JP2008304560A - 表示装置および表示装置用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 柱状スペーサをスピンコート法により塗布する際の塗布ムラを抑制することによって、表示品位に優れた表示装置を提供すること。
【解決手段】本発明の表示装置用基板の製造方法は、第１の樹脂層を形成する工程と、非表示領域まで延在し、少なくともその一部が第１の樹脂層上に形成され、パターンを有する第２の樹脂層を形成する工程と、その後に柱状スペーサをスピンコート法により塗布する工程を備える。そして、非表示領域に位置する第２の樹脂層外周側面とその底面とのなす角度θ１と、表示領域内に位置する第２の樹脂層側面とその底面とのなす角度θ２が以下の式（１）を満足するように第２の樹脂層を形成する。＜式（１）＞ θ１＜θ２ （θ２≦９０°）
【選択図】 図５

Description

本発明は、液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置等の表示装置、及びこれらの表示装置が有する基板の製造方法に関する。

液晶表示装置は、一般に２枚の電極付き基板間に液晶が挟持された構造となっている。この２枚の電極付き基板の電極を有する表面には、配向処理が施され、液晶分子の向きを平均的に表したダイレクタが所望の複屈折性を示すように構成されている。また、２枚の電極付き基板上には、それぞれ偏光板が設置されている。

透過型液晶表示装置の場合、バックライトから偏光板を通過した入射光は、液晶の複屈折により楕円偏光に変化し、反対側の偏光板に入射されることになる。この状態で、上下の電極間に電圧を印加すると、液晶のダイレクタの配列状態が変化して液晶層の複屈折が変化し、反対側の偏光板に入射される楕円偏光状態が変化する。その結果、液晶表示装置を透過する光強度、およびスペクトルが変化する電気光学効果を得ることができる。このような液晶表示装置にカラーフィルターを搭載することで、カラー表示を行うことができる。

カラーフィルターの構造やレイアウトについては、各種提案がなされている（特許文献１〜３）。特許文献１には、ＴＦＴアレイ基板上に絶縁性カラーフィルターを形成する構成が開示されている。また、絶縁性カラーフィルター上に形成される画素電極のパターンを良好に形成させる目的で、絶縁性カラーフィルターの端部をテーパー形状とする構成が開示されている。特許文献２には、静電気に起因する歩留まりの低下を少なくするために、カラーフィルターを非表示領域まで延在させ、ブラックマトリックス層の体積抵抗率を規定する構成が開示されている。

カラーフィルター上には、表面平坦化性向上等を目的として、オーバーコート層を設けた後に透明導電膜を形成する構成が多く採用されるようになってきた。特許文献３には、カラーフィルター全面をオーバーコート層により被覆し、かつ、透明導電膜の断線欠陥を防止するために、そのオーバーコート層端部をテーパー形状とする構成が開示されている。

ところで、液晶表示装置には、上述した透過型液晶表示装置の他、基板に反射板を配置し、周囲光を反射板表面で反射させることにより画像表示を行う反射型液晶表示装置がある。透過型液晶表示装置は、周囲光が非常に明るい場合には、周囲光に比べて表示光が暗いため表示を観察し難いという問題がある。一方、反射型液晶表示装置は、周囲光が暗い場合に視認性が極端に低下するという問題がある。これらの問題点を解決するために、透過領域と反射領域を備えた液晶表示装置（以下、「半透過型液晶表示装置」という）が提案されている（例えば、特許文献４〜６）。

図１０は、従来例に係る半透過型液晶表示装置のカラーフィルター基板５１の表示領域１１５および非表示領域１１６の部分拡大平面図である。また、図１１は、図１０のＥ−Ｅ'切断部断面図であり、図１２は、図１０のＦ−Ｆ'切断部断面図である。このカラーフィルター基板５１上には、ブラックマトリックス５２、カラーフィルター５３、有機樹脂層５４、透明電極（不図示）、柱状スペーサ５５等を備えている。

カラーフィルター基板５１上には、表示領域１１５から非表示領域１１６まで延在するカラーフルター層５３が形成されている。カラーフィルター層５３は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色相がストライプ状に配列されている。カラーフィルター層５３上には、有機樹脂層５４が形成されている。この有機樹脂層５４は、カラーフィルター層５３の色層が配列されている方向とは直交する方向に、ストライプ状に複数本配列されている。

有機樹脂層５４上には、不図示の透明導電膜が形成されている。そして、透明導電膜上に、柱状スペーサ層５５が形成されている。このように形成されたカラーフィルター基板５１は、ＴＦＴアレイ基板と貼り合わされ、その間に液晶が注入される。そして、面状光源装置の発光面側に載置される。
特開２００４−２４６１８９号公報 図４、段落番号００３３ 特開２００１−１４７３１４号公報 図１、図１２ 特開平０７−２８０５１号公報 図１０、図１２ 特開２０００−１９５６３号公報 特開２０００−３０５１１０号公報 特開２００２−０４８０７４号公報

しかしながら、上述の半透過型液晶表示装置においては、ＴＦＴアレイ基板とカラーフィルター基板とを所定の間隙に保持するための柱状スペーサの高さが場所によって異なることに起因して、表示画像に明暗ムラが生じてしまう場合があった。

柱状スペーサは、一般的に、有機層をスピンコート法により塗布し、露光、現像等の処理によりパターニングすることにより形成される。この柱状スペーサ層の塗布工程において、膜厚ムラが発生する場合があった。図１３は、柱状スペーサをスピンコート法により塗布した際の膜厚ムラの状態を説明するためのカラーフィルター基板５１の上面図である。同図に示すように、基板中心から外周に向かって放射状の膜厚ムラが発生しやすかった。

柱状スペーサ層に膜厚ムラが発生した場合、柱状スペーサとしてパターン形成した後の高さに差が生じてしまう。その結果、液晶表示パネルの表示領域内で液晶のギャップが不均一になり、液晶による位相変化に差が生じ得る。その結果、表示画像に明暗ムラが生じてしまうのである。

なお、上記においては、半透過型液晶表示装置の例について説明したが、有機樹脂層等の第２の樹脂層を形成した後に柱状スペーサを形成する工程を含む表示装置全般において同様の問題が生じ得る。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、柱状スペーサをスピンコート法により塗布する際の塗布ムラを抑制することによって表示品位に優れた表示装置を提供すること、および表示装置の表示品質を向上させることが可能な表示装置用基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る表示装置用基板の製造方法は、アレイ基板と対向配置されるカラーフィルター基板上に、第１の樹脂層を形成する工程と、表示領域とされる区画の外側である非表示領域まで延在し、少なくともその一部が第１の樹脂層上に形成され、パターンを有する第２の樹脂層を形成する工程と、前記第２の樹脂層形成後に前記アレイ基板と前記カラーフィルター基板の間隙を保持する柱状スペーサをスピンコート法により前記カラーフィルター基板上に塗布する工程を備え、前記非表示領域に位置する第２の樹脂層外周側面とその底面とのなす角度θ１と、前記表示領域内に位置する第２の樹脂層側面とその底面とのなす角度θ２が以下の式（１）を満足するように第２の樹脂層を形成するものである。
＜式（１）＞ θ１＜θ２（θ２≦９０°）

本発明に係る表示装置によれば、柱状スペーサをスピンコート法により塗布する際の塗布ムラを抑制することによって表示品位に優れた表示装置を提供することができる。また、本発明に係る表示装置用基板の製造方法によれば、表示装置の表示品質を向上させることが可能な表示装置用基板の製造方法を提供することができるという優れた効果を有する。

以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。

［実施形態１］
本実施形態１に係る表示装置は、スイッチング素子として薄膜トランジスタを有するアクティブマトリクス表示装置である。図１は、本実施形態１に係る液晶表示装置１００の構成を示す断面図であり、図２は、液晶表示装置１００の構成を示す平面図である。なお、説明の便宜上、図２においてはカラーフィルター基板等の図示を省略している。

液晶表示装置１００は、図１に示すように、液晶表示パネル１０１とバックライト１０２を備えている。液晶表示パネル１０１は、入力される表示信号に基づいて画像表示を行うように構成されている。バックライト１０２は、液晶表示パネル１０１の反視認側に配置されており、液晶表示パネル１０１を介して視認側へ光を照射するように構成されている。

液晶表示パネル１０１は、図１および図２に示すように、アレイ基板たる薄膜トランジスタアレイ基板（以下、「ＴＦＴアレイ基板」という）１０３、カラーフィルター基板１０４、シール材１０５、液晶１０６、柱状スペーサ１０７、ゲート線（走査線）１０８、ソース線（信号線）１０９、配向膜１１０、対向電極１１１、偏光板１１２、ゲートドライバＩＣ１１３、ソースドライバＩＣ１１４を備えている。

ＴＦＴアレイ基板１０３には、図２に示すように、表示領域１１５と、周辺領域たる非表示領域１１６を有する。表示領域１１５は、矩形状に形成され、非表示領域１１６は、表示領域１１５の周囲を囲むように枠状に形成されている。この非表示領域１１６において、枠状のシール材１０５によりＴＦＴアレイ基板１０３とカラーフィルター基板１０４が貼り合わされる。

表示領域１１５には、複数のゲート線１０８と複数のソース線１０９が形成されている。複数のゲート線１０８は互いに平行に設けられている。同様にして、複数のソース線１０９は互いに平行に設けられている。ゲート線１０８と、ソース線１０９とは、互いに交差するように形成されている。

ゲート線１０８とソース線１０９の交差点付近には薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）１１８が設けられている。そして、隣接するゲート線１０８とソース線１０９とで囲まれた領域には、画素電極（不図示）が形成されている。従って、隣接するゲート線１０８とソース線１０９とで囲まれた領域が画素１１７となる。従って、ＴＦＴアレイ基板１０３上には、画素１１７がマトリクス状に配列される。

ＴＦＴ１１８のゲートがゲート線１０８に、ソースがソース線１０９に、ドレインが画素電極に、それぞれ接続される。画素電極は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電性薄膜から形成されている。この複数の画素１１７が形成されている領域が、表示領域１１５である。

液晶表示パネル１０１は、図１に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０３と、ＴＦＴアレイ基板１０３に対向配置されるカラーフィルター基板１０４と、両基板を接着するシール材１０５との間の空間に液晶１０６を封入した構成を有している。両基板の間は、柱状スペーサ１０７によって、所定の間隔となるように維持されている。ＴＦＴアレイ基板１０３およびカラーフィルター基板１０４としては、例えば、光透過性のあるガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂などの絶縁基板が用いられる。

ＴＦＴアレイ基板１０３において、上述した各電極および配線等の上には配向膜１１０が形成されている。一方、カラーフィルター基板１０４のＴＦＴアレイ基板１０３に対向する面には、カラーフィルター（不図示）、ＢＭ（Black Matrix）（不図示）、対向電極１１１、配向膜１１０等が形成されている。また、ＴＦＴアレイ基板１０３およびカラーフィルター基板１０４の外側の面にはそれぞれ、偏光板１１２が貼着されている。

ＴＦＴアレイ基板１０３の非表示領域１１６には、図２に示すように、ゲートドライバＩＣ１１３およびソースドライバＩＣ１１４が設けられている。ゲート線１０８は、表示領域１１５から非表示領域１１６まで延設されている。そして、ゲート線１０８は、ＴＦＴアレイ基板１０３の端部で、ゲートドライバＩＣ１１３に接続される。ソース線１０９も同様に表示領域１１５から非表示領域１１６まで延設されている。そして、ソース線１０９は、ＴＦＴアレイ基板１０３の端部で、ソースドライバＩＣ１１４と接続される。ゲートドライバＩＣ１１３の近傍には、第１の外部配線１１９が接続されている。また、ソースドライバＩＣ１１４の近傍には、第２の外部配線１２０が接続されている。第１の外部配線１１９、第２の外部配線１２０は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などの配線基板である。

外部からの各種信号は、第１の外部配線１１９を介してゲートドライバＩＣ１１３に、第２の外部配線１２０を介してソースドライバＩＣ１１４に供給される。ゲートドライバＩＣ１１３は、外部からの制御信号に基づいてゲート信号（走査信号）をゲート線１０８に供給する。このゲート信号によって、ゲート線１０８が順次選択されることになる。ソースドライバＩＣ１１４は、外部からの制御信号や表示データに基づいて、表示信号をソース線１０９に供給する。これにより、表示データに応じた表示電圧を各画素電極に供給することができる。

なお、ここでは、ゲートドライバＩＣ１１３とソースドライバＩＣ１１４は、ＣＯＧ（Chip On Glass）技術を用いて、ＴＦＴアレイ基板１０３上に直接実装したが、この構成に限られるものではない。例えば、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）によりドライバＩＣをＴＦＴアレイ基板１０３に接続してもよい。

液晶表示パネル１０１の背面には、図１に示すように、バックライト１０２が備えられている。バックライト１０２は、液晶表示パネル１０１の反視認側から、この液晶表示パネル１０１に対して光を照射する。バックライト１０２としては、例えば、光源、導光板、反射シート、拡散シート、プリズムシート、反射偏光シートなどを備えた一般的な構成のものを用いることができる。

次に、このように構成されている液晶表示装置１００の駆動方法について説明する。各ゲート線１０８には、前述したようにゲートドライバＩＣ１１３から走査信号が供給される。各走査信号によって、１つのゲート線１０８に接続されているすべてのＴＦＴ１１８が同時にオンとなる。そして、ソースドライバＩＣ１１４から各ソース線１０９に表示信号が供給され、画素電極に表示信号に応じた電荷が蓄積される。表示信号が書き込まれた画素電極と対向電極１１１との電位差に応じて、画素電極と対向電極１１１間の液晶の配列が変化する。これにより、液晶表示パネル１０１を透過する光の透過量が変化する。このように、画素１１７毎に表示電圧を変えることによって、所望の画像を表示することができる。

次に、カラーフィルター基板の詳細な構成について説明する。図３は、本実施形態１に係るカラーフィルター基板１の表示領域１１５および非表示領域１１６の部分拡大平面図である。また、図４は、図３のＡ−Ａ'切断部断面図であり、図５は、図３のＢ−Ｂ'切断部断面図である。

カラーフィルター基板１上には、図３〜５に示すように、ブラックマトリックス２、色材層として機能する第１の樹脂層たるカラーフィルター層３、絶縁性の第２の樹脂層たる有機樹脂層４、透明電極（不図示）、柱状スペーサ５等を備えている。カラーフィルター基板１は、ガラス基板や石英基板などの透過性を有する基板により構成することができる。カラーフィルター基板１上には、ブラックマトリックス２が形成されている。

カラーフィルター基板１およびブラックマトリックス２上には、表示領域１１５、および表示領域１１５とされる区画の外部である非表示領域１１６まで延在されるカラーフィルター層３が形成されている。カラーフィルター層３は、図３、４に示すようにＲ，Ｇ，Ｂがストライプ状に配列されている。カラーフィルター層３の膜厚は、例えば２μｍとすることができる。

透過光はカラーフィルター層３を１回、反射光は２回通過することになる。従って、透過領域と反射領域の色材を同じものとすると、反射領域の反射率が極端に小さくなってしまう。そこで、反射領域のカラーフィルター層を透過領域のカラーフィルター層よりも薄くしたり、反射領域のカラーフィルター層に色のない領域を形成したりするといった手法を随時適用する。

カラーフィルター層３上には、有機樹脂層４が形成されている。有機樹脂層４もカラーフィルター層３と同様に非表示領域まで延在するように形成されている。有機樹脂層４の非表示領域におけるパターン外周部においては、カラーフィルター層３が被覆されるように、表示領域からの距離がカラーフィルター層より遠くなるように延在されている。

有機樹脂層４は、カラーフィルター層３の色層が配列されている方向とは直交する方向に、ストライプ状のパターンが複数配列されている。半透過型液晶表示装置においては、透過光の光路と反射光の光路を合わせるために、透過領域のセルギャップを反射領域のセルギャップよりも約２倍に厚くする必要がある。そのため、反射領域に有機樹脂層をストライプ状に形成し、セルギャップの約半分のギャップ差を形成する構造としている。

有機樹脂層４は、前述したとおりパターン形成されている。そしてそのパターンは、非表示領域１１６に位置する有機樹脂層４外周側面とその底面とのなす角度θ１、表示領域１１５内に位置する有機樹脂層４側面とその底面とのなす角度θ２とした際に、以下の式（１）を満足する。
＜式（１）＞ θ１＜θ２ （θ２≦９０°）
なお、θ２が９０°を超えると、パターン端で対向電極（透明導電膜）のカバレッジが悪くなるので、θ２は、上記のとおり９０°以下とすることが好ましい。

有機樹脂層４のカラーフィルター上の厚みは、例えば約２μｍの膜厚とすることができる。カラーフィルター層３の膜厚を約２μｍとした場合、ブラックマトリックス２上面から有機樹脂層４の表面までの膜厚は約４μｍとなる。なお、この有機樹脂層４上には、不図示の透明導電膜が形成されている。そして、透明導電膜上には、ＴＦＴアレイ基板と所定のギャップを保持するための柱状スペーサ５が複数形成されている。柱状スペーサ５は、例えば、感光性有機材料により形成することができる。

液晶層を挟持するカラーフィルター基板とＴＦＴアレイ基板のギャップ形成は、ガラスビーズやプラスチックビーズをスペーサとして、その径により反射ギャップを決定する方法がある。しかしながら、スペーサが均一に塗布されていなければ均一なギャップが形成されないという問題がある。また、これらのスペーサ用いた場合には周辺の液晶は配向が乱れ、パネルコントラストが低下する等の問題もある。柱状スペーサによれば、これらの問題を良好に改善することができる。

次に、上記のように構成される表示装置用基板の製造方法について説明する。はじめに、透明基板１上にブラックマトリックス２を形成する。その後、ブラックマトリックス２の上層に公知の方法によりカラーフィルター層３を形成する。そして、このカラーフィルター層３上に、スピンコート法により感光性を有するネガ型の有機樹脂層４を全面に形成する。続いて有機樹脂層４を露光する。図６は、全面に形成された有機樹脂層４、およびこの有機樹脂層４に対して露光する際のフォトマスク７の形状を説明するための断面図である。フォトマスクとしては、グレイトーンマスクやハーフトーンマスク等の多階調マスクを用いることができる。

フォトマスク７には、全面に形成された有機樹脂層４中のパターンとして残したい個所と対向する位置に開口部８が形成されている。そして、フォトマスク７の上面からステッパ等の露光装置により有機樹脂層４に対する活性光線を照射する。すると、フォトマスク７の開口部８から照射された光に応じて照射部が現像液に対して不溶となる。すなわち、露光後に現像処理を行うと、光が十分に照射された部分の有機樹脂層はパターンとして残存し、未露光部は現像液で除去せしめられる。

フォトマスク７には、非表示領域１１６の有機樹脂層４の外周端部をテーパー形状とするために、テーパー形成部に解像度以下の寸法のスリット８ａが形成されている（図６参照）。すなわち、グレイトーンマスクとして機能するよう、スリット８ａの開口部は露光装置の解像度以下の寸法としている。このスリット８ａと対向する有機樹脂層４は、光の一部をさえぎり中間露光が行われることになる。その結果、有機樹脂層４の一部が残膜し、その露光部においてテーパー形状を簡便に形成することができる。フォトマスク７におけるスリット８ａの形状や大きさは、所望とする有機樹脂層の側面とその底面とのなす角度に応じて適宜選定すればよい。

なお、テーパー形状を形成する領域のフォトマスクパターンは、露光装置の解像度以下の開口部であればよく、上記スリット８ａに代えて、解像度以下のピンホール等としてもよい。露光装置は、ステッパ装置による露光の他、一括露光とすることもできる。また、本実施形態１においては、光照射部が残存し、非照射部が現像領域に溶け出すネガ型のものを用いたが、ポジ型のものを用いてもよい。この場合には、フォトマスクの光透過領域と、非透過領域とが本実施形態１に示すフォトマスク７と入れ替わることになる。

また、グレートーンマスクに代えて、ハーフトーンマスクを利用することもできる。この場合には、有機樹脂層４の露光部若しくは遮光部の一部に、照射光の透過率を連続的、若しくは段階的に変化させる照射光量調整部を有するマスクを用いることにより中間露光を行う。グレイトーンマスク、若しくはハーフトンマスクを利用することにより、1回の露光で「露光部分」「中間露光部分」「未露光部分」の3つの露光レベルを実現し、現像後に異なる膜厚のパターンを得ることができる。

本実施形態１によれば、有機樹脂層４として、感光性を有する有機膜を用いているので、写真製版工程により、直接的にパターニングすることができる。すなわち、感光性有機膜を塗布した後に、プリベーク、露光、現像およびポストベーク等を施す一連の工程によりパターン形成することができる。

次に、パターニングされた有機樹脂層４上に、透明導電膜（不図示）を全面に形成する。そして、必要に応じて写真製版工程、エッチング工程等により透明導電膜をパターニングする。その後、柱状スペーサ５となる感光性を有する有機膜をスピンコート法（回転塗布法）により、全面に形成する。そして、所望の形状となるようにフォトリソグラフィー工程によりパターニングして複数の柱状スペーサ５を得る。本実施形態１によれば、柱状スペーサ５として、感光性を有する有機膜を用いているので、写真製版工程により、直接的にパターニングすることができる。

これらの一連の工程を経ることで、表示装置用基板を製造することができる。この基板は、ＴＦＴアレイ基板と貼り合わされ、液晶の注入工程等を経て半透過型液晶表示装置が製造される。

上述したとおり、従来例においては、柱状スペーサの膜厚ムラが発生し、表示画像に明暗ムラが生じてしまう場合があった。近時においては、液晶表示装置に求められるカラーガムト（色再現範囲）は大きくなる傾向にある。そのため、カラーフィルターの膜厚は厚くなる傾向にあり、上記膜厚ムラの発生がより深刻となってきた。

上記図１０〜１２に示した従来例においては、非表示領域１１６に位置する有機樹脂層５４の外周側面およびカラーフィルター層５３の外周側面が一体的に側面を形成しており、その側面と底面とのなす角度が略９０度であった。

本実施形態１においては、非表示領域１１６において、カラーフィルター層３の外周端を被覆するように有機樹脂層を形成し、上記式（１）を満足するように有機樹脂層４をパターン形成した。これにより、第２の樹脂層の形成後にスピンコートによって柱状スペーサー層を形成する際に、表示領域外における大きな面積パターンの段差に起因する塗布ムラを抑えることができる。すなわち、柱状スペーサ層をスピンコート法により塗布する際に、放射状の膜厚ムラが発生することを抑制し、塗布膜の厚みの均一化を図ることができる。柱状スペーサー層の塗布膜の厚みの均一化を図ることにより、カラーフィルター基板をＴＦＴアレイ基板と貼り合せる際にパネルギャップが変化するのを防止して、表示ムラのない表示品位の高い液晶表示装置を提供することができる。

柱状スペーサー層を形成する際に生じる段差の影響を抑える観点から、有機樹脂層４の非表示領域における外周端のθ１の角度は、６０°以下とすることが好ましい。さらに好ましい範囲は、３０°以下である。

なお、本実施形態においては第２の樹脂層として感光性を有する有機樹脂層を用いた例について説明したが、これに限定されるものではなくレジストを塗布して一連のフォトレジスト工程、エッチング工程、レジスト除去工程によりパターンを形成してもよい。また、上記実施形態１においては、有機樹脂層の非積層領域の外周側面のみをテーパー形状とした例について説明したが、上記式（１）を満足するものであればよく、表示領域１１５内のパターンもテーパー形状とすることができる。有機樹脂層４の側面は、必ずしも平面である必要はなく、曲面であってもよい。

また、有機樹脂層４の非積層領域近傍の外周端において、図４に示すような有機樹脂層の最上面から形成されるテーパー構造に代えて、カラーフィルター層３と略同一高さ等の段差部を形成し、当該段差部面からテーパー形状を形成するようにしてもよい。その場合にも、上記式（１）を満足するようにすればよい。なお、有機樹脂層の段差数は２段に限定されるものではなく、下層に形成された層数等に応じて適宜段数を選定することができる。また、カラーフィルター層３の外周端部をテーパー形状としてもよい。これにより、柱状スペーサー層をスピンコート法により塗布する際に、膜厚ムラが発生することをより効果的に抑制することができる。

［実施形態２］
次に、上記実施形態１とは異なる表示装置用基板の例について説明する。なお、以降の説明において、上記実施形態１と同一の要素部材は同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。

図７は、本実施形態２に係るカラーフィルター基板１の表示領域１１５および非表示領域１１６の部分拡大平面図である。また、図８は、図７のＣ−Ｃ'切断部断面図であり、図９は、図８のＤ−Ｄ'切断部断面図である。

本実施形態２に係る表示装置用基板は、以下の点を除く基本的な構造は、上記実施形態１と同様である。すなわち、上記実施形態１においては、カラーフィルター層３の外周端部を覆うように有機樹脂層４が形成されていたのに対し、本実施形態２においては、カラーフィルター層２３の上層に有機樹脂層２４が形成されている点が異なる。また、上記実施形態１においては、カラーフィルター層３の外周側面とその底面とのなす角度は略９０度であったが、本実施形態２においては、カラーフィルター層２３の外周側面がテーパー形状となっている点が異なる。

本実施形態２においては、非表示領域１１６のカラーフィルター層２３の外周側面とその底面とのなす角度をθ３、表示領域１１５内の有機樹脂層のパターン側面とその底面とのなす角度θ２、非表示領域１１６の有機樹脂層のパターン外周側面とその底面とのなす角度をθ１としたときに、以下の式（１）および（２）を満足する。
＜式（１）＞ θ１＜θ２ （θ２≦９０°）
＜式（２）＞ θ３＜θ２

上記式（１）および（２）を満足することにより、第２の樹脂層の形成後にスピンコートによって柱状スペーサー層を形成する際に、表示領域外における大きな面積パターンの段差に起因する塗布ムラを抑えることができる。すなわち、柱状スペーサ層をスピンコート法により塗布する際に、放射状の膜厚ムラが発生することを抑制し、塗布膜の厚みの均一化を図ることができる。柱状スペーサー層の塗布膜の厚みの均一化を図ることにより、カラーフィルター基板をＴＦＴアレイ基板と貼り合せる際にパネルギャップが変化するのを防止して、表示ムラのない表示品位の高い液晶表示装置を提供することができる。

本実施形態１および２においては、半透過型液晶表示装置の例について説明したが、これに限定されるものではなく、有機樹脂層等の第２の樹脂層を形成した後に柱状スペーサを形成する工程を含む表示装置全般においても適用可能である。また、第１の樹脂層としてカラーフィルター層、第２の樹脂層として有機樹脂層（反射部の段差を形成する膜パターン）の例について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、第１の樹脂層として上記機能を有する有機樹脂層とし、第２の樹脂層としてカラーフィルター層とする構成としてもよい。

本実施形態１に係る液晶表示装置の構成を示す断面図。 本実施形態１に係る液晶表示装置の構成を示す平面図。 本実施形態１に係るカラーフィルター基板の一部構成を示す平面図。 図３のＡ−Ａ'切断部断面図。 図３のＢ−Ｂ'切断部断面図。 本実施形態２に係るカラーフィルター基板の一部構成を示す平面図。 本実施形態２に係るカラーフィルター基板の一部構成を示す平面図。 図７のＣ−Ｃ'切断部断面図。 図７のＤ−Ｄ'切断部断面図。 従来例に係るカラーフィルター基板の一部構成を示す平面図。 図１０のＥ−Ｅ'切断部断面図。 図１０のＦ−Ｆ'切断部断面図。 従来例に係るカラーフィルター基板上に柱状スペーサ層を塗布した際の膜厚ムラを説明するための説明図。

符号の説明

１ カラーフィルター基板
２ ブラックマトリックス
３、２３ カラーフィルター層
４、２４ 有機樹脂層
５ 柱状スペーサ
７ フォトマスク
８ 開口部
８ａ スリット
１００ 液晶表示装置
１０１ 液晶表示パネル
１０２ バックライト
１０３ アレイ基板
１０４ カラーフィルター基板
１０５ シール材
１０６ 液晶
１０７ 柱状スペーサ
１０８ ゲート線
１０９ ソース線
１１０ 配向膜
１１１ 対向電極
１１２ 偏光板
１１５ 表示領域
１１６ 非表示領域
１１７ 画素
１１９ 外部配線
１２０ 外部配線

Claims (8)

1. アレイ基板と対向配置されるカラーフィルター基板上に、第１の樹脂層を形成する工程と、
   表示領域とされる区画の外側である非表示領域まで延在し、少なくとも一部が前記第１の樹脂層上に形成され、パターンを有する第２の樹脂層を形成する工程と、
   前記第２の樹脂層を形成後に、前記アレイ基板と前記カラーフィルター基板の間隙を保持する柱状スペーサをスピンコート法により前記カラーフィルター基板上に塗布する工程とを備え、
   前記非表示領域に位置する前記第２の樹脂層外周側面とその底面とのなす角度θ１と、前記表示領域内に位置する前記第２の樹脂層側面とその底面とのなす角度θ２が以下の式（１）を満足するように前記第２の樹脂層を形成する表示装置用基板の製造方法。
   ＜式（１）＞ θ１＜θ２ （θ２≦９０°）
2. 前記第２の樹脂層の少なくとも一部を、露光装置の解像度以下の開口部を有するフォトマスクを用いて露光することを特徴とする請求項１に記載の表示装置用基板の製造方法。
3. 前記第２の樹脂層の露光部若しくは遮光部の一部に、照射光の透過率を連続的、若しくは段階的に変化させる照射光量調整部を有するフォトマスクを用いて露光することを特徴とする請求項１に記載の表示装置用基板の製造方法。
4. アレイ基板と、
   前記アレイ基板と対向するカラーフィルター基板と、
   前記カラーフィルター基板上に形成された第１の樹脂層と、
   表示領域とされる区画の外側である非表示領域まで延在され、かつ少なくとも一部が前記第１の樹脂層上に形成され、パターンを有する第２の樹脂層と、
   前記カラーフィルター基板上に形成され、前記アレイ基板と前記カラーフィルター基板の間隙を保持する柱状スペーサとを備え、
   前記非表示領域に位置する第２の樹脂層外周側面とその底面とのなす角度θ１と、前記表示領域内に位置する第２の樹脂層側面とその底面とのなす角度θ２が以下の式（１）を満足する表示装置。
   ＜式（１）＞ θ１＜θ２（θ２≦９０°）
5. アレイ基板と、
   前記アレイ基板と対向するカラーフィルター基板と、
   前記カラーフィルター基板上に形成された第1の樹脂層と、
   表示領域とされる区画の外側である非表示領域まで延在し、少なくとも一部が前記第１の樹脂層上に形成され、パターンを有する第２の樹脂層と、
   前記カラーフィルター基板上に形成され、前記アレイ基板と前記カラーフィルター基板の間隙を保持する柱状スペーサとを備え、
   前記第1の樹脂層を前記第２の樹脂層より、前記表示領域より遠く延在させ、
   前記非表示領域に位置する前記第２の樹脂層外周側面とその底面とのなす角度θ１と、前記表示領域内に位置する前記第２の樹脂層側面とその底面とのなす角度θ２が以下の式（１）を満足し、
   かつ、前記非表示領域に位置する前記第1の樹脂層外周側面とその底面とのなす角度θ３と、前記角度θ２が以下の式（２）を満足する表示装置。
   ＜式（１）＞ θ１＜θ２ （θ２≦９０°）
   ＜式（２）＞ θ３＜θ２
6. 前記第２の樹脂層は、有機樹脂層により形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の表示装置。
7. 前記柱状スペーサは、前記第２の樹脂層上に形成されていることを特徴とする請求項４、５又は６に記載の表示装置。
8. 前記第１の樹脂層は、色材層であることを特徴とする請求項４、５、６又は７に記載の表示装置。

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