(57)【要約】【課題】カラーフィルタの画面中央部に継ぎ部領域を設けるフォトマスクの、左ランダム領域及び右ランダム領域の遮光部間に間隔を設けても発生する配向制御突起の欠けを解消したフォトマスクを提供する。【解決手段】１）左ランダム領域１２Ｌとパターン領域１２と右ランダム領域１２Ｒからなり、２）パターン領域にはマスクパターン３２が一様な配列をなし、右ランダム領域には右ランダムに、左ランダム領域には左ランダムに設けられ、右ランダムと左ランダムのマスクパターンは相まって、一様な配列となる相補関係にあり、３）右ランダム領域及び左ランダム領域の、マスクパターンが設けられていない各画素領域３１には遮光部３３が設けられ、遮光部が隣接した際の遮光部間には遮光部が延長して設ける。【選択図】図１３
2010072299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接露光を行う露光装置を用い、ポジ型のフォトレジスト塗膜が設けられたガラス基板の左右への１枚のフォトマスクを介した２回露光で、該フォトマスクより大きな１画面を有し、該１画面の左右中央部に継ぎ部領域を備えたカラーフィルタを製造するフォトマスクにおいて、
１）前記フォトマスクは、少なくとも左ランダム領域とパターン領域と右ランダム領域が、この順に隣接して設けられてなり、
２）ａ）上記パターン領域の各画素領域には、マスクパターンが設けられて一様な配列をなし、
ｂ）上記右ランダム領域の各画素領域には、マスクパターンが右ランダムに設けられており、上記左ランダム領域の各画素領域には、マスクパターンが左ランダムに設けられており、
ｃ）上記右ランダムのマスクパターンと、上記左ランダムのマスクパターンは、相まって、上記パターン領域の各画素領域に設けられたマスクパターンの一様な配列と同一の、一様な配列となる相補関係にあり、
３）上記右ランダム領域及び左ランダム領域の、マスクパターンが設けられていない各画素領域には遮光部が設けられており、該遮光部が隣接した際の遮光部間には遮光部が延長して設けられていることを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
前記マスクパターンが、配向制御突起を形成するためのマスクパターン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】
前記右ランダム領域の右ランダムは、右ランダム領域の左端から右端に向かって、マスクパターンの比率が漸減し、遮光部の比率が漸増する配列であり、左ランダム領域の左ランダムは、左ランダム領域の左端から右端に向かって、マスクパターンの比率が漸増し、遮光部の比率が漸減する配列であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフォトマスク。
【請求項４】
請求項１、請求項２、又は請求項３記載のフォトマスクを用いて製造することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタの製造に関するものであり、特に、１枚のフォトマスクを用い、分割露光によって１画面のカラーフィルタを製造する際に、継ぎ目に表示ムラを観視させないように、フォトマスクの遮光部間に間隔を設けても発生することのある表示ムラを解消することのできるフォトマスクに関する。
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、フォトスペーサー、配向制御突起などを順次に位置合わせして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、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型の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、着色画素及びブラックマトリックス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】
また、フォトスペーサー、及び配向制御突起などの形成は、上記ブラックマトリックス、或いは着色画素の形成と同様に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。フォトスペーサー、及び配向制御突起は、ポジ型のフォトレジストを用いて形成されることが多い。
【０００６】
フォトリソグラフィ法によりカラーフィルタを製造する際の露光には、ガラス基板のサイズと略同程度のサイズのフォトマスクを用いて露光する方法が広く採用されている。カラーフィルタの画面全体を１回の露光で一括して行う、所謂、一括露光法である。この一括露光法で用いる露光装置では、フォトレジストの塗膜が設けられたガラス基板の上方に、近接露光のギャップを介してフォトマスクが配置され、フォトマスクはその膜面を下方、すなわち、ガラス基板の塗膜に対向させる近接露光が広く採用されている。
フォトリソグラフィ法によりカラーフィルタを製造する際の露光方法として、この一括露光法は廉価に大量にカラーフィルタを製造することのできる優れた露光法といえる。
【０００７】
しかし、ガラス基板のサイズが次第に大きくなり、５５０ｍｍ×６５０ｍｍを越えて、例えば、１ｍ×１．３ｍ、或いは１．５ｍ×１．８ｍ程度のサイズとなると、このサイズに対応したサイズのフォトマスクを製造する際の制約、及びそのフォトマスクを使用する際の制約が大きなものとなってくる。
従って、１ｍ×１．３ｍ、或いは１．５ｍ×１．８ｍ程度のサイズのガラス基板への露光
には、１枚の同一フォトマスクを用い、例えば、カラーフィルタの画面を左右に２分割した分割露光法が採用されることになる。
【０００８】
図１は、分割露光法で製造したカラーフィルタの一例の概略を示す平面図である。図１は、ガラス基板（１０）上に既にブラックマトリックス、着色画素、及び透明導電膜が順次に形成され、続いて配向制御突起がカラーフィルタの１画面（１１）の全面に形成された状態（図示せず）のものである。
カラーフィルタの１画面（１１）は、左画面（１１Ｌ）と右画面（１１Ｒ）とで構成されている。
【０００９】
図１中、点線で示すように、１画面の左右中央部、左画面（１１Ｌ）の右端部から右画面（１１Ｒ）の左端部にかけての幅（Ｗ１）で示す領域は、左画面（１１Ｌ）と右画面（１１Ｒ）間に継ぎ目の存在を認識させる表示ムラが観視されないように設けた、１画面（１１）内の継ぎ部領域（１１ａ）である。配向制御突起は、継ぎ部領域（１１ａ）を含む左画面（１１Ｌ）と右画面（１１Ｒ）で構成される画面（１１）の全面の各画素領域に形成されている。この継ぎ部領域（１１ａ）の幅（Ｗ１）は、１００ｍｍ〜１５０ｍｍ程度のものである。
【００１０】
符号（Ｘ0 ）、及び（Ｙ0 ）は、各々カラーフィルタ（ガラス基板（１０））の、図１中、上下中央のＸ軸、及び左右中央のＹ軸を表している。また、符号（Ａ0 ）は、ガラス基板（１０）上に形成された左右のアライメントマークを表している。
また、カラーフィルタの１画面（１１）を構成する配向制御突起などの位置は、カラーフィルタのＹ軸（Ｙ0 ）に対して左右対称となっている。
【００１１】
図２は、図１に示すカラーフィルタの一例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の概略を示す平面図である。図２に示すように、フォトマスク（ＰＭ１）において、符号（１２）で示す領域は、上記カラーフィルタの、継ぎ部領域（１１ａ）を除く左画面（１１Ｌ）と、継ぎ部領域（１１ａ）を除く右画面（１１Ｒ）の形成に対応したパターン領域を表している。
このパターン領域（１２）の全面の各画素領域には、配向制御突起を形成するためのマスクパターンが設けられている。
【００１２】
符号（１２Ｒ）は、カラーフィルタの継ぎ部領域（１１ａ）の形成に対応した領域を表している。この右ランダム領域（１２Ｒ）の各画素領域には、配向制御突起を形成するためのマスクパターンが右ランダムに設けられている。
また、符号（１２Ｌ）は、カラーフィルタの継ぎ部領域（１１ａ）の形成に対応した領域を表している。この左ランダム領域（１２Ｌ）の各画素領域には、配向制御突起を形成するためのマスクパターンが左ランダムに設けられている。
右ランダムのマスクパターンと、左ランダムのマスクパターンは、相まって、パターン領域（１２）の各画素領域に設けられたマスクパターンの一様な配列と同一の、一様な配列となる相補関係にある。
【００１３】
図２中、符号（Ｘ1 ）、及び（Ｙ1 ）は、各々フォトマスク（ＰＭ１）のパターン領域（１２）の中心を通るＸ軸、及びＹ軸を表している。符号（Ｙ3 ）は、分割露光によって得られるカラーフィルタの１画面（１１）の、継ぎ部領域（１１ａ）のＸ軸方向中央に対応したフォトマスク（ＰＭ１）上の位置を表している。
図２中、左側の左ランダム領域（１２Ｌ）の左方には左遮光帯（１３Ｌ）が、また、右側の右ランダム領域（１２Ｒ）の右方には右遮光帯（１３Ｒ）が設けられている。また、符号（Ａ1 ）は、フォトマスク（ＰＭ１）のＹ軸（Ｙ1 ）上に設けられたアライメントマークを表している。
【００１４】
図３は、図２に示すフォトマスク（ＰＭ１）を用い、カラーフィルタ（ガラス基板（１０））上に配向制御突起を形成する際の露光を説明する平面図である。
先ず、フォトマスク（ＰＭ１）上のアライメントマーク（Ａ1 ）を、カラーフィルタ（ガラス基板（１０））上の、図３中、左のアライメントマーク（Ａ0 ）に合わせて第１露光（１ｓｔ−Ｅｘ）を行う。この際、フォトマスク（ＰＭ１）の右側の符号（Ｙ3 ）で示す位置は、カラーフィルタ（ガラス基板（１０））のＹ軸（Ｙ0 ）に合致している。
【００１５】
この第１露光（１ｓｔ−Ｅｘ）によって、ガラス基板（１０）上の、継ぎ部領域（１１ａ）を除く左画面（１１Ｌ）の各画素領域には、フォトマスク（ＰＭ１）のパターン領域（１２）のマスクパターンによって、配向制御突起が露光され一様に配列した状態となる。また、継ぎ部領域（１１ａ）の各画素領域には配向制御突起が右ランダムに配列した状態で露光され、また、左画面（１１Ｌ）の左側の左ランダムの領域（１１ｂＬ）には、配向制御突起が左ランダムに配列した状態で露光される。
この第１露光の際には、右画面（１１Ｒ）の内、継ぎ部領域（１１ａ）近傍の領域は、フォトマスク（ＰＭ１）の右遮光帯（１３Ｒ）によって遮光されるが、右画面（１１Ｒ）の大部分は遮光されないので、フォトマスク（ＰＭ１）の光源側にブラインドシャッター（図示せず）を設け右画面（１１Ｒ）を遮光しておく。
【００１６】
次に、フォトマスク（ＰＭ１）上のアライメントマーク（Ａ1 ）を、カラーフィルタ（ガラス基板（１０））上の、図３中、右のアライメントマーク（Ａ0 ）に合わせて第２露光（２ｎｄ−Ｅｘ）を行う。この際、フォトマスク（ＰＭ１）の左側の符号（Ｙ3 ）で示す位置は、カラーフィルタ（ガラス基板（１０））のＹ軸（Ｙ0 ）に合致している。
【００１７】
この第２露光（２ｎｄ−Ｅｘ）によって、ガラス基板（１０）上の、継ぎ部領域（１１ａ）を除く右画面（１１Ｒ）の各画素領域には、フォトマスク（ＰＭ１）のパターン領域（１２）のマスクパターンによって、配向制御突起が露光され一様に配列した状態となる。また、継ぎ部領域（１１ａ）の各画素領域には配向制御突起が左ランダムに配列した状態で露光され、また、右画面（１１Ｒ）の右側の右ランダムの領域（１１ｂＲ）には、配向制御突起が右ランダムに配列した状態で露光される。
この第２露光の際には、左画面（１１Ｌ）の内、継ぎ部領域（１１ａ）近傍の領域は、フォトマスク（ＰＭ１）の左遮光帯（１３Ｌ）によって遮光されるが、左画面（１１Ｌ）の大部分は遮光されないので、フォトマスク（ＰＭ１）の光源側にブラインドシャッター（図示せず）を設け左画面（１１Ｌ）を遮光しておく。
【００１８】
継ぎ部領域（１１ａ）には、第１露光と第２露光の２重露光が行われている。
これにより、継ぎ部領域（１１ａ）には、第１露光によって右ランダムに配向制御突起が露光され、また、第２露光によって左ランダムに配向制御突起が露光されている。図２に示すフォトマスク（ＰＭ１）の左ランダム領域（１２Ｌ）及び右ランダム領域（１２Ｒ）に設けられている配向制御突起のマスクパターン数は、パターン領域（１２）に設けられている配向制御突起のマスクパターン数の半数が各々左ランダム領域（１２Ｌ）及び右ランダム領域（１２Ｒ）に設けられている。
【００１９】
この左ランダム領域（１２Ｌ）及び右ランダム領域（１２Ｒ）のマスクパターンは、相まって、図２に示すパターン領域（１２）の各画素領域に設けられたマスクパターンの一様な配列と同一の、一様な配列となる相補関係にある。
従って、第１露光と第２露光の２回の露光が行われても、継ぎ部領域（１１ａ）内で配向制御突起の重なりや欠落はない。第１露光と第２露光によって、継ぎ部領域（１１ａ）内には、パターン領域（１２）に設けられている配向制御突起の単位面積当たりの数と同数の配向制御突起が設けられる。
【００２０】
これにより、１画面（１１）の全面に一様な配向制御突起が設けられ、左画面（１１Ｌ）と右画面（１１Ｒ）間に継ぎ目の存在を認識させる表示ムラは観視されないものとなる。
尚、図３において、第１露光及び第２露光後に、左画面（１１Ｌ）の左側の左ランダムの領域（１１ｂＬ）、及び右画面（１１Ｒ）の右側の右ランダムの領域（１１ｂＲ）のみに、選択的に第３露光を行うことにより、左ランダムの領域（１１ｂＬ）及び右ランダムの領域（１１ｂＲ）の配向制御突起をガラス基板（１０）上から消去することが可能である。図１に示すカラーフィルタは、左ランダムの領域（１１ｂＬ）及び右ランダムの領域（１１ｂＲ）の配向制御突起を消去した例である。
【００２１】
図４は、図１に符号（Ｓ１）で示す、左画面（１１Ｌ）の一部を拡大し、配向制御突起の一例を説明する平面図である。図４は、ガラス基板（１０）上に既にブラックマトリックス、着色画素、及び透明導電膜が順次に形成され（図示せず）、続いて透明導電膜上に配向制御突起（２２）が形成されたものである。
図４中、点線（２１）は、カラーフィルタの１画素の画素領域を表すものであり、画素は矩形状のものである。その長辺は３００〜４５０μｍ、短辺は１００〜１５０μｍ程度のものである。
【００２２】
画素は、左画面（１１Ｌ）の全面のＸ軸方向及びＹ軸方向に多数個が同一ピッチ（Ｐｘ、Ｐｙ）で一様に配列されて設けられている。各画素の画素領域（２１）内に配向制御突起（２２）が対で設けられている。従って、左画面（１１Ｌ）の全面のＸ軸方向及びＹ軸方向に配向制御突起（２２）が対で多数個、同一ピッチ（Ｐｘ、Ｐｙ）で一様に配列されてたものとなる。画素は、右画面（１１Ｒ）においても、また、継ぎ部領域（１１ａ）においても、すなわち、カラーフィルタの１画面（１１）の全面に同一ピッチ（Ｐｘ、Ｐｙ）で設けられているので、配向制御突起（２２）の対は、１画面（１１）の全面に同一ピッチで一様に設けられている。
【００２３】
また、図４は、図２に示すフォトマスク（ＰＭ１）上のパターン領域（１２）における配向制御突起の形成に対応したマスクパターンを説明する平面図を兼ねたものである。図２に符号（Ｓ２）で示す部分を拡大したものである。
図４中、点線（３１）は、フォトマスク（ＰＭ１）上の１画素の画素領域を表すものであり、図４中、点線（２１）で示す１画素と同一の形状、大きさである。パターン領域（１２）の全面のＸ軸方向及びＹ軸方向に、配向制御突起（２２）の形成に対応したマスクパターン（３２）が対で多数個、同一ピッチ（Ｐｘ、Ｐｙ）で配列されて設けられている。
【００２４】
図５は、図１に示す継ぎ部領域（１１ａ）内の配向制御突起（２２）の形成に対応した、図２に示すフォトマスク（ＰＭ１）上の右ランダム領域（１２Ｒ）におけるマスクパターン（３２）の配列の一例を拡大して示す平面図である。
図５は、図２に示す右ランダム領域（１２Ｒ）の、左端（ｃ）〜右端（ｄ）に至る幅（Ｗ１）内での、左端（ｃ）におけるマスクパターン（３２）の配列と、中央部（Ｙ3 ）における配列と、右端（ｄ）における配列を表したものである。
【００２５】
図５に示すように、各画素領域（３１）には、マスクパターン（３２）又は遮光部（３３）が設けられている。左端（ｃ）ではマスクパターン（３２）の比率が多く、遮光部（３３）の比率が少ない。また、右端（ｄ）ではマスクパターン（３２）の比率が少なく、遮光部（３３）の比率が多い。すなわち、マスクパターン（３２）の比率は左端（ｃ）から右端（ｄ）に向かって漸減し、遮光部（３３）の比率は左端（ｃ）から右端（ｄ）に向かって漸増している。
【００２６】
点線で示す１画素の画素領域（３１）の形状、大きさと、実線で示す遮光部（３３）の形状、大きさは同一である。また、隣接する遮光部（３３）間、画素領域（３１）間、或いは遮光部（３３）と画素領域（３１）間には、幅（Ｗ２）の間隙が設けられている。この間隙の幅（Ｗ２）は、４〜５μｍ程度のものである。
このような、幅（Ｗ１）方向での、マスクパターン（３２）の配列を本発明ではランダムと称し、図５に示すランダムを右ランダム、フォトマスク（ＰＭ１）上のこの領域を右ランダム領域（１２Ｒ）と称している。
【００２７】
また、図６は、図１に示す継ぎ部領域（１１ａ）内の配向制御突起（２２）の形成に対応した、図２に示すフォトマスク（ＰＭ１）上の左ランダム領域（１２Ｌ）におけるマスクパターン（３２）の配列の一例を拡大して示す平面図である。
図６は、図２に示す左ランダム領域（１２Ｌ）の、左端（ａ）〜右端（ｂ）に至る幅（Ｗ１）内での、左端（ａ）におけるマスクパターン（３２）の配列と、中央部（Ｙ3 ）における配列と、右端（ｂ）における配列を表したものである。
【００２８】
図６に示すように、各画素領域（３１）には、マスクパターン（３２）又は遮光部（３３）が設けられている。左端（ａ）ではマスクパターン（３２）の比率が少なく、遮光部（３３）の比率が多い。また、右端（ｂ）ではマスクパターン（３２）の比率が多く、遮光部（３３）の比率が少ない。すなわち、マスクパターン（３２）の比率は左端（ａ）から右端（ｂ）に向かって漸増し、遮光部（３３）の比率は左端（ａ）から右端（ｂ）に向かって漸減している。
【００２９】
このような、幅（Ｗ１）方向での、マスクパターン（３２）の配列を本発明ではランダムと称し、図６に示すランダムを左ランダム、フォトマスク（ＰＭ１）上のこの領域を左ランダム領域（１２Ｌ）と称している。
【００３０】
図５に示す右ランダム領域（１２Ｒ）と、図６に示す左ランダム領域（１２Ｌ）とを対比してみると、右ランダム領域（１２Ｒ）の左端（ｃ）での遮光部（３３）の位置には、左ランダム領域（１２Ｌ）ではマスクパターン（３２）が配列されている。同様に、右ランダム領域（１２Ｒ）の左端（ｃ）でのマスクパターン（３２）の位置には、左ランダム領域（１２Ｌ）では遮光部（３３）が配列されている。
つまり、図５と図６は、遮光部（３３）とマスクパターン（３２）との相補関係にある。この相補関係は図５及び図６の全面において保たれている。
【００３１】
カラーフィルタ（ガラス基板（１０））上に配向制御突起（２２）を形成する際に、図５に示す右ランダム領域（１２Ｒ）は、第１露光にて継ぎ部領域（１１ａ）に右ランダムの配列をした配向制御突起（２２）を形成する。また、図６に示す左ランダム領域（１２Ｌ）は、第２露光にて継ぎ部領域（１１ａ）に左ランダムの配列をした配向制御突起（２２）を形成する。
右ランダムの配列をした配向制御突起（２２）と、左ランダムの配列をした配向制御突起（２２）が相まって、図４に示すように、継ぎ部領域（１１ａ）には、配向制御突起（２２）が一様に配列されることになる。
【００３２】
このような継ぎ部領域（１１ａ）を左画面（１１Ｌ）と右画面（１１Ｒ）間に設けることによって、左画面（１１Ｌ）と右画面（１１Ｒ）間に継ぎ目の存在を認識させる表示ムラは観視されないものとなる。
【００３３】
さて、上述した内容は、１枚のフォトマスクを用い、カラーフィルタの１画面を左右に分割した分割露光法により、該フォトマスクより大きなカラーフィルタを製造する方法の一例でる。この際、継ぎ目の存在を認識させる表示ムラを観視させないために、左画面と
右画面間に継ぎ部領域を設け、この継ぎ部領域での画素領域間には、図５、６に示す幅（Ｗ２）の間隙を設けたものとしている。
以下に、図５、６に示す幅（Ｗ２）の間隙を継ぎ部領域での画素領域間に設けるに至った経緯について説明を加える。
【００３４】
ポジ型のフォトレジストを用いて分割露光法を行った際に、第１露光でのフォトマスク（ＰＭ１）の位置ズレ、及び第２露光でのフォトマスク（ＰＭ１）の位置ズレによって、境界線（Ｙ5 ）の近傍において、露光されない部分が生じ現像処理後にレジスト残ってしまう場合、或いは、第１露光でのフォトマスク（ＰＭ１）の位置ズレ、及び第２露光でのフォトマスク（ＰＭ１）の位置ズレによって、境界線（Ｙ5 ）の近傍の配向制御突起（２２）の一部分が２重露光されてしまい配向制御突起（２２）の一部分に欠けが生じてしまう場合がある。
【００３５】
図５に示すＡ−Ａ線の断面部で第１露光の説明を、また、図６に示すＢ−Ｂ線の断面部で第２露光の説明を行うが、図５、６における幅（Ｗ２）の間隙を廃し、隣接する遮光部（３３）間、画素領域（３１）間、或いは遮光部（３３）と画素領域（３１）間は、境界線（Ｙ5 ）にて接しているものを例とする。
【００３６】
図７は、境界線（Ｙ5 ）の近傍でのレジスト残りの発生を説明する断面図である。図７は、図５、６に示すフォトマスク（ＰＭ１）の境界線（Ｙ5 ）の近傍を拡大して説明するものである。図７は、分割露光を行った際に、第１露光及び第２露光において、フォトマスク（ＰＭ１）に位置ズレがなく、境界線（Ｙ5 ）の近傍において未露光部分が発生せず、従って、現像処理後にレジスト残りがない場合を説明したものである。
【００３７】
図７（ａ）は、図５に示すＡ−Ａ線の断面部に相当する。図７（ａ）に示すように、ガラス基板（１０）上に設けられたポジ型のフォトレジストの塗膜（１５）に、フォトマスク（ＰＭ１）を介した第１露光（Ｌ１）を与え、現像処理を行うと左側配向制御突起（２２Ｌ）が形成される。
続いて、図７（ｂ）に示すように、フォトマスク（ＰＭ１）を介した第２露光（Ｌ２）を与え、現像処理を行うと右側配向制御突起（２２Ｒ）が形成される。
【００３８】
第１露光及び第２露光において、フォトマスク（ＰＭ１）には位置ズレがないためにガラス基板（１０）上の、符号（Ｍ）で示す境界線（Ｙ5 ）の近傍においてレジスト残りは発生していない。尚、図７においては、現像処理後の左側配向制御突起（２２Ｌ）、及び右側配向制御突起（２２Ｒ）の断面を示してある。図７（ｂ）は、図６に示すＢ−Ｂ線の断面部に相当する。
【００３９】
図８は、分割露光を行った際に、第１露光において、白太矢印で示すように、フォトマスク（ＰＭ１）に図８中、左方への位置ズレが生じ、また、第２露光において、白太矢印で示すように、フォトマスク（ＰＭ１）に図８中、右方への位置ズレが生じ、境界線（Ｙ5 ）の近傍において未露光部分が発生した場合である。図８（ａ）に示すように、ガラス基板（１０）上に設けられたポジ型のフォトレジストの塗膜（１５）に、フォトマスク（ＰＭ１）を介した第１露光（Ｌ１）を与え、現像処理を行うと左側配向制御突起（２２Ｌ）が形成される。同時に、遮光部（３３）の位置ズレ（ａ２）に対応したレジスト残り（１５Ｌ）が生じる。
【００４０】
続いて、図８（ｂ）に示すように、ガラス基板（１０）上に設けられたポジ型のフォトレジストの塗膜（１５）に、フォトマスク（ＰＭ１）を介した第２露光（Ｌ２）を与え、現像処理を行うと右側配向制御突起（２２Ｒ）が形成される。
同時に、遮光部（３３）の位置ズレ（ａ２）に対応したレジスト残り（１５Ｒ）が生じる
。すなわち、ガラス基板（１０）上の境界線（Ｙ5 ）の近傍において  レジスト残り（１５Ｌ、１５Ｒ）が生じる。尚、説明上、第１露光におけるフォトマスク（ＰＭ１）の位置ズレ（ａ２）と、第２露光におけるフォトマスク（ＰＭ１）の位置ズレ（ａ２）は逆方向の等量としてある。
【００４１】
また、図９は、分割露光を行った際に、第１露光及び第２露光において、フォトマスク（ＰＭ１）に位置ズレがなく、境界線（Ｙ5 ）の近傍の左側配向制御突起（２２Ｌ）及び右側配向制御突起（２２Ｒ）において配向制御突起の欠けが発生していない場合を説明したものである。
【００４２】
図９（ａ）は、図５に示すＡ−Ａ線の断面部に相当する。図９（ａ）に示すように、ガラス基板（１０）上に設けられたポジ型のフォトレジストの塗膜（１５）に、フォトマスク（ＰＭ１）を介した第１露光（Ｌ１）を与え、現像処理を行うと左側配向制御突起（２２Ｌ）が形成される。
続いて、図９（ｂ）に示すように、フォトマスク（ＰＭ１）を介した第２露光（Ｌ２）を与え、現像処理を行うと右側配向制御突起（２２Ｒ）が形成される。
【００４３】
第１露光及び第２露光において、フォトマスク（ＰＭ１）には位置ズレがないためにガラス基板（１０）上の、境界線（Ｙ5 ）の近傍の左側配向制御突起（２２Ｌ）及び右側配向制御突起（２２Ｒ）において配向制御突起の欠けは生じていない。図９（ｂ）は、図６に示すＢ−Ｂ線の断面部に相当する。
【００４４】
また、図１０は、分割露光を行った際に、第１露光において、白太矢印で示すように、フォトマスク（ＰＭ１）に図１０中、右方への位置ズレが生じ、また、第２露光において、白太矢印で示すように、フォトマスク（ＰＭ１）に図１０中、左方への位置ズレが生じ、境界線（Ｙ5 ）の近傍の左側配向制御突起（２２Ｌ）及び右側配向制御突起（２２Ｒ）において配向制御突起の欠けが発生した場合を説明したものである。
【００４５】
図１０（ａ）に示すように、ガラス基板（１０）上に設けられたポジ型のフォトレジストの塗膜（１５）に、フォトマスク（ＰＭ１）を介した第１露光（Ｌ１）を与え、現像処理を行うと左側配向制御突起（２２Ｌ）が形成される。同時に、遮光部（３３）の位置ズレ（ｂ１）に対応した配向制御突起には欠け（１６Ｒ）が生じることになる。
【００４６】
続いて、図１０（ｂ）に示すように、ガラス基板（１０）上に設けられたポジ型のフォトレジストの塗膜（１５）に、フォトマスク（ＰＭ１）を介した第２露光（Ｌ２）を与え、現像処理を行うと右側配向制御突起（２２Ｒ）が形成される。この右側配向制御突起（２２Ｒ）には、上記第１露光によって欠けが発生している。同時に、遮光部（３３）の位置ズレ（ｂ１）に対応して左側配向制御突起（２２Ｌ）に欠け（１６Ｌ）が生じる。すなわち、ガラス基板（１０）上の境界線（Ｙ5 ）の近傍の左側配向制御突起（２２Ｌ）及び右側配向制御突起（２２Ｒ）において配向制御突起の欠け（１６Ｌ、１６Ｒ）が生じることとなる。
尚、説明上、第１露光におけるフォトマスク（ＰＭ１）の位置ズレ（ｂ１）と、第２露光におけるフォトマスク（ＰＭ１）の位置ズレ（ｂ１）は逆方向の等量としてある。
【００４７】
上記のように、境界線（Ｙ5 ）の近傍では、ポジ型のフォトレジストを用いて分割露光を行った際には、第１露光及び第２におけるフォトマスク（ＰＭ１）の位置ズレに起因したレジスト残りや、配向制御突起の欠けが発生する。
【００４８】
このような、不具合な現象を解消する手法として、１）隣接する第１露光の遮光部（３３）と、第２露光の遮光部（３３）との間に間隔を設けておく補正、及び２）隣接する第１露光の遮光部（３３）と、第２露光のマスクパターン（３２）との間、及び隣接する第１露光のマスクパターン（３２）と、第２露光の遮光部（３３）との間に間隔を設けておく補正、が採用されている。
【００４９】
図１１は、具体的な補正を例示したものである。図１１に示すように、この補正は、ａ）右ランダム領域（１２Ｒ）の遮光部（３３）と、左ランダム領域（１２Ｌ）の遮光部（３３）との間に４．５μｍ以上の間隔を設け、
ｂ）右ランダム領域（１２Ｒ）のマスクパターン（３２）と、左ランダム領域（１２Ｌ）の遮光部（３３）との間に５．０μｍ以上の間隔を設け、
ｃ）左ランダム領域（１２Ｌ）のマスクパターン（３２）と、右ランダム領域（１２Ｒ）の遮光部（３３）との間に５．０μｍ以上の間隔を設け、合計して１４．５μｍ以上の補正を行うものである。
【００５０】
前記図５、６における、隣接する遮光部（３３）間の間隔（Ｗ２）は、上記補正に準じたものであり、遮光部（３３）と遮光部（３３）との間を４〜５μｍに保ったものである。
【００５１】
しかしながら、上記のような補正を施しても、実際の作業においては、例えば、補正値の限度に近いフォトマスクの設計を行った場合に、カラーフィルタの継ぎ部領域（１１ａ）内の配向制御突起（２２）は正常に形成されず、主に欠けが発生するといったことがある。
この現象は、図１２に示すように、継ぎ部領域（１１ａ）内に形成された対の配向制御突起（２２）において、図１２中、点線で示す領域（２３）、すなわち、画素領域間の間隔を介して隣接する２個の配向制御突起（２２）、特に配向制御突起の直線部分（２２ａ）にその傾向がみられる。
【００５２】
このような欠けの傾向は、図１に示すカラーフィルタの１画面（１１）内の、配向制御突起（２２）が正常に形成される、継ぎ部領域（１１ａ）を除く左画面（１１Ｌ）及び右画面（１１Ｒ）と、欠けの傾向にある継ぎ部領域（１１ａ）との間に、例えば、輝度差をもたらし、幅（Ｗ１）の継ぎ部領域（１１ａ）の存在が表示ムラとして観視されることになる。
【００５３】
この欠けの傾向をもたらすのは、第１露光及び第２露光の際の、遮光部（３３）端における露光光の回折により、遮光部（３３）の下方にまで露光光が回り込み、配向制御突起（２２）に影響を与えるものと推量している。
【特許文献１】特開２００４−３０２４３９号公報
【特許文献２】特開２００７−３４１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００５４】
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、１枚のフォトマスクを用い、カラーフィルタの１画面を左右に分割した分割露光法により、該フォトマスクより大きなカラーフィルタを製造するに際し、継ぎ目の存在を認識させる表示ムラを観視させないように、画面中央部に継ぎ部領域を設ける場合、例えば、この継ぎ部領域に配向制御突起を形成するフォトマスクの、左ランダム領域及び右ランダム領域の遮光部間に間隔を設けても発生することのある継ぎ部領域の配向制御突起の欠けを解消し、カラーフィルタの１画面の全体に正常な配向制御突起を形成することのでき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、１画面の継ぎ部領域において表示ムラを観視させることのないカラーフィルタの製造方法を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００５５】
本発明は、近接露光を行う露光装置を用い、ポジ型のフォトレジスト塗膜が設けられたガラス基板の左右への１枚のフォトマスクを介した２回露光で、該フォトマスクより大きな１画面を有し、該１画面の左右中央部に継ぎ部領域を備えたカラーフィルタを製造するフォトマスクにおいて、
１）前記フォトマスクは、少なくとも左ランダム領域とパターン領域と右ランダム領域が、この順に隣接して設けられてなり、
２）ａ）上記パターン領域の各画素領域には、マスクパターンが設けられて一様な配列をなし、
ｂ）上記右ランダム領域の各画素領域には、マスクパターンが右ランダムに設けられており、上記左ランダム領域の各画素領域には、マスクパターンが左ランダムに設けられており、
ｃ）上記右ランダムのマスクパターンと、上記左ランダムのマスクパターンは、相まって、上記パターン領域の各画素領域に設けられたマスクパターンの一様な配列と同一の、一様な配列となる相補関係にあり、
３）上記右ランダム領域及び左ランダム領域の、マスクパターンが設けられていない各画素領域には遮光部が設けられており、該遮光部が隣接した際の遮光部間には遮光部が延長して設けられていることを特徴とするフォトマスクである。
【００５６】
また、本発明は、上記発明によるフォトマスクにおいて、前記マスクパターンが、配向制御突起を形成するためのマスクパターンであることを特徴とするフォトマスクである。
【００５７】
また、本発明は、上記発明によるフォトマスクにおいて、前記右ランダム領域の右ランダムは、右ランダム領域の左端から右端に向かって、マスクパターンの比率が漸減し、遮光部の比率が漸増する配列であり、左ランダム領域の左ランダムは、左ランダム領域の左端から右端に向かって、マスクパターンの比率が漸増し、遮光部の比率が漸減する配列であることを特徴とするフォトマスクである。
【００５８】
また、本発明は、請求項１、請求項２、又は請求項３記載のフォトマスクを用いて製造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。
【発明の効果】
【００５９】
本発明によるフォトマスクは、１）左ランダム領域とパターン領域と右ランダム領域が、この順に隣接して設けられてなり、２）ａ）パターン領域の各画素領域には、マスクパターンが設けられて一様な配列をなし、ｂ）右ランダム領域の各画素領域には、マスクパターンが右ランダムに設けられており、左ランダム領域の各画素領域には、マスクパターンが左ランダムに設けられており、ｃ）右ランダムのマスクパターンと左ランダムのマスクパターンは、相まって、パターン領域の各画素領域に設けられたマスクパターンの一様な配列と同一の、一様な配列となる相補関係にあり、３）右ランダム領域及び左ランダム領域の、マスクパターンが設けられていない各画素領域には遮光部が設けられており、該遮光部が隣接した際の遮光部間には遮光部が延長して設けられているので、例えば、継ぎ部領域に配向制御突起を形成するフォトマスクの、左ランダム領域及び右ランダム領域の遮光部間に間隔を設けても発生することのある継ぎ部領域の配向制御突起の欠けを解消したフォトマスクとなる。
【００６０】
また、本発明は、上記発明によるフォトマスクにおいて、前記マスクパターンが、配向制御突起を形成するためのマスクパターンであるので、液晶表示装置用カラーフィルタを
製造する際のフォトマスクとして好適なフォトマスクとなる。
また、本発明は、上記発明によるフォトマスクにおいて、前記右ランダム領域の右ランダムは、右ランダム領域の左端から右端に向かって、マスクパターンの比率が漸減し、遮光部の比率が漸増する配列であり、左ランダム領域の左ランダムは、左ランダム領域の左端から右端に向かって、マスクパターンの比率が漸増し、遮光部の比率が漸減する配列であるので、画面中央部に継ぎ部領域を設ける場合、良好に、継ぎ目の存在を認識させる表示ムラを観視させないものとする。
また、本発明は、上記発明によるフォトマスクを用いて製造するカラーフィルタの製造方法であるので、例えば、継ぎ部領域に配向制御突起を形成するフォトマスクの、左ランダム領域及び右ランダム領域の遮光部間に間隔を設けても発生することのある継ぎ部領域の配向制御突起の欠けを解消したカラーフィルタの製造方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１３は、図１に示す継ぎ部領域（１１ａ）内の配向制御突起（２２）の形成に対応した、本発明によるフォトマスク（ＰＭ２）上の左ランダム領域（１２Ｌ）におけるマスクパターン（３２）の配列の一例を拡大して示す平面図である。
図１３は、左ランダム領域（１２Ｌ）の、左端（ａ）〜右端（ｂ）に至る幅（Ｗ１）内での、左端（ａ）におけるマスクパターン（３２）の配列を表したものである。
【００６２】
図１３に示すように、左ランダム領域（１２Ｌ）の左端（ａ）では、マスクパターン（３２）は２個の画素領域（３１）に設けられおり、他の画素領域の遮光部間には遮光部が延長して設けられ、遮光部が一体的になった連続遮光部（５３）が設けられている。
【００６３】
前記図６に示すフォトマスク（ＰＭ１）上の左ランダム領域（１２Ｌ）におけるマスクパターン（３２）の配列の一例と対比すると、図６に示す左ランダム領域（１２Ｌ）の左端（ａ）には、画素領域（３１）は１６個が示されており、内２個の画素領域（３１）にマスクパターン（３２）が設けられ、１４個の画素領域（３１）に遮光部（３３）が設けられている。
つまり、この左端（ａ）は、マスクパターン（３２）の比率が少なく、遮光部（３３）の比率が多い部分である。この遮光部（３３）間には幅（Ｗ２）の間隔が設けられている。
【００６４】
前述のように、この間隔は、１）ポジ型のフォトレジストを用いて分割露光法を行った際に、第１露光でのフォトマスク（ＰＭ１）の位置ズレ、及び第２露光でのフォトマスク（ＰＭ１）の位置ズレによって、境界線（Ｙ5 ）の近傍において、露光されない部分が生じ現像処理後にレジスト残ってしまう現象、２）或いは、第１露光でのフォトマスク（ＰＭ１）の位置ズレ、及び第２露光でのフォトマスク（ＰＭ１）の位置ズレによって、境界線（Ｙ5 ）の近傍の配向制御突起（２２）の一部分が２重露光されてしまい配向制御突起（２２）の一部分に欠けが生じてしまう現象を解消するために遮光部（３３）間になされた補正である。
【００６５】
本発明においては、この間隔における遮光部（３３）端での露光光の回折による回り込みを解消するために、この間隔に遮光部（３３）を延長したものである。
本発明者は、遮光部（３３）と遮光部（３３）が隣接した間隔は、同一露光により露光されるので、前記図８、１０に示すような遮光部（３３）の位置ズレは発生することはないことに着目し、本発明を達成するに至った。
【００６６】
遮光部（３３）を延長することにより、図１２に示す、継ぎ部領域（１１ａ）内に形成された配向制御突起（２２）において、図１２中、点線で示す領域（２３）、すなわち、画素間の間隔を介して隣接する２個の配向制御突起（２２）、特に配向制御突起の直線部
分（２２ａ）においてみられた配向制御突起（２２）の欠けの傾向は解消されたものとなる。
尚、図６に示すように、左ランダム領域（１２Ｌ）においては、右端（ｂ）に向かって遮光部（３３）に比率が漸減するので、遮光部（３３）と遮光部（３３）との間の間隔に遮光部を延長し一体的になった連続遮光部（５３）の面積は、右端（ｂ）に向かって小さくなる。
【００６７】
図１４は、図１に示す継ぎ部領域（１１ａ）内の配向制御突起（２２）の形成に対応した、本発明によるフォトマスク（ＰＭ２）上の右ランダム領域（１２Ｒ）におけるマスクパターン（３２）の配列の一例を拡大して示す平面図である。
図１４は、右ランダム領域（１２Ｒ）の、左端（ｃ）〜右端（ｄ）に至る幅（Ｗ１）内での、右端（ｄ）におけるマスクパターン（３２）の配列を表したものである。
【００６８】
図１４に示すように、右ランダム領域（１２Ｒ）の右端（ｄ）では、マスクパターン（３２）は２個の画素領域（３１）に設けられおり、他の画素領域の遮光部間には遮光部が延長して設けられ、遮光部が一体的になった連続遮光部（５３）が設けられている。
【００６９】
前記図５に示すフォトマスク（ＰＭ１）上の右ランダム領域（１２Ｒ）におけるマスクパターン（３２）の配列の一例と対比すると、図５に示す右ランダム領域（１２Ｒ）の右端（ｄ）には、画素領域（３１）は１６個が示されており、内２個の画素領域（３１）にマスクパターン（３２）が設けられ、１４個の画素領域（３１）に遮光部（３３）が設けられている。
つまり、この右端（ｄ）は、マスクパターン（３２）の比率が少なく、遮光部（３３）の比率が多い部分である。この遮光部（３３）間には幅（Ｗ２）の間隔が設けられている。
【００７０】
本発明においては、この間隔における遮光部（３３）端での露光光の回折による回り込みを解消するために、この間隔に遮光部（３３）を延長したものである。これにより、図１２に示す、継ぎ部領域（１１ａ）内に形成された配向制御突起（２２）において、図１２中、点線で示す領域（２３）、すなわち、画素間の間隔を介して隣接する２個の配向制御突起（２２）、特に配向制御突起の直線部分（２２ａ）においてみられた配向制御突起（２２）の欠けの傾向は解消されたものとなる。
尚、図５に示すように、右ランダム領域（１２Ｒ）においては、左端（ｃ）に向かって遮光部（３３）に比率が漸減するので、遮光部（３３）と遮光部（３３）との間の間隔に遮光部を延長し一体的になった連続遮光部（５３）の面積は、左端（ｃ）に向かって小さくなる。
【００７１】
上記のように、本願においては、マスクパターンとして配向制御突起のマスクパターンを例にして説明をしたが、マスクパターンとしては配向制御突起に限定されるものではない。また、ガラス基板の左右への１枚のフォトマスクを介した２回露光で、該フォトマスクより大きな１画面を有するカラーフィルタを例にして説明をしたが、左右への２回露光に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】分割露光法で製造したカラーフィルタの一例の概略を示す平面図である。
【図２】図１に示すカラーフィルタの一例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の概略を示す平面図である。
【図３】カラーフィルタ（ガラス基板）上に配向制御突起を形成する際の露光を説明する平面図である。
【図４】左画面の一部を拡大し、配向制御突起の一例を説明する平面図である。
【図５】フォトマスク上の右ランダム領域におけるマスクパターンの配列の一例を拡大して示す平面図である。
【図６】フォトマスク上の左ランダム領域におけるマスクパターンの配列の一例を拡大して示す平面図である。
【図７】境界線の近傍でのレジスト残りの発生を説明する断面図である。
【図８】分割露光を行った際に、フォトマスクに位置ズレが生じ境界線の近傍にレジスト残りが発生した場合である。
【図９】分割露光を行った際にフォトマスクに位置ズレがなく、境界線の近傍の配向制御突起の欠けが発生していない場合である。
【図１０】分割露光を行った際にフォトマスクに位置ズレが生じ、配向制御突起の欠けが発生した場合である。
【図１１】具体的な補正を例示したものである。
【図１２】欠けが発生する領域の説明図である。
【図１３】本発明によるフォトマスク上の左ランダム領域におけるマスクパターンの配列の一例を拡大して示す平面図である。
【図１４】本発明によるフォトマスク上の右ランダム領域におけるマスクパターンの配列の一例を拡大して示す平面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０・・・ガラス基板
１１・・・カラーフィルタの１画面
１１ａ・・・継ぎ部領域
１１Ｌ・・・左画面
１１Ｒ・・・右画面
１２・・・パターン領域
１２Ｌ・・・左ランダム領域
１２Ｒ・・・右ランダム領域
１３Ｌ・・・左遮光帯
１３Ｒ・・・右遮光帯
１５Ｌ、１５Ｒ・・・レジスト残り
１６Ｌ、１６Ｒ・・・配向制御突起の欠け
２１・・・カラーフィルタの１画素の画素領域
２２・・・配向制御突起
２２Ｌ・・・左側配向制御突起
２２Ｒ・・・右側配向制御突起
３１・・・フォトマスク上の１画素の画素領域
３２・・・マスクパターン
３３・・・遮光部
Ａ0 ・・・ガラス基板上の左右のアライメントマーク
Ａ1 ・・・フォトマスクのＹ軸上のアライメントマーク
ＰＭ１・・・フォトマスク
ＰＭ２・・・本発明によるフォトマスク
Ｐｘ、Ｐｙ・・・画素領域のピッチ
Ｗ１・・・継ぎ部領域の幅
Ｗ２・・・遮光部間の間隔
Ｙ3 ・・・継ぎ部領域のＸ軸方向中央に対応したフォトマスク上の位置
【図１】
2010072299.tif 000003
【図２】
2010072299.tif 000004
【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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