(57)【要約】【課題】蒸着源の材料を基板上に斜方蒸着することによって配向膜を形成する配向膜形成装置において、再現性を高める。【解決手段】所定材料からなる蒸着源３０２を用いて、真空環境にて基板１０Ａ上に上記所定材料を斜方蒸着することによって配向膜を形成する配向膜形成装置であって、上記蒸着源３０２が、有機無機ハイブリット材料からなる。【選択図】図５
2008224855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定材料からなる蒸着源を用いて、真空環境にて基板上に前記所定材料を斜方蒸着することによって配向膜を形成する配向膜形成装置であって、
前記蒸着源は、有機無機ハイブリット材料からなることを特徴とする配向膜形成装置。
【請求項２】
前記有機無機ハイブリット材料の融点は、配向膜を備える液晶装置の製造過程において前記配向膜が晒される温度よりも高いことを特徴とする請求項１記載の配向膜形成装置。
【請求項３】
前記有機無機ハイブリット材料の分子量は、前記真空環境にて前記有機無機ハイブリット材料が変質しない分子量であることを特徴とする請求項１または２記載の配向膜形成装置。
【請求項４】
前記有機無機ハイブリット材料は、シルセスキオキサン類であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の配向膜形成装置。
【請求項５】
液晶装置が備える配向膜であって、
有機無機ハイブリット材料からなることを特徴とする配向膜。
【請求項６】
前記有機無機ハイブリット材料は、シルセスキオキサン類であることを特徴とする請求項５記載の配向膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配向膜形成装置及び配向膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投射型表示装置に搭載される光変調手段や、携帯電話等に搭載される直視型表示装置として用いられる液晶装置としては、例えば互いに対向配置された一対の基板間に液晶層が挟持された構成を具備し、これら基板の液晶層側にその液晶層に電圧を印加するための電極を具備してなるものがある。このような液晶装置においては、一対の基板の液晶層側最表面に、電圧無印加時における液晶分子の配列を制御するための配向膜が形成されており、電圧無印加時、電圧印加時における液晶分子の配列変化に基づいて表示が行われる構成となっている。
【０００３】
従来、上記のような配向膜としては、ポリイミド等からなる有機膜の表面を、布等により所定の方向にラビングしたものが、液晶分子に対する配向規制力に優れることから広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−２１５８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、有機膜をラビング処理することで膜表面に筋が形成され、当該筋が表示面に映し出されて表示品位が低下する問題や、ラビング処理に用いる布粕がパーティクルとして膜表面に付着することで、当該膜の歩留り低下に繋がる場合がある。
【０００５】
これに対して、ポリマー材料を基板上に斜方蒸着することによって、基板上に配向膜を形成する方法が提案されている。このような方法によれば、ラビング処理を行う必要がないため、表示品質の低下や歩留まりの低下を抑止することができる。
しかしながら、ポリマー材料の場合には、加熱によるクラッキングのため低分子化してしまう。このため、蒸着源として設置されるポリマー材料が温度に応じて変質して基板上に蒸着するため、配向膜の特性が温度等に応じて変化してしまう虞がある。つまり、従来のポリマー材料を基板上に蒸着することによって配向膜を形成する方法は、配向膜形成における再現性が低いという問題を有している。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、蒸着源の材料を基板上に斜方蒸着することによって配向膜を形成する配向膜形成装置において、再現性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、所定材料からなる蒸着源を用いて、真空環境にて基板上に上記所定材料を斜方蒸着することによって配向膜を形成する配向膜形成装置であって、上記蒸着源が、有機無機ハイブリット材料からなることを特徴とする。
【０００８】
このような特徴を有する本発明の配向膜形成装置によれば、蒸着源として有機無機ハイブリット材料が用いられる。
有機無機ハイブリット材料とは、同一分子内に有機成分と無機成分とが両方存在しているものであり、無機骨格を有するため、ポリマー材料と比較して耐熱性の高い材料である。このような有機無機ハイブリット材料を蒸着源として用いることによって、ポリマー材料を蒸着源として用いる場合と比較して、蒸着過程における材料の変質を抑制することができる。
したがって、本発明によれば、蒸着源の材料を基板上に斜方蒸着することによって配向膜を形成する配向膜形成装置において、再現性を高めることが可能となる。
また、有機無機ハイブリット材料からなる配向膜は、耐熱性に優れているため、液晶装置の製造工程において、配向膜が高温環境に晒された場合であっても変質することを抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の配向膜形成装置においては、上記有機無機ハイブリット材料の融点は、配向膜を備える液晶装置の製造過程において上記配向膜が晒される温度よりも高いという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、有機無機ハイブリット材料によって形成された配向膜が、液晶装置の製造過程において溶融し、配向規制力を失うことを防止することができる。
【００１０】
また、本発明の配向膜形成装置においては、上記有機無機ハイブリット材料の分子量は、上記真空環境にて上記有機無機ハイブリット材料が変質しない分子量であるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、有機無機ハイブリット材料が真空環境にて変質することを防止することができる。したがって、より確実に、配向膜が高温環境に晒された場合であっても変質することを抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の配向膜形成装置においては、上記有機無機ハイブリット材料は、シルセスキオキサン類であるという構成を採用する。
シルセスキオキサン類は、耐熱性及び耐光性に優れた材料であるため、有機無機ハイブリット材料としてシルセスキオキサン類を用いることによって、耐熱性及び耐光性に優れた配向膜を再現性良く形成することが可能となる。
【００１２】
次に、本発明の配向膜は、液晶装置が備える配向膜であって、有機無機ハイブリット材料からなることを特徴とする。
このような特徴を有する本発明の配向膜は、耐熱性に優れたものとなる。
【００１３】
また、本発明の配向膜においては、上記有機無機ハイブリット材料は、シルセスキオキサン類であるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、本発明の配向膜は、耐熱性及び耐光性に優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係る配向膜形成装置及び配向膜の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１５】
図１は本実施形態の透過型液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素におけるスイッチング素子、信号線等の等価回路図である。図２はデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の構造を示す平面図である。図３は本実施形態の透過型液晶装置について素子領域の断面図であって、図２のＡ−Ａ’線断面図である。また、図４は本実施形態の透過型液晶装置について複数の画素領域を模式的に示す断面図である。なお、図３及び図４においては、図示上側が光入射側、図示下側が視認側（観察者側）である場合について図示している。
【００１６】
本実施形態の透過型液晶装置において、図１に示すように、画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素には、画素電極９と当該画素電極９への通電制御を行うためのスイッチング素子であるＴＦＴ素子３０がそれぞれ形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ素子３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給されるか、あるいは相隣接する複数のデータ線６ａに対してグループ毎に供給される。
【００１７】
また、走査線３ａがＴＦＴ素子３０のゲートに電気的に接続されており、複数の走査線３ａに対して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが所定のタイミングでパルス的に線順次で印加される。また、画素電極９はＴＦＴ素子３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ素子３０を一定期間だけオンすることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００１８】
画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、後述する共通電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ここで、保持された画像信号がリークすることを防止するために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。
【００１９】
次に、図２に基づいて、本実施形態の透過型液晶装置の平面構造について説明する。図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板上に、インジウム錫酸化物（以下、「ＩＴＯ」と略す）等の透明導電性材料からなる矩形状の画素電極９（点線部９Ａにより輪郭を示す）が複数、マトリクス状に設けられており、画素電極９の縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。本実施形態において、各画素電極９及び各画素電極９を囲むように配設されたデータ線６ａ、走査線３ａ、容量線３ｂ等が形成された領域が画素であり、マトリクス状に配置された各画素毎に表示を行うことが可能な構造になっている。
【００２０】
データ線６ａは、ＴＦＴ素子３０を構成する例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち、後述のソース領域にコンタクトホール５を介して電気的に接続されており、画素電極９は、半導体層１ａのうち、後述のドレイン領域にコンタクトホール８を介して電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうち、後述のチャネル領域（図中左上がりの斜線の領域）に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはチャネル領域に対向する部分でゲート電極として機能する。
【００２１】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿って略直線状に伸びる本線部（すなわち、平面的に見て、走査線３ａに沿って形成された第１領域）と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中上向き）に突出した突出部（すなわち、平面的に見て、データ線６ａに沿って延設された第２領域）とを有する。そして、図２中、右上がりの斜線で示した領域には、複数の第１遮光膜１１ａが設けられている。
【００２２】
次に、図３及び図４に基づいて、本実施形態の透過型液晶装置の断面構造について説明する。なお、図４ではスイッチング素子等の一部の構成要素を図面の視認性を考慮して省略してある。図３及び図４に示すように、本実施形態の透過型液晶装置においては、ＴＦＴアレイ基板（液晶装置用基板）１０と、これに対向配置される対向基板（液晶装置用基板）２０との間に液晶層５０が挟持されている。
【００２３】
ＴＦＴアレイ基板１０は、石英等の透光性材料からなる基板１０Ａとその液晶層５０側表面に形成された画素電極９、配向膜４０を主体として構成されており、対向基板２０はガラスや石英等の透光性材料からなる基板２０Ａとその液晶層５０側表面に形成された共通電極２１と配向膜６０とを主体として構成されている。また、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０において、基板１０Ａの液晶層５０側表面には画素電極９が設けられ、各画素電極９に隣接する位置に、各画素電極９をスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０が設けられている。
【００２４】
画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００２５】
また、上記走査線３ａ上、ゲート絶縁膜２上を含む基板１０Ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５、及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が開孔した第２層間絶縁膜４が形成されている。つまり、データ線６ａは、第２層間絶縁膜４を貫通するコンタクトホール５を介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。さらに、データ線６ａ上及び第２層間絶縁膜４上には、高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が開孔した第３層間絶縁膜７が形成されている。つまり、高濃度ドレイン領域１ｅは、第２層間絶縁膜４及び第３層間絶縁膜７を貫通するコンタクトホール８を介して画素電極９に電気的に接続されている。
【００２６】
また、本実施形態では、ゲート絶縁膜２を走査線３ａに対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体層１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、さらにこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。
【００２７】
ＴＦＴアレイ基板１０の基板１０Ａの液晶層５０側表面において、各画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０が形成された領域には、ＴＦＴアレイ基板１０を透過し、ＴＦＴアレイ基板１０の図示下面（ＴＦＴアレイ基板１０と空気との界面）で反射されて、液晶層５０側に戻る戻り光が、少なくとも半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース、ドレイン領域１ｂ、１ｃに入射することを防止するための第１遮光膜１１ａが設けられている。また、第１遮光膜１１ａと画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０との間には、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０を構成する半導体層１ａを第１遮光膜１１ａから電気的に絶縁するための第１層間絶縁膜１２が形成されている。さらに、図２に示したように、ＴＦＴアレイ基板１０に第１遮光膜１１ａを設けるのに加えて、コンタクトホール１３を介して第１遮光膜１１ａは、前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的に接続するように構成されている。
【００２８】
また、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側最表面、すなわち、画素電極９及び第３層間絶縁膜７上には、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を制御する配向膜４０が形成されている。この配向膜４０は、後述する本発明に係る配向膜形成装置を用いて形成されたものである。
【００２９】
他方、対向基板２０には、基板２０Ａの液晶層５０側表面であって、データ線６ａ、走査線３ａ、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０の形成領域に対向する領域、すなわち各画素部の開口領域以外の領域に、入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することを防止するための第２遮光膜２３が設けられている。さらに、第２遮光膜２３が形成された基板２０Ａの液晶層５０側には、その略全面に渡って、ＩＴＯ等からなる共通電極２１が形成され、その液晶層５０側には、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を制御する配向膜６０が形成されている。この配向膜６０も、後述する本発明に係る配向膜の形成方法により形成されたものである。
【００３０】
ここで、上記配向膜４０，６０は、有機無機ハイブリット材料が斜方蒸着されることによって形成された膜状体によって構成されている。有機無機ハイブリット材料とは、同一分子内に有機成分と無機成分とが両方存在しているものであり、無機骨格を有するため、ポリマー材料と比較して耐熱性及び耐光性の高い材料である。配向膜４０，６０は、このような有機無機ハイブリット材料を真空環境にて斜方蒸着することによって形成されるものであり、ラビング処理を行うことなく、配向規制力を発揮する。このため、本実施形態の透過型液晶装置においては、従来のようにラビング処理を行った場合に膜表面に形成される筋に起因した表示品位の低下が生じることがなく、またラビング処理に伴う歩留り低下も生じることがないため、液晶装置の表示品位の向上及び製造効率の向上が図られている。
【００３１】
また、本実施形態においては、有機無機ハイブリット材料の中でも、融点が高く（例えば１５０℃以上）、分子量が低い（真空蒸着の際に変質しない分子量）ものが本実施形態においては好適に用いることができ、具体的には、以下の化学式（１）〜（７２）に示す、シルセスキオキサン類の有機無機ハイブリット材料を好適に用いることができる。
【００３２】
【化１】
2008224855.tif 000003
【００３３】
【化２】
2008224855.tif 000004
【００３４】
【化３】
2008224855.tif 000005
【００３５】
【化４】
2008224855.tif 000006
【００３６】
【化５】
2008224855.tif 000007
【００３７】
【化６】
2008224855.tif 000008
【００３８】
【化７】
2008224855.tif 000009
【００３９】
【化８】
2008224855.tif 000010
【００４０】
【化９】
2008224855.tif 000011
【００４１】
【化１０】
2008224855.tif 000012
【００４２】
【化１１】
2008224855.tif 000013
【００４３】
【化１２】
2008224855.tif 000014
【００４４】
【化１３】
2008224855.tif 000015
【００４５】
【化１４】
2008224855.tif 000016
【００４６】
【化１５】
2008224855.tif 000017
【００４７】
【化１６】
2008224855.tif 000018
【００４８】
【化１７】
2008224855.tif 000019
【００４９】
【化１８】
2008224855.tif 000020
【００５０】
【化１９】
2008224855.tif 000021
【００５１】
【化２０】
2008224855.tif 000022
【００５２】
【化２１】
2008224855.tif 000023
【００５３】
【化２２】
2008224855.tif 000024
【００５４】
【化２３】
2008224855.tif 000025
【００５５】
【化２４】
2008224855.tif 000026
【００５６】
【化２５】
2008224855.tif 000027
【００５７】
【化２６】
2008224855.tif 000028
【００５８】
【化２７】
2008224855.tif 000029
【００５９】
【化２８】
2008224855.tif 000030
【００６０】
【化２９】
2008224855.tif 000031
【００６１】
【化３０】
2008224855.tif 000032
【００６２】
【化３１】
2008224855.tif 000033
【００６３】
【化３２】
2008224855.tif 000034
【００６４】
【化３３】
2008224855.tif 000035
【００６５】
【化３４】
2008224855.tif 000036
【００６６】
【化３５】
2008224855.tif 000037
【００６７】
【化３６】
2008224855.tif 000038
【００６８】
【化３７】
2008224855.tif 000039
【００６９】
【化３８】
2008224855.tif 000040
【００７０】
【化３９】
2008224855.tif 000041
【００７１】
【化４０】
2008224855.tif 000042
【００７２】
【化４１】
2008224855.tif 000043
【００７３】
【化４２】
2008224855.tif 000044
【００７４】
【化４３】
2008224855.tif 000045
【００７５】
【化４４】
2008224855.tif 000046
【００７６】
【化４５】
2008224855.tif 000047
【００７７】
【化４６】
2008224855.tif 000048
【００７８】
【化４７】
2008224855.tif 000049
【００７９】
【化４８】
2008224855.tif 000050
【００８０】
【化４９】
2008224855.tif 000051
【００８１】
【化５０】
2008224855.tif 000052
【００８２】
【化５１】
2008224855.tif 000053
【００８３】
【化５２】
2008224855.tif 000054
【００８４】
【化５３】
2008224855.tif 000055
【００８５】
【化５４】
2008224855.tif 000056
【００８６】
【化５５】
2008224855.tif 000057
【００８７】
【化５６】
2008224855.tif 000058
【００８８】
【化５７】
2008224855.tif 000059
【００８９】
【化５８】
2008224855.tif 000060
【００９０】
【化５９】
2008224855.tif 000061
【００９１】
【化６０】
2008224855.tif 000062
【００９２】
【化６１】
2008224855.tif 000063
【００９３】
【化６２】
2008224855.tif 000064
【００９４】
【化６３】
2008224855.tif 000065
【００９５】
【化６４】
2008224855.tif 000066
【００９６】
【化６５】
2008224855.tif 000067
【００９７】
【化６６】
2008224855.tif 000068
【００９８】
【化６７】
2008224855.tif 000069
【００９９】
【化６８】
2008224855.tif 000070
【０１００】
【化６９】
2008224855.tif 000071
【０１０１】
【化７０】
2008224855.tif 000072
【０１０２】
【化７１】
2008224855.tif 000073
【０１０３】
【化７２】
2008224855.tif 000074
【０１０４】
次に、配向膜の形成方法の一実施形態として、上記液晶装置１００を構成するＴＦＴアレイ基板１０が備える配向膜４０の形成方法について説明する。なお、対向基板２０が備える配向膜６０についても本発明の配向膜の形成方法によって同様に形成することができる。
【０１０５】
まず、ガラス等からなる透光性の基板１０Ａを用意し、これに第１遮光膜１１ａ、第１層間絶縁膜１２、半導体層１ａ、各種配線３ａ，３ｂ，６ａ、絶縁膜４，７、画素電極９等を公知の方法で形成する。
そして、画素電極９を含む第３層間絶縁膜７上に配向膜４０を形成する。本実施形態では上述した有機無機ハイブリット材料を用い、図５に示す本発明に係る配向膜形成装置３００により上記配向膜４０を形成している。
【０１０６】
図５（ａ）は、本実施形態にて配向膜を形成するのに用いる配向膜形成装置３００の外観を模式的に示す説明図である。
この配向膜形成装置３００は、上述した有機無機ハイブリット材料からなる蒸着源３０２と、基板１０Ａを蒸着源３０２に対して所定角度傾斜させて配設する基板配設部３０７とを具備する蒸着室３０８と、蒸着室３０８を真空にするための真空ポンプ３１０と、を備えている。なお、本実施形態の配向膜形成装置３００では、図５（ｂ）に示すように、上記蒸着源３０２としてライン状蒸着源３０２ａを用いている。
なお、本実施形態においては、有機無機ハイブリット材料として、融点が高く、分子量が低いシルセスキオキサン類の有機無機ハイブリット材料を用いるものとする。
【０１０７】
ライン状蒸着源３０２ｂを用いることにより、図５（ｂ）に示すようにライン方向（長手方向）に沿って材料が広範囲に拡がるようになっている。したがって、材料が放射状に分布する点状蒸着源を用いた場合に比べ、ライン状蒸着源３０２ｂは、ライン方向における材料の分布の均一性が高く、したがってライン方向に沿って材料を均一に成膜することができる。なお、上記ライン状蒸着源３０２ａの長さは、被蒸着体となる基板１０Ａの幅とほぼ同じとなっている。これにより、上記基板１０Ａをライン状蒸着源３０２ａに対して、図５（ａ）中矢印Ａ方向に移動させることにより、基板１０Ａに上述した有機無機ハイブリット材料からなる配向膜を形成することができる。
【０１０８】
上記ライン状蒸着源３０２ａと上記基板１０Ａとの間には、ライン状蒸着源３０２ａを挟むようにして相対向する規制板３０３が一対設けられている。なお、上記規制板３０３はライン方向、すなわち図５（ｂ）に示したライン状蒸着源３０２ａの長手方向に沿って設けられている。このような構成により、上記ライン方向（長手方向）に直交する方向への蒸着材料（有機無機ハイブリット材料）の拡がりを上記規制板３０３により規制するようになっている。
【０１０９】
また、上記規制板３０３の外面側にはランプヒータ（図示せず）等の加熱手段が設けられていて、これにより上記規制板３０３の少なくとも内面側が加熱された加熱面となっている。また、上記加熱手段として、上記規制板３０３にニクロム線などを埋め込んだ抵抗加熱型のものを採用してもよい。なお、この加熱面の温度としては、上記ライン状蒸着源３０２ｂから蒸発した材料が衝突した際に、材料が加熱面に付着しない程度の温度となっているのが望ましい。これにより、上記材料が衝突した際に、材料が規制板３０３の内面（加熱面）に付着することなく反射されるようになる。
【０１１０】
また、後述するように、一定の方向性を有した状態に基板１０Ａ上に成膜するために、上記規制板３０３の端部と上記基板１０Ａとを所定の距離だけ離間して配置している。本実施形態では、高さが約１０ｃｍの規制板３０３を用い、この規制板３０３と基板１０Ａとの間を少なくとも１０ｃｍ以上離間した状態に設けている。このような構成のもとに、本実施形態の配向膜形成装置３００は、基板１０Ａ上に均質かつ所定の配向からなる配向膜を形成することが可能となっている。
【０１１１】
続いて、上記配向膜形成装置３００を用いて基板上に配向膜を形成する方法について説明する。
まず、真空ポンプ３１０を作動させると、蒸着室３０８が真空化し、さらに加熱装置（図示略）により蒸着源３０２を加熱すると蒸着源３０２から有機無機ハイブリット材料の蒸気が発生する。
【０１１２】
そして、蒸着源３０２からの材料のうち、ライン方向に対して直交する方向に拡がった材料は上記規制板３０３によって挟まれた領域内に拡がる。本実施形態においては、上述したようにライン方向に沿ってのみ規制板３０３を形成しているものの、蒸着源３０２としてライン状のもの（ライン状蒸着源３０２ｂ）を用いているので、規制板を設けなくとも材料はライン方向に均一に拡がる。
【０１１３】
上記蒸着源３０２から拡がった材料が規制板３０３に衝突する。このとき、上記規制板３０３の内面側は上述したように加熱面となっているので、材料は規制板３０３の内面側に衝突した際に付着することがなく反射されるようになる。
そして、規制板３０３に挟まれた領域内で、材料の衝突、及び反射が繰り返されることにより、規制板３０３の直交方向（ライン方向の直交方向）における材料の分布が均一化される。すなわち、材料は、上述したライン方向、及びライン方向に直交する方向の分布が均一となっているので、基板１０Ａ上に均質な膜状体を形成することができる。
【０１１４】
材料は、上記規制板３０３に挟まれた領域を通過した後、所定の角度で基板１０Ａの表面に蒸着される。ここで、上記規制板３０３を通過した後の材料は均一な分布を有しているものの、各粒子の方向性にはバラツキが生じている。本装置３００では、上述したように上記規制板３０３の端部と上記基板１０Ａとを所定の距離だけ離間して配置しているので、所望の方向以外の材料は基板１０Ａ上に成膜されることがなく、したがって基板１０Ａ上に所定の方向性を持つ配向膜を成膜することができる。
【０１１５】
よって、この規制板３０３によって分布が均一化された材料を基板上に成膜することにより、一定の膜厚の材料が蒸着方向に沿って配向された信頼性の高い配向膜を製造できる。なお、上記実施形態に係る配向膜形成装置３００では、ライン状蒸着源３０２ａを挟んで一対の規制板３０３を設けていたが、ライン状蒸着源３０２ａの短辺側（ライン方向の直交する辺側）にも一対の規制板３０３を設けるようにしてもよい。これにより、ライン状蒸着源３０２ａの周辺が規制板３０３によって囲まれた状態となるので、上述した規制板３０３による材料の分布の均一化の効果をより大きく得ることができる。
【０１１６】
また、上記規制板３０３の高さを大きくすれば、規制板の内面と材料との衝突、及び反射の回数を増加でき、分布をより均一なものとすることができる。したがって、上記規制板３０３は、できるだけ大きくなものを設けるのが好ましいが、実際は規制板が大きくなると装置自体も大型化することから、装置内のスペースに対しなるべく大きな規制板を配置するのが望ましい。
【０１１７】
また、図６に示すように、上記規制板３０３と上記基板１０Ａとの間に防着板３０４を設けるようにしてもよい。この防着板３０４は、基板１０Ａと規制板との間に存在する材料のうち、基板１０Ａに蒸着されない材料を付着させるためのものである。なお、この防着板３０４は、上記規制板３０３は上記材料が気化する温度より低温となっていることが望ましく、例えば常温程度になっている。このような構成により、基板１０Ａに対して所定角度以外で飛散した材料が防着板３０４に付着され、蒸着室３０８の内壁面に材料が付着するのを防止することができる。したがって、蒸着室３０８内への材料の付着を防止することにより、上記蒸着室３０８内のメンテナンス作業を低減でき、メンテナンスコストの低い装置となる。
【０１１８】
このような本実施形態の配向膜形成装置３００においては、規制板３０３によって分布が均一化された材料を基板１０Ａ上に成膜することにより、一定の膜厚の有機無機ハイブリット材料が配向された信頼性の高い配向膜が製造できる。
また、上記配向膜形成装置３００では、従来のように、配向膜を形成する際のラビング処理が不要であることから、ラビング処理を行った場合に膜表面に形成される筋に起因する表示品位の低下を防止することができ、歩留まりを向上することができる。
【０１１９】
そして、本実施形態の配向膜形成装置３００においては、蒸着源として有機無機ハイブリット材料が用いられる。
有機無機ハイブリット材料とは、上述のように、同一分子内に有機成分と無機成分とが両方存在しているものであり、無機骨格を有するため、ポリマー材料と比較して耐熱性の高い材料である。このような有機無機ハイブリット材料を蒸着源として用いることによって、ポリマー材料を蒸着源として用いる従来の配向膜形成装置と比較して、蒸着過程における材料の変質を抑制することができる。
したがって、本実施形態の配向膜形成装置３００によれば、蒸着源の材料を基板上に斜方蒸着することによって配向膜を形成する配向膜形成装置において、再現性を高めることが可能となる。
また、有機無機ハイブリット材料からなる配向膜は、耐熱性に優れているため、液晶装置の製造工程において、高温環境に晒されることによる配向膜の変質を抑制することができる。
【０１２０】
また、本実施形態の無機配向膜形成装置３００においては、有機無機ハイブリット材料の融点が、配向膜を備える液晶装置の製造過程において配向膜が晒される温度よりも高いことが好ましい。
これによって、有機無機ハイブリット材料によって形成された配向膜が、液晶装置の製造過程において溶融し、配向規制力を失うことを防止することができる。
【０１２１】
また、本実施形態の配向膜形成装置３００においては、有機無機ハイブリット材料の分子量が、蒸着が行われる環境（真空環境でかつ加熱される環境）にて有機無機ハイブリット材料が変質しない分子量であることが好ましい。
これによって、有機無機ハイブリット材料が蒸着する際に変質することを防止することができる。したがって、より確実に、高温環境に晒された場合の配向膜の変質を抑制することができる。
【０１２２】
また、本実施形態の配向膜形成装置３００においては、有機無機ハイブリット材料として、シルセスキオキサン類を用いている。
シルセスキオキサン類は、耐熱性及び耐光性に優れた材料であるため、有機無機ハイブリット材料としてシルセスキオキサン類を用いることによって、耐熱性及び耐光性に優れた配向膜を再現性良く形成することが可能となる。
【０１２３】
そして、このような配向膜形成装置３００により、配向膜を有したＴＦＴアレイ基板１０を形成した後、該ＴＦＴアレイ基板１０とは別に対向基板２０も作成する。ここでも、基板２０Ａを用意した後、ＴＦＴアレイ基板１０の作成と同様の方法を用いて、当該基板２０Ａ上に遮光膜２３や共通電極２１等を形成するとともに、さらにその上に図５に示した配向膜形成装置３００を用いて配向膜６０を形成し、対向基板２０を形成できる。
【０１２４】
その後、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とをシール剤を介して貼り合わせ、さらにシール剤に形成した液晶注入口から液晶を注入して液晶パネルとした後、所定の配線を接続することにより、上述した液晶装置を製造できる。
【０１２５】
例えば、上記実施形態の配向膜形成装置３００では、蒸着源３０２としてライン状蒸着源３０２ａを用いた場合について説明したが、蒸着源として点状蒸着源３０２ｂを用いてもよい。
以下に、点状蒸着源３０２ｂを用いた際の実施形態について説明する。
図７（ａ）に示すように、点状蒸着源３０２ｂを挟んで一対の規制板４００を設けている。なお、図７（ａ），（ｂ）中においては図５に示した構成と同一の部分については図示を省略している。
【０１２６】
ここで、点状蒸着源３０２ｂからは材料が放射状に拡がることから、規制板３０３が設けられていない方向に拡がった材料は分布が不均一となってしまう。具体的に、上記規制板３０３を設けない側に拡がった材料は、上記点状蒸着源３０２ｂに対応する位置、すなわち該点状蒸着源３０２ｂの直上方向に上記材料が最も多く分布し、上記規制板４００の側方に向かう、すなわち上記点状蒸着源３０２ｂから離れるに従って上記材料の分布が小さくなることによるバラツキが生じる。
【０１２７】
そこで、上記規制板３０３間に、上面側を基板１０Ａ側に対向させ、下面側を点状蒸着源３０２ｂ側に対向させるようにして補正板４１０を設けている。本実施形態では、上記点状蒸着源３０２ｂの直上部に上記補正板４１０を配置している。
また、この補正板４１０には、点状蒸着源３０２ｂに対応する位置（本実施形態では、直上部）における開口面積が小さく、上記規制板３０３の側方に向かうにつれて上記開口面積が漸次大きくなる開口部４１０ａが形成されている。
【０１２８】
本実施形態では、点状蒸着源３０２ｂからの材料は、上記規制板３０３の内壁面によって反射された後、上記補正板４１０に形成された開口部４１０ａを通過することにより基板１０Ａの表面に蒸着されるようになっている。
上記点状蒸着源３０２ｂから拡がった材料は、直上方向に多く分布しているが、点状蒸着源３０２ｂの直上における開口部４１０ａの開口面積が小さく、該開口部４１０ａを通過することで材料の量が制限され、補正板４１０を通過する材料の量が減少する。
【０１２９】
また、上記点状蒸着源３０２ｂから拡がる材料は、蒸着源から離れる（規制板３０３の側方に向かう）につれ、その分布量が少なくなっている。一方、上記開口部４１０ａは、規制板の側方に向かって開口面積が漸次大きくなることから、開口部４１０ａを通過することで材料の量が制限されることがない。したがって、分布量の多い部位（点状蒸着源３０２ｂの直上部）における材料の分布量を相対的に減少させることで、開口部４１０ａを通過した材料は、全体として均一な分布となる。
【０１３０】
上記補正板４１０を備えたことで、点状蒸着源３０２ｂにおいて規制板３０３を一対しか設けない場合でも、上記規制板３０３が設けられてない側に生じていた材料のバラツキを無くすことができる。このような構成により、点状蒸着源３０２ｂを用いた場合でも、このような補正板４１０を用いることで均一な膜厚の配向膜を形成できる。
【０１３１】
（投射型表示装置）
次に、上記実施形態の液晶装置を光変調手段として備えた投射型表示装置（プロジェクタ）の構成について、図８を参照して説明する。図８は、上記実施形態の液晶装置を光変調装置として用いた投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。図８において、８１０は光源、８１３、８１４はダイクロイックミラー、８１５、８１６、８１７は反射ミラー、８１８は入射レンズ、８１９はリレーレンズ、８２０は出射レンズ、８２２、８２３、８２４は液晶光変調装置、８２５はクロスダイクロイックプリズム、８２６は投写レンズを示す。
【０１３２】
光源８１０はメタルハライド等のランプ８１１とランプの光を反射するリフレクタ８１２とからなる。青色光、緑色光反射のダイクロイックミラー８１３は、光源８１０からの光束のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー８１７で反射されて、上述の本発明の一例たる液晶装置を備えた赤色光用液晶光変調装置８２２に入射される。
【０１３３】
一方、ダイクロイックミラー８１３で反射された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー８１４によって反射され、上述の本発明の一例たる液晶装置を備えた緑色光用液晶光変調装置８２３に入射される。なお、青色光は第２のダイクロイックミラー８１４も透過する。青色光に対しては、光路長が緑色光、赤色光と異なるのを補償するために、入射レンズ８１８、リレーレンズ８１９、出射レンズ８２０を含むリレーレンズ系からなる導光手段８２１が設けられ、これを介して青色光が上述の本発明の一例たる液晶装置を備えた青色光用液晶光変調装置８２４に入射される。
【０１３４】
各光変調装置により変調された３つの色光はクロスダイクロイックプリズム８２５に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投写光学系である投写レンズ８２６によってスクリーン８２７上に投写され、画像が拡大されて表示される。
【０１３５】
上記構造を有する投射型表示装置は、上述の本発明の一例たる液晶装置を備えたものであるので、例えばラビング処理を施したときのようなラビング筋が表示される不具合がなく、表示品質を長期に渡って維持することが可能な表示装置となる。
【０１３６】
なお、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、前述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
【０１３７】
例えば、上記実施形態においては、有機無機ハイブリット材料としてシルセスキオキサン類のものを用いた。しかしながら、本発明はこれ限定されるものではなく、有機無機ハイブリッド材料としては、ジブチルチンオキサイド、ジエチルチンオキサイド、ジメチルチンオキサイド、ジフェニルチンオキサイド等のジアルコキシチンオキサイド類を用いることができる。
【０１３８】
例えば、上記実施形態ではスイッチング素子としてＴＦＴを備えた液晶装置を例にして説明したが、スイッチング素子として薄膜ダイオード（Thin Film Diode）等の二端子型素子を備えた液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、上記実施形態では透過型液晶装置を例にして説明したが、反射型液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、上記実施形態ではＴＮ（Twisted Nematic）モードで機能する液晶装置を例にして説明したが、ＶＡ（Vertical Alignment）モードで機能する液晶装置に本発明を適用することも可能である。また、実施形態では３板式の投射型表示装置（プロジェクタ）を例にして説明したが、単板式の投射型表示装置や直視型表示装置に本発明を適用することも可能である。
【０１３９】
また、上記液晶装置を、投射型表示装置以外の電子機器に適用することも可能である。その具体例として、携帯電話を挙げることができる。この携帯電話は、前述した各実施形態またはその変形例に係る液晶装置を表示部に備えたものである。また、その他の電子機器としては、例えばＩＣカード、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型ＴＶ、ＤＳＰ装置、ＰＤＡ、電子手帳、電光掲示盤、宣伝公告用ディスプレイ等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】液晶装置における等価回路を示す図である。
【図２】ＴＦＴアレイ基板の相隣接する画素群の構造を示す図である。
【図３】液晶装置の素子構造を示す図である。
【図４】画素領域の構成を模式的に示す図である。
【図５】配向膜形成装置の一例について概略構成を示す説明図である。
【図６】補正板を備えた配向膜形成装置の構成を示す図である。
【図７】蒸着源として点状蒸着源を用いた際の構成説明図である。
【図８】液晶装置を備えた投射型表示装置についての一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１０…ＴＦＴアレイ基板、２０…対向基板、１０Ａ，２０Ａ…基板、４０，６０…配向膜、３００…配向膜形成装置、３０２…蒸着源、３０２ａ…ライン状蒸着源、３０２ｂ…点状蒸着源、３０３…規制板、３０４…防着板、４００…規制板、４１０…補正板、４１０ａ…開口部
【図１】
2008224855.tif 000075
【図２】
2008224855.tif 000076
【図３】
2008224855.tif 000077
【図４】
2008224855.tif 000078
【図５】
2008224855.tif 000079
【図６】
2008224855.tif 000080
【図７】
2008224855.tif 000081
【図８】
2008224855.tif 000082