JP5326813B2 - フォトマスク、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ - Google Patents

Description

本発明は、表示装置用カラーフィルタの製造に関するものであり、特に、フォトエッチング法により透明導電膜に配向制御用開口部を形成する際に、ポジ型フォトレジストを用い、近接露光を行っても、微細な十字形状の配向制御用開口部を形成することのできるフォトマスク、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタに関する。

液晶表示装置などの表示装置において、カラー表示、反射率の低減、コントラストの調整、分光特性制御などの目的にカラーフィルタを用いることは有用な手段となっている。この表示装置に用いられるカラーフィルタは、多くの場合、画素として形成され用いられる。表示装置に用いられるカラーフィルタの画素を形成する方法として、これまで実用されてきた方法には、印刷法、フォトリソグラフィ法などが挙げられる。

図１は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの画素の一例を拡大して示す平面図である。また、図２は、図１に示すカラーフィルタの画素のＹ−Ｙ線における断面図である。図１、及び図２に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたものである。

液晶表示装置に用いられる上記カラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）を形成し、次に、ブラックマトリックス（４１）が形成されたガラス基板上のブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素（４２）を形成し、更に透明導電膜（４３）を形成するといった方法が広く用いられている。

ブラックマトリックス（４１）は遮光性を有し、その開口部にてガラス基板上での着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。このブラックマトリックス（４１）の形成は、例えば、ガラス基板（４０）上に、黒色フォトレジストの塗布膜を設け、この塗布膜へのフォトマスクを介した露光、現像によってブラックマトリックスを形成するといったフォトリソグラフィ法がとられている。

また、着色画素（４２）は、例えば、赤色、緑色、青色の色再現フィルタの機能を有するものであり、ブラックマトリックスが形成されたガラス基板（４０）上に、顔料などの色素を分散させたネガ型の着色フォトレジストの塗布膜を設け、この塗布膜へのフォトマスクを介した露光、現像によって着色画素を形成するといったフォトリソグラフィ法がとられている。
また、透明導電膜（４３）の形成は、着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。

図１、及び図２に示す画素で構成されるカラーフィルタは、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタとして基本的な機能を備えたものである。液晶表示装置は、このようなカラーフィルタを内蔵することにより、フルカラー表示が実現し、その応用範囲が飛躍的に広がり、液晶カラーＴＶ、ノート型ＰＣなど液晶表示装置を用いた多くの商品が創出された。多様な液晶表示装置の開発、実用に伴い、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ
には、上記基本的な機能に付随して種々な機能が付加されるようになった。

付加される機能としては、例えば、配向分割機能があげられる。従来の液晶表示装置に於いては、液晶分子を一様に配向させるために、液晶を挟持する両基板に設けられた透明導電膜上に、予めポリイミドを塗布し、その表面に一様なラビング処理をしておく。
しかし、ＴＮ型液晶においては、原理的に広い視野角を得ることは困難であり、コントラストが良好な視野角は狭く、視野によりコントラストが低下し表示品質が悪化するといった問題を有していた。

このような問題を解決する一技術として、一画素内での液晶分子の配向方向が一方向でなく、複数の方向になるように制御し視野角の広い、配向分割垂直配向型液晶表示装置（ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）−ＬＣＤが開発された。

図３は、このようなＭＶＡ−ＬＣＤの断面を模式的に示した説明図である。図３に示すように、ＭＶＡ−ＬＣＤ（ＬＤ）は、液晶分子（３０）を介して配向制御用突起（２４ａ）、（２４ｂ）が設けられたＴＦＴ基板（２０）と、配向制御用突起（４４）が設けられたカラーフィルタ（ＣＦ）とを配置した構造である。配向制御用突起（２４ａ）、（２４ｂ）、及び配向制御用突起（４４）は一画素内で互い違いの位置に設けられている。

図３に白太矢印で示すように、電圧印加時の状態では、一画素内で配向制御用突起（２４ａ）〜配向制御用突起（４４）間の液晶分子（３０）は、図中左斜めに傾斜し、配向制御用突起（４４）〜配向制御用突起（２４ｂ）間の液晶分子は、右斜めに傾斜する。すなわち、ラビング処理に代わり、突起を設けることにより液晶分子の配向を制御するものである。

図４（ａ）、（ｂ）は、このＭＶＡ−ＬＣＤに用いられるカラーフィルタの一画素を拡大して示す平面図、及びＡ−Ａ線での断面図である。この例は、配向制御用突起は、平面形状がストライプ状の配向制御用突起（４４Ａ）であり、一画素内で９０°屈曲させた配向制御用突起（４４Ａ）が形成されたカラーフィルタ（ＣＦ−Ａ）である。このようなカラーフィルタを用いた液晶表示装置は、一画素内で液晶分子の傾斜方向が４方向となる。

また、図５（ａ）、（ｂ）は、別な例の一画素を拡大して示す平面図、及び断面図である。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、この例は、平面形状が円形状の配向制御用突起（４４Ｂ）が形成されたカラーフィルタ（ＣＦ−Ｂ）である。このようなカラーフィルタを用いた液晶表示装置は、一画素内で液晶分子の傾斜方向が多方向となる。

平面形状がストライプ状の配向制御用突起（４４Ａ）のＡ−Ａ線での断面形状は、例えば、三角形、かまぼこ状であり、その幅（Ｗ１）は１５μｍ程度、高さ（Ｈ１）は１．４μｍ程度である。また、平面形状が円形状の配向制御用突起（４４Ｂ）の幅（Ｗ２）、高さ（Ｈ２）は、配向制御用リブ（４４Ａ）の各々と同程度である。これらは、透明なフォトレジストを用いて形成される。

図６は、ＭＶＡ−ＬＣＤの他の例を示す断面図である。図６は、図３に示す配向制御用突起が設けられたＭＶＡ−ＬＣＤの模式的な断面に対応させて説明するものである。
図６に示すように、ＭＶＡ−ＬＣＤ（ＬＤ−２）は、液晶分子（３０）を介して配向制御用開口部（２５ａ）、（２５ｂ）が設けられたＴＦＴ基板（２０−２）と、配向制御用開口部（４５）が設けられたカラーフィルタ（ＣＦ−２）とを配置した構造である。配向制御用開口部（２５ａ）、（２５ｂ）、及び配向制御用開口部（２５）は一画素内で互い違いの位置に設けられている。これら透明導電膜（４３、２３）の開口部は、液晶分子の配
向を制御する機能を有している。

図６に白太矢印で示すように、電圧印加時の状態では、一画素内で配向制御用開口部（２５ａ）〜配向制御用開口部（４５）間の液晶分子（３０）は、図中左斜めに傾斜し、配向制御用開口部（４５）〜配向制御用開口部（２５ｂ）間の液晶分子は、右斜めに傾斜する。すなわち、ラビング処理に代わり、開口部を設けることにより液晶分子の配向を制御するものである。

画素電極（透明導電膜）の開口部の、画素電極エッジにおいては、エッジ近傍に発生する電界歪みが配向に影響するため、配向制御用突起と同様に配向を制御する効果がある。突起に代え開口部を用いると、液晶分子を傾斜配向させる突起が存在しないことにより、この部分からの光漏れが減少しコントラストが改良されるといった利点がある。

前記図３に示すカラーフィルタ（ＣＦ）に設けられた配向制御用突起（４４）は、図２に示す、ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成された該透明導電膜（４３）上に、例えば、透明なフォトレジストを用いてフォトリソグラフィ法によって形成される。
また、図６に示すカラーフィルタ（ＣＦ−２）に設けられた配向制御用開口部（４５）は、図２に示す、ブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成された該透明導電膜（４３）に、例えば、フォトエッチング法によってエッチングが施されて形成される。

図７は、配向制御用開口部として、平面形状がストライプ状の開口部の例を示した平面図である。図７に示すように、着色画素上に設けられた透明導電膜（４３）に、一画素内で９０°屈曲させたストライプ状の配向制御用開口部（４５Ａ）が設けられている。
この種の配向制御用開口部（４５Ａ）は、例えば、液晶ＴＶ、モニター用の液晶表示装置などに用いられており、画素のＸ軸方向の幅（Ｗ３）は１５０〜２００μｍ程度で、開口部（４５Ａ）の幅（Ｗ４）は１２μｍ程度のものである。

また、図８は、配向制御用開口部として、平面形状が円形状の開口部の例を示した平面図である。図８に示すように、着色画素上に設けられた透明導電膜（４３）に、円形状の配向制御用開口部（４５Ｂ）が設けられている。
この種の配向制御用開口部（４５Ｂ）は、例えば、モバイル機器用の液晶表示装置などに用いられており、画素のＸ軸方向の幅（Ｗ５）は２５〜５０μｍ程度で、開口部（４５Ｂ）の幅（Ｗ６）は１０〜１５μｍ程度のものである。

さて、図９は、配向制御用開口部として、平面形状が十字形状の開口部の例を示した平面図である。図９に示すように、着色画素上に設けられた透明導電膜（４３）に、十字形状の配向制御用開口部（４５Ｃ）が設けられている。
この十字形状の配向制御用開口部（４５Ｃ）において、その十字の幅（Ｗ７）が、上記ストライプ状の配向制御用開口部（４５Ａ）の幅（Ｗ４）である１２μｍ、或いは、円形状の配向制御用開口部（４５Ｂ）の幅（Ｗ６）である１０μｍよりも微細な幅、例えば、３〜５μｍ程度の幅を有する十字形状の配向制御用開口部（４５Ｃ）が要望されている。

図１０（ａ）〜（ｄ）は、フォトエッチング法によって、透明導電膜（４３）に配向制御用開口部（４５）を形成する方法を説明する断面図である。図１０（ａ）は、ポジ型フォトレジスト層へのフォトマスクを介した露光を与える段階を表したものである。この露光には、近接露光を用いている。

図１０（ａ）に示すように、ガラス基板（４０）上に、ブラックマトリックス（図示せ
ず）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたカラーフィルタ（ＣＦ−３）の上面に、ポジ型フォトレジスト層（６０）が設けられ、その上方には、近接露光のギャップ（Ｇ）を設け、フォトマスク（ＰＭ）が配置されている。
フォトマスク（ＰＭ）には、エッチングレジストパターン（６１）の形成に対応した開口部（Ｋ）が設けられている。図１０（ａ）中、上方からの露光光（Ｌ）が開口部（Ｋ）を経てポジ型フォトレジスト層（６０）に照射される。

図１０（ｂ）には、現像処理後のカラーフィルタ（ＣＦ−３）が示されている。透明導電膜（４３）上には、エッチングレジストパターン（６１）が形成されている。図１０（ｂ）は、エッチング（Ｅ）を行う段階を表したものである。図１０（ｂ）〜（ｃ）に示すように、エッチングレジストパターン（６１）の開口部（Ｋ２）に露出している透明導電膜（４３）の部分は、エッチング（Ｅ）によって溶解除去され、この開口部（Ｋ２）の部分には、着色画素（４２）面が露出した状態となる。

図１０（ｄ）は、エッチング後にエッチングレジストパターン（６１）を剥離した段階を表したものであり、透明導電膜（４３）は、配向制御用開口部（４５）が形成されたものとなっている。

図１１は、図１０に示す方法によって、３〜５μｍといった微細な幅を有する十字形状の配向制御用開口部（４５Ｃ）を透明導電膜（４３）に形成するために、その試みにおいて用いられたフォトマスクのパターンを拡大して示す平面図である。
図１１に示すように、このフォトマスクのパターンは、十字形状の開口部（Ｋ３）であり、十字形状の開口部（Ｋ３）以外の部分は遮光部（Ｓ）となっている。このパターンは、符号（ａ）の線幅、符号（ｂ）の線長を有する２個の開口部が、直交して構成される十字形状の開口部を呈している。

十字形状の開口部（Ｋ３）の中心は、フォトマスク上の相互に直交する第１軸（Ｘ軸）と第２軸（Ｙ軸）との交点（Ｏ）に位置し、その長手方向（線長（ｂ）方向）を各々第１軸（Ｘ軸）又は第２軸（Ｙ軸）と平行にしている。線幅、及び線長としては、具体的には、線幅（ａ）として７μｍ、線長（ｂ）として３０μｍの十字形状の開口部を用いている。なお、図１１は、図９に示す配向制御用開口部（４５Ｃ）の形成に対応したフォトマスクであるが、説明上、４５°回転したものとしている。

図１２は、実際の露光に先立ち、このフォトマスクを近接露光に用いた際の、露光光の強度分布をシミュレートしたものを表した説明図である。図１２に示すような強度分布の結果が得られている。なお、図１２中、横軸及び縦軸の目盛りは、各々第１軸（Ｘ軸）及び第２軸方向の位置指標を表している。

図１３は、図１１に示すフォトマスクを用い、図１０に示す方法で得られた透明導電膜（４３）の十字形状の配向制御用開口部（４５Ｃ）を示す平面図である。図１３に示すように、得られた十字形状の配向制御用開口部（４５Ｃ）の幅（Ｗ８）は、８．５μｍ以上のものであった。すなわち、この試みによって図１１に示すフォトマスクを用い、図１０に示す方法によっては、３〜５μｍといった微細な幅は言うに及ばず、７μｍ幅を有する十字形状の配向制御用開口部を形成するのも困難であることが判明した。

特許第２５６５６３９号

本発明は、カラーフィルタを構成する着色画素上に設けられた透明導電膜に、フォトエッチング法により十字形状の配向制御用開口部を形成する際に、ポジ型フォトレジストを用い、近接露光を行っても、３〜５μｍといった微細な幅の十字形状の配向制御用開口部を形成することのできるフォトマスクを提供することを課題とするものである。
また、微細な幅の十字形状の配向制御用開口部を有するカラーフィルタの製造方法、並びにカラーフィルタを提供することを課題とする。

本発明は、透明導電膜にフォトエッチング法により十字形状の配向制御用開口部を形成する際に用いるフォトマスクであって、
１）前記フォトマスク上の、十字形状の配向制御用開口部の形成に対応したパターンは、４個の正方形開口部からなる市松模様開口部と、４個の平行線開口部とで構成され、他の部分は遮光部であり、
２）該市松模様開口部の中心は、フォトマスク上の、直交する第１軸（Ｘ軸）と第２軸（Ｙ軸）の交点に位置し、その長手方向は、該交点を回転中心として第１軸（Ｘ軸）及び第２軸（Ｙ軸）を反時計回り４５度回転させた第３軸又は第４軸と平行に設けられており、３）該４個の平行線開口部は、第１軸（Ｘ軸）のプラス方向とマイナス方向、及び第２軸（Ｙ軸）のプラス方向とマイナス方向の、市松模様開口部に隣接した各位置に、各々の長手方向を当該軸と平行に設けられていることを特徴とするフォトマスクである。

また、本発明は、上記発明によるフォトマスクにおいて、前記市松模様開口部の線幅が２〜５μｍ、線長が１０μｍ以上、前記平行線開口部を構成する線開口部の線幅が３〜５μｍ、線開口部間の線遮光部の線幅が３〜５μｍ、平行線開口部の長さが１０μｍ以上、市松模様開口部端から平行線開口部端までの距離が２〜３μｍであることを特徴とするフォトマスクである。

また、本発明は、ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜が形成され、該透明導電膜にフォトエッチング法により十字形状の配向制御用開口部を形成するカラーフィルタの製造方法において、
１）前記ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素を順次に形成する工程、
２）該ブラックマトリックス、着色画素が形成されたガラス基板上の全面に透明導電膜を形成する工程、
３）該透明導電膜が形成されたガラス基板上に、ポジ型フォトレジストの塗膜を設け、フォトマスクを介した近接露光による露光、現像によりエッチングレジストを形成する工程、
４）該エッチングレジストが形成されたガラス基板上に、エッチング、剥膜を施し透明導電膜に配向制御用開口部を形成する工程を具備し、
前記フォトマスクとして請求項１又は請求項２記載のフォトマスクを用い、透明導電膜に幅３〜５μｍの微細な幅の十字形状の配向制御用開口部を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。

また、本発明は、請求項３記載のカラーフィルタの製造方法を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタである。

本発明は、フォトマスク上の、十字形状の配向制御用開口部の形成に対応したパターンは、市松模様開口部と４個の平行線開口部とで構成され、他の部分は遮光部であり、市松模様開口部の中心は、フォトマスク上の、直交する第１軸（Ｘ軸）と第２軸（Ｙ軸）の交
点に位置し、その長手方向は、該交点を回転中心として第１軸（Ｘ軸）及び第２軸（Ｙ軸）を４５度回転させた第３軸又は第４軸と平行に設けられており４個の平行線開口部は、第１軸（Ｘ軸）のプラス方向とマイナス方向、及び第２軸（Ｙ軸）のプラス方向とマイナス方向の、市松模様開口部に隣接した各位置に、各々の長手方向を当該軸と平行に設けられているので、フォトエッチング法により十字形状の配向制御用開口部を形成する際に、ポジ型フォトレジストを用い近接露光を行っても、微細な幅の十字形状の配向制御用開口部を形成することのできるフォトマスクとなる。

また、本発明は、市松模様開口部の線幅が２〜５μｍ、線長が１０μｍ以上、前記平行線開口部を構成する線開口部の線幅が３〜５μｍ、線開口部間の線遮光部の線幅が３〜５μｍ、平行線開口部の長さが１０μｍ以上、市松模様開口部端から平行線開口部端までの距離が２〜３μｍであるので、ポジ型フォトレジストを用い近接露光を行っても、３〜５μｍといった微細な幅の十字形状の配向制御用開口部を形成することのできるフォトマスクとなる。

また、本発明は、透明導電膜にフォトエッチング法により十字形状の配向制御用開口部を形成するカラーフィルタの製造方法において、ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素を順次に形成する工程、ブラックマトリックス、着色画素が形成されたガラス基板上の全面に透明導電膜を形成する工程、透明導電膜が形成されたガラス基板上に、ポジ型フォトレジストの塗膜を設け、上記フォトマスクを介した近接露光による露光、現像によりエッチングレジストを形成する工程、エッチングレジストが形成されたガラス基板上に、エッチング、剥膜を施し透明導電膜に配向制御用開口部を形成する工程を具備するので、透明導電膜に幅３〜５μｍの微細な幅の十字形状の配向制御用開口部を形成するカラーフィルタの製造方法となる。

また、本発明は、上記カラーフィルタの製造方法を用いて製造したカラーフィルタであるので、微細な幅の十字形状の配向制御用開口部を有するカラーフィルタとなる。

液晶表示装置用カラーフィルタの画素の一例を拡大して示す平面図である。 図１に示すカラーフィルタの画素のＹ−Ｙ線における断面図である。 ＭＶＡ−ＬＣＤの断面を模式的に示した説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、ＭＶＡ−ＬＣＤに用いられるカラーフィルタの一画素を拡大して示す平面図、及びＡ−Ａ線での断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、別な例の一画素を拡大して示す平面図、及び断面図である。 ＭＶＡ−ＬＣＤの他の例を示す断面図である。 平面形状がストライプ状の開口部の例を示した平面図である。 平面形状が円形状の開口部の例を示した平面図である。 平面形状が十字形状の開口部の例を示した平面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、フォトエッチング法によって、透明導電膜に配向制御用開口部を形成する方法を説明する断面図である。 試みにおいて用いられたフォトマスクのパターンを拡大して示す平面図である。 近接露光に用いた際の、露光光の強度分布をシミュレートした説明図である。 透明導電膜上の十字形状の配向制御用開口部を示す平面図である。 本発明によるフォトマスクのパターンを説明する平面図である。 本発明によるフォトマスクを近接露光に用いた際の、露光光の強度分布をシミュレートした説明図である。 透明導電膜上の十字形状の配向制御用開口部を示す平面図である。 図１４に示すフォトマスクのパターンを拡大した説明図である。

以下に、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
図１４は、本発明によるフォトマスクのパターンを説明する平面図である。このフォトマスクは、透明導電膜にフォトエッチング法により十字形状の配向制御用開口部を形成する際に用いるフォトマスクであって、フォトレジストとしてポジ型フォトレジストを用い、近接露光により露光される際に用いるフォトマスクである。

図１４に示すように、フォトマスク上の、十字形状の配向制御用開口部の形成に対応したパターンは、４個の正方形開口部からなる市松模様開口部（Ｋ１４）と、４個の平行線開口部（（Ｋ１５−１）〜（Ｋ１５−４））とで構成され、フォトマスク上の他の部分は遮光部（Ｓ）である。

図１７は、図１４に示すフォトマスクのパターンを拡大した説明図である。図１７に示すように、市松模様開口部（Ｋ１４）は、前記図１１に示すような、十字形状の開口部であって、十字の線幅（ｃ）と十字の線長（ｄ）の比を１：３とする十字形状の開口部の中央部に、十字の線幅（ｃ）を一辺とする正方形の中心遮光部（Ｓ２）を設け、この十字形状の開口部を市松模様化した、正方形開口部（Ｋ４）の４個からなる市松模様開口部（Ｋ１４）である（Ｋ１４＝Ｋ４×４）。

図１７において、市松模様開口部（Ｋ１４）の中心は、フォトマスク上の、直交する第１軸（Ｘ軸）と第２軸（Ｙ軸）の交点（Ｏ）に位置する。また、直交する第１軸（Ｘ軸）と第２軸（Ｙ軸）の交点（Ｏ）を回転中心として、第１軸（Ｘ軸）を反時計回り（−）４５度回転させた軸を第３軸とし、第２軸（Ｙ軸）を反時計回り（−）４５度回転させた軸を第４軸としたとき、市松模様開口部（Ｋ１４）の長手方向（十字の線長（ｄ）方向）は、各々第３軸又は第４軸と平行に位置する。市松模様開口部（Ｋ１４）の形状は、第１軸〜第４軸の各軸に対して線対称である。

４個の平行線開口部（（Ｋ１５−１）〜（Ｋ１５−４））は、この市松模様開口部（Ｋ１４）に隣接して設けられている。第１平行線開口部（Ｋ１５−１）は、市松模様開口部（Ｋ１４）の第１軸（Ｘ軸）プラス方向に、距離（ｈ）を保って設けられている。市松模様開口部（Ｋ１４）の第１軸（Ｘ軸）プラス方向端（ｊ）は、交点（Ｏ）から距離（ｉ）（ｉ＝√２・ｃ）離れた位置にある。このプラス方向端（ｊ）から距離（ｈ）を保った位置（ｍ）に第１平行線開口部（Ｋ１５−１）は設けられている。

第１平行線開口部（Ｋ１５−１）は、長さ（ｆ）×幅（ｅ）の線開口部（Ｋ５）の２個で構成され、その長さ（ｆ）方向を第１軸（Ｘ軸）と平行にし、２個の線開口部（Ｋ５）の間は、幅（ｇ）の線遮光部（Ｓ３）である。第１平行線開口部（Ｋ１５−１）は、第１軸（Ｘ軸）に対して線対称とした構成であり、第１平行線開口部（Ｋ１５−１）の長手方向（長さ（ｆ）方向）の中心線（線遮光部（Ｓ３）の中心線）は第１軸（Ｘ軸）上にある。

第２平行線開口部（Ｋ１５−２）は、第２軸（Ｙ軸）のマイナス方向に位置し、第４軸に対して第１平行線開口部（Ｋ１５−１）が線対称する位置である。第２平行線開口部（Ｋ１５−２）の長手方向の中心線は、図１７中、市松模様開口部（Ｋ１４）の下方の第２軸（Ｙ軸）上にある。

また、第３平行線開口部（Ｋ１５−３）は、第１軸（Ｘ軸）のマイナス方向に位置し、第２軸（Ｙ軸）に対して第１平行線開口部（Ｋ１５−１）が線対称する位置である。第３平行線開口部（Ｋ１５−３）の長手方向の中心線は、図１７中、市松模様開口部（Ｋ１４）の左方の第１軸（Ｘ軸）上にある。

また、第４平行線開口部（Ｋ１５−４）は、第２軸（Ｙ軸）のプラス方向に位置し、第３軸に対して第１平行線開口部（Ｋ１５−１）が線対称する位置である。第４平行線開口部（Ｋ１５−４）の長手方向の中心線は、図１７中、市松模様開口部（Ｋ１４）の上方の第２軸（Ｙ軸）上にある。

図１５は、実際の露光に先立ち、図１４及び図１７に示す本発明によるフォトマスクを近接露光に用いた際の、露光光の強度分布をシミュレートしたものを表した説明図である。図１５に示すような強度分布の結果が得られている。なお、図１５中、横軸及び縦軸の目盛りは、各々第１軸（Ｘ軸）及び第２軸方向の位置指標を表している。

図１６は、図１４及び図１７に示すフォトマスクを用い、前記図１０に示す方法で得られた透明導電膜（４３）上の十字形状の配向制御用開口部（４５Ｄ）を示す平面図である。図１６に示すように、得られた十字形状の配向制御用開口部（４５Ｄ）は、３〜５μｍといった微細な幅（Ｗ９）を有する十字形状の配向制御用開口部である。

具体的には、フォトマスクのパターンの各部位の寸法、図１７に示す市松模様開口部（Ｋ１４）の線幅（ｃ）が２〜５μｍ、線長（ｄ）が１０μｍ以上、平行線開口部（Ｋ１５）を構成する線開口部（Ｋ５）の線幅（ｅ）が３〜５μｍ、線開口部間の線遮光部の線幅（ｇ）が３〜５μｍ、平行線開口部の長さ（ｆ）が１０μｍ以上、市松模様開口部端（ｊ）から平行線開口部端（ｍ）までの距離（ｈ）が２〜３μｍであるとき、図１６に示すように、十字形状の配向制御用開口部（４５Ｄ）の幅（Ｗ９）は、３〜５μｍといった微細な幅となる。

また、３〜５μｍといった微細な幅を有する十字形状の配向制御用開口部（４５Ｄ）を形成する方法は、前記図１０に示すように、透明導電膜（４３）が形成されたガラス基板（４０）上に、ポジ型フォトレジストの塗膜を設け、フォトマスクを介した近接露光による露光、現像によりエッチングレジスト（４３）を形成する、エッチングレジストが形成されたガラス基板上に、エッチング、剥膜を施し透明導電膜に配向制御用開口部を形成する、といった方法である。
この際、フォトマスクとして、図１４及び図１７に示すパターンが設けられたフォトマスクを用い、透明導電膜に十字形状の配向制御用開口部を形成する。

２０、２０−２・・・ＴＦＴ基板
２３、４３・・・透明導電膜
２４ａ、２４ｂ、４４・・・配向制御用突起
２５、２５ａ、２５ｂ、４５・・・配向制御用開口部
３０・・・液晶分子
４０・・・ガラス基板
４１・・・ブラックマトリックス
４２・・・着色画素
４４Ａ・・・ストライプ状の配向制御用突起
４４Ｂ・・・円形状の配向制御用突起
４５Ａ・・・ストライプ状の配向制御用開口部
４５Ｂ・・・円形状の配向制御用開口部
４５Ｃ・・・十字形状の配向制御用開口部
４５Ｄ・・・本発明における十字形状の配向制御用開口部
６０・・・ポジ型フォトレジスト層
６１・・・エッチングレジストパターン
ＣＦ、ＣＦ−Ａ、ＣＦ−Ｂ、ＣＦ−２、ＣＦ−３・・・カラーフィルタ
Ｇ・・・露光のギャップ
Ｋ、Ｋ２・・・開口部
Ｋ３・・・十字形状の開口部
Ｋ４・・・正方形開口部
Ｋ５・・・線開口部
Ｋ１４・・・市松模様開口部
Ｋ１５−１〜Ｋ１５−４・・・第１〜４平行線開口部
Ｌ・・・露光光
ＬＤ、ＬＤ−２・・・ＭＶＡ−ＬＣＤ
Ｏ・・・第１軸と第２軸の交点
ＰＭ・・・フォトマスク
Ｓ・・・フォトマスク上の遮光部
Ｓ２・・・中心遮光部
Ｓ３・・・線遮光部
Ｗ８・・・試みの十字形状の配向制御用開口部の幅
Ｗ９・・・本発明における十字形状の配向制御用開口部の幅
ａ、ｃ・・・十字の線幅
ｂ、ｄ・・・十字の線長
ｅ・・・線開口部の幅
ｆ・・・線開口部の長さ
ｇ・・・線遮光部の幅
ｈ・・・市松模様開口部端と平行線開口部端との距離
ｊ・・・市松模様開口部の第１軸プラス方向端
ｍ・・・平行線開口部端

Claims (4)

1. 透明導電膜にフォトエッチング法により十字形状の配向制御用開口部を形成する際に用いるフォトマスクであって、
   １）前記フォトマスク上の、十字形状の配向制御用開口部の形成に対応したパターンは、４個の正方形開口部からなる市松模様開口部と、４個の平行線開口部とで構成され、他の部分は遮光部であり、
   ２）該市松模様開口部の中心は、フォトマスク上の、直交する第１軸（Ｘ軸）と第２軸（Ｙ軸）の交点に位置し、その長手方向は、該交点を回転中心として第１軸（Ｘ軸）及び第２軸（Ｙ軸）を反時計回り４５度回転させた第３軸又は第４軸と平行に設けられており、３）該４個の平行線開口部は、第１軸（Ｘ軸）のプラス方向とマイナス方向、及び第２軸（Ｙ軸）のプラス方向とマイナス方向の、市松模様開口部に隣接した各位置に、各々の長手方向を当該軸と平行に設けられていることを特徴とするフォトマスク。
2. 前記市松模様開口部の線幅が２〜５μｍ、線長が１０μｍ以上、前記平行線開口部を構成する線開口部の線幅が３〜５μｍ、線開口部間の線遮光部の線幅が３〜５μｍ、平行線開口部の長さが１０μｍ以上、市松模様開口部端から平行線開口部端までの距離が２〜３μｍであることを特徴とする請求項１記載のフォトマスク。
3. ガラス基板上に少なくともブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜が形成され、該透明導電膜にフォトエッチング法により十字形状の配向制御用開口部を形成するカラーフィルタの製造方法において、
   １）前記ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素を順次に形成する工程、
   ２）該ブラックマトリックス、着色画素が形成されたガラス基板上の全面に透明導電膜を形成する工程、
   ３）該透明導電膜が形成されたガラス基板上に、ポジ型フォトレジストの塗膜を設け、フォトマスクを介した近接露光による露光、現像によりエッチングレジストを形成する工程、
   ４）該エッチングレジストが形成されたガラス基板上に、エッチング、剥膜を施し透明導電膜に配向制御用開口部を形成する工程を具備し、
   前記フォトマスクとして請求項１又は請求項２記載のフォトマスクを用い、透明導電膜に幅３〜５μｍの微細な幅の十字形状の配向制御用開口部を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
4. 請求項３記載のカラーフィルタの製造方法を用いて製造したことを特徴とするカラーフィルタ。

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