JP2006038951A - カラーフィルタ基板の製造方法、カラーフィルタ基板及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 導電性異物によるカラーフィルタ基板の突起構造部上の対向電極と対向基板の画素電極との短絡を防止することや、セルギャップ調整用積層フォトスペーサを安定した高さで形成することにより、液晶表示装置の歩留り及び表示品位を向上させることができるとともに、製造工程を簡略化することができるカラーフィルタ基板の製造方法を提供する。
【解決手段】 基板上に突起構造部及び液晶の配向制御用突起を有し、突起構造部上の対向電極上に間隔保持用樹脂層を備えるカラーフィルタ基板の製造方法であって、上記カラーフィルタ基板の製造方法は、配向制御用突起の形成工程及び間隔保持用樹脂層の形成工程が、支持体上に樹脂膜が設けられたフィルムを対向電極上に圧着し、更に支持体を剥離して樹脂膜を対向電極上に転写する工程と、樹脂膜をパターニングする工程とからなり、かつ、少なくとも１つの共通する工程が一括して行われるカラーフィルタ基板の製造方法である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示装置に好適に用いられるカラーフィルタ基板の製造方法、カラーフィルタ基板及び液晶表示装置に関する。より詳しくは、液晶の配向制御用突起及び積層フォトスペーサを備えるカラーフィルタ基板の製造方法、それにより製造されたカラーフィルタ基板及び液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置は、小型、薄型、軽量、低消費電力等の長所を有しており、各種電子機器に広く用いられている。特にカラーフィルタ基板を使用し、カラー表示を実現した液晶表示装置は優れた色再現性を有し、パソコン等のＯＡ機器、テレビ等のＡＶ機器や携帯電話等に広く応用されている。

図１３は、従来の液晶表示装置の要部構成の一例を概略的に示した断面図である。
図１３に示す従来の液晶表示装置は、アクティブマトリクス型液晶表示装置であり、互いに対向する一対の基板である、カラーフィルタ基板５１及び薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴともいう）アレイ基板５２を有しており、ポリマースペーサ４１によって基板間隔（セルギャップ）が一定に保持されている。ＴＦＴアレイ基板５２は、透明基板４０の上に、走査信号線やデータ信号線等の配線及びスイッチング素子としてのＴＦＴ素子を含むＴＦＴ回路層３９、ＴＦＴ回路層３９の保護膜としての絶縁層３８、画素電極３７及び液晶を配向させるポリイミド等からなる配向膜（図示せず）がこの順に積層されて構成される。カラーフィルタ基板５１は、ガラス等の透明基板３１の上に、着色層３２、突起構造部３３、対向電極３４、配向膜（図示せず）を有する。着色層３２は、複数の色層、例えば、赤（Ｒ）の色層３２ａ、緑（Ｇ）色層３２ｂ、青（Ｂ）色層３２ｃから構成される。突起構造部３３は、例えば、遮光領域の形成を目的に、色層を積層することで形成され、このような構造の例として、少なくとも２色の色層を積層して遮光領域を形成する構造が挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。

図１３の従来の液晶表示装置では、一対の基板、カラーフィルタ基板５１とＴＦＴアレイ基板５２は、互いの配向膜（図示せず）が向き合う状態で、直径が均一な球形又は棒状のプラスチックビーズ又はガラス繊維からなるポリマースペーサ４１によって一定の基板間隔（セルギャップ）が保たれ、シール材（図示せず）によって貼り合わされている。基板間には液晶３６が充填されており、液晶注入口は、封止材（図示せず）によって封止される。

利用分野が拡大している液晶表示装置では、低価格化が望まれている。特に、液晶表示装置を構成するカラーフィルタ基板の製造歩留りの向上や、製造工程の削減により生産性を高めることが求められており、これにより製造コストを低減し、低価格化を図る方法が種々検討されている。

図１３に示す従来の液晶表示装置に関し、プラスチックビーズ又はガラス繊維からなる、球形又は棒状のポリマースペーサを散布する従来技術においては、ポリマースペーサを所定の位置に配置することは困難であるため、画素の表示エリア内に散布されたポリマースペーサにより、光の散乱やポリマースペーサ周辺における液晶分子の配向の乱れが発生し、表示品位を低下させる原因となっていた。
また、対となる対向基板（ＴＦＴアレイ基板）を圧着する際に、ポリマースペーサによって、対向電極や液晶の配向を制御するポリイミド等の配向膜に損傷が生じ、それが原因となって表示欠陥が発生し易いことや、損傷箇所からの汚染物質の湧き出しにより、表示品質の低下を起こし易いという点で改善の余地があった。
更に、ポリマースペーサを基板上に均一に散布する工程や、散布時の粒度分布を高精度に管理する工程が必要であり、簡単な方法で安定した表示品位の液晶表示装置を得ることは難しかった。

これに対して、近年では、液晶の配向制御用突起及び／又はセルギャップ調整用突起（スペーサ）として、対向電極と画素電極との間に、絶縁性樹脂膜を備えた液晶表示装置が提案されている。図１４は、絶縁性樹脂膜を備えた液晶表示装置の要部構成の一例を概略的に示す断面図である。図１４に示す従来の液晶表示装置は、アクティブマトリクス型液晶表示装置であり、カラーフィルタ基板５１及びＴＦＴアレイ基板５２を有する。ＴＦＴアレイ基板５２は、透明基板４０の上に、配線及びＴＦＴ素子を含むＴＦＴ回路層３９、絶縁層３８及び画素電極３７、配向膜（図示せず）がこの順に積層されて構成される。カラーフィルタ基板５１は、透明基板３１の上に、着色層３２、突起構造部３３、対向電極３４、分割配向用又はセルギャップ調整用の絶縁性樹脂膜３５、配向膜（図示せず）を有する。このような構造の例としては、特許文献２の図２２に開示されている構造が挙げられる。また、通常ではフォトレジストにより形成される複数の色層を重ね合わせた構造の積層フォトスペーサ（Ｐｈｏｔｏ Ｓｐａｃｅｒ；以下、「ＰＳ」ともいう。）をセルギャップ調整用スペーサとして用いることについても提案されている（例えば、特許文献３〜５参照。）。更に、複数の色層を重ね合わせてなる、色重ねブラックマトリクスの上の透明電極上に分割配向用突起パターン等を設けた構造の積層フォトスペーサ（積層ＰＳ）をセルギャップ調整用スペーサとして用いることについても開示されている（例えば、特許文献６参照。）。これらのセルギャップ調整用積層フォトスペーサ（積層ＰＳ）は、ポリマースペーサと比較して、所定の位置に容易に配置することができると共に、積層フォトスペーサをブラックマトリクスと重畳させて配置することで、開口率を低下させることがなく、またポリマースペーサのように、光の散乱やポリマースペーサ周辺における液晶分子の配向の乱れも発生しないという利点がある。

上述の特許文献３〜６に開示されている技術を含む従来技術では、異なる色の顔料や突起形成用樹脂を含むレジスト溶液（液体レジスト）を、スピンコータを用いたスピンコート法や、スリット＆スピン法等により、基板上に塗布し、仮焼成によりレジスト溶液の溶媒を蒸発させ、基板上に色層膜や突起形成用樹脂膜を形成する。そして、フォトマスクを用いて露光・現像を行い、色層や配向制御用突起をパターン形成する。従来技術では、このような操作を繰り返し行うことで、色層（例えば、ＲＧＢ（赤色、緑色、青色））、黒色のＢＭ（ブラックマトリクス）層や、配向制御用突起を有するカラーフィルタが順次形成される。

しかしながら、ある色層により形成された突起状構造物上に更に別の色層を積層する際、例えば、色層を積層することで積層フォトスペーサを形成する際に、液体レジストを用いた場合、以下の点で改善の余地があった。
突起状構造物上を含む基板上に液体レジストを塗布した直後に、突起状構造物上の液体レジストには、液体レジストの粘性や表面張力、突起状構造物の形状や高さに応じた、突起状構造物下への流れ出し、いわゆる平坦化が生じる。そのため、突起状構造物上の液体レジスト膜の膜厚が、突起状構造物のない、基板上の他の平坦な箇所に形成された液体レジスト膜の膜厚と比較して薄くなってしまう。このとき、基板上の他の平坦な箇所に形成された液体レジスト膜の膜厚は、突起状構造物のない基板上に単膜で形成した場合の膜厚に近い値になる。
また、突起状構造物の高さが高い程、突起状構造物上に形成する液体レジスト膜に働く平坦化効果は大きくなる。そのため、突起状構造物を積層膜にて形成する場合、積層膜の１層目よりも２層目、２層目よりも３層目と、それまで積層された膜の合計の高さが高くなるにつれ、その上に積層する液体レジスト膜の膜厚はより薄くなる傾向がある。
従って、所望の高さのセルギャップ調整用スペーサ（積層ＰＳ）を形成するためには、上層の積層膜の薄膜化（平坦化）を考慮し、（所望の高さ）／（単層の膜厚）で計算される積層数よりも、積層数を多くすることが必要な場合がある。

特に、後述するように、セルギャップ調整用スペーサが、下層の突起構造部と（最）上層の突起形成用樹脂膜とからなり、突起形成用樹脂膜と着色層上に形成される配向制御用突起とが一括形成される場合、最上層となる樹脂膜（突起形成用樹脂膜）の膜厚に関しては、基板上の平坦な着色層上に形成される配向制御用突起の膜厚と比較して、３０〜４５％の膜厚になる。そのため、図１４に示すように、突起構造部の形成後に、着色層と突起構造部とを被覆する対向電極を透明導電膜で形成した後、対向電極上に分割配向用又はセルギャップ調整用の絶縁性樹脂膜（配向制御用突起及びセルギャップ調整用スペーサの最上層）を形成する場合、対向基板（ＴＦＴアレイ基板）の画素電極と突起構造部上の対向電極との間隔が非常に狭くなり、セルギャップよりもサイズの小さい導電性異物９９が存在しても、電気的に短絡しやすく、表示欠陥が発生しやすくなるという点で改善の余地があった。例えば、色層の（単層の）膜厚は、通常、０．５〜２．５μｍであり、色層を積層して、突起構造部を形成する場合、使用される材料、製造工程により異なるが、突起構造部の高さは、通常、３．０〜３．３μｍになる。一方、カラーフィルタ基板と対向基板であるＴＦＴアレイ基板との基板間隔（セルギャップ）は、通常、３．２〜４．５μｍである。このように突起構造部上の対向電極と画素電極との間の距離（基板間が最も近接する距離）が近くなることで、１μｍ程度の大きさの導電性異物によっても、短絡が生じる可能性が生じることとなる。

また、液体レジストを用いる従来の方法では、短絡が生じやすくなる以外にも、塗布時の液体レジストの平坦化を予め考慮した製造プロセスの条件を見出し、その製造プロセスを管理することが困難であるために、基板面内における平坦化効果（平坦化率）が安定せず、基板面内で均一な高さ（膜厚）のセルギャップ調整用積層スペーサ（積層ＰＳ）を形成することが困難であるという点で改善の余地があった。

これらの液体レジスト法における課題を解決するために、色層の形成にドライフィルムラミネート法を採用した技術が開示されている（例えば、特許文献７〜１０参照。）。このドライフィルムラミネート法によれば、支持体上に樹脂膜が設けられたフィルム（ドライフィルム）を圧着した後、支持体を剥離して樹脂膜を転写し、樹脂膜をパターニングすることにより、色層が形成される。
しかしながら、特許文献７〜１０に記載の従来技術においては、突起構造部上の対向電極上にセルギャップ調整用の絶縁性樹脂膜を有する構成は記載されておらず、そのような構成の場合、単に色層をドライフィルムラミネート法にて形成しても、突起構造部上の対向電極と対向基板（ＴＦＴアレイ基板）の画素電極との間の距離を大きくすることはできず、短絡の発生しやすさは変わらないという点で工夫の余地があった。また、製造コストの低減のために、製造工程の削減等によるカラーフィルタ基板の生産性の更なる向上が求められていた。
特開２００３―１４９１７公報 特開２００１−２０１７５０公報 特開昭５６−１４０３２４号公報 特開平４−９３９２４号公報 特開平５−１９６９４６号公報 特開２０００−１４７２３４号公報 特開平２００１−１００２２１号公報 特開２０００−２８４１１公報 特開２００１−２２１９１０公報 特開２００４−５３６５４号公報

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、導電性異物によるカラーフィルタ基板の突起構造部上の対向電極と対向基板（ＴＦＴアレイ基板）の画素電極との短絡を防止することや、セルギャップ調整用積層スペーサ（積層ＰＳ）を安定した高さで形成することにより、液晶表示装置の歩留り及び表示品位を向上させることができるとともに、製造工程を簡略化することができるカラーフィルタ基板の製造方法、それにより製造されたカラーフィルタ基板及び液晶表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、突起構造部上の対向電極上に間隔保持用樹脂層が形成されてなるセルギャップ調整用積層スペーサ（積層ＰＳ）を有するカラーフィルタ基板の製造方法について種々検討したところ、ドライフィルムラミネート法で間隔保持用樹脂層（積層ＰＳの最上層）を形成すれば、充分な厚みで形成することが可能となり、基板間の短絡を防止することができることや、安定した高さで形成することが可能となり、歩留り及び表示品位を向上させることができることを見いだした。そして、液晶の配向制御用突起についてもドライフィルムラミネート法により形成することができることに着目し、配向制御用突起及び間隔保持用樹脂層の形成に支持体上に樹脂膜が設けられたフィルム（ドライフィルム）を用いるとともに、配向制御用突起の形成工程及び間隔保持用樹脂層の形成工程の少なくとも１つの共通する工程を一括して行うことにより、ドライフィルムラミネート法による上述の利点を得ることができるとともに、更にカラーフィルタ基板の製造工程の簡略化が可能となることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、基板と、基板上に形成された２以上の色層が平面的に配列されてなる着色層及び突起構造部と、着色層及び突起構造部を被覆する対向電極と、着色層上の対向電極上に形成された液晶の配向制御用突起と、突起構造部上の対向電極上に形成された間隔保持用樹脂層とを備えるカラーフィルタ基板の製造方法であって、上記カラーフィルタ基板の製造方法は、配向制御用突起の形成工程及び間隔保持用樹脂層の形成工程が、支持体上に樹脂膜が設けられたフィルムを対向電極上に圧着し、更に支持体を剥離して樹脂膜を対向電極上に転写する工程と、樹脂膜をパターニングする工程とからなり、かつ、少なくとも１つの共通する工程が一括して行われるカラーフィルタ基板の製造方法である。
以下に本発明を詳述する。

本発明により製造されるカラーフィルタ基板は、基板と、基板上に形成された２以上の色層が平面的に配列されてなる着色層及び突起構造部と、着色層及び突起構造部を被覆する対向電極と、着色層上の対向電極上に形成された液晶の配向制御用突起と、突起構造部上の対向電極上に形成された間隔保持用樹脂層とを備える構成を必須とするものである。基板としては、通常では、ガラス基板等の透明基板が用いられる。色層は、通常では、赤・青・緑・黒等の顔料が分散された感光性樹脂により形成され、中でも、ネガ型の感光性樹脂が好適に用いられる。着色層は、赤・青・緑・黒等の色層が平面的に配列されて構成されるものであり、これらの色層を表示に用いられる光が透過することで、カラー表示が可能となる。突起構造部は、基板上に着色層よりも突出するように設けられ、対向電極下でセルギャップ調整用積層スペーサを構成するものである。対向電極は、通常では、透明導電材料により形成され、中でも、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が好適に用いられる。液晶の配向制御用突起は、マルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ）方式等において、液晶（分子）の配向規制に用いられるものであり、この突起により液晶（分子）の配向方向を複数の方向に分散させることで広視野角化を実現することができる。間隔保持用樹脂層は、対向電極上でセルギャップ調整用積層スペーサを構成するものであり、液晶の配向制御用突起を構成する材料と同じ材料により形成される。このように、本発明においては、対向電極を介して突起構造部と間隔保持用樹脂層とが積層されることで、セルギャップ調整用積層スペーサが形成される。なお、突起構造部と間隔保持用樹脂層との積層体を配向制御用突起として使用することも可能である。

本発明では、配向制御用突起の形成工程及び間隔保持用樹脂層の形成工程は、支持体上に樹脂膜が設けられたフィルムを対向電極上に圧着し、更に支持体を剥離して樹脂膜を対向電極上に転写する工程と、樹脂膜をパターニングする工程とを含むものである。なお、支持体上に樹脂膜が設けられたフィルムは、一般にドライフィルムともいい、レジスト樹脂膜が設けられたドライフィルムを貼り付けることで層の形成を行う方法をドライフィルムラミネート（ＤＦＬ）法又はドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）法という。
本発明においては、ドライフィルムラミネート法を用いて配向制御用突起及び間隔保持用樹脂層の形成を行うが、ドライフィルムラミネート法では、略均一な膜厚を有するドライフィルムを圧着等により基板に貼り付けることで、従来の液体レジストを使用したスピンコート法等と比較して、間隔保持用樹脂層の膜厚を基板面内でより均一に形成することができる。

また、突起物上に液体レジストを塗布した場合には、仮焼成を行うまでに膜の平坦化（突起物下への液体レジストの流れ出し）が生じるが、ドライフィルムラミネート法によれば、膜の平坦化が生じないため、突起構造部上においても、単膜を形成する場合に近い膜厚で形成することができる。従って、突起構造部上の対向電極上の間隔保持用樹脂層を、突起構造部上ではない、平面的な着色層上の対向電極上に配設される配向制御用突起と一括して形成する際には、ドライフィルムラミネート法の方が、液体レジストを使用したスピンコート法よりも、（二つの方法において配向制御用突起は同じ膜厚で形成する場合、）間隔保持用樹脂層の膜厚を厚く形成することができる。その結果、セルギャップ調整用スペーサによりカラーフィルタ基板と対向基板とが所定の間隔（セルギャップ）に保持される液晶表示装置において、突起構造部上の対向電極と、対向基板に形成される画素電極との間隔を広くすることができるので、導電性異物等による短絡を防止することができる。
このようなドライフィルムラミネート法により得られる作用効果について、図面を参照しながら更に詳しく説明する。図１は、本発明に係るドライフィルムラミネート法により積層フォトスペーサ（積層ＰＳ）が形成されたカラーフィルタ基板を備えてなる液晶表示装置の構成を示す断面概略図であり、図２は、従来の液体レジストを用いて積層ＰＳが形成されたカラーフィルタ基板を備えてなる液晶表示装置の構成を示す断面概略図である。なお、図１においては、本発明の好適な形態として、積層ＰＳは、全ての層がドライフィルムラミネート法により形成されている。図２に示すように、液体レジストを用いて積層ＰＳを形成した場合、積層する毎に、平坦化効果により上層の膜厚が薄くなる（Ｌｂ＞Ｌｂ’、Ｌｒ＞Ｌｒ’）。このため、所望の高さの積層ＰＳを得るために積層数も多くする必要がある。また、最上層の間隔保持用樹脂層は、突起構造部の色層よりも更に残膜率（Ｌ’／Ｌ）が小さくなるため（Ｌ＞＞Ｌ’）、所望のセルギャップを得るには、突起構造部上の対向電極と画素電極との間隔が狭くならざるを得ない。一方、ドライフィルムラミネート法により積層ＰＳを形成した場合、積層しても膜厚はほとんど変化しない（Ｌｂ≒Ｌｂ’、Ｌｒ≒Ｌｒ’）ため、積層数を減らすことが可能となり、製造バラツキの低減に有利である。また、最上層の間隔保持用樹脂層でも、膜厚はほとんど変化しない（Ｌ≒Ｌ’）ため、突起構造部上の対向電極と画素電極との間隔を液体レジストを用いる場合と比較して、大きくすることができ、導電性異物による短絡を抑制することができる。

また、本発明では、配向制御用突起の形成工程及び間隔保持用樹脂層の形成工程の少なくとも１つの共通する工程が一括して行われる。これにより、製造プロセスを増加させることなく、液晶の配向制御用突起と間隔保持用樹脂層とを形成することができる。更に、本発明では、配向制御用突起の形成工程及び間隔保持用樹脂層の形成工程が全て一括して行われる形態がより好ましく、具体的には、支持体上に樹脂膜が設けられたフィルムを対向電極上に圧着し、支持体を剥離して樹脂膜を対向電極上に転写した後、樹脂膜を所定の形状にパターニングすることで、着色層上の対向電極上に配向制御用突起を形成すると共に、突起構造部上の対向電極上に間隔保持用樹脂層を形成する形態がより好ましい。
このような配向制御用突起及び間隔保持用樹脂層の一括形成について、図面を参照しながら更に詳しく説明する。図３（ａ）は、配向制御用突起及び間隔保持用樹脂層の一括形成前における本発明に係るカラーフィルタ基板の構成を示す平面概略図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すカラーフィルタ基板のＡ−Ａ’線断面を示す断面概略図である。図４（ａ）は、配向制御用突起及び間隔保持用樹脂層の一括形成後における本発明に係るカラーフィルタ基板の構成を示す平面概略図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すカラーフィルタ基板のＢ−Ｂ’線断面を示す断面概略図である。図３に示すカラーフィルタ基板では、突起構造部は、色層を２層重ねしたものが用いられており、色層はドライフィルムラミネート法により、基板上に色層膜を形成することで形成されている。このため、突起構造部形成層の２層目の色層（青）の膜厚は、着色層の色層（青）の膜厚と同程度で形成されている。更に、ドライフィルムラミネート法により配向制御用突起形成用の樹脂膜を基板上に形成し、露光・現像を行うことで、図４に示すように配向制御用突起及び間隔保持用樹脂層を形成することができる。図４に示すカラーフィルタ基板では、｛積層フォトスペーサ（積層ＰＳ）の高さ｝≒｛突起構造部（色層２層重ね）の高さ＋配向制御用突起の高さ｝となっている。

上記支持体上に樹脂膜が設けられたフィルム（ドライフィルム）を対向電極上に圧着し、更に支持体を剥離して樹脂膜を対向電極上に転写する工程では、ドライフィルムを加熱しながら圧着することが好ましい。加熱温度（貼り付け温度）としては、１１０℃以上、１４０℃以下であることが好ましい。これにより、ドライフィルムと対向電極との間に気泡が含まれないようにすることができると共に、対向電極上にドライフィルムを充分な接着強度で貼り付けることができる。ドライフィルムの支持体は、可撓性を有するものが好ましく、シート状のものが好ましい。支持体の材質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が挙げられる。また、支持体の樹脂膜が設けられる面には、剥離処理が施されていることが好ましい。ドライフィルムの樹脂膜としては、感光性樹脂を含む樹脂組成物が好適に用いられる。また、樹脂膜は、１２０℃での針入硬度試験における針入量が０．５μｍ以下であることが好ましく、更に、１１０〜１４０℃での針入硬度試験における最大針入量と最小針入量との差が１．０μｍ以下であることが好ましい。このように樹脂膜が貼り付け温度近傍において充分な膜硬度を有することで、貼り付け後の膜厚を厚くすることができる。なお、針入硬度試験とは、膜の針入特性すなわち膜の硬度特性を測定する試験のことであり、具体的には、設定温度（例えば、１２０℃）条件下で、図５に示すような直径３．３μｍの白金−ロジウム抵抗体を先端曲げ角度１２０°、先端曲率Ｒ＝２．５μｍでＶ字型に折り曲げてなるサーマルプローブ６１を荷重１．０×１０^−５Ｎで試験対象の膜に押し当て、当該サーマルプローブ６１が膜内に進入した距離（針入量）を測定する試験である（参照文献：金山修二，「ＳＰＭによる高分子材料の微小部熱分析」，ＦＵＪＩＦＩＬＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＆ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ，富士写真フィルム，２００２年，Ｎｏ．４７，ｐ．４４−４５）。樹脂膜は、１層からなるものであってもよく、多層構造からなるものであってもよい。樹脂膜の膜厚としては、１．５μｍ以上、３μｍ以下が好ましい。
上記樹脂膜をパターニングする工程は、感光性樹脂を含む樹脂組成物からなる樹脂膜に対して、露光・現像等を行うものであることが好ましい。これにより、高精度で配向制御用突起及び間隔保持用樹脂層を形成することができる。

本発明のカラーフィルタ基板の製造方法における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
上記フィルムを構成する樹脂膜は、ポジ型感光性樹脂を含んでなるものであることが好ましい。このようにポジ型感光性樹脂を含んでなる樹脂膜を用いることで、露光・現像等により所定の形状にパターニングする際に、新たにパターニング用の（感光性）フォトレジストを使用する必要がなく、製造コストを低減することができる。また、ポジ型感光性樹脂を含んでなる樹脂膜を用いることで、液晶の分割配向に適した形状に配向制御用突起を形成することができる。ポジ型感光性樹脂と比較して、ネガ型感光性樹脂では、最終的にパターンとして残る領域が露光され、その領域の樹脂が光重合することになるため、現像後の焼成による熱ダレによって、配向制御用突起の形状を制御することが難しい。ポジ型感光性樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型ポジレジスト等が挙げられる。また、樹脂膜は、ポジ型感光性樹脂以外に、光重合開始剤、増感剤等を含んでいてもよい。

上記間隔保持用樹脂層の膜厚は、１．０μｍ以上、２．５μｍ以下であることが好ましい。間隔保持用樹脂層の膜厚を１．０μｍ以上とすることで、間隔保持用樹脂層と一括して形成される配向制御用突起において、液晶を配向させる配向規制力を生み出すために必要な膜厚を確保できると共に、突起構造部上の対向電極と、対向基板に形成される画素電極との間隔も充分に確保することができ、導電性異物等による短絡を充分に防止することができる。間隔保持用樹脂層の膜厚が２．５μｍを超えると、配向制御用突起の膜厚が液晶の配向制御を行うのに最適な膜厚よりも大きくなる。

上記間隔保持用樹脂層は、突起構造部上の対向電極の全表面を被覆するように形成されることが好ましい。これにより、対向基板の画素電極との間隔が色層上と比較して狭く、導電性異物等により短絡しやすい突起構造部上において、短絡を充分に防止することができる。なお、突起構造部上の対向電極の全表面とは、突起構造部の上面（対向基板の画素電極と対向する面）に形成された対向電極の表面全てを意味する。本発明においては、突起構造部の表面（突起構造部の上面及び側面）に形成された対向電極の表面全てを被覆するように間隔保持用樹脂層が形成されることがより好ましい。

上記突起構造部の好ましい形態としては、２以上の突起構造部形成層を積層することで形成される形態が挙げられ、着色層を構成する色層の少なくとも一つを含んでなる形態や、着色層を構成する２以上の色層からなる形態がより好ましい。これらの形態では、着色層を構成する色層を用いて突起構造部を形成することができるため、突起構造部の形成に際し、着色層を構成する色層以外の膜層を形成する工程を削減することができ、製造コストの低減が可能になる。これらの形態において、突起構造部を構成する色層は、支持体上に樹脂膜が設けられたフィルム（ドライフィルム）を用いて形成されることが好ましい。また、これらの形態において、突起構造部は、通常では、互いに異なる色を有する色層が２以上積層されて形成される。なお、突起構造部の各層をドライフィルムにより形成すれば、各層の膜厚を大きくすることができることから、例えば、赤の色層と青の色層とを積層することで充分なＯＤ（光学濃度）値を有する積層膜を形成することができ、色重ねブラックマトリクスの形成、すなわちブラックマトリクス層を形成せずに色層を積層してブラックマトリクスを形成する形態に好適である。また、積層フォトスペーサ（積層ＰＳ）の各層をドライフィルムにより形成すれば、液体レジストを用いて形成する場合に比べ、膜厚に対する下層のドットサイズ（面積）の影響を小さくすることができるので、積層ＰＳのドットサイズの変更が容易になり、積層ＰＳの配置密度のコントロールも容易になる。更に、積層ＰＳのドットサイズを小さくすれば、配置場所の制約が小さくなると共に、開口率の低下を防止することができる。

上記着色層及び突起構造部は、ブラックマトリクス層を含んでなることが好ましい。これにより、着色層を構成する色層の１つとしてブラックマトリクス層を形成する際に、突起構造部の一部を形成することができるため、突起構造部の形成に際し、着色層を構成する色層以外の膜層を形成する工程を削減することができ、製造コストの低減が可能になる。また、遮光領域であるブラックマトリクス層の一部に突起構造部が配置されることから、突起構造部を形成することにより、新たにカラーフィルタ基板の開口率（透過率）が減少することを防止することができる。

このような本発明のカラーフィルタ基板の製造方法によれば、高視野角、高コントラストを実現することができるマルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ）方式の大型液晶テレビ用のカラーフィルタ基板を高品位かつ低コストで製造することができる。

本発明はまた、上記カラーフィルタ基板の製造方法により製造されたカラーフィルタ基板でもある。このようなカラーフィルタ基板は、導電性異物によるカラーフィルタ基板の突起構造部上の対向電極と対向基板の画素電極との短絡が防止されると共に、セルギャップ調整用積層スペーサ（積層ＰＳ）が安定した高さで形成されていることにより、歩留り及び表示品位を向上させることができ、また、簡略化された製造工程により安価に製造することができる。

本発明はまた、上記カラーフィルタ基板を備えてなる液晶表示装置でもある。このような液晶表示装置は、本発明のカラーフィルタ基板を備えることから、歩留り及び表示品位の向上、並びに、製造コストの削減等を実現することができる。

本発明はまた、上記カラーフィルタ基板と、対向基板とが、液晶層を介して対向して配置されてなる液晶表示装置であって、上記カラーフィルタ基板は、対向電極上の間隔保持用樹脂層の少なくとも一部が対向基板と接触している液晶表示装置でもある。このような構成を有する液晶表示装置によれば、突起構造部と間隔保持用樹脂層とを含んでなる、基板面内の各形成箇所で略均一な膜厚を有する構造物をセルギャップ調整用積層スペーサとして利用することができる。対向基板としては、カラーフィルタ基板に対して液晶層を介して対向するように配置される基板であれば特に限定されないが、画素電極を有するものが好適であり、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板等のアクティブマトリクス基板が好適に用いられる。
なお、本発明においては、突起構造部と間隔保持用樹脂層とを含んでなる構造物をセルギャップ調整用積層スペーサとして利用することができれば、カラーフィルタ基板の対向電極上の間隔保持用樹脂層と対向基板とは、両方又は一方の基板に設けられたポリイミド等の配向膜を介して接触していてもよく、配向膜を介さずに直接接触していてもよい。

本発明はまた、上記カラーフィルタ基板と、遮光性の領域を有する対向基板とが、液晶層を介して対向して配置されてなる液晶表示装置であって、上記カラーフィルタ基板の突起構造部は、対向基板の遮光性の領域に重畳して形成されている液晶表示装置でもある。このような構成を有する液晶表示装置によれば、新たに液晶表示装置の開口率（透過率）を下げることなく、突起構造部を配置することができる。遮光性の領域としては、配線（回路層）が形成された領域等が挙げられ、中でも、走査信号線や補助容量配線が形成された領域を好適に用いることができる。

本発明のカラーフィルタ基板の製造方法によれば、セルギャップ調整用積層スペーサを構成する間隔保持用樹脂層をドライフィルムラミネート法により、充分かつ安定した厚みで形成することが可能であり、導電性異物によるカラーフィルタ基板と対向基板間での短絡の防止や、液晶表示装置の歩留り及び表示品位の向上を実現することができる。また、液晶の配向制御用突起と間隔保持用樹脂層とをドライフィルムラミネート法により一括形成することにより、カラーフィルタ基板の製造工程を簡略化することができる。

〔実施形態１〕 カラーフィルタ基板の製造
図６（ａ）〜（ｆ）は、本発明に係る実施形態１のカラーフィルタ基板の製造方法を模式的に示す断面図である。図６（ａ）〜（ｆ）を参照しながら、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法を説明する。
まず、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、透明基板（例えばガラス基板）１１上に、遮光層（色層）１２ｄ及び色層１２ａ〜１２ｃからなる着色層１２を形成する。本実施形態では、ドライフィルムを用いたドライフィルムラミネート（ＤＦＬ）法により、遮光層１２ｄ及び色層１２ａ〜１２ｃを形成する場合を説明する（遮光層１２ｄ及び色層１２ａ〜１２ｃはドライフィルムではなく、液体レジストを用いたスピンコート法等により形成されてもよい。）。

ドライフィルムは、感光性樹脂膜の両主面をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等のフィルム支持体で挟持して構成される。感光性樹脂膜には、所定の色（例えば、赤、青、緑及び黒）の顔料が分散されている。なお、遮光層１２ｄ及び色層１２ａ〜１２ｃ用のドライフィルムに用いられる感光性樹脂膜は典型的にはネガ型である。

まず、図６（ａ）に示すように、基板１１上に遮光層１２ｄを形成する。具体的には、ローラを用い、黒色ドライフィルムを基板１１上に押圧しながら貼り合わせ、フィルム支持体を剥離することによって、黒色感光性樹脂膜を基板１１上に転写する。この工程は、一般にドライフィルムを例えば１２０℃程度で加熱しながら貼り付ける工程、いわゆる熱転写工程である。次に、マスクを介して例えば露光量：１００ｍＪ／ｃｍ^２で黒色感光性樹脂膜を露光した後、１．５％のＮａ_２ＣＯ_３／ＮａＨＣＯ_３の現像液を使用して現像を行い、その後、２３０℃で約６０分の焼成を行うことで、遮光層１２ｄを形成する。

次に、図６（ｂ）に示すように、第１の色層１２ａと第１の突起構造部形成層１３ａとを同一工程にて形成する。具体的には、遮光層１２ｄを形成する方法と同様にローラを用い、第１の色層１２ａ用のドライフィルムを（遮光層１２ｄが形成された）基板１１上に押圧しながら貼り合わせ、フィルム支持体を剥離することによって、感光性樹脂膜を（遮光層１２ｄが形成された）基板１１上に転写する。続いて、マスクを用いて露光及び現像を行い、第１の色層１２ａと第１の突起構造部形成層１３ａとを同一工程にて形成する。このとき、第１の突起構造部形成層１３ａは、本発明のカラーフィルタ基板が液晶表示装置用として用いられる場合には、後述する対向基板（例えば、アクティブマトリクス基板）と貼り合わせたときに、対向基板の遮光性を有する部分（例えば、金属配線等の遮光性の配線（回路層）が設けられている部分等）に重畳するような位置に形成されることが好ましい。

続いて、図６（ｃ）に示すように、第２の色層１２ｂを形成する。第２の色層１２ｂは、第２の色層１２ｂ用のドライフィルムを用いて、第１の色層１２ａと同様にして形成することができる。
その後、図６（ｄ）に示すように、第３の色層１２ｃを形成する。第３の色層１２ｃは、第３の色層１２ｃ用のドライフィルムを用いて、第１、第２の色層１２ａ，１２ｂと同様にして形成することができる。第３の色層１２ｃは、第１の突起構造部形成層１３ａを被覆するように形成されるので、第３の色層１２ｃのうち第１の突起構造部形成層１３ａに重なる部分は隆起し、第２の突起構造部形成層１３ｂとなる。
着色層１２は、第１〜第３の色層１２ａ〜１２ｃ及び遮光層１２ｄにより構成され、突起構造部１３は、第１、第２の突起構造部形成層１３ａ，１３ｂにより構成される。

続いて、図６（ｅ）に示すように、着色層１２及び突起構造部１３を被覆するように対向電極１４を形成する。対向電極１４は、透明導電材料を用いてスパッタリング等の方法により形成することができる。対向電極１４の透明導電材料としては、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が挙げられる。
その後、図６（ｆ）に示すように、対向電極１４が形成された基板１１上に配向制御用樹脂層（間隔保持用樹脂層）１５ａと配向制御用突起１５ｂとを形成する。具体的には、（シート状の）フィルム支持体にポジ型感光性樹脂からなる配向制御用樹脂膜が設けられたドライフィルムを対向電極１４上に押圧しながら貼り合わせ、フィルム支持体を剥離することによって、配向制御用樹脂膜を対向電極１４上に転写する。続いて、マスクを用いて露光及び現像を行い、配向制御用樹脂層１５ａ及び配向制御用突起１５ｂの形成領域以外の配向制御用樹脂膜を除去することにより、配向制御用樹脂層１５ａと配向制御用突起１５ｂとを形成する。なお、配向制御用樹脂膜の基板への貼り付けは、基板温度１２０℃程度で行うとよい。また、マスクを介して配向制御用樹脂膜を例えば１００ｍＪ／ｃｍ^２で露光した後は、２．３％の水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）の現像液を使用して現像を行い、その後、２３０℃で約３０分の焼成を行うとよい。
配向制御用樹脂層１５ａは突起構造部１３上の対向電極１４上に形成され、積層フォトスペーサ２２が完成する。また、配向制御用突起１５ｂは着色層１２上の対向電極１４上に形成される。以上により、カラーフィルタ基板が完成する。

配向制御用樹脂層１５ａ及び配向制御用突起１５ｂ用ドライフィルムの配向制御用樹脂膜は、ポジ型であってもよいし、ネガ型であってもよいが、ポジ型であることが好ましい。なぜならば、配向制御用突起１５ｂは、カラーフィルタ基板を液晶表示装置の部材として使用する場合、液晶層の液晶を分割配向させる能力、いわゆる配向規制力を有することが必要とされる。ポジ型感光性樹脂を使用した場合、液晶の分割配向に適した形状に配向制御用突起１５ｂを形成することができる。一方、ネガ型感光性樹脂を使用した場合では、ポジ型感光性樹脂と比較して、最終的にパターンとして残る領域が露光され、その領域の樹脂が光重合することになるため、現像後の焼成による熱ダレによって、配向制御用突起１５ｂの形状を制御することが難しいからである。

本実施形態にて製造されるカラーフィルタ基板においては、図６（ｆ）に示すように、配向制御用樹脂層１５ａは、突起構造部１３の表面を覆う対向電極１４の全表面を被覆するように形成されている。そのため、図６（ｆ’）に示すように、配向制御用樹脂層１５ａが突起構造部１３の表面を覆う対向電極１４の全表面を被覆しない場合と比較して、対向電極１４と（後述する）対向基板の画素電極との間隔が（色層上と比較して）狭くなる箇所における短絡、すなわち突起構造部１３上の対向電極１４と画素電極との導電性異物等による短絡をより効果的に防止することができる。

〔実施形態２〕 液晶表示装置の製造
図７は、本発明に係る液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
図７を参照しながら、実施形態１にて作製されたカラーフィルタ基板１０１を使用した液晶表示装置、及び、その製造方法について説明する。
実施形態１にて作製されたカラーフィルタ基板１０１、及び、別途に用意した対向基板１０２のそれぞれの表面にポリイミド等からなる配向膜（図示せず）を形成した後、一方の基板の表示領域の外側にシール材（図示せず）を塗布し、シール材を介して両基板を貼り合わせる。その後、両基板の間隙に液晶材料を注入して封止し、液晶表示装置が完成する。なお、このときの工程の順序等は特に限定されず、例えば、シール材を塗布した側の基板に滴下法により液晶層１６を形成した後、両基板を貼り合わせてもよい。本実施形態の液晶表示装置では、カラーフィルタ基板１０１上に形成された突起構造部１３及び配向制御用樹脂層１５ａは、対向基板１０２内の配線層１９の形成領域に重畳するように配設されている。従って、突起構造部１３及び配向制御用樹脂層１５ａによる液晶パネルの新たな透過率の低下を防ぐことができるという効果がある。

また、配向制御用樹脂層１５ａの一部が、配向膜を介して、対向基板１０１と接触することにより、突起構造部１３と配向制御用樹脂層１５ａとからなる積層フォトスペーサ（積層ＰＳ）２２は、セルギャップ保持用のスペーサとして機能している。図６（ｆ）に示すカラーフィルタ基板１０１の積層ＰＳ２２の高さＨｐｓは、通常は２．０〜５．０μｍの高さで形成される。セルギャップ（基板間隔）Ｈｇａｐは、カラーフィルタ基板１０１と対向基板１０２とを貼り合わせる工程におけるプレス条件（プレス圧）や、液晶の注入条件（注入量）等により変動するが、積層ＰＳ２２の高さＨｐｓにほぼ近い値になる。また、セルギャップＨｇａｐは、積層ＰＳ２２の高さＨｐｓが高いほど、厚くなる傾向にある。

積層ＰＳ２２の構成層である（突起構造部１３の）第１、第２の突起構造部形成層１３ａ，１３ｂ及び配向制御用樹脂層１５ａのそれぞれの層の膜厚は、（全層の積層後に）積層ＰＳ２２が所定の高さＨｐｓを有するセルギャップ保持用のスペーサとなるように、０．５〜２．５μｍの膜厚で形成される。特に、配向制御用樹脂層１５ａについては、液晶を配向させる配向規制力を生み出すために必要な（同一工程にて形成される）配向制御用突起１５ｂの膜厚（及び形状）を確保しながら、突起構造部１２上の対向電極１４と、対向基板１０上の画素電極１７との間隔も充分に確保し、導電性異物等による短絡も防止するためには、１．０〜２．５μｍの膜厚で形成されることが好ましい。

以下に実施例を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

〔実施例１，２〕
図８は、本発明に係る実施例１，２のカラーフィルタ基板の構成を模式的に示す断面図である。
実施例１，２のカラーフィルタ基板は、図８に示すように、ガラス基板１１上に、第１〜第４の色層１２ａ〜１２ｄからなる着色層と、赤色層１３ａ及び青色層１３ｂからなる突起構造部１３と、突起構造部１３上のＩＴＯ透明電極１４上の配向制御用樹脂層１５ａと、着色層上のＩＴＯ透明電極１４上の配向制御用突起１５ｂとを有して構成されたものである。上述した各層は全て、ドライフィルムラミネート法にて形成し、色層１２ａ，１２ｂと対応する突起構造部形成層１３ａ，１３ｂ、及び、配向制御用樹脂層１５ａと配向制御用突起１５ｂとはそれぞれ一括にて形成した。各実施例のカラーフィルタ基板における積層ＰＳ２２の層構成及び各層の膜厚等については、表１に示す。
なお、図８及び表１中のＨ１２ａ，Ｈ１２ｂは着色層における色層１２ａ，１２ｂの膜厚、Ｈ１３ａ，Ｈ１３ｂは、突起構造部形成層１３ａ，１３ｂの膜厚をそれぞれ表す。Ｈ１５ａ，Ｈ１５ｂは配向制御用樹脂層１５ａ、配向制御用突起１５ｂの膜厚をそれぞれ表す。また、表１中において、ドットサイズとは、積層ＰＳ２２を構成する最下層の上面の面積及びその上の層の下面の面積を表す。Ｈｐｓとは、図８に示すように、絵素部上のＩＴＯ電極１４から積層ＰＳ２２の頂点までの距離、すなわち積層ＰＳ２２の高さを表す。Ｈｐとは、（積層ＰＳ２２の高さＨｐｓ）＝（セル厚Ｈｇａｐ）とした場合の積層ＰＳ２２のＩＴＯ透明電極１４から対向基板のＩＴＯ透明電極までの距離を表す。

本実施例では、赤色層形成用ドライフィルムとして「ドライ１（Ｒｅｄ）」を、青色層形成用ドライフィルムとして２種類「ドライ１（Ｂｌｕｅ）」、「ドライ２（Ｂｌｕｅ）」を使用し、また配向制御用樹脂層及び配向制御用突起の形成用ドライフィルムとして「ドライ１（リブ）」を使用し、これらを積層することで積層ＰＳ２２を形成した。「ドライ１（Ｒｅｄ）」は、赤色顔料を含むネガ型感光性樹脂からなる樹脂膜を支持体上に有するものであり、「ドライ１（Ｂｌｕｅ）」、「ドライ２（Ｂｌｕｅ）」は、青色顔料を含むネガ型感光性樹脂からなる樹脂膜を支持体上に有するものである。「ドライ１（Ｂｌｕｅ）」、「ドライ２（Ｂｌｕｅ）」は、それぞれ上記針入硬度試験における、針入量が１２０℃において、０．４０μｍ、０．０８μｍのものを使用した。「ドライ１（リブ）」としては、ポジ型感光性樹脂からなる樹脂膜を支持体上に有するドライフィルムを使用した。「ドライ１（リブ）」は、上記針入硬度試験における、針入量が１２０℃において、−０．３６μｍのものを使用した。

赤色層（１層目）、青色層（２層目）は、上記ドライフィルムを１２０℃程度で加熱しながら基板に貼り付け、次に、マスクを介して露光量：６０ｍＪ／ｃｍ^２にて露光した後、１．５％のＮａ_２ＣＯ_３／ＮａＨＣＯ_３の現像液を使用して現像を行い、その後、２３０℃で約６０分の焼成を行うことで順次形成した。配向制御用樹脂層及び配向制御用突起は、上記ドライフィルムを１２０℃程度で加熱しながら基板に貼り付け、次に、マスクを介して露光量：１００ｍＪ／ｃｍ^２にて露光した後、２．３％の水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）の現像液を使用して現像を行い、その後、２３０℃で約３０分の焼成を行うことで順次形成した。「ドライ１（リブ）」にて形成した配向制御用樹脂層の膜厚Ｈ１５ａは、１．５０μｍ（実施例１）、１．５１μｍ（実施例２）、また配向制御用突起の膜厚Ｈ１５ｂは、１．５４μｍ（実施例１）、１．５３μｍ（実施例２）と仕上がった。そのため、間隔保持用樹脂層と一括して形成される配向制御用突起において、液晶を配向させる配向規制力を生み出すために必要な膜厚を確保することができ、突起構造部上の対向電極と、対向基板に形成される画素電極との間隔も充分に確保することができた。

〔比較例１，２〕
図９は、比較例１，２のカラーフィルタ基板の構成を模式的に示す断面図である。
比較例１，２のカラーフィルタ基板は、図９に示すように、ガラス基板３１上に、第１〜第４の色層３２ａ〜３２ｄからなる着色層と、第４の色層（ＢＭ層）３２ｄ、赤色層３３ａ、緑色層３３ｂ及び青色層３３ｃからなる突起構造部３３と、突起構造部３３上のＩＴＯ透明電極３４上の配向制御用樹脂層３５ａと、着色層上のＩＴＯ透明電極３４上の配向制御用突起３５ｂとを有して構成されたものである。上述した各層は全て、液体レジスト方式にて形成し、このとき、色層３２ａ〜３２ｄと対応する突起構造部形成層３３ａ〜３３ｄ、及び、配向制御用樹脂層３５ａと配向制御用突起３５ｂとはそれぞれ一括にて形成した。各比較例のカラーフィルタ基板における積層ＰＳ４２の層構成及び各層の膜厚等については、表２に示す。
なお、図９及び表２中のＨ３２ａ〜Ｈ３２ｄは着色層における色層３２ａ〜３２ｄの膜厚、Ｈ３３ａ〜Ｈ３３ｄは、突起構造部形成層３３ａ〜３３ｄの膜厚を表す。また、Ｈ３５ａ，Ｈ３５ｂは配向制御用樹脂層３５ａ、配向制御用突起３５ｂの膜厚をそれぞれ表す。その他、表２における表記については、表１と同様である。
表２中において、ドットサイズとは、積層ＰＳ４２の３層目を構成する緑色層の上面の面積及びその上の層の下面の面積を表す。ドットサイズは積層ＰＳの形状を規定するものである。

本比較例では、第４の色層（ＢＭ層）形成用液体レジスト（溶液）として「液レジ１（ＢＭ）」を、赤色層形成用液体レジスト（溶液）として「液レジ１（Ｒｅｄ）」を、緑色層形成用液体レジストとして「液レジ１（Ｇｒｅｅｎ）」を、青色層形成用液体レジスト（溶液）として「液レジ１（Ｂｌｕｅ）」を使用し、また配向制御用樹脂層及び配向制御用突起の形成用液体レジスト（溶液）として「液レジ１（リブ）」を使用し、これらを積層することで積層ＰＳ４２を形成した。
「液レジ１（ＢＭ）」は、カーボン微粒子が分散されたネガ型アクリル系感光性樹脂溶液であり、「液レジ１（Ｒｅｄ）」は、赤色顔料が分散されたネガ型アクリル系感光性樹脂溶液であり、「液レジ１（Ｇｒｅｅｎ）」は、緑色顔料が分散されたネガ型アクリル系感光性樹脂溶液であり、「液レジ１（Ｂｌｕｅ）」は、青色顔料が分散されたネガ型アクリル系感光性樹脂溶液である。「液レジ１（リブ）」は、フェノールノボラック型ポジレジスト溶液である。

ＢＭ層（１層目）、赤色層（２層目）、緑色層（３層目）、青色層（４層目）の各層は、次の条件にて製造した。感光性樹脂溶液を基板上に、スピンコータにて回転数４５０ｒｐｍ、回転時間１０ｓｅｃの条件にてスピンコートし、次に、マスクを介して露光量：１００ｍＪ／ｃｍ^２にて露光した後、１．５％のＮａ_２ＣＯ_３／ＮａＨＣＯ_３の現像液を使用して現像を行い、その後、２３０℃で約６０分の焼成を行うことで順次形成した。
配向制御用樹脂層及び配向制御用突起は、上記「液レジ１（リブ）」を、スピンコータにて回転数６５０ｒｐｍ、回転時間１０ｓｅｃの条件にてスピンコートし、次に、マスクを介して露光量：１００ｍＪ／ｃｍ^２にて露光した後、２．３％の水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）の現像液を使用して現像を行い、その後、２３０℃で約３０分の焼成を行うことで形成した。

〔比較例３，４〕
図１０，１１は、比較例３，４のカラーフィルタ基板の構成をそれぞれ模式的に示す断面図である。
比較例３，４のカラーフィルタ基板は、図１０，１１に示すように、ガラス基板３１上に、第１〜第４の色層３２ａ〜３２ｄからなる着色層と、第１の色層（赤色層）３２ａ（３３ａ）、緑色層３３ｂ及び青色層３３ｃからなる突起構造部３３と、突起構造部３３上のＩＴＯ透明電極３４上の配向制御用樹脂層３５ａと、着色層上のＩＴＯ透明電極３４上の配向制御用突起３５ｂとを有して構成されたものである。上述した各層は全て、液体レジスト方式にて形成し、このとき、色層３２ａ〜３２ｃと対応する突起構造部形成層３３ａ〜３３ｃ、及び、配向制御用樹脂層３５ａと配向制御用突起３５ｂとはそれぞれ一括にて形成した。各比較例のカラーフィルタ基板における積層ＰＳ４２の層構成及び各層の膜厚等については、表３に示す。
なお、表３における表記については、表２と同様である。

本比較例では、赤色層形成用液体レジスト（溶液）として「液レジ１（Ｒｅｄ）」を、緑色層形成用液体レジストとして「液レジ１（Ｇｒｅｅｎ）」を、青色層形成用液体レジスト（溶液）として「液レジ１（Ｂｌｕｅ）」を使用し、また配向制御用樹脂層及び配向制御用突起の形成用液体レジスト（溶液）として「液レジ１（リブ）」を使用し、これらを積層することで積層ＰＳ４２を形成した。なお、比較例３，４で用いた各種の「液レジ１」は、比較例１，２で用いたものと同じものである。
本比較例では、１層目（Ｒｅｄ）、２層目（Ｇｒｅｎｎ）、３層目（ｂｌｕｅ）の絵素部の膜厚を、スピンコートの条件を比較例１、２から変更することで、２．２〜２．３μｍ程度と比較例１，２の１．４〜１．７μｍよりも厚めにしており、積層する膜数を比較例１．２の５層積層よりも１層少ない４層積層にした。
比較例３と比較例４とでは、積層ＰＳにおいて３層目となる青色層の平面的なサイズが異なり、比較例３では、２層目の緑色層のサイズが２３μｍφに対して、３層目の青色層は１９μｍφと小さく、比較例４では、２層目の緑色層のサイズが２１μｍφに対して、３層目の青色層は２５μｍφと大きく、３層目が２層目を完全に被覆する構造になっている。

〔積層ＰＳの各層の乗り上げ率、積層ＰＳの高さ測定及びセルギャップの測定〕
表１〜３に示すように、実施例１，２では、各層をドライフィルムラミネート法にて形成したため、配向制御用樹脂層１５ａの乗り上げ率（Ｈ１５ａ／Ｈ１５ｂ）が９０％以上であり、比較例１〜４のような液体レジスト方式を用いて形成した場合の配向制御用樹脂層の乗り上げ率（３０〜５０％）と比較して、ほぼ配向制御用突起１５ｂの膜厚（絵素部の膜厚：Ｈ１５ｂ）に近い膜厚で形成されている。また、実施例１，２では、液晶に対する配向規制力を考慮し、配向制御用突起１５ｂの膜厚（Ｈ１５ｂ）を１．５μｍ程度（１．５３〜１．５４μｍ）で形成しており、そのとき、配向制御用樹脂層１５ａの膜厚（Ｈ１５ａ）は１．５０〜１．５１μｍで形成される。一方、比較例１〜４のように、同程度の配向制御用突起の膜厚（Ｈ３５ｂ）を形成するために液体レジスト方式を用いた場合では、配向制御用樹脂層の膜厚（Ｈ３５ａ）は０．４８〜０．７１μｍとなる。以上のように、ドライフィルムラミネート法にて形成した場合では、液体レジスト方式にて形成した場合と比較して、突起構造部上の対向電極と、対向基板に形成される画素電極との間隔Ｈｐも充分に確保することができる。

〔本発明のより好ましい形態のカラーフィルタ基板〕
以下、本発明に係る他の好ましい形態について説明する。
図１２（ａ）〜（ｆ）は、本発明の好ましい形態のカラーフィルタ基板の製造方法を模式的に示す断面図である。上述した実施例１，２のカラーフィルタ基板では、突起構造部１３はブラックマトリクス層（ＢＭ、遮光層）を含まず、赤色層１３ａ上に形成されていたが、図１２に示すように、突起構造部１３にＢＭ層１２ｄを含むように、又はＢＭ層１２ｄ上に形成することが好ましい。なお、配向制御用樹脂層１５ａ及び突起構造部１３を遮光性を有するＢＭ層１２ｄ上に（重畳するように）配置することで、液晶パネルの新たな透過率の低下を防ぐことができるという効果がある。

また、実施例１，２では、突起構造部１３を赤色層１３ａ及び青色層１３ｂの突起構造部形成層にて形成しているが、本発明の実施形態は、これに限定されるものではない。すなわち、赤色層及び緑色層の突起構造部形成層で形成してもよいし、緑色層及び赤色層の突起構造部形成層で形成してもよい。どちらの色層の組み合わせにしても、着色層を形成する色層にて突起構造部１３を形成することで、新たに突起構造部形成工程を増やすことなく形成することができる。

また、実施例１，２では、突起構造部形成層の形成数（積層数）は２層となっているが、これに限定されるものではない。すなわち、所望の突起構造部１３の高さを得ることができるよう、積層数を決定すればよい。着色層が、ＲＧＢの３色の色層とＢＭ層とからなる場合、突起構造部は最大４層（ＲＧＢ＋ＢＭ）の突起構造部形成層を積層して形成することができる。

更に、実施例１，２では、第１の突起構造部形成層１３ａは、平面的な形状が円状であり、（ドット）サイズが、実施例１：２２μｍφ（直径）、実施例２：２２．７μｍφ（直径）にて形成しているが、これに限定されるものではない。つまり、突起構造部形成層において、所望の膜厚や平坦度、テーパ形状等が得られるのであれば、四角形、八角形等の形状であってもよいし、（ドット）サイズも上述した以外の値であってもよい。

そして、実施例１，２では、第２の突起構造部形成層１３ｂは、第１の突起構造部形成層１３ａの表面全体を被覆するように（平面的には、第２の突起構造部形成層１３ｂのドットサイズは、第１の突起構造部形成層１３ａのドットサイズよりも大きくなるように）形成しているが、これに限定されるものではない。つまり、第２の突起構造部形成層１３ｂは、第１の突起構造部形成層１３ａの表面の一部に（平面的には、第２の突起構造部形成層１３ｂのドットサイズが、第１の突起構造部形成層１３ａのドットサイズよりも小さくなるように）形成してもよい。

本発明の液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。 従来の液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。 本発明のカラーフィルタ基板において、間隔制御用樹脂膜及び配向制御用突起を形成する前の構成を示すもので、（ａ）は、表示側から平面視した場合の様子を示す平面模式図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すカラーフィルタ基板を線分Ａ−Ａ’にて切断したときの断面模式図である。 本発明のカラーフィルタ基板の構成を示すもので、（ａ）は、表示側から平面視した場合の様子を示す平面模式図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すカラーフィルタ基板を線分Ｂ−Ｂ’にて切断したときの断面模式図である。 針入硬度試験に用いられるサーマルプローブの先端形状を示す模式図である。 本発明に係る実施形態１のカラーフィルタ基板の製造方法を示す断面模式図である。 本発明に係る実施形態２の液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。 本発明に係る実施例１，２のカラーフィルタ基板の構成を示す断面模式図である。 比較例１，２のカラーフィルタ基板の構成を示す断面模式図である。 比較例３のカラーフィルタ基板の構成を示す断面模式図である。 比較例４のカラーフィルタ基板の構成を示す断面模式図である。 本発明の好ましい形態の一例であるカラーフィルタ基板の製造方法を示す断面模式図である。 従来の液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。 従来の（絶縁性樹脂膜を配向規制用樹脂膜として形成した）液晶表示装置の構成を示す断面模式図である。

符号の説明

１０，４０：透明基板（ＴＦＴアレイ基板側、対向基板側）
１１，３１：透明基板（カラーフィルタ基板側）
１２，３２：着色層
１２ａ，３２ａ：第１の色層
１２ｂ，３２ｂ：第２の色層
１２ｃ，３２ｃ：第３の色層
１２ｄ，３２ｄ：第４の色層（遮光層、ブラックマトリクス、ＢＭ）
１３，３３：突起構造部
１３ａ，３３ａ：第１の突起構造部形成層
１３ｂ，３３ｂ：第２の突起構造部形成層
１３ｃ，３３ｃ：第３の突起構造部形成層
１４，３４：ＩＴＯ透明導電膜（対向電極）
１５ａ，３５ａ：配向制御用樹脂層（間隔制御用樹脂層）
１５ｂ，３５ｂ：配向制御用突起
１６，３６：液晶（層）
１７，３７：画素電極（透明導電膜）
１８，３８：絶縁層
１９，３９：ＴＦＴ回路層（配線層、保持容量配線）
２２，４２：積層フォトスペーサ（積層ＰＳ）
３５：絶縁性樹脂膜
４１：ポリマースペーサ
５１，１０１：カラーフィルタ基板
５２，１０２：ＴＦＴアレイ基板（対向基板）
６１：サーマルプローブ
９９：導電性異物

Claims (12)

1. 基板と、基板上に形成された２以上の色層が平面的に配列されてなる着色層及び突起構造部と、着色層及び突起構造部を被覆する対向電極と、着色層上の対向電極上に形成された液晶の配向制御用突起と、突起構造部上の対向電極上に形成された間隔保持用樹脂層とを備えるカラーフィルタ基板の製造方法であって、
   該カラーフィルタ基板の製造方法は、配向制御用突起の形成工程及び間隔保持用樹脂層の形成工程が、支持体上に樹脂膜が設けられたフィルムを対向電極上に圧着し、更に支持体を剥離して樹脂膜を対向電極上に転写する工程と、樹脂膜をパターニングする工程とからなり、かつ、少なくとも１つの共通する工程が一括して行われることを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
2. 前記フィルムを構成する樹脂膜は、ポジ型感光性樹脂を含んでなるものであることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
3. 前記間隔保持用樹脂層の膜厚は、１．０μｍ以上、２．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
4. 前記間隔保持用樹脂層は、突起構造部上の対向電極の全表面を被覆するように形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
5. 前記突起構造部は、２以上の突起構造部形成層を積層することで形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
6. 前記突起構造部は、着色層を構成する色層の少なくとも一つを含んでなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
7. 前記突起構造部は、着色層を構成する２以上の色層からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
8. 前記着色層及び突起構造部は、ブラックマトリクス層を含んでなることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の製造方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタ基板。
10. 請求項９記載のカラーフィルタ基板を備えてなることを特徴とする液晶表示装置。
11. 請求項９記載のカラーフィルタ基板と、対向基板とが、液晶層を介して対向して配置されてなる液晶表示装置であって、
    該カラーフィルタ基板は、対向電極上の間隔保持用樹脂層の少なくとも一部が対向基板と接触している
    ことを特徴とする液晶表示装置。
12. 請求項９記載のカラーフィルタ基板と、遮光性の領域を有する対向基板とが、液晶層を介して対向して配置されてなる液晶表示装置であって、
    該カラーフィルタ基板の突起構造部は、対向基板の遮光性の領域に重畳して形成されている
    ことを特徴とする液晶表示装置。

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