(57)【要約】      （修正有）【課題】横電界の影響によるリバースチルトの発生を抑制して開口率及び画質を向上させる。【解決手段】対向配置される第１及び第２の基板１０，２０と、前記第１の基板１０にマトリクス状に配設される、複数の画素電極９ａと、前記第２の基板２０に設けられる共通電極２１と、前記第１及び第２の基板１０，２０間に挟持される電気光学物質５０と、前記第１の基板１０上の前記画素電極９ａ上に形成される第１の配向膜１６と、前記第２の基板２０上の前記共通電極２１上に形成される第２の配向膜２２とを具備し、前記第１及び第２の配向膜１６，２２のうちの少なくとも一方は、前記画素電極９ａ内の位置に応じて膜厚が変化する膜厚分布を有することを特徴とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置される第１及び第２の基板と、
前記第１の基板にマトリクス状に配設される、複数の画素電極と、
前記第２の基板に設けられる共通電極と、
前記第１及び第２の基板間に挟持される電気光学物質と、
前記第１の基板上の前記画素電極上に形成される第１の配向膜と、
前記第２の基板上の前記共通電極上に形成される第２の配向膜とを具備し、
前記第１及び第２の配向膜のうちの少なくとも一方は、前記画素電極内の位置に応じて膜厚が変化する膜厚分布を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記画素電極内の位置に応じた膜厚分布は、前記画素電極の中心部が厚く、前記画素電極の縁辺部が薄いことを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記画素電極内の位置に応じた膜厚分布は、膜厚が同心円状に変化することを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記画素電極内の位置に応じた膜厚分布は、膜厚が一方向に変化することを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の配向膜のうちの少なくとも一方は、前記画素電極内の縁辺部において前記画素電極内の他の部分よりも高いプレチルト角を発現させるように前記配向膜が膜厚分布を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の液晶装置を用いて構成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、開口率を向上させるようにした液晶装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置は、ガラス基板、石英基板等の２枚の基板間に液晶を封入して構成される。液晶装置では、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴと称す）等の能動素子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、両基板間に封止し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、画像表示を可能にする。
【０００３】
即ち、ＴＦＴ素子によってマトリクス状に配列された画素電極（ＩＴＯ）に画像信号を供給し、画素電極と対向電極相互間の液晶層に画像信号に基づく電圧を印加して、液晶分子の配列を変化させる。これにより、画素の透過率を変化させ、画素電極及び液晶層を通過する光を画像信号に応じて変化させて画像表示を行う。
【０００４】
電圧無印加時の液晶分子の配列を規定するために、一方の基板（アクティブマトリクス基板（素子基板ともいう））及び他方の基板（対向基板）の液晶層に接する面上に配向膜を形成し、配向膜にラビング処理を施す。ラビング処理によって、電圧無印加時の液晶分子はラビング方向に配列する。例えば、素子基板と対向基板とで相互に９０度ねじれたラビング処理を施すと、液晶分子は液晶パネル内で連続的に向きを変え、両基板間では９０度異なる向きに配列される。
【０００５】
液晶パネルの前面及び背面に偏光板を設けて、入射した光のうち所定の偏光成分のみを通過させる。ノーマリホワイトモードでは、液晶パネルの前面及び背面の偏光板の偏光軸を９０度相違させて、夫々基板のラビング方向に一致させる。そうすると、液晶パネルの背面の偏光板を介して入射した光は、電圧無印加時には、液晶層において液晶分子の配列に従って９０度回転し、液晶パネルの前面から偏光板を介して出射される。これにより、白表示が行われる。
【０００６】
液晶に電圧を印加すると、液晶の配列方向が変化、即ち、液晶分子の長軸方向が電圧に応じて傾斜し、液晶パネル内の液晶による光の振動方向の回転が制限され、液晶パネル前面から出射される光は偏光板によって吸収される。画像信号に応じた電圧を液晶に印加し画像信号に応じた透過率で光を透過させることで、画像表示を行うのである。
【０００７】
上述したように、配向膜を形成してラビング処理を施すことで、電圧無印加時の液晶分子の配列が決定される。配向膜は、例えばポリイミドを約数十ナノメーターの厚さで塗布することにより形成される。液晶層に対向する両基板の面上に配向膜を形成することで、液晶分子を基板面に沿って配向処理することができる。ラビング処理は、配向膜表面に細かい溝を形成して配向異方性の膜にするものであり、配向膜に一定方向のラビング処理を施すことで、液晶分子の配列を規定することができる。
【０００８】
なお、電圧印加時において液晶分子の傾斜角が変化する方向を全ての液晶分子間で一致させるために、電圧無印加時において液晶分子の長軸を基板に対して所定の角度（プレチルト角）だけ傾斜させて配列させている。
【０００９】
ところで、液晶装置では、液晶に対する直流電圧の印加によって、例えば、液晶成分の分解、液晶セル中に発生した不純物による汚染、表示画像の焼き付き等の液晶の劣化が生じる。そこで、一般的には、各画素電極の駆動電圧の極性を例えば画像信号における１フレームや１フィールド等の一定周期で反転させる反転駆動が行われる。
【００１０】
画像表示領域を構成する全画素電極の駆動電圧の極性を単純に一定周期で反転させる（即ち、いわゆるビデオ反転駆動方式）と、特に画素数が多い場合に、一定周期のフリッカやクロストークが発生してしまう。そこで、一定周期のフリッカやクロストークの発生を防止するために、例えば一定周期で、駆動電圧の極性を、画素電極の行毎に反転させる１Ｈ反転駆動方式や画素電極の列毎に反転させる１Ｓ反転駆動方式等のライン反転駆動方式が開発されている。更に、一定周期で駆動電圧の極性を、ドット毎（即ち、行毎且つ列毎）に反転させるドット反転駆動方式も開発されている。
【特許文献１】特開２００１−１４２０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ライン反転駆動方式の場合には、極性が相異なる電圧が印加される列方向又は行方向において、同一基板上の相隣接する画素電極間で電界（以下、横電界という）が生じてしまう。また、ドット反転駆動方式の場合には、極性が相異なる電圧が印加される行方向及び列方向に相隣接する画素電極間で横電界が生じる。
【００１２】
図８は電圧無印加時における液晶分子のプレチルト及び横電界の影響を模式的に示す説明図である。
【００１３】
上述したように、液晶分子は所定のプレチルト角を有して配列されている。隣接する画素電極１２１には、図８の＋，−印に示すように、基準電圧に対して逆極性の駆動電圧が印加される。そうすると、隣接する画素電極１２１間に、図８の破線にて示す横電界１２３が生じる。隣接する画素間にこのような横電界１２３が生じると、画素電極１２１の一端側における液晶分子のチルト方向と電界方向とのずれから、横電界１２３の影響を受けて、画素電極１２１端部において液晶分子１２４の傾斜方向が他の液晶分子１２２と異なる領域が生じる。
【００１４】
このような横電界の影響によって液晶分子の傾斜角が変化する方向が画素電極１２１中央側と異なる領域（以下、リバースチルト領域という）においても、透過光の偏光作用は通常のチルト領域と同様であるが、通常のチルト領域とリバースチルト領域との境界ライン（ディスクリネーションライン）では、光の散乱によって光ったスジが現れてしまう。
【００１５】
そこで、ディスクリネーションラインより外側のリバースチルト領域については、対向基板側に形成する遮光膜によって非開口領域に設定する。これにより、光の散乱による画質劣化部分が画像表示されることを防止するようになっている。しかし、この場合には、開口率が低くなるという欠点がある。
【００１６】
そこで、特許文献１においては、画素電極端部をもりあげて形成し、画素電極端部におけるギャップを中央部よりも狭くすることで、画素電極端部の縦電界を強くして横電界の影響を低減し、横電界によるリバースチルト領域を狭くする技術が提案されている。リバースチルト領域を狭くすることで、遮光膜を狭くすることができ、開口率を向上させることができる。
【００１７】
しかしながら、この提案では、画素電極端部の盛り上がりによって、画素電極端部のラビングが正常に行われないことがあり、ラビング障害が生じてしまい、画質が劣化してしまうという問題点があった。
【００１８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、各画素内で配向膜の膜厚を制御することにより、液晶分子のプレチルト角を制御することにより、リバースチルトの発生を抑制して開口率を低下させることなく画質を向上させることができる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】
【００１９】
本発明に係る液晶装置は、対向配置される第１及び第２の基板と、前記第１の基板にマトリクス状に配設される、複数の画素電極と、前記第２の基板に設けられる共通電極と、前記第１及び第２の基板間に挟持される電気光学物質と、前記第１の基板上の前記画素電極上に形成される第１の配向膜と、前記第２の基板上の前記共通電極上に形成される第２の配向膜とを具備し、前記第１及び第２の配向膜のうちの少なくとも一方は、前記画素電極内の位置に応じて膜厚が変化する膜厚分布を有することを特徴とする。
【００２０】
このような構成によれば、隣接する画素電極は相互に基準電圧に対して逆極性の駆動電圧が印加されて、隣接する画素電極間で横電界が発生する。この横電界によって、画素電極の縁辺部はリバースチルトが生じやすい。第１及び第２の配向膜のうちの少なくとも一方は、画素電極内の位置に応じて膜厚が変化する膜厚分布を有する。例えば、画素電極の縁辺部の膜厚を他の部分よりも薄くすると、画素電極の縁辺部に対応する部分の電気光学物質に対する配向規制力が小さくなる。これにより、画素電極の縁辺部に対応する部分において、プレチルト角を大きくすることができ、横電界の影響によってリバースチルトが生じることを抑制することができる。リバースチルトを抑制することができるので、リバースチルトの影響を考慮して開口領域を決定する必要がなく、開口率を向上させると共に、画質を向上させることができる。
【００２１】
また、前記画素電極内の位置に応じた膜厚分布は、前記画素電極の中心部が厚く、前記画素電極の縁辺部が薄いことを特徴とする。
【００２２】
このような構成によれば、配向膜は、画素電極の中心部が厚く、画素電極の縁辺部が薄い膜厚分布を有するので、画素電極の縁辺部において、電気光学物質に対する配向規制力を低減させることができ、プレチルト角を大きくして、リバースチルトの発生を抑制することができる。
【００２３】
また、前記画素電極内の位置に応じた膜厚分布は、膜厚が同心円状に変化することを特徴とする。
【００２４】
このような構成によれば、配向膜は、画素電極の中心が最も厚く、縁辺部に向かうに従って、同心円状に薄くなる膜厚分布を呈する。これにより、画素電極の各縁辺においてプレチルト角を大きくすることができ、ドット反転駆動時における横電界の影響を回避することができる。
【００２５】
また、前記画素電極内の位置に応じた膜厚分布は、膜厚が一方向に変化することを特徴とする。
【００２６】
このような構成によれば、配向膜は、画素電極の中心が最も厚く、縁辺部の一方向に向かうに従って、薄くなる膜厚分布を呈する。これにより、画素電極の一方の縁辺においてプレチルト角を大きくすることができ、ドット反転駆動時における横電界の影響を回避することができる。
【００２７】
また、前記第１及び第２の配向膜のうちの少なくとも一方は、前記画素電極内の縁辺部において前記画素電極内の他の部分よりも高いプレチルト角を発現させるように前記配向膜が膜厚分布を有することを特徴とする。
【００２８】
このような構成によれば、画素電極内の縁辺部においてプレチルト角が他の部分よりも高いので、画素電極内の縁辺部では他の領域よりもリバースチルトが生じにくい。
【００２９】
本発明に係る電子機器は、上記液晶装置を用いて構成したことを特徴とする。
【００３０】
このような構成によれば、リバースチルトの発生を抑制して、開口率及び画質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置を示す模式的平面図である。本実施の形態はＴＦＴ基板を用いた液晶装置に適用したものである。図２は本実施の形態の液晶装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図である。図３はアクティブマトリクス基板であるＴＦＴ基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図２のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図である。図４は本実施の形態の液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。図５は図１乃至図４の液晶装置の画素構造を詳細に示す断面図である。なお、上記各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００３２】
本実施の形態においては、配向膜の膜厚に応じて液晶分子の配向規制力が変化することを利用し、配向膜の膜厚を画素内で変化させることで、プレチルト角を制御するようになっている。
【００３３】
先ず、図２乃至図４を参照して本実施の形態の液晶装置の全体構成について説明する。
【００３４】
液晶装置は、図２及び図３に示すように、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板を用いたＴＦＴ基板１０と、これに対向配置される、例えばガラス基板や石英基板を用いた対向基板２０との間に液晶５０を封入して構成される。対向配置されたＴＦＴ基板１０と対向基板２０とは、シール材４１によって貼り合わされている。
【００３５】
ＴＦＴ基板１０上には画素を構成する画素電極（ＩＴＯ）９ａ等がマトリクス状に配置される。また、対向基板２０上には全面に対向電極（ＩＴＯ）２１が設けられる。ＴＦＴ基板１０の画素電極９ａ上には、配向処理が施された配向膜１６が設けられている。一方、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、配向処理が施された配向膜２２が設けられている。各配向膜１６，２２は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜又は無機膜からなる。
【００３６】
図４は画素を構成するＴＦＴ基板１０上の素子の等価回路を示している。図４に示すように、画素領域においては、複数本の走査線３ａと複数本のデータ線６ａとが交差するように配線され、走査線３ａとデータ線６ａとで区画された領域に画素電極９ａがマトリクス状に配置される。そして、走査線３ａとデータ線６ａの各交差部分に対応してＴＦＴ３０が設けられ、このＴＦＴ３０に画素電極９ａが接続される。
【００３７】
ＴＦＴ３０は走査線３ａのＯＮ信号によってオンとなり、これにより、データ線６ａに供給された画像信号が画素電極９ａに供給される。この画素電極９ａ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。また、画素電極９ａと並列に蓄積容量７０が設けられており、蓄積容量７０によって、画素電極９ａの電圧はソース電圧が印加された時間よりも例えば３桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積容量７０によって、電圧保持特性が改善され、コントラスト比の高い画像表示が可能となる。
【００３８】
画素電極９ａは、ＴＦＴ基板１０上にマトリクス状に複数設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。データ線６ａは、後述するように、アルミニウム膜等を含む積層構造からなり、走査線３ａは、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる。また、走査線３ａは、後述するチャネル領域１ａ’に対向して形成されている。すなわち、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する箇所にはそれぞれ、走査線３ａに接続されたゲート電極とチャネル領域１ａ’とが対向配置されて画素スイッチング用のＴＦＴ３０が構成されている。
【００３９】
図１はマトリクス状に配列された一部の画素電極９ａ及び配向膜１６の膜厚の状態を模式的に示している。上述したように、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。図１の＋印は所定のタイミングにおいてライン反転駆動の正極性の駆動電圧が印加される画素電極を示し、−印は所定のタイミングにおいてライン反転駆動の負極性の駆動電圧が印加される画素電極を示している。図１の例はドット反転駆動の例を示している。
【００４０】
この場合には、各画素を構成する画素電極９ａの縁辺部において、液晶分子は横電界の影響を受けやすい。本実施の形態においては、画素電極９ａの縁辺部において、中央部よりも配向膜１６の膜厚を薄く形成する。各画素電極９ａの中央部においては、配向膜１６の膜厚は比較的厚く、周辺に向かうに従って、配向膜１６の膜厚は薄くなっている。
【００４１】
図１では、各画素電極９ａ上に形成する配向膜１６の膜厚を濃淡によって示している。濃い部分ほど配向膜１６の膜厚が厚いことを示し、薄い部分ほど配向膜１６の膜厚が薄いことを示している。図１の例では、配向膜１６は画素電極９ａの中心が最も膜厚が厚く、中心からの距離が大きくなるほど膜厚が薄くなるように形成されている。即ち、配向膜１６の膜厚は同心円状に変化するようになっている。
【００４２】
このように画素毎に膜厚分布を有する配向膜１６は、インクジェット方式の配向膜塗布装置を用い、配向膜塗布装置のノズルを画素電極９ａの中央に配置して、各画素単位で配向膜材料を滴下することによって、形成することができる。この場合には、配向膜材料の粘度等の特性に応じた膜厚分布が得られる。また、画素電極９ａ形成領域以外の部分、即ち、データ線６ａ及び走査線３ａの形成領域の下地材料として、撥水性を有する材料を用いることによって、いずれの画素においても同様の膜厚分布が得られやすい。
【００４３】
なお、図１に示す配向膜１６の膜厚の変化（膜厚分布）は、上述した配向膜１６の製造方法に起因したものであり、各画素電極９ａの中央部を厚く縁辺部を薄くすることができれば、配向膜１６の膜厚分布は図１の例に限らない。例えば、図１のように、一様に膜厚が変化する必要はなく、横電界の影響を受けやすい画素電極９ａの縁辺部のみ、他の部分よりも薄く形成するようにしてもよい。また、膜厚分布が各画素電極９ａの対角線に沿って稜線を有するように、中央部から縁辺部に向かって徐々に膜厚を変化させるようにしてもよい。
【００４４】
また、上述した製造方法は、プロジェクタ用途等の画素ピッチが極めて小さい液晶装置に適用した場合のものである。配向材料を滴下するインクジェット方式の配向膜塗布装置のノズルのサイズに対して各画素ピッチが十分に大きい場合には、各画素内（画素電極９ａの各位置）でノズルをスキャンさせながら、配向膜材料を滴下することにより、各画素内の膜厚分布を自由に制御することができることは明らかである。
【００４５】
次に、図５を参照して一つの画素に着目した液晶装置の具体的な構造について説明する。
【００４６】
ガラスや石英等の透明基板１０’には、格子状に溝１１が形成されている。この溝１１上に下側遮光膜１２及び第１層間絶縁膜１３を介してＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造をなすＴＦＴ３０が形成されている。溝１１によって、ＴＦＴ基板の液晶５０との境界面の平坦化が容易となる。
【００４７】
ＴＦＴ３０は、チャネル領域１ａ′、ソース領域１ｄ、ドレイン領域１ｅが形成された半導体層１ａにゲート絶縁膜２を介してゲート電極をなす走査線３ａが設けられてなる。走査線３ａは、ゲート電極となる部分において幅広に形成されており、チャネル領域１ａ′は、半導体層１ａと走査線３ａとが対向する領域に構成される。
【００４８】
ＴＦＴ基板１０上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａが設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。そして、下側遮光膜１２は、これらのデータ線６ａ及び走査線３ａに沿って、各画素に対応して格子状に設けられている。この遮光膜１２によって、反射光がＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’、ソース領域１ｄ及びドレイン領域１ｅに入射することが防止される。
【００４９】
下側遮光膜１２は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｂ等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなる。
【００５０】
ＴＦＴ３０上には第２層間絶縁膜１４が積層され、第２層間絶縁膜１４上には走査線３ａおよびデータ線６ａ方向に延びる島状の第１中間導電層１５が形成されている。第１中間導電層１５上には誘電体膜１７を介して容量線１８が対向配置されている。
【００５１】
第１中間導電層１５は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極（下部容量電極）として作用し、容量線１８の一部は固定電位側容量電極として作用する。
【００５２】
容量線１８は、誘電体膜１７を介して第１中間導電層１５と対向配置されることで蓄積容量（図４の蓄積容量７０）を構成する。半導体層１ａに比較的近接した位置に中間導電層１５を形成しており、光の乱反射を効率よく防止することができる。
【００５３】
また、容量線１８は、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる上部容量電極と高融点金属を含む金属シリサイド膜等からなる遮光層とが積層された多層構造である。例えば、容量線１８は、タングステン、モリブデン、チタン、タンタルのいずれかのシリサイドからなる遮光層とＮ型ポリシリコンによる上部容量電極とのポリサイドによって構成される。これにより、容量線１８は、固定電位側容量電極として機能すると共に、光の内部反射を防止する内蔵遮光膜を構成する。
【００５４】
第１中間導電層１５は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。第１中間導電層１５は、画素電位側容量電極としての機能の他、上述したように、内蔵遮光膜としての容量線１８とＴＦＴ３０との間に配置される光吸収層としての機能を持ち、更に、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとを中継接続する機能を持つ。なお、第１中間導電層１５も、容量線１８と同様に、金属又は合金を含む単一層膜若しくは多層膜から構成してもよい。
【００５５】
下部容量電極としての第１中間導電層１５と上部容量電極を構成する容量線１８との間に配置される誘電体膜１７は、例えば膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄いＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜１７は薄い程よい。
【００５６】
また容量線１８は、画素電極９ａが配置された画像表示領域からその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。かかる定電位源としては、ＴＦＴ３０を駆動するための走査信号を走査線３ａに供給するための後述の走査線駆動回路６３や画像信号をデータ線６ａに供給するサンプリング回路を制御する後述のデータ線駆動回路６１に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板２０の対向電極２１に供給される定電位でも構わない。更に、下側遮光膜１２についても、その電位変動がＴＦＴ３０に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、容量線１８と同様に、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。
【００５７】
また、データ線６ａとソース領域１ｄを電気的に接続するために、第１中間導電層１５と同一層で形成される第２中間導電層１５ｂが形成されている。第２中間導電層１５ｂは第２層間絶縁膜１４及び絶縁膜２を貫通するコンタクトホール２４ａを介してソース領域１ｄに電気的に接続されている。
【００５８】
容量線１８上には第３層間絶縁膜１９が配置され、第３層間絶縁膜１９上にはデータ線６ａが積層される。データ線６ａは、第３層間絶縁膜１９及び誘電体膜１７を貫通するコンタクトホール２４ｂ並びに第２中間導電層１５ｂを介してソース領域１ｄに電気的に接続される。
【００５９】
第３層間絶縁膜１９上及びデータ線６ａ上には、第４層間絶縁膜２５が形成されている。本実施の形態においては、第４層間絶縁膜２５は、撥水性を有する材料で構成されている。
【００６０】
第４層間絶縁膜２５上には画素電極９ａが形成されている。画素電極９ａは、第４層間絶縁膜２５，第３層間絶縁膜１９，誘電体膜１７を貫通するコンタクトホール２６ｂにより第１中間導電層１５に電気的に接続される。そして、第１中間導電層１５は第２層間絶縁膜１４及び絶縁膜２を貫通するコンタクトホール２６ａを介してドレイン領域１ｅに電気的に接続される。
【００６１】
画素電極９ａ上にはポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜１６が積層されている。配向膜１６は所定方向にラビング処理されている。配向膜１６は、図５に示すように、画素電極９ａ端部において最も薄く画素電極９ａ中央部において厚く形成されている（図３参照）。
【００６２】
これにより、画素電極９ａ中央部においては、配向膜１６の膜厚が厚いことから、液晶分子に対する配向規制力が強く、画素電極９ａ縁辺部においては、配向膜１６の膜厚が薄いことから、液晶分子に対する配向規制力が弱い。
【００６３】
例えば、配向膜１６の材料として、日産化学(株)製の配向膜材料であるＲＮ７２１等が考えられる。この配向膜材料はプレチルト角に膜厚依存性を持つポリイミドであり、その膜厚依存性によって、膜厚５０ｎｍでプレチルト角θ＝４°、１００ｎｍでθ＝６°、１５０ｎｍでθ＝７〜８°が得られる。
【００６４】
即ち、画素電極９ａの中央部においては、比較的低いプレチルト角が得られ、画素電極９ａの縁辺部においては、比較的高いプレチルト角が得られることになる。従って、横電界の影響を受けやすい画素電極９ａの縁辺部においても、リバースチルトの発生を抑制することができる。
【００６５】
一方、対向基板２０には、透明基板２０’上に、ＴＦＴ素子１０のデータ線６ａ、走査線３ａ及びＴＦＴ３０の形成領域に対向する領域、即ち各画素の非表示領域（非開口領域）において第１遮光膜２３が設けられている。この第１遮光膜２３によって、対向基板２０側からの入射光がＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ′、ソース領域１ｄ及びドレイン領域１ｅに入射することが防止される。第１遮光膜２３上に、対向電極（共通電極）２１が基板２０全面に亘って形成されている。対向電極２１上にポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜２２が積層され、所定方向に配向処理されている。
【００６６】
そして、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間に液晶５０が封入されている。ＴＦＴ３０は所定のタイミングでデータ線６ａから供給される画像信号を画素電極９ａに書き込む。書き込まれた画素電極９ａと対向電極２１との電位差に応じて液晶５０の分子集合の配向や秩序が変化して、光が変調されて、階調表示が可能となる。
【００６７】
図２及び図３に示すように、対向基板２０には表示領域を区画する額縁としての遮光膜４２が設けられている。遮光膜４２は例えば遮光膜２３と同一又は異なる遮光性材料によって形成されている。
【００６８】
遮光膜４２の外側の領域に液晶を封入するシール材４１が、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０間に形成されている。シール材４１は対向基板２０の輪郭形状に略一致するように配置され、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０を相互に固着する。シール材４１は、ＴＦＴ基板１０の１辺の一部において欠落しており、液晶５０を注入するための液晶注入口７８が形成される。貼り合わされたＴＦＴ基板１０及び対向基板２０相互の間隙には、液晶注入口７８より液晶が注入される。液晶注入後に、液晶注入口７８を封止材７９で封止するようになっている。
【００６９】
ＴＦＴ基板１０のシール材４１の外側の領域には、データ線駆動回路６１及び実装端子６２がＴＦＴ基板１０の一辺に沿って設けられており、この一辺に隣接する２辺に沿って、走査線駆動回路６３が設けられている。ＴＦＴ基板１０の残る一辺には、画面表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路６３間を接続するための複数の配線６４が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴ基板１０と対向基板２０との間を電気的に導通させるための導通材６５が設けられている。
【００７０】
なお、図１の例では、第４層間絶縁膜２５は、例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理等の研磨処理によって、平坦化されている。この場合でも、第４層間絶縁膜２５を撥水性の材料で構成することによって、あるいは、配向膜材料の粘度等を適宜調整することによって、各画素内で配向膜１６の膜厚分布を、中央部が厚く縁辺部が薄くなるように制御することができる。また、第４層間絶縁膜２５を平坦化しない場合には、データ線６ａ及び走査線３ａ部分は他の部分に比べて盛り上がる。従って、この場合には、各画素内で配向膜１６の膜厚分布を中央部が厚く縁辺部が薄くなるように制御することが一層容易となる。また、この場合には、第４層間絶縁膜２５として撥水性を有していない材料を使用することも可能である。
【００７１】
また、本実施の形態においては、画素電極９ａの縁辺部の外側の領域、即ち、データ線６ａ及び走査線３ａ部分には配向膜１６が形成されないことも考えられる。この場合でも、データ線６ａ及び走査線３ａ部分は遮光領域であり、画質に悪影響を与えることはない。
【００７２】
このように本実施の形態においては、各画素毎に中央部が厚く縁辺部が薄い配向膜を形成していることから、横電界の影響によるリバースチルトの発生を抑制することができる。これにより、リバースチルトの影響を考慮して遮光領域を決定する必要はなく、開口率を向上させることができる。また、リバースチルトの発生を抑制することができるので、画質を向上させることができる。
【００７３】
図６は本発明の第２の実施の形態に係る液晶装置を示す模式的平面図である。本実施の形態はライン反転駆動方式の液晶装置に適用した例である。
【００７４】
図６はマトリクス状に配列された一部の画素電極９ａ及び配向膜１６の膜厚の状態を濃淡によって模式的に示している。上述したように、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。図６において＋印は所定のタイミングにおいてライン反転駆動の正極性の駆動電圧が印加される画素電極を示し、−印は所定のタイミングにおいてライン反転駆動の負極性の駆動電圧が印加される画素電極を示している。図６の例はライン反転駆動の例を示している。
【００７５】
この場合には、各画素を構成する画素電極９ａの縁辺部のうち、逆極性の駆動電圧が印加される隣接画素に隣接する縁辺部（以下、図６に合わせて上下縁辺部という）が、横電界の影響を受けやすい。本実施の形態においては、横電界の影響を受けやすい画素電極９ａの上下縁辺部において、中央部よりも配向膜１６の膜厚を薄く形成する。各画素電極９ａの中央部においては、配向膜１６の膜厚は比較的厚く、上下縁辺部に向かうに従って、配向膜１６の膜厚は薄くなっている。
【００７６】
図６では、各画素電極９ａ上に形成する配向膜１６の膜厚を濃淡によって示している。濃い部分ほど配向膜１６の膜厚が厚いことを示し、薄い部分ほど配向膜１６の膜厚が薄いことを示している。図６の例では、配向膜１６は画素電極９ａの図の上下方向の中央が最も膜厚が厚く、中央からの上下方向の距離が大きくなるほど膜厚が薄くなるように形成されている。即ち、配向膜１６の膜厚は上下方向で変化するようになっている。
【００７７】
このように画素毎に膜厚分布を有する配向膜１６は、インクジェット方式の配向膜塗布装置を用い、配向膜塗布装置のノズルを画素電極９ａの上下方向の中央に配置して図６の左右方向にスキャンさせながら配向膜材料を吐出することによって、形成することができる。この場合には、配向膜材料の粘度等の特性に応じた膜厚分布が得られる。また、走査線３ａの形成領域に相当する配向膜１６の下地材料として、撥水性を有する材料を用いることによって、いずれの画素においても同様の膜厚分布が得られやすい。
【００７８】
なお、図６に示す配向膜１６の膜厚の変化（膜厚分布）は、上述した配向膜１６の製造方法に起因したものであり、各画素電極９ａの中央部を厚く縁辺部を薄くすることができれば、配向膜１６の膜厚分布は図６の例に限らない。例えば、図６のように、一様に膜厚が変化する必要はなく、横電界の影響を受けやすい画素電極９ａの上下縁辺部のみ、他の部分よりも薄く形成するようにしてもよい。
【００７９】
このように本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
（電子機器）
次に、以上詳細に説明した液晶装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図７は、投射型カラー表示装置の説明図である。
【００８１】
図７において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを３個用意し、それぞれＲＧＢ用のライトパルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ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から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロックミラー１１０８によって、ＲＧＢの三原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにそれぞれ導かれる。この際特に、Ｂ光は、長い光路による光損失を防ぐために、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。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。
【００８２】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記各実施の形態においては、ＴＦＴ基板１０側に形成する配向膜１６について、画素毎に膜厚分布を制御したが、対向基板２０上のＴＦＴ基板１０の各画素に対応させて、配向膜２２を画素毎に膜厚制御するようにしてもよい。また、ＴＦＴ基板１０及び対向基板２２の各配向膜１６，２２について、画素毎に膜厚分布を制御するようにしてもよいことは明らかである。
【００８３】
また、本発明の液晶装置は、ＴＦＴ液晶パネルだけでなくＴＦＤ（薄膜ダイオード）液晶パネル等のアクティブマトリクス型の液晶パネルに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置を示す模式的平面図。
【図２】本実施の形態の液晶装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図。
【図３】アクティブマトリクス基板であるＴＦＴ基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図２のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図。
【図４】本実施の形態の液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図。
【図５】図１乃至図４の液晶装置の画素構造を詳細に示す断面図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る液晶装置を示す模式的平面図。
【図７】投射型カラー表示装置の説明図。
【図８】電圧無印加時における液晶分子のプレチルト及び横電界の影響を模式的に示す説明図。
【符号の説明】
【００８５】
３ａ…走査線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１６…配向膜
【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７】
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【図８】
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【図１】
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【図６】
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