JPS63182627A - カラ−液晶素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、表示要素の単位をつくる複数個の電極を備え
た一対の基板間て生じる電気光学的変化によって表示を
行なう、特にカラーフィルターを基板内面に設けたカラ
ー液晶素子に関し、更に詳しくは、感光性の着色樹脂に
より形成されるカラーフィルターを用いる場合、その着
色材料の樹脂に対する含有比率を規制することにより、
配向欠陥の無い表示品位の優れた高品質なカラー液晶素
子に関するものである。

［従来の技術］ 従来、前述のような液晶素子としては、上下基板で直行
した透明電極か形成された２枚の基板間に、電気光学的
変調材料としてＴＮ　（ｔｗｉｓｔｅｄｎｅｍａｔｉｃ
）液晶や強誘電性液晶等を挟持してなる構造の時分割駆
動型液晶素子（通称、単純マトリクス方式という）ある
いは各々の表示画素ブσに薄膜トランジスター（通称Ｔ
ＰＴ）等のスイッチング素子を設けた構造のアクティブ
マトリクス駆動型液晶素子（通称、アクティブマトリク
ス方式という）が用いられている。

この様なパネル構成において、カラー表示をする為には
、液晶素子面に、赤、緑、青色の色彩を有する透過型の
カラーフィルターを配置することが必要である。この場
合、カラー表示素子を斜めから見たときの視差を極力減
らすために、カラーフィルターを液晶素子内部に配置す
るように専ら構成されている。

この様なカラーフィルター内設タイプのカラー液晶素子
は、通常、以下に述べる２つの方法により形成される。

すなわち、第１の方法としては、第４図（ａ）に示す様
に透明電極２のパターンを形成した基板ｌ上に該電極パ
ターンとアライメントしたカラーフィルター３のパター
ンを形成し、必要に応じて保護層４を形成した後、配向
膜５を積層し、該配向膜５をラビング処理し、対向基板
と貼り合わせ、基板間の間隙に液晶を注入することによ
りカラー液晶素子を得ることができる。

また第２の方法としては、第４図（ｂ）に示す様に基板
ｌ上にカラーフィルター３を形成し、必要に応じ保護層
４を形成した後、ＩＴＯ［インジウムチン　オキサイド
（Ｉｎｄｉｕｓ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）　］等の透明電
極２の層をスパッタや蒸着により形成し、該透明電極２
の層上にフォトレジストパターンを設けた後、エツチン
グにより透明電極２のパターンをカラーフィルターパタ
ーンにアライメントして形成する。次いでフォトレジス
トパターンを除去し、更に配向膜５を積層し、ラビング
処理をした後、対向基板と貼り合わせ、基板間の間隙に
液晶を注入することによりカラー液晶素子を得ることが
できる。

上記の如き、カラーフィルターを液晶素子内部に配置す
る各構成においては、カラーフィルターパターンの表面
、側面形状の状態及びカラーフィルター自体の物性が液
晶素子に及ぼす影響に大きく関与してくる。

ところで、カラーフィルターには、プロセス特性上有利
な方法として、フォトリソ工程のみで微細パターン化て
きる感光性樹脂に着色材料を混合した着色樹脂を用いて
形成することを特徴とするものが従来知られていたが、
この様なカラーフィルターにおいては、予め感光性樹脂
中に着色材料が混入されており、その混入量によって主
に光硬化に対する挙動及び形成後の着色樹脂膜の特性等
に種々の問題が生じていた。

例えば、光硬化不良による膜剥離とが、パターンエツジ
部の粗れ、パターン表面の粗れ等のバターニング精度の
問題、さらに、カラーフィルター形成後のプロセスにお
ける膜のクラック、ワレ等であり、これらのカラーフィ
ルターでの欠陥は、そのまま液晶の配向欠陥へと結びつ
き、表示品位の劣ったカラー液晶素子が得られる欠点が
あった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、以上の様な問題点に鑑みてなされたもので、
プロセス特性上有利な感光性着色樹脂のフォトリソ工程
によりカラーフィルターを形成する方法において、感光
性樹脂中に分散させる着色材料の比率を規制することに
より、薄膜で、カラーフィルターパターンの表面、側面
形状を良好な状態に保ち、かつパターン欠陥の無い、品
質の良いカラーフィルターを形成すると共に配向欠陥の
無い、表示品位の優れたカラー液晶素子を提供すること
を目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］および［作用］本発明
者らは、上記の目的を達成するため、カラーフィルター
を形成する際に用いられる感光性着色樹脂を構成する着
色材料と感光性樹脂の重量比に着目し、実験により液晶
の配向欠陥を生じさせないカラーフィルターを有するカ
ラー液晶素子を見い出したものである。

即ち、本発明は、透明電極の形成された一対の平行基板
間に液晶を挟持し、少なくとも一方の透明電極と基板間
に、あるいは透明電極上に、感光性樹脂と着色材料から
なる複数色のカラーフィルターを配設してなるカラー液
晶素子において、該カラーフィルター各色を構成する着
色材料の重量をＰ、感光性樹脂の重量なＶとした場合の
重量比（Ｐ／Ｖ比）が１７３≦Ｐ／ｖ≦３／２ノ関係か
らなルコとを特徴とするカラー液晶素子である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に適するカラーフィルターを形成する為に用いら
れる感光性樹脂としては、通常のレジスト材料を用いる
ことが可能であるが、特にカラー液晶素子を構成する際
に機械的特性をはじめ、耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の
緒特性に優れた以下のものを用いることが好ましい。

すなわち、２００°Ｃ以下にて硬化膜が得られるもの、
例えば、　１５０℃×３０分程度の熱で硬化膜を形成て
きる、例えば、感光性基をその分子内に持つ芳香族系の
ポリアミド樹脂及びポリイミド樹脂で、特に、可視光波
長城（４００〜７（１０ｎｍ）で特定の光吸収特性を持
たないもの（光透過率で９０％程度以上のもの）か好ま
しい。この観点からは、特に芳香族系のポリアミド樹脂
が好ましい。

また、本発明における感光性を有する基としては、以下
に示す様な感光性の炭化水素不飽和基をもつ芳香族鎖で
あれば良く、例えば、 （１）安息香酸エステル類 （式中Ｒ１はＣＨＸ＝ＣＹ−ＣＯＯ−Ｚ−１Ｘは−■又
は−Ｃａ　Ｈｓ、Ｙは一■又は−ＣＨ３、Ｚは−又はエ
チル基又はグリシジル基を示す） （２）ベンジルアクリレート類 （式中Ｙは−Ｈ又はＣＨ，を示す） （３）ジフェニルエーテル類 （式中Ｒ２はＣＨＸ＝ＣＹ−ＣＯＮＨ−、ＣＩ□＝ＣＹ
−０００−（ＣＩｌｇ）　２−ＯＣＯ−又はＣＨ２＝Ｃ
Ｙ−ＣＯＯ−ＣＨ□−をｌヶ以上含むもの、Ｘ、Ｙは前
記と同大を示す） （４）カルコン類及びその他化合物鎖 （式中Ｒ３は１１−、アルキル基、アルコシキ基を示す
） 等が挙げられる。

これ等の基を分子内に持つ芳香族系のポリアミド樹脂及
びポリイミド樹脂の具体例を示すと、リソコートＰＡ−
１０００（宇部興産輛製）、リソコートＰＩ−４００（
宇部興産輛製）等が挙げられる。

一般にフォトリソ工程で用いられる感光性樹脂は、その
化学構造によって差はあるものの、機械的特性をはしめ
耐熱性、耐光性、耐溶剤性等の耐久性に優れたものは少
ない。これに対し、上記ポリアミド樹脂及びポリイミド
樹脂等の感光性ポリアミノ系樹脂は、化学構造的にも、
これらの耐久性に優れた樹脂系であり、これらを用いて
形成したカラーフィルターの耐久性も非常に良好なもの
となる。

本発明のカラーフィルターを形成するために用いられる
着色材料としては、有機顔料、無機顔料、染料等のうち
所望の分光特性を得られるものであれば、特に限定され
るものではない。この場合、各材料を単体で用いること
も、これらのうちのいくつかの混合物として用いること
もできる。

ただし、染料を用いた場合には、染料自体の耐久性によ
り、カラーフィルターの性能が支配されてしまうが、上
記の樹脂系を用いれば、通常の染色カラーフィルターに
比べ性能の優れたものか形成可能である。従って、カラ
ーフィルターの色特性及び諸性能から勘案すると有機顔
料か着色材料として最も好ましい。

有機顔料としては、溶性アゾ系、不溶性アゾ系、縮合ア
ゾ系等のアゾ系顔料をはじめ、フタロシアニン系顔料、
そしてインジゴ系、アントラキノン系、ペリレン系、ペ
リノン系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソイン
ドリノン系、フタロン系、メチン・アゾメチン系、その
他金属錯体系を含む縮合多環系顔料、あるいはこれらの
うちのいくつかの混合物が用いられる。

本発明において、カラーフィルターを形成するために使
用する着色樹脂は、上記感光性ポリアミノ系樹脂溶液に
所望の分光特性を有する上記着色材料を感光性樹脂量を
Ｖ　（ｇｒ）、着色材料の量をＰ（ｇ「）とした場合ノ
Ｐｌｖ比テ１／３≦Ｐ／ｖ≦３／２ノ範囲の割合で配合
し、超音波あるいは三木ロール、ボールミル、サンドミ
ル等により充分に分散させた後、１終鳳程度のフィルタ
ーにて粒径の大きいものを除去して調製する。

ここで、本発明で規定した１／３≦Ｐ／Ｖ≦３／２につ
いて具体的に説明すると、今所望の分光特性を得るため
に着色材料の種類と量が設定された場合、主にカラーフ
ィルターの形成上の観点、あるいは液晶への配向欠陥発
生の観点から、感光性樹脂量Ｖの値は、実験よりある範
囲に設定される。

すなわち、Ｐ／Ｖ　＞３／２においては着色材料分が多
くなりすぎる為、以下の様な問題が発生する。

■均一分散された着色樹脂の調製が難しく、これにより
色のバラツキか大きくなる上、特に形成されたカラーフ
ィルター表面の粗さがあらくなり、液晶に対する配向の
乱れを誘発する。

■光硬化時の着色材料の光吸収が大きくなり、感光性樹
脂自体の光硬化不良か発生し、現像時にクラック、ワレ
、膜ハガレ等の欠陥に結びつき、液晶に対する配向の乱
れを誘発する。

■光硬化時の着色材料による散乱が増し、かつバインダ
ー成分が少ないことから、カラーフィルターエツジ部分
かきれいにバターニングできず、ギザギザ状になり、こ
れにより液晶に対する配向の乱れを誘発する。

■カラーフィルター形成後の膜質も、着色材料分が多い
為、もろく、液晶素子形成時に、主にスペーサー等によ
る割れ、クラック等の欠陥に結びつき、液晶に対する配
向の乱れを誘発する。

等の問題が発生し、表示品位の優れたカラー液晶素子を
形成することが難しい。

逆に、Ｐ／Ｖ＜１／３の場合には、樹脂分が多くなりす
ぎる為、以下の様な問題点が発生する。

すなわち。

■カラーフィルタ一層の膜厚が厚くなり、画素間段差が
大きくなり、これにより液晶に対する配向の乱れを誘発
する。

■カラーフィルタ一層の膜厚が厚くなり、感光性樹脂の
パターニングがきれいにできなくなる。

これによってパターンの乱れた所から液晶に対する配向
の乱れを誘発する。

■カラーフィルタ一層の膜厚が厚くなり、液晶素子を形
成する際、スペーサーによるカラーフィルタ一層のへこ
み量も大きくなり、均一なセルギャップ保持が難しい上
、このへこみ部分からカラーフィルターのクラック、割
れ等が発生し、液晶に対する配向の乱れを誘発する。

等であリミこれらにおいても表示品位の優れた力ラー液
晶素子を形成することが難しい。

以上の各問題は、カラーフィルタ一層上に、たとえ保護
膜、透明電極、配向膜等でカバーしても、液晶と接する
面での配向膜の乱れは保持され、配向欠陥へと結びつく
。

従って、表示品位の優れたカラー液晶素子を構成するに
は、特に液晶の配向に乱れを誘発しない観点から、Ｐ／
Ｖ比を１／３≦Ｐ／Ｖ≦３／２の範囲に規制した感光性
着色樹脂により形成されるカラーフィルターが必要とな
る。

なお、本発明で規定したＰ／Ｖ比の範囲においては、液
晶の配向の観点以外のカラーフィルターの基本的な色特
性、膜厚及び性能等でも充分に実用上、支障のないもの
が形成できる。

本発明のカラーフィルターは、前記着色樹脂をスピンナ
ー、ロールコータ−等の塗布装置により基板上に塗布し
、フォトリソ工程によりパターン状に形成され、その層
厚は所望とする分光特性に応じて決定されるが、通常は
０．５〜５ＩＬｍ程度、好ましくは、１〜２ｐｍ程度が
望ましい。

なお、本発明のカラーフィルターは、それ自体充分な耐
久性を有する良好な材料で構成されているが、特に、よ
り各種の環境条件から、カラーフィルタ一層を保護する
ためには、カラーフィルタ一層表面に、ポリアミド、ポ
リイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、シリコン
系等の有機樹脂や５ｉＪ４．５ｉ０２．　Ｓｉｎ、　Ａ
ｊ’２０＋、　Ｔａ２Ｏ＋等の無機膜をスピンコード、
ロールコートの塗布法で、あるいは蒸着法によって、保
護層として設けることができる。さらに、上記保護層を
形成した後、材料によっては、配向処理を施すことによ
り、液晶を用いたデバイスへの適用も可能となる。

この保護層の層厚は、一般的には、０．２〜１０１、好
ましくは０．５〜５ｐｉの範囲に設定される。

カラーフィルタ一層と下地の基板間との接着性を更に増
す必要かある場合には、基板上にあらかじめシラン力・
ンブリング剤等で薄く塗布した後にカラーフィルターパ
ターンを形成するが、あるいは、あらかじめ着色樹脂中
にシランカップリング剤等を少量添加したものを用いて
カラーフィルターを形成することにより、一層効果的で
ある。

また、場合によっては表示特性を向上させる目的及び各
画素間の間隙をうめる目的で、各画素間に合わせて、遮
光層をクロム、アルミニウム等の遮光能力をもつ金属薄
膜を蒸着法で、あるいは感光性ポリアミノ系樹脂中にカ
ーボンブラック、複合酸化物思顔料、金属粉等の遮光能
力をもった材料を分散させた遮光樹脂層を塗布法で形成
することかてきる。

未発°明に用いられる配向膜の材料としては１例えば、
ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミドイミド
、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセタ
ール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、
ポリスチレン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、ユリア
樹脂、アクリル樹脂などの樹脂類、あるいは感光性ポリ
イミド、感光性ポリアミド、環化ゴム系フォトレジスト
、フェノールノボラック系フォトレジストあるいは電子
線フォトレジスト［メタクリレート（モノマー、オリゴ
マー）、エポキシ化−１，４−ポリブタジェンなど］な
どから選択して形成することができる。

本発明で用いる液晶材料としては、一般的なＴＮ型液晶
のほが、特に適したものは双安定性を有する液晶であっ
て、強誘電性を有するものであり、具体的にはカイラル
スメクティックＣ相（Ｓａｃ”）　、　Ｈ相（ＳｍＨ”
）　、　Ｉ相（Ｓｍｌ”）　、　Ｊ相（ＳｍＪ’）　、
　Ｋ相（Ｓ＋＊Ｋ”）　、　Ｇ相（ＳｍＧ”）またはＦ
相（ＳｍＦ’）の液晶を用いることかできる。

この強誘電性液晶については、ル・ジュールナル・ド・
フィジーク・ルチール”　（”ＬＥＪＯＵＲＮＡＬ　Ｄ
Ｅ　ＰＨＹＳＩＱＵＥ　ＬＥＴＴＲＥＳ”）　１９７５
年、３６（Ｌ−６９）号、「フェロエレクトリック・リ
キッド・クリスタルスＪ　（’Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒ
ｉｃ　ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌｓ」）；　　“アプ
ライド・フィジックス・レターズ”　（”Ａｐｐｌｉｅ
ｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　”　）１９８０
年、３６　（１１）号　、「サブミクロ・セカンド・ハ
イスティプル・エレクトロオプチック・スイッチング・
イン・リキッド・クリスタルス」（’Ｓｕｂｍｉｃｒｏ
　５ｅｃｏｎｄ　Ｂ１５ｔａｂｌｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｏ
ｐｔｉｃＳｗｉｔｃｂｉｎｇ　ｉｎ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃ
ｒｙｓｔａｌｓ」）　；　“固体物理１９８１年　１６
　（１４］）号、「液晶」等に記載されており、本発明
においては、これらに開示された強誘電性液晶を使用す
ることができる。

強誘電性液晶の具体例としては、例えばデシロキシベン
ジリデン−ｐ′−アミノ−２−メチルツチルシンナメー
ト（ＤＯＢＡＭＲＣ）　、ヘキシルオキシベンジリデン
−ｐ′−アミノ−２−クロルプロピルシンナメ−）−（
ＨＯＢＡＣＰＣ）、４−ｏ−（２−メチル）−ブチルレ
ゾルシリダン−４′−オクチルアニリン（ＭＢＲＡ８）
等が挙げられる。

これらの材料を用いて素子を構成する場合、液晶化合物
かカイラルスメクティック相となるような温度状態に保
持するため、必要に応じて素子をヒーターか埋め込まれ
たブロック等により支持することかできる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の代表的なカラーフィ
ルターの形成方法を説明する。

第１図は本発明のカラーフィルター基板の形成方法を説
明する工程図である。まず、第１図（ａ）に示すごとく
、予め、所望の分光特性を有する着色材料がＰ／Ｖ比で
１／３〜３／２の範囲で所定量配合されたポリアミノ系
樹脂液（ＮＭＰ溶液）等の樹脂液を用い、第１色目の着
色樹脂＠７を所定の基板ｌ上に、スピンナー等の任意の
塗布方法を用い、所定の膜厚になるように塗布形成し、
適当な温度条件下でプリベークを行なう。次いで、第１
図（ｂ）に示すごとく、感光性樹脂の感度を有する光（
例えば、高圧水銀灯等からの紫外線）で、形成しようと
するパターンに対応した所定のパターン形状を有するフ
ォトマスク８を介して着色樹脂膜を露光し、パターン部
の光硬化を行なう。

そして第１図（Ｃ）に示すごとく、光硬化部分７ａを有
した着色樹脂膜７を、未露光部分のみを溶解する溶剤（
例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン系溶剤等を主成分
とするもの）にて超音波等により現像した後、リンス処
理（例えば、１，１．１−　トリクロロエタン等）を行
なう。次いて、ボストベーク処理を行ない、第１図（ｄ
）に示すごとき本発明のパターン状着色樹脂膜９を得る
ことができ　ｑ る。

更に必要に応じて、すなわち用いられるカラーフィルタ
ーの色の数に応じて、第１図（ａ）から第１図（ｄ）ま
での工程を、各色に対応した着色材料なＰ／Ｖ比で１／
３〜３／２の範囲で分散させた着色樹脂液をそれぞれ用
いて繰り返して行ない、例えば、第１図（ｅ）に示した
様な異なる色のパターン状着色樹脂ｓ９．９ａおよび９
ｂの３色からなるカラーフィルターを形成することがで
きる。

また、本発明で使用するカラーフィルターは、第１図（
ｆ）に示すように、フィルター上部に、先に挙げたよう
な材料から形成した保護層４を有しているものであって
もよい。

［実施例］ 以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明する。尚、
文中％とあるのは重量基準である。

実施例１ ガラス基板上に、所望の分光特性を得ることのできる青
色着色樹脂材［へりオゲン　ブ　ル　−（Ｈｅｌｉｏｇ
ｅｎ　Ｂｌｕｅ）　Ｌ７０８０　　（商品名、　ＢＡＳ
Ｆ社製。

Ｃ，１，Ｎｏ、　７４１６０）をＰＡ−１０００Ｃ（商
品名、宇部興産社製、ポリマー分＝１０％、溶剤＝Ｎ−
メチルー２−ピロリドン）に下記の表１に示す各Ｐ／Ｖ
比で配合して分散させて作製した感光性の着色樹脂材］
をスピンナー塗布法により１表１に示す各膜厚で塗布し
た。

次に、該着色樹脂層に７０℃、３０分間のプリベークを
行なった後、形成しようとするパターン形状に対応した
パターンマスクを介して高圧水銀灯にて露光した。露光
終了後、該着色樹脂膜の未露光部のみを溶解する専用現
像液（Ｎ−メチル−２−ピロリドンを主成分とする現像
液）にて超音波を使用して現像し、専用リンス液（１，
１，１−トリクロロエタンを主成分とするリンス液）で
処理した後、２００℃、３０分間のボストベークを行な
い、パターン形状を有した青色着色樹脂膜を形成した。

続いて、青色着色パターンの形成されたガラス基板上に
、第２色目として緑色着色樹脂材［リオノール　クリー
ン（Ｌｉｏｎｏｌ　Ｇｒｅｅｎ）　６ＹＫ　（商品名。

東洋インキ社製、　Ｃ，１，Ｎｏ、　７４２６５）をＰ
Ａ−１０００Ｃ（商品名、宇部興産社製、ポリマー分＝
１０％、溶剤＝Ｎ−メチルー２−ピロリドン）に下記の
表１に示す各Ｐ／Ｖ比で配合して分散させて作製した感
光性の着色樹脂材］を用いる以外は、上記と同様にして
緑色着色パターンをガラス基板上の所定の位置に形成し
た。

さらに、この様にして青色及び緑色パターンが形成され
ているガラス基板上に、第３色目として、赤色着色樹脂
材［イルガジン　し　　ッ　　ド（Ｉｒｇａｚｉｎ　Ｒ
ｅｄ）　ＢＰＴ　（商品名、チバガイギー（Ｃｉｂａ−
Ｇｅｉｇｙ）社製、　Ｃ，１，Ｎｏ、　７１１２７）を
ＰＡ−１０００Ｃ（商品名、宇部興産社製、ポリマー分
＝１０％、溶剤＝Ｎ−メチルー２−ピロリドン）に下記
の表１に示す各Ｐ／Ｖ比で配合して分散させて作製した
感光性の着色樹脂材］を用いる以外は、上記と同様にし
て赤色着色パターンをガラス基板上の所定の位置に形成
し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色ストライプの
着色パターンを得た。

この様にして得られたカラーフィルターパターン上に保
護層および平坦化層として透明樹脂材［ＰＡ−１０００
Ｇ　（商品名、宇部興産社製、ポリマー分＝１０％、溶
剤二Ｎ−メチルー２−ピロリドン）］をスピンナー塗布
法により約０．５ｐｍ厚の膜厚にて形成した。

次に該保護層および平坦化層上に　ＩＴＯを５００人の
厚さにスパッタリング法により成膜し、カラーフィルタ
ーパターンにアライメントしてパターニングして透明電
極パターンを得、この上に配向膜として、ポリイミド形
成溶液（日立化成工業’ＰＩＱＪ）を３０００ｒｐ鳳で
回転するスピンナーて塗布し、１５０°Ｃて３０分間加
熱を行なって２０００人のポリイミド被膜を形成した。

しかる後、このポリイミド被膜表面をラビング処理した
。このようにして形成したカラーフィルター基板と、対
向する基板を貼り合わせてセル組し、強誘電性液晶であ
るチッソ社製のｒ　Ｃ３−１０１４Ｊ　　（商品名）を
注入、封口して本発明のカラー液晶素子を得た。

得られたカラー液晶素子をクロスニコルの偏光顕微鏡て
観察し、内部の液晶分子の配向欠陥状態を評価した。こ
の結果を表１に記す。

表　　　　１ ｏＯ・・・・・・配向欠陥のない良好な状態×・・・・
・・配向欠陥を生じている状態実施例２ 薄膜トランジスターを用いた本発明のカラー液晶素子を
以下の様に形成した。

まず薄膜トランジスター基板を第２図に示す様に順次形
成した。すなわち、第２図（ａ）に示すように、ガラス
基板（商品名：　７０５９、コーニング社製）１上に１
０００人の層厚の１．Ｔ、Ｏ，画素電極１０をフォトリ
ソ工程により所望のパターンに成形した後、この面に更
にＡＩ！を１０００人の層厚に真空蒸着し、この蒸着層
をフォトリソ工程により所望の形状にパターンニングし
て第２図（ｂ）に示すようなゲート電極１１を形成した
。

続いて、感光性ポリイミド樹脂（商品名：セミコファイ
ン、東し社製）を前記電極の設けられた基板１面上に塗
布し絶縁層Ｉ３を形成し、パターン露光及び現像処理に
よってトレイン電極１７と画素電極ＩＯとのコンタクト
部を構成するスルーホール１２を第２図（Ｃ）に示すよ
うに形成した。

ここで、基板ｌを堆積槽内の所定の位置にセットシ、堆
積槽内にＨ２で希釈されたＳｉＨ４を導入し、真空中て
グロー放電法により、前記電極１０．１１及び絶縁層１
３の設けられた基板ｌ全面に２０００人の層厚のａ−８
ｉからなる光導電層（イントリンシック層）１４を堆積
させた後、この光導電層１４上に引続き同様な操作によ
って、１０００人の層厚のｎ＋層Ｉ５を第２図（ｄ）に
示したように積層した。この基板ｌを堆積槽から取り出
し、前記ｎ＋層１５及び光導電層１４のそれぞれを、こ
の順にトライエツチング法により所望の形状に第２図（
ｅ）に示したようにパターンニングした。

次に、このようにして光導電層１４及びｎ＋層１５が設
けられている基板面に、ＡＩ！を１０００人の層厚で真
空蒸着した後、このＡＩ！蒸着層をフォトリソ工程によ
り所望の形状にパターンニングして、第２図（ｆ）に示
すようなソース電極１６及びトレイン電極１７を形成し
た。

最後に第２図（ｇ）に示したように基板上の全面に透明
絶縁層１３ａとしてネガレジスト（例、東京応化部０Ｄ
ＯＲ）を形成し、更にその全面にポリイミド樹脂を１２
００人厚に塗布し、２５０°Ｃ，１時間の加熱硬化を行
なってポリイミド樹脂層からなる配向［５ｂを形成し、
しかる後に、該ポリイミド樹脂層の配向膜５ｂの表面な
ラビング処理して液晶を配向させる配向機能を付与させ
た。

この様にして配向機能を付与したポリイミド樹脂層から
なる電極基板（第２図（ｈ））を形成した。

次に、対向電極基板としてカラーフィルターを実施例１
と同様にして形成した。

この様にして得られたカラーフィルターパターン上に　
ＩＴＯをスパッタリング法により　５００人の厚さに成
膜して透明電極層を形成した後、ボリイミト樹脂を１２
００人厚に塗布し、２５０°ｃ、　　ｉ時間の加熱硬化
を行なってポリイミド樹脂層を形成した後、該樹脂層の
表面をラビング処理により配向機能を付与して、カラー
フィルター基板を形成した。

そして、この基板と先に形成した薄膜トランジスターを
有する基板とを対向させ、貼り合わせた後、その間隙に
ＴＮ型液晶を注入、封口して本発明のカラー液晶素子を
得た。

得られたカラー液晶素子の配向状態は、実施例１と同様
の結果を得た。

実施例３ ３色カラーフィルターを対向基板の電極上に設ける以外
は実施例２と同様にして本発明のカラー液晶素子を得た
。

得られたカラー液晶素子の配向状態は、実施例１と同様
の結果を得た。

実施例４ ３色カラーフィルターを対向電極基板上に設ける代わり
に第３図に示すような薄膜トランジスター基板上に設け
た。すなわちガラス基板上に形成した画素電極パターン
上にモザイク状のカラーフィルターパターンを形成する
以外は実施例２と同様にしてカラーフィルターを有する
薄膜トランジスター基板を形成した。この様にして得ら
れた基板と対向電極基板とを対向させ、貼り合わせ、そ
の間隙にＴＮ型液晶を注入および封口して本発明のカラ
ー液晶素子を得た。

得られたカラー液晶素子の配向状態は実施例１と同様の
結果を得た。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、感光性樹脂中に
分散させる着色材料の比率、すなわちＰ／Ｖ比を１／３
≦Ｐ／Ｖ≦３／２の範囲に規制することにより、薄膜で
精度良く、きれいな表面、側面形状をもったカラーフィ
ルターを得ることができる上、さらに欠陥が少なく、均
一で強度的にも安定したカラーフィルターを得ることが
できる。従って、この様な品質の良いカラーフィルター
を液晶素子内部に配置することにより、配向欠陥のない
、表示品位の優れたカラー液晶素子を提供することがて
きる。

また、本発明によれば、高性能の樹脂材料および着色材
料を用いていることから、緒特性に優れた、微細パター
ンを有するカラーフィルターを簡便に作製することかで
き、結果として信頼性の高いカラー液晶素子を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）は、本発明によるカラーフィルタ
ー基板の形成方法を説明するための工程図、第２図（ａ
）〜（ｈ）は、薄膜トランジスターを用いたカラー液晶
素子における薄膜トランジスター基板の形成方法を説明
するための工程図、第３図は、本発明の実施例４に示す
カラーフィルターを有する薄膜トランジスター基板の斜
視図および第４図（ａ）、（ｂ）は、従来のカラー液晶
素子に用いられるカラーフィルター基板の概略断面図で
ある。 ｌ、Ｓ・・・基板　　　　２・・・透明電極３・・・カ
ラーフィルター ４・・・保護層　　　　　５，５ｂ・・・配向膜７・・
・着色樹脂膜　　　７ａ・・・光硬化部分８・・・フォ
トマスク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明電極の形成された一対の平行基板間に液晶を
   挟持し、少なくとも一方の透明電極と基板間に、あるい
   は透明電極上に、感光性樹脂と着色材料からなる複数色
   のカラーフィルターを配設してなるカラー液晶素子にお
   いて、該カラーフィルター各色を構成する着色材料の重
   量をＰ、感光性樹脂の重量をＶとした場合の重量比（Ｐ
   ／Ｖ比）が１／３≦Ｐ／Ｖ≦３／２の関係からなること
   を特徴とするカラー液晶素子。
2. （２）前記カラーフィルターが、感光性基を分子内に有
   する芳香族系のポリアミド樹脂または芳香族系のポリイ
   ミド樹脂中に着色材料を分散してなる感光性着色樹脂か
   らのフォトリソ工程により形成されたカラーフィルター
   である特許請求の範囲第１項記載のカラー液晶素子。