(57)【要約】【課題】本発明は、液晶レンズとした際に液晶層を良好に封止することが可能な液晶レンズ用柱状形成物付基板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、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、上記基板上に形成され、上記柱状形成物が形成された表示領域を囲むように形成され、上記基板側と反対側の面に上記液晶レンズとした際に液晶層を封止するシール層が形成される台座部と、を有し、上記台座部の高さが、上記柱状形成物の高さと同等または上記柱状形成物の高さよりも低い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、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、
前記基板上に形成され、前記柱状形成物が形成された表示領域を囲むように形成され、前記基板側と反対側の面に前記液晶レンズとした際に液晶層を封止するシール層が形成される台座部と、を有し、
前記台座部の高さが、前記柱状形成物の高さと同等または前記柱状形成物の高さよりも低い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２】
前記台座部が、前記基板側と反対側の面に凹部を有する形状であることを特徴とする請求項１に記載の液晶レンズ用柱状形成物付基板。
【請求項３】
前記台座部が、前記表示領域側の高さが前記表示領域の外側の高さよりも高くなる段差を有する形状であることを特徴とする請求項１に記載の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、
前記基板上に形成され、前記柱状形成物が形成された表示領域を囲むように形成された台座部と、
前記台座部の前記対向基板側の面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、
前記台座部の高さが、前記柱状形成物の高さと同等または前記柱状形成物の高さよりも低いことを特徴とする液晶レンズ。
【請求項５】
前記シール層が、さらに前記台座部の前記表示領域の外側の側面に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、およびこれを用いた液晶レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置の分野においては、３次元表示をすることへの要望が高まってきている。表示装置において、３次元表示をするには、何らかの方法により観察者に対して右目用の映像と左目用の映像とを分けて観察させる必要がある。３次元表示の方式としては、例えば偏光レンズ等を有する３次元表示用のメガネを用いる方式もあるが、近年、観察者に裸眼で３次元表示を観察させる裸眼式３次元表示方式が注目を集めている。
【０００３】
裸眼式３次元表示方式としては、例えば、パラックスバリア方式と、液晶レンズ方式とを挙げることができる。液晶レンズ方式は、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液晶レンズを用いた方式である（例えば、特許文献１）。液晶レンズにおいては、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機能を付与することができるため、液晶レンズの駆動の有無により、１つの表示装置において、２次元表示と３次元表示との２態様の表示を行うことができるといった利点を有する。
【０００４】
液晶レンズにおける液晶層を封止する方法としては、例えば、液晶表示装置における液晶層を封止する方法と同様に、２枚の基板のうち、一方の基板上にシール剤を塗布してシール層を形成し、他方の基板と貼り合わせる方法が検討されている。しかしながら、液晶レンズにおける液晶層の厚さは、液晶表示装置における液晶層の厚さに比べて１０倍以上厚い場合が多く、シール層自体を形成することが困難となるという問題や、シール層の幅が大きくなるという問題があり、液晶層を良好に封止することが困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】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】
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、液晶レンズとした際に液晶層を良好に封止することが可能な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】
【０００７】
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、上記基板上に形成され、上記柱状形成物が形成された表示領域を囲むように形成され、上記基板側と反対側の面に上記液晶レンズとした際に液晶層を封止するシール層が形成される台座部と、を有し、上記台座部の高さが、上記柱状形成物の高さと同等または上記柱状形成物の高さよりも低い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。
【０００８】
本発明によれば、上記台座部を有することにより、液晶レンズとした際に液晶層を良好に封止することが可能な液晶レンズ用柱状形成物付基板とすることができる。
【０００９】
上記発明においては、上記台座部が、上記基板側と反対側の面に凹部を有する形状であることが好ましい。台座部の上記基板側と反対側の面にシール剤を塗布してシール層を形成しやすくすることができる。
【００１０】
上記発明においては、上記台座部が、上記表示領域側の高さが上記表示領域の外側の高さよりも高くなる段差を有する形状であることも好ましい。台座部の上記基板側と反対側の面に塗布されたシール剤が表示領域内に流れ落ちることを抑制することができる。また、シール層を台座部における表示領域の外側の側面にも形成しやすくなり、液晶レンズとした際に液晶層への水分等の浸入を好適に抑制することができる。
【００１１】
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、上記基板上に形成され、上記柱状形成物が形成された表示領域を囲むように形成された台座部と、上記台座部の上記対向基板側の面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、上記台座部の高さが、上記柱状形成物の高さと同等または上記柱状形成物の高さよりも低いことを特徴とする液晶レンズを提供する。
【００１２】
本発明によれば、上記台座部を有することにより、液晶層が良好に封止された液晶レンズとすることができる。
【００１３】
上記発明においては、上記シール層が、さらに上記台座部の上記表示領域の外側の側面に形成されていることが好ましい。液晶レンズの外部から液晶層への水分等の浸入を好適に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板は、液晶レンズとした際に液晶層を良好に封止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】
【００１５】
【図１】本発明の液晶レンズ用柱状形成物付基板の一例を示す概略平面図および概略断面図である。
【図２】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平面図および概略断面図である。
【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】本発明の液晶レンズの他の例を示す概略断面図である。
【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平面図である。
【図６】本発明における台座部について説明する説明図である。
【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】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９】本発明の液晶レンズの他の例を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の液晶レンズの他の例を示す概略断面図である。
【図１１】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１２】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１３】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１４】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。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の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。
【００１７】
Ａ．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（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、上記基板上に形成され、上記柱状形成物が形成された表示領域を囲むように形成され、上記基板側と反対側の面に上記液晶レンズとした際に液晶層を封止するシール層が形成される台座部と、を有し、上記台座部の高さが、上記柱状形成物の高さと同等または上記柱状形成物の高さよりも低いことを特徴とするものである。
なお、以下の説明において、「台座部の基板側とは反対側の面」を「台座部の上底」、「台座部の基板側の面」を「台座部の下底」、「柱状形成物の基板側と反対側の面」を「柱状形成物の上底」、および「柱状形成物の基板側の面」を「柱状形成物の下底」と称して説明する場合がある。
【００１８】
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）〜（ｃ）は本発明の柱状形成物付基板の一例を示す概略平面図および概略断面図である。また、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
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上に形成された柱状形成物３と、基板２上に形成され、柱状形成物３が形成された表示領域（図１（ａ）において破線で示される領域）を囲むように形成された台座部４と、を有するものである。また、図１（ｂ）においては、台座部４の高さｘ１が、柱状形成物３の高さｘ２と同等である例について示している。また、図１においては、基板２上の全面に透明電極層７（以下、全面透明電極層７と称して説明する場合がある。）が形成されている例について示している。また、図１（ａ）においては、表示領域を囲むように複数の台座部４が間隙５を設けて形成されている例について示している。
【００１９】
図２（ａ）〜（ｂ）は本発明の柱状形成物付基板の他の例を示す概略平面図および概略断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
図２においては、台座部４の高さｘ１が柱状形成物３の高さｘ２よりも低い例について示している。
【００２０】
次に、本発明の柱状形成物付基板を用いた液晶レンズについて図を用いて説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の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３（ａ）、（ｂ）においては、図１（ａ）〜（ｃ）に示す柱状形成物付基板を用いた液晶レンズの例を示しており、図３（ａ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面に相当し、図３（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面に相当する。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、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上に形成され、柱状形成物３が形成された表示領域を囲むように形成された台座部４と、台座部４の対向基板１２側の面および対向基板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（ａ）、（ｂ）においては、基板２上に全面透明電極層７が形成されており、対向基板１２上に長尺の透明電極層１７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。
【００２１】
また、図４は、本発明の柱状形成物付基板を用いた液晶レンズの他の例を示す概略断面図である。また、図４においては、図２に示す柱状形成物付基板を用いた液晶レンズの例を示している。
本発明においては、図３に示すように台座部４の高さｘ１が柱状形成物３の高さｘ２と同等である場合、図４に示すように台座部４の高さｘ１が柱状形成物３の高さｘ２よりも低い場合のいずれの場合も、対向基板１２側の面に形成されるシール層２１の厚さを調整して、基板２と対向基板１２とを貼り合わせて液晶層を良好に封止することができる。
【００２２】
本発明によれば、上記台座部を有することにより、液晶レンズとした際に液晶層を良好に封止することができる液晶レンズ用柱状形成物付基板とすることができる。
【００２３】
この理由について簡単に説明する。
ここで、従来から液晶レンズにおける液晶層の封止方法としては、液晶表示装置における液晶層の封止方法と同じく、シール剤を用いて基板および対向基板を貼り合わせることにより液晶層を封止する封止方法が検討されている。
しかしながら、液晶レンズにおける液晶層の厚さは、液晶表示装置における液晶層の厚さの１０倍以上の厚さを有する場合が多く、基材上にシール剤を塗布して、液晶レンズにおける液晶層の厚さと同等の厚さを有するシール層を形成することが困難となる場合がある。
また、シール剤中にシール層の厚さを確保するためのビーズ、ファイバー等の粒子を分散させてシール層を形成した場合は、粒子の体積により相対的にシール層の幅が大きくなる場合が多い。近年、表示装置においては、画像を表示する表示領域に対して、その周囲の額縁領域の幅についてはより狭くすることが求められることから、上述のシール層の幅が大きくなると液晶レンズおよび表示装置を組み合わせて用いた場合に、額縁領域の幅を狭くすることが困難となるという問題がある。
【００２４】
これに対して、本発明によれば、台座部を有することにより、台座部の高さを調整して、台座部の上記基板と反対側の面に形成されるシール層の厚さを薄く形成することができる。
また、本発明によれば、上記台座部を有することにより、台座部の幅を調整することで液晶レンズにおけるシール層の幅を調整することができることから、シール層の幅の広がりを抑制することができる。
【００２５】
また、従来の方法により、液晶レンズにおける液晶層をシール層を用いて封止した場合は、液晶層の厚さ分に相当するシール層の側面と、液晶層における液晶材料とが接触することになる。この場合、シール剤により液晶層が汚染されて液晶層が劣化することが懸念される。
【００２６】
これに対して、本発明によれば、台座部を有することにより、液晶層と接触するシール層の側面の面積を小さくすることができるため、シール剤により液晶層が汚染されて、液晶層が劣化することを抑制することができる。
【００２７】
また、一般に、シール剤は高価な材料である。本発明によれば、台座部を有することにより、シール剤の使用量を低減させることができ、液晶レンズの製造コストを削減することが可能となる。
【００２８】
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。
【００２９】
１．台座部
本発明における台座部は、上記基板上に形成され、上記柱状形成物が形成された表示領域を囲むように形成されるものである。また、台座部は、上記基板側と反対側の面に液晶レンズとした際に液晶層を封止するシール層が形成されるものである。
また、台座部は、柱状形成物付基板の非表示領域に形成されるものである。
非表示領域は、後述する表示領域の外側に設けられるものであり、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の外側に配置される額縁領域に対応する領域である。
【００３０】
（１）台座部の形態
本発明における台座部の形態について説明する。
本発明において、「台座部が表示領域を囲むように形成される」とは、表示領域を連続して囲むように１つの台座部が形成される場合だけでなく、表示領域を囲むように複数の台座部が間隙を設けて形成される場合を含む。
また、「台座部が表示領域を囲むように形成される」とは、台座部が、表示領域の内外に通じ液晶レンズの製造時において液晶材料を封入する際に用いられる液晶材料用の開口部を有するように形成されている場合も含む。
具体的には「台座部が表示領域を囲むように形成される」とは、図５に示すように、表示領域を連続して囲むように１つの台座部４が形成される場合、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、表示領域を囲むように複数の台座部４が間隙５を設けて形成される場合を含む。
また、図５に示すように、台座部４が液晶材料用の開口部６を有するように形成されている場合を含む。
【００３１】
本発明においては、なかでも、表示領域を囲むように複数の台座部が間隙を設けて形成されることが好ましい。台座部を後述する柱状形成物と同時にフォトリソグラフィ法を用いて形成する場合に、現像時において表示領域内に現像液が残留しにくくすることができ、柱状形成物の現像を良好に行うことができるからである。
また、上記複数の台座部が間隙を設けて形成されていることにより、液晶レンズの製造時において、台座部上にシール剤を塗布して対向基板と貼り合わせた場合に、過剰なシール剤が間隙に入り込むことで、貼り合わせ時の圧力によりシール層の幅が太くなることを抑制することができる。
【００３２】
台座部が間隙を有する場合、間隙の幅としては、液晶レンズとした際に間隙にシール剤を充填させることができ、液晶材料の漏れを生じさせない程度であれば特に限定されない。具体的な間隙の幅としては、５０μｍ〜５００μｍの範囲内、なかでも７０μｍ〜３５０μｍの範囲内、特に１００μｍ〜３００μｍの範囲内であることが好ましい。上記間隔の幅が小さいと、上述の現像時において柱状形成物領域内の現像液を十分に排出することが困難となる可能性があるからであり、上記間隙の幅が大きいと、間隙にシール剤を充填させた場合に、充填部分のシール層の幅が大きくなる可能性や、間隙部分におけるシール層が破れ易くなる可能性があるからである。
「間隙の幅」とは、複数の台座部を形成した場合において隣接する台座部の間の距離をいい、例えば、図１（ａ）、（ｃ）において矢印間の距離ｘ３で示される距離をいう。
【００３３】
台座部全体に対する間隙の比率としては、液晶レンズとした際にシール層および台座部を用いて液晶層を封止することができれば特に限定されないが、３０％以下、なかでも２％〜２５％の範囲内、特に４％〜２０％の範囲内であることが好ましい。台座部全体に対する間隙の比率が大きいと、間隙に形成されるシール層の幅が大きくなる可能性や間隙にシール剤を充填してシール層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。
「台座部全体に対する間隙の比率」とは、台座部が連続して形成された場合における台座部の内周の距離に対する、間隙の幅（複数の間隙を有する場合は、各間隙の幅の総和）の比率をいう。
【００３４】
台座部が間隙を有する場合、台座部の平面視形状としては、例えば、長方形状を挙げることができる。
【００３５】
台座部の断面形状としては、例えば、図６（ａ）に示すように、上底の幅ｘ４および下底の幅ｘ５が同等の幅を有する垂直形状であってもよく、図６（ｂ）に示すように、上底の幅ｘ４が下底の幅ｘ５より小さくなる順テーパー形状であってもよく、図６（ｃ）に示すように、上底の幅ｘ４が下底の幅ｘ５より大きくなる逆テーパー形状であってもよい。本発明においては、なかでも、台座部の断面形状が垂直形状であることが好ましい。
「台座部の断面形状」とは、台座部を幅方向からみた場合の台座部の形状をいう。
「台座部の上底の幅」とは、台座部の断面形状において、台座部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、台座部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。「台座部の上底の幅」とは、具体的には、図６（ａ）〜（ｃ）においてｘ４で示される距離をいう。なお、台座部における基板側と反対側の面が後述する凹部を有する場合、「台座部の上底の幅」とは、図７においてｘ４’で示される距離をいう。また、台座部が後述する段差を有する場合、「台座部の上底の幅」とは、図８においてｘ４”で示される距離をいう。
「台座部の下底の幅」とは、台座部の断面形状において、台座部が形成された基板表面と、台座部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、「台座部の下底の幅」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、台座部が他の層を介して基板上に形成されている場合は、「台座部の下底の幅」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。「台座部の下底の幅」とは、具体的には、図６（ａ）〜（ｃ）においてｘ５で示される距離をいう。
なお、図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明における台座部について説明する説明図である。
【００３６】
台座部４の形状としては、図１（ｂ）に示すように、基板側と反対側の面が平坦な形状であってもよく、図７に示すように、基板側と反対側の面に凹部を有する形状であってもよく、図８に示すように表示領域側の高さが表示領域の外側の高さよりも高くなる段差を有する形状であってもよい。
図７に示すように台座部４の基板側と反対側の面に凹部を有する形状である場合は、図９に示すように液晶レンズ３０を形成する際に、凹部にシール剤を塗布しやすくなり、台座部４の基板側と反対側の面にシール層２１を形成しやすくすることができる。
また、図８に示すように台座部４が上述の段差を有する形状である場合、液晶レンズを形成する際に、台座部の基板側と反対側の面に塗布されたシール剤が、表示領域側に流れ出しにくくすることができる。よって、表示領域側に過剰なシール剤が混入しにくくなることから、液晶レンズとした際にシール剤による液晶層の汚染を抑制することができる。また、図１０に示すように、台座部の表示領域の外側の側面にもシール剤を塗布してシール層を形成しやすくなる。この場合、液晶レンズ３０の外側から液晶層２０への水分の浸入を好適に抑制することが可能となる。
なお、図７および図８は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り、図９および図１０は本発明の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。また、図９においては、図７に示す柱状形成物付基板を用いた液晶レンズの例を示しており、図１０においては、図８に示す柱状形成物付基板を用いた液晶レンズの例を示している。
【００３７】
具体的な凹部の深さとしては、液晶レンズの大きさ等に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、５．０μｍ以下、なかでも０．５μｍ〜４．０μｍの範囲内、特に１．０μｍ〜２．５μｍの範囲内であることが好ましい。凹部の深さが大きすぎる場合は、台座部の強度を十分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。
なお、凹部の深さとは、台座部における凹部の底部から、凹部が形成されていない部分までの垂直方向の距離をいい、例えば、図７において矢印間の距離ｘ６で示される距離をいう。
【００３８】
具体的な段差としては、液晶レンズの大きさ等に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、５．０μｍ以下、なかでも０．５μｍ〜４．０μｍの範囲内、特に１．０μｍ〜３．０μｍの範囲内であることが好ましい。段差が大きすぎる場合は、台座部の強度を十分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。
なお、段差とは、例えば、図８において矢印間の距離ｘ７で示される距離をいう。
【００３９】
台座部の幅としては、基板とは反対側の面にシール層を形成することができる程度であれば特に限定されず、柱状形成物付基板が用いられる液晶レンズの大きさ等により適宜選択することができる。台座部の幅としては、例えば、台座部の下底の幅が、３０μｍ〜５００μｍの範囲内、なかでも３０μｍ〜３００μｍの範囲内、特に３０μｍ〜１５０μｍの範囲内であることが好ましい。台座部の下底の幅が大きすぎると、台座部を有する場合も、液晶レンズにおけるシール層の幅を十分に小さくすることが困難となる可能性があるからであり、台座部の下底の幅が小さすぎると台座部の強度を十分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。
【００４０】
台座部の高さとしては、後述する柱状形成物の高さと同等または柱状形成物の高さよりも低ければ特に限定されず、本発明の柱状形成物付基板を用いた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。
【００４１】
ここで、「台座部の高さが柱状形成物の高さと同等である。」とは、柱状形成物の高さを１００％とした場合に、台座部の高さが、９５％〜１０５％の範囲内となることをいう。
台座部の高さが上記範囲を超える場合は、液晶レンズとした際に、台座部およびシール層の積層部分の厚さにより、柱状形成物における基板および対向基板の間を一定の距離に保持するという機能が阻害される可能性があるからである。
【００４２】
本発明における柱状形成物の高さに対する台座部の高さの比率としては、上述した同等の値以下であれば特に限定されないが、８０％〜１００％の範囲内、なかでも８５％〜１００％の範囲内、特に９０％〜１００％の範囲内であることが好ましい。柱状形成物の高さに対する台座部の高さの比率が小さいと、台座部上に十分な厚さを有するシール層を形成することが困難となる可能性があるからである。また、シール層の厚さが厚くなることから、シール剤の使用量を十分に低減させることが困難となる可能性や、液晶レンズとした際にシール剤による液晶層の汚染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。
【００４３】
具体的な台座部の高さとしては、例えば、２４μｍ〜１００μｍの範囲内、なかでも２６μｍ〜８５μｍの範囲内、特に２８μｍ〜７０μｍの範囲内であることが好ましい。
「台座部の高さ」とは、台座部が形成された基板表面からの垂直方向の距離が最大となる台座部における基板とは反対側の面までの距離をいい、台座部の断面形状において下底から最上部までの垂直方向の距離をいう。
「台座部の高さ」とは、例えば、図１に示すように台座部４における基板側とは反対側の面が平坦である場合は、基板２表面から台座部４における基板側とは反対側の面までの距離ｘ１をいい、図７に示すように台座部４が基板側とは反対側の面に凹部を有する場合は、基板２表面から台座部４において凹部が形成されていない部分の面までの距離ｘ１’をいい、図８に示すように台座部４が段差を有する場合は、基板２表面から台座部４において高さが高い方の面までの距離ｘ１”をいう。
【００４４】
台座部の形状は、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、台座部の高さ、および台座部の幅等は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。
【００４５】
（２）台座部の材料および形成方法
本発明における台座部は樹脂を含むものである。
また、台座部の材料としては、後述する柱状形成物の材料と同一の材料を用いてもよく、異なる材料を用いてもよい。本発明においては、なかでも台座部の材料が柱状形成物の材料と同一の材料であることが好ましい。台座部と柱状形成物とを同時に形成することができることから、柱状形成物付基板の製造工程を少なくすることができ、簡便な方法で柱状形成物付基板を製造することができるからである。
具体的な台座部の材料については、後述する「２．柱状形成物  （２）柱状形成物の材料および形成方法」の項で説明する材料から適宜選択して用いることができる。
【００４６】
台座部の形成方法としては、公知のフォトリソグラフィ法を用いることができる。
より具体的には、基板上に感光性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、所定の開口部を有するフォトマスクを介して露光した後、現像することにより台座部を形成することができる。また、塗膜の代わりに転写膜を用いてもよい。
また、台座部の基板側とは反対側の面に凹部または段差を有する台座部の形成方法としては、上述の形成方法のフォトマスクとしてスリットマスクを用いる方法を挙げることができる。
【００４７】
本発明においては、台座部が、液晶材料用の開口部を有していてもよい。液晶材料用の開口部を有する場合、開口部の幅については、通常、本発明の柱状形成物付基板が用いられる液晶レンズの大きさ等に応じて決定される。
なお、上述した台座部全体に対する間隙の比率については、液晶材料用の開口部を含まない値である。
【００４８】
２．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る。また、柱状形成物は、液晶レンズにおける上記基板および対向基板の間を一定の距離に保持するものである。
【００４９】
また、本発明における柱状形成物は、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。
【００５０】
（１）柱状形成物の形状
本発明における柱状形成物の形状について説明する。
柱状形成物の平面視形状としては、液晶レンズにおける上記基板および対向基板の間の距離を一定に保持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、液晶レンズとした際に液晶層の液晶材料の配向乱れ等を抑制することができるからである。
【００５１】
柱状形成物の正面形状としては、例えば、図１１（ａ）および図１１（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１１（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、図１１（ｄ）に示すように、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１１（ａ）および図１１（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１１（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１１（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、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。
【００５２】
ここで、「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。
「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。具体的には、図１１（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。具体的には、図１１（ａ）〜（ｄ）においてsで示される距離をいう。
なお、図１１（ａ）〜（ｄ）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る。
【００５３】
柱状形成物の高さとしては、液晶レンズとした際に基板および対向基板の間の距離を保持し、液晶層を所定の厚さとすることができる程度であれば特に限定されない。具体的な柱状形成物の高さとしては、３０μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、なかでも３３μｍ〜８５μｍの範囲内、特に３５μｍ〜７０μｍの範囲内であることが好ましい。
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、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。
「柱状形成物の高さ」とは、柱状形成物が形成された基板表面から基板とは反対側の面までの垂直方向の距離をいい、柱状形成物の正面形状において下底から上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１１（ａ）〜（ｄ）においてqで示される距離をいう。
【００５４】
また、柱状形成物における上底および下底の差の絶対値としては、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の距離を保持し、液晶層を所定の厚さとすることができる程度であれば特に限定されない。具体的な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以下であることが好ましく、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、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。
【００５５】
具体的な下底の幅としては、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柱状形成物の強度が低下する可能性や、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、液晶レンズとした際に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。
【００５６】
また、柱状形成物のアスペクト比としては、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の距離を保持し、液晶層を所定の厚さとすることができる程度であれば特に限定されない。具体的な柱状形成物のアスペクト比としては、１．７〜２．３の範囲内であることが好ましく、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、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、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。
アスペクト比とは、柱状形成物の下底の幅に対する高さの比率をいう。
【００５７】
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、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。
【００５８】
（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。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。
【００５９】
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。
【００６０】
（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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
（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。
【００６５】
モノマーの含有量としては、所定の液晶レンズ用柱状スペーサ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。
【００６６】
（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。
【００６７】
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。
【００６８】
（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。
【００６９】
（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。
【００７０】
（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。
【００７１】
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。
【００７２】
（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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
また、本発明においては、上述した台座部と柱状形成物とを形成することが可能なフォトマスクを用いることが好ましい。台座部と柱状形成物とを同時に形成することができ、製造工程を削減することができるからである。
【００７５】
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。
【００７６】
３．基板
本発明に用いられる基板は、通常、透明性を有する。基板の透明性としては、本発明の柱状形成物付基板を用いた液晶レンズを表示装置に配置した場合に、表示された画像を観察することができる程度であれば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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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「４．その他の構成」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。
【００８０】
４．その他の構成
本発明の柱状形成物付基板は、上述した基板と、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。
【００８１】
（１）透明電極層
本発明の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（ｂ）、図１２等に示すように全面透明電極層７や、図１３に示すように長尺の透明電極層１７を挙げることができる。また、長尺の透明電極層１７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。少ない工程数で柱状形成物付基板を形成することができるからである。
【００８２】
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７は、図１（ｂ）等に示すように、基板２と柱状形成物３および台座部４との間に形成されていてもよく、図１２に示すように、基板２、柱状形成物３および台座部４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および台座部との間に形成されていることが好ましい。
【００８３】
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、基板と柱状形成物および台座部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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
（２）配向膜
本発明の柱状形成物付基板は、図１４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８を有していてもよい。
【００８８】
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。
【００８９】
（３）遮光部
本発明の柱状形成物付基板は、図１４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９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第２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。
【００９０】
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。
【００９１】
５．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。本発明においては、なかでも、台座部と柱状形成物とを同時に形成することが好ましい。
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。
【００９２】
本発明の柱状形成物付基板は、後述する「Ｂ．液晶レンズ」の項で説明する液晶レンズに用いられるものである。
【００９３】
Ｂ．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、上記基板上に形成され、上記柱状形成物が形成された表示領域を囲むように形成された台座部と、上記台座部の上記対向基板側の面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、上記台座部の高さが、上記柱状形成物の高さと同等または上記柱状形成物の高さよりも低いことを特徴とするものである。
【００９４】
本発明の液晶レンズについて図を用いて説明する。
図３（ａ）、（ｂ）、図４、図９、および図１０は本発明の液晶レンズの一例を示す概略断面図である。なお、これらの図の詳細については、上述した「Ａ．柱状形成物付基板」の項で説明したので、ここでの説明は省略する。
【００９５】
本発明によれば、台座部を有することにより、液晶層が良好に封止された液晶レンズとすることができる。
この理由については、上述した「Ａ．柱状形成物付基板」の項で説明したので、ここでの説明は省略する。
【００９６】
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、台座部、およびその他の構成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】
１．シール層
本発明におけるシール層は、上記台座部の上記対向基板側の面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ものである。
【００９８】
上記シール層２１としては、図３（ｂ）等に示すように、少なくとも台座部４の対向基板１２側の面および上記対向基板１２の間に形成されていればよいが、本発明においては、図１０に示すように、シール層２１が、さらに上記台座部４の上記表示領域の外側の側面に形成されていることが好ましい。シール層を構成するシール剤は、通常、樹脂よりも水分遮断性が高いことから、シール層が台座部における液晶層側とは反対側の側面にも形成されていることにより、液晶レンズの外部から液晶層への水分等の浸入を良好に抑制することができるからである。
【００９９】
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。
【０１００】
シール層の厚さ、およびシール層の幅については、柱状形成物の高さ、台座部の高さ、台座部の幅に応じて適宜決定される。
「シール層の厚さ」とは、対向基板表面から台座部の対向基板側の面までに形成されたシール層の厚さをいい、例えば、図３（ａ）、図９および図１０においてｙ１で示される距離をいう。また、シール層の幅とは、対向基板表面に形成されたシール層の幅をいい、例えば図３（ａ）、図９および図１０においてｙ２で示される距離をいう。
【０１０１】
シール層の形成方法としては、台座部の対向基板側の面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台座部の対向基板側の面に吐出したのち、対向基板と貼り合わせる方法を挙げることができる。
また、シール層を上述した台座部の表示領域の外側の側面にも形成する場合は、例えば、図１０に示す形状を有する台座部を用いることにより、台座部の段差を利用して表示領域の外側の側面にもシール層を形成しやすくすることができる。また、この場合、台座部の対向基板側の面に塗布されたシール剤が表示領域内に流れ落ちることも抑制できるため、シール剤による液晶層の汚染についても抑制することができる。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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、基板上のシール層用隔壁における内側隔壁および外側隔壁の間にシール剤を充填して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。
【０１０６】
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．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。
【０１０７】
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、基板上に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。
【０１０８】
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「Ａ．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。
【０１０９】
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。
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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】
【０１１３】
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明の柱状形成物付基板の詳細について説明する。
【０１１４】
［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。
【０１１５】
（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
【０１１６】
２．柱状形成物および台座部の作製
（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
【０１１７】
（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。
液晶レンズ用柱状形成物の表示領域に形成される柱状形成物に対応する開口と、非表示領域に形成される台座部に対応する開口を有するフォトマスクを準備した。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、表示領域の遮光部上に柱状形成物を形成し、非表示領域のＩＴＯ膜上に台座部を形成した。実施例１では台座部の形状が図１に例示する形状となるように、台座部を形成した。以上の手順により、柱状形成物付基板を得た。
得られた柱状形成物の高さは４９．８μｍ、下底の幅は２５μｍであった。また、台座部の高さは４９．６μｍ、台座部の幅は１００μｍであった。
【０１１８】
[実施例２]
柱状形成物に対応する開口と、台座部に対応する開口とを有し、台座部に対応する開口の中央部に凹部を形成するためのスリットパターンを有するスリットマスクを用いたこと以外は、実施例１と同様に柱状形成物付基板を作製した。実施例２では台座部の形状が図７に例示する形状となるように、台座部を形成した。
得られた柱状形成物の高さは４９．５μｍ、下底の幅は２５μｍであった。また、台座部の高さは４９．５μｍ、台座部の幅は８０μｍ、凹部の深さは２．２μｍであった。
【０１１９】
[実施例３]
柱状形成物に対応する開口と、台座部に対応する開口とを有し、台座部の非表示領域側の高さが表示領域側の高さよりも低くなるように設けられたスリットパターンを有するスリットマスクを用いたこと以外は、実施例１と同様に柱状形成物付基板を作製した。実施例３では台座部の形状が図８に例示する形状となるように、台座部を形成した。
得られた柱状形成物の高さは５０．１μｍ、下底の幅は２５μｍであった。また、台座部の高さは４９．７μｍ、台座部の幅は８３μｍ、凹部の深さは２．６μｍであった。
【０１２０】
[比較例１]
柱状形成物に対応する開口のみが形成されたフォトマスクを用いたこと以外は実施例１と同様に柱状形成物付基板を得た。
得られた柱状形成物の高さは５０．０μｍ、下底の幅は２５μｍであった。
【０１２１】
[比較例２]
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をスピンコート法により塗布し、乾燥させて厚さ３０．０μｍの塗膜を形成したこと以外は、比較例１と同様にして柱状形成物付基板を得た。
得られた柱状形成物の高さは３０．０μｍ、下底の幅は２５μｍであった。
【０１２２】
［評価］
下記の手順により、柱状形成物付基板と対向基板との貼合特性を評価した。
ガラス基板と、ガラス基板の一方の表面上にストライプ状に配列された複数のＩＴＯ膜とを有する対向基板を準備した。
実施例１〜３の柱状形成物付基板における台座部のガラス基板側とは反対側の面上にシール剤を塗布し、対向基板のＩＴＯ膜側の面とを対向させて貼り合わせてＵＶ光を照射してシール層を形成したところ、柱状形成物付基板と対向基板とは、良好に貼り合わせることができた。シール剤には、ファイバーガラスをスペーサとして含有させたＵＶ硬化型樹脂組成物を使用した。
また、実施例３においては、台座部の外部側の側面にもシール層を形成することができた。
【０１２３】
一方、比較例１の柱状形成物付基板の柱状形成物が形成された表面上の非表示領域に上述したシール剤を塗布したところ、シール剤が濡れ広がり、柱状形成物付基板の高さに対応するシール層を形成することが困難であった。
【０１２４】
また、比較例２の柱状形成物付基板の柱状形成物が形成された表面上の非表示領域に上述したシール剤を塗布して対向基板のＩＴＯ膜側の面とを対向させて貼り合わせてＵＶ光を照射してシール層を形成したところ、柱状形成物付基板と対向基板とは貼り合わせることができたが、シール層の幅が広くなり、非表示領域が大きくなった。
結果を表１に示す。なお、表１において幅は下底の幅を指す。また、実施例１〜３および比較例１〜２においては、柱状形成物の高さは遮光部表面から柱状形成物の上底までの距離、台座部の高さはＩＴＯ膜表面から台座部の対向基板側の面までの距離である。
また、貼合特性については、柱状形成物付基板および対向基板を貼り合わせることができ、かつ、シール層の幅が１００μｍ以下のものを○とし、上記条件に当てはまらない場合を×とした。
【０１２５】
【表１】
2015169734.tif 000003
【符号の説明】
【０１２６】
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
４  …  台座部
１２  …  対向基板
２０  …  液晶層
２１  …  シール層
３０  …  液晶レンズ
【図１】
2015169734.tif 000004
【図２】
2015169734.tif 000005
【図３】
2015169734.tif 000006
【図４】
2015169734.tif 000007
【図５】
2015169734.tif 000008
【図６】
2015169734.tif 000009
【図７】
2015169734.tif 000010
【図８】
2015169734.tif 000011
【図９】
2015169734.tif 000012
【図１０】
2015169734.tif 000013
【図１１】
2015169734.tif 000014
【図１２】
2015169734.tif 000015
【図１３】
2015169734.tif 000016
【図１４】
2015169734.tif 000017