(57)【要約】【課題】  基板を分割露光する際にステッチ誤差によって生ずるむらの減少【解決手段】  基板上に分割露光を実施する際に、隣接したショット間の境界部分に重なるステッチ領域を形成し、二つの領域間の明るさの誤差によって発生するステッチ現象を減少させる。例えば、ステッチ領域内で所定方向に向かうにつれて、第１ショットで遮光される単位ステッチ領域数を次第に減少させ、単位ステッチ領域の露光領域数を次第に増加させ、明るさを連続的に変化させる。逆に、同一のステッチ領域を第２ショットで露光する際に遮光される単位ステッチ領域数を次第に増加させ、単位ステッチ領域の露光領域数を次第に減少させる。この時、それぞれのショットにおいて遮光または露光される単位ステッチ領域の数及び位置は乱数プログラムによって決定する。【選択図】      図６
2004280109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隣接した第１ショットと第２ショットとを含む複数のショットでアクティブ領域を分割露光する液晶表示装置の製造方法であって、
第１ショット領域と第２ショット領域との境界部分に前記第１ショット領域及び前記第２ショット領域が重なるステッチ領域を設け、
前記ステッチ領域を複数の単位ステッチ領域に分割し、
前記複数の単位ステッチ領域を露光される単位ステッチ領域と遮光される単位ステッチ領域とに分け、
前記第１ショット領域から前記第２ショット領域に向かう方向に沿って、前記第１ショットまたは前記第２ショットで露光される単位ステッチ領域の数または遮光される単位ステッチ領域の数を次第に増加または減少させ、
前記露光される単位ステッチ領域または遮光される単位ステッチ領域の数または位置を乱数プログラムによって決定する、液晶表示装置用表示板の製造方法。
【請求項２】
前記乱数プログラムは前記単位ステッチ領域のピッチを決定する段階と、
Ｎ×Ｍ行列の前記単位ステッチ領域からなる前記ステッチ領域の大きさを決定する段階と、
前記第１ショット及び第２ショットの移動方向を決定する段階と、
前記第１ショット及び第２ショットで遮光される単位ステッチ領域または露光される単位ステッチ領域の個数を、前記単位ステッチ領域の行毎または列毎に及び各ショット毎に決定する段階と、
前記第１ショット及び第２ショットで遮光される各単位ステッチ領域または露光される各単位ステッチ領域の位置を、乱数発生関数を利用して、前記単位ステッチ領域の行毎または列毎に及び各ショット毎に決定する段階と、
を含む請求項１に記載の液晶表示装置用表示板の製造方法。
【請求項３】
Ｎ/ＭまたはＭ/Ｎは自然数である、請求項２に記載の液晶表示装置用表示板の製造方法。
【請求項４】
前記各単位ステッチ領域の位置を決める段階では、前記第１ショットで露光される単位ステッチ領域を前記第２ショットで遮光される単位ステッチ領域とし、前記第１ショットで遮光される単位ステッチ領域を前記第２ショットで露光される単位ステッチ領域とする、請求項２に記載の液晶表示装置用表示板の製造方法。
【請求項５】
前記単位ステッチ領域は、一つ以上の画素領域からなる領域または一つの画素領域を２つ以上に分割してなる領域である、請求項１に記載の液晶表示装置用表示板の製造方法。
【請求項６】
前記画素領域にはドメイン分割手段が形成されており、一つの前記画素領域内に含まれる前記単位ステッチ領域間の境界には前記ドメイン分割手段が位置する、請求項１に記載の液晶表示装置用表示板の製造方法。
【請求項７】
前記画素領域は隣接した二つのゲート線とデータ線とが交差して定義する領域であり、前記単位ステッチ領域は、前記ゲート線に沿う方向に延びる分割線によって前記画素領域を分割した領域で定義される、請求項１に記載の液晶表示装置用表示板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置用表示板の製造方法に関する。さらに詳しくは、基板を分割露光して製造するにあたって、ステッチ誤差によって生ずる明るさの差を減らすための液晶表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、マスクの大きさより液晶表示装置パネルのアクティブ領域が大きい場合、このアクティブ領域にパターンを形成するためにはアクティブ領域を分割してステップアンドリピート工程を行う分割露光が必要である。つまり、一つのアクティブ領域を二つ以上のショットで露光する必要がある。ところが、実際のショットではずれ（ｓｈｉｆｔ）、回転（ｒｏｔａｔｉｏｎ）、ねじれ（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）などの歪曲が生じるためにショット間が正確に整列されず（以下、ステッチ誤差という）、ショット間の各配線と画素電極との間に寄生容量の差異が発生したり、パターン位置のずれが生じる。
【０００３】
このような寄生容量の差異やパターン位置のずれは、各々ＬＣＤパネルの各領域の電気的な特性の差や開口率の差をもたらすため、結局ショット間の境界部分での画面明るさの差を生じさせる。
【０００４】
図１は従来ＬＣＤパネルのショット間の境界面を示す平面図である。図１に示すように、互いに隣接したＡショットとＢショットとの間のステッチ誤差によって、ＡショットとＢショットとの境界部分でＡショットとＢショット間の明るさが急変するため、肉眼では境界部分が帯のように見える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、肉眼で観察した場合、ステッチ誤差によって生じる明るさの差の変化を最少化できる液晶表示装置用表示板の製造方法を提供することにある。さらに、本発明の他の目的は、ステッチ領域を容易に決定できる液晶表示装置用表示板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するために本発明は、アクティブ領域を互いに隣接した第１ショットと第２ショットとを含む複数のショットで分割露光する液晶表示装置の製造方法において、第１ショットと第２ショットとの境界部分に第１ショット及び前記第２ショットとが重なるステッチ領域を設け、スティッチ領域は少なくとも二つ以上の露光領域と遮光領域とに分割された領域を単位スティッチ領域としてなり、第１ショットから第２ショットに向かう方向に沿って順次に露光領域または遮光領域を増加または減少させるにあたって、露光領域または遮光領域の大きさまたは位置を乱数プログラムを通じて決定する。
【０００７】
乱数プログラムは、単位スティッチ領域のピッチを決定し、Ｎ×Ｍ行列の単位スティッチ領域からなるスティッチ領域の大きさを決定し、第１ショット及び第２ショットの移動方向を決定し、第１ショット及び第２ショットの単位ステッチ領域の行または列において遮光領域または露光領域の個数を決定し、第１ショット及び第２ショットの単位スティッチ領域の行または列において乱数発生関数を利用して個数の遮光領域または露光領域の位置を決定する段階を含む。
【０００８】
ここで、Ｎ/ＭまたはＭ/Ｎは自然数であるのが好ましく、単位ステッチ領域は一つ以上の画素領域または一つの画素領域または一つの画素領域を２つ以上に分割して形成された単位ステッチ領域を単位とすることが好ましい。
【０００９】
前記各単位ステッチ領域の位置を決める段階では、前記第１ショットで露光される単位ステッチ領域を前記第２ショットで遮光される単位ステッチ領域とし、前記第１ショットで遮光される単位ステッチ領域を前記第２ショットで露光される単位ステッチ領域とするとよい。各単位ステッチ領域単位でずれなどが生じるため、明るさの差が生じる部分が細分化され、液晶表示装置の観察者が画面の明るさのむらに気付きにくくなる。
【発明の効果】
【００１０】
液晶表示装置用表示板の製造工程において、分割露光の時にステッチ左右ショット間の領域の漸次的変化によって液晶表示装置で発生する明るさの差によるステッチ現象を最少化できる。また、乱数プログラムを利用して単位ステッチ領域で遮光領域または露光領域の分布を決定し、人為性を排除することで平均化効果を極大化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
添付した図面を参照して本発明の実施例に対して本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
【００１２】
図面は、各種の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一図面符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時は、中間に他の部分がないことを意味する。
次に、本発明の実施例による液晶表示装置用表示板の製造方法について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
本発明の実施例による液晶表示装置用表示板は、マスクを利用した写真エッチング工程によって製造する。マスクの大きさに比べて液晶表示装置用表示板のアクティブ領域が大きい場合には、アクティブ領域に配線または絶縁膜のパターンを形成するために、アクティブ領域を分割してステップアンドリピート工程を行う分割露光が必要である。つまり、一つのアクティブ領域を二つ以上のショットで分割露光する必要がある。
【００１４】
図２は本発明の実施例による液晶表示装置用表示板の製造方法において、互いに隣接したショット領域とショット領域と間の境界部分であるステッチ領域を示す平面図である。ここで、ショット領域とは、１回のショットで露光可能な最大領域である。
【００１５】
また図３は、前記図２に示す境界部分の拡大図を示す。本発明では、境界部分において隣り合うショット領域が重なる合うように、各ショット領域を形成する。重なり合う部分をステッチ領域という。ステッチ領域は、第１のショットと第２のショットとで２回露光されることになる。同図（ａ）は、第１のショットにより露光される領域と遮光される領域との分布を示す。同図（ｂ）は、第２のショットにより露光される領域と遮光される領域との分布を示す。図示するように、露光領域・遮光領域は、所定の方向（図中左方向または右方向）に沿って徐々に増加または減少するように形成されている。
【００１６】
図４は、本発明の実施例による液晶表示装置用表示板の製造方法において、２つのショット領域が重なってステッチ領域を形成していることを示す説明図である。以下では、Ａショットで露光されるショット領域Ａと、Ｂショットで露光されるショット領域Ｂとで形成されるステッチ領域Ｓを例に取り説明する。
【００１７】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本発明の実施例による液晶表示装置用表示板の製造方法において、ショット領域間境界部分であるステッチ領域Ｓでの単位ステッチ領域を示す平面図である。
【００１８】
図５に示すように、本発明の実施例による液晶表示装置用表示板の製造方法では、感光膜を塗布し、マスクを利用した写真エッチング工程で露光工程を分割露光で実施する際に、互いに隣接した二つのショット領域、例えば、左側のショット領域Ａと右側のショット領域Ｂとの間に互いに重なるステッチ領域を設けて露光する。同図（ａ）及び（ｂ）は、Ａショット時及びＢショット時における、ステッチ領域中の露光領域と遮光領域との分布をそれぞれ示す。この時、ステッチ領域のうち、Ａショットで遮光される領域はＢショットでは遮光されず、Ａショットで露光される領域はＢショットでは露光されない。またＢショットで遮光される領域はＡショットでは遮光されず、Ｂショットで露光される領域はＡショットでは露光されない。つまり、ステッチ領域を複数の単位ステッチ領域に分割し、各単位ステッチ領域単位で露光領域と遮光領域とを配置することを考えると、Ａショットにおいて露光される単位ステッチ領域はＢショットにおいて遮光される単位ステッチ領域となるように、そしてＡショットにおいて遮光される単位ステッチ領域はＢショットにおいて露光される単位ステッチ領域となるように、露光領域と遮光領域とを配置する。ここで、ステッチ領域は、複数の単位ステッチ領域、例えば、Ｎ×Ｍ個の単位ステッチ領域からなるように分割される。言い換えれば、単位ステッチ領域とは、ステッチ領域をＮ×Ｍ（Ｎ、Ｍは自然数）の区域に分ける際に基本となる一区画である。
【００１９】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、Ａショット及びＢショットの各々において、Ｎ×Ｍのステッチ領域を基本とする露光領域（図中白い領域）と遮光領域（図中網掛けの領域）の配置構造を各々示す。ステッチ領域の各列において、Ａショットでは図中右側方向に向かうにつれて露光領域の面積が増加するよう、露光領域と遮光領域とを配置している。これに対し、Ｂショットでは、図中右側方向に向かうにつれて遮光領域の面積を次第に増加させて配置している。また、１つの単位ステッチ領域は、一方のショットにおいては露光領域となり、他方のショットにおいては遮光領域となる。このように、ステッチ領域のＡショット及びＢショットにおいて、遮光領域と露光領域は択一的である。ＡショットとＢショットとがずれたとしても、単位ステッチ領域の境界部分で、つまり単位ステッチ領域単位で画面の明るさが生じることになる。そのため、ショット領域の境界部分で明るさの差が生じる場合に比べ、明るさのむらが細かくなり、肉眼で観察されにくくなる。
【００２０】
ここで、単位ステッチ領域は一つ以上の画素、一つの画素、または一つの画素を２つまたはそれ以上に分割して形成される小領域、のいずれかを一つの単位ステッチ領域として使用する。このように、単位ステッチ領域をちいさくするほど、画面の明るさのむらを分散させることができ、画像表示の時のモザイク模様発生の防止にさらに効果的である。
【００２１】
本発明の実施例では、図６に示すように、ステッチ領域またはステッチ領域の一部に相当する一つの画素を、ａ，ｂの二つの領域に分けて各々を単位ステッチ領域として使用する。
【００２２】
以下、図６を参照して本発明の実施例における単位ステッチ領域についてさらに詳細に検討する。
【００２３】
図６に示すように、薄膜トランジスタ基板上に図中横方向にのびているゲート線２０と図中縦方向にのびているデータ線７０とが交差して画素領域を定義している。各画素領域には、薄膜トランジスタと切除パターン９０１、９０３、９０５、９０７、９０９、９１１、９１３とを有する画素電極９０が形成されている。薄膜トランジスタ基板と対向する色フィルター基板（図示せず）には共通電極（図示せず）が形成されているが、共通電極も切除パターン４０１、４０３、４０５、４０７、４０９、４１１、４１３を有する。図中、共通電極に形成されている切除パターン４０１、４０３、４０５、４０７、４０９、４１１、４１３を網掛けで示している。画素電極９０の切除パターン９０１、９０３、９０５、９０７、９０９、９１１、９１３と共通電極の切除パターン４０１、４０３、４０５、４０７、４０９、４１１、４１３とは、互いに交互に配置されていて画素領域を複数の小ドメインに分割する。このとき、１つの画素は、共通電極の切除パターン４０７によってａ，ｂ２つの単位ステッチ領域に分割される。
【００２４】
本発明の実施例では、画素領域を二つに分けたａ、ｂ領域を単位ステッチ領域として使用し、ａ領域はＡショットを通じて露光し、ｂ領域はＢショットを通じて露光する。このようにすれば、画素領域一つを単位ステッチ領域とする時に比べて明るさの差を細密に和らげられるため、モザイク紋のような表示むらを防止できる。また、単位ステッチ領域間の境界に切除パターン４０７が配置されているため、単位ステッチ領域間の明るさの差によって微かに存在し得るショット間の境界線も隠すことができる。
【００２５】
再び図５（ａ），（ｂ）を参照して本発明の実施例によるステッチ誤差を減らすためのＬＣＤパネルの製造方法を説明する。
【００２６】
本発明の実施例によれば、ステッチ領域内において図中横軸に沿って右側に向かうにつれてＡショットでは単位ステッチ領域の露光領域数を次第に増加させ、Ｂショットでは単位ステッチ領域の遮光領域数を次第に増加させ、連続的に明るさを変化させる。
【００２７】
この時、ステッチ領域を広い幅で設定し、１００個以上の単位ステッチ領域に分割する場合、次第に増加または減少するように択一的に遮光領域と露光領域とを適切に配置することを手作業で行うのは非常に面倒なことであり、単位ステッチ領域の配置誤差が生じる可能性が高いという問題がある。このような問題を解決するために、本発明の実施例では、ステッチ領域中の露光される単位ステッチ領域及び遮光される単位ステッチ領域の位置及び数を、乱数プログラムを利用して決定する。これについて図面を参照して具体的に説明する。
【００２８】
図７は本発明の実施例による液晶表示装置用表示板の製造方法において、単位ステッチ領域の中で露光領域と遮光領域の位置を決定する過程をその順序によって示す乱数プログラムのフローチャートである。
【００２９】
図７のように、本発明の実施例による液晶表示装置用表示板の製造方法で使用する乱数プログラムでは、まず単位ステッチ領域のピッチを決定する（Ｓ１）。この時、単位ステッチ領域のピッチは横方向及び縦方向の幅を意味し、一つ以上の画素、一つの画素、または一つの画素を二つ以上に分割した領域のいずれかを単位ステッチ領域として使用できる。ここで、横方向・縦方向とは、ゲート線またはデータ線に沿う方向である。
【００３０】
次に、単位ステッチ領域を基本として、分割露光の時に互いに隣接する第１ショット領域と第２ショット領域とが重なるステッチ領域を決定する（Ｓ２）。この時、単位ステッチ領域をＮ×Ｍ行列で配置し、Ｍ/ＮまたはＮ／Ｍは整数倍となるように、ステッチ領域の大きさを設定する。
【００３１】
次に、露光工程を実施する際に、ショットを横方向に左右に移動しながら露光するか、または縦方向に上下に移動しながら露光するかを決定する（Ｓ３）。
【００３２】
ショットの移動方向が左右方向である場合には、任意の単位ステッチ領域のｉ番目列（１≦ｉ≦Ｍ）に対して、第１ショットで遮光または露光される単位ステッチ領域数と、第２ショットで遮光または露光される単位ステッチ領域数とを決定する（Ｓ３１）。この時、第１ショットで遮光または露光される単位ステッチ領域数はＮ-（Ｎ/Ｍ）×ｉであり、第２ショットで露光または遮光される単位ステッチ領域数は（Ｎ/Ｍ）×ｉであり、ｉは１以上Ｍ以下である。
【００３３】
次に、１からＮまでの数字のうち前記で決定した遮光される単位ステッチ領域または露光される単位ステッチ領域の個数の分だけ乱数関数を利用して乱数を発生させ、ステッチ領域のｉ番目列において第１ショットで遮光される単位ステッチ領域の位置または露光される単位ステッチ領域の位置を決定する。さらに、第２ショットでは第１ショットでの遮光または露光される単位ステッチ領域の位置に対して排他的な位置で遮光または露光される単位ステッチ領域の位置を決定する（Ｓ３１）。
【００３４】
ステップＳ３１は、遮光または露光される単位ステッチ領域の数を決定する方法によって繰り返し実施される。つまり、遮光または露光される単位ステッチ領域が増加する単位または減少する単位を一つまたは二つまたはそれ以上に決定することによって、ステップＳ３１を実施する回数が変わる。
【００３５】
一方、ショットの移動方向が上下方向の場合には、任意の単位ステッチ領域のｊ番目行に対して、第１ショットでの遮光または露光される単位ステッチ領域個数と、第２ショットでの遮光または露光される単位ステッチ領域個数とを決定する（Ｓ３２）。この時、第１ショットで遮光または露光される単位ステッチ領域数はＭ-（Ｍ/Ｎ）×ｊである。第２ショットで遮光または露光される単位ステッチ領域数は（Ｍ/Ｎ）×ｊである。ここで、ｊは１以上Ｎ以下である。次に、１からＭまでの数字のうち前に決定した遮光領域または露光領域の個数の分だけ任意の乱数関数を利用して乱数を発生させ、ステッチ領域のｊ番目の行で第１ショットにおいて遮光または露光される単位ステッチ領域の位置を決定する。さらに、第２ショットにおいて露光または遮光される単位ステッチ領域の位置を、第１ショットでの遮光または露光される単位ステッチ領域の位置に対して排他的な位置となるよう決定する（Ｓ３２）。
【００３６】
ステップＳ３２は、遮光または露光される単位ステッチ領域の数を決定する方法によって繰り返し実施される。つまり、単位ステッチ領域のうち遮光または露光される単位ステッチ領域を増加させたり減少させる数の単位を、一つまたは二つまたはそれ以上に変化させることによってステップＳ３２を実施する回数が変わる。
【００３７】
前記本発明の実施例のように、第１ショットと第２ショットとで露光されるステッチ領域全体に渡り、遮光領域と露光領域とを各ショット毎にランダムに形成するので、画面の明るさのばらつきが緩和される。一回のショットにおいて、所定の方向に沿って遮光領域または露光領域が徐々に増加するか減少するようにするので、画面の明るさのむらを目立たなくすることができる。また、乱数プログラムを利用してステッチ領域での遮光または露光される単位ステッチ領域の数と位置を決定することで、遮光または露光される単位ステッチ領域を一列内または一行内において均一な分布で配置でき、ステッチ誤差によって生ずる表示むらを減少させることができる。また遮光または露光される単位ステッチ領域の位置及び個数を自動的及び統計的に決定でき、平均化効果を極大化することができる。
【００３８】
一方、液晶表示装置、特にアクティブマトリックス液晶表示装置（ＡＭＬＣＤ）においては、配線、画素電極、スイッチング素子などを形成するために複数の写真工程、つまり、複数層の露光が必要となる。この場合、明るさを細密にしかも徐々に変化させるためには、複数レイヤの露光時にステッチ領域と単位ステッチ領域とを一致させる必要がある。その他にも、ステッチ領域を異ならせたり、単位ステッチ領域を異ならせる方法も可能であり、特定レイヤの場合は、従来のように直線や鋸型などのステッチ方法を使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来ＬＣＤパネルのショット間の境界面を示す平面図
【図２】本発明の実施例によるＬＣＤパネルのショット間の境界面を示す平面図
【図３】（ａ）図２に示す境界面の拡大図（第１のショットにおける露光領域と遮光領域）（ｂ）図２に示す境界面の拡大図（第２のショットにおける露光領域と遮光領域）
【図４】ショット領域Ａ，Ｂが重なってステッチ領域Ｓを形成していることを示す説明図。
【図５】（ａ）本発明の実施例による液晶表示装置の製造方法において、ショット間の境界部分であるステッチ領域を単位ステッチ領域で示した平面図（Ａショット）（ｂ）本発明の実施例による液晶表示装置の製造方法におけるショット間の境界部分であるステッチ領域を単位ステッチ領域で示した平面図（Ｂショット）
【図６】本発明の実施例による液晶表示装置の単位ステッチ領域を示す平面図
【図７】本発明の実施例による液晶表示装置用表示板の製造方法における単位ステッチ領域の中で露光領域と遮光領域の位置を決定する過程をその順序によって示した乱数プログラムのフローチャート
【符号の説明】
【００４０】
２０  ゲート線  
７０  データ線  
９０  画素電極  
【図１】
2004280109.tif 000003
【図２】
2004280109.tif 000004
【図３】
2004280109.tif 000005
【図４】
2004280109.tif 000006
【図５】
2004280109.tif 000007
【図６】
2004280109.tif 000008
【図７】
2004280109.tif 000009