表示装置の製造方法および液晶表示装置
【課題】 液晶表示装置における周期的な画質のむらを低減する。
【解決手段】 絶縁基板の上に形成された感光性材料膜を露光、現像して、あらかじめ定められた基本パターンを前記絶縁基板上の複数箇所に形成する工程を有し、前記感光性材料膜の露光は、露光対象領域を複数の小領域に分割し、小領域毎に露光することで前記露光対象領域全体を露光し、かつ、空間光変調素子を数値制御することで各小領域に照射する光のパターンを生成する直描露光装置を用いて行う表示装置の製造方法であって、前記感光性材料膜の露光は、前記複数箇所に形成される前記基本パターンの寸法の変動量が０．２μｍ以下になるように、前記空間光変調素子で生成される前記光のパターンの光量分布を補正した前記直描露光装置を用いて行う表示装置の製造方法。
【解決手段】 絶縁基板の上に形成された感光性材料膜を露光、現像して、あらかじめ定められた基本パターンを前記絶縁基板上の複数箇所に形成する工程を有し、前記感光性材料膜の露光は、露光対象領域を複数の小領域に分割し、小領域毎に露光することで前記露光対象領域全体を露光し、かつ、空間光変調素子を数値制御することで各小領域に照射する光のパターンを生成する直描露光装置を用いて行う表示装置の製造方法であって、前記感光性材料膜の露光は、前記複数箇所に形成される前記基本パターンの寸法の変動量が０．２μｍ以下になるように、前記空間光変調素子で生成される前記光のパターンの光量分布を補正した前記直描露光装置を用いて行う表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の製造方法および液晶表示装置に関し、特に、液晶表示装置の製造方法に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、たとえば、テレビ、パーソナルコンピュータ向けのディスプレイ、携帯電話や携帯ゲーム機などの携帯型電子機器のディスプレイなどに広く用いられている。
【０００３】
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶材料を封入した液晶表示パネルを有する表示装置であり、液晶表示パネルの表示領域は、たとえば、ＴＦＴ素子、画素電極、対向電極、および液晶層を有する画素の集合で設定される。
【０００４】
液晶表示装置で映像や画像を表示するときには、液晶表示パネルの各画素におけるバックライトからの光の透過率、または外光の反射率、あるいはその両方を制御する。このとき、各画素における光の透過率や反射率は、ＴＦＴ基板と対向基板との間に介在する液晶層（液晶分子）の配向方向で制御する。液晶層の配向方向は、主として、画素電極と共通電極との電位差の大きさや、電位差が生じたときに印加される電界の方向によって制御される。このとき、画素電極と共通電極との配置方法は、ＶＡ方式やＴＮ方式のように液晶層を挟んで配置する方法と、ＩＰＳ方式のように一対の基板のうちの一方の基板に配置する方法とに大別される。
【０００５】
ＩＰＳ方式の場合、画素電極と共通電極は、たとえば、絶縁層の同一面上に配置される。このとき、画素電極と共通電極は、平面形状が櫛歯状であり、両電極の櫛歯部分が交互に並ぶように配置される。また、ＩＰＳ方式の場合、画素電極と共通電極は、たとえば、絶縁層を介して積層することもある。このとき、画素電極と共通電極は、液晶層に近いほうの電極の平面形状を櫛歯状にする。
【０００６】
画素電極と共通電極を絶縁層の同一面上に配置する場合、それらの電極は、通常、各画素における画素電極の櫛歯部分と共通電極の櫛歯部分との間隙が、概ね等しくなるように形成する必要がある。また、画素電極と共通電極を積層する場合、液晶層に近いほうの電極は、各櫛歯部分の間隙が、概ね等しくなるように形成する必要がある。
【０００７】
ところで、画素電極および共通電極を形成する工程は、ＩＴＯ膜などの透明導電膜をエッチングして形成するのが一般的である。このとき、従来の液晶表示パネルの製造方法では、透明導電膜の上に形成した感光性材料膜を、フォトマスクを使用する露光装置で露光した後、現像して得られるエッチングレジストをマスクとして、透明導電膜の不要な部分を除去する。
【０００８】
しかしながら、液晶表示パネルを製造するときには、通常、大面積のマザーガラスを用いて製造する。そのため、フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光すると、たとえば、フォトマスクの端部と対応する部分の光のパターンにゆがみが生じ、その結果として画素電極や共通電極の線幅のばらつきが大きくなりやすい。
【０００９】
そのため、近年の液晶表示パネルの製造方法では、感光性材料膜を露光するときに、フォトマスクを使用する露光装置の代わりに、マルチビーム露光装置と呼ばれる露光装置を用いる方法が提案されている（たとえば、特許文献１を参照。）。
【００１０】
マルチビーム露光装置は、直描露光方式またはダイレクト露光方式などと呼ばれる方式の露光装置の一種であり、フォトマスクの代わりに、ＤＭＤなどのＭＥＭＳを数値制御することにより感光性材料膜に照射する光のパターンを生成する露光装置である。すなわち直描露光方式の露光装置は、制御に使用する数値データを補正することで感光性材料膜に照射する光のパターンを変更でき、たとえば、画素電極や共通電極の線幅のばらつきを容易に低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−２９４３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１のマルチビーム露光装置のような直描露光方式の露光装置の場合、一度に露光可能な領域が、たとえば、数ｍｍ×数ｍｍ程度と小さく、当該一度に露光可能な領域を走査させることで、感光性材料膜全体を露光する。そのため、フォトマスクを使用して大面積を一度で露光する場合に比べて、照射する光のパターンのゆがみが小さい。
【００１３】
しかしながら、直描露光方式の露光装置で感光性材料膜を露光する場合でも、たとえば、一度に露光可能な領域に照射される光の光量にむらが生じ、画素電極や共通電極の線幅にばらつきが生じることがある。そのため、特許文献１のマルチビーム露光装置では、たとえば、ＤＭＤに当たる光の強度分布、すなわち光源から出射する光の光量分布（強度分布）を調整することで、感光性材料膜に照射される光の光量むらを抑制している。
【００１４】
ところで、直描方式の露光装置において感光性材料膜に照射する光の光量均一性は、主として、光源の均一性、ＤＭＤなどの空間光変調素子の均一性、および投影光学系の均一性で決まる。このとき、光源や投影光学系の均一性に起因する光量のむらは緩やかなので、光源から出射する光の光量分布を調整するだけでも、感光性材料膜に照射される光の光量むらを抑制できると考えられる。
【００１５】
しかしながら、直描露光方式の露光装置で使用するＤＭＤなどの空間光変調素子は、数千もの素子の動きを制御して光のパターンを生成するので、光源から出射する光の光量分布を調整するだけでは、たとえば、個々の素子における反射方向や反射量のばらつきなどが原因で、感光性材料膜に照射される光の光量のむらを抑制しきれない。
【００１６】
そのため、一度に露光可能な領域を走査させて感光性材料膜の全体を露光した場合、たとえば、画素電極や共通電極の線幅に、一度に露光可能な領域の寸法と同期する周期性を有するばらつき（変動）が生じやすい。その結果、得られた液晶表示パネル（液晶表示装置）には、たとえば、一度に露光可能な領域の寸法と同期する周期性を有する輝度むらなどが生じ、画質が低下するという問題があった。
【００１７】
本発明の目的は、たとえば、液晶表示装置における周期的な画質のむらを低減することが可能な技術を提供することにある。
【００１８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。
【００２０】
（１）絶縁基板の上に形成された感光性材料膜を露光、現像して、あらかじめ定められた基本パターンを前記絶縁基板上の複数箇所に形成する工程を有し、前記感光性材料膜の露光は、露光対象領域を複数の小領域に分割し、小領域毎に露光することで前記露光対象領域全体を露光し、かつ、空間光変調素子を数値制御することで各小領域に照射する光のパターンを生成する直描露光装置を用いて行う表示装置の製造方法であって、前記感光性材料膜の露光は、前記複数箇所に形成される前記基本パターンの寸法の変動量が０．２μｍ以下になるように、前記空間光変調素子で生成される前記光のパターンの光量分布を補正した前記直描露光装置を用いて行う表示装置の製造方法。
【００２１】
（２）前記（１）の表示装置の製造方法において、前記感光性材料膜の露光は、前記複数箇所に形成される前記基本パターンの寸法の変動量が０．１μｍ以下になるように、前記空間光変調素子で生成される前記光のパターンの光量分布を校正した前記直描露光装置を用いて行う表示装置の製造方法。
【００２２】
（３）前記（１）の表示装置の製造方法において、前記光量分布の補正は、前記複数箇所に形成された前記基本パターンの寸法の変動分布をフーリエ解析し、あらかじめ定められた寸法と、前記フーリエ解析で得られた寸法との差に基づいて行う表示装置の製造方法。
【００２３】
（４）前記（３）の表示装置の製造方法において、前記感光性材料膜はポジ型であり、前記光量分布の補正は、前記フーリエ解析で得られた寸法があらかじめ定められた寸法よりも大きい場合は光量を高くし、前記フーリエ解析で得られた寸法があらかじめ定められた寸法よりも小さい場合は光量を低くする表示装置の製造方法。
【００２４】
（５）前記（１）の表示装置の製造方法において、前記基本パターンは、透明導電膜の上に形成し、前記基本パターンを形成した後、当該基本パターンをマスクとして前記透明導電膜をエッチングし、第１の電極と第２の電極とを形成する表示装置の製造方法。
【００２５】
（６）前記（５）の表示装置の製造方法において、前記第１の電極および前記第２の電極は、それぞれ、平面形状が櫛歯状であり、かつ、前記第１の電極の櫛歯部分と前記第２の櫛歯部分とが交互に並ぶように形成される表示装置の製造方法。
【００２６】
（７）前記（５）の表示装置の製造方法において、前記光量分布の補正は、前記複数箇所に形成された前記第１の電極および第２の電極の寸法の変動分布をフーリエ解析し、あらかじめ定められた寸法と、前記フーリエ解析で得られた寸法との差に基づいて行う表示装置の製造方法。
【００２７】
（８）前記（１）の表示装置の製造方法において、前記基本パターンは、透明導電膜の上に形成し、前記基本パターンを形成した後、当該基本パターンをマスクとして前記透明導電膜をエッチングし、平面形状が櫛歯状の電極を形成する表示装置の製造方法。
【００２８】
（９）前記（８）の表示装置の製造方法において、前記光量分布の補正は、前記複数箇所に形成された前記電極の寸法の変動分布をフーリエ解析し、あらかじめ定められた寸法と、前記フーリエ解析で得られた寸法との差に基づいて行う表示装置の製造方法。
【００２９】
（１０）前記（１）の表示装置の製造方法において、前記空間光変調素子は、複数のリボン状光回折素子からなり、前記複数のリボン状光回折素子は、それぞれ独立して可動し、かつ、動かす量に応じて回折光の強度が変化する表示装置の製造方法。
【００３０】
（１１）ＴＦＴ素子、画素電極、共通電極、および液晶層を有する画素がマトリクス状に配置された表示領域を有する液晶表示装置であって、前記表示領域にマトリクス状に配置された複数の前記画素電極は、平面でみたときのある方向の寸法が最大になる画素電極の寸法と最小になる画素電極の寸法との差が０．２μｍ以下である液晶表示装置。
【００３１】
（１２）前記（１１）の液晶表示装置において、複数の前記画素電極は、前記平面でみたときのある方向の寸法が最大になる画素電極の寸法と最小になる画素電極の寸法との差が０．１μｍ以下である液晶表示装置。
【００３２】
（１３）前記（１１）の液晶表示装置において、前記画素電極は、前記平面で見たときの形状が複数の帯状部分を有する櫛歯状であり、当該帯状部分の幅の最大値と最小値との差、および隣接する２つの帯状部分の間隙の最大値と最小値との差が、０．２μｍ以下である液晶表示装置。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の表示装置の製造方法および液晶表示装置によれば、たとえば、液晶表示装置における周期的な画質のむらを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の適用が望まれる液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図２】図１に示した液晶表示パネルのＴＦＴ基板における画素の平面構成の一例を示す模式平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’線における液晶表示パネルの断面構成の一例を示す模式断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ’線における液晶表示パネルの断面構成の一例を示す模式断面図である。
【図５】フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光したときの画素電極および共通電極の線幅の分布と画素の輝度との関係の一例を示す模式グラフ図である。
【図６】直描露光方式の露光装置の概略構成の一例を示す模式図である。
【図７】直描露光方式の露光装置を用いた感光性材料膜の露光方法の一例を示す模式図である。
【図８】図７の領域ＡＲを拡大した模式図である。
【図９】露光光量の分布の一例を示す模式グラフ図である。
【図１０】直描露光方式の露光装置を用いた従来の露光方法で感光性材料膜を露光したときのｘ方向の位置と画素電極および共通電極の線幅との関係の一例を示す模式グラフ図である。
【図１１】図１０に示した線幅の分布のノイズ成分を除去した結果の一例を示す模式グラフ図である。
【図１２】図１０に示した線幅の分布におけるノイズ成分を示す模式グラフ図である。
【図１３】光量の補正方法の一例を示す模式グラフ図である。
【図１４】本実施例の原理に基づいて露光光量を補正したときの画素電極および共通電極の線幅の分布の一例を示す模式グラフ図である。
【図１５】図１０に示した線幅の分布のノイズ成分を除去した結果の一例を示す模式グラフ図である。
【図１６】光量の補正方法の一例を示す模式グラフ図である。
【図１７】露光光量を図１６に示した分布に補正したときの画素電極および共通電極の線幅の分布の一例を示す模式グラフ図である。
【図１８】図１７に示した線幅の分布のノイズ成分を除去した結果の一例を示す模式グラフ図である。
【図１９】本実施例の液晶表示パネルの製造方法における露光方法の一具体例を示す模式斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例】
【００３６】
図１乃至図４は、本発明の適用が望まれる液晶表示パネルの概略構成の一例を説明するための模式図である。
図１は、本発明の適用が望まれる液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式平面図である。図２は、図１に示した液晶表示パネルのＴＦＴ基板における画素の平面構成の一例を示す模式平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ’線における液晶表示パネルの断面構成の一例を示す模式断面図である。図４は、図２のＢ−Ｂ’線における液晶表示パネルの断面構成の一例を示す模式断面図である。
【００３７】
本実施例では、本発明の適用が望まれる液晶表示パネルの一例として、携帯電話端末などの携帯型電子機器の液晶ディスプレイに用いられるＩＰＳ方式のアクティブマトリクス型液晶表示パネルを挙げる。
【００３８】
携帯電話端末などに用いられるアクティブマトリクス型液晶表示パネルは、たとえば、図１に示すように、ＴＦＴ基板１と対向基板２とを有し、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間には、液晶材料（図示しない）が介在している。このとき、ＴＦＴ基板１と対向基板２とは、表示領域ＤＡを囲む環状のシール材（図示しない）で接着されており、液晶材料は、ＴＦＴ基板１、対向基板２、およびシール材で囲まれる空間に封入されている。
【００３９】
ＴＦＴ基板１は、複数本の走査信号線３、複数本の映像信号線４、コモン配線５、および信号入力配線６や、図示していないＴＦＴ素子、画素電極、および共通電極などを有する。また、ＴＦＴ基板１は、対向基板２よりも平面寸法が大きくなっており、対向基板２と重ならずにはみ出している部分には、たとえば、液晶表示パネルを動作させるための駆動回路などを有するＩＣチップ７が実装されている。
【００４０】
複数の走査信号線３は、それぞれ、表示領域ＤＡを通る部分を有するとともに、一端がＩＣチップ７に接続している。このとき、各走査信号線３の表示領域ＤＡを通る部分は、ｘ方向に延在しており、かつ、ｙ方向に所定の間隔で並んでいる。
【００４１】
複数の映像信号線４は、それぞれ、表示領域ＤＡを通る部分を有するとともに、一端がＩＣチップ７に接続している。このとき、各映像信号線４の表示領域ＤＡを通る部分は、ｙ方向に延在しており、かつ、ｘ方向に所定の間隔で並んでいる。また、走査信号線３と映像信号線４との交差領域には、絶縁層が介在している。
【００４２】
アクティブマトリクス型液晶表示パネルの表示領域ＤＡは、複数の画素がマトリクス状に配置された領域であり、１つの画素が占有する領域は、たとえば、隣接する２本の走査信号線３と隣接する２本の映像信号線４とで囲まれる領域に相当する。このとき、それぞれの画素は、たとえば、アクティブ素子（スイッチング素子と呼ぶこともある）として機能するＴＦＴ素子、画素電極、および共通電極を有する。
【００４３】
また、ＩＰＳ方式のアクティブマトリクス型液晶表示パネルは、ＴＦＴ素子、画素電極、および共通電極が、ＴＦＴ基板１に形成されている。このとき、液晶表示パネルにおける１つの画素の構成は、たとえば、図２乃至図４に示すような構成になっている。
【００４４】
ＴＦＴ基板１は、ガラス基板などの第１の絶縁基板９を有し、当該第１の絶縁基板９の表面（液晶層８と対向する面）には、走査信号線３、コモン配線５、およびそれらを覆う第１の絶縁層１０が形成されている。
【００４５】
第１の絶縁層１０の上には、ＴＦＴ素子の半導体層１１、映像信号線４、ＴＦＴ素子のソース電極１２、およびそれらを覆う第２の絶縁層１３が形成されている。このとき、半導体層１１は、走査信号線３上に配置し、走査信号線３をＴＦＴ素子のゲート電極として機能させ、第１の絶縁層１０をＴＦＴ素子のゲート絶縁膜として機能させる。また、映像信号線４は、半導体層１１に乗り上げる部分を設け、その部分をＴＦＴ素子のドレイン電極として機能させる。また、ソース電極１２は、その一部分をコモン配線５と重畳させ、保持容量を形成するための電極として利用する。
【００４６】
第２の絶縁層１３の上には、画素電極１４、共通電極１５、およびそれらを覆う第１の配向膜１６が形成されている。
【００４７】
共通電極１５は、複数の画素で共有される電極であり、各画素と対応する開口部を有し、かつ、各開口部のｘ方向で見た中央部分に、ｙ方向に延在する分岐部を有する。このとき、共通電極１５は、分岐部の先端が第１のスルーホールＴＨ１によりコモン配線５と接続している。またこのとき、共通電極１５は、たとえば、表示領域ＤＡの外側でも、別のスルーホールによりコモン配線５と接続している。
【００４８】
画素電極１４は、画素毎に独立した電極であり、共通電極１５の分岐部を挟んで並び、かつ、ｙ方向に延在する２つの櫛歯部分と、当該２つの櫛歯部分を連結する部分とからなる。このとき、画素電極１４は、第２のスルーホールＴＨ２によりソース電極１２と接続している。
【００４９】
一方、対向基板２は、ガラス基板などの第２の絶縁基板１７を有し、当該第２の絶縁基板１７の表面（液晶層８と対向する面）には、ブラックマトリクス１８、カラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ、およびそれらを覆う平坦化膜２０が形成されている。液晶表示パネルがＲＧＢ方式のカラー表示に対応している場合、第２の絶縁基板１７の表面には、通過した光が赤色を呈する赤色フィルタ１９Ｒ、通過した光が緑色を呈する緑色フィルタ１９Ｇ、および通過した光が青色を呈する青色フィルタ１９Ｂの３種類が有り、通常、各画素は、当該３種類のフィルタのうちのいずれか１つを有する。またこのとき、赤色フィルタ１９Ｒ、緑色フィルタ１９Ｇ、および青色フィルタ１９Ｂは、たとえば、ｘ方向で連続する３つの画素が、赤色フィルタ１９Ｒを有する画素、緑色フィルタ１９Ｇを有する画素、および青色フィルタ１９Ｂを有する画素になるように配置される。
【００５０】
平坦化膜２０の上には、および第２の配向膜２１が形成されている。なお、平坦化膜２０の上には、たとえば、各画素における液晶層８の厚さを均一にするための柱状スペーサが設けられていることもある。
【００５１】
また、液晶表示装置が透過型または半透過型の場合は、通常、第１の絶縁基板９の、液晶層８と対向する面とは反対側の面に第１の偏光板２２が設けられ、第２の絶縁基板１７の、液晶層８と対向する面とは反対側の面に第２の偏光板２３が設けられる。このとき、第１の偏光板２２と第２の偏光板２３とは、たとえば、それぞれの偏光板における吸収軸が直交するように配置される。
【００５２】
液晶表示装置で映像や画像を表示するときには、液晶表示パネルの各画素におけるバックライトからの光の透過率、または外光の反射率、あるいはその両方を制御する。このとき、各画素における光の透過率や反射率は、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間に介在する液晶層８（液晶分子）の配向方向で制御する。液晶層８の配向方向は、主として、画素電極１４と共通電極１５との電位差の大きさや、電位差が生じたときに印加される電界の方向によって制御される。
【００５３】
図２乃至図４に示した構成の画素において、画素電極１４と共通電極１５とが等電位（すなわち電位差が０）のときの液晶層８の配向方向は、第１の配向膜１６および第２の配向膜２１の配向方向にしたがう。ＩＰＳ方式の場合、液晶層８は、画素電極１４と共通電極１５とが等電位のときの配向方向が第１の偏光板２２の吸収軸または第２の偏光板２３の吸収軸のいずれかと概ね平行になるホモジニアス配向にしている。このとき、画素電極１４と共通電極１５とが等電位の画素は、暗表示になる。
【００５４】
また、図２乃至図４に示した構成の画素において、画素電極１４と共通電極１５との間に電位差を与えると、図４に示したような液晶層８を通る電気力線２４が生じ、液晶層８にフリンジ電界と呼ばれる電界が印加される。このとき、液晶層８の配向方向は、印加される電界の大きさや方向に応じて回転する。そのため、画素電極１４と共通電極１５との間に電位差を与えた画素は、当該電位差の大きさに応じた明表示になる。
【００５５】
ＲＧＢ方式のカラー表示に対応している液晶表示装置の場合、映像や画像の１ドット（絵素）は、たとえば、赤色フィルタ１９Ｒを有する画素、緑色フィルタ１９Ｇを有する画素、および青色フィルタ１９Ｂを有する画素の３つの画素からなり、各ドットの色は、当該３つの画素の明るさ（画素電極１４の電位）の組み合わせにより制御される。
【００５６】
また、画素電極１４と共通電極１５との間に所定の電位差を与えたときに液晶層８に印加される電界の強さは、画素電極１４と共通電極１５との間隙Ｇの大きさによって変化する。図２乃至図４に示した画素の画素電極１４および共通電極１５において、液晶分子の配向方向の制御、言い換えると光の透過率や反射率の制御に大きく寄与する部分は、映像信号線４の延伸方向（ｙ方向）に沿って延びる部分（図２の平行斜線群を付した部分）である。そのため、図２乃至図４に示したような平面形状の画素電極１４および共通電極１５を形成するときには、液晶分子の配向方向の制御に大きく寄与する部分（図２の平行斜線群を付した部分）における画素電極１４と共通電極１５との間隙が概ね一定の値Ｇになるように形成する。
【００５７】
図２乃至図４に示したような構成のＴＦＴ基板１を製造する際、画素電極１４および共通電極１５は、通常、ＩＴＯ膜などの透明導電膜をエッチングして形成する。このとき、透明導電膜の上に形成する保護膜（エッチングレジスト）は、通常、当該透明導電膜の上に形成した感光性材料膜を露光、現像して形成する。またこのとき、従来のＴＦＴ基板１の製造方法では、感光性材料膜の露光を、フォトマスクを使用する露光装置で行うのが一般的であった。
【００５８】
しかしながら、フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光するときには、複数枚のレンズにより、フォトマスクを通過した光を感光性材料膜の表面で結像させるので、たとえば、感光性材料膜に照射される光のパターンにゆがみが生じやすい。そのため、画素電極１４および共通電極１５を形成する工程における感光性材料膜の露光を、フォトマスクを使用する露光装置で行うと、たとえば、１枚のＴＦＴ基板１内にある各画素における画素電極１４と共通電極１５との間隙Ｇの大きさにばらつきが生じやすい。また、多面取りと呼ばれる方法で液晶表示パネルを製造するときには、たとえば、１組のマザーガラスから得られる複数の液晶表示パネル間で、画素電極１４と共通電極１５との間隙Ｇの大きさにばらつきが生じやすい。このように、画素電極１４と共通電極１５との間隙Ｇの大きさにばらつきが生じると、両電極間に所定の電位差を与えたときに液晶層８に印加される電界の強さがばらつき、液晶表示装置の画質にむらが生じる。
【００５９】
また、画素電極１４および共通電極１５を形成する工程における感光性材料膜の露光を、フォトマスクを使用する露光装置で行う場合は、たとえば、画素電極１４と共通電極１５との間隙Ｇの大きさに無視できないばらつきが生じると、両電極の寸法や形成位置を補正した新たなフォトマスクを作成する必要がある。
【００６０】
図５は、フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光したときの画素電極および共通電極の線幅の分布と画素の輝度との関係の一例を示す模式グラフ図である。
【００６１】
図２乃至図４に示したような構成の液晶表示パネルを製造する場合、画素電極１４および共通電極１５を形成する工程において、フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光すると、１枚の液晶表示パネルにおける画素電極および共通電極の線幅と、画素の輝度との関係は、たとえば、図５に示したような関係になる。なお、図５には、画素電極１４および共通電極１５を形成するときに、液晶分子の配向方向の制御に大きく寄与する部分（図２の平行斜線群を付した帯状部分）の線幅Ｗが２．３μｍになるように形成し、かつ、輝度むらが最も見えやすい白色中間輝度での所定動作条件における輝度を測定したときの線幅Ｗと相対輝度ＱｏＥとの関係の一例を示している。
【００６２】
このように、フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光した場合、得られる画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量σ１が０．４μｍ以上と大きく、相対輝度ＱｏＥの変動量が約５％になる。そのため、得られた液晶表示パネルでは、この輝度の変動によるむらが生じる。
【００６３】
ところで、一般的な液晶表示パネルでは、たとえば、相対輝度ＱｏＥの変動量が２％以下であると、むらとして識別することが難しくなる。また、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量と、相対輝度ＱｏＥの変動量との関係は、図５に示したように、概ね比例関係になる。そのため、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗのばらつきによる輝度むらを低減するには、たとえば、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量をσ２以下（０．２μｍ以下）に抑えればよい。またこのとき、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量は、０．１μｍ以下に抑えることが望ましい。
【００６４】
しかしながら、液晶表示パネルは、たとえば、７３０ｍｍ×９２０ｍｍなどの大面積のマザーガラスを用いて製造する。そのため、フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光する場合、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量を０．２μｍ以下に抑えることが難しい。
【００６５】
上記のようなことから、近年の液晶表示パネル（ＴＦＴ基板）の製造方法では、直描露光方式またはダイレクト露光方式などと呼ばれる、フォトマスクを使用しない露光装置で感光性材料膜を露光する方法の適用が検討されている。
【００６６】
直描露光方式の露光装置は、フォトマスクの代わりに、たとえば、ＣＡＤなどで作成されたレイアウトデータに基づく数値制御により感光性材料膜に照射する光のパターンを生成する空間光変調素子を用いた露光装置である。空間光変調素子には、たとえば、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）や、ＧＬＶ（Ｇｒａｔｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ）などのＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）が用いられる。
【００６７】
ＤＭＤは、複数の微小ミラーを有し、それぞれの微小ミラーは、たとえば、静電気力により向き（光を反射する方向）を変えることができるようになっている。そのため、空間光変調素子としてＤＭＤを用いた露光装置は、レイアウトデータに基づいてそれぞれの微小ミラーの向きを制御することで、感光性材料膜に照射する光のパターンを生成することができる。
【００６８】
また、ＧＬＶは、複数のリボン状光回折素子を有し、それぞれのリボン状光回折素子は、たとえば、電気信号により動かすことができ、かつ、動かす量によって回折光の光量を変えることができるようになっている。そのため、空間光変調素子としてＧＬＶを用いた露光装置は、レイアウトデータに基づいてそれぞれのリボン状光回折素子の動かす量を制御することで、感光性材料膜に照射する光のパターンを生成することができる。
【００６９】
図６乃至図９は、直描露光方式の露光装置の概略構成の一例および露光方法を一例を説明するための模式図である。
図６は、直描露光方式の露光装置の概略構成の一例を示す模式図である。図７は、直描露光方式の露光装置を用いた感光性材料膜の露光方法の一例を示す模式図である。図８は、図７の領域ＡＲを拡大した模式図である。図９は、露光光量の分布の一例を示す模式グラフ図である。
【００７０】
空間光変調素子としてＧＬＶを用いた直描露光方式の露光装置は、たとえば、図６に示すように、光源２５、照明光学系２６、空間光変調素子２７（ＧＬＶ）、回折光フィルタ２８、投影光学系２９、およびステージ３０を有する。
【００７１】
光源２５は、たとえば、感光性材料膜が感光する波長のレーザ光を発するレーザ光源であり、当該光源２５が発したレーザ光は、照明光学系２６を通過して空間光変調素子２７に入射する。このとき、空間光変調素子２７は、たとえば、ＣＡＤなどで作成されたレイアウトデータ（数値データ）に基づいてそれぞれのリボン状光回折素子を動かし、レイアウトデータを反映したパターンの回折光を生成する。またこのとき、空間光変調素子２７から出射してステージ３０の上に固定された基板３１に向かう光には、上記の回折光の他に、当該空間光変調素子２７で反射した反射光が含まれている。直描露光方式の露光装置において、基板３１に形成された感光性材料膜を感光させるのに必要な光は、回折光のみであり、反射光は不要である。そのため、空間光変調素子２７としてＧＬＶを用いた直描露光方式の露光装置では、空間光変調素子２７と基板３１との間に回折光フィルタ２８を配置し、空間光変調素子２７から出射して基板３１に向かう光に含まれる反射光を除去する。回折光フィルタ２８を通過した回折光は、投影光学系２９により、たとえば、基板３１上に、１／１０に縮小投影される。
【００７２】
ところで、空間光変調素子２７として用いるＧＬＶは、微小なリボン状光回折素子が一列に並んでおり、生成される回折光のパターン、言い換えると一度に露光可能な領域は、一次元的である。
【００７３】
そのため、空間光変調素子２７としてＧＬＶを用いた直描露光方式の露光装置で感光性材料膜を露光するときには、たとえば、光源２５、照明光学系２６、空間光変調素子２７（ＧＬＶ）、回折光フィルタ２８、および投影光学系２９でなる光学ユニットを固定しておき、ステージ３０を移動させて、基板３１上における一度に露光可能な領域の位置をずらしながら、感光性材料膜の全体を露光する。
【００７４】
このとき、基板３１に形成された感光性材料膜の露光は、たとえば、図７に示すように、全体を、ｙ方向を長手方向とする複数の帯状領域ＢＡに分割し、一度に露光可能な領域ＥＡをｙ方向に移動させる主走査と、ｘ方向に移動させる副走査とを繰り返して行う。またこのとき、帯状領域ＢＡの幅ＢＷは、たとえば、１ｍｍから１０ｍｍ程度である。
【００７５】
また、図７に示したように感光性材料膜を複数の帯状領域ＢＡに分割し、主走査と副走査とを繰り返して露光する場合、隣接する２つの帯状領域ＢＡの境界に未露光領域が生じることを防ぐために、たとえば、図８に示すように、隣接する２つの帯状領域ＢＡの境界部分に幅（短辺方向の寸法）がＯＬＷの重複領域を設けることが望ましい。このとき、重複領域の幅ＯＬＷは任意であるが、できるだけ小さくすることが望ましい。また、重複領域を設ける場合、空間光変調素子は、一度に露光可能な領域ＥＡの幅ＥＷ（一度の主走査における露光幅）が、たとえば、図８に示したように、ＥＷ＝ＢＡ＋ＯＬＷになるようなものを用いる。なお、図８では、わかりやすくするために重複領域の幅ＯＬＷを広くしているが、実際の幅ＯＬＷは数十μｍ程度である。
【００７６】
ところで、隣接する２つの帯状領域ＢＡの境界に設ける重複領域は、当該重複領域の左側の帯状領域ＢＡを露光する際と、右側の帯状領域ＢＡを露光する際の２回露光されることになる。そのため、幅ＯＬＷの重複領域を設ける場合は、一度の主走査における幅方向（ｘ方向）の光量ＱｏＥの分布を、たとえば、図９に示すような分布にし、重複領域の１回目の露光時における光量と、２回目の露光時における光量の総量が、１回だけ露光される幅ＵＷの帯状領域に対して照射する光の光量ＱｏＥと同等になるようにすることが望ましい。
【００７７】
図１０は、直描露光方式の露光装置を用いた従来の露光方法で感光性材料膜を露光したときのｘ方向の位置と画素電極および共通電極の線幅との関係の一例を示す模式グラフ図である。なお、図１０は、帯状領域ＢＡの幅ＢＷを４ｍｍとしたときのｘ方向の位置と画素電極および共通電極の線幅との関係の一例を示している。
【００７８】
直描露光方式の露光装置を用いて感光性材料膜を露光する場合、従来は、たとえば、図９に示したように、１回だけ露光する幅ＵＷの帯状領域における光量分布が均一になるように校正（キャリブレーション）をしている。したがって、直描露光方式の露光装置を用いて感光性材料膜を露光する場合、ｘ方向に並んだ各画素における画素電極１４および共通電極１５の線幅は、本来なら、概ね一定の値になるはずである。
【００７９】
しかしながら、光量分布が図９に示したような分布になるように調整した場合でも、たとえば、図１０に示すように、ｘ方向に並んだ各画素における画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗが変動する。なお、図１０は、画素電極１４および共通電極１５の線幅が２．５μｍになるように形成した場合の、実際の線幅Ｗの分布の一例である。このとき、線幅Ｗの変動量は、約０．２μｍであり、図５に示したフォトマスクを使用する露光装置を用いた場合の変動幅σ１に比べると小さくなっている。そのため、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗのばらつきによる輝度のむらが小さくなる。
【００８０】
しかしながら、図１０に示した画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの分布を大局的に見ると、一度の主走査における露光幅ＥＷと同期する周期（４ｍｍ周期）で変動している。したがって、このような線幅Ｗの分布を有する液晶表示装置では、たとえば、一度の主走査における露光幅ＥＷと対応する周期性の輝度むらが生じる。
【００８１】
図１１乃至図１３は、本実施例の液晶表示装置の製造方法の原理を説明するための模式図である。
図１１は、図１０に示した線幅の分布のノイズ成分を除去した結果の一例を示す模式グラフ図である。図１２は、図１０に示した線幅の分布におけるノイズ成分を示す模式グラフ図である。図１３は、光量の補正方法の一例を示す模式グラフ図である。
【００８２】
本願発明者らが、図１０に示した分布をフーリエ解析してノイズ成分を除去したところ、たとえば、図１１に示すような、帯状領域ＢＡの幅ＢＷと同期する周期（４ｍｍ周期）の波が確認され、その変動は約０．１８μｍであった。またこのとき、除去したノイズ成分ΔＷは、たとえば、図１２に示すような分布になり、その変動量は約０．１μｍであった。
【００８３】
透明導電膜をエッチングして画素電極および共通電極を形成したときの線幅のばらつきの要因は、たとえば、露光工程、現像工程、およびエッチング工程におけるプロセス要因と、線幅を測定する際の測定精度（測定誤差）に起因する要因とに分けられる。
【００８４】
また、主走査および副走査を繰り返して感光性材料膜を露光した場合、図１１に示したような周期性を有する線幅Ｗの変動は、主として、露光時の露光光量の分布に起因すると考えられる。また、図１２に示したようなノイズ成分ΔＷは、主として、現像工程、およびエッチング工程におけるプロセス要因と、線幅を測定する際の測定精度（測定誤差）に起因すると考えられる。
【００８５】
また、画素電極１４および共通電極１５を形成する工程で、たとえば、ポジ型の感光性材料膜を露光してエッチングレジストを形成した場合は、光量が不十分な部分は線幅Ｗが太くなり、光量が過剰な部分は線幅Ｗが細くなる。したがって、露光時の露光光量の分布による線幅Ｗの変動が、図１１に示したような分布になった場合、一度の主走査における露光光量の分布は、幅方向（ｘ方向）で見た中央部分の光量が不十分であり、端部の光量が過剰であったと考えられる。
【００８６】
そのため、図９に示したような光量分布になるように校正した露光装置で感光性材料膜を露光した結果、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗが図１０に示したような分布になる場合、露光光量ＱｏＥの分布を、たとえば、図１３に示すように、幅方向（ｘ方向）で見た中央部分の光量を大きくし、端部の光量を小さくすればよいと考えられる。なお、図１３において、点線で示した分布は、図９に示した露光光量ＱｏＥの分布である。また、図１３に実線で示した補正後の露光光量ＱｏＥの分布は、補正前の露光光量ＱｏＥに対する相対値で示している。
【００８７】
直描露光方式の露光装置における空間光変調素子として、ＧＬＶを用いた場合、露光光量ＱｏＥの分布は、各リボン状光回折素子で反射した回折光の強度によって決まる。リボン状光回折素子で反射した回折光の強度は、リボン状光回折素子を動かすために印加する電気信号（たとえば、電圧の大きさ）によって変わるので、たとえば、図１１に示した線幅Ｗの変動分布に基づいて各リボン状光回折素子に印加する電気信号を調整すればよい。
【００８８】
このようにすれば、一度の主走査における露光の中央部分は光量が増え、端部は光量が減る。したがって、一度の主走査における露光の中央部分に形成される画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗは細くなり、端部に形成される画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗは太くなる。このようにすると、線幅Ｗの分布は、帯状領域ＢＡの幅ＢＷと同期する周期（４ｍｍ周期）の変動量が小さくなり、周期性の輝度むらを低減できる。
【００８９】
図１４乃至図１８は、本実施例の原理に基づいて露光光量を補正したときの画素電極および共通電極の線幅の分布の一例と露光光量の補正方法を説明するための模式図である。
図１４は、本実施例の原理に基づいて露光光量を補正したときの画素電極および共通電極の線幅の分布の一例を示す模式グラフ図である。図１５は、図１０に示した線幅の分布のノイズ成分を除去した結果の一例を示す模式グラフ図である。図１６は、光量の補正方法の一例を示す模式グラフ図である。図１７は、露光光量を図１６に示した分布に補正したときの画素電極および共通電極の線幅の分布の一例を示す模式グラフ図である。図１８は、図１７に示した線幅の分布のノイズ成分を除去した結果の一例を示す模式グラフ図である。
【００９０】
本願発明者らが、上記のような方法により露光光量ＱｏＥの分布を補正した露光装置を用いて感光性材料膜を露光し、画素電極１４および共通電極１５を形成したところ、ｘ方向に並んだ各画素における画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの分布は、たとえば、図１４に示すような分布になった。この図１４に示した分布における線幅Ｗの変動量は、図１０に示した分布における変動量よりも小さくなっている。そのため、得られた液晶表示装置では、図５に示したような線幅Ｗと相対輝度ＱｏＥとの関係から、線幅Ｗのばらつきによる輝度のむらが低減されている。
【００９１】
しかしながら、図１４に示した分布をフーリエ解析してノイズ成分を除去してみると、たとえば、図１５に示すような、帯状領域ＢＡの幅ＢＷと同期する周期（４ｍｍ周期）の波が確認され、その変動量は約０．０６μｍであった。
【００９２】
上記のような方法により露光光量ＱｏＥの分布を補正した後でも、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗに、このような周期性を有する分布が生じる場合は、図１５に示した分布に基づいて、露光光量ＱｏＥの分布を再度補正すればよい。ノイズを除去した線幅Ｗの分布が、図１５に示した分布になる場合、一度の主走査における露光光量ＱｏＥの分布は、幅方向（ｘ方向）で見た中央部分の光量が概ね適切であるものの、端部の光量が過剰であったと考えられる。
【００９３】
そのため、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗが図１４に示したような分布になる場合、露光光量ＱｏＥの分布を、たとえば、図１６に示すように、幅方向（ｘ方向）で見た中央部分の光量はそのままにし、端部の光量をさらに小さくすればよいと考えられる。なお、図１６において、点線で示した分布は、図１３に実線で示した１回目の補正後の露光光量ＱｏＥの分布である。
【００９４】
本願発明者らが、露光光量ＱｏＥの分布を、図１６に示したような分布に補正した露光装置を用いて感光性材料膜を露光し、画素電極１４および共通電極１５を形成したところ、ｘ方向に並んだ各画素における画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの分布は、たとえば、図１７に示すような分布になった。また、図１７に示した分布をフーリエ解析してノイズ成分を除去してみると、たとえば、図１８に示すような結果が得られ、帯状領域の幅ＢＷと同期する周期性（４ｍｍ周期性）を確認できなかった。したがって、このとき得られる液晶表示パネルにおける、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動は、図１２に示したようなノイズ成分ΔＷによる変動のみになり、その変動量を０．１μｍ程度に抑えることができる。
【００９５】
このように、本実施例の液晶表示装置の製造方法では、形成される画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの分布に基づいて、直描露光方式の露光装置における露光光量ＱｏＥの分布を補正することで、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量を抑制するとともに、帯状領域ＢＡの幅ＢＷと同期する周期性を無くす。そのため、本実施例の製造方法で得られる液晶表示装置は、局所的な輝度むら、および帯状領域ＢＡの幅ＢＷと同期する周期性の輝度むらを低減するができる。
【００９６】
図１９は、本実施例の液晶表示パネルの製造方法における露光方法の一具体例を示す模式斜視図である。
【００９７】
液晶表示パネルを製造するときには、前述のように、大面積のマザーガラスを用いて製造するのが一般的である。このとき、使用するマザーガラスの寸法が、たとえば、７３０ｍｍ×９２０ｍｍであるとすると、直描露光方式の露光装置で感光性材料膜を露光するときには、たとえば、感光性材料膜を４ｍｍ×９２０ｍｍの帯状領域ＢＡに分割する。この場合、感光性材料膜の全体を露光するには、たとえば、主走査を、最低でも１８３回行う必要がある。そのため、露光装置に設ける光学ユニットが１組であると、感光性材料膜全体の露光に要する時間が非常に長くなる。
【００９８】
そのため、液晶表示パネル（ＴＦＴ基板１）の製造方法において、直描露光方式の露光装置で感光性材料膜を露光するときには、たとえば、図１９に示すように、基板３１に形成された感光性材料膜（露光対象領域）を８つの領域ＣＡに分割し、８組の光学ユニット（図１９には投影光学系のみを示している）を用いて、当該８つの領域ＣＡの露光を並行して行う。このようにすると、１組の光学ユニットのみで露光する場合に比べて、感光性材料膜全体の露光に要する時間が１／８になるので、ＴＦＴ基板１の製造効率の低下を抑えることができる。
【００９９】
このとき、８組の光学ユニットは、空間光変調素子（ＧＬＶ）が独立しており、通常、光学ユニット毎に光量分布の特性（癖）が異なる。したがって、各光学ユニットにおける光量分布を、図９に示したような分布に校正しておくと、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの分布が、露光に使用した光学ユニット毎に異なる分布になる。そのため、大面積のマザーガラスを用いて小型の液晶表示パネルを多面取りで製造した場合は、たとえば、一組のマザーガラスから切り出して得られる複数の液晶表示パネル間における画質の均一性が低下する。また、大画面の液晶表示パネルを製造した場合は、たとえば、画面の中央部分と端部とで輝度に差が生じてむらになる。
【０１００】
これに対し、本実施例の製造方法では、形成される画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの分布に基づいて、直描露光方式の露光装置における露光光量の分布を補正することで、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量を抑制するとともに、変動の周期性を無くす。したがって、上記のような手順で、光学ユニット毎に光量分布を補正すれば、光学ユニット間の光量分布のばらつきによる画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗのばらつきを抑制できる。そのため、大面積のマザーガラスを用いて小型の液晶表示パネルを多面取りで製造する場合は、たとえば、一組のマザーガラスから切り出して得られる複数の液晶表示パネル間における画質の均一性を高くすることができる。また、大画面の液晶表示パネルを製造する場合は、たとえば、画面の中央部分と端部との輝度の差を小さくでき、むらを低減できる。
【０１０１】
以上説明したように、本実施例の液晶表示パネルの製造方法によれば、局所的な輝度むらや周期性の輝度むらを低減するができる。
【０１０２】
なお、本実施例では、主として、帯状領域ＢＡの幅ＢＷを４ｍｍにした場合を挙げて説明しているが、本実施例の製造方法では、これに限らず、幅ＢＷを、たとえば、１ｍｍから１０ｍｍ程度の範囲で変えることも可能である。
【０１０３】
また、本実施例では、たとえば、図２乃至図４に示したように、第２の絶縁層１３の上（同一面）に画素電極１４および共通電極１５が配置されている場合を例に挙げたが、本実施例の製造方法は、これに限らず、画素電極１４と共通電極１５とが絶縁層を介して積層されている場合にも適用可能である。画素電極１４と共通電極１５とが絶縁層を介して積層されている場合は、通常、液晶層８に近いほうの電極の平面形状を櫛歯状にする。そのため、液晶層８に近いほうの電極を形成する際に行う感光性材料膜の露光を、上記のような手順で露光光量が補正された露光装置で行うことにより、櫛歯部分の幅のばらつきによる輝度むらを低減することができる。
【０１０４】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
【０１０５】
たとえば、前記実施例では、画素電極１４および共通電極１５を形成する工程で行う感光性材料膜の露光を挙げているが、本発明は、これに限らず、別の工程で行う感光性材料膜の露光にも適用可能であることはもちろんである。また、本発明は、ＴＦＴ基板１を製造する際に行う感光性材料膜の露光に限らず、たとえば、対向基板２を製造する際に行う感光性材料膜の露光にも適用可能であることはもちろんである。
【０１０６】
また、本発明は、前記実施例で挙げたＩＰＳ方式の液晶表示パネルの製造方法に限らず、たとえば、ＶＡ方式やＴＮ方式などの液晶表示パネルの製造方法にも適用できることはもちろんである。
【０１０７】
またさらに、本発明は、液晶表示パネルの製造方法に限らず、たとえば、有機ＥＬを用いた自発光型の表示パネルの製造方法などにも適用できることはもちろんである。
【符号の説明】
【０１０８】
１ ＴＦＴ基板
２ 対向基板
３ 走査信号線
４ 映像信号線
５ コモン配線
６ 信号入力配線
７ ＩＣチップ
８ 液晶層
９ 第１の絶縁基板
１０ 第１の絶縁層
１１ 半導体層
１２ ソース電極
１３ 第２の絶縁層
１４ 画素電極
１５ 共通電極
１６ 第１の配向膜
１７ 第２の絶縁基板
１８ ブラックマトリクス
１９Ｒ 赤色フィルタ
１９Ｇ 緑色フィルタ
１９Ｂ 青色フィルタ
２０ 平坦化膜
２１ 第２の配向膜
２２ 第１の偏光板
２３ 第２の偏光板
２４ 電気力線
２５ 光源
２６ 照明光学系
２７ 空間光変調素子（ＧＬＶ）
２８ 回折光フィルタ
２９ 投影光学系
３０ ステージ
３１ 基板
ＢＡ 帯状領域
ＥＡ 一度に露光可能な領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の製造方法および液晶表示装置に関し、特に、液晶表示装置の製造方法に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、たとえば、テレビ、パーソナルコンピュータ向けのディスプレイ、携帯電話や携帯ゲーム機などの携帯型電子機器のディスプレイなどに広く用いられている。
【０００３】
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶材料を封入した液晶表示パネルを有する表示装置であり、液晶表示パネルの表示領域は、たとえば、ＴＦＴ素子、画素電極、対向電極、および液晶層を有する画素の集合で設定される。
【０００４】
液晶表示装置で映像や画像を表示するときには、液晶表示パネルの各画素におけるバックライトからの光の透過率、または外光の反射率、あるいはその両方を制御する。このとき、各画素における光の透過率や反射率は、ＴＦＴ基板と対向基板との間に介在する液晶層（液晶分子）の配向方向で制御する。液晶層の配向方向は、主として、画素電極と共通電極との電位差の大きさや、電位差が生じたときに印加される電界の方向によって制御される。このとき、画素電極と共通電極との配置方法は、ＶＡ方式やＴＮ方式のように液晶層を挟んで配置する方法と、ＩＰＳ方式のように一対の基板のうちの一方の基板に配置する方法とに大別される。
【０００５】
ＩＰＳ方式の場合、画素電極と共通電極は、たとえば、絶縁層の同一面上に配置される。このとき、画素電極と共通電極は、平面形状が櫛歯状であり、両電極の櫛歯部分が交互に並ぶように配置される。また、ＩＰＳ方式の場合、画素電極と共通電極は、たとえば、絶縁層を介して積層することもある。このとき、画素電極と共通電極は、液晶層に近いほうの電極の平面形状を櫛歯状にする。
【０００６】
画素電極と共通電極を絶縁層の同一面上に配置する場合、それらの電極は、通常、各画素における画素電極の櫛歯部分と共通電極の櫛歯部分との間隙が、概ね等しくなるように形成する必要がある。また、画素電極と共通電極を積層する場合、液晶層に近いほうの電極は、各櫛歯部分の間隙が、概ね等しくなるように形成する必要がある。
【０００７】
ところで、画素電極および共通電極を形成する工程は、ＩＴＯ膜などの透明導電膜をエッチングして形成するのが一般的である。このとき、従来の液晶表示パネルの製造方法では、透明導電膜の上に形成した感光性材料膜を、フォトマスクを使用する露光装置で露光した後、現像して得られるエッチングレジストをマスクとして、透明導電膜の不要な部分を除去する。
【０００８】
しかしながら、液晶表示パネルを製造するときには、通常、大面積のマザーガラスを用いて製造する。そのため、フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光すると、たとえば、フォトマスクの端部と対応する部分の光のパターンにゆがみが生じ、その結果として画素電極や共通電極の線幅のばらつきが大きくなりやすい。
【０００９】
そのため、近年の液晶表示パネルの製造方法では、感光性材料膜を露光するときに、フォトマスクを使用する露光装置の代わりに、マルチビーム露光装置と呼ばれる露光装置を用いる方法が提案されている（たとえば、特許文献１を参照。）。
【００１０】
マルチビーム露光装置は、直描露光方式またはダイレクト露光方式などと呼ばれる方式の露光装置の一種であり、フォトマスクの代わりに、ＤＭＤなどのＭＥＭＳを数値制御することにより感光性材料膜に照射する光のパターンを生成する露光装置である。すなわち直描露光方式の露光装置は、制御に使用する数値データを補正することで感光性材料膜に照射する光のパターンを変更でき、たとえば、画素電極や共通電極の線幅のばらつきを容易に低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−２９４３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１のマルチビーム露光装置のような直描露光方式の露光装置の場合、一度に露光可能な領域が、たとえば、数ｍｍ×数ｍｍ程度と小さく、当該一度に露光可能な領域を走査させることで、感光性材料膜全体を露光する。そのため、フォトマスクを使用して大面積を一度で露光する場合に比べて、照射する光のパターンのゆがみが小さい。
【００１３】
しかしながら、直描露光方式の露光装置で感光性材料膜を露光する場合でも、たとえば、一度に露光可能な領域に照射される光の光量にむらが生じ、画素電極や共通電極の線幅にばらつきが生じることがある。そのため、特許文献１のマルチビーム露光装置では、たとえば、ＤＭＤに当たる光の強度分布、すなわち光源から出射する光の光量分布（強度分布）を調整することで、感光性材料膜に照射される光の光量むらを抑制している。
【００１４】
ところで、直描方式の露光装置において感光性材料膜に照射する光の光量均一性は、主として、光源の均一性、ＤＭＤなどの空間光変調素子の均一性、および投影光学系の均一性で決まる。このとき、光源や投影光学系の均一性に起因する光量のむらは緩やかなので、光源から出射する光の光量分布を調整するだけでも、感光性材料膜に照射される光の光量むらを抑制できると考えられる。
【００１５】
しかしながら、直描露光方式の露光装置で使用するＤＭＤなどの空間光変調素子は、数千もの素子の動きを制御して光のパターンを生成するので、光源から出射する光の光量分布を調整するだけでは、たとえば、個々の素子における反射方向や反射量のばらつきなどが原因で、感光性材料膜に照射される光の光量のむらを抑制しきれない。
【００１６】
そのため、一度に露光可能な領域を走査させて感光性材料膜の全体を露光した場合、たとえば、画素電極や共通電極の線幅に、一度に露光可能な領域の寸法と同期する周期性を有するばらつき（変動）が生じやすい。その結果、得られた液晶表示パネル（液晶表示装置）には、たとえば、一度に露光可能な領域の寸法と同期する周期性を有する輝度むらなどが生じ、画質が低下するという問題があった。
【００１７】
本発明の目的は、たとえば、液晶表示装置における周期的な画質のむらを低減することが可能な技術を提供することにある。
【００１８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。
【００２０】
（１）絶縁基板の上に形成された感光性材料膜を露光、現像して、あらかじめ定められた基本パターンを前記絶縁基板上の複数箇所に形成する工程を有し、前記感光性材料膜の露光は、露光対象領域を複数の小領域に分割し、小領域毎に露光することで前記露光対象領域全体を露光し、かつ、空間光変調素子を数値制御することで各小領域に照射する光のパターンを生成する直描露光装置を用いて行う表示装置の製造方法であって、前記感光性材料膜の露光は、前記複数箇所に形成される前記基本パターンの寸法の変動量が０．２μｍ以下になるように、前記空間光変調素子で生成される前記光のパターンの光量分布を補正した前記直描露光装置を用いて行う表示装置の製造方法。
【００２１】
（２）前記（１）の表示装置の製造方法において、前記感光性材料膜の露光は、前記複数箇所に形成される前記基本パターンの寸法の変動量が０．１μｍ以下になるように、前記空間光変調素子で生成される前記光のパターンの光量分布を校正した前記直描露光装置を用いて行う表示装置の製造方法。
【００２２】
（３）前記（１）の表示装置の製造方法において、前記光量分布の補正は、前記複数箇所に形成された前記基本パターンの寸法の変動分布をフーリエ解析し、あらかじめ定められた寸法と、前記フーリエ解析で得られた寸法との差に基づいて行う表示装置の製造方法。
【００２３】
（４）前記（３）の表示装置の製造方法において、前記感光性材料膜はポジ型であり、前記光量分布の補正は、前記フーリエ解析で得られた寸法があらかじめ定められた寸法よりも大きい場合は光量を高くし、前記フーリエ解析で得られた寸法があらかじめ定められた寸法よりも小さい場合は光量を低くする表示装置の製造方法。
【００２４】
（５）前記（１）の表示装置の製造方法において、前記基本パターンは、透明導電膜の上に形成し、前記基本パターンを形成した後、当該基本パターンをマスクとして前記透明導電膜をエッチングし、第１の電極と第２の電極とを形成する表示装置の製造方法。
【００２５】
（６）前記（５）の表示装置の製造方法において、前記第１の電極および前記第２の電極は、それぞれ、平面形状が櫛歯状であり、かつ、前記第１の電極の櫛歯部分と前記第２の櫛歯部分とが交互に並ぶように形成される表示装置の製造方法。
【００２６】
（７）前記（５）の表示装置の製造方法において、前記光量分布の補正は、前記複数箇所に形成された前記第１の電極および第２の電極の寸法の変動分布をフーリエ解析し、あらかじめ定められた寸法と、前記フーリエ解析で得られた寸法との差に基づいて行う表示装置の製造方法。
【００２７】
（８）前記（１）の表示装置の製造方法において、前記基本パターンは、透明導電膜の上に形成し、前記基本パターンを形成した後、当該基本パターンをマスクとして前記透明導電膜をエッチングし、平面形状が櫛歯状の電極を形成する表示装置の製造方法。
【００２８】
（９）前記（８）の表示装置の製造方法において、前記光量分布の補正は、前記複数箇所に形成された前記電極の寸法の変動分布をフーリエ解析し、あらかじめ定められた寸法と、前記フーリエ解析で得られた寸法との差に基づいて行う表示装置の製造方法。
【００２９】
（１０）前記（１）の表示装置の製造方法において、前記空間光変調素子は、複数のリボン状光回折素子からなり、前記複数のリボン状光回折素子は、それぞれ独立して可動し、かつ、動かす量に応じて回折光の強度が変化する表示装置の製造方法。
【００３０】
（１１）ＴＦＴ素子、画素電極、共通電極、および液晶層を有する画素がマトリクス状に配置された表示領域を有する液晶表示装置であって、前記表示領域にマトリクス状に配置された複数の前記画素電極は、平面でみたときのある方向の寸法が最大になる画素電極の寸法と最小になる画素電極の寸法との差が０．２μｍ以下である液晶表示装置。
【００３１】
（１２）前記（１１）の液晶表示装置において、複数の前記画素電極は、前記平面でみたときのある方向の寸法が最大になる画素電極の寸法と最小になる画素電極の寸法との差が０．１μｍ以下である液晶表示装置。
【００３２】
（１３）前記（１１）の液晶表示装置において、前記画素電極は、前記平面で見たときの形状が複数の帯状部分を有する櫛歯状であり、当該帯状部分の幅の最大値と最小値との差、および隣接する２つの帯状部分の間隙の最大値と最小値との差が、０．２μｍ以下である液晶表示装置。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の表示装置の製造方法および液晶表示装置によれば、たとえば、液晶表示装置における周期的な画質のむらを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の適用が望まれる液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式平面図である。
【図２】図１に示した液晶表示パネルのＴＦＴ基板における画素の平面構成の一例を示す模式平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’線における液晶表示パネルの断面構成の一例を示す模式断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ’線における液晶表示パネルの断面構成の一例を示す模式断面図である。
【図５】フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光したときの画素電極および共通電極の線幅の分布と画素の輝度との関係の一例を示す模式グラフ図である。
【図６】直描露光方式の露光装置の概略構成の一例を示す模式図である。
【図７】直描露光方式の露光装置を用いた感光性材料膜の露光方法の一例を示す模式図である。
【図８】図７の領域ＡＲを拡大した模式図である。
【図９】露光光量の分布の一例を示す模式グラフ図である。
【図１０】直描露光方式の露光装置を用いた従来の露光方法で感光性材料膜を露光したときのｘ方向の位置と画素電極および共通電極の線幅との関係の一例を示す模式グラフ図である。
【図１１】図１０に示した線幅の分布のノイズ成分を除去した結果の一例を示す模式グラフ図である。
【図１２】図１０に示した線幅の分布におけるノイズ成分を示す模式グラフ図である。
【図１３】光量の補正方法の一例を示す模式グラフ図である。
【図１４】本実施例の原理に基づいて露光光量を補正したときの画素電極および共通電極の線幅の分布の一例を示す模式グラフ図である。
【図１５】図１０に示した線幅の分布のノイズ成分を除去した結果の一例を示す模式グラフ図である。
【図１６】光量の補正方法の一例を示す模式グラフ図である。
【図１７】露光光量を図１６に示した分布に補正したときの画素電極および共通電極の線幅の分布の一例を示す模式グラフ図である。
【図１８】図１７に示した線幅の分布のノイズ成分を除去した結果の一例を示す模式グラフ図である。
【図１９】本実施例の液晶表示パネルの製造方法における露光方法の一具体例を示す模式斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例】
【００３６】
図１乃至図４は、本発明の適用が望まれる液晶表示パネルの概略構成の一例を説明するための模式図である。
図１は、本発明の適用が望まれる液晶表示パネルの概略構成の一例を示す模式平面図である。図２は、図１に示した液晶表示パネルのＴＦＴ基板における画素の平面構成の一例を示す模式平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ’線における液晶表示パネルの断面構成の一例を示す模式断面図である。図４は、図２のＢ−Ｂ’線における液晶表示パネルの断面構成の一例を示す模式断面図である。
【００３７】
本実施例では、本発明の適用が望まれる液晶表示パネルの一例として、携帯電話端末などの携帯型電子機器の液晶ディスプレイに用いられるＩＰＳ方式のアクティブマトリクス型液晶表示パネルを挙げる。
【００３８】
携帯電話端末などに用いられるアクティブマトリクス型液晶表示パネルは、たとえば、図１に示すように、ＴＦＴ基板１と対向基板２とを有し、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間には、液晶材料（図示しない）が介在している。このとき、ＴＦＴ基板１と対向基板２とは、表示領域ＤＡを囲む環状のシール材（図示しない）で接着されており、液晶材料は、ＴＦＴ基板１、対向基板２、およびシール材で囲まれる空間に封入されている。
【００３９】
ＴＦＴ基板１は、複数本の走査信号線３、複数本の映像信号線４、コモン配線５、および信号入力配線６や、図示していないＴＦＴ素子、画素電極、および共通電極などを有する。また、ＴＦＴ基板１は、対向基板２よりも平面寸法が大きくなっており、対向基板２と重ならずにはみ出している部分には、たとえば、液晶表示パネルを動作させるための駆動回路などを有するＩＣチップ７が実装されている。
【００４０】
複数の走査信号線３は、それぞれ、表示領域ＤＡを通る部分を有するとともに、一端がＩＣチップ７に接続している。このとき、各走査信号線３の表示領域ＤＡを通る部分は、ｘ方向に延在しており、かつ、ｙ方向に所定の間隔で並んでいる。
【００４１】
複数の映像信号線４は、それぞれ、表示領域ＤＡを通る部分を有するとともに、一端がＩＣチップ７に接続している。このとき、各映像信号線４の表示領域ＤＡを通る部分は、ｙ方向に延在しており、かつ、ｘ方向に所定の間隔で並んでいる。また、走査信号線３と映像信号線４との交差領域には、絶縁層が介在している。
【００４２】
アクティブマトリクス型液晶表示パネルの表示領域ＤＡは、複数の画素がマトリクス状に配置された領域であり、１つの画素が占有する領域は、たとえば、隣接する２本の走査信号線３と隣接する２本の映像信号線４とで囲まれる領域に相当する。このとき、それぞれの画素は、たとえば、アクティブ素子（スイッチング素子と呼ぶこともある）として機能するＴＦＴ素子、画素電極、および共通電極を有する。
【００４３】
また、ＩＰＳ方式のアクティブマトリクス型液晶表示パネルは、ＴＦＴ素子、画素電極、および共通電極が、ＴＦＴ基板１に形成されている。このとき、液晶表示パネルにおける１つの画素の構成は、たとえば、図２乃至図４に示すような構成になっている。
【００４４】
ＴＦＴ基板１は、ガラス基板などの第１の絶縁基板９を有し、当該第１の絶縁基板９の表面（液晶層８と対向する面）には、走査信号線３、コモン配線５、およびそれらを覆う第１の絶縁層１０が形成されている。
【００４５】
第１の絶縁層１０の上には、ＴＦＴ素子の半導体層１１、映像信号線４、ＴＦＴ素子のソース電極１２、およびそれらを覆う第２の絶縁層１３が形成されている。このとき、半導体層１１は、走査信号線３上に配置し、走査信号線３をＴＦＴ素子のゲート電極として機能させ、第１の絶縁層１０をＴＦＴ素子のゲート絶縁膜として機能させる。また、映像信号線４は、半導体層１１に乗り上げる部分を設け、その部分をＴＦＴ素子のドレイン電極として機能させる。また、ソース電極１２は、その一部分をコモン配線５と重畳させ、保持容量を形成するための電極として利用する。
【００４６】
第２の絶縁層１３の上には、画素電極１４、共通電極１５、およびそれらを覆う第１の配向膜１６が形成されている。
【００４７】
共通電極１５は、複数の画素で共有される電極であり、各画素と対応する開口部を有し、かつ、各開口部のｘ方向で見た中央部分に、ｙ方向に延在する分岐部を有する。このとき、共通電極１５は、分岐部の先端が第１のスルーホールＴＨ１によりコモン配線５と接続している。またこのとき、共通電極１５は、たとえば、表示領域ＤＡの外側でも、別のスルーホールによりコモン配線５と接続している。
【００４８】
画素電極１４は、画素毎に独立した電極であり、共通電極１５の分岐部を挟んで並び、かつ、ｙ方向に延在する２つの櫛歯部分と、当該２つの櫛歯部分を連結する部分とからなる。このとき、画素電極１４は、第２のスルーホールＴＨ２によりソース電極１２と接続している。
【００４９】
一方、対向基板２は、ガラス基板などの第２の絶縁基板１７を有し、当該第２の絶縁基板１７の表面（液晶層８と対向する面）には、ブラックマトリクス１８、カラーフィルタ１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ、およびそれらを覆う平坦化膜２０が形成されている。液晶表示パネルがＲＧＢ方式のカラー表示に対応している場合、第２の絶縁基板１７の表面には、通過した光が赤色を呈する赤色フィルタ１９Ｒ、通過した光が緑色を呈する緑色フィルタ１９Ｇ、および通過した光が青色を呈する青色フィルタ１９Ｂの３種類が有り、通常、各画素は、当該３種類のフィルタのうちのいずれか１つを有する。またこのとき、赤色フィルタ１９Ｒ、緑色フィルタ１９Ｇ、および青色フィルタ１９Ｂは、たとえば、ｘ方向で連続する３つの画素が、赤色フィルタ１９Ｒを有する画素、緑色フィルタ１９Ｇを有する画素、および青色フィルタ１９Ｂを有する画素になるように配置される。
【００５０】
平坦化膜２０の上には、および第２の配向膜２１が形成されている。なお、平坦化膜２０の上には、たとえば、各画素における液晶層８の厚さを均一にするための柱状スペーサが設けられていることもある。
【００５１】
また、液晶表示装置が透過型または半透過型の場合は、通常、第１の絶縁基板９の、液晶層８と対向する面とは反対側の面に第１の偏光板２２が設けられ、第２の絶縁基板１７の、液晶層８と対向する面とは反対側の面に第２の偏光板２３が設けられる。このとき、第１の偏光板２２と第２の偏光板２３とは、たとえば、それぞれの偏光板における吸収軸が直交するように配置される。
【００５２】
液晶表示装置で映像や画像を表示するときには、液晶表示パネルの各画素におけるバックライトからの光の透過率、または外光の反射率、あるいはその両方を制御する。このとき、各画素における光の透過率や反射率は、ＴＦＴ基板１と対向基板２との間に介在する液晶層８（液晶分子）の配向方向で制御する。液晶層８の配向方向は、主として、画素電極１４と共通電極１５との電位差の大きさや、電位差が生じたときに印加される電界の方向によって制御される。
【００５３】
図２乃至図４に示した構成の画素において、画素電極１４と共通電極１５とが等電位（すなわち電位差が０）のときの液晶層８の配向方向は、第１の配向膜１６および第２の配向膜２１の配向方向にしたがう。ＩＰＳ方式の場合、液晶層８は、画素電極１４と共通電極１５とが等電位のときの配向方向が第１の偏光板２２の吸収軸または第２の偏光板２３の吸収軸のいずれかと概ね平行になるホモジニアス配向にしている。このとき、画素電極１４と共通電極１５とが等電位の画素は、暗表示になる。
【００５４】
また、図２乃至図４に示した構成の画素において、画素電極１４と共通電極１５との間に電位差を与えると、図４に示したような液晶層８を通る電気力線２４が生じ、液晶層８にフリンジ電界と呼ばれる電界が印加される。このとき、液晶層８の配向方向は、印加される電界の大きさや方向に応じて回転する。そのため、画素電極１４と共通電極１５との間に電位差を与えた画素は、当該電位差の大きさに応じた明表示になる。
【００５５】
ＲＧＢ方式のカラー表示に対応している液晶表示装置の場合、映像や画像の１ドット（絵素）は、たとえば、赤色フィルタ１９Ｒを有する画素、緑色フィルタ１９Ｇを有する画素、および青色フィルタ１９Ｂを有する画素の３つの画素からなり、各ドットの色は、当該３つの画素の明るさ（画素電極１４の電位）の組み合わせにより制御される。
【００５６】
また、画素電極１４と共通電極１５との間に所定の電位差を与えたときに液晶層８に印加される電界の強さは、画素電極１４と共通電極１５との間隙Ｇの大きさによって変化する。図２乃至図４に示した画素の画素電極１４および共通電極１５において、液晶分子の配向方向の制御、言い換えると光の透過率や反射率の制御に大きく寄与する部分は、映像信号線４の延伸方向（ｙ方向）に沿って延びる部分（図２の平行斜線群を付した部分）である。そのため、図２乃至図４に示したような平面形状の画素電極１４および共通電極１５を形成するときには、液晶分子の配向方向の制御に大きく寄与する部分（図２の平行斜線群を付した部分）における画素電極１４と共通電極１５との間隙が概ね一定の値Ｇになるように形成する。
【００５７】
図２乃至図４に示したような構成のＴＦＴ基板１を製造する際、画素電極１４および共通電極１５は、通常、ＩＴＯ膜などの透明導電膜をエッチングして形成する。このとき、透明導電膜の上に形成する保護膜（エッチングレジスト）は、通常、当該透明導電膜の上に形成した感光性材料膜を露光、現像して形成する。またこのとき、従来のＴＦＴ基板１の製造方法では、感光性材料膜の露光を、フォトマスクを使用する露光装置で行うのが一般的であった。
【００５８】
しかしながら、フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光するときには、複数枚のレンズにより、フォトマスクを通過した光を感光性材料膜の表面で結像させるので、たとえば、感光性材料膜に照射される光のパターンにゆがみが生じやすい。そのため、画素電極１４および共通電極１５を形成する工程における感光性材料膜の露光を、フォトマスクを使用する露光装置で行うと、たとえば、１枚のＴＦＴ基板１内にある各画素における画素電極１４と共通電極１５との間隙Ｇの大きさにばらつきが生じやすい。また、多面取りと呼ばれる方法で液晶表示パネルを製造するときには、たとえば、１組のマザーガラスから得られる複数の液晶表示パネル間で、画素電極１４と共通電極１５との間隙Ｇの大きさにばらつきが生じやすい。このように、画素電極１４と共通電極１５との間隙Ｇの大きさにばらつきが生じると、両電極間に所定の電位差を与えたときに液晶層８に印加される電界の強さがばらつき、液晶表示装置の画質にむらが生じる。
【００５９】
また、画素電極１４および共通電極１５を形成する工程における感光性材料膜の露光を、フォトマスクを使用する露光装置で行う場合は、たとえば、画素電極１４と共通電極１５との間隙Ｇの大きさに無視できないばらつきが生じると、両電極の寸法や形成位置を補正した新たなフォトマスクを作成する必要がある。
【００６０】
図５は、フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光したときの画素電極および共通電極の線幅の分布と画素の輝度との関係の一例を示す模式グラフ図である。
【００６１】
図２乃至図４に示したような構成の液晶表示パネルを製造する場合、画素電極１４および共通電極１５を形成する工程において、フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光すると、１枚の液晶表示パネルにおける画素電極および共通電極の線幅と、画素の輝度との関係は、たとえば、図５に示したような関係になる。なお、図５には、画素電極１４および共通電極１５を形成するときに、液晶分子の配向方向の制御に大きく寄与する部分（図２の平行斜線群を付した帯状部分）の線幅Ｗが２．３μｍになるように形成し、かつ、輝度むらが最も見えやすい白色中間輝度での所定動作条件における輝度を測定したときの線幅Ｗと相対輝度ＱｏＥとの関係の一例を示している。
【００６２】
このように、フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光した場合、得られる画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量σ１が０．４μｍ以上と大きく、相対輝度ＱｏＥの変動量が約５％になる。そのため、得られた液晶表示パネルでは、この輝度の変動によるむらが生じる。
【００６３】
ところで、一般的な液晶表示パネルでは、たとえば、相対輝度ＱｏＥの変動量が２％以下であると、むらとして識別することが難しくなる。また、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量と、相対輝度ＱｏＥの変動量との関係は、図５に示したように、概ね比例関係になる。そのため、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗのばらつきによる輝度むらを低減するには、たとえば、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量をσ２以下（０．２μｍ以下）に抑えればよい。またこのとき、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量は、０．１μｍ以下に抑えることが望ましい。
【００６４】
しかしながら、液晶表示パネルは、たとえば、７３０ｍｍ×９２０ｍｍなどの大面積のマザーガラスを用いて製造する。そのため、フォトマスクを使用する露光装置で感光性材料膜を露光する場合、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量を０．２μｍ以下に抑えることが難しい。
【００６５】
上記のようなことから、近年の液晶表示パネル（ＴＦＴ基板）の製造方法では、直描露光方式またはダイレクト露光方式などと呼ばれる、フォトマスクを使用しない露光装置で感光性材料膜を露光する方法の適用が検討されている。
【００６６】
直描露光方式の露光装置は、フォトマスクの代わりに、たとえば、ＣＡＤなどで作成されたレイアウトデータに基づく数値制御により感光性材料膜に照射する光のパターンを生成する空間光変調素子を用いた露光装置である。空間光変調素子には、たとえば、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）や、ＧＬＶ（Ｇｒａｔｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ）などのＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）が用いられる。
【００６７】
ＤＭＤは、複数の微小ミラーを有し、それぞれの微小ミラーは、たとえば、静電気力により向き（光を反射する方向）を変えることができるようになっている。そのため、空間光変調素子としてＤＭＤを用いた露光装置は、レイアウトデータに基づいてそれぞれの微小ミラーの向きを制御することで、感光性材料膜に照射する光のパターンを生成することができる。
【００６８】
また、ＧＬＶは、複数のリボン状光回折素子を有し、それぞれのリボン状光回折素子は、たとえば、電気信号により動かすことができ、かつ、動かす量によって回折光の光量を変えることができるようになっている。そのため、空間光変調素子としてＧＬＶを用いた露光装置は、レイアウトデータに基づいてそれぞれのリボン状光回折素子の動かす量を制御することで、感光性材料膜に照射する光のパターンを生成することができる。
【００６９】
図６乃至図９は、直描露光方式の露光装置の概略構成の一例および露光方法を一例を説明するための模式図である。
図６は、直描露光方式の露光装置の概略構成の一例を示す模式図である。図７は、直描露光方式の露光装置を用いた感光性材料膜の露光方法の一例を示す模式図である。図８は、図７の領域ＡＲを拡大した模式図である。図９は、露光光量の分布の一例を示す模式グラフ図である。
【００７０】
空間光変調素子としてＧＬＶを用いた直描露光方式の露光装置は、たとえば、図６に示すように、光源２５、照明光学系２６、空間光変調素子２７（ＧＬＶ）、回折光フィルタ２８、投影光学系２９、およびステージ３０を有する。
【００７１】
光源２５は、たとえば、感光性材料膜が感光する波長のレーザ光を発するレーザ光源であり、当該光源２５が発したレーザ光は、照明光学系２６を通過して空間光変調素子２７に入射する。このとき、空間光変調素子２７は、たとえば、ＣＡＤなどで作成されたレイアウトデータ（数値データ）に基づいてそれぞれのリボン状光回折素子を動かし、レイアウトデータを反映したパターンの回折光を生成する。またこのとき、空間光変調素子２７から出射してステージ３０の上に固定された基板３１に向かう光には、上記の回折光の他に、当該空間光変調素子２７で反射した反射光が含まれている。直描露光方式の露光装置において、基板３１に形成された感光性材料膜を感光させるのに必要な光は、回折光のみであり、反射光は不要である。そのため、空間光変調素子２７としてＧＬＶを用いた直描露光方式の露光装置では、空間光変調素子２７と基板３１との間に回折光フィルタ２８を配置し、空間光変調素子２７から出射して基板３１に向かう光に含まれる反射光を除去する。回折光フィルタ２８を通過した回折光は、投影光学系２９により、たとえば、基板３１上に、１／１０に縮小投影される。
【００７２】
ところで、空間光変調素子２７として用いるＧＬＶは、微小なリボン状光回折素子が一列に並んでおり、生成される回折光のパターン、言い換えると一度に露光可能な領域は、一次元的である。
【００７３】
そのため、空間光変調素子２７としてＧＬＶを用いた直描露光方式の露光装置で感光性材料膜を露光するときには、たとえば、光源２５、照明光学系２６、空間光変調素子２７（ＧＬＶ）、回折光フィルタ２８、および投影光学系２９でなる光学ユニットを固定しておき、ステージ３０を移動させて、基板３１上における一度に露光可能な領域の位置をずらしながら、感光性材料膜の全体を露光する。
【００７４】
このとき、基板３１に形成された感光性材料膜の露光は、たとえば、図７に示すように、全体を、ｙ方向を長手方向とする複数の帯状領域ＢＡに分割し、一度に露光可能な領域ＥＡをｙ方向に移動させる主走査と、ｘ方向に移動させる副走査とを繰り返して行う。またこのとき、帯状領域ＢＡの幅ＢＷは、たとえば、１ｍｍから１０ｍｍ程度である。
【００７５】
また、図７に示したように感光性材料膜を複数の帯状領域ＢＡに分割し、主走査と副走査とを繰り返して露光する場合、隣接する２つの帯状領域ＢＡの境界に未露光領域が生じることを防ぐために、たとえば、図８に示すように、隣接する２つの帯状領域ＢＡの境界部分に幅（短辺方向の寸法）がＯＬＷの重複領域を設けることが望ましい。このとき、重複領域の幅ＯＬＷは任意であるが、できるだけ小さくすることが望ましい。また、重複領域を設ける場合、空間光変調素子は、一度に露光可能な領域ＥＡの幅ＥＷ（一度の主走査における露光幅）が、たとえば、図８に示したように、ＥＷ＝ＢＡ＋ＯＬＷになるようなものを用いる。なお、図８では、わかりやすくするために重複領域の幅ＯＬＷを広くしているが、実際の幅ＯＬＷは数十μｍ程度である。
【００７６】
ところで、隣接する２つの帯状領域ＢＡの境界に設ける重複領域は、当該重複領域の左側の帯状領域ＢＡを露光する際と、右側の帯状領域ＢＡを露光する際の２回露光されることになる。そのため、幅ＯＬＷの重複領域を設ける場合は、一度の主走査における幅方向（ｘ方向）の光量ＱｏＥの分布を、たとえば、図９に示すような分布にし、重複領域の１回目の露光時における光量と、２回目の露光時における光量の総量が、１回だけ露光される幅ＵＷの帯状領域に対して照射する光の光量ＱｏＥと同等になるようにすることが望ましい。
【００７７】
図１０は、直描露光方式の露光装置を用いた従来の露光方法で感光性材料膜を露光したときのｘ方向の位置と画素電極および共通電極の線幅との関係の一例を示す模式グラフ図である。なお、図１０は、帯状領域ＢＡの幅ＢＷを４ｍｍとしたときのｘ方向の位置と画素電極および共通電極の線幅との関係の一例を示している。
【００７８】
直描露光方式の露光装置を用いて感光性材料膜を露光する場合、従来は、たとえば、図９に示したように、１回だけ露光する幅ＵＷの帯状領域における光量分布が均一になるように校正（キャリブレーション）をしている。したがって、直描露光方式の露光装置を用いて感光性材料膜を露光する場合、ｘ方向に並んだ各画素における画素電極１４および共通電極１５の線幅は、本来なら、概ね一定の値になるはずである。
【００７９】
しかしながら、光量分布が図９に示したような分布になるように調整した場合でも、たとえば、図１０に示すように、ｘ方向に並んだ各画素における画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗが変動する。なお、図１０は、画素電極１４および共通電極１５の線幅が２．５μｍになるように形成した場合の、実際の線幅Ｗの分布の一例である。このとき、線幅Ｗの変動量は、約０．２μｍであり、図５に示したフォトマスクを使用する露光装置を用いた場合の変動幅σ１に比べると小さくなっている。そのため、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗのばらつきによる輝度のむらが小さくなる。
【００８０】
しかしながら、図１０に示した画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの分布を大局的に見ると、一度の主走査における露光幅ＥＷと同期する周期（４ｍｍ周期）で変動している。したがって、このような線幅Ｗの分布を有する液晶表示装置では、たとえば、一度の主走査における露光幅ＥＷと対応する周期性の輝度むらが生じる。
【００８１】
図１１乃至図１３は、本実施例の液晶表示装置の製造方法の原理を説明するための模式図である。
図１１は、図１０に示した線幅の分布のノイズ成分を除去した結果の一例を示す模式グラフ図である。図１２は、図１０に示した線幅の分布におけるノイズ成分を示す模式グラフ図である。図１３は、光量の補正方法の一例を示す模式グラフ図である。
【００８２】
本願発明者らが、図１０に示した分布をフーリエ解析してノイズ成分を除去したところ、たとえば、図１１に示すような、帯状領域ＢＡの幅ＢＷと同期する周期（４ｍｍ周期）の波が確認され、その変動は約０．１８μｍであった。またこのとき、除去したノイズ成分ΔＷは、たとえば、図１２に示すような分布になり、その変動量は約０．１μｍであった。
【００８３】
透明導電膜をエッチングして画素電極および共通電極を形成したときの線幅のばらつきの要因は、たとえば、露光工程、現像工程、およびエッチング工程におけるプロセス要因と、線幅を測定する際の測定精度（測定誤差）に起因する要因とに分けられる。
【００８４】
また、主走査および副走査を繰り返して感光性材料膜を露光した場合、図１１に示したような周期性を有する線幅Ｗの変動は、主として、露光時の露光光量の分布に起因すると考えられる。また、図１２に示したようなノイズ成分ΔＷは、主として、現像工程、およびエッチング工程におけるプロセス要因と、線幅を測定する際の測定精度（測定誤差）に起因すると考えられる。
【００８５】
また、画素電極１４および共通電極１５を形成する工程で、たとえば、ポジ型の感光性材料膜を露光してエッチングレジストを形成した場合は、光量が不十分な部分は線幅Ｗが太くなり、光量が過剰な部分は線幅Ｗが細くなる。したがって、露光時の露光光量の分布による線幅Ｗの変動が、図１１に示したような分布になった場合、一度の主走査における露光光量の分布は、幅方向（ｘ方向）で見た中央部分の光量が不十分であり、端部の光量が過剰であったと考えられる。
【００８６】
そのため、図９に示したような光量分布になるように校正した露光装置で感光性材料膜を露光した結果、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗが図１０に示したような分布になる場合、露光光量ＱｏＥの分布を、たとえば、図１３に示すように、幅方向（ｘ方向）で見た中央部分の光量を大きくし、端部の光量を小さくすればよいと考えられる。なお、図１３において、点線で示した分布は、図９に示した露光光量ＱｏＥの分布である。また、図１３に実線で示した補正後の露光光量ＱｏＥの分布は、補正前の露光光量ＱｏＥに対する相対値で示している。
【００８７】
直描露光方式の露光装置における空間光変調素子として、ＧＬＶを用いた場合、露光光量ＱｏＥの分布は、各リボン状光回折素子で反射した回折光の強度によって決まる。リボン状光回折素子で反射した回折光の強度は、リボン状光回折素子を動かすために印加する電気信号（たとえば、電圧の大きさ）によって変わるので、たとえば、図１１に示した線幅Ｗの変動分布に基づいて各リボン状光回折素子に印加する電気信号を調整すればよい。
【００８８】
このようにすれば、一度の主走査における露光の中央部分は光量が増え、端部は光量が減る。したがって、一度の主走査における露光の中央部分に形成される画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗは細くなり、端部に形成される画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗは太くなる。このようにすると、線幅Ｗの分布は、帯状領域ＢＡの幅ＢＷと同期する周期（４ｍｍ周期）の変動量が小さくなり、周期性の輝度むらを低減できる。
【００８９】
図１４乃至図１８は、本実施例の原理に基づいて露光光量を補正したときの画素電極および共通電極の線幅の分布の一例と露光光量の補正方法を説明するための模式図である。
図１４は、本実施例の原理に基づいて露光光量を補正したときの画素電極および共通電極の線幅の分布の一例を示す模式グラフ図である。図１５は、図１０に示した線幅の分布のノイズ成分を除去した結果の一例を示す模式グラフ図である。図１６は、光量の補正方法の一例を示す模式グラフ図である。図１７は、露光光量を図１６に示した分布に補正したときの画素電極および共通電極の線幅の分布の一例を示す模式グラフ図である。図１８は、図１７に示した線幅の分布のノイズ成分を除去した結果の一例を示す模式グラフ図である。
【００９０】
本願発明者らが、上記のような方法により露光光量ＱｏＥの分布を補正した露光装置を用いて感光性材料膜を露光し、画素電極１４および共通電極１５を形成したところ、ｘ方向に並んだ各画素における画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの分布は、たとえば、図１４に示すような分布になった。この図１４に示した分布における線幅Ｗの変動量は、図１０に示した分布における変動量よりも小さくなっている。そのため、得られた液晶表示装置では、図５に示したような線幅Ｗと相対輝度ＱｏＥとの関係から、線幅Ｗのばらつきによる輝度のむらが低減されている。
【００９１】
しかしながら、図１４に示した分布をフーリエ解析してノイズ成分を除去してみると、たとえば、図１５に示すような、帯状領域ＢＡの幅ＢＷと同期する周期（４ｍｍ周期）の波が確認され、その変動量は約０．０６μｍであった。
【００９２】
上記のような方法により露光光量ＱｏＥの分布を補正した後でも、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗに、このような周期性を有する分布が生じる場合は、図１５に示した分布に基づいて、露光光量ＱｏＥの分布を再度補正すればよい。ノイズを除去した線幅Ｗの分布が、図１５に示した分布になる場合、一度の主走査における露光光量ＱｏＥの分布は、幅方向（ｘ方向）で見た中央部分の光量が概ね適切であるものの、端部の光量が過剰であったと考えられる。
【００９３】
そのため、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗが図１４に示したような分布になる場合、露光光量ＱｏＥの分布を、たとえば、図１６に示すように、幅方向（ｘ方向）で見た中央部分の光量はそのままにし、端部の光量をさらに小さくすればよいと考えられる。なお、図１６において、点線で示した分布は、図１３に実線で示した１回目の補正後の露光光量ＱｏＥの分布である。
【００９４】
本願発明者らが、露光光量ＱｏＥの分布を、図１６に示したような分布に補正した露光装置を用いて感光性材料膜を露光し、画素電極１４および共通電極１５を形成したところ、ｘ方向に並んだ各画素における画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの分布は、たとえば、図１７に示すような分布になった。また、図１７に示した分布をフーリエ解析してノイズ成分を除去してみると、たとえば、図１８に示すような結果が得られ、帯状領域の幅ＢＷと同期する周期性（４ｍｍ周期性）を確認できなかった。したがって、このとき得られる液晶表示パネルにおける、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動は、図１２に示したようなノイズ成分ΔＷによる変動のみになり、その変動量を０．１μｍ程度に抑えることができる。
【００９５】
このように、本実施例の液晶表示装置の製造方法では、形成される画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの分布に基づいて、直描露光方式の露光装置における露光光量ＱｏＥの分布を補正することで、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量を抑制するとともに、帯状領域ＢＡの幅ＢＷと同期する周期性を無くす。そのため、本実施例の製造方法で得られる液晶表示装置は、局所的な輝度むら、および帯状領域ＢＡの幅ＢＷと同期する周期性の輝度むらを低減するができる。
【００９６】
図１９は、本実施例の液晶表示パネルの製造方法における露光方法の一具体例を示す模式斜視図である。
【００９７】
液晶表示パネルを製造するときには、前述のように、大面積のマザーガラスを用いて製造するのが一般的である。このとき、使用するマザーガラスの寸法が、たとえば、７３０ｍｍ×９２０ｍｍであるとすると、直描露光方式の露光装置で感光性材料膜を露光するときには、たとえば、感光性材料膜を４ｍｍ×９２０ｍｍの帯状領域ＢＡに分割する。この場合、感光性材料膜の全体を露光するには、たとえば、主走査を、最低でも１８３回行う必要がある。そのため、露光装置に設ける光学ユニットが１組であると、感光性材料膜全体の露光に要する時間が非常に長くなる。
【００９８】
そのため、液晶表示パネル（ＴＦＴ基板１）の製造方法において、直描露光方式の露光装置で感光性材料膜を露光するときには、たとえば、図１９に示すように、基板３１に形成された感光性材料膜（露光対象領域）を８つの領域ＣＡに分割し、８組の光学ユニット（図１９には投影光学系のみを示している）を用いて、当該８つの領域ＣＡの露光を並行して行う。このようにすると、１組の光学ユニットのみで露光する場合に比べて、感光性材料膜全体の露光に要する時間が１／８になるので、ＴＦＴ基板１の製造効率の低下を抑えることができる。
【００９９】
このとき、８組の光学ユニットは、空間光変調素子（ＧＬＶ）が独立しており、通常、光学ユニット毎に光量分布の特性（癖）が異なる。したがって、各光学ユニットにおける光量分布を、図９に示したような分布に校正しておくと、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの分布が、露光に使用した光学ユニット毎に異なる分布になる。そのため、大面積のマザーガラスを用いて小型の液晶表示パネルを多面取りで製造した場合は、たとえば、一組のマザーガラスから切り出して得られる複数の液晶表示パネル間における画質の均一性が低下する。また、大画面の液晶表示パネルを製造した場合は、たとえば、画面の中央部分と端部とで輝度に差が生じてむらになる。
【０１００】
これに対し、本実施例の製造方法では、形成される画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの分布に基づいて、直描露光方式の露光装置における露光光量の分布を補正することで、画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗの変動量を抑制するとともに、変動の周期性を無くす。したがって、上記のような手順で、光学ユニット毎に光量分布を補正すれば、光学ユニット間の光量分布のばらつきによる画素電極１４および共通電極１５の線幅Ｗのばらつきを抑制できる。そのため、大面積のマザーガラスを用いて小型の液晶表示パネルを多面取りで製造する場合は、たとえば、一組のマザーガラスから切り出して得られる複数の液晶表示パネル間における画質の均一性を高くすることができる。また、大画面の液晶表示パネルを製造する場合は、たとえば、画面の中央部分と端部との輝度の差を小さくでき、むらを低減できる。
【０１０１】
以上説明したように、本実施例の液晶表示パネルの製造方法によれば、局所的な輝度むらや周期性の輝度むらを低減するができる。
【０１０２】
なお、本実施例では、主として、帯状領域ＢＡの幅ＢＷを４ｍｍにした場合を挙げて説明しているが、本実施例の製造方法では、これに限らず、幅ＢＷを、たとえば、１ｍｍから１０ｍｍ程度の範囲で変えることも可能である。
【０１０３】
また、本実施例では、たとえば、図２乃至図４に示したように、第２の絶縁層１３の上（同一面）に画素電極１４および共通電極１５が配置されている場合を例に挙げたが、本実施例の製造方法は、これに限らず、画素電極１４と共通電極１５とが絶縁層を介して積層されている場合にも適用可能である。画素電極１４と共通電極１５とが絶縁層を介して積層されている場合は、通常、液晶層８に近いほうの電極の平面形状を櫛歯状にする。そのため、液晶層８に近いほうの電極を形成する際に行う感光性材料膜の露光を、上記のような手順で露光光量が補正された露光装置で行うことにより、櫛歯部分の幅のばらつきによる輝度むらを低減することができる。
【０１０４】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
【０１０５】
たとえば、前記実施例では、画素電極１４および共通電極１５を形成する工程で行う感光性材料膜の露光を挙げているが、本発明は、これに限らず、別の工程で行う感光性材料膜の露光にも適用可能であることはもちろんである。また、本発明は、ＴＦＴ基板１を製造する際に行う感光性材料膜の露光に限らず、たとえば、対向基板２を製造する際に行う感光性材料膜の露光にも適用可能であることはもちろんである。
【０１０６】
また、本発明は、前記実施例で挙げたＩＰＳ方式の液晶表示パネルの製造方法に限らず、たとえば、ＶＡ方式やＴＮ方式などの液晶表示パネルの製造方法にも適用できることはもちろんである。
【０１０７】
またさらに、本発明は、液晶表示パネルの製造方法に限らず、たとえば、有機ＥＬを用いた自発光型の表示パネルの製造方法などにも適用できることはもちろんである。
【符号の説明】
【０１０８】
１ ＴＦＴ基板
２ 対向基板
３ 走査信号線
４ 映像信号線
５ コモン配線
６ 信号入力配線
７ ＩＣチップ
８ 液晶層
９ 第１の絶縁基板
１０ 第１の絶縁層
１１ 半導体層
１２ ソース電極
１３ 第２の絶縁層
１４ 画素電極
１５ 共通電極
１６ 第１の配向膜
１７ 第２の絶縁基板
１８ ブラックマトリクス
１９Ｒ 赤色フィルタ
１９Ｇ 緑色フィルタ
１９Ｂ 青色フィルタ
２０ 平坦化膜
２１ 第２の配向膜
２２ 第１の偏光板
２３ 第２の偏光板
２４ 電気力線
２５ 光源
２６ 照明光学系
２７ 空間光変調素子（ＧＬＶ）
２８ 回折光フィルタ
２９ 投影光学系
３０ ステージ
３１ 基板
ＢＡ 帯状領域
ＥＡ 一度に露光可能な領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の上に形成された感光性材料膜を露光、現像して、あらかじめ定められた基本パターンを前記絶縁基板上の複数箇所に形成する工程を有し、前記感光性材料膜の露光は、露光対象領域を複数の小領域に分割し、小領域毎に露光することで前記露光対象領域全体を露光し、かつ、空間光変調素子を数値制御することで各小領域に照射する光のパターンを生成する直描露光装置を用いて行う表示装置の製造方法であって、
前記感光性材料膜の露光は、前記複数箇所に形成される前記基本パターンの寸法の変動量が０．２μｍ以下になるように、前記空間光変調素子で生成される前記光のパターンの光量分布を補正した前記直描露光装置を用いて行うことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記感光性材料膜の露光は、前記複数箇所に形成される前記基本パターンの寸法の変動量が０．１μｍ以下になるように、前記空間光変調素子で生成される前記光のパターンの光量分布を補正した前記直描露光装置を用いて行う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。
【請求項３】
前記光量分布の補正は、前記複数箇所に形成された前記基本パターンの寸法の変動分布をフーリエ解析し、あらかじめ定められた寸法と、前記フーリエ解析で得られた寸法との差に基づいて行う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。
【請求項４】
前記感光性材料膜はポジ型であり、前記光量分布の補正は、前記フーリエ解析で得られた寸法があらかじめ定められた寸法よりも大きい場合は光量を高くし、前記フーリエ解析で得られた寸法があらかじめ定められた寸法よりも小さい場合は光量を低くすることを特徴とする請求項３に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記基本パターンは、透明導電膜の上に形成し、前記基本パターンを形成した後、当該基本パターンをマスクとして前記透明導電膜をエッチングし、第１の電極と第２の電極とを形成す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。
【請求項６】
前記第１の電極および前記第２の電極は、それぞれ、平面形状が櫛歯状であり、かつ、前記第１の電極の櫛歯部分と前記第２の櫛歯部分とが交互に並ぶように形成されることを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記光量分布の補正は、前記複数箇所に形成された前記第１の電極および第２の電極の寸法の変動分布をフーリエ解析し、あらかじめ定められた寸法と、前記フーリエ解析で得られた寸法との差に基づいて行うことを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記基本パターンは、透明導電膜の上に形成し、前記基本パターンを形成した後、当該基本パターンをマスクとして前記透明導電膜をエッチングし、平面形状が櫛歯状の電極を形成す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。
【請求項９】
前記光量分布の補正は、前記複数箇所に形成された前記電極の寸法の変動分布をフーリエ解析し、あらかじめ定められた寸法と、前記フーリエ解析で得られた寸法との差に基づいて行うことを特徴とする請求項８に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記空間光変調素子は、複数のリボン状光回折素子からなり、前記複数のリボン状光回折素子は、それぞれ独立して可動し、かつ、動かす量に応じて回折光の強度が変化す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。
【請求項１１】
ＴＦＴ素子、画素電極、共通電極、および液晶層を有する画素がマトリクス状に配置された表示領域を有する表示装置であって、
前記表示領域にマトリクス状に配置された複数の前記画素電極は、平面でみたときのある方向の寸法が最大になる画素電極の寸法と最小になる画素電極の寸法との差が０．２μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
複数の前記画素電極は、前記平面でみたときのある方向の寸法が最大になる画素電極の寸法と最小になる画素電極の寸法との差が０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記画素電極は、前記平面で見たときの形状が複数の帯状部分を有する櫛歯状であり、当該帯状部分の幅の最大値と最小値との差、および隣接する２つの帯状部分の間隙の最大値と最小値との差が、０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
絶縁基板の上に形成された感光性材料膜を露光、現像して、あらかじめ定められた基本パターンを前記絶縁基板上の複数箇所に形成する工程を有し、前記感光性材料膜の露光は、露光対象領域を複数の小領域に分割し、小領域毎に露光することで前記露光対象領域全体を露光し、かつ、空間光変調素子を数値制御することで各小領域に照射する光のパターンを生成する直描露光装置を用いて行う表示装置の製造方法であって、
前記感光性材料膜の露光は、前記複数箇所に形成される前記基本パターンの寸法の変動量が０．２μｍ以下になるように、前記空間光変調素子で生成される前記光のパターンの光量分布を補正した前記直描露光装置を用いて行うことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記感光性材料膜の露光は、前記複数箇所に形成される前記基本パターンの寸法の変動量が０．１μｍ以下になるように、前記空間光変調素子で生成される前記光のパターンの光量分布を補正した前記直描露光装置を用いて行う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。
【請求項３】
前記光量分布の補正は、前記複数箇所に形成された前記基本パターンの寸法の変動分布をフーリエ解析し、あらかじめ定められた寸法と、前記フーリエ解析で得られた寸法との差に基づいて行う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。
【請求項４】
前記感光性材料膜はポジ型であり、前記光量分布の補正は、前記フーリエ解析で得られた寸法があらかじめ定められた寸法よりも大きい場合は光量を高くし、前記フーリエ解析で得られた寸法があらかじめ定められた寸法よりも小さい場合は光量を低くすることを特徴とする請求項３に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記基本パターンは、透明導電膜の上に形成し、前記基本パターンを形成した後、当該基本パターンをマスクとして前記透明導電膜をエッチングし、第１の電極と第２の電極とを形成す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。
【請求項６】
前記第１の電極および前記第２の電極は、それぞれ、平面形状が櫛歯状であり、かつ、前記第１の電極の櫛歯部分と前記第２の櫛歯部分とが交互に並ぶように形成されることを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記光量分布の補正は、前記複数箇所に形成された前記第１の電極および第２の電極の寸法の変動分布をフーリエ解析し、あらかじめ定められた寸法と、前記フーリエ解析で得られた寸法との差に基づいて行うことを特徴とする請求項５に記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記基本パターンは、透明導電膜の上に形成し、前記基本パターンを形成した後、当該基本パターンをマスクとして前記透明導電膜をエッチングし、平面形状が櫛歯状の電極を形成す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。
【請求項９】
前記光量分布の補正は、前記複数箇所に形成された前記電極の寸法の変動分布をフーリエ解析し、あらかじめ定められた寸法と、前記フーリエ解析で得られた寸法との差に基づいて行うことを特徴とする請求項８に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記空間光変調素子は、複数のリボン状光回折素子からなり、前記複数のリボン状光回折素子は、それぞれ独立して可動し、かつ、動かす量に応じて回折光の強度が変化す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。
【請求項１１】
ＴＦＴ素子、画素電極、共通電極、および液晶層を有する画素がマトリクス状に配置された表示領域を有する表示装置であって、
前記表示領域にマトリクス状に配置された複数の前記画素電極は、平面でみたときのある方向の寸法が最大になる画素電極の寸法と最小になる画素電極の寸法との差が０．２μｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
複数の前記画素電極は、前記平面でみたときのある方向の寸法が最大になる画素電極の寸法と最小になる画素電極の寸法との差が０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記画素電極は、前記平面で見たときの形状が複数の帯状部分を有する櫛歯状であり、当該帯状部分の幅の最大値と最小値との差、および隣接する２つの帯状部分の間隙の最大値と最小値との差が、０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−８２０１（Ｐ２０１１−８２０１Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５４２７８（Ｐ２００９−１５４２７８）
【出願日】平成２１年６月２９日（２００９．６．２９）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２９日（２００９．６．２９）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
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