JP2011022233A - Method of manufacturing liquid crystal display device - Google Patents

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Shinichiro Tanaka
慎一郎 田中
Yasuhiro Nakanishi
康裕 中西
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a liquid crystal display device, capable of easily forming a recess and a contact hole having depths different from each other without using a mask having a complicated structure while suppressing difficulty of adjustment of transmittance. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the liquid crystal display device 100 includes an exposure step of forming a contact hole 12a and a recess 12b corresponding to a sub columnar spacer 26b in a flattening film 12 by exposing a region in which the contact hole is to be formed and a region corresponding to the sub columnar spacer 26b of the flattening film 12 using a mask 29 in which a contact hole forming pattern for forming the contact hole 12a to be provided by removing the flattening film 12 and a recess forming pattern having slits 31b each having a width narrower than exposure limit resolution for forming the recess 12b to be provided by removing a part on the surface side of the flattening film 12 are formed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置の製造方法に関し、特に、絶縁膜に窪み部を形成する露光工程を備える液晶表示装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal display device, and more particularly, to a method for manufacturing a liquid crystal display device including an exposure step of forming a recess in an insulating film.

従来、絶縁膜に窪み部を形成する露光工程を備える液晶表示装置の製造方法が知られている(たとえば、特許文献1および2参照)。   Conventionally, a manufacturing method of a liquid crystal display device including an exposure step of forming a depression in an insulating film is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

上記特許文献1には、互いに対向するように配置される上基板(第1基板)および下基板(第2基板)のうちの上基板側に第1スペーサーおよび第2スペーサーを形成する工程と、下基板側に感光性樹脂からなる平坦化膜(絶縁膜)を形成する工程と、下基板側の平坦化膜の第2スペーサーに対向する位置に凹部(窪み部)を形成する工程とを備えた液晶表示装置の製造方法が開示されている。上記特許文献1に記載の液晶表示装置の製造方法では、平坦化膜に形成される凹部は、ハーフトーンマスクを用いてフォトリソグラフィー(露光工程)により形成されている。このハーフトーンマスクには、通常照射された光が略全て透過する透過部分と、照射された光の一部が透過する透過率の低い膜が形成されている半透過部分と、照射された光が透過しない遮光部分とが設けられている。また、ハーフトーンマスクに照射された光がハーフトーンマスクの透過部分および半透過部分を介して、平坦化膜に照射された際に、照射された光の露光強度に応じて、平坦化膜に形成される凹部の深さが決定される。なお、第1スペーサーは、上基板と下基板とを貼り合わせた際の基板間ギャップを一定に保つ機能を有している。また、第2スペーサーは、下基板側の凹部とは当接せずに、所定の間隔を隔てて配置されている。そして、上基板と下基板とに過剰な荷重が加わる場合や、低温環境下における液晶層の収縮に伴い、上基板と下基板とが液晶層側に撓んだ際に、第2スペーサーが下基板側の凹部に当接することにより、基板間ギャップが小さくなりすぎるのが抑制される。この際、第2スペーサーが凹部に当接するまでは、上基板と下基板とが液晶層側に撓むことが可能になることにより、上基板と下基板との間に封入された液晶層が収縮しやすくなり、液晶層内の負圧を小さくすることが可能である。これにより、液晶層内に気泡が発生するのを抑制するように構成されている。   Patent Document 1 includes a step of forming a first spacer and a second spacer on the upper substrate side of an upper substrate (first substrate) and a lower substrate (second substrate) arranged to face each other; A step of forming a planarizing film (insulating film) made of a photosensitive resin on the lower substrate side, and a step of forming a concave portion (a depressed portion) at a position facing the second spacer of the planarizing film on the lower substrate side. A method for manufacturing a liquid crystal display device is disclosed. In the manufacturing method of the liquid crystal display device described in Patent Document 1, the recess formed in the planarizing film is formed by photolithography (exposure process) using a halftone mask. This halftone mask has a transmission part through which almost all of the irradiated light is transmitted, a semi-transmission part in which a film having a low transmittance through which a part of the irradiated light is transmitted, and the irradiated light. And a light shielding portion that does not transmit light. Further, when the light irradiated to the halftone mask is irradiated to the planarizing film through the transmissive part and the semi-transmissive part of the halftone mask, the planarizing film is formed according to the exposure intensity of the irradiated light. The depth of the recess to be formed is determined. The first spacer has a function of maintaining a constant gap between the substrates when the upper substrate and the lower substrate are bonded together. Further, the second spacers are arranged at a predetermined interval without coming into contact with the concave portion on the lower substrate side. When an excessive load is applied to the upper substrate and the lower substrate, or when the upper substrate and the lower substrate are bent toward the liquid crystal layer due to the shrinkage of the liquid crystal layer in a low temperature environment, the second spacer is lowered. The contact between the recesses on the substrate side suppresses the gap between the substrates from becoming too small. At this time, the upper substrate and the lower substrate can bend toward the liquid crystal layer until the second spacer comes into contact with the concave portion, so that the liquid crystal layer sealed between the upper substrate and the lower substrate is It becomes easy to shrink, and it is possible to reduce the negative pressure in the liquid crystal layer. Thereby, it is comprised so that generation | occurrence | production of a bubble may be suppressed in a liquid-crystal layer.

また、上記特許文献2には、互いに対向するように配置される第1基板および第2基板のうちの第1基板側に複数の柱状構造体を形成する工程と、第2基板側に感光性の樹脂からなる絶縁層を形成する工程と、絶縁層の複数の柱状構造体のうちの少なくとも1つの柱状構造体に対向する位置に凹部(窪み部)およびコンタクトホールを同時に形成する工程とを備えた液晶表示装置の製造方法が開示されている。上記特許文献2に記載の液晶表示装置の製造方法では、絶縁層に形成される凹部およびコンタクトホールは、フォトリソグラフィー(露光工程)により形成されている。なお、凹部とコンタクトホールとの両方を同時に形成する具体的な方法に関しては記載されておらず、上記特許文献1と同様にハーフトーンマスクを用いた同時形成が考えられる。また、2種類の柱状構造体に関しては、上記特許文献1のスペーサーと同様の効果を有している。   Further, in Patent Document 2, a step of forming a plurality of columnar structures on the first substrate side of the first substrate and the second substrate disposed so as to face each other, and a photosensitive property on the second substrate side are disclosed. Forming an insulating layer made of the above resin, and simultaneously forming a recess (depression) and a contact hole at a position facing at least one of the columnar structures of the insulating layer. A method for manufacturing a liquid crystal display device is disclosed. In the manufacturing method of the liquid crystal display device described in Patent Document 2, the recess and the contact hole formed in the insulating layer are formed by photolithography (exposure process). It should be noted that a specific method for simultaneously forming both the concave portion and the contact hole is not described, and simultaneous formation using a halftone mask is conceivable as in the case of Patent Document 1. Further, the two types of columnar structures have the same effect as the spacer described in Patent Document 1.

特開2007−171715号公報JP 2007-171715 A 特開2008−242035号公報JP 2008-242035 A

しかしながら、上記特許文献1および上記特許文献2に記載の液晶表示装置の製造方法では、ハーフトーンマスクの半透過部分には、透過率の低い膜が形成されているため、その分、ハーフトーンマスクの構造が複雑化するという問題点がある。また、平坦化膜に凹部と、コンタクトホールとの両方をハーフトーンマスクを用いて同時に形成する場合には、ハーフトーンマスクの半透過部分を構成する透過率の低い膜で透過率を調整するのは困難であるため、深さがそれぞれ異なるコンタクトホールと凹部とを所望の深さに形成するのが困難であるという問題点がある。   However, in the method of manufacturing the liquid crystal display device described in Patent Document 1 and Patent Document 2, a film having low transmittance is formed in the semi-transmissive portion of the half-tone mask. There is a problem that the structure of the system becomes complicated. When both the concave portion and the contact hole are simultaneously formed in the planarizing film using a halftone mask, the transmittance is adjusted with a low transmittance film constituting the semi-transmissive portion of the halftone mask. However, it is difficult to form contact holes and recesses having different depths at desired depths.

また、上記特許文献1および上記特許文献2のようなハーフトーンマスクを用いないで、凹部とコンタクトホールとの両方を形成しようする場合には、コンタクトホールの形成工程と、凹部の形成工程とが必要になるので、製造工程が増加してしまうという問題点がある。   In addition, when both the recess and the contact hole are to be formed without using the halftone masks as in Patent Document 1 and Patent Document 2, the contact hole forming step and the recess forming step are performed. Since this is necessary, there is a problem that the manufacturing process increases.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、複雑な構造のマスクを用いることなく、かつ、透過率の調整が難しくなるのを抑制しながら、深さがそれぞれ異なるコンタクトホールと凹部(窪み部)とを容易に形成することが可能な液晶表示装置の製造方法を提供することであり、また、工程の増加を伴わないで、深さがそれぞれ異なるコンタクトホールと凹部(窪み部)とを容易に形成することが可能な液晶表示装置の製造方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to use a mask having a complicated structure and suppress the difficulty of adjusting the transmittance. It is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device capable of easily forming contact holes and recesses (recessed portions) having different depths, and without increasing the number of steps. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device capable of easily forming different contact holes and recesses (recesses).

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における液晶表示装置の製造方法は、互いに対向するように配置される第1基板および第2基板のうちの、第1基板側に、第1スペーサーおよび第2スペーサーを形成する工程と、第2基板側に感光性材料からなる絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜を除去することにより設けられるコンタクトホールを形成するためのコンタクトホール形成用のパターンと、絶縁膜の表面側の一部を取り除くことにより設けられる窪み部を形成するために露光限界解像度よりも小さい幅の開口部を有する窪み部形成用のパターンとが形成されたマスクを用いて、絶縁膜のコンタクトホール形成領域および第2スペーサーに対応する領域をそれぞれ露光することにより、絶縁膜に、コンタクトホールと第2スペーサーに対応する窪み部とを形成する露光工程とを備える。   In order to achieve the above object, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to one aspect of the present invention includes a first substrate and a second substrate disposed so as to face each other on a first substrate side. A step of forming a spacer and a second spacer, a step of forming an insulating film made of a photosensitive material on the second substrate side, and a contact hole forming for forming a contact hole provided by removing the insulating film Using a mask formed with a pattern and a pattern for forming a recess having an opening having a width smaller than the exposure limit resolution in order to form a recess provided by removing a part of the surface side of the insulating film Then, by exposing the contact hole forming region of the insulating film and the region corresponding to the second spacer, the contact hole and the second space are formed on the insulating film. And a exposure step of forming a recess portion corresponding to the over.

この一の局面による液晶表示装置の製造方法では、上記のように、絶縁膜を除去することにより設けられるコンタクトホールを形成するためのコンタクトホール形成用のパターンと、絶縁膜の表面側の一部を取り除くことにより設けられる窪み部を形成するために露光限界解像度よりも小さい幅の開口部を有する窪み部形成用のパターンとが形成されたマスクを用いて、絶縁膜のコンタクトホール形成領域および第2スペーサーに対応する領域をそれぞれ露光することにより、絶縁膜に、コンタクトホールと第2スペーサーに対応する窪み部とを形成する露光工程を備える。これにより、ハーフトーンマスクを使用する場合と異なり、透過率の低い膜を用いることなくマスクの開口部の幅や大きさを調整することにより、容易に、マスクの開口部(半透過部分)の透過率を調整することができる。その結果、露光工程を行った際に、コンタクトホール形成用のパターンに対応した深さのコンタクトホールと、窪み部形成用のパターンに対応した深さの窪み部が形成される。これにより、複雑な構造のマスクを用いることなく、かつ、透過率の調整が難しくなるのを抑制しながら、それぞれ深さが異なるコンタクトホールと窪み部とを容易に形成することができる。また、ハーフトーンマスクを用いないで、コンタクトホールと凹部(窪み部)との両方を形成しようする場合と比べて、コンタクトホールの形成工程と、凹部の形成工程とを同時に行うことができるので、工程の増加を伴わないで、深さがそれぞれ異なるコンタクトホールと凹部(窪み部)とを容易に同時形成することができる。   In the method of manufacturing a liquid crystal display device according to this aspect, as described above, a contact hole forming pattern for forming a contact hole provided by removing the insulating film, and a part on the surface side of the insulating film In order to form a recess portion provided by removing the mask, a mask for forming a recess portion having an opening having a width smaller than the exposure limit resolution is used to form a contact hole formation region of the insulating film and the first layer. The exposure process of forming a contact hole and the hollow part corresponding to a 2nd spacer in an insulating film by exposing each area | region corresponding to 2 spacers is provided. Thus, unlike the case of using a halftone mask, by adjusting the width and size of the mask opening without using a film with low transmittance, the mask opening (semi-transmissive portion) can be easily adjusted. The transmittance can be adjusted. As a result, when the exposure process is performed, a contact hole having a depth corresponding to the contact hole forming pattern and a recess having a depth corresponding to the recess forming pattern are formed. This makes it possible to easily form contact holes and depressions having different depths without using a mask having a complicated structure and suppressing the difficulty of adjusting the transmittance. In addition, since the contact hole forming step and the recessed portion forming step can be performed simultaneously compared to the case where both the contact hole and the recessed portion (recessed portion) are formed without using a halftone mask, Without increasing the number of steps, contact holes and recesses (recesses) having different depths can be easily formed simultaneously.

上記一の局面による液晶表示装置の製造方法において、好ましくは、第1基板および第2基板には、複数の副画素が設けられており、第1スペーサーおよび第2スペーサーを形成する工程は、副画素に第1スペーサーおよび第2スペーサーのうちの少なくともいずれか一方を形成する工程を含む。このように構成すれば、第1スペーサーにより、第1基板と第2基板との間のセルギャップを規制するとともに、面押し耐性の向上を図ることができる。また、第1基板および第2基板に荷重が加えられた際、または、第1基板と第2基板との間に設けられた液晶層が低温時に収縮し、第1基板および第2基板が液晶層側に撓んだ場合に、第2スペーサーの第2基板側の表面が第2基板側の窪み部の凹部の表面に当接することによって、第1基板と第2基板との間のセルギャップを規制するとともに、低温気泡の発生の抑制を図ることができる。   In the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the above aspect, the first substrate and the second substrate are preferably provided with a plurality of subpixels, and the step of forming the first spacer and the second spacer includes Forming at least one of the first spacer and the second spacer on the pixel. If comprised in this way, while being able to regulate the cell gap between a 1st board | substrate and a 2nd board | substrate with a 1st spacer, the improvement of surface pressing tolerance can be aimed at. In addition, when a load is applied to the first substrate and the second substrate, or the liquid crystal layer provided between the first substrate and the second substrate contracts at a low temperature, the first substrate and the second substrate become liquid crystals. The cell gap between the first substrate and the second substrate when the second substrate side surface of the second spacer abuts against the surface of the recess of the recess portion on the second substrate side when bent to the layer side. , And the generation of low temperature bubbles can be suppressed.

上記一の局面による液晶表示装置の製造方法において、好ましくは、露光限界解像度よりも小さい幅の開口部を有する窪み部形成用のパターンは、平面的に見て、間隔を隔てて互いに略平行に並べられた複数の直線状のスリットを含む。このように構成すれば、露光工程を行った際に、絶縁膜の複数の直線状のスリットに対応する部分に凹凸形状の窪み部を容易に形成することができる。   In the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the above aspect, preferably, the pattern for forming the recesses having the opening having a width smaller than the exposure limit resolution is substantially parallel to each other with a space in plan view. It includes a plurality of linear slits arranged side by side. If comprised in this way, when an exposure process is performed, the uneven | corrugated shaped recessed part can be easily formed in the part corresponding to the some linear slit of an insulating film.

上記一の局面による液晶表示装置の製造方法において、好ましくは、露光限界解像度よりも小さい幅の開口部を有する窪み部形成用のパターンは、平面的に見て、多角形形状または円形形状に形成されたスリットまたは穴を含む。このように構成すれば、露光工程を行った際に、絶縁膜の多角形形状または円形形状に形成されたスリットまたは穴に対応する部分に凹凸形状の窪み部を容易に形成することができる。   In the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the above aspect, preferably, the pattern for forming the recess having the opening having a width smaller than the exposure limit resolution is formed in a polygonal shape or a circular shape when seen in a plan view. Including slits or holes. If comprised in this way, when an exposure process is performed, the uneven | corrugated shaped recessed part can be easily formed in the part corresponding to the slit or hole formed in the polygonal shape or circular shape of the insulating film.

上記一の局面による液晶表示装置の製造方法において、好ましくは、第1スペーサーの第1基板の表面と直交する方向の高さは、第2スペーサーの第1基板の表面と直交する方向の高さと略等しい。このように構成すれば、第1スペーサーと第2スペーサーとの両方を1回の露光工程により、同時に形成することができるので、製造工程数が増加するのを抑制することができる。   In the liquid crystal display device manufacturing method according to the above aspect, the height of the first spacer in the direction perpendicular to the surface of the first substrate is preferably the height of the second spacer in the direction perpendicular to the surface of the first substrate. Almost equal. If comprised in this way, since both a 1st spacer and a 2nd spacer can be formed simultaneously by one exposure process, it can suppress that the number of manufacturing processes increases.

上記一の局面による液晶表示装置の製造方法において、好ましくは、第2基板側に感光性材料からなる絶縁膜を形成する工程は、第2基板側に感光性材料からなる平坦化膜を形成する工程を含み、露光工程は、コンタクトホール形成用のパターンと、露光限界解像度よりも小さい幅の開口部を有する窪み部形成用のパターンとが形成されたマスクを用いて、平坦化膜にコンタクトホールおよび第2スペーサーに対応する窪み部を形成する工程を含む。このように構成すれば、平坦化膜にコンタクトホールと窪み部との両方を1回の露光工程により、同時に形成することができるので、製造工程数が増加するのを抑制することができる。   In the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the above aspect, the step of forming an insulating film made of a photosensitive material on the second substrate side preferably forms a planarizing film made of the photosensitive material on the second substrate side. The exposure process includes a step for forming a contact hole in the planarizing film using a mask in which a pattern for forming a contact hole and a pattern for forming a recess having an opening having a width smaller than the exposure limit resolution are formed. And a step of forming a recess corresponding to the second spacer. If comprised in this way, since both a contact hole and a hollow part can be simultaneously formed in the planarization film | membrane by one exposure process, it can suppress that the number of manufacturing processes increases.

この場合、好ましくは、露光工程は、平坦化膜の第2スペーサーに対応する窪み部の表面を凹凸形状に形成する工程を含み、窪み部の凹凸形状の表面の凸部の頂部は、平坦化膜のコンタクトホールおよび窪み部以外の上面よりも低くなるように形成されている。このように構成すれば、容易に、第2スペーサーの第2基板側の表面と、窪み部の凹凸形状の表面の凸部の頂部との間に所定の間隔を設けることができる。   In this case, preferably, the exposure step includes a step of forming the surface of the depression corresponding to the second spacer of the planarization film in a concavo-convex shape, and the top of the convex portion of the concavo-convex shape of the depression is planarized. It is formed so as to be lower than the upper surface of the film other than the contact hole and the depression. If comprised in this way, a predetermined space | interval can be easily provided between the surface by the side of the 2nd board | substrate of a 2nd spacer, and the top part of the convex part of the uneven | corrugated shaped surface of a hollow part.

上記平坦化膜を形成する工程を備える液晶表示装置の製造方法において、好ましくは、第2基板側に薄膜トランジスタを形成する工程をさらに備え、露光工程は、薄膜トランジスタの形成領域の上方に位置する平坦化膜の表面に窪み部を形成する工程を含む。このように構成すれば、窪み部の上方には第2スペーサーが配置されるので、たとえば、薄膜トランジスタの形成領域に対応する領域を遮光膜により遮光する際には、薄膜トランジスタおよび第2スペーサーを同時に遮光することができる。   In the method of manufacturing a liquid crystal display device including the step of forming the planarization film, preferably, the method further includes the step of forming a thin film transistor on the second substrate side, and the exposure step is performed on the planarization located above the formation region of the thin film transistor. Forming a depression on the surface of the membrane. With this configuration, since the second spacer is arranged above the depression, for example, when the region corresponding to the thin film transistor formation region is shielded by the light shielding film, the thin film transistor and the second spacer are shielded simultaneously. can do.

この場合、好ましくは、露光工程は、薄膜トランジスタのソース/ドレイン電極との電気的接続をとるためのコンタクトホールの近傍に窪み部を形成する工程を含む。このように構成すれば、薄膜トランジスタの近傍にコンタクトホールと窪み部とを同時に形成することができる。   In this case, the exposure step preferably includes a step of forming a recess in the vicinity of the contact hole for establishing electrical connection with the source / drain electrodes of the thin film transistor. If comprised in this way, a contact hole and a hollow part can be simultaneously formed in the vicinity of a thin-film transistor.

上記一の局面による液晶表示装置の製造方法において、好ましくは、露光工程は、透過領域に形成された絶縁膜に窪み部を形成する工程を含む。このように構成すれば、感光性材料からなる絶縁膜を用いることにより、容易に、透過領域に形成された絶縁膜に窪み部を形成することができる。これにより、透過型の液晶表示装置において、液晶層内に気泡が発生するのを抑制するための第2スペーサーを形成することができる。   In the method for manufacturing a liquid crystal display device according to the above aspect, the exposure step preferably includes a step of forming a recess in the insulating film formed in the transmission region. If comprised in this way, a hollow part can be easily formed in the insulating film formed in the permeation | transmission area | region by using the insulating film which consists of photosensitive materials. Thereby, in the transmissive liquid crystal display device, it is possible to form the second spacer for suppressing the generation of bubbles in the liquid crystal layer.

本発明の第1実施形態による液晶表示装置の平面図である。1 is a plan view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. 図1の200−200線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the 200-200 line | wire of FIG. 本発明の第1実施形態による液晶表示装置の製造プロセスを説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating the manufacturing process of the liquid crystal display device by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態によるコンタクトホール・窪み部形成工程(露光工程)に使用されるマスクの平面図である。It is a top view of the mask used for the contact hole and hollow part formation process (exposure process) by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による露光工程に使用されるマスクの平面図である。It is a top view of the mask used for the exposure process by 1st Embodiment of this invention. 図5の300−300線に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 300-300 in FIG. 5. 本発明の第1実施形態による露光工程を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the exposure process by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による画素電極形成工程を説明するための断面図である。6 is a cross-sectional view for explaining a pixel electrode forming process according to the first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第1実施形態による配向膜形成工程を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the alignment film formation process by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による露光工程を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the exposure process by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による露光工程を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the exposure process by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による液晶表示装置の平面図である。It is a top view of the liquid crystal display device by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による露光工程に使用されるマスクの平面図である。It is a top view of the mask used for the exposure process by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による露光工程に使用されるマスクの平面図である。It is a top view of the mask used for the exposure process by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による露光工程に使用されるマスクの平面図である。It is a top view of the mask used for the exposure process by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による露光工程に使用されるマスクの平面図である。It is a top view of the mask used for the exposure process by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による露光工程に使用されるマスクの平面図である。It is a top view of the mask used for the exposure process by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による露光工程に使用されるマスクの平面図である。It is a top view of the mask used for the exposure process by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態による露光工程に使用されるマスクの平面図である。It is a top view of the mask used for the exposure process by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態による露光工程に使用されるマスクの平面図である。It is a top view of the mask used for the exposure process by 5th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1および図2を参照して、本発明の第1実施形態による液晶表示装置100の構成について説明する。なお、第1実施形態では、縦電界モードの液晶表示装置100に本発明を適用した場合について説明する。
(First embodiment)
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the liquid crystal display device 100 by 1st Embodiment of this invention is demonstrated. In the first embodiment, a case where the present invention is applied to the liquid crystal display device 100 in the vertical electric field mode will be described.

第1実施形態による液晶表示装置100は、図1に示すように、走査線1と、走査線1と交差するように配置される信号線2とが設けられている。また、走査線1と信号線2とが交差する位置に対応して、副画素3(副画素3a、3bおよび3c)が複数設けられている。そして、複数の副画素3(副画素3a、3bおよび3c)には、それぞれ、ボトムゲート型の薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)4が設けられている。   As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 100 according to the first embodiment is provided with a scanning line 1 and a signal line 2 arranged so as to intersect the scanning line 1. A plurality of sub-pixels 3 (sub-pixels 3a, 3b, and 3c) are provided corresponding to the positions where the scanning lines 1 and the signal lines 2 intersect. Each of the plurality of sub-pixels 3 (sub-pixels 3a, 3b, and 3c) is provided with a bottom gate type thin film transistor (TFT) 4.

副画素3(副画素3a〜3c)の断面構造としては、図2に示すように、TFT基板5の表面上には、ゲート電極6が形成されている。なお、TFT基板5は、本発明の「第2基板」の一例である。また、ゲート電極6およびTFT基板5の表面上には、SiNからなるゲート絶縁膜7aを含む絶縁膜7が形成されている。また、ゲート電極6と絶縁膜7とを介して対向するように、半導体層8が形成されている。なお、半導体層8は、a−SiとnSiとからなる。半導体層8の上部には、ソース電極9およびドレイン電極10が形成されている。そして、ゲート電極6、絶縁膜7、半導体層8、ソース電極9およびドレイン電極10により薄膜トランジスタ4が構成されている。 As a cross-sectional structure of the sub-pixel 3 (sub-pixels 3a to 3c), a gate electrode 6 is formed on the surface of the TFT substrate 5 as shown in FIG. The TFT substrate 5 is an example of the “second substrate” in the present invention. An insulating film 7 including a gate insulating film 7 a made of SiN is formed on the surfaces of the gate electrode 6 and the TFT substrate 5. A semiconductor layer 8 is formed so as to face the gate electrode 6 and the insulating film 7. The semiconductor layer 8 is made of a-Si and n + Si. A source electrode 9 and a drain electrode 10 are formed on the semiconductor layer 8. The gate electrode 6, the insulating film 7, the semiconductor layer 8, the source electrode 9 and the drain electrode 10 constitute the thin film transistor 4.

また、ソース電極9およびドレイン電極10を覆うように、SiNからなるパッシベーション層11が形成されている。パッシベーション層11の表面上には、感光性のアクリル樹脂からなる平坦化膜12が形成されている。なお、平坦化膜12は、本発明の「絶縁膜」の一例である。ここで、第1実施形態では、平坦化膜12には、平坦化膜12を完全に取り除いたコンタクトホール12aが形成されている。また、平坦化膜12の副画素3cに対応する領域には、平坦化膜12の厚さ方向において平坦化膜12の表面側から一部を取り除いた窪み部12bが形成されている。この窪み部12bの表面は、凹凸形状(波型形状)を有している。また、平坦化膜12の平坦面(上面)12cと、窪み部12bの表面の凸部の頂部12dとの距離L1は、約0.5μmである。また、窪み部12bの表面の凸部の頂部12dと、窪み部12bの凹部の底部12eとの距離L2は、約0.4μmである。   Further, a passivation layer 11 made of SiN is formed so as to cover the source electrode 9 and the drain electrode 10. A planarizing film 12 made of a photosensitive acrylic resin is formed on the surface of the passivation layer 11. The planarizing film 12 is an example of the “insulating film” in the present invention. Here, in the first embodiment, the contact hole 12 a is formed in the planarizing film 12 by completely removing the planarizing film 12. In the region corresponding to the sub-pixel 3 c of the planarization film 12, a recess 12 b is formed by removing a part from the surface side of the planarization film 12 in the thickness direction of the planarization film 12. The surface of the recess 12b has an uneven shape (wave shape). The distance L1 between the flat surface (upper surface) 12c of the planarizing film 12 and the top 12d of the convex portion on the surface of the recess 12b is about 0.5 μm. The distance L2 between the top 12d of the convex portion on the surface of the recess 12b and the bottom 12e of the recess of the recess 12b is about 0.4 μm.

また、平坦化膜12を覆うように、ITO(Indium Tin Oxide)や、IZO(Induim Zinc Oxide)などの透明電極からなる画素電極13が形成されている。また、パッシベーション層11のコンタクトホール11aと平坦化膜12のコンタクトホール12aとを介して、画素電極13とドレイン電極10とが接続されている。また、画素電極13の表面上には、ポリイミドなどの有機膜からなる配向膜14が形成されている。   In addition, a pixel electrode 13 made of a transparent electrode such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide) is formed so as to cover the planarizing film 12. Further, the pixel electrode 13 and the drain electrode 10 are connected through the contact hole 11 a of the passivation layer 11 and the contact hole 12 a of the planarizing film 12. An alignment film 14 made of an organic film such as polyimide is formed on the surface of the pixel electrode 13.

また、TFT基板5と対向するように、対向基板21が設けられている。なお、対向基板21は、本発明の「第1基板」の一例である。対向基板21の表面上には、樹脂などからなるブラックマトリクス22が形成されている。   A counter substrate 21 is provided so as to face the TFT substrate 5. The counter substrate 21 is an example of the “first substrate” in the present invention. A black matrix 22 made of resin or the like is formed on the surface of the counter substrate 21.

また、ブラックマトリクス22の表面上には、カラーフィルター(CF)23が形成されている。なお、カラーフィルター23は、図1に示すように、赤(R)、緑(G)および青(B)の3色のカラーフィルター23からなるとともに、副画素3a〜3c毎に設けられている。また、図2に示すように、カラーフィルター23の表面上には、保護膜としてのオーバーコート層(OC)24が形成されている。また、オーバーコート層24の表面上には、ITOまたはIZOなどの透明電極からなる対向電極25が形成されている。   A color filter (CF) 23 is formed on the surface of the black matrix 22. As shown in FIG. 1, the color filter 23 is made up of three color filters 23 of red (R), green (G), and blue (B), and is provided for each of the sub-pixels 3a to 3c. . As shown in FIG. 2, an overcoat layer (OC) 24 as a protective film is formed on the surface of the color filter 23. A counter electrode 25 made of a transparent electrode such as ITO or IZO is formed on the surface of the overcoat layer 24.

また、第1実施形態では、副画素3bに対応する対向電極25の表面上には、感光性のアクリル樹脂などからなる感光性樹脂からなるメイン柱状スペーサー(PS)26aが設けられている。なお、メイン柱状スペーサー26aは、本発明の「第1スペーサー」の一例である。また、メイン柱状スペーサー26aは、セルギャップ(TFT基板5と対向基板21との間の距離)を調整する機能を有する。   In the first embodiment, a main columnar spacer (PS) 26a made of a photosensitive resin made of a photosensitive acrylic resin or the like is provided on the surface of the counter electrode 25 corresponding to the sub-pixel 3b. The main columnar spacer 26a is an example of the “first spacer” in the present invention. Further, the main columnar spacer 26a has a function of adjusting the cell gap (distance between the TFT substrate 5 and the counter substrate 21).

また、第1実施形態では、副画素3cに対応する対向電極25の表面上には、メイン柱状スペーサー26aと同じ感光性のアクリル樹脂などからなる感光性樹脂からなるサブ柱状スペーサー26bが設けられている。なお、サブ柱状スペーサー26bは、本発明の「第2スペーサー」の一例である。また、サブ柱状スペーサー26bは、平面的に見て、窪み部12bと対向する領域に配置されている。また、副画素3cに形成されたサブ柱状スペーサー26bの矢印Z1方向の表面と、窪み部12bの矢印Z2方向の表面とは、所定の間隔を隔てて配置されている。   In the first embodiment, on the surface of the counter electrode 25 corresponding to the sub-pixel 3c, a sub-columnar spacer 26b made of a photosensitive resin made of the same photosensitive acrylic resin as the main columnar spacer 26a is provided. Yes. The sub columnar spacer 26b is an example of the “second spacer” in the present invention. Further, the sub-columnar spacer 26b is disposed in a region facing the hollow portion 12b when seen in a plan view. In addition, the surface in the arrow Z1 direction of the sub columnar spacer 26b formed in the subpixel 3c and the surface in the arrow Z2 direction of the recess 12b are arranged at a predetermined interval.

また、第1実施形態では、メイン柱状スペーサー26aおよびサブ柱状スペーサー26bは、図1に示すように、平面的に見て、薄膜トランジスタ4とオーバラップするように設けられるとともに、略円形形状に形成されている。また、メイン柱状スペーサー26aのZ方向の高さh1は、サブ柱状スペーサー26bのZ方向の高さh2と略等しい。また、メイン柱状スペーサー26aおよびサブ柱状スペーサー26bの表面上には、ポリイミドなどの有機膜からなる配向膜27が形成されている。また、メイン柱状スペーサー26aの表面上に形成された配向膜27は、TFT基板5側の配向膜14に当接するように配置されている。   In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the main columnar spacer 26a and the sub columnar spacer 26b are provided so as to overlap the thin film transistor 4 in a plan view and are formed in a substantially circular shape. ing. Further, the height h1 in the Z direction of the main columnar spacer 26a is substantially equal to the height h2 in the Z direction of the sub columnar spacer 26b. An alignment film 27 made of an organic film such as polyimide is formed on the surfaces of the main columnar spacer 26a and the sub columnar spacer 26b. The alignment film 27 formed on the surface of the main columnar spacer 26a is disposed so as to contact the alignment film 14 on the TFT substrate 5 side.

また、配向膜14と配向膜27との間には、液晶層28が設けられている。また、TFT基板5の矢印Z1方向側には、バックライト40が設けられている。バックライト40は、TFT基板5側から対向基板21側(矢印Z2方向側)に向かって光が出射されるように構成されている。   A liquid crystal layer 28 is provided between the alignment film 14 and the alignment film 27. A backlight 40 is provided on the TFT substrate 5 on the arrow Z1 direction side. The backlight 40 is configured such that light is emitted from the TFT substrate 5 side toward the counter substrate 21 side (arrow Z2 direction side).

次に、図3〜図11を参照して、本発明の第1実施形態における、液晶表示装置100の製造プロセスについて説明する。   Next, a manufacturing process of the liquid crystal display device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、図3に示すTFT基板5側におけるTFT形成工程S1では、図6に示すように、TFT基板5の表面上に、フォトリソグラフィーおよびエッチングにより、下層から上層の順にAl/Mo層からなるゲート電極6を形成する。ゲート電極6上とTFT基板5上とに、CVD(Chemical Vapor Deposition)法により、SiN膜からなるゲート絶縁膜7aを含む絶縁膜7を形成する。そして、ゲート絶縁膜7aを介してゲート電極6と平面的に見て重なるようにフォトリソグラフィーおよびエッチングにより、a−Si層とn型の導電性を有するnSi層との2層構造からなる半導体層8を形成する。 First, in the TFT formation step S1 on the TFT substrate 5 side shown in FIG. 3, as shown in FIG. 6, a gate made of an Al / Mo layer is formed on the surface of the TFT substrate 5 from the lower layer to the upper layer by photolithography and etching. The electrode 6 is formed. An insulating film 7 including a gate insulating film 7a made of a SiN film is formed on the gate electrode 6 and the TFT substrate 5 by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Then, a two-layer structure of an a-Si layer and an n + Si layer having n-type conductivity is formed by photolithography and etching so as to overlap with the gate electrode 6 in plan view through the gate insulating film 7a. A semiconductor layer 8 is formed.

次に、半導体層8上に、ゲート電極6および半導体層8と平面的に見て重なるとともに、半導体層8に電気的に接続される、下層から上層の順にMo/Al/Mo層からなるソース電極9およびドレイン電極10を形成する。これにより、薄膜トランジスタ4が形成される。   Next, the source composed of the Mo / Al / Mo layer on the semiconductor layer 8 in order from the lower layer to the upper layer, which overlaps the gate electrode 6 and the semiconductor layer 8 in plan view and is electrically connected to the semiconductor layer 8. Electrode 9 and drain electrode 10 are formed. Thereby, the thin film transistor 4 is formed.

次に、図3のパッシベーション膜形成工程S2では、ソース電極9、ドレイン電極10および絶縁膜7を覆うように、CVD法により、SiN膜からなる保護膜としてのパッシベーション膜11を形成する。   Next, in the passivation film forming step S2 of FIG. 3, a passivation film 11 as a protective film made of a SiN film is formed by CVD so as to cover the source electrode 9, the drain electrode 10 and the insulating film 7.

次に、図3の平坦化膜形成工程S3では、パッシベーション膜11の表面上に、塗布法により、アクリル系の感光性樹脂からなる平坦化膜12を形成する。ここで、第1実施形態では、図3のコンタクトホール・窪み部形成工程(露光工程)S4では、図6に示すように、平坦化膜12に対向するようにマスク29を配置する。このマスク29は、ガラス基板30の表面上(矢印Z1方向側)にクロムなどの金属からなる遮光膜31が形成されている。また、マスク29の遮光膜31には、図4に示すように、コンタクトホール12aを形成するための矩形形状(正方形形状)の開口部31a(コンタクトホール形成用のパターン)と、窪み部12bを形成するための露光限界解像度よりも小さい幅の複数のスリット(窪み部形成用のパターン)31bが形成されている。   Next, in the planarization film forming step S3 in FIG. 3, the planarization film 12 made of an acrylic photosensitive resin is formed on the surface of the passivation film 11 by a coating method. Here, in the first embodiment, in the contact hole / dent forming step (exposure step) S4 of FIG. 3, a mask 29 is disposed so as to face the planarizing film 12, as shown in FIG. In this mask 29, a light shielding film 31 made of a metal such as chromium is formed on the surface of the glass substrate 30 (arrow Z1 direction side). In addition, as shown in FIG. 4, the light shielding film 31 of the mask 29 includes a rectangular (square) opening 31a (contact hole forming pattern) for forming the contact hole 12a and a recess 12b. A plurality of slits (patterns for forming recesses) 31b having a width smaller than the exposure limit resolution for forming are formed.

また、第1実施形態では、スリット31bは、矢印Y方向に沿って延びるように直線状に形成されており、X方向に同じ間隔L4を隔てて互いに略平行に並べられている。このスリット31bのX方向の幅L3は、約1μmである。また、スリット31bとスリット31bとの間の間隔(距離)L4は、約3μmである。また、図5に示すように、副画素3cでは、マスク29のスリット31bは、平面的に見て、対向基板21側のサブ柱状スペーサー26bが形成される領域とオーバラップする領域に配置される。また、副画素3bでは、窪み部が形成されないので、マスク29には、スリット31bが設けられていない。   In the first embodiment, the slits 31b are linearly formed so as to extend along the arrow Y direction, and are arranged substantially parallel to each other with the same interval L4 in the X direction. The width L3 of the slit 31b in the X direction is about 1 μm. Further, an interval (distance) L4 between the slit 31b and the slit 31b is about 3 μm. Further, as shown in FIG. 5, in the sub-pixel 3c, the slit 31b of the mask 29 is arranged in a region overlapping the region where the sub-columnar spacer 26b on the counter substrate 21 side is formed in plan view. . Further, in the sub-pixel 3b, since no depression is formed, the mask 29 is not provided with the slit 31b.

また、マスク29の開口部31aとスリット31bとの開口幅を異ならせることにより、露光工程(フォトリソグラフィー)によりUV照射を行った際に、開口部31aとスリット31bとを透過する光量を異ならせることが可能である。また、第1実施形態では、スリット31bの開口幅を制御することにより光量の調整を行うので、ハーフトーンマスクのように透過率の低い膜を用いて光量の調整を行う場合に比べて、光量の調整が容易である。そして、このマスク29を用いて平坦化膜12のコンタクトホール12aを形成する領域およびサブ柱状スペーサー26bに対応する領域をそれぞれ露光することにより、コンタクトホール12aおよび窪み部12bが同一工程で同時に形成される。これにより、図7に示すように、平坦化膜12に形成されたコンタクトホール12aと窪み部12bとの深さ(厚み)を異ならせて形成することが可能である。また、窪み部12bは、コンタクトホール12aの近傍に形成される。   Further, by making the opening widths of the opening 31a and the slit 31b of the mask 29 different, the amount of light transmitted through the opening 31a and the slit 31b is made different when UV irradiation is performed by an exposure process (photolithography). It is possible. In the first embodiment, since the light amount is adjusted by controlling the opening width of the slit 31b, the light amount is compared with the case where the light amount is adjusted using a film having a low transmittance such as a halftone mask. Is easy to adjust. Then, by using the mask 29 to expose the region for forming the contact hole 12a of the planarizing film 12 and the region corresponding to the sub-columnar spacer 26b, the contact hole 12a and the recess 12b are simultaneously formed in the same process. The Accordingly, as shown in FIG. 7, the contact hole 12a and the recess 12b formed in the planarizing film 12 can be formed with different depths (thicknesses). Further, the recess 12b is formed in the vicinity of the contact hole 12a.

また、マスク29の複数のスリット31bを介して、UV照射することにより、平坦化膜12の窪み部12bの表面には、複数の凹凸が形成される。なお、平坦化膜12は、ポジ型の膜からなる。これにより、平坦化膜12のUV照射された部分は除去され、平坦化膜12のUV照射されていない部分は除去されずにそのまま残る。   Further, UV irradiation is performed through the plurality of slits 31 b of the mask 29, whereby a plurality of irregularities are formed on the surface of the recess 12 b of the planarizing film 12. The planarizing film 12 is a positive type film. Thereby, the UV irradiated portion of the planarizing film 12 is removed, and the portion of the planarizing film 12 that is not irradiated with UV remains without being removed.

次に、図3の画素電極形成工程S5では、図8に示すように、平坦化膜12の表面上に、スパッタ法により、ITOやIZOなどからなる画素電極13を形成する。このとき、第1実施形態では、画素電極13の一部は、コンタクトホール11aおよび12aを介して、コンタクト部10aにおいて、ドレイン電極10と電気的に接続される。また、画素電極13の表面は、窪み部12bの表面形状(凹凸形状)を反映した形状に形成される。   Next, in the pixel electrode formation step S5 of FIG. 3, as shown in FIG. 8, the pixel electrode 13 made of ITO, IZO or the like is formed on the surface of the planarizing film 12 by sputtering. At this time, in the first embodiment, a part of the pixel electrode 13 is electrically connected to the drain electrode 10 in the contact portion 10a via the contact holes 11a and 12a. Further, the surface of the pixel electrode 13 is formed in a shape reflecting the surface shape (uneven shape) of the recess 12b.

次に、図3の配向膜形成工程S6では、図9に示すように、画素電極13の表面上に、塗布法により、ポリイミドからなる配向膜14を形成する。また、配向膜14の表面は、窪み部12bの表面形状(凹凸形状)を反映した形状に形成される。   Next, in the alignment film formation step S6 of FIG. 3, as shown in FIG. 9, an alignment film 14 made of polyimide is formed on the surface of the pixel electrode 13 by a coating method. The surface of the alignment film 14 is formed in a shape reflecting the surface shape (uneven shape) of the recess 12b.

次に、図3に示す対向基板21側におけるブラックマトリクス形成工程S7では、図10に示すように、対向基板21の表面上に、たとえば黒色の樹脂材料からなる膜を形成し、エッチングすることにより、ブラックマトリクス(BM)22を形成する。   Next, in the black matrix forming step S7 on the counter substrate 21 side shown in FIG. 3, as shown in FIG. 10, a film made of, for example, a black resin material is formed on the surface of the counter substrate 21, and etched. Then, a black matrix (BM) 22 is formed.

次に、図3のカラーフィルター形成工程S8では、図10に示すように、赤(R)、緑(G)および青(B)のカラーフィルター(CF)23を、副画素3a〜3c(図1参照)毎にフォトリソグラフィーを用いて形成する。   Next, in the color filter forming step S8 of FIG. 3, as shown in FIG. 10, the red (R), green (G), and blue (B) color filters (CF) 23 are sub-pixels 3a to 3c (FIG. 3). 1)) and is formed using photolithography.

次に、図3のオーバーコート層形成工程S9では、図10に示すように、カラーフィルター23(およびカラーフィルター23間のブラックマトリクス22)の表面上を覆うように、オーバーコート層(OC)24を形成する。なお、オーバーコート層24は、ブラックマトリクス22およびカラーフィルター23の表面上の略全面を覆うように形成される。   Next, in the overcoat layer forming step S9 of FIG. 3, as shown in FIG. 10, an overcoat layer (OC) 24 is formed so as to cover the surface of the color filter 23 (and the black matrix 22 between the color filters 23). Form. The overcoat layer 24 is formed so as to cover substantially the entire surface of the black matrix 22 and the color filter 23.

次に、図3の対向電極形成工程S10では、図10に示すように、オーバーコート層24の表面上に、スパッタ法により、ITOやIZOなどからなる対向電極25を形成する。なお、対向電極25は、複数の副画素3に跨って形成される。   Next, in the counter electrode formation step S10 of FIG. 3, as shown in FIG. 10, a counter electrode 25 made of ITO, IZO or the like is formed on the surface of the overcoat layer 24 by sputtering. The counter electrode 25 is formed across the plurality of subpixels 3.

次に、図3の柱状スペーサー形成工程S11では、図10に示すように、対向電極25の表面上の全面にアクリル系の感光性樹脂膜26を形成する。なお、感光性樹脂膜26は、ネガ型の膜からなる。また、感光性樹脂膜26と対向するように、マスク33を配置する。このマスク33は、露光工程中に照射されるUV光を透過させるための透過部34を有している。また、マスク33には、遮光膜35が形成されている。そして、マスク33を介して、感光性樹脂膜26に光(UV光)を照射する。すると、図11に示すように、遮光膜35が形成されない領域に対応する感光性樹脂膜26は、除去されずにそのまま残り、メイン柱状スペーサー26aおよびサブ柱状スペーサー26bが形成される。また、遮光膜35が形成された領域に対応する感光性樹脂膜26は、除去される。   Next, in the columnar spacer forming step S11 of FIG. 3, an acrylic photosensitive resin film 26 is formed on the entire surface of the counter electrode 25 as shown in FIG. The photosensitive resin film 26 is a negative type film. A mask 33 is disposed so as to face the photosensitive resin film 26. The mask 33 has a transmission part 34 for transmitting UV light irradiated during the exposure process. Further, a light shielding film 35 is formed on the mask 33. Then, the photosensitive resin film 26 is irradiated with light (UV light) through the mask 33. Then, as shown in FIG. 11, the photosensitive resin film 26 corresponding to the region where the light shielding film 35 is not formed is left without being removed, and the main columnar spacer 26a and the sub columnar spacer 26b are formed. Further, the photosensitive resin film 26 corresponding to the region where the light shielding film 35 is formed is removed.

次に、図3の配向膜形成工程S12では、図11に示すように、メイン柱状スペーサー26aおよびサブ柱状スペーサー26bの表面上にポリイミドなどからなる配向膜27を形成する。これにより、液晶表示装置100の対向基板21側が形成される。   Next, in the alignment film forming step S12 of FIG. 3, as shown in FIG. 11, an alignment film 27 made of polyimide or the like is formed on the surfaces of the main columnar spacer 26a and the sub columnar spacer 26b. Thereby, the counter substrate 21 side of the liquid crystal display device 100 is formed.

次に、図3のTFT基板5と対向基板21との貼り合わせ工程S13を行う。最後に、TFT基板5と対向基板21との間に液晶28(図2参照)を封入する液晶封入工程S14を行うことによって、縦電界モードの液晶表示装置100が完成される。   Next, a bonding step S13 between the TFT substrate 5 and the counter substrate 21 in FIG. 3 is performed. Finally, by performing a liquid crystal sealing step S14 in which the liquid crystal 28 (see FIG. 2) is sealed between the TFT substrate 5 and the counter substrate 21, the liquid crystal display device 100 in the vertical electric field mode is completed.

第1実施形態では、上記のように、平坦化膜12を除去することにより設けられるコンタクトホールを形成するためのコンタクトホール形成用のパターンと、平坦化膜12の表面側の一部を取り除くことにより設けられる窪み部12bを形成するために露光限界解像度よりも小さい幅の開口部31bを有する窪み部形成用のパターンとが形成されたマスク29を用いて、平坦化膜12のコンタクトホール形成領域およびサブ柱状スペーサー26bに対応する領域をそれぞれ露光することにより、平坦化膜12に、コンタクトホール12aとサブ柱状スペーサー26bに対応する窪み部12bとを形成する露光工程を備える。これにより、ハーフトーンマスクを使用する場合と異なり、透過率の低い膜を用いることなくマスク29のスリット31bの幅や大きさを調整することにより、マスク29のスリット(半透過部分)31bの透過率を調整することができる。その結果、露光工程を行った際に、コンタクトホール形成用のパターンに対応した深さのコンタクトホール12aと、窪み部形成用のパターンに対応した深さの窪み部12bが形成される。これにより、複雑な構造のマスクを用いることなく、かつ、透過率の調整が難しくなるのを抑制しながら、平坦化膜12にそれぞれ深さが異なるコンタクトホール12aと、窪み部12bとを容易に形成することができる。また、ハーフトーンマスクを用いないで、コンタクトホール12aと窪み部12bとの両方を形成しようする場合と比べて、コンタクトホール12aの形成工程と、窪み部12bの形成工程とを同時に行うことができるので、工程の増加を伴わないで、深さがそれぞれ異なるコンタクトホール12aと窪み部12bとを容易に同時形成することができる。   In the first embodiment, as described above, a contact hole forming pattern for forming a contact hole provided by removing the planarizing film 12 and a part on the surface side of the planarizing film 12 are removed. A contact hole forming region of the planarizing film 12 using a mask 29 in which a pattern for forming a recess having an opening 31b having a width smaller than the exposure limit resolution is formed to form the recess 12b provided by In addition, the exposure step of forming the contact hole 12a and the recess 12b corresponding to the sub-columnar spacer 26b in the planarizing film 12 by exposing the region corresponding to the sub-columnar spacer 26b, respectively. Thus, unlike the case of using a halftone mask, the width and size of the slit 31b of the mask 29 are adjusted without using a film having a low transmittance, thereby transmitting the slit (semi-transmissive portion) 31b of the mask 29. The rate can be adjusted. As a result, when the exposure step is performed, a contact hole 12a having a depth corresponding to the contact hole forming pattern and a recess 12b having a depth corresponding to the recess forming pattern are formed. Accordingly, the contact hole 12a and the recess 12b having different depths can be easily formed in the planarizing film 12 without using a mask having a complicated structure and suppressing difficulty in adjusting the transmittance. Can be formed. Further, compared to the case where both the contact hole 12a and the depression 12b are formed without using a halftone mask, the contact hole 12a formation process and the depression 12b formation process can be performed simultaneously. Therefore, contact holes 12a and depressions 12b having different depths can be easily formed simultaneously without increasing the number of processes.

また、第1実施形態では、上記のように、副画素3bにメイン柱状スペーサー26a、および、副画素3aおよび3cにサブ柱状スペーサー26bを形成することによって、対向基板21およびTFT基板5に荷重が加えられた際に、メイン柱状スペーサー26aにより、対向基板21とTFT基板5との間のセルギャップを規制するとともに、面押し耐性の向上を図ることができる。また、対向基板21およびTFT基板5に荷重が加えられた際、または、対向基板21とTFT基板5との間に設けられた液晶層28が低温時に収縮し、対向基板21およびTFT基板5が液晶層28側に撓んだ場合に、サブ柱状スペーサー26bのTFT基板5側に形成された配向膜27の表面がTFT基板5側の窪み部12bの凹部に対応する配向膜14の表面に当接することによって、対向基板21とTFT基板5との間のセルギャップを規制するとともに、低温気泡の発生の抑制を図ることができる。   In the first embodiment, as described above, the load is applied to the counter substrate 21 and the TFT substrate 5 by forming the main columnar spacer 26a in the subpixel 3b and the subcolumnar spacer 26b in the subpixels 3a and 3c. When added, the main columnar spacer 26a can regulate the cell gap between the counter substrate 21 and the TFT substrate 5 and improve the surface pressing resistance. Further, when a load is applied to the counter substrate 21 and the TFT substrate 5 or the liquid crystal layer 28 provided between the counter substrate 21 and the TFT substrate 5 contracts at a low temperature, the counter substrate 21 and the TFT substrate 5 When deflected to the liquid crystal layer 28 side, the surface of the alignment film 27 formed on the TFT substrate 5 side of the sub-columnar spacer 26b contacts the surface of the alignment film 14 corresponding to the recess of the recess 12b on the TFT substrate 5 side. By contacting, the cell gap between the counter substrate 21 and the TFT substrate 5 can be regulated, and the generation of low temperature bubbles can be suppressed.

また、第1実施形態では、上記のように、露光限界解像度よりも小さい幅の開口部31bを有する窪み部形成用のパターンが、平面的に見て、間隔を隔てて互いに略平行にX方向に並べられた複数の直線状のスリット31bを含むことによって、露光工程を行った際に、平坦化膜12の複数の直線状のスリット31bに対応する部分に凹凸形状の窪み部12bを容易に形成することができる。   Further, in the first embodiment, as described above, the pattern for forming the recesses having the opening 31b having a width smaller than the exposure limit resolution is substantially parallel to each other at an interval when viewed in a plan view. By including a plurality of linear slits 31b arranged in a straight line, when the exposure process is performed, the concave and convex recesses 12b can be easily formed in portions corresponding to the plurality of linear slits 31b of the planarizing film 12. Can be formed.

また、第1実施形態では、上記のように、メイン柱状スペーサー26aの対向基板21の表面と直交する方向(Z方向)の高さが、サブ柱状スペーサー26bの対向基板21の表面と直交する方向(Z方向)の高さと略等しいことによって、メイン柱状スペーサー26aとサブ柱状スペーサー26bとの両方を1回の露光工程により、同時に形成することができるので、製造工程数が増加するのを抑制することができる。   In the first embodiment, as described above, the height in the direction (Z direction) perpendicular to the surface of the counter substrate 21 of the main columnar spacer 26a is orthogonal to the surface of the counter substrate 21 of the sub columnar spacer 26b. By being substantially equal to the height in the (Z direction), both the main columnar spacers 26a and the sub columnar spacers 26b can be formed at the same time by one exposure step, thereby suppressing an increase in the number of manufacturing steps. be able to.

また、第1実施形態では、上記のように、コンタクトホール形成用のパターンと、露光限界解像度よりも小さい幅の開口部31bを有する窪み部形成用のパターンとが形成されたマスク29を用いて、平坦化膜12にコンタクトホール12aおよびサブ柱状スペーサー26bに対応する窪み部12bを形成することによって、平坦化膜12にコンタクトホール12aと窪み部12bとの両方を1回の露光工程により、同時に形成することができるので、製造工程数が増加するのを抑制することができる。   In the first embodiment, as described above, the mask 29 in which the contact hole formation pattern and the depression formation pattern having the opening 31b having a width smaller than the exposure limit resolution are formed is used. By forming the recess 12b corresponding to the contact hole 12a and the sub-columnar spacer 26b in the planarizing film 12, both the contact hole 12a and the recess 12b are simultaneously formed in the planarizing film 12 by one exposure process. Since it can form, it can suppress that the number of manufacturing processes increases.

また、第1実施形態では、上記のように、窪み部12bの凹凸形状の表面の凸部の頂部を、平坦化膜12のコンタクトホール12aおよび窪み部12b以外の上面12cよりも低くなるように形成することによって、容易に、配向膜27のサブ柱状スペーサー26bのTFT基板5側の表面に対応する部分と、配向膜14の窪み部12bの凹凸形状の表面の凸部の頂部12dに対応する部分との間に所定の間隔を設けることができる。   Further, in the first embodiment, as described above, the top of the convex portion of the concave-convex surface of the recess portion 12b is lower than the upper surface 12c of the planarizing film 12 other than the contact hole 12a and the recess portion 12b. By forming, the portion corresponding to the surface on the TFT substrate 5 side of the sub-columnar spacer 26b of the alignment film 27 and the top portion 12d of the convex portion of the concavo-convex shape surface of the recess portion 12b of the alignment film 14 are easily accommodated. A predetermined interval can be provided between the portions.

また、第1実施形態では、上記のように、薄膜トランジスタ4の形成領域の上方に位置する平坦化膜12の表面に窪み部12bを形成することによって、窪み部12bの上方にはサブ柱状スペーサー26bが配置されるので、薄膜トランジスタ4の上方をブラックマトリクス22により遮光する場合には、薄膜トランジスタ4およびサブ柱状スペーサー26bを同時に遮光することができる。   In the first embodiment, as described above, the depression 12b is formed on the surface of the planarization film 12 located above the formation region of the thin film transistor 4, so that the sub-columnar spacer 26b is located above the depression 12b. Therefore, when the upper side of the thin film transistor 4 is shielded by the black matrix 22, the thin film transistor 4 and the sub-columnar spacer 26b can be shielded simultaneously.

また、第1実施形態では、上記のように、薄膜トランジスタ4のソース電極9/ドレイン電極10との電気的接続をとるためのコンタクトホール12aの近傍に窪み部12bを形成することによって、薄膜トランジスタ4の近傍にコンタクトホール12aと窪み部12bとを1回の露光工程により同時に形成することができる。   Further, in the first embodiment, as described above, the depression 12b is formed in the vicinity of the contact hole 12a for electrical connection with the source electrode 9 / drain electrode 10 of the thin film transistor 4, whereby the thin film transistor 4 In the vicinity, the contact hole 12a and the recess 12b can be simultaneously formed by one exposure process.

また、第1実施形態では、上記のように、透過領域に形成された平坦化膜12に窪み部12bを形成することによって、感光性材料からなる平坦化膜12を用いることにより、容易に、透過領域に形成された平坦化膜12に窪み部12bを形成することができる。これにより、透過型の液晶表示装置100において、液晶層28内に気泡が発生するのを抑制するためのサブ柱状スペーサー26bを形成することができる。   Further, in the first embodiment, as described above, by forming the recess 12b in the planarizing film 12 formed in the transmission region, by using the planarizing film 12 made of a photosensitive material, A recess 12b can be formed in the planarizing film 12 formed in the transmission region. Thereby, in the transmissive liquid crystal display device 100, the sub-columnar spacer 26b for suppressing the generation of bubbles in the liquid crystal layer 28 can be formed.

(第2実施形態)
次に、図12を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、1つの副画素3にメイン柱状スペーサー26aおよびサブ柱状スペーサー26bのうちのいずれか一方が配置された上記第1実施形態と異なり、1つの副画素3にメイン柱状スペーサー26aおよびサブ柱状スペーサー26bの両方が配置された液晶表示装置110について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, unlike the first embodiment in which one of the main columnar spacers 26a and the sub columnar spacers 26b is arranged in one subpixel 3, the main columnar spacer 26a in one subpixel 3 is arranged. The liquid crystal display device 110 in which both the sub-columnar spacers 26b are arranged will be described.

第2実施形態による液晶表示装置110は、図12に示すように、副画素3(副画素3a〜3c)毎にメイン柱状スペーサー26aおよびサブ柱状スペーサー26bが形成されている。また、副画素3(副画素3a〜3c)のサブ柱状スペーサー26bの対向するTFT基板5側には、窪み部12bが形成されている。つまり、全ての副画素3に窪み部12bが形成されている。なお、第2実施形態のその他の構成は、上記した第1実施形態と同様である。   In the liquid crystal display device 110 according to the second embodiment, as shown in FIG. 12, a main columnar spacer 26a and a sub columnar spacer 26b are formed for each subpixel 3 (subpixels 3a to 3c). In addition, a recess 12b is formed on the side of the TFT substrate 5 facing the sub-columnar spacer 26b of the sub-pixel 3 (sub-pixels 3a to 3c). That is, the depression 12b is formed in all the subpixels 3. In addition, the other structure of 2nd Embodiment is the same as that of 1st Embodiment mentioned above.

次に、図13および図14を参照して、コンタクトホール・窪み部形成工程S4の露光工程に使用するマスク129について説明する。   Next, with reference to FIG. 13 and FIG. 14, the mask 129 used for the exposure process of contact hole and hollow part formation process S4 is demonstrated.

図13に示すように、マスク129は、コンタクトホール12aを形成するための矩形形状の開口部31aと、窪み部12bを形成するための露光限界解像度よりも小さい幅を有する複数のスリット31bが形成されている。マスク129には、上記した第1実施形態とは異なり、全ての副画素3(副画素3a〜3c)に対応するように開口部31aおよびスリット31bが形成されている。これにより、コンタクトホール・窪み部形成工程S4の露光工程が行われた際に、全ての副画素3(副画素3a〜3c)にコンタクトホール12aおよび窪み部12bが形成される。   As shown in FIG. 13, the mask 129 is formed with a rectangular opening 31a for forming the contact hole 12a and a plurality of slits 31b having a width smaller than the exposure limit resolution for forming the recess 12b. Has been. Unlike the first embodiment described above, the mask 129 has openings 31a and slits 31b corresponding to all the subpixels 3 (subpixels 3a to 3c). Thereby, when the exposure process of the contact hole / depression portion forming step S4 is performed, the contact holes 12a and the depression portions 12b are formed in all the subpixels 3 (subpixels 3a to 3c).

なお、第2実施形態のその他の製造方法は、上記した第1実施形態と同様である。   In addition, the other manufacturing method of 2nd Embodiment is the same as that of 1st Embodiment mentioned above.

第2実施形態では、上記のように、副画素3(3a〜3c)にメイン柱状スペーサー26aおよびサブ柱状スペーサー26bを形成することによって、対向基板21とTFT基板5との間に配置されるメイン柱状スペーサー26aおよびサブ柱状スペーサー26bの数(スペーサーの密度)を調整することができるので、対向基板21およびTFT基板5に過剰な荷重が加わった際の面押し耐性を図るとともに、低温気泡の発生の抑制を図ることができる。   In the second embodiment, as described above, the main columnar spacer 26a and the sub columnar spacer 26b are formed in the sub-pixels 3 (3a to 3c), so that the main column disposed between the counter substrate 21 and the TFT substrate 5 is formed. Since the number of columnar spacers 26a and sub-columnar spacers 26b (spacer density) can be adjusted, surface pressing resistance when an excessive load is applied to the counter substrate 21 and the TFT substrate 5 and low-temperature bubbles are generated. Can be suppressed.

なお、第2実施形態のその他の効果は、上記した第1実施形態と同様である。   The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

(第3実施形態)
次に、図2、図15および図16を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。この第3実施形態では、間隔を隔てて互いに略平行にX方向に並べられた複数の直線状のスリット31bが形成されたマスク33を用いて露光工程を行った上記第1実施形態と異なり、間隔を隔てて互いに略平行にY方向に並べられた複数の直線状のスリット131が形成されたマスク229を用いて露光工程を行う液晶表示装置120の製造方法について説明する。なお、第3実施形態の構成は、上記した第1実施形態と同様である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2, FIG. 15, and FIG. In the third embodiment, unlike the first embodiment in which the exposure process is performed using the mask 33 in which a plurality of linear slits 31b arranged in the X direction at intervals are arranged in parallel with each other. A method for manufacturing the liquid crystal display device 120 that performs an exposure process using a mask 229 in which a plurality of linear slits 131 arranged in the Y direction in parallel with each other at intervals will be described. The configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment described above.

図15に示すように、マスク229は、コンタクトホール12a(図2参照)を形成するための矩形形状の開口部31aと、窪み部12b(図2参照)を形成するための露光限界解像度よりも小さい幅を有する複数のスリット131が形成されている。また、図16に示すように、副画素3cでは、マスク229のスリット131は、平面的に見て、対向基板21側のサブ柱状スペーサー26bが形成される領域とオーバラップする領域に配置される。   As shown in FIG. 15, the mask 229 has a rectangular opening 31a for forming the contact hole 12a (see FIG. 2) and an exposure limit resolution for forming the recess 12b (see FIG. 2). A plurality of slits 131 having a small width are formed. Further, as shown in FIG. 16, in the sub-pixel 3c, the slit 131 of the mask 229 is disposed in a region overlapping the region where the sub-columnar spacer 26b on the counter substrate 21 side is formed in plan view. .

なお、第3実施形態のその他の製造方法は、上記した第1実施形態と同様である。   In addition, the other manufacturing method of 3rd Embodiment is the same as that of 1st Embodiment mentioned above.

第3実施形態では、上記のように、露光限界解像度よりも小さい幅の開口部131を有する窪み部形成用のパターンが、平面的に見て、間隔を隔てて互いに略平行にY方向に並べられた複数の直線状のスリット131を含むことによって、露光工程を行った際に、平坦化膜12の複数の直線状のスリット131に対応する部分に凹凸形状の窪み部12bを容易に形成することができる。   In the third embodiment, as described above, the pattern for forming the recesses having the opening 131 having a width smaller than the exposure limit resolution is arranged in the Y direction substantially parallel to each other with a space when seen in a plan view. By including the plurality of linear slits 131 formed, the concave and convex portions 12b having the concavo-convex shape are easily formed in portions corresponding to the plurality of linear slits 131 of the planarizing film 12 when the exposure process is performed. be able to.

なお、第3実施形態のその他の効果は、上記した第1実施形態と同様である。   The remaining effects of the third embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

(第4実施形態)
次に、図2、図17および図18を参照して、本発明の第4実施形態について説明する。この第4実施形態では、間隔を隔てて互いに略平行にX方向に並べられた複数の直線状のスリット31bが形成されたマスクを用いて露光工程を行った上記第1実施形態と異なり、平面的に見て、六角形形状(蜂の巣形状)に形成されたスリット231が形成されたマスクを用いて露光工程を行う液晶表示装置130の製造方法について説明する。なお、第4実施形態の構成は、上記した第1実施形態と同様である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2, FIG. 17, and FIG. In the fourth embodiment, unlike the first embodiment in which the exposure process is performed using a mask in which a plurality of linear slits 31b arranged in the X direction and spaced apart from each other are arranged in parallel in the X direction, Specifically, a method of manufacturing the liquid crystal display device 130 that performs an exposure process using a mask having a slit 231 formed in a hexagonal shape (honeycomb shape) will be described. The configuration of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment described above.

図17に示すように、マスク329は、コンタクトホール12a(図2参照)を形成するための矩形形状の開口部31aと、窪み部12b(図2参照)を形成するための露光限界解像度よりも小さい幅を有する複数のスリット231が形成されている。また、図18に示すように、副画素3cでは、マスク329のスリット231は、平面的に見て、対向基板21側のサブ柱状スペーサー26bが形成される領域とオーバラップする領域に配置される。   As shown in FIG. 17, the mask 329 has a rectangular opening 31a for forming the contact hole 12a (see FIG. 2) and an exposure limit resolution for forming the recess 12b (see FIG. 2). A plurality of slits 231 having a small width are formed. Further, as shown in FIG. 18, in the sub-pixel 3c, the slit 231 of the mask 329 is disposed in a region overlapping the region where the sub-columnar spacer 26b on the counter substrate 21 side is formed in plan view. .

なお、第4実施形態のその他の製造方法は、上記した第1実施形態と同様である。   In addition, the other manufacturing method of 4th Embodiment is the same as that of 1st Embodiment mentioned above.

第4実施形態では、上記のように、露光限界解像度よりも小さい幅の開口部231を有する窪み部形成用のパターンが、平面的に見て、六角形形状(蜂の巣形状)に形成されたスリット231を含むことによって、露光工程を行った際に、平坦化膜12の六角形形状に形成されたスリット231に対応する部分に凹凸形状の窪み部12bを容易に形成することができる。   In the fourth embodiment, as described above, the recess forming pattern having the opening 231 having a width smaller than the exposure limit resolution is formed in a hexagonal shape (honeycomb shape) in a plan view. By including 231, when the exposure process is performed, the concave-convex recess 12 b can be easily formed in the portion corresponding to the slit 231 formed in the hexagonal shape of the planarizing film 12.

なお、第4実施形態のその他の効果は、上記した第1実施形態と同様である。   The remaining effects of the fourth embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

(第5実施形態)
次に、図2、図19および図20を参照して、本発明の第5実施形態について説明する。この第5実施形態では、間隔を隔てて互いに略平行にX方向に並べられた複数の直線状のスリット31bが形成されたマスクを用いて露光工程を行った上記第1実施形態と異なり、平面的に見て、円形形状に形成された開口部(穴)331が形成されたマスク429を用いて露光工程を行う液晶表示装置140の製造方法について説明する。なお、第5実施形態の構成は、上記した第1実施形態と同様である。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2, FIG. 19, and FIG. In the fifth embodiment, unlike the first embodiment in which the exposure process is performed using a mask in which a plurality of linear slits 31b arranged in the X direction and spaced apart from each other are arranged in parallel in the X direction, Specifically, a manufacturing method of the liquid crystal display device 140 that performs an exposure process using a mask 429 in which an opening (hole) 331 formed in a circular shape is formed will be described. The configuration of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment described above.

図19に示すように、マスク429は、コンタクトホール12a(図2参照)を形成するための矩形形状の開口部31aと、窪み部12b(図2参照)を形成するための露光限界解像度よりも小さい直径を有する複数の開口部(穴)331が形成されている。また、図20に示すように、副画素3cでは、マスク429の開口部(穴)331は、平面的に見て、対向基板21側のサブ柱状スペーサー26bが形成される領域とオーバラップする領域に配置される。   As shown in FIG. 19, the mask 429 has a rectangular opening 31a for forming the contact hole 12a (see FIG. 2) and an exposure limit resolution for forming the recess 12b (see FIG. 2). A plurality of openings (holes) 331 having a small diameter are formed. As shown in FIG. 20, in the sub-pixel 3c, the opening (hole) 331 of the mask 429 overlaps with the region where the sub-columnar spacer 26b on the counter substrate 21 side is formed in plan view. Placed in.

なお、第5実施形態のその他の製造方法は、上記した第1実施形態と同様である。   In addition, the other manufacturing method of 5th Embodiment is the same as that of 1st Embodiment mentioned above.

第5実施形態では、上記のように、露光限界解像度よりも小さい幅の開口部331を有する窪み部形成用のパターンが、平面的に見て、円形形状に形成された開口部(穴)331を含むことによって、露光工程を行った際に、平坦化膜12の円形形状に形成された開口部(穴)331に対応する部分に凹凸形状の窪み部12bを容易に形成することができる。   In the fifth embodiment, as described above, an opening (hole) 331 in which a pattern for forming a recess having an opening 331 having a width smaller than the exposure limit resolution is formed in a circular shape when seen in a plan view. Thus, when the exposure process is performed, the concave and convex portion 12b can be easily formed in a portion corresponding to the opening (hole) 331 formed in the circular shape of the planarizing film 12.

なお、第5実施形態のその他の効果は、上記した第1実施形態と同様である。   The remaining effects of the fifth embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第1〜第5実施形態では、縦電界モードの液晶表示装置を用いる例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、縦電界モード以外の方式の液晶表示装置を用いてもよい。   For example, in the first to fifth embodiments, the example using the liquid crystal display device in the vertical electric field mode is shown, but the present invention is not limited to this. For example, a liquid crystal display device other than the vertical electric field mode may be used.

また、上記第1〜第5実施形態では、2つの副画素毎または1つの副画素毎にそれぞれ窪み部が形成された例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、3つ以上の副画素毎に1つの窪み部を形成してもよい。   In the first to fifth embodiments, the example in which the recessed portion is formed for every two subpixels or for every one subpixel is shown, but the present invention is not limited to this. For example, one recess may be formed for every three or more subpixels.

また、上記第1〜第5実施形態では、薄膜トランジスタの形成領域の上方に窪み部を形成する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、薄膜トランジスタの形成領域以外の領域に窪み部を形成してもよい。   Moreover, in the said 1st-5th embodiment, although the example which forms a hollow part above the formation area of a thin-film transistor was shown, this invention is not restricted to this. For example, you may form a hollow part in areas other than the formation area of a thin-film transistor.

また、上記第1〜第5実施形態では、窪み部形成用のパターンの一例として、直線状のスリット、六角形形状のスリットおよび円形形状に形成された穴を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、露光限界解像度よりも小さい幅の開口部であれば、三角形形状や四角形形状(正方形形状)など、直線状のスリット、六角形形状のスリットおよび円形形状に形成された穴以外の形状でもよい。   Moreover, in the said 1st-5th embodiment, although the linear slit, the hexagonal-shaped slit, and the hole formed in circular shape were shown as an example of the pattern for hollow part formation, this invention is shown to this. Not exclusively. For example, as long as the opening has a width smaller than the exposure limit resolution, a shape other than a straight slit, a hexagonal slit, and a hole formed in a circular shape, such as a triangular shape or a quadrangular shape (square shape), may be used. .

また、上記第1〜第5実施形態では、感光性材料からなる絶縁膜の一例として、アクリル系の感光性樹脂からなる平坦化膜を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、露光工程を行うことが可能な絶縁膜であれば、アクリル系の感光性樹脂からなる平坦化膜以外でもよい。   Moreover, in the said 1st-5th embodiment, although the planarization film | membrane consisting of an acrylic photosensitive resin was shown as an example of the insulating film which consists of photosensitive materials, this invention is not restricted to this. For example, as long as it is an insulating film capable of performing an exposure process, it may be other than a planarizing film made of an acrylic photosensitive resin.

また、上記第1〜第5実施形態では、平坦化膜の材料として、ポジ型のアクリル系の感光性樹脂を用いる例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、ネガ型のアクリル系の感光性樹脂を用いてもよい。この場合、遮光膜が形成された領域に対応する感光性樹脂膜は、除去されるとともに、コンタクトホールおよび窪み部が形成される。また、遮光膜が形成されていない領域に対応する感光性樹脂膜は、除去されずにそのまま残る。   In the first to fifth embodiments, an example in which a positive acrylic photosensitive resin is used as the material of the planarizing film has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a negative acrylic photosensitive resin may be used. In this case, the photosensitive resin film corresponding to the region where the light shielding film is formed is removed, and a contact hole and a depression are formed. Further, the photosensitive resin film corresponding to the region where the light shielding film is not formed is left without being removed.

また、上記第1〜第5実施形態では、メイン柱状スペーサーおよびサブ柱状スペーサーの材料として、ネガ型のアクリル系の感光性樹脂膜を用いる例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、ポジ型のアクリル系の感光性樹脂膜を用いてもよい。この場合、遮光膜が形成された領域に対応する感光性樹脂膜は、除去されずにそのまま残り、メイン柱状スペーサーおよびサブ柱状スペーサーが形成される。また、遮光膜が形成されない領域に対応する感光性樹脂膜は、除去される。   In the first to fifth embodiments, the negative acrylic photosensitive resin film is used as the material for the main columnar spacer and the sub columnar spacer. However, the present invention is not limited to this. For example, a positive acrylic photosensitive resin film may be used. In this case, the photosensitive resin film corresponding to the region where the light shielding film is formed remains without being removed, and the main columnar spacer and the sub columnar spacer are formed. Further, the photosensitive resin film corresponding to the region where the light shielding film is not formed is removed.

また、上記第1〜第5実施形態では、赤、緑および青の3色の副画素から画素を構成する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、2色または4色以上の副画素により、画素を構成してもよい。   In the first to fifth embodiments, an example in which a pixel is configured by sub-pixels of three colors of red, green, and blue has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a pixel may be configured by sub-pixels of two colors or four colors or more.

また、上記第1〜第5実施形態では、開口部31aをコンタクトホール形成用のパターンとして適用した例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、コンタクトホール形成用のパターンである開口部31aは、コンタクトホールの形成のためではなく、表示領域周辺において感光性樹脂膜26を全て(完全に)取り除きたい場合に用いてもよい。   Moreover, although the example which applied the opening part 31a as a pattern for contact hole formation was shown in the said 1st-5th embodiment, this invention is not limited to this. For example, the opening 31a, which is a contact hole forming pattern, may be used not for forming the contact hole but for removing (completely) all the photosensitive resin film 26 around the display area.

3、3a、3b、3c 副画素 4 薄膜トランジスタ 5 TFT基板(第2基板) 9 ソース電極 10 ドレイン電極 12 平坦化膜(絶縁膜) 12a コンタクトホール 12b 窪み部 12c 平坦面(上面) 12d 頂部 21 対向基板(第1基板) 26a メイン柱状スペーサー(第1スペーサー) 26b サブ柱状スペーサー(第2スペーサー) 29、129、229、329、429 マスク 31b、131、231 スリット(開口部) 331 開口部 100、110、120、130、140 液晶表示装置 3, 3a, 3b, 3c Subpixel 4 Thin film transistor 5 TFT substrate (second substrate) 9 Source electrode 10 Drain electrode 12 Planarizing film (insulating film) 12a Contact hole 12b Depressed portion 12c Flat surface (upper surface) 12d Top portion 21 Opposite substrate (First substrate) 26a Main columnar spacer (first spacer) 26b Sub columnar spacer (second spacer) 29, 129, 229, 329, 429 Mask 31b, 131, 231 Slit (opening) 331 Opening 100, 110, 120, 130, 140 Liquid crystal display device

Claims (10)

互いに対向するように配置される第1基板および第2基板のうちの、前記第1基板側に、第1スペーサーおよび第2スペーサーを形成する工程と、
前記第2基板側に感光性材料からなる絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜を除去することにより設けられるコンタクトホールを形成するためのコンタクトホール形成用のパターンと、前記絶縁膜の表面側の一部を取り除くことにより設けられる窪み部を形成するために露光限界解像度よりも小さい幅の開口部を有する窪み部形成用のパターンとが形成されたマスクを用いて、前記絶縁膜のコンタクトホール形成領域および前記第2スペーサーに対応する領域をそれぞれ露光することにより、前記絶縁膜に、コンタクトホールと前記第2スペーサーに対応する窪み部とを形成する露光工程とを備える、液晶表示装置の製造方法。
Forming a first spacer and a second spacer on the first substrate side of the first substrate and the second substrate arranged to face each other;
Forming an insulating film made of a photosensitive material on the second substrate side;
Exposure limit resolution for forming a contact hole forming pattern for forming a contact hole provided by removing the insulating film and a recess provided by removing a part of the surface side of the insulating film By exposing the contact hole forming region of the insulating film and the region corresponding to the second spacer using a mask in which a pattern for forming a recess having an opening having a smaller width is formed, A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: an exposure step of forming a contact hole and a depression corresponding to the second spacer in the insulating film.
前記第1基板および前記第2基板には、複数の副画素が設けられており、
前記第1スペーサーおよび前記第2スペーサーを形成する工程は、前記副画素に前記第1スペーサーおよび前記第2スペーサーのうちの少なくともいずれか一方を形成する工程を含む、請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
A plurality of subpixels are provided on the first substrate and the second substrate,
2. The liquid crystal display according to claim 1, wherein the step of forming the first spacer and the second spacer includes a step of forming at least one of the first spacer and the second spacer in the sub-pixel. Device manufacturing method.
前記露光限界解像度よりも小さい幅の開口部を有する前記窪み部形成用のパターンは、平面的に見て、間隔を隔てて互いに略平行に並べられた複数の直線状のスリットを含む、請求項1または2に記載の液晶表示装置の製造方法。   The pattern for forming the dent portion having an opening having a width smaller than the exposure limit resolution includes a plurality of linear slits arranged substantially parallel to each other at an interval when seen in a plan view. 3. A method for producing a liquid crystal display device according to 1 or 2. 前記露光限界解像度よりも小さい幅の開口部を有する前記窪み部形成用のパターンは、平面的に見て、多角形形状または円形形状に形成されたスリットまたは穴を含む、請求項1または2に記載の液晶表示装置の製造方法。   The pattern for forming the dent part having an opening having a width smaller than the exposure limit resolution includes a slit or a hole formed in a polygonal shape or a circular shape when seen in a plan view. The manufacturing method of the liquid crystal display device of description. 前記第1スペーサーの前記第1基板の表面と直交する方向の高さは、前記第2スペーサーの前記第1基板の表面と直交する方向の高さと略等しい、請求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶表示装置の製造方法。   5. The height of the first spacer in a direction orthogonal to the surface of the first substrate is substantially equal to a height of the second spacer in a direction orthogonal to the surface of the first substrate. The manufacturing method of the liquid crystal display device of description. 前記第2基板側に感光性材料からなる絶縁膜を形成する工程は、前記第2基板側に感光性材料からなる平坦化膜を形成する工程を含み、
前記露光工程は、前記コンタクトホール形成用のパターンと、露光限界解像度よりも小さい幅の開口部を有する前記窪み部形成用のパターンとが形成されたマスクを用いて、前記平坦化膜にコンタクトホールおよび前記第2スペーサーに対応する窪み部を形成する工程を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶表示装置の製造方法。
The step of forming an insulating film made of a photosensitive material on the second substrate side includes a step of forming a planarizing film made of a photosensitive material on the second substrate side,
In the exposure step, a contact hole is formed in the planarization film using a mask in which the contact hole forming pattern and the recess forming pattern having an opening having a width smaller than the exposure limit resolution are formed. The manufacturing method of the liquid crystal display device of any one of Claims 1-5 including the process of forming the hollow part corresponding to a said 2nd spacer.
前記露光工程は、前記平坦化膜の前記第2スペーサーに対応する前記窪み部の表面を凹凸形状に形成する工程を含み、
前記窪み部の凹凸形状の表面の凸部の頂部は、前記平坦化膜の前記コンタクトホールおよび前記窪み部以外の上面よりも低くなるように形成されている、請求項6に記載の液晶表示装置の製造方法。
The exposure step includes a step of forming a surface of the recess corresponding to the second spacer of the planarization film in a concavo-convex shape,
7. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein a top portion of a convex portion of the concave-convex surface of the concave portion is formed to be lower than an upper surface other than the contact hole and the concave portion of the planarizing film. Manufacturing method.
前記第2基板側に薄膜トランジスタを形成する工程をさらに備え、
前記露光工程は、前記薄膜トランジスタの形成領域の上方に位置する平坦化膜の表面に前記窪み部を形成する工程を含む、請求項6または7に記載の液晶表示装置の製造方法。
Forming a thin film transistor on the second substrate side;
8. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 6, wherein the exposing step includes a step of forming the depression portion on a surface of a planarizing film located above the formation region of the thin film transistor.
前記露光工程は、前記薄膜トランジスタのソース/ドレイン電極との電気的接続をとるためのコンタクトホールの近傍に前記窪み部を形成する工程を含む、請求項8に記載の液晶表示装置の製造方法。   9. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 8, wherein the exposing step includes a step of forming the recess in the vicinity of a contact hole for establishing electrical connection with the source / drain electrode of the thin film transistor. 前記露光工程は、透過領域に形成された前記絶縁膜に前記窪み部を形成する工程を含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の液晶表示装置の製造方法。   10. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the exposing step includes a step of forming the depression in the insulating film formed in the transmission region.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016014777A (en) * 2014-07-02 2016-01-28 株式会社ジャパンディスプレイ Liquid crystal display device

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