JP2000258774A - 転写フィルム、表示素子基板間ギャップ形成用スペーサーの形成方法及び液晶表示素子 - Google Patents
転写フィルム、表示素子基板間ギャップ形成用スペーサーの形成方法及び液晶表示素子Info
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Abstract
る。 【解決手段】 表示素子基板間ギャップ形成用スペーサ
ーの製造方法において、基材となる光学素子上に、スペ
ーサーを形成する際、スペーサービーズ含有樹脂層を有
する転写フィルムを使用し形成することにより、光学的
なムラとロスのない表示素子を生産できることを特徴と
する表示素子基板間ギャップ形成用スペーサーの形成方
法。
Description
光学素子の製造に使用される表示素子基板間ギャップ形
成用スペーサー転写フィルム、表示素子基板間ギャップ
形成用スペーサーの形成方法及び液晶表示素子に関す
る。
(以下LCDと略す)は、薄型、小型、低消費電力など
の特長を生かし、現在、時計、電卓、TV、パソコン等
の表示部に用いられている。更に近年、カラーLCDが
開発されOA・AV機器を中心にナビゲーションシステ
ム、ビュウファインダーなど数多くの用途に使われ始め
ており、その市場は今後、急激に拡大するものと予想さ
れている。
液晶材料が封入されている。2つの基板間は、所定の隙
間(以下セルギャップ)を有して配置されている。セル
ギャップは、LCDの表示特性に大きな影響を及ぼす。
セルギャップがLCD表示領域全面にわたって均一でな
い場合、表示ムラ、干渉縞などが発生する。従来のセル
ギャップの形成方法は、対向する2つの基板のうちの1
つの基板に、所定の径のスペーサビーズを均一に散布
し、散布した基板上に他方の基板をスペーサビーズを介
して対向接触させ形成する。
が、均一でなかったり、散布密度が低かったり、凝集し
た場合、セルギャップが不均一になる問題がある。ま
た、スペーサビーズの散布量が多いと、ある確率で開口
部上に散布されるスペーサビーズは液晶機能を果たさな
いため、開口部上での光の制御面積が減少し、LCDの
コントラストの低下を引き起こす。
号で開示される柱状スペーサを、フォトリソグラフィに
より所望の位置に形成する方法で、開口部以外の領域に
均一な分布密度で形成できる。しかし、LCDの大面積
化に伴い、柱状スペーサを表示領域前面にわたり均一に
所望の膜厚で形成するのは難しく、生産時の柱状スペー
サ高さもLCDごとのばらつきが大きく、表示特性の劣
る不良LCDが発生しやすい。また、セルギャップの駆
動時の安定性などにも課題が残る。
によるLCDのコントラスト低下を防ぎ、かつLCD表
示領域全面にわたり均一なスペーサビーズの分布を得ら
れるので均一なセルギャップを得られ、かつ生産時でも
スペーサビーズと同等のセルギャップ安定性を保障する
表示素子基板間ギャップ形成用スペーサーの形成のため
の転写フィルム、表示素子基板間ギャップ形成用スペー
サーの形成方法及び液晶表示素子を提供するものであ
る。さらにフィルム転写法によるため、安価にLCD生
産が可能となる。
ギャップ形成用スペーサー転写フィルムは、スペーサー
ビーズ含有樹脂層を備えることを特徴とする。本発明の
転写フィルムは、ベースフィルム、スペーサービーズ含
有樹脂層を順次積層した構成、ベースフィルム、熱可塑
性樹脂層、スペーサービーズ含有樹脂層を順次積層した
構成、ベースフィルム、熱可塑性樹脂層、分離層、スペ
ーサービーズ含有樹脂層を順次積層した構成、さらにス
ペーサービーズ含有樹脂層側表面にカバーフィルムを積
層した構成をとることができる。
ペーサーの形成方法は、第1の基板と第2の基板が液晶
材料を挟んで対向する液晶表示素子の、前記第1の基板
と第2の基板の対向する領域に、前記転写フィルムのス
ペーサービーズ含有樹脂層を貼り付け、前記スペーサー
ビーズ含有樹脂層を前記領域に転写することを特徴とす
る。スペーサービーズ含有樹脂膜を、第1の基板と第2
の基板の対向する領域に選択的に形成することができ
る。本発明の液晶表示素子は、第1の基板と第2の基板
が液晶材料を挟んで対向する液晶表示素子の、前記第1
の基板と第2の基板の対向する領域にスペーサービーズ
含有樹脂層が形成されている。スペーサービーズ含有樹
脂層は、前記転写フィルムのスペーサービーズ含有樹脂
層を貼り付け転写されて形成することが好ましい。
ムとしては、化学的、熱的に安定であり、シートまたは
板状に成形できるものを用いることができる。具体的に
は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のポリハロ
ゲン化ビニル類、セルロースアセテート、ニトロセルロ
ース、セロハン等のセルロース誘導体、ポリアミド類、
ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミド類であ
る。これらの中で特に好ましいのは寸法安定性及び透過
性に優れた2軸延伸ポリエチレンテレフタレートであ
る。ベースフィルムの膜厚は6〜100μmが好まし
い。6μm以下では、ラミネート時にラミネートロール
等の表面粗さを下地の熱可塑性樹脂層、透光性保護膜層
に転写し、透光性保護膜層の表面が荒れるおそれがある
からである。
で、常温では粘着性がなく、膜としての平滑性が0.0
5μm以下のものが望ましい。また、転写フィルムを透
明基板にラミネートする温度での硬度(JISK630
1)が80度以下のものがより好ましい。この理由は、
硬度が堅いと透明基板上に形成した凹凸パターンの縁部
分に圧力が浸透せず、泡が入ったり、縁部分に転写した
保護膜層の膜厚が大きくなり、形成した凹凸パターンの
平坦性を損なうためである。またこの層の膜厚は該スペ
ーサービーズ含有樹脂層の膜厚よりも厚いことが望まし
く、2倍以上の厚さが理想である。
ビーズ含有樹脂層から良好な剥離性を示すために、スペ
ーサービーズ含有樹脂層との密着力が低い材料を用いる
か、スペーサービーズ含有樹脂層と熱可塑性樹脂層の界
面にシリコン化合物等を塗膜するなどして離型処理を施
してもよい。また、あらかじめ熱可塑性樹脂層をベース
フィルムに塗工しておき、スペーサービーズ含有樹脂層
フィルムと貼り合わせることによって熱可塑性樹脂層と
の密着力を弱くすることもできる。
エチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチ
レンと酢酸ビニル、エチレンとアクリル酸エステル、エ
チレンとビニルアルコールのようなエチレン共重合体、
ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニル、塩化ビニル
とビニルアルコールの共重合体、ポリ塩化ビニリデン、
ポリ塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレン
と(メタ)アクリル酸エステルのようなスチレン共重合
体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと(メタ)ア
クリル酸エステルの様なビニルトルエン共重合体、ポリ
(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸ブチ
ルと酢酸ビニルのような(メタ)アクリル酸エステルの
共重合体、合成ゴム、セルローズ誘導体等から選ばれ
た、少なくとも1種類以上の有機高分子を用いることが
できる。
は、化学的および熱的に安定であって、スペーサービー
ズ含有樹脂層との剥離が容易であるものが望ましい。具
体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン
テレフタレート、ポリビニルアルコール等の薄いシート
状のもので表面の平滑性が高いものが好ましい。剥離性
を付与するために表面に離型処理をしたものも含まれ
る。本発明に用いられるスペーサービーズ含有樹脂層
は、カバーフィルム上にスペーサービーズ含有樹脂組成
物を塗布し、乾燥させてスペーサービーズ含有樹脂層を
形成したものである。乾燥後、(ベースフィルム)また
は(熱可塑性樹脂層を積層したベースフィルム)または
(ベースフィルム、熱可塑性樹脂層、分離層を順次積層
したフィルム)と張り合わせ転写フィルムが形成され
る。あるいは、スペーサービーズ含有樹脂層は、(ベー
スフィルム)または(熱可塑性樹脂層を積層したベース
フィルム)または(ベースフィルム、熱可塑性樹脂層、
分離層を順次積層したフィルム)上にスペーサービーズ
含有樹脂組成物を塗布し、乾燥させてスペーサービーズ
含有樹脂層を形成したものである。必要に応じカバーフ
ィルムを積層し転写フィルムが形成される。なお、スペ
ーサービーズ含有樹脂層は、塗布するフィルム上にスペ
ーサービーズを散布した後に、樹脂組成物を塗布し、乾
燥させて形成したもの または 塗布するフィルム上に
スペーサービーズを散布する前に、樹脂組成物を塗布
し、乾燥させて形成したものであってもよい。乾燥後、
(ベースフィルム)または(熱可塑性樹脂層を積層した
ベースフィルム)または(ベースフィルム、熱可塑性樹
脂層、分離層を順次積層したフィルム)と張り合わせ転
写フィルムが形成される。
ーズの径に対する、膜厚は、フィルム状で5〜150%
であることが望ましい。また、硬化後のスペーサービー
ズ含有樹脂層の膜厚は、スペーサビーズの径に対し、2
〜100%であることが望ましい。スペーサビーズの径
は、液晶素子の要求ギャップに依存するので、特に限定
できないが、通常1〜20μmである。スペーサービー
ズ含有樹脂層のスペーサビーズ含有量は、8〜98重量
%であることが望ましい。また、その前駆体のスペーサ
ービーズ含有樹脂組成物のスペーサビーズ含有量は、5
〜95重量%であることが望ましい。スペーサービーズ
含有樹脂層は、感光性であることが望ましい。感光性樹
脂である場合、転写後フォトリソグラフィ法を用いて、
基板の任意の場所に選択的に形成できる。スペーサービ
ーズ含有樹脂組成物は、感光性樹脂組成物にスペーサー
ビーズを分散したものでありフィルム状で使用される。
スペーサービーズと樹脂組成物を分けてフィルム上に散
布、塗布しスペーサービーズ含有樹脂層を作製する場
合、樹脂組成物は、感光性であることが望ましい。感光
性樹脂である場合、転写後フォトリソグラフィ法を用い
て、基板の任意の場所に選択的に形成できる。スペーサ
ービーズ含有樹脂層は、転写し所定の位置に形成後、熱
硬化により安定性を高めることが望ましい。熱硬化温度
は、たとえば100〜300℃で行われる。感光性樹脂
としては、例えば(1)酸価が20〜300、重量平均
分子量が1,500〜200,000の樹脂、(2)光
重合性不飽和結合を分子内に一つ以上有するモノマ、
(3)光開始剤を含む感光性樹脂組成物が用いられる。
量が1,500〜200,000の樹脂としては、酸価
及び重量平均分子量がこの範囲に入っていれば特に制限
はなく、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン
酸等のカルボキシル基含有重合性モノマと、アクリル酸
エステル、メタクリル酸エステル、スチレン等の重合性
モノマとの共重合体が代表的なものとして挙げられる。
以上有するモノマとしては、例えば、メチルメタクリレ
ート、ベンジルメタクリレート、ブトキシエチルメタク
リレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシトリ
エチレングリコールアクリレート、ECH(エピクロル
ヒドリン)変性ブチルアクリレート、ジシクロペンタニ
ルアクリレート、EO(エチレンオキシド)変性ジシク
ロペンテニルアクリレート、N,N−ジメチルアミノエ
チルメタクリレート、エチルジエチレングリコールアク
リレート、2−エチルヘキシルアクリレート、グリセロ
ールメタクリレート、ヘプタデカフロロデシルアクリレ
ート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、カプロラ
クトン変性−2−ヒドロキシエチルアクリレート、イソ
ボルニルアクリレート、メトキシジプロピレングリコー
ルアクリレート、メトキシ化シクロデカトリエンアクリ
レート、フェノキシヘキサエチレングリコールアクリレ
ート、EO変性リン酸アクリレート、カプロラクトン変
性テトラヒドロフルフリルアクリレート、EO変性ビス
フェノールAジアクリレート、ECH変性ビスフェノー
ルAジアクリレート、ビスフェノールAジメタクリレー
ト、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,3−
ブチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコ
ールジメタクリレート、グリセロールジメタクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジアクリレート、EO変性
リン酸ジアクリレート、ECH変性フタル酸ジアクリレ
ート、ポリエチレングリコール400ジアクリレート、
ポリプロピレングリコール400ジメタクリレート、テ
トラエチレングリコールジアクリレート、ECH変性
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトール
トリアクリレート、EO変性リン酸トリアクリレート、
EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、P
O(プロピレンオキシド)変性トリメチロールプロパン
トリアクリレート、トリス(メタクリロキシエチル)イ
ソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、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等のアクリレート、こ
れらに対応するメタクリレートなどが挙げられる。これ
らのモノマは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用
される。
フェノン、N,N′−テトラエチル−4,4′−ジアミ
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、ベンジル、2,2−ジエトキシアセ
トフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、
ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタ
ール、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、チオキサン
トン、2−クロロチオキサントン、1−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−
(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロ
パン、t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラ
キノン、2,3−ジクロロアントラキノン、3−クロル
−2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノ
ン、1,4−ナフトキノン、9,10−フェナントラキ
ノン、1,2−ベンゾアントラキノン、1,4−ジメチ
ルアントラキノン、2−フェニルアントラキノン、2−
(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾ
ール二量体等が挙げられる。これらの光開始剤は単独で
又は2種類以上を組み合わせて使用される。
あるいは、樹脂の製造で使用される有機溶剤としては、
特に制限はなく、例えば、ケトン系有機溶剤(アセト
ン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等)、セロ
ソルブ系有機溶剤(メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、ブチロセロソルブ、メ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、ブチロセロソルブアセテ
ート等)、グリコール系有機溶剤(エチレングリコール
モノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシ
ルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジ
エチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリ
コールジメチルエーテル、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、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロ
ピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリ
コールモノメチルエーテルアセテート等)、アルコール
系有機溶剤(メチルアルコール、エチルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、3−メ
チル−3−メトキシブタノール等)、芳香族系有機溶剤
(ベンゼン、トルエン、キシレン等)、3−メチル−3
−メトキシブチルアセテート、N−メチル−2−ピロリ
ドン、N−ヒドロキシメチル−2−ピロリドン、テトラ
ヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチルなどが挙げられ
る。これらは単独で又は2種類以上を組み合せて使用さ
れる。
応じ、1〜20μmの内のある一定の径を持つスペーサ
ービーズが使用される。スペーサービーズは、市販され
ているLCDに用いられるスペーサービーズと同じもの
が使用される。本発明の転写フィルムは、第1の基板、
第2の基板の何れに転写してもかまわない。また、通
常、スペーサービーズは、配向膜を成膜した基板上に散
布されるが、本発明のスペーサービーズ含有樹脂層は、
配向膜の成膜前に形成し、配向膜を積層してもかまわな
い。
フタレートを用い、このフィルム上に、下記組成の熱可
塑性樹脂層形成用塗布液とグラビヤロールを用いて、乾
燥膜厚が5μmとなるように塗布乾燥し、エチレン−エ
チルアクリレート共重合体樹脂膜を形成し、これにより
ベースフィルムであるポリエチレンテレフタレートフィ
ルム上に、熱可塑性樹脂層が形成された支持体を得た。 熱可塑性樹脂層形成溶液: エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂 10g (三井−デュポンポリケミカル社製、商品名EVAFL
EX−EEA−709、エチルアクリレート含有量35
%) トルエン 100g 一方、カバーフィルムとして、40μmのポリプロピレ
ンフィルムに、次のスペーサービーズ含有樹脂組成物
を、グラビヤロールを用いて、乾燥膜厚が5μmになる
ようにスペーサービーズ含有樹脂層を形成した。形成し
たスペーサービーズ含有樹脂層とエチレン−エチルアク
リレート共重合樹脂熱可塑性樹脂層とを貼り合わせて、
カバーフィルム、スペーサービーズ含有樹脂層、熱可塑
性樹脂層、ベースフィルムを順次積層した転写フィルム
を作製した。平均粒径5μmのスペーサービーズ300
gにメタクリル酸、エチルアクリレート、エチルアクリ
レートからなる共重合体145.9g、複数のマレイン
酸モノアルキルエステルからなるモノマー309.0
g、溶媒としてジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル359.3g、増感剤として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
ン−1−オン178.6gを加え、スペーサービーズ含
有樹脂組成物に供した。
ラス基板(1.1mm×200mm×300mm、ジオ
マテック社製)に、ロールラミネータHLM1500
(日立化成テクノプラント社製)を用いて、基板温度1
00℃、ロール温度100℃、ロール圧力6kg/cm
2、速度0.5m/分で、前記転写フィルムのカバーフ
ィルムのポリプロピレンフィルムを剥がしながら、スペ
ーサービーズ含有樹脂層がガラス基板に面するようにラ
ミネートした。ガラス基板/スペーサービーズ含有樹脂
層/熱可塑性樹脂層/ポリエチレンテレフタレートの順
に積層されたガラス基板よりポリエチレンテレフタレー
トをロールで卷き取りながら剥がすと熱可塑性樹脂層は
ポリエチレンテレフタレートフィルム側に接着したまま
剥がれ、ガラス基板にはスペーサービーズ含有樹脂層の
みが残った。次に所定のネガマスクを通して、平行光露
光機MAP1200L(大日本スクリーン社製)を用い
て50mJ/cm2露光、スプレー式現像装置DVW9
11(大日本スクリーン社製)を用いて、現像液を用い
て、25℃で60秒間スプレー現像して未露光部を除去
し、クリーンオーブンCSO−402(楠本化成製)で
150℃に加熱、硬化を行ってスペーサービーズ含有樹
脂膜パターンを形成した。
域に、スペーサービーズ含有樹脂層を転写フィルムで転
写し所望位置に形成することで、開口部へのスペーサビ
ーズ散布によるLCDのコントラスト低下を防ぎ、か
つ、LCD表示領域全面にわたり均一なスペーサビーズ
の分布を得られるので均一なセルギャップを得られ、か
つ、生産時でもスペーサビーズと同等のセルギャップ安
定性を保障され、LCDを安価に提供できる。
Claims (9)
- 【請求項1】 スペーサービーズ含有樹脂層を備えるこ
とを特徴とする表示素子基板間ギャップ形成用スペーサ
ー転写フィルム。 - 【請求項2】 ベースフィルム、スペーサービーズ含有
樹脂層を順次積層した請求項1記載の転写フィルム。 - 【請求項3】 ベースフィルム、熱可塑性樹脂層、スペ
ーサービーズ含有樹脂層を順次積層した請求項1記載の
転写フィルム。 - 【請求項4】 ベースフィルム、熱可塑性樹脂層、分離
層、スペーサービーズ含有樹脂層を順次積層した請求項
1記載の転写フィルム。 - 【請求項5】 スペーサービーズ含有樹脂層側表面にカ
バーフィルムを積層した請求項1〜4各項記載の転写フ
ィルム。 - 【請求項6】 第1の基板と第2の基板が液晶材料を挟
んで対向する液晶表示素子の、前記第1の基板と第2の
基板の対向する領域に、請求項1〜5記載の転写フィル
ムのスペーサービーズ含有樹脂層を貼り付け、前記スペ
ーサービーズ含有樹脂層を前記領域に転写することを特
徴とする表示素子基板間ギャップ形成用スペーサーの形
成方法。 - 【請求項7】 スペーサービーズ含有樹脂膜を、第1の
基板と第2の基板の対向する領域に選択的に形成する請
求項6記載の表示素子基板間ギャップ形成用スペーサー
の形成方法。 - 【請求項8】 第1の基板と第2の基板が液晶材料を挟
んで対向する液晶表示素子の、前記第1の基板と第2の
基板の対向する領域にスペーサービーズ含有樹脂層が形
成された液晶表示素子。 - 【請求項9】スペーサービーズ含有樹脂層が、請求項1
〜5記載の転写フィルムのスペーサービーズ含有樹脂層
を貼り付け転写されたものである請求項8記載の液晶表
示素子。
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|---|---|---|---|
| JP11060959A JP2000258774A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | 転写フィルム、表示素子基板間ギャップ形成用スペーサーの形成方法及び液晶表示素子 |
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|---|---|---|---|
| JP11060959A JP2000258774A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | 転写フィルム、表示素子基板間ギャップ形成用スペーサーの形成方法及び液晶表示素子 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000258774A true JP2000258774A (ja) | 2000-09-22 |
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|---|---|---|---|
| JP11060959A Pending JP2000258774A (ja) | 1999-03-09 | 1999-03-09 | 転写フィルム、表示素子基板間ギャップ形成用スペーサーの形成方法及び液晶表示素子 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2000258774A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002323702A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Nippon Shokubai Co Ltd | 転写材料およびこれを用いた画像形成方法 |
| WO2019039213A1 (ja) * | 2017-08-23 | 2019-02-28 | デクセリアルズ株式会社 | スペーサ含有テープ |
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- 1999-03-09 JP JP11060959A patent/JP2000258774A/ja active Pending
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