(57)【要約】【課題】画素電極の肩部を、簡単な手法により、光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な膜厚の配向膜で確実に覆うことにより、リバースチルトの発生に起因したドメインの発生を抑制することのできる液晶装置の製造方法を提供する。【解決手段】液晶に駆動電圧を印加する画素電極がマトリクス状に設けられた基板を具備する液晶装置の製造方法であって、基板上に、液晶を配向させる配向膜を、少なくとも画素電極を平面視した状態で覆うよう塗布するステップＳ２を具備し、ステップＳ２は、画素電極上よりも画素電極間における基板上の配向膜の膜厚を厚くするとともに、画素電極における肩部を設定厚さで覆うよう配向膜を塗布する工程であることを特徴とする。【選択図】図５
2008309832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶に駆動電圧を印加する画素電極がマトリクス状に設けられた基板を具備する液晶装置の製造方法であって、
前記基板上に、前記液晶を配向させる配向膜を、少なくとも前記画素電極を平面視した状態で覆うよう塗布する配向膜塗布工程を具備し、
前記配向膜塗布工程は、前記画素電極上よりも前記画素電極間における前記基板上の前記配向膜の膜厚を厚くするとともに、前記画素電極における前記基板から起立した外周縁部を設定厚さで覆うよう前記配向膜を塗布する工程であることを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項２】
前記配向膜塗布工程において、前記画素電極間における前記基板上の前記配向膜の膜厚が、前記基板上における前記画素電極の厚みの１／２以上となるよう、前記配向膜を塗布することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項３】
前記配向膜塗布工程は、回転する前記基板上に前記配向膜を塗布するスピンコーティング法と、印刷により前記基板上に前記配向膜を塗布する印刷法と、液滴吐出手段により前記基板上に前記配向膜を塗布する液滴吐出法とのいずれかの手法により行われることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項４】
前記配向膜塗布工程は、前記スピンコーティング法により行われ、該スピンコーティング法は、前記基板上の平面視した状態の中央に前記配向膜を滴下して、前記基板を第１の速度で回転させた後、前記基板を前記第１の速度よりも遅い第２の速度で回転させて行うことを特徴とする請求項３に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項５】
前記画素電極の側面部に凹部が形成されているとともに、前記凹部により、前記画素電極における前記外周縁部は、断面形状が鋭角に形成されており、
前記配向膜塗布工程において、断面形状が鋭角に形成された前記外周縁部を設定厚さで覆うよう前記配向膜を塗布することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項６】
液晶に駆動電圧を印加する画素電極がマトリクス状に設けられた基板を具備する液晶装置であって、
前記基板上に、前記液晶を配向させる配向膜が、少なくとも前記画素電極を平面視した状態で覆うよう形成されており、
前記配向膜は、前記画素電極上よりも前記画素電極間における前記基板上の膜厚が厚く形成されているとともに、前記画素電極における前記基板から起立した外周縁部を設定厚さで覆うよう形成されていることを特徴とする液晶装置。
【請求項７】
前記配向膜は、前記画素電極間における前記基板上の膜厚が、前記基板上における前記画素電極の厚みの１／２以上となるよう形成されていることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
【請求項８】
前記画素電極の側面部に凹部が形成されているとともに、前記凹部により、前記画素電極の前記外周縁部は、断面形状が鋭角に形成されており、
前記配向膜は、断面形状が鋭角に形成された前記外周縁部を設定厚さで覆うよう形成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の液晶装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の液晶装置を具備した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、液晶に駆動電圧を印加する画素電極がマトリクス状に設けられた基板を具備する液晶装置の製造方法、液晶装置、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、電気光学装置、例えば光透過型の液晶装置は、ガラス基板、石英基板、シリコン基板等からなる２枚の基板間に液晶が介在されて構成されており、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ等のスイッチング素子及び画素電極をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置して、両基板間に介在された液晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、画像表示を可能としている。
【０００３】
また、トランジスタを配置した素子基板と、この素子基板に相対して配置される対向基板とは、別々に製造される。素子基板及び対向基板は、例えば石英基板上に、所定のパターンを有する半導体薄膜、絶縁性薄膜又は導電性薄膜を積層することによって構成される。層毎に各種膜の成膜工程とフォトリソグラフィ工程とを繰り返すことによって形成されるのである。
【０００４】
このようにして形成された素子基板及び対向基板は、パネル組立工程において高精度（例えばアライメント誤差１μｍ以内）に貼り合わされる。このパネル組立工程の一例を説明すると、先ず、各基板の製造工程において夫々製造された素子基板の画素電極上、及び対向基板の対向電極上に、液晶分子を基板面に沿って配向させるためのポリイミド等の有機配向膜（以下、単に配向膜と称す）が塗布される。その後、焼成が行われ、さらに配向膜に対し、電圧無印加時の液晶分子の配列を規定するためのラビング処理が施される。
【０００５】
次いで、例えば液晶封入方式により、素子基板と対向基板との間に液晶が介在される場合には、素子基板と対向基板との一方の基板上に、接着剤となるシール材が、一部に注入口となる切り欠きを有するよう略周状に塗布され、このシール材が用いられて素子基板に対し、対向基板が貼り合わされる。
【０００６】
次いで、アライメントが施されてそれぞれ圧着硬化された後、真空下において素子基板のシール材の注入口の近傍に、規定量の液晶がそれぞれ滴下され、その後、大気解放されることにより、注入口を介して液晶が素子基板と対向基板との間にそれぞれ注入され、最後に、注入口が、封止材により封止されて、液晶装置が製造される。製造された液晶装置は、その後、プロジェクタ等の電子機器に用いられる。
【０００７】
ここで、素子基板にマトリクス状に設けられた各画素を駆動する際、例えば、全画素の駆動電圧の極性を、一定周期で行毎または列毎に反転させる既知の反転駆動を用いて、各画素を駆動すると、行毎または列毎の画素電極間において、電位差が発生して、その結果、横電界が発生する。尚、画素電極間に発生する横電界は、反転駆動に限らず、素子基板の表示領域の開口率を向上させるため、液晶分子が多方向に傾斜するよう、画素を駆動した場合等にも生じる。
【０００８】
画素電極間に横電界が発生すると、画素電極上の配向膜において、画素電極間に近接する側に位置する配向膜によって配向される液晶分子の傾斜角が変化する方向が、画素電極中央の配向膜によって配向される液晶分子の傾斜角が変化する方向と異なってしまう、所謂リバースチルトが発生してしまう場合があり、素子基板の表示領域において、リバースチルトに起因した光漏れ（以下、ドメインと称す）が発生し、表示領域中の画像の輝度がドメイン領域だけ異なってしまう場合があるといった問題があった。
【０００９】
このような問題に鑑み、特許文献１には、画素電極上に形成される配向膜の膜厚を可変することにより、リバースチルトに起因したドメインの発生を抑制する構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−９９４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、素子基板の画素電極上に配向膜を塗布する手法としては、既知の印刷を用いた手法や、既知のインクジェットを用いた手法や、既知のスピンコーティングを用いた手法等が周知である。
【００１１】
ところが、印刷を用いた手法では、素子基板上において、配向膜を均一の膜厚に塗布することが難しく、印刷によって配向膜が塗布された素子基板を具備する液晶装置を用いて表示を行うと、表示画質が低下してしまうといった問題がある。
【００１２】
また、インクジェットを用いた手法では、液滴吐出手段により吐出する配向膜の粘度が高いと、塗布後、配向膜の液滴が広がり難くなることから、粘度の低い配向膜を用いざるを得ないが、この場合、塗布後、配向膜が素子基板上に定着し難くなってしまい、やはり、素子基板上において、均一の膜厚に配向膜を塗布することが難しいといった問題があった。
【００１３】
以上から、配向膜の塗布は、スピン装置によって回転する素子基板上に配向膜を塗布するスピンコーティングを用いた手法により行われるのが一般的である。
【００１４】
しかしながら、スピンコーティングを用いた手法によっても、図１１に示すように、画素電極９上に塗布された配向膜１１６は、塗布後、画素電極間２００に流れてしまい、特に、画素電極９の素子基板１００から起立した２点鎖線で囲った外周縁部（以下、肩部と称す）９ｅにおいては、肩部９ｅを覆う配向膜１１６が薄くなってしまう、即ち肩部９ｅを覆う配向膜１１６の液晶分子５０ｂの配向に十分な膜厚が確保できないといった問題があった。
【００１５】
さらには、画素電極の形成に伴い画素電極を、例えばドライエッチングによりパターニングする際、ドライエッチング後、画素電極の下地膜との密着性が低下することに起因して、図１２に示すように、画素電極９の側面９ｓに凹部１５０が形成されてしまい、画素電極９の肩部９ｅが、断面形状が鋭角に形成されてしまうことがある。
【００１６】
肩部９ｅの断面形状が鋭角に形成されてしまうと、画素電極間２００に、画素電極９上の配向膜１１６が流れやすくなってしまい、肩部９ｅを覆う配向膜１１６の十分な膜厚が、より確保し難くなってしまう。
【００１７】
肩部９ｅを覆う配向膜１１６の膜厚が確保できないと、配向膜１１６は、厚い程、液晶分子５０ｂを配向する規制力が安定するため、液晶分子５０ｂに対する配向規制力が低下し、画素電極間２００に上述した横電界Ｙが生じた場合、肩部９ｅの配向膜１１６によって配向される液晶分子５０ｂに、横電界Ｙに起因してリバースチルトが発生し、その結果、ドメインが発生してしまうといった問題があった。
【００１８】
以上のような問題に鑑み、画素電極の肩部を確実に十分な膜厚の配向膜で覆うよう、配向膜の塗布量、即ち膜厚を増やす手法も考えられるが、配向膜は、膜厚が厚すぎると、画素電極から液晶層に電圧を印加する際の抵抗となってしまう他、光透過率が低下してしまうといった問題がある。
【００１９】
本発明は上記問題に着目してなされたものであり、画素電極の肩部を、簡単な手法により、光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な膜厚の配向膜で確実に覆うことにより、リバースチルトの発生に起因したドメインの発生を抑制することのできる液晶装置の製造方法、液晶装置、及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために本発明に係る液晶装置の製造方法は、液晶に駆動電圧を印加する画素電極がマトリクス状に設けられた基板を具備する液晶装置の製造方法であって、前記基板上に、前記液晶を配向させる配向膜を、少なくとも前記画素電極を平面視した状態で覆うよう塗布する配向膜塗布工程を具備し、前記配向膜塗布工程は、前記画素電極上よりも前記画素電極間における前記基板上の前記配向膜の膜厚を厚くするとともに、前記画素電極における前記基板から起立した外周縁部を設定厚さで覆うよう前記配向膜を塗布する工程であることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、画素電極上よりも画素電極間における基板上の配向膜の膜厚を厚く塗布することにより、画素電極における肩部を、塗布後の配向膜により光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な厚さで覆うことができる。このことから、画素電極の肩部上の配向膜の膜厚を確保できないことにより、肩部において画素電極間の電位差による横電界の影響に起因してリバースチルトが発生し、ドメインが発生してしまうことを、簡単な手法により確実に抑制することができる液晶装置の製造方法を提供することができるといった効果を有する。
【００２２】
また、前記配向膜塗布工程において、前記画素電極間における前記基板上の前記配向膜の膜厚が、前記基板上における前記画素電極の厚みの１／２以上となるよう、前記配向膜を塗布することを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、画素電極間における基板上の配向膜の膜厚が、基板上における画素電極の厚みの１／２以上となるよう配向膜を塗布することができるため、画素電極における肩部を、光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な厚さの配向膜により覆うことができる。このことから、画素電極の肩部上の配向膜の膜厚を確保できないことにより、肩部において画素電極間の電位差による横電界の影響に起因してリバースチルトが発生し、ドメインが発生してしまうことを、簡単な手法により確実に抑制することができる液晶装置の製造方法を提供することができるといった効果を有する。
【００２４】
さらに、前記配向膜塗布工程は、回転する前記基板上に前記配向膜を塗布するスピンコーティング法と、印刷により前記基板上に前記配向膜を塗布する印刷法と、液滴吐出手段により前記基板上に前記配向膜を塗布する液滴吐出法とのいずれかの手法により行われることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、簡単かつ確実に、画素電極上よりも画素電極間における基板上の配向膜の膜厚を厚く塗布することができるため、画素電極における肩部を、光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な厚さの配向膜により覆うことができる液晶装置の製造方法を提供することができるといった効果を有する。
【００２６】
また、前記配向膜塗布工程は、前記スピンコーティング法により行われ、該スピンコーティング法は、前記基板上の平面視した状態の中央に前記配向膜を滴下して、前記基板を第１の速度で回転させた後、前記基板を前記第１の速度よりも遅い第２の速度で回転させて行うことを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、配向膜の滴下後、基板を第１の速度で高速回転させることにより、基板上に素早く配向膜を広げることができるとともに、配向膜を広げた後、第１の速度よりも遅い第２の速度で基板を回転させることにより、基板上に配向膜を均一な膜厚で塗布できるとともに、画素電極における肩部を、光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な厚さの配向膜により覆うことができる液晶装置の製造方法を提供することができるといった効果を有する。
【００２８】
また、前記画素電極の側面部に凹部が形成されているとともに、前記凹部により、前記画素電極の前記外周縁部は、断面形状が鋭角に形成されており、前記配向膜塗布工程において、断面形状が鋭角に形成された前記外周縁部を設定厚さで覆うよう前記配向膜を塗布することを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、画素電極を所定の形状にパターニングした際、画素電極の側面に、画素電極と、該画素電極の下地膜との密着性が低下することに起因して凹部が形成されてしまい、画素電極における肩部が、断面形状が鋭角に形成されてしまったとしても、肩部を、光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な厚さの配向膜により覆うことができる液晶装置の製造方法を提供することができるといった効果を有する。
【００３０】
本発明に係る液晶装置は、液晶に駆動電圧を印加する画素電極がマトリクス状に設けられた基板を具備する液晶装置であって、前記基板上に、前記液晶を配向させる配向膜が、少なくとも前記画素電極を平面視した状態で覆うよう形成されており、前記配向膜は、前記画素電極上よりも前記画素電極間における前記基板上の膜厚が厚く形成されているとともに、前記画素電極における前記基板から起立した外周縁部を設定厚さで覆うよう形成されていることを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、画素電極上よりも画素電極間における基板上の配向膜の膜厚が厚く塗布されていることにより、画素電極における肩部が、配向膜により光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な厚さで覆われることから、画素電極の肩部上の配向膜の膜厚を確保できないことにより、肩部において画素電極間の電位差による横電界の影響に起因してリバースチルトが発生し、ドメインが発生してしまうことを、確実に抑制することができるといった効果を有する。
【００３２】
また、前記配向膜は、前記画素電極間における前記基板上の膜厚が、前記基板上における前記画素電極の厚みの１／２以上となるよう形成されていることを特徴とする。
【００３３】
本発明によれば、画素電極間における基板上の配向膜の膜厚が、基板上における画素電極の厚みの１／２以上の厚みとなるよう配向膜が塗布されていることにより、画素電極における肩部が、光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な厚さの配向膜により覆われる。このことから、画素電極の肩部上の配向膜の膜厚を確保できないことにより、肩部において画素電極間の電位差による横電界の影響に起因してリバースチルトが発生し、ドメインが発生してしまうことを、確実に抑制することができる液晶装置を提供することができるといった効果を有する。
【００３４】
さらに、前記画素電極の側面部に凹部が形成されているとともに、前記凹部により、前記画素電極の前記外周縁部は、断面形状が鋭角に形成されており、前記配向膜は、断面形状が鋭角に形成された前記外周縁部を設定厚さで覆うよう形成されていることを特徴とする。
【００３５】
本発明によれば、画素電極が所定の形状にパターニングされた際、画素電極の側面に、画素電極と画素電極の下地膜との密着性が低下することに起因して凹部が形成されてしまい、画素電極における肩部が、断面形状が鋭角に形成されてしまったとしても、肩部は、光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な厚さの配向膜によりにより覆われる。このことから、肩部において画素電極間の電位差による横電界の影響に起因してリバースチルトが発生し、ドメインが発生してしまうことを、確実に抑制することができる液晶装置を提供することができるといった効果を有する。
【００３６】
本発明に係る電子機器は、請求項６〜８のいずれか１項に記載の液晶装置を具備したことを特徴とする。
【００３７】
本発明によれば、画素電極上よりも画素電極間における基板上の配向膜の膜厚が厚く塗布されていることにより、画素電極における肩部が、配向膜により光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な厚さで覆われる。このことから、画素電極の肩部上の配向膜の膜厚を確保できないことにより、肩部において画素電極間の電位差による横電界の影響に起因してリバースチルトが発生し、ドメインが発生してしまうことを、確実に抑制することができる構成を具備する電子機器を提供することができるといった効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照にして本実施の形態を説明する。尚、以下に示す実施の形態において液晶装置は、光透過型の液晶装置を例に挙げて説明する。また、液晶装置において対向配置される一対の基板の内、一方の基板は、素子基板（以下、ＴＦＴ基板と称す）を、また他方の基板は、ＴＦＴ基板に対向する対向基板を例に挙げて説明する。
【００３９】
先ず、本実施の形態の液晶装置の製造方法によって製造される液晶装置の構成を、図１〜図３を用いて説明する。
【００４０】
図１は、本実施の形態を示す液晶装置の平面図、図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図、図３は、画素を構成する図１のＴＦＴ基板上の素子の等価回路図である。
【００４１】
図１、図２に示すように、液晶装置１は、例えば、石英基板やガラス基板、シリコン基板等を用いたＴＦＴ基板１０と、該ＴＦＴ基板１０に対向配置される、例えばガラス基板や石英基板、シリコン基板等を用いた対向基板２０との間の内部空間に、液晶５０が介在されて構成される。対向配置されたＴＦＴ基板１０と対向基板２０とは、シール材５２によって貼り合わされている。
【００４２】
ＴＦＴ基板１０の液晶５０と接する領域に、液晶装置１の表示領域４０を構成するＴＦＴ基板１０の表示領域１０ｈが構成されている。また、ＴＦＴ基板１０上の表示領域１０ｈに、画素を構成するとともに、後述する対向電極２１とともに液晶５０に駆動電圧を印加する画素電極（ＩＴＯ）９が、図３に示すように、マトリクス状に配置されている。
【００４３】
また、対向基板２０の基板上の液晶５０と接する面の全面に、液晶５０に画素電極９とともに駆動電圧を印加する対向電極（ＩＴＯ）２１が設けられており、対向基板２０のＴＦＴ基板１０の表示領域１０ｈに対向する位置における液晶５０と接する領域に、液晶装置１の表示領域４０を構成する対向基板２０の表示領域２０ｈが構成されている。
【００４４】
ＴＦＴ基板１０の画素電極９上に、液晶５０を配向させるラビング処理が施された配向膜１６が設けられている。また、対向基板２０上の全面に渡って形成された対向電極２１上にも、液晶５０を配向させるラビング処理が施された配向膜２６が設けられている。尚、各配向膜１６，２６は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。また、配向膜１６の詳しい構成については、図４において後述する。
【００４５】
また、図３に示すように、ＴＦＴ基板１０の表示領域１０ｈにおいては、複数本の走査線１１と複数本のデータ線６とが交差するように配線され、走査線１１とデータ線６とで区画された領域に画素電極９がマトリクス状に配置される。
【００４６】
そして、図３に示すように、走査線１１とデータ線６との各交差部位に対応してスイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す）３０が設けられ、このＴＦＴ３０毎に画素電極９が電気的に接続されている。
【００４７】
ＴＦＴ３０は走査線１１のＯＮ信号によってオンとなり、これにより、データ線６に供給された画像信号が画素電極９に供給される。この画素電極９と対向基板２０に設けられた対向電極２１との間の電圧が液晶５０に印加される。
【００４８】
また、図３に示すように、画素電極９と並列に、蓄積容量７０が設けられている。蓄積容量７０によって、液晶５０に印加される電圧の保持時間が延長され、例えば画像信号が画素電極９に供給される時間よりも３桁も長い時間の保持が可能となる。
【００４９】
対向基板２０に、ＴＦＴ基板１０の表示領域１０ｈ及び対向基板２０の表示領域２０ｈの外周を、画素領域において規定し区画することにより、表示領域４０を規定する額縁としての遮光膜５３が設けられている。
【００５０】
液晶５０がＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間の空間に、既知の液晶注入方式で注入される場合、シール材５２は、シール材５２の１辺の一部において欠落して塗布されている。尚、液晶５０がＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間の空間に、既知の液晶滴下方式で滴下される場合、シール材５２は、途中で欠落することなく連続的に周状に塗布される。
【００５１】
シール材５２の欠落した箇所は、該欠落した箇所から貼り合わされたＴＦＴ基板１０及び対向基板２０との間に液晶５０を注入するための液晶注入口１０８を構成している。液晶注入口１０８は、液晶注入後、封止材１０９で封止される。尚、液晶滴下方式で液晶５０が滴下される場合は、液晶注入口１０８、封止材１０９は不要となる。
【００５２】
シール材５２の外側の領域に、ＴＦＴ基板１０の図示しないデータ線に画像信号を所定のタイミングで供給して該データ線を駆動するドライバであるデータ線駆動回路１０１及び外部回路との接続のための外部接続端子１０２が、ＴＦＴ基板１０の一辺に沿って設けられている。
【００５３】
この一辺に隣接する二辺に沿って、ＴＦＴ基板１０の走査線１１及び図示しないゲート電極に、走査信号を所定のタイミングで供給することにより、ゲート電極を駆動するドライバである走査線駆動回路１０３，１０４が設けられている。走査線駆動回路１０３，１０４は、シール材５２の内側の遮光膜５３に対向する位置において、ＴＦＴ基板１０上に形成されている。
【００５４】
また、ＴＦＴ基板１０上に、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０３，１０４、外部接続端子１０２及び上下導通端子１０７を接続する配線１０５が、遮光膜５３の３辺に対向して設けられている。
【００５５】
上下導通端子１０７は、シール材５２のコーナー部の４箇所のＴＦＴ基板１０上に形成されている。そして、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０相互間に、下端が上下導通端子１０７に接触し上端が対向電極２１に接触する上下導通材１０６が設けられており、該上下導通材１０６によって、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通がとられている。
【００５６】
尚、半導体薄膜、絶縁性薄膜又は導電性薄膜等の各種薄膜形成前の、石英基板、ガラス、シリコン基板等のＴＦＴ基板１０を構成する基板の表面上に、上述したＴＦＴ３０や画素電極９の他、これらを含む各種薄膜の構成が積層構造をなして備えられているが、この積層構造、及び積層された各層の機能は周知であるため、その説明及び図示は省略する。
【００５７】
次に、ＴＦＴ基板１０に形成された配向膜１６の詳しい構成について、図４を用いて説明する。図４は、図１のＴＦＴ基板上に形成された画素電極及び配向膜の構成を示す部分拡大断面図である。
【００５８】
尚、図４においても、ＴＦＴ基板１０上に形成された半導体薄膜、絶縁性薄膜又は導電性薄膜等の各種薄膜は、画素電極９及び配向膜１６以外は、図面を簡略化するため省略して示してある。
【００５９】
図４に示すように、ＴＦＴ基板１０上に、少なくとも画素電極９を平面視した状態で覆うよう、配向膜１６が形成されている。詳しくは、ＴＦＴ基板１０上における画素電極間２００における配向膜１６の膜厚ｈ１が、画素電極９上の配向膜１６の膜厚ｈ４よりも厚くなる（ｈ１＞ｈ４）とともに、より具体的には、画素電極間２００における配向膜１６の膜厚ｈ１が、画素電極９の厚みｈ２の１／２以上となる（ｈ１≧１／２×ｈ２）とともに、画素電極９の肩部９ｅを、設定厚さｈ３、例えば１０〜２０ｎｍで覆うよう配向膜１６が形成されている。
【００６０】
尚、ＴＦＴ基板１０上における画素電極間２００の配向膜１６の膜厚ｈ１が、画素電極９上の配向膜１６の膜厚ｈ４と同じにならずに、膜厚ｈ４よりも厚くなるのは、例えばスピンコーティング法を用いて配向膜１６を塗布した際、画素電極９上に塗布された配向膜１６が、画素電極間２００に流れてしまうためである。
【００６１】
よって、スピンコーティング法を用いて配向膜１６が塗布される際は、画素電極間２００に流れ込む配向膜１６の膜厚ｈ１が、画素電極９の厚みｈ２の１／２以上となる量の配向膜１６がＴＦＴ基板１０上に塗布される。
【００６２】
次に、このように構成された液晶装置の製造方法を、図５〜図７を用いて説明する。図５は、液晶装置の製造方法を概略的に示すフローチャート、図６は、ＴＦＴ基板上に塗布する配向膜の粘度とスピンコーティングにおけるＴＦＴ基板の回転数とに対する画素電極間の配向膜の厚みを示す図表、図７は、スピンコーティングにおける時間に対するＴＦＴ基板の回転数を示す図である。
【００６３】
尚、以下に示す製造工程以外の液晶装置の製造工程は周知であるため、その説明は省略する。
【００６４】
図５に示すように、先ず、ステップＳ１において、複数の薄膜が積層されて形成されたＴＦＴ基板１０上に、画素電極９を、図３に示すようにマトリクス状に所定の形状に形成する画素電極形成工程を行う。
【００６５】
次いで、ステップＳ２において、ＴＦＴ基板１０上に、配向膜１６を、少なくとも画素電極９を平面視した状態で覆うように、スピンコーティング法により塗布する配向膜塗布工程を行う。
【００６６】
具体的には、先ず、ＴＦＴ基板１０上の平面視した状態の中央に、上述したように、画素電極間２００に流れ込む配向膜１６の膜厚ｈ１が、画素電極９の厚みｈ２の１／２以上となる量の配向膜１６を塗布する。
【００６７】
次いで、ＴＦＴ基板１０を、スピン装置を用いて、図７に示すように第１の速度（１ｓｔ）で高速回転させて、ＴＦＴ基板１０上に滴下した配向膜１６を素早く広げた後、第１の速度よりも遅い第２の速度（２ｎｄ）でＴＦＴ基板１０を回転させ、さらに第２の速度よりも遅い第３の速度（３ｒｄ）で回転させることにより、ＴＦＴ基板１０の面内において塗布した配向膜１６を均一の膜厚にする。尚、配向膜１６滴下後のＴＦＴ基板１０の回転速度の変化は、３回に限定されない。
【００６８】
その後、画素電極９上に塗布された配向膜１６が、ＴＦＴ基板１０上における画素電極間２００に所定量流れ込むことにより、画素電極間２００の配向膜１６の厚みｈ１が、画素電極９の厚みｈ２以上となる。この際、画素電極９の肩部９ｅは、十分な膜厚の設定厚さｈ３、例えば１０〜２０ｎｍで覆われることが実験の結果分かった。
【００６９】
尚、スピンコーティング法を用いた配向膜１６の塗布に際し、第２の速度（２ｎｄ）と第３の速度（３ｒｄ）とは、同一速度であっても構わない。
【００７０】
また、スピンコーティング法を用いた配向膜１６の塗布に際し、図６に示すように、例えば、配向膜１６の材料粘度が同じ４.０ｍＰａ・ｓの場合、第１の回転速度（１ｓｔ）〜第３の回転速度（３ｒｄ）を、３３５０ｒｐｍ、２７５０ｒｐｍ、１５５０ｒｐｍにした場合における画素電極間２００の膜厚ｈ１が３０ｎｍになるのに対し、第１の回転速度（１ｓｔ）〜第３の回転速度（３ｒｄ）を、２４５０ｒｐｍ、１４００ｒｐｍ、１４００ｒｐｍにした場合における画素電極間２００の膜厚ｈ１が５０ｎｍになることが実験の結果分かった。よって、配向膜１６の吐出量、吐出時間が同じ場合、ＴＦＴ基板１０の回転数を下げる程、画素電極間２００の膜厚ｈ１を厚くすることができることが図６から読み取れる。
【００７１】
さらに、スピンコーティング法を用いた配向膜１６の塗布に際し、図６に示すように、例えば画素電極間２００の膜厚ｈ１を同じ５０ｎｍに形成する場合、配向膜１６の材料粘度が４.０ｍＰａ・ｓの場合、第１の回転速度（１ｓｔ）〜第３の回転速度（３ｒｄ）が、２４５０ｒｐｍ、１４００ｒｐｍ、１４００ｒｐｍになるのに対し、配向膜１６の材料粘度が５.０ｍＰａ・ｓの場合、第１の回転速度（１ｓｔ）〜第３の回転速度（３ｒｄ）が、４１５０ｒｐｍ、２４００ｒｐｍ、２４００ｒｐｍとなることが実験の結果分かった。
【００７２】
よって、配向膜１６の吐出量、吐出時間が同じ場合において、配向膜１６の材料粘度を上げた場合、ＴＦＴ基板１０の回転数を下げると、画素電極間２００の膜厚ｈ１を同じに形成することができることが分かる。即ち、配向膜１６の材料粘度を上げた場合、ＴＦＴ基板１０の回転数も上げると、画素電極間２００の膜厚ｈ１を厚くすることができることが図６から読み取れる。
【００７３】
図５に戻って、配向膜塗布工程後は、ＴＦＴ基板１０を、焼成炉に投入して焼成処理した後、続いてステップＳ３において、ＴＦＴ基板１０上に形成された配向膜１６全体にラビング処理するラビング処理工程を行う。
【００７４】
最後に、ステップＳ４において、配向膜１６全体にラビング処理が施されたＴＦＴ基板１０を、配向膜２６が形成され、該配向膜２６にラビング処理が施された対向基板２０に対し、上述したように、シール材５２を介して貼り合わせる、貼り合わせ工程を行う。その結果、液晶装置１は製造される。
【００７５】
このように、本実施の形態においては、ＴＦＴ基板１０上において、少なくとも画素電極９を平面視した状態で覆うよう形成される配向膜１６は、ＴＦＴ基板１０上における画素電極間２００における配向膜１６の膜厚ｈ１が、画素電極９上の配向膜１６の膜厚ｈ４よりも厚くなる（ｈ１＞ｈ４）、より具体的には、画素電極間２００における配向膜１６の膜厚ｈ１が、画素電極９の厚みｈ２の１／２以上となる（ｈ１≧１／２×ｈ２）とともに、画素電極９の肩部９ｅを、設定厚さｈ３、例えば１０〜２０ｎｍで覆うよう形成されていると示した。
【００７６】
このことによれば、画素電極間２００におけるＴＦＴ基板上１０の配向膜１６の膜厚ｈ１が、画素電極９上の配向膜１６の膜厚ｈ４より厚く、画素電極９の厚みｈ２の１／２以上となっているため、画素電極９における肩部９ｅを、光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な設定厚さｈ３の配向膜１６により確実に覆うことができる。
【００７７】
このことから、図１１に示すように、画素電極９の肩部９ｅ上の配向膜１６の膜厚を確保できないことにより、肩部９ｅにおいて画素電極間２００の電位差による横電界Ｙの影響に起因してリバースチルトが発生し、ドメインが発生してしまうことを、簡単な手法により確実に抑制することができる液晶装置１の製造方法、液晶装置１を提供することができる。
【００７８】
尚、以下、変形例を示す。本実施の形態においては、ＴＦＴ基板１０への配向膜１６の塗布は、スピンコーティング法を用いて行うと示したが、これに限らず、印刷によりＴＦＴ基板１０上に配向膜１６を塗布する印刷法を用いた場合や、液滴吐出手段、例えばインクジェットにより、ＴＦＴ基板１０上に配向膜１６を塗布する液滴吐出法を用いた場合においても、本実施の形態が適用可能である。
【００７９】
このことによれば、簡単かつ確実に、画素電極９上の膜厚ｈ４よりも画素電極間２００におけるＴＦＴ基板１０上の配向膜１６の膜厚ｈ１を厚く塗布することができるため、画素電極９における肩部９ｅを、光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な設定厚さｈ３の配向膜１６により覆うことができる液晶装置１の製造方法、液晶装置１を提供することができる。
【００８０】
尚、以下、別の変形例を、図８、図９を用いて示す。図８は、図１のＴＦＴ基板上に形成された画素電極の側面に凹部が形成された場合における画素電極及び配向膜の構成を示す部分拡大断面図、図９は、画素電極間の配向膜の膜厚に対する、画素電極間のドメイン発生電圧の電位差を示す図表である。
【００８１】
上述したように、図５のステップＳ１において、画素電極形成工程を行う際、画素電極を、例えばドライエッチングによってパターニングすると、ドライエッチング後、画素電極９の図示しない下地膜との密着性が低下することに起因して、図８に示すように、画素電極９の側面部である側面９ｓに凹部１５０が形成されてしまい、画素電極９の肩部９ｅが、断面形状が鋭角に形成されてしまうことがある。尚、画素電極９の側面９ｓに凹部１５０が形成されてしまう理由としては、ドライエッチングによるパターニングに限定されない。
【００８２】
肩部９ｅの断面形状が鋭角に形成されてしまうと、画素電極間２００に、画素電極９上の配向膜１６が流れやすくなり、図１２に示すように、肩部９ｅを覆う配向膜１１６の十分な膜厚が、より確保し難くなってしまう。
【００８３】
肩部９ｅを覆う配向膜１１６の膜厚が確保できないと、配向膜１１６は、厚い程、液晶分子を配向する規制力が安定するため、液晶分子に対する配向規制力が低下し、画素電極間２００に上述した横電界Ｙが生じた場合、肩部９ｅの配向膜１１６によって配向される液晶分子に、横電界Ｙに起因してリバースチルトが発生し、その結果、ドメインが発生してしまう。
【００８４】
このような場合であっても上述した本実施の形態同様、図８に示すように、ＴＦＴ基板１０上において、少なくとも画素電極９を平面視した状態で覆うよう形成される配向膜１６を、ＴＦＴ基板１０上における画素電極間２００における配向膜１６の膜厚ｈ１が、画素電極９上の配向膜１６の膜厚ｈ４よりも厚くなる（ｈ１＞ｈ４）、より具体的には、画素電極間２００における配向膜１６の膜厚ｈ１が、画素電極９の厚みｈ２の１／２以上となる（ｈ１≧１／２×ｈ２）とともに、画素電極９の肩部９ｅを、設定厚さｈ３、例えば１０〜２０ｎｍで覆うよう形成すれば良い。
【００８５】
具体的には、例えば画素電極９の厚みｈ２が１２０ｎｍの場合、図９に示すように、画素電極間２００の配向膜１６の厚みｈ１が５１．６ｎｍと、厚みｈ２の１／２以下の場合は、図１２に示すように、肩部９ｅを覆う配向膜１１６の十分な膜厚ｈ３が確保し難くなってしまう。
【００８６】
しかしながら、図９に示すように、画素電極間２００の配向膜１６の厚みｈ１が６９.４ｎｍと、厚みｈ２の１／２以上の場合は、図８に示すように、肩部９ｅを覆う配向膜１１６の十分な膜厚ｈ３を確保することができ、その結果、横電界Ｙが生じた場合、肩部９ｅの配向膜１１６によって配向される液晶分子に、画素電極間２００に発生した横電界Ｙに起因してリバースチルトが発生し、ドメインが発生してしまうことを防ぐことができる。
【００８７】
これは、図９に示すように、画素電極間２００の配向膜１６の厚みｈ１が５１.６ｎｍの場合に画素電極間２００に発生するドメイン発生電圧の電位差が、実験の結果４.３Ｖになるのに対し、画素電極間２００の配向膜１６の厚みｈ１が６９.４ｎｍ場合に画素電極間２００に発生するドメイン発生電圧の電位差が、実験の結果４.８Ｖになることからも、ドメインが発生し難くなることがわかる。
【００８８】
以上から、画素電極９を所定の形状にパターニングした際、画素電極９の側面９ｓに、画素電極９と、該画素電極９の下地膜との密着性が低下することに起因して凹部１５０が形成されてしまい、画素電極９における肩部９ｅが、断面形状が鋭角に形成されてしまったとしても、肩部９ｅを、光透過率を低下させることなく液晶分子の配向に十分な厚さの配向膜１６により覆うことができる液晶装置１の製造方法、液晶装置１を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
また、液晶装置は、上述の図示例にのみ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内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上述した液晶装置は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のアクティブ素子（能動素子）を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示モジュールを例に挙げて説明したが、これに限らず、ＴＦＤ（薄膜ダイオード）等のアクティブ素子（能動素子）を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示モジュールであっても構わない。
【００９０】
さらに、本実施の形態においては、液晶装置は、半導体基板に素子を形成する表示用デバイス、例えばＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等であっても構わない。ＬＣＯＳでは、素子基板として単結晶シリコン基板を用い、画素や周辺回路に用いるスイッチング素子としてトランジスタを単結晶シリコン基板に形成する。また、画素には、反射型の画素電極を用い、画素電極の下層に画素の各素子を形成する。
【００９１】
また、液晶装置は、片側の基板の同一層に、一対の電極が形成される表示用デバイス、例えばＩＰＳ（In-Plane Switching）や、片側の基板において、絶縁膜を介して一対の電極が形成される表示用デバイスＦＦＳ（Fringe Field Switching）等であっても構わない。
【００９２】
さらに、本発明の液晶装置が用いられる電子機器としては、投写型表示装置、具体的には、プロジェクタが挙げられる。図１０は、図１の液晶装置が３つ配設されたプロジェクタの構成を示す図である。
【００９３】
同図に示すように、プロジェクタ１１００に、液晶装置１は、各々ＲＧＢ用のライトバルブとして、例えば３つ（１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ）配設されている。
【００９４】
プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投写光が発せされると、３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原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに各々導かれる。
【００９５】
この際、特にＢ光は、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。
【００９６】
そして、ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂにより各々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投写レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投写される。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本実施の形態を示す液晶装置の平面図。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図。
【図３】画素を構成する図１のＴＦＴ基板上の素子の等価回路図。
【図４】図１のＴＦＴ基板上に形成された画素電極及び配向膜の構成を示す部分拡大断面図。
【図５】液晶装置の製造方法を概略的に示すフローチャート。
【図６】ＴＦＴ基板上に塗布する配向膜の粘度とスピンコーティングにおけるＴＦＴ基板の回転数とに対する画素電極間の配向膜の厚みを示す図表。
【図７】スピンコーティングにおける時間に対するＴＦＴ基板の回転数を示す図。
【図８】図１のＴＦＴ基板上に形成された画素電極の側面に凹部が形成された場合における画素電極及び配向膜の構成を示す部分拡大断面図。
【図９】画素電極間の配向膜の膜厚に対する、画素電極間のドメイン発生電圧の電位差を示す図表。
【図１０】図１の液晶装置が３つ配設されたプロジェクタの構成を示す図。
【図１１】従来のＴＦＴ基板上に形成された画素電極及び配向膜の構成を示す部分拡大断面図。
【図１２】従来のＴＦＴ基板上に形成された画素電極の側面に凹部が形成された場合における画素電極及び配向膜の構成を示す部分拡大断面図。
【符号の説明】
【００９８】
１…液晶装置、９…画素電極、９ｓ…側面、９ｅ…肩部、１０…ＴＦＴ基板、１６…配向膜、５０…液晶、１５０…凹部、２００…画素電極間、１１００…プロジェクタ、ｈ３…肩部上の配向膜の設定厚さ、１ｓｔ…第１の速度、２ｎｄ…第２の速度。
【図１】
2008309832.tif 000003
【図２】
2008309832.tif 000004
【図３】
2008309832.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008309832.tif 000008
【図７】
2008309832.tif 000009
【図８】
2008309832.tif 000010
【図９】
2008309832.tif 000011
【図１０】
2008309832.tif 000012
【図１１】
2008309832.tif 000013
【図１２】
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