アレイ基板及びそれを用いた液晶表示装置
【課題】液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を防止することのできるアレイ基板及びそれを用いた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】アレイ基板１は、透明基板２、走査線３１、走査線３１に交差する信号線、走査線３１及び信号線の交差部近傍に設けられた薄膜トランジスタ３、走査線３１又は信号線と平行に設けられてなる共通配線７１、共通配線７１に接続され、走査線３１及び信号線で区画された領域１６内に形成された共通電極７、共通電極７上に絶縁層１２を介して設けられ、複数のスリット８１を有する画素電極８、表示領域１６に設けられた複数色の着色部５、並びに非表示領域１５に設けられた柱状スペーサ６を備え、柱状スペーサ６の頂部に９秒間で２００ｍＮまで荷重をかけた状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の位置の変位量Ｔが０．４５μｍ以上である。
【解決手段】アレイ基板１は、透明基板２、走査線３１、走査線３１に交差する信号線、走査線３１及び信号線の交差部近傍に設けられた薄膜トランジスタ３、走査線３１又は信号線と平行に設けられてなる共通配線７１、共通配線７１に接続され、走査線３１及び信号線で区画された領域１６内に形成された共通電極７、共通電極７上に絶縁層１２を介して設けられ、複数のスリット８１を有する画素電極８、表示領域１６に設けられた複数色の着色部５、並びに非表示領域１５に設けられた柱状スペーサ６を備え、柱状スペーサ６の頂部に９秒間で２００ｍＮまで荷重をかけた状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の位置の変位量Ｔが０．４５μｍ以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ基板及びそれを用いた液晶表示装置に関し、特にカラーフィルタを搭載してなるアレイ基板及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレイ等の液晶表示装置は、一般に、画素電極を駆動するためのスイッチング能動素子（薄膜トランジスタ，ＴＦＴ）が形成されたアレイ基板とカラーフィルタ基板とを対向配置して周囲を封止し、その間隙に液晶材料を封入・充填した構造を有する。このような液晶表示装置を構成するカラーフィルタ基板は、一般に透明基板上に赤色、緑色、青色等の複数色の着色部を配設し、各着色部の周囲を取り囲むようにして遮光部が形成されてなるが、かかる液晶表示装置においては、カラーフィルタ基板側の遮光部とアレイ基板側の配線、ＴＦＴ等との合わせ位置ズレ等を考慮して、遮光部の幅を広めに設計する必要があり、そのために液晶表示装置の開口率が低減し、輝度が低下してしまうという問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するために、従来、カラーフィルタ基板側ではなくアレイ基板側にカラーフィルタパターンを形成するとともに、当該カラーフィルタパターンを構成する各着色部と同一材料からなる着色層を積層することにより柱状スペーサを形成してなるカラーフィルタオンアレイ型（ＣＯＡ）液晶表示装置が種々提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
一方、液晶表示装置として、画素電極が設けられたカラーフィルタ基板と共通電極が設けられた対向基板とを対向配置させてなる液晶表示装置、電極が設けられていないカラーフィルタ基板と画素電極及び共通電極が設けられたアレイ基板とを対向配置させてなる、いわゆるＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置、電極が設けられていないカラーフィルタ基板と共通電極及び当該共通電極上に絶縁層を介して、スリットを有する画素電極が設けられたアレイ基板とを対向配置させてなる、いわゆるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置等が知られている（特許文献２，３参照）。これらのうち、ＦＦＳモードの液晶表示装置は、液晶層に電界を印加するための画素電極と共通電極とがそれぞれ絶縁膜を介して異なる層に配置されたものであり、広視野角かつ高コントラストを有し、さらに低電圧駆動が可能であり、高透過率を有するため、明るい表示が可能となるという特徴を有している。また、ＦＦＳモードの液晶表示装置は、平面視で画素電極と共通電極との重畳面積が大きいため、より大きな保持容量が副次的に生じ、別途補助容量電極を設ける必要がなくなるという長所も有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２２０７４号公報
【特許文献２】特開２００８−５１８４６号公報
【特許文献３】特開２０１０−２３０７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２及び３に記載のＦＦＳモードの液晶表示装置のアレイ基板において、当該アレイ基板上に上記特許文献１に記載のカラーフィルタパターンを形成し、当該カラーフィルタパターンを構成する各着色部と同一材料からなる着色層を積層して柱状スペーサを形成しようとする場合、ＴＦＴが形成された透明基板上に層間絶縁膜を形成した後に、当該層間絶縁膜上にカラーフィルタパターンを形成するとともに各着色部と同一材料からなる着色層を積層して柱状スペーサを形成する。その後、カラーフィルタパターン上に共通電極を形成し、共通電極上に層間絶縁膜を形成した後、当該層間絶縁膜上に画素電極を形成することになる。
【０００７】
このようにして作製されたアレイ基板においては、共通電極上に層間絶縁膜が形成されると同時に、柱状スペーサの頂部にも当該層間絶縁膜と同一材料の絶縁層が形成されることになる。このようにして柱状スペーサの頂部に絶縁層が形成されると、柱状スペーサの硬度が増大してしまい、この結果、かかるアレイ基板を用いた液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を防止することのできるアレイ基板及びそれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、透明基板と、前記透明基板上に設けられてなる複数の走査線と、前記走査線に交差するようにして前記透明基板上に設けられてなる複数の信号線と、前記走査線及び前記信号線の交差部近傍に設けられてなる薄膜トランジスタと、前記複数の走査線又は前記複数の信号線と平行に設けられてなる共通配線と、前記共通配線に接続され、前記走査線及び前記信号線で区画されてなる領域内に形成されてなる共通電極と、前記共通電極上に絶縁膜を介して設けられ、複数のスリットが形成されてなる画素電極と、前記透明基板における表示領域に設けられてなる複数色の着色部と、前記透明基板における非表示領域に設けられてなる柱状スペーサとを備え、前記柱状スペーサは、前記複数色の着色部のうちの１色の着色部を構成する材料からなる柱状突起又は前記複数色のうちの２色以上の着色部のそれぞれを構成する材料からなる着色層が積層されてなる柱状積層部と、前記柱状突起又は前記柱状積層部の上面に形成されてなる絶縁層とを含み、前記柱状スペーサの頂部に９秒間で２００ｍＮまで前記透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における前記柱状スペーサの頂部の位置の前記透明基板に対する垂直方向の変位量が０．４５μｍ以上であることを特徴とするアレイ基板を提供する（発明１）。
【００１０】
なお、本発明において「透明」とは、波長４００ｎｍの光線の透過率が９０％以上であることを意味し、好ましくは９３％以上、特に好ましくは９６％以上である。
【００１１】
上記発明（発明１）においては、前記柱状スペーサの上底部のサイズが、５〜３０μｍ以下である好ましい（発明２）。なお、本発明において「柱状スペーサの上底部のサイズ」とは、柱状スペーサの最上位（頂部）から透明基板の表面（透明基板における薄膜トランジスタ等が配設されている面）までの透明基板に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、柱状スペーサの最上位（頂部）から透明基板に対する垂直方向（柱状突起又は柱状積層部の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板と略平行の平面における柱状スペーサの大きさを意味し、柱状スペーサが略円柱形状である場合には当該平面における柱状スペーサの最大径を、柱状スペーサが略方体形状である場合には当該平面における柱状スペーサの対角長さを意味するものとする。
【００１２】
上記発明（発明１，２）においては、前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズが、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズよりも小さいのが好ましく（発明３）、かかる発明（発明３）においては、前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズと、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズとの比が、１：１．１〜１０．０であるのが好ましい（発明４）。なお、本発明において「着色層の上底部のサイズ」とは、当該着色層の最上位（頂部）から、柱状積層部の最下層に位置する着色層と同一色の着色部上面までの長さ（当該最上位（頂部）から透明基板に対する垂直方向の長さ）を１００％とした場合、当該着色層の最上位（頂部）から透明基板に対して垂直方向（柱状積層部の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板と略平行の平面における当該着色層の大きさを意味し、着色層が略円柱形状である場合には当該平面における着色層の最大径を、着色層が略方体形状である場合には当該平面における着色層の対角長さを意味するものとする。かかる着色層の上底部のサイズは、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００１３】
上記発明（発明１〜４）においては、前記柱状スペーサの個数密度が、０．３〜３．０個／１ピクセルであるのが好ましい（発明５）。柱状スペーサの個数密度がかかる範囲内であれば、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生をより防止することができる。なお、本発明において「１ピクセル」とは、複数色の着色部の全色を１色ずつ含む一の領域を意味し、例えば、アレイ基板に赤色着色部、緑色着色部及び青色着色部の３色の着色部が含まれる場合、赤色着色部、緑色着色部及び青色着色部の一つずつからなる一の領域を１ピクセルとし、アレイ基板にさらにイエロー着色部が含まれる場合（４色の着色部が含まれる場合）、赤色着色部、緑色着色部、青色着色部及びイエロー着色部の一つずつからなる一の領域を１ピクセルとする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明（発明１〜５）に係るアレイ基板と、前記アレイ基板に対向して配置される対向基板と、前記アレイ基板及び対向基板の間隙に封入されてなる液晶材料により構成される液晶層とを備えることを特徴とする液晶表示装置を提供する（発明６）。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を防止することのできるアレイ基板及びそれを用いた液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板を示す部分断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板の柱状スペーサに所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板の柱状スペーサを示す部分断面図であり、（Ａ）は、当該柱状スペーサを構成する柱状積層部の最上層に位置する青色着色層を、（Ｂ）は、当該柱状積層部の第２層である緑色着色層を、（Ｃ）は、当該柱状積層部の最下層に位置する赤色着色層を、（Ｄ）は、柱状スペーサの上端部を示す部分断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を示す工程フロー図（その１）である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を示す工程フロー図（その２）である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を示す工程フロー図（その３）である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板を示す部分断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板の柱状スペーサに所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板の非表示領域に設けられた柱状スペーサを示す部分断面図であり、（Ａ）は、当該柱状スペーサを構成する柱状突起の上端部を、（Ｂ）は、当該柱状スペーサの上端部を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を示す工程フロー図（その１）である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を示す工程フロー図（その２）である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を示す工程フロー図（その３）である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板を用いた液晶表示装置を示す部分断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板を用いた液晶表示装置を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
〔アレイ基板〕
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板を示す部分断面図であり、図２は、第１の実施形態に係るアレイ基板の柱状スペーサに所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図であり、図３は、第１の実施形態に係るアレイ基板の柱状スペーサを示す部分断面図である。
【００１８】
図１に示すように、第１の実施形態に係るアレイ基板１は、透明基板２と、透明基板２の一方の面上に配設されてなる複数の走査線３１と、走査線３１と交差するようにして配設されてなる複数の信号線（図示せず）と、走査線３１及び信号線の交差部近傍における薄膜トランジスタ形成領域に設けられてなる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３と、透明基板２の一方の面上に走査線３１と平行になるように配設されてなる複数の共通配線７１と、アレイ基板１の非表示領域１５に設けられてなる遮光部４と、アレイ基板１の表示領域１６に設けられてなる赤色、緑色及び青色の各着色部５と、遮光部４上に設けられてなる柱状積層部６１と、柱状積層部６１上に形成された、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる絶縁層１１と、共通配線７１に第１のコンタクトホールＨ1を通じて電気的に接続された、各着色部５上に設けられてなる共通電極７と、共通電極７上に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第１の層間絶縁膜１２を介して設けられてなる画素電極８と、アレイ基板１の全面を被覆するようにして設けられてなる配向膜９とを備える。かかるアレイ基板１において、柱状積層部６１、柱状積層部６１上の絶縁層１１及びそれらの周囲を被覆する配向膜９が、スペーサとしての機能を果たす柱状スペーサ６を構成する。
【００１９】
かかるアレイ基板１においては、図２に示すように、所定のステージ（図示せず）上にアレイ基板１を載置し、柱状スペーサ６の頂部（柱状積層部６１上の配向膜９の上部）に、超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｔが０．４５μｍ以上であり、好ましくは０．４５〜２．０μｍであり、特に好ましくは０．５〜０．８μｍである。当該変位量Ｄが０．４５μｍ未満であると、当該アレイ基板１を用いて製造された液晶表示装置において、輸送時等の振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生してしまう。
【００２０】
透明基板２としては、例えば、無アルカリガラス、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性を有しない透明なリジット材；透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材等を用いることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。かかる透明基板２の厚みは、例えば、２００〜１５００μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００２１】
図１に示すように、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３は、走査線３１に電気的に接続されたゲート電極Ｇと、ゲート電極Ｇ上にゲート絶縁膜１４を介して形成された透明半導体層３２と、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなる透明半導体層３２に部分的に重なるように、かつ信号線（図示せず）に接続されて設けられたソース電極Ｓと、透明半導体層３２に部分的に重なるようにして設けられたドレイン電極Ｄとを有する。なお、ドレイン電極Ｄには、第２のコンタクトホールＨ2を通じて画素電極８が電気的に接続されている。
【００２２】
遮光部４は、例えば、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有する樹脂材料の硬化体、クロム等の金属材料の厚み１０００〜２０００Å程度の薄膜等として構成されることができる。なお、遮光部４は、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ、透明半導体層３２及びゲート絶縁膜１４を被覆するようにして形成された、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第２の層間絶縁膜１３上であって、走査線３１及び信号線の上方における非表示領域１５を被覆するようにして、格子状のパターン形状で形成されているのが好ましい。
【００２３】
着色部（第１の実施形態においては、赤色着色部、緑色着色部及び青色着色部の３色の着色部）５は、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ、透明半導体層３２及びゲート絶縁膜１４を被覆するようにして形成された、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第２の層間絶縁膜１３上であって、遮光部４の非形成部である、走査線３１及び信号線によって区画される複数の領域内の表示領域１６のそれぞれに１色ずつに設けられる。かかる着色部５は、所望の着色材（顔料、染料等）を含む、公知のネガ型又はポジ型感光性樹脂材料等により構成される。また、着色部５の厚みは特に限定されるものではないが、後述するように、各着色部５と、柱状積層部６１を構成する各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂとが同時に形成されることから、第１の実施形態に係るアレイ基板１を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚さ（すなわち、柱状積層部６１の突出高さ等）を考慮して適宜設定すればよい。
【００２４】
柱状積層部６１は、着色部５を構成する各材料からなる赤色着色層６１Ｒ、緑色着色層６１Ｇ、及び青色着色層６１Ｂが遮光部４上にこの順で積層されて構成される。かかる柱状積層部６１の高さは、第１の実施形態に係るアレイ基板１を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚み等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、１．５〜５．０μｍとすることができる。
【００２５】
柱状積層部６１の各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの形状は、略円柱形状であってもよいし、略直方体形状、略立方体形状等の略方体形状であってもよい。なお、第１の実施形態においては、柱状積層部６１の各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの形状が円柱形状であるものを例に挙げて説明する。
【００２６】
図３に示すように、柱状積層部６１を構成する赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3は、柱状積層部６１が形成される遮光部４の短手方向の幅以下であって、かつ３０μｍ以上であるのが好ましく、４０〜１００μｍであるのがより好ましい。柱状積層部６１の最下層に位置する赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3が３０μｍ未満であると、その上に積層される緑色着色層６１Ｇ及び青色着色層６１Ｂを構成する材料の流れ込み現象により、それらの着色層６１Ｇ，６１Ｂの積層量が少なくなってしまい、所望とする高さの柱状積層部６１が得られなくなるおそれがある。
【００２７】
一方で、柱状積層部６１の高さを所望の高さとするためには、赤色着色層６１Ｒ、緑色着色層６１Ｇ及び青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1〜Ｗ3をそれぞれ大きくすることが考えられる。しかしながら、第１の実施形態に係るアレイ基板１においては、共通電極７上に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第１の層間絶縁膜１２を介して画素電極８が設けられているため、後述するように、第１の層間絶縁膜１２を形成すると同時に、柱状積層部６１の上部に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる絶縁層１１が形成されることから、柱状積層部６１の各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの上底部の直径Ｗ1〜Ｗ3をそれぞれ大きくしてしまうと、柱状スペーサ６が硬くなってしまい、結果として、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまう。
【００２８】
そこで、第１の実施形態に係るアレイ基板１においては、少なくとも柱状積層部６１の最上層に位置する青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1を、最下層に位置する赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3よりも小さくする。これにより、柱状スペーサ６の硬度を低下させ、所定条件での荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の変位量Ｔを０．４５μｍ以上にすることができ、その結果、第１の実施形態に係るアレイ基板１を用いた液晶表示装置において、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。
【００２９】
具体的には、柱状積層部６１の最上層に位置する青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1が好ましくは５〜３０μｍ、より好ましくは１０〜２８μｍ、特に好ましくは１５〜２５μｍであって、当該直径Ｗ1と最下層に位置する赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3との比が、好ましくは１：１．１〜１０．０、より好ましくは１：１．２〜５．０、特に好ましくは１：１．５〜３．０となるように、各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂを積層して柱状積層部６１を構成することができる。これにより、柱状積層部６１の高さ（遮光部４面から最上層に位置する青色着色層６１Ｂの頂部までの高さ）を１．５〜５．０μｍとし、かつ後述するように柱状スペーサ６の上底部の直径Ｗ4を５〜３０μｍにすることができる。その結果として、柱状スペーサ６を所望とする高さで形成してもなお、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。なお、緑色着色層６１Ｇの上底部の直径Ｗ2は、最上層に位置する着色層である青色着色層６１Ｂの直径Ｗ1以上、最下層に位置する着色層である赤色着色層６１Ｒの直径Ｗ3以下であれば、特に限定されるものではなく、所望とする柱状積層部６１の高さや柱状スペーサ６の硬度等に応じて適宜設定すればよい。
【００３０】
なお、第１の実施形態において、着色層の上底部の直径とは、各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの頂点Ｐ1〜Ｐ3から柱状積層部６１の最下層に位置する着色層（第１の実施形態においては赤色着色層６１Ｒ）と同一色の着色部（第１の実施形態においては赤色着色部）の中心部における表面までの、透明基板２に対する垂直方向における長さを１００％とした場合、当該着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの頂点Ｐ1〜Ｐ3から透明基板２に対して垂直方向（柱状積層部６１の軸方向）に５％の長さの点Ｑ1〜Ｑ3を含む、透明基板２と略平行な平面における各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの直径を意味する（図３（Ａ）〜（Ｃ）参照）。この着色層の上底部の直径は、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００３１】
また、柱状スペーサ６の上底部の直径Ｗ4は、５〜３０μｍであるのが好ましく、１０〜２８μｍであるのがより好ましく、１５〜２５μｍであるのが特に好ましい。当該直径Ｗ4が５μｍ未満であると、柱状スペーサ６の硬度が不足することにより、例えば、第１の実施形態に係るアレイ基板１をタッチパネル方式の液晶表示装置用の基板として用いると、指押し状態での表示にムラが生じやすくなるおそれがある。また、当該直径Ｗ4が５μｍ未満であると、柱状積層部６１の最上層に位置する着色層（第１の実施形態においては青色着色層６１Ｂ）とその上に形成された絶縁層１１又はその直下に位置する着色層（第１の実施形態においては緑色着色層６１Ｇ）との密着性が不足し、基板の洗浄工程等で絶縁層１１又は柱状積層部６１の最上層に位置する着色層が剥がれることにより、柱状スペーサ６の高さにばらつきが生じてしまうおそれがある。一方、当該直系Ｗ4が３０μｍを超えると、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうおそれがある。なお、第１の実施形態において、柱状スペーサ６の上底部の直径とは、柱状スペーサ６の頂部Ｐ4から透明基板２の表面（透明基板２におけるＴＦＴ３等が配設されている面）までの透明基板２に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、柱状スペーサ６の頂部Ｐ4から透明基板２に対する垂直方向（柱状積層部６１の軸方向）に５％の長さの点Ｑ4を含む、透明基板２と略平行の平面における柱状スペーサ６の直径を意味する（図３（Ｄ）参照）。この柱状スペーサ６の直径Ｗ4は、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００３２】
柱状スペーサ６の個数密度は、０．３〜３．０個／１ピクセルであるのが好ましく、０．５〜２．５個／１ピクセルであるのがより好ましく、１．０〜２．０個／１ピクセルであるのが特に好ましい。当該個数密度が０．３個／１ピクセル未満であると、第１の実施形態に係るアレイ基板１をタッチパネル方式の液晶表示装置用の基板として用いたときに、指押し状態での表示にムラが生じやすくなるおそれがあり、３．０個／１ピクセルを超えると、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じやすくなるおそれがある。
【００３３】
ＩＴＯ等からなる共通電極７は、走査線３１及び信号線で区画された複数の領域内のそれぞれに、共通配線７１に第１のコンタクトホールＨ1を通じて電気的に接続されるようにして設けられている。また、ＩＴＯ等からなる画素電極８は、ＴＦＴ３のドレイン電極Ｄに第２のコンタクトホールＨ2を通じて電気的に接続されるようにして、第１の層間絶縁膜１２を介して共通電極７上に設けられている。かかる画素電極８は、複数のスリット８１が相互に略平行に形成されてなるものである。
【００３４】
上述した第１の実施形態に係るアレイ基板１の製造方法を、以下に説明する。図４〜６は、第１の実施形態に係るアレイ基板１の製造方法を示す工程フロー図である。
【００３５】
まず、透明基板２を用意し、当該透明基板２の表面全体に、複数の走査線３１及び共通配線７１を相互に平行になるように形成する（図４（Ａ））。走査線３１及び共通配線７１は、それらを形成するための金属材料（例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ等のうちの少なくとも１種）からなる金属膜をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて形成した後、パターンエッチングを行うことにより形成されてもよいし、所望のマスクパターンを用いて当該金属材料をパターン蒸着することにより形成されてもよい。次に、走査線３１及び共通配線７１を被覆するようにして、透明基板２の表面全体に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなるゲート絶縁膜１４を形成する（図４（Ｂ））。
【００３６】
続いて、ゲート絶縁膜１４が形成された透明基板２の表面全体にアモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ）層を、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて形成した後、パターンエッチングを行い薄膜トランジスタ形成領域にａ−Ｓｉ層からなる透明半導体層３２を形成する（図４（Ｃ））。この透明半導体層３２の下方の領域に位置する走査線３１がＴＦＴ３のゲート電極Ｇを構成することになる。
【００３７】
次に、信号線及びドレイン電極Ｄを形成するための金属材料（例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ等のうちの少なくとも１種）からなる金属膜を、ａ−Ｓｉ層からなる透明半導体層３２が形成された透明基板２の表面全体に、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて形成した後、パターンエッチングを行い走査線３１に直交する複数の信号線及びドレイン電極Ｄのそれぞれが、透明半導体層３２に部分的に重なるようにして形成される（図４（Ｄ））。この透明半導体層３２に部分的に重なる信号線がＴＦＴ３のソース電極Ｓを構成することになる。このようにして、透明基板２上にＴＦＴ３が形成される。
【００３８】
次いで、ＴＦＴ３が形成された透明基板２の表面全体に、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第２の層間絶縁膜１３を、スパッタリング法等を用いて形成し（図４（Ｅ））、走査線３１及び信号線の上方であって、第２の層間絶縁膜１３上に走査線３１及び信号線を被覆するような格子状のパターン形状を有する遮光部４を形成する（図４（Ｆ））。なお、遮光部４の形成方法としては、例えば、黒色顔料を含む感光性樹脂組成物により遮光部４を形成する場合、当該感光性樹脂組成物を、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法を用いて塗布して塗布膜を形成し、当該塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像する方法等が挙げられ、遮光部４を金属クロム等により形成する場合、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等を用いて金属クロム薄膜を形成し、パターンエッチングを行う方法等が挙げられる。
【００３９】
続いて、所望のパターン形状を有する遮光部４が設けられた透明基板２の表面全体に、赤色着色部及び赤色着色層６１Ｒを形成するための樹脂組成物を、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法を用いて塗布し、塗布膜を形成する。このようにして形成した塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、走査線３１及び信号線で区画された領域内の表示領域１６に赤色着色部を、遮光部４の所望位置に柱状積層部６１の最下層を構成する赤色着色層６１Ｒを形成する。このとき、形成しようとする柱状積層部６１の高さ等を考慮して、柱状積層部６１の最上層に位置する青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1と赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3との比が所定の範囲になるように、かつ赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3が所定の範囲となるように赤色着色層６１Ｒを形成する。
【００４０】
そして、遮光部４、赤色着色部及び赤色着色層６１Ｒが形成された透明基板２の表面全体に、緑色着色部及び緑色着色層６１Ｇを形成するための樹脂組成物を、上述の塗布方法を用いて塗布し、塗布膜を形成する。このようにして形成した塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の赤色着色部に隣接する、走査線３１及び信号線で区画された領域内の表示領域１６に緑色着色部を、遮光部４上の赤色着色層６１Ｒの上に緑色着色層６１Ｇを形成する。さらに、遮光部４、赤色着色部、緑色着色部、赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇが形成された透明基板２の表面全体に、青色着色部及び青色着色層６１Ｂを形成するための樹脂組成物を、上述の塗布方法を用いて塗布し、塗布膜を形成する。このようにして形成した塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の赤色着色部及び緑色着色部に隣接する、走査線３１及び信号線で区画された領域内の表示領域１６に青色着色部を、遮光部４上の緑色着色層６１Ｇの上に青色着色層６１Ｂを形成する。このとき、青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1が所定の範囲となるように、かつ当該直径Ｗ1と赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3との比が所定の範囲となるように青色着色層６１Ｂを形成する。これにより、遮光部４上に３層構造からなる柱状積層部６１が形成される（図５（Ｇ））。
【００４１】
次に、所定の開口を有するマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとしてプラズマを利用したドライエッチング法であるＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、共通配線７１の上方であって、着色部５上の所定の位置に、共通配線７１が露出するようにして、着色部５、第２の層間絶縁膜１３及びゲート絶縁膜１４を貫通する第１のコンタクトホールＨ1を穿設する（図５（Ｈ））。
【００４２】
続いて、第１のコンタクトホールＨ1を通じて共通配線７１に電気的に接続された共通電極７を、各着色部５上に形成する（図５（Ｉ））。かかる共通電極７は、透明基板２の表面全体にＩＴＯ等からなる金属薄膜を、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等により形成し、パターンエッチングを行うことにより形成され得る。
【００４３】
そして、共通電極７が形成された透明基板２の表面全体に、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第１の層間絶縁膜１２を形成する（図５（Ｊ））。このとき、柱状積層部１２の上部（青色着色層６１Ｂの上部）にも同時に、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる絶縁層１１が形成されることになる。
【００４４】
続いて、所定の開口を有するマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとしてプラズマを利用したドライエッチング法であるＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、ドレイン電極Ｄの上方であって、第１の層間絶縁膜１２上の所定の位置に、ドレイン電極Ｄが露出するようにして、第１の層間絶縁膜１２、着色部５、及び第２の層間絶縁膜１３を貫通する第２のコンタクトホールＨ2を穿設する（図６（Ｋ））。
【００４５】
さらに、第２のコンタクトホールＨ2を通じてドレイン電極Ｄに電気的に接続された画素電極８を、第１の層間絶縁膜１２上であって、走査線３１及び信号線によって区画された領域内に形成する（図６（Ｌ））。かかる画素電極８は、第２のコンタクトホールＨ2が穿設された透明基板２の表面全体にＩＴＯ等からなる金属薄膜を、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等により形成し、所定のスリット８１を有するようにパターンエッチングを行うことにより形成され得る。
【００４６】
最後に、画素電極８が形成された透明基板２の表面全体に、ポリイミド等からなる配向膜７を形成し、所望によりラビング処理を施す（図６（Ｍ））。これにより、第１の実施形態に係るアレイ基板１を得ることができる。
【００４７】
上述のようにして得られたアレイ基板１は、柱状スペーサ６の頂部に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｔが０．４５μｍ以上となる。したがって、後述する実施例において明らかなように、柱状スペーサ６の上部に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる絶縁層１１が形成されているにもかかわらず、かかるアレイ基板１を用いて製造された液晶表示装置において、輸送時等の振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生するのを抑制することができる。
【００４８】
以上説明した第１の実施形態において、着色部５は、赤色着色部、緑色着色部及び青色着色部の３色により構成されているが、少なくとも２色の着色部を含む限り特に制限されるものではなく、赤色着色部と、緑色着色部又は青色着色部との２色により構成されていてもよい。また、上記３色の着色部５に加えて、イエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよいし、上記３色の着色部５のうちのいずれか１色以上に変えてイエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよい。
【００４９】
また、第１の実施形態においては、柱状積層部６１が下側（遮光部４側）から順に赤色着色層６１Ｒ、緑色着色層６１Ｇ及び青色着色層６１Ｂの３層構造となっているが、柱状積層部６１として所望の高さを得られるのであれば、２層構造であってもよいし、４層以上の積層構造であってもよい。柱状積層部６１を４層以上の積層構造とする場合、例えば、赤色着色層６１Ｒ、緑色着色層６１Ｇ及び青色着色層６１Ｂと、イエロー、マゼンタ、シアン等の色の着色層とを含むものとして構成することができる。また、それらの積層順も特に限定されるものではない。
【００５０】
着色部５を４色により構成し、柱状積層部６１を４層以上の積層構造とする場合、例えば、青色着色部に隣接してイエロー着色部を設け、柱状積層部６１の青色着色層６１Ｂ上にイエロー着色層を設ければよい。この場合において、イエロー着色層の上底部の直径（イエロー着色層の頂点から赤色着色部の中心部における表面までの、透明基板２に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、当該イエロー着色層の頂点から透明基板２に対して垂直方向（柱状積層部６１の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板２と略平行な平面におけるイエロー着色層の直径）を好ましくは５〜３０μｍ、より好ましくは１０〜２８μｍ、特に好ましくは１５〜２５μｍとし、かつイエロー着色層の上底部の直径と赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3との比を好ましくは１：１．１〜１０．０、より好ましくは１：１．２〜５．０、特に好ましくは１：１．５〜３．０とすることができる。
【００５１】
第１の実施形態に係るアレイ基板１において、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３は、ゲート電極Ｇ上にゲート絶縁膜１４を介して透明半導体層３２、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが形成された構成を有するものであるが、透明半導体層３２、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの上にゲート絶縁膜１４を介してゲート電極Ｇが形成された構成を有するものであってもよい。
【００５２】
第１の実施形態に係るアレイ基板１において、共通配線７１は、走査線３１と平行に配設されているが、これに限定されるものではなく、信号線と平行に配設されていてもよい。この場合においては、共通配線７１は、信号線を形成すると同時に形成され得る。
【００５３】
第１の実施形態に係るアレイ基板１においては、透明基板２の裏面（ＴＦＴ３、着色部５等が形成されていない面）にＩＴＯ層が形成されていてもよい。ＩＴＯ層が形成されていることで、当該アレイ基板１を用いた液晶表示装置の製造工程において静電気が帯電するのを防止したり、かかる液晶表示装置（アレイ基板１）の静電破壊を防止したりすることができる。
【００５４】
［第２の実施形態］
以下、第２の実施形態に係るアレイ基板について説明する。図７は、第２の実施形態に係るアレイ基板を示す部分断面図であり、図８は、第２の実施形態に係るアレイ基板の柱状スペーサに所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図であり、図９は、第２の実施形態に係るアレイ基板の非表示領域に設けられた柱状スペーサを示す部分断面図である。なお、第２の実施形態に係るアレイ基板は、第１の実施形態に係るアレイ基板と同様の構成を有するものであるため、第１の実施形態に係るアレイ基板と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
図７に示すように、第２の実施形態に係るアレイ基板１０は、第１の実施形態に係るアレイ基板１における非表示領域１５に遮光部４が設けられていない代わりに、走査線３１と信号線とにより区画される領域内の表示領域１６に設けられた赤色着色部及び緑色着色部のそれぞれと同一材料からなる赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇを積層してなる積層構造４１が非表示領域１５に設けられており、この積層構造４１が遮光部としての機能を果たすことになる。また、第２の実施形態に係るアレイ基板１０は、第１の実施形態に係るアレイ基板１における遮光部４上の柱状積層部６１を有さず、当該積層構造４１上に青色着色層６１Ｂからなる柱状突起６２を有する。なお、第２の実施形態に係るアレイ基板１０においては、柱状突起６２、柱状突起６２上の絶縁層１１及びそれらの周囲を被覆する配向膜９が、スペーサとしての機能を果たす柱状スペーサ６を構成する。
【００５６】
第２の実施形態に係るアレイ基板１０においては、図８に示すように、所定のステージ（図示せず）上にアレイ基板１０を載置し、柱状スペーサ６の頂部（柱状突起６２上の配向膜９の上部）に、超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｔが０．４５μｍ以上であり、好ましくは０．４５〜２．０μｍであり、特に好ましくは０．５〜０．８μｍである。当該変位量Ｔが０．４５μｍ未満であると、当該アレイ基板１０を用いて製造された液晶表示装置において、輸送時等の振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生してしまう。
【００５７】
遮光部としての機能を果たす赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇからなる積層構造４１は、後述するように、走査線３１及び信号線により区画される領域内の表示領域１６に赤色着色部及び緑色着色部を形成すると同時に、非表示領域１５に積層されて構成される。かかる積層構造４１の各着色層（赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇ）の厚みは、第２の実施形態に係るアレイ基板１０を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚さ等を考慮して適宜設定すればよい。
【００５８】
柱状突起６２は、赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇからなる積層構造４１上の所定の位置に青色着色層６１Ｂが柱状に形成されて構成される。かかる柱状突起６２の高さは、第２の実施形態に係るアレイ基板１０を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚み、走査線３１及び信号線の上方の非表示領域１５に積層されている赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇの厚み等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、１．５〜５．０μｍとすることができる。
【００５９】
柱状突起６２の形状は、略円柱形状であってもよいし、略直方体形状、略立方体形状等の略方体形状であってもよい。なお、第２の実施形態においては、柱状突起６２の形状が円柱形状であるものを例に挙げて説明する。
【００６０】
柱状突起６２を構成する青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1は、５〜３０μｍであるのが好ましく、１０〜２８μｍであるのがより好ましく、１５〜２５μｍであるのが特に好ましい。当該直径Ｗ1が３０μｍを超えると、柱状突起６２の硬度が増大し、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制するのが困難となるおそれがあり、５μｍ未満であると、柱状スペーサ６の硬度が不足することにより、例えば、第２の実施形態に係るアレイ基板１０をタッチパネル方式の液晶表示装置用の基板として用いると、指押し状態での表示にムラが生じやすくなるおそれがある。また、当該直径Ｗ1が５μｍ未満であると、柱状突起６２を構成する着色層（第２の実施形態においては青色着色層６１Ｂ）とその上に形成された絶縁層１１又はその直下に位置する着色層（第２の実施形態においては緑色着色層６１Ｇ）との密着性が不足し、基板の洗浄工程等で絶縁層１１又は柱状突起６２（青色着色層６１Ｂ）が剥がれることにより、柱状スペーサ６の高さにばらつきが生じてしまうおそれがある。
【００６１】
なお、第２の実施形態において、着色層の上底部の直径とは、青色着色層６１Ｂの頂点Ｐ1から透明基板２上の非表示領域に設けられた積層構造４１の最下層に位置する着色層（第２の実施形態においては赤色着色層６１Ｒ）と同一色の着色部（第２の実施形態においては赤色着色部）の中心部における表面までの、透明基板２に対して垂直方向における長さを１００％とした場合、当該着色層６１Ｂの頂点Ｐ1から透明基板２に対して垂直方向（柱状突起６２の軸方向）に５％の長さの点Ｑ1を含む、透明基板２と略平行な平面における着色層６１Ｂの直径を意味する（図９（Ａ）参照）。この青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1は、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００６２】
また、柱状スペーサ６の上底部の直径Ｗ4は、５〜３０μｍであるのが好ましく、１０〜２８μｍであるのがより好ましく、１５〜２５μｍであるのが特に好ましい。当該直径Ｗ4が５μｍ未満であると、柱状スペーサ６の硬度が不足することにより、例えば、第２の実施形態に係るアレイ基板１０をタッチパネル方式の液晶表示装置用の基板として用いると、指押し状態での表示にムラが生じやすくなるおそれがある。また、当該直径Ｗ4が５μｍ未満であると、柱状突起６２を構成する着色層（第２の実施形態においては青色着色層６１Ｂ）とその上に形成された絶縁層１１又はその直下に位置する着色層（第２の実施形態においては緑色着色層６１Ｇ）との密着性が不足し、基板の洗浄工程等で絶縁層１１又は柱状突起６２（青色着色層６１Ｂ）が剥がれることにより、柱状スペーサ６の高さにばらつきが生じてしまうおそれがある。一方、当該直系Ｗ4が３０μｍを超えると、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうおそれがある。なお、第２の実施形態において、柱状スペーサ６の上底部の直径Ｗ4とは、柱状スペーサ６の頂部Ｐ4から透明基板２の表面（透明基板２におけるＴＦＴ３等が配設されている面）までの透明基板２に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、柱状スペーサ６の頂部Ｐ4から透明基板２に対する垂直方向（柱状突起６２の軸方向）に５％の長さの点Ｑ4を含む、透明基板２と略平行の平面における柱状スペーサ６の直径を意味する（図９（Ｂ）参照）。この柱状スペーサ６の直径Ｗ4は、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００６３】
柱状スペーサ６の個数密度は、０．３〜３．０個／１ピクセルであるのが好ましく、０．５〜２．５個／１ピクセルであるのがより好ましく、１．０〜２．０個／１ピクセルであるのが特に好ましい。当該個数密度が０．３個／１ピクセル未満であると、第２の実施形態に係るアレイ基板１０をタッチパネル方式の液晶表示装置用の基板として用いたときに、指押し状態での表示にムラが生じやすくなるおそれがあり、３．０個／１ピクセルを超えると、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じやすくなるおそれがある。
【００６４】
上述した第２の実施形態に係るアレイ基板１０の製造方法を、以下に説明する。図１０〜１２は、第２の実施形態に係るアレイ基板１０の製造方法を示す工程フロー図である。
【００６５】
まず、透明基板２を用意し、当該透明基板２の表面全体に、複数の走査線３１及び共通配線７１を相互に平行になるように形成する（図１０（Ａ））。走査線３１及び共通配線７１は、それらを形成するための金属材料（例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ等のうちの少なくとも１種）からなる金属膜をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて形成した後、パターンエッチングを行って形成されてもよいし、所望のマスクパターンを用いて当該金属材料をパターン蒸着することにより形成されてもよい。次に、走査線３１及び共通配線７１を被覆するようにして、透明基板２の表面全体に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなるゲート絶縁膜１４を形成する（図１０（Ｂ））。
【００６６】
続いて、ゲート絶縁膜９が形成された透明基板２の表面全体にアモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ）層を、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて形成した後、パターンエッチングを行い薄膜トランジスタ形成領域にａ−Ｓｉ層からなる透明半導体層３２を形成する（図１０（Ｃ））。この透明半導体層９の下方の領域に位置する走査線３１がＴＦＴ３のゲート電極Ｇを構成することになる。
【００６７】
次に、信号線及びドレイン電極Ｄを形成するための金属材料（例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ等のうちの少なくとも１種）からなる金属膜を、ａ−Ｓｉ層からなる透明半導体層３２が形成された透明基板２の表面全体に、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて形成した後、パターンエッチングを行い走査線３１に直交する複数の信号線及びドレイン電極Ｄのそれぞれを、透明半導体層３２に部分的に重なるようにして形成する（図１０（Ｄ））。この透明半導体層３２に部分的に重なる信号線がＴＦＴ３のソース電極Ｓを構成することになる。このようにして、透明基板２上にＴＦＴ３が形成される。次いで、ＴＦＴ３が形成された透明基板２の表面全体に、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第２の層間絶縁膜１３を、スパッタリング法等を用いて形成する（図１０（Ｅ））。
【００６８】
続いて、透明基板２の表面全体に、赤色着色部及び赤色着色層６１Ｒを形成するための樹脂組成物を、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法を用いて塗布し、塗布膜を形成する。このようにして形成した塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、走査線３１及び信号線で区画された領域内の表示領域１６に赤色着色部を、非表示領域１５に赤色着色層６１Ｒを形成する。そして、赤色着色部及び赤色着色層６１Ｒが形成された透明基板２の表面全体に、緑色着色部及び緑色着色層６１Ｇを形成するための樹脂組成物を、上述の塗布方法を用いて塗布し、塗布膜を形成する。このようにして形成した塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の赤色着色部に隣接する、走査線３１及び信号線で区画された領域内の表示領域１６に緑色着色部を、非表示領域１５の赤色着色層６１Ｒ上に緑色着色層６１Ｇを形成する。このようにして、非表示領域１５上に赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇからなる積層構造４１が形成され、当該積層構造４１が遮光部としての機能を果たすことになる。さらに、赤色着色部、緑色着色部及び積層構造４１が形成された透明基板２の表面全体に、青色着色部及び柱状突起６２（青色着色層６１Ｂ）を形成するための樹脂組成物を、上述の塗布方法を用いて塗布し、塗布膜を形成する。このようにして形成した塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の赤色着色部及び緑色着色部に隣接する、走査線３１及び信号線で区画された領域内の表示領域１６に青色着色部を、積層構造４１上の所定の位置に青色着色層６１Ｂからなる柱状突起６２を形成する（図１１（Ｆ））。このとき、柱状突起６２（青色着色層６１Ｂ）の上底部の直径Ｗ1が所定の範囲となるように柱状突起６２（青色着色層６１Ｂ）を形成する。
【００６９】
次に、所定の開口を有するマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとしてプラズマを利用したドライエッチング法であるＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、共通配線７１の上方であって、着色部５上の所定の位置に、共通配線７１が露出するようにして、着色部５、第２の層間絶縁膜１３及びゲート絶縁膜１４を貫通する第１のコンタクトホールＨ1を穿設する（図１１（Ｇ））。
【００７０】
続いて、第１のコンタクトホールＨ1を通じて共通配線７１に電気的に接続された共通電極７を、各着色部５上に形成する（図１１（Ｈ））。かかる共通電極７は、透明基板２の表面全体にＩＴＯ等からなる金属薄膜を、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等により形成し、パターンエッチングを行うことにより形成され得る。
【００７１】
そして、共通電極７が形成された透明基板２の表面全体に、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第１の層間絶縁膜１２を形成する（図１１（Ｉ））。このとき、柱状突起６２の上部（青色着色層６１Ｂの上部）にも同時に、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる絶縁層１１が形成されることになる。
【００７２】
続いて、所定の開口を有するマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとしてプラズマを利用したドライエッチング法であるＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、ドレイン電極Ｄの上方であって、第１の層間絶縁膜１２上の所定の位置に、ドレイン電極Ｄが露出するようにして、第１の層間絶縁膜１２、着色部５、及び第２の層間絶縁膜１３を貫通する第２のコンタクトホールＨ2を穿設する（図１２（Ｊ））。
【００７３】
さらに、第２のコンタクトホールＨ2を通じてドレイン電極Ｄに電気的に接続された画素電極８を、第１の層間絶縁膜１２上であって、走査線３１及び信号線によって区画された領域内に形成する（図１２（Ｋ））。かかる画素電極８は、第２のコンタクトホールＨ2が穿設された透明基板２の表面全体にＩＴＯ等からなる金属薄膜を、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等により形成し、所定のスリット８１を有するようにパターンエッチングを行うことにより形成され得る。
【００７４】
最後に、画素電極８が形成された透明基板２の表面全体に、ポリイミド等からなる配向膜９を形成し、所望によりラビング処理を施す（図１２（Ｌ））。これにより、第２の実施形態に係るアレイ基板１０を得ることができる。
【００７５】
上述のようにして得られたアレイ基板１０は、柱状スペーサ６の頂部に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｔが０．４５μｍ以上となる。したがって、後述する実施例において明らかなように、柱状スペーサ６の上部に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる絶縁層１１が形成されているにもかかわらず、かかるアレイ基板１０を用いて製造された液晶表示装置において、輸送時等の振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生するのを抑制することができる。
【００７６】
以上説明した第２の実施形態において、着色部５は、赤色着色部、緑色着色部及び青色着色部の３色により構成されているが、上記３色の着色部に加えて、イエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよいし、上記３色の着色部のうちのいずれか１色以上に変えてイエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよい。
【００７７】
また、第２の実施形態においては、柱状突起６２が青色着色層６１Ｂにより構成されているが、赤色着色層６１Ｒ又は緑色着色層６１Ｇにより構成されていてもよいし、２色以上の着色層の積層構造を有する柱状積層部として構成されていてもよい。柱状突起６２を２色以上の着色層の積層構造を有する柱状積層部として構成する場合、赤色着色層６１Ｒ、緑色着色層６１Ｇ又は青色着色層６１Ｂと、イエロー、マゼンタ、シアン等の色の着色層とを含むものとして当該柱状積層部を構成することができる。また、当該柱状積層部におけるそれらの積層順も特に限定されるものではない。
【００７８】
例えば、柱状突起６２を２色の着色層の積層構造を有する柱状積層部として構成する場合には、着色部５を４色により構成すればよい。具体的には、青色着色部に隣接してイエロー着色部を設け、青色着色層６１Ｂ上にイエロー着色層を積層した積層構造を有する柱状積層部として構成すればよい。この場合において、イエロー着色層の上底部の直径（イエロー着色層の頂点から赤色着色部の中心部における表面までの、透明基板２に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、当該イエロー着色層の頂点から透明基板２に対して垂直方向（柱状積層部の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板２と略平行な平面におけるイエロー着色層の直径）を好ましくは５〜３０μｍ、より好ましくは１０〜２８μｍ、特に好ましくは１５〜２５μｍとすることができ、柱状積層部の最上層に位置するイエロー着色層の上底部の直径と最下層に位置する青色着色層６１Ｂの上底部の直径との比が、好ましくは１：１．１〜１０．０、より好ましくは１：１．２〜５．０、特に好ましくは１：１．５〜３．０となるように、各着色層を積層することができる。これにより、柱状積層部の高さ（着色部５上面から最上層に位置するイエロー着色層の頂部までの高さ）を１．５〜５．０μｍとし、かつ柱状スペーサ６の上底部の直径Ｗ4を５〜３０μｍにすることができる。その結果として、柱状スペーサ６を所望とする高さで形成してもなお、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。
【００７９】
第２の実施形態に係るアレイ基板１０において、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３は、ゲート電極Ｇ上にゲート絶縁層１４を介して透明半導体層３２、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが形成された構成を有するものであるが、透明半導体層３２、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの上にゲート絶縁層１４を介してゲート電極Ｇが形成された構成を有するものであってもよい。
【００８０】
第２の実施形態に係るアレイ基板１０において、共通配線７１は、走査線３１と平行に配設されているが、これに限定されるものではなく、信号線と平行に配設されていてもよい。この場合においては、共通配線７１は、信号線を形成すると同時に形成され得る。
【００８１】
第２の実施形態に係るアレイ基板１０においては、透明基板２の裏面（ＴＦＴ３、着色部５等が形成されていない面）にＩＴＯ層が形成されていてもよい。ＩＴＯ層が形成されていることで、当該アレイ基板１０を用いた液晶表示装置の製造工程において静電気が帯電するのを防止したり、かかる液晶表示装置（アレイ基板１０）の静電破壊を防止したりすることができる。
【００８２】
〔液晶表示装置〕
上述した第１及び第２の実施形態に係るアレイ基板１，１０は、ＦＦＳ方式液晶表示装置用アレイ基板として用いることができる。以下、第１及び第２の実施形態に係るアレイ基板１，１０を用いたＦＦＳ方式液晶表示装置について説明する。図１３は、第１の実施形態に係るアレイ基板１を用いたＦＦＳ方式液晶表示装置を示す部分断面図であり、図１４は、第２の実施形態に係るアレイ基板１０を用いたＦＦＳ方式液晶表示装置を示す部分断面図である。
【００８３】
図１３及び１４に示すように、ＦＦＳ方式液晶表示装置１００は、第１又は第２の実施形態に係るアレイ基板１，１０と、当該アレイ基板１，１０と対向配置させてなる対向基板１０１と、アレイ基板１，１０と対向基板１０１との間隙に液晶材料が封入されて構成される液晶層１１０とを備え、アレイ基板１，１０と対向基板１０１とはシール材（図示せず）により封止されている。なお、対向基板１０１における液晶層１１０との接触面には、対向基板１０１における透明基板１０２の表面全体にポリイミド等からなる配向膜１０９が設けられている。
【００８４】
上述したような構成を有するＦＦＳ方式液晶表示装置１００は、アレイ基板１，１０の柱状スペーサ６の頂部に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，株式会社フィッシャー・インストルメンツ社製））を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対する垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｔが０．４５μｍ以上となるアレイ基板１，１０を用いてなるものであるため、輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。
【００８５】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【実施例】
【００８６】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例等に何ら限定されるものではない。
【００８７】
［アレイ基板の製造例］
（赤色着色部用感光性塗料の調製）
重合槽中に、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ；６３質量部）、アクリル酸（ＡＡ；１２質量部）、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ；６質量部）、及びジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ；８８質量部）を仕込み、攪拌・溶解させた後、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（７質量部）を添加し、均一に溶解させた。得られた溶液に、さらにメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ；７質量部）、トリエチルアミン（０．４質量部）、及びハイドロキノン（０．２１質量部）を添加し、１００℃で５時間攪拌して共重合樹脂溶液（固形分５０％）を調製した。
【００８８】
得られた共重合樹脂溶液（１６質量部）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社製，ＳＲ３９９；２４質量部）、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製，エピコート１８０Ｓ７０；４質量部）、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モノフォリノプロパン−１−オン（４質量部）、及びジエチレングリコールジメチルエーテル（５２質量部）を室温で攪拌・混合して硬化性樹脂組成物を調製した。
【００８９】
得られた硬化性樹脂組成物（５質量部）、Ｃ．Ｉピグメントレッド１７７（大日精化工業社製，Chromofine Red 6605；１０質量部）、ポリスルホン酸型高分子分散剤（３質量部）、及び酢酸−３−メトキシブチル（８２質量部）を常法により混合し、赤色着色部形成用感光性塗料を調製した。
【００９０】
（緑色着色部形成用感光性塗料の調製）
上記赤色着色部形成用感光性塗料の調製において、Ｃ．Ｉピグメントレッド１７７に代えてＣ．Ｉピグメントグリーン３６（ＢＡＳＦ社製，Heliogen Green D9360；１０質量部）を用いた以外は上記と同様にして緑色着色部形成用感光性塗料を調製した。
【００９１】
（青色着色部形成用感光性塗料の調製）
上記赤色着色部形成用感光性塗料の調製において、Ｃ．Ｉピグメントレッド１７７に代えてＣ．Ｉピグメントブルー１５：６（ＤＩＣ社製，Fastogen Blue EP-7；１０質量部）を用いた以外は上記と同様にして青色着色部形成用感光性塗料を調製した。
【００９２】
（遮光部用感光性塗料の調製）
黒色顔料（２３質量部）、高分子分散剤（ビックケミー・ジャパン社製，Disperbyk111；２質量部）、及びジエチレングリコールメチルエーテル（７５質量部）を常法により混合し、サンドミルにて十分に分散して黒色顔料分散液を調製した。得られた黒色顔料分散液（６１質量部）、上記硬化性樹脂組成物（２０質量部）、及びジエチレングリコールジメチルエーテル（３０質量部）を常法により混合して遮光部用感光性塗料を調製した。
【００９３】
〔試料１〕
透明基板としての厚み０．７ｍｍのガラス基板（ＡＮ１００，旭硝子社製，３００ｍｍ×４００ｍｍ）上に、Ａｌ／Ｍｏからなる走査線（厚み：３５０ｎｍ）及び共通配線（厚み：３５０ｎｍ）が形成され、それらを被覆するＳｉＮからなるゲート絶縁膜（膜厚：３００ｎｍ）が形成され、ゲート絶縁膜上の薄膜トランジスタ形成領域にアモルファス・シリコンからなる透明半導体層が形成され、走査線に直交し、かつ透明半導体層に部分的に重なる、Ａｌ／Ｍｏからなる信号線（厚み：５００ｎｍ）と、透明半導体層に一部が重なるドレイン電極（厚み：５００ｎｍ）とが形成され、透明半導体層、信号線及びドレイン電極を被覆するようにしてＳｉＮからなる第２の層間絶縁膜が形成されたＴＦＴ基板を準備した。
【００９４】
当該ＴＦＴ基板上に、遮光部用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、１００℃で５分間乾燥させて遮光部形成用層を形成し、この遮光部形成用層を、超高圧水銀ランプで所望の遮光部形状パターンに露光した後、０．０５質量％水酸化カリウム水溶液で現像し、当該ガラス基板を１８０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱して、遮光部（厚み：３．０μｍ）を形成した。
【００９５】
上述のようにして遮光部を形成したＴＦＴ基板上に、赤色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、７０℃のオーブン中で３分間乾燥して赤色着色部形成用層を形成した。この赤色着色部形成用層から２００μｍ離間した位置にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて赤色着色部の形成領域に相当する領域、及び柱状積層部の最下層を構成する赤色着色層の形成領域に相当する領域にのみ紫外線を１０秒間照射した。照射後、０．０５質量％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色着色部形成用層の未硬化部分のみを除去した。その後、ガラス基板を１８０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱した。これにより、開口部の所定の位置に赤色着色部（厚み：３．０μｍ）を形成し、遮光部上の所定の位置に柱状積層部の最下層を構成する赤色着色層（厚み：２．０μｍ，上底部の直径：４５μｍ）を形成した。
【００９６】
続いて、赤色着色部及び赤色着色層を形成したＴＦＴ基板上に、緑色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、赤色着色部及び赤色着色層の形成工程と同様の工程により、開口部の所定の位置に緑色着色部（厚み：３．０μｍ）を形成し、遮光部上の赤色着色層上に緑色着色層（厚み：１．２μｍ，上底部の直径：３５μｍ）を形成した。
【００９７】
次に、赤色着色部、赤色着色層、緑色着色部及び緑色着色層を形成したＴＦＴ基板上に、青色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、赤色着色部及び赤色着色層の形成工程と同様の工程により、開口部の所定の位置に青色着色部（厚み：３．２μｍ）を形成し、遮光部上の緑色着色層上に青色着色層（厚み：０．８μｍ，上底部の直径：３０μｍ）を形成した。
【００９８】
なお、アレイ基板における柱状スペーサの個数密度が１．５個／１ピクセルとなるように、赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層からなる柱状積層部を形成した。
【００９９】
各着色部及び柱状積層部が形成されたＴＦＴ基板上に、共通配線に至る第１のコンタクトホールを形成するための開口部を有するマスクパターンを用い、当該開口部が共通配線の上方に位置するようにして、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、着色層から共通配線に至る第１のコンタクトホールを形成した。そして、各着色層上に、コンタクトホールを通じて共通配線に電気的に接続されるＩＴＯからなる共通電極を、スパッタリング法により形成した。
【０１００】
続いて、共通電極を含むＴＦＴ基板の全体を被覆するＳｉＮからなる第１の層間絶縁膜を形成した。このとき、柱状積層部（青色着色層）の上部に、ＳｉＮからなる絶縁層が形成された。その後、当該第１の層間絶縁膜からドレイン電極に至る第２のコンタクトホールを形成するための開口部を有するマスクパターンを用い、当該開口部がドレイン電極の上方に位置するようにして、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、第１の層間絶縁膜からドレイン電極に至る第２のコンタクトホールを形成した。そして、第１の層間絶縁膜上であって、各着色層の上方に、第２のコンタクトホールを通じてドレイン電極に電気的に接続される、ＩＴＯからなる画素電極を、スパッタリング法により形成した後、パターンエッチングを行い、各画素電極に互いに平行の複数のスリットを形成した。
【０１０１】
最後に、画素電極が形成されたＴＦＴ基板上にポリイミド樹脂塗料（ＪＳＲ社製，ＪＡＬＳ−２０４）を塗布、乾燥して配向膜（０．１５μｍ）を形成し、アレイ基板（柱状スペーサの上底部の直径：３０μｍ）を作製した（試料１）。
【０１０２】
〔試料２〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を２５μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料２）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：２５μｍ）。
【０１０３】
〔試料３〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を２０μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料３）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：２０μｍ）。
【０１０４】
〔試料４〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を１５μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料４）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：１５μｍ）。
【０１０５】
〔試料５〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を１０μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料５）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：１０μｍ）。
【０１０６】
〔試料６〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を５μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料６）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：５μｍ）。
【０１０７】
〔試料７〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を３５μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料７）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：３５μｍ）。
【０１０８】
〔試料８〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を４０μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料８）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：４０μｍ）。
【０１０９】
〔試料９〕
透明基板としての厚み０．７ｍｍのガラス基板（ＡＮ１００，旭硝子社製，３００ｍｍ×４００ｍｍ）上に、Ａｌ／Ｍｏからなる走査線（厚み：３５０ｎｍ）及び共通配線（厚み：３５０ｎｍ）が形成され、それらを被覆するＳｉＮからなるゲート絶縁膜（膜厚：３００ｎｍ）が形成され、ゲート絶縁膜上の薄膜トランジスタ形成領域にアモルファス・シリコンからなる透明半導体層が形成され、走査線に直交し、かつ透明半導体層に一部が重なる、Ａｌ／Ｍｏからなる信号線（厚み：５００ｎｍ）と、透明半導体層に一部が重なるドレイン電極（厚み：５００ｎｍ）とが形成され、透明半導体層、信号線及びドレイン電極を被覆するようにしてＳｉＮからなる第２の層間絶縁膜が形成されたＴＦＴ基板を準備した。
【０１１０】
当該ＴＦＴ基板上に赤色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、７０℃のオーブン中で３分間乾燥して赤色着色部形成用層を形成した。この赤色着色部形成用層から２００μｍ離間した位置にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて赤色着色部の形成領域に相当する領域、及び遮光部を構成する赤色着色層としての非表示領域に相当する領域にのみ紫外線を１０秒間照射した。照射後、０．０５質量％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色着色部形成用層の未硬化部分のみを除去した。その後、ガラス基板を１８０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱した。これにより、表示領域の所定の位置に赤色着色部（厚み：３．０μｍ）を形成し、非表示領域に積層構造を構成する赤色着色層（厚み：２．８μｍ）を形成した。
【０１１１】
続いて、赤色着色部を形成したＴＦＴ基板上に、緑色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、赤色着色部の形成工程と同様の工程により、表示領域における赤色着色部の隣の位置に緑色着色部（厚み：３．０μｍ）を形成し、非表示領域に形成された赤色着色層上に緑色着色層（厚み：２．８μｍ）を形成した。
【０１１２】
次に、赤色着色部及び緑色着色部を形成したＴＦＴ基板上に、青色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、赤色着色部及び赤色着色層の形成工程と同様の工程により、表示領域における赤色着色部と緑色着色部との間に青色着色部（厚み：３．２μｍ）を形成し、非表示領域に形成された緑色着色層上に柱状突起を構成する青色着色層（高さ：１．３μｍ，上底部の直径：３０μｍ）を形成した。
【０１１３】
なお、アレイ基板における柱状スペーサの個数密度が１．５個／１ピクセルとなるように、青色着色層（柱状突起）を形成した。
【０１１４】
各着色層及び柱状突起が形成されたＴＦＴ基板上に、共通配線に至る第１のコンタクトホールを形成するための開口部を有するマスクパターンを用い、当該開口部が共通配線の上方に位置するようにして、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、着色層から共通配線に至る第１のコンタクトホールを形成した。そして、各着色層上に、コンタクトホールを通じて共通配線に電気的に接続されるＩＴＯからなる共通電極を、スパッタリング法により形成した。
【０１１５】
続いて、共通電極を含むＴＦＴ基板の全体を被覆するＳｉＮからなる第１の層間絶縁膜を形成した。このとき、柱状積層部（青色着色層）の上部に、ＳｉＮからなる絶縁層が形成された。その後、当該第１の層間絶縁膜からドレイン電極に至る第２のコンタクトホールを形成するための開口部を有するマスクパターンを用い、当該開口部がドレイン電極の上方に位置するようにして、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、第１の層間絶縁膜からドレイン電極に至る第２のコンタクトホールを形成した。そして、第１の層間絶縁膜上であって、各着色層の上方に、第２のコンタクトホールを通じてドレイン電極に電気的に接続される、ＩＴＯからなる画素電極を、スパッタリング法により形成した後、パターンエッチングを行い、各画素電極に互いに平行の複数のスリットを形成した。
【０１１６】
最後に、画素電極が形成されたＴＦＴ基板上にポリイミド樹脂塗料（ＪＳＲ社製，ＪＡＬＳ−２０４）を塗布、乾燥して配向膜（０．１５μｍ）を形成し、アレイ基板（柱状スペーサの上底部の直径：３０μｍ）を作製した（試料９）。
【０１１７】
〔試料１０〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を２５μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１０）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：２５μｍ）。
【０１１８】
〔試料１１〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を２０μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１１）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：２０μｍ）。
【０１１９】
〔試料１２〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を１５μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１２）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：１５μｍ）。
【０１２０】
〔試料１３〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を１０μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１３）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：１０μｍ）。
【０１２１】
〔試料１４〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を５μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１４）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：５μｍ）。
【０１２２】
〔試料１５〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を３５μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１５）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：３５μｍ）。
【０１２３】
〔試料１６〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を２５μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１６）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：４０μｍ）。
【０１２４】
［液晶表示装置の製造例］
ガラス基板を常法により洗浄した後、当該ガラス基板上にポリイミド樹脂塗料（ＪＳＲ社製，ＪＡＬＳ−２０４）を塗布、乾燥して配向層（厚み：０．１５μｍ）を形成し、ラビング処理を施し、対向基板を作製した。そして、上述のようにして作製されたアレイ基板（試料１〜１６）と対向基板とを対向配置させてシール材で封止し、それらの間隙に液晶を充填して液晶ディスプレイを作製した。
【０１２５】
〔試験例１〕荷重試験
上記のようにして得られたアレイ基板（試料１〜１６）について、所定の荷重をかけたときにおける柱状スペーサの頂部の変位量を測定した。具体的には、超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製））において１００μｍ角の平面圧子を用いて、アレイ基板（試料１〜１６）の柱状スペーサの頂部に９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、当該柱状スペーサの頂部の位置の変位量（ガラス基板に対する垂直方向の変位量）を測定した。
結果を表１に示す。
【０１２６】
〔試験例２〕耐振動試験（表示ムラ）
上述のようにして得られたアレイ基板（試料１〜１６）を用いて作製された液晶表示装置をＸＹＺ軸方向に５０Ｈｚ、１．５Ｇの加速度にて１２０分間振動させた後、バックライトを点灯させて白色表示にし、当該液晶表示装置の外観（表示ムラの有無）を目視で確認した。
結果を表１にあわせて示す。なお、表１において、表示ムラが確認されなかったものを「○」で、表示ムラが確認されたものを「×」で表す。
【０１２７】
【表１】
【０１２８】
表１に示すように、所定の荷重をかけたときの柱状スペーサの頂部の変位量が０．４５μｍ以上であることで、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制し得ることが確認された（試料１〜６，９〜１４）。そして、柱状スペーサの上底部の直径を５〜３０μｍにすることで、この変位量を０．４５μｍ以上にすることができることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
ＦＦＳモードの液晶表示装置に用いるアレイ基板の製造と、当該液晶表示装置の製造において有用である。
【符号の説明】
【０１３０】
１，１０…アレイ基板
２…透明基板
３…薄膜トランジスタ
３１…走査線
３２…透明半導体層
Ｇ…ゲート電極
Ｓ…ソース電極
Ｄ…ドレイン電極
５…着色部
６…柱状スペーサ
６１…柱状積層部
６２…柱状突起
７…共通電極
７１…共通配線
８…画素電極
８１…スリット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ基板及びそれを用いた液晶表示装置に関し、特にカラーフィルタを搭載してなるアレイ基板及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレイ等の液晶表示装置は、一般に、画素電極を駆動するためのスイッチング能動素子（薄膜トランジスタ，ＴＦＴ）が形成されたアレイ基板とカラーフィルタ基板とを対向配置して周囲を封止し、その間隙に液晶材料を封入・充填した構造を有する。このような液晶表示装置を構成するカラーフィルタ基板は、一般に透明基板上に赤色、緑色、青色等の複数色の着色部を配設し、各着色部の周囲を取り囲むようにして遮光部が形成されてなるが、かかる液晶表示装置においては、カラーフィルタ基板側の遮光部とアレイ基板側の配線、ＴＦＴ等との合わせ位置ズレ等を考慮して、遮光部の幅を広めに設計する必要があり、そのために液晶表示装置の開口率が低減し、輝度が低下してしまうという問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するために、従来、カラーフィルタ基板側ではなくアレイ基板側にカラーフィルタパターンを形成するとともに、当該カラーフィルタパターンを構成する各着色部と同一材料からなる着色層を積層することにより柱状スペーサを形成してなるカラーフィルタオンアレイ型（ＣＯＡ）液晶表示装置が種々提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
一方、液晶表示装置として、画素電極が設けられたカラーフィルタ基板と共通電極が設けられた対向基板とを対向配置させてなる液晶表示装置、電極が設けられていないカラーフィルタ基板と画素電極及び共通電極が設けられたアレイ基板とを対向配置させてなる、いわゆるＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置、電極が設けられていないカラーフィルタ基板と共通電極及び当該共通電極上に絶縁層を介して、スリットを有する画素電極が設けられたアレイ基板とを対向配置させてなる、いわゆるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶表示装置等が知られている（特許文献２，３参照）。これらのうち、ＦＦＳモードの液晶表示装置は、液晶層に電界を印加するための画素電極と共通電極とがそれぞれ絶縁膜を介して異なる層に配置されたものであり、広視野角かつ高コントラストを有し、さらに低電圧駆動が可能であり、高透過率を有するため、明るい表示が可能となるという特徴を有している。また、ＦＦＳモードの液晶表示装置は、平面視で画素電極と共通電極との重畳面積が大きいため、より大きな保持容量が副次的に生じ、別途補助容量電極を設ける必要がなくなるという長所も有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２２０７４号公報
【特許文献２】特開２００８−５１８４６号公報
【特許文献３】特開２０１０−２３０７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献２及び３に記載のＦＦＳモードの液晶表示装置のアレイ基板において、当該アレイ基板上に上記特許文献１に記載のカラーフィルタパターンを形成し、当該カラーフィルタパターンを構成する各着色部と同一材料からなる着色層を積層して柱状スペーサを形成しようとする場合、ＴＦＴが形成された透明基板上に層間絶縁膜を形成した後に、当該層間絶縁膜上にカラーフィルタパターンを形成するとともに各着色部と同一材料からなる着色層を積層して柱状スペーサを形成する。その後、カラーフィルタパターン上に共通電極を形成し、共通電極上に層間絶縁膜を形成した後、当該層間絶縁膜上に画素電極を形成することになる。
【０００７】
このようにして作製されたアレイ基板においては、共通電極上に層間絶縁膜が形成されると同時に、柱状スペーサの頂部にも当該層間絶縁膜と同一材料の絶縁層が形成されることになる。このようにして柱状スペーサの頂部に絶縁層が形成されると、柱状スペーサの硬度が増大してしまい、この結果、かかるアレイ基板を用いた液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を防止することのできるアレイ基板及びそれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、透明基板と、前記透明基板上に設けられてなる複数の走査線と、前記走査線に交差するようにして前記透明基板上に設けられてなる複数の信号線と、前記走査線及び前記信号線の交差部近傍に設けられてなる薄膜トランジスタと、前記複数の走査線又は前記複数の信号線と平行に設けられてなる共通配線と、前記共通配線に接続され、前記走査線及び前記信号線で区画されてなる領域内に形成されてなる共通電極と、前記共通電極上に絶縁膜を介して設けられ、複数のスリットが形成されてなる画素電極と、前記透明基板における表示領域に設けられてなる複数色の着色部と、前記透明基板における非表示領域に設けられてなる柱状スペーサとを備え、前記柱状スペーサは、前記複数色の着色部のうちの１色の着色部を構成する材料からなる柱状突起又は前記複数色のうちの２色以上の着色部のそれぞれを構成する材料からなる着色層が積層されてなる柱状積層部と、前記柱状突起又は前記柱状積層部の上面に形成されてなる絶縁層とを含み、前記柱状スペーサの頂部に９秒間で２００ｍＮまで前記透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における前記柱状スペーサの頂部の位置の前記透明基板に対する垂直方向の変位量が０．４５μｍ以上であることを特徴とするアレイ基板を提供する（発明１）。
【００１０】
なお、本発明において「透明」とは、波長４００ｎｍの光線の透過率が９０％以上であることを意味し、好ましくは９３％以上、特に好ましくは９６％以上である。
【００１１】
上記発明（発明１）においては、前記柱状スペーサの上底部のサイズが、５〜３０μｍ以下である好ましい（発明２）。なお、本発明において「柱状スペーサの上底部のサイズ」とは、柱状スペーサの最上位（頂部）から透明基板の表面（透明基板における薄膜トランジスタ等が配設されている面）までの透明基板に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、柱状スペーサの最上位（頂部）から透明基板に対する垂直方向（柱状突起又は柱状積層部の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板と略平行の平面における柱状スペーサの大きさを意味し、柱状スペーサが略円柱形状である場合には当該平面における柱状スペーサの最大径を、柱状スペーサが略方体形状である場合には当該平面における柱状スペーサの対角長さを意味するものとする。
【００１２】
上記発明（発明１，２）においては、前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズが、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズよりも小さいのが好ましく（発明３）、かかる発明（発明３）においては、前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズと、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズとの比が、１：１．１〜１０．０であるのが好ましい（発明４）。なお、本発明において「着色層の上底部のサイズ」とは、当該着色層の最上位（頂部）から、柱状積層部の最下層に位置する着色層と同一色の着色部上面までの長さ（当該最上位（頂部）から透明基板に対する垂直方向の長さ）を１００％とした場合、当該着色層の最上位（頂部）から透明基板に対して垂直方向（柱状積層部の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板と略平行の平面における当該着色層の大きさを意味し、着色層が略円柱形状である場合には当該平面における着色層の最大径を、着色層が略方体形状である場合には当該平面における着色層の対角長さを意味するものとする。かかる着色層の上底部のサイズは、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００１３】
上記発明（発明１〜４）においては、前記柱状スペーサの個数密度が、０．３〜３．０個／１ピクセルであるのが好ましい（発明５）。柱状スペーサの個数密度がかかる範囲内であれば、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生をより防止することができる。なお、本発明において「１ピクセル」とは、複数色の着色部の全色を１色ずつ含む一の領域を意味し、例えば、アレイ基板に赤色着色部、緑色着色部及び青色着色部の３色の着色部が含まれる場合、赤色着色部、緑色着色部及び青色着色部の一つずつからなる一の領域を１ピクセルとし、アレイ基板にさらにイエロー着色部が含まれる場合（４色の着色部が含まれる場合）、赤色着色部、緑色着色部、青色着色部及びイエロー着色部の一つずつからなる一の領域を１ピクセルとする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明（発明１〜５）に係るアレイ基板と、前記アレイ基板に対向して配置される対向基板と、前記アレイ基板及び対向基板の間隙に封入されてなる液晶材料により構成される液晶層とを備えることを特徴とする液晶表示装置を提供する（発明６）。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、液晶表示装置の輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を防止することのできるアレイ基板及びそれを用いた液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板を示す部分断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板の柱状スペーサに所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板の柱状スペーサを示す部分断面図であり、（Ａ）は、当該柱状スペーサを構成する柱状積層部の最上層に位置する青色着色層を、（Ｂ）は、当該柱状積層部の第２層である緑色着色層を、（Ｃ）は、当該柱状積層部の最下層に位置する赤色着色層を、（Ｄ）は、柱状スペーサの上端部を示す部分断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を示す工程フロー図（その１）である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を示す工程フロー図（その２）である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を示す工程フロー図（その３）である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板を示す部分断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板の柱状スペーサに所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板の非表示領域に設けられた柱状スペーサを示す部分断面図であり、（Ａ）は、当該柱状スペーサを構成する柱状突起の上端部を、（Ｂ）は、当該柱状スペーサの上端部を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を示す工程フロー図（その１）である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を示す工程フロー図（その２）である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を示す工程フロー図（その３）である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板を用いた液晶表示装置を示す部分断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係るアレイ基板を用いた液晶表示装置を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
〔アレイ基板〕
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るアレイ基板を示す部分断面図であり、図２は、第１の実施形態に係るアレイ基板の柱状スペーサに所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図であり、図３は、第１の実施形態に係るアレイ基板の柱状スペーサを示す部分断面図である。
【００１８】
図１に示すように、第１の実施形態に係るアレイ基板１は、透明基板２と、透明基板２の一方の面上に配設されてなる複数の走査線３１と、走査線３１と交差するようにして配設されてなる複数の信号線（図示せず）と、走査線３１及び信号線の交差部近傍における薄膜トランジスタ形成領域に設けられてなる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３と、透明基板２の一方の面上に走査線３１と平行になるように配設されてなる複数の共通配線７１と、アレイ基板１の非表示領域１５に設けられてなる遮光部４と、アレイ基板１の表示領域１６に設けられてなる赤色、緑色及び青色の各着色部５と、遮光部４上に設けられてなる柱状積層部６１と、柱状積層部６１上に形成された、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる絶縁層１１と、共通配線７１に第１のコンタクトホールＨ1を通じて電気的に接続された、各着色部５上に設けられてなる共通電極７と、共通電極７上に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第１の層間絶縁膜１２を介して設けられてなる画素電極８と、アレイ基板１の全面を被覆するようにして設けられてなる配向膜９とを備える。かかるアレイ基板１において、柱状積層部６１、柱状積層部６１上の絶縁層１１及びそれらの周囲を被覆する配向膜９が、スペーサとしての機能を果たす柱状スペーサ６を構成する。
【００１９】
かかるアレイ基板１においては、図２に示すように、所定のステージ（図示せず）上にアレイ基板１を載置し、柱状スペーサ６の頂部（柱状積層部６１上の配向膜９の上部）に、超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｔが０．４５μｍ以上であり、好ましくは０．４５〜２．０μｍであり、特に好ましくは０．５〜０．８μｍである。当該変位量Ｄが０．４５μｍ未満であると、当該アレイ基板１を用いて製造された液晶表示装置において、輸送時等の振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生してしまう。
【００２０】
透明基板２としては、例えば、無アルカリガラス、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性を有しない透明なリジット材；透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材等を用いることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。かかる透明基板２の厚みは、例えば、２００〜１５００μｍの範囲で適宜設定することができる。
【００２１】
図１に示すように、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３は、走査線３１に電気的に接続されたゲート電極Ｇと、ゲート電極Ｇ上にゲート絶縁膜１４を介して形成された透明半導体層３２と、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなる透明半導体層３２に部分的に重なるように、かつ信号線（図示せず）に接続されて設けられたソース電極Ｓと、透明半導体層３２に部分的に重なるようにして設けられたドレイン電極Ｄとを有する。なお、ドレイン電極Ｄには、第２のコンタクトホールＨ2を通じて画素電極８が電気的に接続されている。
【００２２】
遮光部４は、例えば、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有する樹脂材料の硬化体、クロム等の金属材料の厚み１０００〜２０００Å程度の薄膜等として構成されることができる。なお、遮光部４は、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ、透明半導体層３２及びゲート絶縁膜１４を被覆するようにして形成された、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第２の層間絶縁膜１３上であって、走査線３１及び信号線の上方における非表示領域１５を被覆するようにして、格子状のパターン形状で形成されているのが好ましい。
【００２３】
着色部（第１の実施形態においては、赤色着色部、緑色着色部及び青色着色部の３色の着色部）５は、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ、透明半導体層３２及びゲート絶縁膜１４を被覆するようにして形成された、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第２の層間絶縁膜１３上であって、遮光部４の非形成部である、走査線３１及び信号線によって区画される複数の領域内の表示領域１６のそれぞれに１色ずつに設けられる。かかる着色部５は、所望の着色材（顔料、染料等）を含む、公知のネガ型又はポジ型感光性樹脂材料等により構成される。また、着色部５の厚みは特に限定されるものではないが、後述するように、各着色部５と、柱状積層部６１を構成する各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂとが同時に形成されることから、第１の実施形態に係るアレイ基板１を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚さ（すなわち、柱状積層部６１の突出高さ等）を考慮して適宜設定すればよい。
【００２４】
柱状積層部６１は、着色部５を構成する各材料からなる赤色着色層６１Ｒ、緑色着色層６１Ｇ、及び青色着色層６１Ｂが遮光部４上にこの順で積層されて構成される。かかる柱状積層部６１の高さは、第１の実施形態に係るアレイ基板１を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚み等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、１．５〜５．０μｍとすることができる。
【００２５】
柱状積層部６１の各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの形状は、略円柱形状であってもよいし、略直方体形状、略立方体形状等の略方体形状であってもよい。なお、第１の実施形態においては、柱状積層部６１の各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの形状が円柱形状であるものを例に挙げて説明する。
【００２６】
図３に示すように、柱状積層部６１を構成する赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3は、柱状積層部６１が形成される遮光部４の短手方向の幅以下であって、かつ３０μｍ以上であるのが好ましく、４０〜１００μｍであるのがより好ましい。柱状積層部６１の最下層に位置する赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3が３０μｍ未満であると、その上に積層される緑色着色層６１Ｇ及び青色着色層６１Ｂを構成する材料の流れ込み現象により、それらの着色層６１Ｇ，６１Ｂの積層量が少なくなってしまい、所望とする高さの柱状積層部６１が得られなくなるおそれがある。
【００２７】
一方で、柱状積層部６１の高さを所望の高さとするためには、赤色着色層６１Ｒ、緑色着色層６１Ｇ及び青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1〜Ｗ3をそれぞれ大きくすることが考えられる。しかしながら、第１の実施形態に係るアレイ基板１においては、共通電極７上に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第１の層間絶縁膜１２を介して画素電極８が設けられているため、後述するように、第１の層間絶縁膜１２を形成すると同時に、柱状積層部６１の上部に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる絶縁層１１が形成されることから、柱状積層部６１の各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの上底部の直径Ｗ1〜Ｗ3をそれぞれ大きくしてしまうと、柱状スペーサ６が硬くなってしまい、結果として、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまう。
【００２８】
そこで、第１の実施形態に係るアレイ基板１においては、少なくとも柱状積層部６１の最上層に位置する青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1を、最下層に位置する赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3よりも小さくする。これにより、柱状スペーサ６の硬度を低下させ、所定条件での荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の変位量Ｔを０．４５μｍ以上にすることができ、その結果、第１の実施形態に係るアレイ基板１を用いた液晶表示装置において、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。
【００２９】
具体的には、柱状積層部６１の最上層に位置する青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1が好ましくは５〜３０μｍ、より好ましくは１０〜２８μｍ、特に好ましくは１５〜２５μｍであって、当該直径Ｗ1と最下層に位置する赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3との比が、好ましくは１：１．１〜１０．０、より好ましくは１：１．２〜５．０、特に好ましくは１：１．５〜３．０となるように、各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂを積層して柱状積層部６１を構成することができる。これにより、柱状積層部６１の高さ（遮光部４面から最上層に位置する青色着色層６１Ｂの頂部までの高さ）を１．５〜５．０μｍとし、かつ後述するように柱状スペーサ６の上底部の直径Ｗ4を５〜３０μｍにすることができる。その結果として、柱状スペーサ６を所望とする高さで形成してもなお、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。なお、緑色着色層６１Ｇの上底部の直径Ｗ2は、最上層に位置する着色層である青色着色層６１Ｂの直径Ｗ1以上、最下層に位置する着色層である赤色着色層６１Ｒの直径Ｗ3以下であれば、特に限定されるものではなく、所望とする柱状積層部６１の高さや柱状スペーサ６の硬度等に応じて適宜設定すればよい。
【００３０】
なお、第１の実施形態において、着色層の上底部の直径とは、各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの頂点Ｐ1〜Ｐ3から柱状積層部６１の最下層に位置する着色層（第１の実施形態においては赤色着色層６１Ｒ）と同一色の着色部（第１の実施形態においては赤色着色部）の中心部における表面までの、透明基板２に対する垂直方向における長さを１００％とした場合、当該着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの頂点Ｐ1〜Ｐ3から透明基板２に対して垂直方向（柱状積層部６１の軸方向）に５％の長さの点Ｑ1〜Ｑ3を含む、透明基板２と略平行な平面における各着色層６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂの直径を意味する（図３（Ａ）〜（Ｃ）参照）。この着色層の上底部の直径は、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００３１】
また、柱状スペーサ６の上底部の直径Ｗ4は、５〜３０μｍであるのが好ましく、１０〜２８μｍであるのがより好ましく、１５〜２５μｍであるのが特に好ましい。当該直径Ｗ4が５μｍ未満であると、柱状スペーサ６の硬度が不足することにより、例えば、第１の実施形態に係るアレイ基板１をタッチパネル方式の液晶表示装置用の基板として用いると、指押し状態での表示にムラが生じやすくなるおそれがある。また、当該直径Ｗ4が５μｍ未満であると、柱状積層部６１の最上層に位置する着色層（第１の実施形態においては青色着色層６１Ｂ）とその上に形成された絶縁層１１又はその直下に位置する着色層（第１の実施形態においては緑色着色層６１Ｇ）との密着性が不足し、基板の洗浄工程等で絶縁層１１又は柱状積層部６１の最上層に位置する着色層が剥がれることにより、柱状スペーサ６の高さにばらつきが生じてしまうおそれがある。一方、当該直系Ｗ4が３０μｍを超えると、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうおそれがある。なお、第１の実施形態において、柱状スペーサ６の上底部の直径とは、柱状スペーサ６の頂部Ｐ4から透明基板２の表面（透明基板２におけるＴＦＴ３等が配設されている面）までの透明基板２に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、柱状スペーサ６の頂部Ｐ4から透明基板２に対する垂直方向（柱状積層部６１の軸方向）に５％の長さの点Ｑ4を含む、透明基板２と略平行の平面における柱状スペーサ６の直径を意味する（図３（Ｄ）参照）。この柱状スペーサ６の直径Ｗ4は、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００３２】
柱状スペーサ６の個数密度は、０．３〜３．０個／１ピクセルであるのが好ましく、０．５〜２．５個／１ピクセルであるのがより好ましく、１．０〜２．０個／１ピクセルであるのが特に好ましい。当該個数密度が０．３個／１ピクセル未満であると、第１の実施形態に係るアレイ基板１をタッチパネル方式の液晶表示装置用の基板として用いたときに、指押し状態での表示にムラが生じやすくなるおそれがあり、３．０個／１ピクセルを超えると、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じやすくなるおそれがある。
【００３３】
ＩＴＯ等からなる共通電極７は、走査線３１及び信号線で区画された複数の領域内のそれぞれに、共通配線７１に第１のコンタクトホールＨ1を通じて電気的に接続されるようにして設けられている。また、ＩＴＯ等からなる画素電極８は、ＴＦＴ３のドレイン電極Ｄに第２のコンタクトホールＨ2を通じて電気的に接続されるようにして、第１の層間絶縁膜１２を介して共通電極７上に設けられている。かかる画素電極８は、複数のスリット８１が相互に略平行に形成されてなるものである。
【００３４】
上述した第１の実施形態に係るアレイ基板１の製造方法を、以下に説明する。図４〜６は、第１の実施形態に係るアレイ基板１の製造方法を示す工程フロー図である。
【００３５】
まず、透明基板２を用意し、当該透明基板２の表面全体に、複数の走査線３１及び共通配線７１を相互に平行になるように形成する（図４（Ａ））。走査線３１及び共通配線７１は、それらを形成するための金属材料（例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ等のうちの少なくとも１種）からなる金属膜をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて形成した後、パターンエッチングを行うことにより形成されてもよいし、所望のマスクパターンを用いて当該金属材料をパターン蒸着することにより形成されてもよい。次に、走査線３１及び共通配線７１を被覆するようにして、透明基板２の表面全体に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなるゲート絶縁膜１４を形成する（図４（Ｂ））。
【００３６】
続いて、ゲート絶縁膜１４が形成された透明基板２の表面全体にアモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ）層を、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて形成した後、パターンエッチングを行い薄膜トランジスタ形成領域にａ−Ｓｉ層からなる透明半導体層３２を形成する（図４（Ｃ））。この透明半導体層３２の下方の領域に位置する走査線３１がＴＦＴ３のゲート電極Ｇを構成することになる。
【００３７】
次に、信号線及びドレイン電極Ｄを形成するための金属材料（例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ等のうちの少なくとも１種）からなる金属膜を、ａ−Ｓｉ層からなる透明半導体層３２が形成された透明基板２の表面全体に、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて形成した後、パターンエッチングを行い走査線３１に直交する複数の信号線及びドレイン電極Ｄのそれぞれが、透明半導体層３２に部分的に重なるようにして形成される（図４（Ｄ））。この透明半導体層３２に部分的に重なる信号線がＴＦＴ３のソース電極Ｓを構成することになる。このようにして、透明基板２上にＴＦＴ３が形成される。
【００３８】
次いで、ＴＦＴ３が形成された透明基板２の表面全体に、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第２の層間絶縁膜１３を、スパッタリング法等を用いて形成し（図４（Ｅ））、走査線３１及び信号線の上方であって、第２の層間絶縁膜１３上に走査線３１及び信号線を被覆するような格子状のパターン形状を有する遮光部４を形成する（図４（Ｆ））。なお、遮光部４の形成方法としては、例えば、黒色顔料を含む感光性樹脂組成物により遮光部４を形成する場合、当該感光性樹脂組成物を、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法を用いて塗布して塗布膜を形成し、当該塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像する方法等が挙げられ、遮光部４を金属クロム等により形成する場合、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等を用いて金属クロム薄膜を形成し、パターンエッチングを行う方法等が挙げられる。
【００３９】
続いて、所望のパターン形状を有する遮光部４が設けられた透明基板２の表面全体に、赤色着色部及び赤色着色層６１Ｒを形成するための樹脂組成物を、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法を用いて塗布し、塗布膜を形成する。このようにして形成した塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、走査線３１及び信号線で区画された領域内の表示領域１６に赤色着色部を、遮光部４の所望位置に柱状積層部６１の最下層を構成する赤色着色層６１Ｒを形成する。このとき、形成しようとする柱状積層部６１の高さ等を考慮して、柱状積層部６１の最上層に位置する青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1と赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3との比が所定の範囲になるように、かつ赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3が所定の範囲となるように赤色着色層６１Ｒを形成する。
【００４０】
そして、遮光部４、赤色着色部及び赤色着色層６１Ｒが形成された透明基板２の表面全体に、緑色着色部及び緑色着色層６１Ｇを形成するための樹脂組成物を、上述の塗布方法を用いて塗布し、塗布膜を形成する。このようにして形成した塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の赤色着色部に隣接する、走査線３１及び信号線で区画された領域内の表示領域１６に緑色着色部を、遮光部４上の赤色着色層６１Ｒの上に緑色着色層６１Ｇを形成する。さらに、遮光部４、赤色着色部、緑色着色部、赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇが形成された透明基板２の表面全体に、青色着色部及び青色着色層６１Ｂを形成するための樹脂組成物を、上述の塗布方法を用いて塗布し、塗布膜を形成する。このようにして形成した塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の赤色着色部及び緑色着色部に隣接する、走査線３１及び信号線で区画された領域内の表示領域１６に青色着色部を、遮光部４上の緑色着色層６１Ｇの上に青色着色層６１Ｂを形成する。このとき、青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1が所定の範囲となるように、かつ当該直径Ｗ1と赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3との比が所定の範囲となるように青色着色層６１Ｂを形成する。これにより、遮光部４上に３層構造からなる柱状積層部６１が形成される（図５（Ｇ））。
【００４１】
次に、所定の開口を有するマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとしてプラズマを利用したドライエッチング法であるＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、共通配線７１の上方であって、着色部５上の所定の位置に、共通配線７１が露出するようにして、着色部５、第２の層間絶縁膜１３及びゲート絶縁膜１４を貫通する第１のコンタクトホールＨ1を穿設する（図５（Ｈ））。
【００４２】
続いて、第１のコンタクトホールＨ1を通じて共通配線７１に電気的に接続された共通電極７を、各着色部５上に形成する（図５（Ｉ））。かかる共通電極７は、透明基板２の表面全体にＩＴＯ等からなる金属薄膜を、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等により形成し、パターンエッチングを行うことにより形成され得る。
【００４３】
そして、共通電極７が形成された透明基板２の表面全体に、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第１の層間絶縁膜１２を形成する（図５（Ｊ））。このとき、柱状積層部１２の上部（青色着色層６１Ｂの上部）にも同時に、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる絶縁層１１が形成されることになる。
【００４４】
続いて、所定の開口を有するマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとしてプラズマを利用したドライエッチング法であるＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、ドレイン電極Ｄの上方であって、第１の層間絶縁膜１２上の所定の位置に、ドレイン電極Ｄが露出するようにして、第１の層間絶縁膜１２、着色部５、及び第２の層間絶縁膜１３を貫通する第２のコンタクトホールＨ2を穿設する（図６（Ｋ））。
【００４５】
さらに、第２のコンタクトホールＨ2を通じてドレイン電極Ｄに電気的に接続された画素電極８を、第１の層間絶縁膜１２上であって、走査線３１及び信号線によって区画された領域内に形成する（図６（Ｌ））。かかる画素電極８は、第２のコンタクトホールＨ2が穿設された透明基板２の表面全体にＩＴＯ等からなる金属薄膜を、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等により形成し、所定のスリット８１を有するようにパターンエッチングを行うことにより形成され得る。
【００４６】
最後に、画素電極８が形成された透明基板２の表面全体に、ポリイミド等からなる配向膜７を形成し、所望によりラビング処理を施す（図６（Ｍ））。これにより、第１の実施形態に係るアレイ基板１を得ることができる。
【００４７】
上述のようにして得られたアレイ基板１は、柱状スペーサ６の頂部に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｔが０．４５μｍ以上となる。したがって、後述する実施例において明らかなように、柱状スペーサ６の上部に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる絶縁層１１が形成されているにもかかわらず、かかるアレイ基板１を用いて製造された液晶表示装置において、輸送時等の振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生するのを抑制することができる。
【００４８】
以上説明した第１の実施形態において、着色部５は、赤色着色部、緑色着色部及び青色着色部の３色により構成されているが、少なくとも２色の着色部を含む限り特に制限されるものではなく、赤色着色部と、緑色着色部又は青色着色部との２色により構成されていてもよい。また、上記３色の着色部５に加えて、イエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよいし、上記３色の着色部５のうちのいずれか１色以上に変えてイエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよい。
【００４９】
また、第１の実施形態においては、柱状積層部６１が下側（遮光部４側）から順に赤色着色層６１Ｒ、緑色着色層６１Ｇ及び青色着色層６１Ｂの３層構造となっているが、柱状積層部６１として所望の高さを得られるのであれば、２層構造であってもよいし、４層以上の積層構造であってもよい。柱状積層部６１を４層以上の積層構造とする場合、例えば、赤色着色層６１Ｒ、緑色着色層６１Ｇ及び青色着色層６１Ｂと、イエロー、マゼンタ、シアン等の色の着色層とを含むものとして構成することができる。また、それらの積層順も特に限定されるものではない。
【００５０】
着色部５を４色により構成し、柱状積層部６１を４層以上の積層構造とする場合、例えば、青色着色部に隣接してイエロー着色部を設け、柱状積層部６１の青色着色層６１Ｂ上にイエロー着色層を設ければよい。この場合において、イエロー着色層の上底部の直径（イエロー着色層の頂点から赤色着色部の中心部における表面までの、透明基板２に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、当該イエロー着色層の頂点から透明基板２に対して垂直方向（柱状積層部６１の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板２と略平行な平面におけるイエロー着色層の直径）を好ましくは５〜３０μｍ、より好ましくは１０〜２８μｍ、特に好ましくは１５〜２５μｍとし、かつイエロー着色層の上底部の直径と赤色着色層６１Ｒの上底部の直径Ｗ3との比を好ましくは１：１．１〜１０．０、より好ましくは１：１．２〜５．０、特に好ましくは１：１．５〜３．０とすることができる。
【００５１】
第１の実施形態に係るアレイ基板１において、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３は、ゲート電極Ｇ上にゲート絶縁膜１４を介して透明半導体層３２、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが形成された構成を有するものであるが、透明半導体層３２、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの上にゲート絶縁膜１４を介してゲート電極Ｇが形成された構成を有するものであってもよい。
【００５２】
第１の実施形態に係るアレイ基板１において、共通配線７１は、走査線３１と平行に配設されているが、これに限定されるものではなく、信号線と平行に配設されていてもよい。この場合においては、共通配線７１は、信号線を形成すると同時に形成され得る。
【００５３】
第１の実施形態に係るアレイ基板１においては、透明基板２の裏面（ＴＦＴ３、着色部５等が形成されていない面）にＩＴＯ層が形成されていてもよい。ＩＴＯ層が形成されていることで、当該アレイ基板１を用いた液晶表示装置の製造工程において静電気が帯電するのを防止したり、かかる液晶表示装置（アレイ基板１）の静電破壊を防止したりすることができる。
【００５４】
［第２の実施形態］
以下、第２の実施形態に係るアレイ基板について説明する。図７は、第２の実施形態に係るアレイ基板を示す部分断面図であり、図８は、第２の実施形態に係るアレイ基板の柱状スペーサに所定の荷重をかけた後の状態を示す部分断面図であり、図９は、第２の実施形態に係るアレイ基板の非表示領域に設けられた柱状スペーサを示す部分断面図である。なお、第２の実施形態に係るアレイ基板は、第１の実施形態に係るアレイ基板と同様の構成を有するものであるため、第１の実施形態に係るアレイ基板と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
図７に示すように、第２の実施形態に係るアレイ基板１０は、第１の実施形態に係るアレイ基板１における非表示領域１５に遮光部４が設けられていない代わりに、走査線３１と信号線とにより区画される領域内の表示領域１６に設けられた赤色着色部及び緑色着色部のそれぞれと同一材料からなる赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇを積層してなる積層構造４１が非表示領域１５に設けられており、この積層構造４１が遮光部としての機能を果たすことになる。また、第２の実施形態に係るアレイ基板１０は、第１の実施形態に係るアレイ基板１における遮光部４上の柱状積層部６１を有さず、当該積層構造４１上に青色着色層６１Ｂからなる柱状突起６２を有する。なお、第２の実施形態に係るアレイ基板１０においては、柱状突起６２、柱状突起６２上の絶縁層１１及びそれらの周囲を被覆する配向膜９が、スペーサとしての機能を果たす柱状スペーサ６を構成する。
【００５６】
第２の実施形態に係るアレイ基板１０においては、図８に示すように、所定のステージ（図示せず）上にアレイ基板１０を載置し、柱状スペーサ６の頂部（柱状突起６２上の配向膜９の上部）に、超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｔが０．４５μｍ以上であり、好ましくは０．４５〜２．０μｍであり、特に好ましくは０．５〜０．８μｍである。当該変位量Ｔが０．４５μｍ未満であると、当該アレイ基板１０を用いて製造された液晶表示装置において、輸送時等の振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生してしまう。
【００５７】
遮光部としての機能を果たす赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇからなる積層構造４１は、後述するように、走査線３１及び信号線により区画される領域内の表示領域１６に赤色着色部及び緑色着色部を形成すると同時に、非表示領域１５に積層されて構成される。かかる積層構造４１の各着色層（赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇ）の厚みは、第２の実施形態に係るアレイ基板１０を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚さ等を考慮して適宜設定すればよい。
【００５８】
柱状突起６２は、赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇからなる積層構造４１上の所定の位置に青色着色層６１Ｂが柱状に形成されて構成される。かかる柱状突起６２の高さは、第２の実施形態に係るアレイ基板１０を用いて製造される液晶表示装置における液晶層の厚み、走査線３１及び信号線の上方の非表示領域１５に積層されている赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇの厚み等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、１．５〜５．０μｍとすることができる。
【００５９】
柱状突起６２の形状は、略円柱形状であってもよいし、略直方体形状、略立方体形状等の略方体形状であってもよい。なお、第２の実施形態においては、柱状突起６２の形状が円柱形状であるものを例に挙げて説明する。
【００６０】
柱状突起６２を構成する青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1は、５〜３０μｍであるのが好ましく、１０〜２８μｍであるのがより好ましく、１５〜２５μｍであるのが特に好ましい。当該直径Ｗ1が３０μｍを超えると、柱状突起６２の硬度が増大し、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制するのが困難となるおそれがあり、５μｍ未満であると、柱状スペーサ６の硬度が不足することにより、例えば、第２の実施形態に係るアレイ基板１０をタッチパネル方式の液晶表示装置用の基板として用いると、指押し状態での表示にムラが生じやすくなるおそれがある。また、当該直径Ｗ1が５μｍ未満であると、柱状突起６２を構成する着色層（第２の実施形態においては青色着色層６１Ｂ）とその上に形成された絶縁層１１又はその直下に位置する着色層（第２の実施形態においては緑色着色層６１Ｇ）との密着性が不足し、基板の洗浄工程等で絶縁層１１又は柱状突起６２（青色着色層６１Ｂ）が剥がれることにより、柱状スペーサ６の高さにばらつきが生じてしまうおそれがある。
【００６１】
なお、第２の実施形態において、着色層の上底部の直径とは、青色着色層６１Ｂの頂点Ｐ1から透明基板２上の非表示領域に設けられた積層構造４１の最下層に位置する着色層（第２の実施形態においては赤色着色層６１Ｒ）と同一色の着色部（第２の実施形態においては赤色着色部）の中心部における表面までの、透明基板２に対して垂直方向における長さを１００％とした場合、当該着色層６１Ｂの頂点Ｐ1から透明基板２に対して垂直方向（柱状突起６２の軸方向）に５％の長さの点Ｑ1を含む、透明基板２と略平行な平面における着色層６１Ｂの直径を意味する（図９（Ａ）参照）。この青色着色層６１Ｂの上底部の直径Ｗ1は、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００６２】
また、柱状スペーサ６の上底部の直径Ｗ4は、５〜３０μｍであるのが好ましく、１０〜２８μｍであるのがより好ましく、１５〜２５μｍであるのが特に好ましい。当該直径Ｗ4が５μｍ未満であると、柱状スペーサ６の硬度が不足することにより、例えば、第２の実施形態に係るアレイ基板１０をタッチパネル方式の液晶表示装置用の基板として用いると、指押し状態での表示にムラが生じやすくなるおそれがある。また、当該直径Ｗ4が５μｍ未満であると、柱状突起６２を構成する着色層（第２の実施形態においては青色着色層６１Ｂ）とその上に形成された絶縁層１１又はその直下に位置する着色層（第２の実施形態においては緑色着色層６１Ｇ）との密着性が不足し、基板の洗浄工程等で絶縁層１１又は柱状突起６２（青色着色層６１Ｂ）が剥がれることにより、柱状スペーサ６の高さにばらつきが生じてしまうおそれがある。一方、当該直系Ｗ4が３０μｍを超えると、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じてしまうおそれがある。なお、第２の実施形態において、柱状スペーサ６の上底部の直径Ｗ4とは、柱状スペーサ６の頂部Ｐ4から透明基板２の表面（透明基板２におけるＴＦＴ３等が配設されている面）までの透明基板２に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、柱状スペーサ６の頂部Ｐ4から透明基板２に対する垂直方向（柱状突起６２の軸方向）に５％の長さの点Ｑ4を含む、透明基板２と略平行の平面における柱状スペーサ６の直径を意味する（図９（Ｂ）参照）。この柱状スペーサ６の直径Ｗ4は、所定の測定装置（例えば、Super PSIS-6008(製品名)，SNU Precision社製）を用いて測定することができる。
【００６３】
柱状スペーサ６の個数密度は、０．３〜３．０個／１ピクセルであるのが好ましく、０．５〜２．５個／１ピクセルであるのがより好ましく、１．０〜２．０個／１ピクセルであるのが特に好ましい。当該個数密度が０．３個／１ピクセル未満であると、第２の実施形態に係るアレイ基板１０をタッチパネル方式の液晶表示装置用の基板として用いたときに、指押し状態での表示にムラが生じやすくなるおそれがあり、３．０個／１ピクセルを超えると、振動や衝撃等に起因する表示ムラが生じやすくなるおそれがある。
【００６４】
上述した第２の実施形態に係るアレイ基板１０の製造方法を、以下に説明する。図１０〜１２は、第２の実施形態に係るアレイ基板１０の製造方法を示す工程フロー図である。
【００６５】
まず、透明基板２を用意し、当該透明基板２の表面全体に、複数の走査線３１及び共通配線７１を相互に平行になるように形成する（図１０（Ａ））。走査線３１及び共通配線７１は、それらを形成するための金属材料（例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ等のうちの少なくとも１種）からなる金属膜をスパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて形成した後、パターンエッチングを行って形成されてもよいし、所望のマスクパターンを用いて当該金属材料をパターン蒸着することにより形成されてもよい。次に、走査線３１及び共通配線７１を被覆するようにして、透明基板２の表面全体に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなるゲート絶縁膜１４を形成する（図１０（Ｂ））。
【００６６】
続いて、ゲート絶縁膜９が形成された透明基板２の表面全体にアモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ）層を、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて形成した後、パターンエッチングを行い薄膜トランジスタ形成領域にａ−Ｓｉ層からなる透明半導体層３２を形成する（図１０（Ｃ））。この透明半導体層９の下方の領域に位置する走査線３１がＴＦＴ３のゲート電極Ｇを構成することになる。
【００６７】
次に、信号線及びドレイン電極Ｄを形成するための金属材料（例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ等のうちの少なくとも１種）からなる金属膜を、ａ−Ｓｉ層からなる透明半導体層３２が形成された透明基板２の表面全体に、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の公知の手法を用いて形成した後、パターンエッチングを行い走査線３１に直交する複数の信号線及びドレイン電極Ｄのそれぞれを、透明半導体層３２に部分的に重なるようにして形成する（図１０（Ｄ））。この透明半導体層３２に部分的に重なる信号線がＴＦＴ３のソース電極Ｓを構成することになる。このようにして、透明基板２上にＴＦＴ３が形成される。次いで、ＴＦＴ３が形成された透明基板２の表面全体に、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第２の層間絶縁膜１３を、スパッタリング法等を用いて形成する（図１０（Ｅ））。
【００６８】
続いて、透明基板２の表面全体に、赤色着色部及び赤色着色層６１Ｒを形成するための樹脂組成物を、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法、スリットコート法等の公知の塗布方法を用いて塗布し、塗布膜を形成する。このようにして形成した塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、走査線３１及び信号線で区画された領域内の表示領域１６に赤色着色部を、非表示領域１５に赤色着色層６１Ｒを形成する。そして、赤色着色部及び赤色着色層６１Ｒが形成された透明基板２の表面全体に、緑色着色部及び緑色着色層６１Ｇを形成するための樹脂組成物を、上述の塗布方法を用いて塗布し、塗布膜を形成する。このようにして形成した塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の赤色着色部に隣接する、走査線３１及び信号線で区画された領域内の表示領域１６に緑色着色部を、非表示領域１５の赤色着色層６１Ｒ上に緑色着色層６１Ｇを形成する。このようにして、非表示領域１５上に赤色着色層６１Ｒ及び緑色着色層６１Ｇからなる積層構造４１が形成され、当該積層構造４１が遮光部としての機能を果たすことになる。さらに、赤色着色部、緑色着色部及び積層構造４１が形成された透明基板２の表面全体に、青色着色部及び柱状突起６２（青色着色層６１Ｂ）を形成するための樹脂組成物を、上述の塗布方法を用いて塗布し、塗布膜を形成する。このようにして形成した塗布膜を乾燥し、所望のパターンのマスクを用いて露光、現像することで、透明基板２上の赤色着色部及び緑色着色部に隣接する、走査線３１及び信号線で区画された領域内の表示領域１６に青色着色部を、積層構造４１上の所定の位置に青色着色層６１Ｂからなる柱状突起６２を形成する（図１１（Ｆ））。このとき、柱状突起６２（青色着色層６１Ｂ）の上底部の直径Ｗ1が所定の範囲となるように柱状突起６２（青色着色層６１Ｂ）を形成する。
【００６９】
次に、所定の開口を有するマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとしてプラズマを利用したドライエッチング法であるＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、共通配線７１の上方であって、着色部５上の所定の位置に、共通配線７１が露出するようにして、着色部５、第２の層間絶縁膜１３及びゲート絶縁膜１４を貫通する第１のコンタクトホールＨ1を穿設する（図１１（Ｇ））。
【００７０】
続いて、第１のコンタクトホールＨ1を通じて共通配線７１に電気的に接続された共通電極７を、各着色部５上に形成する（図１１（Ｈ））。かかる共通電極７は、透明基板２の表面全体にＩＴＯ等からなる金属薄膜を、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等により形成し、パターンエッチングを行うことにより形成され得る。
【００７１】
そして、共通電極７が形成された透明基板２の表面全体に、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる第１の層間絶縁膜１２を形成する（図１１（Ｉ））。このとき、柱状突起６２の上部（青色着色層６１Ｂの上部）にも同時に、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる絶縁層１１が形成されることになる。
【００７２】
続いて、所定の開口を有するマスクパターンを形成し、このマスクパターンをマスクとしてプラズマを利用したドライエッチング法であるＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、ドレイン電極Ｄの上方であって、第１の層間絶縁膜１２上の所定の位置に、ドレイン電極Ｄが露出するようにして、第１の層間絶縁膜１２、着色部５、及び第２の層間絶縁膜１３を貫通する第２のコンタクトホールＨ2を穿設する（図１２（Ｊ））。
【００７３】
さらに、第２のコンタクトホールＨ2を通じてドレイン電極Ｄに電気的に接続された画素電極８を、第１の層間絶縁膜１２上であって、走査線３１及び信号線によって区画された領域内に形成する（図１２（Ｋ））。かかる画素電極８は、第２のコンタクトホールＨ2が穿設された透明基板２の表面全体にＩＴＯ等からなる金属薄膜を、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等により形成し、所定のスリット８１を有するようにパターンエッチングを行うことにより形成され得る。
【００７４】
最後に、画素電極８が形成された透明基板２の表面全体に、ポリイミド等からなる配向膜９を形成し、所望によりラビング処理を施す（図１２（Ｌ））。これにより、第２の実施形態に係るアレイ基板１０を得ることができる。
【００７５】
上述のようにして得られたアレイ基板１０は、柱状スペーサ６の頂部に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｔが０．４５μｍ以上となる。したがって、後述する実施例において明らかなように、柱状スペーサ６の上部に窒化ケイ素（ＳｉＮ）等からなる絶縁層１１が形成されているにもかかわらず、かかるアレイ基板１０を用いて製造された液晶表示装置において、輸送時等の振動や衝撃等に起因する表示ムラが発生するのを抑制することができる。
【００７６】
以上説明した第２の実施形態において、着色部５は、赤色着色部、緑色着色部及び青色着色部の３色により構成されているが、上記３色の着色部に加えて、イエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよいし、上記３色の着色部のうちのいずれか１色以上に変えてイエロー、マゼンタ、シアン等の他の色の着色部のうちの１色以上が含まれていてもよい。
【００７７】
また、第２の実施形態においては、柱状突起６２が青色着色層６１Ｂにより構成されているが、赤色着色層６１Ｒ又は緑色着色層６１Ｇにより構成されていてもよいし、２色以上の着色層の積層構造を有する柱状積層部として構成されていてもよい。柱状突起６２を２色以上の着色層の積層構造を有する柱状積層部として構成する場合、赤色着色層６１Ｒ、緑色着色層６１Ｇ又は青色着色層６１Ｂと、イエロー、マゼンタ、シアン等の色の着色層とを含むものとして当該柱状積層部を構成することができる。また、当該柱状積層部におけるそれらの積層順も特に限定されるものではない。
【００７８】
例えば、柱状突起６２を２色の着色層の積層構造を有する柱状積層部として構成する場合には、着色部５を４色により構成すればよい。具体的には、青色着色部に隣接してイエロー着色部を設け、青色着色層６１Ｂ上にイエロー着色層を積層した積層構造を有する柱状積層部として構成すればよい。この場合において、イエロー着色層の上底部の直径（イエロー着色層の頂点から赤色着色部の中心部における表面までの、透明基板２に対する垂直方向の長さを１００％とした場合、当該イエロー着色層の頂点から透明基板２に対して垂直方向（柱状積層部の軸方向）に５％の長さの点を含む、透明基板２と略平行な平面におけるイエロー着色層の直径）を好ましくは５〜３０μｍ、より好ましくは１０〜２８μｍ、特に好ましくは１５〜２５μｍとすることができ、柱状積層部の最上層に位置するイエロー着色層の上底部の直径と最下層に位置する青色着色層６１Ｂの上底部の直径との比が、好ましくは１：１．１〜１０．０、より好ましくは１：１．２〜５．０、特に好ましくは１：１．５〜３．０となるように、各着色層を積層することができる。これにより、柱状積層部の高さ（着色部５上面から最上層に位置するイエロー着色層の頂部までの高さ）を１．５〜５．０μｍとし、かつ柱状スペーサ６の上底部の直径Ｗ4を５〜３０μｍにすることができる。その結果として、柱状スペーサ６を所望とする高さで形成してもなお、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。
【００７９】
第２の実施形態に係るアレイ基板１０において、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３は、ゲート電極Ｇ上にゲート絶縁層１４を介して透明半導体層３２、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが形成された構成を有するものであるが、透明半導体層３２、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの上にゲート絶縁層１４を介してゲート電極Ｇが形成された構成を有するものであってもよい。
【００８０】
第２の実施形態に係るアレイ基板１０において、共通配線７１は、走査線３１と平行に配設されているが、これに限定されるものではなく、信号線と平行に配設されていてもよい。この場合においては、共通配線７１は、信号線を形成すると同時に形成され得る。
【００８１】
第２の実施形態に係るアレイ基板１０においては、透明基板２の裏面（ＴＦＴ３、着色部５等が形成されていない面）にＩＴＯ層が形成されていてもよい。ＩＴＯ層が形成されていることで、当該アレイ基板１０を用いた液晶表示装置の製造工程において静電気が帯電するのを防止したり、かかる液晶表示装置（アレイ基板１０）の静電破壊を防止したりすることができる。
【００８２】
〔液晶表示装置〕
上述した第１及び第２の実施形態に係るアレイ基板１，１０は、ＦＦＳ方式液晶表示装置用アレイ基板として用いることができる。以下、第１及び第２の実施形態に係るアレイ基板１，１０を用いたＦＦＳ方式液晶表示装置について説明する。図１３は、第１の実施形態に係るアレイ基板１を用いたＦＦＳ方式液晶表示装置を示す部分断面図であり、図１４は、第２の実施形態に係るアレイ基板１０を用いたＦＦＳ方式液晶表示装置を示す部分断面図である。
【００８３】
図１３及び１４に示すように、ＦＦＳ方式液晶表示装置１００は、第１又は第２の実施形態に係るアレイ基板１，１０と、当該アレイ基板１，１０と対向配置させてなる対向基板１０１と、アレイ基板１，１０と対向基板１０１との間隙に液晶材料が封入されて構成される液晶層１１０とを備え、アレイ基板１，１０と対向基板１０１とはシール材（図示せず）により封止されている。なお、対向基板１０１における液晶層１１０との接触面には、対向基板１０１における透明基板１０２の表面全体にポリイミド等からなる配向膜１０９が設けられている。
【００８４】
上述したような構成を有するＦＦＳ方式液晶表示装置１００は、アレイ基板１，１０の柱状スペーサ６の頂部に超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，株式会社フィッシャー・インストルメンツ社製））を用いて９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板２に対する垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における柱状スペーサ６の頂部の位置の、透明基板２に対して垂直方向における変位量Ｔが０．４５μｍ以上となるアレイ基板１，１０を用いてなるものであるため、輸送時等における振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制することができる。
【００８５】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【実施例】
【００８６】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例等に何ら限定されるものではない。
【００８７】
［アレイ基板の製造例］
（赤色着色部用感光性塗料の調製）
重合槽中に、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ；６３質量部）、アクリル酸（ＡＡ；１２質量部）、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ；６質量部）、及びジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ；８８質量部）を仕込み、攪拌・溶解させた後、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（７質量部）を添加し、均一に溶解させた。得られた溶液に、さらにメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ；７質量部）、トリエチルアミン（０．４質量部）、及びハイドロキノン（０．２１質量部）を添加し、１００℃で５時間攪拌して共重合樹脂溶液（固形分５０％）を調製した。
【００８８】
得られた共重合樹脂溶液（１６質量部）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（サートマー社製，ＳＲ３９９；２４質量部）、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製，エピコート１８０Ｓ７０；４質量部）、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モノフォリノプロパン−１−オン（４質量部）、及びジエチレングリコールジメチルエーテル（５２質量部）を室温で攪拌・混合して硬化性樹脂組成物を調製した。
【００８９】
得られた硬化性樹脂組成物（５質量部）、Ｃ．Ｉピグメントレッド１７７（大日精化工業社製，Chromofine Red 6605；１０質量部）、ポリスルホン酸型高分子分散剤（３質量部）、及び酢酸−３−メトキシブチル（８２質量部）を常法により混合し、赤色着色部形成用感光性塗料を調製した。
【００９０】
（緑色着色部形成用感光性塗料の調製）
上記赤色着色部形成用感光性塗料の調製において、Ｃ．Ｉピグメントレッド１７７に代えてＣ．Ｉピグメントグリーン３６（ＢＡＳＦ社製，Heliogen Green D9360；１０質量部）を用いた以外は上記と同様にして緑色着色部形成用感光性塗料を調製した。
【００９１】
（青色着色部形成用感光性塗料の調製）
上記赤色着色部形成用感光性塗料の調製において、Ｃ．Ｉピグメントレッド１７７に代えてＣ．Ｉピグメントブルー１５：６（ＤＩＣ社製，Fastogen Blue EP-7；１０質量部）を用いた以外は上記と同様にして青色着色部形成用感光性塗料を調製した。
【００９２】
（遮光部用感光性塗料の調製）
黒色顔料（２３質量部）、高分子分散剤（ビックケミー・ジャパン社製，Disperbyk111；２質量部）、及びジエチレングリコールメチルエーテル（７５質量部）を常法により混合し、サンドミルにて十分に分散して黒色顔料分散液を調製した。得られた黒色顔料分散液（６１質量部）、上記硬化性樹脂組成物（２０質量部）、及びジエチレングリコールジメチルエーテル（３０質量部）を常法により混合して遮光部用感光性塗料を調製した。
【００９３】
〔試料１〕
透明基板としての厚み０．７ｍｍのガラス基板（ＡＮ１００，旭硝子社製，３００ｍｍ×４００ｍｍ）上に、Ａｌ／Ｍｏからなる走査線（厚み：３５０ｎｍ）及び共通配線（厚み：３５０ｎｍ）が形成され、それらを被覆するＳｉＮからなるゲート絶縁膜（膜厚：３００ｎｍ）が形成され、ゲート絶縁膜上の薄膜トランジスタ形成領域にアモルファス・シリコンからなる透明半導体層が形成され、走査線に直交し、かつ透明半導体層に部分的に重なる、Ａｌ／Ｍｏからなる信号線（厚み：５００ｎｍ）と、透明半導体層に一部が重なるドレイン電極（厚み：５００ｎｍ）とが形成され、透明半導体層、信号線及びドレイン電極を被覆するようにしてＳｉＮからなる第２の層間絶縁膜が形成されたＴＦＴ基板を準備した。
【００９４】
当該ＴＦＴ基板上に、遮光部用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、１００℃で５分間乾燥させて遮光部形成用層を形成し、この遮光部形成用層を、超高圧水銀ランプで所望の遮光部形状パターンに露光した後、０．０５質量％水酸化カリウム水溶液で現像し、当該ガラス基板を１８０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱して、遮光部（厚み：３．０μｍ）を形成した。
【００９５】
上述のようにして遮光部を形成したＴＦＴ基板上に、赤色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、７０℃のオーブン中で３分間乾燥して赤色着色部形成用層を形成した。この赤色着色部形成用層から２００μｍ離間した位置にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて赤色着色部の形成領域に相当する領域、及び柱状積層部の最下層を構成する赤色着色層の形成領域に相当する領域にのみ紫外線を１０秒間照射した。照射後、０．０５質量％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色着色部形成用層の未硬化部分のみを除去した。その後、ガラス基板を１８０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱した。これにより、開口部の所定の位置に赤色着色部（厚み：３．０μｍ）を形成し、遮光部上の所定の位置に柱状積層部の最下層を構成する赤色着色層（厚み：２．０μｍ，上底部の直径：４５μｍ）を形成した。
【００９６】
続いて、赤色着色部及び赤色着色層を形成したＴＦＴ基板上に、緑色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、赤色着色部及び赤色着色層の形成工程と同様の工程により、開口部の所定の位置に緑色着色部（厚み：３．０μｍ）を形成し、遮光部上の赤色着色層上に緑色着色層（厚み：１．２μｍ，上底部の直径：３５μｍ）を形成した。
【００９７】
次に、赤色着色部、赤色着色層、緑色着色部及び緑色着色層を形成したＴＦＴ基板上に、青色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、赤色着色部及び赤色着色層の形成工程と同様の工程により、開口部の所定の位置に青色着色部（厚み：３．２μｍ）を形成し、遮光部上の緑色着色層上に青色着色層（厚み：０．８μｍ，上底部の直径：３０μｍ）を形成した。
【００９８】
なお、アレイ基板における柱状スペーサの個数密度が１．５個／１ピクセルとなるように、赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層からなる柱状積層部を形成した。
【００９９】
各着色部及び柱状積層部が形成されたＴＦＴ基板上に、共通配線に至る第１のコンタクトホールを形成するための開口部を有するマスクパターンを用い、当該開口部が共通配線の上方に位置するようにして、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、着色層から共通配線に至る第１のコンタクトホールを形成した。そして、各着色層上に、コンタクトホールを通じて共通配線に電気的に接続されるＩＴＯからなる共通電極を、スパッタリング法により形成した。
【０１００】
続いて、共通電極を含むＴＦＴ基板の全体を被覆するＳｉＮからなる第１の層間絶縁膜を形成した。このとき、柱状積層部（青色着色層）の上部に、ＳｉＮからなる絶縁層が形成された。その後、当該第１の層間絶縁膜からドレイン電極に至る第２のコンタクトホールを形成するための開口部を有するマスクパターンを用い、当該開口部がドレイン電極の上方に位置するようにして、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、第１の層間絶縁膜からドレイン電極に至る第２のコンタクトホールを形成した。そして、第１の層間絶縁膜上であって、各着色層の上方に、第２のコンタクトホールを通じてドレイン電極に電気的に接続される、ＩＴＯからなる画素電極を、スパッタリング法により形成した後、パターンエッチングを行い、各画素電極に互いに平行の複数のスリットを形成した。
【０１０１】
最後に、画素電極が形成されたＴＦＴ基板上にポリイミド樹脂塗料（ＪＳＲ社製，ＪＡＬＳ−２０４）を塗布、乾燥して配向膜（０．１５μｍ）を形成し、アレイ基板（柱状スペーサの上底部の直径：３０μｍ）を作製した（試料１）。
【０１０２】
〔試料２〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を２５μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料２）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：２５μｍ）。
【０１０３】
〔試料３〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を２０μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料３）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：２０μｍ）。
【０１０４】
〔試料４〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を１５μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料４）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：１５μｍ）。
【０１０５】
〔試料５〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を１０μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料５）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：１０μｍ）。
【０１０６】
〔試料６〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を５μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料６）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：５μｍ）。
【０１０７】
〔試料７〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を３５μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料７）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：３５μｍ）。
【０１０８】
〔試料８〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を４０μｍとした以外は、試料１と同様にしてアレイ基板（試料８）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：４０μｍ）。
【０１０９】
〔試料９〕
透明基板としての厚み０．７ｍｍのガラス基板（ＡＮ１００，旭硝子社製，３００ｍｍ×４００ｍｍ）上に、Ａｌ／Ｍｏからなる走査線（厚み：３５０ｎｍ）及び共通配線（厚み：３５０ｎｍ）が形成され、それらを被覆するＳｉＮからなるゲート絶縁膜（膜厚：３００ｎｍ）が形成され、ゲート絶縁膜上の薄膜トランジスタ形成領域にアモルファス・シリコンからなる透明半導体層が形成され、走査線に直交し、かつ透明半導体層に一部が重なる、Ａｌ／Ｍｏからなる信号線（厚み：５００ｎｍ）と、透明半導体層に一部が重なるドレイン電極（厚み：５００ｎｍ）とが形成され、透明半導体層、信号線及びドレイン電極を被覆するようにしてＳｉＮからなる第２の層間絶縁膜が形成されたＴＦＴ基板を準備した。
【０１１０】
当該ＴＦＴ基板上に赤色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、７０℃のオーブン中で３分間乾燥して赤色着色部形成用層を形成した。この赤色着色部形成用層から２００μｍ離間した位置にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより２．０ｋＷの超高圧水銀ランプを用いて赤色着色部の形成領域に相当する領域、及び遮光部を構成する赤色着色層としての非表示領域に相当する領域にのみ紫外線を１０秒間照射した。照射後、０．０５質量％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色着色部形成用層の未硬化部分のみを除去した。その後、ガラス基板を１８０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱した。これにより、表示領域の所定の位置に赤色着色部（厚み：３．０μｍ）を形成し、非表示領域に積層構造を構成する赤色着色層（厚み：２．８μｍ）を形成した。
【０１１１】
続いて、赤色着色部を形成したＴＦＴ基板上に、緑色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、赤色着色部の形成工程と同様の工程により、表示領域における赤色着色部の隣の位置に緑色着色部（厚み：３．０μｍ）を形成し、非表示領域に形成された赤色着色層上に緑色着色層（厚み：２．８μｍ）を形成した。
【０１１２】
次に、赤色着色部及び緑色着色部を形成したＴＦＴ基板上に、青色着色部形成用感光性塗料をスピンコート法により塗布し、赤色着色部及び赤色着色層の形成工程と同様の工程により、表示領域における赤色着色部と緑色着色部との間に青色着色部（厚み：３．２μｍ）を形成し、非表示領域に形成された緑色着色層上に柱状突起を構成する青色着色層（高さ：１．３μｍ，上底部の直径：３０μｍ）を形成した。
【０１１３】
なお、アレイ基板における柱状スペーサの個数密度が１．５個／１ピクセルとなるように、青色着色層（柱状突起）を形成した。
【０１１４】
各着色層及び柱状突起が形成されたＴＦＴ基板上に、共通配線に至る第１のコンタクトホールを形成するための開口部を有するマスクパターンを用い、当該開口部が共通配線の上方に位置するようにして、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、着色層から共通配線に至る第１のコンタクトホールを形成した。そして、各着色層上に、コンタクトホールを通じて共通配線に電気的に接続されるＩＴＯからなる共通電極を、スパッタリング法により形成した。
【０１１５】
続いて、共通電極を含むＴＦＴ基板の全体を被覆するＳｉＮからなる第１の層間絶縁膜を形成した。このとき、柱状積層部（青色着色層）の上部に、ＳｉＮからなる絶縁層が形成された。その後、当該第１の層間絶縁膜からドレイン電極に至る第２のコンタクトホールを形成するための開口部を有するマスクパターンを用い、当該開口部がドレイン電極の上方に位置するようにして、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive Coupled Plasma-Reactive Ion Etching）により、第１の層間絶縁膜からドレイン電極に至る第２のコンタクトホールを形成した。そして、第１の層間絶縁膜上であって、各着色層の上方に、第２のコンタクトホールを通じてドレイン電極に電気的に接続される、ＩＴＯからなる画素電極を、スパッタリング法により形成した後、パターンエッチングを行い、各画素電極に互いに平行の複数のスリットを形成した。
【０１１６】
最後に、画素電極が形成されたＴＦＴ基板上にポリイミド樹脂塗料（ＪＳＲ社製，ＪＡＬＳ−２０４）を塗布、乾燥して配向膜（０．１５μｍ）を形成し、アレイ基板（柱状スペーサの上底部の直径：３０μｍ）を作製した（試料９）。
【０１１７】
〔試料１０〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を２５μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１０）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：２５μｍ）。
【０１１８】
〔試料１１〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を２０μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１１）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：２０μｍ）。
【０１１９】
〔試料１２〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を１５μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１２）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：１５μｍ）。
【０１２０】
〔試料１３〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を１０μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１３）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：１０μｍ）。
【０１２１】
〔試料１４〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を５μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１４）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：５μｍ）。
【０１２２】
〔試料１５〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を３５μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１５）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：３５μｍ）。
【０１２３】
〔試料１６〕
青色着色部及び青色着色層を形成する際に用いたフォトマスクを変更し、青色着色層の上底部の直径を２５μｍとした以外は、試料９と同様にしてアレイ基板（試料１６）を作製した（柱状スペーサの上底部の直径：４０μｍ）。
【０１２４】
［液晶表示装置の製造例］
ガラス基板を常法により洗浄した後、当該ガラス基板上にポリイミド樹脂塗料（ＪＳＲ社製，ＪＡＬＳ−２０４）を塗布、乾燥して配向層（厚み：０．１５μｍ）を形成し、ラビング処理を施し、対向基板を作製した。そして、上述のようにして作製されたアレイ基板（試料１〜１６）と対向基板とを対向配置させてシール材で封止し、それらの間隙に液晶を充填して液晶ディスプレイを作製した。
【０１２５】
〔試験例１〕荷重試験
上記のようにして得られたアレイ基板（試料１〜１６）について、所定の荷重をかけたときにおける柱状スペーサの頂部の変位量を測定した。具体的には、超微小硬度測定装置（製品名：FISCHERSCOPE H100V，フィッシャー・インストルメンツ社製））において１００μｍ角の平面圧子を用いて、アレイ基板（試料１〜１６）の柱状スペーサの頂部に９秒間で２００ｍＮまで一定の荷重速度で透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、当該柱状スペーサの頂部の位置の変位量（ガラス基板に対する垂直方向の変位量）を測定した。
結果を表１に示す。
【０１２６】
〔試験例２〕耐振動試験（表示ムラ）
上述のようにして得られたアレイ基板（試料１〜１６）を用いて作製された液晶表示装置をＸＹＺ軸方向に５０Ｈｚ、１．５Ｇの加速度にて１２０分間振動させた後、バックライトを点灯させて白色表示にし、当該液晶表示装置の外観（表示ムラの有無）を目視で確認した。
結果を表１にあわせて示す。なお、表１において、表示ムラが確認されなかったものを「○」で、表示ムラが確認されたものを「×」で表す。
【０１２７】
【表１】
【０１２８】
表１に示すように、所定の荷重をかけたときの柱状スペーサの頂部の変位量が０．４５μｍ以上であることで、振動や衝撃等に起因する表示ムラの発生を抑制し得ることが確認された（試料１〜６，９〜１４）。そして、柱状スペーサの上底部の直径を５〜３０μｍにすることで、この変位量を０．４５μｍ以上にすることができることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
ＦＦＳモードの液晶表示装置に用いるアレイ基板の製造と、当該液晶表示装置の製造において有用である。
【符号の説明】
【０１３０】
１，１０…アレイ基板
２…透明基板
３…薄膜トランジスタ
３１…走査線
３２…透明半導体層
Ｇ…ゲート電極
Ｓ…ソース電極
Ｄ…ドレイン電極
５…着色部
６…柱状スペーサ
６１…柱状積層部
６２…柱状突起
７…共通電極
７１…共通配線
８…画素電極
８１…スリット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板上に設けられてなる複数の走査線と、
前記走査線に交差するようにして前記透明基板上に設けられてなる複数の信号線と、
前記走査線及び前記信号線の交差部近傍に設けられてなる薄膜トランジスタと、
前記複数の走査線又は前記複数の信号線と平行に設けられてなる共通配線と、
前記共通配線に接続され、前記走査線及び前記信号線で区画されてなる領域内に形成されてなる共通電極と、
前記共通電極上に絶縁膜を介して設けられ、複数のスリットが形成されてなる画素電極と、
前記透明基板における表示領域に設けられてなる複数色の着色部と、
前記透明基板における非表示領域に設けられてなる柱状スペーサと
を備え、
前記柱状スペーサは、前記複数色の着色部のうちの１色の着色部を構成する材料からなる柱状突起又は前記複数色のうちの２色以上の着色部のそれぞれを構成する材料からなる着色層が積層されてなる柱状積層部と、前記柱状突起又は前記柱状積層部の上面に形成されてなる絶縁層とを含み、
前記柱状スペーサの頂部に９秒間で２００ｍＮまで前記透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における前記柱状スペーサの頂部の位置の前記透明基板に対する垂直方向の変位量が０．４５μｍ以上であることを特徴とするアレイ基板。
【請求項２】
前記柱状スペーサの上底部のサイズが、５〜３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のアレイ基板。
【請求項３】
前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズが、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズよりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載のアレイ基板。
【請求項４】
前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズと、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズとの比が、１：１．１〜１０．０であることを特徴とする請求項３に記載のアレイ基板。
【請求項５】
前記柱状スペーサの個数密度が、０．３〜３．０個／１ピクセルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアレイ基板。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向して配置される対向基板と、
前記アレイ基板及び対向基板の間隙に封入されてなる液晶材料により構成される液晶層と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板上に設けられてなる複数の走査線と、
前記走査線に交差するようにして前記透明基板上に設けられてなる複数の信号線と、
前記走査線及び前記信号線の交差部近傍に設けられてなる薄膜トランジスタと、
前記複数の走査線又は前記複数の信号線と平行に設けられてなる共通配線と、
前記共通配線に接続され、前記走査線及び前記信号線で区画されてなる領域内に形成されてなる共通電極と、
前記共通電極上に絶縁膜を介して設けられ、複数のスリットが形成されてなる画素電極と、
前記透明基板における表示領域に設けられてなる複数色の着色部と、
前記透明基板における非表示領域に設けられてなる柱状スペーサと
を備え、
前記柱状スペーサは、前記複数色の着色部のうちの１色の着色部を構成する材料からなる柱状突起又は前記複数色のうちの２色以上の着色部のそれぞれを構成する材料からなる着色層が積層されてなる柱状積層部と、前記柱状突起又は前記柱状積層部の上面に形成されてなる絶縁層とを含み、
前記柱状スペーサの頂部に９秒間で２００ｍＮまで前記透明基板に対して垂直方向に荷重をかけ、そのままの状態で５秒間保持したときに、荷重前後における前記柱状スペーサの頂部の位置の前記透明基板に対する垂直方向の変位量が０．４５μｍ以上であることを特徴とするアレイ基板。
【請求項２】
前記柱状スペーサの上底部のサイズが、５〜３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のアレイ基板。
【請求項３】
前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズが、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズよりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載のアレイ基板。
【請求項４】
前記柱状積層部の最上層に位置する着色層の上底部のサイズと、前記柱状積層部の最下層に位置する着色層の上底部のサイズとの比が、１：１．１〜１０．０であることを特徴とする請求項３に記載のアレイ基板。
【請求項５】
前記柱状スペーサの個数密度が、０．３〜３．０個／１ピクセルであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアレイ基板。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向して配置される対向基板と、
前記アレイ基板及び対向基板の間隙に封入されてなる液晶材料により構成される液晶層と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１５９７５８（Ｐ２０１２−１５９７５８Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０４１１（Ｐ２０１１−２０４１１）
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２日（２０１１．２．２）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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