JP4572664B2 - Photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusion and liquid crystal display device - Google Patents

Photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusion and liquid crystal display device Download PDF

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Description

本発明は、液晶表示装置の製造に用いられる、液晶分割配向突起用感光性組成物、及びそれを用いた液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusions used for manufacturing a liquid crystal display device, and a liquid crystal display device using the same.

一方、近年、薄型で且つ消費電力の少ない液晶表示装置を大画面テレビに利用する液晶テレビの技術が実用化され、急速にその市場が立ち上がろうとしている。それに伴い、従来のブラウン管を用いたテレビに比べて劣っていた液晶テレビの低い視野角の改良が、強く求められている。液晶表示装置の視野角を改善試みとして、透明電極上に突起を形成し、この突起のスロープを利用して液晶を局所的に傾け、一画素内で液晶を多方向に分割配向させる方法がある。透明電極上の突起はアーチ状が好ましく、通常ポジ型レジストにてパターンを形成し、熱溶融にてリフローさせてアーチ形状を得ている(特許文献1)。しかし、ポジ型レジストは加熱させると未反応のキノンジアジトとノボラック樹脂とがカップリング反応しレジストを赤変させるという問題があった。また、ポジ型レジストは、通常ネガ型レジストに比べ高強度のアルカリ現像液が必要であったため、空気中の酸素による劣化が著しく液管理が困難であった。更に、ポジ型レジストはキノンジアジドの光分解で生成させたアルカリ可溶性のカルボン酸により、露光部と未露光部のアルカリ現像液に対する溶解性の差を発現させる為、光架橋反応により著しくアルカリ現像液に対する溶解性の差を発生させるネガ型レジストに比べ、現像条件のマージンが狭く、空気中の酸素による現像劣化の影響を受けるため、現像状態の管理が困難であった。このような理由から、液晶分割配向突起には、従来の上記ポジ型レジストに代わる技術として、ネガ型レジストが強く望まれていた。   On the other hand, in recent years, a technology of a liquid crystal television that uses a thin liquid crystal display device with low power consumption for a large screen television has been put into practical use, and the market is about to rise rapidly. Accordingly, there is a strong demand for improvement in the low viewing angle of a liquid crystal television, which is inferior to a television using a conventional cathode ray tube. As an attempt to improve the viewing angle of a liquid crystal display device, there is a method in which a protrusion is formed on a transparent electrode, the liquid crystal is locally tilted using the slope of this protrusion, and the liquid crystal is divided and aligned in multiple directions within one pixel. . The projections on the transparent electrode are preferably arched, and a pattern is usually formed with a positive resist and reflowed by heat melting to obtain an arched shape (Patent Document 1). However, when the positive resist is heated, there is a problem that the unreacted quinonediazite and the novolak resin undergo a coupling reaction to cause the resist to turn red. Further, since a positive resist generally requires a higher strength alkaline developer than a negative resist, deterioration due to oxygen in the air is remarkably difficult to manage the liquid. Furthermore, the positive resist develops a difference in solubility in the alkali developer between the exposed and unexposed areas due to the alkali-soluble carboxylic acid generated by photolysis of quinonediazide. Compared to negative resists that generate a difference in solubility, the margin of development conditions is narrow, and it is affected by development deterioration due to oxygen in the air, making it difficult to manage the development state. For this reason, a negative resist has been strongly desired as a technique for replacing the conventional positive resist for the liquid crystal split alignment protrusion.

一方、ネガ型レジストを用いる技術としては、特定の光重合開始剤を選定し適用することにより、熱溶融によらずアーチ状の液晶分割配向突起を形成させ、液晶分割配向突起を設けたカラ−フィルターが特許文献2に記載されている。しかし、加熱溶融に頼らずにアーチ状の液晶分割配向突起を得ようとすると、アルカリ現像工程にてレジストの特定な部分を選択的に膜べりさせる必要があり、それが現像条件のマージンを狭くする要因となり、問題であった。
特開平7−92689号公報 特開2003−330011号公報
On the other hand, as a technique using a negative resist, by selecting and applying a specific photopolymerization initiator, an arch-shaped liquid crystal alignment protrusion is formed regardless of heat melting, and a color liquid crystal alignment alignment protrusion is provided. A filter is described in Patent Document 2. However, when trying to obtain arch-shaped split liquid crystal alignment protrusions without relying on heating and melting, it is necessary to selectively rub a specific part of the resist in the alkali development process, which narrows the margin of development conditions. Was a problem.
JP-A-7-92689 JP 2003-330011 A

本発明は、このような問題点を解決する為のものであって、着色がなく透過率に優れ、且つ、高さや、基板と接触する角度等の形状が安定した液晶分割配向突起を形成することができる液晶分割配向突起用感光性組成物を提供することを課題とするものである。   The present invention is for solving such problems, and forms liquid crystal split alignment protrusions that are not colored, have excellent transmittance, and have a stable shape such as height and angle of contact with the substrate. It is an object of the present invention to provide a photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusions.

本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、特定の感光性組成物が上記目的を達成可能である事を見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の要旨は次の通りである。
(1)エチレン性不飽和化合物、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂を主成分とする液晶分割配向突起用感光性組成物において、アルカリ可溶性樹脂/エチレン性不飽和化合物の重量比が1.5以上であり、かつ、該感光性組成物を膜厚1.7μmで塗布した感光層に、線幅15μmの細線パターンを有するマスクを介して波長365nmの紫外光を50mJ/cmで照射し、継いで、23℃、水圧0.25MPaのシャワー現像処理により得られた細線画像の側面と基板平面から形成される接触角を(W1)、該細線画像をさらに
230℃、30分の加熱処理を施した液晶分割配向突起状の細線画像の側面と基板平面から形成される接触角を(W2)とした場合、以下の式を満たすことを特徴とする液晶分割配向突起用感光性組成物。
W1/W2 ≧ 1.2
(2)上記(1)に記載の感光性組成物を用いて形成された液晶分割配向突起を備える液晶表示装置。
As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that a specific photosensitive composition can achieve the above object, and have completed the present invention. That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) In the photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusions mainly composed of an ethylenically unsaturated compound, a photopolymerization initiator, and an alkali-soluble resin, the weight ratio of alkali-soluble resin / ethylenically unsaturated compound is 1.5 or more. In addition, the photosensitive layer coated with the photosensitive composition with a film thickness of 1.7 μm is irradiated with ultraviolet light with a wavelength of 365 nm at 50 mJ / cm 2 through a mask having a fine line pattern with a line width of 15 μm. The contact angle formed from the side of the fine line image obtained by the shower development process at 23 ° C. and the water pressure of 0.25 MPa and the substrate plane is (W1), and the fine line image is further heated at 230 ° C. for 30 minutes. A photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusions, wherein (W2) is a contact angle formed from the side surface of the liquid crystal split alignment protrusion-like thin line image and the substrate plane.
W1 / W2 ≧ 1.2
(2) A liquid crystal display device comprising a liquid crystal split alignment protrusion formed using the photosensitive composition as described in (1) above.

本発明により、着色がなく透過率に優れ、且つ、高さや、基板と接触する角度等の形状が安定した液晶分割配向突起を形成することができる液晶分割配向突起用感光性組成物を提供することができ、また、これにより高品質な液晶表示装置を提供することが出来る。   According to the present invention, there is provided a photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusions that can form liquid crystal split alignment protrusions that are not colored, have excellent transmittance, and have a stable shape such as height and angle of contact with a substrate. In addition, it is possible to provide a high-quality liquid crystal display device.

以下に記載する構成要件の発明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、これらの内容には特定されない。
まず、第1の本発明の液晶分割配向突起用感光性組成物(以下、単に感光性組成物と称することがある。)について詳細に説明する。
[A]本発明の液晶分割配向突起用感光性組成物の構成成分
本発明の感光性組成物はエチレン性不飽和化合物、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂を構成成分とすることが必須要件とする。以下、本発明の感光性組成物を構成する各成分について説明する。
The invention of the constituent elements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and is not specified in these contents.
First, the photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusions of the first aspect of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as photosensitive composition) will be described in detail.
[A] Constituent Component of Photosensitive Composition for Liquid Crystal Split Alignment Protrusion of the Present Invention The photosensitive composition of the present invention must have an ethylenically unsaturated compound, a photopolymerization initiator, and an alkali-soluble resin as constituent components. To do. Hereinafter, each component which comprises the photosensitive composition of this invention is demonstrated.

[1]エチレン性不飽和化合物
本発明の感光性組成物を構成するエチレン性不飽和化合物としては、エチレン性不飽和結合を分子内に1個以上有する化合物を意味するが、重合性、架橋性、及びそれに伴う露光部と非露光部の現像液溶解性の差異を拡大できる等の点から、エチレン性不飽和結合を分子内に2個以上有する化合物であることが好ましく、また、その不飽和結合は(メタ)アクリロイルオキシ基に由来するアクリレート化合物が更に好ましい。
[1] Ethylenically unsaturated compound The ethylenically unsaturated compound constituting the photosensitive composition of the present invention means a compound having at least one ethylenically unsaturated bond in the molecule. And a compound having two or more ethylenically unsaturated bonds in the molecule from the viewpoint that the difference in developer solubility between the exposed portion and the non-exposed portion can be expanded. The bond is more preferably an acrylate compound derived from a (meth) acryloyloxy group.

エチレン性不飽和結合を分子内に1個以上有する化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和カルボン酸、及びそのアルキルエステル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、スチレン等が挙げられる(尚、本発明において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル及び/又はメタクリル」を意味するものとする。以下同じ。)。   Examples of the compound having one or more ethylenically unsaturated bonds in the molecule include unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, and alkyl esters thereof. , (Meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, styrene and the like (in the present invention, “(meth) acryl” means “acryl and / or methacryl”; the same shall apply hereinafter). .

エチレン性不飽和結合を分子内に2個以上有する化合物としては、代表的には、不飽和カルボン酸とポリヒドロキシ化合物とのエステル類、(メタ)アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類、ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリイソシアネート化合物とのウレタン(メタ)アクリレート類、及び、(メタ)アクリル酸又はヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリエポキシ化合物とのエポキシ(メタ)アクリレート類等が挙げられる。   Typically, compounds having two or more ethylenically unsaturated bonds include esters of unsaturated carboxylic acids and polyhydroxy compounds, (meth) acryloyloxy group-containing phosphates, and hydroxy (meth) acrylates. Examples include urethane (meth) acrylates of a compound and a polyisocyanate compound, and epoxy (meth) acrylates of a (meth) acrylic acid or hydroxy (meth) acrylate compound and a polyepoxy compound.

[1−1]不飽和カルボン酸とポリヒドロキシ化合物とのエステル類
不飽和カルボン酸とポリヒドロキシ化合物とのエステル類としては、具体的には以下の化合物が挙げられる。
不飽和カルボン酸と糖アルコールとの反応物;糖アルコールは具体的には、エチレングリコール、ポリエチレングリコール(付加数2〜14)、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール(付加数2〜14)、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。
[1-1] Esters of unsaturated carboxylic acid and polyhydroxy compound Specific examples of esters of unsaturated carboxylic acid and polyhydroxy compound include the following compounds.
Reaction product of unsaturated carboxylic acid and sugar alcohol; specifically, sugar alcohol includes ethylene glycol, polyethylene glycol (addition number 2-14), propylene glycol, polypropylene glycol (addition number 2-14), trimethylene glycol, Examples include tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, trimethylolpropane, glycerol, pentaerythritol, dipentaerythritol and the like.

不飽和カルボン酸と糖アルコールのアルキレンオキサイド付加物との反応物;糖アルコールは上記と同じ。アルキレンオキサイド付加物とは具体的にはエチレンオキサイド付加物、又はプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。
不飽和カルボン酸とアルコールアミンとの反応物;アルコールアミン類とは具体的にはジエタノールアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。
Reaction product of unsaturated carboxylic acid and alkylene oxide adduct of sugar alcohol; sugar alcohol is the same as above. Specific examples of the alkylene oxide adduct include an ethylene oxide adduct and a propylene oxide adduct.
Reaction product of unsaturated carboxylic acid and alcohol amine; specific examples of alcohol amines include diethanolamine and triethanolamine.

具体的な不飽和カルボン酸とポリヒドロキシ化合物とのエステル類は以下の通りである

エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド付加トリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールプロピレンオキサイド付加トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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、及び同様のクロトネート、イソクロトネート、マレエート、イタコネート、シトラコネート等
Specific esters of unsaturated carboxylic acid and polyhydroxy compound are as follows.
Ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethylene oxide addition tri (meta) ) Acrylate, glycerol di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol propylene oxide addition tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate , Dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate , And similar crotonate, isobutyl crotonate, maleate, itaconate, citraconate, etc.

その他、不飽和カルボン酸とポリヒドロキシ化合物とのエステル類としては、不飽和カルボン酸と、ヒドロキノン、レゾルシン、ピロガロール、ビスフェノールF、ビスフェノールA等の芳香族ポリヒドロキシ化合物、或いはそれらのエチレンオキサイド付加物との反応物が挙げられる。具体的には、例えば、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAビス〔オキシエチレン(メタ)アクリレート〕、ビスフェノールAビス〔グリシジルエーテル(メタ)アクリレート〕等、また、前記の如き不飽和カルボン酸と、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート等の複素環式ポリヒドロキシ化合物との反応物、例えば、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのジ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリレート等、また、不飽和カルボン酸と多価カルボン酸とポリヒドロキシ化合物との反応物、例えば、(メタ)アクリル酸とフタル酸とエチレングリコールとの縮合物、(メタ)アクリル酸とマレイン酸とジエチレングリコールとの縮合物、(メタ)アクリル酸とテレフタル酸とペンタエリスリトールとの縮合物、(メタ)アクリル酸とアジピン酸とブタンジオールとグリセリンとの縮合物等が挙げられる。
[1−2](メタ)アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類 (メタ)アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類としては、(メタ)アクリロイルオキシ基を含有するホスフェート化合物であれば特に限定されないが、中でも、下記一般式(A−1)又は(A−2)で表されるものが好ましい。
In addition, as esters of unsaturated carboxylic acid and polyhydroxy compound, unsaturated carboxylic acid and aromatic polyhydroxy compound such as hydroquinone, resorcin, pyrogallol, bisphenol F, bisphenol A, or their ethylene oxide adducts These reactants can be mentioned. Specifically, for example, bisphenol A di (meth) acrylate, bisphenol A bis [oxyethylene (meth) acrylate], bisphenol A bis [glycidyl ether (meth) acrylate], etc., and the unsaturated carboxylic acid as described above A reaction product with a heterocyclic polyhydroxy compound such as tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, for example, di (meth) acrylate, tri (meth) acrylate, etc. of tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, Reaction product of unsaturated carboxylic acid, polyvalent carboxylic acid and polyhydroxy compound, for example, condensate of (meth) acrylic acid, phthalic acid and ethylene glycol, condensate of (meth) acrylic acid, maleic acid and diethylene glycol , (Meth) acrylic acid, terephthalic acid and pentae Condensates of Suritoru include condensates of (meth) acrylic acid and adipic acid and butane diol and glycerol.
[1-2] (Meth) acryloyloxy group-containing phosphates (meth) acryloyloxy group-containing phosphates are not particularly limited as long as they are phosphate compounds containing a (meth) acryloyloxy group. What is represented by (A-1) or (A-2) is preferable.

Figure 0004572664
Figure 0004572664

(式(A−1)及び(A−2)中、Rzは水素原子又はメチル基を示し、jは1〜25の
整数、kは1、2、又は3である。)
ここで、jは1〜10、特に1〜4であることが好ましく、これらの具体例としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシエチルホスフェート、ビス〔(メタ)アクリロイルオキシエチル〕ホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシエチレングリコールホスフェート等が挙げられ、これらはそれぞれ単独で用いられても混合物として用いられても良い。
(In formulas (A-1) and (A-2), Rz represents a hydrogen atom or a methyl group, j is an integer of 1 to 25, and k is 1, 2, or 3.)
Here, j is preferably 1 to 10, particularly 1 to 4, and specific examples thereof include, for example, (meth) acryloyloxyethyl phosphate, bis [(meth) acryloyloxyethyl] phosphate, (meth) Examples thereof include acryloyloxyethylene glycol phosphate, and these may be used alone or as a mixture.

[1−3]ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリイソシアネート化合物とのウレタン(メタ)アクリレート類
ヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリイソシアネート化合物とのウレタン(メタ)アクリレート類としては、例えば、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、テトラメチロールエタントリ(メタ)アクリレート等のヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物と、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン等の脂肪族ポリイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、ジメチルシクロヘキサンジイソシアネート、4,4−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、イソホロンジイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート等の芳香族ポリイソシアネート、イソシアヌレート等の複素環式ポリイソシアネート、等のポリイソシアネート化合物との反応物等が挙げられる。例えば、新中村化学社製商品名「U−4HA」「UA−306A」「UA−MC340H」「UA−MC340H」「U6LPA」等が挙げられる。
[1-3] Urethane (meth) acrylates of hydroxy (meth) acrylate compound and polyisocyanate compound As urethane (meth) acrylates of hydroxy (meth) acrylate compound and polyisocyanate compound, for example, hydroxymethyl (meta) ) Hydroxy (meth) acrylate compounds such as acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, tetramethylolethane tri (meth) acrylate, and aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanatomethyloctane, Cyclohexane diisocyanate, dimethylcyclohexane diisocyanate, 4,4-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), isophorone diisocyanate, bicycl With polyisocyanate compounds such as cycloaliphatic polyisocyanates such as loheptane triisocyanate, aromatic polyisocyanates such as 4,4-diphenylmethane diisocyanate, tris (isocyanatophenyl) thiophosphate, heterocyclic polyisocyanates such as isocyanurate, etc. Examples include reactants. For example, trade names “U-4HA”, “UA-306A”, “UA-MC340H”, “UA-MC340H”, “U6LPA” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. can be used.

これらの中でも、1分子中に4個以上のウレタン結合〔−NH−CO−O−〕及び4個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物が好ましく、該化合物は、例えば、ペンタエリスリトール、ポリグリセリン等の1分子中に4個以上の水酸基を有する化合物に、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物を反応させて得られた化合物(i−1)、或いは、エチレングリコール等の1分子中に2個以上の水酸基を有する化合物に、旭化成工業社製「デュラネート24A−100」、同「デュラネート22A−75PX」、同「デュラネート21S−75E」、同「デュラネート18H−70B」等ビウレットタイプ、同「デュラネートP−301−75E」、同「デュラネートE−402−90T」、同「デュラネートE−405−80T」等のアダクトタイプ等の1分子中に3個以上のイソシアネート基を有する化合物を反応させて得られた化合物(i−2)、或いは、イソシアネートエチル(メタ)アクリレート等を重合若しくは共重合させて得られた化合物(i−3)等の、1分子中に4個以上、好ましくは6個以上のイソシアネート基を有する化合物等、例えば、旭化成工業社製「デュラネートME20−100」(i)と、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の、1分子中に1個以上の水酸基及び2個以上、好ましくは3個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物(ii)とを、反応させることにより得ることができる。   Among these, a compound having 4 or more urethane bonds [—NH—CO—O—] and 4 or more (meth) acryloyloxy groups in one molecule is preferable, and examples of the compound include pentaerythritol, poly Compound (i-1) obtained by reacting a diisocyanate compound such as hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate with a compound having 4 or more hydroxyl groups in one molecule such as glycerin, Alternatively, for compounds having two or more hydroxyl groups in one molecule such as ethylene glycol, “Duranate 24A-100”, “Duranate 22A-75PX”, “Duranate 21S-75E”, and “Duranate” manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd. Biuret such as “18H-70B” Compounds having three or more isocyanate groups in one molecule, such as adduct types such as Yup, "Duranate P-301-75E", "Duranate E-402-90T", and "Duranate E-405-80T" 4 or more in one molecule, such as compound (i-2) obtained by polymerizing, or compound (i-3) obtained by polymerizing or copolymerizing isocyanate ethyl (meth) acrylate or the like, Preferably, compounds having 6 or more isocyanate groups, such as “Duranate ME20-100” (i) manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd., pentaerythritol di (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol Tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, etc. , 1 1 or more hydroxyl groups and 2 or more in a molecule can preferably be obtained by a compound having three or more (meth) acryloyloxy groups and (ii), is reacted.

ここで、前記化合物(i)の分子量は、500〜200,000であることが好ましく、1,000〜150,000であることが特に好ましい。また、前記のようなウレタン(メタ)アクリレート類の分子量は、600〜150,000であることが好ましい。また、ウレタン結合を6個以上有するのが好ましく、8個以上有するのが特に好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基を6個以上有するのが好ましく、8個以上有するのが特に好ましい。   Here, the molecular weight of the compound (i) is preferably 500 to 200,000, and particularly preferably 1,000 to 150,000. The molecular weight of the urethane (meth) acrylates as described above is preferably 600 to 150,000. Further, it preferably has 6 or more urethane bonds, particularly preferably 8 or more, more preferably 6 or more (meth) acryloyloxy groups, and particularly preferably 8 or more.

なお、このようなウレタン(メタ)アクリレート類は、例えば、前記化合物(i)と前記化合物(ii)とを、トルエンや酢酸エチル等の有機溶媒中で、前者のイソシアネート基と後者の水酸基とのモル比を1/10〜10/1の割合として、必要に応じてジラウリン酸n−ブチル錫等の触媒を用いて、10〜150℃で5分〜3時間程度反応させる方法により製造することができる。   In addition, such urethane (meth) acrylates include, for example, the compound (i) and the compound (ii) between the former isocyanate group and the latter hydroxyl group in an organic solvent such as toluene and ethyl acetate. It can be produced by a method of reacting at a molar ratio of 1/10 to 10/1 at 10 to 150 ° C. for about 5 minutes to 3 hours using a catalyst such as n-butyltin dilaurate as necessary. it can.

[1−4](メタ)アクリル酸又はヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリエポキシ化合物とのエポキシ(メタ)アクリレート類
(メタ)アクリル酸又はヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物とポリエポキシ化合物とのエポキシ(メタ)アクリレート類としては、例えば、(メタ)アクリル酸、又は前記の如きヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物と、(ポリ)エチレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)テトラメチレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)ペンタメチレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)ネオペンチルグリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)ヘキサメチレングリコールポリグリシジルエーテル、(ポリ)トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセロールポリグリシジルエーテル、(ポリ)ソルビトールポリグリシジルエーテル等の脂肪族ポリエポキシ化合物、フェノールノボラックポリエポキシ化合物、ブロム化フェノールノボラックポリエポキシ化合物、(o−,m−,p−)クレゾールノボラックポリエポキシ化合物、ビスフェノールAポリエポキシ化合物、ビスフェノールFポリエポキシ化合物等の芳香族ポリエポキシ化合物、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、トリグリシジルトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート等の複素環式ポリエポキシ化合物、等のポリエポキシ化合物との反応物等が挙げられる。
[1-4] Epoxy (meth) acrylates of (meth) acrylic acid or hydroxy (meth) acrylate compound and polyepoxy compound Epoxy (meth) acrylate of (meth) acrylic acid or hydroxy (meth) acrylate compound and polyepoxy compound ) Acrylates include, for example, (meth) acrylic acid or hydroxy (meth) acrylate compounds as described above, (poly) ethylene glycol polyglycidyl ether, (poly) propylene glycol polyglycidyl ether, (poly) tetramethylene glycol Polyglycidyl ether, (poly) pentamethylene glycol polyglycidyl ether, (poly) neopentyl glycol polyglycidyl ether, (poly) hexamethylene glycol polyglycidyl ether, (poly) trimethy Aliphatic polyepoxy compounds such as roll propane polyglycidyl ether, (poly) glycerol polyglycidyl ether, (poly) sorbitol polyglycidyl ether, phenol novolac polyepoxy compounds, brominated phenol novolac polyepoxy compounds, (o-, m-, p-) Aromatic polyepoxy compounds such as cresol novolac polyepoxy compound, bisphenol A polyepoxy compound, bisphenol F polyepoxy compound, sorbitan polyglycidyl ether, triglycidyl isocyanurate, triglycidyl tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, etc. And a reaction product with a polyepoxy compound such as a heterocyclic polyepoxy compound.

[1−5]その他のエチレン性不飽和化合物
その他のエチレン性不飽和化合物として、前記以外に、例えば、エチレンビス(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類、フタル酸ジアリル等のアリルエステル類、ジビニルフタレート等のビニル基含有化合物類、エーテル結合含有エチレン性不飽和化合物のエーテル結合を5硫化燐等により硫化してチオエーテル結合に変えることにより架橋速度を向上せしめたチオエーテル結合含有化合物類、及び、例えば、特許第3164407号公報及び特開平9−100111号公報等に記載の、多官能(メタ)アクリレート化合物と、粒子径5〜30nmのシリカゾル〔例えば、イソプロパノール分散オルガノシリカゾル(日産化学社製「IPA−ST」)、メチルエチルケトン分散オルガノシリカゾル(日産化学社製「MEK−ST」)、メチルイソブチルケトン分散オルガノシリカゾル(日産化学社製「MIBK−ST」)等〕とを、イソシアネート基或いはメルカプト基含有シランカップリング剤を用いて結合させた化合物等の、エチレン性不飽和化合物にシランカップリング剤を介してシリカゾルを反応させ結合させることにより硬化物としての強度や耐熱性を向上せしめた化合物類、等が挙げられる。
[1-5] Other ethylenically unsaturated compounds As other ethylenically unsaturated compounds, in addition to the above, for example, (meth) acrylamides such as ethylenebis (meth) acrylamide, allyl esters such as diallyl phthalate, Vinyl group-containing compounds such as divinyl phthalate, ether bond of ether bond-containing ethylenically unsaturated compound, thioether bond-containing compounds having improved crosslinking speed by sulfidation with phosphorus pentasulfide and the like to change to thioether bond, and For example, a polyfunctional (meth) acrylate compound and a silica sol having a particle diameter of 5 to 30 nm [for example, isopropanol-dispersed organosilica sol (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., “IPA” -ST "), methyl ethyl ketone dispersion Ganosilica sol (“MEK-ST” manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.), methylisobutylketone-dispersed organosilica sol (“MIBK-ST” manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.), etc.] are bonded using an isocyanate group or mercapto group-containing silane coupling agent. Examples thereof include compounds whose strength and heat resistance as a cured product are improved by reacting and bonding silica sol with an ethylenically unsaturated compound via a silane coupling agent.

以上のエチレン性不飽和化合物は、それぞれ単独で用いられても良く、2種以上が併用されても良い。
本発明において、エチレン性不飽和化合物としては、エステル(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類、又は、ウレタン(メタ)アクリレート類が好ましく、エステル(メタ)アクリレート類が更に好ましく、そのエステル(メタ)アクリレート類の中でも、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等、(メタ)アクリロイルオキシ基を3個以上含むエステル(メタ)アクリレート類が特に好ましい。
The above ethylenically unsaturated compounds may be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, as the ethylenically unsaturated compound, ester (meth) acrylates, (meth) acryloyloxy group-containing phosphates, or urethane (meth) acrylates are preferable, and ester (meth) acrylates are more preferable. Among the ester (meth) acrylates, ester (meth) acrylates containing 3 or more (meth) acryloyloxy groups such as dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and dipentaerythritol penta (meth) acrylate are particularly preferable.

本発明の感光性組成物中のエチレン性不飽和化合物の含有量は、溶剤を除く感光性組成物の成分の全量(以下、全固形分と称する。)に対して、通常1重量%以上、好ましくは
2重量%以上であり、通常60重量%以下、好ましくは40重量%以下である。エチレン性不飽和化合物の量が少なすぎると感度の低下、現像溶解速度の低下を招き易く、多すぎると画像断面形状の再現性の低下、レジストの膜べりを招きやすい。
[2]光重合開始剤
本発明の感光性組成物を構成する光重合開始剤は、公知のいずれのものも用いることができ、紫外線によりエチレン性不飽和基を重合させるラジカルを発生させることのできる化合物及び紫外線により酸を発生させる化合物が挙げられる。
The content of the ethylenically unsaturated compound in the photosensitive composition of the present invention is usually 1% by weight or more with respect to the total amount of components of the photosensitive composition excluding the solvent (hereinafter referred to as total solid content). Preferably it is 2 weight% or more, Usually 60 weight% or less, Preferably it is 40 weight% or less. If the amount of the ethylenically unsaturated compound is too small, the sensitivity and the development dissolution rate are liable to be lowered, and if too large, the reproducibility of the image cross-sectional shape is liable to be lowered and the resist film is liable to be thin.
[2] Photopolymerization initiator Any known photopolymerization initiator that constitutes the photosensitive composition of the present invention can be used to generate radicals that polymerize ethylenically unsaturated groups by ultraviolet rays. And a compound capable of generating an acid by ultraviolet rays.

本発明で用いることができる重合開始剤の具体的な例を以下に列挙する。
2−(4−メトキシフェニル) −4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジ
ン、2−(4−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s −トリア
ジン、2−(4−エトキシカルボニルナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジンなどのハロメチル化トリアジン誘導体、
ハロメチル化オキサジアゾール誘導体、
2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ビス(3'−メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(
o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体などのイミダゾール誘導体、
ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル類、
Specific examples of the polymerization initiator that can be used in the present invention are listed below.
2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4 Halomethylated triazine derivatives such as -ethoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-ethoxycarbonylnaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine,
Halomethylated oxadiazole derivatives,
2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-bis (3′-methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (
o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole Imidazole derivatives such as dimers,
Benzoin such as benzoin methyl ether, benzoin phenyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin alkyl ethers,

2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノンなどのアントラキノン誘導体、
ベンズアンスロン誘導体、
ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4−ブロモベンゾフェノン、2−カルボキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン誘導体、
2,2,−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、α−ヒドロキシ−2−メチルフェニルプロパノン、1−ヒドロキシ−1−メチルエチル−(p−イソプロピルフェニル)ケトン、1−ヒドロキシ−1−(p−ドデシルフェニル)ケトン、2−メチル−(4'−(
メチルチオ)フェニル)−2−モルホリノ−1−プロパノン、1,1,1,−トリクロロメチル−(p−ブチルフェニル)ケトンなどのアセトフェノン誘導体、
チオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4 −ジエチルチオキサ
ントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン誘導体、
p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジエチルアミノ安息香酸エチルなどの安息香酸エステル誘導体、
Anthraquinone derivatives such as 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone,
Benzanthrone derivatives,
Benzophenone derivatives such as benzophenone, Michler's ketone, 2-methylbenzophenone, 3-methylbenzophenone, 4-methylbenzophenone, 2-chlorobenzophenone, 4-bromobenzophenone, 2-carboxybenzophenone,
2,2, -dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, α-hydroxy-2-methylphenylpropanone, 1-hydroxy-1-methylethyl- (p- Isopropylphenyl) ketone, 1-hydroxy-1- (p-dodecylphenyl) ketone, 2-methyl- (4 ′-(
Acetophenone derivatives such as methylthio) phenyl) -2-morpholino-1-propanone, 1,1,1, -trichloromethyl- (p-butylphenyl) ketone,
Thioxanthone derivatives such as thioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone,
benzoic acid ester derivatives such as ethyl p-dimethylaminobenzoate and ethyl p-diethylaminobenzoate,

9−フェニルアクリジン、9−(p−メトキシフェニル)アクリジンなどのアクリジン誘導体、
9,10−ジメチルベンズフェナジンなどのフェナジン誘導体、
ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ジ−クロライド、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−2,6−ジ−
フルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−2,4−ジ−フルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,6−ジ−フルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−2,6−ジ−フルオロ−3−(ピル−1−イル)−フェニ−1−イルなどのチタノセン誘導体、
Acridine derivatives such as 9-phenylacridine, 9- (p-methoxyphenyl) acridine,
Phenazine derivatives such as 9,10-dimethylbenzphenazine,
Di-cyclopentadienyl-Ti-di-chloride, di-cyclopentadienyl-Ti-bis-phenyl, di-cyclopentadienyl-Ti-bis-2,3,4,5,6-pentafluoropheny -1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-bis-2,3,5,6-tetrafluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-bis-2,4,6-tri Fluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-2,6-di-
Fluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-2,4-di-fluorophen-1-yl, di-methylcyclopentadienyl-Ti-bis-2,3,4,5,6 Pentafluorophen-1-yl, di-methylcyclopentadienyl-Ti-bis-2,6-di-fluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-2,6-di-fluoro Titanocene derivatives such as -3- (pyr-1-yl) -phen-1-yl,

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、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)-ブタノン-1、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、4-ジメチルアミノエチルベンゾエ-ト
、4-ジメチルアミノイソアミルベンゾエ-ト、4-ジエチルアミノアセトフェノン、4-ジメ
チルアミノプロピオフェノン、2-エチルヘキシル-1,4-ジメチルアミノベンゾエート、2,5-ビス(4-ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7-ジエチルアミノ-3-(4-ジエチル
アミノベンゾイル)クマリン、4-(ジエチルアミノ)カルコン等のα-アミノアルキルフェノン系化合物。
2-Methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2-benzyl -2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, 4-dimethylaminoethylbenzoate, 4-dimethylaminoisoamylbenzoate, 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylamino Propiophenone, 2-ethylhexyl-1,4-dimethylaminobenzoate, 2,5-bis (4-diethylaminobenzal) cyclohexanone, 7-diethylamino-3- (4-diethylaminobenzoyl) coumarin, 4- (diethylamino) chalcone Α-aminoalkylphenone compounds such as

1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-,2-(O-ベンゾイルオキシム)、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)等、特開2000−80068号公報、特開2001−233842号公報、特開2001−235858号各公報、及びWO02/00903号明細書に記載されている化合物に代表される、オキシム誘導体類等が挙げられる。   1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl]-, 2- (O-benzoyloxime), ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazole- 3-yl]-, 1- (O-acetyloxime), etc., described in JP-A 2000-80068, JP-A 2001-233842, JP-A 2001-235858, and WO 02/00903 Examples thereof include oxime derivatives represented by the compounds described above.

これらの光重合開始剤は単独で、又は複数組み合わせて使用される。組み合わせとしては、例えば、特公昭53−128 02号公報、特開平1−279903号公報、特開平
2 −48664号公報、特開平4−164902号公報、又は特開平6−75373号
公報などに記載された、開始剤の組み合わせが挙げられる。
本発明の感光性組成物中の光重合開始剤の含有量は、全固形分に対して、通常0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上であり、通常40重量%以下、好ましくは30重量%以下である。エチレン性不飽和化合物の量が少なすぎると、感度の低下を招き易く、多すぎると地汚れ(現像溶解性)の低下を招きやすい、
These photopolymerization initiators are used alone or in combination. Examples of the combination are described in, for example, JP-B-53-12802, JP-A-1-279903, JP-A-2-48664, JP-A-4-164902, or JP-A-6-75373. And a combination of initiators.
The content of the photopolymerization initiator in the photosensitive composition of the present invention is usually 0.1% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, and usually 40% by weight or less, based on the total solid content. Preferably it is 30 weight% or less. If the amount of the ethylenically unsaturated compound is too small, the sensitivity tends to decrease, and if it is too large, the background stain (development solubility) tends to decrease.

[3]アルカリ可溶性樹脂
本発明の感光性組成物を構成するアルカリ可溶性樹脂としては、カルボキシル基又は水酸基を含む樹脂であれば特に限定はないが、例えば以下の化合物が挙げられる。(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、マレイン酸、酢酸ビニル、マレイミド等、不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、マレイン酸、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、マレイミド等に水酸基又はカルボキシル基を含有させた水酸基又はカルボキシル基含有ビニル系樹脂、並びに、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アセチルセルロース等が挙げられる。中でも、アルカリ現像性と画像形成性の面から、不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂とカルボキシル基含有ビニル系樹脂が好適である。
[3] Alkali-soluble resin The alkali-soluble resin constituting the photosensitive composition of the present invention is not particularly limited as long as it is a resin containing a carboxyl group or a hydroxyl group, and examples thereof include the following compounds. (Meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester, maleic acid, vinyl acetate, maleimide, etc., unsaturated group and carboxyl group-containing epoxy resin, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylonitrile, (Meth) acrylamide, maleic acid, styrene, vinyl acetate, vinylidene chloride, maleimide and the like, a hydroxyl group or carboxyl group-containing vinyl resin containing a hydroxyl group or a carboxyl group, and polyamide, polyester, polyether, polyurethane, polyvinyl butyral, Polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, acetyl cellulose and the like can be mentioned. Of these, unsaturated group and carboxyl group-containing epoxy resins and carboxyl group-containing vinyl resins are preferred from the viewpoints of alkali developability and image formability.

[3−1]不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂
本発明に係る不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂としては、エポキシ樹脂のα,β−不飽和基含有カルボン酸付加体に、多価カルボン酸及び/又はその無水物が付加された、不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂、即ち、エポキシ樹脂のエポキシ基にα,β−不飽和モノカルボン酸のカルボキシル基が開環付加されて形成されたエステル結合(−COO−)を介してエチレン性不飽和結合が付加されていると共に、その際生じた水酸基に多価カルボン酸若しくはその無水物のカルボキシル基が反応して形成された
エステル結合を介して残存するカルボキシル基が付加されたものを含むことが必須である。
以下、不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂の構成成分について詳細に説明する。
[3-1] Unsaturated Group and Carboxy Group-Containing Epoxy Resin As the unsaturated group and carboxyl group-containing epoxy resin according to the present invention, an α, β-unsaturated group-containing carboxylic acid adduct of an epoxy resin is used as a polyvalent carboxylic acid. An epoxy resin containing an unsaturated group and a carboxyl group to which an acid and / or its anhydride is added, that is, formed by ring-opening addition of a carboxyl group of an α, β-unsaturated monocarboxylic acid to an epoxy group of an epoxy resin. In addition, an ethylenically unsaturated bond is added via an ester bond (—COO—), and an ester bond formed by reacting a carboxyl group of the polyvalent carboxylic acid or its anhydride with the resulting hydroxyl group. It is essential to include those to which a remaining carboxyl group is added.
Hereinafter, the constituent components of the unsaturated group- and carboxyl group-containing epoxy resin will be described in detail.

[3−1−1]エポキシ樹脂
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールAエポキシ樹脂、ビスフェノールFエポキシ樹脂、ビスフェノールSエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、トリスフェノールエポキシ樹脂、フェノールとジシクロペンタジエンとの重合エポキシ樹脂等が挙げられ、中でも、フェノールノボラックエポキシ樹脂、又はクレゾールノボラックエポキシ樹脂、フェノールとジシクロペンタジエンとの重合エポキシ樹脂が好ましい。
[3-1-1] Epoxy resin Examples of the epoxy resin include bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, bisphenol S epoxy resin, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, trisphenol epoxy resin, phenol and dicyclo Examples thereof include a polymerized epoxy resin with pentadiene, among which a phenol novolac epoxy resin, a cresol novolac epoxy resin, and a polymerized epoxy resin with phenol and dicyclopentadiene are preferable.

[3−1−2]α,β−不飽和モノカルボン酸
α,β−不飽和モノカルボン酸としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等、及び、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート無水琥珀酸付加物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート無水琥珀酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート無水フタル酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物、(メタ) アクリル酸とε−カプロラクトンとの反応生成物等が挙げられ、中で
も、(メタ)アクリル酸が好ましい。
[3-1-2] α, β-Unsaturated monocarboxylic acid Examples of α, β-unsaturated monocarboxylic acid include (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and citraconic acid. And pentaerythritol tri (meth) acrylate succinic anhydride adduct, pentaerythritol tri (meth) acrylate tetrahydrophthalic anhydride adduct, dipentaerythritol penta (meth) acrylate succinic anhydride adduct, dipentaerythritol penta ( (Meth) acrylate phthalic anhydride adduct, dipentaerythritol penta (meth) acrylate tetrahydrophthalic anhydride adduct, reaction product of (meth) acrylic acid and ε-caprolactone, etc., among them (meth) acrylic acid Is preferred.

[3−1−3]多価カルボン酸若しくはその無水物
多価カルボン酸若しくはその無水物としては、例えば、琥珀酸、マレイン酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、3−メチルテトラヒドロフタル酸、4−メチルテトラヒドロフタル酸、3−エチルテトラヒドロフタル酸、4−エチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、3−メチルヘキサヒドロフタル酸、4−メチルヘキサヒドロフタル酸、3−エチルヘキサヒドロフタル酸、4−エチルヘキサヒドロフタル酸、及びそれらの無水物等が挙げられ、中で、マレイン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、又はヘキサヒドロフタル酸無水物が好ましく、テトラヒドロフタル酸無水物が更に好ましい。
[3-1-3] Polyvalent carboxylic acid or anhydride thereof Examples of the polyvalent carboxylic acid or anhydride thereof include oxalic acid, maleic acid, itaconic acid, phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, and 3-methyltetrahydrophthalic acid. 4-methyltetrahydrophthalic acid, 3-ethyltetrahydrophthalic acid, 4-ethyltetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, 3-methylhexahydrophthalic acid, 4-methylhexahydrophthalic acid, 3-ethylhexahydrophthalic acid 4-ethylhexahydrophthalic acid, and their anhydrides, among which maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, or hexahydrophthalic anhydride is preferred, and tetrahydrophthalic anhydride is further preferable.

以上において、本発明においては、感光性組成物としての感度、解像性、及び基板に対する密着性等の面から、エポキシ樹脂がフェノールノボラックエポキシ樹脂、又はクレゾールノボラックエポキシ樹脂であり、α,β−不飽和モノカルボン酸が(メタ)アクリル酸であり、多価カルボン酸若しくはその無水物がテトラヒドロフタル酸無水物であるものが好ましい。また、酸価が20〜200mg−KOH/gであるものが好ましく、30〜180mg−KOH/gであるものが更に好ましい。また、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」と略す。)測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量(以下、「GPC測定による重量平均分子量Mw」と略す。)が、通常1,000以上、好ましくは1,500以上であり、通常30,000以下、好ましくは20,000以下、更に好ましくは10,000以下、特に好ましくは5,000以下である。   In the above, in the present invention, the epoxy resin is a phenol novolac epoxy resin or a cresol novolac epoxy resin in terms of sensitivity, resolution, adhesion to a substrate, etc. as a photosensitive composition, and α, β- It is preferable that the unsaturated monocarboxylic acid is (meth) acrylic acid and the polyvalent carboxylic acid or anhydride thereof is tetrahydrophthalic anhydride. Moreover, what has an acid value of 20-200 mg-KOH / g is preferable, and what is 30-180 mg-KOH / g is still more preferable. In addition, the polystyrene-reduced weight average molecular weight (hereinafter abbreviated as “weight average molecular weight Mw by GPC measurement”) measured by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as “GPC”) is usually 1,000 or more. Preferably, it is 1,500 or more, usually 30,000 or less, preferably 20,000 or less, more preferably 10,000 or less, and particularly preferably 5,000 or less.

本発明における前記不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂は、従来公知の方法により、具体的には、前記エポキシ樹脂をメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ジエチ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モノメチルエーテルアセテート等の有機溶剤に溶解させ、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、トリベンジルアミン等の第3級アミン類、又は、テトラメチルアンモニウムクロライド、メチルトリエチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラブ
チルアンモニウムクロライド、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド等の第4級アンミニウム塩類、トリフェニルホスフィン等の燐化合物、又は、トリフェニルスチビン等のスチビン類等の触媒の存在下、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、メチルハイドロキノン等の熱重合禁止剤の共存下に、前記α,β−不飽和モノカルボン酸を、エポキシ樹脂のエポキシ基の1化学当量に対して通常0.7〜1.3化学当量、好ましくは0.9〜1.1化学当量となる量で加え、通常60〜150℃、好ましくは80〜120℃の温度で付加反応させ、引き続き、多価カルボン酸若しくはその無水物を、前記反応で生じた水酸基の1化学当量に対して通常0.1〜1.2化学当量、好ましくは0.2〜1.1化学当量となる量で加えて、前記条件下で反応を続ける等の方法により製造することができる。
In the present invention, the unsaturated group- and carboxyl group-containing epoxy resin is dissolved in an organic solvent such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, diethylene glycol ethyl ether acetate, or propylene glycol monomethyl ether acetate by a conventionally known method. Tertiary amines such as triethylamine, benzyldimethylamine, tribenzylamine, or quaternary ammonium such as tetramethylammonium chloride, methyltriethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, trimethylbenzylammonium chloride In the presence of catalysts such as salts, phosphorus compounds such as triphenylphosphine, or stibins such as triphenylstibine In the presence of a thermal polymerization inhibitor such as hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, and methyl hydroquinone, the α, β-unsaturated monocarboxylic acid is usually added in an amount of 0.7 to 1 to 1 chemical equivalent of the epoxy group of the epoxy resin. 3 chemical equivalents, preferably 0.9 to 1.1 chemical equivalents are added, and an addition reaction is usually performed at a temperature of 60 to 150 ° C., preferably 80 to 120 ° C., followed by polyvalent carboxylic acid or an anhydride thereof. Is usually added in an amount of 0.1 to 1.2 chemical equivalents, preferably 0.2 to 1.1 chemical equivalents, per 1 chemical equivalent of the hydroxyl group generated in the reaction, and the reaction is carried out under the above conditions. It can be manufactured by a method such as continuing.

以上の不飽和基及びカルボキシル基含有エポキシ樹脂の構成繰返し単位の具体例を以下に示す。   Specific examples of the structural repeating unit of the above unsaturated group and carboxyl group-containing epoxy resin are shown below.

Figure 0004572664
Figure 0004572664

Figure 0004572664
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[3−2]カルボキシル基含有ビニル系樹脂
そのカルボキシル基含有ビニル系樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和カルボン酸と、スチレン、α−メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、酢酸ビニル等のビニル化合物との共重合体等が挙げられる。中でも、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレートは、後加熱による接触角の変化率が大きく、アーチ状の液晶分割配向突起を安定して形成させるとともに、現像時間や現像液劣化などに対する広いラチチュードを与える点で好ましく、そのジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレートとしては、例えば特開2001−89533に挙げられる化合物、例えばジシクロペンタジエン骨格、ジシクロペンタニル骨格、ジシクロペンテニル骨格、ジシクロペンテニルオキシアルキル骨格の(メタ)アクリレート等が挙げられる。
[3-2] Carboxyl group-containing vinyl resin Examples of the carboxyl group-containing vinyl resin include (meth) acrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, citraconic acid and the like. Saturated carboxylic acid, styrene, α-methylstyrene, hydroxystyrene, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate , Dodecyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, hydroxymethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, dicyclopentadienyl (meth) acrylate, ben (Meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N- (meth) acryloylmorpholine, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N, N-dimethyl ( Examples thereof include copolymers with vinyl compounds such as (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, and vinyl acetate. Among them, dicyclopentadienyl (meth) acrylate has a large rate of change in contact angle due to post-heating, stably forms arch-shaped liquid crystal split alignment protrusions, and has a wide latitude for development time and developer deterioration. The dicyclopentadienyl (meth) acrylate is preferably a compound provided by JP-A-2001-89533, for example, a dicyclopentadiene skeleton, a dicyclopentanyl skeleton, a dicyclopentenyl skeleton, a dicyclopentenyloxy. Examples thereof include (meth) acrylate having an alkyl skeleton.

上記の共重合体の中では、スチレン−(メタ)アクリレート−(メタ)アクリル酸共重合体が好ましく、スチレン3〜30モル%、(メタ)アクリレート10〜70モル%、(メタ)アクリル酸10〜60モル%からなる共重合体が更に好ましく、スチレン5〜25モル%、(メタ)アクリレート20〜60モル%、(メタ)アクリル酸15〜55モル%からなる共重合体が特に好ましい。また、これらカルボキシル基含有ビニル系樹脂は、酸
価が30〜250mg−KOH/g、好ましくは、50〜200mg−KOH/g、更に好ましくは、70〜150mg−KOH/gである。
Among the above copolymers, a styrene- (meth) acrylate- (meth) acrylic acid copolymer is preferable, and 3-30 mol% styrene, 10-70 mol% (meth) acrylate, 10 (meth) acrylic acid. A copolymer composed of ˜60 mol% is more preferred, and a copolymer composed of 5-25 mol% styrene, 20-60 mol% (meth) acrylate, and 15-55 mol% (meth) acrylic acid is particularly preferred. These carboxyl group-containing vinyl resins have an acid value of 30 to 250 mg-KOH / g, preferably 50 to 200 mg-KOH / g, and more preferably 70 to 150 mg-KOH / g.

GPC測定による重量平均分子量Mwは通常1,000以上、好ましくは1500以上、更に好ましくは2000以上であり、通常100,000以下、好ましくは50,000万以下、更に好ましくは20,000以下、特に好ましくは10,000以下である。上記範囲のカルボキシル基含有ビニル系樹脂を含有する場合は、感光性組成物の加熱時の変形が大きい(接触角の変化が大きい)ため、好ましい。   The weight average molecular weight Mw by GPC measurement is usually 1,000 or more, preferably 1500 or more, more preferably 2000 or more, usually 100,000 or less, preferably 50,000,000 or less, more preferably 20,000 or less, particularly Preferably it is 10,000 or less. When the carboxyl group-containing vinyl resin in the above range is contained, it is preferable because deformation of the photosensitive composition upon heating is large (change in contact angle is large).

更に、上記カルボキシル基含有ビニル系樹脂として、側鎖にエチレン性不飽和結合を有するものが好適であり、例えば、カルボキシル基含有重合体に、アリルグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレート、α−エチルグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルクロトネート、グリシジルイソクロトネート、クロトニルグリシジルエーテル、イタコン酸モノアルキルモノグリシジルエステル、フマル酸モノアルキルモノグリシジルエステル、マレイン酸モノアルキルモノグリシジルエステル等の脂肪族エポキシ基含有不飽和化合物、又は、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、2,3−エポキシシクロペンチルメチル(メタ)アクリレート、7,8−エポキシ〔トリシクロ[5.2.1.0]デシ−2−イル〕オキシメチル(メタ)アクリレート等の脂環式エポキシ基含有不飽和化合物を、カルボキシル基含有重合体の有するカルボキシル基の5〜90モル%、好ましくは30〜70モル%程度を反応させて得られた反応生成物、及び、アリル(メタ)アクリレート、3−アリルオキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シンナミル(メタ)アクリレート、クロトニル(メタ)アクリレート、メタリル(メタ)アクリレート、N,N−ジアリル(メタ)アクリルアミド等の2種以上の不飽和基を有する化合物、又は、ビニル(メタ)アクリレート、1−クロロビニル(メタ)アクリレート、2−フェニルビニル(メタ)アクリレート、1−プロペニル(メタ)アクリレート、ビニルクロトネート、ビニル(メタ)アクリルアミド等の2種以上の不飽和基を有する化合物と、(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸、又は更に不飽和カルボン酸エステルとを、前者の不飽和基を有する化合物の全体に占める割合を10〜90モル%、好ましくは30〜80モル%程度となるように共重合させて得られた反応生成物等が挙げられる。   Further, as the carboxyl group-containing vinyl resin, those having an ethylenically unsaturated bond in the side chain are suitable. For example, allyl glycidyl ether, glycidyl (meth) acrylate, α-ethylglycidyl is added to the carboxyl group-containing polymer. (Meth) acrylate, glycidyl crotonate, glycidyl isocrotonate, crotonyl glycidyl ether, itaconic acid monoalkyl monoglycidyl ester, fumaric acid monoalkyl monoglycidyl ester, maleic acid monoalkyl monoglycidyl ester, etc. Saturated compound, or 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, 2,3-epoxycyclopentylmethyl (meth) acrylate, 7,8-epoxy [tricyclo [5.2.1.0] dec-2 Yl] An alicyclic epoxy group-containing unsaturated compound such as oxymethyl (meth) acrylate is obtained by reacting 5 to 90 mol%, preferably about 30 to 70 mol% of the carboxyl group of the carboxyl group-containing polymer. Reaction products and allyl (meth) acrylate, 3-allyloxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, cinnamyl (meth) acrylate, crotonyl (meth) acrylate, methallyl (meth) acrylate, N, N-diallyl A compound having two or more unsaturated groups such as (meth) acrylamide, or vinyl (meth) acrylate, 1-chlorovinyl (meth) acrylate, 2-phenylvinyl (meth) acrylate, 1-propenyl (meth) acrylate , Vinyl crotonate, vinyl (meth) acrylamide The ratio of the compound having two or more kinds of unsaturated groups such as, and unsaturated carboxylic acid such as (meth) acrylic acid, or further unsaturated carboxylic acid ester to the whole compound having the former unsaturated group A reaction product obtained by copolymerization so as to be 10 to 90 mol%, preferably about 30 to 80 mol%, and the like can be mentioned.

本発明の感光性組成物中のアルカリ可溶性樹脂の含有量は、全固形分に対して、通常30重量%以上、好ましくは50重量%以上であり、通常98重量%以下、好ましくは90重量%以下である。エチレン性不飽和化合物の量が少なすぎると、画像断面形状の再現性不良、耐熱性の低下等を招き易く、多すぎると感度の低下、現像溶解速度の低下を招きやすい。
本発明の感光性組成物は、加熱時のレジスト画像の変形を大きくする必要があり、アルカリ可溶性樹脂の含有量とエチレン性不飽和化合物の含有量が特定の比率であることが好ましい。具体的には、アルカリ可溶性樹脂の含有量/エチレン性不飽和化合物の重量比が、通常1.5以上、好ましくは2以上、更に好ましくは3以上、特に好ましくは3.5以上である。
The content of the alkali-soluble resin in the photosensitive composition of the present invention is usually 30% by weight or more, preferably 50% by weight or more, and usually 98% by weight or less, preferably 90% by weight, based on the total solid content. It is as follows. If the amount of the ethylenically unsaturated compound is too small, the reproducibility of the image cross-sectional shape is poor and the heat resistance is lowered, and if it is too much, the sensitivity is lowered and the development dissolution rate is lowered.
The photosensitive composition of the present invention needs to increase the deformation of the resist image during heating, and the content of the alkali-soluble resin and the content of the ethylenically unsaturated compound are preferably in a specific ratio. Specifically, the weight ratio of the content of alkali-soluble resin / ethylenically unsaturated compound is usually 1.5 or more, preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and particularly preferably 3.5 or more.

[4]その他成分
[4−1]界面活性剤
本発明の感光性組成物は、前記の成分以外に、更に、組成物の塗布液としての塗布性、及び感光性組成物層の現像性の向上等を目的として、ノニオン性、アニオン性、カチオン性、両性、及び弗素系等の界面活性剤を含有していても良い。上記ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、グリセ
リン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル類、ペンタエリスリット脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンペンタエリスリット脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ソルビット脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル類等が挙げられる。
[4] Other components [4-1] Surfactant In addition to the above components, the photosensitive composition of the present invention further has coating properties as a coating liquid for the composition and developability of the photosensitive composition layer. For the purpose of improvement, nonionic, anionic, cationic, amphoteric, and fluorine based surfactants may be contained. Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylphenyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, polyoxyethylene fatty acid esters, Glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene glycerin fatty acid esters, pentaerythritol fatty acid esters, polyoxyethylene pentaerythritol fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, sorbit fatty acid esters, polyoxy And ethylene sorbite fatty acid esters.

また、上記アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルスルホン酸塩類、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、アルキル硫酸エステル塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、脂肪族アルコール硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩類、アルキル燐酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル燐酸塩類等が挙げられる。   Examples of the anionic surfactant include alkyl sulfonates, alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, polyoxyethylene alkyl ether sulfonates, alkyl sulfates, alkyl sulfate esters, and higher alcohol sulfates. Ester salts, aliphatic alcohol sulfates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfates, alkyl phosphate esters, polyoxyethylene alkyl ether phosphates, polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphates, etc. Can be mentioned.

また、上記カチオン性界面活性剤としては、第4級アンモニウム塩類、イミダゾリン誘導体類、アミン塩類等が、また、両性界面活性剤としては、ベタイン型化合物類、イミダゾリウム塩類、イミダゾリン類、アミノ酸類等が挙げられる。
本発明の感光性組成物において、界面活性剤の含有割合は、全固形分に対して、10重量%以下であることが好ましく、1〜5重量%であることが更に好ましい。
The cationic surfactants include quaternary ammonium salts, imidazoline derivatives, amine salts, and the like, and the amphoteric surfactants include betaine-type compounds, imidazolium salts, imidazolines, amino acids, and the like. Is mentioned.
In the photosensitive composition of the present invention, the surfactant content is preferably 10% by weight or less, more preferably 1 to 5% by weight, based on the total solid content.

[4−2]その他添加剤
本発明の感光性組成物は、前記成分の他に、各種添加剤、例えば、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール等の熱重合防止剤を、全固形分に対して2重量%以下、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリクレジルホスフェート等の可塑剤を同じく40重量%以下の割合で含有していても良い。
更に、本発明において、必要に応じて、重合加速剤を添加することもできる。具体的には、例えばN-フェニルグリシンなどのアミノ酸のエステル又はその双極イオン化合物、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、2−メルカプト−4(3H)−キナゾリン、β−メルカプトナフタレン、エチレングリコールジチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート等のメルカプト基含有化合物類、ヘキサンジチオール、トリメチロールプロパントリスチオグリコネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート等の多官能チオール化合物類、N,N−ジアルキルアミノ安息香酸エステル、N−フェニルグリシン又はそのアンモニウム塩やナトリウム塩等の塩等の誘導体、フェニルアラニン、又はそのアンモニウムやナトリウム塩等の塩、エステル等の誘導体等の芳香族環を有するアミノ酸又はその誘導体類等が挙げられる。
本発明の感光性組成物において、重合加速剤の含有割合は、全固形分に対して、20重量%以下であることが好ましく、1〜10重量%であることが更に好ましい。
[4-2] Other additives The photosensitive composition of the present invention has various additives, such as hydroquinone, p-methoxyphenol, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, in addition to the above components. 2 wt% or less of the thermal polymerization inhibitor and a plasticizer such as dioctyl phthalate, didodecyl phthalate, tricresyl phosphate or the like may be contained at a ratio of 40 wt% or less.
Furthermore, in this invention, a polymerization accelerator can also be added as needed. Specifically, for example, an ester of an amino acid such as N-phenylglycine or a dipolar compound thereof, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoimidazole, 2-mercaptobenzoxazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole Mercapto group-containing compounds such as 2-mercapto-4 (3H) -quinazoline, β-mercaptonaphthalene, ethylene glycol dithiopropionate, trimethylolpropane tristhiopropionate, pentaerythritol tetrakisthiopropionate, hexanedithiol , Trifunctional thiol compounds such as trimethylolpropane tristhioglyconate, pentaerythritol tetrakisthiopropionate, N, N-dialkylaminobenzoic acid ester, N-phenylglycine or Examples thereof include derivatives such as salts such as ammonium salts and sodium salts, amino acids having aromatic rings such as phenylalanine, salts such as ammonium and sodium salts, and derivatives such as esters, and derivatives thereof.
In the photosensitive composition of the present invention, the content of the polymerization accelerator is preferably 20% by weight or less, more preferably 1 to 10% by weight, based on the total solid content.

[5]有機溶剤
上述した各成分は、通常、有機溶剤を用いて、固形分濃度が5〜50重量%、好ましくは10〜4 0重量%の範囲となるように調液して使用される。
有機溶剤としては前述の各成分を溶解・分散さることができ、取り扱い性が良いものであれば特に限定されない。具体的にはメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下「PGMAc」と略記する。)、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、クロロホルム、ジクロロメタン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、テトラハイドロフラン等が挙げられるが、沸点が100〜200℃の範囲が好ましく、より好ましくは120〜170℃の範囲のものである。
[5] Organic solvent Each of the above-described components is usually prepared by using an organic solvent so that the solid content concentration is 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight. .
The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve and disperse the above-described components and has good handleability. Specifically, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, diethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter abbreviated as “PGMAc”), methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, toluene, chloroform, dichloromethane, ethyl acetate, lactic acid Examples include methyl, ethyl lactate, methanol, ethanol, propanol, butanol, tetrahydrofuran, and the like. The boiling point is preferably in the range of 100 to 200 ° C, more preferably in the range of 120 to 170 ° C.

[B]本発明の液晶分割配向突起用感光性組成物のパターン形成特性
本発明の感光性組成物は加熱処理前後のパターン形成特性に特徴があり、具体的には、本発明の感光性組成物を膜厚1.7μmで塗布した感光層に、線幅15μmの細線パター
ンを有するマスクを介して波長365nmの紫外光を50mJ/cm2で照射し、継いで
、23℃、水圧0.25MPaのシャワー現像処理により得られた細線画像の側面と基板平面から形成される接触角を(W1)、該細線画像をさらに230℃、30分の加熱処理を施した液晶分割配向突起状の細線画像の側面と基板平面から形成される接触角を(W2)とした場合、W1/W2が1.2以上であることが必要である。W1/W2は、好ましくは1.3以上、更に好ましくは1.5以上であり、通常10以下、好ましくは8以下である。
本発明の感光性組成物を用いることによって、加熱より液晶分割配向突起の形状に必要なアーチ状の形状が得られる(図1参照)。
[B] Pattern formation characteristics of the photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusions of the present invention The photosensitive composition of the present invention is characterized by pattern formation characteristics before and after heat treatment. Specifically, the photosensitive composition of the present invention. The photosensitive layer coated with the product with a film thickness of 1.7 μm was irradiated with ultraviolet light with a wavelength of 365 nm at 50 mJ / cm 2 through a mask having a fine line pattern with a line width of 15 μm, followed by 23 ° C., water pressure of 0.25 MPa. The contact angle formed from the side surface of the fine line image obtained by the shower development process and the substrate plane is (W1), and the fine line image is further subjected to a heat treatment at 230 ° C. for 30 minutes to form a fine line image having liquid crystal split alignment protrusions. When the contact angle formed from the side surface and the substrate plane is (W2), W1 / W2 needs to be 1.2 or more. W1 / W2 is preferably 1.3 or more, more preferably 1.5 or more, and is usually 10 or less, preferably 8 or less.
By using the photosensitive composition of the present invention, an arch shape necessary for the shape of the liquid crystal split alignment protrusions can be obtained by heating (see FIG. 1).

[C]本発明の液晶分割配向突起用感光性組成物による画素の形成、及び液晶パネルの製造方法
本発明の感光性組成物は、上記関係式を満たすものであれば、特に限定はされないが、例えば前記[A][3]で記載の如く、アルカリ可溶性樹脂の含有量/エチレン性不飽和化合物の含有量やアルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量が特定のもの、及び側鎖エチレン性付加重合性基を有するものを用いることによって具体的に達成される。
[C] Formation of Pixels Using the Photosensitive Composition for Liquid Crystal Divided Alignment Protrusions of the Present Invention and Method for Producing Liquid Crystal Panel The photosensitive composition of the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the above relational expression. For example, as described in [A] and [3] above, the content of the alkali-soluble resin / the content of the ethylenically unsaturated compound and the weight-average molecular weight of the alkali-soluble resin are specific, and the side chain ethylenic addition polymerizability This is specifically achieved by using a group having a group.

次に、第1の本発明の液晶分割配向突起用感光性組成物を用いた液晶分割配向突起の形成方法、及びこれによる第2の本発明の液晶パネルの製造方法について説明する。
[1]液晶分割配向突起の形成方法
まず、特開2003−33011に記載等に記載の方法により得られるのブラックマトリクスとレッド、ブルー、グリーンのカラーフィルターを設け、さらにその上に、150nm 厚のITOを蒸着した通常0.1から2mm厚透明基板上に、上述した本発明の液晶分割配
向突起用感光性組成物をスピナー、ワイヤーバー、フローコーター、ダイコーター、ロールコーター、スプレー等の塗布装置を用いて塗布する。組成物の塗布膜厚は通常0.5〜5μmである。該組成物からなる塗布膜を乾燥した後、乾燥塗膜上にフォトマスクを置き、該フォトマスクを介して画像露光する。露光後、未露光の未硬化部分を現像にて除去することにより、画素を形成する。通常、現像後得られる画像は、5〜20μの巾の細線再現性が求められ、高画質のディスプレーの要求からより高精細な細線再現性が要求さる傾向にある。高精細な細線を安定し再現する上で、現像後の細線画像の断面形状は、非画像と画像部のコントラストが明瞭な矩形型が、現像時間、現像液経時、現像シャワーの物理刺激などの現像マージンが広く好ましい。
Next, a method for forming liquid crystal split alignment protrusions using the photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusions according to the first aspect of the present invention and a method for manufacturing a liquid crystal panel according to the second aspect of the present invention will be described.
[1] Method for Forming Liquid Crystal Divided Alignment Protrusion First, a black matrix obtained by the method described in JP-A-2003-33011 and the like, a red, blue, and green color filter are provided, and a 150 nm thick film is further formed thereon. Application device such as spinner, wire bar, flow coater, die coater, roll coater, spray etc. on the above-mentioned photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusions of the present invention on a transparent substrate usually 0.1 to 2 mm thick with ITO deposited Apply using. The coating film thickness of the composition is usually 0.5 to 5 μm. After the coating film made of the composition is dried, a photomask is placed on the dried coating film, and image exposure is performed through the photomask. After exposure, an unexposed uncured portion is removed by development to form a pixel. Usually, an image obtained after development is required to have a fine line reproducibility of 5 to 20 μm, and there is a tendency that a finer fine line reproducibility is required due to a demand for a high-quality display. In order to stably reproduce high-definition fine lines, the cross-sectional shape of the fine line image after development is a rectangular shape with a clear contrast between the non-image and the image area, such as development time, developer aging, physical stimulation of the development shower, etc. A wide development margin is preferable.

本発明では、現像後の画像は、矩形型に近い断面形状を有している。液晶分割配向突起の形状に必要なアーチ状の形状を得るために、通常150℃以上、好ましくは180℃
以上、更に好ましくは200℃以上、通常400℃以下、好ましくは300℃以下、更に好ましくは280℃以下で、且つ、通常10分以上、好ましくは15分以上、さらに好ましくは20分以上、通常120分以下、好ましくは60分以下、更に好ましくは40分以下の加熱処理を施し、矩形状の断面形状をアーチ状の形状に変形させ、巾0.5−20μ高さ0.2から5μの液晶分割配向突起を形成させる。この加熱時の変形の範囲としては感光性組成物と加熱条件を適宜調整し、加熱前の細線画像(矩形画像断面形状)の側面と基板平面から形成される接触角(W1)が上記加熱処理後の細線画像の側面と基板平面から形成される接触角(W2)を比較した場合、W1/W2が1.2以上、好ましくは1.3以上、更に好ましくは1.5以上、通常10以下、好ましくは8以下になるようにする。加熱温度が高い程、又は加熱時間が長い程変形率が大きく、反対に加熱温度が低い程、又は加熱時間が短い程その変形率は低い。また、前記[A][3]で記載の如く、アルカリ可溶性樹脂の含有量/エチレン性不飽和化合物の含有量やアルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量
が特定のもの、及び側鎖エチレン性付加重合性基を有するものが加熱時の変形効果と、現像後の矩形性および加熱のアーチの形状に優れ特に良好である。
In the present invention, the developed image has a cross-sectional shape close to a rectangular shape. In order to obtain an arched shape necessary for the shape of the liquid crystal split alignment protrusion, it is usually 150 ° C. or higher, preferably 180 ° C.
Above, more preferably 200 ° C. or more, usually 400 ° C. or less, preferably 300 ° C. or less, more preferably 280 ° C. or less, and usually 10 minutes or more, preferably 15 minutes or more, more preferably 20 minutes or more, usually 120 A liquid crystal having a width of 0.5-20 μ and a height of 0.2 to 5 μm by transforming the rectangular cross-sectional shape into an arcuate shape by performing a heat treatment for 60 minutes or less, preferably 60 minutes or less, more preferably 40 minutes or less. Split alignment protrusions are formed. The range of deformation during heating is adjusted appropriately for the photosensitive composition and heating conditions, and the contact angle (W1) formed from the side surface of the fine line image (rectangular image cross-sectional shape) before heating and the substrate plane is the above heat treatment. When the contact angle (W2) formed from the side surface of the subsequent thin line image and the substrate plane is compared, W1 / W2 is 1.2 or more, preferably 1.3 or more, more preferably 1.5 or more, usually 10 or less. , Preferably 8 or less. The higher the heating temperature or the longer the heating time, the higher the deformation rate. Conversely, the lower the heating temperature or the shorter the heating time, the lower the deformation rate. In addition, as described in [A] and [3] above, the content of the alkali-soluble resin / the content of the ethylenically unsaturated compound and the weight-average molecular weight of the alkali-soluble resin are specific, and the side chain ethylenic addition polymerizability Those having a group are particularly excellent in the deformation effect during heating, the rectangularity after development and the shape of the heating arch.

本発明の組成物からなる塗布膜の乾燥には、ホットプレート、IRオーブン、コンベクションオーブン等を用いることができる。好ましい乾燥条件は温度40〜150℃、乾燥時間10秒〜60分の範囲である。
乾燥塗膜の露光工程に用いる光源としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯等のランプ光源やアルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、エキシマーレーザー、窒素レーザー等のレーザー光源等が挙げられる。特定波長の光のみを使用する場合には、光学フィルターを利用することもできる。
A hot plate, an IR oven, a convection oven, or the like can be used for drying the coating film made of the composition of the present invention. Preferred drying conditions are a temperature of 40 to 150 ° C. and a drying time of 10 seconds to 60 minutes.
Examples of the light source used in the exposure process of the dried coating film include a xenon lamp, a halogen lamp, a tungsten lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a medium-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, and the like, an argon ion laser, and a YAG laser. And laser light sources such as excimer laser and nitrogen laser. When only light of a specific wavelength is used, an optical filter can be used.

現像処理は、未硬化部の塗布膜を溶解させる能力のある溶剤であれば特に制限は受けないが、前述したように、環境汚染、人体に対する有害性、火災危険性などの点から、有機溶剤ではなく、アルカリ現像液を使用するのが好ましい。
このようなアルカリ現像液として、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ化合物、或いはジエタノールアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、水酸化テトラアルキルアンモニウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド等の有機アルカリ化合物を含有した水溶液が挙げられる。
The development process is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving the coating film of the uncured portion. However, as described above, from the viewpoint of environmental pollution, harm to the human body, fire risk, etc., the organic solvent Instead, it is preferred to use an alkaline developer.
Examples of such an alkaline developer include inorganic alkali compounds such as sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium silicate, potassium silicate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, or diethanolamine, triethylamine, triethanol. An aqueous solution containing an organic alkali compound such as amine, tetraalkylammonium hydroxide, and tetramethylammonium hydroxide can be used.

アルカリ現像液には、必要に応じ、界面活性剤、水溶性の有機溶剤、湿潤剤、水酸基又はカルボン酸基を有する低分子化合物等を含有させることもできる。特に、界面活性剤は現像性、解像性、地汚れなどに対して改良効果をもつものが多いため添加するのは好ましい。
例えば、現像液に使用する界面活性剤としては、ナフタレンスルホン酸ナトリウム基、ベンゼンスルホン酸ナトリウム基を有するアニオン性界面活性剤、ポリアルキレンオキシ基を有するノニオン性界面活性剤、テトラアルキルアンモニウム基を有するカチオン性界面活性剤等を挙げることができる。
現像処理の方法については特に制限は無いが、通常、10〜50℃、好ましくは15〜45℃の現像温度で、浸漬現像、スプレー現像、ブラシ現像、超音波現像等の方法により行われる。
If necessary, the alkaline developer may contain a surfactant, a water-soluble organic solvent, a wetting agent, a low molecular compound having a hydroxyl group or a carboxylic acid group, and the like. In particular, it is preferable to add a surfactant since many surfactants have an improving effect on developability, resolution, and background stains.
For example, the surfactant used in the developer includes an anionic surfactant having a sodium naphthalene sulfonate group, a sodium benzene sulfonate group, a nonionic surfactant having a polyalkyleneoxy group, and a tetraalkylammonium group. And cationic surfactants.
Although there is no restriction | limiting in particular about the method of development processing, Usually, it is 10-50 degreeC, Preferably it is carried out by methods, such as immersion development, spray development, brush development, ultrasonic development, at 15-45 degreeC.

[2]液晶表示装置(パネル)
次に、本発明に係る液晶表示装置(パネル)の製造法について説明する。本発明に係る液晶表示装置は、通常、カラーフィルタ上に配向膜を形成し、この配向膜上にスペーサ及び前述の液晶分割配向突起を形成した後、対向基板と貼り合わせて液晶セルを形成し、形成した液晶セルに液晶を注入し、対向電極に結線して完成する。配向膜は、ポリイミド等の樹脂膜が好適である。配向膜の形成には、通常、グラビア印刷法及び/又はフレキソ印刷法が採用され、配向膜の厚さは数10nmとされる。熱焼成によって配向膜の硬化処理を行なった後、紫外線の照射やラビング布による処理によって表面処理し、液晶の傾きを調整しうる表面状態に加工される。
[2] Liquid crystal display device (panel)
Next, a manufacturing method of the liquid crystal display device (panel) according to the present invention will be described. In the liquid crystal display device according to the present invention, an alignment film is usually formed on a color filter, a spacer and the above-mentioned liquid crystal split alignment protrusions are formed on the alignment film, and then bonded to a counter substrate to form a liquid crystal cell. Then, liquid crystal is injected into the formed liquid crystal cell and connected to the counter electrode to complete. The alignment film is preferably a resin film such as polyimide. For the formation of the alignment film, a gravure printing method and / or a flexographic printing method is usually employed, and the thickness of the alignment film is several tens of nm. After the alignment film is cured by thermal baking, it is surface-treated by irradiation with ultraviolet rays or a rubbing cloth to form a surface state in which the tilt of the liquid crystal can be adjusted.

スペーサは、対向基板とのギャップ(隙間)に応じた大きさのものが用いられ、通常2〜8μmのものが好適である。カラーフィルタ基板上に、フォトリソグラフィ法によって透明樹脂膜のフォトスペーサ(PS)を形成し、これをスペーサの代わりに活用することもできる。対向基板としては、通常、アレイ基板が用いられ、特にTFT(薄膜トランジスタ)基板が好適である。   As the spacer, a spacer having a size corresponding to a gap (gap) with the counter substrate is used, and a spacer of 2 to 8 μm is usually preferable. A photo spacer (PS) of a transparent resin film can be formed on the color filter substrate by a photolithography method, and this can be used instead of the spacer. As the counter substrate, an array substrate is usually used, and a TFT (thin film transistor) substrate is particularly preferable.

対向基板との貼り合わせのギャップは、液晶表示装置の用途によって異なるが、通常2
μm以上、8μm以下の範囲で選ばれる。対向基板と貼り合わせた後、液晶注入口以外の部分は、エポキシ樹脂等のシール材によって封止する。シール材は、UV照射及び/又は加熱することによって硬化させ、液晶セル周辺がシールされる。
周辺をシールされた液晶セルは、パネル単位に切断した後、真空チャンバー内で減圧とし、上記液晶注入口を液晶に浸漬した後、チャンバー内をリークすることによって、液晶を液晶セル内に注入する。液晶セル内の減圧度は、通常1×10-2Pa以上、好ましくは1×10-3以上、また、通常1×10-7Pa以下、好ましくは1×10-6Pa以下の範囲である。また、減圧時に液晶セルを加温するのが好ましく、加温温度は通常30℃以上、好ましくは50℃以上、また、通常100℃以下、好ましくは90℃以下の範囲である。減圧時の加温保持は、通常10分間以上、60分間以下の範囲とされ、その後、液晶中に浸漬される。液晶を注入した液晶セルは、液晶注入口をUV硬化樹脂を硬化させて封止することによって、液晶表示装置(パネル)が完成する。
The gap for bonding to the counter substrate differs depending on the use of the liquid crystal display device, but is usually 2
It is selected in the range of not less than μm and not more than 8 μm. After being bonded to the counter substrate, portions other than the liquid crystal injection port are sealed with a sealing material such as an epoxy resin. The sealing material is cured by UV irradiation and / or heating, and the periphery of the liquid crystal cell is sealed.
The liquid crystal cell whose periphery is sealed is cut into panel units, then decompressed in a vacuum chamber, the liquid crystal injection port is immersed in liquid crystal, and then the liquid crystal is injected into the liquid crystal cell by leaking in the chamber. . The degree of vacuum in the liquid crystal cell is usually in the range of 1 × 10 −2 Pa or more, preferably 1 × 10 −3 Pa or more, and usually 1 × 10 −7 Pa or less, preferably 1 × 10 −6 Pa or less. . The liquid crystal cell is preferably heated during decompression, and the heating temperature is usually 30 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or higher, and usually 100 ° C. or lower, preferably 90 ° C. or lower. The warming holding at the time of depressurization is usually in the range of 10 minutes or more and 60 minutes or less, and then immersed in the liquid crystal. The liquid crystal cell into which the liquid crystal is injected has a liquid crystal display device (panel) completed by sealing the liquid crystal injection port by curing the UV curable resin.

液晶の種類には特に制限がなく、芳香族系、脂肪族系、多環状化合物等、従来から知られている液晶であって、リオトロピック液晶、サーモトロピック液晶等の何れでもよい。サーモトロピック液晶には、ネマティック液晶、スメスティック液晶及びコレステリック液晶等が知られているが、何れであってもよい。   The type of liquid crystal is not particularly limited, and may be any of conventionally known liquid crystals such as aromatic, aliphatic, and polycyclic compounds, and may be any of lyotropic liquid crystals, thermotropic liquid crystals, and the like. As the thermotropic liquid crystal, nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, and the like are known, but any of them may be used.

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
[1]実施例1−3、比較例1
各試験溶液を、150nm厚のITOをスパッタ法により成膜したガラス基板(旭硝子社製カラーフィルタ用ガラス板「AN100」)上に塗布し、ホットプレート上で80℃にて3分間乾燥し、乾燥膜厚1.7μmの塗布膜を得た。その後、塗布膜側から15μ巾の細線パター
ンマスクを介して3kW高圧水銀を用い25、50、100、200mJ/cm-2の各種露光
条件にて画像露光を施した。ついで、乾燥膜厚が、1重量%の炭酸カリウムと4重量%のノニオン性界面活性剤を含有する水溶液よりなる現像液を用い、23℃において水圧0.25メガパスカルのシャワー現像を施した後、純水にて現像を停止し、水洗スプレーにてリンスした。 シャワー現像時間は、10〜120秒間の間で調整し、感光層が溶解除去される時間(ブレーク時間)の2倍とした。こうして画像形成されたガラス基板を230℃30分間加熱し、アーチ状に変形させた細線パターンを形成させた。得られた、加熱前後の細線の断面形状をキーエンス社製ヴァイオレットレーザー電子顕微鏡「VK9500」にて測定、基板平面と細線画像側面との接触角を求め、加熱前後における接触角の変化率を下記の方法により評価をした。
EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.
[1] Example 1-3, Comparative Example 1
Each test solution was applied to a glass substrate (Asahi Glass Co., Ltd. color filter glass plate “AN100”) made of 150 nm thick ITO by sputtering, dried on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes, and dried. A coating film having a thickness of 1.7 μm was obtained. Thereafter, image exposure was performed from the coating film side through various fine exposure conditions of 25, 50, 100, and 200 mJ / cm −2 using 3 kW high-pressure mercury through a fine line pattern mask having a width of 15 μm. Subsequently, after performing a shower development with a water pressure of 0.25 megapascals at 23 ° C. using a developer composed of an aqueous solution containing 1% by weight of potassium carbonate and 4% by weight of a nonionic surfactant. The development was stopped with pure water and rinsed with a water spray. The shower development time was adjusted between 10 and 120 seconds, and was twice the time (break time) for dissolving and removing the photosensitive layer. The glass substrate thus imaged was heated at 230 ° C. for 30 minutes to form a fine line pattern deformed into an arch shape. The obtained cross-sectional shape of the thin wire before and after heating was measured with a Violet laser electron microscope “VK9500” manufactured by Keyence, and the contact angle between the substrate plane and the side surface of the thin wire image was obtained. Evaluation was made by the method.

[実施例4、5]
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート145重量部を窒素置換しながら攪拌し120℃に昇温した。ここにスチレン20重量部、グリシジルメタクリレート57部及びトリシクロデカン骨格を有するモノアクリレート(日立化成(株)製FA−513M)82重量部を滴下し、更に140℃で2時間攪拌し続けた。次ぎに反応容器内を空気置換に変え、アクリル酸27重量部にトリスジメチルアミノメチルフェノール0.7重量部及びハイドロキノン0.12重量部を投入し、120℃で6時間反応を続けた。その後、テトラヒドロ無水フタル酸(THPA)52重量部、トリエチルアミン0.7重量部を加え、120℃で3.5時間反応させ、アルカリ可溶性樹脂P−2を得た。こうして得られたバインダ樹脂の重量平均分子量MwをGPCにより測定したところ、約5000であった。
実施例1において試験溶液を表1(実施例4)のものに変更した外は、同様に感光性資料の製作および評価を行った。
<加熱による接触角の変化率の評価>
加熱前後の細線の断面形状をVK9500にて測定、接触角を求め、加熱前細線画像の側面と基板平面から形成されるの接触角(W1)と加熱後の細線画像の側面と基板平面から形成される接触角(W2)を求め、接触角の変化率(W1/W2)の値から、加熱による接触角の
変化を下記のように評価した。
[Examples 4 and 5]
145 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate was stirred while replacing with nitrogen, and the temperature was raised to 120 ° C. 20 parts by weight of styrene, 57 parts by weight of glycidyl methacrylate and 82 parts by weight of monoacrylate having a tricyclodecane skeleton (FA-513M manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) were added dropwise thereto, and the mixture was further stirred at 140 ° C. for 2 hours. Next, the inside of the reaction vessel was changed to air substitution, 0.7 parts by weight of trisdimethylaminomethylphenol and 0.12 parts by weight of hydroquinone were added to 27 parts by weight of acrylic acid, and the reaction was continued at 120 ° C. for 6 hours. Thereafter, 52 parts by weight of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) and 0.7 parts by weight of triethylamine were added and reacted at 120 ° C. for 3.5 hours to obtain an alkali-soluble resin P-2. When the weight average molecular weight Mw of the binder resin thus obtained was measured by GPC, it was about 5000.
Photosensitive materials were produced and evaluated in the same manner except that the test solution in Example 1 was changed to that in Table 1 (Example 4).
<Evaluation of rate of change of contact angle by heating>
Measure the cross-sectional shape of the thin line before and after heating with VK9500, determine the contact angle, and form the contact angle (W1) formed from the side surface and substrate plane of the pre-heating thin line image and the side surface and substrate plane of the heated thin line image The contact angle (W2) was determined, and the change in contact angle due to heating was evaluated from the value of the rate of change in contact angle (W1 / W2) as follows.

A: W1/W2が2以上
B: W1/W2が1.5以上2未満
C: W1/W2が1.2以上1.5未満
D: W1/W2が1.2未満
A: W1 / W2 is 2 or more
B: W1 / W2 is 1.5 or more and less than 2
C: W1 / W2 is 1.2 or more and less than 1.5
D: W1 / W2 is less than 1.2

<画像形成>
上記の露光および現像処理で得られた画像を下記のように評価した。
A:塗布膜厚に対して、70%以上の膜厚の画像が形成された。
B:塗布膜厚に対して、70%未満の膜厚の画像が形成された。
C:感光層が完全に溶解し画像形成されなかった
D:まったく非画線部が溶解せず画像形成されなかった。
<Image formation>
Images obtained by the above exposure and development processes were evaluated as follows.
A: An image having a film thickness of 70% or more with respect to the coating film thickness was formed.
B: An image having a film thickness of less than 70% with respect to the coating film thickness was formed.
C: The photosensitive layer was completely dissolved and no image was formed. D: The non-image area was not dissolved at all and no image was formed.

[3]比較例2
アルカリ可溶性樹脂として、フェノール:m−クレゾール:p−クレゾールの混合割合がモル比で20:50:30の混合フェノール類と、ホルムアルデヒドとの重縮合体からなるノボラック樹脂(重量平均分子量 7,000)80重量部、ナフトキノン−1,2
−ジアジド−5−スルホニルクロリドとピロガロール・アセトン樹脂とのエステル化合物(エステル化率30モル%、重量平均分子量2000)を20重量部、とPGMAを1000重量部からなるポジ型感光性組成物溶液を実施例1と同様にして塗布サンプルを作製、同様に評価を試みたところ、画像形成の評価がDであった。 また、塗布試料を230℃3
0分間の加熱処理を施したところ赤みの発生が観測された。一方、実施例1−3及び比較例1のネガレシストを用いて得られた試料中には、赤変の発生がまったく認められなかった。
[3] Comparative example 2
As an alkali-soluble resin, a novolak resin (weight average molecular weight 7,000) composed of a polycondensate of mixed phenols having a mixing ratio of phenol: m-cresol: p-cresol of 20:50:30 in molar ratio with formaldehyde 80 parts by weight, naphthoquinone-1,2
-A positive photosensitive composition solution comprising 20 parts by weight of an ester compound (esterification rate 30 mol%, weight average molecular weight 2000) of diazide-5-sulfonyl chloride and pyrogallol / acetone resin, and 1000 parts by weight of PGMA. When a coated sample was prepared in the same manner as in Example 1 and the same evaluation was attempted, the evaluation of image formation was D. Also, the coated sample was 230 ° C 3
Redness was observed after 0 minutes of heat treatment. On the other hand, no red discoloration was observed in the samples obtained using the negative resists of Examples 1-3 and Comparative Example 1.

Figure 0004572664
Figure 0004572664

・M−1 :日本化薬(株)社製 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)
・M−2 :新中村科学社製 2官能リン酸エステル「PM−21」
・S−1 :チバスペシャルケミカルズ(株)社製「シージーアイ242(CGI242)」
・S−2 :チバスペシャルケミカルズ(株)社製「イルガキュアー369」
・S−3 :2−メルカプトベンゾチアゾール
・S−4 :チバスペシャルケミカルズ(株)社製「イルガキュアー907」
・S−5 :2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体
・P−1 :下記式で表わされる化合物(nは整数を示す。) 重量平均分子量 2000、固形分酸価 100
M-1: Nippon Kayaku Co., Ltd. dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA)
M-2: bifunctional phosphate ester “PM-21” manufactured by Shin-Nakamura Scientific Co., Ltd.
S-1: “CGI 242 (CGI242)” manufactured by Ciba Special Chemicals Co., Ltd.
S-2: “Irgacure 369” manufactured by Ciba Special Chemicals Co., Ltd.
S-3: 2-mercaptobenzothiazole S-4: “Irgacure 907” manufactured by Ciba Special Chemicals Co., Ltd.
S-5: 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer P-1: compound represented by the following formula (n represents an integer) Weight average molecular weight 2000, solid content acid value 100

Figure 0004572664
Figure 0004572664

・F−1 住友3M社製フッソ系界面活性剤「FC130」
・PGMA イソプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
上記表1によると、本発明の感光性組成物を用いた実施例1〜5は、接触角の変形率が高く、アーチ状の突起が良好に形成され、更に、画像の形成が良好で透明な液晶分割配向突起の形成が可能であることが分かった。
・ F-1 Sumitomo 3M Fluorosurfactant "FC130"
-PGMA isopropylene glycol monomethyl ether acetate According to Table 1 above, Examples 1 to 5 using the photosensitive composition of the present invention have a high deformation rate of contact angle, and arch-shaped protrusions are well formed. As a result, it was found that the liquid crystal split alignment protrusions can be formed with good image formation.

本発明は、着色がなく透過率に優れ、且つ、高さや、基板と接触する角度等の形状が安定した液晶分割配向突起を形成することができる液晶分割配向突起用感光性組成物を提供することができ、また、これにより高品質な液晶表示装置を提供することが出来るので、液晶分割配向突起用感光性組成物、及び液晶表示装置の分野において産業上の利用可能性は極めて高い。   The present invention provides a photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusions that is capable of forming liquid crystal split alignment protrusions that are not colored, have excellent transmittance, and have a stable shape such as height and angle of contact with a substrate. In addition, since a high-quality liquid crystal display device can be provided, the industrial applicability in the field of the photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusions and the liquid crystal display device is extremely high.

液晶分割配向突起用感光性組成物の加熱前及び加熱後のパターン形成特性を示した説明図であるIt is explanatory drawing which showed the pattern formation characteristic before the heating of the photosensitive composition for liquid crystal division | segmentation alignment protrusions, and after a heating.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 加熱処理前の細線画像の断面
3 加熱処理後の細線画像の断面
4 加熱処理前の細線画像の側面と基板平面から形成される接触角(W1)
5 加熱処理後の細線画像の側面と基板平面から形成される接触角(W2)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Cross section of thin line image before heat treatment 3 Cross section of thin line image after heat treatment 4 Contact angle formed from side surface and substrate plane of thin line image before heat treatment (W1)
5 Contact angle (W2) formed from the side of the thin line image after heat treatment and the substrate plane

Claims (3)

エチレン性不飽和化合物、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂を主成分とする液晶分割配向突起用感光性組成物において、アルカリ可溶性樹脂/エチレン性不飽和化合物の重量比が1.5以上であり、かつ、該感光性組成物を膜厚1.7μmで塗布した感光層に、線幅15μmの細線パターンを有するマスクを介して波長365nmの紫外光を50mJ/cmで照射し、継いで、23℃、水圧0.25MPaのシャワー現像処理により得られた細線画像の側面と基板平面から形成される接触角を(W1)、該細線画像をさらに230℃、30分の加熱処理を施した液晶分割配向突起状の細線画像の側面と基板平面から形成される接触角を(W2)とした場合、以下の式を満たすことを特徴とする液晶分割配向突起用感光性組成物。
W1/W2 ≧ 1.2
In the photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusions comprising an ethylenically unsaturated compound, a photopolymerization initiator, and an alkali-soluble resin as a main component, the weight ratio of alkali-soluble resin / ethylenically unsaturated compound is 1.5 or more, In addition, the photosensitive layer coated with the photosensitive composition with a film thickness of 1.7 μm was irradiated with ultraviolet light with a wavelength of 365 nm at 50 mJ / cm 2 through a mask having a fine line pattern with a line width of 15 μm. The contact angle formed from the side surface of the fine line image obtained by shower development at ℃ and water pressure of 0.25 MPa and the substrate plane is (W1), and the fine line image is further subjected to heat treatment at 230 ° C. for 30 minutes. The photosensitive composition for liquid crystal division | segmentation alignment protrusions characterized by satisfy | filling the following formula | equation, when the contact angle formed from the side surface of an alignment protrusion-like thin line image and a substrate plane is (W2).
W1 / W2 ≧ 1.2
アルカリ可溶性樹脂が側鎖エチレン性付加重合性基を有するものである請求項1に記載の液晶分割配向突起用感光性組成物。 The photosensitive composition for liquid crystal split alignment protrusions according to claim 1, wherein the alkali-soluble resin has a side chain ethylenic addition polymerizable group. 請求項1又は2に記載の液晶分割配向突起用感光性組成物を用いて形成された液晶分割配向突起を備える液晶表示装置。 A liquid crystal display device provided with the liquid crystal division | segmentation alignment protrusion formed using the photosensitive composition for liquid crystal division | segmentation alignment protrusion of Claim 1 or 2 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200540565A (en) * 2004-06-08 2005-12-16 Sumitomo Chemical Co Photosensitive resin composition
JP5196738B2 (en) * 2006-05-26 2013-05-15 富士フイルム株式会社 Colored curable composition for color filter, color filter, and production method thereof
JP4633772B2 (en) * 2006-10-31 2011-02-16 三洋化成工業株式会社 Photosensitive resin composition
JP2008216290A (en) * 2007-02-28 2008-09-18 Sanyo Chem Ind Ltd Photosensitive resin composition
JP2008292677A (en) * 2007-05-23 2008-12-04 Mitsubishi Chemicals Corp Reactive resin composition, color filter, and image display device
JP4935565B2 (en) * 2007-08-01 2012-05-23 住友化学株式会社 Photosensitive resin composition
JP2009109795A (en) * 2007-10-31 2009-05-21 Sanyo Chem Ind Ltd Photosensitive resin composition
KR101121038B1 (en) * 2008-07-01 2012-03-15 주식회사 엘지화학 Photoresist resin composition containing a number of photo-initiators, transparent thin film layer and liquid crystal display using the same
JP5898502B2 (en) * 2012-01-17 2016-04-06 株式会社日本触媒 Photosensitive resin composition

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003029405A (en) * 2001-07-17 2003-01-29 Jsr Corp Radiation sensitive resin composition, projecting material and spacer formed from the same and liquid crystal display element with the same
JP2003105207A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Chisso Corp Resin composition and display device using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003029405A (en) * 2001-07-17 2003-01-29 Jsr Corp Radiation sensitive resin composition, projecting material and spacer formed from the same and liquid crystal display element with the same
JP2003105207A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Chisso Corp Resin composition and display device using the same

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