(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶表示装置に用いた際に、液晶配向制御用突起の周辺で焼きつき等が生じることの少ないカラーフィルタを提供する。【解決手段】透明基板上にパターン状に形成された柱状スペーサと、配向制御用突起とを有するカラーフィルタであって、上記柱状スペーサおよび上記液晶配向制御用突起が、下記一般式（１）で表されるフェノールノボラック酸変性樹脂を用いて形成されている。2008256755.tif 000035【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、前記透明基板上に形成された着色層と、前記着色層上に形成された透明電極層と、前記透明電極層上にパターン状に形成された柱状スペーサと、前記透明電極層上に前記着色層と対応するように形成された液晶配向制御用突起とを有するカラーフィルタであって、
前記柱状スペーサおよび前記液晶配向制御用突起が、下記一般式（１）で表されるフェノールノボラック酸変性樹脂と、末端にフェノール基を有するフェノール基含有（メタ）アクリレートモノマーおよび末端に酸基を有する酸含有（メタ）アクリレートモノマーを少なくとも重合させたフェノール含有アクリル共重合体樹脂と、下記一般式（２）で表されるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物とを含有する液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
【化１】
2008256755.tif 000026
（式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ、ＯＨ基、またはカルボキシル基を末端に有する下記一般式（１−１）で表される基を示し、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のうち、少なくとも１つが下記一般式（１−１）で表される基とされる。ｎは１以上の整数である。）
【化２】
2008256755.tif 000027
（式（１−１）中、Ｒ４は、
Ｈ、（ＣＨ２）α、（ＣＨ）α、Ｃ６Ｈ４、（Ｃ６Ｈ２)−(ＣＯＯＨ)２
で示される基のいずれかである。またαは１〜６の範囲内の整数である。）
【化３】
2008256755.tif 000028
（式（２）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、
（ＣＨ２）βＯ、(Ｃ５Ｈ１０ＣＯＯ)β
で示される基のいずれかである。またβは０〜５の範囲内の整数である。）
【請求項２】
前記透明電極層上に、前記柱状スペーサより高さの低い補助柱状スペーサが形成されており、前記補助柱状スペーサが前記液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタの前記液晶配向制御用突起が、反射光用領域に形成される反射光用液晶配向制御用突起、および透過光用領域に形成される透過光用液晶配向制御用突起であり、前記反射光用領域には前記透明基板と前記着色層との間、または前記着色層と前記透明電極層との間に透明樹脂層が形成されていることを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
【請求項４】
透明基板と、前記透明基板上に形成された着色層と、前記着色層上に形成された透明電極層と、前記透明電極層上にパターン状に形成された柱状スペーサと、前記透明電極層上に前記着色層と対応するように形成された液晶配向制御用突起とを有するカラーフィルタの製造方法であって、
前記透明基板と、前記着色層と、前記透明電極層とを有するカラーフィルタ形成用基板の、前記透明電極層上に下記一般式（１）で表されるフェノールノボラック酸変性樹脂と、末端にフェノール基を有するフェノール基含有（メタ）アクリレートモノマーおよび末端に酸基を有する酸含有（メタ）アクリレートモノマーを少なくとも重合させたフェノール含有アクリル共重合体樹脂と、下記一般式（２）で表されるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物とを含有する液晶配向制御用突起形成用組成物を塗布し、パターニング用層を形成するパターニング用層形成工程と、
前記パターニング用層を露光および現像して、前記液晶配向制御用突起および前記柱状スペーサを形成するパターニング工程と
を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【化４】
2008256755.tif 000029
（式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ、ＯＨ基、またはカルボキシル基を末端に有する下記一般式（１−１）で表される基を示し、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のうち、少なくとも１つが下記一般式（１−１）で表される基とされる。ｎは１以上の整数である。）
【化５】
2008256755.tif 000030
（式（１−１）中、Ｒ４は、
Ｈ、（ＣＨ２）α、（ＣＨ）α、Ｃ６Ｈ４、（Ｃ６Ｈ２)−(ＣＯＯＨ)２
で示される基のいずれかである。またαは１〜６の範囲内の整数である。）
【化６】
2008256755.tif 000031
（式（２）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、
（ＣＨ２）βＯ、(Ｃ５Ｈ１０ＣＯＯ)β
で示される基のいずれかである。またβは０〜５の範囲内の整数である。）
【請求項５】
透明基板と、前記透明基板の反射光用領域上および透過光用領域上に形成された着色層と、前記着色層上に形成された透明電極層と、前記反射光用領域の前記透明基板および前記着色層の間または前記反射光用領域の前記着色層と前記透明電極層の間に形成された透明樹脂層と、前記透明電極層上にパターン状に形成された柱状スペーサと、前記透明電極層の前記反射光用領域上に前記着色層と対応するように形成された反射光用液晶配向制御用突起と、前記透明電極層の前記透過光用領域上に前記着色層と対応するように形成された透過光用液晶配向制御用突起とを有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であって、
前記透明基板と、前記着色層と、前記透明電極層とを有するカラーフィルタ形成用基板の、前記透明電極層上に下記一般式（１）で表されるフェノールノボラック酸変性樹脂と、末端にフェノール基を有するフェノール基含有（メタ）アクリレートモノマーおよび末端に酸基を有する酸含有（メタ）アクリレートモノマーを少なくとも重合させたフェノール含有アクリル共重合体樹脂と、下記一般式（２）で表されるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物とを含有する液晶配向制御用突起形成用組成物を塗布し、パターニング用層を形成するパターニング用層形成工程と、
前記パターニング用層を露光および現像して前記反射光用液晶配向制御用突起、前記透過光用液晶配向制御用突起、および前記柱状スペーサを形成するパターニング工程と
を有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【化７】
2008256755.tif 000032
（式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ、ＯＨ基、またはカルボキシル基を末端に有する下記一般式（１−１）で表される基を示し、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のうち、少なくとも１つが下記一般式（１−１）で表される基とされる。ｎは１以上の整数である。）
【化８】
2008256755.tif 000033
（式（１−１）中、Ｒ４は、
Ｈ、（ＣＨ２）α、（ＣＨ）α、Ｃ６Ｈ４、（Ｃ６Ｈ２)−(ＣＯＯＨ)２
で示される基のいずれかである。またαは１〜６の範囲内の整数である。）
【化９】
2008256755.tif 000034
（式（２）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、
（ＣＨ２）βＯ、(Ｃ５Ｈ１０ＣＯＯ)β
で示される基のいずれかである。またβは０〜５の範囲内の整数である。）
【請求項６】
前記パターニング工程が、前記反射光用液晶配向制御用突起、前記透過光用液晶配向制御用突起、前記柱状スペーサ、および前記柱状スペーサと高さが異なる補助柱状スペーサを形成する工程であることを特徴とする請求項５に記載の半透過型液晶表示装置用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、垂直配向液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、カラーフィルタと液晶駆動側基板とを対向させ、両者の間に液晶化合物を封入して薄い液晶層を形成し、液晶駆動側基板により液晶層内の液晶配列を電気的に制御してカラーフィルタの透過光または反射光の量を選択的に変化させることによって表示を行う。
【０００３】
近年、電圧が印加されていない状態で液晶分子が基板面に垂直に配列されており、電圧が印加されると液晶分子がいろいろな方向に倒れる垂直配向液晶表示装置が提案されている。この垂直配向液晶表示装置は、従来より使用されている捩れネマッチック方式の液晶表示装置と比較して、コントラスト比、応答速度等の面で優れている。また、液晶分子が倒れる方向を、多数の方向にする場合には、効果的に高視野角を実現することができる、という利点も有する。
【０００４】
このような液晶が倒れる方向を多数の方向とする垂直配向液晶表示装置としては、例えば図５に示すように、透明電極層３および対向する液晶駆動側基板１２に形成された第２電極層１１の表面に、液晶配向制御用突起４を形成し、電圧を印加した際の液晶１３の配向方向を制御する方式（以下、ＭＶＡ方式ともいう。）が提案されている（例えば特許文献１等）。
【０００５】
ここで、上記液晶配向制御用突起の形成には、通常ポジ型レジストが用いられている。ネガ型レジストを用いた場合、液晶表示装置に電圧を印加後、電圧を除去した際に、液晶配向制御用突起の周囲の液晶の向きが電圧印加前の状態と同じ方向に戻りづらい、すなわち焼きつきが生じてしまうからである。これは、ネガ型レジストでは架橋点間距離が短く、また用いられている樹脂の特性等から電圧を印加した際に発生した電子やイオンが逃げ難いこと等により生じると推測される。なお一般的に用いられているポジ型レジストでは、上記焼きつきが生じ難いことが確認されている。
【０００６】
しかしながら、ポジ型レジストを用いた場合には、目的とする高さに高精細に液晶配向制御用突起を形成することができない、という問題があった。これは、液晶配向制御用突起を形成する際、光の回りこみ（回折）等の影響により、液晶配向制御用突起を形成する領域まで露光されてしまい、現像液によってポジ型レジストが溶解してしまうこと等によるものである。また大面積の液晶表示装置を製造する際に、ポジ型レジストを用いた場合では、カラーフィルタの全領域で液晶配向制御用突起の高さが均一となるように液晶配向制御用突起を形成することが難しいという問題もあった。これは、大面積の液晶表示装置に用いられるカラーフィルタを製造する場合、液晶配向制御用突起をパターニングする際に用いられるフォトマスクが撓んでしまうことがあり、レジストとフォトマスクとの距離が一定とならない。そのため、光の回り込み（回折）の影響が大きい領域と、光の回り込み（回折）の影響が小さい領域とが生じることによるものである。
【０００７】
またさらに、一般的なカラーフィルタの着色層や柱状スペーサ等、他の部材はネガ型レジストを用いて形成されているため、液晶配向制御用突起形成用組成物としてポジ型レジストを用いた場合、液晶配向制御用突起を形成する際に現像液を変える工程等が必要となる。またさらに、カラーフィルタと液晶駆動側基板との間隙を一定に保つための柱状スペーサと同時に形成することができないこと等から、カラーフィルタの製造効率が悪いという問題もあった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−７５８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、液晶表示装置に用いた際に、液晶配向制御用突起の周辺で焼きつき等が生じることの少ないカラーフィルタ、およびそのカラーフィルタを効率的に製造する製造方法の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成された透明電極層と、上記透明電極層上にパターン状に形成された柱状スペーサと、上記透明電極層上に上記着色層と対応するように形成された液晶配向制御用突起とを有するカラーフィルタであって、上記柱状スペーサおよび上記液晶配向制御用突起が、下記一般式（１）で表されるフェノールノボラック酸変性樹脂と、末端にフェノール基を有するフェノール基含有（メタ）アクリレートモノマーおよび末端に酸基を有する酸含有（メタ）アクリレートモノマーを少なくとも重合させたフェノール含有アクリル共重合体樹脂と、下記一般式（２）で表されるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物とを含有する液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて形成されていることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【００１１】
【化１】
2008256755.tif 000002
【００１２】
（式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ、ＯＨ基、またはカルボキシル基を末端に有する下記一般式（１−１）で表される基を示し、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のうち、少なくとも１つが下記一般式（１−１）で表される基とされる。ｎは１以上の整数である。）
【００１３】
【化２】
2008256755.tif 000003
（式（１−１）中、Ｒ４は、
Ｈ、（ＣＨ２）α、（ＣＨ）α、Ｃ６Ｈ４、（Ｃ６Ｈ２)−(ＣＯＯＨ)２
で示される基のいずれかである。またαは１〜６の範囲内の整数である。）
【００１４】
【化３】
2008256755.tif 000004
（式（２）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、
（ＣＨ２）βＯ、(Ｃ５Ｈ１０ＣＯＯ)β
で示される基のいずれかである。またβは０〜５の範囲内の整数である。）
【００１５】
本発明によれば、上記柱状スペーサおよび液晶配向制御用突起が同一の材料を用いて形成されていることから、製造効率やコスト等の面から好ましいカラーフィルタとすることができる。また上記柱状スペーサおよび液晶配向制御用突起の形成に、ネガ型の材料が混合されている上記液晶配向制御用突起形成用組成物を用いることから、目的とする高さに、液晶配向制御用突起と柱状スペーサとがそれぞれ形成されたものとすることができる。また上記液晶配向制御用突起形成用組成物中には、上記フェノールノボラック酸変性樹脂およびフェノール含有アクリル共重合体樹脂が含有されていることから、これらのπ電子結合によって、カラーフィルタが液晶表示装置に用いられた際に液晶配向制御用突起が電子を通しやすいものとすることができ、液晶配向制御用突起近傍で焼きつきが生じにくいものとすることができる。また上記ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物によって液晶配向制御用突起中の架橋点間距離を広いものとすることにより、液晶配向制御用突起が電子やイオン等を通しやすいものとすることもでき、上記焼きつきが生じ難いものとすることができる。
【００１６】
上記発明においては、上記透明電極層上に、上記柱状スペーサより高さの低い補助柱状スペーサが形成されているものとしてもよい。これにより、微小荷重域での変位量が大きく、また局所的な荷重に対して十分な耐性を有する液晶表示装置を形成可能なカラーフィルタとすることができるからである。
【００１７】
また本発明は、上述したカラーフィルタの上記液晶配向制御用突起が、反射光用領域に形成される反射光用液晶配向制御用突起、および透過光用領域に形成される透過光用液晶配向制御用突起であり、上記反射光用領域には上記透明基板と上記着色層との間、または上記着色層と上記透明電極層との間に透明樹脂層が形成されていることを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。
【００１８】
本発明によれば、上記反射光用液晶配向制御用突起および透過光用液晶配向制御用突起が、上述した液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて形成されたものとされることから、上記反射光用液晶配向制御用突起および透過光用液晶配向制御用突起がそれぞれ目的とする高さに高精細に形成されたものとすることができる。またさらに、上記反射光用液晶配向制御用突起および透過光用液晶配向制御用突起の近傍で焼きつき等が生じないものとすることができ、半透過型液晶表示装置に用いた際、高品質な表示が可能なカラーフィルタとすることができる。
【００１９】
また本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成された透明電極層と、上記透明電極層上にパターン状に形成された柱状スペーサと、上記透明電極層上に上記着色層と対応するように形成された液晶配向制御用突起とを有するカラーフィルタの製造方法であって、上記透明基板と、上記着色層と、上記透明電極層とを有するカラーフィルタ形成用基板の、上記透明電極層上に下記一般式（１）で表されるフェノールノボラック酸変性樹脂と、末端にフェノール基を有するフェノール基含有（メタ）アクリレートモノマーおよび末端に酸基を有する酸含有（メタ）アクリレートモノマーを少なくとも重合させたフェノール含有アクリル共重合体樹脂と、下記一般式（２）で表されるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物とを含有する液晶配向制御用突起形成用組成物を塗布し、パターニング用層を形成するパターニング用層形成工程と、上記パターニング用層を露光および現像して、上記液晶配向制御用突起および上記柱状スペーサを形成するパターニング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を提供する。
【００２０】
【化４】
2008256755.tif 000005
【００２１】
（式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ、ＯＨ基、またはカルボキシル基を末端に有する下記一般式（１−１）で表される基を示し、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のうち、少なくとも１つが下記一般式（１−１）で表される基とされる。ｎは１以上の整数である。）
【００２２】
【化５】
2008256755.tif 000006
（式（１−１）中、Ｒ４は、
Ｈ、（ＣＨ２）α、（ＣＨ）α、Ｃ６Ｈ４、（Ｃ６Ｈ２)−(ＣＯＯＨ)２
で示される基のいずれかである。またαは１〜６の範囲内の整数である。）
【００２３】
【化６】
2008256755.tif 000007
（式（２）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、
（ＣＨ２）βＯ、(Ｃ５Ｈ１０ＣＯＯ)β
で示される基のいずれかである。またβは０〜５の範囲内の整数である。）
【００２４】
本発明によれば、上記パターニング用層形成工程およびパターニング工程により、液晶配向制御用突起および柱状スペーサを一括して形成することから、効率よくカラーフィルタを製造することが可能となる。また上記液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて上記液晶配向制御用突起および柱状スペーサを形成することから、液晶配向制御用突起の近傍等で、液晶の焼きつき等が生じることのないカラーフィルタを製造することができる。
【００２５】
またさらに本発明は、透明基板と、上記透明基板の反射光用領域上および透過光用領域上に形成された着色層と、上記着色層上に形成された透明電極層と、上記反射光用領域の上記透明基板および上記着色層の間または上記反射光用領域の上記着色層と上記透明電極層の間に形成された透明樹脂層と、上記透明電極層上にパターン状に形成された柱状スペーサと、上記透明電極層の上記反射光用領域上に上記着色層と対応するように形成された反射光用液晶配向制御用突起と、上記透明電極層の上記透過光用領域上に上記着色層と対応するように形成された透過光用液晶配向制御用突起とを有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であって、上記透明基板と、上記着色層と、上記透明電極層とを有するカラーフィルタ形成用基板の、上記透明電極層上に下記一般式（１）で表されるフェノールノボラック酸変性樹脂と、末端にフェノール基を有するフェノール基含有（メタ）アクリレートモノマーおよび末端に酸基を有する酸含有（メタ）アクリレートモノマーを少なくとも重合させたフェノール含有アクリル共重合体樹脂と、下記一般式（２）で表されるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物とを含有する液晶配向制御用突起形成用組成物を塗布し、パターニング用層を形成するパターニング用層形成工程と、上記パターニング用層を露光および現像して上記反射光用液晶配向制御用突起、上記透過光用液晶配向制御用突起、および上記柱状スペーサを形成するパターニング工程とを有することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を提供する。
【００２６】
【化７】
2008256755.tif 000008
【００２７】
（式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ、ＯＨ基、またはカルボキシル基を末端に有する下記一般式（１−１）で表される基を示し、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のうち、少なくとも１つが下記一般式（１−１）で表される基とされる。ｎは１以上の整数である。）
【００２８】
【化８】
2008256755.tif 000009
（式（１−１）中、Ｒ４は、
Ｈ、（ＣＨ２）α、（ＣＨ）α、Ｃ６Ｈ４、（Ｃ６Ｈ２)−(ＣＯＯＨ)２
で示される基のいずれかである。またαは１〜６の範囲内の整数である。）
【００２９】
【化９】
2008256755.tif 000010
（式（２）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、
（ＣＨ２）βＯ、(Ｃ５Ｈ１０ＣＯＯ)β
で示される基のいずれかである。またβは０〜５の範囲内の整数である。）
【００３０】
本発明によれば、上記パターニング用層形成工程およびパターニング工程により、反射光用液晶配向制御用突起、透過光用液晶配向制御用突起、および柱状スペーサを一括して形成することから、効率よく半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを製造することが可能となる。また上記液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて上記反射光用液晶配向制御用突起および透過光用液晶配向制御用突起を形成することから、上記反射光用液晶配向制御用突起および透過光用液晶配向制御用突起の近傍等で、液晶の焼きつき等が生じることの少ない半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを製造することができる。
【００３１】
上記発明においては、上記パターニング工程が、上記反射光用液晶配向制御用突起、上記透過光用液晶配向制御用突起、上記柱状スペーサ、および上記柱状スペーサと高さが異なる補助柱状スペーサを形成する工程としてもよい。これにより、効率よく半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを製造することが可能となるからである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、焼きつきが生じることのない、信頼性の高い液晶配向制御用突起、および柱状スペーサが一括して形成されたカラーフィルタとすることができる。また製造効率やコスト等の面からも好ましいカラーフィルタとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明は、垂直配向液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ、およびその製造方法に関するものである。以下、それぞれについてわけて説明する。
【００３４】
Ａ．カラーフィルタ
まず、本発明のカラーフィルタについて説明する。本発明のカラーフィルタは、透明基板と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成された透明電極層と、上記透明電極層上にパターン状に形成された柱状スペーサと、上記透明電極層上に上記着色層と対応するように形成された液晶配向制御用突起とを有するカラーフィルタであって、上記柱状スペーサおよび上記液晶配向制御用突起が、下記一般式（１）で表されるフェノールノボラック酸変性樹脂と、末端にフェノール基を有するフェノール基含有（メタ）アクリレートモノマーおよび末端に酸基を有する酸含有（メタ）アクリレートモノマーを少なくとも重合させたフェノール含有アクリル共重合体樹脂と、下記一般式（２）で表されるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物とを含有する液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて形成されていることを特徴とするものである。
【００３５】
【化１０】
2008256755.tif 000011
【００３６】
（式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ、ＯＨ基、またはカルボキシル基を末端に有する下記一般式（１−１）で表される基を示し、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のうち、少なくとも１つが下記一般式（１−１）で表される基とされる。ｎは１以上の整数である。）
【００３７】
【化１１】
2008256755.tif 000012
（式（１−１）中、Ｒ４は、
Ｈ、（ＣＨ２）α、（ＣＨ）α、Ｃ６Ｈ４、（Ｃ６Ｈ２)−(ＣＯＯＨ)２
で示される基のいずれかである。またαは１〜６の範囲内の整数である。）
【００３８】
【化１２】
2008256755.tif 000013
（式（２）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、
（ＣＨ２）βＯ、(Ｃ５Ｈ１０ＣＯＯ)β
で示される基のいずれかである。またβは０〜５の範囲内の整数である。）
【００３９】
本発明のカラーフィルタは、例えば図１に示すように、透明基板１と、その透明基板１上に形成された着色層２と、上記着色層２上に形成された透明電極層３と、上記透明電極層３上の上記各着色層２に対応する領域に形成された液晶配向制御用突起４と、上記透明電極層３上に形成された柱状スペーサ５とを有するものである。なお、液晶配向制御用突起４が上記透明電極層３上の各着色層２に対応する領域に形成されているとは、上記透明電極層３を挟んで各着色層２と上記各液晶配向制御用突起４とが対応するように形成されていることをいう。
【００４０】
本発明によれば、上記柱状スペーサおよび液晶配向制御用突起が同一の材料を用いて形成されていることから、上記柱状スペーサおよび液晶配向制御用突起が一括して形成されたものとすることができ、製造効率やコスト等の面から好ましいカラーフィルタとすることができる。また上記柱状スペーサおよび液晶配向制御用突起の形成に、ネガ型の材料が混合されている上記液晶配向制御用突起形成用組成物を用いることから、目的とする高さに液晶配向制御用突起と柱状スペーサとがそれぞれ形成されたものとすることができる。
【００４１】
また上記液晶配向制御用突起形成用組成物中には、上記フェノールノボラック酸変性樹脂およびフェノール含有アクリル共重合体樹脂が含有されていることから、これらのπ電子結合によって、カラーフィルタが液晶表示装置に用いられた際に、液晶配向制御用突起が電子を通しやすいものとすることができ、液晶配向制御用突起近傍で焼きつきが生じにくいものとすることができる。また上記ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物によって液晶配向制御用突起中の架橋点間距離を広いものとすることができ、液晶配向制御用突起が電子やイオン等を通しやすいものとすることによっても、上記焼きつきが生じ難いものとすることができる。
以下、本発明のカラーフィルタの各構成ごとに詳しく説明する。
【００４２】
１．液晶配向制御用突起
まず、本発明に用いられる液晶配向制御用突起について説明する。本発明に用いられる液晶配向制御用突起は、下記の液晶配向制御突起形成用組成物を用いて形成されるものであり、後述する透明電極層上に、後述する着色層と対応するように形成されるものである。
【００４３】
上記液晶配向制御用突起の形状は、液晶の配向方向を良好に制御することが可能ならば良く、例えばドーム形状等を挙げることができる。液晶配向制御用突起の形成パターンとしては、一般的なカラーフィルタにおける液晶配向制御用突起の形成パターンと同様とすることができ、例えばドット状やＶ状等のライン状等を挙げることができる。また本発明においては、高さや形状が同一の液晶配向制御用突起のみがカラーフィルタ内に形成されていてもよいが、例えば本発明のカラーフィルタが、半透過型液晶表示装置に用いられるものである場合等には、透過光用領域と反射光用領域とで、高さや形状の異なる複数種類の液晶配向制御用突起がカラーフィルタ内に形成されていてもよい。
【００４４】
また上記液晶配向制御用突起の高さは、カラーフィルタの用途等に応じて適宜選択されるが、通常、０．８μｍ〜２．０μｍ程度、中でも１．０μｍ〜１．９μｍ程度とすることができる。また、上記液晶配向制御用突起がドット状に形成されている場合、その直径としては、通常８μｍ〜３０μｍの範囲内、中でも８μｍ〜１６μｍの範囲内であることが好ましい。上記液晶配向制御用突起がライン状に形成されている場合、その線幅としては、通常８μｍ〜１４μｍの範囲内、中でも９μｍ〜１２μｍの範囲内であることが好ましい。これにより、液晶表示装置に用いられた際、液晶配向制御用突起が液晶の配向方向を良好に制御することが可能となるからである。
【００４５】
また上記液晶配向制御用突起の形成方法としては、下記の液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて形成する方法であれば特に限定されるものではなく、一般的なフォトリソグラフィー法等を用いることができる。なおこの際、上述したように、上記液晶配向制御用突起と、後述する柱状スペーサとは同時に一括して形成されることが好ましい。これにより、製造効率やコスト等の面で好ましいカラーフィルタとすることができるからである。上記液晶配向制御用突起と柱状スペーサとを一括して形成する方法については、「Ｃ．カラーフィルタの製造方法」で詳しく説明する。
【００４６】
以下、上記液晶配向制御用突起の形成に用いられる液晶配向制御用突起形成用組成物について詳しく説明する。本発明に用いられる液晶配向制御突起形成用組成物は、後述するフェノールノボラック酸変性樹脂と、後述するフェノール含有アクリル共重合体樹脂と、後述するジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物とを少なくとも含有するものであれば特に限定されるものではなく、通常、上記材料と合わせて光重合開始剤、界面活性剤、密着助剤、溶剤等が用いられることとなる。
以下、上記液晶配向制御用突起形成用組成物の各材料について説明する。
【００４７】
（フェノールノボラック酸変性樹脂）
まず、本発明の液晶配向制御用突起形成用組成物に用いられるフェノールノボラック酸変性樹脂について説明する。本発明に用いられるフェノールノボラック酸変性樹脂は、フェノールノボラック樹脂を酸変性したものであり、下記一般式で示されるものである。
【００４８】
【化１３】
2008256755.tif 000014
【００４９】
（式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ、ＯＨ基、またはカルボキシル基を末端に有する下記一般式（１−１）で表される基を示し、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のうち、少なくとも１つが下記一般式（１−１）で表される基とされる。ｎは１以上の整数であり、中でもｎが２〜５０の範囲内、特に２〜３０の範囲内とされることが好ましい。）
【００５０】
【化１４】
2008256755.tif 000015
【００５１】
（式（１−１）中、Ｒ４は、
Ｈ、（ＣＨ２）α、（ＣＨ）α、Ｃ６Ｈ４、（Ｃ６Ｈ２)−(ＣＯＯＨ)２
で示される基のいずれかである。またαは１〜６の範囲内の整数である。）
【００５２】
上記フェノールノボラック酸変性樹脂は、フェノールノボラック樹脂のＯＨ基が、上記カルボキシル基を末端に有する基（一般式（１−１）で表される基）と置換されていることから、現像液に対する溶解性を有するものとすることができ、液晶配向制御用突起形成用組成物をネガ型のレジストとして用いることが可能となる。上記一般式（１−１）で表される基の中でも本発明においては、Ｒ４がＣ６Ｈ４、(Ｃ６Ｈ２)−(ＣＯＯＨ)２であることが好ましく、特にＣ６Ｈ４であることが好ましい。
【００５３】
また本発明においては、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のうちの、１つまたは２つがＯＨ基以外の基とされることが好ましい。
【００５４】
また上記フェノールノボラック酸変性樹脂の分子量は５００〜１００００の範囲内、中でも５００〜７５００の範囲内、特に５００〜５０００の範囲内とされることが好ましい。フェノールノボラック酸変性樹脂の重量平均分子量が上記範囲より大きいと、本発明の液晶配向制御用突起形成用組成物の粘度が高くなり、塗布性が悪くなる場合がある。また、上記フェノールノボラック酸変性樹脂の重量平均分子量が上記範囲より小さいと、露光および現像の際に、上記フェノールノボラック酸変性樹脂が流れ出てしまう可能性があるからである。
【００５５】
なお、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフ測定装置（東ソー(株)製 HLC-8220GPC）を用い、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を溶媒として測定した値である。また分子量標準物質としてポリスチレンを用いて換算するものとする。
【００５６】
また上記フェノールノボラック酸変性樹脂は、金属触媒下においてフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂などのノボラック樹脂とカルボン酸無水物とを加温反応させることで製造できる。
【００５７】
本発明においては、上記フェノールノボラック酸変性樹脂が液晶配向制御用突起形成用組成物の固形分中に１重量％〜６０重量％程度、中でも５重量％〜５０重量％程度含有されていることが好ましい。これにより、液晶配向制御用突起を形成した際に、焼きつきが生じることの少ないものとすることができるからである。また上記量より多い場合には、液晶配向制御用突起形成用組成物の硬化性が低下し、製版性が悪くなる可能性があるからである。
【００５８】
（フェノール含有アクリル共重合体樹脂）
次に、本発明に用いられるフェノール含有アクリル共重合体樹脂について説明する。本発明に用いられるフェノール含有アクリル共重合体樹脂は、末端にフェノール基を有するフェノール基含有（メタ）アクリレートモノマーおよび末端に酸基を有する酸含有（メタ）アクリレートモノマーの共重合体、または上記フェノール基含有（メタ）アクリレートモノマー、酸含有（メタ）アクリレートモノマー、およびこれらと共重合可能な（メタ）アクリレートモノマーの共重合体である。
【００５９】
上記フェノール含有アクリル共重合体樹脂に用いられる、末端にフェノール基を有するフェノール基含有（メタ）アクリレートモノマーとしては、４−ヒドロキシフェニルアクリレート、２−(４−ヒドロキシフェニル)エチルメタクリレート、３，５−ジメチル−４−ヒドロキシベンジルアクリルアミドが挙げられる。上記の中でも４−ヒドロキシフェニルアクリレートが用いられることが好ましい。
【００６０】
また上記フェノール基含有（メタ）アクリレートモノマーは、フェノール含有アクリル共重合体中に５モル％〜６０モル％程度、中でも１０モル％〜４０モル％程度含有されることが好ましい。これにより、フェノール含有アクリル共重合体樹脂中のπ電子結合によって、焼きつきが生じ難いものとすることができるからである。
【００６１】
また上記フェノール含有アクリル共重合体樹脂の製造に用いられる末端に酸を有する酸含有（メタ）アクリレートモノマーとして具体的には、アクリル酸やメタクリル酸等が挙げられる。
【００６２】
また上記酸含有（メタ）アクリレートモノマーは、フェノール含有アクリル共重合体中に５モル％〜６０モル％程度、中でも１０モル％〜４０モル％程度含有されることが好ましい。これにより、液晶配向制御用突起の現像液に対する溶解性を良好なものとすることができるからである。
【００６３】
また本発明に用いられるフェノール含有アクリル共重合体樹脂の製造に用いられる他の（メタ）アクリレートモノマーとしては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルアクリレートが挙げられる。上記（メタ）アクリレートモノマーは、フェノール含有アクリル共重合体樹脂中に５モル％〜６０モル％程度、中でも１０モル％〜４０モル％程度含有されることが好ましい。
【００６４】
また上記フェノール含有アクリル共重合体樹脂の分子量は５０００〜３００００の範囲内、中でも５０００〜１５０００の範囲内とされることが好ましい。フェノール含有アクリル共重合体樹脂の重量平均分子量が上記範囲より高いと、本発明の液晶配向制御用突起形成用組成物の粘度が高くなり、塗布性が悪くなる場合がある。また、上記フェノール含有アクリル共重合体樹脂の重量平均分子量が上記範囲より小さいと、液晶配向制御用突起形成用組成物の硬化性が低下する可能性があるからである。なお、重量平均分子量の測定方法は、上記と同様の方法とすることができる。
【００６５】
本発明においては、上記フェノール含有アクリル共重合体樹脂が液晶配向制御用突起形成用組成物の固形分中に１重量％〜６０重量％程度、中でも５重量％〜５０重量％程度含有されていることが好ましい。これにより、液晶配向制御用突起を形成した際に、焼きつきが生じることの少ないものとすることができるからである。また上記量より多い場合には、液晶配向制御用突起形成用組成物の硬化性が低下し、製版性が悪くなる可能性がある。
【００６６】
（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物）
次に、本発明に用いられるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物について説明する。本発明に用いられるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物は、下記一般式（２）で示されるものであり、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）を変性することにより得られるものである。
【００６７】
【化１５】
2008256755.tif 000016
（式（２）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、
（ＣＨ２）βＯ、(Ｃ５Ｈ１０ＣＯＯ)β
で示される基のいずれかである。またβは０〜５の範囲内の整数である。）
【００６８】
本発明において、上記Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、上記の中でも
（ＣＨ２）βＯ
（βは０〜５の範囲内の整数）とされることが好ましく、特にβが１〜３の範囲内の整数とされることが好ましい。これにより、液晶配向制御用突起が形成された際、液晶配向制御用突起中の樹脂の架橋点間距離を十分なものとすることができるからである。上記ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物として具体的には、東邦化学工業製DPT−25E（商品名）等が挙げられる。
【００６９】
本発明においては、上記ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物が液晶配向制御用突起形成用組成物の固形分中に５重量％〜８０重量％程度、中でも２０重量％〜６０重量％程度含有されていることが好ましい。これにより、液晶配向制御用突起をネガ型として用いた際に、露光により良好な硬化性を得ることが可能となるからである。
【００７０】
（その他）
上述したように、本発明の液晶配向制御用突起形成用組成物は、上記各材料とともに、光重合開始剤、界面活性剤、密着助剤、溶剤等が用いられることとなる。また本発明においては、特に上記材料とともに、下記一般式（３）で示される光硬化性メラミン樹脂を含有することが好ましい。
【００７１】
【化１６】
2008256755.tif 000017
【００７２】
（式（３）中、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ15、およびＲ16は、
−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２Ｏ(ＣＨ２)γＯＣＯＣ２Ｈ４
で示される基のいずれかである。またγは１〜４の範囲内の整数である。）
【００７３】
上述したように、従来用いられているポジ型の液晶配向制御用突起は、信頼性が高いものであり、現在の液晶表示装置の設計は、ポジ型の液晶配向制御用突起に合わせて行われていることから、残留ＤＣ値、すなわち焼きつきを示す値を、このポジ型の液晶配向制御用突起に合わせることが好ましいといえる。そこで、上記残留ＤＣ値を調整するため、および製版性を向上させるために、上記光硬化性メラミン樹脂を含有させることが好ましい。
以下、本発明に用いられる光硬化性メラミン樹脂、光重合開始剤、界面活性剤、密着助剤、および溶剤について説明する。
【００７４】
（ａ）光硬化性メラミン樹脂
本発明に用いられる光硬化性メラミン樹脂は、下記一般式（３）で示されるものである。
【００７５】
【化１７】
2008256755.tif 000018
【００７６】
（式（３）中、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ15、およびＲ16は、
−ＣＨ２ＯＣＨ３、−ＣＨ２Ｏ(ＣＨ２)γＯＣＯＣ２Ｈ４
で示される基のいずれかである。またγは１〜４の範囲内の整数である。）
【００７７】
本発明においてＲ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ15、およびＲ16は、全て光反応性の基であってもよいが、通常上記のうち１つ〜５つ程度、中でも２つ〜４つ程度が光反応性の基とされることが好ましい。これにより、製版性を良好なものとすることができるからである。
【００７８】
上記光硬化性メラミン樹脂として具体的には、三和ケミカル(株)社製ニカラックＭＸ−３０２（商品名）等が挙げられる。
【００７９】
本発明においては、上記光硬化性メラミン樹脂が液晶配向制御用突起形成用組成物中に１重量％〜５０重量％程度、中でも５重量％〜３０重量％程度含有されていることが好ましい。これにより、液晶配向制御用突起形成用組成物の製版性を良好なものとすることができ、焼きつきが生じにくいものとする事ができる。
【００８０】
（ｂ）光重合開始剤
本発明に用いられる光重合開始剤としては、一般的なものを用いることができ、例えばミヒラーズケトン等のラジカル型光重合開始剤や、トリアリールスルフォニウム塩、ジアリールヨウドニウム塩等のカチオン型光重合開始剤などを挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種類以上を併用することもできる。
【００８１】
また、このような光重合開始剤は、光増感剤と組み合わせて用いることができる。光増感剤としては、一般的なものを使用することができ、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、トリエタノールアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。これらの光増感剤は単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００８２】
光重合開始剤は、液晶配向制御用突起形成用組成物の固形分中に、１重量％〜３０重量％の範囲内、中でも５重量％〜２０重量％の範囲内含有されることが好ましい。これにより、液晶配向制御用突起形成用組成物の硬化性を十分なものとすることができるからである。
【００８３】
（ｃ）界面活性剤
また本発明の液晶配向制御用突起形成用組成物は、必要に応じて、界面活性剤を含有していてもよい。界面活性剤は、本発明の液晶配向制御用突起形成用組成物の塗布性を向上させるため、あるいは塗膜の現像性を向上させるため用いられる。
【００８４】
本発明に用いられる界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類；ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアリールエーテル類；ポリオキシエチレンジアルキルエステル類（例えば、ポリオキシエチレンジラウレートおよびポリオキシエチレンジステアレート）等のノニオン系界面活性剤；エフトップＥＦ３０１、エフトップ３０３、エフトップ３５２（新秋田化成（株）製）；メガファックＦ１７１、メガファックＦ１７２、メガファックＦ１７３（大日本インキ化学工業（株）製）；フロラードＦＣ−４３０、フロラードＦＣ−４３１（住友スリーエム（株）製）；アサヒガードＡＧ７１０、サーフロンＳ−３８２、サーフロンＳＣ−１０１、サーフロンＳＣ−１０２、サーフロンＳＣ−１０３、サーフロンＳＣ−１０４、サーフロンＳＣ−１０５、サーフロンＳＣ−１０６（旭硝子（株）製）等の商品名で市販されているフッ素系界面活性剤；オルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業（株）製）；（メタ）アクリル酸系共重合体ポリフローＮｏ．５７、９５（共栄社油脂化学工業（株）製）；などが挙げられる。これらは単独であるいは２種以上組合せて用いられる。
【００８５】
界面活性剤の含有量は、液晶配向制御用突起形成用組成物中の固形分に対して、１重量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５重量％以下である。
【００８６】
（ｄ）密着助剤
本発明の液晶配向制御用突起形成用組成物は、必要に応じて、密着助剤を含有していてもよい。密着助剤は、本発明の液晶配向制御用突起形成用組成物を透明電極層上に塗布した場合、塗膜と透明電極層等との密着性を向上させるために用いられる。このような密着助剤としては、例えばシランカップリング剤などが挙げられる。
【００８７】
密着助剤の含有量は、液晶配向制御用突起形成用組成物中の固形分に対して、１０重量％以下であることが好ましく、より好ましくは５重量％以下である。
【００８８】
（ｅ）溶剤
本発明の液晶配向制御用突起形成用組成物は、必要に応じて、溶剤を含有していてもよい。溶剤は、液晶配向制御用突起形成用組成物中の各成分を均一に溶解し、透明電極層上への塗布を容易にするために用いられる。
【００８９】
本発明に用いられる溶剤としては、液晶配向制御用突起形成用組成物中の各成分とは反応せず、これらを溶解もしくは分散可能な有機溶剤であればよく、特に限定されるものではない。具体的には、メタノール、エタノール等のアルコール類；テトラヒドロフラン等のエーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類；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等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類；ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジ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メチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレングリコール類；プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン等のケトン類；および、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルブタン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル等のエステル類;などが挙げられる。これらの溶剤は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせてもよい。
【００９０】
溶剤としては、上記の中でも、グリコールエーテル類、アルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、およびジエチレングリコール類が好ましい。特に、３−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、メチルアミルケトン、およびジエチレングリコールエチルメチルエーテルが好ましい。
【００９１】
本発明の液晶配向制御用突起形成用組成物では、溶剤を除いた成分が５重量％〜４０重量％であることが好ましく、より好ましくは１０重量％〜３０重量％の範囲内となるように溶剤を配合する。これにより、塗布に適した粘度とすることができる。
【００９２】
（ｆ）添加剤
本発明の液晶配向制御用突起形成用組成物は、必要に応じて、添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、例えば帯電防止剤、保存安定剤、消泡剤、重合禁止剤、可塑剤、レベリング剤、顔料、染料などが挙げられる。
【００９３】
可塑剤としては、例えばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジル等が挙げられる。消泡剤、レベリング剤としては、例えばシリコン系、フッソ系、アクリル系の化合物等が挙げられる。
【００９４】
２．柱状スペーサ
次に、本発明に用いられる柱状スペーサについて説明する。本発明に用いられる柱状スペーサは、後述する透明電極層上に形成されるものであり、上述した液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて形成されるものである。上記柱状スペーサは、液晶表示装置とされた際に、カラーフィルタと液晶駆動側基板とを所定の間隙となるように保つために形成される。本発明においては、1種類の高さの柱状スペーサのみが形成されていてもよく、また例えば本発明のカラーフィルタが、半透過型液晶表示装置に用いられるものである場合等には、透過光用領域と反射光用領域とで、異なる高さの柱状スペーサが形成されているもの等であってもよい。
【００９５】
本発明のカラーフィルタと液晶駆動側基板との間隙は透過型カラーフィルタでは通常２．５μｍ〜５μｍ程度、中でも３μｍ〜５μｍ程度とされることが好ましい。また、半透過型カラーフィルタの透過光用領域においては通常２．５μｍ〜５μｍ程度、中でも３μｍ〜５μｍ程度とされ、反射領域においては通常１μｍ〜３μｍ程度、中でも１μｍ〜２μｍ程度、とされることが好ましく、上記柱状スペーサの高さは、上記間隙に合わせて適宜選択される。
【００９６】
また柱状スペーサが形成される位置としては、通常、カラーフィルタが液晶表示装置に用いられた際に、表示に用いられない領域、すなわち着色層と着色層との間に形成される遮光部と対応する領域等とされる。
【００９７】
また上記柱状スペーサは、上述したように、上記液晶配向制御用突起と一括して形成されることが好ましく、上記形成方法については、「Ｃ．カラーフィルタの製造方法」で説明するのでここでの説明は省略する。
【００９８】
３．着色層
次に、本発明に用いられる着色層について説明する。本発明に用いられる着色層は通常、赤色、緑色、および青色の３色が含まれているものとされるが、本発明においては例えば４色以上含まれているものであってもよい。
【００９９】
また本発明に用いられる上記着色層の形状や配列は特に限定されるものではなく、例えばストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列とすることができ、着色面積は任意に設定することができる。
【０１００】
また、本発明に用いられる着色層の形成方法は、特に限定されるものではなく、一般的なカラーフィルタの着色層の製造の際に用いられる顔料分散法等を用いることができる。また、本発明に用いられる着色層の材料としては、一般的なカラーフィルタに用いられる着色層と同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【０１０１】
４．透明電極層
次に、本発明のカラーフィルタに用いられる透明電極層について説明する。本発明のカラーフィルタに用いられる透明電極層としては、一般的なカラーフィルタに用いられる透明電極層と同様とすることができ、例えば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。このような透明電極層の厚みは、通常０．０１μｍ〜１μｍ程度とすることができる。
【０１０２】
５．透明基板
次に、本発明に用いられる透明基板について説明する。本発明に用いられる透明基板は、上記着色層が形成可能なものであれば特に限定されるものではない。このような透明基板としては、例えば石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、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。
【０１０３】
６．カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタは、上記透明基板、着色層、透明電極層、柱状スペーサ、および液晶配向制御用突起を有するものであれば特に限定されるものではなく、用いられる液晶表示装置の種類等に応じて適宜その構成は選択される。例えば上記着色層と着色層との間に遮光部が形成されているもの等であってもよい。また本発明のカラーフィルタが半透過型液晶表示装置に用いられるものである場合には、反射光用領域とされる領域の着色層および透明基板の間、または着色層および透明電極層の間等にセルギャップ等を調整するための透明樹脂層等が設けられていてもよい。このような遮光部や透明樹脂層等については、一般的なカラーフィルタや半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに用いられるものと同様とすることができる。
【０１０４】
また本発明においては、上記透明電極層上に上記柱状スペーサより高さの低い補助柱状スペーサが形成されていてもよい。通常、液晶表示装置のカラーフィルタと液晶駆動側基板との間隙は、微小な荷重に対して容易に狭まったり広がったりすることが好ましい。これにより、低温発泡や重力ムラ等が生じない液晶表示装置とすることができるからである。また大きな荷重がかけられた場合には、一定以上狭まることがなく、また荷重が除かれた際に、容易に元の間隙に戻ることが好ましい。これにより、外部からの衝撃等に強い液晶表示装置とすることができるからである。
【０１０５】
本発明において、上記透明電極層上に柱状スペーサより高さの低い補助柱状スペーサを形成した場合、小さな荷重の場合には、上記柱状スペーサのみで荷重を支えるため、液晶表示装置のカラーフィルタと液晶駆動側基板との間隙が容易に変位するものとすることができる。一方、大きな荷重がかけられた場合、柱状スペーサおよび補助柱状スペーサで荷重を支えることから、液晶表示装置のカラーフィルタと液晶駆動側基板との間隙が一定以上は変化しないものとすることができる。また大きな荷重で柱状スペーサが変形してしまうことも防ぐことが可能となる。したがって、上記柱状スペーサを形成することにより、微小荷重域での変位量が大きく、また局所的な荷重に対して十分な耐性を有する液晶表示装置を形成可能なカラーフィルタとすることができるという利点を有する。
【０１０６】
上記補助柱状スペーサの高さとしては、液晶表示装置の種類等により適宜選択されるが、通常、上記柱状スペーサの高さに対し、６５％〜９０％程度、中でも７０％〜９０％程度の高さとすることができる。また上記補助柱状スペーサが形成される位置としては、通常、カラーフィルタが液晶表示装置に用いられた際に、表示に用いられない領域、すなわち着色層と着色層との間に形成される遮光部と対応する領域等とされる。
【０１０７】
上記補助柱状スペーサの形成方法や形成材料としては、上述した柱状スペーサと同様とすることができ、本発明においては特に、上記補助柱状スペーサも上記柱状スペーサおよび液晶配向制御用突起と同時に、上記液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて形成されていることが好ましい。これにより、カラーフィルタの製造効率やコスト等を好ましいものとすることができるからである。なお、上記補助柱状スペーサを上記柱状スペーサおよび液晶配向制御用突起と同時に形成する方法については、「Ｃ．カラーフィルタの製造方法」で説明する。
【０１０８】
Ｂ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ
次に、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタについて説明する。本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、上述したカラーフィルタの上記液晶配向制御用突起が、反射光用領域に形成される反射光用液晶配向制御用突起、および透過光用領域に形成される透過光用液晶配向制御用突起であり、上記反射光用領域には上記透明基板と上記着色層との間、または上記着色層と上記透明電極層との間に透明樹脂層が形成されていることを特徴とするものである。
【０１０９】
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、例えば図２に示すように、透明基板１と、その透明基板１の反射光用領域（図２中、ｒで示される領域）上に形成された透明樹脂層６と、上記透明樹脂層６上および上記透明基板１の透過光用領域上（図２中、ｔで示される領域）に形成された着色層２と、上記着色層２上に形成された透明電極層３と、上記透明電極層３の上記反射光用領域（図２中、ｒで示される領域）上に形成された反射光用液晶配向制御用突起４ｒと、上記透明電極層３の上記透過光用領域（図２中、ｔで示される領域）上に形成された透過光用液晶配向制御用突起４ｔと、上記透明電極層３上に形成された柱状スペーサ５とを有するものである。なお、上記透明樹脂層６は、反射光用領域（図２中、ｒで示される領域）の着色層２と透明電極層３との間に形成されているものであってもよい。
【０１１０】
本発明によれば、上記反射光用液晶配向制御用突起および透過光用液晶配向制御用突起が、上述した液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて形成されたものとされることから、上記反射光用液晶配向制御用突起および透過光用液晶配向制御用突起が目的とする高さにそれぞれ高精細に形成されたものとすることができる。また上記反射光用液晶配向制御用突起および透過光用液晶配向制御用突起の近傍で焼きつき等が生じないものとすることができ、半透過型液晶表示装置に用いた際、高品質な表示が可能な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタとすることができる。
【０１１１】
以下、本発明に用いられる反射光用液晶配向制御用突起、透過光用液晶配向制御用突起、および透明樹脂層について説明する。なお、上記透明基板、着色層、および透明電極層については、上述した「Ａ．カラーフィルタ」に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【０１１２】
１．透過光用液晶配向制御用突起
まず、本発明に用いられる透過光用液晶配向制御用突起について説明する。本発明に用いられる透過光用液晶配向制御用突起は、カラーフィルタが液晶表示装置に用いられた際、透過光が通過する領域に形成される液晶配向制御用突起であり、上述した液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて形成されるものである。
【０１１３】
上記透過光用液晶配向制御用突起の形状としては、液晶の配向方向を良好に制御することが可能ならば良く、例えばドーム形状等を挙げることができる。液晶配向制御用突起の形成パターンとしては、一般的にカラーフィルタにおける液晶配向制御用突起の形成パターンと同様とすることができ、例えばドット状やＶ状等のライン状等を挙げることができる。
【０１１４】
また上記液晶配向制御用突起の高さは、カラーフィルタの用途等に応じて適宜選択されるが、通常、０．８μｍ〜２．０μｍ程度、中でも１．０μｍ〜１．９μｍ程度とすることができる。
また、上記液晶配向制御用突起がドット状に形成されている場合、その直径としては、通常８μｍ〜３０μｍの範囲内、中でも８μｍ〜１６μｍの範囲内であることが好ましい。上記液晶配向制御用突起がライン状に形成されている場合、その線幅としては、通常８μｍ〜１４μｍの範囲内、中でも９μｍ〜１２μｍの範囲内であることが好ましい。これにより、液晶表示装置に用いられた際、液晶配向制御用突起が液晶の配向方向を良好に制御することが可能となるからである。
【０１１５】
なお、上記透過光用液晶配向制御用突起の形成方法等については、上述した「Ａ．カラーフィルタ」の液晶配向制御用突起と同様とすることができる。
【０１１６】
２．反射光用液晶配向制御用突起
次に、本発明に用いられる反射光用液晶配向制御用突起について説明する。本発明に用いられる反射光用液晶配向制御用突起は、カラーフィルタが液晶表示装置に用いられた際、反射光が通過する領域に形成される液晶配向制御用突起であり、上述した液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて形成されるものである。
【０１１７】
上記反射光用液晶配向制御用突起の形状としては、液晶の配向方向を良好に制御することが可能ならば良く、例えばドーム形状等を挙げることができる。また上記透過光用液晶配向制御用突起と同様の形状とされていてもよく、また異なる形状とされていてもよい。
【０１１８】
上記反射光用液晶配向制御用突起の高さは、適宜選択されるが、通常、０．８μｍ〜１．２μｍ程度、中でも０．８μｍ〜１．０μｍ程度とすることができる。また、上記液晶配向制御用突起がドット状に形成されている場合、その直径としては、通常８μｍ〜１２μｍの範囲内、中でも８μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。
これにより、液晶表示装置に用いられた際、反射光用液晶配向制御用突起が反射光用領域の液晶の配向方向を良好に制御することが可能となるからである。
【０１１９】
なお、上記反射光用液晶配向制御用突起の形成方法等については、上述した「Ａ．カラーフィルタ」の液晶配向制御用突起と同様とすることができる。
【０１２０】
３．透明樹脂層
次に、本発明に用いられる透明樹脂層について説明する。本発明に用いられる透明樹脂層は、上記透明基板の反射光用領域上、または反射光用領域に形成された着色層上に形成されるものである。
【０１２１】
上記透明樹脂層が形成されることにより、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの反射光用領域の透明電極層の表面と、透過光用領域の透明電極層の表面との高さを異なるものとすることができる。これにより、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを液晶駆動側基板と対向させて配置した際のセルギャップを調整することが可能となり、高品質な色表示が可能な半透過型液晶表示装置とすることができる。
【０１２２】
このような透明樹脂層の膜厚としては、着色層の種類等により適宜選択されるものであるが、通常、平均膜厚が１μｍ〜６μｍの範囲内、中でも２μｍ〜５μｍの範囲内とされることが好ましい。このような範囲内とすることにより、反射光用領域および透過光用領域の光路差やセルギャップ等を調整することが可能となるからである。
【０１２３】
ここで、上述したような透明樹脂層に用いられる材料としては、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに入射した外光およびその外光が反射された反射光に対して透明なものであれば特に限定されるものではない。このような透明樹脂層に用いられる材料としては、たとえば感光性アクリル樹脂、感光性ポリイミド、ポジレジスト、カルド樹脂、ポリシロキサン、ベンゾシクロブテン等が挙げられる。また、上記透明樹脂層の形成方法としては、上記材料を用いて例えばフォトリソグラフィー法等により、形成することが可能である。
【０１２４】
４．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ
本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、上記透明基板、着色層、透明電極層、柱状スペーサ、反射光用液晶配向制御用突起、および透過光用液晶配向制御用突起を有するものであれば特に限定されるものではなく、適宜その構成は選択される。例えば上記着色層と着色層との間に遮光部が形成されているもの等であってもよい。このような遮光部等については、一般的な半透過型液晶表示装置用カラーフィルタに用いられるものと同様とすることができる。
【０１２５】
Ｃ．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。本発明のカラーフィルタの製造方法は、透明基板と、上記透明基板上に形成された着色層と、上記着色層上に形成された透明電極層と、上記透明電極層上にパターン状に形成された柱状スペーサと、上記透明電極層上に上記着色層と対応するように形成された液晶配向制御用突起とを有するカラーフィルタの製造方法であって、上記透明基板と、上記着色層と、上記透明電極層とを有するカラーフィルタ形成用基板の、上記透明電極層上に下記一般式（１）で表されるフェノールノボラック酸変性樹脂と、末端にフェノール基を有するフェノール基含有（メタ）アクリレートモノマーおよび末端に酸基を有する酸含有（メタ）アクリレートモノマーを少なくとも重合させたフェノール含有アクリル共重合体樹脂と、下記一般式（２）で表されるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物とを含有する液晶配向制御用突起形成用組成物を塗布し、パターニング用層を形成するパターニング用層形成工程と、上記パターニング用層を露光および現像して、上記液晶配向制御用突起および上記柱状スペーサを形成するパターニング工程とを有することを特徴とする方法である。
【０１２６】
【化１８】
2008256755.tif 000019
【０１２７】
（式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ、ＯＨ基、またはカルボキシル基を末端に有する下記一般式（１−１）で表される基を示し、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のうち、少なくとも１つが下記一般式（１−１）で表される基とされる。ｎは１以上の整数である。）
【０１２８】
【化１９】
2008256755.tif 000020
（式（１−１）中、Ｒ４は、
Ｈ、（ＣＨ２）α、（ＣＨ）α、Ｃ６Ｈ４、（Ｃ６Ｈ２)−(ＣＯＯＨ)２
で示される基のいずれかである。またαは１〜６の範囲内の整数である。）
【０１２９】
【化２０】
2008256755.tif 000021
（式（２）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、
（ＣＨ２）βＯ、(Ｃ５Ｈ１０ＣＯＯ)β
で示される基のいずれかである。またβは０〜５の範囲内の整数である。）
【０１３０】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、例えば図３に示すように、透明基板１、着色層２、および透明電極層３を有するカラーフィルタ形成用基板の、透明電極層３上に液晶配向制御用突起形成用組成物を塗布し、パターニング用層１４を形成するパターニング用層形成工程（図３（ａ））と、上記パターニング用層１４を例えばハーフトーンマスク２１等を用いて露光および現像してパターニングし（図３（ｂ））、液晶配向制御用突起４および柱状スペーサ５を形成するパターニング工程（図３（ｃ））とを有する方法である。
【０１３１】
本発明によれば、上記パターニング用層形成工程およびパターニング工程により、液晶配向制御用突起および柱状スペーサを一括して形成することから、効率よくカラーフィルタを製造することが可能となる。また上記液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて上記液晶配向制御用突起および柱状スペーサを形成することから、液晶配向制御用突起の近傍等で、液晶の焼きつき等が生じることのないカラーフィルタを製造することができる。
以下、本発明におけるパターニング用層形成工程およびパターニング工程について説明する。
【０１３２】
１．パターニング用層形成工程
本発明におけるパターニング用層形成工程は、上記カラーフィルタ形成用基板の透明電極層上に、上記液晶配向制御用突起形成用組成物を塗布し、パターニング用層を形成する工程である。
【０１３３】
上記液晶配向制御用突起形成用組成物を塗布する方法としては、スピンコート法やダイコート法等、一般的な塗布方法で塗布する方法や、透明電極層上に液晶配向制御用突起形成用組成物を含有するフィルム（ドライフィルム）を、ラミネート等の一般的なフィルムの積層方法で積層する方法等とすることができる。また、必要に応じて、塗布された液晶配向制御用突起形成用組成物や積層されたフィルムをプリベーク等してもよい。
【０１３４】
また本工程においては、上記パターニング用層を、透明電極層の全面に形成してもよく、また透明電極層の一部の領域のみに形成してもよい。
【０１３５】
また本工程により形成されるパターニング用層の膜厚は、形成する柱状スペーサの膜厚等に応じて適宜選択され、通常パターニング工程後に２．５μｍ〜５μｍ程度、中でも３μｍ〜５μｍ程度となるように形成されることが好ましい。
【０１３６】
なお、本工程に用いられるカラーフィルタ形成用基板は、上述した「Ａ．カラーフィルタ」の項で説明した透明基板、着色層、および透明電極層を有するものとすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【０１３７】
２．パターニング工程
次に、本発明におけるパターニング工程について説明する。本発明におけるパターニング工程は、上記パターニング用層を露光および現像し、柱状スペーサおよび液晶配向制御用突起を形成する工程である。
【０１３８】
本工程において、上記パターニング用層を露光する方法としては、上記パターニング用層を目的とするパターン状、すなわち柱状スペーサのパターン状および液晶配向制御用突起のパターン状に、目的とする照度で露光可能な方法であれば、特に限定されるものではない。
【０１３９】
通常、上記液晶配向制御用突起の高さは、柱状スペーサの高さより低いものとされるが、本工程においては、例えばハーフトーン露光マスク等を用い、液晶配向制御用突起を形成する領域の照度を低いものとすること等により、上記液晶配向制御用突起および柱状スペーサを一括して形成することが可能となる。
【０１４０】
また通常上記パターニング用層のパターニングに用いられる光の波長は、一般的なネガレジストの露光に用いられる波長と同様とすることができ、通常２５０ｎｍ〜４７０ｎｍ程度、中でも２８０ｎｍ〜４５０ｎｍ程度とすることができる。
【０１４１】
なお本発明においては、例えばレーザー等をパターン状に照射することにより、上記露光を行ってもよい。
【０１４２】
また本工程において、上記パターニング用層を現像する方法としては、一般的なネガ型のレジストを現像する方法と同様とすることができる。
【０１４３】
本工程により形成される柱状スペーサや液晶配向制御用突起の形状等については、上述した「Ａ．カラーフィルタ」で説明したものと同様とすることができる。
【０１４４】
なお本発明においては、本工程により、上記液晶配向制御用突起および柱状スペーサだけでなく、例えば上記柱状スペーサより高さの低い補助柱状スペーサ等を同時に形成してもよい。上記補助柱状スペーサ等を同時に形成する方法としては、上記と同様に、例えばハーフトーンマスクを用いて補助柱状スペーサを形成する領域を同時に露光および現像する方法や、上記補助柱状スペーサを形成する領域にレーザー等を照射し現像する方法等とすることができる。本工程により形成される上記補助柱状スペーサの形状等については、上述した「Ａ．カラーフィルタ」で説明したものと同様とすることができる。
【０１４５】
３．その他の工程
本発明は、上記パターニング用層形成工程および上記パターニング工程を有するものであれば特に限定されるものではなく、必要に応じて例えば上記カラーフィルタ形成用基板を形成する工程等を有していてもよい。
【０１４６】
Ｄ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法
次に、本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法について説明する。本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法は、透明基板と、上記透明基板の反射光用領域上および透過光用領域上に形成された着色層と、上記着色層上に形成された透明電極層と、上記反射光用領域の上記透明基板および上記着色層の間または上記反射光用領域の上記着色層と上記透明電極層の間に形成された透明樹脂層と、上記透明電極層上にパターン状に形成された柱状スペーサと、上記透明電極層の上記反射光用領域上に上記着色層と対応するように形成された反射光用液晶配向制御用突起と、上記透明電極層の上記透過光用領域上に上記着色層と対応するように形成された透過光用液晶配向制御用突起とを有する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であって、上記透明基板と、上記着色層と、上記透明電極層とを有するカラーフィルタ形成用基板の、上記透明電極層上に下記一般式（１）で表されるフェノールノボラック酸変性樹脂と、末端にフェノール基を有するフェノール基含有（メタ）アクリレートモノマーおよび末端に酸基を有する酸含有（メタ）アクリレートモノマーを少なくとも重合させたフェノール含有アクリル共重合体樹脂と、下記一般式（２）で表されるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート変性物とを含有する液晶配向制御用突起形成用組成物を塗布し、パターニング用層を形成するパターニング用層形成工程と、上記パターニング用層を露光および現像して上記反射光用液晶配向制御用突起、上記透過光用液晶配向制御用突起、および上記柱状スペーサを形成するパターニング工程とを有することを特徴とする方法である。
【０１４７】
【化２１】
2008256755.tif 000022
【０１４８】
（式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３はそれぞれ、ＯＨ基、またはカルボキシル基を末端に有する下記一般式（１−１）で表される基を示し、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のうち、少なくとも１つが下記一般式（１−１）で表される基とされる。ｎは１以上の整数である。）
【０１４９】
【化２２】
2008256755.tif 000023
（式（１−１）中、Ｒ４は、
Ｈ、（ＣＨ２）α、（ＣＨ）α、Ｃ６Ｈ４、（Ｃ６Ｈ２)−(ＣＯＯＨ)２
で示される基のいずれかである。またαは１〜６の範囲内の整数である。）
【０１５０】
【化２３】
2008256755.tif 000024
（式（２）中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、
（ＣＨ２）βＯ、(Ｃ５Ｈ１０ＣＯＯ)β
で示される基のいずれかである。またβは０〜５の範囲内の整数である。）
【０１５１】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、例えば図４に示すように、透明基板１、着色層２、透明樹脂層６、および透明電極層３を有するカラーフィルタ形成用基板の、透明電極層３上に液晶配向制御用突起形成用組成物を塗布し、パターニング用層１４を形成するパターニング用層形成工程（図４（ａ））と、上記パターニング用層１４を例えばハーフトーンマスク２１等を用いて露光および現像してパターニングし（図４（ｂ））、透過光用液晶配向制御用突起４ｔ、反射光用液晶配向制御用突起４ｒおよび柱状スペーサ５を形成するパターニング工程（図４（ｃ））とを有する方法である。
【０１５２】
本発明によれば、上記パターニング用層形成工程およびパターニング工程により、反射光用液晶配向制御用突起、透過光用液晶配向制御用突起、および柱状スペーサを一括して形成することから、効率よく半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを製造することが可能となる。また上記液晶配向制御用突起形成用組成物を用いて上記反射光用液晶配向制御用突起および透過光用液晶配向制御用突起を形成することから、上記反射光用液晶配向制御用突起および透過光用液晶配向制御用突起の近傍等で、液晶の焼きつき等が生じることのないものとすることができる。
【０１５３】
１．パターニング用層形成工程
本発明におけるパターニング用層形成工程は、上記カラーフィルタ形成用基板の透明電極層上に、上記液晶配向制御用突起形成用組成物を塗布し、パターニング用層を形成する工程である。
【０１５４】
上記液晶配向制御用突起形成用組成物を塗布する方法としては、スピンコート法やダイコート法等、一般的な塗布方法で塗布する方法や、透明電極層上に液晶配向制御用突起形成用組成物を含有するフィルム（ドライフィルム）を、ラミネート等の一般的なフィルムの積層方法で積層する方法等とすることができる。また、必要に応じて、塗布された液晶配向制御用突起形成用組成物や積層されたフィルムをプリベーク等してもよい。
【０１５５】
また本工程においては、上記パターニング用層を、透明電極層の全面に形成してもよく、また透明電極層の一部の領域のみに形成してもよい。
【０１５６】
また本工程により形成されるパターニング用層の膜厚は、形成する柱状スペーサの膜厚等に応じて適宜選択され、通常、透過光用領域ではパターニング工程後の膜厚が２．５μｍ〜５μｍ程度、中でも３μｍ〜５μｍ程度、反射光用領域ではパターニング工程後の膜厚が１．０μｍ〜３．０μｍ程度、中でも１．０μｍ〜２．０μｍ程度となるように形成されることが好ましい。これにより、例えば反射光用領域と透過光用領域とに、それぞれ高さの異なる柱状スペーサや液晶配向制御用突起を形成することが可能となるからである。
【０１５７】
なお、本工程に用いられるカラーフィルタ形成用基板は、上述した「Ａ．カラーフィルタ」の項で説明した透明基板、着色層、および透明電極層を有するものとすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【０１５８】
２．パターニング工程
次に、本発明におけるパターニング工程について説明する。本発明におけるパターニング工程は、上記パターニング用層を露光および現像し、反射光用液晶配向制御用突起、透過光用液晶配向制御用突起、および柱状スペーサを形成する工程である。
【０１５９】
本工程において、上記パターニング用層を露光する方法としては、上記パターニング用層を目的とするパターン状、すなわち反射光用液晶配向制御用突起、透過光用液晶配向制御用突起、および柱状スペーサのパターン状に、それぞれ目的とする照度で露光可能な方法であれば、特に限定されるものではない。
【０１６０】
通常、上記反射光用液晶配向制御用突起や透過光用液晶配向制御用突起の高さは、柱状スペーサの高さより低いものとされるが、本工程において、例えばハーフトーン露光マスク等を用い、照度を変えることにより、目的とする高さの反射光用液晶配向制御用突起、透過光用液晶配向制御用突起、および柱状スペーサを形成することが可能となる。また上記ハーフトーンマスクの開口部の径を調整すること等によっても、上記反射光用液晶配向制御用突起や透過光用液晶配向制御用突起、柱状スペーサの形状を調整することも可能である。
【０１６１】
上記露光に用いられる波長等については、上記「Ｃ．カラーフィルタの製造方法」と同様とすることができる。
【０１６２】
また本発明においては、例えばレーザー等をパターン状に照射することにより、露光が行われてもよい。
【０１６３】
また本工程において、上記パターニング用層を現像する方法としては、一般的なネガ型のレジストを現像する方法と同様とすることができる。
【０１６４】
本工程により形成される柱状スペーサや反射光用液晶配向制御用突起、透過光用液晶配向制御用突起の形状等については、上述した「Ｂ．半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ」で説明したものと同様とすることができる。
【０１６５】
なお本発明においては、本工程により、上記反射光用液晶配向制御用突起、透過光用液晶配向制御用突起、および柱状スペーサだけでなく、例えば上記柱状スペーサより高さの低い補助柱状スペーサ等を同時に形成してもよい。上記補助柱状スペーサ等を同時に形成する方法としては、上記と同様に、例えばハーフトーンマスクを用いて補助柱状スペーサを形成する領域を同時に露光および現像する方法や、上記補助柱状スペーサを形成する領域にレーザー等を照射し現像する方法等とすることができる。本工程により形成される上記補助柱状スペーサの形状等については、上述した「Ａ．カラーフィルタ」で説明したものと同様とすることができる。
【０１６６】
３．その他の工程
本発明は、上記パターニング用層形成工程および上記パターニング工程を有するものであれば特に限定されるものではなく、必要に応じて例えば上記カラーフィルタ形成用基板を形成する工程等を有していてもよい。
【０１６７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１６８】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。
［実施例１］
（カラーフィルタの作製）
基板として、大きさが３００ｍｍ×４００ｍｍ、厚みが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１０００Å）を形成した。このクロム薄膜上にネガ型感光性レジスト（東京応化工業（株）製  CFPR DN-83）を塗布し、所定のマスクを介して露光、現像、熱処理して線幅２０μｍ、ピッチ１００μｍのブラックマトリックスパターン（遮光部）を形成した。
次に、下記組成の赤色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物、緑色着色層用のネガ型
感光性樹脂組成物、および青色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物を調製した。
【０１６９】
＜赤色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物＞
・赤顔料（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）
４．８重量部
・黄顔料（ＢＡＳＦ社製  パリオトールイエローＤ１８１９）      １．２重量部
・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（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  イルガキュア９０７）
１．４重量部
・開始剤（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）                                ０．６重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）  ８０．０重量部
＜緑色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物＞
・緑顔料（アビシア社製  モナストラルグリーン９Ｙ−Ｃ）        ４．２重量部
・黄顔料（ＢＡＳＦ社製  パリオトールイエローＤ１８１９）      １．８重量部
・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（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  イルガキュア９０７）
１．４重量部
・開始剤（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）                                ０．６重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）  ８０．０重量部
＜青色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物＞
・青顔料（ＢＡＳＦ社製  ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ）        ６．０重量部
・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（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  イルガキュア９０７）
１．４重量部
・開始剤（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）                                ０．６重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）  ８０．０重量部
なお、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。
【０１７０】
次いで、ガラス基板上にブラックマトリックス（遮光部）を覆うように赤色着色層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、赤色着色層用のフォトマスクを介して、露光、現像して、赤色着色層を形成した。この赤色着色層は、長方形状（１００μｍ×３００μｍ）とした。
その後、緑色着色層用のネガ型感光性樹脂組成物、青色着色層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、緑色着色層、青色着色層を形成した。
次に、ブラックマトリックスおよび着色層を覆うように酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明電極層（厚み１５００Å）をスパッタリング法により形成した。
【０１７１】
次に下記組成の液晶配向制御用突起形成用組成物を調製した。
＜フェノールノボラック酸変性樹脂Ｉの合成＞
フラスコにクレゾールノボラック樹脂（旭有機材社製EP-4080G）１５重量部、シクロヘキサノン８５重量部を添加し、攪拌した。均一溶解確認後、６０℃まで加温し、触媒としてトリメチル錫ラウレートを０．２重量部加え、更に無水フタル酸を１重量部加え３時間反応させた。その後樹脂濃度が２０重量％となるようシクロヘキサノンで調整してフェノールノボラック酸変性樹脂Ｉを得た。重量平均分子量は４５００であった。
【０１７２】
＜液晶配向制御用突起形成用組成物＞
・上記フェノールノボラック酸変性樹脂Ｉ                                ２０重量部
・フェノール含有アクリル共重合体樹脂（4-ヒドロキシフェニルアクリレート/メタクリル酸メチル/アクリル酸）MW：15000                                          ３重量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートＥＯ変性物（東邦化学工業製DPT-25E）
１０重量部
・光硬化性メラミン樹脂（三和ケミカル社製  ニカラックMX-302）            ３重量部
・開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  イルガキュア９０７）１．４重量部
・開始剤（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）                                      ０．６重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）        ６２．０重量部
【０１７３】
次いで、透明電極層上に上記液晶配向制御用突起形成用組成物をスピンコート法により塗布した。次いで、液晶配向制御用突起の形成部位に対応する位置にハーフトーンパターン部を有し、柱状スペーサの形成部位に対応する位置に全透過パターン部を有するフォトマスクを介して、露光、現像して、液晶配向制御用突起、及び柱状スペーサを一括して形成した。
次いで上記のように形成したカラーフィルタ表面の透明電極層上にポリイミドからなる配向膜を形成した。その後、ＴＦＴを形成したガラス基板上に垂直配向用液晶を必要量滴下した後、上述したように形成したカラーフィルタを重ね合わせ、ＵＶ硬化性樹脂をシール材として用い常温で０．３ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力をかけながら４００ｍＪ／ｃｍ２の照射量で露光することにより接合してセルを作製し、セルの上部と下部に偏光軸が９０度となるように偏光板を貼り付けて液晶セルとした。
【０１７４】
［実施例２］
実施例１と同様にブラックマトリックスパターンを形成した。
次に、下記組成の透明樹脂層用のネガ型感光性樹脂組成物を調製した。
【０１７５】
＜透明樹脂層用のネガ型感光性樹脂組成物＞
・アクリル共重合体樹脂（ベンジルメタクリレート/メタクリル酸メチル/アクリル酸）MW：１５０００                                                            １０重量部
・モノマー（サートマー社製  ＳＲ３９９）                            ４．０重量部
・開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  イルガキュア９０７）１．４重量部
・開始剤（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）                                      ０．６重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）          ８４.０重量部
【０１７６】
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透明樹脂層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、透明樹脂層用のフォトマスクを介して、露光、現像して、透明樹脂パターンを形成した。この透明樹脂パターンは、ブラックマトリックスパターンと垂直交差し、線幅４０μｍ、ピッチ３００μｍ、膜厚２．０μｍとなるように形成した。
【０１７７】
その後、実施例１と同様に赤色着色層、緑色着色層、青色着色層が配列された着色層を形成した。次に、ブラックマトリックスおよび着色層を覆うように酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明電極層（厚み１５００Å）をスパッタリング法により形成した。
【０１７８】
次いで、上記透明電極層上に実施例１記載の上記液晶配向制御用突起形成用組成物をスピンコート法により塗布した。次いで、透過光用液晶配向制御用突起、及び反射光用配向制御用突起の形成部位に対応する位置にハーフトーンパターン部を有し、柱状スペーサの形成部位に対応する位置に全透過パターン部を有するフォトマスクを介して、露光、現像して、透過光用配向制御用突起、反射光用配向制御用突起、および柱状スペーサを一括して形成した。その後、実施例１と同様に液晶セルを作製した。
【０１７９】
［比較例１］
液晶配向制御用突起形成用組成物として下記の組成物を使用した以外は実施例２と同様に液晶セルを作製した。
＜配向制御用突起形成用樹脂組成物＞
・アクリル共重合体樹脂（ベンジルメタクリレート/メタクリル酸メチル/アクリル酸）MW：１５０００                                                            １０重量部
・モノマー（サートマー社製  ＳＲ３９９）                            ４．０重量部
・開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  イルガキュア９０７）１．４重量部
・開始剤（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）                                      ０．６重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）          ８４.０重量部
【０１８０】
［比較例２］
実施例２と同様にブラックマトリックス、透明樹脂層、着色層、透明電極層を形成した。次に、下記組成の透明樹脂層用のポジ型感光性樹脂組成物を調製した。
＜ポジ型感光性樹脂組成物＞
・アルカリ可溶性樹脂（ｍ／ｐクレゾールノボラック樹脂ｍ／ｐ比50/50 分子量5,000）
５．８８重量部
・感光剤（2,3,4-トリヒドロキシベンゾフェノン1,2-ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸エステル）                                                    ８．６２重量部
・溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）    ８５．５重量部  
【０１８１】
次いで、上記透明電極層上に上記ポジ型感光性樹脂組成物をスピンコート法により塗布した。次いで、液晶配向制御用突起の形成部位に対応する位置にハーフトーンパターン部を有し、柱状スペーサの形成部位に対応する位置に遮光パターン部を有するフォトマスクを介して、露光、現像して、液晶配向制御用突起、および柱状スペーサを一括して形成した。その後、実施例２と同様に液晶セルを作製した。
【０１８２】
［評価］
上述したように作製したカラーフィルタ基板上配向制御用突起の寸法を光学顕微鏡にて測定した。測定結果を表１に示す。また各液晶セルに６０Ｈｚ、ＡＣ５Ｖで所定の絵素パターンを２時間通電表示した後黒表示した際の焼き付きを目視で評価した結果を表１に示す。なお、焼きつきの評価は、絵素パターンが消滅するまでの時間が１０分以内であれば○それ以外は×とした。
なお、パターン形成性に関する評価基準は、実施例１では柱状スペーサ所望の高さ４．０μｍ下底１５μｍに対し、下底±１．５μｍの範囲で柱状スペーサを形成可能であった場合を○、不可能であった場合を×とした。また、液晶配向制御用突起では所望の高さ１．５μｍ下底１０μｍに対し、下底±１．５μｍの範囲で液晶配向制御用突起を形成可能であった場合を○、不可能であった場合を×とした。実施例２、及び比較例１〜２では柱状スペーサ所望の高さ２．０μｍ下底１４μｍに対し、下底±１．５μｍの範囲で柱状スペーサを形成可能であった場合を○、不可能であった場合を×とした。また、透過光用液晶配向制御用突起では所望の高さ１．５μｍ下底１０μｍに対し、下底±１．５μｍの範囲で透過光用液晶配向制御用突起を形成可能であった場合を○、不可能であった場合を×とした。また、反射光用液晶配向制御用突起では所望の高さ１．０μｍ下底１０μｍに対し、下底±１．５μｍの範囲で反射光用液晶配向制御用突起を形成可能であった場合を○、不可能であった場合を×とした。
【０１８３】
【表１】
2008256755.tif 000025
【０１８４】
表１から明らかなように、実施例１および２では突起物寸法、および焼き付き共に良好な結果を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【０１８５】
【図１】本発明のカラーフィルタを説明するための概略断面図である。
【図２】本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタを説明するための概略断面図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの製造方法を説明するための工程図である。
【図４】本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を説明するための工程図である。
【図５】一般的な液晶表示装置を説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
【０１８６】
１  …  透明基板
２  …  着色層
３  …  透明電極層
４  …  液晶配向制御用突起
５  …  柱状スペーサ
６  …  透明樹脂層
【図１】
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【図２】
2008256755.tif 000037
【図３】
2008256755.tif 000038
【図４】
2008256755.tif 000039
【図５】
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