感光性組成物、マイクロレンズアレイおよび立体画像表示装置
【課題】基板間に液晶層を挟持してなるマイクロレンズアレイのスペーサ等の部材を形成する感光性組成物を提供し、マイクロレンズアレイを提供し、立体画像表示装置を提供する。
【解決手段】（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｂ）多官能性単量体、（Ｃ）感光性重合開始剤および（Ｄ）有機溶剤を用いて感光性組成物を調製する。表面に櫛歯電極６と共通電極５が形成された一対の基板２、３の間に、２０μｍ〜１００μｍの厚さの液晶層４を挟持するとともにその感光性組成物からスペーサ７を形成してマイクロレンズアレイ１を構成する。スペーサ７を有するマイクロレンズアレイ１と、平面画像および立体画像を切り替えて表示できる画像表示部１０２とから立体画像表示装置１００を構成する。
【解決手段】（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｂ）多官能性単量体、（Ｃ）感光性重合開始剤および（Ｄ）有機溶剤を用いて感光性組成物を調製する。表面に櫛歯電極６と共通電極５が形成された一対の基板２、３の間に、２０μｍ〜１００μｍの厚さの液晶層４を挟持するとともにその感光性組成物からスペーサ７を形成してマイクロレンズアレイ１を構成する。スペーサ７を有するマイクロレンズアレイ１と、平面画像および立体画像を切り替えて表示できる画像表示部１０２とから立体画像表示装置１００を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は感光性組成物、マイクロレンズアレイおよび立体画像表示装置に関する。特に、平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイの形成に用いられる感光性組成物、平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイ、そのマイクロレンズアレイを備えて平面画像と立体画像とを切り替えて表示できる立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面表示パネルを使用した画像表示装置の分野においては、高機能化への取り組みとして、立体画像を表示することができる立体画像表示装置の開発が進められている。
立体画像表示装置上で立体画像を構成する技術については、多数の方式が提案されている。それらは、立体画像を観察する際に観察者が専用の眼鏡を必要とする方式と、専用の眼鏡を必要としない方式に分類することができる。
【０００３】
専用の眼鏡を使用しないで立体画像（３次元画像）を表示する方式としては、レンチキュラ方式やパララックス方式等が知られている。
【０００４】
図７は、レンチキュラレンズの構造を説明する模式的な斜視図である。
【０００５】
レンチキュラ方式では、図７に例示されるレンチキュラレンズ２００を使用する。
レンチキュラ方式による立体画像の表示では、視差のある右目用画像と左目用画像とを立体画像表示装置の画像表示部上にストライプ状に交互に配置する。レンチキュラレンズ２００は、そのストライプ状に配置された右目用画像と左目用画像に対応するよう、表面に細長く微細な凸レンズを配置して構成される。そして、レンチキュラレンズ２００をその画像表示部の前方に配置し、観察者の右目には右目用画像のみが、左目には左目用画像のみがそれぞれ観察されるようにして、観察者に立体画像を提供する。
【０００６】
立体画像表示装置においては、使用状況等に応じて平面画像（２次元画像）の表示を求められる場合がある。そうした場合、レンチキュラ方式による立体画像表示装置では、右目用画像と左目用画像とを視差のない同じ画像とすることにより対応することが可能であるが、右目用画像と左目用画像とを同じ画像とすれば、画像表示部の有する解像度は半減してしまう。そして、立体画像表示装置と観察者との間に配設されたレンチキュラレンズのために画像表示部上の平面画像の輝度は低下する。
【０００７】
このような従来のレンチキュラレンズを用いたレンチキュラ方式の問題点を回避するため、立体画像の表示時にはレンチキュラレンズとして機能し、平面画像の表示時にはレンチキュラレンズの機能を失って単なる透明体（非レンズ透明体）として機能するよう構成されたマイクロレンズアレイが提案されている（例えば、特許文献１および２を参照のこと。）。特許文献１には、対向する表面のそれぞれに電極が形成された一対の基板とそれに挟持された屈折率異方性を有する液晶層とから液晶パネルを構成し、その液晶パネルをマイクロレンズアレイとして用いる技術が開示されている。特許文献１に記載のマイクロレンズアレイでは、印加電圧のＯＮ／ＯＦＦによって液晶を所望の状態に配向させ、液晶層の屈折率の調整を可能とする。そして、電圧印加時にはレンチキュラレンズ機能を発揮し、電圧を印加しないときには非レンズ透明体として機能する。このようなマイクロレンズアレイを用いたレンチキュラ方式の立体画像表示では、上述した解像度の低下と輝度の低下の問題を回避することができる。
【０００８】
こうした液晶を用いたマイクロレンズアレイの技術では、高画質な立体画像を表示するため、レンチキュラレンズとしての機能を面内で均一に発揮する必要がある。そのため、印加電圧のＯＮ／ＯＦＦによって高い精度で液晶の配向制御を実現することが求められる。液晶の高精度な配向制御を実現するには、一対の基板間に挟持される液晶層の厚みを、面内で、高い精度で制御することが必要となる。したがって、一対の基板間に液晶層を挟持して構成される、平面画像と立体画像との切り替えに好適なレンチキュラ方式のマイクロレンズアレイにおいて、液晶層の厚みを、高い精度で面内均一に制御する技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１０２０３８号公報
【特許文献２】特許第４６０２３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上の知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、液晶層の厚さを面内で均一に保持して平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイの形成に好適な感光性組成物を提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、液晶層の厚さを面内で均一に保持して平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイを提供することである。
【００１２】
本発明のさらに別の目的は、一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、液晶層の厚さを面内で均一に保持して平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイを用いて構成された立体画像表示装置を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様は、アルカリ可溶性樹脂を含有する感光性組成物であって、
一対の基板間に２０μｍ〜１００μｍの厚さの液晶層を挟持して構成されるマイクロレンズアレイのその基板間に配置される部材の形成に用いられることを特徴とする感光性組成物に関する。
【００１５】
本発明の第１の態様において、
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、
（Ｂ）多官能性単量体、および
（Ｃ）感光性重合開始剤
を含有することが好ましい。
【００１６】
本発明の第１の態様において、（Ａ）アルカリ可溶性樹脂は、フェノール性水酸基を有する構造単位および脂環式炭化水素基を有する構造単位を有する重合体であることが好ましい。
【００１７】
本発明の第１の態様において、（Ｂ）多官能性単量体は、エポキシ基を有する化合物を含むことが好ましい。
【００１８】
本発明の第１の態様において、
（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂、および
（Ｂ−ＩＩ）活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物
を含有することが好ましい。
【００１９】
本発明の第１の態様において、（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂は、下記式（１１）で示される特定構造を有する構成単位を含む共重合体からなる樹脂を含有することが好ましい。
【００２０】
【化１】
（式（１１）中、Ｒ１０１は水素原子またメチル基、Ｒ１０２は低級アルキル基を示し、Ｘはそれが結合している炭素原子と共に炭素数５〜２０の炭化水素環を形成する。）
【００２１】
本発明の第１の態様において、基板間に配置される部材は、２００℃加熱時の伸縮率が５％以下であることが好ましい。
【００２２】
本発明の第２の態様は、対向配置された第１の基板および第２の基板と、その第１の基板および第２の基板間に挟持された液晶層と、第１の基板の液晶側の面に設けられ、互いに平行に配置された複数の電極要素を有する櫛歯電極と、第２の基板の液晶側の面に設けられた共通電極とを有し、櫛歯電極および共通電極間への電圧印加により液晶層を駆動してレンズ作用するマイクロレンズアレイであって、
第１の基板および第２の基板間に部材を有し、
その部材は、アルカリ可溶性樹脂を含有する感光性組成物から形成されることを特徴とするマイクロレンズアレイに関する。
【００２３】
本発明の第２の態様において、第１の基板および第２の基板それぞれの液晶層と接する面には平行配向用の配向膜が設けられることが好ましい。
【００２４】
本発明の第２の態様において、感光性組成物は、
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、
（Ｂ）多官能性単量体、および
（Ｃ）感光性重合開始剤
を含有することが好ましい。
【００２５】
本発明の第２の態様において、（Ａ）アルカリ可溶性樹脂は、フェノール性水酸基を有する構造単位および脂環式炭化水素基を有する構造単位を有する重合体であることが好ましい。
【００２６】
本発明の第２の態様において、（Ｂ）多官能性単量体は、エポキシ基を有する化合物を含むことが好ましい。
【００２７】
本発明の第２の態様において、感光性組成物は、
（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂、および
（Ｂ−ＩＩ）活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物
を含有することが好ましい。
【００２８】
本発明の第２の態様において、（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂は、下記式（１１）で示される特定構造を有する構成単位を含む共重合体からなる樹脂を含有することが好ましい。
【００２９】
【化２】
（式（１１）中、Ｒ１０１は水素原子またメチル基、Ｒ１０２は低級アルキル基を示し、Ｘはそれが結合している炭素原子と共に炭素数５〜２０の炭化水素環を形成する。）
【００３０】
本発明の第２の態様において、液晶層は正の誘電異方性を有する液晶を含有して構成されることが好ましい。
【００３１】
本発明の第２の態様において、基板間に挟持される液晶層の厚さは２０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。
【００３２】
本発明の第２の態様において、第１の基板および第２の基板間の部材は、２００℃加熱時の伸縮率が５％以下であることが好ましい。
【００３３】
本発明の第３の態様は、本発明の第２の態様であるマイクロレンズアレイと、
平面画像と立体画像とを切り替えて表示する画像表示部とを有することを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００３４】
本発明の第３の態様において、画像表示部は、液晶表示方式、ＥＬ表示方式またはプラズマ表示方式の画像表示部であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の第１の態様によれば、平面画像と立体画像との切り替えに好適で、立体画像表示時にはレンチキュラレンズとしての機能を面内で均一に発揮するマイクロレンズアレイの形成に好適な感光性組成物が提供される。
【００３６】
また、本発明の第２の態様によれば、平面画像と立体画像との切り替えに好適で、立体画像表示時にはレンチキュラレンズとしての機能を面内で均一に発揮するマイクロレンズアレイが提供される。
【００３７】
さらに、本発明の第３の態様によれば、平面画像と立体画像との切り替えに好適で、立体画像表示時にはレンチキュラレンズとしての機能を面内で均一に発揮するマイクロレンズアレイを用いて構成された立体画像表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態のマイクロレンズアレイの構造を模式的に説明する断面図である。
【図２】本発明の実施形態のマイクロレンズアレイの構造を模式的に説明する平面図である。
【図３】電圧印加によって形成される本発明の実施形態のマイクロレンズアレイの液晶の配向状態を模式的に説明する図である。
【図４】本発明の実施形態の別の例であるマイクロレンズアレイの構造を模式的に説明する断面図である。
【図５】本発明の実施形態の立体画像表示装置の構造を模式的に説明する断面図である。
【図６】電圧印加されたマイクロレンズアレイを有する本発明の実施形態の立体画像表示装置の構造を模式的に説明する断面図である。
【図７】レンチキュラレンズの構造を説明する模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明のマイクロレンズアレイは、レンチキュラ方式による立体画像表示装置に好適なマイクロレンズアレイである。そして、立体画像表示装置で平面画像と立体画像とを切り替えて表示する場合に対応するように構成される。
【００４０】
本発明のマイクロレンズアレイは、対向する表面のそれぞれに電極が形成された一対の基板と、それらに挟持された屈折率異方性を有する液晶層とを有して構成される。本発明のマイクロレンズアレイは、立体画像表示装置に用いられて、平面画像の表示に際しては実質的な透明体として機能する。一方、立体画像の表示に際しては、電圧の印加によって基板間の液晶層を駆動し、液晶の空間的な配向状態を制御することにより、レンズ作用する。すなわち、本発明のマイクロレンズアレイは、電圧印加により、レンチキュラレンズとして機能する。
【００４１】
本発明のマイクロレンズアレイでは、高画質の立体画像を提供するため、レンチキュラレンズとしての機能を面内で均一に発揮する必要がある。本発明のマイクロレンズアレイは、基板間の液晶を駆動してレンチキュラレンズとして機能する場合、電圧印加によって高い精度で液晶層の空間的な配向状態を制御することが求められる。そのため、一対の基板間に挟持される液晶層の厚みを、面内で、高い精度で制御することが必要となる。
【００４２】
一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、液晶層の厚さの制御を高い精度で求められる素子としては、異なる技術分野であるが、液晶表示素子が知られている。こうした液晶表示素子の分野では、例えば、特開２００８−２８１５９４号公報に記載されるように、柱状のスペーサを利用する技術が知られている。すなわち、一対の基板間に挟持される液晶層の厚さを高い精度で制御するために、基板間に柱状のスペーサ（以下、特記する場合を除き、単にスペーサと称する。）を立設し、基板間の距離を一定に保持する技術が知られている。スペーサの形成には、通常、フォトリソグラフィ技術が利用される。この技術は、対象とする液晶層の厚さに対応する厚さとなるように、所定の膜厚で感光性組成物を基板上に塗布する。そして、所定のマスクを介して紫外線による露光をした後、現像してパターニングをし、液晶層の厚さに対応する高さを備えたドット状やストライプ状のスペーサを形成するものである。
【００４３】
そこで、本発明者らは鋭意検討を行い、液晶層を挟持する一対の基板間に、こうしたスペーサ等の所望の構造を有する部材を設けた新規な構造のマイクロレンズアレイを提供する。マイクロレンズアレイの一対の基板間に配置される部材は、その基板間に挟持される液晶層の厚さの制御を高い精度で実現するための支持部材として機能する。すなわち、対向する表面のそれぞれに電極が形成された一対の基板とそれに挟持された屈折率異方性を有する液晶層とから構成されるマイクロレンズアレイにおいて、フォトリソグラフィ技術を利用したパターニングにより、基板間に上述の部材を配置し、それが支持部材として機能して新規な構造のマイクロレンズアレイを構成する。
【００４４】
こうした新規構造のマイクロレンズアレイを提供するに際して問題となるのは、液晶表示素子において有効であったスペーサの技術を、そのままマイクロレンズアレイに適用することができないことである。例えば、以下に示す基板間に挟持される液晶層の厚さに関する課題があり、マイクロレンズアレイへの適用を可能とするためにはその課題に対応するための新たな技術が必要となる。
【００４５】
液晶表示素子は、液晶表示モードによって若干の差異はあるものの、近年の液晶ＴＶ用では、液晶層の厚さは概略１μｍ〜１０μｍ程度である。したがって、液晶表示素子では、その液晶層の厚さに対応する、１０μｍ以下の高さのスペーサが用いられてきた。
【００４６】
それに対し、一対の基板間に液晶層を挟持してなる本発明のマイクロレンズアレイでは、所望の液晶の配向状態を実現して面内の屈折率分布を制御するために、液晶層の厚みを従来の液晶表示素子に比べて厚くすることが必要となる。例えば、１０μｍ以上の厚さが求められ、好ましくは２０μｍ〜１００μｍの厚さが求められる。そして、所望の液晶の配向状態を高精度に実現するため、液晶層の厚さを３０μｍ〜７０μｍとすることがより好ましい。したがって、本発明のマイクロレンズアレイにおいては、一対の基板間に挟持される液晶層の厚さを制御しようとする場合、こうした厚い液晶層に対応する必要がある。すなわち、本発明のマイクロレンズアレイにおいて、液晶表示素子と同様のスペーサによって基板間の液晶層の厚さを制御しようとする場合、従来の液晶表示素子では用いられない厚い液晶層に対応する、１０μｍ以上の高さを備えたスペーサの形成が必要となる。
【００４７】
液晶表示素子のスペーサの形成においては、上述したように、感光性組成物が主要な構成要素となる。本発明のマイクロレンズアレイにおいても、液晶層を挟持する一対の基板間に配置される部材の形成のためには、フォトリソグラフィ技術の利用が有効であり、感光性組成物が重要な構成要素となる。しかしながら、本発明のマイクロレンズアレイの場合、上述した液晶層の厚さに関する厳しい要求がある。そのため、本発明のマイクロレンズアレイにおいて、液晶層を挟持する一対の基板間に所望構造の部材を設けるためには、液晶表示素子用の従来の感光性組成物をそのまま用いることはできない。
【００４８】
したがって、本発明のマイクロレンズアレイの形成においては、従来に比べて厚膜で塗膜を形成でき、優れた分解能でのパターニングを実現して、その結果、所望とする高さと形状を備えた部材を形成することができる感光性組成物が必要となる。さらに、形成された部材は、基板間の距離を維持して液晶層の厚さを保持するため、支持部材としての強度が必要とされる。加えて、マイクロレンズアレイの基板間に配置されるこうした部材は、その形成後の加熱による伸縮が軽微で、マイクロレンズアレイの他の構成要素を形成する際の加熱工程によってその高さや形状の変動が生じ難いという特性を備えることが求められる。
【００４９】
以上のように、液晶層を挟持する一対の基板間に所望構造の部材を配置した、新規な構造のマイクロレンズアレイを提供するためには、その基板間に配置される部材の形成に好適な感光性組成物が必要となる。そして、その基板間に配置される部材は、基板面に平行な方向の断面構造がドット状やストライプ状となる柱状のスペーサ構造の他、基板間に挟持される液晶層を区画するように基板間に立設された隔壁構造等、所望の構造を実現して、基板間に挟持される液晶層の厚さを高精度に制御するものであることが望ましい。そのため、その感光性組成物は、フォトリソグラフィ技術を用いたパターニングにより、基板間に形成する部材の構造を、上述したスペーサ構造や隔壁構造とすることができるものであることが好ましい。
【００５０】
本発明者らは鋭意検討の結果、以上の要求に対応可能な感光性組成物を見出すに至った。すなわち、マイクロレンズアレイの一対の基板間に配置され、その基板間に挟持される液晶層の厚さを高い精度で制御する、所望構造の部材の形成に好適な本実施の形態の感光性組成物を見出すに至った。そして、本実施の形態の感光性組成物を用い、一対の基板間に液晶層を挟持してなるマイクロレンズアレイの基板間に配置される部材を形成することで、本実施の形態のマイクロレンズアレイを形成することができ、それを用いて本実施の形態の立体画像表示装置を構成することができることを見出した。
【００５１】
以下で、本実施形態のマイクロレンズアレイの、液晶層を挟持する一対の基板間に配置される、上述した基板間に立設された柱状のスペーサ構造や隔壁構造等の構造を備えた部材（以下、特記しない限り、単に、スペーサ等の部材と称する。）の形成に好適な本実施の形態の感光性組成物について説明する。
【００５２】
［１］感光性組成物
本実施形態のマイクロレンズアレイの部材の形成に好適な本実施の形態の感光性組成物は、例えば、１０μｍを超える厚膜で塗膜を形成でき、優れた分解能でのパターニングを実現する。そして、パターンとして、所望とする高さと形状を備えた部材を形成することができる。そして、形成された部材は、上述したように、基板面に平行な方向の断面構造がドット状やストライプ状となる柱状のスペーサ構造の他、基板間に挟持される液晶層を区画するように基板間に立設された隔壁構造等、所望の構造の選択が可能である。そして、そのスペーサ等の部材は、支持部材として機能し、基板間の距離を維持して液晶層の厚さを保持するのに必要な強度を備える。さらに、本実施の形態の感光性組成物から構成されたスペーサ等の部材は、加熱による伸縮が軽微で、加熱によってその高さや形状の変動が生じ難いという特性を備えている。
【００５３】
本実施形態の感光性組成物は、下記の（Ａ）成分〜（Ｃ）成分を含有して構成される。そして、（Ｄ）成分：有機溶剤を含有することが好ましい。
【００５４】
（Ａ）成分：アルカリ可溶性樹脂
（Ｂ）成分：多官能性単量体
（Ｃ）成分：感光性重合開始剤
（Ｄ）成分：有機溶剤
【００５５】
［１−１］（Ａ）成分：アルカリ可溶性樹脂
（Ａ）成分のアルカリ可溶性樹脂は、アルカリ現像性を有する樹脂であれば特に限定されず、多様な樹脂の選択が可能である。
そして、本実施形態の感光性組成物は、（Ａ）成分のアルカリ可溶性樹脂として、フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）および脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）を有する重合体（重合体（Ａ））の選択が好ましい。
【００５６】
本実施形態の感光性組成物は、（Ａ）成分のアルカリ可溶性樹脂に重合体（Ａ）を選択する場合、フェノール性水酸基による活性種を失活する機能と、脂環式炭化水素基による塗膜の光に対する透明性を上げる機能および、フェノール性水酸基と脂環式炭化水素基との相乗効果による耐熱性の向上に着目して構成されたものである。
すなわち、重合体（Ａ）が脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）を有することで、塗膜の光に対する透過率を高くすることができ、塗膜の基板近辺および表面近辺の露光量が多くなる。ところが、フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）を有する重合体（Ａ）を有する塗膜は、活性種を失活する機能を有しているため、発生した活性種の量に比例して活性種は失活する。このため露光により、塗膜の表面近辺および塗膜の基板近辺でより多く発生した活性種は失活する。その結果、塗膜の厚さ方向で均一な活性種の量となり、その結果、所望とする構造の部材、すなわち、スペーサ等の部材が形成される。
【００５７】
さらに、フェノール性水酸基を有する構造単位を有する重合体および脂環式炭化水素基を有する重合体は、それぞれ耐熱性に優れていることは公知であるが、本実施の形態では、これら２種類の構造単位を有する重合体（Ａ）とすることで、より耐熱性に優れたものとなる。上述の理由により、フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）および脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）を有する重合体（Ａ）を含有する、本実施形態の部材形成用の感光性組成物から得られるスペーサ等の部材は、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材となる。以下、本実施形態の感光性組成物に含有される重合体（Ａ）についてより詳しく説明する。
【００５８】
重合体（Ａ）に含まれるフェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）の含有量を１００質量部とするとき、重合体（Ａ）に含まれる脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）の含有量は、好ましくは２５質量部〜８０００質量部、より好ましくは６０質量部〜６５００質量部、さらに好ましくは９０質量部〜５５００質量部である。この含有量が２５質量部〜８０００質量部の範囲内にあると、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成できるため好ましい。
【００５９】
重合体（Ａ）のゲルパーミエーションカラムクロマトグラフィーによるポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）は、重合体（Ａ）を得るのに用いる単量体の種類および重合処方並びに重合体（Ａ）のガラス転移温度により適宜選ばれるが、通常、Ｍｗ＝５０００〜２００００、好ましくはＭｗ＝８０００〜１２０００である。
【００６０】
本実施形態の感光性組成物に用いられる重合体（Ａ）の含有割合は、形成されるスペーサ等の部材の高さや塗布方法により適宜選択されるが、好ましくは、感光性組成物に含まれる全成分を１００質量％とするとき、３０質量％〜９０質量％である。
【００６１】
溶媒（Ｄ）を除く本実施の形態の感光性組成物の全成分を１００質量％とするとき、重合体（Ａ）の含有割合は、好ましくは、３０質量％〜９０質量％である。重合体（Ａ）をスペーサ等の部材の主成分とすることで、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成することができるからである。
【００６２】
＜フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）＞
「フェノール性水酸基」とは、ベンゼン環やナフタレン環等の芳香族環に直接結合した水酸基を示す。また、「構造単位」とは重合体を形成する際に用いる単量体毎を１単位とする重合体の構造を示す。この「フェノール性水酸基を有する構造単位」は、フェノール性水酸基を有する単量体（ａ１’）を用いて重合することにより、またはフェノール性水酸基に変換可能な基を有する単量体を用いて重合後、フェノール性水酸基へ変換することにより、フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）を重合体（Ａ）の構造に導入することができる。
【００６３】
フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）の含有割合は、重合体（Ａ）における全構造単位を１００質量％とするとき、好ましくは１質量％〜４０質量％、より好ましくは５質量％〜３０質量％、さらに好ましくは１０質量％〜２０質量％である。フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）の含有割合が１質量％〜４０質量％の場合、解像度に優れた本実施形態の感光性組成物を得ることができる。
【００６４】
フェノール性水酸基を有する単量体（ａ１’）を用いて重合することにより得られる「フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）」を重合体（Ａ）に導入する方法としては、フェノールやナフトール等のフェノール類とアルデヒド等の縮合剤とを縮合重合して導入する方法や、（メタ）アクリル基やビニル基等の重合性基とフェノール性水酸基とを有する単量体をラジカル重合やカチオン重合等により導入する方法等が挙げられる。これらの中でも、後述する脂環式炭化水素基を有する単量体と共重合しやすい点や、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成しやすい点から、ビニル基とフェノール性水酸基とを有する単量体をラジカル重合することにより導入する方法が好ましい。
【００６５】
上述のビニル基とフェノール性水酸基とを有する単量体としては、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｍ−ヒドロキシスチレン、ｏ−ヒドロキシスチレン、α−メチル−ｐ−ヒドロキシスチレン、α−メチル−ｍ−ヒドロキシスチレン、α−メチル−ｏ−ヒドロキシスチレン等の下記式（１）に示す単量体を挙げることができる。
【００６６】
【化３】
（式（１）中、Ｒ１は水素原子またはメチル基を示す。）
【００６７】
上記式（１）に示す単量体を用いてラジカル重合すると、重合体は、下記式（２）に示す構造単位を有する。
【００６８】
【化４】
（式（２）中、Ｒ２は水素原子またはメチル基を示す。）
【００６９】
上記式（１）に示す単量体は、１種類のみ用いてもよく、２種類以上用いてもよい。また、ラジカル重合方法は、例えば、特開２００９−１９２６１３号公報や特開２００９−１６３０８０号公報等に記載の方法等、定法により得ることができる。
【００７０】
＜脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）＞
「脂環式炭化水素基」とは、炭素と水素のみで構成されている基であって芳香族基を除く炭素原子が環状構造（多環状構造も含む。）である基を示す。また、「構造単位」とは重合体を形成する際に用いる単量体毎を１単位とする重合体の構造を示す。この「フェノール性水酸基を有する構造単位」は、脂環式炭化水素基を有する単量体（ａ２’）を用いて重合することにより、脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）を重合体（Ａ）に導入することができる。
【００７１】
脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）の含有割合は、重合体（Ａ）における全構造単位を１００質量％とするとき、透過率の点から、好ましくは、１０質量％〜８０質量％、より好ましくは３０質量％〜５０質量％である。
【００７２】
脂環式炭化水素基を有する単量体（ａ２’）を用いて重合することにより得られる「脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）」を重合体（Ａ）に導入する方法としては、（メタ）アクリル基やビニル基等の重合性基と脂環式炭化水素基とを有する単量体をラジカル重合やカチオン重合等により導入する方法等が挙げられる。これらの中でも、上述のフェノール性水酸基を有する単量体との共重合体を得やすい点や、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成しやすい点から、（メタ）アクリル基と脂環式炭化水素基とを有する単量体をラジカル重合することにより導入する方法が好ましい。
【００７３】
上述の（メタ）アクリル基と脂環式炭化水素基とを有する単量体としては、例えば、特開２００８−２３３３４６号公報、特開２００９−１９２６１３号公報および特開２００９−１６３０８０号公報に記載の単量体並びに下記式（３）に示す単量体を挙げることができる。
【００７４】
【化５】
（式（３）中、Ｒ３は水素原子またはメチル基を示す。Ｒ４は炭素数７〜３０の炭素原子および水素原子のみからなる脂環式炭化水素基である。）
【００７５】
上記式（３）に示す構造を有する単量体としては、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルメタクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルオキシエチルメタクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルアクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルオキシエチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、２−メチルシクロヘキシルアクリレート、イソボロニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等を挙げることができる。これらの中でも、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成しやすい点から、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルメタクリレート、イソボロニルアクリレートの選択が好ましい。
【００７６】
上記式（３）に示す単量体を用いてラジカル重合すると、重合体は、下記式（４）に示す構造単位を有する。
【００７７】
【化６】
（式（４）中、Ｒ５は水素原子またはメチル基を示す。Ｒ６は炭素数７〜３０の炭素原子および水素原子のみからなる脂環式炭化水素基である。）
【００７８】
上記式（３）に示す単量体は、１種類のみ用いてもよく、２種類以上用いてもよいが、２種類以上併用することにより、ラジカル重合が困難な単量体を重合体中に導入することができる。また、ラジカル重合方法は、例えば、特開２００９−１９２６１３号公報や特開２００９−１６３０８０号公報などに記載の方法等、定法により得ることができる。
【００７９】
＜その他の構造単位（ａ３）＞
本実施形態の感光性組成物の成分である重合体（Ａ）は、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成できるという効果を損なわない範囲で、その他の構造単位（ａ３）を含有することができる。その他の構造単位（ａ３）としては、基板との密着性とを向上させる目的で用いられるポリアルキレングリコール基を有する構造単位、重合体（Ａ）の現像液に対する溶解性を調整する目的でカルボキシル基を有する構造単位等を挙げられる。
【００８０】
上述のポリアルキレングリコール基を有する構造単位は、ポリアルキレングリコール基を有していれば特に限定されないが、上記式（１）に示すフェノール性水酸基を有する単量体や、上記式（３）に示す脂環式炭化水素基を有する単量体を用いる場合、好ましくは、重合性基とポリアルキレングリコール基とを有する単量体とをラジカル重合して重合体（Ａ）中に導入する。
【００８１】
上述の重合性基とポリアルキレングリコール基とを有する単量体としては、特開２００８−２７３８２０号公報および特開２００９−１９２６１３号公報に記載の単量体並びに下記式（５）に示す単量体を挙げることができる。
【００８２】
【化７】
（式（５）中、Ｒ７は水素原子又はメチル基を示す。Ｒ８はメチレン基または炭素数２〜４のアルキレン基を示す。Ｒ９は炭素数６〜１２の直鎖状、環状もしくは芳香族の炭化水素基、またはこれらの基の少なくとも１つの水素原子が炭化水素基に置換された置換炭化水素基を示す。ｍは１〜１０の整数を示す。）
【００８３】
上記式（５）に示す構造を有する単量体としては、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシトリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシテトラプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ラウロキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ラウロキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ラウロキシテトラエチレングリコール（メタ）アクリレート、ラウロキシジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ラウロキシトリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ラウロキシテトラプロピレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００８４】
上記式（５）に示す単量体を用いてラジカル重合すると下記式（６）に示す構造単位を得ることができる。
【００８５】
【化８】
（式（６）中、Ｒ１０は水素原子またはメチル基を示す。Ｒ１１はメチレン基または炭素数２〜４のアルキレン基を示す。Ｒ１２は炭素数６〜１２の直鎖状、環状もしくは芳香族の炭化水素基、またはこれらの基の少なくとも１つの水素原子が炭化水素基に置換された置換炭化水素基を示す。ｎは１〜１０の整数を示す。）
【００８６】
上述のカルボキシル基を有する構造単位は、カルボキシル基を有していれば特に限定されないが、上記式（１）に示すフェノール性水酸基を有する単量体や、上記式（３）に示す脂環式炭化水素基を有する単量体を用いる場合、通常、重合性基とカルボキシル基とを有する単量体をラジカル重合して重合体中に導入する。
【００８７】
上述の重合性基とカルボキシル基とを有する単量体としては、メタクリル酸、アクリル酸等を挙げることができる。
【００８８】
その他の構造単位（ａ３）としては、上述したポリアルキレングリコール基を有する構造単位およびカルボキシル基を有する構造単位以外にも、特開２００９−１９２６１３号公報や特開２００９−１６３０８０号公報等に記載の単量体由来の構造単位を有することができる。
【００８９】
［１−２］（Ｂ）成分：多官能性単量体
（Ｂ）成分の多官能性単量体（多官能性単量体（Ｂ））とは、少なくとも２個以上の重合性の不飽和結合基を有する単量体のことである。多官能性単量体（Ｂ）は、光の作用により（Ｃ）成分の感光性重合開始剤から発生した活性種と作用して重合を開始し、３次元的に架橋構造を形成しうる成分やエポキシ基のような熱により架橋構造を形成しうる成分である。これにより本実施の形態の感光性組成物から得られる塗膜において、光を当てた箇所は、現像液に対して溶けにくくなる。
【００９０】
本実施形態の感光性組成物に用いられる多官能性単量体（Ｂ）の含有量は、本実施の形態のマイクロレンズアレイのスペーサ等の部材の形成方法における感度および解像度により適宜選ばれるが、上述した重合体（Ａ）の含有量を１００質量部とするとき、多官能性単量体（Ｂ）の含有量は、好ましくは、１質量部〜１００質量部の範囲内で用いられる。
【００９１】
多官能性単量体（Ｂ）としては、特開２００６−２８５０３５号公報および特開２００９−１９２６１３号公報に記載の多官能性単量体等を挙げられる。具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジ（メタ）アクリレート類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジ（メタ）アクリレート類；グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の３価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物；ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴ（メタ）アクリレート類；両末端ヒドロキシポリ−１，３−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ（メタ）アクリレート類；トリス〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕フォスフェート類等を挙げることができる。
【００９２】
これらの多官能性単量体のうちでは、３価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート類やこれらのジカルボン酸変性物、具体的には、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が好ましく、特に、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）アクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートが、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成することが可能であるため好ましい。
【００９３】
多官能性単量体（Ｂ）として、１分子内に２個以上の３，４−エポキシシクロヘキシル基を有する化合物としては、例えば、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル−３’，４’−エポキシ−６’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールのジ（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、ラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等が挙げられる。
【００９４】
１分子中に２個以上のグリシジル基を有する化合物として、例えば、
ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡＤジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＳジグリシジルエーテル等のビスフェノール化合物のジグリシジルエーテル；
１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル；
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の脂肪族多価アルコールに１種または２種以上のアルキレンオキサイドを付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル；
フェノールノボラック型エポキシ樹脂；
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂；
ポリフェノール型エポキシ樹脂；
環状脂肪族エポキシ樹脂；
脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル；
高級脂肪酸のグリシジルエステル；
エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油等が挙げられる。
【００９５】
これらの市販品としては、例えば、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂として、エピコート１００１、同１００２、同１００３、同１００４、同１００７、同１００９、同１０１０、同８２８（以上、ジャパンエポキシレジン社）等；
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂として、エピコート８０７（ジャパンエポキシレジン社）等；
フェノールノボラック型エポキシ樹脂として、エピコート１５２、同１５４、同１５７Ｓ６５（以上、ジャパンエポキシレジン社）、ＥＰＰＮ（登録商標）２０１、同２０２（以上、日本化薬社）等；
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂として、ＥＯＣＮ（登録商標）１０２、同１０３Ｓ、同１０４Ｓ、同１０２０、同１０２５、同１０２７（以上、日本化薬社）、エピコート１８０Ｓ７５（ジャパンエポキシレジン社）等；
ポリフェノール型エポキシ樹脂として、エピコート１０３２Ｈ６０、同ＸＹ−４０００（以上、ジャパンエポキシレジン社）等；
環状脂肪族エポキシ樹脂として、ＣＹ−１７５、同１７７、同１７９、アラルダイトＣＹ−１８２、同１９２、同１８４（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社）、ＥＲＬ−４２３４、同４２９９、同４２２１、同４２０６（以上、Ｕ．Ｃ．Ｃ社）、ショーダイン５０９（昭和電工社）、エピクロン２００、同４００（以上、大日本インキ社）、エピコート８７１、同８７２（以上、ジャパンエポキシレジン社）、ＥＤ−５６６１、同５６６２（以上、セラニーズコーティング社）等；
脂肪族ポリグリシジルエーテルとして、エポライト１００ＭＦ（共栄社化学社）、エピオール（登録商標）ＴＭＰ（日本油脂社）等が挙げられる。
これらのうちでは、フェノールノボラック型エポキシ樹脂およびポリフェノール型エポキシ樹脂の選択が好ましい。
【００９６】
［１−３］（Ｃ）成分：感光性重合開始剤
（Ｃ）成分の感光性重合開始剤とは、半導体レーザ、メタルハライドランプ、高圧水銀灯（ｇ線、ｈ線、ｉ線等）、エキシマレーザ、極端紫外線および電子線等の露光光により、上述した多官能性単量体（Ｂ）が重合を開始しうる活性種を発生することができる化合物のことである。
【００９７】
本実施形態の感光性組成物に用いられる感光性重合開始剤（Ｃ）の含有量は、本実施の形態のマイクロレンズアレイのスペーサ等の部材の形成方法における露光光に対する感度および解像度により適宜選ばれるが、上述した重合体（Ａ）の含有量を１００質量部とするとき、感光性重合開始剤（Ｃ）の含有量は、好ましくは、１質量部〜５０質量部の範囲内で用いられる。
【００９８】
感光性重合開始剤（Ｃ）としては、特開２００６−２８５０３５号公報および特開２００９−１９２６１３号公報に記載の感光性重合開始剤等を挙げることができる。具体的には、オキシムエステル系化合物、アシルホスフィンオキサイド系化合物、ビイミダゾール系化合物、ベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系合物、キサントン系化合物、トリアジン系化合物、Ｏ−アシルオキシム型化合物等が挙げられる。これらは１種類のみを用いてもよく２種類以上を併用してもよい。特に本発明における感光性重合開始剤（Ｃ）としては、露光光としてｇ線、ｈ線およびｉ線を含む高圧水銀灯を用いる場合、感度よく良好な形状のスペーサ等の部材を形成することが可能であるため、アシルホスフィンオキサイド系化合物と、アセトフェノン系化合物との組み合わせが好ましい。
【００９９】
オキシムエステル系化合物としては、１，２−オクタンジオン−１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、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）、１−〔９−エチル−６−ベンゾイル−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−オクタン−１−オンオキシム−Ｏ−アセテート、１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、１−〔９−ｎ−ブチル−６−（２−エチルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、エタノン−１−［９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロピラニルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−５−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）等が挙げられる。
【０１００】
アシルホスフィンオキサイド系化合物としては、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−２，５−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−４−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−４−プロピルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−２−ナフチルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−１−ナフチルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−４−クロルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−２，４−ジメトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−デシルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−４−オクチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−２，５−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロル−３，４，５−トリメトキシベンゾイル）−２，５−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロル−３，４，５−トリメトキシベンゾイル）−４−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２−メチル−１−ナフトイル）−２，５−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２−メチル−１−ナフトイル）−４−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２−メチル−１−ナフトイル）−２−ナフチルホスフィンオキサイド、ビス（２−メチル−１−ナフトイル）−４−プロピルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２−メチル−１−ナフトイル）−２，５−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２−メトキシ−１−ナフトイル）−４−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２−クロル−１−ナフトイル）−２，５−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド等が挙げられる。
【０１０１】
アセトフェノン系化合物としては、２，２−ジメトキシアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−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ン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、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）ブタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン等が挙げられる。
【０１０２】
［１−４］（Ｄ）成分：有機溶剤
本実施形態の感光性組成物は、（Ｄ）成分として、有機溶剤を含有することが好ましい。
（Ｄ）成分の有機溶剤は、本実施の形態の感光性組成物中に含まれる有機溶剤（Ｄ）以外の他の成分を均一に溶解させることができ、且つこれら他の成分と反応しない化合物であれば限定されない。
【０１０３】
本実施形態の感光性組成物中に含まれる有機溶剤（Ｄ）の含有量は、塗布方法やスペーサ等の部材の高さ等に応じて適宜決めることができる。
【０１０４】
有機溶剤（Ｄ）としては、エチレングリコール等のアルコール類；テトラヒドロフラン等の環状エーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の多価アルコールのアルキルエーテルアセテート類；トルエン等の芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン等のケトン類；酢酸エチル等のエステル類等が挙げられる。これらの有機溶剤は１種類のみを用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【０１０５】
また、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアニリド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、１−オクタノール、１−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテート等の高沸点有機溶剤も用いることができる。
【０１０６】
［１−５］その他成分
本実施の形態の感光性組成物には、必要に応じて、熱重合禁止剤、界面活性剤、接着助剤、溶解性調整剤、粘度調整剤等を用いることができる。
【０１０７】
熱重合禁止剤は、本実施形態の感光性組成物を保管中に、感光性重合開始剤（Ｃ）が熱により活性種を発生させ、多官能性単量体（Ｂ）へ作用することを防止するために用いる成分である。熱重合禁止剤としては、例えば、ピロガロール、ベンゾキノン、ヒドロキノン、モノベンジルエーテル、メチルヒドロキノン、アミルキノン、アミロキシヒドロキノン等がある。
【０１０８】
界面活性剤は、本実施形態の感光性組成物の基板に塗布する際の塗布性、消泡性、レベリング性を向上させるために用いる成分である。界面活性剤として、例えば、市販されているものとして、ＦＴＸ−２０４Ｄ、ＦＴＸ−２０８Ｄ、ＦＴＸ−２１２Ｄ、ＦＴＸ−２１６Ｄ，ＦＴＸ−２１８、ＦＴＸ−２２０Ｄ、ＦＴＸ−２２２Ｄ（以上（株）ネオス製）、ＢＭ−１０００、ＢＭ−１１００（以上、ＢＭケミー社製）、メガファックＦ１４２Ｄ、同Ｆ１７２、同Ｆ１７３、同Ｆ１８３（以上、大日本インキ化学工業（株）製）、フロラードＦＣ−１３５、同ＦＣ−１７０Ｃ、同ＦＣ−４３０、同ＦＣ−４３１（以上、住友スリーエム（株）製）、サーフロンＳ−１１２、同Ｓ−１１３、同Ｓ−１３１、同Ｓ−１４１、同Ｓ−１４５（以上、旭硝子（株）製）、ＳＨ−２８ＰＡ、同−１９０、同−１９３、ＳＺ−６０３２、ＳＦ−８４２８（以上、東レダウコーニングシリコーン（株）製）等がある。
【０１０９】
接着助剤は、スペーサ等の部材と基板との密着性を向上させるために用いる成分である。接着助剤としては、官能性シランカップリング剤が好ましい。尚、官能性シランカップリング剤とは、カルボキシル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基等の反応性置換基を有するシランカップリング剤を意味する。上記官能性シランカップリング剤としては、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等がある。
【０１１０】
溶解性調整剤は、本実施形態の感光性組成物から得られる塗膜の現像液に対する溶解性を調整するために用いる成分である。溶解性調整剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機系の現像液で現像する際は、低分子カルボン酸や低分子フェノール化合物が好ましい。低分子カルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、ｎ−酪酸、ｉｓｏ−酪酸、ｎ−吉草酸、ｉｓｏ−吉草酸、安息香酸、ケイ皮酸等のモノカルボン酸；乳酸、２−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ酪酸、サリチル酸、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、２−ヒドロキシケイ皮酸、３−ヒドロキシケイ皮酸、４−ヒドロキシケイ皮酸、５−ヒドロキシイソフタル酸、シリンギン酸等のヒドロキシモノカルボン酸；シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、ヘキサヒドロフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、マロン酸、テレフタル酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、１，２，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸等の多価カルボン酸；無水イタコン酸、無水コハク酸、無水シトラコン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバニル酸、無水マレイン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ハイミック酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、エチレングリコールビス無水トリメリテート、グリセリントリス無水トリメリテート等の酸無水物等がある。
【０１１１】
低分子フェノール化合物とは、フェノール性水酸基を有する分子量１０００以下の化合物であり、特開平３−２００２５１号公報、特開平３−２００２５２号公報、特開平３−２００２５３号公報、特開平３−２００２５４号公報、特開平４−１６５０号公報、特開平４−１１２６０号公報、特開平４−１２３５６号公報、特開平４−１２３５７号公報等に記載されている化合物である。例えば、４，４’−ジヒドロキシジフェニルメタン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，３−ビス［１−（４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル］ベンゼン、１，４−ビス［１−（４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル］ベンゼン、４，６−ビス［１−（４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル］−１，３−ジヒドロキシベンゼン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−［４−〔１−（４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル〕フェニル］エタン、１，１，２，２−テトラ（４−ヒドロキシフェニル）エタン等が挙げられる。
溶解性調整剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよいが、良好なスペーサ等の部材を得るには、低分子カルボン酸と低分子フェノール化合物を両方用いるのが好ましい。
【０１１２】
粘度調整剤は、本実施形態の感光性組成物の粘度を調整することにより、その塗布性を改良する目的で用いる。粘度調整剤としては、ベンナイトおよびシリカゲル等がある。
【０１１３】
［１−６］感光性組成物の調製
本実施形態の感光性組成物は、上述の（Ａ）成分〜（Ｄ）成分および任意的に添加するその他の成分を均一に混合することによって調製される。本実施形態の感光性組成物は、例えば、上述の適当な有機溶剤（Ｄ）に他の成分が溶解された溶液状態で用いる。例えば、（Ａ）成分〜（Ｃ）成分および任意的に添加されるその他の成分を、有機溶剤（Ｄ）とともに所定の割合で混合することにより、溶液状態の感光性組成物を調製することができる。
【０１１４】
本実施の形態の感光性組成物を溶液状態として調製する場合、溶液中に占める有機溶剤（Ｄ）以外の成分（すなわち（Ａ）成分〜（Ｃ）成分および任意的に添加されるその他の成分の合計量）の割合（固形分濃度）は、使用目的や所望の膜厚の値等に応じて任意に設定することができる。
【０１１５】
次に実施形態の感光性組成物としては、所謂、ポジ型の感光性組成物を用いることができる。すなわち、本実施形態の別の例である感光性組成物は、ポジ型の感光性とすることもできる。
【０１１６】
本発明の実施形態の感光性組成物の別の例は、上述の本実施形態の感光性樹脂と同様、アルカリ可溶性樹脂を含有して構成される。そして、本発明の実施形態の感光性組成物の別の例は、（Ａ−ＩＩ）成分：酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂、および（Ｂ−ＩＩ）成分：活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物を含有して構成されることが好ましい。以下、本発明の実施形態の感光性組成物の別の例について、主な成分を説明する。
【０１１７】
［１−７］（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂
本発明の実施形態の感光性組成物に用いられる（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂（以下、（Ａ−ＩＩ）成分という。）は、（ａ−ｉｉ−１）下記式（１１）：
【０１１８】
【化９】
（式（１１）中、Ｒ１０１は水素原子またメチル基、Ｒ１０２は低級アルキル基を示し、Ｘはそれが結合している炭素原子と共に炭素数５〜２０の炭化水素環を形成する。）で示される特定構造を有する構成単位（以下、（ａ−ｉｉ−１）単位という。）を含む共重合体からなる樹脂を含有する。
【０１１９】
（ａ−ｉｉ−１）単位：
（ａ−ｉｉ−１）単位は、上記式（１１）で表される構成単位である。
上記式（１１）において、Ｒ１０１は水素原子またはメチル基である。
Ｒ１０２で示される低級アルキル基は、直鎖状および枝分かれ状のいずれであってもよく、その例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、各種ペンチル基等が挙げられるが、これらの中で、高いコントラスト比の感光性を実現し、解像度、焦点深度幅等が良好な点から、炭素数２〜４の低級アルキル基が好適である。
【０１２０】
また、Ｘはそれが結合している炭素原子と共に炭素数５〜２０の単環式または多環式の炭化水素環を形成する。
その単環式炭化水素環としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等を例示することができる。
【０１２１】
上述の多環式炭化水素環としては２環式炭化水素環、３環式炭化水素環、４環式炭化水素環等を例示できる。具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の多環式炭化水素環等が挙げられる。
【０１２２】
Ｘが、それが結合している炭素原子と共に形成する、炭素数５〜２０の炭化水素環としては、上述のうち特にシクロヘキサン環、およびアダマンタン環が好ましい。
【０１２３】
このような、上記式（１１）で表される構成単位の好ましい具体例としては、１−エチルシクロペンチル（メタ）アクリレート、１−プロピルシクロペンチル（メタ）アクリレート、１−ブチルシクロペンチル（メタ）アクリレート、１−エチルシクロヘキシルメタ）アクリレート、１−プロピルシクロヘキシルメタ）アクリレート、１−ブチルシクロヘキシルメタ）アクリレート等を挙げることができる。
【０１２４】
（ａ−ｉｉ−１）単位としては、上記式（１１）で表される構成単位のうち１種を用いてもよいが、構造の異なる２種以上の構成単位を用いてもよい。
【０１２５】
さらに、（Ａ−ＩＩ）成分は、上述の（ａ−ｉｉ−１）単位、および（ａ−ｉｉ−２）エーテル結合を有する重合性化合物から誘導された構成単位を含む共重合体からなる樹脂であることが好ましい。（ａ−ｉｉ−２）構成単位（以下、（ａ−ｉｉ−２）単位という。）を含むことによって、現像時の基板との密着性が良好となる。
【０１２６】
（ａ−ｉｉ−２）単位：
（ａ−ｉｉ−２）単位は、エーテル結合を有する重合性化合物から誘導された構成単位である。
【０１２７】
エーテル結合を有する重合性化合物としては、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート等のエーテル結合およびエステル結合を有する（メタ）アクリル酸誘導体等のラジカル重合性化合物を例示することができ、好ましくは、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレートである。これらの化合物は単独または２種以上組み合わせて使用できる。
【０１２８】
さらに、（Ａ−ＩＩ）成分には、物理的、化学的特性を適度にコントロールする目的で他の重合性化合物をモノマーとして含むことができる。ここで「他の重合性化合物」とは、上述の（ａ−ｉｉ−１）単位および（ａ−ｉｉ−２）単位以外を構成する重合性化合物の意味である。この様な重合性化合物としては、公知のラジカル重合性化合物や、アニオン重合性化合物が挙げられる。例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のジカルボン酸、２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、２−メタクリロイルオキシエチルマレイン酸、２−メタクリロイルオキシエチルフタル酸、２−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等のカルボキシル基およびエステル結合を有するメタクリル酸誘導体等のラジカル重合性化合物；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル類；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類；フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸アリールエステル類；マレイン酸ジエチル、フマル酸ジブチル等のジカルボン酸ジエステル類；スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、ビニルトルエン、ヒドロキシスチレン、α−メチルヒドロキシスチレン、α−エチルヒドロキシスチレン等のビニル基含有芳香族化合物；酢酸ビニル等のビニル基含有脂肪族化合物；ブタジエン、イソプレン等の共役ジオレフィン類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル基含有重合性化合物；塩化ビニル、塩化ビニリデン等の塩素含有重合性化合物；アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド結合含有重合性化合物を挙げることができる。
【０１２９】
（Ａ−２）成分中における（ａ−ｉｉ−１）単位の含有量は、１０質量％〜９０質量％が好ましく、さらに好ましくは３０質量％〜７０質量％である。９０質量％を超えると、感度が低下する傾向があり、１０質量％未満では残膜率が低下する傾向がある。
【０１３０】
（Ａ−２）成分中における（ａ−ｉｉ−２）単位の含有量は、１０質量％〜９０質量％が好ましく、さらに好ましくは３０質量％〜７０質量％である。９０質量％を超えると、残膜率が低下する傾向があり、１０質量％未満では現像時の基板との密着性が悪化する傾向がある。
【０１３１】
また、（Ａ−ＩＩ）成分のポリスチレン換算質量平均分子量（以下、質量平均分子量という。）は、好ましくは１００００〜６０００００であり、より好ましくは５００００〜６０００００であり、さらに好ましくは２３００００〜５５００００である。
【０１３２】
（Ａ−ＩＩ）成分は分散度が１．０５以上の樹脂であることが好ましい。
【０１３３】
上記（Ａ−ＩＩ）成分の配合量は、後述する（Ｃ−ＩＩ）成分である他のアルカリ可溶性樹脂を含有する場合、（Ａ−ＩＩ）成分および（Ｃ−ＩＩ）成分の合計質量１００質量部に対し、５質量部〜９５質量部、好ましくは１０質量部〜９０質量部とされる。５質量部以上９５質量部以下とすることにより感度が向上する傾向があるため好ましい。
【０１３４】
［１−８］（Ｂ−ＩＩ）活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物
本実施形態の感光性組成物の別の例に用いられる（Ｂ−ＩＩ）活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物（以下、（Ｂ−ＩＩ）成分という。）は、酸発生剤であり、光により直接または間接的に酸を発生する化合物であれば特に限定されない。
【０１３５】
具体的には、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ピペロニル−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（２−フリル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（５−メチル−２−フリル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（５−エチル−２−フリル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（５−プロピル−２−フリル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３，５−ジメトキシフェニル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３，５−ジエトキシフェニル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３，５−ジプロポキシフェニル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３−メトキシ−５−エトキシフェニル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３−メトキシ−５−プロポキシフェニル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３，４−メチレンジオキシフェニル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（３−ブロモ−４メトキシ）フェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（２−ブロモ−４メトキシ）フェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（２−ブロモ−４メトキシ）スチリルフェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（３−ブロモ−４メトキシ）スチリルフェニル−ｓ−トリアジン、２−（４‐メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−［２−（２−フリル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−［２−（５−メチル−２−フリル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−［２−（３，５−ジメトキシフェニル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−［２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５‐トリアジン、トリス（１，３−ジブロモプロピル）−１，３，５−トリアジン、トリス（２，３−ジブロモプロピル）−１，３，５−トリアジン等のハロゲン含有トリアジン化合物およびトリス（２，３−ジブロモプロピル）イソシアヌレート等の下記式（１２）で表されるハロゲン含有トリアジン化合物；
【０１３６】
【化１０】
（式（１２）中、Ｒ１０３〜Ｒ１０５は、それぞれ同一であっても異なってもよく、それぞれハロゲン化アルキル基を示す。）
【０１３７】
α−（ｐ−トルエンスルホニルオキシイミノ）−フェニルアセトニトリル、α−（ベンゼンスルホニルオキシイミノ）−２，４−ジクロロフェニルアセトニトリル、α−（ベンゼンスルホニルオキシイミノ）−２，６−ジクロロフェニルアセトニトリル、α−（２−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ）−４−メトキシフェニルアセトニトリル、α−（エチルスルホニルオキシイミノ）−１−シクロペンテニルアセトニトリル、下記式（１３）で表される化合物；
【０１３８】
【化１１】
【０１３９】
（式（１３）中、Ｒ１０６は、一価〜三価の有機基、Ｒ１０７は置換、未置換の飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基または芳香族性化合物基を示し、ｎは１〜３の自然数を示す。ここで芳香族性化合物基とは、芳香族化合物に特有な物理的・化学的性質を示す化合物の基を指し、例えば、フェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基や、フリル基、チエニル基等の複素環基が挙げられる。これらは環上に適当な置換基、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基等を１個以上有していてもよい。また、Ｒ１０７は炭素数１〜４のアルキル基が特に好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられる。特にＲ１０６が芳香族性化合物基、Ｒ１０７が低級アルキル基の化合物が好ましい。上記式（１３）で表わされる酸発生剤としては、ｎ＝１の時、Ｒ１０６がフェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基のいずれかであって、Ｒ１０７がメチル基の化合物、具体的にはα−（メチルスルホニルオキシイミノ）−１−フェニルアセトニトリル、α−（メチルスルホニルオキシイミノ）−１−（ｐ−メチルフェニル）アセトニトリル、α−（メチルスルホニルオキシイミノ）−１−（ｐ−メトキシフェニル）アセトニトリルが挙げられる。ｎ＝２の時、上記式（１３）で表わされる酸発生剤としては、具体的には下記化学式で表される酸発生剤が挙げられる。）
【０１４０】
【化１２】
【０１４１】
ビス（ｐ−トルエンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（１，１−ジメチルエチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４−ジメチルフェニルスルホニル）ジアゾメタン等のビススルホニルジアゾメタン類；ｐ−トルエンスルホン酸２−ニトロベンジル、ｐ−トルエンスルホン酸２，６−ジニトロベンジル、ニトロベンジルトシレート、ジニトロベンジルトシレート、ニトロベンジルスルホネート、ニトロベンジルカルボネート、ジニトロベンジルカルボネート等のニトロベンジル誘導体；ピロガロールトリメシレート、ピルガロールトリトシレート、ベンジルトシレート、ベンジルスルホネート、Ｎ−メチルスルホニルオキシスクシンイミド、Ｎ−トリクロロメチルスルホニルオキシスクシンイミド、Ｎ−フェニルスルホニルオキシマレイミド、Ｎ−メチルスルホニルオキシフタルイミド等のスルホン酸エステル；Ｎ−ヒドロキシフタルイミド、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミド等のトリフルオロメタンスルホン酸エステル；ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、（４−メトキシフェニル）フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス（ｐ−ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロフォスフェート、（４−メトキシフェニル）ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート等のオニウム塩；ベンゾイントシレート、α−メチルベンゾイントシレート等のベンゾイントシレート類；その他のジフェニルヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウム塩、フェニルジアゾニウム塩、ベンジルカルボネート等が挙げられる。
【０１４２】
上述の中でも、（Ｂ−ＩＩ）成分として、下記式（１４）：
【０１４３】
【化１３】
（式（１４）中、Ｒは置換もしくは無置換の、例えば、炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基である。）
【０１４４】
で表されるオキシムスルホネート基を少なくとも２個有する化合物、特に下記式（１５）：
【０１４５】
【化１４】
（式（１５）中、Ａは二価の、例えば、置換または未置換の炭素数１〜８のアルキレン基または芳香族性化合物基であり、Ｒは置換もしくは無置換の、例えば、炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基である。）
【０１４６】
で表される化合物が好ましい。ここで芳香族性化合物基とは、芳香族化合物に特有な物理的・化学的性質を示す化合物の基を指し、例えば、フェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基や、フリル基、チエニル基等の複素環基が挙げられる。これらは環上に適当な置換基、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基などを１個以上有していてもよい。さらに上述の式（１５）においてＡがフェニレン基、Ｒが、例えば、炭素数１〜４の低級アルキル基である化合物がさらに好ましい。
【０１４７】
この（Ｂ−ＩＩ）成分は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１４８】
その配合量は、（Ａ−ＩＩ）成分（と（Ｃ−ＩＩ）成分）との合計質量１００質量部に対し、０．１質量部〜２０質量部、好ましくは０．２質量部〜１０質量部とされる。０．１質量部以上とすることにより、十分な感度が得られる様になり、２０質量部以下とすることにより溶剤に対する溶解性がよく、均一な溶液が得られ、保存安定性が向上する傾向がある。
【０１４９】
［１−９］（Ｃ−ＩＩ）他のアルカリ可溶性樹脂
本発明の実施形態の感光性組成物の別の例は、（Ｃ−ＩＩ)他のアルカリ可溶性樹脂を含有することが好ましい。本発明の実施形態の感光性組成物の別の例に用いられる（Ｃ−ＩＩ）他のアルカリ可溶性樹脂は、上述した式（１１）で表される構成単位を含む共重合体からなる樹脂を除く樹脂である（以下、（Ｃ−ＩＩ）成分という。）。（Ｃ−ＩＩ）成分としては、従来化学増幅型レジストにおけるアルカリ可溶性樹脂として公知のものの中から任意のものを適宜選択して用いることができる。これらのうち、特に、（ｃ−ｉｉ−１）ノボラック樹脂、（ｃ−ｉｉ−２）ヒドロキシスチレン構成単位とスチレン構成単位とを有する共重合体、および（ｃ−ｉｉ−３）アクリル樹脂から選ばれる１種以上の樹脂を含有することが好ましく、さらに、（ｃ−ｉｉ−１）ノボラック樹脂および／または（ｃ−ｉｉ−２）ヒドロキシスチレン構成単位とスチレン構成単位との共重合体を含有することが好ましい。こうすることによって、感光性組成物の塗布性および現像速度を制御することが容易となる。
【０１５０】
（ｃ−ｉｉ−１）ノボラック樹脂：
（ｃ−ｉｉ−１）成分であるノボラック樹脂は、例えば、フェノール性水酸基を持つ芳香族化合物（以下、単に「フェノール類」という。）とアルデヒド類とを酸触媒下で付加縮合させることにより得られる。
【０１５１】
この際、使用されるフェノール類としては、例えば、フェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｏ−エチルフェノール、ｍ−エチルフェノール、ｐ−エチルフェノール、ｏ−ブチルフェノール、ｍ−ブチルフェノール、ｐ−ブチルフェノール、２，３−キシレノール、２，４−キシレノール、２，５−キシレノール、２，６−キシレノール、３，４−キシレノール、３，５−キシレノール、２，３，５−トリメチルフェノール、３，４，５−トリメチルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、フロログリシノール、ヒドロキシジフェニル、ビスフェノールＡ、没食子酸、没食子酸エステル、α−ナフトール、β−ナフトール等が挙げられる。
また、アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、ニトロベンズアルデヒド、アセトアルデヒド等が挙げられる。
【０１５２】
付加縮合反応時の触媒は、特に限定されるものではないが、例えば、酸触媒では、塩酸、硝酸、硫酸、蟻酸、蓚酸、酢酸等が使用される。
特に、フェノール類としてｍ−クレゾールのみを用いたノボラック樹脂は、現像プロファイルが特に良好であり好ましい。
【０１５３】
（ｃ−ｉｉ−２）ヒドロキシスチレン構成単位とスチレン構成単位とを有する共重合体：
本実施形態に用いられる（ｃ−ｉｉ−２）成分は、少なくともヒドロキシスチレン構成単位とスチレン構成単位とを有する共重合体である。すなわち、ヒドロキシスチレン構成単位とスチレン構成単位とからなる共重合体や、ヒドロキシスチレン構成単位及びスチレン構成単位とそれら以外の構成単位とからなる共重合体である。
【０１５４】
ヒドロキシスチレン構成単位としては、例えば、ｐ−ヒドロキシスチレン等のヒドロキシスチレン、α−メチルヒドロキシスチレン、α−エチルヒドロキシスチレン等のα−アルキルヒドロキシスチレン等のヒドロキシスチレン構成単位が挙げられる。
スチレン構成単位としては、例えば、スチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等が挙げられる。
【０１５５】
（ｃ−ｉｉ−３）アクリル樹脂：
（ｃ−ｉｉ−３）成分であるアクリル樹脂は、アルカリ可溶性のアクリル樹脂であれば特に限定されないが、特に、エーテル結合を有する重合性化合物から誘導された構成単位、およびカルボキシル基を有する重合性化合物から誘導された構成単位を含有するものが好ましい。
【０１５６】
エーテル結合を有する重合性化合物としては、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート等のエーテル結合およびエステル結合を有する（メタ）アクリル酸誘導体等を例示することができ、好ましくは、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレートである。これらの化合物は単独もしくは２種以上組み合わせて使用できる。
【０１５７】
カルボキシル基を有する重合性化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のジカルボン酸、２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、２−メタクリロイルオキシエチルマレイン酸、２−メタクリロイルオキシエチルフタル酸、２−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等のカルボキシル基およびエステル結合を有する化合物等を例示することができ、好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸である。これらの化合物は単独もしくは２種以上組み合わせて使用できる。
【０１５８】
［１−１０］（Ｄ−ＩＩ）酸拡散制御剤
本発明の実施形態の感光性組成物の別の例には、パターニングによるパターンの形状、引き置き安定性等の向上のために、さらに（Ｄ−ＩＩ）酸拡散制御剤（以下、（Ｄ−ＩＩ）成分という。）を含有させることが好ましい。
【０１５９】
（Ｄ−ＩＩ）成分としては、従来の化学増幅型レジストにおける酸拡散制御剤として公知のものの中から任意のものを適宜選択して用いることができる。特に、含窒素化合物を含有させることが好ましく、さらに必要に応じて、有機カルボン酸またはリンのオキソ酸若しくはその誘導体を含有させることができる。
【０１６０】
次に、本実施形態の感光性組成物を用いて、本実施の形態のマイクロレンズアレイに用いられるスペーサ等の部材を基板上で形成する方法について説明する。
【０１６１】
［２］スペーサ等の部材の形成方法
本実施形態のマイクロレンズアレイのスペーサ等の部材の形成方法は、本実施形態の感光性組成物を用い、下記の工程（１）〜工程（３）を有して構成される。
【０１６２】
工程（１）：基板上に、本実施形態の感光性組成物（以下、「組成物」とも言う。）から得られる塗膜（以下、「塗膜」とも言う。）を形成する工程。
工程（２）：工程（１）で得られた塗膜を、スペーサ等の部材の形状に対応するよう、露光する工程。
工程（３）：工程（２）で得られた露光後の塗膜を現像処理する工程。
以下、各工程の詳細について説明する。
【０１６３】
［２−１］工程（１）
工程（１）では、基板上に感光性組成物を塗布する。そして、必要に応じて加熱処理（以下、「プレベーク」とも言う。）を行って溶剤を除去し、感光性組成物の塗膜を形成する。
基板としては、ガラス基板、プラスチック基板およびシリコン等の半導体基板上に感光性組成物の塗膜を形成することができる。そして、本実施の形態のマイクロレンズアレイを形成する場合、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明な電極が形成されたガラス基板やプラスチック基板等が選択される。
【０１６４】
感光性組成物の塗布方法としては、感光性組成物を均一に塗布できる方法であればどのような方法であってもよく、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法（スピンコート法）、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法等の適宜の方法を採用することができる。特にスピンコート法またはスリットダイ塗布法が、均一な膜厚の塗膜を得ることができるため好ましい。
また、プレベークを行う場合、その条件は、各成分、特に溶剤の種類および使用量等によって適宜選択可能であるが、好ましくは、６０℃〜１６０℃で３０秒間〜１５分間程度である。
【０１６５】
このようにして得られた塗膜の膜厚は、目的とするスペーサ等の部材の高さに対応するように、適宜選択される。好ましくは、塗膜の厚さを目的とするスペーサ等の部材の高さと比較して、同じとするか、またはより厚く形成する。例えば、１０μｍ〜１４０μｍとすることが好ましい。
【０１６６】
［２−２］工程（２）
工程（２）では、工程（１）で得られた塗膜を、目的とするスペーサ等の部材の形状に対応するよう、必要に応じ、パターン化マスクを介して露光し、潜像を有する塗膜（露光後の塗膜）を形成する。
露光光としては、半導体レーザ、メタルハライドランプ、高圧水銀灯（ｇ線、ｈ線、ｉ線等）、エキシマレーザ、極端紫外線および電子線等が挙げられる。上述の塗膜に対する透明性が高い点、高解像度でパターンを形成できる点から高圧水銀灯が好ましい。
【０１６７】
露光量は、露光光の種類、塗膜の膜厚および種類並びに目的とするスペーサ等の部材の形状により適宜選択されるが、高圧水銀灯の場合、１００ｍＪ／ｃｍ２〜１５００ｍＪ／ｃｍ２とすることが好ましい。
【０１６８】
上述した本実施形態の（Ａ)成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を含有する感光性組成物を用いて工程（１）により得られる塗膜はネガ型である。また、上述した本実施形態の感光性組成物の別の例である、（Ａ−ＩＩ）成分および（Ｂ−ＩＩ）成分を用いて工程（１）により得られる塗膜はポジ型である。
【０１６９】
ここで、ネガ型である本実施形態の感光性組成物を用いて工程（１）により得られる塗膜について説明すると、上述の塗膜は露光した箇所をパターン化することが可能である。このため、目的とするスペーサ等の部材に対応する箇所がそれ以外の箇所よりも露光光に対する透過率が高くなるよう設計したパターン化マスクを介して、上述の塗膜に露光する。また、目的とするスペーサ等の部材の大きさによって露光方法は適宜選択可能であり、微細なスペーサ等の部材を形成する際は、縮小投影法により露光することができる。
【０１７０】
また、ポジ型である本実施形態の感光性組成物の別の例を用いて工程（１）により得られる塗膜について説明すると、上述の塗膜は露光した箇所以外をパターン化することが可能である。このため、目的とするスペーサ等の部材に対応する箇所がそれ以外の箇所よりも露光光に対する透過率が低くなるよう設計したパターン化マスクを介して、上述の塗膜に露光する。
【０１７１】
露光の後は、必要に応じて、加熱処理（以下、「ポストベーク」とも言う。）をすることも可能である。
【０１７２】
ポストベークの条件は、ネガ型である本実施形態の感光性組成物を用いて工程（１）により得られる塗膜の場合、各成分、特に感光性組成物中に含まれる感光性重合開始剤（Ｃ）の種類および使用量等によって適宜選択可能であるが、好ましくは、６０℃〜１６０℃で３０秒間〜１５分間である。
また、ポジ型である本実施形態の感光性組成物の別の例を用いて工程（１）により得られる塗膜の場合、ポストベークの条件は、各成分、特に感光性組成物中に含まれる（Ｂ−２）成分の種類および使用量等によって適宜選択可能である。
【０１７３】
［２−３］工程（３）
工程（３）では、工程（２）で得られた露光後の塗膜に、現像液を接触することにより、相対的に現像液に対する溶解性の高い箇所を除去しパターン化塗膜を形成する。すなわち、工程（３）は、潜像を有する塗膜を現像し、潜像をパターン化しパターン化塗膜を形成する工程である。
【０１７４】
工程（３）で使用可能な現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジエチルアミノエタノール、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノナン等の塩基性化合物の水溶液を挙げることができる。また、このような塩基性化合物の水溶液にメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤を適当量添加した水溶液を現像液として使用することもできる。現像液を接触する方法としては、例えば、液盛り法、ディッピング法、揺動浸漬法、シャワー法等の適宜の方法を利用することができる。
【０１７５】
現像液との接触により得られたパターン化塗膜は、好ましくは、水により洗浄処理する。
また、ネガ型である本実施形態の感光性組成物を用いて工程（１）により得られる塗膜の場合、パターン化塗膜中に残存する、露光光により分解しなかった感光性重合開始剤（Ｃ）を分解することを目的に、または、分解により発生した活性種により多官能性単量体（Ｂ）の重合を進行させ、パターン化塗膜を十分に硬化させることを目的に、光を全面に照射（後露光）することもできる。その場合の後露光における露光量は、好ましくは、１ｍＪ／ｃｍ２〜１５００ｍＪ／ｃｍ２である。さらに、パターン化塗膜を十分に硬化させることを目的に、ポストベークをすることも可能である。ポストベークの条件は、各成分の種類および使用量等によって適宜選択可能であるが、通常、１５０℃〜２５０℃で１０分間〜１２０分間程度である。
【０１７６】
以上のようにして、本実施形態の感光性組成物を用い、パターニングにより形成されたパターンとして、本実施形態のマイクロレンズアレイに用いられるスペーサ等の部材を基板上で形成することができる。形成されたスペーサ等の部材は、所望の形状と高さを有することができ、基板間の距離を保持するのに必要な強度を備え、加熱されても変形することや高さが変動することは軽微である。例えば、形成されたスペーサ等の部材は、１０μｍ〜１００μｍの高さを有することができる。形成条件を適宜選択することによって、必要に応じて１００μｍ以上の高さを実現することも可能である。
【０１７７】
尚、スペーサの形状としては、柱状の他、格子状等も好ましい。
【０１７８】
そして、本実施形態のマイクロレンズアレイを製造する場合、電極を有する基板上にスペーサ等の部材を形成した後、後述するように、液晶配向用の配向膜が形成される。その配向膜形成のためには、通常、２００℃またはそれ以上の温度での加熱工程が必要となる。本実施形態の感光性組成物を用いて形成されるスペーサ等の部材は、２００℃の加熱による伸縮を５％以下に抑制することが可能である。その結果、スペーサ等の部材形成後に配向膜形成や基板の張り合わせのための加熱処理工程があっても、製造されるマイクロレンズアレイにおける基板間の距離を面内で均一に保持することができる。
次に、本実施形態のマイクロレンズアレイについて説明する。
【０１７９】
［３］マイクロレンズアレイ
本実施形態のマイクロレンズアレイは、レンチキュラ方式による立体画像表示装置に好適なマイクロレンズアレイであり、平面画像表示と立体画像表示の切り替えに対応できるように構成される。本実施形態のマイクロレンズアレイは、対向する表面のそれぞれに電極が形成された一対の基板と、それらに挟持された屈折率異方性を有する液晶層と、上述した本実施の形態の感光性組成物から形成されたスペーサ等の部材とから構成される。立体画像表示装置での平面画像の表示に際しては実質的な透明体として機能する。立体画像の表示に際しては、電圧の印加によって液晶層を駆動し、液晶の配向状態を制御することにより、レンズ作用する。すなわち、本実施形態のマイクロレンズアレイは、電圧印加により、レンチキュラレンズとして機能する。
以下で図面を用い、より詳細に本実施形態のマイクロレンズアレイについて説明する。
【０１８０】
図１は、本実施の形態のマイクロレンズアレイの構造を模式的に説明する断面図である。
【０１８１】
本実施の形態のマイクロレンズアレイ１は、一対の基板２および基板３の間に配置される部材の例である、柱状形状のスペーサ７を有する。
すなわち、本実施の形態のマイクロレンズアレイ１は、光出射側に配置される基板２と、光入射側に配置される基板３と、それら基板２および基板３に挟持された液晶層４と、基板２の液晶層４の側の面に設けられた共通電極５と、基板３の液晶層４の側に設けられた櫛歯形状の櫛歯電極６と、基板２と基板３との間に立設されたスペーサ７とを有する。
【０１８２】
基板２の共通電極５の形成面と基板３の櫛歯電極６の形成面にはそれぞれ、液晶配向用の配向膜８が形成されている。液晶層４は、ネマチック液晶である液晶９からなる。マイクロレンズアレイ１の側面部は、適当なシール剤（図示されない）によって封止されていることが好ましい。
【０１８３】
図２は、本実施の形態のマイクロレンズアレイの構造を模式的に説明する平面図である。
【０１８４】
図２では、スペーサ７の配置を説明するため、基板３と櫛歯電極６とスペーサ７のみを示しており、マイクロレンズアレイ１の他の構成要素は省略して示している。図２に示すように、スペーサ７は、互いに間隔をあけて櫛歯電極６の間に複数が立設されている。
【０１８５】
基板２および基板３は、それぞれ、可視光の透過率の高い材料から構成されることが好ましい。基板２および基板３には、例えば、フロートガラス、ソーダガラスのようなガラスからなる透明基板の他、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホンおよびポリカーボネートのようなプラスチックからなる透明基板等を用いることが可能である。基板２および基板３の厚さとしては、それぞれ、例えば、２０μｍ〜２０００μｍとすることができ、５０μｍ〜１０００μｍとすることが好ましい。
【０１８６】
共通電極５および櫛型電極６を構成する材料としては、透明導電体を使用することが好ましく、例えば、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２からなるＩＴＯ、ＳｎＯ２からなるＮＥＳＡ（登録商標）等が好適である。櫛歯電極６は、互いに平行に配置された複数の電極要素と、これらの電極要素がその片端において互いに導通する背部分とを有する。電極要素を基板面に垂直な方向から観察した場合の形状としては、短辺および長辺を有する長方形であることが好ましい。櫛歯電極６の形成は、公知のフォトリソグラフィ法を利用し、基板上にＩＴＯやＮＥＳＡ（登録商標）からなる透明導電体の膜が形成された後、パターニングを行って形成することが可能である。
【０１８７】
電極要素の幅（短辺の長さ）は、本実施形態のマイクロレンズアレイ１と組み合わせて使用される画像表示部の有する画素幅（右目用画像または左目用画像を表示する画素単位の幅を言う。以下同じ。）に対して、１％以上２００％未満とすることが好ましく、２％以上１００％未満とすることがより好ましく、２％以上５０％未満とすることがさらに好ましい。電極要素の長さ（長辺の長さ）は、基板３の一辺の長さと略等しい長さとすることができる。隣接する電極要素間のピッチは、本実施形態のマイクロレンズアレイ１と組み合わせて用いられる画像表示部の有する画素幅の２倍（２００％）とすることが好ましい。
尚、本実施の形態のマイクロレンズアレイ１では、櫛歯電極６からなる層と配向膜８からなる層との間に、平坦化膜を有していてもよい。
【０１８８】
液晶層４は、誘電率異方性が正のネマチック相の液晶９からなることが好ましい。液晶９は、正の屈折率異方性を有することが好ましい。
【０１８９】
液晶層４を構成する正の誘電異方性を有する液晶９としては、例えば、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶等を挙げることができる。それらの液晶を２種類以上混合して、室温を含む所望の温度範囲でネマチック相を呈し、正の誘電異方性を有する液晶を使用することが好ましい。
【０１９０】
スペーサ７は、柱状形状のスペーサであり、図１および図２に示すように基板２と基板３との間に配設される。スペーサ７は、液晶層４の厚さの制御を高い精度で実現するための支持部材として機能する。スペーサ７の形成は、本実施形態の感光性組成物を用い、上述した方法によって行われる。図１に示す構造の本実施形態のマイクロレンズアレイ１では、上述した形成方法により、櫛歯電極６の形成された基板３上の櫛歯電極６の電極要素の間に立設される。その後、配向膜８を設け、共通電極５と配向膜８の形成された基板２と重ね合わされることにより、基板２と基板３との間に配置される。
【０１９１】
スペーサ７の高さは、液晶層４の厚さに対応して決められる。液晶層４の厚さは好ましくは２０μｍ〜１００μｍであり、スペーサ７の高さも対応して２０μｍ〜１００μｍに設定される。そして、所望の液晶の配向状態を高精度に実現するため、液晶層の厚さが３０μｍ〜７０μｍに設定された場合に、対応して、スペーサ７の高さは３０μｍ〜７０μｍに設定されることが好ましい。
尚、図２に示す本実施形態のマイクロレンズアレイ１のスペーサ７は、断面形状が円形となる形状を有するが、スペーサ７の形状については、他の形状とすることも可能である。例えば、断面が、楕円形や長方形や正方形となる柱状の形状とすることが可能である。
【０１９２】
また、本実施の形態のマイクロレンズアレイ１では、別の構成例として、共通電極５の形成された基板２上に本実施形態の感光性組成物を用いてスペーサを立設し、配向膜８を設け、その後、その基板３と、櫛歯電極６と配向膜８の形成された基板３とを重ね合わせることにより、基板２と基板３との間にスペーサが配置された構成とすることも可能である。
【０１９３】
配向膜８は、基板２および基板３の液晶層４と接する面に配置される。配向膜８としては、液晶層４の液晶９を基板面に平行な方向に配向させる平行配向用の配向膜であれば使用可能である。このような平行配向用の配向膜８は、例えば、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリオルガノシロキサン、ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ（スチレン−フェニルマレイミド）誘導体、ポリ（メタ）アクリレート等からなる有機膜を用いて構成することが可能である。そして、これら有機膜に対して、光を用いる光配向処理や、ナイロンやポリエステル等の布を用いて有機膜の表面を一方向に擦るラビング処理等の配向処理を施し、基板面に平行な液晶層４の配向を実現することで使用することが可能である。
【０１９４】
尚、配向膜８における配向処理の方向は、対向する基板２上と基板３とで互いに反平行（アンチパラレル配向）となるように設定することが可能である。
【０１９５】
本実施の形態のマイクロレンズアレイ１は、櫛歯電極６と共通電極５との間に電圧が印加されていないとき、図１に示すように、液晶層４の液晶９が基板２および基板３に平行に一様に配向しており、単なる透明体として機能する。この状態では、マイクロレンズアレイ１では、レンチキュラレンズ機能を発揮しない。一方、本実施の形態のマイクロレンズアレイ１において、櫛歯電極６と共通電極５との間に、液晶駆動のための所定の電圧が印加されたときには、液晶層４の液晶９は、基板２と基板３との間で配向状態が変化し、所望の空間的な配向状態が形成される。
【０１９６】
図３は、電圧印加によって形成される本実施の形態のマイクロレンズアレイの液晶の配向状態を模式的に説明する図である。
【０１９７】
図３に示すように、マイクロレンズアレイ１において、櫛歯電極６と共通電極５との間に所定の電圧が印加されたときには、液晶層４の液晶９は、基板２と基板３との間で、配向状態が変化する。そして、櫛歯電極６の隣接する電極要素間付近では基板３に平行に配向するが、共通電極５に近づくに従い基板３に対する傾きが大きくなる配向状態を、基板２と基板３との間で実現する。その結果、マイクロレンズアレイ１の面内で、凸レンズ機能を実現する屈折率分布を生じる。したがって、マイクロレンズアレイ１は、櫛歯電極６と共通電極５との間に電圧が印加された時、櫛歯電極６の電極要素の形成ピッチに対応した、細長い、所謂かまぼこ状の凸レンズ部を有するレンチキュラレンズとして機能する。
【０１９８】
本実施の形態のマイクロレンズアレイ１は、スペーサ７を有し、基板２と基板３との間に挟持される液晶層４の厚さを面内で、高い精度で制御することが可能である。そして、マイクロレンズアレイ１は、電圧印加によって高い精度で、液晶層４の液晶９の空間的な配向状態を制御することが可能であり、平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイとなる。
【０１９９】
また、図１に示すマイクロレンズアレイ１では、スペーサ７は、基板２と基板３との間であって、基板３上の櫛歯電極６の電極要素間の所望の位置に立設可能である。そして、櫛歯電極６に対する配置位置は、櫛歯電極６の電極要素間に限られるわけではない。例えば、基板３上の櫛歯電極６の電極要素上に設けることも可能である。
【０２００】
図４は、本実施の形態の別の例であるマイクロレンズアレイの構造を模式的に説明する断面図である。
【０２０１】
図４に示す、本実施の形態の別の例であるマイクロレンズアレイ２１は、基板３上の櫛歯電極６の電極要素上にスペーサ２７が設けられており、それ以外の構造については、上述したマイクロレンズアレイ１と同様である。したがって、図１のマイクロレンズアレイ１と共通する構成要素については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【０２０２】
本実施の形態の別の例であるマイクロレンズアレイ２１は、光出射側に配置される基板２と、光入射側に配置される基板３と、それら基板２および基板３に挟持された液晶層４と、基板２の液晶層４側の面に設けられた共通電極５と、基板３の液晶層４側に設けられた櫛歯形状の櫛歯電極６と、基板２と基板３との間に立設されたスペーサ２７とを有する。基板２の共通電極５が形成された面と基板３の櫛歯電極６が形成された面にはそれぞれ、液晶配向用の配向膜８が形成されている。液晶層４は、ネマチック液晶である液晶９からなる。マイクロレンズアレイ２１の側面部は、適当なシール剤（図示されない）によって封止されていることが好ましい。
【０２０３】
マイクロレンズアレイ２１のスペーサ２７は、図１に示したマイクロレンズアレイ１のスペーサ７と同様の形状の柱状スペーサであり、基板２と基板３との間に配設される。スペーサ２７の形成は、本実施形態の感光性組成物を用いて、上述した方法に従い行われる。図４に示すように、本実施の形態の別の例であるマイクロレンズアレイ２１では、スペーサ２７は、櫛歯電極６の形成された基板３上の櫛歯電極６の電極要素の上に立設される。その後、配向膜８が設けられ、共通電極５と配向膜８の形成された基板２と重ね合わされることにより、基板２と基板３との間に配置される。
【０２０４】
本実施の形態の別の例であるマイクロレンズアレイ２１は、スペーサ２７を有し、基板２と基板３との間に挟持される液晶層４の厚さを面内で、高い精度で制御することが可能である。そして、マイクロレンズアレイ２１は、電圧印加によって高い精度で、図３に示したマイクロレンズアレイ１と同様に、液晶層４の液晶９の空間的な配向状態を制御することが可能であり、平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイとなる。そして、マイクロレンズアレイ２１では、スペーサ２７が基板３上の櫛歯電極６の電極要素上に設けられており、スペーサ２７が、電圧印加による液晶９の空間的な配向制御の妨げとなることは少ない。
【０２０５】
尚、本実施の形態のマイクロレンズアレイ２１では、別の構成例として、共通電極５の形成された基板２上に本実施形態の感光性組成物を用いてスペーサを立設し、配向膜８を設ける。その後、その基板２と、櫛歯電極６と配向膜８の形成された基板３とを重ね合わせることにより、基板２と基板３との間であって、櫛歯電極６の電極要素上にスペーサが配置された構成とすることも可能である。
【０２０６】
次に、本実施形態のマイクロレンズアレイを用いた本実施形態の立体画像表示装置について説明する。
【０２０７】
［４］立体画像表示装置
本実施形態の立体画像表示装置は、平面画像と立体画像を切り替えて表示することができる画像表示部と、上述した本実施の形態のマイクロレンズアレイとを有する立体画像表示装置である。
【０２０８】
図５は、本実施の形態の立体画像表示装置の構造を模式的に説明する断面図である。
【０２０９】
本実施の形態の立体画像表示装置１００は、観察者１０１から近い順に、上述した本実施の形態のマイクロレンズアレイ１と、平面画像および立体画像を切り替えて表示することができる画像表示部１０２とを配置して構成されている。
【０２１０】
本実施形態の立体画像表示装置の画像表示部１０２としては、液晶表示方式、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：エレクトロルミネッセンス）表示方式、プラズマ表示方式、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ：ブラウン管）方式、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）方式等の画像表示部を挙げることができるが、液晶表示方式、ＥＬ表示方式またはプラズマ表示方式の画像表示部であることが好ましい。ＥＬ表示方式としては有機ＥＬ表示方式であることが好ましい。
【０２１１】
画像表示部１０２とマイクロレンズアレイ１との間には、少なくとも１枚の偏光板（図示されない）を配置することが好ましい。この偏光板は、画像表示部１０２と一体となってその一部を構成していてもよい。
【０２１２】
本実施形態の立体画像表示装置１００の画像表示部１０２は、立体画像を表示する場合には、視差のある右目用画像と左目用画像とを、画像表示部１０２上にストライプ状に交互に形成して表示することができる。一方、平面画像を表示する場合には、立体画像の表示時における右目用画像の形成部分と左目用画像の形成部分とを２次元画像の単位画素としてそれぞれ使用することができ、高精細な平面画像を表示する構成とすることが好ましい。
【０２１３】
画像表示部１０２の有する単位画素の幅は、マイクロレンズアレイ１の櫛歯電極６の電極要素の形成ピッチの１／２であることが好ましい。そして、本実施形態の立体画像表示装置１００において、画像表示部１０２と本実施形態のマイクロレンズアレイ１とを組み合わせる際には、マイクロレンズアレイ１の基板３の櫛歯電極６の電極要素の長手方向に伸びる中心線が、画像表示部１０２の立体画像の表示時における右目用画像の形成部分と左目用画像の形成部分との境界線に一致するように組み合わせることが好ましい。
【０２１４】
本実施形態の立体画像表示装置１００において、画像表示部１０２は、上述したように、視差のある右目用画像と左目用画像とをストライプ状に交互に形成するための右目用画像部分（Ｒ）と左目用画像部分（Ｌ）とを有する。そして、平面画像を表示するときには、図５に示すように、画像表示部１０２は右目用画像部分（Ｒ）と左目用画像部分（Ｌ）とを２次元画像を形成する単位画素として使用し、高精細な２次元画像を出力する。このとき、マイクロレンズアレイ１は電圧無印加の状態または液晶９が配向変化動作しない程度のごく小さな電圧印加の状態にされる。このことによりマイクロレンズアレイ１の基板２と基板３と間に挟持された液晶層４の液晶９は、配向膜８の作用によって、基板２および基板３によって形成される基板面に対して平行に配向する。そのため、マイクロレンズアレイ１は、レンチキュラレンズとして機能せず、単なる透明体として機能する。その結果、観察者１０１は、立体画像表示装置１００上で、高精細且つ高輝度の平面画像を観察することができる。
【０２１５】
図６は、電圧印加されたマイクロレンズアレイを有する本実施の形態の立体画像表示装置の構造を模式的に説明する断面図である。
【０２１６】
一方、図６に示すように、本実施の形態の立体画像表示装置１００では、立体画像を表示するに際し、画像表示部１０２は、右目用画像部分（Ｒ）および左目用画像部分（Ｌ）に、視差のある右目用画像と左目用画像とをストライプ状に交互に形成して表示する。このとき、マイクロレンズアレイ１には電圧が印加され、液晶層４の液晶９は、基板２と基板３との間で配向状態が変化し、図３を用いて説明した配向状態が面内で均一に形成される。その結果、マイクロレンズアレイ１では、レンチキュラレンズとして機能するようになり、面内で均一にレンチキュラ効果を示すことになる。これによって、立体画像表示装置１００は、画像表示部１０２上の右目用画像を観察者１０１の右目に、左目用画像を観察者１０１の左目にそれぞれ導くことが可能となり、観察者１０１は均一な立体画像を観察することができる。
【０２１７】
このようにして本実施の形態の立体画像表示装置１００は、高精細で明るい平面画像と高い均一性を備えた立体画像とを選択的に切替えて表示することができる。
【実施例】
【０２１８】
以下、実施例に基づいて本発明の実施形態をより具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。尚、実施例における「部」および「％」は、特記しない限り質量基準である。
【０２１９】
＜重合体（Ａ−１）の合成＞
［実施例１］
反応容器に、重合触媒として、２，２−アゾイソブチロニトリルを５部、重合溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを１５０部、単量体として、メタクリル酸（ａ３−１）を１１部、イソボルニルアクリレート（ａ２−１）を３９部、α−メチル−ｐ−ヒドロキシスチレン（ａ１−１）を３０部、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルメタクリレート（ａ２−２）を１５部、フェノキシジエチレングリコールメタクリレート（ａ３−２）を５部、連鎖移動剤として、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンを０．２部入れ、混合溶液を形成した。得られた混合溶液の８０℃で３時間加熱した。加熱後の混合溶液に２，２−アゾイソブチロニトリルを２部入れた後、これを８０℃で３時間加熱した後、１００℃で１時間加熱した。加熱後の混合溶液を２３℃に冷却して、アルカリ可溶性樹脂である重合体（Ａ−１）を含有する溶液を得た。
【０２２０】
＜酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂（Ａ−ＩＩ−１）の合成＞
［実施例２］
攪拌装置、還流器、温度計、滴下槽のついた反応容器（フラスコ）を窒素置換した後、溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテートを仕込み、攪拌を始めた。その後、溶剤の温度を８０℃まで上昇させた。滴下槽に重合触媒として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、（ａ−ｉｉ−１−１）として１−エチルシクロヘキシルメタクリレート構成単位５０質量％、および（ａ−ｉｉ−２−１）として２−エトキシエチルアクリレート構成単位５０質量％を仕込み、重合触媒が溶解するまで攪拌した後、この溶液をフラスコ内に３時間均一滴下し、引き続き８０℃で５時間重合を行った。その後、室温まで冷却し、質量平均分子量３５００００の樹脂（Ａ−ＩＩ−１）を得た。
【０２２１】
＜ノボラック樹脂（ｃ−ｉｉ−１−１）の合成＞
［実施例３］
ｍ−クレゾールとｐ−クレゾールとを質量比６０：４０の割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒を用いて常法により縮合してクレゾールノボラック樹脂を得た。この樹脂に対して分別処理を施し、低分子領域をカットして質量平均分子量１５０００のノボラック樹脂を得た。この樹脂をノボラック樹脂（ｃ−ｉｉ−１−１））とした。
【０２２２】
＜感光性組成物の調製＞
［実施例４］
実施例１で得られた重合体（Ａ−１）１００質量部、［Ｂ］重合性化合物としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物を６０質量部と、フェノールノボラック型エポキシ樹脂（商品名「エピコート１５２」、ジャパンエポキシレジン社）２０質量部、［Ｃ］重合開始剤として、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（商品名「イルガキュア（登録商標）６５１」、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）１９質量部、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド（商品名「Ｌｕｃｉｒｉｎ（登録商標）ＬＲ８９５３Ｘ」、ＢＡＳＦ社製）４質量部、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）（イルガキュア（登録商標）ＯＸＥ０２、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社）を２質量部、接着助剤としてとしてトリス−（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート（商品名「Ｙ−１１５９７」、モメンティブ社製）３質量部、界面活性剤としてフッ素系界面活性剤（商品名「ＦＴＸ−２１８Ｆ」、ネオス社製）０．１質量部を溶剤のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させ、感光性組成物を調製した。
【０２２３】
［実施例５］
＜感光性組成物（ポジ型）の調製＞
（Ａ−ＩＩ）成分として実施例２で得られた樹脂（Ａ−ＩＩ−１）を５０質量部、（Ｂ−ＩＩ）成分として下記化学式の化合物（Ｂ−ＩＩ−１）を１質量部、および（Ｃ−ＩＩ）成分として実施例３で得られたノボラック樹脂（ｃ−ｉｉ−１−１）を５０質量部用い、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに混合して均一溶液とした後、孔径１μｍのメンブレンフィルターを通して濾過し、ポジ型の感光性組成物を調製した。
【０２２４】
【化１５】
【０２２５】
＜感光性組成物によるパターンの形成＞
［実施例６］
実施例４の感光性組成物をガラス基板上の塗布し、ホットプレートにて１２０℃で５分間加熱処理し、膜厚５８μｍの塗膜を形成した。形成した塗膜に、アライナー（Ｋａｒｌ Ｓｕｓｓ社製、型式「ＭＡ−１５０」）を用いて、パターン化マスクを介して高圧水銀灯から照射される紫外線を露光した。露光後の塗膜を、水酸化カリウムを２質量％含有する水溶液にて現像処理９０秒間、次いで、水洗処理することにより、パターン幅４０μｍ、パターン高さ５０μｍのパターンを形成した。
【０２２６】
［実施例７］
実施例４の感光性組成物をガラス基板上の塗布し、ホットプレートにて１２０℃で５分間加熱処理し、膜厚５８μｍの塗膜を形成した。形成した塗膜に、アライナー（Ｋａｒｌ Ｓｕｓｓ社製、型式「ＭＡ−１５０」）を用いて、パターン化マスクを介して高圧水銀灯から照射される紫外線を露光した。露光後の塗膜を、０．４０質量％濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて２５℃において現像した。ここで現像時間は８０秒間とした。次いで、超純水で１分間流水洗浄を行い、その後乾燥することにより、パターン幅４０μｍ、パターン高さ５０μｍのパターンを形成した。
【０２２７】
＜感光性組成物によるパターンの評価＞
［実施例８］
実施例６で得られたパターンを有する基板を、さらにオーブンにて２２０℃で１時間加熱処理し、その後、加熱処理後のパターン高さを、レーザ顕微鏡（ＶＫ−８５００、キーエンス社）を用いて測定した。加熱処理後のパターン高さを測定した。加熱処理後のパターン高さは４８μｍであった。その結果、２２０℃での加熱処理によるパターンの高さの変化量は４％であり、実施例４の感光性組成物を用いて形成されるパターンは、形成後に２００℃以上で加熱されても伸縮を５％以下に抑制できることがわかった。
【０２２８】
同様の評価方法により、実施例７で得られたパターン有する基板について行ったところ、実施例５の感光性組成物を用いて形成されるパターンは、形成後に２００℃以上で加熱されても伸縮を５％以下に抑制できることがわかった。
【０２２９】
＜マイクロレンズアレイの製造＞
［実施例９］
本実施例のマイクロレンズアレイは、基板間に配置された部材として、基板間に立設されたスペーサを有するマイクロレンズアレイである。
はじめに、公知のフォトリソグラフィ法によって、ＩＴＯからなる櫛歯電極が形成されたガラス基板上に、実施例４の感光性組成物を塗布した。次いで、ホットプレートにて１２０℃で５分間加熱処理し、膜厚５８μｍの塗膜を形成した。形成した塗膜に、アライナー（Ｋａｒｌ Ｓｕｓｓ社製、型式「ＭＡ−１５０」）を用いて、スペーサパターンに対応するパターンを備えたパターン化マスクを介して高圧水銀灯から照射される紫外線を露光した。露光後の塗膜を、水酸化カリウムを２質量％含有する水溶液にて現像処理９０秒間、次いで、水洗処理することにより、櫛歯電極が形成されたガラス基板上に高さ５０μｍのスペーサパターンを形成した。
【０２３０】
次に、ＩＴＯからなる共通電極の形成された別のガラス基板を準備した。そして、スペーサパターンの形成されたガラス基板と共通電極の形成されたガラス基板のそれぞれの上に、液晶を平行配向させるための光配向膜を形成した。すなわち、それぞれの基板上に、光配向膜形成用の液晶配向剤を塗布し、８０℃のホットプレートで１分間プレベークを行った後、１８０℃で１時間加熱して膜厚８０ｎｍの塗膜を形成した。次いで、この塗膜表面に、Ｈｇ−Ｘｅランプおよびグランテーラープリズムを用いて３１３ｎｍの輝線を含む偏光紫外線２００Ｊ／ｍ２を、基板の法線方向から照射し、光配向処理を施して、液晶を平行配向させる光配向膜を形成した。
【０２３１】
配向膜の形成された一対の基板を用い、正の誘電異方性を有するネマチック液晶を基板間に挟持し、側面部をシール剤によって封止してマイクロレンズアレイを製造した。製造されたマイクロレンズアレイは、図１に示すのと同様の構造を備えている。液晶層の厚さは面内で均一に制御されて５０μｍであった。そして、液晶層を挟持する各基板の電極への電圧印加により、図３に示した液晶の配向状態を実現した。
【０２３２】
［実施例１０］
実施例５の感光性組成物を用い、実施例７に記載の方法と同様にしてスペーサパターンを形成した以外、上記したのと同様の方法に従い、マイクロレンズアレイを製造した。製造されたマイクロレンズアレイは、図１に示すのと同様の構造を備えている。液晶層の厚さは面内で均一に制御されて５０μｍであった。そして、液晶層を挟持する各基板の電極への電圧印加により、図３に示した液晶の配向状態を実現した。
【０２３３】
＜立体画像表示装置の製造＞
［実施例１１］
画像表示部として液晶表示方式の画像表示部（液晶ディスプレイ）を準備した。液晶ディスプレイは、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶ディスプレイであり、透明基板間にツイストネマティック液晶を挟持して構成された液晶パネルをさらに一対の偏光板で挟持した構造を有する。そして、液晶ディスプレイは、立体画像と平面画像とを切り替えて表示できるよう構成されており、立体画像を表示する場合には、視差のある右目用画像と左目用画像とをストライプ状に交互に形成して表示することができる。一方、平面画像を表示する場合には、立体画像の表示時における右目用画像の形成部分と左目用画像の形成部分とを２次元画像の単位画素として、高精細な平面画像を表示することができる。
この液晶ディスプレイを用い、実施例９のマイクロレンズアレイを重ね合わせ、図５に示したのと同様の構造の立体画像表示装置を製造した。
【０２３４】
製造された立体画像表示装置では、液晶ディスプレイ上に平面画像を形成するとともに、マイクロレンズアレイを電圧無印加の状態とすることにより、高精細且つ高輝度の平面画像を観察することができた。また、製造された立体画像表示装置では、立体画像を表示するに際し、液晶ディスプレイの右目用画像部分（Ｒ）および左目用画像部分（Ｌ）に、視差のある右目用画像と左目用画像とをストライプ状に交互に形成し、併せてマイクロレンズアレイに電圧を印加してレンチキュラレンズとして機能させた。そして、液晶ディスプレイ上の右目用画像を観察者の右目に、左目用画像を観察者の左目にそれぞれ導くことにより観察者に立体画像を提供することができた。
【０２３５】
［実施例１２］
マイクロレンズアレイに、実施例１０のマイクロレンズアレイを用いた以外は実施例１１に記載の製造方法と同様とし、図５に示したのと同様の構造の立体画像表示装置を製造した。
【０２３６】
製造された立体画像表示装置では、液晶ディスプレイ上に平面画像を形成するとともに、マイクロレンズアレイを電圧無印加の状態とすることにより、高精細且つ高輝度の平面画像を観察することができた。また、製造された立体画像表示装置では、立体画像を表示するに際し、液晶ディスプレイの右目用画像部分（Ｒ）および左目用画像部分（Ｌ）に、視差のある右目用画像と左目用画像とをストライプ状に交互に形成し、併せてマイクロレンズアレイに電圧を印加してレンチキュラレンズとして機能させた。そして、液晶ディスプレイ上の右目用画像を観察者の右目に、左目用画像を観察者の左目にそれぞれ導くことにより観察者に立体画像を提供することができた。
【０２３７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、図１および図２に示す本実施形態のマイクロレンズアレイ１のスペーサ７は、断面形状が円形となる柱状のスペーサ構造を有するが、本発明ではそうした構造のみに限られるわけではない。
本発明では、マイクロレンズアレイにおいて、断面がストライプ状となるスペーサ構造や、格子状の部材等、基板間に挟持される液晶層を区画するように基板間に立設された隔壁構造を備えた部材を配置することが可能である。
【０２３８】
また、本発明では、マイクロレンズアレイにおいて、その櫛歯電極を複数に分割して、分割された櫛歯電極毎に電圧を印加できるように構成することが可能である。こうすることにより、各１つのマイクロレンズ内で、電圧の印加領域と電圧の無印加領域とを同時に形成することが可能となる。その場合、画像表示部での画像形成と併せて、１つの立体画像表示装置内を平面画像表示領域と立体画像表示領域に分け、平面画像と立体画像とを同時に表示することが可能となる。
【符号の説明】
【０２３９】
１、２１ マイクロレンズアレイ
２、３ 基板
４ 液晶層
５ 共通電極
６ 櫛歯電極
７、２７ スペーサ
８ 配向膜
９ 液晶
１００ 立体画像表示装置
１０１ 観察者
１０２ 画像表示部
２００ レンチキュラレンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は感光性組成物、マイクロレンズアレイおよび立体画像表示装置に関する。特に、平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイの形成に用いられる感光性組成物、平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイ、そのマイクロレンズアレイを備えて平面画像と立体画像とを切り替えて表示できる立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面表示パネルを使用した画像表示装置の分野においては、高機能化への取り組みとして、立体画像を表示することができる立体画像表示装置の開発が進められている。
立体画像表示装置上で立体画像を構成する技術については、多数の方式が提案されている。それらは、立体画像を観察する際に観察者が専用の眼鏡を必要とする方式と、専用の眼鏡を必要としない方式に分類することができる。
【０００３】
専用の眼鏡を使用しないで立体画像（３次元画像）を表示する方式としては、レンチキュラ方式やパララックス方式等が知られている。
【０００４】
図７は、レンチキュラレンズの構造を説明する模式的な斜視図である。
【０００５】
レンチキュラ方式では、図７に例示されるレンチキュラレンズ２００を使用する。
レンチキュラ方式による立体画像の表示では、視差のある右目用画像と左目用画像とを立体画像表示装置の画像表示部上にストライプ状に交互に配置する。レンチキュラレンズ２００は、そのストライプ状に配置された右目用画像と左目用画像に対応するよう、表面に細長く微細な凸レンズを配置して構成される。そして、レンチキュラレンズ２００をその画像表示部の前方に配置し、観察者の右目には右目用画像のみが、左目には左目用画像のみがそれぞれ観察されるようにして、観察者に立体画像を提供する。
【０００６】
立体画像表示装置においては、使用状況等に応じて平面画像（２次元画像）の表示を求められる場合がある。そうした場合、レンチキュラ方式による立体画像表示装置では、右目用画像と左目用画像とを視差のない同じ画像とすることにより対応することが可能であるが、右目用画像と左目用画像とを同じ画像とすれば、画像表示部の有する解像度は半減してしまう。そして、立体画像表示装置と観察者との間に配設されたレンチキュラレンズのために画像表示部上の平面画像の輝度は低下する。
【０００７】
このような従来のレンチキュラレンズを用いたレンチキュラ方式の問題点を回避するため、立体画像の表示時にはレンチキュラレンズとして機能し、平面画像の表示時にはレンチキュラレンズの機能を失って単なる透明体（非レンズ透明体）として機能するよう構成されたマイクロレンズアレイが提案されている（例えば、特許文献１および２を参照のこと。）。特許文献１には、対向する表面のそれぞれに電極が形成された一対の基板とそれに挟持された屈折率異方性を有する液晶層とから液晶パネルを構成し、その液晶パネルをマイクロレンズアレイとして用いる技術が開示されている。特許文献１に記載のマイクロレンズアレイでは、印加電圧のＯＮ／ＯＦＦによって液晶を所望の状態に配向させ、液晶層の屈折率の調整を可能とする。そして、電圧印加時にはレンチキュラレンズ機能を発揮し、電圧を印加しないときには非レンズ透明体として機能する。このようなマイクロレンズアレイを用いたレンチキュラ方式の立体画像表示では、上述した解像度の低下と輝度の低下の問題を回避することができる。
【０００８】
こうした液晶を用いたマイクロレンズアレイの技術では、高画質な立体画像を表示するため、レンチキュラレンズとしての機能を面内で均一に発揮する必要がある。そのため、印加電圧のＯＮ／ＯＦＦによって高い精度で液晶の配向制御を実現することが求められる。液晶の高精度な配向制御を実現するには、一対の基板間に挟持される液晶層の厚みを、面内で、高い精度で制御することが必要となる。したがって、一対の基板間に液晶層を挟持して構成される、平面画像と立体画像との切り替えに好適なレンチキュラ方式のマイクロレンズアレイにおいて、液晶層の厚みを、高い精度で面内均一に制御する技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１０２０３８号公報
【特許文献２】特許第４６０２３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上の知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、液晶層の厚さを面内で均一に保持して平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイの形成に好適な感光性組成物を提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、液晶層の厚さを面内で均一に保持して平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイを提供することである。
【００１２】
本発明のさらに別の目的は、一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、液晶層の厚さを面内で均一に保持して平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイを用いて構成された立体画像表示装置を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様は、アルカリ可溶性樹脂を含有する感光性組成物であって、
一対の基板間に２０μｍ〜１００μｍの厚さの液晶層を挟持して構成されるマイクロレンズアレイのその基板間に配置される部材の形成に用いられることを特徴とする感光性組成物に関する。
【００１５】
本発明の第１の態様において、
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、
（Ｂ）多官能性単量体、および
（Ｃ）感光性重合開始剤
を含有することが好ましい。
【００１６】
本発明の第１の態様において、（Ａ）アルカリ可溶性樹脂は、フェノール性水酸基を有する構造単位および脂環式炭化水素基を有する構造単位を有する重合体であることが好ましい。
【００１７】
本発明の第１の態様において、（Ｂ）多官能性単量体は、エポキシ基を有する化合物を含むことが好ましい。
【００１８】
本発明の第１の態様において、
（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂、および
（Ｂ−ＩＩ）活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物
を含有することが好ましい。
【００１９】
本発明の第１の態様において、（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂は、下記式（１１）で示される特定構造を有する構成単位を含む共重合体からなる樹脂を含有することが好ましい。
【００２０】
【化１】
（式（１１）中、Ｒ１０１は水素原子またメチル基、Ｒ１０２は低級アルキル基を示し、Ｘはそれが結合している炭素原子と共に炭素数５〜２０の炭化水素環を形成する。）
【００２１】
本発明の第１の態様において、基板間に配置される部材は、２００℃加熱時の伸縮率が５％以下であることが好ましい。
【００２２】
本発明の第２の態様は、対向配置された第１の基板および第２の基板と、その第１の基板および第２の基板間に挟持された液晶層と、第１の基板の液晶側の面に設けられ、互いに平行に配置された複数の電極要素を有する櫛歯電極と、第２の基板の液晶側の面に設けられた共通電極とを有し、櫛歯電極および共通電極間への電圧印加により液晶層を駆動してレンズ作用するマイクロレンズアレイであって、
第１の基板および第２の基板間に部材を有し、
その部材は、アルカリ可溶性樹脂を含有する感光性組成物から形成されることを特徴とするマイクロレンズアレイに関する。
【００２３】
本発明の第２の態様において、第１の基板および第２の基板それぞれの液晶層と接する面には平行配向用の配向膜が設けられることが好ましい。
【００２４】
本発明の第２の態様において、感光性組成物は、
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、
（Ｂ）多官能性単量体、および
（Ｃ）感光性重合開始剤
を含有することが好ましい。
【００２５】
本発明の第２の態様において、（Ａ）アルカリ可溶性樹脂は、フェノール性水酸基を有する構造単位および脂環式炭化水素基を有する構造単位を有する重合体であることが好ましい。
【００２６】
本発明の第２の態様において、（Ｂ）多官能性単量体は、エポキシ基を有する化合物を含むことが好ましい。
【００２７】
本発明の第２の態様において、感光性組成物は、
（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂、および
（Ｂ−ＩＩ）活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物
を含有することが好ましい。
【００２８】
本発明の第２の態様において、（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂は、下記式（１１）で示される特定構造を有する構成単位を含む共重合体からなる樹脂を含有することが好ましい。
【００２９】
【化２】
（式（１１）中、Ｒ１０１は水素原子またメチル基、Ｒ１０２は低級アルキル基を示し、Ｘはそれが結合している炭素原子と共に炭素数５〜２０の炭化水素環を形成する。）
【００３０】
本発明の第２の態様において、液晶層は正の誘電異方性を有する液晶を含有して構成されることが好ましい。
【００３１】
本発明の第２の態様において、基板間に挟持される液晶層の厚さは２０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。
【００３２】
本発明の第２の態様において、第１の基板および第２の基板間の部材は、２００℃加熱時の伸縮率が５％以下であることが好ましい。
【００３３】
本発明の第３の態様は、本発明の第２の態様であるマイクロレンズアレイと、
平面画像と立体画像とを切り替えて表示する画像表示部とを有することを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００３４】
本発明の第３の態様において、画像表示部は、液晶表示方式、ＥＬ表示方式またはプラズマ表示方式の画像表示部であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の第１の態様によれば、平面画像と立体画像との切り替えに好適で、立体画像表示時にはレンチキュラレンズとしての機能を面内で均一に発揮するマイクロレンズアレイの形成に好適な感光性組成物が提供される。
【００３６】
また、本発明の第２の態様によれば、平面画像と立体画像との切り替えに好適で、立体画像表示時にはレンチキュラレンズとしての機能を面内で均一に発揮するマイクロレンズアレイが提供される。
【００３７】
さらに、本発明の第３の態様によれば、平面画像と立体画像との切り替えに好適で、立体画像表示時にはレンチキュラレンズとしての機能を面内で均一に発揮するマイクロレンズアレイを用いて構成された立体画像表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態のマイクロレンズアレイの構造を模式的に説明する断面図である。
【図２】本発明の実施形態のマイクロレンズアレイの構造を模式的に説明する平面図である。
【図３】電圧印加によって形成される本発明の実施形態のマイクロレンズアレイの液晶の配向状態を模式的に説明する図である。
【図４】本発明の実施形態の別の例であるマイクロレンズアレイの構造を模式的に説明する断面図である。
【図５】本発明の実施形態の立体画像表示装置の構造を模式的に説明する断面図である。
【図６】電圧印加されたマイクロレンズアレイを有する本発明の実施形態の立体画像表示装置の構造を模式的に説明する断面図である。
【図７】レンチキュラレンズの構造を説明する模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明のマイクロレンズアレイは、レンチキュラ方式による立体画像表示装置に好適なマイクロレンズアレイである。そして、立体画像表示装置で平面画像と立体画像とを切り替えて表示する場合に対応するように構成される。
【００４０】
本発明のマイクロレンズアレイは、対向する表面のそれぞれに電極が形成された一対の基板と、それらに挟持された屈折率異方性を有する液晶層とを有して構成される。本発明のマイクロレンズアレイは、立体画像表示装置に用いられて、平面画像の表示に際しては実質的な透明体として機能する。一方、立体画像の表示に際しては、電圧の印加によって基板間の液晶層を駆動し、液晶の空間的な配向状態を制御することにより、レンズ作用する。すなわち、本発明のマイクロレンズアレイは、電圧印加により、レンチキュラレンズとして機能する。
【００４１】
本発明のマイクロレンズアレイでは、高画質の立体画像を提供するため、レンチキュラレンズとしての機能を面内で均一に発揮する必要がある。本発明のマイクロレンズアレイは、基板間の液晶を駆動してレンチキュラレンズとして機能する場合、電圧印加によって高い精度で液晶層の空間的な配向状態を制御することが求められる。そのため、一対の基板間に挟持される液晶層の厚みを、面内で、高い精度で制御することが必要となる。
【００４２】
一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、液晶層の厚さの制御を高い精度で求められる素子としては、異なる技術分野であるが、液晶表示素子が知られている。こうした液晶表示素子の分野では、例えば、特開２００８−２８１５９４号公報に記載されるように、柱状のスペーサを利用する技術が知られている。すなわち、一対の基板間に挟持される液晶層の厚さを高い精度で制御するために、基板間に柱状のスペーサ（以下、特記する場合を除き、単にスペーサと称する。）を立設し、基板間の距離を一定に保持する技術が知られている。スペーサの形成には、通常、フォトリソグラフィ技術が利用される。この技術は、対象とする液晶層の厚さに対応する厚さとなるように、所定の膜厚で感光性組成物を基板上に塗布する。そして、所定のマスクを介して紫外線による露光をした後、現像してパターニングをし、液晶層の厚さに対応する高さを備えたドット状やストライプ状のスペーサを形成するものである。
【００４３】
そこで、本発明者らは鋭意検討を行い、液晶層を挟持する一対の基板間に、こうしたスペーサ等の所望の構造を有する部材を設けた新規な構造のマイクロレンズアレイを提供する。マイクロレンズアレイの一対の基板間に配置される部材は、その基板間に挟持される液晶層の厚さの制御を高い精度で実現するための支持部材として機能する。すなわち、対向する表面のそれぞれに電極が形成された一対の基板とそれに挟持された屈折率異方性を有する液晶層とから構成されるマイクロレンズアレイにおいて、フォトリソグラフィ技術を利用したパターニングにより、基板間に上述の部材を配置し、それが支持部材として機能して新規な構造のマイクロレンズアレイを構成する。
【００４４】
こうした新規構造のマイクロレンズアレイを提供するに際して問題となるのは、液晶表示素子において有効であったスペーサの技術を、そのままマイクロレンズアレイに適用することができないことである。例えば、以下に示す基板間に挟持される液晶層の厚さに関する課題があり、マイクロレンズアレイへの適用を可能とするためにはその課題に対応するための新たな技術が必要となる。
【００４５】
液晶表示素子は、液晶表示モードによって若干の差異はあるものの、近年の液晶ＴＶ用では、液晶層の厚さは概略１μｍ〜１０μｍ程度である。したがって、液晶表示素子では、その液晶層の厚さに対応する、１０μｍ以下の高さのスペーサが用いられてきた。
【００４６】
それに対し、一対の基板間に液晶層を挟持してなる本発明のマイクロレンズアレイでは、所望の液晶の配向状態を実現して面内の屈折率分布を制御するために、液晶層の厚みを従来の液晶表示素子に比べて厚くすることが必要となる。例えば、１０μｍ以上の厚さが求められ、好ましくは２０μｍ〜１００μｍの厚さが求められる。そして、所望の液晶の配向状態を高精度に実現するため、液晶層の厚さを３０μｍ〜７０μｍとすることがより好ましい。したがって、本発明のマイクロレンズアレイにおいては、一対の基板間に挟持される液晶層の厚さを制御しようとする場合、こうした厚い液晶層に対応する必要がある。すなわち、本発明のマイクロレンズアレイにおいて、液晶表示素子と同様のスペーサによって基板間の液晶層の厚さを制御しようとする場合、従来の液晶表示素子では用いられない厚い液晶層に対応する、１０μｍ以上の高さを備えたスペーサの形成が必要となる。
【００４７】
液晶表示素子のスペーサの形成においては、上述したように、感光性組成物が主要な構成要素となる。本発明のマイクロレンズアレイにおいても、液晶層を挟持する一対の基板間に配置される部材の形成のためには、フォトリソグラフィ技術の利用が有効であり、感光性組成物が重要な構成要素となる。しかしながら、本発明のマイクロレンズアレイの場合、上述した液晶層の厚さに関する厳しい要求がある。そのため、本発明のマイクロレンズアレイにおいて、液晶層を挟持する一対の基板間に所望構造の部材を設けるためには、液晶表示素子用の従来の感光性組成物をそのまま用いることはできない。
【００４８】
したがって、本発明のマイクロレンズアレイの形成においては、従来に比べて厚膜で塗膜を形成でき、優れた分解能でのパターニングを実現して、その結果、所望とする高さと形状を備えた部材を形成することができる感光性組成物が必要となる。さらに、形成された部材は、基板間の距離を維持して液晶層の厚さを保持するため、支持部材としての強度が必要とされる。加えて、マイクロレンズアレイの基板間に配置されるこうした部材は、その形成後の加熱による伸縮が軽微で、マイクロレンズアレイの他の構成要素を形成する際の加熱工程によってその高さや形状の変動が生じ難いという特性を備えることが求められる。
【００４９】
以上のように、液晶層を挟持する一対の基板間に所望構造の部材を配置した、新規な構造のマイクロレンズアレイを提供するためには、その基板間に配置される部材の形成に好適な感光性組成物が必要となる。そして、その基板間に配置される部材は、基板面に平行な方向の断面構造がドット状やストライプ状となる柱状のスペーサ構造の他、基板間に挟持される液晶層を区画するように基板間に立設された隔壁構造等、所望の構造を実現して、基板間に挟持される液晶層の厚さを高精度に制御するものであることが望ましい。そのため、その感光性組成物は、フォトリソグラフィ技術を用いたパターニングにより、基板間に形成する部材の構造を、上述したスペーサ構造や隔壁構造とすることができるものであることが好ましい。
【００５０】
本発明者らは鋭意検討の結果、以上の要求に対応可能な感光性組成物を見出すに至った。すなわち、マイクロレンズアレイの一対の基板間に配置され、その基板間に挟持される液晶層の厚さを高い精度で制御する、所望構造の部材の形成に好適な本実施の形態の感光性組成物を見出すに至った。そして、本実施の形態の感光性組成物を用い、一対の基板間に液晶層を挟持してなるマイクロレンズアレイの基板間に配置される部材を形成することで、本実施の形態のマイクロレンズアレイを形成することができ、それを用いて本実施の形態の立体画像表示装置を構成することができることを見出した。
【００５１】
以下で、本実施形態のマイクロレンズアレイの、液晶層を挟持する一対の基板間に配置される、上述した基板間に立設された柱状のスペーサ構造や隔壁構造等の構造を備えた部材（以下、特記しない限り、単に、スペーサ等の部材と称する。）の形成に好適な本実施の形態の感光性組成物について説明する。
【００５２】
［１］感光性組成物
本実施形態のマイクロレンズアレイの部材の形成に好適な本実施の形態の感光性組成物は、例えば、１０μｍを超える厚膜で塗膜を形成でき、優れた分解能でのパターニングを実現する。そして、パターンとして、所望とする高さと形状を備えた部材を形成することができる。そして、形成された部材は、上述したように、基板面に平行な方向の断面構造がドット状やストライプ状となる柱状のスペーサ構造の他、基板間に挟持される液晶層を区画するように基板間に立設された隔壁構造等、所望の構造の選択が可能である。そして、そのスペーサ等の部材は、支持部材として機能し、基板間の距離を維持して液晶層の厚さを保持するのに必要な強度を備える。さらに、本実施の形態の感光性組成物から構成されたスペーサ等の部材は、加熱による伸縮が軽微で、加熱によってその高さや形状の変動が生じ難いという特性を備えている。
【００５３】
本実施形態の感光性組成物は、下記の（Ａ）成分〜（Ｃ）成分を含有して構成される。そして、（Ｄ）成分：有機溶剤を含有することが好ましい。
【００５４】
（Ａ）成分：アルカリ可溶性樹脂
（Ｂ）成分：多官能性単量体
（Ｃ）成分：感光性重合開始剤
（Ｄ）成分：有機溶剤
【００５５】
［１−１］（Ａ）成分：アルカリ可溶性樹脂
（Ａ）成分のアルカリ可溶性樹脂は、アルカリ現像性を有する樹脂であれば特に限定されず、多様な樹脂の選択が可能である。
そして、本実施形態の感光性組成物は、（Ａ）成分のアルカリ可溶性樹脂として、フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）および脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）を有する重合体（重合体（Ａ））の選択が好ましい。
【００５６】
本実施形態の感光性組成物は、（Ａ）成分のアルカリ可溶性樹脂に重合体（Ａ）を選択する場合、フェノール性水酸基による活性種を失活する機能と、脂環式炭化水素基による塗膜の光に対する透明性を上げる機能および、フェノール性水酸基と脂環式炭化水素基との相乗効果による耐熱性の向上に着目して構成されたものである。
すなわち、重合体（Ａ）が脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）を有することで、塗膜の光に対する透過率を高くすることができ、塗膜の基板近辺および表面近辺の露光量が多くなる。ところが、フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）を有する重合体（Ａ）を有する塗膜は、活性種を失活する機能を有しているため、発生した活性種の量に比例して活性種は失活する。このため露光により、塗膜の表面近辺および塗膜の基板近辺でより多く発生した活性種は失活する。その結果、塗膜の厚さ方向で均一な活性種の量となり、その結果、所望とする構造の部材、すなわち、スペーサ等の部材が形成される。
【００５７】
さらに、フェノール性水酸基を有する構造単位を有する重合体および脂環式炭化水素基を有する重合体は、それぞれ耐熱性に優れていることは公知であるが、本実施の形態では、これら２種類の構造単位を有する重合体（Ａ）とすることで、より耐熱性に優れたものとなる。上述の理由により、フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）および脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）を有する重合体（Ａ）を含有する、本実施形態の部材形成用の感光性組成物から得られるスペーサ等の部材は、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材となる。以下、本実施形態の感光性組成物に含有される重合体（Ａ）についてより詳しく説明する。
【００５８】
重合体（Ａ）に含まれるフェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）の含有量を１００質量部とするとき、重合体（Ａ）に含まれる脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）の含有量は、好ましくは２５質量部〜８０００質量部、より好ましくは６０質量部〜６５００質量部、さらに好ましくは９０質量部〜５５００質量部である。この含有量が２５質量部〜８０００質量部の範囲内にあると、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成できるため好ましい。
【００５９】
重合体（Ａ）のゲルパーミエーションカラムクロマトグラフィーによるポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）は、重合体（Ａ）を得るのに用いる単量体の種類および重合処方並びに重合体（Ａ）のガラス転移温度により適宜選ばれるが、通常、Ｍｗ＝５０００〜２００００、好ましくはＭｗ＝８０００〜１２０００である。
【００６０】
本実施形態の感光性組成物に用いられる重合体（Ａ）の含有割合は、形成されるスペーサ等の部材の高さや塗布方法により適宜選択されるが、好ましくは、感光性組成物に含まれる全成分を１００質量％とするとき、３０質量％〜９０質量％である。
【００６１】
溶媒（Ｄ）を除く本実施の形態の感光性組成物の全成分を１００質量％とするとき、重合体（Ａ）の含有割合は、好ましくは、３０質量％〜９０質量％である。重合体（Ａ）をスペーサ等の部材の主成分とすることで、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成することができるからである。
【００６２】
＜フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）＞
「フェノール性水酸基」とは、ベンゼン環やナフタレン環等の芳香族環に直接結合した水酸基を示す。また、「構造単位」とは重合体を形成する際に用いる単量体毎を１単位とする重合体の構造を示す。この「フェノール性水酸基を有する構造単位」は、フェノール性水酸基を有する単量体（ａ１’）を用いて重合することにより、またはフェノール性水酸基に変換可能な基を有する単量体を用いて重合後、フェノール性水酸基へ変換することにより、フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）を重合体（Ａ）の構造に導入することができる。
【００６３】
フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）の含有割合は、重合体（Ａ）における全構造単位を１００質量％とするとき、好ましくは１質量％〜４０質量％、より好ましくは５質量％〜３０質量％、さらに好ましくは１０質量％〜２０質量％である。フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）の含有割合が１質量％〜４０質量％の場合、解像度に優れた本実施形態の感光性組成物を得ることができる。
【００６４】
フェノール性水酸基を有する単量体（ａ１’）を用いて重合することにより得られる「フェノール性水酸基を有する構造単位（ａ１）」を重合体（Ａ）に導入する方法としては、フェノールやナフトール等のフェノール類とアルデヒド等の縮合剤とを縮合重合して導入する方法や、（メタ）アクリル基やビニル基等の重合性基とフェノール性水酸基とを有する単量体をラジカル重合やカチオン重合等により導入する方法等が挙げられる。これらの中でも、後述する脂環式炭化水素基を有する単量体と共重合しやすい点や、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成しやすい点から、ビニル基とフェノール性水酸基とを有する単量体をラジカル重合することにより導入する方法が好ましい。
【００６５】
上述のビニル基とフェノール性水酸基とを有する単量体としては、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｍ−ヒドロキシスチレン、ｏ−ヒドロキシスチレン、α−メチル−ｐ−ヒドロキシスチレン、α−メチル−ｍ−ヒドロキシスチレン、α−メチル−ｏ−ヒドロキシスチレン等の下記式（１）に示す単量体を挙げることができる。
【００６６】
【化３】
（式（１）中、Ｒ１は水素原子またはメチル基を示す。）
【００６７】
上記式（１）に示す単量体を用いてラジカル重合すると、重合体は、下記式（２）に示す構造単位を有する。
【００６８】
【化４】
（式（２）中、Ｒ２は水素原子またはメチル基を示す。）
【００６９】
上記式（１）に示す単量体は、１種類のみ用いてもよく、２種類以上用いてもよい。また、ラジカル重合方法は、例えば、特開２００９−１９２６１３号公報や特開２００９−１６３０８０号公報等に記載の方法等、定法により得ることができる。
【００７０】
＜脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）＞
「脂環式炭化水素基」とは、炭素と水素のみで構成されている基であって芳香族基を除く炭素原子が環状構造（多環状構造も含む。）である基を示す。また、「構造単位」とは重合体を形成する際に用いる単量体毎を１単位とする重合体の構造を示す。この「フェノール性水酸基を有する構造単位」は、脂環式炭化水素基を有する単量体（ａ２’）を用いて重合することにより、脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）を重合体（Ａ）に導入することができる。
【００７１】
脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）の含有割合は、重合体（Ａ）における全構造単位を１００質量％とするとき、透過率の点から、好ましくは、１０質量％〜８０質量％、より好ましくは３０質量％〜５０質量％である。
【００７２】
脂環式炭化水素基を有する単量体（ａ２’）を用いて重合することにより得られる「脂環式炭化水素基を有する構造単位（ａ２）」を重合体（Ａ）に導入する方法としては、（メタ）アクリル基やビニル基等の重合性基と脂環式炭化水素基とを有する単量体をラジカル重合やカチオン重合等により導入する方法等が挙げられる。これらの中でも、上述のフェノール性水酸基を有する単量体との共重合体を得やすい点や、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成しやすい点から、（メタ）アクリル基と脂環式炭化水素基とを有する単量体をラジカル重合することにより導入する方法が好ましい。
【００７３】
上述の（メタ）アクリル基と脂環式炭化水素基とを有する単量体としては、例えば、特開２００８−２３３３４６号公報、特開２００９−１９２６１３号公報および特開２００９−１６３０８０号公報に記載の単量体並びに下記式（３）に示す単量体を挙げることができる。
【００７４】
【化５】
（式（３）中、Ｒ３は水素原子またはメチル基を示す。Ｒ４は炭素数７〜３０の炭素原子および水素原子のみからなる脂環式炭化水素基である。）
【００７５】
上記式（３）に示す構造を有する単量体としては、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルメタクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルオキシエチルメタクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルアクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルオキシエチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、２−メチルシクロヘキシルアクリレート、イソボロニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等を挙げることができる。これらの中でも、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成しやすい点から、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルメタクリレート、イソボロニルアクリレートの選択が好ましい。
【００７６】
上記式（３）に示す単量体を用いてラジカル重合すると、重合体は、下記式（４）に示す構造単位を有する。
【００７７】
【化６】
（式（４）中、Ｒ５は水素原子またはメチル基を示す。Ｒ６は炭素数７〜３０の炭素原子および水素原子のみからなる脂環式炭化水素基である。）
【００７８】
上記式（３）に示す単量体は、１種類のみ用いてもよく、２種類以上用いてもよいが、２種類以上併用することにより、ラジカル重合が困難な単量体を重合体中に導入することができる。また、ラジカル重合方法は、例えば、特開２００９−１９２６１３号公報や特開２００９−１６３０８０号公報などに記載の方法等、定法により得ることができる。
【００７９】
＜その他の構造単位（ａ３）＞
本実施形態の感光性組成物の成分である重合体（Ａ）は、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成できるという効果を損なわない範囲で、その他の構造単位（ａ３）を含有することができる。その他の構造単位（ａ３）としては、基板との密着性とを向上させる目的で用いられるポリアルキレングリコール基を有する構造単位、重合体（Ａ）の現像液に対する溶解性を調整する目的でカルボキシル基を有する構造単位等を挙げられる。
【００８０】
上述のポリアルキレングリコール基を有する構造単位は、ポリアルキレングリコール基を有していれば特に限定されないが、上記式（１）に示すフェノール性水酸基を有する単量体や、上記式（３）に示す脂環式炭化水素基を有する単量体を用いる場合、好ましくは、重合性基とポリアルキレングリコール基とを有する単量体とをラジカル重合して重合体（Ａ）中に導入する。
【００８１】
上述の重合性基とポリアルキレングリコール基とを有する単量体としては、特開２００８−２７３８２０号公報および特開２００９−１９２６１３号公報に記載の単量体並びに下記式（５）に示す単量体を挙げることができる。
【００８２】
【化７】
（式（５）中、Ｒ７は水素原子又はメチル基を示す。Ｒ８はメチレン基または炭素数２〜４のアルキレン基を示す。Ｒ９は炭素数６〜１２の直鎖状、環状もしくは芳香族の炭化水素基、またはこれらの基の少なくとも１つの水素原子が炭化水素基に置換された置換炭化水素基を示す。ｍは１〜１０の整数を示す。）
【００８３】
上記式（５）に示す構造を有する単量体としては、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシトリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシテトラプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ラウロキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ラウロキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ラウロキシテトラエチレングリコール（メタ）アクリレート、ラウロキシジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ラウロキシトリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ラウロキシテトラプロピレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００８４】
上記式（５）に示す単量体を用いてラジカル重合すると下記式（６）に示す構造単位を得ることができる。
【００８５】
【化８】
（式（６）中、Ｒ１０は水素原子またはメチル基を示す。Ｒ１１はメチレン基または炭素数２〜４のアルキレン基を示す。Ｒ１２は炭素数６〜１２の直鎖状、環状もしくは芳香族の炭化水素基、またはこれらの基の少なくとも１つの水素原子が炭化水素基に置換された置換炭化水素基を示す。ｎは１〜１０の整数を示す。）
【００８６】
上述のカルボキシル基を有する構造単位は、カルボキシル基を有していれば特に限定されないが、上記式（１）に示すフェノール性水酸基を有する単量体や、上記式（３）に示す脂環式炭化水素基を有する単量体を用いる場合、通常、重合性基とカルボキシル基とを有する単量体をラジカル重合して重合体中に導入する。
【００８７】
上述の重合性基とカルボキシル基とを有する単量体としては、メタクリル酸、アクリル酸等を挙げることができる。
【００８８】
その他の構造単位（ａ３）としては、上述したポリアルキレングリコール基を有する構造単位およびカルボキシル基を有する構造単位以外にも、特開２００９−１９２６１３号公報や特開２００９−１６３０８０号公報等に記載の単量体由来の構造単位を有することができる。
【００８９】
［１−２］（Ｂ）成分：多官能性単量体
（Ｂ）成分の多官能性単量体（多官能性単量体（Ｂ））とは、少なくとも２個以上の重合性の不飽和結合基を有する単量体のことである。多官能性単量体（Ｂ）は、光の作用により（Ｃ）成分の感光性重合開始剤から発生した活性種と作用して重合を開始し、３次元的に架橋構造を形成しうる成分やエポキシ基のような熱により架橋構造を形成しうる成分である。これにより本実施の形態の感光性組成物から得られる塗膜において、光を当てた箇所は、現像液に対して溶けにくくなる。
【００９０】
本実施形態の感光性組成物に用いられる多官能性単量体（Ｂ）の含有量は、本実施の形態のマイクロレンズアレイのスペーサ等の部材の形成方法における感度および解像度により適宜選ばれるが、上述した重合体（Ａ）の含有量を１００質量部とするとき、多官能性単量体（Ｂ）の含有量は、好ましくは、１質量部〜１００質量部の範囲内で用いられる。
【００９１】
多官能性単量体（Ｂ）としては、特開２００６−２８５０３５号公報および特開２００９−１９２６１３号公報に記載の多官能性単量体等を挙げられる。具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジ（メタ）アクリレート類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジ（メタ）アクリレート類；グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の３価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物；ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴ（メタ）アクリレート類；両末端ヒドロキシポリ−１，３−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ（メタ）アクリレート類；トリス〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕フォスフェート類等を挙げることができる。
【００９２】
これらの多官能性単量体のうちでは、３価以上の多価アルコールのポリ（メタ）アクリレート類やこれらのジカルボン酸変性物、具体的には、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が好ましく、特に、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）アクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートが、加熱時に所望の形状を維持できるスペーサ等の部材を形成することが可能であるため好ましい。
【００９３】
多官能性単量体（Ｂ）として、１分子内に２個以上の３，４−エポキシシクロヘキシル基を有する化合物としては、例えば、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル−３’，４’−エポキシ−６’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールのジ（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、ラクトン変性３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等が挙げられる。
【００９４】
１分子中に２個以上のグリシジル基を有する化合物として、例えば、
ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡＤジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＳジグリシジルエーテル等のビスフェノール化合物のジグリシジルエーテル；
１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル；
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の脂肪族多価アルコールに１種または２種以上のアルキレンオキサイドを付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル；
フェノールノボラック型エポキシ樹脂；
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂；
ポリフェノール型エポキシ樹脂；
環状脂肪族エポキシ樹脂；
脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル；
高級脂肪酸のグリシジルエステル；
エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油等が挙げられる。
【００９５】
これらの市販品としては、例えば、
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂として、エピコート１００１、同１００２、同１００３、同１００４、同１００７、同１００９、同１０１０、同８２８（以上、ジャパンエポキシレジン社）等；
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂として、エピコート８０７（ジャパンエポキシレジン社）等；
フェノールノボラック型エポキシ樹脂として、エピコート１５２、同１５４、同１５７Ｓ６５（以上、ジャパンエポキシレジン社）、ＥＰＰＮ（登録商標）２０１、同２０２（以上、日本化薬社）等；
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂として、ＥＯＣＮ（登録商標）１０２、同１０３Ｓ、同１０４Ｓ、同１０２０、同１０２５、同１０２７（以上、日本化薬社）、エピコート１８０Ｓ７５（ジャパンエポキシレジン社）等；
ポリフェノール型エポキシ樹脂として、エピコート１０３２Ｈ６０、同ＸＹ−４０００（以上、ジャパンエポキシレジン社）等；
環状脂肪族エポキシ樹脂として、ＣＹ−１７５、同１７７、同１７９、アラルダイトＣＹ−１８２、同１９２、同１８４（以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社）、ＥＲＬ−４２３４、同４２９９、同４２２１、同４２０６（以上、Ｕ．Ｃ．Ｃ社）、ショーダイン５０９（昭和電工社）、エピクロン２００、同４００（以上、大日本インキ社）、エピコート８７１、同８７２（以上、ジャパンエポキシレジン社）、ＥＤ−５６６１、同５６６２（以上、セラニーズコーティング社）等；
脂肪族ポリグリシジルエーテルとして、エポライト１００ＭＦ（共栄社化学社）、エピオール（登録商標）ＴＭＰ（日本油脂社）等が挙げられる。
これらのうちでは、フェノールノボラック型エポキシ樹脂およびポリフェノール型エポキシ樹脂の選択が好ましい。
【００９６】
［１−３］（Ｃ）成分：感光性重合開始剤
（Ｃ）成分の感光性重合開始剤とは、半導体レーザ、メタルハライドランプ、高圧水銀灯（ｇ線、ｈ線、ｉ線等）、エキシマレーザ、極端紫外線および電子線等の露光光により、上述した多官能性単量体（Ｂ）が重合を開始しうる活性種を発生することができる化合物のことである。
【００９７】
本実施形態の感光性組成物に用いられる感光性重合開始剤（Ｃ）の含有量は、本実施の形態のマイクロレンズアレイのスペーサ等の部材の形成方法における露光光に対する感度および解像度により適宜選ばれるが、上述した重合体（Ａ）の含有量を１００質量部とするとき、感光性重合開始剤（Ｃ）の含有量は、好ましくは、１質量部〜５０質量部の範囲内で用いられる。
【００９８】
感光性重合開始剤（Ｃ）としては、特開２００６−２８５０３５号公報および特開２００９−１９２６１３号公報に記載の感光性重合開始剤等を挙げることができる。具体的には、オキシムエステル系化合物、アシルホスフィンオキサイド系化合物、ビイミダゾール系化合物、ベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系合物、キサントン系化合物、トリアジン系化合物、Ｏ−アシルオキシム型化合物等が挙げられる。これらは１種類のみを用いてもよく２種類以上を併用してもよい。特に本発明における感光性重合開始剤（Ｃ）としては、露光光としてｇ線、ｈ線およびｉ線を含む高圧水銀灯を用いる場合、感度よく良好な形状のスペーサ等の部材を形成することが可能であるため、アシルホスフィンオキサイド系化合物と、アセトフェノン系化合物との組み合わせが好ましい。
【００９９】
オキシムエステル系化合物としては、１，２−オクタンジオン−１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、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）、１−〔９−エチル−６−ベンゾイル−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−オクタン−１−オンオキシム−Ｏ−アセテート、１−〔９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、１−〔９−ｎ−ブチル−６−（２−エチルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−エタン−１−オンオキシム−Ｏ−ベンゾエート、エタノン−１−［９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−４−テトラヒドロピラニルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−（２−メチル−５−テトラヒドロフラニルベンゾイル）−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）、エタノン−１−〔９−エチル−６−｛２−メチル−４−（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソラニル）メトキシベンゾイル｝−９．Ｈ．−カルバゾール−３−イル〕−１−（Ｏ−アセチルオキシム）等が挙げられる。
【０１００】
アシルホスフィンオキサイド系化合物としては、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−２，５−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−４−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−４−プロピルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−２−ナフチルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−１−ナフチルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−４−クロルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−２，４−ジメトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−デシルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロルベンゾイル）−４−オクチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−２，５−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロル−３，４，５−トリメトキシベンゾイル）−２，５−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジクロル−３，４，５−トリメトキシベンゾイル）−４−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２−メチル−１−ナフトイル）−２，５−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２−メチル−１−ナフトイル）−４−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２−メチル−１−ナフトイル）−２−ナフチルホスフィンオキサイド、ビス（２−メチル−１−ナフトイル）−４−プロピルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２−メチル−１−ナフトイル）−２，５−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２−メトキシ−１−ナフトイル）−４−エトキシフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２−クロル−１−ナフトイル）−２，５−ジメチルフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド等が挙げられる。
【０１０１】
アセトフェノン系化合物としては、２，２−ジメトキシアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−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ン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、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）ブタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン等が挙げられる。
【０１０２】
［１−４］（Ｄ）成分：有機溶剤
本実施形態の感光性組成物は、（Ｄ）成分として、有機溶剤を含有することが好ましい。
（Ｄ）成分の有機溶剤は、本実施の形態の感光性組成物中に含まれる有機溶剤（Ｄ）以外の他の成分を均一に溶解させることができ、且つこれら他の成分と反応しない化合物であれば限定されない。
【０１０３】
本実施形態の感光性組成物中に含まれる有機溶剤（Ｄ）の含有量は、塗布方法やスペーサ等の部材の高さ等に応じて適宜決めることができる。
【０１０４】
有機溶剤（Ｄ）としては、エチレングリコール等のアルコール類；テトラヒドロフラン等の環状エーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテル等の多価アルコールのアルキルエーテル類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の多価アルコールのアルキルエーテルアセテート類；トルエン等の芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン等のケトン類；酢酸エチル等のエステル類等が挙げられる。これらの有機溶剤は１種類のみを用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【０１０５】
また、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアニリド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、１−オクタノール、１−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテート等の高沸点有機溶剤も用いることができる。
【０１０６】
［１−５］その他成分
本実施の形態の感光性組成物には、必要に応じて、熱重合禁止剤、界面活性剤、接着助剤、溶解性調整剤、粘度調整剤等を用いることができる。
【０１０７】
熱重合禁止剤は、本実施形態の感光性組成物を保管中に、感光性重合開始剤（Ｃ）が熱により活性種を発生させ、多官能性単量体（Ｂ）へ作用することを防止するために用いる成分である。熱重合禁止剤としては、例えば、ピロガロール、ベンゾキノン、ヒドロキノン、モノベンジルエーテル、メチルヒドロキノン、アミルキノン、アミロキシヒドロキノン等がある。
【０１０８】
界面活性剤は、本実施形態の感光性組成物の基板に塗布する際の塗布性、消泡性、レベリング性を向上させるために用いる成分である。界面活性剤として、例えば、市販されているものとして、ＦＴＸ−２０４Ｄ、ＦＴＸ−２０８Ｄ、ＦＴＸ−２１２Ｄ、ＦＴＸ−２１６Ｄ，ＦＴＸ−２１８、ＦＴＸ−２２０Ｄ、ＦＴＸ−２２２Ｄ（以上（株）ネオス製）、ＢＭ−１０００、ＢＭ−１１００（以上、ＢＭケミー社製）、メガファックＦ１４２Ｄ、同Ｆ１７２、同Ｆ１７３、同Ｆ１８３（以上、大日本インキ化学工業（株）製）、フロラードＦＣ−１３５、同ＦＣ−１７０Ｃ、同ＦＣ−４３０、同ＦＣ−４３１（以上、住友スリーエム（株）製）、サーフロンＳ−１１２、同Ｓ−１１３、同Ｓ−１３１、同Ｓ−１４１、同Ｓ−１４５（以上、旭硝子（株）製）、ＳＨ−２８ＰＡ、同−１９０、同−１９３、ＳＺ−６０３２、ＳＦ−８４２８（以上、東レダウコーニングシリコーン（株）製）等がある。
【０１０９】
接着助剤は、スペーサ等の部材と基板との密着性を向上させるために用いる成分である。接着助剤としては、官能性シランカップリング剤が好ましい。尚、官能性シランカップリング剤とは、カルボキシル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基等の反応性置換基を有するシランカップリング剤を意味する。上記官能性シランカップリング剤としては、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等がある。
【０１１０】
溶解性調整剤は、本実施形態の感光性組成物から得られる塗膜の現像液に対する溶解性を調整するために用いる成分である。溶解性調整剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機系の現像液で現像する際は、低分子カルボン酸や低分子フェノール化合物が好ましい。低分子カルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、ｎ−酪酸、ｉｓｏ−酪酸、ｎ−吉草酸、ｉｓｏ−吉草酸、安息香酸、ケイ皮酸等のモノカルボン酸；乳酸、２−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ酪酸、サリチル酸、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、２−ヒドロキシケイ皮酸、３−ヒドロキシケイ皮酸、４−ヒドロキシケイ皮酸、５−ヒドロキシイソフタル酸、シリンギン酸等のヒドロキシモノカルボン酸；シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、ヘキサヒドロフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、マロン酸、テレフタル酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、１，２，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸等の多価カルボン酸；無水イタコン酸、無水コハク酸、無水シトラコン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバニル酸、無水マレイン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ハイミック酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、エチレングリコールビス無水トリメリテート、グリセリントリス無水トリメリテート等の酸無水物等がある。
【０１１１】
低分子フェノール化合物とは、フェノール性水酸基を有する分子量１０００以下の化合物であり、特開平３−２００２５１号公報、特開平３−２００２５２号公報、特開平３−２００２５３号公報、特開平３−２００２５４号公報、特開平４−１６５０号公報、特開平４−１１２６０号公報、特開平４−１２３５６号公報、特開平４−１２３５７号公報等に記載されている化合物である。例えば、４，４’−ジヒドロキシジフェニルメタン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，３−ビス［１−（４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル］ベンゼン、１，４−ビス［１−（４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル］ベンゼン、４，６−ビス［１−（４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル］−１，３−ジヒドロキシベンゼン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−［４−〔１−（４−ヒドロキシフェニル）−１−メチルエチル〕フェニル］エタン、１，１，２，２−テトラ（４−ヒドロキシフェニル）エタン等が挙げられる。
溶解性調整剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよいが、良好なスペーサ等の部材を得るには、低分子カルボン酸と低分子フェノール化合物を両方用いるのが好ましい。
【０１１２】
粘度調整剤は、本実施形態の感光性組成物の粘度を調整することにより、その塗布性を改良する目的で用いる。粘度調整剤としては、ベンナイトおよびシリカゲル等がある。
【０１１３】
［１−６］感光性組成物の調製
本実施形態の感光性組成物は、上述の（Ａ）成分〜（Ｄ）成分および任意的に添加するその他の成分を均一に混合することによって調製される。本実施形態の感光性組成物は、例えば、上述の適当な有機溶剤（Ｄ）に他の成分が溶解された溶液状態で用いる。例えば、（Ａ）成分〜（Ｃ）成分および任意的に添加されるその他の成分を、有機溶剤（Ｄ）とともに所定の割合で混合することにより、溶液状態の感光性組成物を調製することができる。
【０１１４】
本実施の形態の感光性組成物を溶液状態として調製する場合、溶液中に占める有機溶剤（Ｄ）以外の成分（すなわち（Ａ）成分〜（Ｃ）成分および任意的に添加されるその他の成分の合計量）の割合（固形分濃度）は、使用目的や所望の膜厚の値等に応じて任意に設定することができる。
【０１１５】
次に実施形態の感光性組成物としては、所謂、ポジ型の感光性組成物を用いることができる。すなわち、本実施形態の別の例である感光性組成物は、ポジ型の感光性とすることもできる。
【０１１６】
本発明の実施形態の感光性組成物の別の例は、上述の本実施形態の感光性樹脂と同様、アルカリ可溶性樹脂を含有して構成される。そして、本発明の実施形態の感光性組成物の別の例は、（Ａ−ＩＩ）成分：酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂、および（Ｂ−ＩＩ）成分：活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物を含有して構成されることが好ましい。以下、本発明の実施形態の感光性組成物の別の例について、主な成分を説明する。
【０１１７】
［１−７］（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂
本発明の実施形態の感光性組成物に用いられる（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂（以下、（Ａ−ＩＩ）成分という。）は、（ａ−ｉｉ−１）下記式（１１）：
【０１１８】
【化９】
（式（１１）中、Ｒ１０１は水素原子またメチル基、Ｒ１０２は低級アルキル基を示し、Ｘはそれが結合している炭素原子と共に炭素数５〜２０の炭化水素環を形成する。）で示される特定構造を有する構成単位（以下、（ａ−ｉｉ−１）単位という。）を含む共重合体からなる樹脂を含有する。
【０１１９】
（ａ−ｉｉ−１）単位：
（ａ−ｉｉ−１）単位は、上記式（１１）で表される構成単位である。
上記式（１１）において、Ｒ１０１は水素原子またはメチル基である。
Ｒ１０２で示される低級アルキル基は、直鎖状および枝分かれ状のいずれであってもよく、その例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、各種ペンチル基等が挙げられるが、これらの中で、高いコントラスト比の感光性を実現し、解像度、焦点深度幅等が良好な点から、炭素数２〜４の低級アルキル基が好適である。
【０１２０】
また、Ｘはそれが結合している炭素原子と共に炭素数５〜２０の単環式または多環式の炭化水素環を形成する。
その単環式炭化水素環としては、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等を例示することができる。
【０１２１】
上述の多環式炭化水素環としては２環式炭化水素環、３環式炭化水素環、４環式炭化水素環等を例示できる。具体的には、アダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等の多環式炭化水素環等が挙げられる。
【０１２２】
Ｘが、それが結合している炭素原子と共に形成する、炭素数５〜２０の炭化水素環としては、上述のうち特にシクロヘキサン環、およびアダマンタン環が好ましい。
【０１２３】
このような、上記式（１１）で表される構成単位の好ましい具体例としては、１−エチルシクロペンチル（メタ）アクリレート、１−プロピルシクロペンチル（メタ）アクリレート、１−ブチルシクロペンチル（メタ）アクリレート、１−エチルシクロヘキシルメタ）アクリレート、１−プロピルシクロヘキシルメタ）アクリレート、１−ブチルシクロヘキシルメタ）アクリレート等を挙げることができる。
【０１２４】
（ａ−ｉｉ−１）単位としては、上記式（１１）で表される構成単位のうち１種を用いてもよいが、構造の異なる２種以上の構成単位を用いてもよい。
【０１２５】
さらに、（Ａ−ＩＩ）成分は、上述の（ａ−ｉｉ−１）単位、および（ａ−ｉｉ−２）エーテル結合を有する重合性化合物から誘導された構成単位を含む共重合体からなる樹脂であることが好ましい。（ａ−ｉｉ−２）構成単位（以下、（ａ−ｉｉ−２）単位という。）を含むことによって、現像時の基板との密着性が良好となる。
【０１２６】
（ａ−ｉｉ−２）単位：
（ａ−ｉｉ−２）単位は、エーテル結合を有する重合性化合物から誘導された構成単位である。
【０１２７】
エーテル結合を有する重合性化合物としては、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート等のエーテル結合およびエステル結合を有する（メタ）アクリル酸誘導体等のラジカル重合性化合物を例示することができ、好ましくは、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレートである。これらの化合物は単独または２種以上組み合わせて使用できる。
【０１２８】
さらに、（Ａ−ＩＩ）成分には、物理的、化学的特性を適度にコントロールする目的で他の重合性化合物をモノマーとして含むことができる。ここで「他の重合性化合物」とは、上述の（ａ−ｉｉ−１）単位および（ａ−ｉｉ−２）単位以外を構成する重合性化合物の意味である。この様な重合性化合物としては、公知のラジカル重合性化合物や、アニオン重合性化合物が挙げられる。例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のジカルボン酸、２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、２−メタクリロイルオキシエチルマレイン酸、２−メタクリロイルオキシエチルフタル酸、２−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等のカルボキシル基およびエステル結合を有するメタクリル酸誘導体等のラジカル重合性化合物；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル類；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類；フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸アリールエステル類；マレイン酸ジエチル、フマル酸ジブチル等のジカルボン酸ジエステル類；スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、ビニルトルエン、ヒドロキシスチレン、α−メチルヒドロキシスチレン、α−エチルヒドロキシスチレン等のビニル基含有芳香族化合物；酢酸ビニル等のビニル基含有脂肪族化合物；ブタジエン、イソプレン等の共役ジオレフィン類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル基含有重合性化合物；塩化ビニル、塩化ビニリデン等の塩素含有重合性化合物；アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド結合含有重合性化合物を挙げることができる。
【０１２９】
（Ａ−２）成分中における（ａ−ｉｉ−１）単位の含有量は、１０質量％〜９０質量％が好ましく、さらに好ましくは３０質量％〜７０質量％である。９０質量％を超えると、感度が低下する傾向があり、１０質量％未満では残膜率が低下する傾向がある。
【０１３０】
（Ａ−２）成分中における（ａ−ｉｉ−２）単位の含有量は、１０質量％〜９０質量％が好ましく、さらに好ましくは３０質量％〜７０質量％である。９０質量％を超えると、残膜率が低下する傾向があり、１０質量％未満では現像時の基板との密着性が悪化する傾向がある。
【０１３１】
また、（Ａ−ＩＩ）成分のポリスチレン換算質量平均分子量（以下、質量平均分子量という。）は、好ましくは１００００〜６０００００であり、より好ましくは５００００〜６０００００であり、さらに好ましくは２３００００〜５５００００である。
【０１３２】
（Ａ−ＩＩ）成分は分散度が１．０５以上の樹脂であることが好ましい。
【０１３３】
上記（Ａ−ＩＩ）成分の配合量は、後述する（Ｃ−ＩＩ）成分である他のアルカリ可溶性樹脂を含有する場合、（Ａ−ＩＩ）成分および（Ｃ−ＩＩ）成分の合計質量１００質量部に対し、５質量部〜９５質量部、好ましくは１０質量部〜９０質量部とされる。５質量部以上９５質量部以下とすることにより感度が向上する傾向があるため好ましい。
【０１３４】
［１−８］（Ｂ−ＩＩ）活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物
本実施形態の感光性組成物の別の例に用いられる（Ｂ−ＩＩ）活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物（以下、（Ｂ−ＩＩ）成分という。）は、酸発生剤であり、光により直接または間接的に酸を発生する化合物であれば特に限定されない。
【０１３５】
具体的には、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ピペロニル−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（２−フリル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（５−メチル−２−フリル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（５−エチル−２−フリル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（５−プロピル−２−フリル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３，５−ジメトキシフェニル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３，５−ジエトキシフェニル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３，５−ジプロポキシフェニル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３−メトキシ−５−エトキシフェニル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３−メトキシ−５−プロポキシフェニル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３，４−メチレンジオキシフェニル）エテニル］−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（３−ブロモ−４メトキシ）フェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（２−ブロモ−４メトキシ）フェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（２−ブロモ−４メトキシ）スチリルフェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（３−ブロモ−４メトキシ）スチリルフェニル−ｓ−トリアジン、２−（４‐メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−［２−（２−フリル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−［２−（５−メチル−２−フリル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−［２−（３，５−ジメトキシフェニル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−［２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５‐トリアジン、トリス（１，３−ジブロモプロピル）−１，３，５−トリアジン、トリス（２，３−ジブロモプロピル）−１，３，５−トリアジン等のハロゲン含有トリアジン化合物およびトリス（２，３−ジブロモプロピル）イソシアヌレート等の下記式（１２）で表されるハロゲン含有トリアジン化合物；
【０１３６】
【化１０】
（式（１２）中、Ｒ１０３〜Ｒ１０５は、それぞれ同一であっても異なってもよく、それぞれハロゲン化アルキル基を示す。）
【０１３７】
α−（ｐ−トルエンスルホニルオキシイミノ）−フェニルアセトニトリル、α−（ベンゼンスルホニルオキシイミノ）−２，４−ジクロロフェニルアセトニトリル、α−（ベンゼンスルホニルオキシイミノ）−２，６−ジクロロフェニルアセトニトリル、α−（２−クロロベンゼンスルホニルオキシイミノ）−４−メトキシフェニルアセトニトリル、α−（エチルスルホニルオキシイミノ）−１−シクロペンテニルアセトニトリル、下記式（１３）で表される化合物；
【０１３８】
【化１１】
【０１３９】
（式（１３）中、Ｒ１０６は、一価〜三価の有機基、Ｒ１０７は置換、未置換の飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基または芳香族性化合物基を示し、ｎは１〜３の自然数を示す。ここで芳香族性化合物基とは、芳香族化合物に特有な物理的・化学的性質を示す化合物の基を指し、例えば、フェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基や、フリル基、チエニル基等の複素環基が挙げられる。これらは環上に適当な置換基、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基等を１個以上有していてもよい。また、Ｒ１０７は炭素数１〜４のアルキル基が特に好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が挙げられる。特にＲ１０６が芳香族性化合物基、Ｒ１０７が低級アルキル基の化合物が好ましい。上記式（１３）で表わされる酸発生剤としては、ｎ＝１の時、Ｒ１０６がフェニル基、メチルフェニル基、メトキシフェニル基のいずれかであって、Ｒ１０７がメチル基の化合物、具体的にはα−（メチルスルホニルオキシイミノ）−１−フェニルアセトニトリル、α−（メチルスルホニルオキシイミノ）−１−（ｐ−メチルフェニル）アセトニトリル、α−（メチルスルホニルオキシイミノ）−１−（ｐ−メトキシフェニル）アセトニトリルが挙げられる。ｎ＝２の時、上記式（１３）で表わされる酸発生剤としては、具体的には下記化学式で表される酸発生剤が挙げられる。）
【０１４０】
【化１２】
【０１４１】
ビス（ｐ−トルエンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（１，１−ジメチルエチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（２，４−ジメチルフェニルスルホニル）ジアゾメタン等のビススルホニルジアゾメタン類；ｐ−トルエンスルホン酸２−ニトロベンジル、ｐ−トルエンスルホン酸２，６−ジニトロベンジル、ニトロベンジルトシレート、ジニトロベンジルトシレート、ニトロベンジルスルホネート、ニトロベンジルカルボネート、ジニトロベンジルカルボネート等のニトロベンジル誘導体；ピロガロールトリメシレート、ピルガロールトリトシレート、ベンジルトシレート、ベンジルスルホネート、Ｎ−メチルスルホニルオキシスクシンイミド、Ｎ−トリクロロメチルスルホニルオキシスクシンイミド、Ｎ−フェニルスルホニルオキシマレイミド、Ｎ−メチルスルホニルオキシフタルイミド等のスルホン酸エステル；Ｎ−ヒドロキシフタルイミド、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミド等のトリフルオロメタンスルホン酸エステル；ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、（４−メトキシフェニル）フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス（ｐ−ｔｅｒｔ‐ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロフォスフェート、（４−メトキシフェニル）ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート等のオニウム塩；ベンゾイントシレート、α−メチルベンゾイントシレート等のベンゾイントシレート類；その他のジフェニルヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウム塩、フェニルジアゾニウム塩、ベンジルカルボネート等が挙げられる。
【０１４２】
上述の中でも、（Ｂ−ＩＩ）成分として、下記式（１４）：
【０１４３】
【化１３】
（式（１４）中、Ｒは置換もしくは無置換の、例えば、炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基である。）
【０１４４】
で表されるオキシムスルホネート基を少なくとも２個有する化合物、特に下記式（１５）：
【０１４５】
【化１４】
（式（１５）中、Ａは二価の、例えば、置換または未置換の炭素数１〜８のアルキレン基または芳香族性化合物基であり、Ｒは置換もしくは無置換の、例えば、炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基である。）
【０１４６】
で表される化合物が好ましい。ここで芳香族性化合物基とは、芳香族化合物に特有な物理的・化学的性質を示す化合物の基を指し、例えば、フェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基や、フリル基、チエニル基等の複素環基が挙げられる。これらは環上に適当な置換基、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基などを１個以上有していてもよい。さらに上述の式（１５）においてＡがフェニレン基、Ｒが、例えば、炭素数１〜４の低級アルキル基である化合物がさらに好ましい。
【０１４７】
この（Ｂ−ＩＩ）成分は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１４８】
その配合量は、（Ａ−ＩＩ）成分（と（Ｃ−ＩＩ）成分）との合計質量１００質量部に対し、０．１質量部〜２０質量部、好ましくは０．２質量部〜１０質量部とされる。０．１質量部以上とすることにより、十分な感度が得られる様になり、２０質量部以下とすることにより溶剤に対する溶解性がよく、均一な溶液が得られ、保存安定性が向上する傾向がある。
【０１４９】
［１−９］（Ｃ−ＩＩ）他のアルカリ可溶性樹脂
本発明の実施形態の感光性組成物の別の例は、（Ｃ−ＩＩ)他のアルカリ可溶性樹脂を含有することが好ましい。本発明の実施形態の感光性組成物の別の例に用いられる（Ｃ−ＩＩ）他のアルカリ可溶性樹脂は、上述した式（１１）で表される構成単位を含む共重合体からなる樹脂を除く樹脂である（以下、（Ｃ−ＩＩ）成分という。）。（Ｃ−ＩＩ）成分としては、従来化学増幅型レジストにおけるアルカリ可溶性樹脂として公知のものの中から任意のものを適宜選択して用いることができる。これらのうち、特に、（ｃ−ｉｉ−１）ノボラック樹脂、（ｃ−ｉｉ−２）ヒドロキシスチレン構成単位とスチレン構成単位とを有する共重合体、および（ｃ−ｉｉ−３）アクリル樹脂から選ばれる１種以上の樹脂を含有することが好ましく、さらに、（ｃ−ｉｉ−１）ノボラック樹脂および／または（ｃ−ｉｉ−２）ヒドロキシスチレン構成単位とスチレン構成単位との共重合体を含有することが好ましい。こうすることによって、感光性組成物の塗布性および現像速度を制御することが容易となる。
【０１５０】
（ｃ−ｉｉ−１）ノボラック樹脂：
（ｃ−ｉｉ−１）成分であるノボラック樹脂は、例えば、フェノール性水酸基を持つ芳香族化合物（以下、単に「フェノール類」という。）とアルデヒド類とを酸触媒下で付加縮合させることにより得られる。
【０１５１】
この際、使用されるフェノール類としては、例えば、フェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｏ−エチルフェノール、ｍ−エチルフェノール、ｐ−エチルフェノール、ｏ−ブチルフェノール、ｍ−ブチルフェノール、ｐ−ブチルフェノール、２，３−キシレノール、２，４−キシレノール、２，５−キシレノール、２，６−キシレノール、３，４−キシレノール、３，５−キシレノール、２，３，５−トリメチルフェノール、３，４，５−トリメチルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、フロログリシノール、ヒドロキシジフェニル、ビスフェノールＡ、没食子酸、没食子酸エステル、α−ナフトール、β−ナフトール等が挙げられる。
また、アルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、ニトロベンズアルデヒド、アセトアルデヒド等が挙げられる。
【０１５２】
付加縮合反応時の触媒は、特に限定されるものではないが、例えば、酸触媒では、塩酸、硝酸、硫酸、蟻酸、蓚酸、酢酸等が使用される。
特に、フェノール類としてｍ−クレゾールのみを用いたノボラック樹脂は、現像プロファイルが特に良好であり好ましい。
【０１５３】
（ｃ−ｉｉ−２）ヒドロキシスチレン構成単位とスチレン構成単位とを有する共重合体：
本実施形態に用いられる（ｃ−ｉｉ−２）成分は、少なくともヒドロキシスチレン構成単位とスチレン構成単位とを有する共重合体である。すなわち、ヒドロキシスチレン構成単位とスチレン構成単位とからなる共重合体や、ヒドロキシスチレン構成単位及びスチレン構成単位とそれら以外の構成単位とからなる共重合体である。
【０１５４】
ヒドロキシスチレン構成単位としては、例えば、ｐ−ヒドロキシスチレン等のヒドロキシスチレン、α−メチルヒドロキシスチレン、α−エチルヒドロキシスチレン等のα−アルキルヒドロキシスチレン等のヒドロキシスチレン構成単位が挙げられる。
スチレン構成単位としては、例えば、スチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等が挙げられる。
【０１５５】
（ｃ−ｉｉ−３）アクリル樹脂：
（ｃ−ｉｉ−３）成分であるアクリル樹脂は、アルカリ可溶性のアクリル樹脂であれば特に限定されないが、特に、エーテル結合を有する重合性化合物から誘導された構成単位、およびカルボキシル基を有する重合性化合物から誘導された構成単位を含有するものが好ましい。
【０１５６】
エーテル結合を有する重合性化合物としては、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート等のエーテル結合およびエステル結合を有する（メタ）アクリル酸誘導体等を例示することができ、好ましくは、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレートである。これらの化合物は単独もしくは２種以上組み合わせて使用できる。
【０１５７】
カルボキシル基を有する重合性化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のジカルボン酸、２−メタクリロイルオキシエチルコハク酸、２−メタクリロイルオキシエチルマレイン酸、２−メタクリロイルオキシエチルフタル酸、２−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸等のカルボキシル基およびエステル結合を有する化合物等を例示することができ、好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸である。これらの化合物は単独もしくは２種以上組み合わせて使用できる。
【０１５８】
［１−１０］（Ｄ−ＩＩ）酸拡散制御剤
本発明の実施形態の感光性組成物の別の例には、パターニングによるパターンの形状、引き置き安定性等の向上のために、さらに（Ｄ−ＩＩ）酸拡散制御剤（以下、（Ｄ−ＩＩ）成分という。）を含有させることが好ましい。
【０１５９】
（Ｄ−ＩＩ）成分としては、従来の化学増幅型レジストにおける酸拡散制御剤として公知のものの中から任意のものを適宜選択して用いることができる。特に、含窒素化合物を含有させることが好ましく、さらに必要に応じて、有機カルボン酸またはリンのオキソ酸若しくはその誘導体を含有させることができる。
【０１６０】
次に、本実施形態の感光性組成物を用いて、本実施の形態のマイクロレンズアレイに用いられるスペーサ等の部材を基板上で形成する方法について説明する。
【０１６１】
［２］スペーサ等の部材の形成方法
本実施形態のマイクロレンズアレイのスペーサ等の部材の形成方法は、本実施形態の感光性組成物を用い、下記の工程（１）〜工程（３）を有して構成される。
【０１６２】
工程（１）：基板上に、本実施形態の感光性組成物（以下、「組成物」とも言う。）から得られる塗膜（以下、「塗膜」とも言う。）を形成する工程。
工程（２）：工程（１）で得られた塗膜を、スペーサ等の部材の形状に対応するよう、露光する工程。
工程（３）：工程（２）で得られた露光後の塗膜を現像処理する工程。
以下、各工程の詳細について説明する。
【０１６３】
［２−１］工程（１）
工程（１）では、基板上に感光性組成物を塗布する。そして、必要に応じて加熱処理（以下、「プレベーク」とも言う。）を行って溶剤を除去し、感光性組成物の塗膜を形成する。
基板としては、ガラス基板、プラスチック基板およびシリコン等の半導体基板上に感光性組成物の塗膜を形成することができる。そして、本実施の形態のマイクロレンズアレイを形成する場合、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明な電極が形成されたガラス基板やプラスチック基板等が選択される。
【０１６４】
感光性組成物の塗布方法としては、感光性組成物を均一に塗布できる方法であればどのような方法であってもよく、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法（スピンコート法）、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法等の適宜の方法を採用することができる。特にスピンコート法またはスリットダイ塗布法が、均一な膜厚の塗膜を得ることができるため好ましい。
また、プレベークを行う場合、その条件は、各成分、特に溶剤の種類および使用量等によって適宜選択可能であるが、好ましくは、６０℃〜１６０℃で３０秒間〜１５分間程度である。
【０１６５】
このようにして得られた塗膜の膜厚は、目的とするスペーサ等の部材の高さに対応するように、適宜選択される。好ましくは、塗膜の厚さを目的とするスペーサ等の部材の高さと比較して、同じとするか、またはより厚く形成する。例えば、１０μｍ〜１４０μｍとすることが好ましい。
【０１６６】
［２−２］工程（２）
工程（２）では、工程（１）で得られた塗膜を、目的とするスペーサ等の部材の形状に対応するよう、必要に応じ、パターン化マスクを介して露光し、潜像を有する塗膜（露光後の塗膜）を形成する。
露光光としては、半導体レーザ、メタルハライドランプ、高圧水銀灯（ｇ線、ｈ線、ｉ線等）、エキシマレーザ、極端紫外線および電子線等が挙げられる。上述の塗膜に対する透明性が高い点、高解像度でパターンを形成できる点から高圧水銀灯が好ましい。
【０１６７】
露光量は、露光光の種類、塗膜の膜厚および種類並びに目的とするスペーサ等の部材の形状により適宜選択されるが、高圧水銀灯の場合、１００ｍＪ／ｃｍ２〜１５００ｍＪ／ｃｍ２とすることが好ましい。
【０１６８】
上述した本実施形態の（Ａ)成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分を含有する感光性組成物を用いて工程（１）により得られる塗膜はネガ型である。また、上述した本実施形態の感光性組成物の別の例である、（Ａ−ＩＩ）成分および（Ｂ−ＩＩ）成分を用いて工程（１）により得られる塗膜はポジ型である。
【０１６９】
ここで、ネガ型である本実施形態の感光性組成物を用いて工程（１）により得られる塗膜について説明すると、上述の塗膜は露光した箇所をパターン化することが可能である。このため、目的とするスペーサ等の部材に対応する箇所がそれ以外の箇所よりも露光光に対する透過率が高くなるよう設計したパターン化マスクを介して、上述の塗膜に露光する。また、目的とするスペーサ等の部材の大きさによって露光方法は適宜選択可能であり、微細なスペーサ等の部材を形成する際は、縮小投影法により露光することができる。
【０１７０】
また、ポジ型である本実施形態の感光性組成物の別の例を用いて工程（１）により得られる塗膜について説明すると、上述の塗膜は露光した箇所以外をパターン化することが可能である。このため、目的とするスペーサ等の部材に対応する箇所がそれ以外の箇所よりも露光光に対する透過率が低くなるよう設計したパターン化マスクを介して、上述の塗膜に露光する。
【０１７１】
露光の後は、必要に応じて、加熱処理（以下、「ポストベーク」とも言う。）をすることも可能である。
【０１７２】
ポストベークの条件は、ネガ型である本実施形態の感光性組成物を用いて工程（１）により得られる塗膜の場合、各成分、特に感光性組成物中に含まれる感光性重合開始剤（Ｃ）の種類および使用量等によって適宜選択可能であるが、好ましくは、６０℃〜１６０℃で３０秒間〜１５分間である。
また、ポジ型である本実施形態の感光性組成物の別の例を用いて工程（１）により得られる塗膜の場合、ポストベークの条件は、各成分、特に感光性組成物中に含まれる（Ｂ−２）成分の種類および使用量等によって適宜選択可能である。
【０１７３】
［２−３］工程（３）
工程（３）では、工程（２）で得られた露光後の塗膜に、現像液を接触することにより、相対的に現像液に対する溶解性の高い箇所を除去しパターン化塗膜を形成する。すなわち、工程（３）は、潜像を有する塗膜を現像し、潜像をパターン化しパターン化塗膜を形成する工程である。
【０１７４】
工程（３）で使用可能な現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジエチルアミノエタノール、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノナン等の塩基性化合物の水溶液を挙げることができる。また、このような塩基性化合物の水溶液にメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤を適当量添加した水溶液を現像液として使用することもできる。現像液を接触する方法としては、例えば、液盛り法、ディッピング法、揺動浸漬法、シャワー法等の適宜の方法を利用することができる。
【０１７５】
現像液との接触により得られたパターン化塗膜は、好ましくは、水により洗浄処理する。
また、ネガ型である本実施形態の感光性組成物を用いて工程（１）により得られる塗膜の場合、パターン化塗膜中に残存する、露光光により分解しなかった感光性重合開始剤（Ｃ）を分解することを目的に、または、分解により発生した活性種により多官能性単量体（Ｂ）の重合を進行させ、パターン化塗膜を十分に硬化させることを目的に、光を全面に照射（後露光）することもできる。その場合の後露光における露光量は、好ましくは、１ｍＪ／ｃｍ２〜１５００ｍＪ／ｃｍ２である。さらに、パターン化塗膜を十分に硬化させることを目的に、ポストベークをすることも可能である。ポストベークの条件は、各成分の種類および使用量等によって適宜選択可能であるが、通常、１５０℃〜２５０℃で１０分間〜１２０分間程度である。
【０１７６】
以上のようにして、本実施形態の感光性組成物を用い、パターニングにより形成されたパターンとして、本実施形態のマイクロレンズアレイに用いられるスペーサ等の部材を基板上で形成することができる。形成されたスペーサ等の部材は、所望の形状と高さを有することができ、基板間の距離を保持するのに必要な強度を備え、加熱されても変形することや高さが変動することは軽微である。例えば、形成されたスペーサ等の部材は、１０μｍ〜１００μｍの高さを有することができる。形成条件を適宜選択することによって、必要に応じて１００μｍ以上の高さを実現することも可能である。
【０１７７】
尚、スペーサの形状としては、柱状の他、格子状等も好ましい。
【０１７８】
そして、本実施形態のマイクロレンズアレイを製造する場合、電極を有する基板上にスペーサ等の部材を形成した後、後述するように、液晶配向用の配向膜が形成される。その配向膜形成のためには、通常、２００℃またはそれ以上の温度での加熱工程が必要となる。本実施形態の感光性組成物を用いて形成されるスペーサ等の部材は、２００℃の加熱による伸縮を５％以下に抑制することが可能である。その結果、スペーサ等の部材形成後に配向膜形成や基板の張り合わせのための加熱処理工程があっても、製造されるマイクロレンズアレイにおける基板間の距離を面内で均一に保持することができる。
次に、本実施形態のマイクロレンズアレイについて説明する。
【０１７９】
［３］マイクロレンズアレイ
本実施形態のマイクロレンズアレイは、レンチキュラ方式による立体画像表示装置に好適なマイクロレンズアレイであり、平面画像表示と立体画像表示の切り替えに対応できるように構成される。本実施形態のマイクロレンズアレイは、対向する表面のそれぞれに電極が形成された一対の基板と、それらに挟持された屈折率異方性を有する液晶層と、上述した本実施の形態の感光性組成物から形成されたスペーサ等の部材とから構成される。立体画像表示装置での平面画像の表示に際しては実質的な透明体として機能する。立体画像の表示に際しては、電圧の印加によって液晶層を駆動し、液晶の配向状態を制御することにより、レンズ作用する。すなわち、本実施形態のマイクロレンズアレイは、電圧印加により、レンチキュラレンズとして機能する。
以下で図面を用い、より詳細に本実施形態のマイクロレンズアレイについて説明する。
【０１８０】
図１は、本実施の形態のマイクロレンズアレイの構造を模式的に説明する断面図である。
【０１８１】
本実施の形態のマイクロレンズアレイ１は、一対の基板２および基板３の間に配置される部材の例である、柱状形状のスペーサ７を有する。
すなわち、本実施の形態のマイクロレンズアレイ１は、光出射側に配置される基板２と、光入射側に配置される基板３と、それら基板２および基板３に挟持された液晶層４と、基板２の液晶層４の側の面に設けられた共通電極５と、基板３の液晶層４の側に設けられた櫛歯形状の櫛歯電極６と、基板２と基板３との間に立設されたスペーサ７とを有する。
【０１８２】
基板２の共通電極５の形成面と基板３の櫛歯電極６の形成面にはそれぞれ、液晶配向用の配向膜８が形成されている。液晶層４は、ネマチック液晶である液晶９からなる。マイクロレンズアレイ１の側面部は、適当なシール剤（図示されない）によって封止されていることが好ましい。
【０１８３】
図２は、本実施の形態のマイクロレンズアレイの構造を模式的に説明する平面図である。
【０１８４】
図２では、スペーサ７の配置を説明するため、基板３と櫛歯電極６とスペーサ７のみを示しており、マイクロレンズアレイ１の他の構成要素は省略して示している。図２に示すように、スペーサ７は、互いに間隔をあけて櫛歯電極６の間に複数が立設されている。
【０１８５】
基板２および基板３は、それぞれ、可視光の透過率の高い材料から構成されることが好ましい。基板２および基板３には、例えば、フロートガラス、ソーダガラスのようなガラスからなる透明基板の他、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホンおよびポリカーボネートのようなプラスチックからなる透明基板等を用いることが可能である。基板２および基板３の厚さとしては、それぞれ、例えば、２０μｍ〜２０００μｍとすることができ、５０μｍ〜１０００μｍとすることが好ましい。
【０１８６】
共通電極５および櫛型電極６を構成する材料としては、透明導電体を使用することが好ましく、例えば、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２からなるＩＴＯ、ＳｎＯ２からなるＮＥＳＡ（登録商標）等が好適である。櫛歯電極６は、互いに平行に配置された複数の電極要素と、これらの電極要素がその片端において互いに導通する背部分とを有する。電極要素を基板面に垂直な方向から観察した場合の形状としては、短辺および長辺を有する長方形であることが好ましい。櫛歯電極６の形成は、公知のフォトリソグラフィ法を利用し、基板上にＩＴＯやＮＥＳＡ（登録商標）からなる透明導電体の膜が形成された後、パターニングを行って形成することが可能である。
【０１８７】
電極要素の幅（短辺の長さ）は、本実施形態のマイクロレンズアレイ１と組み合わせて使用される画像表示部の有する画素幅（右目用画像または左目用画像を表示する画素単位の幅を言う。以下同じ。）に対して、１％以上２００％未満とすることが好ましく、２％以上１００％未満とすることがより好ましく、２％以上５０％未満とすることがさらに好ましい。電極要素の長さ（長辺の長さ）は、基板３の一辺の長さと略等しい長さとすることができる。隣接する電極要素間のピッチは、本実施形態のマイクロレンズアレイ１と組み合わせて用いられる画像表示部の有する画素幅の２倍（２００％）とすることが好ましい。
尚、本実施の形態のマイクロレンズアレイ１では、櫛歯電極６からなる層と配向膜８からなる層との間に、平坦化膜を有していてもよい。
【０１８８】
液晶層４は、誘電率異方性が正のネマチック相の液晶９からなることが好ましい。液晶９は、正の屈折率異方性を有することが好ましい。
【０１８９】
液晶層４を構成する正の誘電異方性を有する液晶９としては、例えば、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶等を挙げることができる。それらの液晶を２種類以上混合して、室温を含む所望の温度範囲でネマチック相を呈し、正の誘電異方性を有する液晶を使用することが好ましい。
【０１９０】
スペーサ７は、柱状形状のスペーサであり、図１および図２に示すように基板２と基板３との間に配設される。スペーサ７は、液晶層４の厚さの制御を高い精度で実現するための支持部材として機能する。スペーサ７の形成は、本実施形態の感光性組成物を用い、上述した方法によって行われる。図１に示す構造の本実施形態のマイクロレンズアレイ１では、上述した形成方法により、櫛歯電極６の形成された基板３上の櫛歯電極６の電極要素の間に立設される。その後、配向膜８を設け、共通電極５と配向膜８の形成された基板２と重ね合わされることにより、基板２と基板３との間に配置される。
【０１９１】
スペーサ７の高さは、液晶層４の厚さに対応して決められる。液晶層４の厚さは好ましくは２０μｍ〜１００μｍであり、スペーサ７の高さも対応して２０μｍ〜１００μｍに設定される。そして、所望の液晶の配向状態を高精度に実現するため、液晶層の厚さが３０μｍ〜７０μｍに設定された場合に、対応して、スペーサ７の高さは３０μｍ〜７０μｍに設定されることが好ましい。
尚、図２に示す本実施形態のマイクロレンズアレイ１のスペーサ７は、断面形状が円形となる形状を有するが、スペーサ７の形状については、他の形状とすることも可能である。例えば、断面が、楕円形や長方形や正方形となる柱状の形状とすることが可能である。
【０１９２】
また、本実施の形態のマイクロレンズアレイ１では、別の構成例として、共通電極５の形成された基板２上に本実施形態の感光性組成物を用いてスペーサを立設し、配向膜８を設け、その後、その基板３と、櫛歯電極６と配向膜８の形成された基板３とを重ね合わせることにより、基板２と基板３との間にスペーサが配置された構成とすることも可能である。
【０１９３】
配向膜８は、基板２および基板３の液晶層４と接する面に配置される。配向膜８としては、液晶層４の液晶９を基板面に平行な方向に配向させる平行配向用の配向膜であれば使用可能である。このような平行配向用の配向膜８は、例えば、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリオルガノシロキサン、ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ（スチレン−フェニルマレイミド）誘導体、ポリ（メタ）アクリレート等からなる有機膜を用いて構成することが可能である。そして、これら有機膜に対して、光を用いる光配向処理や、ナイロンやポリエステル等の布を用いて有機膜の表面を一方向に擦るラビング処理等の配向処理を施し、基板面に平行な液晶層４の配向を実現することで使用することが可能である。
【０１９４】
尚、配向膜８における配向処理の方向は、対向する基板２上と基板３とで互いに反平行（アンチパラレル配向）となるように設定することが可能である。
【０１９５】
本実施の形態のマイクロレンズアレイ１は、櫛歯電極６と共通電極５との間に電圧が印加されていないとき、図１に示すように、液晶層４の液晶９が基板２および基板３に平行に一様に配向しており、単なる透明体として機能する。この状態では、マイクロレンズアレイ１では、レンチキュラレンズ機能を発揮しない。一方、本実施の形態のマイクロレンズアレイ１において、櫛歯電極６と共通電極５との間に、液晶駆動のための所定の電圧が印加されたときには、液晶層４の液晶９は、基板２と基板３との間で配向状態が変化し、所望の空間的な配向状態が形成される。
【０１９６】
図３は、電圧印加によって形成される本実施の形態のマイクロレンズアレイの液晶の配向状態を模式的に説明する図である。
【０１９７】
図３に示すように、マイクロレンズアレイ１において、櫛歯電極６と共通電極５との間に所定の電圧が印加されたときには、液晶層４の液晶９は、基板２と基板３との間で、配向状態が変化する。そして、櫛歯電極６の隣接する電極要素間付近では基板３に平行に配向するが、共通電極５に近づくに従い基板３に対する傾きが大きくなる配向状態を、基板２と基板３との間で実現する。その結果、マイクロレンズアレイ１の面内で、凸レンズ機能を実現する屈折率分布を生じる。したがって、マイクロレンズアレイ１は、櫛歯電極６と共通電極５との間に電圧が印加された時、櫛歯電極６の電極要素の形成ピッチに対応した、細長い、所謂かまぼこ状の凸レンズ部を有するレンチキュラレンズとして機能する。
【０１９８】
本実施の形態のマイクロレンズアレイ１は、スペーサ７を有し、基板２と基板３との間に挟持される液晶層４の厚さを面内で、高い精度で制御することが可能である。そして、マイクロレンズアレイ１は、電圧印加によって高い精度で、液晶層４の液晶９の空間的な配向状態を制御することが可能であり、平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイとなる。
【０１９９】
また、図１に示すマイクロレンズアレイ１では、スペーサ７は、基板２と基板３との間であって、基板３上の櫛歯電極６の電極要素間の所望の位置に立設可能である。そして、櫛歯電極６に対する配置位置は、櫛歯電極６の電極要素間に限られるわけではない。例えば、基板３上の櫛歯電極６の電極要素上に設けることも可能である。
【０２００】
図４は、本実施の形態の別の例であるマイクロレンズアレイの構造を模式的に説明する断面図である。
【０２０１】
図４に示す、本実施の形態の別の例であるマイクロレンズアレイ２１は、基板３上の櫛歯電極６の電極要素上にスペーサ２７が設けられており、それ以外の構造については、上述したマイクロレンズアレイ１と同様である。したがって、図１のマイクロレンズアレイ１と共通する構成要素については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【０２０２】
本実施の形態の別の例であるマイクロレンズアレイ２１は、光出射側に配置される基板２と、光入射側に配置される基板３と、それら基板２および基板３に挟持された液晶層４と、基板２の液晶層４側の面に設けられた共通電極５と、基板３の液晶層４側に設けられた櫛歯形状の櫛歯電極６と、基板２と基板３との間に立設されたスペーサ２７とを有する。基板２の共通電極５が形成された面と基板３の櫛歯電極６が形成された面にはそれぞれ、液晶配向用の配向膜８が形成されている。液晶層４は、ネマチック液晶である液晶９からなる。マイクロレンズアレイ２１の側面部は、適当なシール剤（図示されない）によって封止されていることが好ましい。
【０２０３】
マイクロレンズアレイ２１のスペーサ２７は、図１に示したマイクロレンズアレイ１のスペーサ７と同様の形状の柱状スペーサであり、基板２と基板３との間に配設される。スペーサ２７の形成は、本実施形態の感光性組成物を用いて、上述した方法に従い行われる。図４に示すように、本実施の形態の別の例であるマイクロレンズアレイ２１では、スペーサ２７は、櫛歯電極６の形成された基板３上の櫛歯電極６の電極要素の上に立設される。その後、配向膜８が設けられ、共通電極５と配向膜８の形成された基板２と重ね合わされることにより、基板２と基板３との間に配置される。
【０２０４】
本実施の形態の別の例であるマイクロレンズアレイ２１は、スペーサ２７を有し、基板２と基板３との間に挟持される液晶層４の厚さを面内で、高い精度で制御することが可能である。そして、マイクロレンズアレイ２１は、電圧印加によって高い精度で、図３に示したマイクロレンズアレイ１と同様に、液晶層４の液晶９の空間的な配向状態を制御することが可能であり、平面画像と立体画像との切り替えに好適なマイクロレンズアレイとなる。そして、マイクロレンズアレイ２１では、スペーサ２７が基板３上の櫛歯電極６の電極要素上に設けられており、スペーサ２７が、電圧印加による液晶９の空間的な配向制御の妨げとなることは少ない。
【０２０５】
尚、本実施の形態のマイクロレンズアレイ２１では、別の構成例として、共通電極５の形成された基板２上に本実施形態の感光性組成物を用いてスペーサを立設し、配向膜８を設ける。その後、その基板２と、櫛歯電極６と配向膜８の形成された基板３とを重ね合わせることにより、基板２と基板３との間であって、櫛歯電極６の電極要素上にスペーサが配置された構成とすることも可能である。
【０２０６】
次に、本実施形態のマイクロレンズアレイを用いた本実施形態の立体画像表示装置について説明する。
【０２０７】
［４］立体画像表示装置
本実施形態の立体画像表示装置は、平面画像と立体画像を切り替えて表示することができる画像表示部と、上述した本実施の形態のマイクロレンズアレイとを有する立体画像表示装置である。
【０２０８】
図５は、本実施の形態の立体画像表示装置の構造を模式的に説明する断面図である。
【０２０９】
本実施の形態の立体画像表示装置１００は、観察者１０１から近い順に、上述した本実施の形態のマイクロレンズアレイ１と、平面画像および立体画像を切り替えて表示することができる画像表示部１０２とを配置して構成されている。
【０２１０】
本実施形態の立体画像表示装置の画像表示部１０２としては、液晶表示方式、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：エレクトロルミネッセンス）表示方式、プラズマ表示方式、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ：ブラウン管）方式、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）方式等の画像表示部を挙げることができるが、液晶表示方式、ＥＬ表示方式またはプラズマ表示方式の画像表示部であることが好ましい。ＥＬ表示方式としては有機ＥＬ表示方式であることが好ましい。
【０２１１】
画像表示部１０２とマイクロレンズアレイ１との間には、少なくとも１枚の偏光板（図示されない）を配置することが好ましい。この偏光板は、画像表示部１０２と一体となってその一部を構成していてもよい。
【０２１２】
本実施形態の立体画像表示装置１００の画像表示部１０２は、立体画像を表示する場合には、視差のある右目用画像と左目用画像とを、画像表示部１０２上にストライプ状に交互に形成して表示することができる。一方、平面画像を表示する場合には、立体画像の表示時における右目用画像の形成部分と左目用画像の形成部分とを２次元画像の単位画素としてそれぞれ使用することができ、高精細な平面画像を表示する構成とすることが好ましい。
【０２１３】
画像表示部１０２の有する単位画素の幅は、マイクロレンズアレイ１の櫛歯電極６の電極要素の形成ピッチの１／２であることが好ましい。そして、本実施形態の立体画像表示装置１００において、画像表示部１０２と本実施形態のマイクロレンズアレイ１とを組み合わせる際には、マイクロレンズアレイ１の基板３の櫛歯電極６の電極要素の長手方向に伸びる中心線が、画像表示部１０２の立体画像の表示時における右目用画像の形成部分と左目用画像の形成部分との境界線に一致するように組み合わせることが好ましい。
【０２１４】
本実施形態の立体画像表示装置１００において、画像表示部１０２は、上述したように、視差のある右目用画像と左目用画像とをストライプ状に交互に形成するための右目用画像部分（Ｒ）と左目用画像部分（Ｌ）とを有する。そして、平面画像を表示するときには、図５に示すように、画像表示部１０２は右目用画像部分（Ｒ）と左目用画像部分（Ｌ）とを２次元画像を形成する単位画素として使用し、高精細な２次元画像を出力する。このとき、マイクロレンズアレイ１は電圧無印加の状態または液晶９が配向変化動作しない程度のごく小さな電圧印加の状態にされる。このことによりマイクロレンズアレイ１の基板２と基板３と間に挟持された液晶層４の液晶９は、配向膜８の作用によって、基板２および基板３によって形成される基板面に対して平行に配向する。そのため、マイクロレンズアレイ１は、レンチキュラレンズとして機能せず、単なる透明体として機能する。その結果、観察者１０１は、立体画像表示装置１００上で、高精細且つ高輝度の平面画像を観察することができる。
【０２１５】
図６は、電圧印加されたマイクロレンズアレイを有する本実施の形態の立体画像表示装置の構造を模式的に説明する断面図である。
【０２１６】
一方、図６に示すように、本実施の形態の立体画像表示装置１００では、立体画像を表示するに際し、画像表示部１０２は、右目用画像部分（Ｒ）および左目用画像部分（Ｌ）に、視差のある右目用画像と左目用画像とをストライプ状に交互に形成して表示する。このとき、マイクロレンズアレイ１には電圧が印加され、液晶層４の液晶９は、基板２と基板３との間で配向状態が変化し、図３を用いて説明した配向状態が面内で均一に形成される。その結果、マイクロレンズアレイ１では、レンチキュラレンズとして機能するようになり、面内で均一にレンチキュラ効果を示すことになる。これによって、立体画像表示装置１００は、画像表示部１０２上の右目用画像を観察者１０１の右目に、左目用画像を観察者１０１の左目にそれぞれ導くことが可能となり、観察者１０１は均一な立体画像を観察することができる。
【０２１７】
このようにして本実施の形態の立体画像表示装置１００は、高精細で明るい平面画像と高い均一性を備えた立体画像とを選択的に切替えて表示することができる。
【実施例】
【０２１８】
以下、実施例に基づいて本発明の実施形態をより具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。尚、実施例における「部」および「％」は、特記しない限り質量基準である。
【０２１９】
＜重合体（Ａ−１）の合成＞
［実施例１］
反応容器に、重合触媒として、２，２−アゾイソブチロニトリルを５部、重合溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを１５０部、単量体として、メタクリル酸（ａ３−１）を１１部、イソボルニルアクリレート（ａ２−１）を３９部、α−メチル−ｐ−ヒドロキシスチレン（ａ１−１）を３０部、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルメタクリレート（ａ２−２）を１５部、フェノキシジエチレングリコールメタクリレート（ａ３−２）を５部、連鎖移動剤として、ｔｅｒｔ−ドデシルメルカプタンを０．２部入れ、混合溶液を形成した。得られた混合溶液の８０℃で３時間加熱した。加熱後の混合溶液に２，２−アゾイソブチロニトリルを２部入れた後、これを８０℃で３時間加熱した後、１００℃で１時間加熱した。加熱後の混合溶液を２３℃に冷却して、アルカリ可溶性樹脂である重合体（Ａ−１）を含有する溶液を得た。
【０２２０】
＜酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂（Ａ−ＩＩ−１）の合成＞
［実施例２］
攪拌装置、還流器、温度計、滴下槽のついた反応容器（フラスコ）を窒素置換した後、溶媒としてプロピレングリコールメチルエーテルアセテートを仕込み、攪拌を始めた。その後、溶剤の温度を８０℃まで上昇させた。滴下槽に重合触媒として２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、（ａ−ｉｉ−１−１）として１−エチルシクロヘキシルメタクリレート構成単位５０質量％、および（ａ−ｉｉ−２−１）として２−エトキシエチルアクリレート構成単位５０質量％を仕込み、重合触媒が溶解するまで攪拌した後、この溶液をフラスコ内に３時間均一滴下し、引き続き８０℃で５時間重合を行った。その後、室温まで冷却し、質量平均分子量３５００００の樹脂（Ａ−ＩＩ−１）を得た。
【０２２１】
＜ノボラック樹脂（ｃ−ｉｉ−１−１）の合成＞
［実施例３］
ｍ−クレゾールとｐ−クレゾールとを質量比６０：４０の割合で混合し、これにホルマリンを加え、シュウ酸触媒を用いて常法により縮合してクレゾールノボラック樹脂を得た。この樹脂に対して分別処理を施し、低分子領域をカットして質量平均分子量１５０００のノボラック樹脂を得た。この樹脂をノボラック樹脂（ｃ−ｉｉ−１−１））とした。
【０２２２】
＜感光性組成物の調製＞
［実施例４］
実施例１で得られた重合体（Ａ−１）１００質量部、［Ｂ］重合性化合物としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物を６０質量部と、フェノールノボラック型エポキシ樹脂（商品名「エピコート１５２」、ジャパンエポキシレジン社）２０質量部、［Ｃ］重合開始剤として、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（商品名「イルガキュア（登録商標）６５１」、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）１９質量部、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド（商品名「Ｌｕｃｉｒｉｎ（登録商標）ＬＲ８９５３Ｘ」、ＢＡＳＦ社製）４質量部、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）（イルガキュア（登録商標）ＯＸＥ０２、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社）を２質量部、接着助剤としてとしてトリス−（３−トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート（商品名「Ｙ−１１５９７」、モメンティブ社製）３質量部、界面活性剤としてフッ素系界面活性剤（商品名「ＦＴＸ−２１８Ｆ」、ネオス社製）０．１質量部を溶剤のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させ、感光性組成物を調製した。
【０２２３】
［実施例５］
＜感光性組成物（ポジ型）の調製＞
（Ａ−ＩＩ）成分として実施例２で得られた樹脂（Ａ−ＩＩ−１）を５０質量部、（Ｂ−ＩＩ）成分として下記化学式の化合物（Ｂ−ＩＩ−１）を１質量部、および（Ｃ−ＩＩ）成分として実施例３で得られたノボラック樹脂（ｃ−ｉｉ−１−１）を５０質量部用い、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに混合して均一溶液とした後、孔径１μｍのメンブレンフィルターを通して濾過し、ポジ型の感光性組成物を調製した。
【０２２４】
【化１５】
【０２２５】
＜感光性組成物によるパターンの形成＞
［実施例６］
実施例４の感光性組成物をガラス基板上の塗布し、ホットプレートにて１２０℃で５分間加熱処理し、膜厚５８μｍの塗膜を形成した。形成した塗膜に、アライナー（Ｋａｒｌ Ｓｕｓｓ社製、型式「ＭＡ−１５０」）を用いて、パターン化マスクを介して高圧水銀灯から照射される紫外線を露光した。露光後の塗膜を、水酸化カリウムを２質量％含有する水溶液にて現像処理９０秒間、次いで、水洗処理することにより、パターン幅４０μｍ、パターン高さ５０μｍのパターンを形成した。
【０２２６】
［実施例７］
実施例４の感光性組成物をガラス基板上の塗布し、ホットプレートにて１２０℃で５分間加熱処理し、膜厚５８μｍの塗膜を形成した。形成した塗膜に、アライナー（Ｋａｒｌ Ｓｕｓｓ社製、型式「ＭＡ−１５０」）を用いて、パターン化マスクを介して高圧水銀灯から照射される紫外線を露光した。露光後の塗膜を、０．４０質量％濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて２５℃において現像した。ここで現像時間は８０秒間とした。次いで、超純水で１分間流水洗浄を行い、その後乾燥することにより、パターン幅４０μｍ、パターン高さ５０μｍのパターンを形成した。
【０２２７】
＜感光性組成物によるパターンの評価＞
［実施例８］
実施例６で得られたパターンを有する基板を、さらにオーブンにて２２０℃で１時間加熱処理し、その後、加熱処理後のパターン高さを、レーザ顕微鏡（ＶＫ−８５００、キーエンス社）を用いて測定した。加熱処理後のパターン高さを測定した。加熱処理後のパターン高さは４８μｍであった。その結果、２２０℃での加熱処理によるパターンの高さの変化量は４％であり、実施例４の感光性組成物を用いて形成されるパターンは、形成後に２００℃以上で加熱されても伸縮を５％以下に抑制できることがわかった。
【０２２８】
同様の評価方法により、実施例７で得られたパターン有する基板について行ったところ、実施例５の感光性組成物を用いて形成されるパターンは、形成後に２００℃以上で加熱されても伸縮を５％以下に抑制できることがわかった。
【０２２９】
＜マイクロレンズアレイの製造＞
［実施例９］
本実施例のマイクロレンズアレイは、基板間に配置された部材として、基板間に立設されたスペーサを有するマイクロレンズアレイである。
はじめに、公知のフォトリソグラフィ法によって、ＩＴＯからなる櫛歯電極が形成されたガラス基板上に、実施例４の感光性組成物を塗布した。次いで、ホットプレートにて１２０℃で５分間加熱処理し、膜厚５８μｍの塗膜を形成した。形成した塗膜に、アライナー（Ｋａｒｌ Ｓｕｓｓ社製、型式「ＭＡ−１５０」）を用いて、スペーサパターンに対応するパターンを備えたパターン化マスクを介して高圧水銀灯から照射される紫外線を露光した。露光後の塗膜を、水酸化カリウムを２質量％含有する水溶液にて現像処理９０秒間、次いで、水洗処理することにより、櫛歯電極が形成されたガラス基板上に高さ５０μｍのスペーサパターンを形成した。
【０２３０】
次に、ＩＴＯからなる共通電極の形成された別のガラス基板を準備した。そして、スペーサパターンの形成されたガラス基板と共通電極の形成されたガラス基板のそれぞれの上に、液晶を平行配向させるための光配向膜を形成した。すなわち、それぞれの基板上に、光配向膜形成用の液晶配向剤を塗布し、８０℃のホットプレートで１分間プレベークを行った後、１８０℃で１時間加熱して膜厚８０ｎｍの塗膜を形成した。次いで、この塗膜表面に、Ｈｇ−Ｘｅランプおよびグランテーラープリズムを用いて３１３ｎｍの輝線を含む偏光紫外線２００Ｊ／ｍ２を、基板の法線方向から照射し、光配向処理を施して、液晶を平行配向させる光配向膜を形成した。
【０２３１】
配向膜の形成された一対の基板を用い、正の誘電異方性を有するネマチック液晶を基板間に挟持し、側面部をシール剤によって封止してマイクロレンズアレイを製造した。製造されたマイクロレンズアレイは、図１に示すのと同様の構造を備えている。液晶層の厚さは面内で均一に制御されて５０μｍであった。そして、液晶層を挟持する各基板の電極への電圧印加により、図３に示した液晶の配向状態を実現した。
【０２３２】
［実施例１０］
実施例５の感光性組成物を用い、実施例７に記載の方法と同様にしてスペーサパターンを形成した以外、上記したのと同様の方法に従い、マイクロレンズアレイを製造した。製造されたマイクロレンズアレイは、図１に示すのと同様の構造を備えている。液晶層の厚さは面内で均一に制御されて５０μｍであった。そして、液晶層を挟持する各基板の電極への電圧印加により、図３に示した液晶の配向状態を実現した。
【０２３３】
＜立体画像表示装置の製造＞
［実施例１１］
画像表示部として液晶表示方式の画像表示部（液晶ディスプレイ）を準備した。液晶ディスプレイは、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードの液晶ディスプレイであり、透明基板間にツイストネマティック液晶を挟持して構成された液晶パネルをさらに一対の偏光板で挟持した構造を有する。そして、液晶ディスプレイは、立体画像と平面画像とを切り替えて表示できるよう構成されており、立体画像を表示する場合には、視差のある右目用画像と左目用画像とをストライプ状に交互に形成して表示することができる。一方、平面画像を表示する場合には、立体画像の表示時における右目用画像の形成部分と左目用画像の形成部分とを２次元画像の単位画素として、高精細な平面画像を表示することができる。
この液晶ディスプレイを用い、実施例９のマイクロレンズアレイを重ね合わせ、図５に示したのと同様の構造の立体画像表示装置を製造した。
【０２３４】
製造された立体画像表示装置では、液晶ディスプレイ上に平面画像を形成するとともに、マイクロレンズアレイを電圧無印加の状態とすることにより、高精細且つ高輝度の平面画像を観察することができた。また、製造された立体画像表示装置では、立体画像を表示するに際し、液晶ディスプレイの右目用画像部分（Ｒ）および左目用画像部分（Ｌ）に、視差のある右目用画像と左目用画像とをストライプ状に交互に形成し、併せてマイクロレンズアレイに電圧を印加してレンチキュラレンズとして機能させた。そして、液晶ディスプレイ上の右目用画像を観察者の右目に、左目用画像を観察者の左目にそれぞれ導くことにより観察者に立体画像を提供することができた。
【０２３５】
［実施例１２］
マイクロレンズアレイに、実施例１０のマイクロレンズアレイを用いた以外は実施例１１に記載の製造方法と同様とし、図５に示したのと同様の構造の立体画像表示装置を製造した。
【０２３６】
製造された立体画像表示装置では、液晶ディスプレイ上に平面画像を形成するとともに、マイクロレンズアレイを電圧無印加の状態とすることにより、高精細且つ高輝度の平面画像を観察することができた。また、製造された立体画像表示装置では、立体画像を表示するに際し、液晶ディスプレイの右目用画像部分（Ｒ）および左目用画像部分（Ｌ）に、視差のある右目用画像と左目用画像とをストライプ状に交互に形成し、併せてマイクロレンズアレイに電圧を印加してレンチキュラレンズとして機能させた。そして、液晶ディスプレイ上の右目用画像を観察者の右目に、左目用画像を観察者の左目にそれぞれ導くことにより観察者に立体画像を提供することができた。
【０２３７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、図１および図２に示す本実施形態のマイクロレンズアレイ１のスペーサ７は、断面形状が円形となる柱状のスペーサ構造を有するが、本発明ではそうした構造のみに限られるわけではない。
本発明では、マイクロレンズアレイにおいて、断面がストライプ状となるスペーサ構造や、格子状の部材等、基板間に挟持される液晶層を区画するように基板間に立設された隔壁構造を備えた部材を配置することが可能である。
【０２３８】
また、本発明では、マイクロレンズアレイにおいて、その櫛歯電極を複数に分割して、分割された櫛歯電極毎に電圧を印加できるように構成することが可能である。こうすることにより、各１つのマイクロレンズ内で、電圧の印加領域と電圧の無印加領域とを同時に形成することが可能となる。その場合、画像表示部での画像形成と併せて、１つの立体画像表示装置内を平面画像表示領域と立体画像表示領域に分け、平面画像と立体画像とを同時に表示することが可能となる。
【符号の説明】
【０２３９】
１、２１ マイクロレンズアレイ
２、３ 基板
４ 液晶層
５ 共通電極
６ 櫛歯電極
７、２７ スペーサ
８ 配向膜
９ 液晶
１００ 立体画像表示装置
１０１ 観察者
１０２ 画像表示部
２００ レンチキュラレンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ可溶性樹脂を含有する感光性組成物であって、
一対の基板間に２０μｍ〜１００μｍの厚さの液晶層を挟持して構成されるマイクロレンズアレイの当該基板間に配置される部材の形成に用いられることを特徴とする感光性組成物。
【請求項２】
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、
（Ｂ）多官能性単量体、および
（Ｃ）感光性重合開始剤
を含有することを特徴とする請求項１に記載の感光性組成物。
【請求項３】
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂は、フェノール性水酸基を有する構造単位および脂環式炭化水素基を有する構造単位を有する重合体であることを特徴とする請求項２に記載の感光性組成物。
【請求項４】
（Ｂ）多官能性単量体は、エポキシ基を有する化合物を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の感光性組成物。
【請求項５】
（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂、および
（Ｂ−ＩＩ）活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とする請求項１に記載の感光性組成物。
【請求項６】
（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂は、下記式（１１）で示される特定構造を有する構成単位を含む共重合体からなる樹脂を含有することを特徴とする請求項５に記載の感光性組成物。
【化１】
（式（１１）中、Ｒ１０１は水素原子またメチル基、Ｒ１０２は低級アルキル基を示し、Ｘはそれが結合している炭素原子と共に炭素数５〜２０の炭化水素環を形成する。）
【請求項７】
前記基板間に配置される部材は、２００℃加熱時の伸縮率が５％以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の感光性組成物。
【請求項８】
対向配置された第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板および前記第２の基板間に挟持された液晶層と、前記第１の基板の前記液晶側の面に設けられ、互いに平行に配置された複数の電極要素を有する櫛歯電極と、前記第２の基板の前記液晶側の面に設けられた共通電極とを有し、前記櫛歯電極および前記共通電極間への電圧印加により前記液晶層を駆動してレンズ作用するマイクロレンズアレイであって、
前記第１の基板および前記第２の基板間に部材を有し、
前記部材は、アルカリ可溶性樹脂を含有する感光性組成物から形成されることを特徴とするマイクロレンズアレイ。
【請求項９】
前記第１の基板および前記第２の基板それぞれの前記液晶層と接する面には平行配向用の配向膜が設けられることを特徴とする請求項８に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１０】
前記感光性組成物は、
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、
（Ｂ）多官能性単量体、および
（Ｃ）感光性重合開始剤
を含有することを特徴とする請求項８または９に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１１】
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂は、フェノール性水酸基を有する構造単位および脂環式炭化水素基を有する構造単位を有する重合体であることを特徴とする請求項１０に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１２】
（Ｂ）多官能性単量体は、エポキシ基を有する化合物を含むことを特徴とする請求項１０または１１に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１３】
前記感光性組成物は、
（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂、および
（Ｂ−ＩＩ）活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とする請求項８または９に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１４】
（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂は、下記式（１１）で示される特定構造を有する構成単位を含む共重合体からなる樹脂を含有することを特徴とする請求項１３に記載のマイクロレンズアレイ。
【化２】
（式（１１）中、Ｒ１０１は水素原子またメチル基、Ｒ１０２は低級アルキル基を示し、Ｘはそれが結合している炭素原子と共に炭素数５〜２０の炭化水素環を形成する。）
【請求項１５】
前記液晶層は正の誘電異方性を有する液晶を含有して構成されることを特徴とする請求項８〜１４のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１６】
前記基板間に挟持される液晶層の厚さは２０μｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項８〜１５のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１７】
前記第１の基板および前記第２の基板間の部材は、２００℃加熱時の伸縮率が５％以下であることを特徴とする請求項８〜１６のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１８】
請求項８〜１７のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイと、
平面画像と立体画像とを切り替えて表示する画像表示部とを有することを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項１９】
前記画像表示部は、液晶表示方式、ＥＬ表示方式またはプラズマ表示方式の画像表示部であること特徴とする請求項１８に記載の立体画像表示装置。
【請求項１】
アルカリ可溶性樹脂を含有する感光性組成物であって、
一対の基板間に２０μｍ〜１００μｍの厚さの液晶層を挟持して構成されるマイクロレンズアレイの当該基板間に配置される部材の形成に用いられることを特徴とする感光性組成物。
【請求項２】
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、
（Ｂ）多官能性単量体、および
（Ｃ）感光性重合開始剤
を含有することを特徴とする請求項１に記載の感光性組成物。
【請求項３】
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂は、フェノール性水酸基を有する構造単位および脂環式炭化水素基を有する構造単位を有する重合体であることを特徴とする請求項２に記載の感光性組成物。
【請求項４】
（Ｂ）多官能性単量体は、エポキシ基を有する化合物を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の感光性組成物。
【請求項５】
（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂、および
（Ｂ−ＩＩ）活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とする請求項１に記載の感光性組成物。
【請求項６】
（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂は、下記式（１１）で示される特定構造を有する構成単位を含む共重合体からなる樹脂を含有することを特徴とする請求項５に記載の感光性組成物。
【化１】
（式（１１）中、Ｒ１０１は水素原子またメチル基、Ｒ１０２は低級アルキル基を示し、Ｘはそれが結合している炭素原子と共に炭素数５〜２０の炭化水素環を形成する。）
【請求項７】
前記基板間に配置される部材は、２００℃加熱時の伸縮率が５％以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の感光性組成物。
【請求項８】
対向配置された第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板および前記第２の基板間に挟持された液晶層と、前記第１の基板の前記液晶側の面に設けられ、互いに平行に配置された複数の電極要素を有する櫛歯電極と、前記第２の基板の前記液晶側の面に設けられた共通電極とを有し、前記櫛歯電極および前記共通電極間への電圧印加により前記液晶層を駆動してレンズ作用するマイクロレンズアレイであって、
前記第１の基板および前記第２の基板間に部材を有し、
前記部材は、アルカリ可溶性樹脂を含有する感光性組成物から形成されることを特徴とするマイクロレンズアレイ。
【請求項９】
前記第１の基板および前記第２の基板それぞれの前記液晶層と接する面には平行配向用の配向膜が設けられることを特徴とする請求項８に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１０】
前記感光性組成物は、
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂、
（Ｂ）多官能性単量体、および
（Ｃ）感光性重合開始剤
を含有することを特徴とする請求項８または９に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１１】
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂は、フェノール性水酸基を有する構造単位および脂環式炭化水素基を有する構造単位を有する重合体であることを特徴とする請求項１０に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１２】
（Ｂ）多官能性単量体は、エポキシ基を有する化合物を含むことを特徴とする請求項１０または１１に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１３】
前記感光性組成物は、
（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂、および
（Ｂ−ＩＩ）活性光線または放射線照射により酸を発生する化合物
を含有することを特徴とする請求項８または９に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１４】
（Ａ−ＩＩ）酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する樹脂は、下記式（１１）で示される特定構造を有する構成単位を含む共重合体からなる樹脂を含有することを特徴とする請求項１３に記載のマイクロレンズアレイ。
【化２】
（式（１１）中、Ｒ１０１は水素原子またメチル基、Ｒ１０２は低級アルキル基を示し、Ｘはそれが結合している炭素原子と共に炭素数５〜２０の炭化水素環を形成する。）
【請求項１５】
前記液晶層は正の誘電異方性を有する液晶を含有して構成されることを特徴とする請求項８〜１４のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１６】
前記基板間に挟持される液晶層の厚さは２０μｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項８〜１５のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１７】
前記第１の基板および前記第２の基板間の部材は、２００℃加熱時の伸縮率が５％以下であることを特徴とする請求項８〜１６のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１８】
請求項８〜１７のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイと、
平面画像と立体画像とを切り替えて表示する画像表示部とを有することを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項１９】
前記画像表示部は、液晶表示方式、ＥＬ表示方式またはプラズマ表示方式の画像表示部であること特徴とする請求項１８に記載の立体画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５４３４１（Ｐ２０１３−５４３４１Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４５８４５（Ｐ２０１２−１４５８４５）
【出願日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
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