(57)【要約】【課題】同一のフォトレジストを用い２種のフォトスペーサーを同時に形成しても第二フォトスペーサーの硬化が不十分なために剥離することのない半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法、及びカラーフィルタ  【解決手段】透明樹脂膜５７の材料として、低レベリング性を有するフォトレジストを用い、透明樹脂膜を形成し、透明樹脂膜上面のスルーホール部上方部分のガラス基板からの膜厚Ｔｂを、透明樹脂膜上面の着色部上方部分のガラス基板からの膜厚Ｔａより薄いものとし、第一フォトスペーサーを透明樹脂膜上面の着色部上方部分ａ上に形成し、第二フォトスペーサーを透明樹脂膜上面のスルーホール部上方部分ｂ上に形成する。【選択図】図６
2008175864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素、透明樹脂膜、透明導電膜、フォトスペーサーを順次に形成する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法において、１）前記透明樹脂膜を形成する材料として、モノマー／ポリマー比の低い組成で、低レベリング性を有する透明なフォトレジストを用い、反射表示の着色画素上に透明樹脂膜を形成し、透明樹脂膜上面のスルーホール部上方部分のガラス基板からの膜厚を、透明樹脂膜上面の着色部上方部分のガラス基板からの膜厚より薄いものとし、
２）第一フォトスペーサーを透明樹脂膜上面の着色部上方部分上に形成し、第二フォトスペーサーを透明樹脂膜上面のスルーホール部上方部分上に形成することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の半透過型液晶表示装置用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半透過型液晶表示装置用カラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタのフォトスペーサーの形成に関するものであり、特に、２種のフォトスペーサーを同時に形成する際に、剥離することのないフォトスペーサーを形成することができる半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。また、図１０は、図９に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
図９、及び図１０に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ（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）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたものである。
図９、及び図１０はカラーフィルタを模式的に示したもので、着色画素（４２）は１２個表されているが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角１７インチの画面に数百μｍ程度の着色画素が多数個配列されている。
【０００３】
液晶表示装置の多くに用いられている、上記構造の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、こ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。
ブラックマトリックス（４１）は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、着色画素（４２）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、透明導電膜（４３）は、透明な電極として設けられたものである。
【０００４】
ブラックマトリックス（４１）は、着色画素（４２）間のマトリックス部（４１Ａ）と、着色画素（４２）が形成された領域（表示部）の周辺部を囲む額縁部（４１Ｂ）とで構成されている。ブラックマトリックスは、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。
【０００５】
ガラス基板上へのブラックマトリックスの形成は、例えば、ガラス基板（４０）上に金属薄膜を形成し、この金属薄膜をフォトエッチングすることによって形成するといった方法がとられている。
或いは、ガラス基板（４０）上に、ブラックマトリックス形成用の黒色フォトレジストを用いてフォトリソグラフィ法によってブラックマトリックス（４１）を形成するといった方法がとられている。
【０００６】
また、着色画素（４２）の形成は、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着色フォトレジストを用いて塗布膜を設け、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（４３）の形成は、ブラックマトリックス、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。
【０００７】
図９、及び図１０に示すカラーフィルタは、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。液晶表示装置は、このようなカラーフィルタを内蔵することにより、フルカラー表示が実現し、その応用範囲が飛躍的に広がり、液晶カラーＴＶ、ノート型ＰＣなど液晶表示装置を用いた多くの商品が創出された。
【０００８】
多様な液晶表示装置の開発、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）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そろえるため、もしくはギャップを調整するための透明樹脂膜、３）カラーフィルタの反射表示の領域への光散乱層、４）スペーサー機能を有するフォトスペーサー（突起部）、５）液晶の配向制御を行う配向制御突起、などの種々な機能がカラーフィルタの用途、仕様に基づき付加されるようになった。
【０００９】
例えば、スペーサー機能においては、従来の液晶表示装置では基板間にギャップを形成するために、スペーサービーズと呼ばれるガラス又は合成樹脂の透明球状体粒子（ビーズ）を散布していた。
このスペーサーは透明な粒子であることから、画素内に液晶と一諸にスペーサーが入っていると、黒色表示時にスペーサーを介して光がもれてしまい、また、液晶材料が封入されている基板間にスペーサーが存在することによって、スペーサー近傍の液晶分子の配列が乱され、この部分で光もれを生じ、コントラストが低下し表示品質に悪影響を及ぼす、などの問題を有していた。
【００１０】
このような問題を解決する技術として、感光性樹脂を用い、フォトリソグラフィ法により、例えば、画素間のブラックマトリックスの位置にスペーサー機能を有するフォトスペーサー（突起部）を形成する方法が開発された。
図８は、このような液晶表示装置用カラーフィルタの部分断面図である。図８に示すように、液晶表示装置用カラーフィルタ（７）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）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成され、ブラックマトリックス（４１）上方の透明導電膜（４３）上にスペーサー機能を有する突起部としてのフォトスペーサー（４４）が形成されている。このような液晶表示装置用カラーフィルタ（７）を用いた液晶表示装置には、フォトスペーサー（４４）が画素内を避けた位置に形成されているので、上記コントラストの改善がみられる。
【００１１】
液晶表示装置用カラーフィルタと対向基板を貼り合わせてパネルとするパネル組み立て工程では、周辺部にシール部（図示せず）を設け、上下定盤間に荷重を加えシール部及びフォトスペーサー（４４）を圧着し貼り合わせるが、この際に加わる荷重によってフォトスペーサーは多少の弾性変形をするので、この変形した状態で基板間のギャップが設定されることになる。
フォトスペーサー（４４）が面内において、ある密度で形成されている際に、フォトスペーサーの断面積が小さいとパネル組み立て工程で基板間のギャップが均一になりにくく、液晶表示装置に色ムラなどが発生し易くなるので、フォトスペーサー（４４）の断面積はある大きさ以上のもの、例えば、フォトスペーサー（４４）の高さが、基板間ギャップである２μｍ〜５μｍ程度の際に、形状は角丸の矩形、菱形のもので、水平断面が対角長（１２×１２μｍ）〜（４０×４０μｍ）程度のものを用いている。
【００１２】
このように、フォトスペーサーによって基板間のギャップは設定されるのであるが、パネルに通常の荷重が加わった際のフォトスペーサーの変形を少なくし、また、過剰な荷重が加わった際のフォトスペーサーの塑性変形、破壊を防ぐために、フォトスペーサーの密度を高めることがある。
しかし、フォトスペーサーの密度を十分に高くすると塑性変形や破壊は防げるが、パネル内に真空気泡（低温気泡）が発生するといった問題がある。
【００１３】
真空気泡（低温気泡）の発生は、例えば、パネル組み立ての際に発生する。基板を貼り合わせる時の加熱により液晶、フォトスペーサーなどパネルを構成する部材は、一旦、熱膨張する。貼り合わせ後のパネルの冷却時に液晶セルを構成する部材はすべて収縮しようとする。構成する部材の中では液晶の収縮率が最も大きいため、基板間のギャップを小さくする方向に収縮しようとする。
このとき、基板間のギャップが収縮しようとする変化量に対し、フォトスペーサーの変形が追従できなくなると、パネル内部に負圧が生じ、その結果パネル内に真空気泡（低温気泡）が発生することになる。
【００１４】
このような、パネル組み立ての際の低温気泡の発生を回避し、且つパネルに過剰な荷重が加わった際のフォトスペーサーの塑性変形、破壊を防ぐために、フォトスペーサーの密度を高める技法としては、２種のフォトスペーサーを有する液晶表示装置用カラーフィルタが提案されている。図１は、２種のフォトスペーサーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタの一例を模式的に示した断面図である。図１に示すように、この液晶表示装置用カラーフィルタは、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）、フォトスペーサーが順次に形成されたものである。
フォトスペーサーは、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１）と第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２）で構成されている。
【００１５】
第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１）は基板間のギャップを設定している。この第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１）は、パネルに荷重が加わると変形し、荷重が取り除かれると復元する。また、温度による液晶の熱膨張及び熱収縮に追従して変形する弾性を有している。
第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２）は第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１）より高さの低いフォトスペーサーである。この第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２）は、パネルに過剰な荷重が加わった際に、その荷重を分散させ第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１）の塑性変形、破壊を防ぐためのものである。
【００１６】
図２は、２種のフォトスペーサーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタの他の例を模式的に示した断面図である。このカラーフィルタは半透過型液晶表示装置用のカラーフィルタである。図２に示すように、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、透明樹脂膜（４７）、透明導電膜（４３）、及びフォトスペーサーが順次に形成されたものである。
このカラーフィルタにおけるフォトスペーサーは、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｂ）と第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｂ）で構成され、前記図１に示すフォトスペーサーと同様に、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｂ）は基板間のギャップを設定し、第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｂ）は過剰な荷重による第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１）の塑性変形、破壊を防ぐものである。
【００１７】
尚、図２において、一画素の領域（Ｐｘ）は、透過表示領域（Ｔｒ）と反射表示領域（Ｒｅ）で構成されている。着色画素（４２）は、透過表示の着色画素（４２Ｔｒ）と反射表示の着色画素（４２Ｒｅ）で構成されている。また、反射表示の着色画素（４２Ｒｅ）は、着色部（４５）とスルーホール部（４６）で構成されている。
【００１８】
半透過型液晶表示装置においては、透過表示領域（Ｔｒ）を通過する光の位相と、反射表示領域（Ｒｅ）を通過する光の位相を揃えるために、基板間の間隔を、透過表示領域：反射表示領域＝２：１としている。すなわち、図２において、透過表示の着色画素（４２Ｔｒ）上の透明導電膜（４３）上面から第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｂ）の上部までの高さ（Ｈ２）と、透明樹脂膜（４７）上の透明導電膜（４３）上面から第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｂ）の上部までの高さ（Ｈ１）の比を２：１程度としている（Ｈ２：Ｈ１＝２：１）。具体的には、５μｍ：２．５μｍ程度のものである。
【００１９】
また、スルーホール部（４６）は、着色画素の形成時に設けられた、着色画素を一部くり抜いた部分である。このスルーホール部（４６）からの白色光と、着色部（４５）からの色光の混合によって反射表示の色度を調整している。
また、透明樹脂膜（４７）は、スルーホール部（４６）上に、例えば、透明なネガ型のフォトレジストを用いて形成されるが、スルーホール部上方の部分が凹状になり、透明樹脂膜の上面内で膜厚差（段差）が生じないように、平坦性（レベリング性）の良い状態に形成されている。
【００２０】
前記図９に示すカラーフィルタに上記図１、図２に示す、フォトスペーサーが追加された仕様のカラーフィルタを製造する際、例えば、特に耐荷重の大きな第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２）を必要とするために、第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２）の形成には第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１）の形成に用いるフォトレジストとは異なる材料のフォトレジストを用いる場合には、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１）を形成する工程と、第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２）を形成する工程の２工程が追加され、所望する仕様のカラーフィルタを製造することになる。しかし、多くの場合には、同一のフォトレジストを用い第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１）と、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１）より高さの低い第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２）を同時に形成する方法でカラーフィルタを廉価に製造する。
【００２１】
同一のフォトレジストを用い、高さの異なる２種のフォトスペーサーを同時に形成する第一の方法としては、例えば、使用するフォトマスク上のパターン（開口部）を狭くして光強度を減らし、高さの低いフォトスペーサーを形成するといった方法が挙げられる。
図３は、第一の方法を説明する断面図である。図３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）が形成され、そ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（ＰＭ１）が配置されている。
【００２２】
フォトマスク（ＰＭ１）には、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｃ）及び第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｃ）の形成に対応したパターン（開口部）が各々形成されている。フォトマスクの膜面（５１）はフォトレジスト層（６０）に対向している。図３は、ネガ型のフォトレジストが用いられた例である。
フォトマスク（ＰＭ１）上の、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｃ）の形成に対応したパターン（開口部）の幅（Ｗ３）は、形成される第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｃ）の幅と略同一である。
【００２３】
一方、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｃ）より高さの低い第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｃ）の形成に対応したパターン（開口部）の幅（Ｗ４）は、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｃ）の形成に対応したパターン（開口部）の幅（Ｗ３）よりも狭い（Ｗ３＞Ｗ４）。これは、パターン（開口部）の幅を狭くして光強度を減らし、高さの低いフォトスペーサーを形成するためである。
【００２４】
このような、同一のフォトレジストを用い、高さの異なる２種のフォトスペーサーを同時に形成する第一の方法の長所は、フォトマスク上の開口部の幅の調節により所望する高さの第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｃ）を得ることができるので、使用するフォトマスクの構造は単純であり、廉価な点である。
しかし、この第一の方法の短所は、フォトレジスト層（６０）への露光は、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｃ）が良好に形成されるように露光されるので、第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｃ）への露光は不足気味となり、フォトレジスト層の底部の硬化が十分にされず、形成された幅の狭い第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｃ）は透明導電膜（４３）上から剥離し易い点である。
【００２５】
また、同一のフォトレジストを用い、高さの異なる２種のフォトスペーサーを同時に形成する第二の方法としては、例えば、使用するフォトマスクのパターン（開口部）にハーフトーンを設けて光強度を減らし、高さの低いフォトスペーサーを形成するといった方法が挙げられる。
図４は、第二の方法を説明する断面図である。図４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）が形成され、そ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）が配置されている。
【００２６】
フォトマスク（ＰＭ２）には、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｄ）及び第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｄ）の形成に対応したパターン（開口部）が各々形成されている。フォトマスクの膜面（５１）はフォトレジスト層（６０）に対向している。図４は、ネガ型のフォトレジストが用いられた例である。
形成される第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｄ）の幅（Ｗ５）と、形成される第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｄ）の幅（Ｗ６）は略同一である。第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｄ）の高さ（Ｈ５）と、第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｄ）の高さ（Ｈ６）の関係は、Ｈ５＞Ｈ６となっている。
【００２７】
フォトマスク（ＰＭ２）の、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｄ）の形成に対応したパターン（開口部）の幅（Ｗ５）は、形成される第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｄ）の幅と略同一である。
また、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｄ）より高さの低い第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｄ）の形成に対応したパターン（開口部）の幅（Ｗ６）は、形成される第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｄ）の幅と略同一である。
【００２８】
フォトマスク（ＰＭ２）の、第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｄ）の形成に対応した開口部にはハーフトーン（５２）が設けられている。高さ（Ｈ５）の第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｄ）の形成が良好になされるように、フォトレジスト層（６０）への露光が適正に行われた際に、高さ（Ｈ６）の第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｄ）への露光も適正に行われるようにハーフトーン（５２）の濃度を設定する。
ハーフートーン（５２）としては、紫外線を減衰させる薄膜、例えば、ＩＴＯなどの金属酸化物膜からなるハーフートーン、或いは、フォトマスクを製造する際に成膜したクロム膜をフォトエチングしたハーフートーンなどがあげられる。
【００２９】
このような、同一のフォトレジストを用い、高さの異なる２種のフォトスペーサーを同時に形成する第二の方法の長所は、開口部の幅（Ｗ６）は任意に設定することができるので、例えば、開口部の幅（Ｗ６）を、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｄ）の形成に対応した開口部の幅（Ｗ５）と略同一のものとすることができる。
しかし、この第二の方法の短所は、第一の方法と同様に、フォトレジスト層（６０）への露光は、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｄ）が良好に形成されるように露光されるので、第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｄ）への露光は不足気味となり、フォトレジスト層の底部の硬化が十分にされず、形成された第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｄ）は透明導電膜（４３）上から剥離し易い点である。
【特許文献１】特開２００３−８４２８９号公報
【特許文献２】特開２００５−８４４９２号公報
【特許文献３】特開２００５−１０７３５６号公報
【特許文献４】特開２００１−２０１７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
本発明は、上記第一の方法の問題と第二の方法の問題を解決するためになされたものあり、半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの透明樹脂膜上に、高さの異なる２種のフォトスペーサーを、同一のフォトレジストを用い、同時に形成する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法において、第二フォトスペーサーの硬化が不十分なために、透明導電膜から剥離するといったことのない半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を提供することを課題とするものである。
また、上記半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を用いて製造した半透過型液晶表示装置用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】
【００３１】
本発明は、ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素、透明樹脂膜、透明導電膜、フォトスペーサーを順次に形成する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法において、
１）前記透明樹脂膜を形成する材料として、モノマー／ポリマー比の低い組成で、低レベリング性を有する透明なフォトレジストを用い、反射表示の着色画素上に透明樹脂膜を形成し、透明樹脂膜上面のスルーホール部上方部分のガラス基板からの膜厚を、透明樹脂膜上面の着色部上方部分のガラス基板からの膜厚より薄いものとし、
２）第一フォトスペーサーを透明樹脂膜上面の着色部上方部分上に形成し、第二フォトスペーサーを透明樹脂膜上面のスルーホール部上方部分上に形成することを特徴とする半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法である。
【００３２】
また、本発明は、請求項１記載の半透過型液晶表示装置用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半透過型液晶表示装置用カラーフィルタである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、１）透明樹脂膜を形成する材料として、モノマー／ポリマー比の低い組成で、低レベリング性を有する透明なフォトレジストを用い、反射表示の着色画素上に透明樹脂膜を形成し、透明樹脂膜上面のスルーホール部上方部分のガラス基板からの膜厚を、透明樹脂膜上面の着色部上方部分のガラス基板からの膜厚より薄いものとし、２）第一フォトスペーサーを透明樹脂膜上面の着色部上方部分上に形成し、第二フォトスペーサーを透明樹脂膜上面のスルーホール部上方部分上に形成する半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であるので、同一のフォトレジストを用いフォトスペーサーを同時に形成しても、第二フォトスペーサーの硬化が不十分なために透明導電膜から剥離するといったことのない半透過型液晶表示装置用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】
【００３４】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図５は、本発明による半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法により製造された半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの一実施例を模式的に示した断面図である。図５に示すように、この半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、本発明による透明樹脂膜（５７）、透明導電膜（４３）、及びフォトスペーサーが順次に形成されたものである。
【００３５】
このカラーフィルタにおけるフォトスペーサーは、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｅ）と第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｅ）で構成され、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｅ）は基板間のギャップを設定し、第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｅ）は過剰な荷重による第一フォトスペーサー（Ｐｓ−ｅ）の塑性変形、破壊を防ぐものである。
【００３６】
図５において、一画素の領域（Ｐｘ）は、透過表示領域（Ｔｒ）と反射表示領域（Ｒｅ）で構成されている。着色画素（４２）は、透過表示の着色画素（４２Ｔｒ）と反射表示の着色画素（４２Ｒｅ）で構成されている。また、反射表示の着色画素（４２Ｒｅ）は、着色部（４５）とスルーホール部（４６）で構成されている。
【００３７】
図６は、図５の反射表示領域（Ｒｅ）を拡大した断面図である。図６に示すように、本発明における透明樹脂膜（５７）は、着色部（４５）とスルーホール部（４６）で構成される反射表示の着色画素（４２Ｒｅ）上に形成されている。
透明樹脂膜（５７）上面のスルーホール部上方部分（ｂ）のガラス基板（４０）からの膜厚（Ｔｂ）は、透明樹脂膜（５７）上面の着色部上方部分（ａ）のガラス基板（４０）からの膜厚（Ｔａ）より薄く形成されている（Ｔｂ＜Ｔａ）。
従って、透明樹脂膜（５７）上面内では、着色部上方部分（ａ）の膜厚（Ｔａ）とスルーホール部上方部分（ｂ）の膜厚（Ｔｂ）との膜厚差（段差）（ΔＴ）が生じている（膜厚差（段差）：ΔＴ＝Ｔａ−Ｔｂ）。
【００３８】
この膜厚差（段差）は、透明樹脂膜を形成する材料として、モノマー／ポリマー比の低い組成で、低レベリング性を有する透明なフォトレジストを用い、反射表示の着色画素上に透明樹脂膜を形成し生じさせたものである。
低レベリング性を有するフォトレジストの塗膜は、着色画素をくり抜いた反射表示の着色画素（４２Ｒｅ）の、着色部（４５）／スルーホール部（４６）／着色部（４５）の凹状の断面形状に追従し、塗膜上面においてホール部上方部分（ｂ）は着色部上方部分（ａ）より低い位置になるといった性向を適用したものである。
【００３９】
第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｅ）は透明樹脂膜（５７）上面の着色部上方部分（ａ）上に透明導電膜（４３）を介して形成されている。また、第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｅ）は透明樹脂膜（５７）上面のスルーホール部上方部分（ｂ）上に透明導電膜（４３）を介して形成されている。
本発明におけるフォトスペーサーは、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｅ）の高さ（Ｈ７）と第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｅ）の高さ（Ｈ８）を略同一の高さに（Ｈ７≦Ｈ８）、また、その幅も同一の幅に（Ｗ７＝Ｗ８）に形成されたものである。透明樹脂膜（５７）上面には、膜厚差（段差）（ΔＴ）を有するので、ガラス基板（４０）上面から第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｅ）の上部までの高さ（Ｈ１８）は、ガラス基板（４０）上面から第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｅ）の上部までの高さ（Ｈ１７）より、この膜厚差（段差）分だけ低いものとなっている（ΔＴ＝ΔＨ＝Ｈ１７−Ｈ１８）。
【００４０】
図７は、本発明の製造方法を説明する断面図である。図７に示すように、ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、透明樹脂膜（５７）、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）が形成され、そ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）が配置されている。
この段階で、低レベリング性を有するフォトレジストを用いた透明樹脂膜（５７）上面には、既に膜厚差（段差）（ΔＴ）が設けられており、この透明樹脂膜（５７）上に透明導電膜（４３）を介してフォトレジスト層（６０）が塗布されている。従って、フォトレジスト層（６０）上面には、膜厚差（段差）（ΔＴ）に追従した膜厚差（段差）（ΔＴ−２）が生じている（（ΔＴ−２）≒ΔＴ）。
【００４１】
フォトマスク（ＰＭ３）には、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｅ）及び第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｅ）の形成に対応したパターン（開口部）が各々形成されている。図７は、ネガ型のフォトレジストが用いられた例である。
フォトマスク（ＰＭ３）上の、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｅ）の形成に対応したパターン（開口部）の幅（Ｗ７）は、形成される第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｅ）の幅と略同一である。また、第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｅ）における幅（Ｗ８）についても同様である。
【００４２】
このように、全く同一の２個のフォトスペーサーを同時に形成する本発明の製造方法の長所は、使用するフォトマスクの構造は単純で廉価な点である。また、フォトレジスト層（６０）への露光は、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｅ）及び第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｅ）が共に良好に形成されるように同一の十分な露光が与えられるので、フォトレジスト層は底部まで十分に硬化し、両フォトスペーサーは透明導電膜（４３）上から剥離し難いものとなる。
【００４３】
前記図２に示す、従来の透明樹脂膜（４７）は、スルーホール部（４６）上に、例えば、透明なネガ型のフォトレジストを用いて形成されるが、スルーホール部上方の部分が凹状になり、透明樹脂膜の上面内で膜厚差（段差）が生じないように、平坦性（レベリング性）の良い状態に形成されている。この平坦性の状態は、透明樹脂膜の上面内での膜厚差（段差）で０．０５μｍ程度のものである。
このような平坦性（レベリング性）の良い状態の透明樹脂膜（４７）は、モノマー／ポリマー比の高い組成で、高レベリング性を有するフォトレジストを用いることにより得ることができる。このモノマー／ポリマー比は、１．５程度のものである。
【００４４】
本発明において、透明樹脂膜（５７）の形成に用いられるフォトレジストは、モノマー／ポリマー比の低い組成で、低レベリング性を有するフォトレジストである。このモノマー／ポリマー比は、０．７程度のものが好ましい。０．７程度のモノマー／ポリマー比を有するフォトレジストを用いることにより、透明樹脂膜の上面内での膜厚差（段差）（ΔＴ）で０．３〜０．４μｍ程度を得ることができる。
本発明による半透過型液晶表示装置用カラーフィルタは、図６における、着色部（４５）の膜厚（Ｔｄ）が１．８μｍ、スルーホール部（４６）の幅（Ｗ９）が３０μｍの反射表示の着色画素（４２Ｒｅ）上に、膜厚（Ｔｃ）が２．０μｍの透明樹脂膜（５７）を設けることにより、透明樹脂膜の上面内での膜厚差（段差）（ΔＴ）０．３μｍを得ることができる。
つまり、第一フォトスペーサー（Ｐｓ−１ｅ）の上部と、第二フォトスペーサー（Ｐｓ−２ｅ）の上部の高さの差（ΔＨ）にて、０．３μｍを有するフォトスペーサーが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】２種のフォトスペーサーを設けた液晶表示装置用カラーフィルタの一例を模式的に示した断面図である。
【図２】２種のフォトスペーサーを設けた半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの例を模式的に示した断面図である。
【図３】高さの異なる２種のフォトスペーサーを同時に形成する第一の方法を説明する断面図である。
【図４】高さの異なる２種のフォトスペーサーを同時に形成する第二の方法を説明する断面図である。
【図５】本発明による半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの一実施例を模式的に示した断面図である。
【図６】図５の反射表示領域（Ｒｅ）を拡大した断面図である。
【図７】本発明の半透過型液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法を説明する断面図である。
【図８】フォトスペーサー（突起部）が設けられた液晶表示装置用カラーフィルタの部分断面図である。
【図９】液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。
【図１０】図９に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
４、７・・・液晶表示装置用カラーフィルタ
４０・・・ガラス基板
４１・・・ブラックマトリックス
４１Ａ・・・マトリックス部
４１Ｂ・・・額縁部
４２・・・着色画素
４２Ｔｒ・・・透過表示の着色画素
４２Ｒｅ・・・反射表示の着色画素
４３・・・透明導電膜
４４・・・フォトスペーサー
４５・・・着色部
４６・・・スルーホール部
４７・・・透明樹脂膜
５７・・・本発明による透明樹脂膜
６０・・・フォトレジスト層
Ｇ・・・近接露光のギャップ
Ｈ１・・・透明樹脂膜上の透明導電膜上面から第一フォトスペーサーの上部までの高さ
Ｈ２・・・着色画素上の透明導電膜上面から第一フォトスペーサーの上部までの高さ
Ｈ３、Ｈ５・・・第一フォトスペーサーの高さ
Ｈ４、Ｈ６・・・第二フォトスペーサーの高さ
Ｈ７・・・本発明における第一フォトスペーサーの高さ
Ｈ８・・・本発明における第二フォトスペーサーの高さ
ΔＨ・・・ガラス基板上面からの第一フォトスペーサーの上部までの高さと、第二フォトスペーサーの上部までの高さの差
Ｈ１７・・・ガラス基板上面から第一フォトスペーサーの上部までの高さ
Ｈ１８・・・ガラス基板上面から第二フォトスペーサーの上部までの高さ
Ｌ・・・露光光
ＰＭ１、ＰＭ２・・・フォトマスク
ＰＭ３・・・本発明におけるフォトスペーサー形成用フォトマスク
Ｐｓ−１、Ｐｓ−１ｂ、Ｐｓ−１ｃ、Ｐｓ−１ｄ・・・第一フォトスペーサー
Ｐｓ−２、Ｐｓ−２ｂ、Ｐｓ−２ｃ、Ｐｓ−２ｄ・・・第二フォトスペーサー
Ｐｓ−１ｅ・・・本発明における第一フォトスペーサー
Ｐｓ−２ｅ・・・本発明における第二フォトスペーサー
Ｒｅ・・・反射表示領域
Ｔｒ・・・透過表示領域
ΔＴ・・・透明樹脂膜上面の膜厚差（段差）
Ｔａ・・・透明樹脂膜上面の着色部上方部分のガラス基板からの膜厚
Ｔｂ・・・透明樹脂膜上面のスルーホール部上方部分のガラス基板からの膜厚Ｔｃ・・・透明樹脂膜の膜厚
Ｔｄ・・・着色部の膜厚
Ｗ３、Ｗ５・・・第一フォトスペーサーの形成に対応した開口部の幅
Ｗ４、Ｗ６・・・第二フォトスペーサーの形成に対応した開口部の幅
Ｗ７・・・本発明における第一フォトスペーサーの幅
Ｗ８・・・本発明における第二フォトスペーサーの幅
Ｗ９・・・スルーホール部の幅
ａ・・・透明樹脂膜上面の着色部上方部分
ｂ・・・透明樹脂膜上面のスルーホール部上方部分
【図１】
2008175864.tif 000003
【図２】
2008175864.tif 000004
【図３】
2008175864.tif 000005
【図４】
2008175864.tif 000006
【図５】
2008175864.tif 000007
【図６】
2008175864.tif 000008
【図７】
2008175864.tif 000009
【図８】
2008175864.tif 000010
【図９】
2008175864.tif 000011
【図１０】
2008175864.tif 000012