(57)【要約】【課題】  垂直配向膜が形成されない領域を低減しつつ、製造工程を増大させることなく高コントラストで画像を表示する。【解決手段】  側面１７ｃが第３層間絶縁膜４３の平坦な面となす傾斜角θ２の角度は１７度であり、側面１７ｃに対して無機材料が蒸着される蒸着角度δ２は、６２度（４５度＋１７度）である。加えて、側面１７ｃ上における配向膜１６に対して液晶５０ａがなすプレチルト角θｐ２は、図９に示すように１８．５７度となり、側面１７ｃの傾斜角θ２は、プレチルト角θｐ２より小さく設定されている。この結果、第３層間絶縁膜４３上に段差部１７を設けた状態で斜方蒸着法を用いて配向膜１６を形成した場合でも、段差部１７及び画素電極９ａ上全体にムラなく配向膜１６が形成されていることになる。【選択図】  図１１
2007065013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板に対向するように配置された第２基板と、
前記第１基板の基板面、及び前記第２基板における前記基板面に対向する対向面間に挟持された誘電率異方性が負である液晶分子を含む液晶層と、
平面的に見て前記基板面内の一方向及び前記一方向に交わる他方向の夫々に沿って配列されるように、前記基板面上の画像表示領域に形成された複数の画素電極と、
前記画像表示領域において前記画素電極の周辺に前記画素電極を避けるように延びる周辺領域のうち前記一方向及び前記他方向の少なくとも一方に延びる領域に沿って形成された段差部と、
前記一方向及び前記他方向に対して平面的に見て斜めに交わる所定の方位角方向及び前記基板面に対する所定の仰角方向によって規定される供給方向から無機材料を堆積させることによって前記段差部を覆うように前記基板面上に形成されており、前記液晶分子を垂直配向モードで配向させる配向膜とを備え、
前記段差部は、前記段差部を前記所定の方位角方向に沿った平面で切った断面において、前記無機材料を前記段差部に堆積させる材料供給源から離れる方向に向かって前記基板面に対して斜めに交わる側面を有しており、
前記断面において前記側面が前記基板面となす傾斜角は前記所定の仰角方向が前記基板面となす角度より小さく、且つ前記断面において前記液晶分子が前記側面となすプレチルト角より小さいこと
を特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記段差部は、前記周辺領域において前記画素電極の下層側に形成された凹凸部に応じて形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記画素電極の下層側に形成された素子と、該素子上に形成された絶縁膜とを更に備えており、
前記凹凸部は前記素子の形状に応じて前記絶縁膜が部分的に突出したことによって形成されていること
を特徴とする請求項２に記載に液晶装置。
【請求項４】
前記配向膜は、斜方蒸着法又はイオンビームスパッタ法を用いて形成されていること
を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の液晶装置。
【請求項５】
第１基板の基板面及び前記第１基板に対向するように配置された第２基板における前記基板面に対向する対向面間に挟持された液晶分子を含む液晶層を形成する第１工程と、
平面的に見て前記基板面内の一方向及び前記一方向に交わる他方向の夫々に沿って配列されるように、前記基板面上の画像表示領域に複数の画素電極を形成する第２工程と、
前記画像表示領域において前記画素電極の周辺に前記画素電極を避けるように延びる周辺領域のうち前記一方向及び前記他方向の少なくとも一方に延びる領域に沿って段差部を形成する第３工程と、
前記一方向及び前記他方向に対して平面的に見て斜めに交わる所定の方位角方向及び前記基板面に対する所定の仰角方向によって規定される供給方向から無機材料を堆積させることによって前記段差部を覆うように前記基板面上に、前記液晶分子を垂直配向モードで配向させる配向膜を形成する第４工程と備え、
前記第３工程は、前記段差部を前記所定の方位角方向に沿った平面で切った断面において、前記無機材料を堆積させる材料供給源から離れる方向に向かって前記基板面に対して斜めに交わるように延びる側面が前記基板面となす傾斜角の角度が、前記所定の仰角方向が前記基板面となす角度より小さく、且つ前記断面において前記液晶分子が前記側面となすプレチルド角より小さくなるように、前記傾斜角を調整する第５工程を含むこと
を特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項６】
前記第５工程において、グレーマスク又は半透過マスクを用いたエッチング法を施すことによって前記画素電極の下層側に延びる絶縁層の一部を除去することにより、前記傾斜角の角度を調整すること
を特徴とする請求項５に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項７】
前記絶縁膜の下層側に形成された素子、又は配線部によって前記傾斜角の角度を調整するように、前記素子及び前記配線部を階段状に配置すること
を特徴とする請求項５又は６に記載に液晶装置の製造方法。
【請求項８】
前記１から４の何れか一項に記載の液晶装置を具備してなること
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、例えば垂直配向モードで液晶分子が配向制御される液晶装置及びその製造方法、並びにそのような液晶装置を具備してなる、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の液晶装置においては、液晶分子の配向制御を、特定の表面形状をもつ配向膜により行う場合がある。このような配向膜は、成膜後にラビング処理が施されて作成される場合の他、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等を基板に対して斜めから蒸着する方法（以下、「斜方蒸着法」という）により作成される場合がある（特許文献１参照。）。
【０００３】
また、液晶分子を配向制御する方法も各種知られており、例えば配向膜に対して略垂直になるように設定されたプレチルト角を有する垂直配向モードが知られている。
【０００４】
垂直配向モードに用いられる垂直配向膜を斜方蒸着法で形成する場合、垂直配向膜を構成するＳｉＯ２等の無機材料は無機材料が蒸着される基板面に対して所定に角度をなして傾いた状態の柱状構造（カラム）を有している必要がある。このような柱状構造を得るためには、垂直配向膜を形成する際の無機材料、即ち蒸着物質の供給方向（飛翔方向）と基板面とがなす角度を、例えば４５度から７０度に設定する必要がある（特許文献２参照）。
【０００５】
ここで、配向膜が形成される下地である基板の表面は、段差を有している場合が殆どである。より具体的には、例えばＴＦＴアレイ基板上には、データ線、走査線及び画素電極等が基板上に積層構造をなしており、その厚みが凹凸を発生させている。ＴＦＴアレイ基板に対向する対向基板上では、遮光膜、カラーフィルタ等の存在により、同様に段差が生じている。したがって、基板の表面に段差が存在した状態で斜方蒸着法等の膜形成法を用いて垂直配向膜を形成した場合、基板の表面に垂直配向膜が形成されない領域が生じてしまう問題点があり、液晶の配向不良を生じさせてしまうことがある。この問題点を解決するために、配向膜が形成される基板の表面を予め平坦化しておくことによって配向膜が形成されない領域を低減する技術（例えば特許文献３参照）が提案されている。また、画素電極によって生じる画素間の段差による液晶の配向不良を低減するために、基板の表面に対して垂直な方向から蒸着物質を蒸着した後に斜め方向から蒸着物質を斜め蒸着する技術も開示されている（例えば特許文献４参照。）。画素電極周縁部を突出させることによって、画素電極又は共通電極が液晶に作用させる等電位線を画素電極の少なくとも一つの周縁部以外の周縁部側に傾斜させ、明るく、且つ高コントラストな画像表示を可能とする技術も開示されている（例えば特許文献５参照。）。基板の表面に存在する段差に起因する液晶の配向不良を低減する技術も開示されている（例えば特許文献６参照。）。特許文献５及び６によれば、液晶装置の駆動時に画素電極間に生じる横電界を低減することによって表示品質を高めている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１０６０９２号公報
【特許文献２】特開平８−１３６９３２号公報
【特許文献３】特開平８−１０６０９５号公報
【特許文献４】特開２００５−７７９００号公報
【特許文献５】特開２００１−３３８００号公報
【特許文献６】特開２００１−１３３７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び２に開示された技術によれば、垂直配向膜が形成されない領域を低減することは困難である。また、基板の表面を平坦化するためには、配向膜を形成する工程とは別に平坦化工程が必要になり、特許文献３に記載された技術では効率良く液晶装置を製造することは難しい。特許文献４に記載された技術によれば、蒸着材料を異なる方向から段階的に蒸着させることになり、平坦化工程を加える場合と同様に製造工程を増大させてしまう製造プロセス上の問題点がある。特許文献５及び６に開示された技術によれば、垂直配向膜を斜方蒸着法等の蒸着法で形成する場合は想定されておらず、基板面に対して所定に角度をなすように柱状構造を形成しつつ、垂直配向膜が形成されない領域を低減することは困難である技術的問題点がある。加えて、液晶装置の駆動時に画素電極間に生じる横電界を低減することも表示品質を高めるためには重要であり、上述の各問題点を解決しつつ、横電界によってコントラストが低下する問題点を一挙に解決することは困難である。
【０００８】
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、垂直配向膜が形成されない領域を低減しつつ、製造工程を増大させることなく高コントラストで画像表示できる液晶装置及びその製造方法、並びにそのような液晶装置を具備してなる電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る液晶装置は上記課題を解決するために、第１基板と、前記第１基板に対向するように配置された第２基板と、前記第１基板の基板面、及び前記第２基板における前記基板面に対向する対向面間に挟持された誘電率異方性が負である液晶分子を含む液晶層と、平面的に見て前記基板面内の一方向及び前記一方向に交わる他方向の夫々に沿って配列されるように、前記基板面上の画像表示領域に形成された複数の画素電極と、前記画像表示領域において前記画素電極の周辺に前記画素電極を避けるように延びる周辺領域のうち前記一方向及び前記他方向の少なくとも一方に延びる領域に沿って形成された段差部と、前記一方向及び前記他方向に対して平面的に見て斜めに交わる所定の方位角方向及び前記基板面に対する所定の仰角方向によって規定される供給方向から無機材料を堆積させることによって前記段差部を覆うように前記基板面上に形成されており、前記液晶分子を垂直配向モードで配向させる配向膜とを備え、前記段差部は、前記段差部を前記所定の方位角方向に沿った平面で切った断面において、前記無機材料を前記段差部に堆積させる材料供給源から離れる方向に向かって前記基板面に対して斜めに交わる側面を有しており、前記断面において前記側面が前記基板面となす傾斜角は前記所定の仰角方向が前記基板面となす角度より小さく、且つ前記断面において前記液晶分子が前記側面となすプレチルト角より小さい。
【００１０】
本発明に係る液晶装置によれば、複数の画素電極は基板面上の画像表示領域に例えばマトリクス状に配列されている。より具体的には、例えば画素電極の配列方向のうち一方向がＸ方向である場合、他方向はＸ方向と交わるＹ方向である。また、一方向及び他方向のＸ及びＹ方向の関係は逆であってもよい。このような複数の画素電極のうち隣接する画素電極間では、その駆動時に生じた横電界によって液晶分子等の液晶分子に配向不良を生じさせる。より具体的には、所謂１Ｈライン反転駆動方式或いは１Ｓ反転駆動方式等のライン反転駆動によって画素電極を駆動させる場合、基準電位を基準として互いに逆極性の電極電位とされる画素電極間において基板面に平行に作用する横電界が生じる。このような横電界は、画素電極及び画素電極と対向するように配置された対向電極間に作用する縦電界による液晶分子の配向制御を阻害する。このような横電界は、段差部が周辺領域に形成されていることにより相対的に低減される。例えば対向電極及び画素電極に作用する縦電界を周辺領域において横電界より相対的に大きくすることができ、周辺領域において横電界によって生じる液晶分子の配向不良を低減することが可能である。これにより、画像表示領域で表示される画像を見た際に感じるザラザラとした染みのような表示ムラを低減でき、且つ光透過率も高めることが可能である。
【００１１】
配向膜は、供給方向から供給された無機材料によって段差部を覆うように形成されており、垂直配向モードで液晶分子を配向制御する。供給方向は、方位角方向及び仰角方向の２つの方向によって規定されている。ここで、「方位角方向」とは、基板面内の任意の基準点を基準とした場合の基板面内における方向を意味する。「仰角方向」とは、上述の基準点を基準として、基板面と、この基板面の上側の空間の一点及び基準点を結ぶ線分とがなす角、即ち、基準点から上述の一点を見た場合の仰角で決まる方向を意味する。このような２つの方向によって供給方向は規定され、配向膜は、例えばＣＶＤ（chemical Vapor Deposition）或いはＰＶＤ(Physical Vapor Deposition)法の膜形成法を用いて形成される。尚、所定の方位角方向及び所定の仰角方向は、後述するように、配向膜が形成されない領域が生じないように且つ液晶分子を垂直配向モードで配向制御できるように設定されている。より具体的には、ＣＶＤ法或いはＰＶＤ法を用いて形成された配向膜は、無機材料が蒸着された被蒸着面に対して傾いた方向に成長した柱状構造から構成されている。このような柱状構造の成長方向、即ち被蒸着面及び柱状構造がなす角度は、配向膜表面で配向制御される液晶分子のプレチルト角を決める。加えて、被蒸着面及び柱状構造がなす角度は、被蒸着面及びこの被蒸着面に無機材料を供給する供給方向がなす角度、より具体的には仰角によって決まる。よって、後述するように段差部が有する側面が基板面となす傾斜角は、垂直配向モードで液晶分子を配向制御できるように、且つ側面に配向膜が形成されるように設定されている。尚、配向膜は、部分的に段差部の側面に形成されていてもよい。
【００１２】
尚、垂直配向モードとは、液晶分子のプレチルト角が配向膜の表面に対して略垂直をなす状態から、その駆動時に液晶分子が所定の配向状態に配向制御される配向制御法の一つである。このような配向膜は無機材料を上述のＣＶＤ法又はＰＶＤ法を用いて蒸着させることによって形成されており、一般的に配向規制力（アンカリングエネルギー）が小さく、ＴＮモードを用いて配向制御する場合に比べて横電界による配向不良が生じ易い。したがって、後述する段差部によって第１基板及び第２基板間の間隔のギャップを小さくすることによって、その駆動時に段差部上に存在する液晶分子を起点として、画素電極中央の平坦な領域に存在する液晶分子が一定の方向に即座に配向する。これにより、その駆動時における液晶分子の応答速度を向上させることが可能である。尚、液晶等の液晶分子の応答速度を高めるためにプレチルト角を増大させることも可能であるが、その場合には残留リタデーションが発生し、黒レベルが低下するので表示画像のコントラスト比が低下する。したがって、他の表示上の不具合を生じさせない観点から見た場合、横電界を低減するための段差部を設けることはプレチルト角を増大させる場合より好ましい。
【００１３】
段差部は、例えば画像表示領域のうち画素電極或いはこの画素電極を含む画素回路等に各種信号を供給する配線部が形成された領域、即ち光が透過しない非開口領域を含む周辺領域に形成されている。周辺領域は、例えば画素電極がＩＴＯ等の透明電極で形成されている場合に、開口率、即ち画像表示領域における光透過率を低下させないように画素電極の周辺に延びている。より具体的には、例えば画素電極がマトリクス状に配列されている場合には、周辺領域は画素電極を避けるように画像表示領域内に格子状に延びている。このような段差部により、画素電極間に作用する横電界を低減できる。尚、段差部は、格子状だけでなく、一方向及び他方向の少なくとも一方に沿って延びていればよい。より具体的には、例えば１Ｈ反転駆動方式が採用されている場合には、段差部は、マトリクス状に配列された画素電極の行方向に沿って延びていればよく、１Ｓ反転駆動方式が採用されている場合には列方向に沿って延びていればよい。
【００１４】
段差部は、この段差部を所定の方位角方向に沿った平面で切った断面において、無機材料を供給する供給源から離れる方向に向かって基板面に対して斜めに交わる側面を有している。より具体的には、段差部を所定の方位角方向に沿った平面で切った断面における段差部の断面形状は例えばテーパ形状であり、側面は、基板面に対して斜めに交わっている。この断面上において供給方向及び側面がなす傾斜角の角度は、基板面及び供給方向がなす角度と異なる。したがって、基板面を基準として配向膜を形成するだけでは、段差部の表面に液晶分子を垂直配向モードで配向制御できる配向膜を形成できない場合が生じる。
より具体的には、側面は、材料供給源から離れる方向に沿って基板面に対して斜めに交わっている、即ち材料供給源からみて段差部の影となっているため、基板面及び供給方向なす仰角に比べて側面及び基板面がなす傾斜角の角度が大きい場合には、側面に配向膜を形成できない場合もある。加えて、基板面上の全体において液晶分子及び配向膜がなすプレチルト角を略垂直にすることができない場合がある。
【００１５】
そこで、本発明に係る液晶装置では、段差部を所定の方位角方向に沿った平面で切った断面において、側面が基板面となす傾斜角の角度は、上述の所定の仰角方向が基板面となす角度より小さく、且つ前記断面において前記液晶分子が側面となすプレチルト角より小さい。このような傾斜角を有するように段差部が形成されていることにより、横電界を低減するための段差部を設けた状態で、段差部の側面に配向膜を形成し、且つ側面の表面に形成された配向膜で液晶分子を垂直配向モードで配向制御することが可能である。より具体的には、傾斜角の角度が、上述の所定の仰角方向が基板面となす角度より小さいことにより、材料供給源から離れる方向で基板面と交わる側面、即ち無機材料を供給する際に供給源から見て段差部の影になる側面に配向膜を形成できる。このような傾斜角で規定された側面を有する段差部に形成された配向膜は、段差部全体及び基板面に平行に延びる画素電極を覆うように形成されていることになる。加えて、配向膜を構成する、例えば柱状構造が側面となす角度が液晶分子のプレチルト角が略垂直になるように設定されている。このような段差部の表面に形成された配向膜によれば、液晶分子の傾き、即ちその駆動時に対向電極及び画素電極間に作用する縦電界によって液晶分子が傾く方向を一定の方向に揃えることが可能である。より具体的には、液晶分子の配向容易軸を配向膜全体で一定の向きに揃えることが可能である。
【００１６】
したがって、本発明に係る液晶装置によれば、横電界による配向不良、より具体的に、例えば液晶分子の配向回転によるトポロジカルな欠陥 (転傾：ディスクリネーション)を低減するために積極的に段差部を設けた状態で、この段差部全体に配向膜を形成でき、且つ垂直配向モードで液晶分子を配向制御できる配向膜を段差部の側面に形成可能である。
【００１７】
本発明に係る液晶装置の一の態様では、前記段差部は、前記周辺領域において前記画素電極の下層側に形成された凹凸部に応じて形成されていてもよい。
【００１８】
この態様によれば、段差部をエッチング処理する工程を追加することなく、画素電極の下層側に形成された凹凸部をそのまま利用することによって、所望の段差部を形成できる。
【００１９】
この態様では、前記画素電極の下層側に形成された素子と、該素子上に形成された絶縁膜とを更に備えており、前記凹凸部は前記素子の形状に応じて前記絶縁膜が部分的に突出したことによって形成されていてもよい。
【００２０】
この態様によれば、例えば予め画素電極の下層側に形成されたＴＦＴ等の素子、及びこの素子を上層と電気的に絶縁するための絶縁膜によって段差部を所望の形状に形成できる。より具体的には、絶縁膜の下層側に形成された素子及び配線部の平面的なレイアウト、及びこれらの重なり具合によって絶縁膜を部分的に突出させることができる。加えて、絶縁膜から部分的に突出した部分を段差部とすればよい。このような段差部の側面が基板面となす傾斜角は、上述の素子の平面的なレイアウトによって設定可能である。
【００２１】
本発明に係る液晶装置の他の態様では、斜方蒸着法又はイオンビームスパッタ法を用いて形成されていてもよい。
【００２２】
この態様によれば、ポリイミド等の有機膜で構成される配向膜を形成する場合に比べて、ラビング処理を施す工程を省略できる。より具体的には、斜方蒸着法等の膜形成法で形成された配向膜は、無機材料の供給方向によって液晶分子の配向容易軸、即ちその駆動時に液晶分子が傾く方向が規定されるため、配向膜を形成するだけで配向容易軸が決まるからである。
【００２３】
本発明に係る液晶装置の製造方法は上記課題を解決するために、第１基板の基板面及び前記第１基板に対向するように配置された第２基板における前記基板面に対向する対向面間に挟持された液晶分子を含む液晶層を形成する第１工程と、平面的に見て前記基板面内の一方向及び前記一方向に交わる他方向の夫々に沿って配列されるように、前記基板面上の画像表示領域に複数の画素電極を形成する第２工程と、前記画像表示領域において前記画素電極の周辺に前記画素電極を避けるように延びる周辺領域のうち前記一方向及び前記他方向の少なくとも一方に延びる領域に沿って段差部を形成する第３工程と、前記一方向及び前記他方向に対して平面的に見て斜めに交わる所定の方位角方向及び前記基板面に対する所定の仰角方向によって規定される供給方向から無機材料を堆積させることによって前記段差部を覆うように前記基板面上に、前記液晶分子を垂直配向モードで配向させる配向膜を形成する第４工程と備え、前記第３工程は、前記段差部を前記所定の方位角方向に沿った平面で切った断面において、前記無機材料を堆積させる材料供給源から離れる方向に向かって前記基板面に対して斜めに交わるように延びる側面が前記基板面となす傾斜角の角度が、前記所定の仰角方向が前記基板面となす角度より小さく、且つ前記断面において前記液晶分子が前記側面となすプレチルド角より小さくなるように、前記傾斜角を調整する第５工程を含む。
【００２４】
本発明に係る液晶装置の製造方法によれば、上述の本発明の液晶装置と同様に、横電界による配向不良を低減するための段差部を設けた状態で、この段差部全体に配向膜を形成でき、且つ段差部の側面に垂直配向モードで液晶分子を配向制御できる配向膜を形成可能である。
【００２５】
本発明に係る液晶装置の製造方法の一の態様では、前記第５工程において、グレーマスク又は半透過マスクを用いたエッチング法を施すことによって前記画素電極の下層側に延びる絶縁層の一部を除去することにより、前記傾斜角の角度を調整してもよい。
【００２６】
この態様によれば、グレーマスク又半透過マスクを用いて絶縁膜の一部をエッチングすることにより、所望の角度に設定された傾斜角を有する側面を備えた段差部を形成できる。これにより、絶縁膜の下層側に形成された素子等の構造及びレイアウトに制限されることなく、段差部を形成できる。
【００２７】
本発明に係る液晶装置の製造方法の他の態様では、前記絶縁膜の下層側に形成された素子、又は配線部によって前記傾斜角の角度を調整するように、前記素子及び前記配線部を階段状に配置してもよい。
【００２８】
この態様によれば、絶縁膜の下層側に形成された素子、又は配線部によって傾斜角を調整することによって、エッチング処理工程を経て傾斜角を設定する場合に比べて、製造プロセスを簡便化できる。
【００２９】
本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の液晶装置を具備してなる。
【００３０】
本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る液晶装置を具備してなるので、高品位の表示が可能な、投射型表示装置、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。
【００３１】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照しながら本実施形態の液晶装置、及びその製造方法、並びに電子機器の実施形態を説明する。以下の実施形態では、本発明の液晶装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例に挙げる。
【００３３】
＜第１実施形態＞
（液晶装置の構成）
先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板の側からみた平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´断面図である。尚、以下で参照する各図においては、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、各層や各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
【００３４】
図１及び図２において、本実施形態の液晶装置１では、ＴＦＴアレイ基板１０、ＴＦＴアレイ基板１０と対向配置された対向基板２０を備えている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００３５】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂、又は紫外線・熱併用型硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材５６が散布されている。図２には、ギャップ材５６として略球状のガラスビーズを、シール材５２に混入した構成を示してある。尚、ギャップ材５６を、シール材５２に混入されるものに加えて若しくは代えて、画像表示領域１０ａ又は画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域に、配置するようにしてもよい。尚、この周辺領域は、後述するように本発明の「周辺領域」とは異なることに留意されたい。
【００３６】
図１において、シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００３７】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。
【００３８】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００３９】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）や走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。この積層構造の詳細な構成については図２には図示を省略してあるが、この積層構造の最上層に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料からなる画素電極９ａが、画素毎に所定のパターンで島状に形成されている。画素電極９ａ上には、例えばシリカ（ＳｉＯ２）等の無機材料からなる配向膜１６が設けられており、後に詳細に説明するように垂直配向モードで液晶が配向制御される。
【００４０】
対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば対向基板２０における対向面上に平面的に見て、格子状に形成されている。対向基板２０において、遮光膜２３によって非開口領域が規定され、遮光膜２３によって区切られた領域が開口領域となる。尚、遮光膜２３をストライプ状に形成し、遮光膜２３と、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられたデータ線等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。
【００４１】
遮光膜２３上に、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向するように形成されている。遮光膜２３上に、画像表示領域１０ａにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図２には図示しないカラーフィルタが形成されるようにしてもよい。
【００４２】
対向基板２０の対向面上における、これら各種の構成要素が作り込まれた積層構造上には、例えばシリカ（ＳｉＯ２）等の無機材料からなる配向膜２２が形成されている。対向電極２１は、対向基板２０上の積層構造の最上層に配置されると共に、対向電極２１上に配向膜２２が形成されている。
【００４３】
尚、液晶装置１が備える配向膜１６及び２２は、寿命を延ばすために無機材料で形成されている。加えて、配向膜１６及び２２は、液晶分子を垂直配向モードで配向制御するように、基板面に対して所定の角度で成長させた柱状構造からなる無機垂直配向膜である。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなる、誘電率異方性を有する液晶を有している。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で、一対の配向膜１６及び２２間で所定の配向状態をとる。
【００４４】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００４５】
次に、図３を参照しながら配向膜１６の構成を詳細に説明する。図３は、図２に対応する断面の構成について、特に、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成された配向膜１６による液晶の配向について模式的に示してある。尚、配向膜２２も配向膜１６と同様の構成を有している。
【００４６】
図３において、ＴＦＴアレイ基板１０において液晶層５０と対向する側の基板面上に、ＴＦＴ等の各種構成要素を備えた積層構造９０が形成されており、積層構造９０の最上層に画素電極９ａが画素毎に形成されている。そして、画素電極９ａ上に、無機材料の柱状構造物１６ａがＴＦＴアレイ基板１０の基板面に対して所定の角度をなして配列することにより、無機材料が堆積して、配向膜１６が形成されている。このように形成された配向膜１６は、表面形状効果により、液晶分子５０ａの配向状態を垂直配向モードによって規制できる。尚、図３を参照して説明した配向膜１６による液晶の配向については、対向基板２０上に形成された配向膜２２についても同様である。
【００４７】
次に、図４を参照しながら液晶装置１の回路構成及び動作を説明する。図４は、液晶装置１の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。
【００４８】
図４において、液晶装置１の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００４９】
ＴＦＴ３０のゲートにゲート電極３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１１ａ及びゲート電極３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００５０】
画素電極９ａを介して液晶層に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、対向基板２０に形成された対向電極２１との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより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、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。この蓄積容量７０は、走査線１１ａに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量電極３００を含んでいる。
【００５１】
次に、図５及び図６を参照して、画素部の具体的な構成について説明する。図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、Ｘ方向及びＹ方向に対してマトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線部９ａ´により輪郭が示されている）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１１ａが設けられている。半導体層１ａのうち図５中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ´に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線１１ａはゲート電極を含む。走査線３ａ及びデータ線６ａが交差する個所の夫々には、チャネル領域１ａ´に走査線３ａの一部がゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００５２】
データ線６ａは、第２層間絶縁膜４２を下地として形成されており、コンタクトホール８１を介してＴＦＴ３０の高濃度ソース領域に接続されている。データ線６ａ及びコンタクトホール８１内部は、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ等のＡｌ（アルミニウム）含有材料、又はＡｌ単体、若しくはＡｌ層とＴｉＮ層等との多層膜からなる。データ線６ａは、ＴＦＴ３０に対する遮光膜としても機能するようになっている。
【００５３】
蓄積容量７０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としての下部容量電極７１と、固定電位側容量電極としての上部容量電極３００の一部とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることにより形成されている。図５及び図６に示すように、上部容量電極３００は、例えば金属又は合金を含む導電性の遮光膜からなり、上側遮光膜（内蔵遮光膜）としてＴＦＴ３０の上側に設けられている。上部容量電極３００は、固定電位側容量電極としても機能する。上部容量電極３００は、例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｐｄ（パラジウム）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。或いは、上部容量電極３００は、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等の他の金属を含んでもよい。但し、上部容量電極３００は、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる第１膜と高融点金属を含む金属シリサイド膜等からなる第２膜とが積層された多層構造を持ってもよい。
【００５４】
下部容量電極７１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。下部容量電極７１は、画素電位側容量電極としての機能の他、上側遮光膜としての上部容量電極３００とＴＦＴ３０との間に配置される、光吸収層或いは上側遮光膜の他の例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。但し、下部容量電極７１も、上部容量電極３００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。容量電極としての下部容量電極７１と上部容量電極３００との間に配置される誘電体膜７５は、例えば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７０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７５は薄い程良い。上部容量電極３００は、画素電極９ａが配置された画像表示領域１０ａ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。係る定電位源としては、走査線駆動回路１０４やデータ線駆動回路１０１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。
【００５５】
ＴＦＴ３０の下側には、下地絶縁膜１２を介して下側遮光膜２１ａが格子状に設けられている。下側遮光膜２１ａは、ＴＦＴアレイ基板１０側から装置内に入射する戻り光からＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´及びその周辺を遮光するために設けられている。この下側遮光膜２１ａは、上側遮光膜の一例を構成する上部容量電極３００と同様に、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｄ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。更に、下側遮光膜２１ａ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、上部容量電極３００と同様に、画像表示領域１０ａからその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。
【００５６】
下地絶縁層１２は、下側遮光膜２１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能の他、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。
【００５７】
画素電極９ａは、下部容量電極７１を中継することにより、コンタクトホール８３及び８５を介して半導体層１ａのうち高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。下部容量電極７１は、蓄積容量７０の画素電位側容量電極としての機能及び光吸収層としての機能に加えて、画素電極９ａをＴＦＴ３０へ中継接続する機能を果たす。このように下部容量電極７１を利用すれば、層間距離が例えば２０００ｎｍ程度に長くても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつコンタクトホール及び溝で両者間を良好に接続でき、画素開口率を高めること可能となり、コンタクトホール開孔時におけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。
【００５８】
図５及び図６に示すように、液晶装置１は、透明なＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その上側には斜方蒸着法又はイオンビームスパッタリング法を用いて形成された配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電性膜からなる。対向基板２０には、その全面に渡って対向電極２１が設けられており、その下側には、ＴＦＴアレイ基板１０と同様に配向膜２２が設けられている。対向基板２０には、格子状又はストライプ状の遮光膜を設けるようにしてもよい。このような構成を採ることで、上部容量電極３００として設けられた上側遮光膜と併せ、ＴＦＴアレイ基板１０側からの入射光のチャネル領域１ａ´乃至その周辺への侵入を阻止するのをより確実に阻止することができる。尚、対向基板２０上の遮光膜は、少なくとも外光が照射される面において反射率が高くなるように形成することにより、液晶装置の温度上昇を防ぐ働きをする。
【００５９】
画素電極９ａ及び対向電極２１が対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と、対向基板２０との間には、液晶層５０が形成されている。液晶層５０を構成する液晶は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で配向膜１６及び２２に対して略垂直な角度をなすプレチルト角を有しており、垂直配向モードで配向制御される。
【００６０】
図５において、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ´、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜２、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。走査線３ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３が各々開孔された第１層間絶縁膜４１が形成されている。第１層間絶縁膜４１上には下部容量電極７１及び上部容量電極３００が形成されており、これらの上には、コンタクトホール８１及び８５が各々開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。
【００６１】
第２層間絶縁膜４２の上面は完全な平坦面ではなく、走査線３ａ等の画素電極９ａの下層側に形成された各部の構造に起因する段差部１７ａが残されている。段差部１７ａは、横電界防止用として意図的に残存され、配向膜１６上にまで伝播し、画素同士の境界にあたる遮光領域に段差部１７となって現れることで、駆動時に発生する画素間の横電界を低減するように機能する。尚、段差部１７の詳細な構成及び形成方法は、後に詳細に説明する。データ線６ａの上から第２層間絶縁膜４２の全面を覆うように、コンタクトホール８５が形成された第３層間絶縁膜４３が、例えばＢＰＳＧ膜により形成されている。画素電極９ａ及び配向膜１６は、第３層間絶縁膜４３の上面に設けられている。
【００６２】
ここで、図６に示すように、画素電極９ａ及び下部容量電極７１を電気的に接続するためのコンタクトホール８５は、第３層間絶縁膜４３及び第２層間絶縁膜４２並びに誘電体膜７５に、第３層間絶縁膜４３の表面から、第３層間絶縁膜４３及び第２層間絶縁膜４２並びに誘電体膜７５を貫通して、下部容量電極７１の表面に至るように、開孔されている。コンタクトホール８５の壁面は、深さ方向に対して垂直な方向に切断して得られる、このコンタクトホール８５の断面のサイズが、第３層間絶縁膜４３から第２層間絶縁膜４２に向かうにつれて小さくなるような、順テーパ形状として形成されている。そして、画素電極９ａを形成する導電膜は、第３層間絶縁膜４３の表面からコンタクトホール８５内に連続的に、コンタクトホール８５内に露出した下部容量電極７１の一部を覆うように形成されている。
【００６３】
次に、図７乃至図１１を参照しながら段差部１７の構成及び配設位置、並びに配向膜１６を形成する際に無機材料を供給する供給方向を詳細に説明する。
【００６４】
図７は、配向膜１６を形成する際に無機材料を供給する供給方向を説明するための図であり、図８は図７に対応するＴＦＴアレイ基板１０の一部を模式的に示した平面図である。尚、図７では説明の便宜上第３層間絶縁膜４３の下層側の構成要素及び配向膜１６を省略している。
【００６５】
図７において、配向膜１６を形成する際に無機材料を供給する供給方向Ｌは、方位角方向及び仰角方向によって規定される。「方位角方向」は、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面内の基準点Ｏを基準とした場合における供給方向ＬのＴＦＴアレイ基板１０面内における方位を決める。より具体的には、画素電極９ａの平坦な領域における基準点Ｏ及び無機材料の供給源を通る直線がＴＦＴアレイ基板１０の基板面に射影された直線Ｌφによって決まる方位である。直線Ｌφは、図中Ｙ方向に沿って延びる仮想的な直線Ｌｙとなす角φで規定され、例えば４５度或いはこの角度に準ずる角度とされる。即ち、直線Ｌφは、本発明の「一方向」及び「他方向」の夫々一例である図中Ｘ方向及びＹ方向に対して４５度又はこの角度に準ずる角度で規定された方向に延びる直線である。「仰角方向」は、基準点Ｏ及び供給源を通る直線が、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面となす角度で規定される方向である。より具体的には、基準点Ｏを通るＴＦＴアレイ基板１０の基板面に対する法線Ｌｚと、基準点Ｏ及び供給源を通る直線Ｌとがなす角θで規定される方向である。このような方位角方向及び仰角方向の２つの方向によって供給方向Ｌは規定されている。尚、斜方蒸着法で配向膜１６を形成する場合には、供給方向Ｌが無機材料を蒸着する際の蒸着方向となり、無機材料は基板面に対して斜めに蒸着される。
【００６６】
次に、図７及び図８に示すように、段差部１７は、画素電極９ａの間に延びる周辺領域１９ｘ及び１９ｙに形成されている。段差部１７は、図中Ｘ方向及びＹ方向に沿って格子状に形成されており、液晶装置１が１Ｈ反転駆動方式又は１Ｓ反転駆動方式等のライン反転駆動方式を用いて駆動された際に画素電極９ａ間に作用する横電界を低減する。より具体的には、例えば１Ｈ反転駆動方式を採用した場合には、図８中Ｙ方向に沿って互いに隣接する画素電極９ａは対向電極２１に供給された基準電位に対して互いに異なる極性の電極電位とされるため、これら画素電極９ａ間でＴＦＴアレイ基板１０の基板面に平行な横電界が作用する。このような横電界は、画素電極９ａ及び対向電極２１間に作用する縦電界による液晶層５０の配向制御を阻害し、配向不良を生じさせる。
【００６７】
そこで、液晶装置１では、段差部１７を周辺領域１９ｘに形成しておくことにより、周辺領域１９ｘにおける配向膜１６及び２２間の距離、即ちギャップを狭めることができ、縦電界によって横電界を相対的に低減することが可能である。これにより、周辺領域１９ｘにおいて横電界によって生じる液晶層５０の配向不良を低減でき、画像表示領域で表示される画像を見た際に感じるザラザラとした染みのような表示ムラを低減でき、且つ光透過率も高めることが可能である。尚、画素電極９ａが１Ｓ反転駆動される際には図中Ｘ方向に沿って隣接する画素電極９ａ間に作用する横電界が周辺領域１９ｙに形成された段差部１７によって低減される。配向膜１６は、φ＝４５度で決まる方位角方向Ｌφ及び後述する仰角θで決まる所定の仰角方向Ｌθによって規定される供給方向Ｌから無機材料をＴＦＴアレイ基板１０上に供給することによって、画素電極９ａ及び段差部１７を覆うように形成されている。尚、本実施形態では、コンタクトホール８５の直径は１μｍとされる。
【００６８】
ここで、図９を参照しながら斜方蒸着法を用いて配向膜１６を形成した際の蒸着角度及び液晶分子５０ａの配向膜１６に対するプレチルト角（θｐ）の関係を説明する。尚、蒸着角度とは、上述した仰角θの角度である。
【００６９】
図９に示すように、液晶５０ａが配向膜１６となすプレチルト角は、配向膜１６を形成する際の蒸着角度で決まる。配向膜１６を構成する柱状構造の成長方向、即ちＴＦＴアレイ基板１０の基板面に平行な画素電極９ａの表面及び基板面に対して傾斜した側面を有する段差部を覆うように、且つ液晶を垂直配向モードで配向制御可能なようにムラなく配向膜１６を形成する必要がある。ここで、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に対する蒸着角度、即ち無機材料の供給方向を規定する仰角方向を決めたのでは、段差部１７の側面及び蒸着方向がなす角度が基板面を基準とした蒸着角度と異なることになり、段差部１７の表面全体にムラなく、且つ液晶５０ａが段差部１７の側面全体で所定のプレチルト角を有するように配向膜１６を形成できない場合が生じる。より具体的には、段差部１７を方位角方向Ｌφに沿った平面で切った断面において、無機材料の供給源から離れる方向に延びる側面、即ち供給源から見て段差部１７の影になる側面１７ｃに配向膜１６を形成することが困難となる。そこで、液晶装置１では、配向膜１６が垂直配向モードで液晶を配向制御できるように、段差部１７が有する側面１７ｃが基板面となす傾斜角及び仰角の関係と、この傾斜角及びプレチルト角の関係とが夫々一定の関係を有するように段差部１７が形成されている。
【００７０】
次に、図１０及び図１１を参照しながら段差部１７の側面１７ｃが基板面となす傾斜角及び蒸着角度の関係を詳細に説明する。図１０は、図８のＸ−Ｘ´線断面図であり。尚、図１０では、画素電極９ａの表面のうちうちＴＦＴアレイ基板１０の基板面に対して平行な領域に対して右上方から４５度の蒸着角度、即ち仰角θが４５度の状態で配向膜１６を形成した場合を一例に挙げている。図１１は、図１０の部分的に拡大して示した部分拡大図である。
【００７１】
図１０において、段差部１７は、側面１７ｂ及び１７ｃを有している。側面１７ｂは、段差部１７をφ＝４５度で規定される方位角方向Ｌφに沿った平面で切った場合の断面において、無機材料を供給する供給源に向かって基板面に対して斜めに交わっており、本発明の「側面」の一例である側面１７ｃは供給源から離れる方向に向かって基板面に対して斜めに交わっている。側面１７ｃが第３層間絶縁膜４３の表面のうちＴＦＴアレイ基板１０の基板面と平行な領域となす傾斜角の角度θ２は、蒸着角度及びプレチルト角と一定の関係を有するように設定されている。
【００７２】
図１１（ａ）に示すように、画素電極９ａの中央付近である平坦領域では、無機材料は第３層間絶縁膜４３の表面に対して４５度の蒸着角度で蒸着される。したがって、画素電極９ａの平坦領域では、図９に示したように配向膜１６及び液晶がなすプレチルト角θｐ０は４、１６度になる。図１１（ｂ）に示すように、側面１７ｂが平坦領域となす傾斜角θ１は第３層間絶縁膜４３の表面に対して２１度であり、側面１７ｂに対して無機材料が蒸着される蒸着角度δ１は、２４度（４５度−２１度）である。したがって、側面１７ｂにおける配向膜１６に対する液晶５０ａのプレチルト角θｐ１は、図９に示すように０．２１度となる。側面１７ｂ上では、液晶５０ａは第２層間絶縁膜４３の平坦な面を基準として図中右側に傾いていることになる。図１１（ｃ）に示すように、側面１７ｃが第３層間絶縁膜４３の平坦な面となす傾斜角θ２の角度は１７度であり、側面１７ｃに対して無機材料が蒸着される蒸着角度δ２は、６２度（４５度＋１７度）である。加えて、側面１７ｃ上における配向膜１６に対して液晶５０ａがなすプレチルト角θｐ２は、図９に示すように１８．５７度となり、側面１７ｃの傾斜角θ２は、プレチルト角θｐ２より小さく設定されている。この結果、第３層間絶縁膜４３上に段差部１７を設けた状態で斜方蒸着法を用いて配向膜１６を形成した場合でも、段差部１７及び画素電極９ａ上全体にムラなく配向膜１６が形成されていることになる。加えて、配向膜１６は、第３層間絶縁膜４３の平坦な面を基準として、段差部１７の平坦な上面、側面１７ｂ及び１７ｃの夫々において図中右側へ向かって液晶５０ａが傾くプレチルト角を有するように形成されている。したがって、段差部１７及び画素電極９ａ上に形成された配向膜１６によれば、ライン反転駆動される際に画素電極９ａ間に作用する横電界を段差部１７の存在によって低減しつつ、垂直配向モードで液晶５０ａを配向制御できる。加えて、配向膜１６全体で図中右側に向かって一定の向きに液晶５０ａを傾かせることができるため、例えば側面１７ｂ及び１７ｃ上の液晶５０ａが縦電界によって配向制御されることを起点として、速い応答速度で画像表示できるように画素電極９ａ上の液晶５０ａを配向制御することが可能である。
【００７３】
以上より、液晶装置に１では、横電界による配向不良(転傾：ディスクリネーション)を低減するために積極的に段差部を設けた状態で、この段差部全体に配向膜を形成でき、且つ段差部の側面に垂直配向モードで液晶を配向制御できる配向膜を形成可能である。加えて、液晶を高速で配向制御することが可能であり、高品位の画像を表示できる。
【００７４】
（表示特性の比較）
次に、表１を参照しながら本願発明者が行った評価結果を説明する。本評価では、上述ように形成された段差部１７及びその上に形成された配向膜１６を備えた液晶装置１と、段差部が形成されていない平坦な面に形成された配向膜を備えた液晶装置との各種表示特性を比較した。尚、評価対象とされた液晶装置１では、配向膜１６及び２２はＳｉＯ２を斜方蒸着法によって蒸着させることによって形成されている。蒸着角度は４５度であり、配向膜１６及び２２の膜厚は８０ｎｍである。尚、配向膜１６及び２２を形成する際に蒸着装置内の真空度は１．５×１０−２Ｐａである。液晶装置１の解像度はＸＧＡであり、画素ピッチは１４μｍである。ＩＴＯで形成された画素電極９ａ間のスペースは１．５μｍであり、開口率は５２．０％である。第３層間絶縁膜４３の表面の平坦領域を基準とする段差部１７の高さは０．７μｍであり、第１傾斜角の角度θ１は１７度、第２傾斜角の角度θ２は２１度である。画素電極９ａの中央付近における配向膜１６及び２２間のギャップは２．９μｍであり、段差部１７の上面における配向膜１６及び２２のギャップは２．２μｍである。液晶５０ａは、誘電率異方性が負（屈折率Δｎ＝０．１２６５、誘電率異方性Δε＝−３．９）である液晶（メルク株式会社製、ＭＬＣ−７０２９）を用いた。液晶装置１の駆動方式は、１Ｈ反転駆動方式を採用した。
【００７５】
表１に本評価の評価結果を示す。表１に示すように、段差部１７を設けた液晶装置１は、段差部を設けない平坦面に配向膜を形成した場合に比べて、光透過率、コントラスト比、液晶の応答速度、ドメインの発生状態、残像感の全てにおいて優れた表示特性を有することが分かった。
【００７６】
【表１】
2007065013.tif 000003
よって、本評価より、本実施形態の液晶装置１は従来の液晶装置に比べて優れた表示統制を有することが確認された。
【００７７】
（液晶装置の製造方法）
次に、図１２乃至図１３を参照しながら、液晶装置１の製造方法を説明する。尚、以下では、第３層間絶縁膜４３の形成工程以降を中心に説明する。
【００７８】
図１２においてＴＦＴアレイ基板１０上に第２層間絶縁膜４３を形成する（Ｓ１０）。この状態で、第２層間絶縁膜４３の下層側に形成されたデータ線６ａ等の構造を応じた凸部８０ａ及び平坦な領域における凹部８０ｂからなる凹凸部８０が形成されている。次に、図１２及び図１３に示すように、グレーマスク又は半透過マスクを用いて段差部１７を形成する（Ｓ２０）。図１３（ａ）に示すように、凸部８０ａ上にマスク９１を配置し、上側から凸部８０ａをエッチングすることにより、図１３（ｂ）に示すようになだらかな側面１７ｂ及び１７ｃを有する段差部１７を形成できる。マスク９１は、例えばグレーマスク又は半透過マスクである。次に、段差部１７が形成された第３層間絶縁膜４３上の画像表示領域気１０ａに画素電極９ａを形成する（Ｓ３０）。次に、側面１７ｂ及び１７ｃの夫々が第３層間絶縁膜４３の平坦な領域となす傾斜角が蒸着方向と間で上述した関係を有するように、ＳｉＯ等の無機材料を蒸着し、配向膜１６を形成する（Ｓ４０）。次に、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０を貼り合わせた（Ｓ５０）後、これら基板間に液晶を注入して（Ｓ６０）液晶装置１を完成させる。
【００７９】
このように本実施形態に係る液晶装置の製造方法によれば、高品位で画像表示できる液晶装置を製造できることに加え、ラビング処理を施すことなく垂直配向モードで液晶を配向制御できる配向膜を形成できる。加えて、液晶装置１について述べたように横電界を低減しつつ、高速で高品位の画像を表示できる。
【００８０】
（変形例）
次に、図１４を参照しながら段差部１７の変形例を説明する。図１４は、段差部１７の断面図である。図１４（ａ）において、段差部１７は、第３層間絶縁膜４３の下層側に形成された配線部１８の平面的なレイアウト及び重なり具合によって側面１７ｂ及び１７ｃの夫々の傾斜角θ１及びθ２を調整可能である。図１４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、無機材料の供給源からみて段差部１７の陰になる側面１７ｃの傾斜角θ２を、素子１５及び配線部１８の平面的なレイアウト及び重なり具合で調整することも可能である。このような段差部１７によれば、液晶装置の製造工程にエッチング処理工程を導入することなく、所望の段差部１７を形成でき、液晶装置の製造工程を簡便化できる。
【００８１】
＜第２実施形態＞
次に、図１５乃至図２４を参照しながら本実施形態の液晶装置及びその製造方法を説明する。尚、本実施形態の液晶装置及びその製造方法では、第１実施形態の液晶装置１及びその製造方法と共通する部分に共通の参照符号を付して説明する。
【００８２】
（液晶装置の具体的な構成）
先ず、図１５乃至図１８を参照しながら本実施形態に係る液晶装置１００の具体的な構成を説明する。図１５乃至図１８は、本実施形態に係る液晶装置１００の画素部の具体的な構成を示す図であり、図１５は液晶装置１００におけるＴＦＴアレイ基板上の画素群の平面図であって、下層部分（図１８における符号６ａ（データ線）までの下層の部分）に係る構成のみを示すものである。図１６は、液晶装置１００におけるＴＦＴアレイ基板上の画素群の平面図であって、上層部分（図１８における符号６ａ（データ線）を超えて上層の部分）に係る構成のみを示すものである。図１７は、図１５及び図１６を重ね合わせた場合の平面図であって、一部を拡大したものである。図１８は、図１７のＢ−Ｂ´線断面図である。
【００８３】
図１５乃至図１８では、画素部の各回路要素がパターン化され、積層された導電膜としてＴＦＴアレイ基板１０上に構築されている。各回路要素は、下から順に、走査線１１ａを含む第１層、ＴＦＴ３０等を含む第２層、データ線６ａ等を含む第３層、蓄積容量７０等を含む第４層、画素電極９ａ等を含む第５層からなる。また、第１層−第２層間には下地絶縁膜１２、第２層−第３層間には第１層間絶縁膜４１、第３層−第４層間には第２層間絶縁膜４２、第４層−第５層間には第３層間絶縁膜４３がそれぞれ設けられ、前述の各要素間が短絡することを防止している。尚、このうち、第１層から第３層が下層部分として図１５に示され、第４層から第５層が上層部分として図１６に示されている。
【００８４】
（第１層の構成―走査線等―）
第１層は、走査線１１ａで構成されている。走査線１１ａは、図１５のＸ方向に沿って延びる本線部と、データ線６ａが延在する図１５のＹ方向に延びる突出部とからなる形状にパターニングされている。
【００８５】
本実施形態では特に、走査線１１ａは、ＴＦＴ３０の下層側に、チャネル領域１ａに対向する領域を含むように配置されており、導電膜からなる。このため、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、液晶装置をライトバルブとして用いて複板式のプロジェクタを構築した場合に、他の液晶装置から発せられプリズム等の合成光学系を突き抜けてくる光などの、戻り光についても、走査線１１ａによりチャネル領域１ａを下層側から遮光できる。
【００８６】
（第２層の構成―ＴＦＴ等―）
第２層は、ＴＦＴ３０で構成されている。ＴＦＴ３０は、例えばＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造とされ、ゲート電極３ａ、半導体層１ａ、ゲート電極３ａと半導体層１ａを絶縁するゲート絶縁膜を含んだ絶縁膜２を備えている。半導体層１ａは、例えばポリシリコンからなり、チャネル領域１ａ´、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、並びに高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅからなる。
【００８７】
ＴＦＴ３０のゲート電極３ａは、その一部分３ｂにおいて、下地絶縁膜１２に形成されたコンタクトホール１２ｃｖを介して走査線１１ａに電気的に接続されている。
【００８８】
（第３層の構成―データ線等―）
第３層は、データ線６ａ及び中継層６００で構成されている。
【００８９】
データ線６ａは、下から順にアルミニウム、窒化チタン、窒化シリコンの３層膜として形成されている。データ線６ａは、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´を部分的に覆うように形成されている。このため、チャネル領域１ａ´に近接配置可能なデータ線６ａによって、上層側からの入射光に対して、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´を遮光できる。また、データ線６ａは、第１層間絶縁膜４１を貫通するコンタクトホール８１を介して、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄと電気的に接続されている。
【００９０】
中継層６００は、データ線６ａと同一膜として形成されている。中継層６００とデータ線６ａとは、図１５に示したように、夫々が分断されるように形成されている。また、中継層６００は、第１層間絶縁膜４１を貫通するコンタクトホール８３を介して、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅと電気的に接続されている。
【００９１】
第１層間絶縁膜４１は、例えばＮＳＧ（ノンシリケートガラス）によって形成されている。その他、第１層間絶縁膜４１には、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。
【００９２】
（第４層の構成―蓄積容量等―）
第４層は、蓄積容量７０で構成されている。蓄積容量７０は、容量電極３００と下部電極７１とが誘電体膜７５を介して対向配置された構成となっている。容量電極３００の延在部は、第２層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８４を介して、中継層６００と電気的に接続されている。
【００９３】
下部電極７１における容量電極３００に誘電体膜７５を介して対向する縁には、テーパが設けられている（図１８中、円Ｃ１参照）。このため、縁付近における下部電極７１と容量電極３００との間隔は、テーパを設けない場合と比較して広い。従って、縁付近における製造不良でショートが生じる可能性や、電界集中により欠陥が生じる可能性を低減できる。
【００９４】
誘電体膜７５は、図１６に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て画素毎の開口領域の間隙に位置する非開口領域に形成されている、即ち、開口領域に殆ど形成されていない。よって、誘電体膜７５が、仮に不透明な膜であっても、開口領域における透過率を低下させないで済む。従って、誘電体膜７５は、透過率を考慮せず、誘電率が高いシリコン窒化膜等から形成されている。このため更に、誘電体膜７５は、水分や湿気を防ぐための膜としても機能させることが可能となり、耐水性、耐湿性を高めることも可能となる。尚、誘電体膜としては、シリコン窒化膜の他、例えば、酸化ハフニュウム（ＨｆＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）等の単層膜又は多層膜を用いてもよい。第２層間絶縁膜４２は、例えばＮＳＧによって形成されている。その他、第２層間絶縁膜４２には、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。
【００９５】
（第５層の構成―画素電極等―）
第４層の全面には第３層間絶縁膜４３が形成され、更にその上に、第５層として画素電極９ａが形成されている。第３層間絶縁膜４３は、例えばＮＳＧによって形成されている。その他、第３層間絶縁膜４３には、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。第３層間絶縁膜４３の表面には、液晶装置１の駆動時に画素電極９ａ間に作用する横電界を低減するための段差部１７が形成されている。
【００９６】
画素電極９ａ（図１６中、破線９ａ´で輪郭が示されている）は、縦横に区画配列された画素領域の各々に配置され、その境界にデータ線６ａ及び走査線１１ａが格子状に配列するように形成されている（図１５及び図１６参照）。画素電極９ａは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜からなる。
【００９７】
画素電極９ａは、層間絶縁膜４３を貫通するコンタクトホール８５を介して、容量電極３００の延在部と電気的に接続されている（図１８参照）。よって、画素電極９ａの直ぐ下の導電膜である容量電極３００の電位は、画素電位となっている。従って、液晶装置１００の動作時に、画素電極９ａとその下層の導電膜との間の寄生容量により、画素電位が悪影響を受けることはない。
【００９８】
更に上述したように、容量電極３００の延在部と中継層６００と、及び、中継層６００とＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとは、夫々コンタクトホール８４及び８３を介して、電気的に接続されている。即ち、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとは、中継層６００及び容量電極３００の延在部を中継して中継接続されている。従って、画素電極及びドレイン間の層間距離が長くて一つのコンタクトホールで両者間を接続するのが困難となる事態を、回避できる。しかも、積層構造及び製造工程の複雑化を招かない。
【００９９】
画素電極９ａの上側には、第１実施形態の液晶装置１と同様に、例えば斜方蒸着法又はイオンスパッタリング法を用いて配向膜１６が設けられている。
【０１００】
以上が、ＴＦＴアレイ基板１０側の画素部の構成である。
【０１０１】
対向基板２０には、その対向面の全面に対向電極２１が設けられており、更にその上（図１８では対向電極２１の下側）に配向膜２２が設けられている。対向電極２１は、画素電極９ａと同様、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。尚、対向基板２０と対向電極２１の間には、ＴＦＴ３０における光リーク電流の発生等を防止するため、少なくともＴＦＴ３０と正対する領域を覆うように遮光膜２３が設けられている。
【０１０２】
このように構成されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０の間には、液晶層５０が設けられている。液晶層５０は、基板１０及び２０の周縁部をシール材により封止して形成した空間に液晶を封入して形成される。液晶層５０は、画素電極９ａと対向電極２１との間に電界が印加されていない状態において、配向膜１６及び配向膜２２によって、所定の配向状態をとるようになっている。
【０１０３】
次に、図１９乃至図２１を参照しながら本実施形態の液晶装置における段差部１７の構成及び位置、並びに配向膜１６を形成する際に無機材料を供給する供給方向を詳細に説明する。
【０１０４】
図１９は、配向膜１６を形成する際に無機材料を供給する供給方向を説明するための図であり、図１９はＴＦＴアレイ基板１０の一部を模式的に示した平面図である。
【０１０５】
図１９において、液晶装置１００は、１Ｈ反転駆動方式を採用しており、その駆動時にＹ方向に沿って互いに隣接する画素電極９ａ間に作用する横電界を低減するためにＸ方向に沿って延びる周辺領域１９ｘにのみ段差部１７が形成されている。これにより、周辺領域１９ｘにおいて横電界によって生じる液晶層５０の配向不良を低減でき、画像表示領域で表示される画像を見た際に感じるザラザラとした染みのような表示ムラを低減でき、且つ光透過率も高めることが可能である。ここで、配向膜１６を構成する無機材料が供給される供給方向Ｌを規定する方位角方向Ｌφは、段差部１７の下側に設けられた走査線に対して４５度の角度で規定される方向である。また、仰角方向Ｌθは、第３層間絶縁膜４３の平坦な面に対して４５度の仰角で規定される方向である。
【０１０６】
次に、図２０及び図２１を参照しながら段差部１７の側面１７ｃが基板面となす傾斜角及び蒸着角度の関係を詳細に説明する。図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ´線断面図であり。尚、図２０では、画素電極９ａの表面のうちうちＴＦＴアレイ基板１０の基板面に対して平行な領域に対して右上方から４５度の蒸着角度、即ち仰角θが４５度の状態で配向膜１６を形成した場合を一例に挙げており、説明の便宜上第３層間絶縁膜４３の下層側の構成要素及び配向膜１６を省略している。図２１は、図１０の部分的に拡大して示した部分拡大図である。
【０１０７】
図２０において、第１実施形態と同様に、側面１７ｃが第３層間絶縁膜４３の表面のうちＴＦＴアレイ基板１０の基板面と平行な領域となす傾斜角の角度θ２は、蒸着角度及びプレチルト角と一定の関係を有するように設定されている。
【０１０８】
図２１（ａ）に示すように、側面１７ｂが平坦領域となす傾斜角θ１は第３層間絶縁膜４３の表面に対して２０度であり、側面１７ｂに対して無機材料が蒸着される蒸着角度δ１は、２５度（４５度−２０度）である。したがって、側面１７ｂにおける配向膜１６に対する液晶５０ａのプレチルト角θｐ１は、図９に示すように０．２８度となる。側面１７ｂ上では、液晶５０ａは第２層間絶縁膜４３の平坦な面を基準として図中右側に傾いていることになる。図２１（ｃ）に示すように、側面１７ｃが第３層間絶縁膜４３の平坦な面となす傾斜角θ２の角度は２０度であり、側面１７ｃに対して無機材料が蒸着される蒸着角度δ２は、６５度（４５度＋２０度）である。側面１７ｃ上における配向膜１６に対して液晶５０ａがなすプレチルト角θｐ２は、図９に示すように２１．５６度となり、側面１７ｃの傾斜角θ２は、プレチルト角θｐ２より小さく設定されている。この結果、第３層間絶縁膜４３上に段差部１７を設けた状態で斜方蒸着法を用いて配向膜１６を形成した場合でも、段差部１７及び画素電極９ａ上全体にムラなく配向膜１６が形成されていると共に、液晶５０ａは、側面１７ｂ及び１７ｃ、並びに段差部１７の上面を基準として図中右側へ向かって液晶５０ａが傾くプレチルト角を有するように形成されている。したがって、段差部１７及び画素電極９ａ上に形成された配向膜１６によれば、ライン反転駆動される際に画素電極９ａ間に作用する横電界を段差部１７の存在によって低減しつつ、垂直配向モードで液晶５０ａを配向制御できる。加えて、配向膜１６全体で図中右側に向かって一定の向きに液晶５０ａが傾かせることができるため、例えば側面１７ｂ上の液晶５０ａが縦電界によって配向制御されることを起点として、速い応答速度で画像表示できるように画素電極９ａ上の液晶５０ａを配向制御することが可能である。
【０１０９】
液晶装置１００によれば、第１実施形態の液晶装置１と同様に液晶を高速で配向制御することが可能であり、高品位の画像を表示できる。
【０１１０】
（表示特性の比較）
次に、表２を参照しながら本願発明者が行った評価結果を説明する。本評価では、本実施形態に係る液晶装置１と、段差部が形成されていない平坦な面に形成された配向膜を備えた液晶装置との各種表示特性を比較した。尚、評価対象とされた液晶装置１では、配向膜１６および２２の構成、並びに液晶材料及び画素電極におけるセルギャップ条件は第１実施形態と同様である。配向膜１６及び２２はＳｉＯ２を斜方蒸着法によって蒸着させることによって形成されている。蒸着角度は４５度であり、配向膜１６及び２２の膜厚は８０ｎｍである。尚、配向膜１６及び２２を形成する際に蒸着装置内の真空度は１．５×１０−２Ｐａである。液晶装置１の表示品位は高精細表示（HDTV：High Definition TeleVision）であり、画素ピッチは１２μｍである。ＩＴＯで形成された画素電極９ａ間のスペースは１．２μｍであり、開口率は５９．３％である。段差部１７の高さは０．４８μｍであり、第１傾斜角の角度θ１及び第２傾斜角の角度θ２は２０度である。画素電極９ａの中央付近における配向膜１６及び２２間のギャップは２．７μｍであり、段差部１７の上面における配向膜１６及び２２のギャップは２．２μｍである。液晶５０ａは、第１実施形態で用いた液晶と同様の液晶を用いた。液晶装置１の駆動方式は、倍速Ｖ反転駆動方式である。
【０１１１】
表２に本評価の評価結果を示す。表２に示すように、段差部１７を設けた液晶装置１は、第１実施形態と同様に段差部を設けない平坦面に配向膜を形成した場合に比べて、光透過率、コントラスト比、液晶の応答速度、ドメインの発生状態、残像感の全てにおいて優れた表示特性を有することが分かった。
【０１１２】
【表２】
2007065013.tif 000004
よって、本評価より、本実施形態の液晶装置１００は従来の液晶装置に比べて優れた表示特性を有することが確認された。
【０１１３】
（液晶装置の製造方法）
次に、図２２乃至図２４を参照しながら、液晶装置１の製造方法を説明する。尚、以下では、第３層間絶縁膜４３の形成工程以降を中心に説明する。図２２は、本実施形態の液晶装置の製造方法のフローチャートであり、図２３及び図２４は本実施形態に係る液晶装置の製造方法の工程断面図である。
【０１１４】
図２２において、第３層間絶縁膜４３を形成する前に第３層間絶縁膜４３の下層側に形成されるべき画素部が備えるＴＦＴ、配線、遮光膜、及び他の層間絶縁膜からなる下層構造を形成しておく（Ｓ１）。次に、上述の他の層間絶縁膜を平坦化した後にその上にＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を原料としてプラズマＣＶＤ法によって段差部１７の前駆体となる絶縁膜１７ｄを形成する。（Ｓ１０）。絶縁膜１７ｄはＳｉＯ２で構成されている。次に、マスク９１を介してウェットエッチングを用いて絶縁膜１７ｄを部分的にエッチングし（図２３参照）することによって、図２４に示すように段差部１７を形成する（Ｓ１１）。次に、ＳｉＯ２をプラズマＣＶＤ法を用いて第３層間絶縁膜４３の表面に、例えば６００オングストロームの膜厚になるように成膜することによって、段差部１７の側面が第３層間絶縁膜４３の平坦な面となす傾斜角の角度を調整する（Ｓ１２）。次に、画素電極９ａをその下層側を電気的に接続するためにコンタクトホール９５をドライエッチングによって形成する（Ｓ１３）。次に、画素電極９ａとされるＩＴＯ膜をスパッタリング法を用いて形成し、ドライエッチングでパターニングすることによって画素電極９ａを形成する（Ｓ３０）。次に、第１実施形態と同様に配向膜１６及び２２を形成した（Ｓ４０）後、ＴＦＴアレイ基板１０及び対応基板２０を貼り合わせた（Ｓ５０）後、これら基板間に液晶を封入することによって液晶装置１００を形成する（Ｓ６０）。
【０１１５】
このように本実施形態に係る液晶装置の製造方法によれば、第１実施形態と同様に高品位で画像表示できる液晶装置を製造できることに加え、ラビング処理を施すことなく垂直配向モードで液晶を配向制御できる配向膜を形成できる。
【０１１６】
＜電子機器＞
次に、上述した液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。
【０１１７】
まず、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図２５は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図２５に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。
【０１１８】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【０１１９】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【０１２０】
なお、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【０１２１】
次に、液晶装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図２６は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図２６において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、液晶表示ユニット１２０６とから構成されている。この液晶表示ユニット１２０６は、先に述べた液晶装置１００５の背面にバックライトを付加することにより構成されている。
【０１２２】
さらに、液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図２７は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図２７において、携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２とともに、反射型の液晶装置１００５を備えるものである。この反射型の液晶装置１００５にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。
【０１２３】
尚、図２５から図２７を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
【０１２４】
また本発明は、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）にも適用可能である。
【０１２５】
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或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液晶装置、該液晶装置を備えてなる電子機器及び該液晶装置の製造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】第１実施形態に係る液晶装置の平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図３】配向膜の構成を模式的に示した図である。
【図４】液晶装置の主要な回路構成を示した回路図である。
【図５】ＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ´断面図である。
【図７】配向膜を構成する無機材料を供給する供給方向を説明するための図である。
【図８】図７に対応するＴＦＴアレイ基板１０の一部を模式的に示した平面図である。
【図９】蒸着角度及びプレチルト角の関係を示す図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ´線断面図である。
【図１１】図１０を部分的に拡大して示した拡大図である。
【図１２】第１実施形態に係る液晶装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図１３】段差部の形成工程を示す工程断面図である。
【図１４】段差部の構造を示した断面図である。
【図１５】第２実施形態に係る液晶装置におけるＴＦＴアレイ基板上の画素群の平面図であって、下層部分（図１８における符号６ａ（データ線）までの下層の部分）に係る構成のみを示すものである。
【図１６】第２実施形態に係る液晶装置におけるＴＦＴアレイ基板上の画素群の平面図であって、上層部分（図１８における符号６ａ（データ線）を超えて上層の部分）に係る構成のみを示すものである。
【図１７】図１５及び図１６を重ね合わせた場合の平面図であって、一部を拡大したものである。
【図１８】図１５及び図１６を重ね合わせた場合のＢ−Ｂ'断面図である。
【図１９】ＴＦＴアレイ基板１０の一部を模式的に示した平面図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ´線断面図である。
【図２１】図２０を部分的に拡大して示した拡大図である。
【図２２】第２実施形態に係る液晶装置の製造方法のフローチャートである。
【図２３】第２実施形態に係る液晶装置の製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図２４】第２実施形態に係る液晶装置の製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図２５】本発明に係る液晶装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。
【図２６】本発明に係る液晶装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図２７】本発明に係る液晶装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１，１００・・・液晶装置、１０・・・ＴＦＴアレイ基板、１６，２２・・・配向膜、１７・・・段差部、１７ｂ，１７ｃ・・・側面
【図１】
2007065013.tif 000005
【図２】
2007065013.tif 000006
【図３】
2007065013.tif 000007
【図４】
2007065013.tif 000008
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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