TW201530237A - 液晶顯示元件及感放射線性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明提供使接觸孔的影響變小而提高亮度的液晶顯示元件及其製造中所使用的感放射線性樹脂組成物。液晶顯示元件是通過TFT基板與對向基板夾持液晶而成的。TFT基板包含:由第1感放射線性樹脂組成物而形成的第1絕緣膜、接觸孔、經由接觸孔而與TFT的源極連接的第1電極、以填埋接觸孔的方式由第2感放射線性樹脂組成物而形成的第2絕緣膜。在第2絕緣膜上配置與第1電極連接的第2電極。經由第3絕緣膜而將第3電極設置在第1電極及第2電極上。液晶顯示元件對第1電極及第2電極與第3電極之間施加電壓而驅動液晶。
Description
本發明涉及一種液晶顯示元件及感放射線性樹脂組成物。
液晶顯示元件具有在一對基板間夾持液晶的結構。可在這些基板上設置電極,進一步可以控制液晶的配向為目的而在基板表面設置配向膜。而且,這些一對基板例如被一對偏光板夾持。而且,如果對該基板間施加電場,則驅動液晶而產生配向變化,變得使光部分性地透射、遮蔽。在液晶顯示元件中,利用此種特性而顯示圖像。該液晶顯示元件具有與現有的陰極射線管(Cathode-Ray Tube,CRT)方式的顯示裝置相比而言,實現薄型化或輕量化的優點。
開發當初的液晶顯示元件被用作以字符(character)顯示等為中心的計算器或鐘錶的顯示元件。其後,通過單純矩陣(simple matrix)方式的開發而使點矩陣顯示變容易,由此而將用途擴大至筆記型電腦(note personal computer)的顯示元件等中。其次,通過在每個畫素配置有用以切換的薄膜電晶體(Thin Film
Transister;TFT)的主動矩陣方式的開發,變得可實現對比率或響應性能優異的良好的畫質。另外,液晶顯示元件還克服了高精細化、彩色化及視角擴大等課題,開始在臺式電腦的顯示器用等中使用。最近,實現了更廣的視角、液晶的高速響應化及顯示品質的提高等,開始用作大型、薄型的電視用顯示元件、或需要高密度顯示的智慧型手機等便攜式電子機器的顯示器。
在液晶顯示元件中,已知有液晶的初始配向狀態或配向變化動作不同的各種液晶模式。例如存在有扭曲向列(Twisted Nematic,TN)、超扭曲向列(Super Twisted Nematic,STN)、共面切換(In-Planes Switching,IPS)(邊緣電場切換(Fringe Field Switching,FFS))、垂直配向(Vertical Alignment,VA)或光學補償雙折射(Optically Compensated Birefringence,OCB)等液晶模式。
在所述液晶模式中,IPS模式及VA模式具有廣的視角、快的響應速度及高的對比率,因此是近年來特別受到關注的液晶模式。另外,本說明書中所謂的IPS模式是如下的概念:表示如後所述那樣,液晶在對其進行夾持的基板的面內進行切換(配向變化)動作的液晶模式,除了所謂橫向電場方式以外,亦包含使用傾斜電場(邊緣電場)而實現液晶的切換的FFS模式。
例如,在包含FFS模式的IPS模式(以下簡稱為“IPS模式”)的液晶顯示元件中,以在一對基板間所夾持的液晶相對於基板而言大致變平行的方式控制液晶的初始配向狀態。通過對
配置在這些基板中的其中一個上的畫素電極與共用電極之間施加電壓,形成以平行於基板平面的成分為主的電場(所謂的橫向電場或傾斜電場(邊緣場)),液晶的配向狀態變化。因此,在IPS模式中,由於施加電場而產生的液晶的配向變化如其名稱所示那樣,主要是與基板平面平行的面內的液晶分子的旋轉動作。
由於此種原因,IPS模式與TN模式(所述TN模式的平行配向的液晶由於施加電場而進行上升動作)等不同,液晶相對於夾持液晶的基板的傾斜角的變化小。因此,在IPS模式的液晶顯示元件中,伴隨著施加電壓的延遲的有效值的變化變小,視角變廣而變得可顯示高畫質的圖像。
進行如下結構的開發:在如上所述的IPS模式的液晶顯示元件中,夾著包含無機材料的無機絕緣膜,在透明的整面狀的電極(例如共用電極或畫素電極)上重疊具有狹縫狀的缺口部的電極(例如畫素電極或共用電極)的結構(例如參照專利文獻1、專利文獻2或專利文獻3)。利用該電極結構,畫素的開口率提高,實現高亮度的圖像顯示。
而且,關於IPS模式的液晶顯示元件,近年來為了應對顯示動畫的電視、或需要高密度顯示的智慧型手機等便攜式電子機器的顯示器,要求進一步的高畫質化,特別是高精細化。
在IPS模式的液晶顯示元件中,在夾持液晶的一對基板中的其中一個基板上配置用以切換的TFT等有源元件。而且還配置了畫素電極、共用電極、與這些電極連接的配線等,構成TFT
基板。因此,在IPS模式的液晶顯示元件中,配置在TFT基板上的構成構件變多,TFT基板上的電極結構或配線的配置結構與TN模式等其他液晶模式相比而言變複雜。由於此種原因,如果想進行進一步的高精細化,那麼畫素內的畫素電極的面積減少,畫素的開口率降低,從而存在使顯示亮度降低的懸念。
在專利文獻2中揭示了一種TFT基板,其經由包含無機材料的層間絕緣膜而在整面狀的共用電極上配置具有狹縫狀缺口部分的畫素電極。而且,在專利文獻3中也揭示了一種TFT基板,其經由無機層間絕緣膜而在整面狀的畫素電極上配置具有狹縫狀缺口部分的共用電極。而且,在專利文獻2及專利文獻3中揭示了在整面狀的共用電極或整面狀的畫素電極與其下層所存在的配線之間設置包含有機材料的絕緣膜(以下亦稱為“有機絕緣膜”)的技術。由此可期待抑制畫素電極與配線之間的耦合電容增大,使開口率提高。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-48394號公報
[專利文獻2]日本專利特開2011-59314號公報
[專利文獻3]日本專利特開2012-226249號公報
然而,在所述的TFT基板上設置有機絕緣膜的技術中,為了將畫素電極與TFT的源極電性連接而需要設置接觸孔。畫素電極使用可見光透射性高的所謂透明電極,通常包含摻雜有錫的氧化銦(Indium Tin Oxide;ITO)等透明導電材料。而且,如專利文獻3所記載那樣,為了防止畫素電極的斷線,理想的是將接觸孔的錐度角(taper angle)設為45度以下。有機絕緣膜具有數μm左右的厚度,TFT基板上的接觸孔變得俯視具有大的面積。
在液晶顯示元件中,未施加電壓時的液晶的均勻的初始配向可通過夾持該液晶的基板的表面所設的配向膜而實現。例如,配向膜可實施摩擦處理等用布進行擦拭的處理、或照射偏振光等而進行的光配向處理而實現液晶的初始配向。
在這種情況下,上述基板上的接觸孔的形成部分與其他部分相比而言凹陷,成為難以進行摩擦處理或光配向處理的部分。因此,TFT基板的接觸孔的形成部分成為容易產生導致漏光的液晶配向混亂的部分。
而且,在IPS模式的液晶顯示元件中,接觸孔如上所述那樣成為形成在TFT基板上的凹陷,該形成部分是與其他部分相比,液晶的厚度變厚的部分。因此,接觸孔的形成部分成為與其他部分相比,透射率或液晶的響應特性不同的部分,成為擔心圖像顯示的均勻性降低的部分。
由於此種原因,開始研究在IPS模式的液晶顯示元件中,設置對由於形成接觸孔而受到影響的畫素的部分進行遮光的遮光
機構,使其不用來顯示圖像的方法。然而,此種遮光機構的配設導致畫素的開口率降低,變得使液晶顯示元件的透射率降低。亦即,在IPS模式的液晶顯示元件中,接觸孔成為妨礙亮度特性提高的主要原因,變得妨礙進一步的顯示的高精細化。
因此,在IPS模式的液晶顯示元件中,要求減少TFT基板上所設的接觸孔的影響,使亮度特性提高,可進行進一步高精細顯示的技術。
另外,如專利文獻3所記載那樣,在VA模式的液晶顯示元件中,還研究了在畫素電極與位於其下層的配線之間設置有機絕緣膜,使開口率提高的技術。因此,在此種結構的VA模式的液晶顯示元件中,也要求與IPS模式的液晶顯示元件同樣地在TFT基板上形成接觸孔。因此,在VA模式的液晶顯示元件中,也要求減少TFT基板上所設的接觸孔的影響,使亮度特性提高,可進行進一步的高精細顯示的技術。
而且,進一步在其他模式的液晶顯示元件中,也可與所述結構的IPS模式的液晶顯示元件同樣地應用在畫素電極與位於其下層的配線之間設置有機絕緣膜,使開口率提高的技術。因此,在其他模式的液晶顯示元件中,也與上述同樣地要求減少TFT基板上所設的接觸孔的影響,使亮度特性提高,可進行進一步的高精細顯示的技術。
本發明是鑒於如上所述的課題而成者。亦即,本發明的目的在於提供減少接觸孔的影響而使亮度提高的液晶顯示元件。
而且,本發明的目的在於提供減少接觸孔的影響而使亮度提高的液晶顯示元件的製造中所使用的感放射線性樹脂組成物。
本發明的其他目的及優點可根據以下的記載而變明確。
本發明的第1形態是一種液晶顯示元件,其是通過對向配置的第1基板與第2基板夾持液晶而成的液晶顯示元件,其特徵在於:第1基板包含:TFT、第1絕緣膜,使用第1感放射線性樹脂組成物而設置在TFT上、接觸孔,形成於第1絕緣膜、第1電極,設置在第1絕緣膜上及接觸孔的內壁上,經由所述接觸孔而與TFT電性連接、第2絕緣膜,以填埋接觸孔的方式使用第2感放射線性樹脂組成物而設置、以及第2電極,設置在第2絕緣膜上,由其一部分而與第1絕緣膜上的第1電極部分相接,從而與所述第1電極電性連接;以將第3電極經由第3絕緣膜而設置在第1基板的第1電極及第2電極上,或者將第3電極設置在第2基板的液晶側;並且對第1電極及第2電極與第3電極之間施加電壓而驅動液晶
的方式構成。
在本發明的第1形態中,優選第1感放射線性樹脂組成物為正型的感放射線性樹脂組成物且第2感放射線性樹脂組成物為負型的感放射線性樹脂組成物,或者第1感放射線性樹脂組成物為負型的感放射線性樹脂組成物且第2感放射線性樹脂組成物為正型的感放射線性樹脂組成物。
在本發明的第1形態中,優選第1感放射線性樹脂組成物含有聚合物,所述聚合物包含具有羧基的構成單元以及具有聚合性基的構成單元。
在本發明的第1形態中,優選第2感放射線性樹脂組成物含有聚合物,所述聚合物包含具有羧基的構成單元以及具有聚合性基的構成單元。
本發明的第2形態是一種感放射線性樹脂組成物,其是通過對向配置的第1基板與第2基板夾持液晶而成的液晶顯示元件的製造中所使用的感放射線性樹脂組成物,其特徵在於:液晶顯示元件的第1基板包含:TFT、第1絕緣膜,設置在TFT上、接觸孔,形成於第1絕緣膜、第1電極,設置在第1絕緣膜上及接觸孔的內壁上,經由接觸孔而與TFT電性連接、第2絕緣膜,以填埋接觸孔的方式而設置、以及
第2電極,設置在第2絕緣膜上,由其一部分而與第1絕緣膜上的第1電極部分相接,從而與所述第1電極電性連接,液晶顯示元件是以將第3電極經由第3絕緣膜而設置在第1基板的第1電極及第2電極上,或者將第3電極設置在第2基板的液晶側,並且對第1電極及第2電極與第3電極之間施加電壓而驅動液晶的方式構成;所述感放射線性樹脂組成物用來形成第1基板的第2絕緣膜。
本發明的第2形態優選還包含金屬氧化物粒子。
根據本發明的第1形態,可獲得減少接觸孔的影響而使亮度提高的液晶顯示元件。
根據本發明的第2形態,可獲得減少接觸孔的影響而使亮度提高的液晶顯示元件的製造中所使用的感放射線性樹脂組成物。
1、1-2、100、100-2‧‧‧液晶顯示元件
2、102‧‧‧TFT基板
3、103‧‧‧對向基板
4、104‧‧‧液晶
5、105‧‧‧TFT
6、106‧‧‧第1絕緣膜
7、107‧‧‧接觸孔
8、108‧‧‧第1電極
9、9-2、109、109-2‧‧‧第2絕緣膜
10、10-2、110、110-2‧‧‧第2電極
11‧‧‧第3絕緣膜
12、112‧‧‧第3電極
21、121‧‧‧柵極絕緣膜
22、122‧‧‧無機鈍化膜
30、130‧‧‧訊號線
31、131‧‧‧掃描線
32、132‧‧‧半導體層
33、133‧‧‧漏極
34、134‧‧‧源極
40、44、140、144‧‧‧配向膜
41、141‧‧‧黑色矩陣
42、142‧‧‧彩色濾光片
43、143‧‧‧平坦化膜
50‧‧‧缺口部
圖1是示意性表示本發明的第1實施形態的IPS模式的液晶顯示元件的結構的剖面圖。
圖2是示意性表示本發明的第1實施形態的IPS模式的液晶顯示元件的結構的平面圖。
圖3是示意性表示本發明的第1實施形態的IPS模式的液晶
顯示元件的其他例的結構的剖面圖。
圖4是示意性表示本發明的第2實施形態的VA模式的液晶顯示元件的結構的剖面圖。
圖5是示意性表示本發明的第2實施形態的VA模式的液晶顯示元件的結構的平面圖。
圖6是示意性表示本發明的第2實施形態的VA模式的液晶顯示元件的其他例的結構的剖面圖。
以下,關於本發明的實施形態,使用圖式而適宜地加以說明。
另外,在本發明中,曝光時所照射的“放射線”包含可見光線、紫外線、遠紫外線、X射線及帶電粒子束等。
實施形態1.
<IPS模式的液晶顯示元件>
圖1是示意性表示本發明的第1實施形態的IPS模式的液晶顯示元件的結構的剖面圖。
圖2是示意性表示本發明的第1實施形態的IPS模式的液晶顯示元件的結構的平面圖。
另外,圖1示意性地表示沿圖2的A-A'線的剖面。
如圖1所示,本發明的第1實施形態的IPS模式的液晶顯示元件1通過對向配置的作為第1基板的TFT基板2、與作為
第2基板的對向基板3夾持液晶4而構成。此處,所謂TFT基板是具有作為薄膜電晶體的TFT的基板。如圖2所示,在IPS模式的液晶顯示元件1中,TFT基板2是具有TFT 5而構成。
即,如圖1及圖2所示那樣,液晶顯示元件1的TFT基板2包含:第1絕緣膜6,其設置在TFT 5(圖1中未圖示)上;接觸孔7,其形成於第1絕緣膜6;第1電極8,其設置在第1絕緣膜6上及接觸孔7的內壁上,且經由接觸孔7而與TFT 5的源極34電性連接;第2絕緣膜9,其以填埋接觸孔7的方式設置,使TFT基板2的表面平坦化。
TFT基板2具有設置在第2絕緣膜9上的第2電極10。
在TFT基板2中,第2絕緣膜9上所設的第2電極10也可通過作為其一部分的端部而與第1絕緣膜6上的第1電極8電性連接。
而且,在TFT基板2中,第2絕緣膜9上所設的第2電極10也可使用其至少一部分,以覆蓋第1絕緣膜6上的第1電極8的一部分的方式連接,由此電性連接。
在本實施形態的液晶顯示元件1中,第1電極8及與其電性連接的第2電極10成為一體,構成整面狀的畫素電極。
而且,液晶顯示元件1在TFT基板2的第1電極8及第2電極10上具有第3絕緣膜11,進一步在第3絕緣膜11上具有第3電極12。即,液晶顯示元件1具有第3電極12經由第3絕緣膜11而設置在TFT基板2的第1電極8及第2電極10上的結構。
在本實施形態的液晶顯示元件1中,第3電極12構成共用電極。
通過以上構成,液晶顯示元件1對TFT基板2上的第1電極8及第2電極10、與TFT基板2上的第3電極12之間施加電壓而驅動液晶4。
液晶顯示元件1成為IPS模式的液晶顯示元件。
以下,關於本發明的第1實施形態的IPS模式的液晶顯示元件1的構成而更詳細地加以說明。首先,關於液晶顯示元件1的平面結構、特別是畫素的主要的平面結構而言,主要使用圖2而加以說明。
在液晶顯示元件1中,如圖2所示那樣,在由縱方向上延伸存在的訊號線30與橫方向上延伸存在的掃描線31所圍住的區域形成畫素。在掃描線31上形成用以切換的TFT 5,其控制對構成畫素電極的第1電極8及第2電極10供給視頻訊號。如圖2所示,掃描線31兼為TFT 5的柵極,在掃描線31上形成由非晶矽(a-Si)或微晶矽構成的半導體層32。
在半導體層32上,以在端部重疊的方式形成與訊號線30連接的漏極33,以與該漏極33隔著間隙而對向的方式形成源極34。源極34在畫素的形成區域延伸存在,經由接觸孔7而與第1電極8電性連接。
如圖2所示,用虛線所表示的第1電極8形成為平面整面狀。而且,用虛線所表示的第2電極10以覆蓋接觸孔7,且在其端部與第1電極8接觸的方式而形成為整面狀。而且,在這些
上,經由圖2中並未圖示的第3絕緣膜11而設置具有成為電極的未形成部的狹縫狀缺口部50的第3電極12。
在圖2所示的液晶顯示元件1中,用虛線而示意性表示的第1電極8自TFT 5的某一端部延伸存在而在畫素中覆蓋源極34。用虛線而示意性表示的第2電極10也設置在填埋接觸孔7的第2絕緣膜9(圖2中未圖示)上而覆蓋源極34。而且,第2電極10如上所述地經由第2絕緣膜9而覆蓋第1電極8,且在作為其一部分的端部與第1電極8電性連接。
而且,具有狹縫狀缺口部50的第3電極12不僅僅是1個畫素,也可與其他畫素共用地形成為共用電極,施加共用電壓(Common voltage)。如圖1所示那樣,第3電極12上所形成的缺口部50覆蓋源極34及接觸孔7。
其次,關於液晶顯示元件1的剖面結構、特別是畫素的剖面結構而言,主要使用圖1加以說明。
液晶顯示元件1如圖1所示那樣在TFT基板2上形成圖2的TFT 5中所使用的柵極絕緣膜21,在其上形成自TFT 5延伸存在的源極34。該部分的源極34可對來自未圖示的背光的光進行遮光。覆蓋源極34而形成無機鈍化膜22,在其上形成兼為平坦化膜的第1絕緣膜6。無機鈍化膜22例如由SiO2等金屬氧化物或SiN等金屬氮化物而形成。
另外,在本實施形態的液晶顯示元件1中,第1絕緣膜6是使用後述的第1感放射線性樹脂組成物,通過圖案化而形成的
有機絕緣膜。以例如0.5μm~6μm的膜厚而形成第1絕緣膜6。
在第1絕緣膜6上形成用以使第1電極8與源極34電性連接的接觸孔7。接觸孔7的形成方法是形成第1絕緣膜6後,形成貫穿孔。其後,在無機鈍化膜22上也形成貫穿孔,使第1絕緣膜6的貫穿孔與無機鈍化膜22的貫穿孔連通。其結果,在TFT基板2中形成貫穿第1絕緣膜6與無機鈍化膜22的接觸孔7。
另外,在圖1所示的液晶顯示元件1的例中,第1絕緣膜6的貫穿孔與無機鈍化膜22的貫穿孔可使用不同的遮罩而形成。而且,作為其他方法,也可是在第1絕緣膜6上形成貫穿孔後,使用第1絕緣膜6作為遮罩,通過乾式蝕刻而形成無機鈍化膜22的貫穿孔,設置接觸孔7。
如上所述而形成於第1絕緣膜6的接觸孔7包含:用以將第1電極8與源極3連接的下孔、直徑比其大的上孔、連結下孔與上孔的內壁。為了防止以覆蓋接觸孔7的內壁的方式而設置的第1電極8的斷線,優選使接觸孔7的錐度角為45度以下。因此,TFT基板2上的接觸孔7變得俯視具有大的面積。
而且,以覆蓋第1絕緣膜6及接觸孔7的方式,在第1絕緣膜6上及接觸孔7的內壁上設置第1電極8。第1電極8例如可使用ITO而形成。在液晶顯示元件1中,成為畫素電極的第1電極8形成為平面整面狀。第1電極8經由接觸孔7而與源極34電性連接。
而且,液晶顯示元件1具有以填埋接觸孔7的方式而設
置的第2絕緣膜9。第2絕緣膜9是使用後述的第2感放射線性樹脂組成物而形成的有機絕緣膜。液晶顯示元件1的第2絕緣膜9具有填埋TFT基板2的接觸孔7的功能。而且,第2絕緣膜9以使TFT基板2的表面平坦化的方式而發揮功能。
另外,作為第2絕緣膜9的形成方法,例如為了形成接觸孔7等而可使用在第1絕緣膜6的圖案化中所使用的光遮罩,進行圖案化而形成第2絕緣膜9。
即,使用1種光遮罩而形成具有接觸孔7的第1絕緣膜6,設置對其進行覆蓋的第1電極8後,再次使用該遮罩,使用第2感放射線性樹脂組成物而形成第2絕緣膜9。
在這種情況下,例如使用正型的第1感放射線性樹脂組成物,進行利用經由光遮罩的曝光與顯影的圖案化,形成形成有接觸孔7的第1絕緣膜6。其次,形成第1電極8。其後,使用負型的第2感放射線性樹脂組成物,使用與所述相同的光遮罩進行同樣的曝光與顯影,可形成填埋接觸孔7的第2絕緣膜9。
液晶顯示元件1的TFT基板2具有第2電極10,所述第2電極10設置在第2絕緣膜9上,由作為其一部分的端部而與第1絕緣膜6上的第1電極8電性連接。第2電極10可使用與第1電極8同樣的材料而形成,例如可使用ITO而形成。
在本實施形態的液晶顯示元件1中,第1電極8及第2電極10相互電性連接而成為一體,可作為整面狀的畫素電極而發揮功能。
而且,液晶顯示元件1在TFT基板2的第1電極8及第2電極10上具有成為層間絕緣膜的第3絕緣膜11。第3絕緣膜11例如可設為由SiO2等金屬氧化物或SiN等金屬氮化物而形成的無機絕緣膜。
而且,液晶顯示元件1在第3絕緣膜11上具有第3電極12,所述第3電極12具有成為未形成電極部分的狹縫狀缺口部50。第3電極12及其缺口部50以覆蓋接觸孔7的方式形成在接觸孔7的上層。第3電極12在液晶顯示元件1中可作為共用電極而發揮功能。
在第3電極12上形成有用以使液晶4配向的配向膜40。配向膜40可實施利用摩擦處理的配向處理而實現未施加電壓時的均勻的液晶4的初始配向、即與TFT基板2的基板表面平行的平行配向。
液晶顯示元件1具有夾住液晶4的作為第2基板的對向基板3。在對向基板3上形成有黑色矩陣41、彩色濾光片42,覆蓋這些而形成有平坦化膜43,在其上形成有配向膜44。對向基板3上的配向膜44是與TFT基板2上的配向膜40相同者,可實施利用摩擦處理的配向處理而實現液晶4的作為初始配向的平行配向。
具有以上構成的本實施形態的液晶顯示元件1中,為了顯示圖像而對TFT基板2上的第1電極8及第2電極10施加視頻訊號,若對這些與第3電極12之間施加電壓,則在這些的周圍產
生傾斜電場。即,通過在第1電極8及第2電極10與第3電極12之間施加電壓,經由第3電極12的缺口部50而在液晶4中產生具有與TFT基板2的基板面平行的成分的傾斜電場。
其結果,液晶4由該傾斜電場的與基板面平行的成分驅動,自初始配向的狀態而在與基板面平行的平面內進行旋轉動作。
液晶顯示元件1具有在TFT基板2的反液晶側的面及對向基板3的反液晶側的面分別具有未圖示的偏光板,由一對偏光板夾持液晶4的結構。因此,液晶顯示元件1利用由所述傾斜電場引起的液晶4的旋轉動作而可使光部分性地透射、遮蔽,可利用此種特性而顯示圖像。
而且,在液晶顯示元件1中,TFT基板2上所設的接觸孔7被第2絕緣膜9填埋,TFT基板2的表面得到平坦化。因此,在液晶顯示元件1中減低如下現象:由接觸孔7所造成的液晶4的配向混亂、由凹陷所造成的透射率及液晶4的響應特性的降低。亦即,液晶顯示元件1可減少TFT基板2上所設的接觸孔7的影響,無需較大地形成源極34等遮光機構,而可使亮度特性提高。
另外,本發明的第1實施形態的液晶顯示元件1的接觸孔7被第2絕緣膜9填埋,如圖1所示那樣,TFT基板2的表面得到平坦化。不過,在本實施形態的液晶顯示元件1中,還可依照形成第2絕緣膜9的第2感放射線性樹脂組成物的組成的選擇或第2絕緣膜9的形成方法,若干凹陷地形成第2絕緣膜9的上部表面(液晶4側的表面)。
圖3是示意性表示本發明的第1實施形態的IPS模式的液晶顯示元件的其他例的結構的剖面圖。
另外,作為圖3中所示的本發明的第1實施形態的其他例的IPS模式的液晶顯示元件1-2除了第2絕緣膜9-2的形狀不同以外,具有與圖1等中所示的液晶顯示元件1同樣的結構。因此,關於共用的構成元件,附以同一符號而省略重複的說明。
在作為本發明的第1實施形態的其他例的IPS模式的液晶顯示元件1-2中,若干凹陷地形成設置有第2電極10-2的第2絕緣膜9-2的上部表面(液晶4側的表面)。其中,在液晶顯示元件1-2中,TFT基板2上所設的接觸孔7被第2絕緣膜9-2填埋,TFT基板2的表面與未設置第2絕緣膜9-2的情況相比而言得到平坦化。因此,在液晶顯示元件1-2中,與未設置第2絕緣膜9-2的情況相比而言,減低由接觸孔7所造成的液晶4的配向混亂,緩和由凹陷所造成的透射率及液晶4的響應特性降低。亦即,液晶顯示元件1-2可減少TFT基板2上設置的接觸孔7的影響,無需較大地形成源極34等遮光機構,可使亮度特性提高。
實施形態2.
<VA模式的液晶顯示元件>
圖4是示意性表示本發明的第2實施形態的VA模式的液晶顯示元件的結構的剖面圖。
圖5是示意性表示本發明的第2實施形態的VA模式的液晶顯示元件的結構的平面圖。
另外,圖4示意性地表示沿著圖5的B-B'線的剖面。
如圖4所示,本發明的第2實施形態的VA模式的液晶顯示元件100通過對向配置的作為第1基板的TFT基板102、與作為第2基板的對向基板103夾持液晶104而構成。液晶104是具有負的介電異向性(△ε)的液晶。
而且,如圖5所示,在VA模式的液晶顯示元件100中,TFT基板102具有TFT 105。
即,如圖4及圖5所示那樣,液晶顯示元件100的TFT基板102包含:第1絕緣膜106,設置在TFT 105(圖4中未圖示)上;接觸孔107,形成在第1絕緣膜106上;第1電極108,設置在第1絕緣膜106上及接觸孔107的內壁上,經由接觸孔107而與TFT 105的源極134電性連接;第2絕緣膜109,以填埋接觸孔107的方式而設置,使TFT基板102的表面平坦化。
而且,TFT基板102具有第2電極110,所述第2電極110設置在第2絕緣膜109上,由作為其一部分的端部而與第1絕緣膜106上的第1電極108電性連接。
在本實施形態的液晶顯示元件100中,第1電極108及與其電性連接的第2電極110成為一體而構成畫素電極。
而且,液晶顯示元件100在對向基板103的液晶104側具有第3電極112。在本實施形態的液晶顯示元件100中,第3電極112構成共用電極。
其結果,液晶顯示元件100以對TFT基板102上的第1
電極108及第2電極110、與對向基板103上的第3電極112之間施加電壓而驅動液晶104的方式而構成。液晶顯示元件100以對第1電極108及第2電極110、與對向基板103上的第3電極112之間施加電壓而驅動具有負的介電異向性的液晶104的方式而構成,構成VA模式的液晶顯示元件。
以下,關於本發明的第2實施形態的VA模式的液晶顯示元件100的構成而加以更詳細的說明。首先,關於液晶顯示元件100的平面結構、特別是畫素的主要的平面結構而言,主要使用圖5而加以說明。
在液晶顯示元件100中,如圖5所示那樣,在由縱方向上延伸存在的訊號線130與橫方向上延伸存在的掃描線131所圍住的區域形成畫素。在掃描線131上形成用以切換的TFT 105,其控制對構成畫素電極的第1電極108及第2電極110供給視頻訊號。如圖5所示,掃描線131兼為TFT 105的柵極,在掃描線131上形成由非晶矽(a-Si)或微晶矽構成的半導體層132。
在半導體層132上,以在端部重疊的方式形成與訊號線130連接的漏極133,以與該漏極133隔著間隙而對向的方式形成源極134。源極134在畫素的形成區域延伸存在,經由接觸孔107而與第1電極108電性連接。
如圖5所示,第1電極108形成為平面整面狀。而且,第2電極110以覆蓋接觸孔107,且在其端部與第1電極108接觸的方式而形成為整面狀。
另外,第1電極108及第2電極110如上所述那樣成為一體而構成畫素電極,但在圖5所示的例中,分別形成為整面狀。其中,在液晶顯示元件100中,作為其他的例子,第1電極108及第2電極110可分別具有成為未形成電極部分的狹縫狀缺口部。在這種情況下,如圖5所示地形成第1電極108及第2電極110後,將這些總括地進行圖案化,可在第1電極108及第2電極110設置缺口部。
第1電極108及第2電極110具有缺口部,因此液晶顯示元件100在對第1電極108及第2電極110、與對向基板103上的第3電極112之間施加電壓時,可產生與基板面垂直的電場以及變得若干傾斜的電場,可控制液晶104的傾斜方向。
在圖5所示的液晶顯示元件100中,第1電極108自TFT 105的某一端部延伸存在而在畫素中覆蓋源極134。第2電極110也設置在填埋接觸孔107的第2絕緣膜109(圖5中未圖示)上而覆蓋源極134。而且,第2電極110如上所述地經由第2絕緣膜109而覆蓋第1電極108,且由作為其一部分的端部而與第1電極108電性連接。
其次,關於液晶顯示元件100的剖面結構、特別是畫素的剖面結構而言,主要使用圖4加以說明。
液晶顯示元件100如圖4所示那樣,在TFT基板102上形成圖5的TFT 105中所使用的柵極絕緣膜121,在其上形成自TFT 105延伸存在的源極134。該部分的源極134可對來自未圖示
的背光的光進行遮光。覆蓋源極134而形成無機鈍化膜122,在其上形成兼為平坦化膜的第1絕緣膜106。無機鈍化膜122例如可由SiO2等金屬氧化物或SiN等金屬氮化物而形成。
另外,在本實施形態的液晶顯示元件100中,第1絕緣膜106是使用後述的第1感放射線性樹脂組成物,通過圖案化而形成的有機絕緣膜。可以例如0.5μm~6μm的膜厚而形成第1絕緣膜106。
在第1絕緣膜106上形成用以使第1電極108與源極134電性連接的接觸孔107。接觸孔107的形成方法可與所述第1實施形態的液晶顯示元件1的接觸孔7的形成方法相同。
形成於第1絕緣膜106的接觸孔107包含:用以將第1電極108與源極103連接的下孔、直徑比其大的上孔、連結下孔與上孔的內壁。為了防止以覆蓋接觸孔107的內壁的方式而設置的第1電極108的斷線,優選使接觸孔107的錐度角為45度以下。因此,TFT基板102上的接觸孔107變得俯視具有大的面積。
而且,以覆蓋第1絕緣膜106及接觸孔107的方式,在第1絕緣膜106上及接觸孔107的內壁上設置第1電極108。第1電極108例如可使用ITO而形成。在液晶顯示元件100中,成為畫素電極的第1電極108如上所述地形成為例如平面整面狀。第1電極108經由接觸孔107而與源極134電性連接。
而且,液晶顯示元件100具有以填埋接觸孔107的方式而設置的第2絕緣膜109。第2絕緣膜109是使用後述的第2感放
射線性樹脂組成物而形成的有機絕緣膜。液晶顯示元件100的第2絕緣膜109具有填埋TFT基板102的接觸孔107,使TFT基板102的表面平坦化的功能。
另外,第2絕緣膜109的形成方法可與所述第1實施形態的液晶顯示元件1的第2絕緣膜9的形成方法相同。
因此,例如為了形成接觸孔107等,可使用在第1絕緣膜106的圖案化中所使用的光遮罩,進行圖案化而形成第2絕緣膜109。
即,可使用1種光遮罩而形成具有接觸孔107的第1絕緣膜106,設置對其進行覆蓋的第1電極108後,再次使用該遮罩,使用第2感放射線性樹脂組成物而形成第2絕緣膜109。
在這種情況下,例如使用正型的第1感放射線性樹脂組成物,進行經由光遮罩的曝光與利用顯影的圖案化,形成形成有接觸孔107的第1絕緣膜106。其次,形成第1電極108。其後,使用負型的第2感放射線性樹脂組成物,使用與所述相同的光遮罩進行同樣的曝光與顯影,可形成填埋接觸孔107的第2絕緣膜109。
而且,液晶顯示元件1的TFT基板102具有第2電極110,所述第2電極110設置在第2絕緣膜109上,由作為其一部分的端部而與第1絕緣膜106上的第1電極108電性連接。第2電極110可使用與第1電極109同樣的材料而形成,例如可使用ITO而形成。
在本實施形態的液晶顯示元件100中,第1電極108及
第2電極110相互電性連接而成為一體,可作為畫素電極而發揮功能。
在第1電極108及第2電極110上形成用以使液晶104配向的配向膜140。配向膜140是垂直配向型的配向膜。配向膜140實施有例如摩擦處理或光配向處理等適宜的配向處理,可實現未施加電壓時的液晶104的均勻的初始配向。即,液晶104對於基板面而言並未完全垂直地配向,基板界面的液晶104具有小的預傾角,可均勻地實現大致垂直配向的初始配向。
另外,在本實施形態的液晶顯示元件100中,並未設置配向膜140及後述的對向基板103上的配向膜144,或者設有這些配向膜140、配向膜144,然後在液晶104中混入光聚合性的單體而使其光聚合,由此可實現所述液晶104的初始配向。
液晶顯示元件100具有夾住液晶104的作為第2基板的對向基板103。在對向基板103上形成有黑色矩陣141、彩色濾光片142,覆蓋這些而形成有平坦化膜143,在其上設置有第3電極112,進一步在其上形成有配向膜144。
對向基板103上的配向膜144是與TFT基板102上的配向膜140相同者,實施適當的配向處理而設為液晶104的初始配向,可實現大致垂直配向。
液晶顯示元件100在對向基板103上具有第3電極112。
而且,如上所述地在本實施形態的液晶顯示元件100中,第3電極112構成與其他畫素共用的共用電極。
在具有以上構成的本實施形態的液晶顯示元件100中,為了顯示圖像而對TFT基板102上的第1電極108及第2電極110施加視頻訊號,若對這些與對向基板103上的第3電極112之間施加電壓,則在這些之間產生電場。即,通過在第1電極108及第2電極110與第3電極112之間施加電壓,而在液晶104中產生與TFT基板112的基板面垂直的電場。
其結果,具有負的介電異向性的液晶104由該電場驅動,以自作為初始配向的大致垂直配向的狀態,配向為與基板面平行的方向的方式而進行傾斜動作。
液晶顯示元件100具有在TFT基板102的反液晶側的面及對向基板103的反液晶側的面分別具有未圖示的偏光板,由一對偏光板而夾持液晶104的結構。因此,液晶顯示元件100由於利用所述垂直電場的液晶104的配向變化而可使光部分性透射、遮蔽,可利用此種特性而顯示圖像。
而且,在液晶顯示元件100中,TFT基板102上所設的接觸孔107被第2絕緣膜109填埋,TFT基板102的表面得到平坦化。因此,在液晶顯示元件100中減低如下現象:由接觸孔107所造成的液晶104的配向混亂、或由凹陷所造成的透射率及液晶104的響應特性的降低。亦即,液晶顯示元件100可減少TFT基板102上所設的接觸孔107的影響,無需較大地形成源極134等的遮光機構,可使亮度特性提高。
另外,在圖4等中所示的本發明的第2實施形態的液晶
顯示元件100中,接觸孔107被第2絕緣膜109填埋。而且,TFT基板102的表面高度均勻地得到平坦化。而且,在本實施形態的液晶顯示元件100中,還可依照形成第2絕緣膜109的第2感放射線性樹脂組成物的組成的選擇或第2絕緣膜109的形成方法,若干凹陷地形成第2絕緣膜109的上部表面(液晶104側的表面)。
圖6是示意性表示本發明的第2實施形態的VA模式的液晶顯示元件的其他例的結構的剖面圖。
另外,作為圖6中所表示的本發明的第2實施形態的其他例的VA模式的液晶顯示元件100-2除了第2絕緣膜109-2的形狀不同以外,具有與圖4等中所示的液晶顯示元件100同樣的結構。因此,關於共用的構成元件,附以同一符號而省略重複的說明。
在作為本發明的第2實施形態的其他例的VA模式的液晶顯示元件100-2中,若干凹陷地形成設置有第2電極110-2的第2絕緣膜109-2的上部表面(液晶104側的表面)。其中,在液晶顯示元件100-2中,TFT基板102上所設的接觸孔7被第2絕緣膜109-2填埋,TFT基板102的表面與未設置第2絕緣膜109-2的情況相比而言得到平坦化。因此,在液晶顯示元件100-2中,與未設置第2絕緣膜109-2的情況相比而言,減低由接觸孔107所造成的液晶104的配向混亂,緩和由凹陷所造成的透射率及液晶104的響應特性降低。亦即,液晶顯示元件100-2可減少TFT基板102上所設的接觸孔107的影響,無需較大地形成源極134等遮光機
構,可使亮度特性提高。
關於在本發明的第1實施形態及第2實施形態的液晶顯示元件中,用以形成第1絕緣膜的第1感放射線性樹脂組成物、及用以填埋第1絕緣膜所具有的接觸孔的第2感放射線性樹脂組成物而更詳細地加以說明。
實施形態3.
<第1感放射線性樹脂組成物>
本發明的第3實施形態的第1感放射線性樹脂組成物可在本發明的第1實施形態及第2實施形態的液晶顯示元件的第1絕緣膜的形成中適宜地使用。本實施形態的第1感放射線性樹脂組成物可選擇性具有正型及負型的任意的感放射線性。
本實施形態的第1感放射線性樹脂組成物無論是正型還是負型均以鹼可溶性樹脂為必須成分,在正型感放射線性樹脂組成物的情況下,含有光酸產生劑作為必須成分,在負型感放射線性樹脂組成物的情況下,含有聚合性化合物及感放射線性聚合起始劑。
所述鹼可溶性樹脂若為包含具有羧基的構成單元以及具有聚合性基的構成單元的聚合物即可,優選為丙烯酸系樹脂、聚矽氧烷、聚苯並噁唑、使聚醯胺酸脫水閉環進行醯亞胺化而所得的聚醯亞胺樹脂、酚醛清漆樹脂、環烯烴系樹脂等。
而且,優選在鹼可溶性樹脂的構成單元中包含環氧基、氧雜環丁基、(甲基)丙烯醯基等熱交聯性基,也可將鹼可溶性樹脂
與另外地包含環氧基、氧雜環丁基、(甲基)丙烯醯基等熱交聯性基的樹脂併用。
通過使用此種包含熱交聯性基的樹脂,可使所得的絕緣膜的耐熱性、耐溶劑性提高。
而且,作為正型的第1感放射線性樹脂組成物中所使用的酸產生劑,可列舉醌二疊氮化合物或肟磺酸鹽化合物、鎓鹽、碸醯亞胺(sulfone imide)化合物、含有鹵素的化合物、重氮甲烷化合物、碸化合物、磺酸酯化合物及羧酸酯化合物等。這些中特別優選醌二疊氮化合物或肟磺酸鹽化合物、鎓鹽及碸醯亞胺化合物。
而且,作為負型的第1感放射線性樹脂組成物中所使用的聚合性化合物,例如可列舉ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、乙二醇(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙苯氧基乙醇芴二(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羥基-3-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-(2'-乙烯氧基乙氧基)乙酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、磷酸三(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、環氧乙烷改質二季戊四醇六丙烯酸酯、丁二酸改質季戊四醇三丙烯酸酯等,以及使具有直鏈伸烷基及脂環式結構且
具有2個以上的異氰酸酯(isocyanate)基的化合物與在分子內具有1個以上羥基且具有3個~5個(甲基)丙烯醯氧基的化合物反應而所得的(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯化合物等。
而且,作為負型的第1感放射線性樹脂組成物中所使用的感放射線性聚合起始劑,例如可列舉O-醯基肟化合物、苯乙酮化合物、聯咪唑化合物等。這些化合物可單獨使用,也可將2種以上混合而使用。
這些感放射線性聚合起始劑中特別優選O-醯基肟化合物,具體而言優選為1,2-辛二酮-1-[4-(苯基硫基)-2-(O-苯甲醯肟)]、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)或乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜環戊烷基)甲氧基苯甲醯基}-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)。
本實施形態的第1感放射線性樹脂組成物可視需要而含有金屬的氧化物粒子。通過如上所述地包含金屬的氧化物粒子,可對所得的硬化膜的折射率、介電常數等膜物性進行改良。
所述金屬氧化物粒子可列舉選自由鋁、鋯、鈦、鋅、銦、錫、銻及鈰所構成的群組的至少一種金屬的氧化物粒子,其中優選鋯、鈦或鋅的氧化物粒子,更優選鋯或鈦的氧化物粒子。另外,除了這些以外,或者還可使用鈦酸鹽代替這些金屬氧化物粒子。
這些金屬氧化物粒子可單獨使用1種或者可將2種以上
組合使用。而且,所述金屬氧化物粒子可為所述例示金屬的複合氧化物粒子。該複合氧化物粒子例如可列舉氧化銻錫(Antimony-Tin Oxide,ATO)、ITO、氧化銦鋅(Indium-Zinc Oxide,IZO)等。這些金屬氧化物粒子可使用市售者。例如可使用希愛化成股份有限公司(C.I.Kasei CO.,LTD.)的納諾達克(Nanotec)等。
實施形態4.
<第2感放射線性樹脂組成物>
本發明的第4實施形態的第2感放射線性樹脂組成物可在本發明的第1實施形態及第2實施形態的液晶顯示元件的第2絕緣膜的形成中適宜使用。本實施形態的第2感放射線性樹脂組成物也可選擇性具有正型及負型的任意的感放射線性。
而且,為了形成本發明的液晶顯示元件的第1絕緣膜,在所述本發明的第3實施形態的第1感放射線性樹脂組成物選擇正型的感放射線性樹脂組成物的情況下,本實施形態的第2感放射線性樹脂組成物可選擇性具有負型的感放射線性。藉由如上所述地進行,可在本發明的液晶顯示元件的製造中,如上所述地使用同一光遮罩而實現第1絕緣膜及第2絕緣膜的形成。
本實施形態的第2感放射線性樹脂組成物與所述本發明的第3實施形態的第1感放射線性樹脂組成物同樣地無論是正型還是負型均以鹼可溶性樹脂為必須成分。而且,在第2感放射線性樹脂組成物為正型感放射線性樹脂組成物的情況下,含有光酸產生劑作為必須成分,在負型感放射線性樹脂組成物的情況下,
含有聚合性化合物及感放射線性聚合起始劑。
所述鹼可溶性樹脂若為包含具有羧基的構成單元以及具有聚合性基的構成單元的聚合物即可,優選為丙烯酸系樹脂、聚矽氧烷、聚苯並噁唑、使聚醯胺酸脫水閉環進行醯亞胺化而所得的聚醯亞胺樹脂、酚醛清漆樹脂、環烯烴系樹脂等。
而且,優選在鹼可溶性樹脂的構成單元中包含環氧基、氧雜環丁基、(甲基)丙烯醯基等熱交聯性基,也可將鹼可溶性樹脂與另外地包含環氧基、氧雜環丁基、(甲基)丙烯醯基等熱交聯性基的樹脂併用。
通過使用此種包含熱交聯性基的樹脂,可使所得的絕緣膜的耐熱性、耐溶劑性提高。
而且,作為正型的第2感放射線性樹脂組成物中所使用的酸產生劑,可列舉醌二疊氮化合物或肟磺酸鹽化合物、鎓鹽、碸醯亞胺化合物、含有鹵素的化合物、重氮甲烷化合物、碸化合物、磺酸酯化合物、羧酸酯化合物等。這些中特別優選醌二疊氮化合物或肟磺酸鹽化合物、鎓鹽及碸醯亞胺化合物。
而且,作為負型的第2感放射線性樹脂組成物中所使用的聚合性化合物,例如可列舉ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、乙二醇(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙苯氧基乙醇芴二(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、甲基丙
烯酸-2-羥基-3-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-(2'-乙烯氧基乙氧基)乙酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、磷酸三(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、環氧乙烷改質二季戊四醇六丙烯酸酯、丁二酸改質季戊四醇三丙烯酸酯等,以及使具有直鏈伸烷基及脂環式結構且具有2個以上異氰酸酯基的化合物與在分子內具有1個以上羥基且具有3個~5個(甲基)丙烯醯氧基的化合物反應而所得的(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯化合物等。
而且,作為負型的第2感放射線性樹脂組成物中所使用的感放射線性聚合起始劑,例如可列舉O-醯基肟化合物、苯乙酮化合物、聯咪唑化合物等。這些化合物可單獨使用,也可將2種以上混合而使用。
這些感放射線性聚合起始劑中特別優選O-醯基肟化合物,具體而言優選為1,2-辛二酮-1-[4-(苯基硫基)-2-(O-苯甲醯肟)]、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)或乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜環戊烷基)甲氧基苯甲醯基}-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)。
本實施形態的第2感放射線性樹脂組成物可視需要而含有金屬的氧化物粒子。通過如上所述地包含金屬的氧化物粒子,
可對所得的硬化膜的折射率、介電常數等膜物性進行改良。
所述金屬氧化物粒子可列舉選自由鋁、鋯、鈦、鋅、銦、錫、銻及鈰所構成的群組的至少一種金屬的氧化物粒子,其中優選鋯、鈦或鋅的氧化物粒子,更優選鋯或鈦的氧化物粒子。另外,除了這些以外,或者還可使用鈦酸鹽代替這些金屬氧化物粒子。鈦酸鹽優選鈦酸鋇等。
這些金屬氧化物粒子可單獨使用1種或者可將2種以上組合使用。而且,所述金屬氧化物粒子可為所述例示金屬的複合氧化物粒子。該複合氧化物粒子例如可列舉氧化銻錫(Antimony-Tin Oxide,ATO)、ITO、氧化銦鋅(Indium-Zinc Oxide,IZO)等。這些金屬氧化物粒子可使用市售者。例如可使用希愛化成股份有限公司(C.I.Kasei CO.,LTD.)的Nanotec等。
[實施例]
以下,基於實施例而對本發明的實施形態加以詳述,但並不由該實施例而對本發明限定性地解釋。
實施例1
[鹼可溶性樹脂(A-I)的合成]
在具有冷凝管及攪拌機的燒瓶中裝入2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)8質量份及二乙二醇甲基乙基醚220質量份。繼而,裝入甲基丙烯酸15質量份、甲基丙烯酸-3,4-環氧基環己基甲酯45質量份、甲基丙烯酸甲酯20質量份、苯乙烯5質量份、N-環己基馬來醯亞胺15質量份,進行氮氣置換後,緩緩地進行攪拌,並使溶液
的溫度上升至70℃,將該溫度保持5小時而進行聚合,藉此獲得含有共聚物(A-I)的溶液。所得的聚合物溶液的固體成分濃度為31.9質量%,共聚物(A-I)的Mw為10000,分子量分佈(Mw/Mn)為2.1。另外,所謂固體成分濃度是表示共聚物質量在聚合物溶液的總質量中所占的的比例。
實施例2
[鹼可溶性樹脂(A-II)的合成]
在附有攪拌機的容器內裝入丙二醇單甲醚144質量份,繼而裝入甲基三甲氧基矽烷13質量份、及3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷5質量份、苯基三甲氧基矽烷6質量份,進行加熱直至溶液溫度成為60℃。在溶液溫度達到60℃後,裝入離子交換水7質量份,加熱至75℃,保持3小時。其次,加入作為脫水劑的原甲酸甲酯25質量份而進行1小時攪拌。進一步使溶液溫度成為40℃,一面保持該溫度一面進行蒸發,由此而將水及水解縮合而產生的醇除去。根據以上步驟而獲得作為(A-II)成分的矽氧烷聚合物。所得的水解縮合物的數量平均分子量(Mn)為2500,分子量分佈(Mw/Mn)為2。
實施例3
[正型的第1感放射線性樹脂組成物的製備]
以相當於聚合物100質量份(固體成分)的量準備含有鹼可溶性樹脂(A-I)作為鹼可溶性樹脂的溶液,其次混合作為光酸產生劑的醌二疊氮化合物的4,4'-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]
苯基]亞乙基]雙酚(1.0摩爾)30質量份,進一步以固體成分濃度成為30質量%的方式加入二乙二醇乙基甲基醚而使各成分溶解後,用孔徑為0.2μm的膜濾器進行過濾,製備具有正型的感放射線性的第1感放射線性樹脂組成物。
實施例4
[負型的第2感放射線性樹脂組成物的製備]
以相當於聚合物100質量份(固體成分)的量準備含有鹼可溶性樹脂(A-II)作為鹼可溶性樹脂的溶液,其次混合作為聚合性化合物的二季戊四醇五丙烯酸酯與二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物(卡亞拉得(KAYARAD)(注冊商標)DPHA(以上日本化藥公司))100質量份、及作為感放射線性聚合起始劑的乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)(豔佳固(Irgacure)OXE02、巴斯夫(BASF)公司)5質量份,以固體成分濃度成為30質量%的方式加入丙二醇單甲醚乙酸酯而使各成分溶解後,用孔徑為0.5μm的微孔過濾器進行過濾,由此製備具有負型的感放射線性的第2感放射線性樹脂組成物。
實施例5
[正型的第3感放射線性樹脂組成物的製備]
以相當於聚合物100質量份(固體成分)的量準備含有鹼可溶性樹脂(A-I)作為鹼可溶性樹脂的溶液,其次混合作為光酸產生劑的醌二疊氮化合物的4,4'-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚(1.0摩爾)30質量份、包含作為金屬粒子的鈦
酸鋇的分散液50質量份(固體成分),以固體成分濃度成為30質量%的方式加入二乙二醇乙基甲基醚,使各成分溶解後,用孔徑為0.2μm的膜濾器進行過濾,製備具有正型的感放射線性的第3感放射線性樹脂組成物。
實施例6
[膜的評價]
分別使用實施例3中所製備的第1感放射線性樹脂組成物、實施例4中所製備的第2感放射線性樹脂組成物及實施例5中所製備的第3感放射線性樹脂組成物,使用旋塗機將各組成物塗布在玻璃基板(“康寧(注冊商標)7059”(康寧公司製造))上後,在加熱板上、100℃下進行2分鐘的預烘烤而形成塗膜,在玻璃基板上分別形成膜厚為1μm的膜。
其次,對於所得的各玻璃基板上的塗膜,使用佳能股份有限公司製造的PLA(注冊商標)-501F曝光機(超高壓水銀燈),經由具有5cm×8cm的矩形圖案的遮罩(mask)而進行曝光。其後,在2.38質量%的四甲基氫氧化銨水溶液中、25℃下進行60秒的顯影。其次,用超純水進行1分鐘的流水清洗,形成以具有5cm×8cm的矩形的負型圖案或正型圖案的方式進行了圖案化的硬化膜。
其次,用光學顯微鏡觀察進行了圖案化的各硬化膜的端部分,將並無顯影殘渣、直線性地形成圖案的情況判斷為圖案化性良好。
其結果,分別使用實施例3中所製備的第1感放射線性樹脂
組成物、實施例4中所製備的第2感放射線性樹脂組成物及實施例5中所製備的第3感放射線性樹脂組成物進行圖案化而形成的各硬化膜的圖案化性均良好。
其次,通過將上述各硬化膜分別在潔淨烘箱內、220℃下進行1小時加熱而形成絕緣膜。
使用分光光度計“150-20型Double-beam”(日立製作所股份有限公司製造)以400nm~800nm的範圍的波長測定這些形成有絕緣膜的玻璃基板的透光率。最低透光率如果是90%以上,則可說透光率良好。
由實施例3中所製備的第1感放射線性樹脂組成物、實施例4中所製備的第2感放射線性樹脂組成物及實施例5中所製備的第3感放射線性樹脂組成物所形成的各絕緣膜均是90%以上的透射率。
根據以上的膜評價的結果可知:由實施例3中所製備的第1感放射線性樹脂組成物所形成的絕緣膜、由實施例4中所製備的第2感放射線性樹脂組成物所形成的絕緣膜、及由實施例5中所製備的第3感放射線性樹脂組成物所形成的絕緣膜均可作為本發明的液晶顯示元件的第1絕緣膜或第2絕緣膜而適宜地使用。
本發明的液晶顯示元件是具有優異的亮度特性而可進行高精細顯示的主動矩陣方式的液晶顯示元件。因此,本發明的液晶顯示元件可作為需要進行優異的畫質的高精細的顯示的智慧型
手機等便攜式電子機器的顯示器而適宜地利用。
1‧‧‧液晶顯示元件
2‧‧‧TFT基板
3‧‧‧對向基板
4‧‧‧液晶
6‧‧‧第1絕緣膜
7‧‧‧接觸孔
8‧‧‧第1電極
9‧‧‧第2絕緣膜
10‧‧‧第2電極
11‧‧‧第3絕緣膜
12‧‧‧第3電極
21‧‧‧柵極絕緣膜
22‧‧‧無機鈍化膜
34‧‧‧源極
40、44‧‧‧配向膜
41‧‧‧黑色矩陣
42‧‧‧彩色濾光片
43‧‧‧平坦化膜
50‧‧‧缺口部
Claims (6)
- 一種液晶顯示元件,其是通過對向配置的第1基板與第2基板夾持液晶而成的液晶顯示元件,其特徵在於:所述第1基板包含:薄膜電晶體、第1絕緣膜,使用第1感放射線性樹脂組成物而設置在所述薄膜電晶體上、接觸孔,形成於所述第1絕緣膜、第1電極,設置在所述第1絕緣膜上及所述接觸孔的內壁上,經由所述接觸孔而與所述薄膜電晶體電性連接、第2絕緣膜,以填埋所述接觸孔的方式使用第2感放射線性樹脂組成物而設置、以及第2電極,設置在所述第2絕緣膜上,由其一部分而與所述第1絕緣膜上的所述第1電極部分相接,從而與所述第1電極電性連接;以將第3電極經由第3絕緣膜而設置在所述第1基板的所述第1電極及所述第2電極上,或者將第3電極設置在所述第2基板的所述液晶側;並且對所述第1電極及所述第2電極與所述第3電極之間施加電壓而驅動所述液晶的方式構成。
- 如申請專利範圍第1項所述的液晶顯示元件,其中:所述第1感放射線性樹脂組成物為正型的感放射線性樹脂組成物且所 述第2感放射線性樹脂組成物為負型的感放射線性樹脂組成物,或者所述第1感放射線性樹脂組成物為負型的感放射線性樹脂組成物且所述第2感放射線性樹脂組成物為正型的感放射線性樹脂組成物。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶顯示元件,其中:所述第1感放射線性樹脂組成物含有聚合物,所述聚合物包含具有羧基的構成單元以及具有聚合性基的構成單元。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶顯示元件,其中:所述第2感放射線性樹脂組成物含有聚合物,所述聚合物包含具有羧基的構成單元以及具有聚合性基的構成單元。
- 一種感放射線性樹脂組成物,其是通過對向配置的第1基板與第2基板夾持液晶而成的液晶顯示元件的製造中所使用的感放射線性樹脂組成物,其特徵在於:所述第1基板包含:薄膜電晶體、第1絕緣膜,設置在所述薄膜電晶體上、接觸孔,形成於所述第1絕緣膜、第1電極,設置在所述第1絕緣膜上及所述接觸孔的內壁上,經由所述接觸孔而與所述薄膜電晶體電性連接、第2絕緣膜,以填埋所述接觸孔的方式而設置、以及第2電極,設置在所述第2絕緣膜上,由其一部分而與所述第1絕緣膜上的所述第1電極部分相接,從而與所述第1電極電 性連接;所述液晶顯示元件是以將第3電極經由第3絕緣膜而設置在所述第1基板的所述第1電極及所述第2電極上,或者將第3電極設置在所述第2基板的所述液晶側,並且對所述第1電極及所述第2電極與所述第3電極之間施加電壓而驅動所述液晶的方式構成;所述感放射線性樹脂組成物用來形成所述第1基板的所述第2絕緣膜。
- 如申請專利範圍第5所述的感放射線性樹脂組成物,更包含金屬氧化物粒子。
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