(57)【要約】【課題】本発明は、良好な形状を有する柱状形成物を形成することができる柱状形成物用透明樹脂組成物等を提供することを主目的とする。【解決手段】本発明は、基板と、上記基板上に形成された柱状形成物とを有する柱状形成物付基板において上記柱状形成物を形成するために用いられる柱状形成物用透明樹脂組成物であって、モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有し、上記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることを特徴とする柱状形成物用透明樹脂組成物を提供することにより、上記目的を達成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成された柱状形成物とを有する柱状形成物付基板において前記柱状形成物を形成するために用いられる柱状形成物用透明樹脂組成物であって、
モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有し、
前記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることを特徴とする柱状形成物用透明樹脂組成物。
【請求項２】
前記柱状形成物用透明樹脂組成物中に含有される前記モノマーの質量および前記ポリマーの質量の比率が、モノマーの質量：ポリマーの質量＝７０：３０〜９０：１０の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の柱状形成物用透明樹脂組成物。
【請求項３】
基板と、前記基板上に形成され前記基板および液晶レンズとした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する液晶レンズ用柱状形成物とを有する液晶レンズ用柱状形成物付基板において前記液晶レンズ用柱状形成物を形成するために用いられる液晶レンズ用柱状形成物用透明樹脂組成物であって、
モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有し、
前記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることを特徴とする液晶レンズ用柱状形成物用透明樹脂組成物。
【請求項４】
基板上に透明樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する塗布工程と、
前記塗膜を露光した後、現像することにより柱状形成物を形成する露光現像工程とを有する柱状形成物付基板の製造方法であって、
前記透明樹脂組成物が、モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有し、
前記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることを特徴とする柱状形成物付基板の製造方法。
【請求項５】
基板上に透明樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する塗布工程と、
前記塗膜を露光した後、現像することにより前記基板および液晶レンズとした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する液晶レンズ用柱状形成物を形成する露光現像工程とを有する液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法であって、
前記透明樹脂組成物が、モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有し、
前記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることを特徴とする液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法。
【請求項６】
基板と、前記基板上に形成され透明樹脂を含有する柱状形成物とを有する柱状形成物付基板であって、
前記柱状形成物の高さが３０μｍ〜１００μｍの範囲内であり、
上底の幅および下底の幅の差の絶対値が５．０μｍ以下であり、
前記下底の幅に対する前記高さの比率が、１．７〜２．３の範囲内であることを特徴とする柱状形成物付基板。
【請求項７】
基板と、前記基板上に形成され透明樹脂を含有し前記基板および液晶レンズとした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する液晶レンズ用柱状形成物とを有する液晶レンズ用柱状形成物付基板であって、
前記液晶レンズ用柱状形成物の高さが３０μｍ〜１００μｍの範囲内であり、
上底の幅および下底の幅の差の絶対値が５．０μｍ以下であり、
前記下底の幅に対する前記高さの比率が、１．７〜２．３の範囲内であることを特徴とする液晶レンズ用柱状形成物付基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱状形成物に用いられる柱状形成物用透明樹脂組成物等に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電子素子用基板を重ねて配置して構成される電子素子において、近年、従来の電子素子に比べて基板間の距離を大きくすることで機能を発揮するものや、機能性を向上させたものが種々の分野で開発されている。
【０００３】
例えば、表示装置の分野では、上述の電子素子として液晶レンズの開発が進められている（特許文献１〜特許文献３）。液晶レンズは表示装置において３次元表示をするために用いられ、より具体的には裸眼式３次元表示方式に用いられるものである。液晶レンズは、２枚の電極を有する基板と、両基板間に形成された液晶層とを有するものであり、両電極間に電圧を印加させることにより液晶層中の液晶の配向を変化させることでレンズ効果を奏することができる。上記液晶レンズにおいては、レンズ厚を確保するために、上記両基板間の距離（セルギャップ）を３０μｍ〜１００μｍの範囲内とすることが必要とされている。
また、半導体の分野や、プリント配線回路基板の分野においては、基板上に形成された半導体層や導電層の損傷等を防止するために、複数の基板を重ねて配置する構成において、基板間の距離を十分に設けることが必要とされている。
【０００４】
上述した電子素子において、基板間を所定の距離に保持する方法として液晶レンズにおいては、例えば特許文献２および特許文献３に示すように、２枚の電極を有する基板間にビーズスペーサ、もしくは柱状スペーサを配置することが検討されている。しかしながら、ビーズスペーサを用いた場合は、液晶レンズにおける所定の位置にビーズスペーサを配置することが困難であり、良好な表示を行うことが困難であるという問題がある。また、柱状スペーサにおいては、液晶レンズにおけるセルギャップに対応する高さを有するものを形成することが困難であるという問題がある。
また、半導体の分野や、プリント配線回路基板の分野においても、十分な高さを有する柱状形成物については得られていない。
【０００５】
なお、液晶レンズに用いられる上述の柱状スペーサに限らず、従来から、液晶表示装置用柱状スペーサ等の柱状形成物は、透明樹脂組成物を用いたフォトリソグラフィ法によって形成される。この際に用いられる透明樹脂組成物としては、吸収ピークがより短波長側にある光重合開始剤を含有するものが好適に用いられている。なお、光重合開始剤の吸収ピークについては、後述する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２７６６２４号公報
【特許文献２】特開２００６−２９３２４１号公報
【特許文献３】特開２０１２−１７３５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した電子素子において望まれている柱状形成物に必要な高さ、および下底の幅に対する高さの比率は、従来の柱状形成物の高さおよび下底の幅に対する高さの比率（以下、「下底の幅に対する高さの比率」をアスペクト比と称して説明する場合がある。）に比べて高い。また、電子素子における柱状形成物には、強度の観点から、上底の幅および下底の幅の差の絶対値が小さいことが求められる。
【０００８】
本発明者らは、上記実情に鑑みて鋭意研究を行った結果、従来から、柱状形成物の形成には不向きとされている、吸収ピークが長波長側にある光重合開始剤を含有する透明樹脂組成物を用いることにより、良好な形状を有する柱状形成物を形成することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、良好な形状を有する柱状形成物を形成することが可能な柱状形成物用透明樹脂組成物、液晶レンズ用柱状形成物用透明樹脂組成物およびこれを用いた柱状形成物付基板の製造方法、液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法、柱状形成物付基板ならびに液晶レンズ用柱状形成物付基板を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、基板と、上記基板上に形成された柱状形成物とを有する柱状形成物付基板において上記柱状形成物を形成するために用いられる柱状形成物用透明樹脂組成物であって、モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有し、上記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることを特徴とする柱状形成物用透明樹脂組成物を提供する。
【００１１】
本発明によれば、上述の光重合開始剤を含有することにより、良好な形状を有する柱状形成物を形成することが可能な柱状形成物用透明樹脂組成物とすることができる。
【００１２】
上記発明においては、上記柱状形成物用透明樹脂組成物中に含有される上記モノマーの質量および上記ポリマーの質量の比率が、モノマーの質量：ポリマーの質量＝７０：３０〜９０：１０の範囲内であることが好ましい。良好な形状を有する柱状形成物を好適に形成することができるからである。
【００１３】
本発明は、基板と、上記基板上に形成され上記基板および液晶レンズとした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する液晶レンズ用柱状形成物とを有する液晶レンズ用柱状形成物付基板において上記液晶レンズ用柱状形成物を形成するために用いられる液晶レンズ用柱状形成物用透明樹脂組成物であって、モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有し、上記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることを特徴とする液晶レンズ用柱状形成物用透明樹脂組成物を提供する。
【００１４】
本発明によれば、上述の光重合開始剤を含有することにより、良好な形状を有する液晶レンズ用柱状形成物を形成することが可能な液晶レンズ用柱状形成物用透明樹脂組成物とすることができる。
【００１５】
本発明は、基板上に透明樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する塗布工程と、上記塗膜を露光した後、現像することにより柱状形成物を形成する露光現像工程とを有する柱状形成物付基板の製造方法であって、上記透明樹脂組成物が、モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有し、上記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることを特徴とする柱状形成物付基板の製造方法を提供する。
【００１６】
本発明によれば、上述の透明樹脂組成物を用いることにより、良好な形状を有する柱状形成物を有する柱状形成物付基板を製造することができる。
【００１７】
本発明は、基板上に透明樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する塗布工程と、上記塗膜を露光した後、現像することにより上記基板および液晶レンズとした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する液晶レンズ用柱状形成物を形成する露光現像工程とを有する液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法であって、上記透明樹脂組成物が、モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有し、上記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることを特徴とする液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法を提供する。
【００１８】
本発明によれば、上述の透明樹脂組成物を用いることにより、良好な形状を有する液晶レンズ用柱状形成物を有する液晶レンズ用柱状形成物付基板を製造することができる。
【００１９】
本発明は、基板と、上記基板上に形成され透明樹脂を含有する柱状形成物とを有する柱状形成物付基板であって、上記柱状形成物の高さが３０μｍ〜１００μｍの範囲内であり、上底の幅および下底の幅の差の絶対値が５．０μｍ以下であり、上記下底の幅に対する上記高さの比率が、１．７〜２．３の範囲内であることを特徴とする柱状形成物付基板を提供する。
【００２０】
本発明によれば、従来の柱状形成物に比べて、その高さが高く、上底の幅および下底の幅の差の絶対値が小さく、下底の幅に対する高さの比率が大きい柱状形成物を有する柱状形成物付基板とすることができる。
【００２１】
本発明は、基板と、上記基板上に形成され透明樹脂を含有し上記基板および液晶レンズとした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する液晶レンズ用柱状形成物とを有する液晶レンズ用柱状形成物付基板であって、上記液晶レンズ用柱状形成物の高さが３０μｍ〜１００μｍの範囲内であり、上底の幅および下底の幅の差の絶対値が５．０μｍ以下であり、上記下底の幅に対する上記高さの比率が、１．７〜２．３の範囲内であることを特徴とする液晶レンズ用柱状形成物付基板を提供する。
【００２２】
本発明によれば、上記液晶レンズ用柱状形成物を有することにより、液晶レンズとした際にセルギャップを良好に維持することができ、良好な強度を有する液晶レンズ用液晶レンズ用柱状形成物とすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の柱状形成物用透明樹脂組成物は、良好な形状を有する柱状形成物を形成することが可能であるといった作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の柱状形成物付基板の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の柱状形成物付基板の他の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板を用いた液晶レンズの一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法の一例を示す工程図である。
【図５】本発明における液晶レンズ用柱状形成物の形状を説明するための説明図である。
【図６】本発明の柱状形成物付基板の他の例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、柱状形成物用透明樹脂組成物、液晶レンズ用柱状形成物用透明樹脂組成物、柱状形成物付基板の製造方法、液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法、柱状形成物付基板、および液晶レンズ用柱状形成物付基板について説明する。
【００２６】
Ａ．柱状形成物用透明樹脂組成物
本発明の柱状形成物用透明樹脂組成物（以下、単に透明樹脂組成物と称して説明する場合がある。）は、基板と、上記基板上に形成された柱状形成物とを有する柱状形成物付基板において上記柱状形成物を形成するために用いられるものであって、モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有し、上記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることを特徴とするものである。
【００２７】
「光重合開始剤の最も強い吸収ピーク」とは、光重合開始剤が吸収する波長のピークのうち最も強いピークをいう。より具体的には、本発明において、光重合開始剤が吸収する波長のピークが複数存在する場合においては最も強いピークを、「光重合開始剤の最も強い吸収ピーク」とする。また、光重合開始剤においては、通常、上述した最も強い吸収ピークの波長が照射されることにより光ラジカル反応の祖反応を生じる。
光重合開始剤の吸収ピークは、光重合開始剤を溶剤に溶解させて、日立分光光度計U-3900などの分光光度計を用いることで吸光スペクトルを測定することにより求めることができる。
【００２８】
本明細書においては、上記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内である光重合開始剤を「吸収ピークが長波長側にある光重合開始剤」と称し、上記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが上記範囲に満たない光重合開始剤を「吸収ピークが短波長側にある光重合開始剤」と称して説明する。
【００２９】
ここで、本発明の透明樹脂組成物を用いて形成される柱状形成物付基板について、図を用いて説明する。
図１は本発明の透明樹脂組成物を用いて形成される柱状形成物付基板の一例を示す概略断面図であり、図２は本発明の透明樹脂組成物を用いて形成される柱状形成物付基板の他の例を示す概略断面図である。また、図１および図２においては、柱状形成物付基板が液晶レンズ用柱状形成物付基板である例について示している。図１および図２に示すように、液晶レンズ用柱状形成物付基板１においては、基板２と、基板２上に形成された液晶レンズ用柱状形成物３とを有する。また、液晶レンズ用柱状形成物付基板１は、通常、基板２上に透明電極層４が形成されており、透明電極層４上に液晶レンズ用柱状形成物３が形成される。図１においては、透明電極層４が基板２上に連続して形成されている例について示しており、図２においては、透明電極層４が基板２上にパターン状に形成されている例について示している。
【００３０】
また、図３は液晶レンズの一例を示す概略断面図である。図３に示すように、液晶レンズ３０においては、液晶レンズ用柱状形成物付基板１と、対向基板１２と、液晶レンズ用柱状形成物付基板１および対向基板１２の間に形成された液晶層２０とを有する。対向基板１２は、通常、対向基板１２上に形成された透明電極層１４とを有する。液晶レンズ３０においては、通常、液晶レンズ用柱状形成物付基板１の液晶レンズ用柱状形成物３側の面と、対向基板１２の透明電極層１４が形成された面とが対向するように配置される。また、液晶レンズ用柱状形成物付基板１に形成された透明電極層４と、対向基板１２上に形成された透明電極層１４とは、通常、一方が連続的に形成されたものであり、他方が長尺の透明電極層がストライプ状に配列されたものである。また、液晶レンズ３０は、通常、液晶層２０を封止するためのシール材３１を有する。
【００３１】
本発明によれば、上述の光重合開始剤を含有することにより、良好な形状を有する柱状形成物を形成することが可能な柱状形成物用透明樹脂組成物とすることができる。
【００３２】
より具体的には、本発明によれば、上述の光重合開始剤を含有することにより、透明樹脂組成物の深部硬化性を良好なものとすることができる。
ここで、上述の電子素子に用いられる柱状形成物においては、その形成面積については従来の柱状形成物と同等程度であるが、従来の柱状形成物に比べてより高さが高いことが要求される。そのため、フォトリソグラフィ法により基板上に高さの高い柱状形成物を形成する際には、柱状形成物の高さに対応する厚さで基板上に透明樹脂組成物の塗膜を形成する。本発明においては、透明樹脂組成物の深部硬化性を良好なものとすることができるため、上記透明樹脂組成物の塗膜の露光時に、塗膜表面だけでなく塗膜の厚さ方向においても、特に基板近傍においても光重合反応を良好に進行させることができる。よって、高さ、上底の幅および下底の幅の差の絶対値、ならびにアスペクト比が良好な柱状形成物を得ることができる。
【００３３】
なお、吸収ピークが短波長側にある光重合開始剤を用いた透明樹脂組成物、すなわち、従来の柱状形成物に用いられる透明樹脂組成物（以下、従来の透明樹脂組成物と称して説明する場合がある。）を用いた場合において、良好な形状を有する柱状形成物を形成することが困難な理由については、以下のように考えられる。
柱状形成物の高さに対応する厚さで基板上に従来の透明樹脂組成物の塗膜を形成し、露光を行なった場合、塗膜表面においては光重合反応を良好に進行させることができるものの、塗膜の厚さ方向においては光重合反応を十分に進行させることができないことが考えられる。そのため、現像時においては、塗膜の表面に比べて基板近傍における現像が進み柱状形成物における上底の幅に比べ下底の幅が小さくなりすぎる場合や、基板から塗膜自体が除去される場合があるため、良好な形状を有する柱状形成物を形成すること自体が困難となることが考えられる。
【００３４】
フォトリソグラフィ法においてパターン状に樹脂層を形成する場合、露光光として、より長波長側の光を用いた場合に深部硬化性を高く発揮することができることについてはすでに知られているが、液晶表示装置における柱状スペーサ等の従来の従来の柱状形成物においては、以下の理由から吸収ピークが長波長側にある光重合開始剤は不向きと考えられている。
すなわち、従来の柱状形成物においては、本発明における柱状形成物に求められるほどの高さが想定されていない。また、従来の柱状形成物としては、例えば液晶表示装置の柱状スペーサ等の数μｍ程度の高さを有するものが好適に用いられている。そのため、従来の柱状形成物における形状は、主として露光時における塗膜表面の硬化性が大きく影響すると考えられている。そこで、露光光としては表面硬化性を高く発揮する短波長側の光が好適に用いられており、吸収ピークが短波長側にある光重合開始剤が好適に用いられている。
【００３５】
本発明は、従来から、柱状形成物の形成に用いられる光重合開始剤として不向きと考えられている、吸収ピークが長波長側にある光重合開始剤を柱状形成物の形成に用いることができることを見出した点に特徴を有するものである。
以下、本発明の透明樹脂組成物の詳細について説明する。
【００３６】
１．光重合開始剤
本発明に用いられる光重合開始剤は、その最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であるものである。
光重合開始剤の最も強い吸収ピークとしては、上述の範囲内であれば特に限定されないが、なかでも３１５ｎｍ〜３７５ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に３２０ｎｍ〜３７０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
上記最も強い吸収ピークが小さいと、柱状形成物の形状を良好なものとすることが困難となる可能性があるからである。また、上記最も強い吸収ピークが大きいと、重合反応が十分に進まず、本発明の透明樹脂組成物を用いて柱状形成物自体を形成することが困難となる可能性があるからである。
【００３７】
本発明で使用される光重合開始剤としては、例えば、紫外線のエネルギーによりフリーラジカルを発生する化合物であって、オキシムエステル系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、ベンゾイン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、ケタール系化合物、アゾ系化合物、過酸化物、２，３−ジアルキルジオン系化合物、ジスルフィド系化合物、チウラム化合物類、フルオロアミン系化合物などが挙げられる。これらは１種又は２種以上混合して用いることができる。
【００３８】
光重合開始剤として、具体的には、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン（４，４'−ビスジメチルアミノベンゾフェノン）、４，４'−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４'−ジメチルアミノベンゾフェノン、２−エチルアントラキノン、フェナントレンなどの芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテルなどのベンゾインエーテル類、メチルベンゾイン、エチルベンゾインなどのベンゾイン、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−フェニルイミダゾール２量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）イミダゾール２量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２，４，５−トリアリールイミダゾール２量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メチルフェニル）イミダゾール２量体、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン、２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−シアノスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−メトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール等のハロメチルチアゾール化合物、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ｐ−メトキシスチリル−Ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（１−ｐ−ジメチルアミノフェニル−１，３−ブタジエニル）−Ｓ−トリアジン、２−トリクロロメチル−４−アミノ−６−ｐ−メトキシスチリル−Ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン、２−（４−ブトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−Ｓ−トリアジン等のハロメチル−Ｓ−トリアジン系化合物、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルフォリノプロパノン、１，２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１，１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、ベンジル、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノベンゾエート、Ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、２−ｎ−ブチキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、２−クロロチオキサントン、２，４ジエチルチオキサントン、２，４ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントンなどの光重合開始剤が挙げられる。
【００３９】
光重合開始剤の商品名としては、イルガキュア３６９（チバ・スペシャルティケミカルズ社製）、イルガキュアＯＸＥ０２（チバ・スペシャルティケミカルズ社製）、ＮＣＩ８３１（アデカ社製）等が挙げられる。本発明では、これらの光重合開始剤を単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
【００４０】
光重合開始剤の含有量としては、柱状形成物を形成することができれば特に限定されないが、具体的には、透明樹脂組成物の固形成分に対して、０．５質量％〜５．０質量％の範囲内、なかでも１．０質量％〜４．０質量％の範囲内、特に１．５質量％〜３．０質量％の範囲内であることが好ましい。
光重合開始剤の量が少なすぎると塗膜の硬化不足が起こる可能性があり、光重合開始剤の量が多すぎると塗膜表面付近の感度が上がることで所定の大きさより大きな柱状形成物となってしまう可能性があるからである。
なお、本発明において、「透明樹脂組成物の固形成分」とは、透明樹脂組成物が後述する溶剤を含有する場合、溶剤を除いた透明樹脂組成物の成分をいう。
【００４１】
２．モノマー
本発明に用いられるモノマーとしては、例えば、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、および、上記のアクリレート基をメタクリレート基に置換したもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート、テトラヒドロフルフリールアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、３−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート、フェノール−エチレンオキサイド変性アクリレート、フェノール−プロピレンオキサイド変性アクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド変性ジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサド変性トリアクリレート、イソシアヌール酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、ペンタエリスリトールペンタアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等のアクリレートモノマー、および、これらのアクリレート基をメタクリレート基に置���したもの、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたエポキシアクリレートオリゴマー、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたウレタンメタクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたポリエステルメタクリレートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたエポキシメタクリレートオリゴマー、アクリレート基を有するポリウレタンアクリレート、アクリレート基を有するポリエステルアクリレート、アクリレート基を有するエポキシアクリレート樹脂、メタクリレート基を有するポリウレタンメタクリレート、メタクリレート基を有するポリエステルメタクリレート、ならびにメタクリレート基を有するエポキシメタクリレート樹脂等が挙げられる。これらのモノマーを単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。本発明においては、市販のモノマーを用いることもでき、例えば、ＳＲ３９９（サートマー（株）製）、アロニックスＭ−４００（東亞合成（株）製）、およびアロニックスＭ−４５０（東亞合成（株）製）が好ましい。
【００４２】
モノマーの含有量としては、柱状形成物を形成することができれば特に限定されないが、具体的には、透明樹脂組成物の固形成分に対して、６０質量％〜９５質量％の範囲内、なかでも６５質量％〜９３質量％の範囲内、特に７０質量％〜９０質量％の範囲内であることが好ましい。
【００４３】
３．ポリマー
本発明に用いられるポリマーとしては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレンビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレンメタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、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、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等、および、重合可能なモノマーであるメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ペンチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、グリシジル（メタ）アクリレートの１種以上と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の２量体、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、ならびにこれらの酸無水物等の一種以上とからなるポリマーまたはコポリマー等が挙げられる。これらのポリマーを単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。本発明においては、市販のポリマーを用いることもでき、例えば、エピコート１８０Ｓ７０（油化シェルエポキシ（株）製）、アロニックスＭ−５６００（東亞合成（株）製）、アロニックスＭ−６２００（東亞合成（株）製）、アロニックスＭ−７１００（東亞合成（株）製）、およびアロニックスＭ−９０５０（東亞合成（株）製）が好ましい。
【００４４】
ポリマーの含有量としては、柱状形成物を形成することができれば特に限定されないが、具体的には、透明樹脂組成物の固形成分に対して、５質量％〜４０質量％の範囲内、なかでも７質量％〜３５質量％の範囲内、特に１０質量％〜３０質量％の範囲内であることが好ましい。
【００４５】
４．溶剤
本発明の透明樹脂組成物は、通常、さらに溶剤を含有する。溶剤としては、一般的な樹脂組成物に用いられるものと同様とすることができ、具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−もしくはβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、および３−メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル類等が挙げられる。
【００４６】
５．添加剤
本発明の透明樹脂組成物は、上述した光重合開始剤、モノマー、ポリマー、および溶剤以外にも、必要な添加剤を適宜選択して追加することができる。
添加剤としては、例えば、レベリング剤、架橋剤、硬化剤、重合促進剤、粘度調整剤等を挙げることができる。これらの添加剤については公知のものを用いることができる。
【００４７】
６．透明樹脂組成物
本発明の透明樹脂組成物中に含有される上記モノマーの質量および上記ポリマーの質量の比率としては、所望の柱状形成物を形成することができれば特に限定されないが、モノマーの質量：ポリマーの質量＝７０：３０〜９０：１０の範囲内、なかでも７３：２７〜８７：１３の範囲内、特に７５：２５〜８５：１５の範囲内であることが好ましい。
上記比率よりもモノマーの質量の比率が小さすぎる場合または大きすぎる場合は、柱状形成物自体を形成することが困難となる可能性があるからである。
【００４８】
透明樹脂組成物の固形分濃度、および粘度については、柱状形成物を形成する際の、基板への透明樹脂組成物の塗布方法に応じて適宜選択することができる。
なお、「透明樹脂組成物の固形分濃度」とは、透明樹脂組成物が上述の溶剤を含む場合、溶剤を含む透明樹脂組成物の質量に対する固形成分の質量の比率をいう。
【００４９】
７．その他
本発明の透明樹脂組成物は、柱状形成物付基板における柱状形成物を形成するために用いられる。
柱状形成物としては、種々の電子素子に応じて適宜選択することができ、例えば、液晶レンズとした際にセルギャップを保持するための液晶レンズ用柱状形成物、プリンタ配線基板とした際に基板間の距離を一定に保持するための部材、半導体積層基板において基板間の距離を一定に保持するための部材、インクジェットプリンタとした際にマイクロ流路を形成するための部材、プラズマディスプレイとした際のリブ材、有機エレクトロルミネッセンス素子とした際のカソードセパレータを挙げることができる。
柱状形成物としては、なかでも、液晶レンズ用柱状形成物であることが好ましい。
なお、柱状形成物付基板の詳細については、後述する「Ｅ．柱状形成物付基板」の項で説明する。
【００５０】
Ｂ．液晶レンズ用柱状形成物用透明樹脂組成物
本発明の液晶レンズ用柱状形成物用透明樹脂組成物（以下、液晶レンズ用透明樹脂組成物と称して説明する場合がある）は、基板と、上記基板上に形成され上記基板および液晶レンズとした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する液晶レンズ用柱状形成物とを有する液晶レンズ用柱状形成物付基板において上記液晶レンズ用柱状形成物を形成するために用いられる液晶レンズ用柱状形成物用透明樹脂組成物であって、モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有し、上記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることを特徴とするものである。
【００５１】
本発明によれば、上述の光重合開始剤を含有することにより、良好な形状を有する液晶レンズ用柱状形成物を形成することが可能な液晶レンズ用柱状形成物用透明樹脂組成物とすることができる。
【００５２】
本発明の液晶レンズ用透明樹脂組成物の詳細については、上述した「Ａ．柱状形成物用透明樹脂組成物」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００５３】
Ｃ．柱状形成物付基板の製造方法
本発明の柱状形成物付基板の製造方法は、基板上に透明樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する塗布工程と、上記塗膜を露光した後、現像することにより柱状形成物を形成する露光現像工程とを有する製造方法であって、上記透明樹脂組成物が、モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有し、上記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることを特徴とする製造方法である。
【００５４】
本発明の柱状形成物付基板の製造方法について図を用いて説明する。図４（ａ）〜（ｄ）は本発明の柱状形成物付基板の製造方法の一例について示す工程図である。また、図４（ａ）〜（ｄ）においては、柱状形成物付基板が液晶レンズ用柱状形成物付基板である例について示している。本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法においては、まず図４（ａ）に示すように基板２を準備する。基板２には予め透明電極層４が形成されていてもよい。次に、図４（ｂ）に示すように透明電極層４上に上述した「Ｂ．液晶レンズ用柱状形成物用透明樹脂組成物」の項で説明した液晶レンズ用透明樹脂組成物を塗布して塗膜３’を形成する（塗布工程）。次に、図４（ｃ）に示すようにフォトマスクＭを介して露光光Ｌを照射することにより、上記塗膜３’を露光する。次に、塗膜３’を現像することにより、図４（ｄ）に示すように液晶レンズ用柱状形成物３を形成する（露光現像工程）。以上の工程により、液晶レンズ用柱状形成物付基板１を製造することができる。
【００５５】
本発明によれば、上述の透明樹脂組成物を用いることにより、良好な形状を有する柱状形成物を有する柱状形成物付基板を製造することができる。
【００５６】
以下、本発明の柱状形成物付基板の製造方法の各工程について説明する。
【００５７】
１．塗布工程
本発明に用いられる塗布工程は、基板上に透明樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する工程である。
【００５８】
本工程に用いられる透明樹脂組成物については、上述した「Ａ．柱状形成物用透明樹脂組成物」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００５９】
本発明に用いられる基板としては、電子素子の用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されない。また、上記基板としては、透明性を有していてもよく、透明性を有していなくてもよい。
【００６０】
上記基板が透明性を有する場合、基板の透明性については特に限定されないが、例えば、全光透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。ここで、基板の全光透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。
【００６１】
基板としては、例えば、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のないリジッド材、あるいは、樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有するフレキシブル材等を用いることができる。
【００６２】
基板の厚さとしては、柱状形成物を形成することができれば特に限定されないが、例えば、０．０５ｍｍ〜０．８５ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００６３】
基板には、一方の表面上に透明電極層が形成されていてもよい。なお、透明電極層については、後述する「Ｅ．柱状形成物付基板」の項で説明する。本発明においては、透明電極層は、透明樹脂組成物の塗布前に、基板上に形成してもよく、予め透明電極層が形成された市販の基板を用いてもよい。
【００６４】
本工程において形成される塗膜の厚さとしては、柱状形成物を形成することができる厚さであれば特に限定されない。具体的な塗膜の厚さは、後述する「Ｅ．柱状形成物付基板」の項で説明する柱状形成物の高さと同様とすることができる。
【００６５】
透明樹脂組成物の塗布方法としては、一般的な塗布方法とすることができ、例えばスピンコート法、ダイコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、ビードコート法、バーコート等を挙げることができる。
【００６６】
本工程においては、塗膜の形成後に、乾燥処理を行うことが好ましい。乾燥処理については、一般的な樹脂層の形成方法において用いられる処理と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００６７】
２．露光現像工程
本発明に用いられる露光現像工程は、上記塗膜を露光した後、現像することにより上記柱状形成物を形成する工程である。
【００６８】
本工程において用いられる露光光は、上述した光重合開始剤の最も強い吸収ピークに相当する波長が含まれていれば特に限定されない。上記露光光は、公知の露光装置における光源を用いて照射することができる。
本工程に用いられる露光方法としては、一般的なフォトリソグラフィ法に用いられるものと同様とすることができ、具体的には、公知の露光装置を用いて、フォトマスクを介して塗膜に露光光を照射する方法を挙げることができる。フォトマスクについては、柱状形成物を形成することができれば特に限定されず、一般的なフォトマスクと同様とすることができる。
【００６９】
本工程においては、塗膜の露光後に、塗膜が現像される。
塗膜の現像液としては、所定のパターン状に塗膜を現像することができれば特に限定されず、例えば、水、アルカリ水溶液（ＫＯＨやＫ２ＣＯ３）が挙げられる。
【００７０】
本工程においては、必要に応じて、現像後に、柱状形成物を焼成する焼成処理を行ってもよい。焼成処理については、一般的な樹脂層の形成方法において用いられる方法と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００７１】
３．その他の工程
本発明の柱状形成物付基板の製造方法においては、上述した塗布工程および露光現像工程を有していれば特に限定されず、必要に応じて他の工程を適宜選択して追加することができる。例えば、塗布工程の前においては、例えば、基板上に透明電極層を形成する工程や、基板上に所定のパターンを有する遮光部を形成する工程を挙げることができる。また、露光現像工程後においては、例えば、柱状形成物付基板が液晶レンズ用柱状形成物付基板である場合、液晶レンズ用柱状形成物が形成された透明電極層上に配向膜を形成する工程を挙げることができる。透明電極層、遮光部、および配向膜については後述する「Ｅ．柱状形成物付基板」の項で説明する。
【００７２】
４．柱状形成物付基板
本発明により製造される柱状形成物付基板の詳細については、後述する「Ｅ．柱状形成物付基板」の項で説明する内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００７３】
Ｄ．液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法は、基板上に透明樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する塗布工程と、上記塗膜を露光した後、現像することにより上記基板および液晶レンズとした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する液晶レンズ用柱状形成物を形成する露光現像工程とを有する製造方法であって、上記透明樹脂組成物が、モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有し、上記光重合開始剤の最も強い吸収ピークが３１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることを特徴とする製造方法である。
【００７４】
液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法については、上述した「Ｃ．柱状形成物付基板の製造方法」の項で説明した図４（ａ）〜（ｂ）に示される内容と同様とすることができるため、図を用いた説明は省略する。
【００７５】
本発明によれば、上述の透明樹脂組成物を用いることにより、良好な形状を有する液晶レンズ用柱状形成物を有する液晶レンズ用柱状形成物付基板を製造することができる。
【００７６】
なお、本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法の詳細については、上述した「Ｃ．柱状形成物付基板の製造方法」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００７７】
Ｅ．柱状形成物付基板
本発明の柱状形成物付基板は、基板と、上記基板上に形成され透明樹脂を含有する柱状形成物とを有するものであって、上記柱状形成物の高さが３０μｍ〜１００μｍの範囲内であり、上底の幅および下底の幅の差の絶対値が５．０μｍ以下であり、上記下底の幅に対する上記高さの比率が、１．７〜２．３の範囲内であることを特徴とするものである。
【００７８】
本発明の本発明の柱状形成物付基板について図を用いて説明する。図１および図２は、本発明の柱状形成物付基板の一例および他の例を示す概略断面図であり、より具体的には柱状形成物が液晶レンズ用柱状形成物である例について示す図である。なお、図１および図２については、上述した「Ａ．柱状形成物用透明樹脂組成物」の項で説明したため、ここでの説明は省略する。
【００７９】
本発明において、「柱状形成物の上底」とは、柱状形成物の基板側とは反対側の面をいう。また、「柱状形成物の下底」とは、柱状形成物の基板側の面をいう。
「柱状形成物の高さ」とは、柱状形成物の上底から下底までの垂直方向の距離をいう。「柱状形成物の高さ」とは、具体的には、図５（ａ）〜（ｄ）においてqで示される距離をいう。
「柱状形成物の上底の幅」とは、柱状形成物の正面形状において、柱状形成物の最上部における基板と水平方向に沿って延長した直線と、柱状形成物のそれぞれの側面に沿って延長した直線との２つの交点間の距離をいう。「柱状形成物の上底の幅」とは、具体的には、図５（ａ）〜（ｄ）においてｒで示される距離をいう。
「柱状形成物の下底の幅」とは、柱状形成物の正面形状において、柱状形成物が形成された基板表面と、柱状形成物のそれぞれの側面に沿って延長した直線との２つの交点間の距離をいう。すなわち、「柱状形成物の下底の幅」とは、基板自体の表面と上述した２本の直線との２つの交点間の距離をいう。また、柱状形成物が他の層を介して基板上に形成されている場合は、「柱状形成物の下底の幅」とは、他の層の表面と上述した２本の直線との２つの交点間の距離をいう。「柱状形成物の下底の幅」とは、具体的には、図５（ａ）〜（ｄ）においてsで示される距離をいう。
また、「柱状形成物の正面形状」とは、柱状形成物付基板を正面方向から見た場合の柱状形成物の形状をいう。また、柱状形成物が、その平面視形状において、例えば、長方形状、楕円形状等の長辺と短辺とを有する形状である場合は短辺を有する面を正面方向とする。また、柱状形成物が、その平面視形状において、例えば正方形状である場合は、一辺を有する面を正面方向とする。
図５（ａ）〜（ｄ）は、本発明における柱状形成物の形状について説明する説明図である。また、図５においては、柱状形成物が液晶レンズ用柱状形成物である例について示している。
【００８０】
本発明によれば、従来の柱状形成物に比べて、その高さが高く、上底の幅および下底の幅の差の絶対値が小さく、下底の幅に対する高さの比率が大きい柱状形成物を有する柱状形成物付基板とすることができる。
【００８１】
本発明における柱状形成物としては、上述した形状を有していれば特に限定されない。本発明においては、なかでも、液晶レンズ用柱状形成物であることが好ましい。以下、柱状形成物が液晶レンズ用柱状形成物である場合、すなわち、本発明の柱状形成物付基板が液晶レンズ用柱状形成物付基板である場合を例に挙げて説明する。
【００８２】
１．液晶レンズ用柱状形成物付基板
本発明においては、上述した形状の液晶レンズ用柱状形成物を有することにより、液晶レンズとした際にセルギャップを良好に維持することができ、良好な強度を有する液晶レンズ用柱状形成物とすることができる。
【００８３】
より具体的には、本発明においては、液晶レンズ用柱状形成物の高さが上述した範囲内であることにより、液晶レンズのセルギャップを良好に維持することができる。
【００８４】
また、液晶レンズ用柱状形成物の上底の幅および下底の幅の差の絶対値が上記範囲を超える場合、例えば下底の幅が上底の幅に比べて小さすぎる場合には基板および液晶レンズ用柱状形成物の密着性が低下する可能性がある。この場合、液晶レンズ用柱状形成物上にラビング配向膜等を形成する際に、ラビング処理により液晶レンズ用柱状形成物が剥離、破損等する可能性がある。また、液晶レンズの組み立て時等において液晶レンズ用柱状形成物が破損等する可能性がある。一方、例えば上底の幅が下底の幅に比べて小さすぎる場合においても、液晶レンズの組み立て時等において、液晶レンズ用柱状形成物が破損等する可能性がある。
これに対して、本発明においては、上底の幅および下底の幅の差を上述した範囲内とすることにより、液晶レンズ用柱状形成物の強度を良好なものとすることができる。
【００８５】
また、本発明においては、アスペクト比が上述した範囲内であることにより、比較的小さい面積に高さの高い液晶レンズ用柱状形成物を形成することができる。よって、液晶レンズに用いた場合、観察者から液晶レンズ用柱状形成物が観察されにくく、表示パネルとともに用いた場合に良好な表示をすることができる。
【００８６】
以下、本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板の詳細について説明する。
【００８７】
（１）液晶レンズ用柱状形成物
本発明における液晶レンズ用柱状形成物は、その高さが３０μｍ〜１００μｍの範囲内であり、上底の幅および下底の幅の差の絶対値が５．０μｍ以下であり、上記下底の幅に対する上記高さの比率が、１．７〜２．３の範囲内であることを特徴とするものである。
【００８８】
液晶レンズ用柱状形成物の高さとしては、３０μｍ〜１００μｍの範囲内であればよく、なかでも３３μｍ〜９５μｍの範囲内、特に３７μｍ〜９０μｍの範囲内であることが好ましい。
液晶レンズ用柱状形成物の高さが上記範囲に満たない場合は、液晶レンズのセルギャップを良好に維持することが困難となる可能性があるからである。また、液晶レンズ用柱状形成物の高さが上記範囲を超える場合は、後述するアスペクト比が良好な液晶レンズ用柱状形成物を得ることが困難となる可能性があるからである。
【００８９】
液晶レンズ用柱状形成物の上底の幅および下底の幅の差の絶対値としては、５．０μｍ以下であればよく、なかでも４．５μｍ以下、特に４．０μｍ以下であることが好ましい。
上記上底の幅および下底の幅の差の絶対値が大きいと、液晶レンズ用柱状形成物に十分な強度を付与することが困難となる可能性があるからである。
【００９０】
具体的な下底の幅としては、液晶レンズ用柱状形成物付基板が用いられる液晶レンズの用途に応じて適宜選択され、特に限定されないが、例えば、２０μｍ〜５０μｍの範囲内、なかでも２５μｍ〜４７μｍの範囲内、特に３０μｍ〜４５μｍの範囲内であることが好ましい。
下底の幅が小さいと液晶レンズ用柱状形成物の強度が低下する可能性や、液晶レンズ用柱状形成物自体を形成することが困難となる可能性があるからであり、下底の幅が大きいと、液晶レンズにおいて観察者から視認されやすくなるため、液晶レンズを用いた表示装置において良好な表示をすることが困難となる可能性があるからである。
【００９１】
また、液晶レンズ用柱状形成物のアスペクト比としては、１．７〜２．３の範囲内であればよく、なかでも１．８〜２．２の範囲内、特に１．９〜２．１の範囲内であることが好ましい。
上記アスペクト比が上述した範囲に満たない場合は、液晶レンズ用柱状形成物を用いてセルギャップを良好に維持することが困難となる場合や、液晶レンズを用いた表示装置において良好な表示をすることが困難となる可能性があるからである。また、上記はスペクト比が上述した範囲を超える場合は、液晶レンズ用柱状形成物自体を形成することが困難となる可能性があるからである。
【００９２】
液晶レンズ用柱状形成物の平面視形状としては、スペーサ機能を発揮することができれば特に限定されないが、例えば、円形状、楕円形状等や、四角形状等の多角形状等が挙げられる。本発明においては、なかでも長辺および短辺の差が小さい形状であることが好ましく、円形状または正方形状であることが好ましい。良好な強度を有し、液晶レンズにおいて液晶層の液晶の配向乱れ等を抑制することができるからである。
【００９３】
液晶レンズ用柱状形成物の正面形状としては、上述した高さ、上底の幅および下底の幅の差の絶対値、ならびにアスペクト比を有していればよく、例えば、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、上底の幅ｒおよび下底の幅ｓが同等の幅であってもよく、図５（ｃ）に示すように上底の幅ｒが下底の幅ｓより小さくなる順テーパー形状であってもよく、上底の幅ｒが下底の幅ｓより大きくなる逆テーパー形状であってもよい。また、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、上底の幅ｒおよび下底の幅ｓが同等の場合、図５（ａ）に示すように側面が基板に対して垂直な垂直形状であってもよく、図５（ｂ）に示すように上底および下底の間の幅ｔが上底の幅ｒおよび下底の幅ｓよりも大きくなる樽形状であってもよい。本発明においては、なかでも、液晶レンズ用柱状形成物の正面形状が垂直形状であることが好ましい。
【００９４】
液晶レンズ用柱状形成物の平面視形状、正面形状は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて確認することができる。また、液晶レンズ用柱状形成物の高さ、上底の幅、下底の幅、他の部分の幅等はＳＥＭの観察像の計測値を基に算出することができる。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）は、一般的なものを用いることができる。
【００９５】
本発明における液晶レンズ用柱状形成物は、上述した「Ａ．柱状形成物用透明樹脂組成物」に記載の透明樹脂組成物を用いることにより好適に形成することができる。
【００９６】
（２）基板
本発明における基板は、上述した液晶レンズ用柱状形成物を支持するものである。基板の詳細については、上述した「Ｃ．柱状形成物付基板の製造方法」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００９７】
（３）その他の構成
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板は、上述した基板と、液晶レンズ用柱状形成物とを有していれば特に限定されず、必要に応じて他の構成を適宜選択して追加することができる。
【００９８】
（ａ）透明電極層
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板は、通常、図１および図２に示すように、基板２と液晶レンズ用柱状形成物３の間に透明電極層４が形成される。透明電極層４は、図１に示すように基板２上に連続的に形成されていてもよく、図２に示すように基板２上にストライプ状等の所定のパターン状に形成されていてもよい。本発明においては、なかでも、透明電極層が基板上に連続的に形成されていることが好ましい。少ない工程数で液晶レンズ用柱状形成物付基板を形成することができるからである。
【００９９】
透明電極層をパターン状に形成する場合、パターン形状については、公知の液晶レンズに用いられるものと同様とすることができる。透明電極層をパターン状に形成する場合、具体的には、長尺の透明電極層をストライプ状に配列させたものを用いることができる。長尺の透明電極層の幅、ストライプのピッチ幅等については公知の液晶レンズのものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【０１００】
透明電極層に用いられる透明導電材料としては、一般的な表示装置に用いられるものと同様とすることができ、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等が挙げられる。
【０１０１】
透明電極層の厚さとしては、所定の導電性を有することができれば特に限定されず、例えば、１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【０１０２】
透明電極層の形成方法としては、一般的な方法を用いることができ、例えば蒸着法もしくはスパッタリング法等を挙げることができる。
また、透明電極層をパターン状に形成する場合は、蒸着法もしくはスパッタリング法等により薄膜を形成した後、例えばフォトリソグラフィ法によりパターニングする方法が好適に用いられる。
【０１０３】
（ｂ）配向膜
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板は、図６に示すように、基板２および液晶レンズ用柱状形成物３を覆うように形成された配向膜５を有していてもよい。
【０１０４】
配向膜としては、一般的な配向膜と同様とすることができ、例えば、ラビング処理が施された配向膜等を挙げることができる。
配向膜の形成方法については、一般的な方法とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【０１０５】
（ｃ）遮光部
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板は、図６に示すように、基板２および液晶レンズ用柱状形成物３の間に形成された遮光部６を有していてもよい。また、透明電極層が連続的に形成されている場合は、遮光部は液晶レンズとした際に対向基板上にパターン状に形成された透明電極層に対応するパターン状に形成される。一方、透明電極層はパターン状に形成されている場合、通常、遮光部はこれに対応するパターン状に形成される。
【０１０６】
遮光部としては、例えばカラーフィルタ等の一般的な表示装置に用いられるものと同様のものを用いることができ、クロム等の無機材料を用いたものであってもよく、遮光性着色剤を含有する遮光性樹脂を用いたものであってもよい。
遮光部の形成方法については、一般的な方法とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【０１０７】
（４）液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法については、上述した「Ｄ．液晶レンズ用柱状形成物付基板の製造方法」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【０１０８】
（５）用途
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板は、通常、上述した図３に示すような液晶レンズ３０に用いることができる。
【０１０９】
２．柱状形成物付基板
本発明の柱状形成物付基板は、上述した液晶レンズ用柱状形成物付基板に限られず、上述した形状を有する柱状形成物を構成として有するものであれば特に限定されない。
このような柱状形成物については、上述した「Ａ．柱状形成物付基板」の項で説明した種々の電子素子に用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
本発明における柱状形成物付基板の製造方法としては、上述した「Ｃ．柱状形成物付基板の製造方法」の項で説明した製造方法を用いることができる。
【０１１０】
Ｆ．液晶レンズ用柱状形成物付基板
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板は、基板と、上記基板上に形成され透明樹脂を含有し上記基板および液晶レンズとした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する液晶レンズ用柱状形成物とを有するものであって、上記液晶レンズ用柱状形成物の高さが３０μｍ〜１００μｍの範囲内であり、上底の幅および下底の幅の差の絶対値が５．０μｍ以下であり、上記下底の幅に対する上記高さの比率が、１．７〜２．３の範囲内であることを特徴とするものである。
【０１１１】
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板については、上述した「Ａ．柱状形成物用透明樹脂組成物」の項で説明した図１および図２に示される内容と同様とすることができるため、図を用いた説明は省略する。
【０１１２】
本発明によれば、上記液晶レンズ用柱状形成物を有することにより、液晶レンズとした際にセルギャップを良好に維持することができ、良好な強度を有する液晶レンズ用液晶レンズ用柱状形成物とすることができる。
【０１１３】
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板の詳細については、上述した「Ｅ．柱状形成物付基板」の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【０１１４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１１５】
以下、本発明について、実施例および比較例を挙げてより詳細に説明する。
【０１１６】
[実施例１]
（共重合樹脂溶液の調製）
重合槽中にメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を６３質量部、アクリル酸（ＡＡ）を１２質量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を６質量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）を８８質量部仕込み、攪拌し溶解させた後、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）を７質量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下、８５℃で２時間攪拌し、更に１００℃で１時間反応させた。得られた溶液に、更にメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を７質量部、トリエチルアミンを０．４質量部、及びハイドロキノンを０．２質量部添加し、１００℃で５時間攪拌し、共重合樹脂溶液（固形分５０％）を得た。
【０１１７】
（透明樹脂組成物の調製）
下記に示す各組成を混合して透明樹脂組成物を得た。
<透明樹脂組成物の組成>
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社  ＳＲ３９９）
５９質量部
・上記共重合樹脂溶液（固形分５０％）                            １４．５質量部
・Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９（ＢＡＳＦ社製）                          １．５質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル                              ２５質量部
【０１１８】
（柱状形成物付基板の作製）
基板として、大きさが３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚みが０．７ｍｍのガラス基板（コーニング社製１７３７ガラス）を準備した。この基板を定法にしたがって洗浄した後、上述した透明樹脂組成物をスピンコート法により塗布し、乾燥させて厚さ６０μｍの塗膜を得た。
開口径２５μｍの開口を有するフォトマスクを塗膜表面から２００μｍの距離に配置し、プロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて紫外線を１０秒間（露光量：１００ｍＪ／ｃｍ２）照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、塗膜の未硬化部分のみを除去した。その後、上記基板を２００℃の雰囲気中に３０分間の加熱処理を施すことにより、柱状形成物を得た。
以上の手順により、柱状形成物付基板を得た。
【０１１９】
[実施例２]
上述の透明樹脂組成物において、Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９をＩｒｇａｃｕｒｅＯＸＥ０２に変更したこと以外は実施例１と同様にして柱状形成物付基板を得た。
【０１２０】
[比較例１]
上述の透明樹脂組成物において、Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９をＩｒｇａｃｕｒｅ９０７に変更したこと、および開口径５０μｍの開口を有するフォトマスクを用いたこと以外は実施例１と同様にして柱状形成物付基板を得た。
【０１２１】
[比較例２]
上述の透明樹脂組成物において、Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９をＩｒｇａｃｕｒｅ９０７に変更したこと、および開口径５０μｍ未満の開口を有するフォトマスクを用いたこと以外は、実施例１と同様の手順により塗膜の作製、露光および現像を行なったところ、基板上に柱状形成物を形成することができなかった。
【０１２２】
［評価］
得られた柱状形成物付基板における柱状形成物の形状を表１に示す。
表１中、△（上底−下底）は上底の幅および下底の幅の差の絶対値を示している。また、表１中、形状は、高さ、アスペクト比、ならびに上底の幅および下底の幅の差の絶対値が本発明における範囲内であるものを○、本発明における範囲を満たさないものを×として示している。
【０１２３】
【表１】
2015152717.tif 000003
【０１２４】
実施例１、２においては、吸収ピークが長波長側にある重合開始剤を用いたことにより、良好な形状を有する柱状形成物を得ることができた。
一方、比較例１においては、アスペクト比を２.０とした場合、下底の幅に比べて上底の幅が大きくなり、逆テーパー形状の柱状形成物となった。これは、Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７を用いたことにより、透明樹脂組成物の深部硬化性が低くなり、塗膜の厚さ方向における光重合反応が十分に進行しなかったことによると考えられる。
また、比較例２において、開口径５０μｍ未満のフォトマスクを用いた場合は、下底の幅がさらに小さくなり、基板と柱状形成物との密着性が取れないことから、柱状形成物を形成すること自体が困難になったものと考えられる。
【符号の説明】
【０１２５】
１  …  液晶レンズ用柱状形成物付基板(柱状形成物付基板)
２  …  基板
３  …  液晶レンズ用柱状形成物(柱状形成物)
３’  …  塗膜
４  …  透明電極層
【図１】
2015152717.tif 000004
【図２】
2015152717.tif 000005
【図３】
2015152717.tif 000006
【図４】
2015152717.tif 000007
【図５】
2015152717.tif 000008
【図６】
2015152717.tif 000009