(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光層パターン上に積層された透明電極膜パターンのアライメント状態を確認するために、前記遮光層パターン及び前記透明電極膜パターンそれぞれに一定の位置関係で、アライメント用遮光層マーク、アライメント用透明電極膜マークが設けられていることを特徴とする透明電極膜用アライメントマーク。
【請求項２】
ａを前記透明電極膜パターンに許容される位置ズレ量の絶対値とするとき、少なくとも１次元方向において、前記アライメント用遮光層マークは、中心に幅が２ａ以上のｓである遮光層パターンと、その両側に間隔ａを置いて幅がａの遮光層パターンとからなり、前記アライメント用透明電極膜マークは、幅がｓ＋２ａの透明電極膜パターンからなることを特徴とする請求項１記載の透明電極膜用アライメントマーク。
【請求項３】
少なくとも直交する２つの方向において、前記アライメント用遮光層マークは、中心に幅が２ａ以上のｓである遮光層パターンと、その両側に間隔ａを置いて幅がａの遮光層パターンとからなり、前記アライメント用透明電極膜マークは、幅がｓ＋２ａの透明電極膜パターンからなることを特徴とする請求項２記載の透明電極膜用アライメントマーク。
【請求項４】
前記アライメント用遮光層マークは、中心に直径が２ａ以上のｓである円板状遮光層パターンと、その周囲に外周の一辺の長さがｓ＋４ａで線幅がａの中抜けの正方形遮光層パターンとからなり、前記アライメント用透明電極膜マークは、直径がｓ＋２ａの円板状透明電極膜パターンからなることを特徴とする請求項３記載の透明電極膜用アライメントマーク。
【請求項５】
液晶表示装置用のカラーフィルターに用いられることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載の透明電極膜用アライメントマーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明電極膜用アライメントマークに関し、特に、液晶表示装置用等のカラーフィルター上に形成された透明電極膜パターンがブラックマトリックスに対して許容値以内にアライメントされているか否か、また、透明電極膜パターンのボケ量が許容値以内にあるか否かを簡便に検出できるアライメントマークに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置用のカラーフィルターは、例えば、透明基板上に真空成膜法、フォトリソグラフィー法等を用いて所定形状のブラックマトリックス遮光層を形成し、次に、ブラックマトリックス遮光層の上から、１色目の着色用感材を塗布した後、その上にフォトマスクを配置して露光した後、現像を行い１色目の着色パターンを形成し、同様にして２色目以降の着色パターンを形成し、次に、カラーパターンの上に保護膜層を形成し、さらに、保護膜層の上に真空成膜法により透明電極膜パターンを形成する工程により製造している。
【０００３】
図７を参照にして、この製造工程の１例を説明する。図７（Ａ）に示すように、ガラス等の透明矩形基板２１上に真空成膜法を用いてクロムを成膜した後、フォトレジストを塗布し、フォトマスクを配置して露光、現像、クロムエッチング、フォトレジスト剥離を行い、ストライプ状パターンあるいは格子状パターン等からなるブラックマトリックス遮光層２２を形成する。次いで、図７（Ｂ）に示すように、ブラックマトリックス遮光層２２の上から、１色目、例えばレッドの水溶性着色層形成用感材を塗布した後、その上にフォトマスクを配置して露光した後、現像を行いレッドパターン層２３を形成し、２色目以降は、図７（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、例えばグリーン、ブルーの着色層形成用感材を順に塗布した後、その上にフォトマスクを配置して露光した後、現像を行いグリーンパターン層２４、ブルーパターン層２５を順に形成する。次に、図７（Ｅ）に示すように、物理化学的保護、表面の整面化、平坦化を目的として、カラーパターンの上に透明な保護膜層２６を形成する。そして、図７（Ｆ）に示すように、保護膜層２６の上に真空成膜法により酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からなる透明電極膜パターン２７を形成することにより、カラーフィルターを製造している。
【０００４】
上記工程の中、透明電極膜パターン２７を形成する工程では、スパッター法が量産化の点で有利であり、従来、自動化ラインにおいては、ＩＴＯ膜を成膜しようとする基板のカラーパターン領域以外を覆う金属製マスクを、保護膜層２６まで形成したガラス製基板の端面に対して機械的に位置決めして治具内の所定位置に固定し、スパッター装置内に収納してスパッターを行っている（例えば、特開平６−８８２０５号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような製造工程を経て製造されたカラーフィルターのＩＴＯ膜パターンのブラックマトリックスに対する位置精度の確認は、成膜された実際のＩＴＯ膜パターン領域を個々に顕微鏡により拡大測定し、設計値との差を算出して行っていた。そのため、ＩＴＯ膜パターンの位置ズレの検出・判定は煩雑で時間のかかる作業であり、かつ、測定者の判断によるため一義的な判定が困難であった。
【０００６】
また、ＩＴＯ膜パターンの成膜は上記したように金属製マスクを使用したスパッター法によるため、金属製マスクの基板からの浮きによってＩＴＯ膜パターンにボケが発生する。このボケ量の検出・判定は測定者の感覚によっているため、同様に一義的な判別は困難であった。
【０００７】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、例えばカラーフィルター上に形成された透明電極膜パターンが遮光パターンに対して許容値以内にアライメントされているか否か、また、透明電極膜パターンのボケ量が許容値以内にあるか否かを簡便に検出できるアライメントマークを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の透明電極膜用アライメントマークは、遮光層パターン上に積層された透明電極膜パターンのアライメント状態を確認するために、前記遮光層パターン及び前記透明電極膜パターンそれぞれに一定の位置関係で、アライメント用遮光層マーク、アライメント用透明電極膜マークが設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
この場合、ａを透明電極膜パターンに許容される位置ズレ量の絶対値とするとき、少なくとも１次元方向において、アライメント用遮光層マークは、中心に幅が２ａ以上のｓである遮光層パターンと、その両側に間隔ａを置いて幅がａの遮光層パターンとからなり、アライメント用透明電極膜マークは、幅がｓ＋２ａの透明電極膜パターンからなることが望ましい。
【００１０】
また、少なくとも直交する２つの方向において、アライメント用遮光層マークは、中心に幅が２ａ以上のｓである遮光層パターンと、その両側に間隔ａを置いて幅がａの遮光層パターンとからなり、アライメント用透明電極膜マークは、幅がｓ＋２ａの透明電極膜パターンからなることが望ましい。
【００１１】
より具体的には、アライメント用遮光層マークは、中心に直径が２ａ以上のｓである円板状遮光層パターンと、その周囲に外周の一辺の長さがｓ＋４ａで線幅がａの中抜けの正方形遮光層パターンとからなり、アライメント用透明電極膜マークは、直径がｓ＋２ａの円板状透明電極膜パターンからなることが望ましい。
【００１２】
なお、本発明による透明電極膜用アライメントマークは、例えば液晶表示装置用のカラーフィルターに用いることができる。
【００１３】
本発明においては、遮光層パターン及び透明電極膜パターンそれぞれに一定の位置関係で、アライメント用遮光層マーク、アライメント用透明電極膜マークが設けられているので、遮光層パターン上に積層された透明電極膜パターンのアライメント状態を簡便に確認することが可能である。そして、ａを透明電極膜パターンに許容される位置ズレ量の絶対値とするとき、少なくとも１次元方向において、アライメント用遮光層マークが、中心に幅が２ａ以上のｓである遮光層パターンと、その両側に間隔ａを置いて幅がａの遮光層パターンとからなり、アライメント用透明電極膜マークが、幅がｓ＋２ａの透明電極膜パターンからなるようにすることにより、例えば液晶表示装置用等のカラーフィルター上に形成された透明電極膜パターンがブラックマトリックス遮光層パターンに対して許容値以内にアライメントされているか否かが測定者の感覚によらないで一義的に簡便に検出・判定できる。また、透明電極膜パターンのボケ量及びその量が許容値内であるか否かを簡便に検出・判定できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の透明電極膜用アライメントマークを実施例に基づいて説明する。
図１にカラーフィルターを２面付けで製造する場合の模式的平面図を示す。図中、符号１はガラス等の透明矩形基板を示し、その上に２面のストライプ状パターンあるいは格子状パターン等からなるブラックマトリックス遮光層パターン２が、図７（Ａ）の場合と同様に、真空成膜法を用いてクロムを成膜した後、フォトレジストを塗布し、フォトマスクを配置して露光、現像、クロムエッチング、フォトレジスト剥離を行うことにより形成されている。そして、そのブラックマトリックス遮光層パターン２上には、図７（Ｂ）〜（Ｅ）と同様にして、図示していないＲ、Ｇ、Ｂ３色のカラーパターン層と保護膜層が形成されている。そして、その上に、図中破線で示したＩＴＯ透明電極膜パターン４がカラーパターン領域以外を覆う金属製マスクを介して、スパッタリングにより形成されている。
【００１５】
ここで、本発明に基づいて、遮光層パターン２をフォトリソグラフィックに形成するとき、遮光層パターン２の欄外の所定位置（図の場合は、基板１の四隅）に同時にアライメント用遮光層マーク３を形成する。そして、透明電極膜パターン４を形成するとき、アライメント用遮光層マーク３に対応する位置に、アライメント用透明電極膜マーク５を形成する。このアライメント用遮光層マーク３を形成するためには、ブラックマトリックス作製用のフォトリソグラフィーマスクの四隅に後記する形状のパターンを同時に形成しておき、ブラックマトリックス遮光層パターン２と同じ製版プロセスで作製すればよい。また、アライメント用透明電極膜マーク５は、透明電極膜パターン４を成膜する際に使用するスパッタリング用金属製マスクの四隅に後記する形状に対応する開口パターンを同時に形成しておき、透明電極膜パターン４と同じスパッタリングプロセスで作製すればよい。
【００１６】
ここで、アライメント用遮光層マーク３とアライメント用透明電極膜マーク５は、例えばそれぞれ図２（Ａ）、（Ｂ）に示したようなパターンとする。すなわち、アライメント用遮光層マーク３は、正方形で線幅ａの黒枠３１の中に、枠３１の内辺から上下左右方向に間隔ａだけ離れて設けられた直径ｓの黒円３２とからなる。一方、アライメント用透明電極膜マーク５は、スパッタリングで形成する際にボケの発生がない場合に、直径ｓ＋２ａの円形の透明電極膜５１として形成される。ここで、±ａは透明電極膜パターン４に許容される位置ズレ量であり、ｓ≧２ａに設定されている。
【００１７】
このアライメント用遮光層マーク３とアライメント用透明電極膜マーク５からなる実施例のアライメントマークの作用を説明すると、図３（Ａ）に示すように、両マーク３、５が完全にアライメントされていると、アライメント用透明電極膜マーク５の円形の透明電極膜５１は、アライメント用遮光層マーク３の中心の黒円３２の上に完全に乗り、外側の正方形の黒枠３１に内接する。透明電極膜５１がクロムからなる黒枠３１又は黒円３２上に乗っていると、透明電極膜５１の厚さに依存した色の干渉色が発生するので、図３（Ａ）の状態にあることは目視により容易に確認できる。なお、ブラックマトリックス遮光層パターン２及びアライメント用遮光層マーク３がクロムでなく樹脂ブラックを用いて形成される場合は、上記の干渉色の代わりに界面反射により、透明電極膜５１の黒枠３１又は黒円３２上に乗っている領域が白く見えるので、同様に図３（Ａ）の状態にあることは目視により容易に確認できる。
【００１８】
次に、アライメント用透明電極膜マーク５がアライメント用遮光層マーク３に対して、許容位置ズレ量内で位置ズレを起こしていると、図３（Ｂ）の状態になる。この状態は、円形の透明電極膜５１が、黒円３２全面上に乗り、かつ、黒枠３１上に一部乗っているが黒枠３１の外にはみ出していない状態であり、図３（Ａ）と同様に、この状態にあることは目視により容易に確認できる。
【００１９】
ところが、アライメント用透明電極膜マーク５がアライメント用遮光層マーク３に対して、許容位置ズレ量より大きく位置ズレを起こしていると、図３（Ｃ）の状態になる。この状態は、円形の透明電極膜５１が、黒円３２上に完全には乗っておらず、かつ、黒枠３１外にはみ出している状態であり、図３（Ａ）と同様に、この状態にあることも目視により容易に確認できる。
【００２０】
さて、以上はアライメント用透明電極膜マーク５がボケていないで、直径ｓ＋２ａの円形の透明電極膜５１として形成される場合であったが、アライメント用透明電極膜マーク５がボケて、直径がｓ＋２ａより大きい円形の透明電極膜５１として形成された場合の作用を説明する。この場合、両マーク３、５が完全にアライメントされていると、図４（Ａ）に示すように、円形の透明電極膜５１は黒円３２の上に完全に乗り、かつ、外側の正方形の黒枠３１に一部が乗っている。この状態においてボケ量を測定できる。しかも、円形の透明電極膜５１が黒枠３１外にはみ出していないので、ボケ量は許容値内であると判定できる。
【００２１】
これに対して、図４（Ｂ）の状態になると、円形の透明電極膜５１は黒円３２全面上に乗り、かつ、黒枠３１外にはみ出している。この状態においてもボケ量を測定することは容易にできる。しかも、円形の透明電極膜５１が黒円３２上に完全には乗っているにも係わらず、そのはみ出し方向と直角な方向（左右方向）において透明電極膜５１が黒枠３１外にはみ出していないので、位置ズレ量、ボケ量共に許容値内であると判定できる。なお、この場合、ボケの発生がないとするなら、本来透明電極膜５１は一点鎖線の範囲にあることになるから、図３（Ｃ）の基準に従えば位置ズレ量は許容量より大きいと判定することもできる。
【００２２】
また、図４（Ｃ）の状態になると、透明電極膜５１は黒円３２上に完全には乗っておらず、かつ、黒枠３１外にはみ出しているから、位置ズレ量が許容量より大きいことが容易に判定できる。
【００２３】
以上のように、この実施例によると、円形の透明電極膜５１が黒円３２上に完全には乗っておらず、かつ、黒枠３１外にはみ出している状態であるか否かを判別することにより、液晶表示装置用等のカラーフィルター上に形成された透明電極膜パターン４がブラックマトリックス遮光層パターン２に対して許容値以内にアライメントされているか否かが測定者の感覚によらないで一義的に簡便に検出・判定できる。また、円形の透明電極膜５１の黒枠３１に対する大きさの判定から、ボケ量及びその量が許容値内であるか否かを簡便に検出・判定できる。
【００２４】
次に、アライメント用遮光層マーク３及びアライメント用透明電極膜マーク５の変形例を図５、図６に示す。図５（Ａ）の例は、アライメント用遮光層マーク３は、外周の一辺の長さがｓ＋４ａで線幅がａの正方形の黒枠３１の中に、枠３１の内辺から上下左右方向に間隔ａだけ離れて設けられた一辺の長さがｓの黒正方形３２とからなり、アライメント用透明電極膜マーク５は、一辺の長さがｓ＋２ａの正方形透明電極膜５１からなる。図２の形状の組み合わせと図５の形状の組み合わせを比較した場合、図２の方が見やすい。その理由は、黒枠３１の内周あるいは外周と透明電極膜５１の外周が接するとき、円弧と直線が接する方が直線と直線が接する場合より見分けやすいからである（図５（Ｃ）も参照）。
【００２５】
図５（Ｂ）の例は、アライメント用遮光層マーク３は、外周が直径ｓ＋４ａで線幅がａの円環の黒枠３１の中に、それと同心に直径ｓの黒円板３２が配置されたものであり、アライメント用透明電極膜マーク５は、直径がｓ＋２ａの円板状の透明電極膜５１からなる。この例は、直交する２方向だけでなくあらゆる方向に対してアライメント状態を確認できるようにしたものである。
【００２６】
図５（Ｃ）の例は、アライメント用遮光層マーク３は、外周に内接する円の直径がｓ＋４ａで線幅がａの中抜けの正六角形の黒枠３１の中に、それと同心に直径ｓの黒円板３２が配置されたものであり、アライメント用透明電極膜マーク５は、直径がｓ＋２ａの円板状の透明電極膜５１からなる。この例は、図２の例が直交する２方向に対してアライメント状態を確認するものであったのに対し、さらにそれらの間の角度を含む４方向に対してアライメント状態を確認できるようにしたものである。
【００２７】
図６の例は、直交する２方向に対してそれぞれ別の１次元方向のアライメント用遮光層マーク３Ｘ、３Ｙ、アライメント用透明電極膜マーク５Ｘ、５Ｙを設けてそれぞれの方向のアライメント状態を別々に確認するようにしたもので、アライメント用透明電極膜マーク３Ｘ、３Ｙは、中心に幅がｓの黒ストライプ３２と、その両側に間隔ａを置いて幅がａの黒ストライプ３１、３１とからなり、アライメント用透明電極膜マーク５Ｘ、５Ｙは、幅がｓ＋２ａのストライプ状透明電極膜５１からなっている。
【００２８】
以上、本発明の透明電極膜用アライメントマークをいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の透明電極膜用アライメントマークによると、遮光層パターン及び透明電極膜パターンそれぞれに一定の位置関係で、アライメント用遮光層マーク、アライメント用透明電極膜マークが設けられているので、遮光層パターン上に積層された透明電極膜パターンのアライメント状態を簡便に確認することが可能である。そして、ａを透明電極膜パターンに許容される位置ズレ量の絶対値とするとき、少なくとも１次元方向において、アライメント用遮光層マークが、中心に幅が２ａ以上のｓである遮光層パターンと、その両側に間隔ａを置いて幅がａの遮光層パターンとからなり、アライメント用透明電極膜マークが、幅がｓ＋２ａの透明電極膜パターンからなるようにすることにより、例えば液晶表示装置用等のカラーフィルター上に形成された透明電極膜パターンがブラックマトリックス遮光層パターンに対して許容値以内にアライメントされているか否かが測定者の感覚によらないで一義的に簡便に検出・判定できる。また、透明電極膜パターンのボケ量及びその量が許容値内であるか否かを簡便に検出・判定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラーフィルターを２面付けで製造する場合の模式的平面図である。
【図２】本発明の１実施例の透明電極膜用アライメントマークを示す平面図である。
【図３】図２の透明電極膜用アライメントマークの作用を説明するための図である。
【図４】ボケがある場合の図２の透明電極膜用アライメントマークの作用を説明するための図である。
【図５】本発明のいくつかの変形例のを示す平面図である。
【図６】本発明の別の変形例のを示す平面図である。
【図７】液晶表示装置用のカラーフィルターの製造工程の１例を説明するための図である。
【符号の説明】
１…透明矩形基板
２…ブラックマトリックス遮光層パターン
３、３Ｘ、３Ｙ…アライメント用遮光層マーク
４…ＩＴＯ透明電極膜パターン
５、５Ｘ、５Ｙ…アライメント用透明電極膜マーク
３１…アライメント用遮光層マークの外側パターン
３２…アライメント用遮光層マークの内側パターン
５１…アライメント用透明電極膜マークのパターン
【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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