(57)【要約】【課題】製造性を向上したフォトマスクを提供する。【解決手段】ダミーガラス基板の一主面に、シールパターンに対応してシール剤を塗布し、ガラス基板26の一主面に塗布した樹脂ブラック層27に対して貼り合せてシール剤を硬化させる。ガラス基板26とダミーガラス基板とを剥離して、硬化したシール剤により樹脂ブラック層27のシールパターンに対応したダミーシールパターンと貼り合わせた部分を除去してマスクパターンＭをガラス基板26に形成する。フォトリソグラフィなどによりマスクパターンを形成する場合と比較して、製造性が向上する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ基板と、このアレイ基板に対向配置された対向基板と、これらアレイ基板と対向基板との間に介在される液晶層とを備え、前記アレイ基板と前記対向基板とが所定パターンにて接合される液晶表示素子の製造方法に用いる液晶表示素子用マスクの製造方法であって、
二つの主面を有する本体基板と、前記本体基板に対応し、二つの主面を有するダミー基板とを準備する準備工程と、
前記本体基板の一主面に、少なくとも前記液晶表示素子を覆う面積に遮光部材を塗布する遮光部材塗布工程と、
前記ダミー基板の一主面に、前記所定パターンに対応した対応パターンにシール剤を塗布するシール剤塗布工程と、
前記本体基板の一主面と前記ダミー基板の一主面とを前記シール剤により貼り合わせた後、このシール剤を硬化させる貼り合わせ工程と、
前記本体基板と前記ダミー基板とを剥離させて、硬化した前記シール剤により前記遮光部材から前記対応パターンに貼り合わされた部分を除去することで、前記所定パターンに対応したマスクパターンを前記本体基板に形成する基板形成工程と
を具備したことを特徴とした液晶表示素子用マスクの製造方法。
【請求項２】
前記シール剤は、前記所定パターンよりも幅広に前記ダミー基板の一主面に塗布される
ことを特徴とした請求項１記載の液晶表示素子用マスクの製造方法。
【請求項３】
前記シール剤は、前記所定パターンよりも幅狭に前記ダミー基板の一主面に塗布される
ことを特徴とした請求項１記載の液晶表示素子用マスクの製造方法。
【請求項４】
アレイ基板と、このアレイ基板に対向配置された対向基板と、これらアレイ基板と対向基板との間に介在される液晶層とを備え、前記アレイ基板と前記対向基板とが所定パターンの光硬化樹脂により接合される液晶表示素子の製造方法に用いる液晶表示素子用マスクであって、
本体基板と、
この本体基板の一主面に、少なくとも前記液晶表示素子を覆う面積に塗布された遮光部材により前記所定パターンに対応して形成されたマスクパターンと
を具備したことを特徴とした液晶表示素子用マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子の製造方法に用いる液晶表示素子用マスクおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子すなわち液晶パネルは、アレイ基板と、このアレイ基板に対向配置される対向基板と、これら基板間に介在された液晶層とを備え、各基板のいずれか一方に光硬化樹脂を塗布してこれら基板を貼り合わせ、これら基板間に所定のギャップを形成した後に、光硬化樹脂以外の部分に光が照射されないように所定のフォトマスクをした状態で光を照射して光硬化樹脂を硬化させることで形成される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２３５７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、液晶パネルの液晶層部分は、光が照射されると特性が劣化するおそれがあるため、上述のようなフォトマスクは、液晶層部分に光が照射されないように遮光部材をフォトリソグラフィによりパターニングして作製する。すなわち、大板基板の全面に遮光樹脂ブラックを塗布し、レジストを塗布し、露光、現像、エッチング処理およびレジスト除去により、フォトマスクを完成する。
【０００４】
このため、大板基板から様々なサイズの液晶パネルを作製する際に、フォトマスクとして様々なサイズのものを準備しなければならず、使用するフォトマスクの作製にコストおよび時間が必要となってしまうという問題を有している。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、製造性を向上した液晶表示素子用マスクおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、アレイ基板と、このアレイ基板に対向配置された対向基板と、これらアレイ基板と対向基板との間に介在される液晶層とを備え、前記アレイ基板と前記対向基板とが所定パターンにて接合される液晶表示素子の製造方法に用いる液晶表示素子用マスクの製造方法であって、二つの主面を有する本体基板と、前記本体基板に対応し、二つの主面を有するダミー基板とを準備する準備工程と、前記本体基板の一主面に、少なくとも前記液晶表示素子を覆う面積に遮光部材を塗布する遮光部材塗布工程と、前記ダミー基板の一主面に、前記所定パターンに対応した対応パターンにシール剤を塗布するシール剤塗布工程と、前記本体基板の一主面と前記ダミー基板の一主面とを前記シール剤により貼り合わせた後、このシール剤を硬化させる貼り合わせ工程と、前記本体基板と前記ダミー基板とを剥離させて、硬化した前記シール剤により前記遮光部材から前記対応パターンに貼り合わされた部分を除去することで、前記所定パターンに対応したマスクパターンを前記本体基板に形成する基板形成工程とを具備したものである。
【０００７】
そして、ダミー基板の一主面に、所定パターンに対応してシール剤を塗布し、本体基板の一主面に塗布した遮光部材に対して貼り合せてシール剤を硬化させた後、本体基板とダミー基板とを剥離して、硬化したシール剤により遮光部材の所定パターンに対応する対応パターンに貼り合わされた部分を除去してマスクパターンを本体基板に形成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えばフォトリソグラフィなどによりマスクパターンを形成する場合と比較して、製造性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態の液晶表示素子用マスクの製造方法の構成を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１に液晶表示素子としての液晶パネル１を示し、この液晶パネル１は、略四角形平板状のアレイ基板５と略四角形平板状の対向基板６とが対向配置され、これらアレイ基板５と対向基板６の間の所定のギャップに液晶層７が介在され、かつ、アレイ基板５と対向基板６との外周縁部が光硬化樹脂としての紫外線硬化樹脂であるＵＶシール８により接合されて形成され、図示しない画素をマトリクス状に備えている。
【００１１】
アレイ基板５は、略透明な四角形平板状の透光性を有する絶縁性基板としてのガラス基板９を有し、このガラス基板９上に、各画素の動作を制御する例えば薄膜トランジスタなどのスイッチング素子がマトリクス状に形成されているとともに、これらスイッチング素子を駆動する駆動回路、および、これら駆動回路とスイッチング素子とを電気的に接続する各種アレイ配線などが併せて形成されている。
【００１２】
対向基板６は、例えば各画素に対応するカラーフィルタ層などが形成された基板であり、アレイ基板５のガラス基板９の幅寸法に等しい幅寸法を有するとともに、このガラス基板９の長手寸法より若干小さな長手寸法を有する四角形平板状のガラス基板14を備えている。このガラス基板14の一主面である表面は、アレイ基板５のガラス基板９上に塗布した所定パターンとしてのシールパターン12にてアレイ基板５のガラス基板９の表面に貼り合わされている。
【００１３】
液晶層７は、各基板５，６間に挟持され、ＵＶシール８により外周を囲まれてこれら基板５，６間に保持されている。
【００１４】
そして、ＵＶシール８は、液晶層７の周囲に沿って無端状の略四角形枠状に形成されている。
【００１５】
また、アレイ基板５のガラス基板９は、図２に示す第１の基板としてのマザー基板である大型ガラス基板11を、各ガラス基板９の大きさに対応させて長手方向および幅方向に沿って所定間隔を介した裁断にて分割されて形成されている。具体的に、この大型ガラス基板11は、ガラス基板９が長手方向および幅方向に沿って複数、例えば長手方向に７個連結され幅方向に５個連結され計３５個が連結された大板状態の基板である。そして、この大型ガラス基板11の表面の周縁には、紫外線硬化によりＵＶシール８となるシールパターン12が、各ガラス基板９に対応して形成されている。
【００１６】
さらに、対向基板６のガラス基板14もまた、図２に示す第２の基板としての大型ガラス基板15を、各対向基板６の大きさに対応させて長手方向および幅方向に沿った所定間隔を介した裁断にて分割されて形成されている。具体的に、この大型ガラス基板15は、ガラス基板14が長手方向および幅方向に沿って複数、例えば長手方向に７個連結され幅方向に５個連結され計３５個が連結された大板状態の基板である。そして、これら大型ガラス基板15は、大型ガラス基板11のＵＶシール８を介して大型ガラス基板11に貼り合わされている。
【００１７】
そして、上記液晶パネル１は、図３に示す製造装置17により、液晶表示素子用マスクとしてのフォトマスク18を用いて製造されるものである。
【００１８】
製造装置17は、真空手段としての真空チャンバ21を備え、この真空チャンバ21内には、光硬化手段としての紫外線硬化手段であるＵＶ硬化装置22が配設されている。
【００１９】
真空チャンバ21は、内部が中空な直方体状に形成されており、この真空チャンバ21の外側の外気である大気圧より低い低気圧雰囲気、より好ましくは略真空な状態を形成可能に構成されている。
【００２０】
ＵＶ硬化装置22は、シールパターン12が塗布された大型ガラス基板11と大型ガラス基板15とが載置される図示しないステージと、このステージの上方に配設された光照射手段としての紫外線照射手段であるＵＶランプ24とを有し、これらステージとＵＶランプ24との間に、フォトマスク18が着脱可能となっている。
【００２１】
ＵＶランプ24は、ステージ上に設置された大型ガラス基板11，15それぞれの全面に向けてＵＶ光Ｕを照射可能となっている。
【００２２】
そして、フォトマスク18は、図４ないし図８に示すように、本体基板としての四角形平板状のガラス基板26と、このガラス基板26の一主面に塗布された遮光部材としての遮光樹脂である樹脂ブラック層27とを有し、この樹脂ブラック層27に、シールパターン12に対応する部分を露出させる所定のパターンとしてのマスクパターンＭが形成されている。
【００２３】
ガラス基板26は、二つの主面を有し、少なくとも両大型ガラス基板11，15全体を平面視で覆う大きさに形成されている。
【００２４】
樹脂ブラック層27は、例えばカーボンブラックを含んだ樹脂であり、マスクパターンＭ以外の部分へのＵＶ光Ｕを遮光するように形成されている。
【００２５】
マスクパターンＭは、図５および図６に示す例えば二つの主面を有するダミー基板としてのダミーガラス基板31の一主面に塗布された対応パターンとしてのダミーシールパターン32により樹脂ブラック層27から除去された穴部33を備えている。
【００２６】
ここで、ダミーシールパターン32は、図７および図８に示すように、例えば光硬化樹脂としての紫外線硬化樹脂、あるいは熱硬化樹脂などのシール剤Ｓにより、シールパターン12（図２）に対応して形成されている。なお、このダミーシールパターン32は、シールパターン12と比較して幅寸法を調整することにより、樹脂ブラック層27に形成される穴部33の幅を可変させ、フォトマスク18による遮光性能の調整が可能となっている。すなわち、ダミーシールパターン32をより確実に硬化させるためのマージンを取る場合には、ダミーシールパターン32の幅寸法を、対応するシールパターン12よりも太く、すなわち幅広に形成し、液晶層７に対して確実に遮光したい場合には、ダミーシールパターン32の幅寸法を、対応するシールパターン12よりも細く、すなわち幅狭に形成する。
【００２７】
次に、上記一実施の形態の製造方法を説明する。
【００２８】
まず、ガラス基板26とダミーガラス基板31とを準備する（準備工程）。
【００２９】
次いで、図５に示すように、ガラス基板26の一主面に樹脂ブラック層27を塗布する（遮光部材塗布工程）。このとき、この樹脂ブラック層27は、ガラス基板26に対して例えば撥水加工などすることにより、このガラス基板26への密着性すなわち接着力を、ダミーガラス基板31とシール剤Ｓとの密着性、および樹脂ブラック層27とシール剤Ｓとの密着性よりも小さく設定する。
【００３０】
さらに、図６に示すように、ダミーガラス基板31の一主面に、例えばコンピュータなどによりシール剤Ｓを塗布してダミーシールパターン32を形成する（シール剤塗布工程）。
【００３１】
この後、図７に示すように、両ガラス基板26，31を、樹脂ブラック層27とダミーシールパターン32とを対向させて貼り合わせ、例えばシール剤Ｓを紫外線硬化樹脂とした場合にはＵＶ光を照射し、シール剤Ｓを熱硬化樹脂とした場合には加熱することで、ダミーシールパターン32を硬化させる（貼り合わせ工程）。
【００３２】
そして、図８に示すように、貼り合わされた両ガラス基板26，31を剥離させることで、ダミーシールパターン32と接合された部分の樹脂ブラック層27が除去されて穴部33が形成され、シールパターン12に対応するマスクパターンＭが樹脂ブラック層27に形成されて、フォトマスク18が完成する（基板形成工程）。
【００３３】
なお、ダミーガラス基板31は、マスクパターンＭを形成した後、適宜廃棄される。
【００３４】
そして、液晶パネル１を製造する際には、まず、シールパターン12を塗布した大型ガラス基板11と大型ガラス基板15とを真空チャンバ21内に挿入し、この真空チャンバ21内の雰囲気を略真空にした状態で、これら大型ガラス基板11，15同士をシールパターン12で貼り合わせる。
【００３５】
この真空チャンバ21内で貼り合わされた大型ガラス基板11，15のそれぞれは、真空チャンバ21内から取り出されて大気圧雰囲気へと移されて、これら大型ガラス基板11，15との間のシールパターン12を差圧にて押し潰してから、ＵＶ硬化装置22内へと収容される。
【００３６】
そして、ＵＶ硬化装置22内のステージ上にこれら大型ガラス基板11，15を載置し、大型ガラス基板11の上方にフォトマスク18を配置して、大型ガラス基板11，15の液晶層７部分を覆い、ＵＶランプ24からＵＶ光Ｕを照射することで、フォトマスク18のマスクパターンＭの穴部33のみからＵＶ光Ｕがシールパターン12へと照射され、シールパターン12が光硬化して大型ガラス基板11，15が位置決めされてＵＶシール８にて貼り合わされる。
【００３７】
そして、貼り合わされた大型ガラス基板11，15のそれぞれを、各アレイ基板５および対向基板６に対応させて長手方向および幅方向のそれぞれに沿って格子状に裁断して、液晶パネル１とする。
【００３８】
上述したように、上記一実施の形態によれば、ダミーガラス基板31の一主面に、シールパターン12に対応してシール剤Ｓを塗布し、ガラス基板26の一主面に塗布した樹脂ブラック層27に対して貼り合せてシール剤Ｓを硬化させた後、ガラス基板26とダミーガラス基板31とを剥離して、硬化したシール剤Ｓにより樹脂ブラック層27のシールパターン12に対応したダミーシールパターン32に貼り合わされた部分を除去して、シールパターン12に対応する部分のみ光透過性を有する穴部33となるマスクパターンＭをガラス基板26に形成することで、例えばフォトリソグラフィ法のような複雑な工法を用いる場合と比較して、容易、安価、かつ短時間でフォトマスク18を作成でき、製造製を向上できる。
【００３９】
すなわち、様々なサイズの液晶パネル１を製造する際、あるいはシールパターン12を複雑な形状とする際などでも、上記のようにフォトマスク18を形成することで容易に対応できる。
【００４０】
また、樹脂ブラック層27からマスクパターンＭに対応した穴部33を除去するダミーシールパターン32の幅寸法を、大型ガラス基板11，15を実際に貼り合わせるためのシールパターン12の幅寸法に対して変化させることで、フォトマスク18による遮光性能を調整できる。
【００４１】
具体的に、ダミーシールパターン32をシールパターン12よりも幅広に形成した場合には、液晶パネル１の製造の際にＵＶランプ24により照射されたＵＶ光Ｕが穴部33を確実に透過してシール剤Ｓに照射されるので、ダミーシールパターン32を確実に硬化させることができる。
【００４２】
また、ダミーシールパターン32をシールパターン12よりも幅狭に形成した場合には、穴部33を透過したＵＶ光Ｕの液晶層７への照射を、より確実に防止でき、このＵＶ光Ｕの照射による液晶層７の特性劣化を、より確実に防止できる。
【００４３】
なお、上記一実施の形態において、液晶パネル１の構成は、上記構成に限定されるものではない。
【００４４】
また、液晶層７を形成する際には、上述の真空注入法以外にも、例えば液晶滴下工法などを用いることもでき、この場合でもシールパターン12を硬化させる際に上記構成のフォトマスク18を対応させて使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の形態の液晶表示素子用マスクを製造に用いる液晶表示素子の分割後の状態を示す断面図である。
【図２】同上液晶表示素子の分割前の大板状態を示す平面図である。
【図３】同上液晶表示素子の製造装置を示す説明図である。
【図４】同上液晶表示素子用マスクを示す平面図である。
【図５】同上液晶表示素子用マスクの製造方法の遮光部材塗布工程を示す説明図である。
【図６】同上液晶表示素子用マスクの製造方法のシール剤塗布工程を示す説明図である。
【図７】同上液晶表示素子用マスクの製造方法の貼り合わせ工程を示す説明図である。
【図８】同上液晶表示素子用マスクの製造方法の基板形成工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    液晶表示素子としての液晶パネル
５    アレイ基板
６    対向基板
７    液晶層
８    光硬化樹脂としてのＵＶシール
12    所定パターンとしてのシールパターン
18    液晶表示素子用マスクとしてのフォトマスク
26    本体基板としてのガラス基板
27    遮光部材としての樹脂ブラック層
31    ダミー基板としてのダミーガラス基板
32    対応パターンとしてのダミーシールパターン
Ｍ    マスクパターン
Ｓ    シール剤
【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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