JP2002116534A - 感光性樹脂組成物および液晶ディスプレイ用カラーフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温高圧下における塑性変形が小さいパター
ンの形成が可能な感光性樹脂組成物と、液晶層の厚み設
定用としての柱状凸部を備え表示品質に優れた液晶ディ
スプレイの製造を可能とするカラーフィルタとを提供す
る。 【解決手段】 感光性樹脂組成物を、少なくともポリマ
ー、モノマー、光重合開始剤、平均粒径が１０〜２００
ｎｍの範囲である無機粉体を含有したものとし、カラー
フィルタを、基板上に所定のパターンで形成された複数
色からなる着色層と、この着色層よりも突出した複数の
柱状凸部を備えたものとし、柱状凸部は上記の感光性樹
脂組成物を硬化させたものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示品質に優れた
液晶ディスプレイの製造が可能なカラーフィルタと、こ
のカラーフィルタの製造に使用できるパターン形成用の
感光性樹脂組成物とに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、フラットディスプレイとして、カ
ラー液晶ディスプレイが注目されている。カラー液晶デ
ィスプレイの一例として、ブラックマトリックス、複数
の色（通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色）
からなる着色層、透明導電層（共通電極）および配向層
を備えたカラーフィルタと、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ
素子）、画素電極および配向層を備えたＴＦＴアレイ基
板とを所定の間隙をもたせて向かい合わせ、この間隙部
に液晶材料を注入して液晶層としたものがある。このよ
うなカラー液晶ディスプレイでは、間隙部が液晶層の厚
みそのものであり、カラー液晶ディスプレイに要求され
る高速応答性、高コントラスト比、広視野角等の良好な
表示性能を可能とするためには、液晶層の厚み、すなわ
ち、カラーフィルタとＴＦＴアレイ基板の間隙距離を厳
密に一定に保持する必要がある。

【０００３】従来、カラー液晶ディスプレイにおける液
晶層の厚みを決定する方法として、カラーフィルタとＴ
ＦＴアレイ基板との間隙に、ガラスやアルミナ、プラス
チック等からなるスペーサーと称する粒子あるいは棒状
体を多数混合した液晶を注入する方法がある。そして、
スペーサーの大きさをもって両基板の間隙部の大きさ、
つまり、液晶層の厚みが決定される。

【０００４】しかし、上述のようなカラーフィルタとＴ
ＦＴアレイ基板との間隙部を形成する方法では、カラー
液晶ディスプレイの動作の上で次のような問題点が生じ
る。すなわち、基板面上に散在させるスペーサーの密度
が適切で、かつ、基板面上にスペーサーが均一に分散さ
れていなければ、カラー液晶ディスプレイの全面に亘っ
て大きさが均一な間隙部は形成されない。一般に、スペ
ーサーの散在量（密度）を増した場合、間隙部の厚みの
ばらつき偏差は少なくなるが、散在量（密度）が多くな
ると表示画素部上に存在するスペーサーの数も増し、表
示画素部ではこのスペーサーが液晶材料の異物となる。
そして、スペーサーの存在によって、配向膜で規制され
た液晶分子の配向に乱れが生じたり、スペーサー周辺の
液晶だけは電圧のＯＮ、ＯＦＦによる配向制御が不能に
なる等の支障がみられ、コントラスト比等の表示性能が
低下するという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような問題を解消
するために、間隙（液晶層の厚み）を決定するための柱
状凸部を備えたカラーフィルタが提案されている（特開
平４−３１８８１６号等）。このカラーフィルタでは、
着色層を形成し、この着色層を覆うように保護層を形成
した後に、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィー工
程により柱状凸部をブラックマトリックス上の所定箇所
に形成するものである。

【０００６】一般に、パターン露光、現像によりパター
ン形成を行う場合に使用される感光性樹脂組成物は、モ
ノマー、ポリマー、光重合開始剤を含有するものであ
る。しかし、このような従来の感光性樹脂組成物を用い
て形成された上記の柱状凸部は、カラーフィルタとＴＦ
Ｔアレイ基板との組み立て（セル圧着）時の高温高圧下
における塑性変形量が大きく、スペーサーとしての機能
に支障を来すという問題があった。

【０００７】また、着色層上に透明樹脂からなる保護層
を有するカラーフィルタの場合、配向層のラビング処理
時に保護層に傷がつき、配向層の配向不良が生じ画像品
質が低下するという問題があた。

【０００８】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、高温高圧下における塑性変形が小さい
パターンの形成が可能な感光性樹脂組成物と、液晶層の
厚み設定用としての柱状凸部を備え表示品質に優れた液
晶ディスプレイの製造を可能とするカラーフィルタと、
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の感光性樹脂組成物は、パターン形成
用の感光性樹脂組成物において、少なくともポリマー、
モノマー、光重合開始剤、無機粉体を含有し、前記無機
粉体は平均粒径が１０〜２００ｎｍの範囲であるような
構成とした。

【００１０】また、本発明の感光性樹脂組成物の好まし
い態様として、前記無機粉体の含有量が固形分中５〜２
０重量％の範囲であるような構成とした。さらに、本発
明の感光性樹脂組成物の好ましい態様として、前記無機
粉体は平均粒径が１０〜２０ｎｍの範囲内にある酸化ケ
イ素微粒子であるような構成とした。

【００１１】本発明の液晶ディスプレイ用カラーフィル
タは、基板と、該基板上に所定のパターンで形成された
複数色からなる着色層と、前記基板上の複数の部位に形
成され前記着色層よりも突出した柱状凸部を備え、該柱
状凸部は平均粒径が１０〜２００ｎｍの範囲である無機
粉体を含有した上記の感光性樹脂組成物を硬化させたも
のであるような構成とした。

【００１２】また、本発明の液晶ディスプレイ用カラー
フィルタは、基板と、該基板上に所定のパターンで形成
された複数色からなる着色層と、少なくとも前記着色層
を覆うように形成された保護層と、前記基板上の複数の
部位に前記保護層と一体的に形成され前記保護層よりも
突出した柱状凸部とを備え、前記保護層および前記柱状
凸部は平均粒径が１０〜２０ｎｍの範囲である無機粉体
を含有した上記の感光性樹脂組成物を硬化させたもので
あるような構成とした。

【００１３】このような本発明では、感光性樹脂組成物
に所定の濃度で含有される無機粉体が、形成されたパタ
ーンの硬度を高いものとし、この感光性樹脂組成物を用
いて形成した柱状凸部は、セル圧着時の高温高圧下にお
ける塑性変形量が小さく、スペーサーとしての機能が損
なわれず、また、この感光性樹脂組成物を用いて形成し
た保護層は耐擦過性が向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】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。

【００１５】感光性樹脂組成物 本発明の感光性樹脂組成物は、少なくともポリマー、モ
ノマー、光重合開始剤、および、平均粒径が１０〜２０
０ｎｍの範囲にある無機粉体を含有するものである。

【００１６】本発明の感光性樹脂組成物を構成するポリ
マーとしては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−塩化ビニル共重合体、エチレンビニル共重合体、ポ
リスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、Ａ
ＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレンメタクリル
酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル、ポリ
ビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネー
ト、セルロースアセテートブチレート、ナイロン６、ナ
イロン６６、ナイロン１２、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、
ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、
ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ
樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイ
ミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹
脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等、および、重合可能
なモノマーである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、
ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレー
ト、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリ
レート、sec-ブチルアクリレート、sec-ブチルメタクリ
レート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリ
レート、tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタ
クリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ペンチル
メタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−ヘキ
シルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレー
ト、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチル
アクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−デシ
ルアクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、スチレ
ン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−ピロリド
ン、グリシジル（メタ）アクリレートの１種以上と、ア
クリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の２量体（例え
ば、東亜合成化学（株）製Ｍ−５６００）、イタコン
酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、
これらの酸無水物等の１種以上からなるポリマーまたは
コポリマー等が挙げられる。

【００１７】また、上記のコポリマーにグリシジル基ま
たは水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させ
たポリマー等が挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。このようなポリマーの含有量は、感光性樹脂
組成物の総固形分において１０〜６０重量％の範囲で設
定することができる。

【００１８】本発明の感光性樹脂組成物を構成するモノ
マーとしては、少なくとも１つの重合可能な炭素−炭素
不飽和結合を有する化合物を用いることができる。具体
的には、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、
ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコ
ールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシ
クロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアク
リレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアク
リレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒ
ドロキシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレー
ト、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレ
ート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアク
リレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、
フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレー
ト、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレング
リコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジア
クリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレー
ト、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，３
−プロパンジオールアクリレート、１，４−シクロヘキ
サンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプ
ロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、
トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロー
ルトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアク
リレート、ポリオキシエチル化トリメチロールプロパン
トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレ
ート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリ
エチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピ
ルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレン
グリコールジアクリレート、１，２，４−ブタントリオ
ールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，
３−ペンタンジオールジアクリレート、ジアリルフマレ
ート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレー
ト、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、およ
び、上記のアクリレート基をメタクリレート基に置換し
たもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、１−ビニル−２−ピロリドン、２−ヒドロキシエチ
ルアクリロイルホスフェート、テトラヒドロフルフリー
ルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジ
シクロペンテニルオキシエチルアクリレート、３−ブタ
ンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ
アクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレー
ト、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコ
ールジアクリレート、フェノール−エチレンオキサイド
変性アクリレート、フェノール−プロピレンオキサイド
変性アクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ビス
フェノールＡ−エチレンオキサイド変性ジアクリレー
ト、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレ
ート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリ
プロピレングリコールジアクリレート、トリメチロール
プロパンプロピレンオキサド変性トリアクリレート、イ
ソシアヌール酸エチレンオキサイド変性トリアクリレー
ト、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性ト
リアクリレート、ペンタエリスリトールペンタアクリレ
ート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペン
タエリスリトールテトラアクリレート等のアクリレート
モノマー、および、これらのアクリレート基をメタクリ
レート基に置換したもの、ポリウレタン構造を有するオ
リゴマーにアクリレート基を結合させたウレタンアクリ
レートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマ
ーにアクリレート基を結合させたポリエステルアクリレ
ートオリゴマー、エポキシ基を有するオリゴマーにアク
リレート基を結合させたエポキシアクリレートオリゴマ
ー、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにメタクリレ
ート基を結合させたウレタンメタクリレートオリゴマ
ー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにメタクリレ
ート基を結合させたポリエステルメタクリレートオリゴ
マー、エポキシ基を有するオリゴマーにメタクリレート
基を結合させたエポキシメタクリレートオリゴマー、ア
クリレート基を有するポリウレタンアクリレート、アク
リレート基を有するポリエステルアクリレート、アクリ
レート基を有するエポキシアクリレート樹脂、メタクリ
レート基を有するポリウレタンメタクリレート、メタク
リレート基を有するポリエステルメタクリレート、メタ
クリレート基を有するエポキシメタクリレート樹脂等が
挙げられる。これらは使用することができるモノマーの
一例であり、これらに限定されるものではない。また、
このようなモノマーの含有量は、感光性樹脂組成物の総
固形分に対して２０〜７０重量％の範囲で設定すること
ができる。

【００１９】本発明の感光性樹脂組成物を構成する光重
合開始剤としては、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安
息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミン）ベンゾ
フェノン、４，４−ビス（ジエチルアミン）ベンゾフェ
ノン、α−アミノ・アセトフェノン、４，４−ジクロロ
ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニ
ルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２−
ジエトキシアセトフォノン、２，２−ジメトキシ−２−
フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル
プロピオフェノン、ｐ−tert−ブチルジクロロアセトフ
ェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、
２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサ
ントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケ
タール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾイ
ンメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アント
ラキノン、２−tert−ブチルアントラキノン、２−アミ
ルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アント
ロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレン
アントロン、４−アジドベンジルアセトフェノン、２，
６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）シクロヘキサン、
２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチル
シクロヘキサノン、２−フェニル−１，２−ブタジオン
−２−（ｏ−メトキシカルボニル）オキシム、１−フェ
ニル−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニ
ル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン
−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェ
ニル−３−エトキシ−プロパントリオン−２−（ｏ−ベ
ンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、２−メチル−１
［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプ
ロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ
−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン、ナフ
タレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロ
ライド、ｎ−フェニルチオアクリドン、４，４−アゾビ
スイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベン
ズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、
カンファーキノン、アデカ（株）製Ｎ１７１７、四臭素
化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイ
ン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性の色素とア
スコルビン酸、トリエタノールアミン等の還元剤の組み
合わせ等が挙げられる。本発明では、これらの光重合開
始剤を１種または２種以上使用することができる。この
ような光重合開始剤の添加量は、感光性樹脂組成物の総
固形分において５〜２０重量％の範囲で設定することが
できる。

【００２０】本発明の感光性樹脂組成物を構成する無機
粉体は、平均粒径が１０〜２００ｎｍ、好ましくは１０
〜２０ｎｍのものであり、酸化ケイ素、酸化ゲルマニウ
ム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化マグネシウム等を挙げることができる。例え
ば、酸化ケイ素を含有する場合、コロイダルシリカとし
て添加することができる。無機粉体の平均粒径が１０ｎ
ｍ未満であると、本発明の効果の更なる向上がほとんど
得られずに無機粉体のコストが高くなるので好ましくな
く、平均粒径が２００ｎｍを超えると、露光・現像によ
るパターン形成性が低下する。

【００２１】このような無機粉体の含有量は、感光性樹
脂組成物の総固形分において５〜２０重量％、好ましく
は１０〜２０重量％の範囲で設定することができる。無
機粉体の含有量が２０重量％を超えると、露光・現像に
よるパターン形成性が低下する。一方、無機粉体の含有
量が５重量％未満であると、露光・現像し加熱処理を施
して形成されたパターンの塑性変形量が大きくなり好ま
しくない。

【００２２】ここで、塑性変形量について図１を参照し
ながら説明する。本発明では、断面積が１００μｍ²、
厚みＴが５μｍの試料に対し、１８０℃の条件下にて厚
み方向に２．２ｍＮ／秒の割合で４０ｍＮまで荷重をか
け、５秒間保持した後に、厚み方向に２．２ｍＮ／秒の
割合で荷重を取り除いたときの変形量（μｍ）を（株）
フィッシャー・インストルメンツ製フィッシャースコー
プＨ−１００（ビッカース圧子（四角錐形状）を研磨し
て１００μｍ×１００μｍの平面を有する圧子を使用）
にて測定する。図１は、このような荷重と変形量との関
係を示す図であり、実線で示されたグラフは本発明の感
光性樹脂組成物で形成されたパターンの変形であり、破
線で示されたグラフは無機粉体を含有しない従来の感光
性樹脂組成物で形成されたパターンの変形である。４０
ｍＮまで荷重を付与したときの変形量Ｔ１を初期変形
量、４０ｍＮを５秒間保持したときの変形量Ｔ２を総変
形量、荷重を取り除いた状態で残る変形量Ｔ３を塑性変
形量とする。本発明の感光性樹脂組成物で形成されたパ
ターンは、塑性変形量Ｔ３が、従来の感光性樹脂組成物
で形成されたパターンの塑性変形量Ｔ′３に比べて小さ
く、また、総変形量Ｔ２も小さいものとなる。

【００２３】本発明では、形成するパターンに高い透明
性が要求される場合、あるいは、後述するように、カラ
ーフィルタにおいて柱状凸部と一体的に形成された保護
層に高い透明性が要求される場合、上記の無機粉体は平
均粒径が１０〜２０ｎｍの範囲のものを用いることが好
ましい。

【００２４】本発明の感光性樹脂組成物は、更にエポキ
シ樹脂を含有することができる。使用するエポキシ樹脂
としては、三菱油化シェル（株）製エピコートシリー
ズ、ダイセル（株）製セロキサイドシリーズ、エポリー
ドシリーズ、または、ビスフェノール−Ａ型エポキシ樹
脂、ビスフェノール−Ｆ型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ル−Ｓ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポ
リカルボン酸グリシジルエステル、ポリオールグリシジ
ルエステル、脂肪族または脂環式エポキシ樹脂、アミン
エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、
ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂、グリシジル（メ
タ）アクリレートとラジカル重合可能なモノマーとの共
重合エポキシ化合物等を挙げることができる。本発明で
は、上記のエポキシ樹脂を単独で、または２種以上の混
合物として使用することができる。このようなエポキシ
樹脂の添加量は、感光性樹脂組成物の総固形分において
０〜２０重量％の範囲で設定することができる。

【００２５】また、本発明の感光性樹脂組成物に用いる
溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−
プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール等のアルコール類、α−もし
くはβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−
２−ピロリドン等のケトン類、トルエン、キシレン、テ
トラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソル
ブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトー
ル、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチル
カルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレング
リコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコール
モノメチルエーテル、トリ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、酢酸エチル、酢
酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブア
セテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトール
アセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカ
ルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチ
ルエーテルアセテート等の酢酸エステル類等が挙げられ
る。

【００２６】上述のような本発明の感光性樹脂組成物
を、パターン被形成物上にダイレクトグラビアコーティ
ング法、グラビアリバースコーティング法、リバースロ
ールコーティング法、スライドダイコーティング法、ス
リットダイコーティング法、コンマコーティング法等の
公知の塗布手段により塗布、乾燥し、所定のマスクを介
して露光・現像した後、加熱処理を施すことによりパタ
ーンを形成することができる。そして、形成されたパタ
ーンは硬度が高く、例えば、高温高圧下において小さい
塑性変形量を有するものである。

【００２７】カラーフィルタ 図２は本発明のカラーフィルタの実施形態の一例を示す
部分平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線における縦断
面図である。図２および図３において、本発明のカラー
フィルタ１は、基板２と、この基板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５を備え、ブラック
マトリックス３の所定の複数の箇所（図１では５箇所）
には柱状凸部６が形成されている。

【００２８】また、図４は本発明のカラーフィルタの他
の実施形態を示す図３相当の縦断面図である。図４にお
いて、本発明のカラーフィルタ１１は、基板１２と、こ
の基板１２上に形成されたブラックマトリックス１３お
よび着色層１５を備え、ブラックマトリックス１３およ
び着色層１５を覆うように保護層１７が形成されてお
り、さらに、ブラックマトリックス１３の所定の複数の
箇所には柱状凸部１６が上記の保護層１７と一体的に形
成されている。

【００２９】上記のカラーフィルタ１，１１を構成する
基板２，１２としては、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ディスプレイ
用のカラーフィルタに適している。

【００３０】また、カラーフィルタ１，１１を構成する
ブラックマトリックス３，１３は、着色層５，１５から
なる表示画素部の間および着色層５，１５の形成領域の
外側に設けられている。このようなブラックマトリック
ス３，１３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。

【００３１】着色層５，１５は、赤色パターン５Ｒ，１
５Ｒ、緑色パターン５Ｇ，１５Ｇおよび青色パターン５
Ｂ，１５Ｂが所望のパターン形状で配列されており、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。ま
た、着色層５，１５を、例えば、赤色パターン５Ｒ，１
５Ｒが最も薄く、緑色パターン５Ｇ，１５Ｇ、青色パタ
ーン５Ｂ，１５Ｂの順に厚くすることにより、着色層
５，１５の各色ごとに最適な液晶層厚みを設定するよう
にしてもよい。

【００３２】柱状凸部６は、カラーフィルタ１をＴＦＴ
アレイ基板と貼り合わせたときにスペーサーとして作用
するものであり、本発明の感光性樹脂組成物を硬化させ
たものである。したがって、柱状凸部６は、平均粒径が
１０〜２００ｎｍの範囲内にある無機粉体を含有してお
り、上述の図１による説明のように、ＴＦＴアレイ基板
との組み立て（セル圧着）時の高温高圧下においても、
塑性変形量が小さく、スペーサーとしての機能を充分に
発現できる。この柱状凸部６は、上記の着色層５よりも
２〜１０μｍ程度の範囲で突出するように一定の高さを
もつものであり、突出量はカラー液晶ディスプレイの液
晶層に要求される厚み等から適宜設定することができ
る。また、柱状凸部６の太さは、５〜２０μｍ程度の範
囲で適宜設定することができ、柱状凸部６の形成密度
は、液晶層の厚みムラ、開口率、柱状凸部６の形状、材
質等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、
着色層５を構成する赤色パターン５Ｒ、緑色パターン５
Ｇおよび青色パターン５Ｂの１組に１個の割合で必要十
分なスペーサー機能を発現する。このような柱状凸部６
の形状は、図示例では円柱形状となっているが、これに
限定されるものではなく、角柱形状、截頭錐体形状等で
あってもよい。

【００３３】柱状凸部１６は、カラーフィルタ１１をＴ
ＦＴアレイ基板と貼り合わせたときにスペーサーとして
作用するものであり、保護層１７はカラーフィルタ１１
の表面を平坦化するとともに、着色層１５に含有される
成分の液晶層への溶出を防止するために設けられたもの
である。これらの柱状凸部１６と保護層１７は、本発明
の感光性樹脂組成物のうち、平均粒径が１０〜２０ｎｍ
の無機粉体を含有したものを硬化させたものである。し
たがって、柱状凸部１６は、平均粒径が１０〜２０ｎｍ
の範囲内にある無機粉体を含有しており、上述の図１に
よる説明のように、ＴＦＴアレイ基板との組み立て（セ
ル圧着）時の高温高圧下においても、塑性変形量が小さ
く、スペーサーとしての機能を充分に発現でき、かつ、
透明性の良好なものである。また、保護層１７も平均粒
径が１０〜２０ｎｍの範囲内にある無機粉体を含有して
いるので、透明性に優れるとともに、硬度が高く優れた
耐擦過性をもつので、配向層のラビング処理等による傷
の発生が防止される。

【００３４】上記の柱状凸部１６は、保護層１７よりも
２〜１０μｍ程度の範囲で突出するように一定の高さを
もつものであり、突出量はカラー液晶ディスプレイの液
晶層に要求される厚み等から適宜設定することができ
る。また、柱状凸部１６の太さは、５〜２０μｍ程度の
範囲で適宜設定することができ、柱状凸部１６の形成密
度は、液晶層の厚みムラ、開口率、柱状凸部１６の形
状、材質等を考慮して適宜設定することができるが、例
えば、着色層１５を構成する赤色パターン１５Ｒ、緑色
パターン１５Ｇおよび青色パターン１５Ｂの１組に１個
の割合で必要十分なスペーサー機能を発現する。このよ
うな柱状凸部１６の形状は、図示例では円柱形状となっ
ているが、これに限定されるものではなく、角柱形状、
截頭錐体形状等であってもよい。

【００３５】また、保護層１７の厚みは、使用される材
料の光透過率、カラーフィルタ１１の表面状態等考慮し
て設定することができ、例えば、０．１〜２．０μｍの
範囲で設定することができる。このような保護層１７
は、カラーフィルタ１１をＴＦＴアレイ基板と貼り合わ
せたときに液晶層と接するような着色層１５を少なくと
も覆うように形成される。

【００３６】次に、本発明の感光性樹脂組成物によるパ
ターン形成の説明を兼ね、本発明の感光性樹脂組成物を
用いたカラーフィルタ１の製造について図５を参照しな
がら説明する。まず、基板２上にブラックマトリックス
３を形成し、次いで、基板２上の赤色パターン形成領域
に赤色パターン５Ｒ、緑色パターン形成領域に緑色パタ
ーン５Ｇ、さらに、青色パターン形成領域に青色パター
ン５Ｂを形成して着色層５とする（図５（Ａ））。

【００３７】上記のブラックマトリックス３の形成は、
例えば、以下のように行うことができる。まず、スパッ
タリング法、真空蒸着法等により形成したクロム等の金
属薄膜、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有した樹脂
層等からなる遮光層を基板２上に形成し、この遮光層上
に公知のポジ型あるいはネガ型の感光性レジストを用い
て感光性レジスト層を形成する。次いで、感光性レジス
ト層をブラックマトリックス用のフォトマスクを介して
露光、現像し、露出した遮光層をエッチングした後、残
存する感光性レジスト層を除去することによって、ブラ
ックマトリックス３を形成する。

【００３８】また、上記の着色層５の形成は、例えば、
以下のように行うことができる。まず、ブラックマトリ
ックス３を覆うように基板２上に赤色着色材を含有した
赤色感光性樹脂層を形成し、所定のフォトマスクを介し
て上記の赤色感光性樹脂層を露光して現像を行うことに
より、基板２上の赤色パターン形成領域に赤色パターン
５Ｒを形成する。以下、同様に、基板２上の緑色パター
ン形成領域に緑色パターン５Ｇを形成し、さらに、基板
２上の青色パターン形成領域に青色パターン５Ｂを形成
する。

【００３９】次に、ブラックマトリックス３および着色
層５を覆うように本発明の感光性樹脂組成物を塗布し
て、感光性樹脂層６′を形成する（図５（Ｂ））。この
感光性樹脂層６′は、本発明の感光性樹脂組成物をダイ
レクトグラビアコーティング法、グラビアリバースコー
ティング法、リバースロールコーティング法、スライド
ダイコーティング法、スリットダイコーティング法、コ
ンマコーティング法等の公知の塗布手段により塗布、乾
燥して形成することができる。

【００４０】次に、感光性樹脂層６′を柱状凸部形成用
のフォトマスクＭを介して露光する（図５（Ｃ））。使
用するフォトマスクＭは、柱状凸部６形成のための所定
の位置に開口部を備えている。

【００４１】次に、現像液により感光性樹脂層６′の現
像を行う。この現像によって、柱状凸部形成部位の感光
性樹脂層６′は溶解されずに柱状凸部のパターンとして
残る。その後、加熱処理（ポストベーク）を施して柱状
凸部６を完成し、本発明のカラーフィルタ１が得られる
（図５（Ｄ））。

【００４２】上記の柱状凸部６を備える本発明のカラー
フィルタ１に配向層を設けて配向処理（ラビング）した
後、ＴＦＴアレイ基板と貼り合わせた場合（セル圧
着）、柱状凸部６がカラーフィルタ１とＴＦＴアレイ基
板との間に間隙を形成する。そして、本発明のカラーフ
ィルタ１は、その柱状凸部６の１８０℃における塑性変
形量が小さいので、スペーサーとしての機能が維持さ
れ、両基板の間隙精度は極めて高いものとなる。

【００４３】次に、本発明の感光性樹脂組成物を用いた
カラーフィルタ１１の製造について図６を参照しながら
説明する。まず、基板１２上にブラックマトリックス１
３を形成し、次いで、基板１２上の赤色パターン形成領
域に赤色パターン１５Ｒ、緑色パターン形成領域に緑色
パターン１５Ｇ、さらに、青色パターン形成領域に青色
パターン１５Ｂを形成して着色層１５とする（図６
（Ａ））。このブラックマトリックス１３、着色層１５
の形成は、上述のブラックマトリックス３、着色層５の
形成と同様に行うことができる。

【００４４】次に、ブラックマトリックス１３および着
色層１５を覆うように本発明の感光性樹脂組成物を塗布
して、感光性樹脂層１６′を形成する（図６（Ｂ））。
この感光性樹脂層１６′は、本発明の感光性樹脂組成物
のうち、平均粒径が１０〜２０ｎｍの無機粉体を含有し
たものをダイレクトグラビアコーティング法、グラビア
リバースコーティング法、リバースロールコーティング
法、スライドダイコーティング法、スリットダイコーテ
ィング法、コンマコーティング法等の公知の塗布手段に
より塗布、乾燥して形成することができる。

【００４５】次に、感光性樹脂層１６′を柱状凸部形成
用のフォトマスクＭを介して露光する（図６（Ｃ））。
使用するフォトマスクＭは、柱状凸部１６形成のための
所定の位置に開口部を備えている。このときの露光量
は、柱状凸部１６の形成に必要な露光量以上とする。次
いで、感光性樹脂層１６′に対して全面露光を行う（図
６（Ｄ））。このときの露光量は、柱状凸部形成部位を
除く部位に、現像により感光性樹脂層が残存して保護層
１７が形成できる程度の露光量とする。

【００４６】次に、現像液により感光性樹脂層１６′の
現像を行う。この現像によって、柱状凸部形成部位の感
光性樹脂層１６′は溶解されずに柱状凸部のパターンと
して残り、他の部位はある程度溶解されて残る。その
後、加熱処理（ポストベーク）を施して柱状凸部１６と
保護層１７を完成し、本発明のカラーフィルタ１１が得
られる（図６（Ｅ））。

【００４７】上記の柱状凸部１６を備える本発明のカラ
ーフィルタ１１に配向層を設けて配向処理（ラビング）
した場合、保護層１７は無機粉体を含有して耐擦過性に
優れるので、傷の発生等が防止される。その後、カラー
フィルタ１１をＴＦＴアレイ基板と貼り合わせた場合
（セル圧着）、柱状凸部１６がカラーフィルタ１１とＴ
ＦＴアレイ基板との間に間隙を形成する。そして、本発
明のカラーフィルタ１１は、その柱状凸部１６の１８０
℃における塑性変形量が小さいので、スペーサーとして
の機能が維持され、両基板の間隙精度は極めて高いもの
となる。また、保護層１７は透明性の高いものであり、
高品質の画像形成を可能とする。

【００４８】

【実施例】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］まず、感光性樹脂組成物として、平均粒径
が２０ｎｍである酸化ケイ素を固形分中に下記表１に示
す含有量で含有する下記の５種の感光性樹脂組成物Ｉ、
II、III、IV、Ｖを調製した。

【００４９】 感光性樹脂組成物Ｉの組成 ・ポリマー … ４９．５重量部 （スチレン−メタクリル酸メチル−メタクリル酸の共重合体） ・モノマー … ３９．６重量部 （ジペンタエリスリトールペンタアクリレート） ・光重合開始剤 … ９．９重量部 （イルガキュア３６９（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）） ・酸化ケイ素（コロイダルシリカ） … １重量部 （日産化学工業（株）製スノーテックスＮＰＣ−ＳＴ） （固形分表示） ・溶剤（メチルカルビトール） … ２００重量部

【００５０】 感光性樹脂組成物IIの組成 ・ポリマー … ４７．５重量部 （スチレン−メタクリル酸メチル−メタクリル酸の共重合体） ・モノマー … ３８．０重量部 （ジペンタエリスリトールペンタアクリレート） ・光重合開始剤 … ９．５重量部 （イルガキュア３６９（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）） ・酸化ケイ素（コロイダルシリカ） … ５重量部 （日産化学工業（株）製スノーテックスＮＰＣ−ＳＴ） （固形分表示） ・溶剤（メチルカルビトール） … ２００重量部

【００５１】 感光性樹脂組成物IIIの組成 ・ポリマー … ４０重量部 （スチレン−メタクリル酸メチル−メタクリル酸の共重合体） ・モノマー … ３２重量部 （ジペンタエリスリトールペンタアクリレート） ・光重合開始剤 … ８重量部 （イルガキュア３６９（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）） ・酸化ケイ素（コロイダルシリカ） … ２０重量部 （日産化学工業（株）製スノーテックスＮＰＣ−ＳＴ） （固形分表示） ・溶剤（メチルカルビトール） … ２００重量部

【００５２】 感光性樹脂組成物IVの組成 ・ポリマー … ３７．５重量部 （スチレン−メタクリル酸メチル−メタクリル酸の共重合体） ・モノマー … ３０重量部 （ジペンタエリスリトールペンタアクリレート） ・光重合開始剤 … ７．５重量部 （イルガキュア３６９（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）） ・酸化ケイ素（コロイダルシリカ） … ２５重量部 （日産化学工業（株）製スノーテックスＮＰＣ−ＳＴ） （固形分表示） ・溶剤（メチルカルビトール） … ２００重量部

【００５３】 感光性樹脂組成物Ｖの組成 ・ポリマー … ５０重量部 （スチレン−メタクリル酸メチル−メタクリル酸の共重合体） ・モノマー … ４０重量部 （ジペンタエリスリトールペンタアクリレート） ・光重合開始剤 … １０重量部 （イルガキュア３６９（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）） ・溶剤（メチルカルビトール） … ２００重量部

【００５４】次に、上記の各感光性樹脂組成物（Ｉ、I
I、III、IV、Ｖ）をガラス基板上にスピンコート法によ
り塗布し、所定形状の開口部を設けたフォトマスクを介
して２００ｍＪ／ｃｍ²の露光量で露光を行い、現像、
加熱処理（２３０℃、３０分間）を行った。これによ
り、断面積１００μｍ²、厚みＴが５μｍであるパター
ン試料を作成した。次いで、各パターン試料に対し、１
８０℃で厚み方向に２．２ｍＮ／秒の割合で４０ｍＮま
で荷重をかけ、５秒間保持した後に、厚み方向に２．２
ｍＮ／秒の割合で荷重を取り除いたときの変形量（μ
ｍ）を（株）フィッシャー・インストルメンツ製フィッ
シャースコープＨ−１００（ビッカース圧子（四角錐形
状）を研磨して１００μｍ×１００μｍの平面を有する
圧子を使用）にて測定し、図１に示される塑性変形量Ｔ
３を下記の表１に示した。

【００５５】次に、カラーフィルタ用の基板として、３
００ｍｍ×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金属クロムからなる遮光層（厚さ
０．１μｍ）を成膜した。次いで、この遮光層に対し
て、通常のフォトリソグラフィー法によって感光性レジ
スト塗布、マスク露光、現像、エッチング、レジスト層
剥離を行ってブラックマトリックスを形成した。

【００５６】次に、ブラックマトリックスが形成された
基板全面に、赤色パターン用の感光性着色材料（富士フ
ィルムオーリン（株）製カラーモザイクＣＲ−７００
１）をスピンコート法により塗布して赤色感光性樹脂層
を形成し、プレベーク（８５℃、５分間）を行った。そ
の後、所定の着色パターン用フォトマスクを用いて赤色
感光性樹脂層をアライメント露光し、現像液（富士フィ
ルムオーリン（株）製カラーモザイク用現像液ＣＤの希
釈液）にて現像を行い、次いで、ポストベーク（２００
℃、３０分間）を行って、ブラックマトリックスパター
ンに対して所定の位置に赤色パターン（厚み１．５μ
ｍ）を形成した。

【００５７】同様に、緑色パターン用の感光性着色材料
（富士フィルムオーリン（株）製カラーモザイクＣＧ−
７００１）を用いて、ブラックマトリックスパターンに
対して所定の位置に緑色パターン（厚み１．５μｍ）を
形成した。さらに、青色パターン用の感光性着色材料
（富士フィルムオーリン（株）製カラーモザイクＣＢ−
７００１）を用いて、ブラックマトリックスパターンに
対して所定の位置に青色パターン（厚み１．５μｍ）を
形成した。

【００５８】次いで、着色層が形成された基板上に、上
記の感光性樹脂組成物Ｉをスピンコート法により塗布し
乾燥して、厚み５．５μｍの感光性樹脂層を形成した。
次いで、超高圧水銀灯を露光光源とするプロキシミティ
露光機にて、柱状凸部の形成位置に所定形状の開口部を
設けたフォトマスクを介して２００ｍＪ／ｃｍ²の露光
量で露光を行った。

【００５９】次に、基板を現像液（水酸化カリウム水溶
液）に６０秒間浸漬して現像を行い、洗浄後、クリーン
オーブン中でポストベーク（２００℃、３０分間）を行
った。このような一連の処理により、露光された箇所に
は、高さが５μｍ、上端部面積約１００μｍ²の円柱形
状の柱状凸部が形成された。

【００６０】次に、着色層上に酸化インジウムスズ（Ｉ
ＴＯ）からなる共通透明電極層を形成した。これによ
り、図２及び図３に示されるような構造のカラーフィル
タ（試料Ｉ）を得た。

【００６１】また、感光性樹脂組成物Ｉの代わりに、感
光性樹脂組成物II、III、IV、Ｖを用いた他は、カラー
フィルタ試料Ｉと同様にして、カラーフィルタ（試料I
I、III、IV、Ｖ）を得た。一方、透明基板として３００
ｍｍ×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、基板上の所定の複数の個所
に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、各ＴＦＴのド
レイン電極に接続するように透明画素電極を酸化インジ
ウムスズ（ＩＴＯ）により形成して、対向電極基板を作
製した。

【００６２】次に、上記のカラーフィルタ（試料Ｉ、I
I、III、IV、Ｖ）の共通透明電極層を覆うように、ま
た、対向電極基板の透明画素電極を覆うように、ポリイ
ミド樹脂塗料（日産化学（株）製ＳＥ−７４９２）を塗
布、乾燥して配向層（厚み０．０７μｍ）を設け、配向
処理を施した。

【００６３】次いで、これらのカラーフィルタと対向電
極基板を用いて液晶ディスプレイを作製（セル圧着時の
温度＝１８０℃）し、表示画像の色むらの有無を観察し
て結果を下記の表１に示した。

【００６４】

【表１】

【００６５】表１に示されるように、固形分中に酸化ケ
イ素を５〜２０重量％の範囲で含有する感光性樹脂組成
物II、IIIを用いて形成されたパターン試料は、１８０
℃における塑性変形率Ｔ３が小さいものであった。ま
た、これらの感光性樹脂組成物を用いて柱状凸部を形成
したカラーフィルタは、画像表示が良好な液晶ディスプ
レイの製造を可能とすることが確認された。

【００６６】しかし、固形物中の酸化ケイ素の含有量が
１重量％である感光性樹脂組成物Ｉ、酸化ケイ素を含有
しない感光性樹脂組成物Ｖを用いて形成されたパターン
試料は、１８０℃における塑性変形率Ｔ３が大きく、こ
の感光性樹脂塑性物Ｉ、Ｖを用いて柱状凸部を形成した
カラーフィルタは、柱状凸部の塑性変形量が大きく、画
像表示が良好な液晶ディスプレイの製造が困難であっ
た。

【００６７】また、固形分中に酸化ケイ素を２５重量％
含有する感光性樹脂組成物IVを用いて形成されたパター
ン試料は、１８０℃における塑性変形率Ｔ３が小さいも
のの、パターン形成性が悪いものであった。そして、こ
の感光性樹脂塑性物IVを用いて柱状凸部を形成したカラ
ーフィルタは、柱状凸部の形成精度が悪く、画像表示が
良好な液晶ディスプレイの製造が困難であった。

【００６８】［実施例２］まず、感光性樹脂組成物とし
て、下記の表２に示すように含有する酸化ケイ素粉体の
平均粒径を変えた下記組成の７種の感光性樹脂組成物
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇを調製した。

【００６９】 感光性樹脂組成物の組成 ・ポリマー … ４５重量部 （スチレン−メタクリル酸メチル−メタクリル酸の共重合体） ・モノマー … ３６重量部 （ジペンタエリスリトールペンタアクリレート） ・光重合開始剤 … ９重量部 （イルガキュア３６９（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）） ・酸化ケイ素（コロイダルシリカ） … １０重量部 （日産化学工業（株）製スノーテックスＮＰＣ−ＳＴ） （固形分表示） ・溶剤（メチルカルビトール） … ２００重量部

【００７０】次に、上記の各感光性樹脂組成物（Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）について、実施例１と同様に
して、塑性変形量Ｔ３を測定して、下記の表２に示し
た。次に、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。次いで、着色層
が形成された基板上に、上記の本発明の感光性樹脂組成
物Ａをスピンコート法により塗布し乾燥して、厚み５．
５μｍの感光性樹脂層を形成した。次いで、超高圧水銀
灯を露光光源とするプロキシミティ露光機にて、柱状凸
部の形成位置に所定形状の開口部を設けたフォトマスク
を介して２００ｍＪ／ｃｍ²の露光量で露光を行った。
さらに、上記露光光源を用いて２５ｍＪ／ｃｍ²の露光
量で感光性樹脂層の全面の露光を行った。

【００７１】次に、基板を現像液（水酸化カリウム水溶
液）に６０秒間浸漬して現像を行い、洗浄後、クリーン
オーブン中でポストベーク（２３０℃、３０分間）を行
った。このような一連の処理により、ブラックマトリッ
クスと着色層上には厚み２μｍの保護層と、この保護層
からの高さが３μｍ、上端部面積約１００μｍ²の円柱
形状の柱状凸部とが一体的に形成された。

【００７２】次に、保護層上に酸化インジウムスズ（Ｉ
ＴＯ）からなる共通透明電極層を形成した。これによ
り、図４に示されるような構造のカラーフィルタ（試料
Ａ）を得た。

【００７３】また、感光性樹脂組成物Ａの代わりに、感
光性樹脂組成物Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇを用いた他は、
カラーフィルタ試料Ａと同様にして、カラーフィルタ
（試料Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）を得た。

【００７４】その後、各カラーフィルタを用いて、実施
例１と同様にして液晶ディスプレイを作製し、表示画像
の色むらの有無を観察し、また、下記の方法でコントラ
スト比を測定して、結果を下記の表２に示した。 （コントラスト比の測定方法）液晶ディスプレイを表示
させた時の最高輝度と最小輝度の比をコントラスト比と
する。輝度の測定はトプコン社製ＢＭ−５Ａ輝度計にて
行った。

【００７５】

【表２】

【００７６】表２に示されるように、感光性樹脂組成物
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを用いて形成されたパターン試料
は、いずれも１８０℃における塑性変形量が小さいもの
であった。また、これらの感光性樹脂組成物を用いて保
護層と柱状凸部を一体的に形成したカラーフィルタを使
用した液晶ディスプレイは、色むらのない画像表示が可
能であった。しかし、コントラスト比に着目すると、平
均粒径が１０〜２０ｎｍの範囲にある酸化ケイ素を含有
するカラーフィルタＡ、Ｂを使用した液晶ディスプレイ
の画像品質が、他のカラーフィルタを使用した液晶ディ
スプレイの画像品質よりも良好であった。

【００７７】また、感光性樹脂組成物Ｆを用いて形成さ
れたパターン試料は、１８０℃における塑性変形率Ｔ３
が小さいものの、パターン形成性が悪いものであった。
そして、この感光性樹脂塑性物Ｆを用いて柱状凸部を形
成したカラーフィルタは、画像表示が良好な液晶ディス
プレイの製造が困難であった。さらに、酸化ケイ素を含
有しない感光性樹脂組成物Ｇを用いて形成されたパター
ン試料は、１８０℃における塑性変形率Ｔ３が大きいも
のであった。そして、この感光性樹脂塑性物Ｇを用いて
柱状凸部を形成したカラーフィルタは、柱状凸部の塑性
変形量が大きく、また、ラビング処理時に保護層に傷が
発生し、画像表示が良好な液晶ディスプレイの製造が困
難であった。

【００７８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば感
光性樹脂組成物に無機粉体が含有されているので、露光
・現像し加熱処理を施して形成されたパターンは、高温
高圧下において小さい塑性変形率を有するものとなる。
この感光性樹脂組成物を用いて形成した複数の柱状凸部
を備えるカラーフィルタでは、セル圧着時の高温高圧下
における柱状凸部の塑性変形量が小さく、スペーサーと
しての機能を常時維持することができ、液晶層の厚み制
御に高い精度を要求されるカラー液晶ディスプレイ、例
えば、ＩＰＳ（In-Plane Switching）液晶モードのカラ
ー液晶ディスプレイにも対応することができ、表示品質
に優れ信頼性の高い液晶ディスプレイが可能となる。さ
らに、平均粒径が１０〜２０ｎｍの範囲である無機粉体
を含有した本発明の感光性樹脂組成物を用いて柱状凸部
と一体的に形成した保護層を備えるカラーフィルタで
は、上記の柱状凸部における効果とともに、保護層の硬
度が高く耐擦過性が向上するので、配向層のラビング処
理による傷の発生が防止され、表示品質に優れ信頼性の
高い液晶ディスプレイが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】荷重と変形量との関係を示す図である。

【図２】本発明のカラーフィルタの実施形態の一例を示
す部分平面図である。

【図３】図２に示された本発明のカラーフィルタのＡ−
Ａ線における縦断面図である。

【図４】本発明のカラーフィルタの他の実施形態を示す
縦断面図である。

【図５】本発明のカラーフィルタの製造例を説明するた
めの工程図である。

【図６】本発明のカラーフィルタの製造例を説明するた
めの工程図である。

【符号の説明】

１，１１…カラーフィルタ ２，１２…基板 ３，１３…ブラックマトリックス ５，１５…着色層 ６，１６…柱状凸部 １７…保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H025 AA10 AA13 AB13 AB20 AC01 AD01 BC13 BC42 CA00 CC08 DA01 DA31 2H048 BB02 BB08 BB37 BB44 2H089 LA04 LA09 MA03X MA05X NA14 NA24 NA45 NA48 PA06 PA07 QA02 QA06 QA14 TA12 2H091 FA02Y FA35Y FB04 FB12 FB13 FC10 FC23 FC26 FD04 FD05 GA08 GA16 LA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パターン形成用の感光性樹脂組成物にお
   いて、少なくともポリマー、モノマー、光重合開始剤、
   無機粉体を含有し、前記無機粉体は平均粒径が１０〜２
   ００ｎｍの範囲であることを特徴とする感光性樹脂組成
   物。
2. 【請求項２】 前記無機粉体の含有量は、固形分中５〜
   ２０重量％の範囲であることを特徴とする請求項１に記
   載の感光性樹脂組成物。
3. 【請求項３】 前記無機粉体は、平均粒径が１０〜２０
   ｎｍの範囲内にある酸化ケイ素微粒子であることを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載の感光性樹脂組成
   物。
4. 【請求項４】 基板と、該基板上に所定のパターンで形
   成された複数色からなる着色層と、前記基板上の複数の
   部位に形成され前記着色層よりも突出した柱状凸部を備
   え、該柱状凸部は請求項１乃至請求項３のいずれかに記
   載の感光性樹脂組成物を硬化させたものであることを特
   徴とする液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。
5. 【請求項５】 基板と、該基板上に所定のパターンで形
   成された複数色からなる着色層と、少なくとも前記着色
   層を覆うように形成された保護層と、前記基板上の複数
   の部位に前記保護層と一体的に形成され前記保護層より
   も突出した柱状凸部とを備え、前記保護層および前記柱
   状凸部は請求項３に記載の感光性樹脂組成物を硬化させ
   たものであることを特徴とする液晶ディスプレイ用カラ
   ーフィルタ。