CN102687078B - 曝光装置、液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在扫描曝光时即使扫描暂时停止也能够抑制在接续部视认出显示不均的曝光装置、液晶显示装置及其制造方法，本发明是用于对设置于基板上的光取向膜进行曝光的曝光装置，曝光装置包括光源和光掩模，且一边对光源和基板中的至少一个进行扫描，一边隔着光掩模对光取向膜进行曝光，当将对光源和基板中的至少一个进行扫描的方向设为扫描方向，将与扫描方向垂直的方向设为垂直方向时，光掩模具有：第一区域；和沿垂直方向与第一区域相邻的第二区域，第一区域在第一遮光部内具有多个第一透光部，多个第一透光部沿垂直方向排列，第二区域在第二遮光部内具有多个第二透光部，多个第二透光部比多个第一透光部小，多个第二透光部沿垂直方向排列并且沿扫描方向离散地分散。

Description

曝光装置、液晶显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及曝光装置、液晶显示装置及其制造方法。更详细地讲，涉及适宜在光取向膜的取向处理中使用的曝光装置、具备光取向膜的液晶显示装置及该液晶显示装置的制造方法。
背景技术
液晶显示装置由于是能够实现轻量化、薄型化和低功耗的显示装置，因此在电视机、个人计算机用监视器、便携终端用监视器等中被广泛利用。这样的液晶显示装置通常根据与施加在一对基板之间（液晶层）的电压对应地变化的液晶分子的倾斜角度来控制透射液晶层的光的透射率。因而，液晶显示装置在透射率方面具有角度依赖性。其结果，在现有的液晶显示装置中，存在的情况有：发生根据视角（观察）方向对比度下降、中间灰度显示时的灰度等级反转等的不适当显示。从而，一般在液晶显示装置中，在提高视野角特性这一点上仍有改善的余地。
于是，在液晶分子的倾斜方向不同的2个以上的区域中分割各像素的取向分割的技术正在被开发。根据该技术，在液晶层中施加了电压的情况下，由于液晶分子在像素内向不同的方向倾斜，因此能够改善视野角特性。另外，取向方向不同的各区域也称为畴，取向分割也称为多畴。
作为进行取向分割的液晶模式，在水平取向膜式下，可以举出多畴扭曲向列（TN；Twisted Nematic）模式、多畴双折射控制（ECB；ElectricallyControled Birefringence）模式、多畴光学补偿双折射（OCB；OpticallyCompensated Birefringence）模式等。另一方面，在垂直取向膜式中，可以举出多畴垂直取向（MVA；Multi-Domain Vertical Alignment）模式、PVA（Patterned Vertical Alignment）模式、多畴VAECB（Vertical Alignment ECB）模式等，在各模式的液晶显示装置中，进行了用于实现更广的视野角的各种改良。
作为进行取向分割的方法，可以举出摩擦法、光取向法等。作为摩擦法，提出了在通过被形成有图案的抗蚀剂而分离有摩擦区与非摩擦区的状态下，进行取向膜的摩擦处理的方法。但是，摩擦法通过用缠绕在辊上的布擦拭取向膜表面以进行取向处理。因此，在摩擦法中存在的情况有：产生布的毛、碎片等的垃圾，或者发生由静电引起的开关元件的破坏、特性转移、恶化等的不良，因此还有改善的余地。
另一方面，光取向法是：作为取向膜使用光取向膜，对光取向膜照射（曝光）紫外线等的光，由此在取向膜产生取向限制力，和／或，改变取向膜的取向限制方向的取向方法。从而，光取向法能够非接触地进行取向膜的取向处理，因此能够抑制产生取向处理中的污垢、垃圾等。另外，通过在曝光时使用光掩模，能够在取向膜面内的所希望的区域中以不同的条件进行光照射。从而，能够容易地形成具有所希望的设计的畴。
作为通过现有的光取向法进行的取向分割的方法，例如在将像素分割为2个畴的情况下，可以举出以下的方法。即，可以举出准备在遮光区域中形成具有像素间距一半左右的宽度的微缝状的透光部的光掩模，首先，在对像素的半个区域进行第一曝光后，将光掩模偏移半个间距左右，在与第一曝光不同的条件下对像素的剩余区域进行第二曝光的方法。根据这样的方法，能够容易地将各像素分割为2个以上的畴。另外，例如，在专利文献1中公开了通过光取向法进行取向处理，形成VAECB（VerticalAlignment ECB）模式的技术。
另外，近年来，液晶显示装置的大型化不断发展，液晶电视机正在急速地进入40寸至60寸的以往为等离子电视机的主战场的尺寸区域。但是，通过如上所述的现有的光取向法对这种60寸级别的大型液晶显示装置进行取向分割是非常困难的。这是因为目前实际上还不存在能够对60寸级别的基板进行1次曝光且能够在工厂内设置的尺寸的曝光装置，不能够对60寸级别的基板整个面进行1次曝光。因而，在通过光取向法对大型液晶显示装置进行取向分割的情况下，需要将基板分为几次进行曝光。另外，在通过光取向法对20寸级别的比较小型的液晶显示装置进行取向分割的情况下，从希望尽可能减小曝光装置的尺寸的要求出发，也考虑必须将基板分为几次曝光。但是，通过这样将基板分为几次曝光而进行了取向分割的液晶显示装置中，存在会在显示画面中清楚地看到各曝光区域之间的接缝而导致成为不合格产品的情况。从而，在通过对基板分割地曝光而进行了液晶显示装置的取向分割的情况下，在提高显示品质，提高成品率这些方面尚有改善的余地。
作为用于改善其不足点的技术，本发明者们开发了以下的方法，并且已经申请了专利（参照专利文献2。）。该方法包括在基板面内划分2个以上的曝光区域，并在每个曝光区域中隔着光掩模进行取向膜的曝光的曝光工序，在上述曝光工序中，以相邻的曝光区域的一部分重复的方式进行曝光，上述光掩模具有与重复的曝光区域对应的半色调部（halftone）。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-281669号公报
专利文献2：国际公开第2007／086474号
非专利文献
非专利文献1：M.Kimura等3人「Photo-Rubbing Method：ASingle-Exposure Method to Stable Liquid-Cristal Pretilt Angle onPhoto-Alignment Film」、IDW’04：proceedings of the 11th internationalDisplay Workshops、IDW’04 Publication committee 2004年、LCT2-01、p.35－38
发明的内容
发明要解决的课题
在专利文献2记载的技术中采用了扫描曝光方式的情况下，只要基板正常的匀速移动，就不会发生特别的问题。但是，在因瞬间停止等而万一基板停止的情况下，新判明了在重复的曝光区域（接续部）发生在光掩模形成的图案的边缘看得出显示不均的不良的情况。
使用附图详细说明本发明者们进行的试验。
如图32所示，使用的光掩模121具有中央部119和半色调部120。在中央部119和半色调部120，条纹状地形成透光部（条纹图案）。其中，半色调部120的透光部128的长度随着从中央部119离开而逐渐缩短。透光部128的长度按照三角函数减少。这样，透光部120的开口率变得比中央部119的开口率小。另外，透光部128的长度也可以随着从中央部119离开而线性地减少。
图33、34表示用于说明对形成于基板上的光取向膜进行扫描曝光的工序的示意图。如图33、34所示，由于基板118大，因此使用多个光掩模121对光取向膜进行曝光。另外，基板118固定在台座171上。于是，在固定了光源（未图示）和光掩模121的状态下，通过使基板118和台座171通过它们的下面，而对设置在基板118上的光取向膜整体进行曝光。另外，从相对于基板面法线方向倾斜例如40·的方向，对基板118照射UV光。透射了中央部119的透光部127的UV光的宽度例如是40nm。于是，取向膜的一部分（接续部124）变为通过2个光掩模的半色调部120进行曝光。由此，在基板118正常移动的情况下，看不到接续部124即接缝。另一方面，当在扫描曝光中基板118因故障而静止时，如图35所示，在接续部124，与透光部128的顶端部对应地视认出显示不均（掩模痕迹180）。
另外，本发明者们使用发生了上述故障的基板来制作面板，并点亮该面板以评价其详细情况后，存在所看到的掩模痕迹依赖于其位置。具体来讲，如图36所示，自接续部的一端124a起，随着朝向接续部的中心线124c，看得出掩模痕迹180变浓，看得出在中心线124c中最浓。另一方面，该现象（掩模痕迹）在接续部124以外即隔着中央部119曝光了的区域看不到。
在扫描曝光方式中，通过光掩模121的透光部（开口部分）的长度和基板118的移动速度而设定照射量。更具体地讲，在扫描曝光方式中，对光取向膜的照射量按照以下的公式计算。
（照射量）＝（照度）×（透光部宽度）／（扫描速度）
由于以按照该公式计算出的值设定照射量，因此当基板118静止时，扫描速度成为0，实际的照射量瞬间上升。即，导致在基板118的移动时与静止时之间照射量变得不连续。该照射量的不连续性直接影响到液晶分子的倾斜角。而且，基板停止时的瞬间的照射量的上升程度在接续部124与接续部124以外的部分不同，在接续部124上升程度更大，因此认为在接续部124视认出掩模痕迹。
本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供一种在扫描曝光时即使扫描暂时停止也能够抑制在接续部视认出显示不均的曝光装置、液晶显示装置及其制造方法。
用于解决课题的方法
本发明者们在扫描曝光时即使扫描暂时停止也能够抑制在接续部视认出显示不均的曝光装置进行了各种研究后，着眼于光掩模的图案。然后，发现：在光掩模中，设置第一区域和在与扫描（扫描）方向垂直的方向（垂直方向）与第一区域相邻的第二区域，在第一区域的第一遮光部内形成多个第一透光部，沿垂直方向排列多个第一透光部，在第二区域的第二遮光部内形成多个第二透光部，使第二透光部比第一透光部小，将多个第二透光部沿垂直方向排列并且沿扫描方向离散地分散配置，由此，即使隔着第二区域曝光了接续部也能够抑制发生接缝，进而，在曝光时，即使扫描暂时停止，也能够使与第二透光部的端部对应的显示不均模糊，使第二透光部的图案的痕迹不明显，由此想到能够出色地解决上述课题的方法，而完成本发明。
即，本发明是用于对设置于基板上的光取向膜进行曝光的曝光装置，上述曝光装置包括光源和光掩模，且一边对上述光源和上述基板中的至少一个进行扫描，一边隔着上述光掩模对上述光取向膜进行曝光，当将对上述光源和上述基板中的至少一个进行扫描的方向设为扫描方向，将与上述扫描方向垂直的方向设为垂直方向时，上述光掩模具有：第一区域；和沿垂直方向与上述第一区域相邻的第二区域，上述第一区域在第一遮光部内具有多个第一透光部，上述多个第一透光部沿垂直方向排列，上述第二区域在第二遮光部内具有多个第二透光部，上述多个第二透光部比上述多个第一透光部小，上述多个第二透光部沿垂直方向排列并且沿扫描方向离散地分散。
作为本发明的曝光装置的结构，只要是将上述的结构要素作为必须要素而形成的，就对其它的结构要素不作特别限定。
本发明还是包括设置于基板上的光取向膜的液晶显示装置的制造方法，上述制造方法包含一边对光源和上述基板中的至少一个进行扫描，一边隔着光掩模对上述光取向膜进行曝光的曝光工序，当将对上述光源和上述基板中的至少一个进行扫描的方向设为扫描方向，将与上述扫描方向垂直的方向设为垂直方向时，上述光掩模具有：第一区域；和沿垂直方向与上述第一区域相邻的第二区域，上述第一区域在第一遮光部内具有多个第一透光部，上述多个第一透光部沿垂直方向排列，上述第二区域在第二遮光部内具有多个第二透光部，上述多个第二透光部比上述多个第一透光部小，上述多个第二透光部沿垂直方向排列并且沿扫描方向离散地分散。
作为本发明的液晶显示装置的制造方法的结构，只要是将上述的结构要素和工序作为必须要素和工序而形成的，就对其它的结构要素和不作特别限定。
以下详细地说明本发明的曝光装置和液晶显示装置的制造方法中的优选方式。以下表示的各方式也可以适当地组合。
在本发明的曝光装置和液晶显示装置的制造方法中，上述光取向膜优选包括液晶的取向方向根据光线的照射方向或光线照射区域的移动方向而发生变化的材料（光取向材料）。
在本发明的曝光装置和液晶显示装置的制造方法中，上述第二区域的开口率优选随着从上述第一区域离开而减少。由此，能够更有效地抑制接缝被视认出。
在本发明的曝光装置和液晶显示装置的制造方法中，上述多个第二透光部和上述第二遮光部相对于与上述扫描方向平行的上述第二区域的中心线（上述第二区域的中心线，即与上述扫描方向平行的线）相互（实际上）对称地设置。由此，能够在第二区域的整体上消除透光部和遮光部的偏差，由此即使在瞬间停止时也能够避免接续部的掩模边缘被视认出。这样，第二透光部的图案和第二遮光部的图案也可以相对于上述中心线相互（实际上）对称。
在本发明的曝光装置和液晶显示装置的制造方法中，上述多个第二透光部和上述第二遮光部相对于与上述扫描方向平行的上述第二区域的中心线（上述第二区域的中心线，即与上述扫描方向平行的线）互为（实际上）镜像的关系。由此，能够在第二区域的整体上消除透光部和遮光部的偏差，由此即使在瞬间停止时也能够避免接续部的掩模边缘被视认出。这样，第二透光部的图案和第二遮光部的图案也可以相对于上述中心线互为（实际上）镜像的关系。
优选：在本发明的曝光装置中，上述光掩模为第一光掩模，上述曝光装置还包括第二光掩模，且一边对上述光源和上述基板中的至少一个进行扫描，一边隔着上述第一光掩模和上述第二光掩膜对上述光取向膜进行曝光，上述第二光掩模具有：第三区域；和沿垂直方向与上述第三区域相邻的第四区域，上述第三区域在第三遮光部内具有多个第三透光部，上述多个第三透光部沿垂直方向排列，上述第四区域在第四遮光部内具有多个第四透光部，上述多个第四透光部比上述多个第三透光部小，上述多个第四透光部沿垂直方向排列并且沿扫描方向离散地分散，上述光取向膜的一部分通过上述多个第二透光部进行曝光并且通过上述多个第四透光部进行曝光。由此，能够通过第二透光部和第四透光部对接续部进行曝光，并且能够抑制在该接续部产生接缝。另外，即使在曝光时扫描暂时停止，也能够使与第四透光部的端部对应的显示不均模糊，使第四透光部的图案的痕迹不明显。另外，在第一光掩模和第二光掩模的使用中也可以各自使用不同的光源。
优选：在本发明的液晶显示装置的制造方法中，上述光掩模为第一光掩模，在上述曝光工序中，一边对上述光源和上述基板中的至少一个进行扫描，一边隔着上述第一光掩模和第二光掩膜对上述光取向膜进行曝光，上述第二光掩模具有：第三区域；和沿垂直方向与上述第三区域相邻的第四区域，上述第三区域在第三遮光部内具有多个第三透光部，上述多个第三透光部沿垂直方向排列，上述第四区域在第四遮光部内具有多个第四透光部，上述多个第四透光部比上述多个第三透光部小，上述多个第四透光部沿垂直方向排列并且沿扫描方向离散地分散，上述光取向膜的一部分通过上述多个第二透光部进行曝光并且通过上述多个第四透光部进行曝光。由此，能够通过第二透光部和第四透光部对接续部进行曝光，并且能够抑制在该接续部产生接缝。另外，即使在曝光时扫描暂时停止，也能够使与第四透光部的端部对应的显示不均模糊，使第四透光部的图案的痕迹不明显。另外，在第一光掩模和第二光掩模的使用中也可以各自使用不同的光源。
在本发明的曝光装置和液晶显示装置的制造方法中，上述第四区域的开口率优选随着从上述第三区域离开而减少。由此，能够更有效地抑制接缝被视认出。
在本发明的曝光装置和液晶显示装置的制造方法中，也可以与上述第四遮光部对应地设置上述多个第二透光部，与上述第二遮光部对应地设置上述多个第四透光部。由此，即使在瞬间停止时，也能够消除被多重曝光的区域，不仅能够避免接续部的掩模端被视认出，还能够避免接缝曝光部自身被视认出。这样，第二透光部的图案也可以与第四遮光部的图案对应，第四透光部的图案也可以与第二遮光部的图案对应。
在本发明的曝光装置和液晶显示装置的制造方法中，上述第一光掩模和上述第二光掩模以使得与上述扫描方向平行的上述第二区域的中心线（上述第二区域的中心线，即与上述扫描方向平行的线）和与上述扫描方向平行的上述第四区域的中心线（上述第四区域的中心线，即平行于上述扫描方向的线）（实际上）一致的方式配置，上述多个第二透光部和上述多个第四透光部，相对于上述两中心线互为（实际上）镜像的关系。由此，即使在瞬间停止时，也能够消除被多重曝光的区域，不仅能够避免接续部的掩模端被视认出，还能够避免接缝曝光部自身被视认出。这样，第二透光部的图案和第四透光部的图案可以相对于上述2条中心线互为（实际上）镜像的关系。
在本发明的曝光装置和液晶显示装置的制造方法中，当将与上述扫描方向平行的直线作为扫描线时，（上述多个透光部之中的）在相同的扫描线上存在的多个第二透光部也可以实际上等间隔地配置。由此，能够抑制由第二透光部的配置位置的偏差引起的显示不均的发生。
在本发明的曝光装置和液晶显示装置的制造方法中，上述多个第一透光部也可以沿上述方向离散地分散，此时，优选（上述多个第一透光部之中的）与上述扫描方向相邻的第一透光部之间的区域被遮光。由此，能够抑制由第一和第二透光部的边缘数量的不连续性引起的显示不均的发生。
从同样的观点出发，在本发明的曝光装置和液晶显示装置的制造方法中，上述多个第三透光部也可以沿上述扫描方向离散地分散，此时，优选（上述多个第三透光部之中的）与上述扫描方向相邻的第三透光部之间的区域被遮光。
在本发明的液晶显示装置的制造方法中，上述曝光工序，在俯视上述基板时，优选以使得在各像素内形成相互沿反平行方向被曝光的2个区域的方式，对上述光取向膜进行曝光。由此，能够容易地实现多畴TN模式、多畴ECB模式、多畴VAECB模式、多畴VAHAN（Vertical AlignmentHybrid-aligned Nematic）模式、多畴VATN（Vertical Alignment TwistedNematic）模式等的广视野角的液晶显示装置。
本发明还是通过本发明的液晶显示装置的制造方法制作的液晶显示装置。
以下详细地说明本发明的液晶显示装置中的优选方式。以下表示的各种方式也可以适当地组合。
本发明的液晶显示装置优选有源矩阵驱动，但也可以为单纯驱动。
上述液晶显示装置包括备垂直取向型的液晶层，上述液晶层也可以含有介电常数各向异性为负的液晶材料。由此，能够实现垂直取向膜式的液晶显示装置。
上述液晶显示装置具备水平取向型的液晶层，上述液晶层也可以含有介电常数各向异性为正的液晶材料。由此，能够实现水平取向膜式的液晶显示装置。
上述液晶层也可以含有扭曲向列液晶。由此，能够实现TN模式、VATN模式、多畴TN模式或多畴VATN模式的液晶显示装置。另外，VATN模式的液晶显示装置包括一对基板；含有向列液晶的液晶层；和设置于各个基板上的一对垂直取向膜，在俯视2个基板面时，施加于这些取向膜的取向处理的方向相互大致正交，在无施加电压时，向列液晶垂直而且扭曲取向。
上述液晶显示装置优选具有2个以上的畴，优选具有4个以下的畴，进一步优选具有4个畴。由此，能够抑制制造工序的复杂化，并且实现视野角特性出色的液晶显示装置。另外，通过将畴设为4个，例如，如上下左右的4个方向，能够在相互正交的4个方向中的任一个方向上实现广视野角。另外，相互正交的4个方向中的任一个方向的视野角特性也能够大致相同。即，能够实现对称性出色的视野角特性。从而，能够实现视野角依赖性小的液晶显示装置。另外，作为在取向分割为4个畴的情况下的畴的配置方式没有特别限定，可以举出矩阵状、“目”字那样的条纹状等。
发明的效果
根据本发明的曝光装置、液晶显示装置及其制造方法，即使在扫描曝光时扫描暂时停止，也能够抑制在接续部视认出显示不均。
附图说明
图1是表示实施方式1的液晶显示装置的结构的剖面示意图。
图2是表示实施方式1的1个子像素的平面示意图，表示有光对第一基板（垂直取向膜）的照射方向。
图3是表示实施方式1的1个子像素的平面示意图，表示有光对第二基板（垂直取向膜）的照射方向。
图4是表示实施方式1的1个子像素的平面示意图，表示有光对第一和第二基板的照射方向、电压施加时的液晶分子的取向方向，另外，表示有实施方式1的偏光板的偏光轴方向。
图5是实施方式1的第一基板（TFT阵列基板）的平面示意图。
图6是实施方式1的第二基板（CF基板）的平面示意图。
图7是表示实施方式1的曝光工序中的第一基板和光掩模的平面示意图。
图8是表示实施方式1的曝光工序中的第一基板和光掩模的平面示意图。
图9是表示实施方式1的曝光工序中的第一基板的平面示意图。
图10是表示实施方式1的曝光工序中的第一基板和光掩模的平面示意图。
图11是表示实施方式1的曝光工序中的第一基板和光掩模的平面示意图。
图12是表示实施方式1的曝光装置的斜视示意图、表示实施方式1的TFT阵列基板的结构的平面示意图。
图13是表示实施方式1的曝光工序中的基板和光掩模的剖面示意图，表示有光对基板的照射情况。
图14是表示实施方式1的曝光工序中的第二基板和光掩模的平面示意图。
图15是表示实施方式1的曝光工序中的第二基板和光掩模的平面示意图。
图16是表示实施方式1的曝光工序中的第二基板的平面示意图。
图17是表示实施方式1的曝光工序中的第二基板和光掩模的平面示意图。
图18是表示实施方式1的曝光工序中的第二基板和光掩模的平面示意图。
图19是表示实施方式1的光掩模的平面示意图。
图20是表示实施方式1的光掩模的平面示意图。
图21是表示实施方式1的光掩模的平面示意图。
图22是表示实施方式1的光掩模的平面示意图。
图23是表示实施方式1的第一基板的平面示意图。
图24是表示实施方式1的粘贴在一起的第一基板和第二基板的平面示意图。
图25是表示实施方式1的曝光工序中的基板和光掩模的平面示意图，表示变形例。
图26是表示实施方式1的光掩模的平面示意图。
图27是表示实施方式2的光掩模的平面示意图。
图28是表示实施方式2的光掩模的平面示意图。
图29是表示实施方式2的光掩模的平面示意图，表示变形例。
图30是表示实施方式3的光掩模的平面示意图。
图31是表示实施方式3的光掩模的平面示意图。
图32是表示比较方式的光掩模的平面示意图。
图33是表示比较方式的曝光工序中的基板和光掩模的平面示意图。
图34是表示比较方式的曝光工序中的基板和光掩模的剖面示意图。
图35是表示比较方式的基板的平面示意图。
图36是表示比较方式中的显示不均的平面示意图。
具体实施方式
以下，举出实施方式，参照附图对本发明进行更详细的说明，但本发明不仅限于这些实施方式。
（实施方式1）
首先，说明实施方式1的液晶显示装置的结构。本实施方式的液晶显示装置100如图1所示具有：作为相对的一对基板的第一基板1（例如TFT阵列基板）和第二基板2（例如CF基板）；和设置在第一基板1与第二基板2之间的液晶层3。另外，第一基板1在绝缘基板26a的液晶层3一侧，自绝缘基板26a一侧起依次具有：用于对液晶层3施加驱动电压的透明电极4a（像素电极）；和垂直取向膜5a。第二基板2在绝缘基板26b的液晶层3一侧，自绝缘基板26b一侧依次具有：用于对液晶层3施加驱动电压的透明电极4b（共用电极）；和垂直取向膜5b。在第一基板1和第二基板2的与液晶层3相反的一侧，自基板一侧起依次配置有相位差板7a、7b和偏光板6a、6b。另外，虽然也可以不用设置相位差板7a、7b，但是从实现广视野角的观点出发，优选进行设置。另外，相位差板7a、7b也可以仅设置于上述基板中的任一个基板。这样，液晶显示装置100包括所谓的液晶显示面板。
液晶层3含有例如介电常数各向异性为负的向列液晶材料（负型向列液晶材料）。在不对液晶层3施加驱动电压时（没有施加电压时），液晶层3内的液晶分子沿与垂直取向膜5a、5b的表面大致垂直的方向取向。实际上，此时液晶分子相对于垂直取向膜5a、5b的表面的法线方向若干倾斜0.1·左右至几度左右地取向。即，液晶分子以具有若干个预倾角的方式通过垂直取向膜5a、5b取向。另外，所谓预倾角是在不施加电压时取向膜表面与取向膜表面附近的液晶分子的长轴方向所成的角度。另外，在不施加电压时，俯视基板时的取向膜表面附近的液晶分子倾斜的方向为预倾方向。另一方面，在对液晶层3施加某阈值以上的充分的驱动电压时（施加电压时），液晶分子通过预先设定的预倾角而进一步沿一定的方向倾斜。更详细地讲，位于液晶层3的厚度方向的大致中央的液晶分子3a倾斜至与第一基板和第二基板的2个面大致平行的方向。另外，垂直取向膜5a、5b包括光取向膜材料，垂直取向膜5a、5b规定的预倾方向根据隔着光掩模垂直取向膜5a、5b的表面例如相对于基板面从斜方向被曝光而决定。
使用图2～4对在子像素内形成的畴进行说明。另外，在图2和4中，虚线箭头表示施加于第一基板的光线照射方向，在图3和4中，实线箭头表示施加于第二基板的光线照射方向。另外，在图4中，液晶分子（液晶导向子）3a表示位于俯视基板时的各畴的大致中央并且位于液晶层的厚度方向的大致中央的液晶分子（液晶导向子）。
垂直取向膜5a、5b分别如图2、3所示，在俯视基板时，在子像素8内，光从反平行方向（平行且相反朝向的方向A和方向B）照射。另外，相对于垂直取向膜5a、5b的光的照射方向，如图4所示，设定为在粘贴第一基板1和第二基板2时相互相差大致90°。由此，在各畴中，垂直取向膜5a规定的预倾方向与垂直取向膜5b规定的预倾方向为相互相差大致90°。从而，包含于液晶层3中的液晶分子，在俯视基板时，在各畴中扭曲大致90°地取向。另外，液晶分子3a在俯视基板时沿相对于光的照射方向偏移大致45°的方向取向。进而，各畴中的液晶分子3a沿相互不同的4个方向倾斜。这样，本实施方式的液晶显示装置100，通过使用预倾方向（取向处理方向）相互正交的垂直取向膜，使液晶分子扭曲大致90°地取向。从而，液晶显示装置100具有4畴的VATN模式。另外，虽然各子像素8被分割为8个区域，但由于液晶分子3a的倾斜方向有4个，因此液晶显示装置100为所谓的4畴。
根据4畴的VATN模式，如图2～4所示，对第一基板1和第二基板2分别照射2次，通过总计4次的照射，液晶分子3a的取向方向能够形成相互不同的4个畴。从而，能够实现装置台数的消减和取向处理时间的缩短（工序时间的缩短）。另外，使1个像素（1个子像素）分割为4畴从实现液晶显示装置的广视野角化的观点出发是优选的方式。进而，能够消减用于形成在具有如现有的MVA模式等那样的取向控制结构物的液晶模式中必要的肋条（突起）等的取向限制构造物的光掩模，即光刻工序，其结果，能够简化制造工序。另外，在使1个像素（1个子像素）分割为2个畴的情况下，虽然例如对上下或者左右的某一个方向能够实现广视野角，但是不能提高其他方向的视野角特性。另外，虽然也可以将畴增加为5个以上，但不仅工序变复杂，而且处理时间也变长，因此不优选。而且，还明确了4畴与其以上的畴在实际使用上视野角特性并无多大差别。
如图4所示，偏光板6a、6b配置为：在俯视面板（基板）时，偏光板6a的偏光轴方向P与偏光板6b的偏光轴方向Q相互大致正交。另外，在偏光板6a的偏光轴方向P和偏光板6b的偏光轴方向Q之中，一个偏光轴方向沿相对于垂直取向膜5a的光的照射方向配置，另一个偏光轴方向沿相对于垂直取向膜5b的光的照射方向配置。从而，在施加电压时，从偏光板6a一侧入射的光，成为偏光轴方向P的偏振光，在液晶层3中，沿液晶分子的扭曲而旋光90°，成为偏光轴方向Q的偏振光，从偏光板6b射出。另一方面，在不施加电压时，在液晶层3中，液晶分子保持垂直取向不变，偏光轴方向P的偏振光不发生旋光，照原样地透射液晶层3，而被偏光板6b遮挡。这样，液晶显示装置100是标准黑模式。另外，在本说明书中，所谓偏光轴表示吸收轴。另外，偏光板6a的偏光轴方向P和偏光板6b的偏光轴方向Q没有特别地限定于图4表示的方向，可以适当设定，而一对偏光板6a、6b的偏光轴方向在俯视面板（基板）时优选相互相差90°。即，优选正交尼科尔配置偏光板6a、6b。
另外，在本实施方式中，虽然说明了垂直取向型的液晶显示装置，但本实施方式的液晶显示装置也可以是水平取向型的液晶显示装置。在这种情况下，液晶层3含有介电常数各向异性为正的向列液晶材料（正型向列液晶材料），另外，在第一基板1和第二基板2的液晶层3一侧，也可以代替垂直取向膜5a、5b，设置水平取向膜。
以下，说明实施方式1的液晶显示装置的制造方法。
首先，根据一般的方法，准备取向膜形成前的一对第一基板和第二基板。作为第一基板使用TFT阵列基板，该TFT基板例如，如图5所示，在由玻璃等形成的绝缘基板（未图示）上，通过依次形成：多条扫描信号线（栅极总线）9；多个TFT11；多条数据信号线（源极总线）10；和多个像素电极12，而使扫描信号线9和数据信号线10在绝缘基板上隔着绝缘膜（末图示）地配置为呈网格状交叉，并且在该每个交点上配置有TFT11和像素电极12。另一方面，作为第二基板使用CF基板，该CF基板例如，如图6所示，在由玻璃等形成的绝缘基板（未图示）上，通过依次形成：黑矩阵（BM）13；包括红（R）、蓝（G）和绿（B）的3色着色层的彩色滤光片14；保护膜（过涂层膜，未图示）；和透明电极膜（未图示），而使BM13在绝缘基板上呈网格状地配置，并且在由该BM13划分的区域中配置有彩色滤光片14。这样，在本实施方式中，1个像素包括沿x轴方向（正面看显示面（显示画面）时的横方向）排列的RGB的3个子像素。另外，电源基板只要具有绝缘性的表面即可，不特别限定于玻璃。另外，上述各结构部件的材质可使用通常所使用的材料。
接着，在对TFT阵列基板和CF基板通过旋转喷涂法等涂敷包含光取向膜材料的溶液后，例如，通过在180℃下进行60分钟的光取向膜材料的烧制，而形成垂直取向膜。作为光取向膜材料没有特别限定，可以举出包括感光性基的树脂等。更具体地讲，包括4－查耳酮基（下述化学式（1）、4’－查耳酮基（下述化学式（2））、香豆素基（下述化学式（3））、肉桂酰基（下述化学式（4））等的感光性基的聚酰亚胺等。下述化学式（1）～（4）的感光性基，通过光（优选紫外线）的照射而发生交联反应（包括二聚化反应）、异性化反应、光再取向等，由此，与光分解型的光取向膜材料相比，能够有效地减小取向膜面内的预倾角的偏差。另外，下述化学式（1）～（4）的感光性基还包括苯环与置换基结合而成的构造。另外，下述化学式（4）的肉桂酰基中的羰基进一步与氧原子结合而成的肉桂酸盐基（C6H5－CH＝CH－COO－，下述化学式（5））具有更易于合成的优点。从而，作为光取向膜材料，进一步优选包含肉桂酸盐基的聚酰胺。另外，烧制温度、烧制时间和光取向膜的膜厚没有特别限定，可以适当地设定。
［化1］（1）
［化2］（2）
［化3］（3）
［化4］（4）
［化5］（5）
另外，在本实施方式中，作为取向膜材料，使用在光中反应且沿光线的照射方向产生液晶分子的预倾角的光取向膜材料，但也可以如在非专利文献1中公开的光取向法那样，使用能够根据光的照射区域的移动方向来规定预倾方向的光取向膜材料。在这种情况下，不需要使光相对于基板倾斜地入射，而能够使光相对于基板大致垂直地入射。
接着，说明取向膜的曝光方法。
在本实施方式中，取向膜通过扫描方式被曝光。以下，说明对于第一基板的曝光工序。
首先，准备具有中央部19a和灰色调部20a的光掩模21a和具有中央部19b和灰色调部20b的光掩模21b。
另外，在本实施方式中使用的光掩模是在玻璃等透明基板上通过铬等的金属膜形成有图案的光掩膜，形成有金属膜的区域是遮光部，金属膜的开口是透光部。
接着，如图7所示，以灰色调部20a和20b在y轴方向重叠的方式配置光掩模21a和21b。在光掩模21a、21b中，沿x轴（与y轴成90·角度的轴）方向设置有多条沿y轴方向形成的微缝。更详细地讲，在中央部19a、19b的遮光部内，设置有具有x轴方向（正面看显示面时的横方向）的子像素间距Px的大致一半的宽度的多个矩形的透光部，这些透光部按照与间距Px大致相同的间距排列。另一方面，在灰色调部20a、20b中也按照与间距Px大致相同的间距排列有多个透光部，而灰色调部20a、20b的透光部比中央部19a、19b的透光部小，并且沿扫描方向分散配置。关于灰色调部20a、20b的图案在后面详细叙述。
另外，准备具有中央部19c和灰色调部20c的光掩模21c和具有中央部19d和灰色调部20d的光掩模21d。接着，如图7所示，以灰色调部20c和20d在y轴方向重叠的方式配置光掩模21c和21d。在光掩模21c、21d形成有与光轴掩模21a、21b相同的图案。另外，在光掩模21a、21b与光掩模21c、21d之间，实际上存在充分收纳第一基板程度的空间。
另外，如图12所示，在各光掩模21a～21d的上方配置光源。在这里，仅图示包括光掩模21a的结构，而包括光掩模21b～21d的结构也与包括光掩模21a的结构相同。在本实施方式中，光源25与光掩模21a成为一体且直线地移动，或者，固定有光源25和光掩模21a的基板18（第一基板或第二基板）直线地移动。图12表示基板18移动的情况，作为基板18表示有第一基板（TFT阵列基板）。在光掩模21a的肋部具备图像检测用照相机30，其读取数据信号线10、扫描信号线9等的总线配线，且能够使基板18以追随的方式移动。根据该工序，能够使曝光装置小型化。另外，能够降低曝光装置的成本。而且，由于光掩模可以形成得小，因此能够提高掩模自身的精度。另外，扫描曝光由于基板面内的照射量的稳定性出色，因此能够有效地抑制取向方位、预倾角等的取向膜的特性发生偏差。
接着，在进行光掩模21a、21b的微缝与子像素的位置对准后，如图8所示，一边使第一基板1沿＋y轴方向移动，一边使用偏振光紫外线隔着光掩模21a、21b自设置于第一基板1的表面的取向膜的一端至另一端进行曝光（第一扫描）。这时，第一基板1以使得光掩模21a、21b的微缝沿着数据信号线10、扫描信号线9等的总线配线的方式移动。另外，如图13所示，偏振光紫外线15相对于第一基板1从斜方向照射。另外，在光掩模21a、21b与第一基板之间设置有预定的间隔（邻近间隔16）。由此，能够平滑地进行第一基板1的移动，并且即使光掩模21a、21b因自重而翘曲，也能够抑制接触到第一基板1。通过该第一扫描，能够对各像素（各子像素）的大致一半的区域进行取向处理。另外，垂直取向膜5a表面附近的液晶分子3b如图13所示，存在大致一定的预倾角17。进而，第一基板1如图9所示变得具有：隔着光掩模21a的中央部19a被扫描曝光了的曝光区域22；隔着光掩模21b的中央部19b被曝光了的曝光区域23；和隔着光掩模21a、21b的灰色调部20a、20b被扫描曝光了的接续部24。即，本实施方式的曝光工序在设置于第一基板1的取向膜面内分割有：曝光区域22、23；和在相邻的曝光区域22、23之间存在的接续部24，隔着灰色调部20a、20b对接续部24进行曝光，并且隔着中央部19a、19b对曝光区域22、23进行曝光。接续部24隔着灰色调部20a、20b至少被曝光2次。
接着，如图10所示，在面内将第一基板1旋转了180·后，沿x轴方向将第一基板1水平移动间距Px的大致一半，使得设置于光掩模21c、21d的各微缝与各子像素的未曝光区域对应。然后，如图11所示，与图8中表示的第一扫描时同样地，一边使第一基板1移动，一边自取向膜的一端至另一端进行曝光（第二扫描）。由此，对各像素（各子像素）的剩余的大致一半的区域进行取向处理，第一基板1在整个面被曝光。另外，第二扫描时的光线（偏振光紫外线15）相对于第一基板的入射角与第一扫描时的光线（偏振光紫外线15）相对于第一基板1的入射角大致相同。另一方面，在第一扫描和第二扫描之间，第一基板1在面内由于旋转180°，因此第一扫描时的相对于第一基板1的光线的朝向和第二扫描时的相对于第一基板1的光线的朝向如图2所示，在俯视第一基板时，恰好成为相反朝向。即，第一基板1的各子像素取向分割成取向方向为相互反平行方向的2个区域。
接着，说明对第二基板的曝光工序。对第二基板的曝光方式，除光掩模的种类不同之外，与对第一基板的曝光方式大致相同。
首先，准备具有中央部19e和灰色调部20e的光掩模21e和具有中央部19f和灰色调部20f的光掩模21f。接着，如图14所示，以灰色调部20e和20f在x轴方向重叠的方式配置光掩模21e和21f。在光掩模21e、21f中，沿y轴方向设置有多条沿x轴方向形成的微缝。更详细地讲，在中央部19e、19f的遮光部内，设置有具有y轴方向（正面看显示面时的纵方向）的像素间距Py的大致1／4的宽度的多个矩形的透光部，这些透光部设置有间距Py的大致一半的间距。另一方面，在灰色调部20e、20f，以与间距Py大致相同的间距排列有多个透光部，灰色调部20e、20f的透光部比中央部19e、19r的透光部小，并且沿扫描方向分散配置。另外，在本实施方式中，正面看显示面时的纵方向的像素间距与子像素间距相同。
另外，准备具有中央部19g和灰色调部20g的光掩模21g和具有中央部19h和灰色调部20h的光掩模21h。而且，如图14所示，以灰色调部20g和20h在x轴方向重叠的方式配置光掩模21g和21h。在光掩模21g、21h，形成有与光掩模21e、21f相同的图案。另外，在光掩模21e、21f与光轴掩模21g、21h之间，实际上存在充分收纳第二基板2程度的空间。
另外，与图12中表示的对第一基板的曝光工序时同样，在各光掩模21e～21h的上方配置有光源。
接着，在进行光掩模21e、21f的微缝与第二基板2的像素的位置对准后，如图15所示，一边使第二基板2沿＋x轴方向移动，一边使用偏振光紫外线隔着光掩模21e、21f自设置于第二基板2的表面的取向膜的一端至另一端进行曝光（第一扫描）。这时，第二基板2以使得BM13沿着光掩模21e、21f的微缝的方式移动。另外，与图13所示的对第一基板的照射方向同样地，偏振光紫外线相对于第二基板2从斜方向照射。另外，与对第一基板的曝光工序的情况同样地，在光掩模21e、21f与第二基板2之间设置邻近间隔。通过该第一扫描，能够对各像素（各子像素）的大致一半的区域进行取向处理。另外，设置于第二基板的垂直取向膜表面附近的液晶分子，与图13所示的第一基板的情况同样地，存在大致一定的预倾角。进而，第二基板2如图16所示变得具有：隔着光掩模21e的中央部19e被扫描曝光了的区域32；隔着光掩模21f的中央部19f被扫描曝光了的区域33；和隔着光掩模21e、21f的灰色调部20e、20f被扫描曝光了的接续部34。即，该实施方式的曝光工序在设置于第二基板2的取向膜面内分割有：曝光区域32、33；和在相邻的曝光区域32、33之间存在的接续部34，隔着灰色调部20e、20f对接续部34进行曝光，并且隔着中央部19e、19f对曝光区域32、33进行曝光。连接部件34隔着灰色调部20e、20f至少被曝光2次。
接着，如图17所示，在面内将第二基板2旋转了180°后，沿y轴方向将第二基板2水平移动间距Py的大致1／4，使得设置在光掩模21g、21h上的各微缝与各像素的未曝光区域对应。然后，如图18所示，与图15中表示的第一扫描时同样地，一边使第二基板2移动，一边自取向膜的一端至另一端进行曝光（第二扫描）。由此，对各像素（各子像素）的剩余的大致一半的区域进行取向处理，第二基板2在整个面被曝光。另外，第一扫描时的相对于第二基板2的光线的朝向与第二扫描时的相对于第二基板2的光线的朝向，如图3所示，在俯视第二基板2时，恰好成为相反朝向。即，第二基板2的各子像素取向分割成取向方向为相互反平行方向的2个区域。
另外，在本实施方式中，对如下方式进行了说明：为了将1个子像素取向分割为4个畴而使用以横方向的像素间距Px（图5、6中的x轴方向）的大致1／2的宽度形成有条纹图案的光掩模，对TFT阵列基板进行曝光，另一方面，使用以纵方向的子像素间距Py（图5、6中的y轴方向，另外，在本实施方式中，纵方向的子像素间距与像素间距相同）的大致1／4的宽度形成有条纹图案的光掩模，对CF基板进行曝光。然而，透光部的图案并无特别限定，可以根据像素（子像素）的设计、像素（子像素）的尺寸、面板的清晰度等适当设定。另外，在本实施方式中，矩阵状地形成有4个畴，但畴的配置方式并不特别限定于矩阵状，也可以为“目”字那样的条纹状。而且，在各子像素具有副像素的情况下，为了对各副像素进行取向分割，也可以根据各副像素形成微缝图案。
在本实施方式中，作为能够使用的材料和能够适用的制造工序的条件，如下所述。在本实施方式中能够使用的材料和条件并不限于下述情况。另外，在曝光中使用的光线的种类并不特别地限定于偏振光紫外线，能够根据取向膜材料、制造工序等的适当设定，也可以为无偏振光（消光比＝1∶1）。
·液晶材料：具有Δn（双折射）＝0.06～0.14，Δε（介电常数各向异性）＝－2.0～－8.0，Tni（向列－各向同性相转移温度）＝60～110℃的向列液晶。
·预倾角：85～89.9°
·单元厚度：2～5μm
·照射能量密度：0.01～5J／cm2
·邻近间隔：10～250μm
·光源：低压水银灯、高压水银灯、重氢灯、金属卤化物灯、氩共振灯、氙灯、受激准分子激光器。
·紫外线的消光比（偏振光度）：1∶1～60∶1
·紫外线的照射方向：自基板面法线方向起0～60°方向
接着，详细叙述光掩模21a、21b的图案。
如图19所示，光掩模21a具有：中央部19a；和形成有灰色调的灰色调部20a。光掩模21b具有：中央部19b；和形成有灰色调的灰色调部20b。与连接部件24对应地设置有灰色调部20a、20b。
在中央部19a形成有多个透光部27a。透光部27a的平面图案为矩形，透光部27a呈条纹状地形成。各透光部27a的尺寸相同。透光部27a在与扫描方向垂直的方向（垂直方向）以与像素间距Px相同的间距排列。另外，如图20所示，透光部27a的宽度（垂直方向中的长度）Δx例如为间距Px的大致一半。另外，Δx也可以设定为间距Px的一半加上数μm左右而得到的值。即，也可以在各畴之间的边界形成被多次曝光的部分。透光部27a的扫描方向的长度y1例如是40mm。
所谓灰色调，并不如在专利文献2中记载的技术那样，通过一系列的透光部的长度来调整开口率，而是通过多个微小的透光部的大小、个数和／或密度来调整开口率的图案。所谓开口率，是灰色调部的各透光部的面积相对于中央部的透光部的平均面积的比例（百分率）。在灰色调部20a中虽然也形成有多个透光部，但在这里，随着朝向掩模21a的端部，透光部的大小减少或透光部的个数减少，和／或随着透光部的密度减少，开口率发生变化。当将灰色调部20a设置成与N列的像素重叠时，如图21所示，将对长度y1例如进行了（N－1）分割而得到的长度设为单位长度Δy，将灰色调部20a的透光部的扫描方向的长度y2设为Δy的整数倍。另外，灰色调部20a的透光部的宽度（垂直方向中的长度）与Δx同样地设定。
图22中表示灰色调部的图案的详情。
这里，作为例子，说明把灰色调部20a、20b设置成与16列部分的像素重叠的情况。从而，单位长度Δy成为对40mm进行了15分割而得到的值。另外，扫描方向中的长度为Δy，将宽度为Δx的俯视矩形状的透光部规定为单位区域（图22中由网格划分的区域）。
如图22所示，在灰色调部20a中，形成有比透光部27a的小的多个透光部28a。透光部28a的平面形状为矩形，透光部28a在垂直方向以与像素间距Px相同的间距排列。即，透光部27a和28a全部与像素（子像素）对应地形成，在垂直方向以间距Px排列。这里，将位于灰色调部20a的右端的像素作为第一列像素，将位于灰色调部20a的左端的像素作为第十六列像素（参照图22中记载在灰色调部20a的上部的数字。）。另外，与像素相同地在透光部28a依次也添加序号。即，将与第二列像素重叠的透光部28a设为第二列透光部，将与第十六列像素重叠的透光部28a设为第十六列透光部。另外，在灰色调部20a的与第一列像素重叠的部分中不形成透光部。于是，在第三列至第十五列的透光部28a，相同列的透光部28a为2以上，另外，相同列的透光部28a在扫描方向中分散配置。另外，各透光部28a包括1个或者多个单位区域，包括在相同的透光部28a中的单位区域的个数越接近中央部19a越多。具体地讲，在与第一列像素对应的部分中不形成透光部，在第二列透光部28a包括1个单位区域，……，在第十五列透光部28a包括14个单位区域，在第十六列透光部28a包括15个单位区域。至第九列的透光部28a都包括1个单位区域，而第十列以后的透光部28a中的若干个包括多个单位区域。而且，最终第十六列透光部28a成为与中央部19a的透光部27a相同的大小。这样，在透光部27a中包括15个单位区域。
另外，在光掩模21b的中央部19b形成有与透光部27a同样的透光部27b，在灰色调部20b形成有与透光部28a同样的透光部28b。
如以上说明的那样，在光掩模21a、21b中，透光部28a、28b的大多数在扫描方向中离散地分散。从而，例如，即使在扫描曝光过程中第一基板1停止，也能够使转印到第一基板1（取向膜）上的透光部28a、28b的图案模糊。其结果，如图23所示，不仅在曝光区域22、23，在接续部24，也能够使由透光部28a、28b引起的显示不均不被视认出。
从更有效地消除该显示不均观点出发，透光部28a、28b优选如下配置（参照图22。）。首先，在扫描方向中，透光部28a、28b优选配置成尽可能分散。另外，对于灰色调部20a的中心线，即与扫描方向平行的中心线（接续部中心线），优选无偏移地配置于透光部28a，使得透光部28a的图案与灰色调部20a中的遮光部的图案反转。即，透光部28a的图案与灰色调部20a中的遮光部的图案优选相对于接续部中心线处于正负或者镜像的关系。关于光掩模21b也可以说相同。进而，关于光掩模21b（灰色调部20b），优选使光掩模21a（灰色调部20a）恰好正负反转。即，光掩模21b的透光部28b的图案优选与光掩模21a的灰色调部20a中的遮光部的图案一致。另外，光掩模21a和光掩模21b优选配置成两者的接续部中心线一致，光掩模21a的透光部28b的图案与光掩模21b的透光部28b的图案优选相对于2个连结部分中心线处于镜像的关系。
另外，透光部28a、28b分别比透光部27a、27b小，灰色调部20a、20b的开口率分别比中央部19a、19b的开口率小。而且，与灰色调部20a、20b重叠的各像素隔着2个光掩模21a、21b的透光部28a、28b被曝光。从而，与专利文献2同样地，能够抑制接缝被视认出。
进而，灰色调部20a、20b的开口率分别随着从中央部19a、19b离开而逐渐减小。从而，能够更有效地抑制接缝被视认出。
另外，在光掩模21c、21d中，由于形成与光掩模21a、21b相同的图案，因此对于这些效果，也能够在光掩模21c、21d中发挥。
另外，在光掩模21e、21f的中央部19e、19f形成有与透光部27a同样的透光部，在光掩模21e、21f的灰色调部20e、20f形成有与透光部28a同样的透光部。但是，光掩模21e、21f的透光部的宽度为间距Py的大致1／4，间距为间距Py的大致一半。另外，在光掩模21g、21h形成有与光掩模21e、21f相同的图案。
从而，例如在扫描曝光过程中即使第二基板2停止也能够使转印到第二基板2（取向膜）的灰色调部20e、20f的透光部的图案模糊。其结果，不仅是在曝光区域32、33，在接续部34也能够使由灰色调部20e、20f的透光部引起的显示不均不被视认出
进而，与第一基板1同样地，能够有效地抑制接缝被视认出。
以下，说明第一基板和第二基板的粘贴工序。在粘贴工序中，在如上述那样制作的第一基板或者第二基板的周围涂敷密封材料。接着，例如在涂敷了密封材料的基板上散布4μm的塑料珠之后，粘合第一基板与第二基板。这时，1个子像素中的2个基板的光线照射方向的关系如图4所示，在各畴内，扫描方向在相对的基板彼此之间大致正交。另外，第一基板1的接续部24与第二基板2的接续部34如图24所示那样成为大致正交。
接着，当在该第一基板和第二基板之间封入例如上述液晶材料时，各畴的液晶分子在相互不同的方向存在预倾角。由此，各畴的液晶层的层面内方向和厚度方向上的中央附近的液晶分子3a的取向如图4所示，在俯视基板时，成为自被照射了光线的方向倾斜45°的方向。
接着，在第一基板1和第二基板2的外侧，粘贴2片偏光板6a、6b使其偏光轴朝向图4所示的方向。而且，在不施加电压时，液晶分子大致垂直取向，因此本实施方式的液晶面板能够实现良好的黑显示（常黑模式）。另外，由于本实施方式的液晶显示面板具有4个畴，4个畴的液晶分子沿相互不同的4个方向响应，因此能够表示出几乎不依赖于视角方向的显示特性。
然后，经过一般的组件制造工序，能够完成实施方式1的液晶显示装置。
另外，在本实施方式中，同时使用的光掩模的片数不限定于2片，也可以大于等于3片。例如，也可以如图25所示那样，使用孤立地配置的6片光掩模21进行基板18的扫描曝光。由此，由于能够使用更加小型的光掩模，因此能够使光线模的制作成本降低。另外，掩模尺寸小，能够抑制因掩模的自重而在掩模中发生挠曲，因此能够更高精度地进行取向处理。而且，掩模尺寸小，因此能够提高掩模自身的图案精度。
如上所述，根据本实施方式，能够抑制显示不均的发生，但是在本实施方式中还存在问题。以光掩模21a为例说明该问题。作为中央部19a和灰色调部20a的透光部的边缘，与扫描方向正交的边缘的数量如图26所示，在第九列至第十一列透光部28a之间边缘的数量不连续。
根据非专利文献1，公开了如本实施方式那样地即使不从倾斜方向曝光取向膜而一边扫描一边从法线方向曝光取向膜也能够产生预倾角的方式。即，只要透光部的边缘通过，就能够对取向膜附加取向能量。该文献是使用水平取向膜而完成的，并推定在垂直取向膜中也发生同样的现象。从而，当如本实施方式那样设置灰色调部20a，且在灰色调部20a内边缘的数量具有不连续性时，取向膜受到的实际的照射能量不连续性，其结果有可能导致显示不均被视认出。
此处，对本发明者们为了消除该问题而创作出的实施方式2进行说明。
（实施方式2）
在本实施方式中，以光掩模21a为例进行说明，对于光掩模21b～21g也可以具有同样的方式。实施方式2在以下方面与实施方式1不同。即，如图27所示，在中央部19a和灰色调部20a的两者的单位区域的边界设置遮光部（以下，设为桥29）。由此，透光部27a在扫描方向中离散地分散（分割）配置。在图27中，用椭圆包围通过桥29的设置而新产生的透光部的边缘（与扫描方向正交的边缘）。每一个椭圆实际上存在2个边缘。另外，在光掩模21a的下部表示相同列的透光部所包括的边缘的总和。这样，在本实施方式中，从中央部19a向灰色调部20a，边缘的数量连续变化，逐渐减少。
从而，根据本实施方式，能够抑制由边缘数量的不连续性而引起的显示不匀的发生。
另外，与实施方式1相比，由于边缘的数量增多，因此能够更有效地产生预倾角。从而，能够提高扫描速度，缩短工序时间。或者能够降低光源的照度，延长光源的寿命。
当然，根据本实施方式，例如在扫描曝光过程中即使第一基板1停止，不仅在曝光区域22、23，在接续部24，也能够使由透光部28a引起的显示不均不被视认出。
另外，桥29的宽度（短边方向（扫描方向）的长度）α优选尽可能细，而使得即使在扫描静止时该桥也不会转印到取向膜上。具体地讲，α的下限值优选掩模的描绘线宽的最小值的1μm，上限值优选20μm左右。在扫描曝光时，在基板与掩模之间由于存在微缝（100～200μm左右），因此在透射透光部的光线中发生衍射。从而，该上限值以使得透射透光部的光线在取向膜上的强度分布均匀的方式决定。即，上限值以使得桥29的像在取向膜上充分地模糊的方式决定。另外，如图28所示，本实施方式的单位区域的扫描方向上的长度Δy2（μm）用下面公式求出。
（N－1）×Δy2＋（N－2）×α＝40000
在图29中表示有实施方式2的变形例。
本变形例如图29所示，仅对于在实施方式1中边缘数量成为不连续的部分形成桥29。即，在本变形例中，仅在第十列透光部28a中添加2根桥29。由此，也能够使边缘的数量从中央部19a到灰色调部20a连续地变化，因此能够抑制由边缘数量的不连续性引起的显示不均匀的发生。
（实施方式3）
在本实施方式中，以光掩模21a为例进行说明，对于光掩模21b～21g也可以具有同样的方式。实施方式3在以下方面与实施方式1、2不同。即，如图30所示，实施方式3的光掩模的图案不是如实施方式1、2那样的马赛克状的图案。以与N列的像素重叠的方式设置灰色调部20a，将位于灰色调部20a的右端的像素作为第一列像素，将位于灰色调部20a的左端的像素作为第N列像素（参照图30中记载于灰色调部20a的上部的数字。）。另外，与像素相同地在透光部28a中也依次添加序号。即，将与第一列像素重叠的透光部28a设为第一列透光部，将与第N列像素重叠的透光部28a设为第N列透光部。进而，将与扫描方向平行的直线设为扫描线。于是，相同列的透光部28a的个数在越接近中央部19a的列中越多，且逐个增加。另外，各透光部28a包括1个单位区域，而且，第三列以上的透光部28a之中，相同列的透光部28a即存在于相同的扫描线上的透光部28a在扫描方向以等间隔排列。另外，在灰色调部20a中，透光部28a的密度随着从中央部19a离开而变为稀疏。
根据本实施方式，相同列的透光部28a在扫描方向中以等间隔排列。因此，不会如实施方式1、2中所示的马赛克状的图案那样地透光部28a的位置偏差。从而，能够抑制由透光部28a的位置偏差引起的显示不均的发生。
另外，在中央部19a的透光部27a设置桥，因此从中央部19a朝向灰色调部20a，与扫描方向正交的边缘的数量连续变化，且逐渐减少。从而，根据本实施方式，能够抑制由边缘数量的不连续性引起的显示不均的发生。另外，在本实施方式中，单位区域的扫描方向上的长度Δy3和桥29的宽度α，如图31所示，能够以与实施方式2同样的考虑方法求出。当然，在本实施方式中，也可以在透光部27a中不设置桥29。
本申请以2010年1月25日申请的日本国专利申请2010－13453号为基础，主张基于巴黎条约或者移入国的法规的优先权。该申请的内容作为参考全部编入至本发明申请中。
附图标记的说明
1：第一基板
2：第二基板
3：液晶层
3a、3b：液晶分子
4a、4b：透明电极
5a、5b：垂直取向膜
6a、6b：偏光板
7a、7b：相位差板
8：子像素
9：扫描信号线
10：数据信号线
11：TFT
12：像素电极
13：黑矩阵（BM）
14：彩色滤光片
15：光线（偏振光紫外线）
16：邻近间隙
17：预倾角
18：基板
19a～19h：中央部
20a～20h：灰色调部
21、21a～21h：光掩模
22、23、32、33：曝光区域
24、34：接续部
25：光源
26a、26b：绝缘基板
27a、27b、28a、28b：透光部
29：桥
30：图像检测用照相机
100：液晶显示装置
P、Q：偏光板的偏光轴方向
A、B：方向
R：红的着色层
G：绿的着色层
B：蓝的着色层

Claims (21)

1.一种曝光装置，其特征在于：
其是用于对设置于基板上的光取向膜进行曝光的曝光装置，
所述曝光装置包括光源以及第一光掩模和第二光掩模，且一边对所述光源和所述基板中的至少一个进行扫描，一边隔着所述第一光掩模和所述第二光掩模对所述光取向膜进行曝光，
当将对所述光源和所述基板中的至少一个进行扫描的方向设为扫描方向，将与所述扫描方向垂直的方向设为垂直方向时，
所述第一光掩模具有：第一区域；和沿垂直方向与所述第一区域相邻的第二区域，
所述第一区域在第一遮光部内具有多个第一透光部，
所述多个第一透光部沿垂直方向排列，
所述第二区域在第二遮光部内具有多个第二透光部，
所述多个第二透光部比所述多个第一透光部小，
所述多个第二透光部沿垂直方向排列并且沿扫描方向离散地分散，
所述第二光掩模具有：第三区域；和沿垂直方向与所述第三区域相邻的第四区域，
所述第三区域在第三遮光部内具有多个第三透光部，
所述多个第三透光部沿垂直方向排列，
所述第四区域在第四遮光部内具有多个第四透光部，
所述多个第四透光部比所述多个第三透光部小，
所述多个第四透光部沿垂直方向排列并且沿扫描方向离散地分散，
依次通过沿扫描方向离散地分散的第二透光部和第四透光部对所述光取向膜的同一部分进行曝光。
2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于：
所述第二区域的开口率随着从所述第一区域离开而减少。
3.根据权利要求1或2所述的曝光装置，其特征在于：
所述多个第二透光部和所述第二遮光部相对于与所述扫描方向平行的所述第二区域的中心线相互对称地设置。
4.根据权利要求1或2所述的曝光装置，其特征在于：
所述多个第二透光部和所述第二遮光部相对于与所述扫描方向平行的所述第二区域的中心线互为镜像的关系。
5.根据权利要求1或2所述的曝光装置，其特征在于：
所述第四区域的开口率随着从所述第三区域离开而减少。
6.根据权利要求1或2所述的曝光装置，其特征在于：
所述多个第二透光部与所述第四遮光部对应地设置，
所述多个第四透光部与所述第二遮光部对应地设置。
7.根据权利要求1或2所述的曝光装置，其特征在于：
所述第一光掩模和所述第二光掩模以使得与所述扫描方向平行的所述第二区域的中心线和与所述扫描方向平行的所述第四区域的中心线一致的方式配置，
所述多个第二透光部和所述多个第四透光部，相对于所述两中心线互为镜像的关系。
8.根据权利要求1或2所述的曝光装置，其特征在于：
当将与所述扫描方向平行的直线设为扫描线时，
在相同的扫描线上存在的多个第二透光部实际上等间隔地配置。
9.根据权利要求1或2所述的曝光装置，其特征在于：
所述多个第一透光部沿所述扫描方向离散地分散。
10.根据权利要求9所述的曝光装置，其特征在于：
沿所述扫描方向相邻的第一透光部之间的区域被遮光。
11.一种液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述液晶显示装置包括设置于基板上的光取向膜，
所述制造方法包含一边对光源和所述基板中的至少一个进行扫描，一边隔着第一光掩模和第二光掩模对所述光取向膜进行曝光的曝光工序，
当将对所述光源和所述基板中的至少一个进行扫描的方向设为扫描方向，将与所述扫描方向垂直的方向设为垂直方向时，
所述第一光掩模具有：第一区域；和沿垂直方向与所述第一区域相邻的第二区域，
所述第一区域在第一遮光部内具有多个第一透光部，
所述多个第一透光部沿垂直方向排列，
所述第二区域在第二遮光部内具有多个第二透光部，
所述多个第二透光部比所述多个第一透光部小，
所述多个第二透光部沿垂直方向排列并且沿扫描方向离散地分散，
所述第二光掩模具有：第三区域；和沿垂直方向与所述第三区域相邻的第四区域，
所述第三区域在第三遮光部内具有多个第三透光部，
所述多个第三透光部沿垂直方向排列，
所述第四区域在第四遮光部内具有多个第四透光部，
所述多个第四透光部比所述多个第三透光部小，
所述多个第四透光部沿垂直方向排列并且沿扫描方向离散地分散，
依次通过沿扫描方向离散地分散的第二透光部和第四透光部对所述光取向膜的同一部分进行曝光。
12.根据权利要求11所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述第二区域的开口率随着从所述第一区域离开而减少。
13.根据权利要求11或12所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述多个第二透光部和所述第二遮光部相对于与所述扫描方向平行的所述第二区域的中心线相互对称地设置。
14.根据权利要求11或12中任一项所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述多个第二透光部和所述第二遮光部相对于与所述扫描方向平行的所述第二区域的中心线互为镜像的关系。
15.根据权利要求11或12所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述第四区域的开口率随着从所述第三区域离开而减少。
16.根据权利要求11或12所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述多个第二透光部与所述第四遮光部对应地设置，
所述多个第四透光部与所述第二遮光部对应地设置。
17.根据权利要求11或12所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述第一光掩模和所述第二光掩模以使得与所述扫描方向平行的所述第二区域的中心线和与所述扫描方向平行的所述第四区域的中心线一致的方式配置，
所述多个第二透光部和所述多个第四透光部，相对于所述两中心线互为镜像的关系。
18.根据权利要求11或12所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
当将与所述扫描方向平行的直线设为扫描线时，
在相同的扫描线上存在的多个第二透光部实际上等间隔地配置。
19.根据权利要求11或12所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
所述多个第一透光部沿所述扫描方向离散地分散。
20.根据权利要求19所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
沿所述扫描方向相邻的第一透光部之间的区域被遮光。
21.根据权利要求11或12所述的液晶显示装置的制造方法，其特征在于：
在所述曝光工序中，在俯视所述基板时，以使得在各像素内形成相互沿反平行方向被曝光的2个区域的方式，对所述光取向膜进行曝光。
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