JP2006119327A - 液晶表示装置用基板、液晶表示装置用基板の製造方法及びそれに用いるフォトマスク - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置用基板上にフォトリソグラフィー法によって液晶の配向制御用突起とスペーサー柱を簡便に形成する方法及びそれに用いるフォトマスクを提供する。
【解決手段】対向する基板との間で液晶を挟持する液晶表示装置を構成する、少なくとも配向制御用突起とスペーサー柱を有する液晶表示装置用基板の製造方法において、基板上に感光性樹脂組成物層を設ける工程、前記感光性樹脂組成物層を１種類のフォトマスクを介して露光、現像して配向制御用突起とスペーサー柱を同時に形成する工程、を含むことを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法とする。このとき、フォトマスクは少なくとも２種類の透過性パターンを有するものであり、該透過性パターンのうち少なくとも１種は３６５ｎｍにおける透過率が４０〜８０％以下であることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、垂直配向（ＶＡ、Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｅｄ）型液晶ディスプレイ（ＬＣＤ、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）に係り、さらに詳しくは配向分割垂直配向（ＭＶＡ、Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型ＬＣＤに用いられる配向制御用突起及びスペーサーを有する基板、その製造方法及びそれに用いるフォトマスクに関するものである。

ＭＶＡ−ＬＣＤ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ−Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、配向分割垂直配向型液晶表示装置、特許文献１および２、非特許文献１参照）は、１画素内で液晶分子の傾斜方向が複数になるように制御し、全方位で均一な中間調表示が出来るようにした垂直配向型液晶表示装置であり、優れたコントラスト、視野角特性、応答速度を兼ね備えた液晶表示装置と言われている。

図１（ａ）、（ｂ）は、ＭＶＡ−ＬＣＤの動作をその断面で模式的に示した説明図である。図１（ａ）、（ｂ）に示す様に、一般的なＭＶＡ−ＬＣＤ（１０）は、液晶分子（１５）を介して配向制御用突起（１３）が設けられたＴＦＴ側基板（１１）と、配向制御用突起（１４）が設けられたカラーフィルタ側基板（１２）とを配置した構造であるが、配向制御用突起（１３）と配向制御用突起（１４）は互い違いの位置になるようになっている。

図１（ａ）は、電圧無印加時の状態を示し、電圧無印加時に液晶分子（１５）は、両基板間で垂直に配向するが、配向制御用突起（１３）部及び配向制御用突起（１４）部の液晶分子は突起の斜面の影響によってわずかに傾斜している。図１（ｂ）は、電圧印加時の状態を示し、電圧を印加すると突起の斜面の液晶分子が傾斜し始め、傾斜部分以外の液晶分子も順次に同一の配向をするようになる。即ち、ラビング処理に代わり、突起を設けることによって液晶分子の配向を制御するものである。

したがって、このようなパターンを形成するために新たなプロセスの追加が必要となり、フォトリソグラフィ法で形成する際には、一般に配向制御用突起の形成にはポジ型レジストを、スペーサー柱の形成にはネガ型レジストを使用している。この手法は、感度、パターニング特性的には優れているが、レジスト材料が異なるためにそれぞれ別々の工程で作成する必要があり、さらにレジスト液や現像液の入れ替え等プロセスが増加し、時間およびコスト削減が課題となっている。

この問題を解決するために配向制御用突起とスペーサー柱の一括形成方法が検討されており、この方法としては、例えば、複数回露光することにより露光量に差をつける方法（特許文献３参照）、着色画素層と遮光層のうち少なくとも２層以上を重ねることであらかじめスペーサー柱形成部を高くしておく方法（特許文献４参照）、光感度の異なる感光性樹脂組成物層を２層重ねて波長選択性マスクで露光する方法（特許文献５参照）等が報告されている。しかし、これらは複数のマスクを用い、露光回数が２回以上であるため露光時のアラインメントが困難、着色画素層を重ねるためにスペーサー柱の高さ精度を保つのが困難、感光性樹脂組成物層形成のプロセスが増える等の問題があった。

特許第２９４７３５０号公報 特開平１１−２４８９２１号公報 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｊｏｕｒｎａｌ １９９７年１０月号 Ｐ．３３ 特開２００２−２３６３７１号公報 特許第３２５５１０７号 特開２００３−２４８３２３号公報

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、液晶表示装置に用いる基板について、配向制御用突起及びスペーサー柱の形成工程を簡略化し、時間およびコストを大幅に削減した、安価で表示品質の優れた液晶表示装置用基板及びその製造方法、その製造に用いることのできるフォトマスクを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明者は種々の材料と加工方法を検討した結果、感光性樹脂組成物層の露光の際に用いるフォトマスクとして、１回の露光で配向制御用突起とスペーサー柱の両方を形成できるフォトマスクを用いること、具体的には少なくとも２種類の透過性パターンを有する波長選択機能性マスクを用いることにより、配向制御用突起およびスペーサー柱を一括形成することが可能となり、時間とコストが大幅に削減されることを見出し、本発明に到達したものである。

すなわち、請求項１に係る第１の発明は、対向する基板との間で液晶を挟持する液晶表示装置を構成する、少なくとも配向制御用突起とスペーサー柱を有する液晶表示装置用基板の製造方法において、基板上に感光性樹脂組成物層を設ける工程、前記感光性樹脂組成物層を１種類のフォトマスクを介して露光、現像して配向制御用突起とスペーサー柱を同時に形成する工程、を含むことを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法である。

請求項２に係る第２の発明は、前記フォトマスクは、少なくとも２種類の波長透過性パターンを有するものであることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法である。

請求項３に係る第３の発明は、前記フォトマスクは、少なくとも１種の波長透過性パターンが３６５ｎｍにおける透過率が２０〜８０％以下である波長選択性マスクを用いて作製されていることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置用基板の製造方法である。

請求項４に係る第４の発明は、前記フォトマスクは、少なくとも１種の波長透過性パターンが３６５ｎｍにおける透過率が２０〜６０％の範囲であり、かつ３１４ｎｍにおける透過率が１０％以下である波長選択性マスクを用いて作製されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置用基板の製造方法である。

請求項５に係る第５の発明は、前記フォトマスクは、酸化インジウム又はチタンを含む金属化合物の薄膜からなる波長選択性マスクを用いて作製することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置用基板の製造方法である。

請求項６に係る第６の発明は、前記感光性樹脂組成物層が、３６５ｎｍに感光性を持ち、かつ吸収極大が３６５ｎｍ以下にある感光性成分を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置用基板の製造方法である。

請求項７に係る第７の発明は、請求項１から６のいずれかに記載の製造方法に用いることを特徴とする液晶表示装置用基板製造用フォトマスクである。

請求項８に係る第８の発明は、請求項１から６のいずれかに記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする液晶表示装置用基板である。

請求項９に係る第９の発明は、さらに着色画素層と遮光層からなるカラーフィルタ層を有し、前記スペーサー柱は当該遮光層上もしくは対向する基板の遮光層上に対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置用基板である。

請求項１０に係る第１０の発明は、一対の液晶表示装置用基板とそれに挟持された液晶を有する液晶表示装置において、少なくとも一方に請求項８または９に記載の液晶表示装置用基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置である。

本発明により、異なる高さと形状をもつ配向制御用突起とスペーサー柱を同一材料で同時に、１回の露光で形成することが可能となるため、従来法に比べプロセスと材料が約半分になり、時間とコストを大幅に削減することができる。

また本発明によれば、配向制御用突起とスペーサー柱の高さの差を十分につけられるため、これらをカラーフィルタ層上に形成する場合にもあらかじめ遮光層の上に着色画素層を重ねて高さを稼ぐ必要がなく、従ってスペーサー柱の高さ精度を下げることなく一括形成が可能となる。

さらに、３６５ｎｍのみならず３１４ｎｍの透過率も最適化した波長透過性パターンを組み合わせることにより、より細かい要求品質を満たす配向制御用突起を一括形成することが可能となり、様々な仕様に対応した高付加価値の液晶表示装置用基板を安価に提供することができる。

以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明は対向する基板との間で液晶を挟持する液晶表示装置を構成する、少なくとも配向制御用突起とスペーサー柱を有する液晶表示装置用基板の製造方法あるいはそれに用いるフォトマスク、もしくはこのフォトマスクを用いて製造された液晶表示装置用基板および液晶表示装置に関するものであって、特に配向分割垂直配向型ＬＣＤに用いられる液晶表示装置に関するものであることを特徴とするものである。

ＭＶＡ−ＬＣＤに用いる基板は、一般的には着色画素層と遮光層（ブラックマトリックス）からなるカラーフィルタ層上に必要に応じて、透明保護層、さらに、透明導電層を介して特有の配向制御用突起およびスペーサーを設けたものが一般的であり、このような配向制御用突起およびスペーサーを形成するために、通常はまずポジ型レジストで配向制御用突起を形成し、続いてネガ型レジストでスペーサー柱を形成する。しかし、この方法ではレジスト塗布、露光、現像というフォトリソグラフィの工程を全て２度繰り返す必要があり、さらに同一ラインで製造する際にはレジストや現像液の入れ替え、ラインの洗浄が必要となるため無駄も多くなってしまう。よってコストダウンの点から工程の簡略化が非常に望まれている。また、同一レジストで形成することができれば廃棄する薬液の量を約半分にできることから、環境的にも優れたものとなる。

このような要求を満たす方法として、本発明者は、感光性樹脂組成物層が設けられた基板に、フォトマスクを介して露光、現像する画像形成方法において、前記フォトマスクとして１種類のフォトマスク、具体的には少なくとも２種類の透過性パターンを有する波長選択性マスクを用い、かつカラーフィルタ層がある場合にはその遮光層上に対応する位置にスペーサー柱を形成することによって、配向制御用突起とスペーサー柱とを、一回のフォトリソグラフィ工程で精度良く形成することが可能となることを見い出した。

以下、本明細書では、透光性を有する基板上に着色画素層及び遮光層からなるカラーフィルタ層を設け、この上に配向制御用突起及びスペーサー柱を形成した液晶表示装置用基板について主に述べているが、これは本発明による液晶表示装置用基板または液晶表示装置が、カラーフィルタ層を必ず具備しなければならないことを意味するものではない。

本発明の液晶表示装置用基板を構成する基板としては、透光性を有する板状のものが好ましく、ガラス、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォンやポリアクリレートなどのプラスチックのシートあるいはフィルムが挙げられる。
また、配向制御用突起およびスペーサー柱を形成した後、加熱工程を行うことから、耐熱性に優れたガラス基板が好ましく、さらには熱膨張率が小さく加熱工程での寸法安定性に優れたガラスを選択することが好ましい。

一般的にカラーフィルタとは透光性を有する基板上にコントラスト向上のためのブラックマトリックス（Ｋ、遮光層）、次いで赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色画素層を形成せしめたものであり、これを液晶用とする場合は、さらに透明導電層、配向膜層を順次積層せしめたものであり、例えば薄膜トランジスタのような電極を形成した対向基板と対置させ液晶層を介してＬＣＤを構成するものである。
この明細書中では、この遮光層（ブラックマトリックス）と赤、緑、青の着色画素層を合わせてカラーフィルタ層と呼ぶこととする。

カラーフィルタ層を構成する遮光層は既に公知の方法を用いて形成することができる。例えば、クロムやチタンなどの金属あるいは金属酸化物の薄膜をスパッタ等の方法により基板上に形成し、それをエッチングなどの手法によりパターニングを施し形成するもの。あるいは、感光性樹脂組成物中にカーボンブラックや金属酸化物などの遮光性微粒子や複数種からなる顔料あるいは染料などの着色剤を混在させ、これを基板上に感光性樹脂組成物層として形成しフォトリソグラフィー法により形成するもの、などが挙げられるが本発明においてはいずれの方法により形成しても良い。

着色画素層は前記遮光層の開口部に設けられ、通常赤色画素パターン（Ｒ）、緑色画素パターン（Ｇ）、および青色画素パターン（Ｂ）の３原色からなる画素パターンが所望の形状により配置されたものである。その形成方法としては顔料分散法、染料法、電着法、印刷法、転写法やインクジェットにより各画素を形成する方法など既に公知の方法が挙げられ、本発明においてはいずれの方法により形成しても良い。

本発明における配向制御用突起とスペーサー柱を有する基板の一形態としては、これらカラーフィルタ層上、または透明導電層上に配向制御用突起およびスペーサー柱を設けた構成、あるいはカラーフィルタ層、透明導電層、配向制御用突起およびスペーサー柱、配向膜層の順に形成した構成、もしくは必要ならばこのいずれかの層の間に保護膜層を設けた複数の層からなることを特徴とする。

透明導電膜層は液晶表示装置に用いる、対向する基板との間で液晶を挟持する基板の少なくともいずれか一方に必須の構成である。通常は液晶の配向方向を規制する配向膜あるいは配向突起の直下に形成され、電気信号を伝達することで基板の間に挟持された液晶の挙動を制御する。もしくは配向突起の上層に蒸着等で設けることも可能である。
透明導電層は、透明で導電性があり薄膜状に形成できる物質が用いられ、通常ＩＴＯ（インジウムと錫の複合酸化物）膜が、他にはＩＺＯ（インジウムと亜鉛の複合酸化物）やＳｎＯ_２（二酸化錫）膜などが選択され、各々スパッタ法、真空蒸着法などの手法にて形成される。

本発明で用いる感光性樹脂組成物層は、少なくとも３６５ｎｍに感光性をもつものであれば特に限定されるものではないが、特に３６５ｎｍ以下に吸収極大をもつ感光性成分を含むものがより好ましい。このような材料と波長選択性マスクを組み合わせて使用することによって、配向制御用突起形成部とスペーサー柱形成部とで露光量および露光波長の違いがより大きくなるため、高さと形状の異なるパターンの形成がより容易となる。このような感光性樹脂組成物層を形成する材料としては、例えば光重合性モノマーと光重合開始剤とバインダーからなる感光性樹脂組成物、アジド化合物とバインダーからなる感光性樹脂組成物、光ニ量化性樹脂組成物等があげられるが、その中でも感光波長の選択の幅の広さから光重合性樹脂化合物が特に好ましい。また、作業の安全性、環境性の点からアルカリ現像可能なものが好ましい。

次に、本発明の配向制御用突起とスペーサー柱の形成方法について説明する。透光性を有する基板上に、あるいは必要であれば上述した方法によって、カラーフィルタ層、透明導電層、保護膜層が積層された基板上に、既述の感光性樹脂組成物を、バーコーター、アプリケーター、ワイヤーバー、スピンコーター、ロールコーター、スリットコーター、カーテンコーター、ダイコーター、コンマコーター等の公知の塗工方法を用いて積層する。あるいは、既述の感光性樹脂組成物を公知の方法でドライフィルム化し、これをラミネーターを用いて基板上に転写し積層してもよい。

その後所定のパターンを有する波長選択性マスクを通して光照射してパターン露光を行い、次いで現像を行い、不必要部分を溶解除去することで配向制御用突起とスペーサー柱を一括形成する。

本発明における前記波長選択性マスクとは、光完全透過部、完全遮光部の他に、少なくとも１種類以上の半透過部を有することを特徴とするフォトマスクである。ここでいう半透過部とは、３００〜４５０ｎｍの範囲で波長によって異なる透過率を持つ部分のことである。一般にフォトマスクの完全遮光部としてはＣｒ薄膜が用いられるが、例えば、このＣｒ薄膜の膜厚を部分的にさらに薄くする、または網点状にＣｒパターンを形成すると、その部分のみ若干光を通すようになる。ただし、この場合は３００〜４５０ｎｍの範囲でほぼ一様に透過率が変化するため、露光量の制御はできていても露光波長の選択性はない。よって得られるレジストパターンも、高さは制御できても形状は制御できないことになる。
一方、半透過部形成材料としてＣｒ薄膜の代わりにＩＴＯ薄膜、あるいはＴｉ、Ｗを含む化合物薄膜、あるいはＴｉ、Ｍｏを含む化合物薄膜等を用いると、波長によって透過率の異なる半透過部を形成することができる。これらの薄膜は、その材料や形成プロセスの違いによって波長選択性を制御することも可能であり、これによって高さのみならず形状も異なるレジストパターンの一括形成が可能となる。本発明においては、３６５ｎｍにおける透過率は高く、それより短波長域では透過率が低いものが好ましく、特に３６５ｎｍにおいて２０〜６０％、３３５ｎｍにおいて２０％以下、３１４ｎｍにおいて１０％以下の透過率を持つものが好ましい。

形成したいパターンの高さや形状にあわせて光完全透過部、半透過部を組み合わせて形成された波長選択性マスクを用いることで、一回の露光で異なる高さと形状を持つパターンの形成が可能となる。具体的には、例えば感光性樹脂組成物がネガ型の場合は、スペーサー柱形成部は光完全透過部、配向制御用突起形成部は半透過部、何も残したくない部分は完全遮光部となっている波長選択性マスクを用いると、スペーサー形成部は感光性樹脂組成物層の上部まで完全に硬化するためマスクパターンにほぼ忠実な柱状のレジストパターンが形成され、配向制御用突起形成部はスペーサー柱よりも高さの低い半円形状のパターンが形成される。さらに透過率特性の異なる２種以上の半透過部パターンを有する波長選択性マスクを用いることで、配向制御用突起の形状や高さを部分的に変えたものを一括形成することも可能である。

露光用の光源としては、３００〜４５０ｎｍの波長光を出す光源、例えば超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、ハロゲンランプ等を用いることができる。露光後、所定の現像液にて現像することにより、マスクパターンに忠実な画像を得ることができる。現像液としては、有機溶剤系またはアルカリ水溶液系が一般的であるが、作業の安全性、環境安全性の確保の観点からアルカリ水溶液系のものが好ましく、特に無機アルカリ系が好ましい。ただし、ＴＦＴアレイ基板上に画像を形成する場合は、無機アルカリ水溶液中のＮａやＫイオンが汚染の原因となるので有機アルカリ現像液を使用することが好ましい。またこれらは、界面活性剤等の公知の種々の添加物を混合することもできる。

本発明においては、上記フォトリソグラフィー工程後に加熱工程を施すことにより、該配向制御用突起とスペーサー柱の硬化を促進し基板との密着性を向上せしめ、さらに耐溶剤性、耐薬品性を付与することができる。また、半透過部で硬化させた配向制御用突起部は、光完全透過部で硬化させたスペーサー柱部に比べて硬化性が若干低いため、熱による収縮やリフローにより形状が滑らかになり液晶分子の配向性をより向上させることが可能となる。加熱工程は、ホットプレート、熱風炉あるいは遠赤外線炉等で熱硬化成分が十分反応する温度と時間、例えば２００〜２５０℃で１５〜１００分行えばよい。

ここで、配向制御用突起はカラーフィルタ層を設けた液晶表示装置用基板における着色画素層上の透明導電膜上、もしくは対向する基板にカラーフィルタ層が設けられている場合は対向基板の着色画素層に対応する位置の透明導電膜上に形成され、形状としては、ドット状、ストライプ状、ジグザグ状のように規則性があることが好ましく、その断面が半円状、半楕円形状、あるいは三角形などのような多角形状であることが好ましい。またスペーサー柱は遮光層上の透明導電膜上、もしくは対向する基板の遮光層に対応する位置の透明導電膜上に形成され、その形状は円柱ないし多角柱が一般的である。

本発明の液晶表示装置を構成する基板の少なくとも一方には、配向膜層が設けられ、これと配向制御用突起とはまた別のものである。配向膜層には、ネガ型液晶化合物を垂直配向させ、かつ透明で絶縁性の物質が用いられる。通常ポリイミド樹脂が用いられる。ポリイミド樹脂用液、ポリアミック酸溶液などを公知の塗布方法あるいは印刷方法にて形成し、その後焼成することにより形成される。

必要に応じてカラーフィルタ層上に設けられる保護膜層は、遮光層及び着色画素層を形成したときに生ずる段差を平坦化するため、あるいは遮光層や着色画素層中に含まれる成分が液晶層へ混入するのを防ぐものであり、透明性が要求される。該保護膜層を形成する材料としては、光硬化型、熱硬化型、光及び熱硬化型の樹脂組成物、エポキシ、アクリルやポリイミドなどの樹脂硬化物、あるいはスパッタや蒸着による無機化合物等、前述の目的を達成できる材料であればよい。カラーフィルタ層の表面状態を考慮して０．５から３μｍの範囲にて形成することができる。

以下、本発明の実施の形態について具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明は下述する実施例に限定されるものではない。また、本発明で用いる感光性樹脂組成物層は光に対して極めて敏感であるため、自然光など不必要な光による感光を防ぐ必要があり、全ての作業を黄色、または赤色灯下で行うことは言うまでもない。

まず、０．７ｍｍ厚の無アルカリガラス（ＯＡ−２：日本電気硝子（株）製）からなる透明基板２１Ａ上へ、アクリル系樹脂にカーボンブラックを分散した黒色の感光性樹脂をスピンナーを用いて塗布し、黒色感光性樹脂組成物層を形成し、露光・現像等のパターニング処理、加熱処理を行って幅１４μｍ、高さ１．３μｍの遮光層２２を形成した。

次に、アクリル系樹脂にジアントラキノン系顔料を分散した感光性樹脂をスピンナーを用いて塗布し、赤色感光性樹脂組成物層を形成し、所定の露光マスクを使って露光・現像等のパターニング処理、加熱処理を行って、幅１００μｍ、膜厚１．３μｍの赤色画素層２３Ｒを形成した。同様に、アクリル系樹脂にフタロシアニングリーン系顔料を分散した感光性樹脂をスピンナーを用いて塗布し、緑色感光性樹脂組成物層を形成し、所定の露光マスクを使って露光、現像等のパターニング処理、加熱処理を行って、幅１００μｍ、膜厚１．３μｍの緑色画素層２３Ｇを形成した。同様に、アクリル系樹脂にフタロシアニンブルー系顔料を分散した感光性樹脂をスピンナーを用いて塗布し、青色感光性樹脂組成物層を形成し、所定の露光マスクを使って露光、現像等のパターニング処理、加熱処理を行って、幅１００μｍ、膜厚１．３μｍの青色画素層２３Ｂを形成した。

次に、酸化インジウム系のターゲットをスパッタリングして、赤色、緑色、青色からなる着色画素層２３及び遮光層２２上に２００ｎｍ厚の透明導電膜２４Ａを形成した。

次に、下記＜処方１＞の成分を有する感光性樹脂組成物をスピンナーで塗布し、透明導電膜２４Ａ上に厚さ４．２μｍの感光性樹脂組成物層を形成し、スペーサー柱形成部が光完全透過部、配向制御用突起形成部がＩＴＯ薄膜からなる半透過部、その他の部分が完全遮光部となっている波長選択性マスクを用いて、感光性樹脂組成物層に１５０ｍＪ／ｃｍ^２の露光を行い硬化させた。ここで、上記半透過部は３６５ｎｍにおける透過率が５５％、３３５ｎｍにおける透過率が２０％、３１４ｎｍにおける透過率が６％であった。

感光性樹脂組成物＜処方１＞
・スチレン／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体 １００重量部
（モル比１０／６０／３０、分子量３４０００）
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １００重量部
・イルガキュア９０７（チバスペシャリティケミカルズ製） １２重量部
・ジエチルチオキサントン ２重量部
・レベリング剤 ０．２重量部
・シクロヘキサノン ５０６重量部

次に、アルカリ現像液で現像処理を行った後、２４０℃のオーブンで６０分間加熱処理を行い、遮光層２２上の透明導電膜２４Ａ上にスペーサー柱２６、及び赤色、緑色、青色からなる着色画素層２３上の透明導電膜２４Ａ上に配向制御用突起２５を形成し、本発明の液晶表示装置用カラーフィルタ２０を得た。

得られたパターンの形状を観察したところ、スペーサー柱は１０μｍ四角、高さ３．５μｍ、高さ精度０．１μｍ未満、台形状の断面であり、一方、配向制御用突起は幅１０μｍのストライプ形状、高さ１．５μｍ、半円形状の断面で、いずれも要求特性を十分に満たすものであった。

本発明の液晶表示装置用カラーフィルタ２０及び透明基板２１Ｂ上に液晶駆動素子アレイとなる透明導電膜２４Ｂが形成されたアレイ基板３０の双方に配向膜を形成し、配向膜形成面が内側となるように周辺部をシールして貼り合わせ、液晶セルを作製した。さらに、液晶を液晶セル内に封入して本発明のカラー液晶表示装置４０を得た。これに電圧を印加して画像を観察したところ、高精細で画像にムラがなく、視野角の優れたものであった。

配向制御用突起を形成したＭＶＡ−ＬＣＤ用基板を示す説明図である。 本発明によって配向制御用突起とスペーサー柱を形成したＭＶＡ−ＬＣＤ用基板を示す説明図である。

符号の説明

１０ …ＭＶＡ−ＬＣＤ
１１ …ＴＦＴ側基板
１２ …カラーフィルタ側基板
１３ …配向制御用突起
１４ …配向制御用突起
１５ …液晶分子
２０ …液晶表示装置用カラーフィルタ
２１Ａ、２１Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ…透明基板
２２ …遮光層（ブラックマトリックス）
２３Ｒ …赤色画素層
２３Ｇ …緑色画素層
２３Ｂ …青色画素層
２３ …着色画素層
２４Ａ、２４Ｂ、２８Ａ、２８Ｂ…透明導電膜
２５ …配向制御用突起
２６ …スペーサー柱
２９ …カラーフィルタ層
３０ …アレイ基板
４０ …カラー液晶表示装置

Claims (10)

1. 対向する基板との間で液晶を挟持する液晶表示装置を構成する、少なくとも配向制御用突起とスペーサー柱を有する液晶表示装置用基板の製造方法において、
   基板上に感光性樹脂組成物層を設ける工程、
   前記感光性樹脂組成物層を１種類のフォトマスクを介して露光、現像して配向制御用突起とスペーサー柱を同時に形成する工程、
   を含むことを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
2. 前記フォトマスクは、少なくとも２種類の波長透過性パターンを有するものであることを特徴とする液晶表示装置用基板の製造方法。
3. 前記フォトマスクは、少なくとも１種の波長透過性パターンが３６５ｎｍにおける透過率が２０〜８０％以下である波長選択性マスクを用いて作製されていることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
4. 前記フォトマスクは、少なくとも１種の波長透過性パターンが３６５ｎｍにおける透過率が２０〜６０％の範囲であり、かつ３１４ｎｍにおける透過率が１０％以下である波長選択性マスクを用いて作製されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
5. 前記フォトマスクは、酸化インジウム又はチタンを含む金属化合物の薄膜からなる波長選択性マスクを用いて作製することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
6. 前記感光性樹脂組成物層が、３６５ｎｍに感光性を持ち、かつ吸収極大が３６５ｎｍ以下にある感光性成分を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置用基板の製造方法。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の製造方法に用いることを特徴とする液晶表示装置用基板製造用フォトマスク。
8. 請求項１から６のいずれかに記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする液晶表示装置用基板。
9. さらに着色画素層と遮光層からなるカラーフィルタ層を有し、前記スペーサー柱は当該遮光層上もしくは対向する基板の遮光層上に対応する位置に形成されていることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置用基板。
10. 一対の液晶表示装置用基板とそれに挟持された液晶を有する液晶表示装置において、少なくとも一方に請求項８または９に記載の液晶表示装置用基板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。

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