substrate for the liquid crystal display device further includes colored pixels (red (R), blue (B), green (G), etc.), transparent electrodes (transparent conductive layers such as ITO), liquid crystal alignment films (polyimide, etc.), etc. May be provided.

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、例えば本発明の感光性樹脂組成物を用いた感光性樹脂層を有する感光性転写フィルムを用い、その感光性樹脂層を基板面にラミネートした後、剥離転写して感光性樹脂層を転写し、転写形成された感光性樹脂層に露光、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、液晶表示装置用基板を作製することができる。   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, for example, the photosensitive resin of the present invention. Using a photosensitive transfer film having a photosensitive resin layer using the composition, laminating the photosensitive resin layer on the substrate surface, and then peeling and transferring the photosensitive resin layer to transfer the photosensitive resin. By subjecting the layer to exposure, development, heat treatment, and the like to form a photo spacer, a substrate for a liquid crystal display device can be manufactured.

液晶表示装置用基板を用いて液晶表示素子を構成することができる。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支持体(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。)を少なくとも備えたものが挙げられる。   A liquid crystal display element can be comprised using the board | substrate for liquid crystal display devices. As one of the liquid crystal display elements, at least one of them includes a liquid crystal layer and a liquid crystal driving means (simple matrix driving method and active matrix driving method) between a pair of light transmissive supports (including a liquid crystal display device substrate). ) At least.

この場合、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用いることができる。このカラーフィルタ基板には、圧縮強度及び変形回復性の高いフォトスペーサーが設けられているため、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のセルギャップムラ(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 can be used 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 photo spacer having high compressive strength and deformation recovery property, a liquid crystal display element including the color filter substrate has a cell gap unevenness (between the color filter substrate and the counter substrate ( Occurrence of cell thickness fluctuations) can be suppressed, and display unevenness such as color unevenness can be effectively prevented. Thereby, the produced liquid crystal display element can display a vivid image.

また、例えば、少なくとも一方が光透過性の一対の支持体(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圧縮強度及び変形回復性の高い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がある。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用いられる。   Further, for example, at least one of them is provided with at least a liquid crystal layer and a liquid crystal driving means between a pair of light transmissive supports (including a substrate for a liquid crystal display device), and the liquid crystal driving means includes an active element (eg, TFT). And a pair of substrates is configured to be regulated to a predetermined width by a photo spacer having high compressive strength and high deformation recovery. Also in this case, the substrate for a liquid crystal display device of the present invention has a plurality of RGB pixel groups, and is used as a color filter substrate in which 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。カラーフィルタ基板の作製は、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 liquid crystals that can be used in the present invention include nematic liquid crystals, cholesteric liquid crystals, smectic liquid crystals, and ferroelectric liquid crystals.
In addition, 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, etc. is preferable, and when arranging pixel groups of four colors or more, any arrangement may be used. For producing the color filter substrate, for example, a black matrix may be formed as described above after forming a pixel group of two or more colors, or conversely, a pixel group may be formed after forming a black matrix. Good. Regarding the formation of RGB pixels, JP 2004-347831 A can be referred to.

前記液晶表示装置用基板又は前記液晶表示素子を設けて液晶表示装置を構成することができる。
液晶表示装置は、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。
A liquid crystal display device can be formed by providing the liquid crystal display device substrate or the liquid crystal display element.
As described above, the liquid crystal display device regulates a predetermined width between a pair of substrates facing each other so as to face each other with the photo spacer of the present invention, and encloses a liquid crystal material in the regulated gap (the enclosed portion is liquid crystal). The thickness of the liquid crystal layer (cell thickness) is maintained at a desired uniform thickness.

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.

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 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). The counter substrate is arranged to be opposed to each other with a photo spacer interposed therebetween, and a liquid crystal material is sealed in the gap, and (b) the driving substrate and the counter substrate having the counter electrode (conductive layer) are arranged as a photo spacer. The liquid crystal display device of the present invention can be suitably applied to various types of liquid crystal display devices.

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 in, for example, “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 can be configured as various types of liquid crystal display devices described in the “next-generation liquid crystal display technology”. . In particular, it is effective in constructing a color TFT liquid crystal display device. The color TFT liquid crystal display device is described in, for example, “Color TFT liquid crystal display (Kyoritsu Publishing Co., Ltd., issued in 1996)”.

液晶表示装置は、既述のフォトスペーサーや液晶表示装置用基板、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、フォトスペーサー.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 includes an electrode substrate, a polarizing film, a retardation film, a backlight, a photospacer, etc., except that the photo spacer, the liquid crystal display substrate, and the liquid crystal display element described above are 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.

なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定した。GPCは、HLC−8020GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとして、TSKgel、Super Multipore HZ−H(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を3本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。また、条件としては、試料濃度を0.35/min、流速を0.35ml/min、サンプル注入量を10μl、測定温度を40℃とし、IR検出器を用いて行なった。また、検量線は、東ソー(株)製「標準試料TSK standard,polystyrene」:「F−40」、「F−20」、「F−4」、「F−1」、「A−5000」、「A−2500」、「A−1000」、「n−プロピルベンゼン」の8サンプルから作製した。   The weight average molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC). For GPC, HLC-8020GPC (manufactured by Tosoh Corporation) is used, TSKgel, Super Multipore HZ-H (manufactured by Tosoh Corporation, 4.6 mm ID × 15 cm) are used as columns, and THF (tetrahydrofuran) is used as an eluent. ) Was used. The conditions were as follows: the sample concentration was 0.35 / min, the flow rate was 0.35 ml / min, the sample injection amount was 10 μl, the measurement temperature was 40 ° C., and an IR detector was used. In addition, the calibration curve is “standard sample TSK standard, polystyrene” manufactured by Tosoh Corporation: “F-40”, “F-20”, “F-4”, “F-1”, “A-5000”, It produced from eight samples of "A-2500", "A-1000", and "n-propylbenzene".

(樹脂の合成)
以下のようにして、(A)樹脂のうち、既述の例示化合物P−57〜P−59を合成して樹脂溶液を得た。なお、各樹脂の重量平均分子量Mwは、ゲル浸透クロマトグラフ(GPC)を用いて測定した。
(Synthesis of resin)
As described below, among the resins (A), the exemplified compounds P-57 to P-59 described above were synthesized to obtain resin solutions. In addition, the weight average molecular weight Mw of each resin was measured using the gel permeation chromatograph (GPC).

−合成例1−
反応容器中に、1−メトキシ−2−プロピルアセテート(MMPGAC、ダイセル化学工業(株)製)75部を予め加えて90℃に昇温し、スチレン10部、イソプロピルメタクリレート45部、メタクリル酸45部、アゾ系重合開始剤(V−601、和光純薬(株)製)8部、及び1−メトキシ−2−プロピルアセテート75部を混合した混合溶液を、窒素ガス雰囲気下、90℃に昇温した反応容器中に2時間かけて滴下した。滴下後、4時間反応させて、アクリル樹脂溶液を得た。
-Synthesis Example 1
In a reaction vessel, 75 parts of 1-methoxy-2-propyl acetate (MMPGAC, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) was added in advance and the temperature was raised to 90 ° C., and 10 parts of styrene, 45 parts of isopropyl methacrylate, 45 parts of methacrylic acid. , 8 parts of an azo polymerization initiator (V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 75 parts of 1-methoxy-2-propyl acetate were heated to 90 ° C. in a nitrogen gas atmosphere. The reaction vessel was dropped into the reaction vessel over 2 hours. After dripping, it was made to react for 4 hours and the acrylic resin solution was obtained.

次いで、得られたアクリル樹脂溶液に、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.22部及びテトエチルアンモニウムブロマイド0.74部を加えた後、グリシジルメタクリレート30部を2時間かけて滴下した。滴下後、空気を吹き込みながら90℃で4時間反応させ後、固形分濃度45質量%になるように溶媒を添加することにより、エチレン性不飽和基を持つ前記例示化合物P−57の樹脂溶液(Mw;12,000、1−メトキシ−2−プロピルアセテートの45質量%溶液)を得た。   Next, 0.22 part of hydroquinone monomethyl ether and 0.74 part of tetoethylammonium bromide were added to the obtained acrylic resin solution, and then 30 parts of glycidyl methacrylate was added dropwise over 2 hours. After dripping, after reacting at 90 ° C. for 4 hours while blowing air, a solvent is added so that the solid content concentration is 45% by mass, whereby the resin solution of the exemplified compound P-57 having an ethylenically unsaturated group ( Mw; 12,000, 45 mass% solution of 1-methoxy-2-propyl acetate).

−合成例2−
反応容器中に、1−メトキシ−2−プロピルアセテート(MMPGAC、ダイセル化学工業(株)製)75部を予め加えて90℃に昇温し、スチレン10部、ジシクロペンタニルメタクリレート50部、メタクリル酸40部、アゾ系重合開始剤(V−601、和光純薬(株)製)8部、及び1−メトキシ−2−プロピルアセテート75部を混合した混合溶液を、窒素ガス雰囲気下、90℃に昇温された反応容器中に2時間かけて滴下した。滴下後、4時間反応させて、アクリル樹脂溶液を得た。
-Synthesis Example 2-
In a reaction vessel, 75 parts of 1-methoxy-2-propyl acetate (MMPGAC, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) was added in advance and the temperature was raised to 90 ° C., and 10 parts of styrene, 50 parts of dicyclopentanyl methacrylate, A mixed solution obtained by mixing 40 parts of an acid, 8 parts of an azo polymerization initiator (V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 75 parts of 1-methoxy-2-propyl acetate was added at 90 ° C. under a nitrogen gas atmosphere. The mixture was added dropwise into the reaction vessel heated to 2 hours over 2 hours. After dripping, it was made to react for 4 hours and the acrylic resin solution was obtained.

次いで、得られたアクリル樹脂溶液に、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.22部及びテトエチルアンモニウムブロマイド0.74部を加えた後、グリシジルメタクリレート30部を2時間かけて滴下した。滴下後、空気を吹き込みながら90℃で4時間反応させ後、固形分濃度45質量%になるように溶媒を添加することにより、エチレン性不飽和基を持つ前記例示化合物P−58の樹脂溶液(Mw;13,000、1−メトキシ−2−プロピルアセテートの45質量%溶液)を得た。   Next, 0.22 part of hydroquinone monomethyl ether and 0.74 part of tetoethylammonium bromide were added to the obtained acrylic resin solution, and then 30 parts of glycidyl methacrylate was added dropwise over 2 hours. After dripping, after reacting at 90 ° C. for 4 hours while blowing air, a solvent is added so that the solid concentration is 45% by mass, whereby the resin solution of the exemplified compound P-58 having an ethylenically unsaturated group ( Mw; 13,000, 45% by mass solution of 1-methoxy-2-propyl acetate).

−合成例3−
反応容器中に、1−メトキシ−2−プロピルアセテート(MMPGAC、ダイセル化学工業(株)製)75部を予め加えて90℃に昇温し、スチレン10部、ジシクロペンタニルメタクリレート40部、メタクリル酸40部、グリシジルメタクリレート10部、アゾ系重合開始剤(和光純薬社製、V−601) 8部、及び1−メトキシ−2−プロピルアセテート75部からなる混合溶液を窒素ガス雰囲気下、90℃の反応容器中に2時間かけて滴下した。滴下後4時間反応させて、アクリル樹脂溶液を得た。
次いで、得られたアクリル樹脂溶液に、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.22部及びテトエチルアンモニウムブロマイド0.74部を加えた後、グリシジルメタクリレート30部を2時間かけて滴下した。滴下後、空気を吹き込みながら90℃で4時間反応させた後、固形分濃度45質量%になるように溶媒を添加することにより、側鎖にエチレン性不飽和基とエポキシ基を持つ前記例示化合物P−59の樹脂溶液(Mw;13,000、1−メトキシ−2−プロピルアセテートの45質量%溶液)を得た。
-Synthesis Example 3-
In a reaction vessel, 75 parts of 1-methoxy-2-propylacetate (MMPGAC, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) was added in advance, and the temperature was raised to 90 ° C., and 10 parts of styrene, 40 parts of dicyclopentanyl methacrylate, A mixed solution comprising 40 parts of acid, 10 parts of glycidyl methacrylate, 8 parts of an azo polymerization initiator (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., V-601) and 75 parts of 1-methoxy-2-propyl acetate was placed under a nitrogen gas atmosphere. The solution was dropped into a reaction vessel at 0 ° C. over 2 hours. Reaction was performed for 4 hours after the dropwise addition to obtain an acrylic resin solution.
Next, 0.22 part of hydroquinone monomethyl ether and 0.74 part of tetoethylammonium bromide were added to the obtained acrylic resin solution, and then 30 parts of glycidyl methacrylate was added dropwise over 2 hours. After dropping, after reacting at 90 ° C. for 4 hours while blowing air, by adding a solvent so that the solid content concentration is 45% by mass, the above exemplary compounds having an ethylenically unsaturated group and an epoxy group in the side chain A resin solution of P-59 (Mw; 13,000, 45% by mass solution of 1-methoxy-2-propyl acetate) was obtained.

−合成例4−
反応容器中に、1−メトキシ−2−プロピルアセテート(MMPGAC、ダイセル化学工業(株)製)75部を予め加えて90℃に昇温し、スチレン25部、メタクリル酸25部、メタクリル酸グリシジル50部、アゾ系重合開始剤(V−601、和光純薬(株)製)8部、及び1−メトキシ−2−プロピルアセテート75部を混合した混合溶液を、窒素ガス雰囲気下、90℃に昇温した反応容器中に2時間かけて滴下した。滴下後、4時間反応させて、アクリル樹脂溶液を得た。
次いで、溶媒量を調整して固形分濃度45質量%になるように、側鎖にエポキシ基を有する化合物Q−1の樹脂溶液(Mw;11,000、1−メトキシ−2−プロピルアセテートの45質量%溶液)を得た。
-Synthesis Example 4-
In a reaction vessel, 75 parts of 1-methoxy-2-propyl acetate (MMPGAC, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) was added in advance, and the temperature was raised to 90 ° C., and 25 parts of styrene, 25 parts of methacrylic acid, 50 glycidyl methacrylate were added. Part of the mixture, 8 parts of an azo polymerization initiator (V-601, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 75 parts of 1-methoxy-2-propyl acetate were heated to 90 ° C. in a nitrogen gas atmosphere. It was dripped in the warmed reaction container over 2 hours. After dripping, it was made to react for 4 hours and the acrylic resin solution was obtained.
Next, a resin solution of compound Q-1 having an epoxy group in the side chain (Mw; 11,000, 45 of 1-methoxy-2-propyl acetate) so that the amount of the solvent is adjusted to a solid content concentration of 45% by mass. Mass% solution) was obtained.

(実施例1)
−感光性樹脂組成物の調製−
上記の合成例1で得られた例示化合物P−57の樹脂溶液200部と、DPHA液(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート76部と1−メトキシ−2−プロピルアセテート24部との混合物;(B)重合性化合物)72部と、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン(イルガキュア369、チバ・スペシャルティスペシャルティ・ケミカルズ社製;(C)光重合開始剤)22.5部とを混合し、固形分濃度が30質量%になるように、更にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加した後、ジメチルホルムアミド((D)沸点150℃以上の親水性有機溶剤)30部を添加し、孔径0.2μmのミリポアフィルタで濾過して感光性樹脂組成物(R−1)を調製した。
(Example 1)
-Preparation of photosensitive resin composition-
200 parts of resin solution of Exemplified Compound P-57 obtained in Synthesis Example 1 above and DPHA liquid (mixture of 76 parts of dipentaerythritol hexaacrylate and 24 parts of 1-methoxy-2-propyl acetate; (B) polymerization 72 parts, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one (Irgacure 369, manufactured by Ciba Specialty Specialty Chemicals); (C) photopolymerization started Agent) 22.5 parts is mixed, and after further adding propylene glycol monomethyl ether acetate so that the solid content concentration becomes 30% by mass, dimethylformamide ((D) a hydrophilic organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher) 30 parts was added and filtered through a Millipore filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a photosensitive resin composition (R-1).

−スペーサーパターンの形成−
ITO膜がスパッタ形成されたガラス基板のITO膜上に、スリット状ノズルを有するガラス基板用コーターMH−1600(エフ・エー・エス・アジア社製)にて、上記の感光性樹脂組成物(R−1)を塗布した。引き続き、真空乾燥機VCD(東京応化社製)を用いて30秒間溶媒の一部を乾燥させて塗布膜の流動性をなくした後、120℃で3分間プリベークすることにより、厚み4.0μmの感光性樹脂層を形成した(被膜形成工程)。
-Formation of spacer pattern-
A glass substrate coater MH-1600 (manufactured by FS Asia Co., Ltd.) having a slit-like nozzle on the ITO film of the glass substrate on which the ITO film is formed by sputtering, the photosensitive resin composition (R -1) was applied. Subsequently, a part of the solvent was dried for 30 seconds using a vacuum dryer VCD (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) to remove the fluidity of the coating film, and then pre-baked at 120 ° C. for 3 minutes to obtain a thickness of 4.0 μm. A photosensitive resin layer was formed (film formation step).

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)を用いて、マスク(画像パターンを有する石英露光マスク)と、該マスクと感光性樹脂層とが向き合うように配置され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との距離を150μmとし、マスクを介して感光性樹脂層を露光量300mJ/cmにてプロキシミティー露光した(露光工程)。次いで、水酸化カリウム0.5質量%水溶液で25℃で1分間現像した後(現像工程)、純水で1分間リンスした。このようにして、感光性樹脂層の未露光部が除去され、ガラス基板上にスペーサーパターンを形成した。次いで、スペーサーパターンが設けられたガラス基板を220℃で60分間、加熱処理を行ない(被膜加熱工程)、フォトスペーサーを作製した。
得られたフォトスペーサーの直径を光学顕微鏡(オリンパス(株)製)で、フォトスペーサーの高さを表面プロファイラーP−10(TENCOR社製)で計測したところ、直径26μm、平均高さ3.6μmであった。
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 photosensitive resin layer face each other. The distance between the mask surface and the photosensitive resin layer is set to 150 μm in a state where the glass substrate placed on the substrate is set substantially parallel and vertically, and the photosensitive resin layer is proxied through the mask at an exposure amount of 300 mJ / cm 2 . Mitty exposure (exposure process). Next, after developing for 1 minute at 25 ° C. with a 0.5% by weight aqueous solution of potassium hydroxide (development process), it was rinsed with pure water for 1 minute. Thus, the unexposed part of the photosensitive resin layer was removed, and the spacer pattern was formed on the glass substrate. Next, the glass substrate provided with the spacer pattern was subjected to heat treatment at 220 ° C. for 60 minutes (coating heating step) to produce a photospacer.
When the diameter of the obtained photo spacer was measured with an optical microscope (Olympus Corporation) and the height of the photo spacer was measured with a surface profiler P-10 (manufactured by TENCOR), the diameter was 26 μm and the average height was 3.6 μm. there were.

−評価−
(1.破壊荷重)
上記で作製したフォトスペーサーに対して、微小硬度計(DUH−W201、(株)島津製作所製)により、50μmφの円錘台圧子を採用して一定速度で荷重を加え(3.3mN/sec.)、フォトスペーサーに割れ、破壊が生じたときの荷重(破壊荷重)を測定し、フォトスペーサーの強度を評価する指標として、下記の評価基準にしたがって評価した。測定は、22±1℃、50%RHの環境下で行なった。破壊荷重の値は、数値が大きい程フォトスペーサーの強度が高いことを示す。
〈評価基準〉
5:破壊荷重が200mN以上であった。
4:破壊荷重が190mN以上200mN未満であった。
3:破壊荷重が180mN以上190mN未満であった。
2:破壊荷重が170mN以上180mN未満であった。
1:破壊荷重が160mN以上170mN未満であった。
0:破壊荷重が160mN未満であった。
-Evaluation-
(1. Breaking load)
A 50 μmφ frustum indenter was applied to the photospacer produced above with a micro hardness tester (DUH-W201, manufactured by Shimadzu Corporation), and a load was applied at a constant speed (3.3 mN / sec. ), A load (breaking load) when the photospacer was cracked or broken was measured, and was evaluated according to the following evaluation criteria as an index for evaluating the strength of the photospacer. The measurement was performed in an environment of 22 ± 1 ° C. and 50% RH. The value of the breaking load indicates that the larger the numerical value, the higher the strength of the photo spacer.
<Evaluation criteria>
5: The breaking load was 200 mN or more.
4: The breaking load was 190 mN or more and less than 200 mN.
3: The breaking load was 180 mN or more and less than 190 mN.
2: The breaking load was 170 mN or more and less than 180 mN.
1: The breaking load was 160 mN or more and less than 170 mN.
0: The breaking load was less than 160 mN.

(2.変形回復率)
上記で作製したフォトスペーサーに対して、微小硬度計(DUH−W201、(株)島津製作所製)により、50μmφの円錘台圧子を採用し、最大荷重100mN、保持時間5秒での負荷−除荷試験法を行なった。得られた測定値から下記式により変形回復率〔%〕を求め、下記の評価基準にしたがって評価した。測定は、22±1℃、50%RHの環境下で行なった。変形回復率は、数値が大きいほど形状回復が良好であることを示す。
変形回復率(%)=
(加重開放後の回復量[μm]/加重による変形量[μm])×100
〈評価基準〉
5:変形回復率が90%以上であった。
4:変形回復率が87%以上90%未満であった。
3:変形回復率が85%以上87%未満であった。
2:変形回復率が80%以上85%未満であった。
1:変形回復率が75%以上80%未満であった。
0:変形回復率が75%未満であった。
(2. Deformation recovery rate)
For the photo spacer prepared above, a micro-hardness meter (DUH-W201, manufactured by Shimadzu Corporation) adopted a frustum-type indenter with a diameter of 50 μm, and the load was removed at a maximum load of 100 mN and a holding time of 5 seconds. The load test method was conducted. The deformation recovery rate [%] was obtained from the obtained measured value by the following formula, and evaluated according to the following evaluation criteria. The measurement was performed in an environment of 22 ± 1 ° C. and 50% RH. The deformation recovery rate indicates that the larger the numerical value, the better the shape recovery.
Deformation recovery rate (%) =
(Recovery amount after weight release [μm] / deformation amount by weight [μm]) × 100
<Evaluation criteria>
5: Deformation recovery rate was 90% or more.
4: The deformation recovery rate was 87% or more and less than 90%.
3: The deformation recovery rate was 85% or more and less than 87%.
2: Deformation recovery rate was 80% or more and less than 85%.
1: The deformation recovery rate was 75% or more and less than 80%.
0: Deformation recovery rate was less than 75%.

(3.感光性樹脂組成物の貯蔵安定性)
上記で調製した感光性樹脂組成物(R−1)を5℃と30℃との2環境下で30日間保管した後、上記と同様に被膜形成工程、露光工程、現像工程、及び被膜加熱工程を行なって作製したフォトスペーサーのサイズ(保管前に作製したフォトスペーサーからのサイズ変化)を確認すると共に、SEM観察によるフォトスペーサー周辺部分の残渣の有無を目視により確認し、感光性樹脂組成物の貯蔵安定性を評価した。残渣の評価は、下記の評価基準にしたがって行なった。
〈評価基準〉
5:残渣は全く見られなかった。
4:パターン周辺に若干の残渣が見られたが、実用上許容可能な範囲であった。
3:パターン周辺に残渣が見られた。
2:パターン周辺とパターン近傍の基板上に残渣が見られた。
1:基板上の所々に残渣が確認された。
(3. Storage stability of photosensitive resin composition)
After the photosensitive resin composition (R-1) prepared above is stored in two environments of 5 ° C. and 30 ° C. for 30 days, a film forming process, an exposure process, a developing process, and a film heating process are performed as described above. In addition to confirming the size of the photospacer produced by performing (change in size from the photospacer produced before storage), the presence or absence of residues around the photospacer by SEM observation is confirmed visually. Storage stability was evaluated. The residue was evaluated according to the following evaluation criteria.
<Evaluation criteria>
5: No residue was seen at all.
4: Although some residue was observed around the pattern, it was in a practically acceptable range.
3: Residue was observed around the pattern.
2: Residues were observed on the periphery of the pattern and on the substrate in the vicinity of the pattern.
1: Residue was confirmed in several places on the substrate.

(実施例2)
実施例1において、例示化合物P−57の樹脂溶液を、前記合成例2で得た例示化合物P−58((A)樹脂)の樹脂溶液に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、感光性樹脂組成物(R−2)を調製し、フォトスペーサーを作製すると共に、評価を行なった。評価結果は下記表1に示す。
(Example 2)
In Example 1, except that the resin solution of Exemplified Compound P-57 was replaced with the resin solution of Exemplified Compound P-58 ((A) resin) obtained in Synthesis Example 2, the same procedure as in Example 1 was performed. A photosensitive resin composition (R-2) was prepared, and a photospacer was prepared and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1 below.

(実施例3)
実施例1において、例示化合物P−57の樹脂溶液を、前記合成例3で得た例示化合物P−59((A)樹脂)の樹脂溶液に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、感光性樹脂組成物(R−3)を調製し、フォトスペーサーを作製すると共に、評価を行なった。評価結果は下記表1に示す。
(Example 3)
In Example 1, the resin solution of Exemplified Compound P-57 was replaced with the resin solution of Exemplified Compound P-59 ((A) resin) obtained in Synthesis Example 3, and the same procedure as in Example 1 was performed. A photosensitive resin composition (R-3) was prepared to produce a photospacer and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1 below.

(実施例4)
実施例1において、例示化合物P−57の樹脂溶液200部を、例示化合物P−57の樹脂溶液150部及び前記合成例4で得た樹脂Q−1の樹脂溶液50部に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、感光性樹脂組成物(R−4)を調製し、フォトスペーサーを作製すると共に、評価を行なった。評価結果は下記表1に示す。
Example 4
In Example 1, except that 200 parts of the resin solution of Exemplified Compound P-57 was replaced with 150 parts of the resin solution of Exemplified Compound P-57 and 50 parts of the resin solution of Resin Q-1 obtained in Synthesis Example 4 above. In the same manner as in Example 1, a photosensitive resin composition (R-4) was prepared, and a photospacer was produced and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1 below.

(実施例5)
実施例4において、ジメチルホルムアミドをジメチルスルホキシド((D)沸点150℃以上の親水性有機溶剤)に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、感光性樹脂組成物(R−5)を調製し、フォトスペーサーを作製すると共に、評価を行なった。評価結果は下記表1に示す。
(Example 5)
In Example 4, except that dimethylformamide was replaced with dimethyl sulfoxide ((D) a hydrophilic organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher), the photosensitive resin composition (R-5) was prepared in the same manner as in Example 1. It was prepared and a photo spacer was produced and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1 below.

(比較例1)
実施例1において、ジメチルホルムアミドを((D)沸点150℃以上の親水性有機溶剤)を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、感光性樹脂組成物(R−6)を調製し、フォトスペーサーを作製すると共に、評価を行なった。評価結果は下記表1に示す。
(Comparative Example 1)
In Example 1, the photosensitive resin composition (R-6) was prepared in the same manner as in Example 1 except that dimethylformamide ((D) a hydrophilic organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher) was not added. It was prepared and a photo spacer was produced and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1 below.

(比較例2)
実施例4において、ジメチルホルムアミドを((D)沸点150℃以上の親水性有機溶剤)を添加しなかったこと以外は、実施例4と同様にして、感光性樹脂組成物(R−7)を調製し、フォトスペーサーを作製すると共に、評価を行なった。評価結果は下記表1に示す。
(Comparative Example 2)
In Example 4, except that dimethylformamide ((D) a hydrophilic organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher) was not added, a photosensitive resin composition (R-7) was prepared in the same manner as in Example 4. It was prepared and a photo spacer was produced and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1 below.

(比較例3)
実施例1において、ジメチルホルムアミドを1−エトキシ−2−プロパノール(沸点133℃(沸点<150℃))に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、感光性樹脂組成物(R−8)を調製し、フォトスペーサーを作製すると共に、評価を行なった。評価結果は下記表1に示す。
(Comparative Example 3)
In the same manner as in Example 1 except that dimethylformamide was replaced with 1-ethoxy-2-propanol (boiling point 133 ° C. (boiling point <150 ° C.)) in Example 1, the photosensitive resin composition (R-8) ), A photospacer was prepared and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1 below.

(比較例4)
実施例1において、例示化合物P−57の樹脂溶液を、前記合成例4で得た化合物Q−1の樹脂溶液に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、感光性樹脂組成物(R−9)を調製し、フォトスペーサーを作製すると共に、評価を行なった。評価結果は下記表1に示す。
(Comparative Example 4)
In Example 1, a photosensitive resin composition (in the same manner as in Example 1 except that the resin solution of Exemplified Compound P-57 was replaced with the resin solution of Compound Q-1 obtained in Synthesis Example 4 above. R-9) was prepared to produce a photospacer and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1 below.

前記表1に示すように、実施例では、強度、圧縮特性に優れたスペーサーを形成することができ、調製した感光性樹脂組成物は貯蔵安定性に優れていた。これに対し、比較例では、強度、圧縮特性のいずれも劣っており、感光性樹脂組成物の貯蔵安定性は著しく悪かった。
As shown in Table 1, in the examples, a spacer excellent in strength and compression characteristics could be formed, and the prepared photosensitive resin composition was excellent in storage stability. On the other hand, in the comparative example, both strength and compression characteristics were inferior, and the storage stability of the photosensitive resin composition was extremely poor.

Claims (4)

(A)側鎖に、分岐及び/又は脂環構造、酸性基、並びにエチレン性不飽和結合を有する樹脂と、(B)重合性化合物と、(C)光重合開始剤と、(D)沸点150℃以上の親水性有機溶剤とを含む感光性樹脂組成物。   (A) a resin having a branched and / or alicyclic structure, an acidic group, and an ethylenically unsaturated bond in the side chain, (B) a polymerizable compound, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a boiling point A photosensitive resin composition comprising a hydrophilic organic solvent at 150 ° C. or higher. 前記(A)樹脂は、更に、エポキシ基を側鎖に有することを特徴とする請求項1に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the (A) resin further has an epoxy group in a side chain. 更に、前記(A)樹脂と異なる(E)エポキシ基含有樹脂を含むことを特徴とする請求項1に記載の感光性樹脂組成物。   Furthermore, (E) epoxy group containing resin different from said (A) resin is included, The photosensitive resin composition of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を用いて形成されたフォトスペーサー。
The photospacer formed using the photosensitive resin composition of any one of Claims 1-3.
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