(57)【要約】【課題】  感光性絶縁膜を露光、現像して形成された絶縁層を有する液晶表示パネルにおける周期的な外観むらを低減する。【解決手段】  感光性絶縁膜を露光、現像してなる絶縁層を形成する工程を有し、あらかじめ用意された数値データに基づく数値制御により生成される複数の露光パターンを前記感光性絶縁膜の異なる位置に同時に照射し、当該複数の露光パターンを排他的に走査することで当該感光性絶縁膜の全体を露光する表示装置の製造方法であって、前記数値データに基づき感光させないと判定される領域には、光を照射しない条件のときに前記感光性絶縁膜の各位置に照射される漏れ光の光量の総量のうちの最大値と同じ光量、または当該最大値より大きい光量の光を均一に照射する。【選択図】  図４（ｃ）
2012073420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素からなる表示領域を有する表示パネルの製造過程において基板上に成膜した感光性絶縁膜を露光、現像してなる絶縁層を形成する工程を有し、
前記感光性絶縁膜の露光は、
あらかじめ用意された数値データに基づく数値制御により当該感光性絶縁膜に照射する露光パターンを生成する光学系を複数有し、
当該複数の光学系により生成される複数の前記露光パターンを前記感光性絶縁膜の異なる位置に照射し、当該露光パターンの照射領域を排他的に走査して、当該感光性絶縁膜の全体を露光する露光装置を用いて行う表示装置の製造方法であって、
前記露光パターンの照射領域の走査は、前記照射領域を第１の方向と平行に移動させる第１の動作と、前記照射領域を前記第１の方向とは異なる第２の方向と平行に移動させる第２の動作とを繰り返し、かつ、
前記照射領域における当該照射領域の移動方向と直交する方向の端部が、他のタイミングで前記露光パターンが照射される領域と、あらかじめ定められた幅だけ重なるように行い、
複数の前記光学系は、
前記感光性絶縁膜のうちの前記数値データに基づき感光させないと判定される領域に対して光を照射しない条件で当該光学系を制御したときに、前記露光パターンが２度以上通る重複領域のそれぞれに照射される前記光学系からの漏れ光の光量の総量に基づき、
前記感光性絶縁膜のうちの前記数値データに基づき感光させないと判定される領域全体に前記漏れ光の光量の総量の最大値と同じ光量、または当該最大値より大きくかつ当該感光性絶縁膜が完全に感光する最小光量よりも小さい光量の光を均一に照射するよう数値制御することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記感光性絶縁膜の露光は、前記第１の動作を行っている最中に行われ、
前記照射領域は、前記第２の方向の寸法が前記第１の方向の寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
複数の前記光学系は、それぞれ、１個乃至２個以上の光源と、当該光源が発した光を変調して前記露光パターンを生成する空間光変調器とを有し、
前記空間光変調器は、複数の回折光量制御素子を有し、
複数の前記回折光量制御素子における前記光源が発した前記光の回折光量を前記回折光量制御素子ごとに独立して数値制御することで、前記露光パターンを生成することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記感光性絶縁膜の露光は、前記第１の動作を行っている最中に行われ、
複数の前記回折光量制御素子は、前記第２の方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁層を形成する工程よりも前に前記基板の上に第１の導体パターンを形成する工程と、
前記絶縁層を形成する工程よりも後に前記基板の上に第２の導体パターンを形成する工程とを有し、
前記絶縁層を形成する工程は、前記第２の導体パターンを前記第１の導体パターンと接続するための貫通穴を有する絶縁膜を形成することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の製造方法に関し、特に、感光性材料膜を露光、現像して得られる絶縁層を有する液晶表示パネルの製造方法に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの製造方法は、ＴＦＴ基板を製造する工程、対向基板を製造する工程、およびＴＦＴ基板と対向基板とを張り合わせるとともに両基板の間に液晶層（液晶材料）を封入する工程を有する。このとき、ＴＦＴ基板を製造する工程では、感光性材料膜を露光、現像する工程を複数回行う。
【０００３】
ＴＦＴ基板を製造する工程における感光性材料膜の露光、現像は、通常、走査信号線を形成する工程、映像信号線を形成する工程、および画素電極を形成する工程などの導体パターンを形成する工程や、ＴＦＴ素子の半導体層を形成する工程などで行われる。これらの工程における感光性材料膜の露光、現像は、導電膜または半導体膜をエッチングする際のマスク（エッチングレジスト）を形成するために行われる。そのため、感光性材料膜を露光、現像して得られるパターン（マスク）は、通常、エッチング後に除去される。
【０００４】
また、ＴＦＴ基板を形成する工程には、絶縁基板上に形成された絶縁層に、たとえば、ＴＦＴ素子のソース電極と画素電極とを接続するためのコンタクトホール（貫通穴）を形成する工程がある。このコンタクトホールを形成する工程は、従来、感光性材料膜を露光、現像して得られるマスクを用いたエッチングで形成されていた。
【０００５】
しかしながら、近年のＴＦＴ基板の製造方法では、前記コンタクトホールを有する絶縁層を、たとえば、感光性有機絶縁膜で形成する方法が適用されている。この方法では、感光性有機絶縁膜を露光、現像するだけで前記コンタクトホールを有する絶縁層を形成することができ、形成時間の短縮、材料費の節減などの効果が得られる。
【０００６】
ところで、ＴＦＴ基板の製造方法において感光性材料膜を露光するときには、従来、フォトマスクを用いて行うのが一般的である。
【０００７】
しかしながら、ある一組のレイアウトデータに基づいて液晶表示パネルを製造するときには、たとえば、複数の製造ラインで並行して製造することも多い。そのため、フォトマスクを用いて感光性材料膜を露光する場合は、少なくとも、製造ラインと同数のフォトマスクが必要になる。
【０００８】
また、フォトマスクを用いて感光性材料膜を露光する場合は、たとえば、レイアウトデータに変更があると、変更されたレイアウトデータに基づいてフォトマスクを作り直す必要がある。特に、近年の液晶表示パネルは、高精細化などによりＴＦＴ素子の微細化が進んでおり、たとえば、前記コンタクトホールの形成位置や寸法に高い精度が要求されている。そのため、前記コンタクトホールの形成位置や寸法にずれが生じ、そのずれが液晶表示パネルの動作に影響する場合は、たとえば、当該コンタクトホールを有する絶縁層を形成する際に行う露光で使用するフォトマスクを作り直す必要がある。
【０００９】
以上のようなことから、近年の液晶表示パネルの製造方法では、フォトマスクを用いないで感光性材料膜を露光する方法（以下、マスクレス露光という。）が検討されている。マスクレス露光としては、たとえば、ＣＡＤなどで作成されたレイアウトデータに基づく数値制御により感光性材料膜に照射する光のパターン（以下、露光パターンという。）を生成するための光変調部品を用いて露光する方法が知られている（たとえば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２９４３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
マスクレス露光で使用する光変調部品は、たとえば、生成する露光パターンを０．５μｍ単位以下で制御する必要がある。そのため、光変調部品の制御性を考慮すると、マスクレス露光において一度に生成することが可能な露光パターンの寸法（すなわち一度に露光可能な領域の寸法）は、感光性材料膜の露光対象領域全体（すなわちマザーガラスの面積）に比べて非常に小さい。したがって、マスクレス露光で感光性材料膜を露光するときには、露光パターンが照射される領域（以下、照射領域という。）を走査して、感光性材料膜の全体を露光する。このとき、照射領域の走査は、たとえば、照射領域を第１の方向と平行に移動させながら露光する第１の動作と、照射領域を第１の方向と直交する第２の方向に移動させる第２の動作とを繰り返して行う。
【００１２】
また、上記のような第１の動作と第２の動作とを繰り返して行う感光性材料膜の露光方法は、別の言い方をすると、当該感光性材料膜を複数の帯状領域に分割し、帯状領域毎に順次露光する方法といえる。そのため、このような感光性材料膜の露光方法では、隣接する２つの帯状領域の間に露光されない領域が生じないよう、当該２つの帯状領域の境界に照射領域が二度通る重複領域を設けている。
【００１３】
しかしながら、上記のように、２つの帯状領域の境界に照射領域が二度通る重複領域を設けた場合、現像して得られるパターンの表面のうちの、当該重複領域と対応する位置に、段差が生じる。前記重複領域は、隣接する２つの帯状領域の境界に設けられるので、当該段差は、たとえば、帯状領域の幅（第２の方向の寸法）と等間隔で縞状に生じる。
【００１４】
すなわち、ポジ型の感光性有機絶縁膜を露光、現像してコンタクトホールを有する絶縁層を形成する場合、現像後に形成される絶縁層（感光性有機絶縁膜）の表面には、たとえば、段差（具体的には溝）が縞状に生じる。
【００１５】
この絶縁層の表面に縞状に生じる溝の間隔は、照射領域の幅（第２の方向の寸法）と概ね等しく、たとえば、１ｍｍから５０ｍｍ程度である。
【００１６】
この絶縁層の表面に縞状に生じる溝は、液晶表示装置（画素）の動作には影響しないものの、たとえば、液晶表示装置を観察したときに縞状の外観むらが発生するという問題がある。この縞状の外観むらは、たとえば、絶縁層の表面に生じた溝の部分における光の反射や屈折の影響で生じる。そのため、このような液晶表示パネルでは、たとえば、表示されている映像や画像に、画素サイズよりも大きい周期の縞状のむらが生じるおそれがある。
【００１７】
本発明の目的は、たとえば、感光性絶縁膜を露光、現像して形成された絶縁層を有する液晶表示パネルにおける周期的な外観むらを低減することが可能な技術を提供することにある。
【００１８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。
【００２０】
すなわち、複数の画素からなる表示領域を有する表示パネルの製造過程において基板上に成膜した感光性絶縁膜を露光、現像してなる絶縁層を形成する工程を有し、
前記感光性絶縁膜の露光は、
あらかじめ用意された数値データに基づく数値制御により当該感光性絶縁膜に照射する露光パターンを生成する光学系を複数有し、
当該複数の光学系により生成される複数の前記露光パターンを前記感光性絶縁膜の異なる位置に照射し、当該露光パターンの照射領域を排他的に走査して、当該感光性絶縁膜の全体を露光する露光装置を用いて行う表示装置の製造方法であって、
前記露光パターンの照射領域の走査は、前記照射領域を第１の方向と平行に移動させる第１の動作と、前記照射領域を前記第１の方向とは異なる第２の方向と平行に移動させる第２の動作とを繰り返し、かつ、
前記照射領域における当該照射領域の移動方向と直交する方向の端部が、他のタイミングで前記露光パターンが照射される領域と、あらかじめ定められた幅だけ重なるように行い、
複数の前記光学系は、
前記感光性絶縁膜のうちの前記数値データに基づき感光させないと判定される領域に対して光を照射しない条件で当該光学系を制御したときに、前記露光パターンが２回以上通る重複領域のそれぞれに照射される前記光学系からの漏れ光の光量の総量に基づき、
前記感光性絶縁膜のうちの前記数値データに基づき感光させないと判定される領域全体に前記漏れ光の光量の総量の最大値と同じ光量、または当該最大値より大きくかつ当該感光性絶縁膜が完全に感光する最小光量よりも小さい光量の光を均一に照射するよう数値制御する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、たとえば、感光性絶縁膜を露光、現像して形成された絶縁層を有する液晶表示パネルにおける周期的な外観むらを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１（ａ）】本発明に関わる液晶表示パネルの平面構成の一例を示す模式平面図である。
【図１（ｂ）】液晶表示パネルにおけるサブ画素の平面構成の一例を示す模式平面図である。
【図１（ｃ）】図１（ｂ）のＡ−Ａ’線の位置における断面構成の一例を示す模式平面図である。
【図２（ａ）】マスクレス露光の露光手順の一例を示す模式平面図である。
【図２（ｂ）】図２（ａ）の領域ＡＲ１を拡大して示した模式平面図である。
【図２（ｃ）】図２（ｂ）のＢ−Ｂ’線の位置における露光パターンの一例を示す模式断面図である。
【図２（ｄ）】隣接する２つの帯状領域の境界の露光方法の一例を示す模式平面図である。
【図２（ｅ）】図２（ｄ）のＣ−Ｃ’線の位置に照射される漏れ光の光量分布の一例を示す模式図である。
【図２（ｆ）】図２（ｄ）のＣ−Ｃ’線の位置を感光させるときの光学系の制御方法の一例を示す模式図である。
【図３】本発明に関わるマスクレス露光における原理を示す模式図である。
【図４（ａ）】実際にマスクレス露光を行うときの露光方法の一例を示す模式斜視図である。
【図４（ｂ）】露光に使用する光学系が異なる２つの領域の境界部分における漏れ光の光量分布の一例を示す模式図である。
【図４（ｃ）】本発明による一実施例の露光方法の原理を示す模式図である。
【図５】本実施例の露光方法において考慮すべき点を説明するための模式図である。
【図６（ａ）】光量調節素子に印加する電圧と感光性絶縁膜側に回折する光の光量との関係の一例を示す模式図である。
【図６（ｂ）】光変調部品の校正方法の一例を示す模式図である。
【図７】液晶表示パネルにおける絶縁層の表面粗さと外観むらのレベルとの関係の一例を示す模式図である。
【図８】本実施例の露光方法の変形例の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００２４】
図１（ａ）乃至図１（ｃ）は、本発明に関わる液晶表示パネルの概略構成の一例を説明するための模式図である。
図１（ａ）は、本発明に関わる液晶表示パネルの平面構成の一例を示す模式平面図である。図１（ｂ）は、液晶表示パネルにおけるサブ画素の平面構成の一例を示す模式平面図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’線の位置における断面構成の一例を示す模式平面図である。
【００２５】
本発明は、感光性の材料でなる膜を露光、現像して得られる感光性材料膜層を有する表示パネルの製造方法に関し、たとえば、図１（ａ）乃至図１（ｃ）に示すような液晶表示パネルの製造方法への適用が考えられる。
【００２６】
液晶表示パネルは、たとえば、第１の基板１、第２の基板２、液晶層３、第１の偏光板４、および第２の偏光板５を有する。また、本発明に関わる液晶表示パネルは、たとえば、携帯電話端末やノートブック型コンピュータなどの携帯型電子機器に搭載される液晶ディスプレイや液晶テレビなどに用いられるものである。このとき、液晶表示パネルの表示領域ＤＡは、マトリクス状に配置された多数の画素ＰＸからなる。またこのとき、１つの画素ＰＸは、たとえば、赤色の光の輝度を制御する第１のサブ画素ＳＰR、緑色の光の輝度を制御する第２のサブ画素ＳＰG、および青色の光の輝度を制御する第３のサブ画素ＳＰBの３つのサブ画素からなる。
【００２７】
第１の基板１は、ＴＦＴ基板などと呼ばれている基板であり、ガラス基板などの絶縁基板６の上に、たとえば、走査信号線７、第１の絶縁層８、半導体層９、映像信号線１０およびＴＦＴのドレイン電極１１、第２の絶縁層１２、共通電極１３、第３の絶縁層１４、画素電極１５、および第１の配向膜１６などを積層したものである。
【００２８】
このとき、画素電極１５と共通電極１３とは、第３の絶縁層１４を介した積層配置になっており、液晶層３からの距離が短い画素電極１５は、櫛歯状と呼ばれる複数のスリットを有する平面形状になっている。また、画素電極１５は、第２の絶縁層１２および第３の絶縁層１４に形成された貫通穴２２ａ，２２ｂにより、下層のドレイン電極１１と接続している。またこのとき、液晶層３からの距離が長い共通電極１３は、複数のサブ画素にまたがって延在する平板状または帯状の平面形状であり、画素電極１５とドレイン電極１１とを接続する貫通穴２２ａ，２２ｂを設ける位置が開口している。
【００２９】
第２の基板２は、対向基板またはＣＦ基板などと呼ばれている基板であり、ガラス基板などの絶縁基板１７の上に、たとえば、ブラックマトリクス１８（遮光膜）、カラーフィルタ１９、平坦化膜２０、および第２の配向膜２１などを積層したものである。
【００３０】
図１（ｂ）および図１（ｃ）に示したサブ画素の構成は、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式と呼ばれる液晶駆動方式のサブ画素における構成の一例である。ＩＰＳ方式の原理および具体的な構成例については周知であるため、本明細書では、説明を省略する。
【００３１】
さて、液晶表示パネルの製造方法は、第１の基板１を形成する工程、第２の基板２を形成する工程、第１の基板１と第２の基板２とを張り合わせるとともに液晶層３を封入する工程、ならびに第１の偏光板４および第２の偏光板５を張り合わせる工程などを有する。
【００３２】
本発明は、主として、上記の製造工程のうちの第１の基板１を形成する工程に関わり、たとえば、第２の絶縁層１２や第３の絶縁層１４を形成する際の露光方法に関わる。そのため、まず、第２の絶縁層１２および第３の絶縁層１４の従来の形成方法について簡単に説明する。
【００３３】
従来、第２の絶縁層１２を形成するときには、まず、半導体層９、ならびに映像信号線１０およびドレイン電極１１などが形成された第１の絶縁層８の上に、たとえば、ポジ型の感光性絶縁膜を形成（成膜）する。次に、その感光性絶縁膜を露光する。この露光では、感光性絶縁膜のうちの貫通穴２２ａを形成する領域のみに光を照射し、当該領域を感光させる。その後、現像し、ベーク（加熱処理）などを行うと、貫通穴２２ａを有する第２の絶縁層１２が得られる。
【００３４】
また、第３の絶縁層１４も、第２の絶縁層１２と同様の方法で形成する。
【００３５】
第２の絶縁層１２を形成する工程や第３の絶縁層１４を形成する工程で行う露光は、従来、フォトマスクを用いて行うのが一般的であった。しかしながら、フォトマスクを用いる場合、たとえば、貫通穴２２ａ，２２ｂの形成位置や寸法に許容範囲を超えるずれが生じたり、形成位置や寸法を変更したりすると、そのたびに、フォトマスクを作り直す必要がある。そのため、フォトマスクを用いる露光方法では、貫通穴２２ａ，２２ｂの形成位置や寸法の修正または変更に、柔軟に対応することが難しいという問題がある。また、フォトマスクの作成には時間とコストがかかるので、フォトマスクを用いる露光方法は、液晶表示パネルの製造コスト低減を妨げる要因の１つになっている。
【００３６】
このようなことから、近年の液晶表示パネルの製造方法では、フォトマスクを使用しない露光方法（以下、マスクレス露光という。）の適用が検討されている。マスクレス露光は、フォトマスクの変わりに、レイアウトデータから作成した描画データなどの数値データに基づく数値制御により感光性絶縁膜に照射する光のパターン（以下、露光パターンという。）を生成する光学系を用いる露光方法である。すなわち、マスクレス露光は、描画データ（レイアウトデータ）の数値を変えるだけで、露光パターンを変更することができる。そのため、第２の絶縁層１２を形成する工程や第３の絶縁層１４を形成する工程で行う露光にマスクレス露光を適用すれば、貫通穴２２ａ，２２ｂの形成位置や寸法の修正または変更に、柔軟に対応することができる。また、フォトマスクを使用しないことから、マスクレス露光の適用は、液晶表示パネルの製造コストの低減も期待できる。
【００３７】
なお、マスクレス露光は、第２の絶縁層１２を形成する工程や第３の絶縁層１４を形成する工程で行う露光に限らず、走査信号線７を形成する工程などの、導電膜をエッチングして導電パターンを形成する工程で行う露光にも適用できることはもちろんである。
【００３８】
しかしながら、第２の絶縁層１２を形成する工程や第３の絶縁層１４を形成する工程で行う露光に、従来のマスクレス露光を適用した場合、たとえば、以下に説明するような問題が生じる。
【００３９】
図２（ａ）乃至図２（ｆ）は、マスクレス露光の原理と従来のマスクレス露光における問題点の一例を説明するための模式図である。
図２（ａ）は、マスクレス露光の露光手順の一例を示す模式平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の領域ＡＲ１を拡大して示した模式平面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＢ−Ｂ’線の位置における露光パターンの一例を示す模式断面図である。図２（ｄ）は、隣接する２つの帯状領域の境界の露光方法の一例を示す模式平面図である。図２（ｅ）は、図２（ｄ）のＣ−Ｃ’線の位置に照射される漏れ光の光量分布の一例を示す模式図である。図２（ｆ）は、図２（ｄ）のＣ−Ｃ’線の位置を感光させるときの光学系の制御方法の一例を示す模式図である。
【００４０】
マスクレス露光で用いる光学系は、数値制御により露光パターンを生成する光変調部品を有する。光変調部品は、たとえば、ＧＬＶ（Grating Light Valve）やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）などのＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）であり、感光性絶縁膜に照射する光の光量（強度）を調節するための光量調節素子を複数有し、かつ、それらが線状または行列状に配置されている。そして、描画データ（数値データ）に基づいてそれぞれの光量調節素子を制御することにより、感光性絶縁膜に照射する露光パターンを生成する。このとき、それぞれの光量調節素子は、通常、光学系に設けられた光源が発した光を感光性絶縁膜に照射するオン状態、または光源が発した光を感光性絶縁膜に照射しないオフ状態のいずれかに制御される。またこのとき、オン状態で感光性絶縁膜２３に照射される光の光量（強度）は、感光性絶縁膜を完全に感光させることが可能な大きさであり、たとえば、感光性絶縁膜の組成や厚さ、露光領域ＥＲの移動速度から定められる。
【００４１】
第２の絶縁層１２を形成する工程や第３の絶縁層１４を形成する工程においてマスクレス露光を行う場合、感光性絶縁膜に照射する露光パターンは、たとえば、０．５μｍ単位で制御する必要がある。そのため、光変調部品（複数の光量調節素子）の制御性を考慮すると、マスクレス露光で用いる１つの光学系により一度に露光可能な領域（以下、露光領域という。）は、感光性絶縁膜の露光対象領域全体に比べて非常に小さくなる。
【００４２】
したがって、マスクレス露光で感光性絶縁膜を露光するときには、たとえば、図２（ａ）に示すように、感光性絶縁膜２３上における露光領域ＥＲの位置を第１の方向（ｖ軸方向）に移動させながら露光する第１の動作と、露光領域ＥＲを第１の方向と直交する第２の方向（ｕ軸方向）に移動させる第２の動作とを繰り返して、感光性絶縁膜２３の全体を露光する。この露光方法は、別の言い方をすると、感光性絶縁膜２３を複数の帯状領域Ｑに分割し、帯状領域Ｑ毎に順次露光する方法といえる。このとき、１度の第１の動作で露光される帯状領域Ｑの幅ＷQ（ｕ軸方向の寸法）は、たとえば、１ｍｍから５０ｍｍ程度である。またこのとき、第１の動作および第２の動作は、たとえば、露光装置内における露光領域ＥＲ（光変調部品）の位置を固定しておき、感光性絶縁膜２３が形成された基板２４をｖ軸方向およびｕ軸方向に移動させるのが一般的である。
【００４３】
なお、液晶表示パネルを製造するときには、多面取りと呼ばれる、一対のマザーガラスを用いて複数枚の液晶表示パネルを一括して製造する方法をとるのが一般的である。多面取りで液晶表示パネルを製造する場合、一対のマザーガラスのうちの一方のマザーガラスには、複数枚の第１の基板１が一括して形成される。このとき、図１（ａ）に示した第１の基板１におけるｘ軸方向およびｙ軸方向と、感光性絶縁膜２３を露光するときのｕ軸方向およびｖ軸方向との関係には、２通りある。すなわち、ｘ軸方向とｕ軸方向とが平行になる場合と、ｘ軸方向とｖ軸方向とが平行になる場合の２通りである。
【００４４】
また、一度の第１の動作に着目すると、当該動作では、たとえば、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、帯状領域Ｑをさらに多数の微細帯状領域Ｒに分割し、微細帯状領域Ｒ毎に独立して露光する。このとき、微細帯状領域Ｒの幅ＷR（ｕ軸方向の寸法）は、たとえば、０．５μｍ程度である。
【００４５】
またこのとき、光変調部品２５が前述のＧＬＶであるとすると、複数の光量調節素子２５ａは、たとえば、第２の動作で移動する方向、すなわち感光性絶縁膜２３の短辺方向（ｕ軸方向）に並んでいる。そのため、描画データ（数値データ）および感光性絶縁膜２３上における露光領域ＥＲの相対位置に基づいて、それぞれの光量調節素子２５ａの状態をオン状態またはオフ状態に制御することで、露光領域ＥＲに、感光した領域と、感光していない領域とを作ることができる。なお、図２（ｃ）に示した感光性絶縁膜２３は、ドットパターンを付した部分が光量調節素子２５ａにより照射された光で感光した領域であり、白地の部分が感光していない領域である。
【００４６】
このようなマスクレス露光は、前述のように、感光性絶縁膜２３を複数の帯状領域Ｑに分割し、帯状領域Ｑ毎に順次露光する方法といえる。そのため、マスクレス露光では、隣接する２つの帯状領域Ｑの境界に露光されない領域、すなわち露光領域ＥＲが通らない領域が生じないようにする必要がある。したがって、マスクレス露光では、たとえば、図２（ｄ）に示すように、一度の第１の動作で露光する帯状領域Ｑの幅ＷQを、露光領域ＥＲの幅ＷERよりもわずかに狭くし、隣接する２つの帯状領域Ｑの境界ＢＬQに幅ＷCO1の重複領域、すなわち露光領域ＥＲが二度通る領域を設ける。なお、図２（ｄ）は、図２（ａ）の領域ＡＲ２を拡大して示した図である。また、図２（ｄ）では、Ｃ−Ｃ’線と交差する境界ＢＬQを挟んで隣接する２つの帯状領域Ｑを区別するために、符号Ｑに添え字ｎおよびｎ＋１を付している。
【００４７】
ところで、このようなマスクレス露光により感光性絶縁膜２３を露光する場合、光量調節素子２５ａの状態は、通常、前述のように感光性絶縁膜２３に光を照射するオン状態、または光を照射しないオフ状態の２通りのいずれかに制御される。また、マスクレス露光で使用する描画データは、通常、感光させる領域の位置および寸法を示す数値データで構成される。
【００４８】
したがって、図２（ｄ）に示した領域ＡＲ２が、たとえば、描画データに基づき感光させないと判定される領域（以下、非感光指定領域という。）内にある場合は、境界ＢＬQの左側の帯状領域Ｑnを露光するときも、右側の帯状領域Ｑn+1を露光するときも、光量調節素子２５ａはオフ状態に制御される。
【００４９】
しかしながら、光変調部品２５を用いて感光性絶縁膜２３を露光する場合、たとえば、オフ状態にしている光量調節素子２５ａから若干の光が漏れ、感光性絶縁膜２３に照射されることが多い。そのため、図２（ｄ）に示した領域ＡＲ２が非感光指定領域内にあるとしても、露光領域ＥＲが当該領域ＡＲ２を通るときには、オフ状態である光量調節素子２５ａから漏れた光（以下、漏れ光という。）が感光性絶縁膜２３に照射されることが多い。すなわち、図２（ｄ）に示した領域ＡＲ２が非感光指定領域内にあるとしても、当該領域ＡＲ２の感光性絶縁膜は、わずかではあるが感光してしまうことが多い。このとき、領域ＡＲ２の内部にあるＣ−Ｃ’線の位置において感光性絶縁膜２３に照射される漏れ光の光量は、たとえば、図２（ｅ）に示す分布Ｐ１、分布Ｐ２、および分布Ｐ３のようになる。
【００５０】
なお、図２（ｅ）における分布Ｐ１は、境界ＢＬQの左側にある帯状領域Ｑnを露光しているときに感光性絶縁膜２３に照射される光の光量ＩＲの分布である。また、図２（ｅ）における分布Ｐ２は、境界ＢＬQの右側にある帯状領域Ｑn+1を露光しているときに感光性絶縁膜２３に照射される光の光量ＩＲの分布である。またさらに、図２（ｅ）における分布Ｐ３は、当該区間に照射される光の光量ＩＲの総量である。
【００５１】
また、図２（ｅ）における光量ＩＲは相対値であり、オン状態のときに照射される光の光量を１としている。このとき、図２（ｅ）におけるＩＬOFFは、一般に0.02以下、すなわち感光性絶縁膜２３を感光させるのに必要十分な光量の２％以下である。
【００５２】
また、図２（ｅ）における横軸Ｃｕは、感光性絶縁膜２３上におけるｕ軸方向の座標を表しており、座標Ｕ１から座標Ｕ４の区間が、図２（ｄ）におけるＣ−Ｃ’線の区間に相当する。
【００５３】
隣接する２つの帯状領域Ｑn，Ｑn+1の境界ＢＬQにある重複領域（座標Ｕ２から座標Ｕ３までの区間）が非感光指定領域内にある場合、当該重複領域には、光量ＩＬOFFの漏れ光が二度照射される。そのため、当該重複領域の照射される漏れ光の光量の総量は、図２（ｅ）に示したように、非感光指定領域のうちの露光領域ＥＲが一度だけ通る領域に比べて約２倍になる。
【００５４】
漏れ光の光量ＩＬOFFは、前述のように、多くても感光性絶縁膜２３を完全に感光させるのに必要十分な光量の２％程度である。そのため、感光性絶縁膜２３に光量ＩＬOFFの漏れ光が照射されても、表面がわずかに感光するだけである。
【００５５】
しかしながら、感光性絶縁膜２３の感光される量（深さ）は、照射される光の光量（強度）が大きくなるにつれて多くなる（深くなる）。そのため、図２（ｅ）に示したように、非感光指定領域内に、部分的に照射される光の光量が大きい箇所があると、その箇所だけ、他より感光する量が多くなる。感光性絶縁膜２３を露光、現像して第２の絶縁層１２や第３の絶縁層１４のような多数の貫通穴を有する絶縁層を形成する場合は、通常、ポジ型の感光性有機絶縁材料にを用いて形成（成膜）した感光性絶縁膜２３を露光、現像する。感光性絶縁膜２３がポジ型の場合、現像で除去されるのは、露光時に光を照射して感光させた部分である。したがって、感光性絶縁膜２３がポジ型の場合、露光、現像して得られる絶縁層の表面には、照射された漏れ光の光量の差を反映した段差を有する溝が生じる。
【００５６】
ちなみに、図２（ｄ）に示した領域ＡＲ２が、描画データに基づき感光させると判定される領域（以下、感光指定領域という。）内にある場合、領域ＡＲ２の内部にあるＣ−Ｃ’線の位置において感光性絶縁膜２３に照射する光の光量は、たとえば、図２（ｆ）に示す分布Ｐ１’、分布Ｐ２’、および分布Ｐ３’のようにすることが多い。
【００５７】
なお、図２（ｆ）における分布Ｐ１’は、境界ＢＬQの左側にある帯状領域Ｑnを露光しているときに感光性絶縁膜２３に照射される光の光量ＩＲの分布である。また、図２（ｆ）における分布Ｐ２’は、境界ＢＬQの右側にある帯状領域Ｑn+1を露光しているときに感光性絶縁膜２３に照射される光の光量ＩＲの分布である。またさらに、図２（ｆ）における分布Ｐ３’は、当該区間に照射される光の光量ＩＲの総量である。
【００５８】
また、図２（ｆ）における光量ＩＲは相対値であり、オン状態のときに照射される光の光量、すなわち感光性絶縁膜２３を感光させるのに必要十分な光量を１としている。また、図２（ｆ）におけるＩＬOFFは、前述の、オフ状態のときに照射される漏れ光の光量である。
【００５９】
また、図２（ｆ）における横軸Ｃｕは、感光性絶縁膜２３上におけるｕ軸方向の座標を表しており、座標Ｕ１から座標Ｕ４の区間が、図２（ｄ）におけるＣ−Ｃ’線の区間に相当する。
【００６０】
すなわち、図２（ｄ）に示したＣ−Ｃ’線の位置が、感光指定領域内にある場合、隣接する２つの帯状領域Ｑn，Ｑn+1の境界ＢＬQにある重複領域（座標Ｕ２から座標Ｕ３までの区間）は、たとえば、左側の帯状領域Ｑnを露光するときに照射される光の光量と、右側の帯状領域Ｑn+1を露光するときに照射される光の光量との総量が概ね１であり、かつ、１よりも大きくなるように露光することが多い。感光性絶縁膜がポジ型の場合、設計時感光領域は現像時に除去される。そのため、図２（ｄ）に示したＣ−Ｃ’線の位置が設計時感光領域内にある場合、重複領域に照射された光の光量の総量が、設計時感光領域のうちの露光領域ＥＲが一度だけ通る領域に照射された光の光量よりも大きい分にはまったく問題ない。したがって、重複領域は、光量（相対値）が１の光を２回照射しても良いことはもちろんである。しかしながら、照射光量が多くなると、たとえば、感光性絶縁膜２３の下層にある導体に悪影響を及ぼすことがあるので、図２（ｆ）に示したように、重複領域に照射される光の光量の総量も概ね１であり、かつ、１よりもわずかに大きくなるように露光するのが一般的である。
【００６１】
話を戻すと、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示したような構成の画素を有する液晶表示パネルにおける第２の絶縁層１２を、ポジ型の感光性有機絶縁膜を用い、かつ、従来のマスクレス露光を適用して形成した場合、第２の絶縁層１２の表面には、幅ＷCO1の溝が縞状に生じる。この溝は、隣接する２つの帯状領域Ｑの境界ＢＬQに生じるので、溝の間隔は帯状領域Ｑの幅ＷQになる。
【００６２】
また、第１の基板１におけるｘ軸方向と感光性絶縁膜２３を露光するときのｕ軸方向とが平行になる場合、第２の絶縁層１２の表面に生じる複数の溝は、液晶表示パネルの表示領域ＤＡにおいて走査信号線７の延びる方向に並ぶ。このとき、帯状領域Ｑの幅ＷQは、前述のように、１ｍｍから５０ｍｍ程度である。これに対し、画素のｘ軸方向の寸法は、数十μｍ程度である。したがって、第２の絶縁層１２の表面に生じる縞状の溝は、画素の寸法よりも十分に大きい間隔で並んでいることになる。
【００６３】
また、第１の基板１におけるｘ軸方向と感光性絶縁膜を露光するときのｖ軸方向とが平行になる場合、複数の溝は、液晶表示パネルの表示領域ＤＡにおいて映像信号線１０の延びる方向に並ぶ。画素のｙ軸方向の寸法も数十μｍ程度であるので、この場合も、第２の絶縁層１２の表面に生じる縞状の溝は、画素の寸法よりも十分に大きい間隔で並んでいることになる。
【００６４】
また、第３の絶縁層１４を形成するときにも、ポジ型の感光性絶縁膜を用い、かつ、従来のマスクレス露光を適用すると、第３の絶縁層１４の表面には、第２の絶縁層１２と同様の縞状の溝が生じる。
【００６５】
ポジ型の感光性絶縁膜を用い、かつ、従来のマスクレス露光を適用して形成された第２の絶縁層１２や第３の絶縁層１４の表面に生じる縞状の溝は、現状、画素の特性（たとえば、ＴＦＴの特性や保持容量の大きさなど）への影響はほとんどないものの、たとえば、外観を検査したときに、縞状のむらとして観測される。本願発明者らが調べた結果では、この縞状のむらは、映像や画像を表示しているときには観測されないが、使用していないときには肉眼でも観測された。すなわち、上記の縞状のむらは、現在のところ、表示品質への影響は無いと考えられるが、使用していないときにこのような外観むらが生じることにより、液晶表示装置としての品位を下げてしまう。
【００６６】
このような縞状の外観むらは、主として、太陽光や照明光などの外光が第２の絶縁層１２や第３の絶縁層１４の表面で反射することにより生じる。そのため、使用していないときに縞状の外観むらが観測される液晶表示装置では、たとえば、映像や画像を低輝度（低階調）で表示しているときにそれらの映像または画像に当該外観むらが重なり、表示品質が低下するおそれがある。特に、反射型や半透過型の液晶表示装置では、このような縞状の外観むらにより表示品位が低下する可能性が高いと考えられる。
【００６７】
なお、上記のような縞状の外観むらは、図１（ａ）および図１（ｂ）に示したような構成の画素を有する液晶表示パネルに限らず、従来のマスクレス露光を適用して形成された絶縁層を有する液晶表示パネル全般に生じる。
【００６８】
図３は、本発明に関わるマスクレス露光における原理を示す模式図である。
【００６９】
従来の一般的なマスクレス露光では、図２（ｅ）に示したように、非感光指定領域のうちの露光領域ＥＲが２回通る重複領域における漏れ光の照射光量の総量が、露光領域ＥＲが１回だけ通る領域における光量の約２倍になる。このように、非感光指定領域に漏れ光が照射され、感光してしまう原因は、主として、光変調部品（光量調節素子）の性能にあると考えられる。そして、現状では、漏れ光が生じないようそれぞれの光量調節素子を制御することは非常に困難である。すなわち、現状のマスクレス露光では、前述のような第２の絶縁層１２や第３の絶縁層１４の表面に縞状の溝が生じるのを防ぐことは非常に困難である。
【００７０】
そこで、本願発明者らは、マスクレス露光で露光した感光性絶縁膜を現像したときに表面に生じる溝を抑制する方法として、たとえば、図３に示す分布Ｐ４、分布Ｐ５、および分布Ｐ６のような露光方法を提案している。
【００７１】
なお、図３における分布Ｐ４は、境界ＢＬQの左側にある帯状領域Ｑnを露光しているときに感光性絶縁膜２３に照射される光の光量ＩＲの分布である。また、図２（ｅ）における分布Ｐ５は、境界ＢＬQの右側にある帯状領域Ｑn+1を露光しているときに感光性絶縁膜２３に照射される光の光量ＩＲの分布である。またさらに、図２（ｅ）における分布Ｐ６は、当該区間に照射される光の光量ＩＲの総量である。
【００７２】
また、図３における光の光量ＩＲは相対値であり、オン状態のときに照射される光の光量を１としたときのＩＬOFFは、一般に0.02以下、すなわち感光性絶縁膜２３を感光させるのに必要十分な光量の２％以下である。
【００７３】
本願発明者らが提案しているマスクレス露光（光変調部品の制御方法）では、露光領域ＥＲが非感光指定領域を通るときに感光性絶縁膜２３に照射される光の光量ＩＲを、たとえば、図３に示した分布Ｐ４および分布Ｐ５のようになるようにする。
【００７４】
すなわち、光変調部品が有する多数の光量調節素子のうちの露光領域ＥＲが２回通る重複領域に対する露光を担う素子については、従来通りのオフ状態に制御し、光量ＩＬOFFの漏れ光が感光性絶縁膜２３に照射されるようにする。
【００７５】
一方、露光領域ＥＲが１回だけ通る領域に対する露光を担う光量調節素子については、漏れ光の光量ＩＬOFFの２倍の光量ＩＬA0の光が感光性絶縁膜２３に照射されるように制御する。
【００７６】
このようにすると、非感光指定領域に照射される光の光量ＩＲの総量は、図３に示した分布Ｐ６のようになり、露光領域ＥＲが１回だけ通る領域と２回通る重複領域とでほぼ等しくなる。すなわち、図３に示したような露光方法を適用すると、露光領域ＥＲが１回だけ通る領域と２回通る重複領域とで照射光量（感光性絶縁膜２３の感光量）がほぼ等しくなり、現像後に残る絶縁層の表面に重複領域の分布と対応した縞状の溝が生じにくくなる。
【００７７】
本発明は、上記の原理に基づいて成されたものであり、複数の独立して制御される光変調部品２５を用いて感光性絶縁膜２３をマスクレス露光するときに生じると考えられる問題を解決するものである。
【実施例】
【００７８】
図４（ａ）乃至図４（ｃ）は、本発明による一実施例のマスクレス露光の概略を説明するための模式図である。
図４（ａ）は、実際にマスクレス露光を行うときの露光方法の一例を示す模式斜視図である。図４（ｂ）は、露光に使用する光学系が異なる２つの領域の境界部分における漏れ光の光量分布の一例を示す模式図である。図４（ｃ）は、本発明による一実施例の露光方法の原理を示す模式図である。
【００７９】
マスクレス露光は、前述のように、露光領域ＥＲを走査して露光対象領域全体を露光する。このとき、露光領域ＥＲの幅は、前述のように１ｍｍから５０ｍｍ程度である。これに対し、液晶表示パネルの製造に用いられるマザーガラスの寸法、すなわち露光対象領域全体の寸法は、一辺が数十ｃｍから数ｍの長方形である。したがって、液晶表示パネルの製造方法における感光性絶縁膜２３の露光にマスクレス露光を適用する場合は、たとえば、図４（ａ）に示すように、複数の露光ヘッド２６を有し、当該複数の露光ヘッド２６により生成される複数の露光パターンを感光性絶縁膜２３の異なる位置に照射し、当該露光パターンの照射領域（露光領域ＥＲ）を排他的に走査して、当該感光性絶縁膜２３の全体を露光する露光装置を用いる。なお、複数の露光ヘッド２６は、それぞれ光源、光変調部品２５、および複数のレンズからなる光学系などを有し、描画データに基づき独立して制御されるものである。
【００８０】
マスクレス露光は、露光領域ＥＲを走査して露光対象領域全体を露光するので、フォトマスクを用いる露光方法に比べてタクトタイム、すなわち露光対象領域全体の露光に要する時間が長くなる。そのため、マスクレス露光では、複数の露光ヘッド２６を用い、感光性絶縁膜２３の異なる領域を並行して露光することでタクトタイムの長時間化による製造効率の低下を抑えている。
【００８１】
ところで、複数の露光ヘッド２６を用いる場合、通常、露光ヘッド２６ごとに光変調部品２５（光量調節素子２５ａ）の動作特性が異なる。そのため、たとえば、感光性絶縁膜２３を感光させないように光変調部品２５を制御したときの漏れ光の光量は、通常、露光ヘッド２６ごとに異なる。すなわち、複数の露光ヘッド２６を用いる従来のマスクレス露光では、露光対象領域のうちの、露光に使用する露光ヘッド２６が異なる２つの領域の境界部分における漏れ光の光量を調べると、たとえば、図４（ｂ）に示す分布Ｐ７、分布Ｐ８、および分布Ｐ９になる。
【００８２】
なお、図４（ｂ）における分布Ｐ７は、第１の露光ヘッド２６の光変調部品２５における各光量調節素子２５ａをオフ状態にして走査したときに感光性絶縁膜２３に照射される光の光量ＩＲの分布である。また、図４（ｂ）における分布Ｐ８は、第２の露光ヘッド２６の光変調部品２５における各光量調節素子２５ａをオフ状態にして走査したときに感光性絶縁膜２３に照射される光の光量ＩＲの分布である。またさらに、図４（ｂ）における分布Ｐ９は、当該区間に照射される光の光量ＩＲの総量である。
【００８３】
また、図４（ｂ）における光量ＩＲは、オン状態のときに照射される光の光量を１としたときの相対値であり、上に行くほど値（光量）が大きくなる。また、図４（ｂ）に示しているのは、オフ状態のときに照射される漏れ光の光量分布であり、このときの漏れ光の光量は、一般に0.02以下、すなわち感光性絶縁膜２３を感光させるのに必要十分な光量の２％以下である。
【００８４】
このように、隣接する２つの露光ヘッド２６における漏れ光の光量が異なる場合、露光領域ＥＲが２回通る重複領域に照射される漏れ光の光量の総量は、従来、図４（ｂ）に示したように、第１の露光ヘッド２６により生成される露光領域ＥＲが２回通る重複領域、第２の露光ヘッド２６により生成される露光領域ＥＲが２回通る重複領域、ならびに第１の露光ヘッド２６により生成される露光領域ＥＲおよび第２の露光ヘッド２６により生成される露光領域ＥＲが１回ずつ通る重複領域のそれぞれで異なる。
【００８５】
図４（ｂ）に示した例では、感光性絶縁膜２３に照射される漏れ光の光量の総量は、第２の露光ヘッド２６により生成される露光領域ＥＲが２回通る重複領域が最も大きくなる。したがって、露光後に現像して得られる絶縁膜の表面に縞状の溝が生じるのを防ぐには、感光性絶縁膜２３のうちの非感光指定領域全体に、第２の露光ヘッド２６により生成される露光領域ＥＲが２回通る重複領域に照射される漏れ光の光量の総量ＩＬTMAXと同じ光量の光が照射されるようにすればよい。すなわち、第１の露光ヘッド２６および第２の露光ヘッド２６のそれぞれにおいて、露光領域ＥＲが非感光指定領域を通るときの光変調部品２５（光量調節素子２５ａ）を、図４（ｃ）に示したような光量分布Ｐ７’および光量分布Ｐ８’の光が感光性絶縁膜２３に照射されるよう制御すればよい。そうすると、当該領域に照射される光の光量ＩＲの総量は、図４（ｃ）に示した分布Ｐ９’のようになる。
【００８６】
なお、図４（ｂ）には隣接する２個の露光ヘッド２６における漏れ光の光量分布のみを示しているが、図４（ａ）に示したように８個の露光ヘッド２６を用いて露光する場合は、それぞれの露光ヘッドにおける漏れ光の光量からそれぞれの重複領域に照射される漏れ光の光量の総量のうちの最大値を求め、感光性絶縁膜２３のうちの非感光指定領域全体に、その最大値と同じ光量の光が照射されるようにすればよい。
【００８７】
図５は、本実施例の露光方法において考慮すべき点を説明するための模式図である。
【００８８】
本実施例のマスクレス露光は、前述のように、非感光指定領域の全体に対して、重複領域に照射される漏れ光の光量の総量の最大値ＩＬTMAXと同じ光量の光が照射されるように各光変調部品２５を制御する。このとき、漏れ光の光量は光変調部品２５ごとに異なるが、実際に露光装置に組み込まれる光変調部品２５における漏れ光の光量は、感光性絶縁膜２３を感光させるのに必要十分な光量の２％以下である。
【００８９】
このことから、重複領域に照射される漏れ光の光量の総量の最大値ＩＬTMAXは、感光性絶縁膜２３を感光させるのに必要十分な光量の４％程度になることが考えられる。この場合、非感光指定領域のうちの露光領域ＥＲが１回だけ通る領域に対しては、感光性絶縁膜２３を感光させるのに必要十分な光量の４％程度の光量を持つ光を照射することになる。すなわち、光変調部品２５が有する多数の光量調節素子２５ａのうちの露光領域ＥＲが１回だけ通る領域の露光を担う素子については、感光性絶縁膜２３を感光させるのに必要十分な光量の４％程度の光量を持つ光が当該感光性絶縁膜２３に照射されるよう制御する必要がある。
【００９０】
光変調部品２５の１つとしてよく知られているＧＬＶは、光量調節素子２５ａである帯状の回折素子に印加する電圧の大きさを制御することで、感光性絶縁膜２３側に回折する光の光量を制御する。このとき、印加する電圧Ｖの大きさと、感光性絶縁膜２３側に回折する光の光量ＩＲとの関係は、物理的な計算の上では一義的に決まるが、実際には光量調節素子２５ａごとに多少の違いがある。
【００９１】
従来のマスクレス露光では、感光させる領域に照射する光の光量（強度）が感光性絶縁膜２３を完全に感光させる大きさであり、かつ、概ね一定の値になるように各光量調節素子２５ａを校正（キャリブレーション）している。しかしながら、感光させない領域に照射される漏れ光の光量（強度）については、感光性絶縁膜２３を感光させるのに必要十分な光量の２％以下であるため、各光量調節素子２５ａにおける漏れ光の光量の違いは考慮されていなかった。
【００９２】
ところが、本実施例の露光方法のように、露光領域ＥＲが１回だけ通る領域の露光を担う光量調節素子２５ａについて、感光光量の４％程度の光量を持つ光が感光性絶縁膜２３に照射されるよう制御する場合、それぞれの素子における印加電圧Ｖの大きさと感光性絶縁膜２３側に回折される光の光量ＩＲとの関係の違いが無視できなくなる。すなわち、本実施例の露光方法において、計算により決まる印加電圧Ｖの大きさと感光性絶縁膜２３側に回折される光の光量ＩＲとの関係に基づいて、オフ状態にする素子に印加する電圧Ｖを決めると、たとえば、図５に示す分布Ｐ１０、分布Ｐ１１、および分布Ｐ１２のように、非感光指定領域のうちの露光領域ＥＲが１回だけ通る領域に照射される光の光量ＩＲに、光変調部品２５ごとに特有の不均一性が生じることが考えられる。
【００９３】
なお、図５は、図４（ｃ）と対応しており、図５における分布Ｐ１０は、第１の露光ヘッド２６の光変調部品２５における各光量調節素子２５ａをオフ状態にして走査したときに感光性絶縁膜２３に照射される光の光量ＩＲの分布である。また、図５における分布Ｐ１１は、第２の露光ヘッド２６の光変調部品２５における各光量調節素子２５ａをオフ状態にして走査したときに感光性絶縁膜２３に照射される光の光量ＩＲの分布である。またさらに、図５おける分布Ｐ１２は、当該区間に照射される光の光量ＩＲの総量である。
【００９４】
また、図５における光量ＩＲは、オン状態のときに照射される光の光量を１としたときの相対値であり、上に行くほど値（光量）が大きくなる。また、図５に示しているのは、オフ状態のときに照射する光の光量分布であり、このときの照射光の光量ＩＬTMAXは、前述のように、感光性絶縁膜２３を感光させるのに必要十分な光量の４％程度である。
【００９５】
このように、露光領域ＥＲが１回だけ通る領域に照射される光の光量（強度）に不均一性があると、現像後に得られる絶縁層の表面には、当該不均一性を反映した、意図しない凹凸が生じる。この意図しない凹凸の度合い（以下、表面粗さという。）は、たとえば、図２（ｅ）に示したような従来のマスクレス露光において重畳領域に生じる溝の深さに比べると小さい。そのため、従来のマスクレス露光を適用した液晶表示パネルでは、重畳領域と対応する縞状の溝による周期的な外観むらが際だち、表面粗さによる周期的な外観むらは無視できるレベルと考えられてきた。
【００９６】
しかしながら、第２の絶縁層１２を形成する際に行う露光や第３の絶縁層１４を形成する際に行う露光に、図３および図４（ｃ）に示したような原理のマスクレス露光を適用した場合、重畳領域と対応した縞状の溝による周期的な外観むらが抑制（改善）される。そのため、従来のマスクレス露光を適用した液晶表示パネルでは無視できるとされていた、表面粗さによる周期的な外観むらを無視することができなくなる。したがって、本実施例のマスクレス露光では、以下に示すような方法で、感光させない領域のうちの露光領域ＥＲが１回だけ通る領域に生じる表面粗さを低減し、当該表面粗さによる液晶表示パネルの外観むらを抑える。
【００９７】
図６（ａ）および図６（ｂ）は、本実施例のマスクレス露光における光変調部品の具体的な制御方法を説明するための模式図である。
図６（ａ）は、光量調節素子に印加する電圧と感光性絶縁膜側に回折する光の光量との関係の一例を示す模式図である。図６（ｂ）は、光変調部品の校正方法の一例を示す模式図である。
【００９８】
本実施例のマスクレス露光では、非感光指定領域のうちの露光領域ＥＲが１回だけ通る領域に照射される光の光量が、光変調部品２５（光量調節素子２５ａ）の動作特性の違いによらず均一になるようにするために、たとえば、図６（ａ）に示すように、感光させない場合、すなわちオフ状態のときの印加電圧Ｖと照射光（回折光）の光量ＩＲについても校正する。
【００９９】
なお、図６（ａ）において、実線の分布Ｐ１３および分布Ｐ１３’はそれぞれ、校正前の印加電圧Ｖと照射光の光量ＩＲとの関係の一例を表しており、点線の分布Ｐ１４および分布Ｐ１４’はそれぞれ、照射光の光量ＩＲが均一になるように印加電圧Ｖを校正したときの関係の一例を表している。
【０１００】
各光量調節素子２５ａは機械的な構造が同じなので、本来なら、各光量調節素子２５ａに同じ大きさの電圧Ｖを印加すれば、感光性絶縁膜２３に照射される光（回折する光）の光量は同じ（すなわち一定）になるはずである。しかしながら、実際には、動作特性のわずかな違いにより、照射される光の光量分布に不均一性が生じる。光の光量分布にどのような不均一性が生じるかは光変調部品２５ごとに異なるが、不均一性が生じたときの校正方法は同じである。そのため、本実施例では、説明を簡単にするために、露光領域ＥＲが１回だけ通る領域の露光を担う光量調節素子の列（以下、素子列という。）の光量ＩＲが、たとえば、図６（ａ）に示した実線の分布Ｐ１３’のように、素子列における中央部分の光量が両端部分の光量よりも大きい凸状の分布になる場合を挙げる。
【０１０１】
このような光量分布Ｐ１３’を有する光変調部品２５に対しては、素子列（露光領域ＥＲ）における中央部分の光量を小さくするか、または両端部分の光量を大きくする校正を行う。光変調部品２５が前述のＧＬＶの場合、光量調節素子２５ａに印加する電圧Ｖと回折する光の光量ＩＲとの関係は、通常正比例であり、印加する電圧Ｖを大きくすると回折する光の光量ＩＲが大きくなる。そのため、中央部分の光量を小さくして光量分布を均一化する校正を行う場合は、たとえば、図６（ａ）に点線で示した分布Ｐ１４のように、中央部分にある光量調節素子２５ａに印加する電圧Ｖを、両端部分にある光量調節素子２５ａに印加する電圧Ｖよりも小さくする。
【０１０２】
また、照射される光（回折する光）の光量分布にどのような不均一性が生じるかは光変調部品２５ごとに異なるが、どのような分布の場合も、基準とする光量調節素子２５ａの印加電圧Ｖおよび光の光量ＩＲを決め、他の光量調節素子２５ａにおけるオフ状態の光の光量ＩＲが当該基準の光量調節素子２５ａにおける光量と等しくなるように印加電圧Ｖを調整すればよいことはもちろんである。
【０１０３】
すなわち、感光させないときの光量調節素子２５ａの動作についての校正を行っていない場合に感光性絶縁膜２３に照射される光の光量分布が図５に示した実線の分布Ｐ１０および分布Ｐ１１になる場合は、各光変調部品２５における印加電圧Ｖを、それぞれ、たとえば、図６（ｂ）に示した実線の分布Ｐ１０’および分布Ｐ１１’のように校正する。そうすると、各光変調部品２５（露光領域ＥＲ）の中央部分における光量が校正前よりも小さくなるので、感光性絶縁膜２３に照射される光の光量は、図６（ｂ）に示した分布Ｐ１２’のように均一化される。その結果、マスクレス露光後に現像して得られる絶縁層の表面に重複領域と対応する縞状の溝が生じることを抑えられ、かつ、露光領域ＥＲが１回だけ通る領域の表面粗さを低減することができる。
【０１０４】
以上のようなことから、本実施例のマスクレス露光を適用して製造された液晶表示パネルでは、従来のマスクレス露光において問題視されていた縞状の溝による外観むらを低減できるとともに、表面粗さ（表面の周期的な凹凸）による外観むらを低減することができると言える。
【０１０５】
図７は、液晶表示パネルにおける絶縁層の表面粗さと外観むらのレベルとの関係の一例を示す模式図である。
【０１０６】
感光させない領域のうちの露光領域ＥＲが１回だけ通る領域に照射する光の光量を、重複領域に照射される漏れ光の光量の総量の最大値ＩＬTMAXにする場合、該当する光量調節素子２５ａの校正を行わないと、たとえば、図５に示したように、光量分布Ｐ１２に不均一性が生じ、絶縁層の表面に、意図しない凹凸が生じる。このような意図しない凹凸による外観むらは、一般に、表面粗さ（すなわち凹凸の高低差）が大きくなるほど強くなる。
【０１０７】
そこで、本願発明者らは、まず、第２の絶縁層１２や第３の絶縁層１４の表面に生じる表面粗さｄと液晶表示パネルに生じる表面粗さによる外観むらの目視判定レベルとの関係を調べた。その結果を、図７に示す。なお、図７は、横軸が表面粗さｄ（ｎｍ）、縦軸がむらの目視判定レベルＵＬＶのグラフである。また、目視判定レベルＵＬＶは、数値が大きいほど外観むらが弱く、４または５は外観むらを視認できないレベル（合格レベル）であり、１乃至３はむらが視認できるレベル（不合格レベル）である。また、目視判定レベルＵＬＶの数値と外観むらの強さとの関係は、具体的に言うと、下記の通りである。
【０１０８】
まず、マスクレス露光に起因する周期的な外観むらが視認できない場合、具体的には散乱光強度で０．１％未満の場合の目視判定レベルＵＬＶを５としている。また、むらが散乱光強度として確認できる場合の目視判定レベルＵＬＶは、０．１％以上０．２％未満であれば４とし、０．２％以上０．４％未満であれば３とし、０．４％以上０．６％未満であれば２とし、０．６％以上であれば１としている。
【０１０９】
図７からわかるように、第２の絶縁層１２や第３の絶縁層１４の表面に生じる表面粗さｄが１０ｎｍ以下であれば、目視判定レベルＵＬＶが４または５になり、マスクレス露光に起因する周期的な外観むらが観測されなくなる。特に、表面粗さｄが５ｎｍ以下の場合は、目視判定レベルＵＬＶが５になり、マスクレス露光に起因する外観むらは視認できない。
【０１１０】
本願発明者らが、本実施例のマスクレス露光を適用して図１（ｂ）および図１（ｃ）に示した構成の画素を有する液晶表示パネルを作成したところ、重複領域と対応する縞状の溝の深さは平均７ｎｍにすることができ、表面粗さも平均７ｎｍにすることができた。なお、マスクレス露光を行う際、感光させない領域のうちの重複領域に対しては感光させる領域に照射する光の光量に対して２％の光を２回照射し、露光領域ＥＲが１回だけ通る領域に対しては感光させる領域に照射する光の光量に対して４％の光を１回照射している。
【０１１１】
これに対し、露光領域ＥＲが１回だけ通る領域の露光を担う光量調節素子２５ａについて、オフ状態に関する校正を行わずに露光した液晶表示パネルでは、重複領域と対応する縞状の溝の深さは平均７ｎｍにすることができたものの、表面粗さは１０ｎｍ以上になってしまった。
【０１１２】
以上説明したように、本実施例の露光方法を適用して形成された液晶表示パネル（液晶表示装置）は、マスクレス露光に起因する外観品位の低下、表示品位の低下を防ぐことができる。
【０１１３】
図８は、本実施例の露光方法の変形例の一例を示す模式図である。
【０１１４】
本実施例では、本発明に係るマスクレス露光における露光方法の一例として、たとえば、図４（ｃ）に示したように、非感光指定領域（描画データに基づき感光させないと判定される領域）に照射する光の光量が、重複領域に照射される漏れ光の光量の総量のうちの最大値ＩＬTMAXになるように各光変調部品２５を制御する場合を挙げた。
【０１１５】
しかしながら、光変調部品２５の特性により生じる漏れ光の光量は、光変調部品２５ごとにまちまちである。そのため、重複領域に照射される漏れ光の光量の総量の最大値ＩＬTMAXは、たとえば、図８に示すように、感光させるときの光の光量に対して３％と４％の間の値（非整数値）になることもある。この場合も、上記のような方法で、光変調部品２５（光量調節素子２５ａ）の校正および制御をすることで、表面粗さによる外観むらを弱めることができる。
【０１１６】
しかしながら、このような場合は、重複領域に照射される漏れ光の光量ＩＲの総量の最大値ＩＬTMAXに合わせるより、当該最大値ＩＬTMAXより大きい整数のうちの最小の整数（図８に示した例では４％）に合わせるほうが都合がよい。
【０１１７】
すなわち、本実施例の露光方法では、非感光指定領域全体に均一な光量（強度）の光を照射して表面のみを感光させることで、現像後に得られる絶縁層の表面に縞状の溝や周期的な凹凸が生じることを防げればよい。そのため、非感光指定領域に照射する光の光量は、重複領域に照射される漏れ光の光量の総量のうちの最大値、または最大値よりも大きな値であればよい。
【０１１８】
なお、非感光指定領域に照射する光の光量（強度）が大きくなると、現像する際の絶縁層の膜厚の減少量が多くなる。そのため、現像後に所望の膜厚の絶縁層を得るには、現像時の膜厚の減少量を考慮して感光性絶縁膜を厚く形成（成膜）する必要があり、その分材料費が増大する。したがって、非感光指定領域に照射する光の光量は、可能な限り低くすることが望ましいことはもちろんである。光変調部品２５により生じる漏れ光の光量は、前述のように、オン状態のときの光の光量（感光性絶縁膜２３を完全に感光させるのに必要十分な光量）の２％以下である。したがって、非感光指定領域に照射する光の光量は、４％以下であることが望ましい。
【０１１９】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
【０１２０】
たとえば、前記実施例では、露光領域ＥＲが１回だけ通る領域に対する露光を担う光量調節素子２５ａを校正することで表面粗さを低減している。しかしながら、重複領域に対する露光を担う光量調節素子２５ａについても、印加電圧Ｖと光量ＩＲとの関係は光量調節素子２５ａごとに異なる。したがって、本発明のマスクレス露光では、重複領域に対する露光を担う光量調節素子２５ａについて、露光領域ＥＲが１回だけ通る領域に対する露光を担う光量調節素子２５ａと同様の校正を行ってもよいことはもちろんである。
【０１２１】
また、本明細書では、本発明のマスクレス露光の適用例として、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示したような構成の画素を有する液晶表示パネルの製造方法を挙げている。しかしながら、本発明のマスクレス露光は、これに限らず、ポジ型の感光性絶縁膜を露光現像して得られる絶縁層を有する液晶表示パネルの製造方法であれば、どのような画素構成のものであっても適用できる。また、本発明のマスクレス露光は、液晶表示パネルの製造方法に限らず、類似の画素構成を有する表示パネル、たとえば、有機ＥＬ材料を用いた自発光型の表示パネルにおける絶縁層の形成工程の露光などに適用できることはもちろんである。
【０１２２】
また、前記実施例では、露光領域ＥＲの走査方法の一例として、図２（ａ）に示したような第１の動作と第２の動作を繰り返す走査、すなわち感光性絶縁膜２３を複数の帯状領域Ｑに分割し、一方の端に位置する帯状領域Ｑから他方の端に位置する帯状領域Ｑに向かって順番に露光する走査方法を挙げている。しかしながら、露光領域ＥＲの走査方法は、これに限らず、別の走査方法、たとえば、露光領域ＥＲを螺旋状（渦巻き状）に移動させながら露光しても良いことはもちろんである。
【符号の説明】
【０１２３】
１  第１の基板
２  第２の基板
３  液晶層
４  第１の偏光板
５  第２の偏光板
６，１７  絶縁基板
７  走査信号線
８  第１の絶縁層
９  半導体層
１０  映像信号線
１１  ドレイン電極
１２  第２の絶縁層
１３  共通電極
１４  第３の絶縁層
１５  画素電極
１６  第１の配向膜
１８  ブラックマトリクス
１９  カラーフィルタ
２０  平坦化膜
２１  第２の配向膜
２２ａ，２２ｂ  貫通穴
２３  感光性絶縁膜
２４  基板
２５  光変調部品
２５ａ  光量調節素子
２６  露光ヘッド
【図１（ａ）】
2012073420.tif 000003
【図１（ｂ）】
2012073420.tif 000004
【図１（ｃ）】
2012073420.tif 000005
【図２（ａ）】
2012073420.tif 000006
【図２（ｂ）】
2012073420.tif 000007
【図２（ｃ）】
2012073420.tif 000008
【図２（ｄ）】
2012073420.tif 000009
【図２（ｅ）】
2012073420.tif 000010
【図２（ｆ）】
2012073420.tif 000011
【図３】
2012073420.tif 000012
【図４（ａ）】
2012073420.tif 000013
【図４（ｂ）】
2012073420.tif 000014
【図４（ｃ）】
2012073420.tif 000015
【図５】
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【図６（ａ）】
2012073420.tif 000017
【図６（ｂ）】
2012073420.tif 000018
【図７】
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【図８】
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