JP5542456B2 - カラーフィルタ基板の露光方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタ基板の露光方法に関する。

近年の液晶表示装置の大型化に伴い、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタも大型化している。カラーフィルタの製造工程では、フォトリソグラフィ法によって着色層をパターニングするが、大型の露光マスクは非常に高価であるため、カラーフィルタの製造コストが高くなるという問題がある。そこで、小型マスクを用いた新しい露光方法が種々検討されている。

小型マスクを用いた露光方法としては、基板の大きさより小さなフォトマスクを露光ヘッドに装着した露光機を用い、基板を搬送しながら、露光対象となる基板全面に対して繰り返し露光を行う方式（以下「小型マスク連続露光方式」という）がある。

図１５は、小型マスク連続露光方式における露光方法を示す平面図であり、図１６は、基板とフォトマスクとブラインドシャッターとの位置関係を示す側面図である。

図１５に示すように、フォトマスク１３０を基板１２０に対して配置する。フォトマスクには、例えば、ドット状の着色画素やフォトスペーサー（以下「ＰＳ」という）に対応する複数の開口１３１が設けられている。基板１２０を図の矢印方向に搬送しながら、基板１２０上の表示領域に開口１３１を通じて順次焼き付けを行い、着色画素やフォトスペーサー（図示せず）を形成する。

基板１２０は、着色画素が形成される表示領域１４０及び表示領域１４０の外周を取り囲む非表示領域１５０を有する。表示領域１４０に形成されるＰＳは、カラーフィルタ基板１１０と対向基板であるＴＦＴ基板との貼り合わせ時に両基板の間隔を一定に保つためのものである。ＰＳは非表示領域１５０にも設けられる場合がある（非表示領域１５０に設けられるＰＳを以下「ダミーＰＳ」という）。ダミーＰＳは、カラーフィルタ基板１１０とＴＦＴ基板との貼り合わせの際に、表示領域１４０の外側における両基板の間隔を一定に保持し、セルギャップ（液晶が入っているセルの間隙）を安定化させるために重要な役割を担う。

特開２００６−２９２９５５号公報

一般に、ＰＳ（ダミーＰＳを含む）はカラーフィルタ基板内の全ての部分に配置されるわけではなく、ＴＦＴ配線との接触や基板の切り出し時の障害とならないように、部分的にダミーＰＳの形成されない領域が存在する。このダミーＰＳの形成されない領域は、カラーフィルタ基板とＴＦＴ基板との貼り合わせ時に基板が撓む要因となり、表示領域とその周辺とで貼り合わせ時の応力が異なる。そこで、カラーフィルタ基板とＴＦＴ基板との張り合わせ時に発生する応力の分布に合わせて、ダミーＰＳの配置密度、大きさ、高さが表示領域内のＰＳとは別に調整される。また、カラーフィルタ基板の製造工程で必要なアラミメントマーク等との干渉を避ける目的で、ダミーＰＳは、非表示領域において不規則なピッチで配置される。

しかし、上述した小型マスク連続露光方式では、基板搬送方向に対して同一のパターンを繰り返し焼き付けるため、途中でパターンの形状やパターンの配列ピッチを切り替えることができない。また、図１５に示すように、１枚の基板１２０には複数のカラーフィルタ１１０が露光されるが、この時、基板搬送方向に並ぶ表示領域１４０で挟まれた部分には、表示領域１４０と同じフォトマスクで露光を行わない。そのため、図１６に示すように、基板と同期して移動するブラインドシャッターを設け、表示領域１４０間の領域を遮光する。これにより、非表示領域１５０において、基板搬送方向に直交する辺に沿う部分にはダミーＰＳを露光することができないという問題がある。

それ故に、本発明では、小型マスク連続露光方式を用いて、カラーフィルタ基板の表示領域外側の非表示領域にダミーＰＳを効率的に形成できる露光方法を提供することを目的とする。

本発明は、カラーフィルタ基板の露光方法に関する。カラーフィルタ基板には、第１の方向に延びる一対の辺と第１の方向と直交する第２の方向に延びる一対の辺とを有する矩形状の表示領域と、第１の方向の辺の各々に沿う一対の第１の非表示領域と、第２の方向の辺の各々に沿う一対の第２の非表示領域とを有し、表示領域に複数の着色画素及び複数のＰＳが設けられ、第１及び第２の非表示領域に複数のダミーＰＳが設けられる。このカラーフィルタ基板を形成するため、第１の色のフォトレジストを塗布した基板を第１の方向に搬送しながら、間欠的に複数回の露光を行い、第１の非表示領域に第１の色の着色画素を構成する着色層と同一材料からなるダミーＰＳを構成する第１のレイヤーを形成する工程と、第２の色のフォトレジストを塗布した基板を第２の方向に搬送しながら、間欠的に複数回の露光を行い、第２の非表示領域に第２の色の着色画素を構成する着色層と同一材料からなるダミーＰＳを構成する第２のレイヤーを形成する工程とを備える。第１のレイヤーを形成する工程と、第２のレイヤーを形成する工程とは任意の順序で行う。

本発明によると、小型マスク連続露光方式を用いて、カラーフィルタ基板の表示領域４辺の外側に位置する非表示領域の全域にダミーＰＳを露光することができる。

本発明の各実施形態に共通する基本的な露光方法を示す平面図 本発明の各実施形態に共通するフォトマスクの開口の配置例を示す平面図 本発明の各実施形態に共通する基本的な露光方法を示す平面図 本発明の各実施形態に共通する基本的な露光方法を示す平面図 本発明の各実施形態に共通するカラーフィルタの平面図 図５に示すＢ部分の拡大図 第１の実施形態に係るカラーフィルタ基板上のＰＳ及びダミーＰＳの断面図 第１の実施形態に係るカラーフィルタ基板の露光方法を示す平面図 第２の実施形態に係るカラーフィルタ基板上のＰＳ及びダミーＰＳの断面図 第２の実施形態に係るカラーフィルタ基板の露光方法を示す平面図 第３の実施形態に係るカラーフィルタ基板上のＰＳ及びダミーＰＳの断面図 第３の実施形態に係るカラーフィルタ基板の露光方法を示す平面図 第４の実施形態に係るカラーフィルタ基板上のＰＳ及びダミーＰＳの断面図 第４の実施形態に係るカラーフィルタ基板の露光方法を示す平面図 小型露光マスク連続露光方式による露光方法を示す平面図 基板とフォトマスクとブラインドシャッターとの位置関係を示す側面図

（基本構成）
図１は、本発明の各実施形態に共通する基本的な露光方法を示す平面図である。図２は、本発明の各実施形態に共通する基本的なフォトマスクの開口の配置を示す平面図であって、図１のＡ部分の拡大図である。図１において、右下がりのハッチングで示す領域は表示画素が配列される表示領域であり、右上がりのハッチングで示す領域は後述する第１の非表示領域である。また、以降の各図面においては、説明の便宜上、互いに直交するＸ方向及びＹ方向を用いて基板の向きを特定する。具体的には、Ｘ方向は、表示領域の対向する短辺に平行な方向であり、Ｙ方向は、表示領域の対向する長辺に平行な方向である（以下の図においても同様である）。

図１に示すように、フォトマスク３０ａ〜３０ｌは、複数の露光ヘッドに夫々装着され、Ｘ方向に整列する２行に分けて配置されている。より詳細には、１行目（基板２０の投入側）には、所定間隔を空けてフォトマスク３０ａ、３０ｃ、３０ｅ、３０ｇ、３０ｉ、３０ｋが配置され、２行目には、１行目のフォトマスクの間隔部分に対応して、フォトマスク３０ｂ、３０ｄ、３０ｆ、３０ｈ、３０ｊ、３０ｌが相補的に配置されている。

フォトマスク３０ａ〜３０ｌには、表示領域４０における複数の着色画素、複数のＰＳに対応する開口が設けられており、更に、フォトマスク３０ａの左端、３０ｅの右端、３０ｆの左端及び３０ｋには、後述する第１の非表示領域５１に形成される複数のダミーＰＳに対応する開口が設けられる。

ここで、図２に示すように、フォトマスク３０ａには、開口の配列３１及び３２が２つの領域に分けて形成されている（図示は省略するが、他のフォトマスク３０ｂ〜３０ｌについても同様である）。これは、１枚のフォトマスクで２通りのパターンを形成可能とするためである。使用方法としては、Ｙ方向に基板２０を搬送する場合は開口３１を用いて露光を行い、後述するＸ方向に基板２０を搬送する場合は開口３２を用いて露光を行う。基板搬送方向をＸ及びＹ方向で切り替える際には、光源に対して開口の配列３１又は３２が選択的に対向するようにフォトマスクを上下にシフトさせ、使用する開口の配列を切り替える。

図１の例では、基板２０上に８つのカラーフィルタ基板１０が形成される。露光時には、図１に示すように配列したフォトマスク３０ａ〜３０ｌに対して、図１に示すように、基板２０のＹ方向と搬送方向を一致させ、所定の速度で基板２０を搬送しながら間欠的に複数回の露光を行い、基板２０上の表示領域４０に着色画素及びＰＳを順次パターニングし、表示領域４０のＹ方向の辺の各々に沿う一対の領域（以下「第１の非表示領域」という）５１にダミーＰＳを順次パターニングする。この過程において、基板搬送方向に隣接する表示領域４０間の領域は、ブラインドシャッターを用いて遮光される。

図３は、本発明の各実施形態に共通する基本的な露光方法を示す平面図であって、図１の露光方法と組み合わせて行われる露光方法を示す。図３において、右下がりハッチングで示す領域は表示領域であり、右上がりのハッチングで示す領域は後述する第２の非表示領域である。

Ｙ方向にスキャン露光を行った後には、第１の非表示領域５１の露光が終了した基板２０を、図１に示した状態から９０度回転させ、フォトマスク３０ａ〜３０ｌに対して図３に示すように設置する（基板の搬送方向と基板のＸ方向とが一致する）。図３に示す露光時には、基板２０の向きに応じて露光すべきパターンを変える必要があるが、フォトマスク毎に換装する代わりに、フォトマスク３０ａ〜３０ｌの夫々に設けられた他方の開口の配列３２（図２参照）を用いることができる。また、フォトマスク３０ａ〜３０ｌには、表示領域４０における複数の着色画素、複数のＰＳに対抗する開口が設けられており、更に、フォトマスク３０ａの左端、３０ｃの右端、３０ｄの左端、３０ｆの右側、３０ｇの左端、３０ｉの右側、３０ｊの左側及び３０ｌの右側には第２の非表示領域５２に形成される複数のダミーＰＳに対応する開口が設けられる。

基板２０のＸ方向と搬送方向とを一致させ、所定の速度で基板２０を搬送しながら間欠的に複数回露光を行い、基板２０上の表示領域４０に着色画素及びＰＳを順次パターニングし、表示領域４０におけるＸ方向の辺の各々に沿う一対の領域（以下「第２の非表示領域」という）５２にダミーＰＳを順次パターニングする。この過程において、基板搬送方向に隣接する表示領域４０間の領域は、ブラインドシャッターを用いて遮光される。

尚、表示領域４０内の同一色の着色画素及びＰＳを構成する同一色の層は、Ｘ方向またはＹ方向の一回のスキャンで露光しても良いし、Ｘ及びＹ方向の２回のスキャンに分けて露光しても良い。

図４は、本発明の第１及び３の実施形態に共通する基本的な露光方法を示す平面図であって、図１及び３の露光方法と組み合わせて行われる露光方法を示す。図４において、右下がりハッチングで示す領域は表示領域であり、右上がりのハッチングで示す領域は第１及び２の非表示領域である。また２点鎖線の外枠はフォトマスクの外形を示し、２点鎖線の内枠の内部は開口の配列が形成される領域を示す。

Ｘ及びＹ方向にスキャン露光を行った後には、第１の非表示領域５１及び第２の非表示領域５２の露光が終了した基板２０に対して、カラーフィルタ基板１０の領域を一度に露光できるフォトマスク３５を配置する。そのため、開口の配列３６は、表示領域４０、非表示領域５０（第１の非表示領域５１と第２の非表示領域５２とを含む）を一度に露光できるように形成されている。

このようにフォトマスク３５を配置した状態で、基板２０の左側の列の１行目のカラーフィルタ基板１０の領域にプロキシミティ方式による１回の露光を行う（以下、本方式を用いた露光を「プロキシミティ露光」という）。この露光により、基板２０上の表示領域４０内の着色画素及びＰＳ、第１の非表示領域５１内のダミーＰＳ、第２の非表示領域５２内のダミーＰＳを同時にパターニングする。露光後は、隣のカラーフィルタ基板１０（例えば、左側の列の上から２行目）の領域にフォトマスク３５を移動させ、更に同様のプロキシミティ露光を行う。これを繰り返し、基板２０上の全てのカラーフィルタ基板１０における領域（４行×２列）に露光を行う。

図５は、露光後のカラーフィルタ基板の平面図であり、図６は、図５のＢ部分の拡大図である。

Ｘ及びＹ方向への小型マスク連続露光、或いは、Ｘ及びＹ方向への小型マスク連続露光及びプロキシミティ露光を行った後のカラーフィルタ基板１０は、表示領域４０に着色画素（図示せず）やＰＳ９０を有し、かつ、第１の非表示領域５１及び第２の非表示領域５２に複数のダミーＰＳ７１及び７２を有する。更に、図５及び６に示すように、第１の非表示領域５１及び第２の非表示領域５２にダミーＰＳ７１及び７２を形成するのと同時に、第１の非表示領域５１及び第２の非表示領域５２の外側に位置する周縁部ダミーＰＳ形成領域５３及び５４に、ダミーＰＳ７１及び７２を形成しても良い。周縁部ダミーＰＳ形成領域５３及び５４と、第１及び第２の非表示領域５１及び５２とのダミーＰＳは同じ構造を有しており、ダミーＰＳが基板の上に形成されるか、或いはブラックマトリクスの上に形成されるかのみ相違する。

以下、図７〜１４と共に図６を参照しながら、各実施形態に係る露光方法を説明する。

（第１の実施形態）
図７は、第１の実施形態に係るカラーフィルタ基板の一部の断面図であり、より特定的には、（ａ）は、図６のＩ−Ｉラインに沿う部分に相当する断面図であり、（ｂ）は、図６のＩＩ―ＩＩに沿う部分に相当する断面図であり、（ｃ）は、図６のＩＩＩ−ＩＩＩラインに沿う部分に相当する断面図である。

第１の非表示領域５１においては、図７（ａ）に示すように、ブラックマトリクス６１表面に形成された基板２０上に、ダミーＰＳ７１を構成する第１のレイヤー８１及び第３のレイヤー８３が形成されている。第２の非表示領域５２においては、（ｂ）に示すように、ブラックマトリクス６１が表面に形成された基板２０上に、ダミーＰＳ７２を構成する第２のレイヤー８２及び第４のレイヤー８４が形成されている。表示領域４０においては、（ｃ）に示すように、基板２０上にブラックマトリクス６１と着色層６２とが積層されている。そして、ブラックマトリクス６１上の着色層６２には、ＰＳ９０を構成するレイヤー９１及び９２が積層されている。更に、（ａ）〜（ｃ）で示した表示領域４０及び第１非表示領域５１及び第２の非表示領域５２の全てを覆うように、ＩＴＯ膜６３が形成されている。本実施形態では、第１のレイヤー８１は、赤色の着色層６２と同一材料よりなり、第２のレイヤー８２及びレイヤー９１は、緑色の着色層と同一材料よりなり、第３のレイヤー８３、第４のレイヤー８４及びレイヤー９２は、青色の着色層と同一材料よりなる。

図８は、第１の実施形態に係るカラーフィルタ基板の露光方法を示す平面図である。尚、説明の簡略化の為、基板全面のうち１つのカラーフィルタ基板に対応する領域のみを図示している。また、図８における上方向が基板の搬送方向である。

まず、公知の手段を用いて、基板２０上にブラックマトリクス６１を形成する。更に、基板２０に赤色のフォトレジストを塗布して、（ａ）に示すＹ方向に基板２０を搬送しながら小型マスク連続露光を行うことで、表示領域４０内に赤色の着色層６２を形成し、第１の非表示領域５１内に第１のレイヤー８１を形成する。

次に、基板２０に緑色のフォトレジストを塗布し、（ｂ）に示すＸ方向に基板２０を搬送しながら小型マスク連続露光を行うことで、表示領域４０内に緑色の着色画素とレイヤー９１を形成し、第２の非表示領域５２内に第２のレイヤー８２を形成する。

次に、青色のフォトレジストを基板２０に塗布し、（ｃ）に示すように、基板２０に対して１回のプロキシミティ露光を行い、第１の非表示領域５１内の第１のレイヤー８１上に第３のレイヤー８３を形成する同時にと、第２の非表示領域５２内の第２のレイヤー８２上に第４のレイヤー８４を形成し、表示領域４０内のレイヤー９１上にレイヤー９２を形成する。また、これらと同時に表示領域４０内の青色の着色画素を形成する。

最後に、表示領域４０及び第１の非表示領域５１及び第２の非表示領域５２の全てを覆うように、ＩＴＯ膜６３を形成する。

このように、基板２０に対して直行する２方向に小型マスク連続露光を行い、更に一回のプロキシミティ露光を行うことで、各々着色画素を形成する材料と同一材料から形成される２つのレイヤーからなるダミーＰＳ７１及び７２を、所望の配置ピッチ及び形状にて第１の非表示領域５１及び第２の非表示領域５２に形成することができる。また、露光工程の一部に非表示領域全体を同時にカバーする露光ができるフォトマスクを用いたプロキシミティ露光方式を採用することで、全体の露光回数を低減することができ、処理タクトの増加を招くことなく露光工程を行うことができるという効果を発揮する。

（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係るカラーフィルタ基板上のＰＳ及びダミーＰＳの断面図である。より特定的には、（ａ）は、図６のＩ−Ｉラインに沿う部分に相当する断面図であり、（ｂ）は、図５のＩＩ―ＩＩに沿う部分に相当する断面図であり、（ｃ）は、図５のＩＩＩ−ＩＩＩラインに沿う部分に相当する断面図である。

第１の非表示領域５１においては、図９（ａ）に示すように、ブラックマトリクス６１が表面に形成された基板２０上に、ダミーＰＳ７１を構成する第１のレイヤー８１及び第３のレイヤー８３が形成されている。第２の表示領域５２においては、（ｂ）に示すように、ブラックマトリクス６１が表面に形成された基板２０上に、ダミーＰＳ７２を構成する第２のレイヤー８２及び第４のレイヤー８４が形成されている。表示領域４０においては、（ｃ）に示すように、基板２０上にブラックマトリクス６１と着色層６２とが積層されている。そして、ブラックマトリクス６１上の着色層６２には、ＰＳ９０を構成するレイヤー９１及び９２が積層されている。更に、（ａ）〜（ｃ）で示した表示領域４０、第１の非表示領域５１及び第２の非表示領域５２の全てを覆うように、ＩＴＯ膜６３が形成されている。本実施形態では、第１のレイヤー８１は、赤色の着色層６２と同一材料よりなり、第２のレイヤー８２及びレイヤー９１は、緑色の着色層と同一材料よりなり、第３のレイヤー８３、第４のレイヤー８４及びレイヤー９２は、青色の着色層と同一材料よりなる。

図１０は、第２の実施形態に係るカラーフィルタ基板の露光方法を示す平面図である。図１０においても、上方向が基板の搬送方向である。

まず、公知の手段を用いて、基板２０上にブラックマトリクス６１を形成する。更に、基板２０に赤色のフォトレジストを塗布して、（ａ）に示すＹ方向に基板２０を搬送しながら小型マスク連続露光を行うことで、表示領域４０内に赤色の着色層６２を形成し、第１の非表示領域５１内に第１のレイヤー８１を形成する。

次に、基板２０に緑色のフォトレジストを塗布し、（ｂ）に示すＸ方向に基板２０を搬送しながら小型マスク連続露光を行うことで、表示領域４０内に緑色の着色画素とレイヤー９１を形成し、第２の非表示領域５２内に第２のレイヤー８２を形成する。

次に、基板２０に青色のフォトレジストを塗布し、（ｃ）に示すＹ方向に基板２０を搬送しながら小型マスク連続露光を行うことで、表示領域４０内に青色の着色層とレイヤー９１上のレイヤー９２を形成し、第１の非表示領域５１内の第１のレイヤー上に第３のレイヤー８３を形成する。

更に、基板２０を９０度回転させて、（ｄ）に示すＸ方向に基板２０を搬送しながら小型マスク連続露光を行うことで、第２の非表示領域５２内の第２のレイヤー８２上に第４のレイヤー８４を形成する。

最後に、表示領域４０、第１の非表示領域５１及び第２の非表示領域５２の全てを覆うように、ＩＴＯ膜６３を形成する。

このように、基板２０に対して直行する２方向に２回ずつ小型マスク連続露光を行うことでも、所望の配置ピッチ及び形状にて、第１の非表示領域５１内にダミーＰＳ７１を形成し、第２の非表示領域５２内にダミーＰＳ７２を形成することができる。尚、青色のフォトレジストはＸ方向及びＹ方向に２回に分けて露光しているので、青色の着色画素とレイヤー９２は、いずれか１回の露光で形成しても良いし、２回の露光に分けて形成しても良い。

（第３の実施形態）
図１１は、第３の実施形態に係るカラーフィルタ基板上のＰＳ及びダミーＰＳの断面図である。より特定的には、（ａ）は、図６のＩ−Ｉラインに沿う部分に相当する断面図であり、（ｂ）は、図６のＩＩ―ＩＩに沿う部分に相当する断面図であり、（ｃ）は、図６のＩＩＩ−ＩＩＩラインに沿う部分に相当する断面図である。

本実施形態に係るカラーフィルタ基板は、赤色・緑色・青色に加えて、黄色の着色層が設けられている点で、第１の実施形態とは異なる。第１の非表示領域５１においては、図１１（ａ）に示すように、ブラックマトリクス６１が表面に形成された基板２０上に、ダミーＰＳ７１を構成する第１のレイヤー８１、第３のレイヤー８３及び第５のレイヤー８５が形成されている。第２の非表示領域５２においては、（ｂ）に示すように、ブラックマトリクス６１が表面に形成された基板２０上に、ダミーＰＳ７２を構成する第２のレイヤー８２、第４のレイヤー８４及び第６のレイヤー８６が形成されている。表示領域４０においては、（ｃ）に示すように、基板２０上にブラックマトリクス６１と着色層６２とが積層されている。そして、ブラックマトリクス６１上の着色層６２には、ＰＳ９０を構成するレイヤー９１及びレイヤー９２が形成されている。更に、（ａ）〜（ｃ）で示した表示領域４０及び非表示領域５１及び５２の全てを覆うように、ＩＴＯ膜６３が形成されている。本実施形態では、第１のレイヤー８１は、赤色の着色層６２と同一材料よりなり、第２のレイヤー８２及びレイヤー９１は、緑色の着色層と同一材料よりなり、第３のレイヤー８３、第４のレイヤー８４及びレイヤー９２は、青色の着色層と同一材料よりなり、第５のレイヤー８５及び第６のレイヤー８６は黄色の着色層と同一材料よりなる。

図１２は、第２の実施形態に係るカラーフィルタ基板の露光方法を示す平面図である。図１２においても、上方向が基板の搬送方向である。

まず、図１２（ａ）〜（ｃ）において、図８（ａ）〜（ｃ）で説明したのと同一の露光方法を行い、表示領域４０内に赤色・緑色・青色の着色画素とレイヤー９１及び９２を形成し、第１の非表示領域５１内に第１のレイヤー８１及び第３のレイヤー８３を形成し、第２の非表示領域５２内に第２のレイヤー８２及び第４のレイヤー８４を形成する。

更に、基板２０に黄色のフォトレジストを塗布し、（ｄ）に示すように、基板２０に対して１回のプロキシミティ露光を行い、第１の非表示領域５１内の第３のレイヤー８３上に第５のレイヤーを形成すると同時に、第２の非表示領域５２内の第４のレイヤー８４上に第６のレイヤー８６を形成し、表示領域４０内に黄色の着色画素を形成する。

最後に、表示領域４０及び非表示領域５１及び５２の全てを覆うように、ＩＴＯ膜６３を形成する。

このように、第１の実施形態に加えて更にプロキシミティ露光を行うことで、全ての露光工程において小型マスク連続露光方式を用いた場合に比べて、少ない露光回数で各々着色画素を形成する材料と同一材料から形成される３つのレイヤーからなるダミーＰＳを第１の非表示領域５１及び第２の非表示領域５２の両方に形成することができる。また、処理タクトの増加を招くことなく露光工程を行うことができるという効果を発揮する。

（第４の実施形態）
図１３は、第４の実施形態に係るカラーフィルタ基板上のＰＳ及びダミーＰＳの断面図である。より特定的には、（ａ）は、図６のＩ−Ｉラインに沿う部分に相当する断面図であり、（ｂ）は、図６のＩＩ―ＩＩに沿う部分に相当する断面図であり、（ｃ）は、図６のＩＩＩ−ＩＩＩラインに沿う部分に相当する断面図である。

第１の非表示領域５１においては、図１３（ａ）に示すように、ブラックマトリクス６１が表面に形成された基板２０上に、ダミーＰＳ７１を構成する第１のレイヤー８１及び第３のレイヤー８３が形成されている。第２の非表示領域５２においては、（ｂ）に示すように、ブラックマトリクス６１が表面に形成された基板２０上に、ダミーＰＳ７２を構成する第２のレイヤー８２及び第４のレイヤー８４が形成されている。表示領域４０においては、（ｃ）に示すように、基板２０上にブラックマトリクス６１と着色層６２とが積層されている。ブラックマトリクス６１の着色層６２は、ＰＳ９０を構成するレイヤー９１及びレイヤー９２が形成されている。更に、（ａ）〜（ｃ）で示した表示領域４０、第１の非表示領域５１及び第２の非表示領域５２の全てを覆うように、ＩＴＯ膜６３が形成されている。本実施形態では、第１のレイヤー８１は、赤色の着色層６２と同一材料よりなり、第２のレイヤー８２及びレイヤー９１は、緑色の着色層と同一材料よりなり、第３のレイヤー８３及びレイヤー９２は、青色の着色層と同一材料よりなり、第４のレイヤー８４は黄色の着色層と同一材料よりなる。

図１４は、第３の実施形態に係るカラーフィルタ基板の露光方法を示す平面図である。図１４においても、上方向が基板の搬送方向である。

まず、公知の手段を用いて、基板２０上にブラックマトリクス６１を形成する。更に、基板２０に赤色のフォトレジストを塗布して、（ａ）に示すＹ方向に基板２０を搬送しながら小型マスク連続露光を行うことで、基板２０上の表示領域４０に赤色の着色層６２を形成し、第１の非表示領域に第１のレイヤー８１を形成する。

次に、基板２０に緑色のフォトレジストを塗布し、（ｂ）に示すＸ方向に基板２０を搬送しながら小型マスク連続露光を行うことで、表示領域４０内に緑色の着色層とレイヤー９１を形成し、第２の非表示領域５２内に第２のレイヤー８２を形成する。

次に、基板２０に青色のフォトレジストを塗布し、（ｃ）に示すＹ方向に基板２０を搬送しながら小型マスク連続露光を行うことで、表示領域４０内に青色の着色画素を形成しながらレイヤー９１上にレイヤー９２を形成し、第１の非表示領域５１内の第１のレイヤー９１上に第３のレイヤー８３を形成する。

更に、基板２０に黄色のフォトレジストを塗布し、（ｄ）に示すＸ方向に基板２０を搬送しながら小型マスク連続露光を行うことで、表示領域４０内に黄色の着色画素を形成し、第２の非表示領域５２内の第２のレイヤー８２上に第４のレイヤー８４を形成する。

最後に、表示領域４０及び非表示領域５１及び５２の全てを覆うように、ＩＴＯ膜６３を形成する。

このように、基板２０に対して直行する２方向に２回づつ小型マスク連続露光を行うことで、所望の配置ピッチ及び形状にて、第１の非表示領域５１内にダミーＰＳ７１を形成し、第２の非表示領域５２内にダミーＰＳ７２を形成することができる。

尚、上記の第１の実施形態においては、基板の露光順序をＹ方向のスキャン露光、Ｘ方向のスキャン露光、プロキシミティ露光に特定しており、上記の第２及び４の実施形態では、基板の露光順序をＹ方向のスキャン露光、Ｘ方向のスキャン露光、Ｙ方向のスキャン露光、Ｘ方向のスキャン露光に特定しており、上記の第３の実施形態では、基板の露光順序をＹ方向のスキャン露光、Ｘ方向のスキャン露光、プロキシミティ露光、プロキシミティ露光に特定しているが、露光順序はこれらに限定されない。第１の実施形態においては、図８の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順は、（ａ）〜（ｃ）の組み合わせとなる６通りのいずれで行っても良いし、また、第２の実施形態においては、図１０の（ａ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｂ）の順、又は、図１０の（ｂ）、（ａ）、（ｃ）及び（ｄ）の順、又は、図１０の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ａ）の順、又は、図１０の（ｃ）、（ｄ）、（ａ）及び（ｂ）の順、又は、図１０の（ｃ）、（ｄ）、（ｂ）及び（ａ）の順のいずれかで行っても良いし（更に、各々において（ｃ）と（ｄ）との順は逆でも良い）、更に、第３及び４の実施形態においては、図１２及び１４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順は、（ａ）〜（ｄ）の組み合わせとなる２４通りのいずれで行っても良い。

また、上記の第１〜４の実施形態においては、非表示領域のダミーＰＳを形成しながら表示領域の着色画素及びＰＳを形成しているが、必ずしもこれに限定されず、着色画素及びＰＳは別の工程で作製しても良い。

更に、上記の第１〜４の実施形態においては、着色層の色と形成順序を特定しているが、色や形成順序はこれらの実施形態の例に限定されず、任意である。

本発明は、例えば、液晶表示装置や有機ＥＬに用いられるカラーフィルタ基板の露光方法に用いることができる。

１０ カラーフィルタ基板
２０ 基板
３０、３５ フォトマスク
３１、３２、３６ 開口の配列
４０ 表示領域
５０ 非表示領域
５１ 第１の非表示領域
５２ 第２の非表示領域
５３、５４ 周縁部ダミーＰＳ形成領域
６１ ブラックマトリクス
６２ 着色層
６３ ＩＴＯ膜
７１、７２ ダミーＰＳ
８１ 第１のレイヤー
８２ 第２のレイヤー
８３ 第３のレイヤー
８４ 第４のレイヤー
８５ 第５のレイヤー
８６ 第６のレイヤー
９０ ＰＳ
９１、９２ レイヤー

Claims (8)

1. 第１の方向に延びる一対の辺と前記第１の方向と直交する第２の方向に延びる一対の辺とを有する矩形状の複数の表示領域と、前記第１の方向の辺の各々に沿う一対の第１の非表示領域と、前記第２の方向の辺の各々に沿う一対の第２の非表示領域とを有し、前記表示領域に複数の着色画素及び複数のフォトスペーサー（ＰＳ）が設けられ、前記第１及び第２の非表示領域の各々の、少なくとも前記複数の表示領域間の各領域に複数のダミーフォトスペーサー（ＰＳ）が設けられるカラーフィルタ基板の露光方法であって、
   第１の色のフォトレジストを塗布した基板を前記第１の方向に搬送しながら、間欠的に複数回の露光を行い、前記第１の非表示領域内に前記第１の色の着色画素を形成する材料と同一材料からなり、第１のダミーＰＳを構成する第１のレイヤーを形成する工程と、
   第２の色のフォトレジストを塗布した基板を前記第２の方向に搬送しながら、間欠的に複数回の露光を行い、前記第２の非表示領域内に前記第２の色の着色画素を形成する材料と同一材料からなり、第２のダミーＰＳを構成する第２のレイヤーを形成する工程とを備える、カラーフィルタ基板の露光方法。
2. 第３の色のフォトレジストを塗布した基板に対して１回の露光を行い、前記第１の非表示領域内の前記第１のレイヤーと共に積層され、前記第３の色の着色画素を形成する材料と同一材料からなり、前記第１のダミーＰＳを構成する第３のレイヤーを形成し、前記第２の非表示領域内の前記第２のレイヤーと共に積層され、前記第３の色の着色画素を形成する材料と同一材料からなり、第２のダミーＰＳを構成する第４のレイヤーを形成する工程を更に備え、
   前記第１のレイヤーを形成する工程と、前記第２のレイヤーを形成する工程と、前記第３のレイヤー及び前記第４のレイヤーを形成する工程とを任意の順序で行う、請求項１に記載のカラーフィルタ基板の露光方法。
3. 第３の色のフォトレジストを塗布した基板を前記第１の方向に搬送しながら、間欠的に複数回の露光を行い、前記第１の非表示領域内の前記第１のレイヤーと共に積層され、前記第３の色の着色画素を形成する材料と同一材料からなり、第１のダミーＰＳを構成する第３のレイヤーを形成し、前記基板を第２の方向に搬送しながら間欠的に複数回の露光を行い、前記第２の非表示領域内の前記第２のレイヤーと共に積層され、前記第３の色の着色画素を形成する材料と同一材料からなり、前記第２のダミーＰＳを構成する第４のレイヤーを形成する工程を更に備え、
   前記第１のレイヤーを形成する工程と、前記第２のレイヤーを形成する工程と、前記第３及び４のレイヤーを形成する工程とを任意の順序で行う、請求項１に記載のカラーフィルタ基板の露光方法。
4. 第４の色のフォトレジストを塗布した基板に対して１回の露光を行い、前記第１の非表示領域内の前記第１のレイヤー及び前記第３のレイヤーと共に積層され、前記第４の着色画素を形成する材料と同一材料からなり、前記第１のダミーＰＳを構成する第５のレイヤーを形成し、第２の非表示領域内の前記第２のレイヤー及び前記第４のレイヤーと共に積層され、前記第４の色の着色画素を形成する材料と同一材料からなり、前記第２のダミーＰＳを構成する第６のレイヤーを形成する工程を更に備え、
   前記第１のレイヤーを形成する工程と、前記第２のレイヤーを形成する工程と、前記第３のレイヤー及び前記第４のレイヤーを形成する工程と、前記第５及び６のレイヤーを形成する工程とを任意の順序で行う、請求項２に記載のカラーフィルタ基板の露光方法。
5. 第３の色のフォトレジストを塗布した基板を前記第１の方向に搬送しながら、間欠的に複数回の露光を行い、前記第１の非表示領域内の前記第１のレイヤーと共に積層され、前記第３の色の着色画素を形成する材料と同一材料からなり、前記第１のダミーＰＳを構成する第３のレイヤーを形成する工程と、
   第４の色のフォトレジストを塗布した基板を前記第２の方向に搬送しながら、間欠的に複数回の露光を行い、前記第２の非表示領域内の前記第２のレイヤーと共に積層され、前記第４の色の着色画素を形成する材料と同一材料からなり、前記第２のダミーＰＳを構成する第４のレイヤーを形成する工程とを更に備え、
   前記第１のレイヤーを形成する工程と、前記第２のレイヤーを形成する工程と、前記第３のレイヤーを形成する工程と、前記第４のレイヤーを形成する工程とを任意の順序で行う、請求項１に記載のカラーフィルタ基板の露光方法。
6. 前記カラーフィルタ基板は、前記表示領域に互いに異なる第１〜第３の色の着色画素を有しており、
   前記第１のレイヤーは、前記表示領域内の第１の色の着色画素と同時に形成し、
   前記第２のレイヤーは、前記表示領域内の第２の色の着色画素及びフォトスペーサー（ＰＳ）を構成する第２の色のレイヤーと同時に形成し、
   前記第３及び４のレイヤーは、前記表示領域内の第３の色の着色画素及びＰＳを構成する第３の色のレイヤーと同時に形成する、請求項２又は３に記載の露光方法。
7. 前記カラーフィルタ基板は、前記表示領域に互いに異なる第１〜第４の色の着色画素を有しており、
   前記第１のレイヤーは、前記表示領域内の第１の色の着色画素と同時に形成し、
   前記第２のレイヤーは、前記表示領域内の第２の色の着色画素及びフォトスペーサー（ＰＳ）を構成する第２の色のレイヤーと同時に形成し、
   前記第３及び４のレイヤーは、前記表示領域内の第３の色の着色画素及びＰＳを構成する第３の色のレイヤーと同時に形成し、
   前記第５及び６のレイヤーは、前記表示領域内の第４の色の着色画素及びＰＳを構成する第４の色のレイヤーと同時に形成する、請求項４に記載の露光方法。
8. 前記カラーフィルタ基板は、前記表示領域に互いに異なる第１〜第４の色の着色画素を有しており、
   前記第１のレイヤーは、前記表示領域内の第１の色の着色画素と同時に形成し、
   前記第２のレイヤーは、前記表示領域内の第２の色の着色画素及びフォトスペーサー（ＰＳ）を構成する第２の色のレイヤーと同時に形成し、
   前記第３のレイヤーは、前記表示領域内の第３の色の着色画素及びＰＳを構成する第３の色のレイヤーと同時に形成し、
   前記第４のレイヤーは、前記表示領域内の第４の色の着色画素及びＰＳを構成する第４の色のレイヤーと同時に形成する、請求項５に記載の露光方法。

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