JP6486406B2 - 分割露光装置及びそれを用いた液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＯＴ（Color Filter on TFT）構造を有する大型サイズの液晶表示装置において分割露光を用いてフォトアクリル（photo acryl; PAC）層を形成するための分割露光装置及びそれを用いた液晶表示装置の製造方法に関する。

一般に、液晶表示装置は、マトリクス状に配列された各画素に画像情報に応じたデータ信号を個別に供給して各画素の光透過率を調整することにより所望の画像を表示するようにした表示装置である。

よって、液晶表示装置には、画素がマトリクス状に配列された液晶パネルと、各画素を駆動するための駆動部とが備えられる。

液晶パネルは、均一なセルギャップが維持されるように対向して貼り合わせられたアレイ基板及びカラーフィルタ基板と、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間のセルギャップ内に形成された液晶層とから構成される。

ここで、アレイ基板とカラーフィルタ基板とが貼り合わせられた液晶パネルには、共通電極と画素電極が形成され、液晶層に電界を印加する。

よって、共通電極に電圧が印加された状態で画素電極に供給されるデータ信号の電圧を制御すると、液晶層の液晶が共通電極と画素電極間の電界によって誘電異方性により回転して画素毎に光を透過又は遮断することにより、文字や画像を表示する。

このような液晶表示装置の製造には複数のパターニング工程（マスク工程）が必要である。パターニング工程は、基板上に所定の薄膜を形成するために、フォトレジストを塗布し、露光装置を用いて露光し、その後、連続した現像及びエッチングを行うことにより、所定のパターンを形成する工程である。

このようなパターニング工程における露光としては、ステッパ（stepper）方式やスキャン（scan）方式が主に用いられている。

ステッパ方式とは、基板上に複数のフィールドを設定しておき、いずれかのフィールドに対して縮小投影レンズの露光領域を用いて露光を行い、引き続き、露光を行っていない他のフィールドに移動して露光を行うステップアンドリピート（step and repeat）方式をいい、等倍投影露光方式の代案として提案されている。

ステッパ方式は、１つのフィールド全体に対して１つのアライメントキーが検出されれば１回の露光で処理することができるので、層間のオーバーレイ精度（overlay accuracy）が高いという利点がある。しかし、複数のフィールドからなる基板全体を露光するためには露光工程を複数回繰り返さなければならないので、生産性が低いという欠点がある。

ステッパ方式が基板とマスクを停止させた状態で基板に照射される光量を調整する方式であるのに対し、ステッパ方式の代案として提案されたスキャン方式は、基板とマスクを所定比率の速度で逆方向に移動させながら露光を行うようにして基板の露光面積を増加させる方式である。

図１６は一般的な分割露光方法を説明するための図である。

なお、図１６はスキャン方式の分割露光方法をより詳細に説明するための露光パターン図であり、大面積露光のための繰り返し露光におけるマスクステージ及び基板ステージの移動に応じた露光パターンを示す。

図１６を参照すると、露光はスキャン１、移動、スキャン２、移動、スキャン３の順序で行われ、それにより、基板の露光面には光照射パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３で露光が行われる。

このような駆動により、基板上には、第１露光部（１）、第２露光部（２）、第３露光部（３）の順序で露光パターンが形成され、また、第１露光部（１）と第２露光部（２）の重畳領域である第４露光部（４）及び第２露光部（２）と第３露光部（３）の重畳領域である第５露光部（５）が形成される。

ここで、第４露光部（４）はスキャン１とスキャン２による露光エネルギー重畳領域であり、第５露光部（５）はスキャン２とスキャン３による露光エネルギー重畳領域であり、当該領域に供給される露光エネルギーの総和、すなわち合計照度は第１露光部（１）、第２露光部（２）、第３露光部（３）の非重畳領域の露光エネルギーと同じである。

図１７Ａ及び図１７Ｂは図１６における各領域での照度及び合計照度を示すグラフである。
なお、図１７Ａはスキャン１及びスキャン２の個別照度を示し、図１７Ｂはスキャン１及びスキャン２の合計照度を示す。

図１７Ａ及び図１７Ｂを参照すると、スキャン１及びスキャン２により形成される第１露光部（１）、第２露光部（２）及び第４露光部（４）は、重畳領域である第４露光部（４）におけるスキャン１及びスキャン２により供給される露光エネルギーの総和が第１露光部（１）、第２露光部（２）の非重畳領域での露光エネルギーと同じである。

このように、重畳領域は照度を０％から１００％まで線形に制御して左右の合計照度を１００％にして露光するが、基本的なポジ型フォトレジストの場合は、フルトーン（Full Tone; FT）でもハーフトーン（Half Tone; HT）でも特に問題が生じないが、ネガ型フォトアクリル（ＰＡＣ）の場合は、露光した領域が硬化して残って厚さの差を発生させるので、セルギャップに影響を及ぼす。

すなわち、一般的な分割露光方法において、重畳領域は、左右５０％＋５０％、６０％＋４０％、７０％＋３０％などのように照度重畳となるが、当該領域はフォトレジストやフォトアクリルの特性により１００％露光のようには硬化しないので、残るフォトアクリルの厚さが異なるという問題が生じる。当該部分（Ａ）にはレベル７〜８の黒ムラが生じる。

一方、液晶表示装置の製造においては、カラーフィルタ基板とアレイ基板との貼り合わせ過程で貼り合わせ誤差（ミスアラインメント）が生じることがあるので、ブラックマトリクスを設計する際に貼り合わせ誤差を考慮して所定のマージンを設ける。

従って、マージンの分だけ開口領域が狭くなって開口率が低下するので、輝度が低くなるという問題が生じる。

また、マージンを超えた貼り合わせ誤差が生じた場合、ブラックマトリクスにより光漏れ領域全体を覆うことができなくなるので、光漏れ不良が発生する。

この場合、外部への光漏れが発生するので、画質が低下するという問題が生じる。

よって、上記問題を解決するための構造として、カラーフィルタ基板に構成していたカラーフィルタとブラックマトリクスをアレイ基板に構成したＣＯＴ構造が提案されている。

このようなＣＯＴ構造の液晶パネルを図１８及び図１９に概略的に示す。

図１８は一般的な分割露光方法を用いた場合における非重畳領域及び重畳領域でのセル構造の一例を示す概略断面図である。

また、図１９は一般的な分割露光方法を用いた場合における非重畳領域及び重畳領域でのセル構造の他の例を示す概略断面図であり、ハーフトーン工程を用いてＲＧＢＷサブ画素に同じ工程でＰＡＣ層を形成した場合のセル構造を示す。

図１８及び図１９を参照すると、ＣＯＴ構造の液晶表示装置は、アレイ基板１５と、アレイ基板１５と貼り合わせられるカラーフィルタ基板５とから構成され、アレイ基板１５には、ＲＧＢＷサブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ毎に互いに交差するゲートライン（図示せず）とデータライン（図示せず）が構成される。

詳細には示していないが、ゲートラインとデータラインの交差地点には、ゲート電極、アクティブ層及びソース／ドレイン電極を含む薄膜トランジスタが構成される。

ＲＧＢＷサブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗのうち、ＲＧＢサブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂには、カラーフィルタ６ｒ、６ｇ、６ｂがそれぞれ構成され、カラーフィルタ６ｒ、６ｇ、６ｂの上部及びＷサブ画素Ｗには、フォトアクリル（ＰＡＣ）からなるＰＡＣ層８が構成される。

また、アレイ基板１５とカラーフィルタ基板５との間隔を維持するために、柱状スペーサ２０が構成される。

このようなＣＯＴ構造は、カラーフィルタ６ｒ、６ｇ、６ｂとブラックマトリクスがアレイ基板１５に構成された構造であるので、ブラックマトリクスを設計する際に貼り合わせマージンを設ける必要がない。従って、開口領域が広くなるので輝度が改善されるという利点があり、貼り合わせ誤差による光漏れが発生しないので高輝度を実現できるという利点がある。

もっとも、このようなＣＯＴ構造の液晶表示装置の製造においてパターニング工程に用いられるマスク数を削減するためには、ＲＧＢＷサブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗに同じ工程でＰＡＣ層８を形成しなければならないが、その過程でハーフトーン工程が必要である。

ここで、露光装置による１回のスキャンで完成できるパネルサイズの液晶表示装置においては現在のレベルで問題を解決できるが、前述したように、複数回のスキャンで分割露光せざるを得ない大型サイズの液晶表示装置においては分割露光領域、すなわち重畳領域でＰＡＣ層８の厚さが減少する現象が発生する。

ハーフトーン工程を用いない図１８の場合は、重畳領域のＲＧＢＷサブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗが全てフルトーン（ＦＴ）領域であるので、重畳領域でＰＡＣ層８の厚さがｄ１だけ減少しても全体的なセルギャップｇ１は一定である。すなわち、重畳領域と非重畳領域とでセルギャップｇ１が同じであるので、ムラが生じない。

それに対し、ハーフトーン工程を用いる図１９の場合は、重畳領域においてフルトーン（ＦＴ）領域でのＰＡＣ層８の厚さの減少（ｄ１）の方がハーフトーン（ＨＴ）領域でのＰＡＣ層８の厚さの減少（ｄ２）より少ない。すなわち、フルトーン（ＦＴ）領域とハーフトーン（ＨＴ）領域とでＰＡＣ層８の厚さの減少（ｄ１、ｄ２）が異なるので、全体的なセルギャップ（ｇ１、ｇ２）がＲＧＢサブ画素Ｒ、Ｇ、ＢとＷサブ画素Ｗとで異なる。この場合、画像検査時にセルギャップの差によるムラが見られる。

つまり、ハーフトーン露光においては、目標とする露光の程度が低くなるほどＰＡＣ層８の厚さの差が大きくなる。よって、重畳領域においてフルトーン（ＦＴ）領域とハーフトーン（ＨＴ）領域とでＰＡＣ層８の厚さの差が発生し、１つの画素内でセルギャップ（ｇ１、ｇ２）が異なり、ＰＡＣ層８の厚さが相対的に薄いハーフトーン（ＨＴ）領域に黒ムラが生じる。

このように、ＰＡＣ層以外の層においては、分割露光が問題なく用いられるが、ＰＡＣ層においては、現在の照度プロファイルではハーフトーン工程で発生するＰＡＣ層の厚さの差（段差）を克服するのに限界がある。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、ＣＯＴ構造を有する大型サイズの液晶表示装置において分割露光を用いてＲＧＢＷサブ画素にＰＡＣ層を均一に形成できる分割露光装置及びそれを用いた液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明のさらに他の目的及び特徴は、後述する発明の構成及び特許請求の範囲で説明される。

上記目的を達成するために、本発明の一実施の形態による分割露光装置は、スキャンが重なる重畳領域において光照射パターンの一側に配置され、照射される光の露光エネルギー（照度）を位置別に制御するブレードを含み、それぞれのスキャンにおいて、前記重畳領域は、少なくとも第１領域と第２領域に分けられ、前記第１領域と前記第２領域とが異なる照度増加率を有するように光が照射される。

前記重畳領域のエッジ（境界）では、一方の照度が１００％のとき、他方の照度が０％となるように制御してもよい。

前記ブレードは、前記光照射パターンを遮蔽する下端が所定の曲率を有するようにしてもよい。

前記光照射パターンが前記ブレードの下端に当たる部分が前記重畳領域を構成するようにしてもよい。

前記ブレードの下端は、前記第２領域では、上方に切り欠かれており、前記第１領域では、前記光照射パターンが前記ブレードの下端に当たる一地点から前記第２領域での前記ブレードの下端に向かって傾斜して切り欠かれて前記第２領域での前記ブレードの下端に当接するようにしてもよい。

前記分割露光装置は、前記第２領域での前記ブレードの下端に向かって傾斜して切り欠かれた部分に対応する形状を有する補助ブレードをさらに含んでもよい。

前記補助ブレードは、前記第１領域に設けられてもよい。

前記重畳領域のエッジでの合計照度のプロファイルは、１００％から１２０％まで線形又は変曲点のある３次曲線の形態を有するようにしてもよい。

それぞれのスキャンにおいて、前記重畳領域は、第１−１領域、第１−２領域及び第１−３領域からなる前記第１領域と前記第２領域に分けられ、前記第１−１領域、前記第１−２領域、前記第１−３領域及び前記第２領域での個別照度のプロファイルは、異なる傾きの線形の形態を有するようにしてもよい。

本発明の他の実施の形態による分割露光装置は、スキャンが重なる重畳領域において光照射パターンの一側に配置され、照射される光の露光エネルギー（照度）を位置別に制御するブレードを含み、前記ブレードは、前記重畳領域の中央での合計照度が１２０％以上、１３０％未満となるように制御する。

本発明の一実施の形態による液晶表示装置の製造方法は、薄膜トランジスタが形成された第２基板のＲＧＢサブ画素にＲＧＢカラーフィルタを形成する段階と、前記ＲＧＢカラーフィルタが形成された前記第２基板上にＰＡＣを塗布する段階と、ハーフトーンマスクを用いて複数回のスキャンにより前記ＰＡＣに対して複数の光照射パターンの形態で光を照射して前記ＲＧＢカラーフィルタの上部とＷサブ画素にＰＡＣ層を同時に形成する段階と、前記ＰＡＣ層が形成された前記第２基板と第１基板とを貼り合わせる段階とを含む。

それぞれのスキャンにおいて、前記スキャンが重なる重畳領域は、少なくとも第１領域と第２領域に分けられ、前記第１領域と前記第２領域とが異なる照度増加率を有するように前記光が照射されるようにしてもよい。

前記重畳領域の中央での合計照度が１２０％以上、１３０％未満となるように制御して前記光照射パターンの形態で光を照射するようにしてもよい。

前記重畳領域の中央での合計照度は一定であり、位置が１ｍｍ増加するにつれて、スキャン１の個別照度は１％ずつ増加し、前記スキャン１と重なるスキャン２の個別照度は１％ずつ減少するように制御してもよい。

前記重畳領域のエッジでの合計照度のプロファイルは、１００％から１２０％まで線形又は変曲点のある３次曲線の形態を有するように制御してもよい。

本発明の一実施の形態による分割露光装置及びそれを用いた液晶表示装置の製造方法は、１回のマスク工程でＲＧＢＷサブ画素にＰＡＣ層を均一に形成することができ、マスク数の削減により生産容量を向上させるという効果がある。

また、ＲＧＢサブ画素とＷサブ画素でセルギャップが均一に形成され、ムラが生じないという効果がある。

さらに、分割露光装置のブレードの形状を改善し、各製品に同一のブレードを使用できるようにすることにより、ブレードの形状の作成による生産準備を排除することができ、製品を変更する度に発生するムラのリスクを除去することができるという効果がある。

本発明による分割露光装置を説明するための図である。 本発明による分割露光方法を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態による分割露光方法における各領域での照度を示すグラフである。 本発明の第１の実施の形態による分割露光方法における各領域での合計照度を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態による分割露光方法における各領域での照度を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態による分割露光方法における各領域での合計照度を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態による分割露光方法における重畳領域での位置に応じたスキャン１及びスキャン２の個別照度及び合計照度を示す表である。 本発明による分割露光方法を用いた場合における非重畳領域及び重畳領域でのセル構造の一例を示す概略断面図である。 本発明の第２の実施の形態による分割露光装置におけるブレードの構造の一例を示す概略平面図である。 本発明の第２の実施の形態による分割露光装置におけるブレードの構造の他の例を示す概略平面図である。 本発明の第３の実施の形態による分割露光方法における各領域での照度を示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態による分割露光方法における各領域での合計照度を示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態による分割露光方法における重畳領域での位置に応じたスキャン１及びスキャン２の個別照度及び合計照度を示す表である。 本発明の第３の実施の形態による分割露光装置におけるブレードの構造の一例を示す概略平面図である。 本発明の第３の実施の形態による分割露光装置におけるブレードの構造の他の例を示す概略平面図である。 本発明の第４の実施の形態による分割露光方法における各領域での照度を示すグラフである。 本発明の第４の実施の形態による分割露光方法における各領域での合計照度を示すグラフである。 本発明の第４の実施の形態による分割露光方法における重畳領域での位置に応じたスキャン１及びスキャン２の個別照度及び合計照度を示す表である。 本発明の第５の実施の形態による分割露光方法における各領域での照度を示すグラフである。 本発明の第５の実施の形態による分割露光方法における各領域での合計照度を示すグラフである。 本発明の第５の実施の形態による分割露光方法における重畳領域での位置に応じたスキャン１及びスキャン２の個別照度及び合計照度を示す表である。 本発明の第５の実施の形態による分割露光装置におけるブレードの構造の一例を示す概略平面図である。 本発明の第５の実施の形態による分割露光装置におけるブレードの構造の他の例を示す概略平面図である。 一般的な分割露光方法を説明するための図である。 図１６における各領域での照度を示すグラフである。 図１６における各領域での合計照度を示すグラフである。 一般的な分割露光方法を用いた場合における非重畳領域及び重畳領域でのセル構造の一例を示す概略断面図である。 一般的な分割露光方法を用いた場合における非重畳領域及び重畳領域でのセル構造の他の例を示す概略断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態による分割露光装置及びそれを用いた液晶表示装置の製造方法について添付図面を参照して詳細に説明する。

本発明の利点及び特徴、並びにそれらを達成する方法は、後述する発明の詳細な説明及び添付の図面によりさらに明確になるであろう。しかし、本発明は、以下に開示される実施の形態に限定されるものではなく、様々な形態で実現することができる。ただし、本実施の形態は、本発明の技術思想の理解を容易にし、本発明のカテゴリーを明確にするためのものであり、本発明の権利範囲は、添付の特許請求の範囲により定められるべきである。明細書全体にわたって同一の構成要素には同一の符号を付す。図面において、層及び領域の大きさ及び相対的な大きさは説明を明瞭にするために誇張されることもある。

ある素子又は層が他の素子又は層「上に」又は「の上方に」配置されるという表現は、ある素子又は層が他の素子又は層の直上に配置される場合と、中間にさらに他の素子又は層が介在する場合とを含む。それに対して、ある素子又は層が他の素子又は層「上に直接」又は「の直上に」配置されるという表現は、中間にさらに他の素子又は層が介在しないことを示す。

空間的に相対的な用語である「下方」、「下部」、「上方」、「上部」などは、図示のように１つの素子又は構成要素と他の素子又は構成要素との相関関係を容易に記載するために用いられる。空間的に相対的な用語は、図面に示されている方向に加え、使用時又は動作時の素子又は構成要素の様々な方向を含む用語と理解されるべきである。例えば、図面に示されている素子をひっくり返した場合、他の素子の「下方」又は「下部」に配置されると記載された素子は、他の素子の「上方」又は「上部」に配置されることになる。よって、例示的な用語である「下方」は、下方と上方の両方を含むといえる。

本明細書で用いられる用語は、実施の形態を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。本明細書において、単数の表現は、特に断らない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」や「有する」などの用語は、本明細書に記載された構成要素、段階、動作及び／又は素子が存在することを指定しようとするもので、１つ又はそれ以上の他の構成要素、段階、動作及び／又は素子の存在や付加可能性を排除するものではない。

図１は本発明による分割露光装置を説明するための図である。

図１を参照すると、本発明によるスキャン方式の分割露光装置１５０は、所定の波長を有する光を発生する照明系１５１と、マスク１５２が載置されるマスクステージ１５３と、照明系１５１から発生した光を縮小投影する投影光学系１５４と、基板１５５が載置される基板ステージ１５６と、それらを制御するための制御装置１５７、１５８、１５９とを含んでもよい。

制御装置１５７、１５８、１５９は、マスクステージ１５３のスキャン速度及び位置合わせを制御するマスクステージ制御装置１５７と、基板ステージ１５６のスキャン速度及び位置合わせを制御する基板ステージ制御装置１５９と、マスクステージ制御装置１５７及び基板ステージ制御装置１５９を制御する主制御装置１５８とからなるようにしてもよい。

分割露光装置１５０は、分割露光のために投影光学系１５４と基板ステージ１５６間に設けられる所定のブレード（図示せず）をさらに含んでもよい。ブレードは、スキャンが重なる重畳領域に照射される露光エネルギーを位置別に制御する役割を果たす。

また、分割露光装置１５０は、分割露光時に重畳領域のエッジに照射される露光エネルギーをより精密に制御するための補助ブレード（図示せず）をさらに含んでもよい。補助ブレードは、重畳幅によって、投影光学系１５４と基板ステージ１５６間だけでなく、マスクステージ１５３と基板ステージ１５６間に設けられてもよい。

以下、このようなスキャン方式の分割露光装置１５０の作動構成について説明する。
まず、照明系１５１から発生したスリット状の光が照明系１５１の下方に配置されたマスクステージ１５３上のマスク１５２に照射されると、マスク１５２が載置されたマスクステージ１５３はＹ方向に駆動され、それにより、照明系１５１からの光がマスク１５２に形成された薄膜パターンの形態でマスク１５２の下方に転写される。

転写された光は、投影光学系１５４を経て、投影光学系１５４の下方で基板１５５が載置されてマスクステージ１５３とは逆方向（−Ｙ方向）に駆動される基板ステージ１５６に転写され、基板ステージ１５６上の基板１５５がスキャン方式で露光されることにより、基板１５５の露光工程が行われる。

ただし、本発明が前述した分割露光装置及びその駆動方式に限定されるものではない。

６５インチ以上の大型サイズの液晶表示装置の製造には分割露光が用いられ、ネガ型フォトレジストの場合、露光した領域が硬化して残り、マスク工程が行われる。すなわち、現在、超大型テレビ製品群は、露光装置による１回のショット又はスキャンで液晶パネルを製作することができないので、複数回のショット又はスキャンで分割露光する。

なお、一般的な分割露光方法において、重畳領域は、（露光装置の照度領域を遮蔽する左右のブレードの位置によって）左右５０％＋５０％、６０％＋４０％、７０％＋３０％などのように照度重畳となるが、当該領域はフォトレジストの特性により１００％露光のようには硬化しないので、ＰＡＣの厚さが異なるという問題が生じる。

ただし、前述したように、フルトーン（ＦＴ）の場合は、重畳領域と非重畳領域とでセルギャップが同じであるので、ムラが生じない。それに対し、ハーフトーン（ＨＴ）の場合は、目標とする露光の程度（例えば、ＦＴの透過率：１００％、ＨＴの透過率：３０％〜４０％）が低くなるほどＰＡＣの厚さの差が大きくなる。よって、重畳領域においてＷサブ画素のＦＴ領域とＷサブ画素以外のＲＧＢサブ画素のＨＴ領域とでＰＡＣの厚さの差が発生し、１つの画素内でセルギャップが異なり、黒ムラが生じる。

ネガ型ＰＡＣを用いるＰＡＣ層は重畳露光に特に敏感な層であり、ＰＡＣ層のマスクが１００％開放されるか又は１００％遮蔽された場合は、非重畳領域に対する重畳領域のＰＡＣの厚さの差が小さく、ムラに対するマージンが大きいので、量産が可能である。それに対し、透過率を調整して製作されるハーフトーンマスクにおいては、非重畳領域に対する重畳領域のＰＡＣの厚さの差の変化が大きいので、ムラが生じることがある。

重畳領域において、ＦＴの厚さの減少よりＨＴの厚さの減少の方が大きい場合は黒ムラが生じ、ＦＴの厚さの減少よりＨＴの厚さの減少の方が小さい場合は白ムラが生じる。
よって、本発明は、重畳領域での合計照度がＦＴの１００％より高く、好ましくは１２０％以上、１３０％未満となるように照度を調整することを特徴とする。ただし、本発明がこれに限定されるものではなく、重畳領域での合計照度は、ＰＡＣ材料の光に対する感度によって異なり、１００％以上、１４０％未満となるようにしてもよい。

図２は本発明による分割露光方法を説明するための図である。

なお、図２はスキャン方式の分割露光方法をより詳細に説明するための露光パターン図であり、大面積露光のための繰り返し露光におけるマスクステージ及び基板ステージの移動に応じた露光パターンを示す。

図２を参照すると、露光はスキャン１、移動、スキャン２、移動、スキャン３の順序で行われ、それにより、基板の露光面には曲線状の光照射パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３で露光が行われる。

このような駆動により、基板上には、第１露光部（１）、第２露光部（２）、第３露光部（３）の順序で露光パターンが形成され、また、第１露光部（１）と第２露光部（２）の重畳領域である第４露光部（４）及び第２露光部（２）と第３露光部（３）の重畳領域である第５露光部（５）が形成される。

ここで、第４露光部（４）はスキャン１とスキャン２による露光エネルギー重畳領域であり、第５露光部（５）はスキャン２とスキャン３による露光エネルギー重畳領域であり、ブレード１６０ａ、１６０ｂにより露光エネルギーを位置別に制御することができる。すなわち、ブレード１６０ａ、１６０ｂは、光照射パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３の両側に配置され、スキャンが重なる重畳領域に照射される露光エネルギーを位置別に制御する役割を果たす。

左側のブレード１６０ａと右側のブレード１６０ｂとは、光照射パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３の中心を基準として対称となるようにしてもよい。

それぞれのブレード１６０ａ、１６０ｂは、光照射パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３と斜めに交差する下端１６１ａ、１６１ｂを備える。それぞれの下端１６１ａ、１６１ｂは、所定の曲率を有し、光照射パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３が下端１６１ａ、１６１ｂに当たる部分が露光エネルギーの重畳領域である第４露光部（４）及び第５露光部（５）を構成する。

本発明は、重畳領域に供給される露光エネルギーの総和、すなわち合計照度を第１露光部（１）、第２露光部（２）、第３露光部（３）の非重畳領域の露光エネルギーより大きい値に設定することを特徴とする。

特に、前述したように、本発明は、重畳領域でのムラレベルを改善するために、合計照度を１２０％以上、１３０％未満に設定することを特徴とする。
図３Ａ及び図３Ｂは本発明の第１の実施の形態による分割露光方法における各領域での照度及び合計照度を示すグラフである。

なお、図３Ａはスキャン１及びスキャン２の個別照度を示し、図３Ｂはスキャン１及びスキャン２の合計照度を示す。

図３Ａ及び図３Ｂに示す本発明の第１の実施の形態による分割露光方法は、ブレードの位置を光照射パターンの上側（左右側）に移動（〜１３ｍｍ）させてブレードにより遮蔽される光照射パターンの領域を減少させることで左右の合計照度を増加させた場合を例示する。

図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、本発明の第１の実施の形態による分割露光方法においては、スキャン１及びスキャン２により形成される第１露光部（１）、第２露光部（２）及び第４露光部（４）は、重畳領域である第４露光部（４）におけるスキャン１及びスキャン２により供給される露光エネルギーの総和が第１露光部（１）、第２露光部（２）の非重畳領域での露光エネルギーより大きい値となるように設定される。

実際に分割露光装置のブレードの位置を変化させて評価を行った結果、例えば、左右の合計照度を５０％＋５０％から６３％＋６３％に増加させた場合、重畳領域の中央（Ａ’）での黒ムラが従来のレベル７〜８からレベル１〜２に改善された。すなわち、重畳領域での個別照度が０％から１００％まで線形に増加し、かつ重畳領域の中央（Ａ’）での合計照度が１２６％となるように既存より１３ｍｍ先に開放されるように設定してもよい。

よって、左右の照度を合計した照度量の組み合わせに応じて黒ムラレベルが決定されることが分かる。

本発明は、重畳領域の中央（Ａ’）での合計照度を１２０％以上、１３０％未満に設定することを特徴とする。重畳領域の中央（Ａ’）での合計照度が１２０％未満の場合は黒ムラが生じ、重畳領域の中央（Ａ’）での合計照度が１３０％以上の場合は白化現象（高明度化）が発生することが確認された。

ただし、この場合は、重畳領域のエッジ（境界）（Ｂ）でレベル５の白ムラ（白帯）が観察された。これは、露光装置の露光工程で境界には１００％＋αの露光が行われるからである。すなわち、白ムラが生じるのは、露光量がさらに増加し、ＦＴの厚さの減少よりＨＴの厚さの減少の方が小さいからである。

よって、重畳領域のエッジでの照度プロファイルをより微細に制御する必要があり、それについては以下の本発明の第２〜第５の実施の形態において詳細に説明する。すなわち、重畳領域のエッジでは、一方の照度が１００％のとき、他方の照度が０％となるように制御し、重畳領域の中央とは異なる照度プロファイルを適用する。

図４Ａ及び図４Ｂは本発明の第２の実施の形態による分割露光方法における各領域での照度及び合計照度を示すグラフである。

なお、図４Ａは各位置でのスキャン１及びスキャン２の個別照度（Ｌ、Ｒ）を示し、図４Ｂはスキャン１及びスキャン２の個別照度（Ｌ、Ｒ）を合計した合計照度を示す。

図４Ａ及び図４Ｂに示す本発明の第２の実施の形態による分割露光方法は、重畳領域、すなわち第４露光部（４）でそれぞれのスキャンの個別照度プロファイルを少なくとも２つの領域、すなわち第１領域と第２領域に分けて微細に制御した場合を例示する。本例示においては、重畳領域の幅が８０ｍｍ、第１領域が１０ｍｍ、第２領域が７０ｍｍに設定されるが、本発明がこれに限定されるものではない。

また、図５は本発明の第２の実施の形態による分割露光方法における重畳領域での位置に応じたスキャン１及びスキャン２の個別照度（Ｌ、Ｒ）及び合計照度を示す表である。

図４Ａ、図４Ｂ及び図５は重畳領域、すなわち第４露光部（４）の一側を基準として位置が１ｍｍから８１ｍｍに増加するとスキャン１の個別照度（Ｌ）が０％から１００％に増加する場合を例示するが、これは説明の便宜のためのものであり、本発明がこれに限定されるものではない。

図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、本発明の第２の実施の形態による分割露光方法においては、スキャン１及びスキャン２により形成される第１露光部（１）、第２露光部（２）及び第４露光部（４）は、重畳領域である第４露光部（４）におけるスキャン１及びスキャン２により供給される露光エネルギーの総和が第１露光部（１）、第２露光部（２）の非重畳領域での露光エネルギーより大きい値となるように設定される。

重畳領域の中央（Ｃ）での左右の合計照度を１００％から１２０％に増加させると、重畳領域の中央（Ｃ）での黒ムラレベルが従来のレベル７〜８からレベル１〜２に改善される。ここで、位置が１２ｍｍから７０ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、スキャン１の個別照度（Ｌ）は３１％から８９％まで１％ずつ増加し、スキャン２の個別照度（Ｒ）は８９％から３１％まで１％ずつ減少する。よって、重畳領域の中央（Ｃ）での合計照度は１２０％で一定になる。

また、本発明の第２の実施の形態においては、重畳領域のエッジ（Ｅ）での白ムラを防止するために、重畳領域のエッジ（Ｅ）に重畳領域の中央（Ｃ）とは異なる照度プロファイルを適用する。すなわち、位置が１ｍｍから１２ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、スキャン１の個別照度（Ｌ）は１ｍｍの位置を除いて１％から３１％まで３％ずつ増加し、スキャン２の個別照度（Ｒ）は１００％から８９％まで１％ずつ減少する。よって、重畳領域のエッジ（Ｅ）での合計照度は１、２ｍｍの位置を除いて１０２％から１２０％まで線形に増加する。

このように、重畳領域でそれぞれのスキャンの個別照度プロファイルを少なくとも２つの領域、例えば第１領域と第２領域に分け、第１領域での照度増加率が第２領域での照度増加率より大きい値となるように照度プロファイルを設定すると、重畳領域のエッジ（Ｅ）での白ムラを防止することができる。すなわち、重畳領域の中央（Ｃ）での合計照度は１２０％で一定に維持すると共に、重畳領域のエッジ（Ｅ）での合計照度は１００％から１２０％に緩やかに増加するように照度プロファイルを設定してもよい。

この場合、全体的なセルギャップがＲＧＢサブ画素とＷサブ画素とで異なるという従来の問題を解決することができる。

図６は本発明による分割露光方法を用いた場合における非重畳領域及び重畳領域でのセル構造の一例を示す概略断面図であり、ハーフトーン工程を用いてＲＧＢＷサブ画素に同じ工程でＰＡＣ層を形成した場合のセル構造を示す。

なお、図６にはＣＯＴ構造の液晶パネルが示されている。

図６を参照すると、本発明によるＣＯＴ構造の液晶表示装置は、上部基板としての第１基板１０５と下部基板としてのカラーフィルタアレイ基板である第２基板１１５とが所定間隔をおいて貼り合わせられて構成される。

詳細には示していないが、第２基板１１５は、一面に規定された複数のＲＧＢＷサブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗの一側とそれに交差する方向の他側にそれぞれゲートラインとデータラインが構成され、ゲートラインとデータラインの交差地点毎にゲート電極、アクティブ層及びソース／ドレイン電極を含む薄膜トランジスタが構成される。

また、ＲＧＢＷサブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗのうち、ＲＧＢサブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂには、それぞれカラーフィルタ１０６ｒ、１０６ｇ、１０６ｂが構成され、カラーフィルタ１０６ｒ、１０６ｇ、１０６ｂの上部及びＷサブ画素Ｗには、フォトアクリル（ＰＡＣ）からなるＰＡＣ層１０８が構成される。

カラーフィルタ１０６ｒ、１０６ｇ、１０６ｂは様々な形態で配列される。

一例として、縦方向に配置されたＲＧＢサブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂに同じカラーフィルタが形成された形態であるストライプパターンで構成されてもよい。

また、第１基板１０５と第２基板１１５との間隔を維持するために、柱状スペーサ１２０が構成される。

ここで、柱状スペーサ１２０は、ブラックカラムスペーサ（Black Column Spacer; BCS）で構成され、ブラックマトリクスを代替するようにしてもよい。この場合、ブラックカラムスペーサは、第２基板１１５の全面にボールスペーサ（Ball Spacer; BS）を含むブラック樹脂を塗布してパターニングすることにより形成してもよい。

ここで、ブラックカラムスペーサは、ブラックカラーにするために、ポリマーにブラックカーボンピグメント（black carbon pigment）を混合して厚く塗布し、それをマスク工程でパターニングする方法により形成してもよい。

その他に、ブラックカラムスペーサは、インクジェット方法により形成してもよい。この場合、所望の位置にインクジェット装置のヘッドからポリマーを落下させる方法を用いてもよい。

ＴＮ（Twisted Nematic）モードの場合は、第１基板１０５の内面に液晶層を介して画素電極に対向する共通電極が備えられる。それに対し、液晶分子を基板に対して水平な方向に駆動して視野角を向上させたＩＰＳ（In Plane Switching）モードの場合は、共通電極が画素電極と共に第２基板１１５内に形成される。ただし、本発明は、これらに限定されるものではなく、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モード、Ｓｕｐｅｒ−ＩＰＳモード、ｒｅｖｅｒｓｅ ＴＮ ＩＰＳモードの液晶表示装置にも適用することができる。

このようなＣＯＴ構造は、カラーフィルタ１０６ｒ、１０６ｇ、１０６ｂがカラーフィルタアレイ基板である第２基板１１５に構成された構造であり、特に本発明は、ブラックマトリクスが除去されたＣＯＴ構造であるので、ブラックマトリクスの貼り合わせマージンを設ける必要がない。従って、開口領域が広くなるので輝度が改善されるという利点があり、貼り合わせ誤差による光漏れが発生しないので高輝度を実現できるという利点がある。

また、本発明によるＣＯＴ構造の液晶表示装置は、大型サイズで、ＲＧＢＷサブ画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗにハーフトーンマスクを用いて同じ工程でＰＡＣ層１０８を形成する際に、分割露光領域、すなわち重畳領域でＰＡＣ層１０８の厚さが減少（ｄ１）する現象が発生しても、重畳領域のフルトーン（ＦＴ）領域とハーフトーン（ＨＴ）領域とでＰＡＣ層１０８の厚さの減少（ｄ１）に差がない。

フルトーン（ＦＴ）領域とハーフトーン（ＨＴ）領域とでＰＡＣ層１０８の厚さの減少（ｄ１）に差がないのは、前述したように、重畳領域での合計照度を１２０％以上、１３０％未満に設定したからである。

こうすることにより、全体的なセルギャップ（ｇ１）がＲＧＢサブ画素Ｒ、Ｇ、ＢとＷサブ画素Ｗで均一になり、画像検査時にセルギャップの差によるムラが見られない。

図７Ａ及び図７Ｂは本発明の第２の実施の形態による分割露光装置におけるブレードの構造を示す概略平面図であり、光照射パターン（Ｗ）の一側に設けられたブレードを例示する。

図７Ａを参照すると、本発明の第２の実施の形態による分割露光装置におけるブレード２６０は、スキャンが重なる重畳領域に照射される露光エネルギーを位置別に制御するために、光照射パターンＷを遮蔽する縁部が所定の曲率を有する。すなわち、ブレード２６０は、光照射パターンＷと斜めに交差する下端２６１を備える。下端２６１は、所定の曲率を有し、光照射パターンＷが下端２６１に当たる部分が露光エネルギーの重畳領域を構成する。

説明の便宜上、図７Ａには本発明の第１の実施の形態による分割露光装置におけるブレードの縁部の曲率を基準線として示す。

なお、光照射パターンＷが下端２６１に当たる一地点を０とした場合、本発明の第１の実施の形態による分割露光装置においては、各位置で１００ｍｍの重畳露光幅を維持する。

それに対し、本発明の第２の実施の形態による分割露光装置においては、位置毎に重畳領域を変化させることができ、第２領域では、ブレード２６０の下端２６１が実質的に基準線と同じ曲率を有するが、基準線より上方に約２０ｍｍ切り欠かれている。

下端２６１は、第１領域では、光照射パターンＷが下端２６１に当たる一地点０から、上方に切り欠かれた第２領域での下端２６１に向かって急激に傾斜して切り欠かれ、第２領域での下端２６１に当接する。第１領域の幅は、約１０ｍｍであり、照度グラフにおいて重畳領域のエッジに対応する。

以上のように、本発明の第２の実施の形態による分割露光装置におけるブレード２６０は、特定のモデルに最適化して形状を改造することができるが、様々なモデルに対応するためには各モデル毎に最適化された形状のものに交換しなければならないという不便がある。

これを解決するために、図７Ｂを参照すると、本発明の第２の実施の形態による分割露光装置は、基準線と同じ下端２６１’を備えると共に、第１領域には図７Ａに示す第２領域での下端２６１に向かって急激に傾斜して切り欠かれた部分に対応する補助ブレード２６５をさらに備えてもよい。

この場合、ブレード２６０の下端２６１’は本発明の第１の実施の形態による分割露光装置の基準線に一致し、第１領域には補助ブレード２６５が設けられる。すなわち、補助ブレード２６５が適用される部分は、重畳領域のエッジに対応する第１領域であり、傾斜した部分が約１０ｍｍの幅を有する。

図８Ａ及び図８Ｂは本発明の第３の実施の形態による分割露光方法における各領域での照度及び合計照度を示すグラフである。
なお、図８Ａは各位置でのスキャン１及びスキャン２の個別照度（Ｌ、Ｒ）を示し、図８Ｂはスキャン１及びスキャン２の個別照度（Ｌ、Ｒ）を合計した合計照度を示す。

図８Ａ及び図８Ｂに示す本発明の第３の実施の形態による分割露光方法は、重畳領域、すなわち第４露光部（４）でそれぞれのスキャンの個別照度プロファイルを少なくとも２つの領域、すなわち第１領域と第２領域に分けて微細に制御した場合を例示する。本例示においては、重畳領域の幅が８０ｍｍ、第１領域が２０ｍｍ、第２領域が６０ｍｍに設定されるが、本発明がこれに限定されるものではない。

本発明の第３の実施の形態による分割露光方法は、第１領域が線形ではなく曲線の形態を有することを特徴とし、本発明の第２の実施の形態による分割露光方法に比べて第１領域の幅が広いことを特徴とする。

また、図９は本発明の第３の実施の形態による分割露光方法における重畳領域での位置に応じたスキャン１及びスキャン２の個別照度（Ｌ、Ｒ）及び合計照度を示す表である。

図８Ａ、図８Ｂ及び図９は重畳領域、すなわち第４露光部（４）の一側を基準として位置が１ｍｍから８１ｍｍに増加するとスキャン１の個別照度（Ｌ）が０％から１００％に増加する場合を例示するが、これは説明の便宜のためのものであり、本発明がこれに限定されるものではない。

図８Ａ及び図８Ｂを参照すると、本発明の第３の実施の形態による分割露光方法においては、スキャン１及びスキャン２により形成される第１露光部（１）、第２露光部（２）及び第４露光部（４）は、重畳領域である第４露光部（４）におけるスキャン１及びスキャン２により供給される露光エネルギーの総和が第１露光部（１）、第２露光部（２）の非重畳領域での露光エネルギーより大きい値となるように設定される。

重畳領域の中央（Ｃ’）での左右の合計照度を１００％から１２０％に増加させると、重畳領域の中央（Ｃ’）での黒ムラレベルが従来のレベル７〜８からレベル１〜２に改善される。ここで、位置が２１ｍｍから６１ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、スキャン１の個別照度（Ｌ）は４０％から８０％まで１％ずつ増加し、スキャン２の個別照度（Ｒ）は８０％から４０％まで１％ずつ減少する。よって、重畳領域の中央（Ｃ’）での合計照度は１２０％で一定になる。

また、本発明の第３の実施の形態においては、重畳領域のエッジ（Ｅ’）での白ムラを防止するために、重畳領域のエッジ（Ｅ’）に重畳領域の中央（Ｃ’）とは異なる照度プロファイルを適用する。

すなわち、スキャン１の個別照度（Ｌ）は、位置が１ｍｍから３ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、０．０％から２．０％まで１．０％ずつ増加し、３ｍｍから４ｍｍまでは、２．０％から３．５％まで１．５％増加し、４ｍｍから１０ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、３．５％から１５．５％まで２．０％ずつ増加する。また、スキャン１の個別照度（Ｌ）は、位置が１０ｍｍから１２ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、１５．５％から２０．５％まで２．５％ずつ増加し、１２ｍｍから１３ｍｍまでは、２０．５％から２３．５％まで３．０％増加し、１３ｍｍから１５ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、２３．５％から２８．５％まで２．５％ずつ増加する。さらに、スキャン１の個別照度（Ｌ）は、位置が１５ｍｍから２０ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、２８．５％から３８．５％まで２．０％ずつ増加し、２０ｍｍから２１ｍｍまでは、３８．５％から４０．０％まで１．５％増加する。

それに対し、スキャン２の個別照度（Ｒ）は、位置が１ｍｍから２１ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、１００．０％から８０．０％まで１．０％ずつ減少する。
よって、重畳領域のエッジ（Ｅ’）での合計照度は、１００％から１２０％まで変曲点のある３次曲線に類似した形状で増加する。

このように、重畳領域でそれぞれのスキャンの個別照度プロファイルを少なくとも２つの領域、例えば第１領域と第２領域に分け、第１領域での照度増加率が第２領域での照度増加率より大きい値となるように照度プロファイルを設定すると、重畳領域のエッジ（Ｅ’）での白ムラを防止することができる。すなわち、重畳領域の中央（Ｃ’）での合計照度は１２０％で一定に維持すると共に、重畳領域のエッジ（Ｅ’）での合計照度は１００％から１２０％に３次曲線に類似した形状で緩やかに増加するように照度プロファイルを設定してもよい。

図１０Ａ及び図１０Ｂは本発明の第３の実施の形態による分割露光装置におけるブレードの構造を示す概略平面図であり、光照射パターン（Ｗ）の一側に設けられたブレードを例示する。

図１０Ａを参照すると、本発明の第３の実施の形態による分割露光装置におけるブレード３６０は、スキャンが重なる重畳領域に照射される露光エネルギーを位置別に制御するために、光照射パターンＷを遮蔽する縁部が所定の曲率を有する。すなわち、ブレード３６０は、光照射パターンＷと斜めに交差する下端３６１を備える。下端３６１は、所定の曲率を有し、光照射パターンＷが下端３６１に当たる部分が露光エネルギーの重畳領域を構成する。

説明の便宜上、図１０Ａには本発明の第１の実施の形態による分割露光装置におけるブレードの縁部の曲率を基準線として示す。

なお、光照射パターンＷが下端３６１に当たる一地点を０とした場合、本発明の第１の実施の形態による分割露光装置においては、各位置で１００ｍｍの重畳露光幅を維持する。
それに対し、本発明の第３の実施の形態による分割露光装置においては、位置毎に重畳領域を変化させることができ、第２領域では、ブレード３６０の下端３６１が実質的に基準線と同じ曲率を有するが、基準線より上方に約２０ｍｍ切り欠かれている。

下端３６１は、第１領域では、光照射パターンＷが下端３６１に当たる一地点０から、上方に切り欠かれた第２領域での下端３６１に向かって急激に傾斜して切り欠かれ、第２領域での下端３６１に当接する。第１領域の幅は、約２０ｍｍであり、照度グラフにおいて重畳領域のエッジに対応する。

以上のように、本発明の第３の実施の形態による分割露光装置におけるブレード３６０は、特定のモデルに最適化して形状を改造することができるが、様々なモデルに対応するためには各モデル毎に最適化された形状のものに交換しなければならないという不便がある。

これを解決するために、図１０Ｂを参照すると、本発明の第３の実施の形態による分割露光装置は、基準線と同じ下端３６１’を備えると共に、第１領域には図１０Ａに示す第２領域での下端３６１に向かって急激に傾斜して切り欠かれた部分に対応する補助ブレード３６５をさらに備えてもよい。

この場合、ブレード３６０の下端３６１’は本発明の第１の実施の形態による分割露光装置の基準線に一致し、第１領域には補助ブレード３６５が設けられる。すなわち、補助ブレード３６５が適用される部分は、重畳領域のエッジに対応する第１領域であり、傾斜した部分が約２０ｍｍの幅を有する。

以上、重畳領域の幅が８０ｍｍの場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。以下の本発明の第４の実施の形態においては、重畳領域の幅が１００ｍｍの場合を例に挙げて詳細に説明する。

図１１Ａ及び図１１Ｂは本発明の第４の実施の形態による分割露光方法における各領域での照度及び合計照度を示すグラフである。

なお、図１１Ａは各位置でのスキャン１及びスキャン２の個別照度（Ｌ、Ｒ）を示し、図１１Ｂはスキャン１及びスキャン２の個別照度（Ｌ、Ｒ）を合計した合計照度を示す。

図１１Ａ及び図１１Ｂに示す本発明の第４の実施の形態による分割露光方法は、重畳領域、すなわち第４露光部（４）でそれぞれのスキャンの個別照度プロファイルを少なくとも４つの領域、すなわち第１−１領域、第１−２領域、第１−３領域、第２領域に分けて微細に制御した場合を例示する。本例示においては、重畳領域の幅が１００ｍｍ、第１−１領域、第１−２領域及び第１−３領域がそれぞれ１０ｍｍ、２０ｍｍ、２０ｍｍ、第２領域が５０ｍｍに設定されるが、本発明がこれに限定されるものではない。

本発明の第４の実施の形態による分割露光方法は、第１−１領域、第１−２領域、第１−３領域、第２領域が異なる傾きの線形の形態を有することを特徴とし、本発明の第２、第３の実施の形態による分割露光方法に比べて重畳領域の幅が広いことを特徴とする。

また、図１２は本発明の第４の実施の形態による分割露光方法における重畳領域での位置に応じたスキャン１及びスキャン２の個別照度（Ｌ、Ｒ）及び合計照度を示す表である。

図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１２は重畳領域、すなわち第４露光部（４）の一側を基準として位置が１ｍｍから１０１ｍｍに増加するとスキャン１の個別照度（Ｌ）が０％から１００％に増加する場合を例示するが、これは説明の便宜のためのものであり、本発明がこれに限定されるものではない。

図１１Ａ及び図１１Ｂを参照すると、本発明の第４の実施の形態による分割露光方法においては、スキャン１及びスキャン２により形成される第１露光部（１）、第２露光部（２）及び第４露光部（４）は、重畳領域である第４露光部（４）におけるスキャン１及びスキャン２により供給される露光エネルギーの総和が第１露光部（１）、第２露光部（２）の非重畳領域での露光エネルギーより大きい値となるように設定される。

重畳領域の中央（Ｃ’’）での左右の合計照度を１００％から１２０％に増加させると、重畳領域の中央（Ｃ’’）での黒ムラレベルが従来のレベル７〜８からレベル１〜２に改善される。ここで、位置が３１ｍｍから７１ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、スキャン１の個別照度（Ｌ）は４０％から８０％まで１％ずつ増加し、スキャン２の個別照度（Ｒ）は８０％から４０％まで１％ずつ減少する。よって、重畳領域の中央（Ｃ’’）での合計照度は１２０％で一定になる。

また、本発明の第４の実施の形態においては、重畳領域のエッジ（Ｅ’’）での白ムラを防止するために、重畳領域のエッジ（Ｅ’’）に重畳領域の中央（Ｃ’’）とは異なる照度プロファイルを適用する。特に、本発明の第４の実施の形態においては、第１−１領域、第１−２領域及び第１−３領域に異なる照度プロファイルを適用する。

すなわち、スキャン１の個別照度（Ｌ）は、１ｍｍから１１ｍｍまでの第１−１領域では、位置が１ｍｍ増加するにつれて０．０％から１０．０％まで１．０％ずつ増加し、１１ｍｍから３１ｍｍまでの第１−２領域では、位置が１ｍｍ増加するにつれて１０．０％から４０．０％まで１．５％ずつ増加する。また、スキャン１の個別照度（Ｌ）は、３１ｍｍから８１ｍｍまでの第２領域では、位置が１ｍｍ増加するにつれて４０．０％から９０．０％まで１．０％ずつ増加し、８１ｍｍから１０１ｍｍまでの第１−３領域では、位置が１ｍｍ増加するにつれて９０．０％から１００．０％まで０．５％ずつ増加する。

それに対し、スキャン２の個別照度（Ｒ）は、スキャン１の個別照度（Ｌ）と対称となる変化を示す。すなわち、スキャン２の個別照度（Ｒ）は、位置が１ｍｍから２１ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、１００．０％から９０．０％まで０．５％ずつ減少し、２１ｍｍから７１ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、９０．０％から４０．０％まで１．０％ずつ減少する。また、スキャン２の個別照度（Ｒ）は、位置が７１ｍｍから９１ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、４０．０％から１０．０％まで１．５％ずつ減少し、９１ｍｍから１０１ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、１０．０％から０．０％まで１．０％ずつ減少する。

よって、重畳領域のエッジ（Ｅ’’）での合計照度は、１００％から１２０％まで変曲点のある３次曲線に類似した形状で増加する。

図１３Ａ及び図１３Ｂは本発明の第５の実施の形態による分割露光方法における各領域での照度及び合計照度を示すグラフである。

なお、図１３Ａは各位置でのスキャン１及びスキャン２の個別照度（Ｌ、Ｒ）を示し、図１３Ｂはスキャン１及びスキャン２の個別照度（Ｌ、Ｒ）を合計した合計照度を示す。

図１３Ａ及び図１３Ｂに示す本発明の第５の実施の形態による分割露光方法は、重畳領域、すなわち第４露光部（４）でそれぞれのスキャンの個別照度プロファイルを少なくとも２つの領域、すなわち第１領域と第２領域に分けて微細に制御した場合を例示する。本例示においては、重畳領域の幅が１２０ｍｍ、第１領域が４０ｍｍ、第２領域が８０ｍｍに設定されるが、本発明がこれに限定されるものではない。

本発明の第５の実施の形態による分割露光方法は、スキャン１の個別照度（Ｌ）において第１領域が第２領域の後段に位置することを特徴とし、本発明の第２、第３、第４の実施の形態による分割露光方法に比べて重畳領域の幅が広いことを特徴とする。

また、図１４は本発明の第５の実施の形態による分割露光方法における重畳領域での位置に応じたスキャン１及びスキャン２の個別照度（Ｌ、Ｒ）及び合計照度を示す表である。

図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１４は重畳領域、すなわち第４露光部（４）の一側を基準として位置が１ｍｍから１２１ｍｍに増加するとスキャン１の個別照度（Ｌ）が０％から１００％に増加する場合を例示するが、これは説明の便宜のためのものであり、本発明がこれに限定されるものではない。

図１３Ａ及び図１３Ｂを参照すると、本発明の第５の実施の形態による分割露光方法においては、スキャン１及びスキャン２により形成される第１露光部（１）、第２露光部（２）及び第４露光部（４）は、重畳領域である第４露光部（４）におけるスキャン１及びスキャン２により供給される露光エネルギーの総和が第１露光部（１）、第２露光部（２）の非重畳領域での露光エネルギーより大きい値となるように設定される。

重畳領域の中央（Ｃ’’’）での左右の合計照度を１００％から１２０％に増加させると、重畳領域の中央（Ｃ’’’）での黒ムラレベルが改善される。ここで、位置が４１ｍｍから８１ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、スキャン１の個別照度（Ｌ）は４０％から８０％まで１％ずつ増加し、スキャン２の個別照度（Ｒ）は８０％から４０％まで１％ずつ減少する。よって、重畳領域の中央（Ｃ’’’）での合計照度は１２０％で一定になる。

また、本発明の第５の実施の形態においては、重畳領域のエッジ（Ｅ’’’）での白ムラを防止するために、重畳領域のエッジ（Ｅ’’’）に重畳領域の中央（Ｃ’’’）とは異なる照度プロファイルを適用する。

すなわち、図１４を参照すると、位置が１ｍｍから４１ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、スキャン１の個別照度（Ｌ）は０．０％から４０．０％まで１．０％ずつ増加し、スキャン２の個別照度（Ｒ）は１００．０％から８０．０％まで０．５％ずつ減少する。また、位置が４１ｍから８１ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、スキャン１の個別照度（Ｌ）は４０．０％から８０．０％まで１．０％ずつ増加し、スキャン２の個別照度（Ｒ）は８０．０％から４０．０％まで１．０％ずつ減少する。さらに、位置が８１ｍから１２１ｍｍまで１ｍｍ増加するにつれて、スキャン１の個別照度（Ｌ）は８０．０％から１００．０％まで０．５％ずつ増加し、スキャン２の個別照度（Ｒ）は４０．０％から０．０％まで１．０％ずつ減少する。

よって、重畳領域のエッジ（Ｅ’’’）での合計照度は、１００％から１２０％まで線形に増加するか、又は１２０％から１００％まで線形に減少する。

このように、重畳領域でそれぞれのスキャンの個別照度プロファイルを少なくとも２つの領域、例えば第１領域と第２領域に分け、第１領域での照度増加率が第２領域での照度増加率より小さい値となるように照度プロファイルを設定すると、重畳領域のエッジ（Ｅ’’’）での白ムラを防止することができる。すなわち、重畳領域の中央（Ｃ’’’）での合計照度は１２０％で一定に維持すると共に、重畳領域のエッジ（Ｅ’’’）での合計照度は例えば１００％から１２０％に緩やかに増加するように照度プロファイルを設定してもよい。

図１５Ａ及び図１５Ｂは本発明の第５の実施の形態による分割露光装置におけるブレードの構造を示す概略平面図であり、光照射パターン（Ｗ’）の一側に設けられたブレードを例示する。

図１５Ａを参照すると、本発明の第５の実施の形態による分割露光装置におけるブレード５６０は、スキャンが重なる重畳領域に照射される露光エネルギーを位置別に制御するために、光照射パターンＷ’を遮蔽する縁部が所定の曲率を有する。すなわち、ブレード５６０は、光照射パターンＷ’と斜めに交差する下端５６１を備える。下端５６１は、所定の曲率を有し、光照射パターンＷ’が下端５６１に当たる部分が露光エネルギーの重畳領域を構成する。

説明の便宜上、図１５Ａには本発明の第１の実施の形態による分割露光装置におけるブレードの縁部の曲率を基準線として示す。

なお、光照射パターンＷ’が下端５６１に当たる一地点を０とした場合、本発明の第５の実施の形態による分割露光装置においては、位置毎に重畳領域を変化させることができ、第２領域では、ブレード５６０の下端５６１が実質的に基準線と同じ曲率を有するが、基準線より上方に切り欠かれている。

第１領域では、光照射パターンＷ’が下端５６１に当たる他の一地点から第２領域での下端５６１に向かって急激に傾斜して切り欠かれている。第１領域の幅は、約４０ｍｍであり、照度グラフにおいて重畳領域のエッジに対応する。

以上のように、本発明の第５の実施の形態による分割露光装置におけるブレード５６０は、切欠位置が本発明の第２、第３、第４の実施の形態による分割露光装置におけるブレードとは異なり、本発明の第２、第３、第４の実施の形態とは逆方向、すなわち前方から加工が開始される。これは、重畳幅が１００ｍｍを超えるように設計するための１つの方法であり、重畳幅を大きくすれば、第１領域の照度増加率をさらに緩やかにすることができるので、ムラの防止にさらに効果的である。

また、前述したように、本発明の第５の実施の形態による分割露光装置におけるブレード５６０は、特定のモデルに最適化して形状を改造することができるが、様々なモデルに対応するためには各モデル毎に最適化された形状のものに交換しなければならないという不便がある。

これを解決するために、図１５Ｂを参照すると、本発明の第５の実施の形態による分割露光装置は、基準線と同じ下端５６１’を備えると共に、第１領域には図１５Ａに示す第２領域での下端５６１に向かって急激に傾斜して切り欠かれた部分に対応する補助ブレード５６５をさらに備えてもよい。

この場合、ブレード５６０の下端５６１’は本発明の第１の実施の形態による分割露光装置の基準線に一致し、第１領域には補助ブレード５６５が設けられる。すなわち、補助ブレード５６５が適用される部分は、重畳領域のエッジに対応する第１領域であり、傾斜した部分が約４０ｍｍの幅を有する。

以上の説明に多くの事項が具体的に記載されているが、これは発明の範囲を限定するものではなく、好ましい実施の形態の例示として解釈されるべきである。よって、本発明の範囲は、前述した実施の形態によって定められるのでなく、特許請求の範囲とその均等物によって定められるべきである。

１６０ａ、１６０ｂ、２６０、３６０、５６０ ブレード
１６１ａ、１６１ｂ、２６１、３６１、５６１ 下端
２６５、３６５、５６５ 補助ブレード

Claims (19)

1. 複数回のスキャンにより光照射パターンの形態で光を照射することで基板を分割露光する分割露光装置であって、
   前記スキャンが重なる重畳領域において前記光照射パターンの一側に配置され、照射される前記光の露光エネルギー（照度）を位置別に制御するブレードを含み、
   前記ブレードは、前記重畳領域の中央での合計照度がフルトーンを１００％としたときの１２０％以上、１３０％未満となるように制御し、
   それぞれのスキャンにおいて、前記重畳領域は、少なくとも第１領域と第２領域に分けられ、前記第１領域と前記第２領域とが異なる照度増加率を有するように前記光が照射される、分割露光装置。
2. 前記重畳領域のエッジ（境界）では、前記エッジにより隔てられた２つの領域の一方の照度が１００％のとき、前記エッジにより隔てられた２つの領域の他方の照度が０％となるように制御する、請求項１に記載の分割露光装置。
3. 前記ブレードは、前記光照射パターンを遮蔽する下端が所定の曲率を有する、請求項１に記載の分割露光装置。
4. 前記光照射パターンが前記ブレードの下端に当たる部分が前記重畳領域を構成する、請求項３に記載の分割露光装置。
5. 前記ブレードの下端は、前記第２領域では、上方に切り欠かれており、前記第１領域では、前記光照射パターンが前記ブレードの下端に当たる一地点から前記第２領域での前記ブレードの下端に向かって傾斜して切り欠かれて前記第２領域での前記ブレードの下端に当接する、請求項３に記載の分割露光装置。
6. 前記第２領域での前記ブレードの下端に向かって傾斜して切り欠かれた部分に対応する形状を有する補助ブレードをさらに含む、請求項３に記載の分割露光装置。
7. 前記補助ブレードは、前記第１領域に設けられる、請求項６に記載の分割露光装置。
8. 前記重畳領域の中央での合計照度は一定であり、次のスキャンの方向に位置が１ｍｍ移動する毎に、スキャン１の個別照度は１％ずつ増加し、前記スキャン１と重なるスキャン２の個別照度は１％ずつ減少する、請求項３に記載の分割露光装置。
9. 前記重畳領域のエッジでは、次のスキャンの方向に位置が１ｍｍ移動する毎に、前記スキャン１の個別照度は３％ずつ増加し、前記スキャン２の個別照度は１％ずつ減少する、請求項８に記載の分割露光装置。
10. 前記スキャン１の個別照度は、次のスキャンの方向に位置が１ｍｍから３ｍｍまでの間では１ｍｍ移動する毎に、０．０％から２．０％まで１．０％ずつ増加し、３ｍｍから４ｍｍまでの間では、２．０％から３．５％まで１．５％増加し、４ｍｍから１０ｍｍまでの間では１ｍｍ移動する毎に、３．５％から１５．５％まで２．０％ずつ増加し、１０ｍｍから１２ｍｍまでの間では１ｍｍ移動する毎に、１５．５％から２０．５％まで２．５％ずつ増加し、１２ｍｍから１３ｍｍまでの間では、２０．５％から２３．５％まで３．０％増加し、１３ｍｍから１５ｍｍまでの間では１ｍｍ移動する毎に、２３．５％から２８．５％まで２．５％ずつ増加し、１５ｍｍから２０ｍｍまでの間では１ｍｍ移動する毎に、２８．５％から３８．５％まで２．０％ずつ増加し、２０ｍｍから２１ｍｍまでの間では、３８．５％から４０．０％まで１．５％増加する、請求項８に記載の分割露光装置。
11. 前記スキャン２の個別照度は、次のスキャンの方向に位置が１ｍｍから２１ｍｍまでの間では１ｍｍ移動する毎に、１００．０％から８０．０％まで１．０％ずつ減少する、請求項１０に記載の分割露光装置。
12. 前記重畳領域のエッジでの合計照度のプロファイルは、１００％から１２０％まで線形又は変曲点のある３次曲線の形態を有する、請求項１に記載の分割露光装置。
13. それぞれのスキャンにおいて、前記重畳領域は、第１−１領域、第１−２領域及び第１−３領域からなる前記第１領域と前記第２領域に分けられ、前記第１−１領域、前記第１−２領域、前記第１−３領域及び前記第２領域での個別照度のプロファイルは、異なる傾きの線形の形態を有する、請求項１に記載の分割露光装置。
14. スキャン１の個別照度は、１ｍｍから１１ｍｍまでの前記第１−１領域では、次のスキャンの方向に位置が１ｍｍ移動する毎に０．０％から１０．０％まで１．０％ずつ増加し、１１ｍｍから３１ｍｍまでの前記第１−２領域では、次のスキャンの方向に位置が１ｍｍ移動する毎に１０．０％から４０．０％まで１．５％ずつ増加し、３１ｍｍから８１ｍｍまでの前記第２領域では、次のスキャンの方向に位置が１ｍｍ移動する毎に４０．０％から９０．０％まで１．０％ずつ増加し、８１ｍｍから１０１ｍｍまでの前記第１−３領域では、次のスキャンの方向に位置が１ｍｍ移動する毎に９０．０％から１００．０％まで０．５％ずつ増加する、請求項１３に記載の分割露光装置。
15. スキャン２の個別照度は、次のスキャンの方向に位置が１ｍｍから２１ｍｍまでの間では１ｍｍ移動する毎に、１００．０％から９０．０％まで０．５％ずつ減少し、２１ｍｍから７１ｍｍまでの間では１ｍｍ移動する毎に、９０．０％から４０．０％まで１．０％ずつ減少し、７１ｍｍから９１ｍｍまでの間では１ｍｍ移動する毎に、４０．０％から１０．０％まで１．５％ずつ減少し、９１ｍｍから１０１ｍｍまでの間では１ｍｍ移動する毎に、１０．０％から０．０％まで１．０％ずつ減少する、請求項１４に記載の分割露光装置。
16. 次のスキャンの方向に位置が１ｍｍから４１ｍｍまでの間では１ｍｍ移動する毎に、スキャン１の個別照度は０．０％から４０．０％まで１．０％ずつ増加し、スキャン２の個別照度は１００．０％から８０．０％まで０．５％ずつ減少し、次のスキャンの方向に位置が４１ｍから８１ｍｍまでの間では１ｍｍ移動する毎に、前記スキャン１の個別照度は４０．０％から８０．０％まで１．０％ずつ増加し、前記スキャン２の個別照度は８０．０％から４０．０％まで１．０％ずつ減少し、次のスキャンの方向に位置が８１ｍから１２１ｍｍまでの間では１ｍｍ移動する毎に、前記スキャン１の個別照度は８０．０％から１００．０％まで０．５％ずつ増加し、前記スキャン２の個別照度は４０．０％から０．０％まで１．０％ずつ減少する、請求項１に記載の分割露光装置。
17. 複数回のスキャンにより光照射パターンの形態で光を照射することで基板を分割露光する分割露光装置であって、
    前記スキャンが重なる重畳領域において前記光照射パターンの一側に配置され、照射される前記光の露光エネルギー（照度）を位置別に制御するブレードを含み、
    前記ブレードは、前記重畳領域の中央での合計照度がフルトーンを１００％としたときの１２０％以上、１３０％未満となるように制御する、分割露光装置。
18. 前記重畳領域のエッジ（境界）では、前記エッジにより隔てられた２つの領域の一方の照度が１００％のとき、前記エッジにより隔てられた２つの領域の他方の照度が０％となるように制御する、請求項１７に記載の分割露光装置。
19. それぞれのスキャンにおいて、前記重畳領域は、少なくとも第１領域と第２領域に分けられ、前記第１領域と前記第２領域とが異なる照度増加率を有するように前記光が照射される、請求項１８に記載の分割露光装置。

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