(57)【要約】【課題】分割露光方法を用いて製造された液晶表示装置では、分割継ぎ目部を挟んだ隣り合う表示領域の間で電極の線幅差が生じ、そのため隣り合う表示領域間で輝度差として視認され表示品位が十分ではなかった。【解決手段】画素電極及び画素対向電極を形成する露光工程において、同一の分割領域を赤色、緑色、青色の各色に対応した画素列毎に分割継ぎ目をずらして分割露光を行う。このとき、各露光工程では同じパターンのレチクルを使用し、各色画素列毎にずらして使用することができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面を複数の領域に分割し各領域毎に画素パターンが形成される液晶表示装置において、隣り合う分割領域の間に分割継ぎ目部を有し、前記分割継ぎ目部が隣り合う二つの分割領域毎に二以上形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記分割継ぎ目部が表示画面を構成する画素列毎に異なる位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記分割継ぎ目部が単位画素を構成するそれぞれの色画素からなる画素列毎に異なる位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
表示画面の画素パターンを分割露光方法により複数の領域に分割して形成する工程を有する液晶表示装置の製造方法において、一の分割領域を二回以上の露光工程により画素列毎に形成する工程を有し、前記露光工程により形成される分割継ぎ目部が、画素列ごとに異なる位置に形成されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記画素列が単位画素を構成する第１の色画素からなる画素列と、第２の色画素からなる画素列と、第３の色画素からなる画素列とからなることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記露光工程において、いずれの画素列の露光工程においても同一の画素パターンからなる同一のレチクルを使用し、各画素列の露光工程毎にレチクルと基板との相対位置を異ならせることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置及びその製造方法に関し、特にアクティブマトリクス型の液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の製造方法において、特に横方向電界方式の液晶表示装置における画素電極及び画素対向電極を形成する工程では、ステッパー装置を用いて薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板をいくつかの領域に分けて露光する分割露光方式が採用されている。
【０００３】
分割露光方式では、分割露光毎の露光照度のバラツキや、分割の継ぎ目を挟んだそれぞれの領域における露光量差によって線幅やレイヤー間の重ね合わせに差が生じること等により、ＴＦＴ基板上の電極間でさまざまな容量差が発生する。
【０００４】
したがって分割露光方式を採用する場合には、この電極間の容量差に起因する表示輝度のムラを低減することが重要となる。
【０００５】
そこで従来の液晶表示装置の製造方法では、画素電極および対向電極を分割露光する工程において、隣り合う露光領域でオーバーラップする領域を設け、このオーバーラップした領域では隣り合うそれぞれの領域におけるパターンが乱数配列的に配置されるように形成している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
その結果、オーバーラップする領域では画素電極と対向電極間の容量の平均値が隣り合う露光領域の中間の値となり、分割継ぎ目部を挟んだ表示部の輝度変化が緩やかになり、表示品位の向上が図られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１６２６３９号公報（〔００１７〕〔００２０〕、図５）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術による液晶表示装置の製造方法では、分割継ぎ目部を挟んだ隣り合う領域における線幅差が解消されているわけではないので、両領域の輝度の差が認識でき、表示品位が十分ではないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような技術的背景のもとでなされたものである。したがって、本発明の目的は、表示部における輝度の変化が視認されにくく、そのため良好な表示特性を有する液晶表示装置及びその製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、表示画面を複数の領域に分割し各領域毎に画素パターンが形成される液晶表示装置において、隣り合う分割領域の間に分割継ぎ目部を有し、この分割継ぎ目部が隣り合う二つの分割領域毎に二以上形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、分割継ぎ目部が表示画面を構成する画素列毎に異なる位置に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、分割継ぎ目部が単位画素を構成するそれぞれの色画素からなる画素列毎に異なる位置に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明は、表示画面の画素パターンを分割露光方法により複数の領域に分割して形成する工程を有する液晶表示装置の製造方法において、一の分割領域を二回以上の露光工程により画素列毎に形成する工程を有し、この露光工程により形成される分割継ぎ目部が、画素列ごとに異なる位置に形成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、画素列が単位画素を構成する第１の色画素からなる画素列と、第２の色画素からなる画素列と、第３の色画素からなる画素列とからなることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、露光工程において、いずれの画素列の露光工程においても同一の画素パターンからなる同一のレチクルを使用し、各画素列の露光工程毎にレチクルと基板との相対位置を異ならせることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板１０１とカラーフィルター基板１０２とから構成される。
【００１８】
図２は本発明の実施の形態に係るＴＦＴアレイ基板１０１を示す平面図である。ＴＦＴアレイ基板１０１上には赤色（Ｒ）に対する画素２０１、緑色（Ｇ）に対する画素２０２、及び青色（Ｂ）に対する画素２０３がそれぞれ各色毎にライン（列）状に配置されている。そして隣り合うＲ、Ｇ、Ｂに対応する３画素により一単位画素が構成される。
【００１９】
図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２０】
透明基板３０１上にゲート電極３０２、アモルファスシリコン層３０３、ドレイン電極３０４及びソース電極３０５からなるＴＦＴが形成される。
【００２１】
ここで、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置は横方向電界方式であるので、ドレイン電極３０４と同層に画素電極３０６が、ゲート電極３０２と同層に画素対向電極３０７が設けられ、画素電極と画素対向電極は異なる層に形成される。
【００２２】
次に、図３を用いて本発明の実施の形態によるＴＦＴアレイ基板１０１の製造方法を説明する。
【００２３】
まず、透明基板３０１上にゲート配線３０２及び画素対向電極３０７形成する（図３（ａ））。
【００２４】
ここで透明基板３０１は、製造工程中の加熱処理において変性、変形しない透明なものであればよく、ガラス、石英、プラスチック等が用いられるが、一般的にはガラスが使用される。
【００２５】
ゲート配線３０２及び画素対向電極３０７にはＣｒ、Ａｌ等の金属膜が用いられ、スパッタリング法等により形成される。
【００２６】
その上に無機絶縁膜３０８を介してアモルファスシリコン膜をＣＶＤ法等により成膜し、フォトリソグラフィー法及びエッチングによりアモルファスシリコン層３０３を形成する（図３（ｂ））。
【００２７】
その後、ドレイン電極３０４及びソース電極３０５の形成と同時に画素電極３０６を形成する。これらの電極にもＣｒ、Ａｌ等の金属膜が用いられ、スパッタリング法等により形成される。
【００２８】
そして、シリコン酸化膜または窒化膜等からなるパッシベーション膜３０９をスパッタリング法またはＣＶＤ法等により全面に成膜することにより、ＴＦＴアレイ基板１０１が完成する（図３（ｃ））。
【００２９】
上記製造工程において各パターンはフォトリソグラフィー法を用いて形成される。そしてパターン形成に支配的な露光工程においては、５インチ程度以上の中大型パネルにおいて一般的に使用されている露光方式の一つであるステッパーによる分割露光方式が用いられる。
【００３０】
特に、画素電極３０６及び画素対向電極３０７の形成における露光工程では、本発明の特徴である各色に対応した画素毎に分割継ぎ目をづらして分割露光を行う。
【００３１】
すなわち、図２に示すように、赤色（Ｒ）に対応する画素列ではＲ画素列に対する継ぎ目位置２０４で、緑色（Ｇ）に対応する画素列ではＧ画素列に対する継ぎ目位置２０５で、そして青色（Ｂ）に対応する画素列ではＢ画素列に対する継ぎ目位置２０６でそれぞれ分割露光を行う。
【００３２】
さらに図４を用いて、本発明の実施の形態に係る分割露光の方法を説明する。図４の各図において、上部はレチクルの位置を、下部はレチクルの各パターンに対応したＴＦＴアレイ基板の画素パターンを示す。
【００３３】
従来の技術による分割露光方式では、図４（ａ）に示すように一箇所の継ぎ目で分割露光される。
【００３４】
それに対し、本発明の実施の形態に係る分割露光の方法では、同じ領域を、赤色（Ｒ）に対応する画素の露光では図４（ａ）に示す継ぎ目位置で、次に緑色（Ｇ）に対応する画素の露光では図４（ｂ）に示す継ぎ目位置で、最後に青色（Ｂ）に対する画素の露光では図４（ｃ）に示す継ぎ目位置でそれぞれ分割露光を行うことにより、各色に対応する画素の分割継ぎ目はそれぞれ異なる単位画素に形成される。
【００３５】
その際、各露光工程では同じ画素パターン５０１のレチクルを用い、各色毎にずらして使用することができる（図５）。
【００３６】
従って、ＲＧＢの３色で形成される単位画素で考えると、従来の技術のように３色とも同一の単位画素で分割せずに、露光領域をずらして分割の継ぎ目を３ヵ所の単位画素に分けたことにより、継ぎ目を挟んだ画素間の線幅またはレイヤーの重ね合わせ量の差によって生じる容量差、開口率の差を分散させることができるという効果が得られる。
【００３７】
以下に図６から図８を用いて、この効果をさらに詳細に説明する。
【００３８】
図６は、従来の技術による分割露光方法を用いた場合の照射露光量の分布を示したものであり、横軸はＴＦＴアレイ基板上の位置である。
【００３９】
同図からわかるように、従来の技術による分割露光方法では、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの画素に対し全て同じ位置（単位画素）で分割されるので、同一の分割位置６０１で露光量が急激に変化している。
【００４０】
図７は本発明の実施の形態による分割露光方法を用いた場合の照射露光量の分布を示したものである。
【００４１】
本発明の実施の形態によれば、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素はそれぞれＲ画素に対する分割位置７０１、Ｇ画素に対する分割位置７０２、Ｂ画素に対する分割位置７０３の各々異なる位置で分割される。
【００４２】
そして、それぞれの分割位置で露光量が急激に変化しているが、各画素毎で変化する露光量の大きさは従来の技術による場合と異ならない。
【００４３】
図６、図７で示した露光量分布を有する分割露光により画素電極及び画素対向電極を形成すると、露光量分布に応じてパネルの輝度にも分布が生じる。
【００４４】
このとき、分割継ぎ目部で露光量が連続的に変化している色画素では不連続な輝度変化は生じず、表示品位に影響を及ぼすことはないので、当該分割継ぎ目部で露光量が不連続に変化する色画素に対応する輝度変化のみを考慮すればよい。
【００４５】
したがって単位画素あたりのパネル輝度の分布は図８に示すようになる。
【００４６】
本発明の実施の形態によれば、同図からわかるように、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素からなる単位画素で見れば、各分割継ぎ目ではＲ、Ｇ、Ｂのいずれか１色についてだけ輝度変化が生じるので、１回の分割によりＲ、Ｇ、Ｂの３色全てについて輝度変化が生じる従来の技術による分割露光方法に比べて分割部における輝度差は約３分の１になり、非常に低減することができる。
【００４７】
また本発明は、図９に示すような画素電極９１０と画素対向電極９１１が最表面に同時に形成されるＴＦＴアレイ基板の場合であっても、画素電極及び画素対向電極を形成する工程に適用することができる。
【００４８】
この場合のＴＦＴアレイ基板の製造方法は以下のとおりである。
【００４９】
まず、透明基板９０１上にゲート電極９０２を形成し（図９（ａ））、その上に無機絶縁膜９０３を介してアモルファスシリコン層９０４を形成する（図９（ｂ））。その上にドレイン電極９０５及びソース電極９０６を形成する。
【００５０】
この後に、パッシベーション膜９０７を全面に成膜形成し（図９（ｃ））、コンタクトホール９０８を介して画素電極９１０及び画素対向電極９１１を形成することによりＴＦＴアレイ基板が完成する（図９（ｄ））。
【００５１】
また本発明の実施の形態では、同一の分割領域について赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応する画素毎に分けて３回の露光を行うこととしたが、一の分割露光領域の露光回数はこれに限られず、例えば４回に分けて露光する場合にも本発明を適用することができる。
【００５２】
この場合の分割露光の方法を図１０に示す。図１０の各図において、上部はレチクルの位置を、下部はレチクルの各パターンに対応したＴＦＴアレイ基板の画素パターンを示す。
【００５３】
同図に示すように画素列をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４種であらわすと、Ａに対応する画素列の露光は図１０（ａ）に示す位置で、Ｂに対する画素列の露光は図１０（ｂ）に示す位置、Ｃに対する画素列の露光は図１０（ｃ）に示す位置、そしてＤに対する画素列の露光は図１０（ｄ）に示す位置でそれぞれ行うことにより、分割継ぎ目部を４つの単位画素に分散させて形成する。
【００５４】
この場合にも、図５に示したレチクルと同様に、同一の画素パターンのレチクルを露光毎にずらして使用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、分割露光方式を用いた場合の分割継ぎ目部で発生する輝度差を軽減することができ、液晶表示装置の表示品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るＴＦＴアレイ基板を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るＴＦＴアレイ基板を示す断面図（図２のＡ−Ａ線）である。
【図４】本発明の実施の形態に係る分割露光の方法を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る分割露光工程に用いるレチクルの平面図である。
【図６】従来の技術による分割露光方法を用いた場合の照射露光量の分布を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る分割露光方法を用いた場合の照射露光量の分布を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の単位画素あたりの輝度分布を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る別のＴＦＴアレイ基板を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る別の分割露光の方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１０１    ＴＦＴアレイ基板
１０２    カラーフィルター基板
２０１    赤色（Ｒ）に対する画素
２０２    緑色（Ｇ）に対する画素
２０３    青色（Ｂ）に対する画素
２０４    Ｒ画素列に対する継ぎ目位置
２０５    Ｇ画素列に対する継ぎ目位置
２０６    Ｂ画素列に対する継ぎ目位置
３０１、９０１    透明基板
３０２、９０２    ゲート電極
３０３、９０４    アモルファスシリコン層
３０４、９０５    ドレイン電極
３０５、９０６    ソース電極
３０６、９１０    画素電極
３０７、９１１    画素対向電極
３０８、９０３    無機絶縁膜
３０９、９０７    パッシベーション膜
５０１    画素パターン
６０１    分割位置
７０１    Ｒ画素に対する分割位置
７０２    Ｇ画素に対する分割位置
７０３    Ｂ画素に対する分割位置
９０８    コンタクトホール
【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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