JP4941438B2 - 感光性樹脂組成物、画像表示装置の隔壁の形成方法及び画像表示装置の製造方法 - Google Patents
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性樹脂組成物が、(A)バインダーポリマー、(B)光重合性化合物、(C)光重合開始
剤、(D)無機系黒色顔料及び(E)界面活性剤を含み、前記(B)光重合性化合物が、
分子内に少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物を含
有し、前記(E)界面活性剤がイミダゾリン系界面活性剤を含有する、感光性樹脂組成物を提供する。
記一般式(VII)中、X及びYは各々独立に炭素数2〜6のアルキレン基を示し、エチレン基又はプロピレン基であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。前記一般式(VII)中、p及びqはp+q=4〜40となるように選ばれる正の整数であり、6〜34であることが好ましく、8〜30であることがより好ましく、8〜28であることが特に好ましく、8〜20であることが非常に好ましく、8〜16であることが非常に特に好ましく、8〜12であることが極めて好ましい。p+qが4未満では、(A)成分との相溶性が低下する傾向があり、p+qが40を超えると親水性が増加し光硬化物パターンの吸水率が高くなる傾向がある。前記炭素数2〜6のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基等が挙げられる。
塗布は、たとえば、ロールコータ、コンマコータ、グラビアコータ、エアーナイフコータ、ダイコータ、バーコータ等の公知の方法で行うことができる。乾燥は、70〜150℃、5〜30分間程度で行うことができる。また、感光性樹脂組成物層中の残存有機溶剤量は、後の工程での有機溶剤の拡散を防止する点から、2重量%以下とすることが好ましい。
表1に示す材料を撹拌混合し、感光性樹脂組成物の溶液を得た。なお、表1中の(A)成分である樹脂(1)は、下記の合成例1に従って合成した。
(合成例)
[バインダーポリマーの合成]
撹拌機、還流冷却器、温度計、滴下ロート及び窒素ガス導入管を備えたフラスコに、重量比3:2であるメチルセロソルブ及びトルエンの配合物500gを加え、窒素ガスを吹き込みながら撹拌して、85℃まで加熱した。一方、重合性単量体としてメタクリル酸150g、メタクリル酸メチルエステル110g、アクリル酸エチルエステル65g、メタクリル酸ブチルエステル50g及びスチレン125gと、アゾビスイソブチロニトリル2.5gとを混合した溶液(以下、「溶液a」という)を用意し、85℃に加熱された重量比3:2であるメチルセロソルブ及びトルエンの上記配合物に溶液aを4時間かけて滴下した後、85℃で撹拌しながら2時間保温した。さらに、重量比3:2であるメチルセロソルブ及びトルエンの配合物150gにアゾビスイソブチロニトリル0.5gを溶解した溶液を、10分かけてフラスコ内に滴下した。滴下後の溶液を撹拌しながら85℃で5時間保温した後、冷却して不揮発分(固形分)は43重量%になるように、重量比3:2であるアセトン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルの混合溶媒で希釈してバインダーポリマーを得た。得られたバインダーポリマーの重量平均分子量は50000、分散度は2.0、酸価は195mgKOH/gであった。
なお、バインダーポリマーの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法によって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することにより導出した。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)の測定条件は、以下に示す。
[GPC測定条件]
ポンプ:日立L−6000型(株式会社日立製作所製)
カラム:Gelpack GL−R420 + Gelpack GL−R430 +
Gelpack GL−R440(計3本)(以上、日立化成工業株式会社製、商品名)
溶離液:テトラヒドロフラン
測定温度:室温(25℃)
流量:2.05mL/分
検出器:日立 L−3300型RI(株式会社日立製作所製)
*1;2−(2−クロロフェニル)−1−[2−(2−クロロフェニル)−4,5−ジフェニル−1,3−ジアゾール−2−イル]−4,5−ジフェニルイミダゾール、保土ヶ谷化学工業株式会社製 商品名:B−CIM
*2;N,N’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、保土ヶ谷化学工業株式会社製 商品名:EAB
*3;ロイコクリスタルバイオレット、山田化学株式会社製 商品名:LCV
*4;ビス(アクリロキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート、東亜合成株式会社製 商品名:M−215
*5;トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、東亜合成株式会社製 商品名:M−315
*6;γ−クロロ−2−ヒドロキシプロピル−β′−メタクリロイルオキシエチル−o−フタレート、大阪有機化学工業株式会社製 商品名:FA−MECH
*7;ノニルフェニルEO変性モノアクリレート(1分子中にエチレンオキサイド(EO)基を4モル付加させたもの)、東亜合成株式会社製 商品名:M−113
*8;EO変性ビスフェノールAジメタクリレート(1分子中にエチレンオキサイド(EO)基を10モル付加させたもの)、日立化成工業株式会社製 商品名:FA−321M
*9;トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート(1分子中にエチレンオキサイド(EO)基を21モル付加させたもの)、日立化成工業株式会社製商品名:TMPT−21
*10;イミダゾリン系界面活性剤、花王株式会社製商品名:ホモゲノール L−95
*11;特殊高分子界面活性剤、花王株式会社製商品名:ホモゲノール L−100
*12;特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤、花王株式会社製商品名:ホモゲノール L−18
*13;顔料に親和性のある官能基を含むアクリル共重合物、ビックケミー・ジャパン株式会社製商品名:Disperbyk−116
*14;顔料に親和性のある基を有する水酸基含有カルボン酸エステル、ビックケミー・ジャパン株式会社製商品名:Disperbyk−108
表1で得られた感光性樹脂組成物の溶液を透明なサンプル瓶に入れ、40℃恒温下で静置したときの1日後及び3日後の溶液の状態を目視で観察し、以下の基準に従って分散安定性を評価した。感光性樹脂組成物の溶液が均一であるものを○、顔料の沈降が一部見られたものを△、顔料の沈降が見られたものを×として評価した。評価結果を表2及び表3に示す。
上述のようにして得られた感光性エレメントを20cm四方に切り出し、感光性樹脂組成物層を保護フィルム上から目視および光学顕微鏡を用いて観察し、以下の基準に従って塗膜外観を評価した。感光性樹脂組成物層が均一であるものを○、一部に凝集物やスジ等が発生したものを△、凝集物やスジ等が全体に発生したものを×として評価した。
高圧水銀灯ランプを有する散乱光露光機(株式会社オーク製作所製)HMW−201GXを用いて、41段ステップタブレットを有するフォトツールを積層物のポリエチレンテレフタレートフィルム上に密着させ、露光を行った。露光後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し、1重量%炭酸ナトリウム水溶液を30℃で30秒間スプレーすることにより、未露光部分を除去した。41段ステップタブレットの現像後の残存ステップ段数が26.0となるエネルギー量を感度(mJ/cm2)とした。このエネルギー量の数値が小さい程、感度が高いことを示す。表2及び表3に評価結果を示す。
高圧水銀灯ランプを有する散乱光露光機(株式会社オーク製作所製)HMW−201GXを用いて、密着性評価用ネガとしてライン幅/スペース幅が30/400〜200/400(単位:μm、ライン幅5μm毎に増加、スペース幅一定)の配線パターンを有するフォトツールと、41段ステップタブレットを有するフォトツールを積層物のポリエチレンテレフタレートフィルム上に密着させ、41段ステップタブレットの現像後の残存ステップ段数が26.0となるエネルギー量で露光を行った。露光後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し、1重量%炭酸ナトリウム水溶液を30℃で30秒間スプレーすることにより、未露光部分を除去して密着性を評価した。密着性は現像液により剥離されずに残ったラインの幅(μm)で表され、この数値が小さい程、細いラインでもガラス基板から剥離せずに密着していることから、密着性が高いことを示す。表2及び表3に評価結果を示す。
41段ステップタブレットを有するフォトツールと、解像度評価用ネガとしてライン幅/スペース幅が30/30〜200/200(単位:μm)の配線パターンを有するフォトツールを積層物のポリエチレンテレフタレートフィルム上に密着させ、高圧水銀灯ランプを有する散乱光露光機(株式会社オーク製作所製)HMW−201GXを用いて、41段ステップタブレットの現像後の残存ステップ段数が26.0となるエネルギー量で露光を行った。露光後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し、1重量%炭酸ナトリウム水溶液を30℃で30秒間スプレーすることにより、未露光部分を除去して解像度を評価した。解像度は現像処理によって未露光部が良好に除去された最も小さいスペース幅(μm)で表され、この数値が小さいほど解像度は良好である。表2及び表3に評価結果を示す。
積層物に、ポリエチレンテレフタレート側から、高圧水銀灯ランプを有するコンベア式UV照射機を用いて2J/cm2のエネルギー量で露光を行った。露光後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し200℃に加熱した箱型乾燥機(三菱電機株式会社製、型番:NV50−CA)内に1時間静置した。露光後、及び200℃、1時間の熱処理後の積層物を分光光度計(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)U−3310で400〜700nmにおける透過率を測定し、退色の割合を算出した。退色の割合は式(IX)に示すように、露光後の透過率最小値に対する熱硬化後の透過率最小値の割合により算出した。
この値を元に熱による退色性の評価を行った。評価結果を表2及び表3に示す。熱処理後の退色の割合の数値が小さい程退色性がないことを示す。また、退色性が少なかったものを○、退色がやや見られたものを△、退色性が大きかったものを×として評価した。
Claims (6)
- 画像表示装置の隔壁を形成するための感光性樹脂組成物であって、
前記感光性樹脂組成物が、(A)バインダーポリマー、(B)光重合性化合物、(C)光重合開始剤、(D)無機系黒色顔料及び(E)界面活性剤を含み、前記(B)光重合性化合物が、分子内に少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物を含有し、前記(E)界面活性剤がイミダゾリン系界面活性剤を含有する、感光性樹脂組成物。 - 前記分子内に少なくとも1つの不飽和基及びイソシアヌル環構造を有する光重合性化合物が、さらに、分子内に少なくとも1つの水酸基を有する請求項1記載の感光性樹脂組成物。
- 前記(D)無機系黒色顔料がチタンブラックを含む、請求項1又は2記載の感光性樹脂組成物。
- 画像表示装置の基板上に、請求項1〜3のいずれかに記載の感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂組成物層を積層する積層工程と、
前記感光性樹脂組成物層の所定部分に活性光線を照射して露光部を光硬化せしめる露光工程と、
前記露光部以外の部分を除去して光硬化物パターンを形成する現像工程と、
を有する、画像表示装置の隔壁の形成方法。 - 請求項4に記載の画像表示装置の隔壁の形成方法により形成された光硬化物パターンを、60〜250℃で加熱処理して熱硬化せしめる加熱工程をさらに有する、画像表示装置の隔壁の形成方法。
- 表示媒体を、請求項4又は5に記載の方法により形成された隔壁内に充填する工程と、
一方の基板に対向するように隔壁の反対側に基板を貼り付ける工程と、
を有する、画像表示装置の製造方法。
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