JPH11305031A - カラ―フィルタ―および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ネガ型液晶を使用したＭＶＡ液晶表示装置用の
カラーフィルターを提供する。あるいは、スペーサーレ
スの液晶表示装置を得る。 【解決手段】画素上に微細加工された突起パターンを有
し、本パターンを構成する材料の少なくとも一部がポリ
イミドからなることを特徴とするカラーフィルターを使
用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画素上に微細加工さ
れた突起パターンを有するカラーフィルターと該カラー
フィルターを有する液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラー液晶表示装置のセルの構造
は基本的にはカラーフィルターを有する基板とＴＦＴア
レイ基板のような透明基板上に導電膜を形成した対向基
板からなっているものである。ここでカラーフィルター
の通常の製造方法としては、例えば特公平２−１３１１
に示されるごとく、まず透明基板上にブラックマトリッ
クス、次いで赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画素を形
成せしめ、この上に必要に応じてオーバーコート膜を形
成させるものである。オーバーコート膜形成後、液晶を
電界で駆動させるために必要な導電膜が形成される。セ
ルの組立に際しては、この導電膜の上に配向膜を形成さ
せラビング処理を行ってセル組み立て工程へ送られ、対
向基板と貼り合わされ、液晶注入が行われるものであ
る。

【０００３】近年、従来のＴＮ方式に使用されるポジ型
液晶に対して、ネガ型液晶を使用したＶＡ（垂直配向）
液晶表示装置の開発が進み、さらにこの改良型としてＭ
ＶＡ（配向分割垂直配向）液晶表示装置が開発された
（例えば、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｊｏｕｒｎａｌ １
９９７年１０月号、３３ページ）。このＭＶＡ液晶表示
装置は広視野角に特徴を有し、カラーフィルターの画素
を分割するために、ＴＦＴ基板とカラーフィルター基板
の表面に突起を設けることにより、液晶配列方向の制御
を自動的に行っているものである。本方式ではカラーフ
ィルター画素を分割する突起パターンの形成と構成が技
術的に重要となる。本突起パターンの断面形状としては
三角形状、半円形状ないし台形状であり、平面的には連
続線状パターンであることが好ましいが、三角錐ない
し、三角断面円錐、台形断面円錐のドット状パターンで
あっても良い。

【０００４】従来、このようなパターンを形成するため
に感光性アクリル樹脂を使用し、フォトリソグラフの手
法を適用する手法が用いられてきたが、この手法ではフ
ォトマスクのコンタクト露光が必要とされ、マスクの汚
れを防止するためにプロキシ露光が適用される生産プロ
セスに適用できないものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は優れた
表示特性と広視野角に特徴を有するＭＶＡ液晶表示装置
を与えるところのカラーフィルターを提供することにあ
り、特にカラーフィルター基板上突起パターンを生産工
程で形成するのに好適な材料を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題は、画素上に微
細加工された突起パターンを有し、本パターンを構成す
る材料の少なくとも一部がポリイミドからなることを特
徴とするカラーフィルター、および該カラーフィルター
を有してなる液晶表示装置により、解決される。

【０００７】上記課題を解決するために本発明者等は種
々の材料と加工方法を検討した結果、突起パターン形成
材料として、ポリアミック酸溶液を選び、これをカラー
フィルタ基板の透明導電膜上に塗布・プリベークした
後、ポジレジストを使用してフォトリソ加工、硬化イミ
ド化することにより、目的とする突起パターンを有する
カラーフィルターを得ることができ、本カラーフィルタ
ーを使用したＭＶＡ液晶表示装置が良好な表示特性と広
視野角を示すことを見いだし、本発明に到達したもので
ある。

【０００８】さらに本発明はＭＶＡ液晶表示装置のみな
らず、同様技術でカラーフィルターのブラックマトリッ
クス上に独立突起を形成し、この独立突起をセル組み立
て時の均一なセルギャップ保持のスペーサー代用品とし
て使用し、表示性能の良好なスペーサーレスのＴＮ方式
のカラー液晶表示装置を与えるカラーフィルターを得る
ためにも好適である。

【０００９】

【発明の実施の形態】ＭＶＡ液晶表示装置におけるカラ
ーフィルターの構成としては通常のカラーフィルターに
おける画素上に必要に応じて、透明保護膜層、さらに透
明導電層を介して特定の突起パターンを有するものであ
り、この突起の断面形状としては台形、半円形状または
三角形であることが好ましく、画素上のパターンとして
は対向基板の突起パターンとともに画素を２分割以上に
分割するものであれば特に限定されるものではない。Ｍ
ＶＡ液晶表示装置におけるカラーフィルター上の突起形
状とパターン構成および対向基板であるＴＦＴ基板上の
突起形状とパターン構成、また液晶表示装置の構成につ
いては、例えばＳＩＤ（ＳＯＣＩＥＴＹ ＦＯＲＩＮＦ
ＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＩＳＰＬＡＹ） ９８ ＤＩＧＥ
ＳＴの１０７７〜１０８０ページに詳細が述べられてい
る。

【００１０】このような突起パターンを寸法精度良く得
ることは、特に生産ラインにおいてマスクの汚れを防止
するために露光ギャップをつけての露光を適用する場合
に難しくなり、通常の感光性樹脂レジストを使用すると
底辺の広がりが大きくなり過ぎて目的とする突起パター
ンを得ることはできない。かつ、得られた突起パターン
を有するカラーフィルターは配向膜塗布が行われること
から、突起パターンそのものについて高度の耐熱性、耐
溶剤性が要求されるとともに、配向膜薄膜を介して、極
性液晶にさらされることから、イオン性不純物の溶出が
少なく、また優れた電気特性が要求されるものである。

【００１１】このような加工性および要求特性を有する
突起パターンを与える材料として、本発明者等はポリイ
ミド形成材料が優れていることを見いだしたものであ
り、加工材料としてはポリアミック酸溶液が使用でき
る。本発明においては使用するポリアミック酸の構造を
特に限定するものではないが、特に硬化体のガラス転移
温度が１２０〜２５０℃、好ましくは１５０〜２３０℃
の範囲にあるポリイミドを与えるポリアミック酸が本目
的の突起パターンを与える材料として、好ましく使用で
きるものである。このようなポリアミック酸は特に低温
硬化性に優れ、ポリイミドとしては低温度域である２５
０℃以下の温度で硬化が進み、かつ耐熱性、耐溶剤性お
よび電気特性に優れたポリイミドパターンを与えるとと
もに、加工においても本発明の目的に即した材料とな
る。

【００１２】本発明におけるポリアミック酸溶液の調製
方法は特に限定されるものでは無いが、好ましくは公知
のポリアミック酸と同様にテトラカルボン酸２無水物成
分とジアミン成分とをＮ−メチル−２−ピロリドン等の
非プロトン性極性溶剤中において、通常９５℃以下で付
加重合させて得られるものである。ここで使用されるテ
トラカルボン酸２無水物成分としては公知のテトラカル
ボン酸２無水物を広く使用することができるが、具体的
にはピロメリット酸２無水物、３，３´，４，４´−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物、３，３´，
４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸２無水物、３，
３´，４，４´−ジフェニルスルフォンテトラカルボン
酸２無水物、４，４´−オキシ−ジフタル酸２無水物
（３，３´，４，４´−ジフェニルエ−テルテトラカル
ボン酸２無水物）、４，４´−ヘキサフルオロイソプロ
ピリデンビス（フタル酸無水物）、１，２，３，４−シ
クロブタンテトラカルボン酸２無水物、１，２，３，４
−ブタンテトラカルボン酸２無水物等が挙げられ、本発
明のポリアミック酸の製造においては特にテトラカルボ
ン酸２無水物成分の少なくとも一部がピロメリット酸２
無水物、３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸２無水物および４，４´−オキシ−ジフタル酸
２無水物から選ばれたテトラカルボン酸２無水物である
ことが好ましい。

【００１３】また本発明のポリアミック酸の製造におい
ては特にジアミン成分の少なくとも一部としてエ−テル
結合を含有する脂肪族ないし脂環族ジアミンを使用する
ことが好ましく、このようなジアミン成分としては、ビ
ス［２−（３−アミノプロポキシ）エチル］エーテル、
１，４−ブタンジオール−ビス（３−アミノプロピル）
エ−テル、３、９−ビス（３−アミノプロピル）−２，
４，８，１０−テトラオキサスピロ−５，５−ウンデカ
ン、１，２−ビス（２−アミノエトキシ）エタン、１，
２−ビス（３−アミノプロポキシ）エタン、トリエチレ
ングリコール−ビス（３−アミノプロピル）エーテル、
ポリエチレングリコール−ビス（３−アミノプロピル）
エーテル等、公知の脂肪族ないし脂環族ジアミンを使用
することができるが、特に得られたポリイミドの耐熱性
の見地から、３、９−ビス（３−アミノプロピル）−
２，４，８，１０−テトラオキサスピロ−５，５−ウン
デカン、１，４−ブタンジオール−ビス（３−アミノプ
ロピル）エ−テルを使用することが好ましい。

【００１４】これらのエ−テル結合を含有する脂肪族な
いし脂環族ジアミンの他にp-フェニレンジアミン、m-フ
ェニレンジアミン、３，３´−ジアミノジフェニルエー
テル、４，４´−ジアミノジフェニルエーテル、３，４
´−ジアミノジフェニルエーテル、４，４´−ジアミノ
ジフェニルメタン、３，３´−ジアミノジフェニルスル
フォン、４，４´−ジアミノジフェニルスルフォン、
４，４´−ジアミノジフェニルサルファイド、１，３−
ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス
（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２−ビス（ト
リフルオロメチル）ベンジジン等を使用することがで
き、特に塗布基板との接着性を上げるために４，４´−
ジアミノジフェニルエーテルあるいは３，３´−ジアミ
ノジフェニルスルフォン等の分子内にエーテル結合ある
いはスルフォン結合を有する芳香族ジアミンの併用が好
ましい。また、ビス（３−アミノプロピル）テトラメチ
ルジシロキサンのような主鎖にシロキサン構造を有する
ジアミンも使用できる。 エ−テル結合を含有する脂肪
族ないし脂環族ジアミンの使用量としては全ジアミン成
分の２０〜１００モル％であることが好ましく、より好
ましくは３０〜９０モル％である。

【００１５】ポリアミック酸の製造に使用される有機溶
剤としてはＮ−メチルピロリドン、γブチロラクトン、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の極性溶剤が使用され
るが、分子内に少なくとも一個の水酸基を含有する沸点
１００〜３００℃の液体および／あるいは分子内に少な
くとも一個のエーテル結合を含有する沸点１００〜３０
０℃の液体が併用されても良く、また塗布性の良好なコ
−テイング用組成物を得るためにこれらの溶剤が稀釈溶
剤として好ましく使用される。このような有機溶剤成分
としては、例えば３−メチル−３−メトキシブタノ−
ル、３−メチル−３−メトキシブチルアセテ−ト、プロ
ピレングリコ−ル−モノ−メチルエ−テル、プロピレン
グリコ−ル−モノ−メチルエ−テルアセテ−ト、ジプロ
ピレングリコ−ル−モノ−メチルエ−テル、トリプロピ
レングリコ−ル−モノ−メチルエ−テル、プロピレング
リコ−ル−モノ−３級−ブチルエ−テル、イソブチルア
ルコ−ル、イソアミルアルコ−ル、エチルセロソルブ、
エチルセロソルブアセテ−ト、ブチルセロソルブ、ブチ
ルセロソルブアセテ−ト、メチルカルビト−ル、メチル
カルビト−ルアセテ−ト、エチルカルビト−ル、エチル
カルビト−ルアセテ−ト等が挙げられるがこれらに限定
されるものではない。

【００１６】本発明のカラーフィルターにおける突起パ
ターンを与えるポリアミック酸溶液はこのようにして得
ることができるが、本発明のポリアミック酸溶液の塗布
性をさらに改良するために公知の界面活性剤、その他の
添加剤を使用することができ、必要に応じて、公知の樹
脂、カーボンブラック、各種顔料、その他公知の充填剤
を入れることができる。

【００１７】また使用する配向膜溶液の極性に応じて、
突起パターンにさらなる耐溶剤性が必要とされる場合に
はポリアミック酸溶液にアミノシラン系架橋剤を添加
し、硬化したポリイミドにシロキサン架橋構造を導入
し、突起パターンの極性溶剤耐性を改良することができ
る。好ましく使用されるアミノシラン系架橋剤としては
γーアミノプロピルトリメトキシシラン、γーアミノプ
ロピルトリエトキシシラン、γーアミノプロピルメチル
ジメトキシシラン、γーアミノプロピルメチルジエトキ
シシラン、Ｎーβ（アミノエチル）γーアミノプロピル
メチルジメトキシシラン、Ｎーβ（アミノエチル）γー
アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎーβ（アミノエ
チル）γーアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎーフ
ェニルーγーアミノプロピルトリメトキシシラン等のア
ミノアルコキシシラン類、あるいはこれらの加水分解縮
合体であり、さらに好ましくはこれらアミノアルコキシ
シラン類あるいはこれらの加水分解縮合体のアミノ基を
γブチロラクトンのようなラクトン類でブロックして安
定化し、加熱時にアミノ基が活性となるように設計した
ブロックアミノシラン系架橋剤が使用される。

【００１８】これらのアミノシラン系架橋剤の使用量は
ポリアミック酸に対して、０．０１〜３０重量％、好ま
しくは０．１ないし１０重量％の割合で添加して使用す
ることができる。

【００１９】発明のポリアミック酸溶液は概して、高濃
度、低粘度であり、塗布性、保存安定性、水系現像液で
の現像性および低温硬化性に優れたものを得ることがで
き、通常は、従来のＴＦＴ用カラーフィルターの透明導
電層の上面に塗布後、加熱により硬化するものである。
あるいは基板塗布、セミキュアを行なった後、レジスト
塗布、乾燥、露光、現像、レジスト剥離して得たパター
ンを加熱により硬化し、ポリイミドとするものであり、
画素上に得られた突起パターンは特に優れた基板との密
着性を有し、良好な耐熱性、耐薬品性、透明性を兼ね備
え、電気特性も優れたものとなる。また、本発明のカラ
ーフィルターを使用して製造するＭＶＡ液晶表示装置
は、広い視野角を持ち、表示特性も優れたものとなる。

【００２０】さらにはこれら突起の一部をスペーサーの
代替として利用することで、スペーサーレスのＭＶＡ液
晶表示装置も可能となる。

【００２１】また、カラーフィルターのブラックマトリ
ックスおよびブラックマトリックス額縁上にスペーサー
代わりの突起を形成することで、通常のＴＮ液晶使用の
スペーサーレスＴＦＴ液晶表示装置も製造することも可
能である。スペーサーレスの液晶表示装置はスペーサー
部の光漏れを無くすることができるので、表示特性が優
れたものとなる。

【００２２】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。 実施例１ ３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１
０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン２３３．
２ｇ（０．８５０モル）、４，４´−ジアミノジフェニ
ルエーテル８５．２ｇ（０．４２５モル）、３，３´−
ジアミノジフェニルスルフォン８４．５ｇ（０．３４０
モル）およびビス（３−アミノプロピル）テトラメチル
ジシロキサン２１．１ｇ（０．０８４９モル）をＮ−メ
チル−２−ピロリドン１９２１．７ｇおよびγ−ブチロ
ラクトン１９２１．７ｇとともに仕込み、これを攪拌し
ながら３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸２無水物２７２．３ｇ（０．８４６モル）および
４，４´−オキシ−ジフタル酸２無水物２６３．７ｇ
（０．８５０モル）を添加し、８５℃で３時間反応させ
た後、無水マレイン酸０．８３ｇ（０．００８５モル）
を加えてさらに８５℃で３時間反応させた。このように
して、濃度２０重量％、粘度１．５ポイズのポリアミッ
ク酸溶液を得た。このポリアミック酸溶液を１００℃、
１０分で予熱、２４０℃、３０分硬化で乾式製膜して、
１０μｍのフィルムを得た。このフィルムのガラス転移
温度を示差熱分析機で測定すると１９５℃であった。

【００２３】このポリアミック酸溶液１００ｇをＮ−メ
チル−２−ピロリドン３５ｇとγブチロラクトン３５
ｇ、および３−メチルー３−メトキシブタノールアセテ
ート３０ｇの混合液で稀釈して１０．０重量％のポリイ
ミド前駆体溶液を得た。この溶液を孔径０．２μのフィ
ルタ−で濾過しコ−テイング塗液を調製した。この塗液
をＴＦＴ用のＩＴＯ透明導電膜付きカラーフィルター上
にスピンコ−タで塗布し、１５０℃熱風乾燥機中で２０
分間プレキュアして１．３μｍの塗膜を形成させた。

【００２４】この後、ポジ型レジスト（東京応化（株）
製ＯＦＰＲ−８００）を乾燥後の膜厚みが１．０μｍと
なるようにスピナーで塗布、９０℃熱風乾燥機中で１０
分間乾燥した。キャノン （株）製紫外線露光機ＰＬＡ
−５０１Ｆを用いて、クロム製のフォトマスクを介し
て、プロキシを１００μとして１１０ｍｊ／ｃｍ2 の露
光を行なった。露光後、テトラメチルアンモニウムハイ
ドロオキサイド２．０８％からなる現像液に浸漬し、フ
ォトレジストの現像、ポリイミド前駆体塗膜のエッチン
グを同時に行なった。エッチング後、不要となったフォ
トレジスト層をメチルセロソルブで剥離した。

【００２５】得られた図１に示されるごとき平面パター
ン塗膜を有するカラーフィルターを２４０℃で３０分処
理して、ポリイミドに転換した。

【００２６】このようにして対向基板と併せてカラーフ
ィルターの全画素を２分割する幅が４〜８μｍ、高さが
１〜１．１μｍ、テーパ角が３０〜８０度の台形ないし
三角形断面の突起パターンを有するカラーフィルターを
得た。

【００２７】得られたパターンを顕微鏡観察したとこ
ろ、パターンエッジがシャープであり、良好なエッチン
グが行われていることを確認した。また、このパターン
断面を走査電子顕微鏡で観察し、底辺が７〜８μｍ、高
さが１〜１．１μｍ、テーパ角が３５〜４５度の台形形
状であることを確認した。

【００２８】この突起パターンを有するカラーフィルタ
ーの表面にポリイミド系の配向膜を設け、同様に対向す
る薄膜トランジスタを備えた液晶表示素子用基板につい
ても突起とポリイミド系の配向膜を設け、この２枚の基
板を周辺額縁部のブラックマトリックスに塗布したシー
ル剤で貼りあわせた。シール部に設けられた注入口から
ＶＡ液晶を入れた後、注入口を封止した。このようにし
て得られた液晶注入セルの両側に偏光板を貼りつけて、
公知の手法により、液晶表示装置を作製した。

【００２９】この液晶表示装置は良好な表示品位を示す
ものであり、１４０度以上の視野角を有しているものと
なった。 実施例２ １，４−ブタンジオ−ル−ビス（３−アミノプロピル）
エ−テル１６３．４ｇ（０．８０モル）、４，４´−ジ
アミノジフェニルエーテル１２０．２ｇ（０．６０モ
ル）、３，３´−ジアミノジフェニルスルフォン１２
４．１ｇ（０．５０モル）およびビス（３−アミノプロ
ピル）テトラメチルジシロキサン２４．９ｇ（０．１０
モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン１９４４ｇおよび
γ−ブチロラクトン１９４４ｇとともに仕込み、これを
攪拌しながら３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物３２０．３ｇ（０．９９５モル）
およびピロメリット酸二無水物２１８．０ｇ（１．００
モル）を添加し、８３℃で３時間反応させた後、無水マ
レイン酸０．９８ｇ（０．０１０モル）を加えてさらに
８３℃で１時間反応させた。このようにして、濃度２０
重量％、粘度１．３ポイズのポリアミック酸溶液を得
た。このポリアミック酸溶液を１００℃、１０分で予
熱、２４０℃、３０分硬化で乾式製膜して、１０μｍの
フィルムを得た。このフィルムのガラス転移温度を示差
熱分析機で測定すると１７６℃であった。

【００３０】このポリアミック酸溶液１００ｇをＮ−メ
チル−２−ピロリドン３５ｇとγブチロラクトン３５
ｇ、および３−メチルー３−メトキシブタノールアセテ
ート３０ｇの混合液で稀釈して１０．０重量％のポリイ
ミド前駆体溶液を得た。この溶液を孔径０．２μのフィ
ルタ−で濾過しコ−テイング塗液を調製した。この塗液
をＴＦＴ用のＩＴＯ透明導電膜付きカラーフィルター上
にスピンコ−タで塗布し、１４５℃熱風乾燥機中で２０
分間プレキュアして１．８μｍの塗膜を形成させた。

【００３１】この後、ポジ型レジスト（東京応化（株）
製ＯＦＰＲ−８００）を乾燥後の膜厚みが１．２μｍと
なるようにスピナーで塗布、９０℃熱風乾燥機中で１０
分間乾燥した。キャノン（株）製紫外線露光機ＰＬＡ−
５０１Ｆを用いて、クロム製のフォトマスクを介して１
１０ｍｊ／ｃｍ2 の露光を行なった。露光後、テトラメ
チルアンモニウムハイドロオキサイド２．０８％からな
る現像液に浸漬し、フォトレジストの現像、ポリイミド
前駆体塗膜のエッチングを同時に行なった。エッチング
後、不要となったフォトレジスト層をメチルセロソルブ
で剥離した。このようにして得られた画素を分割する図
２に示されるごとき平面パターン状塗膜を２３０℃で３
０分処理して、ポリイミドに転換した。得られたパター
ンを顕微鏡観察したところ、パターンエッジがシャープ
であり、良好なエッチングが行われていることを確認し
た。また、このパターン断面を走査電子顕微鏡で観察
し、底辺が５〜６μｍ、高さが１．５〜１．６μｍ、テ
ーパ角が３５〜４５度の台形形状であることを確認し
た。

【００３２】この突起パターンを有するカラーフィルタ
ーの表面にポリイミド系の配向膜を設け、同様に対向す
る薄膜トランジスタを備えた液晶表示素子用基板につい
ても突起とポリイミド系の配向膜を設け、この２枚の基
板を周辺額縁部のブラックマトリックスに塗布したシー
ル剤で貼りあわせた。シール部に設けられた注入口から
ＶＡ液晶を入れた後、注入口を封止した。このようにし
て得られた液晶注入セルの両側に偏光板を貼りつけて、
公知の手法により、液晶表示装置を作製した。

【００３３】この液晶表示装置は良好な表示品位を示す
ものであり、１５０度以上の視野角を有しているものと
なった。 実施例３ γーアミノプロピルメチルジエトキシシラン７６５．４
ｇ（４モル）をγーブチロラクトン２２７０．６ｇ及び
３−メチルー３−メトキシブタノール２２７０．６ｇの
混合液に加えこれを攪拌しながら、３６ｇの水を添加
し、７０℃で２時間加熱攪拌して、γーブチロラクトン
でアミノ基がブロックされたγーアミノプロピルメチル
ジエトキシシラン縮合体溶液であるアミノシラン系架橋
剤溶液を得た。

【００３４】実施例１で得られたポリアミック酸溶液１
００ｇにこのアミノシラン系架橋剤溶液５ｇを添加した
後、Ｎ−メチル−２−ピロリドン３５ｇとγブチロラク
トン３５ｇ、および３−メチルー３−メトキシブタノー
ルアセテート３０ｇの混合液で稀釈して１０．０重量％
の架橋剤添加ポリイミド前駆体溶液を得た。この溶液を
孔径０．２μのフィルタ−で濾過しコ−テイング塗液を
調製した。この塗液をＴＦＴ用のＩＴＯ透明導電膜付き
樹脂ブラックマトリックスのカラーフィルター上にスピ
ンコ−タで塗布し、１４０℃熱風乾燥機中で２０分間プ
レキュアして５．０μｍの塗膜を形成させた。

【００３５】この後、ポジ型レジスト（東京応化（株）
製ＯＦＰＲ−８００）を乾燥後の膜厚みが１．０μｍと
なるようにスピナーで塗布、９０℃熱風乾燥機中で１０
分間乾燥した。キャノン （株）製紫外線露光機ＰＬＡ
−５０１Ｆを用いて、所望のパターンを有するクロム製
のフォトマスクを介して、プロキシを１００μとして１
１０ｍｊ／ｃｍ2 の露光を行なった。露光後、テトラメ
チルアンモニウムハイドロオキサイド２．０８％からな
る現像液に浸漬し、フォトレジストの現像、ポリイミド
前駆体塗膜のエッチングを同時に行なった。エッチング
後、不要となったフォトレジスト層をメチルセロソルブ
で剥離した。

【００３６】このようにして得られた、各画素周辺のブ
ラックマトリックスあるいは額縁上に４点の独立突起
（底辺１０×５μｍ、上辺７×３μｍ、高さ４μｍの四
角錐状）を有するカラーフィルターを２４０℃で３０分
処理して、ポリイミドに転換した。

【００３７】この突起パターンを有するカラーフィルタ
ーの表面にＮーメチルピロリドン溶媒ポリイミド系の配
向膜を設け、同様に対向する薄膜トランジスタを備えた
液晶表示素子用基板についてもポリイミド系の配向膜を
設け、この２枚の基板を周辺額縁部のブラックマトリッ
クスに塗布したシール剤で貼りあわせた。シール部に設
けられた注入口からＴＮ液晶を入れた後、注入口を封止
した。このようにして得られた液晶注入セルの両側に偏
光板を貼りつけて、公知の手法により、液晶表示装置を
作製した。

【００３８】この液晶表示装置はスペーサー使用の液晶
表示装置と比較して、光漏れが生じることなく良好な表
示品位を示すものであった。 比較例１ 感光性アクリル樹脂ワニス“オプトマーＮＮ５００”
（ＪＳＲ社製、３７．０重量％、０．１６ポイズ）塗液
をＴＦＴ用のＩＴＯ透明導電膜付きカラーフィルター上
にスピンコ−タで塗布し、８０℃熱風乾燥機中で１０分
間プレキュアして１．２μｍの塗膜を形成させた。

【００３９】この後、キャノン （株）製紫外線露光機
ＰＬＡ−５０１Ｆを用いて、クロム製のネガ用フォトマ
スクを介して、１００μｍプロキシで１１０ｍｊ／ｃｍ
2 の露光を行なった。露光後、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド０．１１％からなる現像液に浸漬
し、アクリル未露光部のエッチングを行なった。このよ
うにして得られたパターンは目標幅が７μｍに対して、
２０μｍと太りを生じていて、本用途の液晶表示装置に
は使用できないものであった。 比較例２ 感光性アクリル樹脂ワニス“Ｘ４０００”（東レ（株）
社試作品、２７．０重量％、０．１３ポイズ）塗液をＴ
ＦＴ用のＩＴＯ透明導電膜付きカラーフィルター上にス
ピンコ−タで塗布し、８０℃熱風乾燥機中で１０分間プ
レキュアして１．２μｍの塗膜を形成させた。

【００４０】この後、キャノン （株）製紫外線露光機
ＰＬＡ−５０１Ｆを用いて、クロム製のネガ用フォトマ
スクを介して、１００μｍプロキシで２００ｍｊ／ｃｍ
2 の露光を行なった。露光後、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド０．１８％からなる現像液に浸漬
し、アクリル未露光部のエッチングを行なった。このよ
うにして得られたパターンは目標幅が７μｍに対して、
１７μｍと太りを生じていて、本用途の液晶表示装置に
は使用できないものであった。 比較例３ 実施例３において、アミノシラン系架橋剤を使用しない
ポリアミック酸を使用して同様の操作で液晶表示装置を
作製したところ、突起の一部が配向膜溶液に侵され、突
起高さに乱れが生じたことによる表示ムラが発生した。

【００４１】

【発明の効果】画素上に微細加工された突起パターンを
有し、本パターンを構成する材料の少なくとも一部がポ
リイミドからなることを特徴とするカラーフィルターで
あり、本カラーフィルターを使用して、高視野角表示の
ＭＶＡ液晶表示装置を得ることができる。さらにはカラ
ーフィルターのブラックマトリックス部及び額縁部の突
起を利用してスペーサーレス液晶表示装置を得ることが
できる。

【００４２】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で得られたパターン状塗膜を表す図で
ある。

【図２】実施例２で得られたパターン状塗膜を表す図で
ある。

【符号の説明】

１、３：画素のパターン ２、４：微細突起のパターン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画素上に微細加工された突起パターンを有
   し、本パターンを構成する材料の少なくとも一部がポリ
   イミドからなることを特徴とするカラーフィルター。
2. 【請求項２】突起パターンを構成するポリイミドがアミ
   ノシラン系化合物で架橋された構造を有することを特徴
   とする請求項１に記載のカラーフィルター。
3. 【請求項３】突起パターンを構成するポリイミドのガラ
   ス転移温度が１２０〜２５０℃の範囲にあることを特徴
   とする請求項１に記載のカラーフィルター。
4. 【請求項４】突起パターンを構成するポリイミドが主鎖
   に脂肪族エ−テル結合あるいは脂環族エ−テル結合を含
   有していることを特徴とする請求項１に記載のカラーフ
   ィルター。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフ
   ィルターを用いたことを特徴とする液晶表示装置。