(57)【要約】【課題】画素内に２以上のドメインが形成される液晶表示装置において、基板を分割して配向処理を行った場合でも、表示画面上に継ぎ目が発生するのを抑制し、歩留まりを向上することができる液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置を提供する。【解決手段】一対の対向する基板と、上記基板間に設けられた液晶層と、少なくとも一方の基板の液晶層側の表面に設けられた配向膜とを備え、かつ画素内に配向方位が異なる２以上の領域を有する液晶表示装置の製造方法であって、上記製造方法は、基板面内を２以上の露光領域に分割し、露光領域毎にフォトマスクを介して配向膜の露光を行う露光工程を含み、上記露光工程は、隣り合う露光領域の一部が重複するように露光するものであり、上記フォトマスクは、重複する露光領域に対応したハーフトーン部を有する液晶表示装置の製造方法である。【選択図】図１
2010181913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の対向する基板と、該基板間に設けられた液晶層と、少なくとも一方の基板の液晶層側の表面に設けられた配向膜とを備え、かつ配向方位が異なる２以上の領域を有する液晶表示装置の製造方法であって、
該製造方法は、基板面内を２以上の露光領域に分割し、露光領域毎にフォトマスクを介して配向膜の露光を行う露光工程を含み、
該露光工程は、隣り合う露光領域の一部が重複するように露光するものであり、
該フォトマスクは、重複する露光領域に対応したハーフトーン部を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記露光工程は、紫外線を基板面の法線に対して斜め方向から入射させるものであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記紫外線は、偏光紫外線であることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記フォトマスクは、透光部及び遮光部の繰り返しパターンを有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記ハーフトーン部は、フォトマスクの端に向かうにつれて透光部の開口率が減少していくことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記ハーフトーン部は、開口率の変化が線形関数で表されることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記ハーフトーン部は、開口率の変化が三角関数で表されることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記ハーフトーン部は、フォトマスクの端に向かうにつれて透光部の幅が狭くなっていくことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記フォトマスクは、透光部の中心位置の間隔が同じであることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ハーフトーン部は、透光部が透光部配置領域の中心から両側に分割して配置されることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記ハーフトーン部は、透光部配置領域の幅を２等分する中心線に対して線対称となる形状を有する透光部が設けられることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
一対の対向する基板と、該基板間に設けられた液晶層と、少なくとも一方の基板の液晶層側の表面に設けられた配向膜とを備え、かつ配向方位が異なる２以上の領域を有する液晶表示装置であって、
該配向方位が異なる領域間に発生する暗線は、位置及び幅が隣り合う画素で連続的に変化することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１３】
前記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、前記配向膜は、両方の基板の液晶層側の表面に設けられ、かつ印加電圧が閾値未満であるときに液晶分子を配向膜表面に対して略垂直に配向させるものであることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記液晶層は、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、前記配向膜は、両方の基板の液晶層側の表面に設けられ、かつ印加電圧が閾値未満であるときに液晶分子を配向膜表面に対して略水平に配向させるものであることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記配向方位が異なる領域は、１画素あたり２以上、４以下設けられることを特徴とする請求項１３又は１４記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記液晶表示装置は、基板を平面視したときに、一方の基板に設けられた配向膜と他方の基板に設けられた配向膜との表面近傍における配向方位が略直交することを特徴とする請求項１３又は１４記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記配向膜は、光配向膜であることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記光配向膜は、光照射により架橋反応、異性化反応及び光再配向からなる群より選ばれる少なくとも一つの反応又は配向を生じるものであることを特徴とする請求項１７記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置に関する。より詳しくは、画素内に２以上のドメインを形成することにより高表示品位を実現することができるマトリクス型液晶表示装置の製造方法及びマトリクス型液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、低消費電力の表示装置であり軽量化及び薄型化が可能なことから、テレビ、パーソナルコンピュータ用モニタ等に広く利用されている。しかしながら、液晶表示装置は、通常、印加電圧に応じた液晶分子の傾斜角度によって光の偏光を制御するため、光透過率の角度依存性を有する。そのため、液晶表示装置においては、視角方向によって、コントラスト比の低下、中間調表示時の階調反転等が発生する。したがって、一般的に液晶表示装置は、視野角特性が不充分であるという点で改善の余地があった。
【０００３】
そこで、液晶分子の配向及び傾斜方向を画素内において２以上の領域に分割する配向分割の技術が開発されている。これによれば、液晶層へ電圧が印加されると、液晶分子は、画素内で異なる方向に傾斜することから、液晶表示装置の視野角特性の改善が可能となる。なお、液晶分子の配向方位が異なる各領域は、ドメインとも呼ばれ、配向分割は、マルチドメインとも呼ばれる。
【０００４】
配向分割が行われる液晶モードとしては、水平配向モードでは、マルチドメインねじれネマティック（ＴＮ；Ｔｗｉｓｔ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、マルチドメイン複屈折制御（ＥＣＢ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、マルチドメインＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード等が挙げられる。一方、垂直配向モードでは、マルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ；Ｍｕｌｔｉ−Ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード等が挙げられ、各モードの液晶表示装置において、更なる広視野角化を実現するための様々な改良がなされている。
【０００５】
このような配向分割を行う方法としては、ラビング法、光配向法等が挙げられる。ラビング法では、ラビング領域と非ラビング領域とをレジストによるパターニングで分離して配向分割を行う方法が提案されている。しかしながら、ラビング法は、ローラに巻き付けられた布で配向膜表面を擦ることによって配向処理を行うことから、布の毛、削れ片等のごみ、静電気によるスイッチング素子の破壊、特性シフト、劣化等の不良等が発生するという点で改善の余地があった。
【０００６】
それに対して、光配向法は、配向膜材料に光配向膜を用い、光配向膜に紫外線等の光線を照射することによって、配向膜に配向規制力を生じさせる配向方法である。そのため、配向膜の配向処理を非接触で行うことができるので、配向処理中における汚れ、ごみ等の発生を抑制することができる。また、露光時にフォトマスクを用いることによって、配向膜面内の各領域に異なった条件で光照射を行うことができるので、所望のデザインを有するドメインを容易に形成することができる。
【０００７】
従来の光配向法による配向分割の方法としては、例えば画素を２つのドメインに分割する場合には、以下の方法が挙げられる。すなわち、各画素に対応して透光部と遮光部とが半分ずつ配置されたフォトマスクを用意し、まず画素の半分の領域に対して第１の露光を行った後、フォトマスクを半ピッチ程度ずらし、画素の残りの領域に対して第１の露光と異なる条件で第２の露光を行う方法である。このように光配向法を用いると、フォトマスクを用いて各画素を容易に２以上のドメインに分割することができる。また、例えば、特許文献１には、光配向法により配向処理を行ってＶＡＥＣＢ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ＥＣＢ）モードを形成する技術が開示されている。
【０００８】
また近年、特に液晶表示装置の大型化が急速に進んでおり、４０型から６０型といった従来はプラズマテレビの主戦場であったサイズ領域にも液晶テレビが急速に進出してきている。しかしながら、このような６０型クラスの液晶表示装置を上述したような従来の光配向法により配向分割することは、非常に困難であった。その理由は、工場内に設置可能な露光装置サイズには制限があり、６０型クラスの基板を１度に露光可能な露光装置を工場内に設置することは実質的に不可能であることから、６０型クラスの基板全面を１度に露光することは不可能であったためである。したがって、大型の液晶表示装置を配向分割する場合には、基板を何回かに分割して露光することが必須となる。また、２０型クラスの比較的小型の液晶表示装置を光配向法により分割配向処理する場合にも、露光装置サイズをできる限り小さくしたいとの要請から、分割して露光を行うことが必須になる場合も考えられる。しかしながら、このように基板を何回かに分けて露光することによって作製した液晶表示装置は、表示画面上に各露光領域間の継ぎ目がはっきりと見えてしまうことがあった。
したがって、基板を分割して露光することによって液晶表示装置の配向分割を行った場合において、表示画面上に継ぎ目が発生するのを抑制し、歩留まりを向上させるという点で未だ工夫の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２８１６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、画素内に２以上のドメインが形成される液晶表示装置において、基板を分割して配向処理を行った場合でも、表示画面上に継ぎ目が発生するのを抑制し、歩留まりを向上することができる液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、基板を分割して露光することによって配向分割を行っても、表示画面上に継ぎ目が視認されない液晶表示装置の製造方法について種々検討したところ、基板を分割して露光する際の露光態様に着目した。そして、同一露光領域内において仮に中心付近と周辺付近とで照射条件が違っていたとしても、この違いは面内で連続的に変化しており、人間の目にほとんど認識されることはないが、一方、装置精度、フォトマスクのパターン精度等を最大限高精度にしたとしても、分割して露光された基板の各露光領域間で照射条件を完全に一致させることは実質的に不可能であり、隣り合う露光領域間における照射条件の差が微小であったとしても、不連続な条件が隣り合わせとなってしまい、人間の目には継ぎ目として認識されてしまうことを見出した。
【００１２】
そこで、本発明者らは更に検討を行ったところ、継ぎ目発生の要因としては、例えば、隣り合う露光領域間における照射量ずれ、マスクと基板との間隔であるプロキシミティギャップのずれ、偏光紫外線照射を行う場合のその偏光軸ずれ等が考えられるが、なかでも継ぎ目が認識されてしまう最大の原因は、隣り合う露光領域間でのフォトマスクのアライメント精度の違いであることを見出した。すなわち、アライメント精度を露光装置上で可能な限り高精度にした場合でも、現在の技術水準では±数μｍ程度のアライメントずれは避けられず、更にこの±数μｍのアライメントずれの範囲であっても、隣り合う露光領域の境界で確実に人間の目で継ぎ目として認識されることが分かった。
【００１３】
そして、このフォトマスクのアライメントずれが起こると、画素内において配向方位が異なる領域間、すなわちドメイン間の境界に発生する暗線の位置及び幅が、継ぎ目の両側で不連続的に変化することとなり、その結果として、継ぎ目が認識されてしまうことを見いだすとともに、基板を分割して露光する際に、重複する露光領域に対応してハーフトーン部を有するフォトマスクを介して、隣り合う露光領域の一部が重複するように露光することにより、継ぎ目付近の暗線の位置及び幅を連続的に変化させることが可能となり、その結果として、基板を分割して露光することによって配向分割処理を行っても、表示画面上に継ぎ目が見えない液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置を実現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。
【００１４】
すなわち、本発明は、一対の対向する基板と、上記基板間に設けられた液晶層と、少なくとも一方の基板の液晶層側の表面に設けられた配向膜とを備え、かつ画素内に配向方位が異なる２以上の領域を有する液晶表示装置の製造方法であって、上記製造方法は、基板面内を２以上の露光領域に分割し、露光領域毎にフォトマスクを介して配向膜の露光を行う露光工程を含み、上記露光工程は、隣り合う露光領域の一部が重複するように露光するものであり、上記フォトマスクは、重複する露光領域に対応したハーフトーン部を有する液晶表示装置の製造方法である。
本発明はまた、一対の対向する基板と、上記基板間に設けられた液晶層と、少なくとも一方の基板の液晶層側の表面に設けられた配向膜とを備え、かつ画素内に配向方位が異なる２以上の領域を有する液晶表示装置であって、上記配向方位が異なる領域間に発生する暗線は、位置及び幅が隣り合う画素で連続的に変化する液晶表示装置でもある。
以下に本発明の液晶表示装置の製造方法を詳述する。
【００１５】
本発明の液晶表示装置の製造方法は、基板面内を２以上の露光領域に分割し、露光領域毎にフォトマスクを介して配向膜の露光を行う露光工程を含む。このように複数回に分けて基板を露光することから、大型の液晶表示装置であっても、通常の装置サイズの露光装置を用いて、基板全面にわたって配向分割処理を行うことができる。なお、露光領域の分割形態としては特に限定されず適宜設定すればよく、例えば、基板を２等分する形態、ストライプ状に３分割する形態、マトリクス状に４分割する形態等が挙げられる。
【００１６】
上記配向膜は、露光により配向処理が行われるものであり、通常、光照射の方向又は光の照射領域の移動方向に応じて液晶の配向方位が変化する材料で形成された光配向膜である。なお、光配向膜は、光照射により配向規制力が発生してもよい。また、本明細書において、配向方位とは、液晶層に含まれる液晶分子の傾斜方向を基板面に投影したときに示す方位を意味する。
【００１７】
上記フォトマスクは、光線を透過する透光部と光線を遮光する遮光部とを有するものである。透光部は、光線を透過するものであれば特に限定されず、透明の樹脂等を用いて形成してもよいが、何も形成されない開口部であることが好ましい。また、フォトマスクとしては、ガラス等の透明基板上にクロム等の金属膜パターンが形成されたものも好適である。フォトマスクは、所望のドメイン形状に合わせてパターンを適宜設定することができるが、なかでも、上記フォトマスクは、透光部及び遮光部の繰り返しパターンを有することが好ましい。これにより、通常、マトリクス状に配列された画素に対して、効率よく配向処理を行うことができる。なお、繰り返しパターンとしては特に限定されないが、ストライプパターン及びドットパターンが好適である。
【００１８】
本発明における露光工程は、隣り合う露光領域の一部が重複するように露光するものである。すなわち、本発明の液晶表示装置の製造方法は、基板面内を２以上の露光領域に分割し、かつ隣り合う露光領域の一部が重複するように、露光領域毎に、フォトマスクを介して配向膜を露光する露光工程を含む。したがって本発明においては、通常、継ぎ目付近における画素の配向膜の一部又は全部は、２枚以上のフォトマスクを介して重複して２回以上露光（以下、「オーバーラップ露光」ともいう。）されることとなる。重複する露光領域（以下、「オーバーラップ領域」ともいう。）の面積としては特に限定されないが、できる限り大きくした方が隣り合う露光領域間の暗線の位置及び幅をより滑らかに繋ぐことができる。一方、オーバーラップ領域があまりに大きすぎると、フォトマスクが大きくなり、露光装置サイズも大きくなってしまう。したがって、継ぎ目発生の抑制と、露光装置サイズの小型化とを実現する観点からは、オーバーラップ領域の面積としては、継ぎ目が充分に視認されない程度の大きさであることが好ましく、より具体的には、オーバーラップ領域の幅としては、１０〜８０ｍｍ程度であることが好ましく、３０〜６０ｍｍ程度であることがより好ましく、４０〜５０ｍｍ程度であることが更に好ましい。また、オーバーラップ露光された領域（複数のフォトマスクを介して２回以上露光された領域）の照射量の合計（以下、「合計照射量」ともいう。）は、重複しない露光領域の照射量、すなわち１枚のフォトマスクを介して１回だけ配向膜が露光される通常の領域の照射量を１００％とした時に、５０〜２００％にすることが好ましく、７０〜１５０％にすることがより好ましい。合計照射量が５０％未満であると、オーバーラップ領域の中心付近で合計照射量が足りず、充分な配向規制力を配向膜に付与できず、その箇所だけムラとなって見えてしまうことがある。また、合計照射量が２００％を超えると、配向膜の材料として感度が高いものを用いた場合には、オーバーラップ領域において電気特性が悪化することがあり、より具体的には、残留ＤＣ、焼き付き等が発生したり、電圧保持率が低下したりすることがある。
【００１９】
上記露光工程における露光方法としては特に限定されないが、同時露光及び走査露光が好適である。すなわち、上記露光工程は、基板及び光源の少なくとも一方を走査しながら露光を行う態様（走査露光）、又は、基板及び光源を固定した状態で露光する態様（同時露光）が好ましい。走査しながら露光を行う方法は、基板面上の光線の照射位置を移動させながら露光するものであれば特に限定されず、スキャン露光とも呼ばれる。スキャン露光の具体的態様としては、例えば、光源及び／又は基板を移動させながら該光源から発せられる光線を基板面上に照射する態様が挙げられる。スキャン露光は、光源と被露光領域とを固定して被露光領域内を同時に露光する同時露光に比べて、基板面内における照射光量等の安定性に優れているため、配向方位、プレチルト角等の配向膜の特性がばらつくことを効果的に抑制することができる。また、装置が小型で済むため装置コストを下げることができる。更に、フォトマスクが小さくて済むのでマスク自体の精度を高くすることができる。なお、走査露光において光源を走査する場合には、光源とフォトマスクとは、通常、一体的に移動される。また、プレチルト角とは、液晶層に電圧が加わっていない状態（オフ状態、電圧無印加時）において、配向膜表面と、配向膜近傍の液晶分子の長軸方向とがなす角度である。なお、走査露光においては、走査方向に透光部のピッチが異なる別のパネルが配置されている場合、そのパネルに合わせてマスクを交換しなければならないが、一方、同時露光では、予めマスク内に複数のパネル用のパターンを形成しておくことにより異なる種類のパネルを一度に露光することができる。また、同時露光は、一括露光とも呼ばれる。
【００２０】
上記スキャン露光を行う場合には、画像検出用カメラ等により、基板上のパターンを読み取りながら基板及び／又は光源のスキャン方向を制御することが好ましい。これにより、基板が歪んでいるような場合であっても、画素配列に沿って高精度のスキャン露光を行うことができる。読み取りに用いる基板上のパターンとしては特に限定されないが、スキャン方向に沿って周期的又は連続的に設けられたものが好ましく、なかでも基板に設けられたバスライン、ブラックマトリクス（ＢＭ）等が好適である。
【００２１】
また、本発明において、上記露光工程は、露光される配向膜の材料にもよるが、紫外線を基板面の法線に対して斜め方向から入射させるものであることが好ましい。これにより、各液晶モードにおいて好適なプレチルト角を液晶層に容易に付与することができ、その結果、液晶分子の応答速度を向上させることができる。ただし、「Ｍ．  Ｋｉｍｕｒａ、他３名、「Ｐｈｏｔｏ−Ｒｕｂｂｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ：  Ａ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｔｏ  Ｓｔａｂｌｅ  Ｌｉｑｕｉｄ−Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｒｅｔｉｌｔ  Ａｎｇｌｅ  ｏｎ  Ｐｈｏｔｏ−Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ」、ＩＤＷ’０４：  ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  １１ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ、ＩＤＷ’０４  Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ、２００４年、ＬＣＴ２−１、ｐ．  ３５−３８」に開示の光配向法のように、プレチルト角の発現が光の照射領域の移動方向による場合には、光線を基板面に対して斜めから入射させる必要がなく、基板面に対して略垂直に入射させることができる。
【００２２】
上記紫外線は、偏光紫外線であることが好ましい。このように異方性の紫外線を配向膜に照射することによって、配向膜内の分子の異方的な再配列又は化学反応を容易に誘起することができる。したがって、配向膜近傍の液晶分子の配向方位をより均一に制御することができる。なお、紫外線の波長範囲は、露光する配向膜の材料により適宜設定すればよい。
【００２３】
本発明におけるフォトマスクは、重複する露光領域に対応したハーフトーン部を有する。すなわち、上記フォトマスクは、重複する露光領域に対応する領域にハーフトーン部を有する。これにより、継ぎ目が視認されることを効果的に抑制することができる。その結果、基板を分割して配向処理を行う液晶表示装置の歩留まりを向上させることができる。継ぎ目が視認されなくなる理由については、後で詳述する。したがって、ハーフトーン部は、フォトマスクの透光部が形成された領域内の端側（周辺側）、より好適には端（周辺）に配置されることが好ましい。なお、本明細書において、ハーフトーン部とは、ハーフトーン部以外（重複する露光領域以外）の透光部に比べて小さい開口率を有する透光部が配置された部分を意味する。また、開口率とは、ハーフトーン部以外の透光部の平均面積に対するハーフトーン部の各透光部の面積の割合（百分率）を意味する。ここで説明したように、本発明に用いるフォトマスクは、通常、重複する露光領域（オーバーラップ領域）に対応する部分の全部又は一部にハーフトーン部が形成される。
【００２４】
上記ハーフトーン部の形態としては、フォトマスクの端に向かうにつれて透光部の開口率が減少していく形態が好適である。なお、本明細書において、フォトマスクの端とは、より具体的には、重複する露光領域以外の領域（通常の露光領域）に対応する領域の反対側に位置するフォトマスクの端である。これにより、隣り合う露光領域間の暗線の位置及び幅をより滑らかに繋ぐことができる。このようなハーフトーン部における開口率の変化の仕方としては、（１）開口率の変化が線形関数で表される態様、（２）開口率の変化が三角関数で表される態様が好ましい。すなわち、上記ハーフトーン部は、開口率の変化が線形関数で表されることが好ましく、また、上記ハーフトーン部は、開口率の変化が三角関数で表されることが好ましい。（１）によれば、ハーフトーン部に不連続なステップが生じるのを防ぐことができる。（２）によれば、不連続なステップが生じるのを防ぐことに加えて、ハーフトーン部の両端において開口率の変化の微分係数が実質的にゼロとなるので、オーバーラップ領域とそれ以外の領域との暗線の位置及び幅をより滑らかに繋ぐことができる。このような観点から、ハーフトーン部における開口率の変化の態様としては、開口率が線形関数に準じて変化する態様、又は、三角関数に準じて変化する態様が好ましいとも言える。
【００２５】
また、ハーフトーン部における透光部の形態としては、（Ａ）フォトマスクの端に向かうにつれて透光部の長さが短くなっていく形態、（Ｂ）フォトマスクの端に向かうにつれて透光部の幅が狭くなっていく形態、（Ｃ）透光部配置領域の幅を２等分する中心線に対して線対称となる形状を有する透光部が設けられる形態、（Ｄ）段差形状を有する透光部が設けられる形態が好適である。すなわち、上記ハーフトーン部は、フォトマスクの端に向かうにつれて透光部の長さが短くなっていくことが好ましく、上記ハーフトーン部は、フォトマスクの端に向かうにつれて透光部の幅が狭くなっていくことが好ましく、上記ハーフトーン部は、透光部配置領域の幅を２等分する中心線に対して線対称となる形状を有する透光部が設けられることが好ましく、上記ハーフトーン部は、段差形状を有する透光部が設けられることが好ましい。（Ａ）の形態を有するフォトマスクはスキャン露光用のマスクに好適であり、これによりオーバーラップ領域における合計照射量を容易に制御することができる。また、（Ｂ）の形態を有するフォトマスクは同時露光用及びスキャン露光用のマスクに好適であり、これにより暗線の位置及び幅を継ぎ線の左右で連続的に繋ぐことをより効果的に行うことができる。なお、透光部の長さとは、通常、スリットパターンにおいては長辺方向の長さであり、ドットパターンにおいてはスキャン露光の走査方向の長さである。なお、透光部の長さは、スリットパターンにおいては長手方向の長さであってもよい。一方、透光部の幅とは、通常、スリットパターンにおいては短辺方向の長さであり、ドットパターンにおいてはスキャン露光の走査方向と略垂直方向の長さである。なお、透光部の幅は、スリットパターンにおいては長手方向に対して略垂直な方向の長さであってもよい。（Ｃ）の形態によれば、暗線の位置及び幅を継ぎ線の左右で連続的に繋ぐことをより効果的に行うことができる。なお、透光部配置領域とは、ハーフトーン部において透光部の開口率が減少しなかった場合の透光部が占める領域であり、すなわち、ハーフトーン部以外のフォトマスクが有する透光部の配置パターンをハーフトーン部も有すると仮定した場合の透光部が占める領域を意味する。また、透光部配置領域の幅とは、透光部の幅と同一方向における透光部配置領域の長さである。更に、この形態において、透光部は、透光部配置領域の幅を厳密に２等分する中心線に対して厳密に線対称となる形状を有する必要はなく、透光部配置領域の幅を略２等分する中心線に対して実質的に線対称となる形状を有してもよい。そして（Ｄ）の形態を有するフォトマスクはスキャン露光用のマスクに好適であり、これによりオーバーラップ領域における合計照射量の１００％からのずれを比較的小さくすることができる。
【００２６】
更に、上記（Ｂ）の形態においては、（Ｂ−１）上記フォトマスクは、透光部の中心位置の間隔が同じである形態、（Ｂ−２）上記ハーフトーン部は、透光部が透光部配置領域の中心から両側に分割して配置される形態が好適である。（Ｂ−１）の形態によれば、フォトマスクの略全域において、透光部の中心位置の間隔が変化しないことから、ハーフトーン部における露光領域の位置の変化がより連続的となり、暗線の位置及び幅の変化を継ぎ線の左右でより連続的に変化させることができる。なお、上記（Ｂ−１）の形態においては、フォトマスクは、透光部の中心位置の間隔が実質的に同じであればよく、透光部の中心位置の間隔が厳密に同じである必要はない。このように、上記（Ｂ−１）の形態は、ハーフトーン部において、透光部の中心が透光部配置領域の中心と略一致する形態でもあってもよい。すなわち、上記フォトマスクは、ハーフトーン部において、その中心が透光部配置領域の中心と略一致する形態でもあってもよい。また、（Ｂ−２）の形態によれば、ハーフトーン部の透光部が中心から両側に開くように細くなっていくことから、（Ｂ−１）の形態を有するフォトマスクと併せて用いることによって、オーバーラップ露光される領域の面積をより小さく抑えることができ、電気特性の悪化、より具体的には、残留ＤＣ、焼き付き等の発生、電圧保持率の低下等を効果的に抑制することができる。なお、上記（Ｂ−２）の形態においては、ハーフトーン部は、透光部が透光部配置領域の中心から両側に略均等に分割して配置される形態がより好適である。上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）の形態は、必要に応じてフォトマスク内で適宜組み合わせて用いてもよい。また、上述した本発明の液晶表示装置の製造方法における各好適な形態は、適宜組み合わせて用いることができる。
【００２７】
その他、本発明における光源の種類、露光量、フォトマスクのサイズ等の露光の各種条件は、所望の配向方位、プレチルト角等の配向膜の形成条件に応じて適宜設定すればよい。
【００２８】
ここで、基板を分割して配向処理を行う場合に、継ぎ目が視認される原因と、本発明によって継ぎ目が視認されなくなる理由について説明する。
まず、継ぎ目が視認される原因について説明する。基板を分割して露光する際にマスクのアライメントがずれると、隣り合う露光領域間において暗線の位置がずれるので、露光領域間においてドメインの面積比が異なることとなる。したがって、各露光領域の光学特性が異なってしまうため、特に斜め方向から表示画面を観察すると、各露光領域間での輝度が不連続になってしまい、その結果として、各露光領域の境界が継ぎ目として視認されてしまう。また、隣り合う露光領域間において暗線の幅が異なる場合には、露光領域間においてドメインの輝度が異なってしまうことから、暗線の位置がずれた場合と同様に、各露光領域間での輝度が不連続になってしまい、その結果として、各露光領域の境界が継ぎ目としてはっきりと視認されてしまう。
【００２９】
次に、継ぎ目が視認されなくなる理由について説明する。フォトマスクのハーフトーン部において、透光部を徐々に細くする等して、連続的に開口率を変化させると、透光部の端の位置、すなわち暗線が形成される位置は徐々に変化していくこととなる。また、ハーフトーン部の透光部を徐々に短くする等して、連続的に開口率を変化させたフォトマスクを利用してスキャン露光を行うと、オーバーラップ領域における合計照射量は徐々に変化するので、暗線が形成される位置も徐々に変化していくこととなる。したがって、オーバーラップ領域において、ドメインの面積比及び露光領域間の輝度も連続的に変化することとなるので、継ぎ目が視認されなくなる。また、暗線の幅が露光領域間で異なる場合でも、暗線の位置がずれた場合と同様に、ハーフトーン部を有するフォトマスクを用いることによって、オーバーラップ領域において、暗線の幅は、徐々に変化していくこととなるので、継ぎ目が視認されなくなる。このように本発明の液晶表示装置の製造方法においては、仮に継ぎ目の左右でマスクのアライメントが互いに逆方向にずれたとしても、継ぎ目における暗線のずれの不連続性を、ハーフトーン部を用いて連続化することが可能となるので、継ぎ目が視認されにくくなる。したがって、本発明の製造方法を用いれば、６０型クラスの非常に大きな液晶表示装置であっても、高歩留まりに製造することが可能となる。
【００３０】
なお、本明細書において、暗線とは、バスライン、ブラックマトリクス等の遮光体によってバックライトからの光が遮られる領域とは異なり、配向方位と偏光板の偏光軸方向とが略同一になる又は略直交することによって表示画面上に生じる輝度が低い、暗い線のことである。配向分割された画素の各ドメイン内において電圧印加時に液晶分子の倒れる方向は同じであっても、異なるドメイン間においては液晶分子の倒れる方向は互いに異なっている。また、液晶分子は連続弾性体であるため、異なるドメイン間においては、異なる方向に倒れた液晶分子同士を連続的に繋ぐように液晶分子が配向する。したがって、例えば４ドメイン配向における異なるドメイン間においては、液晶分子の配向方位は、液晶表示装置を正面視したときに、液晶表示装置に通常備えられる偏光板の偏光軸方向と略同一になる又は略直交する。この偏光板の偏光軸方向と略同一の又は略直交する方向に液晶分子が配向した領域を透過する偏光については、液晶分子によるリターデーション（位相差）が発生しない。したがって、この領域においては、バックライト側に設置された下側偏光板を透過してきた偏光は、液晶層で何ら影響を受けずに表示画面側に設置された上側偏光板でカットされる。その結果、偏光板の偏光軸方向と略同一の又は略直交する方向に液晶分子が配向した領域は、輝度の低い、暗い線（本明細書において暗線）となる。
【００３１】
本発明の液晶表示装置の製造方法としては、上述した露光工程を必須として含むのである限り、その他の工程については特に限定されるものではない。
【００３２】
本発明により製造される液晶表示装置は、一対の対向する基板と、上記基板間に設けられた液晶層と、少なくとも一方の基板の液晶層側の表面に設けられた配向膜とを備え、かつ画素内に配向方位が異なる２以上の領域を有するものである。本発明により製造される液晶表示装置の構成としては、このような配向分割されたマトリクス型液晶表示装置の標準的な構成要素を必須とするものである限り、その他の構成要素については特に限定されるものではない。なお、本明細書において、配向方位が異なる２以上の領域とは、一定の閾値以上若しくは一定の閾値未満の電圧が液晶層に印加された時（電圧印加時）、又は、液晶層に電圧が印加されなかった時（電圧無印加時）に液晶層に含まれる液晶分子が傾斜する方向が互いに異なる複数の領域を意味し、いわゆるドメインを意味する。このように、配向方位が異なる２以上の領域は、液晶層に印加される電圧が変化したときに液晶層に含まれる液晶分子が傾斜する方向が互いに異なる複数の領域であることが好ましい。
【００３３】
上記一対の対向する基板のうちいずれか一方の基板は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」ともいう。）及び画素電極がマトリクス状に設けられたＴＦＴアレイ基板であることが好ましい。また、上記一対の対向する基板のうち他方の基板は、カラーフィルタ及び共通電極を有するカラーフィルタ基板（以下、「ＣＦ基板」ともいう。）であることが好ましい。このように、本発明により製造される液晶表示装置は、アクティブマトリクス型液晶表示装置であることが好ましいが、単純マトリクス型液晶表示装置であってもよい。本発明により単純マトリクス型液晶表示装置を製造する場合には、第１基板及び第２基板は、通常、ストライプ状の信号電極（列電極）が設けられた基板と、該信号電極と直交するようにストライプ状の走査電極（行電極）が設けられた基板との組み合わせである。なお、本明細書において、画素は、アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、画素電極と、それに対向する共通電極とによって規定される。また、単純マトリクス型液晶表示素子においては、ストライプ状の信号電極と走査電極との交差部によって規定される。
【００３４】
また、本発明の液晶表示装置の製造方法において、フォトマスクのパターンは適宜設定することができるので、本発明により製造される液晶表示装置は、２以上のドメインを有する液晶モードであれば特に限定されず、水平配向モードであるマルチドメインＴＮモード、マルチドメインＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、マルチドメインＥＣＢモード及びマルチドメインＯＣＢモード、垂直配向モードであるＭＶＡモード及びＰＶＡモード等、マルチドメイン全般の液晶モードを有することができる。なかでも、本発明により製造される液晶表示装置の液晶モードとしては、マルチドメインＴＮモード及びマルチドメインＶＡＴＮモードが好適である。なお、水平配向モードの液晶表示装置を製造する場合には、上記液晶層は、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含むことが好ましく、一方、垂直配向モードの液晶表示装置を製造する場合には、上記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含むことが好ましい。
【００３５】
以上説明したように、本発明は、ハーフトーン部を有するフォトマスクを介して基板の表面に設けられた配向膜を露光する工程を含む、画素内に配向方位が異なる領域を２以上有する液晶表示装置の製造方法であってもよい。
【００３６】
また、本発明は、第１ハーフトーン部を有する第１フォトマスクを介して配向膜の第１露光領域を露光する第１露光工程と、第２ハーフトーン部を有する第２フォトマスクを第１ハーフトーン部を介して露光された領域に対応して第２ハーフトーン部が配置されるように位置合わせした後、第２フォトマスクを介して配向膜の第１露光領域と部分的に重複する第２露光領域を露光する第２露光工程とを含む、画素内に配向方位が異なる領域を２以上有する液晶表示装置の製造方法であってもよい。
【００３７】
更に、本発明は、対向する一対の基板と、上記基板間に設けられた液晶層と、少なくとも一方の基板の液晶層側の表面に設けられた配向膜とを備え、かつ画素内に配向方位が異なる領域を２以上有する液晶表示装置の製造方法であって、上記製造方法は、遮光領域内に複数の透光部が形成された第１フォトマスクを介して配向膜を露光することによって第１露光領域を形成する第１露光工程と、遮光領域内に複数の透光部が形成された第２フォトマスクを介して配向膜の第１露光領域と部分的に重複する領域を露光することによって第２露光領域を形成する第２露光工程とを含み、上記第１フォトマスク及び第２フォトマスクは、第１露光領域及び第２露光領域が重複する露光領域（オーバーラップ領域）に対応する領域にハーフトーン部を有し、上記第２露光工程は、第１露光工程において第１フォトマスクのハーフトーン部を介して露光された画素内の少なくとも一部の配向膜を第２フォトマスクを介して露光する液晶表示装置の製造方法であってもよい。
以下に本発明の液晶表示装置を詳述する。
【００３８】
本発明の液晶表示装置は、一対の対向する基板と、上記基板間に設けられた液晶層と、少なくとも一方の基板の液晶層側の表面に設けられた配向膜とを備え、かつ画素内に配向方位が異なる２以上の領域を有する。したがって、本発明の液晶表示装置は、配向分割されたマトリクス型液晶表示装置に好適であり、優れた視野角特性を有する。
【００３９】
本発明の液晶表示装置において、配向方位が異なる領域（ドメイン）間に発生する暗線は、位置及び幅が隣り合う画素で連続的に変化する。また、上記暗線は、表示画面の全体でこのような関係を示すことが好ましい。理想的に配向分割された液晶表示装置においては、ドメイン間に通常発生する暗線の位置及び幅は、各画素において、同一の位置及び幅を有すると考えられる。しかしながら、配向分割処理を行う場合には、通常、処理装置の精度の限界、処理条件のずれ等の原因により、暗線の位置及び幅は、各画素間において不均一となることが多い。それに対して、例え各画素間において、暗線の位置及び幅が異なっていても、本発明の液晶表示装置のように、暗線の位置及び幅が、隣り合う画素間で連続的に変化することによって、輝度は連続的に変化することになるので、表示画面上に継ぎ目が視認されることがなくなる。なお、本発明の液晶表示装置を製造する方法としては特に限定されないが、このように暗線の位置及び幅が連続的に変化することから、上記本発明の液晶表示装置の製造方法を好適に用いることができる。なお、本明細書において、暗線の位置とは、バスライン上、ブラックマトリクス上等の液晶表示パネル面内における遮光体領域（遮光体が配置された領域）を除いた液晶配向領域において、異なるドメイン間で輝度が極小値を示す位置のこととする。また、暗線の幅とは、暗線に対して略垂直方向における輝度断面曲線において最大輝度の９０％となる２点間の距離のこととする。なお、暗線の位置及び幅の測定は、例えば偏光板がクロスニコルに配置された偏光顕微鏡下に液晶表示パネルを置いて、画素毎に画素写真を撮影した後、撮影した各画像の画像処理を施すことによって行うことができる。
【００４０】
本発明において、暗線の位置及び幅が隣り合う画素で連続的に変化するとは、隣り合う画素において、位置の変化量が５μｍ未満であり、かつ幅の変化量が３μｍ以下であることが好ましく、位置の変化量が２μｍ以下であり、かつ幅の変化量が３μｍ以下であることがより好ましい。これにより、本発明の液晶表示装置は、輝度がより連続的に変化することになるので、表示画面上に継ぎ目が視認されることをより効果的に抑制すことができる。
【００４１】
上記一対の対向する基板は、上述した本発明の液晶表示装置の製造方法における基板と同様に、本発明の液晶表示装置をアクティブマトリクス型液晶表示装置とした場合には、ＴＦＴアレイ基板及びＣＦ基板であることが好ましく、また、本発明の液晶表示装置を単純マトリクス型液晶表示装置とした場合には、通常、信号電極が設けられた基板と走査電極とが設けられた基板との組み合わせである。
【００４２】
本発明において、上記配向膜は、配向規制力を発現するものであれば特に限定されず、ラビング、イオンビーム照射又はプラズマ照射により配向処理された樹脂膜、光照射により配向処理された光配向膜、斜方蒸着されたＳｉＯＸ等の無機物等が挙げられが、なかでも光配向膜であることが好ましい。これにより、上記本発明の液晶表示装置の製造方法を用いて容易に本発明の液晶表示装置を製造することが可能となる。また、上記光配向膜の材料としては、光照射により配向規制力が発生し、かつ光照射の方向又は光の照射領域の移動方向に応じて配向方位が変化する材料であれば特に限定されず、感光性基を含む樹脂等が挙げられるが、なかでも、光照射により架橋反応（二量化反応を含む）、異性化反応及び光再配向からなる群より選ばれる少なくとも一つの反応又は配向を生じる材料が好ましい。すなわち、上記光配向膜は、光照射により架橋反応、異性化反応及び光再配向からなる群より選ばれる少なくとも一つの反応又は配向を生じるものであることが好ましい。これにより、光分解型の光配向膜材料に比べてプレチルト角のばらつきを効果的に抑制することができる。光照射に用いることができる光線は特に限定されないが、偏光紫外線が好適である。また、架橋反応（二量化反応を含む）、異性化反応、光再配向等を生じる配向膜材料としては特に限定されないが、４−カルコン基（下記化学式（１））、４’−カルコン基（下記化学式（２））、クマリン基（下記化学式（３））、及び、シンナモイル基（下記化学式（４））等の感光性基を含むポリイミド等が挙げられる。なお、下記化学式（４）のシンナモイル基におけるカルボニル基に更に酸素原子が結合したシンナメート基（Ｃ６Ｈ５−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−）は、合成しやすいという利点を有している。したがって、光配向膜の材料としては、シンナメート基を含むポリイミドがより好ましい。また、イオンビーム照射又はプラズマ照射により配向処理を行う場合には、マスクとしては、例えば金属からなるマスクを用いることが好ましい。
【００４３】
【化１】
2010181913.tif 000003
【００４４】
【化２】
2010181913.tif 000004
【００４５】
【化３】
2010181913.tif 000005
【００４６】
【化４】
2010181913.tif 000006
【００４７】
上記液晶層は、液晶分子を含んで構成され、液晶分子としては特に限定されず、複数の液晶材料を含んでいてもよい。液晶モードは、水平配向モード又は垂直配向モードであることが好ましい。すなわち本発明において、上記液晶層は、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、上記配向膜は、両方の基板の液晶層側の表面に設けられ、かつ印加電圧が閾値未満であるときに液晶分子を配向膜表面に対して略水平に配向させるものであることが好ましく、また、上記液晶層は、負の誘電率異方性を有する液晶分子を含み、上記配向膜は、両方の基板の液晶層側の表面に設けられ、かつ印加電圧が閾値未満であるときに液晶分子を配向膜表面に対して略垂直に配向させるものであることが好ましい。
【００４８】
上記水平配向モード又は垂直配向モードの液晶表示装置において、ドメイン数は適宜設定が可能であるが、２以上、４以下であることが好ましい。すなわち、上記水平配向モード又は垂直配向モードの液晶表示装置において、上記配向方位が異なる領域（ドメイン）は、１画素あたり２以上、４以下設けられることが好ましく、１画素あたり４設けられることが更に好ましい。これにより、製造工程の複雑化を抑制しつつ、視野角特性に優れた液晶表示装置を実現できる。ドメインが２つであると、表示画面において、例えば上下、左右のどちらかの方向は広視野角化できるが、他方の方向の視野角特性を向上させることができない。一方、ドメインを４つにすることによって、上下左右いずれの方向も広視野角化できると同時に、いずれの方向の視野角特性もほぼ同一にすることが可能となる、すなわち、対称性に優れた視野角特性を実現することが可能となる。そのため、視野角依存性のない液晶表示装置を実現できる。４つのドメインに配向分割した場合のドメインの配置形態としては特に限定されず、マトリクス状、目の字のようなストライプ状等が挙げられる。なお、ドメインを４つ以上にしても構わないが、製造プロセスが煩雑となる上、配向処理時間も長くなってしまう。また、４ドメインの配向分割とそれ以上の配向分割との間で視野角特性には実用上、それ程違いがないことが分かっている。
【００４９】
また、本発明において、液晶モードはマルチドメインＴＮモード又はマルチドメインＶＡＴＮモードであることが好ましい。すなわち、上記水平配向モード又は垂直配向モードの液晶表示装置において、液晶表示装置は、基板を平面視したときに、一方の基板に設けられた配向膜と他方の基板に設けられた配向膜との表面近傍における配向方位が略直交することが好ましい。これにより、本発明の液晶表示装置の広視野角化が可能となる。なお、ＶＡＴＮ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードとは、互いの基板で配向処理方向が直交する垂直配向膜を用いることにより、液晶分子が垂直配向され、かつツイスト構造を有するモードである。また、配向膜の表面近傍における液晶分子の配向方位は、配向膜の表面における配向制御方位（配向制御方向）と同一であることが好ましい。
【００５０】
本発明の液晶表示装置の構成としては、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、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではなく、例えば暗線の一部又は全部がＢＭ等の遮光体（遮光部材）によって覆われていてもよい。暗線の一部が遮光部材によって覆われている場合には、遮光体によって覆われていない部分の暗線の位置及び幅が連続的に繋がっていればよい。また、液晶表示装置の全画素において暗線を遮光体で完全に遮光する場合には、遮光体の位置及び幅が連続的かつ滑らかに繋がっていれば、本発明の液晶表示装置の同等の作用効果を奏することができる。このように、本発明の液晶表示装置は、一対の対向する基板と、上記基板間に設けられた液晶層と、少なくとも一方の基板の液晶層側の表面に設けられた配向膜と、少なくとも一方の基板に設けられた遮光体とを備え、かつ画素内に配向方位が異なる２以上の領域を有する液晶表示装置であって、上記遮光体は、配向方位が異なる領域間に配置され、かつその位置及び幅が隣り合う画素で連続的に変化する液晶表示装置であってもよい。なお、暗線を遮光体で完全に遮光する場合には、暗線が表示領域（画素開口部）まではみ出さないように、遮光体の幅を暗線の幅よりも太くすることが好ましい。また、遮光体を有する本発明の液晶表示装置については、上述の本発明の液晶表示装置における好適な形態を適宜適用することができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、画素内に２以上のドメインが形成される液晶表示装置において基板を分割して配向処理を行った場合でも、表示画面上に継ぎ目が発生するのを抑制し、歩留まりを向上することができる。したがって、６０型クラスの大型の液晶表示装置であっても安定的に製造できるとともに、露光装置の小型化が可能となる。また、本発明の液晶表示装置によれば、暗線の位置及び幅が連続的に変化していることから、表示画面上に継ぎ目が発生するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施形態１の画面継ぎショットプロセスを説明するための断面模式図である。
【図２】（ａ）は、実施形態１の液晶表示装置の構成を示す断面模式図であり、（ｂ）の左図は、１つの画素における第１基板であるＴＦＴアレイ基板と第２基板であるＣＦ基板との表面に設けられた垂直配向膜面に施した紫外線照射処理の方向と、閾値以上の電圧印加時における液晶層の中層付近の液晶分子の配向方位とを示す平面模式図であり、（ｂ）の右図は、上側偏光板２４ａの偏光軸方向Ｐと下側偏光板２４ｂの偏光軸方向Ｑとを示す平面模式図である。
【図３】（ａ）は、１つの画素における第１基板であるＴＦＴアレイ基板の表面に設けられた垂直配向膜面に施した紫外線照射処理の方向を示す平面模式図であり、（ｂ）は、１つの画素における第２基板であるＣＦ基板の表面に設けられた垂直配向膜面に施した紫外線照射処理の方向を示す平面模式図である。
【図４】４ドメインの配向分割を実現するための紫外線照射方向を説明するための模式図であり、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板に対する紫外線照射処理方向を示す平面模式図であり、（ｂ）は、ＣＦ基板に対する紫外線照射処理方向を示す平面模式図であり、（ｃ）は、ＴＦＴアレイ基板又はＣＦ基板に対する紫外線照射処理の態様を示す斜視模式図であり、（ｄ）は、ＴＦＴアレイ基板又はＣＦ基板に対する紫外線照射処理の態様を示す断面模式図である。
【図５】実施形態１における画面継ぎショット方法を説明するための平面模式図である。
【図６】継ぎ目消し対策を行った実施形態１の画面継ぎショット法を説明するための上面模式図と、オーバーラップ領域におけるマスクパターンを示す拡大平面模式図であり、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板に対する１ｓｔショット及び２ｎｄショットの態様を示す上面模式図と、ＴＦＴアレイ基板を露光するためのフォトマスクのオーバーラップ領域におけるフォトマスクパターンを示す拡大模式図とであり、（ｂ）は、ＣＦ基板に対する１ｓｔショット及び２ｎｄショットの態様を示す上面模式図と、ＣＦ基板を露光するためのフォトマスクのオーバーラップ領域におけるフォトマスクパターンを示す拡大模式図である。
【図７】継ぎ目消し対策を行っていない比較形態の画面継ぎショット法を説明するための上面模式図であり、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板に対する１ｓｔショット及び２ｎｄショットの態様を示す上面模式図であり、（ｂ）は、ＣＦ基板に対する１ｓｔショット及び２ｎｄショットの態様を示す上面模式図である。
【図８】画面継ぎショットプロセスに用いられる継ぎ目消し対策を行っていない比較形態のフォトマスクを説明するための模式図であり、（ａ）はフォトマスクのパターン及び配置関係を示す平面模式図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されたフォトマスクを用いて露光された領域を示す模式図である。
【図９】画面継ぎショットプロセスに用いられる継ぎ目消し対策を行った実施形態１のフォトマスクを説明するための模式図であり、（ａ）はオーバーラップ領域におけるフォトマスクのパターン及び配置関係を示す平面模式図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されたフォトマスクを用いて露光された領域を示す模式図である。
【図１０】画面継ぎショットプロセスに用いられる継ぎ目消し対策を行った実施形態１の別のフォトマスクを説明するための模式図であり、（ａ）はオーバーラップ領域におけるフォトマスクのパターン及び配置関係を示す平面模式図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されたフォトマスクを用いて露光された領域を示す模式図である。
【図１１】画面継ぎショットプロセスに用いられる実施形態１のフォトマスクのオーバーラップ領域におけるパラメータを説明するための模式図である。
【図１２】画面継ぎショットプロセスに用いられる実施形態２のフォトマスクのオーバーラップ領域における透光部の開口率変化を示すグラフであり、（ａ）は、合計照射量が最大５０％となる三角関数を示すグラフであり、（ｂ）は、合計照射量が最大１００％となる三角関数を示すグラフである。
【図１３】画面継ぎショットプロセスに用いられる実施形態２のフォトマスクのオーバーラップ領域における透光部の開口率変化を示す別のグラフであり、（ａ）は、合計照射量が最大１５０％となる三角関数を示すグラフであり、（ｂ）は、合計照射量が最大２００％となる三角関数を示すグラフである。
【図１４】（ａ）は、画面継ぎショットプロセスの継ぎ目検証実験に用いた実施形態１のＴＦＴアレイ基板用のフォトマスクを示す上面模式図であり、（ｂ）は、３画素分（１ＲＧＢ）単位を示す模式図である。
【図１５】（ａ）は、画面継ぎショットプロセスの検証実験に用いた実施形態１のＣＦ基板用のフォトマスクを示す上面模式図であり、（ｂ）は、３画素分（１ＲＧＢ）単位を示す模式図である。
【図１６】継ぎ目検証実験に用いたパネルの印加電圧−透過率特性を示すグラフである。
【図１７】継ぎ目検証実験において、あらかじめフォトマスクのパターンがずらされた状態で基板が露光されたパネルの１画素を説明するための平面模式図である。
【図１８】継ぎ目検証実験用に試作したパネルの各露光領域と継ぎ目検証実験における観察方向とを説明するための平面模式図である。
【図１９】継ぎ目検証実験において、あらかじめフォトマスクのパターンがずらされた状態で基板が露光されたパネルの継ぎ線の左右領域における画素写真である。
【図２０】継ぎ目検証実験において、あらかじめフォトマスクのパターンがずらされた状態で基板が露光されたパネルの暗線の位置及び幅を説明するための輝度特性図（輝度断面曲線）である。
【図２１】継ぎ目検証実験において、あらかじめフォトマスクのパターンがずらされた状態で基板が露光されたパネルの暗線の位置及び幅の解析結果を示すグラフであり、（ａ）は、オーバーラップ領域における暗線の位置を示し、（ｂ）は、オーバーラップ領域における暗線の幅を示す。
【図２２】実施形態２の画面継ぎショットプロセスの態様を説明する模式図であり、（ａ）は、スキャン露光装置を示す斜視模式図と、ＴＦＴアレイ基板の構成を示す平面模式図とであり、（ｂ）は、１つの画素においてＴＦＴアレイ基板及びＣＦ基板の表面に設けられた垂直配向膜面に施した紫外線照射処理の方向と、閾値以上の電圧印加時における液晶層の中層付近の液晶分子の配向方位とを示す平面模式図である。
【図２３】継ぎ目消し対策を行った実施形態２の画面継ぎショット法を説明するための上面模式図であり、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板に対する１ｓｔショット及び２ｎｄショットの態様を示す上面模式図であり、（ｂ）は、ＣＦ基板に対する１ｓｔショット及び２ｎｄショットの態様を示す上面模式図である。
【図２４】継ぎ目消し対策を行っていない比較形態の画面継ぎショット法を説明するための上面模式図であり、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板に対する１ｓｔショット及び２ｎｄショットの態様を示す上面模式図であり、（ｂ）は、ＣＦ基板に対する１ｓｔショット及び２ｎｄショットの態様を示す上面模式図である。
【図２５】画面継ぎショットプロセスに用いられる継ぎ目消し対策を行った実施形態２のフォトマスクパターンを説明するための平面模式図である。
【図２６】継ぎ目検証実験用のフォトマスクのオーバーラップ領域における各場所での透光部の開口率を示す図である。
【図２７】画面継ぎショットプロセスに用いられる継ぎ目消し対策を行った実施形態１の更に別のフォトマスクを説明するための模式図であり、（ａ）はオーバーラップ領域におけるフォトマスクのパターン及び配置関係を示す平面模式図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されたフォトマスクを用いて露光された領域を示す模式図である。
【図２８】継ぎ目検証実験において、あらかじめフォトマスクのプロキシミティギャップが異ならされた状態で基板が露光されたパネルの暗線の位置及び幅の解析結果を示すグラフであり、（ａ）は、オーバーラップ領域における暗線の位置を示し、（ｂ）は、オーバーラップ領域における暗線の幅を示す。
【図２９】図２５に示されたフォトマスクを用いてスキャン露光された領域を示す模式図である。
【図３０】画面継ぎショットプロセスに用いられる継ぎ目消し対策を行った実施形態２のフォトマスクを説明するための模式図であり、（ａ）はオーバーラップ領域におけるフォトマスクのパターン及び配置関係を示す平面模式図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されたフォトマスクを用いて露光された領域を示す模式図である。
【図３１】図３０で示したフォトマスクのオーバーラップ領域における各透光部のサイズを説明するための透光部の平面模式図であり、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板用のフォトマスクのオーバーラップ領域における各透光部を示し、（ｂ）は、ＣＦ基板用のフォトマスクのオーバーラップ領域における各透光部を示す。
【図３２】画面継ぎショットプロセスに用いられる継ぎ目消し対策を行った実施形態２の別のフォトマスクを説明するための模式図であり、（ａ）はオーバーラップ領域におけるフォトマスクのパターン及び配置関係を示す平面模式図であり、（ｂ）は、（ａ）に示されたフォトマスクを用いて露光された領域を示す模式図である。
【図３３】画面継ぎショットプロセスに用いられる継ぎ目消し対策を行った実施形態２の更に別のフォトマスクを説明するための平面模式図であり、（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板用のフォトマスクのオーバーラップ領域におけるパターンを示し、（ｂ）は、ＣＦ基板用のフォトマスクのオーバーラップ領域におけるパターンを示す。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下に実施形態を掲げ、本発明を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。
【００５４】
（実施形態１）
本発明に係る実施形態１の液晶表示装置について、１．液晶表示装置の構成、２．露光方法、３．画面継ぎショットプロセス、４．フォトマスクパターン及び５．試作パネル検証実験の順に説明する。
【００５５】
１．液晶表示装置の構成
まず本発明に係る実施形態１の液晶表示装置の構成について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、４ドメインＶＡＴＮモードの液晶モードを有する。
図２（ａ）は、実施形態１の液晶表示装置における１画素分の構成を示す断面模式図である。図２（ａ）に示すように、液晶表示装置１０１は、対向する一対の基板である第１基板１（例えばＴＦＴアレイ基板）及び第２基板２（例えばＣＦ基板）と、第１基板１及び第２基板２の間に設けられた液晶層３とを有している。第１基板１の液晶層３側の表面には、液晶層３に駆動電圧を印加するための透明電極４ａと、透明電極４ａ上の垂直配向膜５ａとが設けられている。また同様に、第２基板２の液晶層３側の表面にも、液晶層３に駆動電圧を印加するための透明電極４ｂと、透明電極４ｂ上の垂直配向膜５ｂとが設けられている。更に、第１基板１及び第２基板２上には、位相差板２５及び偏光板２４が基板側からこの順に配置されている。位相差板２５は、設置しなくともよいが、液晶表示装置の視野角を拡大する観点から、設置することが好ましい。また、位相差板２５は、片側の基板上にのみ配置してもよい。このように、液晶表示装置１０１は、いわゆる液晶表示パネルを含む。なお、本実施形態において、第１基板１側の偏光板を下側偏光板２４ｂとし、第２基板２側の偏光板を上側偏光板２４ａとする。液晶層３は、例えば誘電率異方性が負のネマティック液晶材料（ネガ型ネマティック液晶材料）を含有し、第１基板１の液晶層３側の表面に設けられた垂直配向膜５ａと、第２基板２の液晶層３側の表面に設けられた垂直配向膜５ｂとの間に配置されている。液晶層３内の液晶分子３ａは、駆動電圧が液晶層３に印加されていないとき（電圧無印加時）には垂直配向膜５ａ、５ｂの表面に対して略垂直に配向している。実際には、液晶分子３ａは、このとき、垂直配向膜５ａ、５ｂの表面に対して０．１°程度から数度程度の若干の傾き角（プレチルト角）をもって傾斜配向している。一方、液晶層３の層面に垂直な方向に駆動電圧が印加され、その駆動電圧がある閾値以上の大きさになると、この予め設定されていたプレチルト角によって、液晶分子３ａは、一定の方向に傾斜する。充分な駆動電圧が印加されたときには、液晶層３の液晶分子３ａは第１基板１及び第２基板２の面に対して略平行に配向する。このときに液晶分子３ａが傾斜する方向は、第１基板１上に設けられた垂直配向膜５ａと第２基板２上に設けられた垂直配向膜５ｂとの表面の配向制御方向（配向方位）によって規定されている。本実施形態の液晶表示素子１０１において、この垂直配向膜５ａ、５ｂの表面における配向方位は、画素サイズ及び画素ピッチに応じて設計された透光部を有するフォトマスクを用いて、各画素の所望の部分のみに基板面に対して斜め方向から紫外線処理を施すことによって規定することができる。
【００５６】
図２（ｂ）は、１つの画素において第１基板であるＴＦＴアレイ基板と第２基板であるＣＦ基板との表面に設けられた垂直配向膜面に施した紫外線照射処理の方向と、最終的な液晶分子の配向膜表面上のプレチルト角方向及び閾値以上の電圧印加時における配向方位と、上側偏光板２４ａの偏光軸方向Ｐと下側偏光板２４ｂの偏光軸方向Ｑとを示す上面模式図である。図２（ｂ）において、液晶分子３ａは特に液晶層３の中層付近（セルの中央付近）の液晶分子の傾斜方位を表している。また、第１基板であるＴＦＴアレイ基板に施した紫外線照射方向は点線矢印で、第２基板であるＣＦ基板に施した紫外線照射方向は実線矢印で示す。なお、図２（ｂ）において、画素６は、８つの領域に分割されているが、配向方位としては４つであることから、本実施形態の液晶表示装置は、４ドメインということになる。図２（ｂ）に示したように、本実施形態の液晶表示装置１０１は、ネガ型の液晶材料を用いていることから、液晶分子３ａは、電圧印加時に９０度ツイスト配向を呈し、かつ、液晶分子の傾斜方向が異なる（具体的には略９０°異なる）４つのドメインに分かれて配向する。すなわち本実施形態の液晶表示装置１０１は、４ドメインＶＡＴＮモードの液晶モードを有する。また、本実施形態の液晶表示装置１０１は、上側偏光板の偏光軸方向Ｐと下側偏光板の偏光軸方向Ｑとが、基板を平面視したときに、互いに直交する直交偏光板を用いている。したがって、電圧印加時において、下側偏光板２４ｂから入射した光は、偏光軸方向Ｐの偏光となり、液晶層３において液晶分子３ａのねじれに沿って９０度旋光し、偏光軸方向Ｑの偏光となって上側偏光板２４ａから射出することとなる。なお、本明細書において、偏光軸とは、吸収軸を意味する。また、上側偏光板２４ａの偏光軸方向Ｐと下側偏光板２４ｂの偏光軸方向Ｑとは、上記方向に特に限定されず、適宜設定すればよいが、基板を平面視したときの上側偏光板２４ａの偏光軸方向Ｐと下側偏光板２４ｂの偏光軸方向Ｑとのなす角が９０度、すなわちクロスニコルであることが好ましい。
【００５７】
なお、本実施形態の液晶表示装置１０１においては、上述のように電圧印加時に基板を平面視したときの各ドメインにおける液晶分子３ａの倒れる方向は、互いに略９０度の角度をなしている。したがって、異なるドメインの境界においては、互いに異なる方向に倒れた液晶分子３ａを連続的に繋ぐように、すなわち略９０度を２等分するように液晶分子３ａが配向することになる。また、図２（ｂ）で示したように、液晶層３の中層付近の液晶分子３ａの倒れる方向は、上側偏光板２４ａの偏光軸方向Ｐと下側偏光板２４ｂの偏光軸方向Ｑとに対して略４５°異なる。その結果、異なるドメインの境界における液晶分子の配向方位は、上側偏光板２４ａの偏光軸方向Ｐ、又は、下側偏光板２４ｂの偏光軸方向Ｑと略同一又は略直交する方位となる。したがって、異なるドメインの境界において、下側偏光板２４ｂを透過した偏光は、液晶分子３ａによってリターデーション（位相差）が発生されない。すなわち、下側偏光板２４ｂを透過した偏光は、液晶層３で何ら影響を受けない。そのため、下側偏光板２４ｂを透過した偏光は、上側偏光板２４ａを透過することができないため、異なるドメインの境界において輝度の低い、暗い線、すなわち暗線が発生することとなる。
【００５８】
４ドメインＶＡＴＮモードの配向分割のメリットは片側の基板をそれぞれ２回照射し、合計４回の照射で液晶分子３ａの配向方位が互いに異なる４つのドメインに画素を配向分割させることが可能となるので、装置台数の削減、配向処理時間の短縮（タクトタイムの短縮）が実現できる点である。また、画素を４ドメインに分割させることは液晶表示素子の広視野角化の観点から好ましい形態である。なお、画素を２つのドメインに分割させた場合には、例えば上下、左右のどちらかの方向は広視野角化できるが、他方の方向の視野角特性は向上しない。一方、４つのドメインに画素を分割することで上下左右、いずれの方向も広視野角化できると同時に、いずれの方向の視野角特性もほぼ同一にすることが可能となる、すなわち、対称性に優れた視野角特性を実現することが可能となる。そのため、視野角依存性のない液晶表示装置を実現することができる。また、４つ以上にドメインを増やしても構わないが、プロセスが煩雑となる上、処理時間も長くなって好ましくない。更に、４ドメインとそれ以上のドメインとの間で、視野角特性には実用上、それ程、違いがないことも分かっている。
【００５９】
本実施形態では、垂直配向型の液晶表示装置で説明しているが、水平配向型の液晶表示装置であっても同様に適用可能である。水平配向型の液晶表示装置の場合は、液晶層３は、誘電率異方性が正のネマティック液晶材料（ポジ型ネマティック液晶材料）を含有し、図２（ａ）において、垂直配向膜５ａ、５ｂの代わりに第１基板１の液晶層３側の表面に設けられた水平配向膜７ａと第２基板２の液晶層３側の表面に設けられた水平配向膜７ｂとの間に配置される。
【００６０】
２．露光方法
次に、図３及び図４を用いて、本実施形態の４ドメインＶＡＴＮモードの液晶表示装置を実現するための露光方法を説明する。まず、画素ピッチのおよそ半分の幅を有する透光部と遮光部とがストライプ状に配置してあるフォトマスク２００ａを、基板に設けられたアライメントマーカーを読み取ってＴＦＴアレイ基板の所望の位置にアライメントして固定する。ここでフォトマスク２００ａとＴＦＴアレイ基板１との間には、図４（ｄ）に示すように、ある間隔（プロキシミティギャップ８）が設けられている。この間隔は大盤のフォトマスクを使用した際に、フォトマスクが自重で撓んで、基板面に接触しないようにするために設けられているものである。そして、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、Ａの方向に沿って偏光紫外線を斜め方向から照射する。以後、この照射をＡショットと称する。図４（ｃ）には、偏光紫外線９の斜め方向照射の斜視模式図を示す。なお、ＴＦＴアレイ基板、ＣＦ基板上には、図４（ｄ）に示すように、偏光紫外線に対して反応して紫外線の照射方向に配向膜（図示せず）近傍の液晶分子３ａにプレチルト角１０が生ずるような配向膜材料（光配向膜材料）を使用した。そして、Ａショットの後、図４（ａ）に示すように、フォトマスク２００ａを例えばｘ方向の画素ピッチＰｘの１／２ピッチ程、ｘ方向に平行移動させる。その後、Ｂの方向に沿って偏光紫外線を斜め方向から照射する。以後、この照射をＢショットと称する。次に、図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、ＣＦ基板用のフォトマスク２００ｂを同様にアライメントしてＡショットを施す。そして、Ａショットの後、フォトマスク２００ｂを例えばｘ方向と直交するｙ方向の画素ピッチＰｙの１／４ピッチ程、ｙ方向に平行移動させる。その後、Ｂショットを施す。その後、通常のセル組みを行った後、液晶材料を注入してパネルを完成させると、図２（ｂ）に示したような、ある閾値以上の電圧印加時に４ドメインに配向分割される液晶表示パネルが実現される。最後に、ドライバ搭載工程、バックライト取り付け工程等を有するモジュール製造工程を経て、本実施形態の液晶表示装置が完成される。
【００６１】
なお、４ドメインに配向分割を施すため、本実施形態では露光をするに当たって、ＴＦＴアレイ基板をｘ方向の画素ピッチの１／２のピッチを有するストライプパターンが設けられたフォトマスク２００ａで、また、ＣＦ基板をｙ方向の画素ピッチの１／４のピッチを有するストライプパターンが設けられたフォトマスク２００ｂを用いたが、これに限るものではなく、パターンは、画素のレイアウトや画素サイズ、パネルの解像度等に応じて適宜設定すればよい。また、本実施形態では４つのドメインをマトリクス状に配置したが特に限定されず、目の字のようなストライプ状であってもよいし、それ以外の配置としてもよい。他方、各ドメインの境界は、本実施形態のように、画素の境界に略平行な方向に配置されることが好ましい。
【００６２】
本実施形態に使用可能な材料と、本実施形態に適応可能な製造プロセスにおける条件としては以下が挙げられる。ただし、本実施形態で使用可能な材料及び条件は、必ずしも下記に限定されるものではない。また、本実施形態では必ずしも偏光を使用しなくともよく、無偏光（消光比＝１：１）を使用してもよく、配向膜材料、製造プロセス等によって適宜設定すればよい。
・液晶材料：Δｎ（複屈折）＝０．０６〜０．１４、Δε（誘電率異方性）＝−２．０〜−８．０、Ｔｎｉ（ネマチック−アイソトロピック相転移温度）＝６０〜１１０℃を有するもの。
・プレチルト角：８５〜８９．９°
・セル厚：２〜５μｍ
・照射量：０．０１〜５Ｊ／ｃｍ２
・プロキシミティギャップ：１０〜２５０μｍ
・光源：低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマーレーザ。
・偏光紫外線の消光比（偏光度）：１：１〜６０：１
・紫外線照射方向：基板面法線方向から０〜６０°方向
【００６３】
３．画面継ぎショットプロセス
以上、４ドメインに配向分割する方法について述べたが、基板サイズが小さい場合には、図４のような、ＴＦＴアレイ基板に対する２回の照射（Ａショット及びＢショット）と、ＣＦ基板に対する２回の照射（Ａショット及びＢショット）との合計４回の照射のみで露光処理が終了する。しかしながら、基板サイズが大きい場合、例えば昨今の大型液晶ＴＶである６０型程度以上の基板サイズとなった場合には、１度のショットで大盤基板の全領域をショット（露光）することができない。したがって、この場合、何回かに分けて基板をショットするプロセス（分割ショットプロセス、画面継ぎショットプロセス）が必須となる。そこで、図１の本実施形態における画面継ぎショットプロセスの概念図を用いて、画面継ぎショットプロセスについて説明する。
【００６４】
まず、図１（ａ）の左図に示すように、第１基板又は第２基板である大盤基板１３に設けられた配向膜５の左側に対して偏光紫外線９を２回照射する（Ａショット及びＢショット）。以降、これらの照射を１ｓｔショットと称する。続いて、図１（ａ）の右図に示すように、基板、又は、光源及びフォトマスクを平行移動させ、アライメントを固定した後、今度は大盤基板１３に設けられた配向膜５の右側に対して偏光紫外線９を２回照射する（Ａショット及びＢショット）。以降、これらの照射を２ｎｄショットと称する。このとき、大盤基板１３は、画面継ぎ目付近においてフォトマスク２００を所定の距離だけ重複させた状態で露光（オーバーラップ露光）されることになる。すなわち、図１（ｂ）に示すように、大盤基板１３は、露光が重複する領域（オーバーラップ領域１１）においては、２回露光されることとなる。フォトマスク２００は、基本的には図４に示したような各画素を４ドメインに配向分割するためのストライプパターン（例えば画素の１／２ピッチ、１／４ピッチ程度の幅を有する透光部Ｓと遮光部Ｌとが設けられたパターン）を有しているが、オーバーラップ領域１１においては、図１（ｃ）に示すように、ハーフトーン部１２を有する。このハーフトーン部１２では、ストライプパターンの透光部（Ｓ）に所定のハーフトーンパターン（グラデーションパターン）が付けられており、透光部（Ｓ）の開口率が徐々に変化するようになっている。ハーフトーンパターンの付け方は後で詳しく述べるが、できるだけ滑らかに、また、不連続ステップが生じないような付け方が好ましい。
【００６５】
なお、本実施形態においては、フォトマスク２００にハーフトーン部を設けて、オーバーラップ露光させた画面継ぎショットプロセスを行っているが、仮にハーフトーン部を設けずに画面継ぎショットを行うと、オーバーラップ露光する、しないに関わらず、継ぎ目の境界線（継ぎ線）がくっきりと目視認識されてしまう。なぜなら、装置精度、フォトマスク精度、アライメント精度等を最大限、ミニマイズ化したとしても、分割してショットされた左右又は上下の露光領域間で照射条件を完全に一致させることは不可能であり、そして、その分割してショットされた領域間の照射条件の差が微小であったとしても、分割してショットされた領域間において不連続な条件が隣り合わせとなるためである。なお、仮に同一の露光領域内の中心付近と周辺付近とで照射条件が異なっていたとしても、この違いは同一の露光領域内で連続的に変化していることが多いため、人間の目に継ぎ線が認識されることは少ない。このように、画面継ぎショットにおける最大の課題である継ぎ目の発生を効果的に抑制することができる液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置を提供することが本発明の最大の目的である。
【００６６】
また、図１では１基板当たり、１ｓｔショットと２ｎｄショットの２回ショットする場合を描いているが、画面継ぎショットの回数（継ぎ回数）は２回に限らず、何回でもよい。継ぎ回数を増やす場合には、マスクサイズ、光源サイズ及び装置サイズを小さくすることできるが、継ぎ目が多くなってしまうため、継ぎ目が見えて不良となる確率が増加してしまう。一方、継ぎ回数を必要最小限に抑えると、マスクサイズ、光源サイズ及び装置サイズが巨大なものとなってしまうため、工場内での装置占有スペースの増加、装置のコストアップ、巨大マスクにおけるパターンの不均一化という問題に繋がる。したがって、継ぎ回数は、基板のサイズ、工場内のレイアウト等に応じて適宜決定することが好ましい。表１に、既述した画素を４ドメインに配向分割を行うためのショット（Ａショット及びＢショット）と、画面継ぎショット（１ｓｔショット、２ｎｄショット、・・・  の各ショット）の違いが分かるように表にしてまとめた。
【００６７】
【表１】
2010181913.tif 000007
【００６８】
本実施形態においては、図５に示すように、大盤基板１３の外形（細線部）に対し、１回の分割ショットで露光される領域１４（太線部）が小さいため、画面継ぎショットプロセスが必須となる。露光回数は、ＴＦＴアレイ基板においては、１ｓｔショット及び２ｎｄショットのそれぞれに対して画素を４ドメインに配向分割するためのＡショットとＢショットと行うので、計２×２の４ショットとなる。また、ＣＦ基板においても同様に、露光回数は、１ｓｔショット及び２ｎｄショットのそれぞれに対して４ドメインに配向分割するためのＡショットとＢショットと行うので、計２×２の４ショットとなる。したがって、露光回数は、１パネル当たり合計８ショットになる。
【００６９】
そして、本実施形態で用いたフォトマスク２００は、図６に示すように、サイズが基板の半分よりも若干大きくて、フォトマスク２００の両側の対向する２つの領域にハーフトーン部１２が設けられている。図６（ａ）は、ＴＦＴアレイ基板１における１ｓｔショット及び２ｎｄショットを示す上面模式図と、ハーフトーン部１２のパターンを示す拡大模式図とであり、（ｂ）は、ＣＦ基板２における１ｓｔショット及び２ｎｄショットを示す上面模式図と、ハーフトーン部１２のパターンを示す拡大模式図とである。図６に示すように、画面継ぎショットプロセスを行うことによって、継ぎ目の見えない液晶表示装置を実現することが可能であることが分かった。このとき、フォトマスク２００に設けられた２つのハーフトーン部１２のうち、１つのハーフトーン部１２のみが継ぎ目付近に配置され、残りのハーフトーン部１２は、基板からはみ出して配置した。なお、ハーフトーン部１２の開口率は３画素（１ＲＧＢ単位）毎に線形状に変化させた。また、ハーフトーン部１２のパターンは、図６の拡大模式図で示すように、ＴＦＴアレイ基板１及びＣＦ基板２ともにスリットパターンの幅が、フォトマスクの端に向かうにつれて、徐々に狭くなるパターンを使用した。一方、図７に示すように、サイズが基板のちょうど半分で、ハーフトーン部のないフォトマスク２００を用いて画面継ぎショットを行った場合には、オーバーラップ露光する、しないに関わらず、基板のちょうど中央線のところが継ぎ目となって明確に見えてしまった。このように、画面継ぎショットプロセスにおいては、ハーフトーン部を有するフォトマスクを用いてオーバーラップ露光することが必須であることが分かった。
【００７０】
４．フォトマスクパターン
以下に、図８〜１０及び図２７を用いて、フォトマスクのハーフトーン部の好ましいパターンの付け方について詳細に説明する。図８はオーバーラップ露光される領域がなく、かつハーフトーン部がないフォトマスクパターンを、図９はオーバーラップ露光される領域があり、かつハーフトーン部があるフォトマスクパターンを、図１０はオーバーラップ露光される領域があり、かつハーフトーン部がある別のフォトマスクパターンを、図２７はオーバーラップ露光される領域があり、かつハーフトーン部がある更に別のフォトマスクパターンを示している。図９、１０及び２７のパターンを有するフォトマスクが本発明に係るフォトマスクである。一方、図８のパターンを有するフォトマスクは、継ぎ目が見えてしまうと予測される比較形態のフォトマスクである。
【００７１】
まず、図８を用いて、ハーフトーン部を有さないフォトマスクを用いてオーバーラップ露光をしなかった場合について説明する。図８（ａ）は各フォトマスクのパターン及び配置関係を示し、（ｂ）は、（ａ）に示されたフォトマスクを用いて露光した時に露光される領域を示す。図８（ａ）は、マスクアライメントずれなしで正確にフォトマスクをポジショニングされた時の配置を示し、上２段は、１ｓｔショット（図中１ｓｔとする。）時のＡショット（図中Ａとする。）及びＢショット（図中Ｂとする。）を示し、下２段は、２ｎｄショット（図中２ｎｄとする。）時のＡショット（図中Ａとする。）及びＢショット（図中Ｂとする。）を示している。一方、図８（ｂ）において、上段はこの正確なポジショニング時に実際に露光される領域を示している。この上段のうちの上２段は、１ｓｔショットのＡショットする際の露光領域と、Ｂショットする際の露光領域とを示す。また、上段のうちの下２段は、２ｎｄショットのＡショットする際の露光領域と、Ｂショットする際の露光領域とを示す。なお、Ａショットの露光領域は左下がり斜線で、Ｂショットの露光領域は左下がり斜線格子で示す。このように、正確にフォトマスクがポジショニングされて、理想的に左右同一条件で露光された場合には、ＡショットとＢショットとの境界、すなわち暗線の位置及び幅は継ぎ目の左右で全く同じになるために継ぎ目は見えることはない。しかしながら、実際には継ぎ目の左右で完璧に同一条件で照射されることは不可能であるため、このフォトマスクを用いた場合には、継ぎ目は見えることとなる。
【００７２】
そこで、図８のフォトマスクのアライメントが仮にずれた場合を考える。装置のアライメント実力上、大盤基板及び大型マスクのアライメント精度としては、±数μｍ程度のずれは避けられない。図８（ｂ）の下段は、アライメントずれが起こった時の露光領域の状況を表し、矢印は、暗線が発生する位置を示す。具体的には、図８（ｂ）の下段は、１ｓｔショット時に右に例えば５μｍ程度、２ｎｄショット時に左に例えば５μｍ程度ずれた場合を想定している。１画素内の縦方向に発生する暗線は、ＡショットとＢショットとの境界で発生する。そのため継ぎ線の左側では暗線の位置は右方向に５μｍ程度、継ぎ線の右側では暗線の位置は左方向に５μｍ程度ずれることとなる。その結果、暗線の位置は、継ぎ線の左右で急激に変化するため、特に斜め視角から観察した時に、継ぎ目の左右において明確な輝度の差が現れ、継ぎ線が視認されることとなる。継ぎ線の左右において輝度の差が現れる原因については後で詳述するが、１画素内にある４つのドメインの面積比が継ぎ目の左右で異なることに起因することが本発明者らの解析で明らかとなった。また、フォトマスクのアライメントずれ以外に継ぎ目が見えてしまう要因としては他にも考えられるが、本発明者らの検討によると、アライメント精度の誤差に由来するこのアライメントずれが最大の要因であることが判明した。そこで、本発明者らは、このようにフォトマスクのアライメントずれが生じ場合でも、暗線の位置と暗線の幅とが継ぎ目の左右で連続的に滑らかに繋ぐことができるフォトマスクパターンの設計に主眼を置いた。
【００７３】
図９は、本発明者らが度重なる試行錯誤の中から見出した好ましいと予想されたフォトマスクのパターンを示している。このフォトマスクは、継ぎ目付近のオーバーラップ領域において、図９に示すようなハーフトーン部を有する。ハーフトーン部において、透光部Ｓの幅は、フォトマスクの端に向かうにつれて徐々に細くなっていくようになっており、図９（ａ）の各段の上部には、各透光部の開口率の値を示している。なお、このハーフトーン部は、透光部配置領域の幅を２等分する中心線に対して線対称となる透光部を有するハーフトーン部でもある。また、このハーフトーン部は、透光部Ｓの中心位置の間隔が実質的に同じであるハーフトーン部でもある。なお、各透光部の開口率の値は、図９に示した値の間も可能な限り細かく繋ぎ、開口率変化の関数は線形関数とした。また、ハーフトーン部において、各透光部Ｓは、フォトマスクの端に向かうにつれて、左右の両端から１μｍずつ、計２μｍずつ徐々に細くなっており、ハーフトーン部における透光部Ｓの開口率は、最終的に０％（完全遮光）まで連続的に変化している。なお、透光部Ｓの両端を１μｍ程度ずつ細くしたのは、フォトマスクの最小描画線幅が通常、略１μｍであるためである。このように透光部Ｓの開口率を変化させることが継ぎ目消しに有効であると予想した理由について述べる。図９（ｂ）の下段には、図８（ｂ）の下段の場合と同様に、１ｓｔショット時にマスクが右に５μｍ程度、２ｎｄショット時にマスクが左に５μｍ程度ずれて露光された場合を示している。実際に露光される領域は、Ａショットにおいては左下がり斜線で、Ｂショットにおいては左下がり斜線格子で示している。この場合、最も左の画素では暗線の位置は、右に５μｍ程度ずれていて、最も右の画素では暗線の位置は、左に５μｍ程度ずれていることになる。最も左の画素から右に順に見ていくと、２ｎｄショットのＢショットで露光された領域が徐々に暗線（１ｓｔショットのＡショットとＢショットとの境界に生じている）に近づいてきて、最も左から図９（ｂ）中で４番目の画素では２ｎｄショットのＢショットで露光される領域の左端が暗線（１ｓｔショットのＡショットとＢショットとの境界に生じている）とちょうど並んでいることがわかる。更に右に見ていくと、２ｎｄショットのＢショットで露光される領域の左端は、１ｓｔショットのＡショットとＢショットとの境界を追い越してオーバーラップ領域の中心付近から右側では逆に左に５μｍ程度まで進出していることがわかる。また、本発明者らの検討では、光配向膜が互いに逆方向に照射された時は、後に照射した方向が優勢となり、そして、液晶分子は、後に照射された方向に配向することが分かっている。したがって、オーバーラップ領域の中央付近から右方向に向かっては、２ｎｄショットが優勢であることから画素内で縦方向に発生する暗線は、２ｎｄショットのＡショットとＢショットとの境界で発生するため、縦方向に発生する暗線は左方向に５μｍ程度ずれて位置することが図９（ｂ）から予想される。この結果、最も左の画素から４番目の画素までの画素においては、暗線の位置は、右に５μｍ程度ずれ、一方、左から６番目の画素から右の画素においては、暗線の位置は、左に５μｍ程度ずれることとなる。他方、左から５番目の画素においては、２ｎｄショットのＡショットとＢショットとの境界で暗線は発生し、暗線の位置は、左にずれることとなるが、しかしながら、２ｎｄショット時の透光部Ｓの幅が狭くなっているため、暗線の位置は、５μｍも大きくはずれない。したがって、図９のフォトマスクを用いて画面継ぎショットを行うことで、暗線の位置を、継ぎ線の左右で連続的に繋ぐことができると予想される。
【００７４】
図１０は、好ましいと予想される別のフォトマスクのパターンを示している。このフォトマスクもまた、図１０に示すように、継ぎ目付近のオーバーラップ領域において、ハーフトーン部を有する。ただし、１ｓｔショット用のフォトマスクのハーフトーン部において、透光部Ｓは、中心から両側に分割されるように、すなわち透光部配置領域の中心から左右両側に等しい幅で分かれるようにして徐々に細くなっている。これにより、図９のフォトマスクと同様にして、暗線の位置を、継ぎ線の左右で連続的に繋ぐことができるとともに、オーバーラップ露光される領域（２回露光される領域）をより小さくする（１ｓｔショット及び２ｎｄショットの最大位置ずれ分だけを２回露光される領域とする）ことで、最大照射量を抑えることができる。なお、最大照射量とは、１ｓｔショット用のフォトマスクにおける透光部の開口率と、１ｓｔショット用のフォトマスクにおける透光部に対応する２ｎｄショット用のフォトマスクにおける透光部の開口率との合計の最大値である。具体的には、図１０で示したフォトマスクの左から４番目から７番目までの画素においては、１ｓｔショット時のフォトマスクの透光部の開口率と２ｎｄショット時のフォトマスクの透光部の開口率との合計は、それぞれ１４０％であり、図１０で示したフォトマスクにおいては、最大照射量を１４０％に抑えることが可能となる。なお、図９と同様に、図１０（ａ）の各段の上部には、各透光部の開口率の値を示しており、各透光部の開口率の値は、図１０に示した値の間も可能な限り細かく繋ぎ、開口率変化の関数は線形関数とした。また、１ｓｔショット時のマスクのハーフトーン部においては、各透光部Ｓは、フォトマスクの端に向かうにつれて、中心から両端にフォトマスクの最小描画線幅である１μｍずつ、計２μｍずつ徐々に細くなっており、ハーフトーン部における透光部Ｓの開口率は、最終的に０％（完全遮光）まで連続的に変化させた。すなわち、１ｓｔショット時のマスクのハーフトーン部においては、各透光部Ｓは、透光部配置領域の中心から両側に分割して形成されており、分割されたそれぞれの透光部が、フォトマスクの端に向かうにつれて、透光部配置領域の中心側から１μｍずつ徐々に細くなっている。一方、２ｎｄショット時のマスクのハーフトーン部においては、各透光部Ｓは、図９と同様に、フォトマスクの端に向かうにつれて、両端から１μｍずつ徐々に細くなっている。
【００７５】
図２７は、好ましいと予想される更に別のフォトマスクのパターンを示している。このフォトマスクは、図２７に示すように、図１０と同様のパターンに加えて、更にハーフトーン部の端側の領域に、透光部の長さが徐々に短くなっているパターンを有する。これにより、ハーフトーン部の端の開口率変化をより滑らかに変化させることができるので、図９及び図１０のフォトマスクと同様にして、暗線の位置を、継ぎ線の左右でより連続的に繋ぐことができる。また、ハーフトーン部の端部付近において、オーバーラップ露光される領域（２回露光される領域）を更に小さくすることができる。なお、図９及び図１０と同様に、図２７（ａ）の各段の上部には、各透光部の開口率の値を示しており、図２７に示した値の間も可能な限り細かく繋ぎ、開口率変化の関数は、透光部の長さが短くなっていない領域においては線形関数とし、透光部の長さが短くなっている領域においては透光部の長さが１／２倍ずつ変化する指数関数とした。なお、透光部の長さが短くなっている領域において、透光部の長さの変化は、三角関数であってもよい。一方、透光部の長さが短くなっていない領域におけるハーフトーンの付け方は、図１０のフォトマスクと同様とした。
【００７６】
なお、図９及び図１０に示したフォトマスクのハーフトーン部における透光部の開口率変化の関数は三角関数としてもよい。これにより、ハーフトーン部の両端での開口率変化の微分係数を実質的にゼロとし、線形関数よりも更に滑らかに暗線の位置を繋ぐことができる。その結果、継ぎ目が視認されることによる不良発生をより一層抑制できる。用いる三角関数としては特に限定されないが、例えば、実施形態２で述べる式（１）〜（４）等が好適である。
【００７７】
５．試作パネル検証実験
次に、図９で示したパターンを有するフォトマスクを用いて実際のパネルを試作し、検証実験を行った結果を示す。図１４（ａ）及び図１５（ａ）は、本検証実験で使用したフォトマスク３００、３０１、３０２、３０３の外観を示す上面模式図である。図１４（ａ）はＴＦＴアレイ基板用のフォトマスク３００、３０１を、図１５（ａ）はＣＦ基板用のフォトマスク３０２、３０３を示している。本検証実験では、７型サイズの基板を使用して画面継ぎショットの実験を試みた。図１４（ａ）及び図１５（ａ）に示すように、１ｓｔショットでは基板の左側に対する露光を、２ｎｄショットでは基板の右側に対する露光を行った。上段（ＬＩＮＥ＿Ａ）は本実施形態のフォトマスクの思想を盛り込んだ、オーバーラップ領域１１及びハーフトーン部１２を有するマスク部であり、下段（ＬＩＮＥ＿Ｂ）は比較サンプルとして、オーバーラップ領域１１及びハーフトーン部１２のないマスク部である。遮光領域２１以外は、基本的に図４に示したような４ドメインの配向分割を行うためのストライプパターンが設置されている。ＴＦＴアレイ基板露光用マスク３００、３０１は画素の１／２ピッチの幅を有する透光部Ｓと遮光部Ｌとから構成される縦方向のストライプパターンを有しており、ＣＦ基板露光用マスク３０２、３０３は画素の１／４ピッチの幅を有する透光部Ｓと遮光部Ｌとから構成される横方向のストライプパターンを有している。そして、フォトマスク３００、３０１のハーフトーン部１２においては、縦方向の透光部Ｓが１画素の１／２ピッチを有するのではなく、その幅が徐々に細くなるという図９で示した思想を取り入れたパターンを用いてハーフトーン（グラデーション）が付けられている。一方、フォトマスク３０２、３０３のハーフトーン部においては、横方向の透光部Ｓが１画素の１／４ピッチを有するのではなく、その幅が徐々に細くなるという図６（ｂ）の思想を取り入れたパターンを用いてハーフトーン（グラデーション）が付けられている。なお、本検証実験で使用した７型パネルの１画素のサイズは、縦３６２．５μｍで横１０７μｍであった。また、フォトマスク３００、３０１のハーフトーン部における透光部Ｓは、図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）に示すように、３画素分（１ＲＧＢ）単位、つまり、３２１μｍピッチ内で同一の開口率となるようにした。すなわち、３画素分（１ＲＧＢ）毎に透光部Ｓの開口率を変化させた。そして、ハーフトーン部１２においては、両側から最小グリッド幅として１．０７μｍずつその幅が細くなるように遮光部Ｓを描画していった。このようにして遮光部Ｓを描画すると、結果として２％ステップでハーフトーン部における遮光部Ｓの開口率を変化させることができる。本検証実験ではフォトマスク３００、３０１のハーフトーン部における遮光部Ｓの開口率を線形関数的に変化させた。これにより、非常に滑らかな開口率の変化が実現できた。一方、フォトマスク３０２、３０３のハーフトーン部における透光部Ｓは、１画素分単位、つまり、３６２．５μｍピッチ内で同一の開口率となるようにした。すなわち、３画素分（１ＲＧＢ）毎に透光部Ｓの開口率を変化させた。そして、ハーフトーン部においては、両側から最小グリッド幅として１��８１２５μｍずつその幅が細くなるように遮光部Ｓを描画していった。このようにして遮光部Ｓを描画すると、結果として２％ステップでハーフトーン部における遮光部Ｓの開口率を変化させることができる。本検証実験ではフォトマスク３０２、３０３のハーフトーン部における遮光部Ｓの開口率を線形関数的に変化させた。これにより、非常に滑らかな開口率の変化が実現できた。
【００７８】
ハーフトーン部における遮光部Ｓの開口率の変化率としては、現状では、上述したように、本検証実験で使用した７型パネルの画素サイズでは２％程度が限界であるが、変化率の値としては特に２％に限定されず、適宜設定することができる。しかしながら、液晶表示装置の作製コストを比較的安価に納めようとすると、マスクの描画は、描画装置として比較的汎用である装置を使用して行わなければならない。そして、この場合、半導体プロセスにおける超微細加工フォトリソグラフィープロセスよりは精度の粗いプロセスによってマスクの描画は処理されることとなるため、自ずと描画できる最小線幅に限界が生じることとなる。この限界の最小線幅は、通常、略１μｍ程度であり、サブマイクロサイズの線幅によりマスクを描画し、更にマスクの作製コストを安価に抑えることは困難である。そこで、本発明者らは量産時のマスクコストも念頭に置き、１μｍ程度の最小線幅で得られる２％というステップ（変化率）で継ぎ目を消すことができないものか鋭意検討を行った次第である。図２６は、フォトマスク３００、３０１、３０２、３０３における、ハーフトーン部での各位置毎の開口率の一覧表である。なお、図２６において、ＨＴ区間はハーフトーン部を示す。
【００７９】
ＬＩＮＥ＿Ａは本発明者らが最適パターンと予想した、図６及び９に示した思想を取り入れたハーフトーン部がある列であり、ＬＩＮＥ＿Ｂは図８示したハーフトーン部なしでマスクの継ぎ目が見えるであろうという、比較のために設置した列である。液晶表示パネルの作製に当たって使用する各材料と製造プロセスにおける条件とは既述したものの中から適宜設定すればよいが、本検証実験において、液晶材料、プレチルト角、セル厚、プロキシミティギャップ及び紫外線光源については、以下に示す材料及び条件とした。
・液晶材料：ＭＬＣ６６０９（商品名  メルク（株）製）、Δｎ＝０．０７７、Δε＝−３．７、Ｔｎｉ＝８０℃。
・プレチルト角：８９．０°
・セル厚：３．５μｍ
・プロキシミティギャップ：１５０μｍ
・光源：低圧水銀ランプの偏光紫外線。使用波長範囲は、２６０ｎｍ以上。
・偏光紫外線の消光比（偏光度）：９：１
【００８０】
そして作製したパネルを一旦、液晶材料のＴｎｉ点より高い温度で３０分程、アニール処理を施した後、常温に戻した。この状態で、偏光板クロスニコル下に配置して、その間にパネルを挟んでライトテーブル上でパネルを観察した。その結果、光漏れは全くなく、液晶分子は基板法線方向に対してほぼ垂直に配向していることが確認された。そして次に３０Ｈｚの矩形波電圧をパネルに印加して、電圧印加時の画面の見え方を観察した。観察に当たっては、パネルを平面視したときに上下基板に対する紫外線の照射方位がそれぞれの基板に隣接する偏光板の吸収軸方位に合致するように、パネル及び偏光板を配置した。
【００８１】
図１６に本検証実験のパネルのＶ（印加電圧）−Ｔ（透過率）特性の実測結果を示す。図１６において縦軸は、７Ｖの印加電圧時における透過光の強度を１００としたときの各電圧印加時の透過率（％）である。このパネルでは約２．５Ｖ付近から液晶分子が立ち上がり始める（傾斜し始める）ことによって透過率が上昇し始めた。この閾値２．５Ｖをやや超えた程度の電圧近辺でパネルを観察したところ、ハーフトーン部が設けられていないＬＩＮＥ＿Ｂを介して露光された領域（以下、「ＬＩＮＥ＿Ｂ領域」もという。）では画面の継ぎ目がはっきりと目視で確認できた。更に電圧を上げていくと、液晶分子が更に倒れて透過率が上昇し、継ぎ目の右も左も明るい表示となった。このとき、ＬＩＮＥ＿Ｂ領域では依然として継ぎ目が見えてはいるが、見え方としては閾値を若干超えた電圧レンジほど継ぎ目の見え方は強くはなかった。したがって、以下では継ぎ目の観察に当たっては最も継ぎ目が強く見える印象が得られた電圧レンジに含まれる、２．８４Ｖの電圧を印加してパネルの観察を行った。７Ｖ印加時を白表示電圧の２５５階調目と設定すると、２．８４Ｖは、このパネルにおいては９６階調目、透過率で約１２％に相当する。一方、最適パターンと予想したＬＩＮＥ＿Ａを介して露光された領域（以下、「ＬＩＮＥ＿Ａ領域」もという。）においては、ＬＩＮＥ＿Ｂ領域で見られたような継ぎ目は全く観察されず、本実施形態のパターンを有するフォトマスクを用いて光配向膜を露光することによって、継ぎ目を完全に消せることを実際のパネルで確認することができた。
【００８２】
ここで、本発明者らはこのＬＩＮＥ＿Ｂ領域において見られた継ぎ目が発生する原因について考察を行った。その結果、継ぎ目の左右での、照射量、偏光軸方向、プロキシミティギャップ、消光比等の露光条件の違いももちろん継ぎ目が視認される要因となるが、最も大きな要因は、が継ぎ目の左右におけるマスクのアライメント精度の違いであることが判明した。１ｓｔショット（左ショット）時のマスクと、２ｎｄショット（右ショット）時のマスクとを完璧に正確な位置に合わせることは実際には困難であった。また、特に基板サイズが大きくなればなる程、実際の露光装置の精度は悪くなることが予想された。更に、マスクのアライメント精度の実力値（誤差範囲）は、±２μｍ〜±６μｍ程度であることが分かった。そして、継ぎ目は、以下に示す要因によって視認されることが判明した。すなわち、マスクのアライメントが継ぎ目の左右でずれると、画素内における４つのドメインの面積比が互いに異なることとなる。例えば図１７に図示するように、ＴＦＴアレイ基板側において、１ｓｔショット時にマスクが右にずれた状態でアライメントされ、また、２ｎｄショット時にマスクが左にずれた状態でアライメントされたまま基板が照射された場合である。このような場合、正面方向における光学特性への影響は理論上ない。しかしながら、斜めからパネルを見たときには、面積比が互いに異なる４つのドメイン（継ぎ線に対して左側の領域におけるドメインＬ１〜Ｌ４、及び、継ぎ線に対して右側の領域におけるドメインＲ１〜Ｒ４と）を平均化して見ることになる。したがって、継ぎ目の左右で光学特性が大きく異なることになる。これが継ぎ目の見える最大の要因と考えられる。
【００８３】
そこで本発明者らは図１７に示すように、マスクのアライメントをわざと予めずらした状態で基板が照射されたパネルを作製した。具体的には、図１７に示すように、１ｓｔショット時にはマスクを右方向に６μｍずらしてＴＦＴ基板を照射し、２ｎｄショット時にはマスクを左方向に６μｍずらしてＴＦＴ基板を照射することによってパネルを作製した。なお、話を簡略化するためにＣＦ基板はマスクをずらさずに照射した。この場合、１ｓｔショットにおけるＡショットとＢショットとは共に右方向に６μｍ程ずれ、２ｎｄショットにおけるＡショットとＢショットとは共に逆に左方向に６μｍ程ずれることになる。
【００８４】
このように、マスクのアライメントがずらされた状態でＴＦＴ基板が露光されたパネルの目視観察の結果を表２に示す。観察時の印加電圧は既に述べたように、２．８４Ｖ（９６階調目）とし、観察時の周波数は３０Ｈｚとした。なお、観察は、図１８に示すように、オーバーラップ領域１１と、継ぎ線２０よりも右側である継ぎ線右領域１８と、継ぎ線２０よりも左側である継ぎ線左領域１９とに対して、上方向、下方向、左方向、右方向、左上方向及び右下方向から行った。なお、継ぎ線右領域１８では、ＬＩＮＥ＿Ａ領域ＲＡに位置する領域とＬＩＮＥ＿Ｂ領域に位置する領域ＲＢとについて観察を行い、また、継ぎ線左領域１９では、ＬＩＮＥ＿Ａ領域に位置する領域ＬＡとＬＩＮＥ＿Ｂ領域に位置する領域ＬＢとについて観察を行った。まず、ＬＩＮＥ＿Ｂ領域においては、ほんのわずかでも正面方向から視角を倒すと継ぎ線の左右の領域の明るさが不連続に異なって見え、継ぎ目が明確に見えた。特に上方向からパネルを観察すると継ぎ線の左の領域ＬＢの方が継ぎ線の右の領域ＲＢよりも明るく見えた。逆に下方向からパネルを観察すると領域ＲＢの方が領域ＬＢよりも明るく見えた。そしてその結果、領域ＬＢと領域ＲＢとの間は明るさが不連続的に繋がっており、継ぎ目は目視で明確に認識された。一方、本実施形態のハーフトーンパターンを用いて露光したＬＩＮＥ＿Ａ領域においては、継ぎ目は見えなかった。継ぎ線の左から右にかけて又は右から左にかけて画面は滑らかに繋がっているように見えた。また、上方向からパネルを観察すると領域ＬＡの方が領域ＲＡよりも明るく見えた。また、下方向からパネルを観察すると逆に領域ＲＡの方が領域ＬＡよりも明るく見えたが、しかしながら、その間は明るさが連続的に繋がって見え、そして、継ぎ目は目視で認識されなかった。なお、領域ＬＡ及び領域ＬＢの間と、領域ＲＡ及び領域ＲＢの間とには、それぞれ輝度差はなかった。
【００８５】
【表２】
2010181913.tif 000008
【００８６】
このように本実施形態の液晶表示装置においては、画面継ぎショット時に継ぎ目の左右でマスクアライメントが互いに逆方向にずれたとしても、ハーフトーン部を有するフォトマスクを用いて基板を露光することによって、継ぎ目付近における画面の明るさの不連続性を連続化することが可能であった。その結果、継ぎ目を消すことが可能となり、大盤基板の画面継ぎショットに好適な液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置が本発明者らによって提供することができた。また、マスクのアライメントずれが最大の継ぎ目発生の要因であると述べた。他方、それ以外の継ぎ目の左右での露光条件の違いである、照射量ずれ、紫外線の偏光軸方向ずれ、プロキシミティギャップずれ、消光比ずれ等に関しては、マスクのアライメントずれほど、継ぎ目の発生には繋がらなかった。また、仮にこれらのマスクのアライメントずれ以外のずれが全て重なった状態で露光工程が行われたとしても、これらのずれに起因する継ぎ目の発生頻度は、マスクのアライメントずれに起因する継ぎ目の発生頻度よりも小さいことを本発明者らは確認した。更に、マスクのアライメントずれ以外のずれが全て重なった状態で露光工程が行われた場合でも、本実施形態の画面継ぎショットプロセスを用いることによって、アライメントずれの場合と同様、継ぎ目を完全に消すことができることが分かった。
【００８７】
以上までで本実施形態の液晶表示装置の効果を目視、実測、理論及び考察面で実証した。そして、最後に本実施形態の液晶表示装置において継ぎ目が見えなくなったことを画素内の暗線の位置及び幅のデータから示すことを試みた。まず、図１９に上述の検証実験で用いたパネルの領域ＬＡ（領域ＬＢ）の画素２６と領域ＲＡ（領域ＲＢ）の画素２７との写真を示す。領域ＬＡ（領域ＬＢ）では予めマスクを右方向にずらして基板を露光しているため縦方向に発生する暗線は右に寄っている。一方、領域ＲＡ（領域ＲＢ）では予めマスクを左方向にずらして基板を露光しているため縦方向に発生する暗線は左に寄っている。本検証実験における暗線の位置は、横方向（図１９のＡ１−Ａ２線上）において左側のＢＭエッジを原点として、図２０に示すように、暗線部分において輝度が極小となる位置とする。すなわち、横方向（図１９のＡ１−Ａ２線方向）における左側のＢＭエッジから輝度が極小となる部分までの距離を暗線の位置とする。また、本検証実験における暗線の幅は、同様に横方向（図１９のＡ１−Ａ２線上）において、図２０の輝度断面曲線に示すように、最大輝度の９０％となる位置間の長さとする。そして、偏光板がクロスニコルに配置された偏光顕微鏡下にパネルを置いて画素毎に画素写真を撮影し、更に、撮影した各画像に画像処理を施して暗線の位置及び幅の測長を行った結果を図２１に示す。図２１（ａ）及び（ｂ）には、図１９のＡ１−Ａ２線における暗線の位置及び幅の測長を行った結果を示す。図２１（ａ）から分かるとおり、ＬＩＮＥ＿Ｂ領域では継ぎ線の左右において、急激に暗線の位置が変化しているが、ＬＩＮＥ＿Ａ領域では継ぎ線の左右において滑らかに暗線の位置が変化していることがわかった。また、暗線の幅についてはＬＩＮＥ＿Ｂ領域では継ぎ線付近において暗線の位置ほどではないがやはり不連続的に変化しているのに対し、ＬＩＮＥ＿Ａ領域ではオーバーラップ領域の中央で若干暗線の幅が太くはなっているものの、滑らか、かつ連続的に変化していることがわかった。
【００８８】
次に、本実施形態のフォトマスクを用いた継ぎ露光方法は暗線の幅が継ぎ線の左右で不連続になった場合にも有効であることを更に証明するため、予めプロキシミティギャップを継ぎ線の左右で異ならせた状態で基板を露光することによってパネルを作製した。プロキシミティギャップが異なると、フォトマスクを通過する光のボケ度合いが異なって、暗線の幅が異なることになる。プロキシミティギャップが小さくなる程、基板とフォトマスクとがより密着した露光に近づくので暗線の幅はより小さい値となる。プロキシミティギャップ以外のパネル作製条件は試作パネルの検証実験と同じとした。またここでは、上記検証実験に用いたフォトマスクと同様のフォトマスクを用いてパネルの作製と暗線の位置及び幅の測定とを行った。なお、今回の検証実験では、ＴＦＴアレイ基板及びＣＦ基板ともにフォトマスクを左右にずらさずに基板を照射した。ただし、ＴＦＴアレイ基板については、領域ＬＡ（領域ＬＢ）のショット時のプロキシミティギャップを５０μｍとし、一方、領域ＲＡ（領域ＲＢ）のショット時のプロキシミティギャップを２５０μｍとして照射した。図２１と同様に暗線の位置及び幅の測長を行った結果を図２８（ａ）及び（ｂ）に示す。図２８（ｂ）から分かるとおり、ＬＩＮＥ＿Ｂ領域では継ぎ線の左右において、急激に暗線の幅が変化しているが、ＬＩＮＥ＿Ａ領域では継ぎ線の左右間を滑らかに暗線の幅が変化していることがわかった。また、暗線の位置についてはＬＩＮＥ＿Ｂ領域では継ぎ線付近において暗線の幅ほどではないがやはり不連続的に変化しているのに対し、ＬＩＮＥ＿Ａ領域では滑らか、かつ連続的に変化していることがわかった。
【００８９】
目視において継ぎ目が見えるのは、このように暗線の位置及び幅が継ぎ線の左右で不連続に変化していることに起因している。しかしながら、本実施形態の液晶表示装置のように、最適なハーフトーンパターンを有するフォトマスクを用いてオーバーラップ露光を行うことで、暗線の位置及び幅を継ぎ線の左右で連続的に滑らかに繋ぐことが可能となる。その結果、目視上、視角を倒しても継ぎ目の見えない大型液晶テレビを製造することができる製造プロセスとして好適な画面継ぎショットが実現できる。したがって、本発明の効果は非常に大きい。
【００９０】
ここで、表３及び表４を用いて、暗線の位置及び幅の変化量と継ぎ目の視認との関係について説明する。表３は、検証実験により得られたパネルにおいて、隣り合う画素間における暗線の位置の最大の変化量（差の最大値）と、目視観察結果とを示す表である。なお、暗線の位置の最大の変化量は、具体的には、図２１（ａ）及び２８（ａ）で示した暗線の位置の値を用いて隣接する値同士の差の絶対値を算出することによって求めた。また、表４は、検証実験により得られたパネルにおいて、隣り合う画素間における暗線の幅の変化量（差の最大値）と、目視観察結果とを示す表である。なお、暗線の幅の最大の変化量は、具体的には、図２１（ｂ）及び２８（ｂ）で示した暗線の幅の値を用いて隣接する値同士の差の絶対値を算出することによって求めた。まず、暗線の位置については、図２１（ａ）のＬＩＮＥ＿Ａ領域における暗線の位置の差の最大値は１．５１１μｍであり、このとき継ぎ目は全く見えないことが分かった。また、図２１（ｂ）のＬＩＮＥ＿Ｂ領域における暗線の位置の差の最大値は１２．９５μｍであり、このとき継ぎ目ははっきり見えることが分かった。更に、図２８（ａ）のＬＩＮＥ＿Ａ領域における暗線の位置の差の最大値は１．５２２μｍであり、このとき継ぎ目は全く見えないことが分かった。また、図２８（ｂ）のＬＩＮＥ＿Ｂ領域における暗線の位置の差の最大値は４．３４８μｍであり、このとき継ぎ目はほとんど見えないことが分かった。次に、暗線の幅については、図２１（ａ）のＬＩＮＥ＿Ａ領域における暗線の幅の差の最大値は２．１５８μｍであり、このとき継ぎ目は全く見えないことが分かった。また、図２１（ｂ）のＬＩＮＥ＿Ｂ領域における暗線の位置の差の最大値は１．７２７μｍであり、このとき継ぎ目は全く見えないことが分かった。更に、図２８（ａ）のＬＩＮＥ＿Ａ領域における暗線の幅の差の最大値は２．８２６μｍであり、このとき継ぎ目は全く見えないことが分かった。また、図２８（ｂ）のＬＩＮＥ＿Ｂ領域における暗線の幅の差の最大値は７．８２６μｍであり、このとき継ぎ目は見えることが分かった。これらの結果より、継ぎ目が視認されない、すなわち暗線の位置及び幅が隣り合う画素で連続的に変化するためには、隣り合う画素間において暗線の位置の変化量が５μｍ未満であり、かつ幅の変化量が３μｍ以下であることが好ましく、位置の変化量が２μｍ以下であり、かつ幅の変化量が３μｍ以下であることがより好ましいがわかった。
【００９１】
【表３】
2010181913.tif 000009
【００９２】
【表４】
2010181913.tif 000010
【００９３】
なお、以上では画素内において縦方向及び横方向の暗線の全部がむき出しになっている構成の液晶表示装置を用いて説明したが、暗線がＢＭ等の遮光体に部分的に隠れている構成であってもよい。その場合には遮光体に隠れていない部分の暗線の位置及び幅が連続的に繋がっていればよい。また、液晶表示装置の全画素において縦方向及び横方向の暗線をＢＭ等の遮光体で完全に遮光する場合は、遮光体の位置及び幅が連続的かつ滑らかに繋がっていれば、本実施形態の液晶表示装置と同等の作用効果を奏することができる。なお、暗線を遮光体で完全に遮光する場合には、暗線が表示領域（画素開口部）まではみ出さないように、遮光体の幅を暗線の幅よりも太くすることが好ましい。
【００９４】
（実施形態２）
次に、本発明に係る実施形態２の液晶表示装置について説明する。
図２２は、本実施形態の画面継ぎショットプロセスを示す模式図である。このプロセスの場合、図２２（ａ）に示すように、光源１５とフォトマスク２００とが一体となって移動されるか、又は、光源１５とフォトマスク２００とが固定されたまま基板１６が移動するというスキャン露光を採用している。図２２（ａ）は、後者の基板が移動する場合を示しており、基板１６としてはＴＦＴアレイ基板を示した。フォトマスク２００の脇には画像検出用カメラ１７が備え付けられており、基板１６のバスライン２２、ＢＭ等を読み取り、かつ追従するように基板１６を移動させることができる。この画面継ぎショットプロセスのメリットとしては、露光装置が小型化できること、露光装置のコストが下がること、フォトマスクが小さくて済むためマスク自体の精度が高いものを用いることができること等が挙げられる。また、スキャン露光は、基板面内における照射量の安定性に優れているため、配向方位、プレチルト角等の配向膜の特性がばらつくことを効果的に抑制することができる。その反面、画面を継ぐ箇所が多くなるため、継ぎ目が視認されることに起因する不良が発生して歩留まりが低下するリスクがある。
【００９５】
図２３は、基板を固定した状態で、光源とフォトマスクとを一体的に移動させながら露光を行う場合の、本実施形態の画面継ぎショットプロセスを示す上面模式図である。本実施形態では、フォトマスク２００にはオーバーラップ領域を設けて、そこにハーフトーン部１２（グラデーションパターン）を仕込んである。なお、光源及びフォトマスクの移動速度は適宜設定でき、例えば６ｃｍ／ｓｅｃとすることができる。まず、ＴＦＴアレイ基板１の照射を例に取って説明すると、図２３（ａ）に示すように、フォトマスク２００を１ｓｔショットを行う所定の位置に移動させる。そして＋ｙ方向に光源及びフォトマスクのセット（以下ヘッドと称する）を移動させながらＡショットを行う。ヘッドを移動させながらＴＦＴアレイ基板１の上端までＡショットを行った後、ｘ方向の画素ピッチの１／２だけフォトマスク２００を＋ｘ方向に移動させて、今度は−ｙ方向にヘッドを移動させながらＢショットを行う。次にヘッドを２ｎｄショットを行う位置まで−ｘ方向に移動させた後、＋ｙ方向にヘッドを移動させながらＡショットを行う。ヘッドを移動させながらＴＦＴアレイ基板１の上端までＡショットを行った後、ｘ方向の画素ピッチの１／２だけフォトマスク２００を＋ｘ方向に移動させて、今度は−ｙ方向にヘッドを移動させながらＢショットを行う。そして、最終的に基板の全ての領域が露光されるまでこのスキャン露光のサイクルを繰り返し行う。ＣＦ基板２についても、図２３（ｂ）に示すように、同様の露光を行う。そして、通常のセル組みを行った後に、液晶材料を注入してパネルを完成させると、ある閾値以上の電圧印加時には図２２（ｂ）に示すように液晶分子３ａが配向する４ドメインの配向分割が実現される。すなわち、液晶層の中層付近に位置する液晶分子３ａは、電圧印加時にパネルを平面視すると、ＴＦＴアレイ基板１の露光時のスキャン方向Ａ、Ｂと、ＣＦ基板２の露光時のスキャン方向Ａ、Ｂとに対して略４５°方向に配向する。なお、本実施形態において、１ｓｔショット及び２ｎｄショットと、Ａショット及びＢショットとの順序は上記に限られず、適宜決定してよい。他方、図２４に示すように、オーバーラップ領域及びハーフトーン部を有さないフォトマスクを用いてスキャン露光を行った場合は、暗線の位置及び幅の不連続性に起因する継ぎ目が視認されてしまう。
【００９６】
次に、本実施形態におけるフォトマスク２００のハーフトーンの付け方について説明する。本実施形態におけるフォトマスク２００は、基本的には図４に示したように、各画素を４ドメインの配向分割を行うためのストライプパターン（例えば画素の１／２ピッチ、１／４ピッチ程度の幅を有する透光部Ｓと遮光部Ｌとが設けられたパターン）を有するとともに、継ぎ目付近では所定の距離だけオーバーラップ領域が設けられている。そして継ぎ目付近のオーバーラップ領域には、ストライプパターンの透光部Ｓに所定のグラデーションが付けられたハーフトーン部が設けられている。更に、ハーフトーン部における透光部Ｓの開口率は、徐々に変化している。したがって、実施形態１で説明したフォトマスクと同様のパターンを有するフォトマスク、具体的には図９、図１０及び図２７で示したパターンを有するフォトマスクが本実施形態においても利用可能である。本実施形態の画面継ぎショットプロセスにおける他のメリットとして、オーバーラップ露光された領域（複数のフォトマスクを介して２回以上露光された領域）の合計照射量のコントロールが容易であることが挙げられる。オーバーラップ領域１１において合計照射量をあまり上げたくない場合には、具体的には図２５に示すように、オーバーラップ領域１１において透光部Ｓの長さを徐々に短くすればよい。これにより、合計照射量を容易にコントロールすることができる。また、本実施形態におけるフォトマスク２００のオーバーラップ領域における透光部の長さｙの関数は、実施形態１で説明したように線形関数としてもよいが、三角関数とすることがより好ましい。用いる三角関数としては特に限定されないが、例えば、１ｓｔショットにおいて、０≦ｘ≦Δｘのとき、透光部の長さｙ＝１００（％）であり、Δｘ≦ｘ≦４５のとき、透光部の長さｙが下記式（１）を満たし、かつ２ｎｄショットにおいて、４５−Δｘ≦ｘ≦４５のとき、透光部の長さｙ＝１００（％）であり、０≦ｘ≦４５−Δｘのとき、透光部の長さｙが下記式（２）を満たす関数、上記関数における式（１）を下記式（３）とし、式（２）を下記式（４）とした関数等が好適である。ここで、ｘは、図１１に示すように、オーバーラップ領域の位置（ｍｍ）を示し、Δｘは、オーバーラップ領域におけるハーフトーン部でない領域、すなわち開口率１００％の領域を設けた場合のその領域の長さ（ｍｍ）を示す。また、透光部の長さｙが１００％とは、開口率１００％の領域における透光部の長さと同一の長さを有することを意味する。
【００９７】
【数１】
2010181913.tif 000011
【００９８】
【数２】
2010181913.tif 000012
【００９９】
【数３】
2010181913.tif 000013
【０１００】
【数４】
2010181913.tif 000014
【０１０１】
図１２及び１３は、上記式（１）〜式（４）を用いて開口率の変化を計算した結果を示す。図１２（ａ）は、式（１）及び式（２）を用い、Δｘ＝０（ｍｍ）とした場合の結果であり、これによりオーバーラップ領域において１ｓｔショット及び２ｎｄショットにより２回露光された領域の合計照射量を最大５０％にすることができる。図１２（ｂ）は、式（３）及び式（４）を用い、Δｘ＝０（ｍｍ）とした場合の結果であり、これによりオーバーラップ領域の合計照射量を最大１００％にすることができる。図１３（ａ）は、式（３）及び式（４）を用い、Δｘ＝１１．２５（ｍｍ）とした場合の結果であり、これによりオーバーラップ領域の合計照射量を最大１５０％にすることができる。図１３（ｂ）は、式（３）及び式（４）を用い、Δｘ＝２２．５（ｍｍ）とした場合の結果であり、これによりオーバーラップ領域の合計照射量を最大２００％にすることができる。このように、本実施形態においては、用いる三角関数の式とΔｘの値とを適宜設定することによって所望の合計照射量を得ることができる。また、透光部の長さｙ、すなわち開口率を三角関数に従って変化させることによって、ハーフトーン部の両端における開口率の変化の微分係数を実質的にゼロとし、線形関数よりも更に滑らかに暗線の位置を繋ぐことができる。その結果、継ぎ目が視認されることによる不良発生をより一層抑制できる。本実施形態の画面継ぎショットプロセスでは継ぎ箇所が多くなる場合があるので、フォトマスク２００の開口率の変化の関数としては、図１２及び図１３で示した三角関数のような関数を採用することがより好ましい。
【０１０２】
ここで、図２９を用いて、合計照射量をコントロールすることによって継ぎ目が視認されなくなる原因について説明する。図２９は、図２５に示されたフォトマスクを用いてスキャン露光した時に露光される領域を示す図である。図８（ｂ）等と同様に、図２９の上段は、マスクがずれずに露光された状態を示し、一方、下段は、マスクが左右にずれて露光された状態を示す。なお、上段の上下には、各透光部の開口率の値を示している。図２９の下段で示すように、各画素における合計照射量は徐々に変化するので、暗線が形成される位置（図中矢印の位置）も徐々に変化していくことがわかる。したがって、図２５に示されたフォトマスクを用いてスキャン露光を行っても、継ぎ目が視認されないことが分かる。
【０１０３】
また、オーバーラップ領域における合計照射量を上げたくない場合には、図３０（ａ）に示すようなフォトマスクも好適である。なお、図３０に図示したフォトマスクでは、フォトマスクのアライメント精度が±３μｍであるとし、１ｓｔショット及び２ｎｄショットの間で最大で６μｍのずれが生じる場合を想定してパターンを設計した。また、図３０（ｂ）の上段は、１ｓｔショット及び２ｎｄショット時にマスクがずれずに基板が露光された場合を示しており、図３０（ｂ）の中段は、１ｓｔショット時にマスクが右に６μｍ程度ずれた状態で基板が露光された場合を示しており、図３０（ｂ）の下段は、１ｓｔショット時にマスクが左に６μｍ程度ずれた状態で基板が露光された場合を示している。このフォトマスクは、継ぎ目付近のオーバーラップ領域において、図３０に示すようなハーフトーン部を有する。そして、ハーフトーン部において、図３０（ａ）に示すように、段差形状を有する透光部Ｓが形成されるとともに、透光部Ｓは、ハーフトーン部の端に向かって徐々に小さくなっている。より具体的には、ハーフトーン部の中央付近に位置する透光部には、透光部の長さの略半分の長さを有する段差部が設けられている。また、ハーフトーン部における透光部Ｓは、透光部配置領域の幅を２等分する中心線に対して線対称となる形状を有する。また、ハーフトーン部のフォトマスクの端側には、透光部配置領域の中心から両側に分割された透光部Ｓが設けられている。また、ハーフトーン部のフォトマスクの端側では、透光部Ｓの長さが、フォトマスクの端に向かうにつれて徐々に短くなっている。更に、ハーフトーン部のフォトマスクの端と反対側では、透光部Ｓの両端部分の長さが、フォトマスクの端と反対側に向かうにつれて徐々に長くなっている。そして、透光部配置領域の中心から両側に分割された透光部Ｓは、それ自身の幅を２等分する中心線に対して線対称となっている。なお、段差形状を有する透光部の全体の形状としては、より具体的には、複数の四角形が組み合わされた形状が好適であり、なかでも、図３０（ａ）に示すように、ピラミッド状に複数の四角形が組み合わされた形状がより好適である。また、図３０で示したフォトマスクのハーフトーン部における開口率の変化の関数は、図１２（ｂ）で示した三角関数とした。更に、図３０に示した透光部Ｓの間にも透光部は形成されるとともに、その開口率は可能な限り細かく変化させて繋いだ。すなわち、オーバーラップ領域における透光部Ｓの開口率の合計が１００％となるように、ハーフトーン部の透光部Ｓの開口率を三角関数に従って滑らかに変化させた。そして、図３０で示したフォトマスクにおける各透光部Ｓのサイズは図３１に示すとおりである。なお、図３１において、グリッドのピッチは６μｍである。このようなフォトマスクを用いることによって、図９、図１０、図２５及び図２７で示したフォトマスクを用いた場合と同様に、暗線の位置を、継ぎ線の左右で連続的に繋ぐことができる。また、オーバーラップ領域における合計照射量を効果的に抑制することができる。より具体的には、オーバーラップ領域における合計照射量は、フォトマスクのアライメントがずれない場合は、図３０（ｂ）の上段に示すように、１００％となる。一方、フォトマスクのアライメントがずれた場合として、図３０（ｂ）の中段及び下段に示すように、透光部Ｓの両端に設けられた段差部の幅よりもマスクのずれ幅が小さい場合（図３０で示したフォトマスクの場合はマスクのずれ幅が６μｍ以下である場合）には、オーバーラップ領域に位置する画素の全ての領域において、合計照射量を１００％からのずれが比較的小さい５０〜１５０％の間に収めることができる。
【０１０４】
そして、このフォトマスクを用いて実施形態１の評価試験と同様の試験を実際に行ったところ、正面方向及び斜め方向（全方位）にわたって、継ぎ目は視認されなかった。また、黒階調、白階調及び中間調の全階調にわたって、継ぎ線は視認されなかった。
【０１０５】
なお、本発明においては、異なるフォトマスクを介して２回以上露光された領域の照射量の合計（合計照射量）は、１００％からのずれが大きくなるほど、プレチルト角の非対称性が顕著となり、オーバーラップ領域がスジとなって視認されることがある。また、本実施形態のようにスキャン露光により露光工程を行う場合には、通常、ＴＦＴアレイ基板とＣＦ基板とにおけるスキャン方向は、基板を貼り合わせた状態において略直行するため、このプレチルト角の非対称性に対するマージンが非常に小さい。したがって、オーバーラップ領域における合計照射量の１００％からのずれを比較的小さく抑えることができる図３０で示したフォトマスクは、本実施形態のようにスキャン露光により露光工程を行う場合に特に効果的である。
【０１０６】
ここで、実施形態１及び２で説明した各フォトマスクを用いてスキャン露光を行った場合の合計照射量について説明する。図９及び１０で示したフォトマスクを用いてスキャン露光を行った場合、オーバーラップ領域における合計照射量は、フォトマスクのアライメントのずれの有無に係わらず、１００％か２００％のいずれかとなる。なかでも、オーバーラップ露光された領域においては、最大で２００％と通常の倍の照射量で配向膜が露光されることとなる。一方、図２７で示したフォトマスクを用いてスキャン露光を行った場合、オーバーラップ領域のなかでも透光部の長さが徐々に短くなっている領域における合計照射量は、１５０％以下とすることができる。
【０１０７】
また、図３０で示した１ｓｔショットと２ｎｄショットとのフォトマスクのパターンは、ハーフトーン部の各透光部配置領域において、透光部及び遮光部が逆転し、かつ透光部及び遮光部の形状が走査方向における透光部配置領域の中心線に対して反転した関係にある。しかしながら、本実施形態における１ｓｔショット及び２ｎｄショットのフォトマスクは、もちろん図３２（ａ）に示すように、ハーフトーン部の各透光部配置領域において、透光部及び遮光部の形状が走査方向における透光部配置領域の中心線に対して反転せずに、単に透光部及び遮光部が逆転したパターンを有してもよい。これによっても、図３２（ｂ）に示すように、図３０で示したフォトマスクと同様に、オーバーラップ領域における合計照射量を５０〜１５０％の間に収めつつ、継ぎ線を視認されなくすることができる。また、図３２で示したパターンは、実施形態１のように同時露光用のフォトマスクにも利用することができる。すなわち、図３２で示したフォトマスクを同時露光に用いる場合は、図３３に示すように、１ｓｔショットと２ｎｄショットとのフォトマスクのそれぞれについて、露光すべき画素の配列数に応じて、階段状のパターンを有するスリットが複数行形成されたフォトマスクを用いればよい。なお、図３２では、異なる行の画素に対応する透光部間を実線で区切っているが、実際には、透光部は、通常、列方向に繋がっている。
【０１０８】
なお、本願は、２００６年１月２６日に出願された日本国特許出願２００６−１７７５５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】
【０１０９】
１：第１基板（ＴＦＴアレイ基板）
２：第２基板（ＣＦ基板）
３：液晶層
３ａ：液晶分子
４、４ａ、４ｂ：透明電極
５：配向膜
５ａ、５ｂ：垂直配向膜
６：画素
７ａ、７ｂ：水平配向膜
８：プロキシミティギャップ
９：偏光紫外線
１０：プレチルト角
１１：オーバーラップ領域
１２：ハーフトーン部
１３：大盤基板
１４：１回の分割ショットで露光される領域
１５：光源
１６：基板
１７：画像検出用カメラ
１８：継ぎ線右領域
１９：継ぎ線左領域
２０：継ぎ線
２１：遮光領域
２２：バスライン
２３：ＴＦＴ
２４：偏光板
２４ａ：上側偏光板
２４ｂ：下側偏光板
２５：位相差板
２６：領域ＬＡ（領域ＬＢ）の画素
２７：領域ＲＡ（領域ＲＢ）の画素
１０１：液晶表示装置
２００、２００ａ、２００ｂ、３００、３０１、３０２、３０３：フォトマスク
Ｐ：上側偏光板の偏光軸方向
Ｑ：下側偏光板の偏光軸方向
Ｓ：透光部
Ｌ：遮光部
Ｐｘ：ｘ方向の画素ピッチ
Ｐｙ：ｙ方向の画素ピッチ
ｙ：透光部の長さ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４：ドメイン
ＬＡ、ＲＢ、ＬＢ、ＲＢ：領域
【図１】
2010181913.tif 000015
【図２】
2010181913.tif 000016
【図３】
2010181913.tif 000017
【図４】
2010181913.tif 000018
【図５】
2010181913.tif 000019
【図６】
2010181913.tif 000020
【図７】
2010181913.tif 000021
【図８】
2010181913.tif 000022
【図９】
2010181913.tif 000023
【図１０】
2010181913.tif 000024
【図１１】
2010181913.tif 000025
【図１２】
2010181913.tif 000026
【図１３】
2010181913.tif 000027
【図１４】
2010181913.tif 000028
【図１５】
2010181913.tif 000029
【図１６】
2010181913.tif 000030
【図１７】
2010181913.tif 000031
【図１８】
2010181913.tif 000032
【図１９】
2010181913.tif 000033
【図２０】
2010181913.tif 000034
【図２１】
2010181913.tif 000035
【図２２】
2010181913.tif 000036
【図２３】
2010181913.tif 000037
【図２４】
2010181913.tif 000038
【図２５】
2010181913.tif 000039
【図２６】
2010181913.tif 000040
【図２７】
2010181913.tif 000041
【図２８】
2010181913.tif 000042
【図２９】
2010181913.tif 000043
【図３０】
2010181913.tif 000044
【図３１】
2010181913.tif 000045
【図３２】
2010181913.tif 000046
【図３３】
2010181913.tif 000047