CN101410759A - 显示面板用的基板、包括该基板的显示面板、显示面板用的基板的制造方法和显示面板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显示面板用的基板、包括该基板的显示面板、显示面板用的基板的制造方法和显示面板的制造方法,能够识别通过分割曝光形成的各要素的分割曝光区域的边界位置,能够容易地进行工序管理和评价。显示面板用的基板(11)上,设有:通过按多个分割曝光区域的每个区域对被曝光区域进行曝光的分割曝光形成、并且上述分割曝光区域的边界位置相互不同的两个以上的薄膜图案;和表示该分割曝光区域的边界位置相互不同的两个以上的薄膜图案中的至少一个薄膜图案的分割曝光区域的边界位置的标记(3a)。
Description
技术领域
本发明涉及显示面板用的基板、包括该基板的显示面板、显示面板用的基板的制造方法和显示面板的制造方法,特别是适当地涉及,通过包括用分割曝光按规定的形状形成光致抗蚀剂图案的工序的制造方法所制造的显示面板用的基板、包括该基板的显示面板、显示面板用的基板的制造方法和显示面板的制造方法。
背景技术
一般的液晶显示面板,具有包括隔开微小的间隔相对配设的两枚基板、在这些基板之间填充液晶的结构。在这些基板的其中一个基板的表面上,按矩阵状形成有像素电极,并且在该像素电极上形成有用于施加电压的薄膜晶体管、数据信号线(源极信号线)、扫描信号线(栅极信号线)等规定的要素。另外,在另一个基板的表面上,按矩阵状形成有黑矩阵、以及红色、蓝色、绿色的各色的着色层等要素,在这些的表面形成透明电极(公共电极)等要素。
上述各要素中,有的是用光刻法形成的。例如经过以下工序形成薄膜晶体管、黑矩阵、各色的着色层,在基板表面涂敷光致抗蚀剂材料的工序;在涂敷的光致抗蚀剂材料上通过光掩模曝光的工序;和除去光致抗蚀剂材料的不需要的部分的工序等。
在上述的涂敷的光致抗蚀剂材料上通过光掩模曝光的工序中,有的是使用分割曝光的。在分割曝光中,有从光掩模上形成的图案任意选择特定的图案或范围、在对基板的产品图案进行画面合成的同时分割为多个区域并进行曝光的方法。通过这样的分割曝光,能够用小面积的光掩模对大面积的曝光对象区域进行曝光,所以能够实现光掩模成本的低廉化。
但是,在这样的分割曝光中,在显示面板不能收容在一枚光掩模的情况下,有上述多个区域(以下称该区域为“分割曝光区域”)的边界不得不设定在显示面板的显示区域内的情况。并且,当每个分割曝光区域的曝光位置因某些原因而产生误差时,本来应当沿显示面板的显示区域的整个区域连续形成的图案,会有在分割曝光区域的边界上不连续的情况。
该位置误差变大时,会产生以下问题。在显示区域内形成的要素的图案在分割曝光区域的边界变得不连续时,在相对贴合两枚基板时,一枚基板表面形成的要素和另一枚基板表面形成的要素之间的位置关系,在每个分割曝光区域有差异。因此,液晶的显示特性有可能会在每个分割曝光区域有差异。另外,基板表面上形成的各要素的特性,有可能会在每个分割曝光区域有差异。并且,在分割曝光区域的边界上,有该差异能够观看地表现为筋状的亮度差和颜色不均等情况。
因此,为了制造显示品质优异的液晶显示面板,在液晶显示面板制造后,需要进行因曝光位置误差引起的亮度差和颜色不均等的检查。而且,在检测出曝光位置误差的情况下,需要把握发生的倾向,进行工序的管理和评价。
其中,可以列举日本特开2000-231184号公报作为与本发明关联的在先技术文献。
发明内容
但是,用分割曝光形成的要素是多个。因此,为了进行工序管理和评价,需要确定在检查等中检测出的亮度差和颜色不均等是在哪一个要素的分割曝光区域的边界上发生的。
但是,当某个特定的要素的分割曝光区域的边界的位置与其它特定的要素的分割曝光区域的边界的位置一致时,难以确定检测出的亮度差和颜色不均等是在哪一个要素的分割曝光区域的边界上发生的。因此,也难以进行工序的管理和评价。
另外,即使在某个特定的要素的分割曝光区域的边界的位置与其它特定的要素的分割曝光区域的边界的位置不一致时,首先也需要把握各要素的分割曝光区域的边界位于基板表面的哪个位置。即,在制造工序的检查等中检测出筋状的亮度差和颜色不均的情况下,需要对显示面板进行测量等来确认发生位置,对照设计图确定是在哪一个要素的分割曝光区域的边界发生的。因此,检查较为繁琐。
并且,在对制造的显示面板进行品质确认时,有确认在各要素的分割曝光区域的边界上是否产生筋状的亮度差和颜色不均的情况。这样的情况下,为了把握各要素的分割曝光区域的边界位置在何处,需要对显示面板进行测量等。因此,品质确认的作业较为繁琐。
鉴于上述实际情况,本发明要解决的课题在于:提供一种显示面板用的基板、包括该基板的显示面板、显示面板用的基板的制造方法和显示面板的制造方法,在用分割曝光形成规定的图案时,易于进行工序的管理和评价;提供一种显示面板用的基板、包括该基板的显示面板、显示面板用的基板的制造方法和显示面板的制造方法,在用分割曝光形成多个图案时,能够容易地识别各图案的分割曝光区域的边界位置;提供一种显示面板用的基板、包括该基板的显示面板、显示面板用的基板的制造方法和显示面板的制造方法,能够容易地进行显示面板的品质确认。
为了解决该课题,本发明的要点在于,包括:通过按多个分割曝光区域的每个区域对被曝光区域进行曝光的分割曝光形成的薄膜图案;和表示上述分割曝光区域的边界位置的标记。
另外,本发明的要点还在于,包括:通过按多个分割曝光区域的每个区域对被曝光区域进行曝光的分割曝光形成、并且上述分割曝光区域的边界位置相互不同的两个以上的薄膜图案;和表示该分割曝光区域的边界位置相互不同的两个以上的薄膜图案中的至少一个薄膜图案的分割曝光区域的边界位置的标记。
此处,上述标记优选设置在分割曝光区域的边界线上和/或其附近。
另外,上述标记优选设置在遮光性的薄膜图案上,该薄膜图案设置于通过上述分割曝光形成的薄膜图案的外周附近。
另外,上述标记优选用与通过上述分割曝光形成的两个以上的薄膜图案中任一个相同种类的材料形成。此处,能够使用薄膜晶体管、黑矩阵、彩色滤光片中的任意一个以上的薄膜图案作为上述薄膜图案。
然后,作为使用了该种显示面板用的基板的显示面板。
本发明的要点还在于,包括:形成表示通过按多个分割曝光区域的每个区域对被曝光区域进行曝光的分割曝光形成的薄膜图案的分割曝光区域的边界位置的标记的工序;和基于该标记判别分割曝光区域的边界位置的工序。
另外,本发明的要点还在于,包括:在通过按多个分割曝光区域的每个区域对被曝光区域进行曝光的分割曝光形成、并且上述分割曝光区域的边界位置相互不同的两个以上的薄膜图案中的至少一个薄膜图案上,形成表示其分割曝光区域的边界位置的工序;和基于该标记判别上述两个以上薄膜图案的边界位置的工序。
根据本发明,通过使用标记,能够容易地判别显示面板用的基板上形成的薄膜图案的分割曝光区域的边界位置。并且因此,易于进行工序的管理和评价或者显示面板的品质确认。
另外,设置表示分割曝光区域的边界位置相互不同的两个以上的薄膜图案中的至少一个薄膜图案的分割曝光区域的边界位置的标记时,易于相互区别各薄膜图案的分割曝光区域的边界位置。因此,易于进行工序的管理和评价或者显示面板的品质确认。
此处,当上述标记设置在分割曝光区域的边界线上和/或其附近时,更加易于判别薄膜图案的分割曝光区域的边界位置。
并且,当上述标记设置在薄膜图案外周附近设置的遮光性图案上时,对显示面板的功能不造成影响。
另外,当上述标记用与上述分割曝光形成的两个以上薄膜图案的任意一个相同种类的材料形成时,能够不增加显示面板用的基板的制造工序就设置标记。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的显示面板的结构的模式图,(a)是表示显示面板的整体结构的部分截面图,(b)是表示(a)的A-A线的截面构造的一部分的截面图。
图2是表示第一分割曝光的概念的平面模式图。
图3是表示第二分割曝光的概念的平面模式图。
图4是模式地表示在第一分割曝光中,通过调整向分割曝光区域的边界区域的光能的照射量,实现曝光量的均一化的截面图,(a)表示向一方的分割曝光区域照射光能时的照射量,(b)表示向另一方的分割曝光区域照射光能时的照射量,(c)表示(a)和(b)重合的状态。
图5是表示在取向控制结构物的分割曝光中使用的光掩模的结构的平面模式图,(a)是表示光掩模整体的平面模式图,(b)是(a)的A部放大图,(c)是(a)的B部放大图。
图6是表示本实施方式的显示面板的标记的结构的平面模式图。
图7是表示本实施方式的显示面板用的TFT阵列基板的结构的模式图,(a)是表示基板的周边部和显示区域上形成的像素的平面结构的平面模式图,(b)是表示基板的截面结构的截面模式图。
图8是表示本实施方式的显示面板的彩色滤光片基板的结构的模式图,(a)是表示彩色滤光片基板的周边部和像素的平面结构的平面模式图,(b)是表示截面结构的截面模式图。
图9是表示本实施方式的显示面板上设置的标记的变形例的平面模式图,(a)表示以浮岛状设置标记的结构,(b)表示以切口状形成标记的结构。
图10是表示设置有标记的彩色滤光片基板的结构的模式图,(a)是表示彩色滤光片基板整体的外观立体图,(b)是放大表示设置有标记的区域附近的图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。
本实施方式中,表示了以下结构:包括形成有薄膜晶体管的TFT阵列基板、和形成有黑矩阵和着色层的相对基板即彩色滤光片基板,TFT阵列基板上设有表示各基板上形成的各要素的分割曝光区域的边界位置的标记。图1是表示本实施方式的液晶显示面板的结构的模式图。图1(a)是表示液晶显示面板整体结构的部分截面图,图1(b)是表示图1(a)的A-A线截面的一部分的截面图,表示液晶显示面板的周边部附近的截面结构。
本实施方式的液晶显示面板1,包括TFT阵列基板11和彩色滤光片基板12。TFT阵列基板11具有以矩阵状形成有薄膜晶体管111和像素电极112等要素的区域13。以下称该区域13为“显示区域”。另外,该显示区域13的外侧,形成有用于防止漏光的遮光层113。
在彩色滤光片基板12上,在其表面具有以矩阵状形成有黑矩阵121和红色、蓝色、绿色的各色的着色层122的区域。以下与TFT阵列基板11同样,称该区域13为“显示区域”。并且,在黑矩阵121和各色的着色层122的表面上,形成有透明电极(公共电极)123、控制液晶取向的取向膜124和取向控制结构物125等。
该液晶显示面板1中,TFT阵列基板11和彩色滤光片基板12隔开微小的规定间隔相对地配置,形成有包围显示区域13的密封件14。液晶被封入该密封件14所包围的区域。
上述TFT阵列基板11的薄膜晶体管111、像素电极112、彩色滤光片基板12的黑矩阵121、各色的着色层122、取向控制结构物125的形成,可以使用光刻法。
薄膜晶体管111、像素电极112的形成所使用的光刻法,包括以下工序。1.在作为形成为规定的图案的对象的薄膜、即作为薄膜晶体管111和像素电极112的材料的薄膜表面,涂敷光致抗蚀剂材料的工序。2.将光掩模载置到规定位置的掩模对齐工序。3.通过光掩模对涂敷的光致抗蚀剂材料照射光能的曝光工序。4.将光致抗蚀剂材料的不需要的部分除去的显影工序。5.将薄膜的不需要的部分除去的蚀刻工序。
另外,彩色滤光片基板12的黑矩阵121、各色的着色层122、取向控制结构物125的形成使用的光刻法,包括以下工序。1.形成作为形成为规定的图案的对象的薄膜、即作为黑矩阵121等的光致抗蚀剂材料的薄膜的工序。2.将光掩模载置到规定位置的掩模对齐工序。3.通过光掩模对光致抗蚀剂材料的规定区域照射光能的曝光工序。4.将光致抗蚀剂材料的不需要的部分除去的显影工序。
然后,通过反复使用光刻法,在基板上以叠层状形成规定的要素,由此得到TFT阵列基板11和彩色滤光片基板12。
在用于形成这些各要素的曝光工序中,适用分割曝光。本实施方式中适用的分割曝光,是从光掩模上形成的图案中选择特定的范围、并对基板的产品图案进行画面合成的同时、按每个分割曝光区域进行曝光的方法。并且,上述TFT阵列基板11的遮光层113上,设有表示在分割曝光实施时的分割曝光区域的边界位置的标记3a(31a、311a、32a、321a、33a、331a、34a)。
此处,对适用于本实施方式的液晶显示面板1的制造的分割曝光进行说明。此处,根据形成的要素分别使用以下所示的第一分割曝光和第二分割曝光。图2是表示第一分割曝光的概念的平面模式图,图3是表示第二分割曝光的概念的平面模式图。另外,本实施方式中,表示将基板表面的曝光对象区域分为两个分割曝光区域并进行曝光的方法。
图2所示的第一分割曝光,是使各分割曝光区域的边界附近相互重叠的方法。基板11、12中的其中一个分隔曝光区域(例如分割曝光区域C1),通过具有光掩模21的规定区域(该情况下为区域A1)曝光。并且,基板11、12中的另一个曝光区域(该情况下为分割曝光区域D1),通过光掩模21的其它规定区域(该情况下为区域B1)曝光。
具有光掩模21的规定区域A1和其它规定区域B1,至少有一部分重叠,共有光掩模21的规定范围f。如此,分别通过具有重叠区域的区域A1、B1,对基板11、12的各分割曝光区域进行曝光,由此在基板11、12上,合成产品图案。根据该结构,能够用小面积的光掩模对大面积的基板进行曝光。
在第一分割曝光中,设置有基板11、12的各分割曝光区域C1、D1的边界相互重叠的区域E。称该区域为“边界区域”。即,该边界区域E通过光掩模21的区域A1内的端部附近的区域a和区域B1内的端部附近的区域b两者进行曝光。并且,构成为:在分别通过光掩模21的各端部附近的区域a、b各接受一次光能照射的情况下,该边界区域E的被曝光量与其它区域(例如,通过光掩模的区域f接受光能照射的区域)的被曝光量大致相等。
作为用于使边界区域E的被曝光量与其它区域的被曝光量大致相等的结构,有以下结构:使用对各次曝光中向边界区域E的光能照射量进行调整、能够使最终的被曝光量相等的曝光方法的结构;在各次曝光中,边界区域E内中照射光能的微小部分和不照射的微小部分以马赛克状共存,最终,边界区域E的所有范围都接受光能照射的结构。关于这些结构将在后面进行阐述。
表示该第一分割曝光中分割曝光区域的边界位置的标记3,设置在边界位置E的中心线LC上、边界区域E的两端LB中的至少一个部位。以下,有时也将分割曝光区域的边界位置的中心和/或边界区域的两端简单地称为“分割曝光区域的边界位置”。图2表示在边界区域E的中心线LC上和两端LB的所有位置上都设置标记3的结构。通过设置该标记3,在制造基板11、12或液晶显示面板1后,也能够把握形成的各要素的分割曝光区域的边界位置LC、LB。另外,通过使标记3的形状按每个要素不同,能够相互区别各要素的分割曝光区域的边界位置。
图3所示的第二分割曝光,是各分割曝光区域的边界不重叠的方法。TFT阵列基板11或彩色滤光片基板12的其中一个分割曝光区域(例如分割曝光区域C2),通过光掩模22的规定区域(该情况下为区域A2)曝光。并且,基板11、12的另一个分割曝光区域(该情况下为分割曝光区域D2),通过光掩模22的规定区域(该情况下为区域B2)曝光。
光掩模22的规定区域A2和另一个规定区域B2,至少有一部分重叠,共有光掩模21的规定范围f。分别通过这样具有相互重叠的范围的区域A2、B2,分别对基板11、12的分割曝光区域C2、D2进行曝光,由此在基板11、12上合成产品图案。根据这样的结构,能够用小面积的光掩模对大面积的基板进行曝光。
而且,在TFT阵列基板11的遮光层113上,设置有表示该分割曝光区域的边界位置LD的标记3。该标记3,在分割曝光区域的边界线LD上或者其附近,具有遮光层113的轮廓以规定形状突起的结构。该标记3具有与上述第一分割曝光中所示的标记同样的功能,能够发挥效果。
在本实施方式的液晶显示面板1中,构成TFT阵列基板11的薄膜晶体管111的各要素、像素电极112和彩色滤光片基板12的黑矩阵121的图案形成,都适用第一分割曝光。并且,边界区域的被曝光量的均一化,通过调整向边界区域的光能的照射量进行。彩色滤光片基板12的取向控制结构物125的图案形成,适用第一分割曝光。并且,边界区域的被曝光量的均一化,使用在各次曝光中使得向边界区域E内照射光能的微小部分和不照射光能的微小部分以马赛克状共存的方法。彩色滤光片12的各色的着色层122的图案形成,适用上述第二分割曝光。
接下来,对在第一分割曝光中实现对边界区域的光能照射量的均一化的结构进行说明。首先,对通过调整向边界区域的光能照射量的方法进行说明。图4是模式表示向边界区域的光能照射量的截面图。具体而言,图4(a)是表示对一个分割曝光区域C1进行曝光时的光能照射量的图,图4(b)是表示对另一个分割曝光区域D1进行曝光时的光能照射量的图,图4(c)是图4(a)和(b)重合后的图。
对一个分割曝光区域C1照射光能时,同时也对边界区域E照射光能。此时,如图4(a)所示,对边界区域E的光能照射量,设定为随着远离上述一个分割曝光区域C1而逐渐减少。
同样地,对另一个分割曝光区域D1照射光能时,如图4(b)所示,对边界区域E的光能照射量,设定为随着远离上述另一个分割曝光区域D1而逐渐减少。
然后,向边界区域E的上述两次光能的照射量的合计,如图4(c)所示,设定为与各分割曝光区域C1、D1接受的光能照射量相等。根据这样的结构,基板11、12的被照射区域的整个区域上,光能的照射量都相等。
接下来,对于在各次曝光中向边界区域E照射光能的微小部分和不照射光能的微小部分以马赛克状共存的方法进行说明。此处,以取向控制结构物125的分割曝光为例进行说明。另外,在该说明中,设为适用正曝光。图5是模式地表示取向控制结构物的分割曝光所使用的光掩模的结构的平面图。图5(a)是表示光掩模整体结构的平面模式图,图5(b)是图5(a)的A部分放大图,图5(c)是图5(a)的B部分放大图。
在该光掩模221中,用于形成取向控制结构物的图案与彩色滤光片基板上的各像素对应的位置上,设有以矩阵状排列的区域f。例如如果取向控制结构物是由在曝光工序中接受光照射的部分在显影工序中被除去的类型的光致抗蚀剂材料构成的,那么该区域f上,以矩阵状设有与取向控制结构物大致相同形状的遮光图案。
然后,该区域f的相对的两边附近上,设有混合设置用于在基板上的像素上形成取向控制结构物的图案、和不对基板上的像素进行曝光的图案(即对于与基板上的一个像素对应的区域完全遮光的图案)的区域。以下,称该区域为混合区域223a、223b。图5(b)、(c)中,无着色的格子表示形成有用于形成取向控制结构物的图案的区域,涂黑的格子表示形成不对基板上的像素进行曝光的图案的区域。
如图5(b)、(c)所示,配置为:当两边的混合区域223a、223b彼此相互重合时,一方的混合区域223a的用于形成取向控制结构物的格子,与另一方的混合区域223b的遮光的格子相互重合。另外,各混合区域223a、223b,随着朝向光掩模221的外周边缘,用于形成取向控制结构物的格子,具有以梯度状减少的结构。
因此,当基板的分割曝光区域的边界区域分别通过位于光掩模221的相对的两边附近的混合区域223a、223b各进行一次曝光时,存在于边界区域内的各像素,通过任意一个混合区域223a、223b各进行一次曝光。根据这种分割曝光,不会明确的显现出分割曝光区域的边界,因此能够防止筋状的亮度差和颜色不均等的发生。
接下来,对本实施方式的液晶显示面板的标记的结构进行说明。图6是表示第一实施方式的液晶显示面板1的标记3a的结构的平面模式图。如图6所示,设置在TFT阵列基板11的遮光层113上的标记如下所述。
1.标记31a,表示构成TFT阵列基板11的薄膜晶体管111的各要素的分割曝光区域的边界区域的中心L1C;2.标记311a,表示构成TFT阵列基板11的薄膜晶体管111的各要素的分割曝光区域的边界区域的两端L1B;3.标记32a,表示彩色滤光片基板12的黑矩阵121(未图示)的分割曝光区域的边界区域的中心L2C;4.标记321a,表示彩色滤光片基板12的黑矩阵121(未图示)的分割曝光区域的边界区域的两端L2B;5.标记33a,表示取向控制结构物125(未图示)的分割曝光区域的边界区域的中心L3C;6.标记331a,表示取向控制结构物125(未图示)的分割曝光区域的边界区域的两端L3B;7.标记34a,表示各色的着色层122(未图示)的分割曝光区域的边界位置L4D。
如图6所示,薄膜晶体管111的分割曝光区域的边界区域(图中的左右L1B之间的区域),与黑矩阵121的分割曝光区域的边界区域(图中的左右L2B之间的区域),设定为至少不一致(即相互错开)的位置。并且更加优选为,它们的边界区域设定为相互不重合的位置。这是因为,在显示面板上发生筋状的亮度差等的情况下,为了判断其原因是在TFT阵列基板11一侧还是在彩色滤光片基板12一侧,需要将薄膜晶体管111的分割曝光区域的边界区域和黑矩阵121的分割曝光区域的边界区域设定为不一致的位置。
如上所述,黑矩阵121和薄膜晶体管111适用在第一曝光中调整向边界区域的光能照射量以实现曝光量的均一化的方法。另外,对于黑矩阵121和薄膜晶体管111,有时使用相同的曝光机实施曝光。从而,有时这些分割曝光区域的边界不能够大幅度地错开。
在这种情况下,例如当在显示面板上产生筋状的亮度差和颜色不均时,如果不测定该筋状的亮度差和颜色不均发生的位置,就难以判别其发生在哪一个要素的分割曝光区域的边界上。从而,当分别设置表示黑矩阵121的边界区域的标记和表示薄膜晶体管111的分割曝光区域的边界区域的标记时,确认分割曝光区域的边界的工时和确认显示品质的工时会大幅减少。
取向控制结构物的分割曝光区域的边界区域的尺寸有时会根据机器种类而有所不同。从而,在这种情况下,当设置表示分割曝光区域的边界位置L3C、L3B的标记时,能够大幅度地缩短确认的工时。其中,在图中表示了黑矩阵121和薄膜晶体管111的分割曝光区域的边界位置位于取向控制结构物的分割曝光区域的边界区域内的结构,但是黑矩阵121或薄膜晶体管111的分割曝光区域的边界区域和取向控制结构物的分割曝光区域的边界区域之间的位置关系,并无特别限定。各着色层122的分割曝光区域的边界也同样,与其它要素的分割曝光区域的边界区域之间的位置关系无特别限定。
如此,当各要素的分割曝光区域的边界位置L1C、L1B、L2C、L2B、L3C、L3B、L4D不同时,在制造后的检查等中检测出筋状的亮度差和颜色不均的情况下,能够特定该筋状的亮度差和颜色不均是发生在哪一个要素的分割曝光区域的边界位置上。换言之,通过特定筋状的亮度差和颜色不均等的发生位置,能够特定该筋状的亮度差和颜色不均等是因为哪一个要素的形成工序而发生的。并且能够将检查结果用于制造工序的管理和评价。
另外,表示各要素的分割曝光区域的边界位置L1C、L1B、L2C、L2B、L3C、L3B、L4D的标记3a,优选为按每个要素使形状各异。当标记的形状按每个要素各异时,易于进行上述特定。即,通过确认位于该筋状的亮度差和颜色不均等的延长线上的标记3a的形状,就能够立刻特定该筋状的亮度差和颜色不均等是发生在哪一个要素的分割曝光区域的边界上。
因此,不再需要进行用标尺等测定筋状的亮度差和颜色不均发生的位置这样的作业,检查作业的内容单纯化,能够实现检查效率的提高。
另外,通过从标记3a追踪到显示区域,能够确认在分割曝光区域的边界上是否有筋状的亮度差和颜色不均等发生。因此,能够容易地进行液晶显示面板的品质确认。
接下来,对于本发明的实施方式的液晶显示面板的结构和制造方法的整体流程进行说明。本发明的实施方式的显示面板的制造方法,包括TFT阵列基板制造工序、彩色滤光片基板制造工序、和面板(单元)制造工序。
图7是表示第一实施方式的液晶显示面板的TFT阵列基板的结构的模式图。图7(a)是挑出表示TFT阵列基板的周边部和TFT阵列基板上形成的像素的结构的平面模式图,图7(b)是表示TFT阵列基板的截面结构的模式图。其中,图7(b)是用于说明TFT阵列基板的结构的模式图,并不是表示沿特定的切断线切断后的截面的图。
TFT阵列基板11包括以下结构:在玻璃等透明基板7的表面,以叠层状形成扫描信号线(栅极信号线)71、辅助电容线72、遮光层113、栅极绝缘膜73、半导体膜74、绝缘膜75、数据信号线(源极信号线)76、漏极线77、第一保护膜78、像素电极112、第二保护膜91、取向膜92等要素。
扫描信号线(栅极信号线)71在显示区域13内隔开规定间隔且大致平行地形成。辅助电容线72在扫描信号线(栅极信号线)71的两侧,与扫描信号线(栅极信号线)71相隔规定间隔且大致平行地形成。
遮光层113在显示区域13外,沿透明基板7的周边部以大致带状形成。在该遮光层113上,设有表示TFT阵列基板11的薄膜晶体管111的分割曝光区域的边界区域的中心L1C的标记31a、表示其两端L1B的标记311a、表示彩色滤光片基板12的黑矩阵的分割曝光区域的边界区域的中心L2C的标记32a、表示其两端L2B的标记321a、表示取向控制结构物的分割曝光区域的边界区域的中心L3C的标记33a、表示其两端L3B的标记331a、表示着色层122的分割曝光区域的边界L4D的标记34a。
如图7所示,该标记31a、311a、32a、321a、33a、331a、34a具有遮光层113的轮廓向透明基板7的外周边缘一侧突起的结构。并且,各标记31a、311a、32a、321a、33a、331a、34a为了能够特定分别是表示哪一个要素的分割曝光区域的边界位置L1C、L1B、L2C、L2B、L3C、L3B、L4D,分别形成为不同的形状。
例如,表示薄膜晶体管的分割曝光区域的边界位置L1C、L1B的标记31a、311a具有以半圆形状突起的结构。表示黑矩阵的分割曝光区域的边界位置L2C、L2B的标记32a、321a具有以四角形状突起的结构。表示取向控制结构物的分割曝光区域的边界位置L3C、L3B的标记33a、331a具有以大致三角形状突起的结构。表示各色的着色层的分割曝光区域的边界位置L4D的标记34a具有以大致M字形状突起的结构。
TFT阵列基板制造工序的内容如下所述。
首先,在透明基板7的表面,形成扫描信号线(栅极信号线)71、辅助电容线72和遮光层113。在透明基板7的表面,形成由钨、钛、铝、铬等构成的单层或多层的导体膜。该导体膜的形成方法适用公知的各种溅射法等。然后,在该导体膜的表面上涂敷光致抗蚀剂材料,通过光掩模按规定的图案对涂敷的光致抗蚀剂材料曝光。
该曝光适用上述第一分割曝光。并且,分割曝光区域的边界区域的曝光量的均一化适用调整对边界区域的光能照射量的结构。该分割曝光中,使用具有用于形成扫描信号线(栅极信号线)71、辅助电容线72和设有标记31a、32a、33a的遮光层113的图案的光掩模。用这样的光掩模,能够不增加工序数量就在TFT阵列基板11上设置标记3a。
对所有分割曝光区域的曝光完成之后,在显影工序中除去光致抗蚀剂材料的不需要的部分。之后,在蚀刻工序中,除去导体膜的不需要的部分,即除去通过显影工序而露出的部分。经过该工序,能够得到规定形状的扫描信号线(栅极信号线)71、辅助电容线72和设有标记3a的遮光层113。
接下来,形成栅极绝缘膜73。该栅极绝缘膜73例如由氮化硅等构成,用等离子体CVD法等形成。
在栅极绝缘膜73的表面形成半导体膜74。该半导体膜74例如由n+型的非晶硅等构成,用等离子体CVD法等形成。
接下来形成绝缘膜75。该绝缘膜75例如由氮化硅等构成。首先,用等离子体CVD法等形成氮化硅膜,之后用光刻法等使氮化硅膜形成为规定的图案。由此,得到规定图案的绝缘膜75。光刻法中的分割曝光,适用第一曝光方法。并且,边界区域的曝光量的均一化,适用调整对边界区域的光能照射量的结构。另外,分割曝光区域的边界位置,设定为与上述扫描信号线(栅极信号线)71等的形成时的分割曝光区域的边界位置相同的位置。
接下来形成接触层79。该接触层79,例如由n+型的非晶硅等构成,用等离子体CVD法等形成。该接触层用于使之后形成的数据信号线(源极信号线)76和漏极线77之间的欧姆接触良好。
接下来,形成数据信号线(源极信号线)76和漏极线77。数据信号线(源极信号线)76延伸设置在与上述扫描信号线(栅极信号线)71和辅助电容线72大致正交的方向上。并且,在TFT阵列基板11的显示区域13内,相隔规定间隔且大致平行地形成。
该数据信号线(源极信号线)76和漏极线77由钛、铝、铬、钼等导体构成,用光刻法等形成。此处的分割曝光适用第一曝光方法。并且,分割曝光区域的边界区域的曝光量的均一化,适用调整对边界区域的光能照射量的结构。另外,分割曝光区域的边界区域设定为与上述扫描信号线(栅极信号线)71等形成时的分割曝光区域的边界位置相同的位置。
经过如上所述的工序,在透明基板7的表面形成薄膜晶体管111。
接下来,形成第一保护膜78。然后,在形成后的第一保护膜78上形成接触孔781。该接触孔781用光刻法形成。
在第一保护膜78的表面,形成透明电极(像素电极)112。首先,用溅射法等形成透明的导电性物质的膜,一般而言例如ITO(Indium TinOxide:氧化铟锡)膜。之后,对于形成的ITO膜,用光刻法等形成为规定的图案。由此得到规定图案的透明电极(像素电极)112。另外,在光刻法的曝光工序中,适用第一分割曝光。分割曝光区域的边界区域的曝光量的均一化,适用调整对边界区域的光能照射量的结构。
然后,在形成的像素电极112的表面,形成例如由氮化硅构成的第二保护膜91。
经过如上所述的工序,能够得到TFT阵列基板11。
接下来对彩色滤光片基板的结构和制造工序进行说明。
图8是模式地表示彩色滤光片基板12的结构的图,图8(a)是表示彩色滤光片基板12的周边部附近的图、和抽出表示一个像素的结构的平面图,图8(b)是表示彩色滤光片基板12的截面结构的图。
如该图8所示,彩色滤光片基板12是在玻璃等构成的透明基板8的表面上形成黑矩阵121和遮光层126,在黑矩阵121的各格子的内侧形成由红色、蓝色、绿色的任一个颜色的着色感光材料构成的着色层122。在黑矩阵121和各色的着色层122的表面上形成有保护膜81,在保护膜81的表面形成有透明电极(公共电极)123的膜。并且,在透明电极(公共电极)123的表面上形成有控制液晶取向的取向控制结构物125。在透明电极(公共电极)123和取向控制结构物125的表面上形成有取向膜124。
在彩色滤光片基板制造工序中,包括黑矩阵形成工序、着色层形成工序、保护膜形成工序、和透明电极(公共电极)膜形成工序。
在黑矩阵形成工序中,例如是树脂BM法时,首先,在透明基板的表面涂敷BM抗蚀剂(含有黑色着色剂的感光性树脂组成物)等。接下来,通过光刻法等使涂敷的BM抗蚀剂形成为规定的图案。由此,得到规定图案的黑矩阵121和遮光层126。遮光层126是防止不需要的光透过的要素,设置在显示区域13的外侧的规定位置。
黑矩阵121的分割曝光适用第一曝光方法。并且,分割曝光区域的边界位置的曝光量的均一化,适用调整向边界区域的光能照射量的结构。
另外,黑矩阵的分割曝光区域的边界区域,优选设置为与构成上述TFT阵列基板11的薄膜晶体管111的各要素的分割曝光区域的边界区域不同的位置。在这种情况下,黑矩阵的分割曝光区域的边界区域可以与构成上述TFT阵列基板11的薄膜晶体管111的各要素的分割曝光区域的边界位置邻接。
在着色层形成工序中,形成彩色显示用的红色、绿色、蓝色各色的着色层122。例如是着色感光材料法的情况下,首先,在形成有黑矩阵121的透明基板8的表面,涂敷着色感光材料(在感光性树脂中散布规定颜色的颜料而得到的溶液)。接下来,用光刻法使涂敷的着色感光材料形成为规定的图案。然后,对于红色、绿色、蓝色各色反复进行该工序。由此,得到各色的着色层122。
在保护膜形成工序中,在黑矩阵121和着色层122的表面形成保护膜81。例如,能够适用:用旋转式涂敷机在基板的表面涂敷保护膜材料的方法(全面涂敷法)、通过印刷或光刻法形成规定图案的保护膜的方法(图案形成法)等。保护膜材料能够适用例如丙烯酸树脂、环氧树脂等。
在透明电极(公共电极)膜形成工序中,在保护膜的表面形成透明电极(公共电极)123。例如是掩模法的情况下,在基板表面配置掩模,通过溅射法等使ITO(Indium Tin Oxide;氧化铟锡)等蒸镀,形成透明电极(公共电极)123。
接下来,形成取向控制结构物125。在透明电极123的表面上涂敷光致抗蚀剂材料,通过光掩模以如图8(a)所示的规定图案对涂敷的光致抗蚀剂材料曝光。然后,在显影工序中除去不需要的部分,得到规定图案的取向控制结构物125。
经过该工序,得到彩色滤光片基板12。
在面板(单元)制造工序中,首先,在经过上述工序得到的TFT阵列基板11和彩色滤光片基板12的各自的表面上分别形成取向膜92、124。然后,对形成的取向膜92、124施加取向处理。之后,将TFT阵列基板11和彩色滤光片基板12贴合,并且在这些基板11、12之间填充液晶。
在TFT阵列基板11和彩色滤光片基板12的表面上形成取向膜92、124的方法如下所述。首先,用取向材料涂敷装置等涂敷取向材料(含有形成取向膜的物质的溶液)。取向材料涂敷装置能够适用例如圆压式印刷装置等现有的一般的装置。用取向膜烧成装置对涂敷的取向材料加热烧成。然后,对烧成的取向膜实施取向处理。作为该取向处理,能够适用以下方法:用摩擦辊等在取向膜的表面造成微小损伤的方法;向取向膜的表面照射光能,调整表面性状的光取向处理等。
之后,用密封图案形成装置等,在TFT阵列基板11、彩色滤光片基板12的一个上涂敷紫外线硬化型的密封材料和普通转移材料。然后,用间隔物散布装置等,在TFT阵列基板11、彩色滤光片基板12的一个表面上散布用于保持单元间隙均一的间隔物。然后,用液晶滴下装置等,向TFT阵列基板11、彩色滤光片基板12的一个的显示区域滴下液晶。之后,在减压气氛下使TFT阵列基板11和彩色滤光片基板12贴合,对密封材料照射紫外线使其硬化。
经过该工序,能够得到液晶显示面板1。之后,进行得到的液晶显示面板的点亮检查等。
根据这样的结构,在如上所述的制造后的检查等中检测出筋状的亮度差和颜色不均的情况下,易于特定该筋状的亮度差和颜色不均等是因哪一个要素的形成工序而发生的。然后,能够将检查结果用于制造工序的管理和评价。
例如,在液晶显示面板的表面上发生筋状的亮度差和颜色不均的情况下,易于判断原因是在TFT阵列基板11一侧,还是在彩色滤光片基板12一侧。并且,通过从标记追踪到显示区域,能够确认在分割曝光的边界上是否发生了筋状的亮度差和颜色不均等。因此,能够容易地进行液晶显示面板的品质确认。
另外,各标记的结构并不限定于上述实施方式所示的结构。总之,只要标记具有能够区别是表示哪一个要素的分割曝光区域的边界的结构即可。因此,标记的结构,例如尺寸形状、材质、形成方法都能够适当变更。以下对标记的变形例进行说明。
图9(a)是表示标记的第一变形例的图,是抽出表示TFT阵列基板11上设置标记31b、311b、32b、321b、33b、331b、34b的位置附近的平面模式图。该图9(a)中与上述实施方式同样地设有:表示TFT阵列基板的薄膜晶体管的分割曝光区域的边界位置L1C、L1B的标记31b、311b,表示彩色滤光片基板的黑矩阵的分割曝光区域的边界位置L2C、L2B的标记32b、321b,表示取向控制结构物的分割曝光区域的边界位置L3C、L3B的标记33b、331b,表示各色着色层的分割曝光区域的边界位置L4D的标记34b。
该各标记31b、311b、32b、321b、33b、331b、34b,具有在TFT阵列基板11上形成的遮光层113的轮廓在各要素的分割曝光区域的边界位置L1C、L1B、L2C、L2B、L3C、L3B、L4D上局部向内侧凹陷的结构。另外,该标记31b、311b、32b、321b、33b、331b、34b的形状,与上述实施方式同样地,分别具有相互不同的形状。
例如如图9(a)所示,表示TFT阵列基板的薄膜晶体管的分割曝光区域的边界位置L1C、L1B的标记31b、311b,形成为大致半圆形状。表示彩色滤光片基板的黑矩阵的分割曝光区域的边界区域的位置L2C、L2B的标记32b、321b,形成为大致四角形状。表示取向控制结构物的分割曝光区域的边界位置L3C、L3B的标记33b、331b,形成为大致三角形状(或者V字形状)。表示各色着色层的分割曝光区域的边界位置L4D的标记34b,形成为大致M字形状。
该结构的标记31b、311a、32b、321b、33b、331b、34b,能够仅通过变更曝光工序中使用的光掩模中用于形成遮光层113的图案而形成。并且,通过该标记31b、311a、32b、321b、33b、331b、34b,能够起到与上述实施方式同样的作用效果。
图9(b)是表示第二变形例的图。该变形例具有各标记形成为浮岛状的结构。根据液晶显示面板或TFT阵列基板的结构,有时各元素的分割曝光区域的边界位置上不存在遮光层。另外,也有如上述实施方式所示的不形成遮光层的液晶显示面板。于是,作为即使是这样的液晶显示面板或TFT阵列基板也能够判别各要素的分割曝光区域的边界位置的结构,能够适用以浮岛状设置标记的结构。
即,如图9(b)所示,在TFT阵列基板11的周边部,分别以浮岛状形成:表示TFT阵列基板的薄膜晶体管的分割曝光区域的边界位置L1C、L1B的标记31c、311c,表示彩色滤光片基板的黑矩阵的分割曝光区域的边界位置L2C、L2B的标记32c、321c,表示取向控制结构物的分割曝光区域的边界位置L3C、L3B的标记33c、331c,表示各色着色层的分割曝光区域的边界位置L4D的标记34c。
该标记31c、311c、32c、321c、33c、331c、34c,只要在用于形成扫描信号线(栅极信号线)等的光掩模上形成用于设置这些标记的图案即可。通过使用这样的光掩模,能够在扫描信号线(栅极信号线)等的形成工序中同时设置。
另外,这些标记并不限定于在形成扫描信号线(栅极信号线)等的工序中一并形成的结构,也能够在用光刻法形成其它遮光性的图案或能够视认的图案时同时形成。例如,可以是使用与数据信号线(源极信号线)和漏极线相同的材料同时设置的方法。
该结构的标记31c、311c、32c、321c、33c、331c、34c,也能够起到与上述实施方式同样的作用。
另外,设置浮岛状的标记的结构,也能够适用于在各要素的分割曝光区域的边界位置上形成遮光层的基板。即,可以不在遮光层上形成标记,而是在离开遮光层的位置上设置浮岛状的标记的结构。根据该结构的标记,例如即使遮光层位于难以从外部视认的位置,也能够仅使标记形成在易于视认的部位。例如,在遮光层与密封件等其它要素重叠而难以从外部视认的情况下,能够列举出将标记设置在与其它要素不重叠的位置上的结构。
另外,上述实施方式中,表示了将标记设置在TFT阵列基板上的结构,但也可以是设置在彩色滤光片基板上的结构。于是,接下来对将标记设置在彩色滤光片基板上的结构进行说明。
图10是表示设有标记的彩色滤光片基板的结构的模式图,图10(a)是表示彩色滤光片基板整体的外观立体图,图10(b)是抽出放大表示图10(a)的A部分、即设有标记的区域的平面图。
该彩色滤光片基板12’,与上述彩色滤光片基板12主要是在有无标记上不同,其它部分都能够适用相同的结构。即,该彩色滤光片基板12’也具有以矩阵状形成黑矩阵、红色、蓝色、绿色各色的着色层等规定的要素的显示区域13。并且在显示区域13的外侧,设有表示各要素的分割曝光区域的边界位置的标记31’,311’,32’,321’,33’,331’,34’。其中,省略除标记31’,311’,32’,321’,33’,331’,34’以外的说明。
如图10(a)、(b)所示,在彩色滤光片基板12’上设有:表示TFT阵列基板的薄膜晶体管的分割曝光位置的边界位置L1C,L1B的标记31’、311’,表示彩色滤光片基板的黑矩阵的分割曝光区域的边界位置L2C、L2B的标记32’、321’,表示取向控制结构物的分割曝光区域的边界位置L3C、L3B的标记33’、331’,表示各色着色层的分割曝光区域的边界位置L4D的标记34’。该标记31’,311’,32’,321’,33’,331’,34’设置在显示区域13的外侧的透明基板8的外周边附近。特别优选设置在与用于封入液晶的密封件不重叠的位置。
这些标记31’,311’,32’,321’,33’,331’,34’是由与黑矩阵121相同的材料构成,在形成黑矩阵121的工序中同时设置。即,在用于形成黑矩阵121的光掩模上,形成用于设置标记的图案。用这样的光掩模,能够在黑矩阵121的形成工序中同时设置。
然后,这些标记31’,311’,32’,321’,33’,331’,34’形成为相互不同的形状,以使得能够区别各个标记分别表示哪一个要素的分割曝光区域的边界位置L1C、L1B、L2C、L2B、L3C、L3B、L4D。图10所示的各标记31’,311’,32’,321’,33’,331’,34’的形状,与上述实施方式的第二变形例所示的相同。因此省略说明。
将该彩色滤光片基板12’与TFT阵列基板贴合,以包围显示区域的方式形成密封件,在密封件包围的区域中封入液晶。由此能够得到第二实施方式的液晶显示面板。其中,本实施方式的液晶显示面板的TFT阵列基板,能够适用上述第一实施方式的液晶显示面板的TFT阵列基板上不设置标记的结构。从而,省略TFT阵列基板的说明。
另外,这些标记31’,311’,32’,321’,33’,331’,34’,并不限定于在形成黑矩阵的工序中一并设置的结构。例如,也可以是在形成各色着色层或取向控制结构物的工序中、用与它们相同的材料一并设置的结构。
根据这样的结构,能够起到与上述实施方式的液晶显示面板同样的作用效果。
以上参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明,但本发明并不限定于上述各实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改变。
例如,各标记的形状并不限定于上述实施方式。总之,只要能够区别各要素的分割曝光区域的边界位置即可。例如,也可以是由文字或记号构成的标记,或是包括文字、记号的标记。
另外,在上述各实施方式中,表示了将基板的曝光对象区域分为两个分割曝光区域并施加曝光的分割曝光,但是分割曝光区域的数量并不限定于此。进而,各要素的分割曝光区域的边界的位置关系,也不限定于上述实施方式。另外,成为设置标记的对象的要素,也不限定于上述实施方式所示的要素。总之,只要是对要识别的元素设置标记即可。
此外,在上述实施方式中,表示了薄膜晶体管和着色层分别形成在不同基板上的结构的液晶显示面板,但是也能够适用于它们形成在同一个基板上的结构的液晶显示面板。总之,对于液晶显示面板的各基板的表面上形成的规定的要素的图案,只要是能够容易地检测和/或识别它们的分割曝光区域的边界位置的结构即可。
另外,上述TFT阵列基板和彩色滤光片基板的结构和制造方法只是一个例子,并不限定于上述结构或制造方法。
Claims (11)
1.一种显示面板用的基板,其特征在于,包括:
通过按多个分割曝光区域的每个区域对被曝光区域进行曝光的分割曝光形成的薄膜图案;和
表示所述分割曝光区域的边界位置的标记。
2.一种显示面板用的基板,其特征在于,包括:
通过按多个分割曝光区域的每个区域对被曝光区域进行曝光的分割曝光形成、并且所述分割曝光区域的边界位置相互不同的两个以上的薄膜图案;和
表示该分割曝光区域的边界位置相互不同的两个以上的薄膜图案中的至少一个薄膜图案的分割曝光区域的边界位置的标记。
3.如权利要求1或2所述的显示面板用的基板,其特征在于:
所述标记设置在所述分割曝光区域的边界线上和/或其附近。
4.如权利要求1~3中任一项所述的显示面板用的基板,其特征在于:
所述标记设置在遮光性的薄膜图案上,该薄膜图案设置于通过所述分割曝光形成的薄膜图案的外周附近。
5.如权利要求1~4中任一项所述的显示面板用的基板,其特征在于:
所述标记由与通过所述分割曝光形成的两个以上的薄膜图案中任一个相同种类的材料形成。
6.如权利要求1~5中任一项所述的显示面板用的基板,其特征在于:
所述薄膜图案为薄膜晶体管、黑矩阵、彩色滤光片中的任一个或多个。
7.一种显示面板,其特征在于,包括:
如权利要求1~6中任一项所述的显示面板用的基板。
8.一种显示面板用的基板的制造方法,其特征在于,包括:
形成表示通过按多个分割曝光区域的每个区域对被曝光区域进行曝光的分割曝光形成的薄膜图案的分割曝光区域的边界位置的标记的工序;和
基于该标记判别分割曝光区域的边界位置的工序。
9.一种显示面板用的基板的制造方法,其特征在于,包括:
在通过按多个分割曝光区域的每个区域对被曝光区域进行曝光的分割曝光形成、并且所述分割曝光区域的边界位置相互不同的两个以上的薄膜图案中的至少一个薄膜图案上,形成表示分割曝光区域的边界位置的工序;和
基于该标记判别所述两个以上薄膜图案的边界位置的工序。
10.一种显示面板的制造方法,其特征在于,包括:
形成表示通过按多个分割曝光区域的每个区域对被曝光区域进行曝光的分割曝光形成的薄膜图案的分割曝光区域的边界位置的标记的工序;和
基于该标记判别分割曝光区域的边界位置的工序。
11.一种显示面板的制造方法,其特征在于,包括:
在通过按多个分割曝光区域的每个区域对被曝光区域进行曝光的分割曝光形成、并且所述分割曝光区域的边界位置相互不同的两个以上的薄膜图案中的至少一个薄膜图案上,形成表示分割曝光区域的边界位置的工序;和
基于该标记判别所述两个以上薄膜图案的边界位置的工序。
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