表示装置の製造方法
【課題】カラーフィルタの一部を重ね合わせて形成する場合であっても、別途平坦化膜を形成せずにカラーフィルタの表面を平坦化する。
【解決手段】
互いに隣接して形成される第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタと第３のカラーフィルタとを有し、第１のカラーフィルタの端部の上層に、第２のカラーフィルタの一方の端部を重ね合わせてパターニングし、第２のカラーフィルタの他方の端部の上層に、第３のカラーフィルタの端部を重ね合わせてパターニングする液晶表示装置の製造方法であって、第２のカラーフィルタをパターニングする際の露光工程は、前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記他方の端部に相当する領域の露光量とが異なることを特徴とする表示装置の製造方法。
【解決手段】
互いに隣接して形成される第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタと第３のカラーフィルタとを有し、第１のカラーフィルタの端部の上層に、第２のカラーフィルタの一方の端部を重ね合わせてパターニングし、第２のカラーフィルタの他方の端部の上層に、第３のカラーフィルタの端部を重ね合わせてパターニングする液晶表示装置の製造方法であって、第２のカラーフィルタをパターニングする際の露光工程は、前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記他方の端部に相当する領域の露光量とが異なることを特徴とする表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の製造方法に係わり、特に、隣接するカラーフィルタの一部を重ね合わせて形成する表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、薄膜トランジスタが形成される第１基板と、カラーフィルタと称される着色層が形成される第２基板とを備えており、液晶層を介して対向配置される第１基板と第２基板とを封止材（シール材）で接合することにより液晶表示パネルが形成されている。
【０００３】
また、特許文献１に示すように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）画素に対応してストライプ状に各色のカラーフィルタを形成すると共に、画素の境界部分においては隣接するカラーフィルタを重ね合わせて形成する構成が知られている。特許文献１に示す構成では、カラーフィルタの重ね合わせ部が、遮光膜（遮光層）の役割を果たすので、画素の境界部分に、通常ブラックマトリクスと呼ばれる遮光膜（遮光層）を形成しないで済むという効果が得られる。しかしながら、このような構成では、カラーフィルタの重ね合わせ部に凹凸が生じ、この凹凸に起因するラビング不良によりコントラスト低下等の不具合が発生する。よって、凹凸を低減させるために、カラーフィルタを被うように例えば有機絶縁膜からなる平坦化膜を形成する必要がある。
【０００４】
また、特許文献２に示すように、対向する一対の基板の内、一方の基板に薄膜トランジスタとカラーフィルタを形成するＣＯＡ（Color Filter on Array）と呼ばれる構成が知られている。特許文献２に示すようなＣＯＡの構成でも、隣接するカラーフィルタの一部を重ね合わせて形成している。よって、カラーフィルタの重ね合わせ部に凹凸が生じるため、カラーフィルタを被うように平坦化膜を形成する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２９０１４号公報
【特許文献２】特開２００３−５０３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カラーフィルタの重ね合わせ部に生ずる凹凸を低減するために平坦化膜を形成することで、工程数が増加するという問題が生ずる。また、ＣＯＡの構成においては、カラーフィルタの下層に形成される薄膜トランジスタと、カラーフィルタ及び平坦化膜の上層に形成される画素電極とを導通させるために、平坦化膜にコンタクトホールを形成することが必要になり、更に工程数が増加してしまう。
【０００７】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、隣接するカラーフィルタの一部を重ね合わせて形成する場合であっても、別途平坦化膜を形成せずにカラーフィルタ重ね合わせ部の凹凸を低減し、カラーフィルタの表面を平坦化することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）前記課題を解決すべく、対向配置される一対の基板の内の一方の基板に、互いに隣接して形成される第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタと第３のカラーフィルタとを有する表示装置の製造方法であって、前記第１のカラーフィルタをパターニングする第１パターニング工程と、前記第１のカラーフィルタの一方の端部の上層に、前記第２のカラーフィルタの一方の端部を重ね合わせて、前記第２のカラーフィルタをパターニングする第２パターニング工程と、前記第２のカラーフィルタの前記一方の端部とは異なる他方の端部の上層に、前記第３のカラーフィルタの一方の端部を重ね合わせて、前記第３のカラーフィルタをパターニングする第３パターニング工程とを有し、前記第２パターニング工程は、第２のカラーレジスト膜を塗布した後に、前記第２のカラーレジスト膜を露光する第２の露光工程と、前記第２のカラーレジスト膜を現像する工程とを有し、前記露光工程は、前記第２のカラーフィルタの前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記第２のカラーフィルタの前記他方の端部に相当する領域の露光量とが異なることを特徴とする。
【０００９】
（２）上記（１）において、前記第３パターニング工程は、前記第３のカラーフィルタの前記一方の端部とは異なる他方の端部は、前記第１のカラーフィルタの前記一方の端部とは異なる他方の端部の上層に、重ね合わせて形成する工程を含み、前記第１パターニング工程は、第１のカラーレジスト膜を塗布した後に、前記第１のカラーレジスト膜を露光する第１の露光工程を有し、前記第３パターニング工程は、第３のカラーレジスト膜を塗布した後に、前記第３のカラーレジスト膜を露光する第３の露光工程を有し、前記第１の露光工程は、前記第１のカラーフィルタの前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記第１のカラーフィルタの前記他方の端部に相当する領域の露光量とが同じであり、前記第３の露光工程は、前記第３のカラーフィルタの前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記第３のカラーフィルタの前記他方の端部に相当する領域の露光量とが同じであることを特徴とする。
【００１０】
（３）上記（１）または（２）において、前記第２の露光工程は、フォトマスクを介して前記第２のカラーレジスト膜を露光し、前記フォトマスクは、前記第２のカラーフィルタの前記一方の端部及び前記他方の端部に相当する領域の光透過量が、前記一方の端部及び前記他方の端部以外の領域の光透過量よりも少ないハーフトーンマスクであり、前記一方の端部に相当する領域の光透過量と前記他方の端部に相当する領域の光透過量とが異なることを特徴とする。
【００１１】
（４）上記（１）から（３）において、前記一方の基板には、画素電極と薄膜トランジスタを有する複数の画素が形成され、前記第１のカラーフィルタと前記第２のカラーフィルタと前記第３のカラーフィルタとは、前記薄膜トランジスタの上層に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
（５）上記（４）において、前記画素電極は、前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタの上層に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
（６）上記（４）または（５）において、前記一方の基板には、映像信号を前記薄膜トランジスタを介して前記画素電極に供給する複数のドレイン線が形成され、前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタのいずれか２つが重ね合わされている領域は、前記ドレイン線と重畳していることを特徴とする。
【００１４】
（７）上記（１）から（６）において、前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタは、互いに異なる色をからなり、前記互いに異なる色は、赤色、緑色、及び青色であることを特徴とする。
【００１５】
（８）上記（１）から（７）において、前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタのいずれか２つが重ね合わされている領域は、重ね合わされている領域の略円弧状の曲面を有し、前記曲面の曲率半径は１．０μｍ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、隣接するカラーフィルタの一部を重ね合わせて形成する場合であっても、別途平坦化膜を形成せずにカラーフィルタ重ね合わせ部の凹凸を低減し、カラーフィルタの表面を平坦化することができる。
【００１７】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態１の液晶表示装置における画素の概略構成を説明するための上面図である。
【図３】図２に示すＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図４】本発明の実施形態１の液晶表示装置におけるカラーフィルタの概略構成を説明するための平面図である。
【図５】図４に示すＣ−Ｃ’線での断面図である。
【図６】各色のカラーフィルタの端部を同じテーパー角で形成した場合の断面図である。
【図７】本発明の実施形態１の液晶表示装置におけるカラーフィルタの形成方法を説明するための断面図である。
【図８】本発明の実施形態１の液晶表示装置におけるカラーフィルタの形成方法を説明するための断面図である。
【図９】本発明の実施形態１の液晶表示装置におけるカラーフィルタの形成方法を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の実施形態２の液晶表示装置におけるカラーフィルタの概略構成を説明するための図である。
【図１１】カラーフィルタの重畳領域における曲率半径ｒ１とドメイン強度との計測結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。
【００２０】
〈実施形態１〉
〈全体構成〉
図１は本発明の実施形態１の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図１に基づいて、実施形態１の液晶表示装置の全体構成を説明する。ただし、図１に示すＸ，ＹはそれぞれＸ軸、Ｙ軸を示す。また、以下の説明では、第１基板ＳＵＢ１の主面と平行な成分を有する電界を印加するＩＰＳ方式の液晶表示装置に本願発明を適用した場合について説明するが、他のＴＮ方式やＶＡ方式等の液晶表示装置にも適用可能である。さらには、以下の説明では、同一色の着色層（カラーフィルタ）がドレイン線に沿ってＹ方向に延在し、Ｘ方向に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のカラーフィルタが順番に並設される場合について説明するが、着色層の配置は他の方式であってもよい。
【００２１】
図１に示すように、実施形態１の液晶表示装置は、画素電極（第２電極）ＰＸ及び薄膜トランジスタＴＦＴ並びに図示しないカラーフィルタ等が形成されるＣＯＡ(Color Filter on Array)構造の第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向して配置される第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とで挟持される図示しない液晶層とで構成される液晶表示パネルＰＮＬを有する。該液晶表示パネルＰＮＬと該液晶表示パネルＰＮＬの光源となる図示しないバックライトユニット（バックライト装置）とを組み合わせることにより、液晶表示装置が構成されている。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との固定及び液晶の封止は、第２基板の周辺部に環状に塗布されたシール材ＳＬで固定され、液晶も封止される構成となっている。また、第２基板ＳＵＢ２は、第１基板ＳＵＢ１よりも小さな面積となっており、第１基板ＳＵＢ１の図中下側の辺部を露出させるようになっている。この第１基板ＳＵＢ１の辺部には、半導体チップで構成される駆動回路ＤＲが搭載されている。この駆動回路ＤＲは、表示領域ＡＲに配置される各画素を駆動する。なお、以下の説明では、液晶表示パネルＰＮＬの説明においても、液晶表示装置と記すことがある。
【００２２】
また、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２としては、例えば周知のガラス基板が基材として用いられるのが一般的であるが、ガラス基板に限定されることはなく、石英ガラスやプラスチック（樹脂）のような他の絶縁性基板であってもよい。
【００２３】
また、実施形態１の液晶表示装置では、液晶が封入された領域の内で表示画素（以下、画素と略記する）の形成される領域が表示領域ＡＲとなる。従って、液晶が封入されている領域内であっても、画素が形成されておらず表示に係わらない領域は表示領域ＡＲとはならない。
【００２４】
実施形態１の液晶表示装置では第１基板ＳＵＢ１の液晶側の面であって表示領域ＡＲ内には、図１中Ｘ方向に延在しＹ方向に並設され、駆動回路ＤＲからの走査信号が供給される走査信号線（ゲート線）ＧＬが形成されている。また、図１中Ｙ方向に延在しＸ方向に並設され、駆動回路からの映像信号（階調信号）が供給される映像信号線（ドレイン線）ＤＬが形成されている。隣接する２本のドレイン線ＤＬと隣接する２本のゲート線ＧＬとで囲まれる領域が画素を構成し、複数の画素が、ドレイン線ＤＬ及びゲート線ＧＬに沿って、表示領域ＡＲ内においてマトリックス状に配置されている。このとき、実施形態１の液晶表示装置では、後に詳述するように、ドレイン線ＤＬの上層に隣接するカラーフィルタを重ね合わせて形成し、重ね合せ部が遮光領域として機能させている。
【００２５】
各画素は、例えば図１中丸印Ａの等価回路図Ａ’に示すように、ゲート線ＧＬからの走査信号によってオン／オフ駆動される薄膜トランジスタＴＦＴと、このオンされた薄膜トランジスタＴＦＴを介してドレイン線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸと、Ｘ方向の左右（第１基板ＳＵＢ１の端部）の一端から、又は両側からコモン線ＣＬを介して、映像信号の電位に対して基準となる電位を有する共通信号が供給される共通電極ＣＴとを備えている。尚、実施形態１の薄膜トランジスタＴＦＴは、そのバイアスの印加によってドレイン電極とソース電極が入れ替わるように駆動するが、本明細書中においては、便宜上、ドレイン線ＤＬと接続される側をドレイン電極ＤＴ、画素電極ＰＸと接続される側をソース電極ＳＴと記す。また、実施形態１では、後に詳述するように、薄膜トランジスタＴＦＴの上層には、カラーフィルタ及び異なる２色のカラーフィルタを重ねて形成した遮光膜（遮光領域）が形成されており、このカラーフィルタの上層に画素電極ＰＸ及び共通電極ＣＴが形成されている。
【００２６】
画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの間には、第１基板ＳＵＢ１の主面に平行な成分を有する電界が生じ、この電界によって液晶の分子を駆動させるようになっている。このような液晶表示装置は、いわゆる広視野角表示ができるものとして知られ、液晶への電界の印加の特異性から、ＩＰＳ方式あるいは横電界方式と称される。また、このような構成の液晶表示装置において、液晶に電界が印加されていない場合に光透過率を最小（黒表示）とし、電界を印加することにより光透過率を向上させていくノーマリブラック表示形態で表示を行うようになっている。
【００２７】
各ドレイン線ＤＬ及び各ゲート線ＧＬはその端部においてシール材ＳＬを越えてそれぞれ延在され、外部システムからフレキシブルプリント基板ＦＰＣを介して入力される入力信号に基づいて、映像信号や走査信号等の駆動信号を生成する駆動回路ＤＲに接続される。ただし、実施形態１の液晶表示装置では、駆動回路ＤＲを半導体チップで形成し第１基板ＳＵＢ１に搭載する構成としているが、映像信号を出力する映像信号駆動回路と走査信号を出力する走査信号駆動回路との何れか一方又はその両方の駆動回路をフレキシブルプリント基板ＦＰＣにテープキャリア方式やＣＯＦ（Chip On Film）方式で搭載し、第１基板ＳＵＢ１に接続させる構成であってもよい。
【００２８】
なお、実施形態１の液晶表示装置では、画素毎に独立して形成される共通電極ＣＴにコモン線ＣＬを介して共通信号を入力する構成としたが、これに限定されることはなく、少なくとも表示領域ＡＲの全面に共通電極ＣＴを形成する構成であってもよい。
【００２９】
〈画素構成〉
図２は本発明の実施形態１の液晶表示装置における画素の概略構成を説明するための上面図であり、図３は図２に示すＢ−Ｂ’線での断面図である。以下、図２及び図３に基づいて、実施形態１の液晶表示装置における画素構成を説明する。また、カラーフィルタを除く薄膜は公知のフォトリソグラフィ技術により形成可能であるので、形成方法の詳細な説明は省略する。
【００３０】
図２に示すように、第１基板ＳＵＢ１の液晶側の面（表面、上面）には、ゲート線ＧＬ及びドレイン線ＤＬがそれぞれ所定の距離を有して並設されている。
【００３１】
隣接する２本のドレイン線ＤＬと隣接する２本のゲート線ＧＬとで囲まれる領域の画素には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの色のカラーフィルタＣＦが形成されている。特に、実施形態１の液晶表示装置では、各カラーフィルタＣＦはドレイン線ＤＬの延在方向であるＹ方向に沿って、ストライプ状に形成される構成となっている。例えば、図中中央の画素を含むＹ方向に隣接する画素には、緑色（Ｇ）のカラーフィルタＣＦ（Ｇ）が形成されている。一方、Ｘ方向には、ストライプ状に形成される各カラーフィルタＣＦ（赤色（Ｒ）のカラーフィルタＣＦ（Ｒ）、緑色（Ｇ）のカラーフィルタＣＦ（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタＣＦ（Ｂ））が隣接して形成されている。また、実施形態１の液晶表示装置においては、後に詳述するように、隣接配置されるカラーフィルタＣＦの端部（隣接側の端部）がテーパー状に形成されると共に重ねて配置され、この重なり部分がドレイン線ＤＬに重畳する構成となっている。
【００３２】
また、このゲート線ＧＬとドレイン線ＤＬとの間の領域には、たとえばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材料からなり、共通電極となる図示しない透明導電膜が形成されている。該透明導電膜は、例えば、コモン線側の辺部において該コモン線に重畳されて形成され、コンタクトホールを介してコモン線と電気的に接続されて形成されている。なお、透明導電膜としてＩＴＯを用いた場合について説明するが、ＩＴＯに限定されることはなく、公知のＺｎＯ系透明導電膜を用いてもよい。
【００３３】
また、 ゲート線ＧＬとドレイン線ＤＬの間の領域には、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる矩形状の透明導電膜が形成されており、画素電極ＰＸとして機能する構成となっている。この画素電極ＰＸの一端は、コンタクトホールＣＨ３を介して、画素の辺部に形成される薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＴに接続される構成となっている。
【００３４】
そして、図３に示すように、ゲート線ＧＬに沿った領域では、その断面構造は第１基板ＳＵＢ１の表面に、第１基板ＳＵＢ１から薄膜トランジスタＴＦＴへのＮａ（ナトリウム）やＫ（カリウム）などのイオンの混入をブロックするために、絶縁膜である下地膜ＵＣが形成されている。下地膜ＵＣとしては、例えば第１基板ＳＵＢ１側から順に窒化シリコン（ＳｉＮ）などからなる層と、酸化シリコン（ＳｉＯ）などからなる層を積層した構造の薄膜を用いるが、これに限定されるものではない。
【００３５】
この下地膜ＵＣの上層には、例えばアモルファスシリコンからなる半導体層ＦＧが形成されている。この半導体層ＦＧは薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層となるものであり、ポリシリコンや微結晶シリコン等であってもよい。
【００３６】
半導体層ＦＧの上層には、当該半導体層ＦＧを被うようにして、酸化シリコン（ＳｉＯ）系の薄膜であるゲート絶縁膜ＧＩが形成されている。このゲート絶縁膜ＧＩは、薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域において該薄膜トランジスタＴＦＴのゲート絶縁膜として機能するもので、それに応じて膜厚等が設定されるようになっている。また、ゲート絶縁膜ＧＩの上層には、ゲート線ＧＬが形成され、半導体層ＦＧと重畳する個所においてゲート線ＧＬがゲート電極を兼ねる構成となっており、このゲート線ＧＬの上層には層間絶縁膜ＩＮ１が形成される構成となっている。なお、層間絶縁膜ＩＮ１としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ）が好適である。
【００３７】
また、層間絶縁膜ＩＮ１の上層には、図２中のＹ方向に伸延するドレイン線ＤＬが形成されている。該ドレイン線ＤＬの一部は、ゲート絶縁膜ＧＩ及び層間絶縁膜ＩＮ１に形成されたコンタクトホールＣＨ２を介して半導体層ＦＧと接続される個所において、当該ドレイン線ＤＬがドレイン電極を兼ねている。また、ドレイン線ＤＬと共に半導体層ＦＧの他端側に形成されるソース電極ＳＴが、ゲート絶縁膜ＧＩ及び層間絶縁膜ＩＮ１に形成されたコンタクトホールＣＨ１を介して、半導体層ＦＧと接続される構成となっている。なお、ゲート線ＧＬとドレイン線ＤＬとが交差する領域においては、前述の層間絶縁膜ＩＮ１がゲート線ＧＬとドレイン線ＤＬとの間に配置される構成になっており、ゲート線ＧＬとドレイン線ＤＬとが短絡することを防いでいる。
【００３８】
ドレイン線ＤＬ及びソース電極ＳＴの上層すなわち薄膜トランジスタＴＦＴの上層には、当該薄膜トランジスタＴＦＴを被う無機化合物からなる保護膜として層間絶縁膜ＩＮ２が形成される構成となっている。この層間絶縁膜ＩＮ２は有機絶縁物であるカラーフィルタＣＦの顔料に含まれる金属成分などから薄膜トランジスタＴＦＴを保護する役割を持っており、例えば無機質材料である窒化シリコン（ＳｉＮ）膜等からなり、薄膜トランジスタＴＦＴの上層の全面に当該層間絶縁膜ＩＮ２が形成されている。
【００３９】
層間絶縁膜ＩＮ２の上層には、有機絶縁物からなる着色膜（カラーフィルタＣＦ）である、実施形態１のカラーフィルタＣＦが形成される構成となっている。実施形態１では、後に詳述するように、赤色（Ｒ）のカラーフィルタＣＦ（Ｒ）、緑色（Ｇ）のカラーフィルタＣＦ（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の順番に層間絶縁膜ＩＮ２の上層に形成される。尚、各色のカラーフィルタＣＦを形成する順番は、上記順番に限定されるものではない。このときのカラーフィルタＣＦの形成では、ドレイン線ＤＬと重畳され、隣接するカラーフィルタＣＦが重なる領域を遮光領域（遮光膜）として利用する構成となっている。即ち、隣接するカラーフィルタＣＦを当該ドレイン線ＤＬの上方で重ね合わせる構成となっている。
【００４０】
本願発明の色重ねの構成では、図３に示すように、ドレイン線ＤＬに重畳する領域において、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の端部がテーパー状にドレイン線ＤＬと重畳する領域まで形成されている。また、この重畳領域内においては、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）のテーパー状の端部に、逆テーパー状にカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部が重なるようにして、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）が形成されている。このとき、本願発明では、後に詳述するように、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の上面（液晶側面）が平坦な構成となっている。カラーフィルタＣＦ（Ｇ）とカラーフィルタＣＦ（Ｂ）とが隣接する領域、及びカラーフィルタＣＦ（Ｂ）とカラーフィルタＣＦ（Ｒ）とが隣接する領域においても、同様に、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）及びカラーフィルタＣＦ（Ｒ）のテーパー状の端部に、逆テーパー状にカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部が重なる構成となっている。
【００４１】
ＲＧＢの各色のカラーフィルタＣＦの上層には、共通電極ＣＴとなるＩＴＯからなる透明導電膜が形成されており、その上層に層間絶縁膜ＩＮ３が形成される構成となっている。層間絶縁膜ＩＮ３、カラーフィルタＣＦ、層間絶縁膜ＩＮ２にはソース電極ＳＴからの延在部に至るコンタクトホールＣＨ３が形成されており、層間絶縁膜ＩＮ３の上層に形成される画素電極ＰＸとなるＩＴＯからなる透明導電膜とソース電極ＳＴとが電気的に接続されている。
【００４２】
〈カラーフィルタ詳細構成〉
図４は本発明の実施形態１の液晶表示装置におけるカラーフィルタの概略構成を説明するための平面図であり、図５は図４に示すＣ−Ｃ’線での断面図である。ただし、図５では、説明を簡単にするために、第１基板ＳＵＢ１の上面に形成される薄膜トランジスタＴＦＴやゲート線等の各信号線を含む薄膜層は、薄膜トランジスタ層ＴＬとして略記する。
【００４３】
以下、図４及び図５に基づいて、実施形態１のカラーフィルタの詳細構成を説明する。ただし、以下の説明では、第１層目にカラーフィルタＣＦ（Ｒ）、第２層目にカラーフィルタＣＦ（Ｇ）、第３層目にカラーフィルタＣＦ（Ｂ）を形成する場合について説明するが、ＲＧＢ各色のカラーフィルタＣＦの形成順はこれに限定されることはない。また、実施形態１のカラーフィルタＣＦは、感光性の着色材料（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の各色用のネガ型レジスト材料（ネガ型カラーレジスト））を形成面上にスピン塗布法やスリット塗布法等で塗布した後に、露光、現像処理をする、いわゆるカラーレジスト法で形成される。
【００４４】
また、第１層目にカラーフィルタＣＦ（Ｒ）は、図５に示すように、端部がテーパー状に形成されている。露光、現像処理（例えばフォトリソグラフィ）によって、カラーフィルタＣＦを所定の形状にパターニングする際、該所定の形状の端部への露光量を、該所定の形状の中央部への露光量よりも少なくすることで、端部をテーパー状に形成することができる。端部の露光量を中央部の露光量よりも少なくすることは、ハーフトーン露光の技術を用いることで実現できる。更に、テーパー状に形成された端部のテーパー角は、露光量を適宜調整することで、制御できえる。
【００４５】
図４に示すように、実施形態１のカラーフィルタＣＦは、まず、図４（１）に示すように、ストライプ状にカラーフィルタＣＦ（Ｒ）が形成される。このとき、実施形態１では、図５に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）のＸ方向の両側の端部は、テーパー状に形成されており、テーパー角は４０°である。このときの端部の形成条件（露光条件）を形成条件（露光条件）θ１とする。即ち、平坦な表面上にて、形成条件（露光条件）θ１でカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の端部にテーパー形状を単独で形成すると、テーパー角が４０°となる。
【００４６】
次に、図４（２）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）が、点線で示す重畳領域ＯＬＡ１でカラーフィルタＣＦ（Ｒ）と重ね合わされて形成される。このカラーフィルタＣＦ（Ｇ）は、図５に示すように、Ｘ方向の一端側であるカラーフィルタＣＦ（Ｒ）側の端部が、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）のテーパー状に形成された端部に重ね合わされている。即ち、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の一方の端部が逆テーパー状に形成されている。
【００４７】
このとき、通常は、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の上層にカラーフィルタＣＦ（Ｇ）が乗り上げて、重ね合せ部に凸部が形成される。本発明の発明者は、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）と重ね合わされるカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部の形成条件（露光条件）を調整することで、この凸部の形成を抑制できることを見出した。
【００４８】
カラーフィルタＣＦ（Ｒ）と重ね合わされるカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部の形成条件（露光条件）を形成条件（露光条件）θ２と表す。図５に示す実施形態１において、形成条件（露光条件）θ２は、平坦な表面上にて、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部にテーパー形状を単独で形成するとテーパー角が３０°となる形成条件（露光条件）である。尚、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）と重ね合わされるカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部の形成条件（露光条件）を、平坦な表面上にて、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部にテーパー形状を単独で形成するとテーパー角が４０°（即ち、下層のカラーフィルタＣＦ（Ｒ）のテーパー角と同じ）になる形成条件（露光条件）で形成した場合は、重ね合せ部に凸部が形成されてしまう。
【００４９】
また、図５に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の他端側の端部の形成条件（露光条件）を形成条件（露光条件）θ３と表すが、詳細は後述する。
【００５０】
次に、図４（３）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）が、点線で示す重畳領域ＯＬＡ２でカラーフィルタＣＦ（Ｇ）と重ね合わされて形成される。このカラーフィルタＣＦ（Ｂ）は、Ｘ方向の一方の端部がカラーフィルタＣＦ（Ｇ）のテーパー状に形成された端部に重ね合わされており、他方の端部がカラーフィルタＣＦ（Ｒ）のテーパー状に形成された端部に重ね合わされている。即ち、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部の各々が逆テーパー状に形成されている。
【００５１】
このとき、通常は、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の上層にカラーフィルタＣＦ（Ｂ）が乗り上げて、重ね合せ部に凸部が形成されるが、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーフィルタＣＦ（Ｇ）との重ね合わせ部において説明したとおり、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部の形成条件（露光条件）を調整することで、この凸部の形成を抑制できる。
【００５２】
カラーフィルタＣＦ（Ｒ）と重ね合わされるカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部の形成条件（露光条件）を形成条件（露光条件）θ４と表す。図５に示す実施形態１において、形成条件（露光条件）θ４は、平坦な表面上にて、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部にテーパー形状を単独で形成するとテーパー角が３０°となる形成条件（露光条件）である。
【００５３】
次にカラーフィルタＣＦ（Ｇ）とカラーフィルタＣＦ（Ｂ）との重ね合せ部について、実施形態１を示す図５と図５の比較例を示す図６を用いて説明する。カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の上層に重ね合わされる側のカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部を形成条件（露光条件）θ２で形成することは、上述した。また、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の上層に重ね合わされる側のカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部を形成条件（露光条件）θ４で形成することも、上述した。尚、従来のハーフトーン露光技術においては、パターニングする膜の対称性（両端を同じ形状にする）を考慮し、ハーフトーン露光が行われる両端の露光量は同じになる。
【００５４】
比較例の図６においては、従来のハーフトーン露光技術を用い、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）のカラーフィルタＣＦ（Ｂ）との重ね合わされる側の端部も、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）との重ね合わされる側の端部と同様に形成条件（露光条件）θ２で形成している。また、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）のカラーフィルタＣＦ（Ｇ）と重ね合わされる側の端部も、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）との重ね合わされる側の端部と同様に形成条件（露光条件）θ４で形成している。
【００５５】
このとき、本発明の発明者は図６の丸印Ｄに示すように、重ね合せ部に凹部が形成され、平坦化できないことを見出した。即ち、以下のことを見出した。カラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーフィルタＣＦ（Ｇ）との重ね合せ部のように、テーパー角が４０°の端部の上層に平坦な表面上にパターニングした時にテーパー角が３０°となる形成条件（露光条件）でカラーフィルタＣＦを重ね合わせると、重ね合せ部は平坦になる。これに対し、形成条件（露光条件）を逆にした、即ちカラーフィルタＣＦ（Ｇ）とのカラーフィルタＣＦ（Ｂ）との重ね合せ部のように、テーパー角が３０°の端部の上層に平坦な表面上にパターニングした時にテーパー角が４０°となる形成条件（露光条件）でカラーフィルタＣＦを重ね合わせると、重ね合せ部は凹部が形成されて平坦にはならない。
【００５６】
更に、本発明の発明者は、図５に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の両端の形成条件（露光条件）を異ならせることで、図６で説明した重ね合せ部に生ずる凹部を抑制できることを見出した。
【００５７】
図５に示す実施形態１においては、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）のカラーフィルタＣＦ（Ｂ）と重ね合わされる側の端部を、該端部の反対側端部の形成条件（露光条件）θ２とは異なる、テーパー角が４０°のテーパー状に形成される形成条件（露光条件）θ３で形成している。更に、該端部に重ね合わせて、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部を上述したとおり形成条件（露光条件）θ４で形成することで、重ね合せ部に生ずる凹部を抑制し、平坦化させることができた。
【００５８】
このように、実施形態１のカラーフィルタＣＦの形成では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の各カラーフィルタＣＦを形成する際に、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）においては、両端の端部を形成条件（露光条件）θ１で形成する。また、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）においては、両端の端部を形成条件（露光条件）θ４で形成する。一方、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）においては、上述の通り、一方の側の端部を形成条件（露光条件）θ２で形成し、他方の側の端部を形成条件（露光条件）θ３で形成する。このような構成とすることにより、実施形態１では、図５に示すように、各色のカラーフィルタＣＦの上面を平坦に形成することが可能となる。
【００５９】
尚、テーパー角の組み合わせは３０°と４０°に限定されることはなく、他の角度の組み合わせであってもよい。
【００６０】
〈カラーフィルタの製造方法〉
次に、図７〜図９に本発明の実施形態１の液晶表示装置におけるカラーフィルタの形成方法を説明するための断面図を示し、以下、図７〜図９に基づいて、カラーフィルタの形成方法を説明する。ただし、図７はカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の形成工程を示す断面図であり、図８はカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の形成工程を示す断面図であり、図９はカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の形成工程を示す断面図である。
【００６１】
まず、図７（ａ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の形成材料である感光性の赤色（Ｒ）用のネガ型カラーレジストを第１基板ＳＵＢ１の上層すなわち薄膜トランジスタ層ＴＬの上面に塗布し、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）を形成する。このカラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）の形成の後に、図７（ｂ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の形成位置に対応したフォトマスクＰＭ（Ｒ）を介して、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）に露光光ＥＸＬを照射する。この露光光ＥＸＬの照射により、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）をパターン露光してＵＶ硬化させ、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の形成位置に対応した領域を不溶化させる。このとき、実施形態１のカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の露光工程においては、図７（ｂ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の形成幅Ｘａｐに対応した開口領域ＡＰと、隣接する画素との遮光領域幅Ｘ１に対応したハーフトーン領域ＨＴ１を有するフォトマスクＰＭ（Ｒ）（スタックドレイヤーマスク、ハーフトーンマスクと称される）を使用する。このとき、ハーフトーン領域ＨＴ１は、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）がテーパー角４０°でテーパー状に形成される形成条件（露光条件）θ１を満たす露光量Ｅ１となるように、露光光ＥＸＬの透過量が設定されている。また、開口領域ＡＰでは、露光量Ｅｒの露光光ＥＸＬがそのままカラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）へ照射される。
【００６２】
前述する露光の後に、現像処理やベーク処理を適宜行い、露光されていない領域のカラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）を除去することにより、図７（ｃ）に示すように、平坦部分であるカラーフィルタ領域の幅が幅Ｘａｐとなり、その端部であるテーパー状の部分の幅が幅Ｘ１となるカラーフィルタＣＦ（Ｒ）がテーパー角４０°で形成されることとなる。
【００６３】
次に、図８（ａ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の形成材料である感光性の緑色（Ｇ）用のネガ型カラーレジストを第１基板ＳＵＢ１の液晶面側すなわち薄膜トランジスタ層ＴＬ及びカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の上面に塗布し、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）を形成する。図８（ａ）は模式的に、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）との重ね合せ部が平坦に示してあるが、実際にはカラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）の一部がカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の平坦面に乗り上げ、凸部が形成されている。
【００６４】
このカラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）の形成の後に、図８（ｂ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の形成位置に対応したフォトマスクＰＭ（Ｇ）を介して、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）に露光光ＥＸＬを照射する。この露光光ＥＸＬの照射により、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）をパターン露光してＵＶ硬化させ、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の形成位置に対応した領域を不溶化させる。
【００６５】
このとき、実施形態１のカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の露光工程においては、図８（ｂ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の形成幅Ｘａｐに対応した開口領域ＡＰと、隣接する画素との遮光領域幅Ｘ１に対応した２つのハーフトーン領域ＨＴ２，ＨＴ３を有するフォトマスクＰＭ（Ｇ）を使用する。このとき、一方のハーフトーン領域ＨＴ２は、単独で平板上にカラーフィルタＣＦ（Ｇ）を形成した場合にテーパー角が３０°となる上述した形成条件（露光条件）θ２に対応する露光量Ｅ２となるように、露光光ＥＸＬの透過量が設定されている。また、他方のハーフトーン領域ＨＴ３は、単独で平板上にカラーフィルタＣＦ（Ｇ）を形成した場合にテーパー角が４０°となる上述した形成条件（露光条件）θ３に対応する露光量Ｅ３となるように、露光光ＥＸＬの透過量が設定されている。さらには、開口領域ＡＰでは、露光量Ｅｇの露光光ＥＸＬがそのままカラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）に照射される。
【００６６】
前述する露光の後に、現像処理やベーク処理を適宜行い、露光されていない領域のカラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）を除去することにより、図８（ｃ）に示すように、平坦部分であるカラーフィルタ領域の幅が幅Ｘａｐとなり、その端部であるテーパー状の部分の幅が幅Ｘ１となるカラーフィルタＣＦ（Ｇ）が形成されることとなる。このとき、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の図８（ｃ）中の左側端部では、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の端部（テーパー角４０°）の上層に、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）が上述した形成条件（露光条件）θ２で重ね合わされて形成され、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーフィルタＣＦ（Ｇ）とが重なる部分の表面は平坦となる。一方、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の図８（ｃ）中の右側端部は、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）が上述した形成条件（露光条件）θ３でテーパー状に形成されるので、テーパー角４０°の傾斜となる。
【００６７】
次に、図９（ａ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の形成材料である感光性の青色（Ｂ）用のネガ型カラーレジストを第１基板ＳＵＢ１の液晶面側に塗布し、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）を形成する。図９（ａ）は模式的に、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）とカラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）との重ね合せ部、及びカラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）との重ね合せ部が平坦に示してあるが、実際にはカラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）の一部がカラーフィルタＣＦ（Ｇ）及びカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の平坦面に乗り上げ、凸部が形成されている。
【００６８】
このカラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）の形成の後に、図９（ｂ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の形成位置に対応したフォトマスクＰＭ（Ｂ）を介して、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）に露光光ＥＸＬを照射する。この露光光ＥＸＬの照射により、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）をパターン露光してＵＶ硬化させ、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の形成位置に対応した領域を不溶化させる。
【００６９】
このとき、実施形態１のカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の露光工程においては、図９（ｂ）に示すように、ＢのカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の形成幅Ｘａｐに対応した開口領域ＡＰと、隣接する画素との遮光領域幅Ｘ１に対応したハーフトーン領域ＨＴ４を有するフォトマスクＰＭ（Ｂ）を使用する。このハーフトーン領域ＨＴ４は、単独で平板上にカラーフィルタＣＦ（Ｂ）を形成した場合にテーパー角が３０°となる上述した形成条件（露光条件）θ４に対応する露光量Ｅ４となるように、露光光ＥＸＬの透過量が設定されている。また、開口領域ＡＰでは、露光量Ｅｂの露光光ＥＸＬがそのままカラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）に照射される。
【００７０】
前述する露光の後に、現像処理やベーク処理を適宜行い、露光されていない領域のカラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）を除去することにより、図９（ｃ）に示すように、平坦部分であるカラーフィルタ領域の幅が幅Ｘａｐとなり、その端部である逆テーパー状の部分の幅が幅Ｘ１となるカラーフィルタＣＦ（Ｂ）が形成されることとなる。このときも、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の図９（ｃ）中の端部では、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部（テーパー角４０°）及びカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の端部（テーパー角４０°）の上層に、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）が上述した形成条件（露光条件）θ４で重ね合わされて形成される。これにより、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）とカラーフィルタＣＦ（Ｂ）とが重なる部分、及びカラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーフィルタＣＦ（Ｂ）とが重なる部分の表面はそれぞれ平坦となる。
【００７１】
以上説明したように、実施形態１の液晶表示装置では、３色のカラーフィルタ層（着色層）を形成するための各色のレジスト材料（カラーレジスト）毎に、単独で平板状のガラス基板にテーパー角が４０°の薄膜層を形成することができる第１の形成条件（ハーフトーンマスクの透過量と露光出力等）と、単独で平板状のガラス基板にテーパー角が３０°の薄膜層を形成することができる第２の形成条件とを予め設定しておき、３色の内の少なくとも１色のカラーフィルタ層の形成では、一方の端部と他方の端部との形成条件が異なる形成条件でカラーフィルタ層を形成する構成にすることで、隣接配置されるカラーフィルタの重畳部分の凹凸を大幅に抑制することが可能となる。その結果、ＣＯＡ構造の液晶表示装置においては、カラーフィルタ層の上層に別途平坦化膜を形成する必要がなくなり、工程数を大幅に低減させることが可能となる。
【００７２】
このとき、感光性の着色材料を用いたカラーレジスト法により、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）からなる３色の着色層の内で、隣接配置される異なる２色の着色層を重ね合わせて形成する際に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の着色層を形成する感光性の着色材料を露光する際に、少なくとも１つの着色材料は、一方の重ね合せ部と他方の重ね合せ部においてのみ、異なる露光量で露光すればよいので、少なくとも１つの着色層の形成のみに、両端の露光量が異なるフォトマスクを用いるのみとなるので、着色層の形成に伴う工程管理が容易になると共に、フォトマスクの管理が容易になるという格別の効果を得ることが可能となる。
【００７３】
なお、実施形態１に示すカラーフィルタＣＦの形成では、第１基板ＳＵＢの上面に形成される薄膜トランジスタ層の上層にカラーフィルタＣＦを形成する場合について説明したが、これに限定されることはなく、例えば、液晶層を介して第１基板ＳＵＢ１に対向配置される第２基板ＳＵＢ２の上面（液晶側面、対向面）にカラーフィルタＣＦを形成する場合にも適用可能である。この場合においても、カラーフィルタＣＦの上面を平坦化することができるので、別途平坦化膜を形成することが不要となり、第２基板ＳＵＢ２の形成に要する工程数を低減させることができる。
【００７４】
また、実施形態１では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の全てのカラーフィルタＣＦを形成する際に、ハーフトーン領域を有するハーフトーンマスクを用いる構成としたが、ＲＧＢのレジスト材料と露光光の光量等との組み合わせにより、所望のテーパー角で端部を形成し、異なる露光量での露光が必要となるカラーフィルタＣＦ（Ｇ）を形成するためのフォトマスクＰＭ（Ｇ）のみにハーフトーンマスクを用いる構成であってもよい。
【００７５】
さらには、実施形態１では、緑色（Ｇ）のカラーフィルタの端部をそれぞれ異なる露光量で露光する構成としたが、これに限定されることはなく、他の色のカラーフィルタの端部を異なる露光量で露光する構成であってもよい。
【００７６】
〈実施形態２〉
図１０は本発明の実施形態２の液晶表示装置におけるカラーフィルタの概略構成を説明するための図であり、以下、図１０に基づいて、実施形態２の液晶表示装置について説明する。
【００７７】
図１０に示す断面図は、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）を形成した後に、このカラーフィルタＣＦ（Ｇ）に隣接するカラーフィルタＣＦ（Ｂ）を形成した場合を示している。特に、テーパー状に形成されるカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部上面に、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部が重ね合わせて配置される構成となっている。このとき、テーパー状に形成された膜の上層に重ね合わせて形成されたために、逆テーパー状に形成されることとなるカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部は、その形成条件（露光条件）に応じて、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）との境界部に凹部ＣＣＰが形成されると共に、凸部ＣＶＰも形成されることとなる。
【００７８】
上記の凹部ＣＣＰ及び凸部ＣＶＰは、図１０に示すように、略円弧状の曲面を有している。ここで、該円弧状の曲面の曲率半径を図１０に示すように定める。即ち、凹部ＣＣＰは曲率半径ｒ１で窪んだ形状であり、凸部ＣＶＰは曲率半径ｒ２で盛り上がった形状である。
【００７９】
また、図１０に示すカラーフィルタＣＦを第２基板ＳＵＢ２の表面に形成した場合には、このカラーフィルタＣＦの上面には図示しない配向膜が形成されることとなる。このとき、配向膜の厚さはカラーフィルタＣＦの膜厚に比較して非常に薄い薄膜となるので、カラーフィルタＣＦの表面に形成される段差（凹部ＣＣＰ及び凸部ＣＶＰ）に沿って配向膜も形成されることとなる。このために、配向膜に配向処理（ラビング）を行う際に、ラビング布と配向膜表面との十分な接触を得ることができずにラビング不良が生じ、十分に配向処理がされていない領域（ドメインと呼ぶ）が発生してしまう。その結果、例えば、黒表示のときにもドメインでは光抜けがする等、表示に不具合が生じてしまう。
【００８０】
本発明の発明者は、段差部分の曲率半径とドメイン強度（相対値）との関係を計測した。ここで、ドメイン強度（相対値）とは上述のラビング不良による光抜けの強さを相対的に示した値である。ドメイン強度の値が小さいほど光り抜けの強さが弱い、即ち表示不具合の程度が小さいということになる。尚、図１１に示すドメイン強度（相対値）においては、該ドメイン強度が０．６以下になると光り抜けによる表示不具合は問題とならない。
【００８１】
図１１に計測結果を示す。図１１において、横軸は曲率半径であり、縦軸はドメイン強度（相対値）である。この図１１の曲線Ｔ１から明らかなように、点線で示す曲率半径＝１．０μｍ以上ではドメイン強度が０．２以下となり、ドメインの発生が抑制できることが判明した。この結果、ラビングに使用する布（ラビング布）の材質、毛の太さ、毛の密度等の変化を考慮しても、カラーフィルタの重ね合せ部における、該円弧状の曲面の曲率半径を１．０μｍ以上にすれば、即ち該曲率半径が１．０μｍ以上になる程度にカラーフィルタの重ね合せ部を平坦化すれば、ドメインの発生による表示の不具合は問題にならない。
【００８２】
該円弧状の曲面の曲率半径を１．０μｍ以上に形成することは、実施形態１において説明した方法を用いることで実現できる。つまり、実施形態１において説明した形成条件（露光条件）θ１からθ４は、上述の該曲率半径が１．０μｍ以上になる程度に平坦化できる条件にすればよい。
【００８３】
以上、本発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。液晶表示装置に限定されることなく、カラーフィルタを重ね合わせて形成する構造を有する他の表示装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
ＰＮＬ……液晶表示パネル、ＦＰＣ……フレキシブルプリント基板、ＡＲ……表示領域
ＤＬ……ドレイン線、ＣＴ……共通電極、ＰＸ……画素電極、ＧＬ……ゲート線
ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＣＬ……コモン線、ＳＬ……シール材
ＳＵＢ１……第１基板、ＳＵＢ２……第２基板、ＤＲ……駆動回路、ＦＧ……半導体層
ＣＦ……カラーフィルタ、ＣＨ１〜３……コンタクトホール、ＳＴ……ソース電極
ＩＮ１〜３……層間絶縁膜、ＵＣ……下地膜、ＧＩ……ゲート絶縁膜、
ＯＬＡ１，２……重畳領域、ＴＬ……薄膜トランジスタ層、ＲＧ……カラーレジスト膜
ＣＣＰ……凹部、ＣＶＰ……凸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の製造方法に係わり、特に、隣接するカラーフィルタの一部を重ね合わせて形成する表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、薄膜トランジスタが形成される第１基板と、カラーフィルタと称される着色層が形成される第２基板とを備えており、液晶層を介して対向配置される第１基板と第２基板とを封止材（シール材）で接合することにより液晶表示パネルが形成されている。
【０００３】
また、特許文献１に示すように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）画素に対応してストライプ状に各色のカラーフィルタを形成すると共に、画素の境界部分においては隣接するカラーフィルタを重ね合わせて形成する構成が知られている。特許文献１に示す構成では、カラーフィルタの重ね合わせ部が、遮光膜（遮光層）の役割を果たすので、画素の境界部分に、通常ブラックマトリクスと呼ばれる遮光膜（遮光層）を形成しないで済むという効果が得られる。しかしながら、このような構成では、カラーフィルタの重ね合わせ部に凹凸が生じ、この凹凸に起因するラビング不良によりコントラスト低下等の不具合が発生する。よって、凹凸を低減させるために、カラーフィルタを被うように例えば有機絶縁膜からなる平坦化膜を形成する必要がある。
【０００４】
また、特許文献２に示すように、対向する一対の基板の内、一方の基板に薄膜トランジスタとカラーフィルタを形成するＣＯＡ（Color Filter on Array）と呼ばれる構成が知られている。特許文献２に示すようなＣＯＡの構成でも、隣接するカラーフィルタの一部を重ね合わせて形成している。よって、カラーフィルタの重ね合わせ部に凹凸が生じるため、カラーフィルタを被うように平坦化膜を形成する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２９０１４号公報
【特許文献２】特開２００３−５０３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カラーフィルタの重ね合わせ部に生ずる凹凸を低減するために平坦化膜を形成することで、工程数が増加するという問題が生ずる。また、ＣＯＡの構成においては、カラーフィルタの下層に形成される薄膜トランジスタと、カラーフィルタ及び平坦化膜の上層に形成される画素電極とを導通させるために、平坦化膜にコンタクトホールを形成することが必要になり、更に工程数が増加してしまう。
【０００７】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、隣接するカラーフィルタの一部を重ね合わせて形成する場合であっても、別途平坦化膜を形成せずにカラーフィルタ重ね合わせ部の凹凸を低減し、カラーフィルタの表面を平坦化することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）前記課題を解決すべく、対向配置される一対の基板の内の一方の基板に、互いに隣接して形成される第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタと第３のカラーフィルタとを有する表示装置の製造方法であって、前記第１のカラーフィルタをパターニングする第１パターニング工程と、前記第１のカラーフィルタの一方の端部の上層に、前記第２のカラーフィルタの一方の端部を重ね合わせて、前記第２のカラーフィルタをパターニングする第２パターニング工程と、前記第２のカラーフィルタの前記一方の端部とは異なる他方の端部の上層に、前記第３のカラーフィルタの一方の端部を重ね合わせて、前記第３のカラーフィルタをパターニングする第３パターニング工程とを有し、前記第２パターニング工程は、第２のカラーレジスト膜を塗布した後に、前記第２のカラーレジスト膜を露光する第２の露光工程と、前記第２のカラーレジスト膜を現像する工程とを有し、前記露光工程は、前記第２のカラーフィルタの前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記第２のカラーフィルタの前記他方の端部に相当する領域の露光量とが異なることを特徴とする。
【０００９】
（２）上記（１）において、前記第３パターニング工程は、前記第３のカラーフィルタの前記一方の端部とは異なる他方の端部は、前記第１のカラーフィルタの前記一方の端部とは異なる他方の端部の上層に、重ね合わせて形成する工程を含み、前記第１パターニング工程は、第１のカラーレジスト膜を塗布した後に、前記第１のカラーレジスト膜を露光する第１の露光工程を有し、前記第３パターニング工程は、第３のカラーレジスト膜を塗布した後に、前記第３のカラーレジスト膜を露光する第３の露光工程を有し、前記第１の露光工程は、前記第１のカラーフィルタの前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記第１のカラーフィルタの前記他方の端部に相当する領域の露光量とが同じであり、前記第３の露光工程は、前記第３のカラーフィルタの前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記第３のカラーフィルタの前記他方の端部に相当する領域の露光量とが同じであることを特徴とする。
【００１０】
（３）上記（１）または（２）において、前記第２の露光工程は、フォトマスクを介して前記第２のカラーレジスト膜を露光し、前記フォトマスクは、前記第２のカラーフィルタの前記一方の端部及び前記他方の端部に相当する領域の光透過量が、前記一方の端部及び前記他方の端部以外の領域の光透過量よりも少ないハーフトーンマスクであり、前記一方の端部に相当する領域の光透過量と前記他方の端部に相当する領域の光透過量とが異なることを特徴とする。
【００１１】
（４）上記（１）から（３）において、前記一方の基板には、画素電極と薄膜トランジスタを有する複数の画素が形成され、前記第１のカラーフィルタと前記第２のカラーフィルタと前記第３のカラーフィルタとは、前記薄膜トランジスタの上層に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
（５）上記（４）において、前記画素電極は、前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタの上層に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
（６）上記（４）または（５）において、前記一方の基板には、映像信号を前記薄膜トランジスタを介して前記画素電極に供給する複数のドレイン線が形成され、前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタのいずれか２つが重ね合わされている領域は、前記ドレイン線と重畳していることを特徴とする。
【００１４】
（７）上記（１）から（６）において、前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタは、互いに異なる色をからなり、前記互いに異なる色は、赤色、緑色、及び青色であることを特徴とする。
【００１５】
（８）上記（１）から（７）において、前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタのいずれか２つが重ね合わされている領域は、重ね合わされている領域の略円弧状の曲面を有し、前記曲面の曲率半径は１．０μｍ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、隣接するカラーフィルタの一部を重ね合わせて形成する場合であっても、別途平坦化膜を形成せずにカラーフィルタ重ね合わせ部の凹凸を低減し、カラーフィルタの表面を平坦化することができる。
【００１７】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態１の液晶表示装置における画素の概略構成を説明するための上面図である。
【図３】図２に示すＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図４】本発明の実施形態１の液晶表示装置におけるカラーフィルタの概略構成を説明するための平面図である。
【図５】図４に示すＣ−Ｃ’線での断面図である。
【図６】各色のカラーフィルタの端部を同じテーパー角で形成した場合の断面図である。
【図７】本発明の実施形態１の液晶表示装置におけるカラーフィルタの形成方法を説明するための断面図である。
【図８】本発明の実施形態１の液晶表示装置におけるカラーフィルタの形成方法を説明するための断面図である。
【図９】本発明の実施形態１の液晶表示装置におけるカラーフィルタの形成方法を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の実施形態２の液晶表示装置におけるカラーフィルタの概略構成を説明するための図である。
【図１１】カラーフィルタの重畳領域における曲率半径ｒ１とドメイン強度との計測結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。
【００２０】
〈実施形態１〉
〈全体構成〉
図１は本発明の実施形態１の表示装置である液晶表示装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図１に基づいて、実施形態１の液晶表示装置の全体構成を説明する。ただし、図１に示すＸ，ＹはそれぞれＸ軸、Ｙ軸を示す。また、以下の説明では、第１基板ＳＵＢ１の主面と平行な成分を有する電界を印加するＩＰＳ方式の液晶表示装置に本願発明を適用した場合について説明するが、他のＴＮ方式やＶＡ方式等の液晶表示装置にも適用可能である。さらには、以下の説明では、同一色の着色層（カラーフィルタ）がドレイン線に沿ってＹ方向に延在し、Ｘ方向に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のカラーフィルタが順番に並設される場合について説明するが、着色層の配置は他の方式であってもよい。
【００２１】
図１に示すように、実施形態１の液晶表示装置は、画素電極（第２電極）ＰＸ及び薄膜トランジスタＴＦＴ並びに図示しないカラーフィルタ等が形成されるＣＯＡ(Color Filter on Array)構造の第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向して配置される第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とで挟持される図示しない液晶層とで構成される液晶表示パネルＰＮＬを有する。該液晶表示パネルＰＮＬと該液晶表示パネルＰＮＬの光源となる図示しないバックライトユニット（バックライト装置）とを組み合わせることにより、液晶表示装置が構成されている。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との固定及び液晶の封止は、第２基板の周辺部に環状に塗布されたシール材ＳＬで固定され、液晶も封止される構成となっている。また、第２基板ＳＵＢ２は、第１基板ＳＵＢ１よりも小さな面積となっており、第１基板ＳＵＢ１の図中下側の辺部を露出させるようになっている。この第１基板ＳＵＢ１の辺部には、半導体チップで構成される駆動回路ＤＲが搭載されている。この駆動回路ＤＲは、表示領域ＡＲに配置される各画素を駆動する。なお、以下の説明では、液晶表示パネルＰＮＬの説明においても、液晶表示装置と記すことがある。
【００２２】
また、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２としては、例えば周知のガラス基板が基材として用いられるのが一般的であるが、ガラス基板に限定されることはなく、石英ガラスやプラスチック（樹脂）のような他の絶縁性基板であってもよい。
【００２３】
また、実施形態１の液晶表示装置では、液晶が封入された領域の内で表示画素（以下、画素と略記する）の形成される領域が表示領域ＡＲとなる。従って、液晶が封入されている領域内であっても、画素が形成されておらず表示に係わらない領域は表示領域ＡＲとはならない。
【００２４】
実施形態１の液晶表示装置では第１基板ＳＵＢ１の液晶側の面であって表示領域ＡＲ内には、図１中Ｘ方向に延在しＹ方向に並設され、駆動回路ＤＲからの走査信号が供給される走査信号線（ゲート線）ＧＬが形成されている。また、図１中Ｙ方向に延在しＸ方向に並設され、駆動回路からの映像信号（階調信号）が供給される映像信号線（ドレイン線）ＤＬが形成されている。隣接する２本のドレイン線ＤＬと隣接する２本のゲート線ＧＬとで囲まれる領域が画素を構成し、複数の画素が、ドレイン線ＤＬ及びゲート線ＧＬに沿って、表示領域ＡＲ内においてマトリックス状に配置されている。このとき、実施形態１の液晶表示装置では、後に詳述するように、ドレイン線ＤＬの上層に隣接するカラーフィルタを重ね合わせて形成し、重ね合せ部が遮光領域として機能させている。
【００２５】
各画素は、例えば図１中丸印Ａの等価回路図Ａ’に示すように、ゲート線ＧＬからの走査信号によってオン／オフ駆動される薄膜トランジスタＴＦＴと、このオンされた薄膜トランジスタＴＦＴを介してドレイン線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸと、Ｘ方向の左右（第１基板ＳＵＢ１の端部）の一端から、又は両側からコモン線ＣＬを介して、映像信号の電位に対して基準となる電位を有する共通信号が供給される共通電極ＣＴとを備えている。尚、実施形態１の薄膜トランジスタＴＦＴは、そのバイアスの印加によってドレイン電極とソース電極が入れ替わるように駆動するが、本明細書中においては、便宜上、ドレイン線ＤＬと接続される側をドレイン電極ＤＴ、画素電極ＰＸと接続される側をソース電極ＳＴと記す。また、実施形態１では、後に詳述するように、薄膜トランジスタＴＦＴの上層には、カラーフィルタ及び異なる２色のカラーフィルタを重ねて形成した遮光膜（遮光領域）が形成されており、このカラーフィルタの上層に画素電極ＰＸ及び共通電極ＣＴが形成されている。
【００２６】
画素電極ＰＸと共通電極ＣＴとの間には、第１基板ＳＵＢ１の主面に平行な成分を有する電界が生じ、この電界によって液晶の分子を駆動させるようになっている。このような液晶表示装置は、いわゆる広視野角表示ができるものとして知られ、液晶への電界の印加の特異性から、ＩＰＳ方式あるいは横電界方式と称される。また、このような構成の液晶表示装置において、液晶に電界が印加されていない場合に光透過率を最小（黒表示）とし、電界を印加することにより光透過率を向上させていくノーマリブラック表示形態で表示を行うようになっている。
【００２７】
各ドレイン線ＤＬ及び各ゲート線ＧＬはその端部においてシール材ＳＬを越えてそれぞれ延在され、外部システムからフレキシブルプリント基板ＦＰＣを介して入力される入力信号に基づいて、映像信号や走査信号等の駆動信号を生成する駆動回路ＤＲに接続される。ただし、実施形態１の液晶表示装置では、駆動回路ＤＲを半導体チップで形成し第１基板ＳＵＢ１に搭載する構成としているが、映像信号を出力する映像信号駆動回路と走査信号を出力する走査信号駆動回路との何れか一方又はその両方の駆動回路をフレキシブルプリント基板ＦＰＣにテープキャリア方式やＣＯＦ（Chip On Film）方式で搭載し、第１基板ＳＵＢ１に接続させる構成であってもよい。
【００２８】
なお、実施形態１の液晶表示装置では、画素毎に独立して形成される共通電極ＣＴにコモン線ＣＬを介して共通信号を入力する構成としたが、これに限定されることはなく、少なくとも表示領域ＡＲの全面に共通電極ＣＴを形成する構成であってもよい。
【００２９】
〈画素構成〉
図２は本発明の実施形態１の液晶表示装置における画素の概略構成を説明するための上面図であり、図３は図２に示すＢ−Ｂ’線での断面図である。以下、図２及び図３に基づいて、実施形態１の液晶表示装置における画素構成を説明する。また、カラーフィルタを除く薄膜は公知のフォトリソグラフィ技術により形成可能であるので、形成方法の詳細な説明は省略する。
【００３０】
図２に示すように、第１基板ＳＵＢ１の液晶側の面（表面、上面）には、ゲート線ＧＬ及びドレイン線ＤＬがそれぞれ所定の距離を有して並設されている。
【００３１】
隣接する２本のドレイン線ＤＬと隣接する２本のゲート線ＧＬとで囲まれる領域の画素には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの色のカラーフィルタＣＦが形成されている。特に、実施形態１の液晶表示装置では、各カラーフィルタＣＦはドレイン線ＤＬの延在方向であるＹ方向に沿って、ストライプ状に形成される構成となっている。例えば、図中中央の画素を含むＹ方向に隣接する画素には、緑色（Ｇ）のカラーフィルタＣＦ（Ｇ）が形成されている。一方、Ｘ方向には、ストライプ状に形成される各カラーフィルタＣＦ（赤色（Ｒ）のカラーフィルタＣＦ（Ｒ）、緑色（Ｇ）のカラーフィルタＣＦ（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタＣＦ（Ｂ））が隣接して形成されている。また、実施形態１の液晶表示装置においては、後に詳述するように、隣接配置されるカラーフィルタＣＦの端部（隣接側の端部）がテーパー状に形成されると共に重ねて配置され、この重なり部分がドレイン線ＤＬに重畳する構成となっている。
【００３２】
また、このゲート線ＧＬとドレイン線ＤＬとの間の領域には、たとえばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材料からなり、共通電極となる図示しない透明導電膜が形成されている。該透明導電膜は、例えば、コモン線側の辺部において該コモン線に重畳されて形成され、コンタクトホールを介してコモン線と電気的に接続されて形成されている。なお、透明導電膜としてＩＴＯを用いた場合について説明するが、ＩＴＯに限定されることはなく、公知のＺｎＯ系透明導電膜を用いてもよい。
【００３３】
また、 ゲート線ＧＬとドレイン線ＤＬの間の領域には、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる矩形状の透明導電膜が形成されており、画素電極ＰＸとして機能する構成となっている。この画素電極ＰＸの一端は、コンタクトホールＣＨ３を介して、画素の辺部に形成される薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＴに接続される構成となっている。
【００３４】
そして、図３に示すように、ゲート線ＧＬに沿った領域では、その断面構造は第１基板ＳＵＢ１の表面に、第１基板ＳＵＢ１から薄膜トランジスタＴＦＴへのＮａ（ナトリウム）やＫ（カリウム）などのイオンの混入をブロックするために、絶縁膜である下地膜ＵＣが形成されている。下地膜ＵＣとしては、例えば第１基板ＳＵＢ１側から順に窒化シリコン（ＳｉＮ）などからなる層と、酸化シリコン（ＳｉＯ）などからなる層を積層した構造の薄膜を用いるが、これに限定されるものではない。
【００３５】
この下地膜ＵＣの上層には、例えばアモルファスシリコンからなる半導体層ＦＧが形成されている。この半導体層ＦＧは薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層となるものであり、ポリシリコンや微結晶シリコン等であってもよい。
【００３６】
半導体層ＦＧの上層には、当該半導体層ＦＧを被うようにして、酸化シリコン（ＳｉＯ）系の薄膜であるゲート絶縁膜ＧＩが形成されている。このゲート絶縁膜ＧＩは、薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域において該薄膜トランジスタＴＦＴのゲート絶縁膜として機能するもので、それに応じて膜厚等が設定されるようになっている。また、ゲート絶縁膜ＧＩの上層には、ゲート線ＧＬが形成され、半導体層ＦＧと重畳する個所においてゲート線ＧＬがゲート電極を兼ねる構成となっており、このゲート線ＧＬの上層には層間絶縁膜ＩＮ１が形成される構成となっている。なお、層間絶縁膜ＩＮ１としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ）が好適である。
【００３７】
また、層間絶縁膜ＩＮ１の上層には、図２中のＹ方向に伸延するドレイン線ＤＬが形成されている。該ドレイン線ＤＬの一部は、ゲート絶縁膜ＧＩ及び層間絶縁膜ＩＮ１に形成されたコンタクトホールＣＨ２を介して半導体層ＦＧと接続される個所において、当該ドレイン線ＤＬがドレイン電極を兼ねている。また、ドレイン線ＤＬと共に半導体層ＦＧの他端側に形成されるソース電極ＳＴが、ゲート絶縁膜ＧＩ及び層間絶縁膜ＩＮ１に形成されたコンタクトホールＣＨ１を介して、半導体層ＦＧと接続される構成となっている。なお、ゲート線ＧＬとドレイン線ＤＬとが交差する領域においては、前述の層間絶縁膜ＩＮ１がゲート線ＧＬとドレイン線ＤＬとの間に配置される構成になっており、ゲート線ＧＬとドレイン線ＤＬとが短絡することを防いでいる。
【００３８】
ドレイン線ＤＬ及びソース電極ＳＴの上層すなわち薄膜トランジスタＴＦＴの上層には、当該薄膜トランジスタＴＦＴを被う無機化合物からなる保護膜として層間絶縁膜ＩＮ２が形成される構成となっている。この層間絶縁膜ＩＮ２は有機絶縁物であるカラーフィルタＣＦの顔料に含まれる金属成分などから薄膜トランジスタＴＦＴを保護する役割を持っており、例えば無機質材料である窒化シリコン（ＳｉＮ）膜等からなり、薄膜トランジスタＴＦＴの上層の全面に当該層間絶縁膜ＩＮ２が形成されている。
【００３９】
層間絶縁膜ＩＮ２の上層には、有機絶縁物からなる着色膜（カラーフィルタＣＦ）である、実施形態１のカラーフィルタＣＦが形成される構成となっている。実施形態１では、後に詳述するように、赤色（Ｒ）のカラーフィルタＣＦ（Ｒ）、緑色（Ｇ）のカラーフィルタＣＦ（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の順番に層間絶縁膜ＩＮ２の上層に形成される。尚、各色のカラーフィルタＣＦを形成する順番は、上記順番に限定されるものではない。このときのカラーフィルタＣＦの形成では、ドレイン線ＤＬと重畳され、隣接するカラーフィルタＣＦが重なる領域を遮光領域（遮光膜）として利用する構成となっている。即ち、隣接するカラーフィルタＣＦを当該ドレイン線ＤＬの上方で重ね合わせる構成となっている。
【００４０】
本願発明の色重ねの構成では、図３に示すように、ドレイン線ＤＬに重畳する領域において、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の端部がテーパー状にドレイン線ＤＬと重畳する領域まで形成されている。また、この重畳領域内においては、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）のテーパー状の端部に、逆テーパー状にカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部が重なるようにして、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）が形成されている。このとき、本願発明では、後に詳述するように、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の上面（液晶側面）が平坦な構成となっている。カラーフィルタＣＦ（Ｇ）とカラーフィルタＣＦ（Ｂ）とが隣接する領域、及びカラーフィルタＣＦ（Ｂ）とカラーフィルタＣＦ（Ｒ）とが隣接する領域においても、同様に、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）及びカラーフィルタＣＦ（Ｒ）のテーパー状の端部に、逆テーパー状にカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部が重なる構成となっている。
【００４１】
ＲＧＢの各色のカラーフィルタＣＦの上層には、共通電極ＣＴとなるＩＴＯからなる透明導電膜が形成されており、その上層に層間絶縁膜ＩＮ３が形成される構成となっている。層間絶縁膜ＩＮ３、カラーフィルタＣＦ、層間絶縁膜ＩＮ２にはソース電極ＳＴからの延在部に至るコンタクトホールＣＨ３が形成されており、層間絶縁膜ＩＮ３の上層に形成される画素電極ＰＸとなるＩＴＯからなる透明導電膜とソース電極ＳＴとが電気的に接続されている。
【００４２】
〈カラーフィルタ詳細構成〉
図４は本発明の実施形態１の液晶表示装置におけるカラーフィルタの概略構成を説明するための平面図であり、図５は図４に示すＣ−Ｃ’線での断面図である。ただし、図５では、説明を簡単にするために、第１基板ＳＵＢ１の上面に形成される薄膜トランジスタＴＦＴやゲート線等の各信号線を含む薄膜層は、薄膜トランジスタ層ＴＬとして略記する。
【００４３】
以下、図４及び図５に基づいて、実施形態１のカラーフィルタの詳細構成を説明する。ただし、以下の説明では、第１層目にカラーフィルタＣＦ（Ｒ）、第２層目にカラーフィルタＣＦ（Ｇ）、第３層目にカラーフィルタＣＦ（Ｂ）を形成する場合について説明するが、ＲＧＢ各色のカラーフィルタＣＦの形成順はこれに限定されることはない。また、実施形態１のカラーフィルタＣＦは、感光性の着色材料（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の各色用のネガ型レジスト材料（ネガ型カラーレジスト））を形成面上にスピン塗布法やスリット塗布法等で塗布した後に、露光、現像処理をする、いわゆるカラーレジスト法で形成される。
【００４４】
また、第１層目にカラーフィルタＣＦ（Ｒ）は、図５に示すように、端部がテーパー状に形成されている。露光、現像処理（例えばフォトリソグラフィ）によって、カラーフィルタＣＦを所定の形状にパターニングする際、該所定の形状の端部への露光量を、該所定の形状の中央部への露光量よりも少なくすることで、端部をテーパー状に形成することができる。端部の露光量を中央部の露光量よりも少なくすることは、ハーフトーン露光の技術を用いることで実現できる。更に、テーパー状に形成された端部のテーパー角は、露光量を適宜調整することで、制御できえる。
【００４５】
図４に示すように、実施形態１のカラーフィルタＣＦは、まず、図４（１）に示すように、ストライプ状にカラーフィルタＣＦ（Ｒ）が形成される。このとき、実施形態１では、図５に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）のＸ方向の両側の端部は、テーパー状に形成されており、テーパー角は４０°である。このときの端部の形成条件（露光条件）を形成条件（露光条件）θ１とする。即ち、平坦な表面上にて、形成条件（露光条件）θ１でカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の端部にテーパー形状を単独で形成すると、テーパー角が４０°となる。
【００４６】
次に、図４（２）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）が、点線で示す重畳領域ＯＬＡ１でカラーフィルタＣＦ（Ｒ）と重ね合わされて形成される。このカラーフィルタＣＦ（Ｇ）は、図５に示すように、Ｘ方向の一端側であるカラーフィルタＣＦ（Ｒ）側の端部が、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）のテーパー状に形成された端部に重ね合わされている。即ち、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の一方の端部が逆テーパー状に形成されている。
【００４７】
このとき、通常は、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の上層にカラーフィルタＣＦ（Ｇ）が乗り上げて、重ね合せ部に凸部が形成される。本発明の発明者は、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）と重ね合わされるカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部の形成条件（露光条件）を調整することで、この凸部の形成を抑制できることを見出した。
【００４８】
カラーフィルタＣＦ（Ｒ）と重ね合わされるカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部の形成条件（露光条件）を形成条件（露光条件）θ２と表す。図５に示す実施形態１において、形成条件（露光条件）θ２は、平坦な表面上にて、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部にテーパー形状を単独で形成するとテーパー角が３０°となる形成条件（露光条件）である。尚、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）と重ね合わされるカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部の形成条件（露光条件）を、平坦な表面上にて、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部にテーパー形状を単独で形成するとテーパー角が４０°（即ち、下層のカラーフィルタＣＦ（Ｒ）のテーパー角と同じ）になる形成条件（露光条件）で形成した場合は、重ね合せ部に凸部が形成されてしまう。
【００４９】
また、図５に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の他端側の端部の形成条件（露光条件）を形成条件（露光条件）θ３と表すが、詳細は後述する。
【００５０】
次に、図４（３）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）が、点線で示す重畳領域ＯＬＡ２でカラーフィルタＣＦ（Ｇ）と重ね合わされて形成される。このカラーフィルタＣＦ（Ｂ）は、Ｘ方向の一方の端部がカラーフィルタＣＦ（Ｇ）のテーパー状に形成された端部に重ね合わされており、他方の端部がカラーフィルタＣＦ（Ｒ）のテーパー状に形成された端部に重ね合わされている。即ち、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部の各々が逆テーパー状に形成されている。
【００５１】
このとき、通常は、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の上層にカラーフィルタＣＦ（Ｂ）が乗り上げて、重ね合せ部に凸部が形成されるが、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーフィルタＣＦ（Ｇ）との重ね合わせ部において説明したとおり、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部の形成条件（露光条件）を調整することで、この凸部の形成を抑制できる。
【００５２】
カラーフィルタＣＦ（Ｒ）と重ね合わされるカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部の形成条件（露光条件）を形成条件（露光条件）θ４と表す。図５に示す実施形態１において、形成条件（露光条件）θ４は、平坦な表面上にて、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部にテーパー形状を単独で形成するとテーパー角が３０°となる形成条件（露光条件）である。
【００５３】
次にカラーフィルタＣＦ（Ｇ）とカラーフィルタＣＦ（Ｂ）との重ね合せ部について、実施形態１を示す図５と図５の比較例を示す図６を用いて説明する。カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の上層に重ね合わされる側のカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部を形成条件（露光条件）θ２で形成することは、上述した。また、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の上層に重ね合わされる側のカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部を形成条件（露光条件）θ４で形成することも、上述した。尚、従来のハーフトーン露光技術においては、パターニングする膜の対称性（両端を同じ形状にする）を考慮し、ハーフトーン露光が行われる両端の露光量は同じになる。
【００５４】
比較例の図６においては、従来のハーフトーン露光技術を用い、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）のカラーフィルタＣＦ（Ｂ）との重ね合わされる側の端部も、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）との重ね合わされる側の端部と同様に形成条件（露光条件）θ２で形成している。また、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）のカラーフィルタＣＦ（Ｇ）と重ね合わされる側の端部も、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）との重ね合わされる側の端部と同様に形成条件（露光条件）θ４で形成している。
【００５５】
このとき、本発明の発明者は図６の丸印Ｄに示すように、重ね合せ部に凹部が形成され、平坦化できないことを見出した。即ち、以下のことを見出した。カラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーフィルタＣＦ（Ｇ）との重ね合せ部のように、テーパー角が４０°の端部の上層に平坦な表面上にパターニングした時にテーパー角が３０°となる形成条件（露光条件）でカラーフィルタＣＦを重ね合わせると、重ね合せ部は平坦になる。これに対し、形成条件（露光条件）を逆にした、即ちカラーフィルタＣＦ（Ｇ）とのカラーフィルタＣＦ（Ｂ）との重ね合せ部のように、テーパー角が３０°の端部の上層に平坦な表面上にパターニングした時にテーパー角が４０°となる形成条件（露光条件）でカラーフィルタＣＦを重ね合わせると、重ね合せ部は凹部が形成されて平坦にはならない。
【００５６】
更に、本発明の発明者は、図５に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の両端の形成条件（露光条件）を異ならせることで、図６で説明した重ね合せ部に生ずる凹部を抑制できることを見出した。
【００５７】
図５に示す実施形態１においては、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）のカラーフィルタＣＦ（Ｂ）と重ね合わされる側の端部を、該端部の反対側端部の形成条件（露光条件）θ２とは異なる、テーパー角が４０°のテーパー状に形成される形成条件（露光条件）θ３で形成している。更に、該端部に重ね合わせて、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部を上述したとおり形成条件（露光条件）θ４で形成することで、重ね合せ部に生ずる凹部を抑制し、平坦化させることができた。
【００５８】
このように、実施形態１のカラーフィルタＣＦの形成では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の各カラーフィルタＣＦを形成する際に、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）においては、両端の端部を形成条件（露光条件）θ１で形成する。また、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）においては、両端の端部を形成条件（露光条件）θ４で形成する。一方、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）においては、上述の通り、一方の側の端部を形成条件（露光条件）θ２で形成し、他方の側の端部を形成条件（露光条件）θ３で形成する。このような構成とすることにより、実施形態１では、図５に示すように、各色のカラーフィルタＣＦの上面を平坦に形成することが可能となる。
【００５９】
尚、テーパー角の組み合わせは３０°と４０°に限定されることはなく、他の角度の組み合わせであってもよい。
【００６０】
〈カラーフィルタの製造方法〉
次に、図７〜図９に本発明の実施形態１の液晶表示装置におけるカラーフィルタの形成方法を説明するための断面図を示し、以下、図７〜図９に基づいて、カラーフィルタの形成方法を説明する。ただし、図７はカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の形成工程を示す断面図であり、図８はカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の形成工程を示す断面図であり、図９はカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の形成工程を示す断面図である。
【００６１】
まず、図７（ａ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の形成材料である感光性の赤色（Ｒ）用のネガ型カラーレジストを第１基板ＳＵＢ１の上層すなわち薄膜トランジスタ層ＴＬの上面に塗布し、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）を形成する。このカラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）の形成の後に、図７（ｂ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の形成位置に対応したフォトマスクＰＭ（Ｒ）を介して、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）に露光光ＥＸＬを照射する。この露光光ＥＸＬの照射により、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）をパターン露光してＵＶ硬化させ、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の形成位置に対応した領域を不溶化させる。このとき、実施形態１のカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の露光工程においては、図７（ｂ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の形成幅Ｘａｐに対応した開口領域ＡＰと、隣接する画素との遮光領域幅Ｘ１に対応したハーフトーン領域ＨＴ１を有するフォトマスクＰＭ（Ｒ）（スタックドレイヤーマスク、ハーフトーンマスクと称される）を使用する。このとき、ハーフトーン領域ＨＴ１は、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）がテーパー角４０°でテーパー状に形成される形成条件（露光条件）θ１を満たす露光量Ｅ１となるように、露光光ＥＸＬの透過量が設定されている。また、開口領域ＡＰでは、露光量Ｅｒの露光光ＥＸＬがそのままカラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）へ照射される。
【００６２】
前述する露光の後に、現像処理やベーク処理を適宜行い、露光されていない領域のカラーレジスト膜ＲＧ（Ｒ）を除去することにより、図７（ｃ）に示すように、平坦部分であるカラーフィルタ領域の幅が幅Ｘａｐとなり、その端部であるテーパー状の部分の幅が幅Ｘ１となるカラーフィルタＣＦ（Ｒ）がテーパー角４０°で形成されることとなる。
【００６３】
次に、図８（ａ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の形成材料である感光性の緑色（Ｇ）用のネガ型カラーレジストを第１基板ＳＵＢ１の液晶面側すなわち薄膜トランジスタ層ＴＬ及びカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の上面に塗布し、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）を形成する。図８（ａ）は模式的に、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）との重ね合せ部が平坦に示してあるが、実際にはカラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）の一部がカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の平坦面に乗り上げ、凸部が形成されている。
【００６４】
このカラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）の形成の後に、図８（ｂ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の形成位置に対応したフォトマスクＰＭ（Ｇ）を介して、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）に露光光ＥＸＬを照射する。この露光光ＥＸＬの照射により、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）をパターン露光してＵＶ硬化させ、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の形成位置に対応した領域を不溶化させる。
【００６５】
このとき、実施形態１のカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の露光工程においては、図８（ｂ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の形成幅Ｘａｐに対応した開口領域ＡＰと、隣接する画素との遮光領域幅Ｘ１に対応した２つのハーフトーン領域ＨＴ２，ＨＴ３を有するフォトマスクＰＭ（Ｇ）を使用する。このとき、一方のハーフトーン領域ＨＴ２は、単独で平板上にカラーフィルタＣＦ（Ｇ）を形成した場合にテーパー角が３０°となる上述した形成条件（露光条件）θ２に対応する露光量Ｅ２となるように、露光光ＥＸＬの透過量が設定されている。また、他方のハーフトーン領域ＨＴ３は、単独で平板上にカラーフィルタＣＦ（Ｇ）を形成した場合にテーパー角が４０°となる上述した形成条件（露光条件）θ３に対応する露光量Ｅ３となるように、露光光ＥＸＬの透過量が設定されている。さらには、開口領域ＡＰでは、露光量Ｅｇの露光光ＥＸＬがそのままカラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）に照射される。
【００６６】
前述する露光の後に、現像処理やベーク処理を適宜行い、露光されていない領域のカラーレジスト膜ＲＧ（Ｇ）を除去することにより、図８（ｃ）に示すように、平坦部分であるカラーフィルタ領域の幅が幅Ｘａｐとなり、その端部であるテーパー状の部分の幅が幅Ｘ１となるカラーフィルタＣＦ（Ｇ）が形成されることとなる。このとき、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の図８（ｃ）中の左側端部では、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）の端部（テーパー角４０°）の上層に、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）が上述した形成条件（露光条件）θ２で重ね合わされて形成され、カラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーフィルタＣＦ（Ｇ）とが重なる部分の表面は平坦となる。一方、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の図８（ｃ）中の右側端部は、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）が上述した形成条件（露光条件）θ３でテーパー状に形成されるので、テーパー角４０°の傾斜となる。
【００６７】
次に、図９（ａ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の形成材料である感光性の青色（Ｂ）用のネガ型カラーレジストを第１基板ＳＵＢ１の液晶面側に塗布し、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）を形成する。図９（ａ）は模式的に、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）とカラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）との重ね合せ部、及びカラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）との重ね合せ部が平坦に示してあるが、実際にはカラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）の一部がカラーフィルタＣＦ（Ｇ）及びカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の平坦面に乗り上げ、凸部が形成されている。
【００６８】
このカラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）の形成の後に、図９（ｂ）に示すように、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の形成位置に対応したフォトマスクＰＭ（Ｂ）を介して、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）に露光光ＥＸＬを照射する。この露光光ＥＸＬの照射により、カラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）をパターン露光してＵＶ硬化させ、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の形成位置に対応した領域を不溶化させる。
【００６９】
このとき、実施形態１のカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の露光工程においては、図９（ｂ）に示すように、ＢのカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の形成幅Ｘａｐに対応した開口領域ＡＰと、隣接する画素との遮光領域幅Ｘ１に対応したハーフトーン領域ＨＴ４を有するフォトマスクＰＭ（Ｂ）を使用する。このハーフトーン領域ＨＴ４は、単独で平板上にカラーフィルタＣＦ（Ｂ）を形成した場合にテーパー角が３０°となる上述した形成条件（露光条件）θ４に対応する露光量Ｅ４となるように、露光光ＥＸＬの透過量が設定されている。また、開口領域ＡＰでは、露光量Ｅｂの露光光ＥＸＬがそのままカラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）に照射される。
【００７０】
前述する露光の後に、現像処理やベーク処理を適宜行い、露光されていない領域のカラーレジスト膜ＲＧ（Ｂ）を除去することにより、図９（ｃ）に示すように、平坦部分であるカラーフィルタ領域の幅が幅Ｘａｐとなり、その端部である逆テーパー状の部分の幅が幅Ｘ１となるカラーフィルタＣＦ（Ｂ）が形成されることとなる。このときも、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の図９（ｃ）中の端部では、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部（テーパー角４０°）及びカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の端部（テーパー角４０°）の上層に、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）が上述した形成条件（露光条件）θ４で重ね合わされて形成される。これにより、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）とカラーフィルタＣＦ（Ｂ）とが重なる部分、及びカラーフィルタＣＦ（Ｒ）とカラーフィルタＣＦ（Ｂ）とが重なる部分の表面はそれぞれ平坦となる。
【００７１】
以上説明したように、実施形態１の液晶表示装置では、３色のカラーフィルタ層（着色層）を形成するための各色のレジスト材料（カラーレジスト）毎に、単独で平板状のガラス基板にテーパー角が４０°の薄膜層を形成することができる第１の形成条件（ハーフトーンマスクの透過量と露光出力等）と、単独で平板状のガラス基板にテーパー角が３０°の薄膜層を形成することができる第２の形成条件とを予め設定しておき、３色の内の少なくとも１色のカラーフィルタ層の形成では、一方の端部と他方の端部との形成条件が異なる形成条件でカラーフィルタ層を形成する構成にすることで、隣接配置されるカラーフィルタの重畳部分の凹凸を大幅に抑制することが可能となる。その結果、ＣＯＡ構造の液晶表示装置においては、カラーフィルタ層の上層に別途平坦化膜を形成する必要がなくなり、工程数を大幅に低減させることが可能となる。
【００７２】
このとき、感光性の着色材料を用いたカラーレジスト法により、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）からなる３色の着色層の内で、隣接配置される異なる２色の着色層を重ね合わせて形成する際に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の着色層を形成する感光性の着色材料を露光する際に、少なくとも１つの着色材料は、一方の重ね合せ部と他方の重ね合せ部においてのみ、異なる露光量で露光すればよいので、少なくとも１つの着色層の形成のみに、両端の露光量が異なるフォトマスクを用いるのみとなるので、着色層の形成に伴う工程管理が容易になると共に、フォトマスクの管理が容易になるという格別の効果を得ることが可能となる。
【００７３】
なお、実施形態１に示すカラーフィルタＣＦの形成では、第１基板ＳＵＢの上面に形成される薄膜トランジスタ層の上層にカラーフィルタＣＦを形成する場合について説明したが、これに限定されることはなく、例えば、液晶層を介して第１基板ＳＵＢ１に対向配置される第２基板ＳＵＢ２の上面（液晶側面、対向面）にカラーフィルタＣＦを形成する場合にも適用可能である。この場合においても、カラーフィルタＣＦの上面を平坦化することができるので、別途平坦化膜を形成することが不要となり、第２基板ＳＵＢ２の形成に要する工程数を低減させることができる。
【００７４】
また、実施形態１では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の全てのカラーフィルタＣＦを形成する際に、ハーフトーン領域を有するハーフトーンマスクを用いる構成としたが、ＲＧＢのレジスト材料と露光光の光量等との組み合わせにより、所望のテーパー角で端部を形成し、異なる露光量での露光が必要となるカラーフィルタＣＦ（Ｇ）を形成するためのフォトマスクＰＭ（Ｇ）のみにハーフトーンマスクを用いる構成であってもよい。
【００７５】
さらには、実施形態１では、緑色（Ｇ）のカラーフィルタの端部をそれぞれ異なる露光量で露光する構成としたが、これに限定されることはなく、他の色のカラーフィルタの端部を異なる露光量で露光する構成であってもよい。
【００７６】
〈実施形態２〉
図１０は本発明の実施形態２の液晶表示装置におけるカラーフィルタの概略構成を説明するための図であり、以下、図１０に基づいて、実施形態２の液晶表示装置について説明する。
【００７７】
図１０に示す断面図は、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）を形成した後に、このカラーフィルタＣＦ（Ｇ）に隣接するカラーフィルタＣＦ（Ｂ）を形成した場合を示している。特に、テーパー状に形成されるカラーフィルタＣＦ（Ｇ）の端部上面に、カラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部が重ね合わせて配置される構成となっている。このとき、テーパー状に形成された膜の上層に重ね合わせて形成されたために、逆テーパー状に形成されることとなるカラーフィルタＣＦ（Ｂ）の端部は、その形成条件（露光条件）に応じて、カラーフィルタＣＦ（Ｇ）との境界部に凹部ＣＣＰが形成されると共に、凸部ＣＶＰも形成されることとなる。
【００７８】
上記の凹部ＣＣＰ及び凸部ＣＶＰは、図１０に示すように、略円弧状の曲面を有している。ここで、該円弧状の曲面の曲率半径を図１０に示すように定める。即ち、凹部ＣＣＰは曲率半径ｒ１で窪んだ形状であり、凸部ＣＶＰは曲率半径ｒ２で盛り上がった形状である。
【００７９】
また、図１０に示すカラーフィルタＣＦを第２基板ＳＵＢ２の表面に形成した場合には、このカラーフィルタＣＦの上面には図示しない配向膜が形成されることとなる。このとき、配向膜の厚さはカラーフィルタＣＦの膜厚に比較して非常に薄い薄膜となるので、カラーフィルタＣＦの表面に形成される段差（凹部ＣＣＰ及び凸部ＣＶＰ）に沿って配向膜も形成されることとなる。このために、配向膜に配向処理（ラビング）を行う際に、ラビング布と配向膜表面との十分な接触を得ることができずにラビング不良が生じ、十分に配向処理がされていない領域（ドメインと呼ぶ）が発生してしまう。その結果、例えば、黒表示のときにもドメインでは光抜けがする等、表示に不具合が生じてしまう。
【００８０】
本発明の発明者は、段差部分の曲率半径とドメイン強度（相対値）との関係を計測した。ここで、ドメイン強度（相対値）とは上述のラビング不良による光抜けの強さを相対的に示した値である。ドメイン強度の値が小さいほど光り抜けの強さが弱い、即ち表示不具合の程度が小さいということになる。尚、図１１に示すドメイン強度（相対値）においては、該ドメイン強度が０．６以下になると光り抜けによる表示不具合は問題とならない。
【００８１】
図１１に計測結果を示す。図１１において、横軸は曲率半径であり、縦軸はドメイン強度（相対値）である。この図１１の曲線Ｔ１から明らかなように、点線で示す曲率半径＝１．０μｍ以上ではドメイン強度が０．２以下となり、ドメインの発生が抑制できることが判明した。この結果、ラビングに使用する布（ラビング布）の材質、毛の太さ、毛の密度等の変化を考慮しても、カラーフィルタの重ね合せ部における、該円弧状の曲面の曲率半径を１．０μｍ以上にすれば、即ち該曲率半径が１．０μｍ以上になる程度にカラーフィルタの重ね合せ部を平坦化すれば、ドメインの発生による表示の不具合は問題にならない。
【００８２】
該円弧状の曲面の曲率半径を１．０μｍ以上に形成することは、実施形態１において説明した方法を用いることで実現できる。つまり、実施形態１において説明した形成条件（露光条件）θ１からθ４は、上述の該曲率半径が１．０μｍ以上になる程度に平坦化できる条件にすればよい。
【００８３】
以上、本発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。液晶表示装置に限定されることなく、カラーフィルタを重ね合わせて形成する構造を有する他の表示装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
ＰＮＬ……液晶表示パネル、ＦＰＣ……フレキシブルプリント基板、ＡＲ……表示領域
ＤＬ……ドレイン線、ＣＴ……共通電極、ＰＸ……画素電極、ＧＬ……ゲート線
ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＣＬ……コモン線、ＳＬ……シール材
ＳＵＢ１……第１基板、ＳＵＢ２……第２基板、ＤＲ……駆動回路、ＦＧ……半導体層
ＣＦ……カラーフィルタ、ＣＨ１〜３……コンタクトホール、ＳＴ……ソース電極
ＩＮ１〜３……層間絶縁膜、ＵＣ……下地膜、ＧＩ……ゲート絶縁膜、
ＯＬＡ１，２……重畳領域、ＴＬ……薄膜トランジスタ層、ＲＧ……カラーレジスト膜
ＣＣＰ……凹部、ＣＶＰ……凸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置される一対の基板の内の一方の基板に、互いに隣接して形成される第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタと第３のカラーフィルタとを有する液晶表示装置の製造方法であって、
前記第１のカラーフィルタをパターニングする第１パターニング工程と、
前記第１のカラーフィルタの一方の端部の上層に、前記第２のカラーフィルタの一方の端部を重ね合わせて、前記第２のカラーフィルタをパターニングする第２パターニング工程と、
前記第２のカラーフィルタの前記一方の端部とは異なる他方の端部の上層に、前記第３のカラーフィルタの一方の端部を重ね合わせて、前記第３のカラーフィルタをパターニングする第３パターニング工程とを有し、
前記第２パターニング工程は、第２のカラーレジスト膜を塗布した後に、前記第２のカラーレジスト膜を露光する第２の露光工程と、前記第２のカラーレジスト膜を現像する工程とを有し、
前記露光工程は、前記第２のカラーフィルタの前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記第２のカラーフィルタの前記他方の端部に相当する領域の露光量とが異なることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第３パターニング工程は、前記第３のカラーフィルタの前記一方の端部とは異なる他方の端部は、前記第１のカラーフィルタの前記一方の端部とは異なる他方の端部の上層に、重ね合わせて形成する工程を含み、
前記第１パターニング工程は、第１のカラーレジスト膜を塗布した後に、前記第１のカラーレジスト膜を露光する第１の露光工程を有し、
前記第３パターニング工程は、第３のカラーレジスト膜を塗布した後に、前記第３のカラーレジスト膜を露光する第３の露光工程を有し、
前記第１の露光工程は、前記第１のカラーフィルタの前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記第１のカラーフィルタの前記他方の端部に相当する領域の露光量とが同じであり、
前記第３の露光工程は、前記第３のカラーフィルタの前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記第３のカラーフィルタの前記他方の端部に相当する領域の露光量とが同じであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第２の露光工程は、フォトマスクを介して前記第２のカラーレジスト膜を露光し、
前記フォトマスクは、前記第２のカラーフィルタの前記一方の端部及び前記他方の端部に相当する領域の光透過量が、前記一方の端部及び前記他方の端部以外の領域の光透過量よりも少ないハーフトーンマスクであり、
前記一方の端部に相当する領域の光透過量と前記他方の端部に相当する領域の光透過量とが異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記一方の基板には、画素電極と薄膜トランジスタを有する複数の画素が形成され、
前記第１のカラーフィルタと前記第２のカラーフィルタと前記第３のカラーフィルタとは、前記薄膜トランジスタの上層に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のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記画素電極は、前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタの上層に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記一方の基板には、映像信号を前記薄膜トランジスタを介して前記画素電極に供給する複数のドレイン線が形成され、
前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタのいずれか２つが重ね合わされている領域は、前記ドレイン線と重畳していることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタは、互いに異なる色からなり、
前記互いに異なる色は、赤色、緑色、及び青色であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタのいずれか２つが重ね合わされている領域は、重ね合わされている領域の略円弧状の曲面を有し、前記曲面の曲率半径は１．０μｍ以上であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１】
対向配置される一対の基板の内の一方の基板に、互いに隣接して形成される第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタと第３のカラーフィルタとを有する液晶表示装置の製造方法であって、
前記第１のカラーフィルタをパターニングする第１パターニング工程と、
前記第１のカラーフィルタの一方の端部の上層に、前記第２のカラーフィルタの一方の端部を重ね合わせて、前記第２のカラーフィルタをパターニングする第２パターニング工程と、
前記第２のカラーフィルタの前記一方の端部とは異なる他方の端部の上層に、前記第３のカラーフィルタの一方の端部を重ね合わせて、前記第３のカラーフィルタをパターニングする第３パターニング工程とを有し、
前記第２パターニング工程は、第２のカラーレジスト膜を塗布した後に、前記第２のカラーレジスト膜を露光する第２の露光工程と、前記第２のカラーレジスト膜を現像する工程とを有し、
前記露光工程は、前記第２のカラーフィルタの前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記第２のカラーフィルタの前記他方の端部に相当する領域の露光量とが異なることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第３パターニング工程は、前記第３のカラーフィルタの前記一方の端部とは異なる他方の端部は、前記第１のカラーフィルタの前記一方の端部とは異なる他方の端部の上層に、重ね合わせて形成する工程を含み、
前記第１パターニング工程は、第１のカラーレジスト膜を塗布した後に、前記第１のカラーレジスト膜を露光する第１の露光工程を有し、
前記第３パターニング工程は、第３のカラーレジスト膜を塗布した後に、前記第３のカラーレジスト膜を露光する第３の露光工程を有し、
前記第１の露光工程は、前記第１のカラーフィルタの前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記第１のカラーフィルタの前記他方の端部に相当する領域の露光量とが同じであり、
前記第３の露光工程は、前記第３のカラーフィルタの前記一方の端部に相当する領域の露光量と、前記第３のカラーフィルタの前記他方の端部に相当する領域の露光量とが同じであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第２の露光工程は、フォトマスクを介して前記第２のカラーレジスト膜を露光し、
前記フォトマスクは、前記第２のカラーフィルタの前記一方の端部及び前記他方の端部に相当する領域の光透過量が、前記一方の端部及び前記他方の端部以外の領域の光透過量よりも少ないハーフトーンマスクであり、
前記一方の端部に相当する領域の光透過量と前記他方の端部に相当する領域の光透過量とが異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記一方の基板には、画素電極と薄膜トランジスタを有する複数の画素が形成され、
前記第１のカラーフィルタと前記第２のカラーフィルタと前記第３のカラーフィルタとは、前記薄膜トランジスタの上層に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のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記画素電極は、前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタの上層に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記一方の基板には、映像信号を前記薄膜トランジスタを介して前記画素電極に供給する複数のドレイン線が形成され、
前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタのいずれか２つが重ね合わされている領域は、前記ドレイン線と重畳していることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタは、互いに異なる色からなり、
前記互いに異なる色は、赤色、緑色、及び青色であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１のカラーフィルタ、前記第２のカラーフィルタ、及び前記第３のカラーフィルタのいずれか２つが重ね合わされている領域は、重ね合わされている領域の略円弧状の曲面を有し、前記曲面の曲率半径は１．０μｍ以上であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−８３４６１（Ｐ２０１２−８３４６１Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２８２０１（Ｐ２０１０−２２８２０１）
【出願日】平成２２年１０月８日（２０１０．１０．８）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月８日（２０１０．１０．８）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]