(57)【要約】【課題】信頼性に優れ、発塵、汚染もなく、所望のプレチルト角の発現を可能にする。【解決手段】対向配置される第１及び第２の液晶基板と、前記第１及び第２の液晶基板間に挟持される液晶と、配向処理された多孔質膜８１によって構成され前記液晶に接するように前記第１及び第２の液晶基板の少なくとも一方の基板上に夫々設けられる配向膜１６，２２とを具備したことを特徴とする。【選択図】      図１
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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の液晶基板と、
前記第１及び第２の液晶基板間に挟持される液晶と、
配向処理された多孔質膜によって構成され前記液晶に接するように前記第１及び第２の液晶基板の少なくとも一方の基板上に夫々設けられる配向膜とを具備したことを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記配向膜は、前記多孔質膜の空孔率及び径並びに前記配向処理の各条件の少なくとも１つの設定を変更することによって、前記液晶の分子に所望のプレチルト角を発現させることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記多孔質膜は、空孔率が２０〜７０％であり、各空孔の径が１ｎｍ〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記多孔質膜は、無機膜であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記多孔質膜は、ゾルゲル法、スパッタ法、蒸着法、プラズマＣＶＤ法又はレーザーアブレーション法のいずれか１つの方法によって形成され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】
前記配向処理は、異方性エッチング処理であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項７】
前記配向膜は、前記多孔質膜にイオンビーム照射又はプラズマエッチングのいずれか一方の異方性エッチングが施されて形成され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】
対向配置される第１及び第２の液晶基板の少なくとも一方の基板上に、多孔質膜を形成する工程と、
前記多孔質膜状に異方性エッチングを施して配向膜を形成する工程とを具備したことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項９】
前記多孔質膜を形成する工程は、ゾルゲル法、スパッタ法、蒸着法、プラズマＣＶＤ法又はレーザーアブレーション法のいずれか１つの方法を採用することを特徴とする請求項８に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１０】
異方性エッチングを施して配向膜を形成する工程は、イオンビーム照射又はプラズマエッチングのいずれか一方の工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載の液晶装置又は請求項８乃至１０のいずれか１つに記載された液晶装置の製造方法によって製造された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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所望のプレチルト角を発現させることが可能な液晶装置及びその製造方法並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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】
【特許文献１】
特開２００１−２９６５２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ラビング処理は、ローラの周りにレーヨン等のラビング布を取り付け、ラビングロールを液晶基板上のポリイミド膜と接するように配置して、ラビングロールを回転させながら移動させてポリイミド膜を擦ることにより、配向処理された配向膜を得るものである。ところが、ラビングによる配向処理は、ポリイミド等の配向膜とラビング布とを物理的に接触させるものであり、発塵、汚染が生じやすい。
【００１１】
そこで、特許文献１においては、有機ポリイミド膜に対してイオンビームを照射することで、配向処理する技術が開示されている。
【００１２】
しかしながら、特許文献１のイオンビームの照射による配向方法では、比較的低いプレチルト角を発現させることは可能であるが、十分に高いプレチルト角を発現させることは困難である。しかも、特許文献１の装置が対象としているポリイミド膜は有機膜であることから、膜質の信頼性が低い。
【００１３】
特許文献１の装置においても、ポリイミド等の有機膜を配向膜として用いた場合には、ある程度のプレチルト角を発現させることは可能であるが、無機膜を配向膜として用いた場合には、必要なプレチルト角を発現させることはできない。
【００１４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、有機膜に限らず無機膜の多孔質膜を用いることで、非接触の配向処理によって、水平配向及び垂直配向のいずれにおいても所望のプレチルト角を発現させることができる液晶装置及びその製造方法並びに電子機器を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶装置は、対向配置される第１及び第２の液晶基板と、前記第１及び第２の液晶基板間に挟持される液晶と、配向処理された多孔質膜によって構成され前記液晶に接するように前記第１及び第２の液晶基板の少なくとも一方の基板上に夫々設けられる配向膜とを具備したことを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、配向膜は、多孔質膜に配向処理が施されることで形成される。配向処理によって、多孔質膜中の空孔は多孔質膜の表面に対して所定の傾斜角だけ傾斜して構成される。配向膜表面の空孔の傾斜によって、液晶分子にプレチルト角が発現される。配向処理によって、空孔の傾斜角を任意に設定することができ、所望のプレチルト角が得られる。この場合において、配向膜の配向処理は非接触で行うことができ、発塵、汚染の発生を防止することができる。
【００１７】
また、前記配向膜は、前記多孔質膜の空孔率及び径並びに前記配向処理の各条件の少なくとも１つの設定を変更することによって、前記液晶の分子に所望のプレチルト角を発現させることを特徴とする。
【００１８】
このような構成によれば、多孔質膜の空孔率及び径並びに配向処理の各条件の少なくとも１つの設定を変更することによって、所望のプレチルト角を発現することができる。
【００１９】
また、前記多孔質膜は、空孔率が２０〜７０％であり、各空孔の径が１ｎｍ〜５０ｎｍであることを特徴とする。
【００２０】
このような構成によれば、配向処理によって空孔を傾斜させることで、確実に所望のプレチルト角を発現させることができる。
【００２１】
また、前記多孔質膜は、無機膜であることを特徴とする。
【００２２】
このような構成によれば、無機膜であっても、所望のプレチルト角を得ることができ、信頼性に優れた装置を構成することができる。
【００２３】
また、前記多孔質膜は、ゾルゲル法、スパッタ法、蒸着法、プラズマＣＶＤ法又はレーザーアブレーション法のいずれか１つの方法によって形成されることを特徴とする。
【００２４】
このような構成によれば、これらの手法を用いて、確実に多孔質膜を形成することができる。
【００２５】
また、前記配向処理は、異方性エッチング処理であることを特徴とする。
【００２６】
このような構成によれば、異方性エッチングによって、確実に多孔質膜を配向処理することができる。
【００２７】
また、前記配向膜は、前記多孔質膜にイオンビーム照射又はプラズマエッチングのいずれか一方の異方性エッチングが施されて形成されることを特徴とする。
【００２８】
このような構成によれば、これらの手法を用いて、多孔質膜の空孔を確実に傾斜させることができる。
【００２９】
本発明に係る液晶装置の製造方法は、対向配置される第１及び第２の液晶基板の少なくとも一方の基板上に、多孔質膜を形成する工程と、前記多孔質膜状に異方性エッチングを施して配向膜を形成する工程とを具備したことを特徴とする。
【００３０】
このような構成によれば、第１及び第２の液晶基板の少なくとも一方の基板上に多孔質膜が形成される。多孔質膜には、異方性エッチングが施される。これにより、多孔質膜中のの空孔は膜表面に対して傾斜し、所望のプレチルト角を発現することができる。
【００３１】
前記多孔質膜を形成する工程は、ゾルゲル法、スパッタ法、蒸着法、プラズマＣＶＤ法又はレーザーアブレーション法のいずれか１つの方法を採用することを特徴とする。
【００３２】
このような構成によれば、これらの手法を用いて、確実に多孔質膜を形成することができる。
【００３３】
また、異方性エッチングを施して配向膜を形成する工程は、イオンビーム照射又はプラズマエッチングのいずれか一方の工程を含むことを特徴とする。
【００３４】
このような構成によれば、これらの手法を用いて、多孔質膜の空孔を確実に傾斜させることができる。
【００３５】
本発明に係る電子機器は、上記液晶装置又は上記液晶装置の製造方法によって製造された液晶装置を用いて構成したことを特徴とする。
【００３６】
このような構成によれば、所望のプレチルト角を発現させることができ、発塵、汚染がなく信頼性に優れた高品位の画像表示が可能である。
【００３７】
【発明の実施の形態】
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は本発明の一実施の形態に係る液晶装置の配向膜を説明するための模式的断面図である。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。図６は液晶装置の組立工程を示すフローチャート、図７は本実施の形態における配向処理を示すフローチャートである。図８乃至図１０は配向処理の具体例を示すフローチャートである。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。
【００３８】
本実施の形態は、多孔質膜を配向膜として用い、異方性エッチングによって非接触で配向処理を行うことによって、十分な範囲で且つ任意のプレチルト角の発現を可能にするものである。
【００３９】
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。
【００４０】
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、シリコン基板からなる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からなる対向基板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。
【００４１】
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。本実施の形態においては、各配向膜１６，２２は、後述するように、多孔質膜に異方性エッチングが施されて形成されている。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
図５は、一つの画素に着目した液晶装置の模式的断面図である。
【００４６】
ガラスや石英等の素子基板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との境界面が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】
素子基板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、上部容量電極と遮光層の多層構造であり、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）を構成すると共に、光の内部反射を防止する遮光機能を有する。半導体層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】
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、内蔵遮光膜を構成すると共に固定電位側容量電極としても機能する。
【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、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条及びデータ線６ａ上には、第４層間絶縁膜２５が形成されている。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。
【００６０】
データ線６ａ上には第４層間絶縁膜２５を介して画素電極９ａが積層されている。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。画素電極９ａ上には配向膜１６が積層され、所定方向に配向処理されている。
【００６１】
走査線３ａ（ゲート電極）にＯＮ信号が供給されることで、チャネル領域１ａ′が導通状態となり、ソース領域１ｄとドレイン領域１ｅとが接続されて、データ線６ａに供給された画像信号が画素電極９ａに与えられる。
【００６２】
一方、対向基板２０には、素子基板のデータ線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上に配向膜２２が積層され、所定方向に配向処理されている。
【００６３】
配向膜１６，２２の配向処理は、多孔質膜に異方性エッチングを施すものである。
【００６４】
そして、素子基板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。
【００６５】
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。
【００６６】
遮光膜４２の外側の領域に液晶を封入するシール材４１が、素子基板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、素子基板１０と対向基板２０を相互に固着する。シール材４１は、素子基板１０の１辺の一部において欠落しており、貼り合わされた素子基板１０及び対向基板２０相互の間隙には、液晶５０を注入するための液晶注入口７８が形成される。液晶注入口７８より液晶が注入された後、液晶注入口７８を封止材７９で封止するようになっている。
【００６７】
素子基板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が素子基板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。素子基板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、素子基板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。
【００６８】
次に、図１、図６及び図７を参照して本実施の形態における配向処理について説明する。図１は本実施の形態における配向処理のイメージを模式的に示すものであり、図６はパネル組立工程を示し、図７は図６中の配向処理工程を示している。
【００６９】
組立工程においては、先ず、図６のステップＳ１  ，Ｓ５  において、画素電極９ａまで形成された素子基板１０と対向電極２１まで形成された対向基板２０とが用意される。次のステップＳ２  ，Ｓ６  において、これらの素子基板１０及び対向基板２０に対して、夫々配向処理が実施される。
【００７０】
即ち、先ず、図７のステップＳ２１において、多孔質膜が形成される。図１は配向膜１６，２２の断面を模式的に示している。配向膜１６，２２は多孔質膜８１によって構成されている。多孔質膜８１は、表面に多くの空孔８２を有している。多孔質膜８１は、空孔率（断面積に対する空孔８２の割合）が２０〜７０％であり、各空孔８２の径は１ｎｍ〜５０ｎｍである。なお、多孔質膜８１の形成方法としては、後述するように、蒸着処理、スパッタ処理、ゾルゲル法、プラズマＣＶＤ法及びレーザーアブレーション法等がある。
【００７１】
次のステップＳ２２においては、多孔質膜８１に対して、異方性エッチングによる表面改質を行う。この場合には、多孔質膜８１の空孔８２に対し所定の角度だけ傾斜させた異方性エッチングを行う。異方性エッチングによって、空孔８２部分に更に削成部８３が形成され、空孔８２は斜め方向に広がり、全体として多孔質膜８１表面に対して斜めに傾斜した空孔８４が形成される。斜めに傾斜した空孔８４によって、プレチルト角を発現させることができる。なお、異方性エッチングとしては、後述するように、イオンビームを用いた方法及びプラズマを用いた方法等がある。
【００７２】
本実施の形態においては、多孔質膜８１の空孔８２の形成状態、異方性エッチングの角度及び強度等によって、所望のプレチルト角を発現することができる。なお、多孔質膜８１としては、ポリイミド等の有機膜だけでなく、無機膜を採用することもでき、この場合でも、任意のプレチルト角の発現が可能である。
【００７３】
図６に示す組立工程では、このような配向処理終了後に、素子基板１０に対して、シール材４１、及び導通材６５（図２参照）を形成する（ステップＳ３  ）。シール材４１を形成した後、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせ（ステップＳ１０）、アライメントを施しながら圧着し（ステップＳ１１）、シール材４１を硬化させる。最後に、シール材４１の一部に設けた切り欠きから液晶を封入し、切り欠きを塞いで液晶を封止する（ステップＳ１２）。
【００７４】
次に、図８乃至図１０を参照して、配向膜１６，２２を形成するための具体的な方法を説明する。図８はゾルゲル法による多孔質膜形成とイオンビーム照射による異方性エッチングとを組み合わせ例を示している。
【００７５】
図８のステップＳ３１においては、ゾルゲル法を採用して、多孔質膜を形成する。ゾルゲル法による多孔質膜の形成方法としては種々のものがある。ゾルゲル法による多孔質膜の形成方法は、ゾルと呼ばれる粒子が液体に分散したコロイド状のものを中間体として固体状のゲルに変化させるゾルゲル反応を利用して膜を形成する方法である。例えば、特開平７−２５７９１８号公報には、ゾルであるシリカ前駆体の塗布液を一旦調製し、引き続きスプレーコーティング、浸漬コーティングまたはスピンコーティングにより基板上に塗布し、厚さが数ミクロン以下の薄膜を形成する。そして、この薄膜をゲル化してシリカとした後、乾燥することで多孔質膜であるシリカキセロゲルを得る技術が開示されている。
【００７６】
また、米国特許第５８０７６０７号明細書及び米国特許第５９００８７９号明細書には、シリカキセロゲル薄膜の形成例として、ゾルであるシリカ前駆体を塗布液とする場合に、調製時の溶液中にグリセロールなどの特定の溶媒を含有させることによって、その後のゲル化や溶媒除去を経て得られるシリカキセロゲルの孔径および孔径分布を制御し、多孔体の機械的強度を向上させる方法も開示されている。
【００７７】
また、特開２００１−１２２６１１号公報に記載の多孔質膜形成方法によれば、例えば低沸点溶媒の代わりに有機ポリマーを用いた例が開示されている。そして、塗布液を薄膜状に形成させ、得られた薄膜中のシリカゾルを５０〜３００℃でゲル化させることによって、シリカ／有機ポリマー複合体（ハイブリッド体）薄膜を得るのである。この提案では、有機ポリマーが５０〜３００℃でゾルからゲルへ移行する場合でも実質的に反応系内に残存するので、ゾル粒子が膨潤状態のままその大きさや形態を維持しつつゲル体となることができ、その後の工程で有機ポリマーがハイブリッド体から抜き去られて多孔体が形成される場合にその空孔率を十分に高めることができるようになっている。
【００７８】
こうして、図１の破線に示す空孔８２を有する多孔質膜８１が形成される。次に、このようなゾルゲル法によって形成された多孔質膜８１に対して、膜８１の表面に対して所定角度傾斜させて、例えばアルゴン（Ａｒ）イオン等のイオンビームを照射する（ステップＳ３２）。例えば、数ｅＶ〜数十ｋｅＶの強度でイオンビームを照射することにより、多孔質膜８１の表面改質が可能である。特に、数百ｅＶ〜数十ｋｅＶの強度範囲でイオンビームを照射することによって、有効なスパッタリングが可能である。こうして、多孔質膜８１の空孔８２は、膜８１の表面に対して所定角度傾斜した空孔８４となる。
【００７９】
なお、特開平７−２８８２４７号公報においては、酸化シリコンの深い垂直なドライエッチング方法としてイオンビームを用いたエッチング方法が開示されている。また、特開平６−１３０３９１号公報においては、イオンビーム照射による配向処理が開示されている。本実施の形態におけるイオンビーム照射は、これらの公知技術を利用して実施することが可能である。
【００８０】
素子基板１０と対向基板２０との間に封入された液晶５０は、配向膜１６，２２によって、電圧無印加時における液晶分子の長軸の向きが規定される。この場合には、配向膜１６，２２が多孔質膜８１に対して異方性エッチングを施して形成されていることから、液晶分子は十分に高いプレチルト角に設定可能である。なお、多孔質膜８１としては、有機膜、無機膜のいずれも採用することができる。
【００８１】
また、上述したように、多孔質膜の製造方法としては種々の方法がある。図９は多孔質膜をスパッタ処理によって形成した例を示している。
【００８２】
この場合には、図９のステップＳ３５において、スパッタ処理によって多孔質膜８１を形成する。スパッタ処理時におけるガス条件、基板温度、成膜レート及び真空度等の各種処理条件を適宜設定することにより、成膜する膜の密度を粗くすることが可能である。ステップＳ３６において図８のステップＳ３２と同様のイオンビーム照射を行うことによって、所定角度傾斜した空孔８４を形成することができる。
【００８３】
また、図１０は多孔質膜を蒸着によって形成した例を示している。
【００８４】
この場合には、図１０のステップＳ３８において、蒸着処理によって多孔質膜８１を形成する。基本的には、蒸着処理によって得られる膜は多孔質膜である。蒸着源に対して基板を所定角度傾斜させて成膜処理することにより、空孔８２の径を大きくすることができる。また、温度、時間等の各種処理条件を適宜設定することによって、所望の空孔率及び径の空孔８２を形成することができる。ステップＳ３９において図８のステップＳ３２と同様のイオンビーム照射を行うことによって、所定角度傾斜した空孔８４を形成することができる。
【００８５】
また、本実施の形態は、多孔質膜を形成する方法として、例えば、特開２０００−２１６１５３号公報にて開示されたプラズマＣＶＤによる方法や特開２００２−０９３８０１号公報によって開示されたレーザーアブレーションを用いた方法等の種々の方法を採用することができる。
【００８６】
また、上述したように、異方性エッチングとしては、プラズマを利用した方法を採用することができる。
【００８７】
例えば、ＳｉＯ２に対するプラズマエッチングについて、文献「ピータＨ．著、”ＳｉＯ２およびＳｉ３Ｎ４のドライエッチング”，セミコンダクタ  インターナショナル，（１９８６年５月），第９８頁から第１６３頁（Ｐｅｔｅｒ  Ｈ．Ｓｉｎｇｅｒ；Ｄｒｙ  Ｅｔｃｈｉｎｇ  ｏｆ  ＳｉＯ２  ａｎｄ  Ｓｉ３Ｎ４，ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ  ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ，（ＭＡＹ−１９８６），ＰＰ９８−１６３）」に開示がある。この文献においては、ＳｉＯ２のような材料であれば、エッチングガスとしてＣ３Ｆ８のようにＣ成分を多く含んだＣＦ系ガスや、ＣＨＦ３のようにＨを含んだＣＦ系ガスを用いて、エッチング中にＣＦ系のデポジションを生じさせて、下地のＳｉのエッチングを抑制させたり、ＨとＦラジカルの反応促進によりＳｉをエッチングする活性種を減少させたりして、下地のＳｉとの選択比を大きくして、エッチングすることが可能である旨記載がある。
【００８８】
例えば、多孔質膜８１をＳｉＯ２で形成し、この文献に開示されたプラズマエッチング技術を、図８乃至図１０の各ステップＳ３２，Ｓ３６，Ｓ３９に代えて採用することによって、図１と同様の配向膜を得ることができる。
【００８９】
このように本実施の形態においては、多孔質膜に対してその表面に所定角度傾斜した方向に異方性エッチングを施すことにより、所定角度のプレチルト角を発現させることができる。この場合において、多孔質膜の空孔の径及び空孔率、多孔質膜の材質、異方性エッチングの条件等を適宜設定することによって、比較的高い角度を含む任意の角度のプレチルト角を発現させることが可能である。また、多孔質膜としては、有機膜だけでなく無機膜も採用することができ、信頼性に優れ所望のプレチルト角を発現させる配向膜を構成することができる。また、本実施の形態においては基板表面に非接触の状態で配向処理を実施することができ、塵、汚染が発生することを防止することができる。
【００９０】
なお、本実施の形態においては、画素電極が平坦化された液晶装置に適用した例について説明したが、平坦化されていない液晶装置にも同様に適用可能であることは明らかである。また、必ずしも素子基板と対向基板の両方の配向膜を同一の製造方法によって形成しなければならない訳ではなく、ラビング処理も含めて異なる製造方法で製造してもよい。
【００９１】
また、本実施の形態は、水平配向及び垂直配向のいずれにも適用可能であることは明らかである。
【００９２】
（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１１は、投射型カラー表示装置の説明図である。
【００９３】
図１１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。
【００９４】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る液晶装置の配向膜を説明するための模式的断面図。
【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】液晶装置の組立工程を示すフローチャート。
【図７】本実施の形態における配向処理を示すフローチャート。
【図８】配向処理の具体例を示すフローチャート。
【図９】配向処理の具体例を示すフローチャート。
【図１０】配向処理の具体例を示すフローチャート。
【図１１】投射型カラー表示装置の説明図。
【符号の説明】
１６，２２…配向膜、８１…多孔質膜、８２，８４…空孔。
【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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