(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を形成すべき基板上にレジスト膜を形成する工程と、
第１のマスクを用いて、前記レジスト膜の一部を構成する第１領域を露光することにより、前記レジスト膜の第１領域に第１のマスクパターンを転写する工程と、
第２のマスクを用いて、前記レジスト膜の第１領域に部分的に重なって隣接する第２領域を露光することにより、前記レジスト膜の第２領域に第２のマスクパターンを転写する工程とを備え、
前記第１のマスクパターンを転写する工程は、前記第１および第２領域が重なった境界共有領域に位置する１画素内の画素電極形成領域の一部分に第１のマスクパターン部分を転写する工程を含み、
前記第２のマスクパターンを転写する工程は、前記１画素内の前記画素電極形成領域の他の部分に第２のマスクパターン部分を転写する工程を含む、液晶表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記境界共有領域は、前記１画素内の前記画素電極形成領域が前記第１のマスクパターン部分が転写される部分と前記第２のマスクパターン部分が転写される部分とに分割される複数の分割画素を含み、
前記複数の分割画素は、前記境界共有領域においてランダムに配置されている、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記境界共有領域は、前記１画素内の前記画素電極形成領域が前記第１のマスクパターン部分が転写される部分と前記第２のマスクパターン部分が転写される部分とに分割される複数の分割画素を含み、
前記境界共有領域のほぼ中央に位置し、前記境界共有領域を前記第１のマスクパターン側と前記第２のマスクパターン側とに分割する境界線を中心として、前記境界線から離れるほど前記分割画素の密度が小さくなる、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１のマスクパターン部分が転写される部分の前記１画素での平面外形と前記第２のマスクパターン部分が転写される部分の前記１画素での平面外形とがほぼ同一である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記境界共有領域は、前記１画素内の前記画素電極形成領域が前記第１のマスクパターン部分が転写される部分と前記第２のマスクパターン部分が転写される部分とに分割される複数の分割画素を含み、
前記第１のマスクパターン部分が転写される部分の前記１画素での平面外形と前記第２のマスクパターン部分が転写される部分の前記１画素での平面外形とが、前記複数の分割画素の間でそれぞれ異なる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記境界共有領域において、前記１画素内の前記画素電極形成領域が前記第１のマスクパターンの中心に近い領域ほど、各分割画素における前記第１のマスクパターン部分が転写される部分の面積が、前記第２のマスクパターン部分が転写される部分の面積より大きくなる、請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２のマスクパターンを転写する工程は、前記境界共有領域のほぼ中央に位置し前記境界共有領域を前記第１のマスクパターン側と前記第２のマスクパターン側とに分割する境界線とほぼ平行な方向に沿って、前記第１のマスクパターン部分が転写される部分と前記第２のマスクパターン部分が転写される部分とに分割される複数の分割画素を形成する工程を含み、
前記複数の分割画素において、前記第２のマスクパターン部分が転写される部分の前記１画素での平面外形がそれぞれ異なる、請求項５または６のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記レジスト膜の形成に先立ち、前記基板上に下地膜を形成する工程と、
前記下地膜上の前記レジスト膜を現像処理することにより、前記第１および第２のマスクパターンを形成する工程と、
前記第１および第２のマスクパターンをマスクとして、エッチングにより前記下地膜をパターニングすることにより、前記液晶表示装置の第１の構造を形成する工程と、
前記第１の構造上に第２の下地膜を形成する工程と、
前記第２の下地膜の上にレジスト膜を形成する工程と、
第３のマスクを用いて、前記レジスト膜の一部を構成する第３領域を露光することにより、前記レジスト膜の第３領域に第３のマスクパターンを転写する工程と、
第４のマスクを用いて、前記レジスト膜の第３領域に部分的に重なって隣接する第４領域を露光することにより、前記レジスト膜の第４領域に第４のマスクパターンを転写する工程とを備え、
前記第３および第４領域が重なった上層境界領域の面積は、前記境界共有領域の面積より小さい、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記レジスト膜の形成に先立ち、前記基板上に下地膜を形成する工程と、
前記下地膜上の前記レジスト膜を現像処理することにより、前記第１および第２のマスクパターンを形成する工程と、
前記第１および第２のマスクパターンをマスクとして、エッチングにより前記下地膜をパターニングすることにより、前記液晶表示装置の第１の構造を形成する工程と、
前記第１の構造上に第２の下地膜を形成する工程と、
前記第２の下地膜上にレジスト膜を形成する工程と、
第３のマスクを用いて、前記レジスト膜の一部を構成する第３領域を露光することにより、前記レジスト膜の第３領域に第３のマスクパターンを転写する工程と、
第４のマスクを用いて、前記レジスト膜の第３領域に部分的に重なって隣接する第４領域を露光することにより、前記レジスト膜の第４領域に第４のマスクパターンを転写する工程とを備え、
前記第３のマスクパターンを転写する工程は、前記第３および第４領域が重なった上層境界共有領域に位置する上層画素内の画素電極形成領域の一部分に第３のマスクパターン部分を転写する工程を含み、
前記第４のマスクパターンを転写する工程は、前記上層画素内の前記画素電極形成領域の他の部分に第４のマスクパターン部分を転写する工程を含み、
前記第１のマスクパターン部分が転写される部分と前記第２のマスクパターン部分が転写される部分とに分割される分割画素の前記境界共有領域における配置と、前記上層画素の前記上層境界共有領域における配置とが互いに異なる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記レジスト膜の形成に先立ち、前記基板上に下地膜を形成する工程と、
前記下地膜上の前記レジスト膜を現像処理することにより、前記第１および第２のマスクパターンを形成する工程と、
前記第１および第２のマスクパターンをマスクとして、エッチングにより前記下地膜をパターニングすることにより、前記液晶表示装置の第１の構造を形成する工程と、
前記第１の構造上に第２の下地膜を形成する工程と、
前記第２の下地膜上にレジスト膜を形成する工程と、
第３のマスクを用いて、前記レジスト膜の一部を構成する第３領域を露光することにより、前記レジスト膜の第３領域に第３のマスクパターンを転写する工程と、
第４のマスクを用いて、前記レジスト膜の第３領域に部分的に重なって隣接する第４領域を露光することにより、前記レジスト膜の第４領域に第４のマスクパターンを転写する工程とを備え、
前記第３のマスクパターンを転写する工程は、前記第３および第４領域が重なった上層境界共有領域に位置する上層画素内の画素電極形成領域の一部分に第３のマスクパターン部分を転写する工程を含み、
前記第４のマスクパターンを転写する工程は、前記上層画素内の前記画素電極形成領域の他の部分に第４のマスクパターン部分を転写する工程を含み、
前記境界共有領域と前記上層境界共有領域とが、平面的にずれるように配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記画素が、前記基板の表面に対してほぼ平行な電界を形成するための電極を備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第１のマスクパターン部分が転写された部分と前記第２のマスクパターン部分が転写された部分との境界部が、前記電極上に位置する、請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
基板上に形成され、構成材層を含む複数の画素を備え、
前記複数の画素の前記構成材層は、
第１のマスクパターンを用いて形成された第１領域と、
第２のマスクパターンを用いて形成された第２領域と、
前記第１領域と前記第２領域との境界部に位置する境界共有領域とを含み、
前記境界共有領域においては、１画素内の画素電極形成領域が、前記第１のマスクパターンを用いて形成された一方領域と前記第２のマスクパターンを用いて形成された他方領域とに分割される複数の分割画素が形成されている、液晶表示装置。
【請求項１４】
前記分割画素における前記１画素内の前記画素電極形成領域では、前記一方領域と前記他方領域との境界部において、前記構成材層の外周の平面形状は凹形状を含む、請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記分割画素における前記１画素内の前記画素電極形成領域では、前記一方領域と前記他方領域との境界部において、前記構成材層の外周の平面形状は凸形状を含む、請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記分割画素における前記一方領域と前記他方領域とは、前記一方領域と前記他方領域との境界部に位置する滑り線により分割され、
前記一方領域と前記他方領域とは、前記滑り線とほぼ平行な方向に互いにずれている、請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記複数の分割画素は、第１および第２の分割画素を含み、
前記第１の分割画素における前記一方領域と前記他方領域との境界部の位置は、前記第２の分割画素における前記境界部の位置とほぼ同一である、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
前記複数の分割画素は、第１および第２の分割画素を含み、
前記第１の分割画素における前記一方領域と前記他方領域との境界部の位置は、前記第２の分割画素における前記境界部の位置と異なる、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１９】
前記画素は、前記基板の表面とほぼ平行な向きの電界を形成するための電極を含む、請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項２０】
前記境界部は、前記電極上に位置する、請求項１９に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関し、より特定的には、アクティブマトリクス型の液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フラットパネルディスプレイの１つとして、アクティブマトリクス型の液晶表示装置が知られている。アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、液晶パネルの各画素ごとに能動素子を付加したものである。この能動素子として、薄膜トランジスタ集積装置（以下ＴＦＴと記す）が用いられる。
【０００３】
このようなアクティブマトリクス型の液晶表示装置における各画素ごとのＴＦＴの製造工程において、各レイヤーのパターンを形成する際、写真製版加工工程が用いられる。この写真製版加工工程においては、一括露光方式もしくは分割露光方式が用いられる。ここで、一括露光方式とは、フォトレジストを露光する際、大型ミラープロジェクター型露光機を用いて液晶表示装置のパネル全体を一括して露光する方法である。一方、分割露光方式とは、分割露光装置を用いて液晶表示装置のパネルをいくつかの領域に分けて露光する方式である。
【０００４】
この一括露光方式は、露光工程が１回で済むために露光時間が短いという利点を有する。しかし、フォトマスクのサイズが大きいため、各レイヤー間でのフォトマスクの重ね合わせ精度を高く保つことが困難であり、また、液晶表示装置のパネルサイズが大きくなるにつれ、所定のパターンを精度よく形成することが困難になるという欠点を有している。
【０００５】
一方、分割露光方式は、フォトマスクにレチクルを用いるため、所定のパターンを比較的精度よく得ることができる。しかし、分割露光方式においては、分割露光領域の中心座標の位置決め精度は高いが、一方で、分割露光領域の周辺部においては、フォトマスクの回転や歪みなどの影響により、比較的パターンの精度が分割露光領域の中心部のパターンの精度よりも劣ることがあった。また、分割露光領域の周辺部における隣接した分割露光領域との境界部でのパターンのつなぎ精度が最大で約１μｍ程度と大きく、製造ばらつきなどにより分割露光領域間の境界部でのパターンのずれやパターンの重ね合わせ精度の悪化などの問題が発生していた。
【０００６】
ここで、たとえば、液晶に印加する電界の方向が基板に対してほぼ平行となる横方向電界方式の液晶表示装置では、液晶を駆動するため、高い電界強度が必要である。具体的には、電極にたとえば５Ｖの電圧を印加する場合には、電極間の間隔を４〜６μｍ程度と非常に狭くしなければ必要な電界強度を確保し、液晶を十分に駆動することはできない。このため、電極間隔のばらつきは電界強度のばらつきを引き起こし、この電界強度のばらつきは、液晶に電界を印加した際の液晶分子の配向特性のばらつきを引き起こす。そして、このような液晶分子の配向特性のばらつきは、そのまま液晶表示面の明るさのばらつきを引き起こす。このため、横方向電界方式の液晶表示装置の製造においては、上記のような狭い間隔の電極を精度よく形成することが重要な課題となる。
【０００７】
また、液晶表示装置のパネルの大型化とともに、表示画像の高精細化が大きな課題となってきている。このため、画素のサイズを小さくする必要があるが、これに伴って、電極間隔も狭くする必要がある。このように電極間隔が狭くなるほど、電極間隔の変動量に対する電界強度の変化量が大きくなり、その結果、液晶表示面の明るさのばらつきも大きくなる。
【０００８】
ここで、図２８は、横方向電界方式の液晶表示装置における電極間隔のばらつきと輝度の変化率との関係を示すグラフである。図２８を参照して、電極間隔のばらつきが大きくなるのに従って、輝度の変化率も増大している。
【０００９】
このため、たとえば液晶表示装置の画素における２つの電極をそれぞれ別のレイヤーで形成する場合には、分割露光領域ごとにレイヤー間でのパターンの重ね合わせのずれ量がばらつくため、分割露光領域ごとに電極間隔が変動することがあった。このように、分割露光領域ごとに電極間隔が変動する場合には、分割露光領域ごとに液晶表示面の輝度が異なる。この結果、この輝度の変化が分割露光領域の境界部において視認されてしまうという問題が発生していた。
【００１０】
また、液晶表示装置の画素における２つの電極を、同一のレイヤーにおいて同時に形成する場合には、上記のようなパターンの重ね合わせのずれ量のばらつきに起因する電極間隔の変動という問題は発生しない。しかし、分割露光機の露光エネルギーの変動など製造工程のばらつきにより、やはり電極間隔が分割露光領域ごとに異なる場合がある。このような場合にも、分割露光領域ごとに輝度が変動するため、分割露光領域間の境界部において、その輝度の変化が視認されてしまうという問題が発生していた。
【００１１】
このように、輝度の変化により、分割露光領域の境界部が画面表示とは無関係な線として視認されてしまう場合、この視認される程度によっては液晶表示装置は不良品となり、液晶表示装置の歩留り低下の原因となっていた。なお、このような問題は、液晶に印加する電界の方向が基板とほぼ平行な方向となる横方向電界方式の液晶表示装置固有の問題である。
【００１２】
また、分割露光領域間の境界部において、画素の寄生容量を決定するレイヤー間の重ね合わせにずれが発生するような場合には、この境界部で画素の寄生容量が他の領域の画素の寄生容量と比べて変化することになる。このような画素の寄生容量の変化は液晶に印加される実効電圧の変化を引き起こし、この結果、境界部における画素の光の透過率の変化（輝度の変化）を引き起こす。この光の透過率の変化はわずかであっても、境界部に沿ってこの透過率の変化が一様に発生するため、上記境界部が視認されてしまう場合がある。この場合も、程度によっては液晶表示装置が不良品と認定されて液晶表示装置の歩留り低下の原因となっていた。なお、この現象は、液晶に印加する電界の方向が基板に対してほぼ平行な場合およびほぼ垂直な場合の両方式の液晶表示装置において発生する。
【００１３】
以上のような分割露光領域間の境界部が視認されてしまうという問題を解決するため、さまざまな手法が提案されている。たとえば、特開平２−１４３５１３号公報および特開平２−１４３５１４号公報においては、分割露光を行なう際に、隣接する分割露光領域が境界共有領域を有し、この境界共有領域内における個々の画素に対応する微細パターンがより近い方の分割露光領域に、より大きい確率により属し、かつ乱数配列的に配置されることを特徴とするマスクパターンの作成方法が提案されている。これにより、従来のように分割露光領域間の境界領域に沿った規則的、連続的なパターンのずれの発生を防止し、この境界領域がムラとして認識されることを防止できるとしている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置が高精細化、高開口率化するに従い、電極などのパターン幅は狭くなってきている。そして、パターンのずれ幅の変動が、液晶画面の輝度に対して与える影響はますます大きくなってきている。そのため、分割露光領域ごとに輝度のばらつきも大きくなってきている。このため、上記特開平２−１４３５１３号公報および特開平２−１４３５１４号公報において提案されているマスクパターンの作成方法を用いる場合には、分割露光領域間での輝度の変動が大きくなるにつれ、境界共有領域の幅をより大きくする必要がある。
【００１５】
このように境界共有領域の幅が大きくなると、分割露光に用いるマスクの枚数およびサイズを同一とした場合には、最終的に露光によりパターンを転写できる面積が小さくなる。このため、液晶表示装置のサイズなどによっては、分割露光領域の数およびマスクパターン数を増加させなければならない。このように分割露光領域の数が増加する場合には、露光工程数が増大することになり、工期の延長などに伴って製造コストが増大するという問題が発生する。そして、液晶表示装置が大画面化するに従って、上記のような問題はますます深刻になってきている。
【００１６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の１つの目的は、低コストで、かつ、分割露光方式における分割露光領域間の境界部が視認されることを防止することが可能な液晶表示装置の製造方法を提供することである。
【００１７】
本発明のもう１つの目的は、低コストで生産することができ、かつ、分割露光方式を用いた場合の分割露光領域間の境界部が視認されることを防止することが可能な液晶表示装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明の一の局面における液晶表示装置の製造方法では、複数の画素を形成すべき基板上にレジスト膜を形成する。第１のマスクを用いて、レジスト膜の一部を構成する第１領域を露光することにより、レジスト膜の第１領域に第１のマスクパターンを転写する。第２のマスクを用いて、レジスト膜の第１領域に部分的に重なって隣接する第２領域を露光することにより、レジスト膜の第２領域に第２のマスクパターンを転写する。第１のマスクパターンを転写する工程は、第１および第２領域が重なった境界共有領域に位置する１画素内の画素電極形成領域の一部分に第１のマスクパターン部分を転写する工程を含む。第２のマスクパターンを転写する工程は、１画素内の画素電極形成領域の他の部分に第２のマスクパターン部分を転写する工程を含む。
【００１９】
このため、境界共有領域において、第１のマスクパターン部分に基づいて形成される構造と第２のマスクパターン部分に基づいて形成される構造とを有する画素（以下、二重パターン画素と記す）を形成することができる。このため、第１のマスクパターンのみを用いて形成される画素の光の透過率と、第２のマスクパターンのみを用いて形成される画素の光の透過率とが異なる場合にも、この境界共有領域における二重パターン画素の光の透過率は、第１のマスクパターンと第２のマスクパターンとから両方の影響を受けることになるので、この境界共有領域における二重パターン画素の光の透過率は、第１のマスクパターンのみを用いて形成された画素の光の透過率と第２のマスクパターンのみを用いて形成された画素の光の透過率との中間の値を示す。このため、境界共有領域における第１領域側から第２領域側へと配列された画素の光の透過率の変化が従来より滑らかなものとなる。そのため、第１および第２のマスクパターンの境界部が視認されることを防止しながら、境界共有領域の幅を従来よりも狭くすることができる。この結果、分割露光において用いるマスクの枚数およびサイズを同一とした場合に、より面積の大きな表示部を有する液晶表示装置を製造することが可能となる。また、品種によっては、分割露光領域の数を削減することが可能となり、生産工程を簡略化することができる。この結果、生産コストを低減することができる。
【００２０】
また、境界共有領域における二重パターン画素の光の透過率を、第１のマスクパターンのみを用いて形成された画素の光の透過率と、第２のマスクパターンのみを用いて形成された画素の光の透過率との中間の値にすることができるので、境界共有領域における第１領域側から第２領域側へと配列された画素において、その光の透過率を滑らかに変化させることができる。このため、境界共有領域における画素の光の透過率の変化が視認されることを有効に防止することができる。この結果、境界共有領域における画素の光の透過光の変化が視認されることに起因して、液晶表示装置が不良品となることを防止でき、液晶表示装置の製造歩留りを向上させることができる。
【００２１】
上記一の局面における液晶表示装置の製造方法では、境界共有領域が、１画素内の画素電極形成領域が第１のマスクパターン部分が転写される部分と第２のマスクパターン部分が転写される部分とに分割される複数の分割画素を含んでいてもよく、複数の分割画素は、境界共有領域においてランダムに配置されていてもよい。
【００２２】
ここで、分割画素の光の透過率は、第１のマスクパターンのみを用いて形成された画素の光の透過率と第２のマスクパターンのみを用いて形成された画素の光の透過率との中間の値を示す。そして、この分割画素が、境界共有領域においてランダムに配置されることにより、第１領域と第２領域との間で、それぞれの領域における画素の光の透過率が異なる場合にも、第１領域と第２領域との境界部において光の透過率がステップ的に変化することを防止できるので、この第１領域と第２領域との境界部が視認されることを有効に防止することができる。
【００２３】
上記一の局面における液晶表示装置の製造方法では、境界共有領域が、１画素内の画素電極形成領域が第１のマスクパターン部分が転写される部分と第２のマスクパターン部分が転写される部分とに分割される複数の分割画素を含んでいてもよく、境界共有領域のほぼ中央に位置し、境界共有領域を第１のマスクパターン側と第２のマスクパターン側とに分割する境界線を中心として、境界線から離れるほど分割画素の密度が小さくなっていてもよい。
【００２４】
このため、第１領域と第２領域の境界部となる境界線において、第１のマスクパターンを用いて形成された画素の光の透過率と第２のマスクパターンを用いて形成された画素の光の透過率との中間の値となる光の透過率を有する分割画素を大きな密度で配置することができるので、第１領域と第２領域とにおける画素の光の透過率に差がある場合にも、第１領域と第２領域との境界部において光の透過率がステップ的に変化することを防止できるので、第１領域と第２領域との境界部が視認されることを有効に防止できる。
【００２５】
上記一の局面における液晶表示装置の製造方法では、第１のマスクパターン部分が転写される部分の１画素での平面外形と第２のマスクパターン部分が転写される部分の１画素での平面外形とがほぼ同一であってもよい。
【００２６】
上記一の局面における液晶表示装置の製造方法では、境界共有領域が、１画素内の画素電極形成領域が第１のマスクパターン部分が転写される部分と第２のマスクパターン部分が転写される部分とに分割される複数の分割画素を含んでいてもよく、第１のマスクパターン部分が転写される部分の１画素での平面外形と第２のマスクパターン部分が転写される部分の１画素での平面外形とが、複数の分割画素の間でそれぞれ異なっていてもよい。
【００２７】
このため、複数の分割画素の間において、その分割画素における光の透過率に対する、第１のマスクパターン部分と第２のマスクパターン部分との寄与率の割合を変化させることができる。この結果、第１領域と第２領域とにおける画素の光の透過率に差がある場合に、複数の分割画素の間で、その光の透過率を変化させることができる。その結果、境界共有領域における画素の光の透過率の変化をより滑らかにすることができる。
【００２８】
上記一の局面における液晶表示装置の製造方法では、境界共有領域において、１画素内の画素電極形成領域が第１のマスクパターンの中心に近い領域ほど、分割画素における第１のマスクパターン部分が転写される部分の面積が、第２のマスクパターン部分が転写される部分の面積より大きくなっていてもよい。
【００２９】
このため、境界共有領域において、第１のマスクパターンの中心に近い領域に位置する分割画素ほど、その分割画素の光の透過率に対する第１のマスクパターン部分の寄与率を大きくすることができる。そのため、境界共有領域において、第１領域側から第２領域側に配列された各画素の光の透過率の変化をより滑らかにすることができる。この結果、第１領域と第２領域との境界部が視認されることをより有効に防止できる。
【００３０】
また、分割画素をランダムに配置する必要がないため、分割画素をランダムに配置するフォトマスクと比較して、フォトマスクの作成および修正改良を容易に行なうことができる。
【００３１】
上記一の局面における液晶表示装置の製造方法では、第２のマスクパターンを転写する工程が、境界共有領域のほぼ中央に位置し境界共有領域を第１のマスクパターン側と第２のマスクパターン側とに分割する境界線とほぼ平行な方向に沿って、第１のマスクパターン部分が転写される部分と第２のマスクパターン部分が転写される部分とに分割される複数の分割画素を形成する工程を含んでいてもよく、複数の分割画素において、第２のマスクパターン部分が転写される部分の１画素での平面外形がそれぞれ異なっていてもよい。
【００３２】
このため、第１領域と第２領域とにおける画素の光の透過率に差がある場合に、境界線とほぼ平行な方向に沿って形成された複数の分割画素において、光の透過率に対する第２のマスクパターン部分の寄与率を変化させることができるので、それぞれの分割画素の光の透過率が異なるようにすることができる。そのため、境界線とほぼ平行方向に沿った画素の光の透過率が一様となることにより、境界部が視認されることをより有効に防止できる。この結果、良好な表示特性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【００３３】
また、境界線とほぼ平行な方向に沿って、異なる光の透過率を有する分割画素を形成することができるので、境界共有領域における分割画素の配置をよりランダムな配置に近づけることができる。この結果、第２のマスクパターン部分が転写される部分の平面外形の種類が少ない場合にも、境界共有領域における画素の光の透過率の変化が視認されることを十分防止することができる。
【００３４】
上記一の局面における液晶表示装置の製造方法では、レジスト膜の形成に先立ち、基板上に下地膜を形成してもよく、下地膜上のレジスト膜を現像処理することにより、第１および第２のマスクパターンを形成してもよい。第１および第２のマスクパターンをマスクとして、エッチングにより下地膜をパターニングすることにより、液晶表示装置の第１の構造を形成してもよく、第１の構造上に第２の下地膜を形成してもよい。第２の下地膜の上にレジスト膜を形成してもよく、第３のマスクを用いて、レジスト膜の一部を構成する第３領域を露光することにより、レジスト膜の第３領域に第３のマスクパターンを転写してもよい。第４のマスクを用いて、レジスト膜の第３領域に部分的に重なって隣接する第４領域を露光することにより、レジスト膜の第４領域に第４のマスクパターンを転写してもよい。第３および第４領域が重なった上層境界領域の面積は、境界共有領域の面積より小さくてもよい。
【００３５】
このため、第３および第４領域が重なった領域の面積が、境界共有領域の面積より小さい従来の分割露光方法と、境界共有領域を形成する分割露光方法を併用することができる。これにより、画素の光の透過率に影響を与える層、たとえば、液晶に印加する電界を形成するための電極を含む層などを形成する際には、境界共有領域を形成する分割露光方法を適用し、他の層を形成する際には、従来の分割露光方法を適用することが可能となる。この結果、従来の分割露光方法を用いる層を形成する際には、従来と同様のマスクを用いることができ、境界共有領域を形成する分割露光方法に用いるために新しく作成するマスクの枚数を削減することができる。この結果、液晶表示装置の製造コストを抑制しながら、第１領域と第２領域との間における画素の光の透過率の変化が視認されることを有効に防止することができ、良好な表示特性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【００３６】
上記一の局面における液晶表示装置の製造方法では、レジスト膜の形成に先立ち、基板上に下地膜を形成してもよく。下地膜上のレジスト膜を現像処理することにより、第１および第２のマスクパターンを形成してもよい。第１および第２のマスクパターンをマスクとして、エッチングにより下地膜をパターニングすることにより、液晶表示装置の第１の構造を形成してもよく、第１の構造上に第２の下地膜を形成してもよい。第２の下地膜上にレジスト膜を形成してもよく、第３のマスクを用いて、レジスト膜の一部を構成する第３領域を露光することにより、レジスト膜の第３領域に第３のマスクパターンを転写してもよい。第４のマスクを用いて、レジスト膜の第３領域に部分的に重なって隣接する第４領域を露光することにより、レジスト膜の第４領域に第４のマスクパターンを転写してもよく、第３のマスクパターンを転写する工程は、第３および第４領域が重なった上層境界共有領域に位置する上層画素内の画素電極形成領域の一部分に第３のマスクパターン部分を転写する工程を含んでいてもよい。第４のマスクパターンを転写する工程は、上層画素内の画素電極形成領域の他の部分に第４のマスクパターン部分を転写する工程を含んでいてもよく、第１のマスクパターン部分が転写される部分と第２のマスクパターン部分が転写される部分とに分割される分割画素の境界共有領域における配置と、上層画素の上層境界共有領域における配置とが互いに異なっていてもよい。
【００３７】
このため、境界共有領域において、画素の光の透過率に対する第１〜第４のマスクパターンの寄与率の組合せの種類をより多くすることができ、光の透過率の異なる画素を多数形成することができる。そのため、境界共有領域において、第１領域から第２領域に向かう方向に沿って配置された複数の画素における光の透過率の変化がより滑らかになり、第１領域と第２領域との境界部が視認されにくくなる。この結果、より良好な表示特性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【００３８】
上記一の局面における液晶表示装置の製造方法では、レジスト膜の形成に先立ち、基板上に下地膜を形成してもよく、下地膜上のレジスト膜を現像処理することにより、第１および第２のマスクパターンを形成してもよい。第１および第２のマスクパターンをマスクとして、エッチングにより下地膜をパターニングすることにより、液晶表示装置の第１の構造を形成してもよく、第１の構造上に第２の下地膜を形成してもよい。第２の下地膜上にレジスト膜を形成してもよく、第３のマスクを用いて、レジスト膜の一部を構成する第３領域を露光することにより、レジスト膜の第３領域に第３のマスクパターンを転写してもよい。第４のマスクを用いて、レジスト膜の第３領域に部分的に重なって隣接する第４領域を露光することにより、レジスト膜の第４領域に第４のマスクパターンを転写してもよく、第３のマスクパターンを転写する工程は、第３および第４領域が重なった上層境界共有領域に位置する上層画素内の画素電極形成領域の一部分に第３のマスクパターン部分を転写する工程を含んでいてもよい。第４のマスクパターンを転写する工程は、上層画素内の画素電極形成領域の他の部分に第４のマスクパターン部分を転写する工程を含んでいてもよく、境界共有領域と上層境界共有領域とが、平面的にずれるように配置されていてもよい。
【００３９】
このため、上層画素における光の透過率は、第３のマスクパターン部分と第４のマスクパターン部分とから影響を受け、第３領域において形成される画素の光の透過率と第４領域において形成される画素の光の透過率との中間の値を示す。そして、境界共有領域と上層境界共有領域とが平面的にずれるように配置されるため、分割画素もしくは上層画素が分布する領域の幅を結果的により広くすることができる。この結果、境界共有領域と上層境界共有領域とが位置する領域における、画素の光の透過率の変化をさらに滑らかにすることができ、第１領域と第２領域との境界部をより視認されにくくすることができる。この結果、より良好な表示特性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【００４０】
上記一の局面における液晶表示装置の製造方法では、画素が、基板の表面に対してほぼ平行な電界を形成するための電極を備えていてもよい。
【００４１】
ここで、基板の表面に対してほぼ平行な電界を形成するための電極は、特に分割露光方式でのマスクパターンのずれなどに起因してその電極間の間隔が変動しやすい。このため、その電極によって形成される電界強度が変動し、この結果、分割露光領域内の境界部における画素の光の透過率が変化する。このため、分割露光方式における画素の光の透過率の変化を視認されにくくする本発明が特に有効である。
【００４２】
上記一の局面における液晶表示装置の製造方法では、第１のマスクパターン部分が転写された部分と第２のマスクパターン部分が転写された部分との境界部が、電極上に位置していてもよい。
【００４３】
このため、境界部が電極の間に位置するような場合よりも、第１のマスクパターン部分と第２のマスクパターン部分との転写の際の重ね合わせ誤差に起因して、境界部の幅が変化し、そのために電極の間隔が変化することを防止できる。この結果、第１のマスクパターン部分と第２のマスクパターン部分との重ね合わせ誤差に起因して、画素において形成される電界の強度が変動することを防止でき、画素の光の透過率が大きく変動することを抑制することができる。
【００４７】
この発明のさらに別の局面における液晶表示装置は、基板上に形成され、構成材層を含む複数の画素を備える。複数の画素の構成材層は、第１のマスクパターンを用いて形成された第１領域と、第２のマスクパターンを用いて形成された第２領域と、第１領域と第２領域との境界部に位置する境界共有領域とを含む。境界共有領域においては、１画素内の画素電極形成領域が、第１のマスクパターンを用いて形成された一方領域と第２のマスクパターンを用いて形成された他方領域とに分割される複数の分割画素が形成されている。
【００４８】
このため、液晶表示装置の製造工程において、第１領域と第２領域とを別々に露光する分割露光方式を用いる際、構成材層の一方領域を第１のマスクに形成された第１のマスクパターンを用いて形成し、他方領域を第２のマスクに形成された第２のマスクパターンを用いて形成する。そのため、第１領域における画素の光の透過率と第２領域における画素の光の透過率とが異なる場合にも、一方領域と他方領域とに分割された構成材層を有する画素の光の透過率を、第１領域における画素の光の透過率と第２領域における画素の光の透過率との中間の値となるように調節できる。そして、このような一方領域と他方領域とに分割された構成材層を有する画素を、第１のマスクを用いて露光される第１領域と、第２のマスクを用いて露光される第２領域との境界領域に配置することにより、第１領域と第２領域との境界領域において、画素の光の透過率を滑らかに変化させることができる。これにより、第１領域と第２領域との画素の光の透過率の変化が視認されることを防止できる。この結果、良好な表示特性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【００４９】
また、第１領域と第２領域との画素の光の透過率の変化が視認されることを防止できるので、第１領域と第２領域との画素の光の透過率の違いによる不良品の発生を減少させることができ、液晶表示装置の製造歩留りを向上させることができる。
【００５０】
上記さらに別の局面における液晶表示装置では、分割画素における１画素内の画素電極形成領域では、一方領域と他方領域との境界部において、構成材層の外周の平面形状が凹形状を含んでいてもよい。
【００５１】
上記さらに別の局面における液晶表示装置では、分割画素における１画素内の画素電極形成領域では、一方領域と他方領域との境界部において、構成材層の外周の平面形状が凸形状を含んでいてもよい。
【００５２】
上記さらに別の局面における液晶表示装置では、分割画素における一方領域と他方領域とは、一方領域と他方領域との境界部に位置する滑り線により分割されていてもよく、一方領域と他方領域とは滑り線とほぼ平行な方向に互いにずれていてもよい。
【００５３】
上記さらに別の局面における液晶表示装置では、複数の分割画素が第１および第２の分割画素を含んでいてもよく、第１の分割画素における一方領域と他方領域との境界部の位置は、第２の分割画素における境界部の位置とほぼ同一であってもよい。
【００５４】
上記さらに別の局面における液晶表示装置では、複数の分割画素が第１および第２の分割画素を含んでいてもよく、第１の分割画素における一方領域と他方領域との境界部の位置は、第２の分割画素における境界部の位置と異なっていてもよい。
このため、一方領域と他方領域との面積のバランスが第１および第２の画素において異なるので、第１および第２の画素における光の透過率を変えることができる。この結果、第１領域における画素と第２領域における画素の光の透過率がそれぞれ異なる場合にも、第１領域と第２領域との境界領域にこの画素を配置することにより、境界領域において画素の光の透過率の変化をより滑らかにすることができる。
【００５５】
上記さらに別の局面における液晶表示装置では、画素が基板の表面とほぼ平行な向きの電界を形成するための電極を含んでいてもよい。
【００５６】
ここで、基板の表面とほぼ平行な向きの電界を形成するための電極を含む液晶表示装置においては、分割露光を行なった場合に特に分割露光領域ごとに製造ばらつきなどのために画素の光の透過率が変動する場合がある。そして、本発明はこのような液晶表示装置に特に有効である。
【００５７】
上記さらに別の局面における液晶表示装置では、境界部が電極上に位置していてもよい。
【００５８】
このため、境界領域が電極間に位置する場合のように、第１および第２のマスクパターンの重ね合わせ誤差によって、電極の間隔が変化し、画素の光の透過率が大きく変動するということを防止できる。
【００５９】
上記さらに別の局面における液晶表示装置では、構成材層が導電体層であってもよい。
【００６０】
このため、液晶を駆動するための電界強度に影響を与える導電体層を、第１および第２のマスクパターンを用いて形成するできる。ここで、画素の電界強度は、画素の光の透過率に大きな影響を与える。この結果、一方領域と他方領域とに分割された導電体層を有する画素の光の透過率を、第１領域における画素の光の透過率と第２領域における画素の光の透過率との中間の値となるように、より容易に調節することができる。
【００６１】
この発明の他の局面における液晶表示装置は、基板上に形成された画素を備える。画素は、画素を横断する滑り線により、一方領域と他方領域とに分割され、一方領域と他方領域とが、滑り線とほぼ平行な方向に互いにずれている。
【００６２】
このため、液晶表示装置の製造工程において、第１領域および第２領域を別々に露光する分割露光方式を用いる際、一方領域を第１のマスクにより形成された第１のマスクパターンを用いて形成し、他方領域を第２のマスクにより形成された第２のマスクパターンを用いて形成することができる。そのため、第１領域における画素の光の透過率と第２領域における画素の光の透過率とが異なる場合にも、一方領域と他方領域とに分割された画素の光の透過率が第１領域における画素の光の透過率と第２領域における画素の光の透過率との中間の値となるように調節される。そして、このような一方領域と他方領域とに分割された画素を、第１のマスクを用いて露光される第１領域と、第２のマスクを用いて露光される第２領域との境界領域に配置することにより、第１領域と第２領域との境界領域において、画素の光の透過率を滑らかに変化させることができる。これにより、第１領域と第２領域との画素の光の透過率の変化が視認されることを防止できる。この結果、良好な表示特性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【００６３】
また、第１領域と第２領域との画素の光の透過率の変化が視認されることを防止できるので、第１領域と第２領域との画素の光の透過率の違いによる不良品の発生を減少させることができ、液晶表示装置の製造歩留りを向上させることができる。
【００６４】
上記他の局面における液晶表示装置は、画素が第１および第２の画素を含んでいてもよく、第１の画素における滑り線の位置は、第２の画素における滑り線の位置とほぼ同一であってもよい。
【００６５】
上記他の局面における液晶表示装置では、画素が第１および第２の画素を含んでいてもよく、第１の画素における滑り線の位置は、第２の画素における滑り線の位置と異なっていてもよい。
【００６６】
このため、一方領域と他方領域との面積のバランスが第１および第２の画素において異なるので、第１および第２の画素における光の透過率を変えることができる。この結果、第１領域における画素と第２領域における画素の光の透過率がそれぞれ異なる場合にも、第１領域と第２領域との境界領域に上記画素を配置することにより、境界領域において画素の光の透過率の変化をより滑らかにすることができる。
【００６７】
上記他の局面における液晶表示装置では、画素が基板の表面とほぼ平行な向きの電界を形成するための電極を含んでいてもよい。
【００６８】
このように、基板の表面とほぼ平行な向きの電界を形成するための電極を含む液晶表示装置においては、分割露光を行なった場合に特に分割露光領域ごとに製造ばらつきなどのために画素の光の透過率が変動する場合がある。そして、本発明はこのような液晶表示装置に特に有効である。
【００６９】
上記他の局面における液晶表示装置では、滑り線が電極上に位置していてもよい。
【００７０】
このため、滑り線が電極間に位置する場合のように、第１および第２のマスクの重ね合わせ誤差によって、電極の間隔が変化し、画素の光の透過率が大きく変動するということを防止できる。
【００７１】
【発明の実施の形態】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
【００７２】
（実施の形態１）
図１は、本発明による液晶表示装置の実施の形態１の製造方法において用いる分割露光用のマスクを示す平面模式図である。図１を参照して、分割露光用マスクは４枚のマスクからなる。第１のマスク１は、隣接したマスクと重複露光を行なうための境界領域４ａを有する。また、第２のマスク２も同様に境界領域４ｂを有する。そして、他の２枚のマスクも同様に境界領域を備えている。この境界領域４ａ、４ｂは、分割露光を行なう際、液晶表示装置のパネルの境界共有領域４（図２参照）の露光に用いられる。
【００７３】
図２は、図１に示したマスクを用いた分割露光により転写されるマスクパターンの平面模式図である。第１のマスク１（図１参照）は、領域Ａにマスクパターンを転写するために用いられる。また、他の領域Ｂ〜Ｄへのマスクパターンの転写についても、それぞれ図１に示した各マスクが用いられる。そして、境界共有領域４のほぼ中心に沿って延びるように分割露光境界線３を設定する。
【００７４】
ここで、境界領域４ａ、４ｂ（図１参照）のマスクのパターンを図３および４を参照して説明する。図３および４は、図１において示した境界領域部分４ｃ、４ｄの拡大平面模式図である。
【００７５】
図３を参照して、境界領域部分４ｃは、複数の画素パターンを有する。そして、これらの画素パターンには、画素パターン内部の境界線を境として、図中の斜線部で示されている遮光膜が形成された一方領域４７と通常の画素パターンが形成された他方領域４９とに二分された画素パターン１６ａと、通常の画素パターン１６ｂと、画素パターン全体を遮光膜が覆っている画素パターン１６ｃの３種類の画素パターンが存在する。そして、この境界領域部分４ｃにおいては、画素パターン１６ａのようにその領域の半分が遮光膜により覆われているパターンが、分割露光境界線３を中心として、この分割露光境界線３から離れるほど分布密度が小さくなるように配置されている。また、第１のマスク１（図１参照）の中心に近い領域（図３において左手方向に近い領域）ほど画素パターン１６ｂのように遮光膜の存在しない通常の画素パターンの分布密度は高くなっている。また、第２のマスク２（図１参照）の中心に近い領域（図３において右手方向に近い領域）ほど画素パターン１６ｃのように遮光膜が全体を覆っている画素パターンの分布密度は高くなっている。また、画素パターン１６ａのようにその領域の半分が遮光膜により覆われた画素パターンは、分割露光境界線３付近が最も密度が高く、かつ、ランダムに配置されている。
【００７６】
また、図４を参照して、境界領域部分４ｄは、基本的には図３に示した境界領域部分４ｃと同様の構造を備えるが、図３に示した境界領域部分４ｃとはちょうど遮光膜の位置を反転したような関係になっている。具体的には、画素パターン１６ａ（図３参照）と同じ領域を露光することになる画素パターン１７ａは、遮光膜が形成された一方領域４８の位置が画素パターン１６ａと左右逆になっている。また、画素パターン１６ｂ（図３参照）に対応する画素パターン１７ｂは、画素パターン１６ｂにおいては遮光膜が全く形成されていないのに対して、その全面が遮光膜により覆われている。また、画素パターン１６ｃ（図３参照）と、画素パターン１７ｃとの関係も同様である。このように境界領域の画素パターンを形成することにより、第１のマスク１（図１参照）に属する画素パターン１６ｂ（図３参照）を用いて形成される画素の光の透過率と、第２のマスク２（図１参照）に属する画素パターン１７ｃを用いて形成される画素の光の透過率とが製造ばらつきなどに起因して異なる場合も、画素パターン１６ａ、１７ａを用いて形成される画素のように、第１のマスク１と第２のマスク２との両方のマスクを用いて形成される画素を得ることができる。この結果、この第１および第２のマスク１、２により形成された画素が、ちょうど画素パターン１６ｂにより形成された画素の光の透過率と画素パターン１７ｃにより形成された画素の光の透過率との中間の値となる光の透過率を有するようにすることができる。
【００７７】
たとえば、画素パターン１６ａ、１７ａがそれぞれ図５および６に示すように、液晶表示装置の基板に対してほぼ平行な方向の電界を液晶に印加する横方向電界方式の液晶表示装置を形成するための画素パターンである場合を考える。ここで、図５および６は、図３および４に示した画素パターン１６ａおよび１７ａの拡大平面模式図である。図５および６を参照して、それぞれの画素パターン１６ａ、１７ａは画素内分割境界線３８を境として２つの領域４７、４９、４８、５０に分割され、それぞれ逆の領域４７、４８において遮光膜が形成されている。このような画素パターン１６ａ、１７ａにより形成される液晶表示装置の画素は図７に示すような構造となる。図７は、図５および６に示したマスクの画素パターンにより形成される液晶表示装置の画素の拡大平面模式図である。
【００７８】
図７を参照して、画素は、ゲート電極５とソース電極８とドレイン電極９とノンドープトアモルファスシリコン膜６とｎ型のドープトアモルファスシリコン膜７とを含み、スイッチング素子として作用する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、対向電極１０と、画素電極１１とを備える。画素電極１１はドレイン電極９と電気的に接続されている。画素電極１１と対向電極１０とは対向するように配置され、画素電極１１に薄膜トランジスタから電荷が供給されることにより、対向電極１０と画素電極１１との間に基板に対してほぼ平行方向となる電界が形成される。この電界により液晶分子の配向方向を変化させることができる。
【００７９】
そして、画素内分割境界線３８により区分された２つの領域は、それぞれ第１および第２のマスク１、２（図１参照）により形成される。そのため、画素内分割境界線３８によって分けられたそれぞれの領域における対向電極１０と画素電極１１との間の間隔は、基本的に第１および第２のマスク１、２により形成された他の画素と同様に、第１および第２のマスクを用いた露光工程などの製造ばらつきの影響を受けることになる。その結果、図７において示した画素における電界強度は、第１のマスク１を用いた露光工程の製造ばらつきの影響と、第２のマスク２を用いた露光工程の製造ばらつきの影響との両方の影響を受ける。その結果、この図７に示した画素の光の透過率も、第１のマスク１を用いた露光工程の製造ばらつきと第２のマスク２を用いた露光工程の製造ばらつきとの両方の影響を受ける。このため、第１のマスク１（たとえば画素パターン１６ｂ（図３参照））を用いて形成される画素（Ｐ１）の光の透過率と、第２のマスク２（たとえば画素パターン１７ｃ（図４参照））を用いて形成される画素（Ｐ２）の光の透過率とが異なる場合には、図７に示したような画素の光の透過率は、第１および第２のマスク１、２を用いた製造工程の両方の影響を受けることになり、ちょうど上記の２つの画素（Ｐ１、Ｐ２）の光の透過率の中間の値を示すことになる。
【００８０】
なお、画素内分割境界線３８においては、通常の分割露光と同様に、分割部分のつなぎ目でパターン不良などが発生しないように、重ね合わせ部境界線４５、４６により囲まれた領域で示された二重露光部分を設けている。この二重露光部分の幅は約２〜３μｍである。そして、第１および第２のマスク１、２を重ね合わせる際には、二重露光部分でレジストのパターン減りが生じるので、画素内分割境界線３８に沿って、パターン線幅が減少することがある。また、第１および第２のマスク１、２を重ね合わせる際には、幾分かのマスクの位置ずれが発生することがあり、図７に示すように、画素内分割境界線３８によって分けられた２つの領域が画素内分割境界線３８を境界としてある程度互いにずれたような配置となる。このため、対向電極１０や画素電極１１、ゲート電極５においては、段差部３９〜４４が形成される。また、第１および第２のマスク１、２を重ね合わせる場合に、マスクの位置ずれの方向によっては、画素内分割境界線３８に沿って、パターン線幅が増加する場合もある。
【００８１】
なお、図７に示したような横方向電界方式の液晶表示装置においては、上述したように対向電極１０と画素電極１１との間隔の変化が光の透過率の変化として顕著に現れるため、画素内分割境界線３８を対向電極１０あるいは画素電極１１などの上に配置するようにすることが望ましい。このようにすることで、重ね合わせ部境界線４５および４６により囲まれた二重露光領域の幅がマスクの重ね合わせ誤差などにより変動した場合にも、画素の光の透過率が大きく変動することを防止することができる。
【００８２】
また、図３を参照して、第１のマスクの中心部に近い領域ほど、第１のマスクを用いた露光工程においてマスクパターンが転写される領域の割合が高くなるので、図８に示すように、光の透過率に対する第１のマスクにより形成される画素の寄与率は、境界共有領域において第１のマスクの中心から離れるほどなだらかに減少する。また、同様に、第２のマスクの境界領域も、図４に示すような構造となっているため、境界共有領域内において、第２のマスクにより形成される画素の透過率への寄与率は図８に示すようになだらかに変化する。ここで、図８は、第１および第２のマスクにより形成された画素の透過率への寄与率を示すグラフである。
【００８３】
このため、図９に示すように、第１のマスクにより形成される画素の光の透過率Ｌ１と、第２のマスクにより形成される画素の光の透過率Ｌ２とがΔＬだけの差を有している場合にも、分割露光境界線３においてこの透過率の差が急激に現れるのではなく、境界共有領域の内部において、透過率をなだらかに変化させることができる。ここで、図９は境界共有領域における透過率を示すグラフである。この結果、分割露光境界線３がこの透過率の差により視認されてしまうことを防止することができる。このため、良好な表示特性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【００８４】
また、図５および６に示すように、１つの画素を画素内分割境界線３８により分割した領域を、それぞれ第１および第２のマスク１、２（図１参照）を用いて露光することにより形成するので、境界領域４ａ、４ｂ（図１参照）に位置する画素の光の透過率を、第１のマスク１によって形成される画素の光の透過率と第２のマスク２によって形成される画素の光の透過率との中間の値を示すようにすることができる。この結果、境界共有領域における光の透過率の変化をより滑らかにすることができ、従来のように境界共有領域においても１つの画素は１つのマスクを用いて形成される場合と比べて、第１および第２のマスク１、２の境界領域４ａ、４ｂの幅を狭くできる。この結果、同一サイズおよび同一枚数のマスクを用いた分割露光工程によって、従来よりもより広い領域にパターンを形成することができる。
【００８５】
また、分割露光境界線３における光の透過率の変化が視認されにくくなるため、このような光の透過率の変化が視認されることに起因する不良品の発生を減少させることができ、液晶表示装置の製造歩留りを向上させることができる。
【００８６】
図１０〜１３は、図７に示した画素を有する液晶表示装置の製造工程を説明するための部分断面模式図である。図１０〜１３に示した断面図は、基本的には図７の線分１００−１００における断面を示している。以下、図１０〜１３を参照して、液晶表示装置の製造工程を説明する。
【００８７】
まず、図１０に示すように、ガラス基板１３上に導電体膜（図示せず）を形成し、この導電体膜を写真製版加工を用いてパターニングすることによりゲート電極５と対向電極１０とを形成する。ここで、導電体膜としては、アルミニウム、クロム、モリブデン、タングステンといった金属、またはこれらの金属を主成分とする合金、またはこれらの積層膜を用いる。
【００８８】
次に、図１１を参照して、ガラス基板１３とゲート電極５と対向電極１０との上にゲート絶縁膜として作用する絶縁膜１４を形成する。次に、ゲート電極５上に位置する領域において、ゲート絶縁膜１４上にノンドープトのアモルファスシリコン膜６を形成する。ノンドープトのアモルファスシリコン膜６上にｎ型のドープトアモルファスシリコン膜７を形成する。
【００８９】
次に、図１２に示すように、ゲート絶縁膜１４とｎ型のアモルファスシリコン膜７上とに導電体膜（図示せず）を形成する。この導電体膜をパターニングすることにより、ソース電極８とドレイン電極９と画素電極１１とを形成する。ここで、導電体膜としては、アルミニウム、クロム、モリブデン、タングステンといった金属、またはこれらの金属を主成分とする合金、またはこれらの積層膜を用いる。そして、ソース電極８とドレイン電極９とをマスクとして、ｎ型のアモルファスシリコン膜７をドライエッチングなどにより除去する。
【００９０】
次に、図１３に示すように、ソース電極８とドレイン電極９と画素電極１１とゲート絶縁膜１４との上に保護膜１５を形成する。保護膜１５としてはシリコン窒化膜あるいはシリコン酸化膜を用いる。この後、端子（図示せず）上の保護膜１５を除去しＴＦＴが形成された基板を得ることができる。
【００９１】
この後、図１３に示したＴＦＴが形成された基板の画素部に液晶を介して対向基板を貼り合わせる。そして、ゲート電極５および信号線などに画素信号を伝送するための回路を設置し、バックライトなどの装置を取付けることにより液晶表示装置を製造することができる。
【００９２】
なお、ここでは第１および第２のマスク１、２が重なる境界共有領域における画素について説明したが、たとえば、図１に示した４枚のマスクが互いに重なる領域においても、上記した考え方を用いることができる。つまり、画素内分割境界線を有する画素を、その４枚のマスクが互いに重なる領域の中心部を中心として、その中心から離れるにつれてこの画素内分割境界線を有する画素の密度が小さくなるように、かつランダムに配置すればよい。
【００９３】
また、ここでは、図５および６に示したように、画素内分割境界線３８が画素パターンをほぼ等しい大きさを有する２つの領域に分けるようにしたが、たとえば、ゲート電極５とソース電極８とドレイン電極９とを有するＴＦＴの周辺部とその他の領域とに分割するように画素内分割境界線を設定することにより、画素の寄生容量に影響を与える領域と、電極間の間隔に影響を与える領域とに分けてもよい。
【００９４】
また、図１０〜１３に示したように、対向電極１０と画素電極１１とをそれぞれ別の層で形成しているが、この対向電極１０と画素電極１１とを同じ層に形成する場合においても、同様の効果を得ることができる。
【００９５】
また、実施の形態１においては横方向電界方式の液晶表示装置について述べたが、本発明を縦方向電界方式の液晶表示装置に適用しても同様の効果を得ることができる。
【００９６】
（実施の形態２）
図１４は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態２において用いるマスクの図３に対応する拡大平面模式図である。
【００９７】
図１４を参照して、本発明の実施の形態２において用いるマスクは、境界領域において、画素パターン１６の一部が遮光膜により覆われた構造を有している。この画素パターン１６の拡大平面模式図を図１６に示す。図１６は、図１４における画素パターン１６の拡大平面模式図である。図１６を参照して、画素パターンは、画素内分割境界線３８により２つの領域に分けられ、その一方領域上には斜線部で示された位置に遮光膜が形成されている。そして、この遮光膜が形成された領域は、画素パターンの全体の約４分の１の領域を占めている。
【００９８】
そして、図１４を参照して、境界領域においては、実施の形態１とは異なり、画素パターンにおいて遮光膜により覆われている面積の割合がそれぞれ異なる画素パターンが複数形成されている。そして、第１のマスクの中心に近い位置（図１４において左手方向に近い領域）ほど、画素パターン内部での遮光膜の占める面積の割合が小さくなっている。具体的には、画素パターン１８の方が画素パターン１６よりも遮光膜の占める割合が小さくなっている。
【００９９】
図１５は、図４に対応する本発明の実施の形態２において用いるマスクの拡大平面模式図である。図１５を参照して、マスクの境界領域部分は、ちょうど図１４に示したマスクパターンに対して遮光膜が形成された領域が反転したマスクパターンを有する。
【０１００】
ここで、図１７は図１５における画素パターン１７の拡大平面模式図である。図１７を参照して、画素パターン１７では、画素内分割境界線３８により画素パターン１７が２つの領域に分割され、その２つの領域のうちの一方側においては、遮光膜が形成されている。そして、この図１７に示した画素パターン１７における遮光膜の配置は、図１６に示した画素パターン１６における遮光膜の配置を反転した状態になっている。そして、図１５を参照して、画素パターン１９の方が画素パターン１７よりも遮光膜の占める面積の割合が大きくなっている。
【０１０１】
このようなマスクを用い、実施の形態１と同様の製造工程を実施することにより、液晶表示装置を得ることができる。また、この実施の形態２による液晶表示装置の画素は、図７に示した実施の形態１による液晶表示装置の画素と同様に、画素内分割境界線３８（図１６、１７参照）により分けられた２つの領域がある程度互いにずれた構造となる。そして、境界共有領域内での画素における画素内分割境界線３８の位置は、画素ごとに異なる。
【０１０２】
このようなマスクを用いることにより、本発明の実施の形態１により得られる効果と同様の効果を得ることができる。また、本発明の実施の形態１のように遮光膜によって部分的に覆われた画素パターンの配置をランダムに配置する必要がないので、マスクの作製、改訂などを容易に行なうことができ、マスクの製造コストを削減することができる。この結果、半導体装置の製造コストを削減することができる。
【０１０３】
また、図１６を参照して、画素内分割境界線３８を、本発明の実施の形態１と同様に画素電極１１などの上に配置することにより、本発明の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１０４】
なお、上記した本発明の実施の形態１および２においては、２つの画素パターンを、遮光膜が形成された領域とされていない領域と２分割しているが、２分割に限らず１つの画素パターンを３分割以上としてもよい。このようにすれば、境界共有領域に位置する画素について、その透過率に対する第１のマスクによる影響と第２のマスクによる影響とのバランスをより細かく変えることができる。
【０１０５】
また、図２を参照して、分割露光境界線３が交差する部分のように、４枚のマスクがそれぞれ重複して露光されるような領域においても、たとえば１つの画素パターンを４分割すれば、マスクの中心に近い領域ほど、画素パターンの内部において遮光膜が形成される割合を小さくするように配置すれば、本発明の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
なお、実施の形態２においては、本発明の実施の形態１と同様に、画素の内部における対向電極１０と画素電極１１とをそれぞれ別の層において形成してもよいが、これらの対向電極１０と画素電極１１とを同じ層に形成しても同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
（実施の形態３）
図１８は、本発明の液晶表示装置の製造方法の実施の形態３において用いるマスクの、図３に対応する拡大平面模式図である。図１８を参照して、本発明の実施の形態３において用いるマスクの境界領域部分は、基本的には図１４に示したマスクの境界領域部分と同様の構造を備える。但し、図１８に示したマスクにおいては、分割露光境界線３に沿って形成される画素パターンごとに、画素パターン内における遮光膜が占める面積の割合が異なる。具体的には、画素パターン１６と、この画素パターン１６下に位置する画素パターン２０とでは、画素パターン２０の方が遮光膜の占める面積は大きい。
【０１０８】
図１９は、図１８に示したマスクの境界領域部分と同じ領域の露光を行なう第２のマスク２（図１参照）の境界領域部分４ｄ（図１参照）を示す拡大平面模式図であり、図４に対応している。図１９を参照して、本発明の実施の形態３において用いるマスクの境界領域部分４ｄは、基本的に図１８に示したマスクの境界領域部分４ｃにおける遮光膜が形成された位置を反転した構造となっている。
【０１０９】
このような境界領域を有するマスクを用いることで、本発明の実施の形態２において得られる効果と同様の効果に加え、分割露光境界線３にほぼ平行な方向においても、画素の光の透過率を変化させることができる。その結果、分割露光境界線３に沿った画素の光の透過率の変化をさらに視認されにくくすることができる。この結果、良好な表示特性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【０１１０】
また、境界共有領域における、異なる光の透過率を有する画素の配置をよりランダムな配置とすることができるので、画素パターン内における遮光膜の面積の変化の種類を少なくしても、画素の光の透過率の変化を視認されにくくすることができる。
【０１１１】
なお、本発明の実施の形態３を、横方向電界方式の液晶表示装置に適用した場合には、電界を形成するための２つの電極を、それぞれ別の層で形成してもよいし、同じ層において形成してもよい。どちらの場合においても、上記したような効果を得ることができる。
【０１１２】
（実施の形態４）
図２０〜２３は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態４を示す画素の断面図および転写パターンの平面模式図である。図２０〜２３を参照して、液晶表示装置の製造方法を説明する。
【０１１３】
まず、図２０（ａ）を参照して、ガラス基板１３上にゲート電極５と対向電極１０とを、図１０に示した製造方法と同様の方法により形成する。この際、図２０（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態１〜３に示すような境界共有領域４を有する分割露光により、分割露光領域２２〜２５ごとにパターニングを行なう。
【０１１４】
次に、図２１（ａ）に示すように、ゲート絶縁膜１４とノンドープトアモルファスシリコン膜６とｎ型のアモルファスシリコン膜７とを、図１１に示した製造方法と同様の方法により形成する。このとき、図２１（ｂ）に示すように、分割露光を行ない、分割露光領域２６〜２９ごとにパターニングを行なう。しかし、ここでは図２０（ｂ）のような境界共有領域４は形成せず、パターンずれを防止するための数ミクロンの二重露光領域のみを形成する。
【０１１５】
次に、図２２（ａ）に示すように、画素電極１１とソース電極８とドレイン電極９とを形成する。この画素電極１１などの形成方法は、基本的に図１２に示した製造方法と同様である。そして、このとき、図２２（ｂ）に示すように、分割露光を行なうことにより、分割露光領域３１〜３３ごとにパターニングを行なう。また、この際、図２０（ｂ）に示した転写パターンと同様に、境界共有領域４を形成する。
【０１１６】
次に、図２３（ａ）に示すように、保護膜１５を形成する。この保護膜１５の形成方法は、基本的に図１３に示した製造方法と同様である。またこのとき、図２３（ｂ）に示すように、分割露光を行ない、分割露光領域３４〜３７ごとにパターニングを行なう。この際、図２１（ｂ）と同様に、パターンずれなどを防止するための数ミクロンの二重露光領域のみを形成し、図２０（ｂ）などのように境界共有領域は形成しない。
【０１１７】
ここで、画素の光の透過率に影響を与える構造としては、電界を形成するための対向電極１０および画素電極１１が挙げられる。このため、この対向電極１０と画素電極１１とを形成する層においてのみ、本発明の実施の形態１〜３に示したような境界領域を有するマスクを用いれば、本発明の実施の形態１〜３と同様の効果を得ることができる。
【０１１８】
また、図２１および２３に示した工程においては、従来と同様のマスクを用いることができる。このため、新たに分割露光用のマスクを作らず、従来のマスクを流用することができるため、液晶表示装置の製造コストが上昇することを抑制することができる。
【０１１９】
なお、ここでは対向電極１０と画素電極１１とを別々の層に形成する場合について説明したが、対向電極１０と画素電極１１とを同じ層に同時に形成する場合にも、これらの対向電極１０と画素電極１１とを形成する工程にのみ、本発明によるマスクを適用すれば同様の効果を得ることができる。
【０１２０】
また、ここでは横方向電界方式の液晶表示装置について説明しているが、縦方向電界方式の液晶表示装置についても、たとえば、ＴＦＴの寄生容量などに影響を与える構造を形成する工程にのみ本発明によるマスクを適用すれば、同様の効果を得ることができる。
【０１２１】
（実施の形態５）
本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態５は、基本的には図２０〜２３に示した本発明の実施の形態４による液晶表示装置の製造方法と同様である。但し、本発明の実施の形態５による液晶表示装置の製造方法では、液晶表示装置の異なる層を形成する際に用いるマスクの境界領域の構造を互いに異なるものとしている。具体的には、たとえば、図２０に示して工程においては、マスクの境界領域における画素パターン（遮光膜の形成パターン）として、図３および４に示した本発明の実施の形態１による画素パターンを使用し、一方、図２２に示した工程においては、マスクの境界領域における画素パターン（遮光膜の形成パターン）として、図１４および１５に示した本発明の実施の形態２による画素パターンを使用する。
【０１２２】
このように、形成される層別にマスクの境界領域の画素パターン（遮光膜の形成パターン）を変更することにより、境界共有領域における各画素の光の透過率の変化がさらに視認されにくくなる。この結果、良好な表示特性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【０１２３】
（実施の形態６）
図２４〜２７は、本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態６を示す画素の断面図および転写パターンの平面模式図である。図２４〜２７を参照して、本発明の実施の形態６による液晶表示装置の製造方法は、基本的に図２０〜２３に示した本発明の実施の形態４による液晶表示装置の製造方法と同様である。但し、図２４〜２７に示した液晶表示装置の製造方法では、図２４（ｂ）における分割露光領域２２〜２５と、図２６（ｂ）における分割露光領域３０〜３３との平面形状がそれぞれ異なる。このため、図２４（ｂ）における分割露光境界線３と図２６（ｂ）における分割露光境界線３ａとの位置が互いにずれている。この結果、図２４（ｂ）と図２６（ａ）とにおいて、境界共有領域４の位置がずれることになる。この結果、境界共有領域４における各画素の光の透過率の変化がさらに視認されにくくなる。この結果、良好な表示特性を有する液晶表示装置を得ることができる。
【０１２４】
なお、この際、図２４（ｂ）と図２６（ｂ）とにおいて用いるマスクの境界領域において、画素パターン（遮光膜の配置パターン）を変えれば、本発明の実施の形態５と同様の効果をも得ることができ、より境界共有領域４における画素の光の透過率の変化を視認されにくくすることができる。
【０１２５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、分割露光方式を用いて形成された液晶表示装置において、分割露光領域間の境界部における画素の光の透過率の変化を滑らかにすることができるので、良好な表示特性を有しかつ低コストな液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  液晶表示装置の分割露光用のマスクを示す平面模式図である。
【図２】  図１に示したマスクを用いた分割露光により転写されるマスクパターンの平面模式図である。
【図３】  図１における境界領域部分４ｃの拡大平面模式図である。
【図４】  図１における境界領域部分４ｄの拡大平面模式図である。
【図５】  図３における画素パターン１６ａの拡大平面模式図である。
【図６】  図４における画素パターン１７ａの拡大平面模式図である。
【図７】  図５および６に示したマスクの画素パターンにより形成される液晶表示装置の画素の拡大平面模式図である。
【図８】  境界共有領域における第１および第２のマスクにより形成された画素の透過率への寄与率を示すグラフである。
【図９】  境界共有領域における透過率を示すグラフである。
【図１０】  図７に示した画素を有する液晶表示装置の製造工程の第１工程を示す部分断面模式図である。
【図１１】  図７に示す画素を有する液晶表示装置の製造工程の第２工程を示す部分断面模式図である。
【図１２】  図７に示す画素を有する液晶表示装置の製造工程の第３工程を説明するための部分断面模式図である。
【図１３】  図７に示す画素を有する液晶表示装置の製造工程の第４工程を示す部分断面模式図である。
【図１４】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態２において用いるマスクの図３に対応する拡大平面模式図である。
【図１５】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態２において用いるマスクの図４に対応する拡大平面模式図である。
【図１６】  図１４における画素パターン１６の拡大平面模式図である。
【図１７】  図１５における画素パターン１７の拡大平面模式図である。
【図１８】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態３において用いるマスクの図３に対応する拡大平面模式図である。
【図１９】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態３において用いるマスクの図４に対応する拡大平面模式図である。
【図２０】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態４の第１工程を示す画素の断面図および転写パターンの平面模式図である。
【図２１】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態４の第２工程を示す画素の断面図および転写パターンの平面模式図である。
【図２２】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態４の第３工程を示す画素の断面図および転写パターンの平面模式図である。
【図２３】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態４の第４工程を示す画素の断面図および転写パターンの平面模式図である。
【図２４】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態６の第１工程を示す画素の断面図および転写パターンの平面模式図である。
【図２５】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態６の第２工程を示す画素の断面図および転写パターンの平面模式図である。
【図２６】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態６の第３工程を示す画素の断面図および転写パターンの平面模式図である。
【図２７】  本発明による液晶表示装置の製造方法の実施の形態６の第４工程を示す画素の断面図および転写パターンの平面模式図である。
【図２８】  従来の横方向電界方式の液晶表示装置における電極間隔のばらつきと輝度の変化率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１，２  マスク、３，３ａ  分割露光境界線、４  境界共有領域、４ａ，４ｂ境界領域、４ｃ，４ｄ  境界領域部分、１３  ガラス基板、５  ゲート電極、１４  ゲート絶縁膜、６  ノンドープトアモルファスシリコン膜、７  ｎ型のアモルファスシリコン膜、８  ソース電極、９  ドレイン電極、１０  対向電極、１１  画素電極、１５  保護膜、１６ａ〜１６ｃ，１７ａ〜１７ｃ，１６〜２１画素、２２〜３７  分割露光領域、３８  画素内分割境界線、３９〜４４  段差部、４５，４６  重ね合わせ部境界線、４７〜５０  画素内分割境界線により分割された画素パターン内の領域。
【図１】
0003774570.tif 000002
【図２】
0003774570.tif 000003
【図３】
0003774570.tif 000004
【図４】
0003774570.tif 000005
【図５】
0003774570.tif 000006
【図６】
0003774570.tif 000007
【図７】
0003774570.tif 000008
【図８】
0003774570.tif 000009
【図９】
0003774570.tif 000010
【図１０】
0003774570.tif 000011
【図１１】
0003774570.tif 000012
【図１２】
0003774570.tif 000013
【図１３】
0003774570.tif 000014
【図１４】
0003774570.tif 000015
【図１５】
0003774570.tif 000016
【図１６】
0003774570.tif 000017
【図１７】
0003774570.tif 000018
【図１８】
0003774570.tif 000019
【図１９】
0003774570.tif 000020
【図２０】
0003774570.tif 000021
【図２１】
0003774570.tif 000022
【図２２】
0003774570.tif 000023
【図２３】
0003774570.tif 000024
【図２４】
0003774570.tif 000025
【図２５】
0003774570.tif 000026
【図２６】
0003774570.tif 000027
【図２７】
0003774570.tif 000028
【図２８】
0003774570.tif 000029