(57)【要約】【課題】作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一な液晶層を有する液晶表示装置を作製することを目的とする。また、高速応答が可能で高性能であり、かつ表示欠陥が低減された高画質の液晶表示装置を歩留まり良く作製する技術を提供する。【解決手段】スメクティック液晶を滴下法により滴下し、液晶層を形成する液晶表示装置の作製方法であり、スメクティック液晶を、基板上に設けられた開口部を有するシール材のシールパターンによって囲まれた領域の配向膜上に、配向膜のラビング方向に対して平行に一列になるように複数滴下する。余分な液晶はシールパターンの開口部よりシール材のシールパターン外へ排出し、液晶層を形成する。【選択図】図１
2008268924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラビング処理が施された一対の基板の一方に、シール材により、少なくとも一の角部に開口部を有する枠状のシールパターンを形成し、
前記シールパターンの枠内に、前記ラビング処理の方向に対して平行な方向に、スメクティック液晶を複数回、一列に滴下し、
前記一対の基板を、前記スメクティック液晶を挟持するように、前記シール材を介して貼り合わせ、
前記シールパターンの枠内に、前記スメクティック液晶を拡充するように充填することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項２】
ラビング処理が施された一対の基板の一方に、シール材により、少なくとも一の角部に開口部を有する枠状のシールパターンを形成し、
前記シールパターンの枠内に、前記ラビング処理の方向に対して平行な方向に、スメクティック液晶を複数回、一部重なるように一列に滴下し、
前記一対の基板を、前記スメクティック液晶を挟持するように、前記シール材を介して貼り合わせ、
前記シールパターンの枠内に、前記スメクティック液晶を拡充するように充填することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記シールパターンの開口より前記スメクティック液晶の一部が枠外へ排出されることを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、前記シールパターンの開口部は複数であることを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、前記スメクティック液晶は強誘電性液晶、または反強誘電性液晶であることを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項において、前記スメクティック液晶に紫外線硬化樹脂を添加することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、前記一対の基板は透光性を有することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項において、前記一対の基板のうち対向基板に前記シールパターンを形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一項において、前記一対の基板のうち素子基板に前記シールパターンを形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項において、前記スメクティック液晶の液滴を複数同時に滴下することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項において、前記スメクティック液晶を加熱しながら滴下することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は時計、電卓はもとより、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器、液晶テレビやＰＤＡ、携帯電話など各種幅広い分野で用いられている。
【０００３】
この液晶表示装置は、２枚の透光性基板の間に液晶を封入し、電圧を印加することにより液晶分子の向きを変えて光透過率を変化させて所定の画像等を光学的に表示する。
【０００４】
液晶表示装置は薄型化、軽量化ができるとともに低消費電力で使用可能なためますます改良がなされている。視野角を改善し、同時に応答時間を短くする液晶材料として、スメクティック液晶である強誘電性液晶が注目されており、そのディスプレイヘの適用が考えられている（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−３０９７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液晶表示装置内に液晶層を形成する方法として一対の基板を貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入するディップ式（汲み上げ式、真空注入法とも言われる）がある。
【０００６】
しかしながら、スメクティック液晶は室温状態では粘度が高く、液晶を注入するディップ式では、注入が困難であり、かなりの時間を要する上、注入ムラができるといった問題があった。
【０００７】
本発明は、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一な液晶層を有する液晶表示装置を作製することを目的とする。従って、本発明においては、高速応答が可能で高性能であり、かつ表示欠陥が低減された高画質の液晶表示装置を歩留まり良く作製する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、スメクティック液晶を滴下法により滴下し、液晶層を形成する液晶表示装置の作製方法であり、スメクティック液晶は、基板上に設けられた開口部を有する枠状のシールパターンによって囲まれた領域の配向膜上に、配向膜のラビング方向に対して平行に一列になるように複数滴下されることを特徴とする。つまり、本発明においては、シール材により、少なくとも一の角部に開口部を有するシールパターンを用いる。
【０００９】
スメクティック液晶の液滴は、滴下し、一対の基板を貼り合わせると、配向膜上で、ラビング方向に対して垂直な方向に速く広がる。スメクティック液晶は層構造を有する液晶であり、層方向（液晶分子の配列により層の形成される方向）が、ラビング方向と垂直な方向となるからである。従って、配向膜のラビング方向と平行な方向に液晶を滴下することによって、液晶が開口部を有するシール材のシールパターン内を充填するように広がっていく際に、気泡の混入や、滴下跡が生じず、気泡や滴下跡による液晶の配向乱れを防ぐことができる。
【００１０】
さらに、本発明においてはシール材のシールパターンに開口部を設けている。シール材の枠内に滴下された余分な液晶材料は、シールパターンに設けられた開口部よりシールパターンの外に排出される。従って、滴下する液晶の量が多くても、貼り合わせ工程の時に封入される液晶量の制御ができるため、液晶の滴下工程において、滴下量の厳密な制御をする必要がなくなり、歩留まり及び生産性が向上する。シール材の開口部は、一箇所でも複数でもよい。
【００１１】
従って、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層を形成することができる。強誘電性液晶などのスメクティック液晶は、応答速度が速いため、本発明を用いて液晶層を形成することで、応答速度が速く、かつ表示欠陥も低減された液晶表示装置を作製することができる。従って、本発明により、より高性能及び高画質の液晶表示装置を歩留まり良く作製することができる。
【００１２】
本発明は、液晶素子を表示素子として用い、表示機能を有する装置である液晶表示装置に用いることができる。なお、基板上に液晶素子などの表示素子を含む複数の画素やそれらの画素を駆動させる周辺駆動回路が形成された表示パネル本体のことでもよい。さらに、ＩＣや抵抗素子や容量素子やインダクタやトランジスタなどを有するフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）やプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられたものも含んでもよい。さらに、偏光板や位相差板などの光学シートを含んでいても良い。さらに、バックライト（導光板やプリズムシートや拡散シートや反射シートや光源（ＬＥＤや冷陰極管など）を含んでいても良い）を含んでいても良い。
【００１３】
なお、液晶素子を用いた液晶表示装置としては、透過型液晶表示装置（透過型液晶表示ディスプレイ）、半透過型液晶表示装置（半透過型液晶ディスプレイ）、反射型液晶表示装置（反射型液晶ディスプレイ）がある。
【００１４】
本発明の液晶表示装置の作製方法の一形態は、ラビング処理が施された一対の基板の一方にシール材により、少なくとも一の角部に開口部を有する枠状のシールパターンを形成し、前記シールパターンの枠内に、前記ラビング処理の方向に対して平行な方向に、スメクティック液晶を複数回、一列に滴下し、前記一対の基板を、前記スメクティック液晶を挟持するように、前記シール材を介して貼り合わせ、前記シールパターンの枠内に、前記スメクティック液晶を拡充するように充填する。
【００１５】
本発明の液晶表示装置の作製方法の一形態は、ラビング処理が施された一対の基板の一方にシール材により、少なくとも一の角部に開口部を有する枠状のシールパターンを形成し、前記シールパターンの枠内に、前記ラビング処理の方向に対して平行な方向に、スメクティック液晶を複数回、一部重なるように一列に滴下し、前記一対の基板を、前記スメクティック液晶を挟持するように、前記シール材を介して貼り合わせ、前記シールパターンの枠内に、前記スメクティック液晶を拡充するように充填する。
【００１６】
上記構成において、光源（バックライトなど）を用いる透過型液晶表示装置の場合は、一対の基板を透光性にし、光源よりの光を視認側に透過すればよい。一方、反射型液晶表示装置の場合は、一対の基板に設けられる電極のうち一方を反射性を有するようにすればよく、例えば、画素電極層に反射性を有する材料を用いればよい。
【００１７】
液晶を滴下する基板は、半導体素子などが形成される素子基板でも、対向基板でもよく、貼り合わせ工程は減圧下で行ってもよい。また、液晶を滴下する際に液晶を加熱し、液晶の粘度を低下させてもよい。貼り合わせて、シール材の硬化を行った後、加熱処理を行ってもよい。加熱処理を行うことで、液晶の配向乱れを修正することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明において、シール材のシールパターンに開口部を設けることによりシール材のシールパターン内に滴下された余分な液晶材料は、シール材のシールパターンに設けられた開口部よりシール材のシールパターンの外に排出される。従って、滴下する液晶の量が多くても、貼り合わせ工程の時に封入される液晶量の制御ができるため、液晶の滴下工程において、滴下量の厳密な制御をする必要がなくなり、歩留まり及び生産性が向上する。
【００１９】
本発明を用いると、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層を形成することができる。強誘電性液晶などのスメクティック液晶は、応答速度が速いため、本発明を用いて液晶層を形成することで、応答速度が速く、かつ表示欠陥も低減された液晶表示装置を作製することができる。従って、本発明により、より高性能及び高画質の液晶表示装置を歩留まり良く作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一な液晶層を有し、より高い性能及び画質を付与することを目的とした液晶表示装置の一例について説明する。
【００２２】
図１に、本発明を用いた本実施の形態の液晶表示装置の作製方法を示す。図１において、第１の基板８００上に、配向膜として機能する絶縁層８０１、開口部を有するシール材８０２が形成されている。絶縁層８０１は、表面が矢印８０３のラビング方向にラビング処理され、配向膜として機能する。シール材８０２は短辺の両端に４箇所の開口部を有している。シール材８０２の短辺は、ラビング方向（矢印８０３）と直交している。
【００２３】
図１（Ａ）のように、スメクティック液晶を液滴８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅと一列に配向膜である絶縁層８０１のラビング方向と平行な方向に滴下する。
【００２４】
対向する一対の配向膜である絶縁層のラビング方向は、図１、２、３では平行ラビング（パラレルラビング）としたが、反平行ラビング（アンチパラレルラビング）でもよい。反平行ラビングであってもラビングする向き（ベクトル）が異なるだけであるので、本発明において、液晶を滴下する方向は、滴下する配向膜である絶縁層のラビング方向と平行であればよい。
【００２５】
次に第２の基板８０５を、シール材８０２を介して第１の基板８００に貼り合わせる。第２の基板８０５によって液滴８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅは押しつぶされ、液滴８０６ａ、８０６ｂ、８０６ｃ、８０６ｄ、８０６ｅのように広がる（図１（Ｂ）参照。）。
【００２６】
スメクティック液晶の液滴８０４ａ、８０４ｂ、８０４ｃ、８０４ｄ、８０４ｅは、滴下し、一対の基板（第１の基板８００と第２の基板８０５）を貼り合わせると、配向膜である絶縁層８０１上で、ラビング方向（矢印８０３）に対して垂直な方向に速く広がる。従って、液滴８０６ａ、８０６ｂ、８０６ｃ、８０６ｄ、８０６ｅのようにラビング方向と垂直な方向に長軸を有する楕円形状に広がる。
【００２７】
液滴８０６ａにおいて領域８２０の拡大図を図３に示す。図３は、スメクティック液晶の配向例の模式図である。液晶分子８２１は、層８２２ａ、８２２ｂ、８２２ｃと、層構造を有して同軸を揃えて配向している。液晶分子の配列により形成される層８２２ａ、８２２ｂ、８２２ｃはそれぞれラビング方向（矢印８０３）と垂直な方向に層方向（層が形成される方向）を有している。
【００２８】
このようにスメクティック液晶は層構造を有する液晶であり、層方向（液晶分子の配列により層の形成される方向）は、ラビング方向（矢印８０３）と垂直な方向となる。
【００２９】
スメクティック液晶の液滴は層方向に配向膜上で広がるために、ラビング方向と垂直な層方向に複数液晶を滴下すると、液滴間で気泡の混入や滴下跡などの充填不良が生じる恐れがある。
【００３０】
従って、配向膜のラビング方向と平行な方向に液晶を一列に複数滴下することによって、液晶がシール材に接して充填し、液晶層８０７を形成することができる（図１（Ｃ）参照。）。
【００３１】
さらに、本発明においてはシール材８０２に開口部を設けている。シール材８０２内に滴下された余分な液晶材料は、シール材８０２に設けられた開口部よりシール材の外に排出される。従って、滴下する液晶の量が多くても、貼り合わせ工程の時に封入される液晶量の制御ができるため、液晶の滴下工程において、滴下量の厳密な制御をする必要がなくなり、歩留まり及び生産性が向上する。シール材の開口部は、一箇所でも複数でもよい。
【００３２】
よって、本発明を用いると、液晶がシール材のシールパターン内を充填するように広がっていく際に、気泡の混入や、滴下跡が生じず、気泡や滴下跡による液晶の配向乱れを防ぐことができる。従って、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層を形成することができる。
【００３３】
強誘電性液晶などのスメクティック液晶は、応答速度が速いため、本発明を用いてスメクティック液晶の液晶層を形成することで、応答速度が速く、かつ表示欠陥も低減された液晶表示装置を作製することができる。従って、本発明により、より高性能及び高画質の液晶表示装置を歩留まり良く作製することができる。
【００３４】
また、スメクティック液晶は、ラビング方向に一列に滴下すればよく、ラビング方向で液滴同士が接するように滴下してもよい。図２（Ａ）は、スメクティック液晶を滴下する際、隣接する液滴同士が接する例である。スメクティック液晶の液滴８１４ａ、８１４ｂ、８１４ｃ、８１４ｄ、８１４ｅは隣接する液滴と互いに接するように絶縁層８０１上にラビング方向と平行な方向に滴下される。また、図２（Ｂ）は、スメクティック液晶を滴下する際、隣接する液滴同士が一部重なりあう例である。スメクティック液晶の液滴８２４ａ、８２４ｂ、８２４ｃ、８２４ｄ、８２４ｅは隣接する液滴と互いに一部重なるように絶縁層８０１上にラビング方向と平行な方向に滴下される。このようにラビング方向と平行な方向に一列液滴を滴下するのであれば、液滴同士が接する、または重なって滴下されてもよい。また、滴下するタイミングも、複数の吐出口を有するヘッドを用いて複数の液滴を同時に滴下してもよいし、一滴ずつ一列に滴下してもよい。
【００３５】
シール材の有する開口部は、一箇所でも複数箇所でもよい。開口部を有するシール材のシールパターンの例を図１９（Ａ）乃至（Ｃ）に示す。図１９（Ａ）乃至（Ｃ）において、基板８５０上に配向膜として機能する絶縁層８５１が形成されており、配向膜として機能する絶縁層８５１のラビング方向は矢印８５３である。液晶の液滴８５５はラビング方向に平行な方向に一列に複数滴下されている。
【００３６】
図１９（Ａ）のシール材８５２は、長方形のシール材の短辺の中央に一箇所開口部を有する例である。図１９（Ｂ）は長方形のシール材の向かい合うそれぞれ短辺の中央に一箇所ずつ、計２箇所の開口部を有している例である。図１９（Ａ）、（Ｂ）のシール材の有する開口部は、ラビング方向（矢印８５３）に対して直交する辺に設けられている。液晶の液滴はラビング方向（矢印８５３）と垂直な方向に広がるため、開口部がラビング方向（矢印８５３）に対して直交する辺に設けられていると、必要以上の液晶が開口部から排出される、という不良が生じにくい。また、図１９（Ｃ）は、長方形の４箇所の頂点に開口部を有するシール材８５４の例である。シール材８５４のように均等に開口部が設けられていると、余分な液晶も量、時間ともに均等に排出することができる。本発明は、本実施の形態に限定されず、シール材は開口部を有していればよい。またシール材の形状も、基板や画素領域によって適宜設定すればよく長方形に限定されない。
【００３７】
本発明で用いることができる、ディスペンサ方式の液晶滴下法を図４を用いて説明する。図４の液晶滴下装置は、制御装置４０、撮像手段４２、ヘッド４３、ヒーター４４、液晶３３、マーカー３５、マーカー４５を含み、図４において、配向膜である絶縁層３４、シール材３２、第１の基板２０、第２の基板３０が示されている。シール材３２を形成し、その中にヘッド４３より液晶３３を配向膜である絶縁層３４のラビング方向と平行な方向に一列複数滴下する。滴下される液晶３３は、ヒーター４４によって加熱され、粘度を低下させることで滴下可能となる。第１の基板２０及び第２の基板３０を貼り合わせ、液晶を充填し、シール材３２を硬化させて、液晶層を形成する。
【００３８】
第１の基板及び第２の基板を、液晶層を充填した状態で貼り合わせた後、シール材を硬化し、加熱処理を行うことが好ましい。加熱処理によって、液晶の配向乱れをさらに修正することができる。また、貼り合わせ工程は減圧下で行ってもよい。
【００３９】
また、余分な液晶を排出した後はシール材に設けられた開口部は、第１の基板及び第２の基板を貼り付ける際のプレスによって、シール材もプレスして開口部を封止するようにシール材を変形させてもよい。また、基板貼り合わせた後に、開口部の部分にさらに封止材を設け、封止してもよい。封止材はシール材と同様の材料を用いればよい。
【００４０】
本発明で用いることのできるスメクティック液晶としては、強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ：ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）などがある。また、スメクティック液晶に紫外線硬化樹脂を添加してもよく、例えば、強誘電性液晶に紫外線硬化樹脂を添加したＰＳ−ＦＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ    Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）などを用いることができる。
【００４１】
本発明の液晶表示装置で用いることのできるモードには、双安定モードと、単安定モードがあり、双安定モードには、ＳＳ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）−ＦＬＣモード、単安定モードには、Ｖ−ＦＬＣモード、ＨＶ（Ｈａｌｆ  Ｖ）−ＦＬＣモードがある。さらに、Ｖ−ＦＬＣモードには、ＰＳ−Ｖ−ＦＬＣモード、及びＡＦＬＣモードがあり、ＨＶ（Ｈａｌｆ  Ｖ）−ＦＬＣモードには、ＦＬＣモード、ＰＳ−ＨＶ−ＦＬＣモードがある。
【００４２】
図１８（Ａ）（Ｂ）には、単安定モードの液晶表示装置の模式図を示す。
【００４３】
第１の基板１０１、及び第２の基板１０２上には、それぞれ画素電極層である第１の電極層１０３及び配向膜である絶縁層１０５、並びに対向電極層である第２の電極層１０４及び配向膜である絶縁層１０６が形成されている。視認側の電極は、少なくとも透光性を有するように形成する。第１の基板１０１及び第２の基板１０２の液晶と反対側にはそれぞれ偏光板１０７、１０８が設けられており、クロスニコル配置となっている。
【００４４】
このような構成を有する液晶表示装置において、第１の電極層１０３及び第２の電極層１０４に電圧が印加（縦電界方式と呼ぶ）されると、図１８（Ａ）に示すように、白色表示となる。このとき、液晶分子１００は偏光板（偏光子）の軸（透過軸または吸収軸）からずれた方向で横に並んでいる状態となる。その結果、バックライトからの光は、偏光板を透過することができ、所定の映像表示が行われる。
【００４５】
そして図１８（Ｂ）に示すように、第１の電極層１０３及び第２の電極層１０４の間に電圧が印加されていないときは、黒色表示が行われる。このとき液晶分子１１０は偏光板（偏光子）の軸（透過軸または吸収軸）に沿って横に並んだ状態となる。すると、バックライトから、第１の基板１０１を透過し液晶層に入射した光は、第２の基板１０２を通過することができず黒色表示となる。
【００４６】
このとき、カラーフィルタを設けることにより、フルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタは、第１の基板１０１側、又は第２の基板１０２側のいずれかに設けることができる。
【００４７】
配向膜として機能する絶縁層は、ポリイミド、ポリアミドなどを用いることができる。絶縁層は、ラビング処理によって配向膜として機能させることができるが、その形成方法は限定されない。液晶を一方向に配向させられるように、配向膜として機能できる絶縁層であればよい。絶縁層の配向処理として光照射、加熱処理を行ってもよい。
【００４８】
シール材としては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いることができる。例えば、ビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＡ型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡＤ型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等を用いることができる。
【００４９】
スメクティック液晶に紫外線硬化樹脂を添加したＰＳ−ＦＬＣなどを用いる場合は、シール材として熱硬化型樹脂、又は液晶に添加した紫外線硬化樹脂の硬化する光の波長以外で硬化する紫外線硬化型樹脂を用いることが好ましい。シール材は、光照射、加熱処理、又は両方を行って硬化を行えばよい。
【００５０】
図１及び図２において、第１の基板８００、第２の基板８０５としては、ガラス基板や石英基板等を用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる、プラスチック基板の他、高温では可塑化されてプラスチックと同じような成型加工が出来、常温ではゴムのような弾性体の性質を示す高分子材料エラストマー等が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。
【００５１】
図１には図示しないが、第１の基板８００、第２の基板８０５には画素電極層又は対向電極層となる電極層がそれぞれ形成されている。画素電極層又は対向電極層となる電極層は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウムに酸化珪素（ＳｉＯ２）を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、またはタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の金属、又はその合金、若しくはその金属窒化物から一つ、又は複数種を用いて形成することができる。
【００５２】
透過型液晶表示装置とする場合は、画素電極層及び対向電極層に透光性の導電性材料を用いればよい。一方、反射型液晶表示装置とする場合は、反射性を有する層を別途設けても良いし、画素電極層に反射性を有する導電性材料を、対向電極層に透光性の導電性材料をそれぞれ用いて形成し、画素電極層で反射した光を対向電極層より透過し、視認側に射出する構成とすればよい。
【００５３】
透過型液晶表示装置の場合、光源としてバックライト、サイドライトなどを用いればよい。また、反射型液晶表示装置の場合は、視認側の基板に偏光板を設け、透過型液晶表示装置の場合、液晶層を挟んで偏光板を第１の基板及び第２の基板側にも設ける構成とする。偏光板の他、位相差板、反射防止膜などの光学フィルムなどを設けてもよい。
【００５４】
本実施の形態では、第１の基板８００にシール材を形成し、液晶を滴下し、第２の基板を貼り合わせる例を示した。基板に薄膜トランジスタなどの半導体素子を形成した素子基板を用いる場合、液晶の滴下は素子基板に行ってもよいし、カラーフィルタやブラックマトリクスなどが設けられた対向基板にシール材を形成し、液晶を滴下してもよい。従って、第１の基板８００、及び第２の基板８０５は、どちらが素子基板でどちらが対向基板であってもよい。
【００５５】
画素電極層、対向電極層、絶縁層などはスパッタリング法、真空蒸着法、ＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）、またはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により薄膜を成膜した後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、選択的にパターンを形成できる液滴吐出法や、パターンが転写または描写できる印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、その他スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法、刷毛塗り法、スプレー法、フローコート法などを用いることもできる。また、インプリント技術、ナノメートルレベルの立体構造物を転写技術で形成できるナノインプリント技術を用いることもができる。インプリント、ナノインプリントは、フォトリソグラフィー工程を用いずに微細な立体構造物を形成できる技術である。
【００５６】
本実施の形態により、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一な液晶層を有する液晶表示装置を作製することができる。さらに、高速応答が可能なスメクティック液晶を用いて、表示欠陥も低減される液晶層を形成することができる。従って、本発明により、より高性能及び高画質の液晶表示装置を歩留まり良く作製することができる。
【００５７】
（実施の形態２）
本実施の形態では、液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一な液晶層を有し、より高い性能及び画質を付与することを目的とした液晶表示装置の一例について説明する。より具体的には、液晶表示装置の構成がパッシブマトリクス型の場合に関して示す。
【００５８】
本発明を適用した本実施の形態のパッシブマトリクス型の液晶表示装置を示す。液晶表示装置の上面図を図５（Ａ）に、図５（Ａ）における線Ａ−Ｂの断面図を図５（Ｂ）に示す。また、図５（Ａ）には、配向膜として機能する絶縁層１７０４、着色層、対向基板である基板１７１０、偏光板１７１４などは省略され図示されていないが、図５（Ｂ）で示すようにそれぞれ設けられている。
【００５９】
図５において、第１の方向に延びた画素電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、配向膜として機能する絶縁層１７１２が設けられた基板１７００と、配向膜として機能する絶縁層１７０４、第１の方向と垂直な第２の方向に延びた対向電極層１７０５ａ、１７０５ｂ、１７０５ｃ、カラーフィルタとして機能する着色層１７０６、偏光板１７１４が設けられた基板１７１０とが液晶層１７０３を挟持して対向している（図５（Ａ）（Ｂ）参照。）。配向膜はラビング処理などによって、膜表面が配向している絶縁層を指す。
【００６０】
液晶層１７０３を実施の形態１と同様に、本発明を用いてスメクティック液晶を滴下法により滴下して形成する。スメクティック液晶は、基板（基板１７００又は基板１７１０）上に設けられたシール材のシールパターンによって囲まれた領域の配向膜として機能する絶縁層（絶縁層１７１２、又は１７０４）上に、絶縁層のラビング方向に対して平行に一列になるように複数滴下される。
【００６１】
スメクティック液晶の液滴は、滴下し、一対の基板（基板１７００及び基板１７１０）を貼り合わせると、配向膜として機能する絶縁層（絶縁層１７１２、又は絶縁層１７０４）上で、ラビング方向に対して垂直な方向に速く広がる。スメクティック液晶は層構造を有する液晶であり、層方向（液晶分子の配列により層の形成される方向）が、ラビング方向と垂直な方向となるからである。従って、配向膜として機能する絶縁層（絶縁層１７１２、又は絶縁層１７０４）のラビング方向と平行な方向に液晶を滴下することによって、液晶がシール材を充填し、液晶層１７０３を形成することができる。よって、本発明を用いると、液晶がシール材のシールパターン内を充填するように広がっていく際に、気泡の混入や、滴下跡が生じず、気泡や滴下跡による液晶の配向乱れを防ぐことができる。従って、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層１７０３を形成することができる。
【００６２】
さらに、本発明においてはシール材に開口部を設けている。シール材内に滴下された余分な液晶材料は、シール材に設けられた開口部よりシール材の外に排出される。従って、滴下する液晶の量が多くても、貼り合わせ工程の時に封入される液晶量の制御ができるため、液晶の滴下工程において、滴下量の厳密な制御をする必要がなくなり、歩留まり及び生産性が向上する。
【００６３】
基板１７００及び基板１７１０を、液晶層１７０３を充填した状態で貼り合わせた後、シール材を硬化し、加熱処理を行うことが好ましい。加熱処理によって、液晶の配向乱れをさらに修正することができる。また、貼り合わせ工程は減圧下で行ってもよい。
【００６４】
本実施の形態で用いることのできるスメクティック液晶としては、強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ：ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）などがある。また、スメクティック液晶に紫外線硬化樹脂を添加してもよく、例えば、強誘電性液晶に紫外線硬化樹脂を添加したＰＳ−ＦＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ    Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）などを用いることができる。
【００６５】
本発明の液晶表示装置で用いることのできるモードには、双安定モードと、単安定モードがあり、双安定モードには、ＳＳ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）−ＦＬＣモード、単安定モードには、Ｖ−ＦＬＣモード、ＨＶ（Ｈａｌｆ  Ｖ）−ＦＬＣモードがある。さらに、Ｖ−ＦＬＣモードには、ＰＳ−Ｖ−ＦＬＣモード、及びＡＦＬＣモードがあり、ＨＶ（Ｈａｌｆ  Ｖ）−ＦＬＣモードには、ＦＬＣモード、ＰＳ−ＨＶ−ＦＬＣモードがある。
【００６６】
配向膜として機能する絶縁層は、ポリイミド、ポリアミドなどを用いることができる。絶縁層は、ラビング処理によって配向膜として機能させることができるが、その形成方法は限定されない。液晶を一方向に配向させられるように、配向膜として機能できる絶縁層であればよい。絶縁層の配向処理として光照射、加熱処理を行ってもよい。
【００６７】
シール材としては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いることができる。例えば、ビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＡ型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡＤ型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等を用いることができる。
【００６８】
スメクティック液晶に紫外線硬化樹脂を添加したＰＳ−ＦＬＣなどを用いる場合は、シール材として熱硬化型樹脂、又は液晶に添加した紫外線硬化樹脂の硬化する光の波長以外で硬化する紫外線硬化型樹脂を用いることが好ましい。シール材は、光照射、加熱処理、又は両方を行って硬化を行えばよい。
【００６９】
基板に薄膜トランジスタなどの半導体素子を形成した素子基板を用いる場合、液晶の滴下は素子基板に行ってもよいし、カラーフィルタやブラックマトリクスなどが設けられた対向基板にシール材を形成し、液晶を滴下してもよい。従って、素子基板である基板１７００、及び対向基板である基板１７１０どちら側にシール材を形成し、液晶を滴下してもよい。
【００７０】
基板１７００、１７１０としては、ガラス基板や石英基板等を用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる、プラスチック基板の他、高温では可塑化されてプラスチックと同じような成型加工が出来、常温ではゴムのような弾性体の性質を示す高分子材料エラストマー等が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。
【００７１】
画素電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、対向電極層１７０５は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウムに酸化珪素（ＳｉＯ２）を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、またはタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の金属又はその合金、若しくはその金属窒化物から選ぶことができる。
【００７２】
透過型液晶表示装置とする場合は、画素電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ及び対向電極層１７０５に透光性の導電性材料を用いればよい。一方、反射型液晶表示装置とする場合は、反射性を有する層を別途設けても良いし、画素電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃに反射性を有する導電性材料を、対向電極層１７０５に透光性の導電性材料をそれぞれ用いて形成し、画素電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃで反射した光を対向電極層１７０５より透過し、視認側に射出する構成とすればよい。
【００７３】
透過型液晶表示装置の場合、光源としてバックライト、サイドライトなどを用いればよい。また透過型液晶表示装置の場合、偏光板を基板１７００の外側にも設ける構成とする。
【００７４】
また、液滴吐出法により、導電層、絶縁層などを、組成物を吐出し形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって、凹凸を軽減する、平坦な板状な物で表面をプレスするなどがある。プレスする時に、加熱工程を行っても良い。また溶剤等によって表面を軟化、または融解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、ＣＭＰ法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合に、その表面を平坦化する場合適用することができる。
【００７５】
本実施の形態により、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層を形成することができる。強誘電性液晶などのスメクティック液晶は、応答速度が速いため、本発明を用いて液晶層を形成することで、応答速度が速く、かつ表示欠陥も低減された液晶表示装置を作製することができる。従って、本実施の形態により、より高性能及び高画質の液晶表示装置を歩留まり良く作製することができる。
【００７６】
本実施の形態は、上記の実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【００７７】
（実施の形態３）
本実施の形態では、液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一な液晶層を有し、より高い性能及び画質を付与することを目的とした液晶表示装置の一例について説明する。本実施の形態では、上記実施の形態２とは異なる構成を有する液晶表示装置について説明する。具体的には、液晶表示装置の構成がアクティブマトリクス型の場合に関して示す。
【００７８】
液晶表示装置の上面図を図６（Ａ）に、図６（Ａ）における線Ｅ−Ｆの断面図を図６（Ｂ）に示す。また、図６（Ａ）には、液晶層、及び対向基板側に設けられる配向膜、対向電極層、着色層などは省略され図示されていないが、図６（Ｂ）で示すようにそれぞれ設けられている。
【００７９】
下地膜として絶縁層５２３が設けられた基板５２０上に、第１の方向に延びた第１の配線と、第１の方向と垂直な第２の方向に延びた第２の配線とがマトリクス状に設けられている。また、第１の配線はトランジスタ５２１のソース電極又はドレイン電極に接続されており、第２の配線はトランジスタ５２１のゲート電極に接続されている。さらに、第１の配線と接続されていないトランジスタ５２１のソース電極またはドレイン電極である配線層５２５ｂに、画素電極層５３１が接続されている。
【００８０】
逆スタガ型薄膜トランジスタであるトランジスタ５２１、絶縁層５５７、絶縁層５２７、画素電極層５３１、配向膜として機能する絶縁層５６１が設けられた基板５２０と、配向膜として機能する絶縁層５６３、対向電極層５６４、カラーフィルタとして機能する着色層５６５、偏光板（偏光子を有する層、単に偏光子ともいう）５５６が設けられた基板５６８とが液晶層５６２を挟持して対向している。
【００８１】
液晶層５６２を実施の形態１と同様に、本発明を用いてスメクティック液晶を滴下法により滴下して形成する。スメクティック液晶は、基板（基板５２０又は基板５６８）上に設けられたシール材のシールパターンによって囲まれた領域の配向膜として機能する絶縁層（絶縁層５６１、又は絶縁層５６３）上に、絶縁層のラビング方向に対して平行に一列になるように複数滴下される。
【００８２】
スメクティック液晶の液滴は、滴下し、一対の基板（基板５２０及び基板５６８）を貼り合わせると、配向膜として機能する絶縁層（絶縁層５６１、又は絶縁層５６３）上で、ラビング方向に対して垂直な方向に速く広がる。スメクティック液晶は層構造を有する液晶であり、層方向（液晶分子の配列により層の形成される方向）が、ラビング方向と垂直な方向となるからである。従って、配向膜として機能する絶縁層（絶縁層５６１、又は絶縁層５６３）のラビング方向と平行な方向に液晶を滴下することによって、液晶がシール材を充填し、液晶層５６２を形成することができる。よって、本発明を用いると、液晶がシール材のシールパターン内を充填するように広がっていく際に、気泡の混入や、滴下跡が生じず、気泡や滴下跡による液晶の配向乱れを防ぐことができる。従って、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層５６２を形成することができる。
【００８３】
さらに、本発明においてはシール材に開口部を設けている。シール材内に滴下された余分な液晶材料は、シール材に設けられた開口部よりシール材の外に排出される。従って、滴下する液晶の量が多くても、貼り合わせ工程の時に封入される液晶量の制御ができるため、液晶の滴下工程において、滴下量の厳密な制御をする必要がなくなり、歩留まり及び生産性が向上する。
【００８４】
基板５２０及び基板５６８を、液晶層５６２を充填した状態で貼り合わせた後、シール材を硬化し、加熱処理を行うことが好ましい。加熱処理によって、液晶の配向乱れをさらに修正することができる。また、貼り合わせ工程は減圧下で行ってもよい。
【００８５】
本実施の形態で用いることのできるスメクティック液晶としては、強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ：ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）などがある。また、スメクティック液晶に紫外線硬化樹脂を添加してもよく、例えば、強誘電性液晶に紫外線硬化樹脂を添加したＰＳ−ＦＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ    Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）などを用いることができる。
【００８６】
本発明の液晶表示装置で用いることのできるモードには、双安定モードと、単安定モードがあり、双安定モードには、ＳＳ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）−ＦＬＣモード、単安定モードには、Ｖ−ＦＬＣモード、ＨＶ（Ｈａｌｆ  Ｖ）−ＦＬＣモードがある。さらに、Ｖ−ＦＬＣモードには、ＰＳ−Ｖ−ＦＬＣモード、及びＡＦＬＣモードがあり、ＨＶ（Ｈａｌｆ  Ｖ）−ＦＬＣモードには、ＦＬＣモード、ＰＳ−ＨＶ−ＦＬＣモードがある。
【００８７】
配向膜として機能する絶縁層は、ポリイミド、ポリアミドなどを用いることができる。絶縁層は、ラビング処理によって配向膜として機能させることができるが、その形成方法は限定されない。液晶を一方向に配向させられるように、配向膜として機能できる絶縁層であればよい。絶縁層の配向処理として光照射、加熱処理を行ってもよい。
【００８８】
シール材としては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いることができる。例えば、ビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＡ型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡＤ型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等を用いることができる。
【００８９】
スメクティック液晶に紫外線硬化樹脂を添加したＰＳ−ＦＬＣなどを用いる場合は、シール材として熱硬化型樹脂、又は液晶に添加した紫外線硬化樹脂の硬化する光の波長以外で硬化する紫外線硬化型樹脂を用いることが好ましい。シール材は、光照射、加熱処理、又は両方を行って硬化を行えばよい。
【００９０】
基板に薄膜トランジスタなどの半導体素子を形成した素子基板を用いる場合、液晶の滴下は素子基板に行ってもよいし、カラーフィルタやブラックマトリクスなどが設けられた対向基板にシール材を形成し、液晶を滴下してもよい。従って、素子基板である基板５２０、及び対向基板である基板５６８どちら側にシール材を形成し、液晶を滴下してもよい。
【００９１】
本実施の形態における図６では、トランジスタ５２１はチャネルエッチ型逆スタガトランジスタの例を示す。図６において、トランジスタ５２１は、ゲート電極層５０２、ゲート絶縁層５２６、半導体層５０４、一導電型を有する半導体層５０３ａ、５０３ｂ、ソース電極層又はドレイン電極層である配線層５２５ａ、５２５ｂを含む。
【００９２】
図７は、マルチゲート構造のトランジスタを用いる例である。図７において、マルチゲート構造のトランジスタ５５１及び画素電極層５３１、配向膜として機能する絶縁層５６１が設けられた基板５２０と、配向膜として機能する絶縁層５６３、対向電極層５６４、カラーフィルタとして機能する着色層５６５、偏光板（偏光子を有する層、単に偏光子ともいう）５５６が設けられた基板５６８とが液晶層５６２を挟持して対向している。
【００９３】
図７において、偏光板５５６は対向基板である基板５６８の外側に設けられている。偏光板、カラーフィルタなどは基板内側に設けられても良いし、基板外側に設けられてもよい。図７の液晶表示装置では、基板５６８外側に偏光板５５６、基板５６８内側に着色層５６５、対向電極層５６４という順に設ける例を示すが、偏光板と着色層の積層構造も図７に限定されず、偏光板及び着色層の材料や作製工程条件によって適宜設定すればよい。また、図７では反射型液晶表示装置とするので偏光板は視認側である対向基板側に一枚設けるが、透過型液晶表示装置であれば、液晶層を挟むように素子基板及び対向基板両方に偏光板を設ける構成とする。また、偏光板と配向膜との間に位相差板などを設けても良く、もっとも視認側に近い面に反射防止膜などの光学フィルムを設けることもできる。
【００９４】
トランジスタ５５１はマルチゲート型のチャネルエッチ型逆スタガトランジスタの例を示す。図７において、トランジスタ５５１は、ゲート電極層５５２ａ、５５２ｂ、ゲート絶縁層５５８、半導体層５５４、一導電型を有する半導体層５５３ａ、５５３ｂ、５５３ｃ、ソース電極層又はドレイン電極層である配線層５５５ａ、５５５ｂ、５５５ｃを含む。トランジスタ５５１上には絶縁層５５７が設けられている。
【００９５】
半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質半導体（以下「アモルファス半導体：ＡＳ」ともいう。）、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、また単結晶半導体などを用いることができる。
【００９６】
非晶質半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて、非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。また、このような薄膜プロセスに換えて、絶縁表面に単結晶半導体層を設けたＳＯＩ基板を用いても良い。ＳＯＩ基板は、ＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｂｙ  ＩＭｐｌａｎｔｅｄ  Ｏｘｙｇｅｎ）法や、Ｓｍａｒｔ−Ｃｕｔ法を用いて形成することができる。ＳＩＭＯＸ法は、単結晶シリコン基板に酸素イオンを注入し、所定の深さに酸素含有層を形成した後、熱処理を行い、表面から一定の深さで埋込絶縁層を形成し、埋込絶縁層の上に単結晶シリコン層を形成する方法である。また、Ｓｍａｒｔ−Ｃｕｔ法は、酸化された単結晶シリコン基板に水素イオン注入を行い、所望の深さに相当する所に水素含有層を形成し、他の支持基板（表面に貼り合わせ用の酸化シリコン膜を有する単結晶シリコン基板など）と貼り合わせる、加熱処理を行うことにより水素含有層にて単結晶シリコン基板を分断し、支持基板上に酸化シリコン膜と単結晶シリコン層との積層を形成する方法である。
【００９７】
半導体膜に、結晶性半導体膜を用いる場合、その結晶性半導体層の作製方法は、種々の方法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いれば良い。また微結晶半導体をレーザ照射して結晶化し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質半導体層にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下５００℃で１時間加熱することによって非晶質半導体層の含有水素濃度を１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下にまで放出させる。これは水素を多く含んだ非晶質半導体層にレーザ光を照射すると非晶質半導体層が破壊されてしまうからである。結晶化のための加熱処理は、加熱炉、レーザ照射、若しくはランプから発する光の照射（ランプアニールともいう）などを用いることができる。加熱方法としてＧＲＴＡ（Ｇａｓ  Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）法、ＬＲＴＡ（Ｌａｍｐ  Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌ）法等のＲＴＡ法がある。ＧＲＴＡとは高温のガスを用いて加熱処理を行う方法であり、ＬＲＴＡとはランプ光により加熱処理を行う方法である。
【００９８】
また、非晶質半導体層を結晶化し、結晶性半導体層を形成する結晶化工程で、非晶質半導体層に結晶化を促進する元素（触媒元素、金属元素とも示す）を添加し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）により結晶化を行ってもよい。結晶化を助長する元素としては、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスニウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）及び金（Ａｕ）から選ばれた一種又は複数種類を用いることができる。
【００９９】
非晶質半導体膜への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体膜の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体膜の表面のぬれ性を改善し、非晶質半導体膜の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。
【０１００】
結晶化を促進する元素を結晶性半導体層から除去、又は軽減するため、結晶性半導体層に接して、不純物元素を含む半導体層を形成し、ゲッタリングシンクとして機能させる。不純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素、ｐ型を付与する不純物元素や希ガス元素などを用いることができ、例えばリン（Ｐ）、窒素（Ｎ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、ボロン（Ｂ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、Ｋｒ（クリプトン）、Ｘｅ（キセノン）から選ばれた一種または複数種を用いることができる。結晶化を促進する元素を含む結晶性半導体層に、希ガス元素を含む半導体層を形成し、熱処理（５５０℃〜７５０℃で３分〜２４時間）を行う。結晶性半導体層中に含まれる結晶化を促進する元素は、希ガス元素を含む半導体層中に移動し、結晶性半導体層中の結晶化を促進する元素は除去、又は軽減される。その後、ゲッタリングシンクとなった希ガス元素を含む半導体層を除去する。
【０１０１】
レーザと、半導体膜とを相対的に走査することにより、レーザ照射を行うことができる。またレーザ照射において、ビームを精度よく重ね合わせたり、レーザ照射開始位置やレーザ照射終了位置を制御するため、マーカーを形成することもできる。マーカーは非晶質半導体膜と同時に、基板上へ形成すればよい。
【０１０２】
レーザ照射を用いる場合、連続発振型のレーザビーム（ＣＷ（ＣＷ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−ｗａｖｅ）レーザビーム）やパルス発振型のレーザビーム（パルスレーザビーム）を用いることができる。ここで用いることができるレーザビームは、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザビームの基本波、及びこれらの基本波の第２高調波から第４高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このレーザは、ＣＷで射出することも、パルス発振で射出することも可能である。ＣＷで射出する場合は、レーザのパワー密度が０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２）必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。
【０１０３】
なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Ａｒイオンレーザ、またはＴｉ：サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。１０ＭＨｚ以上の発振周波数でレーザビームを発振させると、半導体膜がレーザによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。
【０１０４】
媒質としてセラミック（多結晶）を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質を形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数ｍｍ、長さ数十ｍｍの円柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ることが可能である。
【０１０５】
発光に直接寄与する媒質中のＮｄ、Ｙｂなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結晶中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザの出力向上にはある程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを著しく大きくすることができるため大幅な出力向上ができうる。
【０１０６】
さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成することが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザビームは射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形するのに有利である。このように射出されたレーザビームを、光学系を用いて整形することによって、短辺の長さ１ｍｍ以下、長辺の長さ数ｍｍ〜数ｍの線状ビームを容易に得ることが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺方向にエネルギー分布の均一なものとなる。またさらにレーザは、半導体膜に対して入射角θ（０＜θ＜９０度）を持たせて照射させるとよい。レーザの干渉を防止することができるからである。
【０１０７】
この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜の全面をより均一にアニールすることが可能になる。線状ビームの均一なアニールが必要な場合は、スリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。
【０１０８】
このようにして得られた強度が均一な線状ビームを用いて半導体膜をアニールし、この半導体膜を用いて液晶表示装置を作製すると、その液晶表示装置の特性は、良好かつ均一である。
【０１０９】
また、希ガスや窒素などの不活性ガス雰囲気中でレーザ光を照射するようにしても良い。これにより、レーザ光の照射による半導体表面の荒れを抑えることができ、界面準位密度のばらつきによって生じるしきい値のばらつきを抑えることができる。
【０１１０】
非晶質半導体膜の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく、熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。
【０１１１】
ゲート電極層は、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等の手法により形成することができる。ゲート電極層はタンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）から選ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成すればよい。また、ゲート電極層としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、ゲート電極層は単層でも積層でもよい。
【０１１２】
本実施の形態ではゲート電極層をテーパー形状を有する様に形成するが、本発明はそれに限定されず、ゲート電極層を積層構造にして、一層のみがテーパー形状を有し、他方は異方性エッチングによって垂直な側面を有していてもよい。テーパー角度も積層するゲート電極層間で異なっていても良いし、同一でもよい。テーパー形状を有することによって、その上に積層する膜の被覆性が向上し、欠陥が軽減されるので信頼性が向上する。
【０１１３】
ソース電極層又はドレイン電極層は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、蒸着法等により導電膜を成膜した後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、液滴吐出法、印刷法、ディスペンサ法、電解メッキ法等により、所定の場所に選択的に導電層を形成することができる。更にはリフロー法、ダマシン法を用いても良い。ソース電極層又はドレイン電極層の材料は金属などの導電性材料を用いることができ、具体的にはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｇｅなどの材料、又は上記材料の合金、若しくはその窒化物を用いて形成する。また、これらの積層構造としても良い。
【０１１４】
絶縁層５２３、５５７、５２７としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、フッ化アリーレンエーテル、ポリイミドなどの有機材料等を用いてもよい。作製法としては、プラズマＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法などの気相成長法やスパッタリング法を用いることができる。また、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）を用いることもできる。塗布法で得られる膜やＳＯＧ膜なども用いることができる。
【０１１５】
本実施の形態に限定されず、薄膜トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、シングルゲート構造、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１１６】
なお、本実施の形態で示した薄膜トランジスタの作製方法に限らず、トップゲート型（例えば順スタガ型、コプラナ型）、ボトムゲート型（例えば、逆コプラナ型）、あるいはチャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型やその他の構造においても適用できる。
【０１１７】
トランジスタはスイッチング素子として機能し得るものであれば、どのような構成で設けてもよい。半導体層も非晶質半導体、結晶性半導体、多結晶半導体、微結晶半導体など様々な半導体を用いることができ、有機化合物を用いて有機トランジスタを形成してもよい。
【０１１８】
本実施の形態により、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層を形成することができる。強誘電性液晶などのスメクティック液晶は、応答速度が速いため、本発明を用いて液晶層を形成することで、応答速度が速く、かつ表示欠陥も低減された液晶表示装置を作製することができる。従って、本実施の形態により、より高性能及び高画質の液晶表示装置を歩留まり良く作製することができる。
【０１１９】
本実施の形態は、上記の実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【０１２０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一な液晶層を有し、より高い性能及び画質を付与することを目的とした液晶表示装置の一例について説明する。具体的には、本発明を用いた結晶性半導体膜を有する薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置について説明する。
【０１２１】
図１２（Ａ）は本発明に係る表示パネルの構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板２７００上に画素２７０２をマトリクス状に配列させた画素部２７０１、走査線側入力端子２７０３、信号線側入力端子２７０４が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させ、ＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
【０１２２】
画素２７０２は、走査線側入力端子２７０３から延在する走査線と、信号線側入力端子２７０４から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素部２７０１の画素それぞれには、スイッチング素子とそれに接続する画素電極層が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はＴＦＴであり、ＴＦＴのゲート電極層側が走査線と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。
【０１２３】
図１２（Ａ）は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する表示パネルの構成を示しているが、図１３（Ａ）に示すように、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式によりドライバＩＣ２７５１を基板２７００上に実装しても良い。また他の実装形態として、図１３（Ｂ）に示すようなＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式を用いてもよい。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にＴＦＴで回路を形成したものであっても良い。図１３において、ドライバＩＣ２７５１は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）２７５０と接続している。
【０１２４】
また、画素に設けるＴＦＴを結晶性を有する半導体で形成する場合には、図１２（Ｂ）に示すように走査線側駆動回路３７０２を基板３７００上に形成することもできる。図１２（Ｂ）において、画素部３７０１は、信号線側入力端子３７０４と接続した図１２（Ａ）と同様に外付けの駆動回路により制御する。画素に設けるＴＦＴを移動度の高い、多結晶（微結晶）半導体、単結晶半導体などで形成する場合は、図１２（Ｃ）に示すように、画素部４７０１、走査線駆動回路４７０２と、信号線駆動回路４７０４を基板４７００上に一体形成することもできる。
【０１２５】
図８（Ａ）は、本発明を用いた本実施の形態の液晶表示装置の上面図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の線Ｃ−Ｄにおける断面図である。
【０１２６】
図８で示すように、画素領域６０６、走査線駆動回路である駆動回路領域６０８ａ、走査線駆動領域である駆動回路領域６０８ｂが、シール材６９２によって、素子基板である基板６００と対向基板である基板６９５との間に封止され、基板６００上にＩＣドライバによって形成された信号線駆動回路である駆動回路領域６０７が設けられている。画素領域６０６にはトランジスタ６２２及び容量素子６２３が設けられ、駆動回路領域６０８ｂにはトランジスタ６２０及びトランジスタ６２１を有する駆動回路が設けられている。
【０１２７】
基板６００及び基板６９５は、透光性を有する絶縁性基板（以下、透光性基板とも記す）とする。特に可視光の波長領域において透光性を有する。例えば、バリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板等を用いることができる。また、ポリエチレン−テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を適用することができる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、基材フィルム（ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム等）などを用いることもできる。また一般的に合成樹脂からなる基板は、他の基板と比較して耐熱温度が低いことが懸念されるが、耐熱性の高い基板を用いた作製工程の後、転置することによっても採用することが可能となる。
【０１２８】
画素領域６０６には、下地膜６０４ａ、下地膜６０４ｂを介してスイッチング素子となるトランジスタ６２２が設けられている。
【０１２９】
下地膜６０４ａ、６０４ｂの材料は、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いてもよい。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フッ化アリーレンエーテル、ポリイミドなどの有機材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いてもよい。また、オキサゾール樹脂を用いることもでき、例えば光硬化型ポリベンゾオキサゾールなどを用いることができる。
【０１３０】
下地膜６０４ａ、６０４ｂは、スパッタリング法、ＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）、またはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などを用いて形成することができる。また、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。
【０１３１】
本実施の形態では、トランジスタ６２２にマルチゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用い、ソース領域及びドレイン領域として機能する不純物領域を有する半導体層、ゲート絶縁層、２層の積層構造であるゲート電極層、ソース電極層及びドレイン電極層を有し、ソース電極層又はドレイン電極層は、半導体層の不純物領域と画素電極層６３０に接して電気的に接続している。薄膜トランジスタは、多くの方法で作製することができる。例えば、活性層として、結晶性半導体膜を適用する。結晶性半導体膜上には、ゲート絶縁膜を介してゲート電極が設けられる。該ゲート電極を用いて該活性層へ不純物元素を添加することができる。このようにゲート電極を用いた不純物元素の添加により、不純物元素添加のためのマスクを形成する必要はない。ゲート電極は、単層構造、又は積層構造を有することができる。不純物領域は、その濃度を制御することにより高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域とすることができる。このように低濃度不純物領域を有する薄膜トランジスタを、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）構造と呼ぶ。また低濃度不純物領域は、ゲート電極と重なるように形成することができ、このような薄膜トランジスタを、ＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ  Ｏｖｅｒｌａｐｅｄ  ＬＤＤ）構造と呼ぶ。また薄膜トランジスタの極性は、不純物領域にリン（Ｐ）等を用いることによりｎ型とする。ｐ型とする場合は、ボロン（Ｂ）等を添加すればよい。その後、ゲート電極等を覆う絶縁膜６１１及び絶縁膜６１２を形成する。絶縁膜６１１（及び絶縁膜６１２）に混入された水素元素により、結晶性半導体膜のダングリングボンドを終端することができる。
【０１３２】
さらに平坦性を高めるため、層間絶縁膜として絶縁膜６１５、絶縁膜６１６を形成してもよい。絶縁膜６１５、絶縁膜６１６には、有機材料、又は無機材料、若しくはそれらの積層構造を用いることができる。例えば酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ポリシラザン、窒素含有炭素（ＣＮ）、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ、その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機材料としては、感光性、非感光性どちらでも良く、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン樹脂などを用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
【０１３３】
また結晶性半導体膜を用いることにより、画素領域と駆動回路領域を同一基板上に一体形成することができる。その場合、画素部のトランジスタと、駆動回路領域６０８ｂのトランジスタとは同時に形成される。駆動回路領域６０８ｂに用いるトランジスタは、ＣＭＯＳ回路を構成する。ＣＭＯＳ回路を構成する薄膜トランジスタは、ＧＯＬＤ構造であるが、トランジスタ６２２のようなＬＤＤ構造を用いることもできる。
【０１３４】
本実施の形態に限定されず、画素領域の薄膜トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、シングルゲート構造、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１３５】
なお、本実施の形態で示した薄膜トランジスタの作製方法に限らず、トップゲート型（例えば順スタガ型）、ボトムゲート型（例えば、逆スタガ型）、あるいはチャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型やその他の構造においても適用できる。
【０１３６】
次に、画素電極層６３０及び絶縁膜６１６を覆うように、印刷法や液滴吐出法により、配向膜として機能する絶縁層６３１を形成する。なお、絶縁層６３１は、スクリーン印刷法やオフセット印刷法を用いれば、選択的に形成することができる。その後、ラビング処理を行う。配向膜として機能する絶縁層６３３も配向膜として機能する絶縁層６３１と同様である。続いて、シール材６９２を液滴吐出法により画素を形成した周辺の領域に形成する。
【０１３７】
液晶の滴下は素子基板である基板６００に行ってもよいし、カラーフィルタとして機能する着色層６３５が設けられた対向基板である基板６９５にシール材６９２を形成し、液晶を滴下してもよい。従って、素子基板である基板６００、及び対向基板である基板６９５どちら側に開口部を有するシール材６９２を形成し、液晶を滴下してもよい。
【０１３８】
シール材６９２としては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いるのが好ましい。例えば、ビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＡ型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡＤ型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等を用いることができる。
【０１３９】
液晶層６３２を実施の形態１と同様に、本発明を用いてスメクティック液晶を滴下法により滴下して形成する。スメクティック液晶は、基板（基板６００又は基板６９５）上に設けられたシール材のシールパターンによって囲まれた領域の配向膜として機能する絶縁層（絶縁層６３１、又は絶縁層６３３）上に、絶縁層のラビング方向に対して平行に一列になるように複数滴下される。次に、素子基板である基板６００、及び配向膜として機能する絶縁層６３３、対向電極層６３４、カラーフィルタとして機能する着色層６３５が設けられた対向基板である基板６９５とをスペーサ６３７を介して貼り合わせる。
【０１４０】
スメクティック液晶の液滴は、滴下し、一対の基板（基板６００及び基板６９５）を貼り合わせると、配向膜として機能する絶縁層（絶縁層６３１、又は絶縁層６３３）上で、ラビング方向に対して垂直な方向に速く広がる。スメクティック液晶は層構造を有する液晶であり、層方向（液晶分子の配列により層の形成される方向）が、ラビング方向と垂直な方向となるからである。従って、配向膜として機能する絶縁層（絶縁層６３１、又は絶縁層６３３）のラビング方向と平行な方向に液晶を滴下することによって、液晶がシール材を充填し、液晶層６３２を形成することができる。よって、本発明を用いると、液晶がシール材のシールパターン内を充填するように広がっていく際に、気泡の混入や、滴下跡が生じず、気泡や滴下跡による液晶の配向乱れを防ぐことができる。従って、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層６３２を形成することができる。
【０１４１】
さらに、本発明においてはシール材６９２に開口部を設けている。シール材６９２内に滴下された余分な液晶材料は、シール材６９２に設けられた開口部よりシール材の外に排出される。従って、滴下する液晶の量が多くても、貼り合わせ工程の時に封入される液晶量の制御ができるため、液晶の滴下工程において、滴下量の厳密な制御をする必要がなくなり、歩留まり及び生産性が向上する。
【０１４２】
基板６００及び基板６９５を、液晶層６３２を充填した状態で貼り合わせた後、シール材を硬化し、加熱処理を行うことが好ましい。加熱処理によって、液晶の配向乱れをさらに修正することができる。また、貼り合わせ工程は減圧下で行ってもよい。
【０１４３】
本実施の形態で用いることのできるスメクティック液晶としては、強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ：ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）などがある。また、スメクティック液晶に紫外線硬化樹脂を添加してもよく、例えば、強誘電性液晶に紫外線硬化樹脂を添加したＰＳ−ＦＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ    Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）などを用いることができる。
【０１４４】
本発明の液晶表示装置で用いることのできるモードには、双安定モードと、単安定モードがあり、双安定モードには、ＳＳ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）−ＦＬＣモード、単安定モードには、Ｖ−ＦＬＣモード、ＨＶ（Ｈａｌｆ  Ｖ）−ＦＬＣモードがある。さらに、Ｖ−ＦＬＣモードには、ＰＳ−Ｖ−ＦＬＣモード、及びＡＦＬＣモードがあり、ＨＶ（Ｈａｌｆ  Ｖ）−ＦＬＣモードには、ＦＬＣモード、ＰＳ−ＨＶ−ＦＬＣモードがある。
【０１４５】
配向膜として機能する絶縁層は、ポリイミド、ポリアミドなどを用いることができる。絶縁層は、ラビング処理によって配向膜として機能させることができるが、その形成方法は限定されない。液晶を一方向に配向させられるように、配向膜として機能できる絶縁層であればよい。絶縁層の配向処理として光照射、加熱処理を行ってもよい。
【０１４６】
スメクティック液晶に紫外線硬化樹脂を添加したＰＳ−ＦＬＣなどを用いる場合は、シール材として熱硬化型樹脂、又は液晶に添加した紫外線硬化樹脂の硬化する光の波長以外で硬化する紫外線硬化型樹脂を用いることが好ましい。シール材は、光照射、加熱処理、又は両方を行って硬化を行えばよい。
【０１４７】
その後、対向基板である基板６９５の外側に偏光板６４１を設け、基板６００の素子を有する面と反対側にも偏光板６４３を設ける。偏光板は、接着層によって基板に設けることができる。また偏光板と、基板との間に位相差板を設けてもよい。シール材にはフィラーが混入されていても良く、さらに対向基板である基板６９５には、遮蔽膜（ブラックマトリクス）などが形成されていても良い。なお、カラーフィルタ等は、液晶表示装置をフルカラー表示とする場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を呈する材料から形成すればよく、モノカラー表示とする場合、着色層を無くす、もしくは少なくとも一つの色を呈する材料から形成すればよい。
【０１４８】
なお、バックライト装置にＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）等を配置し、時分割によりカラー表示する継時加法混色法（フィールドシーケンシャル法）を採用するときには、カラーフィルタを設けない場合がある。ブラックマトリクスは、トランジスタやＣＭＯＳ回路の配線による外光の反射を低減するため、トランジスタやＣＭＯＳ回路と重なるように設けるとよい。なお、ブラックマトリクスは、容量素子に重なるように形成してもよい。容量素子を構成する金属膜による反射を防止することができるからである。
【０１４９】
スペーサは数μｍの粒子を散布して設ける方法でも良いが、本実施の形態では基板全面に樹脂膜を形成した後これをエッチング加工して形成する方法を採用する。このようなスペーサの材料を、スピナーで塗布した後、露光と現像処理によって所定のパターンに形成する。さらにクリーンオーブンなどで１５０〜２００℃で加熱して硬化させる。このようにして作製されるスペーサは露光と現像処理の条件によって形状を異ならせることができるが、好ましくは、スペーサの形状は柱状で頂部が平坦な形状となるようにすると、対向側の基板を合わせたときに液晶表示装置としての機械的な強度を確保することができる。形状は円錐状、角錐状などを用いることができ、特別な限定はない。
【０１５０】
続いて、画素領域と電気的に接続されている端子電極層６７８に、異方性導電体層６９６を介して、接続用の配線基板であるＦＰＣ６９４を設ける。ＦＰＣ６９４は、外部からの信号や電位を伝達する役目を担う。上記工程を経て、表示機能を有する液晶表示装置を作製することができる。
【０１５１】
なおトランジスタが有する配線、ゲート電極層、画素電極層６３０、対向電極層６３４は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、酸化インジウムに酸化珪素（ＳｉＯ２）を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等の金属又はその合金、若しくはその金属窒化物から一種、又は複数種を用いて形成することができる。
【０１５２】
透過型液晶表示装置とする場合は、画素電極層６３０及び対向電極層６３４に透光性の導電性材料を用いればよい。一方、反射型液晶表示装置とする場合は、反射性を有する層を別途設けても良いし、画素電極層６３０に反射性を有する導電性材料を、対向電極層６３４に透光性の導電性材料をそれぞれ用いて形成し、画素電極層６３０で反射した光を対向電極層６３４より透過し、視認側に射出する構成とすればよい。
【０１５３】
ソース電極層又はドレイン電極層と画素電極層が直接接して電気的な接続を行うのではなく、配線層を介して接続してもよい。また、ソース電極層又はドレイン電極層の上に画素電極層が一部積層するように接続してもよいし、先に画素電極層を形成し、その画素電極層上に接するようにソース電極層又はドレイン電極層を形成する構成でもよい。
【０１５４】
本実施の形態では、上記のような回路で形成するが、本発明はこれに限定されず、周辺駆動回路としてＩＣチップを前述したＣＯＧ方式やＴＡＢ方式によって実装したものでもよい。また、ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路は複数であっても単数であっても良い。
【０１５５】
また、本発明の液晶表示装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、液晶表示装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。
【０１５６】
本実施の形態により、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層を形成することができる。強誘電性液晶などのスメクティック液晶は、応答速度が速いため、本発明を用いて液晶層を形成することで、応答速度が速く、かつ表示欠陥も低減された液晶表示装置を作製することができる。従って、本実施の形態により、より高性能及び高画質の液晶表示装置を歩留まり良く作製することができる。
【０１５７】
本実施の形態は、上記の実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【０１５８】
（実施の形態５）
本実施の形態では液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一な液晶層を有し、より高い性能及び画質を付与することを目的とした液晶表示装置の一例について説明する。具体的には、本発明を用いた非晶質半導体膜を有する薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置について説明する。
【０１５９】
図９に示す液晶表示装置は、素子基板である基板２００上に、画素領域に逆スタガ型薄膜トランジスタであるトランジスタ２２０、画素電極層２０１、絶縁膜２０２、配向膜として機能する絶縁層２０３、液晶層２０４、スペーサ２８１、配向膜として機能する絶縁層２０５、対向電極層２０６、カラーフィルタ２０８、ブラックマトリクス２０７、対向基板である基板２１０、偏光板２３１、偏光板２３３、封止領域にシール材２８２、端子電極層２８７、異方性導電層２８５、ＦＰＣ２８６が設けられている。
【０１６０】
液晶層２０４を実施の形態１と同様に、本発明を用いてスメクティック液晶を滴下法により滴下して形成する。スメクティック液晶は、基板（基板２００又は基板２１０）上に設けられたシール材２８２によって囲まれた領域の配向膜として機能する絶縁層（絶縁層２０３、又は絶縁層２０５）上に、絶縁層のラビング方向に対して平行に一列になるように複数滴下される。
【０１６１】
スメクティック液晶の液滴は、滴下し、一対の基板（基板２００及び基板２１０）を貼り合わせると、配向膜として機能する絶縁層（絶縁層２０３、又は絶縁層２０５）上で、ラビング方向に対して垂直な方向に速く広がる。スメクティック液晶は層構造を有する液晶であり、層方向（液晶分子の配列により層の形成される方向）が、ラビング方向と垂直な方向となるからである。従って、配向膜として機能する絶縁層（絶縁層２０３、又は絶縁層２０５）のラビング方向と平行な方向に液晶を滴下することによって、液晶がシール材２８２を充填し、液晶層２０４を形成することができる。よって、本発明を用いると、液晶がシール材のシールパターン内を充填するように広がっていく際に、気泡の混入や、滴下跡が生じず、気泡や滴下跡による液晶の配向乱れを防ぐことができる。従って、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層２０４を形成することができる。
【０１６２】
さらに、本発明においてはシール材２８２に開口部を設けている。シール材２８２内に滴下された余分な液晶材料は、シール材２８２に設けられた開口部よりシール材の外に排出される。従って、滴下する液晶の量が多くても、貼り合わせ工程の時に封入される液晶量の制御ができるため、液晶の滴下工程において、滴下量の厳密な制御をする必要がなくなり、歩留まり及び生産性が向上する。
【０１６３】
基板２００及び基板２１０を、液晶層２０４を充填した状態で貼り合わせた後、シール材を硬化し、加熱処理を行うことが好ましい。加熱処理によって、液晶の配向乱れをさらに修正することができる。また、貼り合わせ工程は減圧下で行ってもよい。
【０１６４】
本実施の形態で用いることのできるスメクティック液晶としては、強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ：ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）などがある。また、スメクティック液晶に紫外線硬化樹脂を添加してもよく、例えば、強誘電性液晶に紫外線硬化樹脂を添加したＰＳ−ＦＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ    Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）などを用いることができる。
【０１６５】
本発明の液晶表示装置で用いることのできるモードには、双安定モードと、単安定モードがあり、双安定モードには、ＳＳ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）−ＦＬＣモード、単安定モードには、Ｖ−ＦＬＣモード、ＨＶ（Ｈａｌｆ  Ｖ）−ＦＬＣモードがある。さらに、Ｖ−ＦＬＣモードには、ＰＳ−Ｖ−ＦＬＣモード、及びＡＦＬＣモードがあり、ＨＶ（Ｈａｌｆ  Ｖ）−ＦＬＣモードには、ＦＬＣモード、ＰＳ−ＨＶ−ＦＬＣモードがある。
【０１６６】
配向膜として機能する絶縁層は、ポリイミド、ポリアミドなどを用いることができる。絶縁層は、ラビング処理によって配向膜として機能させることができるが、その形成方法は限定されない。液晶を一方向に配向させられるように、配向膜として機能できる絶縁層であればよい。絶縁層の配向処理として光照射、加熱処理を行ってもよい。
【０１６７】
シール材としては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いることができる。例えば、ビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＡ型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡＤ型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等を用いることができる。
【０１６８】
スメクティック液晶に紫外線硬化樹脂を添加したＰＳ−ＦＬＣなどを用いる場合は、シール材として熱硬化型樹脂、又は液晶に添加した紫外線硬化樹脂の硬化する光の波長以外で硬化する紫外線硬化型樹脂を用いることが好ましい。シール材は、光照射、加熱処理、又は両方を行って硬化を行えばよい。
【０１６９】
基板に薄膜トランジスタなどの半導体素子を形成した素子基板を用いる場合、液晶の滴下は素子基板に行ってもよいし、カラーフィルタやブラックマトリクスなどが設けられた対向基板にシール材を形成し、液晶を滴下してもよい。従って、素子基板である基板２００、及び基板２１０どちら側にシール材を形成し、液晶を滴下してもよい。
【０１７０】
本実施の形態で作製される逆スタガ型薄膜トランジスタであるトランジスタ２２０のゲート電極層、ソース電極層、及びドレイン電極層は液滴吐出法によって形成されている。液滴吐出法は、液状の導電性材料を有する組成物を吐出し、乾燥や焼成によって固化し、導電層や電極層を形成する方法である。絶縁性材料を含む組成物を吐出し、乾燥や焼成によって固化すれば絶縁層も形成することができる。選択的に導電層や絶縁層などの液晶表示装置の構成物を形成することができるので、工程が簡略化し、材料のロスが防げるので、低コストで生産性良く液晶表示装置を作製することができる。
【０１７１】
本実施の形態では、半導体層として非晶質半導体を用いており、一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。本実施の形態では、半導体層と一導電型を有する半導体層として非晶質ｎ型半導体層を積層する。またｎ型半導体層を形成し、ｎチャネル型薄膜トランジスタのＮＭＯＳ構造、ｐ型半導体層を形成したｐチャネル型薄膜トランジスタのＰＭＯＳ構造、ｎチャネル型薄膜トランジスタとｐチャネル型薄膜トランジスタとのＣＭＯＳ構造を作製することができる。本実施の形態では、トランジスタ２２０はｎチャネル型の逆スタガ型薄膜トランジスタとなっている。また、半導体層のチャネル領域上に保護層を設けたチャネル保護型の逆スタガ型薄膜トランジスタを用いることもできる。
【０１７２】
また、導電性を付与するために、導電性を付与する元素をドーピングによって添加し、不純物領域を半導体層に形成することで、ｎチャネル型薄膜トランジスタ、Ｐチャネル型薄膜トランジスタを形成することもできる。ｎ型半導体層を形成するかわりに、ＰＨ３ガスによるプラズマ処理を行うことによって、半導体層に導電性を付与してもよい。
【０１７３】
また、半導体として、有機半導体材料を用い、印刷法、スプレー法、スピン塗布法、液滴吐出法、ディスペンサ法などで形成することができる。この場合、上記エッチング工程が必要ないため、工程数を削減することが可能である。有機半導体としては、ペンタセン等の低分子材料、高分子材料などが用いられ、有機色素、導電性高分子材料などの材料も用いることができる。本発明に用いる有機半導体材料としては、その骨格が共役二重結合から構成されるπ電子共役系の高分子材料が望ましい。代表的には、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリチオフェン誘導体の可溶性の高分子材料を用いることができる。
【０１７４】
次いで、バックライトユニット３５２の構成について説明する。バックライトユニット３５２は、光を発する光源３３１として冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、無機ＥＬ、有機ＥＬが、光を効率よく導光板３３５に導くためのランプリフレクタ３３２、光が全反射しながら液晶表示装置全面に光を導くための導光板３３５、明度のムラを低減するための拡散板３３６、導光板３３５の下に漏れた光を再利用するための反射板３３４を有するように構成されている。
【０１７５】
バックライトユニット３５２には、光源３３１の輝度を調整するための制御回路が接続されている。制御回路からの信号供給により、光源３３１の輝度を制御することができる。
【０１７６】
本実施の形態により、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層を形成することができる。強誘電性液晶などのスメクティック液晶は、応答速度が速いため、本発明を用いて液晶層を形成することで、応答速度が速く、かつ表示欠陥も低減された液晶表示装置を作製することができる。従って、本実施の形態により、より高性能及び高画質の液晶表示装置を歩留まり良く作製することができる。
【０１７７】
本実施の形態は、上記の実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【０１７８】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明を用いた液晶表示装置が有する各回路等の動作について説明する。
【０１７９】
図１４には、液晶表示装置の画素部７０５及び駆動回路部７０８のシステムブロック図を示す。
【０１８０】
画素部７０５は、複数の画素を有し、各画素となる信号線７１２と、走査線７１０との交差領域には、スイッチング素子が設けられている。スイッチング素子により液晶分子の傾きを制御するための電圧の印加を制御することができる。このように各交差領域にスイッチング素子が設けられた構造をアクティブマトリクス型と呼ぶ。本発明の画素部は、このようなアクティブマトリクス型に限定されず、パッシブマトリクス型の構成を有してもよい。パッシブマトリクス型は、各画素にスイッチング素子がないため、工程が簡便である。
【０１８１】
駆動回路部７０８は、制御回路７０２、信号線駆動回路７０３、走査線駆動回路７０４を有する。制御回路７０２は、画素部７０５の表示内容に応じて、階調制御を行う機能を有する。そのため、制御回路７０２は、生成された信号を信号線駆動回路７０３、及び走査線駆動回路７０４に入力する。そして、走査線駆動回路７０４に基づき、走査線７１０を介してスイッチング素子が選択されると、選択された交差領域の画素電極に電圧が印加される。この電圧の値は、信号線駆動回路７０３から信号線を介して入力される信号に基づき決定される。
【０１８２】
さらに、制御回路７０２では、照明手段７０６へ供給する電力を制御する信号が生成され、該信号は、照明手段７０６の電源７０７に入力される。照明手段には、上記実施の形態で示したバックライトユニットを用いることができる。なお照明手段はバックライト以外にフロントライトもある。フロントライトとは、画素部の前面側に取りつけ、全体を照らす発光体および導光体で構成された板状のライトユニットである。このような照明手段により、低消費電力で、均等に画素部を照らすことができる。
【０１８３】
図１４（Ｂ）に示すように走査線駆動回路７０４は、シフトレジスタ７４１、レベルシフタ７４２、バッファ７４３として機能する回路を有する。シフトレジスタ７４１にはゲートスタートパルス（ＧＳＰ）、ゲートクロック信号（ＧＣＫ）等の信号が入力される。なお、本発明の走査線駆動回路は、図１４（Ｂ）に示す構成に限定されない。
【０１８４】
また図１４（Ｃ）に示すように信号線駆動回路７０３は、シフトレジスタ７３１、第１のラッチ７３２、第２のラッチ７３３、レベルシフタ７３４、バッファ７３５として機能する回路を有する。バッファ７３５として機能する回路とは、弱い信号を増幅させる機能を有する回路であり、オペアンプ等を有する。シフトレジスタ７３１には、スタートパルス（ＳＳＰ）、クロック信号（ＳＣＫ）等の信号が、第１のラッチ７３２にはビデオ信号等のデータ（ＤＡＴＡ）が入力される。第２のラッチ７３３にはラッチ（ＬＡＴ）信号を一時保持することができ、一斉に画素部７０５へ入力させる。これを線順次駆動と呼ぶ。そのため、線順次駆動ではなく、点順次駆動を行う画素であれば、第２のラッチは不要とすることができる。このように、本発明の信号線駆動回路は図１４（Ｃ）に示す構成に限定されない。
【０１８５】
このような信号線駆動回路７０３、走査線駆動回路７０４、画素部７０５は、同一基板上に設けられた半導体素子によって形成することができる。半導体素子は、ガラス基板に設けられた薄膜トランジスタを用いて形成することができる。この場合、半導体素子には結晶性半導体膜を適用するとよい（上記実施の形態４参照）。結晶性半導体膜は、電気特性、特に移動度が高いため、駆動回路部が有する回路を構成することができる。また、信号線駆動回路７０３や走査線駆動回路７０４は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップを用いて、基板上に実装することもできる。この場合、画素部の半導体素子には非晶質半導体膜を適用することができる（上記実施の形態５参照）。
【０１８６】
本実施の形態により、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層を形成することができる。強誘電性液晶などのスメクティック液晶は、応答速度が速いため、本発明を用いて液晶層を形成することで、応答速度が速く、かつ表示欠陥も低減された液晶表示装置を作製することができる。従って、本実施の形態により、より高性能及び高画質の液晶表示装置を歩留まり良く作製することができる。
【０１８７】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明を用いた液晶表示装置に用いることのできる照明手段であるバックライトの構成について説明する。バックライトは光源を有するバックライトユニットとして液晶表示装置に設けられ、バックライトユニットは効率よく光を散乱させるため、光源は反射板により囲まれている。
【０１８８】
図１１（Ａ）に示すように、バックライトユニット３５２は、光源として冷陰極管４０１を用いることができる。また、冷陰極管４０１からの光を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ３３２を設けることができる。冷陰極管４０１は、大型液晶表示装置に用いることが多い。これは冷陰極管からの輝度の強度のためである。そのため、冷陰極管を有するバックライトユニットは、パーソナルコンピュータのディスプレイに用いることができる。
【０１８９】
図１１（Ｂ）に示すように、バックライトユニット３５２は、光源として発光ダイオード４０２を用いることができる。例えば、白色に発する発光ダイオード４０２を所定の間隔に配置する。また、発光ダイオード４０２からの光を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ３３２を設けることができる。
【０１９０】
また図１１（Ｃ）に示すように、バックライトユニット３５２は、光源として各色ＲＧＢの発光ダイオード４０３、４０４、４０５を用いることができる。各色ＲＧＢの発光ダイオード４０３、４０４、４０５を用いることにより、白色を発する発光ダイオード４０２のみと比較して、色再現性を高くすることができる。また、発光ダイオードからの光を効率よく反射させるため、ランプリフレクタ３３２を設けることができる。
【０１９１】
またさらに図１１（Ｄ）に示すように、光源として各色ＲＧＢの発光ダイオード４０３、４０４、４０５を用いる場合、それらの数や配置を同じとする必要はない。例えば、発光強度の低い色の発光ダイオードを他の色の発光ダイオードより多く配置してもよい。
【０１９２】
さらに白色を発する発光ダイオード４０２と、各色ＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）４０３、４０４、４０５とを組み合わせて用いてもよい。
【０１９３】
なおＲＧＢの発光ダイオードを有する場合、フィールドシーケンシャルモードを適用すると、時間に応じてＲＧＢの発光ダイオードを順次点灯させることによりカラー表示を行うことができる。
【０１９４】
発光ダイオードを用いると、輝度が高いため、大型液晶表示装置に適する。また、ＲＧＢ各色の色純度が良いため冷陰極管と比べて色再現性に優れており、配置面積を小さくすることができるため、小型液晶表示装置に適応すると、狭額縁化を図ることができる。
【０１９５】
また、光源を必ずしも図１１に示すバックライトユニットとして配置する必要はない。例えば、大型液晶表示装置に発光ダイオードを有するバックライトを搭載する場合、発光ダイオードは該基板の背面に配置することができる。このとき発光ダイオードは、所定の間隔を維持し、各色の発光ダイオードを順に配置させることができる。発光ダイオードの配置により、色再現性を高めることができる。
【０１９６】
このようなバックライトを用いた液晶表示装置を、本発明を用いて、液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一な液晶層を有するように作製することができる。よって、より高画質及び高性能な液晶表示装置を作製することができる。特に、発光ダイオードを有するバックライトは、大型液晶表示装置に適しており、大型液晶表示装置のコントラスト比を高めることにより、暗所でも質の高い映像を提供することができる。
【０１９７】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至６と適宜組み合わせることができる。
【０１９８】
（実施の形態８）
液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一な液晶層を有し、より高い性能及び画質を付与することを目的とした液晶表示装置の一例について説明する。具体的には、本発明を用いた液晶表示モジュールについて説明する。
【０１９９】
本実施の形態を図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）を用いて説明する。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、本発明を適用して作製される素子基板２６００を用いて液晶表示装置（液晶表示モジュール）を構成する一例を示している。
【０２００】
図１０（Ａ）は液晶表示モジュールの一例であり、素子基板２６００と対向基板２６０１がシール材２６０２により固着され、その間にＴＦＴ等を含む画素部２６０３、液晶層２６０４、着色層２６０５、偏光板２６０６が設けられ表示領域を形成している。着色層２６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられている。素子基板２６００と対向基板２６０１の外側には偏光板２６０６、偏光板２６０７、拡散板２６１３が配設されている。光源は冷陰極管２６１０と反射板２６１１により構成され、回路基板２６１２は、フレキシブル配線基板２６０９により素子基板２６００と接続され、コントロール回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。また偏光板と、液晶層との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。
【０２０１】
また、図１０（Ａ）（Ｂ）の液晶表示装置では、対向基板２６０１の外側（視認側）に偏光板２６０６、内側に着色層２６０５という順に設ける例を示すが、偏光板２６０６は対向基板２６０１の内側（液晶側）に設けてもよく、着色層２６０５を対向基板の外側に設けてもよい。また、偏光板２６０６と着色層２６０５の積層構造も図１０（Ａ）に限定されず、偏光板２６０６及び着色層２６０５の材料や作製工程条件によって適宜設定すればよい。
【０２０２】
液晶層２６０４を実施の形態１と同様に、本発明を用いてスメクティック液晶を滴下法により滴下して形成する。スメクティック液晶は、基板（素子基板２６００又は対向基板２６０１）上に設けられたシール材のシールパターンによって囲まれた領域の配向膜上に、配向膜のラビング方向に対して平行に一列になるように複数滴下される。
【０２０３】
スメクティック液晶の液滴は、滴下し、一対の基板（素子基板２６００及び対向基板２６０１）を貼り合わせると、配向膜上で、ラビング方向に対して垂直な方向に速く広がる。スメクティック液晶は層構造を有する液晶であり、層方向（液晶分子の配列により層の形成される方向）が、ラビング方向と垂直な方向となるからである。従って、配向膜のラビング方向と平行な方向に液晶を滴下することによって、液晶がシール材を充填し、液晶層２６０４を形成することができる。よって、本発明を用いると、液晶がシール材のシールパターン内を充填するように広がっていく際に、気泡の混入や、滴下跡が生じず、気泡や滴下跡による液晶の配向乱れを防ぐことができる。従って、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層２６０４を形成することができる。
【０２０４】
さらに、本発明においてはシール材２６０２に開口部を設けている。シール材２６０２内に滴下された余分な液晶材料は、シール材２６０２に設けられた開口部よりシール材の外に排出される。従って、滴下する液晶の量が多くても、貼り合わせ工程の時に封入される液晶量の制御ができるため、液晶の滴下工程において、滴下量の厳密な制御をする必要がなくなり、歩留まり及び生産性が向上する。
【０２０５】
素子基板２６００及び対向基板２６０１を、液晶層２６０４を充填した状態で貼り合わせた後、シール材を硬化し、加熱処理を行うことが好ましい。加熱処理によって、液晶の配向乱れをさらに修正することができる。また、貼り合わせ工程は減圧下で行ってもよい。
【０２０６】
本実施の形態で用いることのできるスメクティック液晶としては、強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ：ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）などがある。また、スメクティック液晶に紫外線硬化樹脂を添加してもよく、例えば、強誘電性液晶に紫外線硬化樹脂を添加したＰＳ−ＦＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ    Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）などを用いることができる。
【０２０７】
本発明の液晶表示装置で用いることのできるモードには、双安定モードと、単安定モードがあり、双安定モードには、ＳＳ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）−ＦＬＣモード、単安定モードには、Ｖ−ＦＬＣモード、ＨＶ（Ｈａｌｆ  Ｖ）−ＦＬＣモードがある。さらに、Ｖ−ＦＬＣモードには、ＰＳ−Ｖ−ＦＬＣモード、及びＡＦＬＣモードがあり、ＨＶ（Ｈａｌｆ  Ｖ）−ＦＬＣモードには、ＦＬＣモード、ＰＳ−ＨＶ−ＦＬＣモードがある。
【０２０８】
配向膜として機能する絶縁層は、ポリイミド、ポリアミドなどを用いることができる。絶縁層は、ラビング処理によって配向膜として機能させることができるが、その形成方法は限定されない。液晶を一方向に配向させられるように、配向膜として機能できる絶縁層であればよい。絶縁層の配向処理として光照射、加熱処理を行ってもよい。
【０２０９】
シール材としては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いることができる。例えば、ビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＡ型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡＤ型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等を用いることができる。
【０２１０】
スメクティック液晶に紫外線硬化樹脂を添加したＰＳ−ＦＬＣなどを用いる場合は、シール材として熱硬化型樹脂、又は液晶に添加した紫外線硬化樹脂の硬化する光の波長以外で硬化する紫外線硬化型樹脂を用いることが好ましい。シール材は、光照射、加熱処理、又は両方を行って硬化を行えばよい。
【０２１１】
基板に薄膜トランジスタなどの半導体素子を形成した素子基板を用いる場合、液晶の滴下は素子基板に行ってもよいし、カラーフィルタやブラックマトリクスなどが設けられた対向基板にシール材を形成し、液晶を滴下してもよい。従って、素子基板２６００、及び対向基板２６０１どちら側にシール材を形成し、液晶を滴下してもよい。
【０２１２】
図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の液晶表示モジュールに上記ＦＬＣモードを適用した一例であり、ＦＳ−ＬＣＤ（Ｆｉｅｌｄ  ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ−ＬＣＤ）となっている。ＦＳ−ＬＣＤは、１フレーム期間に赤色発光と緑色発光と青色発光をそれぞれ行うものであり、時間分割を用いて画像を合成しカラー表示を行うことが可能である。また、各発光を発光ダイオードまたは冷陰極管等で行うので、カラーフィルタが不要である。よって、３原色のカラーフィルタを並べ、各色の表示領域を限定する必要がなく、どの領域でも３色全ての表示を行うことができる。一方、１フレーム期間に３色の発光を行うため、液晶の高速な応答が求められる。本発明の液晶表示装置に、ＦＳ方式を用いた上記ＦＬＣモード、ＡＦＬＣモードを適用し、高性能で高画質な液晶表示装置、また液晶テレビジョン装置を完成させることができる。
【０２１３】
また、液晶表示モジュールの光学応答速度は、液晶表示モジュールのセルギャップを狭くすることで高速化する。また液晶材料の粘度を下げることでも高速化できる。また、印加電圧を一瞬だけ高く（または低く）するオーバードライブ法により、より高速化が可能である。
【０２１４】
図１０（Ｂ）の液晶表示モジュールは透過型の液晶表示モジュールを示しており、光源として赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃが設けられている。光源は赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃのそれぞれオンオフを制御するために、制御部２９１２が設置されている。制御部２９１２によって、各色の発光は制御され、液晶に光は入射し、時間分割を用いて画像を合成し、カラー表示が行われる。
【０２１５】
本実施の形態により、作製工程による液晶の配向乱れを防ぎ、高精度に配向した均一なスメクティック液晶の液晶層を形成することができる。強誘電性液晶などのスメクティック液晶は、応答速度が速いため、本発明を用いて液晶層を形成することで、応答速度が速く、かつ表示欠陥も低減された液晶表示装置を作製することができる。従って、本実施の形態により、より高性能及び高画質の液晶表示装置を歩留まり良く作製することができる。
【０２１６】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至８と適宜組み合わせることができる。
【０２１７】
（実施の形態９）
本発明によって形成される液晶表示装置によって、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）を完成させることができる。図１５はテレビジョン装置の主要な構成を示すブロック図を示している。
【０２１８】
表示パネルには、図１２（Ａ）で示すような構成として、図１５において、画素部９０１のみが形成されて走査線側駆動回路９０３と信号線側駆動回路９０２とが、図１３（Ｂ）のようなＴＡＢ方式により実装される場合と、図１３（Ａ）のようなＣＯＧ方式により実装される場合と、図１２（Ｂ）に示すようにＴＦＴを形成し、画素部９０１と走査線側駆動回路９０３を基板上に形成し信号線側駆動回路９０２を別途ドライバＩＣとして実装する場合、また図１２（Ｃ）で示すように画素部９０１と信号線側駆動回路９０２と走査線側駆動回路９０３を基板上に一体形成する場合などがあるが、どのような形態としても良い。
【０２１９】
図１５において、その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ９０４で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路９０５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９０６と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９０７などからなっている。コントロール回路９０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路９０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【０２２０】
チューナ９０４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路９０９に送られ、その出力は音声信号処理回路９１０を経てスピーカー９１３に供給される。制御回路９１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９１２から受け、チューナ９０４や音声信号処理回路９１０に信号を送出する。
【０２２１】
表示モジュールを、図１６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、筐体に組みこんで、テレビジョン装置を完成させることができる。表示モジュールとして液晶表示モジュールを用いれば液晶テレビジョン装置を作製することができる。図１６（Ａ）において、表示モジュールにより主画面２００３が形成され、その他付属設備としてスピーカー部２００９、操作スイッチなどが備えられている。このように、本発明によりテレビジョン装置を完成させることができる。
【０２２２】
筐体２００１に表示用パネル２００２が組みこまれ、受信機２００５により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム２００４を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、又は受信者間同士）の情報通信をすることもできる。テレビジョン装置の操作は、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置２００６により行うことが可能であり、このリモコン装置にも出力する情報を表示する表示部２００７が設けられていても良い。
【０２２３】
また、テレビジョン装置にも、主画面２００３の他にサブ画面２００８を第２の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。この構成において、主画面２００３及びサブ画面２００８を本発明の液晶表示装置で形成することができる。本発明を用いると、このような大型基板を用いて、多くのＴＦＴや電子部品を用いても、信頼性の高い液晶表示装置とすることができる。
【０２２４】
図１６（Ｂ）は例えば２０〜８０インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり、筐体２０１０、表示部２０１１、操作部であるリモコン装置２０１２、スピーカー部２０１３等を含む。本発明は、表示部２０１１の作製に適用される。図１６（Ｂ）のテレビジョン装置は、壁かけ型となっており、設置するスペースを広く必要としない。
【０２２５】
勿論、本発明はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０２２６】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至８と適宜組み合わせることができる。
【０２２７】
（実施の形態１０）
本発明に係る電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニタ、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。また、パチンコ機、スロットマシン、ピンボール機、大型ゲーム機など液晶表示装置を有するあらゆる遊技機に適用することができる。その具体例について、図１７を参照して説明する。
【０２２８】
図１７（Ａ）に示す携帯情報端末機器は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表示部９２０２は、本発明の液晶表示装置を適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯情報端末機器を提供することができる。
【０２２９】
図１７（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる。表示部９７０１は本発明の液晶表示装置を適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能なデジタルビデオカメラを提供することができる。
【０２３０】
図１７（Ｃ）に示す携帯電話機は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部９１０２は、本発明の液晶表示装置を適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯電話機を提供することができる。
【０２３１】
図１７（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる。表示部９３０２は、本発明の液晶表示装置を適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯型のテレビジョン装置を提供することができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広いものに、本発明の液晶表示装置を適用することができる。
【０２３２】
図１７（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる。表示部９４０２は、本発明の液晶表示装置を適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な携帯型のコンピュータを提供することができる。
【０２３３】
図１７（Ｆ）に示すスロットマシンは、本体９５０１、表示部９５０２等を含んでいる。表示部９５０２は、本発明の液晶表示装置を適用することができる。その結果、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能なスロットマシンを提供することができる。
【０２３４】
このように、本発明の液晶表示装置により、視認性が優れた高画質な画像を表示することができる高性能な電子機器を提供することができる。
【０２３５】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至９と適宜組み合わせることができる。
【実施例１】
【０２３６】
本実施例では、本発明を用いた透過型液晶表示装置の作製方法について説明する。使用したスメクティック液晶である強誘電性液晶（ＦＬＣ）は、ＦＥＬＩＸ  Ｍ４８５１／１００（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製）であり、配向膜として機能する絶縁層はＲＮ１１９９Ａ（日産化学社製）を使用した。
【０２３７】
対向基板にはあらかじめ、柱状スペーサ（高さ１．５μｍ）が形成されており、素子基板の画素電極と対向基板の対向電極間隔が１．５μｍとなるように形成されている。
【０２３８】
まず、素子基板および対向基板それぞれを洗浄し、配向膜として機能する絶縁層（膜厚３５ｎｍ）を印刷法により成膜し、仮焼成を５０℃、３分間行った後に本焼成をクリーンオーブンで１８０℃、１時間行った。
【０２３９】
その後、素子基板および対向基板それぞれにラビング処理を行った。ラビング条件は、押し込み量０．２ｍｍ、ラビングロールの回転数１００ｒｐｍ、基板前進速度１０ｍｍ／ｓｅｃ、ラビング回数は１回とした。なお、ラビング方向は図１と同様に平行となるパラレルラビングとした。ラビング後は洗浄機にてラビング布等の汚れを除去した。
【０２４０】
続いて、熱硬化型のシール材（ＨＣ−１４１３ＦＰ（三井化学社製））を対向基板側に塗布した。このとき、シール材形状は図１９（Ｃ）のように、開口部をディスプレイの４隅に設けた。
【０２４１】
次に対向基板側に液晶であるＦＬＣを滴下した。この際、ＦＬＣは室温では粘度が高く精度の良い滴下が不可能であるため、等方相以上の温度となるように、ここでは７５℃で滴下を行った。また、滴下後のＦＬＣの広がる速度はラビング方向よりもラビング方向に垂直な方向の方が速いため、ラビング方向に沿ってＦＬＣを滴下した。なお、滴下数は４滴（１１ｍｇ）で、シール材の中央部付近に滴下した。画素部を含む液晶の滴下領域（液晶の充填領域）は約４インチであった。
【０２４２】
また、滴下したＦＬＣがすぐに強誘電相に転移するとＦＬＣが基板に対して高く形成され、その後の貼り合わせ工程で素子基板と対向基板のギャップが縮まらないという問題が起きてしまう。このため、本実施例では、滴下ステージの温度を等方相以上の温度である７５℃とした。これにより、滴下後のＦＬＣの高さを低くすることができた。
【０２４３】
そして、素子基板と対向基板を大気中で貼り合わせた。素子基板と対向基板のアライメントマーカーを合わせながらギャップを縮めていき、紫外線照射機によって局所的に紫外線を照射して両基板を仮止めし、貼り合わせを行った。この時点ではＦＬＣは画素部全体には広がっていない。
【０２４４】
次に、貼り合わせた基板を熱処理しながら圧力をかけてプレスした。温度は１００℃で圧力は０．２５ｋｇｆ／ｃｍ２、時間は３分間である。これにより熱硬化型シール材を硬化させるのと同時にＦＬＣを画素部全体に充填させ、さらに余分なＦＬＣをシール材開口部より外に押し出した。このときのＦＬＣの広がり方は、ラビング方向に平行にＦＬＣを滴下したため、画素部中央部に気泡が残らないように広がっていった。
【０２４５】
その後、クリーンオーブンにて９０℃まで加熱し、その後徐々に冷却する処理を行った。加熱による熱収縮によって、基板間の膜厚が均一になり、熱プレスでは押し出しきれなかった余分なＦＬＣをシール材開口部より外に押し出すことができた。徐冷による強誘電相より高温側であるＳｍＡ相から強誘電相へ相転移する際の体積収縮も、一度シール材開口部より外に押し出したＦＬＣが再び画素部内へ入ることにより、気泡が発生せずに画素内全体にＦＬＣを充填することができた。
【０２４６】
続いて、基板を分断し、分断したことによるＦＬＣの配向乱れをなくすために再度熱処理を行い、シール材開口部をＵＶ硬化型の封止材で封止した。そしてＦＰＣを熱圧着することにより貼り付け、偏光板を両基板に貼り合わせることにより透過型のＦＬＣディスプレイを作製する。
【０２４７】
以上より、ＦＬＣをラビング方向に平行に一列に滴下し、かつシール材に開口部を設けることにより、画素部に気泡の残らない、配向乱れの少ない液晶ディスプレイを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２４８】
【図１】本発明の概念図である。
【図２】本発明の概念図である。
【図３】本発明の液晶の配向を示す模式図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の作製方法を示した図である。
【図５】本発明の液晶表示装置を示した上面図及び断面図である。
【図６】本発明の液晶表示装置を示した上面図及び断面図である。
【図７】本発明の液晶表示装置を示した断面図である。
【図８】本発明の液晶表示装置を示した上面図及び断面図である。
【図９】本発明の液晶表示装置を示した断面図である。
【図１０】本発明の液晶表示モジュールを示した断面図である。
【図１１】本発明の液晶表示装置に用いることのできるバックライトである。
【図１２】本発明の液晶表示装置を示した上面図である。
【図１３】本発明の液晶表示装置を示した上面図である。
【図１４】本発明の液晶表示装置を示したブロック図である。
【図１５】本発明が適用される電子機器の主要な構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の電子機器を示した図である。
【図１７】本発明の電子機器を示した図である。
【図１８】本発明の液晶モードを示した図である。
【図１９】本発明に用いることのできるシール材のシールパターンの例である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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