JPWO2016117031A1 - 液晶表示装置の製造方法及び露光マスク - Google Patents
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Abstract
Description
対向基板は、透光基板と、透光基板の一面に形成してある遮光層と、RGB3原色、RGBY4原色、又はRGBW4原色等を有する着色層とを備えている。以下では、RGB3原色を例示する。
遮光層には複数個の開口が並設されている。開口は非遮光部であり、隣り合う開口の間は遮光部である。
対向基板とTFT基板との間には、対向基板とTFT基板との間の離隔距離(セルギャップ)を均一にするためのスペーサが設けられている。
各画素が、1色につき2個ずつ(即ち計6個の)副画素を含んでいるマルチ画素である場合、各マルチ画素にはスペーサが配されている。以下では、各マルチ画素に含まれている同一色の2個の副画素を、2個の同色副画素という。
各スペーサは、例えば2個の同色副画素間の遮光部に突設される。
各露光マスクの中央部においては、マスクパターンは開口パターンの密度が一定である。一の露光マスクの一端部においては、マスクパターンは中央寄りから周縁寄りに向けて開口パターンの密度が密から粗に変化し、他の露光マスクの他端部においては、マスクパターンは周縁寄りから中央寄りに向けて開口パターンの密度が粗から密に変化する。一の露光マスクの一端部における粗密と他の露光マスクの他端部における粗密とは互いに補完し合う(特許文献1参照)。
次に、この着色材料層に対して一の露光マスク及び他の露光マスクを用いたフォトリソグラフィが順に為される。この結果、着色材料層に、各露光マスクが有するマスクパターンが転写される。着色材料層において、一の露光マスクが有するマスクパターンが転写される範囲と、他の露光マスクが有するマスクパターンが転写される範囲とは部分的に重なる。
その後、着色材料層の非露光領域が除去される。
2個の同色副画素間同士の膜厚の差異が大きい場合、2個の同色副画素間にスペーサを配置すると、セルギャップを均一にすることができない。
かといって、膜厚の差異に応じてスペーサの長さを調整することは現実的ではない。
換言すれば、スペーサは、膜厚の差異が大きい位置には配されない。従って、膜厚の差異がスペーサを介してセルギャップに悪影響を与える虞はない。
一方、マスク継ぎ部においては、第1露光マスク又は第2露光マスクの位置ずれによって、隣り合う2個の着色層が重なり合っているところと無用に離隔しているところとがあったり、着色層における二重露光された部分と1回しか露光されなかった部分とで膜厚が異なったりすることがあるので、2個の副画素間同士に係る膜厚の差異が大きい。
少なくとも着色層を含む板状部材にスペーサが設けられている場合、スペーサは、例えば着色層と同時的に形成されてもよく、着色層の形成後に形成されてもよい。
開口と副画素とは一対一対応(1個の副画素が1個の開口を有する構成)でもよく、1個の開口に複数個の副画素が対応している構成(複数個の副画素夫々が1個の開口の一部分ずつを有する構成)でもよい。
各画素は、マルチ画素でもよく、マルチ画素ではない通常の画素でもよい。各画素に含まれている副画素の個数は、等しくてもよく、異なっていてもよい。
一方向に隣り合う同一色の2個の副画素は、2個の画素に1個ずつ含まれていてもよく、1個の画素に2個とも含まれていてもよい。つまり、スペーサは、隣り合う2個の画素間に配されていてもよく、1個の画素の内部に配されていてもよい。
スペーサに隣り合う同一色の2個の副画素が有する着色層を形成すべき開口パターンは、第1露光マスク及び第2露光マスクの何れか一方のみに含まれていてもよく、第1露光マスク及び第2露光マスク夫々に含まれていてもよい。スペーサの配置位置が非マスク継ぎ部でさえあれば、開口パターン同士の形状又はサイズは互いに同じでも異なっていてもよい。
この場合、スペーサに隣り合う同一色の2個の副画素が有する着色層を形成すべき開口パターンは、K個のマルチ画素に含まれている{2×K}個の副画素(Kは自然数)、及び2個のマルチ画素夫々に含まれている各1個の副画素に対応する大きさを有する。
図1及び図2は、本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の製造方法に従って製造された液晶表示装置1の構成を模式的に示す断面図及び正面図である。ただし、図2は後述する偏光板24、保護ガラス25、及び透光基板41の図示を省略している。
図3は、液晶表示装置1が備える対向基板4の構成を模式的に示す正面図である。図3に示す対向基板4の上下左右方向は、図3に向かって上下左右方向である。
図1の左側(及び右側)には、液晶表示装置1における偶数行目(及び奇数行目)のマルチ画素13を含む部分が示されている。図2に示す二点鎖線の矩形の内、上側(及び下側)の矩形は偶数行目(及び奇数行目)のマルチ画素13を示している。図3には、M行目〜{M+4}行目及びN列目〜{N+3}列目のマルチ画素13,13,…が示されている。ここで、M,Nは、M,N≧0の偶数である。
各マルチ画素13に含まれている同一色の2個の副画素14,14(即ち、2個の同色副画素14,14)は、上下方向に並設されている。異なる色の2個の同色副画素14,14同士は、R色、G色、及びB色の順に左側から右側へ並置されている。対向基板4全体において、RGB3色分の副画素14,14,…は、同色同士が上下方向に並ぶストライプ状に配されている。
しかしながら、図3では、マルチ画素13,13,…同士を区別し易くするために、上下方向に隣り合う2個のマルチ画素13,13同士が離隔しており、上下方向に隣り合う2個のマルチ画素13,13間の離隔距離の方が2個の同色副画素14,14間の離隔距離よりも長いように描かれている。
TFT層32は透光基板31の前面に積層されている。TFT層32は、各透光性を有する複数個の画素電極321,321,…、及び、各遮光性を有し、画素電極321,321,…と同数個の図示しないTFTと、各複数本の左右方向のゲートバスライン及びCsバスライン(各不図示)とを有する。各1個の画素電極321及びTFTは、互いに電気的に接続されており、1個の副画素14を構成している。
配向膜33は透光性を有し、TFT層32の前面における表示領域に積層されている。
BM42はブラックマトリクスであり、本発明の実施の形態における遮光層として機能する。BM42は透光基板41の後面に積層されている。
BM42における表示領域には、各矩形状の複数個の開口47,47,…が設けられている。開口47,47,…は、上下方向及び左右方向夫々に複数個ずつ、互いに離隔配置されている。即ち、隣り合う2個の開口47,47間には、BM42の遮光部が配されている。
本実施の形態における各開口47の周縁部はBM42の遮光部であるが、開口47の構成はこれに限定されるものではない。開口47の周縁部の内、他の開口47,47,…に隣り合わない範囲は非遮光部であってもよい。つまり、開口47の周縁部の一部が透光基板41の周縁部の一部に一致していてもよい。
透明電極部44は、BM42及び着色層43,43,…の後面における表示領域に積層されている。
配向膜45は透光性を有し、透明電極部44の後面に積層されている。配向膜33,45は、液晶23を構成する液晶分子群を一定方向に配列させるためのものである。
上下方向に隣り合う2個のマルチ画素13,13間にはBM42の遮光部は配されていない。従って、上下方向に隣り合う2個のマルチ画素13,13間にBM42の遮光部が配されている場合よりも、液晶表示装置1の解像度が向上する。なお、上下方向に隣り合う2個のマルチ画素13,13間にBM42の遮光部が配されていてもよい。
TFT層32が有するTFTは、BM42における遮光部に対向配置されている。TFT層32が有するゲートバスラインは、BM42における2個の同色副画素14,14間の遮光部に対向配置されている。TFT層32が有するCsバスラインは、マルチ画素13,13の境界部分に対向配置されている。
スペーサ46は、2個の同色副画素14r,14r間に位置している。スペーサ46は、着色層43g,43b夫々を構成する材料と同じ材料を含んでいる。
スペーサ49は、2個の同色副画素14g,14g間及び2個の同色副画素14b,14b間の何れかに位置している。2個の同色副画素14g,14g間に位置しているスペーサ49は、着色層43bを構成する材料と同じ材料を含んでいる。2個の同色副画素14b,14b間に位置しているスペーサ49は、着色層43bを構成する材料と同じ材料を含んでいる。
スペーサ49,49,…は、いわゆるサブスペーサであり、セルギャップを短縮する方向の外力が加えられた場合にセルギャップの過剰な短縮を抑制する。この結果、セルギャップを短縮する方向の外力が加えられた場合に液晶表示装置1が過剰に変形し破損することが抑制される。
一方、液晶表示装置1においては、一部のマルチ画素13,13,…に対してはスペーサ46,49,49が配されているが、残部のマルチ画素13,13,…に対してはスペーサ46,49,49は配されていない。具体的には、奇数行目({M+1}行目、{M+3}行目、…)のマルチ画素13,13,…夫々に対してはスペーサ46,49,49が配されているが、偶数行目(M行目、{M+2}行目、{M+4}行目、…)のマルチ画素13,13,…夫々にはスペーサ46,49,49は配されていない。
偏光板24は透光基板41の前面に積層されている。偏光板22,24は、互いに直交する直線偏光を夫々透過する。
保護ガラス25は偏光板24の前面に積層されている。
照明装置12が発した光は、拡散板21を透過することによって拡散する。拡散した光は、偏光板22を透過してからTFT基板3に入射する。
TFT層32の各画素電極321と透明電極部44との間に電圧が印加されていない場合、画素電極321の前側の液晶23に入射した光は、そのまま液晶23を透過する。
一方、TFT層32の各画素電極321と透明電極部44との間に電圧が印加された場合、画素電極321の前側の液晶23に入射した光は、液晶23によって偏光されてから液晶23を透過する。何故ならば、電圧の印加によって、液晶23を構成する液晶分子群の配列が変化するからである。
対向基板4に入射した光は、配向膜45、透明電極部44、着色層43、及び透光基板41を順に透過してから出射する。
液晶23をそのまま透過した光は、対向基板4から出射した後、偏光板24によって遮断される。液晶23によって偏光された光は、対向基板4から出射した後、偏光板24、及び保護ガラス25を順に透過し、外部へ出射する。
以上の結果、液晶パネル11の表示領域にカラー画像が表示される。
着色材料層40は、RGB3原色の何れか1色の着色層43,43,…を形成するための着色材料層である。着色材料層40はフォトレジストを用いてなる構成でもよく、着色材料層40の表面に不図示のフォトレジスト膜が形成してある構成でもよい。
左側マスク部51と中央マスク部52と右側マスク部53とは、RGB3原色の何れか1色の着色層43,43,…に対応するマスクパターン511,521,531を有する。
ただし、露光マスク5rのマスクパターン511,521,531には、スペーサ46及びスペーサ49を形成すべき開口パターンは含まれていない。
一方、露光マスク5gのマスクパターン511,521,531には、スペーサ46を形成すべき開口パターン及び2個の同色副画素14b,14b間に位置するスペーサ49を形成すべき開口パターンが含まれており、露光マスク5bのマスクパターン511,521,531には、スペーサ46を形成すべき開口パターン及び2個の同色副画素14g,14g間に位置するスペーサ49を形成すべき開口パターンが含まれている。
以下では、R色用の露光マスク5rについて主に説明する。
同様に、中央マスク部52(及び右側マスク部53)が有するマスクパターン521(及びマスクパターン531)には、開口パターン522,522,…(及び開口パターン532,532,…)が含まれている。
マスクパターン511,521,531は、露光マスク5を用いたフォトリソグラフィによって着色材料層40に夫々転写される。
マスクパターン511の右端部は、マトリクス状に配置すべき開口パターン512,512,…の密度が変化する粗密部であり、左右方向中央部寄りから右端部寄りに向けて、開口パターン512,512,…の密度が密から粗に変化する。図4に示す二点鎖線の矢符は、開口パターン512,512,…の密度が密から粗に変化する方向を示している。
左側マスク部51のマスクパターン511は、着色材料層40の左端部の所定の範囲(右上がりの粗いハッチングで示す範囲)に転写される。
マスクパターン521の左端部は粗密部であり、左右方向中央部寄りから左端部寄りに向けて、開口パターン522,522,…の密度が密から粗に変化する。マスクパターン521の左端部における粗密部の開口パターン522,522,…の粗密と左側マスク部51の右端部における粗密部の開口パターン512,512,…の粗密とは互いに補完し合う。
更に詳細には、中央マスク部52のマスクパターン521は、左側マスク部51のマスクパターン511が転写される範囲(右上がりの粗いハッチングで示す範囲。第1範囲)に部分的に重なって右側に隣接する範囲(右下がりの細かいハッチングで示す範囲。第2範囲)に転写される。また、中央マスク部52のマスクパターン521は、中央マスク部52のマスクパターン521が転写される範囲(右下がりの細かいハッチングで示す範囲。第1範囲)に部分的に重なって右側に隣接する範囲(右上がりの細かいハッチングで示す範囲。第2範囲)に転写される。
マスクパターン531の左端部は粗密部であり、左右方向中央部寄りから右端部寄りに向けて、開口パターン532,532,…の密度が密から粗に変化する。マスクパターン531の左端部における粗密部の開口パターン532,532,…の粗密と中央マスク部52のマスクパターン521の右端部における粗密部の開口パターン522,522,…の粗密とは互いに補完し合う。
更に詳細には、右側マスク部53のマスクパターン531は、中央マスク部52のマスクパターン521が転写される範囲(右上がりの細かいハッチングで示す範囲。第1範囲)に部分的に重なって右側に隣接する範囲(右下がりの粗いハッチングで示す範囲。第2範囲)に転写される。
本実施の形態では、二重露光範囲Dに2列分のマルチ画素13,13,…が含まれている場合を例示する(図3参照)。
左側マスク部51rが本発明の実施の形態における第1露光マスクとして機能する場合、右側マスク部53rは本発明の実施の形態における第2露光マスクとして機能する。中央マスク部52rは、左側マスク部51rとの関係では第2露光マスクとして機能し、右側マスク部53との関係では第1露光マスクとして機能し、中央マスク部52rとの関係では第1露光マスク及び第2露光マスクの何れか一方として機能する。
図5には、左側マスク部51rが有するマスクパターン511に含まれている開口パターン512,512,…が実線で示してある。また、中央マスク部52rが有するマスクパターン521に含まれている開口パターン522,522,…が二点鎖線で示してある。
また、図5には、開口パターン512,512,…によって形成される着色層43,43,…を有する副画素14,14,…が太い破線で示してあり、これ以外の副画素14,14,…とスペーサ46,46,…及びスペーサ49,49,…とが細い破線で示してある。
図6には、中央マスク部52rが有するマスクパターン521に含まれている開口パターン522,522,…が実線で示してある。また、左側マスク部51rが有するマスクパターン511に含まれている開口パターン512,512,…が二点鎖線で示してある。
また、図6には、開口パターン522,522,…によって形成される着色層43,43,…を有する副画素14,14,…が太い破線で示してあり、これ以外の副画素14,14,…とスペーサ46,46,…及びスペーサ49,49,…とが細い破線で示してある。
中央マスク部52rのマスクパターン521における{N+1}列目から{N+2}列目までは、中央マスク部52rの左端部における粗密部である。{N+2}列目の開口パターン521,521,…の密度は、{N+1}列目の開口パターン521,521,…の密度以上である。
左側マスク部51r及び中央マスク部52rを仮想的に重ね合わせると、開口パターン512,512,…及び開口パターン522,522,…はマトリクス状に配置される。
同様に、図6に示す中央マスク部52rが有するマスクパターン521に含まれている各開口パターン522は、上下方向に隣り合う4個の副画素14r,14r,…に対応する大きさを有する。
換言すれば、スペーサ46に隣り合う同一色の2個の副画素14r,14r間は非マスク継ぎ部である。
図5及び図6には、マスク継ぎ部が白抜き矢符で示してある。マスク継ぎ部は、奇数行目の各マルチ画素13に含まれている2個の同色副画素14r,14r間にはなく、偶数行目の各マルチ画素13に含まれている2個の同色副画素14r,14r間にある。
図7はB色用の第1露光マスクとしての左側マスク部51bを示し、図8はB色用の第2露光マスクとしての中央マスク部52bを示している。
同様に、中央マスク部52bが有するマスクパターン521に含まれている開口パターン522,522,…は、中央マスク部52rが有するマスクパターン521に含まれている開口パターン522,522,…と略同様であるが、粗密の分布が異なる。
また、左側マスク部51b及び中央マスク部52bが有するマスクパターン511,521には、スペーサ49に隣り合う同一色の2個の副画素14b,14bに亘る1個の着色層43bを形成すべき開口パターン512,522が含まれている。
図9はG色用の第1露光マスクとしての左側マスク部51gを示し、図10はG色用の第2露光マスクとしての中央マスク部52gを示している。
左側マスク部51g及び中央マスク部52gが有するマスクパターン511,521にも、スペーサ49に隣り合う同一色の2個の副画素14g,14gに亘る1個の着色層43gを形成すべき開口パターン512,522が含まれている。
本実施の形態における液晶表示装置の製造方法に従う場合、着色層形成工程以外は従来のものと同様でよい。
着色層形成工程は、R色用の材料層形成工程、第1転写工程、第2転写工程、及び除去工程と、G色用の材料層形成工程、第1転写工程、第2転写工程、及び除去工程と、B色用の材料層形成工程、第1転写工程、第2転写工程、及び除去工程とを有する。製造者は、各色用の材料層形成工程、第1転写工程、第2転写工程、及び除去工程をこの順に実施する。
仮に、BM42の厚い部分に位置するスペーサ46とBM42の薄い部分に位置するスペーサ46とが混在している場合、透光基板41からのスペーサ46,46,…夫々の長さのばらつきが大きくなる。従って、セルギャップが不均一になる。
図13に示すR色用の第2転写工程では、製造者は、中央マスク部52rを用いて着色材料層40rを露光する。このとき、中央マスク部52rのマスクパターン521が、着色材料層40rにおける左側マスク部51rのマスクパターン511が転写された範囲に部分的に重なって右側に隣接する範囲に転写される。
図示はしないが、製造者は、右側マスク部53rを用いて着色材料層40rを露光する。このとき、右側マスク部53rのマスクパターン531が、着色材料層40rにおける中央マスク部52rのマスクパターン521が転写された範囲に部分的に重なって右側に隣接する範囲に転写される。
各着色層43rの上下方向両端部夫々は、偶数行目のマルチ画素13に含まれている2個の同色副画素14r,14r間に配される。ここにはBM42における遮光部が存在するので、着色層43rの上下方向両端部が遮光される。
何故ならば、奇数行目のマルチ画素13に含まれている2個の同色副画素14r,14r間においては、1個の開口パターン512によって1個の着色層43rの上下方向中央部がBM42の遮光部上に形成されているからである(図13参照)。各1個の着色層43r,43r,…の上下方向中央部同士は、膜厚の差異が小さい。
TFT基板3と対向基板4との間にはスペーサ46,46,…が介在するので、TFT基板3と対向基板4とのセルギャップを均一にすることができる。この結果、液晶表示装置1の表示品位を向上させることができる。
仮に、各スペーサ46,49が、膜厚の差異が大きい位置に配されている場合、スペーサ46,46,…を介してTFT基板3と対向基板4とのセルギャップに膜厚の差異の悪影響が及ぶ。即ち、セルギャップを均一にすることができない。
仮に、マスク継ぎ部が2個の同色副画素14,14間に配されるとしても、上下方向に隣り合う2個のマルチ画素13,13間にスペーサ46が配されていれば、マスク継ぎ部に係る膜厚の差異がセルギャップを不均一にする虞はない。
また、上下方向に隣り合う2個のマルチ画素13,13間にマスク継ぎ部が配されていれば、マスク継ぎ部における膜厚の差異がセルギャップを不均一にする虞はない。
しかしながら、液晶表示装置1が例えば4k解像度であれば、液晶表示装置1におけるモザイクむらの程度は、従来のフルHD解像度の液晶表示装置におけるモザイクむらの程度と大差ない。即ち、液晶表示装置1のモザイクむらが表示品位に悪影響を及ぼす虞はない。
以上のことから、液晶表示装置1の方が従来の液晶表示装置よりも有利である。
図17は、本発明の実施の形態2に係る液晶表示装置の製造方法に従って製造された液晶表示装置1が備える対向基板4の構成を模式的に示す正面図であり、実施の形態1の図3に対応する。
図18は、本発明の実施の形態2に係るRGB3色分の第1露光マスクによって形成される着色層及びスペーサを模式的に示す正面図である。
図19は、RGB3色分の第2露光マスクによって形成される着色層及びスペーサを模式的に示す正面図である。
本実施の形態では、RGB3色分の第1露光マスク及び第2露光マスクとして左側マスク部51r,51g,51b及び中央マスク部52r,52g,52bを例示する。
また、図18には、左側マスク部51r,51g,51bの開口パターン512,512,…によって形成される着色層43,43,…を有する副画素14,14,…とスペーサ46,46,…及びスペーサ49,49,…とが細い実線で示してあり、これ以外の副画素14,14,…とスペーサ46,46,…及びスペーサ49,49,…とが細い破線で示してある。
また、図19には、左側マスク部52r,52g,52bの開口パターン522,522,…によって形成される着色層43,43,…を有する副画素14,14,…とスペーサ46,46,…及びスペーサ49,49,…とが細い実線で示してあり、これ以外の副画素14,14,…とスペーサ46,46,…及びスペーサ49,49,…とが細い破線で示してある。
図18及び図19には、マスク継ぎ部が白抜き矢符で示してある。
開口パターン512,522は、上下方向に隣り合う6個のR色の副画素14r,14r,…に対応する大きさを有する。この個数は、3個のマルチ画素13,13,…に含まれているR色の副画素14r,14r,…の総数と同じである。また、この個数は、2個のマルチ画素13夫々に含まれている各2個の副画素14r,14r、及び2個のマルチ画素13夫々に含まれている各1個の副画素14rの総数と同じである。
また、スペーサ49に隣り合うG色の2個の副画素14g,14g間、及びスペーサ49に隣り合うB色の2個の副画素14b,14b間も非マスク継ぎ部である。
以上のような液晶表示装置1は、実施の形態1の液晶表示装置1と同様の手順で製造される。
また、本実施の形態の液晶表示装置1が備えるスペーサ46,46,…の個数は実施の形態1の液晶表示装置1よりも多いので、セルギャップの確実な均一化を図ることができる。
実施の形態1,2においては、夫々にスペーサ46,49,49が配されているマルチ画素13,13,…と夫々にスペーサ46,49,49が配されていないマルチ画素13,13,…とが左右方向に並設されているが、これらは上下方向に並設されていてもよい。
図20は、本発明の実施の形態3に係る液晶表示装置の製造方法に従って製造された液晶表示装置1が備える対向基板4の構成を模式的に示す正面図である。
図21は、本発明の実施の形態3に係るRGB3色分の第1露光マスクによって形成される着色層及びスペーサを模式的に示す正面図である。
図22は、RGB3色分の第2露光マスクによって形成される着色層及びスペーサを模式的に示す正面図である。
図20〜図22は、実施の形態2の図17〜図19に対応する。
開口パターン512,522は、上下方向に隣り合う4個のR色の副画素14r,14r,…に対応する大きさを有する。この個数は、2個のマルチ画素13,13に含まれているR色の副画素14r,14r,…の総数と同じである。また、この個数は、1個のマルチ画素13に含まれている2個の副画素14r,14r、及び2個のマルチ画素13夫々に含まれている各1個の副画素14rの総数と同じである。
また、スペーサ49に隣り合うG色の2個の副画素14g,14g間、及びスペーサ49に隣り合うB色の2個の副画素14b,14b間も非マスク継ぎ部である。
以上のような液晶表示装置1は、実施の形態1の液晶表示装置1と同様の手順で製造される。
何故ならば、実施の形態1の液晶表示装置1においてはマスク継ぎ部が一列に配されている(即ち、表示品位に悪影響を及ぼし得る部分の配置位置が集中している)が、本実施の形態の液晶表示装置1においてはマスク継ぎ部が千鳥配置される(即ち、表示品位に悪影響を及ぼし得る部分の配置位置が分散している)からである。
図23は、本発明の実施の形態4に係る液晶表示装置の製造方法に従って製造された液晶表示装置1が備える対向基板4の構成を模式的に示す正面図であり、実施の形態1の図3に対応する。
図24は、本発明の実施の形態4に係るRGB3色分の第1露光マスクによって形成される着色層及びスペーサを模式的に示す正面図であり、実施の形態1の図9に対応する。
図25は、RGB3色分の第2露光マスクによって形成される着色層及びスペーサを模式的に示す正面図であり、実施の形態1の図10に対応する。
一方、3列毎に右側の1列(即ち、{N+(3×k)+2}列目)のマルチ画素13,13,…にはスペーサ46,49,49は配されていない。
開口パターン512,522は、夫々にスペーサ46,49,49が配されているマルチ画素13,13,…を含む{N+(3×k)}列目及び{N+(3×k)+1}列目に対して設けらえている。
開口パターン513,523は、夫々にスペーサ46,49,49が配されていないマルチ画素13,13,…のみを含む{N+(3×k)+2}列目列目に対して設けらえている。
故に、本実施の形態においても、スペーサ46に隣り合うR色の2個の副画素14r,14r間は非マスク継ぎ部である。
また、スペーサ49に隣り合うG色の2個の副画素14g,14g間、及びスペーサ49に隣り合うB色の2個の副画素14b,14b間も非マスク継ぎ部である。
一方、{N+(3×k)+2}列目については、従来と同様に、マルチ画素1画素分の副画素14,14,…を1単位として、1単位毎に開口パターンを設定し、設定した開口パターンを左側マスク部51及び中央マスク部52の何れに配するかを決定する。
図26は、本発明の実施の形態5に係る液晶表示装置の製造方法に従って製造された液晶表示装置1が備える対向基板4の構成を模式的に示す正面図である。
図27は、本発明の実施の形態5に係るRGB3色分の第1露光マスクによって形成される着色層及びスペーサを模式的に示す正面図である。
図28は、RGB3色分の第2露光マスクによって形成される着色層及びスペーサを模式的に示す正面図である。
図26〜図28は、実施の形態2の図17〜図19に対応する。
実施の形態1の場合、スペーサ46,49,49は、着色層形成工程において着色層43,43,…と同時的に形成されるので、着色層43,43,…を構成する材料と同じ材料を含んでいる。
本実施の形態の場合、各スペーサ48は、着色層形成工程において着色層43,43,…が形成された後で、スペーサ形成工程において形成される。従って、各スペーサ48は、着色層43,43,…を構成する材料と同じ材料を含んでいてもよく、着色層43,43,…を構成する材料とは全く異なる材料からなる構成でもよい。
液晶表示装置1においては、奇数行目({M+1}行目、{M+3}行目、…)のマルチ画素13,13,…夫々に対してはスペーサ48,48,…が3個ずつ配されているが、偶数行目(M行目、{M+2}行目、{M+4}行目、…)のマルチ画素13,13,…夫々にはスペーサ48は1個も配されていない。
露光マスク5は、着色層43,43,…に対応するマスクパターンを有しているが、スペーサ48,48,…に対応するマスクパターンは有していない。
製造者は、遮光層形成工程、着色層形成工程、及びスペーサ形成工程をこの順に実施することによって対向基板4を製造する。本実施の形態の遮光層形成工程及び着色層形成工程は実施の形態1の遮光層形成工程及び着色層形成工程と同様である。ただし、着色層形成工程において用いられるのは、スペーサ48,48,…に対応するマスクパターンを有していない左側マスク部51及び中央マスク部52等であるので、着色層形成工程においてスペーサ48,48,…が形成されることはない。
なお、スペーサ48,48,…は、フォトリソグラフィ以外の手法によって形成されてもよい。また、スペーサ48,48,…は全てメインスペーサであるが、スペーサ48,48,…の一部に替えて、実施の形態1のスペーサ49,49,…が備えられていてもよい。
また、本実施の形態1〜5では、液晶パネル11がマルチ画素を備える場合を例示しているが、これに限定されず、液晶パネル11が、マルチ画素ではない通常の画素を備えていてもよい。この場合、上下方向に隣り合う2個の通常の画素間にはBM42の遮光部が配されており、スペーサは上下方向に隣り合う2個の通常の画素間に配される。各通常の画素がRGB3色分3個の副画素からなる場合、スペーサは、上側のR色(又はG色若しくはB色)の副画素と、下側のR色(又はG色若しくはB色)の副画素との間にある。
本実施の形態1〜3では、1個のマルチ画素13に対して3個のスペーサ46,46,…が配されているが、これに限定されず、1個のマルチ画素13に対して2個以下又は4個以下のスペーサ46,46,…が配されている構成でもよい。
例えば、TFT基板3(又は対向基板4)にBMが設けられており、対向基板4(又はTFT基板3)にスペーサ及び着色層が設けられていてもよい。この場合、着色層はBMに設けられた開口を閉塞することができないので、開口に臨んで配される。
さもなくば、TFT基板3(又は対向基板4)にBM及びスペーサが設けられており、対向基板4(又はTFT基板3)に着色層が設けられていてもよい。この場合も、着色層はBMに設けられた開口を閉塞することができないので、開口に臨んで配される。
BMの開口にJ個の副画素が対応する場合、BMの開口は、BMの遮光部以外の遮光性部材(例えば遮光性を有する配線部)によって分割されていてもよい。この遮光性部材は、BMが含まれている板状部材に配されていてもよく、BMが含まれていない板状部材に配されていてもよい。
BMの開口が遮光性部材によって分割されている場合、分割された一部分毎に異なる色の着色層が対応していてもよい。
また、本発明の効果がある限りにおいて、液晶表示装置又は対向基板に、実施の形態1〜5に開示されていない構成要素が含まれていてもよい。
各実施の形態に開示されている構成要件(技術的特徴)はお互いに組み合わせ可能であり、組み合わせによって新しい技術的特徴を形成することができる。
13 マルチ画素(画素)
14 副画素
23 液晶
3 TFT基板(板状部材)
4 対向基板(板状部材)
40 着色材料層
41 透光基板
42 BM(遮光層)
43 着色層
46,48 スペーサ
47 開口
51 左側マスク部(第1露光マスク)
52 中央マスク部(第2露光マスク,第1露光マスク)
53 右側マスク部(第2露光マスク)
Claims (3)
- 液晶を介在して対面する2枚の板状部材と、
該2枚の板状部材間のスペーサと、
前記2枚の板状部材の一方又は他方に含まれ、複数個の開口が並設されている遮光層と、
前記2枚の板状部材の一方又は他方に含まれ、前記開口を閉塞するか、又は前記開口に臨んで配置される着色層と
を備え、
前記開口及び着色層を有する副画素を複数個含む画素が複数個設けられており、
複数個の副画素は、一方向に隣り合う副画素と同一色を有し、
前記スペーサは、前記一方向に隣り合う同一色の2個の副画素の間に配置してある
液晶表示装置を製造する方法において、
前記着色層を形成する着色層形成工程では、
一の色の着色材料層を形成する材料層形成工程と、
複数個の一部の開口を閉塞するか、又は該開口に臨むべき一の色の着色層に対応するマスクパターンを有する第1露光マスクを用いたフォトリソグラフィにより、前記着色材料層の第1範囲に前記マスクパターンを転写する第1転写工程と、
複数個の他部の開口を閉塞するか、又は該開口に臨むべき一の色の着色層に対応するマスクパターンを有する第2露光マスクを用いたフォトリソグラフィにより、前記着色材料層の前記第1範囲に部分的に重なって隣接する第2範囲に前記マスクパターンを転写する第2転写工程と、
前記第1転写工程及び第2転写工程の終了後、前記着色材料層の非露光領域を除去する除去工程と
を、複数色分繰り返し、
前記第1露光マスク及び第2露光マスクの少なくとも一方が有するマスクパターンには、前記スペーサに隣り合う前記同一色の2個の副画素が有する着色層を形成すべき開口パターンが含まれており、
該開口パターンは、前記一方向に隣り合う複数個の同一色の副画素に対応する大きさを有し、
前記一方向に隣り合う複数個の同一色の副画素の個数は、複数個の前記画素に含まれている同一色の副画素の総数と同じであることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 前記画素は、同一色の副画素が2個ずつ含まれているマルチ画素であり、
前記一方向に隣り合う複数個の同一色の副画素は、少なくとも1個のマルチ画素に含まれている2個の副画素、及び2個のマルチ画素夫々に含まれている各1個の副画素であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 液晶を介在して対面する2枚の板状部材と、
該2枚の板状部材の一方又は他方に含まれ、複数個の開口が並設されている遮光層と、
前記2枚の板状部材の一方又は他方に含まれ、前記開口を閉塞するか、又は前記開口に臨んで配置される着色層と
を備え、
前記開口及び着色層を有する副画素を複数個含む画素が複数個設けられており、
複数個の副画素は、一方向に隣り合う副画素と同一色を有する
液晶表示装置を製造する場合に用いられ、一の色の前記着色層をフォトリソグラフィによって形成するためのマスクパターンを有する露光マスクにおいて、
前記マスクパターンには、前記一方向に隣り合う複数個の同一色の副画素に対応する大きさを有する開口パターンが含まれており、
前記一方向に隣り合う複数個の同一色の副画素の個数は、複数個の前記画素に含まれている同一色の副画素の総数と同じであることを特徴とする露光マスク。
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