(57)【要約】【課題】表示品位に優れた液晶表示パネルを形成できるアレイ基板の製造方法を提供する。【解決手段】基板上に、複数の走査線１１、複数の信号線１３および複数のスイッチング素子１５を形成し、走査線、信号線およびスイッチング素子に重ねて基板上に、複数の着色層を有しているとともに、複数の土台部８と、土台部の近傍に位置しているとともに土台部以上の高さを有した複数の保護部９とを含んだ下地層を形成し、下地層の表面を研磨し、研磨した後、土台部上に複数の柱状スペーサ１７を形成する。【選択図】      図３
2007256794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、複数の走査線、複数の信号線および複数のスイッチング素子を形成し、
前記走査線、信号線およびスイッチング素子に重ねて前記基板上に、複数の着色層を有しているとともに、複数の土台部と、前記土台部の近傍に位置しているとともに前記土台部以上の高さを有した複数の保護部とを含んだ下地層を形成し、
前記下地層の表面を研磨し、
前記研磨した後、前記土台部上に複数の柱状スペーサを形成するアレイ基板の製造方法。
【請求項２】
基板上に、複数の走査線、複数の信号線および複数のスイッチング素子を形成し、
前記走査線、信号線およびスイッチング素子に重ねて前記基板上に、複数の着色層を有しているとともに、表面が前記基板の平面に平行な同一平面上に位置した複数の土台部と、前記土台部の近傍に位置しているとともに前記土台部以上の高さを有した複数の保護部とを含んだ下地層を形成し、
前記下地層の表面を研磨し、
前記研磨した後、前記土台部上に複数の柱状スペーサを形成するアレイ基板の製造方法。
【請求項３】
前記基板上に前記走査線と同時に同一材料で複数のダミー走査線を形成し、
前記ダミー走査線に重ねて前記信号線を形成し、
前記信号線に重なった前記複数の土台部と、前記ダミー走査線および信号線に重なった前記複数の保護部とを含んだ前記下地層を形成する請求項１または２に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項４】
前記ダミー走査線に重ねて前記基板上に前記信号線と同時に同一材料で複数のダミー信号線を形成し、
前記ダミー走査線およびダミー信号線に重なった前記複数の保護部を含んだ前記下地層を形成する請求項３に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項５】
前記走査線に重ねて前記基板上に前記信号線と同時に同一材料で複数のダミー信号線を形成し、
前記走査線に重なった前記複数の土台部と、前記走査線およびダミー信号線に重なった複数の保護部とを含んだ前記下地層を形成する請求項１に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項６】
前記基板上に前記走査線と同時に同一材料で複数のダミー走査線を形成し、
前記ダミー走査線に重ねて前記ダミー信号線を形成し、
前記ダミー走査線およびダミー信号線に重なった前記複数の保護部を含んだ前記下地層を形成する請求項５に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項７】
前記基板上に前記走査線と同時に同一材料で複数のダミー走査線を形成し、
前記ダミー走査線に重ねて前記信号線を形成するとともに、前記走査線に重ねて前記基板上に前記信号線と同時に同一材料で複数のダミー信号線を形成し、
前記走査線および信号線に重なった前記複数の土台部と、前記走査線およびダミー信号線並びに前記ダミー走査線および信号線にそれぞれ重なった前記複数の保護部とを含んだ前記下地層を形成する請求項１または２に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項８】
第１方向に延出した前記複数の走査線を形成し、
前記第１方向に直交する第２方向に延出した前記複数の信号線を形成し、
前記土台部に１０μｍないし７０μｍの間隔を置いて、前記第２方向に前記土台部を挟んで前記土台部の外側に互いに対向した前記複数の保護部を形成する請求項３、６、７の何れか１項に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項９】
第１方向に延出した前記複数の走査線を形成し、
前記第１方向に直交する第２方向に延出した前記複数の信号線を形成し、
前記第１方向の長さが１０μｍないし６０μｍの矩形状に、前記第２方向に前記土台部を挟んで前記土台部の外側に互いに対向した前記複数の保護部を形成する請求項３、６、７の何れか１項に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項１０】
第１方向に延出した前記複数の走査線を形成し、
前記第１方向に直交する第２方向に延出した前記複数の信号線を形成し、
前記第２方向の長さが５μｍないし４０μｍの矩形状に、前記第２方向に前記土台部を挟んで前記土台部の外側に互いに対向した前記複数の保護部を形成する請求項３、６、７の何れか１項に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項１１】
第１方向に延出した前記複数の走査線を形成し、
前記第１方向に直交する第２方向に延出した前記複数の信号線を形成し、
前記第２方向の長さが１０μｍ以上の矩形状に、前記第１方向に前記土台部を挟んで前記土台部の外側に互いに対向した前記複数の保護部を形成する請求項４、５、７の何れか１項に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項１２】
第１方向に延出した前記複数の走査線を形成し、
前記第１方向に直交する第２方向に延出した前記複数の信号線を形成し、
前記第１方向の長さが１１０μｍ以下の矩形状に、前記第１方向に前記土台部を挟んで前記土台部の外側に互いに対向した前記複数の保護部を形成する請求項４、５、７の何れか１項に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項１３】
第１方向に延出した前記複数の走査線を形成し、
前記第１方向に直交する第２方向に延出した前記複数の信号線を形成し、
前記第１方向に前記土台部を挟んで前記土台部の外側に１０μｍないし７０μｍの間隔を置いて互いに対向した前記複数の保護部を形成する請求項４、５、７の何れか１項に記載のアレイ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アレイ基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示パネルは、アレイ基板と、このアレイ基板に所定の隙間を保持して対向配置された対向基板と、これら両基板の間に狭持された液晶層と、を備えている。アレイ基板は、ガラス基板と、このガラス基板上に形成された複数の走査線、複数の信号線、複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）および下地層と、この下地層上に形成された複数の画素電極、複数の柱状スペーサおよび配向膜とを有している。下地層は、複数の赤色の着色層、複数の緑色の着色層および複数の青色の着色層を隣接して並べたカラーフィルタで形成されている。
【０００３】
信号線および走査線は格子状に配設されている。ＴＦＴは、信号線および走査線の各交差部近傍に配置されている。着色層は、ガラス基板、信号線、走査線およびＴＦＴ上に形成されている。画素電極は、着色層上に形成されている。画素電極は所要形状に形成されている。画素電極は、着色層に形成されたコンタクトホールを介してＴＦＴと電気的に接続されている。柱状スペーサは、レジスト塗布、露光、現像、ポストベークにより、所望サイズおよび所望高さに、着色層の土台部上に形成されている。配向膜は、着色層および画素電極上に形成されている。  
一方、対向基板は、ガラス基板と、このガラス基板上に順に形成された対向電極および配向膜とを有している。
【０００４】
アレイ基板および対向基板は、柱状スペーサにより所定の隙間を保持して対向配置され、これら両基板の周縁部に配置されたシール材により互いに接合されている。液晶層は、アレイ基板、対向基板およびシール材で囲まれた領域に形成されている。
【０００５】
通常、信号線、走査線およびＴＦＴに重なった個所において、着色層にミクロンオーダの盛り上がった段差部が形成される。液晶モードによっては、着色層の段差部に重なった領域で液晶分子の配向不良が生じてしまう。このため、液晶表示パネルのコントラスト低下が問題となる場合がある。
【０００６】
したがって、液晶表示パネルの光学特性の改善を図るために、アレイ基板上に盛り上がって形成された部分、すなわち着色層の段差部を小さくすることが不可欠となる。そこで、着色層を機械的に研磨し、着色層の表面を平坦化する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。着色層の表面を平坦化することにより、光抜けによるコントラスト低下を抑制することができる。
【特許文献１】特開平９−２３０１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記液晶表示パネルの表示品位の向上のため、精度の良いセルギャップ均一性が求められている。しかしながら、着色層を機械的に研磨した場合、基板面内にて研磨量のバラツキが生じ易い。すなわち、研磨に用いる研磨装置の構成上、基板中央部の着色層の研磨量より基板周辺部の着色層の研磨量が大きくなってしまう。研磨量の差は、着色層の段差部の間で顕著である。また、液晶表示パネルのセルギャップは、着色層の平面から土台部の表面までの高さと、柱状スペーサの高さとの和により概ね決定される。
【０００８】
上記したことから、着色層を機械的に研磨した場合、着色層の平面から土台部の表面までの高さにバラツキが生じ易く、セルギャップの不均一が生じ易くなるため、この場合、液晶表示パネルの表示品位は低下する恐れがある。  
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、表示品位に優れた液晶表示パネルを形成できるアレイ基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の態様に係るアレイ基板の製造方法は、
基板上に、複数の走査線、複数の信号線および複数のスイッチング素子を形成し、
前記走査線、信号線およびスイッチング素子に重ねて前記基板上に、複数の着色層を有しているとともに、複数の土台部と、前記土台部の近傍に位置しているとともに前記土台部以上の高さを有した複数の保護部とを含んだ下地層を形成し、
前記下地層の表面を研磨し、
前記研磨した後、前記土台部上に複数の柱状スペーサを形成している。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、表示品位に優れた液晶表示パネルを形成できるアレイ基板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係るアレイ基板の製造方法を液晶表示パネルの製造方法と併せて詳細に説明する。始めに、この製造方法によって製造された液晶表示パネルの構成を説明する。
【００１２】
図１、図２、図３、図４、図５および図６に示すように、液晶表示パネルは、表示領域Ｒを有したアレイ基板１と、このアレイ基板に所定の隙間を保持して対向配置された対向基板２と、これら両基板間に狭持された液晶層３とを備えている。
【００１３】
アレイ基板１は、透明な絶縁基板としてのガラス基板１０と、ガラス基板上に形成されたアレイ配線部４と、ガラス基板およびアレイ配線部上に形成された下地層５と、下地層上に形成された複数の画素電極１６および複数の柱状スペーサ１７と、下地層および画素電極上に形成された配向膜１９とを備えている。
【００１４】
アレイ配線部４は、複数の走査線１１、複数の信号線１３および複数のスイッチング素子としての複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１５とを有している。下地層５は、複数の赤色の着色層６Ｒ、複数の緑色の着色層６Ｇおよび複数の青色の着色層６Ｂを有している。着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂはカラーフィルタ６を形成している。
【００１５】
走査線１１および信号線１３は、ガラス基板１０上に格子状に設けられている。走査線１１は、ガラス基板１０の平面に平行である第１方向ｄ１に延出している。信号線１３は、ガラス基板１０の平面に平行であるとともに第１方向ｄ１に直交した第２方向ｄ２に延出している。走査線１１の厚みは０．３５μｍであり、信号線１３の厚みは０．５５μｍである。ＴＦＴ１５は、走査線１１および信号線１３の交差部近傍に設けられている。
【００１６】
ＴＦＴ１５は、走査線１１の一部を延出させたゲート電極１５ａ、ゲート電極上に設けられたゲート絶縁膜１５ｂ、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と対向した半導体膜１５ｃ、この半導体膜のソース領域に接続されたソース電極１５ｄおよび半導体膜のドレイン領域に接続されたドレイン電極１５ｅを有している。ソース電極１５ｄは信号線１３に接続され、ドレイン電極１５ｅは画素電極１６に接続されている。
【００１７】
表示領域Ｒにおいて、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂは、ガラス基板１０、走査線１１、信号線１３およびＴＦＴ１５上に、互いに隣接し、交互に並んで配設されている。着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂは、それぞれストライプ状に形成され、その周縁部を概ね信号線１３に重ねて配設されている。この実施の形態において、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂの膜厚は、３．０μｍである。
【００１８】
下地層５は、柱状スペーサ１７の土台となる複数の土台部８と、土台部の近傍に位置しているとともに土台部以上の高さを有した複数の保護部９とを含んでいる。土台部８の表面は、ガラス基板１０の平面に平行な同一平面上に位置している。
【００１９】
画素電極１６は、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ上に、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の透明な導電材料で形成されている。各画素電極１６は、各着色層に形成されたコンタクトホール６ｈを介して対応するＴＦＴ１５のドレイン電極１５ｅと電気的に接続されている。柱状スペーサ１７は、下地層５の土台部８上にそれぞれ形成されている。配向膜１９は、画素電極１６および柱状スペーサ１７が形成された下地層５上に成膜されている。
【００２０】
一方、表示領域Ｒの外側において、ガラス基板１０上には、矩形枠状の遮光部１８が形成されている。この遮光部１８は、表示領域Ｒの着色層周縁部全周に沿って形成されている。この遮光部１８は、表示領域Ｒ周縁部から漏れる光の遮光に寄与している。なお、配向膜１９は、表示領域Ｒに限らず、表示領域外側を含むガラス基板１０全面に成膜されている。
【００２１】
対向基板２は、透明な絶縁基板としてのガラス基板２０を備えている。このガラス基板２０上には、ＩＴＯ等の透明な導電材料で対向電極２１が形成されている。表示領域Ｒにおいて、対向電極２１上に配向膜２２が成膜されている。なお、配向膜２２は、表示領域Ｒに限らず、ガラス基板２０全面に成膜されている。
【００２２】
アレイ基板１および対向基板２は、柱状スペーサ１７により所定の隙間を保持して対向配置されている。アレイ基板１および対向基板２は、両基板の周縁部に配置されたシール材３１により互いに接合されている。シール材３１は、遮光部１８の外周に沿って形成されている。液晶層３は、アレイ基板１および対向基板２の間に狭持されている。シール材３１の一部には液晶注入口３２が形成され、この液晶注入口は封止材３３で封止されている。
【００２３】
以下、上記のように構成されたアレイ基板１および液晶表示パネルの製造方法について説明する。特に、アレイ基板１の製造方法を詳しく説明する。  
（実施例１）
始めに、アレイ基板１の構成を説明する。
【００２４】
図２、図３、図５、図６および図７に示すように、実施例１では、アレイ基板１は、複数のダミー走査線１２および複数のダミー信号線１４も備えている。下地層５は、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂで形成されている。これら着色層のうち、着色層６Ｇが、土台部８と、保護部９とを含んでいる。
【００２５】
土台部８は、信号線１３に重なっている。保護部９は、第１方向ｄ１に土台部８を挟んで土台部の外側に互いに対向して設けられた第１保護部９ａと、第２方向ｄ２に土台部８を挟んで土台部の外側に互いに対向して設けられた第２保護部９ｂとで形成されている。第１保護部９ａは、ダミー走査線１２およびダミー信号線１４に重なっている。第２保護部９ｂはダミー走査線１２および信号線１３に重なっている。このため、保護部９は、各土台部８の四方に設けられている。
【００２６】
次に、液晶表示パネルの製造方法について説明する。  
図２、図３、図７、図８および図９に示すように、ガラス基板１０を用意する。成膜やパターニングを繰り返す等、通常の製造工程により、ガラス基板１０上に、複数の走査線１１、複数のダミー走査線１２、複数の信号線１３、複数のダミー信号線１４、ゲート絶縁膜１５ｂを含む複数のＴＦＴ１５を形成する。走査線１１およびダミー走査線１２は、ガラス基板１０上に、同一材料で同時に形成される。走査線１１およびダミー走査線１２は、膜厚０．３５μｍに形成される。信号線１３およびダミー信号線１４は、ダミー走査線１２に重ねてゲート絶縁膜１５ｂ上に、同一材料で同時に形成される。信号線１３およびダミー信号線１４は、膜厚０．５５μｍに形成される。
【００２７】
続いて、ガラス基板１０上に、有機顔料として緑色顔料を分散した感光性緑色レジスト（以下、緑色レジストと称する）を塗布する。その後、フォトマスクを用いて、緑色レジストを露光した後、現像および焼成して、表示領域Ｒに着色層６Ｇを形成する。同時に、着色層６Ｇにコンタクトホール６ｈを形成する。次いで、着色層６Ｇと同様、表示領域Ｒに、赤色の着色層６Ｒおよび青色の着色層６Ｂを、それぞれ互いに隣接して順次形成するとともに各着色層にコンタクトホール６ｈを形成する。これにより、膜厚３．０μｍの着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂが形成される。
【００２８】
上記した際、着色層６Ｇに、土台部８と、第１保護部９ａと、第２保護部９ｂとが形成される。土台部８の表面は、ガラス基板１０の平面に平行な同一平面上に位置している。第１保護部９ａおよび第２保護部９ｂは、土台部８より０．３５μｍ高く形成される。第１保護部９ａは、第１方向ｄ１の長さｌ１が５０μｍ、第２方向ｄ２の長さｌ２が５０μｍの矩形状に形成される。第１保護部９ａは、第１方向ｄ１に土台部８を挟んで土台部８の外側に６０μｍの間隔ｓ１を置いて互いに対向してそれぞれ形成される。第２保護部９ｂは、第１方向ｄ１の長さｌ３が２０μｍ、第２方向ｄ２の長さｌ４が１０μｍの矩形状に形成される。第２保護部９ｂは、土台部８に４０μｍの間隔ｓ２を置いて第２方向ｄ２に土台部を挟んで土台部の外側に互いに対向してそれぞれ形成される。
【００２９】
なお、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを形成する順番は本実施の形態に限らず、着色層の特性によりいずれの順番で形成しても良い。また、フォトリソグラフィ法に用いる露光機は、生産性の上からは、プロキシミティ露光装置が好ましい。その他、パターニング精度を向上させ、着色層が重なった段差部の段差バラツキを小さくするため、ミラープロジェクション露光装置を用いても良い。この実施例で用いた露光機は、ミラープロジェクション露光装置である。
【００３０】
次いで、図１０に示すように、研磨装置の研磨ヘッド４１にガラス基板１０を吸着させた後、研磨装置のステージ４２を、その研磨面４３が着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂと対向する位置に配置する。続いて、研磨ヘッド４１およびステージ４２を互いに逆方向に回転させるとともに研磨剤を供給し、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂの表面を機械的に研磨する。これにより着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ全面が平坦化される。土台部８の近傍に保護部９が形成されているため、土台部の研磨レート（研磨速度）を大きく低減することができ、土台部の高さのバラツキを大きく低減することができる。研磨された土台部８の表面は、ガラス基板１０の平面に平行な同一平面上にほぼ位置している。
【００３１】
図３、図４、図６および図７に示すように、続いて、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ上に、ＩＴＯを、例えばスパッタリング法により堆積する。その後、フォトリソグラフィ法を用い、堆積されたＩＴＯをパターニングし、それぞれ着色層に重なるとともに、コンタクトホール６ｈと接続された複数の画素電極１６を形成する。
【００３２】
画素電極１６を形成した後、ガラス基板１０上に、遮光性を有する材料として、例えば感光性黒色レジスト（以下、黒色レジストと称する）をスピンナにて塗布する。その後、黒色レジストを乾燥させ、フォトリソグラフィ法を用い、塗布された黒色レジストをパターニングし、さらに、現像および焼成する。これにより、遮光部１８が形成される。
【００３３】
次いで、ガラス基板１０上にレジストを塗布し、この塗布されたレジストを露光する。続いて、レジストを現像および焼成（ポストベーク）し、土台部８上に複数の柱状スペーサ１７を形成する。これにより、ガラス基板１０の表面から柱状スペーサ１７のトップまでの高さは均一となり、この高さにおいてバラツキの小さいアレイ基板１を得ることができる。  
続いて、表示領域Ｒを含むガラス基板１０全面に配向膜１９を形成し、この配向膜に所定の配向処理（ラビング）を施す。これにより、アレイ基板１が完成する。
【００３４】
一方、対向基板２の製造方法においては、まず、ガラス基板２０を用意する。ガラス基板２０上に、ＩＴＯを、例えばスパッタリング法により堆積し、対向電極２１を形成する。続いて、表示領域Ｒを含むガラス基板２０全面に配向膜２２を形成し、この配向膜に所定の配向処理（ラビング）を施す。これにより、対向基板２が完成する。
【００３５】
次いで、ガラス基板２０の周縁に沿って、例えば熱硬化型のシール材３１を印刷する。続いて、アレイ基板１および対向基板２を複数の柱状スペーサ１７により所定の隙間を保持して対向配置し、アレイ基板および対向基板の周縁部同士をシール材３１により貼り合せる。その後、シール材３１を加熱して硬化させ、アレイ基板１および対向基板２を固定する。
【００３６】
続いて、真空注入法により、シール材３１の一部に形成された液晶注入口３２から、液晶を注入する。その後、液晶注入口３２を、例えば紫外線硬化型樹脂からなる封止材３３により封止する。これにより、アレイ基板１および対向基板２間に液晶が封入され、液晶層３が形成される。これにより、面内で均一なセルギャップを得た液晶表示パネルが完成する。セルギャップは、液晶表示パネルの仕様により任意に変えれば良い。セルギャップを変える際、着色層の平面から土台部８表面までの高さや、柱状スペーサ１７の高さを変えて行えば良い。
【００３７】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。図１５、図１６および図１７に示すように、算出した結果、土台部８の研磨量は８８ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００３８】
（実施例２）
実施例２では、第１保護部９ａを設けずにアレイ基板１を形成した。このため、第１保護部９ａを形成するダミー走査線１２およびダミー信号線１４を形成しなかった。上記した以外、上述した実施例１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００３９】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は１５２ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００４０】
（実施例３）
実施例３では、長さｌ２を１０μｍとして第１保護部９ａを形成した。このため、長さｌ２が５０μｍから１０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００４１】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は１５０ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００４２】
（実施例４）
実施例４では、長さｌ２を８０μｍとして第１保護部９ａを形成した。このため、長さｌ２が５０μｍから８０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００４３】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は７２ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００４４】
（実施例５）
実施例５では、長さｌ２を１１０μｍとして第１保護部９ａを形成した。このため、長さｌ２が５０μｍから１１０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００４５】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は７８ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００４６】
（実施例６）
実施例６では、長さｌ１を２０μｍとして第１保護部９ａを形成した。このため、長さｌ１が５０μｍから２０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００４７】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は６９ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００４８】
（実施例７）
実施例７では、長さｌ１を８０μｍとして第１保護部９ａを形成した。このため、長さｌ１が５０μｍから８０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００４９】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は１１５ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００５０】
（実施例８）
実施例８では、長さｌ１を１１０μｍとして第１保護部９ａを形成した。このため、長さｌ１が５０μｍから１１０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００５１】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は１５８ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００５２】
（実施例９）
実施例９では、第１方向ｄ１に土台部８を挟んで土台部８の外側に３０μｍの間隔ｓ１を置いて互いに対向してそれぞれ第１保護部９ａを形成した。このため、間隔ｓ１が６０μｍから３０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００５３】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は７０ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００５４】
（実施例１０）
実施例１０では、第１方向ｄ１に土台部８を挟んで土台部８の外側に１００μｍの間隔ｓ１を置いて互いに対向してそれぞれ第１保護部９ａを形成した。このため、間隔ｓ１が６０μｍから１００μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００５５】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は６５ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００５６】
（実施例１１）
図１１および図１２に示すように、実施例１１では、土台部８は走査線１１に重なっている。第１保護部９ａは、走査線１１およびダミー信号線１４に重なっている。第２保護部９ｂは、ダミー走査線１２およびダミー信号線１４に重なっている。信号線１３は、ダミー走査線１２の外側でゲート絶縁膜１５ｂ上に形成される。ダミー信号線１４は、走査線１１およびダミー走査線１２に重ねてゲート絶縁膜１５ｂ上に形成される。ここで、第１保護部９ａおよび第２保護部９ｂは、土台部８より０．５５μｍ高く形成される。上記したように、着色層６Ｇに土台部８、第１保護部９ａおよび第２保護部９ｂを形成した以外、上述した実施例１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００５７】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は１７０ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００５８】
（実施例１２）
実施例１２では、第２保護部９ｂを設けずにアレイ基板１を形成した。このため、第１保護部９ａを形成するダミー走査線１２およびダミー信号線１４を形成しなかった。上記した以外、上述した実施例１１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００５９】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は１３５ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００６０】
（実施例１３）
実施例１３では、土台部８に１０μｍの間隔ｓ２を置いて第２方向ｄ２に土台部を挟んで土台部の外側に互いに対向してそれぞれ第２保護部９ｂを形成した。このため、間隔ｓ２が４０μｍから１０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００６１】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は１５０ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００６２】
（実施例１４）
実施例１４では、土台部８に２０μｍの間隔ｓ２を置いて第２方向ｄ２に土台部を挟んで土台部の外側に互いに対向してそれぞれ第２保護部９ｂを形成した。このため、間隔ｓ２が４０μｍから２０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００６３】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は１２７ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００６４】
（実施例１５）
実施例１５では、土台部８に７０μｍの間隔ｓ２を置いて第２方向ｄ２に土台部を挟んで土台部の外側に互いに対向してそれぞれ第２保護部９ｂを形成した。このため、間隔ｓ２が４０μｍから７０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００６５】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は１７０ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００６６】
（実施例１６）
実施例１６では、長さｌ３を１０μｍとして第２保護部９ｂを形成した。このため、長さｌ３が２０μｍから１０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００６７】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は１１３ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００６８】
（実施例１７）
実施例１７では、長さｌ３を３０μｍとして第２保護部９ｂを形成した。このため、長さｌ３が２０μｍから３０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００６９】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は７８ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００７０】
（実施例１８）
実施例１８では、長さｌ３を６０μｍとして第２保護部９ｂを形成した。このため、長さｌ３が２０μｍから６０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００７１】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は９２ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００７２】
（実施例１９）
実施例１９では、長さｌ４を５μｍとして第２保護部９ｂを形成した。このため、長さｌ４が１０μｍから５μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００７３】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は１１９ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００７４】
（実施例２０）
実施例２０では、長さｌ４を２０μｍとして第２保護部９ｂを形成した。このため、長さｌ４が１０μｍから２０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００７５】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は９３ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００７６】
（実施例２１）
実施例２１では、長さｌ４を４０μｍとして第２保護部９ｂを形成した。このため、長さｌ４が１０μｍから４０μｍに変更されたことになる。上記した以外、上述した実施例１１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００７７】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は１１４ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００７８】
（実施例２２）
図１３に示すように、実施例２２では、土台部８は走査線１１および信号線１３に重なっている。すなわち、土台部８は走査線１１および信号線１３の交点に重なっている。第１保護部９ａは、走査線１１およびダミー信号線１４に重なっている。第２保護部９ｂは、ダミー走査線１２および信号線１３に重なっている。  
信号線１３は、走査線１１およびダミー走査線１２に重ねてゲート絶縁膜１５ｂ上に形成される。ダミー信号線１４は、走査線１１に重ねてゲート絶縁膜１５ｂ上に形成される。ここで、第１保護部９ａおよび第２保護部９ｂは、土台部８と同等の高さに形成される。上記したように、着色層６Ｇに土台部８、第１保護部９ａおよび第２保護部９ｂを形成した以外、上述した実施例１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００７９】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は２２０ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨レートを大きく低減でき、土台部の高さのバラツキを大きく低減できたことが判る。
【００８０】
（実施例２３）
図１４に示すように、実施例２３では、土台部８は走査線１１および信号線１３から外れた領域に設けられている。すなわち、土台部８はアレイ配線部４から外れた非重畳部に重なっている。第１保護部９ａは、走査線１１およびダミー信号線１４、若しくはダミー走査線１２およびダミー信号線１４に重なっている。第２保護部９ｂは、ダミー走査線１２および信号線１３、若しくはダミー走査線１２およびダミー信号線１４に重なっている。
【００８１】
信号線１３は、走査線１１および一部のダミー走査線１２に重ねてゲート絶縁膜１５ｂ上に形成される。ダミー信号線１４は、走査線１１およびダミー走査線１２の何れかに重ねてゲート絶縁膜１５ｂ上に形成される。ここで、第１保護部９ａおよび第２保護部９ｂは、土台部８より０．９０μｍ高く形成される。上記したように、着色層６Ｇに土台部８、第１保護部９ａおよび第２保護部９ｂを形成した以外、上述した実施例１と同様にアレイ基板を形成して、液晶表示パネルを完成させた。
【００８２】
ここで、本願発明者等は、研磨前後において土台部８の高さを触針式膜厚計により測定し、土台部８の研磨量を算出した。算出した結果、土台部８の研磨量は０ｎｍであった。この結果、土台部８の研磨を防止でき、研磨により生じる土台部の高さのバラツキを防止できることが判る。
【００８３】
次に、上述したように、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを研磨した場合の研磨特性について説明する。  
上記研磨装置を用いた研磨において、基板表面で最も低い部分に位置する着色層の研磨レートは０．５ｎｍ／秒ないし３ｎｍ／秒であるが、従来柱状スペーサを形成していた部分であり、基板表面で最も高い部分に位置する着色層の研磨レートは５ｎｍ／秒ないし１２ｎｍ／秒と非常に大きい。このため、従来は、研磨レートがセルギャップの変動の原因であった。
【００８４】
しかしながら、上述した実施例において、土台部８の近傍に高さ０．３±０．１μｍの保護部９を設けることにより、土台部８の研磨レートを３ｎｍ／秒ないし５ｎｍ／秒と大幅に低減することができる。これにより、土台部８の高さのバラツキを大きく改善することができる。
【００８５】
以上のように構成された液晶表示パネルおよび液晶表示パネルの製造方法によれば、着色層６Ｇには、複数の土台部８および複数の保護部９が形成されている。このため、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを機械的に研磨した場合であっても、土台部８の研磨は保護部９によって保護される。表面が同一平面上に位置した土台部８を含んだ着色層形成した後、研磨しても表面がほぼ同一平面上に位置した土台部８を得ることができる。土台部８の高さのバラツキを大きく低減できるため、セルギャップの均一な液晶表示パネルを得ることができる。例えば、ＯＣＢモードの液晶表示パネルは、表示特性がセルギャップの差に敏感であるが、土台部８の高さのバラツキを０．２０μｍ未満に抑えることができるため、良好な表示特性を得ることができる。
【００８６】
実施例１ないし実施例２３から判るように、長さｌ１＝５０μｍ、長さｌ２＝５０μｍ、間隔ｓ１＝６０μｍ、長さｌ３＝２０μｍ、長さｌ４＝１０μｍ、間隔ｓ２＝４０μｍを基準として第１保護部９ａおよび第２保護部９ｂを少なくとも下記（１）ないし（６）の何れかに示す条件で形成すれば、土台部８の研磨量を低減でき、土台部８の高さのバラツキを低減できる。
【００８７】
（１）長さｌ１が１１０μｍ以下の矩形状に第１保護部９ａを形成する。  
（２）長さｌ２が１０μｍ以上の矩形状に第１保護部９ａを形成する。  
（３）土台部８を挟んで１０μｍないし７０μｍの間隔ｓ１を置いて互いに対向した第１保護部９ａを形成する。  
（４）長さｌ３が１０μｍないし６０μｍの矩形状に第２保護部９ｂを形成する。  
（５）長さｌ４が５μｍないし４０μｍの矩形状に第２保護部９ｂを形成する。  
（６）土台部８に１０μｍないし７０μｍの間隔ｓ２を置いて第２保護部９ｂを形成する。
【００８８】
なお、上記（１）ないし（６）の条件を複数組合せて第１保護部９ａおよび第２保護部９ｂを形成しても上述した効果を得ることができる。  
上記したことから、表示品位に優れた液晶表示パネルおよびこの液晶表示パネルを形成できる液晶表示パネルの製造方法（アレイ基板の製造方法）を得ることができる。
【００８９】
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００９０】
保護部９は、走査線１１およびダミー走査線１２の何れかと、信号線１３およびダミー信号線１４の何れかとが重なって、土台部８の近傍に形成されていれば良い。各土台部８の近傍に形成される保護部９の形状および個数は上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、各土台部８の近傍に、Ｌ字型、コの字型、矩形枠状型等の１つの保護部９が形成されていても上述した効果を得ることができる。
【００９１】
土台部８および保護部９が形成される着色層は、着色層６Ｇに限定されるものではなく、いずれの着色層でも良く、複数の着色層であっても上述した効果を得ることができる。下地層５は、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂに限らず、着色層に着色層以外の構成部を付加して土台部８および保護部９を含んだ下地層５を形成しても上述した効果を得ることができる。例えば、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂと絶縁層とを積層して下地層５を形成しても良い。この場合、絶縁層に凹部を形成して土台部８を形成したり、絶縁層に凸部を形成して保護部９を形成したりしても良い。
【００９２】
アレイ配線部４は、複数の補助容量線を有していても良い。さらに、補助容量線を形成する際、同時に同一材料で複数のダミー補助容量線を形成しても良い。この場合、補助容量線に重なった土台部８や保護部９を含んだ下地層５を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の形態に係るアレイ基板の製造方法を含む液晶表示パネルの製造方法によって製造された液晶表示パネルを示す斜視図。
【図２】上記アレイ基板示す平面図であり、特に、実施例１ないし実施例１０に係るカラーフィルタを示す平面図。
【図３】上記アレイ基板を示す拡大平面図であり、特に、アレイ配線部、カラーフィルタおよび柱状スペーサを概略的に示す拡大平面図。
【図４】上記液晶表示パネルの断面図。
【図５】図３の線Ａ−Ａに沿った液晶表示パネルを示す断面図。
【図６】図３の線Ｂ−Ｂに沿った液晶表示パネルを示す断面図。
【図７】上記アレイ基板示す拡大平面図であり、特に、保護部および柱状スペーサの関係を概略的に示す拡大平面図。
【図８】上記アレイ基板の製造工程において、着色層が形成された状態を示す断面図。
【図９】上記アレイ基板の製造工程において、着色層が形成された状態を示す他の断面図。
【図１０】上記アレイ基板の製造工程において、研磨装置を用い、図８および図９に示した着色層の表面を研磨する研磨工程を示す概略図。
【図１１】本発明の実施の形態の実施例１１ないし実施例２１に係るアレイ基板の製造方法によって製造されたアレイ基板を示す拡大平面図であり、特に、アレイ配線部、カラーフィルタおよび柱状スペーサを概略的に示す拡大平面図。
【図１２】図１１に示したアレイ基板示す拡大平面図であり、特に、保護部および柱状スペーサの関係を概略的に示す拡大平面図。
【図１３】本発明の実施の形態の実施例２２に係るアレイ基板の製造方法によって製造されたアレイ基板を示す拡大平面図であり、特に、アレイ配線部、カラーフィルタおよび柱状スペーサを概略的に示す拡大平面図。
【図１４】本発明の実施の形態の実施例２３に係るアレイ基板の製造方法によって製造されたアレイ基板を示す拡大平面図であり、特に、アレイ配線部、カラーフィルタおよび柱状スペーサを概略的に示す拡大平面図。
【図１５】上記アレイ基板の着色層平面から土台部表面までの高さに対する土台部の研磨量の変化をグラフで示した図。
【図１６】上記アレイ基板の第１保護部のサイズおよび土台部を挟んで対向した第１保護部間の間隔に対する土台部の研磨量の変化をグラフで示した図。
【図１７】上記アレイ基板の第２保護部のサイズ並びに第２保護部および土台部間の間隔に対する土台部の研磨量の変化をグラフで示した図。
【符号の説明】
【００９４】
１…アレイ基板、２…対向基板、３…液晶層、４…アレイ配線部、５…下地層、６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ…着色層、６…カラーフィルタ、８…土台部、９…保護部、９ａ…第１保護部、９ｂ…第２保護部、１０…ガラス基板、１１…走査線、１２…ダミー走査線、１３…信号線、１４…ダミー信号線、１５…ＴＦＴ、１６…画素電極、１７…柱状スペーサ、４１…研磨ヘッド、４２…ステージ、４３…研磨面、ｄ１…第１方向、ｄ２…第２方向、Ｒ１…表示領域、ｌ１，ｌ２，ｌ３，ｌ４…長さ、ｓ１，ｓ２…間隔。
【図１】
2007256794.tif 000003
【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１７】
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