JPH0250130A - 液晶ディスプレイおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶ディスプレイおよびその製造方法に係り、
特に製造時に分割露光を必要とする大画面の液晶ディス
プレイにおいて全画面にわたり良好な画質を５るに好適
な液晶ディスプレイおよびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の軽量・薄形・低消費電力という優れた特微をもつ
液晶ディスプレイは、液晶の駆動回路をも液晶基板上に
形成するＴＰＴ　（Ｔｈ１ｎ　ＦｉｌｙＬＴｒａｎ　−
ｚｉｚｔａｒ　）技術の導入とともに増々その用途が広
がってきており、特に家庭用壁掛テレビや車載テレビや
テレビ電話への進出が期待されていて、液晶ディスプレ
イの画面の大型化が課題となっている。

第８図は従来の液晶ディスプレイの構造を例示する画素
部の拡大平面図である。第９図は同じく断面図である。

第８図および第９図において、２０はゲートライン、２
１はドレインライン、２２はゲート電極、２３はドレイ
ン電極、２４はソース電極、２５はトランジスタ、２６
は画素、２７は偏光子、２８はガラス製の液晶ディスプ
レイ基板、２９は透明電極、３０は液晶、３０１は絶縁
層、６１は液晶ディスプレイ基板（液晶基板）、３２は
偏光子である。なお各図面を通じて同一符号は相当部分
を示すものとする。第８図および第９図の各画素２６に
はゲート電極２２とドレイン電極２３とソース電極２４
から成るトランジスタ２５が接続している。ゲートライ
ン２０とドレインライン２１の双方が選択されると、こ
のトランジスタ２５がオン状態となり、ソース電極２４
に接続した画素（透明電極）２６に電荷が加わる。これ
により第５図に示すように対向する透明電極２９との間
に電界が発生し、中間に充満された液晶３０の配向が崩
れて、２つの偏向子２７．５２の組み合わせにより、遮
光することが可能となる。

従来の液晶ディスプレイの製造方法は、半導体の製造方
法と同様に、レジストを塗布した液晶ディスプレイ基板
（液晶基板）３１上に、マスク上に描画された回路パタ
ーンを光露光したのち、現像して化学処理する工程を経
る方法をとっている。

この露光方法としては第１にマスクと液晶基板６１を密
着（または微小間隙をおいた状態）で露光するコンタク
ト（またはプロキシミテイ）−括露光方法（例えば特開
昭５４−５５９６８号公報、またはセミコンニュース１
９８８年３月号第４１頁（ＳａｍｉｃｏｎＮａｗｚ　、
　５　（１９８８）　）と、第２に凹凸面鏡を用いたミ
ラー・プロジェクション走査露光方法（例えば特開昭６
１−２４７０２５号公報′）と、第３に縮小または等倍
のレンズを用いたステップ・アンド・リピート露光方法
（例えば特開昭６０−１１９４０７号公報）などがある
。これらの露光法には、露光照明系と、マスクと液晶基
板の位置合わせ（アライメント）システムと、投影光学
系（または間隙均一化機構）等より成る露光装置が用い
られる。

さらに液晶ディスプレイの大画面化に伴ない、上記露光
法では大型のマスクの製造が困難であるとか、あるいは
露光面積が小さすぎるなどの問題が発生してきた。そこ
で液晶ディスプレイの大型の画面をいくつかに分割して
、それぞれの部分を別々のマスクを用いて露光する分割
露光が必要となってきた（例えば特開昭６０−１１９４
０７号公報）。

第１０図は第８図（第９図）の従来の液晶ディスプレイ
の分割露光法を示す第１工程の模式化した説明図である
。第１１図は同じく第２工程の模式化した説明図である
。第１０図および第１１図において４０ａ、４０ａ　、
　４０ｈ、４０ｈはアライメントマーク、４１α。

４１ｂはマスク、４２α、４２ａ、４２４，４２ｂはア
ライメントマーク、４３α、４３α、　４！１，６　、
４３ｉはアライメント光学系、４４α、４４ｂは露光光
、Ａ、Ｅ、、４’、Ｅ’は分割回路パターン（領域）で
ある。第１０図および第１１図のレジストを塗布した液
晶基板３１上の回路パターンを図中の回路パターン領域
Ａ、Ｈのように複数の領域に分割する。この回路パター
ン領域Ａ、Ｅの周辺には予めアライメントマーク４０α
、４０α、　４０ｂ、４０ｂが設けられている。一方で
この液晶基板３１上に形成したい次工程の第１．第２工
程の回路パターンＡ、Ｂ’が描画されたマスク４１ｇ、
４１ｈを用意する。

このマスク４１α、４１ｈにはそれぞれ液晶基板′５１
上のアライメントマーク４０α、４０ｃ、４０Ａ、４０
Ａに対応した位置にアライメントマーク４２α、４２α
′、ａ２ｂ、ａ２ｔ；が設けられている。先づ第１０図
の第１工程でマスク４１ａと液晶基板３１のアライメン
トマーク４０αと４２α、４０ａと４２ａをアライメン
ト光学系４５ａ、４Ｓａにより検出して相対的な位置ず
れ量を補正したのち、露光光４４ａを照射することによ
りマスク４１α上の回路パターンＡ′を液晶基板３１上
の回路パターンＡ上に露光する。次に第１１図の第２工
程でマスク４１Ａと液晶基板３１のアライメントマーク
４０Ａとａ２ｂ、ａａｂと４２ｂ′をアライメント光学
系４５ｂ。

４３Ａにより検出して相対的な位置ずれ量を補正したの
ち、露光光４４Ａを照射することによりマスク４１Ａ上
の回路パターンＢ′を液晶基板３１上の回路パターンＢ
上に露光する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、マスクの熱による伸縮やマスク自体の
作成過程で生じる描画歪さらにはアライメント誤差など
の影響により１分割露光の際に液晶ディスプレイの分割
した領域のつなぎ（隣接）部において、比較的長い範囲
で相対的に微小な位置ずれが連続して発生するのを避け
るのが不可能であった。このため特に第８図に示した画
素部（透明電極）２６の形成時に上記の位置ずれが発生
すると、人間の目に感知できるようになって液晶ディス
プレイ全体の画質を低下させる恐れがあった。

第１２図は第１０図（第１１図）の液晶基板３１の構成
図である。第１２図において、４９はつなぎ部の部分領
域、５０はつなぎ部である。第１３図は第１２図のつな
ぎ部５０付近の部分領域４９を拡大して示す画素配列図
である。第１３図において、５１．５２はつなぎ部５０
の隣接画素列、α、ｂは各分割領域Ａ、Ｈに属する画素
、ΔＹは画素配列の位置ずれ量である。

第１４図は第１３図の画素配列の基準格子からの位置ず
れ量に対する頻度を示す分布図である。第１４図におい
【、５３．５４は各画素列５１．５２の位置ずれ量に対
する頻度のピークである。第１２図の液晶基板３１の構
成において、第１０図および第１１図の分割露光法を実
施する際には、マスク４１α、４１ｂの熱により伸縮や
マスク４１α、４１ｂ自体の製造工程で生じる回路パタ
ーンＡ、Ｅ　　の描画歪と、さらにはアライメント誤差
等の影響により分割した回路パターン領域Ａ、Ｅのつな
ぎ（隣接）部５ｏで比較的長い範囲で相対的に微小な位
置ずれが連続して発生するのを避けるのが不可能である
。特に第８図に示した画素（透明電極）２６の形成時に
この位置ずれが発生すると、第１３図に第１２図のつな
ぎ部５ｏの部分領域４９の画素配列を拡大して示すよう
に、分割領域Ａに属する隣接画素列５１を含む画素（列
）αと、分割領域Ｂに属する隣接画素５２を含む画素（
列）Ａとの間にＹ方向（つなぎ部５ｏに沿う方向）に比
較的長い範囲で一様に発生する位置ずれ量ΔＹにより、
液晶ディスプレイとして人間の目に感知できるようにな
って液晶ディスプレイ全体の画質を低下させる恐れがあ
る。このときの第１３図の領域Ａの端の画素列５１と領
域Ｂの端の画素列５２はつなぎ部５０をはさんでＹ方向
に一様な位置ずれ量ΔＹを生じており、この場合の画素
列５１と画素列５２の各画素αとｂのＹ方向の基準格子
（位置）からの位置ずれに対する頻度は第１４図に示す
ように画素列５１のビーク５３と画素列５２のビーク５
４が相対的な位置ずれ量ΔＹの距離をもって完全に分離
されている。このため液晶ディスプレイ全体の画質を低
下させる問題があった。

本発明の目的は、上記した問題点を解決して、分割露光
によるつなぎ部周辺における画素配列の相対的な一様か
つ微小な位置ずれの影響を除去することにより、画面全
体の画質を向上できる液晶ディスプレイおよびその製造
方法を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、画面を複数の領域に分割してそれぞれ実効
的に別個のマスクを用いて分散露光することにより画素
パターンを形成する際Ｋ、分割された各領域同士のつな
ぎ部周辺における各画素の配列または各画素の各マスク
への配分またはその両方を予め統計的に分散させたマス
クを用いて画素パターンを形成した液晶ディスプレイお
よびその製造方法により達成される。

〔作用〕

上記液晶ディスプレイおよびその製造方法は、マスク作
成段階から分割領域同士のつなぎ部周辺における各画素
の配列または各画素の各マスクへの配分またはその両方
を予め統計的に分散させておくことにより、分割露光に
より一様かつ微小な画素列の位置ずれが長く連続して発
生するのをなくすことができ、つなぎ部周辺における画
素配列の基準格子からの位置ずれ量の頻度のピークが第
４図のように連続した分布とすることができるので、つ
なぎ部が目立たなくなって画面全体の画質が向上する。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を第１図から第７図により説明す
る。

第１図は本発明による液晶ディスプレイおよびその製造
方法の第１の実施例を示す液晶基板３１とマスク４１ａ
、４１Ａの関係の説明図である。第１図において、６１
α、６１ｂは液晶基板３１の分割領域Ａ、Ｅのつなぎ部
５００周辺のつなぎ領域、６１　ａ、　６１　ｂはつな
ぎ領域６１α、６１ｂに対応するマスク４１α、４１ｂ
の回路パターンＡ’、　Ｂ’のつなぎ領域である。第１
図の液晶基板５１上には分割された回路パターン（領域
）Ａ、Ｂとアライメントマーク４０α、４０ａ、４０ｈ
、４０ｂがある。一方のマスク４１α、４１ｂ上にはそ
れぞれ回路パターンＡ、Ｅとアライメントマーク４２α
、　４２ａ、　４２Ａ。

４２ｂ′がある。本実施例では液晶基板３１の分割領域
Ａ、Ｈのつなぎ部５００周辺のつなぎ領域６１α、６１
ｂに対応するマスク４１α、４１ｂ上のつなぎ領域６１
　ａ　、　６１　ｂの画素配列を統計的に基準格子から
ずらして作成している。

まず第１０図の分割露光法による次工程の第１工程で、
第１図のマスク４１αと液晶基板３１のアライメントマ
ーク４１αと４２α、４０ａと４２Ｊをアライメント光
学系４３α、４６Ｉにより検出して相対的な位置ずれ量
を補正したのち、露光光４４ｇを照射することによりマ
スク４１（Ｅ上の回路パターンＡ′を液晶基板３１上の
回路パターンＡ上に露光する。次に第１１図の第２工程
で第１図のマスク４１Ａと液晶基板３１のアライメント
マーク４０Ａと４２ｂ、４０ｂ′と４２ｂ′をアライメ
ント光学系４ｓｂ、ａｓｈにより検出して相対的な位置
ずれ量を補正したのち、露光光４４Ａを照射することに
よりマスク４１Ａ上の回路）くターンＢ′を液晶基板３
１上の回路パターンＢ上に露光する。

第２図は第１図のマスク４１α、４１ｂの回路ノくター
ンＡ’、Ｂ’の像を液晶基板６１上に投影した時のつな
ぎ部５０の部分領域４９を拡大して示す画素配列図であ
る。第２図において、１α、２α、３α、１ｈ、２ｂ、
３ｂは画素列である。第３図は第１図（第２図）の液晶
基板３１０つなぎ部５００周辺のつなぎ領域６１α、６
１ｈに対応するマスク４１α、４１ｈ上のつなぎ領域６
１ｄ。

６１６′の画素配列の統計的な基準格子からのＹ方向の
位置ずれ量の頻度を示す分布図である。第３図において
、４ａ、５ａ、６ａ、４Ａ、５ｂ、６ｈはそれぞれ第２
図の液晶基板３１上のつなぎ領域６１α、６１ｂの画素
列１α。

２ａ、３ａ、　１ｂ、２ｈ、５ｂに対応するマスク４１
（１，４ＩＡ側のつなぎ領域６１ａ、６１ｂの画素列４
α、５α、６α、４ｂ、５ｂ、６ｂの配列分布である。

第４図は第２図の画素配列の基準格子からの位置ずれ量
に対する頻度を示す分布図である。第４図において、５
３．５４は各画素列１α。

１ｂの位置ずれ量に対する頻度のピークである。第４図
に示すように液晶基板３１の分割露光による分割領域Ａ
、Ｈのつなぎ部５０の各画素列１α、ＩＡの相対的な位
置ずれ量ΔＹが生じても、位置ずれ量に対する頻度のピ
ーク５５．５４が連結するため、つなぎ部５０の周辺の
つなぎ領域６１α、６１ｂの微小で−様な位置ずれが連
続して発生するのを抑えることができる。なお第３図の
画素配列分布は正規分布関数として与えたが、他の関数
（例えば２次曲線）を用いてもよい。

第５図は本発明による液晶ディスプレイおよびその製造
方法の第２の実施例を示す液晶基板３１とマスク４１α
、４１ｂの関係の説明図である。第５図において、７０
は液晶基板３１の分割領域Ａ、Ｈのつなぎ部５０の周辺
のつなぎ領域、７０α、７０ｂはつなぎ領域７０に対応
するマスク４１α、４１ｈの回路パターンＡ′。

Ｂ′のつなぎ領域のパターンである。本実施例では液晶
基板３１の分割領域Ａ、Ｅのつなぎ部５００周辺のつな
ぎ領域７０に対応してマスク４１α、４１ｂの回路パタ
ーンＡ、Ｅ’のつなぎ領域のパターン７０α、７０ｈを
互いに補間する関係で重複して作成している。

その他の構成および分割露光法は第１図と同様である。

第６図は第５図のマスク４１ｇ、４１Ａの回路パターン
Ａ’、Ｅ’の像を液晶基板５１上に投影した時のつなぎ
部５００部分領域４９を拡大して示す画素配列図である
。第６図において、液晶基板５１のつなぎ領域７０に投
影するマスク４１ａ、４１４のつなぎ領域のパターン７
０α、７０ｂの画素α、ｂの基準格子からのＹ方向の位
置ずれはないが、画素α、ｂがつなぎ部５０の両側の画
素列に混在している。第７図は第６図の画素列番号Ｎご
とのマスク４１α、４１ｂのパターン７０ｍ、　７０Ａ
の画素α、ｂの寄与率を例示するグラフである。第７図
において、９はマスク４１αの寄与率１０はマスク４１
Ａの寄与率である。この例ではマスク４１α、４１Ａの
寄与率９，１０はつなぎ部５０のところで５０−ずつに
なっている。なお画素列番号Ｎごとの寄与率９．１０が
与えられた時の画素α、ｂのマスク４１α、４１ｈへの
割付けはランダムに行うものとする。このようにすれば
、つなぎ部５０における画素配列の基準格子からの位置
ずれ量の頻度が第１４図により近い分布になっても、−
様なずれが長く連続することがなくなるとともに、Ｘ方
向にも分散するため第４図と同等の効果を与えることが
できる。

なお上記実施例では、つなぎ部５０のＹ方向のみの位置
ずれを取り扱ったが、ｘ、Ｘ方向について同様の操作が
可能である。またつなぎ部５０の各画素の分散および各
画素の各マスクへの配分の両方を変える操作が可能であ
る。また分割数が２つ以上であっても同様の操作が可能
である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、分割露光を必要とする大画面の液晶デ
ィスプレイの画質を向上できるので製品価値を高めると
ともに、ある程度の位置ずれを許容できるためマスクの
温度管理やアライメントの高精度化の必要性が低減でき
るから製造コストを引き下げられる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液晶ディスプレイおよびその製造
方法の第１の実施例を示す液晶基板とマスクの関係の説
明図、第２図は第１図のマスク像が投影された時のつな
ぎ領域の拡大画素配列図、第３図は第１図（第２図）の
マスク上のつなぎ領域の画素配列ずれ量の頻度分布図、
第４図は第２図の画素配列ずれ量の頻度分布図、第５図
は本発明ニよる液晶ディスプレイおよびその製造方法の
第２の実施例を示す液晶基板とマスクの関係の説明図、
第６図は第５図のマスク像が投影された時のつなぎ領域
の拡大画素配列図、第７図は第６図のマスク４１α、４
１ｈの寄与率例のグラフ、第８図は従来の液晶ディスプ
レイの構造を例示する部分拡大平面図、第９図は同じく
断面図、第１０図は同じく液晶ディスプレイの分割露光
法の第１工程の模式説明図、第１１図は同じく第２工程
の模式説明図第１２図は第１０図（第１１図）の液晶基
板の構成図、第１３図は第１２図のつなぎ領域の拡大画
素配列図、第１４図は第１！１図の画素配列ずれ量の頻
度分布図である。 ２６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・画素３１・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・液晶基
板４１α、４１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・マスク５０・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・つなぎ部６１α、
６１ｂ、６１α′、６１ｈ・・・つなぎ領域７０．７０
α、　７０ｋ・・・・・・・・・・・・・・・つなぎ領
域Ａ、Ｂ、Ａ、Ｂ・・・・・・・・・・・・分割領域〒
１図 粥２図 霧 ６１山 １ｂ ４１４図 第＋！刀 ホ ←１斃 基ｆ−右に子〃・らの又゛し ４５図 〒５図 〒Ｇ図 Ｎ 粥８図 粥ａ図 液晶基ネ反 粥７図 つ戸ざ゛音ｐ 琶１０図 オ胃Ｊマ入７ ４１１図 ４１２図 ｆｆｉ＋５図 八

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液晶ディスプレイにおいて、画面を複数の領域に分
   割して画素パターンを形成し、分割された各領域同士の
   つなぎ部周辺における各画素の配列を統計的に分散させ
   て成る液晶ディスプレイ。 ２、上記つなぎ部周辺における各画素の配列をつなぎ部
   と同一方向につなぎ部に近いほどばらつきが大きくなる
   ように分散させて成る請求項１記載の液晶ディスプレイ
   。 ３、液晶ディスプレイの製造工程において、画面を複数
   の領域に分割してそれぞれ実効的に別個のマスクを用い
   て分割露光することにより画素パターンを形成する際に
   、分割された各領域同士のつなぎ部周辺における各画素
   の配列または各画素の各マスクへの配分またはその両方
   を予め統計的に分散させたマスクを用いることにより、
   分割露光時に発生する一様かつ微小な画素間の位置ずれ
   が連続しないようにした液晶ディスプレイの製造方法。 ４、上記つなぎ部周辺における各画素の配列をつなぎ部
   と同一方向につなぎ部に近いほどばらつきが大きくなる
   ように分散させたマスクを用いる請求項３記載の液晶デ
   ィスプレイの製造方法。 ５、上記つなぎ部周辺における各画素の各マスクへの配
   分をつなぎ部からの距離に応じて変化させたマスクを用
   いる請求項３記載の液晶ディスプレイの製造方法。