特許 6971536 柱状形成物用樹脂組成物、柱状形成物付基板の製造方法、および柱状形成物付基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971536

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】柱状形成物用樹脂組成物、柱状形成物付基板の製造方法、および柱状形成物付基板

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/027 20060101AFI20211111BHJP

   G02F 1/1339 20060101ALI20211111BHJP

   C08F 2/44 20060101ALI20211111BHJP

   C08F 290/06 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/027 502

   G03F7/027 515

   G02F1/1339 500

   C08F2/44 C

   C08F290/06

【請求項の数】1

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2015-207412(P2015-207412)

(22)【出願日】2015年10月21日

(65)【公開番号】特開2016-95500(P2016-95500A)

(43)【公開日】2016年5月26日

【審査請求日】2018年9月25日

(31)【優先権主張番号】特願2014-228440(P2014-228440)

(32)【優先日】2014年11月10日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002897

【氏名又は名称】大日本印刷株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002288

【氏名又は名称】三洋化成工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101203

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100104499

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 達人

(72)【発明者】

【氏名】千吉良 敦子

(72)【発明者】

【氏名】俵屋 誠治

(72)【発明者】

【氏名】酒井 優

【審査官】 高橋 純平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１７８４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４１４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１５６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５８５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５０７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２８３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０５６１２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８０４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３８８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００２２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１１５２６２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｆ ７／００−７／４２

Ｇ０２Ｆ １／１３３９

Ｃ０８Ｆ ２／４４

Ｃ０８Ｆ ２９０／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、前記基板上に形成され、前記基板および電子素子とした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する柱状形成物とを有する柱状形成物付基板であって、
前記柱状形成物が、モノマー（Ａ）と、ポリマー（Ｂ）と、光重合開始剤とを含有し、
前記モノマー（Ａ）の質量および前記ポリマー（Ｂ）の質量の比率が、前記モノマー（Ａ）の質量：前記ポリマー（Ｂ）の質量＝７０：３０〜９５：５の範囲内であり、
前記モノマー（Ａ）としてＨＬＢ値が８〜２０の範囲内であるモノマーを含有し、
前記モノマー（Ａ）がオキシアルキレン鎖を有し、
前記ポリマー（Ｂ）が（メタ）アクリロイル基およびカルボキシル基を有し、かつ、構成単位としてメタクリル酸グリシジルの重合物を含まない樹脂組成物を硬化させたものであり、
前記柱状形成物は、高さが２５μｍ以上であり、下底の大きさが２０μｍ〜５０μｍの範囲内であり、アスペクト比が１．３〜２．３の範囲内である、柱状形成物付基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子素子とした際に基板および対向基板の間を一定の距離に良好に保持することができる柱状形成物を形成するための柱状形成物用樹脂組成物、これを用いた柱状形成物付基板の製造方法、および柱状形成物付基板に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の電子素子用基板を重ねて配置して構成される電子素子において、近年、従来の電子素子に比べて基板間の距離を大きくすることで機能を発揮するものや、機能性を向上させたものが種々の分野で開発されている。

【0003】

例えば、表示装置の分野では、上述の電子素子として液晶レンズの開発が進められている（例えば、特許文献１〜３）。液晶レンズは表示装置において３次元表示をするために用いられ、より具体的には裸眼式３次元表示方式に用いられるものである。液晶レンズは、２枚の電極を有する基板と、両基板間に形成された液晶層とを有するものであり、両電極間に電圧を印加させることにより液晶層中の液晶の配向を変化させることでレンズ効果を発現することができる。上記液晶レンズにおいては、レンズ厚を確保するために、上記両基板間の距離（セルギャップ）を２５μｍ〜１１０μｍの範囲内とすることが必要とされている。
また、半導体の分野や、プリント配線回路基板の分野においては、基板上に形成された半導体層や導電層の損傷等を防止するために、複数の基板を重ねて配置する構成において、基板間の距離を十分に設けることが必要とされている。

【0004】

ここで、一般的に複数の電子素子用基板を有する電子素子において、基板間を所定の距離に保持する方法として、基板上に柱状の樹脂層である柱状形成物を形成する方法が用いられている。上記柱状形成物の形成方法としてはフォトリソグラフィ法が好適に用いられている。
しかしながら、上述した液晶レンズ等において必要とされる柱状形成物は、従来の柱状形成物に比べて高さを高くすることが求められている。
そのため、このような柱状形成物を形成する際には、樹脂組成物の塗膜を厚く形成する必要がある。しかしながら、従来から用いられている樹脂組成物では、十分な厚みの塗膜を形成することが困難であるという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２７６６２４号公報

【特許文献2】特開２００６−２９３２４１号公報

【特許文献3】特開２０１２−１７３５１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

樹脂組成物の塗膜を厚くするためには、固形分濃度を高くする必要がある一方で、固形分濃度を高くすると粘度が大きくなり基板上に樹脂組成物を塗布すること自体が困難となる場合や、均一な厚みを有する塗膜を形成することが困難となるといった問題がある。

【0007】

ここで、樹脂組成物は、通常、モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含むものであり、必要に応じてさらに溶媒を含むものである。上述した各成分においては、ポリマーは他の成分に比べて粘度が高く、その含有量が樹脂組成物の粘度に大きく影響する。そこで、ポリマーの含有量を減らし、モノマーの含有量を増やすこと、すなわち固形分中のポリマーの質量に対するモノマーの質量の比率（以下、Ｐ／Ｍ比と称して説明する場合がある。）を大きくすることにより、固形分濃度を高くした場合における粘度の上昇を抑制することが検討されている。

【0008】

しかしながら、ポリマーは樹脂組成物に現像性を付与するものであることから、ポリマーの含有量を少なくした場合は、樹脂組成物の現像性が低下して、基板上に不要な樹脂組成物が残存しやすくなり、フォトリソグラフィ法を用いて柱状形成物を所望のパターン状に形成することが困難となることが懸念されている。

【0009】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、固形分濃度が高くすることができ、塗布性、現像性が良好な柱状形成物用樹脂組成物等を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を行なった結果、モノマーのＨＬＢ値を所定の範囲内とすることにより、Ｐ／Ｍ比を高くした場合も樹脂組成物の現像性を良好なものとすることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。

【0011】

すなわち、本発明は、［１］基板と、上記基板上に形成され、上記基板および電子素子とした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する柱状形成物とを有する柱状形成物付基板において、上記柱状形成物を形成するための柱状形成物用樹脂組成物であって、モノマー（Ａ）と、ポリマー（Ｂ）と、光重合開始剤（Ｃ）とを含有し、上記モノマー（Ａ）の質量および上記ポリマー（Ｂ）の質量の比率が、上記モノマー（Ａ）の質量：上記ポリマー（Ｂ）の質量＝７０：３０〜９５：５の範囲内であり、上記モノマー（Ａ）としてＨＬＢ値が８〜２０の範囲内であるモノマーを含有することを特徴とする柱状形成物用樹脂組成物を提供する。

【0012】

本発明によれば、上記モノマーのＨＬＢ値が所定の範囲内であることにより、固形分濃度を高くすることができ、塗布性および現像性が良好な柱状形成物用樹脂組成物とすることができる。

【0013】

上記発明においては、［２］上記モノマー（Ａ）が多官能（メタ）アクリレートであることが好ましい。また、上記発明においては、［３］上記モノマー（Ａ）がオキシアルキレン鎖を有することも好ましい。

【0014】

上記発明においては、［４］上記ポリマー（Ｂ）が（メタ）アクリロイル基およびカルボキシル基を有するポリマーであることが好ましい。また、上記発明においては、［５］上記ポリマー（Ｂ）が（メタ）アクリロイル基およびカルボキシル基を有するエポキシ樹脂であることがより好ましい。

【0015】

本発明は、［６］基板上に樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する塗布工程と、上記塗膜を露光した後、現像することにより柱状形成物を形成する露光現像工程とを有する柱状形成物付基板の製造方法であって、上記樹脂組成物が、モノマー（Ａ）と、ポリマー（Ｂ）と、光重合開始剤（Ｃ）とを含有し、上記モノマー（Ａ）の質量および上記ポリマーの質量の比率が、上記モノマー（Ａ）の質量：上記ポリマー（Ｂ）の質量＝７０：３０〜９５：５の範囲内であり、上記モノマー（Ａ）としてＨＬＢ値が８〜２０の範囲内であるモノマーを含有することを特徴とする柱状形成物付基板の製造方法を提供する。

【0016】

本発明によれば、上述した樹脂組成物を用いることにより、塗布工程において厚みの厚い塗膜を良好に形成することができる。また、上記樹脂組成物を用いることにより、現像の際に上記塗膜の不要部分を現像液に溶解しやすくすることができるから、現像時間を短くすることができ、良好な形状を有する柱状形成物を形成することができる。

【0017】

本発明は、［７］基板と、上記基板上に形成され、上記基板および電子素子とした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する柱状形成物とを有する柱状形成物付基板であって、上記柱状形成物が、モノマー（Ａ）と、ポリマー（Ｂ）と、光重合開始剤とを含有し、上記モノマー（Ａ）の質量および上記ポリマー（Ｂ）の質量の比率が、上記モノマー（Ａ）の質量：上記ポリマー（Ｂ）の質量＝７０：３０〜９５：５の範囲内であり、上記モノマー（Ａ）としてＨＬＢ値が８〜２０の範囲内であるモノマーを含有する樹脂組成物を硬化させたものであることを特徴とする柱状形成物付基板を提供する。

【0018】

本発明によれば、柱状形成物が上記樹脂組成物を硬化させたものであることにより、良好な形状の柱状形成物を有する柱状形成物付基板とすることができる。

【0019】

上記発明においては、［８］上記柱状形成物は、高さが２５μｍ以上であり、下底の大きさが２０μｍ〜５０μｍの範囲内であり、アスペクト比が１．３〜２．３の範囲内であることが好ましい。

【発明の効果】

【0020】

本発明の柱状形成物用樹脂組成物は、固形分濃度が高くすることができ、塗布性、現像性が良好であるといった作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明における柱状形成物付基板の製造方法の一例を示す工程図である。

【図2】本発明の柱状形成物付基板および本発明における柱状形成物の一例を示す概略断面図である。

【図3】本発明における柱状形成物の一例を示す概略斜視図である。

【図4】本発明の柱状形成物付基板を用いた液晶レンズの一例を示す概略断面図である。

【図5】本発明の柱状形成物付基板の他の例を示す概略断面図である。

【図6】本発明の柱状形成物付基板の他の例を示す概略断面図である。

【図7】本発明の柱状形成物付基板の他の例を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の柱状形成物用樹脂組成物、柱状形成物付基板の製造方法、および柱状形成物付基板の詳細を説明する。

【0023】

Ａ．柱状形成物用樹脂組成物
本発明の柱状形成物用樹脂組成物（以下、樹脂組成物と称して説明する場合がある。）は、基板と、上記基板上に形成され、上記基板および電子素子とした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する柱状形成物とを有する柱状形成物付基板において、上記柱状形成物を形成するための柱状形成物用樹脂組成物であって、モノマー（Ａ）と、ポリマー（Ｂ）と、光重合開始剤（Ｃ）とを含有し、上記モノマー（Ａ）の質量および上記ポリマー（Ｂ）の質量の比率が、上記モノマー（Ａ）の質量：上記ポリマー（Ｂ）の質量＝７０：３０〜９５：５の範囲内であり、上記モノマー（Ａ）としてＨＬＢ値が８〜２０の範囲内であるモノマーを含有するものである。なお、本発明の樹脂組成物は、通常、ネガ型の感光性樹脂組成物として用いられる。

【0024】

ここで、ＨＬＢ値（Hydrophile-Lipophile-Balance）とは、親水性−新油性−バランスを指すものであり、化合物の親水性または新油性の大きさを示す値である。ＨＬＢ値は、その値が小さいほど新油性が高く、値が大きいほど親水性が高くなることを示すものである。
本発明におけるＨＬＢ値は、小田法により、下記式（１）を用いて算出される値である。小田法によるＨＬＢ値の詳細については、文献「新・界面活性剤入門」（藤本武彦著、三洋化成工業株式会社発行、１９７頁）に記載されている。
ＨＬＢ＝１０×（無機性／有機性）（１）
なお、式（１）中の有機性、無機性とは、分子を構成する原子及び官能基ごとに定められた数値の合計値であり、上記文献中に記載された値を用いることができる。

【0025】

本発明の樹脂組成物は、柱状形成物付基板の製造方法において柱状形成物を形成する際に用いられるものである。以下、本発明の樹脂組成物を用いた柱状形成物付基板の製造方法について図を用いて説明する。
図１（ａ）〜（ｄ）は本発明の樹脂組成物を用いた柱状形成物付基板の製造方法の一例について示す工程図である。柱状形成物付基板の製造方法においては、まず図１（ａ）に示すように基板２を準備する。基板２には予め透明電極層４が形成されていてもよい。次に、図１（ｂ）に示すように透明電極層４上に樹脂組成物を塗布して塗膜３’を形成する（塗布工程）。次に、図１（ｃ）に示すようにフォトマスクＭを介して露光光Ｌを照射することにより、上記塗膜３’を露光する。次に、塗膜３’を現像することにより、図１（ｄ）に示すように柱状形成物３を形成する（露光現像工程）。以上の工程により、柱状形成物付基板１を製造することができる。

【0026】

次に、本発明の樹脂組成物を用いて形成される柱状形成物付基板について説明する。
図２（ａ）は柱状形成物付基板の一例を示す概略断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の柱状形成物の拡大図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ線で示される部分の図形、Ｂ−Ｂ線で示される部分の図形、およびＣ−Ｃ線で示される部分の図形である。また、図３は本発明における柱状形成物の一例を示す概略斜視図である。
図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、本発明の柱状形成物付基板１は、基板２と、基板２上に形成され、基板２および電子素子とした際に用いられる対向基板との間を一定の距離に保持する柱状形成物３とを有する。図２（ｂ）、（ｃ）、および図３に示すように、柱状形成物３としては、上底３ａの面積および下底３ｂの面積が同等であり、上底３ａおよび下底３ｂの間に基板２に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部３ｃを有する形状であることが好ましい。
図２（ａ）、（ｂ）および図３においては、柱状形成物付基板１が液晶レンズに用いられるものである例について示しており、基板２上に連続的に形成された透明電極層４を有し、透明電極層４上に柱状形成物３が形成されている例について示している。

【0027】

本発明の柱状形成物付基板は、電子素子に用いられるものである。本発明の柱状形成物付基板を用いた電子素子について図を用いて説明する。
図４は本発明の柱状形成物付基板を用いた電子素子の一例を示す概略断面図であり、電子素子が液晶レンズである例について示している。液晶レンズ３０は、基板２と、対向基板１２と、基板２および対向基板１２の間に形成された液晶層２０と、基板２上に形成され、基板２および対向基板１２の間を一定の距離に保持する柱状形成物３と、基板２および対向基板１２の間に形成され、液晶層２０を封止するシール層２１とを有するものである。また、図４においては、基板２上の全面に透明電極層４が形成されており、対向基板１２上に長尺の透明電極層１４がストライプ状に配列されて形成されている例について示している。

【0028】

本発明によれば、上記モノマー（Ａ）のＨＬＢ値が所定の範囲内であることにより、固形分濃度が高く、塗布性、現像性が良好な樹脂組成物とすることができる。

【0029】

本発明の樹脂組成物は、従来の樹脂組成物に比べてＰ／Ｍ比が高いものである。
本発明において、モノマー（Ａ）のＨＬＢ値を所定の範囲内とすることにより、Ｐ／Ｍ比を高くした場合も、樹脂組成物の現像性を良好なものとすることができる理由については明らかではないが以下のように推量される。
すなわち、樹脂組成物の現像液としては、通常、アルカリ水溶液等が用いられる。樹脂組成物中のポリマーはアルカリ水溶液に対して可溶性を示すものである。また、モノマー（Ａ）についてもＨＬＢ値を所定の範囲内とすることにより、親水性を示すようになり、水との親和性が高くなることから、水を含むアルカリ水溶液に対して溶解するようになると推量される。

【0030】

また、Ｐ／Ｍ比が高く、かつモノマーのＨＬＢ値が小さい樹脂組成物を用いて基板上に塗膜を形成し、露光した後、現像した場合、未露光部分の樹脂組成物のモノマーが基板上に残存やすくなるため、上記未露光部分のモノマーを除去するためには現像時間を多く必要とする。しかしながら、塗膜の厚みが厚い場合、露光部分における基板近傍の塗膜については露光による硬化反応が十分に進行していない場合があり、現像時間が長くなるほど現像液に曝される時間が長くなり、基板表面から剥がれやすくなる可能性がある。
これに対して、本発明によれば、樹脂組成物の現像性が良好であることから、未露光部分の塗膜を除去しやすく、露光部分の塗膜への現像液の影響を少なくすることができ、良好な形状を有する柱状形成物を形成することが可能となる。

【0031】

以下、本発明の樹脂組成物における各成分について説明する。

【0032】

１．モノマー（Ａ）
本発明におけるモノマー（Ａ）は、ＨＬＢ値が８〜２０の範囲内であり、好ましくは８．５〜１９の範囲内、さらに好ましくは９〜１８の範囲内であるものである。

【0033】

モノマー（Ａ）のＨＬＢ値は、例えば、分子中に親水性を示す置換基を導入することにより、調整することができる。
親水性を示す置換基としては、水酸基、カルボキシル基およびオキシアルキレン鎖が挙げられ、特にオキシアルキレン鎖が好ましい。オキシアルキレン鎖としては、オキシエチレン鎖、オキシプロピレン鎖等が挙げられる。

【0034】

また、モノマー（Ａ）は、露光光の照射によりモノマー（Ａ）同士が架橋して硬化性を示すものである。モノマー（Ａ）としては、露光時の反応性の観点から、多官能（メタ）アクリレートモノマーが好ましい。多官能（メタ）アクリレートとしては、２個以上の（メタ）アクリロイル基を有するモノマーであれば、とくに限定されずに用いられる。
（メタ）アクリレートとは、アクリレートおよびメタクリレートの少なくともいずれかを表わす。また、（メタ）アクリロイル基とは、アクリロイル基およびメタクリロイル基の少なくともいずれかを表わす。

【0035】

モノマー（Ａ）に用いられる多官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、２官能以上の（メタ）アクリレートを挙げることができる。より具体的には、２官能（メタ）アクリレート、３官能（メタ）アクリレート、４官能〜６官能（メタ）アクリレート、７官能〜１０官能（メタ）アクリレートが挙げられる。

【0036】

より具体的には、本発明におけるモノマー（Ａ）としては、下記一般式（１）、一般式（２）に示される化合物を用いることができる。

【0037】

【化1】

【0038】

（一般式（１）中、Ｘはメチル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基を有する有機基および（メタ）アクリロイル基を表し、Ｒ^１およびＲ^２は水素原子またはメチル基を表す。ａ、ｂ、ｃはそれぞれ独立に０〜１５の整数であり、ａ＋ｂ＋ｃは０〜３０である。）

【0039】

【化2】

【0040】

（一般式（２）中、Ｘはメチル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基を有する有機基および（メタ）アクリロイル基を表し、Ｒ^３およびＲ^４は水素原子またはメチル基を表す。ｄ〜ｈはそれぞれ独立に０〜１０の整数であり、ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈは０〜３０である。）

【0041】

より具体的なモノマー（Ａ）としては、水酸基含有モノマー（Ａ１）、カルボキシル基含有モノマー（Ａ２）およびオキシアルキレン鎖含有モノマー（Ａ３）が挙げられる。
水酸基含有モノマー（Ａ１）としては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＨＬＢ値：１１．０）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（ＨＬＢ値：９．４）等が挙げられる。
カルボキシル基含有モノマー（Ａ２）としては、例えば、アロニックスＭ−５１０、アロニックスＭ−５２０（ともに東亞合成（株）社製）等が挙げられる。
オキシアルキレン鎖含有モノマー（Ａ３）としては、例えば、２価〜６価のポリオールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加し、さらに(メタ)アクリル酸をエステル化反応して合成したものが挙げられる。アルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドであることが好ましく、エチレンオキサイドであることがより好ましい。

【0042】

具体的なオキシアルキレン鎖含有モノマー（Ａ３）としては、トリメチロールプロパンの２．６モルエチレンオキシド付加物のトリアクリレート（ＨＬＢ値：９．９）、トリメチロールプロパンの３モルエチレンオキサイド付加物のトリアクリレート（ＨＬＢ値：１０．３）、ペンタエリスリトールの４モルエチレンオキシド付加物テトラアクリレート（ＨＬＢ値：１１．４）、トリメチロールプロパンの６モルエチレンオキサイド付加物のトリアクリレート（ＨＬＢ値：１２．２）、トリメチロールプロパンの１５モルエチレンオキサイド付加物のトリアクリレート（ＨＬＢ値：１４．９）、トリメチロールプロパンの２０モルエチレンオキシド付加物のトリアクリレート（ＨＬＢ値：１５．６）、グリセリンの９モルエチレンオキサイド付加物のトリアクリレート（ＨＬＢ値：１４．６）、ペンタエリスリトールの４モルエチレンオキサイド付加物テトラアクリレート（ＨＬＢ値：１１．４）、ジペンタエリスリトールの３モルエチレンオキサイド付加物のヘキサアクリレート（ＨＬＢ値：９．６）等が挙げられる。

【0043】

モノマー（Ａ）のうち、現像性および塗工性の観点から好ましくはオキシアルキレン鎖含有モノマー（Ａ３）であり、さらに好ましくはトリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド付加物のトリアクリレートおよびペンタエリスリトールのアルキレンオキサイド付加物テトラアクリレートである。

【0044】

なお、モノマー（Ａ）は少なくとも１種類含有していれば良い。また、モノマー（Ａ）は、ＨＬＢが８．０未満の多官能（メタ）アクリレートと併用しても良い。

【0045】

モノマー（Ａ）の含有量としては、所望の柱状形成物を形成することができれば特に限定されないが、具体的には、樹脂組成物の固形成分に対して、６０質量％〜９５質量％の範囲内、なかでも６５質量％〜９３質量％の範囲内、特に７０質量％〜９０質量％の範囲内であることが好ましい。
モノマー（Ａ）の含有量が少なすぎると、本発明の樹脂組成物を用いて柱状形成物を形成することが困難となる可能性があるからである。また、モノマー（Ａ）の含有量が多すぎると、相対的にポリマー（Ｂ）の含有量が少なくなりすぎるため、現像性を確保することが困難となる可能性があるからである。
なお、本発明において、「樹脂組成物の固形成分」とは、樹脂組成物が後述する溶剤を含有する場合、溶剤を除いた樹脂組成物の成分をいう。

【0046】

２．ポリマー（Ｂ）
本発明におけるポリマー（Ｂ）は、通常、分子内にラジカル重合性基を有する。ラジカル重合性基としては、光硬化性の観点から、（メタ）アクリロイル基、ビニル基およびアリル基が好ましく、（メタ）アクリロイル基であることがより好ましい。
また、本発明のポリマー（Ｂ）は親水性であることが好ましく、ポリマーが分子内に含有する親水性に寄与する官能基は、アルカリ現像性の観点から、カルボキシル基、エポキシ基、スルホン酸基、リン酸基が好ましく、カルボキシル基がより好ましい。

【0047】

本発明のポリマー（Ｂ）は上記の観点から、（メタ）アクリロイル基およびカルボキシル基を有するポリマーが特に好ましい。

【0048】

本発明のポリマー（Ｂ）としては、例えば、親水性エポキシ樹脂（Ｂ１）、親水性アクリル樹脂（Ｂ２）などが挙げられる。
親水性エポキシ樹脂（Ｂ１）としては、市販品のエポキシ樹脂にラジカル重合性基を有する化合物を反応させ、さらにカルボキシル基などの親水性の官能基を有する化合物を反応することによって合成することができる。
例えば、分子中にエポキシ基を有するノボラック型のエポキシ樹脂に（メタ）アクリル酸を反応させ、さらにフタル酸や無水フタル酸などの多価カルボン酸や多価カルボン酸無水物を反応させて製造する方法が挙げられる。

【0049】

また、親水性アクリル樹脂（Ｂ２）としては、既存の方法により（メタ）アクリル酸誘導体を重合させ、さらにラジカル重合性基を有する化合物を反応することで得ることができる。

【0050】

ここで用いられる（メタ）アクリル酸誘導体としては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ペンチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、グリシジル（メタ）アクリレートの１種以上と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の２量体、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、ならびにこれらの酸無水物等の一種以上とからなるポリマーまたはコポリマー、またはクレゾールノボラック樹脂の（メタ）アクリル酸変性物に無水酸（例えば無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸等）を付加反応させたもの等が挙げられる。

【0051】

親水性（メタ）アクリル樹脂（Ｂ２）は、さらにフォトスペーサーの弾性回復特性を向上させる目的で必要により（メタ）アクリロイル基を側鎖または末端に導入させることが好ましい。

【0052】

側鎖に（メタ）アクリロイル基を導入する方法としては、例えば下記の（１）及び（２）の方法が挙げられる。

【0053】

（１）（メタ）アクリル酸（ｂ２１）または（メタ）アクリル酸エステル（ｂ２２）のうちの少なくとも一部にイソシアネート基と反応しうる基（水酸基または１級もしくは２級アミノ基など）を有するモノマーを使用して重合体を製造し、その後（メタ）アクリロイル基とイソシアネート基を有する化合物［（メタ）アクリロイロキシエチルイソシアネート等］を反応させる方法。

【0054】

（２）（ｂ２１）または（ｂ２２）のうちの少なくとも一部にエポキシ基と反応しうる官能基（水酸基、カルボキシル基又は１級もしくは２級アミノ基など）を有するモノマーを使用して重合体を製造し、その後（メタ）アクリロイル基とエポキシ基を有する化合物（グリシジル（メタ）アクリレート等）を反応させる方法。

【0055】

本発明においては、上述したポリマー（Ｂ）のなかでも、現像性および硬化性の観点から、好ましくは（メタ）アクリロイル基およびカルボキシル基を含有するアクリル樹脂、（メタ）アクリロイル基およびカルボキシル基を含有するエポキシ樹脂が挙げられ、特に好ましくは（メタ）アクリロイル基およびカルボキシル基を含有するエポキシ樹脂が挙げられる。

【0056】

ポリマー（Ｂ）の含有量としては、所望の柱状形成物を形成することができれば特に限定されないが、具体的には、樹脂組成物の固形成分に対して、５質量％〜４０質量％の範囲内、なかでも７質量％〜３５質量％の範囲内、特に１０質量％〜３０質量％の範囲内であることが好ましい。ポリマー（Ｂ）の含有量が少なすぎると、樹脂組成物の現像性を確保することが困難となる可能性があるからである。また、ポリマー（Ｂ）の含有量が多すぎると、樹脂組成物の粘度が高くなり、塗膜の厚みを確保して塗布することが困難となる可能性があるからである。

【0057】

３．光重合開始剤（Ｃ）
本発明に用いられる光重合開始剤（Ｃ）としては、例えば、紫外線のエネルギーによりフリーラジカルを発生する化合物であって、オキシムエステル系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、ベンゾイン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、ケタール系化合物、アゾ系化合物、過酸化物、２，３−ジアルキルジオン系化合物、ジスルフィド系化合物、チウラム化合物類、フルオロアミン系化合物などが挙げられる。これらは１種又は２種以上混合して用いることができる。

【0058】

光重合開始剤（Ｃ）として、具体的には、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン（４，４'−ビスジメチルアミノベンゾフェノン）、４，４'−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４'−ジメチルアミノベンゾフェノン、２−エチルアントラキノン、フェナントレンなどの芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテルなどのベンゾインエーテル類、メチルベンゾイン、エチルベンゾインなどのベンゾイン、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−フェニルイミダゾール２量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−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、２，４，５−トリアリールイミダゾール２量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メチルフェニル）イミダゾール２量体、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、２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−シアノスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−メトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール等のハロメチルチアゾール化合物、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ｐ−メトキシスチリル−Ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（１−ｐ−ジメチルアミノフェニル−１，３−ブタジエニル）−Ｓ−トリアジン、２−トリクロロメチル−４−アミノ−６−ｐ−メトキシスチリル−Ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン、２−（４−ブトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン等のハロメチル−Ｓ−トリアジン系化合物、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルフォリノプロパノン、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）−ブタノン−１，１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、ベンジル、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノベンゾエート、Ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、２−ｎ−ブチキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、２−クロロチオキサントン、２，４ジエチルチオキサントン、２，４ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントンなどの光重合開始剤が挙げられる。

【0059】

光重合開始剤（Ｃ）の商品名としては、イルガキュア３６９（チバ・スペシャルティケミカルズ社製）、イルガキュア８１９（チバ・スペシャルティケミカルズ社製）、イルガキュア９０７（チバ・スペシャルティケミカルズ社製）、イルガキュアＯＸＥ０２（チバ・スペシャルティケミカルズ社製）、ＮＣＩ８３１（アデカ社製）等が挙げられる。本発明では、これらの光重合開始剤を単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
露光時の硬化性の観点から、好ましくはイルガキュア３６９、およびイルガキュアＯＸＥ０２、イルガキュア８１９、イルガキュア９０７、およびイルガキュアＯＸＥ０２の組合せが挙げられる。

【0060】

光重合開始剤（Ｃ）の含有量としては、柱状形成物を形成することができれば特に限定されないが、具体的には、樹脂組成物の固形成分に対して、０．５質量％〜１２．０質量％の範囲内、なかでも１．０質量％〜１１．０質量％の範囲内、特に１．５質量％〜１０．０質量％の範囲内であることが好ましい。
光重合開始剤（Ｃ）の量が少なすぎると塗膜の硬化不足が起こる可能性があり、光重合開始剤（Ｃ）の量が多すぎると塗膜表面付近の感度が上がることで所定の大きさより大きな柱状形成物となってしまう可能性があるからである。

【0061】

４．溶剤
樹脂組成物は、通常、さらに溶剤を含有する。溶剤としては、一般的な樹脂組成物に用いられるものと同様とすることができ、具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−もしくはβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピ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エチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、および３−メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル類等が挙げられる。

【0062】

５．その他の成分
樹脂組成物は、上述したモノマー（Ａ）、ポリマー（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）、および溶剤以外にも、必要なその他の成分を適宜選択して追加することができる。
その他の成分としては、例えば、単官能（メタ）アクリレート、レベリング剤、架橋剤、硬化剤、重合促進剤、粘度調整剤等を挙げることができる。これらの添加剤については公知のものを用いることができる。

【0063】

６．樹脂組成物
樹脂組成物中に含有される上記モノマー（Ａ）の質量および上記ポリマー（Ｂ）の質量の比率としては、所望の柱状形成物を形成することができれば特に限定されないが、モノマー（Ａ）の質量：ポリマー（Ｂ）の質量＝７０：３０〜９５：５の範囲内、なかでも７３：２７〜８７：１３の範囲内、特に７５：２５〜８５：１５の範囲内であることが好ましい。
上記比率よりもモノマー（Ａ）の質量の比率が小さすぎる場合または大きすぎる場合は、柱状形成物自体を形成することが困難となる可能性があるからである。

【0064】

樹脂組成物の固形分濃度としては、所望の柱状形成物を形成することが可能な程度であれば特に限定されないが、２０質量％以上、なかでも３０質量％〜８０質量％の範囲内、特に５０質量％〜７５質量％の範囲内であることが好ましい。
固形分濃度が低すぎる場合は、塗膜の厚みを十分に厚くすることが困難となる可能性があるからである。
なお、「樹脂組成物の固形分濃度」とは、樹脂組成物が上述の溶剤を含む場合、溶剤を含む樹脂組成物の質量に対する固形成分の質量の比率をいう。

【0065】

樹脂組成物の粘度としては、基板上に樹脂組成物を所望の厚みで塗布することができれば特に限定されないが、２５℃において、５ｍＰａ・ｓ〜１００ｍＰａ・ｓの範囲内、なかでも１０ｍＰａ・ｓ〜８０ｍＰａ・ｓの範囲内、特に１５ｍＰａ・ｓ〜７０ｍＰａ・ｓの範囲内の範囲内であることが好ましい。
樹脂組成物の粘度が高すぎる場合、または樹脂組成物の粘度が低すぎる場合、基板上に樹脂組成物を塗布すること自体が困難となる可能性や、良好な塗膜を得ることが困難となる可能性があるからである。
なお、粘度の測定方法については、粘度を精度良く測定できる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、レオメーター、Ｂ型粘度計、キャピラリー式粘度計等の粘度測定装置を用いる方法が挙げられる。また、粘度の測定方法としては、デジタル粘度計（英弘精機株式会社 ＤＶ-Ｅ）を用いることができる。

【0066】

樹脂組成物は、通常、透明性を示すものである。

【0067】

７．用途
本発明の樹脂組成物は、柱状形成物付基板の製造方法における柱状形成物の形成に用いることができる。具体的な柱状形成物の形成方法については、後述する「Ｂ．柱状形成物付基板の製造方法」の項で説明するため、ここでの説明は省略する。

【0068】

Ｂ．柱状形成物付基板の製造方法
本発明の柱状形成物付基板の製造方法は、基板上に樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する塗布工程と、上記塗膜を露光した後、現像することにより柱状形成物を形成する露光現像工程とを有する柱状形成物付基板の製造方法であって、上記樹脂組成物が、モノマー（Ａ）と、ポリマー（Ｂ）と、光重合開始剤（Ｃ）とを含有し、上記モノマー（Ａ）の質量および上記ポリマーの質量の比率が、上記モノマー（Ａ）の質量：上記ポリマー（Ｂ）の質量＝７０：３０〜９５：５の範囲内であり、上記モノマー（Ａ）としてＨＬＢ値が８〜２０の範囲内であるモノマーを含有することを特徴とする製造方法である。

【0069】

本発明の柱状形成物付基板の製造方法について図を用いて説明する。
図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の柱状形成物付基板の製造方法の一例を示す工程図である。なお、図１（ａ）〜（ｄ）については上述した「Ａ．柱状形成物用樹脂組成物」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。

【0070】

本発明によれば、上述した樹脂組成物を用いることにより、塗布工程において厚みの厚い塗膜を良好に形成することができる。また、上記樹脂組成物を用いることにより、現像の際に上記塗膜の不要部分を現像液に溶解しやすくすることができるから、現像時間を短くすることができ、良好な形状を有する柱状形成物を形成することができる。
以下、本発明の柱状形成物付基板の製造方法の各工程を説明する。

【0071】

１．塗布工程
本発明における塗布工程は、基板上に樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する工程である。

【0072】

（１）基板
本発明に用いられる基板としては、電子素子の用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されない。また、上記基板としては、透明性を有していてもよく、透明性を有していなくてもよい。

【0073】

上記基板が透明性を有する場合、基板の透明性については特に限定されないが、例えば、全光透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。ここで、基板の全光透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。

【0074】

基板としては、例えば、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のないリジッド材、あるいは、樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有するフレキシブル材等を用いることができる。

【0075】

基板の厚みとしては、柱状形成物を形成することができれば特に限定されないが、例えば、０．０５ｍｍ〜０．８５ｍｍの範囲内であることが好ましい。

【0076】

基板には、一方の表面上に透明電極層が形成されていてもよい。本発明においては、透明電極層は、樹脂組成物の塗布前に、基板上に形成してもよく、予め透明電極層が形成された市販の基板を用いてもよい。

【0077】

（２）塗布方法
本工程において形成される塗膜の厚みとしては、柱状形成物を形成することができる厚みであれば特に限定されないが、２７μｍ以上、なかでも３０μｍ〜１１０μｍの範囲内、特に３７μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。
塗膜の厚みが低すぎる場合または高すぎる場合は、柱状形成物を所定の形状に形成しにくくなる可能性があるからである。

【0078】

樹脂組成物の塗布方法としては、一般的な塗布方法とすることができ、例えばスピンコート法、ダイコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、ビードコート法、バーコート等を挙げることができる。
本発明においては、なかでも、樹脂組成物の塗布方法としてはダイコート法であることが好ましい。ダイコート法は、ノズルから樹脂組成物を吐出して塗布を行う方法であることから、樹脂組成物の粘度が塗布性に大きく影響するため、上記樹脂組成物を用いることの作用効果を高く発揮することができるからである。

【0079】

本工程においては、塗膜の形成後に、乾燥処理を行うことが好ましい。乾燥処理については、一般的な樹脂層の形成方法において用いられる処理と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。また、乾燥処理は、例えば減圧下で行なってもよい。

【0080】

２．露光現像工程
本発明における露光現像工程は、上記塗膜を露光した後、現像することにより柱状形成物を形成する工程である。

【0081】

本工程において用いられる露光光は、上記塗膜を露光して所望の柱状形成物を形成することができれば特に限定されず、公知の露光装置における光源を用いて照射することができる。
本工程に用いられる露光方法としては、一般的なフォトリソグラフィ法に用いられるものと同様とすることができ、具体的には、公知の露光装置を用いて、フォトマスクを介して塗膜に露光光を照射する方法を挙げることができる。フォトマスクについては、柱状形成物を形成することができれば特に限定されず、一般的なフォトマスクと同様とすることができる。

【0082】

本工程においては、塗膜の露光後に、塗膜が現像される。
塗膜の現像液としては、所定のパターン状に塗膜を現像することができれば特に限定されず、例えば、アルカリ水溶液（ＫＯＨやＫ_２ＣＯ_３）が挙げられる。

【0083】

本工程においては、必要に応じて、現像後に、柱状形成物を焼成する焼成処理を行ってもよい。焼成処理については、一般的な樹脂層の形成方法において用いられる方法と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。

【0084】

３．その他の工程
本発明の柱状形成物付基板の製造方法においては、上述した塗布工程および露光現像工程を有していれば特に限定されず、必要に応じて他の工程を適宜選択して追加することができる。例えば、柱状形成物付基板が液晶レンズに用いられる場合は、基板上に透明電極層、遮光部、配向膜等を形成する構成を有していてもよい。

【0085】

４．柱状形成物付基板
本発明により製造される柱状形成物付基板は、基板と、柱状形成物とを有するものである。本発明により製造される柱状形成物付基板の詳細については、後述する「Ｃ．柱状形成物付基板」の項で説明する内容と同等とすることができるため、ここでの説明は省略する。

【0086】

Ｃ．柱状形成物付基板
本発明の柱状形成物付基板は、基板と、上記基板上に形成され、上記基板および電子素子とした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する柱状形成物とを有する柱状形成物付基板であって、上記柱状形成物が、モノマー（Ａ）と、ポリマー（Ｂ）と、光重合開始剤とを含有し、上記モノマー（Ａ）の質量および上記ポリマー（Ｂ）の質量の比率が、上記モノマー（Ａ）の質量：上記ポリマー（Ｂ）の質量＝７０：３０〜９５：５の範囲内であり、上記モノマー（Ａ）としてＨＬＢ値が８〜２０の範囲内であるモノマーを含有する樹脂組成物を硬化させたものであることを特徴とするものである。

【0087】

本発明の柱状形成物付基板について図を用いて説明する。
次に、本発明の樹脂組成物を用いて形成される柱状形成物付基板について説明する。
図２（ａ）は本発明の柱状形成物付基板の一例を示す概略断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の本発明における柱状形成物の拡大図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ線で示される部分の図形、Ｂ−Ｂ線で示される部分の図形、およびＣ−Ｃ線で示される部分の図形である。なお、図２（ａ）〜図２（ｃ）については、上述した「Ａ．柱状形成物用樹脂組成物」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。

【0088】

本発明によれば、上記柱状形成物が上記樹脂組成物を硬化させたものであることにより、従来の柱状形成物に比べて高さが高く、柱状形成物の下底の大きさに対する高さの比率（以下、アスペクト比と称して説明する場合がある。）の高い柱状形成物を有する柱状形成物付基板とすることができる。
以下、本発明の柱状形成物付基板の各構成について説明する。

【0089】

１．柱状形成物
本発明における柱状形成物は、基板上に形成されるものであり、上記基板および電子素子とした際に用いられる対向基板との間を一定の距離に保持するものである。
また、柱状形成物は、上述した「Ａ．柱状形成物用樹脂組成物」の項で説明した樹脂組成物を硬化させたものである。樹脂組成物、および柱状形成物の形成方法については既に説明したため、ここでの説明は省略する。

【0090】

本発明における柱状形成物は、上述の樹脂組成物の硬化物であることにより、従来の柱状形成物に比べて高さが高く、アスペクト比の高い形状とすることができる。
なお、「柱状形成物の下底」とは、柱状形成物の基板側の面をいう。また、「柱状形成物の上底」とは、柱状形成物の基板側とは反対側の面をいう。

【0091】

柱状形成物の高さとしては、電子素子の用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、２５μｍ以上、なかでも３０μｍ〜１１０μｍの範囲内、特に３７μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。
柱状形成物の高さが低すぎる場合または高すぎる場合は、柱状形成物を所定の形状に形成しにくくなる可能性があるからである。

【0092】

具体的な下底の大きさとしては、柱状形成物付基板が用いられる電子素子の用途に応じて適宜選択され、特に限定されないが、例えば、２０μｍ〜５０μｍの範囲内、なかでも２５μｍ〜４７μｍの範囲内、特に３０μｍ〜４５μｍの範囲内であることが好ましい。
下底の大きさが小さいと柱状形成物の強度が低下する可能性や、柱状形成物自体を形成することが困難となる可能性があるからであり、下底の大きさが大きいと、電子素子自体や電子素子の他の構成の機能を阻害する可能性があるからである。例えば、電子素子が液晶レンズである場合は、上記柱状形成物の下底が大きいと、上記観察者から柱状形成物が視認されやすくなるため、液晶レンズを用いた表示装置において良好な表示をすることが困難となる可能性があるからである。
なお、下底の大きさについては、後述する下底の面積の項で説明する図形の大きさをいい、例えば、上記図形が円形状の場合は直径をいい、上記図形が長辺および短辺を有する場合は短辺をいう。

【0093】

また、柱状形成物のアスペクト比としては、柱状形成物付基板が用いられる電子素子の種類に応じて適宜選択することができ特に限定されないが、１．３〜２．３の範囲内、なかでも１．５〜２．２の範囲内、特に１．７〜２．１の範囲内であることが好ましい。
上記アスペクト比が上述した範囲に満たない場合は、柱状形成物を用いて基板および対向基板の間の距離を良好に保持することが困難となる可能性があるからである。また、柱状形成物を液晶レンズに用いた場合、上記液晶レンズを用いた表示装置において良好な表示をすることが困難となる可能性があるからである。また、上記アスペクト比が上述した範囲を超える場合は、柱状形成物自体を形成することが困難となる可能性があるからである。

【0094】

本発明における柱状形成物としては、上底の面積および下底の面積が同等であり、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であることが好ましい。
上記柱状形成物の塑性変形を抑制することができ、電子素子とした際に上記基板および対向基板の間を一定の距離に良好に保持することが可能な柱状形成物を有する柱状形成物付基板とすることができるからである。

【0095】

本発明において、「上底の面積および下底の面積が同等である」とは、上底の面積と下底の面積との面積の差の絶対値が、柱状形成物の底面の面積の差により生じる塑性変形を抑制することができる程度であることをいう。具体的には、上底の面積と下底の面積との面積の差の絶対値が、上底および下底の平面視形状が円形状であると仮定した場合の上底の直径と下底の直径との差の絶対値として、５μｍ以下であることをいう。
本発明においては、上述した上底の直径と下底の直径との差の絶対値が、なかでも４μｍ以下であることが好ましく、特に３μｍ以下であることが特に好ましい。
上述した上底の直径と下底の直径との差の絶対値が小さいほど、底面の面積の差により生じる塑性変形を抑制することができるからである。

【0096】

また、本発明における柱状形成物の形状は、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状である。
最大面積部の上記断面積と、上底および下底のうち面積の大きい底面の面積との差としては、電子素子の用途に応じて適宜決定されるものであるが、通常、上底、下底および最大面積部の平面視形状が円形状であると仮定した場合の最大面積部の直径と上底および下底のうち大きい直径との差が２μｍ以上である。
本発明においては、上記大面積部の直径と上底および下底のうち大きい直径との差が、なかでも２μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、特に２μｍ〜８μｍの範囲内であることが好ましい。
上記直径の差が小さいと柱状形成物の塑性変形を十分に抑制することが困難となる可能性があるからである。また、上記直径の差が大きいと、柱状形成物を形成することが困難となる可能性や、柱状形成物自体が大きくなり、電子素子の機能を阻害する可能性があるからである。

【0097】

柱状形成物の上底の面積および下底の面積としては、電子素子の用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、１５０μｍ^２〜２８５０μｍ^２の範囲内、なかでも２５０μｍ^２〜２３００μｍ^２の範囲内、特に３００μｍ^２〜２０００μｍ^２の範囲内であることが好ましい。
柱状形成物の上底の面積および下底の面積が大きすぎると、柱状形成物自体が大きくなり電子素子の機能を阻害する可能性があるからであり、柱状形成物の上底の面積および下底の面積が小さすぎると、柱状形成物を形成することが困難となる可能性があるからである。

【0098】

柱状形成物の最大面積部の上記断面積としては、電子素子の用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、３０００μｍ^２以下、なかでも２５５μｍ^２〜２４００μｍ^２の範囲内、特に３５０μｍ^２〜２１００μｍ^２の範囲内であることが好ましい。
柱状形成物の最大面積部の上記断面積が大きすぎると、柱状形成物自体が大きくなり電子素子の機能を阻害する可能性があるからであり、柱状形成物の最大面積部の上記断面積が小さすぎると、柱状形成物を形成することが困難となる可能性があるからである。

【0099】

また、柱状形成物の最大面積部は上底および下底の間に設けられるものである。柱状形成物における最大面積部の形成位置（高さ）としては、柱状形成物の高さに対して、通常、２５％〜７５％の範囲内であり、なかでも３０％〜７０％の範囲内が好ましく、特に３５％〜６５％の範囲内が好ましい。
最大面積部の形成位置の柱状形成物の高さに対する比率が大きすぎる場合、または小さすぎる場合は、最大面積部から遠い距離に位置する底面側で柱状形成物の塑性変形が生じやすくなる可能性があるからである。

【0100】

柱状形成物の平面視形状としては、電子素子に応じて適宜選択することができ、特に限定されず、例えば、円形状、楕円形状、正方形状、長方形状等を挙げることができる。

【0101】

上述した上底、下底、最大面積部の各面積、柱状形成物の高さ、最大面積部の形成位置については、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて柱状形成物を平面視上から観察した観察像、および柱状形成物を側面から観察した観察像を計測することにより求めることができる。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）は公知のものを用いることができる。

【0102】

本発明において、「上底の面積」は、柱状形成物の最上部における基板と水平方向の面と、柱状形成物の最大面積部より上底側の側面を延長させた面とが交差して形成される図形の面積をいう。「上底の面積」は、例えば、図２（ｃ）においてＡで示される図形の面積をいう。
また、「下底の面積」は、柱状形成物が形成された基板表面と、柱状形成物の最大面積部より下底側の側面を延長させた面とが交差して形成される図形の面積をいう。また、柱状形成物が他の層を介して基板上に形成されている場合は、「下底の面積」は、他の層の表面と、柱状形成物の最大面積部より下底側の側面を延長させた面とが交差して形成される図形の面積をいう。「下底の面積」は、例えば、図２（ｃ）においてＢで示される図形の面積をいう。
また、「最大面積部の基板に対する水平方向の断面積」は、柱状形成物の基板に対する水平方向の断面積の最大値をいう。「最大面積部の基板に対する水平方向の断面積」は、例えば、図２（ｃ）においてＣで示される図形の面積をいう。
また、柱状形成物の高さは、上底から下底までの垂直方向の距離をいい、具体的に、柱状形成物の高さは、図２（ｂ）においてｘ１で示される距離をいう。
最大面積部の形成位置は、最大面積部から下底までの垂直方向の距離をいい、具体的に、最大面積部の形成位置としては、図２（ｂ）においてｘ２で示される距離をいう。

【0103】

本発明における柱状形成物は、本発明の柱状形成物付基板を電子素子とした場合に、基板および対向基板の間を一定の距離に保持するために用いられる。
柱状形成物としては、種々の電子素子に応じて適宜選択することができ、例えば、液晶レンズとした際にセルギャップを保持するための柱状形成物、プリンタ配線基板とした際に基板間の距離を一定に保持するための部材、半導体積層基板において基板間の距離を一定に保持するための部材、インクジェットプリンタとした際にマイクロ流路を形成するための部材、プラズマディスプレイとした際のリブ材、有機エレクトロルミネッセンス素子とした際のカソードセパレータを挙げることができる。
柱状形成物としては、なかでも、液晶レンズの柱状形成物であることが好ましい。

【0104】

２．基板
基板は、上記柱状形成物を支持するものである。基板については、上述した「Ｂ．柱状形成物付基板」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。

【0105】

３．その他の構成
本発明の柱状形成物付基板は、上述した基板および柱状形成物を有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。

【0106】

例えば、柱状形成物が液晶レンズに用いられる場合は、図２（ａ）、図５および図６に示すように基板２上に形成された透明電極層４、１４を有していてもよい。図２（ａ）、図５に示すように、透明電極層４は基板２上の全面に形成されていてもよく、図６に示すように長尺の透明電極層１４がストライプ状に配列されて基板２上に形成されていてもよい。
また、図７に示すように、基板２上に形成された配向膜５を有していてもよい。基板２上に形成された遮光部６を有していてもよい。

【0107】

なお、透明電極層、配向膜、遮光部等については、液晶レンズに用いられるものとして公知のものを使用することができるため、ここでの説明は省略する。

【0108】

４．用途
本発明の柱状形成物付基板は、種々の電子素子に用いることができ、例えば、液晶レンズ、プリンタ配線基板、半導体積層基板、インクジェットプリンタ、プラズマディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス素子等に用いることができる。
柱状形成物付基板としては、なかでも、液晶レンズに用いられるものであることが好ましい。

【0109】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【実施例】

【0110】

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に定めない限り、％は質量％、部は質量部を示す。

【0111】

［感光性樹脂組成物の調製］
以下の手順により実施例１〜５および比較例１〜３の感光性樹脂組成物を得た。
加熱冷却・撹拌装置、還流冷却管、滴下ロート及び窒素導入管を備えたガラス製フラスコに、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂「ＥＯＣＮ−１０２Ｓ」（日本化薬（株）製エポキシ当量２００）２００部と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部を仕込み、９０℃まで加熱して均一に溶解させた。続いて、アクリル酸７６部、トリフェニルホスフィン２部及びｐ−メトキシフェノール０．２部を仕込み、９０℃にて１０時間反応させた。
この反応物にさらにテトラヒドロ無水フタル酸９１部を仕込み、さらに９０℃にて５時間反応させてアクリル変性親水性エポキシ樹脂（表１中、Ｂ−１）を得た。
その後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで上記アクリル変性親水性エポキシ樹脂の含有量が５０％になるように希釈し、上記アクリル変性親水性エポキシ樹脂（Ｂ−１）の５０％プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液を得た。
上記アクリル変性親水性エポキシ樹脂の固形分換算した酸価は８８．４であった。ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）による数平均分子量（Ｍｎ）は２，２００であった。なお、ＳＰ値は１１．３、ＨＬＢ値は９．８であった。
ＧＰＣによるＭｎの測定は、ゲル浸透クロマトグラフィー装置（装置名：ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、東ソー（株）製））を用い、カラム（カラムの種類：ＴＳＫｇｅｌ ＧＭＨＸＬ２本＋ＴＳＫｇｅｌ Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＸＬ−Ｍ、東ソー（株）製）を用い、溶媒としてテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を用い、温度４０℃で、ＴＳＫ標準ポリスチレン（東ソー（株）製）を基準物質として測定を行なって求めた。
また、本発明におけるＳＰ値は、Ｆｅｄｏｒｓらが提案した下記の文献に記載の方法によって計算されるものである。
「ＰＯＬＹＭＥＲ ＥＮＦＩＮＥＥＲＩＮＧ ＡＮＤ ＳＣＩＥＮＣＥ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ，１９７４，Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．２，Ｒｏｂｅｒｔ Ｆ． Ｆｅｄｏｒｓ（１４７〜１５４頁）」
ＳＰ値が近いもの同士はお互いに混ざりやすく（分散性が高い）、この数値が離れているものは混ざりにくい。
なお、後述する表１のポリマー（Ｂ）の数値はアクリル変性親水性エポキシ樹脂（Ｂ−１）のみの質量部を示している。

【0112】

表１の配合部数に従い、各原料を仕込み、均一になるまで攪拌し、実施例１〜５および比較例１〜３の感光性樹脂組成物を得た。

【0113】

【表1】

【0114】

なお、表１中の略称の化学品の詳細は以下の通りである。
（Ａ−１）：ペンタエリスリトールの４モルエチレンオキシド付加物テトラアクリレート（サートマー社製「ＳＲ４９４」）（ＨＬＢ値：１１．４）
（Ａ−２）：トリメチロールプロパンの２．６モルエチレンオキシド付加物のトリアクリレート（三洋化成工業社製「ネオマーＴＡ−４０１」）（ＨＬＢ値：９．９）
（Ａ−３）：トリメチロールプロパンの２０モルエチレンオキシド付加物のトリアクリレート（サートマー社製「ＳＲ４１５」）（ＨＬＢ値：１５．６）
（Ａ−４）：ペンタエリスリトールトリアクリレート（共栄社化学社製「ライトアクリレート ＰＥ−３Ａ」）（ＨＬＢ値：１１．０）
（Ａ’−１）：ペンタエリスリトールテトラアクリレート（三洋化成工業社製「ネオマーＥＡ−３００」）（ＨＬＢ値：７．８）

【0115】

（Ｂ−１）：上記アクリル変性親水性エポキシ樹脂

【0116】

（Ｃ−１）：（ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（ＢＡＳＦ社製「イルガキュア８１９」）
（Ｃ−２）：（２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパノン（ＢＡＳＦ社製「イルガキュア９０７」）
（Ｃ−３）：〔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）（ＢＡＳＦ社製「イルガキュアＯＸＥ０２」）

【0117】

（Ｄ−１）：３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製「ＫＢＭ−５１０３」）
（Ｄ−２）：メタクリル変性リン酸エステル（日本化薬社製「ＰＭ−２１」）
（Ｄ−３）：ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン（界面活性剤）（信越化学社製「ＫＦ−３５２Ａ」）
（Ｄ−４）：ポリエーテル変性フッ素化合物（界面活性剤）（ＤＩＣ社製「メガファックＴＦ−２０６６」）

【0118】

（Ｅ−１）プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
（Ｅ−２）ジエチレングリコールジメチルエーテル

【0119】

［評価］
得られた実施例１〜５および比較例１〜３の感光性樹脂組成物について、以下の性能評価を行なった。

【0120】

［現像性の評価］
１０ｃｍ×１０ｃｍ四方のガラス基板上にスピンコーターにより感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥し、乾燥膜厚５μｍの塗膜を形成した。この塗膜をホットプレート上で８０℃、３分間加熱し、その後０．０５％ＫＯＨ水溶液を用いて３０秒間現像を行い、現像性を評価した。評価基準は以下の通りである。
○：目視により残留物無し。
×：現像できない。

【0121】

［現像密着性の評価］
１０ｃｍ×１０ｃｍ四方のガラス基板上にスピンコーターにより感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥し、乾燥膜厚５０μｍの塗膜を形成した。この塗膜をホットプレート上で８０℃、３分間加熱した。得られた塗膜に対し、フォトスペーサー形成用のマスクを通して超高圧水銀灯の光を６０ｍＪ／ｃｍ^２照射した（ｉ線換算で照度２２ｍＷ／ｃｍ^２）。なお、マスクと基板の間隔（露光ギャップ）は１５０μｍで露光した。その後０．０５％ＫＯＨ水溶液を用いて９０秒間現像を行い、現像密着性を評価した。評価基準は以下の通りである。○であれば、現像密着性は良好であるといえる。
○：フォトマスク開口径２５μｍで剥れなし。
×：フォトマスク開口径２５μｍで剥れあり。

【0122】

［塗工性の評価］
スピンコーターやダイコーターでの塗布において、塗布ムラやスジが生じることなく塗布可能か評価した。また、上述の現像密着性における露光条件で柱状形成物を形成し、柱状形成物の高さの面内分布、柱状形成物の欠損について評価した。評価基準は以下のとおりである。
面内分布、塗布ムラ、柱状形成物の欠損については感光性樹脂組成物の塗膜の状態により影響を受け、塗膜の状態については感光性樹脂組成物の塗工性により影響を受けるため、評価が○であれば塗工性は良好であるといえる。

【0123】

（面内分布の評価基準）
○：実際得られた個々の柱状形成物の平均高さ（平均値）に対して、上記個々の柱状形成物の高さが平均値±５％の高さの範囲内にある。
×：実際得られた個々の柱状形成物の平均高さ（平均値）に対して、柱状形成物の高さが平均値±５％の高さを超えるものが存在する。

【0124】

（塗布ムラの評価基準）
○：目視により塗膜にスジやハジキがない。
×：目視により塗膜にスジやハジキがある。

【0125】

（柱状形成物の欠損）
○：柱状形成物の欠損がない。
×：柱状形成物の欠損がある。

【0126】

［柱状形成物の形状評価］
実施例１〜５および比較例２、３で得られた柱状形成物のアスペクト比を求めた。具体的には、任意の５個の柱状形成物を選択した。次に、各柱状形成物の下底径および高さを測定し、アスペクト比を算出した。下底径はレーザー顕微鏡を、高さは触針式膜厚計を用いて測定した。５個のアスペクト比から平均値を求めた。結果を表１に示す。

【0127】

実施例１〜５の本発明の感光性樹脂組成物は、表１に示す通り現像性、密着性および塗工性、形状のすべての点で優れている。
その一方で、比較例１は、ＨＬＢ値が８以上２０以下の多官能（メタ）アクリレート（Ａ）を含有していないため、現像性が悪く、柱状形成物の形成が不可能であった。また比較例２はポリマー（Ｂ）の質量に対するモノマー（Ａ）の質量の比率が６０質量％以下のため、塗工性が悪かった。また、比較例３はポリマー（Ｂ）の質量に対するモノマー（Ａ）の質量の比率が９５質量％以上のため、密着性が悪く、また塗布にスジが生じたため柱状形成物の欠損があった。実施例１〜５で得られた柱状形成物は、いずれもアスペクト比が２．０以上であり、良好な形状を有していた。一方、比較例２では、良好なアスペクト比を有するものも得られたが、全体として形状のばらつきが大きかった。これは、実施例に比べて比較例２の塗工性が悪かったため、塗布ムラが生じたことによると考えられる。比較例３では、十分なアスペクト比を有する柱状形成物が得られなかった。

【符号の説明】

【0128】

１ … 柱状形成物付基板
２ … 基板
３ … 柱状形成物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】