JP4639457B2

JP4639457B2 - Ｍｖａ−ｌｃｄ用カラーフィルタの製造方法

Info

Publication number: JP4639457B2
Application number: JP2000316275A
Authority: JP
Inventors: 俊昭安養寺
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2000-10-17
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2020-10-17
Also published as: JP2002122858A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタに関するものであり、特に、ＭＶＡ−ＬＣＤ（配向分割垂直配向型液晶表示装置）用カラーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、「ＦＰＤＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ１９９８．５．」に記述されているように、ＭＶＡ−ＬＣＤ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎＶａｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ−ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ、配向分割垂直配向型液晶表示装置）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でき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いわれている。
【０００３】
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）に示すように、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）及び配向制御用突起（１４）は互い違いの位置になるようになっている。
【０００４】
図１（ａ）は、電圧無印加時の状態を示し、電圧無印加時には液晶分子（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はじめ、斜面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っている。即ち、ラビング処理に代わり、突起を設けることにより液晶分子の配向を制御するものである。
【０００５】
しかし、このようなＭＶＡ−ＬＣＤにおいて、長時間にわたり電圧を印加した状態におくと、配向制御用突起の表面に電荷がたまり残像が発生することがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、ＭＶＡ−ＬＣＤを長時間にわたり電圧を印加した状態においても残像が発生することのないＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタを提供することを課題とするものである。
また、ＭＶＡ−ＬＣＤを長時間にわたり電圧を印加した状態においても残像が発生することのないＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタの製造方法を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、体積抵抗率が、１．０×１０ ^９〜１．０×１０ ^１２ Ωｃｍである配向制御用突起を有するＭＶＡ−ＬＣＤ（配向分割垂直配向型液晶表示装置）用カラーフィルタの製造方法であって、該配向制御用突起は、フォトレジストを塗布・プリベーク・露光・現像・ポストベークして形成し、前記配向制御用突起を形成するフォトレジストとしてフェノールノボラック樹脂を用い、ポストベークが、２４０℃・２０分以上であることを特徴とするＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタの製造方法である。
【０００８】
また、本発明は、上記発明によるＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタの製造方法において、前記配向制御用突起が、導電性フィラーを添加したフォトレジストを用いて形成したことを特徴とする請求項１記載のＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタの製造方法である。
【０００９】
また、本発明は、上記発明によるＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタの製造方法において、前記導電性フィラーが、カーボンブラック、ＩＴＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯのいずれか、又はこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項２記載のＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタの製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明によるＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタ及びその製造方法を、その実施形態に基づいて説明する。本発明は、配向制御用突起の体積抵抗率が、１．０×１０^９〜１．０×１０^１２Ωｃｍであることを特徴とするものであり、体積抵抗率が１．０×１０^１２Ωｃｍ以上では、ＭＶＡ−ＬＣＤを長時間にわたり電圧を印加した状態におくと残像が発生し、また、体積抵抗率が１．０×１０^９Ωｃｍ以下では、液晶分子を配向する規制力が弱くなるので好ましくない。ここにおいて、体積抵抗率とは、くし型電極基板に配向制御用突起を形成するフォトレジストを塗布・乾燥・ポストベークし、その電極間の抵抗率を指す。
【００１２】
本発明における配向制御用突起の形成に用いるフォトレジストとしては、フェノールノボラック樹脂が好ましい。また、本発明においては、配向制御用突起の体積抵抗率を調節するために、配向制御用突起の形成に用いるフォトレジストに導電性フィラーを添加することが好ましく、導電性フィラーとしてはカーボンブラック、ＩＴＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯなどが挙げられる。図２に、カーボンブラック添加量と体積抵抗値との関係の例を示す。
【００１３】
上記導電性フィラーは、単独で又はこれらの組み合わせでフォトレジストに添加して用いられる。フォトレジストに導電性フィラーを添加することにより、ポストベーク温度を低くすることができ、また、配向制御用突起の濃度が低くなりカラーフィルタの透過率が向上する。
上記導電性フィラーがカーボンブラックなどであると、配向制御用突起の濃度が高くなりカラーフィルタの透過率が低下するが、コントラストが向上する。
【００１４】
また、本発明は、配向制御用突起を形成する際のポストベークが、２４０℃・２０分以上であることを特徴とするものであり、ポストベークを２４０℃・２０分以上にすることによって配向制御用突起の体積抵抗率が１．０×１０^１２Ωｃｍ以下のものとなる。なお、このポストベークは、２４０℃・２０分〜３００℃・２０分程度のものである。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例により本発明によるＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタを詳細に説明する。
＜実施例１＞
先ず、透明基板上にＣｒ薄膜を成膜し、フォトエッチング法でブラックマトリックスを形成した。この上に、赤色フォトレジストを塗布し、露光、現像、ポストベーク処理を行い赤色画素を形成し、続いて同様の処理を緑色フォトレジスト、青色フォトレジストについて行い緑色画素、青色画素を形成、即ち赤色、緑色、青色の３色の画素を形成した。
【００１６】
次に、全面にＩＴＯ膜をスパッタにより成膜し、さらに、ポジ型フォトレジスト（シプレイ社製：ＭＰ−ＬＣ１００）をスピンコータにて１．５μｍの厚さに塗布し、プリベーク後に、露光、現像処理を行い線巾１０μｍのパターンを形成した。続いて、２４０℃・２０分でポストベーク（熱フロー）を行い突起を形成し、配向制御用突起を有するＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタを得た。
【００１７】
得られたＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタの配向制御用突起の体積抵抗率は、約１．２×１０１１Ωｃｍであった。
この配向制御用突起が形成されたＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタを用いてＭＶＡ−ＬＣＤを作製したところ、このＭＶＡ−ＬＣＤは長時間にわたり電圧を印加した状態においても残像が発生しなかった。
【００１８】
表１に、ポストベーク温度と体積抵抗率との関係の例を示すが、通常のポストベーク温度２１０℃・２０分における体積抵抗率５．８×１０^１４Ωｃｍに対し、ポストベーク温度の上昇につれて体積抵抗率が低減することが示されている。
【００１９】
【表１】

【００２０】
＜実施例２＞
先ず、透明基板上にＣｒ薄膜を成膜し、フォトエッチング法でブラックマトリックスを形成した。この上に、赤色フォトレジストを塗布し、露光、現像、ポストベーク処理を行い赤色画素を形成し、続いて同様の処理を緑色フォトレジスト、青色フォトレジストについて行い緑色画素、青色画素を形成、即ち赤色、緑色、青色の３色の画素を形成した。
【００２１】
次に、全面にＩＴＯ膜をスパッタにより成膜し、さらに、導電性フィラーを添加したフォトレジストをスピンコータにて１．５μｍの厚さに塗布し、プリベーク後に、露光、現像処理を行い線巾１０μｍのパターンを形成した。
導電性フィラーとして、カーボンブラックを用いたが、カーボンブラック添加量と体積抵抗値との関係を図２に示す。
続いて、２１０℃・２０分でポストベーク（熱フロー）を行い突起を形成し、配向制御用突起を有するＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタを得た。
【００２２】
得られたＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタの配向制御用突起の体積抵抗率は、約１．２×１０^１１Ωｃｍであった。この配向制御用突起が形成されたＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタを用いてＭＶＡ−ＬＣＤを作製したところ、このＭＶＡ−ＬＣＤは長時間にわたり電圧を印加した状態においても残像が発生しなかった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、配向制御用突起の体積抵抗率が、１．０×１０^９〜１．０×１０^１２ΩｃｍのＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタであるので、ＭＶＡ−ＬＣＤに用いられた際に、ＭＶＡ−ＬＣＤは長時間にわたり電圧を印加した状態においても残像が発生することのないものとなる。
【００２４】
また、本発明は、上記ＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタにおいて、配向制御用突起が導電性フィラーを添加したフォトレジストを用いて形成した配向制御用突起であるので、ポストベーク温度を低くすることができ、また、配向制御用突起の濃度が低くなり透過率が向上したカラーフィルタとなる。
【００２５】
また、本発明は、上記ＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタにおいて、導電性フィラーがカーボンブラック、ＩＴＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯのいずれか又は組み合わせであるので、配向制御用突起の濃度が高くなり透過率が低下するが、コントラストが向上したカラーフィルタとなる。
【００２６】
また、本発明は、配向制御用突起を形成するフォトレジストとしてフェノールノボラック樹脂を用い、ポストベークが、２４０℃・２０分以上であるので、得られたＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタがＭＶＡ−ＬＣＤに用いられた際に、ＭＶＡ−ＬＣＤは長時間にわたり電圧を印加した状態においても残像が発生することのないＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタの製造方法となる。
【図面の簡単な説明】
【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２】カーボンブラック添加量と体積抵抗値との関係の例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、１４…配向制御用突起
１５…液晶分子

Claims

体積抵抗率が、１．０×１０ ^９〜１．０×１０ ^１２ Ωｃｍである配向制御用突起を有するＭＶＡ−ＬＣＤ（配向分割垂直配向型液晶表示装置）用カラーフィルタの製造方法であって、
該配向制御用突起は、フォトレジストを塗布・プリベーク・露光・現像・ポストベークして形成し、前記配向制御用突起を形成するフォトレジストとしてフェノールノボラック樹脂を用い、ポストベークが、２４０℃・２０分以上であることを特徴とするＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタの製造方法。
前記配向制御用突起が、導電性フィラーを添加したフォトレジストを用いて形成したことを特徴とする請求項１記載のＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタの製造方法。
前記導電性フィラーが、カーボンブラック、ＩＴＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯのいずれか、又はこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項２記載のＭＶＡ−ＬＣＤ用カラーフィルタの製造方法。