(57)【要約】【課題】  複数配向分割型垂直配向モード用のカラーフィルタを簡便に製造するための方法と、表示品質に優れた複数配向分割型垂直配向モードの液晶表示装置を提供する。【解決手段】  ブラックマトリックス形成工程にて、透明基板の表面にブラックマトリックスを形成し、着色層形成工程にて、ブラックマトリックスが存在しない領域に突起用非形成部位を有する複数色の着色層を所定の画素パターンで形成し、電極形成工程にて、着色層を覆うように共通透明電極を形成し、スペーサ・突起形成工程にて、共通透明電極上に感光性樹脂組成物を塗布し、スペーサ・突起形成用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、ブラックマトリックス上の着色層上にスペーサを形成するとともに、着色層の突起用非形成部位に液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起を形成する。【選択図】  図２
2006293189.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の製造方法において、
透明基板の表面にブラックマトリックスを形成するブラックマトリックス形成工程と、
該ブラックマトリックスが存在しない領域に突起用非形成部位を有する着色層を所定の画素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、
前記着色層を覆うように共通透明電極を形成する電極形成工程と、
前記共通透明電極上に感光性樹脂組成物膜を形成し、スペーサ・突起形成用マスクを介して前記感光性樹脂組成物膜を露光し、現像して、前記ブラックマトリックス上の前記着色層および前記共通透明電極上にスペーサを形成するとともに、前記着色層の前記突起用非形成部位に液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起を形成するスペーサ・突起形成工程と、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２】
スペーサ頂部と突起頂部の高さの差を、前記ブラックマトリックスの厚みと前記着色層の厚みの和とみなし、前記ブラックマトリックスの厚みと前記着色層の厚みの制御により、スペーサ頂部と突起頂部の高さの差を制御することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
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、
透明基板の表面にブラックマトリックスを形成するブラックマトリックス形成工程と、
該ブラックマトリックス上にスペーサ用非形成部位を有し、かつ、ブラックマトリックスの存在しない領域に突起用非形成部位を有する着色層を所定の画素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、
前記着色層を覆うように共通透明電極を形成する電極形成工程と、
前記共通透明電極上に感光性樹脂組成物膜を形成し、スペーサ・突起形成用マスクを介して前記感光性樹脂組成物膜を露光し、現像して、前記着色層の前記スペーサ用非形成部位にスペーサを形成するとともに、前記着色層の前記突起用非形成部位に液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起を形成するスペーサ・突起形成工程と、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４】
スペーサ頂部と突起頂部の高さの差を、前記ブラックマトリックスの厚みとみなし、前記ブラックマトリックスの厚みの制御により、スペーサ頂部と突起頂部の高さの差を制御することを特徴とする請求項３に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記スペーサ・突起形成工程では、感光性樹脂組成物を塗布した後、６０秒以内にプリベークを行って前記感光性樹脂組成物膜を成膜することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
前記スペーサ・突起形成工程では、粘度が２〜１０ｍＰａ・ｓの範囲にある感光性樹脂組成物を用いることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
前記スペーサ・突起形成工程では、感光性樹脂組成物フィルムを転写することにより前記感光性樹脂組成物膜を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
前記スペーサ・突起形成工程では、現像した後、加熱処理を施すことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項９】
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７のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法により製造されたものであり、前記ＴＦＴ基板は各画素毎に透明画素電極を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
前記ＴＦＴ基板の透明画素電極は、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備えることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
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突起を前記透明画素電極上に備えることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタと液晶表示装置に係り、特に複数配向分割型垂直配向モードの液晶表示装置に使用するカラーフィルタの製造方法と、このようなカラーフィルタを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットディスプレイとして、液晶表示装置（ＬＣＤ）は、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。
また、視野角度によらない高品位画質を達成するために、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、すなわちMulti-domain Vertical Alignmentモード（ＭＶＡモード）を選択するケースが増えている。このＭＶＡモードは、（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をもっている。
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。
【０００３】
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。さらに、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構造が開発されている（特許文献２）。
【０００４】
また、セルギャップを一定に維持するためのスペーサと、これよりも低い配向制御用突起を、フォトレジストに対して２回の露光を行うことにより同時に形成するＭＶＡモードの液晶表示装置の製造方法が提案されている（特許文献３）。
【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
【特許文献３】特開２００１−２０１７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のＭＶＡモードの液晶表示装置では、液晶分子の傾斜方向を制御する突起が画素中に存在するため、画面の明度が低下するという問題があった。例えば、特許文献３に記載の製造方法では、カラーフィルタの着色層上に形成したコモン電極上に配向制御用の突起が設けられるので、この部位における光透過量が減少して、画面の明度低下が避けられないという問題があった。
また、特許文献３に記載の製造方法では、高さの異なるスペーサと配向制御用突起の両方を同時に形成するために、２回露光が必要であり、工程が煩雑であ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、複数配向分割型垂直配向モード用のカラーフィルタを簡便に製造するための方法と、表示品質に優れた複数配向分割型垂直配向モードの液晶表示装置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】
【０００６】
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の製造方法において、透明基板の表面にブラックマトリックスを形成するブラックマトリックス形成工程と、該ブラックマトリックスが存在しない領域に突起用非形成部位を有する着色層を所定の画素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、前記着色層を覆うように共通透明電極を形成する電極形成工程と、前記共通透明電極上に感光性樹脂組成物膜を形成し、スペーサ・突起形成用マスクを介して前記感光性樹脂組成物膜を露光し、現像して、前記ブラックマトリックス上の前記着色層および前記共通透明電極上にスペーサを形成するとともに、前記着色層の前記突起用非形成部位に液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起を形成するスペーサ・突起形成工程と、を有するような構成とした。
【０００７】
本発明の他の態様として、スペーサ頂部と突起頂部の高さの差を、前記ブラックマトリックスの厚みと前記着色層の厚みの和とみなし、前記ブラックマトリックスの厚みと前記着色層の厚みの制御により、スペーサ頂部と突起頂部の高さの差を制御するような構成とした。
【０００８】
また、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、透明基板の表面にブラックマトリックスを形成するブラックマトリックス形成工程と、該ブラックマトリックス上にスペーサ用非形成部位を有し、かつ、ブラックマトリックスの存在しない領域に突起用非形成部位を有する着色層を所定の画素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、前記着色層を覆うように共通透明電極を形成する電極形成工程と、前記共通透明電極上に感光性樹脂組成物膜を形成し、スペーサ・突起形成用マスクを介して前記感光性樹脂組成物膜を露光し、現像して、前記着色層の前記スペーサ用非形成部位にスペーサを形成するとともに、前記着色層の前記突起用非形成部位に液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起を形成するスペーサ・突起形成工程と、を有するような構成とした。
【０００９】
本発明の他の態様として、スペーサ頂部と突起頂部の高さの差を、前記ブラックマトリックスの厚みとみなし、前記ブラックマトリックスの厚みの制御により、スペーサ頂部と突起頂部の高さの差を制御するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記スペーサ・突起形成工程では、感光性樹脂組成物を塗布した後、６０秒以内にプリベークを行って前記感光性樹脂組成物膜を成膜するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記スペーサ・突起形成工程では、粘度が２〜１０ｍＰａ・ｓの範囲にある感光性樹脂組成物を用いるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記スペーサ・突起形成工程では、感光性樹脂組成物フィルムを転写することにより前記感光性樹脂組成物膜を形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記スペーサ・突起形成工程では、現像した後、加熱処理を施すような構成とした。
【００１０】
また、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の製造方法により製造されたものであり、前記ＴＦＴ基板は各画素毎に透明画素電極を備えるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記ＴＦＴ基板の透明画素電極は、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備えるような構成とした。
本発明の他の態様として、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突起を前記透明画素電極上に備えるような構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のカラーフィルタの製造方法では、液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起を、着色層の突起用非形成部位に形成するので、頂部の高さに差を設けた（頂部の位置が異なる）スペーサと突起とを１回の露光により同時形成することができ、製造が簡便になるとともに、突起と着色層の重なりがないので、突起が形成された部位における光透過量の減少を抑制したカラーフィルタの製造が可能となる。
また、本発明の液晶表示装置は、液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起が位置する部位には着色層が存在しないので、画面の明度が高く、視野角が広い表示画面が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
まず、本発明のカラーフィルタ製造方法により製造されるカラーフィルタについて説明する。
図１は、本発明のカラーフィルタ製造方法により製造されるカラーフィルタの一例を示す平面図であり、図２は図１のＩ−Ｉ線における拡大縦断面図である。図１および図２において、カラーフィルタ１１は、透明基板１２と、この透明基板１２上に形成された格子形状のブラックマトリックス１３および着色層１４を備えている。
着色層１４は、ストライプ形状の赤色パターン１４Ｒ、緑色パターン１４Ｇおよび青色パターン１４Ｂが配列されたものであり、１画素Ｐ（図１において太線で囲んだ部位）毎に、突起用非形成部位１５を２個を備えている。また、ブラックマトリックス１３は、着色層１４の各着色パターン１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ間に位置する（図１の矢印ａ方向に延設された）狭幅のブラックマトリックス１３ａと、これに直交するように配設された（図１の矢印ｂ方向に延設された）広幅のブラックマトリックス１３ｂからなる。
【００１３】
また、上記のブラックマトリックス１３および着色層１４を覆うように共通透明電極１７が配設されている。さらに、突起用非形成部位１５には、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突起１８が配設され、また、ブラックマトリックス１３（１３ｂ）上に位置する着色層１４と共通透明電極１７上には、スペーサ１９が配設されており、これらの突起１８、スペーサ１９を覆うように配向膜（図示せず）を有している。
突起１８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、単独で、または、ＴＦＴ基板の透明画素電極が有するスリットあるいは突起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。
【００１４】
このような突起１８は、図示例では、スポット形状（截頭円錐形状、円柱形状）であり、光透過率は、７０〜１００％、好ましくは８０〜１００％の範囲内とする。突起１８の光透過率が７０％未満であると、突起１８の存在が原因となる画面の明度低下を来たし、本発明において、突起用非形成部位１５に突起１８を配設することによる効果が奏されず好ましくない。尚、本発明において、光透過率とは、波長域３８０〜７８０ｎｍの範囲の光の透過率であり、透過率の測定は、顕微分光光度計（光源：Ｃ光源、照明倍率：２０倍、ピンホール径：５０μｍ）を用いて行う。
また、スペーサ１９は、カラーフィルタ１１とＴＦＴ基板との間隙部分に形成される液晶層の厚みを所望の厚みに設定するものである。このスペーサ１９は、スポット形状（截頭円錐形状、円柱形状）であり、光透過率が突起１８と同様である。
【００１５】
このようなカラーフィルタ１１では、図２に示すように、突起１８の高さとスペーサ１９の高さが共にＡであり、共通透明電極１７の厚みが、後述するように、２００〜５０００Å程度で薄いため、着色層１４からの突起１８の突出量Ｂは、着色層１４の厚みをＣとしたときに、突起１８の高さＡと着色層１４の厚みＣの差（Ｂ＝Ａ−Ｃ）とみなせる。また、突起１８の頂部とスペーサ１９の頂部の高さの差Ｘは、ブラックマトリックス１３の厚みをＤとしたときに、ブラックマトリックス１３の厚みＤと着色層の厚みＣの和（Ｘ＝Ｃ＋Ｄ）とみなせる。このような突出量Ｂは、例えば、０．５〜２．０μｍの範囲、突起１８の頂部とスペーサ１９の頂部の高さの差Ｘは、例えば、２．０〜５．０μｍの範囲で設定することができる。
【００１６】
図３は、本発明のカラーフィルタ製造方法により製造されるカラーフィルタの他の例を示す図２相当の断面図である。図３において、カラーフィルタ２１は、スペーサ２９を着色層２４を介在させずにブラックマトリックス２３上に備えている点で、上述のカラーフィルタ１１と相違する。
すなわち、カラーフィルタ２１は、透明基板２２と、この透明基板２２上に形成された格子形状のブラックマトリックス２３および着色層２４を備えている。
着色層２４は、ストライプ形状の赤色パターン２４Ｒ（図示せず）、緑色パターン２４Ｇおよび青色パターン２４Ｂ（図示せず）が配列されたものであり、１画素Ｐ毎に、突起用非形成部位２５を２個を備えるとともに、ブラックマトリックス２３上にスペーサ用非形成部位２６を備えている。また、ブラックマトリックス２３は、着色層２４の各着色パターン２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ間に位置する狭幅のブラックマトリックス（図示せず）と、これに直交するように配設された広幅のブラックマトリックス２３ｂからなる。
【００１７】
また、上記のブラックマトリックス２３および着色層２４を覆うように共通透明電極２７が配設されている。さらに、突起用非形成部位２５には、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突起２８が配設され、また、ブラックマトリックス２３（２３ｂ）上のスペーサ用非形成部位２６には、スペーサ２９が配設されている。そして、これらの突起２８、スペーサ２９を覆うように配向膜（図示せず）を有している。
突起２８、スペーサ２９の形状、光透過率は、上述の突起１８、スペーサ１９と同様とすることができる。そして、このようなカラーフィルタ２１では、突起２８の高さとスペーサ２９の高さが共にＡであり、共通透明電極２７の厚みが、後述するように、２００〜５０００Å程度で薄いため、着色層２４からの突起２８の突出量Ｂは、着色層２４の厚みをＣとしたときに、突起２８の高さＡと着色層２４の厚みＣの差（Ｂ＝Ａ−Ｃ）とみなせる。また、突起２８の頂部とスペーサ２９の頂部の高さの差Ｘは、ブラックマトリックス２３の厚みをＤとしたときに、このブラックマトリックス２３の厚みＤ（Ｘ＝Ｄ）とみなせる。このような突出量Ｂは、例えば、０．５〜２．０μｍの範囲、突起２８の頂部とスペーサ２９の頂部の高さの差Ｘは、例えば、２．０〜５．０μｍの範囲で設定することができる。
【００１８】
［カラーフィルタの製造方法］
上述のカラーフィルタ１１を例として、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。
図４は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。
本発明のカラーフィルタの製造方法では、透明基板１２の表面１２ａに、所望の厚みＤとなるようにブラックマトリックス１３を形成する（図４（Ａ））。次いで、各画素Ｐ毎に突起用非形成部位１５を有する赤色パターン１４Ｒ（図示せず）を所定の画素パターンで、ブラックマトリックス１３ｂを乗り越えるように形成する。これと同様の操作を繰り返して、各画素毎に突起用非形成部位１５を有する緑色パターン１４Ｇ、青色パターン１４Ｂ（図示せず）を所定の画素パターンで形成して、所望の厚みＣを有する着色層１４を形成する（図４（Ｂ））。
【００１９】
透明基板１２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。
【００２０】
ブラックマトリックス１３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Ｄが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、厚みＤが０．５〜２．０μｍ程度のブラックマトリックス１３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、厚みＤが０．５〜２．０μｍ程度のブラックマトリックス１３を形成することもできる。
【００２１】
各画素毎に突起用非形成部位１５を有する赤色パターン１４Ｒ、緑色パターン１４Ｇおよび青色パターン１４Ｂ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。このような赤色パターン１４Ｒ、緑色パターン１４Ｇおよび青色パターン１４Ｂからなる着色層１４の厚みＣは、例えば、１．０〜４．０μｍの範囲で設定することができる。また、突起用非形成部位１５の開口面積は、例えば、２０〜７００μｍ2程度とすることができ、図示例では、各画素Ｐに２個の突起用非形成部位１５を形成するが、１個、または３個以上であってもよい。
尚、着色パターン１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの形成順序は上述の例に限定されるものではない。
【００２２】
本発明では、上述のブラックマトリックス１３の厚みＤと、着色層１４の厚みＣを制御することにより、後工程で形成される突起１８の頂部とスペーサ１９の頂部の高さの差Ｘを制御することができる。また、着色層１４の厚みＣと、後述するネガ型感光性樹脂組成物膜２０の厚み（現像後の突起１８、スペーサ１９の高さＡ）を制御することにより、着色層１４からの突起１８の突出量Ｂを制御することができる。
次に、ブラックマトリックス１３と、複数色の着色パターン１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂからなる着色層１４を覆うように共通透明電極１７を形成する（図４（Ｃ））。共通透明電極１７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、ＣＶＤ法等の一般的な成膜方法により行なうことができる。このような共通透明電極１７の厚みは、例えば、２００〜５０００Å程度とすることができ、着色層１４からの突起１８の突出量Ｂ、突起１８の頂部とスペーサ１９の頂部の高さの差Ｘの設定においては、共通透明電極１７の厚みを無視することができる。
【００２３】
次に、共通透明電極１７上にネガ型感光性樹脂組成物を塗布し、プリベークしてネガ型感光性樹脂組成物膜２０を形成し、スペーサ・突起形成用マスクＭ１を介してネガ型感光性樹脂組成物膜２０をプロキシミティー露光する（図４（Ｄ））。
使用するネガ型感光性樹脂組成物としては、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開裂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。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。尚、必要に応じてカーボンブラック、銅−鉄−マンガン複合酸化物、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、アルミニウム、銀、酸化鉄等の導電性粉体等の添加物をネガ型感光性樹脂組成物に含有させてもよい。
【００２４】
ネガ型感光性樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、スリット＆スピンコート法、スリットダイコート法等を使用することができる。本発明では、上記のネガ型感光性樹脂組成物として、粘度が２〜１０ｍＰａ・ｓ好ましくは３〜８ｍＰａ・ｓの範囲にあるものを使用することが好ましい。また、ネガ型感光性樹脂組成物を塗布した後、プリベークを行うまでの時間は、６０秒以内、好ましくは４５秒以内とする。これにより、塗布されたネガ型感光性樹脂組成物の表面形状が、突起用非形成部位１５を有しブラックマトリックス１３ｂを被覆する着色層１４の表面形状を反映したものとなり、かつ、この凹凸形状を維持した状態で、ネガ型感光性樹脂組成物膜２０を形成することができる。尚、粘度の測定は、Ａ＆Ｄ社製  振動式粘度計ＣＪＶ−５０００（温度：２５℃）を用いて行う。
【００２５】
また、本発明では、ネガ型感光性樹脂組成物膜２０の形成を、ネガ型感光性樹脂組成物からなるフィルムを共通透明電極１７上に転写することにより形成してもよい。
上記のスペーサ・突起形成用マスクＭ１は、着色パターン１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂに形成された複数の突起用非形成部位１５と、ブラックマトリックス１３（１３ｂ）のスペーサ形成部位とが露光可能な透過孔を備えたマスクである。
次に、ネガ型感光性樹脂組成物膜２０を現像することにより、液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起１８が、複数色の着色パターン１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの各突起用非形成部位１５に形成され、ブラックマトリックス１３（１３ｂ）上には、着色層１４（着色パターン１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ）と共通透明電極１７を介してスペーサ１９が形成される（図４（Ｅ））。
【００２６】
尚、突起１８、スペーサ１９を形成するための露光、現像が終了した後、突起１８、スペーサ１９に対して加熱処理を施してもよい。この加熱処理は、例えば、温度１８０〜２５０℃、処理時間１０〜９０分程度で適宜設定することができる。
また、共通透明電極１７、突起１８、スペーサ１９を覆うように配向膜を形成する場合、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、加熱することにより行なうことができる。配向膜の厚みは５００〜１０００Å程度とすることができる。尚、この配向膜には配向処理（ラビング）は不要である。
上述のような本発明のカラーフィルタの製造方法では、液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起１８を、着色層１４の突起用非形成部位１５に形成するので、頂部の高さに差Ｘを設けた（頂部の位置が異なる）スペーサ１９と突起１８とを１回の露光により同時形成することができる。
【００２７】
次に、上述のカラーフィルタ２１を例として、本発明のカラーフィルタの製造方法の他の実施形態を説明する。
図５は本発明のカラーフィルタの製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。まず、本発明のカラーフィルタの製造方法では、透明基板２２の表面２２ａに、所望の厚みＤとなるようにブラックマトリックス２３を形成する（図５（Ａ））。次いで、各画素Ｐ毎に突起用非形成部位２５とスペーサ用非形成部位２６を有する赤色パターン２４Ｒ（図示せず）を所定の画素パターンで、ブラックマトリックス２３ｂを乗り越えるように形成する。これと同様の操作を繰り返して、各画素毎に突起用非形成部位２５とスペーサ用非形成部位２６を有する緑色パターン２４Ｇ、青色パターン２４Ｂ（図示せず）を所定の画素パターンで形成して、所望の厚みＣを有する着色層２４を形成する（図５（Ｂ））。
【００２８】
透明基板２２は、上述の透明基板１２と同様のものを使用することができる。また、ブラックマトリックス２３の形成は、上述のブラックマトリックス１３と同様に行うことができ、ブラックマトリックス２３の厚みＤを０．５〜２．０μｍ程度で任意に設定することができる。
各画素毎に突起用非形成部位２５とスペーサ用非形成部位２６とを有する赤色パターン２４Ｒ、緑色パターン２４Ｇおよび青色パターン２４Ｂ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。このような着色層２４の厚みＣは、例えば、１．０〜４．０μｍの範囲で設定することができる。尚、着色パターン２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの形成順序は上述の例に限定されるものではない。
【００２９】
上記の突起用非形成部位２５の開口面積は、例えば、２０〜７００μｍ2程度とすることができ、図示例では、各画素Ｐに２個の突起用非形成部位２５を形成するが、１個、または３個以上であってもよい。
本発明では、上述のブラックマトリックス２３の厚みＤを制御することにより、後工程で形成される突起２８の頂部とスペーサ２９の頂部の高さの差Ｘを制御することができる。また、着色層２４の厚みＣと、後述するネガ型感光性樹脂組成物膜３０の厚み（現像後の突起２８、スペーサ２９の高さＡ）を制御することにより、着色層２４からの突起２８の突出量Ｂを制御することができる。
【００３０】
次に、ブラックマトリックス２３と着色層２４を覆うように共通透明電極２７を形成する（図５（Ｃ））。共通透明電極２７の形成は、上述の共通透明電極１７の形成と同様に行うことができる。この共通透明電極２７の厚みは、例えば、２００〜５０００Å程度とすることができ、着色層２４からの突起２８の突出量Ｂ、突起２８の頂部とスペーサ２９の頂部の高さの差Ｘの設定においては、共通透明電極２７の厚みを無視することができる。
次に、共通透明電極２７上にネガ型感光性樹脂組成物を塗布し、プリベークしてネガ型感光性樹脂組成物膜３０を形成し、スペーサ・突起形成用マスクＭ２を介してネガ型感光性樹脂組成物膜３０をプロキシミティー露光する（図５（Ｄ））。
使用するネガ型感光性樹脂組成物としては、上述のネガ型感光性樹脂組成物を挙げることができる。また、ネガ型感光性樹脂組成物の塗布方法は、上述の製造方法で挙げた方法を使用することができる。
【００３１】
本実施形態でも、ネガ型感光性樹脂組成物として、粘度が２〜１０ｍＰａ・ｓ、好ましくは３〜８ｍＰａ・ｓの範囲にあるものを使用することが好ましい。また、ネガ型感光性樹脂組成物を塗布した後、プリベークを行うまでの時間は、６０秒以内、好ましくは４５秒以内とする。
上記のスペーサ・突起形成用マスクＭ２は、各着色パターン２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに形成された複数の突起用非形成部位２５とスペーサ用非形成部位２６に対応した部位が露光可能な透過孔を備えたマスクである。
次に、ネガ型感光性樹脂組成物膜３０を現像することにより、液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起２８が、着色層の各突起用非形成部位２５に形成され、ブラックマトリックス２３（２３ｂ）上のスペーサ非形成部位２６にはスペーサ２９が形成される（図５（Ｅ））。
【００３２】
尚、突起２８、スペーサ２９を形成するための露光、現像が終了した後、突起２８、スペーサ２９に対して加熱処理を施してもよい。この加熱処理は、例えば、温度１８０〜２５０℃、処理時間１０〜９０分程度で適宜設定することができる。
また、共通透明電極２７、突起２８、スペーサ２９を覆うように配向膜を形成する場合、上述の実施形態と同様に行うことができる。
上述にような本発明のカラーフィルタの製造方法では、液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起２８を、着色層２４の突起用非形成部位２５に形成するので、頂部の高さに差Ｘを設けた（頂部の位置が異なる）スペーサ２９と突起２８とを１回の露光により同時に形成することができる。
【００３３】
上述の製造方法の例では、ネガ型感光性樹脂組成物を用いているが、本発明では、ポジ型感光性樹脂組成物を用いても、１回の露光により、突起１８，２８とスペーサ１９，２９を同時に形成することができる。ポジ型感光性樹脂組成物としては、例えば、アルカリ可溶性ノボラック型樹脂に、キノンジアジド基含有化合物からなる感光成分を組み合わせた組成物等を使用することができる。ポジ型感光性樹脂組成物を使用する場合も、粘度が２〜１０ｍＰａ・ｓ、好ましくは３〜８ｍＰａ・ｓの範囲にあるものを使用することが好ましい。また、ポジ型感光性樹脂組成物を塗布した後、プリベークを行うまでの時間は、６０秒以内、好ましくは４５秒以内とする。また、ポジ型感光性樹脂組成物を使用する場合、スペーサ・突起形成用マスクＭ１として、着色パターン１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂに形成された複数の突起用非形成部位１５と、ブラックマトリックス１３（１３ｂ）のスペーサ形成部位とを遮光可能なマスクを使用する。また、スペーサ・突起形成用マスクＭ２として、着色層２４に形成された複数の突起用非形成部位２５とスペーサ用非形成部位２６とを遮光可能なマスクを使用する。
【００３４】
尚、上述の製造方法は本発明の一例であり、これに限定されるものではない。例えば、上述の例では、突起１８，２８の断面形状が円形のスポット状（円柱形状や截頭円錐形状）であるが、断面形状が多角形のスポット状（角柱形状、截頭角錐形状）であってもよい。また、突起１８，２８を、図６に示すように、複数のストライプ形状として、１画素Ｐ内における配向方向を複数に分割できるようにしてもよい。尚、このストライプ形状の突起１８，２８の本数は、１本でも、３本以上であってもよく、さらに、ストライプ形状の突起１８，２８が屈曲部を有するものであってもよい。
また、本発明の製造方法では、着色層１４，２４の各着色パターンはストライプ状に限定されるものではない。
また、本発明の製造方法では、スペーサを各画素毎に形成せずに、複数画素毎に１個のスペーサを形成するようにしてもよい。
【００３５】
［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７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７において、液晶表示装置１は、カラーフィルタ１１とＴＦＴ基板４１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２を備えた複数配向分割型垂直配向モードの液晶表示装置である。尚、カラーフィルタ１１とＴＦＴ基板４１の外側には、それぞれ偏光板（図示せず）が配設されている。
【００３６】
本発明の液晶表示装置１を構成するカラーフィルタ１１は上述のような本発明のカラーフィルタ製造方法により作製されたものであり、図１および図２に示したものと同様であり、個々の部材についての説明は省略する。
本発明の液晶表示装置１を構成するＴＦＴ基板４１は、各画素に対応するように透明基板４２上に液晶駆動用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４３、透明画素電極４４、および液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起４５を備え、透明画素電極４４と突起４５を覆うように配設された配向膜（図示せず）を備えている。
【００３７】
ＴＦＴ基板４１には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４３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１１の共通透明電極１７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）４３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。
上記のＴＦＴ基板４１を構成する透明基板４２としては、上述のカラーフィルタ１１の透明基板１２と同じものを使用することができる。
また、透明画素電極４４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、電極形成用の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。
【００３８】
また、液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起４５は、１画素Ｐの中で、カラーフィルタ１１の突起１８の配列ピッチに対して半ピッチずれたピッチで透明画素電極４４上に設けられている。この突起４５は、突起１８と同様に、樹脂材料により形成することができる。
上述のような本発明の液晶表示装置１では、液晶分子の配向方向を複数方向に制御するための突起１８が位置する部位には着色層１４が存在しないので、画面の明度低下を極力抑えることができ、視野角が広く、明度が高い表示画面が可能である。
【００３９】
上述の液晶表示装置は例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、カラーフィルタ１１の代わりに、本発明のカラーフィルタ製造方法により作製されたカラーフィルタ２１を使用することもできる。また、突起１８の形状を、図８に示すように、複数のストライプ形状とし、これに対応して、ＴＦＴ基板４１の透明画素電極４４にスリット４６を形成してもよい。この場合、スリット４６は、カラーフィルタ１１の突起１８の配列ピッチに対して半ピッチずれたピッチで形成する。尚、ストライプ形状の突起１８の本数は、１本でも、３本以上であってもよく、これに対応して、スリット４６を形成することができる。また、ストライプ形状の突起１８が屈曲部を有するものであってもよく、これに対応して、スリット４６を形成することができる。さらに、突起１８、スリット４６の形状は、屈曲部を有する不連続ストライプ形状であってもよい。
【実施例】
【００４０】
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、１００ｍｍ×１００ｍｍ、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、基板の片側全面に感光性樹脂組成物（東京応化工業（株）製  ＣＦＲＲ  ＤＮ−８３）を塗布し、所定のマスクを介して露光、現像して、ブラックマトリックス（厚みＤ＝１．５μｍ）を形成した。このブラックマトリックスは、狭幅（２０μｍ）の平行ストライプ（ストライプピッチ１３０μｍ）と、広幅（４０μｍ）の平行ストライプ（ストライプピッチ３７０μｍ）が交差した格子形状であった。
【００４１】
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（アビシア社製ソルパース２４０００          …    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′−ビスイミダゾール）
・界面活性剤                                        …    １．０重量部
（日本油脂（株）製  ノニオンＨＳ−２１０）
・溶剤                                              …  ７９．０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）
【００４２】
（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（アビシア社製ソルパース２４０００          …    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′−ビスイミダゾール）
・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）
【００４３】
（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１２０００）…    ０．６重量部
・分散剤（アビシア社製ソルパース２４０００          …    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′−ビスイミダゾール）
・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）
【００４４】
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。
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に示されるように、隣り合う狭幅のブラックマトリックス間に位置するストライプ形状（幅１４０μｍ）であり、直径１５μｍの円形の突起用非形成部位を、１画素内で長手方向に６０μｍピッチで２個備えるものであった。これにより、１３０μｍ×１８５μｍの大きさの画素が設定され、各画素に２個の突起用非形成部位が存在するものとなった。
【００４５】
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および図２に示されるような画素パターンで配列された着色層（厚みＣ＝２．５μｍ）を形成した。
次に、ブラックマトリックスと着色層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。
【００４６】
次に、下記組成のネガ型感光性樹脂組成物Ａを共通透明電極上にスピンコート法により塗布し、３０秒後にプリベーク（９０℃、３分間）を行った。次いで、スペーサ・突起形成用のマスクを介して露光（露光量：１００ｍＪ／ｃｍ2、露光ギャップ：１００μｍ）し、現像した。
（ネガ型感光性樹脂組成物Ａ）
・メタクリル酸メチル−スチレン−アクリル酸共重合体  …    ３２重量部
・エピコート１８０Ｓ７０                            …    １８重量部
（ジャパンエポキシレジン（株）製）
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート          …    ４２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）
【００４７】
尚、下記の測定条件で測定したネガ型感光性樹脂組成物Ａの粘度は４．５ｍＰａ・ｓであった。
（粘度の測定条件）
Ａ＆Ｄ社製  振動式粘度計ＣＪＶ−５０００にて２５℃で測定し、測定開始から
６０秒後の値を粘度とする。
【００４８】
その後、２３０℃、３０分間の加熱処理を施して、スペーサと配向制御用の突起を形成した。スペーサは、広幅のブラックマトリックス上に着色層と共通透明電極を介して形成され、スペーサの高さＡは３．５μｍ、太さ約２０μｍであった。また、突起は、赤色パターン、緑色パターン、青色パターンの各着色パターンの突起用非形成部位に形成され、突起の高さＡは３．５μｍ、太さ約１５μｍであった。これにより、着色層からの突起の突出量Ｂ（Ｂ＝Ａ−Ｃ）は１μｍであり、突起の頂部とスペーサの頂部の高さの差Ｘ（Ｘ＝Ｃ＋Ｄ）は４μｍであった。
【００４９】
尚、下記の測定条件で測定した上記の突起とスペーサの光透過率は９０％であった。
（光透過率の測定条件）
顕微分光光度計（オリンパス（株）製  ＯＳＰ−ＳＰ２００）を使用して、可視
光（３８０〜７８０ｎｍ）の範囲で、照明倍率：２０倍、ピンホール径：５０μ
ｍ、基準ガラス：コーニング社製１７３７ガラスを用いて測定する。
【００５０】
次に、共通透明電極と突起、スペーサを覆うように、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分間の加熱処理を施して、厚み（共通透明電極上の厚み）２００Åの配向膜を形成し、カラーフィルタを得た。
一方、ＴＦＴ基板用の透明基板として、１００ｍｍ×１００ｍｍ、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。
【００５１】
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、１３０μｍ×１８５μｍの大きさの画素毎に直径１５μｍのレジストパターンを形成した。
その後、上記のカラーフィルタ作製の場合と同様にして、透明画素電極に厚み２００Åの配向膜を形成し、ＴＦＴ基板を得た。
【００５２】
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電極、反射用電極を備えるが、本実施例では、簡略化のためＴＦＴを省略して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、次いで、真空注入法を用いて液晶（ＭＥＲＣＫ（株）製  ＭＬＣ−６６０８）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、１０５℃にて１時間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。この液晶表示装置の液晶層の厚みは、ブラックマトリックスが存在しない部位で５μｍであった。
【００５３】
［実施例２］
実施例１と同様にして、カラーフィルタ用の透明基板（コーニング社製１７３７ガラス）の一方の面にブラックマトリックスを形成した。このブラックマトリックスは、狭幅（２０μｍ）の平行ストライプ（ストライプピッチ１３０μｍ）と、広幅（２１０μｍ）の平行ストライプ（ストライプピッチ３７０μｍ）が交差した格子形状であり、厚みＤは１．５μｍであった。
【００５４】
次に、実施例１と同様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使用して、赤色パターン、緑色パターン、青色パターンからなる着色層（厚みＣ＝２．５μｍ）を形成した。但し、各着色パターンは、図３に示されるように、各画素毎に、直径１５μｍの円形の突起用非形成部位を、長手方向に６０μｍピッチで２個備え、また、広幅のブラックマトリックス上には、直径２０μｍの円形のスペーサ用非形成部位を１個備えるものであった。
次に、実施例１と同様にして、ブラックマトリックスと着色層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を形成した。
【００５５】
次に、下記組成のネガ型感光性樹脂組成物Ｂを共通透明電極上にスピンコート法により塗布し、３０秒後にプリベーク（９０℃、３分間）を行った。次いで、スペーサ・突起形成用のマスクを介して露光（露光量：１００ｍＪ／ｃｍ2、露光ギャップ：１００μｍ）し、現像した。尚、実施例１と同様の条件で測定したネガ型感光性樹脂組成物Ｂの粘度は５ｍＰａ・ｓであった。
（ネガ型感光性樹脂組成物Ｂ）
・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                            …    １８重量部
（ジャパンエポキシレジン（株）製）
・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）
【００５６】
その後、２３０℃、３０分間の加熱処理を施して、スペーサと配向制御用の突起を形成した。スペーサは、広幅のブラックマトリックス上のスペーサ用非形成部位に形成され、スペーサの高さＡが４μｍ、太さ約２０μｍであった。また、突起は、赤色パターン、緑色パターン、青色パターンの各着色パターンの突起用非形成部位に形成され、突起の高さＡが４μｍ、太さ約１５μｍであった。これにより、着色層からの突起の突出量Ｂ（Ｂ＝Ａ−Ｃ）は１．５μｍであり、突起の頂部とスペーサの頂部の高さの差Ｘ（Ｘ＝Ｄ）は１．５μｍであった。
尚、実施例１と同様の測定条件で測定した上記の突起とスペーサの光透過率は９０％であった。
【００５７】
次に、共通透明電極と突起、スペーサを覆うように、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分間の加熱処理を施して、厚み（共通透明電極上の厚み）２００Åの配向膜を形成し、カラーフィルタを得た。
一方、実施例１と同様に、ＴＦＴ基板を作製し、上記のカラーフィルタとＴＦＴ基板を配向膜形成面側を対向させ、次いで、真空注入法を用いて液晶（ＭＥＲＣＫ（株）製  ＭＬＣ−６６０８）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、１０５℃にて１時間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。この液晶表示装置の液晶層の厚みは、ブラックマトリックスが存在しない部位で１．５μｍであった。
【００５８】
［実施例３］
実施例１と同様にして、共通透明電極の形成までを行った。
次に、下記組成のポジ型感光性樹脂組成物Ｃを共通透明電極上にスピンコート法により塗布し、３０秒後にプリベーク（９０℃、３分間）を行った。次いで、スペーサ・突起形成用のマスクを介して露光（露光量：８０ｍＪ／ｃｍ2、露光ギャップ：１５０μｍ）し、現像した。尚、実施例１と同様の条件で測定したポジ型感光性樹脂組成物Ｃの粘度は３．５ｍＰａ・ｓであった。
（ポジ型感光性樹脂組成物Ｃ）
・アルカリ可溶性ノボラック型樹脂                    …    ９０重量部
（ジャパンエポキシレジン（株）製  ＭＰ４０２ＦＰＹ）
・キノンジアジド基含有ベンゾフェノン化合物          …      ９重量部
（東洋合成工業（株）製  ＮＴｅｓｔｅｒ）
・添加剤（信越化学工業（株）製  ＫＢＭ−４０３）    …      １重量部
・溶剤                                              …  ２５０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）
・溶剤（シクロヘキサノン）                          …    ５０重量部
【００５９】
その後、２３０℃、３０分間の加熱処理を施して、スペーサと配向制御用の突起を形成した。スペーサは、広幅のブラックマトリックス上に着色層と共通透明電極を介して形成され、スペーサの高さＡは３．５μｍ、太さ約２０μｍであった。また、突起は、赤色パターン、緑色パターン、青色パターンの各着色パターンの突起用非形成部位に形成され、突起の高さＡは３．５μｍ、太さ約１５μｍであった。これにより、着色層からの突起の突出量Ｂ（Ｂ＝Ａ−Ｃ）は１μｍであり、突起の頂部とスペーサの頂部の高さの差Ｘ（Ｘ＝Ｃ＋Ｄ）は４μｍであった。
尚、実施例１と同様の測定条件で測定した上記の突起とスペーサの光透過率は８０％であった。
【００６０】
次に、共通透明電極と突起、スペーサを覆うように、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分間の加熱処理を施して、厚み（共通透明電極上の厚み）２００Åの配向膜を形成し、カラーフィルタを得た。
一方、実施例１と同様に、ＴＦＴ基板を作製し、上記のカラーフィルタとＴＦＴ基板を配向膜形成面側を対向させ、次いで、真空注入法を用いて液晶（ＭＥＲＣＫ（株）製  ＭＬＣ−６６０８）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、１０５℃にて１時間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。この液晶表示装置の液晶層の厚みは、ブラックマトリックスが存在しない部位で５μｍであった。
【００６１】
［実施例４］
実施例２と同様にして、共通透明電極の形成までを行った。
次に、上記組成のポジ型感光性樹脂組成物Ｃを共通透明電極上にスピンコート法により塗布し、３０秒後にプリベーク（９０℃、３分間）を行った。次いで、スペーサ・突起形成用のマスクを介して露光（露光量：８０ｍＪ／ｃｍ2、露光ギャップ：１５０μｍ）し、現像した。
【００６２】
その後、２３０℃、３０分間の加熱処理を施して、スペーサと配向制御用の突起を形成した。スペーサは、広幅のブラックマトリックス上のスペーサ用非形成部位に形成され、スペーサの高さＡは４μｍ、太さ約２０μｍであった。また、突起は、赤色パターン、緑色パターン、青色パターンの各着色パターンの突起用非形成部位に形成され、突起の高さＡは４μｍ、太さ約１５μｍであった。これにより、着色層からの突起の突出量Ｂ（Ｂ＝Ａ−Ｃ）は１．５μｍであり、突起の頂部とスペーサの頂部の高さの差Ｘ（Ｘ＝Ｄ）は１．５μｍであった。
尚、実施例１と同様の測定条件で測定した上記の突起とスペーサの光透過率は８０％であった。
【００６３】
次に、共通透明電極と突起、スペーサを覆うように、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分間の加熱処理を施して、厚み（共通透明電極上の厚み）２００Åの配向膜を形成し、カラーフィルタを得た。
一方、実施例１と同様に、ＴＦＴ基板を作製し、上記のカラーフィルタとＴＦＴ基板を配向膜形成面側を対向させ、次いで、真空注入法を用いて液晶（ＭＥＲＣＫ（株）製  ＭＬＣ−６６０８）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、１０５℃にて１時間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。この液晶表示装置の液晶層の厚みは、ブラックマトリックスが存在しない部位で１．５μｍであった。
【００６４】
［比較例］
実施例１と同じ透明基板を準備し、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。次に、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、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸の水溶液を用いてクロム薄膜をエッチングしてブラックマトリックスを形成した。このブラックマトリックスは、狭幅（２０μｍ）の平行ストライプ（ストライプピッチ１３０μｍ）と、広幅（４０μｍ）の平行ストライプ（ストライプピッチ３７０μｍ）が交差した格子形状であり、厚みは２０００Åであった。
【００６５】
次に、このブラックマトリックス上に、突起用非形成部位を形成しない他は実施例１と同様にして着色層を形成し、さらに、共通透明電極を形成した。
次に、突起形成用のポジ型感光性樹脂組成物（ローム＆ハース（株）製  ＬＣ−１００ＶＬ）を共通透明電極上にスピンコート法により塗布し、スペーサ・突起形成用のマスクを介して露光（露光量：８０ｍＪ／ｃｍ2、露光ギャップ：１５０μｍ）し、更に、スペーサ形成用のマスクを介して露光（露光量：８０ｍＪ／ｃｍ2、露光ギャップ：１５０μｍ）し、現像した。
【００６６】
その後、２３０℃、３０分間の加熱処理を施して、配向制御用の突起とスペーサを形成した。着色層上に形成した突起は、赤色パターン、緑色パターン、青色パターンの各着色パターンの各画素毎に２個存在し、高さ１μｍ、太さ約１５μｍであった。また、スペーサは、広幅のブラックマトリックス上に着色層と共通透明電極を介して形成され、高さは５μｍ、太さ約２０μｍであった。
次に、実施例１と同様に配向膜を形成し、カラーフィルタを得た。
次いで、実施例１と同様にＴＦＴ基板を作製し、評価用の液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置の液晶層の厚みは、ブラックマトリックスが存在しない部位で５μｍであった。
【００６７】
［評  価］
上述のように作製した液晶表示装置をバックライト上に載置して電圧を印加した際の白表示時の輝度Ｙ値を測定したところ、実施例１〜４の液晶表示装置における輝度Ｙ値は、比較例の液晶表示装置の輝度Ｙ値よりも５〜１５％高いことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
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】
【００６９】
【図１】本発明のカラーフィルタ製造方法により製造されるカラーフィルタの一例を示す平面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線における拡大縦断面図である。
【図３】本発明のカラーフィルタ製造方法により製造されるカラーフィルタの他の例を示す図２相当の断面図である。
【図４】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５】本発明のカラーフィルタの製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
【図６】本発明のカラーフィルタ製造方法により製造されるカラーフィルタの他の例を示す平面図である。
【図７】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８】本発明の液晶表示装置の他の実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１…液晶表示装置
１１，２１…カラーフィルタ
１２，２２…透明基板
１３，２３…ブラックマトリックス
１４，２４…着色層
１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ，２４Ｇ…着色パターン
１５，２５…突起用非形成部位
２６…スペーサ用非形成部位
１７，２７…共通透明電極
１８，２８…突起
１９，２９…スペーサ
２０，３０…感光性樹脂組成物膜
４１…ＴＦＴ基板
４２…透明基板
４３…ＴＦＴ
４４…透明画素電極
４５…突起
４６…スリット
【図１】
2006293189.tif 000003
【図２】
2006293189.tif 000004
【図３】
2006293189.tif 000005
【図４】
2006293189.tif 000006
【図５】
2006293189.tif 000007
【図６】
2006293189.tif 000008
【図７】
2006293189.tif 000009
【図８】
2006293189.tif 000010