감방사선성 수지 조성물 및 액정 표시 소자용 스페이서 document_id A220623014716

본 발명은, 특히 액정 표시 소자용 스페이서의 형성에 매우 바람직한 감방사선성 수지 조성물, 액정 표시 소자용 스페이서와 그의 형성 방법, 및 상기 액정 표시 소자용 스페이서를 구비하는 액정 표시 소자에 관한 것이다. 액정 표시 소자에는 종래부터 2장의 기판 사이의 간격(셀 갭)을 일정하게 유지하기 위해 소정의 입경을 갖는 유리 비드, 플라스틱 비드 등의 스페이서가 사용되고 있지만, 이들 스페이서는 유리 기판 등의 투명 기판 상에 불규칙하게 산포되기 때문에, 화소 형성 영역에 스페이서가 존재하면 스페이서 입자가 찍혀들어가는 현상을 발생시키거나, 입사광이 산란을 받아 액정 표시 소자로서의 콘트라스트가 저하된다는 문제가 있었다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해서, 스페이서를 포토리소그래피에 의해 형성하는 방법이 채용되어 왔다. 이 방법은, 기판 상에 감방사선성 수지 조성물의 도막을 형성하고, 소정의 포토마스크를 통해 예를 들면 자외선을 노광한 후 현상하여, 도트상이나 스트라이프상의 스페이서를 형성하는 것이며, 화소 형성 영역 이외의 소정의 장소에만 스페이서를 형성할 수 있기 때문에, 상술한 바와 같은 문제는 기본적으로는 해결된다. 또한, 최근 액정 표시 소자의 대면적화나 생산성의 향상 등의 관점에서, 마더 유리 기판의 대형화(예를 들면, 1,500×1,800 mm 정도)가 진행되고 있다. 그러나, 종래의 기판 크기(680×880 mm 정도)에서는, 마스크 크기보다도 기판 크기가 작기 때문에, 일괄 노광 방식으로 대응이 가능하지만, 대형 기판의 경우, 그 기판 크기와 같은 정도의 크기의 마스크를 제조하는 것이 거의 불가능하여, 일괄 노광 방식으로는 대응이 곤란하다. 따라서, 대형 기판에 대응 가능한 노광 방식으로서, 스텝 노광 방식이 제창되었다. 그러나, 스텝 노광 방식에서는, 1장의 기판에 수회 노광되어, 각 노광마다 위치 정렬이나 스텝 이동에 시간이 소요되기 때문에, 일괄 노광 방식에 비교하여 작업 처리량의 감소가 문제시되고 있다. 또한, 일괄 노광 방식에서는 3,000 J/m2 정도의 노광량이 가능하지만, 스텝 노광 방식의 경우에는 각 회의 노광량을 보다 낮게 하는 것이 필요하고, 스페이서의 형성에 사용되는 종래의 감방사선성 수지 조성물로는, 1,200 J/m2 이하의 노광량으로 충분한 스페이서 형상 및 막 두께를 달성하는 것이 곤란하였다. 한편, 액정 표시 소자를 제조하는 공정에서의 작업 처리량을 향상시키는 관점에서, 기판을 접합시키기 전에, 액정 재료를 기판 표면에 늘어뜨려 놓는 공정 기술 "ODF(One Drop Fill)법"이 도입되었고, 이 방법에 의해, 액정 표시 소자의 제조에 소요되는 시간을 대폭 단축할 수 있다. 예를 들면 30 인치의 액정 표시 소자의 경우, 액정 재료를 충전하는 데에, 종래 방법으로는 약 5 일간을 소요하지만, ODF 법으로는 2 시간 정도로 충분하여, 작업 처리량의 대폭적인 향상이 가능해진다. 그러나, ODF법의 경우, 박막 트랜지스터(TFT) 어레이와 컬러 필터를 실온에서 압착하는 공정이 필요하고, 압축 하중에 의한 스페이서의 소성 변형이 커지면, 셀 간격의 균일성이 계속될 수 없어, 셀 내에 간극이 발생하며 표시 불균일의 원인이 된다. 따라서, 소성 변형하기 어렵고, 압축 하중에 의한 변형을 받더라도 회복률이 높은 스페이서가 필요하고, 일본 특허 공개 제2003-173025호 공보에, 환상 이미드기를 갖는 단량체와 (메트)아크릴산 단량체와 수산기 함유 단량체와의 공중합체에, 에틸렌성 불포화 결합 함유 이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 중합체 및 열 가교성 에폭시기 함유 화합물을 함유하는 감광성 수지 조성물로부터 형성된 스페이서가 제안되어 있으며, 이 스페이서는 고감도이면서 또한 탄성 특성이 우수하다고 되어 있다. 그러나, 이 감광성 수지 조성물에서는, 알칼리 수용액에 대한 현상성의 관점에서, 내열성의 향상에 기여하는 열 가교성 에폭시기 함유 화합물의 첨가량이 제한되기 때문에, 얻어지는 스페이서의 내열성이 반드시 만족할 수 없다는 문제가 있었다.