JP2009058607A - Color filter, its manufacturing method and photomask - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタに関するものであり、特に、フォトスペーサを有するカラーフィルタ及びその製造方法とフォトマスクに関する。 The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display device, and more particularly to a color filter having a photo spacer, a manufacturing method thereof, and a photomask.
図２（ａ）は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ４を模式的に示した平面図である。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すカラーフィルタ４のＸ−Ｘ’線における断面図である。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４は、ガラス基板や透明樹脂基板などの透明基板５上にブラックマトリックス６、着色画素７、及び透明導電膜８が順次に形成されたものである。図２には着色画素７が１２個表されているが、実際のカラーフィルタ４においては、例えば、対角１７インチの画面に数百μｍ程度の着色画素が多数個配列されている。 FIG. 2A is a plan view schematically showing the color filter 4 used in the liquid crystal display device. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line X-X ′ of the color filter 4 shown in FIG. As shown in FIG. 2, in the color filter 4 used in the liquid crystal display device, a black matrix 6, a colored pixel 7, and a transparent conductive film 8 are sequentially formed on a transparent substrate 5 such as a glass substrate or a transparent resin substrate. Is. Although 12 colored pixels 7 are shown in FIG. 2, in the actual color filter 4, for example, a large number of colored pixels of about several hundred μm are arranged on a 17-inch diagonal screen.
上記構造の、液晶表示装置の多くに用いられているカラーフィルタ４の製造方法としては、先ず、透明基板５上にブラックマトリックス６を形成し、次に、このブラックマトリックス６のパターンに位置合わせして着色画素７を形成し、更に透明導電膜８を位置合わせして形成する方法が広く用いられている。ブラックマトリックス６は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、着色画素７は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものであり、透明導電膜８は、透明な電極として設けられたものである。液晶表示装置は、このようなカラーフィルタ４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。 As a manufacturing method of the color filter 4 having the above structure and used in many liquid crystal display devices, first, a black matrix 6 is formed on a transparent substrate 5 and then aligned with the pattern of the black matrix 6. A method of forming the colored pixels 7 and then aligning and forming the transparent conductive film 8 is widely used. The black matrix 6 is a matrix having a light shielding property, the colored pixels 7 have, for example, red, green, and blue filter functions, and the transparent conductive film 8 is provided as a transparent electrode. Is. By incorporating such a color filter 4 in the liquid crystal display device, full color display is realized, and its application range is dramatically expanded. Many products using liquid crystal display devices such as liquid crystal color TVs and notebook PCs are available. Was created.
液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ４には、上記基本的な構造の他に、特許文献１では、スペーサー機能を有するフォトスペーサ（突起部）１が付加されている。図７にフォトスペーサ１の部分断面図を示す。このフォトスペーサ１の製造方法の一つは、感光性樹脂を用い、フォトリソグラフィ法により、着色画素７間のブラックマトリックス６の位置にフォトスペーサ１を形成する。図７のように、液晶表示装置用カラーフィルタ４には、透明基板５上にブラックマトリックス６、着色画素７、及び透明導電膜８が順次に形成され、ブラックマトリックス６上方の透明導電膜８上にスペーサー機能を有する突起部のフォトスペーサ１が形成されている。こうすると、フォトスペーサ１が着色画素７内を避けた位置に形成されているので、液晶表示装置のコントラストが改善される。 In addition to the above basic structure, in Patent Document 1, a photo spacer (protrusion) 1 having a spacer function is added to the color filter 4 used in the liquid crystal display device. FIG. 7 shows a partial cross-sectional view of the photospacer 1. One method of manufacturing the photo spacer 1 uses a photosensitive resin and forms the photo spacer 1 at the position of the black matrix 6 between the colored pixels 7 by photolithography. As shown in FIG. 7, in the color filter 4 for the liquid crystal display device, a black matrix 6, a colored pixel 7, and a transparent conductive film 8 are sequentially formed on a transparent substrate 5, and on the transparent conductive film 8 above the black matrix 6. A photo-spacer 1 having a protruding portion having a spacer function is formed. This improves the contrast of the liquid crystal display device because the photo spacer 1 is formed at a position avoiding the inside of the colored pixel 7.
以下に公知文献を記す。
液晶表示装置のパネルを構成するために、カラーフィルタ４と対向基板（ＴＦＴ基板）（図示せず）を貼り合わせたパネルを作成するパネル組み立て工程では、カラーフィルタ４とＴＦＴ基板の間の周辺部にシール部材を挟み、カラーフィルタ４とＴＦＴ基板を上下定盤間に設置しカラーフィルタ４とＴＦＴ基板に荷重を加えシール部材及びフォトスペーサ１を圧着し貼り合わせる。この際に加わる荷重によってカラーフィルタ４のフォトスペーサ１は多少の弾性変形をし、この変形した状態でカラーフィルタ４とＴＦＴ基板間のギャップが設定される。フォトスペーサ１がカラーフィルタ４の面内において、所定の密度で形成されている場合に、フォトスペーサ１の断面積が小さいとパネル組み立て工程で基板間のギャップが均一になりにくく、液晶表示装置に色ムラなどが発生し易くなるので、フォトスペーサ１の断面積はある大きさ以上のもの、例えば、フォトスペーサ１の高さが、カラーフィルタ４とＴＦＴ基板間のギャップである２μｍ〜５μｍ程度の場合に、フォトスペーサ１の形状は角丸の矩形、菱形のもので、水平断面が対角長（１５×１５μｍ）〜（４０×４０μｍ）程度のものを用いている。 In a panel assembling process for creating a panel in which a color filter 4 and a counter substrate (TFT substrate) (not shown) are bonded to form a panel of a liquid crystal display device, a peripheral portion between the color filter 4 and the TFT substrate The color filter 4 and the TFT substrate are placed between the upper and lower surface plates, the load is applied to the color filter 4 and the TFT substrate, and the seal member and the photo spacer 1 are bonded together by pressure bonding. The photo spacer 1 of the color filter 4 undergoes some elastic deformation due to the load applied at this time, and the gap between the color filter 4 and the TFT substrate is set in this deformed state. When the photospacer 1 is formed at a predetermined density in the plane of the color filter 4, if the cross-sectional area of the photospacer 1 is small, the gap between the substrates is difficult to be uniform in the panel assembling process. Since uneven color and the like are likely to occur, the cross-sectional area of the photo spacer 1 is larger than a certain size, for example, the height of the photo spacer 1 is about 2 μm to 5 μm, which is the gap between the color filter 4 and the TFT substrate. In this case, the shape of the photo spacer 1 is a rounded rectangle or rhombus, and the horizontal section has a diagonal length of about 15 × 15 μm to (40 × 40 μm).
フォトスペーサ１は、パネルに荷重が加わると変形し、荷重が取り除かれると復元し、また、温度による液晶の熱膨張及び熱収縮に追従して変形する弾性を有している。フォトスペーサ１のサイズが小さいと、フォトスペーサ１の高さの液晶層の厚さが相違しても、フォトスペーサ１の中央部分１ａの上部が潰れることでフォトスペーサ１の高さが液晶層の厚さに合わせて調整され、フォトスペーサ１と液晶層との高さのバラツキを吸収することができ、カラーフィルタ４とＴＦＴ基板の貼り合わせのマージンを大きくできる。そのため、フォトスペーサ１のサイズは小さい方が望ましい。しかし、フォトスペーサ１を小さくすると、フォトスペーサ１と透明導電膜８の密着力が弱くなるため、フォトスペーサ１の製造工程やパネル組み立て工程におけるカラーフィルタ４の洗浄工程などでフォトスペーサ１が透明導電膜８から剥がれて製品不良となる可能性が高くなる問題があった。このように、フォトスペーサ１の剥がれ不良の低減対策と、パネル組み立て工程でのカラーフィルタ４とＴＦＴ基板の貼り合わせマージンの改善対策はトレードオフの関係にある問題があった。 The photo spacer 1 deforms when a load is applied to the panel, restores when the load is removed, and has elasticity that deforms following the thermal expansion and contraction of the liquid crystal due to temperature. If the size of the photospacer 1 is small, even if the thickness of the liquid crystal layer at the height of the photospacer 1 is different, the upper part of the central portion 1a of the photospacer 1 is crushed so that the height of the photospacer 1 The thickness is adjusted according to the thickness, the variation in height between the photo spacer 1 and the liquid crystal layer can be absorbed, and the margin for bonding the color filter 4 and the TFT substrate can be increased. Therefore, it is desirable that the size of the photo spacer 1 is small. However, if the photospacer 1 is made smaller, the adhesion between the photospacer 1 and the transparent conductive film 8 is weakened. Therefore, the photospacer 1 is made of transparent conductive material in the manufacturing process of the photospacer 1 and the cleaning process of the color filter 4 in the panel assembly process. There is a problem that the possibility of peeling off from the film 8 and causing a product defect increases. As described above, there is a trade-off relationship between the measures for reducing the peeling failure of the photo spacer 1 and the measures for improving the bonding margin between the color filter 4 and the TFT substrate in the panel assembling process.
本発明は、上記のトレードオフの関係にある、フォトスペーサ１の剥がれ不良を低減し、しかも、パネル組み立て工程でのカラーフィルタ４とＴＦＴ基板の貼り合わせマージンを改善することを課題とするものである。 An object of the present invention is to reduce the peeling failure of the photo spacer 1 in the above trade-off relationship, and to improve the bonding margin between the color filter 4 and the TFT substrate in the panel assembling process. is there.
本発明は、この課題を解決するために、中央部分と裾野部分を一体の材料で形成したフォトスペーサを有し、前記フォトスペーサの前記裾野部分の高さが前記中央部分の高さの８０％以下であり、前記裾野部分の幅が前記中央部分の幅の２倍以上４倍以下であることを特徴とするカラーフィルタである。 In order to solve this problem, the present invention has a photo spacer in which a central portion and a skirt portion are formed of an integral material, and the height of the skirt portion of the photo spacer is 80% of the height of the central portion. The color filter is characterized in that the width of the base portion is not less than 2 times and not more than 4 times the width of the central portion.
また、本発明は、透明基板上にブラックマトリックスと着色画素層と透明導電膜を形成する第１の工程と、前記透明導電膜上にフォトスペーサ形成用のネガ型のフォトレジスト層を形成する第２の工程を有し、次に、前記フォトレジスト層上に近接露光のギャップを隔てて、開口部とハーフトーン部分のパターンを有するフォトマスクを設置し、前記フォトマスクを介して前記フォトレジスト層に露光光を照射する第３の工程を有し、次に、前記フォトレジスト層を現像することにより、前記開口部に対応する中央部分と前記ハーフトーン部分に対応する裾野部分を有するフォトスペーサを形成し、前記裾野部分の高さを前記中央部分の高さの８０％以下にする第４の工程を有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。 The present invention also provides a first step of forming a black matrix, a colored pixel layer, and a transparent conductive film on a transparent substrate, and a first step of forming a negative photoresist layer for forming a photospacer on the transparent conductive film. Then, a photomask having a pattern of an opening and a halftone portion is provided on the photoresist layer with a gap for proximity exposure, and the photoresist layer is interposed through the photomask. A photo spacer having a center portion corresponding to the opening and a skirt portion corresponding to the halftone portion by developing the photoresist layer. A method of manufacturing a color filter, comprising: a fourth step of forming and forming a height of the skirt portion to 80% or less of a height of the central portion.
また、本発明は、透明基板上にブラックマトリックスと着色画素層と透明導電膜を形成する第１の工程と、前記透明導電膜上にフォトスペーサ形成用のネガ型のフォトレジスト層を形成する第２の工程を有し、次に、前記フォトレジスト層上に近接露光のギャップを隔てて、開口部と環状開口部のパターンを有するフォトマスクを設置し、前記フォトマスクを介して前記フォトレジスト層に露光光を照射する第３の工程を有し、次に、前記フォトレジスト層を現像することにより、前記開口部に対応する中央部分と前記環状開口部に対応する裾野部分を有するフォトスペーサを形成し、前記裾野部分の高さを前記中央部分の高さの８０％以下にする第４の工程を有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。 The present invention also provides a first step of forming a black matrix, a colored pixel layer, and a transparent conductive film on a transparent substrate, and a first step of forming a negative photoresist layer for forming a photospacer on the transparent conductive film. And then, a photomask having a pattern of an opening and an annular opening is provided on the photoresist layer with a gap for proximity exposure, and the photoresist layer is interposed through the photomask. A photo spacer having a central portion corresponding to the opening and a skirt portion corresponding to the annular opening by developing the photoresist layer. A method of manufacturing a color filter, comprising: a fourth step of forming and forming a height of the skirt portion to 80% or less of a height of the central portion.
また、本発明は、上記第１の工程が、上記透明基板上に上記ブラックマトリックスと上
記着色画素層を形成するとともに、上記ブラックマトリックス上に上記着色画素層の高さよりも高い突出樹脂層を形成する第１−１の工程と、上記透明基板上の上記ブラックマトリックスと上記着色画素層と前記突出樹脂層の上に上記透明導電膜を形成する第１−２の工程を有することを特徴とする上記のカラーフィルタの製造方法である。
In the present invention, the first step forms the black matrix and the colored pixel layer on the transparent substrate, and forms a protruding resin layer higher than the colored pixel layer on the black matrix. And a first step of forming the transparent conductive film on the black matrix, the colored pixel layer, and the protruding resin layer on the transparent substrate. It is a manufacturing method of said color filter.
また、本発明は、近接露光でフォトスペーサ形成用のフォトレジスト層を露光する為に用いるフォトマスクであって、開口部とハーフトーン部分のパターンを有し、前記フォトレジスト層を露光・現像することで、前記開口部に対応する中央部分と前記ハーフトーン部分に対応する裾野部分を有するフォトスペーサを形成し、前記裾野部分の高さを前記中央部分の高さの８０％以下にすることを特徴とするフォトマスクである。 The present invention is also a photomask used for exposing a photoresist layer for forming a photospacer by proximity exposure, having a pattern of an opening and a halftone portion, and exposing and developing the photoresist layer. Thus, a photo spacer having a central portion corresponding to the opening and a skirt portion corresponding to the halftone portion is formed, and the height of the skirt portion is set to 80% or less of the height of the central portion. This is a featured photomask.
また、本発明は、近接露光でフォトスペーサ形成用のフォトレジスト層を露光する為に用いるフォトマスクであって、開口部と環状開口部のパターンを有し、前記フォトレジスト層を露光・現像することで、前記開口部に対応する中央部分と前記環状開口部に対応する裾野部分を有するフォトスペーサを形成し、前記裾野部分の高さを前記中央部分の高さの８０％以下にすることを特徴とするフォトマスクである。 The present invention is also a photomask used for exposing a photoresist layer for forming a photospacer by proximity exposure, having a pattern of an opening and an annular opening, and exposing and developing the photoresist layer. Thus, a photo spacer having a central portion corresponding to the opening and a skirt portion corresponding to the annular opening is formed, and the height of the skirt portion is 80% or less of the height of the central portion. This is a featured photomask.
本発明は、フォトスペーサ１を、中央部分１ａと、その周辺に中央部分１ａの高さＨａの８割以下の高さＨｂの裾野部分１ｂを持たせることで、フォトスペーサ１の中央部分１ａが裾野部分１ｂの影響を受けずに荷重により変形し易くしたので、パネル組み立て工程でのカラーフィルタ４とＴＦＴ基板の貼り合わせマージンが改善され、しかも、フォトスペーサ１の裾野部分１ｂの面積を大きくすることにより、透明導電膜８から剥離し難いフォトスペーサ１が形成できる効果がある。 In the present invention, the photo spacer 1 has a central portion 1a and a skirt portion 1b having a height Hb of 80% or less of the height Ha of the central portion 1a around the central portion 1a. Since it is easily deformed by a load without being affected by the skirt portion 1b, the bonding margin between the color filter 4 and the TFT substrate in the panel assembling process is improved, and the area of the skirt portion 1b of the photo spacer 1 is increased. Thus, there is an effect that it is possible to form the photo spacer 1 that is difficult to peel from the transparent conductive film 8.
＜第１の実施形態＞
以下に本発明の第１の実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、カラーフィルタ４のフォトスペーサ（ＰＳ）１を形成するフォトレジスト層２としてネガ型のフォトレジストを用いる。そのフォトレジストは、例えば、ＪＳＲ製ネガ型アクリル系材料（ＮＮ８１０またはＮＮ７００）、または新日鐵化学製Ｖ−２５９ＰＡ等を使用する。図１は、本実施形態によるカラーフィルタ４の製造方法におけるフォトマスク３とカラーフィルタ４の断面図である。本実施形態では、フォトスペーサ１形成用のフォトレジスト層２を露光するのに用いるフォトマスク３のパターンとして、開口部３ａを設けてフォトスペーサ１の中央部分１ａを形成するために用い、開口部３ａの周囲に、波長が３６５ｎｍの紫外線（ｉ線）の光透過率が５％以上で約３０％以下のハーフトーン部分３ｂを設けて光強度を減らすことで高さの低いフォトスペーサ１の裾野部分１ｂを形成するために用いる。
<First Embodiment>
The first embodiment of the present invention will be described in detail below. In the present embodiment, a negative type photoresist is used as the photoresist layer 2 for forming the photo spacer (PS) 1 of the color filter 4. As the photoresist, for example, JSR negative acrylic material (NN810 or NN700), Nippon Steel Chemical V-259PA, or the like is used. FIG. 1 is a cross-sectional view of the photomask 3 and the color filter 4 in the method for manufacturing the color filter 4 according to the present embodiment. In this embodiment, as a pattern of the photomask 3 used for exposing the photoresist layer 2 for forming the photospacer 1, an opening 3 a is provided to form the central portion 1 a of the photospacer 1. The base of the photo spacer 1 having a low height is provided by providing a halftone portion 3b having a light transmittance of 5% or more and about 30% or less around the periphery of 3a to reduce the light intensity. Used to form part 1b.
本実施形態によるカラーフィルタ４は以下のようにして製造する。図２（ａ）は、フォトスペーサ１の形成以前のカラーフィルタ４全体を模式的に示した平面図であり、図２（ｂ）は、そのＸ−Ｘ’線での断面図を示す。
（ブラックマトリックスの形成）
先ず、ガラス基板や透明樹脂基板などの透明基板５上に図２のようにブラックマトリックス６を形成する。ブラックマトリックス６は、着色画素７間のマトリックス部６Ａと、着色画素７が形成された領域（表示部）の周辺部を囲む額縁部６Ｂとで構成されている。ブラックマトリックス６は、カラーフィルタ４の着色画素７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。
The color filter 4 according to the present embodiment is manufactured as follows. FIG. 2A is a plan view schematically showing the entire color filter 4 before the photo spacer 1 is formed, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line XX ′.
(Formation of black matrix)
First, a black matrix 6 is formed on a transparent substrate 5 such as a glass substrate or a transparent resin substrate as shown in FIG. The black matrix 6 includes a matrix portion 6A between the colored pixels 7 and a frame portion 6B that surrounds a peripheral portion of a region (display portion) where the colored pixels 7 are formed. The black matrix 6 determines the positions of the colored pixels 7 of the color filter 4 and has a uniform size. When the black matrix 6 is used in a display device, the black matrix 6 blocks unwanted light and causes the image of the display device to be uneven. It has a function to make an image with no uniform and improved contrast.
透明基板５上へのブラックマトリックス６の形成は、例えば、透明基板５上に金属薄膜
を形成し、この金属薄膜をフォトエッチングすることによって形成する。或いは、透明基板５上に、ブラックマトリックス６形成用の黒色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ブラックマトリックス６を形成する。
The black matrix 6 is formed on the transparent substrate 5, for example, by forming a metal thin film on the transparent substrate 5, and photoetching the metal thin film. Alternatively, the black matrix 6 is formed on the transparent substrate 5 by a photolithography method using a black photoresist for forming the black matrix 6.
（着色画素の形成）
着色画素７の形成は、このブラックマトリックス６が形成された透明基板５上に、例えば、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を用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によって着色画素を形成する。
(Formation of colored pixels)
The colored pixels 7 are formed by providing a coating film on the transparent substrate 5 on which the black matrix 6 is formed using, for example, a negative colored photoresist in which pigments and other pigments are dispersed. Colored pixels are formed by exposure and development.
（透明導電膜の形成）
透明導電膜８の形成は、ブラックマトリックス６、着色画素７が形成された透明基板５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８を形成する。
(Formation of transparent conductive film)
The transparent conductive film 8 is formed on the transparent substrate 5 on which the black matrix 6 and the colored pixels 7 are formed by using, for example, ITO (Indium Tin Oxide) by a sputtering method.
このようにして、透明基板５上にブラックマトリックス６を形成し、その上に着色画素７を形成し、更にその上にＩＴＯ等の透明導電膜８を順次に形成する。このカラーフィルタ４には、上記基本的な要素に付随して、保護層（オーバーコート層）や位相差制御層、あるいは光路差調整層などの必要な層を付加する。 In this way, the black matrix 6 is formed on the transparent substrate 5, the colored pixels 7 are formed thereon, and the transparent conductive film 8 such as ITO is sequentially formed thereon. Necessary layers such as a protective layer (overcoat layer), a phase difference control layer, or an optical path difference adjusting layer are added to the color filter 4 along with the basic elements.
（フォトスペーサの形成（１））
次に、図１に示すように、ブラックマトリックス６、着色画素７、透明導電膜８が形成された透明基板５上に、フォトスペーサ１を形成するために例えばＮＮ８１０のフォトレジストをスリットスピンコータで塗布し、ホットプレートで９０℃、２分乾燥することで、ネガ型のフォトレジスト層２を１．５μｍから５μｍの厚さに形成する。次に、フォトレジスト層２の上方に、近接露光のギャップＧを設けて、膜面９をフォトレジスト層２に対向させフォトマスク３を配置する。近接露光のギャップＧは形成するパターンの大きさ等によって異なるものであるが、通常５０μｍ〜４００μｍの範囲内、好ましくは１００μｍ〜２００μｍの範囲内に設定する。
(Formation of photo spacer (1))
Next, as shown in FIG. 1, on the transparent substrate 5 on which the black matrix 6, the colored pixels 7, and the transparent conductive film 8 are formed, for example, a photoresist of NN810 is applied with a slit spin coater to form the photo spacer 1. Then, the negative photoresist layer 2 is formed to a thickness of 1.5 μm to 5 μm by drying at 90 ° C. for 2 minutes on a hot plate. Next, a gap G for proximity exposure is provided above the photoresist layer 2, and the photomask 3 is disposed with the film surface 9 facing the photoresist layer 2. The gap G in the proximity exposure varies depending on the size of the pattern to be formed, but is usually set in the range of 50 μm to 400 μm, preferably in the range of 100 μm to 200 μm.
（フォトマスク）
図１のように、フォトスペーサ１形成用のフォトマスク３には、膜面９にクロム膜をフォトエッチングして形成したパターンを設置する。そのフォトマスク３のパターンは、フォトスペーサ１の位置に、幅Ｗａが６μｍから１５μｍの開口部３ａを形成し、その開口部３ａを囲むハーフトーン部分３ｂを設ける。ハーフトーン部分３ｂの幅Ｗｂを開口部３ａの幅Ｗａより大きくし、ブラックマトリックス６の幅より小さくする。すなわち、ブラックマトリックス６の幅が４０μｍの場合は、ハーフトーン部分３ｂの幅Ｗｂは１２μｍから４０μｍ、好ましくは約３０μｍに設ける。すなわち、ハーフトーン部分３ｂの幅Ｗｂは開口部３ａの幅Ｗａの２倍から４倍程度に形成する。ハーフトーン部分３ｂは、紫外線を減衰させる薄膜、例えばＩＴＯなどの金属酸化物膜、で形成し、或いは、フォトマスク３の膜面９のクロム膜をメッシュ状に形成する等でハーフトーン部分３ｂを形成する。そして、そのハーフトーン部分３ｂの外側に遮光部３ｃを形成する。フォトマスク３のパターンは、ハーフトーン部分３ｂのパターンを、ブラックマトリックス６の位置のフォトレジスト層２に投影するように形成する。
(Photomask)
As shown in FIG. 1, the photomask 3 for forming the photospacer 1 is provided with a pattern formed by photoetching a chromium film on the film surface 9. In the pattern of the photomask 3, an opening 3 a having a width Wa of 6 μm to 15 μm is formed at the position of the photo spacer 1, and a halftone portion 3 b surrounding the opening 3 a is provided. The width Wb of the halftone portion 3 b is made larger than the width Wa of the opening 3 a and made smaller than the width of the black matrix 6. That is, when the width of the black matrix 6 is 40 μm, the width Wb of the halftone portion 3b is 12 μm to 40 μm, preferably about 30 μm. That is, the width Wb of the halftone portion 3b is formed to be about 2 to 4 times the width Wa of the opening 3a. The halftone portion 3b is formed of a thin film that attenuates ultraviolet rays, for example, a metal oxide film such as ITO, or the halftone portion 3b is formed by forming a chromium film on the film surface 9 of the photomask 3 in a mesh shape. Form. And the light-shielding part 3c is formed in the outer side of the halftone part 3b. The pattern of the photomask 3 is formed so as to project the pattern of the halftone portion 3 b onto the photoresist layer 2 at the position of the black matrix 6.
（フォトスペーサの形成（２））
フォトマスク３の上方からの露光光Ｌは、主な波長が３６５ｎｍの紫外線（ｉ線）の露光光Ｌを超高圧水銀灯で発生させ、その露光光Ｌをフォトマスク３の開口部３ａを経てフォトレジスト層２に照射させる。露光条件は、例えば１０秒で、ｉ線強度が約２００ｍＪ／ｃｍ2で露光する。フォトマスク３の開口部３ａの下のフォトレジスト層２に照射される露光光Ｌは、近接露光のギャップＧが充分にあると、開口部３ａの直下の部分のフォトレジスト層２に照射されるのみではなく、開口部３ａ端での光の回折効果により、フォトマスク３のハーフトーン部分３ｂの下方に光が回り込む。そのため、開口部３ａ下方のフォトレジスト層２を現像して得るフォトスペーサ１の形状は、図３のように、開口部３ａの直下の真中に開口部３ａの幅Ｗａ程度の幅Ｗ１ａの上底を有し、透明基板５側ではそれより大きい下底を有する台形状の中央部分１ａを持つ。この中央部分１ａの側面の透明基板５からの傾斜角度は４５度から９０度の範囲に形成することが望ましい。
(Formation of photo spacer (2))
The exposure light L from above the photomask 3 generates ultraviolet (i-line) exposure light L having a main wavelength of 365 nm with an ultra-high pressure mercury lamp, and the exposure light L passes through the opening 3a of the photomask 3 to generate a photo The resist layer 2 is irradiated. The exposure conditions are, for example, 10 seconds and an i-line intensity of about 200 mJ / cm 2 . The exposure light L applied to the photoresist layer 2 below the opening 3a of the photomask 3 is applied to the photoresist layer 2 immediately below the opening 3a if the proximity exposure gap G is sufficient. In addition to the above, light diffracts below the halftone portion 3b of the photomask 3 due to the light diffraction effect at the end of the opening 3a. Therefore, the shape of the photo spacer 1 obtained by developing the photoresist layer 2 below the opening 3a is, as shown in FIG. 3, the upper bottom of the width W1a which is about the width Wa of the opening 3a in the middle immediately below the opening 3a. And has a trapezoidal central portion 1a having a lower bottom larger than that on the transparent substrate 5 side. The inclination angle of the side surface of the central portion 1a from the transparent substrate 5 is preferably in the range of 45 degrees to 90 degrees.
一方、開口部３ａの近傍のハーフトーン部分３ｂによって光強度を弱められた露光光が照射された部分のフォトレジスト層２には、開口部３ａから遠い部分では開口部３ａからの光の影響が小さくなり、ハーフトーン部分３ｂで減光された一定強度の光がフォトレジスト層２に照射される。図４に実験結果を示すように、フォトレジスト層２に露光光を照射して現像して形成するフォトスペーサ１は、フォトレジスト層２に照射する露光光の強度（ｉ線相対強度）が弱くなるほど厚さが薄い（すなわち高さが低い）フォトスペーサ１が形成される。例えば、光強度が４０％程度になると、８０％程度の厚さのフォトスペーサ１が形成される。 On the other hand, the portion of the photoresist layer 2 irradiated with the exposure light whose light intensity is weakened by the halftone portion 3b in the vicinity of the opening 3a is affected by the light from the opening 3a in the portion far from the opening 3a. The photoresist layer 2 is irradiated with light of a constant intensity that is reduced and attenuated at the halftone portion 3b. As shown in the experimental results in FIG. 4, the photo spacer 1 formed by irradiating the photoresist layer 2 with exposure light and developing it has a low intensity (i-line relative intensity) of the exposure light applied to the photoresist layer 2. As a result, the photo spacer 1 having a small thickness (that is, a low height) is formed. For example, when the light intensity is about 40%, the photo spacer 1 having a thickness of about 80% is formed.
図４の実験結果に従って、フォトマスク３のハーフトーン部分３ｂの効果により、フォトスペーサ１は、図３のように、中央部分１ａの周辺に低い高さＨｂを有する裾野部分１ｂを持つ。図４の実験結果から、光透過率が５％以上で約３０％以下の、好ましくは光透過率が約２０％の、ハーフトーン部分３ｂを用いることで、フォトスペーサ１の裾野部分１ｂの高さＨｂを中央部分１ａの高さＨａの８０％以下に、好適には７０％以下に形成させる。また、この裾野部分１ｂの下のフォトレジスト層２は、ハーフトーン部分３ｂの直下の部分のフォトレジスト層２に照射されるのみではなく、ハーフトーン部分３ｂ端での光の回折効果により、フォトマスク３の遮光部３ｃの下方に光が回り込む。ハーフトーン部分３ｂの下のフォトレジスト層２を現像することでフォトスペーサ１の裾野部分１ｂを形成する。これにより、裾野部分１ｂを、ハーフトーン部分３ｂの幅Ｗｂと略同じ幅Ｗ１ｂの上底を持たせ、その透明基板５側に上底の幅Ｗ１ｂより大きい幅Ｗ１ｃの下底を持たせて形成する。フォトスペーサ１の中央部分１ａの上底の幅Ｗ１ａは開口部３ａの幅Ｗａに対応し、裾野部分１ｂの上底の幅Ｗ１ｂはフォトマスク３のハーフトーン部分３ｂの幅Ｗｂに対応し、裾野部分１ｂの幅は中央部分１ａの幅の２倍から４倍程度に形成する。また、中央部分１ａと同様に、裾野部分１ｂの側面の透明基板５からの傾斜角度は４５度から９０度の範囲に形成することが望ましい。 According to the experimental result of FIG. 4, due to the effect of the halftone portion 3b of the photomask 3, the photospacer 1 has a skirt portion 1b having a low height Hb around the central portion 1a as shown in FIG. From the experimental results shown in FIG. 4, by using the halftone portion 3b having a light transmittance of 5% or more and about 30% or less, preferably about 20%, the height of the skirt portion 1b of the photospacer 1 is increased. The height Hb is formed to be 80% or less, preferably 70% or less of the height Ha of the central portion 1a. Further, the photoresist layer 2 below the skirt portion 1b is not only irradiated to the photoresist layer 2 immediately below the halftone portion 3b, but also by a light diffraction effect at the end of the halftone portion 3b. Light wraps around the light shielding portion 3 c of the mask 3. By developing the photoresist layer 2 under the halftone portion 3b, the skirt portion 1b of the photospacer 1 is formed. As a result, the base portion 1b is formed to have the upper base of the width W1b substantially the same as the width Wb of the halftone portion 3b, and to have the lower base of the width W1c larger than the upper base width W1b on the transparent substrate 5 side. To do. The width W1a of the upper base of the central portion 1a of the photo spacer 1 corresponds to the width Wa of the opening 3a, and the width W1b of the upper base of the bottom portion 1b corresponds to the width Wb of the halftone portion 3b of the photomask 3. The width of the portion 1b is formed to be about 2 to 4 times the width of the central portion 1a. Similarly to the central portion 1a, the inclination angle of the side surface of the skirt portion 1b from the transparent substrate 5 is preferably in the range of 45 degrees to 90 degrees.
こうして、フォトスペーサ１は、中央部分１ａを有し、中央部分１ａの周辺に中央部分１ａの高さＨａの８割以下の高さＨｂの裾野部分１ｂを持たせた形に形成する。このフォトスペーサ１の構造により、その中央部分１ａが裾野部分１ｂの影響を受けずに荷重により変形し易くなり、カラーフィルタ４とＴＦＴ基板の貼り合わせマージンを大きくできる効果が得られる。 Thus, the photospacer 1 is formed in a shape having the central portion 1a and having the skirt portion 1b having a height Hb of 80% or less of the height Ha of the central portion 1a around the central portion 1a. The structure of the photo spacer 1 makes it easy for the central portion 1a to be deformed by a load without being affected by the skirt portion 1b, and an effect of increasing the bonding margin between the color filter 4 and the TFT substrate can be obtained.
図１の構成でフォトレジスト層２に露光光Ｌを照射し、０．３％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて現像してパターン形成し、ホットプレートで２４０℃、１０分加熱乾燥させる。これにより、図１（ａ）のフォトレジスト層２に点線で示す部分は、図１（ｂ）のフォトスペーサ１の中央部分１ａになる。そして、その中央部分１ａの周囲は、低くなだらかな広がりを持つ裾野部分１ｂになる。こうして、高さＨａの中央部分１ａと、その高さＨａの８０％以下の高さＨｂの裾野部分１ｂが一体の材料で形成されたフォトスペーサ１を形成する。すなわち、厚さが１．５μｍから５μｍのフォトレジスト層２を現像することで、高さＨａが１．５μｍから５μｍの中央部分１ａと、高さＨｂが４μｍ以下の裾野部分１ｂから成るフォトスペーサ１を形成する。また、フォトスペーサ１の中央部分１ａの幅が６μｍから１５μｍで、裾野部分１ｂの幅が１２μｍから４０μｍであり、裾野部分１ｂの幅を中央部分１ａの幅の２倍から４倍の幅に形成する。以上のように、光透過率が５％以上で約３０％以下のハーフトーン部分３ｂを開口部３ａの周囲に有するパターンのフォトマスク３を用いて露光することで、適正な高さに形成された裾野部分１ｂを有するフォトスペーサ１が形成される。また、フォトスペーサ１の裾野部分１ｂを中央部分１ａより広くし面積を大きくすることにより、透明導電膜８から剥離し難いフォトスペーサ１が形成できる効果がある。 In the structure of FIG. 1, the photoresist layer 2 is irradiated with exposure light L, developed using a 0.3% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution to form a pattern, and heated and dried on a hot plate at 240 ° C. for 10 minutes. Thereby, the portion indicated by the dotted line in the photoresist layer 2 in FIG. 1A becomes the central portion 1a of the photo spacer 1 in FIG. 1B. And the circumference | surroundings of the center part 1a become the base part 1b which has a low gentle extension. Thus, the photo spacer 1 is formed in which the central portion 1a having the height Ha and the skirt portion 1b having the height Hb of 80% or less of the height Ha are formed of an integral material. That is, by developing the photoresist layer 2 having a thickness of 1.5 μm to 5 μm, a photo spacer comprising a central portion 1 a having a height Ha of 1.5 μm to 5 μm and a skirt portion 1 b having a height Hb of 4 μm or less. 1 is formed. Further, the width of the central portion 1a of the photo spacer 1 is 6 μm to 15 μm, the width of the skirt portion 1b is 12 μm to 40 μm, and the width of the skirt portion 1b is formed to be twice to four times the width of the central portion 1a. To do. As described above, exposure is performed using the photomask 3 having a pattern having a light transmittance of 5% or more and about 30% or less around the opening 3a, thereby forming an appropriate height. The photo spacer 1 having the bottom portion 1b is formed. Further, by making the base portion 1b of the photospacer 1 wider than the central portion 1a and increasing the area, there is an effect that the photospacer 1 that is difficult to peel off from the transparent conductive film 8 can be formed.
こうして、図３のように一体の材料で形成した、中央部分１ａと裾野部分１ｂを有するフォトスペーサ１は、その中央部分１ａの上底の寸法が小さいため、フォトスペーサ１の高さＨａが液晶層の厚さより高い場合は、その高さと液晶層の厚さが相違しても、フォトスペーサ１の中央部分１ａの上部が潰れることでフォトスペーサ１の高さが液晶層の厚さに合わせて調整される。これにより、フォトスペーサ１と液晶層との高さのバラツキを吸収することができる効果があり、フォトスペーサ１と液晶層の高さのバラツキのマージンを大きくとることができ、カラーフィルタ４とＴＦＴ基板の貼り合わせの製造条件が緩和され、製造コストを低減できる効果がある。一方、フォトスペーサ１と透明導電膜８との界面は、広い裾野部分１ｂに形成され、広い面積でフォトスペーサ１と透明導電膜８が密着するので、フォトスペーサ１と透明導電膜８の密着強度が強くなり、フォトスペーサ１の形成工程やフォトスペーサ１付きのカラーフィルタ４の洗浄工程などの加工処理のストレスが加わっても、フォトスペーサ１と透明導電膜８の界面に加わる荷重が広い面積に分散される。このように、フォトスペーサ１から加えられる透明導電膜８およびその直下の着色画素７などの膜に加わる荷重が分散されることで、フォトスペーサ１が透明導電膜８から剥がれる可能性が低くなる効果があり、透明導電膜８や着色画素７などがフォトスペーサ１から加えられる荷重によって劣化・損傷する可能性が低くなる効果がある。 Thus, the photospacer 1 having the central portion 1a and the skirt portion 1b, which is formed of an integral material as shown in FIG. 3, has a small size at the upper base of the central portion 1a. When the thickness is higher than the thickness of the layer, even if the height and the thickness of the liquid crystal layer are different, the upper portion of the central portion 1a of the photo spacer 1 is crushed so that the height of the photo spacer 1 matches the thickness of the liquid crystal layer. Adjusted. Thereby, there is an effect that the variation in height between the photo spacer 1 and the liquid crystal layer can be absorbed, and the margin of the variation in height between the photo spacer 1 and the liquid crystal layer can be increased, and the color filter 4 and the TFT The manufacturing conditions for bonding the substrates are relaxed, and the manufacturing cost can be reduced. On the other hand, the interface between the photo spacer 1 and the transparent conductive film 8 is formed in a wide skirt portion 1b, and the photo spacer 1 and the transparent conductive film 8 are in close contact with each other over a wide area. The load applied to the interface between the photospacer 1 and the transparent conductive film 8 is increased over a wide area even when processing stress such as the formation process of the photospacer 1 and the cleaning process of the color filter 4 with the photospacer 1 is applied. Distributed. As described above, the load applied to the film such as the transparent conductive film 8 applied from the photospacer 1 and the colored pixel 7 immediately below is dispersed, thereby reducing the possibility that the photospacer 1 is peeled off from the transparent conductive film 8. There is an effect that the possibility that the transparent conductive film 8 and the colored pixels 7 are deteriorated or damaged by the load applied from the photo spacer 1 is reduced.
＜第２の実施形態＞
図５（ａ）に、第２の実施形態で用いるフォトマスク３のパターンの平面図を示し、図５（ｂ）に、図５（ａ）のフォトマスクで近接露光した場合のシミュレーション結果の、フォトレジスト層２に照射する光強度分布の等高線を平面図で示す。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、フォトマスク３のパターンを、図５（ａ）のように、中心の開口部３ａと、その周囲に形成した環状開口部３ｄを形成したパターンにすることである。このパターンのフォトマスク３を用いて、フォトレジスト層２を近接露光することで、フォトスペーサ１を、中央部分１ａとその周囲の裾野部分１ｂを有する形に形成する。
<Second Embodiment>
FIG. 5A shows a plan view of the pattern of the photomask 3 used in the second embodiment, and FIG. 5B shows a simulation result when the proximity exposure is performed with the photomask of FIG. The contour lines of the light intensity distribution applied to the photoresist layer 2 are shown in plan view. The second embodiment is different from the first embodiment in that the pattern of the photomask 3 is formed with a central opening 3a and an annular opening 3d formed around it as shown in FIG. It is to make the pattern. By using the photomask 3 having this pattern and exposing the photoresist layer 2 in proximity, the photospacer 1 is formed in a shape having a central portion 1a and a peripheral skirt portion 1b.
本実施形態のフォトマスク３のパターンの開口部３ａと環状開口部３ｄの形状は円形に形成しても良いが、図５のようにそれらを矩形に形成する場合を説明する。環状開口部３ｄの中心位置と開口部３ａの中心位置を合わせ、また、開口部３ａの端辺に平行にスリット状の環状開口部３ｄを配置する。開口部３ａの幅Ｗａを５．０μｍ〜１６．０μｍ、スリット状の環状開口部３ｄの径（一辺の長さ）Ｗｄを開口部３ａの幅Ｗａの略２倍に形成する。また、環状開口部３ｄのスリットの幅は０．５μｍから２μｍに形成することが望ましい。 The shape of the opening 3a and the annular opening 3d in the pattern of the photomask 3 of the present embodiment may be formed in a circle, but the case where they are formed in a rectangle as shown in FIG. 5 will be described. The center position of the annular opening 3d is aligned with the center position of the opening 3a, and the slit-shaped annular opening 3d is arranged in parallel to the end side of the opening 3a. The width Wa of the opening 3a is 5.0 μm to 16.0 μm, and the diameter (length of one side) Wd of the slit-shaped annular opening 3d is approximately twice the width Wa of the opening 3a. The width of the slit of the annular opening 3d is preferably 0.5 μm to 2 μm.
本発明者は、開口部３ａと環状開口部３ｄを形成したフォトマスク３を介して露光光Ｌを照射されたフォトレジスト層２の各位置に照射される光強度をシミュレーションで計算した。図５（ｂ）に、その結果の光強度の等高線を示す。図５（ｂ）のように、開口部３ａの下のフォトレジスト層２に照射される光強度は、開口部３ａの直下の部分で一番強い。また、フォトマスク３の開口部３ａ端での光の回折効果により、開口部３ａの外側の遮光部分の下方に光が回り込むため、開口部３ａの近くでは開口部３ａの光強度に近い光強度で光が照射される。そのため、開口部３ａ下方のフォトレジスト層２を現像して得るフォトスペーサ１の形状は、開口部３ａの直下の真中に開口部３ａの幅Ｗａ程度の幅Ｗ１ａの上底を有し、透明基板５側の下底はそれより大きく、台形状の中央部分１ａが形成される。 The inventor calculated the light intensity irradiated to each position of the photoresist layer 2 irradiated with the exposure light L through the photomask 3 in which the opening 3a and the annular opening 3d are formed, by simulation. FIG. 5B shows the contour lines of the resulting light intensity. As shown in FIG. 5B, the light intensity applied to the photoresist layer 2 below the opening 3a is the strongest in the portion immediately below the opening 3a. In addition, since the light diffracts at the end of the opening 3a of the photomask 3 and light wraps around the light shielding portion outside the opening 3a, the light intensity near the opening 3a is close to the light intensity of the opening 3a. Is irradiated with light. Therefore, the shape of the photo spacer 1 obtained by developing the photoresist layer 2 below the opening 3a has an upper bottom in the middle of the opening 3a and a width W1a that is about the width Wa of the opening 3a. The lower bottom of the 5 side is larger than that, and a trapezoidal central portion 1a is formed.
一方、環状開口部３ｄの下のフォトレジスト層２に照射される光強度は、図５（ｂ）のように、開口部３ａの端から回折した光と環状開口部３ｄから回折して広がった光が重なって、広い範囲に広がって弱まった露光光がフォトレジスト層２に照射される。そのため、フォトレジスト層２を現像して得るフォトスペーサ１は、中央部分１ａの高さの８割以下の高さの裾野部分１ｂが形成される。従って、第１の実施形態と同様に、高さＨａの中央部分１ａと、その周囲の、高さＨａの８割以下の高さＨｂの裾野部分１ｂを持つフォトスペーサ１を形成でき、第１の実施形態と同様な効果が得られる。一方、本実施形態ではフォトマスク３にハーフトーン部分３ｂを形成しないため、フォトマスク３の製造コストを低減できる効果がある。 On the other hand, the light intensity applied to the photoresist layer 2 under the annular opening 3d spreads as diffracted from the end of the opening 3a and from the annular opening 3d as shown in FIG. 5B. The photoresist layer 2 is irradiated with exposure light that overlaps and spreads over a wide area and is weakened. Therefore, the photo spacer 1 obtained by developing the photoresist layer 2 is formed with a skirt portion 1b having a height of 80% or less of the height of the central portion 1a. Accordingly, similarly to the first embodiment, the photo spacer 1 having the central portion 1a having the height Ha and the skirt portion 1b having the height Hb of 80% or less of the height Ha around the center portion 1a can be formed. The same effect as in the embodiment can be obtained. On the other hand, in this embodiment, since the halftone portion 3b is not formed on the photomask 3, there is an effect that the manufacturing cost of the photomask 3 can be reduced.
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、第１の実施形態と同様にハーフトーン部分３ｂを形成したフォトマスク３を用いる。
（突出樹脂層の形成）
本実施形態が第１の実施形態および第２の実施形態と異なる点は、図６のように、ブラックマトリックス６上に他の着色画素層７の高さより高い突出樹脂層１０を重ねて段差を付けた点である。この突出樹脂層１０は、ブラックマトリックス層の上に通常の着色画素層７を形成した上に更に第２の着色画素層を突出樹脂層１０として積層することで、通常の着色画素層７の高さより高い突出樹脂層１０を形成することができる。あるいは、通常の着色画素層７を形成した後に、通常の着色画素層７よりも厚い突出樹脂層１０を、例えばインクジェット方により、ブラックマトリックス６上に加えることで他の着色画素層７の高さより高い突出樹脂層１０を設置することができる。
<Third Embodiment>
The third embodiment uses a photomask 3 in which a halftone portion 3b is formed as in the first embodiment.
(Formation of protruding resin layer)
This embodiment is different from the first embodiment and the second embodiment in that the protruding resin layer 10 higher than the height of the other colored pixel layer 7 is overlapped on the black matrix 6 as shown in FIG. It is a point. The protruding resin layer 10 is formed by forming a normal colored pixel layer 7 on a black matrix layer and further laminating a second colored pixel layer as the protruding resin layer 10, thereby increasing the height of the normal colored pixel layer 7. A protruding resin layer 10 higher than this can be formed. Alternatively, after the normal colored pixel layer 7 is formed, a protruding resin layer 10 thicker than the normal colored pixel layer 7 is added on the black matrix 6 by, for example, an ink jet method, so that the height of the other colored pixel layers 7 is increased. A high protruding resin layer 10 can be installed.
（透明導電膜の形成）
次に、着色画素層７および突出樹脂層１０の上に透明導電膜８を形成する。
（フォトスペーサの形成）
次に、着色画素層７、突出樹脂層１０および透明導電膜８の上に、フォトレジスト層２を形成する。突出樹脂層１０が着色画素層７の高さより高い段差があるため、形成したフォトレジスト層２にうねりが発生する。突出樹脂層１０の上のフォトレジスト層２をフォトスペーサ１の中央部分１ａに形成し、突出樹脂層１０の周囲の部分のフォトレジスト層２を裾野部分１ｂに形成する。これにより、フォトスペーサ１の中央部分１ａと裾野部分１ｂの高さの差が拡大される。そのため、裾野部分１ｂを形成するフォトマスク３のハーフトーン部分３ｂの光透過率を２０％より高くしても裾野部分１ｂの高さＨｂを中央部分１ａの高さＨａの８割以下にしたフォトスペーサ１を形成できる。そのため、フォトマスク３の製造コストを低減できる効果がある。
(Formation of transparent conductive film)
Next, a transparent conductive film 8 is formed on the colored pixel layer 7 and the protruding resin layer 10.
(Formation of photo spacer)
Next, a photoresist layer 2 is formed on the colored pixel layer 7, the protruding resin layer 10 and the transparent conductive film 8. Since the protruding resin layer 10 has a level difference higher than the height of the colored pixel layer 7, waviness occurs in the formed photoresist layer 2. The photoresist layer 2 on the protruding resin layer 10 is formed on the central portion 1a of the photo spacer 1, and the photoresist layer 2 around the protruding resin layer 10 is formed on the skirt portion 1b. Thereby, the difference in height between the central portion 1a and the bottom portion 1b of the photo spacer 1 is enlarged. Therefore, even if the light transmittance of the halftone portion 3b of the photomask 3 forming the skirt portion 1b is higher than 20%, the height Hb of the skirt portion 1b is 80% or less of the height Ha of the center portion 1a. The spacer 1 can be formed. As a result, the manufacturing cost of the photomask 3 can be reduced.
（変形例１）
なお、本実施形態の変形例１として、第２の実施形態と同様に、フォトマスク３としてハーフトーン部分３ｂを形成しないフォトマスク３を用い、そのパターンとして、中心の開口部３ａと、その周囲に形成した環状開口部３ｄを形成したフォトマスク３を用いて、フォトスペーサ１を形成することができる。この変形例１では、環状開口部３ｄを通る光量を第２の実施形態より多くしても裾野部分１ｂの高さＨｂを中央部分１ａの高さＨａの８割以下にしたフォトスペーサ１を形成できるので、環状開口部３ｄのスリットの幅を第２の実施形態のフォトマスク３より広くできるので形成するパターンの精度を緩くできる効果がある。そのため、フォトマスク３の製造コストを第２の実施形態で低減するよりも更に低減できる効果がある。
(Modification 1)
As a first modification of the present embodiment, as in the second embodiment, the photomask 3 that does not form the halftone portion 3b is used as the photomask 3, and the central opening 3a and the periphery thereof are used as the pattern. The photospacer 1 can be formed using the photomask 3 in which the annular opening 3d formed in the step 1 is formed. In the first modification, even if the amount of light passing through the annular opening 3d is larger than that in the second embodiment, the photo spacer 1 is formed in which the height Hb of the base portion 1b is 80% or less of the height Ha of the central portion 1a. Since the width of the slit of the annular opening 3d can be made wider than that of the photomask 3 of the second embodiment, there is an effect that the accuracy of the pattern to be formed can be relaxed. Therefore, there is an effect that the manufacturing cost of the photomask 3 can be further reduced than that in the second embodiment.
１・・・フォトスペーサ
１ａ・・・中央部分
１ｂ・・・裾野部分
２・・・フォトレジスト層
３・・・フォトマスク
３ａ・・・開口部
３ｂ・・・ハーフトーン部分
３ｃ・・・遮光部
３ｄ・・・環状開口部
４・・・カラーフィルタ
５・・・透明基板
６・・・ブラックマトリックス
６Ａ・・・マトリックス部
６Ｂ・・・額縁部
７・・・着色画素
８・・・透明導電膜
９・・・膜面
１０・・・突出樹脂層
Ｇ・・・近接露光のギャップ
Ｈａ・・・フォトスペーサの中央部分１ａの高さ
Ｈｂ・・・フォトスペーサの裾野部分１ｂの高さ
Ｌ・・・露光光
Ｗａ・・・フォトマスクの開口部３ａの幅
Ｗｂ・・・フォトマスクのハーフトーン部分３ｂの幅
Ｗ１ａ・・・フォトスペーサの中央部分１ａの上底の幅
Ｗ１ｂ・・・フォトスペーサの裾野部分１ｂの上底の幅
Ｗ１ｃ・・・フォトスペーサの裾野部分１ｂの下底の幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photo spacer 1a ... Center part 1b ... Bottom part 2 ... Photoresist layer 3 ... Photomask 3a ... Opening part 3b ... Halftone part 3c ... Light-shielding part 3d ... annular opening 4 ... color filter 5 ... transparent substrate 6 ... black matrix 6A ... matrix part 6B ... frame part 7 ... colored pixel 8 ... transparent conductive film 9 ... Film surface 10 ... Projecting resin layer G ... Proximity exposure gap Ha ... Photo spacer central portion 1a height Hb ... Photo spacer skirt portion 1b height L ... Exposure light Wa: Photomask opening 3a width Wb: Photomask halftone portion 3b width W1a: Photospacer central portion 1a upper bottom width W1b: Photospacer Width of upper base of skirt part 1b 1c ··· width of the lower bottom of the photo spacer of the foot part 1b
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