(57)【要約】【課題】配向分割垂直配向方式（ＭＶＡ方式）の液晶表示装置において、高度な位置精度と寸法精度を保ちつつ表示焼き付きなどの発生しない信頼性に優れた液晶表示装置を、低コストかつ短い工程で提供することである。【解決手段】液晶表示装置の配向制御用突起を、焼きつきを防止し、印刷性を高めた特定の組成を有する塗工液を用いて印刷法により形成した場合、フォトリソグラフィーによる場合と比べ低コストかつ短い工程で、精細パターンの配向制御用突起を有する基板を製造できることを見出した。また焼きつき発生の原因となっていた硬化成分のモノマーを添加する必要も無くなった。そして、このため、焼きつきを発生することなく配向制御用突起を有する基板を、低コストかつ短い工程で作成できた。【選択図】図１
2006208763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置の配向制御用突起を印刷法により形成するための塗工材料において、少なくとも、
（ａ）樹脂成分
（ｂ）フィラー成分
（ｃ）溶剤成分
を含むことを特徴とする液晶表示装置の配向制御突起用の塗工材料。
【請求項２】
前記塗工材料において、乾燥硬化物の誘電正接が２５℃、１０〜５０Ｈｚの周波数範囲において０．０１０以下であることを特徴とする請求項１に記載の塗工材料。
【請求項３】
前記（ａ）樹脂成分に、芳香環を有する樹脂が含まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗工材料。
【請求項４】
前記（ａ）樹脂成分に、主鎖に芳香環構造を含む樹脂が含まれていることを特徴とする請求項３に記載の塗工材料。
【請求項５】
前記（ｂ）フィラー成分の、粒径が１０〜３０ｎｍであり、且つ塗工材料の固形分中に占めるフィラー成分の割合が５〜５０％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の塗工材料。
【請求項６】
（ｄ）架橋成分を含有し、且つ塗工材料の固形分中に占める該（ｄ）架橋成分の割合が１〜５０％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の塗工材料。
【請求項７】
配向制御用突起を有する液晶表示装置の基板において、配向制御用突起が請求項１〜６に記載の塗工材料を用い形成されたことを特徴とする液晶表示装置の基板。
【請求項８】
対向する基板の少なくとも一方に請求項７に記載の基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
配向制御用突起を有する液晶表示装置の基板の製造方法において、少なくとも
（ａ）ガラス基板上にカラーフィルタを形成する工程
（ｂ）カラーフィルタ上に透明電極を形成する工程
（ｃ）カラーフィルタ上に配向制御用突起を印刷法により形成する工程
を含むことを特徴とする液晶表示装置の基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置用のカラーフィルタに関するものであり、特に配向分割垂直配向方式（ＭＶＡ方式）の液晶表示装置用に用いられる配向制御用突起物を有するカラーフィルタおよびそれを形成するための塗工材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、携帯電話・デジタルカメラ等の小面積のものからパーソナルコンピュータ、ワークステーションの表示装置・テレビ画像表示装置などの大面積のものまで広く使用されており、近年特にテレビ画像表示装置としての使用が急速に拡大している。
【０００３】
その中にあって、配向分割垂直配向方式（ＭＶＡ方式）の液晶表示装置は、一般的な捻れネマチック方式（ＴＮ方式）の液晶表示装置と比較してコントラスト比が高く、視野角が非常に広くとれるという特徴を有するため、テレビ画像表示装置に用いる液晶表示装置としては最適のものであり、使用量の大幅な拡大が見込まれているものである。図１に配向分割垂直配向方式の液晶表示装置の模式図を示す。
【０００４】
この配向分割垂直配向方式の液晶表示装置には、電極の対向基板にあたるカラーフィルタ２上に液晶の配向を分割するための微小な突起物４が設けられている。この突起物４は、画素内の液晶の配向を分割し視野角を広くするために設けられているものであり、高度な位置精度と寸法精度が要求され、また液晶表示装置の開口を損なわないために微小な寸法でのパターン形成が必要とされている。代表的なパターン形成の手法として、フォトリソ法、エッチング法、印刷法、インクジェット法が挙げられ、特に印刷法は簡易で安価な手法であるが、このような微小なパターンの配向制御用突起を形成するための十分な塗工技術が確立されておらず、そのため従来は、この液晶配向分割用の突起物を、ポジ型或いはネガ型の感光性材料を使用して、フォトリソグラフィーの手法で形成するのが一般的であった。
【０００５】
しかし、感光部が溶解するポジ型の感光性材料を用いた場合、フォトマスクはその面積のほとんどが開口部となり、フォトマスクに微小な傷や異物がつくことによる大量の同一不良パターンを形成し易いことが大きな問題となっている。また一方で、感光部が硬化するネガ型の感光性材料では、以下に詳述する表示焼き付きという不具合を生ずる場合があった。ネガ型の感光性材料は、基本的にバインダー樹脂のほかに、硬化成分としてモノマー成分を含有しており、特にこのモノマー成分が表示焼き付きの要因となる電気特性に悪影響を与えることが知られている。
【０００６】
表示焼き付きとは、配向分割垂直配向方式の液晶表示装置で、ある形状の模様を長時間表示しておくと、その後全体に均一な表示をしようとしても先の模様が残って見えてしまう現象のことであり、この不具合の解消が信頼性を確保する上での大きな課題となっている。この表示焼き付き現象は信号を入力し続けていた部分だけ印加電圧に対する透過率の応答特性、すなわちＶ−Ｔ特性が本来の特性からずれてしまったことによって引き起こされており、このＶ−Ｔ特性のずれは信号を入力していた部分に電界が残留する、残留ＤＣと呼ばれる現象が発生していることによるものである。
【０００７】
これを解決するために、これまでに、特開２００１−８３５２１（特許文献１）、特開２００３−３５９０５（特許文献３）などに、残留ＤＣの原因となる電荷を短い時間で緩和することを目的に、突起物形成材料に微量のカーボンブラックもしくは金属微粒子などを混合してある程度の導電性を付与することが提案されている。
【０００８】
しかし、導電性付与の制御が難しい上に、突起物材料に導電性を付与しすぎると反って特性を悪化させてしまうという問題を抱えている。さらに、導電性を付与することは発生した残留ＤＣを短い時間で緩和することには有効であるが、残留ＤＣの発生そのものを防ぐものではなく、根本的な解決方法とは言えない。
【０００９】
また、特開２００１−３２４７１５（特許文献２）では液晶材料の時定数をτＬＣ（３０Ｈｚ）とし、突起物材料の時定数をτＲＩＢ（３０Ｈｚ）としたときに０．１×τＬＣ＜τＲＩＢ＜１０×τＬＣとすることが提案されている。時定数を液晶材料と突起物材料で近い値とすることは残留ＤＣの発生を防ぐために効果的であるが、液晶表示装置には液晶材料以外にも配向膜材料が存在するため、液晶材料の特性以外に配向膜材料の特性も考慮する必要がある。また、この特性を実現する具体的な材料・手段などが述べられていない問題点も指摘できる。
【００１０】
さらに上述したような文献記載の方法による配向制御用突起の形成は、フォトリソグラフィーを用いるため、工程が長くなる、材料コストが高くなるといった問題も発生していた。
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−８３５２１号公報（２頁  請求項３、および４頁）
【特許文献２】特開２００１−３２４７１５号公報（２頁  請求項７、および３〜４頁）
【特許文献３】特開２００３−３５９０５号公報（２頁  請求項１、３〜４頁、および６頁  表１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、配向分割垂直配向方式（ＭＶＡ方式）の液晶表示装置において、高度な位置精度と寸法精度を保ちつつ表示焼き付きなどの発生しない信頼性に優れた液晶表示装置を、低コストかつ短い工程で提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
ところで、本発明者の検討によれば、液晶表示装置の配向制御用突起を、特定の組成を有する塗工液を用いて印刷法により形成した場合、フォトリソグラフィーによる場合と比べ低コストかつ短い工程で、精細パターンの配向制御用突起を有する基板を製造できることを見出した。印刷法を用いることで、従来添加していた光重合開始剤などの高価な材料を使わずにすみ、また焼きつき発生の原因となっていた硬化成分のモノマーを添加する必要も無くなった。そして、このため、焼きつきを発生することなく配向制御用突起を有する基板を、低コストかつ短い工程で作成できたのである。
【００１４】
本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、本願請求項１に記載の発明は、液晶表示装置の配向制御用突起を印刷法により形成するための塗工材料において、少なくとも、
（ａ）樹脂成分
（ｂ）フィラー成分
（ｃ）溶剤成分
を含むことを特徴とする塗工材料。
【００１５】
本願請求項２に記載の発明は、前記塗工材料において、乾燥硬化物の誘電正接が２５℃、１０〜５０Ｈｚの周波数範囲において０．０１０以下であることを特徴とする請求項１に記載の塗工材料。
【００１６】
本願請求項３に記載の発明は、（ａ）樹脂成分に芳香環を有する樹脂が含まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗工材料。
【００１７】
本願請求項４に記載の発明は、（ａ）樹脂成分に主鎖に芳香環構造を含む樹脂が含まれていることを特徴とする請求項３に記載の塗工材料。
【００１８】
本願請求項５に記載の発明は、（ｂ）フィラー成分の粒径が１０〜３０ｎｍであり、且つ塗工材料の固形分中に占めるフィラー成分の割合が５〜５０％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の塗工材料。
【００１９】
本願請求項６に記載の発明は、（ｄ）架橋成分を含有し、且つ塗工材料の固形分中に占める（ｄ）架橋成分の割合が１〜５０％であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の塗工材料。
【００２０】
本願請求項７に記載の発明は、配向制御用突起を有する液晶表示装置の基板において、配向制御用突起が請求項１〜６に記載の塗工材料を用い形成されたことを特徴とする液晶表示装置の基板。
【００２１】
本願請求項８に記載の発明は、対向する基板の少なくとも一方に請求項７に記載の基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【００２２】
本願請求項９に記載の発明は、配向制御用突起を有する液晶表示装置の基板の製造方法において、少なくとも
（ａ）ガラス基板上にカラーフィルタを形成する工程
（ｂ）カラーフィルタ上に透明電極を形成する工程
（ｃ）カラーフィルタ上に配向制御用突起を印刷法により形成する工程
を含むことを特徴とする液晶表示装置の基板の製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、液晶表示装置の配向制御用突起を印刷法で形成することが可能となった。これにより液晶表示装置の配向制御用突起を低コストかつ短い工程で製造することが可能となるという効果を奏した。また、同時に、電気特性等に由来する焼きつきの問題を発生しない高精細、高信頼性を有する配向制御用突起を有する液晶表示装置を得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の塗工材料は焼きつきを防止するため、その乾燥硬化物の誘電正接が１０〜５０Ｈｚの周波数範囲において０．０１０以下であることを特徴としている。
【００２５】
このような物性を有する塗工材料が、液晶表示装置の焼きつきを防止する上で好ましい理由を以下に示す。
【００２６】
まず、突起物材料の誘電正接が配向分割垂直配向方式の液晶表示装置の表示焼き付きに与える影響について以下に詳しく述べる。液晶表示装置の表示焼き付き現象は、表示装置のある部分にだけ信号を入力し続けると、その後全体に均一の信号を入力しても全体に均一に表示されず、以前に信号を入力していた部分の形が残って見えてしまう現象である（図２参照）。この現象は、先にも述べたように信号を入力し続けていた部分だけ印加電圧に対する透過率の応答特性、すなわちＶ−Ｔ特性が本来の特性からずれてしまったことによって引き起こされており、このＶ−Ｔ特性のずれは信号を入力していた部分に電界が残留する、残留ＤＣと呼ばれる現象が発生していることによるものである。
【００２７】
液晶表示装置における液晶セルは数種類の誘電体を積層したコンデンサと見なすことができる。そこで、数種類の誘電体を積層したコンデンサに、液晶表示装置駆動のモデルとして図３のような振幅Ｖ０、周期２Ｔの信号を長時間与えた後、両端を短絡させたときの挙動について考える。まず、簡単のために、図４のように２種類の誘電体が積層されたコンデンサについて考えてみる。それぞれの誘電体に図５のような並列等価回路を仮定し、それぞれの誘電体のＲｐ，ＣｐをＲ１，Ｃ１，Ｒ２，Ｃ２とおくと、図３のような信号を長時間与えた時のそれぞれの誘電体に蓄積される電荷ｑ１，ｑ２はＲ１，Ｃ１，Ｒ２，Ｃ２などにより
【数１】
2006208763.tif 000003
のように表すことができる。
【００２８】
すなわち、このコンデンサに図３のような信号を十分長い時間与えると、それぞれの誘電体にはＲｐとＣｐの積に比例した電荷量が蓄積されることになる。なお、ＲｐとＣｐの積は誘電緩和の時定数と呼ばれる物理量で、誘電体内に蓄積された電荷量が１／ｅ（約０．３６７）まで減衰するのにかかる時間である。次に、両端の電極を短絡させると、互いに誘電体内に蓄積された電荷量が等しい、すなわち互いの誘電体について誘電緩和の時定数（＝Ｒｐ×Ｃｐ）が等しい場合は、電荷は互いに打ち消し合い全て消滅してコンデンサ内に電荷は残らない。しかし、互いに蓄積された電荷量が異なる、すなわちＲｐ×Ｃｐが互いに異なる誘電体であった場合は、いずれかの誘電体内に隣の誘電体の電荷量との差に応じた分だけ電荷が残留することになり、コンデンサは完全には放電しきらないことになる。すなわち短絡させた際、それぞれの誘電体内の電荷量をｑ１（ｓｈｏｒｔ）とｑ２（ｓｈｏｒｔ）とおくと、
【数２】
2006208763.tif 000004
と表される。すなわち、それぞれの誘電緩和の時定数の差に比例した電荷がいずれかの誘電体内に残留することになる。
【００２９】
以上のことは、図６のようにｎ種類の誘電体を積層したコンデンサについても同様に成り立つ。すなわち、図６における誘電体ｉのＲｐ，ＣｐをＲｉ，Ｃｉとおいて、信号を長時間入力したときの蓄積される電荷量をｑｉとすれば、
【数３】
2006208763.tif 000005
のように表され、やはりそれぞれの誘電体にはそれぞれのＲｐとＣｐの積に比例した電荷量が蓄積されることになる。例えば、ｎ＝４のとき誘電体ｉに蓄積される電荷量は
【数４】
2006208763.tif 000006
となる。
したがって、同様に両端を短絡させた場合を考えれば、全ての誘電体について蓄積された電荷量が等しい、つまり全ての誘電体について誘電緩和の時定数Ｒｐ×Ｃｐが等しい場合は、電荷は互いに打ち消し合い全て消滅してコンデンサ内に電荷は残らない。
【００３０】
しかし、蓄積された電荷量が異なる誘電体が存在する、すなわちＲｐ×Ｃｐが異なる誘電体が存在する場合は、いずれかの誘電体内に周囲の誘電体の電荷量との差に応じた分だけ電荷が残留することになり、コンデンサが完全には放電しきらないことになる。これらの誘電体をそれぞれ液晶材料、液晶配向制御用突起物材料、配向膜材料と対応させてやれば、この現象がいわゆる液晶表示装置における残留ＤＣと呼ばれる現象に対応することになる。すなわち、液晶材料、液晶配向制御用突起物材料、配向膜材料のＲｐ×Ｃｐは互いに一致していることが液晶表示装置の残留ＤＣを防ぐために必要な条件となる。
【００３１】
誘電緩和の時定数Ｒｐ×Ｃｐは、誘電体材料の材料特性として一般的な誘電正接ｔａｎδと信号の周期（この場合は２Ｔ）を用いて
【数５】
2006208763.tif 000007
のように表すことができるため、材料の特性として議論する場合は誘電正接ｔａｎδを指標として用いる方がわかりやすい。誘電正接と誘電緩和の時定数の関係は数式（５）からわかるように信号の周期に依存する。したがって、どの程度の周波数での誘電正接を材料特性として測定するのが適切か決める必要があるが、液晶表示装置の信号は１パルスが６０Ｈｚ程度、すなわち図３のような形の信号においてＴ＝１／６０（秒）であることから、周期２Ｔ＝１／３０（秒）すなわち周波数で３０Ｈｚ近辺、おおむね１０〜５０Ｈｚの周波数での誘電正接を測定するのが適当である。
【００３２】
一般に配向膜材料はポリイミドが用いられており、ポリイミドの誘電正接は非常に小さく１０〜５０Ｈｚの周波数において０．００３〜０．００４程度以下であり、また液晶材料についても同様の周波数範囲で０．００２〜０．００４程度であり、これらの材料の誘電正接は比較的小さい値で互いに近い値を示している。したがって、突起物材料の誘電正接が残留ＤＣの発生、すなわち液晶表示装置の表示焼き付きの発生に大きな影響を与えることになり、これら配向膜材料・液晶材料と組み合わせても残留ＤＣを発生しないためには、液晶配向制御用突起物材料も同等程度の誘電正接であることが望ましい。具体的には少なくとも１０〜５０Ｈｚの周波数範囲において０．０１０以下、さらに好ましくは０．００６以下であることが必要である。
【００３３】
そのために本発明の樹脂成分は、芳香環が重量比で２５％以上含まれていること、あるいはそれらの芳香環構造が樹脂の主鎖に含まれているものが好ましい。このような樹脂としては、ポリエステル、ポリスチレン、フェノール樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、芳香族ナイロン樹脂、或いはスチレン、芳香族酸、フェノール等を含む共重合体を挙げることができる。特に芳香環が含まれている樹脂或いは主鎖に芳香環構造が含まれる樹脂を樹脂成分として使用すると、塗工材料の乾燥硬化物の１０〜５０Ｈｚの周波数範囲における誘電正接を０．０１０以下、さらには０．００６以下とする上で好ましい。
【００３４】
その他、以下の化学構造式（１）〜（４）等で示される芳香環含有エポキシ系樹脂、ノボラック系樹脂などを挙げることができる。
【化１】
2006208763.tif 000008
【化２】
2006208763.tif 000009
【化３】
2006208763.tif 000010
【化４】
2006208763.tif 000011
但し、ｍは０以上の整数を、ｎは１以上の整数を、Ｒ１〜Ｒ８はそれぞれ独立にＨ、又はＣＨ３あるいはハロゲン原子を意味する。また、Ｒ９、Ｒ１０は、ＨまたはＣＨ３である。さらに、Ｅは下記（化５）で示される結合基を意味する。
【化５】
2006208763.tif 000012
また、下記構造式（６）、（７）あるいは（８）等で示されるようなカルド系化合物やビスフェノールＡ系化合物なども本発明の樹脂成分として用いることができる。
【化６】
2006208763.tif 000013
【化７】
2006208763.tif 000014
【化８】
2006208763.tif 000015
但し、ｎは１以上の整数を、Ｒ１１またはＲ１２はＨまたはＣＨ３を意味する。また、Ｒ１３またはＲ１４は、それぞれ独立にＨ、ＣＨ３またはハロゲン原子を示す。
【００３５】
本発明の塗工材料中のフィラー成分は、シリコンブランケット上に均一に塗工された塗工材料に除去版を押付けて、非画線部を除去して液晶配工制御用突起物のパターンを形成する際のパターンの切れを向上させるために含有しているものであり、該フィラー成分の粒径が１０〜３０ｎｍで、塗工材料の固形分中に占めるフィラー成分の割合が５〜５０％であると、液晶配工制御用突起物の誘電正接を低く抑えたまま、またカラーフィルタの画素の色特性に悪影響を与えることなく、液晶配工制御用突起物の精細パターン形成が可能である。該フィラー成分の粒径が１０ｎｍより小さいと、塗工材料中で均一に分散させることが難しく、粒径が３０ｎｍより大きいと液晶配工制御用突起物の形状が悪化し、好ましくない。また塗工材料の固形分中に占めるフィラー成分の割合も５％より少ないと、その添加効果が表れ難く、５０％を越えると前記した電気特性の悪化、耐性の低下を招き好ましくない。本発明に用いられるフィラー成分としては、粒径が１０〜３０ｎｍのコロイダルシリカ等が特に好ましい。
【００３６】
本発明の塗工材料中の溶剤成分は、各種成分を均一に溶解或いは分散させて、塗工材料を安定に維持するための役割とともに、塗工材料の粘度、ぬれ性、乾燥性を制御することで、シリコンブランケットへの均一な塗工性を付与し、またシリコンブランケット上での溶剤成分の揮発、およびシリコンブランケット中への溶剤の浸透により、塗布膜の転写性を発現・コントロールするために重要な役割を担っている。具体的に本発明の溶剤成分としては、溶解性、揮発性を良くする為に、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等の低沸点のエステル系溶剤、アセトン、２−ブタノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤等が、また分散性、塗工性を良くする為に、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルアセテート（ＰＧＭＡＣ）等の高沸点のエステル系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族溶剤等が、レベリング性を良くする為に、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル系溶剤が好ましく用いられる。また本発明の塗工材料の溶剤成分としては、上記溶剤をバランス良く混合したものが特に好ましい。また本発明の塗工材料の粘度としては、均一な塗工性と乾燥性から１〜１０ｍＰａ・ｓに調整することが好ましい。
【００３７】
また、塗工材料中に架橋成分を固形分に対し１〜５０％含有させることで、液晶配向制御用突起物の溶剤や熱に対する耐性を向上させることができる。本発明に用いられる架橋成分としては、アルキル化メチロールメラミン等のアミノ樹脂や、グリシジル基を有するエポキシ樹脂、ビニル基を有するジビニルエーテル、カルボジイミド、イソシアネート等が好ましく用いられ、２種類以上を混合して用いてもよい。架橋成分を加えることにより、印刷時のパターン転写性の向上、および液晶配向制御用突起物の酸やアルカリや有機溶剤、また熱に対する耐性を向上させることができる。この際、架橋成分を含んだ塗工材料の乾燥硬化物の１０〜５０Ｈｚの周波数範囲における誘電正接が０．０１０以下となることが好ましい。
【００３８】
さらに、本発明の塗工材料は、必要に応じてレベリング剤、分散剤、粘度調整剤、消泡剤、酸化防止剤などの添加剤を本発明の目的の範囲内で加えて調整することができる。
【００３９】
本発明における配向制御用突起の印刷法によるパターン形成方法としては、特開平１１−５８９２１、或いは特開２０００−２８９３２０に示される公知の手法を用いることができる。具体的には塗工材料をシリコンブランケット上に均一に塗工し、凸版或いは凹版を押付けて非画線部を除去した後に、ガラス基板に転写してパターン形成する。適正な溶剤成分を含有することでシリコンブランケットへの均一な塗工性を有し、ブランケット上で溶剤成分が揮発することでパターン形成し易い塗工被膜を形成することができる。さらに、粒径が１０〜３０ｎｍのフィラー成分を、固形分中５〜５０％含有することで、誘電正接等の電気特性や耐性、透明性への影響を抑えながら、印刷法による精細パターンの形成を可能にしている。なおこれは、本発明の配向制御用突起を形成する印刷法の一例であり、本発明はこれらの方法に限定されるものではない。
【００４０】
本発明では、印刷法を用いることで、電気特性に悪影響を与えるモノマー成分、開始剤が不要となり、焼きつきを低減する液晶表示装置を製造することができる。また、印刷法は、従来フォトリソグラフィーにおいて必要だった樹脂成分、感光性材料やアルカリ可溶性材料を必要としないことから、材料選定の幅も広げることができる。
【実施例】
【００４１】
以下に実施例をもってより詳細に本発明を説明するが、この内容に限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）［着色材料作製］
カラーフィルタ作製に用いる着色材料を着色する着色剤には以下のものを使用した。
【００４３】
赤色用顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド  Ｂ−ＣＦ」）およびＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「クロモフタールレッド  Ａ２Ｂ」）
緑色用顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ３６（東洋インキ製造製「リオノールグリーン  ６ＹＫ」）、およびＣ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５０（バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー  Ｙ−５６８８」）
青色用顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５（東洋インキ製造製
「リオノールブルーＥＳ」）Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３（ＢＡＳＦ社製「パリオゲンバイオレット  ５８９０」）
【００４４】
それぞれの顔料を用いて赤色・緑色・青色の着色材料を作製した。
・赤色着色材料
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径１ｍｍのガラスビースを用いて、サンドミルで５時間分散した後、５μｍのフィルタで濾過して赤色顔料の分散体を作製した。
赤色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ２５４    １８重量部
赤色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １７７      ２重量部
アクリルワニス（固形分２０％）                      １０８重量部
【００４５】
その後、下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、５μｍのフィルタで濾過して赤色着色材料を得た。
上記分散体                                        １５０重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート              １３重量部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光開始剤                                              ３重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
「Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）              １重量部
シクロヘキサノン                                  ２５３重量部
【００４６】
・緑色着色材料
組成がそれぞれ下記組成となるように、赤色着色材料と同様の方法で作製した。
緑色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ３６    １６重量部
黄色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １５０  ８重量部
アクリルワニス（固形分２０％）                        １０２重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート                  １４重量部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光開始剤                                                  ４重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
「Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                  ２重量部
シクロヘキサノン                                      ２５７重量部
【００４７】
・青色着色材料
組成がそれぞれ下記組成となるように，赤色着色材料と同様の方法で作製した。
青色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５      ５０重量部
紫色顔料：Ｃ．Ｉ．  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３    ２重量部
分散剤（ゼネカ社製「ソルスバーズ２００００」）            ６重量部
アクリルワニス（固形分２０％）                        ２００重量部
トリメチロールプロパントリアクリレート                  １９重量部
（新中村化学社製「ＮＫエステルＡＴＭＰＴ」）
光開始剤                                                  ４重量部
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
「Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７」）
増感剤（保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」）                  ２重量部
シクロヘキサノン                                      ２１４重量部
【００４８】
［着色層形成および透明導電膜形成］
得られた着色材料を用いて着色層を形成した。
ガラス基板に、赤色着色材料をスピンコートにより膜厚２μｍとなるように塗布した。９０℃５分間乾燥の後、着色層形成用のストライプ状フォトマスクを通して高圧水銀灯の光を３００ｍＪ／ｃｍ２照射し、アルカリ現像液にて９０秒間現像して、ストライプ形状の赤色の着色層を得た。なお、アルカリ現像液は以下の組成からなる。
炭酸ナトリウム                                    １．５重量％
炭酸水素ナトリウム                                ０．５重量％
陰イオン系界面活性剤（花王・ペリレックスＮＢＬ）  ８．０重量％
水                                                  ９０重量％
【００４９】
次に、緑色着色材料も同様にスピンコートにて膜厚が２μｍとなるように塗布。乾燥後、前述の赤色着色層とはずらした場所に露光し現像することで、前述赤色着色層と隣接した緑色着色層を得た。
【００５０】
さらに、赤色、緑色と全く同様にして、青色着色材料についても膜厚２μｍで赤色、緑色の着色層と隣接した青色着色層を得た。これで、透明基板上に赤、緑、青の３色のストライプ状の着色層を持つカラーフィルタが得られた。このカラーフィルタに酸化インジウム−スズ（ＩＴＯ）を一般的なスパッタリング法により１５００オングストローム形成した。
【００５１】
［突起物形成塗工材料の調製］
突起物の形成に用いる塗工材料を以下の組成で調合した。
クレゾールノボラック樹脂（Ｍｗ＝１１０００）１２％（固形分に対して５５％）
メチル化メチロールメラミン                    ３％（固形分に対して１４％）
コロイダルシリカ（粒径１２ｎｍ）              ６％（固形分に対して２７％）
シリコーン系レベリング剤                      １％
ＰＧＭＡＣ                                  ６０％
酢酸エチル                                  １８％
この塗工材料の乾燥硬化物の３０Ｈｚにおける誘電正接は後述の表１に示す。
【００５２】
［突起物の形成］
上記塗工材料を用いて、下記に示す印刷法により、前記ＩＴＯ付きカラーフィルタ上に液晶配向制御用の突起物を形成した。
シリコンブランケットを巻付けたブランケット胴にスリットダイを用いて上記塗工材料を塗工し、シリコンブランケット上に膜厚２μｍの均一皮膜を形成した。その後、液晶配向制御用突起物パターンの非画線部に対応するガラス凸版上に該ブランケット胴を押し付けて、非画線部を除去し、引続きシリコンブランケット上に形成された液晶配向制御用突起物パターンをＩＴＯ付きカラーフィルタ上に転写して、２３０℃で３０分間加熱硬化させ、液晶配向制御用の突起物を形成した。
【００５３】
（実施例２）
突起物の形成に用いる塗工材料が、以下の組成のものを用いた以外、実施例１と全く同様の方法により、液晶配向制御用突起物を形成したカラーフィルタを得た。
フェノールノボラック樹脂（Ｍｗ＝５０００）    ９％（固形分に対して４５％）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂                ４％（固形分に対して２０％）
メチル化メチロールメラミン                    ２％（固形分に対して１０％）
コロイダルシリカ（粒径２５ｎｍ）              ４％（固形分に対して２０％）
シリコーン系レベリング剤                      １％
ＰＧＭＡＣ                                  ４２％
酢酸イソプロピル                            ３８％
この塗工材料の乾燥硬化物の３０Ｈｚにおける誘電正接は後述の表１に示す。
【００５４】
（実施例３）
突起物の形成に用いる塗工材料が、以下の組成のものを用いた以外、実施例１と全く同様の方法により、液晶配向制御用突起物を形成したカラーフィルタを得た。
クレゾールノボラック樹脂（Ｍｗ＝１３０００）９％（固形分に対して３９％）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂  ４％（固形分に対して１７％）
コロイダルシリカ（粒径１２ｎｍ）              ９％（固形分に対して３９％）
フッ素系レベリング剤                          １％
ＰＧＭＡＣ                                  ３９％
酢酸イソプロピル                            ３８％
この塗工材料の乾燥硬化物の３０Ｈｚにおける誘電正接は後述の表１に示す。
【００５５】
（比較例１）
突起物の形成に用いる塗工材料が、以下の組成のものを用いた以外、実施例１と全く同様の方法により、液晶配向制御用突起物を形成したカラーフィルタを得た。
１，４−ブタンジオールグリシジルエーテル      ７％（固形分に対して３０％）
ブチル化メチロールメラミン                    ８％（固形分に対して３５％）
コロイダルシリカ（粒径１２ｎｍ）              ７％（固形分に対して３０％）
フッ素系レベリング剤                          １％
ＰＧＭＡＣ                                  ３９％
酢酸イソプロピル                            ３８％
この塗工材料の乾燥硬化物の３０Ｈｚにおける誘電正接は後述の表１に示す。
【００５６】
（比較例２）
突起物の形成に用いる塗工材料が、以下の組成のものを用いた以外、実施例１と全く同様の方法により、液晶配向制御用突起物を形成したカラーフィルタを得た。
クレゾールノボラック樹脂（Ｍｗ＝１３０００）  ６％（固形分に対して２７％）
ブチル化メチロールメラミン                    ３％（固形分に対して１４％）
コロイダルシリカ（粒径１２ｎｍ）            １２％（固形分に対して５５％）
フッ素系レベリング剤                          １％
ＰＧＭＡＣ                                  ４０％
酢酸イソプロピル                            ３８％
この塗工材料の乾燥硬化物の３０Ｈｚにおける誘電正接は後述の表１に示す。
【００５７】
（比較例３）
以下の組成の塗工材料を用いて、実施例１と同様に印刷法による液晶配向制御用突起物の形成を試みたが、除去版による非画線部のパターン転写ができず、突起物を形成することができなかった。
クレゾールノボラック樹脂（Ｍｗ＝１３０００）１４％（固形分に対して６７％）
ブチル化メチロールメラミン                    ６％（固形分に対して２９％）
フッ素系レベリング剤                          １％
ＰＧＭＡＣ                                  ４１％
酢酸イソプロピル                            ３８％
【００５８】
（比較例４）
ＩＴＯ付きカラーフィルタを得るまでは実施例１と全く同様に行い、以下の組成の突起物形成感光性材料を上記ＩＴＯ付きカラーフィルタ上にコート膜厚が２μｍになるようにスピンコートし、９０℃で５分間乾燥した。突起形成用のフォトマスクを通して高圧水銀灯の光を１００ｍＪ／ｃｍ２照射した。その後、カラーフィルタの作成と同様の現像液を用いて、現像をした。水洗を施しのち、２３０℃３０分ポストベークして液晶配向制御用突起物をカラーフィルタ上に形成した。
ｎ−ブチルメタクリレート、メタクリル酸、メチルメタクリレート、
２−ヒドロキシエチルメタクリレートからなるアクリル樹脂        １２％
多官能重合性モノマー（東亞合成社製アロニックスＭ４０２）        １２％
光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７）
１％
ＰＧＭＡＣ                                                      ７５％
この感光性材料の硬化物の３０Ｈｚにおける誘電正接は後述の表１に示す。
【００５９】
（実施例および比較例の評価結果）
以上の実施例１から３および比較例１、２、４で作製したカラーフィルタを液晶表示装置で評価した結果を以下に示す。評価は図７に示したように、矩形パターンを４８時間表示しておき、その後全面５１／２５５階調のグレー表示にした際の、図中のＡ部とＢ部の輝度比により行った。Ａ部とＢ部の輝度比が１に近いほど表示焼き付きがない良好な結果であると言える。
【００６０】
【表１】
2006208763.tif 000016
上記、表に示したように実施例で作製したカラーフィルタによる液晶表示装置では表示焼き付きが全く発生していないのに対し、比較例で作製したカラーフィルタによる液晶表示装置では全て表示焼き付きが発生していた。本発明の液晶配向制御用突起物は信頼性に優れたカラーフィルタと言える。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】配向分割垂直配向方式カラー液晶表示装置の断面の模式説明図である。
【図２】配向分割垂直配向方式カラー液晶表示装置における表示焼き付き現象を模式的に表した説明図である。
【図３】液晶表示装置駆動の信号のモデルを示す図である。
【図４】２種類の誘電体を積層したコンデンサを示す説明図である。
【図５】誘電体のＲＣ並列等価回路を示した図である。
【図６】ｎ種類の誘電体を積層したコンデンサを示す説明図である。
【図７】実施例および比較例で作製したカラーフィルタを用いた配向分割垂直配向方式カラー液晶表示装置の表示焼き付き発生を評価するための条件を示した説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１      基板
２      カラーフィルタ
３      透明電極（共通電極）
４      突起物
５      液晶層
６      画素電極
７      偏光板
【図１】
2006208763.tif 000017
【図２】
2006208763.tif 000018
【図３】
2006208763.tif 000019
【図４】
2006208763.tif 000020
【図５】
2006208763.tif 000021
【図６】
2006208763.tif 000022
【図７】
2006208763.tif 000023