JP2004301933A - 液晶表示装置用基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、微小荷重域での変形量が大きいことから、上述したような重力不良と呼ばれるムラが発生することなく、かつパネルの均一性も高く、さらに局所的な荷重に対しても十分な回復率を有する液晶表示装置用基板を提供することを主目的とするものである。
【解決手段】上記目的を達成するために、本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成された柱状スペーサとを少なくとも有する液晶表示装置用基板であって、所定の測定方法により上記スペーサを測定した際に得られる下記初期変形量Ａが０．０４μｍ以上であり、かつ下記塑性変形量Ｂが０．７μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置用基板を提供する。
【選択図】 無し
【解決手段】上記目的を達成するために、本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成された柱状スペーサとを少なくとも有する液晶表示装置用基板であって、所定の測定方法により上記スペーサを測定した際に得られる下記初期変形量Ａが０．０４μｍ以上であり、かつ下記塑性変形量Ｂが０．７μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置用基板を提供する。
【選択図】 無し
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、均一なセルギャップを維持し得る液晶表示装置用基板、およびこの液晶表示装置用基板を用い、表示品質に優れた液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、表示側基板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表示側基板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】
このような液晶表示装置には、スタティック駆動方式、単純マトリックス方式、アクティブマトリックス方式など種々の駆動方式があるが、近年、パーソナルコンピューターや携帯情報端末などのフラットディスプレーとして、アクティブマトリックス方式又は単純マトリックス方式の液晶パネルを用いたカラー液晶表示装置が急速に普及してきている。
【０００４】
図３は、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置パネルの一例である。液晶表示装置１０１は、表示側基板であるカラーフィルタ１と液晶駆動側基板であるＴＦＴアレイ基板２とを対向させて１〜１０μｍ程度の間隙部３を設け、この間隙部３内に液晶Ｌを充填し、その周囲をシール材４で密封した構造をとっている。カラーフィルタ１は、透明基板５上に、画素間の境界部を遮光するために所定のパターンに形成されたブラックマトリックス層６と、各画素を形成するために複数の色（通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色）を所定順序に配列した画素部７と、保護膜８と、透明電極膜９とが、透明基板に近い側からこの順に積層された構造をとっている。
【０００５】
一方、ＴＦＴアレイ基板２は、透明基板上にＴＦＴ素子を配列し、透明電極膜を設けた構造をとっている（図示せず）。また、カラーフィルタ１及びこれと対向するＴＦＴアレイ基板２の内面側には配向膜１０が設けられる。そして、各色に着色された画素の背後にある液晶層の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。
【０００６】
ここで、間隙部３の厚さ、すなわちセルギャップ（表示側基板と液晶駆動側基板の間隙距離）は液晶層の厚さそのものであり、色ムラやコントラストムラといった表示ムラを防止し、均一な表示、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カラー液晶表示装置に付与するためには、セルギャップを一定且つ均一に維持する必要がある。
【０００７】
セルギャップを維持する方法としては、間隙部３内にスペーサとしてガラス、アルミナ又はプラスチック等からなる一定サイズの球状又は棒状粒子１１を多数散在させ、カラーフィルタ１とＴＦＴアレイ基板２とを貼り合わせ、液晶を注入する方法がある。この方法においては、スペーサの大きさをもってセルギャップが決定され、維持される。
【０００８】
しかしながら、間隙部内にスペーサとして粒子を散在させる方法では、スペーサの分布が偏り易い等の種々の問題点があった。これら粒子状スペーサの問題点を解消する方法として、図４に示すように、カラーフィルタ１の内面側であってブラックマトリックス層６が形成されている位置と重なり合う領域（非表示領域）に、セルギャップに対応する高さを有する柱状スペーサ１２を形成することが行われるようになってきた。柱状スペーサ１２は、カラーフィルタの透明基板上に光硬化性樹脂を均一な厚みに塗布し、得られた塗膜をフォトリソグラフィーによってパターン露光して硬化させることによって、ブラックマトリックス層の形成領域内すなわち非表示領域に形成される。
【０００９】
このような液晶表示装置においては、近年大面積化が急速に進んでいる。このように基板面積が大きくなると、従来よりシール材の硬化および液晶の封入の際に行われていたメカプレス方式を採用することが、シール材の硬化の均一性の確保や設備の問題等から難しくなるため、真空プレス方式により行われることが多くなってきている。しかしながら、真空プレス方式ではセルにかかる荷重がメカプレス方式に比べて非常に小さく、余分にセルに注入された液晶を押し出すことができない。通常メカプレスによりセル組みを行なった場合は、セルに対し十分に荷重が加えられた状態で封止されることとなる為、バックライド点灯などにより液晶が熱膨張を生じても柱材が対向基板から離れることはない。しかしながら真空プレス方式によりセル組みを行った場合にはセルに加えられる荷重が弱い為、液晶が熱膨張を起こした際に対向基板が柱材から離れてしまう。これによって液晶パネルの下部に液晶が偏在してしまい重力不良と呼ばれる表示ムラを生じる。
【００１０】
このような問題点を解決する方法として、真空プレス方式での弱い荷重であっても、基板間の平行を保つことができるように、上述した柱状スペーサの個数密度を減少させる方法が考えられる。しかしながら、柱状スペーサの個数密度を減少させてしまうと、特に大型の液晶表示装置の場合はパネルの均一性の問題が生じてしまい、採用することはできない。
【００１１】
一方、個々の柱状スペーサの硬度を低下させる方法や、柱状スペーサ自体の大きさを小さくする方法等も考えられる。しかしながら、このような方法を採用すると、通常塑性変形量が大きくなってしまい、局所的に荷重が加わった場合、例えば指押し試験等の耐圧試験などの場合において、表示不良が生じてしまうといった問題があった。
【００１２】
なお、本発明に関する先行技術文献は、発見されていない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、微小荷重域での変形量が大きいことから、上述したような重力不良と呼ばれるムラが発生することなく、かつパネルの均一性も高く、さらに局所的な荷重に対しても十分な回復率を有する液晶表示装置用基板を提供することを主目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、透明基板と、前記透明基板上に形成された柱状スペーサとを少なくとも有する液晶表示装置用基板であって、下記の測定方法により上記スペーサを測定した際に得られる下記初期変形量Ａが０．０４μｍ以上であり、かつ下記塑性変形量Ｂが０．７μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置用基板を提供する。
【００１５】
上記初期変形量Ａが、上記範囲内の値であれば、真空プレス方式を用いた場合の比較的弱い荷重であっても、上述した重力ムラといった不具合が生じることはない。また、塑性変形量Ｂが上記値以下であるので、指押し試験等の局所的に荷重が加わった場合であっても、表示不良等の不具合が生じる可能性が少ない。
・測定方法：２２ｍＰａ／ｓｅｃの荷重付加速度にて、８０ｍＮまで上記柱状スペーサの軸方向に圧縮荷重を付加し、その状態で５秒間保持し、その後２２ｍＰａ／ｓｅｃの荷重除去速度にて、０ｍＮまで荷重を除去し、その状態で５秒間保持する。
・初期変形量Ａ：柱状スペーサの初期高さをＸ、上記荷重付加時における下記式（１）で得られる荷重Ｆ（ｍＮ）を付加した際の高さをＹとした場合、Ｘ−Ｙで得られる圧縮変形量。
【００１６】
Ｆ＝１９．６／ｎ （１）
（１０≦ｎ≦５０、ｎは柱状スペーサの個数密度（個／ｍｍ２）を示す。）
・塑性変形量Ｂ：柱状スペーサの初期高さをＸ、上記荷重を除去し、その状態で５秒間保持した後の高さをＺとした場合、Ｘ−Ｚで得られる残留変形量。
【００１７】
上記本発明においては、下記弾性変形率Ｃが６０％以上であることが好ましい。この範囲内の弾性変形率であれば、上述した指押し試験等の局所的に荷重が加わった場合においても、十分に元の形状に復帰するものであることから、表示不良等の問題が生じる可能性がさらに低下するからである。
・弾性変形率Ｃ：柱状スペーサの初期高さをＸ、８０ｍＮの荷重を付加し５秒間保持した後の高さをＷ、上記荷重を除去して５秒間保持した後の高さをＺとした場合、［（Ｚ−Ｗ）／（Ｘ−Ｗ）］×１００で得られる変形率。
【００１８】
上記本発明は、特に１７インチ以上の液晶表示装置に用いられるものであることが好ましい。大型化された液晶表示装置において、特に真空プレス方式を採用する必要性があり、本発明がより有効であるからである。
【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柱状スペーサとを少なくとも有し、１７インチ以上の液晶表示装置に用いられる液晶表示装置用基板であって、上記柱状スペーサの個数密度が、１５個／ｍｍ２〜５０個／ｍｍ２の範囲内であることを特徴とする液晶表示装置用基板を提供する。
【００２０】
上述したように、１７インチ以上の液晶表示装置においては、真空プレス方式によりプレスを行いシール材の硬化および液晶の充填を行う必要があるが、真空プレス方式では上述したように真空ムラと称される不具合があり、比較的弱い荷重であっても、所定量の変形をする柱状スペーサが必要となる。しかしながら、柱状スペーサが従来の個数密度（１０個／ｍｍ２以下）であれば、個々の柱状スペーサが受ける荷重を保持する必要性があり、かつ個々の柱状スペーサの上底面積を大幅に広くとることはできないことから硬度を低下させることは困難であり、結果的に真空ムラを防止することは困難であった。また、上述したような大型の液晶表示装置に対して真空プレス方式を用いる場合に、柱状スペーサが従来の個数密度（１０個／ｍｍ２以下）であると、柱状スペーサ間の平坦性に問題が生じる場合があり、液晶表示装置の表示の均一性に問題が生じる場合があった。
【００２１】
本発明は、柱状スペーサの個数密度を、１５個／ｍｍ２〜５０個／ｍｍ２の範囲内とすることにより、真空ムラの発生を防止することができ、さらに液晶表示装置の表示の均一性を向上させるといった効果を有する。
【００２２】
本発明はさらに、上述した液晶表示装置用基板を有することを特徴とする液晶表示装置を提供する。このような液晶表示装置は、製造時に真空ムラ等の不具合が生じ難いことから歩留りが高く、かつ表示品質が良好であるといった利点を有するものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶表示装置用基板、およびそれを用いた液晶表示装置について説明する。
【００２４】
Ａ．液晶表示装置用基板
本発明の液晶表示装置用基板は、二つの態様を含むものである。それらをそれぞれ第１実施態様および第２実施態様として説明する。
【００２５】
１．第１実施態様
本発明の液晶表示装置用基板の第１実施態様は、透明基板と、前記透明基板上に形成された柱状スペーサとを少なくとも有する液晶表示装置用基板であって、下記の測定方法により上記スペーサを測定した際に得られる下記初期変形量Ａが０．０４μｍ以上であり、かつ下記塑性変形量Ｂが０．７μｍ以下であることを特徴とするものであり、さらに下記弾性変形率Ｃが６０％以上であることが好ましい。
【００２６】
以下、このような本実施態様を特定する際に用いられる測定方法と、この測定方法により得られる初期変形量Ａ、塑性変形量Ｂ、および弾性変形率Ｃとについて詳細に説明する。
【００２７】
（測定方法）
本実施態様に用いられる測定方法は、透明基板上に形成された柱状スペーサに対して行われるものであり、まず、柱状スペーサの上底面に対して柱状スペーサの軸方向に２２ｍＰａ／ｓｅｃの荷重付加速度にて荷重を加える（図１中のａ）。この荷重の付加は、８０ｍＮまで行われる。次いで、８０ｍＮの荷重を加えた状態で５秒間保持する（図１中のｂ）。その後、２２ｍＰａ／ｓｅｃの荷重除去速度にて０ｍＮとなるまで荷重を除去する（図１中のｃ）。そして、荷重が除去された状態（０ｍＮの状態）で５秒間保持する（図１中のｄ）。
【００２８】
このような方法で柱状スペーサに対して圧縮荷重を加えた状態での柱状スペーサにおける軸方向の変位量を測定する。図２は、変位量を測定したデータを示すものである。まず、一定の荷重付加速度にて荷重を加えている状態（図１中のａの状態）では、図２中のａに示すように荷重と共に変位量が増大する。次に８０ｍＮの荷重が加わった状態で５秒間保持する状態（図１中のｂの状態）では、変位量は一定若しくは微増する（図２中のｂ）。そして、一定の荷重除去速度で荷重を除去している状態（図１中のｃの状態）では、図２中のｃに示すように荷重の除去にしたがって変位量が減少する。そして、荷重０ｍＮの状態で５秒間保持している状態（図１中のｄの状態）では、変位量が徐々に減少していく（図２中のｄ）。
【００２９】
上記測定方法において、最大荷重を８０ｍＮとしたのは、局所的に荷重が加わった際の表示品質を評価する試験である指押し試験における荷重を参考にしたものであり、後述する塑性変形量Ｂもしくは弾性変形率Ｃの値を測定することにより、このような局所的な荷重が加わった際の表示品質を評価するために、最大荷重を８０ｍＮとしたのである。
【００３０】
本実施態様において、このような測定に供される試料としては、透明基板上に形成された柱状のスペーサであれば特に種類は限定されない。具体的には、製品から取り出したもの、製造途中のもの、測定用に調製されたもの等が試料として供される。したがって、透明基板上に例えばブラックマトリックスや保護層を介して柱状スペーサが形成されたものであってもよい。
【００３１】
この測定方法による測定は、室温下で行われる。なお、通常室温とは２３℃を示すものである。
【００３２】
測定に用いられる試験器は、精度良く圧縮荷重と変位量とを測定できるものが用いられる。具体的には、フィッシャー・インストルメンツ社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）の頭部を研磨して１００μｍ×１００μｍの平面を有する圧子を使用）を用いることができる。
【００３３】
（初期変位量Ａ）
本実施態様における初期変位量Ａとは、試料である柱状スペーサの初期高さをＸ、上記測定方法における荷重付加時（図１および図２中のａに相当する状態）における下記式（１）で得られる荷重Ｆ（ｍＮ）を付加した際の高さをＹとした場合、Ｘ−Ｙで得られる圧縮変形量を示すものである。
【００３４】
Ｆ＝１９．６／ｎ ・・・（１）
（１０≦ｎ≦５０、ｎは柱状スペーサの個数密度（個／ｍｍ２）を示す。）
先ず、上記式（１）について説明する。上記式（１）は、下記式（２）をまとめたものである。
【００３５】
Ｆ（ｍＮ）＝０．２（ｋｇｆ／ｃｍ２）×１０００×９．８／（ｎ×１００）・・・（２）
ここで、上記０．２ｋｇｆ／ｃｍ２の値は、真空プレス方式が用いられた場合の圧力と想定される値である。また、ｎは上述したように柱状スペーサの個数密度を示すものである。したがって、Ｆ（ｍＮ）値は、真空プレス時に個々の柱状スペーサが受けると推定される荷重を示すものである。
【００３６】
なお、上記式中の柱状スペーサの個数密度を示すｎの範囲は、１０〜５０個／ｍｍ２の範囲内としたが、より好ましくは１０〜３０個／ｍｍ２の範囲内、特に１５〜３０個／ｍｍ２の範囲内とすることが好ましい。
【００３７】
本実施態様における初期変位量Ａは、このＦで示される荷重、すなわち真空プレス時に個々の柱状スペーサが受けると推定される荷重が加わった際の変位量を示すものであり、真空プレス時の状態と近似させた際の変位量を示すものである。
【００３８】
したがって、上記初期変位量Ａがある程度大きければ、真空プレス時の変位も大きく、これにより真空ムラ等の不具合が生じることを防止することができるのである。
【００３９】
この初期変位量Ａは、上述したように柱状スペーサの初期高さをＸ、上記試験方法における荷重付加時（図１および図２中のａの状態）での上記式（１）で得られる荷重Ｆ（ｍＮ）を付加した際の高さをＹとした場合、Ｘ−Ｙで得られる圧縮変形量を示すものであり、具体的には図２中におけるαで示される変位量である。
【００４０】
本実施態様においては、このような初期変位量Ａが、０．０４μｍ以上であり、特に０．０６μｍ以上とすることが好ましい。上記範囲内であれば真空ムラ等の不具合が生じる可能性を低下させることができるからである。なお、この初期変位量Ａの上限は、後述する塑性変形量Ｂが所定の範囲内に入るのであれば特に限定されるものではないが、通常は０．２μｍ以下の範囲内となる。
【００４１】
（塑性変形量Ｂ）
次に、塑性変形量Ｂについて説明する。本実施態様における塑性変形量Ｂは、柱状スペーサの初期高さをＸ、上記荷重を除去し、その状態で５秒間保持した後（図１および図２中のｄの状態の後）の高さをＺとした場合、Ｘ−Ｚで得られる残留変形量である。
【００４２】
上述したように、本実施態様に用いられる測定方法における最大荷重８０ｍＮは、局所的に荷重が加わった際の表示品質を評価する測定方法である指押し試験において加えられる荷重である。したがって、この荷重が所定の時間加えられた後、荷重を除去し、所定の時間放置された後の残留変形量が少なければ少ないほど、局所的な荷重に対して良好な表示品質を保持するものであり、指押し試験に対しても良好な結果が得られるものであることが推定される。
【００４３】
本実施態様における塑性変形量Ｂは、この状態を近似させたものであり、最大荷重である８０ｍＮの荷重が加えられた後、荷重が除去され（図１および図２中のｃの状態）、さらに５秒間保持された（図１および図２中のｄの状態）後の残留変形量を示すものである。具体的には図２中のβで示される値となる。
【００４４】
本実施態様においては、このような塑性変形量Ｂが、０．７μｍ以下であり、特に０．３μｍ以下、中でも０．２μｍ以下であることが好ましい。上記範囲内であれば、局所的な荷重が加わった場合でも、荷重が除去された際の戻りが良好であり、良好な表示品質とすることができるからである。
【００４５】
（弾性変形率Ｃ）
次に、弾性変形率Ｃについて説明する。弾性変形率Ｃは、柱状スペーサの初期高さをＸ、８０ｍＮの荷重を付加し５秒間保持した後の高さをＷ、上記荷重を除去して５秒間保持した後の高さをＺとした場合、［（Ｚ−Ｗ）／（Ｘ−Ｗ）］×１００で得られる変形率を示す。
【００４６】
上記塑性変形量Ｂの説明において記載したように、本実施態様に用いられる測定方法における最大荷重８０ｍＮは、局所的に荷重が加わった際の表示品質を評価する測定方法である指押し試験において加えられる荷重である。したがって、この荷重が所定の時間加えられた後、荷重を除去し、所定の時間放置された後に復帰する高さの率が大きければ大きいほど、局所的な荷重に対して良好な表示品質を保持するものであり、指押し試験に対しても良好な結果が得られるものであることが推定される。
【００４７】
本実施態様における弾性変形率Ｃは、この高さの戻る割合を弾性変形率として規定したものであり、最大荷重である８０ｍＮの荷重が加えられた後、荷重が除去され（図１および図２中のｃの状態）、さらに５秒間保持された（図１および図２中のｄの状態）後の高さの戻る率を示すものである。すなわち、最大の圧縮変形量を示すと想定される、５秒間保持された（図１および図２中のｂの状態）後の高さをＷとし、初期高さをＸとすると、Ｘ−Ｗは最大の変位量を示すことになる（図２中のγに相当する。）。そして、荷重が除去され、さらに５秒間保持された（図１および図２中のｄの状態）後の高さをＺとすると、Ｚ−Ｗは荷重が除去された後に戻った弾性変位量を示すものである（図２中のγ−βに相当する。）。本実施態様における弾性変形率Ｃは、最大変位量に対する弾性変位量の割合を示すものであり、［（Ｚ−Ｗ）／（Ｘ−Ｗ）］×１００で得られる値となる。
【００４８】
本実施態様においては、このような弾性変形率Ｃが、６０％以上であり、特に７０％以上、中でも８０％以上であることが好ましい。上記範囲内であれば、局所的な荷重が加わった場合でも、荷重が除去された際の戻りが良好であり、良好な表示品質とすることができるからである。
【００４９】
（柱状スペーサ）
本実施態様は、上述したような物性を満たす柱状スペーサが透明基板上に形成されてなる点に特徴を有するものである。このような柱状スペーサに用いられる材料としては、特に限定されるものではないが、その一例として以下のようなものを挙げることができる。
【００５０】
上記の物性を満足する柱状スペーサは、通常、光硬化性樹脂組成物を用いて形成することができる。光硬化性樹脂組成物としては、少なくとも多官能アクリレートモノマー、ポリマー及び光重合開始剤を含有する組成物が好ましく用いられる。
【００５１】
光硬化性樹脂組成物に配合される多官能アクリレートモノマーとしては、アクリル基やメタクリル基等のエチレン性不飽和結合含有基を２つ以上有する化合物を用い、具体的には、エチレングリコール（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトール（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等を例示することができる。
【００５２】
多官能アクリレートモノマーは、２種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、本実施態様において（メタ）アクリルとはアクリル又はメタクリルのいずれかであることを意味し、（メタ）アクリレートとはアクリレート基又はメタクリレートのいずれかであることを意味する。
【００５３】
本実施態様では、このような多官能アクリレートモノマーの含有量を、光硬化性樹脂組成物の総固形分に対して５０重量％以上とすることが好ましい。ここで総固形分とは、溶剤以外の全ての成分の合計量であり、液状のモノマー成分も含まれる。光硬化性樹脂組成物中の多官能アクリレートモノマーの含有量が５０重量％未満であると、当該光硬化性樹脂組成物を用い、露光、現像を行って形成したパターンの弾性変形率が小さくなり、広い温度範囲において上述した柱状スペーサの物性を維持することが難しくなる。
【００５４】
上記の多官能アクリレートモノマーは、３官能以上のエチレン性不飽和結合を有するモノマーを含むことが好ましく、その含有量は多官能アクリレートモノマーの使用量の約３０〜９５重量％を占めることが好ましい。
【００５５】
光硬化性樹脂組成物の多官能アクリレートモノマーの含有量を多くすると、広い温度範囲において上述した物性を有する柱状スペーサを形成することができる。しかしながら、その半面、良好な現像性が得られ難くなり、パターンエッジ形状の精度が落ちたり、或いは、柱状スペーサにとって好ましい順テーパー形状（すなわち、柱状スペーサの上面面積（Ｓ２）と下面面積（Ｓ１）の比が１以下の台形）が得られない等の不都合が生じやすくなる。その理由は、光硬化性樹脂組成物に多官能アクリレートモノマーを多量に配合すると硬化後の架橋密度が非常に高くなるため、弾性変形を塑性変形よりも優位にする点では貢献するが、現像時の可溶性が落ちすぎてしまい、良好な現像性を得る点では不利になるためと推測される。
【００５６】
このような不都合を解決するためには、３官能以上の多官能アクリレートモノマーのなかでも、一分子内に１つ以上の酸性基と３つ以上のエチレン性不飽和結合を有するもの（以下、「３官能以上の酸性多官能アクリレートモノマー」という）を用いることが好ましい。
【００５７】
３官能以上の酸性多官能アクリレートモノマーは、樹脂組成物の架橋密度を向上させる役割と、アルカリ現像性を向上させる役割を有する。そのため、当該酸性多官能アクリレートモノマーを含有する樹脂組成物を用いて柱状スペーサを形成する場合には、当該柱状スペーサのエッジ形状が良好となり、また柱状スペーサーの上面面積（Ｓ２）と下面面積（Ｓ１）との比（Ｓ２／Ｓ１）が１以下で且つ０．３以上の良好な順テーパー形状を形成しやすい。さらに、室温での弾性変形率に優れ、特に、上記液晶パネルのセル圧着時やその後の取り扱い時において塑性変形しにくい充分な硬度と、液晶の熱的な収縮及び膨張に追従し得るしなやかさを持つ柱状スペーサーを形成し得る。
【００５８】
酸性多官能アクリレートモノマーの酸性基は、アルカリ現像が可能なものであればよく、例えばカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられるが、アルカリ現像性及び樹脂組成物の取り扱い性の点からカルボキシル基が好ましい。
【００５９】
上記したような３官能以上の酸性多官能アクリレートモノマーとしては、（１）水酸基含有多官能（メタ）アクリレートを二塩基酸無水物で変性することによりカルボキシル基を導入した多官能（メタ）アクリレート、或いは、（２）芳香族多官能（メタ）アクリレートを濃硫酸や発煙硫酸で変性することによりスルホン酸基を導入した多官能（メタ）アクリレート等を用いることができる。
【００６０】
３官能以上の酸性多官能アクリレートモノマーとしては、下記一般式（１）および（２）で表されるものが好ましい。
【００６１】
【化１】
【００６２】
（式（１）中、ｎは０〜１４であり、ｍは１〜８である。式（２）中、Ｒは式（１）と同様であり、ｎは０〜１４であり、ｐは１〜８であり、ｑは１〜８である。一分子内に複数存在するＲ、Ｔ、Ｇは、各々同一であっても、異なっていても良い。）
式（１）および（２）で表される酸性多官能アクリレートモノマーとして、具体的には、例えば、東亞合成株式会社製のカルボキシル基含有３官能アクリレートであるＴＯ−７５６、及びカルボキシル基含有５官能アクリレートであるＴＯ−１３８２が挙げられる。
【００６３】
光硬化性樹脂組成物に配合され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、ＡＢＳ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、ユリア樹脂等を例示することができる。
【００６４】
さらにポリマーとしては、重合可能なモノマーであるメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、ｎ−デシル（メタ）アクリレート、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）アクリレートの中から選ばれる１種以上と、（メタ）アクリル酸、アクリル酸の二量体（例えば、東亞合成化学（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、これらの無水物の中から選ばれる１種以上からなるポリマー又はコポリマーも例示できる。また、上記のコポリマーにグリシジル基又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も例示できるが、これらに限定されるものではない。
【００６５】
上記例示のポリマーの中でも、エチレン性不飽和結合を含有するポリマーは、モノマーと共に架橋結合を形成し、優れた強度が得られるので、特に好ましく用いられる。
【００６６】
このようなポリマーの含有量は、光硬化性樹脂組成物の総固形分に対して１０〜４０重量％とすることが好ましい。
【００６７】
光硬化性樹脂組成物に配合される光重合開始剤としては、紫外線、電離放射線、可視光、或いは、その他の各波長、特に３６５ｎｍ以下のエネルギー線で活性化し得る光ラジカル重合開始剤を使用することができる。そのような光重合開始剤して具体的には、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ェノン、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、アデカ社製Ｎ１７１７、四臭化炭素、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色素とアスコルビン酸やトリエタノールアミンのような還元剤との組み合わせ等を例示できる。本実施態様では、これらの光重合開始剤を１種のみ又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６８】
このような光重合開始剤の含有量は、光硬化性樹脂組成物の総固形分に対して２〜２０重量％とすることが好ましい。
【００６９】
光硬化性樹脂組成物は、多官能アクリレートモノマー、ポリマー及び光重合開始剤以外の成分を必要に応じて含有していてもよい。例えば、光硬化性樹脂組成物には、耐熱性、密着性、耐薬品性（特に耐アルカリ性）の向上を図る目的で、エポキシ樹脂を配合しても良い。使用できるエポキシ樹脂としては、三菱油化シェル社製の商品名エピコートシリーズ、ダイセル社製の商品名セロキサイドシリーズ、及び、同社製の商品名エポリードシリーズを例示することができる。エポキシ樹脂としては、さらに、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、脂肪族又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例示することができる。本実施態様では、これらのエポキシ樹脂を１種のみ又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７０】
このようなエポキシ樹脂の含有量は、光硬化性樹脂組成物の総固形分に対して０〜１０重量％とすることが好ましい。
【００７１】
光硬化性樹脂組成物には、固形分を溶解、分散させてスピンコーティング等の塗布適性を調節するために、通常、溶剤を配合する。溶剤としては、モノマー、ポリマー、光重合開始剤等の配合成分に対する溶解性又は分散性が良好で、且つ、スピンコーティング性が良好となるように沸点が比較的高い溶剤を用いるのが好ましい。これらの溶剤を使用し、固形分濃度を通常は５〜５０重量％に調製する。
【００７２】
硬化性樹脂組成物を調製するには、多官能アクリレートモノマー、ポリマー、光重合開始剤、及び、必要に応じて他の成分を適切な溶剤に投入し、ペイントシェーカー、ビーズミル、サンドグラインドミル、ボールミル、アトライターミル、２本ロールミル、３本ロールミルなどの一般的な方法で溶解、分散させればよい。
【００７３】
本実施態様における柱状スペーサの製造方法は特に限定されるものではなく、通常この分野において用いられる製造方法、具体的にはスピンコータにより上記組成物を塗布し、フォトリソグラフィー法によりパターンニングし、硬化することにより製造する方法等により製造される。
【００７４】
（透明基板）
本発明に用いられる透明基板は、液晶表示装置用に用いられるものであれば特に限定されるものではなく、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。
【００７５】
（液晶表示装置用基板）
上述したような物性を満たす柱状スペーサが上記透明基板上に形成されてなるものが本実施態様の液晶表示装置用基板である。
【００７６】
本実施態様においては、上述した物性を満たす柱状スペーサが、透明基板上に形成された柱状スペーサの全個数中に少なくとも７５％以上配置されていることが好ましく、特に８５％以上、中でも９０％以上配置されていることが好ましい。上述した範囲内で配置されていれば、本発明の効果をより効果的に発揮することができるからである。
【００７７】
本実施態様において、このような柱状スペーサは、表示側基板に形成されたものであっても、液晶駆動側基板に形成されたものであってもよい。また、本実施態様の液晶表示装置用基板は、特に限定されるものではないが、カラー液晶表示装置に用いられるカラー液晶表示装置用基板であることが好ましい。
【００７８】
また、本実施態様においては、特に液晶表示装置のサイズが１７インチ以上の液晶表示装置に用いられる液晶表示装置用基板であることが好ましい。１７インチ以上のサイズにおいて、真空プレス方式が用いられるものであるため、１７インチ以上の液晶表示装置に用いられる液晶表示装置用基板において、特に本実施態様の利点を活かすことができるからである。
【００７９】
本実施態様の液晶表示装置用基板は、透明基板と柱状スペーサ以外にも必要とされる種々の機能層が形成されていてもよい。これらの機能層は、柱状スペーサが形成される基板の種類に応じて適宜選択されて形成されるものである。また、各種機能層は、透明基板上に形成され、その上に柱状スペーサが形成されたものであっても、柱状スペーサ上に形成されたものであってもよい。
【００８０】
２．第２実施態様
次に、本発明の液晶表示装置用基板の第２実施態様について説明する。本実施態様の液晶表示装置用基板は、透明基板と、上記透明基板上に形成された柱状スペーサとを有し、１７インチ以上の液晶表示装置に用いられる液晶表示装置用基板であって、上記柱状スペーサの個数密度が、１５個／ｍｍ２〜５０個／ｍｍ２の範囲内であることを特徴とするものである。
【００８１】
上述したように、１７インチ以上の大型の液晶表示装置においては、真空プレス方式によりプレスを行いシール材の硬化および液晶の充填を行う必要があるが、真空プレス方式では上述したように真空ムラと称される不具合があり、比較的弱い荷重であっても、所定量の変形をする柱状スペーサが必要となる。しかしながら、柱状スペーサが従来の個数密度（１０個／ｍｍ２以下）であれば、個々の柱状スペーサが受ける荷重を保持する必要性があり、かつ個々の柱状スペーサの上底面積を大幅に広くとることはできないことから硬度を低下させることは困難であり、結果的に真空ムラを防止することは困難であった。
【００８２】
また、上述したような大型の液晶表示装置に対して真空プレス方式を用いる場合に、柱状スペーサが従来の個数密度（１０個／ｍｍ２以下）であると、柱状スペーサ間の平坦性に問題が生じる場合があり、液晶表示装置の表示の均一性に問題が生じる場合があった。
【００８３】
本実施態様は、このような観点から、柱状スペーサの個数密度を従来のものより高くすることにより、上述した課題を解決したものである。
【００８４】
本実施態様においては、柱状スペーサの個数密度を、１５個／ｍｍ２〜５０個／ｍｍ２の範囲内とするものであり、特に１５個／ｍｍ２〜３０個／ｍｍ２の範囲内、中でも１５個／ｍｍ２〜２０個／ｍｍ２の範囲内とすることが好ましい。柱状スペーサの個数密度が上記範囲内であれば、真空ムラを防止することを可能となり、さらに液晶表示装置の表示の均一性を向上させることができるからである。
【００８５】
本実施態様の液晶表示装置用基板においては、柱状スペーサの上底面積が２０μｍ２〜３２０μｍ２の範囲内であることが好ましく、特に３０μｍ２〜１５０μｍ２の範囲内、中でも３０μｍ２〜１００μｍ２の範囲内であることが好ましい。柱状スペーサの個数密度を上記範囲内とし、かつ柱状スペーサの上底面積を上記範囲内とすることにより、真空ムラを防止し、かつ液晶表示装置の表示品質を向上させることが容易となるからである。
【００８６】
本実施態様において用いられる柱状スペーサの物性としては、上記第１実施態様で規定する物性を有することが好ましい。これにより、指押し試験等の局所的に荷重が加わった場合であっても、表示不良等の不具合が生じる可能性を低下させることができるからである。
【００８７】
その他、柱状スペーサに用いることができる材料、透明基板、液晶表示装置用基板としてのその他の好ましい態様等に関しては、上記第１実施態様において説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８８】
Ｂ．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。本発明の液晶表示装置は、上記第１実施態様および第２実施態様に示される液晶表示装置用基板を用いたことを特徴とするものである。したがって、これらの液晶表示装置用基板の有する利点、すなわち、比較的大型の液晶表示装置を製造する際に用いられる真空プレス方式を用いて製造した場合でも、上述した重力ムラといった不具合が生じることがなく、さらに指押し試験等の局所的に荷重が加わった場合であっても、表示不良等の不具合が生じることの少ない液晶表示装置とすることができる。
【００８９】
本発明の液晶表示装置は、上述したような液晶表示装置用基板を用いるものであれば、その他の点は特に限定されるものではなく、通常の液晶表示装置と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９０】
本発明においては、液晶表示装置がカラー液晶表示装置であることが好ましい。また、液晶表示装置の種類としては、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード，ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード，ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード，ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）モード等のものが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００９１】
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。
【００９２】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
【００９３】
（硬化性樹脂組成物の調製）
（１）共重合樹脂溶液の合成
重合槽中にメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を６３重量部、アクリル酸（ＡＡ）を１２重量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を６重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）を８８重量部仕込み、攪拌し溶解させた後、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）を７重量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下で、８５℃で２時間攪拌し、さらに１００℃で１時間反応させた。得られた溶液に、さらにメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を７重量部、トリエチルアミンを０．４重量部、及び、ハイドロキノンを０．２重量部添加し、１００℃で５時間攪拌し、目的とする共重合樹脂溶液１（固形分５０％）を得た。得られた共重合体の物性を第１表に示す。
【００９４】
【表１】
【００９５】
（２）硬化性樹脂組成物１の調製
下記分量の各材料
・上記共重合樹脂溶液１（固形分５０％）：１６重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社、ＳＲ３９９）：２４重量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、エピコート１８０Ｓ７０）：４重量部
・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：４重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル：５２重量部
を室温で攪拌・混合し、硬化性樹脂組成物１を得た。
【００９６】
（３）硬化性樹脂組成物２の調製
下記分量の各材料
・上記共重合樹脂溶液１（固形分５０％）：３２重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社、ＳＲ３９９）：１６重量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、エピコート１８０Ｓ７０）：４重量部
・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：４重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル：４４重量部
を室温で攪拌・混合し、硬化性樹脂組成物２を得た。
【００９７】
（カラーフィルターの作成）
（１）ブラックマトリックスの形成
先ず、下記分量
・黒色顔料：２３部
・高分子分散剤（ビックケミー・ジャパン（株）製Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ １１１）：２重量部
・溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル）：７５重量部
の成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調製した。
【００９８】
次に下記分量
・上記の黒色顔料分散液：６１重量部
・硬化性樹脂組成物１：２０重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル：３０重量部
の成分を十分混合して、遮光層用組成物を得た。
【００９９】
そして、厚み１．１ｍｍのガラス基板（旭硝子（株）製ＡＬ材）上に上記遮光層用組成物をスピンコーターで塗布し、１００℃で３分間乾燥させ、膜厚約１μｍの遮光層を形成した。当該遮光層を、超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、０．０５％水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を１８０℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して遮光部を形成すべき領域にブラックマトリックスを形成した。
【０１００】
（２）着色層の形成
上記のようにしてブラックマトリックスを形成した基板上に、下記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布（塗布厚み１．５μｍ）し、その後、７０℃のオーブン中で３０分間乾燥した。
【０１０１】
次いで、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を１８０℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して赤色画素を形成すべき領域に赤色のレリーフパターンを形成した。
【０１０２】
次に、下記組成の緑色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、緑色画素を形成すべき領域に緑色のレリーフパターンを形成した。
【０１０３】
さらに、下記組成の青色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、青色画素を形成すべき領域に青色のレリーフパターンを形成し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色からなる着色層を形成した。
【０１０４】
ａ．赤色硬化性樹脂組成物の組成
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７：１０重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤：３重量部
・硬化性樹脂組成物１：５重量部
・酢酸−３−メトキシブチル：８２重量部
ｂ．緑色硬化性樹脂組成物の組成
・Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６：１０重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤：３重量部
・硬化性樹脂組成物１：５重量部
・酢酸−３−メトキシブチル：８２重量部
ｃ．青色硬化性樹脂組成物の組成
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６：１０重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤：３重量部
・硬化性樹脂組成物１：５重量部
・酢酸−３−メトキシブチル：８２重量部
（３）保護膜の形成
上記のようにして着色層を形成した基板上に、硬化性樹脂組成物１をスピンコーティング法により塗布、乾燥し、乾燥膜厚２μｍの塗布膜を形成した。
【０１０５】
硬化性樹脂組成物１の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を２００℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して保護膜を形成し、本発明のカラーフィルターを得た。
【０１０６】
（４）スペーサーの形成
上記のようにして着色層を形成した基板上に、硬化性樹脂組成物１及び２をスピンコーティング法により塗布、乾燥し、塗布膜を形成した。
【０１０７】
硬化性樹脂組成物１の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて、ブラックマトリックス上のスペーサーの形成領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を２００℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して、下記表２及び表３に示す高さ、上底面積、個数密度を有する固定スペーサをカラーフィルター上に形成した。
【０１０８】
（液晶表示装置の作製）
上記のようにして得られたカラーフィルターの固定スペーサーを含む表面に、基板温度２００℃でアルゴンと酸素を放電ガスとし、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によってＩＴＯをターゲットとして透明電極膜を形成した。その後、更に透明電極膜上にポリイミドよりなる配向膜を形成した。
【０１０９】
次いで、ＴＦＴを形成したガラス基板上にＴＮ液晶を必要量滴下し、上記カラーフィルターを重ね合わせ、ＵＶ硬化性樹脂をシール材として用い、常温で０．２ｋｇｆ／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組みし、本発明の液晶表示装置を作製した。
【０１１０】
（液晶表示評価）
上記の方法で作成した液晶表示装置の評価を下記の方法で行なった。実施例の評価結果を下記表２に、比較例の評価結果を下記表３に示す。
【０１１１】
（１）局所耐圧評価
作成した液晶表示装置に直径１０ｍｍφの金属棒を乗せ、その上から５ｋｇｆの荷重を１５分間加え、金属棒を除去した後５分後の表示ムラを目視にて評価した。
【０１１２】
（２）重力不良評価
作成した液晶表示装置をバックライトにより２０時間加熱（点灯）した後の表示ムラを目視にて評価した。
（３）均一性評価
作成した液晶表示装置の色ムラを肉眼により評価した。
【０１１３】
【表２】
【０１１４】
【表３】
【０１１５】
【発明の効果】
本発明によれば、初期変形量Ａが、０．０４μｍ以上の値であるので、真空プレス方式を用いた場合の比較的弱い荷重であっても、上述した重力ムラといった不具合が生じることがなく、また塑性変形量Ｂが０．７μｍ以下の値であるので、指押し試験等の局所的に荷重が加わった場合であっても、表示不良等の不具合が生じることの可能性が少ない液晶表示装置を提供することができるといった効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる測定方法における、荷重と時間との関係を示すグラフである。
【図２】本発明に用いる測定方法における、荷重と変位量との関係を示すグラフである。
【図３】従来の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ ・・・カラーフィルタ
２ ・・・ＴＦＴアレイ基板
３ ・・・間隙部
４ ・・・シール材
５ ・・・透明基板
６ ・・・ブラックマトリックス層
７（７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ） ・・・画素部
８・・・ 保護膜
９・・・ 透明電極膜
１０・・・ 配向膜
１１・・・ 粒子状スペーサ
１２・・・ 柱状スペーサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、均一なセルギャップを維持し得る液晶表示装置用基板、およびこの液晶表示装置用基板を用い、表示品質に優れた液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、表示側基板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表示側基板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】
このような液晶表示装置には、スタティック駆動方式、単純マトリックス方式、アクティブマトリックス方式など種々の駆動方式があるが、近年、パーソナルコンピューターや携帯情報端末などのフラットディスプレーとして、アクティブマトリックス方式又は単純マトリックス方式の液晶パネルを用いたカラー液晶表示装置が急速に普及してきている。
【０００４】
図３は、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置パネルの一例である。液晶表示装置１０１は、表示側基板であるカラーフィルタ１と液晶駆動側基板であるＴＦＴアレイ基板２とを対向させて１〜１０μｍ程度の間隙部３を設け、この間隙部３内に液晶Ｌを充填し、その周囲をシール材４で密封した構造をとっている。カラーフィルタ１は、透明基板５上に、画素間の境界部を遮光するために所定のパターンに形成されたブラックマトリックス層６と、各画素を形成するために複数の色（通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色）を所定順序に配列した画素部７と、保護膜８と、透明電極膜９とが、透明基板に近い側からこの順に積層された構造をとっている。
【０００５】
一方、ＴＦＴアレイ基板２は、透明基板上にＴＦＴ素子を配列し、透明電極膜を設けた構造をとっている（図示せず）。また、カラーフィルタ１及びこれと対向するＴＦＴアレイ基板２の内面側には配向膜１０が設けられる。そして、各色に着色された画素の背後にある液晶層の光透過率を制御することによってカラー画像が得られる。
【０００６】
ここで、間隙部３の厚さ、すなわちセルギャップ（表示側基板と液晶駆動側基板の間隙距離）は液晶層の厚さそのものであり、色ムラやコントラストムラといった表示ムラを防止し、均一な表示、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カラー液晶表示装置に付与するためには、セルギャップを一定且つ均一に維持する必要がある。
【０００７】
セルギャップを維持する方法としては、間隙部３内にスペーサとしてガラス、アルミナ又はプラスチック等からなる一定サイズの球状又は棒状粒子１１を多数散在させ、カラーフィルタ１とＴＦＴアレイ基板２とを貼り合わせ、液晶を注入する方法がある。この方法においては、スペーサの大きさをもってセルギャップが決定され、維持される。
【０００８】
しかしながら、間隙部内にスペーサとして粒子を散在させる方法では、スペーサの分布が偏り易い等の種々の問題点があった。これら粒子状スペーサの問題点を解消する方法として、図４に示すように、カラーフィルタ１の内面側であってブラックマトリックス層６が形成されている位置と重なり合う領域（非表示領域）に、セルギャップに対応する高さを有する柱状スペーサ１２を形成することが行われるようになってきた。柱状スペーサ１２は、カラーフィルタの透明基板上に光硬化性樹脂を均一な厚みに塗布し、得られた塗膜をフォトリソグラフィーによってパターン露光して硬化させることによって、ブラックマトリックス層の形成領域内すなわち非表示領域に形成される。
【０００９】
このような液晶表示装置においては、近年大面積化が急速に進んでいる。このように基板面積が大きくなると、従来よりシール材の硬化および液晶の封入の際に行われていたメカプレス方式を採用することが、シール材の硬化の均一性の確保や設備の問題等から難しくなるため、真空プレス方式により行われることが多くなってきている。しかしながら、真空プレス方式ではセルにかかる荷重がメカプレス方式に比べて非常に小さく、余分にセルに注入された液晶を押し出すことができない。通常メカプレスによりセル組みを行なった場合は、セルに対し十分に荷重が加えられた状態で封止されることとなる為、バックライド点灯などにより液晶が熱膨張を生じても柱材が対向基板から離れることはない。しかしながら真空プレス方式によりセル組みを行った場合にはセルに加えられる荷重が弱い為、液晶が熱膨張を起こした際に対向基板が柱材から離れてしまう。これによって液晶パネルの下部に液晶が偏在してしまい重力不良と呼ばれる表示ムラを生じる。
【００１０】
このような問題点を解決する方法として、真空プレス方式での弱い荷重であっても、基板間の平行を保つことができるように、上述した柱状スペーサの個数密度を減少させる方法が考えられる。しかしながら、柱状スペーサの個数密度を減少させてしまうと、特に大型の液晶表示装置の場合はパネルの均一性の問題が生じてしまい、採用することはできない。
【００１１】
一方、個々の柱状スペーサの硬度を低下させる方法や、柱状スペーサ自体の大きさを小さくする方法等も考えられる。しかしながら、このような方法を採用すると、通常塑性変形量が大きくなってしまい、局所的に荷重が加わった場合、例えば指押し試験等の耐圧試験などの場合において、表示不良が生じてしまうといった問題があった。
【００１２】
なお、本発明に関する先行技術文献は、発見されていない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、微小荷重域での変形量が大きいことから、上述したような重力不良と呼ばれるムラが発生することなく、かつパネルの均一性も高く、さらに局所的な荷重に対しても十分な回復率を有する液晶表示装置用基板を提供することを主目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、透明基板と、前記透明基板上に形成された柱状スペーサとを少なくとも有する液晶表示装置用基板であって、下記の測定方法により上記スペーサを測定した際に得られる下記初期変形量Ａが０．０４μｍ以上であり、かつ下記塑性変形量Ｂが０．７μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置用基板を提供する。
【００１５】
上記初期変形量Ａが、上記範囲内の値であれば、真空プレス方式を用いた場合の比較的弱い荷重であっても、上述した重力ムラといった不具合が生じることはない。また、塑性変形量Ｂが上記値以下であるので、指押し試験等の局所的に荷重が加わった場合であっても、表示不良等の不具合が生じる可能性が少ない。
・測定方法：２２ｍＰａ／ｓｅｃの荷重付加速度にて、８０ｍＮまで上記柱状スペーサの軸方向に圧縮荷重を付加し、その状態で５秒間保持し、その後２２ｍＰａ／ｓｅｃの荷重除去速度にて、０ｍＮまで荷重を除去し、その状態で５秒間保持する。
・初期変形量Ａ：柱状スペーサの初期高さをＸ、上記荷重付加時における下記式（１）で得られる荷重Ｆ（ｍＮ）を付加した際の高さをＹとした場合、Ｘ−Ｙで得られる圧縮変形量。
【００１６】
Ｆ＝１９．６／ｎ （１）
（１０≦ｎ≦５０、ｎは柱状スペーサの個数密度（個／ｍｍ２）を示す。）
・塑性変形量Ｂ：柱状スペーサの初期高さをＸ、上記荷重を除去し、その状態で５秒間保持した後の高さをＺとした場合、Ｘ−Ｚで得られる残留変形量。
【００１７】
上記本発明においては、下記弾性変形率Ｃが６０％以上であることが好ましい。この範囲内の弾性変形率であれば、上述した指押し試験等の局所的に荷重が加わった場合においても、十分に元の形状に復帰するものであることから、表示不良等の問題が生じる可能性がさらに低下するからである。
・弾性変形率Ｃ：柱状スペーサの初期高さをＸ、８０ｍＮの荷重を付加し５秒間保持した後の高さをＷ、上記荷重を除去して５秒間保持した後の高さをＺとした場合、［（Ｚ−Ｗ）／（Ｘ−Ｗ）］×１００で得られる変形率。
【００１８】
上記本発明は、特に１７インチ以上の液晶表示装置に用いられるものであることが好ましい。大型化された液晶表示装置において、特に真空プレス方式を採用する必要性があり、本発明がより有効であるからである。
【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柱状スペーサとを少なくとも有し、１７インチ以上の液晶表示装置に用いられる液晶表示装置用基板であって、上記柱状スペーサの個数密度が、１５個／ｍｍ２〜５０個／ｍｍ２の範囲内であることを特徴とする液晶表示装置用基板を提供する。
【００２０】
上述したように、１７インチ以上の液晶表示装置においては、真空プレス方式によりプレスを行いシール材の硬化および液晶の充填を行う必要があるが、真空プレス方式では上述したように真空ムラと称される不具合があり、比較的弱い荷重であっても、所定量の変形をする柱状スペーサが必要となる。しかしながら、柱状スペーサが従来の個数密度（１０個／ｍｍ２以下）であれば、個々の柱状スペーサが受ける荷重を保持する必要性があり、かつ個々の柱状スペーサの上底面積を大幅に広くとることはできないことから硬度を低下させることは困難であり、結果的に真空ムラを防止することは困難であった。また、上述したような大型の液晶表示装置に対して真空プレス方式を用いる場合に、柱状スペーサが従来の個数密度（１０個／ｍｍ２以下）であると、柱状スペーサ間の平坦性に問題が生じる場合があり、液晶表示装置の表示の均一性に問題が生じる場合があった。
【００２１】
本発明は、柱状スペーサの個数密度を、１５個／ｍｍ２〜５０個／ｍｍ２の範囲内とすることにより、真空ムラの発生を防止することができ、さらに液晶表示装置の表示の均一性を向上させるといった効果を有する。
【００２２】
本発明はさらに、上述した液晶表示装置用基板を有することを特徴とする液晶表示装置を提供する。このような液晶表示装置は、製造時に真空ムラ等の不具合が生じ難いことから歩留りが高く、かつ表示品質が良好であるといった利点を有するものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶表示装置用基板、およびそれを用いた液晶表示装置について説明する。
【００２４】
Ａ．液晶表示装置用基板
本発明の液晶表示装置用基板は、二つの態様を含むものである。それらをそれぞれ第１実施態様および第２実施態様として説明する。
【００２５】
１．第１実施態様
本発明の液晶表示装置用基板の第１実施態様は、透明基板と、前記透明基板上に形成された柱状スペーサとを少なくとも有する液晶表示装置用基板であって、下記の測定方法により上記スペーサを測定した際に得られる下記初期変形量Ａが０．０４μｍ以上であり、かつ下記塑性変形量Ｂが０．７μｍ以下であることを特徴とするものであり、さらに下記弾性変形率Ｃが６０％以上であることが好ましい。
【００２６】
以下、このような本実施態様を特定する際に用いられる測定方法と、この測定方法により得られる初期変形量Ａ、塑性変形量Ｂ、および弾性変形率Ｃとについて詳細に説明する。
【００２７】
（測定方法）
本実施態様に用いられる測定方法は、透明基板上に形成された柱状スペーサに対して行われるものであり、まず、柱状スペーサの上底面に対して柱状スペーサの軸方向に２２ｍＰａ／ｓｅｃの荷重付加速度にて荷重を加える（図１中のａ）。この荷重の付加は、８０ｍＮまで行われる。次いで、８０ｍＮの荷重を加えた状態で５秒間保持する（図１中のｂ）。その後、２２ｍＰａ／ｓｅｃの荷重除去速度にて０ｍＮとなるまで荷重を除去する（図１中のｃ）。そして、荷重が除去された状態（０ｍＮの状態）で５秒間保持する（図１中のｄ）。
【００２８】
このような方法で柱状スペーサに対して圧縮荷重を加えた状態での柱状スペーサにおける軸方向の変位量を測定する。図２は、変位量を測定したデータを示すものである。まず、一定の荷重付加速度にて荷重を加えている状態（図１中のａの状態）では、図２中のａに示すように荷重と共に変位量が増大する。次に８０ｍＮの荷重が加わった状態で５秒間保持する状態（図１中のｂの状態）では、変位量は一定若しくは微増する（図２中のｂ）。そして、一定の荷重除去速度で荷重を除去している状態（図１中のｃの状態）では、図２中のｃに示すように荷重の除去にしたがって変位量が減少する。そして、荷重０ｍＮの状態で５秒間保持している状態（図１中のｄの状態）では、変位量が徐々に減少していく（図２中のｄ）。
【００２９】
上記測定方法において、最大荷重を８０ｍＮとしたのは、局所的に荷重が加わった際の表示品質を評価する試験である指押し試験における荷重を参考にしたものであり、後述する塑性変形量Ｂもしくは弾性変形率Ｃの値を測定することにより、このような局所的な荷重が加わった際の表示品質を評価するために、最大荷重を８０ｍＮとしたのである。
【００３０】
本実施態様において、このような測定に供される試料としては、透明基板上に形成された柱状のスペーサであれば特に種類は限定されない。具体的には、製品から取り出したもの、製造途中のもの、測定用に調製されたもの等が試料として供される。したがって、透明基板上に例えばブラックマトリックスや保護層を介して柱状スペーサが形成されたものであってもよい。
【００３１】
この測定方法による測定は、室温下で行われる。なお、通常室温とは２３℃を示すものである。
【００３２】
測定に用いられる試験器は、精度良く圧縮荷重と変位量とを測定できるものが用いられる。具体的には、フィッシャー・インストルメンツ社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）の頭部を研磨して１００μｍ×１００μｍの平面を有する圧子を使用）を用いることができる。
【００３３】
（初期変位量Ａ）
本実施態様における初期変位量Ａとは、試料である柱状スペーサの初期高さをＸ、上記測定方法における荷重付加時（図１および図２中のａに相当する状態）における下記式（１）で得られる荷重Ｆ（ｍＮ）を付加した際の高さをＹとした場合、Ｘ−Ｙで得られる圧縮変形量を示すものである。
【００３４】
Ｆ＝１９．６／ｎ ・・・（１）
（１０≦ｎ≦５０、ｎは柱状スペーサの個数密度（個／ｍｍ２）を示す。）
先ず、上記式（１）について説明する。上記式（１）は、下記式（２）をまとめたものである。
【００３５】
Ｆ（ｍＮ）＝０．２（ｋｇｆ／ｃｍ２）×１０００×９．８／（ｎ×１００）・・・（２）
ここで、上記０．２ｋｇｆ／ｃｍ２の値は、真空プレス方式が用いられた場合の圧力と想定される値である。また、ｎは上述したように柱状スペーサの個数密度を示すものである。したがって、Ｆ（ｍＮ）値は、真空プレス時に個々の柱状スペーサが受けると推定される荷重を示すものである。
【００３６】
なお、上記式中の柱状スペーサの個数密度を示すｎの範囲は、１０〜５０個／ｍｍ２の範囲内としたが、より好ましくは１０〜３０個／ｍｍ２の範囲内、特に１５〜３０個／ｍｍ２の範囲内とすることが好ましい。
【００３７】
本実施態様における初期変位量Ａは、このＦで示される荷重、すなわち真空プレス時に個々の柱状スペーサが受けると推定される荷重が加わった際の変位量を示すものであり、真空プレス時の状態と近似させた際の変位量を示すものである。
【００３８】
したがって、上記初期変位量Ａがある程度大きければ、真空プレス時の変位も大きく、これにより真空ムラ等の不具合が生じることを防止することができるのである。
【００３９】
この初期変位量Ａは、上述したように柱状スペーサの初期高さをＸ、上記試験方法における荷重付加時（図１および図２中のａの状態）での上記式（１）で得られる荷重Ｆ（ｍＮ）を付加した際の高さをＹとした場合、Ｘ−Ｙで得られる圧縮変形量を示すものであり、具体的には図２中におけるαで示される変位量である。
【００４０】
本実施態様においては、このような初期変位量Ａが、０．０４μｍ以上であり、特に０．０６μｍ以上とすることが好ましい。上記範囲内であれば真空ムラ等の不具合が生じる可能性を低下させることができるからである。なお、この初期変位量Ａの上限は、後述する塑性変形量Ｂが所定の範囲内に入るのであれば特に限定されるものではないが、通常は０．２μｍ以下の範囲内となる。
【００４１】
（塑性変形量Ｂ）
次に、塑性変形量Ｂについて説明する。本実施態様における塑性変形量Ｂは、柱状スペーサの初期高さをＸ、上記荷重を除去し、その状態で５秒間保持した後（図１および図２中のｄの状態の後）の高さをＺとした場合、Ｘ−Ｚで得られる残留変形量である。
【００４２】
上述したように、本実施態様に用いられる測定方法における最大荷重８０ｍＮは、局所的に荷重が加わった際の表示品質を評価する測定方法である指押し試験において加えられる荷重である。したがって、この荷重が所定の時間加えられた後、荷重を除去し、所定の時間放置された後の残留変形量が少なければ少ないほど、局所的な荷重に対して良好な表示品質を保持するものであり、指押し試験に対しても良好な結果が得られるものであることが推定される。
【００４３】
本実施態様における塑性変形量Ｂは、この状態を近似させたものであり、最大荷重である８０ｍＮの荷重が加えられた後、荷重が除去され（図１および図２中のｃの状態）、さらに５秒間保持された（図１および図２中のｄの状態）後の残留変形量を示すものである。具体的には図２中のβで示される値となる。
【００４４】
本実施態様においては、このような塑性変形量Ｂが、０．７μｍ以下であり、特に０．３μｍ以下、中でも０．２μｍ以下であることが好ましい。上記範囲内であれば、局所的な荷重が加わった場合でも、荷重が除去された際の戻りが良好であり、良好な表示品質とすることができるからである。
【００４５】
（弾性変形率Ｃ）
次に、弾性変形率Ｃについて説明する。弾性変形率Ｃは、柱状スペーサの初期高さをＸ、８０ｍＮの荷重を付加し５秒間保持した後の高さをＷ、上記荷重を除去して５秒間保持した後の高さをＺとした場合、［（Ｚ−Ｗ）／（Ｘ−Ｗ）］×１００で得られる変形率を示す。
【００４６】
上記塑性変形量Ｂの説明において記載したように、本実施態様に用いられる測定方法における最大荷重８０ｍＮは、局所的に荷重が加わった際の表示品質を評価する測定方法である指押し試験において加えられる荷重である。したがって、この荷重が所定の時間加えられた後、荷重を除去し、所定の時間放置された後に復帰する高さの率が大きければ大きいほど、局所的な荷重に対して良好な表示品質を保持するものであり、指押し試験に対しても良好な結果が得られるものであることが推定される。
【００４７】
本実施態様における弾性変形率Ｃは、この高さの戻る割合を弾性変形率として規定したものであり、最大荷重である８０ｍＮの荷重が加えられた後、荷重が除去され（図１および図２中のｃの状態）、さらに５秒間保持された（図１および図２中のｄの状態）後の高さの戻る率を示すものである。すなわち、最大の圧縮変形量を示すと想定される、５秒間保持された（図１および図２中のｂの状態）後の高さをＷとし、初期高さをＸとすると、Ｘ−Ｗは最大の変位量を示すことになる（図２中のγに相当する。）。そして、荷重が除去され、さらに５秒間保持された（図１および図２中のｄの状態）後の高さをＺとすると、Ｚ−Ｗは荷重が除去された後に戻った弾性変位量を示すものである（図２中のγ−βに相当する。）。本実施態様における弾性変形率Ｃは、最大変位量に対する弾性変位量の割合を示すものであり、［（Ｚ−Ｗ）／（Ｘ−Ｗ）］×１００で得られる値となる。
【００４８】
本実施態様においては、このような弾性変形率Ｃが、６０％以上であり、特に７０％以上、中でも８０％以上であることが好ましい。上記範囲内であれば、局所的な荷重が加わった場合でも、荷重が除去された際の戻りが良好であり、良好な表示品質とすることができるからである。
【００４９】
（柱状スペーサ）
本実施態様は、上述したような物性を満たす柱状スペーサが透明基板上に形成されてなる点に特徴を有するものである。このような柱状スペーサに用いられる材料としては、特に限定されるものではないが、その一例として以下のようなものを挙げることができる。
【００５０】
上記の物性を満足する柱状スペーサは、通常、光硬化性樹脂組成物を用いて形成することができる。光硬化性樹脂組成物としては、少なくとも多官能アクリレートモノマー、ポリマー及び光重合開始剤を含有する組成物が好ましく用いられる。
【００５１】
光硬化性樹脂組成物に配合される多官能アクリレートモノマーとしては、アクリル基やメタクリル基等のエチレン性不飽和結合含有基を２つ以上有する化合物を用い、具体的には、エチレングリコール（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトール（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等を例示することができる。
【００５２】
多官能アクリレートモノマーは、２種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、本実施態様において（メタ）アクリルとはアクリル又はメタクリルのいずれかであることを意味し、（メタ）アクリレートとはアクリレート基又はメタクリレートのいずれかであることを意味する。
【００５３】
本実施態様では、このような多官能アクリレートモノマーの含有量を、光硬化性樹脂組成物の総固形分に対して５０重量％以上とすることが好ましい。ここで総固形分とは、溶剤以外の全ての成分の合計量であり、液状のモノマー成分も含まれる。光硬化性樹脂組成物中の多官能アクリレートモノマーの含有量が５０重量％未満であると、当該光硬化性樹脂組成物を用い、露光、現像を行って形成したパターンの弾性変形率が小さくなり、広い温度範囲において上述した柱状スペーサの物性を維持することが難しくなる。
【００５４】
上記の多官能アクリレートモノマーは、３官能以上のエチレン性不飽和結合を有するモノマーを含むことが好ましく、その含有量は多官能アクリレートモノマーの使用量の約３０〜９５重量％を占めることが好ましい。
【００５５】
光硬化性樹脂組成物の多官能アクリレートモノマーの含有量を多くすると、広い温度範囲において上述した物性を有する柱状スペーサを形成することができる。しかしながら、その半面、良好な現像性が得られ難くなり、パターンエッジ形状の精度が落ちたり、或いは、柱状スペーサにとって好ましい順テーパー形状（すなわち、柱状スペーサの上面面積（Ｓ２）と下面面積（Ｓ１）の比が１以下の台形）が得られない等の不都合が生じやすくなる。その理由は、光硬化性樹脂組成物に多官能アクリレートモノマーを多量に配合すると硬化後の架橋密度が非常に高くなるため、弾性変形を塑性変形よりも優位にする点では貢献するが、現像時の可溶性が落ちすぎてしまい、良好な現像性を得る点では不利になるためと推測される。
【００５６】
このような不都合を解決するためには、３官能以上の多官能アクリレートモノマーのなかでも、一分子内に１つ以上の酸性基と３つ以上のエチレン性不飽和結合を有するもの（以下、「３官能以上の酸性多官能アクリレートモノマー」という）を用いることが好ましい。
【００５７】
３官能以上の酸性多官能アクリレートモノマーは、樹脂組成物の架橋密度を向上させる役割と、アルカリ現像性を向上させる役割を有する。そのため、当該酸性多官能アクリレートモノマーを含有する樹脂組成物を用いて柱状スペーサを形成する場合には、当該柱状スペーサのエッジ形状が良好となり、また柱状スペーサーの上面面積（Ｓ２）と下面面積（Ｓ１）との比（Ｓ２／Ｓ１）が１以下で且つ０．３以上の良好な順テーパー形状を形成しやすい。さらに、室温での弾性変形率に優れ、特に、上記液晶パネルのセル圧着時やその後の取り扱い時において塑性変形しにくい充分な硬度と、液晶の熱的な収縮及び膨張に追従し得るしなやかさを持つ柱状スペーサーを形成し得る。
【００５８】
酸性多官能アクリレートモノマーの酸性基は、アルカリ現像が可能なものであればよく、例えばカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられるが、アルカリ現像性及び樹脂組成物の取り扱い性の点からカルボキシル基が好ましい。
【００５９】
上記したような３官能以上の酸性多官能アクリレートモノマーとしては、（１）水酸基含有多官能（メタ）アクリレートを二塩基酸無水物で変性することによりカルボキシル基を導入した多官能（メタ）アクリレート、或いは、（２）芳香族多官能（メタ）アクリレートを濃硫酸や発煙硫酸で変性することによりスルホン酸基を導入した多官能（メタ）アクリレート等を用いることができる。
【００６０】
３官能以上の酸性多官能アクリレートモノマーとしては、下記一般式（１）および（２）で表されるものが好ましい。
【００６１】
【化１】
（式（１）中、ｎは０〜１４であり、ｍは１〜８である。式（２）中、Ｒは式（１）と同様であり、ｎは０〜１４であり、ｐは１〜８であり、ｑは１〜８である。一分子内に複数存在するＲ、Ｔ、Ｇは、各々同一であっても、異なっていても良い。）
式（１）および（２）で表される酸性多官能アクリレートモノマーとして、具体的には、例えば、東亞合成株式会社製のカルボキシル基含有３官能アクリレートであるＴＯ−７５６、及びカルボキシル基含有５官能アクリレートであるＴＯ−１３８２が挙げられる。
【００６３】
光硬化性樹脂組成物に配合され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、ＡＢＳ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、ユリア樹脂等を例示することができる。
【００６４】
さらにポリマーとしては、重合可能なモノマーであるメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、ｎ−デシル（メタ）アクリレート、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）アクリレートの中から選ばれる１種以上と、（メタ）アクリル酸、アクリル酸の二量体（例えば、東亞合成化学（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、これらの無水物の中から選ばれる１種以上からなるポリマー又はコポリマーも例示できる。また、上記のコポリマーにグリシジル基又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も例示できるが、これらに限定されるものではない。
【００６５】
上記例示のポリマーの中でも、エチレン性不飽和結合を含有するポリマーは、モノマーと共に架橋結合を形成し、優れた強度が得られるので、特に好ましく用いられる。
【００６６】
このようなポリマーの含有量は、光硬化性樹脂組成物の総固形分に対して１０〜４０重量％とすることが好ましい。
【００６７】
光硬化性樹脂組成物に配合される光重合開始剤としては、紫外線、電離放射線、可視光、或いは、その他の各波長、特に３６５ｎｍ以下のエネルギー線で活性化し得る光ラジカル重合開始剤を使用することができる。そのような光重合開始剤して具体的には、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ェノン、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、アデカ社製Ｎ１７１７、四臭化炭素、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色素とアスコルビン酸やトリエタノールアミンのような還元剤との組み合わせ等を例示できる。本実施態様では、これらの光重合開始剤を１種のみ又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６８】
このような光重合開始剤の含有量は、光硬化性樹脂組成物の総固形分に対して２〜２０重量％とすることが好ましい。
【００６９】
光硬化性樹脂組成物は、多官能アクリレートモノマー、ポリマー及び光重合開始剤以外の成分を必要に応じて含有していてもよい。例えば、光硬化性樹脂組成物には、耐熱性、密着性、耐薬品性（特に耐アルカリ性）の向上を図る目的で、エポキシ樹脂を配合しても良い。使用できるエポキシ樹脂としては、三菱油化シェル社製の商品名エピコートシリーズ、ダイセル社製の商品名セロキサイドシリーズ、及び、同社製の商品名エポリードシリーズを例示することができる。エポキシ樹脂としては、さらに、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、脂肪族又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例示することができる。本実施態様では、これらのエポキシ樹脂を１種のみ又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７０】
このようなエポキシ樹脂の含有量は、光硬化性樹脂組成物の総固形分に対して０〜１０重量％とすることが好ましい。
【００７１】
光硬化性樹脂組成物には、固形分を溶解、分散させてスピンコーティング等の塗布適性を調節するために、通常、溶剤を配合する。溶剤としては、モノマー、ポリマー、光重合開始剤等の配合成分に対する溶解性又は分散性が良好で、且つ、スピンコーティング性が良好となるように沸点が比較的高い溶剤を用いるのが好ましい。これらの溶剤を使用し、固形分濃度を通常は５〜５０重量％に調製する。
【００７２】
硬化性樹脂組成物を調製するには、多官能アクリレートモノマー、ポリマー、光重合開始剤、及び、必要に応じて他の成分を適切な溶剤に投入し、ペイントシェーカー、ビーズミル、サンドグラインドミル、ボールミル、アトライターミル、２本ロールミル、３本ロールミルなどの一般的な方法で溶解、分散させればよい。
【００７３】
本実施態様における柱状スペーサの製造方法は特に限定されるものではなく、通常この分野において用いられる製造方法、具体的にはスピンコータにより上記組成物を塗布し、フォトリソグラフィー法によりパターンニングし、硬化することにより製造する方法等により製造される。
【００７４】
（透明基板）
本発明に用いられる透明基板は、液晶表示装置用に用いられるものであれば特に限定されるものではなく、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。
【００７５】
（液晶表示装置用基板）
上述したような物性を満たす柱状スペーサが上記透明基板上に形成されてなるものが本実施態様の液晶表示装置用基板である。
【００７６】
本実施態様においては、上述した物性を満たす柱状スペーサが、透明基板上に形成された柱状スペーサの全個数中に少なくとも７５％以上配置されていることが好ましく、特に８５％以上、中でも９０％以上配置されていることが好ましい。上述した範囲内で配置されていれば、本発明の効果をより効果的に発揮することができるからである。
【００７７】
本実施態様において、このような柱状スペーサは、表示側基板に形成されたものであっても、液晶駆動側基板に形成されたものであってもよい。また、本実施態様の液晶表示装置用基板は、特に限定されるものではないが、カラー液晶表示装置に用いられるカラー液晶表示装置用基板であることが好ましい。
【００７８】
また、本実施態様においては、特に液晶表示装置のサイズが１７インチ以上の液晶表示装置に用いられる液晶表示装置用基板であることが好ましい。１７インチ以上のサイズにおいて、真空プレス方式が用いられるものであるため、１７インチ以上の液晶表示装置に用いられる液晶表示装置用基板において、特に本実施態様の利点を活かすことができるからである。
【００７９】
本実施態様の液晶表示装置用基板は、透明基板と柱状スペーサ以外にも必要とされる種々の機能層が形成されていてもよい。これらの機能層は、柱状スペーサが形成される基板の種類に応じて適宜選択されて形成されるものである。また、各種機能層は、透明基板上に形成され、その上に柱状スペーサが形成されたものであっても、柱状スペーサ上に形成されたものであってもよい。
【００８０】
２．第２実施態様
次に、本発明の液晶表示装置用基板の第２実施態様について説明する。本実施態様の液晶表示装置用基板は、透明基板と、上記透明基板上に形成された柱状スペーサとを有し、１７インチ以上の液晶表示装置に用いられる液晶表示装置用基板であって、上記柱状スペーサの個数密度が、１５個／ｍｍ２〜５０個／ｍｍ２の範囲内であることを特徴とするものである。
【００８１】
上述したように、１７インチ以上の大型の液晶表示装置においては、真空プレス方式によりプレスを行いシール材の硬化および液晶の充填を行う必要があるが、真空プレス方式では上述したように真空ムラと称される不具合があり、比較的弱い荷重であっても、所定量の変形をする柱状スペーサが必要となる。しかしながら、柱状スペーサが従来の個数密度（１０個／ｍｍ２以下）であれば、個々の柱状スペーサが受ける荷重を保持する必要性があり、かつ個々の柱状スペーサの上底面積を大幅に広くとることはできないことから硬度を低下させることは困難であり、結果的に真空ムラを防止することは困難であった。
【００８２】
また、上述したような大型の液晶表示装置に対して真空プレス方式を用いる場合に、柱状スペーサが従来の個数密度（１０個／ｍｍ２以下）であると、柱状スペーサ間の平坦性に問題が生じる場合があり、液晶表示装置の表示の均一性に問題が生じる場合があった。
【００８３】
本実施態様は、このような観点から、柱状スペーサの個数密度を従来のものより高くすることにより、上述した課題を解決したものである。
【００８４】
本実施態様においては、柱状スペーサの個数密度を、１５個／ｍｍ２〜５０個／ｍｍ２の範囲内とするものであり、特に１５個／ｍｍ２〜３０個／ｍｍ２の範囲内、中でも１５個／ｍｍ２〜２０個／ｍｍ２の範囲内とすることが好ましい。柱状スペーサの個数密度が上記範囲内であれば、真空ムラを防止することを可能となり、さらに液晶表示装置の表示の均一性を向上させることができるからである。
【００８５】
本実施態様の液晶表示装置用基板においては、柱状スペーサの上底面積が２０μｍ２〜３２０μｍ２の範囲内であることが好ましく、特に３０μｍ２〜１５０μｍ２の範囲内、中でも３０μｍ２〜１００μｍ２の範囲内であることが好ましい。柱状スペーサの個数密度を上記範囲内とし、かつ柱状スペーサの上底面積を上記範囲内とすることにより、真空ムラを防止し、かつ液晶表示装置の表示品質を向上させることが容易となるからである。
【００８６】
本実施態様において用いられる柱状スペーサの物性としては、上記第１実施態様で規定する物性を有することが好ましい。これにより、指押し試験等の局所的に荷重が加わった場合であっても、表示不良等の不具合が生じる可能性を低下させることができるからである。
【００８７】
その他、柱状スペーサに用いることができる材料、透明基板、液晶表示装置用基板としてのその他の好ましい態様等に関しては、上記第１実施態様において説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８８】
Ｂ．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。本発明の液晶表示装置は、上記第１実施態様および第２実施態様に示される液晶表示装置用基板を用いたことを特徴とするものである。したがって、これらの液晶表示装置用基板の有する利点、すなわち、比較的大型の液晶表示装置を製造する際に用いられる真空プレス方式を用いて製造した場合でも、上述した重力ムラといった不具合が生じることがなく、さらに指押し試験等の局所的に荷重が加わった場合であっても、表示不良等の不具合が生じることの少ない液晶表示装置とすることができる。
【００８９】
本発明の液晶表示装置は、上述したような液晶表示装置用基板を用いるものであれば、その他の点は特に限定されるものではなく、通常の液晶表示装置と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９０】
本発明においては、液晶表示装置がカラー液晶表示装置であることが好ましい。また、液晶表示装置の種類としては、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード，ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード，ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード，ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）モード等のものが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００９１】
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。
【００９２】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
【００９３】
（硬化性樹脂組成物の調製）
（１）共重合樹脂溶液の合成
重合槽中にメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を６３重量部、アクリル酸（ＡＡ）を１２重量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を６重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）を８８重量部仕込み、攪拌し溶解させた後、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）を７重量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下で、８５℃で２時間攪拌し、さらに１００℃で１時間反応させた。得られた溶液に、さらにメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を７重量部、トリエチルアミンを０．４重量部、及び、ハイドロキノンを０．２重量部添加し、１００℃で５時間攪拌し、目的とする共重合樹脂溶液１（固形分５０％）を得た。得られた共重合体の物性を第１表に示す。
【００９４】
【表１】
（２）硬化性樹脂組成物１の調製
下記分量の各材料
・上記共重合樹脂溶液１（固形分５０％）：１６重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社、ＳＲ３９９）：２４重量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、エピコート１８０Ｓ７０）：４重量部
・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：４重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル：５２重量部
を室温で攪拌・混合し、硬化性樹脂組成物１を得た。
【００９６】
（３）硬化性樹脂組成物２の調製
下記分量の各材料
・上記共重合樹脂溶液１（固形分５０％）：３２重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社、ＳＲ３９９）：１６重量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、エピコート１８０Ｓ７０）：４重量部
・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：４重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル：４４重量部
を室温で攪拌・混合し、硬化性樹脂組成物２を得た。
【００９７】
（カラーフィルターの作成）
（１）ブラックマトリックスの形成
先ず、下記分量
・黒色顔料：２３部
・高分子分散剤（ビックケミー・ジャパン（株）製Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ １１１）：２重量部
・溶剤（ジエチレングリコールジメチルエーテル）：７５重量部
の成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調製した。
【００９８】
次に下記分量
・上記の黒色顔料分散液：６１重量部
・硬化性樹脂組成物１：２０重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル：３０重量部
の成分を十分混合して、遮光層用組成物を得た。
【００９９】
そして、厚み１．１ｍｍのガラス基板（旭硝子（株）製ＡＬ材）上に上記遮光層用組成物をスピンコーターで塗布し、１００℃で３分間乾燥させ、膜厚約１μｍの遮光層を形成した。当該遮光層を、超高圧水銀ランプで遮光パターンに露光した後、０．０５％水酸化カリウム水溶液で現像し、その後、基板を１８０℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して遮光部を形成すべき領域にブラックマトリックスを形成した。
【０１００】
（２）着色層の形成
上記のようにしてブラックマトリックスを形成した基板上に、下記組成の赤色硬化性樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布（塗布厚み１．５μｍ）し、その後、７０℃のオーブン中で３０分間乾燥した。
【０１０１】
次いで、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を１８０℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して赤色画素を形成すべき領域に赤色のレリーフパターンを形成した。
【０１０２】
次に、下記組成の緑色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、緑色画素を形成すべき領域に緑色のレリーフパターンを形成した。
【０１０３】
さらに、下記組成の青色硬化性樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、青色画素を形成すべき領域に青色のレリーフパターンを形成し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色からなる着色層を形成した。
【０１０４】
ａ．赤色硬化性樹脂組成物の組成
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７：１０重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤：３重量部
・硬化性樹脂組成物１：５重量部
・酢酸−３−メトキシブチル：８２重量部
ｂ．緑色硬化性樹脂組成物の組成
・Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６：１０重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤：３重量部
・硬化性樹脂組成物１：５重量部
・酢酸−３−メトキシブチル：８２重量部
ｃ．青色硬化性樹脂組成物の組成
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６：１０重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤：３重量部
・硬化性樹脂組成物１：５重量部
・酢酸−３−メトキシブチル：８２重量部
（３）保護膜の形成
上記のようにして着色層を形成した基板上に、硬化性樹脂組成物１をスピンコーティング法により塗布、乾燥し、乾燥膜厚２μｍの塗布膜を形成した。
【０１０５】
硬化性樹脂組成物１の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を２００℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して保護膜を形成し、本発明のカラーフィルターを得た。
【０１０６】
（４）スペーサーの形成
上記のようにして着色層を形成した基板上に、硬化性樹脂組成物１及び２をスピンコーティング法により塗布、乾燥し、塗布膜を形成した。
【０１０７】
硬化性樹脂組成物１の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて、ブラックマトリックス上のスペーサーの形成領域のみに紫外線を１０秒間照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、硬化性樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を２００℃の雰囲気中に３０分間放置することにより加熱処理を施して、下記表２及び表３に示す高さ、上底面積、個数密度を有する固定スペーサをカラーフィルター上に形成した。
【０１０８】
（液晶表示装置の作製）
上記のようにして得られたカラーフィルターの固定スペーサーを含む表面に、基板温度２００℃でアルゴンと酸素を放電ガスとし、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によってＩＴＯをターゲットとして透明電極膜を形成した。その後、更に透明電極膜上にポリイミドよりなる配向膜を形成した。
【０１０９】
次いで、ＴＦＴを形成したガラス基板上にＴＮ液晶を必要量滴下し、上記カラーフィルターを重ね合わせ、ＵＶ硬化性樹脂をシール材として用い、常温で０．２ｋｇｆ／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組みし、本発明の液晶表示装置を作製した。
【０１１０】
（液晶表示評価）
上記の方法で作成した液晶表示装置の評価を下記の方法で行なった。実施例の評価結果を下記表２に、比較例の評価結果を下記表３に示す。
【０１１１】
（１）局所耐圧評価
作成した液晶表示装置に直径１０ｍｍφの金属棒を乗せ、その上から５ｋｇｆの荷重を１５分間加え、金属棒を除去した後５分後の表示ムラを目視にて評価した。
【０１１２】
（２）重力不良評価
作成した液晶表示装置をバックライトにより２０時間加熱（点灯）した後の表示ムラを目視にて評価した。
（３）均一性評価
作成した液晶表示装置の色ムラを肉眼により評価した。
【０１１３】
【表２】
【表３】
【発明の効果】
本発明によれば、初期変形量Ａが、０．０４μｍ以上の値であるので、真空プレス方式を用いた場合の比較的弱い荷重であっても、上述した重力ムラといった不具合が生じることがなく、また塑性変形量Ｂが０．７μｍ以下の値であるので、指押し試験等の局所的に荷重が加わった場合であっても、表示不良等の不具合が生じることの可能性が少ない液晶表示装置を提供することができるといった効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる測定方法における、荷重と時間との関係を示すグラフである。
【図２】本発明に用いる測定方法における、荷重と変位量との関係を示すグラフである。
【図３】従来の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ ・・・カラーフィルタ
２ ・・・ＴＦＴアレイ基板
３ ・・・間隙部
４ ・・・シール材
５ ・・・透明基板
６ ・・・ブラックマトリックス層
７（７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ） ・・・画素部
８・・・ 保護膜
９・・・ 透明電極膜
１０・・・ 配向膜
１１・・・ 粒子状スペーサ
１２・・・ 柱状スペーサ
Claims (5)
- 透明基板と、前記透明基板上に形成された柱状スペーサとを少なくとも有する液晶表示装置用基板であって、下記の測定方法により前記柱状スペーサを測定した際に得られる下記初期変形量Ａが０．０４μｍ以上であり、かつ下記塑性変形量Ｂが０．７μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置用基板。
・測定方法：２２ｍＰａ／ｓｅｃの荷重付加速度にて、８０ｍＮまで前記柱状スペーサの軸方向に圧縮荷重を付加し、その状態で５秒間保持し、その後２２ｍＰａ／ｓｅｃの荷重除去速度にて、０ｍＮまで荷重を除去し、その状態で５秒間保持する。
・初期変形量Ａ：柱状スペーサの初期高さをＸ、上記荷重付加時における下記式（１）で得られる荷重Ｆ（ｍＮ）を付加した際の高さをＹとした場合、Ｘ−Ｙで得られる圧縮変形量。
Ｆ＝１９．６／ｎ （１）
（１０≦ｎ≦５０、ｎは柱状スペーサの個数密度（個／ｍｍ２）を示す。）
・塑性変形量Ｂ：柱状スペーサの初期高さをＸ、上記荷重を除去し、その状態で５秒間保持した後の高さをＺとした場合、Ｘ−Ｚで得られる残留変形量。 - 下記弾性変形率Ｃが６０％以上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基板。
・弾性変形率Ｃ：柱状スペーサの初期高さをＸ、８０ｍＮの荷重を付加し５秒間保持した後の高さをＷ、上記荷重を除去して５秒間保持した後の高さをＺとした場合、［（Ｚ−Ｗ）／（Ｘ−Ｗ）］×１００で得られる変形率。 - １７インチ以上の液晶表示装置に用いられるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置用基板。
- 透明基板と、前記透明基板上に形成された柱状スペーサとを少なくとも有し、１７インチ以上の液晶表示装置に用いられる液晶表示装置用基板であって、前記柱状スペーサの個数密度が、１５個／ｍｍ２〜５０個／ｍｍ２の範囲内であることを特徴とする液晶表示装置用基板。
- 上記請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載された液晶表示装置用基板を有することを特徴とする液晶表示装置。
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