JP4742789B2 - アルカリ現像用感光性透明樹脂組成物、および半透過型液晶表示装置 - Google Patents

アルカリ現像用感光性透明樹脂組成物、および半透過型液晶表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、感光性透明樹脂組成物、およびそれを用いた半透過型液晶表示装置に関するものである。
現在、液晶表示装置は軽量、薄型、低消費電力等の特性を活かし、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、デスクトップモニタ、デジタルカメラなど様々な用途で使用されている。液晶表示装置の内、バックライトを使用した透過型液晶表示装置は、周囲が暗い場合に視認性が良く、周囲が明るい場合に視認性が悪くなる特徴がある。一方で、外光を利用する反射型液晶表示装置は、周囲が暗い場合に視認性が悪く、周囲が明るい場合に視認性が良い特徴がある。また、周囲が明るい場合であっても、暗い場合であっても良好な視認性を得る方式として、一つの表示装置に反射型と透過型を混在させた、半透過型液晶表示装置がある。
しかし、半透過型液晶表示装置においては、透過表示部においては着色層を1回通過した光によって、反射表示部においては着色層を2回通過(1往復)した光によって表示されるため、カラーフィルター部の透過表示部と反射表示部を同一着色材料で構成すると反射表示部の明るさが極端に悪くなる問題が生じていた。また、反射表示部と透過表示部の液晶層の厚さが同じ場合、反射表示部の液晶層中の光路長が透過表示部に比べ2倍となるため、反射表示部と透過表示部のどちらか一方にしか光学特性を最適化できない問題があった。この問題を解決するための手段としては、図1に示すように、透過表示部着色層と反射表示部着色層を異なる着色材料で形成する6色法において、少なくとも一方の基板の反射表示部に透明樹脂層を作製し、反射表示部の液晶層の厚さを透過表示部の液晶層の厚さの半分にすることで透過表示部と反射表示部の光路長を同一にし、ともに最適な光学特性を得る技術が知られている(非特許文献1)。
また、図2に示したように、透過表示部着色層と反射表示部着色層を同一の着色材料で形成し、反射表示部の着色層にスルーホールを設ける穴あき法において、少なくとも一方の基板の反射表示部に透明樹脂層を設けることによっても良好な効果を得ることができる。さらに透過領域と反射領域の表示色を同一にする別の方法としては、図3に示したように、反射表示部の着色層の下部に透明樹脂材料からなる透明樹脂層を形成し、反射表示部着色層の厚みを薄くして着色層の厚みを調製する膜厚可変法がある。
上記3つの方法においては、液晶層中の光路長や着色層の厚みを調製するために透明樹脂層が設けられている。しかしながら前記透明樹脂層の透過表示部と反射表示部の境界部分にテーパ部がある場合、そのテーパ部においては液晶層中の光路長や着色層の厚み調製機能が不十分となるため、テーパ部の長さ(以下テーパ長とする)が大きいと半透過型液晶表示装置としての有用性が低くなる問題があった。また透明樹脂層に着色があると、反射表示部の色特性が低下するため半透過型液晶表示装置としての有用性が低くなることが問題点があった。
また、液晶表示装置用カラーフィルターの画素の耐光性向上を目的として、画素形成用の光重合性組成物に紫外線吸収能を有する有機化合物を光安定剤として添加する技術(特許文献1)や、液晶表示装置用カラーフィルターにおいて、スペーサー機能を有するオーバーハング状の突起部をUV吸収を有する感光性樹脂を用いて形成する技術(特許文献2)が知られているが、いずれも透明樹脂組成物ではなく、また、有機化合物系紫外線吸収剤を添加することによってテーパ長さの小さい透明樹脂層が得られること、またテーパ長さの小さい透明樹脂層を設けることによって優れた表示性能を有する半透過型液晶表示装置を得ることができることは記載されていない。
日経マイクロデバイス別冊"Flat-Panel Desplay2003実務編"(第109頁、図2等) 特開2000−214580(請求項1等) 特開2000−171786(請求項1等)
本発明が解決しようとする課題は、反射表示部と透過表示部の双方において表示性能が良好な半透過型液晶表示装置およびそれを実現するために好適な感光性透明樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、従来技術の課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の感光性透明樹脂組成物および半透過型液晶表示装置が優れた特性を有することを見出した。
1.少なくとも樹脂と多官能モノマと溶剤と光重合開始剤と有機化合物系紫外線吸収剤を含有するアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物であって、有機化合物系紫外線吸収剤が少なくともベンゾトリアゾール系有機化合物、ベンゾフェノン系有機化合物、トリアジン系有機化合物から選ばれた1種であり、多官能モノマがフルオレン系モノマを含有することを特徴とするアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物。
2.前記樹脂が側鎖にエチレン性不飽和基を付加したアクリル樹脂であって、二重結合当量が340〜1200であることを特徴とする前記1項に記載のアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物。
.硫酸バリウム粒子を含有することを特徴とする前記1または2に記載のアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物。
.透過表示部と反射表示部を有する半透過型液晶表示装置であって、液晶層を挟む2枚の基板のうち、少なくとも一方の基板の反射表示部に前記1〜項のいずれかに記載のアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物により形成された、膜厚が1.0μm以上、テーパ長さが2.0μm以下の矩形または順テーパ形状の透明樹脂層を有し、前記透明樹脂層の三刺激値低下指数ΔZが4.0以下であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
.透過表示部と反射表示部を有する半透過型液晶表示装置であって、カラーフィルターの透過表示部着色層と反射表示部着色層が同一の着色材料からなり、前記反射表示部着色層にスルーホールを有し、液晶層を挟む2枚の基板のうち少なくとも一方の基板の反射表示部に前記1〜項のいずれかに記載のアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物により形成された、膜厚が1.0μm以上、テーパ長さが2.0μm以下の矩形または順テーパ形状の透明樹脂層を有し、前記透明樹脂層の三刺激値低下指数ΔZが4.0以下であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
.透過表示部と反射表示部を有する半透過型液晶表示装置であって、カラーフィルターの透過表示部着色層と反射表示部着色層が同一の着色材料からなり、カラーフィルターの反射表示部着色層と基材の間に前記1〜項のいずれかに記載のアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物から形成された、膜厚が1.0μm以上、テーパ長さが2.0μm以下の矩形または順テーパ形状の透明樹脂層を有し、前記透明樹脂層の三刺激値低下指数ΔZが4.0以下であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
本発明に挙げられた感光性透明樹脂組成物を用いることによりテーパ長さが小さく、着色をおさえた透明樹脂層を形成することができ、反射表示部と透過表示部の双方において表示特性が良好な半透過型液晶表示装置を提供することができる。
本発明でいう透明樹脂組成物とは、ガラスなどの透明基板上に塗布、乾燥を行い、厚さ10μmの塗膜を得たときの塗膜の比全光線透過率が、85%以上となるような透明な樹脂組成物をいう。ここでいう比全光線透過率は厚さ10μmの塗膜と透明基材の積層状態での全光線透過率の、透明基材単層の全光線透過率に対する比率、例えばマイセック株式会社製濁度計で測定することができる。
本発明の感光性透明樹脂組成物は、少なくとも樹脂と多官能モノマと溶剤と光重合開始剤と有機化合物系紫外線吸収剤を含有することが必要である。
本発明の感光性透明樹脂組成物に含まれる樹脂としては、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の材料が使用できる。汎用性の面からアクリル系樹脂が好ましく用いられる。使用できるアクリル系樹脂としては特に限定はないが、不飽和カルボン酸とエチレン性不飽和化合物の共重合体を好ましく用いることができる。不飽和カルボン酸の例としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、あるいは酸無水物などがあげられる。これらは単独で用いても良いが、他の共重合可能なエチレン性不飽和化合物と組み合わせて用いても良い。共重合可能なエチレン性不飽和化合物としては、具体的には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、メタクリル酸nープロピル、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−ブチル、アクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸sec−ブチル、アクリル酸イソ−ブチル、メタクリル酸イソ−ブチル、アクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、アクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸n−ペンチル、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸アルキルエステル、スチレン、p−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物、アミノエチルアクリレートなどの不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、1,3−ブタジエン、イソプレンなどの脂肪族共役ジエン、それぞれ末端にアクリロイル基、あるいはメタクリロイル基を有するポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリシリコーンなどのマクロモノマなどがあげられるが、これらに限定されるものではない。
使用するアクリル樹脂に関しては、特に限定するわけではないが、分子量は5000〜30000が好ましく、7000〜20000がより好ましい。分子量が5000以下であるとパターン形成に支障をきたし、分子量が30000以上になると現像時にパターンの欠けが発生しやすくなる。さらにアクリル樹脂の樹脂酸価は30〜120が好ましく、40〜90がより好ましい。樹脂酸価が30以下であると現像における未露光部の溶解性に支障をきたし、樹脂酸価が120以上であると現像時にパターンの欠けが発生しやすくなる。
また、側鎖にエチレン性不飽和基を付加したアクリル系樹脂ポリマを用いると、露光、現像の際の感度がよくなり、パターンが厚膜であっても順テーパーの形成ができるので好ましい。好ましい不飽和当量の範囲としては340〜1200であり、より好ましくは350〜700である。不飽和当量が340以下であると、露光時の内部応力が増加し、パターンが剥がれやすくなってしまう。また、不飽和当量が1200以上であると、2μm以上の膜厚において逆テーパー形状になりやすい。エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基等がある。このような側鎖をアクリル系(共)重合体に付加させる方法としては、アクリル系(共)重合体がカルボキシル基や水酸基などを有する場合には、これらにグリシジル基を有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸またはメタクリル酸クロライドを付加反応させる方法が一般的である。その他、イソシアネートを利用してエチレン性不飽和基を有する化合物を付加させることもできる。ここでいうグリシジル基を有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸またはメタクリル酸クロライドとしては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、クロトン酸グリシジルエーテル、イソクロトン酸グリシジルエーテル、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどがあげられる。
本発明の感光性透明樹脂組成物に用いる多官能モノマとは、分子中に少なくとも2つ以上のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物をいい、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(メタ)アクリレート、ポリ(メタ)アクリレートカルバメート、変性ビスフェノールAエポキシ(メタ)アクリレート、アジピン酸1,6−ヘキサンジオール(メタ)アクリル酸エステル、無水フタル酸プロピレンオキサイド(メタ)アクリル酸エステル、トリメリット酸ジエチレングリコール(メタ)アクリル酸エステル、ロジン変性エポキシジ(メタ)アクリレート、アルキッド変性(メタ)アクリレートのようなオリゴマー、あるいはトリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、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、トリアクリルホルマール、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ヘキサ(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、[9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレンなどの多官能モノマがあげられる。これらは単独または混合して用いることができる。また、次にあげるような単官能モノマ、例えば、エチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、n−ブチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートなどを併用することができ、これらの2種以上の混合物、あるいはその他の化合物との混合物などが用いられる。
特に、透明性の高い多官能モノマとしてフルオレン系モノマを含有することが好ましい。ここで、フルオレン系モノマとは分子中にフルオレン骨格と、少なくとも2つ以上のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物をいい、例として[9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、[9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)−3−ヒドロキシフェニル]フルオレン等が挙げられるが、中でも透明性の観点から[9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレンが好ましい。
フルオレンモノマを添加する場合においては、樹脂と多官能モノマとフルオレンモノマの合計量中の10〜90質量%添加することが好ましい。フルオレンモノマの含有量が前記範囲より少ないと透明度の向上効果が少なくなりやすく、多いと現像時の溶解性が低下する傾向にある。
光重合開始剤としては、特に限定はなく、公知のものが使用でき、例えば、ベンゾフェノン、N,N’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、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)−ブタノン−1、t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2,3−ジクロロアントラキノン、3−クロル−2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン、9,10−フェナントラキノン、1,2−ベンゾアントラキノン、1,4−ジメチルアントラキノン、2−フェニルアントラキノン、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、4−(p−メトキシフェニル)−2,6−ジ−(トリクロロメチル)−s−トリアジンなどをあげることができ、これら光重合開始剤を併用して用いることもできる。
光重合開始剤の添加量としては、感光性透明樹脂組成物中の全固形分に対して、好ましくは1〜30質量%、より好ましくは2〜10質量%である。光重合開始剤の添加量は多いほど感度が向上するが、30質量%より多いと着色が大きく、また現像後のテーパ長さが大きくなりすぎる傾向があるため好ましくない。逆に1質量%より少ないと透明樹脂層が硬化不足となり現像時に溶解してしまう恐れがあるため好ましくない。
本発明で用いる溶媒としては、樹脂成分を容易に溶解するものを使用することができる。
例えばメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルなどのエチレングリコールあるいはプロピレングリコール誘導体、あるいは、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、アセト酢酸エチル、メチル―3―メトキシプロピオネート、3―メチル―3―メトキシブチルアセテートなどの脂肪族エステル類、あるいは、エタノール、3―メチル―3―メトキシブタノールなどの脂肪族アルコール類、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類、N―メチル―2―ピロリドン、N,N―ジメチルアセトアミド、N,N―ジメチルホルムアミドなどのアミド系極性溶媒、β―プロピオラクトン、γ―ブチロラクトン、γ―バレロラクトン、δ―バレロラクトン、γ―カプロラクトン、ε―カプロラクトンなどのラクトン類を用いることができる。これら樹脂成分を溶解する単独あるいは2種類以上の溶媒の混合溶媒を、適宜組み合わせて使用するのが好ましい。この場合は、副溶剤として、使用する樹脂に対する貧溶媒を用いることも可能である。好ましい溶媒の組合せとしては、特に限定されるわけではないが、例えばシクロペンタノン等の沸点が180℃以下のものを70〜95質量%と、N−メチルピロリドン等の沸点が180℃以上のものを5〜30質量%からなる混合溶媒などがあげられ、良好な塗布性ならびに現像時の欠けの抑制に効果的である。特に沸点が200℃以上からなる溶媒を5〜20質量%含むと、現像時に欠けが起こりにくく、より好ましい。
本発明の感光性透明樹脂組成物には、透明性の高いフィラーを含んでも良い。透明性の高いフィラーを添加することで、透明樹脂層中の樹脂分を減らすことができ、それに応じて着色の原因となる光重合開始剤量を減量することができる。透明性の高いフィラーとしてはシリカ、アルミナ、チタニア、硫酸バリウムなどの無機酸化物粒子、金属粒子、アクリル、スチレン、シリコーン、フッ素含有ポリマなどの樹脂粒子などの材料を使用することができ、特に分散性の面から硫酸バリウム粒子が好ましい。フィラー径は透明樹脂材料の膜厚より小さいことが好ましく、重量平均径が4μm以下であることが好ましい。
フィラーを用いる場合の添加量は、樹脂と多官能モノマとフィラーの合計重量中の10〜80質量%が好ましい。フィラーの添加量が10質量%より少ないと開始剤減量効果が小さくなりやすく、フィラーが80質量%を越えると塗膜化した際の自己保持性が低下する傾向にある。
本発明の感光性透明樹脂組成物は、有機化合物系紫外線吸収剤を含むことにより、特に高精細で現像後のテーパ長さの小さな透明樹脂層を形成することができる。有機化合物系紫外線吸収剤としては特に限定はなく公知のものが使用できるが、透明性、非着色性の面から、中でもベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、トリアジン系化合物が好ましく用いられる。
ベンゾトリアゾール系化合物の有機化合物系紫外線吸収剤としては、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−6−ビス(1−メチルー1−フェニルエチル)フェノール、2−[5クロロ(2H)−ベンゾトリアゾール−2−イル]−4−メチル−6−(tertブチルフェノール)、2,4ジ−tertブチル−6−(5−クロロベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール、2−(2Hベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−tert−ペンチルフェノール、2−(2Hベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テオtラメチルブチル)フェノール、2(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−ドデシル−4−メチルフェノール、2[2−ヒドロキシ−3−(3,4,5,6テトラヒドロフタルイミド−メチル)−5−メチルフェニル]ベンゾトリアゾールが挙げられる。
ベンゾフェノン系化合物の有機化合物系紫外線吸収剤としてはオクタベンゾン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノンが挙げられる。
トリアジン系化合物の有機化合物系紫外線吸収剤としては2−(4,6−ジフェニル−1,3,5トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノールが挙げられる。
上記有機化合物系紫外線吸収剤のうち、透明性の点からベンゾトリアゾール系有機化合物系紫外線吸収剤が最も好ましく用いられる。有機化合物系紫外線吸収剤の好ましい添加量としては樹脂と多官能モノマの合計重量の0.3〜10質量%であり、さらに好ましくは2.0〜8.0質量%である。有機化合物系紫外線吸収剤が0.3質量%以下であると、テーパ部を短くする効果が少なく、10質量%を越えると感度が低下しやすくなる。
本発明の感光性透明樹脂組成物樹脂には、その他必要に応じて重合禁止剤、界面活性剤、密着改良剤を適宜使用しても良い。
次に、本発明の半透過型液晶表示装置の構成について説明する。
本発明の半透過型液晶表示装置の第1の形態は、図1に示すように、赤(R)緑(G)青(B)の各色について、濃色着色樹脂組成物と淡色着色樹脂組成物を各々最適な組成に調整し、カラーフィルター側基板2上の透過表示部61に濃色着色樹脂組成物からなる透過表示部着色層21、反射表示部62に淡色着色樹脂組成物からなる反射表示部着色層22を形成する方法(以下、6色法という)において、液晶層を挟む2枚の基板のうち、少なくとも一方の基板の反射表示部62に液晶層の厚さを調整するための透明樹脂層30を設け、液晶層内の光路長を調整するものである。
本発明の半透過型液晶表示装置の第2の形態は、図2に示すように、カラーフィルター側基板2上の透過表示部着色層21と反射表示部着色層22を同一の着色材料で形成し、前記反射表示部着色層22にスルーホール23を設ける方法(以下、穴あき法という)において、少なくとも一方の基板の反射表示部に透明樹脂層30を設け、液晶層内の光路長を調整するものである。
また、本発明の半透過型液晶表示装置の第3の形態は、図3に示すように、カラーフィルター側基板2上の透過表示部着色層21と反射表示部着色層22を同一の着色材料で形成し、前記反射表示部着色層22と透明基板10の間に透明樹脂層30を設け、前記反射表示部着色層22の厚さを薄くして着色層内の膜厚を調整するもの(以下、膜厚可変法という)である。
上記3つの形態において、本発明の感光性透明樹脂組成物を用いることにより、テーパ長さ63が短く、透明で三刺激値低下指数ΔZの小さな透明樹脂層を形成することができる。
透明樹脂層30の膜厚はセルギャップを確保できる範囲内であればどのような膜厚でも使用することが可能であるが、6色法、穴あき法、膜厚可変法のいずれにおいても0.5μm以上であることが実用的であり、更に好ましくは1.0〜3.0μmである。
透明樹脂層を基材と平行に観察したパターンは、用途に応じて、ストライプ、丸形、角形、丸みをおびた角形、その他どのようなパターンでもよい。透明樹脂層を基材と垂直に観察した断面形状は、透明樹脂層頂部の長さと底部の長さが同じ(矩形)であるか、底部の長さが透明樹脂層頂部の長さより長い、順テーパ形状である必要がある。
透明樹脂層30の形状は逆テーパ形状、すなわち透明樹脂層頂部の長さが底部の長さより長い場合には、透明樹脂層にラビング布がひっかかり配向不良を生じる。順テーパ形状の場合であっても、テーパ長さが大きすぎると液晶層中の光路長や着色層の厚み調製機能が不十分となる面積が増えて良好な表示特性を得ることができない。そのため、テーパ長さは2.0μm以下である必要があり、1.0μm以下であると更に好ましい。
ここで、テーパ長さとは、断面観察もしくは2次元表面粗さ測定を行った場合に、透明樹脂層の膜厚が透明樹脂層の平均膜厚の0〜94%である部分の透明樹脂層側面部分の基材面への投影長さをいう。テーパ長は、触針式膜厚計、レーザー顕微鏡、走査型電子顕微鏡(SEM)等により測定することができる。
また、透明樹脂層30の三刺激値低下指数ΔZは4.0以下である必要があり、好ましくは2.0以下である。
ここで、透明樹脂層30の三刺激値低下指数ΔZとは、透明樹脂層が存在することにより三刺激値Zがどれだけ低下するかを表した値であり、透明樹脂層単体の三刺激値Z1が測定できる場合は下記式(1)で求めることができる。
ΔZ=118.0−Z1 (1)
三刺激値Zは大塚電子(株)製顕微分光光度計“LCF2100”を用いて行うことができる。
基板中に透明樹脂層のみのテストパターンがある場合は、ガラス基板をリファレンスとして透明樹脂層単体の三刺激値Z1を測定し、上記式(1)を用いてΔZを求めるることができる。また、透明電極と透明樹脂層の積層パターンがある場合は透明電極とガラスの積層体をリファレンスとして測定することにより求めることができる。
また、透明樹脂層が他素材と積層されている場合は、透明樹脂層と他素材を積層した状態での三刺激値Z2および透明樹脂が積層されていない他素材の三刺激値Z3を測定し、下記式(2)を用いて三刺激値低下指数ΔZを求めることができる。
ΔZ=Z3−Z2 (2)
穴あき法において、透過表示部着色層と反射表示部着色層の厚みが同じで、カラーフィルター側基板の反射表示部に透明樹脂層が設けられているカラーフィルターの場合は、青色画素内の透過表示部(透明樹脂層が形成されていない青色着色層部分)の三刺激値をガラス基板をリファレンスとして測定することによってZ3とし、同一画素内の反射表示部のうち、スルーホールが形成されていない部分(透明樹脂層と青色着色層が積層されている部分)の三刺激値をガラス基板をリファレンスとして測定することによってZ2とし、上記式(2)を用いて三刺激値低下指数ΔZを求めることができる。
膜厚可変法により作製されたカラーフィルターの場合、透明樹脂層が形成されている領域、および透明樹脂層が形成されていない領域の着色層膜厚が異なるため以下の方法で三刺激値の低下指数ΔZを算出することができる。
A.カラーフィルターの青色画素内の透過表示部(透明樹脂層が形成されていない青色着色層部分)の透過率スペクトルTT(λ)から、下記式(3)を用いて吸光度スペクトルεT(λ)に換算する。ここで、(λ)は、測定波長を指す。
εT(λ)=-log10(TT(λ)) (3)
B.走査型電子顕微鏡(SEM)等で青色着色層の反射表示部の青色着色層膜厚tRと透過表示部の青色着色層膜厚tTを測定し、膜厚比率αを測定する。
α=tR/tT (4)
下記式(5)を用いて得られる厚み換算後の青色画素の反射表示部の透過率スペクトルTR’(λ)を得る。
TR’(λ)=10^(-εR(λ)×(α) (5)
C.青色画素内の反射表示部(透明樹脂層と青色着色層が積層されている部分)の実測透過率スペクトルTR(λ)を得る。
D.TR’(λ)から換算後の反射表示部青色画素の三刺激値Z4を算出する。同様にTR(λ)から反射表示部(透明樹脂層と青色着色層が積層されている部分)の三刺激値Z5を算出し、下記式(6)を用いて三刺激値低下指数ΔZを求めることができる。
ΔZ=Z5−Z4 (6)
本発明に使用される半透過液晶表示用カラーフィルターの着色層の作製には、公知のどのような樹脂、色材、作製方法も使用できる。その他必要に応じてブラックマトリクス50、平坦化保護膜、透明電極を作製することができる。
次に、本発明の感光性樹脂組成物を用いた液晶表示装置の製造方法について説明するが、これに限定されるものではない。本発明の感光性透明樹脂組成物からなる透明樹脂層は、半透過型液晶表示装置に組み込まれて使用される。ここで、半透過型液晶表示装置とは、対向基板あるいはカラーフィルターの反射表示部にアルミニウム膜や銀膜等から成る反射膜41を備え、透過表示部にはそのような反射膜がないことを特徴とする液晶表示装置である。本発明の感光性透明樹脂組成物は、液晶表示装置の駆動方法、表示方式にも限定されず、アクティブマトリクス方式、パッシブマトリクス方式、TN(Twisted Nematic)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード、ECB(Electrically Controlled Birefringence)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、VA(Vertical Alignment)モード、IPS(In-Plane-Switching)モードなど種々の液晶表示装置に適用される。また、液晶表示装置の構成、例えば偏光板の数、散乱体の位置等にも限定されずに使用することができる。
本特許の感光性透明樹脂組成物を用いて透明樹脂層を形成する方法を説明する。基板は用途に応じて、透明基板上、ブラックマトリクスを作製した透明基板上、反射表示部着色層と透過表示部着色層を形成した基板上、カラーフィルター上、カラーフィルター対向基板上、のいずれにも作製することができる。基板上に本特許の感光性透明樹脂組成物を塗布し、ホットプレート、オーブン、真空乾燥を用いて加熱乾燥(プリベーク)する。プリベーク後にマスク露光し、アルカリ現像し、後に加熱硬化することで、透明樹脂層を得る。
感光性透明樹脂組成物を塗布する方法としては、ディップ法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、ダイコーティング法、ダイコーティングとスピンコーティング併用法、ワイヤーバーコーティング法などが好適に用いられる。基板上に感光性透明樹脂組成物を塗布した後、風乾、減圧乾燥、加熱乾燥などにより、溶媒を除去し、感光性透明樹脂組成物の塗膜を形成する。特に減圧乾燥工程を設けた後、オーブンあるいはホットプレートで追加の加熱乾燥を行うことにより、対流によって生じる塗布欠点が解消されより好ましい。続いて、フォトリソグラフ加工の露光工程を行う。該感光性透明樹脂組成物の塗膜上にマスクを設置し、超高圧水銀灯、ケミカル灯、高圧水銀灯等を用いて、紫外線により選択的に露光する。
露光量は特に限定されるわけではないが、365nmにおける放射照度の時間積分値で表した場合、好ましくは50〜200mJ/cm2である。露光ギャップは特に限定されるわけではないが、マスク汚れの点から50μm以上が好ましい。
アルカリ現像液は有機アルカリ現像液と無機アルカリ現像液のどちらも用いることができる。無機アルカリ現像液では炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの水溶液などが好適に用いられる。有機アルカリ現像液ではテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、メタノールアミンなどのアミン系水溶液が好適に用いられる。
これら現像液のアルカリ性物質の濃度は特に限定されるわけではないが、通常0.01〜50質量%、好ましくは0.05〜5質量%である。また、現像液には界面活性剤も好ましく用いられ、非イオン系界面活性剤などを0.01〜10質量%、より好ましくは0.1〜5質量%添加することでパターン形状を向上させることもできる。
アルカリ現像はディップ現像、シャワー現像、パドル現像などの方法が可能であり、これらを組み合わせても良い。現像後はアルカリ現像液を除去するために適宜純水などによる洗浄工程を加えても良い。
得られた透明樹脂層の塗膜パターンを、その後、加熱処理する。加熱処理は通常、空気中、窒素雰囲気中、あるいは、真空中などで、150〜300℃、好ましくは180〜260℃の温度のもとで、0.25〜5時間、連続的または段階的に行われる。
このようにして得られたカラーフィルターを用いて作製した半透過型液晶表示装置の一例について図1を用いて述べる。カラーフィルター側基板2と、金属蒸着膜などがパターニングされた反射膜41、半透過反射膜上の透明絶縁膜、さらにその上にITO膜などの透明電極(図示せず)が形成された半透過反射基板1とを、さらにそれらの基板上に設けられた液晶配向のためのラビング処理を施した液晶配向膜(図示せず)、およびセルギャップ保持のためのスペーサー(図示せず)を介して、対向させてシールし貼り合わせる。なお、半透過反射基板上には、反射膜、透明電極以外に、光拡散用の突起物(図示せず)、薄膜トランジスタ(TFT)素子や薄膜ダイオード(TFD)素子(図示せず)、および走査線、信号線など(図示せず)を設け、TFT液晶表示装置や、TFD液晶表示装置を作製することができる。次に、画像表示領域外周部のシール部に設けられた注入口から液晶を注入した後に、注入口を封止する。次に、ICドライバー等を実装することによりモジュールが完成する。
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
実施例1
A. アクリル共重合体溶液の作製工程
メタクリル酸メチルを14重量部、スチレンを14重量部、メタクリル酸を48重量部、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を3重量部、および、γ−ブチロラクトンを150重量部重合容器中に仕込み、90℃にて2時間攪拌し、さらに液温を100℃に上げ、1時間反応させた。次に、得られた溶液にメタクリル酸グリシジルを57重量部、ジメチルベンジルアミン1.1重量部、および、p−メトキシフェノール0.2重量部添加し、90℃で4時間攪拌し、反応終了時にγ−BLを29g添加して、アクリル共重合体溶液(T−1、固形分43質量%、酸価68、分子量18000)を得た。
メタクリル酸メチルを33重量部、スチレンを33重量部、メタクリル酸を34重量部、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を3重量部、および、γ−ブチロラクトンを150重量部重合容器中に仕込み、90℃にて2時間攪拌し、さらに液温を100℃に上げ、1時間反応させた。次に、得られた溶液にメタクリル酸グリシジルを33重量部、ジメチルベンジルアミン1.1重量部、および、p−メトキシフェノール0.2重量部添加し、90℃で4時間攪拌し、反応終了時にγ−BLを29g添加して、アクリル共重合体溶液(T−2、固形分43質量%、酸価70、分子量18000)を得た。
メタクリル酸メチルを47重量部、スチレンを47重量部、メタクリル酸を23重量部、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を3重量部、および、γ−ブチロラクトンを150重量部重合容器中に仕込み、90℃にて2時間攪拌し、さらに液温を100℃に上げ、1時間反応させた。次に、得られた溶液にメタクリル酸グリシジルを16重量部、ジメチルベンジルアミン1.1重量部、および、p−メトキシフェノール0.2重量部添加し、90℃で4時間攪拌し、反応終了時にγ−BLを29g添加して、アクリル共重合体溶液(T−3、固形分43質量%、酸価67、分子量19000)を得た。
メタクリル酸メチルを51重量部、スチレンを51重量部、メタクリル酸を20重量部、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を3重量部、および、γ−ブチロラクトンを150重量部重合容器中に仕込み、90℃にて2時間攪拌し、さらに液温を100℃に上げ、1時間反応させた。次に、得られた溶液にメタクリル酸グリシジルを11重量部、ジメチルベンジルアミン1.1重量部、および、p−メトキシフェノール0.2重量部添加し、90℃で4時間攪拌し、反応終了時にγ−BLを29g添加して、アクリル共重合体溶液(T−4、固形分43質量%、酸価71、分子量17000)を得た。
メタクリル酸メチルを27重量部、スチレンを27重量部、メタクリル酸を46重量部、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を3重量部、および、γ−ブチロラクトンを150重量部重合容器中に仕込み、90℃にて2時間攪拌し、さらに液温を100℃に上げ、1時間反応させた。次に、得られた溶液にメタクリル酸グリシジルを11重量部、ジメチルベンジルアミン1.1重量部、および、p−メトキシフェノール0.2重量部添加し、90℃で4時間攪拌し、反応終了時にγ−BLを29g添加して、アクリル共重合体溶液(T−5、固形分43質量%、酸価128、分子量19000)を得た。
B.感光性透明樹脂組成物の作製工程
アクリル共重合体溶液(ダイセル化学工業株式会社製サイクロマーP、ACA−250、43質量%溶液)70.0g、多官能モノマとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート30.0g、光重合開始剤として2−メリル−1−「4−(メチルチオ)フェニル」−2−モルフォリノプロパン−1−オンを10.0g、紫外線吸収剤に2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1、1、3、3−テトラメチルブチル)フェノールを3g、溶剤としてシクロペンタノン217.5gを加え、アクリル樹脂濃度(アクリル共重合体とモノマの合計濃度)20質量%の感光性透明樹脂組成物(TAC−1)を得た。
アクリル共重合体溶液として(ACA−250)の代わりに(T−1)、(T−2)、(T−3)、(T−4)あるいは(T−5)を用いること以外は同様にして、感光性透明樹脂組成物(TAC−2)、(TAC−3)、(TAC−4)、(TAC−5)あるいは(TAC−6)を得た。
アクリル共重合体溶液(T−2、43質量%溶液)70.0g、多官能モノマとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート30.0g、光重合開始剤として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−オンを10.0g、紫外線吸収剤に2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1、1、3、3−テトラメチルブチル)フェノールを3g、溶剤としてシクロペンタノン192.5gならびにN−メチルピロリドン25.0gを加え、アクリル樹脂濃度(アクリル共重合体とモノマの合計濃度)20質量%の感光性透明樹脂組成物(TAC−7)を得た。
C.ポリアミック酸溶液の作製工程
4,4’−ジアミノジフェニルエーテル 95.1gおよびビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン 6.2gをγ−ブチロラクトン 525g、N−メチル−2−ピロリドン 220gと共に仕込み、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物 144.1gを添加し、70℃で3時間反応させた後、無水フタル酸 3.0gを添加し、さらに70℃で2時間反応させ、25質量%のポリアミック酸溶液(PAA)を得た。
D.ポリマ分散剤の合成工程
4,4’−ジアミノベンズアニリド 161.3g、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン 176.7g、およびビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン 18.6gをγ−ブチロラクトン 2667g、N−メチル−2−ピロリドン 527gと共に仕込み、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物 439.1gを添加し、70℃で3時間反応させた後、無水フタル酸 2.2gを添加し、さらに70℃で2時間反応させ、20質量%のポリアミック酸溶液であるポリマ分散剤(PD)を得た。
E.黒色樹脂組成物の作製
3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル及びビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンをN−メチル−2−ピロリドンを溶媒として反応させ、ポリイミド前駆体(ポリアミック酸)溶液を得た。
三菱化学(株)製カーボンブラック“MA100”4.6g、ポリイミド前駆体溶液24gおよびN−メチルピロリドン61.4gををホモジナイザーを用いて、7000rpmで30分間分散し、ガラスビーズをろ過して黒色樹脂組成物を調製した。
F.着色用樹脂組成物の作製工程
ピグメントレッドPR254、3.6g、ピグメントレッドPR177、0.9gとポリマ分散剤(PD)22.5gおよびγ−ブチロラクトン42.8g、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール20.2gをガラスビーズ90gとともに仕込み、ホモジナイザーを用い、7000rpmで5時間分散後、ガラスビーズを濾過し、除去した。このようにして顔料濃度5質量%の顔料分散液(RD)を得た。
分散液(RD)45.6gにポリアミック酸溶液(PAA)18.2gをγ−ブチロラクトン39.52gで希釈した溶液を添加混合し、顔料/樹脂比率が25/75である濃色赤色樹脂組成物(NR)を得た。また分散液(RD)とポリアミック酸溶液(PAA)の混合比率を変更して、顔料/樹脂比率が20/80である淡色赤色樹脂組成物(TR)を得た。
同様にして、ピグメントグリーンPG36とピグメントイエローPY150の重量混合比(G/Y)が60/40で、顔料/樹脂比率が35/65である濃色緑色樹脂組成物(NG)、顔料/樹脂比率が21/79である淡色緑色樹脂組成物(TG)、ピグメントブルーPB15:6からなり、顔料/樹脂比率が20/80である濃色青色樹脂組成物(NB)、顔料/樹脂比が17/83である淡色青色樹脂組成物(TB)を得た。各カラーペーストの固形分濃度は5.3%に調製した。
G.カラーフィルター作製工程
ガラス基板上に黒色樹脂組成物を1.0μmになるようにスピナで塗布し、該塗膜を120℃のオーブンで20分間乾燥した。その上にシプレイファーイースト製ポジレジスト“SRC−200”を塗布し、90℃のオーブンで10分間乾燥した。ユニオン光学株式会社製紫外線露光機“PEM−6M”を用い、クロム製フォトマスクを介して、100mJ/cm2、ギャップ100μmで露光した。露光後にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの2.0%の水溶液からなる現像液に浸漬し、純水で水洗し、エアブローで水分を除去した後に250℃のオーブンで30分加熱し300×350mm基板に2インチカラーフィルターが60面とれるブラックマトリクスを得た。
ブラックマトリクスを作製したガラス基板上に濃色緑色樹脂組成物(NG)を2μmになるようにスピナで塗布し、該塗膜を120℃のオーブンで20分間乾燥した。該塗膜の上にポジレジストを塗布し、90℃のオーブンで10分間乾燥した。露光機を用い、透過領域緑色着色層部分が遮光されたクロム製フォトマスクを介して、100mJ/cm2、ギャップ100μmで露光した。露光後にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの2.0%の水溶液からなる現像液に浸漬し、純水で水洗し、エアブローで水分をとばした後に250℃のオーブンで30分加熱し透過表示部緑色着色パターンを得た。次に淡色緑色樹脂組成物(TG)を用い、反射表示部緑色層部分に遮光部があるフォトマスクを用いた以外は(NG)と同様にして反射表示部緑色着色層を作製した。さらに同様にして、順次透過表示部赤色着色層、反射表示部赤色着色層、透過表示部青色着色層、反射表示部青色着色層を作製した。 ブラックマトリクスと透過表示部緑色着色層、反射表示部緑色着色層、透過表示部赤色着色層、反射表示部赤色着色層、透過表示部青色着色層、反射表示部青色着色層が形成された基板に、感光性透明樹脂組成物(TAC−1)、(TAC−2)、(TAC−3)、(TAC−4)、(TAC−5)、(TAC−6)あるいは(TAC−7)を膜厚が2μm、3μmあるいは4μmになるようにそれぞれスピン塗布し、90℃のオーブンで10分間乾燥した。クロム製フォトマスクを介して、100mJ/cm2、ギャップ100μmで露光した。マスクパターンは反射表示部のサイズから6μm小さいものから5μm大きいものまで1μmきざみに12種類のサイズの透過パターンを有し、300×350mm基板に各大きさのパターンが5セットづつあり、さらに画面表示外に幅10μm、20μm、30μm、40μm、50μmストライプのテスト透過パターンを有するものである。以下半透過用感光性透明樹脂組成物の評価は同一のマスクを用い、反射領域と、透明樹脂層頂部の膜厚が均一な部分の大きさが一致するサイズの透明樹脂層で評価した。露光後にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの0.3質量%の水溶液からなる現像液に浸漬し、純水で水洗し、エアブローで水分を除去した後に250℃のオーブンで30分加熱した。この基板に透明電極をスパッタリング法で作製し、基板を保持するためのスペーサを配置し半透過用液晶表示カラーフィルターを得た。
H.透明樹脂テーパー形状ならびにテストパターン欠けの観察
上記作製された2インチ画面が60面作製されたカラーフィルター基板のうち、透明樹脂層を形成するためのマスクサイズの異なる12パターン(基材中心付近に作製されたもの)のうち、反射表示部と同じ幅のマスクを用いて作製したパターンを放線方向で切断し、日立製計測サービス製SEM“S−2300”で基材に平行でかつパターン法線方向の形状、特にテーパー形状を観察した。ここで透明樹脂層が着色層と接している部分の幅が他の高さにおける透明樹脂層の幅と比較して小さくなっていることを逆テーパー形状とし、そうでないものを順テーパー形状とする。またテストパターンの欠けの状況を確認した。
Figure 0004742789
I.透明樹脂性能の測定
上記作製された2インチ画面が60面作製されたカラーフィルター基板のうち、TAC−1にて透明樹脂層を形成した基板について、マスクサイズの異なる12パターン(基材中心付近に作製されたもの)を、パターン放線方向で切断し、日立製計測サービス製SEM“S−2300”で基材に平行でかつパターン法線方向の形状を観察したところ、反射表示部の大きさより3μm小さいマスクパターンを使用した部分で、基板頭頂部平坦な部分が反射表示部を覆い、テーパ部は透過表示部にはみだしたパターンが形成されていた。さらに反射表示部の大きさより3μm小さいマスクパターンを使用した箇所について、残り4ヶ所の透明樹脂層の形状を観察した。TAC−1から作製された透明樹脂層の同一基板内の5点の形状を測定した結果、頭頂部付近の平均膜厚は2.00μm(標準偏差σ=0.031、最大値2.06μm、最小値1.93μm)、テーパ長さの平均値は1.00μm(標準偏差σ=0.036)であった。さらにカラーフィルターごとのバラツキを測定する目的で、基板5枚について中心付近の透明樹脂層のマスクパターンが反射表示部の大きさから3μm小さい同一場所で膜厚とテーパ長さを測定した。頭頂部付近の平均膜厚2.00μm(標準偏差σ=0.032)、膜厚の0〜94%の平均テーパ部は1.00μm(標準偏差σ=0.035、最大値1.05μm、最小値0.95)であり、均一に作製されていた。
該測定基板の表示領域外に作製されたテストパターンのITO/TAC−1/ガラス部をITO/ガラスをリファレンスとして大塚電子製顕微分光装置“LCF2100”で測定した。形状測定と同様に同一基板内5点、同一場所で基板5枚について測定した三刺激値Zは116.2(σ=0.072、最大値Z116.6、最小値115.9)であり均一に作製されていた。式(1)を用いて求めたまた三刺激値低下指数△Zは1.8であった。
また別途ガラス基板上に90℃オーブンで10分間乾燥したときの膜厚が10μmになるようにスピン塗布し、90℃のオーブンで10分間乾燥した。これをマイセック株式会社製濁度計“NDH2000”で全光線透過率を測定したところ、92.8であった。また、透明樹脂が塗布されていないガラス基板の全光線透過率は93.3であった。従って、この感光性透明樹脂組成物の比全光線透過率は99.5%となった。
J.パネル作製工程
薄膜ダイオード(TFD)素子、走査線、信号線、透明電極からなる駆動素子基板上に、コンタクトホールを備えた光拡散用の樹脂突起層、さらにその上にアルミ蒸着膜をパターンニングした半透過反射膜、さらにそれらの基板上に設けられた液晶配向のためのラビング処理を施した液晶配向膜を形成し、半透過型対向基板を作製した。カラーフィルター側基板にも液晶配向のためのラビング処理を施した。該半透過対向基板とカラーフィルター基板とを対向させて、シール材を用いて、張り合わせた。次に、シール部に設けられた注入光から液晶を注入した後に、注入光を封入した。つぎに、ICドライバ等を実装することにより液晶表示装置を完成させた。
K.外観観察
上記半透過用液晶表示装置を10セット作製し、TAC−1のマスクサイズが反射表示部より3μm小さいマスク部の5ヶ所で、評価員3人の相対評価による目視検査を行った。
まず、反射表示時の外観観察として、晴天の屋外(照度100,000lx)での目視検査を行った。本サンプルおよび後述の実施例2〜9および比較例1〜6について評価を行い、最も暗いもの(比較例2)を1点、最も明るいもの(実施例6)を5点とする5段階評価で評価し、3人の平均値を用いた。
次に、透過表示時の外観観察として、蛍光灯照明による室内(照度500lx)での目視評価を行った。本サンプルおよび後述の実施例2〜9および比較例1〜6について評価を行い、最も暗いもの(比較例2)を1点、最も明るいもの(実施例6)を5点とする5段階評価で評価し、3人の平均値を用いた。
さらに、反射表示時と透過表示時の評価点の合計を求め総合評価(10点満点)とした。
半透過型液晶表示装置用感光性透明樹脂組成物を用いて作製したカラーフィルターの透明樹脂層の基板内の5点の平均の膜厚、テーパ長さ、および三刺激値低下指数△Z、および液層表示装置の外観評価結果について表1にまとめた。テーパ長さが小さく、ΔZの小さな透明樹脂層を形成することができ、得られた半透過型液晶表示装置は反射表示時、透過表示時共に優れた表示性能を有するものであった。
Figure 0004742789
実施例2
B.感光性透明樹脂組成物の作製工程
アクリル共重合体溶液(ダイセル化学工業株式会社製サイクロマーP、ACA−250、43質量%溶液)70.0g、多官能モノマとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート30.0g、光重合開始剤として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−オンを10.0g、紫外線吸収剤に2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−6ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノールを3g、溶剤としてシクロペンタノン217.5gを加え、感光性透明樹脂組成物(TAC−8)を得た。
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−8を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成し、評価に用いたマスクサイズは反射表示部と透明樹脂層の頂部が一致した大きさを用いたとたこと以外は実施例1と全く同様に半透過型液晶表示用液晶表示装置を作製した。実施例1と同様、テーパ長さが小さく、ΔZの小さな透明樹脂層を形成することができ、得られた半透過型液晶表示装置は反射表示時、透過表示時共に明るいものであった。
実施例3
B.感光性透明樹脂組成物の作製工程
アクリル共重合体溶液(ダイセル化学工業株式会社製サイクロマーP、ACA−250、43質量%溶液)70.0g、多官能モノマとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート30.0g、光重合開始剤として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−オンを10.0g、紫外線吸収剤に2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4、6−ジ−tert−ペンチルフェノール、溶剤としてシクロペンタノン217.5gを加え、濃度20重量%の感光性透明樹脂組成物(TAC−9)を得た。
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−9を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成し、評価に用いたマスクサイズは反射表示部と透明樹脂層の頭頂部が一致した大きさを用いたとたこと以外は実施例1と全く同様に半透過用液晶表示用液晶表示装置を作製した。実施例1と同様、テーパ長さが小さく、ΔZの小さな透明樹脂層を形成することができ、得られた半透過型液晶表示装置は反射表示時、透過表示時共に明るいものであった。
実施例4
A.感光性透明樹脂組成物の作製工程
アクリル共重合体溶液(ダイセル化学工業株式会社製サイクロマーP、ACA−250、43質量%溶液)70.0g、多官能モノマとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート30.0g、光重合開始剤として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−オンを10.0g、紫外線吸収剤にオクタベンゾンを3g、溶剤としてシクロペンタノン217.5gを加え、濃度20質量%の感光性透明樹脂組成物(TAC−10)を得た。
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−10を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成し、評価に用いたマスクサイズは反射表示部と透明樹脂層の頭頂部が一致した大きさを用いたとたこと以外は実施例1と全く同様に半透過用液晶表示用液晶表示装置を作製した。実施例1と比較するとややΔZの大きな透明樹脂層となり、得られた半透過型液晶表示装置は反射表示時の明るさがやや劣るものであったが、実用上十分な明るさであった。
実施例5
B.感光性透明樹脂組成物の作製工程
アクリル共重合体溶液(ダイセル化学工業株式会社製サイクロマーP、ACA−250、43質量%溶液)70.0g、多官能モノマとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート30.0g、光重合開始剤として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−オンを10.0g、紫外線吸収剤に2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1、1、3、3−テトラメチルブチル)フェノールを1.5g、溶剤としてシクロペンタノン219.0gを加え、濃度20重量%の感光性透明樹脂組成物(TAC−11)を得た。
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−11を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成し、評価に用いたマスクサイズは反射表示部と透明樹脂層の頂部が一致した大きさを用いたこと以外は実施例1と全く同様に半透過用液晶表示用液晶表示装置を作製した。実施例1と比較するとややテーパ長さの大きな透明樹脂層となり、得られた半透過型液晶表示装置は透過表示時の明るさがやや劣るものであったが、実用上十分な明るさであった。
実施例6
B.感光性透明樹脂組成物の作製工程
アクリル共重合体溶液(ダイセル化学工業株式会社製サイクロマーP、ACA−250、43質量%溶液)70.0g、多官能モノマとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート15.0gと[9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン15.0g光重合開始剤として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−オンを10.0g、紫外線吸収剤に2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1、1、3、3−テトラメチルブチル)フェノールを3g、溶剤としてシクロペンタノン217.5gを加え、感光性透明樹脂組成物(TAC−12)を得た。
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−12を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成し、評価に用いたマスクサイズは反射表示部と透明樹脂層の頂部が一致した大きさを用いたとたこと以外は実施例1と全く同様に半透過用液晶表示用液晶表示装置を作製した。実施例1と比較するとさらにΔZの小さな透明樹脂層となり、得られた半透過型液晶表示装置は反射表示時の明るさがさらに優れたものであった。
実施例7
B.感光性透明樹脂組成物の作製工程
硫酸バリウム14.4gとアクリル共重合体溶液(ダイセル化学工業株式会社製サイクロマーP、ACA−250、43質量%溶液)106g、溶媒としてシクロペンタノン122gをガラスビーズ 90gとともに仕込み、ホモジナイザーを用い、7000rpmで5時間分散後、ガラスビーズを濾過し、除去し硫酸バリウム分散液を得た。この硫酸バリウム分散液218.16gにジペンタエリスリトールヘキサアクリレート45.6g、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−オンを9.0g、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1、1、3、3−テトラメチルブチル)フェノールを3g添加し感光性透明樹脂組成物(TAC−13)を得た。
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−13を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成したこと以外は実施例1と全く同様に半透過用液晶表示用液晶表示装置を作製した。実施例1と比較するとさらにΔZの小さな透明樹脂層となり、得られた半透過型液晶表示装置は反射表示時の明るさがさらに優れたものであった。
実施例8
BからFの工程までは実施例1と全く同様に作製した。
G.カラーフィルター作製工程
ガラス基板上に黒色樹脂組成物を1.0μmになるようにスピナで塗布し、該塗膜を120℃のオーブンで20分間乾燥した。該塗膜の上にポジレジストを塗布し、90℃のオーブンで10分間乾燥した。露光機を用い、クロム製フォトマスクを介して、100mJ/cm2、ギャップ100μmで露光した。露光後にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの2.0質量%の水溶液からなる現像液に浸漬し、純水で水洗し、エアブローで水分をとばした後に250℃のオーブンで30分加熱しブラックマトリクスを得た。
ブラックマトリクスを作製したガラス基板上に濃色緑色樹脂組成物(NG)を膜厚1μmになるようにスピナで塗布し、該塗膜を120℃のオーブンで20分間乾燥した。該塗膜の上にポジレジストを塗布し、90℃のオーブンで10分間乾燥した。露光機を用い、透過表示部緑色着色層の全領域と反射表示部緑色着色層の面積の40%が遮光されたクロム製フォトマスクを介して、100mJ/cm2、ギャップ100μmで露光した。露光後にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの2.0%の水溶液からなる現像液に浸漬し、純水で水洗し、エアブローで水分をとばした後に250℃のオーブンで30分加熱し透過表示部緑色着色層と、スルーホールのある反射表示部緑色着色層を一括に得た。次に、濃色赤色着色樹脂組成物(NR)を用い、透過表示部赤色層部分の全領域と反射表示部赤色領域部分の面積の20%に遮光部があるフォトマスクを用いた以外は緑色着色層作製工程と同様にして透過表示部赤色着色層と、スルーホールのある反射表示部赤色着色層を一括に得た。さらに濃色青色樹脂組成物(NB)を用い、透過表示部青色着色層の全領域と反射表示部青色着色層面積の15%に遮光部があるフォトマスクを用いた以外は緑色着色層作製工程と同様にして透過表示部青色着色層と、スルーホールのある反射表示部青色着色層を一括に得た。
該基板に、感光性透明樹脂組成物(TAC−1)を膜厚が2μmになるようにスピン塗布し、90℃のオーブンで10分間乾燥した。次に反射用領域を透過するクロム製フォトマスクを介して、100mJ/cm2、ギャップ100μmで露光した。露光後にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの0.3%の水溶液からなる現像液に浸漬し、純水で水洗し、エアブローで水分をとばした後に250℃のオーブンで30分加熱し、透明電極をスパッタリング法で作製することで半透過用液晶表示装置用カラーフィルターを得た。
H.透明樹脂性能測定工程
SEMで形状を観察したところ、TAC−1で作製された透明樹脂層は膜厚2μm、テーパ部は1μmであった。さらに透過表示部青色着色層と、透明樹脂層と透過表示部青色着色層が積層された部分の色度スペクトルを測定し、前記式(2)で求めた透明樹脂層の三刺激値低下指数△Zは1.8であった。
Hの工程は実施例1と全く同様に半透過型液晶表示装置を作製し、パネルの目視検査を行った。結果を表1に示す。本発明の感光性透明樹脂組成物を用いることによって、穴あき法によっても反射表示時、透過表示時共に明るい半透過型液晶表示装置を得ることができた。
実施例9
BからFの工程までは感光性透明樹脂組成物を膜厚が2μmになるように形成した以外は、実施例1と全く同様に作製した。
G.カラーフィルター作製工程
ガラス基板上に黒色樹脂組成物を膜厚1.0μmになるようにスピナで塗布し、該黒色塗膜を120℃のオーブンで20分間乾燥した。その上にポジレジストを塗布し、90℃のオーブンで10分間乾燥した。露光機を用い、クロム製フォトマスクを介して、100mJ/cm、ギャップ100μmで露光した。露光後にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの2.0質量%の水溶液からなる現像液に浸漬し、純水で水洗し、エアブローで水分をとばした後に250℃のオーブンで30分加熱しブラックマトリクスを得た。
ブラックマトリクスを作製したガラス基板上に感光性透明樹脂組成物(TAC−1)を膜厚1μmになるようにスピナで塗布し、各色の反射表示部のみ開口したクロム製フォトマスクを介して、100mJ/cm、ギャップ100μmで露光した。露光後にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの0.3質量%の水溶液からなる現像液に浸漬し、純水で水洗し、エアブローで水分を除去した後に250℃のオーブンで30分加熱した。
濃色緑色樹脂組成物(NG)をガラス基板上2μmになるようにスピナで塗布し、該塗膜を120℃のオーブンで20分間乾燥した。該塗膜の上にポジレジストを塗布し、90℃のオーブンで10分間乾燥した。露光機を用い、透過表示部緑色着色層部分と反射領域緑色着色層部分の両方が遮光されたクロム製フォトマスクを介して、100mJ/cm2、ギャップ100μmで露光した。露光後にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの2.0質量%の水溶液からなる現像液に浸漬し、純水で水洗し、エアブローで水分をとばした後に250℃のオーブンで30分加熱し、膜厚2μmの濃色緑色樹脂組成物からなる透過表示部緑色着色層と、膜厚1μmの感光性透明樹脂層と膜厚1μmの濃色緑色樹脂組成物からなる反射表示部着色層を得た。同様に濃色赤色樹脂組成物(NR)と濃色青色樹脂組成物(NB)を用いて透過表示部赤色着色層と、反射表示部赤色着色層、透過表示部青色着色層および反射表示部青色着色層を得た。
前記透過表示部青色着色層(透明樹脂層が形成されていない青色着色層部分)の透過率スペクトルTT(λ)、ここでの青色着色層の膜厚tTと、反射表示部青色着色層(透明樹脂層と青色着色層が積層されている部分)の実測透過率スペクトルTR(λ)、ここでの青色着色層の膜厚tRを用いて、上記式(3)〜(7)の手順に従ってΔZを求めた。
ここでZ5は114.9、Z4は113.9であり、△Zは1.0であった。
Hの工程は実施例1と全く同様に半透過型液晶表示装置を作製し、パネルの目視検査を行った。結果を表1に示す。本発明の感光性透明樹脂組成物を用いることによって、膜厚可変法によっても反射表示時、透過表示時共に明るい半透過型液晶表示装置を得ることができた。
実施例10
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−2を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成し、評価に用いたマスクサイズは反射表示部と透明樹脂層の頂部が一致した大きさを用いたとたこと以外は実施例1と全く同様に半透過型液晶表示用液晶表示装置を作製した。実施例1と同様、テーパ長さが小さく、ΔZの小さな透明樹脂層を形成することができ、得られた半透過型液晶表示装置は反射表示時、透過表示時共に明るいものであった。
実施例11
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−3を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成し、評価に用いたマスクサイズは反射表示部と透明樹脂層の頂部が一致した大きさを用いたとたこと以外は実施例1と全く同様に半透過型液晶表示用液晶表示装置を作製した。実施例1と同様、テーパ長さが小さく、ΔZの小さな透明樹脂層を形成することができ、得られた半透過型液晶表示装置は反射表示時、透過表示時共に明るいものであった。
実施例12
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−4を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成し、評価に用いたマスクサイズは反射表示部と透明樹脂層の頂部が一致した大きさを用いたとたこと以外は実施例1と全く同様に半透過型液晶表示用液晶表示装置を作製した。実施例1と同様、テーパ長さが小さく、ΔZの小さな透明樹脂層を形成することができ、得られた半透過型液晶表示装置は反射表示時、透過表示時共に明るいものであった。
実施例13
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−5を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成し、評価に用いたマスクサイズは反射表示部と透明樹脂層の頂部が一致した大きさを用いたとたこと以外は実施例1と全く同様に半透過型液晶表示用液晶表示装置を作製した。実施例1と同様、テーパ長さが小さく、ΔZの小さな透明樹脂層を形成することができ、得られた半透過型液晶表示装置は反射表示時、透過表示時共に明るいものであった。
実施例14
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−6を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成し、評価に用いたマスクサイズは反射表示部と透明樹脂層の頂部が一致した大きさを用いたとたこと以外は実施例1と全く同様に半透過型液晶表示用液晶表示装置を作製した。実施例1と同様、テーパ長さが小さく、ΔZの小さな透明樹脂層を形成することができ、得られた半透過型液晶表示装置は反射表示時、透過表示時共に明るいものであった。
実施例15
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−7を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成し、評価に用いたマスクサイズは反射表示部と透明樹脂層の頂部が一致した大きさを用いたとたこと以外は実施例1と全く同様に半透過型液晶表示用液晶表示装置を作製した。実施例1と同様、テーパ長さが小さく、ΔZの小さな透明樹脂層を形成することができ、得られた半透過型液晶表示装置は反射表示時、透過表示時共に明るいものであった。
比較例1
B.感光性透明樹脂組成物の作製工程
アクリル共重合体溶液(ダイセル化学工業株式会社製サイクロマーP、ACA−250、43質量%溶液)70.0g、多官能モノマとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート30.0g、光重合開始剤として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−オンを10.0g、溶剤としてシクロペンタノン220.5gを加え、感光性透明樹脂組成物(TAC−14)を得た。
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−14を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成し、評価に用いたマスクサイズは反射表示部と透明樹脂層の頭頂部が一致した大きさを用いたとたこと以外は実施例1と全く同様に半透過型液晶表示装置を作製した。有機化合物系紫外線吸収剤を含有しないため透明樹脂層のテーパ長さが大きくなり、得られた半透過型液晶表示装置は透過表示時の明るさの劣るものであった。
比較例2
B.感光性透明樹脂組成物の作製工程
アクリル共重合体溶液(ダイセル化学工業株式会社製サイクロマーP、ACA−250、43質量%溶液)70.0g、多官能モノマとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート30.0g、光重合開始剤として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−オンを25.0g、溶剤としてシクロペンタノン220.5gを加え、感光性透明樹脂組成物(TAC−15)を得た。
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−15を使用し、評価に用いたマスクサイズは反射表示部と透明樹脂層の頭頂部が一致した大きさを用いたとたこと以外は実施例1と全く同様に半透過用液晶表示用液晶表示装置を作製した。有機化合物系紫外線吸収剤を含有せず、透明樹脂層のテーパ長さが大きく、ΔZの大きな透明樹脂層となり、得られた半透過型液晶表示装置は透過表示時、反射表示時の明るさが共に劣るものであった。
比較例3
BからFとGとJの工程は比較例2と全く同様に作製した。
Gの工程はTAC−15の露光ギャップを100μmから0μmにし、反射表示部と透明樹脂層の頭頂部が一致するマスクサイズ部分を評価に用いたこと以外は実施例1と全く同様に半透過用液晶表示用液晶表示装置を作製した。露光ギャップを0μmとしたためテーパ長さは小さくなり透過表示時は非常に明るいものであった。しかしながら有機化合物系紫外線吸収剤を含有せずΔZの大きな透明樹脂層となり、得られた半透過型液晶表示装置は反射表示時の明るさが大幅に劣るものであった。さらに基板20枚を作製後にマスクを光学顕微鏡で観察したところ、マスクと透明樹脂層が接触したために、異物が多数付着していた。
比較例4
B.感光性透明樹脂組成物の作製工程
アクリル共重合体溶液(ダイセル化学工業株式会社製サイクロマーP、ACA−250、43質量%溶液)70.0g、多官能モノマとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート30.0g、光重合開始剤として1、2−オクタジオン、1−[4−(フェニルチオ)−、2−(O−ベンゾイルオキシム)を5.0g、溶剤としてシクロペンタノン220.5gを加え、感光性透明樹脂組成物(TAC−16)を得た。
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−16を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成し、反射表示部と透明樹脂層の頭頂部が一致するマスクサイズ部分を評価に用いたとたこと以外は実施例1と全く同様に半透過用液晶表示用液晶表示装置を作製した。有機化合物系紫外線吸収剤を含有しないため透明樹脂層のテーパ長さが大きくなり、得られた半透過型液晶表示装置は透過表示時の明るさの劣るものであった。
比較例5
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−14を使用し、それを膜厚が2μmになるように形成したこと以外は実施例8と全く同様に作製した。有機化合物系紫外線吸収剤を含有せずΔZの大きな透明樹脂層となり、穴あき法によって得られた半透過型液晶表示装置も射表示時の明るさが大幅に劣るものであった。
比較例6
C〜G、I、Jの工程は感光性透明樹脂組成物としてTAC−14を使用したこと以外は実施例9と全く同様に作製した。有機化合物系紫外線吸収剤を含有せずΔZの大きな透明樹脂層となり、膜厚可変法によって得られた半透過型液晶表示装置も射表示時の明るさが大幅に劣るものであった。
6色法を用いた本発明のカラーフィルターの模式断面図 穴あき法を用いた本発明のカラーフィルターの模式断面図 膜厚可変法を用いた本発明のカラーフィルターの模式断面図
符号の説明
1 :対向基板
2 :カラーフィルター側基板
10,11:基材
21:透過表示部着色層
22:反射表示部着色層
23:スルーホール
30:透明樹脂層
41:反射層
42:駆動回路
50:ブラックマトリックス
61:透過表示部
62:反射表示部
63:テーパ長さ

Claims (6)

  1. 少なくとも樹脂と多官能モノマと溶剤と光重合開始剤と有機化合物系紫外線吸収剤を含有するアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物であって、有機化合物系紫外線吸収剤が少なくともベンゾトリアゾール系有機化合物、ベンゾフェノン系有機化合物、トリアジン系有機化合物から選ばれた1種であり、多官能モノマがフルオレン系モノマを含有することを特徴とするアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物。
  2. 前記樹脂が側鎖にエチレン性不飽和基を付加したアクリル樹脂であって、二重結合当量が340〜1200であることを特徴とする請求項1に記載のアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物。
  3. 硫酸バリウム粒子を含有することを特徴とする請求項1または2に記載のアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物。
  4. 透過表示部と反射表示部を有する半透過型液晶表示装置であって、液晶層を挟む2枚の基板のうち、少なくとも一方の基板の反射表示部に請求項1〜のいずれかに記載のアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物により形成された、膜厚が1.0μm以上、テーパ長さが2.0μm以下の矩形または順テーパ形状の透明樹脂層を有し、前記透明樹脂層の三刺激値低下指数ΔZが4.0以下であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
  5. 透過表示部と反射表示部を有する半透過型液晶表示装置であって、カラーフィルターの透過表示部着色層と反射表示部着色層が同一の着色材料からなり、前記反射表示部着色層にスルーホールを有し、かつ、液晶層を挟む2枚の基板のうち少なくとも一方の基板の反射表示部に請求項1〜のいずれかに記載のアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物により形成された、膜厚が1.0μm以上、テーパ長さが2.0μm以下の矩形または順テーパ形状の透明樹脂層を有し、前記透明樹脂層の三刺激値低下指数ΔZが4.0以下であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
  6. 透過表示部と反射表示部を有する半透過型液晶表示装置であって、カラーフィルターの透過表示部着色層と反射表示部着色層が同一の着色材料からなり、カラーフィルターの反射表示部着色層と基材の間に請求項1〜のいずれかに記載のアルカリ現像用感光性透明樹脂組成物から形成された、膜厚が1.0μm以上、テーパ長さが2.0μm以下の矩形または順テーパ形状の透明樹脂層を有し、前記透明樹脂層の三刺激値低下指数ΔZが4.0以下であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
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