(57)【要約】【課題】Ｗｈｉｔｅ（透明膜）設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法において、遮光部と、その開口部に画素部を備えたカラーフィルタ基板上に形成したＷｈｉｔｅ部を利用して、ＰＳとサブＰＳとに膜厚差をつけるカラーフィルタの製造方法を提供することである。【解決手段】Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分とＷｈｉｔｅパターンの周辺部分にＰＳを形成するカラーフィルタの製造方法であって、Ｗｈｉｔｅパターン上の中央部分に形成するＰＳパターン形成は、その膜厚が厚く、パターン上の周辺領域では膜厚が薄く、そのレジスト膜厚にうねりをつけるようにレジストを形成する工程を少なくとも含む構成によりＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法。【選択図】図１
2008122563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に遮光部と、その開口部に画素部と、段差のある透明膜（Ｗｈｉｔｅ）部と、その上に透明電極とを形成した後、ＰＳを形成するＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法であって、
Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分にＰＳを、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分にサブＰＳを形成することを特長とするＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記ＰＳがＷｈｉｔｅ部上に形成することを特長とする請求項１記載のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記ＰＳは、膜厚が厚いＰＳと、薄いＰＳを一度に形成することを特長とする請求項１、又は２記載のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記ＰＳパターン形成は、Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分の領域ではそのレジスト膜厚が厚く、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分の領域ではそのレジスト膜厚が薄くなるようレジスト膜厚にうねりをつけるようにレジストを形成する工程を少なくとも含む構成によりカラーフィルタを製造することを特長とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
基板上に遮光部と、その開口部に画素部と、Ｗｈｉｔｅ部と、その上に透明電極が形成され、ＰＳが形成されたサブＰＳ付きカラーフィルタであって、
前記Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分の領域にＰＳが、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分の領域にサブＰＳが形成されていることを特長とするＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタ。
【請求項６】
前記ＰＳがＷｈｉｔｅ部に形成されていることを特長とする請求項５記載のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等に用いる、Ｗｈｉｔｅ設計（透明膜）を利用した、サブＰＳ（フォトスペーサ）付きカラーフィルタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶表示パネルの製造では、カラーフィルタは、ＴＦＴ用基板との貼り合わせ時には、パネルの柔軟性を持たせるため、そのＰＳの配置密度は出来るだけ低いほうが良い。なお、前記ＰＳは、Ｐｈｏｔｏ  ＰＳａｃｅｒ（フォトスペーサー）の略で、感光性樹脂の塗布、感光性樹脂へのパターン露光、その現像というフォトリソ法で形成される、柱状のスペーサである。カラーフィルタとＴＦＴ用基板との貼り合わせるギャップ（間隙）は、柱状のスペーサの高さで規制される。カラーフィルタの基板とＴＦＴ用基板との貼り合わせギャップは、ＰＳの膜厚に依存する。液晶表示装置では、カラーフィルタを形成した基板とＴＦＴ用基板とをギャップを有するように対向させ、ギャップ内に液晶等を真空封止するよう両基板を貼り合わせる。
【０００３】
しかし、貼り合わせた後に、パネル面からの押し圧、例えば指等で押さえられた場合、ＰＳの配置密度が低いと、ＰＳが潰れてしまい、カラーフィルタとＴＦＴ用基板の隙間が狭まり、セルギャップ不良となるために、貼り合わせた後には、ＰＳの配置密度は高いほうが良い。
【０００４】
そのため、従来の技術では、貼り合わせ時に影響がなく、且つ、貼り合わせた後に指等で押さえられた場合にパネルを支えるために、貼り合わせギャップ形成用のＰＳより膜厚の若干低い、すなわち、高さが低いサブＰＳを追加して形成することが必要になる。そのため、サブＰＳ（フォトスペーサ）付きカラーフィルタ及びその製造方法が提案されている。
【０００５】
例えば、前記サブＰＳの形成方法としては、１回のＰＳ形成工程でギャップ形成用のＰＳ（以下単にＰＳと記す）とサブＰＳを同時に形成する方法がある。前記形成方法は、パターン露光時に用いるフォトマスクに形成したＰＳ用パターンと、サブＰＳ用パターンの開口部面積に差をつけ、すなわちＰＳパターンの開口面積を広く、サブＰＳパターンの開口面積を狭くすることにより、その露光量差により膜厚差をつける方法で、形成する。
【０００６】
一方、液晶表示装置では、モバイル用途で、省エネルギー、高品質を満たす、半透過型液晶パネルの技術が提案されている。この技術の中でＷｈｉｔｅ設計方式と呼ばれる技術が知られている。この方式は、カラーフィルタの一部に透明膜（Ｗｈｉｔｅ）が突出した段差部を形成し、この透明膜（Ｗｈｉｔｅ）部分の液晶セルギャップを小さくすることによって、明るさを上げ、応答速度を速める目的がある。以下の説明において、Ｗｈｉｔｅ設計は、Ｗｈｉｔｅ設計方式の液晶表示装置に組みこまれるカラーフィルタに形成する透明膜の段差をいう。Ｗｈｉｔｅ設計を利用したＷｈｉｔｅのパターンの形成は、高明度、高速応答で、半透過カラーフィルタを得るうえで有効である。
【０００７】
前記Ｗｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ（フォトスペーサ）付きカラーフィルタの製造方法の一事例について説明する。最初に、カラーフィルタ用の基板上に遮光パターン形成用レジスト液を塗布し、レジストにパターン露光し、現像処理により、基板上に遮光パターン、例えばＢＭ（ブラックマトリックス）を形成する。なお、ＢＭは、画像表示に関与する、光を透過する開口部を有し、開口部以外に入射する光を遮蔽する役割である。ＢＭのパターンは、格子状、又はストライプ状の形状であり、その開口部に画素を形成する。
【０００８】
次いで、開口部に、透過する光を着色するＲ（赤）画素と、Ｇ（緑）画素と、Ｂ（青）画素パターンとを形成する。Ｒ画素の形成は、基板上にＲ画素用レジスト液を塗布し、レジストにパターン露光し、現像処理により、基板上にＲ画素パターン部を形成する。なお、画素パターンの形成は、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素形成用と、３回の工程を各々実行する。
【０００９】
次いで、その各々画素部上に透明膜（Ｗｈｉｔｅ）パターン部を形成する。Ｗｈｉｔｅパターンの形成は、基板の透明電極上にＷｈｉｔｅ用レジスト液を塗布し、レジストにＷｈｉｔｅパターンを露光し、現像処理により、Ｗｈｉｔｅ部を形成する。さらに、真空成膜法により、遮光パターン含む画素部及び透明膜（Ｗｈｉｔｅ）パターン部を覆う金属酸化膜からなる透明電極を形成する。
【００１０】
次いで、ＰＳ及びサブＰＳを所定の位置、例えば遮光部の上の位置に形成する。以下に、ＰＳ及びサブＰＳの形成方法を説明する。なお、Ｗｈｉｔｅ（透明膜段差）は、各画素部形成後に形成する特殊形状の透明性樹脂基材のパターンであり、均一な膜厚を持つ透明層である。なお、サブＰＳは、ＰＳと同時に形成し、高さがＰＳに比べて低いものである。
【００１１】
図３（ａ）〜（ｂ）は、従来のＰＳ及びサブＰＳの形成方法の一事例を説明する側断面図である。
【００１２】
図３（ａ）〜（ｂ）のＰＳの工程は、露光量差を利用した形成方法である。まず、基板１の全面に、ＰＳ用の感光性レジスト９を均一厚に塗布し、層形成する（図３（ａ）参照）。次いで、ＰＳパターンと、サブＰＳパターンの開口寸法に差をつけた、すなわち、ＰＳパターンとしての大面積マスク開口部２１と、サブＰＳパターンとしての小面積マスク開口部２２を形成したフォトマスク２０を用いて、ＰＳ及びサブＰＳのマスクパターンをレジストに露光する。すなわち、ＰＳパターン開口面積を広く、サブＰＳパターンの開口面積を狭くすることにより、各々の開口部の露光量に差をもたせる。これにより、感光性レジストを十分に硬化するのに必要な、十分な露光がなされたＰＳパターン及び不十分な硬化となる不十分な露光がされたサブＰＳパターンレジストを形成する。
【００１３】
次いで、図３（ｂ）の現像工程の処理により、未露光レジストを現像液で溶解し、正常な形状及び高さをもつＰＳ５と、痩せ形で高さの低いサブＰＳ６を形成する。すなわち、図３の形成方法は露光量差により、現像処理後の膜厚差をつける方法で、ＰＳとサブＰＳとの高さに差を生じさせる。
【００１４】
図４は、従来の他のＰＳ及びサブＰＳの形成方法の一事例を説明する側断面図である。
【００１５】
すなわち、図４のサブＰＳの形成方法は、積層された下地へのレジストの乗り上げ（塗布後のレジストのうねり現象）によりＰＳ、サブＰＳを形成した図である。このＰＳの工程は、ＢＭ２、ＲＧＢ画素３ａ、３ｂ、３ｃ及び透明電極４を積層した積層部位を有する下地基板上の全面にＰＳ用レジストを塗布する。積層下地基板では、レジスト塗布面に予め積層された部位に段差があり、その積層部位の段差を強調することで、段差を強調した部位、例えばＢＭ２、ＲＧＢ画素３ａ、３ｂ、３ｃ及び透明電極４を積層した部位と、それ以外の部位、例えばＢＭ２、透明電極４を積層した部位を備えたものである。この積層下地基板にレジストを塗布した場合、積層部位の段差を強調した部位の近傍では、塗布されたレジスト表面位置が高く、すなわちレジスト膜厚が厚く、それ以外ではレジスト表面高さが低い位置に形成される、すなわちレジスト膜厚が薄くなる。
【００１６】
図４に示す事例では、遮光膜であるＢＭ２上に、Ｒ画素３ａ、Ｇ画素３ｂ、Ｂ画素３ｃ、及び透明電極４を重ねて形成した場合の事例であり、それ以外の通常の段差は、遮光膜のＢＭ２、及び透明電極４上となる。次いで、ＰＳと、サブＰＳパターンを形成したフォトマスクを用いて、ＰＳ及びサブＰＳマスクパターンをレジストに転写する。すなわちＰＳパターンの形成位置はレジストが厚く、サブＰＳパターンの形成位置はレジストが薄くしたことにより、各々レジスト膜厚差をもつＰＳパターン及びサブＰＳパターンを形成する。
【００１７】
次いで、現像工程の処理により、未露光レジストを現像液で溶解し、ＰＳ５と、ＰＳより高さが低いサブＰＳ６を形成する。すなわち、積層下地乗り上げ（レジストのうねり現象）によるレジスト塗布方法により、膜厚差をつける方法で、ＰＳとサブＰＳとの高さに差を生じさせる。
【００１８】
次に、液晶表示装置の作製でのＰＳ付きカラーフィルタ基板と、ＴＦＴ用基板との貼り合わせ時について説明する。図５は、ＰＳ付きカラーフィルタ基板１とＴＦＴ用基板３０との貼り合わせ時の側断面図であり、（ａ）は、両基板の貼り合わせ時であり、（ｂ）は、両基板間に液晶を封入し貼り合わせ後、すなわち、パネル化したものである。
【００１９】
図５（ａ）では、サブＰＳ付きカラーフィルタ基板１と、ＴＦＴ基板３０との貼り合わせ時には、ＰＳ５のみで支える。図上の破線ｓは、ＰＳ５の表面とＴＦＴ基板３０面との接触開始位置である。この状態では、サブＰＳ６はＴＦＴ基板３０と接触せず、両基板１、３０の貼り合わせは、主としてＰＳ５を介して実行されており、パネルの柔軟性を持たせたままに貼り合わされている。
【００２０】
次に、図５（ｂ）では、サブＰＳ付きカラーフィルタ基板１と、ＴＦＴ基板３０とを貼り合わせ後、液晶４０を封入した状態を示す。破線ｅは、カラーフィルタ基板１と、ＴＦＴ基板３０との密着終了位置である。サブＰＳ付きカラーフィルタ５０とＴＦＴ基板３０との貼り合わせ後、図５（ｃ）に示すようにパネル面からの押し圧が加わる、例えば指等で押さえられた場合、ＰＳが変形し、両基板のギャップは狭くなるが、ある程度狭くなるとサブＰＳにより支えられるため、それ以上狭くならない。ＰＳ及びサブＰＳによりパネル強度が強化されたために、押圧が加わってもカラーフィルタとＴＦＴ用基板の隙間、セルギャップが安定する。
【００２１】
しかし、前記サブＰＳの形成方法では、各々の場合に問題がある。
【００２２】
前記露光量差によりサブＰＳを形成する方法では、フォトマスクのパターン開口部での露光量が不十分な部位、すなわちサブＰＳ開口部が露光量不足となる。そのため、サブＰＳは痩せた形状、膜厚減少となるため、サブＰＳが剥がれやすい等の問題が発生する。また、露光量不十分な状態のレジストの現像処理では、現像条件が不安定となり、現像後のレジスト形状若しくは寸法にバラツキが大きくなる問題もある。
【００２３】
前記の積層下地乗り上げによるサブＰＳを形成した場合、ＰＳ用レジスト溶液の平坦化する特性により通常では、よりレジスト膜差が少なくなるため、十分な膜厚を確保するためには、段差を強調した領域を拡大する必要があるが、設計上ではその余裕が無い場合が多く、実現不可能となる問題がある。
【００２４】
以下に公知文献を記す。
【特許文献１】特開２００３−８４２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
Ｗｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法において、遮光部と、その開口部に画素部を備えたカラーフィルタ基板上に形成したＷｈｉｔｅ部の段差を利用して、ＰＳとサブＰＳとに膜厚差をつけるカラーフィルタの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の請求項１に係る発明は、基板上に遮光部と、その開口部に画素部と、段差のある透明膜（Ｗｈｉｔｅ）部と、その上に透明電極とを形成した後、ＰＳを形成するＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法であって、
Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分にＰＳを、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分にサブＰＳを形成することを特長とするＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法である。
【００２７】
本発明の請求項２に係る発明は、前記ＰＳがＷｈｉｔｅ部上に形成することを特長とする請求項１記載のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法である。
【００２８】
本発明の請求項３に係る発明は、前記ＰＳは、膜厚が厚いＰＳと、薄いＰＳを一度に形成することを特長とする請求項１、又は２記載のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法である。
【００２９】
本発明の請求項４に係る発明は、前記ＰＳパターン形成は、Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分の領域ではそのレジスト膜厚が厚く、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分の領域ではそのレジスト膜厚が薄くなるようレジスト膜厚にうねりをつけるようにレジストを形成する工程を少なくとも含む構成によりカラーフィルタを製造することを特長とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法である。
【００３０】
本発明のカラーフィルタ製造方法では、Ｗｈｉｔｅ設計部を形成した、ＰＳをＷｈｉｔｅ設計部に形成する。この時、Ｗｈｉｔｅパターンの表面にＰＳを形成しているので、レジスト形成時のレジストのうねりの影響で、Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分はＰＳ膜が厚くなり、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分ではＰＳ膜が薄くなる。そのためりＷｈｉｔｅパターンの中央部分に高いＰＳが、周辺部分に低いＰＳ、すなわちサブＰＳを形成できる。
【００３１】
本発明の請求項５に係る発明は、基板上に遮光部と、その開口部に画素部と、Ｗｈｉｔｅ部と、その上に透明電極が形成され、ＰＳが形成されたサブＰＳ付きカラーフィルタであって、
前記Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分の領域にＰＳが、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分の領域にサブＰＳが形成されていることを特長とするＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタである。
【００３２】
本発明の請求項６に係る発明は、前記ＰＳがＷｈｉｔｅ部に形成されていることを特長とする請求項５記載のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタである。
【００３３】
本発明のカラーフィルタでは、Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分にＰＳを配置し、そのパターンの周辺部分にＰＳを配置するようにしている。本発明では、ＰＳの配置位置をＷｈｉｔｅパターンとしたことで、ＰＳ膜厚差に変化つけることが可能となり、一度のパターン露光でＰＳとサブＰＳを形成できる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法を用いれば、サブＰＳの形成では、露光量の絞り込みが不要となるため、正常な現像処理が実行でき、高さが低くても剥がれにくいサブＰＳが形成できる。
【００３５】
本発明のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法を用いれば、ＰＳ用レジストの膜厚のうねりを利用するため、高さが低くても剥がれにくいサブＰＳが形成できる。
【００３６】
本発明のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法を用いれば、ＰＳ用レジストの膜厚のうねりを利用するため、透過率をさげるＲＧＢ等の積層構造形成のための遮光部分が不要となる、高さが低くても剥がれにくい、ＰＳとサブＰＳとに十分な膜厚差を持たせたカラーフィルタを製造することができる効果があり、また、本発明Ｗｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタを用いることにより、サブＰＳ付きカラーフィルタと、ＴＦＴ用基板との貼り合わせ時でのＰＳとサブＰＳに関する問題を解消できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明のカラーフィルタ、特にＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタと、その製造方法を一実施形態に基づいて以下説明する。
【００３８】
図１は、本発明のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの一実施例の部分拡大図であり、図１（ａ）は、上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のｙ−ｙ’線における側断面図である。図１（ｃ）は、ｘ−ｘ’面の正面断面図である。なお、図１（ｂ）ではＷｈｉｔｅ１０上にＰＳを形成しているものであるが、ＰＳのパターンは図示していない。
【００３９】
図１に示す本発明のカラーフィルタ、すなわち、Ｗｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法は、カラーフィルタ用基板１上に遮光部としてのＢＭ２を形成する。次いで、ＢＭ２間の開口部２ａに画素３を形成した後、ＢＭ２及び画素３上にＷｈｉｔｅ１０を形成する。次いで、ＢＭ２、画素３及びＷｈｉｔｅ１０上に導電性の透明電極４を積層形成する。次いで、その透明電極４の表面に公知のフォトリソプロセス法を用いたパターン形成によりＰＳとサブＰＳを形成する。
【００４０】
図１（ａ）の上面図では、前記ＰＳとサブＰＳの形成面を示し、遮光部ＢＭ２のパターンは横方向に形成され、縦方向に所定の間隔で配置されている。すなわち、前記ＢＭは、ストライプ形状である。各ＢＭ２の間、例えばＢＭパターン開口部２ａにＲ（赤色）画素３ａ、Ｇ（緑色）画素３ｂ、Ｂ（青色）画素３ｃと、その表面にＷｈｉｔｅ１０のパターンが形成されており、その面上に透明電極４が形成された上面図である。
【００４１】
図１のＷｈｉｔｅ１０は、ＢＭ２と、角度９０度で交差する状態で平面視帯状に配置形成されている。Ｗｈｉｔｅは、図１上横方向に所定の間隔毎に複数配置されているが、図１では１個だけを表示している。Ｗｈｉｔｅ１０は、その形成幅が１００μｍの前後である。側面視でＷｈｉｔｅパターン上の面には、Ｗｈｉｔｅの厚みにより画素部から段差状に突起した部分、すなわち周辺の部分部１２の領域と、周辺の部分部１２の領域に挟まれた中央部分の領域が形成されている。
【００４２】
本発明では、Ｗｈｉｔｅの中央部分部１１の領域にＰＳを、Ｗｈｉｔｅの周辺部分部１２の領域にサブＰＳを形成する。本発明では、ＰＳ形成用のレジストを塗布した際、下地となるＷｈｉｔｅパターンの中央部分の部位と周辺部分の部位とでレジスト膜厚が変化し、それにより、ＰＳ膜厚に変化をつけることが可能となることに着目した。例えば、レジストうねり現象を利用して、ＰＳの高さ（の平均値）は、サブＰＳ（の平均値）より高くし、その高さ（の平均値）の差は、ＰＳの高さの２０％〜２５％となるようにＰＳとサブＰＳの形成位置を選択し、該位置に形成するカラーフィルタの製造方法を発明した。本発明の製造方法は、Ｗｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタに最適である。
【００４３】
図１（ｂ）は、図１（ａ）のｙ−ｙ’線における側断面図である。基板１のＢＭが形成され、その開口部に各々画素３が形成されている。ＢＭ及び画素の形成面にＷｈｉｔｅ１０が形成され、その形成面に透明電極４が形成されている。次工程であるＰＳの形成では、レジストの塗布面となる。
【００４４】
前記ＰＳとサブＰＳを形成する方法は、フォトリソプロセス法を用いたパターン形成方法である。パターン形成材料の塗布工程において、その下地は平坦性が悪い基板となっている。すなわち段差表面と、平坦性が比較的に良好な平坦表面とが混在する基板上にレジストを塗布する処理となる。平坦性が悪いため、レジスト塗布時、Ｗｈｉｔｅパターン上の中央部分の領域のレジスト膜厚は厚く、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺、すなわち段差領域のレジスト膜厚は薄いレジスト膜となる。すなわち、レジストのうねり現象が発生する。
【００４５】
ＰＳ５を配置する位置の近傍領域は、Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分としている。Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分では塗布されたレジストは平坦表面で均一膜厚となる、一方サブＰＳ６の配置位置の近傍領域は、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分、すなわち平坦性が悪い段差部分であり、この部位のレジスト膜厚は薄くなっている。
【００４６】
図１（ａ）の点線部を拡大した平面図である図１（ｃ）に示すように、Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分１１はレジスト厚が高い部分の領域であり、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分１２はレジスト厚が低い部分の領域である。
【００４７】
図上のＷｈｉｔｅパターンエッジからサブＰＳ外周部までの距離１３は、２０μｍ以下の位置に配置することが好ましい。
【００４８】
図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタのＰＳ工程を説明する部分拡大の側断面図である。前述したレジストのうねり現象を説明するものである。図２（ａ）は、ＰＳ形成用レジスト塗布前の基板面であり、（ｂ）は、レジスト塗布後の基板面であり、図２（ｃ）は、ＰＳ及びサブＰＳを形成した基板面である。
【００４９】
図２（ａ）に示すように、Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分１１と、中央部分１１の両側のＷｈｉｔｅパターンの周辺部分１２に分けられる。Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分１２の近傍は、Ｗｈｉｔｅパターンと画素とし生じる段差のある段差表面であり、逆に、Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分１１は、段差の少ない平坦表面である。Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分１２では、Ｗｈｉｔｅパターンと画素の厚みの差による段差が形成された状態であり、Ｗｈｉｔｅパターンの端部となるために、塗布したレジスト液の膜面が低くなる、すなわち画素面３方向に流れて、レジスト厚が薄くなる部分である。Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分と周辺部分にはレジストのうねり現象により膜厚の差が発生する。
【００５０】
図２（ｂ）は、前記基板上にＰＳ用レジスト９が塗布形成されている。前述したレジストのうねり現象のため下地となるＷｈｉｔｅパターンの中央部分１１ではレジスト膜厚が厚く形成され、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分１２では薄く形成される。各々の膜厚差は、ＰＳとサブＰＳの高さの差となるため、レジスト液の流動性（液粘度）と、塗布条件（スピン速度）を最適化することが重要となる。
【００５１】
図２（ｂ）の基板にフォトリソプロセスを行うことにより図２（ｃ）に示すように、前記基板上にＰＳ５、及びサブＰＳ６が形成される。Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分１１では、ＰＳ５が形成され、その高さが高く形成され、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分１２では、サブＰＳが低く形成されている。ＰＳとサブＰＳ高さの差は、レジスト膜厚差となる。なお、破線曲線はレジスト９表面の位置である。
【００５２】
なお、本発明のＷｈｉｔｅパターンの中央部分の領域のレジスト膜厚が厚く、その周辺部分の領域のレジスト膜厚が薄いレジスト、すなわち、レジストのうねり現象を利用したレジストに対し、従来のＰＳの形成方法である、露光量差を利用したＰＳとサブＰＳの形成方法や、積層下地乗り上げを利用した形成方法を合わせて用いることも可能である。前記方法では、ＰＳとサブＰＳとの膜厚差を任意に加減する場合に好都合である。以下その方法を説明する（図１、図３、図４を各々参照）。
【００５３】
本発明のＰＳとサブＰＳの形成では、フォトリソプロセス法を用いたパターン形成方法であり、そのレジスト塗布工程は、平坦性が比較的に良好な領域の表面と、段差のある平坦性が悪い領域の表面が混在する基板上にレジストを塗布し、そのレジストにてＰＳとサブＰＳを一括して形成する製造方法である。
【００５４】
前記本発明の製造方法に、積層下地乗り上げを利用した方法を合わせて用いる場合、ＢＭ２上、又はＲ画素３ａ（若しくはＧ画素３ｂ、若しくはＢ画素３ｃ）と、Ｗｈｉｔｅパターンを積層した積層下地基板上に透明電極４を形成し、Ｗｈｉｔｅパターン及び透明電極４上の領域を形成することが可能となる。この場合では、Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分の領域は、例えばＲ画素３ａ、を積層した基板上に、Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分の領域を形成することとなる。その塗布工程は、ＢＭ２上に、Ｒ画素３ａと、Ｗｈｉｔｅパターン、透明電極４との積層面上に、Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分の領域の面と、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分の領域面が混在する基板上にレジストを塗布し、そのレジストにＰＳとサブＰＳを形成する製造方法である。この方法では、Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分の領域に合わせて用いる複数層積層部位の段差の強調部位の基板上にレジストを塗布し、そのレジスト膜厚差をより拡大する手段であり、ＰＳとサブＰＳの膜厚差を拡大して形成する製造方法である（図４参照）。
【００５５】
さらに、ＰＳとサブＰＳの膜厚差を微調整する製造方法は、従来の露光量差を利用した形成方法であり、ＰＳ形成用に大面積のマスク開口部２１を、サブＰＳ形成に小面積のマスク開口部２２を形成したフォトマスク２０を用いて、レジストにＰＳパターン及びサブＰＳパターンを各々転写する。次いで、現像条件を微調整しながら現像を行い、ＰＳパターン及びサブＰＳパターンレジストを形成する。なお、本発明のＷｈｉｔｅパターンの中央、周辺の配置位置の差を利用し、従来の露光量差を利用した、積層下地乗り上げを利用した形成方法では、各々の付加加減、その条件設定を検討し、評価テストの結果を加味して最適化させることが重要となる（図３参照）。
【００５６】
以下に、本発明のカラーフィルタである、Ｗｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの実施例を説明する。実施例１は、図２（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
【実施例１】
【００５７】
本発明の実施例１のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの製造方法を説明する。最初に、カラーフィルタ用の基板上にＢＭ２を形成した。
【００５８】
次いで、その開口部２ａに、Ｒ画素３ａと、Ｇ画素３ｂと、Ｂ画素３ｃのパターンを形
成した。次いで、その画素３上にＷｈｉｔｅ（透明膜）１０のパターンを形成した。次いで、その基板上に透明電極４を形成した（図２（ａ）参照）。
【００５９】
Ｗｈｉｔｅ用レジストは、ネガ型レジスト（ＪＳＲ（株）製）を用いて、レジスト膜厚さを２．３μｍで形成した。Ｗｈｉｔｅ用フォトマスクは、図２に示すＷｈｉｔｅパターンを形成したものであり、線幅は１００μｍである。
【００６０】
次いで、ＰＳ及びサブＰＳをＷｈｉｔｅ１０上に形成した。ＰＳ５は、Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分１１の上に配置し、サブＰＳ６は、Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分１２の上に配置して形成した（図２（ｂ）参照）。
【００６１】
ＰＳ、サブＰＳ用レジストは、ネガ型レジスト（ＪＳＲ（株）製）を使用した。レジスト膜厚さは、Ｗｈｉｔｅ１０上に２．３μｍの塗布条件で形成した。
【００６２】
Ｗｈｉｔｅ用フォトマスクは、八角形で、パターン線幅は、１２μｍで形成した。パターン露光では、露光ギャップを１５０μｍに設定し、露光量は、１５０ｍＪ／ｃｍ2、等の条件で露光した。次いで、現像処理では、現像液は、無機アルカリ系溶液を用い、その現像時間は、４０秒で現像して、ＰＳ及びサブＰＳを形成した。なお、サブＰＳの形成位置は、Ｗｈｉｔｅパターンのエッジからの距離を８μｍとした（図２（ｃ）参照）。
【００６３】
実施例１のカラーフィルタの評価結果は、ＰＳでは、高さ２．３μｍである。その線幅１２μｍである。サブＰＳは、高さ１．８μｍである。その線幅は、１２μｍで形成されている。実施例１のカラーフィルタは、形状評価、強度評価ともに良好である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの部分図で、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側断面図で、（ｃ）は、部分拡大上面図である。
【図２】本発明のＷｈｉｔｅ設計を利用したサブＰＳ付きカラーフィルタの部分拡大の側断面図で、（ａ）塗布前であり、（ｂ）は、塗布後であり、（ｃ）は、ＰＳ形成後である。
【図３】従来のＰＳ及びサブＰＳの形成方法の一事例を説明する側断面図で、露光時であり、（ｂ）は、現像後である。
【図４】従来のＰＳ及びサブＰＳの形成方法の一事例を説明する側断面図である。
【図５】従来のＰＳ付きカラーフィルタとＴＦＴ用基板との貼り合わせ時の側断面図であり、（ａ）貼り合わせ時であり、（ｂ）は、貼り合わせ後、（ｃ）は、押圧評価時の、すなわち、パネルである。
【符号の説明】
【００６５】
１…基板
２…ＢＭ
２ａ…ＢＭ開口部
３…画素
３ａ…Ｒ画素
３ｂ…Ｇ画素
３ｃ…Ｂ画素
４…透明電極
５…ＰＳ
６…サブＰＳ
９…レジスト
１０…Ｗｈｉｔｅ
１１…Ｗｈｉｔｅパターンの中央部分
１２…Ｗｈｉｔｅパターンの周辺部分
１３…ＷｈｉｔｅパターンエッジからサブＰＳ外周部までの距離
２０…フォトマスク
２１…大面積開口部
２２…大面積開口部
３０…ＴＦＴ基板
４０…液晶等
５０…カラーフィルタ
【図１】
2008122563.tif 000003
【図２】
2008122563.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008122563.tif 000006
【図５】
2008122563.tif 000007