JP2005165013A - カラーフィルタ基板及びそれを備える液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステッピングプロキシミティ露光方式により形成されるカラーフィルタ基板に対し、多重露光部が形成されることによる表示品位の低下を防止する。
【解決手段】 カラーフィルタ基板１は、表示領域５及び額縁領域を有する基板と、基板の表示領域５にパターン形成され、ネガ型のレジストにより構成された複数の着色層２０と、着色層２０及び額縁領域の双方に設けられ、着色層２０と同じ材料により構成された点状パターン部３０と、額縁領域と、隣接する着色層２０の間とに設けられたブラックマトリクス１０とを備えている。複数の着色層２０に形成された点状パターン部３０の少なくとも１つは、複数回露光された多重露光部３４を備えている。そして、ブラックマトリクスは、多重露光部３４に重なる重畳部１２を備えている。
【選択図】図６

Description

本発明は、カラー表示に用いられるカラーフィルタ基板、及びそれを備える液晶表示装置に関する。

近年、カラー表示を行う液晶表示装置（Liquid Crystal Display）は、薄型で低消費電力であるという特徴を有するため、例えば、従来のＣＲＴ型のＴＶモニターに代わる表示装置として、需要が飛躍的に増大している。

液晶表示装置は、一般に、カラーフィルタを有するカラーフィルタ基板と、スイッチング素子であるＴＦＴを有するＴＦＴ基板と、上記カラーフィルタ基板及びＴＦＴ基板の間に設けられた液晶層とを備えている。

上記カラーフィルタ基板は、例えば、ガラス基板と、ガラス基板に所定のパターンで配置されたＲ，Ｇ，Ｂの３原色の複数の着色層と、各着色層の境界に形成されたブラックマトリクスと、透明電極と、偏光板とを備えている。

従来より、上記着色層を、フォトリソグラフィ等によりパターン形成することが知られている。すなわち、例えば、ネガ型のレジストである着色材料をガラス基板の上に均一に塗布した後に、露光工程で、フォトマスクを介して露光させる。その後、現像工程で、露光されなかった部分を除去することにより、着色層を所定のパターンに形成する。

ところで、近年の表示画面の大型化の要請から、カラーフィルタ基板に用いられるガラス基板は、より大きな面積へと移行している。しかしながら、ガラス基板の大型化に伴って、フォトマスクや露光装置を大型化することは難しくコストの上昇を招いてしまう。

そこで、従来より、基板全体の面積よりも小さい１つのフォトマスクと露光装置とを用い、露光を複数回のステップに分けて行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。この露光方式は、ステッピングプロキシミティ露光方式とも称され、基板上に形成された着色層のパターンをつなぎ合わせることにより、大面積のカラーフィルタ基板を製造するようにしている。

ところで、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板との間のセルギャップを確保するスペーサ等の点状パターン部を、カラーフィルタ基板の額縁領域に複数形成することが知られている。スペーサは、例えば着色層と同じ材料を基板上に積層することにより構成されている。

図１５は、フォトマスク１１０を模式的に示す平面図である。フォトマスク１１０は、着色層を形成するための露光光が透過する第１透過部１１１と、点状パターン部を形成するための露光光が透過する第２透過部１１２とを備えている。尚、図１５では、説明を簡単にするために単純化しており、第１透過部１１１及び第２透過部１１２の数を省略して示している。

着色層及び点状パターン部を形成する場合には、着色材料が塗布されたガラス基板に対し、平面図である図１６に示すように、フォトマスク１１０を用いて、例えば２回のステップに分けて露光を行う。このことにより、基板上には、第１透過部１１１に応じて露光部１２１が形成されると共に、第２透過部１１２に応じて露光部１２２が形成される。その後、露光されなかった部分を除去することにより、露光部１２１が着色層に形成される一方、露光部１２２が点状パターン部に形成される。こうして、カラーフィルタ基板は製造される。
特開２０００−３４７０２０号公報

ところで、上記従来のように、複数回のステップに分けて露光を行う場合には、露光誤差を考慮して、露光される領域の継ぎ目が重なるように各ステップが行われる。すなわち、図１６に示すように、例えば２回目のステップでは、露光部１２２が、１回目のステップで形成された露光部１２１の一部に重なるように露光される。その結果、露光部１２１には、二重に露光された二重露光部１２３が形成されることとなる。

しかし、上記二重露光部１２３は、他の一重露光部である着色層に比べて、表示光の透過率等が異なるため、表示ムラとして視認され、表示品位を損ねてしまうという問題がある。

本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ステッピングプロキシミティ露光方式により形成されるカラーフィルタ基板に対し、多重露光部が形成されることによる表示品位の低下を防止することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、ブラックマトリクスを、多重露光部に重なるように形成した。

具体的に、本発明に係るカラーフィルタ基板は、表示領域と、該表示領域の周りに設けられた額縁領域とを有する基板と、上記基板の表示領域にパターン形成され、ネガ型のレジストにより構成され複数の着色層と、上記着色層及び上記基板の額縁領域の双方に設けられ、上記着色層と同じ材料により構成された点状パターン部と、上記額縁領域と、隣接する上記着色層の間とに設けられたブラックマトリクスとを備えるカラーフィルタ基板であって、上記複数の着色層に形成された点状パターン部の少なくとも１つは、複数回露光された多重露光部を備え、上記ブラックマトリクスは、上記多重露光部に重なる重畳部を備えている。

上記多重露光部は、着色層の幅方向中央位置よりも幅方向端部側に配置されていることが好ましい。

上記ブラックマトリクスは、複数の着色層の幅方向内側へそれぞれ延びる延長部を備え、上記延長部の少なくとも１つは、上記重畳部を構成していてもよい。

上記延長部は、全ての着色層の幅方向内側に延びるように設けられていることが好ましい。

上記点状パターン部の少なくとも１つは、スイッチング素子を有するスイッチング素子基板との間の間隔を規定するためのスペーサに構成されていてもよい。

また、本発明に係る液晶表示装置は、上記カラーフィルタ基板と、上記カラーフィルタ基板に対向して設けられ、スイッチング素子を有するスイッチング素子基板と、上記スイッチング素子基板と、カラーフィルタ基板との間に設けられた液晶層とを備えている。

−作用−
次に、本発明に係るカラーフィルタ基板及び液晶表示装置の作用について説明する。

カラーフィルタ基板を製造する場合には、まず、基板の上の表示領域及び額縁領域にブラックマトリクスをパターン形成する。このとき、表示領域において後工程で着色層が設けられる複数の部分には、ブラックマトリクスが形成されていない。続いて、基板の上にネガ型のレジストが一様に設けられ、複数回に分けて露光された後に、露光されなかった部分が除去されることにより、着色層及び点状パターン部がパターン形成される。このことにより、カラーフィルタ基板を製造する。その後、カラーフィルタ基板に対し、スイッチング素子基板を対向して設けると共に、カラーフィルタ基板とスイッチング素子基板との間に液晶層を介在させることにより、液晶表示装置を製造する。

このとき、カラーフィルタ基板の製造工程において、複数の露光領域が露光誤差を考慮して所定のマージンで重ねられるため、点状パターン部の少なくとも１つは、露光領域の継ぎ目部分において多重に露光される。この点状パターン部の多重露光部は、光の透過率が他の露光部分に比べて変化しているため、そのまま表示光を透過させると、表示ムラとして視認されてしまう。

これに対し、本発明では、ブラックマトリクスの一部を、上記多重露光部に重なる重畳部により構成したので、多重露光部を透過しようとする光は、上記重畳部により遮断される。その結果、多重露光部が形成されたとしても、表示ムラの発生が防止されることとなる。

また、上記多重露光部を、着色層の幅方向中央位置よりも幅方向端部側に配置することにより、多重露光部をブラックマトリクスに近接して設けることが可能となる。その結果、多重露光部が着色層の幅方向中央位置に配置されている場合に比べて、重畳部の面積が低減されるため、開口率の低下を抑制することが可能となる。

また、ブラックマトリクスが、複数の着色層の幅方向内側へそれぞれ延びる延長部を備え、上記延長部の少なくとも１つによって重畳部を構成することも可能である。つまり、重畳部を構成しない延長部を設けるようにしてもよい。このとき、延長部を全ての着色層に設けることにより、表示領域の全体に、延長部を均等に配置させることが可能となる。その結果、表示領域の全てに亘って表示状態が均一化されるため、表示品位が向上する。

また、上記点状パターン部を、カラーフィルタ基板とスイッチング基板との間の間隔を規定するスペーサに構成することにより、上記間隔は、球状粒子により構成されたスペーサに比べて厳密に確保することが可能となる。

本発明によると、ブラックマトリクスの一部を多重露光部に重なる重畳部に構成したので、多重露光部を透過しようとする光を、重畳部により遮断することができる。その結果、ステッピングプロキシミティ露光方式により製造されるカラーフィルタ基板に対し、多重露光部が形成されたとしても、表示ムラの発生を防止して表示品位の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。

《発明の実施形態１》
図１〜図９は、本発明に係るカラーフィルタ基板及びそれを備える液晶表示装置の実施形態１を示している。本実施形態の液晶表示装置Ａは、バックライト等の光源の光を透過して表示を行う透過型の液晶表示装置である。

液晶表示装置は、カラーフィルタ基板１（以下、ＣＦ基板と称する）と、ＣＦ基板１に対向して設けられ、ＴＦＴ等のスイッチング素子を有するスイッチング素子基板（図示省略、以下、ＴＦＴ基板と称する）と、ＴＦＴ基板とＣＦ基板１との間に設けられた液晶層（図示省略）とを備えている。

上記ＴＦＴ基板は、図示を省略するが、マトリクス状に配置された複数のＴＦＴと、各ＴＦＴに接続されて液晶層を駆動するための絵素電極とを備えている。ＴＦＴ及び絵素電極は、ＣＦ基板１における後述の各着色層２０に対応して設けられている。

上記液晶層は、図示を省略するが、複数の液晶領域（ドメイン）により構成されると共に、各液晶領域において液晶分子は基板表面に対して垂直配向するようになっている。このことにより、液晶表示装置は、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モードで表示を行うように構成され、視野角を拡大して表示品位の向上が図られている。

上記ＣＦ基板１は、液晶層側から見た概略平面図である図１に示すように、透明基板３を備え、透明基板３に表示領域５と、表示領域５の周りに設けられた額縁領域６とを有している。上記表示領域５は、透過する光により表示を行うための領域であり、上記額縁領域６は、光を透過しない領域である。

ＣＦ基板１は、例えば、表示領域５における拡大断面図である図５、及び額縁領域６における拡大断面図である図９に示すように、透明基板３と、ブラックマトリクス１０と、着色層２０と、点状パターン部３０と、透明電極３５とを備えている。

上記透明基板３は、例えばガラス等の絶縁性の透明絶縁材料により構成されている。透明基板３の一方の表面には、偏光板（図示省略）が積層して設けられている。透明基板３の他方の表面には、ブラックマトリクス１０がパターン形成されている。

上記ブラックマトリクス１０は、図１の部分拡大図である図３に示すように、表示領域５及び額縁領域６の双方に設けられている。額縁領域６のブラックマトリクス１０は、透明基板３の表面に均一に形成されている。一方、表示領域６のブラックマトリクス１０は、隣接する後述の複数の着色層２０同士の間に形成されている。言い換えれば、ブラックマトリクス１０は、表示領域５において隣接する各着色層２０の境界を構成している。そして、ブラックマトリクス１０は、基板を透過しようとする光を遮断する遮光膜に構成されている。

上記着色層２０は、ネガ型のレジストにより構成され、透明基板３の表示領域５に複数設けられている。着色層２０は、図１の拡大平面図である図２に示すように、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色の着色層２０ｒ，２０ｇ，２０ｂにより構成され、その順に交互に配置するようにパターン形成されている。

上記各着色層２０ｒ，２０ｇ，２０ｂは、それぞれ同じ形の略長方形に形成され、その長辺同士が隣接するように一列に並んでいる。図２では、各着色層２０ｒ，２０ｇ，２０ｂが左右方向に一列に交互に並んでいる状態を示しているが、表示領域５の全体には、図２に示す着色層２０の列が、複数平行に並んで設けられている。すなわち、各着色層２０ｒ，２０ｇ，２０ｂは、表示領域５においてマトリクス状に配置されている。着色層２０ｒ，２０ｇ，２０ｂが設けられている各領域は、表示の最小単位である絵素領域８を構成しており、上記絵素電極（図示省略）は、各絵素領域８毎に対応して設けられている。

上記点状パターン部３０は、図２に示すように、表示領域５及び額縁領域６の双方に設けられ、上記着色層２０と同じ材料であるネガ型のレジストにより構成されている。そして、点状パターン部３０は、着色層２０よりも小さい微細なパターンに形成されている。

表示領域５の点状パターン部３０は、図２に示すように、複数の着色層２０に形成され、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの３種類の着色層２０ｒ，２０ｇ，２０ｂのうち、Ｒ，Ｂの２種類の着色層２０ｒ，２０ｂの表面に配置されている。つまり、Ｇの着色層２０ｇには、点状パターン部３０が設けられていない。各着色層２０ｒ，２０ｂには、例えば３つの点状パターン部３０が、着色層２０ｒ，２０ｂの長辺方向に並んで設けられている。これら着色層２０ｒ，２０ｂの点状パターン部３０は、断面図である図５及び図７に示すように、着色層２０ｒ，２０ｂの表面から液晶層側へ突出して形成されている。

そして、上記点状パターン部３０の少なくとも１つは、ＣＦ基板１とＴＦＴ基板（図示省略）との間の間隔（セルギャップ）を規定するためのスペーサに構成されている。すなわち、着色層２０ｒの点状パターン部３０は、フォトスペーサ（Photo Spacer、以降、ＰＳと略称する）３１に構成されている。

上記ＰＳ３１は、拡大平面図である図４と、図３及び図４におけるV−V線断面図である図５とに示すように、着色層２０ｒの表面に積層された第１積層体２１と、第１積層体２１の表面に積層された第２積層体２２とにより構成されている。第１積層体２１は、着色層２０ｇと同じＧの着色材料により構成される一方、第２積層体２２は、着色層２０ｂと同じＢの着色材料により構成されている。そして、ＰＳ３１は、図５に示すように、着色層２０と共に透明電極３５によって覆われると共に、さらに、高分子樹脂等からなる先端部４０により覆われている。

一方、着色層２０ｂの点状パターン部３０は、スペーサではなくダミーパターン３２に構成されている。ダミーパターン３２は、拡大平面図である図６と、図３及び図６におけるVII−VII線断面図である図７とに示すように、着色層２０ｂの表面に積層された第１積層体２により構成されている。そして、ダミーパターン３２は、図７に示すように、着色層２０と共に透明電極３５によって覆われると共に、さらに、高分子樹脂等からなる先端部４０により覆われている。このように、ダミーパターン３２は、第１積層体のみにより構成されているため、上記ＰＳ３１よりも積層方向の高さが低くなっている。

ネガ型のレジストである着色層２０及び点状パターン部３０は、製造工程において、複数回のステップに分けて露光されるため、点状パターン部３０の少なくとも１つは、露光ショットの継ぎ目領域において、複数回露光された多重露光部３４を備えている。具体的に、図２で左右方向の中央領域に形成される複数のダミーパターン３２は、それぞれ多重露光部３４を有している。多重露光部３４は、図６及び図７に示すように、複数回露光された第１積層体２１により構成されている。この多重露光部３４を有するダミーパターン３２は、他の多重露光部３４を有しないものに比べて、光の透過率が異なっている。

上記多重露光部３４は、着色層２０の幅方向中央位置よりも幅方向端部側に配置されている。すなわち、ダミーパターン３２は、図３に示すように、略長方形状に形成された各着色層２０ｂにおける一方の長辺側に偏って設けられている。さらに、上記ＰＳ３１も、ダミーパターン３２と同様に、着色層２０ｒの一方の長辺側に偏って設けられている。ダミーパターン３２及びＰＳ３１は、これら各ダミーパターン３２及びＰＳ３１が属する着色層２０ｂ，２０ｒにおける幅方向端部との間隔がそれぞれ等しくなるように配置されている。

一方、額縁領域６の点状パターン部３０は、図２に示すように、ブラックマトリクス１０の表面上に複数設けられ、それぞれ所定の間隔で配置されている。そして、ブラックマトリクス１０の表面から液晶層側へ突出して形成されている。

上記額縁領域６の点状パターン部３０は、ＣＦ基板１とＴＦＴ基板との間のセルギャップを規定するためのＰＳ３３に構成されている。ＰＳ３３は、拡大平面図である図８と、図３及び図８におけるIX−IX線断面図である図９に示すように、ブラックマトリクス１０の表面に積層された第１積層体２１と、第１積層体２１の表面に積層された第２積層体２２とにより構成されている。そして、ＰＳ３３は、図９に示すように、ブラックマトリクス１０と共に透明電極３５によって覆われると共に、さらに、高分子樹脂等からなる先端部４０により覆われている。

額縁領域６におけるＰＳ３３の第１積層体２１及び第２積層体２２は、上記表示領域５におけるＰＳ３１の第１積層体２１及び第２積層体２２よりも厚く形成されている。このことにより、表示領域５においてブラックマトリクス１０の表面に着色層２０ｒを介して形成されたＰＳ３１と、額縁領域６においてブラックマトリクス１０の表面に形成されたＰＳ３３とによって、所定のセルギャップが確保されるようになっている。

また、上記ブラックマトリクス１０は、図３及び図４に示すように、着色層２０の幅方向端部側から着色層２０の幅方向内側へそれぞれ延びる複数の延長部１１を備えている。各延長部１１は、図３で着色層２０の左側端部から右方向へ延びており、それぞれ同じ形状を有している。延長部１１は、全ての着色層２０毎に所定の間隔で複数設けることが好ましく、本実施形態では、各着色層２０毎に例えば３つずつ設けられている。このことにより、延長部１１は、表示領域５の全体に亘って均一に設けられている。

そして、本発明の特徴として、ブラックマトリクス１０は、図３に示すように、上記多重露光部３４に対し、透明基板３の法線方向に重なる重畳部１２を備えている。重畳部１２は、上記延長部１１の少なくとも１つにより構成されている。尚、以降では、「透明電極３の法線方向に重なる」ことを、単に「重なる」と略して説明する。

上記延長部１１の少なくとも１つは、多重露光部３４を有するダミーパターン３２に重なっている。また、他の延長部１１の少なくとも１つは、多重露光部３４を有しないダミーパターン３２又はＰＳ３１に重なっている。

すなわち、着色層２０ｂの内側に設けられている延長部１１は、ダミーパターン３２に重なっている。また、着色層２０ｒの内側に設けられている延長部１１は、ＰＳ３１に重なっている。一方、着色層２０ｂの内側に設けられている延長部１１は、ダミーパターン３２及びＰＳ３１の何れにも重なっていない。

言い換えれば、ダミーパターン３２は、図７に示すように、延長部１１に対し、着色層２０ｂを介して積層されている。また、ＰＳ３１は、延長部１１に対し、着色層２０ｒを介して積層されている。

こうして、光源の光は、ＴＦＴ基板及び液晶層を透過した後に、ＣＦ基板１に入射する。表示領域５に入射した光は、着色層２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの各領域を透過する。このとき、着色層２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの領域のうち、ブラックマトリクス１０の延長部１１及び重畳部１２が形成されている部分では、光の透過が遮断される。そして、着色層２０ｒ，２０ｇ，２０ｂを透過した光により、所望の表示が行われる。

−製造方法−
次に、本実施形態のＣＦ基板１及び液晶表示装置の製造方法について、図１０〜図１４を参照して説明する。

本実施形態の製造方法は、ＣＦ基板製造工程と、基板貼付工程とを備えている。すなわち、液晶表示装置は、ＣＦ基板製造工程で製造されたＣＦ基板１を、基板貼付工程においてＴＦＴ基板に貼り付けると共に、両基板間に液晶層を介装することにより製造される。このとき、ＰＳ３１，３３を覆っている先端部４０は、ＴＦＴ基板の表面に当接している。

上記ＣＦ基板製造工程は、ブラックマトリクス形成工程と、着色層形成工程と、透明電極形成工程とを備えている。

まず、ブラックマトリクス形成工程では、図３に示すように、透明基板３に対して所定のパターンでブラックマトリクス１０を形成する。透明基板３の額縁領域６に対しては、ブラックマトリクス１０をベタ状に形成する。一方、透明基板３の表示領域５に対しては、後工程で着色層を設けない領域にブラックマトリクス１０を形成すると共に、後工程で着色層を設ける領域にブラックマトリクス１０の延長部１１をパターン形成する。ブラックマトリクス１０のパターン形成は、フォトリソグラフィにより行う。

次に、着色層形成工程では、ブラックマトリクス１０がパターン形成された透明基板３に対して、Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色層２０ｒ，２０ｇ，２０ｂを形成する。着色層２０ｒ，２０ｇ，２０ｂは、各色毎にフォトリソグラフィにより形成する。このフォトリソグラフィにおける露光は、図１に示すように、ステッピングプロキシミティ露光方式により例えば２回のステップに分けて行う。

図１０は、Ｒの着色層２０ｒの形成方法を示す説明図である。透明基板３の表面に予め均一に塗布されたネガ型の赤色レジスト材料に対し、フォトマスク５１を介して露光を行う。フォトマスク５１は、図１０に示すように、着色層２０ｒを形成するための複数の透過部５１ａを有している。透過部５１ａは、例えば５つ設けられている。

そして、例えば、透明基板３における図１０で左側の５つの領域をフォトマスク５１を介して露光した後に、図１０で右側の５つの領域を露光する。その後、露光されなかったレジストを除去することにより、Ｒの着色層２０ｒをパターン形成する。

図１１及び図１２は、Ｇの着色層２０ｇの形成方法を示す説明図である。着色層２０ｒがパターン形成された透明基板３に対して予め緑色レジスト材料を塗布し、その後、図１１に示す１回目の露光をフォトマスク５２を介して行う。

フォトマスク５２は、図１１に示すように、着色層２０ｇを形成するための第１透過部５２ａと、点状パターン３０（第１積層体２１）を形成するための第２透過部５２ｂとを有している。第１透過部５２ａは、例えば５つ設けられている。第２透過部５２ｂは、上記第１透過部５２ａが設けられていない領域の所定位置に複数設けられている。

そして、図１１に示すように、透明基板３の表面の左側の領域には、第１透過部５２ａに対応して被露光部である着色層２０ｇが形成されると共に、第２透過部５２ｂに対応して被露光部である第１積層体２１が形成される。着色層２０ｇは、図１１で各着色層２０ｒの右隣りにそれぞれ形成される。また、第１積層体２１は、額縁領域６及び表示領域５の双方に形成される。表示領域５における第１積層体２１は、ブラックマトリクス１０の延長部１１に重なるように、着色層２０ｒが形成されている領域と、後工程で着色層２０ｂが形成される領域とに形成される。

次に、図１２に示すように、同じフォトマスク５２を用いて２回目の露光を行う。このことにより、１回目の露光と同様に、図１２で透明基板３の右側の領域には、被露光部である着色層２０ｇ及び第１積層体２１が形成される。

このとき、透明基板３における左右中央の領域では、複数の第１積層体２１が二重に露光された多重露光部３４に形成されている。これは、露光誤差を考慮し、露光領域の継ぎ目を重ねたことにより生じるものである。多重露光部３４は、１回目の露光においてフォトマスク５２における左側領域の第２透過部５２ｂにより露光されると共に、２回目の露光においてフォトマスク５２における右側領域の第２透過部５２ｂによりさらに露光されている。

その後、露光されなかったレジストを除去することにより、Ｇの着色層２０ｇと、点状パターン部３０の第１積層体２１とを形成する。第１積層体２１は、表示領域５において一様に形成される。

図１３及び図１４は、Ｂの着色層２０ｂの形成方法を示す説明図である。着色層２０ｒ，２０ｇがパターン形成された透明基板３に対して予め青色レジスト材料を塗布し、その後、図１３に示す１回目の露光をフォトマスク５３を介して行う。

尚、図１３及び図１４では、説明のため、上記フォトマスク５２により形成した点状パターン部３０の図示を省略している。

フォトマスク５３は、図１３に示すように、着色層２０ｂを形成するための第１透過部５３ａと、点状パターン３０（第２積層体２２）を形成するための第２透過部５３ｂとを有している。第１透過部５３ａは、例えば５つ設けられている。第２透過部５３ｂは、上記第１透過部５３ａが設けられていない領域の所定位置に複数設けられている。

そして、図１３に示すように、透明基板３の表面の左側の領域には、第１透過部５３ａに対応して被露光部である着色層２０ｂが形成されると共に、第２透過部５３ｂに対応して被露光部である第２積層体２２が形成される。着色層２０ｂは、図１３で各着色層２０ｇの右隣りにそれぞれ形成される。また、第２積層体２２は、上記第１積層体２１に重なるように、額縁領域６と、着色層２０ｒが形成されている領域とに形成される。

次に、図１４に示すように、同じフォトマスク５３を用いて２回目の露光を行う。このことにより、１回目の露光と同様に、図１４で透明基板３の右側の領域には、被露光部である着色層２０ｂ及び第２積層体２２が形成される。このフォトマスク５３による露光では、多重露光部３４は形成されない。つまり、第２積層体は、二重に露光されない。

その後、露光されなかったレジストを除去することにより、Ｂの着色層２０ｂと、点状パターン部３０の第２積層体２２とを形成する。

続いて、透明基板３に対し、上記着色層２０ｒ，２０ｇ，２０ｂ及び点状パターン３０を覆うように、透明電極３５を積層する。その後、透明電極３５の表面に液晶分子の初期配向を規制するための配向膜を積層する。以上のＣＦ基板製造工程により、ＣＦ基板１は製造される。

−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態によると、光の透過率が他の領域と相異する多重露光部３４に対し、ブラックマトリクス１０の重畳部１２を重ねるようにしたので、多重露光部３４を透過しようとする光を、上記重畳部１２により遮断することができる。その結果、ステッピングプロキシミティ露光方式により表示領域５に多重露光部３４が形成されたとしても、その多重露光部３４を原因とする表示ムラの発生を防止し、表示品位の向上を図ることができる。

さらに、多重露光部３４を、着色層２０の幅方向中央位置よりも幅方向端部側に配置するようにしたので、多重露光部３４をブラックマトリクス１０に近接して設けることができる。その結果、多重露光部３４が着色層２０の幅方向中央位置に配置されている場合に比べて、重畳部３４の面積を小さくできるため、開口率の低下を抑制することができる。

また、ブラックマトリクス１０が、複数の着色層２０の幅方向内側へそれぞれ延びる延長部１１を備え、その延長部１１の少なくとも１つによって重畳部１２を構成することも可能である。つまり、重畳部１２を構成しない延長部１１を設けるようにしてもよい。このとき、延長部１１を全ての着色層２０に設けることにより、表示領域５の全体に、延長部１１を均等に配置させることができる。その結果、表示領域５の全てに亘って表示状態が均一化できるため、表示品位を向上させることができる。

さらに、点状パターン部３０を、ＣＦ基板１とＴＦＴ基板との間の間隔を規定するＰＳ３１，３２に構成することにより、上記各基板間の間隔は、球状粒子により構成された一般的なスペーサに比べて厳密に確保することができる。

また、ＰＳ３１だけでなく複数のダミーパターン３２を表示領域に対して一様に設けるようにしたので、表示領域５の均一さを検査する製品検査を容易に行うことができる。

さらに、ブラックマトリクス１０の延長部１１を表示領域５に対して均一に設けるようにしたので、延長部１１を部分的に設ける場合に比べて、表示品位の向上を図ることができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態１では、露光を２回のステップに分けて行う例について説明したが、３回以上のステップに分けて露光を行う場合についても適用できる。したがって、多重露光部３４も二重露光されている場合に限らず、３回以上重ねて露光されていてもよい。

また、実施形態１では、多重露光部３４を着色層２０の幅方向中央位置よりも幅方向端部側に配置するようにしたが、幅方向中央位置に設けるようにしてもよい。ただし、重畳部１２を小さくして開口率を向上させる観点から、上記実施形態１のように、幅方向端部側に設けることが好ましい。

また、重畳部１２は、必ずしも、ブラックマトリクス１０の延長部１１として形成する必要はない。すなわち、多重露光部３４に重なる形状であればよいため、例えば、他のブラックマトリクス１０とは独立した浮島状のブラックマトリクスに形成しても構わない。

また、上記実施形態１では、全ての着色層２０に対して延長部１１を設けるようにしたが、本発明は、これに限らない。すなわち、延長部１１を全ての着色層２０の一部にのみ設けるようにしてもよい。この場合であっても、表示品位を向上する観点から、各延長部１１を表示領域５の全体に亘って偏らないように配置することが好ましい。

また、上記実施形態１２では、ＣＦ基板１を液晶表示装置のカラーフィルタ基板として説明したが、本発明はこれに限定されず、他のカラー表示装置のＣＦ基板として適用することができる。

以上説明したように、本発明は、ステッピングプロキシミティ露光方式により形成されるカラーフィルタ基板、及びそれを備える液晶表示装置について有用であり、特に、多重露光部が形成されることによる表示品位の低下を防止する場合に適している。

液晶層側から見たＣＦ基板を概略的に示す平面図である。 図１の一部を拡大して示す平面図である。 図２の一部を拡大して示す平面図である。 ＰＳ及び重畳部を拡大して示す平面図である。 図３及び図４におけるV−V線断面図である。 ダミーパターンを拡大して示す平面図である。 図３及び図６におけるVII−VII線断面図である。 額縁領域におけるＰＳを示す平面図である。 図３及び図８におけるIX−IX線断面図である。 Ｒの着色層の露光工程を示す説明図である。 Ｇの着色層の１回目の露光工程を示す説明図である。 Ｇの着色層の２回目の露光工程を示す説明図である。 Ｂの着色層の１回目の露光工程を示す説明図である。 Ｂの着色層の２回目の露光工程を示す説明図である。 従来のフォトマスクを示す平面図である。 従来の着色層及び点状パターン部を示す平面図である。

符号の説明

１ ＣＦ基板（カラーフィルタ基板）
３ 透明基板（基板）
５ 表示領域
６ 額縁領域
１０ ブラックマトリクス
１１ 延長部
１２ 重畳部
２０ 着色層
２０ｒ 着色層
２０ｇ 着色層
２０ｂ 着色層
３０ 点状パターン部
３１ ＰＳ（点状パターン部、スペーサ）
３２ ダミーパターン（点状パターン部）
３３ ＰＳ（点状パターン部、スペーサ）
３４ 多重露光部

Claims (6)

1. 表示領域と、該表示領域の周りに設けられた額縁領域とを有する基板と、
   上記基板の表示領域にパターン形成され、ネガ型のレジストにより構成された複数の着色層と、
   上記着色層及び上記基板の額縁領域の双方に設けられ、上記着色層と同じ材料により構成された点状パターン部と、
   上記額縁領域と、隣接する上記着色層の間とに設けられたブラックマトリクスとを備えるカラーフィルタ基板であって、
   上記複数の着色層に形成された点状パターン部の少なくとも１つは、複数回露光された多重露光部を備え、
   上記ブラックマトリクスは、上記多重露光部に重なる重畳部を備えている
   ことを特徴とするカラーフィルタ基板。
2. 請求項１において、
   上記多重露光部は、着色層の幅方向中央位置よりも幅方向端部側に配置されている
   ことを特徴とするカラーフィルタ基板。
3. 請求項１において、
   上記ブラックマトリクスは、複数の着色層の幅方向内側へそれぞれ延びる延長部を備え、
   上記延長部の少なくとも１つは、上記重畳部を構成している
   ことを特徴とするカラーフィルタ基板。
4. 請求項３において、
   上記延長部は、全ての着色層の幅方向内側に延びるように設けられている
   ことを特徴とするカラーフィルタ基板。
5. 請求項１において、
   上記点状パターン部の少なくとも１つは、スイッチング素子を有するスイッチング素子基板との間の間隔を規定するためのスペーサに構成されている
   ことを特徴とするカラーフィルタ基板。
6. 請求項１のカラーフィルタ基板と、
   上記カラーフィルタ基板に対向して設けられ、スイッチング素子を有するスイッチング素子基板と、
   上記スイッチング素子基板と、カラーフィルタ基板との間に設けられた液晶層とを備えている
   ことを特徴とする液晶表示装置。
   

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