(57)【要約】【課題】誘電率異方性が正の液晶を備える液晶装置において、リバースチルトの発生を低減し、高品位な表示を行うと共に、比較的容易に製造可能とする。【解決手段】液晶装置は、互いに対向する第１基板（１０）及び第２基板（２０）と、第１及び第２基板間に挟持され、正の誘電率異方性を有する液晶分子（５１）からなる液晶（５０）と、第１基板上に設けられた複数の画素電極（９）と、第１基板上に複数の画素電極の各々に重なるようにインクジェット法により形成され、液晶分子に第１のプレチルト角を与える第１の水平配向膜（１５）と、第１基板上における互いに隣り合う画素電極の間に位置する領域にインクジェット法により形成され、液晶分子に第１のプレチルト角よりも大きい第２のプレチルト角を与える第２の水平配向膜（１６）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１及び第２基板と、
前記第１及び第２基板間に挟持され、正の誘電率異方性を有する液晶分子からなる液晶と、
前記第１基板上に設けられた複数の画素電極と、
前記第１基板上に前記複数の画素電極の各々に重なるようにインクジェット法により形成され、前記液晶分子に第１のプレチルト角を与える第１の水平配向膜と、
前記第１基板上における互いに隣り合う前記画素電極の間に位置する領域にインクジェット法により形成され、前記液晶分子に前記第１のプレチルト角よりも大きい第２のプレチルト角を与える第２の水平配向膜と
を備えることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記第２基板上に前記第１の水平配向膜に対向するように設けられ、前記液晶分子に第３のプレチルト角を与える第３の水平配向膜と、
前記第２基板上に前記第２の水平配向膜に対向するように設けられ、前記液晶分子に第３のプレチルト角よりも大きい第４のプレチルト角を与える第４の水平配向膜と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
互いに対向する第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に挟持され、正の誘電率異方性を有する液晶分子からなる液晶とを備えた液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、
前記第１基板上に複数の画素電極を形成する工程と、
前記第１基板上に、前記複数の画素電極の各々に重なるように、前記液晶分子に第１のプレチルト角を与える第１の水平配向膜を形成する工程と、
前記第１基板上における互いに隣り合う前記画素電極の間に位置する領域に、前記液晶分子に前記第１のプレチルト角よりも大きい第２のプレチルト角を与える第２の水平配向膜を形成する工程と
を含み、
前記第１の水平配向膜を形成する工程は、インクジェット法により前記第１の水平配向膜の材料である第１の配向膜材料を塗布する工程を含み、
前記第２の水平配向膜を形成する工程は、インクジェット法により前記第２の水平配向膜の材料である第２の配向膜材料を塗布する工程を含み、
前記第１の配向膜材料を塗布する工程と前記第２の配向膜材料を塗布する工程とを同一の工程として行う
ことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置及びその製造方法並びに電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の液晶装置では、電位が異なる画素電極間に生じる横電界によって液晶分子が本来の傾斜方向とは逆の方向に傾斜するリバースチルトが発生するのを防ぐために、配向膜によって液晶分子にプレチルト角が与えられる（例えば特許文献１から３参照）。液晶装置の表示領域におけるリバースチルトが発生した領域は、ディスクリネーション（線欠陥）として視認され、表示品位が低下してしまうおそれがある。
【０００３】
例えば特許文献１には、初期状態が垂直配向を呈し且つ誘電率異方性が負の液晶を備える液晶装置において、配向膜を垂直配向膜と水平配向膜とから構成する技術が開示されている。例えば特許文献２には、ＯＣＢ（Optical Compensated Bend）方式の液晶装置において、高プレチルト角領域と低プレチルト角領域とを有する配向膜を設ける技術が開示されている。例えば特許文献３には、ツイストネマチック配向の液晶装置において、配向膜を水平配向膜と垂直配向膜とから構成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５５９４９号公報
【特許文献２】特開２００７−２３２８４８号公報
【特許文献３】特開２００８−１４５９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１や３に開示された技術によれば水平配向膜と垂直配向膜とを互いに異なる工程によって形成する必要があり、製造プロセスにおける工程数が増加してしまうおそれがあるという技術的問題点がある。また、上述した特許文献２に開示された技術は、ＯＣＢ方式の液晶装置に関するものであり、誘電率異方性が正の液晶を備える液晶装置については考慮されていない。
【０００６】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、誘電率異方性が正の液晶を備える液晶装置において、リバースチルトの発生を低減でき、高品位な表示を行うことが可能であると共に、比較的容易に製造可能な液晶装置及びその製造方法、並びにこのような液晶装置を備えた電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液晶装置は上記課題を解決するために、互いに対向する第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に挟持され、正の誘電率異方性を有する液晶分子からなる液晶と、前記第１基板上に設けられた複数の画素電極と、前記第１基板上に前記複数の画素電極の各々に重なるようにインクジェット法により形成され、前記液晶分子に第１のプレチルト角を与える第１の水平配向膜と、前記第１基板上における互いに隣り合う前記画素電極の間に位置する領域にインクジェット法により形成され、前記液晶分子に前記第１のプレチルト角よりも大きい第２のプレチルト角を与える第２の水平配向膜とを備える。
【０００８】
本発明の液晶装置によれば、第１基板上に、複数の画素電極の各々に重なるように第１の水平配向膜が形成され、互いに隣り合う画素電極の間に位置する領域（即ち、非画素領域）に第２の水平配向膜が形成されている。第１の水平配向膜は、液晶分子に第１のプレチルト角（例えば約５度）を与えるように形成され、第２の水平配向膜は、液晶分子に第１のプレチルト角よりも大きい第２のプレチルト角（例えば約１０〜１５度）を与えるように形成されている。
【０００９】
よって、電位が異なる画素電極間に生じる横電界によって、非画素領域に位置する液晶分子にリバースチルト（即ち、液晶分子が本来の傾斜方向とは逆の方向に傾斜する現象）が発生することを抑制或いは防止できる。従って、複数の画素電極が配列された表示領域にディスクリネーションが発生することを低減或いは防止できる。これにより高品位な表示を行うことが可能となる。
【００１０】
更に、第１の水平配向膜及び第２の水平配向膜は、それぞれ、インクジェット法によって形成されている。典型的には、第１の水平配向膜及び第２の水平配向膜は、インクジェット法によって各々の配向膜材料を塗布し、その後、焼成処理及びラビング処理を共通に実施することにより形成される。よって、例えば、仮に第１基板上に水平配向膜と垂直配向膜とを形成する場合と比較して、当該液晶装置の製造プロセスにおいて配向膜を形成するための工程を少なくすることができる。従って、当該液晶装置を比較的容易に製造することが可能となる。
【００１１】
以上説明したように、本発明の液晶装置によれば、リバースチルトの発生を低減でき、高品位な表示を行うことが可能であると共に、比較的容易に製造することが可能となる。
【００１２】
本発明の液晶装置の一態様では、前記第２基板上に前記第１の水平配向膜に対向するように設けられ、前記液晶分子に第３のプレチルト角を与える第３の水平配向膜と、前記第２基板上に前記第２の水平配向膜に対向するように設けられ、前記液晶分子に第３のプレチルト角よりも大きい第４のプレチルト角を与える第４の水平配向膜とを備える。
【００１３】
この態様によれば、非画素領域に位置する液晶分子にリバースチルトが発生することをより確実に抑制或いは防止できる。従って、ディスクリネーションが発生することをより確実に低減或いは防止できる。
【００１４】
本発明に係る液晶装置の製造方法は上記課題を解決するために、互いに対向して配置された第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に挟持され、正の誘電率異方性を有する液晶分子からなる液晶とを備えた液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、前記第１基板上に複数の画素電極を形成する工程と、前記第１基板上に、前記複数の画素電極の各々に重なるように、前記液晶分子に第１のプレチルト角を与える第１の水平配向膜を形成する工程と、前記第１基板上における互いに隣り合う前記画素電極の間に位置する領域に、前記液晶分子に前記第１のプレチルト角よりも大きい第２のプレチルト角を与える第２の水平配向膜を形成する工程とを含み、前記第１の水平配向膜を形成する工程は、インクジェット法により前記第１の水平配向膜の材料である第１の配向膜材料を塗布する工程を含み、前記第２の水平配向膜を形成する工程は、インクジェット法により前記第２の水平配向膜の材料である第２の配向膜材料を塗布する工程を含み、前記第１の配向膜材料を塗布する工程と前記第２の配向膜材料を塗布する工程とを同一の工程として行う。
【００１５】
本発明に係る液晶装置の製造方法によれば、上述した本発明の液晶装置を製造できる。ここで特に、インクジェット法によって第１の水平配向膜及び第２の水平配向膜の各々の配向膜材料を塗布し、その後、焼成処理及びラビング処理を共通に実施することにより、第１の水平配向膜及び第２の水平配向膜を比較的容易に形成することができる。従って、液晶装置の製造プロセスにおいて配向膜を形成するための工程を少なくすることができる。これにより、液晶装置を比較的容易に製造することが可能となり、歩留まりも向上可能である。
【００１６】
尚、上述した本発明の液晶装置における各種態様に対応して、本発明に係る液晶装置の製造方法も各種態様を採ることが可能である。
【００１７】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、述した本発明の液晶装置（但し、その各種態様を含む）を備える。
【００１８】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の液晶装置を備えるので、高品位な表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサー、ビューファインダー型又はモニター直視型のビデオテープレコーダー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。
【００１９】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係る液晶装置の構成を示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係る液晶装置の水平配向膜によって液晶に与えられるプレチルト角を説明するための模式図である。
【図３】第１実施形態に係る液晶装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】液晶装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００２２】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る液晶装置について、図１及び図２を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す断面図である。
【００２４】
図１において、本実施形態に係る液晶装置１は、互いに対向するＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に、正の誘電率異方性を有する液晶分子５１からなる液晶５０を挟持してなるＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶装置である。
【００２５】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）や走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０上の表示領域には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極９がマトリクス状に設けられている。画素電極９よりも上層側には配向膜１５及び配向膜１６が形成されている。尚、配向膜１５及び配向膜１６の構成については後に詳細に説明する。
【００２６】
他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板２０上の表示領域内で、例えば格子状等にパターニングされている。対向基板２０における遮光膜２３の上層側には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９と対向してベタ状に形成されている。対向電極２１上には配向膜２５及び配向膜２６が形成されている。尚、配向膜２５及び配向膜２６の構成については後に詳細に説明する。
【００２７】
液晶５０は、正の誘電率異方性を有する液晶分子５１からなる。従って、液晶装置１は、水平配向モードで液晶分子５１の配向が制御されるＴＮ型の液晶装置である。
【００２８】
次に、本実施形態に係る液晶装置が備える配向膜の構成について、図１に加えて図２を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図２は、第１実施形態に係る液晶装置の配向膜によって液晶に与えられるプレチルト角を説明するための模式図であり、図１の一部を拡大して示している。
【００３０】
図１及び図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上の画素電極９よりも上層側には配向膜１５及び配向膜１６が形成されている。
【００３１】
配向膜１５は、本発明に係る「第１の水平配向膜」の一例であり、液晶分子５１を水平配向させる、例えばポリイミドからなる水平配向膜である。配向膜１５は、複数の画素電極９の各々にＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て重なるように形成されている。つまり、配向膜１５は画素電極９上に形成されている。配向膜１５は、液晶分子５１にプレチルト角θ１（図２参照）を与えるように形成されている。よって、画素電極９が形成された領域に位置する液晶分子５１ａには、配向膜１５によってプレチルト角θ１が与えられる。本実施形態では、プレチルト角θ１は約５度である。
【００３２】
配向膜１６は、本発明に係る「第２の水平配向膜」の一例であり、液晶分子５１を水平配向させる、例えばポリイミドからなる水平配向膜である。配向膜１６は、ＴＦＴアレイ基板１０上における互いに隣り合う画素電極９の間に位置する領域（即ち、非画素領域）に形成されている。配向膜１６は、液晶分子５１にプレチルト角θ１よりも大きいプレチルト角θ２（図２参照）を与えるように形成されている。よって、非画素領域に位置する液晶分子５１ｂには、配向膜１６によってプレチルト角θ２が与えられる。本実施形態では、プレチルト角θ２は約１０〜１５度である。
【００３３】
このように、本実施形態では特に、画素電極９が形成された領域に位置する液晶分子５１ａに配向膜１５によって与えられるプレチルト角θ１よりも非画素領域に位置する液晶分子５１ｂに配向膜１６によって与えられるプレチルト角θ２のほうが大きいので、電位が異なる画素電極９間に生じる横電界によって、非画素領域に位置する液晶分子にリバースチルトが発生することを抑制或いは防止できる。従って、液晶装置１の表示領域にディスクリネーションが発生することを低減或いは防止できる。これにより高品位な表示を行うことが可能となる。
【００３４】
尚、後に詳細に説明するが、配向膜１５及び水平配向膜１６は、インクジェット法によって各々の配向膜材料を塗布し、その後、焼成処理及びラビング処理を共通に実施することにより形成することができる。よって、例えば、仮にＴＦＴアレイ基板１０上に水平配向膜と垂直配向膜とを形成する場合と比較して、液晶装置１の製造プロセスにおいて配向膜を形成するための工程を少なくすることができる。従って、液晶装置１を比較的容易に製造することが可能となる。
【００３５】
図１及び図２において、対向基板２０に設けられた対向電極２１上には配向膜２５及び配向膜２６が形成されている。
【００３６】
配向膜２５は、本発明に係る「第３の水平配向膜」の一例であり、液晶分子５１を水平配向させる、例えばポリイミドからなる水平配向膜である。配向膜２５は、上述した配向膜１５に対向するように設けられている。言い換えれば、配向膜２５は、対向基板２０の法線方向から見て、複数の画素電極９の各々に重なるように形成されている。配向膜２５は、液晶分子５１にプレチルト角θ３（図２参照）を与えるように形成されている。よって、画素電極９が形成された領域に位置する液晶分子５１ａには、配向膜２５によってプレチルト角θ３が与えられる。本実施形態では、プレチルト角θ３は、上述したプレチルト角θ１と同様に、約５度である。
【００３７】
配向膜２６は、本発明に係る「第４の水平配向膜」の一例であり、液晶分子５１を水平配向させる、例えばポリイミドからなる水平配向膜である。配向膜２６は、上述した配向膜１６に対向するように設けられている。言い換えれば、配向膜２６は、対向基板２０上における非画素領域に形成されている。配向膜２６は、液晶分子５１にプレチルト角θ３よりも大きいプレチルト角θ４（図２参照）を与えるように形成されている。よって、非画素領域に位置する液晶分子５１ｂには、配向膜２６によってプレチルト角θ４が与えられる。本実施形態では、プレチルト角θ４は、上述したプレチルト角θ２と同様に、約１０〜１５度である。
【００３８】
このように、本実施形態では特に、画素電極９が形成された領域に位置する液晶分子５１ａに配向膜２５によって与えられるプレチルト角θ３よりも非画素領域に位置する液晶分子５１ｂに配向膜２６によって与えられるプレチルト角θ４のほうが大きいので、電位が異なる画素電極９間に生じる横電界によって、非画素領域に位置する液晶分子にリバースチルトが発生することをより確実に抑制或いは防止できる。従って、液晶装置１の表示領域にディスクリネーションが発生することをより確実に低減或いは防止できる。これにより高品位な表示を行うことが可能となる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置１によれば、リバースチルトの発生を低減でき、高品位な表示を行うことが可能であると共に、比較的容易に製造することが可能となる。
【００４０】
次に、上述した液晶装置１を製造する製造方法について、図３を参照して説明する。
【００４１】
図３は、液晶装置１の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００４２】
以下では、本実施形態に特徴的な配向膜１５及び配向膜１６を形成する工程について主に説明する。尚、配向膜２５及び配向膜２６は、配向膜１５及び１６と概ね同様に形成することができる。
【００４３】
図３において、先ず、ＴＦＴアレイ基板１０上に画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線からなる積層構造を形成し、この積層構造の上に画素電極９をマトリクス状に複数形成する（ステップＳ１０）。
【００４４】
次に、ＴＦＴアレイ基板１０上に、配向膜１５及び配向膜１６の各々の配向膜材料をインクジェット法によって塗布する（ステップＳ２０）。この際、配向膜１５の配向膜材料を各画素電極９に重なるように塗布し、配向膜１６の配向膜材料を互いに隣り合う画素電極９の間に位置する領域に塗布する。配向膜１５の配向膜材料は、例えばポリイミドを含んでなり、液晶分子５１にプレチルト角θ１を与えることが可能なように所定の添加剤（プレチルト角付与剤）が加えられている。配向膜１６の配向膜材料は、例えばポリイミドを含んでなり、液晶分子５１にプレチルト角θ１よりも大きいプレチルト角θ２を与えることが可能なように所定の添加剤（プレチルト角付与剤）が加えられている。
【００４５】
次に、ＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された配向膜材料に、焼成処理（ステップＳ３０）及びラビング処理（ステップＳ４０）を順に行う。これにより、配向膜１５及び配向膜１６を形成することができる。
【００４６】
ここで、本実施形態では特に、インクジェット法によって配向膜１５及び配向膜１６の各々の配向膜材料を塗布し、その後、焼成処理及びラビング処理を共通に実施することにより、配向膜１５及び配向膜１６を形成する。よって、配向膜１５及び配向膜１６を比較的容易に形成することができる。従って、液晶装置１の製造プロセスにおいて配向膜を形成するための工程を少なくすることができる。これにより、液晶装置１を比較的容易に製造することが可能となり、歩留まりも向上可能である。
【００４７】
＜電子機器＞
次に、上述した液晶装置１を電子機器の一例であるプロジェクターに適用した場合について、図４を参照して説明する。上述した液晶装置１は、プロジェクターのライトバルブとして用いられている。図４は、プロジェクターの構成例を示す平面図である。
【００４８】
図４に示すように、プロジェクター１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。
【００４９】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【００５０】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【００５１】
尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００５２】
尚、図４を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピューターや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
【００５３】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液晶装置及びその製造方法並びに電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５４】
９…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１５、１６…配向膜、２０…対向基板、２１…対向電極、２３…遮光膜、２５、２６…配向膜、５０…液晶、５１…液晶分子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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