JP2005173384A - Photomask - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラーフィルタの製造等に用いられる、高精細なパターン状に露光を行うことが可能なフォトマスクや、そのフォトマスクを用いたカラーフィルタの製造方法等に関するものである。 The present invention relates to a photomask that can be used for manufacturing a color filter or the like that can be exposed in a high-definition pattern, a method for manufacturing a color filter using the photomask, and the like.
従来より、カラーフィルタの製造等に、基材上に塗布したフォトレジスト層にパターン露光を行い、露光後、フォトレジストを現像し、さらにエッチングを行うこと等によって、目的とするパターン状に着色部等を形成するフォトリソグラフィー法が用いられている。 Conventionally, in the production of color filters, etc., the photoresist layer coated on the substrate is subjected to pattern exposure, and after the exposure, the photoresist is developed and further etched to form a colored portion in a desired pattern. A photolithography method is used to form the like.
このようなフォトリソグラフィー法においては、照射する光を平行光とし、フォトマスク等を通して光を照射するプロキシミティ方式が一般的である。この際、フォトマスクにゴミが付着したり、傷が生じることを防ぐため、フォトマスクと被露光体との間に、間隙を設けて露光が行われることが多い。しかしながら、このような間隙を設けた場合、フォトマスクを透過した光がフレネル回折等してしまい、露光されたパターンの端部においては、他の領域に比べて光の照射量が少なくなる。これにより、例えば目的とする矩形の角の部分が丸みをおびてしまったり、形状が変形してしまう場合があった。例えばカラーフィルタの着色部等をこの方法によって形成した場合には、図６に示すように、着色部１１（１１Ｒ、１１Ｂ、および１１Ｇ）のパターンの角の部分が丸みをおびてしまい、隣接する着色部１１間（ｚで表される部分）から光が抜けてしまうという光ぬけ欠陥を生じてしまう、等の問題があった。またさらに、近年高精細なディスプレイ等においては、カラーフィルタのブラックマトリクスや着色部等の形状に、より微細で複雑な形状が求められており、従来の方法では、このような複雑なパターンに対応することが困難であった。 In such a photolithography method, a proximity method is generally used in which light to be irradiated is parallel light and light is irradiated through a photomask or the like. At this time, in order to prevent dust from adhering to the photomask or causing scratches, exposure is often performed with a gap provided between the photomask and the object to be exposed. However, when such a gap is provided, the light transmitted through the photomask is subjected to Fresnel diffraction or the like, and the amount of light irradiation is reduced at the edge of the exposed pattern compared to other regions. Thereby, for example, the corners of the target rectangle may be rounded or the shape may be deformed. For example, when a colored portion or the like of a color filter is formed by this method, as shown in FIG. 6, the corner portions of the pattern of the colored portion 11 (11R, 11B, and 11G) are rounded and adjacent to each other. There have been problems such as a light penetration defect in which light escapes between the colored portions 11 (portion represented by z). Furthermore, in recent years, in high-definition displays, etc., there is a demand for finer and more complex shapes for the color filter black matrix, colored portions, etc., and conventional methods can handle such complex patterns. It was difficult to do.
そこで、矩形のパターンを露光する際に用いられるフォトマスクとして、矩形のパターンの各角に三角形の光透過部を設ける方法（特許文献１参照）等が開示されている。しかしながら、このようなフォトマスクを用いても、矩形のパターンの角の部分を正確に再現することはいまだに困難であり、また複雑なパターンの露光には対応するものではなかった。
上記のことから、矩形等のパターンの角等を、高精細なパターン状に露光することが可能なフォトマスクの提供が望まれている。 From the above, it is desired to provide a photomask that can expose corners of a pattern such as a rectangle in a high-definition pattern.
本発明は、７０°〜１２０°の範囲内の角度の角部を有する露光パターンを露光するための開口部を有するフォトマスクであって、
上記露光パターンの上記角部に対応する上記フォトマスクの角部対応部が、上記角部の二等分線に対して垂直な線分のパターン補正用線を端辺として有することを特徴とするフォトマスクを提供する。
The present invention is a photomask having an opening for exposing an exposure pattern having a corner having an angle in a range of 70 ° to 120 °,
The corner corresponding portion of the photomask corresponding to the corner of the exposure pattern has a pattern correction line perpendicular to the bisector of the corner as an end. Provide a photomask.
本発明によれば、フォトマスクの角部対応部が、上記パターン補正用線を端辺として有する形状に形成されていることから、フォトマスクを介した露光の際、フォトマスクを通過した光が回折し、上記角部の形状に光を照射することが可能となるのである。また本発明によれば、各角部に上記パターン補正用線を端辺として有するような形状を有するフォトマスクとすることによって、矩形状の露光パターンだけでなく、様々な形状の露光パターンの角部も再現することが可能であることから、種々の用途に用いることが可能なフォトマスクとすることができる。 According to the present invention, since the corner corresponding portion of the photomask is formed in a shape having the pattern correction line as an end side, light that has passed through the photomask is exposed through the photomask. It is possible to diffract and irradiate light on the shape of the corner. In addition, according to the present invention, not only a rectangular exposure pattern but also various types of exposure pattern corners can be obtained by using a photomask having a shape having the pattern correction line as an edge at each corner. Since the portion can also be reproduced, the photomask can be used for various purposes.
上記発明においては、上記パターン補正用線の中点は、上記露光パターンの上記角部の頂点に対応する点と５μｍ以下の範囲内の距離に配置されていることが好ましい。開口部の形状をこのようなものとすることにより、上記角部をより高精細に再現することが可能となるからである。 In the above invention, the midpoint of the pattern correction line is preferably arranged at a distance within a range of 5 μm or less from a point corresponding to the apex of the corner of the exposure pattern. This is because by making the shape of the opening like this, the corners can be reproduced with higher definition.
また、上記発明においては、上記パターン補正用線の長さが、６μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。上記パターン補正用線の長さを、このような範囲内とすることによって、上記角部を高精細に再現して露光することが可能となるからである。 Moreover, in the said invention, it is preferable that the length of the said line | wire for pattern correction exists in the range of 6 micrometers-10 micrometers. This is because, by setting the length of the pattern correction line within such a range, the corners can be reproduced with high definition.
上記発明においては、凹部で構成されている上記角部対応部を有するフォトマスクであって、上記角部対応部には、上記露光パターンの上記角部を構成する２辺に対応するフォトマスクの開口部の２辺を結ぶ、上記パターン補正用線と平行な斜辺線が形成され、上記斜辺線上には、上記パターン補正用線を端辺とし、上記斜辺線上に底辺を有する矩形状凹部が形成されているものとすることができる。上記のような矩形状凹部を設けることによって光が回折し、目的とする形状に光を照射することができるからである。 In the above invention, the photomask has the corner corresponding portion configured by a concave portion, and the corner corresponding portion includes a photomask corresponding to two sides forming the corner of the exposure pattern. A diagonal line connecting the two sides of the opening and parallel to the pattern correction line is formed. On the diagonal line, a rectangular recess having the pattern correction line as an end and a base on the diagonal line is formed. Can be. This is because by providing the rectangular concave portion as described above, light is diffracted and light can be irradiated in a target shape.
この際、上記斜辺線の長さを１としたときに、上記底辺の長さが、０．５〜１の範囲内となることが好ましい。これにより、上記角部の形状をより高精細に再現することができるからである。 At this time, when the length of the oblique line is 1, it is preferable that the length of the base is in a range of 0.5 to 1. This is because the shape of the corner can be reproduced with higher definition.
また、上記矩形状凹部の凹部側辺の長さは、上記パターン補正用線の長さを１としたときに０．５〜１．５の範囲内となるように形成されていることが好ましい。これにより、上記角部の形状をさらに高精細に再現することができるからである。 Further, it is preferable that the length of the side of the concave portion of the rectangular concave portion is in a range of 0.5 to 1.5 when the length of the pattern correction line is 1. . This is because the shape of the corner can be reproduced with higher definition.
また、上記発明においては、凸部で構成されている上記角部対応部を有するフォトマスクであって、上記角部対応部には、上記露光パターンの上記角部を構成する２辺に対応するフォトマスクの開口部の２辺を結ぶ、上記パターン補正用線と平行な斜辺線が形成され、上記斜辺線上には、上記パターン補正用線を端辺とし、上記斜辺線上に底辺を有する矩形状凸部が形成されているものとすることができる。上記のような矩形状凸部を設けることによって光が回折して、目的とする形状に光を照射することができるからである。 Moreover, in the said invention, it is a photomask which has the said corner | angular part corresponding part comprised by the convex part, Comprising: The said corner | angular part corresponding part respond | corresponds to two sides which comprise the said corner | angular part of the said exposure pattern. A diagonal line connecting the two sides of the opening of the photomask and parallel to the pattern correction line is formed, and on the diagonal line, a rectangular shape having the pattern correction line as an end side and a base on the diagonal line The convex part can be formed. This is because by providing the rectangular convex portion as described above, the light is diffracted, and the target shape can be irradiated with the light.
この際、上記斜辺線の長さを１としたときに、上記底辺の長さが、０．５〜１の範囲内となるように形成されていることが好ましい。これにより、目的とする角部の形状をより高精細に再現することが可能となるからである。 At this time, when the length of the oblique line is 1, it is preferable that the length of the base is in the range of 0.5 to 1. This is because the intended shape of the corner can be reproduced with higher definition.
また、上記矩形状凸部の凸部側辺の長さは、上記パターン補正用線の長さを１としたときに０．５〜１．５の範囲内となるように形成されていることが好ましい。これにより、目的とする角部の形状をさらに高精細に再現することが可能となるからである。 Further, the length of the side of the convex portion of the rectangular convex portion is formed so as to be within a range of 0.5 to 1.5 when the length of the pattern correction line is 1. Is preferred. This is because the intended shape of the corner can be reproduced with higher definition.
また、本発明は、上述したいずれかのフォトマスクを用いることを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供する。 In addition, the present invention provides a method for producing a color filter using any one of the above-described photomasks.
本発明によれば、上述したフォトマスクを用いることにより、高精細な形状の着色部等を形成することができ、光ぬけ等のない、高品質なカラーフィルタを製造することができるのである。 According to the present invention, by using the above-described photomask, a colored portion or the like having a high definition shape can be formed, and a high-quality color filter free from light exposure or the like can be manufactured.
また、本発明は、矩形の着色部を有するカラーフィルタであって、上記矩形の角のＲが８μｍ以下であることを特徴とするカラーフィルタを提供する。 In addition, the present invention provides a color filter having a rectangular colored portion, wherein R of the corner of the rectangle is 8 μm or less.
本発明によれば、上記着色部の角のＲが上記値以下であることから、隣接する着色部間の隙間が小さく、光抜け等の少ない、高品質なカラーフィルタとすることができる。 According to the present invention, since the corner R of the colored portion is not more than the above value, a high-quality color filter having a small gap between adjacent colored portions and less light leakage can be obtained.
本発明によれば、フォトマスクの角部対応部が、上記パターン補正用線を端辺として有する形状に形成されていることから、フォトマスクを介した露光の際、フォトマスクを通過した光が回折し、上記角部の形状に光を照射することが可能となる。また本発明によれば、各角部に上記パターン補正用線を端辺として有するようなフォトマスクとすることによって、矩形の形状の露光パターンだけでなく、様々な形状の露光パターンの角部も再現することが可能であることから、種々の用途に用いることが可能なフォトマスクとすることができる、という効果を奏するものである。 According to the present invention, since the corner corresponding portion of the photomask is formed in a shape having the pattern correction line as an end side, light that has passed through the photomask is exposed through the photomask. It becomes possible to diffract and irradiate the shape of the corner with light. In addition, according to the present invention, not only the rectangular exposure pattern but also the corners of various shapes of exposure patterns can be obtained by using a photomask having the pattern correction lines at the corners as edges. Since it can be reproduced, it is possible to obtain a photomask that can be used for various purposes.
本発明は、カラーフィルタの製造等に用いられる、高精細な形状に露光を行うことが可能なフォトマスクや、そのフォトマスクを用いたカラーフィルタの製造方法、および高精細な形状に形成された着色部を有するカラーフィルタに関するものである。
以下、それぞれについてわけて説明する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a photomask that can be used to manufacture a color filter and that can be exposed to a high-definition shape, a method for manufacturing a color filter using the photomask, and a high-definition shape. The present invention relates to a color filter having a colored portion.
Each will be described separately below.
Ａ．フォトマスク
まず、本発明のフォトマスクについて説明する。本発明のフォトマスクは、所定の範囲内の角度の角部を有する露光パターンを露光するための開口部を有するフォトマスクであって、
上記露光パターンの上記角部に対応する上記フォトマスクの角部対応部が、上記角部の二等分線に対して垂直な線分のパターン補正用線を端辺として有するものである。
A. Photomask First, the photomask of the present invention will be described. The photomask of the present invention is a photomask having an opening for exposing an exposure pattern having a corner having an angle within a predetermined range,
The corner corresponding portion of the photomask corresponding to the corner of the exposure pattern has a pattern correction line perpendicular to the bisector of the corner as an end.
本発明のフォトマスクは、例えば図１（ａ）に示すような、角部αを有する露光パターンａの露光に用いられるものであり、図１（ｂ）に示すように、フォトマスク１が、露光パターンａにおける角部αの角の二等分線ｃに対して垂直な線分であるパターン補正用線ｄを、角部対応部に端辺として有するようなものである。上記露光パターンとは、フォトマスクにより露光することを目的とする領域をいい、上記角部とは、例えば矩形の露光パターン等を構成する各角をいうこととする。また、上記角部対応部とは、上記露光パターンの角部の形状に露光するために設けられる、フォトマスクにおける角部に対応する部分をいうこととする。
またさらに、上記パターン補正用線とは、フォトマスクの上記角部の角の二等分線に対して垂直な線分であるが、本発明でいう上記二等分線に垂直な線には、上記二等分線に対して７０°〜１１０°の範囲内となるように形成された線も含むものとする。
The photomask of the present invention is used for exposure of an exposure pattern a having a corner α as shown in FIG. 1A, for example. As shown in FIG. The pattern correction line d, which is a line segment perpendicular to the bisector c of the corner α of the exposure pattern a, is provided as an end side at the corner corresponding part. The exposure pattern refers to a region intended to be exposed with a photomask, and the corner refers to each corner constituting a rectangular exposure pattern, for example. Further, the corner corresponding portion refers to a portion corresponding to the corner portion of the photomask, which is provided to expose the shape of the corner portion of the exposure pattern.
Furthermore, the pattern correction line is a line segment perpendicular to the bisector of the corner of the corner of the photomask. However, in the line perpendicular to the bisector in the present invention, In addition, a line formed to be within a range of 70 ° to 110 ° with respect to the bisector is also included.
通常のフォトマスクにおいては、露光パターンと、フォトマスクの開口部とは、同一の形状を有しており、このフォトマスクを介して光を照射することにより露光が行われる。しかしながらこの方法においては、フォトマスクと被露光体との間に間隙を設けた場合、フォトマスクを通過した光が、フレネル回折等して、露光パターンの端部の光の照射量が少なくなる。また、上述したような角部を有する露光パターンにおいては、特に露光パターンの角部が光の回折の影響を受けやすくなり、角が丸まった形状で露光されることとなり、目的とする露光パターンの形状に像を形成することが困難である。 In a normal photomask, the exposure pattern and the opening of the photomask have the same shape, and exposure is performed by irradiating light through this photomask. However, in this method, when a gap is provided between the photomask and the object to be exposed, the light passing through the photomask undergoes Fresnel diffraction or the like, and the amount of light irradiated at the end of the exposure pattern decreases. In addition, in the exposure pattern having corners as described above, the corners of the exposure pattern are particularly susceptible to light diffraction, and exposure is performed with rounded corners. It is difficult to form an image in shape.
一方、本発明においては、フォトマスクが、上記パターン補正用線を端辺として有することから、露光の際フォトマスクを通過した光が回折し、合成された光が露光パターンを再現して像を形成する。したがって、目的とする露光パターンが複雑な形状であっても、フォトマスクの形状を、各角部対応部に上記パターン補正用線を端辺として有する形状とすることにより、目的とする露光パターンの形状に露光を行うことができるのである。 On the other hand, in the present invention, since the photomask has the pattern correction line as an edge, the light passing through the photomask is diffracted during exposure, and the combined light reproduces the exposure pattern to form an image. Form. Therefore, even if the target exposure pattern has a complicated shape, the shape of the photomask is changed to a shape having the pattern correction line as an edge at each corner corresponding portion. The shape can be exposed.
ここで、本発明のフォトマスクにより露光を目的とする露光パターンは、所定の角度の角部を有するものであれば、特にその形状等は限定されるものではなく、その露光パターンが形成される目的等によって、適宜選択されるものである。また、本発明のフォトマスクは、ネガ型のフォトレジスト等に用いられるものであっても、ポジ型のフォトレジスト等に用いられるものであってもよい。 Here, the exposure pattern intended for exposure by the photomask of the present invention is not particularly limited as long as it has a corner of a predetermined angle, and the exposure pattern is formed. It is appropriately selected depending on the purpose and the like. The photomask of the present invention may be used for a negative type photoresist or the like, or may be used for a positive type photoresist or the like.
本発明における上記露光パターンは、上記角部として７０°〜１２０°、好ましくは８０°〜１００°の角度を有するものである。ここで本発明における露光パターンは、例えば図２に示されるような凸状の角部（α、α´）を有するものであってもよく、また凹状の角部（α´´）を有するものであってもよい。なお、凹状の角部を有する場合には、上記角部の角度とは、凹状の内側となる部分の角度をいうこととする。 The said exposure pattern in this invention has an angle of 70 degrees-120 degrees as said corner | angular part, Preferably it is 80 degrees-100 degrees. Here, the exposure pattern in the present invention may have, for example, convex corners (α, α ′) as shown in FIG. 2 or have concave corners (α ″). It may be. In addition, when it has a concave corner | angular part, the angle of the said corner | angular part shall say the angle of the part used as a concave inner side.
ここで、本発明のフォトマスクの形状は、上記角部対応部に、上記パターン補正用線を端辺として有するものであれば、特に限定されるものではないが、本発明においては、上述したパターン補正用線の中点が、目的とする露光パターンの角部の頂点に対応する点と５μｍ以下の範囲内、中でも２μｍ以下の範囲内、特に中点と一致するような位置に配置されていることが好ましい。フォトマスクの形状を、このような形状とすることによって、露光パターンａの角部を、高精細に再現することが可能となるからである。 Here, the shape of the photomask of the present invention is not particularly limited as long as it has the pattern correction line as an end side at the corner corresponding portion. The midpoint of the pattern correction line is arranged at a position corresponding to the apex of the corner of the target exposure pattern within a range of 5 μm or less, in particular within a range of 2 μm or less, particularly at a position that coincides with the midpoint. Preferably it is. This is because the corners of the exposure pattern a can be reproduced with high definition by setting the shape of the photomask to such a shape.
また、本発明においては、上記パターン補正用線ｄの長さ（例えば図１（ｂ）のｓで示される長さ）は、露光パターンの形状や大きさ等によって、適宜選択されるものであるが、６μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、後述するように角部対応部の形状が凹部で形成される場合には、上記の中でも７μｍ〜１０μｍの範囲内、特に８μｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。また後述するように角部対応部の形状が凸部で形成される場合には、上記の中でも６μｍ〜８μｍの範囲内、特に６μｍ〜７μｍの範囲内であることが好ましい。
このような範囲内の長さのパターン補正用線を端辺として有することにより、露光パターンを高精細に再現して露光することが可能となるからである。
In the present invention, the length of the pattern correction line d (for example, the length indicated by s in FIG. 1B) is appropriately selected depending on the shape and size of the exposure pattern. Is preferably in the range of 6 μm to 10 μm, and when the shape of the corner corresponding portion is formed as a recess as described later, among the above, in the range of 7 μm to 10 μm, particularly in the range of 8 μm to 10 μm. It is preferable to be within. In addition, as described later, when the shape of the corner corresponding portion is formed as a convex portion, among the above, it is preferably in the range of 6 μm to 8 μm, particularly in the range of 6 μm to 7 μm.
This is because by having the pattern correction line having such a length within the range as the end side, the exposure pattern can be reproduced with high definition and exposed.
ここで、目的とする露光パターンの上記角部が、例えば図３（ａ）に示すような凸状の角部αである場合には、フォトマスク１の角部対応部２の形状は、例えば図３（ｂ）に示すように凹部で構成されるものであることが好ましい。このようなフォトマスク１の角部対応部２の形状として具体的には、角部αを構成する２辺に対応する開口部の２辺ｇを結ぶ、パターン補正用線ｄと平行な斜辺線ｆが形成されており、この斜辺線ｆ上に、パターン補正用線ｄを端辺とし、斜辺線ｆ上に底辺ｈを有する矩形状の矩形状凹部ｉが形成されているような形状であることが好ましい。角部αに対応する角部対応部２の形状を、このような形状とすることによって、露光の際フォトマスクを通過した光が回折し、合成されて角部αの形状を高精細に再現することが可能となるからである。なお、上記斜辺線とパターン補正用線とは、平行となるものであるが、本発明におけるこの２線の平行とは、完全な平行な状態だけでなく、パターン補正用線に対して上記斜辺線が−１０°〜１０°の範囲内の角度を有する場合も含むものとする。また上記底辺とは、矩形状凹部においてパターン補正用線と対向する辺をいうこととし、斜辺線とは、パターン補正用線と平行であり、かつ上記角部を構成する２辺に対応する開口部の２辺との交点を端点とする線分をいうこととする。
Here, when the corner of the target exposure pattern is, for example, a convex corner α as shown in FIG. 3A, the shape of the
上記フォトマスクにおける矩形状凹部は、上記パターン補正用線を端辺とし、斜辺線上に底辺を有するような矩形状であれば、その大きさ等は、目的とする角部の大きさ等により、適宜選択されるものである。本発明においては、上記矩形状凹部の底辺の長さと上記斜辺線の長さとが一致するような矩形状であってもよいが、上記斜辺線の長さを１としたときに、底辺の長さが０．５〜１の範囲内、中でも０．５〜０．７５の範囲内であることが好ましい。これにより、上記角部をより高精細に再現することができるからである。 If the rectangular recess in the photomask is a rectangular shape having the pattern correction line as an end and a base on the oblique line, the size or the like depends on the size of the target corner, etc. It is appropriately selected. In the present invention, a rectangular shape in which the length of the bottom side of the rectangular recess coincides with the length of the hypotenuse line, but when the length of the hypotenuse line is 1, Is preferably in the range of 0.5 to 1, more preferably in the range of 0.5 to 0.75. This is because the corner portion can be reproduced with higher definition.
また、上記矩形状凹部の凹部側辺（図３（ｂ）においてｅで表される）の長さ（図３（ｂ）においてｔで示される長さ）が、パターン補正用線ｄの長さ（図３（ｂ）においてｓで示される長さ）を１とした場合に、０．５〜１．５の範囲内、中でも１．０〜１．５の範囲内であることが好ましく、特に矩形状凹部の形状が正方形となることが好ましい。このような矩形状凹部を形成することによって、より高精細に角部αを再現することが可能となるからである。 Further, the length of the side of the concave portion of the rectangular concave portion (represented by e in FIG. 3B) (the length indicated by t in FIG. 3B) is the length of the pattern correction line d. When (the length indicated by s in FIG. 3 (b)) is 1, it is preferably in the range of 0.5 to 1.5, particularly preferably in the range of 1.0 to 1.5. It is preferable that the rectangular concave portion has a square shape. This is because by forming such a rectangular recess, the corner α can be reproduced with higher definition.
一方、目的とする露光パターンの上記角部が例えば図４（ａ）に示すように、凹状の角部αである場合には、フォトマスク１の角部対応部２の形状は、例えば図４（ｂ）に示されるように、凸部で構成されることが好ましい。このようなフォトマスク１の角部対応部２の形状として具体的には、角部αを構成する２辺に対応する開口部の２辺ｇを結ぶ、パターン補正用線ｄと平行な斜辺線ｆが形成されており、この斜辺線ｆ上に、パターン補正用線ｄを端辺とし、斜辺線ｆ上に底辺ｈを有する矩形状の矩形状凸部ｊが形成されているような形状であることが好ましい。角部対応部をこのような形状を有するものとすることによって光が回折して、目的とするパターン状にのみ光を照射することができ、角部αをより高精細に再現することが可能となるからである。なお、パターン補正用線、底辺、および斜辺線については、上記矩形状凹部が形成される場合で説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
On the other hand, when the corner of the target exposure pattern is, for example, a concave corner α as shown in FIG. 4A, the shape of the
上記フォトマスクにおける矩形状凸部は、上記パターン補正用線を端辺とし、斜辺線上に底辺を有するような矩形状であれば、その大きさ等は、目的とする角部の大きさ等により、適宜選択されるものである。本発明においては、上記斜辺線の長さと矩形状凸部の底辺の長さとが一致するようなものであってもよく、上記斜辺線の長さを１としたときに、底辺の長さが０．５〜１の範囲内、特に上記斜辺線の長さと一致することが好ましい。これにより、上記角部をより高精細に再現することができるからである。 If the rectangular convex part in the photomask is a rectangular shape having the pattern correction line as an end and a base on the oblique line, the size or the like depends on the size of the target corner or the like. Are appropriately selected. In the present invention, the length of the oblique line may be the same as the length of the bottom of the rectangular convex portion. When the length of the oblique line is 1, the length of the base is It is preferable to match the length of the oblique line in the range of 0.5 to 1. This is because the corner portion can be reproduced with higher definition.
また、上記矩形状凸部の凸部側辺（図４（ｂ）においてｅで表される）の長さ（図４（ｂ）においてｔで示される長さ）が、パターン補正用線ｄの長さ（図４（ｂ）においてｓで示される長さ）を１とした場合に、０．５〜１．５の範囲内、中でも０．５〜１．０の範囲内であることが好ましい。このような矩形状凸部を形成することによって、より高精細に角部αを再現することが可能となるからである。 Further, the length of the side of the convex portion of the rectangular convex portion (represented by e in FIG. 4B) (the length indicated by t in FIG. 4B) is the length of the pattern correction line d. When the length (the length indicated by s in FIG. 4 (b)) is 1, it is preferably in the range of 0.5 to 1.5, and more preferably in the range of 0.5 to 1.0. . This is because by forming such a rectangular convex portion, the corner portion α can be reproduced with higher definition.
本発明においては、上記矩形状凸部や矩形状凹部を有するような角部対応部を組み合わせることにより、露光パターンが複雑な形状を有する場合であっても、目的とする形状に露光を行うことができるのである。 In the present invention, by combining the corner-corresponding portion having the rectangular convex portion or the rectangular concave portion, even if the exposure pattern has a complicated shape, exposure to the target shape is performed. Can do it.
ここで、上述したようなフォトマスクは、露光パターンの各角部に対応した角部対応部を有するものであれば、その種類等は特に限定されるものではなく、通常フォトマスクに用いられているガラスやプラスチック等の基板上に、有機樹脂やクロム等の薄膜等を形成することにより、遮光部を形成したもの等とすることができる。このようなフォトマスクの材料や、製造方法等については、一般的にフォトマスクに用いられている材料や製造方法等を用いることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。 Here, the type of photomask is not particularly limited as long as it has a corner corresponding portion corresponding to each corner of the exposure pattern, and is usually used for a photomask. By forming a thin film such as an organic resin or chrome on a glass or plastic substrate, a light shielding part can be formed. With respect to such a photomask material, manufacturing method, and the like, since materials, manufacturing methods, and the like that are generally used for photomasks can be used, detailed description thereof is omitted here.
なお、本発明のフォトマスクは、上述したような角部を有する露光パターンを露光するために用いられるものであれば、その用途等は特に限定されるものではなく、例えばカラーフィルタの着色部等の形成や、有機ＥＬディスプレイの発光画素部の形成等に用いることができるが、本発明においては、特に後述するカラーフィルタの着色部等の形成に用いられるものであることが好ましい。上記のフォトマスクを用いてカラーフィルタを形成することにより、着色部の光抜け等のない、高品質なカラーフィルタとすることができるからである。 Note that the use of the photomask of the present invention is not particularly limited as long as it is used for exposing the exposure pattern having the corners as described above. In the present invention, it is particularly preferably used for forming a colored portion of a color filter described later. This is because by forming a color filter using the above photomask, it is possible to obtain a high-quality color filter free from light leakage from the colored portion.
また、本発明のフォトマスクは、フォトマスクと被露光部との間に間隙を設けて用いられるものであり、その間隙は目的とする露光パターンの大きさ等によっても異なるものであるが、通常５０μｍ〜３００μｍの範囲内、好ましくは１００μｍ〜２００μｍの範囲内とされることが好ましい。これにより、露光の際、照射された光がフォトマスクを通過した後、回折して目的とする形状に光を照射することが可能となるからである。 The photomask of the present invention is used with a gap provided between the photomask and the exposed portion, and the gap varies depending on the size of the target exposure pattern, etc. It is preferable to be in the range of 50 μm to 300 μm, preferably in the range of 100 μm to 200 μm. Thereby, at the time of exposure, after the irradiated light passes through the photomask, it can be diffracted to irradiate the target shape with light.
Ｂ．カラーフィルタの製造方法
次に、本発明のカラーフィルタの製造方法について説明する。本発明のカラーフィルタの製造方法は、上述したフォトマスクを用いることを特徴とするものである。
本発明によれば、上記フォトマスクを用いてカラーフィルタの部材を形成することによって、各部材の形状を高精細なものとすることができ、高品質なカラーフィルタとすることができるのである。
B. Next, a method for producing a color filter of the present invention will be described. The color filter manufacturing method of the present invention is characterized by using the above-described photomask.
According to the present invention, by forming a color filter member using the photomask, the shape of each member can be made high definition, and a high quality color filter can be obtained.
ここで、本発明のカラーフィルタの製造方法においては、上記フォトマスクを用いてカラーフィルタの部材を形成する工程を有するものであれば、フォトマスクを用いて形成される部材の種類等は特に限定されるものではないが、本発明においては特に上記フォトマスクを用いて着色部を形成する工程を有するものであることが好ましい。これにより、例えば矩形状の着色部等も高精細に形成することができ、着色部の光ぬけ等の少ない、高品質なカラーフィルタとすることができるからである。また、複雑な形状の着色部も形成可能となる。 Here, in the method for producing a color filter of the present invention, the type of member formed using the photomask is particularly limited as long as it has a step of forming a member of the color filter using the photomask. However, in the present invention, it is particularly preferable to have a step of forming a colored portion using the photomask. This is because, for example, a rectangular colored portion or the like can be formed with high definition, and a high-quality color filter in which the colored portion is less exposed to light can be obtained. Further, a colored portion having a complicated shape can be formed.
上記フォトマスクを用いて、着色部を形成する方法としては、例えば基板上に感光性を有する着色部形成用樹脂等を塗布後、所定の間隙をあけて上述したフォトマスクを配置して光を照射した後、現像液により現像すること等によって行うことができる。この際、着色部形成用樹脂とフォトマスクとの間隙としては、目的とする露光パターンの大きさ等によっても異なるものであるが、通常５０μｍ〜３００μｍの範囲内、好ましくは１００μｍ〜２００μｍの範囲内とされることが好ましい。このような範囲内の間隙をあけて上記フォトマスクを用いることによって、露光の際に照射された光が回折して、目的とする着色部の形状に像を形成することが可能となるからである。 As a method of forming a colored portion using the photomask, for example, after applying a photosensitive colored portion forming resin on a substrate, the above-described photomask is arranged with a predetermined gap, and light is emitted. After irradiation, development can be performed by developing with a developer. At this time, the gap between the colored portion forming resin and the photomask varies depending on the size of the intended exposure pattern, but is usually within the range of 50 μm to 300 μm, preferably within the range of 100 μm to 200 μm. It is preferable that By using the above photomask with a gap in such a range, the light irradiated during exposure can be diffracted and an image can be formed in the shape of the target colored portion. is there.
なお、本発明のカラーフィルタの製造方法において、上記フォトマスクを用いて形成される部材としては、上記着色部だけではなく、例えば遮光部や保護層等であってもよい。また、本発明においては、上記フォトマスクを用いて部材を形成する工程以外に、必要に応じて他の工程を有していてもよい。このような工程や、本発明のカラーフィルタに用いられる各部材の材料等については、一般的なカラーフィルタに用いられる材料や製造方法等と同様であるので、ここでの詳しい説明は省略する。 In the method for producing a color filter of the present invention, the member formed using the photomask is not limited to the colored portion, but may be, for example, a light shielding portion or a protective layer. Moreover, in this invention, you may have another process as needed other than the process of forming a member using the said photomask. Since such a process and the material of each member used for the color filter of the present invention are the same as the material and manufacturing method used for a general color filter, detailed description thereof is omitted here.
Ｃ．カラーフィルタ
次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。本発明のカラーフィルタは、矩形の着色部を有するカラーフィルタであって、上記矩形の角のＲが所定の値以下であるものである。
C. Next, the color filter of the present invention will be described. The color filter of the present invention is a color filter having a rectangular colored portion, and the corner R of the rectangle is not more than a predetermined value.
本発明のカラーフィルタは、例えば図５に示すような矩形の着色部（１１Ｒ、１１Ｇ、および１１Ｇ）を有するカラーフィルタであって、各着色部の角のＲが所定の範囲以下となるものである。一般的に、カラーフィルタの矩形の着色部をフォトリソグラフィー法等によって形成した場合、光の回折等の影響から、矩形の着色部の角が丸みをおびた形状等となり、隣接する着色部間からの光抜け等が問題となる。 The color filter of the present invention is a color filter having rectangular colored portions (11R, 11G, and 11G) as shown in FIG. 5, for example, and the corner R of each colored portion is within a predetermined range. is there. In general, when a rectangular colored portion of a color filter is formed by a photolithographic method or the like, the corners of the rectangular colored portion are rounded due to the effects of light diffraction, etc., and from between adjacent colored portions. This causes problems such as light leakage.
本発明のカラーフィルタにおいては、このような矩形の着色部の角のＲが所定の範囲以下であることから、より矩形に近い形状とすることができ、着色部と着色部との間の光抜け等の少ない、高品質なカラーフィルタとすることができるのである。ここで、矩形の着色部の角のＲの値として具体的には８μｍ以下、中でも６μｍ以下、特に４μｍ以下であることが好ましい。ここで、上記Ｒとは、矩形の角を構成する曲線を弧とした場合における半径をいうものである。 In the color filter of the present invention, since the corner R of such a rectangular colored portion is less than or equal to a predetermined range, the shape can be made closer to a rectangle, and light between the colored portion and the colored portion can be obtained. A high-quality color filter with few omissions can be obtained. Here, the value of R at the corner of the rectangular colored portion is specifically 8 μm or less, preferably 6 μm or less, and particularly preferably 4 μm or less. Here, the above-mentioned R means a radius in a case where a curve constituting a corner of the rectangle is an arc.
また、上記着色部は、上記のような形状を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば色の配置が、マトリックス状や千鳥格子状であってもよく、またストライプ状等であってもよい。また、例えば濃赤色、淡赤色、濃緑色、淡緑色、濃青色、淡青色等を有する反透過型カラーフィルタ用の着色部等とすることもできる。 Further, the colored portion is not particularly limited as long as it has the shape as described above. For example, the color arrangement may be a matrix shape or a staggered lattice shape, or a stripe shape or the like. There may be. Further, for example, a colored portion for an anti-transmissive color filter having dark red, light red, dark green, light green, dark blue, light blue, or the like can be used.
本発明のカラーフィルタにおいて、上記のような形状を有する着色部を形成する方法としては、着色部の矩形の角のＲを上記値以下とすることが可能であれば、その方法は特に限定されるものではないが、特に「Ａ．フォトマスク」の項で説明したようなフォトマスクを用いて、着色部が形成されたものであることが好ましい。上述したようなフォトマスクを用いて着色部が形成されたものとすることによって、複雑な工程等が必要なく、従来より用いられている方法によって、容易に上記着色部を形成することが可能となるからである。 In the color filter of the present invention, as a method for forming the colored portion having the shape as described above, the method is not particularly limited as long as R of the rectangular corner of the colored portion can be set to the above value or less. Although not intended, it is particularly preferred that the colored portion is formed using a photomask as described in the section “A. Photomask”. By using the photomask as described above to form the colored portion, it is possible to easily form the colored portion by a conventionally used method without requiring a complicated process or the like. Because it becomes.
なお、本発明のカラーフィルタにおいては、上記形状の着色部を有するものであれば特に限定されるものではなく、遮光部や保護層等、必要に応じて様々な部材等を有するものであってもよい。このようなカラーフィルタの製造方法や、各部材の材料等については、一般的なカラーフィルタに用いられているものを用いることが可能であるので、ここでの詳しい説明は省略する。 The color filter of the present invention is not particularly limited as long as it has a colored portion of the above shape, and has various members and the like as required, such as a light shielding portion and a protective layer. Also good. Since the manufacturing method of such a color filter, the material of each member, etc. can use what is used for the general color filter, detailed description here is abbreviate | omitted.
このような本発明のカラーフィルタを液晶表示装置等に用いた場合、カラーフィルタにおける着色部の光ぬけ等のない高品質な液晶表示装置とすることができる。 When such a color filter of the present invention is used in a liquid crystal display device or the like, a high-quality liquid crystal display device in which a colored portion in the color filter is not exposed to light can be obtained.
本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
液晶用ガラス基板状に、黒色顔料を分散した紫外線硬化型感光性樹脂を全面に塗布した後、プリベイクし、ブラックマトリックスパターン形成用フォトマスクを介して、紫外線を１００ｍＪ／ｃｍ２照射した。次に、専用現像液にてシャワー現像し、２３０℃でポストベイクして、ブラックマトリックスを形成した。
次に、その基板上に濃赤色着色部を形成するための赤色顔料を分散した紫外線硬化型樹脂を全面に塗布し、プリベイク後、濃赤色着色部形成用フォトマスクを介して、紫外線を１００ｍＪ／ｃｍ２照射した。この際、目的とする濃赤色着色部の形状は、矩形であり、上記濃赤色着色部形成用フォトマスクは、図１（ｂ）に示すような形状を有するものを用いた。ここで、濃赤色パターン形成用フォトマスクの、上記矩形の露光パターンの角部に対応するフォトマスクの各角部対応部には、各角部の角の２等分線と垂直に交わるパターン補正用線を端辺とする正方形の矩形状凹部が形成されており、このパターン補正用線の長さおよび側辺の長さ（例えば図３（ｂ）のｓおよびｔで表される長さ）は９μｍであるものを用いた。また、この際の紫外線硬化型樹脂とフォトマスクとの間隙は、１５０μｍとした。その後、専用現像液にてシャワー現像し、２３０℃でポストベイクして、濃赤色着色部を形成した。同様に、濃緑色、濃青色、淡赤色、淡緑色、および淡青色を順次形成し、各着色部とした。
An ultraviolet curable photosensitive resin in which a black pigment was dispersed was applied on the entire surface of a glass substrate for liquid crystal, and then prebaked and irradiated with 100 mJ / cm 2 of ultraviolet rays through a photomask for forming a black matrix pattern. Next, shower development was performed with a dedicated developer, and post baking was performed at 230 ° C. to form a black matrix.
Next, an ultraviolet curable resin in which a red pigment for forming a dark red colored portion is dispersed is applied to the entire surface of the substrate, and after prebaking, ultraviolet rays are applied at 100 mJ / through a dark red colored portion forming photomask. Irradiated cm 2 . At this time, the target dark red colored portion had a rectangular shape, and the dark red colored portion forming photomask had a shape as shown in FIG. Here, in the photomask for dark red pattern formation, pattern correction that intersects perpendicularly with the bisector of the corner of each corner at each corner corresponding portion of the photomask corresponding to the corner of the rectangular exposure pattern A square rectangular recess having an end as a side is formed, and the length of the pattern correction line and the length of the side (for example, the length represented by s and t in FIG. 3B) Used was 9 μm. In this case, the gap between the ultraviolet curable resin and the photomask was 150 μm. Thereafter, shower development was performed with a dedicated developer, and post baking was performed at 230 ° C. to form a deep red colored portion. Similarly, dark green, dark blue, light red, light green, and light blue were sequentially formed to form each colored portion.
その後、上記着色部状に、ＩＴＯ透明電極をスパッタリング成膜して、反射半透過型液晶カラーディスプレ用カラーフィルタとした。この反射反透過型液晶カラーディスプレ用カラーフィルタには、隙間がなく、高精細にパターニングされて生産性よく形成することができた。 Thereafter, an ITO transparent electrode was formed on the colored portion by sputtering to form a color filter for a reflective transflective liquid crystal color display. This color filter for reflection / transmission type liquid crystal color display had no gap and was patterned with high definition and could be formed with high productivity.
続いて、この反射半透過型液晶カラーディスプレイ用カラーフィルタを用いて、薄膜トランジスタを形成した基板と貼り合わせた後、液晶注入して、液晶パネルを作製した。その後、駆動回路を接続し、反射半透過型液晶ディスプレイモジュールとした。
この反射半透過型液晶ディスプレイモジュールは、駆動させた際、色欠け等がなく、高精細で高品質なものであった。
Subsequently, using this reflective transflective liquid crystal color display color filter, it was bonded to a substrate on which a thin film transistor was formed, and then liquid crystal was injected to prepare a liquid crystal panel. Thereafter, a drive circuit was connected to obtain a reflective transflective liquid crystal display module.
When the reflective transflective liquid crystal display module was driven, it had no color loss and was high definition and high quality.
１…フォトマスク
２…角部対応部
ａ…露光パターン
ｂ…開口部
ｃ…角部αの角の二等分線
ｄ…パターン補正用線
α…角部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記露光パターンの前記角部に対応する前記フォトマスクの角部対応部が、前記角部の二等分線に対して垂直な線分のパターン補正用線を端辺として有することを特徴とするフォトマスク。 A photomask having an opening for exposing an exposure pattern having a corner having an angle in a range of 70 ° to 120 °,
The corner corresponding portion of the photomask corresponding to the corner portion of the exposure pattern has a line for pattern correction perpendicular to the bisector of the corner portion as an end side. Photo mask.
前記角部対応部には、前記露光パターンの前記角部を構成する２辺に対応するフォトマスクの開口部の２辺を結ぶ、前記パターン補正用線と平行な斜辺線が形成され、前記斜辺線上には、前記パターン補正用線を端辺とし、前記斜辺線上に底辺を有する矩形状凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載のフォトマスク。 A photomask having a corner corresponding portion configured by a recess,
The corner corresponding portion is formed with a hypotenuse line parallel to the pattern correction line connecting two sides of a photomask opening corresponding to two sides constituting the corner of the exposure pattern, and the hypotenuse 4. The rectangular recess having the pattern correction line as an end side and a base side on the oblique line is formed on a line. 5. Photo mask.
前記角部対応部には、前記露光パターンの前記角部を構成する２辺に対応するフォトマスクの開口部の２辺を結ぶ、前記パターン補正用線と平行な斜辺線が形成され、前記斜辺線上には、前記パターン補正用線を端辺とし、前記斜辺線上に底辺を有する矩形状凸部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載のフォトマスク。 A photomask having the corner corresponding portion configured by a convex portion,
The corner corresponding portion is formed with a hypotenuse line parallel to the pattern correction line connecting two sides of a photomask opening corresponding to two sides constituting the corner of the exposure pattern, and the hypotenuse The rectangular convex part which has the said line for pattern correction as an end on a line, and has a base on the said oblique line is formed in any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. The photomask described.
A color filter having a rectangular colored portion, wherein R of the corner of the rectangle is 8 μm or less.
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