(57)【要約】  【課題】ＯＣＳ形成箇所においても適切に配向膜を形成し、光漏れや配向異常による表示性能の低下を防止し、コントラスト特性が良好な液晶表示素子を提供する。  【解決手段】液晶表示素子においては、ＴＦＴアレイ基板１０１にフォトリソグラフィ工程により柱状スペーサー１２０を形成する際、後に斜方蒸着により配向膜を形成する際の蒸着角度と等しい角度で紫外線１２３を照射し、柱状スペーサー１２０の周面の傾斜角度βが斜方蒸着の蒸着角度と等しくなるように柱状スペーサー１２０を形成する。このようにすれば、配向膜を斜方蒸着により形成する工程において、蒸着方向に対して基板１０１の表面に柱状スペーサー１２０の影が生じることがなく、基板全面に適切に蒸着が行われる。すなわち、基板全面に抜けなく配向膜が形成される。したがって、リバースチルトドメインの発生を防ぎ、ディスクイリネーションラインの発生を防ぎ、光漏れやコントラストの低下を防止することができる。  【選択図】  図５
2005084389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板に対して略平行に配置される基板であって、前記第１の基板との間隔を維持するためのスペーサーと、前記第１の基板との対向面に斜方蒸着により形成される配向膜とを有する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成される液晶層と
を有する液晶表示素子であって、
前記スペーサーは、前記第２の基板の前記対向面の法線（Ｈ）に対する前記斜方蒸着の蒸着角度（α）より、当該法線（Ｈ）に対する周面の傾斜角度（β）の方が大きいか等しい（β≧α）周面を少なくとも一部に有することを特徴とする
液晶表示素子。
【請求項２】
前記スペーサーの周面は、前記斜方蒸着の際の蒸着物質の飛来方向に対して、表面が平行に、または、表面を露呈する傾斜に形成されることを特徴とする
請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記スペーサーは、前記第２の基板から前記蒸着物質の飛来方向に延伸した柱形状の部材であることを特徴とする
請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記スペーサーは、前記第１の基板または前記第２の基板の少なくともいずれかに形成される帯状電極部材の長手方向に沿って傾斜していることを特徴とする
請求項３に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記配向膜は、前記第２の基板の前記対向面の前記法線に対して０度より大きく８０度以下の角度の傾斜で斜方蒸着され形成される配向膜であることを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記配向膜は、ＩＶ属元素の単体、混合物または化合物を含む材料により形成された配向膜であることを特徴とする
請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示素子。
【請求項７】
第１の基板と、
前記第１の基板に対して略平行に配置される基板であって、前記第１の基板との間隔を維持するためのスペーサーと、前記第１の基板との対向面に斜方蒸着により形成される配向膜とを有する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成される液晶層と
を有する液晶表示素子の製造方法であって、
前記スペーサーは、当該スペーサーの周面の少なくとも一部が、前記第２の基板の前記対向面の法線（Ｈ）に対する前記斜方蒸着の蒸着角度（α）より、当該法線（Ｈ）に対する前記周面の傾斜角度（β）の方が大きいか等しくなる（β≧α）ように形成し、
前記スペーサーの形成された前記第２の基板の前記対向面に、前記蒸着角度（α）からの斜方蒸着により前記配向膜を形成する
ことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項８】
前記スペーサーは、前記斜方蒸着の際の蒸着物質の飛来方向に対して、前記周面の表面が平行に、または、前記周面の表面を露呈する傾斜に形成することを特徴とする
請求項７に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項９】
前記第２の基板の前記第１の基板との対向面に光硬化樹脂を塗布し、
前記光硬化樹脂の塗布された前記第２の基板に前記スペーサーの前記周面に沿った傾斜で光を照射し、前記光硬化樹脂を硬化させ、前記スペーサーを形成することを特徴とする
請求項７または８に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の基板の前記第１の基板との対向面に光硬化樹脂を塗布し、
前記光硬化樹脂の塗布された前記第２の基板に、周辺部方向に次第に通過光量が減少するシャドー部を有するマスクを介して光を照射し、所望の角度に傾斜した周面を有する前記スペーサーを形成することを特徴とする
請求項７〜９のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１１】
前記スペーサーは、前記第１の基板または前記第２の基板の少なくともいずれかに形成される帯状電極部材の長手方向に沿って傾斜するように形成することを特徴とする
請求項７〜１０のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１２】
前記配向膜は、前記第２の基板の法線方向に対して０度より大きく８０度以下の角度の傾斜で斜方蒸着し形成することを特徴とする
請求項７〜１１のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１３】
前記配向膜は、ＩＶ属元素の単体、混合物または化合物を含む材料により形成することを特徴とする
請求項７〜１４のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１４】
光源と、前記光源から出射された光を液晶表示素子に導く集光光学系と、前記液晶表示素子で光変調した光を拡大し投射する投射光学系とを有する投射型表示装置であって、
前記液晶表示素子は、第１の基板と、前記第１の基板に対して略平行に配置される基板であって、前記第１の基板との間隔を維持するためのスペーサーと、前記第１の基板との対向面に斜方蒸着により形成される配向膜とを有する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成される液晶層とを有し、前記スペーサーの周面の少なくとも一部が、前記第２の基板の前記対向面の法線（Ｈ）に対する前記斜方蒸着の蒸着角度（α）より、当該法線（Ｈ）に対する前記周面の傾斜角度（β）の方が大きいか等しくなる（β≧α）ように形成されている液晶表示素子であることを特徴とする投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配向異常を防止し、表示性能を向上させた液晶表示素子とその製造方法、および、それを用いた投影型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示素子は、軽量で低消費電力という特徴から、コンピュータの表示装置、テレビジョン受像機あるいはプロジェクタなどの種々の分野で利用されている。
液晶プロジェクタなどの投射型表示素子では、光源から出射される光を赤、緑、青の各色の光に分離し、各光を液晶表示素子により構成される３つのライトバルブにより変調し、変調された後の色光束を合わせて投射面に拡大投射している。この液晶プロジェクタなどのライトバルブとしては、一般に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）駆動によるアクティブマトリクス型液晶表示素子が用いられる。
【０００３】
一般的にアクティブマトリクス型液晶表示素子は、スイッチング素子や表示電極が形成されたＴＦＴアレイ基板と、ＴＦＴアレイ基板に対向して設けられた対向基板とを有し、ＴＦＴアレイ基板と対向基板との間に液晶材料が封入される。液晶材料が所望の電気光学的特性を呈するためには、基板間隙を表示領域全体で均一にする必要がある。
基板間隙を制御するために、従来は、スペーサーと呼ばれるガラスまたは合成樹脂の透明球状体粒子（ビーズスペーサ）を基板表面上に散布し、基板間のギャップを維持している（たとえば、特許文献１参照）。しかしながら、このようなスペーサーを用いる方法では、スペーサーの位置が定まっていないため、有効画素領域に位置するスペーサーによって表示品位が低下するといった問題が生じる。また、スペーサーが均一に散布されず、スペーサーの分布状態によっては基板間のギャップを正確に保持できないという問題も生じる。
【０００４】
そこで近年は、フォトレジスト材料からなる柱状のスペーサーを基板に形成する方法が提案されている。これは、画素間上にスペーサーの機能を有する柱状の突起物をリソグラフィ技術などを用いて形成し、基板間隔を維持する方法である。このようなたとえば柱状のスペーサーは、オンチップスペーサ（ＯＣＳ）と呼ばれる。ＯＣＳは、非有効画素領域に選択的に形成できるため、光を効率的に利用し、非常に高精度に基板間隔の制御ができるという利点があり、液晶表示素子の高精細化、高輝度化を可能とする技術として注目されている。
【０００５】
一方、液晶表示素子において、液晶材料を封入する基板表面には、液晶分子を配向させる配向膜が形成され配向処理が行われる。この配向処理の方法としては、従来よりラビングが広く用いられている。ラビングとは、ポリイミドなどからなる配向膜の表面をバフ材（布）などで擦る方法で、配向の程度をバフ材の押し込み量（強さ）、移動速度、回転速度などで制御する方法である。
しかし、ラビングが不十分な場合には液晶の配向が弱くデイスクリネーション（配向不良）が発生する可能性があり、逆にラビングを過度に行うと配向膜の剥がれやラビング傷などが発生する可能性がある。また、バフ材が消耗することにより液晶の配向が不十分となるので、定期的な張り替え、管理が必要である。また、バフ材中のごみ管理も必要となる。
【０００６】
このような問題のために、近年、ラビングに変わる配向処理方法がいくつか提案されている。
その１つとして、斜方蒸着法がある。斜方蒸着法はＳｉＯ、Ａｌ、Ａｕなどの金属およびその酸化物をガラス基板に対して傾斜させて蒸着させる方法である。これによりガラス基板表面に傾斜構造を形成し、その構造に沿って液晶分子を配向させるものである（たとえば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−５３６３５５号公報
【特許文献２】特開２００３−５１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、柱状のスペーサーが形成されている液晶表示素子に斜方蒸着法により配向膜を形成する場合、配向膜が適切に形成されない領域が発生するという問題がある。すなわち、柱状スペーサーは突起物であり、蒸着方向によっては柱状スペーサーにより影が生じ、これが蒸着の障害となって配向膜の蒸着がされなかったり不十分となったりする。
このような配向膜が形成されない領域は、液晶層において、通常のプレチルト角とは逆のプレチルト角の領域となり、リバースチルトドメインと呼ばれる。リバースチルトドメインは、通常、横電界の影響が出易いところに位置する場合が多く、また、正常領域と透過率が異なる。そのため、表示画面上にムラやスジなどの表示不良を生じる可能性がある。また、正常領域とリバースチルトドメインの間にディスクリネーションラインが発生し、光抜けを起こし、コントラストが低下する可能性がある。
【０００９】
そのようなリバースチルトドメインによる光抜けを防止するために、特許文献１においては、柱状スペーサー位置を変更して光抜けを目立たなくさせる方法が提案されている。しかし、配向されない領域が存在することは根本的には改善されておらず、光抜けを完全になくすことはできない。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、柱状スペーサーが形成されていても適切に配向膜を形成し、光抜けや配向異常による表示性能の低下を防止することにより、コントラストなどの特性が良好な液晶表示素子とその製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、コントラストなどの特性が良好な状態で所望の映像を投影表示することのできる投影型表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明の液晶表示素子は、
第１の基板と、
前記第１の基板に対して略平行に配置される基板であって、前記第１の基板との間隔を維持するためのスペーサーと、前記第１の基板との対向面に斜方蒸着により形成される配向膜とを有する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成される液晶層と
を有する液晶表示素子であって、
前記スペーサーは、前記第２の基板の前記対向面の法線（Ｈ）に対する前記斜方蒸着の蒸着角度（α）より、当該法線（Ｈ）に対する周面の傾斜角度（β）の方が大きいか等しい（β≧α）周面を少なくとも一部に有することを特徴とする。
【００１２】
好適には、前記スペーサーの周面は、前記斜方蒸着の際の蒸着物質の飛来方向に対して、表面が平行に、または、表面を露呈する傾斜に形成される。
【００１３】
このような構成の液晶表示素子によれば、斜方蒸着により配向膜を形成する際の蒸着角度αと、スペーサーの周面の傾斜角度βとがたとえば等しくなるように、スペーサーを第２の基板上に形成している。したがって、スペーサー形成後に配向膜を形成する際には、蒸着方向に対して基板の表面にスペーサーの影が生じることがない。そのため、基板全面に適切に蒸着が行われる。すなわち、基板全面に抜けなく配向膜が形成される。
なお、基板の周面の傾斜角度βは、蒸着方向αと等しい必要はなく、その周面の全てが蒸着の際の蒸着物質の飛来方向に対して露呈しているような傾斜であればよい。
【００１４】
好適には、前記スペーサーは、前記第２の基板から前記蒸着物質の飛来方向に延伸した柱形状の部材である。
また好適には、前記スペーサーは、前記第１の基板または前記第２の基板の少なくともいずれかに形成される帯状電極部材の長手方向に沿って傾斜している。
【００１５】
また好適には、前記配向膜は、前記第２の基板の前記対向面の前記法線に対して０度より大きく８０度以下の角度の傾斜で斜方蒸着され形成される配向膜である。
また好適には、前記配向膜は、ＩＶ属元素の単体、混合物または化合物を含む材料により形成された配向膜である。
【００１６】
また、本発明の液晶表示素子の製造方法は、第１の基板と、前記第１の基板に対して略平行に配置される基板であって、前記第１の基板との間隔を維持するためのスペーサーと、前記第１の基板との対向面に斜方蒸着により形成される配向膜とを有する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成される液晶層とを有する液晶表示素子の製造方法であって、
前記スペーサーは、当該スペーサーの周面の少なくとも一部が、前記第２の基板の前記対向面の法線（Ｈ）に対する前記斜方蒸着の蒸着角度（α）より、当該法線（Ｈ）に対する前記周面の傾斜角度（β）の方が大きいか等しくなる（β≧α）ように形成し、
前記スペーサーの形成された前記第２の基板の前記対向面に、前記蒸着角度（α）からの斜方蒸着により前記配向膜を形成する。
【００１７】
好適には、前記スペーサーは、前記斜方蒸着の際の蒸着物質の飛来方向に対して、前記周面の表面が平行に、または、前記周面の表面を露呈する傾斜に形成する。
【００１８】
好適には、前記第２の基板の前記第１の基板との対向面に光硬化樹脂を塗布し、前記光硬化樹脂の塗布された前記第２の基板に前記スペーサーの前記周面に沿った傾斜で光を照射し、前記光硬化樹脂を硬化させ、前記スペーサーを形成する。
また好適には、前記第２の基板の前記第１の基板との対向面に光硬化樹脂を塗布し、前記光硬化樹脂の塗布された前記第２の基板に、周辺部方向に次第に通過光量が減少するシャドー部を有するマスクを介して光を照射し、所望の角度に傾斜した周面を有する前記スペーサーを形成する。
【００１９】
また、本発明の投射型表示装置は、光源と、前記光源から出射された光を液晶表示素子に導く集光光学系と、前記液晶表示素子で光変調した光を拡大し投射する投射光学系とを有する投射型表示装置であって、
前記液晶表示素子は、第１の基板と、前記第１の基板に対して略平行に配置される基板であって、前記第１の基板との間隔を維持するためのスペーサーと、前記第１の基板との対向面に斜方蒸着により形成される配向膜とを有する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成される液晶層とを有し、前記スペーサーの周面の少なくとも一部が、前記第２の基板の前記対向面の法線（Ｈ）に対する前記斜方蒸着の蒸着角度（α）より、当該法線（Ｈ）に対する前記周面の傾斜角度（β）の方が大きいか等しくなる（β≧α）ように形成されている液晶表示素子である。
【発明の効果】
【００２０】
このように、本発明によれば、柱状スペーサーが形成されていても適切に配向膜を形成し、光抜けや配向異常による表示性能の低下を防止することにより、コントラストなどの特性が良好な液晶表示素子とその製造方法を提供することができる。
また、コントラストなどの特性が良好な状態で所望の映像を投影表示することのできる投影型表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を、図１〜図１１を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係る液晶表示素子の平面図であり、図２はその液晶表示素子の画像表示領域の断面図であり、図３はその液晶表示素子の画素部の構成を示す模式的な回路図であり、図４はその液晶表示素子の製造方法を説明するためのフローチャートであり、図５はその液晶表示素子の柱状スペーサー形成工程を説明するための図であり、図６はその液晶表示素子の配向膜の形成に用いる蒸着装置を示す図であり、図７はその液晶表示素子の配向膜形成工程を説明するための図であり、図８はその液晶表示素子を適用して好適なプロジェクタの光学系の構成を示す図であり、図９はその液晶表示素子の他の形状のスペーサーを示す第１の図であり、図１０はその液晶表示素子の他の形状のスペーサーを示す第２の図であり、図１１はその液晶表示素子の他の形状のスペーサーを示す第３の図である。
なお、本実施形態で示す液晶表示素子は、投影型表示装置（プロジェクタ）用のアクティブマトリクス型小型液晶表示素子である。
【００２２】
まず、本実施形態の液晶表示素子１０の概略構成について説明する。
図１に示すように、液晶表示素子１０は、実際の画像表示に用いられる画像表示領域１１、および、その周縁の非画像表示領域１２を有する。画像表示領域１１および非画像表示領域１２のいずれも、ＴＦＴアレイ基板１０１と対向基板１０２とが所定の間隔で対向配置されて構成される。
【００２３】
図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０１の上面（対向基板１０２との対向面）の図１に示した画像表示領域１１に相当する領域には、各画素ごとの画素電極やＴＦＴが形成された画素電極・ＴＦＴ層１０３が形成される。
画素電極・ＴＦＴ層１０３には、図３に示す各画素ごとの駆動回路１０４が、画素電極１０５が格子状の配列となるように多数配置される。画素電極１０５は、図３に示すように、アモルファスシリコンやポリシリコンなどからなるＴＦＴ１０６を介して信号線１０７および走査線１０８に接続される。また、ＴＦＴ１０６上には図示しない保護膜が形成される。
【００２４】
画素電極・ＴＦＴ層１０３の上面、すなわち、対向基板１０２に対向する面には、所定の配置で、ギャップ材としてのオンチップスペーサ（ＯＣＳ）１２０が形成される。ＯＣＳ１２０は、図示のごとく傾斜した柱形状の部材であり、リソグラフィ工程および現像・エッチング工程などにより形成される。また、ＯＣＳ１２０は、ＴＦＴアレイ基板１０１と対向基板１０２との間を所定の距離に規定する高さに形成される。これにより、画像表示領域１１において、ＴＦＴアレイ基板１０１と対向基板１０２との間隔は所定の間隔に維持される。本実施形態において、ＯＣＳ１２０のＴＦＴアレイ基板１０１の対向基板１０２に対する対向面の法線方向の高さは２．７±０．５μｍである。
【００２５】
また、ＴＦＴアレイ基板１０１の画素電極・ＴＦＴ層１０３の表面には、配向膜１３０が形成される。配向膜１３０は、後述する斜方蒸着により形成される。
ＴＦＴアレイ基板１０１は、たとえば石英基板により構成され、画素電極１０５は、たとえばＩＴＯ膜（インジウム・ティン・オキサイド膜）などの透明導電性薄膜により形成される。また、ＯＣＳ１２０は、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、あるいはノボラック樹脂などにより形成される。
これら画素電極１０５およびＴＦＴ１０６などの動作については、後に詳述する。
【００２６】
対向基板１０２の下面（ＴＦＴアレイ基板１０１との対向面）の図１に示した画像表示領域１１に相当する領域の全面には、図２に示すように、透明の対向電極１１３が形成される。
また、各画素部の開口領域（光通過領域）以外の領域の対向電極１１３の上面（ＴＦＴアレイ基板１０１側の面）には、図示しない遮光膜が設けられる。
さらに、対向電極１１３のＴＦＴアレイ基板１０１側の面には、配向膜１１４が形成される。
対向基板１０２は、たとえばガラス基板や石英基板により構成され、対向電極１１３は、たとえば画素電極１０５と同様にＩＴＯ膜などの透明導電性薄膜により形成される。
【００２７】
このようなＴＦＴアレイ基板１０１と対向基板１０２とは、図１に示すように、画像表示領域１１を囲むように非画像表示領域１３に形成されたシール部１３により接合される。図示しないが、シール部１３にも画像表示領域１１に形成されるＯＣＳ１２０と同様のＯＣＳが配置されており、これにより非画像表示領域１２においてもＴＦＴアレイ基板１０１と対向基板１０２との間隔は所定の間隔に維持される。
【００２８】
このような構成のＴＦＴアレイ基板１０１、対向基板１０２およびシール部１３に囲まれた空間に液晶が封入される。また、ＴＦＴアレイ基板１０１および対向基板１０２の外側に、それぞれ図示しない偏光子などが設けられる。
液晶表示素子１０は、このような構成を有する。
【００２９】
次に、このような液晶表示素子１０の画素部の構成および動作について説明する。
図３に示すように、液晶表示素子１０の画像表示領域１１を構成する画素電極１０５に対しては、その近傍に、画素電極１０５をスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ１０６が設けられている。ＴＦＴ１０６のソース１１０は、画素信号が供給される信号線１０７に電気的に接続されている。また、ＴＦＴ１０６のゲートは、所定のタイミングで走査信号が印加される走査線１０８に電気的に接続されている。また、ＴＦＴ１０６のドレイン１０９に画素電極１０５が電気的に接続されている。
【００３０】
したがって、スイッチング素子であるＴＦＴ１０６を一定期間開ける（導通状態とする）ことにより、信号線１０７から供給される画素信号が所定のタイミングで画素電極１０５に印加される。その結果、この画素信号は、画素電極１０５と対向電極１１３との間の液晶１１５に作用し、液晶１１５にこの画素信号に対応する情報が書き込まれる。
【００３１】
画素電極１０５を介して液晶１１５に書き込まれた画素信号は、対向基板１０２に形成された対向電極１１３との間で一定期間保持される。
液晶１１５は、印加される電圧レベルに応じて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。すなわち、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を通過可能となり、その結果、液晶表示素子１０全体として、画素信号に応じたコントラストの光が出射する。
【００３２】
また、画素電極１０５と対向電極１１３との間に保持された画素信号がリークされるのを防ぐために、液晶１１５の容量と並列に、蓄積容量１１１を付加する。これにより、保持特性は改善され、コントラスト比の高い表示を行うことができる。このような蓄積容量１１１を形成するために、抵抗化されたＣｓ線１１２が設けられる。
【００３３】
次に、このような構成の液晶表示素子１０の製造方法について、特に、ＴＦＴアレイ基板１０１におけるＯＣＳ１１２０および配向膜１３０の形成工程を中心として、図４のフローチャートを参照して説明する。
まず、ＴＦＴアレイ基板１０１の表面にＴＦＴ１０６を形成し、その上に保護膜を形成する（ステップＳ１１０）。
次に、画素電極１０５を形成する（ステップＳ１２０）。すなわち、基板１０１上にＩＴＯの薄膜を形成するととともにパターニングをし、複数の画素電極１０５をマトリクス状に形成する。
【００３４】
次に、柱状スペーサー１２０を形成する（ステップＳ１３０）。
図５（Ａ）に示すように、まず、スピンナーを用いて、画素電極１０５が形成されたＴＦＴアレイ基板１０１の表面に、紫外線硬化性を有する樹脂材料（感光性有機膜）１２１を塗布する（ステップＳ１３１）。本実施形態においては、透明フォトレジストとしてのＰＷＥＲ（東京応化工業株式会社製）を約３μｍの厚さに塗布する。
樹脂材料１２１を塗布したら、次に、プリベーク処理を施す（ステップＳ１３２）。
次に、柱状ＯＣＳ１４を形成する位置にパターンが形成されたフォトマスク１２２により樹脂膜１２１が形成されたＴＦＴアレイ基板１０１の表面を覆う（ステップＳ１３３）。
そして、フォトマスク１２２にて覆われたＴＦＴアレイ基板１０１の表面に紫外線１２３を照射し、開口領域に対応する部分の感光性有機膜１２１を硬化させる（ステップＳ１３４）。
【００３５】
この際、紫外線は、ＴＦＴアレイ基板１０１の対向基板１０２への対向面の法線Ｈに対して、所定の角度ηだけ傾いた角度より樹脂膜被覆面に入射するように照射する。また、その傾く方向は、ＴＦＴアレイ基板１０１の画素電極・ＴＦＴ層１０３に形成されている走査線１０８に沿った方向となるように規定する。
したがって、フォトマスク１２２は、このように傾斜して形成される柱状スペーサー１２０の頂上面の位置に開口（紫外線透過部）が形成されるようなマスクである。
【００３６】
なお、前述した紫外線の照射方向および照射角度ηは、配向膜１３０の形成の際に行う後述する斜方蒸着の蒸着方向、蒸着角度αに一致させた角度および方向である。
ただし、一般的には、図５および図７に示すような本実施形態の構成においては、紫外線の照射角度ηは、ＴＦＴアレイ基板１０１の法線方向Ｈに対しての蒸着角度αに対して、次式（１）を満たす角度に設定されていればよいと言うことができる。
【００３７】
（数１）
η≧α  …（１）
【００３８】
紫外線の照射角度ηは、基板法線Ｈと柱状スペーサーの周面とがなす角度βに等しいので、結局、液晶表示素子１０としては、次式（２）の関係が成り立つ構成であればよいこととなる。
【００３９】
（数２）
β≧α    …（２）
【００４０】
次に、エッチングを行う（ステップＳ１３５）。その結果、図５（Ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０１の法線方向Ｈに対して角度β（＝η）傾斜している柱状スペーサー１２０が形成される。
【００４１】
このようにして柱状スペーサー１２０が形成されたＴＦＴアレイ基板１０１に対して、次に、配向膜１３０を形成する（ステップＳ１４０）。
配向膜１３０は、図６に示す蒸着装置２００を用いて、ＴＦＴアレイ基板１０１に対して斜め方向から配向膜材料（配向膜物質）を飛来させる斜方蒸着により形成する。
【００４２】
図６に示す蒸着装置は、蒸着材料の飛散方向に対して配向膜形成面を所望の角度に維持することのできる蒸着装置である。
蒸着装置２００は、真空チャンバー２１０、基板保持部２１１、回転機構２１２、蒸着源２１３、膜厚計２１４、および、排気系２２０を有する。
基板保持部２１１は、複数個の基板を配向膜形成面を同一面上にそろえて保持する。回転機構２１２は、基板保持部２１１を所望の方向に指向させて保持する。これら基板保持部２１１および回転機構２１２により、基板は、配向膜形成面が蒸着源からの蒸着材料の飛散方向に対して所定の角度になる位置に保持される。
また、蒸着源２１３は、スリット状の開口が形成された抵抗加熱ボートであり、膜厚計２１４は、水晶振動子膜厚計である。
排気系２２０は、拡散ポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオポンプなどのメインポンプや弁、バルブ等により構成され、真空チャンバー２１０内を所望の真空状態にひく。
【００４３】
このような蒸着装置２００によりＴＦＴアレイ基板１０１が蒸着源２１３に対して斜めに保持され蒸着に供され、基板表面の少なくとも蒸着源方向（蒸着材料の飛散方向）に露呈している部分に、配向膜材料が斜め方向から堆積される。
具体的には、図７（Ａ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０１は、法線Ｈに対して、所定の方向に所定の角度αだけ傾いた角度で基板保持部２１１に保持され、下方の蒸着源２１３より飛来する蒸着材料が付着されて配向膜が形成される。本実施形態において、この蒸着角度αは、柱状スペーサー１２０の傾斜角度β、すなわち柱状スペーサー１２０形成時の紫外線の入射角度ηと同一とする。
その結果、図７（Ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０１上の全面に、すなわち柱状スペーサー１２０の根本部分も含んでＴＦＴアレイ基板１０１の全面に、配向膜１３０が形成される。
【００４４】
蒸着源（配向膜材料）としては、一酸化珪素および二酸化珪素を含む酸化珪素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタルなどの酸化物、弗化マグネシウムなどの弗化物あるいは、硫化亜鉛などの硫化物、シリコンあるいは、ゲルマニウムなどのＩＶ属元素の単体または混合物あるいは化合物を主成分とする無機材料を用いる。本実施形態においては、一酸化珪素の粉末を用いる。
【００４５】
本実施形態において、配向膜１３０の蒸着角度αは、６０度〜７０度である。
斜方蒸着膜を行う際に、蒸着角度αをＴＦＴアレイ基板１０１の法線方向Ｈに対して、６０度未満とした場合、斜方蒸着膜１３０の表面が平面的となる。その結果、斜方蒸着膜１３０上の液晶分子１１５がＴＦＴアレイ基板１０１に対する法線方向Ｈの方向を向くようになり、プレチルト角が87度を越えてしまい好ましくない。
一方、斜方蒸着角αがＴＦＴアレイ基板１０１の法線方向Ｈに対して７０度を超える場合は、ＴＦＴアレイ基板１０１の表面に形成される凸凹の密度が低くなる。その結果、液晶分子１１５が凸凹側面に沿うように垂直配向してプレチルト角が小さくなり、プレチルト角が８０度未満となってしまい好ましくない。
【００４６】
また、斜方蒸着膜の膜厚は、膜厚が４０ｎｍ〜５０ｎｍとなるように形成される。斜方蒸着膜の蒸着角度αが６０度の場合、斜方蒸着膜１３０の膜厚は４０ｎｍ〜４７ｎｍであることが好ましい。また、斜方蒸着膜の蒸着角度αが７０度の場合、斜方蒸着膜１３０の膜厚は、４０ｎｍ〜４９ｎｍであることが好ましい。
斜方蒸着膜の膜厚とプレチルト角のとの関係は、一定の周期性を示す。したがって、斜方蒸着膜の膜圧が厚くなれば再びプレチルト角が８７度以下となる範囲が出現する。しかし、斜方蒸着膜の膜厚を厚くすればするほど、斜方蒸着膜形成に要する時間が長くなり好ましくない。したがって、斜方蒸着膜の膜厚は、プレチルト角が８７度以下になる斜方蒸着膜厚の範囲のうち、最も薄い膜厚の範囲である４０ｎｍ〜５０ｎｍとすることが好ましい。そしてこのようにして得られた斜方蒸着膜の表面には図６（Ｂ）に示すように、蒸着された無機材料の複数の凹凸が形成される。
【００４７】
このようにＴＦＴアレイ基板１０１を形成する一方で、対向基板１０２を形成する。対向基板１０２は、詳細な説明を省略するが、基板表面に対向電極１１３を形成し、その上に前述したのと同様の斜方蒸着により配向膜１１４を形成することにより製造する。
そして、各々配向膜１３０および配向膜１１４が形成されたＴＦＴアレイ基板１０１および対向基板１０２を、その配向膜同士が対向するように重ね合わせ、シール材を介して接合する（ステップＳ１５０）。
次に、両基板およびシール材によって囲まれた領域に液晶を封入し（ステップＳ１６０）、ＴＦＴアレイ基板１０１および対向基板１０２に偏光板などを貼着し（ステップＳ１７０）、液晶表示素子１０が完成する。
【００４８】
このような製造方法にて製造された液晶表示素子１０について配向異常領域を観察をしたところ、従来、配向膜が形成できなかった領域が消失し、柱状スペーサー周辺部の配向不良もなくなり、適切な配向膜がＴＦＴアレイ基板１０１の表面全域に形成されていた。また画質について観察をしたところ、光漏れのない良好な画質を得ることができた。
すなわち、本実施形態によれば、柱状スペーサー１２０を配向膜１３０を形成する際の斜方蒸着の蒸着角度と同じ方向および角度に傾斜して形成している。したがって、斜方蒸着の形成の際に、柱状スペーサー１２０の影となる部分が生じず、ＴＦＴアレイ基板１０１の表面の全域に、適切に配向膜材料の蒸着が行える。
また、本実施形態の液晶表示素子１０においては、柱状スペーサー１２０の傾斜方向は、走査線１０８に沿った方向としている。したがって、傾斜した柱状スペーサー１２０が有効な表示画素領域に配置されて表示品質を低下するのを防ぐことができる。
【００４９】
このような本実施形態の液晶表示素子を適用して好適な装置として、投影型表示装置（プロジェクタ）がある。このプロジェクタの光学系においては、図８にその構成を示すように、ランプ（光源）から発せられ光を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の三原色に色分解し液晶表示素子に導き（集光光学系）、各液晶表示素子において、導かれた光を変調し、透過率を制御している。そして、変調された各色の光をクロスプリズムにより合成し、投射レンズから出射し、スクリーンなどに所望の画像を拡大表示する（拡大投射光学系）。
このようなプロジェクタにおいては、ディスクリネーションラインの発生による光漏れやコントラストの低下が顕著に表示画像に影響を与える。したがって、本実施形態の液晶表示素子を適用することにより、リバースチルトドメインなどの配向異常による表示性能の低下を防止することができ非常に有効である。
【００５０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内でさらに種々に改変してよい。
たとえば、ＯＣＳ１２０の形状は、本実施形態のような円柱形状に限られるものではない。たとえば、図９に示すＯＣＳ１２１のような形状でもよい。
ＯＣＳ１２１においては、基板１０１の法線Ｈに対して、周面の傾斜角度は、最も小さい角度β２から最も大きい角度β１の範囲で連続的に変化している。この場合、最も大きい角度β１が配向膜の蒸着角度αに一致しており、最も小さい角度β２は、配向膜蒸着角度αよりも小さくなっている。しかしながら、このＯＣＳ１２１の全周面は、その表面が配向膜蒸着方向に露呈するように傾斜しており、ＯＣＳ１２１により蒸着の際の影となる領域は形成されない。換言すれば、ＯＣＳ１２１は、周面の指向方向（法線方向）が、蒸着材料の飛来方向に対して０度（蒸着材料の飛来方向に対して垂直な状態）〜９０度（蒸着材料の飛来方向に対して平行な状態）の範囲の周面のみにより形成されているので、蒸着方向に対して影が生じない。本発明の主旨は、配向膜の蒸着方向に対してこのような特徴を有するＯＣＳを形成することにあり、そのような液晶表示素子であれば、いずれも本発明の範囲内である。
【００５１】
その他、図１０（Ａ）に示すように、周面の一部が基板１０１の法線Ｈと同一方向であるようなＯＣＳ１２２であってもよい。
また、図１０（Ｂ）に示すように、基板１０１の法線方向での断面が等脚台形となるような、富士山型のＯＣＳ１２３であってもよい。
また、柱形状でなくとも、図１１（Ａ）に示すような円錐形状のＯＣＳ１２４や、図１１（Ｂ）に示すような三角錐形状のＯＣＳ１２５であってもよい。
その他、四角以上の角柱や角錐形状、周面の一部に曲面を有する形状などでもよい。ＯＣＳの形状は、前述した特徴を具備するものであれば任意の形状でよい。
【００５２】
また、本実施形態において、紫外線の照射角度η、これによるＯＣＳの傾斜角度β、および、斜方蒸着の蒸着角度αは、６０度〜７０度としたが、これに限られるものではない。基板の法線に対して、０度より大きく９０度より小さい範囲、すなわち垂直でも平行でもなく傾斜している状態であれば、本発明の目的は達成することができる。したがって、これらの角度は、いずれもこの範囲の任意の角度に設定してよい。
その中で、実質的に有効な角度範囲としては、０度より大きく８０度以下の範囲が有効である。これは、液晶材料のプレチルト角が実際に有効な範囲として規定される。また、効果および装置構成上好ましい角度範囲としては、経験的に６０度から７０度がさらに有効である。
【００５３】
また、ＯＣＳは対向基板１０２に形成してもよい。
また、本発明の液晶表示素子は、プロジェクタに限られず、ＥＶＦ（Electric View Finder）、携帯機器用などの任意の装置の表示素子として適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示素子の平面図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示素子の画像表示領域の断面図である。
【図３】図３は、図１に示した液晶表示素子の画素部の構成を示す模式的な回路図である。
【図４】図４は、図１に示した液晶表示素子の製造方法を説明するフローチャートである。
【図５】図５は、図４に示した液晶表示素子の製造方法における柱状スペーサー形成工程を説明するための図である。
【図６】図６は、図４に示した液晶表示素子の製造方法における配向膜の形成工程に用いる蒸着装置の構成を示す図である。
【図７】図７は、図４に示した液晶表示素子の製造方法における配向膜形成工程を説明するための図である。
【図８】図８は、図１に示した液晶表示素子を適用して好適なプロジェクタの光学系の構成を示す図である。
【図９】図９は、図１に示した液晶表示素子に適用可能な他の形状のスペーサーを示す第１の図である。
【図１０】図１０は、図１に示した液晶表示素子に適用可能な他の形状のスペーサーを示す第２の図である。
【図１１】図１１は、図１に示した液晶表示素子に適用可能な他の形状のスペーサーを示す第３の図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０…液晶表示素子、１１…表示画素領域、１２…非表示画素領域、１３…シール部、１０１…ＴＦＴアレイ基板、１０２…対向基板、１０３…画素電極・ＴＦＴ層、１０４…画素回路、１０５…画素電極、１０６…ＴＦＴ、１０７…信号線、１０８…走査線、１０９…ドレイン、１１０…ソース、１１１…蓄積容量、１１２…Ｃｓ線、１１３…対向電極、１１４…配向膜、１１５…液晶材料、１２０〜１２５…柱状スペーサー（ＯＣＳ）、１２１…蒸着材料、１２２…マスク、１２３…紫外線、２００…蒸着装置、２１０…真空チャンバー、２１１…基板保持部、２１２…回転機構、２１３…蒸着源、２１４…膜厚計、２２０…排気系
【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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