WO2006059693A1 - 表示装置の製造方法及び表示装置 - Google Patents

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WO2006059693A1
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display device
exposure
liquid crystal
divided
insulating substrate
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PCT/JP2005/022111
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kohji Matsuoka
Shigeo Ikedo
Kazushige Miyamoto
Yasuyuki Ohta
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Sharp Kabushiki Kaisha
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    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70475Stitching, i.e. connecting image fields to produce a device field, the field occupied by a device such as a memory chip, processor chip, CCD, flat panel display
    • GPHYSICS
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    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a display device manufacturing method and a display device, and more particularly to a vertical alignment mode liquid crystal display device having excellent image display quality.
  • Liquid crystal display devices are widely used as display units for home appliances such as computers and televisions.
  • a liquid crystal display device a liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed in an area defined by a sealing material after a supporting substrate, which is two insulating substrates, each having a pattern placed by a predetermined method, is laminated and pasted with a sealing material. Is used.
  • a liquid crystal layer having a negative dielectric anisotropy is disposed between a pair of mutually opposing support substrates to align liquid crystal molecules vertically, and A liquid crystal display device in a vertical alignment mode that regulates the tilt direction of liquid crystal molecules with respect to a support substrate in a plurality of directions when a voltage is applied to the crystal layer has been put into practical use.
  • liquid crystal molecules aligned in the vertical direction are arranged in different directions with respect to the vertical direction in one pixel. It is effective to create a plurality of regions that are inclined to each other. Therefore, as a means for regulating the alignment of liquid crystal molecules to create such a region, a linear protrusion is provided on the counter electrode of the color filter side substrate, or an opening is provided on the pixel electrode of the drive element side substrate. Has been done.
  • FIG. 7 is a plan view of the linear protrusion 81 for two picture elements adjacent to the left and right formed on the color filter side substrate.
  • the linear protrusion 81 is formed by material deposition, photolithography processing, and development processing. Specifically, a photosensitive organic insulating film as a material is applied on the counter electrode 85, subjected to a prebeta treatment, and then subjected to an exposure treatment. After the exposure, development is performed with a developing solution to remove unnecessary matter, and a linear protrusion 81 having a pattern as shown in the figure is formed.
  • FIG. 7 A two-dot chain line in the center of the drawing in FIG. 7 indicates a boundary line 80 for divided exposure.
  • FIGS. 8 (a) and 8 (b) show two divided masks 82 and 83 used for divided exposure. In this case, an enlarged portion of the portion D in FIG. 7 is shown.
  • FIGS. 9 (a) and 9 (b) show the respective states at the time of exposure with the divided masks 82 and 83 in the EE cross section of FIGS. 7 and 8.
  • an organic insulating film 84 which is a positive photoresist, is applied on the counter electrode 85 and subjected to a pre-beta treatment, and then exposed using a division mask 82 shown in FIG. 8 (a).
  • the division mask 82 is provided with an opaque pattern 82a, 82b and a left side of the division boundary 80 for patterning the linear protrusions 8 lb, 81c on the right side of the division boundary 80.
  • the opaque pattern 82c and transparent patterns 82d, 82e, 82f other than these are included.
  • the organic insulating film 84 is formed with exposed portions 84a, 84b, and 84c in an inverted trapezoidal shape.
  • the division mask 83 includes an opaque pattern 83a for patterning the linear protrusion 81a on the left side of the division boundary line 80 and an opaque pattern 83b on the right side of the division boundary line 80.
  • Other transparent patterns 83c and 83d are included.
  • the exposed portions 84d and 84e are formed in an inverted trapezoidal shape on the organic insulating film 84.
  • the double exposure portion 84f is also formed at the position of the dividing boundary line 80.
  • the linear protrusions 8la and 81b in the vicinity of the dividing boundary line 80 are approaching as shown in FIG.
  • the right linear protrusion 81b may be formed thin by double exposure, or in the worst case, the linear protrusion 8 lb may be lost.
  • Such thinning or disappearance of the linear protrusion 81 which is the liquid crystal molecule orientation regulating means, causes the liquid crystal molecules to be misaligned in this portion, and as a result, the division boundary portion is displayed as uneven. This is the problem.
  • the problem to be solved by the present invention is that even if an exposure shift occurs due to the joining error of the divided areas, the linear protrusions in the vicinity of the dividing boundary line are thinned or disappeared by double exposure. It is providing the manufacturing method and display apparatus of a display apparatus with which it is suppressed. Means for solving the problem
  • a method for manufacturing a display device is a method for manufacturing a display device in which a plurality of pixel portions are formed in a matrix on an insulating substrate.
  • the dividing boundary line of the divided area is a dividing boundary in the vicinity of at least a part of the linear protrusions.
  • the gist of the line is that it extends a predetermined length to another adjacent divided region.
  • a liquid crystal layer is sealed on the insulating substrate, and the linear protrusions are used as alignment regulating means for the liquid crystal molecules.
  • the insulating substrate may be provided with a force filter, and may have a configuration that is good.
  • the display device is a display device in which a plurality of pixel portions are formed in a matrix on an insulating substrate, and in the formation of the linear protrusions on the insulating substrate by exposure, When performing the exposure by dividing into a plurality of divided areas, the divided boundary lines of the divided areas, and at least some of the divided boundary lines in the vicinity of the linear protrusions are predetermined in other adjacent divided areas.
  • the gist is that the length is extended and exposed.
  • a liquid crystal layer is sealed on the insulating substrate, and the linear protrusions are used as alignment regulating means for the liquid crystal molecules.
  • the insulating substrate may be provided with a force filter, and may have a configuration that is good.
  • the division is performed when the exposure is performed by dividing into a plurality of divided regions.
  • the dividing boundary line of the region which is a dividing boundary line in the vicinity of at least a part of the linear protrusions, is extended by a predetermined length to another adjacent divided region, so that two linear protrusions Thinning and disappearance due to heavy exposure are prevented, and the quality of the display device is improved.
  • the liquid crystal molecules are divided due to poor alignment of the liquid crystal molecules.
  • the boundary line portion is prevented from being displayed as uneven.
  • the alignment regulation by the linear protrusions of the liquid crystal molecules can be made better.
  • FIG. 1 is an enlarged plan view schematically showing two picture elements adjacent to the left and right of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a transverse cross section of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view in which two divided masks used for divided exposure are joined together.
  • FIG. 4 is an enlarged view of part A in FIG.
  • FIG. 5 shows a state when the divided masks 50 and 60 are exposed in order in the BB cross section of FIG.
  • FIG. 6 is a view showing a state when the divided masks 60 and 50 are exposed in order in the CC cross section of FIG.
  • FIG. 7 is a plan view showing a linear protrusion as a liquid crystal molecule alignment regulating means that has been used conventionally as two picture elements adjacent to the left and right.
  • FIG. 8 is an enlarged view of two divided masks used for divided exposure of the linear protrusions in the D part of FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing a state when the divided masks 82 and 83 are exposed in order in the EE cross section of FIG.
  • FIG. 1 is an enlarged plan view showing an outline of two adjacent picture elements of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a transverse section of FIG.
  • Fig. 3 is a plan view of two split masks used for split exposure.
  • Fig. 4 is an enlarged view of part A in Fig. 3.
  • the liquid crystal display device 1 includes a pair of support substrates (drive element side substrates) 10 and a support substrate (color filter side substrate) 30 facing each other.
  • a liquid crystal layer 40 having liquid crystal molecules aligned in the vertical direction is sealed, and pixel electrodes 17 are formed in a matrix on the lower support substrate 10.
  • the support substrate (drive element side substrate) 10 will be described.
  • a pair of aluminum isotonic parallel gates 11 and source bus lines 12 are formed so as to be perpendicular to each other.
  • the gate bus line 11 and the source bus line 12 intersect at the intersection so that the source bus line 12 is on the upper side and the gate bus line 11 is on the lower side, and the gate bus line 11 and the source bus line are at the intersection.
  • 11 is electrically insulated.
  • a driving element (thin film transistor) 13 is formed as a switching element connected to the gate electrode 1 la which is a part.
  • the gate bus line 11 and the gate electrode 11a are formed in the same wiring layer (first wiring layer). That is, the gate bus line 11 and the gate electrode 11a are formed by patterning the same conductive film. Then, the gate bus line 1: L and the gate electrode 1 la are covered with a gate insulating film 14 having a silicon nitride equivalent force (see FIG. 2).
  • a semiconductor layer (not shown) having an amorphous silicon isotropic force is formed so as to overlap the gate electrode 11a.
  • the source electrode 13a and the drain electrode 13b are formed apart from each other on both sides of the semiconductor layer on the gate electrode 11a.
  • the source electrode 13 a is connected to the source bus line 12, and the drain electrode 13 b is connected to the pixel electrode 17 through the contact hole 15.
  • the source bus line 12, the source electrode 13a, and the drain electrode 13b are formed in the same wiring layer (second wiring layer) on the gate insulating film.
  • the source nos line 12 and the driving element 13 are covered with an interlayer protective film 16 formed on the gate insulating film 14.
  • This interlayer insulating film 16 is disposed between the drive element 13 and the first and second wiring layers (gate bus line 11, source bus line 12, etc.) described above and the pixel electrode 17, and between the two conductors. Is insulated (see Fig. 2).
  • a picture element electrode 17 is formed on the interlayer insulating film 16 for each picture element region.
  • the pixel electrode 17 is formed of a transparent conductor such as ITO (indium-tin oxide) material.
  • ITO indium-tin oxide
  • the pixel electrode 17 is electrically connected to the drain electrode 13b of the drive element 13 through a contact hole 15 formed in the interlayer insulating film 16.
  • the pixel electrode 17 is formed with an opening 18 having a slit shape extending in an oblique direction. This opening 18 is for improving the viewing angle characteristics as described above.
  • the openings 18 are arranged so as to be symmetrical in the vertical direction within one picture element electrode 17.
  • An upper alignment film 21 is formed on the upper side of the pixel electrode 17.
  • the upper alignment film 21 covers the surface of each pixel electrode 17.
  • the upper alignment film 21 is made of, for example, a polyimide material.
  • a black matrix 31 is formed under the support substrate 30.
  • the region where the gate bus line 11, the source bus line 12 and the driving element 13 on the support substrate 10 side are formed is shielded from light.
  • a color filter 32 of one of red (R), green (G), and blue (B) is formed for each picture element.
  • red (R), green (G), and blue (B) color filters are repeatedly arranged in order in the horizontal direction, and color filters of the same color are arranged in the vertical direction.
  • a common electrode 33 common to each picture element is formed under the color filter 32.
  • the counter electrode 33 is also formed of a transparent conductor such as an ITO material.
  • a linear protrusion 34 is formed below the counter electrode 33. As shown in FIG. 1, the linear protrusion 34 is disposed so as to be in the middle position between the columns of the opening 18 provided in the pixel electrode 17 on the support substrate (drive element side substrate) 10 side. Yes.
  • the linear protrusions 34 are for aligning the liquid crystal molecules so as to have a predetermined tilt direction with respect to the vertical direction to improve the viewing angle characteristics. A method for forming the linear protrusion 34 by split exposure will be described later.
  • the linear protrusion 34 includes a main rib 34a extending in an oblique direction arranged in the plane of the picture element electrode 17, and a branch rib extending in the vertical direction arranged between the adjacent picture element electrodes 17, 17. 34b.
  • the main rib 34a regulates the orientation of liquid crystal molecules on the pixel electrode 17, and the branch rib 34b regulates the orientation of liquid crystal molecules between the pixel electrodes 17 and 17. Without this branch rib 34b, alignment failure of liquid crystal molecules between the pixel electrodes 17 and 17 occurs, and this is displayed as unevenness.
  • An upper alignment film 35 is formed below the counter electrode 33.
  • the upper alignment film 35 covers the surfaces of the counter electrode 33 and the linear protrusions 34.
  • the upper alignment film 35 is made of, for example, a polyimide material.
  • a liquid crystal layer 40 having negative dielectric anisotropy is sealed between the support substrate (drive element side substrate) 10 and the support substrate (color filter side substrate) 30 having such a configuration. Yes.
  • a spherical spacer having a uniform diameter and a columnar spacer are arranged, and the distance (cell gap) between the two substrates is kept constant.
  • polarizing plates are respectively disposed below the support substrate 10 and above the support substrate 30.
  • FIGS. Fig. 3 shows the two divided masks 50 and 60 used for divided exposure
  • Fig. 4 shows an enlarged view of part A in Fig. 3.
  • the dividing boundary line 70 which is a joint portion of the dividing mask 50 and the dividing mask 60, is formed in a zigzag pattern.
  • the alternate long and short dash line in the center of the drawing is the same as that described in the prior art.
  • the split boundary 80 is shown.
  • the dividing boundary line 70 according to the present invention has extending portions 71 and 72 extending to a predetermined length in adjacent dividing regions, particularly in the vicinity of the branch rib 34b of the linear protrusion 34 (FIG. 4). reference).
  • FIG. 5 shows a state when the divided masks 50 and 60 are exposed in order in the BB cross section of FIG.
  • the organic insulating film 36 which is a positive photoresist after coating and pre-beta is exposed using a division mask 50.
  • the division mask 50 includes an opaque pattern 51 for patterning the branch rib 34b on the right side of the division boundary 70, an opaque pattern 52 on the left side of the division boundary 70, and other transparent patterns 53 and 54.
  • the organic insulating film 36 is formed with exposed portions 36a and 36b in an inverted trapezoidal shape.
  • the division mask 60 includes an opaque pattern 61 for shielding the branch rib 34b on the right side of the division boundary line 70 and a transparent pattern 62 on the left side of the division boundary line 70. Also in this case, since there is diffracted light K from the transparent pattern 62, the exposed portion 36c is formed in the inverted trapezoidal shape in the organic insulating film 36. In this case, the double exposure portion 36d is also formed in the organic insulating film 36 at the position of the dividing boundary line 70.
  • the left end portion (divided boundary line 70) of the opaque pattern 61 of the divided mask 60 extends more than the left end portion (divided boundary line 80) of the opaque pattern 83b of FIG. 9 (b) described in the prior art. Since the portion 71 is located to the left by the length HI, the double exposure portion 36d is formed at a position sufficiently separated from the branch rib 34b. Therefore, even if an exposure shift such as a misalignment between the divided mask 50 and the divided mask 60 occurs, the branch rib 34b is prevented from being thinned or lost due to double exposure.
  • the left edge force of the branch rib 34b as shown in the figure is also preferably set so that the distance H2 to the left edge of the opaque pattern 61 is set to be longer than at least the distance of the exposure error and the distance of the diffracted light. .
  • FIG. 6 shows a state when the divided masks 60 and 50 are exposed in this order in the CC cross section of FIG.
  • the organic insulating film 36 after application and pre-beta is exposed using a division mask 60.
  • the division mask 60 includes an opaque pattern 63 for patterning the branch rib 34b on the left side of the division boundary 70, an opaque pattern 64 on the right side of the division boundary 70, and other transparent patterns 65 and 66. Transparent as shown Since there is diffracted light K from the bright patterns 65 and 66, the exposed portions 36e and 36f are formed on the organic insulating film 36 in an inverted trapezoidal shape.
  • the division mask 50 includes an opaque pattern 55 for shielding the branch rib 34b on the left side of the division boundary line 70 and a transparent pattern 56 on the right side of the division boundary line 70. Also in this case, since there is diffracted light K from the transparent pattern 56, the organic insulating film 36 is formed with an exposed portion 36g in an inverted trapezoidal shape. In this case, the double exposure portion 36h is also formed in the organic insulating film 36 at the position of the dividing boundary line 70.
  • the right end portion of the opaque pattern 55 of the divided mask 50 is located to the right by the length H3 of the extension portion 72, the double exposure portion 36h is sufficiently separated from the branch rib 34b. Formed in position. Therefore, even if an exposure shift such as misalignment between the divided mask 60 and the divided mask 50 occurs, the branch rib 34b is prevented from being thinned or lost due to double exposure.
  • the left edge force of the branch rib 34b as shown in the figure is preferably set to a distance H4 to the right edge of the opaque pattern 55 that is longer than at least the distance of the exposure error and the distance of the diffracted light. .
  • the color filter 32 color is Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and four colors other than these three colors, such as W (white). It is not limited to examples. Further, the present invention can be applied to a configuration in which the linear protrusions are provided on the driving element side substrate, and is not limited to the configuration in which the color filter side substrate is provided as in the embodiment.
  • the present invention can be generally applied to a display device in which a plurality of pixel portions are formed in a matrix on an insulating substrate and is not limited to a liquid crystal display device. Needless to say, various linear protrusions on the insulating substrate. Can be suitably implemented in the formation by split exposure.

Abstract

 分割領域の継ぎ合わせ誤差による露光ずれが生じても、分割境界線近傍の線状突起部が、二重露光によって細線化や消失してしまうことが抑制される表示装置の製造方法を提供すること。  絶縁基板上への線状突起部の露光による形成において、複数の分割領域に分割して露光を行うに際し、分割領域の分割境界線であって、少なくとも一部の線状突起部の近傍の分割境界線は、隣合う他の分割領域に所定長さ延出されている。

Description

明 細 書
表示装置の製造方法及び表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、表示装置の製造方法及び表示装置に関し、特に画像表示品位に優れ た垂直配向モードの液晶表示装置等に関する。
背景技術
[0002] コンピュータやテレビなどの家電製品の表示部として、液晶表示装置が広く用いら れている。液晶表示装置には、パターンを所定の方法で設置した 2枚の絶縁基板で ある支持基板をシール材によって重ねて貼り合わせた後、シール材で区画された領 域内に液晶が封入された液晶パネルが使われている。
[0003] このような液晶表示装置としては、負の誘電率異方性を有する液晶層を、一対の相 互に対向する支持基板間に配置して液晶分子を垂直に配向させるとともに、この液 晶層に電圧を印加した時に、液晶分子の支持基板に対する傾斜方向を複数の方向 に規制する垂直配向モードの液晶表示装置が実用化されている。
[0004] この垂直配向モードの液晶表示装置では、表示における視野角特性を良くするた めに、垂直方向に配向される液晶分子を、 1絵素内において垂直方向に対してそれ ぞれ異なる方向に傾斜する複数の領域を作ることが有効である。そこで、このような領 域を作るための液晶分子配向規制手段として、カラーフィルタ側基板の対向電極に 線状突起部を設けたり、駆動素子側基板の絵素電極に開口部を設けたりすることが 行われている。
[0005] 図 7はカラーフィルタ側基板に形成された左右に隣り合う 2絵素分の線状突起部 81 の平面図を示している。この線状突起部 81は、材料の堆積、フォトリソグラフィ処理、 そして現像処理によって形成される。具体的には、材料となる感光性の有機絶縁膜 が対向電極 85上に塗布され、プリベータ処理された後に、露光処理される。露光後 は、現像液で現像処理されて不要物が除去されると、図示されるようなパターンの線 状突起部 81が形成される。
[0006] 近年、液晶テレビなどに用いられる液晶表示装置の大画面化に伴い製造装置にも 大画面に対応するものが要求されている。し力しながら、露光については、画面を複 数の領域に分けて露光する分割露光により、従来の小型の露光装置を用いて大画 面に対応することが行われて 、る。
[0007] 上述した線状突起部 81を、このような分割露光により形成する手順について、図 7 力も図 9を用いて説明する。図 7の図面中央の二点鎖線は分割露光の境界線 80を 示している。図 8 (a) , (b)は分割露光に用いられる 2つの分割マスク 82, 83を示して おり、この場合、図 7の D部を露光する部分が拡大されたものが示されている。図 9 (a ) , (b)は、図 7及び図 8の E—E断面における、分割マスク 82, 83による露光時のそ れぞれの状態を示して ヽる。
[0008] 先ず、ポジ型のフォトレジストである有機絶縁膜 84を対向電極 85上に塗布してプリ ベータ処理した後に、図 8 (a)に示す分割マスク 82を用いて露光する。図 9 (a)に示 すように、この分割マスク 82は、分割境界線 80右側の線状突起部 8 lb, 81cをパタ 一-ングするための不透明パターン 82a, 82b及び分割境界線 80左側の不透明パ ターン 82cと、これら以外の透明パターン 82d, 82e, 82fを含んでいる。図示されるよ うに透明パターン 82d, 82e, 82fからは回折光 Kがあるため、有機絶縁膜 84には逆 台形状に露光部 84a, 84b, 84cが形成される。
[0009] 次に、図 8 (b)に示す分割マスク 83を用いて露光する。図 9 (b)に示すように、この 分割マスク 83は、分割境界線 80より左側の線状突起部 81aをパターユングするため の不透明パターン 83a及び分割境界線 80より右側の不透明パターン 83bと、それら 以外の透明パターン 83c, 83dを含んでいる。この場合も透明パター 83c, 83dから は回折光 Kがあるため、有機絶縁膜 84には逆台形状に露光部 84d, 84eが形成さ れる。この場合、分割境界線 80位置には二重露光部 84fも形成される。
[0010] そして、現像液による現像処理がなされて露光部が除去されると、図 9 (c)に示され るような線状突起部 8 la, 81b, 81cが形成される。
[0011] 本発明に関連する先行技術文献として、特開 2003— 322864号公報が挙げられ る。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0012] し力しながら、図 9 (c)に示すように、分割境界線 80近傍の線状突起部 8 la, 81bが 接近しているため、分割領域の継ぎ合わせ誤差によるずれがあると、例えば図 9 (d) に示すように、右の線状突起部 81bが二重露光により細く形成されてしまったり、最 悪の場合は線状突起部 8 lbが消失してしまうことが生じる。このような液晶分子の配 向規制手段である線状突起部 81の細りや消失は、この部分における液晶分子の配 向不良を起こし、結果、分割境界線部分がムラとなって表示されてしまうという問題が めつに。
[0013] このような分割領域の継ぎ合わせ誤差は、マスクのァライメント精度、倍率誤差、マ スク製造誤差等によって生じるのであるが、これらの精度を上げると露光機が非常に 高価になってしまい、コスト的に問題があった。
[0014] そこで、本発明が解決する課題は、分割領域の継ぎ合わせ誤差による露光ずれが 生じても、分割境界線近傍の線状突起部が、二重露光によって細線化や消失してし まうことが抑制される表示装置の製造方法及び表示装置を提供することである。 課題を解決するための手段
[0015] 上記課題を解決するため、本発明に係る表示装置の製造方法は、絶縁基板上に 複数の画素部をマトリックス状に形成する表示装置の製造方法であって、前記絶縁 基板上への線状突起部の露光による形成において、複数の分割領域に分割して前 記露光を行うに際し、前記分割領域の分割境界線であって、少なくとも一部の前記 線状突起部の近傍の分割境界線は、隣合う他の分割領域に所定長さ延出されて 、 ることを要旨とするものである。
[0016] この場合、前記絶縁基板上には液晶層が封入され、前記線状突起部がこの液晶分 子の配向規制手段として用いられている構成であると良い。また、前記絶縁基板は力 ラーフィルタを備えて 、る構成であると良!、。
[0017] そして、本発明に係る表示装置は、絶縁基板上に複数の画素部がマトリックス状に 形成された表示装置であって、前記絶縁基板上への線状突起部の露光による形成 において、複数の分割領域に分割して前記露光を行うに際し、前記分割領域の分割 境界線であって、少なくとも一部の前記線状突起部の近傍の分割境界線は、隣合う 他の分割領域に所定長さ延出されて露光されたことを要旨とするものである。 [0018] この場合、前記絶縁基板上には液晶層が封入され、前記線状突起部がこの液晶分 子の配向規制手段として用いられている構成であると良い。また、前記絶縁基板は力 ラーフィルタを備えて 、る構成であると良!、。
発明の効果
[0019] 上記構成を有する表示装置の製造方法及び表示装置によれば、絶縁基板上への 線状突起部の露光による形成において、複数の分割領域に分割して露光を行うに際 し、分割領域の分割境界線であって、少なくとも一部の線状突起部の近傍の分割境 界線は、隣合う他の分割領域に所定長さ延出されているという構成により、線状突起 部の二重露光による細りや消失が防止され、表示装置の品位が向上する。
[0020] 特に、前記絶縁基板上には液晶層が封入され、前記線状突起部がこの液晶分子 の配向規制手段として用いられている構成に適用すれば、液晶分子の配向不良によ つて分割境界線部分がムラとなって表示されてしまうことが防止される。また、前記絶 縁基板はカラーフィルタを備えている構成に適用すれば、液晶分子の線状突起部に よる配向規制をより良好にすることができる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]本発明の一実施形態である液晶表示装置の左右に隣り合う 2絵素の概略を拡 大して示す平面図である。
[図 2]図 1の横断面の概略構成を示した断面図である。
[図 3]分割露光に用いられる 2つの分割マスクを継ぎ合わせた平面図である。
[図 4]図 3の A部を拡大図である。
[図 5]図 4の B— B断面において、分割マスク 50, 60の順に露光された時の状態を示 している。
[図 6]図 4の C— C断面において、分割マスク 60, 50の順に露光された時の状態を示 した図である。
[図 7]従来用いられてきた液晶分子配向規制手段としての線状突起部を、左右に隣り 合う 2絵素分として示す平面図である。
[図 8]図 7の D部内の線状突起部の分割露光に用いられる 2つの分割マスクを拡大し て示した図である。 [図 9]図 7の E— E断面において、分割マスク 82, 83の順に露光された時の状態を示 した図である。
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下に、本発明に係る表示装置の実施の形態について図面を参照して説明する。
図 1は、本発明の一実施形態である液晶表示装置の隣り合う 2絵素の概略を拡大し て示す平面図、図 2は、図 1の横断面の概略構成を示す断面図である。図 3は分割 露光に用いられる 2つの分割マスクを継ぎ合わせた平面図である。図 4は図 3の A部 拡大図である。
[0023] この液晶表示装置 1は、図 2の断面図に示すように、一対の相互に対向する支持基 板 (駆動素子側基板) 10と支持基板 (カラーフィルタ側基板) 30の間に、垂直方向に 配向された液晶分子を有する液晶層 40が封入されており、下側の支持基板 10上に は、絵素電極 17がマトリクス状に形成されている。
[0024] 先ず、支持基板 (駆動素子側基板) 10について説明する。図 1に示すように、各絵 素電極 17の周囲には、相互に平行となった各一対のアルミニウム等力もなるゲート ノ スライン 11とソースバスライン 12とが相互に垂直になるように形成されて!、る。ゲー トバスライン 11とソースバスライン 12とは、その交差部において、ソースバスライン 12 が上側、ゲートバスライン 11が下側となるように交差しており、交差部においてゲート ノ スライン 11とソースバスライン 11とが電気的に絶縁されて 、る。
[0025] 絵素電極 17を取り囲む横方向に延びる一対のゲートバスライン 11の下側と、縦方 向に延びる一対のソースバスライン 12の左側との交差部には、ゲートバスライン 11の 一部であるゲート電極 1 laに接続されたスイッチング素子としての駆動素子 (薄膜トラ ンジスタ) 13が形成されている。
[0026] このゲートバスライン 11及びゲート電極 11aは、同じ配線層(第 1の配線層)に形成 されている。つまり、ゲートバスライン 11及びゲート電極 11aは同一の導電膜をパタ 一-ングすることにより形成されたものである。そして、ゲートバスライン 1 :L及びゲート 電極 1 laは、窒化シリコン等力もなるゲート絶縁膜 14に覆われて 、る(図 2参照)。
[0027] 駆動素子 13位置のゲート絶縁膜 14の上には、アモルファスシリコン等力もなる図示 しない半導体層が、ゲート電極 11aに重畳するように形成されている。そのゲート絶 縁膜 14の上には、駆動素子 13のソース電極 13a及びドレイン電極 13bが形成されて いる。ソース電極 13a及びドレイン電極 13bは、ゲート電極 11 a上の半導体層の両側 に相互に離隔して形成されている。ソース電極 13aはソースバスライン 12に接続され 、ドレイン電極 13bはコンタクトホール 15を介して絵素電極 17に接続されている。こ れらソースバスライン 12、ソース電極 13a及びドレイン電極 13bは、ゲート絶縁膜 14 上の同じ配線層(第 2の配線層)に形成されている。
[0028] そして、ソースノ スライン 12及び駆動素子 13は、ゲート絶縁膜 14の上に形成され た層間保護膜 16に覆われている。この層間絶縁膜 16は、駆動素子 13や前述した第 1及び第 2の配線層(ゲートバスライン 11,ソースバスライン 12等)と絵素電極 17との 間に配置されて、両導電体間を絶縁するものである(図 2参照)。
[0029] 層間絶縁膜 16の上には、各絵素領域毎に、絵素電極 17が形成されている。この 絵素電極 17は例えば ITO (indium-tin oxide:インジウム酸化スズ)材料等の透明導 電体により形成される。絵素電極 17は、層間絶縁膜 16に形成されたコンタクトホール 15を介して駆動素子 13のドレイン電極 13bに電気的に接続されて!、る。
[0030] この絵素電極 17には、斜め方向に延びるスリット形状の開口部 18が開口形成され ている。この開口部 18は前述したとおり視野角特性を向上させるためのものである。 この実施の形態では、開口部 18がーつの絵素電極 17内で上下対称形となるように 配置されている。
[0031] そして、この絵素電極 17の上側には上側配向膜 21が形成されている。この上側配 向膜 21により各絵素電極 17の表面が覆われている。上側配向膜 21は、例えばポリ イミド材料により形成されて ヽる。
[0032] 次に、支持基板 (カラーフィルタ側基板) 30について説明する。図 2に示すように、 支持基板 30の下にはブラックマトリクス 31が形成されている。このブラックマトリクス 3 1により、支持基板 10側のゲートバスライン 11、ソースバスライン 12及び駆動素子 13 が形成された領域を遮光するようになっている。また、支持基板 30の下には、各絵素 毎に赤色 (R)、緑色 (G)及び青色(B)のぅちの 、ずれか 1色のカラーフィルタ 32が形 成されている。この実施の形態では、水平方向に赤色 (R)、緑色 (G)及び青色 (B) のカラーフィルタが順番に繰り返し並び、垂直方向には同色のカラーフィルタが並ん でいるものとする。
[0033] このカラーフィルタ 32の下には、各絵素共通の対向電極 33が形成されている。この 対向電極 33も、 ITO材料等の透明導電体により形成されている。対向電極 33の下 には、線状突起部 34が形成されている。この線状突起部 34は、図 1に示すように、 支持基板 (駆動素子側基板) 10側の絵素電極 17に設けられた開口部 18の列間中 央位置になるように配置されている。この線状突起部 34は、液晶分子を垂直方向に 対して所定の傾斜方向となるように配向させて視野角特性を向上させるためのもので ある。尚、線状突起部 34の分割露光による形成方法については後述する。
[0034] 線状突起部 34は、絵素電極 17の面内に配される斜め方向に延びる主リブ 34aと、 隣り合う絵素電極 17, 17の間に配される縦方向に延びる枝リブ 34bとで構成されて いる。主リブ 34aは、絵素電極 17上の液晶分子の配向を規制するものであり、枝リブ 34bは絵素電極 17, 17間の液晶分子の配向を規制するものである。この枝リブ 34b が無いと、絵素電極 17, 17間の液晶分子の配向不良が発生して、これがムラとなつ て表示されてしまう。
[0035] そして、対向電極 33の下側には上側配向膜 35が形成されている。この上側配向 膜 35により対向電極 33及び線状突起部 34の表面が覆われている。上側配向膜 35 は、例えばポリイミド材料により形成されて ヽる。
[0036] このような構成の支持基板 (駆動素子側基板) 10と支持基板 (カラーフィルタ側基 板) 30との間には、負の誘電率異方性を有する液晶層 40が封入されている。両基板 との間は例えば直径が均一の球形のスぺーサゃ柱状のスぺーサー(図示せず)が配 置され、両基板の間隔 (セルギャップ)が一定に維持される。また、支持基板 10の下 側及び支持基板 30の上側にはそれぞれ偏光板(図示せず)が配置されている。
[0037] 次に、本発明の特徴部分である線状突起部 34の分割露光による形成について、 図 3から図 6を用いて説明する。図 3は、分割露光に用いられる 2つの分割マスク 50, 60が継ぎ合わされたものを示しており、図 4は図 3の A部を拡大したものを示している
[0038] 図示されるように、分割マスク 50と分割マスク 60の継ぎ合わせ部分である分割境界 線 70はジグザグに形成されて 、る。図面中央の一点鎖線は従来技術で説明した分 割境界線 80を表している。本発明に係る分割境界線 70は、線状突起部 34の特に枝 リブ 34b近傍において、それぞれ隣合う分割領域に所定長さ延出された延出部 71, 72を有している(図 4参照)。
[0039] 図 5は図 4の B— B断面において、分割マスク 50, 60の順に露光された時の状態を 示している。先ず、図 5 (a)に示すように、塗布及びプリベータ後のポジ型のフォトレジ ストである有機絶縁膜 36に、分割マスク 50を用いて露光する。この分割マスク 50は、 分割境界線 70右側の枝リブ 34bをパターユングするための不透明パターン 51及び 分割境界線 70左側の不透明パターン 52と、これら以外の透明パターン 53, 54を含 んでいる。図示されるように透明パターン 53, 54からは回折光 Kがあるため、有機絶 縁膜 36には逆台形状に露光部 36a, 36bが形成される。
[0040] 次に、図 5 (b)に示すように分割マスク 60を用いて露光する。この分割マスク 60は、 分割境界線 70より右側の枝リブ 34bを遮光するための不透明パターン 61と、分割境 界線 70より左側の透明パターン 62を含んで 、る。この場合も透明パターン 62からは 回折光 Kがあるため、有機絶縁膜 36には逆台形状に露光部 36cが形成される。この 場合、分割境界線 70位置の有機絶縁膜 36には、二重露光部 36dも形成される。
[0041] 分割マスク 60の不透明パターン 61の左端部(分割境界線 70)が、従来技術で説 明した図 9 (b)の不透明パターン 83bの左端部(分割境界線 80)よりも、延出部 71の 長さ HI分左に位置しているので、二重露光部 36dは、枝リブ 34bから十分に離れた 位置に形成される。したがって、分割マスク 50と分割マスク 60の位置合わせがずれ るなどの露光ずれが発生しても、枝リブ 34bが二重露光により細ったり消失するという こが防止される。尚、図示されるような枝リブ 34b左端部力も不透明パターン 61の左 端部までの距離 H2は、少なくとも露光ずれ誤差の距離と回折光の距離を合わせた 距離よりも長く設定されるのが好ましい。
[0042] 図 6は図 4の C C断面において、分割マスク 60, 50の順に露光された時の状態を 示している。先ず、図 6 (a)に示すように塗布及びプリベータ後の有機絶縁膜 36に、 分割マスク 60を用いて露光する。この分割マスク 60は、分割境界線 70左側の枝リブ 34bをパターユングするための不透明パターン 63及び分割境界線 70右側の不透明 パターン 64と、これら以外の透明パターン 65, 66を含んでいる。図示されるように透 明パターン 65, 66からは回折光 Kがあるため、有機絶縁膜 36には逆台形状に露光 部 36e, 36fが形成される。
[0043] 次に、図 6 (b)に示すように分割マスク 50を用いて露光する。この分割マスク 50は、 分割境界線 70より左側の枝リブ 34bを遮光するための不透明パターン 55と、分割境 界線 70より右側の透明パターン 56を含んで 、る。この場合も透明パターン 56からは 回折光 Kがあるため、有機絶縁膜 36には逆台形状に露光部 36gが形成される。この 場合、分割境界線 70位置の有機絶縁膜 36には、二重露光部 36hも形成される。
[0044] この場合も、分割マスク 50の不透明パターン 55の右端部が延出部 72の長さ H3分 右に位置しているので、二重露光部 36hは、枝リブ 34bから十分に離れた位置に形 成される。したがって、分割マスク 60と分割マスク 50の位置合わせがずれるなどの露 光ずれが発生しても、枝リブ 34bが二重露光により細ったり消失するというこが防止さ れる。尚、図示されるような枝リブ 34b左端部力も不透明パターン 55の右端部までの 距離 H4は、少なくとも露光ずれ誤差の距離と回折光の距離を合わせた距離よりも長 く設定されるのが好ましい。
[0045] 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何 ら限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様 で実施できることは勿論である。カラーフィルタ 32の色は上記 RGBの他、 Y (イェロー )、 M (マゼンダ)、 C (シアン)やこれら 3色以外の 4色、例えば W (ホワイト)があっても 良ぐ色順番も上記実施例に限定されない。また、線状突起部を駆動素子側基板に 設けた構成にも適用でき、実施例のようなカラーフィルタ側基板に設ける構成に限定 されない。
[0046] 更に、絶縁基板上に複数の画素部をマトリックス状に形成する表示装置一般に適 用することができ、液晶表示装置に限定されないのは言うまでもなぐ絶縁基板上へ の様々な線状突起部の分割露光による形成において、好適に実施することができる

Claims

請求の範囲
[1] 絶縁基板上に複数の画素部をマトリックス状に形成する表示装置の製造方法であ つて、前記絶縁基板上への線状突起部の露光による形成において、複数の分割領 域に分割して前記露光を行うに際し、前記分割領域の分割境界線であって、少なくと も一部の前記線状突起部の近傍の分割境界線は、隣合う他の分割領域に所定長さ 延出されていることを特徴とする表示装置の製造方法。
[2] 前記絶縁基板上には液晶層が封入され、前記線状突起部がこの液晶分子の配向 規制手段として用いられて 、ることを特徴とする請求項 1に記載の表示装置の製造 方法。
[3] 前記絶縁基板はカラーフィルタを備えていることを特徴とする請求項 1又は 2に記載 の表示装置の製造方法。
[4] 絶縁基板上に複数の画素部がマトリックス状に形成された表示装置であって、前記 絶縁基板上への線状突起部の露光による形成にぉ 、て、複数の分割領域に分割し て前記露光を行うに際し、前記分割領域の分割境界線であって、少なくとも一部の前 記線状突起部の近傍の分割境界線は、隣合う他の分割領域に所定長さ延出されて 露光されたことを特徴とする表示装置。
[5] 前記絶縁基板上には液晶層が封入され、前記線状突起部がこの液晶分子の配向 規制手段として用いられていることを特徴とする請求項 4に記載の表示装置。
[6] 前記絶縁基板はカラーフィルタを備えて 、ることを特徴とする請求項 4又は 5に記載 の表示装置。
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