KR102059430B1

KR102059430B1 - 마이크로렌즈 어레이 및 입체 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR102059430B1
Application number: KR1020120085143A
Authority: KR
Inventors: 다이고 이치노헤
Original assignee: 제이에스알 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2019-12-26
Also published as: CN102955358A; KR20130018589A

Abstract

(과제) 기판 간에 액정층을 협지하여 이루어지는 마이크로렌즈 어레이의 스페이서 등의 부재를 형성하는 감광성 조성물을 제공하고, 마이크로렌즈 어레이를 제공하며, 입체 화상 표시 장치를 제공한다.
(해결 수단) (A) 알칼리 가용성 수지, (B) 다관능성 단량체, (C) 감광성 중합 개시제 및 (D) 유기 용제를 이용하여 감광성 조성물을 조제한다. 표면에 빗살 전극(6)과 공통 전극(5)이 형성된 한 쌍의 기판(2, 3)의 사이에, 20㎛∼100㎛의 두께의 액정층(4)을 협지함과 함께 그 감광성 조성물로부터 스페이서(7)를 형성하여 마이크로렌즈 어레이(1)를 구성한다. 스페이서(7)를 갖는 마이크로렌즈 어레이(1)와, 평면 화상 및 입체 화상을 전환하여 표시할 수 있는 화상 표시부(102)로 입체 화상 표시 장치(100)를 구성한다.

Description

마이크로렌즈 어레이 및 입체 화상 표시 장치{MICROLENS ARRAY, AND STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 감광성 조성물, 마이크로렌즈 어레이 및 입체 화상 표시 장치에 관한 것이다. 특히, 평면 화상과 입체 화상과의 전환에 적합한 마이크로렌즈 어레이의 형성에 이용되는 감광성 조성물, 평면 화상과 입체 화상과의 전환에 적합한 마이크로렌즈 어레이, 그 마이크로렌즈 어레이를 구비하여 평면 화상과 입체 화상을 전환하여 표시할 수 있는 입체 화상 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 평면 표시 패널을 사용한 화상 표시 장치의 분야에 있어서는, 고기능화에 대한 대처로서, 입체 화상을 표시할 수 있는 입체 화상 표시 장치의 개발이 진행되고 있다.

입체 화상 표시 장치 상에서 입체 화상을 구성하는 기술에 대해서는, 다수의 방식이 제안되고 있다. 그들은, 입체 화상을 관찰할 때에 관찰자가 전용의 안경을 필요로 하는 방식과, 전용의 안경을 필요로 하지 않는 방식으로 분류할 수 있다.

전용의 안경을 사용하지 않고 입체 화상(3차원 화상)을 표시하는 방식으로서는, 렌티큘러(lenticular), 방식이나 패럴랙스(parallax) 방식 등이 알려져 있다.

도 7은, 렌티큘러 렌즈의 구조를 설명하는 개략적인 사시도이다.

렌티큘러 방식에서는, 도 7에 예시되는 렌티큘러 렌즈(200)를 사용한다.

렌티큘러 방식에 의한 입체 화상의 표시에서는, 시차가 있는 우목(右目)용 화상과 좌목(左目)용 화상을 입체 화상 표시 장치의 화상 표시부 상에 스트라이프 형상으로 교대로 배치한다. 렌티큘러 렌즈(200)는, 그 스트라이프 형상으로 배치된 우목용 화상과 좌목용 화상에 대응하도록, 표면에 가늘고 길게 미세한 볼록 렌즈를 배치하여 구성된다. 그리고, 렌티큘러 렌즈(200)를 그 화상 표시부의 전방에 배치하고, 관찰자의 우목에는 우목용 화상만이, 좌목에는 좌목용 화상만이 각각 관찰되도록 하여, 관찰자에게 입체 화상을 제공한다.

입체 화상 표시 장치에 있어서는, 사용 상황 등에 따라서 평면 화상(2차원 화상)의 표시가 요구되는 경우가 있다. 그러한 경우, 렌티큘러 방식에 의한 입체 화상 표시 장치에서는, 우목용 화상과 좌목용 화상을 시차가 없는 동일한 화상으로 함으로써 대응하는 것이 가능하지만, 우목용 화상과 좌목용 화상을 동일한 화상으로 하면, 화상 표시부가 갖는 해상도는 반감되어 버린다. 그리고, 입체 화상 표시 장치와 관찰자와의 사이에 배설된 렌티큘러 렌즈 때문에 화상 표시부 상의 평면 화상의 휘도는 저하된다.

이러한 종래의 렌티큘러 렌즈를 이용한 렌티큘러 방식의 문제점을 피하기 위해, 입체 화상의 표시시에는 렌티큘러 렌즈로서 기능하고, 평면 화상의 표시시에는 렌티큘러 렌즈의 기능을 상실하여 단순한 투명체(비(非)렌즈 투명체)로서 기능하도록 구성된 마이크로렌즈 어레이가 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 2를 참조). 특허문헌 1에는, 대향하는 표면의 각각에 전극이 형성된 한 쌍의 기판과 그에 협지된 굴절률 이방성을 갖는 액정층으로 액정 패널을 구성하고, 그 액정 패널을 마이크로렌즈 어레이로서 이용하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 마이크로렌즈 어레이에서는, 인가 전압의 ON/OFF에 의해 액정을 소망하는 상태로 배향시켜, 액정층의 굴절률의 조정을 가능하게 한다. 그리고, 전압 인가시에는 렌티큘러 렌즈 기능을 발휘하고, 전압을 인가하지 않을 때에는 비렌즈 투명체로서 기능한다. 이러한 마이크로렌즈 어레이를 이용한 렌티큘러 방식의 입체 화상 표시에서는, 전술한 해상도의 저하와 휘도의 저하의 문제를 피할 수 있다.

이러한 액정을 이용한 마이크로렌즈 어레이의 기술에서는, 고화질의 입체 화상을 표시하기 위해, 렌티큘러 렌즈로서의 기능을 면 내에서 균일하게 발휘할 필요가 있다. 그 때문에, 인가 전압의 ON/OFF에 의해 높은 정밀도로 액정의 배향 제어를 실현하는 것이 요구된다. 액정의 고정밀도적 배향 제어를 실현하려면, 한 쌍의 기판 간에 협지되는 액정층의 두께를, 면 내에서, 높은 정밀도로 제어하는 것이 필요해진다. 따라서, 한 쌍의 기판 간에 액정층을 협지하여 구성되는, 평면 화상과 입체 화상과의 전환에 적합한 렌티큘러 방식의 마이크로렌즈 어레이에 있어서, 액정층의 두께를, 높은 정밀도로 면 내 균일하게 제어하는 기술이 요구되고 있다.

일본공개특허공보 2000-102038호 일본특허 제4602369호 공보

본 발명은, 이상의 지견에 기초하여 이루어진 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 한 쌍의 기판 간에 액정층을 협지하여 구성되고, 액정층의 두께를 면 내에서 균일하게 보존유지하여 평면 화상과 입체 화상과의 전환에 적합한 마이크로렌즈 어레이의 형성에 적합한 감광성 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 한 쌍의 기판 간에 액정층을 협지하여 구성되고, 액정층의 두께를 면 내에서 균일하게 보존유지하여 평면 화상과 입체 화상과의 전환에 적합한 마이크로렌즈 어레이를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 한 쌍의 기판 간에 액정층을 협지하여 구성되고, 액정층의 두께를 면 내에서 균일하게 보존유지하여 평면 화상과 입체 화상과의 전환에 적합한 마이크로렌즈 어레이를 이용하여 구성된 입체 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은, 이하의 기재로부터 분명해질 것이다.

본 발명의 제1 실시 형태는, 알칼리 가용성 수지를 함유하는 감광성 조성물로서,

한 쌍의 기판 간에 20㎛∼100㎛의 두께의 액정층을 협지하여 구성되는 마이크로렌즈 어레이의 당해 기판 간에 배치되는 부재(部材)의 형성에 이용되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 제1 실시 형태에 있어서,

(A) 알칼리 가용성 수지,

(B) 다관능성 단량체 및,

(C) 감광성 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, (A) 알칼리 가용성 수지는, 페놀성 수산기를 갖는 구조 단위 및 지환식 탄화 수소기를 갖는 구조 단위를 갖는 중합체인 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, (B) 다관능성 단량체는, 에폭시기를 갖는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시 형태에 있어서,

(A-Ⅱ) 산의 작용에 의해 알칼리에 대한 용해성이 증대되는 수지 및,

(B-Ⅱ) 활성 광선 또는 방사선 조사에 의해 산을 발생하는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, (A-Ⅱ) 산의 작용에 의해 알칼리에 대한 용해성이 증대되는 수지는, 하기식 (11)로 나타나는 특정 구조를 갖는 구성 단위를 포함하는 공중합체로 이루어지는 수지를 함유하는 것이 바람직하다:

(식 (11) 중, R¹⁰¹은 수소 원자 또는 메틸기, R¹⁰²는 저급 알킬기를 나타내고, X는 그것이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 탄소수 5∼20의 탄화 수소환을 형성함).

본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, 기판 간에 배치되는 부재는, 200℃ 가열시의 신축률이 5％ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 실시 형태는, 대향 배치된 제1 기판 및 제2 기판과, 그 제1 기판 및 제2 기판 간에 협지된 액정층과, 제1 기판의 액정측의 면에 형성되어, 서로 평행으로 배치된 복수의 전극 요소를 갖는 빗살 전극과, 제2 기판의 액정측의 면에 형성된 공통 전극을 갖고, 빗살 전극 및 공통 전극 간으로의 전압 인가에 의해 액정층을 구동하여 렌즈 작용하는 마이크로렌즈 어레이로서,

제1 기판 및 제2 기판 간에 부재를 갖고,

그 부재는, 알칼리 가용성 수지를 함유하는 감광성 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이에 관한 것이다.

본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 기판 및 제2 기판 각각의 액정층과 접하는 면에는 평행 배향용의 배향막이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 감광성 조성물은,

(A) 알칼리 가용성 수지,

(B) 다관능성 단량체 및,

(C) 감광성 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, (A) 알칼리 가용성 수지는, 페놀성 수산기를 갖는 구조 단위 및 지환식 탄화 수소기를 갖는 구조 단위를 갖는 중합체인 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, (B) 다관능성 단량체는, 에폭시기를 갖는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 감광성 조성물은,

본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, (A-Ⅱ) 산의 작용에 의해 알칼리에 대한 용해성이 증대되는 수지는, 하기식 (11)로 나타나는 특정 구조를 갖는 구성 단위를 포함하는 공중합체로 이루어지는 수지를 함유하는 것이 바람직하다:

본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 액정층은 정(正)의 유전 이방성을 갖는 액정을 함유하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 기판 간에 협지되는 액정층의 두께는 20㎛∼100㎛인 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 기판 및 제2 기판 간의 부재는, 200℃ 가열시의 신축률이 5％ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 제3 실시 형태는, 본 발명의 제1 실시 형태인 마이크로렌즈 어레이와,

평면 화상과 입체 화상을 전환하여 표시하는 화상 표시부를 갖는 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명의 제3 실시 형태에 있어서, 화상 표시부는, 액정 표시 방식, EL 표시 방식 또는 플라즈마 표시 방식의 화상 표시부인 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시 형태에 의하면, 평면 화상과 입체 화상과의 전환에 적합하고, 입체 화상 표시시에는 렌티큘러 렌즈로서의 기능을 면 내에서 균일하게 발휘하는 마이크로렌즈 어레이의 형성에 적합한 감광성 조성물이 제공된다.

또한, 본 발명의 제2 실시 형태에 의하면, 평면 화상과 입체 화상과의 전환에 적합하고, 입체 화상 표시시에는 렌티큘러 렌즈로서의 기능을 면 내에서 균일하게 발휘하는 마이크로렌즈 어레이가 제공된다.

또한, 본 발명의 제3 실시 형태에 의하면, 평면 화상과 입체 화상과의 전환에 적합하고, 입체 화상 표시시에는 렌티큘러 렌즈로서의 기능을 면 내에서 균일하게 발휘하는 마이크로렌즈 어레이를 이용하여 구성된 입체 화상 표시 장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시 형태인 마이크로렌즈 어레이의 구조를 개략적으로 설명하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태인 마이크로렌즈 어레이의 구조를 개략적으로 설명하는 평면도이다.
도 3은 전압 인가에 의해 형성되는 본 발명의 실시 형태인 마이크로렌즈 어레이의 액정의 배향 상태를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태의 다른 예인 마이크로렌즈 어레이의 구조를 개략적으로 설명하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태인 입체 화상 표시 장치의 구조를 개략적으로 설명하는 단면도이다.
도 6은 전압 인가된 마이크로렌즈 어레이를 갖는 본 발명의 실시 형태인 입체 화상 표시 장치의 구조를 개략적으로 설명하는 단면도이다.
도 7은 렌티큘러 렌즈의 구조를 설명하는 개략적인 사시도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

본 발명의 마이크로렌즈 어레이는, 렌티큘러 방식에 의한 입체 화상 표시 장치에 적합한 마이크로렌즈 어레이이다. 그리고, 입체 화상 표시 장치에서 평면 화상과 입체 화상을 전환하여 표시하는 경우에 대응하도록 구성된다.

본 발명의 마이크로렌즈 어레이는, 대향하는 표면의 각각에 전극이 형성된 한 쌍의 기판과, 그들에 협지된 굴절률 이방성을 갖는 액정층을 가지고 구성된다. 본 발명의 마이크로렌즈 어레이는, 입체 화상 표시 장치에 이용되고, 평면 화상의 표시시에 있어서는 실질적인 투명체로서 기능한다. 한편, 입체 화상의 표시시에 있어서는, 전압의 인가에 의해 기판 간의 액정층을 구동하여, 액정의 공간적인 배향 상태를 제어함으로써, 렌즈 작용한다. 즉, 본 발명의 마이크로렌즈 어레이는, 전압 인가에 의해, 렌티큘러 렌즈로서 기능한다.

본 발명의 마이크로렌즈 어레이에서는, 고화질의 입체 화상을 제공하기 위해, 렌티큘러 렌즈로서의 기능을 면 내에서 균일하게 발휘할 필요가 있다. 본 발명의 마이크로렌즈 어레이는, 기판 간의 액정을 구동하여 렌티큘러 렌즈로서 기능하는 경우, 전압 인가에 의해 높은 정밀도로 액정층의 공간적인 배향 상태를 제어하는 것이 요구된다. 그 때문에, 한 쌍의 기판 간에 협지되는 액정층의 두께를, 면 내에서, 높은 정밀도로 제어하는 것이 필요해진다.

한 쌍의 기판 간에 액정층을 협지하여 구성되고, 액정층의 두께의 제어가 높은 정밀도로 요구되는 소자로서는, 상이한 기술 분야이지만, 액정 표시 소자가 알려져 있다. 이러한 액정 표시 소자의 분야에서는, 예를 들면, 일본공개특허공보 2008-281594호에 기재되는 바와 같이, 기둥 형상의 스페이서를 이용하는 기술이 알려져 있다. 즉, 한 쌍의 기판 간에 협지되는 액정층의 두께를 높은 정밀도로 제어하기 위해, 기판 간에 기둥 형상의 스페이서(이하, 특기하는 경우를 제외하고, 단순히 스페이서라고 칭함)를 입설하여, 기판 간의 거리를 일정하게 보존유지하는 기술이 알려져 있다. 스페이서의 형성에는, 통상, 포토리소그래피 기술이 이용된다. 이 기술은, 대상으로 하는 액정층의 두께에 대응하는 두께가 되도록, 소정의 막두께로 감광성 조성물을 기판 상에 도포한다. 그리고, 소정의 마스크를 개재하여 자외선에 의한 노광을 한 후, 현상하여 패터닝을 하고, 액정층의 두께에 대응하는 높이를 구비한 도트 형상이나 스트라이프 형상의 스페이서를 형성하는 것이다.

그래서, 본 발명자들은 예의 검토를 행하여, 액정층을 협지하는 한 쌍의 기판 간에, 이러한 스페이서 등의 소망하는 구조를 갖는 부재를 형성한 신규한 구조의 마이크로렌즈 어레이를 제공한다. 마이크로렌즈 어레이의 한 쌍의 기판 간에 배치되는 부재는, 그 기판 간에 협지되는 액정층의 두께의 제어를 높은 정밀도로 실현하기 위한 지지 부재로서 기능한다. 즉, 대향하는 표면의 각각에 전극이 형성된 한 쌍의 기판과 그에 협지된 굴절률 이방성을 갖는 액정층으로 구성되는 마이크로렌즈 어레이에 있어서, 포토리소그래피 기술을 이용한 패터닝에 의해, 기판 간에 전술한 부재를 배치하고, 그것이 지지 부재로서 기능하여 신규한 구조의 마이크로렌즈 어레이를 구성한다.

이러한 신규 구조의 마이크로렌즈 어레이를 제공함에 있어서 문제가 되는 것은, 액정 표시 소자에 있어서 유효했던 스페이서의 기술을, 그대로 마이크로렌즈 어레이에 적용할 수 없는 것이다. 예를 들면, 이하에 나타내는 기판 간에 협지되는 액정층의 두께에 관한 과제가 있어, 마이크로렌즈 어레이로의 적용을 가능하게 하기 위해서는 그 과제에 대응하기 위한 새로운 기술이 필요해진다.

액정 표시 소자는, 액정 표시 모드에 따라 약간의 차이가 있기는 하지만, 최근의 액정 TV용에서는, 액정층의 두께는 개략 1㎛∼10㎛ 정도이다. 따라서, 액정 표시 소자에서는, 그 액정층의 두께에 대응하는, 10㎛ 이하의 높이의 스페이서가 이용되어 왔다.

그에 대하여, 한 쌍의 기판 간에 액정층을 협지하여 이루어지는 본 발명의 마이크로렌즈 어레이에서는, 소망하는 액정의 배향 상태를 실현하여 면 내의 굴절률 분포를 제어하기 위해, 액정층의 두께를 종래의 액정 표시 소자에 비하여 두껍게 하는 것이 필요해진다. 예를 들면, 10㎛ 이상의 두께가 요구되고, 바람직하게는 20㎛∼100㎛의 두께가 요구된다. 그리고, 소망하는 액정의 배향 상태를 고정밀도로 실현하기 위해, 액정층의 두께를 30㎛∼70㎛로 하는 것이 보다 바람직하다. 따라서, 본 발명의 마이크로렌즈 어레이에 있어서는, 한 쌍의 기판 간에 협지되는 액정층의 두께를 제어하고자 하는 경우, 이러한 두꺼운 액정층에 대응할 필요가 있다. 즉, 본 발명의 마이크로렌즈 어레이에 있어서, 액정 표시 소자와 동일한 스페이서에 의해 기판 간의 액정층의 두께를 제어하고자 하는 경우, 종래의 액정 표시 소자에서는 이용되지 않는 두꺼운 액정층에 대응하는, 10㎛ 이상의 높이를 구비한 스페이서의 형성이 필요해진다.

액정 표시 소자의 스페이서의 형성에 있어서는, 전술한 바와 같이, 감광성 조성물이 주요한 구성 요소가 된다. 본 발명의 마이크로렌즈 어레이에 있어서도, 액정층을 협지하는 한 쌍의 기판 간에 배치되는 부재의 형성을 위해서는, 포토리소그래피 기술의 이용이 유효하며, 감광성 조성물이 중요한 구성 요소가 된다. 그러나, 본 발명의 마이크로렌즈 어레이의 경우, 전술한 액정층의 두께에 관한 엄격한 요구가 있다. 그 때문에, 본 발명의 마이크로렌즈 어레이에 있어서, 액정층을 협지하는 한 쌍의 기판 간에 소망 구조의 부재를 형성하기 위해서는, 액정 표시 소자용의 종래의 감광성 조성물을 그대로 이용할 수는 없다.

따라서, 본 발명의 마이크로렌즈 어레이의 형성에 있어서는, 종래에 비하여 후막(厚膜)으로 도막을 형성할 수 있어, 우수한 분해능에서의 패터닝을 실현하고, 그 결과, 소망으로 하는 높이와 형상을 구비한 부재를 형성할 수 있는 감광성 조성물이 필요해진다. 또한, 형성된 부재는, 기판 간의 거리를 유지하여 액정층의 두께를 보존유지하기 위해, 지지 부재로서의 강도가 필요하게 된다. 덧붙여, 마이크로렌즈 어레이의 기판 간에 배치되는 이러한 부재는, 그 형성 후의 가열에 의한 신축이 경미하여, 마이크로렌즈 어레이의 기타 구성 요소를 형성할 때의 가열 공정에 의해 그 높이나 형상의 변동이 발생하기 어렵다는 특성을 구비하는 것이 요구된다.

이상과 같이, 액정층을 협지하는 한 쌍의 기판 간에 소망 구조의 부재를 배치한, 신규한 구조의 마이크로렌즈 어레이를 제공하기 위해서는, 그 기판 간에 배치되는 부재의 형성에 적합한 감광성 조성물이 필요해진다. 그리고, 그 기판 간에 배치되는 부재는, 기판면에 평행한 방향의 단면 구조가 도트 형상이나 스트라이프 형상이 되는 기둥 형상의 스페이서 구조 외에, 기판 간에 협지되는 액정층을 구획하도록 기판 간에 입설된 격벽 구조 등, 소망하는 구조를 실현하여, 기판 간에 협지되는 액정층의 두께를 고정밀도로 제어하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 그 감광성 조성물은, 포토리소그래피 기술을 이용한 패터닝에 의해, 기판 간에 형성하는 부재의 구조를, 전술한 스페이서 구조나 격벽 구조로 하는 것이 가능한 것이 바람직하다.

본 발명자들은 예의 검토의 결과, 이상의 요구에 대응 가능한 감광성 조성물을 발견하기에 이르렀다. 즉, 마이크로렌즈 어레이의 한 쌍의 기판 간에 배치되어, 그 기판 간에 협지되는 액정층의 두께를 높은 정밀도로 제어하는, 소망 구조의 부재의 형성에 적합한 본 실시 형태의 감광성 조성물을 발견하기에 이르렀다. 그리고, 본 실시 형태의 감광성 조성물을 이용하여, 한 쌍의 기판 간에 액정층을 협지하여 이루어지는 마이크로렌즈 어레이의 기판 간에 배치되는 부재를 형성함으로써, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이를 형성할 수 있고, 그것을 이용하여 본 실시 형태의 입체 화상 표시 장치를 구성할 수 있는 것을 발견했다.

이하에서, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이의, 액정층을 협지하는 한 쌍의 기판 간에 배치되는, 전술한 기판 간에 입설된 기둥 형상의 스페이서 구조나 격벽 구조 등의 구조를 구비한 부재(이하, 특기하지 않는 한, 단순히, 스페이서 등의 부재라고 칭함)의 형성에 적합한 본 실시 형태의 감광성 조성물에 대해서 설명한다.

[1] 감광성 조성물

본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이의 부재의 형성에 적합한 본 실시 형태의 감광성 조성물은, 예를 들면, 10㎛를 초과하는 후막으로 도막을 형성할 수 있어, 우수한 분해능에서의 패터닝을 실현한다. 그리고, 패턴으로서, 소망으로 하는 높이와 형상을 구비한 부재를 형성할 수 있다. 그리고, 형성된 부재는, 전술한 바와 같이, 기판면에 평행한 방향의 단면 구조가 도트 형상이나 스트라이프 형상이 되는 기둥 형상의 스페이서 구조 외에, 기판 간에 협지되는 액정층을 구획하도록 기판 간에 입설된 격벽 구조 등, 소망하는 구조의 선택이 가능하다. 그리고, 그 스페이서 등의 부재는, 지지 부재로서 기능하고, 기판 간의 거리를 유지하여 액정층의 두께를 보존유지하는 데에 필요한 강도를 구비한다. 또한, 본 실시 형태의 감광성 조성물로 구성된 스페이서 등의 부재는, 가열에 의한 신축이 경미하여, 가열에 의해 그 높이나 형상의 변동이 발생하기 어렵다는 특성을 구비하고 있다.

본 실시 형태의 감광성 조성물은, 하기의 (A) 성분∼(C) 성분을 함유하여 구성된다. 그리고, (D) 성분: 유기 용제를 함유하는 것이 바람직하다.

(A) 성분: 알칼리 가용성 수지

(B) 성분: 다관능성 단량체

(C) 성분: 감광성 중합 개시제

(D) 성분: 유기 용제

[1-1] (A) 성분: 알칼리 가용성 수지

(A) 성분의 알칼리 가용성 수지는, 알칼리 현상성을 갖는 수지라면 특별히 한정되지 않고, 다양한 수지의 선택이 가능하다.

그리고, 본 실시 형태의 감광성 조성물은, (A) 성분의 알칼리 가용성 수지로서, 페놀성 수산기를 갖는 구조 단위(a1) 및 지환식 탄화 수소기를 갖는 구조 단위(a2)를 갖는 중합체(중합체(A))의 선택이 바람직하다.

본 실시 형태의 감광성 조성물은, (A) 성분의 알칼리 가용성 수지에 중합체(A)를 선택하는 경우, 페놀성 수산기에 의한 활성종을 실활시키는 기능과, 지환식 탄화 수소기에 의한 도막의 빛에 대한 투명성을 올리는 기능 및, 페놀성 수산기와 지환식 탄화 수소기와의 상승 효과에 의한 내열성의 향상에 착목하여 구성된 것이다.

즉, 중합체(A)가 지환식 탄화 수소기를 갖는 구조 단위(a2)를 가짐으로써, 도막의 빛에 대한 투과율을 높일 수 있어, 도막의 기판 근변 및 표면 근변의 노광량이 많아진다. 그런데, 페놀성 수산기를 갖는 구조 단위(a1)를 갖는 중합체(A)를 갖는 도막은, 활성종을 실활시키는 기능을 갖고 있기 때문에, 발생된 활성종의 양에 비례하여 활성종은 실활된다. 이 때문에 노광에 의해, 도막의 표면 근변 및 도막의 기판 근변에서 보다 많이 발생된 활성종은 실활된다. 그 결과, 도막의 두께 방향에서 균일한 활성종의 양이 되고, 그 결과, 소망으로 하는 구조의 부재, 즉, 스페이서 등의 부재가 형성된다.

또한, 페놀성 수산기를 갖는 구조 단위를 갖는 중합체 및 지환식 탄화 수소기를 갖는 중합체는, 각각 내열성이 우수한 것은 공지이지만, 본 실시 형태에서는, 이들 2종류의 구조 단위를 갖는 중합체(A)로 함으로써, 보다 내열성이 우수한 것이 된다. 전술한 이유에 의해, 페놀성 수산기를 갖는 구조 단위(a1) 및 지환식 탄화 수소기를 갖는 구조 단위(a2)를 갖는 중합체(A)를 함유하는, 본 실시 형태의 부재 형성용의 감광성 조성물로부터 얻어지는 스페이서 등의 부재는, 가열시에 소망하는 형상을 유지할 수 있는 스페이서 등의 부재가 된다. 이하, 본 실시 형태의 감광성 조성물에 함유되는 중합체(A)에 대해서 보다 상세하게 설명한다.

중합체(A)에 포함되는 페놀성 수산기를 갖는 구조 단위(a1)의 함유량을 100질량부로 할 때, 중합체(A)에 포함되는 지환식 탄화 수소기를 갖는 구조 단위(a2)의 함유량은, 바람직하게는 25질량부∼8000질량부, 보다 바람직하게는 60질량부∼6500질량부, 더욱 바람직하게는 90질량부∼5500질량부이다. 이 함유량이 25질량부∼8000질량부의 범위 내에 있으면, 가열시에 소망하는 형상을 유지할 수 있는 스페이서 등의 부재를 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.

중합체(A)의 겔 투과 칼럼 크로마토그래피에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량(Mw)은, 중합체(A)를 얻는 데에 이용하는 단량체의 종류 및 중합 처방 그리고 중합체(A)의 유리 전이 온도에 의해 적절히 선택되지만, 통상, Mw＝5000∼20000, 바람직하게는 Mw＝8000∼12000이다.

본 실시 형태의 감광성 조성물에 이용되는 중합체(A)의 함유 비율은, 형성되는 스페이서 등의 부재의 높이나 도포 방법에 의해 적절히 선택되지만, 바람직하게는, 감광성 조성물에 포함되는 전체 성분을 100질량％로 할 때, 30질량％∼90질량％이다.

유기 용제(D)를 제외한 본 실시 형태의 감광성 조성물의 전체 성분을 100질량％로 할 때, 중합체(A)의 함유 비율은, 바람직하게는, 30질량％∼90질량％이다. 중합체(A)를 스페이서 등의 부재의 주성분으로 함으로써, 가열시에 소망하는 형상을 유지할 수 있는 스페이서 등의 부재를 형성할 수 있기 때문이다.

＜페놀성 수산기를 갖는 구조 단위(a1)＞

「페놀성 수산기」란, 벤젠환이나 나프탈렌환 등의 방향족환에 직접 결합된 수산기를 나타낸다. 또한, 「구조 단위」란 중합체를 형성할 때에 이용하는 단량체마다를 1단위로 하는 중합체의 구조를 나타낸다. 이 「페놀성 수산기를 갖는 구조 단위」는, 페놀성 수산기를 갖는 단량체(a1')를 이용하여 중합함으로써, 또는 페놀성 수산기로 변환 가능한 기를 갖는 단량체를 이용하여 중합 후, 페놀성 수산기로 변환함으로써, 페놀성 수산기를 갖는 구조 단위(a1)를 중합체(A)의 구조에 도입할 수 있다.

페놀성 수산기를 갖는 구조 단위(a1)의 함유 비율은, 중합체(A)에 있어서의 전체 구조 단위를 100질량％로 할 때, 바람직하게는 1질량％∼40질량％, 보다 바람직하게는 5질량％∼30질량％, 더욱 바람직하게는 10질량％∼20질량％이다. 페놀성 수산기를 갖는 구조 단위(a1)의 함유 비율이 1질량％∼40질량％인 경우, 해상도가 우수한 본 실시 형태의 감광성 조성물을 얻을 수 있다.

페놀성 수산기를 갖는 단량체(a1')를 이용하여 중합함으로써 얻어지는 「페놀성 수산기를 갖는 구조 단위(a1)」를 중합체(A)에 도입하는 방법으로서는, 페놀이나 나프톨 등의 페놀류와 알데히드 등의 축합제를 축합 중합하여 도입하는 방법이나, (메타)아크릴기나 비닐기 등의 중합성기와 페놀성 수산기를 갖는 단량체를 라디칼 중합이나 양이온 중합 등에 의해 도입하는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 후술하는 지환식 탄화 수소기를 갖는 단량체와 공중합하기 쉬운 점이나, 가열시에 소망하는 형상을 유지할 수 있는 스페이서 등의 부재를 형성하기 쉬운 점에서, 비닐기와 페놀성 수산기를 갖는 단량체를 라디칼 중합함으로써 도입하는 방법이 바람직하다.

전술한 비닐기와 페놀성 수산기를 갖는 단량체로서는, p-하이드록시스티렌, m-하이드록시스티렌, o-하이드록시스티렌, α-메틸-p-하이드록시스티렌, α-메틸-m-하이드록시스티렌, α-메틸-o-하이드록시스티렌 등의 하기식 (1)에 나타내는 단량체를 들 수 있다:

(식 (1) 중, R¹은 수소 원자 또는 메틸기를 나타냄).

상기식 (1)에 나타내는 단량체를 이용하여 라디칼 중합하면, 중합체는, 하기식 (2)에 나타내는 구조 단위를 갖는다:

(식 (2) 중, R²는 수소 원자 또는 메틸기를 나타냄).

상기식 (1)에 나타내는 단량체는, 1종류만 이용해도 좋고, 2종류 이상 이용해도 좋다. 또한, 라디칼 중합 방법은, 예를 들면, 일본공개특허공보 2009-192613호나 일본공개특허공보 2009-163080호 등에 기재된 방법 등, 정법에 의해 얻을 수 있다.

＜지환식 탄화 수소기를 갖는 구조 단위(a2)＞

「지환식 탄화 수소기」란, 탄소와 수소만으로 구성되어 있는 기로서 방향족기를 제외한 탄소 원자가 환상 구조(다환상 구조도 포함함)인 기를 나타낸다. 또한, 「구조 단위」란 중합체를 형성할 때에 이용하는 단량체마다를 1단위로 하는 중합체의 구조를 나타낸다. 이 「페놀성 수산기를 갖는 구조 단위」는, 지환식 탄화 수소기를 갖는 단량체(a2')를 이용하여 중합함으로써, 지환식 탄화 수소기를 갖는 구조 단위(a2)를 중합체(A)에 도입할 수 있다.

지환식 탄화 수소기를 갖는 구조 단위(a2)의 함유 비율은, 중합체(A)에 있어서의 전체 구조 단위를 100질량％로 할 때, 투과율의 점에서, 바람직하게는, 10질량％∼80질량％, 보다 바람직하게는 30질량％∼50질량％이다.

지환식 탄화 수소기를 갖는 단량체(a2')를 이용하여 중합함으로써 얻어지는 「지환식 탄화 수소기를 갖는 구조 단위(a2)」를 중합체(A)에 도입하는 방법으로서는, (메타)아크릴기나 비닐기 등의 중합성기와 지환식 탄화 수소기를 갖는 단량체를 라디칼 중합이나 양이온 중합 등에 의해 도입하는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 상기 페놀성 수산기를 갖는 단량체와의 공중합체를 얻기 쉬운 점이나, 가열시에 소망하는 형상을 유지할 수 있는 스페이서 등의 부재를 형성하기 쉬운 점에서, (메타)아크릴기와 지환식 탄화 수소기를 갖는 단량체를 라디칼 중합함으로써 도입하는 방법이 바람직하다.

전술한 (메타)아크릴기와 지환식 탄화 수소기를 갖는 단량체로서는, 예를 들면, 일본공개특허공보 2008-233346호, 일본공개특허공보 2009-192613호 및 일본공개특허공보 2009-163080호에 기재된 단량체 및 하기식 (3)에 나타내는 단량체를 들 수 있다:

(식 (3) 중, R³은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고; R⁴는 탄소수 7∼30의 탄소 원자 및 수소 원자만으로 이루어지는 지환식 탄화 수소기임).

상기식 (3)에 나타내는 구조를 갖는 단량체로서는, 트리사이클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8-일메타크릴레이트, 트리사이클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8-일옥시에틸메타크릴레이트, 트리사이클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8-일아크릴레이트, 트리사이클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8-일옥시에틸아크릴레이트, 사이클로헥실아크릴레이트, 2-메틸사이클로헥실아크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 가열시에 소망하는 형상을 유지할 수 있는 스페이서 등의 부재를 형성하기 쉬운 점에서, 트리사이클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8-일메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트의 선택이 바람직하다.

상기식 (3)에 나타내는 단량체를 이용하여 라디칼 중합하면, 중합체는, 하기식 (4)에 나타내는 구조 단위를 갖는다:

(식 (4) 중, R⁵는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고; R⁶은 탄소수 7∼30의 탄소 원자 및 수소 원자만으로 이루어지는 지환식 탄화 수소기임).

상기식 (3)에 나타내는 단량체는, 1종류만 이용해도 좋고, 2종류 이상 이용해도 좋지만, 2종류 이상 병용함으로써, 라디칼 중합이 곤란한 단량체를 중합체 중에 도입할 수 있다. 또한, 라디칼 중합 방법은, 예를 들면, 일본공개특허공보 2009-192613호나 일본공개특허공보 2009-163080호 등에 기재된 방법 등, 정법에 의해 얻을 수 있다.

＜그 외의 구조 단위(a3)＞

본 실시 형태의 감광성 조성물의 성분인 중합체(A)는, 가열시에 소망하는 형상을 유지할 수 있는 스페이서 등의 부재를 형성할 수 있다는 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 그 외의 구조 단위(a3)를 함유할 수 있다. 그 외의 구조 단위(a3)로서는, 기판과의 밀착성을 향상시킬 목적으로 이용되는 폴리알킬렌글리콜기를 갖는 구조 단위, 중합체(A)의 현상액에 대한 용해성을 조정할 목적으로 카복실기를 갖는 구조 단위 등을 들 수 있다.

전술한 폴리알킬렌글리콜기를 갖는 구조 단위는, 폴리알킬렌글리콜기를 갖고 있으면 특별히 한정되지 않지만, 상기식 (1)에 나타내는 페놀성 수산기를 갖는 단량체나, 상기식 (3)에 나타내는 지환식 탄화 수소기를 갖는 단량체를 이용하는 경우, 바람직하게는, 중합성기와 폴리알킬렌글리콜기를 갖는 단량체를 라디칼 중합 하여 중합체(A) 중에 도입한다.

전술한 중합성기와 폴리알킬렌글리콜기를 갖는 단량체로서는, 일본공개특허공보 2008-273820호 및 일본공개특허공보 2009-192613호에 기재된 단량체 및 하기식 (5)에 나타내는 단량체를 들 수 있다:

(식 (5) 중, R⁷은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고; R⁸은 메틸렌기 또는 탄소수 2∼4의 알킬렌기를 나타내고; R⁹는 탄소수 6∼12의 직쇄상, 환상 또는 방향족의 탄화 수소기, 또는 이들 기 중 적어도 1개의 수소 원자가 탄화 수소기로 치환된 치환 탄화 수소기를 나타내고; m은 1∼10의 정수를 나타냄).

상기식 (5)에 나타내는 구조를 갖는 단량체로서는, 페녹시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시테트라에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시디프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시트리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시테트라프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 라우록시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 라우록시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 라우록시테트라에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 라우록시디프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 라우록시트리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 라우록시테트라프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기식 (5)에 나타내는 단량체를 이용하여 라디칼 중합하면 하기식 (6)에 나타내는 구조 단위를 얻을 수 있다:

(식 (6) 중, R¹⁰은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고; R¹¹은 메틸렌기 또는 탄소수 2∼4의 알킬렌기를 나타내고; R¹²는 탄소수 6∼12의 직쇄상, 환상 또는 방향족의 탄화 수소기, 또는 이들 기 중 적어도 1개의 수소 원자가 탄화 수소기로 치환된 치환 탄화 수소기를 나타내고; n은 1∼10의 정수를 나타냄).

전술한 카복실기를 갖는 구조 단위는, 카복실기를 갖고 있으면 특별히 한정되지 않지만, 상기식 (1)에 나타내는 페놀성 수산기를 갖는 단량체나, 상기식 (3)에 나타내는 지환식 탄화 수소기를 갖는 단량체를 이용하는 경우, 통상, 중합성기와 카복실기를 갖는 단량체를 라디칼 중합하여 중합체 중에 도입한다.

전술한 중합성기와 카복실기를 갖는 단량체로서는, 메타크릴산, 아크릴산 등을 들 수 있다.

그 외의 구조 단위(a3)로서는, 전술한 폴리알킬렌글리콜기를 갖는 구조 단위 및 카복실기를 갖는 구조 단위 이외에도, 일본공개특허공보 2009-192613호나 일본공개특허공보 2009-163080호 등에 기재된 단량체 유래의 구조 단위를 가질 수 있다.

[1-2] (B) 성분: 다관능성 단량체

(B) 성분의 다관능성 단량체(다관능성 단량체(B))란, 적어도 2개 이상의 중합성의 불포화 결합기를 갖는 단량체이다. 다관능성 단량체(B)는, 빛의 작용에 의해 (C) 성분의 감광성 중합 개시제로부터 발생된 활성종과 작용하여 중합을 개시하고, 3차원적으로 가교 구조를 형성할 수 있는 성분이나 에폭시기와 같은 열에 의해 가교 구조를 형성할 수 있는 성분이다. 이에 따라 본 실시 형태의 감광성 조성물로부터 얻어지는 도막에 있어서, 빛을 쬐인 개소는, 현상액에 대하여 용해되기 어려워진다.

본 실시 형태의 감광성 조성물에 이용되는 다관능성 단량체(B)의 함유량은, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이의 스페이서 등의 부재의 형성 방법에 있어서의 감도 및 해상도에 의해 적절히 선택되지만, 전술한 중합체(A)의 함유량을 100질량부로 할 때, 다관능성 단량체(B)의 함유량은, 바람직하게는, 1질량부∼100질량부의 범위 내에서 이용된다.

다관능성 단량체(B)로서는, 일본공개특허공보 2006-285035호 및 일본공개특허공보 2009-192613호에 기재된 다관능성 단량체 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 알킬렌글리콜의 디(메타)아크릴레이트류; 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜의 디(메타)아크릴레이트류; 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨 등의 3가 이상의 다가 알코올의 폴리(메타)아크릴레이트류나 그들 디카본산 변성물; 폴리에스테르, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 실리콘 수지, 스피란 수지 등의 올리고(메타)아크릴레이트류; 양 말단 하이드록시폴리-1,3-부타디엔, 양 말단 하이드록시폴리이소프렌, 양 말단 하이드록시폴리카프로락톤 등의 양 말단 하이드록실화 중합체의 디(메타)아크릴레이트류; 트리스[2-(메타)아크릴로일옥시에틸]포스페이트류 등을 들 수 있다.

이들 다관능성 단량체 중에서는, 3가 이상의 다가 알코올의 폴리(메타)아크릴레이트류나 이들 디카본산 변성물, 구체적으로는, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등이 바람직하고, 특히, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트가, 가열시에 소망하는 형상을 유지할 수 있는 스페이서 등의 부재를 형성하는 것이 가능하기 때문에 바람직하다.

다관능성 단량체(B)로서, 1분자 내에 2개 이상의 3,4-에폭시사이클로헥실기를 갖는 화합물로서는, 예를 들면, 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3',4'-에폭시사이클로헥산카복실레이트, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실-5,5-스피로-3,4-에폭시)사이클로헥산-메타-디옥산, 비스(3,4-에폭시사이클로헥실메틸)아디페이트, 비스(3,4-에폭시-6-메틸사이클로헥실메틸)아디페이트, 3,4-에폭시-6-메틸사이클로헥실-3',4'-에폭시-6'-메틸사이클로헥산카복실레이트, 메틸렌비스(3,4-에폭시사이클로헥산), 디사이클로펜타디엔디에폭사이드, 에틸렌글리콜의 디(3,4-에폭시사이클로헥실메틸)에테르, 에틸렌비스(3,4-에폭시사이클로헥산카복실레이트), 락톤 변성 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3',4'-에폭시사이클로헥산카복실레이트 등을 들 수 있다.

1분자 중에 2개 이상의 글리시딜기를 갖는 화합물로서, 예를 들면,

비스페놀A 디글리시딜에테르, 비스페놀F 디글리시딜에테르, 비스페놀S 디글리시딜에테르, 수소첨가 비스페놀A 디글리시딜에테르, 수소첨가 비스페놀F 디글리시딜에테르, 수소첨가 비스페놀AD 디글리시딜에테르, 브롬화 비스페놀A 디글리시딜에테르, 브롬화 비스페놀F 디글리시딜에테르, 브롬화 비스페놀S 디글리시딜에테르 등의 비스페놀 화합물의 디글리시딜에테르;

1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르 등의 다가 알코올의 폴리글리시딜에테르;

에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린 등의 지방족 다가 알코올에 1종 또는 2종 이상의 알킬렌옥사이드를 부가함으로써 얻어지는 폴리에테르폴리올의 폴리글리시딜에테르;

페놀 노볼락형 에폭시 수지;

크레졸 노볼락형 에폭시 수지;

폴리페놀형 에폭시 수지;

환상 지방족 에폭시 수지;

지방족 장쇄 2염기산의 디글리시딜에스테르;

고급 지방산의 글리시딜에스테르;

에폭시화 대두유, 에폭시화 아마인유 등을 들 수 있다.

이들 시판품으로서는, 예를 들면,

비스페놀A형 에폭시 수지로서, 에피코트(EPIKOTE) 1001, 동(同) 1002, 동 1003, 동 1004, 동 1007, 동 1009, 동 1010, 동 828(이상, 재팬에폭시레진 가부시키가이샤) 등;

비스페놀F형 에폭시 수지로서, 에피코트 807(재팬에폭시레진 가부시키가이샤) 등;

페놀 노볼락형 에폭시 수지로서, 에피코트 152, 동 154, 동 157S65(이상, 재팬에폭시레진 가부시키가이샤), EPPN(등록상표) 201, 동 202(이상, 닛폰카야쿠 가부시키가이샤) 등;

크레졸 노볼락형 에폭시 수지로서, EOCN(등록상표) 102, 동 103S, 동 104S, 동 1020, 동 1025, 동 1027(이상, 닛폰카야쿠 가부시키가이샤), 에피코트 180S75(재팬에폭시레진 가부시키가이샤) 등;

폴리페놀형 에폭시 수지로서, 에피코트 1032H60, 동 XY-4000(이상, 재팬에폭시레진 가부시키가이샤) 등;

환상 지방족 에폭시 수지로서, CY-175, 동 177, 동 179, 아랄다이트(ARALDAITE) CY-182, 동 192, 동 184(이상, 치바·스페셜티·케미컬즈 가부시키가이샤), ERL-4234, 동 4299, 동 4221, 동 4206(이상, U.C.C사), 쇼다인(SHODYNE) 509(쇼와덴코 가부시키가이샤), 에피클론(EPICLON) 200, 동 400(이상, 다이닛폰잉키카가쿠고교 가부시키가이샤), 에피코트 871, 동 872(이상, 재팬에폭시레진 가부시키가이샤), ED-5661, 동 5662(이상, 세라니즈코팅 가부시키가이샤) 등;

지방족 폴리글리시딜에테르로서, 에폴라이트(EPOLIGHT) 100MF(쿄에이샤카가쿠 가부시키가이샤), 에피올(EPIOL)(등록상표) TMP(니치유 가부시키가이샤) 등을 들 수 있다.

이들 중에서는, 페놀 노볼락형 에폭시 수지 및 폴리페놀형 에폭시 수지의 선택이 바람직하다.

[1-3] (C) 성분: 감광성 중합 개시제

(C) 성분의 감광성 중합 개시제란, 반도체 레이저, 메탈 할라이드 램프, 고압 수은등(g선, h선, i선 등), 엑시머 레이저, 극단 자외선 및 전자선 등의 노광광에 의해, 전술한 다관능성 단량체(B)가 중합을 개시할 수 있는 활성종을 발생할 수 있는 화합물이다.

본 실시 형태의 감광성 조성물에 이용되는 감광성 중합 개시제(C)의 함유량은, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이의 스페이서 등의 부재의 형성 방법에 있어서의 노광광에 대한 감도 및 해상도에 의해 적절히 선택되지만, 전술한 중합체(A)의 함유량을 100질량부로 할 때, 감광성 중합 개시제(C)의 함유량은, 바람직하게는, 1∼50질량부의 범위 내에서 이용된다.

감광성 중합 개시제(C)로서는, 일본공개특허공보 2006-285035호 및 일본공개특허공보 2009-192613호에 기재된 감광성 중합 개시제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 옥심에스테르계 화합물, 아실포스핀옥사이드계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 벤조인계 화합물, 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, α-디케톤계 화합물, 다핵 퀴논계 화합물, 잔톤계 화합물, 트리아진계 화합물, O-아실옥심형 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 1종류만을 이용해도 좋고 2종류 이상을 병용해도 좋다. 특히 본 발명에 있어서의 감광성 중합 개시제(C)로서는, 노광광으로서 g선, h선 및 i선을 포함하는 고압 수은등을 이용하는 경우, 감도 좋고 양호한 형상의 스페이서 등의 부재를 형성하는 것이 가능하기 때문에, 아실포스핀옥사이드계 화합물과, 아세토페논계 화합물과의 조합이 바람직하다.

옥심에스테르계 화합물로서는, 1,2-옥탄디온-1-[4-(페닐티오)-2-(O-벤조일옥심)], 에탄온-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심), 1-[9-에틸-6-벤조일-9H-카르바졸-3-일]-옥탄-1-온옥심-O-아세테이트, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-에탄-1-온옥심-O-벤조에이트, 1-[9-n-부틸-6-(2-에틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-에탄-1-온옥심-O-벤조에이트, 에탄온-1-[9-에틸-6-(2-메틸-4-테트라하이드로푸라닐벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심), 에탄온-1-[9-에틸-6-(2-메틸-4-테트라하이드로피라닐벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심), 에탄온-1-[9-에틸-6-(2-메틸-5-테트라하이드로푸라닐벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심), 에탄온-1-[9-에틸-6-[2-메틸-4-(2,2-디메틸-1,3-디옥소라닐)메톡시벤조일}-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심) 등을 들 수 있다.

아실포스핀옥사이드계 화합물로서는, 비스(2,6-디클로로벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일)-2,5-디메틸페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일)-4-에톡시페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일)-4-프로필페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일)-2-나프틸포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일)-1-나프틸포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일)-4-클로로페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일)-2,4-디메톡시페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일)-데실포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로로벤조일)-4-옥틸페닐포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-2,5-디메틸페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로로-3,4,5-트리메톡시벤조일)-2,5-디메틸페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디클로로-3,4,5-트리메톡시벤조일)-4-에톡시페닐포스핀옥사이드, 비스(2-메틸-1-나프토일)-2,5-디메틸페닐포스핀옥사이드, 비스(2-메틸-1-나프토일)-4-에톡시페닐포스핀옥사이드, 비스(2-메틸-1-나프토일)-2-나프틸포스핀옥사이드, 비스(2-메틸-1-나프토일)-4-프로필페닐포스핀옥사이드, 비스(2-메틸-1-나프토일)-2,5-디메틸페닐포스핀옥사이드, 비스(2-메톡시-1-나프토일)-4-에톡시페닐포스핀옥사이드, 비스(2-클로로-1-나프토일)-2,5-디메틸페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.

아세토페논계 화합물로서는, 2,2-디메톡시아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 4-(2-하이드록시에톡시)페닐-(2-하이드록시-2-프로필)케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온 등을 들 수 있다.

[1-4] (D) 성분: 유기 용제

본 실시 형태의 감광성 조성물은, (D) 성분으로서, 유기 용제를 함유하는 것이 바람직하다.

(D) 성분의 유기 용제는, 본 실시 형태의 감광성 조성물 중에 포함되는 유기 용제(D) 이외의 기타 성분을 균일하게 용해시킬 수 있고, 그리고 이들 기타 성분과 반응하지 않는 화합물이면 한정되지 않는다.

본 실시 형태의 감광성 조성물 중에 포함되는 유기 용제(D)의 함유량은, 도포 방법이나 스페이서 등의 부재의 높이 등에 따라서 적절히 결정할 수 있다.

유기 용제(D)로서는, 에틸렌글리콜 등의 알코올류; 테트라하이드로푸란 등의 환상 에테르류; 에틸렌글리콜모노메틸에테르 등의 다가 알코올의 알킬에테르류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 다가 알코올의 알킬에테르아세테이트류; 톨루엔 등의 방향족 탄화 수소류; 메틸에틸케톤 등의 케톤류; 아세트산 에틸 등의 에스테르류 등을 들 수 있다. 이들 유기 용제는 1종류만을 이용해도 좋고, 2종류 이상을 병용해도 좋다.

또한, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸포름아닐리드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 디메틸술폭사이드, 벤질에틸에테르, 디헥실에테르, 아세토닐아세톤, 이소포론, 카프론산, 카프릴산, 1-옥탄올, 1-노난올, 벤질알코올, 아세트산 벤질, 벤조산 에틸, 옥살산 디에틸, 말레산 디에틸, γ-부티로락톤, 탄산 에틸렌, 탄산 프로필렌, 페닐셀로솔브아세테이트 등의 고비등점 유기 용제도 이용할 수 있다.

[1-5] 그 외 성분

본 실시 형태의 감광성 조성물에는, 필요에 따라서, 열중합 금지제, 계면활성제, 접착조제, 용해성 조정제, 점도 조정제 등을 이용할 수 있다.

열중합 금지제는, 본 실시 형태의 감광성 조성물을 보관 중에, 감광성 중합 개시제(C)가 열에 의해 활성종을 발생시켜, 다관능성 단량체(B)로 작용하는 것을 방지하기 위해 이용하는 성분이다. 열중합 금지제로서는, 예를 들면, 피로갈롤, 벤조퀴논, 하이드로퀴논, 모노벤질에테르, 메틸하이드로퀴논, 아밀퀴논, 아밀옥시하이드로퀴논 등이 있다.

계면활성제는, 본 실시 형태의 감광성 조성물의 기판에 도포할 때의 도포성, 소포성, 레벨링성을 향상시키기 위해 이용하는 성분이다. 계면활성제로서, 예를 들면, 시판되고 있는 것으로서, FTX-204D, FTX-208D, FTX-212D, FTX-216D, FTX-218, FTX-220D, FTX-222D(이상 가부시키가이샤 네오스 제조), BM-1000, BM-1100(이상, BM케미사 제조), 메가팩(Megafac) F142D, 동 F172, 동 F173, 동 F183(이상, 다이닛폰잉키카가쿠고교 가부시키가이샤 제조), 플루오라드(Fluorad) FC-135, 동 FC-170C, 동 FC-430, 동FC-431(이상, 스미토모 쓰리엠 가부시키가이샤 제조), 서프론(Surflon) S-112, 동 S-113, 동 S-131, 동 S-141, 동 S-145(이상, 아사히가라스 가부시키가이샤 제조), SH-28PA, 동-190, 동-193, SZ-6032, SF-8428(이상, 토레다우코닝실리콘 가부시키가이샤 제조) 등이 있다.

접착조제는, 스페이서 등의 부재와 기판과의 밀착성을 향상시키기 위해 이용하는 성분이다. 접착조제로서는, 관능성 실란 커플링제가 바람직하다. 또한, 관능성 실란 커플링제란, 카복실기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기, 에폭시기 등의 반응성 치환기를 갖는 실란 커플링제를 의미한다. 상기 관능성 실란 커플링제로서는, 트리메톡시실릴벤조산, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 비닐트리메톡시실란, γ-이소시아나토프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란 등이 있다.

용해성 조정제는, 본 실시 형태의 감광성 조성물로부터 얻어지는 도막의 현상액에 대한 용해성을 조정하기 위해 이용하는 성분이다. 용해성 조정제로서는, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등의 무기계의 현상액으로 현상할 때는, 저분자 카본산이나 저분자 페놀 화합물이 바람직하다. 저분자 카본산으로서는, 아세트산, 프로피온산, n-부티르산, iso-부티르산, n-발레르산, iso-발레르산, 벤조산, 신남산 등의 모노카본산; 락트산, 2-하이드록시부티르산, 3-하이드록시부티르산, 살리실산, m-하이드록시벤조산, p-하이드록시벤조산, 2-하이드록시신남산, 3-하이드록시신남산, 4-하이드록시신남산, 5-하이드록시이소프탈산, 시린지산(syringic acid) 등의 하이드록시모노카본산; 옥살산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 말레산, 이타콘산, 헥사하이드로프탈산, 프탈산, 이소프탈산, 말론산, 테레프탈산, 1,2-사이클로헥산디카본산, 1,2,4-사이클로헥산트리카본산, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 사이클로펜탄테트라카본산, 부탄테트라카본산, 1,2,5,8-나프탈렌테트라카본산 등의 다가 카본산; 무수 이타콘산, 무수 숙신산, 무수 시트라콘산, 무수 도데세닐숙신산, 무수 트리카르발릴산(tricarballylic acid), 무수 말레산, 무수 헥사하이드로프탈산, 무수 메틸테트라하이드로프탈산, 무수 하이믹산(hymic acid), 1,2,3,4-부탄테트라카본산 2무수물, 사이클로펜탄테트라카본산 2무수물, 무수 프탈산, 무수 피로멜리트산, 무수 트리멜리트산, 무수 벤조페논테트라카본산, 에틸렌글리콜비스 무수 트리멜리테이트, 글리세린트리스 무수 트리멜리테이트 등의 산 무수물 등이 있다.

저분자 페놀 화합물이란, 페놀성 수산기를 갖는 분자량 1,000 이하의 화합물이며, 일본공개특허공보 평3-200251호, 일본공개특허공보 평3-200252호, 일본공개특허공보 평3-200253호, 일본공개특허공보 평3-200254호, 일본공개특허공보 평4-1650호, 일본공개특허공보 평4-11260호, 일본공개특허공보 평4-12356호, 일본공개특허공보 평4-12357호 등에 기재되어 있는 화합물이다. 예를 들면, 4,4'-디하이드록시디페닐메탄, 4,4'-디하이드록시디페닐에테르, 트리스(4-하이드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐에탄, 트리스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,3-비스[1-(4-하이드록시페닐)-1-메틸에틸]벤젠, 1,4-비스[1-(4-하이드록시페닐)-1-메틸에틸]벤젠, 4,6-비스[1-(4-하이드록시페닐)-1-메틸에틸]-1,3-디하이드록시벤젠, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-[4-[1-(4-하이드록시페닐)-1-메틸에틸]페닐]에탄, 1,1,2,2-테트라(4-하이드록시페닐)에탄 등을 들 수 있다.

용해성 조정제는, 1종류를 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 좋지만, 양호한 스페이서 등의 부재를 얻으려면, 저분자 카본산과 저분자 페놀 화합물을 양쪽 모두 이용하는 것이 바람직하다.

점도 조정제는, 본 실시 형태의 감광성 조성물의 점도를 조정함으로써, 그 도포성을 개량할 목적으로 이용한다. 점도 조정제로서는, 벤토나이트 및 실리카 겔 등이 있다.

[1-6] 감광성 조성물의 조제

본 실시 형태의 감광성 조성물은, 전술한 (A) 성분∼(D) 성분 및 임의적으로 첨가하는 그 외의 성분을 균일하게 혼합함으로써 조제된다. 본 실시 형태의 감광성 조성물은, 예를 들면, 전술한 적당한 유기 용제(D)에 기타 성분이 용해된 용액 상태로 이용한다. 예를 들면, (A) 성분∼(C) 성분 및 임의적으로 첨가되는 그 외의 성분을, 유기 용제(D)와 함께 소정의 비율로 혼합함으로써, 용액 상태의 감광성 조성물을 조제할 수 있다.

본 실시 형태의 감광성 조성물을 용액 상태로서 조제하는 경우, 용액 중에 차지하는 유기 용제(D) 이외의 성분(즉 (A) 성분∼(C) 성분 및 임의적으로 첨가되는 그 외의 성분의 합계량)의 비율(고형분 농도)은, 사용 목적이나 소망하는 막두께의 값 등에 따라서 임의로 설정할 수 있다.

다음으로 실시 형태의 감광성 조성물로서는, 소위, 포지티브형의 감광성 조성물을 이용할 수 있다. 즉, 본 실시 형태의 다른 예인 감광성 조성물은, 포지티브형의 감광성으로 할 수도 있다.

본 발명의 실시 형태의 감광성 조성물의 다른 예는, 전술한 본 실시 형태의 감광성 수지와 동일하게, 알칼리 가용성 수지를 함유하여 구성된다. 그리고, 본 발명의 실시 형태의 감광성 조성물의 다른 예는, (A-Ⅱ) 성분: 산의 작용에 의해 알칼리에 대한 용해성이 증대되는 수지 및, (B-Ⅱ) 성분: 활성 광선 또는 방사선 조사에 의해 산을 발생하는 화합물을 함유하여 구성되는 것이 바람직하다. 이하, 본 발명의 실시 형태의 감광성 조성물의 다른 예에 대해서, 주된 성분을 설명한다.

[1-7] (A-Ⅱ) 산의 작용에 의해 알칼리에 대한 용해성이 증대되는 수지

본 발명의 실시 형태의 감광성 조성물에 이용되는 (A-Ⅱ) 산의 작용에 의해 알칼리에 대한 용해성이 증대되는 수지(이하, (A-Ⅱ) 성분이라고 함)는,

(a-ⅱ-1) 하기식 (11):

(식 (11) 중, R¹⁰¹은 수소 원자 또는 메틸기, R¹⁰²는 저급 알킬기를 나타내고, X는 그것이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 탄소수 5∼20의 탄화 수소환을 형성함)로 나타나는 특정 구조를 갖는 구성 단위(이하, (a-ⅱ-1) 단위라고 함)를 포함하는 공중합체로 이루어지는 수지를 함유한다.

(a-ⅱ-1) 단위:

(a-ⅱ-1) 단위는, 상기식 (11)로 나타나는 구성 단위이다.

상기 일반식 (11)에 있어서, R¹⁰¹은 수소 원자 또는 메틸기이다.

R¹⁰²로 나타나는 저급 알킬기는, 직쇄상 및 분지상 중 어느 것이라도 좋고, 그 예로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 각종 펜틸기 등을 들 수 있지만, 이들 중에서, 높은 콘트라스트비의 감광성을 실현하고, 해상도, 초점 심도폭 등이 양호한 점에서, 탄소수 2∼4의 저급 알킬기가 적합하다.

또한, X는 그것이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 탄소수 5∼20의 단환식 또는 다환식의 탄화 수소환을 형성한다.

그 단환식 탄화 수소환으로서는, 사이클로펜탄, 사이클로헥산, 사이클로헵탄, 사이클로옥탄 등을 예시할 수 있다.

전술한 다환식 탄화 수소환으로서는 2환식 탄화 수소환, 3환식 탄화 수소환, 4환식 탄화 수소환 등을 예시할 수 있다. 구체적으로는, 아다만탄, 노르보르난, 이소보르난, 트리사이클로데칸, 테트라사이클로도데칸 등의 다환식 탄화 수소환 등을 들 수 있다.

X가, 그것이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 형성하는, 탄소수 5∼20의 탄화 수소환으로서는, 전술 중, 특히 사이클로헥산환 및, 아다만탄환이 바람직하다.

이러한, 상기식 (11)로 나타나는 구성 단위의 바람직한 구체예로서는, 1-에틸사이클로펜틸(메타)아크릴레이트, 1-프로필사이클로펜틸(메타)아크릴레이트, 1-부틸사이클로펜틸(메타)아크릴레이트, 1-에틸사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 1-프로필사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 1-부틸사이클로헥실(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

(a-ⅱ-1) 단위로서는, 상기식 (11)로 나타나는 구성 단위 중 1종을 이용해도 좋지만, 구조가 상이한 2종 이상의 구성 단위를 이용해도 좋다.

또한, (A-Ⅱ) 성분은, 전술한 (a-ⅱ-1) 단위 및, (a-ⅱ-2) 에테르 결합을 갖는 중합성 화합물로부터 유도된 구성 단위를 포함하는 공중합체로 이루어지는 수지인 것이 바람직하다. (a-ⅱ-2) 구성 단위(이하, (a-ⅱ-2) 단위라고 함)를 포함함으로써, 현상시의 기판과의 밀착성이 양호해진다.

(a-ⅱ-2) 단위:

(a-ⅱ-2) 단위는, 에테르 결합을 갖는 중합성 화합물로부터 유도된 구성 단위이다.

에테르 결합을 갖는 중합성 화합물로서는, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메타)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트 등의 에테르 결합 및 에스테르 결합을 갖는 (메타)아크릴산 유도체 등의 라디칼 중합성 화합물을 예시할 수 있고, 바람직하게는, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트이다. 이들 화합물은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

또한, (A-Ⅱ) 성분에는, 물리적, 화학적 특성을 적절히 컨트롤할 목적으로 기타 중합성 화합물을 모노머로서 포함할 수 있다. 여기에서 「기타 중합성 화합물」이란, 전술한 (a-ⅱ-1) 단위 및 (a-ⅱ-2) 단위 이외를 구성하는 중합성 화합물의 의미이다. 이러한 중합성 화합물로서는, 공지의 라디칼 중합성 화합물이나, 음이온 중합성 화합물을 들 수 있다. 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 모노카본산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등의 디카본산, 2-메타크릴로일옥시에틸숙신산, 2-메타크릴로일옥시에틸말레산, 2-메타크릴로일옥시에틸프탈산, 2-메타크릴로일옥시에틸헥사하이드로프탈산 등의 카복실기 및 에스테르 결합을 갖는 메타크릴산 유도체 등의 라디칼 중합성 화합물; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 알킬에스테르류; 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 하이드록시알킬에스테르류; 페닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 아릴에스테르류; 말레산 디에틸, 푸마르산 디부틸 등의 디카본산 디에스테르류; 스티렌, α-메틸스티렌, 클로로스티렌, 클로로메틸스티렌, 비닐톨루엔, 하이드록시스티렌, α-메틸하이드록시스티렌, α-에틸하이드록시스티렌 등의 비닐기 함유 방향족 화합물; 아세트산 비닐 등의 비닐기 함유 지방족 화합물; 부타디엔, 이소프렌 등의 공액 디올레핀류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 니트릴기 함유 중합성 화합물; 염화 비닐, 염화 비닐리덴 등의 염소 함유 중합성 화합물; 아크릴아미드, 메타크릴아미드 등의 아미드 결합 함유 중합성 화합물을 들 수 있다.

(A-2) 성분 중에 있어서의 (a-ⅱ-1) 단위의 함유량은, 10질량％∼90질량％가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30질량％∼70질량％이다. 90질량％를 초과하면, 감도가 저하되는 경향이 있고, 10질량％ 미만에서는 잔막률이 저하되는 경향이 있다.

(A-2) 성분 중에 있어서의 (a-ⅱ-2) 단위의 함유량은, 10질량％∼90질량％가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30∼70질량％이다. 90질량％를 초과하면, 잔막률이 저하되는 경향이 있고, 10질량％ 미만에서는 현상시의 기판과의 밀착성이 악화되는 경향이 있다.

또한, (A-Ⅱ) 성분의 폴리스티렌 환산 질량 평균 분자량(이하, 질량 평균 분자량이라고 함)은, 바람직하게는 10000∼600000이고, 보다 바람직하게는 50000∼600000이며, 더욱 바람직하게는 230000∼550000이다.

(A-Ⅱ) 성분은 분산도가 1.05 이상의 수지인 것이 바람직하다.

상기 (A-Ⅱ) 성분의 배합량은, 후술하는 (C-Ⅱ) 성분인 기타 알칼리 가용성 수지를 함유하는 경우, (A-Ⅱ) 성분 및 (C-Ⅱ) 성분의 합계 질량 100질량부에 대하여, 5질량부∼95질량부, 바람직하게는 10질량부∼90질량부가 되게 한다. 5질량부 이상 95질량부 이하로 함으로써 감도가 향상되는 경향이 있기 때문에 바람직하다.

[1-8] (B-Ⅱ) 활성 광선 또는 방사선 조사에 의해 산을 발생하는 화합물

본 실시 형태의 감광성 조성물의 다른 예에 이용되는 (B-Ⅱ) 활성 광선 또는 방사선 조사에 의해 산을 발생하는 화합물(이하, (B-Ⅱ) 성분이라고 함)은, 산 발생제이며, 빛에 의해 직접 또는 간접적으로 산을 발생시키는 화합물이면 특별히 한정되지 않는다.

구체적으로는, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(2-푸릴)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸-2-푸릴)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-에틸-2-푸릴)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-프로필-2-푸릴)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,5-디메톡시페닐)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,5-디에톡시페닐)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,5-디프로폭시페닐)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3-메톡시-5-에톡시페닐)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3-메톡시-5-프로폭시페닐)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-메틸렌디옥시페닐)에테닐]-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(3,4-메틸렌디옥시페닐)-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(3-브로모-4-메톡시)페닐-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(2-브로모-4-메톡시)페닐-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(2-브로모-4-메톡시)스티릴페닐-s-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(3-브로모-4-메톡시)스티릴페닐-s-트리아진, 2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-(4-메톡시나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[2-(2-푸릴)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[2-(5-메틸-2-푸릴)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[2-(3,5-디메톡시페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 2-(3,4-메틸렌디옥시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-1,3,5-트리아진, 트리스(1,3-디브로모프로필)-1,3,5-트리아진, 트리스(2,3-디브로모프로필)-1,3,5-트리아진 등의 할로겐 함유 트리아진 화합물 및 트리스(2,3-디브로모프로필)이소시아누레이트 등의 하기의 일반식 (12)로 나타나는 할로겐 함유 트리아진 화합물:

(식 (12) 중, R¹⁰³∼R¹⁰⁵는, 각각 동일해도 상이해도 좋고, 각각 할로겐화 알킬기를 나타냄);

α-(p-톨루엔술포닐옥시이미노)-페닐아세토니트릴, α-(벤젠술포닐옥시이미노)-2,4-디클로로페닐아세토니트릴, α-(벤젠술포닐옥시이미노)-2,6-디클로로페닐아세토니트릴, α-(2-클로로벤젠술포닐옥시이미노)-4-메톡시페닐아세토니트릴, α-(에틸술포닐옥시이미노)-1-사이클로펜테닐아세토니트릴, 하기 일반식 (13)으로 나타나는 화합물:

(식 (13) 중, R¹⁰⁶은, 1가∼3가의 유기기, R¹⁰⁷은 치환, 미치환의 포화 탄화 수소기, 불포화 탄화 수소기 또는 방향족성 화합물기를 나타내고, n은 1∼3의 자연수를 나타내고; 여기에서 방향족성 화합물기란, 방향족 화합물에 특유한 물리적·화학적 성질을 나타내는 화합물의 기를 가리키며, 예를 들면, 페닐기, 나프틸기 등의 방향족 탄화 수소기나, 푸릴기, 티에닐기 등의 복소환기를 들 수 있고; 이들은 환 상에 적당한 치환기, 예를 들면, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 니트로기 등을 1개 이상 갖고 있어도 좋고; 또한, R¹⁰⁷은 탄소수 1∼4의 알킬기가 특히 바람직하고, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기를 들 수 있고; 특히 R¹⁰⁶이 방향족성 화합물기, R¹⁰⁷이 저급 알킬기인 화합물이 바람직하고; 상기식 (13)으로 나타나는 산 발생제로서는, n＝1일 때, R¹⁰⁶이 페닐기, 메틸페닐기, 메톡시페닐기 중 어느 것으로서, R¹⁰⁷이 메틸기인 화합물, 구체적으로는 α-(메틸술포닐옥시이미노)-1-페닐아세토니트릴, α-(메틸술포닐옥시이미노)-1-(p-메틸페닐)아세토니트릴, α-(메틸술포닐옥시이미노)-1-(p-메톡시페닐)아세토니트릴을 들 수 있고; n＝2일 때, 상기식 (13)으로 나타나는 산 발생제로서는, 구체적으로는 하기 화학식으로 나타나는 산 발생제를 들 수 있음);

비스(p-톨루엔술포닐)디아조메탄, 비스(1,1-디메틸에틸술포닐)디아조메탄, 비스(사이클로헥실술포닐)디아조메탄, 비스(2,4-디메틸페닐술포닐)디아조메탄 등의 비스술포닐디아조메탄류; p-톨루엔술폰산 2-니트로벤질, p-톨루엔술폰산 2,6-디니트로벤질, 니트로벤질토실레이트, 디니트로벤질토실레이트, 니트로벤질술포네이트, 니트로벤질카보네이트, 디니트로벤질카보네이트 등의 니트로벤질 유도체; 피로갈롤트리메실레이트, 피로갈롤트리토실레이트, 벤질토실레이트, 벤질술포네이트, N-메틸술포닐옥시숙신이미드, N-트리클로로메틸술포닐옥시숙신이미드, N-페닐술포닐옥시말레이미드, N-메틸술포닐옥시프탈이미드 등의 술폰산 에스테르; N-하이드록시프탈이미드 트리플루오로메탄술포네이트, N-하이드록시나프탈이미드 트리플루오로메탄술포네이트 등의 트리플루오로메탄술폰산 에스테르; 디페닐요오도늄헥사플루오로포스페이트, (4-메톡시페닐)페닐요오도늄트리플루오로메탄술포네이트, 비스(p-tert-부틸페닐)요오도늄트리플루오로메탄술포네이트, 트리페닐술포늄헥사플루오로포스페이트, (4-메톡시페닐)디페닐술포늄트리플루오로메탄술포네이트, (p-tert-부틸페닐)디페닐술포늄트리플루오로메탄술포네이트 등의 오늄염; 벤조인토실레이트, α-메틸벤조인토실레이트 등의 벤조인토실레이트류; 그 외의 디페닐요오도늄염, 트리페닐술포늄염, 페닐디아조늄염, 벤질카보네이트 등을 들 수 있다.

전술한 중에서도, (B-Ⅱ) 성분으로서, 하기식 (14):

R－SO₂O－N＝C(CN)－　（14）

(식 (14) 중, R은 치환 또는 무치환의, 예를 들면, 탄소수 1∼8의 알킬기 또는 아릴기임)로 나타나는 옥심술포네이트기를 적어도 2개 갖는 화합물, 특히 하기식 (15):

R－SO₂O－N＝C(CN)－A－C(CN)＝N－OSO₂－R　(15)

(식 (15) 중, A는 2가의, 예를 들면, 치환 또는 미치환의 탄소수 1∼8의 알킬렌기 또는 방향족성 화합물기이며, R은 치환 또는 무치환의, 예를 들면, 탄소수 1∼8의 알킬기 또는 아릴기임)로 나타나는 화합물이 바람직하다. 여기에서 방향족성 화합물기란, 방향족 화합물에 특유한 물리적·화학적 성질을 나타내는 화합물의 기를 가리키며, 예를 들면, 페닐기, 나프틸기 등의 방향족 탄화 수소기나, 푸릴기, 티에닐기 등의 복소환기를 들 수 있다. 이들은 환 상에 적당한 치환기, 예를 들면, 할로겐 원자, 알킬기, 알콕시기, 니트로기 등을 1개 이상 갖고 있어도 좋다. 또한 전술한 식 (15)에 있어서 A가 페닐렌기, R이, 예를 들면, 탄소수 1∼4의 저급 알킬기인 화합물이 더욱 바람직하다.

이 (B-Ⅱ) 성분은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.

그 배합량은, (A-Ⅱ) 성분(과 (C-Ⅱ) 성분)과의 합계 질량 100질량부에 대하여, 0.1질량부∼20질량부, 바람직하게는 0.2질량부∼10질량부가 된다. 0.1질량부 이상으로 함으로써, 충분한 감도가 얻어지게 되고, 20질량부 이하로 함으로써 용제에 대한 용해성이 좋고, 균일한 용액이 얻어져, 보존 안정성이 향상되는 경향이 있다.

[1-9] (C-Ⅱ) 기타 알칼리 가용성 수지

본 발명의 실시 형태의 감광성 조성물의 다른 예는, (C-Ⅱ) 기타 알칼리 가용성 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시 형태의 감광성 조성물의 다른 예에 이용되는 (C-Ⅱ) 기타 알칼리 가용성 수지는, 전술한 식 (11)로 나타나는 구성 단위를 포함하는 공중합체로 이루어지는 수지를 제외한 수지이다(이하, (C-Ⅱ) 성분이라고 함). (C-Ⅱ) 성분으로서는, 종래 화학 증폭형 레지스트에 있어서의 알칼리 가용성 수지로서 공지의 것 중에서 임의의 것을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 이들 중, 특히, (c-ⅱ-1) 노볼락 수지, (c-ⅱ-2) 하이드록시스티렌 구성 단위와 스티렌 구성 단위를 갖는 공중합체 및, (c-ⅱ-3) 아크릴 수지로부터 선택되는 1종 이상의 수지를 함유하는 것이 바람직하고, (c-ⅱ-1) 노볼락 수지 및/또는 (c-ⅱ-2) 하이드록시스티렌 구성 단위와 스티렌 구성 단위와의 공중합체를 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 이렇게 함으로써, 감광성 조성물의 도포성 및 현상 속도를 제어하는 것이 용이해진다.

(c-ⅱ-1) 노볼락 수지:

(c-ⅱ-1) 성분인 노볼락 수지는, 예를 들면, 페놀성 수산기를 갖는 방향족 화합물(이하, 단순히 「페놀류」라고 함)과 알데히드류를 산 촉매하에서 부가 축합 시킴으로써 얻어진다.

이때, 사용되는 페놀류로서는, 예를 들면, 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, o-에틸페놀, m-에틸페놀, p-에틸페놀, o-부틸페놀, m-부틸페놀, p-부틸페놀, 2,3-자일레놀, 2,4-자일레놀, 2,5-자일레놀, 2,6-자일레놀, 3,4-자일레놀, 3,5-자일레놀, 2,3,5-트리메틸페놀, 3,4,5-트리메틸페놀, p-페닐페놀, 레조르시놀, 하이드로퀴논, 하이드로퀴논모노메틸에테르, 피로갈롤, 플루오로글리시놀, 하이드록시 디페닐, 비스페놀A, 갈릭산, 갈릭산 에스테르, α-나프톨, β-나프톨 등을 들 수 있다.

또한, 알데히드류로서는, 예를 들면, 포름알데히드, 푸르푸랄, 벤즈알데히드, 니트로벤즈알데히드, 아세트알데히드 등을 들 수 있다.

부가 축합 반응시의 촉매는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 산 촉매로는, 염산, 질산, 황산, 포름산, 옥살산, 아세트산 등이 사용된다.

특히, 페놀류로서 m-크레졸만을 이용한 노볼락 수지는, 현상 프로파일이 특히 양호하여 바람직하다.

(c-ⅱ-2) 하이드록시스티렌 구성 단위와 스티렌 구성 단위를 갖는 공중합체:

본 실시 형태에 이용되는 (c-ⅱ-2) 성분은, 적어도 하이드록시스티렌 구성 단위와 스티렌 구성 단위를 갖는 공중합체이다. 즉, 하이드록시스티렌 구성 단위와 스티렌 구성 단위로 이루어지는 공중합체나, 하이드록시스티렌 구성 단위 및 스티렌 구성 단위와 그들 이외의 구성 단위로 이루어지는 공중합체이다.

하이드록시스티렌 구성 단위로서는, 예를 들면, p-하이드록시스티렌 등의 하이드록시스티렌, α-메틸하이드록시스티렌, α-에틸하이드록시스티렌 등의 α-알킬하이드록시스티렌 등의 하이드록시스티렌 구성 단위를 들 수 있다.

스티렌 구성 단위로서는, 예를 들면, 스티렌, 클로로스티렌, 클로로메틸스티렌, 비닐톨루엔, α-메틸스티렌 등을 들 수 있다.

(c-ⅱ-3) 아크릴 수지:

(c-ⅱ-3) 성분인 아크릴 수지는, 알칼리 가용성의 아크릴 수지이면 특별히 한정되지 않지만, 특히, 에테르 결합을 갖는 중합성 화합물로부터 유도된 구성 단위 및, 카복실기를 갖는 중합성 화합물로부터 유도된 구성 단위를 함유하는 것이 바람직하다.

에테르 결합을 갖는 중합성 화합물로서는, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메타)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트 등의 에테르 결합 및 에스테르 결합을 갖는 (메타)아크릴산 유도체 등을 예시할 수 있고, 바람직하게는, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트이다. 이들 화합물은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

카복실기를 갖는 중합성 화합물로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 모노카본산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등의 디카본산, 2-메타크릴로일옥시에틸숙신산, 2-메타크릴로일옥시에틸말레산, 2-메타크릴로일옥시에틸프탈산, 2-메타크릴로일옥시에틸헥사하이드로프탈산 등의 카복실기 및 에스테르 결합을 갖는 화합물 등을 예시할 수 있고, 바람직하게는, 아크릴산, 메타크릴산이다. 이들 화합물은 단독 혹은 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

[1-10] (D-Ⅱ) 산 확산 제어제

본 발명의 실시 형태의 감광성 조성물의 다른 예에는, 패터닝에 의한 패턴의 형상, 대기 안정성 등의 향상을 위해, 추가로 (D-Ⅱ) 산 확산 제어제(이하, (D-Ⅱ) 성분이라고 함)를 함유시키는 것이 바람직하다.

(D-Ⅱ) 성분으로서는, 종래의 화학 증폭형 레지스트에 있어서의 산 확산 제어제로서 공지의 것 중에서 임의의 것을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. 특히, 질소 함유 화합물을 함유시키는 것이 바람직하고, 추가로 필요에 따라서, 유기 카본산 또는 인의 옥소산 또는 그 유도체를 함유시킬 수 있다.

다음으로, 본 실시 형태의 감광성 조성물을 이용하여, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이에 이용되는 스페이서 등의 부재를 기판 상에서 형성하는 방법에 대해서 설명한다.

[2] 스페이서 등의 부재의 형성 방법

본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이의 스페이서 등의 부재의 형성 방법은, 본 실시 형태의 감광성 조성물을 이용하고, 하기의 공정 (1)∼공정 (3)을 갖고 구성된다.

공정 (1): 기판 상에, 본 실시 형태의 감광성 조성물(이하, 「조성물」이라고도 함)로부터 얻어지는 도막(이하, 「도막」이라고도 함)을 형성하는 공정.

공정 (2): 공정 (1)에서 얻어진 도막을, 스페이서 등의 부재의 형상에 대응하도록, 노광하는 공정.

공정 (3): 공정 (2)에서 얻어진 노광 후의 도막을 현상 처리하는 공정.

이하, 각 공정의 상세에 대해서 설명한다.

[2-1] 공정 (1)

공정 (1)에서는, 기판 상에 감광성 조성물을 도포한다. 그리고, 필요에 따라서 가열 처리(이하, 「프리베이킹」이라고도 함)를 행하여 용제를 제거하고, 감광성 조성물의 도막을 형성한다.

기판으로서는, 유리 기판, 플라스틱 기판 및 실리콘 등의 반도체 기판 상에 감광성 조성물의 도막을 형성할 수 있다. 그리고, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이를 형성하는 경우, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명한 전극이 형성된 유리 기판이나 플라스틱 기판 등이 선택된다.

감광성 조성물의 도포 방법으로서는, 감광성 조성물을 균일하게 도포할 수 있는 방법이면 어떠한 방법이라도 좋고, 예를 들면, 스프레이법, 롤 코팅법, 회전 도포법(스핀 코팅법), 슬릿 다이 도포법, 바 도포법, 잉크젯법 등의 적절한 방법을 채용할 수 있다. 특히 스핀 코팅법 또는 슬릿 다이 도포법이, 균일한 막두께의 도막을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 프리베이킹을 행하는 경우, 그 조건은, 각 성분, 특히 용제의 종류 및 사용량 등에 의해 적절히 선택 가능하지만, 바람직하게는, 60℃∼160℃에서 30초간∼15분간 정도이다.

이와 같이 하여 얻어진 도막의 막두께는, 목적으로 하는 스페이서 등의 부재의 높이에 대응하도록, 적절히 선택된다. 바람직하게는, 도막의 두께를 목적으로 하는 스페이서 등의 부재의 높이와 비교하여, 동일하게 하거나, 또는 보다 두껍게 형성한다. 예를 들면, 10㎛∼140㎛로 하는 것이 바람직하다.

[2-2] 공정 (2)

공정 (2)에서는, 공정 (1)에서 얻어진 도막을, 목적으로 하는 스페이서 등의 부재의 형상에 대응하도록, 필요에 따라서, 패턴화 마스크를 개재하여 노광하고, 잠상(潛像)을 갖는 도막(노광 후의 도막)을 형성한다.

노광광으로서는, 반도체 레이저, 메탈 할라이드 램프, 고압 수은등(g선, h선, i선 등), 엑시머 레이저, 극단 자외선 및 전자선 등을 들 수 있다. 전술한 도막에 대한 투명성이 높은 점, 고해상도로 패턴을 형성할 수 있는 점에서 고압 수은등이 바람직하다.

노광량은, 노광광의 종류, 도막의 막두께 및 종류 그리고 목적으로 하는 스페이서 등의 부재의 형상에 의해 적절히 선택되지만, 고압 수은등의 경우, 100mJ/㎠∼1500mJ/㎠로 하는 것이 바람직하다.

전술한 본 실시 형태의 (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분을 함유하는 감광성 조성물을 이용하여 공정 (1)에 의해 얻어지는 도막은 네거티브형이다. 또한, 전술한 본 실시 형태의 감광성 조성물의 다른 예인, (A-Ⅱ) 성분 및 (B-Ⅱ) 성분을 이용하여 공정 (1)에 의해 얻어지는 도막은 포지티브형이다.

여기에서, 네거티브형인 본 실시 형태의 감광성 조성물을 이용하여 공정 (1)에 의해 얻어지는 도막에 대해서 설명하면, 전술한 도막은 노광한 개소를 패턴화하는 것이 가능하다. 이 때문에, 목적으로 하는 스페이서 등의 부재에 대응하는 개소가 그 이외의 개소보다도 노광광에 대한 투과율이 높아지도록 설계한 패턴화 마스크를 개재하여, 전술한 도막에 노광한다. 또한, 목적으로 하는 스페이서 등의 부재의 크기에 따라 노광 방법은 적절히 선택 가능하며, 미세한 스페이서 등의 부재를 형성할 때는, 축소 투영법에 의해 노광할 수 있다.

또한, 포지티브형인 본 실시 형태의 감광성 조성물의 다른 예를 이용하여 공정 (1)에 의해 얻어지는 도막에 대해서 설명하면, 전술한 도막은 노광한 개소 이외를 패턴화하는 것이 가능하다. 이 때문에, 목적으로 하는 스페이서 등의 부재에 대응하는 개소가 그 이외의 개소보다도 노광광에 대한 투과율이 낮아지도록 설계한 패턴화 마스크를 개재하여, 전술한 도막에 노광한다.

노광 후에는, 필요에 따라서, 가열 처리(이하, 「포스트베이킹」이라고도 함)를 하는 것도 가능하다.

포스트베이킹의 조건은, 네거티브형인 본 실시 형태의 감광성 조성물을 이용하여 공정 (1)에 의해 얻어지는 도막의 경우, 각 성분, 특히 감광성 조성물 중에 포함되는 감광성 중합 개시제(C)의 종류 및 사용량 등에 따라 적절히 선택 가능하지만, 바람직하게는, 60℃∼160℃에서 30초간∼15분간이다.

또한, 포지티브형인 본 실시 형태의 감광성 조성물의 다른 예를 이용하여 공정 (1)에 의해 얻어지는 도막의 경우, 포스트베이킹의 조건은, 각 성분, 특히 감광성 조성물 중에 포함되는 (B-2) 성분의 종류 및 사용량 등에 따라 적절히 선택 가능하다.

[2-3] 공정 (3)

공정 (3)에서는, 공정 (2)에서 얻어진 노광 후의 도막에, 현상액을 접촉시킴으로써, 상대적으로 현상액에 대한 용해성이 높은 개소를 제거하고 패턴화 도막을 형성한다. 즉, 공정 (3)은, 잠상을 갖는 도막을 현상하고, 잠상을 패턴화하여 패턴화 도막을 형성하는 공정이다.

공정 (3)에서 사용 가능한 현상액으로서는, 예를 들면, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 탄산 나트륨, 규산 나트륨, 메타규산 나트륨, 암모니아, 에틸아민, n-프로필아민, 디에틸아민, 디에틸아미노에탄올, 디-n-프로필아민, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민, 테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라에틸암모늄하이드록사이드, 피롤, 피페리딘, 1,8-디아자바이사이클로[5.4.0]-7-운데센, 1,5-디아자바이사이클로[4.3.0]-5-노난 등의 염기성 화합물의 수용액을 들 수 있다. 또한, 이러한 염기성 화합물의 수용액에 메탄올, 에탄올 등의 수용성 유기 용제나 계면활성제를 적당량 첨가한 수용액을 현상액으로서 사용할 수도 있다. 현상액을 접촉시키는 방법으로서는, 예를 들면, 퍼들법, 디핑법, 요동 침지법, 샤워법 등의 적절한 방법을 이용할 수 있다.

현상액과의 접촉에 의해 얻어진 패턴화 도막은, 바람직하게는, 물에 의해 세정 처리한다.

또한, 네거티브형인 본 실시 형태의 감광성 조성물을 이용하여 공정 (1)에 의해 얻어지는 도막의 경우, 패턴화 도막 중에 잔존하는, 노광광에 의해 분해되지 않은 감광성 중합 개시제(C)를 분해하는 것을 목적으로, 또는, 분해에 의해 발생된 활성종에 의해 다관능성 단량체(B)의 중합을 진행시켜, 패턴화 도막을 충분히 경화시키는 것을 목적으로, 빛을 전체면에 조사(후노광)할 수도 있다. 그 경우의 후노광에 있어서의 노광량은, 바람직하게는, 1mJ/㎠∼1500mJ/㎠이다. 또한, 패턴화 도막을 충분히 경화시키는 것을 목적으로, 포스트베이킹을 하는 것도 가능하다. 포스트베이킹의 조건은, 각 성분의 종류 및 사용량 등에 따라 적절히 선택 가능하지만, 통상, 150℃∼250℃에서 10분간∼120분간 정도이다.

이상과 같이 하여, 본 실시 형태의 감광성 조성물을 이용하여, 패터닝에 의해 형성된 패턴으로서, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이에 이용되는 스페이서 등의 부재를 기판 상에서 형성할 수 있다. 형성된 스페이서 등의 부재는, 소망하는 형상과 높이를 가질 수 있고, 기판 간의 거리를 보존유지하는 데에 필요한 강도를 구비하여, 가열되어도 변형되는 경우나 높이가 변동하는 경우는 경미하다. 예를 들면, 형성된 스페이서 등의 부재는, 10㎛∼100㎛의 높이를 가질 수 있다. 형성 조건을 적절히 선택함으로써, 필요에 따라서 100㎛ 이상의 높이를 실현하는 것도 가능하다.

또한, 스페이서의 형상으로서는, 기둥 형상 외에, 격자 형상 등도 바람직하다.

그리고, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이를 제조하는 경우, 전극을 갖는 기판 상에 스페이서 등의 부재를 형성한 후, 후술하는 바와 같이, 액정 배향용의 배향막이 형성된다. 그 배향막 형성을 위해서는, 통상, 200℃ 또는 그 이상의 온도에서의 가열 공정이 필요해진다. 본 실시 형태의 감광성 조성물을 이용하여 형성되는 스페이서 등의 부재는, 200℃의 가열에 의한 신축을 5％ 이하로 억제하는 것이 가능하다. 그 결과, 스페이서 등의 부재 형성 후에 배향막 형성이나 기판의 접합을 위한 가열 처리 공정이 있어도, 제조되는 마이크로렌즈 어레이에 있어서의 기판 간의 거리를 면 내에서 균일하게 보존유지할 수 있다.

다음으로, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이에 대해서 설명한다.

[3] 마이크로렌즈 어레이

본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이는, 렌티큘러 방식에 의한 입체 화상 표시 장치에 적합한 마이크로렌즈 어레이이며, 평면 화상 표시와 입체 화상 표시의 전환에 대응할 수 있도록 구성된다. 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이는, 대향하는 표면의 각각에 전극이 형성된 한 쌍의 기판과, 그들에 협지된 굴절률 이방성을 갖는 액정층과, 전술한 본 실시 형태의 감광성 조성물로 형성된 스페이서 등의 부재로 구성된다. 입체 화상 표시 장치에서의 평면 화상의 표시시에 있어서는 실질적인 투명체로서 기능한다. 입체 화상의 표시시에 있어서는, 전압의 인가에 의해 액정층을 구동하고, 액정의 배향 상태를 제어함으로써, 렌즈 작용한다. 즉, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이는, 전압 인가에 의해, 렌티큘러 렌즈로서 기능한다.

이하에서 도면을 이용하여, 보다 상세하게 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이에 대해서 설명한다.

도 1은, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이의 구조를 개략적으로 설명하는 단면도이다.

본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)는, 한 쌍의 기판(2) 및 기판(3)의 사이에 배치되는 부재의 예인, 기둥 형상의 스페이서(7)를 갖는다.

즉, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)는, 광출사측에 배치되는 기판(2)과, 광입사측에 배치되는 기판(3)과, 그들 기판(2) 및 기판(3)에 협지된 액정층(4)과, 기판(2)의 액정층(4)의 측의 면에 형성된 공통 전극(5)과, 기판(3)의 액정층(4)의 측에 형성된 빗살 형상의 빗살 전극(6)과, 기판(2)과 기판(3)과의 사이에 입설된 스페이서(7)를 갖는다.

기판(2)의 공통 전극(5)의 형성면과 기판(3)의 빗살 전극(6)의 형성면에는 각각, 액정 배향용의 배향막(8)이 형성되어 있다. 액정층(4)은, 네마틱 액정인 액정(9)으로 이루어진다. 마이크로렌즈 어레이(1)의 측면부는, 적당한 시일제(도시되지 않음)에 의해 봉지되어 있는 것이 바람직하다.

도 2는, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이의 구조를 개략적으로 설명하는 평면도이다.

도 2에서는, 스페이서(7)의 배치를 설명하기 위해, 기판(3)과 빗살 전극(6)과 스페이서(7)만을 나타내고 있고, 마이크로렌즈 어레이(1)의 기타 구성 요소는 생략하여 나타내고 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 스페이서(7)는, 서로 간격을 두고 빗살 전극(6)의 사이에 복수개가 입설되어 있다.

기판(2) 및 기판(3)은, 각각, 가시광선의 투과율이 높은 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 기판(2) 및 기판(3)에는, 예를 들면, 플로트 유리, 소다 유리와 같은 유리로 이루어지는 투명 기판 외에, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르술폰 및 폴리카보네이트와 같은 플라스틱으로 이루어지는 투명 기판 등을 이용하는 것이 가능하다. 기판(2) 및 기판(3)의 두께로서는, 각각, 예를 들면, 20㎛∼2000㎛로 할 수 있고, 50㎛∼1000㎛로 하는 것이 바람직하다.

공통 전극(5) 및 빗살형 전극(6)을 구성하는 재료로서는, 투명 도전체를 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들면, In₂O₃-SnO₂로 이루어지는 ITO, SnO₂로 이루어지는 NESA(등록상표) 등이 적합하다. 빗살 전극(6)은, 서로 평행으로 배치된 복수의 전극 요소와, 이들 전극 요소가 그 편단(片端)에 있어서 서로 도통하는 뒷부분을 갖는다. 전극 요소를 기판면에 수직인 방향에서 관찰한 경우의 형상으로서는, 단변 및 장변을 갖는 장방형인 것이 바람직하다. 빗살 전극(6)의 형성은, 공지의 포토리소그래피법을 이용하여, 기판 상에 ITO나 NESA로 이루어지는 투명 도전체의 막이 형성된 후, 패터닝을 행하여 형성하는 것이 가능하다.

전극 요소의 폭(단변의 길이)은, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)와 조합하여 사용되는 화상 표시부가 갖는 화소폭(우목용 화상 또는 좌목용 화상을 표시하는 화소 단위의 폭을 말함, 이하 동일)에 대하여, 1％ 이상 200％ 미만으로 하는 것이 바람직하고, 2％ 이상 100％ 미만으로 하는 것이 보다 바람직하며, 2％ 이상 50％ 미만으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 전극 요소의 길이(장변의 길이)는, 기판(3)의 한 변의 길이와 대략 동일한 길이로 할 수 있다. 인접하는 전극 요소 간의 피치는, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)와 조합하여 이용되는 화상 표시부가 갖는 화소폭의 2배(200％)로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)에서는, 빗살 전극(6)으로 이루어지는 층과 배향막(8)으로 이루어지는 층과의 사이에, 평탄화막을 갖고 있어도 좋다.

액정층(4)은, 유전율 이방성이 정의 네마틱상(相)의 액정(9)으로 이루어지는 것이 바람직하다. 액정(9)은, 정의 굴절률 이방성을 갖는 것이 바람직하다.

액정층(4)을 구성하는 정의 유전 이방성을 갖는 액정(9)으로서는, 예를 들면, 비페닐계 액정, 페닐사이클로헥산계 액정, 에스테르계 액정, 테르페닐계 액정, 비페닐사이클로헥산계 액정, 피리미딘계 액정, 디옥산계 액정, 바이사이클로옥탄계 액정, 쿠반계 액정 등을 들 수 있다. 그들 액정을 2종류 이상 혼합하여, 실온을 포함하는 소망하는 온도 범위에서 네마틱상을 나타내고, 정의 유전 이방성을 갖는 액정을 사용하는 것이 바람직하다.

스페이서(7)는, 기둥 형상의 스페이서이며, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 기판(2)과 기판(3)과의 사이에 배설된다. 스페이서(7)는, 액정층(4)의 두께의 제어를 높은 정밀도로 실현하기 위한 지지 부재로서 기능한다. 스페이서(7)의 형성은, 본 실시 형태의 감광성 조성물을 이용하여, 전술한 방법에 의해 행해진다. 도 1에 나타내는 구조의 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)에서는, 전술한 형성 방법에 의해, 빗살 전극(6)이 형성된 기판(3) 상의 빗살 전극(6)의 전극 요소의 사이에 입설된다. 그 후, 배향막(8)을 형성하고, 공통 전극(5)과 배향막(8)이 형성된 기판(2)과 서로 겹쳐짐으로써, 기판(2)과 기판(3)과의 사이에 배치된다.

스페이서(7)의 높이는, 액정층(4)의 두께에 대응하여 결정된다. 액정층(4)의 두께는 바람직하게는 20㎛∼100㎛이며, 스페이서(7)의 높이도 대응하여 20㎛∼100㎛로 설정된다. 그리고, 소망하는 액정의 배향 상태를 고정밀도로 실현하기 위해, 액정층의 두께가 30㎛∼70㎛로 설정된 경우에, 대응하여, 스페이서(7)의 높이는 30㎛∼70㎛로 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 도 2에 나타내는 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)의 스페이서(7)는, 단면 형상이 원형이 되는 형상을 갖지만, 스페이서(7)의 형상에 대해서는, 기타 형상으로 하는 것도 가능하다. 예를 들면, 단면이, 타원형이나 장방형이나 정방형이 되는 기둥 형상의 형상으로 하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)에서는, 다른 구성예로서, 공통 전극(5)이 형성된 기판(2) 상에 본 실시 형태의 감광성 조성물을 이용하여 스페이서(7)를 입설하고, 배향막(8)을 형성하며, 그 후, 그 기판(3)과, 빗살 전극(6)과 배향막(8)이 형성된 기판(3)을 서로 겹침으로써, 기판(2)과 기판(3)과의 사이에 스페이서(7)가 배치된 구성으로 하는 것도 가능하다.

배향막(8)은, 기판(2) 및 기판(3)의 액정층(4)과 접하는 면에 배치된다. 배향막(8)으로서는, 액정층(4)의 액정(9)을 기판면에 평행한 방향으로 배향시키는 평행 배향용의 배향막이면 사용 가능하다. 이러한 평행 배향용의 배향막(8)은, 예를 들면, 폴리암산, 폴리이미드, 폴리오르가노실록산, 폴리암산 에스테르, 폴리에스테르, 폴리아미드, 셀룰로오스 유도체, 폴리아세탈, 폴리스티렌 유도체, 폴리(스티렌페닐말레이미드) 유도체, 폴리(메타)아크릴레이트 등으로 이루어지는 유기막을 이용하여 구성하는 것이 가능하다. 그리고, 이들 유기막에 대하여, 빛을 이용하는 광배향 처리나, 나일론이나 폴리에스테르 등의 천을 이용하여 유기막의 표면을 한 방향으로 문지르는 러빙 처리 등의 배향 처리를 시행하여, 기판면에 평행한 액정층(4)의 배향을 실현함으로써 사용하는 것이 가능하다.

또한, 배향막(8)에 있어서의 배향 처리의 방향은, 대향하는 기판(2) 상과 기판(3)에서 서로 반평행(안티패럴렐 배향)이 되도록 설정하는 것이 가능하다.

본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)는, 빗살 전극(6)과 공통 전극(5)과의 사이에 전압이 인가되어 있지 않을 때, 도 1에 나타내는 바와 같이, 액정층(4)의 액정(9)이 기판(2) 및 기판(3)에 평행으로 일정하게 배향되어 있고, 단순한 투명체로서 기능한다. 이 상태에서는, 마이크로렌즈 어레이(1)에서는, 렌티큘러 렌즈 기능을 발휘하지 않는다. 한편, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)에 있어서, 빗살 전극(6)과 공통 전극(5)과의 사이에, 액정 구동을 위한 소정의 전압이 인가되었을 때에는, 액정층(4)의 액정(9)은, 기판(2)과 기판(3)과의 사이에서 배향 상태가 변화하여, 소망하는 공간적인 배향 상태가 형성된다.

도 3은, 전압 인가에 의해 형성되는 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이의 액정의 배향 상태를 개략적으로 설명하는 도면이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 마이크로렌즈 어레이(1)에 있어서, 빗살 전극(6)과 공통 전극(5)과의 사이에 소정의 전압이 인가되었을 때에는, 액정층(4)의 액정(9)은, 기판(2)과 기판(3)과의 사이에서, 배향 상태가 변화한다. 그리고, 빗살 전극(6)이 인접하는 전극 요소 사이 부근에서 기판(3)에 평행으로 배향되지만, 공통 전극(5)에 가까워짐에 따라 기판(3)에 대한 기울기가 커지는 배향 상태를 기판(2)과 기판(3)과의 사이에서 실현한다. 그 결과, 마이크로렌즈 어레이(1)의 면 내에서, 볼록 렌즈 기능을 실현하는 굴절률 분포를 발생시킨다. 따라서, 마이크로렌즈 어레이(1)는, 빗살 전극(6)과 공통 전극(5)과의 사이에 전압이 인가되었을 때, 빗살 전극(6)의 전극 요소의 형성 피치에 대응한, 가늘고 긴, 소위 어묵 형상의 볼록 렌즈부를 갖는 렌티큘러 렌즈로서 기능한다.

본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)는, 스페이서(7)를 갖고, 기판(2)과 기판(3)과의 사이에 협지되는 액정층(4)의 두께를 면 내에서, 높은 정밀도로 제어하는 것이 가능하다. 그리고, 마이크로렌즈 어레이(1)는, 전압 인가에 의해 높은 정밀도로, 액정층(4)의 액정(9)의 공간적인 배향 상태를 제어하는 것이 가능하며, 평면 화상과 입체 화상과의 전환에 적합한 마이크로렌즈 어레이가 된다.

또한, 도 1에 나타내는 마이크로렌즈 어레이(1)에서는, 스페이서(7)는, 기판(2)과 기판(3)과의 사이에서, 기판(3) 상의 빗살 전극(6)의 전극 요소 간의 소망하는 위치에 입설 가능하다. 그리고, 빗살 전극(6)에 대한 배치 위치는, 빗살 전극(6)의 전극 요소 간에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 기판(3) 상의 빗살 전극(6)의 전극 요소 상에 형성하는 것도 가능하다.

도 4는, 본 실시 형태의 다른 예인 마이크로렌즈 어레이의 구조를 개략적으로 설명하는 단면도이다.

도 4에 나타내는, 본 실시 형태의 다른 예인 마이크로렌즈 어레이(21)는, 기판(3) 상의 빗살 전극(6)의 전극 요소 상에 스페이서(27)가 형성되어 있고, 그 이외의 구조에 대해서는, 전술한 마이크로렌즈 어레이(1)와 동일하다. 따라서, 도 1의 마이크로렌즈 어레이(1)와 공통되는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시 형태의 다른 예인 마이크로렌즈 어레이(21)는, 광출사측에 배치되는 기판(2)과, 광입사측에 배치되는 기판(3)과, 그들 기판(2) 및 기판(3)에 협지된 액정층(4)과, 기판(2)의 액정층(4)측의 면에 형성된 공통 전극(5)과, 기판(3)의 액정층(4)측에 형성된 빗살 형상의 빗살 전극(6)과, 기판(2)과 기판(3)과의 사이에 입설된 스페이서(27)를 갖는다. 기판(2)의 공통 전극(5)이 형성된 면과 기판(3)의 빗살 전극(6)이 형성된 면에는 각각, 액정 배향용의 배향막(8)이 형성되어 있다. 액정층(4)은, 네마틱 액정인 액정(9)으로 이루어진다. 마이크로렌즈 어레이(1)의 측면부는, 적당한 시일제(도시되지 않음)에 의해 봉지되어 있는 것이 바람직하다.

마이크로렌즈 어레이(21)의 스페이서(27)는, 도 1에 나타낸 마이크로렌즈 어레이(1)의 스페이서(7)와 동일한 형상의 기둥 형상 스페이서이며, 기판(2)과 기판(3)과의 사이에 배설된다. 스페이서(27)의 형성은, 본 실시 형태의 감광성 조성물을 이용하여, 전술한 방법에 따라 행해진다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 다른 예인 마이크로렌즈 어레이(21)에서는, 스페이서(27)는, 빗살 전극(6)이 형성된 기판(3) 상의 빗살 전극(6)의 전극 요소의 위에 입설된다. 그 후, 배향막(8)이 형성되고, 공통 전극(5)과 배향막(8)이 형성된 기판(2)과 서로 겹쳐짐으로써, 기판(2)과 기판(3)과의 사이에 배치된다.

본 실시 형태의 다른 예인 마이크로렌즈 어레이(21)는, 스페이서(27)를 갖고, 기판(2)과 기판(3)과의 사이에 협지되는 액정층(4)의 두께를 면 내에서, 높은 정밀도로 제어하는 것이 가능하다. 그리고, 마이크로렌즈 어레이(21)는, 전압 인가에 의해 높은 정밀도로, 도 3에 나타낸 마이크로렌즈 어레이(1)와 동일하게, 액정층(4)의 액정(9)의 공간적인 배향 상태를 제어하는 것이 가능하고, 평면 화상과 입체 화상과의 전환에 적합한 마이크로렌즈 어레이가 된다. 그리고, 마이크로렌즈 어레이(21)에서는, 스페이서(27)가 기판(3) 상의 빗살 전극(6)의 전극 요소 상에 형성되어 있어, 스페이서(27)가, 전압 인가에 의한 액정(9)의 공간적인 배향 제어의 방해가 되는 경우는 적다.

또한, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(21)에서는, 다른 구성예로서, 공통 전극(5)이 형성된 기판(2) 상에 본 실시 형태의 감광성 조성물을 이용하여 스페이서(27)를 입설하고, 배향막(8)을 형성한다. 그 후, 그 기판(2)과, 빗살 전극(6)과 배향막(8)이 형성된 기판(3)을 서로 겹침으로써, 기판(2)과 기판(3)과의 사이에서, 빗살 전극(6)의 전극 요소 상에 스페이서(27)가 배치된 구성으로 하는 것도 가능하다.

다음으로, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이를 이용한 본 실시 형태의 입체 화상 표시 장치에 대해서 설명한다.

[4] 입체 화상 표시 장치

본 실시 형태의 입체 화상 표시 장치는, 평면 화상과 입체 화상을 전환하여 표시할 수 있는 화상 표시부와, 전술한 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이를 갖는 입체 화상 표시 장치이다.

도 5는, 본 실시 형태의 입체 화상 표시 장치의 구조를 개략적으로 설명하는 단면도이다.

본 실시 형태의 입체 화상 표시 장치(100)는, 관찰자(101)로부터 가까운 순서로, 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)와, 평면 화상 및 입체 화상을 전환하여 표시할 수 있는 화상 표시부(102)를 배치하여 구성되어 있다.

본 실시 형태의 입체 화상 표시 장치의 화상 표시부(102)로서는, 액정 표시 방식, EL(Electro Luminescence: 일렉트로 루미네선스 발광) 표시 방식, 플라즈마 표시 방식, CRT(Cathode Ray Tube: 브라운관) 방식, LED(Light Emitting Diode: 발광 다이오드) 방식 등의 화상 표시부를 들 수 있지만, 액정 표시 방식, EL 표시 방식 또는 플라즈마 표시 방식의 화상 표시부인 것이 바람직하다. EL 표시 방식으로서는 유기 EL 표시 방식인 것이 바람직하다.

화상 표시부(102)와 마이크로렌즈 어레이(1)와의 사이에는, 적어도 1매의 편광판(도시되지 않음)을 배치하는 것이 바람직하다. 이 편광판은, 화상 표시부(102)와 일체가 되어 그 일부를 구성하고 있어도 좋다.

본 실시 형태의 입체 화상 표시 장치(100)의 화상 표시부(102)는, 입체 화상을 표시하는 경우에는, 시차(視差)가 있는 우목용 화상과 좌목용 화상을, 화상 표시부(102) 상에 스트라이프 형상으로 교대로 형성하여 표시할 수 있다. 한편, 평면 화상을 표시하는 경우에는, 입체 화상의 표시시에 있어서의 우목용 화상의 형성 부분과 좌목용 화상의 형성 부분을 2차원 화상의 단위 화소로서 각각 사용할 수 있고, 고정세한 평면 화상을 표시하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

화상 표시부(102)가 갖는 단위 화소의 폭은, 마이크로렌즈 어레이(1)의 빗살 전극(6)의 전극 요소의 형성 피치의 1/2인 것이 바람직하다. 그리고, 본 실시 형태의 입체 화상 표시 장치(100)에 있어서, 화상 표시부(102)와 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)를 조합할 때에는, 마이크로렌즈 어레이(1)의 기판(3)의 빗살 전극(6)의 전극 요소의 길이 방향으로 연장되는 중심선이, 화상 표시부(102)의 입체 화상의 표시시에 있어서의 우목용 화상의 형성 부분과 좌목용 화상의 형성 부분과의 경계선에 일치하도록 조합하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태의 입체 화상 표시 장치(100)에 있어서, 화상 표시부(102)는, 전술한 바와 같이, 시차가 있는 우목용 화상과 좌목용 화상을 스트라이프 형상으로 교대로 형성하기 위한 우목용 화상 부분(R)과 좌목용 화상 부분(L)을 갖는다. 그리고, 평면 화상을 표시할 때에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 화상 표시부(102)는 우목용 화상 부분(R)과 좌목용 화상 부분(L)을 2차원 화상을 형성하는 단위 화소로서 사용하여, 고정세한 2차원 화상을 출력한다. 이때, 마이크로렌즈 어레이(1)는 전압 무인가 상태 또는 액정(9)이 배향 변화 동작하지 않는 정도의 극히 작은 전압 인가 상태로 된다. 이에 따라 마이크로렌즈 어레이(1)의 기판(2)과 기판(3)과의 사이에 협지된 액정층(4)의 액정(9)은, 배향막(8)의 작용에 의해, 기판(2) 및 기판(3)에 의해 형성되는 기판면에 대하여 평행으로 배향된다. 그 때문에, 마이크로렌즈 어레이(1)는, 렌티큘러 렌즈로서 기능하지 않고, 단순한 투명체로서 기능한다. 그 결과, 관찰자(101)는, 입체 화상 표시 장치(100) 상에서, 고정세 그리고 고휘도의 평면 화상을 관찰할 수 있다.

도 6은, 전압 인가된 마이크로렌즈 어레이를 갖는 본 실시 형태의 입체 화상 표시 장치의 구조를 개략적으로 설명하는 단면도이다.

한편, 도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 입체 화상 표시 장치(100)에서는, 입체 화상을 표시함에 있어서, 화상 표시부(102)는, 우목용 화상 부분(R) 및 좌목용 화상 부분(L)에, 시차가 있는 우목용 화상과 좌목용 화상을 스트라이프 형상으로 교대로 형성하여 표시한다. 이때, 마이크로렌즈 어레이(1)에는 전압이 인가되어, 액정층(4)의 액정(9)은, 기판(2)과 기판(3)과의 사이에서 배향 상태가 변화하고, 도 3을 이용하여 설명한 배향 상태가 면 내에서 균일하게 형성된다. 그 결과, 마이크로렌즈 어레이(1)에서는, 렌티큘러 렌즈로서 기능하게 되어, 면 내에서 균일하게 렌티큘러 효과를 나타내게 된다. 이에 따라, 입체 화상 표시 장치(100)는, 화상 표시부(102) 상의 우목용 화상을 관찰자(101)의 우목에, 좌목용 화상을 관찰자(101)의 좌목에 각각 인도하는 것이 가능해져, 관찰자(101)는 균일한 입체 화상을 관찰할 수 있다.

이와 같이 하여 본 실시 형태의 입체 화상 표시 장치(100)는, 고정세하고 밝은 평면 화상과 높은 균일성을 구비한 입체 화상을 선택적으로 전환하여 표시할 수 있다.

(실시예)

이하, 실시예에 기초하여 본 발명의 실시 형태를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명은 이들 실시예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예에 있어서의 「부」 및 「％」는, 특기하지 않는 한 질량 기준이다.

＜중합체(A-1)의 합성＞

[실시예 1]

반응 용기에, 중합 촉매로서, 2,2-아조이소부티로니트릴을 5부, 중합 용제로서, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 150부, 단량체로서, 메타크릴산(a3-1)을 11부, 이소보닐아크릴레이트(a2-1)를 39부, α-메틸-p-하이드록시스티렌(a1-1)을 30부, 트리사이클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8-일메타크릴레이트(a2-2)를 15부, 페녹시디에틸렌글리콜메타크릴레이트(a3-2)를 5부, 연쇄 이동제로서, tert-도데실메르캅탄을 0.2부 넣고, 혼합 용액을 형성했다. 얻어진 혼합 용액을 80℃에서 3시간 가열했다. 가열 후의 혼합 용액에 2,2-아조이소부티로니트릴을 2부 넣은 후, 이것을 80℃에서 3시간 가열한 후, 100℃에서 1시간 가열했다. 가열 후의 혼합 용액을 23℃로 냉각하여, 알칼리 가용성 수지인 중합체(A-1)를 함유하는 용액을 얻었다.

＜산의 작용에 의해 알칼리에 대한 용해성이 증대되는 수지(A-Ⅱ-1)의 합성＞

[실시예 2]

교반 장치, 환류기, 온도계, 적하조(滴下槽)가 부착된 반응 용기(플라스크)를 질소 치환한 후, 용제로서 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트를 넣고, 교반을 시작했다. 그 후, 용제의 온도를 80℃까지 상승시켰다. 적하조에 중합 촉매로서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, (a-ⅱ-1-1)로서 1-에틸사이클로헥실메타크릴레이트 구성 단위 50질량％ 및, (a-ⅱ-2-1)로서 2-에톡시에틸아크릴레이트 구성 단위 50질량％를 넣고, 중합 촉매가 용해될 때까지 교반한 후, 이 용액을 플라스크 내에 3시간 균일 적하하고, 계속해서 80℃에서 5시간 중합을 행했다. 그 후, 실온까지 냉각하여, 질량 평균 분자량 350,000의 수지(A-Ⅱ-1)를 얻었다.

＜노볼락 수지(c-ⅱ-1-1)의 합성＞

[실시예 3]

m-크레졸과 p-크레졸을 질량비 60:40의 비율로 혼합하여, 이에 포르말린을 더하고, 옥살산 촉매를 이용하여 상법에 의해 축합하여 크레졸 노볼락 수지를 얻었다. 이 수지에 대하여 분별 처리를 시행하고, 저분자 영역을 커트하여 질량 평균 분자량 15000의 노볼락 수지를 얻었다. 이 수지를 노볼락 수지(c-ⅱ-1-1)로 했다.

＜감광성 조성물의 조제＞

[실시예 4]

(A) 성분으로서 실시예 1에서 얻어진 중합체(A-1) 100질량부, (B) 성분으로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물을 60질량부와, 페놀 노볼락형 에폭시 수지(상품명 「에피코트 152」, 재팬에폭시레진 가부시키가이샤) 20질량부, (C) 성분으로서, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온(상품명 「이르가큐어(Irgacure)(등록상표) 651」, 치바·스페셜티·케미컬즈 가부시키가이샤 제조) 19질량부, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드(상품명 「Lucirin(등록상표) LR8953X」, BASF사 제조) 4질량부, 에탄온-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심)(이르가큐어(등록상표) OXE02, 치바·스페셜티·케미컬즈 가부시키가이샤)을 2질량부, 접착조제로서 트리스-(3-트리메톡시실릴프로필)이소시아누레이트(상품명 「Y-11597」, 모멘티브사 제조) 3질량부, 계면활성제로서 불소계 계면활성제(상품명 「FTX-218F」, 가부시키가이샤 네오스 제조) 0.1질량부를 용제인 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트에 용해시켜, 감광성 조성물을 조제했다.

[실시예 5]

＜감광성 조성물(포지티브형)의 조제＞

(A-Ⅱ) 성분으로서 실시예 2에서 얻어진 수지(A-Ⅱ-1)를 50질량부, (B-Ⅱ) 성분으로서 하기 화학식의 화합물(B-Ⅱ-1)을 1질량부 및, (C-Ⅱ) 성분으로서 실시예 3에서 얻어진 노볼락 수지(c-ⅱ-1-1)를 50질량부 이용하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트에 혼합하여 균일 용액으로 한 후, 공경(孔徑) 1㎛의 멤브레인 필터를 통해 여과하여, 포지티브형의 감광성 조성물을 조제했다.

＜감광성 조성물에 의한 패턴의 형성＞

[실시예 6]

실시예 4의 감광성 조성물을 유리 기판 상에 도포하고, 핫 플레이트에서 120℃로 5분간 가열 처리하여, 막두께 58㎛의 도막을 형성했다. 형성한 도막에, 얼라이너(Karl Suss사 제조, 형식 「MA-150」)를 이용하여, 패턴화 마스크를 개재하여 고압 수은등으로부터 조사되는 자외선을 노광했다. 노광 후의 도막을, 수산화 칼륨을 2질량％ 함유하는 수용액으로 현상 처리 90초간, 이어서, 물세정 처리함으로써, 패턴폭 40㎛, 패턴 높이 50㎛의 패턴을 형성했다.

[실시예 7]

실시예 5의 감광성 조성물을 유리 기판 상에 도포하고, 핫 플레이트에서 120℃로 5분간 가열 처리하여, 막두께 58㎛의 도막을 형성했다. 형성한 도막에, 얼라이너(Karl Suss사 제조, 형식 「MA-150」)를 이용하여, 패턴화 마스크를 개재하여 고압 수은등으로부터 조사되는 자외선을 노광했다. 노광 후의 도막을, 0.40질량％농도의 테트라메틸암모늄하이드록사이드 수용액으로 25℃에서 현상했다. 여기에서 현상 시간은 80초간으로 했다. 이어서, 초순수로 1분간 유수 세정을 행하고, 그 후 건조시킴으로써, 패턴폭 40㎛, 패턴 높이 50㎛의 패턴을 형성했다.

＜감광성 조성물에 의한 패턴의 평가＞

[실시예 8]

실시예 6에서 얻어진 패턴을 갖는 기판을, 추가로 오븐에서 220℃로 1시간 가열 처리하고, 그 후, 가열 처리 후의 패턴 높이를, 레이저 현미경(VK-8500, KEYENCE사)을 이용하여 측정했다. 가열 처리 후의 패턴 높이를 측정했다. 가열 처리 후의 패턴 높이는 48㎛였다. 그 결과, 220℃에서의 가열 처리에 의한 패턴의 높이의 변화량은 4％이며, 실시예 4의 감광성 조성물을 이용하여 형성되는 패턴은, 형성 후에 200℃ 이상에서 가열되어도 신축을 5％ 이하로 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다.

동일한 평가 방법에 의해, 실시예 7에서 얻어진 패턴을 갖는 기판에 대해서 행한 결과, 실시예 5의 감광성 조성물을 이용하여 형성되는 패턴은, 형성 후에 200℃ 이상에서 가열되어도 신축을 5％ 이하로 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다.

＜마이크로렌즈 어레이의 제조＞

[실시예 9]

본 실시예의 마이크로렌즈 어레이는, 기판 간에 배치된 부재로서, 기판 간에 입설된 스페이서를 갖는 마이크로렌즈 어레이이다.

처음에, 공지의 포토리소그래피법에 의해, ITO로 이루어지는 빗살 전극이 형성된 유리 기판 상에, 실시예 4의 감광성 조성물을 도포했다. 이어서, 핫 플레이트에서 120℃로 5분간 가열 처리하고, 막두께 58㎛의 도막을 형성했다. 형성한 도막에, 얼라이너(Karl Suss사 제조, 형식 「MA-150」)를 이용하여, 스페이서 패턴에 대응하는 패턴을 구비한 패턴화 마스크를 개재하여 고압 수은등으로부터 조사되는 자외선을 노광했다. 노광 후의 도막을, 수산화 칼륨을 2질량％ 함유하는 수용액으로 현상 처리 90초간, 이어서, 물세정 처리함으로써, 빗살 전극이 형성된 유리 기판 상에 높이 50㎛의 스페이서 패턴을 형성했다.

이어서, ITO로 이루어지는 공통 전극이 형성된 다른 유리 기판을 준비했다. 그리고, 스페이서 패턴이 형성된 유리 기판과 공통 전극이 형성된 유리 기판의 각각의 위에, 액정을 평행 배향시키기 위한 광배향막을 형성했다. 즉, 각각의 기판상에, 광배향막 형성용의 액정 배향제를 도포하고, 80℃의 핫 플레이트에서 1분간 프리베이킹를 행한 후, 180℃에서 1시간 가열하여 막두께 80㎚의 도막을 형성했다. 이어서, 이 도막 표면에, Hg-Xe 램프 및 글랜 테일러 프리즘을 이용하여 313㎚의 휘선을 포함하는 편광 자외선 200J/㎡를, 기판의 법선 방향으로부터 조사하고, 광배향 처리를 시행하여, 액정을 평행 배향시키는 광배향막을 형성했다.

배향막이 형성된 한 쌍의 기판을 이용하여, 정의 유전 이방성을 갖는 네마틱 액정을 기판 간에 협지하고, 측면부를 시일제에 의해 봉지하여 마이크로렌즈 어레이를 제조했다. 제조된 마이크로렌즈 어레이는, 도 1에 나타내는 바와 동일한 구조를 구비하고 있다. 액정층의 두께는 면 내에서 균일하게 제어되어 50㎛였다. 그리고, 액정층을 협지하는 각 기판의 전극으로의 전압 인가에 의해, 도 3에 나타낸 액정의 배향 상태를 실현했다.

[실시예 10]

실시예 5의 감광성 조성물을 이용하여, 실시예 9에 기재된 방법과 동일하게 하여 스페이서 패턴을 형성한 이외, 상기한 바와 동일한 방법에 따라, 마이크로렌즈 어레이를 제조했다. 제조된 마이크로렌즈 어레이는, 도 1에 나타내는 바와 동일한 구조를 구비하고 있다. 액정층의 두께는 면 내에서 균일하게 제어되어 50㎛였다. 그리고, 액정층을 협지하는 각 기판의 전극으로의 전압 인가에 의해, 도 3에 나타낸 액정의 배향 상태를 실현했다.

＜입체 화상 표시 장치의 제조＞

[실시예 11]

화상 표시부로서 액정 표시 방식의 화상 표시부(액정 디스플레이)를 준비했다. 액정 디스플레이는, TN(Twisted Nematic) 모드의 액정 디스플레이이며, 투명 기판 간에 트위스트 네마틱 액정을 협지하여 구성된 액정 패널을 추가로 한 쌍의 편광판으로 협지한 구조를 갖는다. 그리고, 액정 디스플레이는, 입체 화상과 평면 화상을 전환하여 표시할 수 있도록 구성되어 있고, 입체 화상을 표시하는 경우에는, 시차가 있는 우목용 화상과 좌목용 화상을 스트라이프 형상으로 교대로 형성하여 표시할 수 있다. 한편, 평면 화상을 표시하는 경우에는, 입체 화상의 표시시에 있어서의 우목용 화상의 형성 부분과 좌목용 화상의 형성 부분을 2차원 화상의 단위 화소로서, 고정세한 평면 화상을 표시할 수 있다.

이 액정 디스플레이를 이용하여, 실시예 9의 마이크로렌즈 어레이를 서로 겹쳐, 도 5에 나타낸 바와 동일한 구조의 입체 화상 표시 장치를 제조했다.

제조된 입체 화상 표시 장치에서는, 액정 디스플레이 상에 평면 화상을 형성함과 함께, 마이크로렌즈 어레이를 전압 무인가 상태로 함으로써, 고정세 그리고 고휘도의 평면 화상을 관찰할 수 있었다. 또한, 제조된 입체 화상 표시 장치에서는, 입체 화상을 표시할 때에 있어서, 액정 디스플레이의 우목용 화상 부분(R) 및 좌목용 화상 부분(L)에, 시차가 있는 우목용 화상과 좌목용 화상을 스트라이프 형상으로 교대로 형성하고, 아울러 마이크로렌즈 어레이에 전압을 인가하여 렌티큘러 렌즈로서 기능시켰다. 그리고, 액정 디스플레이 상의 우목용 화상을 관찰자의 우목에, 좌목용 화상을 관찰자의 좌목에 각각 인도함으로써 관찰자에게 입체 화상을 제공할 수 있었다.

[실시예 12]

마이크로렌즈 어레이에, 실시예 10의 마이크로렌즈 어레이를 이용한 이외는 실시예 11에 기재된 제조 방법과 동일하게 하여, 도 5에 나타낸 바와 동일한 구조의 입체 화상 표시 장치를 제조했다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형하여 실시할 수 있다.

예를 들면, 도 1 및 도 2에 나타내는 본 실시 형태의 마이크로렌즈 어레이(1)의 스페이서(7)는, 단면 형상이 원형이 되는 기둥 형상의 스페이서 구조를 갖지만, 본 발명에서는 그러한 구조에만 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서는, 마이크로렌즈 어레이에 있어서, 단면이 스트라이프 형상이 되는 스페이서 구조나, 격자 형상의 부재 등, 기판 간에 협지되는 액정층을 구획하도록 기판 간에 입설된 격벽 구조를 구비한 부재를 배치하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에서는, 마이크로렌즈 어레이에 있어서, 그 빗살 전극을 복수개로 분할하여, 분할된 빗살 전극마다 전압을 인가할 수 있도록 구성하는 것이 가능하다. 이렇게 함으로써, 각 1개의 마이크로렌즈 내에서, 전압의 인가 영역과 전압의 무인가 영역을 동시에 형성하는 것이 가능해진다. 그 경우, 화상 표시부에서의 화상 형성과 아울러, 1개의 입체 화상 표시 장치 내를 평면 화상 표시 영역과 입체 화상 표시 영역으로 나누어, 평면 화상과 입체 화상을 동시에 표시하는 것이 가능해진다.

1, 21 : 마이크로렌즈 어레이
2, 3 : 기판
4 : 액정층
5 : 공통 전극
6 : 빗살 전극
7, 27 : 스페이서
8 : 배향막
9 : 액정
100 : 입체 화상 표시 장치
101 : 관찰자
102 : 화상 표시부
200 : 렌티큘러 렌즈

Claims

한 쌍의 기판 간에 30㎛∼70㎛ 두께의 액정층을 협지하여 구성되는 마이크로렌즈 어레이로서,
당해 기판 간에, 기둥 형상의 스페이서 구조 또는 격벽 구조의 부재가 배치되고, 당해 부재는, 알칼리 가용성 수지를 함유하는 감광성 조성물로 형성되며,
렌티큘러 방식에 의한 입체 화상 표시 장치에 이용되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
제1항에 있어서,
상기 감광성 조성물은,
(A) 알칼리 가용성 수지,
(B) 다관능성 단량체 및,
(C) 감광성 중합 개시제를 함유하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
제2항에 있어서,
(A) 알칼리 가용성 수지는, 페놀성 수산기를 갖는 구조 단위 및 지환식 탄화 수소기를 갖는 구조 단위를 갖는 중합체인 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
제2항에 있어서,
(B) 다관능성 단량체는, 에폭시기를 갖는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
제1항에 있어서,
상기 감광성 조성물은,
(A-Ⅱ) 산의 작용에 의해 알칼리에 대한 용해성이 증대되는 수지 및,
(B-Ⅱ) 활성 광선 또는 방사선 조사에 의해 산을 발생하는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
제5항에 있어서,
(A-Ⅱ) 산의 작용에 의해 알칼리에 대한 용해성이 증대되는 수지는, 하기식 (11)로 나타나는 특정 구조를 갖는 구성 단위를 포함하는 공중합체로 이루어지는 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이:

(식 (11) 중, R¹⁰¹은 수소 원자 또는 메틸기, R¹⁰²는 저급 알킬기를 나타내고, X는 그것이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 탄소수 5∼20의 탄화 수소환을 형성함).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 간에 배치되는 부재는, 200℃ 가열시의 신축률이 5％ 이하인 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
대향 배치된 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 간에 협지된 30㎛∼70㎛ 두께의 액정층과, 상기 제1 기판의 상기 액정층측의 면에 형성되어, 서로 평행으로 배치된 복수의 전극 요소를 갖는 빗살 전극과, 상기 제2 기판의 상기 액정층측의 면에 형성된 공통 전극을 갖고, 상기 빗살 전극 및 상기 공통 전극 간으로의 전압 인가에 의해 상기 액정층을 구동하여 렌즈 작용하는 마이크로렌즈 어레이로서,
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 간에, 기둥 형상의 스페이서 구조 또는 격벽 구조의 부재를 갖고,
상기 부재는, 알칼리 가용성 수지를 함유하는 감광성 조성물로 형성되며,
렌티큘러 방식에 의한 입체 화상 표시 장치에 이용되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
제8항에 있어서,
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 각각의 상기 액정층과 접하는 면에는 평행 배향용의 배향막이 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
제8항에 있어서,
상기 감광성 조성물은,
(A) 알칼리 가용성 수지,
(B) 다관능성 단량체 및,
(C) 감광성 중합 개시제를 함유하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
제10항에 있어서,
(A) 알칼리 가용성 수지는, 페놀성 수산기를 갖는 구조 단위 및 지환식 탄화 수소기를 갖는 구조 단위를 갖는 중합체인 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
제10항에 있어서,
(B) 다관능성 단량체는, 에폭시기를 갖는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
제8항에 있어서,
상기 감광성 조성물은,
(A-Ⅱ) 산의 작용에 의해 알칼리에 대한 용해성이 증대되는 수지 및,
(B-Ⅱ) 활성 광선 또는 방사선 조사에 의해 산을 발생하는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
제13항에 있어서,
(A-Ⅱ) 산의 작용에 의해 알칼리에 대한 용해성이 증대되는 수지는, 하기식 (11)로 나타나는 특정 구조를 갖는 구성 단위를 포함하는 공중합체로 이루어지는 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이:

(식 (11) 중, R¹⁰¹은 수소 원자 또는 메틸기, R¹⁰²는 저급 알킬기를 나타내고, X는 그것이 결합하고 있는 탄소 원자와 함께 탄소수 5∼20의 탄화 수소환을 형성함).
제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정층은 정(正)의 유전 이방성을 갖는 액정을 함유하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
삭제
제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 간의 부재는, 200℃ 가열시의 신축률이 5％ 이하인 것을 특징으로 하는 마이크로렌즈 어레이.
제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 마이크로렌즈 어레이와,
평면 화상과 입체 화상을 전환하여 표시하는 화상 표시부를 갖는 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시 장치.
제18항에 있어서,
상기 화상 표시부는, 액정 표시 방식, EL 표시 방식 또는 플라즈마 표시 방식의 화상 표시부인 것을 특징으로 하는 입체 화상 표시 장치.