(57)【要約】【課題】配向制御突起が設けられたカラーフィルタの製造にて、各色着色画素間で膜厚に差があっても、形成された配向制御突起間に高さ及び幅のバラツキを発生させないフォトマスクを提供する。カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタを提供する。【解決手段】配向制御突起の形成に対応したパターンは微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ）であり、該微細遮光膜（グレートーン部）はストライプ状遮光膜（５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂ）の幅方向中央部にストライプ状透光スリット（５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂ）が設けられている。ストライプ状遮光膜の幅が８〜１３μｍ、ストライプ状透光スリットの幅が１．５〜３．５μｍである。【選択図】図１２
2010175598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜厚に差のある複数色の着色画素上に、ポジ型フォトレジストを用い、近接露光により配向制御突起を形成する際に使用するフォトマスクにおいて、
１）前記フォトマスク上の、該配向制御突起の形成に対応したパターンは微細遮光膜（グレートーン部）であり、該微細遮光膜（グレートーン部）はストライプ状遮光膜の幅方向中央部にストライプ状透光スリットが設けられており、
２）前記複数色の着色画素の膜厚が、赤色着色画素、緑色着色画素、青色着色画素の順に厚いとき、
ａ）赤色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状遮光膜の幅（ａＲ）、緑色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状遮光膜の幅（ａＧ）、青色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状遮光膜の幅（ａＢ）を同一寸法とし、
ｂ）赤色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状透光スリットの幅（ｂＲ）、緑色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状透光スリットの幅（ｂＧ）、青色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状透光スリットの幅（ｂＢ）を、幅（ｂＢ）、幅（ｂＧ）、幅（ｂＲ）の順に大きい寸法とすることを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
前記ストライプ状遮光膜の幅の同一寸法が８〜１３μｍ、ストライプ状透光スリットの幅が１．５〜３．５μｍであることを特徴とする請求項１記載のフォトマスク。
【請求項３】
ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス、膜厚に差のある複数色の着色画素、透明導電膜が形成され、該透明導電膜上に配向制御突起を形成するカラーフィルタの製造方法において、
１）前記ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス、膜厚に差のある複数色の着色画素を順次に形成する工程、
２）該ブラックマトリックス、膜厚に差のある複数色の着色画素が形成されたガラス基板上の全面に透明導電膜を形成する工程、
３）該透明導電膜が形成されたガラス基板上に、ポジ型フォトレジストの塗膜を設け、フォトマスクを介した近接露光による露光及び現像処理により配向制御突起を形成する工程を具備し、
前記フォトマスクとして請求項１又は請求項２記載のフォトマスクを用い、配向制御突起を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のカラーフィルタの製造方法を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項５】
膜厚に差のある複数色の着色画素上に、ポジ型フォトレジストを用い、近接露光により配向制御突起及びフォトスペーサーを形成する際に使用するフォトマスクにおいて、
１）前記フォトマスク上の、該フォトスペーサーの形成に対応したパターンは遮光膜であり、
２）前記フォトマスク上の、該配向制御突起の形成に対応したパターンは微細遮光膜（グレートーン部）であり、該微細遮光膜（グレートーン部）はストライプ状遮光膜の幅方向中央部にストライプ状透光スリットが設けられており、
３）前記複数色の着色画素の膜厚が、赤色着色画素、緑色着色画素、青色着色画素の順に厚いとき、
ａ）赤色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のス
トライプ状遮光膜の幅（ａＲ）、緑色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状遮光膜の幅（ａＧ）、青色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状遮光膜の幅（ａＢ）を同一寸法とし、
ｂ）赤色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状透光スリットの幅（ｂＲ）、緑色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状透光スリットの幅（ｂＧ）、青色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状透光スリットの幅（ｂＢ）を、幅（ｂＢ）、幅（ｂＧ）、幅（ｂＲ）の順に大きい寸法とすることを特徴とするフォトマスク。
【請求項６】
前記ストライプ状遮光膜の幅の同一寸法が８〜１３μｍ、ストライプ状透光スリットの幅が１．５〜３．５μｍであることを特徴とする請求項５記載のフォトマスク。
【請求項７】
ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス、膜厚に差のある複数色の着色画素、透明導電膜が形成され、該透明導電膜上に配向制御突起及びフォトスペーサーを形成するカラーフィルタの製造方法において、
１）前記ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス、膜厚に差のある複数色の着色画素を順次に形成する工程、
２）該ブラックマトリックス、膜厚に差のある複数色の着色画素が形成されたガラス基板上の全面に透明導電膜を形成する工程、
３）該透明導電膜が形成されたガラス基板上に、ポジ型フォトレジストの塗膜を設け、フォトマスクを介した近接露光による露光及び現像処理により配向制御突起及びフォトスペーサーを形成する工程を具備し、
前記フォトマスクとして請求項５又は請求項６記載のフォトマスクを用い、配向制御突起及びフォトスペーサーを同時に形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項８】
請求項７記載のカラーフィルタの製造方法を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項９】
請求項８記載のカラーフィルタを用いて製造したことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチギャップを採用した液晶表示装置用のカラーフィルタの製造に関するものであり、特に、各色着色画素間で膜厚に差のあるカラーフィルタの透明導電膜上に、ポジ型フォトレジストを用いて近接露光にて配向制御突起を形成しても、各色着色画素上の配向制御突起間で高さ及び幅にバラツキが少ないカラーフィルタの製造を可能とするフォトマスク、カラーフィルタの製造方法、並びに、カラーフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板上にブラックマトリックスを形成し、次に、ブラックマトリックスが形成されたガラス基板上のブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素を形成し、更に透明導電膜を形成するといった方法が広く用いられている。
【０００３】
ブラックマトリックスは遮光性を有し、カラーフィルタの着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。このブラックマトリックスの形成は、例えば、黒色フォトレジストを用いたフォトリソグラフィ法によって形成するといった方法がとられている。
【０００４】
また、着色画素は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものであり、このブラックマトリックスが形成されたガラス基板上に、顔料などの色素を分散させたネガ型フォトレジストの塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられている。
また、透明導電膜の形成は、ブラックマトリックス及び着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
【０００５】
上記方法により製造されたカラーフィルタは、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタとして基本的な機能を備えたものである。多様な液晶表示装置の実用に伴い、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタには、上記基本的な機能に付随して、例えば、１）保護層（オーバーコート層）、２）スペーサー機能を有するフォトスペーサー（突起部）、３）液晶の配向を制御する配向制御突起、４）透過表示の領域と反射表示の領域を通過する光の位相を揃えるための光路差調整層、５）反射表示の領域への光散乱層、などの種々な機能がカラーフィルタの用途、仕様にもとづき付加されるようになった。
【０００６】
さて、液晶表示装置に電圧を印加した際に、液晶表示装置の正面、斜めにおける電圧／透過率曲線の、赤色、緑色、青色間の差を小さくし、液晶表示装置の視認性を向上させるために、赤色画素、緑色画素、青色画素の各々画素部分のセルギャップを青色画素、緑色画素、赤色画素の順に大きくする、所謂、マルチギャップが採用されている。
このマルチギャップを採用した液晶表示装置においては、３色画素間でセルギャップの大きな赤色画素のセルギャップと、小さな青色画素のセルギャップの差を、例えば、０．６〜１．２μｍ程度のものとしている。
【０００７】
このセルギャップの差をカラーフィルタ側に設けるとすると、例えば、カラーフィルタの着色画素の膜厚を、赤色着色画素、緑色着色画素、青色着色画素の順に厚くする手法が容易に考えられる。
図１は、セルギャップの差をカラーフィルタ側に設けた液晶表示装置の一例を模式的に示す断面図である。図１に示すカラーフィルタ（２０）は、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、赤色着色画素（４２Ｒ）、緑色着色画素（４２Ｇ）、青色着色画素（４２Ｂ）、及び透明導電膜（４３）が形成されたものである。
【０００８】
図１に示すように、液晶表示装置を構成するカラーフィルタ（２０）と対向基板（３０）との間のセルギャップにて、青色着色画素のセルギャップ（Ｇｐ−Ｂ）、緑色着色画素のセルギャップ（Ｇｐ−Ｇ）、赤色着色画素のセルギャップ（Ｇｐ−Ｒ）を、（Ｇｐ−Ｂ）＜（Ｇｐ−Ｇ）＜（Ｇｐ−Ｒ）の順に大きくするために、カラーフィルタ側にて、カラーフィルタの赤色着色画素の膜厚（ｔＲ）、緑色着色画素の膜厚（ｔＧ）、青色着色画素の膜厚（ｔＢ）を、（ｔＲ）＜（ｔＧ）＜（ｔＢ）の順に厚くしたものである。
【０００９】
このように、着色画素の膜厚を、（ｔＲ）＜（ｔＧ）＜（ｔＢ）の順に厚く形成することは、例えば、各色着色画素の形成に用いる着色フォトレジストの組成を調整することによって、着色画素の膜厚を、（ｔＲ）＜（ｔＧ）＜（ｔＢ）の順に厚く設けても、各々の着色画素が、適切な色度を有する着色画素として機能させることは可能である。
【００１０】
しかし、このような、着色画素の膜厚を、（ｔＲ）＜（ｔＧ）＜（ｔＢ）の順に厚く設けたカラーフィルタに、前記液晶の配向を制御する配向制御突起を付加した際には、各色着色画素上に形成される配向制御突起（Ｍｖ）の高さ及び幅に差異が生じる。この配向制御突起（Ｍｖ）の高さ及び幅の差異は、液晶の配向を制御する機能に差が生じ、応答速度、コントラスト、透過率などが各色着色画素で異なったものとなるといった問題が発生する。
【００１１】
図２は、図１に示すカラーフィルタ（２０）に配向制御突起（Ｍｖ）を形成する方法の一例を示す断面図である。図２に示すように、ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたガラス基板（４０）上にフォトレジスト層（６０）が設けられている。図２は、配向制御突起（Ｍｖ）を形成するフォトレジストとして、ポジ型フォトレジストが用いられた例である。配向制御突起（Ｍｖ）の形成には、要求される断面形状及び電気特性の点からポジ型フォトレジストが広く用いられている。
【００１２】
図２中、フォトレジスト層（６０）の上方には近接露光のギャップ（Ｇ）を設けてフォトマスク（ＰＭ）が、その膜面（３１）をフォトレジスト層（６０）に対向させて配置されている。図２に示すように、このフォトマスク（ＰＭ）には、配向制御突起（Ｍｖ）の形成に対応した遮光部（３２）が設けられ、遮光部（３２）以外の部分は透光部（３３）となっている。
【００１３】
図２に示すように、配向制御突起形成用のフォトレジスト層（６０）にフォトマスク（ＰＭ）を介した露光（Ｅ）、現像処理を行って、配向制御突起（Ｍｖ）を形成する。図２においては、既に現像処理が完了し、配向制御突起（Ｍｖ）が形成された状態のものを点線で示してある。
【００１４】
透明導電膜（４３）上に設けられたフォトレジスト層（６０）の厚さは、青色着色画素（４２Ｂ）上の厚さ（Ｈ−Ｂ）、緑色着色画素（４２Ｇ）上の厚さ（Ｈ−Ｇ）、赤色着色画素（４２Ｒ）上の厚さ（Ｈ−Ｒ）の順に厚いものとなっている。（（Ｈ−Ｂ）＜（Ｈ−Ｇ）＜（Ｈ−Ｒ））。
これは、フォトレジストは塗布した段階で、或いは、塗布した直後の延展により、着色画素の高さの差に追従するような膜厚になる性向を有するためである。
【００１５】
図３は、現像処理が完了し、配向制御突起（Ｍｖ）が形成された状態の断面図である。図３に示すように、青色着色画素（４２Ｂ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｂ）の高さ（ｈＢ）、緑色着色画素（４２Ｇ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｇ）の高さ（ｈＧ）、赤色着色画素（４２Ｒ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ）の高さ（ｈＲ）は、（ｈＢ）＜（ｈＧ）＜（ｈＲ）の順に高いものとなっている。
また、青色着色画素（４２Ｂ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｂ）の幅（ｗＢ）、緑色着色画素（４２Ｇ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｇ）の幅（ｗＧ）、赤色着色画素（４２Ｒ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ）の幅（ｗＲ）は、（ｗＢ）＜（ｗＧ）＜（ｗＲ）の順に大きなものとなっている。
【００１６】
一方、図４は、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、透明導電膜（４３）が順次に形成された、該透明導電膜（４３）上に配向制御突起及びフォトスペーサーが形成されたカラーフィルタの一例の平面図である。図４は、カラーフィルタの一画素を拡大し模式的に示したものである。また、図５は、図４におけるＤ−Ｄ線での断面を更に拡大して示した断面図である。このカラーフィルタ（２１）の着色画素の膜厚は、図１〜図３に示すカラーフィルタ（２０、２０’）と異なり、マルチギャップ用のカラーフィルタではなく、青色着色画素、緑色着色画素、赤色着色画素の各々の膜厚（ｔ）が同一である。３色の着色画素を総称して着色画素（４２）で表している。
【００１７】
図４、及び図５に示すように、この一例に示すカラーフィルタは、図４中、Ｘ軸及びＹ軸方向に設けられたブラックマトリックス（４１）の交点の上方にフォトスペーサー（Ｐｓ）が形成されている。また、配向制御突起（Ｍｖ）は、平面視でストライプ状であり画素内で屈曲して形成されている。
液晶表示装置を構成する基板間の間隔を設定するフォトスペーサー（Ｐｓ）の高さ（ｈ１２）は、２〜４μｍ程度であり、液晶の配向を制御する配向制御突起（Ｍｖ）の高さ（ｈ１１）は、０．８〜１．４μｍ程度である。フォトスペーサー（Ｐｓ）の高さ（ｈ１２）と、配向制御突起（Ｍｖ）の高さ（ｈ１１）は、ｈ１２＞ｈ１１の関係にある。
【００１８】
図６（ａ）は、配向制御突起（Ｍｖ）及びフォトスペーサー（Ｐｓ）を、同一のフォトレジストを用い、１工程で同時に形成する方法の一例を示す断面図である。図６（ａ）は、配向制御突起（Ｍｖ）に要求される断面形状及び電気特性を優先し、同一のフォトレジストとしてポジ型フォトレジストを用いたものである。図６（ａ）に示すように、ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたガラス基板（４０）上にポジ型フォトレジストを用いたフォトレジスト層（６０−２）が設けられている。
【００１９】
図６（ａ）中、フォトレジスト層（６０−２）の上方には近接露光のギャップ（Ｇ）を設けてフォトマスク（ＰＭ２）が、その膜面をフォトレジスト層（６０−２）に対向させて配置されている。このフォトマスク（ＰＭ２）には、フォトスペーサー（Ｐｓ）の形成に対応した遮光部（３２）と、配向制御突起（Ｍｖ）の形成に対応した半透光部（３４）が設けられている。遮光部（３２）及び半透光部（３４）以外の部分は、透光部（３３）である。
【００２０】
図６（ａ）に示すように、フォトレジスト層（６０−２）にフォトマスク（ＰＭ２）を介した露光（Ｅ）、現像処理を行って、フォトスペーサー（Ｐｓ）より高さの低い配向制御突起（Ｍｖ）をフォトスペーサー（Ｐｓ）の形成と同時に形成する。
図６（ａ）においては、既に現像処理が完了し、形成された状態の配向制御突起（Ｍｖ）及びフォトスペーサー（Ｐｓ）を点線で示してある。
図６（ｂ）は、現像処理後の段階での配向制御突起（Ｍｖ）及びフォトスペーサー（Ｐｓ）の断面図である。フォトスペーサー（Ｐｓ）の高さ（ｈ４）より高さの低い（ｈ３）配
向制御突起（Ｍｖ）が形成されている。
【００２１】
ところで、図７は、図４に示す配向制御突起（Ｍｖ）及びフォトスペーサー（Ｐｓ）が形成されたカラーフィルタの他の例の平面図であるが、図４、５に示すカラーフィルタ（２１）と異なり、前記図１、２に示す、着色画素の膜厚を、（ｔＲ）＜（ｔＧ）＜（ｔＢ）の順に厚く設けたカラーフィルタ（２０）の透明導電膜（４３）上に、配向制御突起（Ｍｖ）とフォトスペーサー（Ｐｓ）が形成されたカラーフィルタ（２２）である。
また、図８（ａ）は、図７のＡ−Ａ線での断面を更に拡大した断面図、図８（ｂ）は、図７のＢ−Ｂ線での断面を更に拡大した断面図、また、図８（ｃ）は、図７のＣ−Ｃ線での断面を更に拡大した断面図である。
【００２２】
図７、８に示すように、このカラーフィルタ（２２）は、赤色着色画素（４２Ｒ）、緑色着色画素（４２Ｇ）、青色着色画素（４２Ｂ）が図７中、Ｘ軸方向に隣接して設けられており、赤色着色画素（４２Ｒ）、緑色着色画素（４２Ｇ）、青色着色画素（４２Ｂ）の膜厚は、赤色着色画素（４２Ｒ）、緑色着色画素（４２Ｇ）、青色着色画素（４２Ｂ）の順に厚く設けられている（ｔＲ＜ｔＧ＜ｔＢ）。また、図７中、Ｘ軸及びＹ軸方向に設けられたブラックマトリックス（４１）の各交点の上方にフォトスペーサー（Ｐｓ）が設けられている。
【００２３】
このようなカラーフィルタ（２２）の、配向制御突起（Ｍｖ）及びフォトスペーサー（Ｐｓ）を、前記図６（ａ）に示すような手法、すなわち、フォトスペーサー（Ｐｓ）の形成に対応した遮光部（３２）と、配向制御突起（Ｍｖ）形成に対応した半透光部（３４）が設けられフォトマスクを同一のポジ型フォトレジストを塗膜とし、１工程で同時に形成すると、着色画素の膜厚が、赤色着色画素（４２Ｒ）、緑色着色画素（４２Ｇ）、青色着色画素（４２Ｂ）の順に厚く設けられているので（ｔＲ＜ｔＧ＜ｔＢ）、前記図１〜図３に示す手法と同様に、配向制御突起（Ｍｖ）の高さ及び幅に差異が生じ、これによる液晶の配向を制御する機能に差が生じ、応答速度、コントラスト、透過率などが各色着色画素で異なったものとなるといった問題が発生する。
【００２４】
図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、ポジ型フォトレジスト層（６０−２）が、青色着色画素（４２Ｂ）上、緑色着色画素（４２Ｇ）上、赤色着色画素（４２Ｒ）上の順に厚く塗布されているので、得られる配向制御突起（（Ｍｖ−Ｂ２）、（Ｍｖ−Ｇ２）、（Ｍｖ−Ｒ２））は、青色着色画素（４２Ｂ）上、緑色着色画素（４２Ｇ）上、赤色着色画素（４２Ｒ）上の順に高いものとなり（（ｈＢ−２）＜（ｈＧ−２）＜（ｈＲ−２））、また、その幅は、この順に大きなものとなる（（ｗＢ−２）＜（ｗＧ−２）＜（ｗＲ−２））。
【特許文献１】特許第４１３２５２８号公報
【特許文献２】特許第３２５５１０７号公報
【特許文献３】特許第３６５１８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ガラス基板（４０）上に、ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、透明導電膜（４３）が設けられた、該透明導電膜（４３）上に配向制御突起が設けられたカラーフィルタの製造において、着色画素が、赤色着色画素、緑色着色画素、青色着色画素間で膜厚に差のあるマルチギャップを採用した液晶表示装置用のカラーフィルタであって、配向制御突起の形成にポジ型フォトレジストを用い、近接露光にて露光を与えても、青色着色画素上、緑色着色画素上、
赤色着色画素上に形成される配向制御突起間で配向制御突起の高さ及び幅のバラツキが発生することのないカラーフィルタの製造を可能とするフォトマスクを提供することを課題とするものである。
また、上記フォトマスクを用いたカラーフィルタの製造方法、並びに、カラーフィルタを提供することを課題とする。
【００２６】
また、本発明は、前記透明導電膜（４３）上に配向制御突起及びフォトスペーサーが設けられたカラーフィルタの製造において、着色画素が、赤色着色画素、緑色着色画素、青色着色画素間で膜厚に差のあるマルチギャップを採用した液晶表示装置用のカラーフィルタであって、配向制御突起の及びフォトスペーサー形成にポジ型フォトレジストを用い、フォトスペーサーの形成に対応した遮光部と、配向制御突起形成に対応した半透光部が設けられフォトマスクを介した近接露光にて露光を与えても、青色着色画素上、緑色着色画素上、赤色着色画素上に形成される配向制御突起間で配向制御突起の高さ及び幅のバラツキが発生することのないカラーフィルタの製造を可能とするフォトマスクを提供することを課題とするものである。
また、上記フォトマスクを用いたカラーフィルタの製造方法、並びに、カラーフィルタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は、膜厚に差のある複数色の着色画素上に、ポジ型フォトレジストを用い、近接露光により配向制御突起を形成する際に使用するフォトマスクにおいて、
１）前記フォトマスク上の、該配向制御突起の形成に対応したパターンは微細遮光膜（グレートーン部）であり、該微細遮光膜（グレートーン部）はストライプ状遮光膜の幅方向中央部にストライプ状透光スリットが設けられており、
２）前記複数色の着色画素の膜厚が、赤色着色画素、緑色着色画素、青色着色画素の順に厚いとき、
ａ）赤色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状遮光膜の幅（ａＲ）、緑色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状遮光膜の幅（ａＧ）、青色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状遮光膜の幅（ａＢ）を同一寸法とし、
ｂ）赤色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状透光スリットの幅（ｂＲ）、緑色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状透光スリットの幅（ｂＧ）、青色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状透光スリットの幅（ｂＢ）を、幅（ｂＢ）、幅（ｂＧ）、幅（ｂＲ）の順に大きい寸法とすることを特徴とするフォトマスクである。
【００２８】
また、本発明は、上記発明によるフォトマスクにおいて、前記ストライプ状遮光膜の幅の同一寸法が８〜１３μｍ、ストライプ状透光スリットの幅が１．５〜３．５μｍであることを特徴とするフォトマスクである。
【００２９】
また、本発明は、ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス、膜厚に差のある複数色の着色画素、透明導電膜が形成され、該透明導電膜上に配向制御突起を形成するカラーフィルタの製造方法において、
１）前記ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス、膜厚に差のある複数色の着色画素を順次に形成する工程、
２）該ブラックマトリックス、膜厚に差のある複数色の着色画素が形成されたガラス基板上の全面に透明導電膜を形成する工程、
３）該透明導電膜が形成されたガラス基板上に、ポジ型フォトレジストの塗膜を設け、フ
ォトマスクを介した近接露光による露光及び現像処理により配向制御突起を形成する工程を具備し、
前記フォトマスクとして請求項１又は請求項２記載のフォトマスクを用い、配向制御突起を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００３０】
また、本発明は、請求項３記載のカラーフィルタの製造方法を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタである。
【００３１】
また、本発明は、膜厚に差のある複数色の着色画素上に、ポジ型フォトレジストを用い、近接露光により配向制御突起及びフォトスペーサーを形成する際に使用するフォトマスクにおいて、
１）前記フォトマスク上の、該フォトスペーサーの形成に対応したパターンは遮光膜であり、
２）前記フォトマスク上の、該配向制御突起の形成に対応したパターンは微細遮光膜（グレートーン部）であり、該微細遮光膜（グレートーン部）はストライプ状遮光膜の幅方向中央部にストライプ状透光スリットが設けられており、
３）前記複数色の着色画素の膜厚が、赤色着色画素、緑色着色画素、青色着色画素の順に厚いとき、
ａ）赤色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状遮光膜の幅（ａＲ）、緑色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状遮光膜の幅（ａＧ）、青色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状遮光膜の幅（ａＢ）を同一寸法とし、
ｂ）赤色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状透光スリットの幅（ｂＲ）、緑色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状透光スリットの幅（ｂＧ）、青色着色画素上の配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状透光スリットの幅（ｂＢ）を、幅（ｂＢ）、幅（ｂＧ）、幅（ｂＲ）の順に大きい寸法とすることを特徴とするフォトマスクである。
【００３２】
また、本発明は、上記発明によるフォトマスクにおいて、前記ストライプ状遮光膜の幅の同一寸法が８〜１３μｍ、ストライプ状透光スリットの幅が１．５〜３．５μｍであることを特徴とするフォトマスクである。
【００３３】
また、本発明は、ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス、膜厚に差のある複数色の着色画素、透明導電膜が形成され、該透明導電膜上に配向制御突起及びフォトスペーサーを形成するカラーフィルタの製造方法において、
１）前記ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス、膜厚に差のある複数色の着色画素を順次に形成する工程、
２）該ブラックマトリックス、膜厚に差のある複数色の着色画素が形成されたガラス基板上の全面に透明導電膜を形成する工程、
３）該透明導電膜が形成されたガラス基板上に、ポジ型フォトレジストの塗膜を設け、フォトマスクを介した近接露光による露光及び現像処理により配向制御突起及びフォトスペーサーを形成する工程を具備し、
前記フォトマスクとして請求項５又は請求項６記載のフォトマスクを用い、配向制御突起及びフォトスペーサーを同時に形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００３４】
また、本発明は、請求項７記載のカラーフィルタの製造方法を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタである。
【００３５】
また、本発明は、請求項８記載のカラーフィルタを用いて製造したことを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００３６】
本発明は、膜厚に差のある複数色の着色画素上に、ポジ型フォトレジストを用い、近接露光により配向制御突起を形成する際に使用するフォトマスクにおいて、１）該配向制御突起の形成に対応したパターンは微細遮光膜（グレートーン部）であり、該微細遮光膜（グレートーン部）はストライプ状遮光膜の幅方向中央部にストライプ状透光スリットが設けられており、２）前記複数色の着色画素の膜厚が、赤色着色画素、緑色着色画素、青色着色画素の順に厚いとき微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状遮光膜の幅（ａＲ）、幅（ａＧ）、幅（ａＢ）を同一寸法とし、３）微細遮光膜（グレートーン部）のストライプ状透光スリットの幅（ｂＲ）、幅（ｂＧ）、幅（ｂＢ）を、幅（ｂＢ）、幅（ｂＧ）、幅（ｂＲ）の順に大きい寸法とするので、配向制御突起の形成にポジ型フォトレジストを用い、近接露光にて露光を与えても、赤色着色画素上、緑色着色画素上、青色着色画素上に形成される配向制御突起間で配向制御突起の高さ及び幅のバラツキを発生させないフォトマスクとなる。
【００３７】
また、本発明は、上記フォトマスクにおいて、前記ストライプ状遮光膜の幅の同一寸法が９〜１３μｍ、ストライプ状透光スリットの幅が１．５〜１．９μｍであるので、高さ０．８〜１．４μｍ程度の配向制御突起を具備するカラーフィルタの製造を可能とするフォトマスクとなる。
また、本発明は、上記フォトマスクを用いてカラーフィルタを製造するので、ポジ型フォトレジストを用いても、配向制御突起の高さ及び幅のバラツキが大きくなることのないカラーフィルタの製造が可能となる。
また、これにより、フォトマスクは廉価なものとなり、また、廉価に、また工期を短縮しカラーフィルタを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図９は、本発明によるカラーフィルタの一例を示す平面図である。また、図１０（ａ）は、図９のＡ−Ａ線での断面を更に拡大した断面図、図１０（ｂ）は、図９のＢ−Ｂ線での断面を更に拡大した断面図、また、図１０（ｃ）は、図９のＣ−Ｃ線での断面を更に拡大した断面図である。
【００３９】
図９及び図１０に示すように、このカラーフィルタ（２３）は、ガラス基板（４０）上に、ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、透明導電膜（４３）が設けられた、該透明導電膜（４３）上にストライプ状の配向制御突起が設けられたカラーフィルタであり、その着色画素は、赤色着色画素（４２Ｒ）、緑色着色画素（４２Ｇ）、青色着色画素（４２Ｂ）間で膜厚に差のあるマルチギャップを採用した液晶表示装置用のカラーフィルタである。
【００４０】
このカラーフィルタ（２３）は、赤色着色画素（４２Ｒ）、緑色着色画素（４２Ｇ）、青色着色画素（４２Ｂ）が図９中、Ｘ軸方向に隣接して設けられており、赤色着色画素（４２Ｒ）、緑色着色画素（４２Ｇ）、青色着色画素（４２Ｂ）の膜厚は、赤色着色画素の膜厚（ｔＲ）、緑色着色画素の膜厚（ｔＧ）、青色着色画素の膜厚（ｔＢ）の順に厚く設けられている（ｔＲ＜ｔＧ＜ｔＢ）。
【００４１】
本発明によるカラーフィルタ（２３）の配向制御突起は、着色画素の膜厚を、膜厚（ｔＲ）、膜厚（ｔＧ）、膜厚（ｔＢ）の順に厚く設けた着色画素上に、透明導電膜（４３）
を介してポジ型フォトレジストを用い、近接露光にて青色着色画素上、緑色着色画素上、赤色着色画素上に形成された配向制御突起（（Ｍｖ−Ｂ３）、（Ｍｖ−Ｇ３）、（Ｍｖ−Ｒ３））であるが、配向制御突起間での配向制御突起の高さの差は僅少なものとなっている（（ｈＢ−３）≒（ｈＧ−３）≒（ｈＲ−３））。また、配向制御突起間での配向制御突起の幅の差は僅少なものとなっている（（ｗＢ−３）≒（ｗＧ−３）≒（ｗＲ−３））。
【００４２】
図１１は、図９及び図１０に示すカラーフィルタ（２３）の配向制御突起を形成する際に用いるフォトマスクの一例を示す断面図である。図１１（ａ）は、図１０（ａ）に示す部分、すなわち、赤色着色画素（４２Ｒ）上の配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ３）の形成に対応するフォトマスク（ＰＭ３）上の部分の断面図である。また、図１１（ｂ）は、図１０（ｂ）に示す部分、すなわち、緑色着色画素（４２Ｇ）上の配向制御突起（Ｍｖ−Ｇ３）の形成に対応するフォトマスク（ＰＭ３）上の部分の断面図、図１１（ｃ）は、図１０（ｃ）に示す部分、すなわち、青色着色画素（４２Ｂ）上の配向制御突起（Ｍｖ−Ｂ３）の形成に対応するフォトマスク（ＰＭ３）上の部分の断面図を表したものである。
【００４３】
図１１（ａ）に示すように、フォトマスク（ＰＭ３）には、赤色着色画素（４２Ｒ）上の配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ））が設けられており、微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ）以外の部分は、透光部（５３）である。
図１２（ａ）は、図１１（ａ）に示す赤色着色画素（４２Ｒ）上の配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ））を拡大して示す平面図、及び該平面図のＥ−Ｅ線での断面図である。
図１２（ａ）に示すように、配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ））は、ストライプ状遮光膜（５５Ｒ）の幅方向（図１２中、Ｘ方向）の中央部にストライプ状透光スリット（５６Ｒ）が設けられた構成である。
【００４４】
微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ）は、光を遮光する微細なストライプ状遮光膜（５５Ｒ）部分と、光を透光する微細なストライプ状透光スリット（５６Ｒ）部分で構成される微細遮光膜である。
フォトマスクを使用する際に、フォトマスクとフォトレジスト層との間に十分なギャップを与えて、この微細遮光膜を均一な透過率を有するものとして機能させた用い方をする。その透過率は、ストライプ状遮光膜（５５Ｒ）部分と、ストライプ状透光スリット（５６Ｒ）部分の面積比を調節して設定する。
ストライプ状遮光膜の材料は、例えば、Ｃｒ及びＣｒＯを用いた低反射膜である。
【００４５】
図１１（ｂ）に示すように、フォトマスク（ＰＭ３）には、緑色着色画素（４２Ｇ）上の配向制御突起（Ｍｖ−Ｇ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｇ））が設けられており、微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｇ）以外の部分は、透光部（５３）である。
図１２（ｂ）は、図１１（ｂ）に示す緑色着色画素（４２Ｇ）上の配向制御突起（Ｍｖ−Ｇ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｇ））を拡大して示す平面図、及び該平面図のＦ−Ｆ線での断面図である。
図１２（ｂ）に示すように、配向制御突起（Ｍｖ−Ｇ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｇ））は、ストライプ状遮光膜（５５Ｇ）の幅方向（図１２中、Ｘ方向）の中央部にストライプ状透光スリット（５６Ｇ）が設けられた構成である。
【００４６】
同様に、図１１（ｃ）に示すように、フォトマスク（ＰＭ３）には、緑色着色画素（４
２Ｂ）上の配向制御突起（Ｍｖ−Ｂ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｂ））が設けられており、
図１２（ｃ）に示すように、配向制御突起（Ｍｖ−Ｂ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｂ））は、ストライプ状遮光膜（５５Ｂ）の幅方向（図１２中、Ｘ方向）の中央部にストライプ状透光スリット（５６Ｂ）が設けられた構成である。
【００４７】
図１２において、配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ））のストライプ状遮光膜（５５Ｒ）の幅（ａＲ）と、配向制御突起（Ｍｖ−Ｇ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｇ））のストライプ状遮光膜（５５Ｇ）の幅（ａＧ）と、配向制御突起（Ｍｖ−Ｂ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｂ））のストライプ状遮光膜（５５Ｂ）の幅（ａＢ）は同一寸法である（幅（ａＲ）＝幅（ａＧ）＝幅（ａＢ））。
【００４８】
また、配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ））のストライプ状透光スリット（５６Ｒ）の幅（ｂＲ）、配向制御突起（Ｍｖ−Ｇ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｇ））のストライプ状透光スリット（５６Ｇ）の幅（ｂＧ）、配向制御突起（Ｍｖ−Ｂ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｂ））のストライプ状透光スリット（５６Ｂ）の幅（ｂＢ）は、幅（ｂＢ）、幅（ｂＧ）、幅（ｂＲ）の順に大きい寸法である。
【００４９】
上記のように、各ストライプ状遮光膜（５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂ）の幅は、同一寸法であり（幅（ａＲ）＝幅（ａＧ）＝幅（ａＢ））、各ストライプ状透光スリット（５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂ）の幅は、幅（ｂＢ）＜幅（ｂＧ）＜幅（ｂＲ）であるので、各微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ）の透過率は、微細遮光膜（５４Ｂ）、微細遮光膜（５４Ｇ）、微細遮光膜（５４Ｒ）の順に高い値になる。
【００５０】
ポジ型フォトレジストを用いた際、得られる配向制御突起の高さは、透過率の高い微細遮光膜に対応した配向制御突起の方が、透過率の低い微細遮光膜に対応した配向制御突起よりも低い高さの配向制御突起となる。
従って、以下に述べるように、着色画素上に設けられた、配向制御突起形成用のフォトレジスト層の厚さが、青色着色画素上の厚さ（Ｈ−Ｂ）、緑色着色画素上の厚さ（Ｈ−Ｇ）、赤色着色画素上の厚さ（Ｈ−Ｒ）の順に厚いものとなっていても、得られる配向制御突起の高さを略同一の高さすることが可能となる。
【００５１】
図１３は、図１１及び図１２に示すフォトマスク（ＰＭ３）を用い、本発明における配向制御突起を形成する方法の断面図である。図１３は、図９のＨ−Ｈ線での断面に対応させて表したものである。図１３に示すように、ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたガラス基板（４０）上にフォトレジスト層（６０−３）が形成されている。着色画素の膜厚は、赤色着色画素（４２Ｒ）、緑色着色画素（４２Ｇ）、青色着色画素（４２Ｂ）の順に厚いものとなっている。
【００５２】
図１３では、配向制御突起を形成するフォトレジストとして、ポジ型フォトレジストが用いられている。図１３中、フォトレジスト層（６０−３）の上方には近接露光のギャップ（Ｇ）を設けてフォトマスク（ＰＭ３）が、その膜面（３１）をフォトレジスト層（６０−３）に対向させて配置されている。このフォトマスク（ＰＭ３）には、配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ３、Ｍｖ−Ｇ３、Ｍｖ−Ｂ３）の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ）が設けられ、微細遮光膜（グレートーン部）以外の部分は透光部（５３）となっている。
【００５３】
図１３に示すように、配向制御突起形成用のフォトレジスト層（６０−３）にフォトマスク（ＰＭ３）を介した露光（Ｅ）、現像処理を行って、配向制御突起を形成する。図１３においては、既に現像処理が完了し、配向制御突起が形成された状態のものを点線で示してある。
【００５４】
透明導電膜（４３）上に設けられたフォトレジスト層（６０−３）の厚さは、青色着色画素（４２Ｂ）上の厚さ（Ｈ−Ｂ）、緑色着色画素（４２Ｇ）上の厚さ（Ｈ−Ｇ）、赤色着色画素（４２Ｒ）上の厚さ（Ｈ−Ｒ）の順に厚いものとなっている。（（Ｈ−Ｂ）＜（Ｈ−Ｇ）＜（Ｈ−Ｒ））。
【００５５】
前記図１０は、現像処理が完了し、配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ３、Ｍｖ−Ｇ３、Ｍｖ−Ｂ３）が形成された状態の断面図である。図１０に示すように、青色着色画素（４２Ｂ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｂ３）の高さ（ｈＢ−３）、緑色着色画素（４２Ｇ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｇ３）の高さ（ｈＧ−３）、赤色着色画素（４２Ｒ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ３）の高さ（ｈＲ−３）は、略同一の高さとなっている（（ｈＢ−３）≒（ｈＧ−３）≒（ｈＲ−３））。
また、青色着色画素（４２Ｂ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｂ３）の幅（ｗＢ）、緑色着色画素（４２Ｇ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｇ３）の幅（ｗＧ）、赤色着色画素（４２Ｒ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ３）の幅（ｗＲ）は、略同一の大きなものとなっている（（ｗＢ−３）≒（ｗＧ−３）≒（ｗＲ−３））。
【００５６】
これは、上記フォトマスク（ＰＭ３）上の、配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ３、Ｍｖ−Ｇ３、Ｍｖ−Ｂ３）の形成に対応したパターンとして、微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ）を用い、その寸法を上記の関係に保ことによって、異なる透過率を有する微細遮光膜として機能させたためにもたらされたものである。
【実施例】
【００５７】
以下に実施例により具体的に説明する。
＜実施例１＞
Ａ）ブラックマトリックスの形成
基板として無アルカリガラスを用い、該基板上に黒色フォトレジストをスリットコータにて塗布、プレベーク後に所定のフォトマスクを介した露光、現像、ポストベークを施し、１．３５μｍ厚のブラックマトリックスを形成した。
Ｂ）着色画素の形成
上記ブラックマトリックスが形成された基板上に、赤色フォトレジストをスリットコータにて塗布、プレベーク後に所定のフォトマスクを介した露光、現像、ポストベークを施し、赤色着色画素を形成した。同様にして緑色着色画素、青色着色画素を形成し、各々の膜厚を、１．７５μｍ厚、２．３５μｍ厚、２．９５μｍ厚とし、ギャップ差１．２０μｍのマルチギャップ用の着色画素とした。
Ｃ）透明導電膜の形成
上記着色画素が形成された基板上に、スパッタ法を用いて、インジュウム錫酸化物を０．１４μｍ厚に成膜、アニール処理を施し透明導電膜の形成した。
【００５８】
Ｄ）配向制御突起の形成
ａ）フォトレジストとして、ローム・アンド・ハース電子材料（株）製：ノボラック樹脂ポジ型フォトレジストを用いた。上記透明導電膜上に、ポジ型フォトレジストをスリットコータにて塗布、プレベーク後に下記のフォトマスクを介した露光、現像、ポストベークを施し、配向制御突起の形成を形成した。露光は、ギャップ１３０μｍの近接露光により
、ｉ線露光量４０ｍＪ／ｃｍ2 を与えた。
ｂ）フォトマスク
配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）は、そのストライプ状遮光膜の幅の寸法、及びストライプ状透光スリットの幅の寸法を表１に示すものとした。
ｃ）得られた配向制御突起
高さ：１．２±０．２μｍ、大きさ：１０．０±２．０μｍを目標にして形成した配向制御突起の高さ、及び大きさを表２に示す。
Ｅ）図１３に示すようにして、配向制御突起を形成した結果、表２に示すように、良好な結果が得られた。すなわち、配向制御突起の高さのバラツキのレンジ：０．０４μｍ、大きさのバラツキのレンジ：０．０μｍの配向制御突起が得られている。
【００５９】
【表１】
2010175598.tif 000003
【００６０】
【表２】
2010175598.tif 000004
【００６１】
尚、実施例１に対応した比較になるものとして、フォトマスクには図２に示すような配向制御突起の形成に対応した遮光部が９μｍ幅で設けられ、遮光部以外の部分は透光部となっているフォトマスクを用いた以外は実施例１と同様にした。
実施例１と同様にして配向制御突起を形成した結果は、表３に示すように、配向制御突起の高さのバラツキのレンジ：０．２３μｍ、大きさのバラツキのレンジ：０．８μｍであり、実施例１と比較し大幅に劣るものであった。
【表３】
2010175598.tif 000005
【００６２】
図１４は、請求項８に係わるカラーフィルタの一例を示す平面図である。また、図１５（ａ）は、図１４のＡ−Ａ線での断面を更に拡大した断面図、図１５（ｂ）は、図１４のＢ−Ｂ線での断面を更に拡大した断面図、また、図１５（ｃ）は、図１４のＣ−Ｃ線での断面を更に拡大した断面図である。
【００６３】
図１４及び図１５に示すように、このカラーフィルタ（２４）は、ガラス基板（４０）上に、ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、透明導電膜（４３）が設けられた、該透明導電膜（４３）上にストライプ状の配向制御突起及びフォトスペーサーが設けられたカラーフィルタであり、その着色画素は、赤色着色画素の膜厚（ｔＲ）、緑色着色画素の膜厚（ｔＧ）、青色着色画素の膜厚（ｔＢ）の順に厚く設けられている（ｔＲ＜ｔＧ＜ｔＢ）マルチギャップを採用した液晶表示装置用のカラーフィルタである。
【００６４】
本発明によるカラーフィルタ（２４）の配向制御突起は、着色画素の膜厚を、膜厚（ｔＲ）、膜厚（ｔＧ）、膜厚（ｔＢ）の順に厚く設けた着色画素上に、透明導電膜（４３）を介してポジ型フォトレジストを用い、近接露光にて青色着色画素上、緑色着色画素上、赤色着色画素上に形成された配向制御突起（（Ｍｖ−Ｂ４）、（Ｍｖ−Ｇ４）、（Ｍｖ−Ｒ４））であるが、配向制御突起間での配向制御突起の高さの差は僅少なものとなっている（（ｈＢ−４）≒（ｈＧ−４）≒（ｈＲ−４））。また、配向制御突起間での配向制御突起の幅の差は僅少なものとなっている（（ｗＢ−４）≒（ｗＧ−４）≒（ｗＲ−４））。
【００６５】
図１６は、図１４及び図１５に示すカラーフィルタ（２４）の配向制御突起及びフォトスペーサーを形成する際に用いるフォトマスクの一例を示す断面図である。図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、各々図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す部分に対応した断面図を表したものである。
図１６（ａ）に示すように、フォトマスク（ＰＭ４）には、フォトスペーサーの形成に対応したパターン（遮光膜（５２））、及び赤色着色画素（４２Ｒ）上の配向制御突起（Ｍ
ｖ−Ｒ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ））が設けられており、微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ）及び  遮光膜（５２）以外の部分は、透光部（５３）である。
【００６６】
前記図１２（ａ）は、前記図１１（ａ）に示す、フォトマスク（ＰＭ３）の、赤色着色画素（４２Ｒ）上の配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ３）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ））を拡大して示す平面図、及び該平面図のＥ−Ｅ線での断面図であるが、前記図１２（ａ）は又、図１６（ａ）に示す、フォトマスク（ＰＭ４）の、赤色着色画素（４２Ｒ）上の配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ４）の形成に対応したパターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ））を拡大して示す平面図、及び該平面図のＥ−Ｅ線での断面図を兼ねたものである。
【００６７】
図１２（ａ）に示すように、パターン（微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ））は、フォトマスク（ＰＭ４）の、配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ４）の形成に対応したパターンであり、ストライプ状遮光膜（５５Ｒ）の幅方向（図１２中、Ｘ方向）の中央部にストライプ状透光スリット（５６Ｒ）が設けられた構成である。
緑色着色画素（４２Ｇ）上の配向制御突起（Ｍｖ−Ｇ４）、及び青色着色画素（４２Ｂ）上の配向制御突起（Ｍｖ−Ｂ４）の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｇ）、（５４Ｂ））も同様な構成であり、また、同様な機能をもたせている。
【００６８】
図１６に示すフォトマスク（ＰＭ４）を用い、本発明における配向制御突起及びフォトスペーサーを形成する方法は、前記図１３に示す方法と同様である。
図１５は、現像処理が完了し、配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ４、Ｍｖ−Ｇ４、Ｍｖ−Ｂ４）が形成された状態の断面図であり、図１５に示すように、青色着色画素（４２Ｂ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｂ４）の高さ（ｈＢ−４）、緑色着色画素（４２Ｇ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｇ４）の高さ（ｈＧ−４）、赤色着色画素（４２Ｒ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ４）の高さ（ｈＲ−４）は、略同一の高さとなっている（（ｈＢ−４）≒（ｈＧ−４）≒（ｈＲ−４））。
また、青色着色画素（４２Ｂ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｂ４）の幅（ｗＢ）、緑色着色画素（４２Ｇ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｇ４）の幅（ｗＧ）、赤色着色画素（４２Ｒ）上に形成された配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ４）の幅（ｗＲ）は、略同一の大きなものとなっている（（ｗＢ−４）≒（ｗＧ−４）≒（ｗＲ−４））。
【００６９】
これは、上記フォトマスク（ＰＭ４）上の、配向制御突起（Ｍｖ−Ｒ４、Ｍｖ−Ｇ４、Ｍｖ−Ｂ４）の形成に対応したパターンとして、微細遮光膜（グレートーン部）（５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂ）を用い、その寸法を前記の関係に保ことによって、異なる透過率を有する微細遮光膜として機能させたためにもたらされたものである。
【００７０】
＜実施例２＞
Ａ）フォトマスク
配向制御突起の形成に対応した微細遮光膜（グレートーン部）は、そのストライプ状遮光膜の幅の寸法、及びストライプ状透光スリットの幅の寸法を表４に示すものとした。
Ｂ）フォトレジスト層の膜厚は、高さ３．２５μｍのフォトスペーサーが得られる膜厚とした。上記Ａ）、Ｂ）以外は、実施例１と同様である。
Ｃ）得られた配向制御突起
高さ：１．２±０．２μｍ、大きさ：１０．０±２．０μｍを目標にして形成した配向制御突起の高さ、及び大きさを表５に示す。得られた配向制御突起は、表５に示すように、良好な結果が得られた。すなわち、配向制御突起の高さのバラツキのレンジ：０．０４μｍ、大きさのバラツキのレンジ：０．１μｍの配向制御突起が得られている。
【００７１】
【表４】
2010175598.tif 000006
【００７２】
【表５】
2010175598.tif 000007
【００７３】
＜実施例３＞
実際に用いられる配向制御突起は、〔高さ０．８μｍ、幅７．０μｍ〕〜〔高さ１．４μｍ、幅１２．０μｍ〕の範囲のものであるので、実施例３においては、上記範囲の配向制御突起を形成するための条件を見出した。
表６に示すように、上記範囲の配向制御突起を形成できることが確認された。上記範囲の、ある高さを、例えば、緑色着色画素上の配向制御突起としたとき、赤色着色画素上の配向制御突起の高さ、及び青色着色画素上の配向制御突起の高さの補正は、前記ストライプ状透光スリットの幅を調節することによって行うことになる。
【００７４】
【表６】
2010175598.tif 000008
【００７５】
＜実施例４＞
また、実際に用いられるフォトスペーサーは、高さ２．０μｍ〜４．０μｍの範囲のものであるので、実施例４においては、上記範囲のフォトスペーサーを形成する場合においても、同時に形成する配向制御突起を良好に形成するための条件を見出した。結果を表７に示す。
各色着色画素上の各配向制御突起間の高さの補正は、前記ストライプ状透光スリットの幅を調節することによって行うことになる。
【００７６】
【表７】
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【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】セルギャップの差をカラーフィルタ側に設けた液晶表示装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示すカラーフィルタに配向制御突起を形成する方法の一例を示す断面図である。
【図３】配向制御突起が形成された状態の断面図である。
【図４】透明導電膜上に配向制御突起及びフォトスペーサーが形成されたカラーフィルタの一例の平面図である。
【図５】図４におけるＤ−Ｄ線での断面を更に拡大して示した断面図である。
【図６】配向制御突起及びフォトスペーサーを、同一のフォトレジストを用い、１工程で同時に形成する方法の一例を示す断面図である。
【図７】図４に示す配向制御突起及びフォトスペーサーが形成されたカラーフィルタの他の例の平面図である。
【図８】図７の断面を更に拡大した断面図である。
【図９】本発明によるカラーフィルタの一例を示す平面図である。
【図１０】図９の断面を更に拡大した断面図である。
【図１１】図１０に示すカラーフィルタの配向制御突起を形成する際に用いるフォトマスクの一例を示す断面図である。
【図１２】図１１に示す配向制御突起の形成に対応したパターンを拡大して示す平面図、及び断面図である。
【図１３】図１２に示すフォトマスクを用い、本発明における配向制御突起を形成する方法の断面図である。
【図１４】請求項８に係わるカラーフィルタの一例を示す平面図である。
【図１５】図１４の断面を更に拡大した断面図である。
【図１６】図１５に示すカラーフィルタの配向制御突起及びフォトスペーサーを形成する際に用いるフォトマスクの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
２０、２０’、２１、２２・・・カラーフィルタ
２３、２４・・・本発明によるカラーフィルタ
３１・・・膜面
３２・・・遮光部
３３・・・透光部
３４・・・半透光部
４０・・・ガラス基板
４１・・・ブラックマトリックス
４２・・・着色画素
４３・・・透明導電膜
５２・・・フォトスペーサーの形成に対応したパターン（遮光膜）
５４・・・本発明における微細遮光膜（グレートーン部）
５５・・・微細遮光膜（グレートーン部）を構成するストライプ状遮光膜
５６・・・微細遮光膜（グレートーン部）を構成するストライプ状透光スリット６０、６０−２、６０−３、６０−４・・・フォトレジスト層
Ｅ・・・露光光
Ｇ・・・近接露光のギャップ
Ｍｖ・・・配向制御突起
Ｐｓ・・・フォトスペーサー
ＰＭ、ＰＭ２・・・フォトマスク
ＰＭ３、ＰＭ４・・・本発明によるフォトマスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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