(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂、モノマー、光重合開始剤、溶剤を主成分とする感光性組成物において、該モノマーとして化学式（１）及び化学式（２）で表されるモノマーを含有することを特徴とする柱状スペーサー用感光性組成物。
【化１】
0003752916.tif 000009
【化２】
0003752916.tif 000010
【請求項２】
請求項１記載の柱状スペーサー用感光性組成物を用いて柱状スペーサーを設けたことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に用いるカラーフィルタに関するものであり、特に、スペーサー機能を有する液晶表示装置用カラーフィルタの製造に用いる柱状スペーサー用感光性組成物及びそれを用いた液晶表示装置用カラーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置の技術に於いては、基板間にギャップを形成するために、スペーサーと呼ばれるガラス又は合成樹脂の透明球状体粒子（ビーズ）を散布している。このスペーサーは透明な粒子であることから、画素内に液晶と一諸にスペーサーが入っていると、黒色表示時にスペーサーを介して光が漏れてしまい、また液晶材料が封入されている基板間にスペーサーが存在することによって、スペーサー近傍の液晶分子の配列が乱され、この部分で光漏れを生じ、コントラストが低下し表示品質に悪影響を及ぼす、などの問題を有している。
【０００３】
このような問題を解決する技術として、例えば、画素間上にスペーサー機能を有する突起部を形成する方法が提案されている。
図１は、このような例を示す液晶表示装置用カラーフィルタの部分断面図である。図１において、液晶表示装置用カラーフィルタ（１０）は、透明基板（１１）上に、遮光層（１２）、画素状カラーフィルタ層（１３）、透明導電膜（１４）が形成され、この画素状カラーフィルタ層（１３）間の透明導電膜（１４）上にスペーサー機能を有する突起部としての柱状スペーサー（１５）が形成されているものである。
【０００４】
図２は、このような液晶表示装置用カラーフィルタ（１０）を液晶表示装置に使用した例を示す液晶表示装置の部分断面図である。
図２において、液晶表示装置（３０）は、液晶表示装置用カラーフィルタ（１０）と、例えば、透明基板（２１）上に透明導電膜（２４）が形成された対向基板（２０）が貼り合わされて構成されているものである。
このような液晶表示装置（３０）においては、上記コントラストの改善がみられることに加え、液晶表示装置としての耐衝撃性が向上するものとなる。
【０００５】
液晶表示装置のカラーフィルタ（１０）と対向基板（２０）を貼り合わせる際には、液晶表示装置の周辺部にシール部（図示せず）を設け、カラーフィルタ（１０）と対向基板（２０）のギャップができるだけ平行になるようにして、上下定盤間に力を加えシール部及び柱状スペーサーを圧着し貼り合わせるが、この柱状スペーサー（１５）の強度が弱いとギャップが均一にならず、液晶表示装置としては表示品質が悪化し、例えば、色ムラが顕著なものとなってしまう。
【０００６】
図３、及び図４は、このような柱状スペーサーの強度に関連する柱状スペーサーの形状を説明する模式図である。図３は、柱状スペーサーの平面図であり、図４は、図３における柱状スペーサーのＸ−Ｘ’断面図である。
図３、及び図４に示すように、柱状スペーサの強度は、上面面積（Ｓ2 ）と下面面積（Ｓ1 ）との比（Ｓ2 ／Ｓ1 ）が大きなものほど大きくなるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、柱状スペーサを設けた液晶表示装置用カラーフィルタを液晶表示装置に使用した際に、液晶表示装置用カラーフィルタと対向基板との貼り合わせにて、ギャップが不均一になることを防ぐために、柱状スペーサの上面面積（Ｓ2 ）と下面面積（Ｓ1 ）との比（Ｓ2 ／Ｓ1 ）を大きくし、且つ柱状スペーサの剛性を表すヤング率を大きくする柱状スペーサの製造を可能とする柱状スペーサー用感光性組成物を提供することを課題とするものである。
また、その柱状スペーサー用感光性組成物を用いて柱状スペーサを設けた液晶表示装置用カラーフィルタを提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、樹脂、モノマー、光重合開始剤、溶剤を主成分とする感光性組成物において、該モノマーとして化学式（１）及び化学式（２）で表されるモノマーを含有することを特徴とする柱状スペーサー用感光性組成物である。
【０００９】
【化３】
0003752916.tif 000002
【００１０】
【化４】
0003752916.tif 000003
【００１１】
また、本発明は、上記発明による柱状スペーサー用感光性組成物を用いて柱状スペーサーを設けたことを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明による柱状スペーサー用感光性組成物を、その実施形態に基づいて説明する。
【００１３】
本発明による柱状スペーサー用感光性組成物は、樹脂、モノマー、光重合開始剤、溶剤を主成分とするものであり、このモノマーとして上記化学式（１）及び上記化学式（２）で表されるモノマーを含有することを特徴とするものである。これらモノマーを含有することにより、この柱状スペーサー用感光性組成物を用いて形成した柱状スペーサーは、その上面面積（Ｓ2 ）と下面面積（Ｓ1 ）との比（Ｓ2 ／Ｓ1 ）が向上し、且つそのヤング率が向上したものとなる。
【００１４】
従って、本発明による柱状スペーサー用感光性組成物を用いて形成した柱状スペーサーを有する液晶表示装置用カラーフィルタを使用した液晶表示装置においては、色ムラなどの表示品質が改善されたものとなり、また、耐衝撃性が向上したものとなる。
また、このような強度のある柱状スペーサーを有する液晶表示装置用カラーフィルタは、強誘電性液晶、或いは反強誘電性液晶を用いた液晶表示装置のようにギャップの狭い液晶表示装置において、その効果が特に発揮されたものとなる。
【００１５】
上記化学式（１）で表されるモノマーは、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）酸無水物付加体であり、酸無水物としては、例えば、シュウ酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、酒石酸などの無水物があげられる。
柱状スペーサー用感光性組成物に、このモノマーが含有することにより柱状スペーサーの現像性、特に前記上面面積（Ｓ2 ）と下面面積（Ｓ1 ）との比（Ｓ2 ／Ｓ1 ）が向上したものとなる。
このモノマーの含有量は、柱状スペーサー用感光性組成物１００重量％に対し、５〜２０重量％であることが好ましいものである。
【００１６】
上記化学式（２）で表されるモノマーは、化学式（２）に示すように、ウレタン結合を有するものである。柱状スペーサー用感光性組成物に、このモノマーが含有することにより柱状スペーサーとガラス基板との密着性が向上したものとなる。
このモノマーの含有量は、柱状スペーサー用感光性組成物１００重量％に対し、０．５〜１０重量％であることが好ましいものである。
【００１７】
柱状スペーサー用感光性組成物を構成する樹脂は、柱状スペーサー用感光性組成物１００重量％に対し、１５〜３０重量％、光重合開始剤は、柱状スペーサー用感光性組成物１００重量％に対し、０．０５〜５．０重量％、溶剤は、柱状スペーサー用感光性組成物１００重量％に対し、６０〜７５重量％、また、上記化学式（１）及び上記化学式（２）で表されるモノマーの合計は、柱状スペーサー用感光性組成物１００重量％に対し、５〜２０重量％であることが好ましい。
また、柱状スペーサー用感光性組成物の固形分は、１０〜４０％であることが好ましい。
【００１８】
【実施例】
＜実施例１＞
（柱状スペーサー用感光性組成物の調製）
以下の組成にて柱状スペーサー用感光性組成物を調製した。
0003752916.tif 000004
尚、得られた柱状スペーサー用感光性組成物の固形分は１５％であった。
【００１９】
【化５】
0003752916.tif 000005
【００２０】
【化６】
0003752916.tif 000006
【００２１】
（柱状スペーサーの作製）
上記柱状スペーサー用感光性組成物を用いて、下面面積（Ｓ1 ）が１６μｍ×２２μｍ、厚みが０．４５μｍの柱状スペーサーを形成し反強誘電性液晶表示装置用カラーフィルタとした。形成した柱状スペーサーは、上面面積（Ｓ2 ）と下面面積（Ｓ1 ）との比（Ｓ2 ／Ｓ1 ）が約８４．６％、ヤング率が約１．７×１０5 （Ｎ／ｃｍ2 ）のものであった。結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
0003752916.tif 000007
【００２３】
＜比較例１＞
（柱状スペーサー用感光性組成物の調製）
以下の組成にて柱状スペーサー用感光性組成物を調製した。比較例１においては、モノマーとして従来から用いられてきたジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）を用いた。
0003752916.tif 000008
尚、得られた柱状スペーサー用感光性組成物の固形分は１５％であった。
【００２４】
（柱状スペーサーの作製）
上記柱状スペーサー用感光性組成物を用いて、下面面積（Ｓ1 ）が１６μｍ×２２μｍ、厚みが０．４５μｍの柱状スペーサーを形成し反強誘電性液晶表示装置用カラーフィルタとした。形成した柱状スペーサーは、上面面積（Ｓ2 ）と下面面積（Ｓ1 ）との比（Ｓ2 ／Ｓ1 ）が約３８％、ヤング率が約１．５×１０5 （Ｎ／ｃｍ2 ）のものであった。結果を表１に示す。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、樹脂、モノマー、光重合開始剤、溶剤を主成分とする感光性組成物において、モノマーとして化学式（１）及び化学式（２）で表されるモノマーを含有するので、この柱状スペーサー用感光性組成物を用いて液晶表示装置用カラーフィルタに形成した柱状スペーサは、上面面積（Ｓ2 ）と下面面積（Ｓ1 ）との比（Ｓ2 ／Ｓ1 ）が大きく、且つヤング率が大きな柱状スペーサとなる。
また、このような柱状スペーサを有する液晶表示装置用カラーフィルタを用いた液晶表示装置は、柱状スペーサーの強度が強いのでギャップが不均一にならず、色ムラなどの発生で表示品質が悪化することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶表示装置用カラーフィルタの部分断面図である。
【図２】液晶表示装置用カラーフィルタを液晶表示装置に使用した例を示す液晶表示装置の部分断面図である。
【図３】柱状スペーサーの平面図である。
【図４】柱状スペーサーのＸ−Ｘ’断面図である。
【符号の説明】
１０…液晶表示装置用カラーフィルタ
１１、２１…透明基板
１２…遮光層
１３…画素状カラーフィルタ層
１４、２４…透明導電膜
１５…柱状スペーサー
２０…対向基板
３０…液晶表示装置
Ｓ1 …柱状スペーサの下面面積
Ｓ2 …柱状スペーサの上面面積
【図１】
0003752916.tif 000011
【図２】
0003752916.tif 000012
【図３】
0003752916.tif 000013
【図４】
0003752916.tif 000014