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WO2006098182A1 - 基板、表示パネル、表示装置、ならびに上記基板の製造方法 - Google Patents

基板、表示パネル、表示装置、ならびに上記基板の製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2006098182A1
WO2006098182A1 PCT/JP2006/304291 JP2006304291W WO2006098182A1 WO 2006098182 A1 WO2006098182 A1 WO 2006098182A1 JP 2006304291 W JP2006304291 W JP 2006304291W WO 2006098182 A1 WO2006098182 A1 WO 2006098182A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
substrate
area
patterned
spacer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2006/304291
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kohji Matsuoka
Tsuyoshi Tokuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of WO2006098182A1 publication Critical patent/WO2006098182A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13396—Spacers having different sizes

Definitions

  • Substrate, display panel, display device, and method for manufacturing the substrate are Substrate, display panel, display device, and method for manufacturing the substrate
  • the present invention relates to a substrate provided with a spacer that is patterned by an exposure process, and a display panel using the same, in order to maintain a predetermined interval from another substrate that is provided facing the substrate.
  • the present invention relates to a display device and a method for manufacturing the substrate.
  • a liquid crystal display device includes a display panel in which a liquid crystal layer in which a liquid crystal material is sealed is sandwiched between two opposing substrates.
  • a spacer is provided between the substrates in order to maintain a gap between the substrates in the display panel.
  • This spacer is generally transparent beads (spherical particles) such as glass or synthetic resin, and these gaps are dispersed between the two substrates to maintain the gap.
  • the above bead type spacer may be a factor that adversely affects display quality.
  • the transparent spacer when used, light leaks through the spacer.
  • the presence of the spacer in the liquid crystal layer regardless of whether it is transparent or not may disturb the alignment state of the liquid crystal molecules in the vicinity of the spacer.
  • photospacer As a technique for solving such problems, a technique called "photospacer” has been proposed.
  • a photosensitive material is exposed and developed to form projections at the position of the light-shielding layer between pixels on the display panel, and these projections are used as spacers (photo spacers). Use.
  • Patent Document 1 includes an excessive amount of a first columnar spacer having a height and a cross-sectional area corresponding to deformation due to load during panel assembly and deformation following liquid crystal shrinkage at low temperatures. Describes a technology for forming two types of columnar spacers: a second columnar spacer that has a height and cross-sectional area that maintains a gap between substrates when subjected to a load and when the liquid crystal shrinks in a low-temperature environment. Speak.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-121857 (Publication Date: April 23, 2003)
  • the gap between the substrates (cell gap) is not sufficient. There is a problem that the problem is likely to occur.
  • the cross-sectional area or bottom area of the photospacer may change from shot to shot at the seam portion of each shot due to various factors in the process.
  • the cross-sectional area or the bottom area refers to a cross section parallel to the substrate surface of the photo spacer or the area of the bottom surface (upper bottom surface or lower bottom surface).
  • the above factors include, for example, (1) non-uniform gap between the substrate and mask in each shot, and (2) difference in the amount of light caused by the orientation of the exposure lamp (intensity distribution of exposure light amount with respect to the substrate surface direction) (3)
  • the surface step difference of the substrate is different for each substrate.
  • the exposure areas of the shots in the divided exposure process are arranged adjacent to each other so as not to overlap each other, and the boundary lines of the areas are arranged in a straight line.
  • a sharp change in the cross-sectional area or bottom area of the photospacer occurred.
  • a photospacer with a small cross-sectional area or bottom area is easily deformed (easy to be crushed), and a photospacer with a large cross-sectional area or bottom area is difficult to deform (hard to be crushed).
  • Photospacers with different amounts of deformation in the normal direction of the substrate surface for the same load are formed with the joint as the boundary.
  • FIG. 18A and FIG. 18B are perspective views showing an example of a divided exposure process in a conventional proximity exposure apparatus.
  • the photosensitive material 102 is patterned by applying the photosensitive material 102 to the surface of a substrate (for example, a color filter (CF) substrate) 101 and exposing the force on the substrate 101 through the mask 104.
  • a substrate for example, a color filter (CF) substrate
  • CF color filter
  • a light shielding shutter 103 having an opening is disposed on the substrate 101, and a mask 104 is disposed in the opening of the light shielding shutter 103 to generate upward force exposure light.
  • the photosensitive material 102 is exposed by irradiating UV (ultraviolet) light or the like.
  • a first shot exposure process is performed on a part of the substrate 101 (the left area in the figure).
  • the second shot exposure process is performed on an area different from the area where the first shot exposure process is performed on the substrate 101 (the right area in the figure).
  • the exposure process may be performed in a state where the distance between the mask 104 and the substrate 101 is not uniform.
  • FIG. 19A shows a case where the gap between the substrate 101 and the mask 104 is larger at the center of the substrate 101 than at the left end of the substrate 101 in the first shot exposure.
  • (b) shows a case where the gap between the substrate 101 and the mask 104 is larger at the center of the substrate 101 than at the right end of the substrate 101 in the drawing when the second shot is exposed.
  • the inclination angle of the mask 104 is made larger than the actual angle in order to make the difference in gap easy to be divided.
  • FIG. 20 is a plan view schematically showing the cross-sectional area or the bottom area of the photo spacer formed on the substrate 101 in this case.
  • FIGS. 19 (a) and 19 (b) an exposure process is performed in a state where the mask 104 is tilted. As a result, the photo spacer is patterned. As shown in FIG. 20, the cross-sectional area or the bottom area of the photo spacer is reduced toward the left end and the right end of the substrate 101 where the central portion of the substrate 101 is large. Also, PS1 is the photo spacer formed in the first shot at the center of the substrate 101, and it is formed in the second shot.
  • the photospacer is PS2
  • the adjacent PS1 and PS2 at the boundary between the first and second shots due to differences in the tilt angle of the mask 104 with respect to the substrate 101 in the first and second shots
  • Each cross-sectional area or bottom area is different from each other. For this reason, gap unevenness occurs near the boundary between the first shot and the second shot.
  • the photospacers PS1 and PS2 patterned in each shot are located near the boundary between the first shot area and the second shot area.
  • the difference in cross-sectional area or bottom area is relatively small.
  • the gap unevenness is also relatively small.
  • the difference between the cross-sectional areas or bottom areas of the photospacers PS1 and PS2 is large, when the substrate 101 is bonded to the counter substrate (not shown), it becomes more easily recognized as a gap unevenness. .
  • FIG. 21 (a) shows a case where the gap between the substrate 101 and the mask 104 is larger at the center of the substrate 101 than at the left end of the substrate 101 in the first shot exposure.
  • (b) shows a case where the gap between the substrate 101 and the mask 104 is larger at the center of the substrate 101 than at the right end of the substrate 101 in the drawing when the second shot is exposed.
  • the inclination angle of the mask 104 is made larger than the actual one in order to make it easy to separate the gap difference for convenience of explanation.
  • FIG. 22 is a plan view schematically showing the area of the photo spacer formed on the substrate 101 in this case.
  • Fig. 21 (a) and Fig. 21 (b) when the exposure process is performed with the mask 104 tilted, and the photo spacer is patterned by this, the formation is performed. As shown in FIG. 22, the cross-sectional area or the upper bottom area of the photo spacer is reduced toward the left end of the substrate 101 where the central portion of the substrate 101 is larger in the first shot region. Further, in the second shot region, the right end direction force of the substrate 101 becomes larger as the central portion of the substrate 101 is smaller.
  • FIGS. 23 (a) and 23 (b) there is a case where the exposure light quantity varies within the exposure light irradiation area in each shot.
  • the exposure process step For example, depending on the light intensity setting, as shown in FIG. 23 (a), during the first shot exposure, the exposure light at the center of the substrate 101 where the light intensity of the exposure light at the left end of the substrate 101 in the figure is relatively small. The amount of light becomes relatively large. Thereafter, as shown in FIG. 23 (b), during the second shot exposure, the variation in the exposure light of the first shot is shifted, and the amount of exposure light at the center of the substrate 101 is relatively small. The amount of exposure light at the right end of the figure 101 is relatively large.
  • the cross-sectional area or upper bottom area of the photospacer is the same as that shown in FIG.
  • the central portion of the substrate 101 becomes smaller toward the left end of the larger substrate 101
  • the central portion of the substrate 101 becomes smaller toward the right end of the smaller substrate 101. If the difference in the amount of exposure light and the difference in the gap between the mask 104 and the surface of the substrate 101 overlap, the change in the cross-sectional area or bottom area of the photospacer becomes larger at the boundary of each shot.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate including a photospacer formed by performing a divided exposure process in the direction parallel to the substrate surface. Another object of the present invention is to provide a substrate with reduced gap unevenness at the joint portion of each shot, and a display panel and a display device provided with the substrate.
  • the substrate of the present invention has a plurality of spacers that are patterned by exposure processing to keep a predetermined interval from another substrate that is provided facing the substrate.
  • the above-described spacer patterned in different shots in the above-described divided exposure process is mixed and has the following structure.
  • the spacer includes a divided exposure layer patterned by a divided exposure process, and the overlapping region includes the divided exposure layer patterned by a different shot. As a composition that is mixed.
  • the area including the spacers including the divided exposure layers patterned with different shots is provided. That is, at least a part of the spacer is patterned by the division exposure process, and the substrate is a mixture of spacers including layers patterned in different shots in the division exposure process. It has an area to do.
  • the substrate includes a functional layer patterned by an exposure process in a region that does not overlap with the spacer when viewed from the normal direction of the substrate surface of the substrate. At least a part of the substrate may be made of the same material cover as the functional layer patterned by the exposure process.
  • the substrate may include a color filter layer patterned by an exposure process as the functional layer, and the spacer may have the same material force as the color filter layer.
  • the spacer is patterned by the exposure process.
  • the functional layer is formed of a common material. For this reason, since it is not necessary to prepare the material for the spacer separately, the manufacturing cost can be reduced. Further, by performing the exposure process of the functional layer and the exposure process of the spacer by a common process, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be further reduced.
  • the spacer has a laminated structure of a plurality of layers, and among the layers constituting the laminated structure, the shape of the layer is high in the normal direction of the substrate surface of the spacer.
  • the deformation amount determination layer which is the layer that most affects the deformation amount when a load in the normal direction of the substrate surface is applied to the spacer, is patterned by the division exposure process.
  • the overlapping region may include a spacer including the deformation amount determining layer patterned with different shots.
  • the deformation amount determining layer is patterned by the division exposure process, and the overlapping region includes the deformation amount determining layer patterned by different shots.
  • the overlapping region includes the deformation amount determining layer patterned by different shots.
  • the deformation amount determining layer may be a layer that affects the shape of the uppermost layer of the spacer.
  • the uppermost layer of the spacer is the layer farthest from the substrate surface force of the substrate on which the spacer is formed.
  • the layer affecting the shape of the uppermost layer of the spacer is a layer having a different shape of the uppermost layer of the spacer having the layer when the shape of the layer is different.
  • the shape of the upper bottom surface in each layer of the spacer having the laminated structure is not particularly limited, and may be, for example, a circular shape or a polygonal shape.
  • the layer that affects the shape of the uppermost layer of the spacer is patterned by the divided exposure process, and the overlapping region is patterned with different shots. Spacers including the corresponding layer are mixed. For this reason, different shots Even when the shapes of the layers patterned at the top and bottom are different, it is possible to prevent the gap between the plates provided facing each other from changing sharply at the seam portion of different shots.
  • the deformation amount determining layer may be a minimum area layer having a minimum upper base area among the respective layers constituting the stacked structure.
  • the minimum area layer greatly affects the upper bottom area of the spacer. In addition, it greatly affects the height and deformation amount of the spacer in the normal direction of the substrate surface. For this reason
  • the bottom area of the minimum area layer patterned in different shots is patterned in each shot. Even if the spacers are different, gap unevenness at the joint portion of each shot can be reduced.
  • the spacer further includes a minimum area determining layer that affects an upper bottom area of the minimum area layer, and the overlapping area includes the minimum area patterned in different shots.
  • a minimum area determining layer that affects the top bottom area of the minimum area layer is a layer having a different top bottom area when the top bottom area is different.
  • the minimum area determining layer may be a layer in which a difference in diameter between an upper bottom surface and a diameter circle of a circumscribed circle on the upper bottom surface is not less than 0 ⁇ m and less than 20 ⁇ m.
  • the difference between the diameter of the upper bottom surface or the circumscribed circle of the upper bottom surface in the minimum area layer and the diameter of the upper bottom surface or the circumscribed circle of the upper bottom surface in the minimum area determining layer is O / zm or more.
  • the minimum area determining layer greatly affects the upper bottom area of the minimum area layer.
  • it greatly affects the height and deformation amount of the spacer having the minimum area layer in the normal direction of the substrate surface.
  • the width of the overlapping region may be not less than 5 mm and not more than 200 mm.
  • the width of the overlapping region is too narrow, gap unevenness at the boundary portion of each shot may not be sufficiently reduced. However, if the width of the overlapping region is 5 mm or more, the gap Unevenness can be reduced.
  • the spacers patterned in different shots in the divided exposure process or a layer constituting the spacer are combined with the light-shielding layer. It is preferable to be provided in the overlapping region. This makes it possible to provide a spacer that does not affect the display of the image.
  • the display panel of the present invention is characterized by comprising any of the above-mentioned substrates!
  • the display device of the present invention has the above-described display panel in order to solve the above-described problems.
  • the substrate can be suitably used for a liquid crystal panel. Therefore, the above-described display panel or display device is preferable. As an example, a liquid crystal panel or a liquid crystal display device can be given.
  • the substrate manufacturing method of the present invention includes a plurality of patterns patterned by an exposure process for maintaining a predetermined distance from another substrate provided oppositely.
  • a method of manufacturing a substrate provided with a spacer comprising: a divided exposure processing step in which the spacer is subjected to exposure processing with different shots for each of a plurality of regions in a direction parallel to the substrate surface. In the processing step, a part of the region is overlapped with a part of another adjacent region, and a spacer patterned with different shots is mixed in the overlapped region.
  • a part of the area to be subjected to the divided exposure process is overlapped with a part of another area adjacent thereto, and the area to be overlapped differs.
  • a mask in the divided exposure processing step, may be used for patterning a plurality of spacers. It has a standard area with a turn and a mixed area corresponding area that has a complementary pattern that overlaps with each other to form the same regular pattern as the standard area. On the other hand, the area other than both ends is a standard area.
  • the spacer of the substrate of the present invention is patterned by the division exposure process in which the exposure process is performed with different shots for each of the plurality of regions in the direction parallel to the substrate surface. And a part of another area adjacent to each other, and the overlapping area includes the spacers patterned with different shots in the divided exposure process.
  • the display panel of the present invention may include any of the substrates described above.
  • the display device of the present invention includes the display panel.
  • each of the above-described divided exposure processes is performed. It is possible to prevent gap gaps from occurring at the seam portion of shots and seeing them as cell gap irregularities.
  • the divided exposure processing step a part of the area is overlapped with a part of another adjacent area, and the overlapping area is differently shot. Batter A mixed spacer is mixed.
  • FIG. 1 is a plan view of a substrate on which a photospacer that is useful in one embodiment of the present invention is formed.
  • FIG. 2 (a) is a cross-sectional view of a display panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 (b) is a plan view of the counter substrate provided in the display panel shown in FIG. 2 (a).
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a display device including a display panel that is useful for one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration around each pixel in the display panel according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration example of a switching element provided in a display panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 (a) is a perspective view showing an exposure process for patterning a photospacer of a substrate, which is useful in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 (b) is a perspective view showing an exposure process for patterning a photospacer of a substrate that is effective in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 (a) is a cross-sectional view of a display panel when a photospacer is provided on an array-side substrate in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 (b) is a plan view of the counter substrate in the case of FIG. 7 (a) in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration example in the case where a light shielding layer is further provided on the array-side substrate including the switching element shown in FIG.
  • Fig. 9 (a) shows the display panel shown in Fig. 2 (a) with rivets instead of ribs. It is sectional drawing which shows the structural example of the display panel in the case of obtaining.
  • FIG. 9 (b) is a plan view of the counter substrate provided in the display panel shown in FIG. 9 (a).
  • FIG. 10 (a) is a cross-sectional view showing a configuration example of a display panel in the case where the display panel shown in FIG. 7 (a) is provided with rivets instead of ribs.
  • FIG. 10 (b) is a plan view of the counter substrate provided in the display panel shown in FIG. 10 (a).
  • FIG. 11 (a) is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a display panel including a substrate provided with a photo spacer that also has a laminated structural force, according to another embodiment of the present invention. .
  • FIG. 11 (b) is a plan view of the counter substrate provided in the display panel shown in FIG. 11 (a).
  • FIG. 12 is a flowchart showing a flow of manufacturing steps of the counter substrate shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b).
  • FIG. 13 (a) is a cross-sectional view showing a modification of the display panel which is useful in another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 (b) is a plan view of the counter substrate provided in the display panel shown in FIG. 13 (a).
  • FIG. 14 (a) is a cross-sectional view showing a modification of the display panel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 (b) is a plan view of the counter substrate provided in the display panel shown in FIG. 14 (a).
  • FIG. 15 (a) is a cross-sectional view showing a configuration example of a display panel in the case where the display panel shown in FIG. 11 (a) includes a rivet instead of a rib.
  • FIG. 15 (b) is a plan view of the counter substrate provided in the display panel shown in FIG. 15 (a).
  • FIG. 16 (a) is a cross-sectional view showing a configuration example of the display panel in the case where the display panel shown in FIG. 13 (a) includes a rivet instead of the rib.
  • FIG. 16 (b) is a plan view of the counter substrate provided in the display panel shown in FIG. 16 (a). It is.
  • FIG. 17 (a) is a cross-sectional view showing a configuration example of the display panel in the case where the display panel shown in FIG. 14 (a) includes a rivet instead of the rib.
  • FIG. 17 (b) is a plan view of the counter substrate provided in the display panel shown in FIG. 17 (a).
  • FIG. 18 (a) is a perspective view showing a divided exposure process for patterning a photospacer in the prior art.
  • FIG. 18 (b) is a perspective view showing a divided exposure process for patterning a photospacer in the prior art.
  • FIG. 19 (a) is a perspective view showing an example in the case where the distance between the substrate and the mask is non-uniform in the divided exposure process for patterning the photospacer in the prior art. is there.
  • FIG. 19 (b) is a perspective view showing an example in the case where the distance between the substrate and the mask is non-uniform in the divided exposure process for patterning the photospacer in the prior art. is there.
  • FIG. 20 is a plan view showing a photospacer patterned by the divided exposure process shown in FIGS. 19 (a) and 19 (b).
  • FIG. 21 (a) shows another process in the case of a non-uniform spacing between the substrate and the mask in the conventional exposure process for patterning a photospacer! It is a perspective view showing an example.
  • FIG. 21 (b) is a diagram showing another example in the case where the distance between the substrate and the mask is non-uniform in the divided exposure process for patterning the photospacer in the prior art. It is a perspective view showing an example.
  • FIG. 22 is a plan view showing a photo spacer patterned by the divided exposure process shown in FIGS. 21 (a) and 21 (b).
  • FIG. 23 (a) shows an example in the case where the exposure amount varies in the exposure area of each shot in the divided exposure process for patterning the photospacer in the prior art. It is a perspective view.
  • FIG. 23 (b) shows an example in the case where the exposure amount varies in the exposure area of each shot in the divided exposure process for patterning the photospacer in the prior art. It is a perspective view.
  • FIG. 24 is a schematic plan view schematically showing an example of a mask used to form the photospacer having the arrangement shown in FIG. 1 and an example of a divided exposure process using the mask. It is.
  • L3 layer (division exposure layer, deformation amount determination layer, minimum area layer)
  • FIG. 2A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a counter substrate (substrate) 1 on which a photo spacer is formed and a display panel 10 including the counter substrate 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 (b) is a plan view of the counter substrate 1 in which the array side substrate (substrate) 2 side force is also viewed.
  • the counter substrate 1 is provided on a supporting substrate such as glass (not shown) with three color filter layers CF1, CF2, CF3, and a light shielding layer (BM; Black Matrix) 3 And an electrode (counter electrode) 4, a rib 5, an alignment film 6, and a photospacer (PS) 7.
  • a supporting substrate such as glass (not shown) with three color filter layers CF1, CF2, CF3, and a light shielding layer (BM; Black Matrix) 3
  • BM Black Matrix
  • an electrode (counter electrode) 4 a rib 5, an alignment film 6, and a photospacer (PS) 7.
  • Each color filter layer CF1, CF2, CF3 is formed in a different area on the support substrate.
  • a light shielding layer 3 is formed between the color filter layers. Further, a part of each color filter layer and a part of the light shielding layer 3 may overlap in the normal direction of the substrate surface.
  • the colors of the color filter layers CF1, CF2, and CF3 are not particularly limited and may be set arbitrarily. In addition, it is not limited to the configuration having the three color filter layers. For example, it may be a single color, two colors, or more than four colors! /.
  • the light shielding layer 3 is formed at a position facing a switching element or the like formed on the array side substrate 2.
  • the material of the light shielding layer 3 is not particularly limited, but is made of a metal film such as chromium.
  • the electrode 4 is formed to cover the color filter layers CF1, CF2, CF3 and the light shielding layer 3.
  • the material of the electrode 4 is not particularly limited.
  • ITO indium Stannic acid salt
  • ITO indium Stannic acid salt
  • the ribs 5 are arranged so that the longitudinal direction extends in two different directions within the substrate surface.
  • the liquid crystal material sealed in the liquid crystal layer 11 can be aligned in four directions.
  • the formation conditions such as the specific shape and size of rib 5 (for example, the extending direction, the width of rib 5 and the number of ribs 5 per predetermined area, etc.). If you can be oriented in the desired direction within.
  • the photo spacer (columnar spacer) 7 is formed on the electrode 4 in a region overlapping with the light shielding layer 3 when viewed from the direction perpendicular to the substrate surface of the counter substrate 1.
  • the force photospacer 7 described later in detail is formed by performing exposure processing, development processing, and the like on the photosensitive material.
  • the alignment film 6 is formed so as to cover the electrode 4, the rib 5, and the photospacer 7!
  • the material of the alignment film 6 is not particularly limited.
  • polyimide (PI) or the like is formed on the support substrate on which the light shielding layer 3, the color filter layers CF 1, CF 2, CF 3, electrodes 4, and ribs 5 are formed.
  • those transferred by printing can be used.
  • the alignment film 6 may be omitted depending on the use of the substrate or the display panel 10 that does not necessarily include the alignment film 6.
  • the array-side substrate 2 includes an electrode (array-side electrode, pixel electrode) 8 and an alignment film 9 on a support substrate 2a that also has glass isotropic force.
  • the electrode 8 and the alignment film 9 those similar to the electrode 4 and the alignment film 6 can be used.
  • the alignment films 6 and 9 are applied to the counter substrate 1 on which the color filter layers CF1, CF2, CF3, the light shielding layer 3, the electrode 4, the rib 5, and the photospacer 7 are formed, and the array side substrate 2 by a transfer method. It is printed.
  • the counter substrate 1 and the array side substrate 2 are opposed to each other in a state where a predetermined distance is maintained by the photospacer 7.
  • a liquid crystal material is sealed in the liquid crystal layer 11 which is a region between the two substrates.
  • the liquid crystal material is not particularly limited, and may be, for example, a negative liquid crystal material or a positive liquid crystal material.
  • the liquid crystal material is injected after the alignment films 6 and 9 are formed, the counter substrate 1 and the array side substrate 2 are bonded together via the photospacer 7, and the liquid crystal material is injected between both substrates (vacuum injection). Is done by doing.
  • the method of forming the liquid crystal layer 11 is not limited to this, for example, an ODF (One Drop Fill) process in which the liquid crystal material is dropped in a vacuum before the two substrates are bonded together. May be used.
  • the arrangement of the electrode 4 and the electrode 8 is not particularly limited.
  • the arrangement may be an arrangement in which an electric field is generated in the in-plane direction of the substrate or an electric field in the normal direction of the substrate surface. .
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a main part of the display device 20 including the display panel 10, and FIG. 4 shows each pixel in the display panel 10 used in the display device shown in FIG. It is a schematic diagram which shows the surrounding schematic structure.
  • the display device 20 includes a display panel 10 in which pixels 21... Are arranged in a matrix, a source driver 22 and a gate driver 23 as drive circuits. Power supply circuit 24 and the like.
  • Each pixel 21 is provided with a pixel capacitor 25 and a switching element 26 as shown in FIG.
  • a plurality of data signal lines SL1 to SLn (n represents an arbitrary integer of 2 or more) and each data signal line SLl to SLn are crossed.
  • a plurality of scanning signal lines GLl to GLm (m represents an arbitrary integer of 2 or more) are provided. For each combination of the data signal lines SL1 to SLn and the scanning signal lines GL1 to GLm, the pixel 21 ⁇
  • the power supply circuit 24 supplies the source driver 22 and the gate driver 23 with a voltage for performing display on the display panel 10, whereby the source driver 22 causes the data signal lines SL1 to SLn of the display panel 10 to be displayed.
  • the gate driver 23 drives the scanning signal lines GL 1 to GLm of the display panel 10.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration example of the switching element 26.
  • the switching element 26 includes, for example, a gate electrode 27 formed on the support substrate la, a non-conductive film 111 having the same power as SiO, an i layer 114, N
  • a non-conductive film 115 and an electrode 8 are provided.
  • the formation method of each of these members is not particularly limited, but usually, vapor deposition, resist coating, exposure, development, etching, etc. It is formed through the process.
  • the non-conductive film 115 is provided. However, it is not always necessary to provide the non-conductive film 115.
  • the electrode 8 may be provided on the non-conductive film 112. Good.
  • the gate electrode 27 of the switching element 26 is connected to the scanning signal line GLi, the source electrode 28 is connected to the data signal line SLi, and the drain electrode 29 is connected to one end (electrode 8) of the pixel capacitor 25. .
  • the other end of the pixel capacitor 25 (the electrode 4 formed on the counter substrate 1 side) is connected to a common electrode line (not shown) common to all the pixels 21.
  • the signal voltage is determined, and this signal voltage is applied to the pixel capacitor 25 by the source driver 22 via the data signal line SLi (i is an arbitrary integer of 1 or more). Ideally, the pixel capacitor 25 continues to hold the voltage at the time of shutoff while the selection period of the scanning signal line GLi ends and the switching element 26 is shut off.
  • a photosensitive material to be a photospacer 7 is applied on the support substrate on which the color filter layers CF1, CF2, CF3, the light shielding layer 3, and the electrode 4 are formed.
  • the material of the photosensitive material is not particularly limited as long as it has an appropriate strength as a spacer after exposure / development processing.
  • acrylic resin can be suitably used.
  • the photosensitive material 7 ′ applied to the counter substrate 1 is disposed in the light shielding shutter 12 having an opening and the opening of the light shielding shutter 12.
  • exposure light light
  • the photosensitive material 7 ′ applied on the support substrate la is patterned into a predetermined shape.
  • an area on the substrate surface is divided into a plurality of areas, and an exposure process is performed for each divided area (divided exposure).
  • Fig. 6 (a) shows the exposure process for the first shot (first time) in this divided exposure process.
  • the position of the mask 13 is moved in the direction parallel to the substrate surface, and the exposure process for the second shot is performed. At this time, a part of the region (first shot region) irradiated with the exposure light of the first shot on the substrate and a region (second shot region) irradiated with the exposure light of the second shot Set the exposure area of each shot so that it partially overlaps.
  • a mixed region (a one-shot two-shot mixed region) in which a part of the first shot region and a part of the second shot region overlap is formed.
  • the photo spacer 7 (photo spacer 7 ) patterned in the first shot exposure process and the second shot exposure process are patterned.
  • the photospacer 7 that is patterned in the first shot and the pattern 7 that is patterned in the second shot are equal.
  • FIG. 24 is a schematic diagram showing an example of the mask 13 used for forming the overlapping mixed region shown in FIG. 1 and an example of an exposure process using the mask 13.
  • the mask 13 has a rectangular shape, for example, and a circular pattern 37 corresponding to the photospacer 7 is provided on the entire surface.
  • Most of the mask 13 is regularly arranged so that the adjacent circular patterns 37 are equidistant from each other, but in order to form the mixed region at both ends in the longitudinal direction, the circular patterns 37a and 37 37b is arranged in a zigzag.
  • both end portions thereof are mixed region corresponding regions 13a'13b (for convenience of explanation, simply referred to as corresponding regions), and most of the center is a standard region 13c.
  • the corresponding region 13a '13b is a band-like region that spreads at a constant width in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the mask 13 at each end, and the other part is a standard region 13c.
  • circular patterns 37a are zigzag at positions on the left side, right side, left side, right side, and left side from the top to the bottom in the figure. Is arranged.
  • circular patterns 37a are arranged in a zigzag at the positions on the right side, left side, right side, left side, and right side from the top to the bottom of the figure. .
  • Circular patterns 37a '37b are arranged so that these corresponding regions 13a' 13b are complementary to each other, and when the corresponding regions 13a '13b are overlapped with each other, the circular patterns 37a' 37b as a whole do not overlap, Like the standard area 37c, they will be equally spaced from each other.
  • Topspacer 7 and photospacer 7 are mixed, and each other's photospacer 7
  • the photospacers 7 are arranged at equal intervals.
  • a mask having a desired pattern may be used.
  • a standard area having a regular pattern occupies an area other than both ends. Both end portions are preferably mixed region corresponding regions having a complementary pattern that is the same regular pattern as the standard region by overlapping each other. As a result, it is possible to form a photospacer that is patterned with different shots in the overlapping mixed region by using only one type of mask.
  • the exposure process for patterning the photospacer is performed by divided exposure, and a part of the exposure area of the first shot and 2 A part of the exposure area of the shot overlaps. For this reason, in the area where the exposure area of the first shot and the exposure area of the second shot overlap (overlapping mixed area), the photo spacers patterned by the exposure processing of each shot are mixed.
  • the cross section or bottom surface parallel to the substrate surface in the photo spacer patterned in both shots. Even if there is a difference in the area of the bottom surface), when the counter substrate 1 is bonded to the array side substrate 2, the photo spacer for each shot is mixed in the overlapping mixed region. Therefore, it is possible to prevent the deformation amount of the photospacer in the normal direction of the substrate surface from changing sharply. Therefore, it is possible to prevent gap unevenness from occurring after the counter substrate 1 and the array side substrate 2 are bonded together.
  • the number of areas to be divided is particularly limited.
  • the exposure process may be performed by dividing into a larger number of regions. In this case, a part of the exposure area of each shot may be overlapped with a part of another adjacent exposure area.
  • Patterned 7 alternates in two orthogonal directions parallel to the substrate surface
  • the photo spacer patterned in each shot is mixed in the area where the first shot area and the second shot area overlap.
  • the photo spacer patterned in the first shot and the photo spacer patterned in the second shot may be randomly dispersed and mixed in a mosaic pattern.
  • the mask 13 may be a mask corresponding to a pattern in which photospacers are mixed in the overlap region.
  • the masks 13 used in each may be common or different.
  • the width of the mixed area of each shot is not particularly limited, and may be arbitrarily set within a range of 0 or more and mask size or less. However, in order to reduce gap unevenness, the wider the mixed region of each shot, the better. In addition, if the width of the mixed area is too narrow, gap unevenness in the vicinity of the mixed area may not be sufficiently reduced. In order to sufficiently reduce gap unevenness, the width of the mixed area should be 10 mm or more. Is preferred. On the other hand, in order to increase the efficiency of the exposure process and improve the productivity, it is preferable to narrow the width of the mixed area of each shot. Therefore, from the viewpoint of productivity, the width of the mixing zone is preferably 200 mm or less! /.
  • Fig. 7 (a) is a cross-sectional view showing a part of the display panel 10 when the photospacer 7 is provided on the array side substrate 2
  • Fig. 7 (b) shows the counter substrate 1 in this case as the array side substrate. It is the top view seen from the 2 side.
  • the electrode 8 is formed on the support substrate 2a, and the region without the electrode 8 on the substrate surface (the array-side substrate 2
  • the photo spacer 7 is formed in a region overlapping the light shielding layer 3 of the counter substrate 1 when the counter substrate 1 and the counter substrate 1 are bonded together.
  • the step of forming the photospacer 7 is preferable because the height of the photospacer 7 to be performed after the step of forming the electrode 8 can be stabilized.
  • the method for forming the photo spacer 7 may be the same as that for forming on the counter substrate 1.
  • the counter substrate 1 is provided with the light shielding layer 3.
  • the array side substrate 2 may be provided with the light shielding layer.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration example in the case where a light shielding layer 3b is further provided on the array side substrate 2 provided with the switching element 26 shown in FIG. As shown in this figure, when the light shielding layer 3b is provided on the array side substrate 2, the light shielding layer 3b may be disposed so as to cover the switching element 26. In the example shown in this figure, the light shielding layer 3b is formed between the non-conductive film 112 and the non-conductive film 115.
  • the present invention is not limited to this, and it may be formed in a different layer.
  • the non-conductive film 115 is provided.
  • the non-conductive film 115 is not necessarily provided.
  • the light shielding layer 3b is formed on the non-conductive film 112, and the non-conductive film 112 is formed.
  • the electrode 8 may be formed on the light shielding layer 3b.
  • an electrode 8 is formed in a region overlapping with the light shielding layer as viewed from the substrate surface normal direction or from the substrate surface normal direction. It is preferable to form a photospacer 7 in the region. In addition, the direction of forming the photospacer 7 after forming the switching element 26 and the electrode 8 is preferable because the height of the photospacer 7 can be stabilized.
  • the force for providing the rib 5 as a member for aligning liquid crystal molecules on the counter substrate 1 is not limited to this.
  • the rib 5 may be omitted.
  • the photospacer 7 may be provided on the counter substrate 1 side or on the array side substrate 2 side. That is, the rib 5 is removed from the configuration shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b).
  • the configuration shown in FIG. 7 (a) and FIG. 7 (b) may be the configuration in which the rib 5 is deleted.
  • FIGS. 10 (a) and 10 (b) are cross-sectional views showing a configuration example when the rib 5 is replaced with the rivet 5b in the configuration shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b).
  • FIG. 10 (a) and 10 (b) are cross-sectional views showing a configuration example when the rib 5 is replaced with the rivet 5b in the configuration shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b).
  • rivets 5b having a circular cross section in the in-plane direction of the substrate are used to align liquid crystal molecules in all directions. It can be made. It should be noted that the formation conditions such as the specific shape and size of the rivet 5b (for example, the diameter of the rivet 5b, the number of the rivets 5b per predetermined area, etc.) are not particularly limited, and a liquid crystal material is desired in the liquid crystal layer 11. If you can orient in the direction!
  • the setting of the position where the photospacer 7 is provided may be associated with the position of the rib 5.
  • the ribs 5 when the ribs 5 are viewed as a set of two, one end is close and the other end is open, in other words, a pair of ribs. It can be seen that 5 ⁇ 5 is provided to open at an arbitrary angle.
  • the photospacer 7 is provided at a position close to the end of the ribs 5 and 5 on the adjacent side. In this case, the photospacer 7 is more preferably provided at a position that supports the alignment of the liquid crystal molecules by the rib 5.
  • the photospacer 7 is provided so as to correspond to the position of the force rivet 5b in which the rivet 5b is provided instead of the rib 5, so that the rivet 5b This is preferable because it supports omnidirectional alignment of liquid crystal molecules.
  • the liquid crystal aligning member for aligning a liquid crystal molecule it is preferable to make the position where the photospacer 7 is provided correspond to the aligning member.
  • the photosensitive material for forming the photospacer 7 is a force that uses a material different from the material of other layers formed on the substrate. Absent.
  • the same material as that for forming any color filter layer (functional layer) for example, acrylic resin
  • rib 5 or rivet 5b may be formed.
  • the same material as the layer (functional layer) for example, Microposit (registered trademark) resin
  • the shape of the photospacer is not limited to this, and is not limited to a columnar shape.
  • the shape may be, for example, a cone shape or a trapezoidal shape lacking the upper part of the cone. That is, the cross section parallel to the substrate surface may be circular, polygonal, or other shapes. Further, the cross-section perpendicular to the substrate surface may be a polygonal shape, or a part of the cross-sectional shape perpendicular to the substrate surface may be a curved line.
  • FIG. 11 (a) shows a schematic configuration of a part of the counter substrate 1 on which the photospacer 7b having a laminated structural force is formed and a part of the display panel 10 including the counter substrate 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 11 (b) is a sectional view of the counter substrate 1 as viewed from the array side substrate 2 side.
  • the counter substrate 1 is provided on a supporting substrate such as glass (not shown) on three color color layers CF1, CF2, CF3, a light shielding layer 3, an electrode 4, and a rib. 5 with a self-directing membrane 6 and a photospacer 7b!
  • Each color filter layer CF1, CF2, CF3 is formed in a different area on the support substrate.
  • a light shielding layer 3 is formed between the color filter layers. Further, the light shielding layer 3 is disposed at a position facing the switching elements and the like formed on the array side substrate 2.
  • the electrode 4 is formed so as to cover the color filter layers CF1, CF2, CF3 and the light shielding layer 3.
  • the material of the electrode 4 is not particularly limited. For example, ITO (indium stannate) can be used.
  • the rib 5 is arranged so that the longitudinal direction extends in two different directions in the substrate surface (see Embodiment 1 and Fig. 2 (b)). .
  • the photo spacer (multilayer photo spacer) 7b is formed in a region overlapping with the light shielding layer 3 in view of the direction force perpendicular to the substrate surface of the counter substrate 1.
  • the photospacer 7b is formed by laminating the same materials as those used for the color filter layers (functional layers) CF1, CF2, CF3, and ribs 5, respectively.
  • the photospacer 7b is made of the same material as the color filter layer CF3 on the light shielding layer 3, the layer Ll having the same material force as the color filter layer CF1, the layer L2 made of the same material as the color filter layer CF2, and the color filter layer CF3. It has a laminated structure including a layer L4 made of the same material as the layer (functional layer) constituting the layer L3, the electrode 4, and the rib 5.
  • the alignment film 6 is formed so as to cover the electrode 4, the rib 5, and the photospacer 7b (see Embodiment 1 and FIG. 2 (b)).
  • the light shielding layer 3 is formed on the support substrate (Sl). More specifically, the material used for the light shielding layer 3 (Sl).
  • BM resist is coated on the support substrate, and exposure, development, beta (baking), etc. are performed to form the light shielding layer 3.
  • the lowermost layer (first layer) L1 constituting the color filter layer CF1 and the photospacer 7b is formed (S2). More specifically, the color filter layer CF1 and the material to be the layer L1 (first color material) are applied so as to cover the support substrate la and the light-shielding layer 3, and are subjected to exposure, development, etching treatment, etc. The filter layer CF2 and the layer L1 are formed at predetermined positions.
  • the exposure process in this process is a batch exposure process in which exposure is performed on the entire area of the substrate surface, even if it is a divided exposure process in which the exposure is divided into areas on the substrate surface. There may be.
  • a layer L2 (second layer from the bottom, second layer) constituting the color filter layer CF2 and the photospacer 7b is formed (S3). More specifically, the color filter layer CF2 and the material to be the layer L2 (second color material) are applied so as to cover the support substrate la, the light shielding layer 3, the color filter layer CF1, and the layer L1, and are exposed and developed. Etc. to form the color filter layer CF2 and the layer L1 at predetermined positions. For the exposure process when forming these layers, the same method as that for the power filter layer CF1 and the layer L1 can be used.
  • division exposure processing is performed so as to form a region where the layer L3 exposed and patterned in different shots is mixed, and the color filter layer CF3 and the layer L3 are patterned (S5). .
  • an electrode 4 is formed so as to cover each layer formed on the support substrate (S7).
  • the uppermost layer L4 (fourth layer) constituting the rib 5 and the photospacer 7b is formed (S8). More specifically, a material (rib material) for forming rib 5 and layer L4 is applied so as to cover each layer formed on the support substrate, exposed to light, developed, and the like, so that rib 5 and layer L4 are formed in a predetermined manner. Form in position.
  • the shape of the layer L4 is not particularly limited, but here, as shown in FIG. 11 (a), the layer L4 is formed to have a conical shape covering the layers L2 and L3.
  • the counter substrate 1 having the three color filter layers CF1, CF2, and CF3, the light shielding layer 3, the electrode 4, the rib 5, and the photo spacer (PS) 7b is formed. Complete.
  • the alignment films 6 and 9 are printed on the counter substrate 1 and the array side substrate 2 formed in this way by a transfer method. Thereafter, the counter substrate 1 and the array side substrate 2 are bonded together via a photospacer 7b, and a liquid crystal material is injected between both substrates (vacuum injection) to form the display panel 10.
  • the ODF process where the liquid crystal material is dropped in a vacuum before bonding the two substrates together.
  • the display panel 10 may be formed by using it. Note that the alignment films 6 and 9 are not necessarily provided, and the alignment films 6 and 9 may be omitted.
  • the counter substrate 1 that is effective in the present embodiment is exposed with different shots when the third layer L3 from the bottom is formed in the formation process of the photospacer 7b that also has a lamination structure force.
  • the divided exposure processing is performed so as to form a region where the patterned layer L3 is mixed, and the photospacer 7b includes such a layer L3.
  • the photospacer 7b having the constituent force shown in FIG. 11 (a) the upper base area of the array side substrate 1 side (far from the substrate surface, on the side substrate surface) of each layer constituting the photospacer 7b.
  • Layer (minimum area layer) with the smallest surface area (substantially parallel surface) L3 is the upper base area (shape) of the array side substrate 1 side (top layer) of the photospacer 7b and the substrate surface of the photospacer 7b It is the layer that most affects the height in the normal direction and the amount of deformation (deformation amount determining layer). That is, when the shape of the layer L3 is different, the shape of the uppermost layer of the spacer including the layer L3 is affected.
  • the photo spacer is different due to the difference in the area of the photo spacer patterned in each shot at the boundary between the exposure regions of different shots. It is possible to prevent the amount of deformation in the normal direction of one substrate from changing sharply. Therefore, it is possible to prevent gap unevenness from occurring after the counter substrate 1 and the array side substrate 2 are bonded together.
  • the divided exposure processing for patterning the layer L3 is performed so as to form a region in which the photospacers 7b including the layer L3 exposed in different shots are mixed.
  • the photospacers 7b including the layer L3 exposed in different shots are mixed.
  • the other layers LI, L2, and L4 constituting the photospacer 7b similarly to the layer L3, a region where the photospacers 7b including the layers LI, L2, and L4 exposed in different shots are mixed is formed. You can also perform split exposure processing and pattern!
  • the layer L3 is patterned by a normal exposure process, and the other layers L1, L2, and L4 different from the layer L3 are exposed to different shots.
  • the photospacer 7b includes the layers LI, L2, and L4. It is possible to perform split exposure processing and patterning so as to form a mixed area! ⁇ . In other words, in the photospacer 7b, which also has a layered structural force, at least one layer force is different. Divided exposure processing may be performed so as to form a region in which layers exposed in the first layer are mixed. As a result, the obtained photospacer 7b has a region in which different shots are mixed, as in the first embodiment, and can reduce gap unevenness.
  • the division exposure process so as to form a region where a photo spacer including the layer exposed in different shots is mixed.
  • a photo spacer including the layer exposed in different shots For example, when the shape of the layer (top bottom area, etc.) is different, different shots are used as described above for the layer that affects the shape of the top layer (top bottom area, etc.) of the photospacer. It is preferable to perform the division exposure process so as to form a region where the deformation amount determining layer exposed in step 1 is mixed. Thereby, gap unevenness in the obtained photo spacer can be effectively reduced.
  • the shape of the cross section parallel to the top and bottom surfaces or the substrate surface of each layer constituting the photospacer 7b is not particularly limited.
  • it may be a substantially circular shape or a polygonal shape. Good.
  • the contribution to the deformation amount in the normal direction of the substrate surface of the photospacer is large. Therefore, as described above, it is preferable to perform the divided exposure process so as to form a region where the layers exposed in different shots are mixed.
  • a layer (minimum area determination layer) that affects the area of the layer having the smallest upper base area (minimum area layer) among the layers constituting the photospacer 7b is exposed with different shots. It is preferable that the divided exposure processing is performed so as to form a region where the photo spacer including the layer is mixed. In other words, when the upper base area of the layer is different, the layer exposed to the different shots is mixed for the layer (minimum area determination layer) that affects the upper base area of the minimum area layer. It is preferable to carry out a division exposure process so as to form a film.
  • a minimum area determining layer for example, the upper bottom area of the layer, the photospace, Among the layers constituting the sir 7b, there are layers whose differential force is within a predetermined value with respect to the top bottom area of the layer having the smallest top bottom area.
  • each layer when the shape of the upper bottom surface of each layer is circular, a layer having a diameter difference of 0 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less with respect to the layer having the smallest upper bottom area is shot with different shots. Divided exposure processing may be performed so as to form a region where the exposed layers are mixed.
  • the diameter differential force of the circumscribed circle of the upper bottom surface with respect to the layer with the smallest upper bottom area ⁇ m or more and 20 m or less May be divided and exposed so as to form a region where the layers exposed in different shots are mixed.
  • each layer is formed so that the upper base area force of the layers LI, L2, and L3 in the direction parallel to the substrate surface decreases in this order. It is not limited to configuration.
  • the layer L3 ′ may be formed so as to cover the layer L2 ′.
  • the layer L2 ′ is the layer having the smallest top base area (minimum area layer) among the layers constituting the photospacer. This contributes most to the upper base area of the photospacer 7b (the upper base area of the uppermost layer) and the deformation amount of the photospacer 7b in the direction perpendicular to the substrate surface. Therefore, in this case, it is preferable to perform the division exposure process so as to form a region where the layer L2 ′ exposed in different shots is mixed with the layer (deformation amount determining layer, minimum area layer) L2 ′. .
  • any layer may be omitted in the photospacer 7b shown in Figs. 11 (a) and 11 (b).
  • the layer L2 is omitted, and the photospacer 7b is replaced with the layer L 1 and the color filter layer CF3 made of the same material as the color filter layer CF1.
  • a laminated structure including a layer L3 made of the same material, a layer L4 made of the same material as the electrode 4 and the rib 5 may be used.
  • the layers to be omitted may be arbitrarily selected, and not limited to one layer, two or more layers may be omitted.
  • the specific configuration of the laminated photospacer 7b in the present embodiment is not particularly limited, and may be a four-layer structure of layers L1 to L4, or a two-layer structure or It can be a three-layer structure, or it can be a five-layer structure or more.
  • a configuration including a rivet 5b may be adopted instead of the rib 5, a configuration including a rivet 5b may be adopted.
  • FIGS. 15 (a) and 15 (b) are a cross-sectional view and a plan view showing a configuration example when the rib 5 is replaced with a rivet 5b in the configuration shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b). is there.
  • FIGS. 15 (a) and 15 (b) are a cross-sectional view and a plan view showing a configuration example when the rib 5 is replaced with a rivet 5b in the configuration shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b). is there.
  • FIGS. 16 (a) and 16 (b) are a cross-sectional view and a plan view showing a configuration example when the rib 5 is replaced with a rivet 5b in the configuration shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b).
  • FIG. FIGS. 17 (a) and 17 (b) are cross-sectional views showing a configuration example in the case where the rib 5 is replaced with a rivet 5b in the configuration shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b). It is a top view.
  • the rivet 5b having a circular cross section in the in-plane direction of the substrate is used in place of the ribs 5 in which the cross section in the in-plane direction of the substrate is formed in a straight line. Can be oriented.
  • the photospacer 7b is formed on the counter substrate 1 mainly described.
  • the present invention is not limited to this.
  • a photospacer 7b may be provided on the array side substrate 2.
  • a part of the photospacer 7b may be formed using the same material as any of the layers constituting the switching element 26.
  • the color filter layer may be provided not on the counter substrate 1 but on the array side substrate 2, and a part of the photospacer 7b may be formed using the same material as the color filter layer.
  • the color filter layer and the photospacer 7b may be disposed on the surface on the non-conductive film 115 and the electrode 8 side.
  • a color filter layer and a photospacer 7b may be disposed between the support substrate 2a and the non-conductive film 111 or between the non-conductive film 112 and the non-conductive film 115.
  • the height of the photospacer 7b is relaxed if a non-conductive film such as a resin is formed on the photospacer 7b (the distance between the substrates in the vicinity of the photospacer 7b is influenced by the photospacer 7b). Therefore, it is preferable that the photospacer 7b is disposed closer to the counter substrate 1 than the non-conductive film 111. In order to stabilize the height of the photospacer 7b, it is preferable to form the photospacer 7b after the electrode 8 is formed.
  • the non-conductive film 115 is omitted, and a color is formed between the non-conductive film 11 2 (in FIG. 8, the non-conductive film 112 and the light shielding layer 8b) and the electrode 8.
  • a filter layer may be formed.
  • Sarakuko forms the photospacer 7b on the array-side substrate 2 thus formed
  • the electrode 8 is It may be formed in the same layer as the color filter layer (on the non-conductive film 112 or on the light shielding layer 3b) in a region that is not formed and overlaps with the light shielding layer 3 or the light shielding layer 3a.
  • the light shielding layer 3b may be provided on the array side substrate 2. Further, when the light shielding layer 3b is provided on the array side substrate 2, it is preferable to form the photospacer 7b in a region overlapping with the light shielding layer 3b when viewed from the normal direction of the substrate surface.
  • the configuration may be such that the orientation regulating member such as the rib 5 and the rivet 5b is not provided.
  • the photospacer 7b may be provided on the counter substrate 1 side or on the array side substrate 2 side.
  • CF color filter
  • the photospacer 7b including a layer that is divided and exposed in different shots is mixed.
  • the width of the region is preferably 10 mm or more.
  • the upper limit of the width of the mixed region is not particularly limited, but is preferably within 200 mm in order to improve productivity.
  • the photospacer 7b of the present embodiment can be said to have a substantially conical shape, a trapezoidal shape lacking the top of the cone, or a shape in which the cross section perpendicular to the substrate surface is a polygon. Force Of course, it is not limited to this shape. From the viewpoint of ease of formation and durability as a spacer, the photospacer 7b (or the photospacer 7 in the first embodiment) has a circular cross section parallel to the substrate surface, that is, a conical shape. A circular trapezoidal shape (a shape lacking the upper part of a cone) or a cylindrical shape is preferable.
  • the present invention it is necessary to keep a distance from another substrate provided opposite to a predetermined distance. Applicable to all substrates. For example, it can be applied to substrates used in display panels such as liquid crystal panels, EL panels, and plasma display panels. Further, the present invention is particularly suitable for a large-sized substrate in which the exposure processing for patterning the photo spacer needs to be divided exposure processing.

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Abstract

　基板面平行方向に対して分割露光処理を行うことによって、当該基板にフォトスペーサーを形成する。このとき、１ショット目の露光領域の一部と２ショット目の露光領域の一部とを重畳させる。そして、この重畳領域において、１ショット目の露光処理でパターニングされたフォトスペーサー（７Ｓ１）と、２ショット目の露光処理で形成されたフォトスペーサー（７Ｓ２）とを混在させる。これによって、フォトスペーサーを備えた基板において、各ショットの継ぎ目部分におけるセルギャップムラを低減することができる。

Description

明 細 書
基板、表示パネル、表示装置、ならびに上記基板の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、対向して備えられる他の基板との間隔を所定の間隔に保っための、露 光処理によってパターユングされるスぺーサーを備えた基板、それを用いた表示パ ネル、表示装置、ならびに上記基板の製造方法に関するものである。
背景技術
[0002] 液晶表示装置は、 2枚の対向する基板間に液晶材料が封入されてなる液晶層を挟 持した表示パネルを備えている。そして、従来の表示パネルでは、表示パネルにお ける両基板間のギャップを保持するために、両基板間にスぺーサーを設ける。このス ぺーサ一は、一般的には、ガラスや合成樹脂などカゝらなる透明なビーズ (球状体粒 子)であり、これらを両基板間に散布することでギャップを保持する。
[0003] ところが、上記ビーズタイプのスぺーサ一は、表示品質に悪影響を及ぼす要因とな る可能性がある。まず、上記透明のスぺーサーを用いる場合には、スぺーサーを介し て光漏れが生じる。また、透明である力否かによらずスぺーサ一が液晶層中に存在 することで、スぺーサー近傍の液晶分子の配向状態が乱されることもある。
[0004] このような問題を解決する技術として、「フォトスぺーサ一」と呼ばれる技術が提案さ れている。この技術は、感光性材料に露光処理および現像処理を施すことにより、表 示パネルにおける画素間の遮光層の位置に突起部を形成し、この突起部をスぺー サー（フォトスぺーサ一）として用いる。
[0005] 例えば、特許文献 1には、パネル組み立て時の荷重による変形及び低温時の液晶 の収縮に追従した変形に対応した高さおよび断面積を有する第一柱状スぺーサ一と 、過剰な荷重を受けた時及び低温環境下で液晶が収縮した時に基板間のギャップを 保つ高さおよび断面積を有する第二柱状スぺーサ一の二種類の柱状スぺーサーを 形成する技術が記載されて ヽる。
特許文献 1 :特開 2003— 121857 (公開日 2003年 4月 23日） しかしながら、上記 特許文献 1に開示されている従来の技術では、基板間のギャップ (セルギャップ）にム ラが生じやすくなるという問題が生じる。
[0006] 具体的には、基板面に対する露光処理を複数のショットで行う場合、言 ヽ換えれば 、基板面を複数の領域に分割して領域ごとに異なるショットで露光処理を行う分割露 光を行う場合に、工程上の諸要因により、各ショットの継ぎ目部分でフォトスぺーサー の断面積または底面積がショット毎に変化してしまうことがある。なお、上記断面積ま たは底面積は、フォトスぺーサ一の基板面に平行な断面あるいは底面（上底面また は下底面）の面積を指す。上記諸要因としては、例えば、（1)各ショットにおける基板 とマスクとのギャップの不均一や、（2)露光ランプの向きなどによって生じる光量の差 (露光光量の基板面内方向に対する強度分布)、（3)複数の基板を作成する場合に 基板の表面段差が基板ごとに異なること、などが挙げられる。
[0007] このように各ショットの継ぎ目部分でフォトスぺーサ一の断面積や底面積が変化す ると、同一の荷重に対するフォトスぺーサ一の基板面法線方向の変形量 (つぶれ量） が異なってしまうので、各ショットの継ぎ目部分で、基板間のギャップ (セルギャップ） にムラが生じる。その結果、形成されたフォトスぺーサ一の高さはそれぞれ同じでも、 荷重をかけて基板同士を貼り合わせると、まるでフォトスぺーサ一の高さがそれぞれ 違うように見えてしまい、そのためにセルギャップムラが視認されてしまう。
[0008] つまり、従来は、分割露光処理における各ショットの露光領域を、互いに重畳しない ように隣接させ、各領域の境界線が直線状になるように配置していたので、各ショット の継ぎ目部分でフォトスぺーサ一の断面積または底面積の急峻な変化が発生して ヽ た。この場合、断面積または底面積の小さいフォトスぺーサ一は変形しやすく（つぶ れやすく）、断面積または底面積の大き 、フォトスぺーサ一は変形しにくい（つぶれに くい）ので、各ショットの継ぎ目部分を境界として、同じ荷重に対する基板面法線方向 の変形量の異なるフォトスぺーサ一が形成されることになる。その結果、フォトスぺー サーを形成した基板と対向する基板とを貼り合わせる際に、たとえ各フォトスぺーサ 一の高さは同じであっても、継ぎ部分で急峻なセルギャップが顕在化してしまう。これ により、表示パネルとして用いる場合に、セルギャップムラが視認されてしまう。
[0009] 図 18 (a)および図 18 (b)は、従来のプロキシミティ露光装置における分割露光ェ 程の一例を示す斜視図である。これらの図に示す例では、フォトスぺーサ一となる感 光性材料 102を基板 (例えば、カラーフィルタ（CF)基板） 101表面に塗布し、この基 板 101上力もマスク 104を介して露光することにより感光性材料 102のパターユング が行われる。図 18 (a)および図 18 (b)の例では、開口部を有する遮光シャッター 103 を基板 101上に配置し、さらに遮光シャッター 103の開口部にマスク 104を配置して 、上方力 露光光として UV (紫外)光等を照射することにより感光性材料 102を露光 する。
[0010] まず、図 18 (a)に示すように基板 101上の一部に対して 1ショット目の露光処理が 行われる（同図では図中左側の領域)。その後、図 18 (b)に示すように基板 101上の 1ショット目の露光処理を行った領域とは異なる領域（同図では図中右側の領域）に 2 ショット目の露光処理が行われる。
[0011] ところが、一般的に、マスクによって所定のパターンを露光する場合には、露光の対 象物とマスクとの間で精細な位置設定を行う必要がある。それゆえ、面積の広い基板 全体を複数のショットで分割露光する場合には、各ショット間でマスク 104と基板 101 との間隔を完全に一様に保つことは困難である。したがって、例えば図 19 (a)および 図 19 (b)に示すように、マスク 104と基板 101との間隔が一様でない状態で露光処 理が行われる場合がある。
[0012] 図 19 (a)は、 1ショット目の露光時に基板 101の図中左端よりも基板 101の中央部 の方が基板 101とマスク 104とのギャップが大きい場合を示しており、図 19 (b)は、 2 ショット目の露光時に基板 101の図中右端よりも基板 101の中央部の方が基板 101 とマスク 104とのギャップが大きい場合を示している。なお、図 19 (a)および図 19 (b) では説明の便宜上、ギャップの違いを分力り易くするために、マスク 104の傾斜角を 現実よりも大きくしている。また、図 20は、この場合の、基板 101上に形成されるフォト スぺーサ一の断面積または底面積を模式的に示した平面図である。
[0013] 図 19 (a)および図 19 (b)に模式的に示すようにマスク 104が傾斜した状態で露光 処理が行われ、これによつてフォトスぺーサ一がパターユングされたとすると、形成さ れたフォトスぺーサ一の断面積または底面積は、図 20に示すように、基板 101の中 央部が大きぐ基板 101の左端および右端に向力 ほど小さくなる。また、基板 101の 中央部にて 1ショット目で形成されたフォトスぺーサーを PS1とし、 2ショット目で形成 されたフォトスぺーサーを PS2とすれば、 1ショット目および 2ショット目におけるマスク 104の基板 101に対する傾斜角の違いなどにより、 1ショット目と 2ショット目の境界で 隣接する PS1と PS2とは、それぞれの断面積または底面積が互いに異なる。このた め、 1ショット目と 2ショット目との境界付近ではギャップムラが生じてしまう。
[0014] なお、図 19 (a)および図 19 (b)に示した例では、 1ショット目領域と 2ショット目領域 との境界近傍において、各ショットでパターユングしたフォトスぺーサー PS1, PS2の 断面積または底面積の差は比較的小さい。この場合には、ギャップムラも比較的軽 微である。しかしながら、上記フォトスぺーサー PS1, PS2の断面積または底面積の 差が大きい場合には、基板 101を対向基板（図示せず）に貼り合わせたときに、ギヤ ップムラとしてより視認されやすくなつてしまう。
[0015] 図 21 (a)は、 1ショット目の露光時に基板 101の図中左端よりも基板 101の中央部 の方が基板 101とマスク 104とのギャップが大きい場合を示しており、図 21 (b)は、 2 ショット目の露光時に基板 101の図中右端よりも基板 101の中央部の方が基板 101 とマスク 104とのギャップが大きい場合を示している。なお、図 21 (a)および図 21 (b) でも、説明の便宜上、ギャップの違いを分力り易くするために、マスク 104の傾斜角を 現実よりも大きくしている。また、図 22は、この場合の、基板 101上に形成されるフォト スぺーサ一の面積を模式的に示した平面図である。
[0016] 図 21 (a)および図 21 (b)に模式的に示すようにマスク 104が傾斜した状態で露光 処理が行われ、これによつてフォトスぺーサ一がパターユングされたとすると、形成さ れたフォトスぺーサ一の断面積または上底面積は、図 22に示すように、 1ショット目の 領域では基板 101の中央部が大きぐ基板 101の左端に向力 ほど小さくなる。また 、 2ショット目の領域では、基板 101の中央部が小さぐ基板 101の右端向力 ほど大 きくなる。
[0017] この場合、各ショットの境界において、フォトスぺーサ一の断面積または底面積が急 峻に変化するので、基板 101を対向基板（図示せず）に貼り合わせたときに、大きな ギャップムラが生じてしまう。
[0018] また、図 23 (a)および図 23 (b)に示すように、各ショットにおける露光光の照射領域 内で、露光光量にばらつきが生じる場合がある。つまり、露光処理の工程において、 例えば光量設定によっては、図 23 (a)に示すように、 1ショット目の露光時には、基板 101の図中左端における露光光の光量が相対的に小さぐ基板 101の中央部にお ける露光光の光量が相対的に大きくなる。その後、図 23 (b)に示すように、 2ショット 目の露光時には、 1ショット目の露光光のばらつきがシフトし、基板 101の中央部にお ける露光光の光量が相対的に小さぐ基板 101の図中右端における露光光の光量 が相対的に大きくなる。
[0019] このように各ショットの露光領域において、露光光の光量バランスが狂ってしまう場 合が生じると、フォトスぺーサ一の断面積または上底面積は、上記した図 22に示す 場合と同様、 1ショット目の領域では基板 101の中央部が大きぐ基板 101の左端に 向力 ほど小さくなり、 2ショット目の領域では、基板 101の中央部が小さぐ基板 101 の右端向かうほど大きくなる。し力も、露光光の光量のばらつきと、マスク 104および 基板 101表面のギャップの違いが重なれば、各ショットの境界では、フォトスぺーサー の断面積または底面積の変化はより大きくなる。
[0020] 上記のように、フォトスぺーサーをパターユング形成するための露光工程において 、分割露光処理を実施する場合には、従来は、上記問題を解決するために、露光ギ ヤップの調整や露光光量の調整を、露光タクトを無視して実施する、言い換えれば、 露光工程の効率性を二の次とし、ショットに関わらず露光の程度を全露光面でほぼ 均一となることを優先して、露光条件を追い込んでいくしかな力つた。しかし、それで も、装置精度や基板毎の表面形状のばらつきから、上記のような不具合を防止するこ とは困難であった。
[0021] 本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板面平行方 向に対して分割露光処理を行うことによって形成されるフォトスぺーサーを備えた基 板において、各ショットの継ぎ目部分におけるギャップムラを低減した基板、それを備 えた表示パネルおよび表示装置を提供することにある。
発明の開示
[0022] 本発明の基板は、上記の課題を解決するために、対向して備えられる他の基板と の間隔を所定の間隔に保っための、露光処理によってパターユングされてなる複数 のスぺーサーを備えた基板であって、上記スぺーサ一は、基板面平行方向の複数の 領域毎に異なるショットで露光処理を行う分割露光処理によってパターユングされて なり、上記領域の一部と隣接する他の領域の一部とが重畳する領域を有し、上記重 畳する領域には、上記分割露光処理における異なるショットでパターユングされた上 記スぺーサ一が混在して 、る構成を有して 、る。
[0023] 上記の構成によれば、上記分割露光処理における異なるショットでパターユングさ れた上記スぺーサ一が混在する領域を有する。このため、異なるショットでパターニン グされた各スぺーサ一の面積（断面積あるいは上底面積）が異なる場合でも、異なる ショットの継ぎ目部分において、対向して備えられる両板間の間隔が急峻に変化する ことを防止できる。すなわち、基板面平行方向に対して分割露光処理を行うことによ つて形成されるスぺーサーを備えた基板において、各ショットの継ぎ目部分における ギャップムラを低減できる。これにより、従来必要であった、分割露光処理における各 ショットの露光ギャップや露光光量のばらつきを低減させる等の調整（追い込み）を簡 略ィ匕することができる。
[0024] また、上記スぺーサ一は、分割露光処理によってパターユングされた分割露光層を 含み、上記重畳する領域には、異なるショットでパターユングされた上記分割露光層 を含むスぺーサ一が混在して 、る構成としてもょ 、。
[0025] 上記の構成によれば、異なるショットでパターユングされた分割露光層を含むスぺ ーサ一が混在する領域を備えている。すなわち、上記スぺーサ一の少なくとも 1部は 、分割露光処理によってパターニングされたものであり、上記基板は、上記分割露光 処理における異なるショットでパター-ングされた層を含むスぺーサ一が混在する領 域を備えている。
[0026] また、上記基板は、当該基板の基板面法線方向から見て上記スぺーサ一と重畳し ない領域に、露光処理によってパターユングされてなる機能層を備えており、上記ス ぺーサ一の少なくとも一部は、上記露光処理によってパター-ングされてなる機能層 と同一の材料カゝらなる構成としてもよい。例えば、上記基板は、上記機能層として、露 光処理によってパターユングされたカラーフィルタ層を備え、上記スぺーサ一は、上 記カラーフィルタ層と同一の材料力もなる構成としてもよい。
[0027] 上記の構成によれば、上記スぺーサ一は、上記露光処理によってパターユングさ れてなる機能層と、共通の材料によって形成される。このため、上記スぺーサ一のた めの材料を個別に用意する必要が無いので、製造コストの低減を図ることができる。 また、上記機能層の露光処理と、上記スぺーサ一の露光工程とを共通の処理によつ て行うことで、製造工程を簡略ィ匕し、製造コストをさらに低減できる。
[0028] また、上記スぺーサ一は、複数の層の積層構造からなり、上記積層構造を構成する 層のうち、当該層の形状が、上記スぺーサ一の基板面法線方向の高さ、および Zま たは、上記スぺーサ一に基板面法線方向の荷重を付与したときの変形量に最も影響 を与える層である変形量決定層が、分割露光処理によってパターユングされてなり、 上記重畳する領域には、異なるショットでパターユングされた上記変形量決定層を含 むスぺーサ一が混在して 、る構成であってもよ ヽ。
[0029] 上記の構成によれば、上記変形量決定層が、分割露光処理によってパターニング されてなり、上記重畳する領域には、異なるショットでパターニングされた上記変形量 決定層を含むスぺーサ一が混在している。このため、異なるショットでパターユングさ れた上記変形量決定層の形状が異なる場合でも、異なるショットの継ぎ目部分にお いて、対向して備えられる両板間の間隔が急峻に変化することを防止できる。つまり、 異なるショットでパターユングされた各スぺーサ一に平面的大きさ（形状)の差が生じ 、各スぺーサ一の高さおよび変形量が異なる場合でも、異なるショットの継ぎ目部分 で両基板のギャップが急峻に変化することを防止できる。
[0030] また、上記変形量決定層は、上記スぺーサ一の最上層の形状に影響を与える層で あってもよい。ここで、スぺーサ一の最上層とは、当該スぺーサ一が形成される基板 の基板面力 最も遠い側の層である。また、上記スぺーサ一の最上層の形状に影響 を与える層とは、当該層の形状が異なる場合に、当該層を備えてなるスぺーサ一の 最上層の形状が異なる層である。なお、上記積層構造からなるスぺーサ一の各層に おける上底面の形状は特に限定されるものではなぐ例えば円形形状であってもよく 、あるいは多角形であってもよい。
[0031] 上記の構成によれば、上記スぺーサ一の最上層の形状に影響を与える層が、分割 露光処理によってパターユングされてなり、上記重畳する領域には、異なるショットで パター-ングされた当該層を含むスぺーサ一が混在している。このため、異なるショッ トでパター-ングされた上記層の形状が異なる場合でも、異なるショットの継ぎ目部分 において、対向して備えられる両板間の間隔が急峻に変化することを防止できる。
[0032] また、上記変形量決定層は、上記積層構造を構成する各層のうち、上底面積が最 小である最小面積層であってもよ 、。
[0033] 上記最小面積層は、上記スぺーサ一の上底面積に大きな影響を与える。また、ス ぺーサ一の基板面法線方向の高さおよび変形量に対して大きく影響する。このため
、異なるショットでパターユングされた上記最小面積層を含むスぺーサ一が混在する 領域を形成することにより、異なるショットでパターユングされた上記最小面積層の上 底面積が各ショットでパターユングされたスぺーサ一について異なる場合でも、各ショ ットの継ぎ目部分におけるギャップムラを低減できる。
[0034] また、上記スぺーサ一は、上記最小面積層の上底面積に影響を与える最小面積決 定層をさらに含み、上記重畳する領域には、異なるショットでパターユングされた上記 最小面積決定層を含むスぺーサ一が混在している構成としてもよい。ここで、上記最 小面積層の上底面積に影響を与える最小面積決定層とは、当該層の上底面積が異 なる場合に、上記最小面積層の上底面積が異なる層である。
[0035] 上記の構成によれば、異なるショットでパターユングされた上記最小面積決定層の 上底面積が異なる場合でも、異なるショットの継ぎ目部分において、対向して備えら れる両板間の間隔が急峻に変化することを防止できる。
[0036] また、上記最小面積決定層は、上記最小面積層との上底面の直径差または上底 面の外接円の直径差が 0 μ m以上 20 μ m未満の層であってもよい。
[0037] 上記最小面積層における上底面の直径または上底面の外接円の直径と、上記最 小面積決定層における上底面の直径または上底面の外接円の直径との差が O /z m 以上 20 m未満の場合、上記最小面積決定層は、上記最小面積層の上底面積に 大きな影響を与える。また、最小面積層を備えてなるスぺーサ一の基板面法線方向 の高さおよび変形量に大きく影響する。このため、上記最小面積層に加えて、上記 最小面積決定層につ 、ても、異なるショットでパターユングされた上記最小面積決定 層を含むスぺーサ一が混在する領域を形成することで、異なるショットでパターユング された上記最小面積決定層の上底面積が互いに異なる場合でも、各ショットの継ぎ 目部分におけるギャップムラを低減できる。
[0038] また、上記重畳する領域の幅は、 5mm以上 200mm以下であってもよい。
[0039] 上記重畳する領域の幅が狭すぎると、各ショットの境界部におけるギャップムラを十 分に低減できな 、場合があるが、上記重畳する領域の幅を 5mm以上とすることで、 ギャップムラを低減させることができる。
[0040] さらに、上記基板に遮光層が設けられている場合には、上記分割露光処理におけ る異なるショットでパターユングされたスぺーサーまたはスぺーサーを構成する層は、 該遮光層と重畳する領域に設けられていることが好ましい。これによつて、画像の表 示に影響を与えることなぐスぺーサーを設けることができる。
[0041] 本発明の表示パネルは、上記の課題を解決するために、上記した!/ヽずれかの基板 を備えてなることを特徴としている。また、本発明の表示装置は、上記の課題を解決 するために、上記表示パネルを供えて 、る構成である。
[0042] 上記の各構成によれば、基板面平行方向に対して分割露光処理を行うことによつ て形成されるスぺーサーを備えた基板力 なる表示パネルおよび表示装置において
、上記分割露光処理における各ショットの継ぎ目部分でギャップムラが生じ、セルギヤ ップムラとして視認されることを防止できる。
[0043] なお、上記基板は液晶パネル用として好適に用いることができる。したがって、上記 表示パネルあるいは表示装置の好まし 、一例としては液晶パネルある 、は液晶表示 装置を挙げることができる。
[0044] 本発明の基板の製造方法は、上記の課題を解決するために、対向して備えられる 他の基板との間隔を所定の間隔に保っための、露光処理によってパターユングされ てなる複数のスぺーサーを備えた基板の製造方法であって、上記スぺーサーを、上 記基板面平行方向の複数の領域毎に異なるショットで露光処理を行う分割露光処理 工程を含み、上記分割露光処理工程では、上記領域の一部を隣接する他の領域の 一部と重畳させ、当該重畳する領域に、異なるショットでパターユングしたスぺーサー を混在させる方法である。
[0045] 上記の方法によれば、上記分割露光処理工程において、分割露光処理を行う領域 の一部をそれに隣接する他の領域の一部と重畳させ、当該重畳する領域に、異なる ショットでパターユングしたスぺーサーを混在させる。このため、異なるショットでパタ 一ユングされた各スぺーサ一の面積が異なる場合でも、異なるショットの継ぎ目部分 において、対向して備えられる両板間の間隔が急峻に変化することを防止できる。す なわち、基板面平行方向に対して分割露光処理を行うことによって形成されるスぺー サーを備えた基板において、各ショットの継ぎ目部分におけるギャップムラを低減で きる。
[0046] さらに、上記基板の製造方法にお!、ては、分割露光処理工程では、複数のスぺー サーをパター-ングするためにマスクを用いればよいが、当該マスクは、規則的なパ ターンを有する標準領域と、互いに重ね合わせることで標準領域と同じ規則的なバタ ーンとなる相補的なパターンを有する混在領域対応領域とを備えており、混在領域 対応領域はマスクの両端部に帯状に設けられている一方、両端部以外の領域が標 準領域となっている。
[0047] 上記方法によれば、実質、一種類のマスクを用いるのみで、重畳混在領域におい て、異なるショットでパターユングしたフォトスぺーサーを混在させて形成することがで きる。
[0048] このように、本発明の基板は、上記スぺーサ一は、基板面平行方向の複数の領域 毎に異なるショットで露光処理を行う分割露光処理によってパターニングされてなり、 上記領域の一部と隣接する他の領域の一部とが重畳する領域を有し、上記重畳する 領域には、上記分割露光処理における異なるショットでパターユングされた上記スぺ ーサ一が混在している。
[0049] それゆえ、異なるショットでパターユングされた各スぺーサ一の断面積または底面 積が異なる場合でも、各ショットの継ぎ目部分におけるギャップムラを低減できる。
[0050] 本発明の表示パネルは、上記した 、ずれかの基板を備えて ヽる。また、本発明の 表示装置は、上記表示パネルを備えている。
[0051] それゆえ、基板面平行方向に対して分割露光処理を行うことによって形成されるス ぺーサ一を備えた基板からなる表示パネルおよび表示装置にぉ ヽて、上記分割露 光処理における各ショットの継ぎ目部分でギャップムラが生じ、セルギャップムラとして 視認されることを防止できる。 [0052] 本発明の基板の製造方法は、上記分割露光処理工程にお!、て、上記領域の一部 を隣接する他の領域の一部と重畳させ、当該重畳する領域に、異なるショットでバタ 一ユングしたスぺーサーを混在させる。
[0053] それゆえ、異なるショットでパターユングされた各スぺーサ一の面積が異なる場合で も、各ショットの継ぎ目部分におけるギャップムラを低減できる。
図面の簡単な説明
[0054] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態に力かるフォトスぺーサ一が形成された基板の平 面図である。
[図 2(a)]図 2 (a)は、本発明の一実施形態に力かる表示パネルの断面図である。
[図 2(b)]図 2 (b)は、図 2 (a)に示した表示パネルに備えられる対向基板の平面図であ る。
[図 3]図 3は、本発明の一実施形態に力かる表示パネルを備えてなる表示装置の概 略構成を示すブロック図である。
[図 4]図 4は、本発明の一実施形態に力かる表示パネルにおける各画素の周辺の概 略構成を示す模式図である。
[図 5]図 5は、本発明の一実施形態にカゝかる表示パネルに備えられるスイッチング素 子の構成例を示す断面図である。
[図 6(a)]図 6 (a)は、本発明の一実施形態に力かる基板のフォトスぺーサーをパター ユングするための露光工程を示す斜視図である。
[図 6(b)]図 6 (b)は、本発明の一実施形態に力かる基板のフォトスぺーサーをパター ユングするための露光工程を示す斜視図である。
[図 7(a)]図 7 (a)は、本発明の一実施形態において、フォトスぺーサーをアレイ側基板 に設けた場合の表示パネルの断面図である。
[図 7(b)]図 7 (b)は、本発明の一実施形態において、図 7 (a)の場合における対向基 板の平面図である。
[図 8]図 8は、図 5に示したスイッチング素子を備えるアレイ側基板に、遮光層をさらに 設けた場合の構成例を示す断面図である。
[図 9(a)]図 9 (a)は、図 2 (a)に示した表示パネルにおいて、リブに代えてリベットを備 える場合の表示パネルの構成例を示す断面図である。
[図 9(b)]図 9 (b)は、図 9 (a)に示した表示パネルに備えられる対向基板の平面図であ る。
[図 10(a)]図 10 (a)は、図 7 (a)に示した表示パネルにおいて、リブに代えてリベットを 備える場合の表示パネルの構成例を示す断面図である。
[図 10(b)]図 10 (b)は、図 10 (a)に示した表示パネルに備えられる対向基板の平面図 である。
圆 11(a)]図 11 (a)は、本発明の他の実施形態にかかる、積層構造力もなるフォトスぺ 一サーを備えた基板を備えてなる表示パネルの概略構成を示す断面図である。
[図 11(b)]図 11 (b)は、図 11 (a)に示した表示パネルに備えられる対向基板の平面図 である。
[図 12]図 12は、図 11 (a)および図 11 (b)に示した対向基板の製造工程の流れを示 すフロー図である。
[図 13(a)]図 13 (a)は、本発明の他の実施形態に力かる表示パネルの変形例を示す 断面図である。
[図 13(b)]図 13 (b)は、図 13 (a)に示した表示パネルに備えられる対向基板の平面図 である。
圆 14(a)]図 14 (a)は、本発明の他の実施形態に力かる表示パネルの変形例を示す 断面図である。
[図 14(b)]図 14 (b)は、図 14 (a)に示した表示パネルに備えられる対向基板の平面図 である。
[図 15(a)]図 15 (a)は、図 11 (a)に示した表示パネルにおいて、リブに代えてリベット を備える場合の表示パネルの構成例を示す断面図である。
[図 15(b)]図 15 (b)は、図 15 (a)に示した表示パネルに備えられる対向基板の平面図 である。
[図 16(a)]図 16 (a)は、図 13 (a)に示した表示パネルにおいて、リブに代えてリベット を備える場合の表示パネルの構成例を示す断面図である。
[図 16(b)]図 16 (b)は、図 16 (a)に示した表示パネルに備えられる対向基板の平面図 である。
[図 17(a)]図 17 (a)は、図 14 (a)に示した表示パネルにおいて、リブに代えてリベット を備える場合の表示パネルの構成例を示す断面図である。
[図 17(b)]図 17 (b)は、図 17 (a)に示した表示パネルに備えられる対向基板の平面図 である。
[図 18(a)]図 18 (a)は、従来技術における、フォトスぺーサーをパターユングするため の分割露光工程を示す斜視図である。
[図 18(b)]図 18 (b)は、従来技術における、フォトスぺーサーをパターユングするため の分割露光工程を示す斜視図である。
[図 19(a)]図 19 (a)は、従来技術における、フォトスぺーサーをパターユングするため の分割露光工程において、基板とマスクとの間隔が不均一な場合の一例を示す斜視 図である。
[図 19(b)]図 19 (b)は、従来技術における、フォトスぺーサーをパターユングするため の分割露光工程において、基板とマスクとの間隔が不均一な場合の一例を示す斜視 図である。
[図 20]図 20は、図 19 (a)および図 19 (b)に示した分割露光工程によってパターニン グされたフォトスぺーサーを示す平面図である。
[図 21(a)]図 21 (a)は、従来技術における、フォトスぺーサーをパターユングするため の分割露光工程にお!、て、基板とマスクとの間隔が不均一な場合の他の例を示す斜 視図である。
[図 21(b)]図 21 (b)は、従来技術における、フォトスぺーサーをパターユングするため の分割露光工程にお!、て、基板とマスクとの間隔が不均一な場合の他の例を示す斜 視図である。
[図 22]図 22は、図 21 (a)および図 21 (b)に示した分割露光工程によってパターニン グされたフォトスぺーサーを示す平面図である。
[図 23(a)]図 23 (a)は、従来技術における、フォトスぺーサーをパターユングするため の分割露光工程において、各ショットの露光領域で露光量のばらつきが生じた場合 の例を示す斜視図である。 [図 23(b)]図 23 (b)は、従来技術における、フォトスぺーサーをパターユングするため の分割露光工程において、各ショットの露光領域で露光量のばらつきが生じた場合 の例を示す斜視図である。
[図 24]図 24は、図 1に示す配置のフォトスぺーサーを形成するために用いられるマス クの一例と、当該マスクを用いた分割露光処理の一例を模式的に示す概略平面図 平面図である。
符号の説明
2 アレイ側基板 (基板）
3, 3b 遮光層
4 電極
5 リブ
5b ジべッ卜
6 配向膜
7, 7S1, 7S2 フォトスぺーサー（スぺーサ一）
7' 感光性材料
7b フォトスぺーサー（スぺーサ一）
8 電極
9 配向膜
10 表示パネル
11 液晶層
12 遮光シャッター
13 マスク
20 表示装置
21 画素
26 スイッチング素子
27 ゲート電極
28 ソース電極
29 ドレイン電極 CF1, CF2, CF3 カラーフィルタ層（機能層）
L1 層（分割露光層）
L2 層（分割露光層、最小面積決定層）
L3 層（分割露光層、変形量決定層、最小面積層）
L4 層（分割露光層）
L2' 層（分割露光層、変形量決定層、最小面積層）
L3' 層（分割露光層）
発明を実施するための最良の形態
[0056] 〔実施形態 1〕
本発明の一実施の形態について説明する。
[0057] 図 2 (a)は、本実施の形態にかかる、フォトスぺーサ一が形成された対向基板 (基板 ) 1および対向基板 1を備えてなる表示パネル 10の概略構成を示す断面図であり、図 2 (b)は、対向基板 1をアレイ側基板 (基板) 2側力も見た平面図である。
[0058] 図 2 (a)に示すように、対向基板 1は、図示しないガラス等の支持基板上に、 3色の カラーフィルタ層 CF1, CF2, CF3と、遮光層（BM ; Black Matrix) 3と、電極（対向電 極） 4と、リブ 5と、配向膜 6と、フォトスぺーサー（PS ; Photo Spacer) 7とを備えている。
[0059] 各カラーフィルタ層 CF1, CF2, CF3は、支持基板上の異なる領域にそれぞれ形 成されている。なお、各カラーフィルタ層の間には遮光層 3が形成されている。また、 各カラーフィルタ層の一部と遮光層 3の一部とが基板面法線方向に重畳していてもよ い。
[0060] 各カラーフィルタ層 CF1, CF2, CF3の色は、特に限定されるものではなぐ任意に 設定すればよい。また、 3色のカラーフィルタ層を備えた構成に限らず、例えば単色 や 2色であってもよぐあるいは 4色以上であってもよ!/、。
[0061] 遮光層 3は、アレイ側基板 2に形成されるスイッチング素子等に対向する位置に形 成されている。遮光層 3の材質は特に限定されるものではないが、例えばクロム等の 金属膜からなる。
[0062] 電極 4は、各カラーフィルタ層 CF1, CF2, CF3および遮光層 3を覆うように形成さ れている。電極 4の材質は、特に限定されるものではないが、例えば ITO (インジウム 錫酸ィ匕物)などを用いることができる。
[0063] リブ 5は、図 2 (b)に示すように、長手方向が基板面内の異なる 2方向に延在するよ うに配置されている。これにより、液晶層 11に封入された液晶材料を 4方向に配向さ せることができる。リブ 5の具体的な形状、サイズ等の形成条件 (例えば延在する方向 、リブ 5の幅、リブ 5の所定面積当たりの数等）は特に限定されるものではなぐ液晶材 料が液晶層 11内で所望の方向に配向できるようになって 、ればよ 、。
[0064] フォトスぺーサー（柱状スぺーサ一） 7は、対向基板 1の基板面に垂直な方向から見 て遮光層 3と重畳する領域における電極 4上に形成されている。なお、詳細は後述す る力 フォトスぺーサー 7は、感光性材料に対して露光処理、現像処理等を行うことに よって形成される。
[0065] 配向膜 6は、電極 4、リブ 5、フォトスぺーサー 7を覆うように形成されて!、る。配向膜 6の材質は、特に限定されるものではないが、例えばポリイミド (PI)などを、遮光層 3、 各カラーフィルタ層 CF1, CF2, CF3、電極 4、リブ 5が形成された支持基板上に、印 刷によって転写したものを用いることができる。また、必ずしも配向膜 6を備える必要 はなぐ基板や表示パネル 10の用途等によって配向膜 6を省略してもよい。
[0066] アレイ側基板 2は、ガラス等力もなる支持基板 2a上に、電極 (アレイ側電極、絵素電 極） 8、配向膜 9を備えている。電極 8および配向膜 9としては、電極 4および配向膜 6 と同様のものを用いることができる。なお、配向膜 6および 9は、カラーフィルタ層 CF1 , CF2, CF3、遮光層 3、電極 4、リブ 5、フォトスぺーサー 7を形成した対向基板 1と、 アレイ側基板 2とに、転写法によって印刷されてなる。
[0067] 対向基板 1とアレイ側基板 2とは、フォトスぺーサー 7によって所定の間隔を保持し た状態で対向している。なお、両基板間の領域である液晶層 11には、液晶材料が封 入されている。液晶材料は特に限定されるものではなぐ例えばネガ型液晶材料であ つてもよく、あるいはポジ型液晶材料であってもよい。また、液晶材料の注入は、配向 膜 6, 9を形成した後、対向基板 1とアレイ側基板 2とをフォトスぺーサー 7を介して貼り 合わせ、両基板間に液晶材料を注入 (真空注入)することによって行われる。ただし、 液晶層 11の形成方法はこれに限るものではなぐ例えば、両基板を貼り合わせる前 に液晶材料を真空中で滴下する ODF (One Drop Fill,液晶滴下型注入)プロセスを 用いて形成してもよい。
[0068] また、電極 4、電極 8の配置についても特に限定されるものではなぐ例えば、基板 面内方向に電界を生じる配置としてもよぐ基板面法線方向に電界を生じる配置とし てもよい。
[0069] 図 3は、表示パネル 10を備えてなる表示装置 20の要部の概略構成を示すブロック 図であり、図 4は、図 3に示す表示装置に用いられる表示パネル 10における各画素 の周辺の概略構成を示す模式図である。
[0070] 図 3に示すように、本実施の形態に力かる表示装置 20は、画素 21…がマトリクス状 に配された表示パネル 10と、駆動回路としてのソースドライバ 22およびゲートドライ ノ 23と、電源回路 24等とを備えている。
[0071] 上記各画素 21には、図 4に示すように、画素容量 25およびスイッチング素子 26が 設けられている。
[0072] また、表示パネル 10おけるアレイ側基板 2側には、複数のデータ信号線 SL1〜SL n (nは 2以上の任意の整数を示す）と、各データ信号線 SLl〜SLnにそれぞれ交差 する複数の走査信号線 GLl〜GLm (mは 2以上の任意の整数を示す）とが設けられ 、これらデータ信号線 SL 1〜SLnおよび走査信号線 GL 1〜GLmの組み合わせ毎 に、上記画素 21 · · ·が設けられて 、る。
[0073] 電源回路 24は上記ソースドライバ 22およびゲートドライバ 23に、表示パネル 10に て表示を行うための電圧を供給し、これにより、ソースドライバ 22は、表示パネル 10 のデータ信号線 SLl〜SLnを駆動し、ゲートドライバ 23は、表示パネル 10の走査信 号線 GL 1〜GLmを駆動する。
[0074] スイッチング素子 (能動素子） 26としては、例えば FET (電界効果型トランジスタ)あ るいは TFT (薄膜トランジスタ)等が用いられる。図 5は、スイッチング素子 26の一構 成例を示す断面図である。この図に示すように、スイッチング素子 26は、例えば、支 持基板 la上に形成されたゲート電極 27、 SiO等力 なる非導電膜 111、 i層 114、 N
2
+層 113、ソース電極 28、ドレイン電極 29、 SiO等力もなる非導電膜 112、榭脂等
2
力 なる非導電膜 115、電極 8を備えている。なお、これらの各部材の形成方法は特 に限定されるものではないが、通常、蒸着，レジスト塗布，露光，現像，エッチング等 の工程を経て形成される。また、図 5の構成では、非導電膜 115を備えているが、必 ずしも非導電膜 115を備えている必要はなぐ例えば、非導電膜 112上に電極 8を設 けるようにしてもよい。
[0075] スイッチング素子 26のゲート電極 27は走査信号線 GLiに、ソース電極 28はデータ 信号線 SLi〖こ、さら〖こ、ドレイン電極 29は画素容量 25の一端 (電極 8)に接続されて いる。また、画素容量 25の他端 (対向基板 1側に形成された電極 4)は、全画素 21· ·· に共通の図示しない共通電極線に接続されている。これにより、上記各画素 21にお いて、走査信号線 GLi (iは 1以上の任意の整数を示す）が選択されると、スイッチング 素子 26が導通し、図示しな 、コントローラ力も入力される表示データ信号に基づ！/、て 信号電圧が決定され、この信号電圧が、ソースドライバ 22によりデータ信号線 SLi (i は 1以上の任意の整数を示す)を介して画素容量 25に印加される。画素容量 25は、 走査信号線 GLiの選択期間が終了してスイッチング素子 26が遮断されている間、理 想的には、遮断時の電圧を保持し続ける。
[0076] 次に、対向基板 1にフォトスぺーサーを形成する方法について説明する。なお、力 ラーフィルタ層 CF1, CF2, CF3、遮光層 3、電極 4、リブ 5の製造方法については、 公知の製造方法を適用できるため、ここでは説明を省略する。
[0077] カラーフィルタ層 CF1, CF2, CF3、遮光層 3、電極 4が形成された支持基板上に、 フォトスぺーサー 7となる感光性材料を塗布する。なお、感光性材料の材質は特に限 定されるものではなく、露光 ·現像処理後にスぺーサ一としての適度の強度を有する ものであればよい。例えば、本実施の形態では、アクリル系榭脂を好適に用いること ができる。
[0078] 次に、図 6 (a)に示すように、対向基板 1に塗布した感光性材料 7'に、開口部を有 する遮光シャッター 12、および、遮光シャッター 12の開口部に配置されるマスク 13を 介して UV (紫外)光等の露光光 (光)を照射することにより、支持基板 la上に塗布し た感光性材料 7'を所定の形状にパターユングする。なお、本実施形態では、基板面 上の領域を複数の領域に分割し、分割した領域ごとに露光処理を行う (分割露光す る）。図 6 (a)は、この分割露光処理のうち、 1ショット目（1回目）の露光処理工程を示 している。 [0079] 1ショット目の露光処理が終わると、図 6 (b)に示すように、マスク 13の位置を基板面 に平行な方向に移動させ、 2ショット目の露光処理を行う。なお、この際、基板上にお ける 1ショット目の露光光が照射される領域（1ショット目領域)の一部と、 2ショット目の 露光光が照射される領域 (2ショット目領域)の一部とが重畳するように、各ショットの 露光領域を設定する。
[0080] これにより、図 1に示すように、 1ショット目領域の一部と 2ショット目領域の一部とが 重畳した混合領域（1ショット 2ショット混在領域)が形成される。この領域 (以下、適宜 、重畳混在領域と称する）では、 1ショット目の露光処理でパターユングされたフォトス ぺーサ一 7 (フォトスぺーサー 7)と、 2ショット目の露光処理でパター-ングされたフ
S1
オトスぺーサー 7 (フォトスぺーサー 7)とが混在することになる。なお、図 1は、 1ショ
S2
ット目領域と 2ショット目領域とが重畳する領域 (重畳混在領域）にお 、て、 1ショット目 でパター-ングするフォトスぺーサー 7 と 2ショット目でパター-ングする 7 とが、均
SI S2 等に分布するように（図 1における上下左右に交互に配置されるように)形成したマス ク 13を用 、た場合の例を示して！/、る。
[0081] また、図 24は、図 1に示す重畳混在領域を形成するために用いられるマスク 13の 一例と、このマスク 13を用いた露光処理の一例を示す模式図である。マスク 13は、 図 24に示すように、例えば長方形状であって、フォトスぺーサー 7に対応する円形パ ターン 37が全面に設けられている。マスク 13の大部分は、隣接する円形パターン 37 同士は等間隔となるように規則的に配置されているが、長手方向の両端部では、上 記混在領域を形成するために、円形パターン 37aおよび 37bがジグザグに配置され ている。
[0082] マスク 13そのものを領域別に分けるとすれば、その両端部を混在領域対応領域 13 a ' 13b (説明の便宜上、単に、対応領域と称する）とし、中央の大部分を標準領域 13 cと規定することができる。対応領域 13a' 13bは、両端部それぞれにおいて、マスク 1 3の長手方向に直行する方向に一定の幅で広がるバンド状の領域となっており、それ 以外の部分は標準領域 13cとなっている。
[0083] このうち、図中左側の端部、すなわち対応領域 13aでは、同図の中上から下に向か つて左側、右側、左側、右側、左側の位置にそれぞれ円形パターン 37aがジグザグ に配置されている。これに対して、図中右側の端部、すなわち対応領域 13bでは、同 図の上から下に向かって、右側、左側、右側、左側、右側の位置に円形パターン 37a がジグザグに配置されている。これら対応領域 13a' 13bは互いに相補的となるように 円形パターン 37a' 37bが配置されており、互いの対応領域 13a ' 13bを重ね合わせ ると、円形パターン 37a' 37bは重なることなぐ全体として、標準領域 37cと同じく互 いに等間隔の配置となる。
[0084] 上記マスク 13を用いて支持基板 la上に塗布した感光性材料 7' (図 24には図示せ ず）に対して分割露光処理を行うと、図 24に示すように、 1ショット目の露光処理では 、図中枠線を二重で強調したフォトスぺーサー 7 が形成され、 2ショット目の露光処
S1
理では図中斜線で網掛けしたフォトスぺーサー 7 が形成され、混在領域では、フォ
S2
トスぺーサ一 7 およびフォトスぺーサー 7 が混在し、かつ互いのフォトスぺーサー 7
SI S2
およびフォトスぺーサー 7 同士が等間隔に配列することになる。
SI S2
[0085] このように、フォトスぺーサーをパターユングするには、所望のパターンを有するマ スクを用いればよいが、このマスクでは、規則的なパターンを有する標準領域が両端 部以外の領域を占めており、両端部は、互いに重ね合わせることで標準領域と同じ 規則的なパターンとなる相補的なパターンを有する混在領域対応領域となっているこ とが好ましい。これにより、実質、一種類のマスクを用いるのみで、重畳混在領域にお V、て、異なるショットでパターユングしたフォトスぺーサーを混在させて形成することが できる。
[0086] 以上のように、本実施形態に力かる対向基板 1は、フォトスぺーサーをパターユング するための露光処理が分割露光によって行われており、 1ショット目の露光領域の一 部と 2ショット目の露光領域の一部とが重畳している。このため、 1ショット目の露光領 域と 2ショット目の露光領域とが重畳する領域 (重畳混在領域)では、各ショットの露光 処理によってパターユングされたフォトスぺーサ一が混在している。
[0087] これにより、 1ショット目の露光領域と 2ショット目の露光領域との境界部では、両ショ ットでパターユングしたフォトスぺーサ一において、基板面に平行な断面または底面（ 上底面または下底面)の面積の相違が生じたとしても、対向基板 1をアレイ側基板 2 に貼り合わせたときに、重畳混在領域にてショット毎のフォトスぺーサ一が混在するた め、これによつてフォトスぺーサ一の基板面法線方向の変形量が急峻に変化すること を防止できる。したがって、対向基板 1とアレイ側基板 2とを貼り合わせた後にギャップ ムラが生じることを防止できる。
[0088] なお、上記の説明では、 1ショット目の露光領域の一部と 2ショット目の露光領域の 一部とを重畳させることについて説明したが、分割する領域の数は特に限定されるも のではなぐさらに多数の領域に分割して露光処理を行ってもよい。この場合には、 各ショットの露光領域の一部が、隣接する他の露光領域の一部と重畳するようにすれ ばよい。
[0089] また、本実施形態では、 1ショット目領域と 2ショット目領域とが重畳する領域 (混在 領域）にお 、て、 1ショット目でパター-ングされたフォトスぺーサー 7 と 2ショット目で
S1
パター-ングされた 7 とが、基板面に平行な互いに直交する二方向について交互
S2
に配置されている力 これに限るものではない。 1ショット目領域と 2ショット目領域とが 重畳する領域にぉ 、て、各ショットでパターユングされたフォトスぺーサ一が混在して いればよい。例えば、 1ショット目でパターニングされたフォトスぺーサ一と 2ショット目 でパター-ングされたフォトスぺーサ一とをランダムに分散させてモザイク状に混在さ せてもよい。また、マスク 13は、上記重畳領域においてフォトスぺーサーを混在させ るパターンに応じたものを用いればよい。また、各で用いるマスク 13は共通であって もよぐ異なっていてもよい。
[0090] また、各ショットの混在領域の幅は、特に限定されるものではなぐ 0以上マスクサイ ズ以下の範囲で任意に設定すればよい。ただし、ギャップムラを低減するためには、 各ショットの混在領域の幅は広ければ広いほど好ましい。また、混在領域の幅が狭す ぎると、混在領域近傍におけるギャップムラを十分に低減できな 、場合があるので、 ギャップムラを十分に低減させるためには、混在領域の幅を 10mm以上とすることが 好ましい。一方、露光処理の効率を高めて生産性を向上させるためには、各ショット の混在領域の幅を狭くすることが好ましい。このため、生産性の観点から、混合領域 の幅は 200mm以下とすることが好まし!/、。
[0091] また、本実施形態では、カラーフィルタ層が形成される対向基板 1にフォトスぺーサ 一 7を設ける例について説明した力 これに限るものではなぐアレイ側基板 2にフォト スぺーサーを形成してもよい。図 7 (a)はアレイ側基板 2にフォトスぺーサー 7を設け た場合の表示パネル 10の一部を示す断面図であり、図 7 (b)はこの場合における対 向基板 1をアレイ側基板 2側から見た平面図である。
[0092] 図 7 (a)に示すように、アレイ側基板 2にフォトスぺーサー 7を設ける場合、支持基板 2a上に電極 8を形成し、基板面における電極 8のない領域 (アレイ側基板 2と対向基 板 1とを貼り合わせるときに対向基板 1の遮光層 3と重畳する領域）にフォトスぺーサ 一 7を形成する。なお、この場合、フォトスぺーサー 7の形成工程は、電極 8の形成ェ 程よりも後に行う方力 フォトスぺーサー 7の高さを安定させられるので好ましい。フォ トスぺーサ一 7の形成方法は、対向基板 1上に形成する場合と同様の方法を用いれ ばよい。
[0093] また、本実施形態では、対向基板 1に遮光層 3を備えているが、これに限るものでは なぐ例えばアレイ側基板 2に遮光層を備えてもよい。図 8は、図 5に示したスィッチン グ素子 26を備えるアレイ側基板 2に、遮光層 3bをさらに設けた場合の構成例を示す 断面図である。この図に示すように、アレイ側基板 2側に遮光層 3bを設ける場合には 、スイッチング素子 26を覆うように遮光層 3bを配置すればよい。なお、この図に示す 例では、非導電膜 112と非導電膜 115との間に遮光層 3bを形成しているが、これに 限らず、異なる層に形成してもよい。また、図 8の構成では、非導電膜 115を備えてい るが、必ずしも非導電膜 115を備えている必要はなぐ例えば、非導電膜 112上に遮 光層 3bを形成し、非導電膜 112および遮光層 3bの上に電極 8を形成してもよ ヽ。
[0094] また、アレイ側基板 2に遮光層を備える場合、基板面法線方向から見て遮光層と重 畳する領域、あるいは基板面法線方向から見て電極 8の形成されて ヽな ヽ領域にフ オトスぺーサー 7を形成することが好ましい。また、スイッチング素子 26および電極 8 を形成した後にフォトスぺーサー 7を形成する方力 フォトスぺーサー 7の高さを安定 させられるので好ましい。
[0095] また、本実施形態では、対向基板 1に液晶分子を配向させるための部材としてリブ 5を設けている力 これに限るものではない。すなわち、リブ 5を備えない構成としても よい。なお、この場合にも、フォトスぺーサー 7を対向基板 1側に設けてもよぐアレイ 側基板 2側に設けてもよい。つまり、図 2 (a)および図 2 (b)に示した構成からリブ 5を 削除した構成としてもよぐあるいは、図 7 (a)および図 7 (b)に示した構成力もリブ 5を 削除した構成としてもよい。
[0096] また、液晶分子を配向させるための部材としてリブ 5とは異なる他の部材を備えても よい。図 9 (a)および図 9 (b)は、図 2 (a)および図 2 (b)に示した構成において、リブ 5 をリベット 5bに置き換えた場合の構成例を示す断面図および平面図である。また、図 10 (a)および図 10 (b)は、図 7 (a)および図 7 (b)に示した構成において、リブ 5をリベ ット 5bに置き換えた場合の構成例を示す断面図および平面図である。これらの例の ように、基板面内方向の断面が直線状に形成されるリブ 5に代えて、基板面内方向の 断面が円形状のリベット 5bを用いることにより、液晶分子を全方位に配向させることが できる。なお、リベット 5bの具体的な形状、サイズ等の形成条件 (例えばリベット 5bの 径、リベット 5bの所定面積当たりの数等）は特に限定されるものではなぐ液晶材料が 液晶層 11内で所望の方向に配向できるようになって 、ればよ!/、。
[0097] なお、図 2 (b)や図 9 (b)等に示すように、リブ 5を設ける構成では、フォトスぺーサー 7を設ける位置の設定をリブ 5の位置と関連付けてもよい。例えば、図 2 (b)に示す構 成では、リブ 5は、二つ一組として見た場合には、一方の端部が近接し他方の端部が 開いた状態、言い換えれば、一対のリブ 5 · 5が任意の角度で開くように設けられてい ると見ることができる。ここで、フォトスぺーサー 7は、リブ 5 · 5の近接する側の端部に 近い位置に設けられている。この場合、フォトスぺーサー 7はリブ 5による液晶分子の 配向をサポートするような位置に設けられているとことになるので、より好ましい。同様 に、図 9 (b)に示す構成では、リブ 5の代わりにリベット 5bを設けている力 リベット 5b の配置位置に対応するようにフォトスぺーサー 7を設けていることになるので、リベット 5bによる液晶分子の全方位配向をサポートすることになり好ましい。このように液晶 分子を配向させるための液晶配向部材が設けられている場合、フォトスぺーサー 7を 設ける位置を配向部材に対応させることが好ましい。
[0098] また、本実施形態では、フォトスぺーサー 7を形成するための感光性材料として、基 板上に形成される他の層の材料とは違う材料を用いている力 これに限るものではな い。例えば、いずれかのカラーフィルタ層（機能層）を形成するための材料 (例えば、 アクリル系榭脂）と同一の材料を用いてもよぐあるいは、リブ 5やリベット 5bを構成す る層 (機能層）と同一の材料 (例えば、マイクロポジット (登録商標)系榭脂)を用いても よい。また、アレイ側基板 2にカラーフィルタ (CF)層を設けた CFオンアレイ構造から なるアレイ側基板 2を用い、このアレイ側基板 2上にカラーフィルタ層 (機能層）と同じ 材料力 なるフォトスぺーサー 7を形成してもよい。また、他の層と共通の露光処置に よってフォトスぺーサー 7のパターユングを行うようにしてもよ!ヽ。
[0099] また、本実施形態では、円筒形状（円柱状)からなるフォトスぺーサーを形成する例 について述べているが、フォトスぺーサ一の形状はこれに限るものではなぐ円柱に 限らず柱状の形状であってもよいし、例えば円錐形状や、円錐の上部を欠いた台形 状であってもよい。つまり、基板面に平行な断面は円形であってもよいし多角形であ つてもよいし、その他の形状であってもよい。また、基板面に垂直な断面が多角形と なる形状、あるいは基板面に垂直な断面形状の一部が曲線となるような形状などで あってもよい。
[0100] 〔実施形態 2〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態 1と同 様の構成および機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略す る。
[0101] 本実施形態では、積層構造力 なるフォトスぺーサーを形成する場合について説 明する。図 11 (a)は、本実施形態にかかる、積層構造力もなるフォトスぺーサー 7bが 形成された対向基板 1の一部および対向基板 1を備えてなる表示パネル 10の一部 の概略構成を示す断面図であり、図 11 (b)は、対向基板 1をアレイ側基板 2側から見 た平面図である。
[0102] 図 11 (a)に示すように、対向基板 1は、図示しないガラス等の支持基板上に、 3色の カラーフイノレタ層 CF1, CF2, CF3と、遮光層 3と、電極 4と、リブ 5と、酉己向膜 6と、フ オトスぺーサー 7bとを備えて!/ヽる。
[0103] 各カラーフィルタ層 CF1, CF2, CF3は、支持基板上の異なる領域にそれぞれ形 成されている。なお、各カラーフィルタ層の間には遮光層 3が形成されている。また、 遮光層 3は、アレイ側基板 2に形成されるスイッチング素子等に対向する位置に配置 されている。 [0104] 電極 4は、各カラーフィルタ層 CF1, CF2, CF3および遮光層 3を覆うように形成さ れている。電極 4の材質は、特に限定されるものではないが、例えば ITO (インジウム 錫酸ィ匕物)などを用いることができる。
[0105] リブ 5は、図 11 (b)に示すように、長手方向が基板面内の異なる 2方向に延在する ように配置されて 、る（実施形態 1および図 2 (b)参照)。
[0106] フォトスぺーサー (積層フォトスぺーサ一） 7bは、対向基板 1の基板面に垂直な方向 力も見て遮光層 3と重畳する領域に形成されている。なお、フォトスぺーサー 7bは、 図 11 (a)に示すように、カラーフィルタ層（機能層） CF1, CF2, CF3、リブ 5のそれぞ れに用いられる材料と同一の材料が積層されてなる。すなわち、フォトスぺーサー 7b は、遮光層 3上に、カラーフィルタ層 CF1と同一の材料力もなる層 Ll、カラーフィルタ 層 CF2と同一の材料からなる層 L2、カラーフィルタ層 CF3と同一の材料からなる層 L 3、電極 4、リブ 5を構成する層 (機能層）と同一の材料カゝらなる層 L4を含む積層構造 からなる。
[0107] 配向膜 6は、電極 4、リブ 5、フォトスぺーサー 7bを覆うように形成されている（実施形 態 1および図 2 (b)参照)。
[0108] 次に、対向基板 1の製造方法について図 12を用いて説明する。図 12は、対向基板
1の製造工程の流れを示すフロー図である。
[0109] まず、支持基板上に遮光層 3を形成する（Sl)。より詳細には、遮光層 3となる材料（
BMレジスト）を支持基板上に塗布し、露光，現像，ベータ (焼成)等を施して遮光層 3 を形成する。
[0110] 次に、カラーフィルタ層 CF1およびフォトスぺーサー 7bを構成する最下層（第 1層） の層 L1を形成する（S2)。より詳細には、カラーフィルタ層 CF1および層 L1となる材 料 (第 1の色材料)を支持基板 laおよび遮光層 3を覆うように塗布し、露光，現像，ェ ツチング処理等を施してカラーフィルタ層 CF2および層 L1を所定の位置に形成する 。なお、この工程における露光処理は、基板面上の領域ごとに分割して露光を行う分 割露光処理であってもよぐ基板面の全域に対して一括して露光を行う一括露光処 理であってもよい。また、分割露光処理を行う場合、後述する層 L3の形成工程のよう に、隣接する分割露光領域の一部が互いに重畳する領域、すなわち異なるショットの 露光でパターユングされた層 LIが混在する領域を形成してもよぐあるいは各分割 領域が互 、に重畳しな 、ようにしてもょ 、。
[0111] 次に、カラーフィルタ層 CF2およびフォトスぺーサー 7bを構成する層 L2 (下から二 番目の層、第 2層）を形成する（S3)。より詳細には、カラーフィルタ層 CF2および層 L 2となる材料 (第 2の色材料)を支持基板 la、遮光層 3、カラーフィルタ層 CF1,層 L1 を覆うように塗布し、露光，現像処理等を施してカラーフィルタ層 CF2および層 L1を 所定の位置に形成する。なお、これらの層を形成する際の露光処理については、力 ラーフィルタ層 CF1および層 L1と同様の方法を用いることができる。
[0112] 次に、カラーフィルタ層 CF3およびフォトスぺーサー 7bを構成する層 L3 (下から三 番目の層、第 3層）となる材料 (第 3の色材料)を、支持基板 la、遮光層 3、カラーフィ ルタ層 CF1, CF2,層 L1,層 L2を覆うように塗布する（S4)。
[0113] その後、異なるショットで露光されてパターユングされた層 L3が混在する領域を形 成するように分割露光処理を行 、、カラーフィルタ層 CF3および層 L3のパターニン グを行う（S 5)。
[0114] 次に、露光処理によってパターユングしたカラーフィルタ層 CF3および層 L3の現像 処理を行う（S6)。
[0115] 次に、支持基板上に形成した各層を覆うように、電極 4を形成する（S7)。
[0116] 次に、リブ 5およびフォトスぺーサー 7bを構成する最上層の層 L4 (第 4層）を形成す る（S8)。より詳細には、リブ 5および層 L4となる材料 (リブ材料)を、支持基板上に形 成した各層を覆うように塗布し、露光，現像処理等を施してリブ 5および層 L4を所定 の位置に形成する。なお、層 L4の形状は特に限定されるものではないが、ここでは 図 11 (a)に示したように、層 L2や層 L3を覆うような円錐形状となるように形成する。
[0117] これにより、 3色のカラーフィルタ層 CF1, CF2, CF3と、遮光層 3と、電極 4と、リブ 5と、フォトスぺーサー（PS ; Photo Spacer) 7bとを備えた対向基板 1が完成する。
[0118] そして、このように形成した対向基板 1とアレイ側基板 2とに、転写法によって配向膜 6, 9を印刷する。その後、対向基板 1とアレイ側基板 2とをフォトスぺーサー 7bを介し て貼り合わせ、両基板間に液晶材料を注入 (真空注入)して表示パネル 10を形成す る。なお、両基板を貼り合わせる前に液晶材料を真空中で滴下する ODFプロセスを 用いて表示パネル 10を形成してもよい。なお、配向膜 6, 9を必ずしも設ける必要は なぐ配向膜 6, 9を備えない構成としてもよい。
[0119] 以上のように、本実施形態に力かる対向基板 1は、積層構造力もなるフォトスぺーサ 一 7bの形成過程において、下から三番目の層 L3を形成する際に、異なるショットで 露光されてパター-ングされた層 L3が混在する領域を形成するように分割露光処理 されており、フォトスぺーサー 7bはこのような層 L3を含む構成となっている。なお、図 11 (a)に示した構成力もなるフォトスぺーサー 7bでは、フォトスぺーサー 7bを構成す る各層のうちアレイ側基板 1側の上底面積 (基板面から遠 、側の基板面に略平行な 表面の面積）が最小である層（最小面積層） L3が、フォトスぺーサー 7bのアレイ側基 板 1側（最上層）の上底面積 (形状)およびフォトスぺーサー 7bの基板面法線方向の 高さおよび変形量に最も影響を与える層（変形量決定層）となっている。つまり、層 L 3の形状が異なる場合、層 L3を備えてなるスぺーサ一の最上層の形状がその影響を 受ける。
[0120] これにより、対向基板 1をアレイ側基板 2に貼り合わせたときに、異なるショットの露 光領域の境界部において、各ショットでパターユングしたフォトスぺーサ一の面積の 相違によってフォトスぺーサ一の基板面法線方向の変形量が急峻に変化することを 防止できる。したがって、対向基板 1とアレイ側基板 2とを貼り合わせた後にギャップム ラが生じることを防止できる。
[0121] なお、本実施形態では、層 L3をパターユングするための分割露光処理を、異なる ショットで露光された層 L3を含むフォトスぺーサー 7bが混在する領域を形成するよう に行っているが、これに限るものではない。例えば、フォトスぺーサー 7bを構成する 他の層 LI, L2, L4についても、層 L3と同様、異なるショットで露光された層 LI, L2 , L4を含むフォトスぺーサー 7bが混在する領域を形成するように分割露光処理を行 つてパターユングしてもよ!/、。
[0122] あるいは、層 L3を通常の露光処理でパターユングし、層 L3とは異なる他の層 L1, L2, L4を、異なるショットで露光された層 LI, L2, L4を含むフォトスぺーサー 7bが 混在する領域を形成するように分割露光処理を行ってパターユングしてもよ！ヽ。すな わち、積層構造力もなるフォトスぺーサー 7bにおいて、少なくとも 1層力 異なるショッ トで露光された層が混在する領域を形成するように、分割露光処理を行うようにすれ ばよい。これにより、得られるフォトスぺーサー 7bは、前記実施形態 1と同様に、異な るショットで形成されたものが混在する領域を有することになり、ギャップムラを低減す ることがでさる。
[0123] ただし、フォトスぺーサ一における基板面法線方向の変形量の相違によるギャップ ムラを低減するためには、少なくとも各フォトスぺーサ一の基板面法線方向の高さお よび Zまたは変形量に最も影響を与える層（変形量決定層）について、異なるショット で露光された当該層を含むフォトスぺーサ一が混在する領域を形成するように分割 露光処理することが好ましい。例えば、当該層の形状 (上底面積等）が異なる場合に 、フォトスぺーサ一の最上層の形状 (上底面積等）を異ならせるような影響を与える層 について、前述のように、異なるショットで露光された変形量決定層が混在する領域 を形成するように分割露光処理を行うことが好ましい。これにより、得られるフォトスぺ ーサ一におけるギャップムラを有効に低減することができる。
[0124] また、フォトスぺーサー 7bを構成する各層の上底面あるいは基板面に平行な断面 の形状は特に限定されるものではなぐ例えば略円形形状であってもよぐあるいは 多角形であってもよい。
[0125] また、フォトスぺーサ一の基板面法線方向の変形量に最も寄与する層に加えて、フ オトスぺーサ一の基板面法線方向の変形量に対する寄与が大き 、他の層につ 、て も、前述のように、異なるショットで露光された当該層が混在する領域を形成するよう に分割露光処理を行うことが好まし 、。
[0126] 例えば、フォトスぺーサー 7bを構成する各層のうち上底面積が最小である層（最小 面積層）の面積に影響を与える層（最小面積決定層）につ 、て、異なるショットで露光 された当該層を含むフォトスぺーサ一が混在する領域を形成するように分割露光処 理することが好ましい。つまり、当該層の上底面積が異なる場合に、上記最小面積層 の上底面積を異ならせるような影響を与える層（最小面積決定層）について、異なる ショットで露光された当該層が混在する領域を形成するように、分割露光処理するこ とが好ましい。
[0127] このような、最小面積決定層としては、例えば、当該層の上底面積と、フォトスぺー サー 7bを構成する各層のうち上底面積が最小である層の上底面積との差力 所定 値以内である層があげられる。
[0128] 例えば、各層の上底面の形状が円形である場合、上底面積が最小の層に対して、 上底面の直径差が 0 μ m以上 20 μ m以下である層を、異なるショットで露光された当 該層が混在する領域を形成するように分割露光処理すればよい。
[0129] また、各層の上底面の形状が円形以外 (例えば多角形など)である場合、上底面積 が最小の層に対して、上底面の外接円の直径差力 ^ m以上 20 m以下である層 を、異なるショットで露光された当該層が混在する領域を形成するように分割露光処 理すればよい。
[0130] また、図 11 (a)では、層 LI, L2, L3の基板面平行方向の上底面積力 この順で小 さくなるように各層を形成しているが、本発明はこのような構成に限られるものではな い。
[0131] 例えば、図 13 (a)および図 13 (b)に示すように、層 L3'が層 L2'を覆うように形成し てもよい。なお、図 13 (a)および図 13 (b)に示す構成では、層 L2'が、フォトスぺーサ 一を構成する各層の中で最も上底面積が小さい層（最小面積層）となっており、フォト スぺーサー 7bの上底面積 (最上層の上底面積）、および、フォトスぺーサー 7bの基 板面垂直方向の変形量に最も寄与する。したがって、この場合、層（変形量決定層、 最小面積層） L2'につ ヽて、異なるショットで露光された層 L2'が混在する領域を形成 するように、分割露光処理を行うことが好ましい。
[0132] また、例えば、図 11 (a)および図 11 (b)に示したフォトスぺーサー 7bにおいて、い ずれかの層を省略してもよい。例えば、図 14 (a)および図 14 (b)に示すように、層 L2 を省略して、フォトスぺーサー 7bを、カラーフィルタ層 CF1と同一の材料からなる層 L 1、カラーフィルタ層 CF3と同一の材料からなる層 L3、電極 4、リブ 5と同一の材料か らなる層 L4からなる積層構造としてもよい。なお、省略する層は任意に選択すればよ く、 1層に限らず 2層以上を省略してもよい。
[0133] このように本実施形態における積層構造のフォトスぺーサー 7bの具体的な構成は 特に限定されるものではなぐ層 L1〜層 L4の 4層構造であってもよいし、 2層構造や 3層構造であってもよ 、し、 5層以上の構造となって 、てもよ 、。 [0134] また、リブ 5に代えて、リベット 5bを備える構成としてもよい。図 15 (a)および図 15 (b )は、図 11 (a)および図 11 (b)に示した構成において、リブ 5をリベット 5bに置き換え た場合の構成例を示す断面図および平面図である。また、図 16 (a)および図 16 (b) は、図 13 (a)および図 13 (b)に示した構成において、リブ 5をリベット 5bに置き換えた 場合の構成例を示す断面図および平面図である。また、図 17 (a)および図 17 (b)は 、図 14 (a)および図 14 (b)に示した構成において、リブ 5をリベット 5bに置き換えた場 合の構成例を示す断面図および平面図である。これらの例のように、基板面内方向 の断面が直線状に形成されるリブ 5に代えて、基板面内方向の断面が円形状のリベ ット 5bを用いることにより、液晶分子を全方位に配向させることができる。
[0135] また、本実施形態では主に、対向基板 1にフォトスぺーサー 7bを形成する場合につ いて説明したが、これに限るものではない。例えば、アレイ側基板 2にフォトスぺーサ 一 7bを設けてもよい。この場合、例えば、スイッチング素子 26を構成するいずれかの 層と同一の材料を用いて、フォトスぺーサー 7bの一部を形成してもよい。
[0136] あるいは、カラーフィルタ層を対向基板 1ではなくアレイ側基板 2に備え、カラーフィ ルタ層と同一の材料を用いて、フォトスぺーサー 7bの一部を形成してもよい。例えば 、図 5に示したスイッチング素子 26を備えてなるアレイ側基板 2において、非導電膜 1 15および電極 8側の表面にカラーフィルタ層およびフォトスぺーサー 7bを配置しても よい。また、支持基板 2aと非導電膜 111との間、あるいは非導電膜 112と非導電膜 1 15との間などにカラーフィルタ層およびフォトスぺーサー 7bを配置してもよい。ただし 、榭脂系の非導電膜などをフォトスぺーサー 7b上に形成すると、フォトスぺーサー 7b の高さが緩和される（フォトスぺーサー 7b近傍における両基板間の間隔がフォトスぺ ーサー 7bの影響を受けて狭くなる）場合があるので、フォトスぺーサー 7bは、非導電 膜 111よりも対向基板 1側に配置することが好ましい。また、フォトスぺーサー 7bの高 さを安定させるためには、電極 8の形成後に、フォトスぺーサー 7bを形成することが 好ましい。
[0137] また、図 5または図 8に示した構成において、非導電膜 115を省略し、非導電膜 11 2 (図 8では非導電膜 112および遮光層 8b)と電極 8との間にカラーフィルタ層を形成 してもよい。さら〖こ、このように形成されるアレイ側基板 2にフォトスぺーサー 7bを形成 する場合、非導電膜 112と電極 8との間に形成されるカラーフィルタ層と同一の材料 力もなる層を含むフォトスぺーサー (積層柱） 7bを、基板面法線方向から見て電極 8 が形成されておらず、かつ遮光層 3または遮光層 3aと重畳する領域における、カラー フィルタ層と同一の層（非導電膜 112上または遮光層 3b上）に形成してもよい。
[0138] また、実施形態 1と同様、遮光層 3bをアレイ側基板 2に設けてもよい。また、アレイ 側基板 2に遮光層 3bを備える場合、基板面法線方向から見て遮光層 3bと重畳する 領域にフォトスぺーサー 7bを形成することが好ましい。
[0139] また、実施形態 1と同様、リブ 5やリベット 5bのような配向規制部材を備えない構成と してもよい。なお、この場合にも、フォトスぺーサー 7bを対向基板 1側に設けてもよぐ アレイ側基板 2側に設けてもよい。さらに、アレイ側基板 2にカラーフィルタ (CF)層を 設けた CFオンアレイ構造力もなるアレイ側基板 2を用い、このアレイ側基板 2上に力 ラーフィルタ層と同じ材料力もなるフォトスぺーサー 7bを形成してもよい。
[0140] また、積層構造カゝらなるフォトスぺーサー 7bを形成する場合にも、実施形態 1と同 様、異なるショットで分割露光されてパターユングされた層を含むフォトスぺーサー 7b が混在する領域の幅を、 10mm以上とすることが好ましい。また、上記混在領域の幅 の上限は特に限定されるものではないが、生産性を向上させるためには、 200mm以 内とすることが好ましい。
[0141] なお、本実施形態のフォトスぺーサー 7bは、略円錐形状、または、円錐の上部を欠 いた台形状、あるいは、基板面に垂直な断面が多角形となる形状等ということができ る力 もちろんこの形状に限定されるものではない。形成の容易性ゃスぺーサ一とし ての耐久性の観点から、フォトスぺーサー 7b (または実施形態 1のフォトスぺーサー 7 )は、基板面に平行な断面が円形である形状、すなわち円錐形状や、円形台形状（ 円錐の上部を欠いた形状)や、円柱形状が好ましい。
[0142] 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなぐ請求項に示した範囲で 種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適 宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 産業上の利用の可能性
[0143] 本発明は、対向して備えられる他の基板との間隔を所定の間隔に保持する必要の ある基板全般に適用できる。例えば、液晶パネル、 ELパネル、プラズマディスプレイ パネル等の表示パネルに用いられる基板に適用できる。また、本発明は、フォトスぺ 一サーをパター-ングするための露光処理を分割露光処理とする必要が生じるよう な、大型の基板に特に適している。

Claims

請求の範囲
[1] 対向して備えられる他の基板との間隔を所定の間隔に保っための、露光処理によ つてパターユングされてなる複数のスぺーサーを備えており、
上記スぺーサーは、基板面平行方向の複数の領域毎に異なるショットで露光処理 を行う分割露光処理によってパターユングされてなり、
上記領域の一部と隣接する他の領域の一部とが重畳する領域を有し、上記重畳す る領域には、上記分割露光処理における異なるショットでパターユングされた上記ス ぺーサ一が混在して 、ることを特徴とする基板。
[2] 上記スぺーサ一は、分割露光処理によってパターユングされた分割露光層を含み 上記重畳する領域には、異なるショットでパターユングされた上記分割露光層を含 むスぺーサ一が混在して ヽることを特徴とする請求項 1に記載の基板。
[3] 上記基板は、当該基板の基板面法線方向力 見て上記スぺーサ一と重畳しない 領域に、露光処理によってパターユングされてなる機能層を備えており、
上記スぺーサ一の少なくとも一部は、上記露光処理によってパターユングされてな る機能層と同一の材料力 なることを特徴とする請求項 1に記載の基板。
[4] 上記機能層は、カラーフィルタ層であることを特徴とする請求項 3に記載の基板。
[5] 上記スぺーサ一は、複数の層の積層構造からなり、
上記積層構造を構成する層のうち、当該層の形状が、上記スぺーサ一の基板面法 線方向の高さ、および Zまたは、上記スぺーサ一に基板面法線方向の荷重を付与し たときの変形量に最も影響を与える層である変形量決定層が、分割露光処理によつ てパターニングされてなり、
上記重畳する領域には、異なるショットでパターユングされた上記変形量決定層を 含むスぺーサ一が混在して ヽることを特徴とする請求項 1に記載の基板。
[6] 上記変形量決定層は、上記スぺーサ一の最上層の形状に影響を与える層であるこ とを特徴とする請求項 5に記載の基板。
[7] 上記変形量決定層は、
上記積層構造を構成する各層のうち、上底面積が最小である最小面積層であるこ とを特徴とする請求項 6に記載の基板。
[8] 上記スぺーサ一は、上記最小面積層の上底面積に影響を与える最小面積決定層 をさらに含み、
上記重畳する領域には、異なるショットでパターユングされた上記最小面積決定層 を含むスぺーサ一が混在していることを特徴とする請求項 7に記載の基板。
[9] 上記最小面積決定層は、上記最小面積層との上底面の直径差または上底面の外 接円の直径差力^ μ m以上 20 μ m未満の層であることを特徴とする請求項 8に記載 の基板。
[10] 上記重畳する領域の幅が、 5mm以上であることを特徴とする請求項 1に記載の基 板。
[11] 上記基板には遮光層が設けられて、
上記分割露光処理における異なるショットでパターユングされたスぺーサーまたは スぺーサーを構成する層は、該遮光層と重畳する領域に設けられていることを特徴と する請求項 1に記載の基板。
[12] 液晶パネル用であることを特徴とする請求項 1に記載の基板。
[13] 対向して備えられる一対の基板を備えており、
少なくとも一方の基板は、他方の基板との間隔を所定の間隔に保っための、露光 処理によってパターユングされてなる複数のスぺーサーを備えており、
上記スぺーサーは、基板面平行方向の複数の領域毎に異なるショットで露光処理 を行う分割露光処理によってパターユングされてなり、
上記領域の一部と隣接する他の領域の一部とが重畳する領域を有し、上記重畳す る領域には、上記分割露光処理における異なるショットでパターユングされた上記ス ぺーサ一が混在していることを特徴とする表示パネル。
[14] 液晶パネルであることを特徴とする請求項 13に記載の表示パネル。
[15] 対向して備えられる一対の基板を備えており、
少なくとも一方の基板は、他方の基板との間隔を所定の間隔に保っための、露光 処理によってパターユングされてなる複数のスぺーサーを備えており、
上記スぺーサーは、基板面平行方向の複数の領域毎に異なるショットで露光処理 を行う分割露光処理によってパターユングされてなり、
上記領域の一部と隣接する他の領域の一部とが重畳する領域を有し、上記重畳す る領域には、上記分割露光処理における異なるショットでパターユングされた上記ス ぺーサ一が混在している表示パネルを備えてなることを特徴とする表示装置。
[16] 対向して備えられる他の基板との間隔を所定の間隔に保っための、露光処理によ つてパターユングされてなる複数のスぺーサーを、上記基板面平行方向の複数の領 域毎に異なるショットで露光処理を行う分割露光処理工程を含み、
上記分割露光処理工程では、上記領域の一部を隣接する他の領域の一部と重畳 させ、当該重畳する領域に、異なるショットでパターユングしたスぺーサーを混在させ ることを特徴とする基板の製造方法。
[17] 上記分割露光処理工程では、複数のスぺーサーをパターユングするためにマスク を用い、
当該マスクは、規則的なパターンを有する標準領域と、互いに重ね合わせることで 標準領域と同じ規則的なパターンとなる相補的なパターンを有する混在領域対応領 域とを備えており、混在領域対応領域はマスクの両端部に帯状に設けられている一 方、両端部以外の領域が標準領域となっていることを特徴とする請求項 16に記載の 基板の製造方法。
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