KR20120082472A - 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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이이찌로 이노우에
고이찌 미야찌
히데또시 나까가와
아끼히로 쇼우라꾸
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샤프 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 따른 액정 표시 장치(100)는, 수직 배향형의 액정층(3)과, 한 쌍의 광 배향막(12, 22)을 구비한다. 복수의 회소(R, G, B, Y)의 각각은, 전압 인가 시의 액정 분자의 틸트 방향이 서로 다른 4개의 액정 도메인(D1?D4)을 갖고, 4개의 액정 도메인은, 2행 2열의 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 한 쌍의 광 배향막은, 행 방향 및 열 방향의 한쪽과 평행한 제1 방향을 따라서 액정층에 2n화소(n은 1 이상의 정수)를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 배향 규제력을 갖는다. 배향 패턴의 반복 단위인 2n화소 내에 있어서, 4개의 액정 도메인이 제1 순서로 배치된 제1 회소와, 4개의 액정 도메인이 제1 순서와는 다른 제2 순서로 배치된 제2 회소가 혼재한다. 본 발명에 따르면, 1개의 화소에 다른 회소와는 상이한 사이즈의 회소가 포함되어 있는 액정 표시 장치에 4DRTN 모드를 채용했을 때의, 광 배향 처리에 필요한 마스크가 기판 편측에서 1매씩으로 되어, 코스트 및 시간의 증가를 억제할 수 있다.

Description

액정 표시 장치 및 그 제조 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}
본 발명은, 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 광시야각 특성을 갖는 액정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 액정 표시 장치의 표시 특성이 개선되고, 텔레비전 수상기 등에의 이용이 진행되고 있다. 액정 표시 장치의 시야각 특성은 향상했지만 한층 더한 개선이 요망되고 있다. 특히, 수직 배향형의 액정층을 이용한 액정 표시 장치(VA 모드의 액정 표시 장치라고 불리는 경우도 있음.)의 시야각 특성을 개선하는 요구는 강하다.
현재, 텔레비전 등의 대형 표시 장치에 이용되고 있는 VA 모드의 액정 표시 장치에는, 시야각 특성을 개선하기 위해서, 1개의 화소에 복수의 액정 도메인을 형성하는 배향 분할 구조가 채용되고 있다. 배향 분할 구조를 형성하는 방법으로서는, MVA 모드가 주류이다. MVA 모드는, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시되어 있다.
MVA 모드에서는, 수직 배향형 액정층을 사이에 두고 대향하는 한 쌍의 기판의 각각의 액정층 측에 배향 규제 구조를 설치함으로써, 각 회소(picture element) 내에 배향 방향(틸트 방향)이 상이한 복수의 액정 도메인(전형적으로는 배향 방향은 4종류)이 형성된다. 배향 규제 구조로서는, 전극에 설치한 슬릿(개구부)이나, 리브(돌기 구조)가 이용되고, 액정층의 양측으로부터 배향 규제력이 발휘된다.
그러나, 슬릿이나 리브를 이용하면, 종래의 TN 모드에서 이용되고 있던 배향막에 의해 프리틸트 방향을 규정한 경우와 달리, 슬릿이나 리브가 선 형상이기 때문에, 액정 분자에 대한 배향 규제력이 화소 내에서 불균일하게 되기 때문에, 응답 속도에 분포가 생긴다고 하는 문제가 있다. 또한, 슬릿이나 리브를 설치한 영역의 광 투과율이 저하하므로, 표시 휘도가 저하한다는 문제도 있다.
상술한 문제를 회피하기 위해서는, VA 모드의 액정 표시 장치에 대해서도, 배향막으로 프리틸트 방향을 규정함으로써 배향 분할 구조를 형성하는 것이 바람직하다. 그와 같이 해서 배향 분할 구조가 형성된 VA 모드의 액정 표시 장치를, 본원 출원인은, 특허 문헌 2에 제안하고 있다.
특허 문헌 2에 개시되어 있는 액정 표시 장치에서는, 배향막으로 프리틸트 방향을 규정함으로써, 4분할 배향 구조가 형성된다. 즉, 액정층에 전압이 인가되었을 때에, 1개의 화소 내에 4개의 액정 도메인이 형성된다. 이러한 4분할 배향 구조를, 간단히 4D 구조라고 부르는 경우도 있다.
또한, 특허 문헌 2에 개시되어 있는 액정 표시 장치에서는, 액정층을 개재하여 대향하는 한 쌍의 배향막 중 한쪽의 배향막에 의해 규정되는 프리틸트 방향과, 다른 쪽의 배향막에 의해 규정되는 프리틸트 방향은 서로 대략 90° 상이하다. 그 때문에, 전압 인가 시에는, 액정 분자는 트위스트 배향을 취한다. 이와 같이, 프리틸트 방향(배향 처리 방향)이 서로 직교하도록 설치된 한 쌍의 수직 배향막을 이용함으로써 액정 분자가 트위스트 배향을 취하는 VA 모드는, VATN(Vertical Alignment Twisted Nematic) 모드 혹은 RTN(Reverse Twisted Nematic) 모드라고 불리는 경우도 있다. 이미 설명한 바와 같이, 특허 문헌 2의 액정 표시 장치에서는 4D 구조가 형성되기 때문에, 본원 출원인은, 특허 문헌 2의 액정 표시 장치의 표시 모드를 4D-RTN 모드라고 부르고 있다.
액정 분자의 프리틸트 방향을 배향막으로 규정시키는 구체적인 방법으로서는, 특허 문헌 2에도 기재되어 있는 바와 같이, 광 배향 처리를 행하는 방법이 유망시되고 있다. 광 배향 처리는, 비접촉으로 처리할 수 있으므로, 러빙 처리와 같이 마찰에 의한 정전기의 발생이 없어, 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 최근, VA 모드의 액정 표시 장치의 시야각 특성의 한층 더한 개선을 목적으로 하여, 회소 분할 구동 기술이 실용화되고 있다(예를 들면 특허 문헌 3 및 4). 회소 분할 구동 기술에 따르면, 정면 방향으로부터 관측했을 때의 γ특성(감마 특성)과 경사 방향으로부터 관측했을 때의 γ특성이 상이하다고 하는 문제점, 즉, γ특성의 시각 의존성이 개선된다. 여기서, γ특성이란, 표시 휘도의 계조 의존성이다. 회소 분할 구동 기술에서는, 1개의 회소를 서로 다른 휘도를 표시할 수 있는 복수의 서브 회소로 구성하고, 회소에 입력되는 표시 신호 전압에 대한 소정의 휘도를 표시한다. 즉, 회소 분할 구동 기술이란, 복수의 서브 회소의 서로 다른 γ특성을 합성함으로써, 회소의 γ특성의 시각 의존성을 개선하는 기술이다.
또한, 최근에는, 상술한 바와 같은 시야각 특성의 개선 외에, 액정 표시 장치의 색재현 범위(표시 가능한 색의 범위)의 확대가 요망되고 있다. 일반적인 액정 표시 장치에서는, 광의 3원색인 적, 녹, 청을 표시하는 3개의 회소에 의해 1개의 화소가 구성되어 있고, 그것에 의해 컬러 표시가 가능하게 되어 있다. 이에 반하여, 특허 문헌 5에 개시되어 있는 바와 같은, 표시에 이용하는 원색의 수를 4개 이상으로 늘리는 것에 의해 액정 표시 장치의 색재현 범위를 넓게 하는 방법이 제안되어 있다.
예를 들면, 도 97에 도시하는 액정 표시 장치(900)와 같이, 적, 녹, 청 및 황을 표시하는 4개의 화소 R, G, B 및 Y에 의해 1개의 화소 P를 구성함으로써, 색재현 범위를 넓게 할 수 있다. 혹은, 적, 녹, 청, 황 및 시안을 표시하는 5개의 회소에 의해 1개의 화소를 구성하거나, 적, 녹, 청, 황, 시안 및 마젠타를 표시하는 6개의 회소에 의해 1개의 화소를 구성하거나 해도 된다. 4개 이상의 원색을 이용함으로써, 3원색을 이용해서 표시를 행하는 종래의 액정 표시 장치보다도 색재현 범위를 넓게 할 수 있다. 4개 이상의 원색을 이용해서 표시를 행하는 액정 표시 장치는, 다원색 액정 표시 장치라고 불린다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 평성 11-242225호 공보 특허 문헌 2 : 국제 공개 제2006/132369호 특허 문헌 3 : 일본 특허 출원 공개 제2004-62146호 공보 특허 문헌 4 : 일본 특허 출원 공개 제2004-78157호 공보 특허 문헌 5 : 일본 특허 출원 공표 제2004-529396호 공보
본원 발명자는, 다원색 액정 표시 장치에의 4D-RTN 모드의 채용을 검토함에 있어서, 이하의 문제를 발견하였다.
3원색을 이용해서 표시를 행하는 액정 표시 장치에서는, 1화소 내에 있어서의 복수의 회소의 사이즈는 전부 동일한 것이 일반적이다. 이에 반하여, 다원색 액정 표시 장치에서는, 밝기의 향상이나 화이트 밸런스의 조정 등의 이유로부터, 1화소 내에 있어서의 일부의 회소의 사이즈를 다른 회소의 사이즈와 상이하게 하는 경우가 있고, 1화소 내에 있어서의 모든 회소의 사이즈가 상이한 경우도 생각된다. 이러한, 회소의 사이즈가 균일하지 않은 액정 표시 장치에 4D-RTN 모드를 채용하면, 이후에 상세하게 설명하는 바와 같이 광 배향 처리를 행할 때에 「어긋남 노광」을 할 수 없게 되고, 그것에 의해서 광 배향 처리에 필요한 코스트나 시간이 증가하게 된다.
본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 1개의 화소에 다른 회소와는 상이한 사이즈의 회소가 포함되어 있는 액정 표시 장치에 4D-RTN 모드를 채용했을 때의, 광 배향 처리에 필요한 코스트 및 시간의 증가를 억제하는 것에 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 수직 배향형의 액정층과, 상기 액정층을 개재하여 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판의 상기 액정층 측에 설치된 제1 전극 및 상기 제2 기판의 상기 액정층 측에 설치된 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 액정층 사이 및 상기 제2 전극과 상기 액정층 사이에 설치된 한 쌍의 광 배향막을 구비하고, 복수의 행 및 복수의 열을 갖는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소를 갖고, 상기 복수의 화소의 각각은, 서로 상이한 색을 표시하는 적어도 3개의 회소를 포함하는 복수의 회소를 갖고, 상기 복수의 회소의 각각은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전압이 인가되었을 때의 상기 액정층의 층면내 및 두께 방향에 있어서의 중앙 부근의 액정 분자의 틸트 방향이 미리 결정된 제1 틸트 방향인 제1 액정 도메인과, 제2 틸트 방향인 제2 액정 도메인과, 제3 틸트 방향인 제3 액정 도메인과, 제4 틸트 방향인 제4 액정 도메인을 갖고, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 틸트 방향은, 임의의 2개의 방향의 차가 90°의 정수배와 대략 동일한 4개의 방향이며, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 도메인은, 2행 2열의 매트릭스 형상으로 배치되어 있는, 액정 표시 장치로서, 상기 한 쌍의 광 배향막은, 행 방향 및 열 방향의 한쪽과 평행한 제1 방향을 따라서 상기 액정층에 2n화소(n은 1 이상의 정수)를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 배향 규제력을 갖고, 배향 패턴의 반복 단위인 2n화소 내에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 도메인이 제1 순서로 배치된 제1 회소와, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 도메인이 상기 제1 순서와는 다른 제2 순서로 배치된 제2 회소가 혼재한다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 배향 패턴의 반복 단위인 2n화소 내에 있어서, 한쪽 절반의 n화소와 다른 쪽 절반의 n화소에서 배향 패턴이 반전하고 있다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 배향 패턴의 반복 단위인 2n화소 중의 한쪽 절반의 n화소 내에서, 상기 제1 회소의 개수와 상기 제2 회소의 개수의 차는 0 또는 1이며, 다른 쪽 절반의 n화소 내에서도, 상기 제1 회소의 개수와 상기 제2 회소의 개수의 차는 0 또는 1이다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 복수의 화소의 각각에 있어서의 상기 복수의 회소를, 상기 제1 방향을 따른 길이로 순위를 매겼을 때, 순위가 연속되는 2개의 회소의 한쪽은 상기 제1 회소이며, 다른 쪽은 상기 제2 회소이다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, n은 1 이상 10 이하이다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 복수의 회소는, 상기 제1 방향을 따른 길이가 소정의 제1 길이 L1인 회소와, 상기 제1 방향을 따른 길이가 상기 제1 길이 L1과는 다른 제2 길이 L2인 회소를 포함한다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 복수의 회소는, 상기 제1 방향을 따른 길이가 상기 제1 길이 L1 및 상기 제2 길이 L2와는 다른 제3 길이 L3인 회소를 더 포함한다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 복수의 화소의 각각 내에 있어서, 어떤 중간조를 표시할 때에 해당 중간조보다도 어두운 영역이 형성되고, 상기 제1 회소 내에 형성되는 상기 어두운 영역은, 대략 卍자 형상이며, 상기 제2 회소 내에 형성되는 상기 어두운 영역은, 대략 8자 형상이다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 한 쌍의 광 배향막의 배향 규제력에 의해, 행 방향 및 열 방향의 다른 쪽과 평행한 제2 방향을 따라서 상기 액정층에 2m화소(m은 1 이상의 정수)를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나고, 상기 제2 방향을 따른 배향 패턴의 반복 단위인 2m화소 내에 있어서, 상기 제1 회소와, 상기 제2 회소가 혼재한다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 제2 방향을 따른 배향 패턴의 반복 단위인 2m화소 내에 있어서, 한쪽 절반의 m화소와 다른 쪽 절반의 m화소에서 배향 패턴이 반전하고 있다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 제2 방향을 따른 배향 패턴의 반복 단위인 2m화소 중의 한쪽 절반의 m화소 내에서, 상기 제1 회소의 개수와 상기 제2 회소의 개수의 차는 0 또는 1이며, 다른 쪽 절반의 m화소 내에서도, 상기 제1 회소의 개수와 상기 제2 회소의 개수의 차는 0 또는 1이다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, m은 1 이상 10 이하이다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 도메인은, 상기 틸트 방향이 인접하는 액정 도메인 사이에서 대략 90° 상이하게 배치되어 있고, 상기 제1 틸트 방향과 상기 제3 틸트 방향은, 대략 180°의 각을 이루고, 상기 제1 회소 내에 있어서, 상기 제1 전극의 엣지 중의 상기 제1 액정 도메인에 근접하는 부분은, 그것과 직교하고 상기 제1 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 상기 제1 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 제1 엣지부를 포함하고, 상기 제1 전극의 엣지 중의 상기 제2 액정 도메인에 근접하는 부분은, 그것과 직교하고 상기 제1 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 상기 제2 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 제2 엣지부를 포함하고, 상기 제1 전극의 엣지 중의 상기 제3 액정 도메인에 근접하는 부분은, 그것과 직교하고 상기 제1 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 상기 제3 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 제3 엣지부를 포함하고, 상기 제1 전극의 엣지 중의 상기 제4 액정 도메인에 근접하는 부분은, 그것과 직교하고 상기 제1 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 상기 제4 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 제4 엣지부를 포함하고, 상기 제1 엣지부 및 상기 제3 엣지부는, 표시면에 있어서의 수평 방향 및 수직 방향의 한쪽과 대략 평행하고, 상기 제2 엣지부 및 상기 제4 엣지부는, 표시면에 있어서의 수평 방향 및 수직 방향의 다른 쪽과 대략 평행하며, 상기 제2 회소 내에 있어서, 상기 제1 전극의 엣지 중의 상기 제1 액정 도메인에 근접하는 부분은, 그것과 직교하고 상기 제1 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 상기 제1 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 제1 엣지부를 포함하고, 상기 제1 전극의 엣지 중의 상기 제3 액정 도메인에 근접하는 부분은, 그것과 직교하고 상기 제1 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 상기 제3 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 제3 엣지부를 포함하고, 상기 제1 엣지부 및 상기 제3 엣지부의 각각은, 표시면에 있어서의 수평 방향과 대략 평행한 제1 부분과 표시면에 있어서의 수직 방향과 대략 평행한 제2 부분을 포함한다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 복수의 회소의 각각은, 각각 내의 상기 액정층에 서로 상이한 전압을 인가할 수 있는 복수의 서브 회소를 갖고, 상기 복수의 서브 회소의 각각이, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 도메인을 갖는다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 복수의 회소는, 적을 표시하는 적 회소, 녹을 표시하는 녹 회소 및 청을 표시하는 청 회소를 포함한다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 복수의 회소는, 황을 표시하는 황 회소를 더 포함한다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 상기 액정층을 개재하여 서로 대향하고, 각각의 투과축이 서로 대략 직교하도록 배치된 한 쌍의 편광판을 더 구비하고, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 틸트 방향은, 상기 한 쌍의 편광판의 상기 투과축과 대략 45°의 각을 이룬다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 액정층은, 마이너스의 유전 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하고, 상기 한 쌍의 광 배향막 중의 한쪽에 의해 규정되는 프리틸트 방향과 다른 쪽에 의해 규정되는 프리틸트 방향은 서로 대략 90° 상이하다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은, 수직 배향형의 액정층과, 상기 액정층을 개재하여 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판의 상기 액정층 측에 설치된 제1 전극 및 상기 제2 기판의 상기 액정층 측에 설치된 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 액정층 사이에 설치된 제1 광 배향막 및 상기 제2 전극과 상기 액정층 사이에 설치된 제2 광 배향막을 구비하고, 복수의 행 및 복수의 열을 갖는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소를 갖고, 상기 복수의 화소의 각각은, 서로 상이한 색을 표시하는 적어도 3개의 회소를 포함하는 복수의 회소를 갖고, 상기 복수의 회소의 각각은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전압이 인가되었을 때의 상기 액정층의 층면내 및 두께 방향에 있어서의 중앙 부근의 액정 분자의 틸트 방향이 미리 결정된 제1 틸트 방향인 제1 액정 도메인과, 제2 틸트 방향인 제2 액정 도메인과, 제3 틸트 방향인 제3 액정 도메인과, 제4 틸트 방향인 제4 액정 도메인을 갖고, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 틸트 방향은, 임의의 2개의 방향의 차가 90°의 정수배와 대략 동일한 4개의 방향이며, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 도메인은, 2행 2열의 매트릭스 형상으로 배치되어 있는, 액정 표시 장치의 제조 방법으로서, 상기 제1 광 배향막의, 상기 복수의 회소의 각각에 대응하는 영역 내에, 제1 프리틸트 방향을 갖는 제1 영역 및 상기 제1 프리틸트 방향과 반(反)평행한 제2 프리틸트 방향을 갖는 제2 영역을 광 배향 처리에 의해 형성하는 공정(A)과, 상기 제2 광 배향막의, 상기 복수의 회소의 각각에 대응하는 영역 내에, 제3 프리틸트 방향을 갖는 제3 영역 및 상기 제3 프리틸트 방향과 반 평행한 제4 프리틸트 방향을 갖는 제4 영역을 광 배향 처리에 의해 형성하는 공정(B)을 포함하고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 형성하는 상기 공정(A)은, 상기 제1 광 배향막의 상기 제1 영역으로 되는 부분에 광을 조사하는 제1 노광 공정과, 상기 제1 노광 공정 후에 상기 제1 광 배향막의 상기 제2 영역으로 되는 부분에 광을 조사하는 제2 노광 공정을 포함하고, 상기 제1 노광 공정 및 상기 제2 노광 공정은, 스트라이프 형상의 복수의 차광부와 상기 복수의 차광부 사이에 위치하는 복수의 투광부를 포함하는 마스크 패턴을 갖는, 공통의 동일한 제1 포토마스크를 이용해서 실행되고, 상기 제1 포토마스크의, 행 방향 및 열 방향의 한쪽과 평행한 제1 방향을 따라서 연속하는 어떤 n화소(n은 1 이상의 정수)에 대응하는 영역의 마스크 패턴과, 상기 어떤 n화소에 상기 제1 방향을 따라서 인접하는 다른 n화소에 대응하는 영역의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 스트라이프 형상의 상기 복수의 차광부는, 행 방향 및 열 방향의 다른 쪽과 평행한 제2 방향을 따라서 연장되어 있다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 형성하는 상기 공정(A)은, 상기 제1 노광 공정 전에, 상기 제1 광 배향막의, 상기 복수의 화소의 각각의 대략 절반에 대응하는 부분이, 상기 복수의 차광부와 겹치도록 상기 제1 포토마스크를 배치하는 제1 포토마스크 배치 공정과, 상기 제1 노광 공정과 상기 제2 노광 공정 사이에, 상기 제1 포토마스크를 상기 제1 방향을 따라서 n화소분 어긋나게 하는 제1 포토마스크 이동 공정을 더 포함한다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 복수의 회소는, 상기 제1 방향을 따른 길이가 소정의 제1 길이 L1인 회소와, 상기 제1 방향을 따른 길이가 상기 제1 길이 L1과는 다른 제2 길이 L2인 회소를 포함한다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 복수의 회소는, 상기 제1 방향을 따른 길이가 상기 제1 길이 L1 및 상기 제2 길이 L2와는 다른 제3 길이 L3인 회소를 더 포함한다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, n은 1 이상 10 이하이다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역을 형성하는 상기 공정(B)은, 상기 제2 광 배향막의 상기 제3 영역으로 되는 부분에 광을 조사하는 제3 노광 공정과, 상기 제3 노광 공정 후에 상기 제2 광 배향막의 상기 제4 영역으로 되는 부분에 광을 조사하는 제4 노광 공정을 포함하고, 상기 제3 노광 공정 및 상기 제4 노광 공정은, 스트라이프 형상의 복수의 차광부와 상기 복수의 차광부 사이에 위치하는 복수의 투광부를 포함하는 마스크 패턴을 갖는, 공통의 동일한 제2 포토마스크를 이용해서 실행되고, 상기 제2 포토마스크의, 행 방향 및 열 방향의 다른 쪽과 평행한 제2 방향을 따라서 연속하는 어떤 m화소(m은 1 이상의 정수)에 대응하는 영역의 마스크 패턴과, 상기 어떤 m화소에 상기 제2 방향을 따라서 인접하는 다른 m화소에 대응하는 영역의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 제2 포토마스크의 스트라이프 형상의 상기 복수의 차광부는, 상기 제1 방향을 따라서 연장되어 있다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역을 형성하는 상기 공정(B)은, 상기 제3 노광 공정 전에, 상기 제2 광 배향막의, 상기 복수의 회소의 각각의 대략 절반에 대응하는 부분이, 상기 복수의 차광부와 겹치도록 상기 제2 포토마스크를 배치하는 제2 포토마스크 배치 공정과, 상기 제3 노광 공정과 상기 제4 노광 공정 사이에, 상기 제2 포토마스크를 상기 제2 방향을 따라서 m화소분 어긋나게 하는 제2 포토마스크 이동 공정을 더 포함한다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 복수의 회소는, 적을 표시하는 적 회소, 녹을 표시하는 녹 회소 및 청을 표시하는 청 회소를 포함한다.
어떤 적합한 실시 형태에 있어서, 상기 복수의 회소는, 황을 표시하는 황 회소를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 1개의 화소에 다른 회소와는 상이한 사이즈의 회소가 포함되어 있는 액정 표시 장치에 4D-RTN 모드를 채용했을 때의, 광 배향 처리에 필요한 코스트 및 시간의 증가를 억제할 수 있다.
도 1은 4분할 배향 구조를 갖는 화소의 예를 도시하는 도면.
도 2는 도 1에 도시한 화소의 배향 분할 방법을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 TFT 기판측의 프리틸트 방향을 나타내고, (b)는 CF 기판측의 프리틸트 방향을 나타내고, (c)는 액정층에 전압을 인가했을 때의 틸트 방향 및 어두운 영역을 도시하고 있는 도면.
도 3은 도 1에 도시한 회소에 있어서 회소 전극의 엣지 근방에 암선이 발생하는 이유를 설명하기 위한 도면.
도 4는 회소의 다른 배향 분할 방법을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 TFT 기판측의 프리틸트 방향을 나타내고, (b)는 CF 기판측의 프리틸트 방향을 나타내고, (c)는 액정층에 전압을 인가했을 때의 틸트 방향 및 어두운 영역을 도시하고 있는 도면.
도 5는 회소의 다른 배향 분할 방법을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 TFT 기판측의 프리틸트 방향을 나타내고, (b)는 CF 기판측의 프리틸트 방향을 나타내고, (c)는 액정층에 전압을 인가했을 때의 틸트 방향 및 어두운 영역을 도시하고 있는 도면.
도 6은 회소의 다른 배향 분할 방법을 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 TFT 기판측의 프리틸트 방향을 나타내고, (b)는 CF 기판측의 프리틸트 방향을 나타내고, (c)는 액정층에 전압을 인가했을 때의 틸트 방향 및 어두운 영역을 도시하고 있는 도면.
도 7에 도시한 종래의 다원색 액정 표시 장치(900)에 4D-RTN 모드를 채용한 구성을 모식적으로 도시하는 도면으로서, 2개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 8의 (a), (b) 및 (c)는, 도 7에 도시한 구성을 실현하기 위한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 나타내고, (b) 및 (c)는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리 시에 행하여지는 노광 공정을 도시하고 있는 도면.
도 9의 (a), (b) 및 (c)는, 도 7에 도시한 구성을 실현하기 위한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면으로서, (a)는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 나타내고, (b) 및 (c)는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리 시에 행하여지는 노광 공정을 도시하고 있는 도면.
도 10은 적 회소 R 및 청 회소 B의 사이즈와 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 사이즈가 상이한 액정 표시 장치(900A)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 2개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 11은 액정 표시 장치(900A)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 도시하는 도면.
도 12의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(900A)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리 시에 행하여지는 노광 공정을 도시하고 있는 도면.
도 13은 적 회소 R의 사이즈와, 청 회소 B의 사이즈와, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 사이즈가 상이한 액정 표시 장치(900B)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 2개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 14는 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 사이즈가 모두 상이한 액정 표시 장치(900C)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 2개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 15는 액정 표시 장치(900B)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 행하기 위해, 종래의 기술 사상에 의해 설계된 포토마스크를 도시하는 도면.
도 16은 액정 표시 장치(900C)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 행하기 위해, 종래의 기술 사상에 의해 설계된 포토마스크를 도시하는 도면.
도 17에 도시한 본 발명의 적합한 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(100)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 1개의 회소를 도시하는 단면도.
도 18의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 적합한 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(100)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 2개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 19는 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 도시하는 도면.
도 20의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 21의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 22는 액정 표시 장치(100)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 도시하는 도면.
도 23의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 24의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 25의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 26의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 27의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 28의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 29의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 30의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 31의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 32의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 33의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 34의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 35의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 36의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 37의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 38의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 39의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 40의 (a) 및 (b)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크의 어떤 배리에이션을 이용한 경우의 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정을 도시하는 도면이고, (c)는, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(2화소)를 도시하는 도면.
도 41의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 42의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(100)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 43은 도 41 및 도 42에 도시한 광 배향 처리에 의해 형성되는 이중 노출 영역을 도시하는 도면.
도 44의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 적합한 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(200)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 4개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 45는 액정 표시 장치(200)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 도시하는 도면.
도 46의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(200)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 47의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(200)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 48은 액정 표시 장치(200)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 도시하는 도면.
도 49의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(200)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 50의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(200)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 51은 본 발명의 적합한 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(300)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 6개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 52는 액정 표시 장치(300)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 도시하는 도면.
도 53의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(300)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 54의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(300)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 55는 액정 표시 장치(300)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 도시하는 도면.
도 56의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(300)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 57의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(300)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 58은 본 발명의 적합한 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(400)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 2개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 59는 본 발명의 적합한 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(500)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 2개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 60은 본 발명의 적합한 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(500A)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 2개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 61은 본 발명의 적합한 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(500B)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 2개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 62는 회소 분할 구동을 행하기 위한 각 회소의 구체적인 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 63은 회소 분할 구동을 행하기 위한 각 회소의 구체적인 구성의 일례를 도시하는 도면.
도 64는 국제출원 PCT/JP2010/062585호의 기술에 의해 얻어지는 액정 표시 장치(1000)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 4개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 65는 국제출원 PCT/JP2010/062585호의 기술에 의해 얻어지는 액정 표시 장치(1000)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 4개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 66은 액정 표시 장치(1000)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 도시하는 도면.
도 67의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(1000)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 68의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(1000)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 69는 액정 표시 장치(1000)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 도시하는 도면.
도 70의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(1000)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 71의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(1000)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 72의 (a)는, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우의 액정 표시 장치(1000)의 배향 상태를 도시하는 도면이고, (b)는, 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우의 액정 표시 장치(1000)의 배향 상태를 도시하는 도면.
도 73의 (a) 및 (b)는, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우 및 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우에 대해, 액정 표시 장치(1000)의 표시면이 상측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어떻게 시인되는지를 모식적으로 도시하는 도면.
도 74의 (a) 및 (b)는, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우 및 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우에 대해, 액정 표시 장치(1000)의 표시면이 하측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어떻게 시인되는지를 모식적으로 도시하는 도면.
도 75는 본 발명의 적합한 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(600)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 4개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 76은 본 발명의 적합한 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(600)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 4개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 77은 액정 표시 장치(600)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 도시하는 도면.
도 78의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(600)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 79의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(600)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 80은 액정 표시 장치(600)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 도시하는 도면.
도 81의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(600)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 82의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(600)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 83의 (a)는, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우의 액정 표시 장치(600)의 배향 상태를 도시하는 도면이고, (b)는, 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우의 액정 표시 장치(600)의 배향 상태를 도시하는 도면.
도 84의 (a) 및 (b)는, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우 및 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우에 대해, 액정 표시 장치(600)의 표시면이 상측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어떻게 시인되는지를 모식적으로 도시하는 도면.
도 85의 (a) 및 (b)는, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우 및 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우에 대해, 액정 표시 장치(600)의 표시면이 하측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어떻게 시인되는지를 모식적으로 도시하는 도면.
도 86은 본 발명의 적합한 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(700)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 4개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 87은 본 발명의 적합한 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(700)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 4개의 화소 P를 도시하는 평면도.
도 88은 액정 표시 장치(700)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 도시하는 도면.
도 89의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(700)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 90의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(700)가 구비하는 TFT 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 91은 액정 표시 장치(700)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리에 이용되는 포토마스크를 도시하는 도면.
도 92의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(700)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 93의 (a), (b) 및 (c)는, 액정 표시 장치(700)가 구비하는 CF 기판의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명하기 위한 도면.
도 94의 (a)는, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우의 액정 표시 장치(700)의 배향 상태를 도시하는 도면이고, (b)는, 상측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우의 액정 표시 장치(700)의 배향 상태를 도시하는 도면.
도 95의 (a) 및 (b)는, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우 및 상측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우에 대해, 액정 표시 장치(700)의 표시면이 좌측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어떻게 시인되는지를 모식적으로 도시하는 도면.
도 96의 (a) 및 (b)는, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우 및 상측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우에 대해, 액정 표시 장치(700)의 표시면이 우측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어떻게 시인되는지를 모식적으로 도시하는 도면.
도 97은 종래의 다원색 액정 표시 장치(900)를 모식적으로 도시하는 도면으로서, 2개의 화소 P를 도시하는 평면도.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 이하에서는, 다원색 액정 표시 장치를 예로 해서 설명을 행하지만, 본 발명은 다원색 액정 표시 장치에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 1개의 화소에 다른 회소와는 상이한 사이즈의 회소가 포함되어 있는 액정 표시 장치에 4D-RTN 모드를 채용하는 경우에 널리 이용된다. 4D-RTN 모드는, 이미 설명한 바와 같이, 각 회소에 4분할 배향 구조(4D 구조)가 형성되는 RTN 모드(VATN 모드)이며, 4D-RTN 모드를 채용한 액정 표시 장치는, 수직 배향형의 액정층을 구비한다.
본원 명세서에 있어서, 「수직 배향형의 액정층」이란, 액정 분자가 수직 배향막의 표면에 대하여 대략 85° 이상의 각도로 배향한 액정층을 가리킨다. 수직 배향형의 액정층에 포함되는 액정 분자는, 마이너스의 유전 이방성을 갖는다. 수직 배향형의 액정층과, 액정층을 개재하여 서로 대향하도록 크로스 니콜에 배치된(즉 각각의 투과축이 서로 대략 직교하도록 배치된) 한 쌍의 편광판을 조합함으로써, 노멀리 블랙 모드의 표시가 행하여진다.
또한, 본원 명세서에 있어서, 「회소」란, 표시에 있어서 특정한 계조를 표현하는 최소의 단위를 가리키고, 표시에 이용되는 원색(적, 녹, 청 등)의 각각의 계조를 표현하는 단위에 대응한다(「도트」라고도 불림.). 복수의 회소의 조합이, 컬러 표시를 행하기 위한 최소 단위인 1개의 「화소」를 구성(규정)한다. 또한, 「서브 회소」란, 1개의 회소에 복수개 포함되고, 서로 상이한 휘도를 표시할 수 있는 단위로서, 1개의 회소에 입력되는 표시 신호 전압에 대한 소정의 휘도(계조)를 해당 복수의 서브 회소에 의해 표시하는 것을 말한다.
「프리틸트 방향」은, 배향막에 의해 규정되는 액정 분자의 배향 방향으로서, 표시면 내의 방위각 방향을 가리킨다. 또한, 이때 액정 분자가 배향막의 표면과 이루는 각을 「프리틸트각」이라고 부른다. 또한, 배향막에 대하여, 소정의 방향의 프리틸트 방향을 규정하는 능력을 발현시키기 위한 처리를 행하는 것을, 본원 명세서에서는 「배향막에 프리틸트 방향을 부여한다」라고 표현하고, 또한, 배향막에 의해 규정되는 프리틸트 방향을 간단히 「배향막의 프리틸트 방향」이라고 부르는 경우도 있다.
액정층을 개재하여 대향하는 한 쌍의 배향막에 의한 프리틸트 방향의 조합을 바꾸는 것에 의해, 4분할 배향 구조를 형성할 수 있다. 4분할된 회소는, 4개의 액정 도메인을 갖는다.
각각의 액정 도메인은, 액정층에 전압이 인가되었을 때의 액정층의 층면내 및 두께 방향에 있어서의 중앙 부근의 액정 분자의 틸트 방향(「기준 배향 방향」이라고 하는 경우도 있음.)으로 특징지어지고, 이 틸트 방향(기준 배향 방향)이 각 도메인의 시각 의존성에 지배적인 영향을 준다. 이 틸트 방향도 방위각 방향이다. 방위각 방향의 기준은, 표시면의 수평 방향으로 하고, 좌회전을 플러스로 한다(표시면을 시계의 문자판에 비유하면 3시 방향을 방위각 0°로 하여, 반 시계 방향을 플러스로 함). 4개의 액정 도메인의 틸트 방향이, 임의의 2개의 방향의 차가 90°의 정수배와 대략 동일한 4개의 방향(예를 들면, 12시 방향, 9시 방향, 6시 방향, 3시 방향)으로 되도록 설정함으로써, 시야각 특성이 평균화되어, 양호한 표시를 얻을 수 있다. 또한, 시야각 특성의 균일함의 관점으로부터는, 4개의 액정 도메인의 화소 내에 차지하는 면적을 서로 대략 동일하게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 4개의 액정 도메인 중의 최대의 액정 도메인의 면적과 최소의 액정 도메인의 면적의 차가, 최대의 면적의 25% 이하인 것이 바람직하다.
이하의 실시 형태에서 예시하는 수직 배향형의 액정층은, 유전 이방성이 마이너스인 액정 분자(유전 이방성이 마이너스인 네마틱 액정 재료)를 포함하고, 한쪽의 배향막에 의해 규정되는 프리틸트 방향과, 다른 쪽의 배향막에 의해 규정되는 프리틸트 방향은 서로 대략 90° 상이하고, 이들 2개의 프리틸트 방향의 중간의 방향에 틸트 방향(기준 배향 방향)이 규정되어 있다. 액정층에 전압을 인가했을 때에는, 액정 분자는 배향막의 배향 규제력에 따라서 트위스트 배향을 취한다. 액정층에는, 필요에 따라서 키랄제가 첨가되어 있어도 된다.
한 쌍의 배향막의 각각에 의해 규정되는 프리틸트각은 서로 대략 동일한 것이 바람직하다. 프리틸트각이 대략 동일한 것에 의해, 표시 휘도 특성을 향상시킬 수 있다고 하는 이점이 얻어진다. 특히, 프리틸트각의 차를 1°이내로 함으로써, 액정층의 중앙 부근의 액정 분자의 틸트 방향(기준 배향 방향)을 안정적으로 제어하는 것이 가능하게 되어, 표시 휘도 특성을 향상시킬 수 있다. 이것은, 상기 프리틸트각의 차가 1°를 초과하면, 틸트 방향이 액정층 내의 위치에 의해 변동하고, 그 결과, 투과율이 변동하기(즉 원하는 투과율보다도 낮은 투과율로 되는 영역이 형성되기) 때문이라고 생각된다.
배향막에의 프리틸트 방향의 부여는, 광 배향 처리에 의해 행하여진다. 감광성기를 포함하는 광 배향막을 이용함으로써, 프리틸트각의 변동을 1° 이하로 제어할 수 있다. 감광성기로서는, 4-카르콘기, 4'-카르콘기, 쿠마린기, 및 신나모일기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 감광성기를 포함하는 것이 바람직하다.
이하의 실시 형태에서는, 전형적인 예로서, 박막 트랜지스터(TFT)를 구비한 액티브 매트릭스 구동의 액정 표시 장치를 나타내지만, 본 발명은 다른 방식의 액정 표시 장치에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.
(실시 형태 1)
본 실시 형태의 설명에 앞서서, 일반적인 4D-RTN 모드에 있어서 회소를 배향 분할하는 방법과, 다원색 액정 표시 장치에 4D-RTN 모드를 채용한 경우의 문제점을 설명한다.
도 1에, 4분할 배향 구조(4D 구조)를 갖는 회소(10)를 나타낸다. 또한, 도 1에는, 설명을 간단히 하기 위해서, 대략 정사각형의 회소 전극에 대응하는 대략 정사각형의 회소(10)를 나타내고 있지만, 회소의 형상으로 제한은 없다. 예를 들면, 회소(10)는 대략 직사각형이어도 된다.
회소(10)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 4개의 액정 도메인 D1, D2, D3 및 D4를 갖는다. 도 1에서는, 액정 도메인 D1, D2, D3 및 D4의 면적은 서로 동일하고, 도 1에 나타내는 예는, 시야각 특성상 가장 바람직한 4D 구조의 예이다. 4개의 액정 도메인 D1, D2, D3 및 D4는, 2행 2열의 매트릭스 형상으로 배치되어 있다.
액정 도메인 D1, D2, D3 및 D4의 각각의 틸트 방향(기준 배향 방향)을 t1, t2, t3 및 t4로 하면, 이들은, 임의의 2개의 방향의 차가 90°의 정수배와 대략 동일한 4개의 방향이다. 표시면에 있어서의 수평 방향의 방위각(3시 방향)을 0°로 하면, 액정 도메인 D1의 틸트 방향 t1은 대략 225°, 액정 도메인 D2의 틸트 방향 t2는 대략 315°, 액정 도메인 D3의 틸트 방향 t3은 대략 45°, 액정 도메인 D4의 틸트 방향 t4는 대략 135° 방향이다. 즉, 액정 도메인 D1, D2, D3 및 D4는, 각각의 틸트 방향이, 인접하는 액정 도메인 사이에서 대략 90° 상이하게 배치되어 있다.
또한, 여기서, 액정층을 개재하여 서로 대향하는 한 쌍의 편광판은, 투과축(편광축)이 서로 대략 직교하도록 배치되어 있고, 보다 구체적으로는, 한쪽의 투과축이 표시면의 수평 방향과 대략 평행하고, 다른 쪽의 투과축이 표시면의 수직 방향과 대략 평행하게 되도록 배치되어 있다. 따라서, 틸트 방향 t1, t2, t3 및 t4는, 한 쌍의 편광판의 투과축과 대략 45°의 각을 이룬다. 이하, 특별히 나타내지 않는 한, 편광판의 투과축의 배치는 상술한 배치와 동일하다.
도 1에 도시한 회소(10)의 4D 구조는, 도 2에 도시하는 바와 같이 해서 얻을 수 있다. 도 2의 (a), (b) 및 (c)는, 도 1에 도시한 회소(10)의 배향 분할 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2의 (a)는, TFT 기판(하측 기판)에 설치되어 있는 배향막의 프리틸트 방향 PA1 및 PA2를 나타내고, 도 2의 (b)는, 컬러 필터(CF) 기판(상측 기판)에 설치되어 있는 배향막의 프리틸트 방향 PB1 및 PB2를 나타내고 있다. 또한, 도 2의 (c)는, 액정층에 전압을 인가했을 때의 틸트 방향을 나타내고 있다. 이들 도면에서는, 관찰자측에서 보았을 때의 액정 분자의 배향 방향을 모식적으로 나타내고 있고, 원추형으로 나타낸 액정 분자의 저면측의 단부가 관찰자에 가깝도록, 액정 분자가 틸트하고 있는 것을 나타내고 있다.
TFT 기판측의 영역(1개의 회소(10)에 대응하는 영역)은, 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 좌우로 2분할되어 있고, 각각의 영역(좌측의 영역과 우측의 영역)의 수직 배향막과 반 평행한 프리틸트 방향 PA1 및 PA2가 부여되도록 배향 처리되어 있다. 구체적으로는, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사함으로써 광 배향 처리가 행해지고 있다. 좌측의 영역에 광 조사를 행할 때에는, 포토마스크의 차광부에 의해 우측의 영역은 차광되어 있고, 우측의 영역에 광 조사를 행할 때에는, 마찬가지로 좌측의 영역이 차광되어 있다.
CF 기판측의 영역(1개의 회소(10)에 대응하는 영역)은, 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 상하로 2분할되어 있고, 각각의 영역(상측의 영역과 하측의 영역)의 수직 배향막과 반 평행한 프리틸트 방향 PB1 및 PB2가 부여되도록 배향 처리되어 있다. 구체적으로는, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사함으로써 광 배향 처리가 행해지고 있다. 상측의 영역에 광 조사를 행할 때에는, 포토마스크의 차광부에 의해 하측의 영역은 차광되어 있고, 하측의 영역에 광 조사를 행할 때에는, 마찬가지로 상측의 영역이 차광되어 있다.
도 2의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이 배향 처리가 이루어진 TFT 기판 및 CF 기판을 접합시킴으로써, 도 2의 (c)에 도시하는 바와 같이 배향 분할된 회소(10)를 형성할 수 있다. 도 2의 (a), (b) 및 (c)로부터 알 수 있는 바와 같이, 액정 도메인 D1?D4의 각각에 대해서, TFT 기판의 배향막의 프리틸트 방향과, CF 기판의 배향막의 프리틸트 방향은 서로 대략 90° 상이하고, 이들 2개의 프리틸트 방향의 중간의 방향에 틸트 방향(기준 배향 방향)이 규정되어 있다. 또한, 액정 도메인 D1?D4의 각각에 대해서, 상하의 배향막에 의한 프리틸트 방향의 조합이 다른 액정 도메인과 상이하고, 그것에 의해, 1개의 회소(10) 내에서 4개의 틸트 방향이 실현되어 있다.
4D-RTN 모드에 있어서의 회소(10) 내에서는, 어떤 중간조를 표시할 때에, 도 2의 (c)에 도시하는 바와 같이, 표시할 중간조보다도 어두운 영역 DR이 형성된다. 이 어두운 영역 DR은, 액정 도메인 D1, D2, D3 및 D4간의 경계에 위치하는 십자 형상의 암선(십자 형상 부분) CL과, 회소 전극의 엣지 근방에 있어서 엣지와 대략 평행하게 연장되는 직선 형상의 암선(직선 형상 부분) SL을 갖고, 전체적으로 대략 卍자 형상이다.
십자 형상의 암선 CL은, 액정 도메인 사이에서 배향이 연속적으로 되도록, 액정 분자가 액정 도메인끼리의 경계에서 편광판의 투과축과 평행 또는 직교하도록 배향함으로써 형성된다. 또한, 엣지 근방의 직선 형상의 암선 SL은, 액정 도메인이 근접하는 회소 전극의 엣지에, 그것과 직교하고 회소 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 액정 도메인의 틸트 방향(기준 배향 방향)과 90°를 넘는 각을 이루는 엣지부가 존재하면, 형성된다. 이것은, 액정 도메인의 틸트 방향과 회소 전극의 엣지에 생성되는 경사 전계에 의한 배향 규제력의 방향이 서로 대향하는 성분을 갖게 되기 때문에, 이 부분에서 액정 분자가 편광판의 투과축과 평행 또는 직교하도록 배향하기 때문이라고 생각된다. 이하, 도 1에 도시한 4D 구조의 회소(10)를 예로 하여, 도 3을 참조하면서, 엣지 근방에 암선 SL이 발생하는 이유를 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 도 3에서는, 십자 형상의 암선 CL은 생략하고 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 회소 전극은, 4개의 엣지(변) SD1, SD2, SD3 및 SD4를 갖고 있고, 전압 인가 시에 생성되는 경사 전계는, 각각의 변과 직교하고, 회소 전극의 내측을 향하는 방향(방위각 방향)의 성분을 갖는 배향 규제력을 발휘한다. 도 3에서는, 4개의 엣지 SD1, SD2, SD3 및 SD4와 직교하고, 회소 전극의 내측을 향하는 방위각 방향을 화살표 e1, e2, e3 및 e4로 나타내고 있다.
4개의 액정 도메인 D1, D2, D3 및 D4의 각각은, 회소 전극의 4개의 엣지 SD1, SD2, SD3 및 SD4 중의 2개와 근접하고 있고, 전압 인가 시에는, 각각의 엣지에 생성되는 경사 전계에 의한 배향 규제력을 받는다.
액정 도메인 D1이 근접하는 회소 전극의 엣지 중의 엣지부 EG1에서는, 엣지부 EG1와 직교하고 회소 전극의 내측을 향하는 방위각 방향 e1이 액정 도메인A의 틸트 방향 t1과 90°를 넘는 각을 이루고 있다. 그 결과, 액정 도메인 D1에서는, 전압 인가 시에, 이 엣지부 EG1과 대략 평행하게 암선 SL1이 생긴다.
마찬가지로, 액정 도메인 D2가 근접하는 회소 전극의 엣지 중의 엣지부 EG2에서는, 엣지부 EG2와 직교하고 회소 전극의 내측을 향하는 방위각 방향 e2가 액정 도메인 D2의 틸트 방향 t2와 90°를 넘는 각을 이루고 있다. 그 결과, 액정 도메인 D2에서는, 전압 인가 시에, 이 엣지부 EG2와 대략 평행하게 암선 SL2가 생긴다.
마찬가지로, 액정 도메인 D3이 근접하는 회소 전극의 엣지 중의 엣지부 EG3에서는, 엣지부 EG3과 직교하고 회소 전극의 내측을 향하는 방위각 방향 e3이 액정 도메인 D3의 틸트 방향 t3과 90°를 넘는 각을 이루고 있다. 그 결과, 액정 도메인 D3에서는, 전압 인가 시에, 이 엣지부 EG3과 대략 평행하게 암선 SL3이 생긴다.
마찬가지로, 액정 도메인 D4가 근접하는 회소 전극의 엣지 중의 엣지부 EG4에서는, 엣지부 EG4와 직교하고 회소 전극의 내측을 향하는 방위각 방향 e4가 액정 도메인 D4의 틸트 방향 t4와 90°를 넘는 각을 이루고 있다. 그 결과, 액정 도메인 D4에서는, 전압 인가 시에, 이 엣지부 EG4와 대략 평행하게 암선 SL4가 생긴다.
액정 도메인 D1, D2, D3 및 D4의 틸트 방향 t1, t2, t3 및 t4의 각각이, 근접한 엣지부 EG1, EG2, EG3 및 EG4에 생성되는 경사 전계에 의한 배향 규제력의 방위각 성분e1, e2, e3 및 e4와 이루는 각은, 모두 대략 135°이다.
이와 같이, 액정 도메인 D1에는 엣지부 EG1과 대략 평행하게 암선 SL1이 생기고, 액정 도메인 D2에는 엣지부 EG2와 대략 평행하게 암선 SL2가 생긴다. 또한, 액정 도메인 D3에는 엣지부 EG3과 대략 평행하게 암선 SL3이 생기고, 액정 도메인 D4에는 엣지부 EG4와 대략 평행하게 암선 SL4가 생긴다. 암선 SL1 및 SL3은 표시면에 있어서의 수직 방향과 대략 평행하고, 암선 SL2 및 SL4는 표시면에 있어서의 수평 방향과 대략 평행하다. 즉, 엣지부 EG1 및 엣지부 EG3은, 수직 방향과 대략 평행하고, 엣지부 EG2 및 엣지부 EG4는, 수평 방향과 대략 평행하다.
또한, 1개의 회소를 4개의 액정 도메인 D1?D4에 배향 분할하는 방법(즉 회소 내에서의 액정 도메인 D1?D4의 배치)은, 도 1 내지 도 3의 예에 한정되지 않는다.
예를 들면, 도 4의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이 배향 처리가 이루어진 TFT 기판 및 CF 기판을 접합시킴으로써, 도 4의 (c)에 도시하는 바와 같이 배향 분할된 회소(20)를 형성할 수 있다. 회소(20)는, 회소(10)와 마찬가지로, 4개의 액정 도메인 D1?D4를 갖는다. 액정 도메인 D1?D4의 각각의 틸트 방향은, 회소(10)의 액정 도메인 D1?D4와 동일하다.
단, 회소(10)에서는, 액정 도메인 D1?D4가 좌측 상부, 좌측 하부, 우측 하부, 우측 상부의 순으로(즉 좌측 상부로부터 반 시계 방향으로) 배치되어 있는데 반해, 회소(20)에서는, 액정 도메인 D1?D4는, 우측 하부, 우측 상부, 좌측 상부, 좌측 하부의 순으로(즉 우측 하부로부터 반 시계 방향으로) 배치되어 있다. 이것은, 회소(10)와 회소(20)에서는, TFT 기판의 좌측 영역 및 우측 영역과 CF 기판의 상측 영역 및 하측 영역의 각각에 대해서, 프리틸트 방향이 반대이기 때문이다. 또한, 액정 도메인 D1 및 D3에 생기는 암선 SL1 및 SL3은 표시면에 있어서의 수평 방향과 대략 평행하고, 액정 도메인 D2 및 D4에 생기는 암선 SL2 및 SL4는 표시면에 있어서의 수직 방향과 대략 평행하다. 즉, 엣지부 EG1 및 엣지부 EG3은, 수평 방향과 대략 평행하고, 엣지부 EG2 및 엣지부 EG4는, 수직 방향과 대략 평행하다.
또한, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이 배향 처리가 이루어진 TFT 기판 및 CF 기판을 접합시킴으로써, 도 5의 (c)에 도시하는 바와 같이 배향 분할된 회소(30)를 형성할 수 있다. 회소(30)는, 회소(10)와 마찬가지로, 4개의 액정 도메인 D1?D4를 갖는다. 액정 도메인 D1?D4의 각각의 틸트 방향은, 회소(10)의 액정 도메인 D1?D4와 동일하다.
단, 회소(30)에서는, 액정 도메인 D1?D4는, 우측 상부, 우측 하부, 좌측 하부, 좌측 상부의 순으로(즉 우측 상부로부터 시계 방향으로) 배치되어 있다. 이것은, 회소(10)와 회소(30)에서는, TFT 기판의 좌측 영역 및 우측 영역에 대해서, 프리틸트 방향이 반대이기 때문이다.
또한, 회소(30)에서는, 액정 도메인 D1 및 D3에는 암선이 생기지 않는다. 이것은, 액정 도메인 D1 및 D3의 각각에 근접하는 회소 전극의 엣지에, 그것과 직교하고 회소 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 엣지부가 존재하지 않기 때문이다. 한편, 액정 도메인 D2 및 D4에는, 암선 SL2 및 SL4가 생긴다. 이것은, 액정 도메인 D2 및 D4의 각각에 근접하는 회소 전극의 엣지에, 그것과 직교하고 회소 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 엣지부가 존재하고 있기 때문이다. 또한, 암선 SL2 및 SL4의 각각은, 수평 방향과 평행한 부분 SL2(H), SL4(H)와, 수직 방향과 평행한 부분 SL2(V), SL4(V)를 포함한다. 이것은, 액정 도메인 D2 및 D4의 각각의 틸트 방향이, 수평인 엣지부에 대해서도, 수직인 엣지부에 대해서도, 엣지부와 직교해서 회소 전극의 내측을 향하는 방위각 방향에 대하여 90°를 넘는 각을 형성하기 때문이다.
또한, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이 배향 처리가 이루어진 TFT 기판 및 CF 기판을 접합시킴으로써, 도 6의 (c)에 도시하는 바와 같이 배향 분할된 회소(40)를 형성할 수 있다. 회소(40)는, 회소(10)와 마찬가지로, 4개의 액정 도메인 D1?D4를 갖는다. 액정 도메인 D1?D4의 각각의 틸트 방향은, 회소(10)의 액정 도메인 D1?D4와 동일하다.
단, 회소(40)에서는, 액정 도메인 D1?D4는, 좌측 하부, 좌측 상부, 우측 상부, 우측 하부의 순으로(즉 좌측 하부로부터 시계 방향으로) 배치되어 있다. 이것은, 회소(10)와 회소(40)에서는, CF 기판의 상측 영역 및 하측 영역에 대해서, 프리틸트 방향이 반대이기 때문이다.
또한, 회소(40)에서는, 액정 도메인 D2 및 D4에는 암선이 생기지 않는다. 이것은, 액정 도메인 D2 및 D4의 각각에 근접하는 회소 전극의 엣지에, 그것과 직교하고 회소 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 엣지부가 존재하지 않기 때문이다. 한편, 액정 도메인 D1 및 D3에는, 암선 SL1 및 SL3이 생긴다. 이것은, 액정 도메인 D1 및 D3의 각각에 근접하는 회소 전극의 엣지에, 그것과 직교하고 회소 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 엣지부가 존재하고 있기 때문이다. 또한, 암선 SL1 및 SL3의 각각은, 수평 방향과 평행한 부분 SL1(H), SL3(H)과, 수직 방향과 평행한 부분 SL1(V), SL3(V)을 포함한다. 이것은, 액정 도메인 D1 및 D3의 각각의 틸트 방향이, 수평인 엣지부에 대해서도, 수직인 엣지부에 대해서도, 엣지부와 직교해서 회소 전극의 내측을 향하는 방위각 방향에 대하여 90°를 넘는 각을 형성하기 때문이다.
상술한 바와 같이, 화소 내에 있어서의 액정 도메인 D1?D4의 배치로서는, 여러 가지의 배치를 채용할 수 있다. 도 2 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 액정 도메인 D1?D4의 배치가 상이하면, 엣지 근방의 암선 SL의 발생 패턴이 상이하고, 그 때문에, 어두운 영역 DR의 전체 형상이 상이하다. 도 2 및 도 4에 도시한 회소(10 및 20)에서는, 어두운 영역 DR이 대략 卍자 형상인데 반해, 도 5 및 도 6에 도시한 회소(30 및 40)에서는, 어두운 영역 DR은 대략 8자 형상(수직 방향으로부터 경사진 8자 형상)이다. 또한, 본원 명세서에 있어서의 「卍자 형상」은, 「우측 卍자」 (도 2 참조) 및 「좌측 卍자」(도 4 참조)의 양방의 형상을 포함한다.
이와 같이, 액정 도메인 D1?D4의 배치에 따라서 어두운 영역 DR의 형상이 상이하므로, 어두운 영역 DR의 형상은, 액정 도메인 D1?D4의 배치를 특징짓고 있다고 할 수 있다. 그 때문에, 이후의 도면에서는, 액정 도메인 D1?D4의 배치 대신에(혹은 부가해서) 어두운 영역 DR을 나타내는 경우가 있다. 또한, 이하에서는, 화소 내에 대략 卍자 형상의 어두운 영역 DR이 발생하는 배향(도메인 배치)을 「卍 배향」이라고 칭하고, 대략 8자 형상의 어두운 영역 DR이 발생하는 배향(도메인 배치)을 「8자 배향」이라고 칭한다.
다음으로, 도 97에 도시한 다원색 액정 표시 장치(900)에 4D-RTN 모드를 채용하는 경우의 광 배향 처리를 구체적으로 설명한다. 여기서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 적 회소 R, 녹 회소 G, 청 회소 B 및 황 회소 Y의 각각에 대략 卍자 형상의 어두운 영역 DR이 발생하는 액정 도메인 배치(도 4에 도시한 회소(20)에 있어서의 배치와 동일한 배치)를 예로 해서 설명을 행한다. 또한, 도 7에 도시하는 바와 같이, 각 회소의 행 방향을 따른 길이는 모두 동일한 길이 L1이며, 각 회소의 열 방향을 따른 길이는 모두 동일한 길이 L2이다.
TFT 기판측의 배향막에 대해서는, 도 8에 도시하는 바와 같이 광 배향 처리가 행하여진다. 우선, 도 8(a)에 도시하는 포토마스크(901)를 준비한다. 포토마스크(901)는, 열 방향(수직 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(901a)와, 복수의 차광부(901a)간에 배치된 복수의 투광부(901b)를 갖는다. 복수의 투광부(901b)의 각각의 폭(행 방향을 따른 폭) W1은, 각 회소의 행 방향을 따른 길이 L1(도 7참조)의 절반이다(즉 W1=L1/2). 또한, 복수의 차광부(901a)의 각각의 폭(행 방향을 따른 폭) W2도, 각 회소의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반이다(즉 W2=L1/2, W1+W2=L1).
이 포토마스크(901)를, 도 8(b)에 도시하는 바와 같이, 차광부(901a)가 각 회소의 우측 절반과 겹침과 함께 투광부(901b)가 각 회소의 좌측 절반과 겹치도록 배치하고, 이 상태에서 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, TFT 기판측의 배향막의, 각 회소의 좌측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향(도 4의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA1)이 부여된다.
다음으로, 포토마스크(901)를, 행 방향을 따라서 회소의 길이 L1의 절반 어긋나게 하고, 도 8(c)에 도시하는 바와 같이, 차광부(901a)가 각 회소의 좌측 절반과 겹침과 함께 투광부(901b)가 각 회소의 우측 절반과 겹치도록 배치하고, 이 상태에서 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, TFT 기판측의 배향막의, 각 회소의 우측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향(도 4의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA2)이 부여된다.
CF 기판측의 광 배향막에 대해서는, 도 9에 도시하는 바와 같이 광 배향 처리가 행하여진다. 우선, 도 9의 (a)에 도시하는 포토마스크(902)를 준비한다. 포토마스크(902)는, 행 방향(수평 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(902a)와, 복수의 차광부(902a)간에 배치된 복수의 투광부(902b)를 갖는다. 복수의 투광부(902b)의 각각의 폭(열 방향을 따른 폭) W3은, 각 회소의 열 방향을 따른 길이 L2(도 7참조)의 절반이다(즉 W3=L2/2). 또한, 복수의 차광부(902a)의 각각의 폭(열 방향을 따른 폭) W4도, 각 회소의 열 방향을 따른 길이 L2의 절반이다(즉 W4=L2/2, W3+W4=L2).
이 포토마스크(902)를, 도 9의 (b)에 도시하는 바와 같이, 차광부(902a)가 각 회소의 하측 절반과 겹침과 함께 투광부(902b)가 각 회소의 상측 절반과 겹치도록 배치하고, 이 상태에서 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, CF 기판측의 배향막의, 각 회소의 상측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향(도 4의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB1)이 부여된다.
다음으로, 포토마스크(902)를, 열 방향을 따라서 회소의 길이 L2의 절반 어긋나게 하고, 도 9의 (c)에 도시하는 바와 같이, 차광부(902a)가 각 회소의 상측 절반과 겹침과 함께 투광부(902b)가 각 회소의 하측 절반과 겹치도록 배치하고, 이 상태에서 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, CF 기판측의 배향막의, 각 회소의 하측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향(도 4의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB2)이 부여된다.
상술한 바와 같이, TFT 기판측의 배향막에 대한 광 배향 처리 시, 1회째의 노광 공정에서 이용된 포토마스크(901)를, 2회째의 노광 공정 전에 어긋나게 해서 그대로 이용한다. 또한, CF 기판측의 배향막에 대한 광 배향 처리 시에도, 1회째의 노광 공정에서 이용된 포토마스크(902)를, 2회째의 노광 공정 전에 어긋나게 해서 그대로 이용한다. 본원 명세서에서는, 이러한 노광 방법을 「어긋남 노광」이라고 부른다.
그러나, 1개의 화소에 다른 화소와는 상이한 사이즈의 회소가 포함되어 있는 경우, TFT 기판측 및/또는 CF 기판측의 배향막에 대하여 어긋남 노광을 행할 수 없다. 예를 들면, 도 10에 도시하는 다원색 액정 표시 장치(900A)에서는, 각 회소의 열 방향을 따른 길이는 모두 동일한 길이 L3이지만, 적 회소 R 및 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1과, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2는 상이하다. 구체적으로는, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반이다(즉 L2=L1/2). 이와 같이, 액정 표시 장치(900A)에서는, 1개의 화소 P 내에서, 적 회소 R 및 청 회소 B의 사이즈와, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 사이즈가 상이하다.
도 10에 도시한 액정 표시 장치(900A)와 같이, 적 회소 R의 사이즈가 황 회소 Y보다도 큰 액정 표시 장치는, 국제 공개 제2007/148519호에 개시되어 있다. 적 회소 R의 사이즈가 황 회소 Y보다도 크면, 각 회소가 동일한 사이즈를 갖고 있는 경우에 비해, 밝은 적색(명도가 높은 적색)을 표시할 수 있다.
이 액정 표시 장치(900A)에 대하여, 도 10의 우측에 도시하고 있는 바와 같은 액정 도메인 배치(즉 도 7의 우측에 도시한 것과 동일한 배치)를 실현하기 위한 광 배향 처리를 행하는 경우, 이하에 설명하는 바와 같이, TFT 기판측의 배향막에 대하여 어긋남 노광을 행할 수는 없다.
액정 표시 장치(900A)의 TFT 기판측의 배향막에 광 배향 처리를 행하는 경우, 우선, 도 11에 도시하는 바와 같은 포토마스크(903)를 준비한다. 포토마스크(903)는, 열 방향(수직 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(903a)와, 복수의 차광부(903a)간에 배치된 복수의 투광부(903b)를 갖는다. 단, 복수의 차광부(903a)는, 서로 폭이 상이한 2종류의 차광부(903a1 및 903a2)를 포함하고 있고, 복수의 투광부(903b)는, 서로 폭이 상이한 2종류의 투광부(903b1 및 903b2)를 포함하고 있다.
2종류의 투광부(903b1 및 903b2) 중 한쪽의 투광부(903b1)의 폭 W1은, 적 회소 R 및 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1(도 10 참조)의 절반이다(즉 W1=L1/2). 이에 반하여, 다른 쪽의 투광부(903b2)의 폭 W3은, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2(도 10 참조)의 절반이다(즉 W3=L2/2).
또한, 2종류의 차광부(903a1 및 903a2) 중 한쪽의 차광부(903a1)의 폭 W2는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반이다(즉 W2=L1/2, W1+W2=L1). 이에 반하여, 다른 쪽의 차광부(903a2)의 폭 W4는, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반이다(즉 W4=L2/2, W3+W4=L2).
상술한 폭이 넓은 쪽의 투광부(903b1), 폭이 넓은 쪽의 차광부(903a1), 폭이 좁은 쪽의 투광부(903b2), 폭이 좁은 쪽의 차광부(903a2)는, 이 순서로 순환적으로 배치되어 있다. 이 포토마스크(903)를, 도 12의 (a)에 도시하는 바와 같이, 폭이 넓은 쪽의 차광부(903a1)가 적 회소 R 및 청 회소 B의 우측 절반과 겹침과 함께, 폭이 좁은 쪽의 차광부(903a2)가 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 우측 절반에 겹치도록(즉 폭이 넓은 쪽의 투광부(903b1)가 적 회소 R 및 청 회소 B의 좌측 절반과 겹침과 함께, 폭이 좁은 쪽의 투광부(903b2)가 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 좌측 절반과 겹치도록) 배치하고, 이 상태에서 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, TFT 기판측의 배향막의, 각 회소의 좌측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향(도 4의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA1)이 부여된다.
다음으로, 본래 같으면 나머지 부분(우측 절반)에 소정의 프리틸트 방향을 부여하기 위한 노광을 행하겠지만, 도 11에 도시한 포토마스크(903)를 어긋나게 해서 그러한 노광을 행할 수는 없다.
예를 들면, 도 12의 (a)에 도시한 상태로부터, 포토마스크(903)를 행 방향을 따라서 우측으로 적 회소 R 및 청 회소 B의 길이 L1의 절반 어긋나게 한 경우, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이, 폭이 넓은 쪽의 차광부(903a1)가 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 전체와 겹치고, 폭이 좁은 쪽의 차광부(903a2)가 적 회소 R 및 청 회소 B의 좌측 절반의 더욱 우측 절반과 겹친다. 즉, 폭이 넓은 쪽의 투광부(903b1)가 적 회소 R 및 청 회소 B의 우측 절반과 겹치고, 폭이 좁은 쪽의 투광부(903b2)가 적 회소 R 및 청 회소 B의 좌측 절반의 다시 좌측 절반과 겹친다. 이 상태에서 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사하면, 적 회소 R 및 청 회소 B의 우측 절반에 대응하는 부분에는 소정의 프리틸트 방향(도 4의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA2)을 부여할 수 있지만, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분에는, 프리틸트 방향을 부여할 수 없다. 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 우측 절반은, 차광부(903a1)에 의해 차광되어 있기 때문이다. 또한, 적 회소 R 및 청 회소 B의 좌측 절반의 더욱 좌측 절반은, 차광되어 있지 않기 때문에 자외선이 조사되어, 2중으로 노광되게 된다. 2중으로 노광된 영역은, 원하는 프리틸트 방향(1회째의 노광에 의해 부여된 프리틸트 방향)을 규정할 수 없다.
또한, 도 12의 (a)에 도시한 상태로부터, 포토마스크(903)를 행 방향을 따라서 우측으로 적 회소 R 및 청 회소 B의 길이 L1의 1/4(즉 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 길이 L2의 절반) 어긋나게 한 경우, 도 12의 (c)에 도시하는 바와 같이, 폭이 넓은 쪽의 차광부(903a1)가 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 좌측 절반과 적 회소 R 및 청 회소 B의 우측 절반의 더욱 우측 절반과 겹치고, 폭이 좁은 쪽의 차광부(903a2)가 적 회소 R 및 청 회소 B의 좌측 절반의 더욱 좌측 절반과 겹친다. 즉, 폭이 넓은 쪽의 투광부(903b1)가 적 회소 R 및 청 회소 B의 중앙 부분(우측 절반의 더욱 좌측 절반과 좌측 절반의 더욱 우측 절반)과 겹치고, 폭이 좁은 쪽의 투광부(903b2)가 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 우측 절반과 겹친다. 이 상태에서 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사하면, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분에는 소정의 프리틸트 방향(도 4의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA2)을 부여할 수 있지만, 적 회소 R 및 청 회소 B의 우측 절반의 더욱 우측 절반에 대응하는 부분에는, 프리틸트 방향을 부여할 수 없다. 적 회소 R 및 청 회소 B의 우측 절반의 더욱 우측 절반은, 차광부(903a1)에 의해 차광되어 있기 때문이다. 또한, 적 회소 R 및 청 회소 B의 좌측 절반의 더욱 우측 절반은, 차광되어 있지 않기 때문에 자외선이 조사되어, 2중으로 노광되게 된다.
상술한 바와 같이, 1개의 화소에 다른 회소와는 상이한 사이즈의 회소가 포함되어 있는 경우, 어긋남 노광을 행할 수 없다. 구체적으로는, 회소의 길이가 복수 종류 존재하는 방향을 따른 어긋남 노광을 행할 수 없다. 상기한 설명에서는, 행 방향을 따른 회소의 길이가 2종류 존재하는 경우를 예시했지만, 행 방향을 따른 회소의 길이가 3종류 이상인 경우나, 열 방향을 따른 회소의 길이가 복수 종류 존재하는 경우에 대해서도 마찬가지이다. 예를 들면, 도 13에 도시하는 액정 표시 장치(900B)나 도 14에 도시하는 액정 표시 조치(900C)에 대해서도, 종래의 기술 사상에 의해 설계된 포토마스크에서는, 어긋남 노광을 행할 수 없다.
도 13에 도시하는 액정 표시 장치(900B)에서는, 각 회소의 열 방향을 따른 길이는 모두 동일한 길이 L4이지만, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1과, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2와, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3은 상이하다. 구체적으로는, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3보다도, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2가 크고, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1은 더욱 크다(즉 L1>L2>L3). 이와 같이, 액정 표시 장치(900B)에서는, 1개의 화소 P 내에서, 적 회소 R의 사이즈와, 청 회소 B의 사이즈와, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 사이즈가 상이하고, 행 방향을 따른 회소의 길이가 3종류 존재하고 있다.
도 14에 도시하는 액정 표시 장치(900C)에서는, 각 회소의 열 방향을 따른 길이는 모두 동일한 길이 L5이지만, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1과, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2와, 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3과, 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L4는 상이하다. 구체적으로는, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2, 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3 및 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L4는, 이 순서로 크다(즉 L1>L2>L3>L4). 이와 같이, 액정 표시 장치(900C)에서는, 1개의 화소 P 내에서, 각 회소의 사이즈가 모두 상이하고, 행 방향을 따른 회소의 길이가 4종류 존재하고 있다.
도 13에 도시한 액정 표시 장치(900B)의 TFT 기판측의 배향막에 광 배향 처리를 행하는 경우, 종래의 기술 사상에 따르면, 도 15에 도시하는 바와 같은 포토마스크(904)가 설계된다. 포토마스크(904)는, 열 방향(수직 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(904a)와, 복수의 차광부(904a)간에 배치된 복수의 투광부(904b)를 갖는다. 단, 복수의 차광부(904a)는, 서로 폭이 상이한 3종류의 차광부(904a1, 904a2 및 904a3)를 포함하고 있고, 복수의 투광부(904b)는, 서로 폭이 상이한 3종류의 투광부(904b1, 904b2 및 904b3)를 포함하고 있다.
3종류의 투광부(904b1, 904b2 및 904b3) 중의 가장 넓은 투광부(904b1)의 폭 W1은, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1(도 13 참조)의 절반이다(즉 W1=L1/2). 이에 반하여, 2번째로 넓은 투광부(904b2)의 폭 W3은, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2(도 13 참조)의 절반이며(즉 W3=L2/2), 가장 좁은 투광부(904b3)의 폭 W5는, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3(도 13 참조)의 절반이다(즉 W5=L3/2).
또한, 3종류의 차광부(904a1, 904a2 및 904a3) 중의 가장 넓은 차광부(904a1)의 폭 W2는, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반이다(즉 W2=L1/2, W1+W2=L1). 이에 반하여, 2번째로 넓은 차광부(904a2)의 폭 W4는, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반이며(즉 W4=L2/2, W3+W4=L2), 가장 좁은 투광부(904a3)의 폭 W6은, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3의 절반이다(즉 W6=L3/2, W5+W6=L3).
도 14에 도시한 액정 표시 장치(900C)의 TFT 기판측의 배향막에 광 배향 처리를 행하는 경우, 종래의 기술 사상에 따르면, 도 16에 도시하는 바와 같은 포토마스크(905)가 설계된다. 포토마스크(905)는, 열 방향(수직 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(905a)와, 복수의 차광부(905a)간에 배치된 복수의 투광부(905b)를 갖는다. 단, 복수의 차광부(905a)는, 서로 폭이 상이한 4종류의 차광부(905a1, 905a2, 905a3 및 905a4)를 포함하고 있고, 복수의 투광부(905b)는, 서로 폭이 상이한 4종류의 투광부(905b1, 905b2, 905b3 및 905b4)를 포함하고 있다.
4종류의 투광부(905b1, 905b2, 905b3 및 905b4) 중의 가장 넓은 투광부(905b1)의 폭 W1은, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1(도 14 참조)의 절반이다(즉 W1=L1/2). 이에 반하여, 2번째로 넓은 투광부(905b2)의 폭 W3은, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2(도 14 참조)의 절반이며(즉 W3=L2/2), 3번째로 넓은 투광부(905b3)의 폭 W5는, 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3(도 14 참조)의 절반이다(즉 W5=L3/2). 또한, 가장 좁은 투광부(905b4)의 폭 W7은, 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L4(도 14 참조)의 절반이다(즉 W7=L4/2).
또한, 4종류의 차광부(905a1, 905a2, 905a3 및 905a4) 중의 가장 넓은 차광부(905a1)의 폭 W2는, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반이다(즉 W2=L1/2, W1+W2=L1). 이에 반하여, 2번째로 넓은 차광부(905a2)의 폭 W4는, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반이며(즉 W4=L2/2, W3+W4=L2), 3번째로 넓은 차광부(905a3)의 폭 W6은, 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3의 절반이다(즉 W6=L3/2, W5+W6=L3). 또한, 가장 좁은 차광부(905a4)의 폭 W8은, 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L4의 절반이다(즉 W8=L4/2, W7+W8=L4).
도 11에 도시한 포토마스크(903)를 이용하는 경우에 대해 도 12를 참조하면서 설명한 것으로부터 유추되는 바와 같이, 도 15에 도시하는 포토마스크(904)를 이용하는 경우나, 도 16에 도시하는 포토마스크(905)를 이용하는 경우에도, 어긋남 노광을 행할 수 없다. 이에 반하여, 본 발명에 따르면, 1개의 화소에 다른 화소와는 상이한 사이즈의 화소가 포함되어 있는 경우에도, 어긋남 노광을 행할 수 있다.
또한, 본원 출원인은, 국제출원 PCT/JP2010/062585호에, 1개의 화소 내에 행 방향 및/또는 열 방향을 따른 회소의 길이가 2종류 존재하고 있어도 어긋남 노광이 가능한 기술을 제안하고 있다. 그러나, 이 기술을 이용해도, 행 방향 및/또는 열 방향을 따른 회소의 길이가 3종류 이상 존재하고 있는 경우에는, 어긋남 노광을 행할 수 없다. 이에 반하여, 본 발명에 따르면, 회소의 길이가 몇 종류 존재하고 있어도, 어긋남 노광을 행할 수 있다. 이하, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 그 제조 방법을 구체적으로 설명한다.
도 17 및 도 18에, 본 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(100)를 나타낸다. 도 17은, 액정 표시 장치(100)의 1개의 회소를 모식적으로 도시하는 단면도이고, 도 18의 (a) 및 (b)는, 각각 액정 표시 장치(100)의 2개의 화소 P를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 후술하는 바와 같이, 액정 표시 장치(100)는, 4개의 원색을 이용해서 표시를 행하는 다원색 액정 표시 장치이다. 또한, 액정 표시 장치(100)는, 4D-RTN 모드로 표시를 행한다.
액정 표시 장치(100)는, 도 17에 도시하는 바와 같이, 수직 배향형의 액정층(3)과, 액정층(3)을 개재해서 서로 대향하는 TFT 기판(「액티브 매트릭스 기판」이라고 불리는 경우도 있음.) S1 및 CF 기판(「대향 기판」이라고 불리는 경우도 있음.) S2와, TFT 기판 S1의 액정층(3)측에 설치된 회소 전극(11) 및 CF 기판 S2의 액정층(3)측에 설치된 대향 전극(21)을 구비한다.
액정층(3)은, 마이너스의 유전 이방성을 갖는(즉 Δε<0) 액정 분자(3a)를 포함한다. 액정 분자(3a)는, 액정층(3)에 전압이 인가되지 않고 있을 때(즉 회소 전극(11)과 대향 전극(21) 사이에 전압이 인가되지 않고 있을 때), 도 17에 도시하는 바와 같이, 기판면에 대하여 대략 수직으로 배향하고 있다. 회소 전극(11)은, 절연성을 갖는 투명 기판(예를 들면 글래스 기판이나 플라스틱 기판) S1a 상에 설치되어 있고, 대향 전극(21)은, 절연성을 갖는 투명 기판(예를 들면 글래스 기판이나 플라스틱 기판) S2a 상에 설치되어 있다.
액정 표시 장치(100)는, 또한, 한 쌍의 광 배향막(12 및 22)과, 한 쌍의 편광판(13 및 23)을 구비한다. 한 쌍의 광 배향막(12 및 22) 중 한쪽의 광 배향막(12)은, 회소 전극(11)과 액정층(3) 사이에 설치되어 있고, 다른 쪽의 광 배향막(22)은, 대향 전극(21)과 액정층(3) 사이에 설치되어 있다. 한 쌍의 편광판(13 및 23)은, 액정층(3)을 개재해서 서로 대향하고, 도 18에 도시하는 바와 같이, 각각의 투과축(편광축) P1 및 P2가 서로 대략 직교하도록 배치되어 있다.
또한, 여기서는 도시하지 않았지만, TFT 기판 S1은, 또한, 박막 트랜지스터(TFT), TFT에 주사 신호를 공급하는 주사선, TFT에 영상 신호를 공급하는 신호선 등을 갖는다. 또한, CF 기판 S2는, 또한, 컬러 필터 및 블랙 매트릭스(차광층)를 갖는다.
도 18의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 액정 표시 장치(100)는, 복수의 화소 P를 갖는다. 도 18의 (a) 및 (b)에는, 행 방향을 따라서 인접하는 2개의 화소 P를 나타내고 있지만, 액정 표시 장치(100)의 복수의 화소 P는, 복수의 행 및 복수의 열을 포함하는 매트릭스 형상으로 배치되어 있다.
복수의 화소 P의 각각은, 적을 표시하는 적 회소 R, 녹을 표시하는 녹 회소 G, 청을 표시하는 청 회소 B 및 황을 표시하는 황 회소 Y에 의해 규정된다. 즉, 각 화소 P는, 서로 상이한 색을 표시하는 4개의 회소를 갖는다. 이들 4개의 회소는, 화소 P 내에서 1행 4열로 배치되어 있고, 적 회소 R, 녹 회소 G, 청 회소 B 및 황 회소 Y는, 화소 P 내에서 좌측으로부터 우측을 향해서 이 순서로 배치되어 있다.
적 회소 R, 녹 회소 G, 청 회소 B 및 황 회소 Y의 각각은, 4개의 영역에 배향 분할되어 있다. 구체적으로는, 각 회소는, 회소 전극(11)과 대향 전극(21) 사이에 전압이 인가되었을 때의 틸트 방향이 각각 대략 225°, 대략 315°, 대략 45°, 대략 135° 방향인 4개의 액정 도메인 D1?D4를 갖는다. 이미 설명한 바와 같이, 한 쌍의 편광판(13 및 23) 중 한쪽의 투과축 P1이 표시면의 수평 방향과 대략 평행하고, 다른 쪽의 투과축 P2가 표시면의 수직 방향과 대략 평행하므로, 액정 도메인 D1?D4의 각각의 틸트 방향은, 편광판(13 및 23)의 투과축 P1 및 P2와 대략 45°의 각을 이룬다. 4개의 액정 도메인 D1?D4는, 각 회소 내에서 2행 2열의 매트릭스 형상으로 배치되어 있다.
또한, 도 18의 (a) 및 (b)는 동일한 화소 P를 나타내고 있지만, 도 18의 (a)에서는, 액정 도메인 D1?D4의 각각에 대해서, 틸트 방향(기준 배향 방향)과 어두운 영역 DR의 패턴이 나타내져 있다. 이에 반하여, 도 18의 (b)에서는, 액정 도메인 D1?D4의 각각에 대해서, TFT 기판 S1의 광 배향막(12)의 프리틸트 방향이 점선의 화살표로 나타내지고, CF 기판 S2의 광 배향막(22)의 프리틸트 방향이 실선의 화살표로 나타내져 있다. 프리틸트 방향을 나타내는 이들 화살표는, 액정 분자(3a)가, 화살 선단 측의 단부를 화살 후단 측의 단부보다도 기판(그 광 배향막이 설치되어 있는 쪽의 기판)으로부터 멀어지도록 프리틸트하고 있는 것을 나타내고 있다. 액정 도메인 D1?D4의 각각에 대응하는 영역에 주목했을 때, 한쪽의 배향막(12)의 프리틸트 방향과, 다른 쪽의 배향막(22)의 프리틸트 방향은 서로 대략 90° 상이하다. 한쪽의 배향막(12)에 의해 규정되는 프리틸트각과, 다른 쪽의 배향막(22)에 의해 규정되는 프리틸트각은, 이미 설명한 바와 같이, 서로 대략 동일한 것이 바람직하다.
각 화소 P를 규정하는 4개의 회소는, 도 18의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 행 방향을 따른 길이가 모두 상이하다. 구체적으로는, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2, 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3 및 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L4는, 이 순서로 크다(즉 L1>L2>L3>L4). 이에 반하여, 모든 화소의 열 방향을 따른 길이는, 동일한 길이 L5이다. 이와 같이, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(100)의 화소 P 내에서는, 열 방향에 대해서는 회소의 길이가 1종류인데 반해, 행 방향에 대해서는 회소의 길이가 4종류 존재하고 있다.
다원색 액정 표시 장치에 4D-RTN 모드를 단순하게 적용한 경우, 모든 회소에서 4개의 액정 도메인이 동일한 순서로 배치된다. 예를 들면, 도 7, 도 10, 도 13 및 도 14에 도시한 예에서는, 모든 화소는 卍 배향을 취한다. 즉, 한 쌍의 광 배향막은, 행 방향 및 열 방향 중 어느 쪽을 따라도, 액정층에 1회소를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 배향 규제력을 갖는다.
이에 반하여, 본 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(100)에서는, 한 쌍의 광 배향막(12 및 22)은, 행 방향을 따라서 액정층(3)에 2화소를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 배향 규제력을 갖는다. 즉, 도 18의 (a) 및 (b)의 각각에는, 배향 패턴의 반복의 최소 단위가 도시되어 있다. 배향 패턴의 반복 단위인 2화소 내에서는, 액정 도메인 D1?D4가 임의의 순서로 배치된 회소와, 그 순서와는 상이한 순서로 액정 도메인 D1?D4가 배치된 회소가 혼재한다.
도 18의 (a) 및 (b)에 도시하는 예에서는, 좌측의 화소 P의 적 회소 R 및 황 회소 Y 내와, 우측의 화소 P의 녹 회소 G 및 청 회소 B 내에 있어서, 액정 도메인 D1?D4는, 좌측 상부, 좌측 하부, 우측 하부, 우측 상부의 순으로(즉 좌측 상부로부터 반 시계 방향으로) 배치되어 있다. 그 때문에, 이들 회소 내에 형성되는 어두운 영역 DR은, 대략 卍자 형상이다. 이에 반하여, 좌측의 화소 P의 녹 회소 G 및 청 회소 B 내와, 우측의 화소 P의 적 회소 R 및 황 회소 Y 내에 있어서, 액정 도메인 D1?D4는, 우측 상부, 우측 하부, 좌측 하부, 좌측 상부의 순으로(즉 우측 상부로부터 시계 방향으로) 배치되어 있다. 그 때문에, 이들 회소 내에 형성되는 어두운 영역 DR은, 대략 8자 형상이다. 따라서, 배향 패턴의 반복 단위인 2화소 내에 있어서, 회소의 배향은, 좌측으로부터 우측을 향해서 卍, 8자, 8자, 卍, 8자, 卍, 卍, 8자로 변화한다.
이와 같이, 배향 패턴의 반복 단위인 2화소 내에서는, 卍 배향의 회소와 8자 배향의 회소가 혼재하고 있다. 또한, 좌측의 화소 P의 각 색의 회소와, 우측의 화소 P의 각 색의 회소에서는, 卍 배향과 8자 배향이 바뀌어 있다. 구체적으로는, 좌측의 화소 P에서는, 적 회소 R 및 황 회소 Y가 卍 배향이고, 녹 회소 G 및 청 회소 B가 8자 배향이므로, 회소의 배향은, 좌측으로부터 우측을 향해서 卍, 8자, 8자, 卍로 변화한다. 이에 반하여, 우측의 화소 P에서는, 적 회소 R 및 황 회소 Y가 8자 배향이고, 녹 회소 G 및 청 회소 B가 卍 배향이므로, 회소의 배향은, 좌측으로부터 우측을 향해서 8자, 卍, 卍, 8자로 변화한다. 따라서, 배향 패턴의 반복 단위의 좌측 절반(좌측의 화소 P)과 우측 절반(우측의 화소 P)에서는, 배향 패턴이 반전하고 있다.
이러한 구성을 갖는 액정 표시 장치(100)에서는, TFT 기판 S1의 광 배향막(12) 및 CF 기판 S2의 광 배향막(22)에 대하여 어긋남 노광을 행할 수 있다. 이하, 액정 표시 장치(100)의 제조 방법을 설명한다. 또한, 액정 표시 장치(100)의 제조 방법에 있어서, 광 배향막(12 및 22)에의 광 배향 처리 이외의 공정은, 공지의 방법으로 실행할 수 있으므로, 이하에서는, TFT 기판 S1의 광 배향막(12)에의 광 배향 처리와, CF 기판 S2의 광 배향막(22)에의 광 배향 처리를 설명한다. 이하에서 설명하는 광 배향 처리에 있어서의 노광 공정은, 예를 들면, 우시오 덴끼가부시끼가이샤제의 프록시미티 노광 장치를 이용해서 실행할 수 있다.
우선, 도 19? 도 21을 참조하면서, TFT 기판 S1의 광 배향막(12)에의 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 19에 도시하는 포토마스크(1)를 준비한다. 도 19에는, 포토마스크(1)의 일부를 나타내고 있고, 보다 구체적으로는, 배향 패턴의 반복 단위인 2화소에 대응하는 영역을 나타내고 있다. 포토마스크(1)는, 도 19에 도시하는 바와 같이, 열 방향(수직 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(1a)와, 복수의 차광부(1a)간에 배치된 복수의 투광부(1b)를 포함하는 마스크 패턴을 갖는다.
복수의 투광부(1b) 중, 가장 좌측의 투광부(1b1)의 폭(행 방향을 따른 폭) W1은, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 동일하고(즉 W1=L1/2), 좌측으로부터 2번째의 투광부(1b2)의 폭 W2는, 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L4의 절반과 동일하다(즉 W2=L4/2). 또한, 좌측으로부터 3번째의 투광부(1b3)의 폭 W3은, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반과 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3의 절반의 합과 동일하고(즉 W3=(L2+L3)/2), 좌측으로부터 4번째의 투광부(1b4)의 폭 W4는, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L4의 절반의 합과 동일하다(즉 W4=(L1+L4)/2). 또한, 좌측으로부터 5번째의 투광부(1b5)의 폭 W5는, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반과 동일하고(즉 W5=L2/2), 좌측으로부터 6번째(가장 우측)의 투광부(1b6)의 폭 W6은, 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3의 절반과 동일하다(즉 W6=L3/2).
복수의 차광부(1a) 중, 가장 좌측의 차광부(1a1)의 폭(행 방향을 따른 폭) W7은, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L4의 절반의 합과 동일하고(즉 W7=(L1+L4)/2), 좌측으로부터 2번째의 차광부(1a2)의 폭 W8은, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반과 동일하다(즉 W8=L2/2). 또한, 좌측으로부터 3번째의 차광부(1a3)의 폭 W9는, 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3의 절반과 적 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반의 합과 동일하고(즉 W9=(L3+L1)/2), 좌측으로부터 4번째의 차광부(1a4)의 폭 W10은, 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L4의 절반과 동일하다(즉 W10=L4/2). 또한, 좌측으로부터 5번째(가장 우측)의 차광부(1a5)의 폭 W11은, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반과 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3의 절반의 합과 동일하다(즉 W11=(L2+L3)/2).
도 19에 도시하는 포토마스크(1)를, 배향 패턴의 최소 반복 단위의 좌측 절반(좌측의 화소 P)에 대응하는 영역 R1과, 우측 절반(우측의 화소 P)에 대응하는 영역 R2로 구분했을 때, 좌측의 영역 R1의 마스크 패턴과, 우측의 영역 R2의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있다. 즉, 우측의 영역 R2에 있어서의 차광부(1a)는, 좌측의 영역 R1에 있어서의 투광부(1b)의 위치에 설치되어 있고, 우측의 영역 R2에 있어서의 투광부(1b)는, 좌측의 영역 R1에 있어서의 차광부(1a)의 위치에 설치되어 있다.
다음으로, 도 20의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막(12)의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분이 투광부(1b)와 겹치도록 포토마스크(1)를 배치한다. 바꾸어 말하면, 광 배향막(12)의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분이 차광부(1a)와 겹치도록 포토마스크(1)를 배치한다.
계속해서, 도 20의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 20의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막(12)의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA1과 동일한 방향이며, 이하에서는 이 프리틸트 방향을 편의적으로 「제1 프리틸트 방향」이라고 부른다.
다음으로, 도 21의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(1)를 행 방향을 따라서 소정의 거리 D1 어긋나게 한다. 소정의 거리 D1은, 여기서는, 화소 P의 행 방향을 따른 길이 PL1(도 18의 (a) 참조)과 동일하다. 즉, 포토마스크(1)는, 행 방향을 따라서 1화소분 어긋나게 된다. 이 이동에 의해, 광 배향막(12)의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(1)의 투광부(1b)와 겹친다. 바꾸어 말하면, 광 배향막(12)의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(1)의 차광부(1a)와 겹친다.
계속해서, 도 21의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 21의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막(12)의 나머지 부분, 즉, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA2와 동일한 방향이며, 제1 프리틸트 방향과 반 평행한 방향이다. 이하에서는, 이 프리틸트 방향을 편의적으로 「제2 프리틸트 방향」이라고 부른다.
상술한 광 배향 처리에 의해, 광 배향막(12)의 각 회소에 대응하는 영역 내에, 제1 프리틸트 방향을 갖는 영역과, 제1 프리틸트 방향과 반 평행한 제2 프리틸트 방향을 갖는 영역이 형성된다. 이하에서는, 제1 프리틸트 방향을 갖는 영역을 편의적으로 「제1 영역」이라고 부르고, 제2 프리틸트 방향을 갖는 영역을 편의적으로 「제2 영역」이라고 부른다. 또한, 이하에서는, 광 배향막(12)의 제1 영역으로 되는 부분에 광을 조사하는 노광 공정을 「제1 노광 공정」이라고 부르고, 광 배향막(12)의 제2 영역으로 되는 부분에 광을 조사하는 노광 공정을 「제2 노광 공정」이라고 부르는 경우도 있다. 제1 노광 공정 및 제2 노광 공정의 각각에 있어서, 광(전형적으로는 여기서 예시하고 있는 바와 같은 자외선)의 조사는, 예를 들면, 기판 법선 방향으로부터 30°~ 50° 경사진 방향으로부터 행하여진다. 또한, 광 배향막(12)에 의해 규정되는 프리틸트각은, 예를 들면 88.5°~ 89°이다.
다음으로, 도 22 내지 도 24를 참조하면서, CF 기판 S2의 광 배향막(22)에의 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 22에 도시하는 포토마스크(2)를 준비한다. 도 22에는, 포토마스크(2)의 일부를 나타내고 있고, 보다 구체적으로는, 4화소(2행 2열로 배치된 4개의 화소 P)에 대응하는 영역을 나타내고 있다. 포토마스크(2)는, 도 22에 도시하는 바와 같이, 행 방향(수평 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(2a)와, 복수의 차광부(2a)간에 배치된 복수의 투광부(2b)를 포함하는 마스크 패턴을 갖는다. 복수의 투광부(2b)의 각각의 폭(열 방향을 따른 폭) W12는, 각 회소의 열 방향을 따른 길이 L5의 절반이다(즉 W12=L5/2). 또한, 복수의 차광부(2a)의 각각의 폭(열 방향을 따른 폭) W13도, 각 회소의 열 방향을 따른 길이 L5의 절반이다(즉 W13=L5/2, W12+W13=L5).
다음으로, 도 23의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막(22)의, 각 회소의 상측 절반에 대응하는 부분이 투광부(2b)와 겹치도록 포토마스크(2)를 배치한다. 바꾸어 말하면, 광 배향막(22)의, 각 회소의 하측 절반에 대응하는 부분이 차광부(2a)와 겹치도록 포토마스크(2)를 배치한다.
계속해서, 도 23의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 23의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막(22)의, 각 회소의 상측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB1과 동일한 방향이며, 이 프리틸트 방향을 이하에서는 편의적으로 「제3 프리틸트 방향」이라고 부른다.
다음으로, 도 24의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(2)를 열 방향을 따라서 소정의 거리 D2 어긋나게 한다. 소정의 거리 D2는, 여기서는, 화소 P의 열 방향을 따른 길이 PL2(도 18의 (a) 참조)의 1/2이며, 각 회소의 열 방향을 따른 길이 L5의 절반(1/2)이다. 즉, 포토마스크(2)는, 열 방향을 따라서 반 화소분 어긋나게 된다. 이 이동에 의해, 광 배향막(22)의, 각 회소의 하측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(2)의 투광부(2b)와 겹친다. 즉, 각 회소의 상측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(2)의 차광부(2a)와 겹친다.
계속해서, 도 24의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 24의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막(22)의 나머지 부분, 즉, 각 회소의 하측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB2와 동일한 방향이며, 제3 프리틸트 방향과 반 평행한 방향이다. 이하에서는, 이 프리틸트 방향을 편의적으로 「제4 프리틸트 방향」이라고 부른다.
상술한 광 배향 처리에 의해, 광 배향막(22)의 각 회소에 대응하는 영역 내에, 제3 프리틸트 방향을 갖는 영역과, 제3 프리틸트 방향과 반 평행한 제4 프리틸트 방향을 갖는 영역이 형성된다. 이하에서는, 제3 프리틸트 방향을 갖는 영역을 편의적으로 「제3 영역」이라고 부르고, 제4 프리틸트 방향을 갖는 영역을 편의적으로 「제4 영역」이라고 부른다. 또한, 이하에서는, 광 배향막(22)의 제3 영역으로 되는 부분에 광을 조사하는 노광 공정을 「제3 노광 공정」이라고 부르고, 광 배향막(22)의 제4 영역으로 되는 부분에 광을 조사하는 노광 공정을 「제4 노광 공정」이라고 부르는 경우도 있다. 제3 노광 공정 및 제4 노광 공정의 각각에 있어서, 광(전형적으로는 여기서 예시하고 있는 바와 같은 자외선)의 조사는, 예를 들면, 기판 법선 방향으로부터 30°~ 50° 경사진 방향으로부터 행하여진다. 또한, 광 배향막(22)에 의해 규정되는 프리틸트각은, 예를 들면, 88.5°~ 89°이다.
이와 같이 하여 광 배향 처리가 이루어진 TFT 기판 S1 및 CF 기판 S2를 접합시킴으로써, 도 18에 도시한 바와 같이 각 회소가 배향 분할된 액정 표시 장치(100)가 얻어진다.
상술한 제조 방법에서는, 제1 영역 및 제2 영역을 형성하는 공정(TFT 기판 S1의 광 배향막(12)에 광 배향 처리를 실시하는 공정)에 있어서, 2회의 노광 공정(제1 노광 공정 및 제2 노광 공정)이 공통의 동일한 포토마스크(1)를 이용해서 실행되고, 또한, 제3 영역 및 제4 영역을 형성하는 공정(CF 기판 S2의 광 배향막(22)에 광 배향 처리를 실시하는 공정)에 있어서, 2회의 노광 공정(제3 노광 공정 및 제4 노광 공정)이 공통의 동일한 또 다른 포토마스크(2)를 이용해서 실행된다. 즉, 본 실시 형태의 제조 방법에 따르면, 회소의 길이가 1종류인 열 방향을 따른 어긋남 노광뿐만 아니라, 회소의 길이가 4종류인 행 방향을 따른 어긋남 노광도 행할 수 있으므로, 저코스트?짧은 택트 타임으로 광 배향 처리를 실현할 수 있다.
반대로 말하면, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(100)와 같이, 액정 도메인 D1?D4의 배치 순서가 서로 상이한(어두운 영역 DR의 형상이 서로 상이한) 회소가 혼재하고, 행 방향을 따라서 2화소를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 구성을 갖고 있는 것에 의해, 광 배향 처리 시에 어긋남 노광이 실행되는 제조 방법에 의한 제조가 가능하게 된다. 이에 반하여, 다원색 액정 표시 장치에 4D-RTN 모드를 단순하게 적용한 경우에는, 액정 도메인 D1?D4의 배치 순서가 동일한 화소만 존재하고 있고, 그 때문에, 광 배향 처리 시에 어긋남 노광을 적어도 한쪽의 기판 측에 대해서 행할 수 없다. 또한, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(100)에서는, 액정 도메인 D1?D4의 배치 순서가 상이한 회소가 2화소(배향 패턴의 최소 반복 단위) 내에 혼재하지만, 그것에 의한 시야각 특성에의 악영향은 없다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다원색 액정 표시 장치에 4D-RTN 모드를 채용했을 때의, 광 배향 처리에 필요한 코스트 및 시간의 증가를 억제할 수 있다. 이미 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 제조 방법으로 행 방향(회소의 길이가 4종류 존재하는 방향)을 따른 어긋남 노광에서 이용되는 포토마스크(1)에서는, 배향 패턴의 최소 반복 단위의 절반에 대응하는 2개의 영역 R1 및 R2의 마스크 패턴이, 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있다. 이러한, 종래와는 다른 사상으로 설계된 포토마스크(1)를 이용함으로써, 회소의 길이가 4종류 존재하는 방향을 따른 어긋남 노광이 가능하게 된다.
또한, 포토마스크(1)의 2개의 영역 R1 및 R2의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있으면 되고, 포토마스크(1)에 있어서의 차광부(1a) 및 투광부(1b)의 배치는, 도 19에 예시한 배치에 한정되지 않는다. 이하, 포토마스크(1)의 설계 사상과, 그 사상에 의해 설계된 포토마스크(1)의 배리에이션을 구체적으로 설명한다.
우선, 배향 패턴의 최소 반복 단위인 2화소 중 한쪽의 화소 P에 관하여, 적 회소 R, 녹 회소 G, 청 회소 B 및 황 회소 Y의 각각에 대해서, 제1 노광 공정에 있어서 회소의 좌측 절반을 노광할지, 우측 절반을 노광할지를 결정한다. 이에 의해, 2개의 영역 R1 및 R2 중 한쪽의 영역의 마스크 패턴(차광부(1a) 및 투광부(1b)의 배치)이 결정된다. 이때의 마스크 패턴은, 4개의 회소의 각각에 대해서 2종류의 선택 방법이 있기 때문에, 전부 합해 16(=24)가지이다. 다음으로, 결정된 한쪽의 영역의 마스크 패턴을 네가티브 포지티브 반전시킨 것을, 다른 쪽의 영역의 마스크 패턴으로 한다. 이와 같이 하여, 포토마스크(1)에 있어서의 차광부(1a) 및 투광부(1b)의 구체적인 배치를 결정할 수 있다. 한쪽의 영역의 마스크 패턴이 16가지이기 때문에, 포토마스크(1)의 배리에이션도 16개 존재한다.
도 25 내지 도 40에, 포토마스크(1)의 배리에이션(1A?1P)을 나타낸다. 도 25 내지 도 40에서는, 배리에이션(1A?1P)을 이용한 경우의 제1 노광 공정을 (a)에 도시하고, 제2 노광 공정을 (b)에 도시하고, 완성된 액정 표시 장치(100)에 있어서의 배향 패턴의 최소 반복 단위(즉 2화소)를 (c)에 도시하고 있다.
도 25 내지 도 40의 (ａ) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 배리에이션(1A?1P) 중 어느 것에 대해서도, 좌측의 영역의 마스크 패턴과 우측의 영역의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있다. 따라서, 행 방향을 따른 어긋남 노광을 행할 수 있고, 도 25 내지 도 40의 (ｃ)에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 광 배향막(12 및 22)에 대하여 행 방향을 따라서 2화소를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 배향 규제력을 부여할 수 있다.
또한, 액정 도메인 D1?D4의 배치 순서가 서로 상이한(어두운 영역 DR의 형상이 서로 상이한) 2종류의 화소는, 2화소 내에서 편재하지 않는 것이 바람직하다. 卍 배향과 8자 배향의 치우침이 현저하면, 경사 방향으로부터 관찰했을 때에 그 치우침이 시인될 우려가 있기 때문이다. 따라서, 도 25 및 도 40의 (c)에 도시되어 있는 바와 같은 1화소 내에 卍 배향의 회소 및 8자 배향의 회소의 한쪽만 존재하는 배향 패턴보다도, 도 26 내지 도 39의 (c)에 도시되어 있는 바와 같은 1화소 내에 卍 배향의 회소 및 8자 배향의 회소의 양방이 혼재하고 있는 배향 패턴 쪽이 바람직하다. 즉, 도 25 및 도 40의 (ａ) 및 (b)에 도시되어 있는 배리에이션(1A 및 1P)보다도, 도 26 내지 도 39의 (ａ) 및 (b)에 도시되어 있는 배리에이션(1B?1O) 쪽이 바람직하다.
또한, 1화소 내에 있어서의 卍 배향의 회소의 개수와 8자 배향의 회소의 개수의 차는, 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 따라서, 도 26 내지 도 39의 (c)에 도시되어 있는 배향 패턴 중에서는, 도 26, 도 27, 도 29, 도 32, 도 33, 도 36, 도 38 및 도 39의 (c)에 도시되어 있는 바와 같은 개수차가 2인 배향 패턴보다도, 도 28, 도 30, 도 31, 도 34, 도 35 및 도 37의 (c)에 도시되어 있는 바와 같은 개수차가 0인 배향 패턴 쪽이 바람직하다. 즉, 도 26 내지 도 39의 (ａ) 및 (b)에 도시하는 배리에이션(1B?1O) 중에서는, 도 26, 도 27, 도 29, 도 32, 도 33, 도 36, 도 38 및 도 39의 (ａ) 및 (b)에 도시되어 있는 배리에이션(1B, 1C, 1E, 1H, 1I, 1L, 1N 및 1O)보다도, 도 28, 도 30, 도 31, 도 34, 도 35 및 도 37의 (ａ) 및 (b)에 도시되어 있는 배리에이션(1D, 1F, 1G, 1J, 1K 및 1M) 쪽이 바람직하다.
또한, 1화소 내에서, 卍 배향의 회소의 면적의 합계와, 8자 배향의 회소의 면적의 합계를 가능한 한 가까운 것이 바람직하므로, 1화소 내에서 회소 사이즈가 커짐에 따라서(혹은 작아짐에 따라서) 卍 배향과 8자 배향이 교대로 나타나는 것이 바람직하다. 즉, 각 화소 P 내에 있어서의 복수의 회소를, 행 방향을 따른 길이로 순위를 매겼을 때, 순위가 연속되는 2개의 회소의 한쪽은 卍 배향의 회소이며, 다른 쪽은 8자 배향의 회소인 것이 바람직하다. 예를 들면, 가장 큰 화소가 卍 배향을 취하는 경우, 2번째로 큰 회소가 8자 배향을 취하고, 3번째로 큰 회소가 卍 배향을 취하고, 가장 작은 회소가 8자 배향을 취하는 것이 바람직하다. 반대로, 가장 큰 회소가 8자 배향을 취하는 경우, 2번째로 큰 회소가 卍 배향을 취하고, 3번째로 큰 회소가 8자 배향을 취하고, 가장 작은 회소가 卍 배향을 취하는 것이 바람직하다. 따라서, 도 25 내지 도 40의 (c)에 도시되어 있는 배향 패턴 중에서는, 도 31 및 도 34의 (c)에 도시되어 있는 배향 패턴이 가장 바람직하고, 도 25 내지 도 40의 (ａ) 및 (b)에 도시되어 있는 배리에이션(1A?1P) 중에서는, 도 31 및 도 34의 (ａ) 및 (b)에 도시되어 있는 배리에이션(1G 및 1J)이 가장 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 포토마스크(1)의 투광부(1b)가 각 회소의 좌측 절반 또는 우측 절반에 딱 겹치는 폭으로 설치되어 있는(즉 차광부(1a)도 각 회소의 좌측 절반 또는 우측 절반에 딱 겹치는 폭으로 설치되어 있는) 경우에 대해서 설명하였다. 바꾸어 말하면, 노광 공정에 있어서 투광부(1b)와 차광부(1a)의 경계가, 각 회소의 중심선(좌측 절반과 우측 절반의 경계)과 일치하는 경우에 대해서 설명하였다(도 20 및 도 21 참조). 그러나, 투광부(1b) 및 차광부(1a)의 폭은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 투광부(1b)의 폭을 소정의 증분 Δ만큼 크게 하고, 차광부(1a)의 폭을 그만큼 작게 해도 된다.
도 41 및 도 42를 참조하면서, 그러한 포토마스크(1)를 이용하는 경우의, TFT 기판 S1의 광 배향막(12)에의 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 41의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막(12)의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분이 투광부(1b)와 겹치도록 포토마스크(1)를 배치한다. 단, 포토마스크(1)의 차광부(1a)의 폭이 도 19에 도시한 것보다도 Δ만큼 작으므로, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R 및 황 회소 Y의 우측 절반의 일부에 대응하는 부분과 녹 회소 G 및 청 회소 B의 좌측 절반의 일부에 대응하는 부분(모두 Δ/2의 폭을 갖고 있음)도, 투광부(1b)와 겹친다. 또한, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R 및 황 회소 Y의 좌측 절반의 일부에 대응하는 부분과 녹 회소 G 및 청 회소 B의 우측 절반의 일부에 대응하는 부분(모두 Δ/2의 폭을 갖고 있음)도, 투광부(1b)와 겹친다.
계속해서, 도 41의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 41(c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막(12)의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다.
다음으로, 도 42의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(1)를 행 방향을 따라서 소정의 거리 D1(구체적으로는 화소 P의 행 방향을 따른 길이 PL1만큼) 어긋나게 한다. 이 이동에 의해, 광 배향막(12)의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(1)의 투광부(1b)와 겹친다. 단, 포토마스크(1)의 차광부(1a)의 폭이 도 19에 도시한 것보다도 Δ만큼 작으므로, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R 및 황 회소 Y의 좌측 절반의 일부에 대응하는 부분과 녹 회소 G 및 청 회소 B의 우측 절반의 일부에 대응하는 부분(모두 Δ/2의 폭을 갖고 있음)도, 투광부(1b)와 겹친다. 또한, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R 및 황 회소 Y의 우측 절반의 일부에 대응하는 부분과 녹 회소 G 및 청 회소 B의 좌측 절반의 일부에 대응하는 부분(모두 Δ/2의 폭을 갖고 있음)도, 투광부(1b)와 겹친다.
계속해서, 도 42의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 42의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막(12)의 나머지 부분, 즉, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다.
이와 같이 하여 광 배향 처리를 행한 경우, 도 43에 도시하는 바와 같이, 각 회소의 중앙 부분(행 방향에 있어서의 중앙 부분)과, 녹 회소 G와 청 회소 B의 경계 부분에, 1회째의 노광 공정과 2회째의 노광 공정의 양방에 있어서 광이 조사되는 영역(이중 노출 영역) DE가 형성된다. 이중 노출 영역 DE의 폭은, 투광부(1b)의 폭의 증분(차광부(1a)의 폭의 감소분) Δ와 동일하다.
이중 노출 영역 DE는, 포토마스크(1)를 어긋나게 해서 노광할 때에 생기는 얼라인먼트 어긋남의 마진을 확보하기 위한 영역이다. 노광 장치의 얼라인먼트 정밀도는 높아도 ±수㎛ 정도이므로, 얼라인먼트 어긋남이 발생해도, 회소 내에 미노광 영역이 형성되지 않는 것이 신뢰성 등의 관점으로부터 바람직하다. 미노광 영역이 존재하면, 액정층(3)이나 배향막(12, 22) 중의 불순물인 이온 성분이 미노광 영역에 가까이 끌어당겨져, DC 어긋남(신호 전압과 대향 전압의 DC 레벨의 어긋남)이나 얼룩 등의 문제점을 발생할 가능성이 있기 때문이다.
포토마스크(1)의 투광부(1b) 및 차광부(1a)의 폭이, 이중 노출 영역 DE가 형성되도록 설정되어 있는 것에 의해, 얼라인먼트 어긋남이 발생했을 때에 미노광 영역이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 미노광 영역의 형성을 보다 확실하게 방지하는 관점으로부터는, 투광부(1b)의 폭의 증분Δ가 큰 것이 바람직하지만, 증분Δ가 지나치게 크면, 즉, 이중 노출 영역 DE의 폭이 지나치게 커지면, 화소의 중앙 부근의 암선(십자 형상의 암선 CL의 수직 방향으로 연장되는 부분)의 폭이 커져, 투과율이 저하하게 된다. 투과율의 저하를 억제하는 관점으로부터는, 투광부(1b)의 폭의 증분Δ는, 10㎛ 이하인(즉 0<Δ≤10) 것이 바람직하다. 또한, 투과율의 저하를 한층 더 억제함과 함께 미노광 영역의 형성을 보다 확실하게 방지하는 관점으로부터는, 증분Δ는, 1㎛ 이상 5㎛ 이하인(즉 1≤Δ≤5) 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에서는, TFT 기판 S1의 광 배향막(12)의 각 회소에 대응하는 영역이 좌우로 2분할되고, CF 기판 S2의 광 배향막(22)의 각 회소에 대응하는 영역이 상하로 2분할되는 경우에 대해 설명을 행하였지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. TFT 기판 S1의 광 배향막(12)의 각 회소에 대응하는 영역이 상하로 2분할되고, CF 기판 S2의 광 배향막(22)의 각 회소에 대응하는 영역이 좌우로 2분할되어도 된다. 그 경우, TFT 기판 S1의 광 배향막(12)에 대한 광 배향 처리 시에, 도 22에 도시한 포토마스크(2)를 이용해서 열 방향을 따른 어긋남 노광을 행하고, CF 기판 S2의 광 배향막(22)에 대한 광 배향 처리 시에, 도 19에 도시한 포토마스크(1)를 이용해서 행 방향을 따른 어긋남 노광을 행하면 된다.
(실시 형태 2)
도 44에, 본 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(200)를 나타낸다. 도 44의 (a) 및 (b)는, 각각 액정 표시 장치(200)의 행 방향을 따라서 연속하는 4개의 화소 P를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
각 화소 P를 규정하는 4개의 화소는, 도 44의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 행 방향을 따른 길이가 모두 상이하다. 구체적으로는, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2, 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3 및 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L4는, 이 순서로 크다(즉 L1>L2>L3>L4). 이에 반하여, 모든 화소의 열 방향을 따른 길이는, 동일한 길이 L5이다. 이와 같이, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(200)의 화소 P 내에서는, 열 방향에 대해서는 회소의 길이가 1종류인데 반해, 행 방향에 대해서는 회소의 길이가 4종류 존재하고 있다.
실시 형태 1에 있어서의 액정 표시 장치(100)에서는, 배향 패턴의 최소 반복 단위가 2화소이다. 이에 반하여, 본 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(200)에서는, 배향 패턴의 최소 반복 단위는 4화소이다. 즉, 액정 표시 장치(200)의 한 쌍의 광 배향막은, 행 방향을 따라서 액정층에 4화소를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 배향 규제력을 갖는다. 도 44의 (a) 및 (b)의 각각에는, 배향 패턴의 최소 반복 단위가 나타내져 있다.
배향 패턴의 반복 단위인 4화소 내에서는, 卍 배향의 회소와, 8자 배향의 회소가 혼재한다. 구체적으로는, 가장 좌측의 화소 P의 적 회소 R 및 황 회소 Y와, 좌측으로부터 2번째의 화소 P의 적 회소 R, 녹 회소 G 및 황 회소 Y와, 좌측으로부터 3번째의 화소 P의 녹 회소 G 및 청 회소 B와, 가장 우측의 화소 P의 청 회소 B는, 卍 배향을 취한다. 이에 반하여, 가장 좌측의 화소 P의 녹 회소 G 및 청 회소 B와, 좌측으로부터 2번째의 화소 P의 청 회소 B와, 좌측으로부터 3번째의 화소 P의 적 회소 R 및 황 회소 Y와, 가장 우측의 화소 P의 적 회소 R, 녹 회소 G 및 황 회소 Y는, 8자 배향을 취한다.
또한, 좌측의 2화소에서는, 화소의 배향은, 좌측으로부터 우측을 향해서 卍, 8자, 8자, 卍, 卍, 卍, 8자, 卍로 변화한다. 이에 반하여, 우측의 2화소에서는, 화소의 배향은, 좌측으로부터 우측을 향해서 8자, 卍, 卍, 8자, 8자, 8자, 卍, 8자로 변화한다. 따라서, 배향 패턴의 반복 단위의 좌측 절반(좌측의 2화소)과 우측 절반(우측의 2화소)에서는, 배향 패턴이 반전하고 있다.
이러한 구성을 갖는 액정 표시 장치(200)에 있어서도, 행 방향 및 열 방향의 양방을 따라 어긋남 노광을 행할 수 있다. 이하, 액정 표시 장치(200)가 구비하는 한 쌍의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 45 내지 도 47을 참조하면서, TFT 기판의 광 배향막에의 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 45에 도시하는 포토마스크(1Q)를 준비한다. 도 45에는, 포토마스크(1Q)의 일부를 나타내고 있고, 보다 구체적으로는, 배향 패턴의 반복 단위인 4화소에 대응하는 영역을 나타내고 있다. 포토마스크(1Q)는, 도 45에 도시하는 바와 같이, 열 방향(수직 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(1a)와, 복수의 차광부(1a)간에 배치된 복수의 투광부(1b)를 포함하는 마스크 패턴을 갖는다.
복수의 투광부(1b) 중, 가장 좌측의 투광부(1b1)의 폭(행 방향을 따른 폭) W1은, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 동일하고(즉 W1=L1/2), 좌측으로부터 2번째의 투광부(1b2)의 폭 W2는, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 동일하다(즉 W2=L4/2). 좌측으로부터 3번째의 투광부(1b3)의 폭 W3은, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 황 회소 Y의 길이 L3의 절반의 합과 동일하고(즉 W3=(L2+L3)/2), 좌측으로부터 4번째의 투광부(1b4)의 폭 W4는, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 동일하다(즉 W4=L1/2).
좌측으로부터 5번째의 투광부(1b5)의 폭 W5는, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 동일하고(즉 W5=L4/2), 좌측으로부터 6번째의 투광부(1b6)의 폭 W6은, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 황 회소 Y의 길이 L3의 절반의 합과 동일하다(즉 W6=(L2+L3)/2). 좌측으로부터 7번째의 투광부(1b7)의 폭 W7은, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 녹 회소 G의 길이 L4의 절반의 합과 동일하고(즉 W7=(L1+L4)/2), 좌측으로부터 8번째의 투광부(1b8)의 폭 W8은, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 동일하다(즉 W8=L2/2).
좌측으로부터 9번째의 투광부(1b9)의 폭 W9는, 황 회소 Y의 길이 L3의 절반과 동일하고(즉 W9=L3/2), 좌측으로부터 10번째의 투광부(1b10)의 폭 W10은, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 동일하다(즉 W10=L1/2). 좌측으로부터 11번째의 투광부(1b11)의 폭 W11은, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 청 회소 B의 길이 L2의 절반의 합과 동일하고(즉 W11=(L4+L2)/2), 좌측으로부터 12번째(가장 우측)의 투광부(1b12)의 폭 W12는, 황 회소 Y의 길이 L3의 절반과 동일하다(즉 W12=L3/2).
복수의 차광부(1a) 중, 가장 좌측의 차광부(1a1)의 폭(행 방향을 따른 폭) W13은, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 녹 회소 G의 길이 L4의 절반의 합과 동일하고(즉 W13=(L1+L4)/2), 좌측으로부터 2번째의 차광부(1a2)의 폭 W14는, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 동일하다(즉 W14=L2/2). 좌측으로부터 3번째의 차광부(1a3)의 폭 W15는, 황 회소 Y의 길이 L3의 절반과 동일하고(즉 W15=L3/2), 좌측으로부터 4번째의 차광부(1a4)의 폭 W16은, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 동일하다(즉 W16=L1/2).
좌측으로부터 5번째의 차광부(1a5)의 폭 W17은, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 청 회소 B의 길이 L2의 절반의 합과 동일하고(즉 W17=(L4+L2)/2), 좌측으로부터 6번째의 차광부(1a6)의 폭 W18은, 황 회소 Y의 길이 L3의 절반과 적 회소 R의 길이 L1의 절반의 합과 동일하다(즉 W18=(L3+L1)/2). 좌측으로부터 7번째의 차광부(1a7)의 폭 W19는, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 동일하고(즉 W19=L4/2), 좌측으로부터 8번째의 차광부(1a8)의 폭 W20은, 청 회소 G의 길이 L2의 절반과 황 회소 Y의 길이 L3의 절반의 합과 동일하다(즉 W20=(L2+L3)/2).
좌측으로부터 9번째의 차광부(1a9)의 폭 W21은, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 동일하고(즉 W21=L1/2), 좌측으로부터 10번째의 차광부(1a10)의 폭 W22는, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 동일하다(즉 W22=L4/2). 좌측으로부터 11번째(가장 우측)의 차광부(1a11)의 폭 W23은, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 황 회소 Y의 길이 L3의 절반의 합과 동일하다(즉 W23=(L2+L3)/2).
도 45에 도시하는 포토마스크(1Q)를, 배향 패턴의 최소 반복 단위의 좌측 절반(좌측의 2화소)에 대응하는 영역 R1과, 우측 절반(우측의 2화소)에 대응하는 영역 R2로 구분했을 때, 좌측의 영역 R1의 마스크 패턴과, 우측의 영역 R2의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있다. 즉, 우측의 영역 R2에 있어서의 차광부(1a)는, 좌측의 영역 R1에 있어서의 투광부(1b)의 위치에 설치되어 있고, 우측의 영역 R2에 있어서의 투광부(1b)는, 좌측의 영역 R1에 있어서의 차광부(1a)의 위치에 설치되어 있다.
다음으로, 도 46의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 가장 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분과, 좌측으로부터 2번째의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분이 투광부(1b)와 겹치도록 포토마스크(1)를 배치한다. 이때, 좌측으로부터 3번째의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반과, 좌측으로부터 4번째(가장 우측)의 화소 P의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반도 투광부(1b)와 겹친다.
계속해서, 도 46의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 46의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 투광부(1b)와 겹쳐 있는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA1과 동일한 방향이다.
다음으로, 도 47의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(1Q)를 행 방향을 따라서 소정의 거리 D1 어긋나게 한다. 소정의 거리 D1은, 여기서는, 화소 P의 행 방향을 따른 길이 PL1(도 44의 (a) 참조)의 2배이다. 즉, 포토마스크(1Q)는, 행 방향을 따라서 2화소분 어긋나게 된다. 이 이동에 의해, 광 배향막의, 가장 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분과, 좌측으로부터 2번째의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(1Q)의 투광부(1b)와 겹친다. 이때, 좌측으로부터 3번째의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반과, 좌측으로부터 4번째(가장 우측)의 화소 P의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분도 투광부(1b)와 겹친다.
계속해서, 도 47의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 47의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의 나머지 부분, 즉, 이동 후의 포토마스크(1Q)의 투광부(1b)와 겹쳐 있는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA2와 동일한 방향이며, 도 46의 (c)에 도시한 프리틸트 방향과 반 평행한 방향이다.
상술한 광 배향 처리에 의해, TFT 기판의 광 배향막의 각 회소에 대응하는 영역 내에, 서로 반 평행한 프리틸트 방향을 갖는 2개의 영역이 형성된다. 다음으로, 도 48 내지 도 50을 참조하면서, CF 기판의 광 배향막에의 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 48에 도시하는 포토마스크(2A)를 준비한다. 도 48에는, 포토마스크(2A)의 일부를 나타내고 있고, 보다 구체적으로는, 8화소(2행 4열로 배치된 8개의 화소 P)에 대응하는 영역을 나타내고 있다. 포토마스크(2A)는, 도 48에 도시하는 바와 같이, 행 방향(수평 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(2a)와, 복수의 차광부(2a)간에 배치된 복수의 투광부(2b)를 포함하는 마스크 패턴을 갖는다. 복수의 투광부(2b)의 각각의 폭(열 방향을 따른 폭) W24는, 각 회소의 열 방향을 따른 길이 L5의 절반이다(즉 W24=L5/2). 또한, 복수의 차광부(2a)의 각각의 폭(열 방향을 따른 폭) W25도, 각 회소의 열 방향을 따른 길이 L5의 절반이다(즉 W25=L5/2, W24+W25=L5).
다음으로, 도 49의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 각 회소의 상측 절반에 대응하는 부분이 투광부(2b)와 겹치도록 포토마스크(2A)를 배치한다. 바꾸어 말하면, 광 배향막의, 각 회소의 하측 절반에 대응하는 부분이 차광부(2a)와 겹치도록 포토마스크(2A)를 배치한다.
계속해서, 도 49의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 49의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 각 회소의 상측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB1과 동일한 방향이다.
다음으로, 도 50의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(2A)를 열 방향을 따라서 소정의 거리 D2 어긋나게 한다. 소정의 거리 D2는, 여기서는, 화소 P의 열 방향을 따른 길이 PL2(도 44의 (a) 참조)의 1/2이며, 각 회소의 열 방향을 따른 길이 L5의 절반(1/2)이다. 즉, 포토마스크(2A)는, 열 방향을 따라서 반 화소분 어긋나게 된다. 이 이동에 의해, 광 배향막의, 각 회소의 하측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(2A)의 투광부(2b)와 겹친다. 즉, 각 회소의 상측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(2A)의 차광부(2a)와 겹친다.
계속해서, 도 50의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 50의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의 나머지 부분, 즉, 각 회소의 하측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB2와 동일한 방향이며, 도 49의 (c)에 도시한 프리틸트 방향과 반 평행한 방향이다.
상술한 광 배향 처리에 의해, CF 기판의 광 배향막의 각 회소에 대응하는 영역 내에, 서로 반 평행한 프리틸트 방향을 갖는 2개의 영역이 형성된다. 이와 같이 하여 광 배향 처리가 이루어진 TFT 기판 및 CF 기판을 접합시킴으로써, 도 44에 도시한 바와 같이 각 회소가 배향 분할된 액정 표시 장치(200)가 얻어진다.
액정 표시 장치(200)의 제조 방법에 있어서도, TFT 기판의 광 배향막에 광 배향 처리를 실시하는 공정에서 2회의 노광 공정이 공통의 동일한 포토마스크(1Q)를 이용해서 실행되고, 또한, CF 기판의 광 배향막에 광 배향 처리를 실시하는 공정에서 2회의 노광 공정이 공통의 동일한 포토마스크(2A)를 이용해서 실행된다. 즉, 회소의 길이가 1종류인 열 방향을 따른 어긋남 노광뿐만 아니라, 회소의 길이가 4종류인 행 방향을 따른 어긋남 노광도 행할 수 있으므로, 저코스트이고 단 택트 타임으로 광 배향 처리를 실현할 수 있다. 이와 같이, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(200)에서는, 액정 도메인 D1?D4의 배치 순서가 서로 상이한(어두운 영역 DR의 형상이 서로 상이한) 회소가 혼재하고, 또한, 행 방향을 따라서 4화소를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 구성을 갖고 있는 것에 의해, 광 배향 처리 시에 어긋남 노광이 실행되는 제조 방법에 의한 제조가 가능하게 된다.
또한, 포토마스크(1Q)의 2개의 영역 R1 및 R2의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있으면 되고, 포토마스크(1Q)에 있어서의 차광부(1a) 및 투광부(1b)의 배치는, 도 45에 예시한 배치에 한정되지 않는다. 이하, 포토마스크(1Q)의 설계 사상을 설명한다.
우선, 배향 패턴의 최소 반복 단위인 4화소 중의 좌측 또는 우측의 2화소에 관하여, 적 회소 R, 녹 회소 G, 청 회소 B 및 황 회소 Y의 각각에 대해서, 제1 노광 공정에 있어서 화소의 좌측 절반을 노광할지, 우측 절반을 노광할지를 결정한다. 이에 의해, 2개의 영역 R1 및 R2 중 한쪽의 영역의 마스크 패턴(차광부(1a) 및 투광부(1b)의 배치)이 결정된다. 이때의 마스크 패턴은, 8개의 회소의 각각에 대해서 2종류의 선택 방법이 있기 때문에, 전부합해 256(=28)가지이다. 다음으로, 결정된 한쪽의 영역의 마스크 패턴을 네가티브 포지티브 반전시킨 것을, 다른 쪽의 영역의 마스크 패턴으로 한다. 이와 같이 하여, 포토마스크(1Q)에 있어서의 차광부(1a) 및 투광부(1b)의 구체적인 배치를 결정할 수 있다. 한쪽의 영역의 마스크 패턴이 256가지이기 때문에, 포토마스크(1Q)의 배리에이션도 256개 존재한다.
(실시 형태 3)
도 51에, 본 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(300)를 나타낸다. 도 51은, 액정 표시 장치(300)의 행 방향을 따라서 연속하는 6개의 화소 P를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
각 화소 P를 규정하는 4개의 회소는, 도 51에 도시하는 바와 같이, 행 방향을 따른 길이가 모두 상이하다. 구체적으로는, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2, 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3 및 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L4는, 이 순서로 크다(즉 L1>L2>L3>L4). 이에 반하여, 모든 회소의 열 방향을 따른 길이는, 동일한 길이 L5이다. 이와 같이, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(300)의 화소 P 내에서는, 열 방향에 대해서는 회소의 길이가 1종류인데 반해, 행 방향에 대해서는 회소의 길이가 4종류 존재하고 있다.
실시 형태 1에 있어서의 액정 표시 장치(100)에서는, 배향 패턴의 최소 반복 단위가 2화소이며, 실시 형태 2에 있어서의 액정 표시 장치(200)에서는, 배향 패턴의 최소 반복 단위가 4화소이다. 이에 반하여, 본 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(300)에서는, 배향 패턴의 최소 반복 단위는 6화소이다. 즉, 액정 표시 장치(300)의 한 쌍의 광 배향막은, 행 방향을 따라서 액정층에 6화소를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 배향 규제력을 갖는다. 도 51에는, 배향 패턴의 최소 반복 단위가 나타내져 있다.
배향 패턴의 반복 단위인 6화소 내에서는, 卍 배향의 회소와, 8자 배향의 회소가 혼재한다. 구체적으로는, 가장 좌측의 화소 P의 적 회소 R 및 황 회소 Y와, 좌측으로부터 2번째의 화소 P의 적 회소 R, 녹 회소 G 및 황 회소 Y와, 좌측으로부터 3번째의 화소 P의 녹 회소 G 및 청 회소 B와, 좌측으로부터 4번째의 화소 P의 녹 회소 G 및 청 회소 B와, 좌측으로부터 5번째의 화소 P의 청 회소 B와, 가장 우측의 화소 P의 적 회소 R 및 황 회소 Y는, 卍 배향을 취한다. 이에 반하여, 가장 좌측의 화소 P의 녹 회소 G 및 청 회소 B와, 좌측으로부터 2번째의 화소 P의 청 회소 B와, 좌측으로부터 3번째의 화소 P의 적 회소 R 및 황 회소 Y와, 좌측으로부터 4번째의 화소 P의 적 회소 R 및 황 회소 Y와, 좌측으로부터 5번째의 화소 P의 적 회소 R, 녹 회소 G 및 황 회소 Y와, 가장 우측의 화소 P의 녹 회소 G 및 청 회소 B는, 8자 배향을 취한다.
또한, 좌측의 3화소에서는, 회소의 배향은, 좌측으로부터 우측을 향해서 卍, 8자, 8자, 卍, 卍, 卍, 8자, 卍, 8자, 卍, 卍, 8자로 변화한다. 이에 반하여, 우측의 3화소에서는, 회소의 배향은, 좌측으로부터 우측을 향해서 8자, 卍, 卍, 8자, 8자, 8자, 卍, 8자, 卍, 8자, 8자, 卍로 변화한다. 따라서, 배향 패턴의 반복 단위의 좌측 절반(좌측의 3화소)과 우측 절반(우측의 3화소)에서는, 배향 패턴이 반전하고 있다.
이러한 구성을 갖는 액정 표시 장치(300)에 있어서도, 행 방향 및 열 방향의 양방을 따라 어긋남 노광을 행할 수 있다. 이하, 액정 표시 장치(300)가 구비하는 한 쌍의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 52 내지 도 54를 참조하면서, TFT 기판의 광 배향막에의 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 52에 도시하는 포토마스크(1R)를 준비한다. 도 52에는, 포토마스크(1R)의 일부를 나타내고 있고, 보다 구체적으로는, 배향 패턴의 반복 단위인 6화소에 대응하는 영역을 나타내고 있다. 포토마스크(1R)는, 도 52에 도시하는 바와 같이, 열 방향(수직 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(1a)와, 복수의 차광부(1a)간에 배치된 복수의 투광부(1b)를 포함하는 마스크 패턴을 갖는다.
복수의 투광부(1b) 중, 가장 좌측의 투광부(1b1)의 폭(행 방향을 따른 폭) W1은, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 동일하고(즉 W1=L1/2), 좌측으로부터 2번째의 투광부(1b2)의 폭 W2는, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 동일하다(즉 W2=L4/2). 좌측으로부터 3번째의 투광부(1b3)의 폭 W3은, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 황 회소 Y의 길이 L3의 절반의 합과 동일하고(즉 W3=(L2+L3)/2), 좌측으로부터 4번째의 투광부(1b4)의 폭 W4는, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 동일하다(즉 W4=L1/2).
좌측으로부터 5번째의 투광부(1b5)의 폭 W5는, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 동일하고(즉 W5=L4/2), 좌측으로부터 6번째의 투광부(1b6)의 폭 W6은, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 황 회소 Y의 길이 L3의 절반의 합과 동일하다(즉 W6=(L2+L3)/2). 좌측으로부터 7번째의 투광부(1b7)의 폭 W7은, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 녹 회소 G의 길이 L4의 절반의 합과 동일하고(즉 W7=(L1+L4)/2), 좌측으로부터 8번째의 투광부(1b8)의 폭 W8은, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 동일하다(즉 W8=L2/2).
좌측으로부터 9번째의 투광부(1b9)의 폭 W9는, 황 회소 Y의 길이 L3의 절반과 동일하고(즉 W9=L3/2), 좌측으로부터 10번째의 투광부(1b10)의 폭 W10은, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 녹 회소 G의 길이 L4의 절반의 합과 동일하다(즉 W10=(L1+L4)/2). 좌측으로부터 11번째의 투광부(1b11)의 폭 W11은, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 동일하고(즉 W11=L2/2), 좌측으로부터 12번째의 투광부(1b12)의 폭 W12는, 황 회소 Y의 길이 L3의 절반과 동일하다(즉 W12=L3/2).
좌측으로부터 13번째의 투광부(1b13)의 폭 W13은, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 동일하고(즉 W13=L1/2), 좌측으로부터 14번째의 투광부(1b14)의 폭 W14는, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 청 회소 B의 길이 L2의 절반의 합과 동일하다(즉 W14=(L4+L2)/2). 좌측으로부터 15번째의 투광부(1b15)의 폭 W15는, 황 회소 Y의 길이 L3의 절반과 적 회소 R의 길이 L1의 절반의 합과 동일하고(즉 W15=(L3+L1)/2), 좌측으로부터 16번째의 투광부(1b16)의 폭 W16은, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 동일하다(즉 W16=L4/2). 좌측으로부터 17번째(가장 우측)의 투광부(1b17)의 폭 W17은, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 황 회소 Y의 길이 L3의 절반의 합과 동일하다(즉 W17=(L2+L3)/2).
복수의 차광부(1a) 중, 가장 좌측의 차광부(1a1)의 폭(행 방향을 따른 폭) W18은, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 녹 회소 G의 길이 L4의 절반의 합과 동일하고(즉 W18=(L1+L4)/2), 좌측으로부터 2번째의 차광부(1a2)의 폭 W19는, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 동일하다(즉 W19=L2/2). 좌측으로부터 3번째의 차광부(1a3)의 폭 W20은, 황 회소 Y의 길이 L3의 절반과 동일하고(즉 W20=L3/2), 좌측으로부터 4번째의 차광부(1a4)의 폭 W21은, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 동일하다(즉 W21=L1/2).
좌측으로부터 5번째의 차광부(1a5)의 폭 W22는, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 청 회소 B의 길이 L2의 절반의 합과 동일하고(즉 W22=(L4+L2)/2), 좌측으로부터 6번째의 차광부(1a6)의 폭 W23은, 황 회소 Y의 길이 L3의 절반과 적 회소 R의 길이 L1의 절반의 합과 동일하다(즉 W23=(L3+L1)/2). 좌측으로부터 7번째의 차광부(1a7)의 폭 W24는, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 동일하고(즉 W24=L4/2), 좌측으로부터 8번째의 차광부(1a8)의 폭 W25는, 청 회소 G의 길이 L2의 절반과 황 회소 Y의 길이 L3의 절반의 합과 동일하다(즉 W25=(L2+L3)/2).
좌측으로부터 9번째의 차광부(1a9)의 폭 W26은, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 동일하고(즉 W26=L1/2), 좌측으로부터 10번째의 차광부(1a10)의 폭 W27은, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 동일하다(즉 W27=L4/2). 좌측으로부터 11번째의 차광부(1a11)의 폭 W28은, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 황 회소 Y의 길이 L3의 절반의 합과 동일하고(즉 W28=(L2+L3)/2), 좌측으로부터 12번째의 차광부(1a12)의 폭 W29는, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 동일하다(즉 W29=L1/2).
좌측으로부터 13번째의 차광부(1a13)의 폭 W30은, 녹 회소 G의 길이 L4의 절반과 동일하고(W30=L4/2), 좌측으로부터 14번째의 차광부(1a14)의 폭 W31은, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 황 회소 Y의 길이 L3의 절반의 합과 동일하다(즉 W31=(L2+L3)/2). 좌측으로부터 15번째의 차광부(1a15)의 폭 W32는, 적 회소 R의 길이 L1의 절반과 녹 회소 G의 길이 L4의 절반의 합과 동일하고(W32=(L1+L4)/2), 좌측으로부터 16번째의 차광부(1a16)의 폭 W33은, 청 회소 B의 길이 L2의 절반과 동일하다(Ｗ33=L2/2). 좌측으로부터 17번째(가장 우측)의 차광부(1a17)의 폭 W34는, 황 회소 Y의 길이 L3의 절반과 동일하다(Ｗ34=L3/2).
도 52에 도시하는 포토마스크(1R)를, 배향 패턴의 최소 반복 단위의 좌측 절반(좌측의 3화소)에 대응하는 영역 R1과, 우측 절반(우측의 3화소)에 대응하는 영역 R2로 구분했을 때, 좌측의 영역 R1의 마스크 패턴과, 우측의 영역 R2의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있다. 즉, 우측의 영역 R2에 있어서의 차광부(1a)는, 좌측의 영역 R1에 있어서의 투광부(1b)의 위치에 설치되어 있고, 우측의 영역 R2에 있어서의 투광부(1b)는, 좌측의 영역 R1에 있어서의 차광부(1a)의 위치에 설치되어 있다.
다음으로, 도 53의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 가장 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분과, 좌측으로부터 2번째의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분이 투광부(1b)와 겹치도록 포토마스크(1)를 배치한다. 이때, 좌측으로부터 3번째의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반과, 좌측으로부터 4번째의 화소 P의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분도 투광부(1b)와 겹친다. 또한, 좌측으로부터 5번째의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반과, 좌측으로부터 6번째(가장 우측)의 화소 P의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분도 투광부(1b)와 겹친다.
계속해서, 도 53의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 53의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 투광부(1b)와 겹쳐 있는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA1과 동일한 방향이다.
다음으로, 도 54의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(1R)를 행 방향을 따라서 소정의 거리 D1 어긋나게 한다. 소정의 거리 D1은, 여기서는, 화소 P의 행 방향을 따른 길이 PL1(도 51 참조)의 3배이다. 즉, 포토마스크(1R)는, 행 방향을 따라서 3화소분 어긋나게 된다. 이 이동에 의해, 광 배향막의, 가장 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분과, 좌측으로부터 2번째의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(1R)의 투광부(1b)와 겹친다. 이때, 좌측으로부터 3번째의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반과, 좌측으로부터 4번째의 화소 P의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반도 투광부(1b)와 겹친다. 또한, 좌측으로부터 5번째의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반과, 좌측으로부터 6번째(가장 우측)의 화소 P의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반도 투광부(1b)와 겹친다.
계속해서, 도 54의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 54의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의 나머지 부분, 즉, 이동 후의 포토마스크(1R)의 투광부(1b)와 겹쳐 있는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA2와 동일한 방향이며, 도 53의 (c)에 도시한 프리틸트 방향과 반 평행한 방향이다.
광 배향 처리에 의해, TFT 기판의 광 배향막의 각 회소에 대응하는 영역 내에, 서로 반 평행한 프리틸트 방향을 갖는 2개의 영역이 형성된다. 다음으로, 도 55 내지 도 57을 참조하면서, CF 기판의 광 배향막에의 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 55에 나타내는 포토마스크(2B)를 준비한다. 도 55에는, 포토마스크(2B)의 일부를 나타내고 있고, 보다 구체적으로는, 12화소(2행 6열로 배치된 12개의 화소 P)에 대응하는 영역을 나타내고 있다. 포토마스크(2B)는, 도 55에 도시하는 바와 같이, 행 방향(수평 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(2a)와, 복수의 차광부(2a)간에 배치된 복수의 투광부(2b)를 포함하는 마스크 패턴을 갖는다. 복수의 투광부(2b)의 각각의 폭(열 방향을 따른 폭) W35는, 각 회소의 열 방향을 따른 길이 L5의 절반이다(즉 W35=L5/2). 또한, 복수의 차광부(2a)의 각각의 폭(열 방향을 따른 폭) W36도, 각 회소의 열 방향을 따른 길이 L5의 절반이다(즉 W36=L5/2, W35+W36=L5).
다음으로, 도 56의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 각 회소의 상측 절반에 대응하는 부분이 투광부(2b)와 겹치도록 포토마스크(2B)를 배치한다. 바꾸어 말하면, 광 배향막의, 각 회소의 하측 절반에 대응하는 부분이 차광부(2a)와 겹치도록 포토마스크(2B)를 배치한다.
계속해서, 도 56의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 56의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 각 회소의 상측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB1과 동일한 방향이다.
다음으로, 도 57의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(2B)를 열 방향을 따라서 소정의 거리 D2 어긋나게 한다. 소정의 거리 D2는, 여기서는, 화소 P의 열 방향을 따른 길이 PL2(도 51의 (a) 참조)의 1/2이며, 각 회소의 열 방향을 따른 길이 L5의 절반(1/2)이다. 즉, 포토마스크(2B)는, 열 방향을 따라서 반 화소분 어긋나게 된다. 이 이동에 의해, 광 배향막의, 각 회소의 하측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(2B)의 투광부(2b)와 겹친다. 즉, 각 회소의 상측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(2B)의 차광부(2a)와 겹친다.
계속해서, 도 57의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 57의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의 나머지 부분, 즉, 각 회소의 하측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB2와 동일한 방향이며, 도 56의 (c)에 도시한 프리틸트 방향과 반 평행한 방향이다.
상술한 광 배향 처리에 의해, CF 기판의 광 배향막의 각 회소에 대응하는 영역 내에, 서로 반 평행한 프리틸트 방향을 갖는 2개의 영역이 형성된다. 이와 같이 하여 광 배향 처리가 이루어진 TFT 기판 및 CF 기판을 접합시킴으로써, 도 51에 도시한 바와 같이 각 회소가 배향 분할된 액정 표시 장치(300)가 얻어진다.
액정 표시 장치(300)의 제조 방법에 있어서도, TFT 기판의 광 배향막에 광 배향 처리를 실시하는 공정에서 2회의 노광 공정이 공통의 동일한 포토마스크(1R)를 이용해서 실행되고, 또한, CF 기판의 광 배향막에 광 배향 처리를 실시하는 공정에서 2회의 노광 공정이 공통의 동일한 포토마스크(2B)를 이용해서 실행된다. 즉, 회소의 길이가 1종류인 열 방향을 따른 어긋남 노광뿐만 아니라, 회소의 길이가 4종류인 행 방향을 따른 어긋남 노광도 행할 수 있으므로, 저코스트이고 단 택트 타임으로 광 배향 처리를 실현할 수 있다. 이와 같이, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(300)에서는, 액정 도메인 D1?D4의 배치 순서가 서로 상이한(어두운 영역 DR의 형상이 서로 상이한) 회소가 혼재하고, 또한, 행 방향을 따라서 6화소를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 구성을 갖고 있는 것에 의해, 광 배향 처리 시에 어긋남 노광이 실행되는 제조 방법에 의한 제조가 가능하게 된다.
또한, 포토마스크(1R)의 2개의 영역 R1 및 R2의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있으면 되고, 포토마스크(1R)에 있어서의 차광부(1a) 및 투광부(1b)의 배치는, 도 52에 예시한 배치에 한정되지 않는다. 이하, 포토마스크(1R)의 설계 사상을 설명한다.
우선, 배향 패턴의 최소 반복 단위인 6화소 중의 좌측 또는 우측의 3화소에 관하여, 적 회소 R, 녹 회소 G, 청 회소 B 및 황 회소 Y의 각각에 대해서, 제1 노광 공정에 있어서 회소의 좌측 절반을 노광할지, 우측 절반을 노광할지를 결정한다. 이에 의해, 2개의 영역 R1 및 R2 중 한쪽의 영역의 마스크 패턴(차광부(1a) 및 투광부(1b)의 배치)이 결정된다. 이때의 마스크 패턴은, 12개의 회소의 각각에 대해서 2종류의 선택 방법이 있기 때문에, 전부합해 4096(=212)가지이다. 다음으로, 결정된 한쪽의 영역의 마스크 패턴을 네가티브 포지티브 반전시킨 것을, 다른 쪽의 영역의 마스크 패턴으로 한다. 이와 같이 하여, 포토마스크(1R)에 있어서의 차광부(1a) 및 투광부(1b)의 구체적인 배치를 결정할 수 있다. 한쪽의 영역의 마스크 패턴이 4096가지이기 때문에, 포토마스크(1R)의 배리에이션도 4096개 존재한다.
또한, 상기 실시형태 1, 2 및 3에서는, 배향 패턴의 최소 반복 단위가 2화소, 4화소 및 6화소인 경우를 예시했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 배향 패턴의 최소 반복 단위는, 짝수 화소, 즉 2n화소(n은 1 이상의 정수)이면 되고, 배향 패턴의 최소 반복 단위인 2n화소 내에 있어서, 액정 도메인 D1?D4의 배치 순서가 서로 상이한 회소가 혼재하면 된다.
또한, 배향 패턴의 최소 반복 단위는, 반드시 행 방향을 따라서 연속된 2n화소일 필요는 없다. 회소의 열 방향을 따른 길이가 복수 종류 존재하는 경우에는, 열 방향을 따라서 연속된 2n화소를 배향 패턴의 최소 반복 단위로 하면 된다.
예를 들면, 도 58에 도시하는 액정 표시 장치(400)에서는, 각 화소 P를 규정하는 4개의 화소는, 4행 1열로 배치되어 있고, 열 방향을 따른 길이가 모두 상이하다. 구체적으로는, 적 회소 R의 열 방향을 따른 길이 L1, 청 회소 B의 열 방향을 따른 길이 L2, 황 회소 Y의 열 방향을 따른 길이 L3 및 녹 회소 G의 열 방향을 따른 길이 L4는, 이 순서로 크다(즉 L1>L2>L3>L4). 이에 반하여, 모든 화소의 행 방향을 따른 길이는, 동일한 길이 L5이다. 이와 같이, 액정 표시 장치(400)의 화소 P 내에서는, 행 방향에 대해서는 회소의 길이가 1종류인데 반해, 열 방향에 대해서는 회소의 길이가 4종류 존재하고 있다. 이 액정 표시 장치(400)에서는, 도시한 바와 같이, 열 방향을 따라서 연속된 2화소가 배향 패턴의 최소 반복 단위로 되어 있으므로, 행 방향뿐만 아니라, 열 방향을 따라서도 어긋남 노광을 행할 수 있다.
배향 패턴의 최소 반복 단위를 2n화소로 하기 위해서는, 포토마스크의, 행 방향(혹은 열 방향)을 따라서 연속하는 어떤 n화소(n은 1 이상의 정수)에 대응하는 영역의 마스크 패턴과, 상기 어떤 n화소에 행 방향(혹은 열 방향)을 따라서 인접하는 다른 n화소에 대응하는 영역의 마스크 패턴이, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있으면 된다.
2회의 노광 공정간의 포토마스크를 이동하는 공정에 있어서, 포토마스크는, 행 방향 또는 열 방향을 따라서 n화소분 어긋나게 된다. 이 포토마스크 이동 공정에 있어서, 10화소분보다도 큰 거리만큼 어긋나게 하는 것은, 어려운 경우가 있다. 현행의 노광 장치에 있어서, 포토마스크를 기계적으로 이동시키는 경우의 이동 범위의 상한은 2㎜(2000㎛) 정도이며, 이 이상의 거리를 이동시키는 것은, 메카니즘적으로 곤란할 뿐만 아니라, 어긋나게 했을 때에 충분한 얼라인먼트 정밀도를 확보하는 것도 어렵다. 한편, TV 용도의 액정 표시 패널에 있어서의 화소 사이즈는 작아도 200㎛ 정도이다. 그 때문에, 포토마스크를 이동시키는 거리는, 10(=2000/200) 화소분 이하인 것이 바람직하다. 따라서, 배향 패턴의 최소 반복 단위는, 2화소 이상 20화소 이하(즉 1≤n≤10)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시형태에서는, 행 방향을 따른 회소의 길이가 4종류 존재하고, 각 화소 P를 규정하는 4개의 회소의 사이즈가 모두 상이한 경우를 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명은, 행 방향 또는 열 방향을 따른 회소의 길이가 몇 종류이어도, 적합하게 이용된다. 예를 들면, 행 방향을 따른 회소의 길이가 2종류이어도 되고, 도 59에 도시하는 액정 표시 장치(500)와 같이, 행 방향을 따른 회소의 길이가 3종류이어도 된다.
액정 표시 장치(500)에서는, 도 59에 도시하는 바와 같이, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이는, 동일한 길이 L3이며, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L2, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L3은 이 순서로 크다(즉 L1>L2>L3). 이에 반하여, 모든 회소의 열 방향을 따른 길이는, 동일한 길이 L5이다. 이와 같이, 액정 표시 장치(500)의 화소 P 내에서는, 열 방향에 대해서는 회소의 길이가 1종류인데 반해, 행 방향에 대해서는 회소의 길이가 3종류 존재하고 있다. 이러한 액정 표시 장치(500)에 있어서도, 액정 도메인 D1?D4의 배치 순서가 서로 상이한 회소가 혼재하고, 또한, 행 방향을 따라서 2n화소(도 59에는 2화소인 경우를 예시하고 있음)를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 구성을 갖고 있는 것에 의해, 어긋남 노광이 가능하게 된다.
또한, 도 60에 도시하는 액정 표시 장치(500A)와 같이, 회소 분할 구동 기술이 이용되어도 된다. 액정 표시 장치(500A)는, 화소 P를 규정하는 각 회소가, 각각 내의 액정층에 서로 상이한 전압을 인가할 수 있는 복수의 서브 회소를 갖는 점에 있어서, 도 59에 도시한 액정 표시 장치(500)와 상이하다.
구체적으로는, 적 회소 R은, 상대적으로 낮은 휘도를 나타내는 암 서브 회소 RSL 및 상대적으로 높은 휘도를 나타내는 명 서브 회소 RSH를 갖는다. 마찬가지로, 녹 회소 G는, 암 서브 회소 GSL 및 명 서브 회소 GSH를 갖고, 청 회소 B는, 암 서브 회소 BSL 및 명 서브 회소 BSH를 갖고, 황 회소 Y는, 암 서브 회소 YSL 및 명 서브 회소 YSH를 갖는다. 각 회소 내에서, 암 서브 회소 및 명 서브 회소는, 열 방향을 따라서(즉 일렬로) 배치되어 있다. 회소 분할 구동을 가능하게 하기 위한 구체적인 구성으로서는, 특허 문헌 3 및 4에 개시되어 있는 바와 같은 여러 가지의 구성을 이용할 수 있다.
각 회소가 갖는 암 서브 회소 및 명 서브 회소는, 각각 4개의 영역에 배향 분할되어 있다. 구체적으로는, 각 서브 회소는, 전압 인가 시의 틸트 방향이 각각 대략 225°, 대략 315°, 대략 45°, 대략 135° 방향인 4개의 액정 도메인 D1?D4를 갖는다. 액정 도메인 D1?D4의 각각의 틸트 방향은, 크로스 니콜 상태로 배치된 한 쌍의 편광판의 투과축 P1 및 P2와 대략 45°의 각을 이룬다. 4개의 액정 도메인 D1?D4는, 2행 2열의 매트릭스 형상으로 배치되어 있다.
이와 같이, 액정 표시 장치(500A)에서는, 1개의 회소가 복수의 서브 회소를 갖고, 서브 회소마다 4개의 액정 도메인 D1?D4가 형성된다. 서브 회소 내에 4개의 액정 도메인 D1?D4가 형성되는 경우에도, 액정 도메인 D1?D4의 서브 회소 내에서의 배치에 따라서, 서로 다른 형상의 어두운 영역 DR이 형성된다.
또한, 도 60에는, 암 서브 회소 RSL, GSL, BSL 및 YSL의 열 방향을 따른 길이와, 명 서브 회소 RSH, GSH, BSH 및 YSH의 열 방향을 따른 길이가 동일한 길이 L6인 구성을 나타내고 있지만, 도 61에 도시하는 액정 표시 장치(500B)와 같이, 암 서브 회소 RSL, GSL, BSL 및 YSL의 열 방향을 따른 길이 L6과, 명 서브 회소 RSH, GSH, BSH 및 YSH의 열 방향을 따른 길이 L7이 상이해도 된다. 액정 표시 장치(500B)에서는, 암 서브 회소 RSL, GSL, BSL 및 YSL의 열 방향을 따른 길이 L6은, 명 서브 회소 RSH, GSH, BSH 및 YSH의 열 방향을 따른 길이 L7의 N배(N은 2 이상의 정수)이다(즉 L6=N?L7).
여기서, 회소 분할 구동을 행하기 위한 구체적인 구성을 설명한다. 도 62에, 각 회소의 구체적인 구성의 일례를 나타낸다. 각 회소는, 도 62에 도시하는 바와 같이, 서로 상이한 휘도를 나타낼 수 있는 제1 서브 회소 s1 및 제2 서브 회소 s2를 갖고 있다. 즉, 각 회소는, 어떤 계조의 표시를 행할 때에, 제1 서브 회소 s1 및 제2 서브 회소 s2의 각각의 액정층에 인가되는 실효 전압이 상이하게 구동될 수 있다. 제1 서브 회소 s1 및 제2 서브 회소 s2의 한쪽이, 도 60 및 도 61에 도시한 암 서브 회소 RSL, GSL, BSL 및 YSL이며, 다른 쪽이 명 서브 회소 RSH, GSH, BSH 및 YSH이다. 또한, 1개의 회소가 갖는 복수의 서브 회소의 개수(회소의 분할수라고 하는 경우도 있음.)는 2에 한정되지 않고, 예를 들면, 4이어도 된다.
이와 같이, 회소를 서로 상이한 휘도를 나타낼 수 있는 복수의 서브 회소 s1 및 s2로 분할하면, 서로 다른 γ특성이 혼합된 상태로 관찰되므로, γ특성의 시각 의존성(정면 관측 시의 γ특성과 경사 관측 시의 γ특성이 상이하다고 하는 문제점)이 개선된다. γ특성이란 표시 휘도의 계조 의존성이며, γ특성이 정면 방향과 경사 방향에서 상이하다고 하는 것은, 계조 표시 상태가 관측 방향에 따라 상이하다는 것이다.
제1 서브 회소 s1 및 제2 서브 회소 s2의 액정층에 크기가 상이한 실효 전압을 인가하기 위한 구성은, 특허 문헌 3 및 4 등에 개시되어 있는 바와 같이 여러 가지의 구성일 수 있다.
예를 들면, 도 62에 예시하는 구성을 채용할 수 있다. 회소 분할 구동을 행하지 않는 일반적인 액정 표시 장치에 있어서는, 1개의 회소는 스위칭 소자(예를 들면 TFT)를 개재해서 신호선에 접속된 유일한 회소 전극을 갖고 있는데 반해, 도 62에 도시하는 1개의 회소는, 서로 상이한 신호선(16a 및 16b)에, 각각 대응하는 TFT(17a 및 17b)를 개재해서 접속된 2개의 서브 회소 전극(11a 및 11b)을 갖고 있다.
제1 서브 회소 s1 및 제2 서브 회소 s2는, 1개의 회소를 구성하므로, TFT(17a 및 17b)의 게이트 전극은 공통인 주사선(게이트 라인)(15)에 접속되고, 동일한 주사 신호에 의해 온/오프 제어된다. 신호선(소스 라인)(16a 및 16b)에는, 제1 서브 회소 s1과 제2 서브 회소 s2가 상이한 휘도를 나타내도록 신호 전압(계조 전압)이 공급된다. 신호선(16a 및 16b)에 공급되는 신호 전압은, 제1 서브 회소 s1과 제2 서브 회소 s2의 평균 휘도가, 외부로부터 입력되는 표시 신호(영상 신호)가 나타내는 회소 휘도와 일치하도록 조정된다.
혹은, 도 63에 도시하는 구성을 채용할 수도 있다. 도 63에 도시하는 구성에서는, TFT(17a) 및 TFT(17b)의 소스 전극은 공통인(동일한) 신호선(16)에 접속되어 있다. 또한, 제1 서브 회소 s1 및 제2 서브 회소 s2에는, 각각 보조 용량(CS)(18a 및 18b)이 설치되어 있다. 보조 용량(18a 및 18b)은, 각각 보조 용량 배선(CS 라인)(19a 및 19b)에 접속되어 있다. 보조 용량(18a 및 18b)은, 각각 서브 회소 전극(11a 및 11b)에 전기적으로 접속된 보조 용량 전극과, 보조 용량 배선(19a 및 19b)에 전기적으로 접속된 보조 용량 대향 전극과, 이들 사이에 형성된 절연층(모두 도시 생략)에 의해 형성되어 있다. 보조 용량(18a 및 18b)의 보조 용량 대향 전극은 서로 독립되어 있고, 각각 보조 용량 배선(19a 및 19b)으로부터 서로 상이한 전압(보조 용량 대향 전압이라고 함.)이 공급될 수 있는 구조를 갖고 있다. 보조 용량 대향 전극에 공급되는 보조 용량 대향 전압을 변화시킴으로써, 용량 분할을 이용하여, 제1 서브 회소 s1의 액정층과 제2 서브 회소 s2의 액정층에 인가되는 실효 전압을 상이하게 할 수 있다.
도 62에 도시한 구성에서는, 제1 서브 회소 s1 및 제2 서브 회소 s2에, 각각 독립된 TFT(17a 및 17b)가 접속되어 있고, 이들 TFT(17a 및 17b)의 소스 전극은, 각각에 대응하는 신호선(16a, 16b)에 접속되어 있다. 따라서, 복수의 서브 회소 s1 및 s2의 액정층에 임의의 실효 전압을 인가할 수 있는 반면, 신호선(16a, 16b)의 수가 회소 분할 구동을 행하지 않는 액정 표시 장치에 있어서의 신호선의 수의 2배가 되고, 신호선 구동 회로의 수도 2배 필요로 된다.
이에 반하여, 도 63에 도시하는 구성을 채용하면, 서브 회소 전극(11a 및 11b)의 각각에 대하여 서로 다른 신호 전압을 인가할 필요가 없으므로, TFT(17a 및 17b)를 공통인 신호선(16)에 접속하고, 동일한 신호 전압을 공급하면 된다. 따라서, 신호선(16)의 개수는, 회소 분할 구동을 행하지 않는 액정 표시 장치와 동일하며, 신호선 구동 회로의 구성도 회소 분할 구동을 행하지 않는 액정 표시 장치에서 이용되는 것과 동일한 구성을 채용할 수 있다.
또한, 상기한 실시 형태에서는, 각 화소 P가 4개의 화소에 의해 규정되는 구성을 예시했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 각 화소 P가 5개 이상의 화소에 의해 규정되어도 된다. 예를 들면, 적 회소 R, 녹 회소 G, 청 회소 B 및 황 회소 Y에, 시안을 표시하는 시안 회소를 부가한 5개의 화소에 의해 각 화소 P가 규정되어도 되고, 마젠타를 표시하는 마젠타 회소를 더 부가한 6개의 화소에 의해 각 화소 P가 규정되어도 된다. 혹은, 각 화소 P가 3개의 화소(예를 들면 적 회소 R, 녹 회소 G 및 청 회소 B)에 의해 규정되어도 된다. 즉, 표시에 이용되는 원색의 수에 특별히 한정은 없고, 본 발명은, 다원색 액정 표시 장치에도, 3원색 액정 표시 장치에도 이용된다.
각 화소 P가 홀수개의 회소에 의해 규정되는 경우라도, 1화소 내에 있어서의 卍 배향의 회소의 개수와 8자 배향의 회소의 개수의 차는, 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 따라서, 각 화소 P가 홀수개의 회소에 의해 규정되는 경우에는, 卍 배향의 회소와 8자 배향의 회소의 개수 차가 1인 배향 패턴이 가장 바람직하다. 그 때문에, 각 화소 P가 홀수개의 회소에 의해 규정되는 경우와 짝수개의 회소에 의해 규정되는 경우를 개괄하면, 배향 패턴의 반복 단위인 2n화소 중의 한쪽 절반의 n화소 내에서, 卍 배향의 회소의 개수와 8자 배향의 회소의 개수의 차는 0 또는 1이며, 다른 쪽 절반의 n화소 내에서도, 卍 배향의 회소의 개수와 8자 배향의 회소의 개수의 차는 0 또는 1인 것이 바람직하다.
(실시 형태 4)
상기한 설명에서는, 1개의 화소에 다른 회소와는 상이한 사이즈의 회소가 포함되어 있는 경우라도 어긋남 노광을 행할 수 있다고 하는 효과를 설명하였다. 본 발명에 따르면, 또한, TFT 기판과 CF 기판을 접합할 때에 위치 어긋남(이하에서는 「접합 어긋남」이라고 부름)이 발생해도 경사 관찰 시의 색 어긋남에 의한 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다. 이하, 이 효과를 보다 구체적으로 설명한다.
이미 설명한 바와 같이, 국제출원 PCT/JP2010/062585호에, 1개의 화소 내에 행 방향 및/또는 열 방향을 따른 회소의 길이가 2종류 존재하고 있어도 어긋남 노광이 가능한 기술이 제안되어 있다. 그러나, 이 기술에서는, 접합 어긋남이 발생하면, 경사 관찰 시에 색 어긋남이 시인되는 경우가 있다.
도 64 및 도 65에, 국제출원 PCT/JP2010/062585호의 기술에 의해 얻어지는 액정 표시 장치(1000)를 나타낸다. 도 64 및 도 65는, 각각 액정 표시 장치(1000)의 2행 2열로 배치된 4개의 화소 P를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
액정 표시 장치(1000)에는, 회소 분할 구동 기술이 이용되고 있다. 그 때문에, 적 회소 R은, 상대적으로 낮은 휘도를 나타내는 암 서브 회소 RSL 및 상대적으로 높은 휘도를 나타내는 명 서브 회소 RSH를 갖는다. 마찬가지로, 녹 회소 G는, 암 서브 회소 GSL 및 명 서브 회소 GSH를 갖고, 청 회소 B는, 암 서브 회소 BSL 및 명 서브 회소 BSH를 갖고, 황 회소 Y는, 암 서브 회소 YSL 및 명 서브 회소 YSH를 갖는다. 각 회소 내에서, 암 서브 회소 및 명 서브 회소는, 열 방향을 따라서(즉 일렬로) 배치되어 있다. 각 회소가 갖는 암 서브 회소 및 명 서브 회소는, 각각 4개의 영역에 배향 분할되어 있다. 즉, 각 서브 회소는, 4개의 액정 도메인 D1?D4를 갖는다.
액정 표시 장치(1000)에서는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이는 동일한 길이 L1이며, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이는 동일한 길이 L2이다. 전자의 길이 L1은, 후자의 길이 L2보다도 크다(즉 L1>L2). 이에 반하여, 모든 화소의 열 방향을 따른 길이는, 동일한 길이 L5이다. 이와 같이, 액정 표시 장치(1000)의 화소 P 내에서는, 열 방향에 대해서는 회소의 길이가 1종류인데 반해, 행 방향에 대해서는 회소의 길이가 2종류 존재하고 있다. 또한, 암 서브 회소 RSL, GSL, BSL 및 YSL의 열 방향을 따른 길이와, 명 서브 회소 RSH, GSH, BSH 및 YSH의 열 방향을 따른 길이는 동일한 길이 L6이다.
적 회소 R 및 청 회소 B의 각 서브 회소 내에 있어서, 액정 도메인 D1?D4는, 우측 상부, 우측 하부, 좌측 하부, 좌측 상부의 순으로(즉 우측 상부로부터 시계 방향으로) 배치되어 있다. 그 때문에, 적 회소 R 및 청 회소 B의 각 서브 회소 내에 형성되는 어두운 영역 DR은, 대략 8자 형상이다. 이에 반하여, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 각 서브 회소 내에서는, 액정 도메인 D1?D4는, 좌측 상부, 좌측 하부, 우측 하부, 우측 상부의 순으로(즉 좌측 상부로부터 반 시계 방향으로) 배치되어 있다. 그 때문에, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 각 서브 회소 내에 형성되는 어두운 영역 DR은, 대략 卍자 형상이다.
이와 같이, 액정 표시 장치(1000)에서는, 적 회소 R 및 청 회소 B 내와, 녹 회소 G 및 황 회소 Y 내에서, 액정 도메인 D1?D4의 배치 패턴이 서로 상이하고, 1개의 화소 P 내에, 卍 배향의 서브 회소와, 8자 배향의 서브 회소가 혼재하고 있다. 단, 도 64 및 도 65로부터 알 수 있는 바와 같이, 액정 표시 장치(1000)에서는, 행 방향을 따라서는 액정층에 1/2화소를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나고, 열 방향을 따라서도 액정층에 1/2화소를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타난다. 즉, 배향 패턴의 최소 반복 단위는, 짝수 화소(2n화소)가 아니다.
상술한 구성을 갖는 액정 표시 장치(1000)에서도, TFT 기판 및 CF 기판의 광 배향막에 대하여 어긋남 노광을 행할 수 있다. 이하, 액정 표시 장치(1000)의 광 배향막에의 광 배향 처리를 설명한다.
도 66 내지 도 68을 참조하면서, TFT 기판의 광 배향막에의 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 66에 도시하는 포토마스크(1001)를 준비한다. 포토마스크(1001)는, 도 66에 도시하는 바와 같이, 열 방향(수직 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(1001a)와, 복수의 차광부(1001a)간에 배치된 복수의 투광부(1001b)를 갖는다. 복수의 투광부(1001b)의 각각의 폭(행 방향을 따른 폭) W1은, 적 회소 R 및 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반의 합과 동일하다(즉 W1=(L1+L2)/2). 또한, 복수의 차광부(1001a)의 각각의 폭(행 방향을 따른 폭) W2도, 적 회소 R 및 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반의 합과 동일하다(즉 W2=(L1+L2)/2, W1+W2=L1+L2).
다음으로, 도 67의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 적 회소 R 및 청 회소 B의 우측 절반과 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분이 투광부(1001b)와 겹치도록(즉 적 회소 R 및 청 회소 B의 좌측 절반과 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분이 차광부(1001a)와 겹치도록) 포토마스크(1001)를 배치한다.
계속해서, 도 67의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 67의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 적 회소 R 및 청 회소 B의 우측 절반과 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA1과 동일한 방향이다.
다음으로, 도 68의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(1001)를 행 방향을 따라서 소정의 거리 D1 어긋나게 한다. 소정의 거리 D1은, 화소 P의 행 방향을 따른 길이 PL1(도 64 참조)의 1/4이다. 이 이동에 의해, 광 배향막의, 적 회소 R 및 청 회소 B의 좌측 절반과 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(1001)의 투광부(1001b)와 겹친다. 즉, 광 배향막의, 적 회소 R 및 청 회소 B의 우측 절반과 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(1001)의 차광부(1001a)와 겹친다.
계속해서, 도 68의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 68의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의 나머지 부분, 즉, 적 회소 R 및 청 회소 B의 좌측 절반과 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA2와 동일한 방향이며, 도 67의 (c)에 도시한 프리틸트 방향과 반 평행한 방향이다.
상술한 광 배향 처리에 의해, TFT 기판의 광 배향막의 각 회소에 대응하는 영역 내에, 서로 반 평행한 프리틸트 방향을 갖는 2개의 영역이 형성된다. 다음으로, 도 69 내지 도 71을 참조하면서, CF 기판의 광 배향막에의 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 69에 도시하는 포토마스크(1002)를 준비한다. 포토마스크(1002)는, 도 69에 도시하는 바와 같이, 행 방향(수평 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(1002a)와, 복수의 차광부(1002a)간에 배치된 복수의 투광부(1002b)를 갖는다. 복수의 투광부(1002b)의 각각의 폭(열 방향을 따른 폭) W3은, 각 서브 회소의 열 방향을 따른 길이 L6의 절반이다(즉 W3=L6/2). 또한, 복수의 차광부(1002a)의 각각의 폭(열 방향을 따른 폭) W4도, 각 서브 회소의 열 방향을 따른 길이 L6의 절반이다(즉 W4=L6/2, W3+W4=L6).
다음으로, 도 70의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 각 서브 회소의 상측 절반에 대응하는 부분이 투광부(1002b)와 겹치도록(즉 각 서브 회소의 하측 절반에 대응하는 부분이 차광부(1002a)와 겹치도록) 포토마스크(1002)를 배치한다.
계속해서, 도 70의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 70의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 각 서브 회소의 상측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB1과 동일한 방향이다.
다음으로, 도 71의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(1002)를 열 방향을 따라서 소정의 거리 D2 어긋나게 한다. 소정의 거리 D2는, 화소 P의 열 방향을 따른 길이 PL2(도 64 참조)의 1/4이고, 각 회소의 열 방향을 따른 길이 L5의 1/4이며, 각 서브 회소의 열 방향을 따른 길이 L6의 절반(1/2)이다. 이 이동에 의해, 광 배향막의, 각 서브 회소의 하측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(1002)의 투광부(1002b)와 겹친다. 즉, 각 회소의 상측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(1002)의 차광부(1002a)와 겹친다.
계속해서, 도 71의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 71의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의 나머지 부분, 즉, 각 서브 회소의 하측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB2와 동일한 방향이며, 도 70의 (c)에 도시한 프리틸트 방향과 반 평행한 방향이다.
상술한 광 배향 처리에 의해, CF 기판의 광 배향막의 각 회소에 대응하는 영역 내에, 서로 반 평행한 프리틸트 방향을 갖는 2개의 영역이 형성된다. 이와 같이 하여 광 배향 처리가 이루어진 TFT 기판 및 CF 기판을 접합시킴으로써, 도 64 및 도 65에 도시하는 바와 같이 각 서브 회소가 배향 분할된 액정 표시 장치(1000)가 얻어진다.
액정 표시 장치(1000)를 제조할 때에도, TFT 기판의 광 배향막에 광 배향 처리를 실시하는 공정에서 2회의 노광 공정이 공통의 동일한 포토마스크(1001)를 이용해서 실행되고, 또한, CF 기판의 광 배향막에 광 배향 처리를 실시하는 공정에서 2회의 노광 공정이 공통의 동일한 포토마스크(1002)를 이용해서 실행된다. 즉, 회소의 길이가 1종류인 열 방향을 따른 어긋남 노광뿐만 아니라, 회소의 길이가 2종류인 행 방향을 따른 어긋남 노광도 행할 수 있다. 그러나, 액정 표시 장치(1000)에서는, 제조 시에 접합 어긋남이 발생하면, 경사 관찰 시에 색 어긋남이 시인되는 경우가 있다.
도 72의 (a)에, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우의 액정 표시 장치(1000)의 배향 상태를 나타내고, 도 72의 (b)에, 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우(즉 CF 기판의 위치가 본래보다도 좌측으로 어긋나게 된 경우)의 액정 표시 장치(1000)의 배향 상태를 나타낸다.
접합 어긋남이 발생하지 않은 경우, 도 72의 (a)에 도시하는 바와 같이, 각 서브 회소 내에서 4개의 액정 도메인 D1?D4의 행 방향을 따른 길이는 동일하다. 그 때문에, 4개의 액정 도메인 D1?D4의 면적은 동일하다
이에 반하여, 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우, 도 72의 (b)에 도시하는 바와 같이, 각 서브 회소 내에서 좌측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 행 방향을 따른 길이가 커지고, 우측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 행 방향을 따른 길이가 작아진다. 그 때문에, 각 서브 회소 내에서 좌측의 2개의 액정 도메인의 면적이, 우측의 2개의 액정 도메인의 면적보다도 커진다.
구체적으로는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 각 서브 회소 내에서는, 액정 도메인 D3 및 D4의 행 방향을 따른 길이가 커지고, 액정 도메인 D1 및 D2의 행 방향을 따른 길이가 작아진다. 그 때문에, 액정 도메인 D3 및 D4의 면적이, 액정 도메인 D1 및 D2의 면적보다도 커진다.
또한, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 각 서브 회소 내에서는, 액정 도메인 D1 및 D2의 행 방향을 따른 길이가 커지고, 액정 도메인 D3 및 D4의 행 방향을 따른 길이가 작아진다. 그 때문에, 액정 도메인 D1 및 D2의 면적이, 액정 도메인 D3 및 D4의 면적보다도 커진다.
이와 같이, 접합 어긋남이 발생하면, 4개의 액정 도메인의 면적에 차가 생기게 된다(혹은 차가 커지게 된다). 4개의 액정 도메인의 면적에 차가 있어도, 표시면을 정면 방향으로부터 관찰했을 때에는 문제는 없다. 예를 들면 어떤 계조의 백색을 표시하는 경우, 정면 방향으로부터의 관찰 시에는, 도 72의 (a)에 도시한 배향 상태 및 도 72의 (b)에 도시한 배향 상태의 어느 쪽이라도, 각 화소 P는 희게 시인된다.
단, 4개의 액정 도메인의 면적에 차가 있으면, 경사 방향으로부터의 관찰시(즉 시각을 쓰러뜨렸을 때)에 색 어긋남이 발생하는 경우가 있다. 예를 들면 행 방향(좌측 방향 또는 우측 방향)의 접합 어긋남이 발생한 경우에는, 상측 방향을 따라서 시각을 쓰러뜨렸을 때(상측 경사 방향으로부터의 관찰시)나, 하측 방향을 따라서 시각을 쓰러뜨렸을 때(하측 경사 방향으로부터의 관찰시)에, 색 어긋남이 발생한다.
도 73의 (a) 및 (b)에, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우 및 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우에 대해, 액정 표시 장치(1000)의 표시면이 상측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어떻게 시인되는지를 모식적으로 나타낸다. 도 73의 (a) 및 (b)는, 모두 어떤 계조의 백이 표시되어 있는 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 73의 (a) 및 (b)의 어느 쪽에 있어서도, 각 회소 내의 일부의 영역이 어둡게 도시되어 있다. 이것은, 액정 분자가 상측으로 쓰러지는 액정 도메인 D3 및 D4는, 상측 경사 방향으로부터의 관찰 시에는, 어둡게 시인되기 때문이다. 따라서, 상측 방향을 따라서 어느 정도 크게 시각을 쓰러뜨렸을 때에는, 액정 도메인 D1 및 D2가 주로 표시에 기여한다.
이미 설명한 바와 같이, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우, 각 서브 회소 내에서 4개의 액정 도메인 D1?D4의 면적은 동일하다. 그 때문에, 도 73의 (a)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 상측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적(주로 표시에 기여하는 액정 도메인 D1 및 D2의 면적)의 비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 동일하다. 따라서, 상측 경사 방향으로부터의 관찰시에도 각 화소 P에 의해 표시되는 색은 백색 상태 그대로이다.
이에 반하여, 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우, 각 서브 회소 내에서 좌측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 면적이, 우측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 면적보다도 커진다. 구체적으로는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 각 서브 회소 내에서는, 액정 도메인 D3 및 D4의 면적이 액정 도메인 D1 및 D2의 면적보다도 커지고, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 각 서브 회소 내에서는, 액정 도메인 D1 및 D2의 면적이 액정 도메인 D3 및 D4의 면적보다도 커진다. 그 때문에, 도 73의 (b)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 상측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 상이하다. 구체적으로는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 실효적인 면적비가 낮아지고, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비가 높아진다. 따라서, 상측 경사 방향으로부터의 관찰시에 각 화소 P에 의해 표시되는 색은 녹색을 띠므로, 복수의 화소 P는 전체로서 녹색으로 시인된다.
도 74의 (a) 및 (b)에, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우 및 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우에 대해, 액정 표시 장치(1000)의 표시면이 하측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어떻게 시인되는지를 모식적으로 나타낸다. 도 74의 (a) 및 (b)는, 모두 어떤 계조의 백이 표시되어 있는 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 74의 (a) 및 (b)의 어느 쪽에 있어서도, 각 회소 내의 일부의 영역이 어둡게 도시되어 있다. 이것은, 액정 분자가 하측으로 쓰러지는 액정 도메인 D1 및 D2는, 하측 경사 방향으로부터의 관찰 시에는, 어둡게 시인되기 때문이다. 따라서, 하측 방향을 따라서 어느 정도 크게 시각을 쓰러뜨렸을 때에는, 액정 도메인 D3 및 D4가 주로 표시에 기여한다.
이미 설명한 바와 같이, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우, 각 서브 회소 내에서 4개의 액정 도메인 D1?D4의 면적은 동일하다. 그 때문에, 도 74의 (a)로부터 알 수 있는 바와 같이, 하측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적(주로 표시에 기여하는 액정 도메인 D3 및 D4의 면적)의 비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 동일하다. 따라서, 하측 경사 방향으로부터의 관찰시에도 각 화소 P에 의해 표시되는 색은 백색 상태 그대로이다.
이에 반하여, 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우, 각 서브 회소 내에서 좌측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 면적이, 우측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 면적보다도 커진다. 구체적으로는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 각 서브 회소 내에서는, 액정 도메인 D3 및 D4의 면적이 액정 도메인 D1 및 D2의 면적보다도 커지고, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 각 서브 회소 내에서는, 액정 도메인 D1 및 D2의 면적이 액정 도메인 D3 및 D4의 면적보다도 커진다. 그 때문에, 도 74의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 하측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 상이하다. 구체적으로는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 실효적인 면적비가 높아지고, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비가 낮아진다. 따라서, 하측 경사 방향으로부터의 관찰시에 각 화소 P에 의해 표시되는 색은 마젠타색을 띠므로, 복수의 화소 P는 전체로서 마젠타로 시인된다.
이와 같이, 액정 표시 장치(1000)에서는, 제조시에 접합 어긋남이 발생하면, 경사 관찰시에 색 어긋남(예를 들면 백색이 녹색 또는 마젠타로 착색되게 됨)이 시인되는 경우가 있다. 이에 반하여, 본 발명에 따르면, 이러한 색 어긋남에 기인하는 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.
도 75 및 도 76에, 본 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(600)를 나타낸다. 도 75 및 도 76은, 각각 액정 표시 장치(600)의 2행 2열로 배치된 4개의 화소 P를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
액정 표시 장치(600)에는, 회소 분할 구동 기술이 이용되고 있다. 그 때문에, 적 회소 R은, 상대적으로 낮은 휘도를 나타내는 암 서브 회소 RSL 및 상대적으로 높은 휘도를 나타내는 명 서브 회소 RSH를 갖는다. 마찬가지로, 녹 회소 G는, 암 서브 회소 GSL 및 명 서브 회소 GSH를 갖고, 청 회소 B는, 암 서브 회소 BSL 및 명 서브 회소 BSH를 갖고, 황 회소 Y는, 암 서브 회소 YSL 및 명 서브 회소 YSH를 갖는다. 각 회소 내에서, 암 서브 회소 및 명 서브 회소는, 열 방향을 따라서(즉 일렬로) 배치되어 있다. 각 회소가 갖는 암 서브 회소 및 명 서브 회소는, 각각 4개의 영역에 배향 분할되어 있다. 즉, 각 서브 회소는, 4개의 액정 도메인 D1?D4를 갖는다.
액정 표시 장치(600)에서는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이는 동일한 길이 L1이며, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이는 동일한 길이 L2이다. 전자의 길이 L1은, 후자의 길이 L2보다도 크다(즉 L1>L2). 이에 반하여, 모든 화소의 열 방향을 따른 길이는, 동일한 길이 L5이다. 이와 같이, 액정 표시 장치(600)의 화소 P 내에서는, 열 방향에 대해서는 회소의 길이가 1종류인데 반해, 행 방향에 대해서는 회소의 길이가 2종류 존재하고 있다. 또한, 암 서브 회소 RSL, GSL, BSL 및 YSL의 열 방향을 따른 길이와, 명 서브 회소 RSH, GSH, BSH 및 YSH의 열 방향을 따른 길이는 동일한 길이 L6이다.
본 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(600)에서는, 한 쌍의 광 배향막은, 행 방향을 따라서 액정층에 2화소를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 배향 규제력을 갖는다. 행 방향을 따른 배향 패턴의 반복 단위인 2화소 내에 있어서는, 卍 배향의 서브 회소로 구성되는 회소와, 8자 배향의 서브 회소로 구성되는 회소가 혼재한다. 구체적으로는, 좌측의 화소 P에 있어서의 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 서브 회소와, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R 및 청 회소 B의 서브 회소는, 卍 배향을 취한다. 이에 반하여, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R 및 청 회소 B의 서브 회소와, 우측의 화소 P에 있어서의 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 서브 회소는, 8자 배향을 취한다.
또한, 좌측의 화소 P에서는, 서브 회소의 배향은, 좌측으로부터 우측을 향해서 8자, 卍, 8자, 卍로 변화한다. 이에 반하여, 우측의 화소 P에서는, 서브 회소의 배향은, 좌측으로부터 우측을 향해서 卍, 8자, 卍, 8자로 변화한다. 따라서, 배향 패턴의 반복 단위의 좌측 절반(좌측의 화소 P)과 우측 절반(우측의 화소 P)에서는, 배향 패턴이 반전하고 있다.
액정 표시 장치(600)에 있어서도, 행 방향 및 열 방향의 양방을 따라 어긋남 노광을 행할 수 있다. 이하, 액정 표시 장치(600)가 구비하는 한 쌍의 광 배향막에 대한 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 77 내지 도 79를 참조하면서, TFT 기판의 광 배향막에의 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 77에 도시하는 포토마스크(1S)를 준비한다. 도 77에는, 포토마스크(1S)의 일부를 나타내고 있고, 보다 구체적으로는, 배향 패턴의 반복 단위인 2화소에 대응하는 영역을 나타내고 있다. 포토마스크(1S)는, 도 77에 도시하는 바와 같이, 열 방향(수직 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(1a)와, 복수의 차광부(1a)간에 배치된 복수의 투광부(1b)를 포함하는 마스크 패턴을 갖는다.
복수의 투광부(1b) 중, 가장 좌측의 투광부(1b1)의 폭(행 방향을 따른 폭) W1은, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반의 합과 동일하고(즉 W1=(L1+L2)/2), 좌측으로부터 2번째의 투광부(1b2)의 폭 W2는, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반의 합과 동일하다(즉 W2=(L1+L2)/2). 또한, 좌측으로부터 3번째의 투광부(1b3)의 폭 W3은, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 동일하고(즉 W3=L1/2), 좌측으로부터 4번째의 투광부(1b4)의 폭 W4는, 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반과 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반의 합과 동일하다(즉 W4=(L1+L2)/2). 또한, 좌측으로부터 5번째(가장 우측)의 투광부(1b5)의 폭 W5는, 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반과 동일하다(즉 W5=L2/2).
복수의 차광부(1a) 중, 가장 좌측의 차광부(1a1)의 폭(행 방향을 따른 폭) W6은, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 동일하고(즉 W6=L1/2), 좌측으로부터 2번째의 차광부(1a2)의 폭 W7은, 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반과 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반의 합과 동일하다(즉 W7=(L1+L2)/2). 또한, 좌측으로부터 3번째의 차광부(1a3)의 폭 W8은, 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반과 동일하고(즉 W8=L2/2), 좌측으로부터 4번째의 차광부(1a4)의 폭 W9는, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반의 합과 동일하다(즉 W9=(L1+L2)/2). 또한, 좌측으로부터 5번째(가장 우측)의 차광부(1a5)의 폭 W10은, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반의 합과 동일하다(즉 W10=(L1+L2)/2).
도 77에 도시하는 포토마스크(1S)를, 배향 패턴의 최소 반복 단위의 좌측 절반(좌측의 화소 P)에 대응하는 영역 R1과, 우측 절반(우측의 화소 P)에 대응하는 영역 R2로 구분했을 때, 좌측의 영역 R1의 마스크 패턴과, 우측의 영역 R2의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있다. 즉, 우측의 영역 R2에 있어서의 차광부(1a)는, 좌측의 영역 R1에 있어서의 투광부(1b)의 위치에 설치되어 있고, 우측의 영역 R2에 있어서의 투광부(1b)는, 좌측의 영역 R1에 있어서의 차광부(1a)의 위치에 설치되어 있다.
다음으로, 도 78의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분이 투광부(1b)와 겹치도록 포토마스크(1S)를 배치한다. 바꾸어 말하면, 광 배향막의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분이 차광부(1a)와 겹치도록 포토마스크(1S)를 배치한다.
계속해서, 도 78의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 78의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA1과 동일한 방향이다.
다음으로, 도 79의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(1S)를 행 방향을 따라서 소정의 거리 D1 어긋나게 한다. 소정의 거리 D1은, 여기서는, 화소 P의 행 방향을 따른 길이 PL1(도 75 참조)과 동일하다. 즉, 포토마스크(1S)는, 행 방향을 따라서 1화소분 어긋나게 된다. 이 이동에 의해, 광 배향막의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(1S)의 투광부(1b)와 겹친다. 바꾸어 말하면, 광 배향막의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(1S)의 차광부(1a)와 겹친다.
계속해서, 도 79의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 79의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의 나머지 부분, 즉, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA2와 동일한 방향이며, 도 78의 (c)에 도시한 프리틸트 방향과 반 평행한 방향이다.
상술한 광 배향 처리에 의해, TFT 기판의 광 배향막의 각 서브 회소에 대응하는 영역 내에, 서로 반 평행한 프리틸트 방향을 갖는 2개의 영역이 형성된다. 다음으로, 도 80 내지 도 82를 참조하면서, CF 기판의 광 배향막에의 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 80에 도시하는 포토마스크(2C)를 준비한다. 도 80에는, 포토마스크(2C)의 일부를 나타내고 있고, 보다 구체적으로는, 4화소(2행 2열로 배치된 4개의 화소 P)에 대응하는 영역을 나타내고 있다. 포토마스크(2C)는, 도 80에 도시하는 바와 같이, 행 방향(수평 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(2a)와, 복수의 차광부(2a)간에 배치된 복수의 투광부(2b)를 포함하는 마스크 패턴을 갖는다. 복수의 투광부(2b)의 각각의 폭(열 방향을 따른 폭) W11은, 각 서브 회소의 열 방향을 따른 길이 L6의 절반이다(즉 W11=L6/2). 또한, 복수의 차광부(2a)의 각각의 폭(열 방향을 따른 폭) W12도, 각 서브 회소의 열 방향을 따른 길이 L6의 절반이다(즉 W12=L6/2, W11+W12=L6).
다음으로, 도 81의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 각 서브 회소의 상측 절반에 대응하는 부분이 투광부(2b)와 겹치도록 포토마스크(2C)를 배치한다. 바꾸어 말하면, 광 배향막의, 각 서브 회소의 하측 절반에 대응하는 부분이 차광부(2a)와 겹치도록 포토마스크(2C)를 배치한다.
계속해서, 도 81의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 81의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 각 서브 회소의 상측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB1과 동일한 방향이다.
다음으로, 도 82의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(2C)를 열 방향을 따라서 소정의 거리 D2 어긋나게 한다. 소정의 거리 D2는, 여기서는, 화소 P의 열 방향을 따른 길이 PL2(도 75 참조)의 1/4이고, 각 회소의 열 방향을 따른 길이 L5의 1/4이며, 각 서브 회소의 열 방향을 따른 길이 L6의 절반(1/2)이다. 즉, 포토마스크(2C)는, 열 방향을 따라서 1/4화소분 어긋나게 된다. 이 이동에 의해, 광 배향막의, 각 서브 회소의 하측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(2C)의 투광부(2b)와 겹친다. 즉, 각 서브 회소의 상측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(2C)의 차광부(2a)와 겹친다.
계속해서, 도 82의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 82의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의 나머지 부분, 즉, 각 서브 회소의 하측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB2와 동일한 방향이며, 도 81의 (c)에 도시한 프리틸트 방향과 반 평행한 방향이다.
상술한 광 배향 처리에 의해, CF 기판의 광 배향막의 각 서브 회소에 대응하는 영역 내에, 서로 반 평행한 프리틸트 방향을 갖는 2개의 영역이 형성된다. 이와 같이 하여 광 배향 처리가 이루어진 TFT 기판 및 CF 기판을 접합시킴으로써, 도 75 및 도 76에 도시한 바와 같이 각 서브 회소가 배향 분할된 액정 표시 장치(600)가 얻어진다.
액정 표시 장치(600)의 제조 방법에 있어서도, TFT 기판의 광 배향막에 광 배향 처리를 실시하는 공정에서 2회의 노광 공정이 공통의 동일한 포토마스크(1S)를 이용해서 실행되고, 또한, CF 기판의 광 배향막에 광 배향 처리를 실시하는 공정에서 2회의 노광 공정이 공통의 동일한 포토마스크(2C)를 이용해서 실행된다. 즉, 회소의 길이가 1종류인 열 방향을 따른 어긋남 노광뿐만 아니라, 회소의 길이가 2종류인 행 방향을 따른 어긋남 노광도 행할 수 있으므로, 저코스트?단 택트 타임으로 광 배향 처리를 실현할 수 있다. 또한, 액정 표시 장치(600)에서는, 제조시에 접합 어긋남이 발생해도, 경사 관찰시의 색 어긋남에 기인하는 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.
도 83의 (a)에, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우의 액정 표시 장치(600)의 배향 상태를 나타내고, 도 83의 (b)에, 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우(즉 CF 기판의 위치가 본래보다도 좌측으로 어긋나게 된 경우)의 액정 표시 장치(600)의 배향 상태를 나타낸다.
접합 어긋남이 발생하지 않은 경우, 도 83의 (a)에 도시하는 바와 같이, 각 서브 회소 내에서 4개의 액정 도메인 D1?D4의 행 방향을 따른 길이는 동일하다. 그 때문에, 4개의 액정 도메인 D1?D4의 면적은 동일하다
이에 반하여, 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우, 도 83의 (b)에 도시하는 바와 같이, 각 서브 회소 내에서 좌측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 행 방향을 따른 길이가 커지고, 우측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 행 방향을 따른 길이가 작아진다. 그 때문에, 각 서브 회소 내에서 좌측의 2개의 액정 도메인의 면적이, 우측의 2개의 액정 도메인의 면적보다도 커진다.
구체적으로는, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R 및 청 회소 B의 각 서브 회소 내에서는, 액정 도메인 D3 및 D4의 행 방향을 따른 길이가 커지고, 액정 도메인 D1 및 D2의 행 방향을 따른 길이가 작아진다. 그 때문에, 액정 도메인 D3 및 D4의 면적이, 액정 도메인 D1 및 D2의 면적보다도 커진다. 또한, 좌측의 화소 P에 있어서의 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 각 서브 회소 내에서는, 액정 도메인 D1 및 D2의 행 방향을 따른 길이가 커지고, 액정 도메인 D3 및 D4의 행 방향을 따른 길이가 작아진다. 그 때문에, 액정 도메인 D1 및 D2의 면적이, 액정 도메인 D3 및 D4의 면적보다도 커진다.
이에 반하여, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R 및 청 회소 B의 각 서브 회소 내에서는, 액정 도메인 D1 및 D2의 행 방향을 따른 길이가 커지고, 액정 도메인 D3 및 D4의 행 방향을 따른 길이가 작아진다. 그 때문에, 액정 도메인 D1 및 D2의 면적이, 액정 도메인 D3 및 D4의 면적보다도 커진다. 또한, 우측의 화소 P에 있어서의 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 각 서브 회소 내에서는, 액정 도메인 D3 및 D4의 행 방향을 따른 길이가 커지고, 액정 도메인 D1 및 D2의 행 방향을 따른 길이가 작아진다. 그 때문에, 액정 도메인 D3 및 D4의 면적이, 액정 도메인 D1 및 D2의 면적보다도 커진다.
이와 같이, 접합 어긋남이 발생하면, 4개의 액정 도메인의 면적에 차가 생기게 되지만, 4개의 액정 도메인의 면적에 차가 있어도, 표시면을 정면 방향으로부터 관찰했을 때에는 문제는 없다. 예를 들면 어떤 계조의 백색을 표시하는 경우, 정면 방향으로부터의 관찰 시에는, 도 83의 (a)에 도시한 배향 상태 및 도 83의 (b)에 도시한 배향 상태의 어느 쪽이라도, 각 화소 P는 희게 시인된다.
단, 4개의 액정 도메인의 면적에 차가 있으면, 경사 방향으로부터의 관찰시에 색 어긋남이 발생하는 경우가 있다. 예를 들면 행 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우에는, 상측 경사 방향으로부터의 관찰시나, 하측 경사 방향으로부터의 관찰시에, 색 어긋남이 발생한다.
도 84의 (a) 및 (b)에, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우 및 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우에 대해, 액정 표시 장치(600)의 표시면이 상측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어떻게 시인되는지를 모식적으로 나타낸다. 도 84의 (a) 및 (b)는, 모두 어떤 계조의 백이 표시되어 있는 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 84의 (a) 및 (b)에서는, 도 73의 (a) 및 (b)와 마찬가지로, 상측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어둡게 시인되는(액정 분자가 상측으로 쓰러지는) 액정 도메인 D3 및 D4를 어둡게 나타내고 있다. 상측 방향을 따라서 어느 정도 크게 시각을 쓰러뜨렸을 때에는, 액정 도메인 D1 및 D2가 주로 표시에 기여한다.
이미 설명한 바와 같이, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우, 각 서브 회소 내에서 4개의 액정 도메인 D1?D4의 면적은 동일하다. 그 때문에, 도 84의 (a)로부터 알 수 있는 바와 같이, 상측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적(주로 표시에 기여하는 액정 도메인 D1 및 D2의 면적)의 비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 동일하다. 따라서, 상측 경사 방향으로부터의 관찰시에도 각 화소 P에 의해 표시되는 색은 백색 상태 그대로이다.
이에 반하여, 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우, 각 서브 회소 내에서 좌측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 면적이, 우측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 면적보다도 커진다. 구체적으로는, 좌측의 화소 P에 있어서는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 각 서브 회소 내에서 액정 도메인 D3 및 D4의 면적이 액정 도메인 D1 및 D2의 면적보다도 커지고, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 각 서브 회소 내에서 액정 도메인 D1 및 D2의 면적이 액정 도메인 D3 및 D4의 면적보다도 커진다. 그 때문에, 도 84의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 상측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 좌측의 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 상이하다. 구체적으로는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 실효적인 면적비가 낮아지고, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비가 높아진다. 따라서, 상측 경사 방향으로부터의 관찰시에 좌측의 화소 P에 의해 표시되는 색은 녹색을 띤다.
또한, 우측의 화소 P에 있어서는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 각 서브 회소 내에서 액정 도메인 D1 및 D2의 면적이 액정 도메인 D3 및 D4의 면적보다도 커지고, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 각 서브 회소 내에서 액정 도메인 D3 및 D4의 면적이 액정 도메인 D1 및 D2의 면적보다도 커진다. 그 때문에, 도 84의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 상측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 우측의 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 상이하다. 구체적으로는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 실효적인 면적비가 높아지고, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비가 낮아진다. 따라서, 상측 경사 방향으로부터의 관찰시에 우측의 화소 P에 의해 표시되는 색은 마젠타색을 띤다. 단, 이미 설명한 바와 같이, 좌측의 화소 P에 의해 표시되는 색이 녹색을 띠고 있으므로, 복수의 화소 P는 전체적으로는 백색으로 시인된다.
도 85의 (a) 및 (b)에, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우 및 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우에 대해, 액정 표시 장치(600)의 표시면이 하측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어떻게 시인되는지를 모식적으로 나타낸다. 도 85의 (a) 및 (b)는, 모두 어떤 계조의 백이 표시되어 있는 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 85 (a) 및 (b)에서는, 도 74의 (a) 및 (b)와 마찬가지로, 하측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어둡게 시인되는(액정 분자가 하측으로 쓰러지는) 액정 도메인 D1 및 D2를 어둡게 나타내고 있다. 하측 방향을 따라서 어느 정도 크게 시각을 쓰러뜨렸을 때에는, 액정 도메인 D3 및 D4가 주로 표시에 기여한다.
이미 설명한 바와 같이, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우, 각 서브 회소 내에서 4개의 액정 도메인 D1?D4의 면적은 동일하다. 그 때문에, 도 85의 (a)로부터 알 수 있는 바와 같이, 하측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적(주로 표시에 기여하는 액정 도메인 D3 및 D4의 면적)의 비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 동일하다. 따라서, 하측 경사 방향으로부터의 관찰시에도 각 화소 P에 의해 표시되는 색은 백색 상태 그대로이다.
이에 반하여, 좌측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우, 각 서브 회소 내에서 좌측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 면적이, 우측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 면적보다도 커진다. 구체적으로는, 좌측의 화소 P에 있어서는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 각 서브 회소 내에서 액정 도메인 D3 및 D4의 면적이 액정 도메인 D1 및 D2의 면적보다도 커지고, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 각 서브 회소 내에서 액정 도메인 D1 및 D2의 면적이 액정 도메인 D3 및 D4의 면적보다도 커진다. 그 때문에, 도 85의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 하측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 좌측의 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 상이하다. 구체적으로는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 실효적인 면적비가 높아지고, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비가 낮아진다. 따라서, 하측 경사 방향으로부터의 관찰시에 좌측의 화소 P에 의해 표시되는 색은 마젠타색을 띤다.
또한, 우측의 화소 P에 있어서는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 각 서브 회소 내에서 액정 도메인 D1 및 D2의 면적이 액정 도메인 D3 및 D4의 면적보다도 커지고, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 각 서브 회소 내에서 액정 도메인 D3 및 D4의 면적이 액정 도메인 D1 및 D2의 면적보다도 커진다. 그 때문에, 도 85의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 하측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 우측의 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 상이하다. 구체적으로는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 실효적인 면적비가 낮아지고, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비가 높아진다. 따라서, 하측 경사 방향으로부터의 관찰시에 우측의 화소 P에 의해 표시되는 색은 녹색을 띤다. 단, 이미 설명한 바와 같이, 좌측의 화소 P에 의해 표시되는 색이 마젠타색을 띠고 있으므로, 복수의 화소 P는 전체적으로는 백색으로 시인된다.
이와 같이, 액정 표시 장치(600)에 있어서도, 제조시에 접합 어긋남이 발생하면, 경사 관찰시에 각 화소 P에서 색 어긋남이 발생한다. 그러나, 액정 표시 장치(600)에서는, 서로 다른 방향에 색이 시프트한 화소 P(녹색을 띠는 화소 P와 마젠타색을 띠는 화소 P)가 행 방향을 따라서 혼재하므로, 표시되는 색은, 복수의 화소 P 전체적으로는 백색 상태 그대로이다. 그 때문에, 색 어긋남은 시인되기 어렵고, 색 어긋남에 기인한 표시 품위의 저하가 억제된다.
또한, 여기서는 회소 분할 구동 기술이 이용된(즉 각 회소가 복수의 서브 회소로 분할된) 구성을 예시했지만, 회소 분할 구동 기술이 이용되지 않고 있는 구성에 있어서도, 색 어긋남에 기인한 표시 품위의 저하를 억제하는 효과를 얻을 수 있다.
(실시 형태 5)
도 86 및 도 87에, 본 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(700)를 나타낸다. 도 86 및 도 87은, 각각 액정 표시 장치(700)의 2행 2열로 배치된 4개의 화소 P를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
액정 표시 장치(700)에는, 회소 분할 구동 기술이 이용되고 있다. 그 때문에, 적 회소 R은, 상대적으로 낮은 휘도를 나타내는 암 서브 회소 RSL 및 상대적으로 높은 휘도를 나타내는 명 서브 회소 RSH를 갖는다. 마찬가지로, 녹 회소 G는, 암 서브 회소 GSL 및 명 서브 회소 GSH를 갖고, 청 회소 B는, 암 서브 회소 BSL 및 명 서브 회소 BSH를 갖고, 황 회소 Y는, 암 서브 회소 YSL 및 명 서브 회소 YSH를 갖는다. 각 회소 내에서, 암 서브 회소 및 명 서브 회소는, 열 방향을 따라서(즉 일렬로) 배치되어 있다. 각 회소가 갖는 암 서브 회소 및 명 서브 회소는, 각각 4개의 영역에 배향 분할되어 있다. 즉, 각 서브 회소는, 4개의 액정 도메인 D1?D4를 갖는다.
액정 표시 장치(700)에서는, 적 회소 R 및 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이는 동일한 길이 L1이며, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이는 동일한 길이 L2이다. 전자의 길이 L1은, 후자의 길이 L2보다도 크다(즉 L1>L2). 이에 반하여, 모든 화소의 열 방향을 따른 길이는, 동일한 길이 L5이다. 이와 같이, 액정 표시 장치(700)의 화소 P 내에서는, 열 방향에 대해서는 회소의 길이가 1종류인데 반해, 행 방향에 대해서는 회소의 길이가 2종류 존재하고 있다. 또한, 암 서브 회소 RSL, GSL, BSL 및 YSL의 열 방향을 따른 길이와, 명 서브 회소 RSH, GSH, BSH 및 YSH의 열 방향을 따른 길이는 동일한 길이 L6이다.
본 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(700)에서는, 한 쌍의 광 배향막은, 행 방향을 따라서 액정층에 2화소를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 배향 규제력을 갖는다. 행 방향을 따른 배향 패턴의 반복 단위인 2화소 내에 있어서는, 卍 배향의 서브 회소로 구성되는 회소와, 8자 배향의 서브 회소로 구성되는 회소가 혼재한다. 예를 들면, 상단 좌측의 화소 P에 있어서의 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 서브 회소와, 상단 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R 및 청 회소 B의 서브 회소는, 卍 배향을 취한다. 이에 반하여, 상단 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R 및 청 회소 B의 서브 회소와, 상단 우측의 화소 P에 있어서의 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 서브 회소는, 8자 배향을 취한다.
또한, 상단 좌측의 화소 P에서는, 서브 회소의 배향은, 좌측으로부터 우측을 향해서 8자, 卍, 8자, 卍로 변화한다. 이에 반하여, 상단 우측의 화소 P에서는, 서브 회소의 배향은, 좌측으로부터 우측을 향해서 卍, 8자, 卍, 8자로 변화한다. 따라서, 행 방향을 따른 배향 패턴의 반복 단위의 좌측 절반(상단 좌측의 화소 P)과 우측 절반(상단 우측의 화소 P)에서는, 배향 패턴이 반전하고 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(700)에서는, 한 쌍의 광 배향막의 배향 규제력에 의해, 열 방향을 따라서도 액정층에 2화소를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타난다. 열 방향을 따른 배향 패턴의 반복 단위인 2화소 내에 있어서는, 卍 배향의 회소(卍 배향의 서브 회소로 구성되는 회소)와, 8자 배향의 회소(8자 배향의 서브 회소로 구성되는 회소)가 혼재한다. 예를 들면, 상단 좌측의 화소 P에 있어서의 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 서브 회소와, 하단 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R 및 청 회소 B의 서브 회소는, 卍 배향을 취한다. 이에 반하여, 상단 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R 및 청 회소 B의 서브 회소와, 하단 좌측의 화소 P에 있어서의 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 서브 회소는, 8자 배향을 취한다.
또한, 상단 좌측의 화소 P의 각 색의 화소와, 하단 좌측의 화소 P의 각 색의 화소에서는, 卍 배향과 8자 배향이 교체되어 있다. 마찬가지로, 상단 우측의 화소 P의 각 색의 화소와, 하단 우측의 화소 P의 각 색의 화소에서는, 卍 배향과 8자 배향이 교체되어 있다. 따라서, 배향 패턴의 반복 단위의 상측 절반과 하측 절반(상단 좌측의 화소 P와 하단 좌측의 화소 P, 혹은, 상단 우측의 화소 P와 하단 우측의 화소 P)에서는, 배향 패턴이 반전하고 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(700)에서는, 행 방향을 따른 배향 패턴의 최소 반복 단위가 2화소일뿐만 아니라, 열 방향을 따른 배향 패턴의 최소 반복 단위도 2화소이다. 액정 표시 장치(700)가 구비하는 한 쌍의 광 배향막에 대해서는, 이하와 같이 해서 광 배향 처리가 행하여진다.
우선, 도 88 내지 도 90을 참조하면서, TFT 기판의 광 배향막에의 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 88에 도시하는 포토마스크(1T)를 준비한다. 도 88에는, 포토마스크(1T)의 일부를 나타내고 있고, 보다 구체적으로는, 4화소(2행 2열로 배치된 4개의 화소 P)에 대응하는 영역을 나타내고 있다. 포토마스크(1T)는, 도 88에 도시하는 바와 같이, 열 방향(수직 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(1a)와, 복수의 차광부(1a)간에 배치된 복수의 투광부(1b)를 포함하는 마스크 패턴을 갖는다.
복수의 투광부(1b) 중, 가장 좌측의 투광부(1b1)의 폭(행 방향을 따른 폭) W1은, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반의 합과 동일하고(즉 W1=(L1+L2)/2), 좌측으로부터 2번째의 투광부(1b2)의 폭 W2는, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반의 합과 동일하다(즉 W2=(L1+L2)/2). 또한, 좌측으로부터 3번째의 투광부(1b3)의 폭 W3은, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 동일하고(즉 W3=L1/2), 좌측으로부터 4번째의 투광부(1b4)의 폭 W4는, 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반과 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반의 합과 동일하다(즉 W4=(L1+L2)/2). 또한, 좌측으로부터 5번째(가장 우측)의 투광부(1b5)의 폭 W5는, 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반과 동일하다(즉 W5=L2/2).
복수의 차광부(1a) 중, 가장 좌측의 차광부(1a1)의 폭(행 방향을 따른 폭) W6은, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 동일하고(즉 W6=L1/2), 좌측으로부터 2번째의 차광부(1a2)의 폭 W7은, 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반과 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반의 합과 동일하다(즉 W7=(L1+L2)/2). 또한, 좌측으로부터 3번째의 차광부(1a3)의 폭 W8은, 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반과 동일하고(즉 W8=L2/2), 좌측으로부터 4번째의 차광부(1a4)의 폭 W9는, 적 회소 R의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 녹 회소 G의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반의 합과 동일하다(즉 W9=(L1+L2)/2). 또한, 좌측으로부터 5번째(가장 우측)의 차광부(1a5)의 폭 W10은, 청 회소 B의 행 방향을 따른 길이 L1의 절반과 황 회소 Y의 행 방향을 따른 길이 L2의 절반의 합과 동일하다(즉 W10=(L1+L2)/2).
도 88에 도시하는 포토마스크(1T)를, 행 방향을 따른 배향 패턴의 최소 반복 단위의 좌측 절반(좌측의 화소 P)에 대응하는 영역 R1과, 우측 절반(우측의 화소 P)에 대응하는 영역 R2로 구분했을 때, 좌측의 영역 R1의 마스크 패턴과, 우측의 영역 R2의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있다. 즉, 우측의 영역 R2에 있어서의 차광부(1a)는, 좌측의 영역 R1에 있어서의 투광부(1b)의 위치에 설치되어 있고, 우측의 영역 R2에 있어서의 투광부(1b)는, 좌측의 영역 R1에 있어서의 차광부(1a)의 위치에 설치되어 있다.
다음으로, 도 89의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분이 투광부(1b)와 겹치도록 포토마스크(1T)를 배치한다. 바꾸어 말하면, 광 배향막의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분이 차광부(1a)와 겹치도록 포토마스크(1T)를 배치한다.
계속해서, 도 89의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 89의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA1과 동일한 방향이다.
다음으로, 도 90의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(1T)를 행 방향을 따라서 소정의 거리 D1 어긋나게 한다. 소정의 거리 D1은, 여기서는, 화소 P의 행 방향을 따른 길이 PL1(도 86 참조)과 동일하다. 즉, 포토마스크(1T)는, 행 방향을 따라서 1화소분 어긋나게 된다. 이 이동에 의해, 광 배향막의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(1T)의 투광부(1b)와 겹친다. 바꾸어 말하면, 광 배향막의, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(1T)의 차광부(1a)와 겹친다.
계속해서, 도 90의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 90의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의 나머지 부분, 즉, 좌측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 좌측 절반, 녹 회소 G의 우측 절반, 청 회소 B의 좌측 절반 및 황 회소 Y의 우측 절반에 대응하는 부분과, 우측의 화소 P에 있어서의 적 회소 R의 우측 절반, 녹 회소 G의 좌측 절반, 청 회소 B의 우측 절반 및 황 회소 Y의 좌측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (a)에 도시한 프리틸트 방향 PA2와 동일한 방향이며, 도 89의 (c)에 도시한 프리틸트 방향과 반 평행한 방향이다.
상술한 광 배향 처리에 의해, TFT 기판의 광 배향막의 각 서브 회소에 대응하는 영역 내에, 서로 반 평행한 프리틸트 방향을 갖는 2개의 영역이 형성된다. 다음으로, 도 91 내지 도 93을 참조하면서, CF 기판의 광 배향막에의 광 배향 처리를 설명한다.
우선, 도 91에 도시하는 포토마스크(2D)를 준비한다. 도 91에는, 포토마스크(2D)의 일부를 나타내고 있고, 보다 구체적으로는, 4화소(2행 2열로 배치된 4개의 화소 P)에 대응하는 영역을 나타내고 있다. 포토마스크(2D)는, 도 91에 도시하는 바와 같이, 행 방향(수평 방향)과 평행하게 연장되는 스트라이프 형상으로 형성된 복수의 차광부(2a)와, 복수의 차광부(2a)간에 배치된 복수의 투광부(2b)를 포함하는 마스크 패턴을 갖는다.
복수의 투광부(2b(2b1?2b4))의 각각의 폭(열 방향을 따른 폭) W11?W14는, 각 서브 회소의 열 방향을 따른 길이 L6의 절반이다(즉 W11=W12=W13=W14=L6/2). 복수의 차광부(2a) 중, 가장 상측의 차광부(2a1)의 폭(열 방향을 따른 폭) W15는, 각 서브 회소의 열 방향을 따른 길이 L6의 절반과 동일하고(즉 W15=L6/2), 상측으로부터 2번째의 차광부(2a2)의 폭 W16은, 각 서브 회소의 열 방향을 따른 길이 L6과 동일하다(즉 W16=L6). 또한, 상측으로부터 3번째(가장 하측)의 차광부(2a3)의 폭 W17은, 각 서브 회소의 열 방향을 따른 길이 L6의 절반과 동일하다(즉 W17=L6/2).
도 91에 도시하는 포토마스크(2D)를, 열 방향을 따른 배향 패턴의 최소 반복 단위의 상측 절반(상단의 화소 P)에 대응하는 영역 R3과, 하측 절반(하단의 화소 P)에 대응하는 영역 R4로 구분했을 때, 상측의 영역 R3의 마스크 패턴과, 하측의 영역 R4의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있다. 즉, 하측의 영역 R4에 있어서의 차광부(2a)는, 상측의 영역 R3에 있어서의 투광부(2b)의 위치에 설치되어 있고, 하측의 영역 R4에 있어서의 투광부(2b)는, 상측의 영역 R3에 있어서의 차광부(2a)의 위치에 설치되어 있다.
다음으로, 도 92의 (a)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 상단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소의 상측 절반에 대응하는 부분과, 하단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소의 하측 절반에 대응하는 부분이 투광부(2b)와 겹치도록 포토마스크(2D)를 배치한다. 바꾸어 말하면, 광 배향막의, 상단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소의 하측 절반에 대응하는 부분과, 하단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소의 상측 절반에 대응하는 부분이 차광부(2a)와 겹치도록 포토마스크(2D)를 배치한다.
계속해서, 도 92의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 92의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의, 상단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소의 상측 절반에 대응하는 부분과, 하단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소의 하측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB1과 동일한 방향이다.
다음으로, 도 93의 (a)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(2D)를 열 방향을 따라서 소정의 거리 D2 어긋나게 한다. 소정의 거리 D2는, 여기서는, 화소 P의 열 방향을 따른 길이 PL2(도 86 참조)와 동일하다. 즉, 포토마스크(2D)는, 열 방향을 따라서 1화소분 어긋나게 된다. 이 이동에 의해, 광 배향막의, 상단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소의 하측 절반에 대응하는 부분과, 하단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소의 상측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(2D)의 투광부(2b)와 겹친다. 즉, 상단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소의 상측 절반에 대응하는 부분과, 하단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소의 하측 절반에 대응하는 부분이, 포토마스크(2D)의 차광부(2a)와 겹친다.
계속해서, 도 93의 (b)에 도시하는 바와 같이, 화살표로 나타낸 방향으로부터 자외선을 비스듬히 조사한다. 이 노광 공정에 의해, 도 93의 (c)에 도시하는 바와 같이, 광 배향막의 나머지 부분, 즉, 상단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소의 하측 절반에 대응하는 부분과, 하단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소의 상측 절반에 대응하는 부분에 소정의 프리틸트 방향이 부여된다. 이때 부여되는 프리틸트 방향은, 도 2의 (b)에 도시한 프리틸트 방향 PB2와 동일한 방향이며, 도 92의 (c)에 도시한 프리틸트 방향과 반 평행한 방향이다.
상술한 광 배향 처리에 의해, CF 기판의 광 배향막의 각 서브 회소에 대응하는 영역 내에, 서로 반 평행한 프리틸트 방향을 갖는 2개의 영역이 형성된다. 이와 같이 하여 광 배향 처리가 이루어진 TFT 기판 및 CF 기판을 접합시킴으로써, 도 86 및 도 87에 도시한 바와 같이 각 서브 회소가 배향 분할된 액정 표시 장치(700)가 얻어진다.
액정 표시 장치(700)의 제조 방법에 있어서도, TFT 기판의 광 배향막에 광 배향 처리를 실시하는 공정에서 2회의 노광 공정이 공통의 동일한 포토마스크(1T)를 이용해서 실행되고, 또한, CF 기판의 광 배향막에 광 배향 처리를 실시하는 공정에서 2회의 노광 공정이 공통의 동일한 포토마스크(2D)를 이용해서 실행된다. 즉, 회소의 길이가 1종류인 열 방향을 따른 어긋남 노광뿐만 아니라, 회소의 길이가 2종류인 행 방향을 따른 어긋남 노광도 행할 수 있으므로, 저코스트?단 택트 타임으로 광 배향 처리를 실현할 수 있다. 또한, 액정 표시 장치(700)에서는, 제조시에 접합 어긋남이 발생해도, 경사 관찰시의 색 어긋남에 기인하는 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 도 64 등에 도시한 액정 표시 장치(1000)나, 도 75 등에 도시한 액정 표시 장치(600)에서는, 열 방향(상측 방향 또는 하측 방향)의 접합 어긋남이 발생한 경우에는, 좌측 방향을 따라서 시각을 쓰러뜨렸을 때(좌측 경사 방향으로부터의 관찰시)나, 우측 방향을 따라서 시각을 쓰러뜨렸을 때(우측 경사 방향으로부터의 관찰시)에, 밝기 의 어긋남이 발생하는 경우가 있다. 본 실시 형태에 있어서의 액정 표시 장치(700)에서는, 그러한 밝기의 어긋남에 기인하는 표시 품위의 저하를 억제할 수 있다.
도 94의 (a)에, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우의 액정 표시 장치(700)의 배향 상태를 나타내고, 도 94의 (b)에, 상측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우(즉 CF 기판의 위치가 본래보다도 상측으로 어긋나게 된 경우)의 액정 표시 장치(700)의 배향 상태를 나타낸다.
접합 어긋남이 발생하지 않은 경우, 도 94의 (a)에 도시하는 바와 같이, 각 서브 회소 내에서 4개의 액정 도메인 D1?D4의 열 방향을 따른 길이는 동일하다. 그 때문에, 4개의 액정 도메인 D1?D4의 면적은 동일하다.
이에 반하여, 상측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우, 도 94의 (b)에 도시하는 바와 같이, 각 서브 회소 내에서 상측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 열 방향을 따른 길이가 커지고, 하측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 열 방향을 따른 길이가 작아진다. 그 때문에, 각 서브 회소 내에서 상측의 2개의 액정 도메인의 면적이, 하측의 2개의 액정 도메인의 면적보다도 커진다.
구체적으로는, 상단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소 내에서는, 액정 도메인 D1 및 D4의 열 방향을 따른 길이가 커지고, 액정 도메인 D2 및 D3의 열 방향을 따른 길이가 작아진다. 그 때문에, 액정 도메인 D1 및 D4의 면적이, 액정 도메인 D2 및 D3의 면적보다도 커진다. 이에 반하여, 하단의 화소 P에 있어서의 각 서브 회소 내에서는, 액정 도메인 D2 및 D3의 열 방향을 따른 길이가 커지고, 액정 도메인 D1 및 D4의 열 방향을 따른 길이가 작아진다. 그 때문에, 액정 도메인 D2 및 D3의 면적이, 액정 도메인 D1 및 D4의 면적보다도 커진다.
이와 같이, 열 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우라도, 4개의 액정 도메인의 면적에 차가 생기게 되지만, 4개의 액정 도메인의 면적에 차가 있어도, 표시면을 정면 방향으로부터 관찰했을 때에는 문제는 없다. 예를 들면 어떤 계조의 백색을 표시하는 경우, 정면 방향으로부터의 관찰 시에는, 도 94의 (a)에 도시한 배향 상태 및 도 94의 (b)에 도시한 배향 상태의 어느 쪽이라도, 각 화소 P는 희게 시인된다. 또한, 도 94의 (a)에 도시한 배향 상태와, 도 94의 (b)에 도시한 배향 상태에서, 각 화소 P의 밝기는 동일하다. 즉, 밝기의 어긋남은 발생하지 않는다.
단, 열 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우, 우측 경사 방향으로부터의 관찰시나 좌측 경사 방향으로부터의 관찰시에, 밝기의 어긋남이 발생한다.
도 95의 (a) 및 (b)에, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우 및 상측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우에 대해, 액정 표시 장치(700)의 표시면이 좌측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어떻게 시인되는지를 모식적으로 나타낸다. 도 95의 (a) 및 (b)는, 모두 어떤 계조의 백이 표시되어 있는 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 95의 (a) 및 (b)에서는, 좌측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어둡게 시인되는(액정 분자가 좌측으로 쓰러지는) 액정 도메인 D1 및 D4를 어둡게 나타내고 있다. 좌측 방향을 따라서 어느 정도 크게 시각을 쓰러뜨렸을 때에는, 액정 도메인 D2 및 D3이 주로 표시에 기여한다.
이미 설명한 바와 같이, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우, 각 서브 회소 내에서 4개의 액정 도메인 D1?D4의 면적은 동일하다. 그 때문에, 도 95의 (a)로부터 알 수 있는 바와 같이, 좌측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적(주로 표시에 기여하는 액정 도메인 D2 및 D3의 면적)의 비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 동일하다. 따라서, 좌측 경사 방향으로부터의 관찰시에도 각 화소 P에 의해 표시되는 색은 백색 상태 그대로이다.
또한, 상측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우라도, 도 95의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 좌측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 동일하다. 따라서, 각 화소 P에 의해 표시되는 색은 백색 상태 그대로이다.
단, 상측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우, 각 서브 회소 내에서 상측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 면적이, 하측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 면적보다도 커지므로, 이에 의해, 좌측 경사 방향으로부터의 관찰시의 각 화소 P의 밝기가, 본래(접합 어긋남이 발생하지 않은 경우)와 상이하게 된다.
구체적으로는, 상단의 화소 P에 있어서는, 각 서브 회소 내에서 액정 도메인 D1 및 D4의 면적이 액정 도메인 D2 및 D3의 면적보다도 커진다. 그 때문에, 도 95의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 좌측 경사 방향으로부터의 관찰시에 상단의 화소 P에 의해 표시되는 백색은, 본래보다도 어두워진다.
또한, 하단의 화소 P에 있어서는, 각 서브 회소 내에서 액정 도메인 D2 및 D3의 면적이 액정 도메인 D1 및 D4의 면적보다도 커진다. 그 때문에, 도 95의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 좌측 경사 방향으로부터의 관찰시에 하단의 화소 P에 의해 표시되는 백색은, 본래보다도 밝아진다.
이와 같이, 상측 방향의 접합 어긋남이 발생하면, 좌측 경사 방향으로부터의 관찰시에 각 화소 P에서 밝기의 어긋남이 발생한다. 그러나, 액정 표시 장치(700)에서는, 도 95의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 어두워지는 P 화소(상단의 화소 P)와 밝아지는 화소 P(하단의 화소 P)가 열 방향을 따라서 혼재하므로, 복수의 화소 P 전체적으로는, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우와 동일한 밝기를 유지할 수 있다. 이에 반하여, 액정 표시 장치(1000)나 액정 표시 장치(600)에서는, 상측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우, 좌측 경사 방향으로부터의 관찰시에 복수의 화소 P는 균일하게 어두워지게 된다.
도 96의 (a) 및 (b)에, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우 및 상측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우에 대해, 액정 표시 장치(700)의 표시면이 우측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어떻게 시인되는지를 모식적으로 나타낸다. 도 96의 (a) 및 (b)는, 모두 어떤 계조의 백이 표시되어 있는 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 96의 (a) 및 (b)에서는, 우측 경사 방향으로부터의 관찰시에 어둡게 시인되는(액정 분자가 하측으로 쓰러지는) 액정 도메인 D2 및 D3을 어둡게 나타내고 있다. 우측 방향을 따라서 어느 정도 크게 시각을 쓰러뜨렸을 때에는, 액정 도메인 D1 및 D4가 주로 표시에 기여한다.
이미 설명한 바와 같이, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우, 각 서브 회소 내에서 4개의 액정 도메인 D1?D4의 면적은 동일하다. 그 때문에, 도 96의 (a)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 우측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적(주로 표시에 기여하는 액정 도메인 D1 및 D4의 면적)의 비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 동일하다. 따라서, 우측 경사 방향으로부터의 관찰시에도 각 화소 P에 의해 표시되는 색은 백색 상태 그대로이다.
또한, 상측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우라도, 도 96의 (b)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 우측 경사 방향으로부터의 관찰시의, 화소 P 내에 있어서의 적 회소 R, 청 회소 B, 녹 회소 G 및 황 회소 Y의 실효적인 면적비는, 정면 방향으로부터의 관찰시와 동일하다. 따라서, 각 화소 P에 의해 표시되는 색은 백색 상태 그대로이다.
단, 상측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우, 각 서브 회소 내에서 상측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 면적이, 하측에 위치하는 2개의 액정 도메인의 면적보다도 커지므로, 이에 의해, 우측 경사 방향으로부터의 관찰시의 각 화소 P의 밝기가, 본래(접합 어긋남이 발생하지 않은 경우)와 상이하게 된다.
구체적으로는, 상단의 화소 P에 있어서는, 각 서브 회소 내에서 액정 도메인 D1 및 D4의 면적이 액정 도메인 D2 및 D3의 면적보다도 커진다. 그 때문에, 도 96의 (b)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 우측 경사 방향으로부터의 관찰시에 상단의 화소 P에 의해 표시되는 백색은, 본래보다도 밝아진다.
또한, 하단의 화소 P에 있어서는, 각 서브 회소 내에서 액정 도메인 D2 및 D3의 면적이 액정 도메인 D1 및 D4의 면적보다도 커진다. 그 때문에, 도 96의 (b)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 우측 경사 방향으로부터의 관찰시에 하단의 화소 P에 의해 표시되는 백색은, 본래보다도 어두워진다.
이와 같이, 상측 방향의 접합 어긋남이 발생하면, 우측 경사 방향으로부터의 관찰시에도 각 화소 P에서 밝기의 어긋남이 발생한다. 그러나, 액정 표시 장치(700)에서는, 도 96의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 어두워지는 P 화소(하단의 화소 P)와 밝아지는 화소 P(상단의 화소 P)가 열 방향을 따라서 혼재하므로, 복수의 화소 P 전체적으로는, 접합 어긋남이 발생하지 않은 경우와 동일한 밝기를 유지할 수 있다. 이에 반하여, 액정 표시 장치(1000)나 액정 표시 장치(600)에서는, 상측 방향의 접합 어긋남이 발생한 경우, 우측 경사 방향으로부터의 관찰시에 복수의 화소 P는 균일하게 밝아지게 된다.
이와 같이, 액정 표시 장치(700)에서는, 접합 어긋남에 기인하는 밝기의 어긋남이 각 화소 P에서 발생해도, 밝아지는 화소 P와 어두워지는 화소 P가 혼재하므로, 표시되는 백색은, 복수의 화소 P 전체적으로는 본래와 동일한 휘도를 유지할 수 있다. 그 때문에, 밝기의 어긋남은 시인되기 어려워, 밝기의 어긋남에 기인한 표시 품위의 저하가 억제된다.
또한, 여기서는 회소 분할 구동 기술이 이용된(즉 각 회소가 복수의 서브 회소로 분할된) 구성을 예시했지만, 회소 분할 구동 기술이 이용되지 않고 있는 구성에 있어서도, 밝기의 어긋남에 기인한 표시 품위의 저하를 억제하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 열 방향을 따른 배향 패턴의 최소 반복 단위가 2화소인 경우를 예시했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 열 방향을 따른 배향 패턴의 최소 반복 단위는, 짝수 화소, 즉 2m화소(m은 1 이상의 정수)이면 되고, 열 방향을 따른 배향 패턴의 최소 반복 단위인 2m화소 내에 있어서, 액정 도메인 D1?D4의 배치 순서가 서로 상이한 화소가 혼재하면 된다.
열 방향을 따른 배향 패턴의 최소 반복 단위를 2m화소로 하기 위해서는, 포토마스크의, 열 방향을 따라서 연속하는 어떤 m화소(m은 1 이상의 정수)에 대응하는 영역의 마스크 패턴과, 상기 어떤 m화소에 열 방향을 따라서 인접하는 다른 m화소에 대응하는 영역의 마스크 패턴이, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있으면 된다. 이러한 포토마스크는, 2회의 노광 공정간의 포토마스크를 이동하는 공정에 있어서, 열 방향을 따라서 m화소분 어긋나게 된다. 열 방향을 따른 배향 패턴의 최소 반복 단위는, 이미 설명한 이유로부터, 2화소 이상 20 화소 이하(즉 1≤m≤10)인 것이 바람직하다. 또한, 열 방향을 따른 배향 패턴의 반복 단위인 2m화소 중의 한쪽 절반의 m화소 내에서, 卍 배향의 회소의 개수와 8자 배향의 회소의 개수의 차는 0 또는 1이며, 다른 쪽 절반의 m화소 내에서도, 卍 배향의 회소의 개수와 8자 배향의 회소의 개수의 차는 0 또는 1인 것이 바람직하다.
<산업상의 이용 가능성>
본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 텔레비전 수상기 등의 고품위의 표시가 요구되는 용도에 적합하게 이용된다.
1, 1A?1T : 포토마스크
2, 2A?2D : 포토마스크
1a, 2a : 포토마스크의 차광부
1b, 2b : 포토마스크의 투광부
3 : 액정층
3a : 액정 분자
10, 20, 30, 40 : 회소
11 : 회소 전극
12, 22 : 광 배향막
13, 23 : 편광판
21 : 대향 전극
100, 200, 300, 400 : 액정 표시 장치
500, 500A, 500B, 600, 700 : 액정 표시 장치
R : 적 회소
G : 녹 회소
B : 청 회소
Y : 황 회소
S1 : TFT 기판(액티브 매트릭스 기판)
S2 : CF 기판(대향 기판)
S1a, S2a : 투명 기판
SD1?SD4 : 회소 전극의 엣지
EG1?EG4 : 회소 전극의 엣지부
D1?D4 : 액정 도메인
t1?t4 : 틸트 방향(기준 배향 방향)
e1?e4 : 회소 전극의 엣지와 직교하고, 회소 전극의 내측을 향하는 방위각 방향
DR : 어두운 영역
SL : 직선 형상의 암선
CL : 십자 형상의 암선
P : 화소
DE : 이중 노출 영역

Claims (29)

  1. 액정 표시 장치로서,
    수직 배향형의 액정층과,
    상기 액정층을 개재하여 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판과,
    상기 제1 기판의 상기 액정층 측에 설치된 제1 전극 및 상기 제2 기판의 상기 액정층 측에 설치된 제2 전극과,
    상기 제1 전극과 상기 액정층 사이 및 상기 제2 전극과 상기 액정층 사이에 설치된 한 쌍의 광 배향막을 구비하고,
    복수의 행 및 복수의 열을 갖는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 회소(picture element)를 갖고,
    상기 복수의 회소의 각각은 서로 상이한 색을 표시하는 적어도 3개의 회소를 포함하는 복수의 회소를 갖고,
    상기 복수의 회소의 각각은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전압이 인가되었을 때의 상기 액정층의 층면내 및 두께 방향에 있어서의 중앙 부근의 액정 분자의 틸트 방향이 미리 결정된 제1 틸트 방향인 제1 액정 도메인과, 제2 틸트 방향인 제2 액정 도메인과, 제3 틸트 방향인 제3 액정 도메인과, 제4 틸트 방향인 제4 액정 도메인을 갖고, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 틸트 방향은, 임의의 2개의 방향의 차가 90°의 정수배와 대략 동일한 4개의 방향이며, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 도메인은, 2행 2열의 매트릭스 형상으로 배치되어 있는, 액정 표시 장치로서,
    상기 한 쌍의 광 배향막은 행 방향 및 열 방향의 한쪽과 평행한 제1 방향을 따라서 상기 액정층에 2n화소(n은 1 이상의 정수)를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나는 배향 규제력을 갖고,
    배향 패턴의 반복 단위인 2n화소 내에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 도메인이 제1 순서로 배치된 제1 회소와, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 도메인이 상기 제1 순서와는 다른 제2 순서로 배치된 제2 회소가 혼재하는, 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    배향 패턴의 반복 단위인 2n화소 내에 있어서, 한쪽 절반의 n화소와 다른 쪽 절반의 n화소에서 배향 패턴이 반전하고 있는, 액정 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    배향 패턴의 반복 단위인 2n화소 중의 한쪽 절반의 n화소 내에서, 상기 제1 회소의 개수와 상기 제2 회소의 개수의 차는 0 또는 1이며, 다른 쪽 절반의 n화소 내에서도, 상기 제1 회소의 개수와 상기 제2 회소의 개수의 차는 0 또는 1인, 액정 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 화소의 각각에 있어서의 상기 복수의 회소를, 상기 제1 방향을 따른 길이로 순위를 매겼을 때, 순위가 연속되는 2개의 회소의 한쪽은 상기 제1 회소이며, 다른 쪽은 상기 제2 회소인, 액정 표시 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    n은 1 이상 10 이하인, 액정 표시 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 회소는 상기 제1 방향을 따른 길이가 소정의 제1 길이 L1인 회소와, 상기 제1 방향을 따른 길이가 상기 제1 길이 L1과는 다른 제2 길이 L2인 회소를 포함하는, 액정 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 회소는 상기 제1 방향을 따른 길이가 상기 제1 길이 L1 및 상기 제2 길이 L2와는 다른 제3 길이 L3인 회소를 더 포함하는, 액정 표시 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 회소의 각각 내에 있어서, 어떤 중간조를 표시할 때에 해당 중간조보다 어두운 영역이 형성되고,
    상기 제1 회소 내에 형성되는 상기 어두운 영역은 대략 卍자 형상이며,
    상기 제2 회소 내에 형성되는 상기 어두운 영역은 대략 8자 형상인, 액정 표시 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 광 배향막의 배향 규제력에 의해, 행 방향 및 열 방향의 다른 쪽과 평행한 제2 방향을 따라서 상기 액정층에 2m화소(m은 1 이상의 정수)를 최소 단위로 해서 동일한 배향 패턴이 반복해서 나타나고,
    상기 제2 방향을 따른 배향 패턴의 반복 단위인 2m화소 내에 있어서, 상기 제1 회소와, 상기 제2 회소가 혼재하는, 액정 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 방향을 따른 배향 패턴의 반복 단위인 2m화소 내에 있어서, 한쪽 절반의 m화소와 다른 쪽 절반의 m화소에서 배향 패턴이 반전하고 있는, 액정 표시 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제2 방향을 따른 배향 패턴의 반복 단위인 2m화소 중의 한쪽 절반의 m화소 내에서, 상기 제1 회소의 개수와 상기 제2 회소의 개수의 차는 0 또는 1이며, 다른 쪽 절반의 m화소 내에서도, 상기 제1 회소의 개수와 상기 제2 회소의 개수의 차는 0 또는 1인, 액정 표시 장치.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    m은 1 이상 10 이하인, 액정 표시 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 도메인은, 상기 틸트 방향이 인접하는 액정 도메인 사이에서 대략 90° 상이하게 배치되어 있고,
    상기 제1 틸트 방향과 상기 제3 틸트 방향은, 대략 180°의 각을 이루고,
    상기 제1 회소 내에 있어서,
    상기 제1 전극의 엣지 중의 상기 제1 액정 도메인에 근접하는 부분은, 그것과 직교하고 상기 제1 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 상기 제1 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 제1 엣지부를 포함하고,
    상기 제1 전극의 엣지 중의 상기 제2 액정 도메인에 근접하는 부분은, 그것과 직교하고 상기 제1 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 상기 제2 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 제2 엣지부를 포함하고,
    상기 제1 전극의 엣지 중의 상기 제3 액정 도메인에 근접하는 부분은, 그것과 직교하고 상기 제1 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 상기 제3 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 제3 엣지부를 포함하고,
    상기 제1 전극의 엣지 중의 상기 제4 액정 도메인에 근접하는 부분은, 그것과 직교하고 상기 제1 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 상기 제4 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 제4 엣지부를 포함하고,
    상기 제1 엣지부 및 상기 제3 엣지부는, 표시면에 있어서의 수평 방향 및 수직 방향의 한쪽과 대략 평행하고, 상기 제2 엣지부 및 상기 제4 엣지부는, 표시면에 있어서의 수평 방향 및 수직 방향의 다른 쪽과 대략 평행하며,
    상기 제2 회소 내에 있어서,
    상기 제1 전극의 엣지 중의 상기 제1 액정 도메인에 근접하는 부분은, 그것과 직교하고 상기 제1 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 상기 제1 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 제1 엣지부를 포함하고,
    상기 제1 전극의 엣지 중의 상기 제3 액정 도메인에 근접하는 부분은, 그것과 직교하고 상기 제1 전극의 내측을 향하는 방위각 방향이 상기 제3 틸트 방향과 90°를 넘는 각을 이루는 제3 엣지부를 포함하고,
    상기 제1 엣지부 및 상기 제3 엣지부의 각각은, 표시면에 있어서의 수평 방향과 대략 평행한 제1 부분과 표시면에 있어서의 수직 방향과 대략 평행한 제2 부분을 포함하는, 액정 표시 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 회소의 각각은, 각각 내의 상기 액정층에 서로 상이한 전압을 인가할 수 있는 복수의 서브 회소를 갖고,
    상기 복수의 서브 회소의 각각이 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 도메인을 갖는, 액정 표시 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 회소는 적을 표시하는 적 회소, 녹을 표시하는 녹 회소 및 청을 표시하는 청 회소를 포함하는, 액정 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 회소는 황을 표시하는 황 회소를 더 포함하는,액정 표시 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정층을 개재하여 서로 대향하고, 각각의 투과축이 서로 대략 직교하도록 배치된 한 쌍의 편광판을 더 구비하고,
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 틸트 방향은, 상기 한 쌍의 편광판의 상기 투과축과 대략 45°의 각을 이루는, 액정 표시 장치.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액정층은 마이너스의 유전 이방성을 갖는 액정 분자를 포함하고,
    상기 한 쌍의 광 배향막 중의 한쪽에 의해 규정되는 프리틸트 방향과 다른 쪽에 의해 규정되는 프리틸트 방향은 서로 대략 90° 상이한, 액정 표시 장치.
  19. 수직 배향형의 액정층과,
    상기 액정층을 개재하여 서로 대향하는 제1 기판 및 제2 기판과,
    상기 제1 기판의 상기 액정층 측에 설치된 제1 전극 및 상기 제2 기판의 상기 액정층 측에 설치된 제2 전극과,
    상기 제1 전극과 상기 액정층 사이에 설치된 제1 광 배향막 및 상기 제2 전극과 상기 액정층 사이에 설치된 제2 광 배향막을 구비하고,
    복수의 행 및 복수의 열을 갖는 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소를 갖고,
    상기 복수의 화소의 각각은, 서로 상이한 색을 표시하는 적어도 3개의 회소를 포함하는 복수의 회소를 갖고,
    상기 복수의 회소의 각각은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전압이 인가되었을 때의 상기 액정층의 층면내 및 두께 방향에 있어서의 중앙 부근의 액정 분자의 틸트 방향이 미리 결정된 제1 틸트 방향인 제1 액정 도메인과, 제2 틸트 방향인 제2 액정 도메인과, 제3 틸트 방향인 제3 액정 도메인과, 제4 틸트 방향인 제4 액정 도메인을 갖고, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 틸트 방향은, 임의의 2개의 방향의 차가 90°의 정수배와 대략 동일한 4개의 방향이며, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 액정 도메인은, 2행 2열의 매트릭스 형상으로 배치되어 있는, 액정 표시 장치의 제조 방법으로서,
    상기 제1 광 배향막의, 상기 복수의 회소의 각각에 대응하는 영역 내에, 제1 프리틸트 방향을 갖는 제1 영역 및 상기 제1 프리틸트 방향과 반 평행한 제2 프리틸트 방향을 갖는 제2 영역을 광 배향 처리에 의해 형성하는 공정(A)과,
    상기 제2 광 배향막의, 상기 복수의 회소의 각각에 대응하는 영역 내에, 제3 프리틸트 방향을 갖는 제3 영역 및 상기 제3 프리틸트 방향과 반 평행한 제4 프리틸트 방향을 갖는 제4 영역을 광 배향 처리에 의해 형성하는 공정(B)을 포함하고,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 형성하는 상기 공정(A)은,
    상기 제1 광 배향막의 상기 제1 영역으로 되는 부분에 광을 조사하는 제1 노광 공정과,
    상기 제1 노광 공정 후에 상기 제1 광 배향막의 상기 제2 영역으로 되는 부분에 광을 조사하는 제2 노광 공정을 포함하고,
    상기 제1 노광 공정 및 상기 제2 노광 공정은, 스트라이프 형상의 복수의 차광부와 상기 복수의 차광부 사이에 위치하는 복수의 투광부를 포함하는 마스크 패턴을 갖는 공통의 동일한 제1 포토마스크를 이용해서 실행되고,
    상기 제1 포토마스크의, 행 방향 및 열 방향의 한쪽과 평행한 제1 방향을 따라서 연속하는 어떤 n화소(n은 1 이상의 정수)에 대응하는 영역의 마스크 패턴과, 상기 어떤 n화소에 상기 제1 방향을 따라서 인접하는 다른 n화소에 대응하는 영역의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있는, 액정 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    스트라이프 형상의 상기 복수의 차광부는, 행 방향 및 열 방향의 다른 쪽과 평행한 제2 방향을 따라서 연장되고 있는, 액정 표시 장치의 제조 방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 형성하는 상기 공정(A)은,
    상기 제1 노광 공정 전에, 상기 제1 광 배향막의, 상기 복수의 회소의 각각의 대략 절반에 대응하는 부분이, 상기 복수의 차광부와 겹치도록 상기 제1 포토마스크를 배치하는 제1 포토마스크 배치 공정과,
    상기 제1 노광 공정과 상기 제2 노광 공정 사이에, 상기 제1 포토마스크를 상기 제1 방향을 따라서 n화소분 어긋나게 하는 제1 포토마스크 이동 공정을 더 포함하는, 액정 표시 장치의 제조 방법.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 회소는 상기 제1 방향을 따른 길이가 소정의 제1 길이 L1인 회소와, 상기 제1 방향을 따른 길이가 상기 제1 길이 L1과는 다른 제2 길이 L2인 회소를 포함하는, 액정 표시 장치의 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 복수의 회소는, 상기 제1 방향을 따른 길이가 상기 제1 길이 L1 및 상기 제2 길이 L2와는 다른 제3 길이 L3인 회소를 더 포함하는, 액정 표시 장치의 제조 방법.
  24. 제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    n은 1 이상 10 이하인, 액정 표시 장치의 제조 방법.
  25. 제19항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 영역 및 상기 제4 영역을 형성하는 상기 공정(B)은,
    상기 제2 광 배향막의 상기 제3 영역으로 되는 부분에 광을 조사하는 제3 노광 공정과,
    상기 제3 노광 공정 후에 상기 제2 광 배향막의 상기 제4 영역으로 되는 부분에 광을 조사하는 제4 노광 공정을 포함하고,
    상기 제3 노광 공정 및 상기 제4 노광 공정은, 스트라이프 형상의 복수의 차광부와 상기 복수의 차광부 사이에 위치하는 복수의 투광부를 포함하는 마스크 패턴을 갖는 공통의 동일한 제2 포토마스크를 이용해서 실행되고,
    상기 제2 포토마스크의, 행 방향 및 열 방향의 다른 쪽과 평행한 제2 방향을 따라서 연속하는 어떤 m화소(m은 1 이상의 정수)에 대응하는 영역의 마스크 패턴과, 상기 어떤 m화소에 상기 제2 방향을 따라서 인접하는 다른 m화소에 대응하는 영역의 마스크 패턴은, 서로 네가티브 포지티브 반전된 관계에 있는, 액정 표시 장치의 제조 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제2 포토마스크의 스트라이프 형상의 상기 복수의 차광부는 상기 제1 방향을 따라서 연장되고 있는, 액정 표시 장치의 제조 방법.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서,
    상기 제3 영역 및 상기 제4 영역을 형성하는 상기 공정(B)은,
    상기 제3 노광 공정 전에, 상기 제2 광 배향막의, 상기 복수의 회소의 각각의 대략 절반에 대응하는 부분이, 상기 복수의 차광부와 겹치도록 상기 제2 포토마스크를 배치하는 제2 포토마스크 배치 공정과,
    상기 제3 노광 공정과 상기 제4 노광 공정 사이에, 상기 제2 포토마스크를 상기 제2 방향을 따라서 m화소분 어긋나게 하는 제2 포토마스크 이동 공정을 더 포함하는, 액정 표시 장치의 제조 방법.
  28. 제19항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 회소는 적을 표시하는 적 회소, 녹을 표시하는 녹 회소 및 청을 표시하는 청 회소를 포함하는, 액정 표시 장치의 제조 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 복수의 회소는 황을 표시하는 황 회소를 더 포함하는, 액정 표시 장치의 제조 방법.
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