(57)【要約】【課題】垂直配向方式の液晶装置において、液晶の配向不良を低減し、高品位な表示を行う。【解決手段】液晶装置は、一対の基板（１０、２０）と、一対の基板間に挟持された液晶（５０）と、一対の基板のうち一方の基板における液晶側の基板面に形成され、液晶を構成する液晶分子（５１）を垂直配向させることが可能な第１配向膜（１５）と、第１配向膜上に斜方蒸着法により形成された第２配向膜（１６）とを備える。【選択図】図１
2011191479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、
該一対の基板間に挟持された液晶と、
前記一対の基板のうち一方の基板における前記液晶側の基板面に形成され、前記液晶を構成する液晶分子を垂直配向させることが可能な第１配向膜と、
前記第１配向膜上に斜方蒸着法により形成された第２配向膜と
を備えることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶とを備える液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板のうち一方の基板における前記液晶側の基板面に、前記液晶を構成する液晶分子を垂直配向させることが可能な第１配向膜を塗布法により形成する工程と、
前記第１配向膜上に第２配向膜を斜方蒸着法により形成する工程と
を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶装置を備えることを特徴する電子機器。
【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】
この種の液晶装置として、垂直配向（ＶＡ：Vertical alignment）方式の液晶装置が知られている。ＶＡ方式の液晶装置では、液晶の配向を制御する配向膜として斜方蒸着膜が用いられる場合がある（例えば特許文献１から３参照）。
【０００３】
例えば特許文献１には、少なくとも２種類の無機材料から斜方蒸着膜を形成することが開示されている。例えば特許文献２や特許文献３には、斜方蒸着膜上に垂直配向膜を形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９８２０７号公報
【特許文献２】特開平３−２５９１１６号公報
【特許文献３】特開平７−１５９７８８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、上述したように配向膜として斜方蒸着膜が用いられる場合、斜方蒸着膜は基板面に斜め方向から無機材料が蒸着されることにより形成されるため、基板面に段差が存在するときには、基板面における段差の影となる部分に無機材料が蒸着されず、斜方蒸着膜が基板面において部分的に形成されないおそれがある。このため、液晶の配向不良が発生してしまうおそれがあるという技術的問題点がある。
【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、液晶の配向不良を低減でき、高品位な表示を行うことが可能な液晶装置及びその製造方法、並びに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、一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、前記一対の基板のうち一方の基板における前記液晶側の基板面に形成され、前記液晶を構成する液晶分子を垂直配向させることが可能な第１配向膜と、前記第１配向膜上に斜方蒸着法により形成された第２配向膜とを備える。
【０００８】
本発明の液晶装置によれば、一対の基板のうち一方の基板における液晶側の基板面に第１配向膜及び第２配向膜がこの順に下層側から積層されている。第１配向膜は、一方の基板の基板面に例えば有機材料が塗布されることにより形成され、液晶を構成する液晶分子を垂直配向させることが可能な垂直配向膜である。第２配向膜は、第１配向膜を覆うように、斜方蒸着法により（即ち、一方の基板の基板面に無機材料が斜め方向から蒸着されることにより）形成された斜方蒸着膜である。
【０００９】
即ち、本発明では特に、斜方蒸着膜である第２配向膜の下層側に、例えば塗布法により形成された垂直配向膜である第１配向膜を備えている。よって、一方の基板の基板面における段差の影となる部分に第２配向膜が形成されない場合であっても、第１配向膜によって液晶分子を垂直配向させることが可能である。即ち、一方の基板の基板面に、例えば第１配向膜よりも下層側に形成された配線、電子素子、コンタクトホール、或いは遮光膜などに起因して段差が生じており、製造プロセスにおいて第２配向膜を斜方蒸着法により形成する際に段差の影となる部分に無機材料を蒸着することができず、第２配向膜が一方の基板の基板面において部分的に形成されない場合であっても、第２配向膜の下層側に形成された第１配向膜によって液晶分子を垂直配向させることができる。この結果、液晶の配向不良を低減でき、高品位な表示を行うことが可能となる。
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、液晶の配向不良を低減でき、高品位な表示を行うことが可能となる。
【００１１】
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、一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶とを備える液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板のうち一方の基板における前記液晶側の基板面に、前記液晶を構成する液晶分子を垂直配向させることが可能な第１配向膜を塗布法により形成する工程と、前記第１配向膜上に第２配向膜を斜方蒸着法により形成する工程とを含む。
【００１２】
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することができる。ここで特に、液晶を構成する液晶分子を垂直配向させることが可能な第１配向膜を塗布法により形成するので、基板面における段差の影となる部分にも第１配向膜を確実に形成することができ、基板面における段差の影となる部分に第２配向膜が形成されない場合であっても、第１配向膜によって液晶分子を垂直配向させることが可能である。この結果、配向不良が低減され、高品位な表示を行うことが可能な液晶装置を製造することができる。
【００１３】
本発明の電子機器は、上述した本発明の液晶装置を備えるので、液晶の配向不良が低減され、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。
【００１４】
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】
【００１５】
【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】ＴＦＴアレイ基板の基板面に段差が存在する場合における配向膜の構成を示す模式図である。
【図３】比較例に係る液晶装置の構成を示す模式図である。
【図４】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５】液晶装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクターの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
＜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を参照して説明する。
【００１８】
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。
【００１９】
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、負の誘電率異方性を有する液晶分子５１からなる液晶５０を挟持してなる垂直配向（ＶＡ）方式の液晶装置である。
【００２０】
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がこの順に積層されている。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。
【００２１】
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がこの順に積層されている。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。
【００２２】
液晶５０は、負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、垂直配向モードで液晶分子５１の配向が制御されるＶＡ方式の液晶装置である。
【００２３】
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。
【００２４】
図２は、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に段差５００が存在する場合における配向膜１５及び配向膜１６の構成を示す模式図であり、図１の一部を拡大して示している。
【００２５】
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。
【００２６】
配向膜１５は、本発明に係る「第１配向膜」の一例であり、例えばポリイミドなどの有機材料が塗布されることにより形成され、液晶分子５１を垂直配向させることが可能な垂直配向膜である。
【００２７】
配向膜１６は、本発明に係る「第２配向膜」の一例であり、配向膜１５を覆うように、斜方蒸着法により形成された斜方蒸着膜である。即ち、配向膜１６は、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に例えばシリカ（ＳｉＯ２）等の無機材料が斜め方向（例えば図２中、矢印Ａ１が示す方向）から蒸着されることにより形成され、蒸着膜分子（カラム）１６ａからなる斜方蒸着膜である。
【００２８】
即ち、本実施形態では特に、斜方蒸着膜である配向膜１６の下層側に、塗布法により形成された垂直配向膜である配向膜１５を備えている。よって、図２に示すようにＴＦＴアレイ基板１０の基板面における段差５００の影となる部分Ｄ１に配向膜１６が形成されない場合であっても、配向膜１５によって液晶分子５１を垂直配向させることが可能である。即ち、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に、配向膜１５よりも下層側に形成された走査線やデータ線、画素スイッチング用のＴＦＴ、コンタクトホールなどに起因して段差５００が生じており、製造プロセスにおいて配向膜１６を斜方蒸着法により形成する際に段差５００の影となる部分Ｄ１に無機材料を蒸着することができず、配向膜１６がＴＦＴアレイ基板１０の基板面において部分的に形成されない場合であっても、配向膜１６の下層側に形成された配向膜１５によって液晶分子５１を垂直配向させることができる。よって、液晶５０の配向不良を低減でき、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できる。この結果、高品位な表示を行うことが可能となる。
【００２９】
図１において、対向基板２０上の対向電極２１よりも上層側には配向膜２５及び配向膜２６が形成されている。
【００３０】
配向膜２５は、本発明に係る「第１配向膜」の一例であり、例えばポリイミドなどの有機材料が塗布されることにより形成され、液晶分子５１を垂直配向させることが可能な垂直配向膜である。
【００３１】
配向膜２６は、本発明に係る「第２配向膜」の一例であり、配向膜２５を覆うように、斜方蒸着法により形成された斜方蒸着膜である。
【００３２】
よって、ＴＦＴアレイ基板１０側と概ね同様に、対向基板２０の基板面における段差の影となる部分に配向膜２６が形成されない場合であっても、配向膜２５によって液晶分子５１を垂直配向させることが可能である。即ち、対向基板２０の基板面に、配向膜２５よりも下層側に形成された例えば遮光膜２３に起因して段差が生じており、製造プロセスにおいて配向膜２６を斜方蒸着法により形成する際にこの段差の影となる部分に無機材料を蒸着することができず、配向膜２６が対向基板２０の基板面において部分的に形成されない場合であっても、配向膜２６の下層側に形成された配向膜２５によって液晶分子５１を垂直配向させることができる。よって、液晶５０の配向不良を低減でき、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できる。この結果、高品位な表示を行うことが可能となる。
【００３３】
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、液晶５０の配向不良を低減でき、高品位な表示を行うことが可能となる。
【００３４】
＜比較例＞
比較例に係る液晶装置について、図３を参照して説明する。
【００３５】
図３は、比較例に係る液晶装置の配向膜の構成を示す模式図であり、上述した図３に対応する部分を示してある。尚、図３において、図１及び図２に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００３６】
図３において、比較例に係る液晶装置は、配向膜１５及び配向膜２５を備えていない点で、上述した本実施形態に係る液晶装置１と異なり、その他の点については、上述した本実施形態に係る液晶装置１と概ね同様に構成されている。
【００３７】
比較例に係る液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面における段差５００の影となる部分Ｄ１に配向膜１６が形成されず、この部分Ｄ１付近に存在する液晶分子５１ｄを垂直配向させることが殆ど或いは全くできなくなってしまう（即ち、部分Ｄ１付近おいて液晶５０の配向不良が発生してしまう）おそれがある。
【００３８】
しかるに本実施形態に係る液晶装置１によれば、上述したように、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面における段差５００の影となる部分Ｄ１に配向膜１６が形成されない場合であっても、配向膜１５によって液晶分子５１を垂直配向させることが可能である。
【００３９】
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４を参照して説明する。
【００４０】
図４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。
【００４１】
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。
【００４２】
図４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）。
【００４３】
次に、ＴＦＴアレイ基板１０上に例えばポリイミド等の有機材料を塗布することにより、画素電極９を覆うように配向膜１５を形成する（ステップＳ２０）。
【００４４】
次に、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に対して斜めの方向から例えばシリカ等の無機材料を、配向膜１５上に蒸着することにより配向膜１６を形成する（ステップＳ３０）。
【００４５】
このように、本実施形態では特に、配向膜１５を塗布法により形成するので、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面における段差の影となる部分にも配向膜１５を確実に形成することができ、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面における段差の影となる部分に配向膜１６が形成されない場合であっても、配向膜１５によって液晶分子５１を垂直配向させることが可能である。
【００４６】
＜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５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５は、プロジェクターの構成例を示す平面図である。
【００４７】
図５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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
尚、図５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。
【００５２】
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】
【００５３】
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、５００…段差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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