JP3577625B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置の製造方法、とくにアクティブマトリクス型の液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
アクティブマトリクス型の液晶表示装置において、液晶に印加する電界の方向を基板に対して平行な方向とする方式が、主に超広視野角を得る手法として用いられている（たとえば、特開平８−２５４７１２号公報）。この方式を採用すると、視角方向を変化させた際のコントラストの変化、階調レベルの反転がほとんどなくなることが明らかにされている（たとえば、Ｍ．Ｏｈｅ、他、Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ ’９５、ｐｐ．５７７−５８０）。
【０００３】
この横方向電界方式の液晶表示装置に用いられる薄膜トランジスタ集積装置（以下、「ＴＦＴ−ＬＣＤ」と略す）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、フォトレジストを露光する一手法として分割露光装置を用いてＴＦＴ−ＬＣＤパネルをいくつかの領域に分けて露光する分割露光方式が用いられている。分割露光方式はフォトマスクにレチクルを用いるため微細なパターンが比較的精度よく得ることができるという特徴を有する。
【０００４】
しかし、分割露光方式は、分割露光領域の中心部のパターン精度は高いが、周辺部は露光機の光学系の回転や歪みの影響を受け、比較的パターン精度や重ね精度が劣るという特徴をもつ。この周辺部のパターンのばらつきは最大１μｍ程度と大きく、分割露光境界でのパターン寸法や重ね寸法の変化が発生した。とくに液晶に電圧を印加する電極間隔の分割露光境界での寸法変化は表示上の不良となり歩留りの低下を生じた。以下に電極間隔変化と表示不良の関係を説明する。
【０００５】
液晶に印加する電界の方向を基板に対して平行な方向とする横方向電界方式液晶表示装置では、液晶を駆動するために電極間に高い電界が必要である。電極間隔に最大５Ｖの電圧を印加できる液晶表示装置の場合は、液晶材料によって異なるが十分な電界強度を得るために４〜６μｍ程度の電極間隔とする必要がある。このため前述の１μｍ程度のパターン精度のばらつきは電極間隔に比較して十分大きく、そのまま表示上の明るさのばらつきとなる。このため、こ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となり高精度のパターニングが要求される。図１０に横方向電界方式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の関係を示す。図に示すように露光境界での電極間隔の変化が大きくなるにしたがい輝度変化が増加する。このため、横方向電界方式液晶表示装置では分割露光部ごとの電極間隔が変化することによって分割露光境界での輝度の変化として視認されてしまう。
【０００６】
また、２つの電極をそれぞれ別の層で形成した場合は、製造ばらつきによって層間の重ね合わせのずれ量が分割した部分ごとに異なり、電極間隔が変化するために分割露光境界で明るさの変化として視認されてしまうという問題が発生する。
【０００７】
これらは横方向電界方式液晶表示装置固有の現象であり、境界が画面表示とは関係のない線として見えるため、程度によっては不良品となり、歩留り低下の原因となった。
【０００８】
これは対向基板とＴＦＴ基板の組み立て精度によって液晶に電圧を印加する電極の間隔が決定する縦方向電界液晶装置では生じなかった新しい現象である。
【０００９】
縦方向電界液晶装置に関して、露光境界の寸法精度および重ね精度の変化による露光境界視認を低減するため、さまざまな手法が提案されており、たとえば、特開平２−１４３５１３号公報、特開平２−１４３５１４号公報に開示されている。前記特開平２１４３５１４号公報の特許請求の範囲の請求項２によれば、「微細パターンが大面積にわたって連続的に配置されてなるマスクパターンを形成するにあたり、この大面積を複数の小区画に分割しこの分割した各々の小区画に対応する小面積マスクパターンを作製し、これをステッパー方式により大面積基板上で合成し、大面積マスクパターンを作製する方法において、大面積を複数の小区画に分割するに際し、隣接する小区画が境界共有領域を有し、この共有領域内の個々の微細パターンがより近い方の小区画に、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製方法」が提案されている。前記先行例によれば、従来の方法におけるような境界線に沿った規則的、連続的なズレを生じず、人の目にムラとして認識されることがないとある。しかし横方向電界方式の液晶表示装置固有の現象である電極間隔の露光境界での変化による表示不良の低減手法はしめされていない。
【００１０】
また横方向電界方式の液晶表示装置に関しては、特開平１０−１４２６３３号公報に、絶縁性基板上に形成する第一層目に、ゲート電極と同時に水平方向の電界を形成するための２つの電極を形成することにより、電極間の重ね合わせのずれをなくし、表示ムラを低減し、分割露光境界を視認しにくくする手法が開示されて要る。しかし２つの電極を同層で形成した場合でも重ねずれによる露光境界での電極間隔の寸法変化がないのであり、パターン精度の変化による電極間隔の変化は本質的になくなることはなく分割露光境界視認の要因となる。
【００１１】
本発明は、超広視野角でかつ露光境界が視認されにくい良好な表示特性をもち、低コストかつ簡単な液晶表示装置の製造方法、とくに分割露光方式を用いた横方向電界方式の液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１にかかわる液晶表示装置の製造方法は、画素電極および対向電極を有してなる薄膜トランジスタ集積装置、
該薄膜トランジスタ集積装置に対向する対向基板、
前記画素電極および対向電極に電圧を印加することにより前記薄膜トランジスタ集積装置に対してほぼ平行に発生した電界により駆動される液晶、
ならびに前記画素電極および対向電極に所定の電気信号を供給する駆動回路を含んでなる液晶表示装置において、
前記薄膜トランジスタ集積装置のパターニング方法として分割露光方式を用い、前記薄膜トランジスタ集積装置の露光領域の隣り合う分割露光領域の一部が互いに重なり合い境界共有領域を有し、該境界共有領域内の所定のパターンは、それぞれの分割露光により形成されるパターンの割合がほぼ等しくなるように配置され、
前記分割露光の工程が、前記画素電極および対向電極の形成工程に適用されることを特徴としている。
本発明の請求項２にかかわる液晶表示装置の製造方法は、画素電極および対向電極を有してなる薄膜トランジスタ集積装置、
該薄膜トランジスタ集積装置に対向する対向基板、
前記画素電極および対向電極に電圧を印加することにより前記薄膜トランジスタ集積装置に対してほぼ平行に発生した電界により駆動される液晶、
ならびに前記画素電極および対向電極に所定の電気信号を供給する駆動回路を含んでなる液晶表示装置において、
前記薄膜トランジスタ集積装置のパターニング方法として分割露光方式を用い、前記薄膜トランジスタ集積装置の露光領域の隣り合う分割露光領域の一部が互いに重なり合い境界共有領域を有し、該境界共有領域内の所定のパターンは、それぞれの露光領域端になるほど小さい確率で存在するよう配置され、
前記分割露光の工程が、前記画素電極および対向電極の形成工程に適用されることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
本実施の形態による液晶表示装置の画素部平面図を図１に示し、該装置の製造工程の工程断面図を図２の（ａ）〜（ｃ）および図３の（ａ）および（ｂ）に示す。図１、図２および図３において、２１はガラスなどの絶縁性物質を用いた絶縁性基板、２２はＣｒなどの金属を用い基板２１上に形成されたゲート配線、１６はＣｒなどの金属を用い基板２１上に形成された保持容量共通配線、２３はゲート配線および保持容量共通配線を覆うように形成された窒化シリコンなどからなるゲート絶縁膜、２４はゲート絶縁膜２３の上部に接するように形成されたノンドープ非晶質Ｓｉなどの半導体膜、２５は半導体膜２４に接続して形成されかつその膜の一部である能動態領域の上部をエッチングなどで取り除いた領域２６を有するＰなどの不純物をＳｉなどの半導体膜にドープしたコンタクト膜、２７はＣｒなどの金属またはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電膜などで形成された液晶にそれが駆動する電圧を印加するために用いる画素電極、３７は保持容量共通配線に接続され画素電極との間で電界を生じさせるための対向電極、２８はコンタクト膜２５に接するように形成されソース配線１３に接続されたソース電極、２９はコンタクト膜２５に接するように形成されたドレイン電極、１０２はデバイス全体を覆うように窒化シリコン膜などで形成された層間絶縁膜、１０３はコンタクトホール、６０はゲート配線と同一の材料を用い基板２１上に形成された第一の配線、６１はソース配線と同一の材料を用い基板２１上に形成された第二の配線、５４はコンタクトホールを介し第一の配線６０と第二の配線６１を接続する画素電極と同一の材料を用い形成された第三の配線である。
【００１４】
プロセスフローを説明する。まず、図２（ａ）に示すように絶縁性基板２１上にＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどやそれらを主成分とする合金やＩＴＯなどの透明導電膜、さらにそれらの多層膜導電性材料を用いてスパッタ法や蒸着法などで成膜しついで写真製版・加工によりゲート配線２２、保持容量共通配線１６を形成する。ついで図２（ｂ）に示すように窒化シリコンなどのゲート絶縁膜２３と非晶質Ｓｉ、多結晶ｐｏｌｙ−Ｓｉなどの半導体膜２４、ｎ型のＴＦＴの場合はＰなどの不純物を高濃度にドーピングしたｎ＋非晶質Ｓｉ、ｎ＋多結晶ｐｏｌｙ−Ｓｉなどのコンタクト膜２５を連続的にたとえばプラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、減圧ＣＶＤ法で成膜する。ついで、コンタクト膜２５と半導体膜２４を島状に加工する。Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどやそれらを主成分とする合金やＩＴＯなどの透明導電膜、さらにそれらの多層膜導電性材料を用いてスパッタ法や蒸着法などで成膜後写真製版と微細加工技術によりソース電極２８、ドレイン電極２９、保持容量電極１０１を形成する（図２の（ｃ））。このソースおよびドレイン電極と同じ材料で形成されるソース配線およびドレイン配線もこの時同時に形成される。このソース電極２８およびドレイン電極２９あるいはそれらを形成したホトレジストをマスクとしてコンタクト層２５をエッチングしてチャネル領域から取り除く２６。ついで窒化シリコンや酸化シリコン、無機絶縁膜、有機樹脂からなる層間絶縁膜１０２を成膜し、写真製版とそれに続くエッチングによりコンタクトホール１０３を形成する（図３の（ａ））。
【００１５】
ここまでの写真製版工程では露光Ｘ、Ｙの境界を図４に示すように直線としてもよい。
【００１６】
最後にＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどやそれらを主成分とする合金やＩＴＯなどの透明導電膜、さらにそれらの多層膜導電性材料を成膜後パターニングすることで画素電極２７および対向電極３７および配線５４を形成する（図３の（ｂ））。なお、図３の（ｂ）において、Ａはゲート／ソース交差部、ＢはＴＦＴ部、Ｃは保持容量部、Ｄは対向電極部をそれぞれ示している。
【００１７】
この画素電極および対向電極を露光する写真製版工程では図５に示すように露光領域Ｘ、Ｙがオーバーラップし、オーバーラップした全領域Ｚにおいてそれぞれの露光により形成されるパターン（この工程では画素電極および対向電極）の割合がほぼ等しくなるようにする。また、パターンを乱数配列的配置になるようにしてもよい。なお、オーバーラップする幅は１ｍｍ未満でもよいが、１ｍｍ以上でよりよい効果が得られる。
【００１８】
つぎにウェットエッチあるいはドライエッチによりパターニングする。
【００１９】
以上により、薄膜トランジスタ集積装置を作製することができる。さらに、この薄膜トランジスタ集積装置を対向基板と液晶をはさむようシール材にて接合する。さらにゲート配線、ソース配線、保持容量共通配線にそれぞれゲート線駆動回路、ソース線駆動回路、保持容量共通配線用電源を接続することにより液晶表示装置を作製する。
【００２０】
上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値がそれぞれの露光領域の中間の値をもつ露光境界共有領域が生じる。このため露光境界での電極間隔変化により生じていた露光境界視認が緩和され、歩留りおよび表示品位の向上が得られる。
【００２１】
なお本実施の形態で述べた効果は、分割露光方式により作成された横方向電界方式の液晶表示装置であれば、画素電極および対向電極を形成する写真製版工程において本実施の形態の手法を用いることで分割露光領域の数や大小、ＴＦＴ構造、駆動方式、表示装置の大小、画素数、液晶の種類を問わず同様の効果を得ることができる。
【００２２】
実施の形態２
本実施の形態では画素電極および対向電極を露光する写真製版工程で図６に示すように露光領域Ｘ、Ｙがオーバーラップし、オーバーラップした領域Ｚにおいてそれぞれの露光により形成されるパターン（この工程では画素電極および対向電極）がそれぞれの露光領域端になるほど小さい確率で存在するようにする。またパターンを乱数配列的配置になるようにしてもよい。また、パターンを乱数配列的配置になるようにしてもよい。なお、オーバーラップする幅は１ｍｍ未満でもよいが、１ｍｍ以上でよりよい効果が得られる。この点以外の構成は実施の形態１と同一であるので省略する。
【００２３】
上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値が露光境界共有領域で連続的に変化し急峻な電極間距離の平均値変化が生じない。このため露光境界での電極間隔変化による露光境界視認を低減することができ、歩留りおよび表示品位の向上が得られる。
【００２４】
また露光境界共有領域と通常露光領域の境界部での電極間隔の平均値の変化が小さいため、露光境界共有領域と通常露光領域の境界視認が低減できる。
【００２５】
なお本実施の形態で述べた効果は、分割露光方式により作成された横方向電界方式の液晶表示装置であれば、画素電極および対向電極を形成する写真製版工程において本実施の形態の手法を用いることで分割露光領域の数や大小、ＴＦＴ構造、駆動方式、表示装置の大小、画素数、液晶の種類を問わず同様の効果を得ることができる。
【００２６】
実施の形態３
本実施の形態による液晶表示装置の画素部平面図を図８に示す。図８において、２２はＣｒ等の金属を用い絶縁基板に形成されたゲート配線、１６はＣｒ等の金属を用い絶縁基板上に形成された保持容量共通配線、２４はノンドープ非晶質Ｓｉ等の半導体を用いた半導体膜、２７はＣｒ等の金属またはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電膜等で形成された液晶にそれが駆動する電圧を印加するために用いる画素電極、３７は共通配線に接続され画素電極との間で電界を生じさせるための対向電極、２９はドレイン電極である。
【００２７】
プロセスフローを説明する。まず絶縁基板上にＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等やそれらを主成分とする合金やＩＴＯ等の透明導電膜、さらにそれらの多層膜導電性材料を用いてスパッタ法や蒸着法などで成膜しついで写真製版・加工によりゲート配線２２、保持容量共通配線１６および対向電極３７を形成する。ついで窒化シリコンなどのゲート絶縁膜と非晶質Ｓｉ、多結晶ｐｏｌｙ−Ｓｉなどの半導体膜２４、ｎ型のＴＦＴの場合はＰなどの不純物を高濃度にドーピングしたｎ＋非晶質Ｓｉ、ｎ＋多結晶ｐｏｌｙ−Ｓｉなどのコンタクト膜を連続的にたとえばプラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、減圧ＣＶＤ法で成膜する。ついで、コンタクト膜と半導体膜２４を島状に加工する。Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等やそれらを主成分とする合金やＩＴＯ等の透明導電膜、さらにそれらの多層膜導電性材料をスパッタ法や蒸着法で成膜後写真製版と微細加工技術によりソース配線１３、ソース電極２８、ドレイン電極２９、画素電極２７、保持容量電極１０１を形成する。このソース電極２８およびドレイン電極２９あるいはそれらを形成したホトレジストをマスクとしてコンタクト層をエッチングしてチャネル領域が取り除く。ついで窒化シリコンや酸化シリコン、無機絶縁膜、有機樹脂からなる層間絶縁膜を成膜し、写真製版とそれに続くエッチングにより端子部を形成する。
【００２８】
以上により、薄膜トランジスタ集積装置を作製することができる。さらに、この薄膜トランジスタ集積装置を対向基板と液晶をはさむようにシール材にて接合する。さらにゲート配線、ソース配線、保持容量共通配線にそれぞれゲート線駆動回路、ソース線駆動回路、保持容量共通配線用電源を接続することにより液晶表示装置を作製する。
【００２９】
なお画素電極および対向電極を露光する写真製版工程では図５に示すように露光領域Ｘ、Ｙがオーバーラップし、オーバーラップした全領域Ｚにおいてそれぞれの露光により形成されるパターン（この工程では画素電極および対向電極）の割合がほぼ等しくなるようにする。なお、オーバーラップする幅は１ｍｍ未満でもよいが、１ｍｍ以上でよりよい効果が得られる。また、パターンを乱数配列的配置になるようにしてもよい。
【００３０】
以上により、薄膜トランジスタ集積装置を作製することができる。さらに、この薄膜トランジスタ集積装置を対向基板と液晶をはさむようシール材にて接合する。さらにゲート配線、ソース配線、保持容量共通配線にそれぞれゲート線駆動回路、ソース線駆動回路、保持容量共通配線用電源を接続することにより液晶表示装置を作製する。
【００３１】
上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値がそれぞれの露光領域の中間の値をもつ露光境界共有領域が生じる。このため露光境界での電極間隔変化により生じていた露光境界視認が緩和され、歩留りおよび表示品位の向上が得られる。
【００３２】
また重ね合わせずれ量が分割露光境界で変化することにより生じていた電極間隔変動も、その平均値がそれぞれの露光領域の中間の値をもつ領域が生じるため、露光境界共有領域分割露光境界視認が低減する。
【００３３】
なお本実施の形態で述べた効果は、分割露光方式により作成された横方向電界方式の液晶表示装置であれば、画素電極および対向電極を形成する写真製版工程において本実施の形態の手法を用いることで分割露光領域の数や大小、ＴＦＴ構造、駆動方式、表示装置の大小、画素数、液晶の種類を問わず同様の効果を得ることができる。
【００３４】
実施の形態４
本実施の形態では画素電極および対向電極を露光する写真製版工程で図６に示すように露光領域Ｘ、Ｙがオーバーラップし、オーバーラップした領域Ｚにおいてそれぞれの露光により形成されるパターン（少なくとも画素電極または対向電極のいずれか一方）がそれぞれの露光領域端になるほど小さい確率で存在するようまたパターンを乱数配列的配置になるようにしてもよい。またオーバーラップする幅は１ｍｍ以上でよい。この点以外の構成は実施の形態３と同一であるので省略する。
【００３５】
上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値が露光境界共有領域で連続的に変化し急峻な電極間距離の平均値変化が生じない。このため露光境界での電極間隔変化による露光境界視認を低減することができ、歩留りおよび表示品位の向上が得られる。
【００３６】
なお実施の形態で述べた効果は、分割露光方式により作成された横方向電界方式の液晶表示装置であれば、画素電極および対向電極を形成する写真製版工程において本実施の形態の手法を用いることで分割露光領域の数や大小、ＴＦＴ構造、駆動方式、表示装置の大小、画素数、液晶の種類を問わず同様の効果を得ることができる。
【００３７】
実施の形態５
本実施の形態では画素電極および対向電極を露光する写真製版工程で図７（ａ）および（ｂ）に示すように画素電極と対向電極で露光Ｘ１、Ｘ２およびＹ１およびＹ２の境界共有領域の位置が異なるようにする。図７では露光境界共有領域が重ならない例を示しているが一部重なってもよい。この点以外の構成は実施の形態３あるいは４と同一であるので省略する。
【００３８】
なお図７の（ａ）は画素電極露光時の境界共有領域位置を示し、図７の（ｂ）は対向電極露光時の境界共有領域位置を示している。
【００３９】
上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値が露光境界共有領域で連続的に変化し急峻な電極間距離の平均値変化が生じない。また画素電極と対向電極の重ね合わせずれによる電極間隔変化を抑えることができる。このため露光境界での電極間隔変化による露光境界視認を低減することができ、歩留まりおよび表示品位の向上が得られる。
【００４０】
また重ね合わせずれ量が分割露光境界で変化することにより生じていた電極間隔変動も、画素電極と対向電極がそれぞれ別の位置で重ね合わせずれが生じるため、露光境界共有領域分割露光境界視認が低減する。
【００４１】
なお本実施の形態で述べた効果は、分割露光方式により作成された横方向電界方式の液晶表示装置であれば、画素電極および対向電極を形成する写真製版工程において本実施の形態の手法を用いることで分割露光領域の数や大小、ＴＦＴ構造、駆動方式、表示装置の大小、画素数、液晶の種類を問わず同様の効果を得ることができる。
【００４２】
実施の形態６
本実施の形態では画素電極および対向電極を露光する写真製版工程で図９に示すように画素電極と対向電極で露光ＸおよびＹの境界共有領域Ｚのパターン配置が異なるようにする。この点以外の構成は実施の形態３あるいは４と同一であるので省略する。
【００４３】
なお、図９の（ｂ）は画素電極露光時のパターン配置例を示しており、図９の（ｃ）は対向電極露光時のパターン配置例を示している。
【００４４】
上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値が露光ＸおよびＹの境界共有領域Ｚで連続的に変化し急峻な電極間距離の平均値変化が生じない。また画素電極と対向電極の重ね合せずれによる電極間隔変化を抑えることができる。このため露光境界での電極間隔変化による露光境界視認を低減することができ、歩留りおよび表示品位の向上が得られる。
【００４５】
また重ね合わせずれ量が分割露光境界で変化することにより生じていた電極間隔変動も、その平均値がそれぞれの露光領域の中間の値をもつ領域が生じるため、露光境界共有領域分割露光境界視認が低減する。
【００４６】
なお本実施の形態で述べた効果は、分割露光方式により作成された横方向電界方式の液晶表示装置であれば、画素電極および対向電極を形成する写真製版工程において本実施の形態の手法を用いることで分割露光領域の数や大小、ＴＦＴ構造、駆動方式、表示装置の大小、画素数、液晶の種類を問わず同様の効果を得ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の請求項１および２にかかわる液晶表示装置によれば、上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値がそれぞれの露光領域の中間の値をもつ露光境界共有領域が生じる。このため露光境界での電極間隔変化により生じていた露光境界視認が緩和され、歩留りおよび表示品位の向上が得られる。
【００４８】
本発明の請求項３にかかわる液晶表示装置によれば、露光境界共有領域と通常露光領域の境界部での電極間隔の平均値の変化が小さいため、露光境界共有領域と通常露光領域の境界視認が低減できる。
【００４９】
本発明の請求項８、１１および１２にかかわる液晶表示装置によれば、また重ね合わせずれ量が分割露光境界で変化することにより生じていた電極間隔変動も、その平均値がそれぞれの露光領域の中間の値をもつ領域が生じるため、露光境界共有領域分割露光境界視認が低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわる液晶表示装置の画素部の一例を示す平面図である。
【図２】図１の液晶表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図３】図１の液晶表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態にかかわる液晶表示装置の露光Ｘと露光Ｙとの間の境界領域を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態にかかわる液晶表示装置の露光Ｘと露光Ｙとの間の境界領域を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態にかかわる液晶表示装置の露光Ｘと露光Ｙとの間の境界領域を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態にかかわる液晶表示装置の露光Ｘ１、Ｘ２と露光Ｙ１、Ｙ２との間の境界領域を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかわる液晶表示装置の画素部の一例を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施の形態にかかわる液晶表示装置の露光Ｘと露光Ｙとの間の境界領域を示す説明図である。
【図１０】従来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】
１６ 保持容量共通配線
２１ 絶縁性基板
２２ ゲート配線
２３ ゲート絶縁膜
２４ 半導体膜
２５ コンタクト膜
２７ 画素電極
２８ ソース電極
２９ ドレイン電極
３７ 対向電極
５４ 第三の配線
６０ 第一の配線
６１ 第二の配線
１０１ 保持容量電極
１０２ 層間絶縁膜
１０３ コンタクトホール
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置の製造方法、とくにアクティブマトリクス型の液晶表示装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
アクティブマトリクス型の液晶表示装置において、液晶に印加する電界の方向を基板に対して平行な方向とする方式が、主に超広視野角を得る手法として用いられている（たとえば、特開平８−２５４７１２号公報）。この方式を採用すると、視角方向を変化させた際のコントラストの変化、階調レベルの反転がほとんどなくなることが明らかにされている（たとえば、Ｍ．Ｏｈｅ、他、Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ ’９５、ｐｐ．５７７−５８０）。
【０００３】
この横方向電界方式の液晶表示装置に用いられる薄膜トランジスタ集積装置（以下、「ＴＦＴ−ＬＣＤ」と略す）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、フォトレジストを露光する一手法として分割露光装置を用いてＴＦＴ−ＬＣＤパネルをいくつかの領域に分けて露光する分割露光方式が用いられている。分割露光方式はフォトマスクにレチクルを用いるため微細なパターンが比較的精度よく得ることができるという特徴を有する。
【０００４】
しかし、分割露光方式は、分割露光領域の中心部のパターン精度は高いが、周辺部は露光機の光学系の回転や歪みの影響を受け、比較的パターン精度や重ね精度が劣るという特徴をもつ。この周辺部のパターンのばらつきは最大１μｍ程度と大きく、分割露光境界でのパターン寸法や重ね寸法の変化が発生した。とくに液晶に電圧を印加する電極間隔の分割露光境界での寸法変化は表示上の不良となり歩留りの低下を生じた。以下に電極間隔変化と表示不良の関係を説明する。
【０００５】
液晶に印加する電界の方向を基板に対して平行な方向とする横方向電界方式液晶表示装置では、液晶を駆動するために電極間に高い電界が必要である。電極間隔に最大５Ｖの電圧を印加できる液晶表示装置の場合は、液晶材料によって異なるが十分な電界強度を得るために４〜６μｍ程度の電極間隔とする必要がある。このため前述の１μｍ程度のパターン精度のばらつきは電極間隔に比較して十分大きく、そのまま表示上の明るさのばらつきとなる。このため、こ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となり高精度のパターニングが要求される。図１０に横方向電界方式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の関係を示す。図に示すように露光境界での電極間隔の変化が大きくなるにしたがい輝度変化が増加する。このため、横方向電界方式液晶表示装置では分割露光部ごとの電極間隔が変化することによって分割露光境界での輝度の変化として視認されてしまう。
【０００６】
また、２つの電極をそれぞれ別の層で形成した場合は、製造ばらつきによって層間の重ね合わせのずれ量が分割した部分ごとに異なり、電極間隔が変化するために分割露光境界で明るさの変化として視認されてしまうという問題が発生する。
【０００７】
これらは横方向電界方式液晶表示装置固有の現象であり、境界が画面表示とは関係のない線として見えるため、程度によっては不良品となり、歩留り低下の原因となった。
【０００８】
これは対向基板とＴＦＴ基板の組み立て精度によって液晶に電圧を印加する電極の間隔が決定する縦方向電界液晶装置では生じなかった新しい現象である。
【０００９】
縦方向電界液晶装置に関して、露光境界の寸法精度および重ね精度の変化による露光境界視認を低減するため、さまざまな手法が提案されており、たとえば、特開平２−１４３５１３号公報、特開平２−１４３５１４号公報に開示されている。前記特開平２１４３５１４号公報の特許請求の範囲の請求項２によれば、「微細パターンが大面積にわたって連続的に配置されてなるマスクパターンを形成するにあたり、この大面積を複数の小区画に分割しこの分割した各々の小区画に対応する小面積マスクパターンを作製し、これをステッパー方式により大面積基板上で合成し、大面積マスクパターンを作製する方法において、大面積を複数の小区画に分割するに際し、隣接する小区画が境界共有領域を有し、この共有領域内の個々の微細パターンがより近い方の小区画に、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製方法」が提案されている。前記先行例によれば、従来の方法におけるような境界線に沿った規則的、連続的なズレを生じず、人の目にムラとして認識されることがないとある。しかし横方向電界方式の液晶表示装置固有の現象である電極間隔の露光境界での変化による表示不良の低減手法はしめされていない。
【００１０】
また横方向電界方式の液晶表示装置に関しては、特開平１０−１４２６３３号公報に、絶縁性基板上に形成する第一層目に、ゲート電極と同時に水平方向の電界を形成するための２つの電極を形成することにより、電極間の重ね合わせのずれをなくし、表示ムラを低減し、分割露光境界を視認しにくくする手法が開示されて要る。しかし２つの電極を同層で形成した場合でも重ねずれによる露光境界での電極間隔の寸法変化がないのであり、パターン精度の変化による電極間隔の変化は本質的になくなることはなく分割露光境界視認の要因となる。
【００１１】
本発明は、超広視野角でかつ露光境界が視認されにくい良好な表示特性をもち、低コストかつ簡単な液晶表示装置の製造方法、とくに分割露光方式を用いた横方向電界方式の液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１にかかわる液晶表示装置の製造方法は、画素電極および対向電極を有してなる薄膜トランジスタ集積装置、
該薄膜トランジスタ集積装置に対向する対向基板、
前記画素電極および対向電極に電圧を印加することにより前記薄膜トランジスタ集積装置に対してほぼ平行に発生した電界により駆動される液晶、
ならびに前記画素電極および対向電極に所定の電気信号を供給する駆動回路を含んでなる液晶表示装置において、
前記薄膜トランジスタ集積装置のパターニング方法として分割露光方式を用い、前記薄膜トランジスタ集積装置の露光領域の隣り合う分割露光領域の一部が互いに重なり合い境界共有領域を有し、該境界共有領域内の所定のパターンは、それぞれの分割露光により形成されるパターンの割合がほぼ等しくなるように配置され、
前記分割露光の工程が、前記画素電極および対向電極の形成工程に適用されることを特徴としている。
本発明の請求項２にかかわる液晶表示装置の製造方法は、画素電極および対向電極を有してなる薄膜トランジスタ集積装置、
該薄膜トランジスタ集積装置に対向する対向基板、
前記画素電極および対向電極に電圧を印加することにより前記薄膜トランジスタ集積装置に対してほぼ平行に発生した電界により駆動される液晶、
ならびに前記画素電極および対向電極に所定の電気信号を供給する駆動回路を含んでなる液晶表示装置において、
前記薄膜トランジスタ集積装置のパターニング方法として分割露光方式を用い、前記薄膜トランジスタ集積装置の露光領域の隣り合う分割露光領域の一部が互いに重なり合い境界共有領域を有し、該境界共有領域内の所定のパターンは、それぞれの露光領域端になるほど小さい確率で存在するよう配置され、
前記分割露光の工程が、前記画素電極および対向電極の形成工程に適用されることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
本実施の形態による液晶表示装置の画素部平面図を図１に示し、該装置の製造工程の工程断面図を図２の（ａ）〜（ｃ）および図３の（ａ）および（ｂ）に示す。図１、図２および図３において、２１はガラスなどの絶縁性物質を用いた絶縁性基板、２２はＣｒなどの金属を用い基板２１上に形成されたゲート配線、１６はＣｒなどの金属を用い基板２１上に形成された保持容量共通配線、２３はゲート配線および保持容量共通配線を覆うように形成された窒化シリコンなどからなるゲート絶縁膜、２４はゲート絶縁膜２３の上部に接するように形成されたノンドープ非晶質Ｓｉなどの半導体膜、２５は半導体膜２４に接続して形成されかつその膜の一部である能動態領域の上部をエッチングなどで取り除いた領域２６を有するＰなどの不純物をＳｉなどの半導体膜にドープしたコンタクト膜、２７はＣｒなどの金属またはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電膜などで形成された液晶にそれが駆動する電圧を印加するために用いる画素電極、３７は保持容量共通配線に接続され画素電極との間で電界を生じさせるための対向電極、２８はコンタクト膜２５に接するように形成されソース配線１３に接続されたソース電極、２９はコンタクト膜２５に接するように形成されたドレイン電極、１０２はデバイス全体を覆うように窒化シリコン膜などで形成された層間絶縁膜、１０３はコンタクトホール、６０はゲート配線と同一の材料を用い基板２１上に形成された第一の配線、６１はソース配線と同一の材料を用い基板２１上に形成された第二の配線、５４はコンタクトホールを介し第一の配線６０と第二の配線６１を接続する画素電極と同一の材料を用い形成された第三の配線である。
【００１４】
プロセスフローを説明する。まず、図２（ａ）に示すように絶縁性基板２１上にＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどやそれらを主成分とする合金やＩＴＯなどの透明導電膜、さらにそれらの多層膜導電性材料を用いてスパッタ法や蒸着法などで成膜しついで写真製版・加工によりゲート配線２２、保持容量共通配線１６を形成する。ついで図２（ｂ）に示すように窒化シリコンなどのゲート絶縁膜２３と非晶質Ｓｉ、多結晶ｐｏｌｙ−Ｓｉなどの半導体膜２４、ｎ型のＴＦＴの場合はＰなどの不純物を高濃度にドーピングしたｎ＋非晶質Ｓｉ、ｎ＋多結晶ｐｏｌｙ−Ｓｉなどのコンタクト膜２５を連続的にたとえばプラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、減圧ＣＶＤ法で成膜する。ついで、コンタクト膜２５と半導体膜２４を島状に加工する。Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどやそれらを主成分とする合金やＩＴＯなどの透明導電膜、さらにそれらの多層膜導電性材料を用いてスパッタ法や蒸着法などで成膜後写真製版と微細加工技術によりソース電極２８、ドレイン電極２９、保持容量電極１０１を形成する（図２の（ｃ））。このソースおよびドレイン電極と同じ材料で形成されるソース配線およびドレイン配線もこの時同時に形成される。このソース電極２８およびドレイン電極２９あるいはそれらを形成したホトレジストをマスクとしてコンタクト層２５をエッチングしてチャネル領域から取り除く２６。ついで窒化シリコンや酸化シリコン、無機絶縁膜、有機樹脂からなる層間絶縁膜１０２を成膜し、写真製版とそれに続くエッチングによりコンタクトホール１０３を形成する（図３の（ａ））。
【００１５】
ここまでの写真製版工程では露光Ｘ、Ｙの境界を図４に示すように直線としてもよい。
【００１６】
最後にＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇなどやそれらを主成分とする合金やＩＴＯなどの透明導電膜、さらにそれらの多層膜導電性材料を成膜後パターニングすることで画素電極２７および対向電極３７および配線５４を形成する（図３の（ｂ））。なお、図３の（ｂ）において、Ａはゲート／ソース交差部、ＢはＴＦＴ部、Ｃは保持容量部、Ｄは対向電極部をそれぞれ示している。
【００１７】
この画素電極および対向電極を露光する写真製版工程では図５に示すように露光領域Ｘ、Ｙがオーバーラップし、オーバーラップした全領域Ｚにおいてそれぞれの露光により形成されるパターン（この工程では画素電極および対向電極）の割合がほぼ等しくなるようにする。また、パターンを乱数配列的配置になるようにしてもよい。なお、オーバーラップする幅は１ｍｍ未満でもよいが、１ｍｍ以上でよりよい効果が得られる。
【００１８】
つぎにウェットエッチあるいはドライエッチによりパターニングする。
【００１９】
以上により、薄膜トランジスタ集積装置を作製することができる。さらに、この薄膜トランジスタ集積装置を対向基板と液晶をはさむようシール材にて接合する。さらにゲート配線、ソース配線、保持容量共通配線にそれぞれゲート線駆動回路、ソース線駆動回路、保持容量共通配線用電源を接続することにより液晶表示装置を作製する。
【００２０】
上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値がそれぞれの露光領域の中間の値をもつ露光境界共有領域が生じる。このため露光境界での電極間隔変化により生じていた露光境界視認が緩和され、歩留りおよび表示品位の向上が得られる。
【００２１】
なお本実施の形態で述べた効果は、分割露光方式により作成された横方向電界方式の液晶表示装置であれば、画素電極および対向電極を形成する写真製版工程において本実施の形態の手法を用いることで分割露光領域の数や大小、ＴＦＴ構造、駆動方式、表示装置の大小、画素数、液晶の種類を問わず同様の効果を得ることができる。
【００２２】
実施の形態２
本実施の形態では画素電極および対向電極を露光する写真製版工程で図６に示すように露光領域Ｘ、Ｙがオーバーラップし、オーバーラップした領域Ｚにおいてそれぞれの露光により形成されるパターン（この工程では画素電極および対向電極）がそれぞれの露光領域端になるほど小さい確率で存在するようにする。またパターンを乱数配列的配置になるようにしてもよい。また、パターンを乱数配列的配置になるようにしてもよい。なお、オーバーラップする幅は１ｍｍ未満でもよいが、１ｍｍ以上でよりよい効果が得られる。この点以外の構成は実施の形態１と同一であるので省略する。
【００２３】
上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値が露光境界共有領域で連続的に変化し急峻な電極間距離の平均値変化が生じない。このため露光境界での電極間隔変化による露光境界視認を低減することができ、歩留りおよび表示品位の向上が得られる。
【００２４】
また露光境界共有領域と通常露光領域の境界部での電極間隔の平均値の変化が小さいため、露光境界共有領域と通常露光領域の境界視認が低減できる。
【００２５】
なお本実施の形態で述べた効果は、分割露光方式により作成された横方向電界方式の液晶表示装置であれば、画素電極および対向電極を形成する写真製版工程において本実施の形態の手法を用いることで分割露光領域の数や大小、ＴＦＴ構造、駆動方式、表示装置の大小、画素数、液晶の種類を問わず同様の効果を得ることができる。
【００２６】
実施の形態３
本実施の形態による液晶表示装置の画素部平面図を図８に示す。図８において、２２はＣｒ等の金属を用い絶縁基板に形成されたゲート配線、１６はＣｒ等の金属を用い絶縁基板上に形成された保持容量共通配線、２４はノンドープ非晶質Ｓｉ等の半導体を用いた半導体膜、２７はＣｒ等の金属またはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電膜等で形成された液晶にそれが駆動する電圧を印加するために用いる画素電極、３７は共通配線に接続され画素電極との間で電界を生じさせるための対向電極、２９はドレイン電極である。
【００２７】
プロセスフローを説明する。まず絶縁基板上にＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等やそれらを主成分とする合金やＩＴＯ等の透明導電膜、さらにそれらの多層膜導電性材料を用いてスパッタ法や蒸着法などで成膜しついで写真製版・加工によりゲート配線２２、保持容量共通配線１６および対向電極３７を形成する。ついで窒化シリコンなどのゲート絶縁膜と非晶質Ｓｉ、多結晶ｐｏｌｙ−Ｓｉなどの半導体膜２４、ｎ型のＴＦＴの場合はＰなどの不純物を高濃度にドーピングしたｎ＋非晶質Ｓｉ、ｎ＋多結晶ｐｏｌｙ−Ｓｉなどのコンタクト膜を連続的にたとえばプラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、減圧ＣＶＤ法で成膜する。ついで、コンタクト膜と半導体膜２４を島状に加工する。Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等やそれらを主成分とする合金やＩＴＯ等の透明導電膜、さらにそれらの多層膜導電性材料をスパッタ法や蒸着法で成膜後写真製版と微細加工技術によりソース配線１３、ソース電極２８、ドレイン電極２９、画素電極２７、保持容量電極１０１を形成する。このソース電極２８およびドレイン電極２９あるいはそれらを形成したホトレジストをマスクとしてコンタクト層をエッチングしてチャネル領域が取り除く。ついで窒化シリコンや酸化シリコン、無機絶縁膜、有機樹脂からなる層間絶縁膜を成膜し、写真製版とそれに続くエッチングにより端子部を形成する。
【００２８】
以上により、薄膜トランジスタ集積装置を作製することができる。さらに、この薄膜トランジスタ集積装置を対向基板と液晶をはさむようにシール材にて接合する。さらにゲート配線、ソース配線、保持容量共通配線にそれぞれゲート線駆動回路、ソース線駆動回路、保持容量共通配線用電源を接続することにより液晶表示装置を作製する。
【００２９】
なお画素電極および対向電極を露光する写真製版工程では図５に示すように露光領域Ｘ、Ｙがオーバーラップし、オーバーラップした全領域Ｚにおいてそれぞれの露光により形成されるパターン（この工程では画素電極および対向電極）の割合がほぼ等しくなるようにする。なお、オーバーラップする幅は１ｍｍ未満でもよいが、１ｍｍ以上でよりよい効果が得られる。また、パターンを乱数配列的配置になるようにしてもよい。
【００３０】
以上により、薄膜トランジスタ集積装置を作製することができる。さらに、この薄膜トランジスタ集積装置を対向基板と液晶をはさむようシール材にて接合する。さらにゲート配線、ソース配線、保持容量共通配線にそれぞれゲート線駆動回路、ソース線駆動回路、保持容量共通配線用電源を接続することにより液晶表示装置を作製する。
【００３１】
上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値がそれぞれの露光領域の中間の値をもつ露光境界共有領域が生じる。このため露光境界での電極間隔変化により生じていた露光境界視認が緩和され、歩留りおよび表示品位の向上が得られる。
【００３２】
また重ね合わせずれ量が分割露光境界で変化することにより生じていた電極間隔変動も、その平均値がそれぞれの露光領域の中間の値をもつ領域が生じるため、露光境界共有領域分割露光境界視認が低減する。
【００３３】
なお本実施の形態で述べた効果は、分割露光方式により作成された横方向電界方式の液晶表示装置であれば、画素電極および対向電極を形成する写真製版工程において本実施の形態の手法を用いることで分割露光領域の数や大小、ＴＦＴ構造、駆動方式、表示装置の大小、画素数、液晶の種類を問わず同様の効果を得ることができる。
【００３４】
実施の形態４
本実施の形態では画素電極および対向電極を露光する写真製版工程で図６に示すように露光領域Ｘ、Ｙがオーバーラップし、オーバーラップした領域Ｚにおいてそれぞれの露光により形成されるパターン（少なくとも画素電極または対向電極のいずれか一方）がそれぞれの露光領域端になるほど小さい確率で存在するようまたパターンを乱数配列的配置になるようにしてもよい。またオーバーラップする幅は１ｍｍ以上でよい。この点以外の構成は実施の形態３と同一であるので省略する。
【００３５】
上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値が露光境界共有領域で連続的に変化し急峻な電極間距離の平均値変化が生じない。このため露光境界での電極間隔変化による露光境界視認を低減することができ、歩留りおよび表示品位の向上が得られる。
【００３６】
なお実施の形態で述べた効果は、分割露光方式により作成された横方向電界方式の液晶表示装置であれば、画素電極および対向電極を形成する写真製版工程において本実施の形態の手法を用いることで分割露光領域の数や大小、ＴＦＴ構造、駆動方式、表示装置の大小、画素数、液晶の種類を問わず同様の効果を得ることができる。
【００３７】
実施の形態５
本実施の形態では画素電極および対向電極を露光する写真製版工程で図７（ａ）および（ｂ）に示すように画素電極と対向電極で露光Ｘ１、Ｘ２およびＹ１およびＹ２の境界共有領域の位置が異なるようにする。図７では露光境界共有領域が重ならない例を示しているが一部重なってもよい。この点以外の構成は実施の形態３あるいは４と同一であるので省略する。
【００３８】
なお図７の（ａ）は画素電極露光時の境界共有領域位置を示し、図７の（ｂ）は対向電極露光時の境界共有領域位置を示している。
【００３９】
上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値が露光境界共有領域で連続的に変化し急峻な電極間距離の平均値変化が生じない。また画素電極と対向電極の重ね合わせずれによる電極間隔変化を抑えることができる。このため露光境界での電極間隔変化による露光境界視認を低減することができ、歩留まりおよび表示品位の向上が得られる。
【００４０】
また重ね合わせずれ量が分割露光境界で変化することにより生じていた電極間隔変動も、画素電極と対向電極がそれぞれ別の位置で重ね合わせずれが生じるため、露光境界共有領域分割露光境界視認が低減する。
【００４１】
なお本実施の形態で述べた効果は、分割露光方式により作成された横方向電界方式の液晶表示装置であれば、画素電極および対向電極を形成する写真製版工程において本実施の形態の手法を用いることで分割露光領域の数や大小、ＴＦＴ構造、駆動方式、表示装置の大小、画素数、液晶の種類を問わず同様の効果を得ることができる。
【００４２】
実施の形態６
本実施の形態では画素電極および対向電極を露光する写真製版工程で図９に示すように画素電極と対向電極で露光ＸおよびＹの境界共有領域Ｚのパターン配置が異なるようにする。この点以外の構成は実施の形態３あるいは４と同一であるので省略する。
【００４３】
なお、図９の（ｂ）は画素電極露光時のパターン配置例を示しており、図９の（ｃ）は対向電極露光時のパターン配置例を示している。
【００４４】
上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値が露光ＸおよびＹの境界共有領域Ｚで連続的に変化し急峻な電極間距離の平均値変化が生じない。また画素電極と対向電極の重ね合せずれによる電極間隔変化を抑えることができる。このため露光境界での電極間隔変化による露光境界視認を低減することができ、歩留りおよび表示品位の向上が得られる。
【００４５】
また重ね合わせずれ量が分割露光境界で変化することにより生じていた電極間隔変動も、その平均値がそれぞれの露光領域の中間の値をもつ領域が生じるため、露光境界共有領域分割露光境界視認が低減する。
【００４６】
なお本実施の形態で述べた効果は、分割露光方式により作成された横方向電界方式の液晶表示装置であれば、画素電極および対向電極を形成する写真製版工程において本実施の形態の手法を用いることで分割露光領域の数や大小、ＴＦＴ構造、駆動方式、表示装置の大小、画素数、液晶の種類を問わず同様の効果を得ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の請求項１および２にかかわる液晶表示装置によれば、上記方法により製造された液晶表示装置では電圧を印加する電極間の距離（画素電極と対向電極間の距離）の平均値がそれぞれの露光領域の中間の値をもつ露光境界共有領域が生じる。このため露光境界での電極間隔変化により生じていた露光境界視認が緩和され、歩留りおよび表示品位の向上が得られる。
【００４８】
本発明の請求項３にかかわる液晶表示装置によれば、露光境界共有領域と通常露光領域の境界部での電極間隔の平均値の変化が小さいため、露光境界共有領域と通常露光領域の境界視認が低減できる。
【００４９】
本発明の請求項８、１１および１２にかかわる液晶表示装置によれば、また重ね合わせずれ量が分割露光境界で変化することにより生じていた電極間隔変動も、その平均値がそれぞれの露光領域の中間の値をもつ領域が生じるため、露光境界共有領域分割露光境界視認が低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわる液晶表示装置の画素部の一例を示す平面図である。
【図２】図１の液晶表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図３】図１の液晶表示装置の製造工程を示す工程断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態にかかわる液晶表示装置の露光Ｘと露光Ｙとの間の境界領域を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態にかかわる液晶表示装置の露光Ｘと露光Ｙとの間の境界領域を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態にかかわる液晶表示装置の露光Ｘと露光Ｙとの間の境界領域を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態にかかわる液晶表示装置の露光Ｘ１、Ｘ２と露光Ｙ１、Ｙ２との間の境界領域を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかわる液晶表示装置の画素部の一例を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施の形態にかかわる液晶表示装置の露光Ｘと露光Ｙとの間の境界領域を示す説明図である。
【図１０】従来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】
１６ 保持容量共通配線
２１ 絶縁性基板
２２ ゲート配線
２３ ゲート絶縁膜
２４ 半導体膜
２５ コンタクト膜
２７ 画素電極
２８ ソース電極
２９ ドレイン電極
３７ 対向電極
５４ 第三の配線
６０ 第一の配線
６１ 第二の配線
１０１ 保持容量電極
１０２ 層間絶縁膜
１０３ コンタクトホール
Claims (6)
- 画素電極および対向電極を有してなる薄膜トランジスタ集積装置、
該薄膜トランジスタ集積装置に対向する対向基板、
前記画素電極および対向電極に電圧を印加することにより前記薄膜トランジスタ集積装置に対してほぼ平行に発生した電界により駆動される液晶、
ならびに前記画素電極および対向電極に所定の電気信号を供給する駆動回路を含んでなる液晶表示装置において、
前記薄膜トランジスタ集積装置のパターニング方法として分割露光方式を用い、前記薄膜トランジスタ集積装置の露光領域の隣り合う分割露光領域の一部が互いに重なり合い境界共有領域を有し、該境界共有領域内の所定のパターンは、それぞれの分割露光により形成されるパターンの割合がほぼ等しくなるように配置され、
前記分割露光の工程が、前記画素電極および対向電極の形成工程に適用されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 画素電極および対向電極を有してなる薄膜トランジスタ集積装置、
該薄膜トランジスタ集積装置に対向する対向基板、
前記画素電極および対向電極に電圧を印加することにより前記薄膜トランジスタ集積装置に対してほぼ平行に発生した電界により駆動される液晶、
ならびに前記画素電極および対向電極に所定の電気信号を供給する駆動回路を含んでなる液晶表示装置において、
前記薄膜トランジスタ集積装置のパターニング方法として分割露光方式を用い、前記薄膜トランジスタ集積装置の露光領域の隣り合う分割露光領域の一部が互いに重なり合い境界共有領域を有し、該境界共有領域内の所定のパターンは、それぞれの露光領域端になるほど小さい確率で存在するよう配置され、
前記分割露光の工程が、前記画素電極および対向電極の形成工程に適用されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 前記境界共有領域内の所定のパターンが乱数配列的に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記画素電極および対向電極が別層で形成されることを特徴とする請求項１、２または３記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記境界共有領域の位置が、前記画素電極のパターンを構成する層と前記対向電極のパターンを構成する層とによって異なることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記境界共有領域内の所定のパターンの配置が、前記画素電極のパターンを構成する層と前記対向電極のパターンを構成する層とによって異なることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置の製造方法。
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