JP6384308B2 - 液晶表示素子および感放射線性樹脂組成物 - Google Patents
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第1の基板が、
TFTと、
TFTの上に第1の感放射線性樹脂組成物を用いて設けられた第1の絶縁膜と、
第1の絶縁膜に形成されたコンタクトホールと、
第1の絶縁膜上およびコントタクトホールの内壁上に設けられ、そのコンタクトホールを介してTFTに電気的に接続する第1の電極と、
コンタクトホールを埋めるように、第2の感放射線性樹脂組成物を用いて設けられた第2の絶縁膜と、
第2の絶縁膜の上に設けられてその一部により、第1の絶縁膜上の第1の電極と一部が接し、前記第1の電極と電気的に接続する第2の電極とを有してなり、
第3の電極を、第1の基板の第1の電極および第2の電極の上に第3の絶縁膜を介して設けるか、または、第2の基板の液晶側に設け、
第1の電極および第2の電極と、第3の電極との間に電圧を印加して液晶を駆動するよう構成されることを特徴とするものである。
液晶表示素子の第1の基板は、
TFTと、
TFTの上に設けられた第1の絶縁膜と、
第1の絶縁膜に形成されたコンタクトホールと、
第1の絶縁膜上およびコントタクトホールの内壁上に設けられ、コンタクトホールを介してTFTに電気的に接続する第1の電極と、
コンタクトホールを埋めるように設けられた第2の絶縁膜と、
第2の絶縁膜の上に設けられてその一部により、第1の絶縁膜上の第1の電極と一部が接し、前記第1の電極と電気的に接続する第2の電極とを有してなり、
液晶表示素子は、第3の電極を、第1の基板の第1の電極および第2の電極の上に第3の絶縁膜を介して設けるか、または、第2の基板の液晶側に設けて、第1の電極および第2の電極と、第3の電極との間に電圧を印加して液晶を駆動するよう構成されて、
第1の基板の第2の絶縁膜の形成に用いられることを特徴とするものである。
尚、本発明において、露光に際して照射される「放射線」には、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線および荷電粒子線等が含まれる。
<IPSモードの液晶表示素子>
図1は、本発明の第1実施形態のIPSモードの液晶表示素子の構造を模式的に示す断面図である。
尚、図1は、図2のA−A’線に沿った断面を模式的に示している。
TFT基板2において、第2の絶縁膜9の上に設けられた第2の電極10は、その一部である端部により、第1の絶縁膜6上の第1の電極8と電気的に接続してもよい。
また、TFT基板2においては、第2の絶縁膜9の上に設けられた第2の電極10が、その少なくとも一部を用い、第1の絶縁膜6上の第1の電極8の一部を覆うようにして接することで電気的に接続してもよい。
液晶表示素子1は、IPSモードの液晶表示素子となっている。
<VAモードの液晶表示素子>
図4は、本発明の第2実施形態のVAモードの液晶表示素子の構造を模式的に示す断面図である。
尚、図4は、図5のB−B’線に沿った断面を模式的に示している。
したがって、例えば、コンタクトホール107等の形成するために第1の絶縁膜106のパターニングで使用したフォトマスクを使用し、パターニングを行って第2の絶縁膜109を形成することができる。
<第1の感放射線性樹脂組成物>
本発明の第3実施形態である第1の感放射線性樹脂組成物は、本発明の第1および第2実施形態である液晶表示素子の第1の絶縁膜の形成に好適に用いられる。本実施形態の第1の感放射線性樹脂組成物は、ポジ型およびネガ型のいずれの感放射線性も選択して備えることが可能である。
<第2の感放射線性樹脂組成物>
本発明の第4実施形態である第2の感放射線性樹脂組成物は、本発明の第1および第2実施形態である液晶表示素子の第2の絶縁膜の形成に好適に用いることができる。本実施形態の第2の感放射線性樹脂組成物は、ポジ型およびネガ型のいずれの感放射線性も選択して備えることが可能である。
定的に解釈されるものではない。
[アルカリ可溶性樹脂(A−I)の合成]
冷却管および撹拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)8質量部およびジエチレングリコールメチルエチルエーテル220質量部を仕込んだ。引き続き、メタクリル酸15質量部、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレート45質量部、メタクリル酸メチル20質量部、スチレン5質量部、N−シクロヘキシルマレイミド15質量部を仕込み、窒素置換した後、緩やかに攪拌しつつ、溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度を5時間保持して重合することにより、共重合体(A−I)を含有する溶液を得た。得られた重合体溶液の固形分濃度は31.9質量%であり、共重合体(A−I)のMwは10000、分子量分布(Mw/Mn)は2.1であった。尚、固形分濃度とは重合体溶液の全質量に占める共重合体質量の割合を意味する。
[アルカリ可溶性樹脂(A−II)の合成]
撹拌機付の容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル144質量部を仕込み、続いて、メチルトリメトキシシラン13質量部、および3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン5質量部、フェニルトリメトキシシラン6質量部を仕込み、溶液温度が60℃になるまで加熱した。溶液温度が60℃に到達後、イオン交換水7質量部を仕込み、75℃になるまで加熱し、3時間保持した。次いで脱水剤としてオルト蟻酸メチル25質量部を加え、1時間攪拌した。さらに溶液温度を40℃にし、この温度を保ちながらエバポレーションすることで、水および加水分解縮合で発生したアルコールを除去した。以上の工程により、(A−II)成分であるシロキサンポリマーを得た。得られた加水分解縮合体の数平均分子量(Mn)は2500であり、分子量分布(Mw/Mn)は2であった。
[ポジ型の第1の感放射線性樹脂組成物の調製]
アルカリ可溶性樹脂として、アルカリ可溶性樹脂(A−I)を含有する溶液を、重合体100質量部(固形分)に相当する量で準備し、次いで光酸発生剤であるキノンジアジド化合物として、4,4’−[1−[4−[1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール(1.0モル)を30質量部混合し、さらに、固形分濃度が30質量%となるようにジエチレングリコールエチルメチルエーテルを加えて、各成分を溶解させた後、口径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、ポジ型の感放射線性を備えた第1の感放射線性樹脂組成物を調製した。
[ネガ型の第2の感放射線性樹脂組成物]
アルカリ可溶性樹脂として、アルカリ可溶性樹脂(A−II)を含有する溶液を、重合体100質量部(固形分)に相当する量で準備し、次いで重合性化合物としてジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(KAYARAD(登録商標) DPHA(以上、日本化薬社)100質量部、および感放射線性重合開始剤としてエタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)(イルガキュアOXE02、BASF社)を5質量部を混合し、固形分濃度が30質量%となるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを加えて、各成分を溶解させた後、孔径0.5μmのミリポアフィルタで濾過することにより、ネガ型の感放射線性を備えた第2の感放射線性樹脂組成物を調製した。
[ポジ型の第3の感放射線性樹脂組成物の調製]
アルカリ可溶性樹脂として、アルカリ可溶性樹脂(A−I)を含有する溶液を、重合体100質量部(固形分)に相当する量で準備し、次いで光酸発生剤であるキノンジアジド化合物として、4,4’−[1−[4−[1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール(1.0モル)を30質量部、金属粒子としてチタン酸バリウムを含む分散液50質量部(固形分)を混合し、固形分濃度が30質量%となるようにジエチレングリコールエチルメチルエーテルを加えて、各成分を溶解させた後、口径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、ポジ型の感放射線性を備えた第3の感放射線性樹脂組成物を調製した。
[膜の評価]
実施例3で調製した第1の感放射線性樹脂組成物、実施例4で調製した第2の感放射線性樹脂組成物および実施例5で調製した第3の感放射線性樹脂組成物をそれぞれ用い、ガラス基板(「コーニング(登録商標)7059」(コーニング社製))上に、スピンナを用いて各組成物を塗布した後、ホットプレート上で100℃にて2分間プレベークして塗膜を形成し、ガラス基板上に膜厚が1μmの膜をそれぞれ形成した。
その結果、実施例3で調製した第1の感放射線性樹脂組成物、実施例4で調製した第2の感放射線性樹脂組成物および実施例5で調製した第3の感放射線性樹脂組成物をそれぞれ用い、パターニングして形成された各硬化膜は、パターニング性がいずれも良好であった。
2、102 TFT基板
3、103 対向基板
4、104 液晶
5、105 TFT
6、106 第1の絶縁膜
7、107 コンタクトホール
8、108 第1の電極
9、9−2、109、109−2 第2の絶縁膜
10、10−2、110、110−2 第2の電極
11 第3の絶縁膜
12、112 第3の電極
21、121 ゲート絶縁膜
22、122 無機パッシベーション膜
30、130 信号線
31、131 走査線
32、132 半導体層
33、133 ドレイン電極
34、134 ソース電極
40、44、140、144 配向膜
41、141 ブラックマトリクス
42、142 カラーフィルタ
43、143 平坦化膜
50 切り欠き部
Claims (6)
- 対向配置された第1の基板と第2の基板とにより液晶を挟持してなる液晶表示素子であって、
前記第1の基板が、
TFTと、
前記TFTの上に第1の感放射線性樹脂組成物を用いて設けられた第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜に形成されたコンタクトホールと、
前記第1の絶縁膜上および前記コンタクトホールの内壁上に設けられ、該コンタクトホールを介して前記TFTに電気的に接続する第1の電極と、
前記コンタクトホールを埋めるように、第2の感放射線性樹脂組成物を用いて設けられた第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜の上に設けられてその一部により、前記第1の絶縁膜上の前記第1の電極と一部が接し、前記第1の電極と電気的に接続する第2の電極とを有してなり、
第3の電極を、前記第1の基板の前記第1の電極および前記第2の電極の上に第3の絶縁膜を介して設け、
前記第1の電極および前記第2の電極と、前記第3の電極との間に電圧を印加して前記液晶を駆動するよう構成されることを特徴とする液晶表示素子。 - 前記第1の感放射線性樹脂組成物がポジ型の感放射線性樹脂組成物であって前記第2の感放射線性樹脂組成物がネガ型の感放射線性樹脂組成物であるか、または、前記第1の感放射線性樹脂組成物がネガ型の感放射線性樹脂組成物であって前記第2の感放射線性樹脂組成物がポジ型の感放射線性樹脂組成物であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 前記第1の感放射線性樹脂組成物は、カルボキシル基を有する構成単位と、重合性基を有する構成単位とを含む重合体を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示素子。
- 前記第2の感放射線性樹脂組成物は、カルボキシル基を有する構成単位と、重合性基を有する構成単位とを含む重合体を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶表示素子。
- 対向配置された第1の基板と第2の基板とにより液晶を挟持してなる液晶表示素子の製造に用いられる感放射線性樹脂組成物であって、
前記第1の基板は、
TFTと、
前記TFTの上に設けられた第1の絶縁膜と、
前記第1の絶縁膜に形成されたコンタクトホールと、
前記第1の絶縁膜上および前記コンタクトホールの内壁上に設けられ、前記コンタクトホールを介して前記TFTに電気的に接続する第1の電極と、
前記コンタクトホールを埋めるように設けられた第2の絶縁膜と、
前記第2の絶縁膜の上に設けられてその一部により、前記第1の絶縁膜上の前記第1の電極と一部が接し、前記第1の電極と電気的に接続する第2の電極とを有してなり、
前記液晶表示素子は、第3の電極を、前記第1の基板の前記第1の電極および前記第2の電極の上に第3の絶縁膜を介して設けて、前記第1の電極および前記第2の電極と、前記第3の電極との間に電圧を印加して前記液晶を駆動するよう構成されて、
前記第1の基板の前記第2の絶縁膜の形成に用いられることを特徴とする感放射線性樹脂組成物。 - さらに、金属酸化物粒子を含むことを特徴とする請求項5に記載の感放射線性樹脂組成物。
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