JP2011242664A - Photosensitive composition for barrier rib formation, method of forming barrier rib for electronic paper, barrier rib for electronic paper and electronic paper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、隔壁形成用感光性組成物、電子ペーパー用隔壁の形成方法、電子ペーパー用隔壁及び電子ペーパーに関する。更に詳しくは、電子ペーパーにおける隔壁を形成するために用いられる隔壁形成用感光性組成物、該隔壁形成用感光性組成物を用いた電子ペーパー用隔壁の形成方法、電子ペーパー用隔壁及び該電子ペーパー用隔壁を有する電子ペーパーに関する。 The present invention relates to a photosensitive composition for forming a partition, a method for forming a partition for electronic paper, a partition for electronic paper, and electronic paper. More specifically, a barrier rib forming photosensitive composition used for forming barrier ribs in electronic paper, a method of forming barrier ribs for electronic paper using the barrier rib forming photosensitive composition, a barrier for electronic paper, and the electronic paper The present invention relates to an electronic paper having a partition wall.
情報表示装置としてのディスプレイと紙媒体の両方の長所を持った、薄型軽量、書き換えが可能で、電力の供給が無くても表示が維持され、かつ読むという行為に適した、ペーパーライクな表示媒体へのニーズが高まっている。これは一般に電子ペーパーと呼ばれ、各種方式の提案および研究開発が行われている。特に電気泳動方式は、低消費電力化、薄型化、フレキシブル化、メモリー化が容易であることから、携帯電話などの電子機器への利用が検討されている。 A paper-like display medium that has the advantages of both a display and a paper medium as an information display device, is thin, lightweight, rewritable, maintains display even when power is not supplied, and is suitable for the act of reading The need for is increasing. This is generally called electronic paper, and various methods have been proposed and researched and developed. In particular, the electrophoresis method is considered to be used for electronic devices such as mobile phones because it is easy to reduce power consumption, thin, flexible, and memory.
電気泳動方式を用いた表示素子(電気泳動表示素子)は、基本的に一対の電極を対向させ、電極間に隔壁を設けて複数のセルを構成し、各セルに電気泳動粒子を含む電気泳動粒子含有液を収容したものである。
電気泳動表示素子に用いられる隔壁の形成方法としては、感光性組成物を用いてリソグラフ法により形成する方法が知られている。例えば、エポキシアクリレートプレポリマーを有する感光性組成物や、ウレタンアクリレートを有する感光性組成物を用いた隔壁の形成方法が知られている(特許文献1)。また、イソシアヌル環構造を有する多官能性単量体を有する感光性組成物を用いた隔壁の形成方法が知られている(特許文献2)。
A display element (electrophoretic display element) using an electrophoretic method basically includes a pair of electrodes opposed to each other, and a partition is provided between the electrodes to form a plurality of cells, and each cell includes an electrophoretic particle. It contains a particle-containing liquid.
As a method of forming partition walls used in an electrophoretic display element, a method of forming a partition by a lithographic method using a photosensitive composition is known. For example, a method for forming a partition using a photosensitive composition having an epoxy acrylate prepolymer or a photosensitive composition having urethane acrylate is known (Patent Document 1). Moreover, the formation method of the partition using the photosensitive composition which has a polyfunctional monomer which has an isocyanuric ring structure is known (patent document 2).
電気泳動表示素子を製造する際、セル内に電気泳動粒子含有液を収容し、1対の電極と電極間に設けた隔壁を貼り合わせてり封入する必要がある。この電極と隔壁を貼り合わせる方法としては、接着剤を用いて熱(200〜250℃)を加えながら行われるため、電気泳動表示素子等に用いられるアスペクト比(隔壁の幅に対する隔壁の高さ)の大きな隔壁では、貼り合わせる際に隔壁の形状を維持できないという問題がある。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、つまり、加熱時に矩形を維持できる隔壁を形成することが可能な隔壁形成用感光性組成物、該隔壁形成用感光性組成物を用いた電子ペーパー用隔壁の形成方法、電子ペーパー用隔壁及び該電子ペーパー用隔壁を有する電子ペーパーを提供することを目的とする。
When manufacturing an electrophoretic display element, it is necessary to enclose an electrophoretic particle-containing liquid in a cell and attach and seal a pair of electrodes and a partition provided between the electrodes. The electrode and the partition are bonded together by applying heat (200 to 250 ° C.) using an adhesive, so that the aspect ratio used for an electrophoretic display element or the like (the partition height with respect to the partition width) In the case of a large partition wall, there is a problem that the shape of the partition wall cannot be maintained at the time of bonding.
The present invention has been made to solve the above-described problems. That is, the barrier rib-forming photosensitive composition capable of forming a barrier rib that can maintain a rectangular shape when heated, and the barrier rib-forming photosensitive composition are used. It is an object of the present invention to provide an electronic paper partition forming method, an electronic paper partition, and an electronic paper having the electronic paper partition.
本発明は、以下のとおりである。
<1>電子ペーパー用隔壁を形成するために用いられ、下記(A)成分〜(D)成分を含有することを特徴とする隔壁形成用感光性組成物。
(A)成分:フェノール性水酸基を有する構造単位(a1)及び脂環式炭化水素基を有する構造単位(a2)を有する重合体。
(B)成分:多官能性単量体。
(C)成分:感光性重合開始剤。
(D)成分:有機溶剤。
<2>前記重合体(A)における全構造単位を100質量%とするとき、前記構造単位(a1)の含有割合は1〜40質量%である前記<1>に記載の隔壁形成用感光性組成物。
<3>前記重合体(A)における全構造単位を100質量%とするとき、前記構造単位(a2)の含有割合は10〜80質量%である前記<1>又は<2>の何れかに記載の隔壁形成用感光性組成物。
<4>下記工程(1)乃至工程(3)を有する特徴とする電子ペーパー用隔壁の形成方法。
工程(1):基板上に、前記<1>乃至<3>の何れかに記載の隔壁形成用感光性組成物から得られる塗膜を形成する工程。
工程(2):工程(1)で得られた塗膜を、隔壁に対応するよう、露光する工程。
工程(3):工程(2)で得られた露光後の塗膜を現像処理する工程。
<5>前記<4>に記載の電子ペーパー用隔壁の形成方法により得られる電子ペーパー用隔壁。
<6>フェノール性水酸基及び脂環式炭化水素基由来の構造を有する電子ペーパー用隔壁。
<7>前記<5>又は<6>の何れかに記載の電子ペーパー用隔壁と、前記隔壁を介して対向する一対の電極基板と、前記隔壁と前記電極基板とで構成された複数のセルと、前記セルに収容した少なくとも帯電粒子を含む成分とを有する電子ペーパー。
The present invention is as follows.
<1> A photosensitive composition for forming a partition, which is used for forming a partition for electronic paper and contains the following components (A) to (D).
(A) Component: A polymer having a structural unit (a1) having a phenolic hydroxyl group and a structural unit (a2) having an alicyclic hydrocarbon group.
(B) component: a polyfunctional monomer.
Component (C): photosensitive polymerization initiator.
Component (D): an organic solvent.
<2> When the total structural unit in the polymer (A) is 100% by mass, the content of the structural unit (a1) is 1 to 40% by mass. Composition.
<3> When the total structural unit in the polymer (A) is 100% by mass, the content of the structural unit (a2) is 10 to 80% by mass in either <1> or <2> The photosensitive composition for barrier rib formation of description.
<4> A method for forming an electronic paper partition comprising the following steps (1) to (3).
Process (1): The process of forming the coating film obtained from the photosensitive composition for barrier rib formation in any one of said <1> thru | or <3> on a board | substrate.
Step (2): A step of exposing the coating film obtained in step (1) so as to correspond to the partition walls.
Process (3): The process of developing the coating film after exposure obtained at the process (2).
<5> A partition for electronic paper obtained by the method for forming a partition for electronic paper according to <4>.
<6> A partition for electronic paper having a structure derived from a phenolic hydroxyl group and an alicyclic hydrocarbon group.
<7> A plurality of cells each including the partition for electronic paper according to any one of <5> and <6>, a pair of electrode substrates facing each other through the partition, and the partition and the electrode substrate And an electronic paper having at least a charged particle component contained in the cell.
本発明によれば、加熱時に矩形を維持できる隔壁を形成することが可能な隔壁形成用感光性組成物、加熱時に矩形を維持できる電子ペーパー用隔壁の形成方法、加熱時に矩形を維持できる電子ペーパー用隔壁及び該電子ペーパー用隔壁を有する電子ペーパーを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photosensitive composition for partition formation which can form the partition which can maintain a rectangle at the time of heating, the formation method of the partition for electronic paper which can maintain a rectangle at the time of heating, the electronic paper which can maintain a rectangle at the time of heating An electronic paper having a partition wall and the electronic paper partition wall can be provided.
以下、本発明に係る隔壁形成用感光性組成物、電子ペーパー用隔壁の形成方法、電子ペーパー用隔壁及び電子ペーパーについて、詳細に説明する。 Hereinafter, the photosensitive composition for partition formation according to the present invention, the method for forming the partition for electronic paper, the partition for electronic paper, and the electronic paper will be described in detail.
[1]隔壁形成用感光性組成物
本発明の隔壁形成用感光性組成物は、電子ペーパー用隔壁を形成するために用いられ、下記(A)成分〜(D)成分を含有することを特徴とする。
[1] Photosensitive composition for forming barrier ribs The photosensitive composition for forming barrier ribs of the present invention is used for forming barrier ribs for electronic paper and contains the following components (A) to (D). And
(A)成分:フェノール性水酸基を有する構造単位(a1)及び脂環式炭化水素基を有する構造単位(a2)を有する重合体。
(B)成分:多官能性単量体。
(C)成分:感光性重合開始剤。
(D)成分:有機溶剤。
(A) Component: A polymer having a structural unit (a1) having a phenolic hydroxyl group and a structural unit (a2) having an alicyclic hydrocarbon group.
(B) component: a polyfunctional monomer.
Component (C): photosensitive polymerization initiator.
Component (D): an organic solvent.
本発明における「電子ペーパー」とは、ペーパー状の薄い表示媒体に電子的に表示することができるものであり、これらの中でも、電気・磁気により書き込み(有機ELを除く)を行う表示媒体を示す。電気・磁気により書き込みを行う表示媒体とは、例えば、ツイストボール方式、電気泳動方式、磁気泳動方式、電子粉流体方式、帯電トナー型表示方式、液晶表示方式、電解析出方式、エレクトロクロミック方式、フィルム移動方式及び干渉制御方式等がある。また、本発明における「電子ペーパー用隔壁」とは、電子ペーパーにおいて隣り合うセル又は画素を区画するために用いる壁を示す。 The “electronic paper” in the present invention can be electronically displayed on a paper-like thin display medium, and among these, a display medium on which writing (excluding organic EL) is performed by electricity and magnetism. . Examples of display media on which writing is performed by electricity and magnetism include, for example, twist ball method, electrophoresis method, magnetophoresis method, electro-powder fluid method, charged toner type display method, liquid crystal display method, electrolytic deposition method, electrochromic method, There are a film movement method and an interference control method. In addition, the “electronic paper partition wall” in the present invention refers to a wall used for partitioning adjacent cells or pixels in the electronic paper.
本発明における「感光性組成物」とは、フォトリソグラフィにおいて使用される、光や電子線等によって溶解性などの物性が変化する組成物のことある。感光性を有し、画像様露光・現像によりパターニングを行って、画像層を形成することができる組成物のことである。 The “photosensitive composition” in the present invention is a composition used in photolithography, whose physical properties such as solubility are changed by light, electron beam or the like. It is a composition that has photosensitivity and that can be patterned by imagewise exposure and development to form an image layer.
[1−1](A)成分:重合体
(A)成分の重合体は、フェノール性水酸基を有する構造単位(a1)及び脂環式炭化水素基を有する構造単位(a2)を有することを特徴とする。
電子ペーパーに用いられるアスペクト比の大きな隔壁を、隔壁形成用感光性組成物により形成する際、隔壁形成用感光性組成物から得られる塗膜(以下、「塗膜」ともいう)の光に対する透過率が低いと、塗膜の表面近辺の露光量に比べ、塗膜の基板近辺の露光量が少なくなる。通常、塗膜中に発生する感光性重合開始剤由来の活性種の量は、露光量に比例するため、塗膜の表面近辺に比べ塗膜の基板近辺で発生する活性種の量は少なくなり、結果、逆テーパー状の隔壁が形成される。
[1-1] Component (A): Polymer The polymer of component (A) has a structural unit (a1) having a phenolic hydroxyl group and a structural unit (a2) having an alicyclic hydrocarbon group. And
When a partition having a large aspect ratio used for electronic paper is formed with the photosensitive composition for forming a partition, light transmitted through a coating film (hereinafter, also referred to as “coating film”) obtained from the photosensitive composition for forming a partition. When the rate is low, the exposure amount in the vicinity of the substrate of the coating film becomes smaller than the exposure amount in the vicinity of the surface of the coating film. Usually, the amount of active species derived from the photosensitive polymerization initiator generated in the coating film is proportional to the exposure amount, so the amount of active species generated near the substrate of the coating film is smaller than that near the surface of the coating film. As a result, a reverse-tapered partition is formed.
一方、光に対する透過率が高い塗膜を用いると、通常、基板上には反射防止膜を形成することができないため、基板表面に到達した光は基板表面で反射又は回折し、反射光又は回折光が生じる。このため、透過率が高い塗膜では、塗膜の基板近辺は反射光又は回折光により露光量が増える。このため、塗膜の基板近辺及び表面近辺の露光量は多くなるため、塗膜の基板近辺及び表面近辺で発生する活性種の量は多くなり、結果、裾引き状の隔壁が形成される。 On the other hand, if a coating film with high light transmittance is used, an antireflection film cannot be formed on the substrate. Therefore, the light reaching the substrate surface is reflected or diffracted on the substrate surface, and reflected light or diffraction Light is generated. For this reason, in the coating film with high transmittance, the exposure amount increases in the vicinity of the substrate of the coating film due to reflected light or diffracted light. For this reason, since the exposure amount in the vicinity of the substrate and the surface of the coating film increases, the amount of active species generated in the vicinity of the substrate and the surface of the coating film increases, and as a result, a skirt-like partition is formed.
本発明は、フェノール性水酸基の活性種を失活する機能と、脂環式炭化水素基の塗膜の光に対する透明性を上げる機能及び、フェノール性水酸基と脂環式炭化水素基との相乗効果による耐熱性の向上に着目したものである。
つまり、重合体(A)が脂環式炭化水素基を有する構造単位(a2)を有することで、塗膜の光に対する透過率は高くすることができ、塗膜の基板近辺及び表面近辺の露光量が多くなる。ところが、フェノール性水酸基を有する構造単位(a1)を有する重合体(A)を有する塗膜は、活性種を失活する機能を有しているため、発生した活性種の量に比例して活性種は失活する。このため露光により、塗膜の表面近辺及び塗膜の基板近辺でより多く発生した活性種は失活する。その結果、塗膜の厚さ方向で均一な活性種の量となり、結果、矩形の隔壁が形成される。
The present invention has a function of deactivating active species of a phenolic hydroxyl group, a function of increasing transparency of a coating film of an alicyclic hydrocarbon group to light, and a synergistic effect of the phenolic hydroxyl group and an alicyclic hydrocarbon group. The focus is on the improvement of heat resistance.
That is, since the polymer (A) has the structural unit (a2) having an alicyclic hydrocarbon group, the light transmittance of the coating film can be increased, and exposure of the coating film near the substrate and near the surface is performed. The amount increases. However, since the coating film having the polymer (A) having the structural unit (a1) having a phenolic hydroxyl group has a function of deactivating active species, the activity is proportional to the amount of generated active species. The seed is deactivated. For this reason, the active species generated more in the vicinity of the surface of the coating film and in the vicinity of the substrate of the coating film are deactivated by the exposure. As a result, the amount of active species is uniform in the thickness direction of the coating film, and as a result, rectangular partition walls are formed.
さらに、フェノール性水酸基を有する構造単位を有する重合体(A)及び脂環式炭化水素基を有する重合体は、それぞれ耐熱性に優れていることは公知であるが、本発明では、これら2種類の構造単位を有することで、より耐熱性に優れたものとなる。上述の理由により、フェノール性水酸基を有する構造単位(a1)及び脂環式炭化水素基を有する構造単位(a2)を有する重合体(A)を含有する隔壁形成用感光性組成物から得られる隔壁は、加熱時に矩形を維持できる隔壁となる。 Furthermore, it is known that the polymer (A) having a structural unit having a phenolic hydroxyl group and the polymer having an alicyclic hydrocarbon group are each excellent in heat resistance. By having the structural unit, it becomes more excellent in heat resistance. For the above-mentioned reason, the partition obtained from the photosensitive composition for partition formation containing the polymer (A) which has the structural unit (a1) which has a structural unit (a1) which has a phenolic hydroxyl group, and an alicyclic hydrocarbon group. Becomes a partition which can maintain a rectangle during heating.
なお、矩形の隔壁を形成する方法としては、例えば、隔壁形成用感光性組成物に含まれる重合体の現像液に対する溶解度や、感光性重合開始剤の種類及び量並びに添加剤を選択することにより可能となることは知られている。しかしながら、矩形の隔壁であって、更に、電子ペーパー用隔壁として、加熱時に矩形を維持できる隔壁を形成する方法は知られていない。 In addition, as a method of forming a rectangular partition, for example, by selecting the solubility of the polymer contained in the partition-forming photosensitive composition in the developer, the type and amount of the photosensitive polymerization initiator, and additives. It is known to be possible. However, there is no known method for forming a rectangular partition, and further, as a partition for electronic paper, a partition that can maintain a rectangle during heating.
前記重合体(A)に含まれるフェノール性水酸基を有する構造単位(a1)の含有量を100質量部とするとき、重合体(A)に含まれる脂環式炭化水素基を有する構造単位(a2)の含有量は、好ましくは25〜8000質量部、より好ましくは60〜6500質量部、さらに好ましくは90〜5500質量部である。この含有量が25〜8000質量部の範囲内にあると、加熱時に矩形を維持できる隔壁を形成できるため好ましい。 When the content of the structural unit (a1) having a phenolic hydroxyl group contained in the polymer (A) is 100 parts by mass, the structural unit (a2 having an alicyclic hydrocarbon group contained in the polymer (A) ) Is preferably 25 to 8000 parts by mass, more preferably 60 to 6500 parts by mass, and still more preferably 90 to 5500 parts by mass. It is preferable for this content to be in the range of 25 to 8000 parts by mass because a partition wall that can maintain a rectangle during heating can be formed.
前記重合体(A)のゲルパーミエーションカラムクロマトグラフィーによるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は、重合体(A)を得るのに用いる単量体の種類及び重合処方並びに重合体(A)のガラス転移温度により適宜選ばれるが、通常、Mw=5000〜20000、好ましくはMw=8000〜12000である。 The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene by gel permeation column chromatography of the polymer (A) is the type of monomer used to obtain the polymer (A), the polymerization formulation, and the glass of the polymer (A). Although it is appropriately selected depending on the transition temperature, it is usually Mw = 5000 to 20000, preferably Mw = 8000 to 12000.
本発明の隔壁形成用感光性組成物に用いられる重合体(A)の含有割合は、形成される隔壁の高さや塗布方法により適宜選らばれるが、通常、隔壁形成用感光性組成物に含まれる全成分を100質量%とするとき、30〜90質量%である。 The content ratio of the polymer (A) used in the photosensitive composition for forming a partition wall of the present invention is appropriately selected depending on the height of the partition wall to be formed and the coating method, but is usually included in the photosensitive composition for partition wall formation. When all the components are 100% by mass, the content is 30 to 90% by mass.
溶媒(D)を除く本発明の隔壁形成用感光性組成物の全成分を100質量%とするとき、重合体(A)の含有割合は、通常、30〜90質量%である。重合体(A)は隔壁の主成分とすることで、加熱時に矩形を維持できる隔壁を形成することができるからである。 When all the components of the photosensitive composition for partition formation of this invention except a solvent (D) are 100 mass%, the content rate of a polymer (A) is 30-90 mass% normally. This is because, when the polymer (A) is used as the main component of the partition walls, partition walls that can maintain a rectangular shape when heated can be formed.
フェノール性水酸基を有する構造単位(a1)
前記「フェノール性水酸基」とは、ベンゼン環やナフタレン環などの芳香族環に直接結合した水酸基を示す。また、「構造単位」とは重合体を形成する際に用いる単量体毎を1単位とする重合体の構造を示す。この「フェノール性水酸基を有する構造単位」は、フェノール性水酸基を有する単量体(a1‘)を用いて重合することにより、又はフェノール性水酸基に変換可能な基を有する単量体を用いて重合後、フェノール性水酸基へ変換することにより、フェノール性水酸基を有する構造単位(a1)を重合体(A)の構造に導入することができる。
Structural unit having a phenolic hydroxyl group (a1)
The “phenolic hydroxyl group” refers to a hydroxyl group directly bonded to an aromatic ring such as a benzene ring or a naphthalene ring. The “structural unit” indicates a polymer structure in which one monomer is used for each monomer used in forming the polymer. This “structural unit having a phenolic hydroxyl group” is polymerized by using a monomer having a phenolic hydroxyl group (a1 ′) or by using a monomer having a group that can be converted to a phenolic hydroxyl group. Then, the structural unit (a1) which has a phenolic hydroxyl group can be introduce | transduced into the structure of a polymer (A) by converting into a phenolic hydroxyl group.
前記フェノール性水酸基を有する構造単位(a1)の含有割合は、重合体(A)における全構造単位を100質量%とするとき、好ましくは1〜40質量%、より好ましくは5〜30質量%、さらに好ましくは10〜20質量%である。フェノール性水酸基を有する構造単位(a1)の含有割合が1〜40質量%の場合、解像度に優れた隔壁形成用感光性組成物を得ることができる。 The content ratio of the structural unit (a1) having the phenolic hydroxyl group is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, when the total structural unit in the polymer (A) is 100% by mass. More preferably, it is 10-20 mass%. When the content rate of the structural unit (a1) which has a phenolic hydroxyl group is 1-40 mass%, the photosensitive composition for partition formation excellent in the resolution can be obtained.
前記フェノール性水酸基を有する単量体(a1‘)を用いて重合することにより得られる「フェノール性水酸基を有する構造単位(a1)」を重合体(A)に導入する方法としては、フェノールやナフトール等のフェノール類とアルデヒド等の縮合剤とを縮合重合して導入する方法や、(メタ)アクリル基やビニル基等の重合性基とフェノール性水酸基とを有する単量体をラジカル重合やカチオン重合などにより導入する方法等が挙げられる。これらの中でも、後述する脂環式炭化水素基を有する単量体と共重合しやすい点、加熱時に矩形を維持できる隔壁を形成しやすい点から、ビニル基とフェノール性水酸基とを有する単量体をラジカル重合することにより導入する方法が好ましい。 Examples of the method for introducing the “structural unit (a1) having a phenolic hydroxyl group” obtained by polymerization using the monomer (a1 ′) having a phenolic hydroxyl group into the polymer (A) include phenol and naphthol. Such as condensation polymerization of phenols such as aldehydes and condensing agents such as aldehydes, radical polymerization or cationic polymerization of monomers having a polymerizable group such as a (meth) acrylic group or vinyl group and a phenolic hydroxyl group The method etc. which are introduce | transduced by etc. are mentioned. Among these, a monomer having a vinyl group and a phenolic hydroxyl group from the viewpoint of easily copolymerizing with a monomer having an alicyclic hydrocarbon group, which will be described later, and from being easy to form a partition that can maintain a rectangular shape when heated. Is preferably introduced by radical polymerization.
前記ビニル基とフェノール性水酸基とを有する単量体としては、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、o−ヒドロキシスチレン、α−メチル−p−ヒドロキシスチレン、α−メチル−m−ヒドロキシスチレン、α−メチル−o−ヒドロキシスチレン等の下記式(1)に示す単量体を挙げることができる。 Examples of the monomer having a vinyl group and a phenolic hydroxyl group include p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, o-hydroxystyrene, α-methyl-p-hydroxystyrene, α-methyl-m-hydroxystyrene, α Examples thereof include monomers represented by the following formula (1) such as -methyl-o-hydroxystyrene.
前記式(1)に示す単量体を用いてラジカル重合すると、重合体中に、下記式(2)に示す構造単位を有する。 When radical polymerization is performed using the monomer represented by the formula (1), the polymer has a structural unit represented by the following formula (2).
前記単量体は、1種類のみ用いても良く、2種類以上用いてもよい。また、ラジカル重合方法は、例えば、特開2009−162613号公報や特開2009−163080号公報などに記載の方法など、定法により得ることができる。 Only one type of monomer may be used, or two or more types may be used. In addition, the radical polymerization method can be obtained by a conventional method such as a method described in JP 2009-162613 A or JP 2009-163080 A.
脂環式炭化水素基を有する構造単位(a2)
前記「脂環式炭化水素基」とは、炭素と水素のみで構成されている基であって芳香族基を除く炭素原子が環状構造(多環状構造も含む)である基を示す。また、「構造単位」とは重合体を形成する際に用いる単量体毎を1単位とする重合体の構造を示す。この「フェノール性水酸基を有する構造単位」は、脂環式炭化水素基を有する単量体(a2‘)を用いて重合することにより、脂環式炭化水素基を有する構造単位(a2)を重合体(A)に導入することができる。
Structural unit having an alicyclic hydrocarbon group (a2)
The “alicyclic hydrocarbon group” refers to a group composed of only carbon and hydrogen, wherein the carbon atom excluding the aromatic group has a cyclic structure (including a polycyclic structure). The “structural unit” indicates a polymer structure in which one monomer is used for each monomer used in forming the polymer. This “structural unit having a phenolic hydroxyl group” is obtained by polymerizing using a monomer (a2 ′) having an alicyclic hydrocarbon group to thereby superimpose the structural unit (a2) having an alicyclic hydrocarbon group. It can be introduced into the coalescence (A).
前記脂環式炭化水素基を有する構造単位(a2)の含有割合は、重合体(A)における全構造単位を100質量%とするとき、透過率の点から、通常、10〜80質量%、より好ましくは30〜50質量%である。 The content of the structural unit (a2) having the alicyclic hydrocarbon group is usually 10 to 80% by mass from the viewpoint of transmittance when the total structural unit in the polymer (A) is 100% by mass. More preferably, it is 30-50 mass%.
脂環式炭化水素基を有する単量体(a2‘)を用いて重合することにより得られる「脂環式炭化水素基を有する構造単位(a2)」を重合体(A)に導入する方法としては、(メタ)アクリル基やビニル基等の重合性基と脂環式炭化水素基とを有する単量体をラジカル重合やカチオン重合などにより導入する方法等が挙げられる。これらの中でも、前記フェノール性水酸基を有する単量体との共重合体を得やすい点、加熱時に矩形を維持できる隔壁を形成しやすい点から、(メタ)アクリル基と脂環式炭化水素基とを有する単量体をラジカル重合することにより導入する方法が好ましい。 As a method for introducing the “structural unit (a2) having an alicyclic hydrocarbon group” obtained by polymerization using a monomer (a2 ′) having an alicyclic hydrocarbon group into the polymer (A). And a method of introducing a monomer having a polymerizable group such as a (meth) acryl group or a vinyl group and an alicyclic hydrocarbon group by radical polymerization or cationic polymerization. Among these, from the point that it is easy to obtain a copolymer with the monomer having the phenolic hydroxyl group, and the point that it is easy to form a partition that can maintain a rectangle during heating, (meth) acryl group and alicyclic hydrocarbon group A method of introducing a monomer having a radical by radical polymerization is preferred.
前記(メタ)アクリル基と脂環式炭化水素基とを有する単量体としては、例えば、特開2008−233346号公報、特開2009−162613号公報及び特開2009−163080号公報に記載の単量体並びに下記式(3)に示す単量体を挙げることができる。 Examples of the monomer having a (meth) acryl group and an alicyclic hydrocarbon group include those described in JP-A-2008-233346, JP-A-2009-162613, and JP-A-2009-163080. The monomer and the monomer shown by following formula (3) can be mentioned.
前記式(3)に示す構造を有する単量体としては、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルオキシエチルメタクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルアクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルオキシエチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−メチルシクロヘキシルアクリレート、イソボロニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレートなどを挙げることができる。これらの中でも、加熱時に矩形を維持できる隔壁を形成しやすい点から、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート、イソボロニルアクリレートが好ましい。 Examples of the monomer having the structure represented by the formula (3) include tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane. -8-yloxyethyl methacrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yloxyethyl acrylate, Examples thereof include cyclohexyl acrylate, 2-methylcyclohexyl acrylate, isobornyl acrylate, and tetrahydrofurfuryl methacrylate. Among these, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate and isoboronyl acrylate are preferable because they can easily form a partition that can maintain a rectangular shape when heated.
前記式(3)に示す単量体を用いてラジカル重合すると、重合体中に、下記式(4)に示す構造単位を有する。 When radical polymerization is performed using the monomer represented by the formula (3), the polymer has a structural unit represented by the following formula (4).
これら単量体は、1種類のみ用いても良く、2種類以上用いてもよいが、2種以上併用することにより、ラジカル重合が困難な単量体を重合体中に導入することができる。また、ラジカル重合方法は、例えば、特開2009−162613号公報や特開2009−163080号公報などに記載の方法など、定法により得ることができる。 These monomers may be used alone or in combination of two or more. By using two or more monomers in combination, a monomer that is difficult to undergo radical polymerization can be introduced into the polymer. In addition, the radical polymerization method can be obtained by a conventional method such as a method described in JP 2009-162613 A or JP 2009-163080 A.
その他構造単位(a3)
本発明の重合体(A)は、加熱時に矩形を維持できる隔壁を形成できるという効果を損なわない範囲で、その他構造単位(a3)を含有することができる。その他構造単位としては、基板との密着性とを向上させる目的で用いられるポリアルキレングリコール基を有する構造単位、重合体(A)の現像液に対する溶解性を調整する目的でカルボキシル基を有する構造単位等を挙げられる。
Other structural units (a3)
The polymer (A) of the present invention can contain other structural units (a3) as long as the effect of forming a partition that can maintain a rectangular shape during heating is not impaired. Other structural units include a structural unit having a polyalkylene glycol group used for the purpose of improving adhesion to the substrate, and a structural unit having a carboxyl group for the purpose of adjusting the solubility of the polymer (A) in the developer. Etc.
前記ポリアルキレングリコール基を有する構造単位は、ポリアルキレングリコール基を有していれば特に限定されないが、前記式(1)に示すフェノール性水酸基を有する単量体や、前記式(3)に示す脂環式炭化水素基を有する単量体を用いる場合、通常、重合性基とポリアルキレングリコール基とを有する単量体をラジカル重合して重合体中に導入する。 The structural unit having the polyalkylene glycol group is not particularly limited as long as it has a polyalkylene glycol group, but the monomer having a phenolic hydroxyl group represented by the formula (1) or the formula (3) When using a monomer having an alicyclic hydrocarbon group, the monomer having a polymerizable group and a polyalkylene glycol group is usually radically polymerized and introduced into the polymer.
前記重合性基とポリアルキレングリコール基とを有する単量体としては、特開2008−273820号公報及び特開2009−192613号公報に記載の単量体並びに下記式(5)に示す単量体を挙げることができる。 Examples of the monomer having a polymerizable group and a polyalkylene glycol group include monomers described in JP-A-2008-273820 and JP-A-2009-192613, and monomers represented by the following formula (5). Can be mentioned.
式(5)に示す構造を有する単量体としては、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシトリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ラウロキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ラウロキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ラウロキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、ラウロキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ラウロキシトリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ラウロキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 As the monomer having the structure represented by the formula (5), phenoxydiethylene glycol (meth) acrylate, phenoxytriethylene glycol (meth) acrylate, phenoxytetraethylene glycol (meth) acrylate, phenoxydipropylene glycol (meth) acrylate, phenoxy Tripropylene glycol (meth) acrylate, Phenoxytetrapropylene glycol (meth) acrylate, Lauroxydiethylene glycol (meth) acrylate, Lauroxytriethylene glycol (meth) acrylate, Lauroxytetraethylene glycol (meth) acrylate, Lauroxydipropylene glycol ( (Meth) acrylate, lauroxytripropylene glycol (meth) acrylate, lauroxytetrapropi Such as glycol (meth) acrylate.
前記式(5)に示す単量体を用いてラジカル重合すると下記式(6)に示す構造単位を得ることができる。 When radical polymerization is performed using the monomer represented by the formula (5), a structural unit represented by the following formula (6) can be obtained.
前記カルボキシル基を有する構造単位は、カルボキシル基を有していれば特に限定されないが、前記式(1)に示すフェノール性水酸基を有する単量体や、前記式(3)に示す脂環式炭化水素基を有する単量体を用いる場合、通常、重合性基とカルボキシル基とを有する単量体をラジカル重合して重合体中に導入する。 The structural unit having a carboxyl group is not particularly limited as long as it has a carboxyl group, but a monomer having a phenolic hydroxyl group represented by the formula (1) or an alicyclic carbonization represented by the formula (3). When using a monomer having a hydrogen group, a monomer having a polymerizable group and a carboxyl group is usually radically polymerized and introduced into the polymer.
前記重合性基とカルボキシル基とを有する単量体としては、メタクリル酸、アクリル酸などを挙げることができる。 Examples of the monomer having a polymerizable group and a carboxyl group include methacrylic acid and acrylic acid.
その他構造単位(a3)としては、上記、ポリアルキレングリコール基を有する構造単位及びカルボキシル基を有する構造単位以外にも、特開2009−162613号公報や特開2009−163080号公報などに記載の単量体由来の構造単位を有することができる。 As the other structural unit (a3), in addition to the structural unit having a polyalkylene glycol group and the structural unit having a carboxyl group, those described in JP-A-2009-162613, JP-A-2009-163080, etc. It can have a structural unit derived from a monomer.
[1−2](B)成分:多官能性単量体
(B)成分の多官能性単量体とは、少なくとも2個以上の重合性の不飽和結合基を有する単量体のことである。多官能性単量体(B)は、光の作用により(C)成分の感光性重合開始剤から発生した活性種と作用して重合を開始し、3次元的に架橋構造を形成しうる成分である。これにより隔壁形成用感光性組成物から得られる塗膜において、光を当てた箇所は、現像液に対して溶けにくくなる。
[1-2] Component (B): Multifunctional monomer The polyfunctional monomer of component (B) is a monomer having at least two polymerizable unsaturated bond groups. is there. The polyfunctional monomer (B) is a component that can act on the active species generated from the photosensitive polymerization initiator of the component (C) by the action of light to initiate polymerization and form a three-dimensionally crosslinked structure. It is. Thereby, in the coating film obtained from the photosensitive composition for barrier rib formation, the part which exposed light becomes difficult to melt | dissolve with respect to a developing solution.
本発明の隔壁形成用感光性組成物に用いられる多官能性単量体(B)の含有量は、電子ペーパー用隔壁の形成方法における感度及び解像度により適宜選らばれるが、前記重合体(A)の含有量を100質量部とするとき、多官能性単量体(B)の含有量は、通常、1〜100質量部の範囲内で用いられる。 The content of the multifunctional monomer (B) used in the barrier rib-forming photosensitive composition of the present invention is appropriately selected depending on the sensitivity and resolution in the method for forming barrier ribs for electronic paper, but the polymer (A) When the content of is 100 parts by mass, the content of the polyfunctional monomer (B) is usually used in the range of 1 to 100 parts by mass.
前記多官能性単量体(B)としては、特開2006−285035号公報及び特開2009−192613号公報に記載の多官能性単量体等を挙げられる。具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物;ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴ(メタ)アクリレート類;両末端ヒドロキシポリ−1,3−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ(メタ)アクリレート類;トリス〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕フォスフェート類等を挙げることができる。 Examples of the polyfunctional monomer (B) include polyfunctional monomers described in JP-A-2006-285035 and JP-A-2009-192613. Specifically, di (meth) acrylates of alkylene glycol such as ethylene glycol and propylene glycol; di (meth) acrylates of polyalkylene glycol such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, di Poly (meth) acrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols such as pentaerythritol and their dicarboxylic acid-modified products; oligo (meth) acrylates such as polyester, epoxy resin, urethane resin, alkyd resin, silicone resin, and spirane resin Di (meth) acrylates of both terminal hydroxylated polymers such as both terminal hydroxypoly-1,3-butadiene, both terminal hydroxypolyisoprene and both terminal hydroxypolycaprolactone; - (meth) acryloyloxyethyl] phosphate, and the like can be mentioned.
これらの多官能性単量体のうち、3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類やこれらのジカルボン酸変性物、具体的には、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が好ましく、特に、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが加熱時に矩形を維持できる隔壁を形成することが可能であるため好ましい。 Among these polyfunctional monomers, poly (meth) acrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols and their dicarboxylic acid modified products, specifically, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tris. (Meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, etc. are preferred, especially trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate and dipentaerythritol. Hexaacrylate is preferable because it can form a partition that can maintain a rectangular shape when heated.
[1−3](C)成分:感光性重合開始剤
(C)成分の感光性重合開始剤とは、半導体レーザー、メタルハライドランプ、高圧水銀灯(g線、h線、i線等)、エキシマレーザー、極端紫外線及び電子線等の露光光により、前記多官能性単量体(B)が重合を開始しうる活性種を発生することができる化合物のことである。
[1-3] Component (C): Photosensitive polymerization initiator The photosensitive polymerization initiator of component (C) is a semiconductor laser, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp (g-line, h-line, i-line, etc.), excimer laser. It is a compound that can generate active species capable of initiating polymerization of the polyfunctional monomer (B) by exposure light such as extreme ultraviolet rays and electron beams.
本発明の隔壁形成用感光性組成物に用いられる感光性重合開始剤(C)の含有量は、電子ペーパー用隔壁の形成方法における露光光に対する感度及び解像度により適宜選らばれるが、前記重合体(A)の含有量を100質量部とするとき、感光性重合開始剤(C)の含有量は、通常、1〜50質量部の範囲内で用いられる。 The content of the photosensitive polymerization initiator (C) used in the barrier rib-forming photosensitive composition of the present invention is appropriately selected depending on the sensitivity and resolution with respect to exposure light in the method for forming barrier ribs for electronic paper. When content of A) is 100 parts by mass, the content of the photosensitive polymerization initiator (C) is usually used within a range of 1 to 50 parts by mass.
前記感光性重合開始剤(C)としては、特開2006−285035号公報及び特開2009−192613号公報に記載の感光性重合開始剤等を挙げられる。具体的には、アシルホスフィンオキサイド系化合物、ビイミダゾール系化合物、ベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、トリアジン系化合物、O−アシルオキシム型化合物等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。特に本発明における感光性重合開始剤(C)としては、露光光としてg線、h線及びi線を含む高圧水銀灯を用いる場合、感度よく良好な矩形の隔壁を形成することが可能であるため、アシルホスフィンオキサイド系化合物と、アセトフェノン系化合物との組み合わせが好ましい。 Examples of the photosensitive polymerization initiator (C) include photosensitive polymerization initiators described in JP-A-2006-285035 and JP-A-2009-192613. Specifically, acylphosphine oxide compounds, biimidazole compounds, benzoin compounds, acetophenone compounds, benzophenone compounds, α-diketone compounds, polynuclear quinone compounds, xanthone compounds, triazine compounds, O-acyloxy And the like. These may use only 1 type and may use 2 or more types together. In particular, as the photosensitive polymerization initiator (C) in the present invention, when a high-pressure mercury lamp containing g-line, h-line and i-line is used as exposure light, it is possible to form a rectangular partition with good sensitivity. A combination of an acylphosphine oxide compound and an acetophenone compound is preferable.
アシルホスフィンオキサイド系化合物としては、ビス(2,6−ジクロルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロルベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロルベンゾイル)−4−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロルベンゾイル)−4−プロピルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロルベンゾイル)−2−ナフチルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロルベンゾイル)−1−ナフチルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロルベンゾイル)−4−クロルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロルベンゾイル)−2,4−ジメトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロルベンゾイル)−デシルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロルベンゾイル)−4−オクチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロル−3,4,5−トリメトキシベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジクロル−3,4,5−トリメトキシベンゾイル)−4−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2−メチル−1−ナフトイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2−メチル−1−ナフトイル)−4−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2−メチル−1−ナフトイル)−2−ナフチルホスフィンオキサイド、ビス(2−メチル−1−ナフトイル)−4−プロピルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2−メチル−1−ナフトイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2−メトキシ−1−ナフトイル)−4−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2−クロル−1−ナフトイル)−2,5−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド等が挙げられる。 Acylphosphine oxide compounds include bis (2,6-dichlorobenzoyl) -phenylphosphine oxide, bis (2,6-dichlorobenzoyl) -2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis (2,6-dioxy). Chlorobenzoyl) -4-ethoxyphenylphosphine oxide, bis (2,6-dichlorobenzoyl) -4-propylphenylphosphine oxide, bis (2,6-dichlorobenzoyl) -2-naphthylphosphine oxide, bis (2, 6-dichlorobenzoyl) -1-naphthylphosphine oxide, bis (2,6-dichlorobenzoyl) -4-chlorophenylphosphine oxide, bis (2,6-dichlorobenzoyl) -2,4-dimethoxyphenylphosphine oxide , Screw (2,6-dic Rubenzoyl) -decylphosphine oxide, bis (2,6-dichlorobenzoyl) -4-octylphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethyl) Benzoyl) -2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis (2,6-dichloro-3,4,5-trimethoxybenzoyl) -2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis (2,6-dichloro-3, 4,5-trimethoxybenzoyl) -4-ethoxyphenylphosphine oxide, bis (2-methyl-1-naphthoyl) -2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis (2-methyl-1-naphthoyl) -4-ethoxy Phenylphosphine oxide, bis (2-mes 1-naphthoyl) -2-naphthylphosphine oxide, bis (2-methyl-1-naphthoyl) -4-propylphenylphosphine oxide, bis (2-methyl-1-naphthoyl) -2,5-dimethylphenylphosphine oxide Bis (2-methoxy-1-naphthoyl) -4-ethoxyphenylphosphine oxide, bis (2-chloro-1-naphthoyl) -2,5-dimethylphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2 4,4-trimethylpentylphosphine oxide and the like.
アセトフェノン系化合物としては、2,2−ジメトキシアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、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、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン等が挙げられる。 Examples of acetophenone compounds include 2,2-dimethoxyacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, -(4-Isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 4- (2-hydroxy Ethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2- Examples include dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one.
[1−4](D)成分:有機溶剤
(D)成分の有機溶剤は、隔壁形成用感光性組成物中に含まれる有機溶剤(D)以外の他の成分を均一に溶解させることができ、且つこれら他の成分と反応しない化合物であれば限定されない。
[1-4] Component (D): Organic solvent The organic solvent (D) component can uniformly dissolve other components other than the organic solvent (D) contained in the barrier rib-forming photosensitive composition. And if it is a compound which does not react with these other components, it will not be limited.
本発明の隔壁形成用感光性組成物中に含まれる有機溶剤(D)の含有量は、塗布方法や隔壁の高さなどに応じて適宜決めることができる。 Content of the organic solvent (D) contained in the photosensitive composition for partition formation of this invention can be suitably determined according to the coating method, the height of a partition, etc.
前記有機溶剤(D)としては、エチレングリコール等のアルコール類;テトラヒドロフラン等の環状エーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の多価アルコールのアルキルエーテルアセテート類;トルエン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン等のケトン類;酢酸エチル等のエステル類などが挙げられる。これらの有機溶剤は1種のみを用いてもよく2種以上を併用してもよい。 Examples of the organic solvent (D) include alcohols such as ethylene glycol; cyclic ethers such as tetrahydrofuran; alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol monomethyl ether; alkyl ethers of polyhydric alcohols such as propylene glycol monomethyl ether acetate. Acetates; Aromatic hydrocarbons such as toluene; Ketones such as methyl ethyl ketone; Esters such as ethyl acetate. These organic solvents may use only 1 type and may use 2 or more types together.
また、N−メチルホルムアミド、N、N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアニリド、N−メチルアセトアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテートなどの高沸点有機溶剤も用いることができる。 Also, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformanilide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, benzylethyl ether, dihexyl ether, acetonylacetone , Isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, phenyl cellosolve acetate, etc. High boiling organic solvents can also be used.
[1−5]その他成分
本発明の隔壁形成用感光性組成物には、必要に応じて、熱重合禁止剤、界面活性剤、接着助剤、溶解性調整剤、着色剤、導電性粒子、粘度調整剤などを用いることができる。
[1-5] Other components In the photosensitive composition for forming a partition wall of the present invention, if necessary, a thermal polymerization inhibitor, a surfactant, an adhesion assistant, a solubility adjuster, a colorant, conductive particles, A viscosity modifier or the like can be used.
熱重合禁止剤は、本発明の隔壁形成用感光性組成物を保管中に、前記感光性重合開始剤(C)が熱により活性種を発生させ、前記多官能性単量体(B)へ作用することを防止するために用いる成分である。熱重合禁止剤としては、例えば、ピロガロール、ベンゾキノン、ヒドロキノン、モノベンジルエーテル、メチルヒドロキノン、アミルキノン、アミロキシヒドロキノン等がある。 During the storage of the photosensitive composition for forming a partition wall of the present invention, the thermal polymerization inhibitor causes the photosensitive polymerization initiator (C) to generate an active species by heat, and to the polyfunctional monomer (B). It is a component used to prevent the action. Examples of the thermal polymerization inhibitor include pyrogallol, benzoquinone, hydroquinone, monobenzyl ether, methylhydroquinone, amylquinone, amyloxyhydroquinone and the like.
界面活性剤は、本発明の隔壁形成用感光性組成物の基板に塗布する際の塗布性、消泡性、レベリング性を向上させるために用いる成分である。界面活性剤として、例えば、市販されているものとして、FTX−204D、FTX−208D、FTX−212D、FTX−216D,FTX−218、FTX−220D、FTX−222D(以上(株)ネオス製)、BM−1000、BM−1100(以上、BMケミー社製)、メガファックF142D、同F172、同F173、同F183(以上、大日本インキ化学工業(株)製)、フロラードFC−135、同FC−170C、同FC−430、同FC−431(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−112、同S−113、同S−131、同S−141、同S−145(以上、旭硝子(株)製)、SH−28PA、同−190、同−193、SZ−6032、SF−8428(以上、東レダウコーニングシリコーン(株)製)等がある。 The surfactant is a component used for improving the coating property, defoaming property, and leveling property when applied to the substrate of the photosensitive composition for forming a partition wall of the present invention. As a surfactant, for example, commercially available FTX-204D, FTX-208D, FTX-212D, FTX-216D, FTX-218, FTX-220D, FTX-222D (manufactured by Neos Co., Ltd.), BM-1000, BM-1100 (above, manufactured by BM Chemie), MegaFuck F142D, F172, F173, F183 (above, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florard FC-135, FC- 170C, FC-430, FC-431 (above, manufactured by Sumitomo 3M), Surflon S-112, S-113, S-131, S-141, S-145 (above, Asahi Glass) Manufactured by Co., Ltd.), SH-28PA, -190, -193, SZ-6032, SF-8428 (above, Toray Dow Corning Silicone) Co., Ltd.)), and the like.
接着助剤は、隔壁と基板との密着性を向上させるために用いる成分である。接着助剤としては、官能性シランカップリング剤が好ましい。なお、官能性シランカップリング剤とは、カルボキシル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基などの反応性置換基を有するシランカップリング剤を意味する。上記官能性シランカップリング剤としては、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等がある。 The adhesion assistant is a component used for improving the adhesion between the partition walls and the substrate. As the adhesion assistant, a functional silane coupling agent is preferable. In addition, a functional silane coupling agent means the silane coupling agent which has reactive substituents, such as a carboxyl group, a methacryloyl group, an isocyanate group, and an epoxy group. Examples of the functional silane coupling agent include trimethoxysilylbenzoic acid, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, and γ-glycidoxypropyl. Examples include trimethoxysilane and β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane.
溶解性調整剤は、本発明の隔壁形成用感光性組成物から得られる塗膜の現像液に対する溶解性を調整するために用いる成分である。溶解性調整剤としては、低分子カルボン酸が好ましい。低分子カルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、n−酪酸、iso−酪酸、n−吉草酸、iso−吉草酸、安息香酸、ケイ皮酸などのモノカルボン酸;乳酸、2−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロキシ酪酸、サリチル酸、m−ヒドロキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸、2−ヒドロキシケイ皮酸、3−ヒドロキシケイ皮酸、4−ヒドロキシケイ皮酸、5−ヒドロキシイソフタル酸、シリンギン酸などのヒドロキシモノカルボン酸;シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、ヘキサヒドロフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、1,2,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸などの多価カルボン酸;無水イタコン酸、無水コハク酸、無水シトラコン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバニル酸、無水マレイン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ハイミック酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、エチレングリコールビス無水トリメリテート、グリセリントリス無水トリメリテート等の酸無水物等がある。 A solubility regulator is a component used in order to adjust the solubility with respect to the developing solution of the coating film obtained from the photosensitive composition for partition formation of this invention. As the solubility adjuster, a low molecular carboxylic acid is preferable. Low molecular carboxylic acids include monocarboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, n-butyric acid, iso-butyric acid, n-valeric acid, iso-valeric acid, benzoic acid, cinnamic acid; lactic acid, 2-hydroxybutyric acid, 3 Hydroxy such as hydroxybutyric acid, salicylic acid, m-hydroxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid, 2-hydroxycinnamic acid, 3-hydroxycinnamic acid, 4-hydroxycinnamic acid, 5-hydroxyisophthalic acid, syringic acid Monocarboxylic acid; oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, itaconic acid, hexahydrophthalic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2,4- Cyclohexanetricarboxylic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, cyclopentanetetracarboxylic acid, butante Polycarboxylic acids such as lacarboxylic acid, 1,2,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid; itaconic anhydride, succinic anhydride, citraconic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, tricarbanilic anhydride, maleic anhydride, hexahydrophthalic anhydride Acid, methyltetrahydrophthalic anhydride, hymic anhydride, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride Acid anhydrides such as benzophenone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol bis trimellitic anhydride, and glycerin tris anhydrous trimellitate.
着色剤は、電子ペーパーのコントラストを向上させる目的で用いる成分である。着色剤としては、有機顔料及び無機顔料などの顔料並びに染料などがある。有機顔料としては、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行)においてピグメントに分類されている化合物、無機顔料としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等がある。 The colorant is a component used for the purpose of improving the contrast of the electronic paper. Examples of the colorant include pigments such as organic pigments and inorganic pigments, and dyes. Organic pigments are compounds classified as pigments in the Color Index (CI; issued by The Society of Dyers and Colorists), and inorganic pigments include titanium oxide, barium sulfate, calcium carbonate, zinc white, lead sulfate. Yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron oxide (III)), cadmium red, ultramarine blue, bitumen, chromium oxide green, cobalt green, amber, titanium black, synthetic iron black, carbon black and the like.
導電性粒子は、隔壁に導電性を付与する目的で用いる成分である。導電性粒子としては、金、銀、銅、アルミニウム、鉛及び亜鉛等の金属及びこれら金属を含有する金属化合物等がある。 The conductive particles are components used for the purpose of imparting conductivity to the partition walls. Examples of the conductive particles include metals such as gold, silver, copper, aluminum, lead, and zinc, and metal compounds containing these metals.
粘度調整剤は、本発明の隔壁形成用感光性組成物の粘度を調整することにより、その塗布性を改良する目的で用いる。粘度調整剤としては、ベンナイト及びシリカゲル等がある。 The viscosity modifier is used for the purpose of improving the coating property by adjusting the viscosity of the photosensitive composition for forming a partition wall of the present invention. Examples of the viscosity modifier include benite and silica gel.
[1−6]隔壁形成用感光性組成物の調製
本発明の隔壁形成用感光性組成物は、前記(A)成分乃至(D)成分及び任意的に添加するその他の成分を均一に混合することによって調製される。本発明の隔壁形成用感光性組成物は、例えば、上記適当な有機溶剤(D成分)に他の成分が溶解された溶液状態で用いる。例えば(A)成分乃至(C)成分及び任意的に添加されるその他の成分を、有機溶剤(D)とともに所定の割合で混合することにより、溶液状態の隔壁形成用感光性組成物を調製することができる。
[1-6] Preparation of barrier rib forming photosensitive composition The barrier rib forming photosensitive composition of the present invention uniformly mixes the components (A) to (D) and other components optionally added. It is prepared by. The barrier rib-forming photosensitive composition of the present invention is used, for example, in a solution state in which other components are dissolved in the appropriate organic solvent (component D). For example, the (A) component to the (C) component and other optional components are mixed with the organic solvent (D) at a predetermined ratio to prepare a solution-forming photosensitive composition for partition wall formation. be able to.
隔壁形成用感光性組成物を溶液状態として調製する場合、溶液中に占める有機溶剤(D)以外の成分(すなわち(A)成分乃至(C)成分及び任意的に添加されるその他の成分の合計量)の割合(固形分濃度)は、使用目的や所望の膜厚の値等に応じて任意に設定することができる。 When preparing the barrier rib-forming photosensitive composition in a solution state, components other than the organic solvent (D) in the solution (that is, the sum of the components (A) to (C) and other components optionally added) The amount (solid content concentration) can be arbitrarily set according to the purpose of use, the value of the desired film thickness, and the like.
[2]電子ペーパー用隔壁の形成方法
電子ペーパー用隔壁の形成方法としては、ポリエチレンテレフタレート等のフィルム支持体上に前記隔壁形成用感光性組成物から得られる塗膜を形成して得られる感光性エレメントを用いて形成する方法、又は、後述する本発明の「電子ペーパー用隔壁の形成方法」にかかる方法がある。これらの中でも矩形の隔壁を得られる点、加熱時に矩形を維持できる隔壁を形成することが可能な点より、後者の本発明の「電子ペーパー用隔壁の形成方法」が好ましい。
[2] Method for forming partition for electronic paper As a method for forming partition for electronic paper, a photosensitive film obtained by forming a coating film obtained from the above-mentioned photosensitive composition for partition formation on a film support such as polyethylene terephthalate. There is a method of forming using an element, or a method according to the “method of forming a partition for electronic paper” of the present invention described later. Among these, the latter “method for forming a partition for electronic paper” of the present invention is preferred in that a rectangular partition can be obtained and a partition that can maintain a rectangle during heating can be formed.
本発明の「電子ペーパー用隔壁の形成方法」は、下記工程(1)〜工程(3)を有することを特徴とする。以下、各工程の詳細について図1を用いて説明する
工程(1):基板上に、前記『[1]隔壁形成用感光性組成物』(以下、「組成物」ともいう)から得られる塗膜(以下、「塗膜」ともいう)を形成する工程。
工程(2):工程(1)で得られた塗膜を、隔壁に対応するよう、露光する工程。
工程(3):工程(2)で得られた露光後の塗膜を現像処理する工程。
The “method for forming a partition for electronic paper” of the present invention includes the following steps (1) to (3). Hereinafter, the details of each step will be described with reference to FIG. 1. Step (1): A coating obtained from “[1] photosensitive composition for forming a partition wall” (hereinafter also referred to as “composition”) on a substrate. A step of forming a film (hereinafter also referred to as “coating film”).
Step (2): A step of exposing the coating film obtained in step (1) so as to correspond to the partition walls.
Process (3): The process of developing the coating film after exposure obtained at the process (2).
[2−1]工程(1)
工程(1)では、図2(a)に示すように、基板上に組成物を塗布して、必要に応じて加熱処理(プレベーク)を行うことにより溶剤を除去することにより塗膜を形成する工程である。
基板としては、ガラス基板、樹脂基板及びシリコンなどの半導体基板若しくはこれら基板であってITOなどの透明電極が形成された基板等が挙げられる。
[2-1] Step (1)
In step (1), as shown in FIG. 2 (a), a coating is formed by applying the composition on the substrate and removing the solvent by performing heat treatment (pre-baking) as necessary. It is a process.
Examples of the substrate include a glass substrate, a resin substrate, a semiconductor substrate such as silicon, or a substrate on which a transparent electrode such as ITO is formed.
組成物の塗布方法としては、組成物を均一に塗布できる方法であればどのような方法であってもよく、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法等の適宜の方法を採用することができる。特にスピンコート法またはスリットダイ塗布法が、均一な膜厚の塗膜を得ることができるため好ましい。
また、プレベークの条件は、各成分、特に溶剤の種類及び使用量等によって適宜選択可能であるが、通常、60〜160℃で30秒間〜15分間程度である。
As a method for applying the composition, any method can be used as long as the composition can be applied uniformly. For example, spraying, roll coating, spin coating (spin coating), slit die coating An appropriate method such as a method, a bar coating method, or an ink jet method can be employed. In particular, a spin coating method or a slit die coating method is preferable because a coating film having a uniform film thickness can be obtained.
The prebaking conditions can be appropriately selected depending on the components, particularly the type and amount of the solvent used, but are usually about 60 to 160 ° C. for about 30 seconds to 15 minutes.
このようにして得られた塗膜の膜厚は、各種方式により決められる目的とする隔壁の高さにより適宜選択されるが、通常、塗膜の厚さは目的とする隔壁の高さよりも同じ若しくは厚く形成する。例えば垂直型電気泳動方式における塗膜の膜厚は、通常、10〜100μmである。 The film thickness of the coating film thus obtained is appropriately selected depending on the height of the target partition wall determined by various methods. Usually, the thickness of the coating film is the same as the height of the target partition wall. Alternatively, it is formed thick. For example, the film thickness of the coating film in the vertical electrophoresis system is usually 10 to 100 μm.
[2−2]工程(2)
工程(2)では、図2(b)に示すように、前記工程(1)で得られた塗膜を、目的とする隔壁の形状に対応するよう、必要に応じ、パターン化マスクを介して露光し、潜像を有する塗膜(露光後の塗膜)を形成する工程である。
露光光としては、半導体レーザー、メタルハライドランプ、高圧水銀灯(g線、h線、i線等)、エキシマレーザー、極端紫外線及び電子線等が挙げられる。前記塗膜に対する透明性が高い点、高解像度でパターンを形成できる点から高圧水銀灯が好ましい。
[2-2] Step (2)
In the step (2), as shown in FIG. 2B, the coating film obtained in the step (1) is passed through a patterned mask as necessary so as to correspond to the shape of the target partition wall. It is a step of forming a coating film (film after exposure) having a latent image by exposure.
Examples of the exposure light include semiconductor lasers, metal halide lamps, high-pressure mercury lamps (g-line, h-line, i-line, etc.), excimer lasers, extreme ultraviolet rays, and electron beams. A high-pressure mercury lamp is preferable because it has high transparency to the coating film and can form a pattern with high resolution.
露光量は、露光光の種類、塗膜の膜厚及び種類並びに目的とする隔壁の形状により適宜選択されるが、高圧水銀灯の場合、通常、100〜1500mJ/cm2である。 The amount of exposure is appropriately selected depending on the type of exposure light, the film thickness and type of the coating film, and the shape of the target partition wall. In the case of a high-pressure mercury lamp, it is usually 100 to 1500 mJ / cm 2 .
前記工程(1)により得られる塗膜はネガ型であるため、前記塗膜は露光した箇所がパターン化する。このため、目的とする隔壁に対応する箇所がそれ以外の箇所よりも露光光に対する透過率が高くなるよう設計したパターン化マスクを介して、前記塗膜に露光する。また、目的とする隔壁の大きさによって露光方法は適宜選択可能であり、微細な隔壁を形成する際は、通常、縮小投影法により露光する。 Since the coating film obtained by the step (1) is a negative type, the exposed portion of the coating film is patterned. For this reason, it exposes to the said coating film through the patterning mask designed so that the location corresponding to the target partition may become higher in the transmittance | permeability with respect to exposure light than the other location. Further, the exposure method can be appropriately selected depending on the size of the target partition wall. When forming a fine partition wall, exposure is usually performed by a reduction projection method.
露光後、必要に応じて、加熱処理(以下、「PEB」ともいう)することも可能である。PEBの条件は、各成分、特に組成物中に含まれる感光性重合開始剤(C)の種類及び使用量等によって適宜選択可能であるが、通常、60〜160℃で30秒間〜15分間である。 After the exposure, heat treatment (hereinafter also referred to as “PEB”) may be performed as necessary. The conditions for PEB can be appropriately selected depending on the components, particularly the type and amount of the photosensitive polymerization initiator (C) contained in the composition, but usually at 60 to 160 ° C. for 30 seconds to 15 minutes. is there.
[2−3]工程(3)
工程(3)では、図2(c)に示すように、前記工程(2)で得られた露光後の塗膜に、現像液を接触することにより、相対的に現像液に対する溶解性の高い箇所を除去しパターン化塗膜を形成する工程、つまり、潜像を有する塗膜を現像し、潜像をパターン化しパターン化塗膜を形成する工程である。
[2-3] Step (3)
In the step (3), as shown in FIG. 2 (c), the developer is brought into contact with the coating film after the exposure obtained in the step (2), thereby having relatively high solubility in the developer. It is a step of removing a portion to form a patterned coating film, that is, a step of developing a coating film having a latent image and patterning the latent image to form a patterned coating film.
前記現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジエチルアミノエタノール、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノナンなどの塩基性化合物の水溶液を用いることができる。また、前記塩基性化合物の水溶液にメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤を適当量添加した水溶液を現像液として使用することもできる。現像液を接触する方法としては、例えば液盛り法、ディッピング法、揺動浸漬法、シャワー法等の適宜の方法を利用することができる。 Examples of the developer include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, diethylaminoethanol, di-n-propylamine, triethylamine, methyl Diethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [4. 3.0] An aqueous solution of a basic compound such as 5-nonane can be used. Further, an aqueous solution obtained by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant to the aqueous solution of the basic compound can also be used as a developer. As a method for contacting the developer, for example, an appropriate method such as a liquid piling method, a dipping method, a rocking dipping method, a shower method, or the like can be used.
現像液との接触により得られたパターン化塗膜は、通常、水により洗浄処理する。また、パターン化塗膜中に残存する、露光光により分解しなかった感光性重合開始剤(C)を分解することを目的に、又は、分解により発生した活性種により多官能性単量体(B)の重合を進行させ、パターン化塗膜を十分に硬化させることを目的に、光を全面に照射(後露光)することもできる。前記後露光における露光量は、通常、1〜1500mJ/cm2である。さらに、パターン化塗膜を十分に硬化させることを目的に、加熱処理(後ベーク)をすることも可能である。後ベークの条件は、各成分の種類及び使用量等によって適宜選択可能であるが、通常、150〜250℃で10〜120分間程度である。 The patterned coating film obtained by contact with the developer is usually washed with water. Further, for the purpose of decomposing the photosensitive polymerization initiator (C) remaining in the patterned coating film and not decomposed by the exposure light, or a polyfunctional monomer (by active species generated by the decomposition) For the purpose of proceeding the polymerization of B) and sufficiently curing the patterned coating film, the entire surface can be irradiated (post-exposure). The exposure amount in the post-exposure is usually 1 to 1500 mJ / cm 2 . Furthermore, heat treatment (post-bake) can be performed for the purpose of sufficiently curing the patterned coating film. The post-baking conditions can be appropriately selected depending on the type and amount of each component, but are usually about 150 to 250 ° C. for about 10 to 120 minutes.
得られたパターン化塗膜を電子ペーパー用隔壁として用いることにより、電子ペーパー用隔壁を形成する。 By using the obtained patterned coating film as a partition for electronic paper, a partition for electronic paper is formed.
[3]電子ペーパー用隔壁
本発明の電子ペーパー用隔壁は、前記『[2]電子ペーパー用隔壁の形成方法』により形成されるもの、又は本発明の隔壁形成用感光性組成物中に含まれる重合体(A)は、フェノール性水酸基を有する構造単位(a1)及び脂環式炭化水素基を有する構造単位(a2)を有していることにより、本発明の電子ペーパー用隔壁は、フェノール性水酸基及び脂環式炭化水素基由来の構造を有するもの、を特徴とする。
[3] Partition for Electronic Paper The partition for electronic paper of the present invention is included in the above-mentioned “[2] Method for forming partition for electronic paper” or included in the photosensitive composition for partition formation of the present invention. Since the polymer (A) has the structural unit (a1) having a phenolic hydroxyl group and the structural unit (a2) having an alicyclic hydrocarbon group, the partition for electronic paper of the present invention is phenolic. It has the structure derived from a hydroxyl group and an alicyclic hydrocarbon group.
前記「電子ペーパー用隔壁は、フェノール性水酸基及び脂環式炭化水素基由来の構造を有する」とは、電子ペーパー用隔壁を、例えば、NMR、質量分析法及びガスクロマトグラフィーにより解析すると、フェノール性水酸基に由来する構造及び脂環式炭化水素基由来の構造を検出することができる。 The above “the partition for electronic paper has a structure derived from a phenolic hydroxyl group and an alicyclic hydrocarbon group” means that when the partition for electronic paper is analyzed by, for example, NMR, mass spectrometry and gas chromatography, phenolic A structure derived from a hydroxyl group and a structure derived from an alicyclic hydrocarbon group can be detected.
電子ペーパー用隔壁が、フェノール性水酸基及び脂環式炭化水素基由来の構造を有すると、加熱時に矩形を維持できる隔壁となる。 When the partition for electronic paper has a structure derived from a phenolic hydroxyl group and an alicyclic hydrocarbon group, the partition can maintain a rectangle during heating.
電子ペーパー用隔壁の大きさは、適用される方式により適宜選択されうる。例えば、垂直型電気泳動表示方式の場合、基板に垂直な面における隔壁の断面において、通常、隔壁の幅10〜50μm、隔壁の高さ10〜100μmである。 The size of the partition for electronic paper can be appropriately selected depending on the method applied. For example, in the case of the vertical electrophoretic display system, the partition wall has a width of 10 to 50 μm and a partition wall height of 10 to 100 μm in the cross section of the partition wall in a plane perpendicular to the substrate.
[4]電子ペーパー
本発明の電子ペーパーは、前記『[3]電子ペーパー用隔壁』と、前記隔壁を介して対向する一対の電極基板と、前記隔壁と前記電極基板とで構成された複数のセルと、前記セルに収容した少なくとも帯電粒子を含む成分とを有することを特徴とする。
[4] Electronic paper The electronic paper according to the present invention includes a “[3] partition for electronic paper”, a pair of electrode substrates facing each other through the partition, a plurality of partition walls and the electrode substrate. It has a cell and the component containing the charged particle at least accommodated in the said cell.
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。なお、「部」及び「%」は、特記しない限り質量基準である。 Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. “Parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
1.重合体の合成
[合成例1] 重合体(A1)の合成
反応容器に、重合触媒として、2,2−アゾイソブチロニトリルを5部、重合溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを150部、単量体として、メタクリル酸(a3−1)を11部、イソボルニルアクリレート(a2―1)を39部、α−メチル−p−ヒドロキシスチレン(a1−1)を30部、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート(a2−2)を15部、フェノキシジエチレングリコールメタクリレート(a3−2)を5部、連鎖移動剤として、tert−ドデシルメルカプタンを0.2部入れ、混合溶液を形成した。得られた混合溶液の80℃で3時間加熱した。加熱後の混合溶液に2,2−アゾイソブチロニトリルを2部入れた後、これを80℃で3時間加熱した後、100℃で1時間加熱した。加熱後の混合溶液を23℃に冷却して、重合体(A1)を含有する溶液を得た。
1. Synthesis of Polymer [Synthesis Example 1] Synthesis of Polymer (A1) In a reaction vessel, 5 parts of 2,2-azoisobutyronitrile as a polymerization catalyst, 150 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate as a polymerization solvent, As monomers, 11 parts of methacrylic acid (a3-1), 39 parts of isobornyl acrylate (a2-1), 30 parts of α-methyl-p-hydroxystyrene (a1-1), tricyclo [5. 2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate (a2-2) 15 parts, phenoxydiethylene glycol methacrylate (a3-2) 5 parts, chain transfer agent, tert-dodecyl mercaptan 0.2 parts To form a mixed solution. The resulting mixed solution was heated at 80 ° C. for 3 hours. After adding 2 parts of 2,2-azoisobutyronitrile to the mixed solution after heating, this was heated at 80 ° C. for 3 hours, and then heated at 100 ° C. for 1 hour. The mixed solution after heating was cooled to 23 ° C. to obtain a solution containing the polymer (A1).
[合成例2〜6] 重合体(A2〜A4、AR1及びAR2)の合成
下記表1に示す単量体の量を用いた以外は、合成例1と同じ種類及び量の重合触媒、重合溶液及び連鎖移動剤を用いて、合成例1と同様の手法にて、重合体(A2〜A4、AR1及びAR2)を得た。また、表1中にはゲルパーミエーションカラムクロマトグラフィーによる重量平均分子量を併記した。
[Synthesis Examples 2 to 6] Synthesis of Polymers (A2 to A4, AR1 and AR2) A polymerization catalyst and a polymerization solution of the same type and amount as those of Synthesis Example 1 except that the amounts of monomers shown in Table 1 below were used. And a polymer (A2-A4, AR1, and AR2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 using a chain transfer agent. In Table 1, the weight average molecular weight determined by gel permeation column chromatography is also shown.
2.隔壁形成用感光性組成物の調製
[実施例2〜5、比較例1及び2]実施例1〜5、比較例1及び2の隔壁形成用感光性組成物の調製
下記表2に示す成分となるよう、各成分を配合、溶解することにより、実施例1〜5、比較例1及び2の隔壁形成用感光性組成物を得た。なお、表1中の各成分の詳細は以下のとおりである。
2. Preparation of photosensitive composition for partition wall formation [Examples 2 to 5, Comparative Examples 1 and 2] Preparation of photosensitive composition for partition wall formation of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 By blending and dissolving the respective components, the barrier rib forming photosensitive compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were obtained. The details of each component in Table 1 are as follows.
B1:ペンタエリスリトールテトラアクリレート
C1:2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名「イルガキュア651」、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
C2:2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド(商品名「Lucirin LR8953X」、BASF社製)
D1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
E1:シランカップリング剤、トリス−(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート(商品名「Y−11597」、モメンティブ社製)
E2:フッ素系界面活性剤(商品名「FTX−218F」、ネオス社製)
B1: Pentaerythritol tetraacrylate C1: 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (trade name “Irgacure 651”, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
C2: 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (trade name “Lucirin LR8953X”, manufactured by BASF)
D1: Propylene glycol monomethyl ether acetate E1: Silane coupling agent, tris- (3-trimethoxysilylpropyl) isocyanurate (trade name “Y-11597”, manufactured by Momentive)
E2: Fluorosurfactant (trade name “FTX-218F”, manufactured by Neos)
3.隔壁の形成
[実施例6]
表面にシリコン酸化膜を有する6インチウェハ上に、実施例1の隔壁形成用感光性組成物を塗布、ホットプレートにて120℃で5分間加熱処理し、膜厚58μmの塗膜を形成した。形成した塗膜に、アライナー(Karl Suss社製、型式「MA−150」)を用いて、パターン化マスクを介して高圧水銀灯から照射される紫外線を露光した。露光後の塗膜を、水酸化カリウムを2.0質量%含有する水溶液にて現像処理、次いで、水洗処理することにより、線幅40μm、ピッチ80μm、高さ50μmのパターン化塗膜を形成した。得られたパターン化塗膜を実施例6の隔壁とする。
3. Formation of partition walls [Example 6]
On the 6-inch wafer having a silicon oxide film on the surface, the barrier rib-forming photosensitive composition of Example 1 was applied and heat-treated with a hot plate at 120 ° C. for 5 minutes to form a coating film having a thickness of 58 μm. The formed coating film was exposed to ultraviolet rays irradiated from a high-pressure mercury lamp through a patterned mask using an aligner (manufactured by Karl Suss, model “MA-150”). The exposed coating film was developed with an aqueous solution containing 2.0% by mass of potassium hydroxide, and then washed with water to form a patterned coating film having a line width of 40 μm, a pitch of 80 μm, and a height of 50 μm. . The obtained patterned coating film is used as the partition wall of Example 6.
[実施例7〜10、比較例3及び4]
下記表3に示す隔壁形成用感光性組成物を用いて、表3に示す隔壁を形成した以外は、実施例6と同様の手法にて、実施例7〜10、比較例3及び4の隔壁(線幅40μm、ピッチ80μm、高さ50μm)を形成した。
[Examples 7 to 10, Comparative Examples 3 and 4]
The partition walls of Examples 7 to 10 and Comparative Examples 3 and 4 were prepared in the same manner as in Example 6 except that the partition walls shown in Table 3 were formed using the photosensitive composition for partition wall formation shown in Table 3 below. (
4.評価
4−1.隔壁の耐熱性
加熱処理前の隔壁の大きさを、上記「3.隔壁の形成」にて得られた隔壁の断面形状を電子顕微鏡にて観察し、基板に接する隔壁の幅(底幅)、隔壁の頂上における隔壁の幅(頂上幅)及び頂上幅から底幅を引いた大きさ(差幅)を測定した。
加熱処理後の隔壁の大きさは、上記「3.隔壁の形成」にて得られた隔壁を有する基板を、オーブンにて220℃で1時間加熱処理し、その後、加熱処理後の隔壁の形状を電子顕微鏡にて観察し、基板に接する隔壁の幅(底幅)と、隔壁の頂上における隔壁の幅(頂上幅)及び頂上幅から底幅を引いた大きさ(差幅)を測定した。
隔壁の耐熱性は、加熱処理前後での差幅の変化量により評価した。この変化量が5μmより小さいと、隔壁は耐熱性に優れていると推定できる。結果を表3に示す。
4). Evaluation 4-1. Heat resistance of the partition wall The size of the partition wall before the heat treatment was observed with an electron microscope for the cross-sectional shape of the partition wall obtained in “3. Formation of partition wall”. The partition wall width at the top of the partition wall (top width) and the size obtained by subtracting the bottom width from the top width (difference width) were measured.
The size of the partition walls after the heat treatment is as follows. The substrate having the partition walls obtained in “3. Formation of partition walls” is heated in an oven at 220 ° C. for 1 hour, and then the shape of the partition walls after the heat treatment is performed. Were observed with an electron microscope, and the width of the partition wall (bottom width) in contact with the substrate, the width of the partition wall at the top of the partition wall (top width), and the size obtained by subtracting the bottom width from the top width (difference width) were measured.
The heat resistance of the partition walls was evaluated by the amount of change in the difference width before and after the heat treatment. If the amount of change is smaller than 5 μm, it can be estimated that the partition wall is excellent in heat resistance. The results are shown in Table 3.
本発明の電子ペーパー用隔壁は、加熱時に矩形を維持できる隔壁を形成することが可能であるため、電子ペーパーにおける隔壁が必要な方式;例えば、電気泳動方式における垂直型電気泳動方式及び水平型電気泳動方式、磁気泳動方式、電子粉流体方式、帯電トナー型表示方式並びにエレクトロミック方式等、に有用に用いることができる。また、当該電子ペーパー用隔壁を形成するための隔壁形成用感光性組成物、電子ペーパー用隔壁の形成方法及び電子ペーパーは、これら各種方式で有用に用いることができる。 Since the partition for electronic paper of the present invention can form a partition that can maintain a rectangular shape when heated, a method that requires a partition in the electronic paper; for example, a vertical electrophoresis method in an electrophoresis method and a horizontal electrophoresis method. The electrophoretic method, the magnetophoretic method, the electropowder fluid method, the charged toner type display method, the electromic method, and the like can be used. Moreover, the photosensitive composition for partition formation for forming the said partition for electronic paper, the formation method of the partition for electronic paper, and electronic paper can be usefully used by these various systems.
10;基板
20;塗膜
30;潜像
40;パターン化マスク
50;パターン化塗膜
60;キャビティ
100;電子ペーパー用隔壁
200;基板
DESCRIPTION OF
Claims (7)
(A)成分:フェノール性水酸基を有する構造単位(a1)及び脂環式炭化水素基を有する構造単位(a2)を有する重合体。
(B)成分:多官能性単量体。
(C)成分:感光性重合開始剤。
(D)成分:有機溶剤。 A photosensitive composition for forming a partition, which is used to form a partition for electronic paper and contains the following components (A) to (D).
(A) Component: A polymer having a structural unit (a1) having a phenolic hydroxyl group and a structural unit (a2) having an alicyclic hydrocarbon group.
(B) component: a polyfunctional monomer.
Component (C): photosensitive polymerization initiator.
Component (D): an organic solvent.
工程(1):基板上に、請求項1乃至3の何れか1項に記載の隔壁形成用感光性組成物から得られる塗膜を形成する工程。
工程(2):工程(1)で得られた塗膜を、隔壁に対応するよう、露光する工程。
工程(3):工程(2)で得られた露光後の塗膜を現像処理する工程。 A method for forming a partition for electronic paper, comprising the following steps (1) to (3).
Process (1): The process of forming the coating film obtained from the photosensitive composition for partition formation of any one of Claims 1 thru | or 3 on a board | substrate.
Step (2): A step of exposing the coating film obtained in step (1) so as to correspond to the partition walls.
Process (3): The process of developing the coating film after exposure obtained at the process (2).
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