JP4852848B2 - スペーサ形成方法とこれに用いられる露光用マスク - Google Patents
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本発明は、近接露光方法を用いてフォトリソ法により、ネガ型の感光材層から、表示装置に用いられた際にカラーフィルタ基板とその対向基板とのギャップを制御するスペーサを、カラーフィルタ基板に形成する、スペーサ形成方法と、それに用いられる露光用マスクに関する。
近年、フラットディスプレイとして、カラー液晶ディスプレイが注目されている。カラー液晶ディスプレイの一例として、ブラックマトリックス、複数の色（通常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色）からなる着色層、透明導電層（共通電極）および配向層を備えたカラーフィルタと、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ素子）、画素電極および配向層を備えた対向電極基板とを所定の間隙をもたせて向かい合わせ、この間隙部に液晶材料を注入して液晶層としたものがある。
このようなカラー液晶ディスプレイでは、間隙部が液晶層の厚みそのものであり、カラー液晶ディスプレイに要求される高速応答性、高コントラスト比、広視野角等の良好な表示性能を可能とするためには、液晶層の厚み、すなわち、カラーフィルタと対向電極基板の間隙距離を厳密に一定に保持する必要がある。
このようなカラー液晶ディスプレイでは、間隙部が液晶層の厚みそのものであり、カラー液晶ディスプレイに要求される高速応答性、高コントラスト比、広視野角等の良好な表示性能を可能とするためには、液晶層の厚み、すなわち、カラーフィルタと対向電極基板の間隙距離を厳密に一定に保持する必要がある。
従来、カラー液晶ディスプレイにおける液晶層の厚みを決定する方法として、カラーフィルタと対向電極基板との間隙に、ガラスやアルミナ、プラスチック等からなるスペーサーと称する粒子あるいは棒状体を多数混合した液晶を注入する方法がある。
そして、スペーサーの大きさをもって両基板の間隙部の大きさ、つまり、液晶層の厚みが決定される。
しかし、上述のようなカラーフィルタと対向電極基板との間隙部を形成する方法では、カラー液晶ディスプレイの動作の上で次のような問題点が生じる。
すなわち、基板面上に散在させるスペーサーの密度が適正で、かつ、基板面上にスペーサーが均一に分散されていなければ、カラー液晶ディスプレイの全面に亘って大きさが均一な間隙部は形成されない。
一般に、スペーサーの散在量（密度）を増した場合、間隙部の厚みのばらつき偏差は少なくなるが、散在量（密度）が多くなると表示画素部上に存在するスペーサーの数も増し、表示画素部ではこのスペーサーが液晶材料の異物となる。
そして、スペーサーの存在によって、配向膜で規制された液晶分子の配向に乱れが生じたり、スペーサー周辺の液晶だけは電圧のＯＮ、ＯＦＦによる配向制御が不能になる等の支障がみられ、コントラスト比等の表示性能が低下するという問題があった。
そして、スペーサーの大きさをもって両基板の間隙部の大きさ、つまり、液晶層の厚みが決定される。
しかし、上述のようなカラーフィルタと対向電極基板との間隙部を形成する方法では、カラー液晶ディスプレイの動作の上で次のような問題点が生じる。
すなわち、基板面上に散在させるスペーサーの密度が適正で、かつ、基板面上にスペーサーが均一に分散されていなければ、カラー液晶ディスプレイの全面に亘って大きさが均一な間隙部は形成されない。
一般に、スペーサーの散在量（密度）を増した場合、間隙部の厚みのばらつき偏差は少なくなるが、散在量（密度）が多くなると表示画素部上に存在するスペーサーの数も増し、表示画素部ではこのスペーサーが液晶材料の異物となる。
そして、スペーサーの存在によって、配向膜で規制された液晶分子の配向に乱れが生じたり、スペーサー周辺の液晶だけは電圧のＯＮ、ＯＦＦによる配向制御が不能になる等の支障がみられ、コントラスト比等の表示性能が低下するという問題があった。
このような問題を解消するために、間隙（液晶層の厚み）を決定する間隔保持部材として柱状凸部を備えたカラーフィルタ（以下、カラーフィルタ基板とも言う）が、例えば、特開平４−３１８８１６号公報（特許文献１）等に提案されている。
特開平４−３１８８１６号公報 このカラーフィルタでは、着色層を形成し、この着色層を覆うように保護層を形成した後に、感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィー工程により柱状凸部をブラックマトリックス上の所定箇所に形成するものである。
この柱状凸部（以下、スペーサとも言う）は、従来、生産性、品質の面から、近接露光方法を用いてフォトリソ法により形成されていた。
しかし、近年のディスプレイの精細化要求は強く、特に、ＰＤＡ、携帯電話用等の液晶ディスプレイにおいて強く、これらの液晶ディスプレイ用カラーフィルタ基板においては、柱状凸部（スペーサ）のサイズも微細化が求められ、スペーサの幅（底部）としては、最近では、１２μｍΦ以下のものも求められるようになってきた。
従来の近接露光方法においては、ネガ型の感光材層を用いて、露光用マスクの１つの開口による１回の露光により、１つのスペーサを形成するための露光としていたため、最近のように微細化が進み、スペースの幅（底部）が１２μｍΦ程度と小さくなると、露光量を大きくするとスペーサの幅が大きくなり過ぎ、また露光量を少なくして露光を行うと、スペーサを目的とする高さ（厚さ）で、カラーフィルタ基板全面で均一性良く形成することが難しくなってきた。
しかし、近年のディスプレイの精細化要求は強く、特に、ＰＤＡ、携帯電話用等の液晶ディスプレイにおいて強く、これらの液晶ディスプレイ用カラーフィルタ基板においては、柱状凸部（スペーサ）のサイズも微細化が求められ、スペーサの幅（底部）としては、最近では、１２μｍΦ以下のものも求められるようになってきた。
従来の近接露光方法においては、ネガ型の感光材層を用いて、露光用マスクの１つの開口による１回の露光により、１つのスペーサを形成するための露光としていたため、最近のように微細化が進み、スペースの幅（底部）が１２μｍΦ程度と小さくなると、露光量を大きくするとスペーサの幅が大きくなり過ぎ、また露光量を少なくして露光を行うと、スペーサを目的とする高さ（厚さ）で、カラーフィルタ基板全面で均一性良く形成することが難しくなってきた。
上記のように、近年のディスプレイの精細化要求は強く、特に、ＰＤＡ、携帯電話用等の液晶ディスプレイ用カラーフィルタ基板においては、カラーフィルタ基板とその対向基板とのギャップを制御するスペーサは、微細化が求められ、スペースの幅（底部）としては、最近では、１２μｍΦ以下のものも求められるようになってきた。
これに伴い、１２μｍΦレベルのスペーサを形成するのに、従来の、近接露光方法で、露光用マスクの１つの開口による１回の露光により、１つのスペーサを形成するための露光とし、スペーサを形成するフォトリソ法によるスペーサ形成方法では、スペーサを目的とする高さ（厚さ）で、カラーフィルタ基板全面で均一性良く形成することが難しくなってきた。
本発明はこれに対応するもので、近接露光方法を用い、１２μｍΦレベルのスペーサをカラーフィルタ基板全面で均一性良く形成することができるスペーサ形成方法を提供しようとするものである。
これに伴い、１２μｍΦレベルのスペーサを形成するのに、従来の、近接露光方法で、露光用マスクの１つの開口による１回の露光により、１つのスペーサを形成するための露光とし、スペーサを形成するフォトリソ法によるスペーサ形成方法では、スペーサを目的とする高さ（厚さ）で、カラーフィルタ基板全面で均一性良く形成することが難しくなってきた。
本発明はこれに対応するもので、近接露光方法を用い、１２μｍΦレベルのスペーサをカラーフィルタ基板全面で均一性良く形成することができるスペーサ形成方法を提供しようとするものである。
本発明のスペーサ形成方法は、近接露光方法を用いてフォトリソ法により、ネガ型の感光材層から、表示装置においてカラーフィルタ基板とその対向基板とのギャップを制御するスペーサを、カラーフィルタ形成基板に形成する、スペーサ形成方法であって、前記近接露光方法は、各スペーサ形成領域に対し、露光用マスクに設けられた所定開口幅の第１のマスク開口により露光する第１の露光と、前記露光用マスクに設けられた前記所定開口幅よりも小さい開口幅の第２のマスク開口により、前記第１の露光による露光領域の内側の領域を露光する、第２の露光とを相前後して行うものであり、第１の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）を決定するものであり、また第２の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）には影響を与えないものであり、且つ、第１の露光と第２の露光とが重なる領域の露光量を前記ネガ型の感光材層を硬化するに十分な露光量として、該露光量にて形成するスペーサの高さ（厚み）を決定するものであり、前記第１のマスク開口と前記第２のマスク開口とを設けた前記露光用マスクにて、第１の露光と、第２の露光とを、露光用マスクとカラーフィルタ基板との相対的な位置を変えて、それぞれ、所定の位置にて行うことを特徴とするものである。
そして、上記のスペーサ形成方法であって、前記露光用マスクには、Ｘ方向およびまたはＹ方向に所定のピッチにて、第１のマスク開口と第２のマスク開口とが互い違いに繰り返して配列されていることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのスペーサ形成方法であって、スペーサの幅（底辺部幅）が１２μｍ以下の微細な幅であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのスペーサ形成方法であって、カラーフィルタ形成基板が液晶表示装置用であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのスペーサ形成方法であって、前記第１の露光と、前記第２の露光とを、同じ露光量で行うことを特徴とするものである。
尚、ここでの第１の露光と、第２の露光とは行う順番を問わない。
ここでは、スペーサ形成前で、カラーフィルタ層が形成されたものをカラーフィルタ形成基板と言い、そのようなカラーフィルタ形成基板にスペーサが形成されたものをカラーフィルタ基板と言っている。
そして、上記のスペーサ形成方法であって、前記露光用マスクには、Ｘ方向およびまたはＹ方向に所定のピッチにて、第１のマスク開口と第２のマスク開口とが互い違いに繰り返して配列されていることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのスペーサ形成方法であって、スペーサの幅（底辺部幅）が１２μｍ以下の微細な幅であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのスペーサ形成方法であって、カラーフィルタ形成基板が液晶表示装置用であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのスペーサ形成方法であって、前記第１の露光と、前記第２の露光とを、同じ露光量で行うことを特徴とするものである。
尚、ここでの第１の露光と、第２の露光とは行う順番を問わない。
ここでは、スペーサ形成前で、カラーフィルタ層が形成されたものをカラーフィルタ形成基板と言い、そのようなカラーフィルタ形成基板にスペーサが形成されたものをカラーフィルタ基板と言っている。
本発明の露光用マスクは、近接露光方法を用いてフォトリソ法により、ネガ型の感光材層から、表示装置に用いられた際にカラーフィルタ基板とその対向基板とのギャップを制御するスペーサを、カラーフィルタ基板に形成する、スペーサ形成方法で、且つ、前記近接露光方法が、各スペーサ形成領域に対し、露光用マスクに設けられた所定開口幅の第１のマスク開口により露光する第１の露光と、前記露光用マスクに設けられた前記所定開口幅よりも小さい開口幅の第２のマスク開口により、前記第１の露光による露光領域の内側の領域を露光する、第２の露光とを相前後して、前記露光用マスクと前記カラーフィルタ基板との相対的な位置を変えて、それぞれ、所定の位置にて行うものであるスペーサ形成方法に、用いられる露光用マスクであって、Ｘ方向およびまたはＹ方向に所定のピッチにて、第１のマスク開口と第２のマスク開口とが互い違いに繰り返して配列されていることを特徴とするものである。
（作用）
本発明のスペーサ形成方法は、このような構成にすることにより、近接露光方法を用い、１２μｍΦレベルのスペーサをカラーフィルタ基板全面で均一性良く形成することができるスペーサ形成方法の提供を可能としている。
具体的には、近接露光方法は、各スペーサ形成領域に対し、露光用マスクに設けられた所定開口幅の第１のマスク開口により露光する第１の露光と、前記露光用マスクに設けられた前記所定開口幅よりも小さい開口幅の第２のマスク開口により、前記第１の露光による露光領域の内側の領域を露光する、第２の露光とを相前後して行うものであり、第１の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）を決定するものであり、また第２の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）には影響を与えないものであり、且つ、第１の露光と第２の露光とが重なる領域の露光量を前記ネガ型の感光材層を硬化するに十分な露光量として、該露光量にて形成するスペーサの高さ（厚み）を決定するものであり、前記第１のマスク開口と前記第２のマスク開口とを設けた前記露光用マスクにて、第１の露光と、第２の露光とを、露光用マスクとカラーフィルタ基板との相対的な位置を変えて、それぞれ、所定の位置にて行うことにより、これを達成している。
即ち、第２の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）には影響を与えないように第１のマスク開口より小幅に形成された第２のマスク開口により行い、第１の露光による露光領域の内側の領域を露光するようにして、形成するスペーサの幅（底辺部幅）には影響を与えないものとし、結果、第１の露光のみで、形成するスペーサの幅（底辺部幅）を決定できるようにしている。
そして、第１の露光と第２の露光とが重ねて露光された露光領域にネガ型感光材を硬化するに十分な露光量を照射し、該露光領域のネガ型感光材を十分硬化するもので、第１の露光は、必ずしもネガ型感光材を硬化するには、十分とは言えないが、第１の露光と第２の露光とが重なる領域の露光量を前記ネガ型感光材を硬化するに十分な露光量とし、形成されるスペーサの高さ（厚み）を安定的に得られるものとしている。
更に、第１のマスク開口と第２のマスク開口とを同じ１つの露光用マスクに設けて、該露光用マスクにて、第１の露光と、第２の露光とを行う構成とすることにより、スペーサ形成のための露光マスクを１つで済ませることができ、効率的に露光作業を行うことができる。
尚、このような露光用マスクとしては、例えば、Ｘ方向およびまたはＹ方向に所定のピッチにて、第１のマスク開口と第２のマスク開口とが互い違いに繰り返して配列されているものが挙げられる。
特に、スペーサの幅（底辺部幅）が１２μｍ以下の微細な幅である場合には、有効である。
また、第１の露光と、前記第２の露光とを、同じ露光量で行うことにより、露光量の調整を必要としないものとしている。
先にも述べたが、従来の近接露光方法においては、ネガ型の感光材層を用いて、露光用マスクの１つの開口による１回の露光により、１つのスペーサを形成するための露光としていたため、最近のように微細化が進み、スペースの幅（底部）が１２μｍΦ程度と小さくなると、露光量を大きくするとスペーサの幅が大きくなり過ぎ、また露光量を少なくして露光を行うと、スペーサを目的とする高さ（厚さ）で、カラーフィルタ基板全面で均一性良く形成することが難しくなってきたが、スペーサの幅（底辺部幅）が１２μｍ以下の微細な幅でも、スペーサを目的とする高さ（厚さ）で、カラーフィルタ基板全面で均一性良く形成することができる。
特に、スペーサの高さ（厚さ）の均一性が要求される液晶表示装置用カラーフィルタ基板へのスペーサ形成にも有効である。
本発明のスペーサ形成方法は、このような構成にすることにより、近接露光方法を用い、１２μｍΦレベルのスペーサをカラーフィルタ基板全面で均一性良く形成することができるスペーサ形成方法の提供を可能としている。
具体的には、近接露光方法は、各スペーサ形成領域に対し、露光用マスクに設けられた所定開口幅の第１のマスク開口により露光する第１の露光と、前記露光用マスクに設けられた前記所定開口幅よりも小さい開口幅の第２のマスク開口により、前記第１の露光による露光領域の内側の領域を露光する、第２の露光とを相前後して行うものであり、第１の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）を決定するものであり、また第２の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）には影響を与えないものであり、且つ、第１の露光と第２の露光とが重なる領域の露光量を前記ネガ型の感光材層を硬化するに十分な露光量として、該露光量にて形成するスペーサの高さ（厚み）を決定するものであり、前記第１のマスク開口と前記第２のマスク開口とを設けた前記露光用マスクにて、第１の露光と、第２の露光とを、露光用マスクとカラーフィルタ基板との相対的な位置を変えて、それぞれ、所定の位置にて行うことにより、これを達成している。
即ち、第２の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）には影響を与えないように第１のマスク開口より小幅に形成された第２のマスク開口により行い、第１の露光による露光領域の内側の領域を露光するようにして、形成するスペーサの幅（底辺部幅）には影響を与えないものとし、結果、第１の露光のみで、形成するスペーサの幅（底辺部幅）を決定できるようにしている。
そして、第１の露光と第２の露光とが重ねて露光された露光領域にネガ型感光材を硬化するに十分な露光量を照射し、該露光領域のネガ型感光材を十分硬化するもので、第１の露光は、必ずしもネガ型感光材を硬化するには、十分とは言えないが、第１の露光と第２の露光とが重なる領域の露光量を前記ネガ型感光材を硬化するに十分な露光量とし、形成されるスペーサの高さ（厚み）を安定的に得られるものとしている。
更に、第１のマスク開口と第２のマスク開口とを同じ１つの露光用マスクに設けて、該露光用マスクにて、第１の露光と、第２の露光とを行う構成とすることにより、スペーサ形成のための露光マスクを１つで済ませることができ、効率的に露光作業を行うことができる。
尚、このような露光用マスクとしては、例えば、Ｘ方向およびまたはＹ方向に所定のピッチにて、第１のマスク開口と第２のマスク開口とが互い違いに繰り返して配列されているものが挙げられる。
特に、スペーサの幅（底辺部幅）が１２μｍ以下の微細な幅である場合には、有効である。
また、第１の露光と、前記第２の露光とを、同じ露光量で行うことにより、露光量の調整を必要としないものとしている。
先にも述べたが、従来の近接露光方法においては、ネガ型の感光材層を用いて、露光用マスクの１つの開口による１回の露光により、１つのスペーサを形成するための露光としていたため、最近のように微細化が進み、スペースの幅（底部）が１２μｍΦ程度と小さくなると、露光量を大きくするとスペーサの幅が大きくなり過ぎ、また露光量を少なくして露光を行うと、スペーサを目的とする高さ（厚さ）で、カラーフィルタ基板全面で均一性良く形成することが難しくなってきたが、スペーサの幅（底辺部幅）が１２μｍ以下の微細な幅でも、スペーサを目的とする高さ（厚さ）で、カラーフィルタ基板全面で均一性良く形成することができる。
特に、スペーサの高さ（厚さ）の均一性が要求される液晶表示装置用カラーフィルタ基板へのスペーサ形成にも有効である。
本発明の露光用マスクは、このような構成にすることにより、請求項３のスペーサの形成方法の実施を現実的に可能とするものである。
本発明は、上記のように、近接露光方法を用い、１２μｍΦレベルのスペーサをカラーフィルタ基板全面で均一性良く形成することができるスペーサ形成方法の提供を可能とした。
結果、１２μｍΦレベルのスペーサを全面に均一性良く配設したカラーフィルタ基板の提供を可能とした。
結果、１２μｍΦレベルのスペーサを全面に均一性良く配設したカラーフィルタ基板の提供を可能とした。
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明のスペーサ形成方法の実施の形態の１例の工程断面図で、図２（ａ）は図１に示すスペーサ形成方法によりスペーサが形成されたカラーフィルタ基板の実施の形態の１例の平面図で、図２（ｂ）は図１（ａ）のＢ１−Ｂ２位置における断面図で、図３（ａ）は図１に示す実施の形態例のスペーサ形成方法によりスペーサを形成した１例のスペーサの高さ（厚み）のばらつき度合を図示した図で、図３（ｂ）は図１に示す実施の形態例のスペーサ形成方法によりスペーサを形成した他の１例のスペーサの高さ（厚み）のばらつき度合を図示した図で、図４はスペーサの高さ（厚み）の測定位置を概略的に示した図で、図５は従来の露光方法によるスペーサ形成方法におけるスペーサの高さ（厚み）のばらつき度合を図示した図で、図６は本発明のカラーフィルタ基板を用いた液晶表示素子の１例の断面図である。
尚、図２（ａ）は透明なオーバーコート層側から見た図であり、点線部内はフィルタ開口を示している。
図１、図２、図４、図６中、１１０はカラーフィルタ形成基板、１１０Ａは（スペーサを形成した）カラーフィルタ基板、１１１は透明基板、１１２はブラックマトリクス、１１５は画素部、１１５ａは第１の色部（赤色部）領域、１１５ｂは第２の色部（緑色部）領域、１１５ｃは第３の色部（青色部）領域、１１６はオーバーコート層、１２０は感光材層、１２１は第１の露光による露光領域、１２２は第２の露光による露光領域、１２３は第１の露光および第２の露光による露光領域、１２５はスペーサ、１３０は露光用マスク、１３１は遮光部、１３２は第１のマスク開口、１３３は第２のマスク開口、１４０は露光光、１５０はギャップ、１〜２６はスペーサの位置番号、５０はカラーフィルタ基板、５１は透明基板、５２はブラックストライプ、５３ａ、５３ｂ、５３は着色層、５４はオーバーコート層、５５は透明電極、５８は柱状スペーサ、５９は制御用突起、６１は液晶、６２ａ、６２ｂは配向材、７０は対向基板、７１は透明基板、７２は透明電極、８０は拡散板、８１はバックライトである。
図１は本発明のスペーサ形成方法の実施の形態の１例の工程断面図で、図２（ａ）は図１に示すスペーサ形成方法によりスペーサが形成されたカラーフィルタ基板の実施の形態の１例の平面図で、図２（ｂ）は図１（ａ）のＢ１−Ｂ２位置における断面図で、図３（ａ）は図１に示す実施の形態例のスペーサ形成方法によりスペーサを形成した１例のスペーサの高さ（厚み）のばらつき度合を図示した図で、図３（ｂ）は図１に示す実施の形態例のスペーサ形成方法によりスペーサを形成した他の１例のスペーサの高さ（厚み）のばらつき度合を図示した図で、図４はスペーサの高さ（厚み）の測定位置を概略的に示した図で、図５は従来の露光方法によるスペーサ形成方法におけるスペーサの高さ（厚み）のばらつき度合を図示した図で、図６は本発明のカラーフィルタ基板を用いた液晶表示素子の１例の断面図である。
尚、図２（ａ）は透明なオーバーコート層側から見た図であり、点線部内はフィルタ開口を示している。
図１、図２、図４、図６中、１１０はカラーフィルタ形成基板、１１０Ａは（スペーサを形成した）カラーフィルタ基板、１１１は透明基板、１１２はブラックマトリクス、１１５は画素部、１１５ａは第１の色部（赤色部）領域、１１５ｂは第２の色部（緑色部）領域、１１５ｃは第３の色部（青色部）領域、１１６はオーバーコート層、１２０は感光材層、１２１は第１の露光による露光領域、１２２は第２の露光による露光領域、１２３は第１の露光および第２の露光による露光領域、１２５はスペーサ、１３０は露光用マスク、１３１は遮光部、１３２は第１のマスク開口、１３３は第２のマスク開口、１４０は露光光、１５０はギャップ、１〜２６はスペーサの位置番号、５０はカラーフィルタ基板、５１は透明基板、５２はブラックストライプ、５３ａ、５３ｂ、５３は着色層、５４はオーバーコート層、５５は透明電極、５８は柱状スペーサ、５９は制御用突起、６１は液晶、６２ａ、６２ｂは配向材、７０は対向基板、７１は透明基板、７２は透明電極、８０は拡散板、８１はバックライトである。
はじめに、本発明のスペーサ形成方法の実施の形態の１例を図１に基づいて説明する。 本例のスペーサ形成方法は、カラーフィルタ基板とその対向基板とのギャップを該カラーフィルタ基板にその一部として形成されたスペーサにより制御する方式の液晶表示装置用、カラーフィルタ基板のスペーサ形成方法で、近接露光方法を用いてフォトリソ法により、ネガ型の感光材層１２０から、カラーフィルタ形成基板１１０へスペーサ１２５を形成する方法である。
本例における近接露光方法は、各スペーサ形成領域に対し、１つの露光用マスク１３０に設けられた所定開口幅Ｗ１の第１のマスク開口１３２により露光する第１の露光と、前記露光用マスク１３０に設けられた前記所定開口幅Ｗ１よりも小さい開口幅Ｗ２の第２のマスク開口１３３により、前記第１の露光による露光領域の内側の領域を露光する、第２の露光とを、相前後して行うもので、簡単には、１つの露光用マスク１３０を用い、露光用マスク１３０と感光材層が設けられたカラーフィルタ形成基板１１０との相対位置を、それぞれ、ずらして位置合わせして、それぞれの位置で１回づつ露光するものである。
第１の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）Ｗ０を決定するものであり、また第２の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）Ｗ０には影響を与えないものである。
本例においては、図２（ａ）に示すように、露光用マスク１３０は、第１のマスク開口１３２と第２のマスク開口とが、一方向（Ｘ方向またはＹ方向）に所定のピッチＰ０にて、第１のマスク開口１３２と第２のマスク開口１３３とが互い違いに繰り返して配列されている。
そして、第１の露光と第２の露光とが重なる領域の露光量を前記ネガ型の感光材層１２０を硬化するに十分な露光量として、該露光量にて形成するスペーサの高さ（厚み）Ｈ０を決定するものである。
本例においては、前記第１の露光と、前記第２の露光とを、同じ露光量で行うもので、これにより、前記第１の露光と、前記第２の露光とで別に露光量の設定をする必要がないものとしている。
本例における近接露光方法は、各スペーサ形成領域に対し、１つの露光用マスク１３０に設けられた所定開口幅Ｗ１の第１のマスク開口１３２により露光する第１の露光と、前記露光用マスク１３０に設けられた前記所定開口幅Ｗ１よりも小さい開口幅Ｗ２の第２のマスク開口１３３により、前記第１の露光による露光領域の内側の領域を露光する、第２の露光とを、相前後して行うもので、簡単には、１つの露光用マスク１３０を用い、露光用マスク１３０と感光材層が設けられたカラーフィルタ形成基板１１０との相対位置を、それぞれ、ずらして位置合わせして、それぞれの位置で１回づつ露光するものである。
第１の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）Ｗ０を決定するものであり、また第２の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）Ｗ０には影響を与えないものである。
本例においては、図２（ａ）に示すように、露光用マスク１３０は、第１のマスク開口１３２と第２のマスク開口とが、一方向（Ｘ方向またはＹ方向）に所定のピッチＰ０にて、第１のマスク開口１３２と第２のマスク開口１３３とが互い違いに繰り返して配列されている。
そして、第１の露光と第２の露光とが重なる領域の露光量を前記ネガ型の感光材層１２０を硬化するに十分な露光量として、該露光量にて形成するスペーサの高さ（厚み）Ｈ０を決定するものである。
本例においては、前記第１の露光と、前記第２の露光とを、同じ露光量で行うもので、これにより、前記第１の露光と、前記第２の露光とで別に露光量の設定をする必要がないものとしている。
予め、カラーフィルタ層が形成され、まだスペーサが形成されていないカラーフィルタ形成基板１１０を用意しておき、そのカラーフィルタ層側上にスペーサ形成用のネガ型の感光材層を形成しておく。
そして、先ず、所定の近接露光用装置により、露光用マスク１３０とネガ型の感光材層１２０を配設したカラーフィルタ形成基板１１０とを、７５μｍ〜１５０μｍのギャップにて位置合わせして、所定の時間Ｔ０だけ露光用マスク１３０を介して、感光材層１２０の露光（１回目の露光とも言う）を行う。（図１（ａ））
所定開口幅Ｗ１の第１のマスク開口１３２により露光する第１の露光と、開口幅Ｗ２の第２のマスク開口１３３により露光する第２の露光とが、それぞれの開口に対応して行われる。
この１回目の露光により、所定開口幅Ｗ１の第１のマスク開口１３２により露光する第１の露光に対応して、露光領域１２１が、また開口幅Ｗ２の第２のマスク開口１３３により露光する第２の露光に対応して、露光領域１２２が、それぞれの露光により露光された領域として得られる。
次いで、露光用マスク１３０とネガ型の感光材層１２０を配設したカラーフィルタ形成基板１１０とを相対的に１ピッチ（Ｐ０）だけ所定の方向に移動して、先の露光と同じギャップに調整し、位置合わせして、先の露光と同様、所定の時間Ｔ０だけ露光用マスク１３０を介して、感光材層１２０の露光（２回目の露光とも言う）を行う。（図１（ｂ）） ２回目の露光も、所定開口幅Ｗ１の第１のマスク開口１３２により露光する第１の露光と、開口幅Ｗ２の第２のマスク開口１３３により露光する第２の露光とが、それぞれ開口位置に対応して行われるが、１回目の露光の場合と比べ、露光用マスク１３０とカラーフィルタ形成基板１１０とが１ピッチ（Ｐ０）分だけ相対的にずれているため、２回目の露光により、各露光部は、第１の露光による露光と第２の露光による露光が重なるようになる。
この２回目の露光により、結局、第１の露光だけの露光領域１２１と、第１の露光と第２の露光が重なる露光領域１２３が、露光された領域として得られる。
次いで、この後、現像処理を行うことにより、スペーサ１２５を形成したカラーフィルタ基板１１０Ａが得られる。
このようにして、第１の露光と第２の露光が重なる露光領域１２３は十分な露光量により硬化が十分進み均一な高さ（厚み）Ｈ０を得ることができ、また、第１の露光だけの露光領域１２１は露光量がそれほど多くなく、露光用マスク１３０の第１のマスク開口１３２の幅Ｗ１よりも大きく太ることを防止でき、結果、スペーサの幅（底部幅）Ｗ０をマスク開口サイズＷ１に近い幅で得ることができる。
そして、先ず、所定の近接露光用装置により、露光用マスク１３０とネガ型の感光材層１２０を配設したカラーフィルタ形成基板１１０とを、７５μｍ〜１５０μｍのギャップにて位置合わせして、所定の時間Ｔ０だけ露光用マスク１３０を介して、感光材層１２０の露光（１回目の露光とも言う）を行う。（図１（ａ））
所定開口幅Ｗ１の第１のマスク開口１３２により露光する第１の露光と、開口幅Ｗ２の第２のマスク開口１３３により露光する第２の露光とが、それぞれの開口に対応して行われる。
この１回目の露光により、所定開口幅Ｗ１の第１のマスク開口１３２により露光する第１の露光に対応して、露光領域１２１が、また開口幅Ｗ２の第２のマスク開口１３３により露光する第２の露光に対応して、露光領域１２２が、それぞれの露光により露光された領域として得られる。
次いで、露光用マスク１３０とネガ型の感光材層１２０を配設したカラーフィルタ形成基板１１０とを相対的に１ピッチ（Ｐ０）だけ所定の方向に移動して、先の露光と同じギャップに調整し、位置合わせして、先の露光と同様、所定の時間Ｔ０だけ露光用マスク１３０を介して、感光材層１２０の露光（２回目の露光とも言う）を行う。（図１（ｂ）） ２回目の露光も、所定開口幅Ｗ１の第１のマスク開口１３２により露光する第１の露光と、開口幅Ｗ２の第２のマスク開口１３３により露光する第２の露光とが、それぞれ開口位置に対応して行われるが、１回目の露光の場合と比べ、露光用マスク１３０とカラーフィルタ形成基板１１０とが１ピッチ（Ｐ０）分だけ相対的にずれているため、２回目の露光により、各露光部は、第１の露光による露光と第２の露光による露光が重なるようになる。
この２回目の露光により、結局、第１の露光だけの露光領域１２１と、第１の露光と第２の露光が重なる露光領域１２３が、露光された領域として得られる。
次いで、この後、現像処理を行うことにより、スペーサ１２５を形成したカラーフィルタ基板１１０Ａが得られる。
このようにして、第１の露光と第２の露光が重なる露光領域１２３は十分な露光量により硬化が十分進み均一な高さ（厚み）Ｈ０を得ることができ、また、第１の露光だけの露光領域１２１は露光量がそれほど多くなく、露光用マスク１３０の第１のマスク開口１３２の幅Ｗ１よりも大きく太ることを防止でき、結果、スペーサの幅（底部幅）Ｗ０をマスク開口サイズＷ１に近い幅で得ることができる。
スペーサの配列形態は、種々あり、特に限定はされない。
例えば、図２に示すように、第２の色部（緑色部）領域１１５ｂの開口間にだけ１つおきに、スペーサ１２５を配列した配列形態を有するカラーフィルタ１１０Ａ基板を挙げることができるが、これに限定はされない。
例えば、図２に示すように、第２の色部（緑色部）領域１１５ｂの開口間にだけ１つおきに、スペーサ１２５を配列した配列形態を有するカラーフィルタ１１０Ａ基板を挙げることができるが、これに限定はされない。
次いで、スペーサ１２５を形成するためのネガ型の感光材層１２０の材質について以下述べる。
感光材層１２０は、モノマー、ポリマー、光重合開始剤等を含有する感光性樹脂組成物を用いて形成することができる。
感光材層１２０は、含有するモノマーの種類や含有量、含有するポリマーの種類や含有量等を調整した感光性樹脂組成物をダイレクトグラビアコーティング法、グラビアリバースコーティング法、リバースロールコーティング法、スライドダイコーティング法、スリットダイコーティング法、コンマコーティング法等の公知の塗布手段により塗布、乾燥して、形成することができる。
そして、感光材層１２０に対し、上記図１（ａ）に示す１階目の露光、図（ｂ）に示す２回目の露光をを行い、現像した後、図１（ｃ）に示すように柱状の凸部からなるスペーサを形成することができる。
感光材層１２０は、モノマー、ポリマー、光重合開始剤等を含有する感光性樹脂組成物を用いて形成することができる。
感光材層１２０は、含有するモノマーの種類や含有量、含有するポリマーの種類や含有量等を調整した感光性樹脂組成物をダイレクトグラビアコーティング法、グラビアリバースコーティング法、リバースロールコーティング法、スライドダイコーティング法、スリットダイコーティング法、コンマコーティング法等の公知の塗布手段により塗布、乾燥して、形成することができる。
そして、感光材層１２０に対し、上記図１（ａ）に示す１階目の露光、図（ｂ）に示す２回目の露光をを行い、現像した後、図１（ｃ）に示すように柱状の凸部からなるスペーサを形成することができる。
具体的には、モノマーとして、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、および、上記のアクリレートをメタクリレートに変えたもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン等が挙げられ、上記のモノマーを１種または２種以上の混合物として、あるいは、その他の化合物との混合物として使用することができる。
また、感光性樹脂組成物に使用するポリマーとしては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレンビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレンメタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等、および、重合可能なモノマーであるメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、sec-ブチルアクリレート、sec-ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ペンチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−デシルメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、グリシジル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、メチルアダマンチル（メタ）アクリレートの１種以上と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の２量体（例えば、東亜合成化学（株）製Ｍ−５６００）、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、これらの酸無水物等の１種以上からなるポリマーまたはコポリマー等が挙げられる。また、上記のコポリマーにグリシジル基または水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させたポリマー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、感光性樹脂組成物に使用する光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミン）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミン）ベンゾフェノン、α−アミノ・アセトフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２−ジエトキシアセトフォノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ｐ−tert−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、２−tert−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンジルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）シクロヘキサン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、２−フェニル−１，２−ブタジオン−２−（ｏ−メトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシ−プロパントリオン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、ｎ−フェニルチオアクリドン、４，４−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、アデカ（株）製Ｎ１７１７、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミン等の還元剤の組み合わせ等が挙げられる。
さらに、感光性樹脂組成物にはエポキシ樹脂を含有させることができる。使用するエポキシ樹脂としては、三菱油化シェル（株）製エピコートシリーズ、ダイセル（株）製セロキサイドシリーズ、エポリードシリーズ、または、ビスフェノール−Ａ型エポキシ樹脂、ビスフェノール−Ｆ型エポキシ樹脂、ビスフェノール−Ｓ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸グリシジルエステル、ポリオールグリシジルエステル、脂肪族または脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂、グリシジル（メタ）アクリレートとラジカル重合可能なモノマーとの共重合エポキシ化合物等を挙げることができる。本発明では、上記のエポキシ樹脂を単独で、または２種以上の混合物として使用することができる。
尚、感光性樹脂組成物に用いる溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−もしくはβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の酢酸エステル類等が挙げられる。
また、カラーフィルタ１１０Ａ基板の各部の材質について、以下、簡単に説明しておく。
透明基板１１１としては、プラスチック基板、二酸化ケイ素１００％の石英ガラスの他、近年では、無アルカリガラスが用いられている。
ブラックマトリクス１１２を含み着色層としては、全着色パターン層ともに顔料分散法を用いて形成されたものが近年では用られているが、これに限定はされない。
顔料分散法により形成されたものの他、従来より知られている、染色法、電着法、印刷法、インクジェット法等により各着色パターン層が形成されたものを用いても良い。
各着色パターン層形成用の感光材としては、簡単には、先に述べた、スペーサ形成用の感光材と同様の各組成を用い、これに各色形成用の顔料を混入させたものが用いられる。 尚、ブラックマトリクス１１２については、上記形成方法により形成されたものの他に、スパッタリング等により形成したクロムを主体とする遮光層を用いても良い。
オーバーコート層１１６は、保護膜とも言われるもので、アクリル系、スチレン系、ポリエーテル、ポリイミドなどの一般的な架橋高分子材料が、通常、用いられる。
スピンコート法、ロールコート法、バーコート法、キャスト法等の方法で、カラーフィルタ形成基板の着色パターン層上に塗膜されるが、膜厚は表面を平坦化できる程度であれば良い。
透明基板１１１としては、プラスチック基板、二酸化ケイ素１００％の石英ガラスの他、近年では、無アルカリガラスが用いられている。
ブラックマトリクス１１２を含み着色層としては、全着色パターン層ともに顔料分散法を用いて形成されたものが近年では用られているが、これに限定はされない。
顔料分散法により形成されたものの他、従来より知られている、染色法、電着法、印刷法、インクジェット法等により各着色パターン層が形成されたものを用いても良い。
各着色パターン層形成用の感光材としては、簡単には、先に述べた、スペーサ形成用の感光材と同様の各組成を用い、これに各色形成用の顔料を混入させたものが用いられる。 尚、ブラックマトリクス１１２については、上記形成方法により形成されたものの他に、スパッタリング等により形成したクロムを主体とする遮光層を用いても良い。
オーバーコート層１１６は、保護膜とも言われるもので、アクリル系、スチレン系、ポリエーテル、ポリイミドなどの一般的な架橋高分子材料が、通常、用いられる。
スピンコート法、ロールコート法、バーコート法、キャスト法等の方法で、カラーフィルタ形成基板の着色パターン層上に塗膜されるが、膜厚は表面を平坦化できる程度であれば良い。
また、本発明のスペーサの形成方法により、スペーサを配設したカラーフィルタ基板を用いた液晶表示装置としては、例えば、図６に示すような、複数配向分割型（ＭＶＡモード）の液晶表示装置を挙げられるが、これに限定はされない。
図６に示す液晶表示装置は、カラーフィルタ基板５０と多数の画素電極７２を備えるＴＦＴ側基板（対向基板とも言う）７０を対向させ、この間に液晶７４を封入した構造になっている。
ここに示すカラーフィルタ基板５０は、図２に示すものと異なり、ギャップ制御用のスペーサである柱状スペーサ５８の他に、配向を制御する制御用突起５９を配設しているものである。
図６に示す液晶表示装置は、カラーフィルタ基板５０と多数の画素電極７２を備えるＴＦＴ側基板（対向基板とも言う）７０を対向させ、この間に液晶７４を封入した構造になっている。
ここに示すカラーフィルタ基板５０は、図２に示すものと異なり、ギャップ制御用のスペーサである柱状スペーサ５８の他に、配向を制御する制御用突起５９を配設しているものである。
＜実施例＞
スペーサ１２５形成用のネガ型の感光材層として、下記組成の感光材を塗布、乾燥して、図１に示すスペーサ形成方法にて、下記条件で、露光し、現像し、実際にスペーサをカラーフィルタ形成基板１１０上に形成し、形成されたスペーサ１２５の高さ（厚み）のばらつき具合を調べてみたが、スペーサ幅（底幅）１２μｍレベル以下のスペーサを形成する場合に、従来の露光方法（比較例１、比較例２）によるスペーサを形成した場合に比べ、スペーサの高さ（厚み）のばらつきの点で優れていることが分かった。
（感光材）
ポリマー（トリシクロデカニルメタクリレート−メタクリル酸−スチレン共重合体）１０重量部、モノマー（ジペンタエリスリトールペンタアクリレート）８０重量部、光重合開始剤（チバ・スペシャリティケミカルズ社製イルガキュア９０７）１０重量部
（露光）
ギャップ １００μｍ、６０ｍＪ（高圧水銀灯、３６５ｎｍ波長）
（現像）
現像液（水酸化カリウム溶液）、現像時間５０秒間
（ＰＢ（ポストベーク）） ２３０℃
尚、高さの測定は、触針式測定装置（ケーエルエー・テンコール（株）製、型番Ｐ１５）にて行った。
測定は、図３に示す各番号の画素（１１５）と隣接する画素との間にスペーサを形成し、その番号で位置を示している。
スペーサ１２５形成用のネガ型の感光材層として、下記組成の感光材を塗布、乾燥して、図１に示すスペーサ形成方法にて、下記条件で、露光し、現像し、実際にスペーサをカラーフィルタ形成基板１１０上に形成し、形成されたスペーサ１２５の高さ（厚み）のばらつき具合を調べてみたが、スペーサ幅（底幅）１２μｍレベル以下のスペーサを形成する場合に、従来の露光方法（比較例１、比較例２）によるスペーサを形成した場合に比べ、スペーサの高さ（厚み）のばらつきの点で優れていることが分かった。
（感光材）
ポリマー（トリシクロデカニルメタクリレート−メタクリル酸−スチレン共重合体）１０重量部、モノマー（ジペンタエリスリトールペンタアクリレート）８０重量部、光重合開始剤（チバ・スペシャリティケミカルズ社製イルガキュア９０７）１０重量部
（露光）
ギャップ １００μｍ、６０ｍＪ（高圧水銀灯、３６５ｎｍ波長）
（現像）
現像液（水酸化カリウム溶液）、現像時間５０秒間
（ＰＢ（ポストベーク）） ２３０℃
尚、高さの測定は、触針式測定装置（ケーエルエー・テンコール（株）製、型番Ｐ１５）にて行った。
測定は、図３に示す各番号の画素（１１５）と隣接する画素との間にスペーサを形成し、その番号で位置を示している。
以下、実施例で使用の露光マスクの開口幅、比較例で使用の露光マスクの開口幅を、それぞれ、表１、表２に示す。
＜比較例＞
露光方法が、スペーサを形成するための１つの開口幅Ｗを有する露光用マスクを用いて実施例と同じ露光条件で、１回だけの露光し、現像して、スペーサを形成したもので、従来の露光方法によるスペーサの形成である。
露光条件以外は実施例と同じとして行った。
尚、参考として、参考例１、参考例２を挙げておく。
参考例１、参考例２は、比較例１、比較例２と同じ従来の露光方法によるスペーサの形成であり、処理条件も同じであるが、開口幅Ｗを、比較例１、比較例２と異としたものである。
露光方法が、スペーサを形成するための１つの開口幅Ｗを有する露光用マスクを用いて実施例と同じ露光条件で、１回だけの露光し、現像して、スペーサを形成したもので、従来の露光方法によるスペーサの形成である。
露光条件以外は実施例と同じとして行った。
尚、参考として、参考例１、参考例２を挙げておく。
参考例１、参考例２は、比較例１、比較例２と同じ従来の露光方法によるスペーサの形成であり、処理条件も同じであるが、開口幅Ｗを、比較例１、比較例２と異としたものである。
実施例１についての図３（ａ）と、比較例１についての図５（ａ）とを比べると、本発明のスペーサ形成方法の場合、スペーサ幅はかわらないが、高さ（厚み）のばらつきが改善されていることがハッキリと分かる。
また同様に、、実施例２についての図３（ｂ）と、比較例１についての図５（ｂ）とを比べると、本発明のスペーサ形成方法の場合、スペーサ幅はかわらないが、高さ（厚み）のばらつきが改善されていることがハッキリと分かる。
更に、参考例１についての図５（ｃ）と、参考例２についての図５（ｄ）を見ると、スペーサの高さ（厚み）のばらつきについては、実施例と同様に、比較例１、比較例２に比べ、優れて、実施例１、実施例２と同程度のものが得られている。
これは、比較例１、比較例２より露光の際の開口Ｗを大きくしていることにより、実質的に、露光された領域での露光量が較例１、比較例２より大きくなり、感光材層の硬化が十分に進むためである。
しかし、このような硬化を得るために、比較例１、比較例２において、露光量のみを多くした場合には、形成されるスペーサの幅（底幅）が急激に大きくなり、目的とするスペーサ幅を得ることができなくなってしまう。
このように、従来の露光方法では、形成されるスペーサの幅（底幅）を、１２μレベル以下と小さくすることは、実質的にできないのに対し、実施例１、実施例２の結果からも分かるように、本発明のスペーサ形成方法では、形成されるスペーサの幅（底幅）を、１２μレベル以下とすることを可能にしている。
また同様に、、実施例２についての図３（ｂ）と、比較例１についての図５（ｂ）とを比べると、本発明のスペーサ形成方法の場合、スペーサ幅はかわらないが、高さ（厚み）のばらつきが改善されていることがハッキリと分かる。
更に、参考例１についての図５（ｃ）と、参考例２についての図５（ｄ）を見ると、スペーサの高さ（厚み）のばらつきについては、実施例と同様に、比較例１、比較例２に比べ、優れて、実施例１、実施例２と同程度のものが得られている。
これは、比較例１、比較例２より露光の際の開口Ｗを大きくしていることにより、実質的に、露光された領域での露光量が較例１、比較例２より大きくなり、感光材層の硬化が十分に進むためである。
しかし、このような硬化を得るために、比較例１、比較例２において、露光量のみを多くした場合には、形成されるスペーサの幅（底幅）が急激に大きくなり、目的とするスペーサ幅を得ることができなくなってしまう。
このように、従来の露光方法では、形成されるスペーサの幅（底幅）を、１２μレベル以下と小さくすることは、実質的にできないのに対し、実施例１、実施例２の結果からも分かるように、本発明のスペーサ形成方法では、形成されるスペーサの幅（底幅）を、１２μレベル以下とすることを可能にしている。
１１０ カラーフィルタ形成基板
１１０Ａ （スペーサを形成した）カラーフィルタ基板
１１１ 透明基板
１１２ ブラックマトリクス
１１５ 画素部
１１５ａ 第１の色部（赤色部）領域
１１５ｂ 第２の色部（緑色部）領域
１１５ｃ 第３の色部（青色部）領域
１１６ オーバーコート層
１２０ 感光材層
１２１ 第１の露光による露光領域
１２２ 第２の露光による露光領域
１２３ 第１の露光および第２の露光による露光領域
１２５ スペーサ
１３０ 露光用マスク
１３１ 遮光部
１３２ 第１のマスク開口
１３３ 第２のマスク開口
１４０ 露光光
１５０ ギャップ
１〜２６ スペーサの位置番号
５０ カラーフィルタ基板
５１ 透明基板
５２ ブラックストライプ
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ 着色層
５４ オーバーコート層
５５ 透明電極
５８ 柱状スペーサ
５９ 制御用突起
６１ 液晶
６２ａ、６２ｂ 配向材
７０ 対向基板
７１ 透明基板
７２ 透明電極
８０ 拡散板
８１ バックライト
１１０Ａ （スペーサを形成した）カラーフィルタ基板
１１１ 透明基板
１１２ ブラックマトリクス
１１５ 画素部
１１５ａ 第１の色部（赤色部）領域
１１５ｂ 第２の色部（緑色部）領域
１１５ｃ 第３の色部（青色部）領域
１１６ オーバーコート層
１２０ 感光材層
１２１ 第１の露光による露光領域
１２２ 第２の露光による露光領域
１２３ 第１の露光および第２の露光による露光領域
１２５ スペーサ
１３０ 露光用マスク
１３１ 遮光部
１３２ 第１のマスク開口
１３３ 第２のマスク開口
１４０ 露光光
１５０ ギャップ
１〜２６ スペーサの位置番号
５０ カラーフィルタ基板
５１ 透明基板
５２ ブラックストライプ
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ 着色層
５４ オーバーコート層
５５ 透明電極
５８ 柱状スペーサ
５９ 制御用突起
６１ 液晶
６２ａ、６２ｂ 配向材
７０ 対向基板
７１ 透明基板
７２ 透明電極
８０ 拡散板
８１ バックライト
Claims (6)
- 近接露光方法を用いてフォトリソ法により、ネガ型の感光材層から、表示装置においてカラーフィルタ基板とその対向基板とのギャップを制御するスペーサを、カラーフィルタ形成基板に形成する、スペーサ形成方法であって、前記近接露光方法は、各スペーサ形成領域に対し、露光用マスクに設けられた所定開口幅の第１のマスク開口により露光する第１の露光と、前記露光用マスクに設けられた前記所定開口幅よりも小さい開口幅の第２のマスク開口により、前記第１の露光による露光領域の内側の領域を露光する、第２の露光とを相前後して行うものであり、第１の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）を決定するものであり、また第２の露光は、形成するスペーサの幅（底辺部幅）には影響を与えないものであり、且つ、第１の露光と第２の露光とが重なる領域の露光量を前記ネガ型の感光材層を硬化するに十分な露光量として、該露光量にて形成するスペーサの高さ（厚み）を決定するものであり、前記第１のマスク開口と前記第２のマスク開口とを設けた前記露光用マスクにて、第１の露光と、第２の露光とを、露光用マスクとカラーフィルタ基板との相対的な位置を変えて、それぞれ、所定の位置にて行うことを特徴とするスペーサ形成方法。
- 請求項１に記載のスペーサ形成方法であって、前記露光用マスクには、Ｘ方向およびまたはＹ方向に所定のピッチにて、第１のマスク開口と第２のマスク開口とが互い違いに繰り返して配列されていることを特徴とするスペーサ形成方法。
- 請求項１ないし２のいずれか１項に記載のスペーサ形成方法であって、スペーサの幅（底辺部幅）が１２μｍ以下の微細な幅であることを特徴とするスペーサ形成方法。
- 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスペーサ形成方法であって、カラーフィルタ形成基板が液晶表示装置用であることを特徴とするスペーサ形成方法。
- 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスペーサ形成方法であって、前記第１の露光と、前記第２の露光とを、同じ露光量で行うことを特徴とするスペーサ形成方法。
- 近接露光方法を用いてフォトリソ法により、ネガ型の感光材層から、表示装置に用いられた際にカラーフィルタ基板とその対向基板とのギャップを制御するスペーサを、カラーフィルタ基板に形成する、スペーサ形成方法で、且つ、前記近接露光方法が、各スペーサ形成領域に対し、露光用マスクに設けられた所定開口幅の第１のマスク開口により露光する第１の露光と、前記露光用マスクに設けられた前記所定開口幅よりも小さい開口幅の第２のマスク開口により、前記第１の露光による露光領域の内側の領域を露光する、第２の露光とを相前後して、前記露光用マスクと前記カラーフィルタ基板との相対的な位置を変えて、それぞれ、所定の位置にて行うものであるスペーサ形成方法に、用いられる露光用マスクであって、Ｘ方向およびまたはＹ方向に所定のピッチにて、第１のマスク開口と第２のマスク開口とが互い違いに繰り返して配列されていることを特徴とする露光用マスク。
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|---|---|---|---|
| JP2005005716A JP4852848B2 (ja) | 2005-01-12 | 2005-01-12 | スペーサ形成方法とこれに用いられる露光用マスク |
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| JP2005005716A JP4852848B2 (ja) | 2005-01-12 | 2005-01-12 | スペーサ形成方法とこれに用いられる露光用マスク |
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| JP2006195096A JP2006195096A (ja) | 2006-07-27 |
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|---|---|---|---|
| JP2005005716A Expired - Fee Related JP4852848B2 (ja) | 2005-01-12 | 2005-01-12 | スペーサ形成方法とこれに用いられる露光用マスク |
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2005
- 2005-01-12 JP JP2005005716A patent/JP4852848B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| CN107179625A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-09-19 | 惠科股份有限公司 | 一种显示面板的间隔单元、光罩及显示面板的制造方法 |
| WO2019000593A1 (zh) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | 惠科股份有限公司 | 一种显示面板的间隔单元、光罩及显示面板的制造方法 |
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