(57)【要約】本発明は、液晶配向制御突起物に起因する液晶分子の配向の乱れを抑制できる液晶表示パネル用基板の製造方法、及び、フォトマスクを提供する。本発明は、液晶表示パネル用基板の製造方法であって、上記基板は、液晶配向制御突起物を備え、上記液晶配向制御突起物は、主突起物、及び、副突起物を含み、上記副突起物は、直線状であり、かつ、上記主突起物よりも低く、上記製造方法は、ポジ型の感光性樹脂膜を形成する工程と、フォトマスクを通して上記感光性樹脂膜を露光する工程とを含み、上記フォトマスクは、上記副突起物を形成するための調光領域を有し、上記調光領域は、スリット状の透光部を有する液晶表示パネル用基板の製造方法である。
2012046589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネル用基板の製造方法であって、
該基板は、液晶配向制御突起物を備え、
該液晶配向制御突起物は、主突起物、及び、副突起物を含み、
該副突起物は、直線状であり、かつ、該主突起物よりも低く、
該製造方法は、ポジ型の感光性樹脂膜を形成する工程と、
フォトマスクを通して該感光性樹脂膜を露光する工程とを含み、
該フォトマスクは、該副突起物を形成するための調光領域を有し、
該調光領域は、スリット状の透光部を有する
ことを特徴とする液晶表示パネル用基板の製造方法。
【請求項２】
前記フォトマスクは、透光領域と、
前記主突起物を形成するための遮光領域とを更に有し、
前記調光領域は、遮光部、及び、前記透光部を有するグレートーン領域である
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル用基板の製造方法。
【請求項３】
前記基板は、着色層と、該着色層よりも高い遮光層とを更に備え、
前記副突起物は、該着色層上に設けられた第一の副突起物であり、
前記液晶配向制御突起物は、該遮光層上に設けられた第二の副突起物を更に含み、
該第二の副突起物は、直線状であり、かつ、前記主突起物よりも低く、
前記グレートーン領域は、該第一の副突起物を形成するための第一のグレートーン領域であり、
前記遮光部、及び、前記透光部はそれぞれ、第一の遮光部、及び、第一の透光部であり、
前記フォトマスクは、該第二の副突起物を形成するための第二のグレートーン領域を更に有し、
該第二のグレートーン領域は、第二の遮光部と、スリット状の第二の透光部とを有し、
該第二のグレートーン領域の透過率は、該第一のグレートーン領域の透過率よりも大きい
ことを特徴とする請求項２記載の液晶表示パネル用基板の製造方法。
【請求項４】
前記基板は、柱状スペーサを更に備え、
前記フォトマスクは、透光領域と、
該柱状スペーサを形成するための遮光領域と、
前記主突起物を形成するためのハーフトーン領域とを更に有し、
前記調光領域は、半透過部、及び、前記透光部を有するハーフトーン・グレートーン領域である
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル用基板の製造方法。
【請求項５】
前記基板は、着色層と、該着色層よりも高い遮光層とを更に備え、
前記副突起物は、該着色層上に設けられた第一の副突起物であり、
前記液晶配向制御突起物は、該遮光層上に設けられた第二の副突起物を更に含み、
該第二の副突起物は、直線状であり、かつ、前記主突起物よりも低く、
前記ハーフトーン・グレートーン領域は、該第一の副突起物を形成するための第一のハーフトーン・グレートーン領域であり、
前記半透過部、及び、前記透光部はそれぞれ、第一の半透過部、及び、第一の透光部であり、
前記フォトマスクは、該第二の副突起物を形成するための第二のハーフトーン・グレートーン領域を更に有し、
該第二のハーフトーン・グレートーン領域は、第二の半透過部と、スリット状の第二の透光部とを有し、
該第二のハーフトーン・グレートーン領域の透過率は、該第一のハーフトーン・グレートーン領域の透過率よりも大きい
ことを特徴とする請求項４記載の液晶表示パネル用基板の製造方法。
【請求項６】
前記透光部は、第一の透光部であり、
前記フォトマスクは、グレートーン領域を更に有し、
該グレートーン領域は、遮光部と、スリット状の第二の透光部とを有する
ことを特徴とする請求項４記載の液晶表示パネル用基板の製造方法。
【請求項７】
液晶表示パネル用基板の製造工程において使用されるフォトマスクであって、
該基板は、液晶配向制御突起物を備え、
該液晶配向制御突起物は、主突起物、及び、副突起物を含み、
該副突起物は、直線状であり、かつ、該主突起物よりも低く、
該フォトマスクは、該副突起物を形成するための調光領域を有し、
該調光領域は、スリット状の透光部を有する
ことを特徴とするフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネル用基板の製造方法、及び、フォトマスクに関する。より詳しくは、ＭＶＡモードの表示方式に好適に用いられる液晶表示パネル用基板の製造方法と、上記製造方法に用いられるフォトマスクとに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）パネルは、一対の基板間に液晶層を挟持した構成を有し、基板に形成した電極により液晶層に電圧を印加して液晶分子の配向状態を変化させ、液晶層を透過する光の偏光状態を変化させて表示を行う。【０００３】
具体的にＬＣＤパネルの表示方式としては、上下基板に電極を形成し、誘電率異方性が正の液晶を２枚の基板間で９０°捩れた状態で基板間に狭持し、基板に垂直な縦方向の電界により液晶をスイッチングさせるＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードや、上下基板間に誘電率異方性が負の液晶を狭持し、垂直配向膜等により電界を印加しない状態では液晶分子を縦方向に整列させておき、電界を印加することで液晶分子を横に向かせるＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード等が挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。【０００４】
また、ＶＡモードの応用技術として、液晶配向制御突起物及び／又は電極スリットにより１画素を複数の領域に分割してマルチドメイン化するＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが開発されている。ＭＶＡモードによれば、１画素内で液晶分子の傾斜方向が複数になるように制御され、全方位で均一な中間調表示が可能となるので、優れたコントラスト、視野角特性及び応答速度を得ることができる。【０００５】
液晶配向制御突起物の形成方法としては、例えば、フォトリソグラフィ法が挙げられる。具体的には、カラーフィルタ上に感光波長領域の光を吸収する感光性樹脂組成物を塗布し、フォトマスクを介して感光性樹脂組成物に光を露光後、露光後の感光性樹脂組成物を現像することでパターニングを行う方法が挙げられる（例えば、特許文献２及び３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１４８６２４号公報
【特許文献２】特開２００４−６１５３９号公報
【特許文献３】特開２００６−２０１２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液晶分子の配向が互いに異なる領域は各々、ドメインと呼ばれる。液晶配向制御突起物及び電極スリットが境界に無い状態で、２つのドメインが隣接した場合、例えば、下記（１）、（２）に示すような不具合が生じる。（１）２つのドメインの間において、白ぼけ領域又は暗線が発生する。（２）２つのドメインの境界線の発生場所が安定せず、２つのドメインの面積比が一定にならない。【０００８】
このような不具合を解消することを目的として、本発明者らは、ＭＶＡモードの液晶表示パネルにつき、１つの画素内において、開口領域となる部分に、より高い液晶配向制御突起物（以下、主突起物とも言う。）を複数配置するとともに、より低い液晶配向制御突起物（以下、副突起物とも言う。）を補助的に設ける形態について研究を行っていた。単に一種類の液晶配向制御突起物を画素を分割するように設けるのみでなく、副次的に低い液晶配向制御突起物を設けることで、より精密に液晶分子を画素内の各領域に区分することができるので、液晶分子の向きの制御性を高めることができ、表示品位が大幅に向上する。なお、副突起物は、例えば、開口領域とならない部分（例えば、遮光領域）に設けられる。【０００９】
また、主突起物に比べて、副突起物の表面の傾斜はより小さく、副突起物の表面は、よりなだらかであることが重要である。【００１０】
更に、製造工程の簡略化の観点からは、主突起物、及び、副突起物は、同時に形成されることが好ましい。【００１１】
そこで、本発明者らは、以下のフォトマスクを用いる製造方法について検討していた。このフォトマスクは、主突起物に対応するパターンと、副突起物に対応するパターンとを有し、後者のパターンの幅は、前者のパターンの幅よりも小さい。この製造方法によれば、主突起物に比べ、副突起物をより低く、かつ、よりなだらかに形成できる場合がある。【００１２】
しかしながら、製造装置の精度、特に露光装置の解像度によっては、副突起物の形状を適切に制御できない場合があった。例えば、結像光学系を有し、高解像度が得られる露光装置を使用した場合、適切な形状の副突起物を形成することが困難であった。この場合、副突起物に対応するパターンを細くしても、副突起物をテーパ状に形成するのが困難であった。【００１３】
図２６は、本発明者らが検討を行っているＭＶＡモードの液晶表示パネルを構成する基板表面を写した消光位状態での光学顕微鏡写真である。図２６に示した基板において、液晶配向制御突起物は、上述した、副突起物に対応するパターンが細いフォトマスクを用いて形成した。その結果、図２６の○部分に示すように、副突起物に起因する液晶分子の配向と、主突起物に起因する液晶分子の配向とが衝突する部分にディスクリネーションラインが発生した。これは、副突起物、及び、主突起物の間で必要な高低差が得られず、主突起物の配向規制力に対する副突起物の相対的な配向規制力が必要以上に強いためであると考えられる。【００１４】
ディスクリネーションラインは、通常表示状態では暗線として視認される。また、ディスクリネーションラインが発生する場所には、偏りがある。そのため、ディスクリネーションラインが発生すると、輝度が低下し、また、表示ムラが発生してしまう。【００１５】
なお、図２６で示された写真は、消光位状態での写真であるため、ディスクリネーションラインは、図２６では輝線として観察される。【００１６】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、液晶配向制御突起物に起因する液晶分子の配向の乱れを抑制できる液晶表示パネル用基板の製造方法、及び、フォトマスクを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは、液晶配向制御突起物に起因する液晶分子の配向の乱れを抑制できる液晶表示パネル用基板の製造方法について種々検討を行っていたところ、フォトマスクのパターンに着目した。そして、フォトマスク内に、副突起物を形成するためのグレートーン領域を形成し、グレートーン領域内に、スリット状の透光部を形成することにより、適切な形状の副突起物を形成できることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。【００１８】
すなわち、本発明の一側面は、液晶表示パネル用基板の製造方法（以下、本発明に係る製造方法とも言う。）であって、上記基板は、液晶配向制御突起物を備え、上記液晶配向制御突起物は、主突起物、及び、副突起物を含み、上記副突起物は、直線状であり、かつ、上記主突起物よりも低く、上記製造方法は、ポジ型の感光性樹脂膜を形成する工程と、フォトマスクを通して上記感光性樹脂膜を露光する工程とを含み、上記フォトマスクは、上記副突起物を形成するための調光領域を有し、上記調光領域は、スリット状の透光部を有する液晶表示パネル用基板の製造方法である。【００１９】
本発明に係る製造方法は、このような工程を必須として含むものである限り、その他の工程により特に限定されるものではない。本発明に係る製造方法における好ましい形態について以下に詳しく説明する。【００２０】
本発明に係る製造方法における好ましい形態としては、上記フォトマスクは、透光領域と、上記主突起物を形成するための遮光領域とを更に有し、上記調光領域は、遮光部、及び、上記透光部を有するグレートーン領域である形態（以下、第１形態とも言う。）が挙げられる。【００２１】
上記第１形態によれば、適切な形状の副突起物と、主突起物とを同時に形成することができる。【００２２】
上記第１形態における好ましい形態としては、上記基板は、着色層と、上記着色層よりも高い遮光層とを更に備え、上記副突起物は、上記着色層上に設けられた第一の副突起物であり、上記液晶配向制御突起物は、上記遮光層上に設けられた第二の副突起物を更に含み、上記第二の副突起物は、直線状であり、かつ、上記主突起物よりも低く、上記グレートーン領域は、上記第一の副突起物を形成するための第一のグレートーン領域であり、上記遮光部、及び、上記透光部はそれぞれ、第一の遮光部、及び、第一の透光部であり、上記フォトマスクは、上記第二の副突起物を形成するための第二のグレートーン領域を更に有し、上記第二のグレートーン領域は、第二の遮光部と、スリット状の第二の透光部とを有し、上記第二のグレートーン領域の透過率は、上記第一のグレートーン領域の透過率よりも大きい形態（以下、第２形態とも言う。）が挙げられる。【００２３】
上記第２形態によれば、遮光層で区切られた区画に着色層を形成しようとする際、遮光層と着色層との間に段差を設けて遮光層の高さを着色層よりも高く形成することができる。したがって、着色層の的確なパターニングが可能となる。また、上記第２形態によれば、第二の副突起物を第一の副突起物よりも低くすることができる。すなわち、基板面からの第一の副突起物までの高さと、基板面からの第二の副突起物までの高さとの差を小さくすることができる。したがって、液晶分子の配向の乱れをより抑制することができる。【００２４】
本発明に係る製造方法における他の好ましい形態としては、上記基板は、柱状スペーサを更に備え、上記フォトマスクは、透光領域と、上記柱状スペーサを形成するための遮光領域と、上記主突起物を形成するためのハーフトーン領域とを更に有し、上記調光領域は、半透過部、及び、上記透光部を有するハーフトーン・グレートーン領域である形態（以下、第３形態とも言う。）が挙げられる。【００２５】
上記第３形態によれば、適切な形状の副突起物と、主突起物と、柱状スペーサとを同時に形成することができる。【００２６】
上記第３形態における好ましい形態としては、上記基板は、着色層と、上記着色層よりも高い遮光層とを更に備え、上記副突起物は、上記着色層上に設けられた第一の副突起物であり、上記液晶配向制御突起物は、上記遮光層上に設けられた第二の副突起物を更に含み、上記第二の副突起物は、直線状であり、かつ、上記主突起物よりも低く、上記ハーフトーン・グレートーン領域は、上記第一の副突起物を形成するための第一のハーフトーン・グレートーン領域であり、上記半透過部、及び、上記透光部はそれぞれ、第一の半透過部、及び、第一の透光部であり、上記フォトマスクは、上記第二の副突起物を形成するための第二のハーフトーン・グレートーン領域を更に有し、上記第二のハーフトーン・グレートーン領域は、第二の半透過部と、スリット状の第二の透光部とを有し、上記第二のハーフトーン・グレートーン領域の透過率は、上記第一のハーフトーン・グレートーン領域の透過率よりも大きい形態（以下、第４形態とも言う。）が挙げられる。【００２７】
上記第４形態によれば、上記第２形態と同じ効果を奏することができる。【００２８】
上記第３形態における他の好ましい形態としては、上記透光部は、第一の透光部であり、上記フォトマスクは、グレートーン領域を更に有し、上記グレートーン領域は、遮光部と、スリット状の第二の透光部とを有する形態（以下、第５形態とも言う。）が挙げられる。【００２９】
上記第５形態によれば、互いに高さの異なる４種類のパターンを形成することができる。【００３０】
本発明の他の側面は、液晶表示パネル用基板の製造工程において使用されるフォトマスク（以下、本発明に係るフォトマスクとも言う。）であって、上記基板は、液晶配向制御突起物を備え、上記液晶配向制御突起物は、主突起物、及び、副突起物を含み、上記副突起物は、直線状であり、かつ、上記主突起物よりも低く、上記フォトマスクは、上記副突起物を形成するための調光領域を有し、上記調光領域は、スリット状の透光部を有するフォトマスクでもある。【００３１】
本発明に係るフォトマスクの構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素により特に限定されるものではない。本発明に係るフォトマスクにおける好ましい形態について以下に詳しく説明する。【００３２】
本発明に係るフォトマスクにおける好ましい形態としては、上記フォトマスクは、透光領域と、上記主突起物を形成するための遮光領域とを更に有し、上記調光領域は、遮光部、及び、上記透光部を有するグレートーン領域である形態（以下、第６形態とも言う。）が挙げられる。【００３３】
上記第６形態によれば、上記第１形態と同じ効果を奏することができる。【００３４】
上記第６形態における好ましい形態としては、上記基板は、着色層と、上記着色層よりも高い遮光層とを更に備え、上記副突起物は、上記着色層上に設けられた第一の副突起物であり、上記液晶配向制御突起物は、上記遮光層上に設けられた第二の副突起物を更に含み、上記第二の副突起物は、直線状であり、かつ、上記主突起物よりも低く、上記グレートーン領域は、上記第一の副突起物を形成するための第一のグレートーン領域であり、上記遮光部、及び、上記透光部はそれぞれ、第一の遮光部、及び、第一の透光部であり、上記フォトマスクは、上記第二の副突起物を形成するための第二のグレートーン領域を更に有し、上記第二のグレートーン領域は、第二の遮光部と、スリット状の第二の透光部とを有し、上記第二のグレートーン領域の透過率は、上記第一のグレートーン領域の透過率よりも大きい形態（以下、第７形態とも言う。）が挙げられる。【００３５】
上記第７形態によれば、上記第２形態と同じ効果を奏することができる。【００３６】
本発明に係るフォトマスクにおける他の好ましい形態としては、上記基板は、柱状スペーサを更に備え、上記フォトマスクは、透光領域と、上記柱状スペーサを形成するための遮光領域と、上記主突起物を形成するためのハーフトーン領域とを更に有し、上記調光領域は、半透過部、及び、上記透光部を有するハーフトーン・グレートーン領域である形態（以下、第８形態とも言う。）が挙げられる。【００３７】
上記第８形態によれば、上記第３形態と同じ効果を奏することができる。【００３８】
上記第８形態における好ましい形態としては、上記基板は、着色層と、上記着色層よりも高い遮光層とを更に備え、上記副突起物は、上記着色層上に設けられた第一の副突起物であり、上記液晶配向制御突起物は、上記遮光層上に設けられた第二の副突起物を更に含み、上記第二の副突起物は、直線状であり、かつ、上記主突起物よりも低く、上記ハーフトーン・グレートーン領域は、上記第一の副突起物を形成するための第一のハーフトーン・グレートーン領域であり、上記半透過部、及び、上記透光部はそれぞれ、第一の半透過部、及び、第一の透光部であり、上記フォトマスクは、上記第二の副突起物を形成するための第二のハーフトーン・グレートーン領域を更に有し、上記第二のハーフトーン・グレートーン領域は、第二の半透過部と、スリット状の第二の透光部とを有し、上記第二のハーフトーン・グレートーン領域の透過率は、上記第一のハーフトーン・グレートーン領域の透過率よりも大きい形態（以下、第９形態とも言う。）が挙げられる。【００３９】
上記第９形態によれば、上記第２形態と同じ効果を奏することができる。【００４０】
上記第８形態における他の好ましい形態としては、上記透光部は、第一の透光部であり、上記フォトマスクは、グレートーン領域を更に有し、上記グレートーン領域は、遮光部と、スリット状の第二の透光部とを有する形態（以下、第１０形態とも言う。）が挙げられる。【００４１】
上記第１０形態によれば、上記第５形態と同じ効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、液晶配向制御突起物に起因する液晶分子の配向の乱れを抑制できる液晶表示パネル用基板の製造方法、及び、フォトマスクを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施形態１の対向基板の平面模式図である。
【図２】図１のＡ１−Ａ２線における断面模式図である。
【図３】実施形態１の対向基板が有する液晶配向制御突起物を斜視的に表した模式図である。
【図４】実施形態１の製造方法を説明する図であり、実施形態１のフォトマスクの断面模式図である。
【図５】実施形態１のフォトマスクの平面模式図である。
【図６】図５のＢ１−Ｂ２線における断面模式図である。
【図７】実施形態１のフォトマスクのＧＴ領域（グレートーン領域）を拡大した平面模式図である。
【図８】実施形態１の変形例に係るフォトマスクのＧＴ領域を拡大した平面模式図である。
【図９】実施形態１の別の変形例に係るフォトマスクのＧＴ領域を拡大した平面模式図である。
【図１０】ＧＴ領域の透過率と、サブリブの高さとの関係を示したグラフである。
【図１１】比較形態１のフォトマスクの遮光パターンを拡大した平面模式図である。
【図１２】実施形態１のフォトマスクの第一のＧＴ領域を拡大した平面模式図である。
【図１３】実施形態１のフォトマスクの第二のＧＴ領域を拡大した平面模式図である。
【図１４】実施形態１におけるリブの一部を抜き出して表した平面模式図である。
【図１５】実施形態１及び比較形態２の製造方法によって形成されたサブリブの断面形状のプロファイルである。
【図１６】実施形態１及び比較形態２の製造方法によって形成されたサブリブの表面の傾斜角度の分布を示す。
【図１７】比較形態３の液晶表示パネルを構成する基板表面の通常表示状態での光学顕微鏡写真である。
【図１８】実施形態１の液晶表示パネルを構成する基板表面の光学顕微鏡写真であり、通常表示状態での写真である。
【図１９】実施形態１の液晶表示パネルを構成する基板表面の別の光学顕微鏡写真であり、消光位状態での写真である。
【図２０】実施形態２の対向基板の平面模式図である。
【図２１】図２０のＣ１−Ｃ２線における断面模式図である。
【図２２】実施形態２のフォトマスクの平面模式図である。
【図２３】図２２のＤ１−Ｄ２線における断面模式図である。
【図２４】実施形態１及び実施形態２におけるメインリブの断面形状のプロファイルである。
【図２５】実施形態３のフォトマスクの断面模式図である。
【図２６】本発明者らが検討を行っているＭＶＡモードの液晶表示パネルを構成する基板表面の消光位状態での光学顕微鏡写真である。
【図２７】実施形態２のフォトマスクの第一のＨＴ・ＧＴ領域を拡大した平面模式図である。
【図２８】実施形態２のフォトマスクの第二のＨＴ・ＧＴ領域を拡大した平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
【００４５】
なお、以下の実施形態の説明では、比較形態についても言及する。
【００４６】
実施形態１
実施形態１の液晶表示パネルは、一対の基板と、上記一対の基板に挟持された液晶層とを有する。実施形態１の液晶表示パネルは、ＭＶＡモードであり、一対の基板は各々、液晶層側の表面に垂直配向膜を有し、液晶層は、誘電率異方性が負のネマチック液晶を含む。
【００４７】
実施形態１の液晶表示パネルは、一方の基板（以下、アレイ基板ともいう。）に、行方向に延伸されたゲートバスライン、及び、列方向に延伸されたソースバスラインを有し、これらに囲まれた領域が一つのサブ画素を構成する。
【００４８】
アレイ基板は、複数の画素電極を有し、一つのサブ画素に対して一つの画素電極が配置される。すなわち、上記複数の画素電極は行方向及び列方向に並べられてマトリクス形状を構成する。各画素電極は、画素電極同士の間隙に配置されたゲートバスライン、ソースバスライン等の各種配線、及び、ゲートバスラインとソースバスラインの交点に隣接して設けられた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子により、個別に駆動制御される。
【００４９】
図１は、実施形態１の液晶表示パネルの他方の基板の平面模式図である。図２は、図１のＡ１−Ａ２線における断面模式図である。図１及び図２に示すように、一つのサブ画素に対応する領域に一つのカラーフィルタ３１が、他方の基板（以下、対向基板ともいう。）に設けられる。カラーフィルタ３１は、画素電極と重畳する位置に配置される。なお、カラーフィルタ３１は、対向基板ではなくアレイ基板に設けられてもよい。
【００５０】
複数色のカラーフィルタ３１によって１つの画素に対応する特定の色が表現されるため、カラーフィルタ３１に対応した複数個のサブ画素によって１つの画素は構成される。１つの画素を構成するカラーフィルタ３１の色の組み合わせとしては、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３原色の組み合わせが挙げられ、他の色（例えば、黄（Ｙ）、白（Ｗ））を更に有していてもよい。
【００５１】
画素電極の間隙の任意の場所には、液晶表示パネルを構成する一対の基板を一定間隔で保つ柱状スペーサ１４が設けられる。スペーサ１４は、台座部（下層部分）１４ａと、台座部１４ａ上に形成された高さ調整部（上層部分）１４ｂとを有する。
【００５２】
対向基板において、カラーフィルタ３１同士の間隙には遮光部材（以下、ブラックマトリクス（ＢＭ）ともいう。）３２が設けられており、カラーフィルタ３１同士の間隙からの光漏れ、及び、混色を防ぐことができる。
【００５３】
カラーフィルタ３１上、及び、ＢＭ３２上の全体には共通電極３３が設けられており、共通電極３３と、アレイ基板が有する画素電極とによって液晶層内に電界を形成することができる。
【００５４】
なお、ゲートバスラインは、図１の点線で囲まれた領域に対向し、ソースバスラインは、図１の二点差点で囲まれた領域に対向している。
【００５５】
そして、実施形態１の液晶表示パネルにおいては、パネル面（基板面）を平面視したときに線状である液晶配向制御突起物（以下、リブともいう。）２１が、対向基板の共通電極３３上に設けられる。リブ２１は、一部で折れ曲がった形状を有しており、画素の区分に関わらず、表示画面を大きく見たときに全体としてジグザグ形状を有している。また、リブ２１の延伸方位は、画素電極の短辺及び長辺に対して、すなわち、行方向及び列方向に対して角度をもつ（例えば、３０〜６０°）ように形成されているので、１つのリブ２１であっても、１つのサブ画素を複数の領域に区分することができる。
【００５６】
リブ２１の材料は、ノボラック樹脂等の誘電体（絶縁体）であり、電圧を印加しない状態においても、隣接する液晶分子をリブ２１に向かって配向させる（傾かせる）ことができる。したがって、リブ２１で区分された領域ごとに各液晶分子は異なる方向に配向することになるので、広視野角を得ることができる。
【００５７】
図１に示すように、リブ２１は、メインリブ（主突起物）２２、及び、サブリブ（副突起物）２３を有している。メインリブ２２としては、Ｖ字状のメインリブ２２ａ、２２ｂと、直線状のメインリブ２２ｃとが挙げられる。サブリブ２３は、直線状であり、サブリブ２３の延伸方位は、メインリブ２２の延伸方位に対して角度をもつ。Ｖ字状のメインリブ２２ａ、２２ｂを配置することで、１つのサブ画素を均等に分割しやすくなり、広視野角が得られやすくなる。また、サブリブ２３を補助的に設けることで、より精密に液晶分子の配向性を調節することができるため、表示品位を向上させることができる。
【００５８】
サブリブ２３としては、メインリブ２２ａの折れ曲がっている部分（屈曲部）から延伸されたサブリブ２３ａと、メインリブ２２ａの末端から延伸されたサブリブ２３ｂと、メインリブ２２ｂの折れ曲がっている部分（屈曲部）から延伸されたサブリブ２３ｃと、メインリブ２２ｂの末端から延伸されたサブリブ２３ｄと、メインリブ２２ｃの末端から延伸されたサブリブ２３ｅ、２３ｆとが挙げられる。
【００５９】
これらのサブリブ２３は、メインリブ２２ほどの配向規制力は必要でないため、メインリブ２２よりも低く形成されており、メインリブ２２と同等又はそれ以下の幅をもつ。
【００６０】
具体的には、メインリブ２２の高さは、１．０〜２．０μｍ（好適には１．０〜１．５μｍ）であり、サブリブ２３の高さは、メインリブの高さよりも小さく、０．５〜０．９μｍであることが好ましい。
【００６１】
また、サブリブ２３は、メインリブ２２よりも狭い幅をもつことが好ましい。サブリブ２３の幅をメインリブ２２の幅よりも狭くすることで、開口率を向上させることができる。サブリブ２３の幅を狭くすることで配向規制力はやや落ちるが、あくまで補助的な突起物であるため、表示品位への悪影響はほとんどない。
【００６２】
具体的には、メインリブ２２の幅は、１０〜１５μｍ（好適には１０．５〜１２μｍ）であり、サブリブ２３の幅は、メインリブの幅よりも小さく、３〜８μｍであることが好ましい。
【００６３】
メインリブ２２の延伸方位は、サブ画素の外縁に対して角度をもつように形成されているが、サブリブ２３の延伸方位は、行方向又は列方向となるように形成されている。
【００６４】
メインリブ２２ａ〜２２ｃ、サブリブ２３ａ、２３ｆがカラーフィルタ３１上（開口領域内）に設けられ、サブリブ２３ｂ、２３ｅがＢＭ３２上（開口領域外）に設けられ、サブリブ２３ｃ、２３ｄがカラーフィルタ３１及びＢＭ３２上に設けられている。
【００６５】
図３は、実施形態１の対向基板が有する液晶配向制御突起物を斜視的に表した模式図である。図３に示すように、リブ２１は、対向基板を一方の基板としたときの他方の基板、すなわち、アレイ基板側に向かって突出した壁状の仕切り部材を構成する。また、リブ２１は、対向基板表面近くの液晶分子をそれぞれ仕切られた複数の領域に区分する。
【００６６】
カラーフィルタ（着色層）３１とＢＭ（遮光層）３２との間には段差が設けられており、ＢＭ３２がカラーフィルタ３１よりも高く形成されている。そのため、同一のリブ内でもカラーフィルタ３１上のもの（例えばサブリブ２３ａ）とＢＭ３２上のもの（例えばサブリブ２３ｂ）との間で段差が形成されることになる。これは、カラーフィルタ３１とＢＭ３２の製造プロセスの中で形成されてしまう段差である。
【００６７】
以下、実施形態１の対向基板の製造方法について説明する。
まず、フォトリソグラフィ法を用いて、透明な基板３４上に、格子状のＢＭ３２を形成する。基板３４の材料としては、ガラスが挙げられる。
【００６８】
次に、インクジェット法を用いて、カラーフィルタ３１を形成する。具体的には、ＢＭ３２によって仕切られたスペースにインクジェット法によってカラーフィルタ材料を滴下した後、脱溶媒処理を行う。これにより、容易にかつ高精度にカラーフィルタ３１を形成することができる。
【００６９】
なお、より的確に対象となるスペースにカラーフィルタ材料を留めるためには、カラーフィルタが形成される面（基板３４の表面）に親液処理を行い、ＢＭ３２の表面に撥液処理を行う。そうした場合、形成されるカラーフィルタ３１とＢＭ３２とは、それぞれ異なる高さをもつことになる。
【００７０】
このようなＢＭ３２とカラーフィルタ３１との間の段差は、それぞれの面上に形成されるリブ間の段差形成の原因になる。なお、カラーフィルタ３１とＢＭ３２との間の高さの違いは、一般的な製造プロセスによれば、０．４〜０．６μｍであり、通常のサブリブの高さ（メインリブの１５〜９０％）と同程度である。
【００７１】
なお、カラーフィルタ３１は、フォトリソグラフィ法を用いて形成されてもよい。
【００７２】
次に、ＢＭ３２及びカラーフィルタ３１上に、スパッタ法を用いて共通電極３３を形成する。共通電極３３の材料としては、ＩＴＯ等の透明導電材料が挙げられる。
【００７３】
なお、共通電極３３を形成する前に、ＢＭ３２及びカラーフィルタ３１を覆うように、オーバーコート層（平坦化層）を形成してもよい。
【００７４】
次に、フォトリソグラフィ法を用いて、リブ２１と、スペーサ１４の台座部１４ａとを同時にパターニングする。
【００７５】
具体的には、まず、基板３４上にノボラック樹脂等のポジ型の感光性樹脂材料をスリットコータ又はスピンコータを用いて塗布した後、脱溶媒処理を行う。これにより、図４に示すように、感光性樹脂膜（フォトレジスト膜）３５を形成する。
【００７６】
次に、図４に示すように、フォトマスク６０を所定の位置に配置した後、フォトマスク６０を介して感光性樹脂膜３５に露光を行う。このときの露光は、例えば、２５０ｍＪ／ｃｍ２の条件で行う。なお、フォトマスク６０の詳細については後述する。
【００７７】
本実施形態において使用可能な露光装置の種類は特に限定されず、例えば、ステッパ、ミラープロジェクション露光装置、プロキシミティ露光装置等が挙げられる。
【００７８】
そして、露光後の感光性樹脂膜３５を水酸化カリウムを用いて１分間現像処理し、その後、２００℃で２０分間の焼成工程を行う。このようにして、リブ２１と、スペーサ１４の台座部１４ａとが形成される。
【００７９】
次に、フォトリソグラフィ法を用いて、スペーサ１４の高さ調整部１４ｂを形成する。高さ調整部１４ｂの高さは、所望のセルギャップに合わせて設定される。
【００８０】
最後に、垂直配向膜の形成工程を経て、実施形態１の対向基板が完成する。
【００８１】
なお、本実施形態の液晶表示パネルは、従来公知の方法によって作製することができる。
【００８２】
ここで、フォトマスク６０について詳細に説明する。図５は、フォトマスク６０の平面模式図である。図５に示すように、実施形態１のフォトマスク６０は、透光領域６１と、調光領域であるグレートーン領域（ＧＴ領域）６２と、遮光領域６３、６４とを有している。遮光領域６３はＶ字状又は直線状であり、ＧＴ領域６２は直線状である。遮光領域６３は、ＧＴ領域６２と連結されており、遮光領域６３の延伸方位は、ＧＴ領域６２の延伸方位に対して角度をもつ。すなわち、ＧＴ領域６２と遮光領域６３とを合わせた形状は、屈曲部を有するＶ字状を含む。
【００８３】
また、遮光領域６３は、樹脂膜３５のメインリブ２２が形成される部分に対応して形成され、ＧＴ領域６２は、樹脂膜３５のサブリブ２３が形成される部分に対応して形成され、遮光領域６４は、樹脂膜３５の台座部１４ａが形成される部分に対応して形成されている。
【００８４】
また、遮光領域６３の平面パターンと、メインリブ２２の平面パターンとは、相似し、ＧＴ領域６２の平面パターンと、サブリブ２３の平面パターンとは、相似し、遮光領域６４の平面パターンと、台座部１４ａの平面パターンとは、相似する。
【００８５】
このように、遮光領域６３は、メインリブ２２を形成するための領域（パターン）であり、ＧＴ領域６２は、サブリブ２３を形成するための領域（パターン）であり、遮光領域６４は、台座部１４ａを形成するための領域（パターン）である。
【００８６】
図６は、図５のＢ１−Ｂ２線における断面模式図である。
図６に示すように、フォトマスク６０は、透明な基板（支持体）６５と、基板６５上にパターニングされた遮光層６６とを有する。
【００８７】
基板６５は、照射された光を実質的に全て透過する。具体的には、波長３６０〜４４０ｎｍにおける基板６５の透過率は、例えば８０％以上であり、好適には９０〜９２％である。基板６５の材料としては、ソーダ石灰ガラス、合成石英ガラス等のガラスが挙げられる。
【００８８】
遮光層６６は、遮光性の薄膜をパターニングすることによって形成される。遮光層６６は、照射された光を実質的に完全に遮断する。具体的には、波長３６０〜４４０ｎｍにおける遮光層６６の透過率は、実質的に０％である。したがって、感光性樹脂膜３５の遮光層６６に対応する部分は、反応しない。遮光層６６の材料としては、クロム等の金属が挙げられる。
【００８９】
遮光層６６は、遮光領域６３、６４の全領域内と、ＧＴ領域６２の一部の領域内とに形成され、透光領域６１内には形成されていない。したがって、透光領域６１内には、基板６５のみが存在するので、透光領域６１は、照射された光をほとんど透過する。また、遮光領域６３、６４は、照射された光を実質的に完全に遮断する。
【００９０】
ＧＴ領域６２は、遮光部６７と、遮光部６７の間に形成された透光部６８とを有している。透光部６８は、遮光層６６を含まず、基板６５のみを含む。したがって、透光部６８は、照射された光をほとんど透過する。一方、遮光部６７は、遮光層６６を含むので、照射された光を実質的に完全に遮断する。すなわち、ＧＴ領域６２は、照射された光の一部を透過する。
【００９１】
波長３６０〜４４０ｎｍにおけるＧＴ領域６２の透過率は、例えば、１０％（好適には１５％）以上、４０％（好適には２５％）以下である。透光領域６１の透過率は、基板６５の透過率と同じであり、遮光領域６３、６４の透過率は、遮光層６６の透過率と同じである。したがって、フォトマスク６０の透過率は、遮光領域６３、ＧＴ領域６２、及び、透光領域６１の順で大きくなる。
【００９２】
このようなフォトマスク６０によれば、樹脂膜３５の透光領域６１に対応する部分は、ほとんど除去され、樹脂膜３５のＧＴ領域６２に対応する部分は、部分的に除去される。また、樹脂膜３５の遮光領域６３、６４に対応する部分は、ほとんど残存する。したがって、ＧＴ領域６２に対応する部分にサブリブ２３を形成でき、遮光領域６３に対応する部分にメインリブ２２を形成でき、遮光領域６４に対応する部分に台座部１４ａを形成することができる。また、メインリブ２２及びサブリブ２３を含むリブ２１全体を同時にパターニングすることができる。
【００９３】
図７は、フォトマスク６０のＧＴ領域６２を拡大した平面模式図である。図７に示すように、ＧＴ領域６２において、透光部６８は、スリット状（直線状）に形成されている。そして、透光部６８、及び、遮光部６７は、ストライプパターンを形成している。以下、透光部６８をスリットとも言う。
【００９４】
スリット６８は、サブリブ２３が形成される部分と略平行に配置されている。このように、スリット６８の延伸方位は、サブリブ２３の延伸方位に対応する。
【００９５】
スリット６８は、略一定の幅を有する。スリット６８の幅は、露光装置の解像限界よりも小さく設定される。すなわち、スリット６８は、露光装置の解像度よりも小さい。具体的には、例えば、スリット６８の幅は、３μｍ（好適には０．５〜１．５μｍ）程度である。これは、結像光学系を使用した露光装置（ステッパ、ミラープロジェクション露光装置等）の場合、０．１〜数μｍが解像限界となり、プロキシミティ露光装置の場合、数μｍが解像限界となり、特に大型ＴＶ用の露光装置は３〜４μｍ程度の解像限界（メーカー仕様）となっているためである。
【００９６】
なお、フォトマスク６０は、半導体素子用の一般的なグレートーンマスクとは異なり、干渉波の解消が必要でないことから、スリット６８の幅が、露光する光の波長のｎ倍に調節される必要はない。
【００９７】
図８及び図９は、ＧＴ領域６２のパターンの変形例を拡大した平面模式図である。図７には、１本のスリット６８を図示しているが、一つのＧＴ領域６２内におけるスリット６８の本数は特に限定されない。例えば、スリット６８の本数は、図８に示すように２本でもよいし、図９に示すように３本でもよいし、４本以上でもよい。スリット６８の本数は、サブリブ２３の幅及び高さ、露光装置の解像限界等の条件を考慮して適宜設定することができる。なお、スリット６８が２本以上の場合は、各スリット６８の幅は、略同じである。
【００９８】
また、スリット６８が一本の場合は、スリット６８の中心線は、ＧＴ領域６２の中心線と略一致する。また、スリット６８が２本以上の場合、スリット６８は、等間隔で配置される。いずれの場合も、各遮光部６７は、略一定の幅を有し、遮光部６７の幅は、互いに実質的に同じである。
【００９９】
そして、スリット６８の本数と幅を調節することによって、ＧＴ領域６２の透過率を調節することができ、その結果、サブリブ２３の幅と高さを調節することができる。
【０１００】
図１０に、種々の透過率を有するＧＴ領域６２を利用して複数のサブリブ２３を形成し、それらの高さを測定し、ＧＴ領域６２の透過率と、サブリブ２３の高さとの関係をプロットした結果を示す。図１０に示すように、ＧＴ領域６２の透過率が減少するほど、サブリブ２３の高さも減少する。なお、図１０においては、ＧＴ領域６２の透過率を０％としたとき、すなわち、ＧＴ領域６２を遮光領域としたときのサブリブの高さを１００％とした。
【０１０１】
表１に、種々のＧＴ領域６２を利用してサブリブ２３を形成し、それらの幅及び高さを調べた結果を示す。また、表１には、比較形態１の製造方法を用いて形成したサブリブの結果も示す。比較形態１では、図１１に示すように、スリットがない、幅５μｍの遮光パターンを用いてサブリブを形成した。なお、表１中、各幅及び高さの単位は、μｍである。
【０１０２】
【表１】
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【０１０３】
表１に示すように、比較形態１におけるサブリブに比べて、ＧＴ領域６２を利用して形成されたサブリブ２３は、より低く、かつ、より太い（よりなだらかである）。そして、そのようなサブリブ２３によれば、メインリブ２２の折れ曲がり部分、及び、末端部分付近での液晶分子の配向の乱れを防止することができる。
【０１０４】
なお、表１中の減膜率とは、比較形態１のサブリブの高さに対する、比較形態１のサブリブの高さと各サブリブ２３の高さとの差の割合（％）である。
【０１０５】
また、本実施形態において、ＧＴ領域６２は、透過率がより小さい第一のＧＴ領域６２ａと、透過率がより大きい第二のＧＴ領域６２ｂとを含む。ＧＴ領域６２ａのパターンの一例を図１２に、ＧＴ領域６２ｂのパターンの一例を図１３に示す。図１２及び図１３に示すように、ＧＴ領域６２ａのスリット（第一の透光部）６８は、ＧＴ領域６２ｂのスリット（第二の透光部）６８よりも細い。また、ＧＴ領域６２ａの遮光部（第一の遮光部）６７は、ＧＴ領域６２ｂの遮光部（第二の遮光部）６７よりも太い。
【０１０６】
ＧＴ領域６２ａは、カラーフィルタ３１上のサブリブ２３ａ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｆ（第一の副突起物）を形成するために用いられ、ＧＴ領域６２ｂは、ＢＭ３２上のサブリブ２３ｂ、２３ｅ（第二の副突起物）を形成するために用いられる。このように、ＧＴ領域６２ａは、サブリブ２３ａ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｆに対応して形成され、ＧＴ領域６２ｂは、サブリブ２３ｂ、２３ｅに対応して形成される。その結果、サブリブ２３ｂ、２３ｅをより低く、サブリブ２３ａ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｆをより高く形成することができる。
【０１０７】
上述のように、カラーフィルタ３１とＢＭ３２とは、それぞれ異なる高さをもち、ＢＭ３２がカラーフィルタ３１よりも高い。しかしながら、ＢＭ３２上のサブリブ２３ｂ、２３ｅは、カラーフィルタ３１上のサブリブ２３ａ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｆよりも低い。したがって、全てのサブリブ２３の高さが同じである場合に比べて、基板３４からサブリブ２３ｂ、２３ｅまでの高さと、基板３４からサブリブ２３ａ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｆまでの高さとの差はより小さい。すなわち、そのような場合よりも、より液晶配向の乱れの少ない液晶表示パネルを得ることができる。
【０１０８】
なお、ＧＴ領域６２ａとＧＴ領域６２ｂの透過率を異ならせる方法としては、スリット６８の幅を異ならせることの他に、スリット６８の本数を異ならせる方法が挙げられる。
【０１０９】
実施形態１の製造方法によって作製される各リブの形状について、以下、詳述する。
【０１１０】
リブ２１は、より高く、より広い幅をもつメインリブ２２と、より低く、より狭い幅をもつサブリブ２３とに分けられる。図１４は、実施形態１におけるリブの一部を抜き出して表した平面模式図である。ここでは、メインリブ２２ａ、サブリブ２３ａ、２３ｂを例に説明する。図１４に示すように、メインリブ２２ａの形状はＶ字状であり、サブリブ２３ａ、２３ｂの形状は直線状である。サブリブ２３ａは、メインリブ２２ａの屈曲部から延伸され、サブリブ２３ｂは、メインリブ２２ａの先端から延伸されている。液晶分子はリブ２１に一方の先端を向けて配向するため、メインリブ２２ａの先端にサブリブ２３ｂがないと、メインリブ２２ａの先端付近の領域に位置する液晶分子の配向に乱れが生じる。また、メインリブ２２ａの折れ曲がり部分付近の領域においても同様に、メインリブ２２ａの折れ曲がり部分付近の領域に位置する液晶分子の配向に乱れが生じる。
【０１１１】
実施形態１では、サブリブ２３ａ、２３ｂが液晶分子の乱れを抑制する障壁となるため、液晶分子をより確実に区分し、サブ画素上のドメインを規則的に分割することができる。
【０１１２】
このようなサブリブ２３ａ、２３ｂを有する構成を設けた場合、リブ２１によって配向分割される領域（ドメイン）は、図１４の点線で示すように、メインリブ２２ａによって主として配向制御される主制御領域Ｓと、サブリブ２３ａ、２３ｂによって補助的に配向制御される副制御領域Ｗとに分けられる。
【０１１３】
メインリブ２２ａは、サブリブ２３ａ、２３ｂよりも高いため、配向規制力はサブリブ２３ａ、２３ｂよりもメインリブ２２ａの方が強い。したがって、主制御領域Ｓ内の液晶分子はより強い規制力で規則的に配向制御され、副制御領域Ｗ内の液晶分子はより弱い規制力で配向制御される。
【０１１４】
しかしながら、仮にメインリブ２２ａの配向規制力に対するサブリブ２３ａ、２３ｂの相対的な配向規制力が必要以上に強くなった場合は、副制御領域Ｗ内の液晶分子がサブリブ２３ａ、２３ｂによる配向規制力の影響を必要以上に受け、副制御領域Ｗ内の液晶分子の配向に乱れが生じることが懸念される。
【０１１５】
これに対し、実施形態１の製造方法によって形成されるリブ２１の構造によれば、このような液晶分子の配向の乱れが発生するのを抑制することができる。図１５に、実施形態１及び比較形態２の製造方法によって形成されたサブリブの断面形状のプロファイルを測定した結果を示す。なお、ここでの断面形状とは、メインリブの幅方向における断面形状である。また、図１６に、実施形態１及び比較形態２の製造方法によって形成されたサブリブの表面の傾斜角度の分布を示す。なお、図１５及び図１６のデータは、計測機器としてＡＦＭ（原子間力顕微鏡）を用いて取得した。ＡＦＭでは、絶対座標のゼロ点を設定することができないので、図１５の縦軸の値は、相対値である。比較形態２では、図１１に示したように、スリットがない遮光パターンを用いてサブリブを形成した。
【０１１６】
図１５に示すように、実施形態１におけるサブリブ２３は、比較形態２におけるサブリブに比べて、より低く、かつ、より太い（よりなだらかである）。また、図１６に示すように、サブリブ２３の表面の傾斜角度の分布は、小さい角度に集中する。
【０１１７】
したがって、サブリブ２３の配向規制力は、比較形態２におけるサブリブの配向規制力よりも小さくなる。その結果、実施形態１によれば、液晶分子の配向に乱れが生じにくい液晶表示パネルが得られることになり、液晶分子の配向の乱れによる表示品位の劣化を抑制することができる。
【０１１８】
図１７は、比較形態３の液晶表示パネルを構成する基板表面の通常表示状態での光学顕微鏡写真であり、図１８及び図１９は、実施形態１の液晶表示パネルを構成する基板表面の光学顕微鏡写真であり、図１８は、通常表示状態での写真であり、図１９は、消光位状態での写真である。比較形態３では、図１１に示したように、スリットがない遮光パターンを用いてサブリブを形成した。
【０１１９】
図１７の白丸部分と図１８の白丸部分とを比較すると、図１７においては暗線が発生しているのに対し、図１８においては暗線が発生していない。また、図１９の○部分に示すように、図１９においては、サブリブに起因する液晶分子の配向と、メインリブに起因する液晶分子の配向との間に、ディスクリネーションラインが発生していない。したがって、実施形態１の構成によれば比較形態３に比べて、高品位な表示を得ることができる。
【０１２０】
以上、説明したように、実施形態１によれば、メインリブ２２と、適切な形状のサブリブ２３とを同時にパターニングすることができる。したがって、液晶分子の配向の乱れが抑制された液晶表示パネルを容易かつ効率的に作製することができる。
【０１２１】
また、ＧＴ領域６２は、比較的単純なパターンを有するので、比較的低い加工精度の描画装置、例えば大型フォトマスク用の描画装置を用いてフォトマスク６０を作製することができる。
【０１２２】
実施形態２
実施形態２の液晶表示パネルは、以下の点を除いて、実施形態１の液晶表示パネルと同じである。図２０及び図２１に示すように、実施形態２の対向基板は、スペーサ１４の代わりに、スペーサ２１４を備える。スペーサ２１４は、台座部１４ａを含まず、単層構造を有する。
【０１２３】
以下、実施形態２の対向基板の製造方法について説明する。実施形態２に係る製造方法は、以下の点を除いて、実施形態１に係る製造方法と同じである。
【０１２４】
本実施形態では、フォトマスク６０の代わりに、フォトマスク２６０を用いる。図２２に、フォトマスク２６０の平面模式図を、図２３に、図２２のＤ１−Ｄ２線における断面模式図を示す。
【０１２５】
図２２及び図２３に示すように、フォトマスク２６０は、遮光領域６４の代わりに、遮光領域２６４を有している。遮光領域２６４は、樹脂膜３５のスペーサ２１４が形成される部分に対応して形成されていることを除いて、遮光領域６４と同じである。すなわち、遮光領域２６４の平面パターンと、スペーサ２１４の平面パターンとは、相似する。
【０１２６】
フォトマスク２６０は、遮光領域６３の代わりに、ハーフトーン領域（ＨＴ領域）２６９を有している。ＨＴ領域２６９は、以下の点を除いて、遮光領域６３と同じである。すなわち、ＨＴ領域２６９の全領域内には、遮光層６６の代わりに、半透過層２７０が形成されている。
【０１２７】
半透過層２７０は、半透過性の薄膜をパターニングすることによって形成される。半透過層２７０は、照射された光の一部を透過する。具体的には、波長３６０〜４４０ｎｍにおける半透過層２７０の透過率は、例えば６０％以下であり、好適には２５〜３５％である。半透過層２７０の材料としては、クロム、モリブデンシリサイド、タンタル、アルミニウム、ケイ素等の元素を含む酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、炭窒化物等が挙げられる。
【０１２８】
また、フォトマスク２６０は、ＧＴ領域６２の代わりに、調光領域であるハーフトーン・グレートーン領域（ＨＴ・ＧＴ領域）２７１を有している。ＨＴ・ＧＴ領域２７１は、遮光部６７の代わりに、半透過部２７２を有している。半透過部２７２は、半透過層２７０を含むので、照射された光の一部を透過する。すなわち、ＨＴ・ＧＴ領域２７１は、照射された光の一部を透過する。
【０１２９】
波長３６０〜４４０ｎｍにおけるＨＴ・ＧＴ領域２７１の透過率は、波長３６０〜４４０ｎｍにおけるＧＴ領域６２の透過率よりも大きく、例えば７６％以下であり、好適には４５〜６０％である。ＨＴ領域２６９の透過率は、半透過層２７０の透過率と同じである。したがって、フォトマスク２６０の透過率は、遮光領域２６４、ＨＴ領域２６９、ＨＴ・ＧＴ領域２７１、及び、透光領域６１の順で大きくなる。
【０１３０】
このようなフォトマスク２６０によれば、樹脂膜３５の透光領域６１に対応する部分は、ほとんど除去され、樹脂膜３５の、ＨＴ・ＧＴ領域２７１、及び、ＨＴ領域２６９に対応する部分は各々、部分的に除去される。また、樹脂膜３５の遮光領域２６４に対応する部分は、ほとんど残存する。ただし、ＨＴ・ＧＴ領域２７１の透過率は、ＨＴ領域２６９の透過率よりも大きい。したがって、ＨＴ・ＧＴ領域２７１に対応する部分において、より低い残膜が生成され、ＨＴ領域２６９に対応する部分において、より高い残膜が生成される。
【０１３１】
その結果、ＨＴ・ＧＴ領域２７１に対応する部分にサブリブ２３を形成でき、ＨＴ領域２６９に対応する部分にメインリブ２２を形成でき、遮光領域６４に対応する部分にスペーサ２１４を形成することができる。すなわち、互いに高さの異なる、サブリブ２３、メインリブ２２、及び、スペーサ２１４を同時にパターニングすることができる。
【０１３２】
図２４に、ＡＦＭを用いて、実施形態１と実施形態２とにおけるメインリブ２２の断面形状のプロファイルを測定した結果を示す。なお、ここでの断面形状とは、メインリブの幅方向における断面形状である。図２４に示すように、遮光領域６３を用いた場合と、ＨＴ領域２６９を用いた場合とで、プロファイルに若干の差異が認められる。しかしながら、この程度の差異は、表示性能に影響せず、問題はない。
【０１３３】
また、本実施形態においても、実施形態１のＧＴ領域６２ａ及びＧＴ領域６２ｂと同様に、図２７及び２８に示すように、第一のＨＴ・ＧＴ領域２７１ａ及び第二のＨＴ・ＧＴ領域２７１ｂを設けることが好ましい。ＨＴ・ＧＴ領域２７１ａの透過率は、ＨＴ・ＧＴ領域２７１ｂの透過率よりも小さい。ＨＴ・ＧＴ領域２７１ａのスリット（第一の透光部）６８は、ＨＴ・ＧＴ領域２７１ｂのスリット（第二の透光部）６８よりも細い。また、ＨＴ・ＧＴ領域２７１ａの半透過部（第一の半透過部）２７２は、ＨＴ・ＧＴ領域２７１ｂの半透過部（第二の半透過部）２７２よりも太い。ＨＴ・ＧＴ領域２７１ａは、カラーフィルタ３１上のサブリブ２３ａ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｆを形成するために用いられ、ＨＴ・ＧＴ領域２７１ｂは、ＢＭ３２上のサブリブ２３ｂ、２３ｅを形成するために用いられる。
【０１３４】
また、本実施形態のフォトマスク２６０は、比較的、低コストで作製可能である。それに対して、互いに透過率が異なるｘ種類のハーフトーン領域を有する１枚のフォトマスクを作製する場合、１種類のハーフトーン領域を有するｘ枚のフォトマスクを作製するのと同じくらいのコストがかかってしまう。なお、ここでｘは、２以上の整数を示す。
【０１３５】
また一般的に、遮光性の薄膜に比べ、半透過性の薄膜のエッチングシフト量はより大きい。したがって、半透過性の薄膜を精度よく加工するのは一般的には困難である。しかしながら、本実施形態において、ＨＴ・ＧＴ領域２７１は、比較的単純なパターンを有する。したがって、ＨＴ・ＧＴ領域２７１を有するフォトマスク２６０を精度よく作製することができる。
【０１３６】
実施形態３
実施形態３は、以下の点を除いて、実施形態２と同じである。
【０１３７】
本実施形態では、フォトマスク２６０の代わりに、フォトマスク３６０が用いられる。図２５に、フォトマスク３６０の断面模式図を示す。図２５に示すように、フォトマスク３６０は、遮光領域２６４、ＨＴ領域２６９及びＨＴ・ＧＴ領域２７１に加えて、ＧＴ領域３６２を有している。
【０１３８】
ＧＴ領域３６２は、実施形態１のＧＴ領域６２と同じ思想に基づいて形成されている。すなわち、ＧＴ領域３６２は、遮光層６６を含む遮光部３６７と、スリット状（直線状）の透光部（スリット）３６８とを有する。スリット３６８、及び、遮光部３６７は、ストライプパターンを形成している。スリット３６８の延伸方位は、ＧＴ領域３６２によって形成されるパターンの延伸方位に対応する。スリット３６８は、略一定の幅を有する。スリット３６８の幅は、露光装置の解像限界よりも小さく設定される。
【０１３９】
なお、一つのＧＴ領域３６２内におけるスリット３６８の本数は特に限定されない。スリット３６８が２本以上の場合は、各スリット３６８の幅は、略同じである。
【０１４０】
また、スリット３６８が一本の場合は、スリット３６８の中心線は、ＧＴ領域３６２の中心線と略一致する。また、スリット３６８が２本以上の場合、スリット３６８は、等間隔で配置される。いずれの場合も、各遮光部３６７は、略一定の幅を有し、遮光部３６７の幅は、互いに実質的に同じである。
【０１４１】
ＨＴ領域２６９、ＨＴ・ＧＴ領域２７１、及び、ＧＴ領域３６２の透過率は各々、容易に調整可能である。例えば、ＨＴ領域２６９、及び、ＨＴ・ＧＴ領域２７１の透過率は、半透過層２７０の透過率を変更することによって調整できる。また、ＨＴ・ＧＴ領域２７１、及び、ＧＴ領域３６２の透過率は各々、スリットの本数及び／又は幅を変更することによって調整できる。したがって、遮光領域２６４、ＨＴ領域２６９、ＨＴ・ＧＴ領域２７１、及び、ＧＴ領域３６２の透過率を互いに異ならせることができる。その結果、遮光領域２６４、ＨＴ領域２６９、ＨＴ・ＧＴ領域２７１、及び、ＧＴ領域３６２に対応する残膜の高さを互いに異ならせることができる。すなわち、本実施形態によれば、互いに高さの異なる４種類のパターンを形成することができる。
【０１４２】
例えば、図２５に示すように、遮光領域２６４、ＧＴ領域３６２、ＨＴ領域２６９、及び、ＨＴ・ＧＴ領域２７１に対応する残膜の高さをこの順に低くすることができる。
【０１４３】
また、互いに高さの異なる４種類のパターンとしては、柱状スペーサ２１４、メインリブ２２、及び、サブリブ２３に加えて、例えば、サブ柱状スペーサ、保護パターン等が挙げられる。
【０１４４】
サブ柱状スペーサは、スペーサ２１４と比べて低く、両者の高さ差は、１μｍ程度である。好ましくは、サブ柱状スペーサは、スペーサ２１４と比べて０．６〜１．５μｍ程度低い。セルギャップの制御は、スペーサ２１４にて行われるが、パネルに外圧が加わった場合、スペーサ２１４が破壊される可能性がある。そこで、一定圧以上の外圧が加わった場合に機能する補助的なスペーサとして、サブ柱状スペーサが配置される。
【０１４５】
また、一般的な液晶表示パネルでは、２〜５μｍという狭い間隔でアレイ基板と対向基板が対向している。したがって、パネルに外圧が加わった場合、アレイ基板上の２つの配線が対向基板の共通電極と接触し、リーク又は素子の破壊が発生する可能性がある。これを防止するために、パッシベーション膜として、絶縁物である保護パターンが配置される。保護パターンの具体的な平面形状は特に限定されず、例えば、ストライプ状、ドット状、切れ目のない形状等が挙げられる。また、保護パターンは、上記観点から、アレイ基板上の配線に対向して配置される。保護パターンの高さの明確な基準はないが、絶縁性が確保でき、かつ、構造体として邪魔にならない高さに設定される。この設定条件を満たせば、保護パターンの高さは、小さければ小さいほど好ましいと考えられる。
【０１４６】
本願は、２０１０年１０月５日に出願された日本国特許出願２０１０−２２５９６４号を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。
【符号の説明】
【０１４７】
１４、２１４：柱状スペーサ
１４ａ：台座部
１４ｂ：高さ調整部
２１：リブ（液晶配向制御突起物）
２２、２２ａ〜２２ｃ：メインリブ（主突起物）
２３、２３ａ〜２３ｆ：サブリブ（副突起物）
３１：カラーフィルタ（着色層）
３２：ブラックマトリクス（ＢＭ、遮光層）
３３：共通電極
３４：基板
３５：感光性樹脂膜
６０、２６０、３６０：フォトマスク
６１：透光領域
６２、６２ａ、６２ｂ、３６２：グレートーン領域（ＧＴ領域、調光領域）
６３、６４、２６４：遮光領域
６５：基板（支持体）
６６：遮光層
６７、３６７：遮光部
６８、３６８：透光部（スリット）
２６９：ハーフトーン領域（ＨＴ領域、調光領域）
２７０：半透過層
２７１：ハーフトーン・グレートーン領域（ＨＴ・ＧＴ領域、調光領域）
２７２：半透過部
Ｓ：主制御領域
Ｗ：副制御領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２７】
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【図２８】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネル用基板の製造方法であって、
該基板は、液晶配向制御突起物を備え、
該液晶配向制御突起物は、主突起物、及び、副突起物を含み、
該副突起物は、直線状であり、かつ、該主突起物よりも低く、
該製造方法は、ポジ型の感光性樹脂膜を形成する工程と、
フォトマスクを通して該感光性樹脂膜を露光する工程とを含み、
該フォトマスクは、該副突起物を形成するための調光領域を有し、
該調光領域は、スリット状の透光部を有し、
該フォトマスクは、透光領域と、
該主突起物を形成するための遮光領域とを更に有し、
該調光領域は、遮光部、及び、該透光部を有するグレートーン領域であり、
該基板は、着色層と、該着色層よりも高い遮光層とを更に備え、
該副突起物は、該着色層上に設けられた第一の副突起物であり、
該液晶配向制御突起物は、該遮光層上に設けられた第二の副突起物を更に含み、
該第二の副突起物は、直線状であり、かつ、該主突起物よりも低く、
該グレートーン領域は、該第一の副突起物を形成するための第一のグレートーン領域であり、
該遮光部、及び、該透光部はそれぞれ、第一の遮光部、及び、第一の透光部であり、
該フォトマスクは、該第二の副突起物を形成するための第二のグレートーン領域を更に有し、
該第二のグレートーン領域は、第二の遮光部と、スリット状の第二の透光部とを有し、
該第二のグレートーン領域の透過率は、該第一のグレートーン領域の透過率よりも大きい
ことを特徴とする液晶表示パネル用基板の製造方法。
【請求項２】
液晶表示パネル用基板の製造方法であって、
該基板は、液晶配向制御突起物を備え、
該液晶配向制御突起物は、主突起物、及び、副突起物を含み、
該副突起物は、直線状であり、かつ、該主突起物よりも低く、
該製造方法は、ポジ型の感光性樹脂膜を形成する工程と、
フォトマスクを通して該感光性樹脂膜を露光する工程とを含み、
該フォトマスクは、該副突起物を形成するための調光領域を有し、
該調光領域は、スリット状の透光部を有し、
該基板は、柱状スペーサを更に備え、
該フォトマスクは、透光領域と、
該柱状スペーサを形成するための遮光領域と、
該主突起物を形成するためのハーフトーン領域とを更に有し、
該調光領域は、半透過部、及び、該透光部を有するハーフトーン・グレートーン領域であり、
該基板は、着色層と、該着色層よりも高い遮光層とを更に備え、
該副突起物は、該着色層上に設けられた第一の副突起物であり、
該液晶配向制御突起物は、該遮光層上に設けられた第二の副突起物を更に含み、
該第二の副突起物は、直線状であり、かつ、該主突起物よりも低く、
該ハーフトーン・グレートーン領域は、該第一の副突起物を形成するための第一のハーフトーン・グレートーン領域であり、
該半透過部、及び、該透光部はそれぞれ、第一の半透過部、及び、第一の透光部であり、
該フォトマスクは、該第二の副突起物を形成するための第二のハーフトーン・グレートーン領域を更に有し、
該第二のハーフトーン・グレートーン領域は、第二の半透過部と、スリット状の第二の透光部とを有し、
該第二のハーフトーン・グレートーン領域の透過率は、該第一のハーフトーン・グレートーン領域の透過率よりも大きい
ことを特徴とする液晶表示パネル用基板の製造方法。
【請求項３】
液晶表示パネル用基板の製造方法であって、
該基板は、液晶配向制御突起物を備え、
該液晶配向制御突起物は、主突起物、及び、副突起物を含み、
該副突起物は、直線状であり、かつ、該主突起物よりも低く、
該製造方法は、ポジ型の感光性樹脂膜を形成する工程と、
フォトマスクを通して該感光性樹脂膜を露光する工程とを含み、
該フォトマスクは、該副突起物を形成するための調光領域を有し、
該調光領域は、スリット状の透光部を有し、
該基板は、柱状スペーサを更に備え、
該フォトマスクは、透光領域と、
該柱状スペーサを形成するための遮光領域と、
該主突起物を形成するためのハーフトーン領域とを更に有し、
該調光領域は、半透過部、及び、該透光部を有するハーフトーン・グレートーン領域であり、
該透光部は、第一の透光部であり、
該フォトマスクは、グレートーン領域を更に有し、
該グレートーン領域は、遮光部と、スリット状の第二の透光部とを有する
ことを特徴とする液晶表示パネル用基板の製造方法。
【国際調査報告】
2012046589.tif 000032
2012046589.tif 000033
2012046589.tif 000034
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