(57)【要約】【課題】感光性樹脂組成物、感光性樹脂組成物から形成された光硬化パターン、及び光硬化パターンを備えた画像表示装置を提供する。【解決手段】バインダー樹脂、重合性単量体、重合開始剤、特定構造の繰り返し単位を有するポリシロキサン系の第１界面活性剤、分子内にフッ素が５〜１０重量％で含まれるポリシロキサン系の第２界面活性剤、及び溶媒を含むことにより、膜形成の際、中心部と先端部との高さ差が小さく平坦であり、かつ乾燥ムラが生じない硬化膜を得ることができる感光性樹脂組成物、感光性樹脂組成物から形成された光硬化パターン、及び光硬化パターンを備えた画像表示装置。【選択図】図１
2016143063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダー樹脂、重合性単量体、重合開始剤、下記化学式１の繰り返し単位を有するポリシロキサン系の第１界面活性剤、分子内にフッ素が５〜１０重量％で含まれるポリシロキサン系の第２界面活性剤、及び溶媒を含む、感光性樹脂組成物。
【化１】
2016143063.tif 000016
（式中、Ｒ１は、水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数１〜１０のアルキル基であり、ａ及びｂは、モル比を示し、ａ：ｂ＝１：１〜１：９であり、ｎは、重合度を示し、界面活性剤分子内のシロキサン繰り返し単位の全重合度に対して１０〜４０％である。）
【請求項２】
前記第２界面活性剤は、下記化学式２で表される繰り返し単位を有するポリシロキサン系の界面活性剤である、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【化２】
2016143063.tif 000017
（式中、ｏ及びｐは、重合度を示し、ｏ：p＝７：３〜９：１であり、ｃは、２〜６の整数である。）
【請求項３】
前記第１界面活性剤の重量平均分子量は、１００００〜１７０００である、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記第２界面活性剤の重量平均分子量は、４０００〜１００００である、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記第１界面活性剤と前記第２界面活性剤との混合比は、重量比で１.５：１〜１０：１である、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項６】
前記第１界面活性剤と前記第２界面活性剤との混合比は、重量比で１.５：１〜７：１である、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項７】
感光性樹脂組成物中の固形分１００重量部に対して、前記第１界面活性剤０.０１〜２.５重量部、及び前記第２界面活性剤０.０１〜１.５重量部を含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項８】
前記第１及び第２界面活性剤は、互いに独立して、乾燥ムラ防止限界濃度が、感光性樹脂組成物中の固形分基準で７００〜９５０ｐｐｍである、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項９】
前記バインダー樹脂は、下記の化学式３又は化学式４のものである、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
【化３】
2016143063.tif 000018
（式中、Ｒ５〜Ｒ１６は、水素原子又はメチル基であり、ｅ＝３０〜６０ｍｏｌ％、ｆ＝５〜３０ｍｏｌ％、ｇ＝１５〜４５ｍｏｌ％、ｈ＝５〜３０ｍｏｌ％である。）
【化４】
2016143063.tif 000019
（式中、Ｒ１７〜Ｒ２２は、水素原子又はメチル基であり、ｉ＝６０〜９０ｍｏｌ％、ｊ＝１０〜４０ｍｏｌ％である。）
【請求項１０】
請求項１〜９に記載の感光性樹脂組成物から形成された、光硬化パターン。
【請求項１１】
前記光硬化パターンは、アレイ平坦化膜パターン、保護膜パターン、絶縁膜パターン、フォトレジストパターン、ブラックマトリックスパターン、及びカラムスペーサパターンからなる群より選択される、請求項１０に記載の光硬化パターン。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光硬化パターンを含む、画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光性樹脂組成物、感光性樹脂組成物から形成された光硬化パターン、及び光硬化パターンを備えた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ分野において、感光性樹脂組成物は、フォトレジスト、絶縁膜、保護膜、ブラックマトリックス、カラムスペーサ等の様々な光硬化パターンを形成するために用いられる。具体的には、感光性樹脂組成物をフォトリソグラフィ工程によって選択的に露光及び現像して所望の光硬化パターンを形成するが、この過程において、工程上の歩留まりを向上させ、適用対象の物性を向上させるために、高感度な感光性樹脂組成物が求められている。
【０００３】
感光性樹脂組成物によりフォトレジストパターンを形成する過程で生成される塗膜は、平坦であることが求められる。しかし、実際の工程では、レジスト塗膜の形成過程で溶媒が蒸発しながら表面張力が増加するが、先端部の表面積の増加により溶媒の蒸発がさらに速くなり、表面張力の増加速度も中心部に比べて速くなる。したがって、塗膜の中心部と先端部との表面張力の差により、表面張力の大きい先端部が表面張力の小さい中心部を引っ張ることで高さ差が発生し、塗膜生成時、膜の先端部が厚くなる問題点がある。
【０００４】
韓国登録特許第１３０２５０８号は、シクロヘキセニルアクリレート系単量体を用いて重合された共重合体を含むことにより、耐熱性及び耐光性に優れ、かつ感度を向上できる感光性樹脂組成物を開示しているが、前述した問題点に対する対策は提示していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国登録特許第１３０２５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、膜形成の際、中心部と先端部との高さ差が小さく平坦であり、かつ乾燥ムラが生じない硬化膜を得ることができる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、前記感光性樹脂組成物から形成された光硬化パターン及び前記光硬化パターンを備えた画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１．バインダー樹脂、重合性単量体、重合開始剤、下記化学式１の繰り返し単位を有するポリシロキサン系の第１界面活性剤、分子内にフッ素が５〜１０重量％で含まれるポリシロキサン系の第２界面活性剤、及び溶媒を含む、感光性樹脂組成物。
【化１】
2016143063.tif 000003
（式中、Ｒ１は、水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数１〜１０のアルキル基であり、ａ及びｂは、モル比を示し、ａ：ｂ＝１：１〜１：９であり、ｎは、重合度を示し、界面活性剤分子内のシロキサン繰り返し単位の全重合度に対して１０〜４０％である。）
【０００９】
２．前記項目１において、前記第２界面活性剤は、下記化学式２で表される繰り返し単位を有するポリシロキサン系の界面活性剤である、感光性樹脂組成物。
【化２】
2016143063.tif 000004
（式中、ｏ及びｐは、重合度を示し、ｏ：p＝７：３〜９：１であり、ｃは、２〜６の整数である。）
【００１０】
３．前記項目１において、前記第１界面活性剤の重量平均分子量は、１００００〜１７０００である、感光性樹脂組成物。
【００１１】
４．前記項目１において、前記第２界面活性剤の重量平均分子量は、４０００〜１００００である、感光性樹脂組成物。
【００１２】
５．前記項目１において、前記第１界面活性剤と前記第２界面活性剤との混合比は、重量比で１.５：１〜１０：１である、感光性樹脂組成物。
【００１３】
６．前記項目１において、前記第１界面活性剤と前記第２界面活性剤との混合比は、重量比で１.５：１〜７：１である、感光性樹脂組成物。
【００１４】
７．前記項目１において、感光性樹脂組成物中の固形分１００重量部に対して、前記第１界面活性剤０.０１〜２.５重量部、及び前記第２界面活性剤０.０１〜１.５重量部を含む、感光性樹脂組成物。
【００１５】
８．前記項目１において、前記第１及び第２界面活性剤は、互いに独立して、乾燥ムラ防止限界濃度が、感光性樹脂組成物中の固形分基準で７００〜９５０ｐｐｍである、感光性樹脂組成物。
【００１６】
９．前記項目１において、前記バインダー樹脂は、下記の化学式３又は化学式４のものである、感光性樹脂組成物。
【化３】
2016143063.tif 000005
（式中、Ｒ５〜Ｒ１６は、水素原子又はメチル基であり、ｅ＝３０〜６０ｍｏｌ％、ｆ＝５〜３０ｍｏｌ％、ｇ＝１５〜４５ｍｏｌ％、ｈ＝５〜３０ｍｏｌ％である。）
【化４】
2016143063.tif 000006
（式中、Ｒ１７〜Ｒ２２は、水素原子又はメチル基であり、ｉ＝６０〜９０ｍｏｌ％、ｊ＝１０〜４０ｍｏｌ％である。）
【００１７】
１０．前記項目１〜９に記載の感光性樹脂組成物から形成された、光硬化パターン。
【００１８】
１１．前記項目１０において、前記光硬化パターンは、アレイ平坦化膜パターン、保護膜パターン、絶縁膜パターン、フォトレジストパターン、ブラックマトリックスパターン、及びカラムスペーサパターンからなる群より選択される、光硬化パターン。
【００１９】
１２．前記項目１１に記載の光硬化パターンを含む、画像表示装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の感光性樹脂組成物は、それを用いて膜を形成する際、中心部と先端部との高さ差が小さく平坦であり、かつ乾燥ムラが生じない硬化膜を得ることができ、特にネガティブ型のフォトレジストパターンに形成される場合に非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例及び比較例の感光性樹脂組成物で塗膜を形成した場合、膜の中心部と先端部との高さ差を概略的に示すグラフである。
【図２】塗膜の中心部及び先端部における膜厚の測定方法を概略的に示す図である。
【図３】乾燥ムラの観察において、ムラが発生していない場合の写真である。
【図４】乾燥ムラの観察において、柄の小さいムラが発生した場合の写真である。
【図５】乾燥ムラの観察において、多くのムラが発生した場合の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は、バインダー樹脂、重合性単量体、重合開始剤、特定構造の繰り返し単位を有するポリシロキサン系の第１界面活性剤、分子内にフッ素が５〜１０重量％で含まれるポリシロキサン系の第２界面活性剤、及び溶媒を含むことにより、膜形成の際、中心部と先端部との高さ差が小さく平坦であり、かつ乾燥ムラが生じない硬化膜を得ることができる感光性樹脂組成物、それから形成された光硬化パターン、及びそれを備えた画像表示装置に関する。
【００２３】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２４】
＜感光性樹脂組成物＞
界面活性剤
第１界面活性剤
本発明の感光性樹脂組成物は第１界面活性剤を含み、前記第１界面活性剤は、下記化学式１の繰り返し単位を含んで形成される。
【００２５】
【化５】
2016143063.tif 000007
（式中、Ｒ１は、水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基であり、Ｒ２は、炭素数１〜１０のアルキル基であり、ａ及びｂは、モル比を示し、ａ：ｂ＝１：１〜１：９であり、ｎは、重合度を示し、界面活性剤分子内のシロキサン繰り返し単位の全重合度に対して１０〜４０％である。）
【００２６】
前記第１界面活性剤は、シリコン原子から出る側鎖にエチレンオキサイド単位体及びプロピレンオキサイド単位体を含み、前記プロピレンオキサイド単位体の含量（モル比）が前記エチレンオキサイドの含量（モル比）よりも高いか等しい。
【００２７】
感光性樹脂組成物を用いて塗膜を形成する過程で溶媒が蒸発しながら塗膜の表面張力が漸次増加するが、膜の中心部に比べて先端部における溶媒の蒸発速度が速いため、先端部の表面張力の増加速度も速くなる。塗膜の中心部と先端部とで表面張力の差が発生すると、表面張力の大きい先端部が表面張力の小さい中心部を引っ張ることにより、塗膜の先端部が中心部よりも厚くなるため、平坦な硬化膜が得られなくなる。
【００２８】
これに対し、本発明は、前記の特定構造を有する第１界面活性剤を含むことにより、動的表面張力（Dynamic Surface Tension）を効果的に下げるとともに、後述する第２界面活性剤と混合する場合に、感光性樹脂組成物を用いて塗膜を形成するとき、膜の中心部と先端部との表面張力の差を緩和して膜厚の差を低減できる。また、前記第１界面活性剤は、乾燥ムラの発生を防止する。
【００２９】
前記第１界面活性剤の重量平均分子量は、本発明の目的を逸脱しない範囲内であれば特に制限はなく、好ましくは１００００〜１７０００であってもよい。前記範囲であれば、硬化膜における中心部と先端部との膜厚差を低減する効果が極大化するため有利である。一般的なシリコン系界面活性剤の重量平均分子量が２００００〜３００００であることを考慮すると、前記範囲内の前記第１界面活性剤の重量平均分子量は比較的小さい値に該当し、界面活性剤分子の拡散速度が相対的に高いため、界面活性剤の界面への接近速度が増加することになる。これにより、表面作用を促進することができ、中心部と先端部との膜厚差を低減する効果が極大化すると考えられる。
【００３０】
前記第１界面活性剤は、前記化学式１の繰り返し単位を有するポリシロキサンであれば特に制限はなく、具体例として、下記化学式１−１で表されるポリシロキサンが挙げられる。
【００３１】
【化６】
2016143063.tif 000008
（式中、ａ及びｂは、モル比を示し、ａ：ｂ＝１：１〜１：９であり、ｍ及びｎは、重合度を示し、ｍは６０〜９０の整数であり、ｎは１０〜４０の整数である。）
【００３２】
前記第１界面活性剤の市販品としては、Ｌ７２１０（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製）が挙げられるが、これに制限されるものではない。
【００３３】
前記第１界面活性剤は、その機能を発揮できる範囲内であればその含量は特に限定されないが、例えば、感光性樹脂組成物中の固形分１００重量部に対して０．０１〜２．５重量部で含まれてもよい。前記範囲内であれば、前記第１界面活性剤を含むことによる効果が極大化するため好ましい。
【００３４】
第２界面活性剤
本発明の感光性樹脂組成物は、分子内の炭素鎖に置換されたフッ素が５〜１０重量％で含まれるポリシロキサン系の第２界面活性剤を含む。
【００３５】
第１界面活性剤を単独に使用する場合は、樹脂組成物で塗膜を形成する際に中心部と先端部との高さ差を低減できるものの、その平坦性はやや不十分である。
【００３６】
一方、塗膜形成の際、フッ素系界面活性剤は、コーティング膜の表面（気体／液体の界面）にさらに効率的に吸着して流動する膜表面に新たに形成される面積に対して、効果的なレベリング効果を示すことができる。このため、本発明は、分子内の炭素鎖に置換されたフッ素が５〜１０重量％で含まれるポリシロキサン系の第２界面活性剤を含むことにより、中心部と先端部との表面張力の差を緩和して膜厚差を低減することで、より一層平坦な硬化膜を得ることができる。
【００３７】
本発明による第２界面活性剤において、フッ素は、ポリシロキサンに含まれる炭素鎖に置換され得、より具体的には、前記第２界面活性剤は下記化学式２で表すことができる。
【００３８】
【化７】
2016143063.tif 000009
（式中、ｏ及びｐは、重合度を示し、ｏは界面活性剤分子全体内のシロキサン繰り返し単位に対して７０〜９０％であり、ｐは界面活性剤分子全体内のシロキサン繰り返し単位に対して１０〜３０％であり、ｃは、２〜６の整数である。）
【００３９】
前記第２界面活性剤の市販品としては、Ｆｌｕｏｒｏｓｉｌ ２１１０（Ｓｉｌｔｅｃｈ社製）が挙げられるが、これに制限されるものではない。
【００４０】
前記第２界面活性剤の重量平均分子量は、本発明の目的を逸脱しない範囲内であれば特に制限はなく、好ましくは４０００〜１００００であってもよい。前記範囲であれば、硬化膜における中心部と先端部との膜厚差を低減する効果をさらに改善できる。前記第２界面活性剤の重量平均分子量が前記範囲内であれば、前述したように、比較的小さい重量平均分子量の値を有するため、界面活性剤分子の拡散速度の増加に起因し、膜厚差の低減効果が極大化すると考えられる。
【００４１】
前記第２界面活性剤は、その機能を発揮できる範囲内であればその含量は特に限定されないが、例えば、感光性樹脂組成物中の固形分１００重量部に対して０．０１〜１．５重量部で含まれてもよい。前記範囲内であれば、前記第２界面活性剤を含むことによる効果が極大化するため好ましい。
【００４２】
本発明による第１界面活性剤と前記第２界面活性剤との混合比は、本発明の目的を逸脱しない範囲内であれば特に制限はなく、好ましくは重量比で、１．５：１〜１０：１であってもよく、より好ましくは重量比で、１．５：１〜７：１であってもよい。この場合、膜形成の際、中心部と先端部との表面張力の差を著しく減少させることにより高さ差をさらに低減できるため、平坦な硬化膜を得ることが容易となる。
【００４３】
本発明による第１界面活性剤及び前記第２界面活性剤のＨＬＢ（Hydrophilic−Lypophilic Balance）の値は、本発明の目的を逸脱しない範囲内であれば特に制限はなく、好ましくはＨＬＢの値がそれぞれ独立して０〜５であってもよい。この場合は、塗膜における中心部と先端部との高さ差を低減する効果を著しく改善できるため有利である。
【００４４】
本発明の他の局面において、前記第１界面活性剤及び第２界面活性剤は、乾燥ムラ防止限界濃度が、感光性樹脂組成物中の固形分基準で７００〜９５０ｐｐｍであることが好ましい。
【００４５】
乾燥ムラ（橘皮型ムラ、モヤムラ）とは、感光性樹脂組成物の塗布後、乾燥時に発生するムラを意味する。また、乾燥ムラ防止限界濃度とは、前記乾燥ムラが完全に除去される界面活性剤の添加量の下限を意味する。本発明による界面活性剤が前記範囲内の乾燥ムラ防止限界濃度値を有すれば、塗膜形成の際、膜の中心部と先端部との高さ差を緩和する効果をさらに向上できる。
【００４６】
バインダー樹脂
本発明の感光性樹脂組成物はバインダー樹脂を含み、前記バインダー樹脂は、パターン形成時の現像処理工程で用いられるアルカリ現像液に対して可溶性を付与する成分である。
【００４７】
前記バインダー樹脂の種類は、当分野で通常使用されるものであり、本発明の目的を逸脱しない範囲内であれば特に制限されず、当業界で通常使用される単量体の重合体又は２つ以上の単量体の共重合体であってもよく、単量体の重合順序及び配列は特に限定されない。
【００４８】
前記バインダー樹脂の重合に使用される単量体の種類は特に限定されず、具体的には、下記化学式５及び化学式６で表される単量体が挙げられる。
【００４９】
【化８】
2016143063.tif 000010
（式中、Ｒ２２は、水素原子又はメチル基であり、Ｒ２３は、水素原子；あるいは、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数４〜８のシクロアルキル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、オキシラン基、オキセタン基、炭素数１〜６のオキシラニルアルコキシ基、炭素数４〜１２のビシクロアルキル基又は炭素数６〜１８のトリシクロアルキル基で置換若しくは非置換された炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数４〜８のシクロアルキル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、オキシラン基、オキセタン基、炭素数４〜１２のビシクロアルキル基、テトラヒドロピラニル基又は炭素数６〜１８のトリシクロアルキル基；である。）
【００５０】
【化９】
2016143063.tif 000011
（式中、Ｒ２４は、水素原子；あるいは、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数４〜８のシクロアルキル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、オキシラン基、オキセタン基、炭素数４〜１２のビシクロアルキル基又は炭素数６〜１８のトリシクロアルキル基で置換若しくは非置換された炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数４〜８のシクロアルキル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、オキシラン基、オキセタン基、炭素数４〜１２のビシクロアルキル基又は炭素数６〜１８のトリシクロアルキル基；である。）
【００５１】
本発明によるバインダー樹脂は、前記単量体の他、当業界で公知されて通常使用されるアクリレート系単量体をさらに含んで重合することができる。
【００５２】
前記バインダー樹脂のより具体的な例としては、アルカリ現像液に対して可溶性を付与する点で、下記化学式３又は化学式４のバインダー樹脂が好ましい。
【００５３】
【化１０】
2016143063.tif 000012
（式中、Ｒ５〜Ｒ１６は、水素原子又はメチル基であり、ｅ＝３０〜６０ｍｏｌ％、ｆ＝５〜３０ｍｏｌ％、ｇ＝１５〜４５ｍｏｌ％、ｈ＝５〜３０ｍｏｌ％である。）
【００５４】
【化１１】
2016143063.tif 000013
（式中、Ｒ１７〜Ｒ２２は、水素原子又はメチル基であり、ｉ＝６０〜９０ｍｏｌ％、ｊ＝１０〜４０ｍｏｌ％である。）
【００５５】
本発明によるバインダー樹脂の重量平均分子量は、５,０００〜３５,０００であることが、パターン形成時に優れた解像度、パターン直進性などを維持する点で好ましい。
【００５６】
バインダー樹脂は、その機能を発揮できる範囲内であればその含量は特に限定されないが、例えば、感光性樹脂組成物中の固形分１００重量部に対して２０〜５０重量部で含まれてもよい。前記範囲内であれば、バインダー樹脂を含むことによる効果が極大化するため好ましい。
【００５７】
重合性単量体
本発明の感光性樹脂組成物に含有される重合性単量体は、後述する重合開始剤の作用により重合できる化合物であり、製造工程中に架橋密度を増加させるとともに、光硬化パターンの機械的特性を強化できる。
【００５８】
重合性単量体は、当分野で使用されるものを特に制限なく使用できるが、例えば、単官能単量体、二官能単量体及びその他の多官能単量体であり、その種類は特に限定されず、下記の化合物が挙げられる。
【００５９】
本発明に用いられる重合性単量体は、感光性樹脂組成物の現像性、感度、密着性、表面問題などを改良するために、官能基の構造や官能基の数が異なる２個又はそれ以上の重合性単量体を混合して使用することができ、その範囲は制限されない。
【００６０】
単官能単量体の具体例としては、 ノニルフェニルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン等が挙げられる。
【００６１】
二官能単量体の具体例としては、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのビス（アクリロイルオキシエチル）エーテル、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００６２】
その他の多官能単量体の具体例としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、エトキシル化ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、プロポキシル化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ヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。中でも、二官能以上の多官能単量体が好ましく用いられる。
【００６３】
市販品の例としては、ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ（日本化薬（株）製）等が挙げられるが、これに制限されない。
【００６４】
前記重合性単量体の含量は、特に限定されることなく、例えば、感光性樹脂組成物中の固形分１００重量部に対して４０〜７５重量部で含まれてもよい。前記範囲内であれば、パターンの強度や平滑性を改善することができる。
【００６５】
重合開始剤
本発明による重合開始剤は、当分野で通常使用されるものであり、本発明の目的を逸脱しない範囲内であれば制限なく使用できるが、高感度、及び本発明の感光性樹脂組成物から形成される光硬化パターンの強度や表面平滑性の点で、トリアジン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、オキシム化合物などが好ましい。これらは、単独に又は２種以上混合して使用することができる。
【００６６】
また、本発明の効果を損なわない程度であれば、当分野において通常使用されるその他の光重合開始剤等をさらに併用することもできる。その他の光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、及びアントラセン系化合物等が挙げられるが、これらに制限されるものではない。これらは、それぞれ単独に又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００６７】
さらに、重合開始剤として、連鎖移動を起こし得る基を有する重合開始剤を用いることもできる。このような重合開始剤としては、例えば、日本特表２００２−５４４２０５号公報に記載のものが挙げられる。
【００６８】
前記重合開始剤の市販品の例としては、Ｂ−ＣＩＭ（保土谷化学工業（株）製）等が挙げられるが、これに制限されるものではない。
【００６９】
前記重合開始剤には、重合開始助剤を組み合わせて用いることもできる。前記重合開始剤と重合開始助剤を併用すれば、これらを含む感光性樹脂組成物はさらに高感度になり、光硬化パターン形成時の生産性の向上を図ることができるため好ましい。
【００７０】
前記重合開始助剤は、当分野で通常使用されるものであり、本発明の目的を逸脱しない範囲内であればその種類は特に制限されず、具体的には、アミン化合物、カルボン酸化合物を好ましく使用することができる。
【００７１】
前記重合開始剤の含量は、特に制限されることなく、例えば、感光性樹脂組成物中の固形分１００重量部に対して０．１〜１０重量部で含まれてもよい。前記範囲内であれは、感光性樹脂組成物が高感度化して露光時間が短縮されるため、生産性が向上し、高解像度を維持でき、形成した画素部の強度及び画素部の表面における平滑性が良好になるため好ましい。
【００７２】
溶媒
本発明による溶媒は、当分野において通常使用されるものであれば、何らの制限なく使用することができる。
【００７３】
前記溶媒の具体例としては、エチレングリコールモノアルキルエーテル類；ジエチレングリコールジアルキルエーテル類；エチレングリコールアルキルエーテルアセテート類；アルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類；アルコキシブチルアセテート類；プロピレングリコールモノアルキルエーテル類；プロピレングリコールジアルキルエーテル類；プロピレングリコールアルキルエーテルプロピオネート類；ブチルジオールモノアルキルエーテル類；ブタンジオールモノアルキルエーテルアセテート類；ブタンジオールモノアルキルエーテルプロピオネート類；アルコキシエチルプロピオネート類；ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類；芳香族炭化水素類；ケトン類；アルコール類；エステル類；アルコキシアルカノール類；環状エステル類などが挙げられる。塗布性及び乾燥性を考慮すると、メチルエチルジエチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシ−１−ブタノール等が好ましく、これらはそれぞれ単独に又は２種以上を混合して使用することができる。
【００７４】
前記溶媒の含量は、特に制限されることなく、例えば、感光性樹脂組成物の全重量に対して４０〜９０重量％で含まれてもよい。前記範囲を満たしていれば、スピンコーター、スリットアンドスピンコーター、スリットコーター（「ダイコーター」、「カーテンフローコーター」と呼ばれることもある）、インクジェットなどの塗布装置で塗布したとき、塗布性が良好になるため好ましい。
【００７５】
添加剤
本発明による感光性樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤、他の高分子化合物、硬化剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、連鎖移動剤などの添加剤をさらに含んでもよい。
【００７６】
＜光硬化パターン及び画像表示装置＞
本発明は、前記感光性樹脂組成物で製造される光硬化パターン、及び前記光硬化パターンを有する画像表示装置を提供することを目的とする。
【００７７】
前記感光性樹脂組成物で製造された光硬化パターンは、低温硬化性及び耐化学性などに優れているだけでなく、平坦で乾燥ムラが生じない。
【００７８】
これにより、画像表示装置における各種パターン、例えば接着剤層、アレイ平坦化膜、保護膜、絶縁膜パターンなどに用いることができ、フォトレジスト、ブラックマトリックス、カラムスペーサパターンなどに用いることもできるが、これらに制限されるものではなく、特にカラムスペーサパターンに好適である。
【００７９】
これらの光硬化パターンを備えるか、または製造過程中に前記パターンを使用する画像表示装置としては、液晶表示装置、ＯＬＥＤ、フレキシブルディスプレイ等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、適用可能な当分野で知られているあらゆる画像表示装置を例示することができ、特にタッチパネルに適用することが本発明の効果面で好ましい。
【００８０】
光硬化パターンは、前述した本発明の感光性樹脂組成物を基材上に塗布し、（必要に応じて現像工程を経た後）光硬化パターンを形成することにより製造できる。
【００８１】
以下、本発明の理解を助けるために好適な実施例を提示するが、これらの実施例は本発明を例示するものに過ぎず、添付の特許請求の範囲を制限するものではない。これらの実施例に対し、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で種々の変更及び修正を加えることが可能であることは当業者にとって明らかであり、これらの変形及び修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然のことである。
【実施例】
【００８２】
実施例及び比較例
下記表１のような成分及び含量にて感光性樹脂組成物を調製した。
【００８３】
乾燥ムラ防止限界濃度は、界面活性剤を除いた実施例１の感光性樹脂組成物に、前記の各界面活性剤を添加しながら測定した。
【００８４】
【表１】
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【００８５】
実験例１：塗膜における中心部及び先端部の高さの測定
感光性樹脂組成物から形成された塗膜において、中心部と先端部との高さのバラツキを測定するために、上記表１で調製された感光性樹脂組成物を４インチのシリコンウエハにスピンコート法により塗布した後、プリベーク及び露光を行い、膜厚を測定した。
【００８６】
シリコンウエハ上の３３個の地点において、光学式（非接触式）膜厚測定器（Ｌａｍｂｄａ Ａｃｅ ＶＭ−１２１０、Ｄａｉｎｉｐｐｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ ＭＦＧ社製）を用いて膜厚を測定後、平均値をとって中心部と先端部までの高さ差を確認した。図２に膜厚の測定方法を概略的に示している。具体的には、シリコンウエハの中心を通る直線上において等間隔に９個の点を定め、図２に示すように、一端から他端まで順に膜厚の測定点を指定した後、各点における膜厚を測定した。この結果を図１に示す。
【００８７】
中心部と先端部との高さ差の値は、[先端部の膜厚測定値の平均−中心部の膜厚]により求められ、前記値が小さいほど効果があると判断した。
【００８８】
実験例２：乾燥ムラの観察
実施例及び比較例の組成物をシリコンウエハに塗布し、露光した後、１１０℃で熱処理し、乾燥ムラの発生有無及び程度を目視で観察した。
【００８９】
図３は、乾燥ムラが発生していない場合の写真であり、図４は、柄の小さい乾燥ムラが発生した場合の写真であり、図５は、多くの乾燥ムラが発生した場合の写真である。
【００９０】
２種以上の界面活性剤を混合する場合は、具体的な混合比によって差はあるが、混合された界面活性剤の乾燥ムラ防止限界濃度値が、混合された各界面活性剤における最も小さい乾燥ムラ防止限界濃度値よりも大きければ、乾燥ムラを緩和できることが観察された。
＜評価基準＞
○：ムラが発生しない。
△：柄の小さいムラが発生する。
Ｘ：全体にわたって激しいムラが発生する。
【００９１】
【表２】
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【００９２】
上記表２から、本発明による実施例は比較例に比べて、組成物から形成された塗膜において中心部と先端部との高さ差が小さく、平坦な塗膜の形成が可能であることが確認できる。
【００９３】
また、本発明による界面活性剤であっても、単独に使用する場合には本発明の効果が奏されないことが分かった。
【００９４】
一方、実施例１〜３の比較から、第１界面活性剤と第２界面活性剤との混合比が３：１である場合に本発明の効果が極大化することが分かり、また比較例５から、第１界面活性剤とフッ素含有界面活性剤との混合比が３：１であってもフッ素の含有量が少なければ、発明の効果が低下することが分かった。
【００９５】
また、比較例から、第１界面活性剤及び第２界面活性剤を混合使用しない場合には、本発明の効果が奏されないことが確認できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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