(57)【要約】【課題】  表示品質に優れたＰＶＡモードの液晶表示装置と、このような液晶表示装置の製造を可能とするカラーフィルタとこのカラーフィルタの製造方法を提供する。【解決手段】  透明基板上に所定のパターンで配設された複数色の着色層と、これらの着色層を被覆する共通透明電極と、を備え、上記の共通透明電極を、液晶分子の配向方向を複数方向に制御するためのスリットを有するものとすることにより、ＰＶＡモードの液晶表示装置に用いるカラーフィルタとし、このようなカラーフィルタの製造では、着色層上の共通透明電極のスリット形成予定部位に樹脂パターンを形成し、着色層と樹脂パターンを覆うように共通透明電極を形成した後、樹脂パターンを除去することにより、同時に、樹脂パターン上の共通透明電極も除去（リフトオフ）して、配向制御用のスリットを有する共通透明電極を形成するようにした。【選択図】  図２
2006243207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数配向分割型垂直配向モードの液晶表示装置に用いるカラーフィルタにおいて、
透明基板と、該透明基板上に所定のパターンで配設された複数色の着色層と、該着色層を被覆する共通透明電極とを備え、該共通透明電極は液晶分子の配向方向を複数方向に制御するためのスリットを有するものであることを特徴とする液晶表示装置用のカラーフィルタ。
【請求項２】
前記スリットは、屈曲部を有するストライプ形状であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置用のカラーフィルタ。
【請求項３】
前記スリットの幅は５〜１５μｍの範囲であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置用のカラーフィルタ。
【請求項４】
各画素の境界部位にブラックマトリックスを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液晶表示装置用のカラーフィルタ。
【請求項５】
複数配向分割型垂直配向モードの液晶表示装置において、
所定の間隔のセルを形成するように対向したＴＦＴ基板とカラーフィルタと、前記セルに充填された液晶層とを備え、前記カラーフィルタは請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のカラーフィルタであり、前記ＴＦＴ基板は、液晶分子の配向方向を複数方向に制御するためのスリットを有する透明電極を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
複数配向分割型垂直配向モードの液晶表示装置に用いるカラーフィルタの製造方法において、
透明基板の表面に所定色の着色層を所定のパターンで形成する操作を複数色分繰り返す着色層形成工程と、
複数色の前記着色層を覆うように感光性樹脂組成物を塗布し、マスクを介して前記感光性樹脂組成物塗膜を露光し、現像して、共通透明電極のスリット形成予定部位に樹脂パターンを形成するパターン形成工程と、
複数色の前記着色層と前記樹脂パターンを覆うように共通透明電極を形成する電極形成工程と、
前記樹脂パターンを除去することにより、該樹脂パターン上の共通透明電極も同時に除去して、液晶分子の配向方向を複数方向に制御するためのスリットを共通透明電極に形成するリフトオフ工程と、を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
前記パターン形成工程では、前記樹脂パターンの断面形状を、着色層側が表面側よりも狭い逆テーパー形状とすることを特徴とする請求項６に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
前記パターン形成工程では、感光性樹脂組成物としてポジ型感光性樹脂組成物を使用し、前記リフトオフ工程では、前記樹脂パターンを露光して除去することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項９】
前記パターン形成工程では、感光性樹脂組成物として重合開始剤を含有したネガ型感光性樹脂組成物を使用し、前記リフトオフ工程では、アルカリ水溶液を用いて前記樹脂パターンを除去することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１０】
前記着色層形成工程の前に、前記透明基板の表面にブラックマトリックスを形成することを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項１１】
前記着色層形成工程の後に、各画素の境界部位にブラックマトリックスを形成することを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示品質に優れた液晶表示装置、特に複数配向分割型垂直配向モードの液晶表示装置と、このような液晶表示装置の製造が可能なカラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットディスプレイとして、液晶表示装置（ＬＣＤ）が注目されており、その薄型、軽量、低消費電力といった特徴により、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯電話、ビデオカメラ等から大画面テレビまで市場が急速に拡大してきた。
ＬＣＤ、特に大型のＬＣＤを考える場合、画面全域において視野角度によらない均一な輝度、コントラスト等が要求される。しかしながら、従来広く用いられている捩れ配向モード（ＴＮ−ＬＣＤ）では、その視野角度の狭さが大きな問題となっていた。そこで、近年In Plane Switchingモード（ＩＰＳモード）、光学補償ＴＮモード等、多くの視野角度改善モードが開発されている。
【０００３】
このような視野角度改善モードの一つである複数配向分割型垂直配向モードとして、Multi-domain Vertical Alignmentモード（ＭＶＡモード）が、（１）広視野角、（２）高コントラスト、（３）高速応答といった優位性から、現在広く注目を集めいている。
上記の複数配向分割（液晶分子の配向方向を複数方向とする）、いわゆるマルチドメイン化を実現するために、当初はマスクラビングを複数回繰り返す手法が考えられたが、この方法を用いた場合、ラビング工程に起因する静電気発生、発塵等による歩留まり率の低下、プロセスの複雑化による生産性の低下等、多くの問題があった。
【０００４】
そこで、液晶パネル内に突起を設けることにより、ラビングの手法を用いずに液晶分子の傾斜方向を制御する手法が開発されている（特許文献１）。上記の液晶分子の配向を制御する突起は、例えば、屈曲部を有する４５°のジグザグストライプ状とすることができ、一画素内における配向方向を４分割とし、かつ、その分割面積が等しくなるように設計されている。また、上記の突起は、カラーフィルタ側とＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板側の双方に設けることができ、この場合、両基板を対向させてセル化したときに、双方の突起が交互に配列するように構成される。このような突起は、液晶分子にプレチルト角を付与し、かつ、電気力線を歪ませる役割をもち、この二つの効果により、電圧印加時に液晶分子が複数の異なった方向に配向することになる。
【０００５】
しかし、上述の突起を備えたＭＶＡモードの液晶表示装置では、突起を形成する工程が新たに必要であり、製造工程の増加を来たすことになる。この問題を解決するために、最近では、ＴＦＴ基板側に上記の突起を設ける代わりに、仮想的な配向制御用突起として、透明電極にスリットを設けたPatterned-domain Vertical Alignment（ＰＶＡ）モードの液晶表示装置が開発されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平１１−２４２２２５号公報
【特許文献２】特開平１０−１０４６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＶＡモードの液晶表示装置に用いる従来のカラーフィルタでは、着色層上に所望のスリットを備えた共通透明電極を形成する工程において、酸性エッチング液から着色層を保護するために、着色層と共通透明電極との間に透明保護層が配設されている。しかし、この透明保護層は短波長側の光透過率が低く、このため画面に黄変が生じるという問題があった。
また、従来のカラーフィルタの製造では、上記のように、エッチング工程で使用する酸性エッチング液から着色層を保護するための透明保護層を形成する工程が増え、製造効率向上の点で支障を来たしていた。
【０００７】
また、酸性エッチング液に対する耐性を有する材料を用いて着色層を形成することにより、透明保護層を不要とすることも可能であるが、着色層に使用できる材料が制限されるという問題もあった。
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、表示品質に優れたＰＶＡモードの液晶表示装置と、このような液晶表示装置の製造を可能とするカラーフィルタとこのカラーフィルタの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような目的を達成するために、本発明は、複数配向分割型垂直配向モードの液晶表示装置に用いるカラーフィルタにおいて、透明基板と、該透明基板上に所定のパターンで配設された複数色の着色層と、該着色層を被覆する共通透明電極とを備え、該共通透明電極は液晶分子の配向方向を複数方向に制御するためのスリットを有するものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記スリットは、屈曲部を有するストライプ形状であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記スリットの幅は５〜１５μｍの範囲であるような構成とした。
本発明の他の態様として、各画素の境界部位にブラックマトリックスを備えるような構成とした。
【０００９】
本発明は、複数配向分割型垂直配向モードの液晶表示装置において、所定の間隔のセルを形成するように対向したＴＦＴ基板とカラーフィルタと、前記セルに充填された液晶層とを備え、前記カラーフィルタは上述のいずれかのカラーフィルタであり、前記ＴＦＴ基板は、液晶分子の配向方向を複数方向に制御するためのスリットを有する透明電極を備えるような構成とした。
【００１０】
本発明は、複数配向分割型垂直配向モードの液晶表示装置に用いるカラーフィルタの製造方法において、透明基板の表面に所定色の着色層を所定のパターンで形成する操作を複数色分繰り返す着色層形成工程と、複数色の前記着色層を覆うように感光性樹脂組成物を塗布し、マスクを介して前記感光性樹脂組成物塗膜を露光し、現像して、共通透明電極のスリット形成予定部位に樹脂パターンを形成するパターン形成工程と、複数色の前記着色層と前記樹脂パターンを覆うように共通透明電極を形成する電極形成工程と、前記樹脂パターンを除去することにより、該樹脂パターン上の共通透明電極も同時に除去して、液晶分子の配向方向を複数方向に制御するためのスリットを共通透明電極に形成するリフトオフ工程と、を有するような構成とした。
【００１１】
本発明の他の態様として、前記パターン形成工程では、前記樹脂パターンの断面形状を、着色層側が表面側よりも狭い逆テーパー形状とするような構成とした。
本発明の他の態様として、前記パターン形成工程にて、感光性樹脂組成物としてポジ型感光性樹脂組成物を使用し、前記リフトオフ工程では、前記樹脂パターンを露光して除去するような構成、あるいは、前記パターン形成工程にて、感光性樹脂組成物として重合開始剤を含有したネガ型感光性樹脂組成物を使用し、前記リフトオフ工程では、アルカリ水溶液を用いて前記樹脂パターンを除去するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記着色層形成工程の前に、前記透明基板の表面にブラックマトリックスを形成するような構成、あるいは、前記着色層形成工程の後に、各画素の境界部位にブラックマトリックスを形成するような構成とした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、カラーフィルタの着色層上に、透明保護層を介在させることなく、配向制御用のスリットを有する共通透明電極を備えるため、従来の透明保護層が原因となる画面の黄変を防止することができ、このカラーフィルタを用いた複数配向分割型垂直配向（ＰＶＡ）モードの液晶表示装置は、視野角が広く、明度が高いとともに、色純度も良好な表示画面が可能である。
また、本発明のカラーフィルタの製造方法では、リフトオフ工程において、配向制御用のスリットを有する共通透明電極を形成するので、酸性エッチング液を用いたエッチング工程が不要となり、工程数削減が可能であるとともに、使用する着色層用の材料選択の幅が広くなり、製造されるカラーフィルタは、表示画面の視野角が広く、明度が高いとともに、色純度も良好である複数配向分割型垂直配向（ＰＶＡ）モードの液晶表示装置を可能とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の最良の実施形態について図面を参照して説明する。
［カラーフィルタ］
図１は、本発明の液晶表示装置用のカラーフィルタの一実施形態を示す部分平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線における拡大縦断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ線における拡大縦断面図である。図１〜図３において、本発明のカラーフィルタ１は、透明基板２と、この透明基板２上に形成されたブラックマトリックス３および着色層４を備え、ブラックマトリックス３および着色層４を覆うように共通透明電極５を備えており、この共通透明電極５は、液晶層の液晶分子の配向方向を複数方向に制御するためのスリット６を有し、この共通透明電極５を覆うように配向膜７を有している。
【００１４】
このような本発明のカラーフィルタ１を構成する透明基板２としては、石英ガラス、パイレックスガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中で特にコーニング社製１７３７ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティブマトリックス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタに適している。
また、カラーフィルタ１を構成する着色層４は、赤色パターン４Ｒ、緑色パターン４Ｇおよび青色パターン４Ｂがストライプ形状のパターンで配列されたものであり、ブラックマトリックス３は、着色層４の各色のパターン４Ｒ，４Ｇ，４Ｂからなる各画素（１画素は図１で太線により囲まれた領域）の間および着色層４の形成領域の外側に設けられている。
【００１５】
上記のブラックマトリックス３は、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングして形成したもの、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有させたポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングして形成したもの、カーボン微粒子、金属酸化物等の遮光性粒子を含有させた感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパターニングして形成したもの等、いずれであってもよい。尚、本発明のカラーフィルタは、ブラックマトリックスを備えないものであってもよい。
赤色パターン４Ｒ、緑色パターン４Ｇおよび青色パターン４Ｂがストライプ形状のパターンで配列されている着色層４は、所望の着色材を含有した感光性樹脂を使用した顔料分散法により形成することができ、さらに、印刷法、電着法、転写法等の公知の方法により形成することができる。
【００１６】
また、カラーフィルタ１を構成する共通透明電極５は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等、および、その合金等を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の一般的な成膜方法により形成することができる。このような共通透明電極５の厚みは、例えば、２００〜５０００Å程度とすることができる。
共通透明電極５が有するスリット６は、近傍の液晶分子にプレチルト角度を与える作用、および、電気力線を所望の方向に歪ませる作用をなすことにより、例えば、後述する液晶表示装置において、ＴＦＴ基板の透明画素電極が有するスリットと協働して液晶層の液晶分子の配向方向を複数方向に制御することを可能とするものである。
【００１７】
このようなスリット６は、屈曲部６ａ，６ｂで屈曲しながら各着色パターン（赤色パターン４Ｒ、緑色パターン４Ｇおよび青色パターン４Ｂ）に沿って形成されているストライプ形状（ジグザグ形状）である。スリット６の屈曲部６ａは、隣接する着色パターンとの境界部位（ブラックマトリックス３上）に位置するとともに、１個の画素領域の境界部位に位置している。また、屈曲部６ｂは、反対側に隣接する着色パターンの略中央部に位置している。この場合、着色層４の形成領域の外側において、各ストライプ形状（ジグザグ形状）のスリット６で区分された共通透明電極５が相互に接続されている。
上記のスリット６の幅Ｗ１は５〜１５μｍ、好ましくは５〜１０μｍ程度とすることができる。スリット６の幅Ｗ１が５μｍ未満であると、配向制御作用が低下する場合があり、一方、１５μｍを超えると、共通透明電極５の非形成領域が増加し、表示画像の明るさを損なうこととなり好ましくない。
尚、スリット６の形状および着色パターン形状は、図示例の形状に限定されるものではない。
【００１８】
カラーフィルタ１を構成する配向膜７は、可溶性ポリイミド、ポリアミック酸タイプポリイミド、変性ポリイミド等の有機化合物により形成することができ、厚みは１００〜１０００Å程度とすることができる。このような配向膜７は、種々の印刷法、公知の塗布方法により塗布した後、焼成することにより形成されるが、配向処理（ラビング）は不要である。
本発明のカラーフィルタは、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の液晶表示装置用のカラーフィルタを構成する共通透明電極のスリットは、上述の実施形態のような連続したストライプ形状である他に、微細な不連続部位を有する不連続ストライプ形状であってもよい。但し、スリットが不連続ストライプ形状であっても、スリットの幅は、上述のスリット６の幅Ｗ１と同様とすることができる。また、本発明のカラーフィルタは、フォトスペーサ（液晶セルを所定の間隔とするためのスペーサ）を備えるものであってもよい。
【００１９】
［液晶表示装置］
次に、本発明の液晶表示装置について説明する。
図４は、本発明の液晶表示装置の一実施形態を示す概略部分断面図である。図４において、液晶表示装置１１は、本発明のカラーフィルタ２１とＴＦＴ基板３１とを所定の間隔で対向させ、周辺部をシール部材（図示せず）により封止し、間隙部分に液晶層１２を備えたPatterned-domain Vertical Alignment（ＰＶＡ）モードの透過型の液晶表示装置である。尚、カラーフィルタ２１とＴＦＴ基板３１の外側には、それぞれ偏光板（図示せず）が配設されている。
【００２０】
本発明の液晶表示装置１１を構成する本発明のカラーフィルタ２１は、透明基板２２と、この透明基板２２上に形成されたブラックマトリックス２３および着色層２４を備え、このブラックマトリックス２３および着色層２４を覆うように、液晶層の液晶分子の配向方向を複数方向に制御するためのスリット２６を有する共通透明電極２５を備え、この共通透明電極２５を覆うように配向膜２７を有している。
上記の着色層２４は、赤色パターン２４Ｒ、緑色パターン２４Ｇおよび青色パターン２４Ｂがストライプ形状のパターンで配列されている。そして、スリット２６は、屈曲部で屈曲しながら各着色パターン（赤色パターン２４Ｒ、緑色パターン２４Ｇ、青色パターン２４Ｂ）に沿って形成されているストライプ形状（ジグザグ形状）である。尚、液晶表示装置１１を構成する本発明のカラーフィルタ２１は、上述の本発明のカラーフィルタ１と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００２１】
本発明の液晶表示装置１１を構成するＴＦＴ基板３１は、透明基板３２上に液晶駆動用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３３、透明画素電極３４を備え、透明画素電極３４にはスリット３５が形成され、このような透明画素電極３４を覆うように配向膜３６が形成されている。
本発明の液晶表示装置１１を構成するＴＦＴ基板３１には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３３を開閉するゲート線群（図示せず）、映像信号を供給する信号線群（図示せず）、および、カラーフィルタ２１の共通透明電極２５への電圧供給線（図示せず）が配設されている。これらのリード線は、通常、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３３の製造工程で一括して形成されたアルミニウム等の金属からなるものである。
【００２２】
上記のＴＦＴ基板３１を構成する透明基板３２としては、上述のカラーフィルタ２１の透明基板２２と同じもの（カラーフィルタ１の透明基板２として挙げたもの）を使用することができる。また、スリット３５を備える透明画素電極３４は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等、および、その合金等を用いて、スリットパターンを備えるマスクを介したスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の一般的な成膜方法により形成することができる。もしくは、公知のフォトリソグラフィーの手法とエッチングの手法を組み合わせることにより形成することができる。
【００２３】
透明画素電極３４に形成されたスリット３５は、図５に示されるように、カラーフィルタ２１のスリット２６の配列ピッチに対して半ピッチずれたピッチで形成されている。図５に示されるスリット３５の形状は、スリット２６の形状に対応して、屈曲部を有するストライプ形状（ジグザグ形状）である。尚、スリット２６、スリット３５の形状は、図示例の形状に限定されるものではなく、屈曲部の数等は適宜設定することができる。また、スリット２６、スリット３５の形状は、屈曲部を有する不連続ストライプ形状（ジグザグ形状）であってもよい。
また、ＴＦＴ基板３１を構成する配向膜３６は、上述のカラーフィルタ２１を構成する配向膜２７（カラーフィルタ１を構成する配向膜７）と同様に、可溶性ポリイミド、ポリアミック酸タイプポリイミド、変性ポリイミド等の有機化合物により形成することができ、厚みは１００〜１０００Å程度とすることができる。このような配向膜３６は、種々の印刷法、公知の塗布方法により塗布した後、焼成することにより形成されるが、配向処理（ラビング）は不要である。
【００２４】
［カラーフィルタの製造方法］
次に、本発明のカラーフィルタの製造方法について説明する。
図６〜図７は、上述の本発明のカラーフィルタ１を例とした本発明のカラーフィルタの製造方法の一実施形態を説明するための工程図（図２相当の断面図）である。
本発明のカラーフィルタの製造方法では、まず、着色層形成工程において、透明基板２の表面２ａにブラックマトリックス３を形成し（図６（Ａ））、さらに、赤色パターン４Ｒをストライプ形状のパターンで形成し、同様の操作を繰り返して、緑色パターン４Ｇ、青色パターン４Ｂを所定の画素パターンで形成して、着色層４を形成する（図６（Ｂ））。
【００２５】
ブラックマトリックス３の形成は、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングすることにより行なうことができる。また、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有させたポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングしてブラックマトリックス３を形成してもよい。さらに、カーボン微粒子、金属酸化物等の遮光性粒子を含有させた感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパターニングしてブラックマトリックス３を形成することもできる。
【００２６】
着色層４を構成する赤色パターン４Ｒ、緑色パターン４Ｇおよび青色パターン４Ｂは、例えば、所望の着色材を含有した感光性樹脂を使用した顔料分散法により形成することができ、さらに、印刷法、電着法、転写法等の公知の方法により形成することができる。尚、着色パターン４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの形成順序は上述の例に限定されるものではない。
尚、次のパターン形成工程の前に、着色パターン４Ｒ，４Ｇ，４Ｂからなる着色層４の平坦化のために、着色層４上に平坦化層を設けてもよい。
【００２７】
次に、パターン形成工程において、複数色の着色層４（着色パターン４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ）を覆うように感光性樹脂組成物を塗布し、マスクを介して感光性樹脂組成物塗膜を露光し、現像して、共通透明電極のスリット形成予定部位に樹脂パターン８を形成する（図６（Ｃ））。スリット形成予定部位は、カラーフィルタ１の例では、屈曲部で屈曲しながら各着色パターン（赤色パターン４Ｒ、緑色パターン４Ｇおよび青色パターン４Ｂ）に沿って形成されているストライプ形状（ジグザグ形状）の部位である。形成する樹脂パターン８は、その断面形状を、着色層側８ａが表面側８ｂよりも狭い逆テーパー形状であることが好ましい。この樹脂パターン８は、その幅（最大幅）が、共通透明電極５に形成されるスリット６の幅を決定するものであり、例えば、５〜１５μｍ、好ましくは５〜１０μｍの範囲で設定することができる。
【００２８】
上記の樹脂パターン８を形成する感光性樹脂組成物として、ポジ型の感光性樹脂組成物を使用する場合、樹脂パターン８に対応した遮光部を備えたマスクを使用して感光性樹脂組成物塗膜を露光し、現像することにより、断面形状が逆テーパー形状である樹脂パターンを形成することができる。使用するポジ型の感光性樹脂組成物としては、例えば、東京応化工業（株）製  ＯＦＰＲ−８００等の市販のポジ型感光性樹脂組成物等を挙げることができる。
【００２９】
また、樹脂パターン８の形成にネガ型の感光性樹脂組成物を使用する場合、公知のネガ型感光性樹脂組成物を使用することができる。例えば、アクリル系ネガ型感光性樹脂組成物として、少なくとも紫外線照射によりラジカル成分を発生する光重合開始剤と、分子内にＣ＝Ｃなるアクリル基を有し上記の発生したラジカルにより重合反応を起こして硬化する成分と、その後の現像により未露光部が溶解可能となる官能基（例えば、アルカリ溶液による現像の場合は酸性基をもつ成分）、とから構成されるものを用いることができる。このように、重合開始剤を含有するネガ型の感光性樹脂組成物を使用し、樹脂パターン８に対応した透光部を備えたマスクを介して感光性樹脂組成物塗膜を露光した場合、深さ方向で徐々に露光量が減少して重合反応の程度が低下するので、その後、現像することにより、断面形状が逆テーパー形状である樹脂パターン８が形成される。
【００３０】
上記のアクリル基を有する成分のうち、比較的低分子量の多官能アクリル分子としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（ＤＰＰＡ）、テトラメチルペンタトリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）等が挙げられる。また、高分子量の多官能アクリル分子としては、スチレン−アクリル酸−ベンジルメタクリレート共重合体の一部のカルボン酸基部分にスペーサを介してアクリル基を導入したポリマー等が挙げられる。
次に、電極形成工程において、複数色の着色パターン４Ｒ，４Ｇ，４Ｂからなる着色層４と、樹脂パターン８を覆うように共通透明電極５を形成する（図７（Ａ））。共通透明電極５の形成は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等、および、その合金等を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法等の成膜方法により行なうことができる。
【００３１】
次に、リフトオフ工程において、樹脂パターン８を除去することにより、この樹脂パターン８上の共通透明電極５も同時に除去して、液晶層の液晶分子の配向方向を複数方向に制御するためのスリット６を有する共通透明電極５を形成する（図７（Ｂ））。ポジ型の感光性樹脂組成物を使用して樹脂パターン８を形成した場合には、樹脂パターン８を露光し、その後、洗浄することにより樹脂パターン８を除去することができる。また、樹脂パターン８の形成にネガ型の感光性樹脂組成物を使用した場合には、アルカリ水溶液を用いて樹脂パターン８を除去することができる。
【００３２】
次に、共通透明電極５を覆うように配向膜７を形成する（図７（Ｃ））。この配向膜７の形成は、例えば、可溶性ポリイミド、ポリアミック酸タイプポリイミド、変性ポリイミド等の有機化合物を、種々の印刷法、公知の塗布方法により塗布し、その後、焼成することにより行なうことができる。配向膜７の厚みは１００〜１０００Å程度とすることができる。尚、この配向膜７には配向処理（ラビング）は不要である。
本発明のカラーフィルタの製造方法では、酸性エッチング液の使用が不要であり、着色層を損傷させることなく配向制御用のスリット６を有する共通透明電極５を形成することができる。また、エッチング工程が不要であり、工程数削減が可能であるとともに、使用できる着色層用の材料選択の幅が広いものとなる。
【実施例】
【００３３】
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
カラーフィルタ用の透明基板として、３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（コーニング社製１７３７ガラス）を準備した。この基板を定法にしたがって洗浄した後、基板の片側全面にスパッタリング法によりクロム薄膜（厚み２０００Å）を形成した。このクロム薄膜上にポジ型感光性レジスト（東京応化工業（株）製  ＯＦＰＲ−８００）を塗布し、所定のマスクを介して露光、現像してレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとして、クロム薄膜を硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸の水溶液によりエッチングして、線幅２０μｍ、ピッチ１００μｍのブラックマトリックスを形成した。
【００３４】
次に、下記組成の赤色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物、緑色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物、青色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物を調製した。
（赤色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物）
・赤顔料                                            …    ４．８重量部
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  クロモフタルレッドＡ２Ｂ）
・黄顔料                                            …    １．２重量部
（ＢＡＳＦ社製  パリオトールイエローＤ１８１９）
・分散剤（ビックケミー社製ディスパービック１６１）  …    ３．０重量部
・モノマー（サートマー社製  ＳＲ３９９）            …    ４．０重量部
・ポリマーＩ                                        …    ５．０重量部
・開始剤                                            …    １．４重量部
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  イルガキュア９０７）
・開始剤                                            …    ０．６重量部
（２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４′，５′−
テトラフェニル−１，２′−ビイミダゾール）
・溶剤                                              …  ８０．０重量部
（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）
【００３５】
（緑色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物）
・緑顔料                                            …    ４．２重量部
（アビシア社製  モナストラルグリーン９Ｙ−Ｃ）
・黄顔料                                            …    １．８重量部
（ＢＡＳＦ社製  パリオトールイエローＤ１８１９）
・分散剤（ビックケミー社製ディスパービック１６１）  …    ３．０重量部
・モノマー（サートマー社製  ＳＲ３９９）            …    ４．０重量部
・ポリマーＩ                                        …    ５．０重量部
・開始剤                                            …    １．４重量部
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  イルガキュア９０７）
・開始剤                                            …    ０．６重量部
（２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４′，５′−
テトラフェニル−１，２′−ビイミダゾール）
・溶剤                                              …  ８０．０重量部
（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）
【００３６】
（青色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物）
・青顔料                                            …    ６．０重量部
（ＢＡＳＦ社製  ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ）
・顔料誘導体（アビシア社製  ソルスパース５０００）  …    ０．６重量部
・分散剤（ビックケミー社製ディスパービック１６１）  …    ２．４重量部
・モノマー（サートマー社製  ＳＲ３９９）            …    ４．０重量部
・ポリマーＩ                                        …    ５．０重量部
・開始剤                                            …    １．４重量部
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  イルガキュア９０７）
・開始剤                                            …    ０．６重量部
（２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４′，５′−
テトラフェニル−１，２′−ビイミダゾール）
・溶剤                                              …  ８０．０重量部
（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）
【００３７】
尚、上記のポリマーＩは、ベンジルメタクリレート：スチレン：アクリル酸：２−ヒドロキシエチルメタクリレート＝１５．６：３７．０：３０．５：１６．９（モル比）の共重合体１００モル％に対して、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを１６．９モル％付加したものであり、重量平均分子量は４２５００である。
【００３８】
次いで、ガラス基板上にブラックマトリックスを覆うように赤色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物をスピンコート法により塗布し、赤色パターン用のフォトマスクを介して、露光、現像して、赤色パターンを形成した。この赤色パターンは、図１に示されるような画素（１００μｍ×３００μｍの長方形状）が連続したストライプ形状であった。
その後、緑色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物、青色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物を用いて、同様の操作により、緑色パターン、青色パターンを形成した。これにより、赤色パターン、緑色パターン、青色パターンが図１に示されるようなストライプ形状のパターンで配列された着色層を形成した。（以上、着色層形成工程）
【００３９】
次に、ブラックマトリックス、着色層を覆うように、ポジ型感光性樹脂組成物（東京応化工業（株）製  ＯＦＰＲ−８００）をスピンコート法により塗布し、下記仕様のマスクを介して下記の条件で露光し、その後、水酸化カリウム水溶液を用いて現像した。これにより、３００μｍピッチで同一方向の屈曲部を有し、各着色パターン（赤色パターン、緑色パターン、青色パターン）に沿ったストライプ形状（ジグザグ形状）の樹脂パターンを形成した。この樹脂パターンの断面形状は、着色層側が８μｍ、表面側が１０μｍである逆テーパー形状であった。（以上、パターン形成工程）
（マスクの仕様）
・遮光部位                    ：  １５０μｍピッチで逆方向の屈曲部を有す
るストライプ形状（ジグザグ形状）
・遮光部のストライプ形状の幅  ：  １２μｍ
・屈曲部のストライプ形状の角度：  ９０°
（露光条件）
・露光量        ：  ６０ｍＪ／ｃｍ2
・露光ギャップ  ：  ７５μｍ
【００４０】
次に、ブラックマトリックス、着色層、および樹脂パターンを覆うように酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる共通透明電極（厚み１５００Å）をスパッタリング法により形成した。（以上、電極形成工程）
次に、樹脂パターン形成面側を下記の条件で露光し、アルカリ水溶液洗浄、水洗浄を行なった。これにより、樹脂パターンを除去し、同時に、樹脂パターン上のＩＴＯ膜も除去して、配向制御用のスリット（線幅１０μｍ）を有する共通透明電極を形成した。（以上、リフトオフ工程）
（露光条件）
・露光量      ：  ３００ｍＪ／ｃｍ2
・露光域      ：  全面露光
【００４１】
次に、共通透明電極を覆うように、配向膜用塗料（日産化学（株）製  ＳＥ−５３００）をスピンコート法で塗布し、２２０℃、６０分間の焼成処理を施して、厚み（共通透明電極上の厚み）２００Åの配向膜を形成し、本発明のカラーフィルタを得た。
一方、ＴＦＴ基板用の透明基板として、３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板（コーニング社製１７３７ガラス）を準備した。この基板を定法にしたがって洗浄した後、基板の片側全面にスパッタリング法により酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を１５００Åの厚さに成膜して透明電極とした。
【００４２】
次に、この透明電極上にポジ型感光性レジスト（東京応化工業（株）製  ＯＦＰＲ−８００）を塗布し、所定のマスクを介して露光、現像してレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとして、透明電極をエッチングして、スリットを形成した。このスリットは、線幅１０μｍであり、形状および配列ピッチは、上記の共通透明電極のスリットの形状、配列ピッチと同じものとした。その後、上記のカラーフィルタ作製の場合と同様にして、スリットを備えた透明電極上に厚み２００Åの配向膜を形成し、ＴＦＴ基板を得た。
【００４３】
尚、実際のＴＦＴ基板は、液晶駆動用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備えた基板上に、画素形状にパターニングされた透明画素電極を備えるが、本実施例では、簡略化のためＴＦＴを省略し、画素形状にパターニングしていない透明電極にスリットを形成してＴＦＴ基板とした。
次に、カラーフィルタとＴＦＴ基板を配向膜形成面側を対向させるようにして５μｍのギャップを設けて貼り合わせた。このとき、カラーフィルタの配向制御用のスリットとＴＦＴ基板のスリットが図５に示されるように半ピッチずれるように設定した。次いで、真空注入法を用いて液晶をセル内に注入し、注入口を紫外線硬化樹脂を用いて封止し、アニーリング処理を行い、流動配向効果をキャンセルした。これにより、評価用の液晶表示装置を作製した。
【００４４】
［実施例２］
パターン形成工程において、下記組成のネガ型感光性樹脂組成物を使用して樹脂パターンを形成した他は、実施例１と同様にして、評価用の液晶表示装置を作製した。
（ネガ型感光性樹脂組成物）
・メタクリル酸メチル−スチレン−アクリル酸共重合体  …    ４２重量部
・エピコート１８０Ｓ７０（三菱油化シェル（株）製）  …    １８重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート          …    ３２重量部
・開始剤                                            …      ８重量部
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  イルガキュア９０７）
・溶剤                                              …  ３００重量部
（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）
【００４５】
尚、形成した樹脂パターンは、３００μｍピッチで同一方向の屈曲部を有し、各着色パターン（赤色パターン、緑色パターン、青色パターン）に沿ったストライプ形状（ジグザグ形状）であり、この樹脂パターンの断面形状は、着色層側が８μｍ、表面側が１０μｍである逆テーパー形状であった。また、リフトオフ工程では、水酸化カリウム水溶液を用いて樹脂パターンを剥離除去した。これにより形成した共通透明電極のスリットは、樹脂パターンに対応したストライプ形状（ジグザグ形状）（幅１０μｍ）であった。
【００４６】
［比較例］
まず、実施例１と同様にして、ガラス基板上にブラックマトリックスと着色層を形成した。
次に、ブラックマトリックス、着色層を覆うように、透明保護層用塗布液（ＪＳＲ（株）製  ＳＳ６９０８）をスピンコート法により塗布し、２３０℃、３０分間の硬化処理を施して、透明保護層（厚み１．５μｍ）を形成した。
【００４７】
次いで、上記の透明保護層上に、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる共通透明電極（厚み１５００Å）をスパッタリング法により形成した。
次に、この共通透明電極上にポジ型感光性レジスト（東京応化工業（株）製  ＯＦＰＲ−８００）を塗布し、所定のマスクを介して露光、現像してレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＩＴＯ膜をエッチングし、各画素上に位置するようにスリットを形成した。このように形成した共通透明電極のスリットは、３００μｍピッチで同一方向の屈曲部を有し、各着色パターン（赤色パターン、緑色パターン、青色パターン）に沿ったストライプ形状（ジグザグ形状）であり、幅は１０μｍであった。
その後、実施例１と同様にして、配向膜を形成してカラーフィルタを得た。
上記のカラーフィルタと、実施例１と同じＴＦＴ基板を用いて、実施例１と同様に、評価用の液晶表示装置を作製した。
【００４８】
［評  価］
上述のように作製した液晶表示装置（実施例１〜２、比較例）について、バックライト上に載置して電圧のＯＮ／ＯＦＦによる白・黒表示を行った時の明るさに基いて表示品位を評価した。その結果、実施例１、２の液晶表示装置では、良好な表示であったが、比較例の液晶表示装置では、やや黄味がかかった表示となった。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
複数配向分割型垂直配向モードの液晶表示装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の液晶表示装置用のカラーフィルタの一実施形態を示す部分平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における拡大縦断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線における拡大縦断面図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の一実施形態を示す概略部分断面図である。
【図５】本発明の液晶表示装置における配向制御用のスリットと透明画素電極のスリットの位置関係を示すための図である。
【図６】本発明のカラーフィルタの製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。
【図７】本発明のカラーフィルタの製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，１′…カラーフィルタ
２…透明基板
３…ブラックマトリックス
４…着色層
４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ…着色パターン
５…共通透明電極
６…スリット
７…配向膜
８…樹脂パターン
１１…液晶表示装置
１２…液晶層
２１…カラーフィルタ
２２…透明基板
２３…ブラックマトリックス
２４…着色層
２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ…着色パターン
２５…共通透明電極
２６…スリット
２７…配向膜
３１…ＴＦＴ基板
３２…透明基板
３３…ＴＦＴ
３４…透明画素電極
３５…スリット
３６…配向膜
【図１】
2006243207.tif 000003
【図２】
2006243207.tif 000004
【図３】
2006243207.tif 000005
【図４】
2006243207.tif 000006
【図５】
2006243207.tif 000007
【図６】
2006243207.tif 000008
【図７】
2006243207.tif 000009