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公開番号2025054600
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023163724
出願日2023-09-26
発明の名称液晶表示装置の製造方法及び露光装置
出願人JSR株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02F 1/1337 20060101AFI20250331BHJP(光学)
要約【課題】重複露光に起因する表示ムラの発生を比較的簡易な手法によって抑制することができる液晶表示装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】液晶表示装置の製造方法は、フォトマスク40を介して有機膜を露光する露光工程を含む。露光工程は、有機膜の一部に対し1回露光を行い、残りの少なくとも一部に対し重複露光を行う。フォトマスク40は、1回露光に対応する非重複領域45に複数のスリット61aと複数の遮光部62aとを有し、重複露光に対応する重複領域46に、開口面積が異なる複数のスリット61bと、各スリット61bの間に設けられた遮光部62bとを有する。スリット61bのうち少なくとも一部はスリット61aよりも開口面積が小さい。各スリット61bは、各スリット61aの開口面積に対して75%以上100%以下の第1スリット63か、又は0%を超えて25%以下の第2スリット64である。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、前記基板上に形成された光配向膜と、前記光配向膜に隣接する液晶層とを備える液晶表示装置の製造方法であって、
感光性の有機膜が形成された基板を光源に対して所定の移動方向に相対的に移動させながら、フォトマスクを介して前記有機膜を露光する露光工程を含み、
前記露光工程は、前記有機膜の一部の領域に対し１回露光を行い、残りの領域の少なくとも一部の領域に対し重複露光を行い、
前記フォトマスクは、前記有機膜の１回露光を行う部分に対応する非重複領域に、開口面積が同一の複数の透光部と、各透光部の間に設けられた遮光部とを有し、前記有機膜の重複露光を行う部分に対応する重複領域に、開口面積が異なる複数の透光部と、各透光部の間に設けられた遮光部とを有し、
前記重複領域に配置された複数の透光部のうち少なくとも一部は、前記非重複領域に配置された透光部よりも開口面積が小さく、
前記重複領域に配置された各透光部は、前記非重複領域に配置された各透光部の開口面積に対して７５％以上１００％以下の開口面積を有する第１透光部であるか、又は、０％を超えて２５％以下の開口面積を有する第２透光部である、液晶表示装置の製造方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記フォトマスクは、前記移動方向に交差し且つ基板面に沿う方向である交差方向に沿って隣接して並べられた第１フォトマスクと第２フォトマスクとを含み、前記第１フォトマスク及び前記第２フォトマスクが、互いの一部が前記移動方向に見て重なるように配置されており、
前記非重複領域は、前記第１フォトマスクと前記第２フォトマスクとが前記移動方向に見て重ならない領域であり、
前記重複領域は、前記第１フォトマスクと前記第２フォトマスクとが前記移動方向に見て重なる領域である、請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１フォトマスク及び前記第２フォトマスクのうち一方のフォトマスクの前記重複領域に配置された前記第１透光部と、他方のフォトマスクの前記重複領域に配置された前記第２透光部又は前記遮光部とが、前記移動方向に延びる同一線上に配置されている、請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記重複領域には、前記交差方向に沿う所定長さの領域に含まれる前記透光部の開口面積の総和が、フォトマスク端部から前記非重複領域に向けて増加傾向を示すように前記透光部が配置されている、請求項２又は３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記重複領域には、前記第１透光部がフォトマスク端部から前記非重複領域に向けて密に配置されている、請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記重複領域は、前記非重複領域に隣接する第１区間と、フォトマスク端部を含む第２区間とを有し、
前記第１区間には、前記第１透光部が配置され、前記第２透光部が配置されておらず、
前記第２区間には、前記第２透光部が配置され、前記第１透光部が配置されていない、請求項２又は３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１区間には、前記第１透光部が複数配置されており、
前記第１区間に配置された各第１透光部の開口面積は、前記非重複領域から離間する方向に小さくなっている、請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２区間には、前記第２透光部が複数配置されており、
前記第２区間に配置された各第２透光部の開口面積は、フォトマスク端部に向かう方向に小さくなっている、請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記重複領域は、前記第１区間と前記第２区間との間に設けられた第３区間を更に有し、
前記第３区間には、前記第１透光部が前記第２区間から前記第１区間に向けて密に配置されている、請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１区間に配置された各第１透光部の開口面積は、前記非重複領域から離間する方向に小さくなっており、
前記第２区間に配置された各第２透光部の開口面積は、フォトマスク端部に向かう方向に小さくなっている、請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の製造方法及び露光装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、特に大型テレビ向けの液晶表示パネルは、視野角、透過率、応答時間等が重要な性能指標である。これらの性能指標の値を良好にするための液晶表示モードとして、４Ｄ－ＲＴＮ（4Domain-Reverse Twisted Nematic）モードや、４Ｄ－ＥＣＢモード（4Domain-Electrically Controlled Birefringence）、ＰＳＡ（Polymer Sustained Alignment）モード、ＩＰＳ（In Plane Switching）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モード等といった各種モードが開発されている。また現在では、これらの液晶表示モード技術を使った大型テレビが量産されている。
【０００３】
液晶表示装置には、液晶セル中の液晶分子の配向を制御するための液晶配向膜が設けられている。液晶配向膜を得る方法としては、有機膜をラビングする方法、酸化ケイ素を斜方蒸着する方法、長鎖アルキル基を有する単分子膜を形成する方法、感光性の有機膜に光照射する方法（光配向法）等が知られている。これらのうち、光配向法は、静電気や埃の発生を抑えつつ感光性の有機膜に均一な液晶配向能を付与することができ、しかも液晶分子の配向方向の精密な制御も可能であり、種々の検討が進められている。光配向法により感光性の有機膜に液晶配向能を付与する場合、通常、フォトマスクを介して有機膜に光が照射される。
【０００４】
液晶表示装置の製造工程では、１枚のマザー基板から１つの液晶表示装置に対応する大きさの基板を複数取ることにより生産性の向上を図ることが行われている。しかしながら、大型（例えば、６０型クラスや７０型クラス）の液晶表示装置を光配向法により製造する場合に、大画面サイズに対応する基板を複数取ることが可能な大型基板に対し、１回の露光により一度に光を照射することは現実的ではない。また、フォトマスクの大型化は、製造コストの上昇に繋がる。さらに、比較的小型（例えば、２０型クラスや３０型クラス）の液晶表示装置を製造する場合にも、製造コストの低減等を図るべく、露光装置の小型化のニーズが高まることも考えられる。
【０００５】
そこで、光配向法により液晶表示装置を製造する場合に、基板上の露光領域をいくつかに分割し、各露光領域に対応する大きさのフォトマスクを複数並べて露光することの検討が進められている。しかしながら、露光領域をいくつかに分割して露光する場合、露光領域どうしの継ぎ目が表示ムラとして画面上に現れることがある。
【０００６】
上記のような表示ムラの問題に対し、従来、フォトマスクパターンを改良することによって、露光領域間の継ぎ目を表示画面上で視認しにくくすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、基板面内を２以上の露光領域に分割し、露光領域毎にフォトマスクを介して有機膜の露光を行う際に、隣り合う露光領域の一部が重複するように露光するとともに、重複する露光領域に対応する領域にハーフトーン部を有するフォトマスクを用いることが開示されている。特許文献１のフォトマスクは、ハーフトーン部に複数のスリットを有しており、それら複数のスリットの開口率がマスク端部に向かう方向に連続的に減少している。また、特許文献１には、重複露光する領域の合計照射量をコントロールし、これにより露光領域間の継ぎ目を視認しにくくすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
国際公開第２００７／０８６４７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らが検討したところ、特許文献１に記載の方法によれば、露光領域間の継ぎ目における明るさの飛びは抑制されるものの、継ぎ目が局所的に明るくなる場合があることが分かった。また、重複露光する領域の合計照射量をコントロールして露光領域間の継ぎ目を視認しにくくする手法は、液晶配向膜の材料や光源の照度等といった各種条件が変わる都度、重複露光する領域の合計照射量に応じてフォトマスクパターンを最適化する必要が生じ、表示ムラを抑制する方法が複雑になることが懸念される。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、重複露光に起因する表示ムラの発生を比較的簡易な手法によって抑制することができる液晶表示装置の製造方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するべく、本発明は以下の手段を採用した。
（【００１１】以降は省略されています）

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