JP2011123271A - Method for manufacturing display device, and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置の製造方法および表示装置に関し、特に、感光性材料膜を露光、現像して得られる絶縁層を有する液晶表示パネルの製造方法に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a display device manufacturing method and a display device, and more particularly to a technique effective when applied to a manufacturing method of a liquid crystal display panel having an insulating layer obtained by exposing and developing a photosensitive material film.
液晶表示パネルの製造方法は、TFT基板を製造する工程、対向基板を製造する工程、およびTFT基板と対向基板とを張り合わせるとともに液晶層を封入する工程を有する。このとき、TFT基板を製造する工程では、感光性材料膜を露光、現像する工程を複数回行う。 The method for manufacturing a liquid crystal display panel includes a step of manufacturing a TFT substrate, a step of manufacturing a counter substrate, and a step of bonding the TFT substrate and the counter substrate and encapsulating a liquid crystal layer. At this time, in the process of manufacturing the TFT substrate, the process of exposing and developing the photosensitive material film is performed a plurality of times.
TFT基板を製造する工程における感光性材料膜の露光、現像は、通常、たとえば、走査信号線を形成する工程、映像信号線を形成する工程、および画素電極を形成する工程や、TFT素子の半導体層を形成する工程などで行われる。このとき行う感光性材料膜の露光、現像は、導電膜または半導体膜をエッチングする際のマスク(エッチングレジスト)を形成するために行われる工程である。そのため、感光性材料膜を露光、現像して得られるマスクは、通常、エッチング後に除去される。 The exposure and development of the photosensitive material film in the process of manufacturing the TFT substrate is usually performed by, for example, a process of forming a scanning signal line, a process of forming a video signal line, a process of forming a pixel electrode, and a semiconductor of a TFT element. It is performed in a step of forming a layer. The exposure and development of the photosensitive material film performed at this time are steps performed to form a mask (etching resist) for etching the conductive film or the semiconductor film. Therefore, the mask obtained by exposing and developing the photosensitive material film is usually removed after etching.
また、TFT基板を形成する工程には、絶縁基板上に形成された絶縁層に、たとえば、TFT素子のソース電極と画素電極とを接続するためのコンタクトホール(貫通穴)を形成する工程がある。このコンタクトホールを形成する工程は、従来、感光性材料膜を露光、現像して得られるマスクを用いたエッチングで形成されていた。 Further, the step of forming the TFT substrate includes a step of forming a contact hole (through hole) for connecting, for example, the source electrode of the TFT element and the pixel electrode in the insulating layer formed on the insulating substrate. . The process of forming this contact hole has been conventionally formed by etching using a mask obtained by exposing and developing a photosensitive material film.
しかしながら、近年のTFT基板の製造方法では、前記コンタクトホールを有する絶縁層を、たとえば、感光性有機絶縁膜で形成する方法が適用されている。この方法では、感光性有機絶縁膜を露光、現像するだけで前記コンタクトホールを有する絶縁層を形成することができ、形成時間の短縮、材料費の節減などの効果が得られる。 However, in recent TFT substrate manufacturing methods, a method of forming the insulating layer having the contact hole with, for example, a photosensitive organic insulating film is applied. In this method, it is possible to form the insulating layer having the contact hole simply by exposing and developing the photosensitive organic insulating film, and effects such as shortening the formation time and saving of material costs can be obtained.
TFT基板の製造方法において感光性材料膜を露光するときには、従来、フォトマスクを用いて行うのが一般的である。 Conventionally, when exposing a photosensitive material film in a method for manufacturing a TFT substrate, a photomask is generally used.
しかしながら、ある一組のレイアウトデータに基づいて液晶表示パネルを製造するときには、たとえば、複数の製造ラインで並行して製造することも多い。そのため、フォトマスクを用いて感光性材料膜を露光する場合は、少なくとも、製造ラインと同数のフォトマスクが必要になる。 However, when manufacturing a liquid crystal display panel based on a set of layout data, for example, it is often manufactured in parallel on a plurality of manufacturing lines. Therefore, when exposing the photosensitive material film using a photomask, at least the same number of photomasks as the production line are required.
また、フォトマスクを用いて感光性レジストを露光する場合は、たとえば、レイアウトデータに変更があると、変更されたレイアウトデータに基づいてフォトマスクを作り直す必要がある。特に、近年の液晶表示パネルは、高精細化などによりTFT素子の微細化が進んでおり、たとえば、前記コンタクトホールの形成位置や寸法に高い精度が要求されている。そのため、前記コンタクトホールの形成位置や寸法にずれが生じ、そのずれが液晶表示パネルの動作に影響する場合は、たとえば、当該コンタクトホールを有する絶縁層を形成する際に行う露光で使用するフォトマスクを作り直す必要がある。 In addition, when exposing a photosensitive resist using a photomask, for example, if layout data is changed, it is necessary to recreate the photomask based on the changed layout data. In particular, in recent liquid crystal display panels, TFT elements have been miniaturized due to high definition and the like, and for example, high precision is required for the formation position and dimensions of the contact holes. Therefore, if the contact hole is formed in a different position or size, and the shift affects the operation of the liquid crystal display panel, for example, a photomask used in exposure performed when an insulating layer having the contact hole is formed. Need to be remade.
以上のようなことから、近年の液晶表示パネルの製造方法では、フォトマスクを用いないで感光性材料膜を露光する方法(以下、マスクレス露光という。)が検討されている。マスクレス露光としては、たとえば、レイアウトデータに基づく数値制御により感光性材料膜に照射する光のパターンを生成する光変調部品(空間光変調素子)を用いて露光する方法が知られている(たとえば、特許文献1を参照。)。 For these reasons, in recent manufacturing methods of liquid crystal display panels, a method of exposing a photosensitive material film without using a photomask (hereinafter referred to as maskless exposure) has been studied. As maskless exposure, for example, a method is known in which exposure is performed using a light modulation component (spatial light modulation element) that generates a pattern of light to be irradiated onto a photosensitive material film by numerical control based on layout data (for example, , See Patent Document 1).
マスクレス露光で使用する光変調部品は、たとえば、生成する光のパターンを0.5μm単位以下で制御する必要がある。そのため、光変調部品の制御性を考慮すると、マスクレス露光で一度に露光可能な領域は、感光性材料膜の露光対象領域全体(すなわちマザーガラスの面積)に比べて非常に小さい。したがって、マスクレス露光で感光性材料膜を露光するときには、たとえば、一度に露光可能な領域を第1の方向に移動させながら露光する第1の動作と、一度に露光可能な領域を第1の方向と直交する第2の方向に移動させる第2の動作とを繰り返して、感光性材料膜の全体を露光する。 For example, the light modulation component used in the maskless exposure needs to control the generated light pattern in units of 0.5 μm or less. Therefore, considering the controllability of the light modulation component, the area that can be exposed at one time by maskless exposure is much smaller than the entire exposure target area of the photosensitive material film (that is, the area of the mother glass). Therefore, when the photosensitive material film is exposed by maskless exposure, for example, the first operation in which exposure is performed while moving the region that can be exposed at a time in the first direction, and the region that can be exposed at a time is the first. The entire photosensitive material film is exposed by repeating the second operation of moving in the second direction orthogonal to the direction.
また、上記のような第1の動作と第2の動作とを繰り返して行う感光性材料膜の露光方法は、別の言い方をすると、当該感光性材料膜を複数の帯状領域に分割し、帯状領域毎に順次露光する方法といえる。そのため、このような感光性材料膜の露光方法では、隣接する2つの帯状領域の間に、露光されない領域が生じないよう、当該2つの帯状領域の境界に、一度に露光可能な領域が二度通る重複領域を設けている。 In addition, the photosensitive material film exposure method in which the first operation and the second operation as described above are repeated, in other words, the photosensitive material film is divided into a plurality of band-like regions, It can be said that the exposure is performed sequentially for each region. Therefore, in such a photosensitive material film exposure method, an area that can be exposed at one time is twice at the boundary between the two strip-shaped regions so that an unexposed region does not occur between two adjacent strip-shaped regions. An overlapping area is provided.
しかしながら、上記のように、2つの帯状領域の境界に、一度に露光可能な領域が二度通る重複領域を設けた場合、現像して得られるパターンの表面のうちの、当該重複領域と対応する位置に、段差が生じる。前記重複領域は、隣接する2つの帯状領域の境界に設けられるので、当該段差は、たとえば、帯状領域の幅(第2の方向の寸法)と等間隔で縞状に生じる。 However, as described above, in the case where an overlapping area where an area that can be exposed at a time passes twice is provided at the boundary between two strip-shaped areas, it corresponds to the overlapping area on the surface of the pattern obtained by development. There is a step in the position. Since the overlapping region is provided at the boundary between two adjacent belt-like regions, the step is generated in a striped manner at regular intervals with the width of the belt-like region (dimension in the second direction), for example.
すなわち、ポジ型の感光性有機絶縁膜を露光、現像してコンタクトホールを有する絶縁層を形成する場合、現像後に形成される絶縁層(感光性有機絶縁膜)の表面には、たとえば、段差(具体的には溝)が縞状に生じる。 That is, when a positive type photosensitive organic insulating film is exposed and developed to form an insulating layer having a contact hole, a step (photosensitive organic insulating film) is formed on the surface of the insulating layer (photosensitive organic insulating film) formed after the development. Specifically, grooves) are formed in a striped pattern.
この絶縁層の表面に縞状に生じる溝の間隔は、一度に露光可能な領域の幅(第2の方向の寸法)と概ね等しく、たとえば、1mmから50mm程度である。 The interval between the grooves formed in stripes on the surface of the insulating layer is approximately equal to the width of the region that can be exposed at one time (dimension in the second direction), and is, for example, about 1 mm to 50 mm.
また、この絶縁層の表面に縞状に生じる溝は、液晶表示装置の動作には影響しないものの、たとえば、液晶表示装置を観察したときに縞状の外観むらが発生するという問題がある。この縞状の外観むらは、たとえば、絶縁層の表面に生じた溝の部分における光の反射や屈折の影響で生じる。そのため、このような液晶表示パネルでは、たとえば、表示されている映像や画像に、画素サイズよりも大きい周期の縞状のむらが生じるおそれがある。 Moreover, although the groove | channel produced in the striped form on the surface of this insulating layer does not affect the operation | movement of a liquid crystal display device, there exists a problem that a striped external appearance nonuniformity generate | occur | produces, for example, when a liquid crystal display device is observed. The striped appearance unevenness is caused by, for example, the influence of light reflection or refraction at a groove portion formed on the surface of the insulating layer. Therefore, in such a liquid crystal display panel, for example, striped unevenness having a period larger than the pixel size may occur in the displayed video or image.
本発明の目的は、たとえば、感光性絶縁膜を露光、現像して形成された絶縁層を有する液晶表示パネルにおける周期的な外観むらを低減することが可能な技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing periodic appearance irregularities in a liquid crystal display panel having an insulating layer formed by exposing and developing a photosensitive insulating film, for example.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。 The outline of typical inventions among the inventions disclosed in the present application will be described as follows.
(1)複数の画素からなる表示領域を有する表示パネルを有し、当該表示パネルは、複数の絶縁層を有し、当該複数の絶縁層のうちの1つ以上の絶縁層は、貫通穴を有し、かつ、他の絶縁層との界面に、複数の溝が、前記画素の寸法よりも大きな間隔で縞状に並んでいる表示装置であって、前記絶縁層の前記溝は、深さが10nm以下である表示装置。 (1) A display panel having a display region including a plurality of pixels, the display panel having a plurality of insulating layers, and one or more insulating layers of the plurality of insulating layers have through holes. And a display device in which a plurality of grooves are arranged in stripes at an interval larger than the size of the pixel at an interface with another insulating layer, and the groove of the insulating layer has a depth A display device having a thickness of 10 nm or less.
(2)前記(1)の表示装置において、前記絶縁層の前記溝は、深さが5nm以下である表示装置。 (2) The display device according to (1), wherein the groove of the insulating layer has a depth of 5 nm or less.
(3)前記(1)の表示装置において、前記表示パネルは、液晶表示パネルである表示装置。 (3) The display device according to (1), wherein the display panel is a liquid crystal display panel.
(4)複数の画素からなる表示領域を有する表示パネルの製造過程において、感光性絶縁膜を露光、現像してなる絶縁層を形成する工程を有し、前記感光性絶縁膜の露光は、一度に露光可能な領域を第1の方向に移動させる第1の動作と、前記一度に露光可能な領域を前記第1の方向と直交する第2の方向に移動させる第2の動作とを繰り返し、かつ、一度に露光可能な領域を所定の幅だけ重複させながら行う表示装置の製造方法であって、前記感光性材料膜の露光は、感光させない領域のうちの、前記一度に露光可能な領域が二度以上通る重複領域の外側の領域に対して、前記重複領域に照射される漏れ光の強度の総量と同じ強度の光を照射する表示装置の製造方法。 (4) In the process of manufacturing a display panel having a display area composed of a plurality of pixels, the method includes a step of forming an insulating layer formed by exposing and developing the photosensitive insulating film. The exposure of the photosensitive insulating film is performed once. Repeating a first operation for moving the region that can be exposed in a first direction and a second operation for moving the region that can be exposed at a time in a second direction orthogonal to the first direction, And a method of manufacturing a display device, wherein the regions that can be exposed at a time are overlapped by a predetermined width, wherein the photosensitive material film is exposed to a region that is not exposed at one time. The manufacturing method of the display apparatus which irradiates the light of the same intensity | strength as the total amount of the intensity | strength of the leakage light irradiated to the said overlapping area with respect to the area | region outside the overlapping area which passes twice or more.
(5)複数の画素からなる表示領域を有する表示パネルの製造過程において、感光性絶縁膜を露光、現像してなる絶縁層を形成する工程を有し、前記感光性絶縁膜の露光は、一度に露光可能な領域を第1の方向に移動させる第1の動作と、前記一度に露光可能な領域を前記第1の方向と直交する第2の方向に移動させる第2の動作とを繰り返し、かつ、一度に露光可能な領域を所定の幅だけ重複させながら行う表示装置の製造方法であって、前記感光性材料膜の露光は、感光させない領域に対して、感光させる領域に照射する光の強度に比べて十分に小さい強度の光を照射し、かつ、当該感光させない領域のうちの、前記一度に露光可能な領域が二度以上通る重複領域に対して照射される光の強度の総量と、前記重複領域の外側の領域に対して照射する光の強度とを等しくする表示装置の製造方法。 (5) In the process of manufacturing a display panel having a display region composed of a plurality of pixels, the method includes a step of forming an insulating layer formed by exposing and developing the photosensitive insulating film. The exposure of the photosensitive insulating film is performed once. Repeating a first operation for moving the region that can be exposed in a first direction and a second operation for moving the region that can be exposed at a time in a second direction orthogonal to the first direction, In addition, a method of manufacturing a display device is performed by overlapping a region that can be exposed at a time by a predetermined width, and the exposure of the photosensitive material film is performed on the region that is not exposed to light that is irradiated to the region that is exposed. The total amount of light intensity irradiated to the overlapping area where the area that can be exposed at one time is irradiated twice or more of the unexposed area that is irradiated with light having a sufficiently small intensity compared to the intensity. , For the area outside the overlap area Method of manufacturing a display device to equalize the intensity of the irradiated light.
(6)前記(4)または(5)の表示装置の製造方法において、前記一度に露光可能な領域は、その外周部に、常時、前記漏れ光のみが照射される領域を有する表示装置の製造方法。 (6) In the method for manufacturing a display device according to (4) or (5), the region that can be exposed at one time has a region that is always irradiated with only the leakage light on an outer peripheral portion thereof. Method.
(7)前記(4)または(5)の表示装置の製造方法において、前記感光性材料膜の露光は、前記第1の動作を行っている最中に行い、前記一度に露光可能な領域は、前記第2の方向の寸法が前記画素の寸法よりも大きい表示装置の製造方法。 (7) In the method for manufacturing a display device according to (4) or (5), exposure of the photosensitive material film is performed during the first operation, and the region that can be exposed at one time is A method of manufacturing a display device, wherein the dimension in the second direction is larger than the dimension of the pixel.
(8)前記(4)または(5)の表示装置の製造方法において、前記感光性材料膜の露光は、あらかじめ用意されたレイアウトデータに基づいて作成された描画データによる数値制御で前記感光性材料膜に照射する光のパターンを生成する光変調素子を有する露光装置を用いて行う表示装置の製造方法。 (8) In the method for manufacturing a display device according to (4) or (5), the photosensitive material film is exposed by numerical control based on drawing data created based on layout data prepared in advance. A manufacturing method of a display device, which is performed using an exposure device having a light modulation element that generates a pattern of light irradiated on a film.
本発明の表示装置および表示装置の製造方法によれば、たとえば、感光性絶縁膜を露光、現像して形成された絶縁層を有する液晶表示パネルを備える液晶表示装置における周期的な外観むらを低減することができる。 According to the display device and the manufacturing method of the display device of the present invention, for example, periodic appearance unevenness in a liquid crystal display device including a liquid crystal display panel having an insulating layer formed by exposing and developing a photosensitive insulating film is reduced. can do.
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態(実施例)とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail together with embodiments (examples) with reference to the drawings.
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same function are given the same reference numerals and their repeated explanation is omitted.
図1(a)および図1(b)は、本発明に関わる液晶表示パネルにおける画素の概略構成の一例を示す模式図である。
図1(a)は、本発明に関わる液晶表示パネルにおける画素の平面構成の一例を示す模式平面図である。図1(b)は、図1(a)のA−A’線における断面構成の一例を示す模式断面図である。
FIG. 1A and FIG. 1B are schematic views showing an example of a schematic configuration of a pixel in a liquid crystal display panel according to the present invention.
FIG. 1A is a schematic plan view showing an example of a planar configuration of a pixel in a liquid crystal display panel according to the present invention. FIG. 1B is a schematic cross-sectional view showing an example of a cross-sectional configuration taken along line AA ′ in FIG.
本発明は、感光性の絶縁膜を露光、現像して得られる絶縁層を有する表示パネルの製造方法に関する。本明細書では、そのような表示パネルの製造方法の一例として、液晶表示パネルの製造方法を挙げる。また、本明細書では、液晶表示パネルの一例として、IPS方式のアクティブマトリクス型TFT液晶表示パネル(以下、単に液晶表示パネルという)を挙げる。 The present invention relates to a method for manufacturing a display panel having an insulating layer obtained by exposing and developing a photosensitive insulating film. In this specification, a liquid crystal display panel manufacturing method is given as an example of such a display panel manufacturing method. In this specification, an IPS active matrix TFT liquid crystal display panel (hereinafter simply referred to as a liquid crystal display panel) is given as an example of a liquid crystal display panel.
またさらに、本明細書で例示する液晶表示パネルの構成および動作は周知である。そのため、本明細書では、液晶表示パネルの構成のうちの本発明と直接関係のない構成や、動作に関する詳細な説明は省略する。 Furthermore, the configuration and operation of the liquid crystal display panel exemplified in this specification are well known. Therefore, in the present specification, a detailed description of the configuration and operation of the liquid crystal display panel that are not directly related to the present invention is omitted.
液晶表示パネルは、たとえば、図1(a)および図1(b)に示すように、TFT基板1、対向基板2、液晶層3、第1の偏光板4、および第2の偏光板5を有する。
For example, as shown in FIGS. 1A and 1B, the liquid crystal display panel includes a
TFT基板1は、ガラス基板などの第1の絶縁基板6と、当該第1の絶縁基板6の上に形成された第1の薄膜積層体(図示しない)とからなる。第1の薄膜積層体は、たとえば、走査信号線7、第1の絶縁層8、TFT素子の半導体層9、映像信号線10、ソース-ドレイン電極11、第2の絶縁層12、共通電極13、第3の絶縁層14、画素電極15、および第1の配向膜16を有する。
The
このとき、画素電極15は、図1(b)に示したように、第2の絶縁層12に形成された貫通穴22aおよび第3の絶縁層14に形成された貫通穴22b(コンタクトホール)により、ソース-ドレイン電極11と接続している。また、本発明に関わる液晶表示パネルにおける第2の絶縁層12および第3の絶縁層14は、それぞれ、感光性絶縁膜を露光、現像して形成されている。
At this time, as shown in FIG. 1B, the
一方、対向基板2は、ガラス基板などの第2の絶縁基板17と、当該第2の絶縁基板17の上に形成された第2の薄膜積層体(図示しない)とからなる。第2の薄膜積層体は、たとえば、ブラックマトリクス18、カラーフィルタ19、平坦化層20、および第2の配向膜21などを有する。
On the other hand, the
液晶表示パネルの製造方法は、TFT基板1を形成する工程、対向基板2を形成する工程、TFT基板1と対向基板2とを張り合わせるとともに液晶層3を封入する工程、そして第1の偏光板4および第2の偏光板5を張り合わせる工程を有する。
The method for manufacturing a liquid crystal display panel includes a step of forming a
また、本発明は、主として、これらの工程のうちのTFT基板1を形成する工程に関わり、たとえば、第2の絶縁層12や第3の絶縁層14を形成する際の露光方法に関わる。そのため、本明細書では、まず、第2の絶縁層12および第3の絶縁層14の、従来の形成方法について簡単に説明する。
In addition, the present invention mainly relates to a step of forming the
第2の絶縁層12を形成するときには、まず、半導体層9、映像信号線10、およびソース-ドレイン電極11などが形成された第1の絶縁層8の上に、たとえば、ポジ型の感光性有機絶縁膜を形成(成膜)する。次に、感光性有機絶縁膜を露光し、貫通穴22aを形成する領域のみに光を照射し、当該領域を感光させる。その後、現像し、ベーク(加熱処理)などを行うと、貫通穴22aを有する第2の絶縁層12が得られる。
When the second insulating
また、第3の絶縁層14も、第2の絶縁層12と同様の方法で形成する。
The third insulating
さて、第2の絶縁層12を形成する工程や第3の絶縁層14を形成する工程で行う露光は、従来、フォトマスクを用いて行うのが一般的であった。しかしながら、フォトマスクを用いる場合、たとえば、貫通穴22a,22bの形成位置や寸法に許容範囲を超えるずれが生じたり、形成位置や寸法を変更したりすると、そのたびに、フォトマスクを作り直す必要がある。そのため、フォトマスクを用いる露光方法では、貫通穴22a,22bの形成位置や寸法の修正または変更に、柔軟に対応することが難しいという問題がある。
The exposure performed in the step of forming the second insulating
このようなことから、近年の液晶表示パネルの製造方法では、フォトマスクを使用しない露光方法(マスクレス露光)の適用が検討されている。マスクレス露光は、フォトマスクの変わりに、レイアウトデータに基づいて作成した描画データによる数値制御で感光性絶縁膜に照射する光のパターン(すなわち露光パターン)を生成する光変調部材を用いる露光方法である。すなわち、マスクレス露光は、描画データ(レイアウトデータ)の数値を変えるだけで、照射する光のパターンを変更することができる。そのため、第2の絶縁層12を形成する工程や第3の絶縁層14を形成する工程で行う露光にマスクレス露光を適用すれば、貫通穴22a,22bの形成位置や寸法の修正または変更に、柔軟に対応することができる。
For this reason, application of an exposure method that does not use a photomask (maskless exposure) is being studied in recent liquid crystal display panel manufacturing methods. Maskless exposure is an exposure method that uses a light modulation member that generates a light pattern (that is, an exposure pattern) for irradiating a photosensitive insulating film by numerical control based on drawing data created based on layout data instead of a photomask. is there. That is, in the maskless exposure, the pattern of light to be irradiated can be changed only by changing the numerical value of the drawing data (layout data). Therefore, if maskless exposure is applied to the exposure performed in the step of forming the second insulating
しかしながら、第2の絶縁層12を形成する工程や第3の絶縁層14を形成する工程で行う露光にマスクレス露光を適用する場合、従来のマスクレス露光では、たとえば、以下に説明するような問題が生じる。
However, when maskless exposure is applied to exposure performed in the step of forming the second insulating
図2(a)乃至図2(g)は、マスクレス露光の原理と従来のマスクレス露光における問題点の一例を説明するための模式図である。
図2(a)は、マスクレス露光の露光手順の一例を示す模式平面図である。図2(b)は、図2(a)の領域AR1を拡大して示した模式平面図である。図2(c)は、図2(b)のB−B’線上における露光の一例を示す模式断面図である。図2(d)は、隣接する2つの帯状領域の境界の露光方法の一例を示す模式平面図である。図2(e)は、図2(d)のC−C’線の位置を感光させないときの光量の一例を示す模式図である。図2(f)は、図2(d)のC−C’線の位置を感光させるときの光量の一例を示す模式図である。図2(g)は、従来のマスクレス露光を用いて第2の絶縁層を形成したときの問題点の一例を示す模式断面図である。
2A to 2G are schematic diagrams for explaining an example of the principle of maskless exposure and a problem in conventional maskless exposure.
FIG. 2A is a schematic plan view showing an example of an exposure procedure of maskless exposure. FIG. 2B is a schematic plan view showing the area AR1 of FIG. FIG.2 (c) is a schematic cross section which shows an example of the exposure on the BB 'line | wire of FIG.2 (b). FIG. 2D is a schematic plan view showing an example of an exposure method for the boundary between two adjacent band-like regions. FIG. 2E is a schematic diagram showing an example of the amount of light when the position of the CC ′ line in FIG. 2D is not exposed. FIG. 2F is a schematic diagram illustrating an example of the amount of light when the position of the CC ′ line in FIG. FIG. 2G is a schematic cross-sectional view showing an example of a problem when the second insulating layer is formed using conventional maskless exposure.
マスクレス露光で用いる光変調部品は、たとえば、感光性絶縁膜に照射する光の光量(強度)を制御する光量制御素子が線状または行列状に配置されている。そして、描画データを用いて、それぞれの光量制御素子の状態を制御することで、感光性絶縁膜に照射する光の二次元パターンを形成する。 In the light modulation component used in the maskless exposure, for example, light amount control elements for controlling the light amount (intensity) of light applied to the photosensitive insulating film are arranged in a line or a matrix. Then, the drawing data is used to control the state of each light quantity control element, thereby forming a two-dimensional pattern of light to be applied to the photosensitive insulating film.
第2の絶縁層12を形成する工程や第3の絶縁層14を形成する工程で行う露光において、感光性絶縁膜に照射する光のパターンは、たとえば、0.5μm単位で制御する必要がある。そのため、光変調部品の制御性を考慮すると、マスクレス露光で一度に露光可能な領域(以下、露光領域という)は、感光性絶縁膜の露光対象領域全体に比べて非常に小さくなる。
In the exposure performed in the step of forming the second insulating
したがって、マスクレス露光で感光性絶縁膜を露光するときには、たとえば、図2(a)に示すように、感光性絶縁膜23上における露光領域ERの位置を第1の方向(v軸方向)に移動させながら露光する第1の動作と、露光領域ERを第1の方向と直交する第2の方向(u軸方向)に移動させる第2の動作とを繰り返して、感光性絶縁膜23の全体を露光する。この露光方法は、別の言い方をすると、感光性絶縁膜23を複数の帯状領域に分割し、帯状領域毎に順次露光する方法といえる。このとき、1回の第1の動作で露光される帯状領域Qの幅WQ(u軸方向の寸法)は、たとえば、1mmから50mm程度である。またこのとき、第1の動作および第2の動作は、それぞれ、たとえば、露光領域ER(光変調部品)を固定しておき、感光性絶縁膜23が形成された基板24をv軸方向およびu軸方向に移動させるのが一般的である。
Therefore, when exposing the photosensitive insulating film by maskless exposure, for example, as shown in FIG. 2A, the position of the exposure region ER on the photosensitive insulating
なお、液晶表示パネル(TFT基板1)を製造するときには、多面取りと呼ばれる、一枚のマザーガラスを用いて複数枚のTFT基板1を一括して製造する方法をとるのが一般的である。この場合、図1(a)に示したTFT基板1におけるx軸方向およびy軸方向と、感光性絶縁膜23を露光するときのu軸方向およびv軸方向との関係には、2通りある。すなわち、TFT基板1におけるx軸方向と感光性絶縁膜23を露光するときのu軸方向とが平行になる場合と、TFT基板1におけるx軸方向と感光性絶縁膜23を露光するときのv軸方向とが平行になる場合の2通りである。
When manufacturing a liquid crystal display panel (TFT substrate 1), it is common to use a method of collectively manufacturing a plurality of
また、1回の第1の動作に着目すると、当該動作により露光する帯状領域Qは、たとえば、図2(b)および図2(c)に示すように、多数の微細帯状領域Rに分割し、微細帯状領域R毎に独立して露光する。このとき、微細帯状領域Rの幅WR(u軸方向の寸法)は、たとえば、0.5μm程度である。 Focusing on the first operation of one time, the band-like region Q exposed by the operation is divided into a large number of fine band-like regions R as shown in FIGS. 2B and 2C, for example. Then, the fine band-like region R is exposed independently. At this time, the width W R (the dimension in the u-axis direction) of the fine strip region R is, for example, about 0.5 μm.
またこのとき、光変調部品25の光量制御素子25aは、たとえば、第2の動作で移動する方向、すなわち感光性絶縁膜23の短辺方向(u軸方向)に並んでいる。そのため、それぞれの光量制御素子25aの状態(照射する光の光量)を制御することで、露光領域ERには、図2(c)に示したように、感光した領域と、感光していない領域とを作ることができる。なお、図2(c)に示した感光性絶縁膜23は、ドットパターンを付した部分が露光により感光した領域であり、白地の部分が感光していない領域である。
At this time, the light
また、それぞれの光量制御素子25aの状態は、レイアウトデータに基づいて作製される描画データにより制御する。この描画データは、数値データであり、たとえば、光を照射する領域の位置や、照射する光の光量などが指定されている。
In addition, the state of each light
このようなマスクレス露光は、前述のように、感光性絶縁膜23を複数の帯状領域Qに分割し、帯状領域Q毎に順次露光する方法といえる。そのため、このようなマスクレス露光では、隣接する2つの帯状領域Qの境界に、露光されない領域が生じないようにする必要がある。したがって、このようなマスクレス露光では、たとえば、図2(d)に示すように、1回の第1の動作で露光する帯状領域Qの幅WQを、露光領域ERの幅WERよりも狭くし、隣接する2つの帯状領域Qの境界BLQに幅WCO1の重複領域、すなわち一度に露光可能な領域ERが2度通る領域を設ける。なお、図2(d)は、図2(a)の領域AR2を拡大して示した図である。また、図2(d)では、中央の境界BLQを挟んで隣接する2つの帯状領域Qを区別するために、符号Qに添え字nおよびn+1を付している。
Such maskless exposure can be said to be a method in which the photosensitive insulating
ところで、このようなマスクレス露光により感光性絶縁膜23を露光する場合、光量制御素子25aの状態は、通常、感光性絶縁膜23を感光させるのに必要十分な光量(強度)の光を照射する状態と、光を照射しない状態の2通りである。
By the way, when the photosensitive insulating
すなわち、図2(d)に示したC−C’線の位置を感光させない場合は、境界BL_{ Q }の左側の帯状領域Qnを露光するときも、右側の帯状領域Qn+1を露光するときも、当該位置と対応する光量制御素子25aをオフの状態(光を照射しない状態)にする。
That is, when the position of the CC ′ line shown in FIG. 2D is not exposed, the right belt region Q n + 1 is also exposed when the left belt region Q n of the boundary BL_ {Q} is exposed. Also during the exposure, the light
しかしながら、光変調部品25を用いて感光性絶縁膜23を露光する場合、たとえば、オフの状態(光を照射しない状態)にしている光量制御素子25aからも若干の光が漏れ、感光性絶縁膜23に照射される。そのため、図2(d)に示したC−C’線の位置を感光させない場合の、左側の帯状領域Qnを露光するときに照射する光の強度IRn、右側の帯状領域Qn+1を露光するときに照射する光の強度IRn+1、および感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTの関係は、たとえば、図2(e)に示した太線P1,P2,P3ような関係になる。
However, when the photosensitive insulating
なお、図2(e)において、IRn、IRn+1、およびIRTは、それぞれ、光の強度の相対値であり、感光性絶縁膜23を感光させるのに必要十分な光量を1としている。また、横軸Cuは、u軸方向の座標を表しており、座標U1から座標U4の区間が、図2(d)のC−C’線の区間に相当する。
Incidentally, in FIG. 2 (e), IR n, IR n + 1, and IR T are each a relative value of the intensity of light, the photosensitive insulating
すなわち、図2(d)に示したC−C’線の位置を感光させない場合、隣接する2つの帯状領域Qn,Qn+1の境界BLQにある重複領域(座標U2から座標U3までの区間)は、上記のような光の漏れにより、強度ILOFFの光(以下、漏れ光という)が二度照射されるので、重複領域の外側に比べて露光量が約2倍になる。 That is, when not sensitive to the position of the line C-C 'shown in FIG. 2 (d), two adjacent strip-like regions Q n, from the overlap region (coordinates U2 to the coordinates U3 in Q n + 1 boundary BL Q In the section (2), light having the intensity IL OFF (hereinafter referred to as leakage light) is irradiated twice due to light leakage as described above, so that the exposure amount is about twice that of the outside of the overlapping region.
漏れ光の強度ILOFFは、感光性絶縁膜23を感光させるのに必要十分な光量の1%程度である。そのため、感光性絶縁膜23に強度ILOFFの漏れ光が照射されても、表面がわずかに感光するだけである。
The intensity IL OFF of the leakage light is about 1% of the amount of light necessary and sufficient for exposing the photosensitive insulating
しかしながら、感光性絶縁膜23の感光される量(深さ)は、照射される光の強度(光量)が大きくなるにつれて多くなる(深くなる)。そのため、図2(e)に示したように、部分的に照射される光の強度が大きくなる箇所があると、その箇所だけ、感光される量が多くなる。したがって、感光性材料膜23がポジ型の場合、露光後に現像して得られる絶縁層の表面には、照射された漏れ光の強度の差を反映した段差を有する溝が生じる。
However, the exposed amount (depth) of the photosensitive insulating
ちなみに、図2(d)に示したC−C’線の位置を感光させる場合の、左側の帯状領域Qnを露光するときに照射する光の強度IRn、右側の帯状領域Qn+1を露光するときに照射する光の強度IRn+1、および感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTの関係は、たとえば、図2(f)に示した太線P1’,P2’,P3’のような関係にする。
Incidentally, when exposing the position of the CC ′ line shown in FIG. 2D, the intensity IR n of light irradiated when exposing the left band-like region Q n and the right band-like region Q n + 1. the intensity of the light irradiated when exposing the IR n + 1, and the relationship of the total amount IR T of the intensity of light applied to the photosensitive insulating
なお、図2(f)において、IRn、IRn+1、およびIRTは、それぞれ、光の強度の相対値であり、感光性絶縁膜23を感光させるのに必要十分な光量を1としている。また、横軸Cuは、u軸方向の座標を表しており、座標U1から座標U4の区間が図2(d)のC−C’線の区間に相当し、座標U2から座標U3の区間が重複領域に相当する。
Incidentally, in FIG. 2 (f), IR n, IR n + 1, and IR T are each a relative value of the intensity of light, the photosensitive insulating
すなわち、図2(d)に示したC−C’線の位置を感光させる場合、隣接する2つの帯状領域Qn,Qn+1の境界BLQにある重複領域(座標U2から座標U3までの区間)に照射される光の強度の総量は、上記のような光の漏れにより、重複領域の外側に比べて強度ILOFFだけ多くなる。しかしながら、感光性絶縁膜23のうちの、照射される光の強度の相対値が1または1よりも大きい値の領域は、その強度の値に関係なく完全に感光する。そのため、図2(d)に示したC−C’線の位置を感光させる場合は、重複領域に照射される光の強度の総量の相対値が1以上であっても問題ない。
That is, if for sensitizing the position of the line C-C 'shown in FIG. 2 (d), two adjacent strip-like regions Q n, from the overlap region (coordinates U2 to the coordinates U3 in Q n + 1 boundary BL Q The total amount of light emitted in the section (1) is increased by the intensity IL OFF compared to the outside of the overlapping region due to the light leakage as described above. However, the region of the photosensitive insulating
このようなことから、図1(a)および図1(b)に示したような構成の画素を有する液晶表示パネルの第2の絶縁層12を、ポジ型の感光性有機絶縁膜を用い、かつ、従来のマスクレス露光を適用して形成すると、たとえば、図2(g)に示すように、第2の絶縁層12の表面には、幅WCO1、深さdの溝26が縞状に生じる。この溝26は、隣接する2つの帯状領域Qの境界BLQに生じるので、溝26の間隔は、帯状領域Qの幅WQになる。
For this reason, a positive photosensitive organic insulating film is used for the second insulating
また、図2(g)に示したように、TFT基板1におけるx軸方向と感光性有機絶縁膜を露光するときのu軸方向とが平行になる場合、複数の溝26は、液晶表示パネルの表示領域において走査信号線7の延びる方向に並ぶ。
In addition, as shown in FIG. 2G, when the x-axis direction of the
またさらに、帯状領域Qの幅WQは、前述のように、1mm〜50mm程度である。これに対し、画素のx軸方向の寸法は、数十μm程度である。したがって、第2の絶縁層12の表面に生じる縞状の溝26は、画素の寸法よりも十分に大きい間隔で並んでいることになる。
Furthermore, the width W Q of the belt-like region Q is about 1 mm to 50 mm as described above. On the other hand, the dimension of the pixel in the x-axis direction is about several tens of μm. Therefore, the
また、TFT基板1におけるx軸方向と感光性有機絶縁膜を露光するときのv軸方向とが平行になる場合、複数の溝26は、液晶表示パネルの表示領域において映像信号線10の延びる方向に並ぶ。画素のy軸方向の寸法も数十μm程度であるので、この場合も、第2の絶縁層12の表面に生じる縞状の溝26は、画素の寸法よりも十分に大きい間隔で並んでいることになる。
Further, when the x-axis direction on the
また、第3の絶縁層14を形成するときにも、ポジ型の感光性有機絶縁膜を用い、かつ、従来のマスクレス露光を適用すると、第3の絶縁層14の表面には、第2の絶縁層12と同様の溝26が縞状に生じる。
Further, when the third insulating
ポジ型の感光性有機絶縁膜を用い、かつ、従来のマスクレス露光を適用して形成された第2の絶縁層12や第3の絶縁層14の表面に生じる縞状の溝26は、画素の動作への影響はほとんどないものの、たとえば、外観を検査したときに、縞状のむらとして観測される。本願発明者らが調べた結果では、この縞状のむらは、映像や画像を表示しているときには観測されないが、使用していないときには肉眼でも観測できる。すなわち、上記の縞状のむらは、現在のところ、表示品質への影響は無いと考えられるが、使用していないときにこのようなむらが生じることにより、液晶表示装置としての品位を下げてしまう。
A stripe-shaped
また、使用していないときにこのような縞状のむらが観測される場合、たとえば、映像や画像を低輝度(低階調)で表示しているときに、表示している映像や画像に縞状のむらが重なり、表示品質を低下させる原因になるおそれがある。またさらに、このような縞状のむらは、主として、外光が第2の絶縁層12や第3の絶縁層14の表面で反射することにより生じる。そのため、反射型や半透過型の液晶表示装置では、このような縞状のむらにより表示品位が低下する可能性が高い。
In addition, when such striped unevenness is observed when not in use, for example, when a video or image is displayed with low luminance (low gradation), the displayed video or image is striped. There is a possibility that the unevenness of the shape overlaps and causes the display quality to deteriorate. Furthermore, such striped unevenness mainly occurs when external light is reflected on the surfaces of the second insulating
なお、上記のような縞状のむらは、図1(a)および図1(b)に示したような構成の画素を有する液晶表示パネルに限らず、従来のマスクレス露光を適用して形成された絶縁層を有する液晶表示パネル全般に生じる。 The striped unevenness as described above is not limited to the liquid crystal display panel having the pixels as shown in FIGS. 1A and 1B, and is formed by applying conventional maskless exposure. It occurs in general liquid crystal display panels having an insulating layer.
図3および図4は、本発明による実施例1の感光性絶縁膜の露光方法を説明するための模式図である。
図3は、絶縁層の表面に生じる溝の深さと液晶表示パネルに生じるむらのレベルとの関係の一例を示す模式図である。図4は、本発明による実施例1の感光性材料膜の露光方法を説明するための模式図である。
3 and 4 are schematic views for explaining the method for exposing the photosensitive insulating film of Example 1 according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the relationship between the depth of the groove generated on the surface of the insulating layer and the level of unevenness generated in the liquid crystal display panel. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the photosensitive material film exposure method of Example 1 according to the present invention.
マスクレス露光を適用して形成された第2の絶縁層12や第3の絶縁層14を有する液晶表示パネルにおいて、上記のような縞状のむらが観測されるのは、それらの絶縁層の表面に生じた溝と他の平坦な部分とで外光反射輝度に差があるからだと考えられる。また、上記の外光反射輝度の差は、第2の絶縁層12や第3の絶縁層14の表面の溝が深くなるほど大きくなる。そのため、第2の絶縁層12や第3の絶縁層14の表面の溝が深くなるほど、上記の縞状のむらが強くなる。したがって、縞状のむらが観測されないようにするには、第2の絶縁層12や第3の絶縁層14の表面に、マスクレス露光に起因する溝が生じないようにすることが望ましい。しかしながら、マスクレス露光の場合、上記のように、露光領域ERが二度通る重複領域と、一度しか通らない領域とがあるため、これらの領域における露光量を一致させることは難しい。
In the liquid crystal display panel having the second insulating
そこで、本願発明者らは、まず、第2の絶縁層12や第3の絶縁層14の表面に生じる溝26の深さdと液晶表示パネルに生じるむらの目視判定レベルとの関係を調べた。その結果を、図3に示す。なお、図3は、横軸が溝26の深さd(nm)、縦軸がむらの目視判定レベルULVのグラフ図である。また、目視判定レベルULVは、数値が大きいほどむらが弱く、4または5の場合はむらを視認できないレベル(合格レベル)であり、目視レベルが1乃至3の場合はむらが視認できるレベル(不合格レベル)である。また、目視判定レベルULVの数値とむらの強さとの関係は、具体的に言うと、下記の通りである。
Therefore, the inventors of the present application first investigated the relationship between the depth d of the
まず、マスクレス露光に起因する縞状のむらが視認できない場合、具体的には散乱光強度で0.1%未満の場合の目視判定レベルULVを5としている。また、むらが散乱光強度として確認できる場合の目視判定レベルULVは、0.1%以上0.2%未満であれば4とし、0.2%以上0.4%未満であれば3とし、0.4%以上0.6%未満であれば2とし、0.6%以上であれば1としている。 First, when the striped unevenness resulting from maskless exposure cannot be visually recognized, the visual determination level ULV is specifically set to 5 when the scattered light intensity is less than 0.1%. Further, the visual judgment level ULV when the unevenness can be confirmed as the scattered light intensity is 4 if it is 0.1% or more and less than 0.2%, and 3 if it is 0.2% or more and less than 0.4%, If it is 0.4% or more and less than 0.6%, it is set to 2, and if it is 0.6% or more, it is set to 1.
図3からわかるように、第2の絶縁層12や第3の絶縁層14の表面に生じる溝26の深さdが10nm以下であれば、目視判定レベルULVが4または5になり、マスクレス露光に起因するむらが観測されなくなる。特に、溝26の深さdが5nm以下の場合は、目視判定レベルULVが5になり、マスクレス露光に起因するむらが視認できない。したがって、実施例1の露光方法では、マスクレス露光に起因する溝26の深さdが10nm以下(望ましくは5nm以下)になるようにすることを目標にする。
As can be seen from FIG. 3, when the depth d of the
ポジ型の感光性有機絶縁層をマスクレス露光で露光して、第2の絶縁層12や第3の絶縁層14を形成する場合、光を照射する必要があるのは、コンタクトホール22a,22bを形成する領域のみである。このとき、その他の部分には光が照射されないようにするが、当該その他の部分には、前述のように、漏れ光が照射される。
When the positive type photosensitive organic insulating layer is exposed by maskless exposure to form the second insulating
図2(d)に示したC−C’線の位置がコンタクトホール22a,22bを形成する領域に含まれない場合、すなわち当該位置に漏れ光が照射される場合、実施例1の感光性絶縁膜の露光方法では、左側の帯状領域Qnを露光するときに照射する光の強度IRn、右側の帯状領域Qn+1を露光するときに照射する光の強度IRn+1、および感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTの関係が、たとえば、図4に示した太線P4,P5,P6のような関係になるようにする。
When the position of the CC ′ line shown in FIG. 2D is not included in the region where the
なお、図4において、IRn、IRn+1、およびIRTは、それぞれ、左側の帯状領域Qnを露光するときに照射する光の強度の相対値、右側の帯状領域Qn+1を露光するときに照射する光の強度の相対値、および感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量の相対値を表している。また、横軸Cuは、u軸方向の座標を表しており、座標U1から座標U4の区間が図2(d)のC−C’線の区間に相当し、座標U2から座標U3の区間が重複領域に相当する。また、光の強度の相対値IRn、IRn+1、およびIRTは、それぞれ、感光性材料膜23を感光させるのに必要十分な光量を1としている。
Incidentally, in FIG. 4, IR n, IR n + 1, and IR T, respectively, the relative value of the intensity of light to be irradiated when exposing a strip-shaped region Q n on the left, the right band region Q n + 1 It represents the relative value of the intensity of light irradiated during exposure and the relative value of the total amount of light intensity irradiated to the photosensitive insulating
すなわち、図2(d)に示したC−C’線の位置を感光させない場合、実施例1の露光方法では、まず、隣接する2つの帯状領域Qn,Qn+1の境界BLQにある重複領域(座標U2から座標U3までの区間)の露光を担う光量制御素子25aを、光を照射しない状態にし、強度ILOFFの漏れ光のみが照射されるようにする。
That is, when the position of the CC ′ line shown in FIG. 2D is not exposed, in the exposure method of the first embodiment, first, the boundary BL Q between two adjacent belt-like regions Q n and Q n + 1 is set. The light
また、重複領域の外側の領域、すなわち露光領域ERが一度しか通らない領域は、漏れ光の強度ILOFFの2倍に相当する強度ILAOの光が照射されるようにする。すなわち、露光領域ERが一度しか通らない領域の露光を担う光量制御素子25aは、強度ILAOの光が照射されるような状態にする。
In addition, the area outside the overlapping area, that is, the area where the exposure area ER passes only once is irradiated with light having an intensity IL AO equivalent to twice the intensity IL OFF of the leakage light. That is, the light
こうすると、重複領域およびその外側の領域に照射される光の強度の総量IRTは、一定の値ILAOになる。そのため、コンタクトホール22a,22bを形成する領域を除く他の領域に照射される光の強度は概ね一定になり、感光する量(深さ)も概ね一定になる。したがって、現像後に得られる第2の絶縁層12や第3の絶縁層14の表面には、マスクレス露光に起因する縞状の溝26が生じないと考えられる。
In this way, the total IR T of the intensity of light irradiated to the overlap region and the outer region thereof, a constant value IL AO. For this reason, the intensity of light applied to other regions other than the regions where the
しかしながら、実際には、重複領域のように強度ILOFFの光を2回照射した場合と、強度ILAO(=2×ILOFF)を1回照射した場合とでは、感光する量(深さ)に差が生じることがある。また、光量制御素子25aを介して照射される光の強度には、光量制御素子25a毎に若干のばらつきがある。そのため、照射される光の強度の総量IRTは、実際には、図4に示した太線P6のような一定の値にはならず、重複領域と、その外側の領域とで、わずかな差が生じることがある。したがって、図4に示したような制御をした場合でも、マスクレス露光に起因する縞状の溝26が生じることが多い。
However, in actuality, the amount (depth) of light exposure when irradiated with light of intensity IL OFF twice as in the overlapping region and when irradiated with intensity IL AO (= 2 × IL OFF ) once. May cause a difference. Further, the intensity of light irradiated through the light
そこで、本願発明者らが、TFT基板1を形成する工程のうちの、第2の絶縁層12および第3の絶縁層14を形成する工程において、図4に示したような条件を満たす描画データを用いてマスクレス露光を行い、表面に生じる溝26の深さdを測定したところ、その平均値は8nmであった。また、上記のTFT基板1を用いた液晶表示パネルを作製し、外観の検査をしたところ、マスクレス露光に起因する縞状のむらの目視判定レベルULVは4(合格レベル)であった。
Therefore, the inventors of the present application, in the process of forming the second insulating
すなわち、実施例1の露光方法では、第2の絶縁層12や第3の絶縁層14の表面に、マスクレス露光に起因する縞状の溝26が生じることもある。しかしながら、実施例1の露光方法を適用して形成された第2の絶縁層12および第3の絶縁層14を有する液晶表示パネル(液晶表示装置)では、当該縞状の溝26による縞状のむらを観測できなくなる。したがって、実施例1の露光方法を適用して形成された液晶表示パネル(液晶表示装置)では、縞状の溝26による外観品位の低下、表示品位の低下を防ぐことができる。
That is, in the exposure method of Example 1,
以上説明したように、実施例1の露光方法を適用して形成された液晶表示パネル(液晶表示装置)は、マスクレス露光に起因する外観品位の低下、表示品位の低下を防ぐことができる。 As described above, the liquid crystal display panel (liquid crystal display device) formed by applying the exposure method of Example 1 can prevent the deterioration of the appearance quality and the display quality due to the maskless exposure.
また、実施例1では、重複領域の外側に照射する光の強度ILAOを、機械的に、重複領域に照射される漏れ光の強度ILOFFの2倍にしている。しかしながら、重複領域の外側に照射する光の強度ILAOは、これに限らず、たとえば、重複領域に照射される漏れ光の強度の総量をより正確に測定し、当該総量と等しい強度になるように設定してもよいことはもちろんである。またさらに、重複領域の外側に照射する光の強度ILAOは、たとえば、現像したときの重複領域の膜厚の減少量を測定し、重複領域の外側における膜厚の減少量が、重複領域における減少量と等しくなるような強度に設定してもよいことはもちろんである。 In the first embodiment, the intensity IL AO of the light radiated to the outside of the overlapping area is mechanically made twice the intensity IL OFF of the leakage light radiated to the overlapping area. However, the intensity IL AO of the light radiated to the outside of the overlapping area is not limited to this. For example, the total amount of leakage light radiated to the overlapping area is measured more accurately, and the intensity becomes equal to the total amount. Of course, it may be set to. Furthermore, the intensity IL AO of the light radiated to the outside of the overlapping region is measured, for example, by measuring the amount of decrease in the thickness of the overlapping region when developed, and the amount of decrease in the thickness outside the overlapping region is measured in the overlapping region. Of course, the strength may be set equal to the amount of decrease.
図5は、実施例1の露光方法の変形例の一例を説明するための模式図である。 FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an example of a modification of the exposure method of the first embodiment.
実施例1の露光方法の一例として、図4に挙げた方法は、描画データの基になるレイアウトデータにおいて感光させないように指定されている領域全体に、重複領域に照射される漏れ光の強度ILOFFの2倍の光が照射されるようにすることで、マスクレス露光に起因する縞状の溝26の深さdを小さくしている。また、図4に挙げた方法では、重複領域のうちの感光させない部分に、強度ILOFFの漏れ光のみが照射されるようになっており、1回の第1の動作に着目すると、当該露光領域ERが一度しか通らない領域と重複領域との境界で、照射される光の強度が不連続に変化している。
As an example of the exposure method of the first embodiment, the method shown in FIG. 4 is the intensity IL of the leaked light that irradiates the overlapping area over the entire area designated not to be exposed in the layout data that is the basis of the drawing data. The depth d of the
しかしながら、マスクレス露光に起因する縞状の溝26の深さdを小さくする方法は、このような方法に限らず、別の方法であっても構わないことはもちろんである。すなわち、左側の帯状領域Qnを露光するときに照射する光の強度IRn、右側の帯状領域Qn+1を露光するときに照射する光の強度IRn+1、および感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTの関係は、たとえば、図5に示した太線P4’,P5’,P6’のような関係にしてもよい。
However, the method for reducing the depth d of the
図5に示した露光方法では、重複領域の外側には強度ILAO(=2・ILOFF)の光を照射し、重複領域には、露光領域ERの外側に向かうにつれて、強度ILAOから強度ILOFFへと段階的に減少する光を照射する。 In the exposure method shown in FIG. 5, light of intensity IL AO (= 2 · IL OFF ) is irradiated to the outside of the overlapping area, and the intensity from intensity IL AO increases toward the outside of the exposure area ER. Irradiate light that gradually decreases to IL OFF .
このようにしても、重複領域のうちの、レイアウトデータにおいて光を照射しないように指定されている領域に照射される光の強度の総量IRTは、太線P6’のように、概ね均一の値(ILAO)になる。そのため、現像後に残る感光性絶縁膜23の表面に生じる溝26の深さdは、液晶表示パネル(液晶表示装置)の外観品位や表示品位を低下させない程度まで小さくなると考えられる。
Also in this case, of the overlap region, the total amount IR T of the intensity of light irradiated to the area that is specified so as not to irradiate light in the layout data, as a thick line P6 ', substantially uniform values (IL AO ). Therefore, it is considered that the depth d of the
そこで、本願発明者らが、TFT基板1を形成する工程のうちの、第2の絶縁層12および第3の絶縁層14を形成する工程において、図5に示したような条件を満たす描画データを用いてマスクレス露光を行い、表面に生じる溝26の深さdを測定したところ、その平均値は4nmであった。また、上記のTFT基板1を用いた液晶表示パネルを作製し、外観の検査をしたところ、マスクレス露光に起因する縞状のむらの目視判定レベルULVは5(合格レベル)であった。
Accordingly, the inventors of the present application perform drawing data that satisfies the conditions shown in FIG. 5 in the step of forming the second insulating
すなわち、図5に示したような露光方法にすると、図4に示した露光方法に比べ、マスクレス露光に起因する液晶表示パネル(液晶表示装置)の縞状のむらを軽減する効果が高いと考えられる。 That is, when the exposure method as shown in FIG. 5 is used, the effect of reducing the stripe unevenness of the liquid crystal display panel (liquid crystal display device) due to the maskless exposure is higher than the exposure method shown in FIG. It is done.
図6(a)および図6(b)は、実施例1の変形例における別の作用効果の一例を説明するための模式図である。
図6(a)は、図4に示した露光方法において起こりうる現象の一例を示す模式グラフ図である。図6(b)は、図5に示した露光方法において起こりうる現象の一例を示す模式グラフ図である。
FIG. 6A and FIG. 6B are schematic diagrams for explaining an example of another operational effect in the modification of the first embodiment.
FIG. 6A is a schematic graph showing an example of a phenomenon that can occur in the exposure method shown in FIG. FIG. 6B is a schematic graph showing an example of a phenomenon that can occur in the exposure method shown in FIG.
実施例1の露光方法は、前述のように、露光領域ERを第1の方向(v軸方向)に移動させながら露光する第1の動作と、露光領域ERを第1の方向と直交する第2の方向(u軸方向)に移動させる第2の動作を繰り返す露光方法である。このとき、第1の動作および第2の動作は、それぞれ、たとえば、絶縁基板6(マザーガラス)を搭載したステージを数値制御により移動させて行う。 In the exposure method of the first embodiment, as described above, the first operation in which exposure is performed while moving the exposure region ER in the first direction (v-axis direction), and the first operation in which the exposure region ER is orthogonal to the first direction. In this exposure method, the second operation of moving in the direction 2 (u-axis direction) is repeated. At this time, the first operation and the second operation are performed, for example, by moving the stage on which the insulating substrate 6 (mother glass) is mounted by numerical control.
このとき、第2の動作は、たとえば、図4に示したように、左側の帯状領域Qnを露光するときの露光領域ERの端の座標U3と、右側の帯状領域Qn+1を露光するときの露光領域ERの端の座標U2との距離が、所定の値(WCO1)になるように行われる。 At this time, for example, as shown in FIG. 4, the second operation exposes the coordinates U3 of the end of the exposure region ER when exposing the left strip region Q n and the right strip region Q n + 1 . The distance between the exposure area ER and the coordinate U2 at the end of the exposure is set to a predetermined value (W CO1 ).
しかしながら、第2の動作をするときには、たとえば、図6(a)に示すように、右側の帯状領域Qn+1を露光するときの露光領域ERの端が座標U2’にずれ、座標U3との距離が所定の値よりもΔWだけ小さくなることもある。 However, when the second operation is performed, for example, as shown in FIG. 6A, the end of the exposure region ER when the right band region Q n + 1 is exposed is shifted to the coordinate U2 ′, and the coordinate U3 May be smaller than the predetermined value by ΔW.
この場合、照射される光の強度の総量IRTの分布は、図6(a)に示した太線P6のようになり、隣接する帯状領域の境界BLQに、照射される光の強度の総量が半分になる区間が生じる。この場合、感光性絶縁膜23を現像すると、現像後に残る絶縁膜の表面には、たとえば、二重線状の段差が、帯状領域Qの幅WQで縞状に並ぶことになる
In this case, the distribution of the total amount IR T of the intensity of light irradiated is as shown in thick line P6 shown in FIG. 6 (a), the boundary BL Q of adjacent band-like region, the total amount of the intensity of the light emitted There is a section in which becomes half. In this case, when the photosensitive insulating
一方、変形例の露光方法において第2の動作をしたときに、たとえば、図6(b)に示すように、右側の帯状領域Qn+1を露光するときの露光領域ERの端が座標U2’にずれ、座標U3との距離が所定の値よりもΔWだけ小さくなると、照射される光の強度の総量は、太線P6’のようになる。すなわち、重複領域には、ずれΔWによって照射される光の強度の総量が減少する区間が生じるものの、その減少量は、図6(a)に示した場合に比べて少ない。そのため、図6(a)に示した場合に比べて、現像後に残る感光性絶縁膜23の表面に生じる段差による液晶表示パネル(液晶表示装置)の外観品位や表示品位の低下を防ぐ効果が高いと考えられる。
On the other hand, when the second operation is performed in the exposure method according to the modification, for example, as shown in FIG. 6B, the end of the exposure region ER when the right belt-shaped region Q n + 1 is exposed has coordinates U2 When the distance to the coordinate U3 is smaller than the predetermined value by ΔW, the total amount of intensity of the irradiated light is as indicated by a thick line P6 ′. That is, in the overlap region, there is a section in which the total amount of light irradiated by the shift ΔW decreases, but the amount of decrease is smaller than that shown in FIG. Therefore, compared with the case shown in FIG. 6A, the effect of preventing the deterioration of the appearance quality and display quality of the liquid crystal display panel (liquid crystal display device) due to the level difference generated on the surface of the photosensitive insulating
図7(a)乃至図7(c)は、従来のマスクレス露光における帯状領域の境界の露光方法の別の一例を示す模式図である。
図7(a)は、従来のマスクレス露光における帯状領域の境界の露光方法の別の一例を示す模式平面図である。図7(b)は、図7(a)のD−D’線の位置を感光させないときの光量の一例を示す模式図である。図7(c)は、図7(a)のD−D’線の位置を感光させるときの光量の一例を示す模式図である。
FIG. 7A to FIG. 7C are schematic views showing another example of the method for exposing the border of the band-like region in the conventional maskless exposure.
FIG. 7A is a schematic plan view showing another example of the exposure method of the border of the band-like region in the conventional maskless exposure. FIG. 7B is a schematic diagram showing an example of the amount of light when the position of the DD ′ line in FIG. 7A is not exposed. FIG. 7C is a schematic diagram showing an example of the amount of light when the position of the DD ′ line in FIG.
実施例1では、マスクレス露光における帯状領域の境界の露光方法として、図2(d)乃至図2(f)に示したような方法を挙げている。すなわち、実施例1の露光方法は、光変調部品25の有する全ての光量制御素子25aが、露光領域ERの露光に関与する露光方法である。
In the first embodiment, a method as shown in FIGS. 2D to 2F is given as an exposure method for the border of the band-like region in the maskless exposure. That is, the exposure method of the first embodiment is an exposure method in which all the light
しかしながら、マスクレス露光に用いる光変調部品25の中には、露光領域ERの露光に関与する光量制御素子25aの外側に、たとえば、光量の検査や調整をするときにだけ使用される光量制御素子(以下、ダミー素子という)が配置されているものもある。
However, among the
このようなダミー素子を有する光変調部品25を用いて感光性絶縁膜23を露光する場合、当該ダミー素子は、常時、光を照射しない状態に設定されている。
When the photosensitive insulating
しかしながら、ダミー素子は、露光に関与する光量制御素子25aと同等の構成であるため、光を照射しない状態にしていても、当該ダミー素子を介して前述のような漏れ光が感光性絶縁膜23に照射される。
However, since the dummy element has the same configuration as the light
そのため、ダミー素子を有する光変調部品25を用いて感光性絶縁膜23を露光する場合は、たとえば、図7(a)に示したように、露光領域ERの両端に、幅WDの、常時漏れ光が照射される領域ER’が存在する。
Therefore, when exposing the photosensitive insulating
したがって、図7(a)に示したD−D’線の位置を感光させない場合の、左側の帯状領域Qnを露光するときに照射する光の強度IRn、右側の帯状領域Qn+1を露光するときに照射する光の強度IRn+1、および感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTの関係は、たとえば、図7(b)に示した太線P7,P8,P9のような関係になる。すなわち、強度ILOFFの漏れ光が二度照射される領域の幅WCO2(=WCO1+2・WD)が、図2(e)に示した場合よりも広くなり、現像後に表面に生じる溝26の幅が広くなる。
Accordingly, Figure 7 when not sensitive to the position of the line D-D 'shown in (a), the intensity IR n of the light irradiated when exposing a strip-shaped region Q n of the left, right band-like region Q n + 1 the relationship between the total IR T of the intensity of light applied to the light intensity IR n + 1, and the photosensitive insulating
また、図7(a)に示したD−D’線の位置を感光させる場合の、左側の帯状領域Qnを露光するときに照射する光の強度IRn、右側の帯状領域Qn+1を露光するときに照射する光の強度IRn+1、および感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTの関係は、たとえば、図7(c)に示した太線P7’,P8’,P9’のような関係になる。なお、図7(a)に示したD−D’線の位置を感光させる場合は、前述のように、重複領域に照射される光の強度の総量IRTの相対値が1以上であっても問題ない。
Further, when exposing the position of the DD ′ line shown in FIG. 7A, the intensity IR n of light irradiated when exposing the left belt-like region Q n and the right belt-like region Q n + 1. the intensity of the light irradiated when exposing the IR n + 1, and the relationship between the total IR T of the intensity of light applied to the photosensitive insulating
実施例2では、このような光変調部品25を用いたマスクレス露光において、当該マスクレス露光に起因する縞状の溝26の発生を抑える方法について簡単に説明する。
In the second embodiment, a method for suppressing the generation of the
図8は、本発明による実施例2の感光性材料膜の露光方法を説明するための模式図である。 FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the photosensitive material film exposure method of Example 2 according to the present invention.
実施例2の感光性絶縁膜23の露光方法では、図7(a)に示したD−D’線の位置を感光させない場合の、左側の帯状領域Qnを露光するときに照射する光の強度IRn、右側の帯状領域Qn+1を露光するときに照射する光の強度IRn+1、および感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTの関係を、たとえば、図8に示した太線P10,P11,P12のような関係にする。
In the exposure method of the photosensitive insulating
すなわち、実施例2の露光方法では、まず、隣接する2つの帯状領域Qn,Qn+1の境界BLQにある重複領域(座標U5から座標U6までの区間)の露光を担う光量制御素子25aを、光を照射しない状態にし、強度ILOFFの漏れ光のみが照射されるようにする。 That is, in the exposure method in Example 2, first, the two adjacent band-like region Q n, the light quantity control element responsible for the exposure of the overlapping area in the Q n + 1 boundary BL Q (section from coordinate U5 to the coordinates U6) 25a is not irradiated with light, and only leakage light with intensity IL OFF is irradiated.
このとき、左側の帯状領域Qnの露光では、座標U3から座標U6までの区間は、常時漏れ光が照射される領域ER’である。そのため、左側の帯状領域Qnの露光では、座標U5から座標U3までの区間の露光を担う光量制御素子25aを、光を照射しない状態にし、強度ILOFFの漏れ光のみが照射されるようにする。
At this time, in the exposure of the left belt-like region Q n , the section from the coordinate U3 to the coordinate U6 is the region ER ′ where the leakage light is always irradiated. Therefore, in the exposure of the band-like region Q n on the left side, the light
また、右側の帯状領域Qn+1の露光では、座標U5から座標U2までの区間は、常時漏れ光が照射される領域ER’である。そのため、右側の帯状領域Qn+1の露光では、座標U2から座標U6までの区間の露光を担う光量制御素子25aを、光を照射しない状態にし、強度ILOFFの漏れ光のみが照射されるようにする。
Further, in the exposure of the right band region Q n + 1 , the section from the coordinate U5 to the coordinate U2 is the region ER ′ where the leakage light is always irradiated. Therefore, in the exposure of the right belt-like region Q n + 1 , the light
また、常時漏れ光が照射される領域ER’を含む重複領域の外側にある領域は、漏れ光の強度ILOFFの2倍に相当する強度ILAOの光が照射されるようにする。 In addition, the region outside the overlapping region including the region ER ′ to which the leakage light is always irradiated is irradiated with light having an intensity IL AO corresponding to twice the leakage light intensity IL OFF .
こうすると、重複領域およびその外側の領域に照射される光の強度の総量IRTは、一定の値ILAOになる。そのため、コンタクトホール22a,22bを形成する領域を除く他の領域に照射される光の強度は概ね一定になり、感光する量(深さ)も概ね一定になる。したがって、現像後に得られる第2の絶縁層12や第3の絶縁層14の表面には、マスクレス露光に起因する縞状の溝26が生じないと考えられる。
In this way, the total IR T of the intensity of light irradiated to the overlap region and the outer region thereof, a constant value IL AO. For this reason, the intensity of light applied to other regions other than the regions where the
しかしながら、図8に示したような制御をした場合でも、実施例1で説明したような理由により、マスクレス露光に起因する縞状の溝26が生じることが多い。
However, even when the control as shown in FIG. 8 is performed, the
そこで、本願発明者らが、TFT基板1を形成する工程のうちの、第2の絶縁層12および第3の絶縁層14を形成する工程において、図8に示したような条件を満たす描画データを用いてマスクレス露光を行い、表面に生じる溝26の深さdを測定したところ、その平均値は8nmであった。また、上記のTFT基板1を用いた液晶表示パネルを作製し、外観の検査をしたところ、マスクレス露光に起因する縞状のむらの目視判定レベルULVは4(合格レベル)であった。
Therefore, the inventors of the present application perform drawing data that satisfies the conditions as shown in FIG. 8 in the step of forming the second insulating
すなわち、実施例2の露光方法でも、第2の絶縁層12や第3の絶縁層14の表面に、マスクレス露光に起因する縞状の溝26が生じることがある。しかしながら、実施例2の露光方法を適用して形成された第2の絶縁層12および第3の絶縁層14を有する液晶表示パネル(液晶表示装置)では、当該縞状の溝26による縞状のむらを観測できなくなる。したがって、実施例2の露光方法を適用して形成された液晶表示パネル(液晶表示装置)では、縞状の溝26による外観品位の低下、表示品位の低下を防ぐことができる。
That is, even in the exposure method of Example 2,
以上説明したように、実施例2の露光方法を適用して形成された液晶表示パネル(液晶表示装置)は、マスクレス露光に起因する外観品位の低下、表示品位の低下を防ぐことができる。 As described above, the liquid crystal display panel (liquid crystal display device) formed by applying the exposure method according to the second embodiment can prevent deterioration in appearance quality and display quality due to maskless exposure.
また、実施例2では、重複領域の外側に照射する光の強度ILAOを、機械的に、重複領域に照射される漏れ光の強度ILOFFの2倍にしている。しかしながら、重複領域の外側に照射する光の強度ILAOは、これに限らず、たとえば、重複領域に照射される漏れ光の強度の総量をより正確に測定し、当該総量と等しい強度になるように設定してもよいことはもちろんである。またさらに、重複領域の外側に照射する光の強度ILAOは、たとえば、現像したときの重複領域の膜厚の減少量を測定し、重複領域の外側における膜厚の減少量が、重複領域における減少量と等しくなるような強度に設定してもよいことはもちろんである。 In the second embodiment, the intensity IL AO of the light radiated to the outside of the overlapping area is mechanically made twice the intensity IL OFF of the leakage light radiated to the overlapping area. However, the intensity IL AO of the light radiated to the outside of the overlapping area is not limited to this. For example, the total amount of leakage light radiated to the overlapping area is measured more accurately, and the intensity becomes equal to the total amount. Of course, it may be set to. Furthermore, the intensity IL AO of the light radiated to the outside of the overlapping region is measured, for example, by measuring the amount of decrease in the thickness of the overlapping region when developed, and the amount of decrease in the thickness outside the overlapping region is measured in the overlapping region. Of course, the strength may be set equal to the amount of decrease.
図9(a)および図9(b)は、実施例2の露光方法の変形例を説明するための模式図である。
図9(a)は、実施例2の露光方法の第1の変形例を説明するための模式図である。図9(b)は、実施例2の露光方法の第2の変形例を説明するための模式図である。
FIG. 9A and FIG. 9B are schematic diagrams for explaining a modification of the exposure method of the second embodiment.
FIG. 9A is a schematic diagram for explaining a first modification of the exposure method of the second embodiment. FIG. 9B is a schematic diagram for explaining a second modification of the exposure method of the second embodiment.
実施例2の露光方法の一例として、図8に挙げた方法は、描画データの基になるレイアウトデータにおいて感光させないように指定されている領域全体に、重複領域に照射される漏れ光の強度ILOFFの2倍の光が照射されるようにすることで、マスクレス露光に起因する縞状の溝26の深さdを小さくしている。
As an example of the exposure method of the second embodiment, the method shown in FIG. 8 is the intensity IL of the leaked light that is applied to the overlapping area over the entire area designated not to be exposed in the layout data that is the basis of the drawing data. The depth d of the
しかしながら、実施例1でも述べたように、マスクレス露光に起因する縞状の溝26の深さdを小さくする方法は、このような方法に限らず、別の方法であっても構わないことはもちろんである。すなわち、実施例2の露光方法における左側の帯状領域Qnを露光するときに照射する光の強度IRn、右側の帯状領域Qn+1を露光するときに照射する光の強度IRn+1、および感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTの関係は、たとえば、図9(a)に示した太線P10’,P11’,P12’のような関係にしてもよい。
However, as described in the first embodiment, the method for reducing the depth d of the
図9(a)に示した露光方法では、重複領域(常時漏れ光が照射される領域ER’を含む)の外側には強度ILAO1(=3・ILOFF)の光を照射し、重複領域には、二度の露光により照射される光の強度の総量がILAO1(=3・ILOFF)になるような強度の光を照射する。 In the exposure method shown in FIG. 9A, light of intensity IL AO1 (= 3 · IL OFF ) is irradiated to the outside of the overlapping region (including the region ER ′ to which constantly leaking light is irradiated), and the overlapping region Are irradiated with light having such an intensity that the total amount of light irradiated by the two exposures is IL AO1 (= 3 · IL OFF ).
このとき、左側の帯状領域Qnの露光では、座標U3から座標U6までの区間が、常時漏れ光が照射される領域ER’である。また、座標U5から座標U2までの区間は、右側の帯状領域Qn+1を露光するときに漏れ光が照射される領域である。そのため、左側の帯状領域Qnの露光では、座標U5から座標U2までの区間の露光を担う光量制御素子25aを、光量ILAO2(=2・ILOFF)が照射される状態に制御する。また、座標U2から座標U3までの区間の露光を担う光量制御素子25aは、露光領域ERの外側に向かうにつれて、強度ILAO2(=2・ILOFF)から強度ILOFFへと段階的に減少するような状態に制御する。
At this time, in the exposure of the left belt-like region Q n , the section from the coordinate U3 to the coordinate U6 is the region ER ′ where the leakage light is always irradiated. Further, the section from the coordinates U5 to the coordinates U2 is an area to which leakage light is irradiated when the right belt-like area Q n + 1 is exposed. Therefore, in the exposure of the left belt-like region Q n , the light
一方、右側の帯状領域Qn+1の露光では、座標U5から座標U2までの区間が、常時漏れ光が照射される領域ER’である。また、座標U3から座標U6までの区間は、左側の帯状領域Qnを露光するときに漏れ光が照射される領域である。そのため、右側の帯状領域Qn+1の露光では、座標U3から座標U6までの区間の露光を担う光量制御素子25aを、光量ILAO2(=2・ILOFF)が照射される状態に制御する。また、座標U2から座標U3までの区間の露光を担う光量制御素子25aは、露光領域ERの外側に向かうにつれて、強度ILAO2(=2・ILOFF)から強度ILOFFへと段階的に減少するような状態に制御する。
On the other hand, in the exposure of the belt-like region Q n + 1 on the right side, the section from the coordinate U5 to the coordinate U2 is the region ER ′ where the leak light is always irradiated. Further, the section from the coordinates U3 to the coordinates U6 is a region where the leakage light is irradiated when exposing a strip-shaped region Q n of the left side. Therefore, in the exposure of the right belt-like region Q n + 1 , the light
こうすると、照射される光の強度の総量IRTは、太線P12’のように、均一の値(ILAO1)になる。そのため、現像後に残る感光性絶縁膜23の表面に生じる溝26の深さdは、液晶表示パネル(液晶表示装置)の外観品位や表示品位を低下させない程度まで小さくなると考えられる。
In this way, the total IR T of the intensity of light to be irradiated, such as the thick line P12 ', it becomes uniform value (IL AO1). Therefore, it is considered that the depth d of the
そこで、本願発明者らが、TFT基板1を形成する工程のうちの、第2の絶縁層12および第3の絶縁層14を形成する工程において、図9(a)に示したような条件を満たす描画データを用いてマスクレス露光を行い、表面に生じる溝26の深さdを測定したところ、その平均値は4nmであった。また、上記のTFT基板1を用いた液晶表示パネルを作製し、外観の検査をしたところ、マスクレス露光に起因する縞状のむらの目視判定レベルULVは5(合格レベル)であった。
Therefore, in the process of forming the second insulating
すなわち、図9(a)に示したような露光方法にすると、図8に示した露光方法に比べ、マスクレス露光に起因する液晶表示パネル(液晶表示装置)の縞状のむらを軽減する効果が高いと考えられる。 That is, the exposure method as shown in FIG. 9A has the effect of reducing the uneven stripes of the liquid crystal display panel (liquid crystal display device) due to maskless exposure, compared to the exposure method shown in FIG. It is considered high.
ところで、図9(a)に示した露光方法では、レイアウトデータにおいて感光させないように指定されている領域に対し、漏れ光の約3倍の光量の光が照射される。そのため、現像したときの絶縁膜の減少量が多くなる。そのため、当該減少量分を考慮して感光性絶縁膜を形成するときの膜厚を厚くする必要があり、たとえば、材料費の増大の要因になる。 By the way, in the exposure method shown in FIG. 9A, the region designated not to be exposed in the layout data is irradiated with light that is about three times the amount of leakage light. Therefore, the amount of decrease in the insulating film when developed is increased. For this reason, it is necessary to increase the film thickness when forming the photosensitive insulating film in consideration of the amount of decrease, which causes an increase in material cost, for example.
したがって、重複領域に対する光量を段階的に変化させる場合は、左側の帯状領域Qnを露光するときに照射する光の強度IRn、右側の帯状領域Qn+1を露光するときに照射する光の強度IRn+1、および感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTの関係を、たとえば、図9(b)に示した太線P10’,P11’,P12’のような関係にしてもよい。
Therefore, in the case where the amount of light with respect to the overlapping region is changed stepwise, the intensity IR n of light emitted when exposing the left belt region Q n and the light irradiated when exposing the right belt region Q n + 1. intensity IR n + 1, and the relationship between the total IR T of the intensity of the light-sensitive light irradiated to the insulating
図9(b)に示すように、露光領域ERのみが一度だけ通る領域の光量をILAO(=2・ILOFF)、露光領域ER,ER’が一度だけ通る領域の光量をILAO’(=1.5・ILOFF)、
にし、重複領域の光量をILAO’からILOFFに段階的に減少させれば、感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTはILAO(=2・ILOFF)になる。すなわち、図8に示した露光方法において感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTと等しくなる。そのため、現像時の絶縁膜の減少量を抑えながら、表面の縞状の段差の発生も防ぐことができるという点では、図9(a)に示した露光方法よりも、図9(b)に示した露光方法のほうが望ましいと言える。
As shown in FIG. 9 (b), the exposure region ER only IL the amount of area through once AO (= 2 · IL OFF) , the exposure region ER, 'IL the amount of area that passes only once AO' ER ( = 1.5 · IL OFF ),
To, if reducing the amount of the overlap region from the IL AO 'IL OFF stepwise, the total IR T of the intensity of light applied to the photosensitive insulating
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。 The present invention has been specifically described above based on the above-described embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. is there.
たとえば、実施例1および実施例2では、図1(a)および図1(b)に示した構成の画素を有する液晶表示パネルにおける第2の絶縁層12や第3の絶縁層14の形成方法を例に挙げた。しかしながら、本発明の露光方法は、これに限らず、他の構成の画素を有する液晶表示パネル(TFT基板1)の絶縁層の形成方法にも適用できることはもちろんである。
For example, in Example 1 and Example 2, the method of forming the second insulating
また、実施例1および実施例2では、感光性絶縁膜を露光するときに、当該感光性絶縁膜を複数の帯状領域Qに分割し、第1の動作を行う最中のみに露光している。しかしながら、本発明の露光方法における露光領域ERの移動方法は、感光性絶縁膜の全体を走査する方法であればよく、本明細書で挙げた方法に限らず、適宜変更可能であることはもちろんである。したがって、第2の絶縁層12や第3の絶縁層14などの表面に生じる複数の溝26は、縞状に限らず、環状(同心円状)や渦巻き状などになる場合もあることはもちろんである。
In Example 1 and Example 2, when the photosensitive insulating film is exposed, the photosensitive insulating film is divided into a plurality of strip-like regions Q and is exposed only during the first operation. . However, the method of moving the exposure region ER in the exposure method of the present invention may be any method that scans the entire photosensitive insulating film, and is not limited to the method described in this specification, and can be changed as appropriate. It is. Accordingly, the plurality of
また、本発明の露光方法が、液晶表示パネル(TFT基板1)の絶縁層の形成方法に限らず、たとえば、有機EL材料を用いた自発光型の表示パネルの絶縁層の形成方法などにも適用できることはもちろんである。 Further, the exposure method of the present invention is not limited to the method for forming the insulating layer of the liquid crystal display panel (TFT substrate 1), but for example, the method for forming the insulating layer of a self-luminous display panel using an organic EL material. Of course, it can be applied.
またさらに、実施例2の露光方法の変形例として図9(a)および図9(b)に示したような露光方法が、実施例1の露光方法にも適用できることはもちろんである。 Furthermore, as a modification of the exposure method of the second embodiment, the exposure method as shown in FIGS. 9A and 9B can be applied to the exposure method of the first embodiment.
図10は、実施例1の露光方法の別の変形例を説明するための模式図である。図11は、実施例1の露光方法のさらに別の変形例を説明するための模式図である。 FIG. 10 is a schematic diagram for explaining another modification of the exposure method of the first embodiment. FIG. 11 is a schematic diagram for explaining still another modification of the exposure method of the first embodiment.
実施例1の露光方法の変形例として図5に示した露光方法では、重複領域に対して照射する光の強度が、その外側に対して照射する光の強度ILAOから漏れ光の強度ILOFFに段階的に減少している。しかしながら、重複領域に対して照射する光の強度を段階的に変化させる場合、左側の帯状領域Qnを露光するときに照射する光の強度IRn、右側の帯状領域Qn+1を露光するときに照射する光の強度IRn+1、および感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTの関係を、たとえば、図10に示した太線P4’,P5’,P6’のような関係にしてもよいことはもちろんである。すなわち、露光領域ERが一度しか通らない領域と重複領域との境界部分において、たとえば、照射する光の強度が不連続な変化をさせてもよい。このような場合でも、重複領域とその外側の領域において、感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTが一定になるような条件(光量)で露光すれば、現像後の絶縁膜の表面に縞状の段差が生じないようにすることができる。
In the exposure method shown in FIG. 5 as a modification of the exposure method of the first embodiment, the intensity of the light irradiated to the overlapping region is changed from the intensity IL AO of the light irradiated to the outer side to the intensity IL OFF of the leaked light. It is decreasing gradually. However, when the intensity of light irradiated to the overlapping area is changed stepwise, the intensity IR n of light irradiated when exposing the left band area Q n and the right band area Q n + 1 are exposed. the relationship between the total IR T of the intensity of the light irradiated to the light intensity IR n + 1, and the photosensitive insulating
また、図10に示した露光方法では、感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTがILAO1(=3・ILOFF)になる。したがって、重複領域とその外側の領域との境界部分において光量を不連続に変化させる場合は、左側の帯状領域Qnを露光するときに照射する光の強度IRn、右側の帯状領域Qn+1を露光するときに照射する光の強度IRn+1、および感光性絶縁膜23に照射される光の強度の総量IRTの関係を、たとえば、図11に示した太線P4’,P5’,P6’のような関係にしたほうが望ましいといえる。
Further, in the exposure method shown in FIG. 10, the total IR T of the intensity of light applied to the photosensitive insulating
1 TFT基板
2 対向基板
3 液晶層
4 第1の偏光板
5 第2の偏光板
6 第1の絶縁基板
7 走査信号線
8 第1の絶縁層
9 (TFT素子の)半導体層
10 映像信号線
11 ソース-ドレイン電極
12 第2の絶縁層
13 共通電極
14 第3の絶縁層
15 画素電極
16 第1の配向膜
17 第2の絶縁基板
18 ブラックマトリクス
19 カラーフィルタ
20 平坦化層
21 第2の配向膜
22a,22b コンタクトホール
23 感光性絶縁膜
24 基板
25 光変調部品
25a 光量制御素子
26 溝
DESCRIPTION OF
Claims (8)
当該表示パネルは、複数の絶縁層を有し、
当該複数の絶縁層のうちの1つ以上の絶縁層は、貫通穴を有し、かつ、他の絶縁層との界面に、複数の溝が、前記画素の寸法よりも大きな間隔で縞状に並んでいる表示装置であって、
前記絶縁層の前記溝は、深さが10nm以下であることを特徴とする表示装置。 A display panel having a display area composed of a plurality of pixels;
The display panel has a plurality of insulating layers,
One or more insulating layers of the plurality of insulating layers have through holes, and a plurality of grooves are striped at an interval larger than the pixel size at the interface with the other insulating layers. A display device in a line,
The display device, wherein the groove of the insulating layer has a depth of 10 nm or less.
感光性絶縁膜を露光、現像してなる絶縁層を形成する工程を有し、
前記感光性絶縁膜の露光は、一度に露光可能な領域を第1の方向に移動させる第1の動作と、前記一度に露光可能な領域を前記第1の方向と直交する第2の方向に移動させる第2の動作とを繰り返し、かつ、一度に露光可能な領域を所定の幅だけ重複させながら行う表示装置の製造方法であって、
前記感光性材料膜の露光は、感光させない領域のうちの、前記一度に露光可能な領域が二度以上通る重複領域の外側の領域に対して、前記重複領域に照射される漏れ光の強度の総量と同じ強度の光を照射することを特徴とする表示装置の製造方法。 In the manufacturing process of a display panel having a display area composed of a plurality of pixels,
A step of forming an insulating layer formed by exposing and developing a photosensitive insulating film;
The photosensitive insulating film is exposed in a first operation for moving a region that can be exposed at a time in a first direction, and in a second direction that is orthogonal to the first direction. A method of manufacturing a display device that repeats the second operation to be moved and overlaps a region that can be exposed at a time by a predetermined width,
In the exposure of the photosensitive material film, the intensity of the leakage light applied to the overlapping area is compared with the area outside the overlapping area where the area that can be exposed at least twice passes through the area that is not exposed to light. A method for manufacturing a display device, characterized by irradiating light having the same intensity as the total amount.
感光性絶縁膜を露光、現像してなる絶縁層を形成する工程を有し、
前記感光性絶縁膜の露光は、一度に露光可能な領域を第1の方向に移動させる第1の動作と、前記一度に露光可能な領域を前記第1の方向と直交する第2の方向に移動させる第2の動作とを繰り返し、かつ、一度に露光可能な領域を所定の幅だけ重複させながら行う表示装置の製造方法であって、
前記感光性材料膜の露光は、感光させない領域に対して、感光させる領域に照射する光の強度に比べて十分に小さい強度の光を照射し、かつ、当該感光させない領域のうちの、前記一度に露光可能な領域が二度以上通る重複領域に対して照射される光の強度の総量と、前記重複領域の外側の領域に対して照射する光の強度とを等しくすることに特徴とする表示装置の製造方法。 In the manufacturing process of a display panel having a display area composed of a plurality of pixels,
A step of forming an insulating layer formed by exposing and developing a photosensitive insulating film;
The photosensitive insulating film is exposed in a first operation for moving a region that can be exposed at a time in a first direction, and in a second direction that is orthogonal to the first direction. A method of manufacturing a display device that repeats the second operation to be moved and overlaps a region that can be exposed at a time by a predetermined width,
In the exposure of the photosensitive material film, the region not exposed to light is irradiated with light having a sufficiently small intensity as compared with the intensity of light irradiated to the region to be exposed, and once in the region not exposed to light. The total amount of the intensity of light applied to the overlapping area where the area that can be exposed to at least twice passes is equal to the intensity of the light applied to the area outside the overlapping area. Device manufacturing method.
前記一度に露光可能な領域は、前記第2の方向の寸法が前記画素の寸法よりも大きいことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の表示装置の製造方法。 The exposure of the photosensitive material film is performed during the first operation,
6. The method of manufacturing a display device according to claim 4, wherein the region that can be exposed at one time has a dimension in the second direction larger than a dimension of the pixel.
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CN107703714A (en) * | 2017-09-26 | 2018-02-16 | 武汉华星光电技术有限公司 | A kind of manufacture method and light shield of the substrate of display |
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