(57)【要約】【課題】本発明は、電子素子とした際に基板および対向基板の間を一定の距離に良好に保持することができる柱状形成物を有する電子素子用柱状形成物付基板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、上記基板および電子素子とした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する柱状形成物と、を有し、上記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であること特徴とする電子素子用柱状形成物付基板を提供することにより、上記目的を達成する。【選択図】図１
2015203745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成され、前記基板および電子素子とした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する柱状形成物と、を有し、
前記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、前記上底および前記下底の間に前記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であること特徴とする電子素子用柱状形成物付基板。
【請求項２】
前記柱状形成物の高さが３０μｍ以上であり、前記最大面積部の前記断面積が３０００μｍ２以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子素子用柱形成物付基板。
【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柱状形成物と、を有し、
前記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、前記上底および前記下底の間に前記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であることを特徴とする液晶レンズ用柱状形成物付基板。
【請求項４】
基板と、
対向基板と、
前記基板および前記対向基板の間に形成された液晶層と、
前記基板上に形成され、前記基板および前記対向基板の間を一定の距離に保持する柱状形成物と、
前記基板および前記対向基板の間に形成され、前記液晶層を封止するシール層と、
を有する液晶レンズであって、
前記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、前記上底および前記下底の間に前記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であることを特徴とする液晶レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子素子とした際に基板および対向基板の間を一定の距離に良好に保持することができる柱状形成物を有する電子素子用柱状形成物付基板、液晶レンズ用柱状形成物付基板、およびこれを用いた液晶レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電子素子用基板を重ねて配置して構成される電子素子において、近年、従来の電子素子に比べて基板間の距離を大きくすることで機能を発揮するものや、機能性を向上させたものが種々の分野で開発されている。
【０００３】
例えば、表示装置の分野では、上述の電子素子として液晶レンズの開発が進められている（例えば、特許文献１〜３）。液晶レンズは表示装置において３次元表示をするために用いられ、より具体的には裸眼式３次元表示方式に用いられるものである。液晶レンズは、２枚の電極を有する基板と、両基板間に形成された液晶層とを有するものであり、両電極間に電圧を印加させることにより液晶層中の液晶の配向を変化させることでレンズ効果を発現することができる。上記液晶レンズにおいては、レンズ厚を確保するために、上記両基板間の距離（セルギャップ）を３０μｍ〜１１０μｍの範囲内とすることが必要とされている。
また、半導体の分野や、プリント配線回路基板の分野においては、基板上に形成された半導体層や導電層の損傷等を防止するために、複数の基板を重ねて配置する構成において、基板間の距離を十分に設けることが必要とされている。
【０００４】
ここで、一般的に複数の電子素子用基板を有する電子素子において、基板間を所定の距離に保持する方法として、基板上に柱状の樹脂層である柱状形成物を形成する方法が用いられている。上記柱状形成物の形成方法としてはフォトリソグラフィ法が好適に用いられており、フォトリソグラフィ法においては、通常、基板上に形成された樹脂組成物の塗膜の表面側から露光光が照射されることから、塗膜表面での硬化反応が進み易い。そのため、柱状形成物としては、上底の面積が下底の面積よりも大きい逆テーパー形状であるものが得られ易く、好適に用いられている。
また、柱状形成物をフォトリソグラフィ法により形成する際に、例えば露光光の短波長側の光をカットするカットフィルタを用いて、上記塗膜表面での硬化反応の進行を抑制することで、上底の面積が下底の面積よりも小さい順テーパー形状である柱状形成物を形成することも提案されている。上記順テーパー形状の柱状形成物は、基板に対する柱状形成物の密着性を良好なものとすることが可能となる。
【０００５】
しかしながら、上述した順テーパー形状または逆テーパー形状を有する場合、上底および下底のうち面積の小さい側で柱状形成物の塑性変形が生じやすくなるという問題がある。
【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】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電子素子とした際に基板および対向基板の間を一定の距離に良好に保持することができる柱状形成物を有する電子素子用柱状形成物付基板、液晶レンズ用柱状形成物付基板、およびこれを用いた液晶レンズ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】
【０００８】
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、上記基板および電子素子とした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する柱状形成物と、を有し、上記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であることを特徴とする電子素子用柱状形成物付基板を提供する。
【０００９】
本発明によれば、上記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であることにより、上記柱状形成物の塑性変形を抑制することができ、電子素子とした際に上記基板および対向基板の間を一定の距離に良好に保持することが可能な柱状形成物を有する柱状形成物付基板とすることができる。
【００１０】
上記発明においては、上記柱状形成物の高さが３０μｍ以上であり、上記最大面積部の上記断面積が３０００μｍ２以下であることが好ましい。本発明の柱状形成物付基板を液晶レンズに適用した場合に基板および対向基板の間を一定の距離に良好に保持することができるからである。
【００１１】
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柱状形成物と、を有し、上記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であること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。
【００１２】
本発明によれば、上記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であることにより、上記柱状形成物の塑性変形を抑制することができ、液晶レンズとした際に上記基板および対向基板の間を一定の距離に良好に保持することが可能な柱状形成物を有する液晶レンズ用柱状形成物付基板とすることができる。
【００１３】
本発明は、基板と、対向基板と、上記基板および上記対向基板の間に形成された液晶層と、上記基板上に形成され、上記基板および上記対向基板の間を一定の距離に保持する柱状形成物と、上記基板および上記対向基板の間に形成され、上記液晶層を封止するシール層と、を有する液晶レンズであって、上記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であることを特徴とする液晶レンズを提供する。
【００１４】
本発明によれば、上述した柱状形成物を有することにより、基板および対向基板の間が一定の距離に良好に保持された液晶レンズとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電子素子用柱状形成物付基板は、上記柱状形成物を有することにより、電子素子とした際に基板および対向基板の間を一定の距離に良好に保持することができるといった作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の電子素子用柱状形成物付基板（液晶レンズ用柱状形成物付基板）および本発明における柱状形成物の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明における柱状形成物の一例を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の液晶レンズの一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明における柱状形成物について説明する説明図である。
【図５】本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板の他の例を示す概略断面図である。
【図６】本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板の他の例を示す概略断面図である。
【図７】本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板の他の例を示す概略断面図である。
【図８】従来における柱状形成物について説明する説明図である。
【図９】従来における柱状形成物について説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の電子素子用柱状形成物付基板、液晶レンズ用柱状形成物付基板、および液晶レンズについて説明する。
【００１８】
Ａ．電子素子用柱状形成物付基板
本発明の電子素子用柱状形成物付基板（以下、柱状形成物付基板と称して説明する場合がある。）は、基板と、上記基板上に形成され、上記基板および電子素子とした際に用いられる対向基板の間を一定の距離に保持する柱状形成物と、を有し、上記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であることを特徴とするものである。
【００１９】
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。
また本発明においては、「上底」、「下底」の少なくとも一方を底面と称して説明する場合がある。
【００２０】
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（ａ）は本発明の柱状形成物付基板の一例を示す概略断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の柱状形成物の拡大図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線で示される部分の図形、Ｂ−Ｂ線で示される部分の図形、およびＣ−Ｃ線で示される部分の図形である。また、図２は本発明における柱状形成物の一例を示す概略斜視図である。
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本発明の柱状形成物付基板１は、基板２と、基板２上に形成され、基板２および電子素子とした際に用いられる対向基板との間を一定の距離に保持する柱状形成物３と、を有する。図１（ｂ）、（ｃ）、および図２に示すように、本発明における柱状形成物３は、上底３ａの面積および下底３ｂの面積が同等であり、上底３ａおよび下底３ｂの間に基板２に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部３ｃを有する形状であることを特徴とする。
図１（ａ）、（ｂ）および図２においては、柱状形成物付基板１が液晶レンズに用いられる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おり、基板２上に連続的に形成された全面透明電極層４を有し、全面透明電極層４上に柱状形成物３が形成されている例について示している。
【００２１】
本発明の電子素子用柱状形成物付基板は、電子素子に用いられるものである。本発明の電子素子用柱状形成物付基板を用いた電子素子について図を用いて説明する。
図３は本発明の柱状形成物付基板を用いた電子素子の一例を示す概略断面図であり、電子素子が液晶レンズである例について示している。液晶レンズ３０は、基板２と、対向基板１２と、基板２および対向基板１２の間に形成された液晶層２０と、基板２上に形成され、基板２および対向基板１２の間を一定の距離に保持する柱状形成物３と、基板２および対向基板１２の間に形成され、液晶層２０を封止するシール層２１とを有するものである。また、図３においては、基板２上に全面透明電極層４が形成されており、対向基板１２上に長尺の透明電極層１４がストライプ状に配列されて形成されている例について示している。
【００２２】
本発明によれば、上記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であることにより、上記柱状形成物の塑性変形を抑制することができ、電子素子とした際に上記基板および対向基板の間を一定の距離に良好に保持することが可能な柱状形成物を有する柱状形成物付基板とすることができる。
【００２３】
この理由については、必ずしも明らかではないが以下のように推量される。
ここで、従来から表示パネル等の電子素子に用いられている柱状形成物については、通常、上述した順テーパー形状または逆テーパー形状を有するものが用いられている。このような柱状形成物を有する柱状形成物付基板を対向基板と積層させて電子素子とした場合に、柱状形成物には、例えば対向基板の重さによる力が加わることとなる。また、柱状形成物付基板と対向基板とを貼り合わせる場合には、基板および対向基板を外側から加圧することにより柱状形成物に力を加える場合もある。
柱状形成物が上述の順テーパー形状または逆テーパー形状を有する場合、面積の小さい底面に加わる単位面積当たりの力、すなわち、圧力がより大きくなることから、面積の小さい底面側で塑性変形が生じやすくなることが推量される。
これに対して、本発明においては、上底の面積および下底の面積が同等である形状を有することから、柱状形成物の上底および下底に加わる圧力を同等とすることができると推量される。よって、本発明における柱状形成物は、上述した底面の面積の差による塑性変形を抑制することができると推量される。
【００２４】
より具体的には、図８（ａ）に示すように逆テーパー形状を有する柱状形成物３’を有する柱状形成物付基板１’と対向基板１２とを積層させて電子素子とした場合、柱状形成物３’は下底の面積が上底の面積よりも小さいため、柱状形成物３’の下底に加わる圧力Ｔ２は上底に加わる圧力Ｔ１よりも大きくなることから、図８（ｂ）に示すように、柱状形成物３’の下底側で塑性変形が生じやすくなることが推量される。
これに対して、図４（ａ）に示すように、本発明の柱状形成物付基板１と対向基板１２とを積層させて電子素子とした場合、本発明における柱状形成物３は上底の面積および下底の面積が同等である形状を有することから、柱状形成物３の上底に加わる圧力Ｔ３および下底に加わる圧力Ｔ４を同等とすることができると推量される。よって、本発明における柱状形成物３は底面の面積の差による塑性変形を抑制することができると推量される。
なお、図４（ａ）、（ｂ）は本発明における柱状形成物について説明する説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）は従来における柱状形成物について説明する説明図である。また、図４（ａ）、（ｂ）、および図８（ａ）、（ｂ）においては、電子素子が液晶レンズである例を示している。
【００２５】
また、柱状形成物の形状として、上底の幅および下底の幅が同等である形状としては、例えば角柱、円柱等の基板に対する水平方向の断面積が一定の形状も考えられる。本発明における柱状形成物は、上述した円柱等の柱状形成物に比べても塑性変形を抑制することができると推量される。
すなわち、柱状形成物が円柱等の形状である場合、電子素子とした際等に柱状形成物に加わる圧力により柱状形成物が変形する方向が定まらないため、例えば柱状形成物に局所的に力が加わることによる応力集中が生じて塑性変形が生じることが推量される。
これに対して、本発明においては、上底および下底の間に基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有するため、柱状形成物はその上下が最大面積部の方向に変形しやすくなることから、電子素子とした際等に柱状形成物に圧力が加えられた場合に柱状形成物は弾性変形しやすくなると推量され、柱状形成物に局所的な応力集中が生じることを抑制することができると推量される。
【００２６】
より具体的には、図９（ａ）に示すように、円柱等の形状を有する柱状形成物３”を有する柱状形成物付基板１”と対向基板１２とを積層させて電子素子とした場合、柱状形成物３”加わる圧力Ｔ３、Ｔ４により変形する方向が定まらないため、柱状形成物３”に局所的に力が加わることにより応力集中が生じて、図９（ｂ）に示すように柱状形成物３”の塑性変形が生じることが推量される。図９（ｂ）においては、例えば柱状形成物３”が座屈を生じた例について示す。
一方、図４（ａ）に示すように、本発明においては、柱状形成物３が最大面積部を有することから、柱状形成物は圧力Ｔ３、Ｔ４によりその上下が最大面積部の方向ｘに変形しやすくなり、図４（ｂ）に示すように弾性変形しやすくなると推量される。よって、本発明における柱状形成物３は、応力集中による塑性変形を抑制することができると推量される。
なお、図９（ａ）、（ｂ）は従来における柱状形成物付基板について説明する説明図である。図９（ａ）、（ｂ）においては、電子素子が液晶レンズである例を示している。
【００２７】
なお、上述した問題に対しては、例えば、柱状形成物全体を太くすることも考えられる。しかしながら、電子素子において柱状形成物は、通常、電子素子自体の機能や、基板上に形成される他の構成の機能を阻害しないように形成されるため、基板上での柱状形成物の形成面積については限度があり、上述した問題を十分に解消することは困難である。
【００２８】
以下、本発明の柱状形成物付基板の詳細について説明する。
【００２９】
１．柱状形成物
本発明における柱状形成物は、基板上に形成されるものであり、上記基板および電子素子とした際に用いられる対向基板との間を一定の距離に保持するものである。
【００３０】
（１）柱状形成物の形状
本発明における柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であることを特徴とする。
【００３１】
本発明において、「上底の面積および下底の面積が同等である」とは、上底の面積と下底の面積との面積の差の絶対値が、柱状形成物の底面の面積の差により生じる塑性変形を抑制することができる程度であることをいう。具体的には、上底の面積と下底の面積との面積の差の絶対値が、上底および下底の平面視形状が円形状であると仮定した場合の上底の直径と下底の直径との差の絶対値として、５μｍ以下であることをいう。
本発明においては、上述した上底の直径と下底の直径との差の絶対値が、なかでも４μｍ以下であることが好ましく、特に３μｍ以下であることが特に好ましい。
上述した上底の直径と下底の直径との差の絶対値が小さいほど、底面の面積の差により生じる塑性変形を抑制することができるからである。
【００３２】
また、本発明における柱状形成物の形状は、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状である。
最大面積部の上記断面積と、上底および下底のうち面積の大きい底面の面積との差としては、電子素子の用途に応じて適宜決定されるものであるが、通常、上底、下底および最大面積部の平面視形状が円形状であると仮定した場合の最大面積部の直径と上底および下底のうち大きい直径との差が２μｍ以上である。
本発明においては、上記大面積部の直径と上底および下底のうち大きい直径との差が、なかでも２μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、特に２μｍ〜８μｍの範囲内であることが好ましい。
上記直径との差が小さいと柱状形成物の塑性変形を十分に抑制することが困難となる可能性があるからである。また、上記直径の差が大きいと、柱状形成物を形成することが困難となる可能性や、柱状形成物自体が大きくなり、電子素子の機能を阻害する可能性があるからである。
【００３３】
柱状形成物の上底の面積および下底の面積としては、電子素子の用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、１５０μｍ２〜２８５０μｍ２の範囲内、なかでも２５０μｍ２〜２３００μｍ２の範囲内、特に３００μｍ２〜２０００μｍ２の範囲内であることが好ましい。
柱状形成物の上底の面積および下底の面積が大きすぎると、柱状形成物自体が大きくなり電子素子の機能を阻害する可能性があるからであり、柱状形成物の上底の面積および下底の面積が小さすぎると、柱状形成物を形成することが困難となる可能性があるからである。
【００３４】
柱状形成物の最大面積部の上記断面積としては、電子素子の用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、３０００μｍ２以下、なかでも２５５μｍ２〜２４００μｍ２の範囲内、特に３５０μｍ２〜２１００μｍ２の範囲内であることが好ましい。
柱状形成物の最大面積部の上記断面積が大きすぎると、柱状形成物自体が大きくなり電子素子の機能を阻害する可能性があるからであり、柱状形成物の最大面積部の上記断面積が小さすぎると、柱状形成物を形成することが困難となる可能性があるからである。
【００３５】
柱状形成物の高さとしては、電子素子の用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、３０μｍ以上、なかでも３５μｍ〜１１０μｍの範囲内、特に３７μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。
柱状形成物の高さが低すぎる場合または高すぎる場合は、柱状形成物を所定の形状に形成しにくくなる可能性があるからである。
【００３６】
また、柱状形成物の最大面積部は上底および下底の間に設けられるものである。柱状形成物における最大面積部の形成位置（高さ）としては、柱状形成物の高さに対して、通常、２５％〜７５％の範囲内であり、なかでも３０％〜７０％の範囲内が好ましく、特に３５％〜６５％の範囲内が好ましい。
最大面積部の形成位置の柱状形成物の高さに対する比率が大きすぎる場合、または小さすぎる場合は、最大面積部から遠い距離に位置する底面側で柱状形成物の塑性変形が生じやすくなる可能性があるからである。
【００３７】
柱状形成物の平面視形状としては、電子素子に応じて適宜選択することができ、特に限定されず、例えば、円形状、楕円形状、正方形状、長方形状等を挙げることができる。
【００３８】
上述した上底、下底、最大面積部の各面積、柱状形成物の高さ、最大面積部の形成位置については、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて柱状形成物を平面視上から観察した観察像、および柱状形成物を側面から観察した観察像を計測することにより求めることができる。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）は公知のものを用いることができる。
【００３９】
本発明において、「上底の面積」は、柱状形成物の最上部における基板と水平方向の面と、柱状形成物の最大面積部より上底側の側面を延長させた面とが交差して形成される図形の面積をいう。「上底の面積」は、例えば、図１（ｃ）においてＡで示される図形の面積をいう。
また、「下底の面積」は、柱状形成物が形成された基板表面と、柱状形成物の最大面積部より下底側の側面を延長させた面とが交差して形成される図形の面積をいう。また、柱状形成物が他の層を介して基板上に形成されている場合は、「下底の面積」は、他の層の表面と、柱状形成物の最大面積部より下底側の側面を延長させた面とが交差して形成される図形の面積をいう。「下底の面積」は、例えば、図１（ｃ）においてＢで示される図形の面積をいう。
また、「最大面積部の基板に対する水平方向の断面積」は、柱状形成物の基板に対する水平方向の断面積の最大値をいう。「最大面積部の基板に対する水平方向の断面積」は、例えば、図１（ｃ）においてＣで示される図形の面積をいう。
また、柱状形成物の高さは、上底から下底までの垂直方向の距離をいい、具体的に、柱状形成物の高さは、図１（ｂ）においてｘ１で示される距離をいう。
最大面積部の形成位置は、最大面積部から下底までの垂直方向の距離をいい、具体的に、最大面積部の形成位置としては、図１（ｂ）においてｘ２で示される距離をいう。
【００４０】
本発明における柱状形成物は、柱状形成物付基板の用途に応じて、上述した上底、下底、最大面積部の各面積、柱状形成物の高さ等を調整することが可能である。本発明においては、なかでも、上記柱状形成物の高さが３０μｍ以上であり、上記最大面積部の上記断面積が３０００μｍ２以下であることが好ましい。本発明の柱状形成物付基板を液晶レンズに適用した場合に基板および対向基板の間を一定の距離に良好に保持することができるからである。
【００４１】
（２）柱状形成物の材料および形成方法
（ａ）柱状形成物の材料
本発明における柱状形成物の材料については、上述した形状を有する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。また、柱状形成物の材料としては透明性を有してていてもよく、透明性を有していなくてもよいが、透明性を有することが好ましい。柱状形成物の材料としては、通常、樹脂組成物が用いられ、本発明においては、なかでも、以下の透明樹脂組成物を用いることが好ましい。以下、透明樹脂組成物について説明する。
【００４２】
本発明に好適に用いられる透明樹脂組成物は、モノマーと、ポリマーと、光重合開始剤とを含有するものである。
【００４３】
（ｉ）光重合開始剤
本発明に用いら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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
（ｉｉ）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。
【００４８】
モノマーの含有量としては、所定の柱状形成物を形成することができれば特に限定されないが、具体的には、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。
【００４９】
（ｉｉｉ）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。
【００５０】
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。
【００５１】
（ｉｖ）溶剤
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。
【００５２】
（ｖ）添加剤
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。
【００５３】
（ｖｉ）透明樹脂組成物
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。
【００５４】
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。
【００５５】
（ｂ）柱状形成物の形成方法
本発明における柱状形成物の形成方法としては、所定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。柱状形成物の形成方法としては、例えば、基板上に上述した透明樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、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方法を挙げることができる。
【００５６】
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、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、バーコート法等を挙げることができる。
また、塗膜の形成後に必要に応じて乾燥処理を行ってもよい。
【００５７】
露光に用いられる露光光は、上述した光重合開始剤の反応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。
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。
【００５８】
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。
また、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。
【００５９】
また、本発明においては、柱状形成物を２層で形成してもよい。柱状形成物を２層で形成する場合は、例えば、以下の方法が挙げられる。まず、基板上に透明樹脂組成物を所定の柱状形成物の高さの半分程度に対応する厚さで塗布して塗膜を形成し、露光条件および現像条件を調整して基板に対する垂直方向の断面形状が逆テーパー形状となるように柱状形成物形成用層を形成する。次に、基板上の柱状形成物形成用層が形成された表面上に再度、透明樹脂組成物を柱状形成物の高さに対応する厚さで塗布して塗膜を形成し露光条件および現像条件を調整して、通常形成物形成用層上に基板に対する垂直方向の断面形状が順テーパー形状となるように第２柱状形成物形成用層を形成する。
また、上述した柱状形成物については、例えば、基板上に上述の柱状形成物形成用層を形成し、電子素子とした際に用いられる対向基板に上述の第２柱状形成物形成用層を形成し、基板および対向基板を貼り合わせることによっても形成することができる。
【００６０】
（３）その他
本発明における柱状形成物は、本発明の柱状形成物付基板を電子素子とした場合に、基板および対向基板の間を一定の距離に保持するために用いられる。
柱状形成物としては、種々の電子素子に応じて適宜選択することができ、例えば、液晶レンズとした際にセルギャップを保持するための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、液晶レンズ用の柱状形成物であることが好ましい。
【００６１】
２．基板
本発明における基板は、柱状形成物を支持するものである。
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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「Ｂ．液晶レンズ用柱状形成物付基板」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。
【００６６】
３．その他の構成
本発明の柱状形成物付基板は、上述した基板および柱状形成物を有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。
このような構成については、柱状形成物が用いられる電子素子に応じて適宜選択することができ、液晶レンズ、プリンタ配線基板、半導体積層基板、インクジェットプリンタ、プラズマディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス素子等の電子素子において基板上に形成される公知の構成を挙げることができる。
【００６７】
４．その他
本発明の柱状形成物付基板の製造方法としては、基板上に上述した各構成を形成することができれば特に限定されない。なお、本発明の柱状形成物付基板における各構成の形成方法についてはすでに説明したため、ここでの説明は省略する。
【００６８】
Ｂ．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、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柱状形成物と、を有し、上記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であることを特徴とするものである。
【００６９】
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板について図を用いて説明する。
図１（ａ）は本発明の液晶レンズ用柱状形成物の一例を示す概略断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の柱状形成物の拡大図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線で示される部分の図形、Ｂ−Ｂ線で示される部分の図形、およびＣ−Ｃ線で示される部分の図形である。図１（ａ）〜（ｃ）の詳細については、上述した「Ａ．電子素子用柱状形成物付基板」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。
【００７０】
本発明によれば、上記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であることにより、上記柱状形成物の塑性変形を抑制することができ、液晶レンズとした際に上記基板および対向基板の間を一定の距離に良好に保持することが可能な柱状形成物を有する液晶レンズ用柱状形成物付基板とすることができる。
【００７１】
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。
【００７２】
１．基板および柱状形成物
本発明における柱状形成物は、基板上に形成され、基板と液晶レンズとした際に用いられる対向基板との間を一定の距離に保持するものである。また、柱状形成物は、基板上の表示領域内に形成されるものである。
本発明において、「表示領域」とは、本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板を液晶レンズに用いた場合、液晶層が形成される領域である。また、「表示領域」は、液晶レンズが用いられた表示装置において、画像を表示する表示領域に対応する領域である。
また、本発明における基板は、上記柱状形成物等を支持するものである。
本発明における基板および柱状形成物は、通常、透明なものが用いられる。
上記基板および柱状形成物の詳細については、上述した「Ａ．電子素子用柱状形成物付基板」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。
【００７３】
２．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、上述した基板および柱状形成物を有していれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。
【００７４】
（１）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、基板上に透明電極層が形成される。透明電極層の形態については、液晶レンズの用途に応じて適宜選択することができ特に限定されないが、例えば、図１（ａ）、（ｂ）および図５に示すように全面透明電極層４や、図６に示すように長尺の透明電極層１４を挙げることができる。また、長尺の透明電極層１４は、通常、ストライプ状に配列されて形成される。本発明においては、なかでも、透明電極層が全面透明電極層であることが好ましい。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。
【００７５】
透明電極層が全面透明電極層である場合、全面透明電極層４は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、基板２と柱状形成物３との間に形成されていてもよく、図５に示すように、基板２および柱状形成物３上に形成されていてもよい。
本発明においては、なかでも、全面透明電極層は基板と柱状形成物との間に形成されていることが好ましい。
【００７６】
一方、透明電極層が長尺の透明電極層である場合、透明電極層は、通常、基板と柱状形成物との間に形成される。長尺の透明電極層をストライプ状に配列する場合、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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、１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００７９】
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。
【００８０】
（２）配向膜
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板は、図７に示すように、基板２および柱状形成物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。
【００８１】
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。
【００８２】
（３）遮光部
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板は、図７に示すように、基板２および柱状形成物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における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、透明電極層がパターン状に形成されている場合、通常、遮光部は上記透明電極層に対応するパターン状に形成される。
【００８３】
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。
【００８４】
３．その他
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板は、液晶レンズに用いられるものである。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詳細については、後述する「Ｃ．液晶レンズ」の項で説明する。
【００８５】
Ｃ．液晶レンズ
本発明の液晶レンズは、基板と、対向基板と、上記基板および上記対向基板の間に形成された液晶層と、上記基板上に形成され、上記基板および上記対向基板の間を一定の距離に保持する柱状形成物と、上記基板および上記対向基板の間に形成され、上記液晶層を封止するシール層と、を有するものであって、上記柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上記上底および上記下底の間に上記基板に対する水平方向の断面積が最大となる最大面積部を有する形状であることを特徴とするものである。
【００８６】
本発明の液晶レンズについて図を用いて説明する。
図３は本発明の液晶レンズの一例を示す概略断面図である。図３の詳細については、上述した「Ａ．電子素子用柱状形成物付基板」の項で説明したため、ここでの説明は省略する。
【００８７】
本発明によれば、上述した柱状形成物を有することにより、基板および対向基板の間が一定の距離に良好に保持された液晶レンズとすることができる。
【００８８】
以下、本発明の液晶レンズについて説明する。なお、液晶レンズにおける基板、柱状形成物、およびその他の構成については上述した「Ｂ．液晶レンズ用柱状形成物付基板」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。
【００８９】
１．シール層
本発明におけるシール層は、上記基板と上記対向基板の間に形成され、液晶層を封止するものである。シール層は、通常、液晶レンズにおける表示領域の外側に位置する非表示領域に形成される。
【００９０】
シール層に用いられるシール剤としては、液晶表示装置等に用いられるシール剤として公知のものを用いることができる。
【００９１】
シール層の厚さについては柱状形成物の高さに応じて適宜選択することができる。
また、シール層の幅については、本発明の液晶レンズの用途等に応じて適宜選択することができる。
【００９２】
シール層の形成方法としては、基板および対向基板の間に所定の厚さでシール層を形成することができれば特に限定されず、例えば、シール剤をディスペンサ等を用いて基板および対向基板の一方の表面上に塗布し、他方と貼り合わせることにより形成することができる。
【００９３】
２．液晶層
本発明における液晶層は、基板と対向基板との間に形成されるものである。また、液晶層は、液晶材料を含むものである。
【００９４】
液晶レンズの材料としては、公知の液晶材料を用いることができる。具体的な液晶材料としては、シッフ塩基系、アゾ系、エステル系、ビフェニル系等のネマティック液晶化合物等の公知の液晶化合物の１種を用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００９５】
液晶層の厚さについては、液晶レンズの用途に応じて適宜選択することができる。具体的な液晶層の厚さについては、上述した柱状形成物の高さと同等とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００９６】
液晶層の形成方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、基板上の非表示領域にシール層を形成した後、表示領域に液晶材料を滴下し、次いで、真空中で基板および対向基板を貼り合わせ、紫外光等を照射してシール層を硬化させることにより、液晶材料を基板および対向基板間に封入して形成する方法等を挙げることができる。
【００９７】
３．対向基板
本発明における対向基板は、上述した基板と対向させて配置されるものである。
対向基板の詳細については、上述した「Ａ．電子素子用柱状形成物付基板」の項で説明した基板の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。
【００９８】
また、対向基板上には、通常、透明電極層が形成される。また、対向基板上に形成される透明電極層の形態は、基板上に形成される透明電極層に応じて決定され、例えば、基板上の全面透明電極層が形成される場合は、対向基板上には長尺の透明電極層がストライプ状に配列されて形成される。また、例えば、基板上に長尺の透明電極層がストライプ状に配列されて形成される場合には、対向基板上の全面透明電極層が形成される。
【００９９】
また、対向基板上には、通常、配向膜が形成される。また、本発明においては、必要に応じて対向基板上に遮光部が形成されていてもよい。
透明電極層、配向膜、および遮光部については、上述した「Ｂ．液晶レンズ用柱状形成物付基板」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。
【０１００】
４．その他
本発明の液晶レンズの製造方法については、上述した各構成を有する液晶レンズを製造することができれば特に限定されない。
【０１０１】
本発明の液晶レンズは、表示装置の表示パネルの前面に設置されて用いられる。
表示パネルとしては、液晶パネル、プラズマパネル、有機エレクトロルミネッセンスパネル、無機エレクトロルミネッセンスパネル、電界放出パネル（ＦＥＤパネル）等を挙げることができる。
【０１０２】
本発明の液晶レンズは、上述した全面透明電極層およびストライプ状に配列された長尺の透明電極層に所定の電圧を印加することにより、レンズ効果を奏するものであり、表示パネルから液晶レンズに入射した光がレンズ効果を受けて透過することにより、右目用の表示と左目用の表示とを観察者に観察させるものである。なお、本発明の液晶レンズを用いて２次元表示および３次元表示をする方法について詳しくは、特開２０１２−１７３５１７号公報に記載さ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。
【０１０３】
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】
【０１０４】
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。
【０１０５】
［実施例１］
１．遮光部の作製
（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。
【０１０６】
（遮光部形成用組成物の調製）
下記の材料を室温で攪拌、混合して下記組成の硬化性樹脂組成物を調製した。
＜硬化性樹脂組成物の組成＞
・上記共重合樹脂溶液（固形分５０％）                                …１６質量部
・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）
…２４質量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社  エピコート１８
０Ｓ７０）                                                            …４質量部
・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質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル                              …５２質量部
【０１０７】
次いで、下記分量の成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調
製した。
＜黒色顔料分散液の組成＞
・黒色顔料(三菱化学社製  ＃２６００）                               …２０質量部
・高分子分散材（ビックケミー・ジャパン株式会社  Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ  １１１）
…１６質量部
・溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル）                      …６４質量部
【０１０８】
その後、下記分量の成分を十分混合して、遮光部形成用組成物を得た。
＜遮光部形成用組成物の組成＞
・上記黒色顔料分散液                                                …５０質量部
・上記硬化性樹脂組成物                                              …２０質量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル                              …３０質量部
【０１０９】
（遮光部の形成）
ガラス基板の一方の表面上の全面にＩＴＯ膜が成膜されたＩＴＯガラス付基板を準備した。
ＩＴＯ付ガラス基板のＩＴＯ膜上に遮光部形成用組成物をスピンコーターで塗布し、１００℃で３分間乾燥させ、遮光性樹脂層を形成した。この遮光性樹脂層を、遮光性樹脂層から１００μｍの距離にフォトマスクを配置して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でパターン状に露光した後、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液で現像した。その後、基板を２３０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱処理を施して、長尺の遮光部をストライプ状に配列させて形成した。得られた遮光部の膜厚は２．１μｍだった。
【０１１０】
２．柱状形成物の作製
（透明樹脂組成物Ａの調製）
下記に示す各組成を混合して透明樹脂組成物Ａを得た。
<透明樹脂組成物Ａ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
【０１１１】
（柱状形成物付基板の作製）
ＩＴＯ付ガラス基板の遮光部が形成された表面上に、上述した透明樹脂組成物Ａをスピンコート法により塗布し、乾燥させて厚さ５５μｍの塗膜を得た。
下記表１の実施例１に示される開口径を有するフォトマスクを用い、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、遮光部上に柱状形成物を形成した。
上記手順により、柱状形成物付基板を作製した。得られた柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上底および下底の間に最大面積部を有する形状であった。
また、上記最大面積部の形成位置は、柱状形成物の高さに対して、４０％の位置にあった。
【０１１２】
[実施例２]
表１の実施例２に示される開口径を有するフォトマスクを用いたこと以外は、実施例１と同様の方法により、柱状形成物付基板を作製した。得られた柱状形成物は、上底の面積および下底の面積が同等であり、上底および下底の間に最大面積部を有する形状であった。
また、上記最大面積部の形成位置は、柱状形成物の高さに対して、４３％の位置にあった。
【０１１３】
［比較例１］
透明樹脂組成物Ａの代わりに、下記に示す各組成を混合した透明樹脂組成物Ｂを用いたこと、および表１の比較例１に示される開口径を有するフォトマスクを用いたこと以外は実施例１と同様の方法により、柱状形成物付基板を作製した。得られた柱状形成物は、上底の面積が下底の面積より大きく、かつ上底の面積が基板に対する水平方向の断面積の最大面積となる逆テーパー形状を有していた。
<透明樹脂組成物Ｂ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
・Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７（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
【０１１４】
［比較例２］
表１の比較例２に示される開口径を有するフォトマスクを用いたこと以外は比較例１と同様の方法により、柱状形成物付基板を作製した。得られた柱状形成物は、上底の面積が下底の面積より大きく、かつ上底の面積が基板に対する水平方向の断面積の最大面積となる逆テーパー形状を有していた。
【０１１５】
［比較例３］
表１の比較例３に示される開口径を有するフォトマスクを用いたこと、および短波長カットフィルタを用いて紫外線を照射したこと以外は、実施例１と同様の方法により、柱状形成物付基板を作製した。短波長カットフィルタは、上記超高圧水銀ランプから照射される紫外線のうち、波長３３０ｎｍ以下の波長の光を遮蔽するフィルタを指す。得られた柱状形成物は、上底の面積が下底の面積より小さく、かつ下底の面積が基板に対する水平方向の断面積の最大面積となる順テーパー形状を有していた。
【０１１６】
【表１】
2015203745.tif 000003
【０１１７】
［評価］
（柱状形成物の形状）
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて柱状形成物を平面視上から観察した観察像、および柱状形成物を側面から観察した観察像を得た。得られた観察像から柱状形成物の高さ、上底の径、下底の径、最大面積部の径、基板に対する水平方向の断面積の最大値（最大断面積）を求めた。結果を表２に示す。
【０１１８】
（弾性変形率の測定）
フィッシャー超微小硬度測定機を用い、荷重５０ｍＮ、平面圧子サイズ１００μｍの条件で弾性変形率を測定した。結果を表２に示す。
【０１１９】
【表２】
2015203745.tif 000004
【０１２０】
柱状形成物は、通常、その弾性変形率は、８０％以上であればパネル化の際に問題無く使用することができることから、実施例１〜２の柱状形成物は良好な柱特性を示すことが確認できた。一方、比較例１〜３の柱状形成物は十分な柱特性を示すことが困難であることが確認できた。上記柱特性は、柱状形成物の形状によるものと考えられる。
【符号の説明】
【０１２１】
１  …  電子素子用柱状形成物付基板（液晶レンズ用柱状形成物付基板）
２  …  基板
３  …  柱状形成物
【図１】
2015203745.tif 000005
【図２】
2015203745.tif 000006
【図３】
2015203745.tif 000007
【図４】
2015203745.tif 000008
【図５】
2015203745.tif 000009
【図６】
2015203745.tif 000010
【図７】
2015203745.tif 000011
【図８】
2015203745.tif 000012
【図９】
2015203745.tif 000013