(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素部、ブラックマトリックス、透明オーバーコート層を含んで構成される液晶表示装置用カラーフィルターにおいて、
前記透明オーバーコート層が
ａ）末端にシロキサン基を有するポリアミック酸であって、
【化１】
0004480332.tif 000008
（ただし、Ｒは炭素数１乃至４のアルキル基であり、ｍは１０乃至５００の整数である）
で表示される化合物、及び
ｂ）１乃至４個のエポキシ基を有するエポキシ化合物であって、
【化２】
0004480332.tif 000009
で表示される化合物
の混合物を熱硬化反応により硬化した熱硬化膜を含む液晶表示装置用カラーフィルター。
【請求項２】
前記ａ）のポリアミック酸とｂ）のエポキシ化合物の混合重量比が３:１乃至３:２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カラーフィルター。
【請求項３】
前記透明オーバーコート層が、フタル酸無水物、
【化３】
0004480332.tif 000010
で表示されるピロメリチックジアンヒドライド酸無水物のいずれかでなる酸無水物をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置用カラーフィルター。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載のカラーフィルターを含む液晶表示装置。
【請求項５】
前記液晶表示装置が、
第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板上に形成されている第１配線と、
前記第１絶縁基板上に形成されていて前記第１配線と絶縁されて交差している第２配線と、
前記第１配線と前記第２配線が交差して定義する画素領域ごとに形成されており、第１切開パターンを有する画素電極と、
前記第１配線、前記第２配線及び前記画素電極と連結されている薄膜トランジスタを含む垂直配向形（ＰＶＡ）液晶表示装置であることを特徴とする、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記液晶表示装置が
第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板と、
第２絶縁基板上に形成されている第１項記載の赤色、緑色及び青色カラーフィルターと、
前記第２絶縁基板上に形成されていて第２切開パターンを有する共通電極と、
前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板の間に注入されていて前記画素電極と前記共通電極の間の電界が印加されない状態では前記第１及び第２の絶縁基板に対して垂直に配向されている液晶分子を含む液晶層と、
を含む垂直配向形（ＰＶＡ）液晶表示装置であることを特徴とする、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記赤色、緑色、青色カラーフィルターが位置する領域下部の液晶層の厚さを各々Ｒセルギャップ、Ｇセルギャップ、Ｂセルギャップとする時、ＢセルギャップはＲセルギャップやＧセルギャップとは互いに異なる値を有する、請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記画素電極及び前記共通電極のうちの少なくとも一つはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、またはＩＺＯ（Indium  Zinc Oxide）で形成された透明電極である、請求項６に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は垂直配向（PVA、Patterened Virtical Alignment）モード液晶表示装置用カラーフィルターに関し、さらに詳しくはドメイン分割手段を利用して画素領域を複数の小ドメインに分割することによって広視野角を実現することができる液晶表示装置用カラーフィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、一般に、共通電極とカラーフィルターなどが形成されている上部基板と、薄膜トランジスタと画素電極などが形成されている下部基板との間に液晶物質を注入しておいて、画素電極と共通電極に互いに異なる電位を印加することにより電界を形成して液晶分子の配列を変更させ、これによって光の透過率を調節して画像を表現する装置である。
【０００３】
しかし、前記液晶表示装置は視野角が狭いことが最も大きな短所である。このような短所を克服しようと視野角を広くするための様々な方案が開発されているが、その中でも、電極間の印加電圧が小さくて形成電界が微少な時に液晶分子を上下基板に対して垂直に配向し（ＶＡモードと記す）、画素電極とその対向電極である共通電極に一定の切開パターンを形成したり突起を形成する方法（前記ＰＶＡモード）が有力であり、本発明の対象でもある。
【０００４】
前記切開パターンを形成する方法は画素電極と共通電極に各々切開パターンを形成し、これら切開パターンによって形成されるフリンジフィールド（fringe field）を利用して液晶分子が横になる方向を調節することによって広視野角化する。したがって、共通電極にカラーフィルターを形成する場合には、ＩＴＯ，ＩＺＯのような透明電極のパターン形成を行う際にマージンを広くする必要があり、耐熱性、耐光性及び透過率に優れるようにするために一定のパターンで切開する必要がある。
【０００５】
共通電極を形成するＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極の切開パターン化は、着色層上に透明オーバーコート膜をおいて、その上にＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極を真空蒸着させた後、フォトリソグラフィ工程によって切開パターン化を行う。この時、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極とオーバーコート膜の密着力が切開パターン化の程度と品質を左右する最も重要な要素である。
【０００６】
従来の透明オーバーコート材としてはアクリル系エポキシ材料が主に用いられている。しかし、前記アクリル系エポキシ材料は、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極アニーリング工程中の耐熱性低下、Ｃｒブラックマトリックス（BM）との接着力低下及びＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極との密着力向上のためのＵＶ洗浄による耐光性低下などの諸問題を有するため、新規なオーバーコート材開発が要求されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記のような従来技術の問題点を考慮して、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極のパターン形成マージンが広くて耐熱性、耐光性、及び透過率に優れた透明オーバーコート層を有する液晶表示装置用カラーフィルターを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の他の目的は、垂直配向（PVA）モード液晶表示装置の広視野角を実現できる液晶表示装置用カラーフィルターを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は前記カラーフィルターを含んで製造された垂直配向（PVA）モード液晶表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、画素部、ブラックマトリックス、透明オーバーコート層を含んで構成される液晶表示装置用カラーフィルターにおいて、
前記透明オーバーコート層が
ａ）末端にシロキサン基を有するポリアミック酸、及び
ｂ）１乃至４個のエポキシ基を有するエポキシ化合物
の混合物が硬化した熱硬化膜を含む液晶表示装置用カラーフィルターを提供する。
【００１１】
好ましくは、前記ａ）のポリアミック酸とｂ）のエポキシ化合物は３:１乃至３:２の重量比で混合して用いることができる。
【００１２】
また、本発明は前記カラーフィルターを含む液晶表示装置を提供する。この時、前記液晶表示装置は、
前記液晶表示装置が、第１絶縁基板と、前記第１絶縁基板上に形成されている第１配線と、前記第１絶縁基板上に形成されていて前記第１配線と絶縁されて交差している第２配線と、前記第１配線と前記第２配線が交差して定義する画素領域ごとに形成されていて第１切開パターンを有する画素電極と、前記第１配線、前記第２配線及び前記画素電極と連結されている薄膜トランジスタと、を含む垂直配向形（PVA）液晶表示装置であるのが好ましい。
【００１３】
また、前記液晶表示装置は、第１絶縁基板と対向する第２絶縁基板と、第２絶縁基板上に形成されている赤色、緑色及び青色カラーフィルターと、前記第２絶縁基板上に形成されていて第２切開パターンを有する共通電極と、前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板の間に注入されていて前記画素電極と前記共通電極の間の電界が印加されない状態では前記第１及び第２基板に対して垂直に配向されている液晶分子を含む液晶層と、を含む垂直配向形（PVA）液晶表示装置であるのが好ましい。
【００１４】
また、前記液晶表示装置はパターンを形成したＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極をさらに含むことができる。更に、前記液晶表示装置は赤色、緑色、青色カラーフィルターが位置する領域下部の液晶が狭持された厚さが色合い別に互いに異なる値を有するように構成されるのが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
本発明者らはＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極と透明オーバーコート層の界面性質研究において、両層間の密着力を向上させてＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極層の切開パターン化に対する工程マージンを広げるだけでなく、カラーフィルター製造工程で十分な耐熱性、耐光性及び透明性を有するオーバーコートに対する研究を進めた結果、適正比率で混合されたポリアミック酸とエポキシ化合物の熱硬化物で透明オーバーコート膜を形成すれば、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極のパターン形成マージンが広くて耐熱性、耐光性が優れていて透過率が優れたカラーフィルターが得られることを確認し、本発明を完成した。
【００１７】
本発明のカラーフィルターは図１ａ及び１ｂに示すように、色相を与えるレッド画素部１、グリーン画素部２、及びブルー画素部３を含む色相画素部及び透明ガラス４を含む着色層、ブラックマトリックス５、透明オーバーコート層６及びＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極７を含んで構成される。
【００１８】
この中で、前記透明オーバーコート膜は着色層である透明ガラスの前面に形成されるもので、末端にシロキサン構造を有するポリアミック酸とエポキシ化合物の混合物が硬化した熱硬化膜を含む特徴がある。
【００１９】
前記ポリアミック酸はＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極との密着力を付与する成分で、イミド化が可能な構造であればその構造や成分に対する特記すべき制限はないが、好ましくは前記ポリアミック酸は下記の化学式３で表示される化合物を用いるのが良い。本発明によれば、下記の化学式３のトリアルコキシシラン形態のシロキサン構造からなるポリアミック酸の末端はベーク時に架橋されてオーバーコート層の耐熱性及び耐光性を向上させて、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極との密着を倍加させる。
【００２０】
【化３】
0004480332.tif 000002
【００２１】
前記式で、Ｒは炭素数１乃至４のアルキル基であり、ｍは１０乃至５００の整数である。
【００２２】
また、前記エポキシ化合物は透明オーバーコート層の平滑性を付与する成分で、エポキシ基を１〜４個有するエポキシドが好ましく、分子量及び構造や成分に対する特記すべき制限はない。前記エポキシ化合物は下記の化学式４で表示される化合物を用いるのがより好ましい。
【００２３】
【化４】
0004480332.tif 000003
【００２４】
本発明において、前記ポリアミック酸とエポキシ化合物の混合比は３:１乃至３:２の重量比で用いるのが好ましい。しかし、本発明の効果を発現する範囲で混合比が限られるわけではない。前記ポリアミック酸とエポキシ化合物の硬化はベーク時に行われ、ベーク条件は通常の透明オーバーコート層を形成する条件に従う。
【００２５】
また、本発明の透明オーバーコート層は酸無水物をさらに含む構成とすることができる。この酸無水物はエポキシ化合物との熱硬化反応に参与する物質であって、フタル酸無水物や下記の化学式５のピロメリチックジアンヒドライドを代表的に用いることができるが、その構造や成分に対する特記すべき制限はない。
【００２６】
【化５】
0004480332.tif 000004
【００２７】
本発明の透明オーバーコート剤は一液型または二液型のいずれでもよく、混合が必要な場合、均一な混合が可能ないかなる方法を使用しても差し支えない。また、前記透明オーバーコート剤には塗布特性、レベリング性や広がり性などを向上させようと界面活性剤やレベリング剤、またはカップリング剤のような添加物を少量含有しても構わず、溶媒の使用に対する特記すべき制限はないが、真空乾燥やベーク時に溶媒の蒸発による染みが発生しないように沸点が異なる溶媒を併用することが良い。
【００２８】
このような本発明の透明オーバーコート層の厚さの特記すべき制限はないが、好ましくは１．０乃至３．０μｍであるのが良い。
【００２９】
また、前記カラーフィルター用透明ガラスに対する特記すべき制限はないが、低アルカリまたは無アルカリガラスが好ましく、金属イオンなどの溶出を防止するためにガラス表面に酸化ケイ素などを被覆したものであってもよい。
【００３０】
本発明において、前記カラーフィルターのブラックマトリックス（Black Matrix:BM）に対する特記すべき制限はないが、通常のＣｒ及び酸化ＣｒまたはＣｒ、窒化Ｃｒ及び酸化Ｃｒを透明ガラスにスパッタした後、公知のフォト工程を用いて切開部を形成するＣｒ  ＢＭやＣｒ以外の金属を利用した金属ＢＭも可能である。また、カーボンブラックやチタニウムオキシドなどの黒色を現す顔料を分散させた着色感光成樹脂組成物を透明ガラス上に塗布、露光、現象、ベークして製造される有機（樹脂）ＢＭでも本発明を満足する場合には使用可能である。また、ＢＭで切開部の大きさや模様、ＢＭの反射率、光学濃度、透過率、色相及び全体パネルの解像度などに対する特記すべき制限はない。
【００３１】
本発明において、画素上色を付与する材料としては表示装置などに広く用いられる顔料分散方式の着色感光成樹脂組成物が好ましく、組成物の構成成分や顔料の種類、濃度、組成物の粘度、色特性などに対する特記すべき制限はない。また、着色感光性樹脂組成物を利用した画素の製造方法に対する特記すべき制限はなく、公知の顔料分散法によってＢＭガラス上に着色感光性樹脂組成物を塗布、露光、現象、ベークして画素に光漏れのない着色層を形成すればよいので、特記すべき制限はない。
【００３２】
前記ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極層は公知の方法で透明オーバーコート膜上に真空蒸着させて得られ、その方法に対する特記すべき制限はない。ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極の厚さは光の透過度と液晶駆動に影響を与えるＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極面抵抗及びパターン形成に適した厚さである１０００〜２０００Åが好ましく、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極との密着力向上のためにＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極の真空蒸着前に酸化ケイ素層を透明オーバーコート層上に形成させる方法も使用可能である。
【００３３】
また、本発明において、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極層の切開パターン形成法及びパターンの模様、密度、位置に対する特記すべき制限はないが、好ましくは切開パターン形成前にＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極膜を２００℃以上の酸素存在下でアニーリングしてＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極結晶を成長させて膜質を強化し、光の透過度を向上させた後、ポジタイプフォトレジストを利用したリソグラフィ工程を適用して製造することが良い。
【００３４】
また、本発明において、透明オーバーコート層を積層する前の洗浄とＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極を真空蒸着する前の透明オーバーコート層の洗浄時に薬液洗浄やＵＶ、プラズマまたは超音波などを利用した乾式洗浄などを単独あるいは混合して用いるのが好ましい。
【００３５】
本発明はパネルのセルギャップを維持するために、液晶工程の上下基板組立て直前に導入するビード形スペーサの代わりに突起層（コラムスペーサまたはフォトスペーサ）を形成しても構わないが、好ましくは前記突起層はポジティブやネガティブタイプのフォトレジストをＢＭ部上に一定の高さの突起状で形成させてベークした後、スペーサに形成するのが良い。前記突起層は透明オーバーコート層の下またはＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極層の下や上のいずれに形成することが可能であり、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極層の下の場合、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極切開パターンの形成時、突起のＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極膜も共に除去しなければならない。
【００３６】
本発明において、ＢＭ切開部の着色層間膜段差に対する特記すべき制限はないが、ブルー画素部の高さがグリーン画素部の高さより高く、グリーン画素部の高さがレッド画素部の高さより高い構造である時、最終パネルの広視野角実現に好ましい。したがって、本発明の垂直配向形液晶表示装置は液晶が狭持された厚さが色合い別に互いに異なる値を有するように構成されている。
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施例による垂直配向形（PVA）液晶表示装置についてより具体的に説明する。
【００３８】
図２は本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の配置図であり、図３は本発明の第１実施例による液晶表示装置の共通電極に形成されている切開部の配置図であり、図４は本発明の第１実施例による液晶表示装置を正面から見る時の画素電極と共通電極切開部の配置図であり、図５は図４のIV−IV´線による断面図である。
【００３９】
まず、図２と図５を参考として第１実施例による液晶表示装置の薄膜トランジスタ基板について説明する。
【００４０】
ガラスなどの透明な絶縁基板１０上に横方向にのびているゲート線２０が形成されており、ゲート線と平行に維持容量線３０が形成されている。ゲート線２０にはゲート電極２１が突起の形態で形成されており、維持容量線３０には第１乃至第４維持電極３１、３２、３３、３４と維持電極連結部３５、３６が枝形態で連結されている。第１維持電極３１は維持容量線３０に直接連結されて縦方向に形成されており、第２維持電極３２と第３維持電極３３は各々第１維持電極３１に連結されて横方向にのびている。第４維持電極３４は第２及び第３維持電極３２、３３に連結されて縦方向にのびている。維持電極連結部３５、３６は第４維持電極３４と隣接する画素の第１維持電極３１を連結している。ゲート配線２０、２１と維持容量配線３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６上にはゲート絶縁膜４０が形成されており、ゲート電極２１上部のゲート絶縁膜４０上には非晶質シリコンからなる半導体層５０とデータ配線７０、７１、７２が形成されている。半導体層５０の上にはリン（Ｐ）などのＮ型不純物が高濃度でドーピングされた非晶質シリコンの接触層６１、６２が形成されている。両接触層６１、６２の上には各々ソース電極７１とドレーン電極７２が形成されており、ソース電極７１と縦方向にのびているデータ線７０が連結されている。データ配線７０、７１、７２上には保護膜８０が形成されており、ドレーン電極７２を露出させる接触孔８１を有する。保護膜８０上には画素電極９０が形成され、接触孔８１を通じてドレーン電極７２と連結されている。画素電極９０はＩＴＯ（indium tin oxide）またはＩＺＯ（indium zinc oxide）などの透明な導電物質からなる。なお、この明細書では、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極と記していても無機透明導電物質と解釈して差し支えない。
【００４１】
この時、画素電極９０は第１乃至第３小部分９１、９２、９３に分離されており、これら小部分は連結部９４、９５、９６を通じて互いに連結されてされている。第１小部分９１は隣接する二つのゲート線２０と二つのデータ線７０の交差によって定義される画素領域の下半面に四隅が切り取られた（以下、"面取り"という）長方形として形成されており、接触孔８１を通じてドレーン電極７２と直接連結されている。第２及び第３小部分９２、９３は画素領域の上半面を二分するように、やはり四隅が切り取られた長方形として形成されている。第２小部分９２は第１小部分９１と第１及び第２連結部９４、９６を通じて連結されており、第３小部分９３は第２小部分９２と第３連結部９５を通じて連結されている。この時、第３小部分９３と第２小部分９２の間には第２維持電極３２が位置し、第２小部分９２と第１小部分９１の間には第３維持電極３３が位置し、第１維持電極３１と第４維持電極３４は画素電極９０とデータ線７０の間に位置する。第１小部分９１はデータ線と平行な辺がゲート線と平行な辺に比べて長く、第２小部分と第３小部分はデータ線と平行な辺がゲート線と平行な辺に比べて短い。この時、第２及び第３小部分９２、９３は第１及び第４維持電極３１、３４と重なるが、第１小部分９１は第１及び第４維持電極３１、３４と重ならない。また、維持容量線３０は第３小部分９３と上方隣接画素のゲート線２０の間に位置する。この時、維持容量線３０、維持電極３１、３２、３３、３４及び維持電極連結部３５、３６には後述するカラーフィルター基板の共通電極に印加される電位が印加されるのが普通である。
【００４２】
以上のように、データ線と画素電極の間及びゲート線と画素電極の間に共通電位が印加される維持容量線や維持電極を配置すれば、データ線電位とゲート線電位が画素領域の電界に与える影響を維持容量線と維持電極が遮断して安定したドメインを形成することができる。
【００４３】
次に、図３と図５を参考として本発明の第１実施例による液晶表示装置のカラーフィルター基板について説明する。
【００４４】
ガラスなどからなる透明な基板１００上（図５では上下反転）にクロム/酸化クロム二重層からなるブラックマトリックス２００が形成されていて画素領域を定義している。各画素領域には前記で説明した赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）色のカラーフィルター３１０、３２０、３３０が形成されている。この時、Ｒ、Ｇ、Ｂ色フィルター３１０、３２０、３３０は互いに異なる厚さを有する。Ｒ色フィルター３１０の厚さが最も薄く、Ｇ色フィルター３２０の厚さがその次であり、Ｂ色フィルター３３０の厚さが最も厚い。これは後述するように液晶のセルギャップを各画素領域で異ならせるためである。カラーフィルター３１０、３２０、３３０の上にはオーバーコート膜６００がカラーフィルター３１０、３２０、３３０を覆って保護しており、オーバーコート膜６００の上には透明な導電体からなる共通電極４００が形成されている。共通電極４００には切開パターン４１０、４２０、４３０が形成されている。この時、切開パターン４１０、４２０、４３０は第１乃至第３切開部４１０、４２０、４３０からなる。第１切開部４１０は画素領域の下半部を左右に２分しており、第２切開部４２０と第３切開部４３０は画素領域の上半部を上下に３分している。各切開部４１０、４２０、４３０の両端部はしだいに拡張されて二等辺三角形の模様をしており、これら各切開部４１０、４２０、４３０は互いに分離されている。
【００４５】
また、図４と図５を参考として本発明の第１実施例による液晶表示装置について説明する。
【００４６】
図２の薄膜トランジスタ基板と図３のカラーフィルター基板を整列（位置合わせ）して結合し、二つの基板の間に液晶物質９００を注入して、それに含まれている液晶分子の方向子を垂直に配向し、二つの偏光板１１、１０１を二つの基板１０、１００の外部にその偏光軸が互いに直交するように配置すれば、第１実施例による液晶表示装置が完成する。ここで、方向子とは液晶分子の電気的分極軸を言い、通常は長軸と大体一致する。
【００４７】
二つの基板１０、１００が整列された状態では薄膜トランジスタ基板の画素電極９０の各小部分９１、９２、９３とカラーフィルター基板の共通電極４００上に形成されている第１乃至第３切開部４１０、４２０、４３０が重畳して画素領域を複数の小ドメインに分割する。この時、画素電極９０の各小部分９１、９２、９３は二つの長辺と二つの短辺からなり、各小部分の長辺はデータ線７０またはゲート線２０と平行し、偏光板の偏光軸とは４５゜をなす。ここで、データ線７０やゲート線２０と隣接して画素電極９０の各小部分９１、９２、９３の長辺が位置している場合にはデータ線７０と長辺の間及びゲート線２０と長辺の間に維持容量線３０や維持電極３１、３２、３３、３４が配置される。一方、画素電極の各小部分９１、９２、９３の短辺周辺には維持容量配線３０、３１、３２、３３、３４が配置されなかったり、配置されている場合には画素電極９０によって完全に覆われたりまたは画素電極９０から３μｍ以上離間しているのが好ましい。このように維持容量配線３０、３１、３２、３３、３４を配置する理由は、データ線７０またはゲート線２０が画素電極小部分９１、９２、９３の長辺と隣接する部分ではデータ線７０またはゲート線２０の電位がドメイン形成を妨害する方向に作用し、反対に短辺と隣接する部分ではデータ線７０またはゲート線２０の電位がドメイン形成を助ける方向に作用するためである。
【００４８】
一方、液晶物質９００は共通電極４００と画素電極９０の間に注入されているが、前述したようにＲ、Ｇ、Ｂ色フィルター３１０、３２０、３３０の厚さが互いに異なるために共通電極４００と画素電極９０の間の間隔もＲ、Ｇ、Ｂ画素領域で互いに異なる。つまり、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素領域のセルギャップが互いに異なる。Ｒ画素領域のセルギャップ（Ｒセルギャップ）が最も大きく、Ｇ画素領域のセルギャップ（Ｇセルギャップ）がその次であり、Ｂ画素領域のセルギャップ（Ｂセルギャップ）が最も小さい。以上のように、Ｒ、Ｇ、Ｂセルギャップを異ならせば階調間の色移動（color shift）を低減することができる。
【００４９】
以下、本発明の実施例及び比較例を記載する。しかし、下記の実施例は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００５０】
＜実施例＞
実施例１
（カラーフィルター製造）
横×縦が７３０mm×９２０mmであり、厚さが０．７mmであるコニング社の透明ガラス（品名；１７３７）を純水及び低圧水銀灯が装着されたＵＶ洗浄機で洗浄/乾燥した後、１６００Å厚さのＣｒ及び４００Å厚さの酸化Ｃｒ膜を連続的にスパッタリングしてＣｒガラスを得た。
【００５１】
前記Ｃｒガラス上にクラリアント社のポジフォトレジスト（ＨＫＴ６０１）を１．２μｍ厚さで塗布/乾燥した後、２３０μｍ×６０μｍサイズの各色画素開口部を形成したマスクを用いて５０ｍＪ/cm2の露光を実施した。露光されたガラスはアルカリで現像した後、ＣＡＮ（Cerium Ammonium Nitrate）でポジフォトレジストが現像された開口部のＣｒ・酸化Ｃｒをエッチング除去した後、ポジフォトレジストを剥離して洗浄しブラックマトリックスガラスを製作した。
【００５２】
このように製造されたブラックマトリックスガラス上にドンウファインケム社のレッドフォトレジスト（Ｍ−Ｒ３５２）を塗布/露光/現象/ベークしてレッド画素を製作した。同様な方法で同社グリーンフォトレジスト（Ｍ−Ｇ３０２Ｓ）によりグリーン画素を、同じくブルーフォトレジスト（Ｍ−Ｂ３４２）でブルー画素を順次に製造した。
【００５３】
その後、着色層が形成されたガラスをクリーンテック社の低圧水銀灯（有効波長２５４ｎｍ）ＵＶ洗浄装置（ＣＴ−２０００ＰＰＭ）で洗浄し残渣及び異物を除去してから、透明オーバーコート剤を塗布・ベークする。膜の厚さが１．５μｍになるように前面塗布後、２３０℃で４０分間ベークした。この時、透明オーバーコート層を形成するために下記の化学式６のポリアミック酸と化学式７のエポキシ化合物を３:１の重量比で混合して使用した。
【００５４】
【化６】
0004480332.tif 000005
【００５５】
前記式で、Ｒはメチル基であり、ｍは５０の整数である。
【００５６】
【化７】
0004480332.tif 000006
【００５７】
前記オーバーコート層が形成されたガラスをスパッタ装置（ウール博士製作）に入れて、１００℃で１３００Å厚さのＩＴＯ（インヂウム錫酸化物）を全面真空蒸着した後、２４０℃で９０分間アニールしてＩＴＯを結晶化し、フォト工程でＩＴＯパターンを作り王水で不要ＩＴＯをエッチしてパターン形成を完了した。
【００５８】
前記パターン形成が完了したガラスにＪＳＲ社突起（コラムスペーサ）形成材料（ＮＮ−７７７）を塗布/露光/現象/ベークして、ブラックマトリックス上に高さ３．５μｍの突起層を形成してＰＶＡ液晶表示装置用カラーフィルターを製造した。
【００５９】
比較例１乃至３
前記実施例１と同一方法で実施するものの、透明オーバーコート層として二液型エポキシアクリレート（購入会社:ＪＳＲ）、一液型エポキシアクリレート（購入会社:東進セミケム）、及び光硬化アクリレート（購入会社:ＪＳＲ）を使用して各々比較例１乃至３のカラーフィルターを製造した。
【００６０】
実験例
前記実施例１及び比較例１乃至３で製造されたカラーフィルターに対して次のような方法で物性を試験し、その結果を下記表１に示した。
【００６１】
１．透過率及び光特性:
製作が完了した各カラーフィルターをオリンパス社のＯＳＰ−ＳＰ２００で波長４５０ｎｍでの透明部（オーバーコート層とＩＴＯ膜）の透過率（％）を測定した。また、波長４００〜７００ｎｍ領域（Ｃ光源）でレッド、グリーン及びブルーそれぞれの分光値を測定して、ＣＩＥ座標系の白色座標系に換算した。
【００６２】
２．耐熱性:
ＩＴＯ膜のアニーリングにおけるオーバーコート膜の耐熱性評価のためにＩＴＯ膜アニーリング前後のカラーフィルター透過率を測定して、その変化が１％以下であれば優秀、１〜３％の範囲は普通、３％を超えれば不良であると判定した。また、光特性を測定してホワイト（White）のＣＩＥ色座標ｘ、ｙの変化が０．００２以下であれば優秀、０．００２〜０．００５範囲は普通、０．００５を超えれば不良であると判定した。
【００６３】
３．耐光性:
ＩＴＯ膜の真空蒸着前のＵＶ処理による透明オーバーコート層の耐光性評価のためにオーバーコートが完了したカラーフィルターを低圧水銀灯（２５４ｎｍ）で処理（累積露光量１０００ｍＪ/cm2）した後、透過率を測定してその変化が１％以下であれば優秀、１〜３％範囲は普通、３％を超えれば不良であると判定した。また、光特性を測定してホワイトのＣＩＥ色座標ｘ、ｙの変化が０．００２以下であれば優秀、０．００２〜０．００５の範囲は普通、０．００５を超えれば不良であると判定した。
【００６４】
４．Ｃｒ密着力；
ＴＦＴガラスとカラーフィルターの張り合わせのためのシラント（封止剤）塗布領域であるカラーフィルターのＢＭ部のＣｒ膜と透明オーバーコート層の密着力評価のためにオーバーコートが完了したカラーフィルターのＣｒ  ＢＭ部のオーバーコート膜にＪＩＳＫ−５４００規格に準じてクロス−カットテープフィリングテストを実施して格子１００個のうちテープフィリング後の残留格子数を測定した。
【００６５】
５．ＩＴＯパターン形成能:
ＩＴＯ膜の切開パターン形成マージンを評価するために、ＩＴＯ膜のアニーリングが完了したカラーフィルターに、４５℃王水でＪＥＴ（Just Etching Time）の０〜３００％（２５％区間）領域でエッチング時間を区分して反復切開パターンを形成し、電子走査顕微鏡（SEM）で切開パターンの透明オーバーコート層とＩＴＯ膜の境界でＩＴＯ膜のアンダーカット現象を観察してアンダーカットが発生した時点までのエッチングマージン率（％）で判定して切開パターンの線幅（ＣＤ）を測定した。
【００６６】
【表１】
0004480332.tif 000007
【００６７】
前記表１から分かるように、本発明の実施例１の場合カラーフィルターの透明オーバーコート層がポリアミック酸とエポキシ化合物の熱硬化物を含んで比較例１乃至３に比べて耐熱性と耐光性が優れており、特に実施例１の場合比較例１乃至３に比べてＣｒ密着力が非常に優れていた。また、実施例１の場合、切開線間幅が狭いながらも比較例１乃至３より７５乃至１００％の高いマージン率を示してＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極パターン形成能が非常に優れていることが分かった。
【００６８】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明の液晶表示装置用カラーフィルターはＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極のパターン形成マージンが広くて耐熱性、耐光性が優れており、透過率が優れた透明オーバーコート層を含み、これを液晶表示装置に適用する場合、物性が優れていながらも広視野角を実現できるＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極パターン形成垂直配向（PVA）モード液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例により透明ガラスの一面に透明オーバーコート層を形成したカラーフィルターの断面構造である。
【図２】本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の配置図である。
【図３】本発明の第１実施例による液晶表示装置の共通電極に形成されている切開部の配置図である。
【図４】本発明の第１実施例による液晶表示装置を正面から見る時の画素電極と共通電極切開部の配置図である。
【図５】図４のIV−IV´線による断面図である。
【符号の説明】
１    レッド画素部
２    グリーン画素部
３    ブルー画素部
４    ガラス
５    ブラックマトリックス
６    透明オーバーコート
７    ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明電極
１０    絶縁基板
２０    ゲート線
２１    ゲート電極
３０    維持容量線
３１    第１維持電極
３２    第２維持電極
３３    第３維持電極
３４    第４維持電極
３５、３６    維持電極連結部
４０    ゲート絶縁膜
５０    半導体層
６１、６２    接触層
７０    データ線
７１    ソース電極
７２    ドレイン電極
８０    保護膜
８１    接触口
９０    画素電極
９１    第１小部分
９２    第２小部分
９３    第３小部分
９４、９５、９６    連結部
１００    基板
２００    ブラックマトリックス
３１０、３２０、３３０    カラーフィルター
４００    共通電極
４１０、４２０、４３０    切開パターン
６００    オーバーコート膜
９００    液晶物質
【図１】
0004480332.tif 000011
【図２】
0004480332.tif 000012
【図３】
0004480332.tif 000013
【図４】
0004480332.tif 000014
【図５】
0004480332.tif 000015