JP4512328B2

JP4512328B2 - フォトマスク、拡散反射板及びその製造方法並びにカラーフィルタ

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Publication number: JP4512328B2
Application number: JP2003173617A
Authority: JP
Inventors: 行一佐藤; 幸男藤井
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2023-06-18
Also published as: JP2005010395A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトマスク、拡散反射板及びその製造方法並びにカラーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
２インチから４インチ程度の小型の液晶パネルは携帯電話等の携帯情報端末に広く用いられている。近年では、省エネルギー等の観点から、バックライトに加えて外光をも光源として利用する半透過反射型の液晶パネルが主流となっている。
【０００３】
例えば、フルカラー液晶パネルの場合、観測者側にＴＦＤ(Thin Film Diode)アレイ基板が配置され、バックライト側にカラーフィルタが配置される。ここで、ＴＦＤアレイ基板とカラーフィルタとは対向配置されており、これらの間に液晶材料が充填されている。このカラーフィルタは、凹凸表面及び開口部が形成された拡散反射板を備えており、その上に画素（ピクセル）を構成する赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の着色樹脂領域（サブピクセル）が形成されている。
【０００４】
外光を光源として利用する反射型表示の場合、外光はＴＦＤアレイ基板を透過して拡散反射板に入射する。しかる後、拡散反射板の凹凸表面で反射された反射光が着色樹脂領域、ＴＦＤアレイ基板を順に透過して観察者側に出射される。また、バックライトを光源として利用する透過型表示の場合、バックライトから出射された光は、拡散反射板の開口部、着色樹脂領域、ＴＦＤアレイ基板を順に透過して観察者側に出射される。
【０００５】
上述のような半透過反射型の液晶パネルに用いられる拡散反射板として、例えば開口部を各着色樹脂領域の中央部下の位置に設けたものが知られている（特許文献１参照）。この場合、ＲＧＢの透過型表示が可能となる。
【０００６】
また、カラーフィルタの下にフォトリソグラフィー法によって拡散反射板を製造する場合、通常、生産性の高いプロキシミティー露光が用いられる。具体的には、まず基板上に塗布されたフォトレジストをパターニングすることで、凹凸表面及び開口部が形成される。しかる後、凹凸表面上に反射膜を形成することで拡散反射板を製造する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２８７１３１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の拡散反射板を製造する場合、隣接する開口部間においてフォトレジストの剥離が生じ易かったので、ムラの無い高品質の拡散反射板を高い歩留まりで安定的に製造することは困難であった。加えて、近年の液晶パネルの高精細化に伴い画素サイズが縮小され、隣接する開口部間の距離が短くなる傾向にある。この為、前述のようなフォトレジストの剥離の問題が深刻化している。
【０００９】
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、プロキシミティー露光を用いて拡散反射板を製造する際に、フォトレジストの剥離を抑制できるフォトマスク、拡散反射板及びその製造方法並びにカラーフィルタを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明によるフォトマスクは、拡散反射板を製造するためのものであり、長手方向に沿って延びる遮光領域内に複数の微小光透過部を有する第１及び第２の凹凸形成用領域と、第１及び第２の凹凸形成用領域の間に挟まれ長手方向に沿って延びる細長光透過部とからなる１ユニット領域を、細長光透過部の幅方向に繰り返し配置してなるパターン形成用領域を備え、細長光透過部が、１ユニット領域の長手方向に沿って、１ユニット領域の一端から他端まで延びていることを特徴とする。
【００１１】
このフォトマスクを用いて、基板上に塗布されたフォトレジストにプロキシミティー露光を行うと、パターン形成用領域を透過した光によってフォトレジスト内に潜像が形成される。しかる後、フォトレジストに現像及び熱処理を施すと、フォトレジストはパターン形成用領域に対応した形状にパターニングされる。
【００１２】
ここで、パターン形成用領域は１ユニット領域を繰り返し配置してなるが、その１ユニット領域内には凹凸形成用領域と細長光透過部とが設けられている。
【００１３】
凹凸形成用領域に照射された光は、遮光領域内に設けられた複数の微小光透過部を透過して、主として回折光がフォトレジスト表面に到達する。これにより、個々の微小光透過部に対応してフォトレジスト内に潜像が形成される。これらの複数の潜像は、上記現像及び熱処理後のフォトレジストにおいて凹凸表面を構成する。
【００１４】
一方、細長光透過部に照射された光は、当該細長光透過部を透過してフォトレジストに到達する。これにより、細長光透過部に対応する潜像がフォトレジスト内に形成される。この潜像は、上記現像及び熱処理後のフォトレジストにおいて細長開口部を構成する。その際、従来の拡散反射板において、凹凸形成用領域の長手方向に沿って隣接する矩形開口部間に形成されていた剥離し易い微小なフォトレジストが基板上に残存しない。かかる細長開口部を得るため、本発明のフォトマスクの細長光透過部は、長手方向に沿って延びるように予め設計されている。
【００１５】
したがって、本発明のフォトマスクを用いれば、フォトレジストの剥離を抑制でき、ムラの無い高品質の拡散反射板を高い歩留まりで製造できる。
【００１６】
さらに、本発明による拡散反射板は、長手方向に沿って延びており、凹凸表面を有する第１及び第２のフォトレジスト部と、第１及び第２のフォトレジスト部の間に挟まれ長手方向に沿って延びる細長開口部とからなる１ユニット部を、基板上に細長開口部の幅方向に繰り返し配置してなるフォトレジストパターンと、凹凸表面上に形成された反射膜と、を備え、細長開口部が、１ユニット部の長手方向に沿って、１ユニット部の一端から他端まで延びていることを特徴とする。
【００１７】
この拡散反射板を構成するフォトレジストは、長手方向に沿って延びる細長開口部を有している。この為、フォトレジストをパターニングする際に、従来の拡散反射板において隣接する矩形開口部間に形成されていた剥離し易い微小なフォトレジストが基板上に残存せず、フォトレジストの剥離を抑制できる。したがって、本発明の拡散反射板はムラが無く高品質であり、さらに、そのような拡散反射板を高い歩留まりで得られる。
【００１８】
上述のように、本発明による拡散反射板の製造方法は、本発明のフォトマスクを介して、基板上に塗布されたフォトレジストにプロキシミティー露光を施す工程と、フォトレジストを現像及び熱処理することにより、フォトレジスト上に凹凸表面を形成すると共にフォトレジストに細長開口部を形成する工程と、凹凸表面上に反射膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明によるカラーフィルタは、本発明の拡散反射板と、拡散反射板上に形成された複数の着色樹脂領域と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明のカラーフィルタは上記拡散反射板を備えるので、ムラが無く高品質である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態に係るフォトマスク、拡散反射板及びその製造方法並びにカラーフィルタについて説明する。なお、同一要素又は機能を有する要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００２２】
まず、実施形態に係るフォトマスクの構造について説明する。
【００２３】
図１は、実施形態に係るフォトマスクＭを模式的に示す平面図であり、図２は、フォトマスクＭの一部を模式的に示す平面図である。フォトマスクＭは、中央に矩形状のパターン形成用領域ＰＡを有しており、プロキシミティー露光に用いられる。このパターン形成用領域ＰＡは、Ｘ方向に沿って延びる帯状、或いはライン状の１ユニット領域Ｕ１をＹ方向に繰り返し隣接配置してなる。ここで、Ｘ方向とは、例えば１ユニット領域Ｕ１の長手方向であり、Ｙ方向とは、例えば１ユニット領域Ｕ１の幅方向である。なお、Ｘ方向及びＹ方向は固定されているものとする。
【００２４】
１ユニット領域Ｕ１は、Ｘ方向に沿って延びる第１の凹凸形成用領域ＳＳ１及び第２の凹凸形成用領域ＳＳ２と、それらの間に挟まれた細長光透過部ＴＳとからなる。すなわち、凹凸形成用領域ＳＳ１，ＳＳ２及び細長光透過部ＴＳは、いずれもＸ方向に沿って１ユニット領域Ｕ１の一端から他端まで延びている。
【００２５】
凹凸形成用領域ＳＳ１，ＳＳ２は両方とも、帯状の遮光領域ＮＴ内に例えば多角形、円形、リング状の微小光透過部ＴＤを規則的又はランダムに複数配置してなる。
【００２６】
このように、フォトマスクＭは、長手方向（Ｘ方向）に沿って延びる遮光領域ＮＴ内に複数の微小光透過部ＴＤを有する第１及び第２の凹凸形成用領域ＳＳ１，ＳＳ２と、それらの間に挟まれＸ方向に沿って延びる細長光透過部ＴＳとからなる１ユニット領域Ｕ１を、細長光透過部ＴＳの幅方向（Ｙ方向）に繰り返し配置してなるパターン形成用領域ＰＡを備える。
【００２７】
なお、別言すれば、凹凸形成用領域ＳＳ１，ＳＳ２と、細長光透過部ＴＳとは、全体として、パターン形成用領域ＰＡ内においてＸ方向に沿って延びるストライプを構成する。また、１ユニット領域Ｕ１は、後述するカラーフィルタＣＦの１画素に対応する単位領域Ａ１をＸ方向に繰り返し隣接配置してなる。この単位領域Ａ１は、１画素を構成するサブピクセル（Ｒ、Ｇ、又はＢ）に対応するサブ単位領域ＲＡ，ＧＡ，ＢＡからなる。ここで、細長光透過部ＴＳは、このフォトマスクＭを用いて製造されるカラーフィルタＣＦの着色樹脂領域４Ｒ，４Ｇ，４Ｂが延びる方向（Ｙ方向）に対して垂直な方向（Ｘ方向）に延びる。さらに、細長光透過部ＴＳは、サブ単位領域ＲＡ，ＧＡ，ＢＡをそれぞれ通過するように設けられる。
【００２８】
次に、実施形態に係る拡散反射板Ｒの構造について説明する。
【００２９】
図３は、実施形態に係る拡散反射板Ｒの一部を模式的に示す平面図である。拡散反射板Ｒは、上述のフォトマスクＭを用いて製造され、透明基板１（基板）と、パターン形成用領域ＰＡに対応して透明基板１上に形成されたフォトレジストパターン２と、フォトレジストパターン２上に形成された反射膜３と、を備える。
【００３０】
フォトレジストパターン２は、Ｘ方向に沿って延びる帯状、或いはライン状のフォトレジストからなる１ユニット部Ｕ２をＹ方向に繰り返し隣接配置してなる。ここで、Ｘ方向とは１ユニット部Ｕ２の長手方向であり、Ｙ方向とは１ユニット部Ｕ２の幅方向である。１ユニット部Ｕ２は、フォトマスクＭの１ユニット領域Ｕ１に対応する。
【００３１】
１ユニット部Ｕ２は、Ｘ方向に沿って延びる第１のフォトレジスト部ＲＳ１及び第２のフォトレジスト部ＲＳ２と、それらの間に挟まれた細長開口部ＧＳとからなる。すなわち、フォトレジスト部ＲＳ１，ＲＳ２及び細長開口部ＧＳは、いずれもＸ方向に沿って１ユニット部Ｕ２の一端から他端まで延びている。フォトレジスト部ＲＳ１，ＲＳ２は、フォトマスクＭの凹凸形成用領域ＳＳ１，ＳＳ２にそれぞれ対応する。また、細長開口部ＧＳはフォトマスクＭの細長光透過部ＴＳに対応する。
【００３２】
フォトレジスト部ＲＳ１，ＲＳ２は両方とも凹凸表面を有する。この凹凸表面は、フォトマスクＭの微小光透過部ＴＤに対応して形成される凹部ＲＤに起因する。
【００３３】
さらに、凹凸表面上に反射膜３が形成されることで拡散反射板Ｒが得られる。
なお、反射膜３は細長開口部ＧＳ上には形成されないので、細長開口部ＧＳには透明基板１が露出した状態となる。
【００３４】
以上説明したように、拡散反射板Ｒは、長手方向（Ｘ方向）に沿って延びており、凹凸表面を有する第１及び第２のフォトレジスト部ＲＳ１，ＲＳ２と、それらの間に挟まれＸ方向に沿って延びる細長開口部ＧＳとからなる１ユニット部Ｕ２を、透明基板１上に細長開口部ＧＳの幅方向（Ｙ方向）に繰り返し配置してなるフォトレジストパターン２と、凹凸表面上に形成された反射膜３と、を備える。
【００３５】
なお、フォトレジストパターン２において、フォトレジスト部ＲＳ１，ＲＳ２と細長開口部ＧＳとはＸ方向に沿って延びるストライプを構成するともいえる。また、１ユニット部Ｕ２は、単位画素ＰＸ１をＸ方向に繰り返し隣接配置してなる。単位画素ＰＸ１はフォトマスクＭの単位領域Ａ１に対応する。なお、単位画素ＰＸ１上には、後述の着色樹脂領域４Ｒ，４Ｇ，４Ｂが各々形成される。
【００３６】
次に、フォトマスクＭを用いた拡散反射板Ｒの製造方法について説明する。
【００３７】
図４(Ａ)、図４(Ｂ)、図４(Ｃ)、図４(Ｄ)は、実施形態に係る拡散反射板Ｒの製造方法を示す工程断面図である。工程(ａ)〜工程(ｄ)は順次実行される。
【００３８】
塗布工程(ａ)
透明基板１上にポジ型フォトレジストを塗布し、フォトレジスト層２０を形成する（図４(Ａ)）。ポジ型フォトレジストは、感光性樹脂などの有機材料からなり、例えば、ノボラック樹脂系、（メタ）アクリル樹脂系ポジ型フォトレジストを用いることができる。さらに好ましくは、カーボンブラックや色素を添加して露光光に対して吸光性を付与したポジ型フォトレジストを用いることができる。このフォトレジストは、露光工程、現像工程後の熱処理工程で硬化する性質を有する。
【００３９】
ここで、フォトレジスト層２０は、その感光域での透過率が０．０１／μｍ以上０．３／μｍ以下となるように、吸光性等を設定することが好ましい。フォトレジスト層２０の感光域での透過率が０．０１／μｍ未満である場合には、加工性が悪く、凹凸表面を形成するために多くの露光エネルギーを必要とする傾向がある。一方、透過率が０．３／μｍを超える場合には、加工深さが露光や現像条件に対して急峻に変化するため、安定した凹凸表面を形成することが難しくなる傾向がある。
【００４０】
露光工程(ｂ)
上述のフォトマスクＭを介して、透明基板１上に塗布されたポジ型フォトレジストにプロキシミティー露光（一括露光）を施す（図４(Ｂ)）。ここで、フォトマスクＭのパターン形成用領域ＰＡは、前述のように凹凸形成用領域ＳＳ１，ＳＳ２と細長光透過部ＴＳとからなる。
【００４１】
凹凸形成用領域ＳＳ１，ＳＳ２に照射された光は、複数の微小光透過部ＴＤを透過してフォトレジスト表面に到達する。このとき、微小光透過部ＴＤの大きさは小さいので、主として回折光がフォトレジスト表層部に到達する。これにより、個々の微小光透過部ＴＤに対応してフォトレジスト表層部内に潜像２ａが複数形成される。
【００４２】
微小光透過部ＴＤの外形寸法Ｄは３μｍ以上２０μｍ以下、好ましくは３μｍ以上１５μｍ以下であることが好適である。外径寸法Ｄが２０μｍ以上の場合には、光が透過する際に回折が少ないため、連続したエネルギー分布を有する潜像２ａをフォトレジスト内に形成することが困難となる傾向がある。一方、外径寸法Ｄが３μｍ以下の場合には、プロキシミティー露光で最低限必要とされる露光ギャップでは光が拡散してしまい、フォトレジスト表面に安定した潜像２ａを形成し難い傾向がある。
【００４３】
なお、外径寸法Ｄとは、微小光透過部ＴＤが円形又は円環形である場合には、外径の寸法（直径）を意味し、楕円形や多角形である場合には、重心位置から外周までの平均距離の２倍を意味するものとする。
【００４４】
一方、細長光透過部ＴＳに照射された光は、細長光透過部ＴＳを透過してフォトレジストに到達する。このとき、細長光透過部ＴＳの大きさは十分大きいので、回折光の影響を考慮する必要はない。これにより、細長光透過部ＴＳの形状に対応する潜像２ｂがフォトレジスト内に形成される。
【００４５】
現像・熱処理工程（ｃ）
露光されたフォトレジストを現像及び熱処理することでパターニングを行う（図４(Ｃ)）。現像はフォトレジストに適した条件を選定すればよく、ナトリウムやカリウムの水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩といった無機アルカリ、有機アンモニウムなどの有機アルカリの溶液を現像液として使用する。現像は、現像液を２０〜４０℃での浸漬又はシャワーすることで行われる。
【００４６】
現像後の基板は純水で充分に洗浄したのち、熱処理を行う。熱処理工程では、フォトレジストは硬化に先立って溶融軟化し、フォトレジストの表面に平滑な凹凸が形成される。熱処理温度としては好ましくは１２０〜２５０℃、より好ましくは１５０〜２３０℃の範囲が好ましい。また、熱処理時間としては１０〜６０分が好ましい。
【００４７】
上記現像及び熱処理後、透明基板１上にフォトレジストパターン２が得られる。フォトレジストパターン２において、フォトレジスト部ＲＳ１，ＲＳ２の凹凸表面は複数の潜像２ａにより形成される。また、細長開口部ＧＳは潜像２ｂにより形成される。
【００４８】
ここで、フォトレジストパターン２の細長開口部ＧＳは帯状であるので、剥離し易い微小なフォトレジストが透明基板１上に残存することはない。また、かかる細長開口部ＧＳを形成すべくフォトマスクＭの細長光透過部ＴＳは予め帯状に設計されている。
【００４９】
一方、図９は、従来のフォトマスクＭｄの一部を模式的に示す平面図である。
フォトマスクＭｄでは、細長光透過部ＴＳに代えて正方形の光透過部ＴＷが複数配置されており、隣接する光透過部ＴＷ間の距離ｄは短くなっている。また、隣接する光透過部ＴＷ間には微小光透過部ＴＤｄが配置されている。
【００５０】
このようなフォトマスクＭｄを用いてフォトレジストをパターニングすると、光透過部ＴＷに対応する開口部がフォトレジストに形成されると共に、隣接する開口部間のフォトレジスト表面には微小光透過部ＴＤｄに対応して凹凸が形成される。こうなると、隣接する開口部間に残存するフォトレジストは微小となり剥離し易くなる。
【００５１】
反射膜形成工程（ｄ）
金属膜を含む反射膜３を凹凸表面上に形成する（図４(Ｄ)）。この形成には蒸着法やスパッタ法を用いることができる。反射膜３を構成する材料としては純アルミニウム、アルミニウム合金（Ａｌ−Ｎｄ合金など）や銀合金（Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金）などがよい。反射膜３の厚みは、０．１〜０．３μｍの範囲が好適であり、より好ましくは０．１５〜０．２５μｍの範囲がよい。なお、反射膜３に誘電体多層膜を用いることもできる。
【００５２】
また、反射膜３が金属膜を含む場合には高反射率を達成することができる。この金属膜は金属アルミニウム、アルミニウム合金又は銀合金を含むことが好ましいが、もちろん、特性に悪影響を与えない他の元素を含んでいてもよい。反射膜３は、必要に応じてエッチング等により不要部分を除去し、光透過部やマーク類を形成する。
【００５３】
上記工程(ａ)〜工程(ｄ)を経ることで拡散反射板Ｒが得られる。拡散反射板Ｒは、前述の通り、その製造の際に剥離し易い微小なフォトレジストが透明基板１上に残存しないので、ムラが無く高品質である。さらに、拡散反射板Ｒは、簡便な工程で製造され、かつ、高い歩留まりで安定に製造される。また、上述のフォトマスクＭを用いれば、フォトレジストの剥離を抑制でき、ムラの無い高品質の拡散反射板Ｒを高い歩留まりで製造できる。
【００５４】
続いて、拡散反射板Ｒを備えた実施形態に係るカラーフィルタＣＦの構造について説明する。
【００５５】
図５は、拡散反射板Ｒを備えた実施形態に係るカラーフィルタＣＦの一部を模式的に示す平面図である。図６(Ａ)及び図６(Ｂ)は、それぞれ図５に示すカラーフィルタＣＦのＸＩ_A−ＸＩ_A断面図及びＸＩ_B−ＸＩ_B断面図である。図６(Ａ)は、フォトレジスト部ＲＳ２の位置におけるカラーフィルタＣＦの断面図である。この位置では、反射膜３が形成されているので、反射型表示を行うことができる。図６(Ｂ)は、細長開口部ＧＳの位置におけるカラーフィルタＣＦの断面図である。この位置では、フォトレジストパターン２及び反射膜３が形成されていないので、透過型表示を行うことができる。
【００５６】
このカラーフィルタＣＦは、上述の拡散反射板Ｒ上に形成された着色樹脂領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを備える。着色樹脂領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、Ｙ方向すなわち細長開口部ＧＳの幅方向に沿ってストライプ状に形成される。さらに、着色樹脂領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ上には必要に応じて透明保護膜６が設けられ、液晶を駆動するための透明電極５が形成される。透明電極５としては、例えばＩＴＯ（酸化インジウム−酸化スズ）等を用いることができる。これにより、カラーフィルタＣＦが得られる。
【００５７】
なお、着色樹脂領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、液晶中に表示不良の原因となる不純物を溶出しなければ、いかなる材質のものであってもよい。具体的な材質としては、任意の光のみを透過するように膜厚制御された無機膜や、染色、染料分散あるいは顔料分散された樹脂などがある。
【００５８】
この樹脂の種類には、特に制限は無いが、アクリル、ポリビニルアルコール、ポリイミドなどを使用することができる。なお、製造プロセスの簡便さや耐候性などの面から、着色樹脂領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂには、顔料分散された樹脂膜を用いることが好ましい。
【００５９】
また、拡散反射板Ｒを素子基板として使用する場合には、拡散反射板Ｒ上に配線や駆動素子を形成することもできる。
【００６０】
続いて、拡散反射板Ｒを備えたカラーフィルタＣＦの製造方法について説明する。
【００６１】
このカラーフィルタＣＦは、上述の工程(ａ)〜工程(ｄ)を経て得られた拡散反射板Ｒに対して、さらに以下の工程(ｅ)を実行することで得られる。
【００６２】
着色樹脂領域形成工程(ｅ)
必要に応じて、赤色、緑色、青色の着色樹脂領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを形成して、続いて、透明保護膜６及び透明電極５を形成物の上に堆積する。
【００６３】
続いて、カラーフィルタＣＦを備えた液晶表示装置について説明する。
【００６４】
図７(Ａ)及び図７(Ｂ)は、カラーフィルタＣＦを備えた液晶表示装置の一部分を示す断面図である。この液晶表示装置は、半透過反射型のフルカラー液晶表示装置である。図７(Ａ)は、反射型表示を行う場合を示しており、図７(Ｂ)は、透過型表示を行う場合を示している。
【００６５】
この液晶表示装置は、カラーフィルタＣＦと、カラーフィルタＣＦに対向配置された透明基板１０とを備える。カラーフィルタＣＦと透明基板１０との間には所定の間隙が設けられ、この間隙に液晶材料が充填されている。透明基板１０の内側には、カラーフィルタＣＦの着色樹脂領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに対向する位置にそれぞれ画素電極１１が設けられている。また、透明基板１０の外側には偏光板１２が設けられている。さらに、カラーフィルタＣＦを構成する透明基板１の外側にも偏光板１３が設けられている。
【００６６】
したがって、透過型表示を行う場合、バックライトから出射された光は、偏光板１３、透明基板１、着色樹脂領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、透明電極５、透明基板１０、偏光板１２を順に透過して観察者側に出射される。また、反射型表示を行う場合、反射膜３に入射した外光は、反射された後、着色樹脂領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ、透明電極５、透明基板１０、偏光板１２を順に透過して観察者側に出射される。
【００６７】
このような液晶表示装置は、上述の拡散反射板Ｒを備えるので、ムラの無い高品質の表示を行うことができる。
【００６８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形態様をとることが可能である。
【００６９】
図８は、フォトマスクＭの変形例を示す平面図である。このフォトマスクＭは、Ｙ方向に沿って延びる帯状の１ユニット領域Ｕ１をＸ方向に繰り返し隣接配置してなるパターン形成用領域ＰＡを備える。よって、１ユニット領域Ｕ１を構成する細長光透過部ＴＳもＹ方向に沿って延びる。換言すれば、細長光透過部ＴＳは、このフォトマスクＭを用いて製造されるカラーフィルタＣＦの着色樹脂領域４Ｒ，４Ｇ，４Ｂが延びる方向（Ｙ方向）に沿って平行に延びる。さらに、細長光透過部ＴＳは、単位領域Ａ１を構成するサブ単位領域ＲＡ，ＧＡ，ＢＡをそれぞれ通過するように設けられる。
【００７０】
したがって、このフォトマスクＭを用いれば、図２に示したフォトマスクＭと同様、フォトレジストの剥離を抑制でき、ムラの無い高品質の拡散反射板Ｒを高い歩留まりで製造できる。なお、このフォトマスクＭを用いて作製された拡散反射板は、上述の拡散反射板と同様に、長手方向に沿って延びており、凹凸表面を有する第１及び第２のフォトレジスト部と、第１及び第２のフォトレジスト部の間に挟まれ長手方向に沿って延びる細長開口部とからなる１ユニット部を、基板上に前記細長開口部の幅方向に繰り返し配置してなるフォトレジストパターンと、凹凸表面上に形成された反射膜とを備えるが、細長開口部の長手方向と着色樹脂領域４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの長手方向とは平行となる。
【００７１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００７２】
（実施例１）
まず、ポジ型フォトレジスト（東京応化工業製ＰＲ−１３）に所定の比率でカーボンブラックを添加し、吸光性を付与したポジ型フォトレジストを調整した。次に、ガラス基板（透明基板１）上に、この吸光性フォトレジストを塗布し、ホットプレートで１００℃×９０秒間プリベークして、吸光性フォトレジスト層（フォトレジスト層２０）を形成した。ここで、プリベーク後における吸光性フォトレジスト層の厚みが１．２μｍとなるように、吸光性フォトレジストを塗布した。また、プリベーク後の吸光性フォトレジスト層の主感度波長（４０５ｎｍ）における透過率は０．０７／μｍであった。
【００７３】
次に、図１及び図２に示したフォトマスクＭを用意した。ここで、凹凸形成用領域ＳＳ１，ＳＳ２の形状は、Ｘ方向の長さ６４８００μｍ、Ｙ方向の幅１００μｍの長方形とし、細長光透過部ＴＳの形状は、Ｘ方向の長さ６４８００μｍ、Ｙ方向の幅１７０μｍの長方形とした。また、凹凸形成用領域ＳＳ１，ＳＳ２内には、直径９μｍの円形の微小光透過部ＴＤをランダムに配置した。
【００７４】
このフォトマスクＭを介して、吸光性フォトレジスト層に対してプロキシミティー露光を行った。露光にはＵＶ光を用い、露光量は３００ｍＪ／ｃｍ²とした。
【００７５】
続いて、露光された吸光性フォトレジスト層を現像した。現像液は０．５％ＫＯＨ溶液とし、現像時間は８０秒間とした。そして、現像後の基板を洗浄・乾燥した。しかる後、現像された吸光性フォトレジスト層を熱処理した。熱処理は、２００℃に保持したクリーンオーブン中で２０分間行った。これにより、ガラス基板上にフォトレジストパターン２が得られた。このフォトレジストパターン２を顕微鏡観察した結果、フォトレジストの剥離は確認されなかった。
【００７６】
（比較例１）
フォトマスクＭに代えて図９に示したフォトマスクＭｄを用いたこと以外は実施例１と同様の工程を実行した。
【００７７】
フォトマスクＭｄは、フォトマスクＭの細長光透過部ＴＳに代えて正方形の光透過部ＴＷを複数有している。隣接する光透過部ＴＷ間は凹凸形成用領域となっており、直径９μｍの円形の微小光透過部ＴＤｄが配置されている。この隣接する光透過部ＴＷ間の距離ｄは２１μｍとした。
【００７８】
フォトマスクＭｄを用いた結果、最終的に、複数の光透過部ＴＷに対応した複数の開口部を有するフォトレジストパターンが得られた。このフォトレジストパターンを顕微鏡観察した結果、隣接する開口部間においてフォトレジストの剥離が確認された。
【００７９】
したがって、光透過部ＴＷ間の距離ｄを２１μｍ以下にしてしまうと、フォトレジストが剥離してしまうことが判明した。また、フォトマスクの光透過部を、設計段階において予め細長光透過部ＴＳとしておけば、剥離し易い微小なフォトレジストは形成されない。
【００８０】
【発明の効果】
本発明のフォトマスク、拡散反射板及びその製造方法並びにカラーフィルタによれば、プロキシミティー露光を用いて拡散反射板を製造する際に、フォトレジストの剥離を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るフォトマスクを模式的に示す平面図である。
【図２】フォトマスクの一部を模式的に示す平面図である。
【図３】実施形態に係る拡散反射板の一部を模式的に示す平面図である。
【図４】実施形態に係る拡散反射板の製造方法を示す工程断面図である。
【図５】拡散反射板を備えた実施形態に係るカラーフィルタの一部を模式的に示す平面図である。
【図６】図５に示すカラーフィルタのＸＩ_A−ＸＩ_A断面図及びＸＩ_B−ＸＩ_B断面図である。
【図７】カラーフィルタを備えた液晶表示装置の一部分を示す断面図である。
【図８】フォトマスクの変形例を示す平面図である。
【図９】従来のフォトマスクの一部を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
ＮＴ…遮光領域、ＴＤ…微小光透過部、ＳＳ１…第１の凹凸形成用領域、ＳＳ２…第２の凹凸形成用領域、ＴＳ…細長光透過部、Ｕ１…１ユニット領域、ＰＡ…パターン形成用領域、Ｍ…フォトマスク、ＲＳ１…第１のフォトレジスト部、ＲＳ２…第２のフォトレジスト部、ＧＳ…細長開口部、Ｕ２…１ユニット部、１…透明基板（基板）、２…フォトレジストパターン、３…反射膜、Ｒ…拡散反射板、４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ…着色樹脂領域、ＣＦ…カラーフィルタ。

Claims

長手方向に沿って延びる遮光領域内に複数の微小光透過部を有する第１及び第２の凹凸形成用領域と、前記第１及び第２の凹凸形成用領域の間に挟まれ前記長手方向に沿って延びる細長光透過部とからなる１ユニット領域を、前記細長光透過部の幅方向に繰り返し配置してなるパターン形成用領域を備え、
前記細長光透過部が、前記１ユニット領域の長手方向に沿って、前記１ユニット領域の一端から他端まで延びていることを特徴とする、拡散反射板を製造するためのフォトマスク。
長手方向に沿って延びており、凹凸表面を有する第１及び第２のフォトレジスト部と、前記第１及び第２のフォトレジスト部の間に挟まれ前記長手方向に沿って延びる細長開口部とからなる１ユニット部を、基板上に前記細長開口部の幅方向に繰り返し配置してなるフォトレジストパターンと、前記凹凸表面上に形成された反射膜と、を備え、
前記細長開口部が、前記１ユニット部の長手方向に沿って、前記１ユニット部の一端から他端まで延びていることを特徴とする拡散反射板。
請求項１に記載のフォトマスクを介して、基板上に塗布されたフォトレジストにプロキシミティー露光を施す工程と、前記フォトレジストを現像及び熱処理することにより、前記フォトレジスト上に凹凸表面を形成すると共に前記フォトレジストに細長開口部を形成する工程と、前記凹凸表面上に反射膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする拡散反射板の製造方法。
請求項２に記載の拡散反射板と、前記拡散反射板上に形成された複数の着色樹脂領域と、を備えることを特徴とするカラーフィルタ。