JP2001272667A

JP2001272667A - 液晶装置用基板及びその製造方法、並びに液晶装置

Info

Publication number: JP2001272667A
Application number: JP2000085185A
Authority: JP
Inventors: Hideto Ishiguro; 英人石黒; Hiroyuki Murai; 博之村井
Original assignee: Seiko Epson Corp; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2001-10-05
Anticipated expiration: 2020-03-24
Also published as: JP3824837B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画面に継ぎ目模様が生じることを防止した液
晶装置用基板及びその製造方法、並びに液晶装置を提供
する。【解決手段】フォトマスクにより形成される露光領域
より大きな基板２に対して、露光領域を複数個継ぎ合わ
せてフォトリソ加工がなされることにより、少なくとも
画素電極と遮光層とが基板２の表面に形成されてなり、
少なくとも遮光層を形成する際の露光領域Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ
₃、Ｒ₄同士の継ぎ合わせ境界Ｓが、基板２のどの方向を
とってみても一直線上に連続して並んでいない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶装置用基板及
びその製造方法、並びに液晶装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶装置は、互いに対向する一対の基板
間に液晶を配して成り、液晶の配向状態に応じて液晶を
通過する光を変調させて表示を行うものである。特に、
任意の画像表示が可能なマトリクス型の液晶装置は、種
々の電子機器等のディスプレイに広く用いられている。
このマトリクス型の液晶装置として、アクティブマトリ
クス型のＴＦＴ液晶装置を例にとると、図１４に示すよ
うに、一方の基板（素子基板）１０２はマトリクス状に
複数の画素電極１０１を備え、各画素電極１０１の横の
辺に沿って走査線１０４が延設され、画素電極１０１の
縦の辺に沿ってデータ線１０３が延設されている。又、
データ線１０３及び走査線１０４の下の所定位置には半
導体層１１２が形成され、画素電極１０１を制御するＴ
ＦＴ素子を構成している。この半導体層１１２はコンタ
クトホール１０９を介してデータ線１０３に接続され、
コンタクトホール１１０を介して画素電極１０１に接続
されている。さらに、走査線１０４の下における半導体
層１１２はチャネル領域１１４となっている。

【０００３】また、画像のコントラストの向上を目的と
して、素子基板１０２と対向する他方の基板側には格子
状の遮光層（ブラックマトリクス）が形成され、各基板
を対向配置した際に当該遮光層が画素電極の周囲に位置
するようになっている。この遮光層は、各基板を貼り合
わせる際の位置ずれを考慮し、通常は各画素電極１０１
の周縁部とオーバーラップするようにして形成されてい
る。

【０００４】ところが、このようにして遮光層を形成す
ると、前記オーバーラップ分だけ液晶装置の開口率（基
板の面積に対する画像表示部の面積が占める割合）が低
下するという問題がある。そのため、近年では素子基板
１０２側に画素電極とともに遮光層を設け、前記オーバ
ーラップを不要として開口率を向上させる技術が提案さ
れている。特に、透過表示型（又は、反射・透過兼用表
示型）の液晶装置の場合、データ線１０３や走査線１０
４を画素電極１０１の周縁部の外側に、該画素電極１０
１と一部重なるようにして形成し、データ線１０３と走
査線１０４とで遮光層を形成することも可能である。そ
して、この場合には、図１５に示すように、各画素電極
１０１のうちデータ線１０３や走査線１０４と重なって
いない部分は画像表示部２００となり、データ線１０３
や走査線１０４は遮光層２２０となる。

【０００５】上記した遮光層を備えた素子基板１０２
は、一般的には次のようにして製造される。まず、例え
ば図１６に示すステップ・アンド・リピート型の露光装
置（以下、「ステッパ」という）３００が用意され、ス
テージ３８０上にガラス等の基板１２０が載置される。
基板１２０の表面には走査線１０４の形成用膜等が適宜
形成され、さらにその上に所定のフォトレジストが塗布
されている。そして、ステッパ３００はその上部にＵＶ
光源３２０を備え、ここからの光がスリット３４０を介
してフォトマスク４００に照射され、光学系３６０を経
て基板１２０の表面に到達する。

【０００６】フォトマスク４００は、例えば図１７に示
すように、走査線等を形成するための所定パターンが形
成されて成り、当該走査線のパターン（以下、「走査線
のパターン形成部分」という）４０１の外側には、駆動
回路等のパターン４０２〜４０５が適宜形成されてい
る。また、図示しない別のフォトマスクには例えばデー
タ線のパターンが形成されている。そして、フォトマス
ク４００により走査線１０４を形成した後、別のフォト
マスクを用いてデータ線１０３を形成することにより、
走査線１０４とデータ線１０３から成る遮光層を形成す
る。この場合、フォトマスク４００における走査線のパ
ターン形成部分（図示斜線部）４０１を光が透過するこ
とにより露光が行われ、この部分に相当する基板上に露
光領域が形成されるようになっている。

【０００７】ところで、通常、上記したフォトマスク４
００において、前記パターン形成部分４０１の大きさは
基板１２０に比べて小さく、従って、走査線を形成する
ための露光領域も基板１２０に比べて小さくなってい
る。そのため、１回の露光で基板１２０全体を露光する
ことは困難である。そこで、図１８に示すように、まず
１回目の露光で露光領域Ｒ₁₀₀を形成した後、基板ごと
ステージ３８０を移動して２回目の露光を行い、この露
光領域Ｒ₁₀₀に隣接して露光領域Ｒ₁₀₁を形成し、各露光
領域Ｒ₁₀₀〜Ｒ₁₀₃を互いに継ぎ合わせていく。そして、
その後にフォトリソ加工を行って基板１２０全体に走査
線を形成する。同様に、データ線のパターンが形成され
たフォトマスクを用いて複数回の露光を行い、図示しな
い複数の露光領域を継ぎ合わせて形成し、フォトリソ加
工を行ってデータ線を形成する。そして、このデータ線
と走査線で略格子状の遮光層２２０を形成した後、画素
電極を遮光層２２０の間に形成することにより、マトリ
クス状の画像表示部２００を有する素子基板１０２を製
造する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１９に示
すように、各露光領域Ｒ₁₀₀、Ｒ₁₀₁に形成された走査線
１０４のパターンの大きさが変化することがある。例え
ば、この場合において、露光領域Ｒ₁₀₀では図の左から
右に向って走査線１０４のパターン幅が太くなり、露光
領域Ｒ₁₀₁でも同様になる。つまり、各露光領域Ｒ₁₀₀、
Ｒ₁₀₁ごとに周期的にパターンの大きさが変化し、その
結果として各露光領域の継ぎ合わせ境界Ｔで、走査線１
０４の幅が段差状に変化する。

【０００９】このように、露光領域内でパターンの大き
さが変化する原因としては、例えばステッパ３００のレ
ンズの端部を透過する光とレンズの中央部を透過する光
とで露光量が変化したり、レンズの一部に汚れが付着し
てその部分での光透過率が低下し、露光量が変化するこ
と（露光ムラ）が挙げられる。そして、上述のように、
継ぎ合わせ境界Ｔで走査線１０４の幅が段差状に変化す
ると、遮光層の大きさも段差状に変化し、それに伴っ
て、図２０に示すように、継ぎ合わせ境界Ｔを介して対
向する画像表示部２００ａ、２００ｂの大きさがステッ
プ状に変化する。なお、この場合、画像表示部２００ａ
の方が画像表示部２００ｂより小さい。さらに、画像表
示部の大きさが変化すると、それに応じて、図２１に示
すように画像表示部の明るさも境界Ｔで大きく変化し、
当該境界Ｔが継ぎ目模様として視認されるという問題が
生じる。

【００１０】本発明は、液晶装置用基板における上記し
た問題を解決し、画面に継ぎ目模様が生じることを防止
した液晶装置用基板及びその製造方法、並びに液晶装置
の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の液晶装置用基板は、フォトマスクによ
り形成される露光領域より大きな基板に対して、当該露
光領域を複数個継ぎ合わせてフォトリソ加工がなされる
ことにより、少なくとも画素電極と遮光層とが該基板の
表面に形成されてなり、少なくとも前記遮光層を形成す
る際の露光領域同士の継ぎ合わせ境界が、前記基板のど
の方向をとってみても一直線上に連続して並んでいない
ことを特徴とする。このような構成によれば、継ぎ合わ
せ境界において遮光層の大きさが著しく変化し、それに
伴って画像表示部の大きさ（明るさ）が大幅に変化して
も、かかる明るさの差を生じる部分が基板上に適宜散ら
ばって配列されるので、人間の目で継ぎ合わせ境界を明
るさの差（継ぎ目模様）として視認することを防止する
ことができる。

【００１２】本発明の液晶装置用基板においては、前記
継ぎ合わせ境界は、一方向からみたときに凸部と凹部と
を互い違いに備えていることが好ましい。また、前記遮
光層は、走査線、データ線、又は容量線の少なくともい
ずれかから成ることが好ましい。特に、前記画素電極の
うち前記遮光層と重なっていない部分が画像表示部とな
っていて、前記継ぎ合わせ境界を介して対向する画像表
示部の大きさが互いに１％以上異なっていることが好ま
しい。

【００１３】本発明の液晶装置用基板の製造方法は、ス
テップ・アンド・リピート型の露光装置を用い、遮光層
のパターンが形成されたフォトマスクを基板の表面に配
設して複数回の露光を行って当該フォトマスクにより形
成される露光領域同士を継ぎ合わせ、次いでフォトリソ
加工を行うことにより前記基板の表面に遮光層を形成す
る第１工程と、少なくとも前記遮光層が形成されていな
い部分における基板の表面に複数の画素電極を形成する
第２工程とを備え、前記フォトマスクとして、少なくと
も前記遮光層のパターン形成部分の端縁が一直線になっ
ていないものを用いることを特徴とする。このような構
成によれば、フォトマスクによる露光領域同士を継ぎ合
わせたときの継ぎ合わせ境界が、基板のどの方向をとっ
てみても一直線上に連続して並ぶことはなく、この境界
で画像表示部の大きさ（明るさ）が急激に変化したとし
ても、かかる明るさの差を継ぎ目模様として視認するこ
とを防止できる。

【００１４】本発明の液晶装置用基板の製造方法におい
ては、前記フォトマスクとして、前記遮光層のパターン
形成部分の端縁が凸部と凹部とを互い違いに備えている
ものを用い、前記遮光層のパターンを露光する際、一の
露光領域の端縁における凸部と他の露光領域の端縁にお
ける凹部とが噛み合うようにすることが好ましい。又、
前記フォトマスクとして、前記遮光層のパターン形成部
分の端縁の周辺部に前記露光装置の解像度未満の大きさ
で、かつ、該端縁の内側から外側に向って徐々に露光量
を低減させる模様が形成されたものを用いることが好ま
しい。さらに、前記フォトマスクとして、前記遮光層の
パターン形成部分の端縁の周辺部に、該端縁の内側から
外側に向って徐々に露光量が低減するように金属膜が形
成されたものを用いることが好ましい。特に、前記フォ
トマスクとして、走査線、データ線、又は容量線の少な
くともいずれかのパターンがそれぞれ形成されたものを
用い、該走査線、データ線、又は容量線の少なくともい
ずれかにより前記遮光層を形成することが好ましい。

【００１５】本発明の液晶装置は、前記液晶装置用基板
と、該液晶装置用基板に液晶を介して対向配置される対
向基板とを備えたことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液晶装置用基
板について、図１ないし図６に基づいて説明する。な
お、本発明における「液晶装置用基板」とは、液晶装置
を構成する一方の基板であって、少なくとも後述する複
数の画素電極と遮光層を備えたものをいうが、その他の
画素電極制御用の素子等については特に制限はなく、液
晶装置の動作方式（ＴＦＴ方式、ＴＦＤ方式等）に応じ
て適宜これらを備えてもよく、又、カラーフィルタ等を
適宜備えてもよい。

【００１７】この液晶装置用基板２０は、図１に示すよ
うにして構成されている。すなわち、ガラス等から成る
所定の基板上に、インジウム錫酸化膜（Indium Tin Oxi
de,以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電性薄膜から
なる矩形状の画素電極１がマトリクス状に複数個設けら
れており、画素電極１の縦方向の辺に沿ってデータ線３
が延設されている。一方、画素電極１の横方向の辺に沿
って容量線６が設けられ、又、画素電極１の横方向の辺
に平行に、かつ、画素電極１を横断するようにして走査
線４が延設されている。容量線６は、画素電極１と対向
電極との間で一定期間保持された画像信号がリークする
のを防ぐものであり、画素電極と対向電極との間に形成
される液晶容量と並列な蓄積容量をなしている。そし
て、誘電体膜となるゲート絶縁層を介して、容量線６と
半導体層８とを対向配置することにより、全体として蓄
積容量をなしている。なお、容量線６は、縦方向に延設
されてデータ線３の狭幅部と重なるようになっていて、
１画素をとってみたときに略Ｈ状に形成されている。

【００１８】データ線３、走査線４、及び容量線６の下
の所定位置には逆Ｌ字状の半導体層８が形成され、画素
電極１を制御するＴＦＴ素子を構成している。この半導
体層８の一端はコンタクトホール１４を介してデータ線
３に接続され、ここから横に延びた後に直角に折曲して
走査線４と交差し、他端が片状部をなしている。この片
状部は容量線６の下に位置し、該片状部の上にはドレイ
ン電極１２が形成されている。そして、ドレイン電極１
２の一端部はコンタクトホール１６を介して半導体層８
に接続され、他端部はコンタクトホール１８を介して画
素電極１に接続されている。なお、走査線４は縦方向に
延びる舌片部を備えており、走査線４の本体部分及び当
該舌片部の２個所で半導体層８と交差し、この部分にお
ける半導体層がそれぞれチャネル領域１０ａ、１０ｂを
なしている。つまり、この実施形態においては、デュア
ルゲート型のＴＦＴが構成されている。そして、走査線
４に印加された信号に基づいて、ドレイン電極１２を介
してデータ線３と画素電極１の間を流れる電流の制御が
行われる。

【００１９】上記した液晶装置用基板２０の断面構造
は、図２に示すようになっている。この図において、基
板２の表面には例えばポリシリコン膜から成る半導体層
８が形成され、半導体層８及び基板２を覆うようにして
ゲート絶縁層２２が形成されている。そして、ゲート絶
縁層２２を介し、半導体層８上の所定位置にゲート電極
をなす走査線４、及び容量線６が配設され、さらに、走
査線４、容量線６、及びゲート絶縁層２２を覆うように
して第１層間絶縁層２４が形成されている。第１層間絶
縁層２４の上には、データ線３及びドレイン電極１２が
形成され、これらはそれぞれコンタクトホール１４、１
６に接続され、各コンタクトホール１４、１６は、第１
層間絶縁層２４及びゲート絶縁層２２を貫通して半導体
層８に接続されている。又、データ線３、ドレイン電極
１２、及び第１層間絶縁層２４の上には第２層間絶縁層
２６が形成され、第２層間絶縁層２６の上に画素電極１
が形成されている。そして、画素電極１はコンタクトホ
ール１８に接続され、コンタクトホール１８は第２層間
絶縁層２６を貫通してドレイン電極１２に接続されてい
る。なお、画素電極１の表面には適宜配向膜２８が形成
されている。なお、この図において、液晶装置用基板２
０には対向基板５０が対向配置され、全体として液晶装
置６０が構成されているが、対向基板５０及び液晶装置
６０の説明については後述する。

【００２０】液晶装置用基板２０において、画像表示部
は次のように構成されている。まず、画素電極１の下に
は、該画素電極１とオーバーラップするようにして容量
線６とドレイン電極１２が配設され、又、画素電極１の
下を横切って走査線４が形成されている。そして、これ
らは、それぞれ透過表示時の遮光層（ブラックマトリク
ス）３２をなしていて、画素電極１のうち上記各遮光層
３２と重なっていない部分が画像表示部３４となってい
る。又、画素電極１の縦方向（図２の左右方向）におい
ては、該画素電極の下にオーバーラップして配設された
データ線３、及び容量線６が遮光層３２をなしている。

【００２１】なお、本発明における遮光層とは、各画素
電極１の周囲に形成され、画像表示部の大きさを規定す
るとともに、光の反射や透過を抑制してコントラストを
向上させるものである。この場合、遮光層と画素電極の
周縁部を適宜重ねることにより、遮光層の周縁部が画像
表示部の縁となる。かかる遮光層は、例えば顔料分散法
によりフォトレジストを格子状にパターニングして形成
することができるが、データ線、走査線、及び容量線を
適宜画素電極の周囲に配設して形成することもでき、こ
のようにすると、データ線等で遮光層を兼用できるので
工程省略を図ることが可能となる。従って、かかるデー
タ線、走査線、及び容量線等から構成される場合を含め
て、「遮光層」と称する。

【００２２】かかる液晶装置用基板２０を上面から見た
ときの各画像表示部３４の配設状態は、図３に示すよう
になっている。この図において、画素電極の縦方向の周
縁部はデータ線３（と容量線６）により遮光され、画素
電極の横方向の周縁部は容量線６により遮光されてい
る。さらに、走査線４により画素電極の一部が遮光され
ている。つまり、データ線３、走査線４、及び容量線６
によって略格子状の遮光層３２が構成され、該遮光層３
２の隙間部分が画像表示部３４となっている。

【００２３】又、かかる画像表示部３４と遮光層３２
は、図４に示すようにして、基板２の上にフォトマスク
を用いて形成されている。この場合、詳しくは後述する
が、まず、走査線と容量線のパターンが形成されたフォ
トマスクを用いて基板２上に露光がされ、次いでフォト
リソ加工がなされて走査線と容量線が形成される。次い
で、データ線のパターンが形成された別のフォトマスク
を用い、上記と同様にしてデータ線が形成され、走査
線、容量線、及びデータ線で構成される遮光層３２が格
子状に形成される。そして、遮光層３２を形成する際の
フォトマスクによる各露光領域Ｒ₁〜Ｒ₄は互いに継ぎ合
わされ、当該継ぎ合わせ境界Ｓが基板２の横方向と縦方
向にそれぞれ延び、各継ぎ合わせ境界Ｓは基板２の中央
部で交差している。

【００２４】そして、このようにして形成された遮光層
３２の上に該遮光層３２と一部重なるようにして複数の
画素電極が形成され、遮光層３２の間に画像表示部３４
ａ、３４ｂ等が形成されている。なお、基板２の周囲に
は接続配線７０等が配設されている。

【００２５】本発明は、かかる継ぎ合わせ境界Ｓが、液
晶装置用基板２０のどの方向をとってみても一直線上に
連続して並ばないようにすることで、該継ぎ合わせ境界
Ｓが継ぎ目模様として視認されることを防止するもので
ある。これについて図４の部分拡大図である図５に基づ
いて説明する。この図において、継ぎ合わせ境界Ｓは紙
面の縦方向に延び、かつ、基準位置（隣接する画像表示
部３４ａ、３４ｂ間の境界部分）から左側へ張り出す凸
部Ｓ₁と、右側へ窪む凹部Ｓ₂とを互い違いに備えてい
る。凸部Ｓ₁と凹部Ｓ₂は、それぞれ縦方向に１画像表示
部の幅で形成され、該凸部Ｓ₁と凹部Ｓ₂の間には、前記
基準位置を継ぎ合わせ境界とし、縦方向に１画像表示部
の幅を有する平坦部Ｓ₃が介装されている。また、凸部
Ｓ₁と凹部Ｓ₂とは、横方向（継ぎ合わせ境界Ｓの延びる
方向と交差する方向）に距離Ｌだけ離間している。

【００２６】このように、継ぎ合わせ境界Ｓは鋸歯状に
形成されていて、一直線上に連続して並ぶことはない。
そのため、継ぎ合わせ境界Ｓで遮光層３２の大きさ
（幅）が顕著に変化し、それに伴って、継ぎ合わせ境界
Ｓを介して対向する画像表示部３４ａ、３４ｂの大きさ
（画像の明るさ）が互いに異なったとしても、かかる明
るさの差を生じる部分は基板上に適宜散らばって（鋸歯
状に）配列されることになる。

【００２７】ところで、人間の目は個々の画像表示部の
明るさの差を認識することはできず、視野中における画
像表示部の集合体の明るさ差が閾値（約１％）を超える
と、全体として明るさの差があるものとして認識し、こ
れを継ぎ目模様とみなすと言われている。従って、上記
したように明るさの差を生じる部分が基板上に分散して
いると、継ぎ合わせ境界Ｓにおいて対向する個々の画像
表示部の明るさの差が１％を超えていても、人間の目で
は全体としてこの部分を明るさの差がないものと認識す
る。すなわち、本発明においては、フォトマスクを変え
て継ぎ合わせ境界Ｓの配列状態を変えるだけで、継ぎ目
模様の発生を容易に防止することができる。この場合、
ステッパの露光精度等を向上させて画像表示部の大きさ
の差自体を低減させる必要はなく、従来の製造装置をそ
のまま用いることができる。

【００２８】なお、上記した効果を得るためには、凸部
Ｓ₁と凹部Ｓ₂との離間距離Ｌが人間の目の分解能より大
きな値（例えば０．２ｍｍ以上）になっていることが好
ましい。離間距離Ｌが０．２ｍｍ未満であると、人間の
目には、明るさの差が生じている部分が全体として一直
線上にあるように認識され、その結果として、継ぎ合わ
せ境界Ｓが継ぎ目模様として視認される虞があるからで
ある。但し、離間距離Ｌが大きくなり過ぎると、フォト
マスクによる露光作業が煩雑となり、又露光回数が増え
るので、離間距離Ｌを１０ｍｍ以下とするのが好まし
い。

【００２９】又、継ぎ合わせ境界Ｓは、基板上に一直線
上に連続して並んでいなければよく、上記した鋸歯状の
ものに限られることはない。例えば、図６に示すよう
に、継ぎ合わせ境界Ｓ_Aが波形に形成されていてもよ
い。この場合には、波の山が凸部Ｓ_A1となり、波の谷が
凹部Ｓ_A2となる。なお、この実施形態において、継ぎ合
わせ境界Ｓ_Aにおいて対向する画像表示部３４ｃ、３４
ｄは、実際には画像表示部の一部分であり、両者が合わ
さって１つの画像表示部を構成している。従って、この
ような場合は便宜上、各画像表示部３４ｃ、３４ｄにそ
れぞれ隣接し、１画像表示部の大きさを有する画像表示
部３４ｅ、３４ｆを、「継ぎ合わせ境界において対向す
る画像表示部」とみなすこととする。

【００３０】そして、上記した液晶装置用基板２０に対
向基板５０を対向配置することにより、液晶装置６０を
製造することができる。この対向基板５０について、前
述した図２に基づいて簡単に説明すると、基板５２の表
面に、それぞれ３原色のいずれかをなすカラーフィルタ
５４ａ、５４ｂ、５４ｃが適宜形成され、その上に保護
層５８を介してＩＴＯ等から成る対向電極５８が基板５
２の全面に形成されている。なお、各カラーフィルタ５
４ａ、５４ｂ、５４ｃは、各画素電極１に対応した位置
に、かつ、各画素電極１の周縁部より外側にはみ出して
配設され、対向電極５８の表面には配向膜５９が形成さ
れている。そして、各基板２０，５０の間に液晶４０を
所定のシール材を用いて介装することにより液晶装置６
０が構成されている。この液晶装置６０の全体の構造や
画像表示の詳しい動作については、従来のものと同様で
あるのでその説明を省略する。

【００３１】次に、本発明の液晶装置用基板の製造方法
について図７〜図１３に基づいて説明する。なお、本発
明の製造方法は、遮光層のパターンが形成された所定の
フォトマスクを用いることに特徴があり、ステッパによ
る露光自体や、各種の層の成膜方法等については従来と
同様であるのでその説明を省略する。図７は、遮光層の
パターンが形成されたフォトマスク８０を示している。
この図において、フォトマスク８０の中央部には、遮光
層の一部をなす走査線のパターン４ａと容量線のパター
ン６ａが形成されたパターン形成部分８０Ａが配置され
ている。そして、このパターン形成部分８０Ａを通った
光により基板上の所定位置が露光され、走査線や容量線
を形成する際の露光領域Ｒが形成される。つまり、「露
光領域」とは、フォトマスクによる１回の露光でパター
ン形成された（走査線等の）領域をいい、上記パターン
形成部分８０Ａとほぼ相似形状をなすものである。な
お、パターン形成部分８０Ａの周囲には駆動回路等のパ
ターン９０ａが形成されている。

【００３２】フォトマスク８０の拡大図は、図８に示す
ようになっていて、パターン形成部分８０Ａの端縁８０
ｂのうちフォトマスク８０の縦方向に延びる部分は、そ
れぞれ横に突没する凸部と凹部とを互い違いに備えた鋸
歯状をなしている。また、端縁８０ｂのうちフォトマス
ク８０の横方向に延びる部分は、それぞれ縦に突没する
凸部と凹部とを備えた鋸歯状をなしている。そして、上
記したフォトマスク８０を用い、例えば図９、図１０に
示すようにして液晶装置用基板２０を製造する。

【００３３】まず、走査線及び容量線の形成用膜が表面
に形成されたガラス等の透明な基板２を用意し、該形成
用膜の上に所定のフォトレジストを塗布した後、ステッ
パ上に載置する。そして、図９（１）に示すように、フ
ォトマスク８０を用いて走査線及び容量線のパターンを
基板２の左上部に露光する。ステッパとしては、特に制
限はなく、公知のステッパを用いることができる。この
１回目の露光においては、露光領域Ｒ₁が形成され、該
露光領域Ｒ₁の端縁は鋸歯状になっている。

【００３４】次に、図９（２）に示すように、フォトマ
スク８０に対して基板２を移動させ、基板２の右上部を
露光し（露光領域Ｒ₂）、その際に、露光領域Ｒ₁の右側
端縁における凸部と、露光領域Ｒ₂の左側端縁における
凹部とが噛み合うようにする。以下同様にして、図９
（３）に示すように、基板２の表面に４つの露光領域Ｒ
₁〜Ｒ₄を互いに隣接して継ぎ合わせ、各隣接部において
露光領域同士の端縁の凸部と凹部とが噛み合うようにす
る。

【００３５】そして、図１０（４）に示すように、各露
光領域Ｒ₁〜Ｒ₄の周囲に別のフォトマスクを配設して配
線部７０等のパターンを露光する。なお、配線部７０の
パターンの近傍には、各露光領域Ｒ₁〜Ｒ₄の周縁の凹凸
に継ぎ合わされて該周縁を直線状にするための画素パタ
ーンが形成されている。従って、各露光領域Ｒ₁〜Ｒ₄の
周縁は図示したように凹凸が消失して直線状をなしてい
る。その後、フォトリソ加工することにより、図１０
（５）に示すように、基板２上に走査線４、容量線６、
及び配線部７０等を形成する。

【００３６】次に、図示しないが、走査線４や容量線６
の上に所定の層間絶縁膜、及びデータ線３形成用膜等を
形成した後、データ線のパターンが形成された別のフォ
トマスクにより、上記と同様にして露光を行って４つの
露光領域を継ぎ合わせ、フォトリソ加工して、図１０
（６）に示すように、走査線４等の上にデータ線３を形
成し、遮光層を完成させる。さらに、図示しない画素電
極を基板２上の所定の位置に形成することにより、遮光
層の間に画像表示部３４を備えた液晶装置用基板２０を
製造する。

【００３７】このようにして製造された液晶装置用基板
２０においては、隣接する露光領域同士の継ぎ合わせ境
界Ｓは、基板のどの方向をとってみても一直線上に連続
して並ぶことはない。そのため、継ぎ合わせ境界Ｓを介
して対向する画像表示部の大きさ（画像の明るさ）が大
幅に異なっていたとしても、明るさの差を生じる部分が
基板上で適宜分散しているので、人間の目でこの部分を
明るさの差（継ぎ目模様）として認識することはない。
すなわち、上記したフォトマスクを用いるだけで、継ぎ
目模様の発生を容易に防止することができる。

【００３８】なお、上記した実施形態においては、フォ
トマスクにおける遮光層のパターン形成部分の端縁を鋸
歯状に形成した場合について説明したが、端縁の形状は
これに限定されることはなく、例えば図１１に示すよう
に、図６における実施例に対応させてフォトマスク８２
のパターン形成部分８２Ａの端縁８２ｂを波状に形成し
てもよく、この場合も上記と同様にして露光を行うこと
ができる。

【００３９】又、図１２に示すように、フォトマスク８
４のパターン形成部分８４Ａの端縁８４ｂの周辺部に、
ステッパの解像度未満の大きさで、かつ、端縁の内側か
ら外側に向って露光量を徐々に低減させる模様８６を形
成してもよい。ここで、端縁８４ｂの周辺部とは、端縁
８４ｂの内側と外側を含む領域をいう。模様８６として
は、例えばステッパの解像度より小さい径のドット
（点）の集まりを用いることができる。又、この実施形
態においては、端縁８４ｂの形状は何であってもよく、
一直線としても構わない。

【００４０】つまり、模様８６により、端縁８４ｂの周
辺部の露光量が端縁の内側から外側へ向って緩やかに減
少するので、図１３に示すように、隣接する露光領域Ｒ
₁₀、Ｒ₁₁間で露光量が急激に変化することが抑制され
る。そして、その結果として、継ぎ合わせ境界Ｓで遮光
層(走査線等）の大きさが階段状に変化することが防止
され、当該継ぎ合わせ境界Ｓが継ぎ目模様として視認さ
れなくなる。なお、上記したように、模様８６はステッ
パの解像度より小さい点から成っているため、基板上で
この模様が結像して遮光層の形状に影響を及すことはな
い。また、模様８６の代わりに所定の透過率で光を透過
させる金属膜を蒸着等により形成してもよい。

【００４１】本発明は、以上述べた実施形態に限定され
るものではない。例えば、液晶装置をＴＦＤ（Thin Fil
m Diode）型の液晶装置とした場合、液晶装置用基板２
０側には、画素電極、該画素電極を制御するＴＦＤ、及
び走査線を形成し、データ線は対向基板側に形成すれば
よい。また、遮光層についても、上記した走査線やデー
タ線とは別の層を形成してもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、フォトマスクにより形成される露光領域の継ぎ
合わせ境界が、基板のどの方向をとってみても一直線上
に連続して並ぶことはない。そして、このようにする
と、継ぎ合わせ境界において遮光層の大きさが著しく変
化し、それに伴って、当該継ぎ合わせ境界を介して対向
する画像表示部の大きさ（明るさ）が大幅に変化して
も、かかる明るさの差を生じる部分が基板上で適宜散ら
ばって配列されるので、人間の目では継ぎ合わせ境界を
継ぎ目模様として視認することがなくなる。すなわち、
フォトマスクを変えて継ぎ合わせ境界の配列状態を変え
るだけで、画面に継ぎ目模様が生じることを容易に防止
できる。この場合、ステッパの露光精度等を向上させて
画像表示部の大きさの差を低減させる必要はなく、従来
の製造装置等をそのまま用いることができる。

【００４３】又、本発明の製造方法によれば、フォトマ
スクとして、少なくとも遮光層のパターン形成部分の端
縁が一直線になっていないものを用いているので、フォ
トマスクにより形成される露光領域を継ぎ合わせたとき
の継ぎ合わせ境界が基板のどの方向をとってみても一直
線上に連続して並ぶことはない。そのため、この境界で
画像表示部の大きさ（明るさ）が急激に変化したとして
も、かかる明るさの差を生じる部分が基板上で適宜散ら
ばって配列されるので、これを継ぎ目模様として視認す
ることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶装置用基板を示す上面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。

【図３】液晶装置用基板における、画像表示部と遮光
層の配設状態を示す上面図である。

【図４】フォトマスクを用いて、基板の表面に画像表
示部と遮光層とを形成する態様を示す上面図である。

【図５】継ぎ合わせ境界Ｓの近傍における、図４の部
分拡大図である。

【図６】同、図４の部分拡大図である。

【図７】液晶装置用基板の製造に用いるフォトマスク
を示す上面図である。

【図８】図７の部分拡大図である。

【図９】液晶装置用基板の製造プロセスを示す工程上
面図である。

【図１０】図９に続く工程上面図である。

【図１１】液晶装置用基板の製造に用いるフォトマス
クの別の例を示す上面図である。

【図１２】液晶装置用基板の製造に用いるフォトマス
クのさらに別の例を示す上面図である。

【図１３】隣接露光領域の端縁の周辺部における露光
量を示す図である。

【図１４】従来の素子基板を示す上面図である。

【図１５】従来の素子基板における、画像表示部と遮
光層の配設状態を示す上面図である。

【図１６】従来の素子基板の製造方法を示す図であ
る。

【図１７】従来の素子基板の製造に用いるフォトマス
クを示す図である。

【図１８】従来の素子基板の全体における、画像表示
部と遮光層の配設状態を示す上面図である。

【図１９】継ぎ合わせ境界近傍に形成された走査線を
示す図である。

【図２０】継ぎ合わせ境界近傍での画像表示部の大き
さを示す図である。

【図２１】従来の素子基板における、隣接する露光領
域での明るさを示す図である。

【符号の説明】

２基板３データ線４走査線６容量線２０液晶装置用基板３２遮光層３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４
ｆ画像表示部６０液晶装置８０、８２、８４フォトマスク８０Ａ、８２Ａ、８４Ａ（遮光層の）パター
ン形成部分８０ｂ、８２ｂ、８４ｂパターン形成部分の
端縁Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄ 露光領域Ｓ、Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ₃、Ｓ_A （露光領域の）継ぎ
合わせ境界

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/30 ３４９Ｇ０９Ｆ 9/30 ３４９Ｃ (72)発明者村井博之東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 2H042 AA09 AA15 AA26 2H091 FA35Y FC10 FD04 GA02 GA11 GA13 LA12 LA16 2H092 GA20 JB22 JB31 JB52 JB54 MA13 MA16 NA07 NA27 PA06 PA09 5C094 AA22 BA03 BA43 CA19 EA04 EA07 GA10 5G435 AA01 BB12 CC09 FF13 KK05 KK10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フォトマスクにより形成される露光領域
より大きな基板に対して、当該露光領域を複数個継ぎ合
わせてフォトリソ加工がなされることにより、少なくと
も画素電極と遮光層とが該基板の表面に形成されてな
り、少なくとも前記遮光層を形成する際の露光領域同士の継
ぎ合わせ境界が、前記基板のどの方向をとってみても一
直線上に連続して並んでいないことを特徴とする液晶装
置用基板。
【請求項２】前記継ぎ合わせ境界は、一方向からみた
ときに凸部と凹部とを互い違いに備えていることを特徴
とする請求項１に記載の液晶装置用基板。
【請求項３】前記遮光層は、走査線、データ線、又は
容量線の少なくともいずれかから成ることを特徴とする
請求項１又は２に記載の液晶装置用基板。
【請求項４】前記画素電極のうち前記遮光層と重なっ
ていない部分が画像表示部となっていて、前記継ぎ合わ
せ境界を介して対向する画像表示部の大きさが、互いに
１％以上異なっていることを特徴とする請求項１ないし
３のいずれかに記載の液晶装置用基板。
【請求項５】ステップ・アンド・リピート型の露光装
置を用い、遮光層のパターンが形成されたフォトマスク
を基板の表面に配設して複数回の露光を行って当該フォ
トマスクにより形成される露光領域同士を継ぎ合わせ、
次いでフォトリソ加工を行うことにより前記基板の表面
に遮光層を形成する第１工程と、少なくとも前記遮光層が形成されていない部分における
基板の表面に複数の画素電極を形成する第２工程とを備
え、前記フォトマスクとして、少なくとも前記遮光層のパタ
ーン形成部分の端縁が一直線になっていないものを用い
ることを特徴とする液晶装置用基板の製造方法。
【請求項６】前記フォトマスクとして、前記遮光層の
パターン形成部分の端縁が凸部と凹部とを互い違いに備
えているものを用い、前記遮光層のパターンを露光する際、一の露光領域の端
縁における凸部と他の露光領域の端縁における凹部とが
噛み合うようにすることを特徴とする請求項５に記載の
液晶装置用基板の製造方法。
【請求項７】前記フォトマスクとして、前記遮光層の
パターン形成部分の端縁の周辺部に前記露光装置の解像
度未満の大きさで、かつ、該端縁の内側から外側に向っ
て徐々に露光量を低減させる模様が形成されたものを用
いることを特徴とする請求項５又は６に記載の液晶装置
用基板の製造方法。
【請求項８】前記フォトマスクとして、前記遮光層の
パターン形成部分の端縁の周辺部に、該端縁の内側から
外側に向って徐々に露光量が低減するように金属膜が形
成されたものを用いることを特徴とする請求項５又は６
に記載の液晶装置用基板の製造方法。
【請求項９】前記フォトマスクとして、走査線、デー
タ線、又は容量線の少なくともいずれかのパターンがそ
れぞれ形成されたものを用い、該走査線、データ線、又は容量線の少なくともいずれか
により前記遮光層を形成することを特徴とする請求項５
ないし８のいずれかに記載の液晶装置用基板の製造方
法。
【請求項１０】請求項１ないし４のいずれかに記載の
液晶装置用基板と、該液晶装置用基板に液晶を介して対
向配置される対向基板とを備えたことを特徴とする液晶
装置。