(57)【要約】【課題】有機膜からなる配向膜であって、ラビング処理を行うことなく高い配向性を有したものを形成する、配向膜形成装置、及び配向膜の形成方法を提供する。【解決手段】蒸着源３０２から高分子材料を基板１０Ａ上に斜方蒸着することにより配向膜を形成する、配向膜形成装置３００である。蒸着源３０２と基板１０Ａとの間には、蒸着源３０２を挟むようにして相対向する規制板３０３が少なくとも一対設けられ、規制板３０３の少なくとも内面側は加熱面になっている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着源から高分子材料を基板上に斜方蒸着することにより配向膜を形成する、配向膜形成装置であって、
前記蒸着源と前記基板との間には、該蒸着源を挟むようにして相対向する規制板が少なくとも一対設けられ、該規制板の少なくとも内面側は加熱面になっていることを特徴とする配向膜形成装置。
【請求項２】
前記蒸着源を前記基板の幅に対応するライン状蒸着源で構成した場合、該ライン状蒸着源の長手方向に沿って前記規制板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の配向膜形成装置。
【請求項３】
前記蒸着源を点状蒸着源で構成し、該点状蒸着源を挟む一対の規制板を備える場合、前記基板に上面側を対向させ、前記点状蒸着源に下面側を対向させて前記規制板間に補正板が設けられ、
該補正板には、前記点状蒸着源に対応する位置における開口面積が小さく、前記規制板の側方に向かうにつれて開口面積が漸次大きくなる開口部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の配向膜形成装置。
【請求項４】
前記規制板と前記基板との間には、前記基板と規制板との間に存在する高分子材料のうち、前記基板に向かわない高分子材料のうちの少なくとも一部を付着させる防着板を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の配向膜形成装置。
【請求項５】
蒸着源から高分子材料を基板上に斜方蒸着することで配向膜を形成する、配向膜の形成方法であって、
前記蒸着源と前記基板との間に、該蒸着源を挟むようにして相対向する規制板を少なくとも一対設け、該規制板の少なくとも内面側を加熱した状態で、前記基板に高分子材料を斜方蒸着することを特徴とする配向膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配向膜形成装置、及び配向膜の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
投射型表示装置に搭載される光変調手段や、携帯電話等に搭載される直視型表示装置として用いられる液晶装置としては、例えば互いに対向配置された一対の基板間に液晶層が挟持された構成を具備し、これら基板の液晶層側にその液晶層に電圧を印加するための電極を具備してなるものがある。このような液晶装置においては、一対の基板の液晶層側最表面に、電圧無印加時における液晶分子の配列を制御するための配向膜が形成されており、電圧無印加時、電圧印加時における液晶分子の配列変化に基づいて表示が行われる構成となっている。
【０００３】
従来、上記のような配向膜としては、ポリイミド等からなる有機膜の表面を、布等により所定の方向にラビングしたものが、液晶配向能力（液晶配向制御機能）に優れることから広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−２１５８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、有機膜をラビング処理することで膜表面に筋が形成され、当該筋が表示面に映し出されて表示品位が低下する問題や、ラビング処理に用いる布粕がパーティクルとして膜表面に付着することで、当該膜の歩留り低下に繋がる場合がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、有機膜からなる配向膜であって、ラビング処理を行うことなく高い配向性を有したものを形成する、配向膜形成装置、及び配向膜の形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の配向膜形成装置は、蒸着源から高分子材料を基板上に斜方蒸着することにより配向膜を形成する、配向膜形成装置であって、前記蒸着源と前記基板との間には、該蒸着源を挟むようにして相対向する規制板が少なくとも一対設けられ、該規制板の少なくとも内面側は加熱面になっていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の配向膜形成装置によれば、前記蒸着源を挟んで設けられた相対向する一対の規制板に前記蒸着源から拡がった高分子材料が衝突する。このとき、前記規制板の内面側は少なくとも加熱面となっているので、高分子材料は規制板に衝突した際に付着せずに反射される。高分子材料は、規制板に挟まれた領域内で衝突及び反射を繰り返すことにより、規制板に直交する方向における高分子材料の分布が均一になる。よって、この規制板により分布が均一化された高分子材料を基板上に成膜することで、一定の膜厚の配向性高分子膜からなる信頼性の高い配向膜が製造される。
また、本配向膜形成装置では、従来のように、配向膜を形成する際のラビング処理が不要であることから、ラビング処理を行った場合に膜表面に形成される筋に起因する表示品位の低下を防止することができ、歩留まりを向上することができる。
なお、本発明の配向膜形成装置により形成される配向膜は、高分子が所定方向に配向したもので、例えば無機材料の斜方蒸着により形成された柱状物による形状配向とは全く異なり、分子配向に起因して液晶分子を配向するものである。つまり、高分子の配向に倣って液晶分子が並ぶことで、配向性を付与するものである。
【０００８】
また、上記配向膜形成装置においては、前記蒸着源を前記基板の幅に対応するライン状蒸着源で構成した場合、該ライン状蒸着源の長手方向に沿って前記規制板が設けられているのが好ましい。
このようにすれば、蒸着源としてライン状のものを備えたことにより、点状の蒸着源を用いた場合と比べ高分子材料が蒸着源から広範囲に拡がるので、長手方向における高分子材料の分布の均一性が高まる。一方、長手方向に直交する方向に拡がった高分子材料は、長手方向に沿って設けられた規制板間で反射されて分布が均一化される。
また、ライン状の蒸着源を備えたことで、基板上にライン状に配向膜を蒸着することができるので、例えば基板を蒸着源に対して移動することにより基板の全面に配向膜を簡便に形成することができる。
【０００９】
また、上記配向膜形成装置においては、前記蒸着源を点状蒸着源で構成し、該点状蒸着源を挟む一対の規制板を備える場合、前記基板に上面側を対向させ、前記点状蒸着源に下面側を対向させて前記規制板間に補正板が設けられ、該補正板には、前記点状蒸着源に対応する位置における開口面積が小さく、前記規制板の側方に向かうにつれて開口面積が漸次大きくなる開口部が設けられているのが好ましい。
点状蒸着源からは高分子材料が放射状に拡がることから、規制板が設けられていない方向に拡がった高分子材料は分布が均一化されることがない。そのため、前記点状蒸着源に対応する方向に前記高分子材料が最も多く分布し、この位置から離れるに従い分布が小さくなることから、前記規制板が設けられてない側に拡がる高分子材料の分布にバラツキが生じてしまう。
そこで、本発明を採用すれば、前記点状蒸着源から拡がった高分子材料の分布が多い位置に対応する開口面積が小さくなっているので、この開口部を通過することで高分子材料の量が制限され、補正板を通過する高分子材料の量が減少する。
一方、規制板の側方に向かうにつれ高分子材料の分布量が少なくなるが、前記開口部は規制板の側方に向かって開口面積が漸次大きくなることから、開口部を通過することで高分子材料の量が制限されることがない。よって、分布量が多い部位（点状蒸着源に対応する位置）における高分子材料の分布量を相対的に減少させることで、開口部を通過した高分子材料の分布を全体として均一にし、前記規制板が設けられてない側に生じていた蒸発材料の分布のバラツキを無くすことができる。したがって、点状蒸着源を用いた場合でも、このような補正板を用いることで均一な膜厚の配向膜を形成できる。
【００１０】
また、上記配向膜形成装置においては、前記規制板と前記基板との間には、前記基板と規制板との間に存在する高分子材料のうち、前記基板に向かわない高分子材料のうちの少なくとも一部を付着させる防着板を備えているのが好ましい。
このようにすれば、基板に対して所定角度以外で飛散した高分子材料のうちの少なくとも一部が防着板に付着するので、例えば配向膜形成装置の蒸着室内に高分子材料が付着するのを防止することができる。したがって、蒸着室内の高分子材料の付着を防止することにより、前記蒸着室のメンテナンス作業を低減でき、したがってメンテナンスコストの低い装置となる。
【００１１】
本発明の配向膜の形成方法は、蒸着源から高分子材料を基板上に斜方蒸着することで配向膜を形成する、配向膜の形成方法であって、前記蒸着源と前記基板との間に、該蒸着源を挟むようにして相対向する規制板を少なくとも一対設け、該規制板の少なくとも内面側を加熱した状態で、前記基板に高分子材料を斜方蒸着することを特徴とする。
【００１２】
本発明の配向膜の形成方法によれば、前記蒸着源を挟んで設けられた一対の規制板に前記蒸着源から拡がった高分子材料が衝突する。このとき、前記規制板の内面側は少なくとも加熱されているので、前記高分子材料は規制板に衝突した際に付着することがなく反射される。よって、前記高分子材料は、規制板に挟まれた領域内で衝突及び反射が繰り返されることにより、規制板の直交方向における高分子材料の分布が均一化される。よって、この規制板によって分布が均一化された高分子材料を基板上に成膜することにより、一定の膜厚の高分子材料が蒸着方向に沿って配向された信頼性の高い配向膜を形成できる。
また、本配向膜形成装置では、従来のように、配向膜を形成する際のラビング処理が不要であることから、ラビング処理を行った場合に膜表面に形成される筋に起因する表示品位の低下を防止することができ、歩留まりを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、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せてある。
【００１４】
はじめに、本発明の配向膜形成装置、及び配向膜の形成方法の一実施形態について説明するに先立ち、配向膜形成装置、あるいは配向膜の形成方法によって配向膜が形成された基板を備えた液晶装置の構造について説明する。
以下に示す液晶装置は、スイッチング素子としてＴＦＴ（Thin-Film Transistor）素子を用いたアクティブマトリクス型の透過型液晶装置である。
【００１５】
図１は本実施形態の透過型液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素におけるスイッチング素子、信号線等の等価回路図である。図２はデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の構造を示す平面図である。図３は本実施形態の透過型液晶装置について素子領域の断面図であって、図２のＡ−Ａ’線断面図である。また、図４は本実施形態の透過型液晶装置について複数の画素領域を模式的に示す断面図である。なお、図３及び図４においては、図示上側が光入射側、図示下側が視認側（観察者側）である場合について図示している。
【００１６】
本実施形態の透過型液晶装置において、図１に示すように、画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素には、画素電極９と当該画素電極９への通電制御を行うためのスイッチング素子であるＴＦＴ素子３０がそれぞれ形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ素子３０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されるか、あるいは相隣接する複数のデータ線６ａに対してグループ毎に供給される。
【００１７】
また、走査線３ａがＴＦＴ素子３０のゲートに電気的に接続されており、複数の走査線３ａに対して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが所定のタイミングでパルス的に線順次で印加される。また、画素電極９はＴＦＴ素子３０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ＴＦＴ素子３０を一定期間だけオンすることにより、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。
【００１８】
画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、後述する共通電極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、階調表示を可能にする。ここで、保持された画像信号がリークすることを防止するために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。
【００１９】
次に、図２に基づいて、本実施形態の透過型液晶装置の平面構造について説明する。図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板上に、インジウム錫酸化物（以下、「ＩＴＯ」と略す）等の透明導電性材料からなる矩形状の画素電極９（点線部９Ａにより輪郭を示す）が複数、マトリクス状に設けられており、画素電極９の縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。本実施形態において、各画素電極９及び各画素電極９を囲むように配設されたデータ線６ａ、走査線３ａ、容量線３ｂ等が形成された領域が画素であり、マトリクス状に配置された各画素毎に表示を行うことが可能な構造になっている。
【００２０】
データ線６ａは、ＴＦＴ素子３０を構成する例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち、後述のソース領域にコンタクトホール５を介して電気的に接続されており、画素電極９は、半導体層１ａのうち、後述のドレイン領域にコンタクトホール８を介して電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうち、後述のチャネル領域（図中左上がりの斜線の領域）に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはチャネル領域に対向する部分でゲート電極として機能する。
【００２１】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿って略直線状に伸びる本線部（すなわち、平面的に見て、走査線３ａに沿って形成された第１領域）と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中上向き）に突出した突出部（すなわち、平面的に見て、データ線６ａに沿って延設された第２領域）とを有する。そして、図２中、右上がりの斜線で示した領域には、複数の第１遮光膜１１ａが設けられている。
【００２２】
次に、図３及び図４に基づいて、本実施形態の透過型液晶装置の断面構造について説明する。なお、図４ではスイッチング素子等の一部の構成要素を図面の視認性を考慮して省略してある。図３及び図４に示すように、本実施形態の透過型液晶装置においては、ＴＦＴアレイ基板（液晶装置用基板）１０と、これに対向配置される対向基板（液晶装置用基板）２０との間に液晶層５０が挟持されている。
【００２３】
ＴＦＴアレイ基板１０は、石英等の透光性材料からなる基板１０Ａとその液晶層５０側表面に形成された画素電極９、配向膜４０を主体として構成されており、対向基板２０はガラスや石英等の透光性材料からなる基板２０Ａとその液晶層５０側表面に形成された共通電極２１と配向膜６０とを主体として構成されている。また、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０において、基板１０Ａの液晶層５０側表面には画素電極９が設けられ、各画素電極９に隣接する位置に、各画素電極９をスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０が設けられている。
【００２４】
画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０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２、データ線６ａ、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及び高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００２５】
また、上記走査線３ａ上、ゲート絶縁膜２上を含む基板１０Ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５、及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が開孔した第２層間絶縁膜４が形成されている。つまり、データ線６ａは、第２層間絶縁膜４を貫通するコンタクトホール５を介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。さらに、データ線６ａ上及び第２層間絶縁膜４上には、高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が開孔した第３層間絶縁膜７が形成されている。つまり、高濃度ドレイン領域１ｅは、第２層間絶縁膜４及び第３層間絶縁膜７を貫通するコンタクトホール８を介して画素電極９に電気的に接続されている。
【００２６】
また、本実施形態では、ゲート絶縁膜２を走査線３ａに対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体層１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、さらにこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。
【００２７】
ＴＦＴアレイ基板１０の基板１０Ａの液晶層５０側表面において、各画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０が形成された領域には、ＴＦＴアレイ基板１０を透過し、ＴＦＴアレイ基板１０の図示下面（ＴＦＴアレイ基板１０と空気との界面）で反射されて、液晶層５０側に戻る戻り光が、少なくとも半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース、ドレイン領域１ｂ、１ｃに入射することを防止するための第１遮光膜１１ａが設けられている。また、第１遮光膜１１ａと画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０との間には、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０を構成する半導体層１ａを第１遮光膜１１ａから電気的に絶縁するための第１層間絶縁膜１２が形成されている。さらに、図２に示したように、ＴＦＴアレイ基板１０に第１遮光膜１１ａを設けるのに加えて、コンタクトホール１３を介して第１遮光膜１１ａは、前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的に接続するように構成されている。
【００２８】
また、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側最表面、すなわち、画素電極９及び第３層間絶縁膜７上には、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を制御する配向膜４０が形成されている。この配向膜４０は、後述する本発明に係る配向膜形成装置を用いて形成されたものである。
【００２９】
他方、対向基板２０には、基板２０Ａの液晶層５０側表面であって、データ線６ａ、走査線３ａ、画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０の形成領域に対向する領域、すなわち各画素部の開口領域以外の領域に、入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ素子３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することを防止するための第２遮光膜２３が設けられている。さらに、第２遮光膜２３が形成された基板２０Ａの液晶層５０側には、その略全面に渡って、ＩＴＯ等からなる共通電極２１が形成され、その液晶層５０側には、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を制御する配向膜６０が形成されている。この配向膜６０も、後述する本発明に係る配向膜の形成方法により形成されたものである。
【００３０】
ここで、上記配向膜４０，６０は、所定方向に配向した配向性高分子膜から構成されている。本実施形態では、配向性高分子としてフェニレン−四フッ化エチレン−プロピレンのコポリマーを用いており、当該配向性高分子を後述する本発明に係る配向膜形成装置を用いることで、斜方蒸着を行って電極９，２１を含む基板１０Ａ，２０Ａ上に形成することで、分子が所定方向に配向した配向膜４０，６０を形成している。つまり、前記配向膜４０，６０においてはラビング処理を施していないことを最大の特徴となっている。また、配向膜４０，６０は、例えば無機材料の斜方蒸着により形成された柱状物による形状配向とは全く異なり、分子配向に起因して液晶分子を配向するものであって、高分子の配向に倣って液晶分子が並ぶことで配向性を付与するものである。
【００３１】
したがって、従来のようにラビング処理を行った場合に膜表面に形成される筋に起因した表示品位の低下が生じることがなく、またラビング処理に伴う歩留り低下も生じることがないため、液晶装置の表示品位の向上及び製造効率の向上が図られている。
なお、本実施形態では、液晶層５０にＴＮモードの液晶材料を用い、上記配向膜４０，６０をフェニレン−四フッ化エチレン−プロピレンのコポリマーからなる配向性高分子膜により構成するものとしたが、配向性高分子としては以下のような高分子材料を用いることも可能である。
【００３２】
第１に、配向性高分子膜として１重結合のみの高分子からなるものを採用することができる。このような１重結合のみの高分子からなる配向性高分子膜により配向膜４０，６０を構成すれば、当該配向膜４０，６０の耐光性を向上させることができ、しかも１重結合故に光吸収がなく色付きを防止できるため、表示品位の向上も図ることが可能となる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリテトラフロロエチレン、ポリエチレンフロロエチレンプロピレン、ポリシクロオレフィン、ポリバイシクロオクチルシクロオレフィン、ポリノルボルネン、ポリフロロエチレンプロピレン、ＰＦＡ等を採用することができる。
【００３３】
第２に、配向性高分子膜として環状高分子からなるものを採用することができる。このような環状高分子からなる配向性高分子膜により配向膜４０，６０を構成すれば、耐熱性が向上するとともに、液晶との相互作用が強くなるため配向規制力も高まることとなる。
具体的には、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリフェノール、ポリシクロオレフィン、ポリバイシクロオクチルシクロオレフィン、ポリイミド、ポリノルボルネン、ポリエチレンテレフタレート等を採用することができる。
【００３４】
第３に、配向性高分子膜として２重結合を含む高分子からなるものを採用することができる。このような２重結合を含む高分子からなる配向性高分子膜により配向膜４０，６０を構成すれば、液晶に対する配向規制力が高いものとなる。具体的には、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリフェノール、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセチレン、ポリアミド、ポリメタクリル酸メチル等を採用することができる。
【００３５】
第４に、配向性高分子膜として共役系高分子からなるものを採用することができる。これにより液晶に対する配向規制力が高いものとなる。具体的には、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリフェノール、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート等を採用することができる。
【００３６】
第５に、配向性高分子膜としてフッ素を含む高分子からなるものとすることができる。
このようなフッ素を含む高分子からなる配向性高分子膜により配向膜４０，６０を構成すれば、耐湿性及び耐光性が向上するとともに、液晶に対する配向規制力が高いものとなり、特に含フッ素系の液晶を用いた場合に当該配向規制力の向上効果が一層高いものとなる。具体的には、ポリテトラフロロエチレン、ポリエチレンフロロエチレンプロピレン、ポリフロロエチレンプロピレン、ＰＦＡ、ポリフッ化ビニリデン等を採用することができる。
【００３７】
第６に、配向性高分子膜としてケイ素を含む高分子からなるものとすることができる。
このようなケイ素を含む高分子からなる配向性高分子膜により配向膜４０，６０を構成すれば、当該配向性高分子膜のガラス転移点が高くなり、耐熱性が向上することとなる。具体的にはシロキサン結合を有する高分子を採用することができる。
【００３８】
第７に、配向性高分子膜として可視光域に吸収を具備しない高分子からなるものを採用することができる。このような可視光域に吸収を具備しない高分子からなる配向性高分子膜により配向膜４０，６０を構成すれば、当該配向膜４０，６０に色付きがなく、ひいては表示品位の向上に寄与することが可能となる。具体的に可視光域に吸収をなくすためには、窒素、硫黄を具備しない高分子、或いは二重結合を具備しない高分子等を採用すれば良い。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリテトラフロロエチレン、ポリエチレンフロロエチレンプロピレン、ポリシクロオレフィン、ポリバイシクロオクチルシクロオレフィン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリフェノール、ポリエチレンテレフタレート、ポリノルボルネン、ポリメタクリル酸メチル等を採用することができる。
【００３９】
第８に、配向性高分子膜として融点が１２０℃以上の高分子からなるものを採用することができる。このような融点が１２０℃以上の高分子からなる配向性高分子膜により配向膜４０，６０を構成すれば、当該液晶装置の製造プロセスにおいて十分な耐熱性を具備することとなる。具体的には、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリテトラフロロエチレン、ポリエチレンフロロエチレンプロピレン、ポリシクロオレフィン、ポリバイシクロオクチルシクロオレフィン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリフェノール、ポリエチレンテレフタレート、ポリノルボルネン、ポリメタクリル酸メチル等を採用することができる。
【００４０】
第９に、配向性高分子膜としてガラス転移点が５０℃以上の高分子からなるものを採用することができる。ガラス転移点が５０℃以下の高分子では十分な耐熱性が得られない場合があるからである。具体的には、ポリビニルアルコール、ポリシクロオレフィン、ポリバイシクロオクチルシクロオレフィン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリフェノール、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル等を採用することができる。
【００４１】
第１０に、配向性高分子膜として２種以上の高分子からなるものを採用することができる。２種以上の高分子から配向性高分子膜を構成すれば、その２種の組合せの選択により当該配向膜４０，６０のプレチルト角を適宜設計することが可能となる。つまり、配向性高分子膜で構成される配向膜４０，６０は、当該配向性高分子膜を構成する高分子材料によって固有のプレチルト角を有するが、これらを２種以上組み合わせ、その材料を適宜選択することで任意のプレチルト角を供することが可能となるのである。
【００４２】
次に、配向膜の形成方法の一実施形態として、上記液晶装置１００を構成するＴＦＴアレイ基板１０が備える配向膜４０の形成方法について説明する。なお、対向基板２０が備える配向膜６０についても本発明の配向膜の形成方法によって同様に形成することができる。
【００４３】
まず、ガラス等からなる透光性の基板１０Ａを用意し、これに第１遮光膜１１ａ、第１層間絶縁膜１２、半導体層１ａ、各種配線３ａ，３ｂ，６ａ、絶縁膜４，７、画素電極９等を公知の方法で形成する。
そして、画素電極９を含む第３層間絶縁膜７上に配向膜４０を形成する。本実施形態では上述した配向性高分子として、フェニレン−四フッ化エチレン−プロピレンのコポリマーを用い、図５に示す本発明に係る配向膜形成装置３００により前記配向膜４０を形成している。
【００４４】
図５（ａ）は、本実施形態にて配向膜を形成するのに用いる配向膜形成装置３００の外観を模式的に示す説明図である。
この配向膜形成装置３００は、成膜材料の蒸気を生じさせる蒸着源３０２と、基板１０Ａを蒸着源３０２に対して所定角度傾斜させて配設する基板配設部３０７とを具備する蒸着室３０８と、蒸着室３０８を真空にするための真空ポンプ３１０と、を備えている。本実施形態の配向膜形成装置３００では、図５（ｂ）に示すように、前記蒸着源３０２としてライン状蒸着源３０２ａを用いている。
【００４５】
このようなライン状蒸着源３０２ｂを用いることにより、図５（ｂ）に示すようにライン方向（長手方向）に沿って高分子材料が広範囲に拡がるようになっている。したがって、高分子材料が放射状に分布する点状蒸着源を用いた場合に比べ、ライン状蒸着源３０２ｂは、ライン方向における高分子材料の分布の均一性が高く、したがってライン方向に沿って高分子材料を均一に成膜することができる。なお、前記ライン状蒸着源３０２ａの長さは、被蒸着体となる基板１０Ａの幅とほぼ同じとなっている。これにより、前記基板１０Ａをライン状蒸着源３０２ａに対して、図５（ａ）中矢印Ａ方向に移動させることにより、基板１０Ａに上述した高分子材料からなる配向膜を形成することができる。
【００４６】
前記ライン状蒸着源３０２ａと前記基板１０Ａとの間には、ライン状蒸着源３０２ａを挟むようにして相対向する規制板３０３が一対設けられている。なお、前記規制板３０３はライン方向、すなわち図５（ｂ）に示したライン状蒸着源３０２ａの長手方向に沿って設けられている。このような構成により、前記ライン方向（長手方向）に直交する方向への蒸着材料（高分子材料）の拡がりを前記規制板３０３により規制するようになっている。
【００４７】
また、前記規制板３０３の外面側にはランプヒータ（図示せず）等の加熱手段が設けられていて、これにより前記規制板３０３の少なくとも内面側が加熱された加熱面となっている。また、前記加熱手段として、前記規制板３０３にニクロム線などを埋め込んだ抵抗加熱型のものを採用してもよい。なお、この加熱面の温度としては、前記ライン状蒸着源３０２ｂから蒸発した高分子材料（蒸着物）が衝突した際に、該蒸着物が加熱面に付着しない程度の温度となっているのが望ましい。これにより、前記蒸着物が衝突した際に、蒸着物が規制板３０３の内面（加熱面）に付着することなく反射されるようになる。
【００４８】
また、後述するように、一定の方向性を有した状態に基板１０Ａ上に成膜するために、前記規制板３０３の端部と前記基板１０Ａとを所定の距離だけ離間して配置している。本実施形態では、高さが約１０ｃｍの規制板３０３を用い、この規制板３０３と基板１０Ａとの間を少なくとも１０ｃｍ以上離間した状態に設けている。このような構成のもとに、本実施形態の配向膜形成装置３００は、基板１０Ａ上に均質かつ所定の配向からなる配向膜を形成することが可能となっている。
【００４９】
続いて、上記配向膜形成装置３００を用いて基板上に配向膜を形成する方法について説明する。
まず、真空ポンプ３１０を作動させると、蒸着室３０８が真空化し、さらに加熱装置（図示略）により蒸着源３０２を加熱すると蒸着源３０２から蒸着材料の蒸気（蒸着物）が発生する。なお、実験条件としては、例えば蒸着圧力は２×１０−３Ｐａ、ボートのパワー３．５Ｖ，２５Ａ、成膜時間１５分とした。
また、蒸着材料としては、上述した配向性高分子（高分子材料）、例えばフェニレン−四フッ化エチレン−プロピレンのコポリマーを用いた。
【００５０】
そして、蒸着源３０２から発生した蒸着物のうち、ライン方向に対して直交する方向に拡がった前記蒸着物（高分子材料）は前記規制板３０３によって挟まれた領域内に拡がる。本実施形態においては、上述したようにライン方向に沿ってのみ規制板３０３を形成しているものの、蒸着源３０２としてライン状のもの（ライン状蒸着源３０２ｂ）を用いているので、規制板を設けなくとも蒸着物はライン方向に均一に拡がる。
【００５１】
前記蒸着源３０２から拡がった高分子材料の蒸着物が規制板３０３に衝突する。このとき、前記規制板３０３の内面側は上述したように加熱面となっているので、前記蒸着物は規制板３０３の内面側に衝突した際に付着することがなく反射されるようになる。
そして、規制板３０３に挟まれた領域内で、前記蒸着物の衝突、及び反射が繰り返されることにより、規制板３０３の直交方向（ライン方向の直交方向）における蒸着物の分布が均一化される。すなわち、蒸着物（高分子材料）は、上述したライン方向、及びライン方向に直交する方向の分布が均一となっているので、基板１０Ａ上に均質な蒸着膜を形成することができる。
【００５２】
蒸着物は、前記規制板３０３に挟まれた領域を通過した後、所定の角度（蒸着角：本実施の形態では８５°（基板法線を０°とする））で基板１０Ａの表面に蒸着される。ここで、前記規制板３０３を通過した後の蒸着物は均一な分布を有しているものの、各粒子の方向性にはバラツキが生じている。本装置３００では、上述したように前記規制板３０３の端部と前記基板１０Ａとを所定の距離だけ離間して配置しているので、所望の方向以外の蒸着物は基板１０Ａ上に成膜されることがなく、したがって基板１０Ａ上に所定の方向性を持つ配向膜を成膜することができる。
【００５３】
よって、この規制板３０３によって分布が均一化された高分子材料の蒸着物を基板上に成膜することにより、一定の膜厚の高分子材料が蒸着方向に沿って配向された信頼性の高い配向膜を製造できる。なお、上記実施形態に係る配向膜形成装置３００では、ライン状蒸着源３０２ａを挟んで一対の規制板３０３を設けていたが、ライン状蒸着源３０２ａの短辺側（ライン方向の直交する辺側）にも一対の規制板３０３を設けるようにしてもよい。これにより、ライン状蒸着源３０２ａの周辺が規制板３０３によって囲まれた状態となるので、上述した規制板３０３による蒸着物の分布の均一化の効果をより大きく得ることができる。
【００５４】
また、前記規制板３０３の高さを大きくすれば、規制板の内面と蒸着物との衝突、及び反射の回数を増加でき、分布をより均一なものとすることができる。したがって、前記規制板３０３は、できるだけ大きくなものを設けるのが好ましいが、実際は規制板が大きくなると装置自体も大型化することから、装置内のスペースに対しなるべく大きな規制板を配置するのが望ましい。
【００５５】
また、図６に示すように、前記規制板３０３と前記基板１０Ａとの間に防着板３０４を設けるようにしてもよい。この防着板３０４は、基板１０Ａと規制板との間に存在する高分子材料のうち、基板１０Ａに蒸着されない蒸着物（高分子材料）を付着させるためのものである。なお、この防着板３０４は、前記規制板３０３は前記蒸着物が気化する温度より低温となっていることが望ましく、例えば常温程度になっている。このような構成により、基板１０Ａに対して所定角度以外で飛散した蒸着物が防着板３０４に付着され、蒸着室３０８の内壁面に蒸着物が付着するのを防止することができる。したがって、蒸着室３０８内への蒸着物の付着を防止することにより、前記蒸着室３０８内のメンテナンス作業を低減でき、メンテナンスコストの低い装置となる。
【００５６】
よって、この規制板３０３によって分布が均一化された蒸着物を基板１０Ａ上に成膜することにより、一定の膜厚の配向性高分子が配向された信頼性の高い配向膜が製造できる。
また、上記配向膜形成装置３００では、従来のように、配向膜を形成する際のラビング処理が不要であることから、ラビング処理を行った場合に膜表面に形成される筋に起因する表示品位の低下を防止することができ、歩留まりを向上することができる。
【００５７】
このような配向膜形成装置３００により、配向膜を有したＴＦＴアレイ基板１０を形成した後、該ＴＦＴアレイ基板１０とは別に対向基板２０も作成する。ここでも、基板２０Ａを用意した後、ＴＦＴアレイ基板１０の作成と同様の方法を用いて、当該基板２０Ａ上に遮光膜２３や共通電極２１等を形成するとともに、さらにその上に図５に示した配向膜形成装置３００を用いて配向膜６０を形成し、対向基板２０を形成できる。
【００５８】
その後、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とをシール剤を介して貼り合わせ、さらにシール剤に形成した液晶注入口から液晶を注入して液晶パネルとした後、所定の配線を接続することにより、上述した液晶装置を製造できる。
【００５９】
例えば、上記実施形態の配向膜形成装置３００では、蒸着源３０２としてライン状蒸着源３０２ａを用いた場合について説明したが、蒸着源として点状蒸着源３０２ｂを用いてもよい。
以下に、点状蒸着源３０２ｂを用いた際の実施形態について説明する。
図７（ａ）に示すように、点状蒸着源３０２ｂを挟んで一対の規制板４００を設けている。なお、図７（ａ），（ｂ）中においては図５に示した構成と同一の部分については図示を省略している。
【００６０】
ここで、点状蒸着源３０２ｂからは高分子材料の蒸着物が放射状に拡がることから、規制板３０３が設けられていない方向に拡がった蒸着物は分布が不均一となってしまう。具体的に、前記規制板３０３を設けない側に拡がった蒸着物は、蒸着物は前記点状蒸着源３０２ｂに対応する位置、すなわち該点状蒸着源３０２ｂの直上方向に前記蒸着物が最も多く分布し、前記規制板４００の側方に向かう、すなわち前記点状蒸着源３０２ｂから離れるに従って前記蒸着物の分布が小さくなることによるバラツキが生じる。
【００６１】
そこで、前記規制板３０３間に、上面側を基板１０Ａ側に対向させ、下面側を点状蒸着源３０２ｂ側に対向させるようにして補正板４１０を設けている。本実施形態では、前記点状蒸着源３０２ｂの直上部に前記補正板４１０を配置している。
また、この補正板４１０には、点状蒸着源３０２ｂに対応する位置（本実施形態では、直上部）における開口面積が小さく、前記規制板３０３の側方に向かうにつれて前記開口面積が漸次大きくなる開口部４１０ａが形成されている。
【００６２】
本実施形態では、点状蒸着源３０２ｂから発生した蒸着物は、前記規制板３０３の内壁面によって反射された後、前記補正板４１０に形成された開口部４１０ａを通過することにより基板１０Ａの表面に蒸着されるようになっている。
前記点状蒸着源３０２ｂから拡がった蒸着物は、直上方向に多く分布しているが、点状蒸着源３０２ｂの直上における開口部４１０ａの開口面積が小さく、該開口部４１０ａを通過することで蒸着物の量が制限され、補正板４１０を通過する蒸着物の量が減少する。
【００６３】
また、前記点状蒸着源３０２ｂから拡がる蒸着物は、蒸着源から離れる（規制板３０３の側方に向かう）につれ、その分布量が少なくなっている。一方、前記開口部４１０ａは、規制板の側方に向かって開口面積が漸次大きくなることから、開口部４１０ａを通過することで蒸着物の量が制限されることがない。したがって、分布量の多い部位（点状蒸着源３０２ｂの直上部）における蒸着物の分布量を相対的に減少させることで、開口部４１０ａを通過した蒸着物は、全体として均一な分布となる。
【００６４】
上記補正板４１０を備えたことで、点状蒸着源３０２ｂにおいて規制板３０３を一対しか設けない場合でも、前記規制板３０３が設けられてない側に生じていた蒸発材料のバラツキを無くすことができる。このような構成により、点状蒸着源３０２ｂを用いた場合でも、このような補正板４１０を用いることで均一な膜厚の配向膜を形成できる。
【００６５】
以上、本発明の配向膜形成装置、及び配向膜の形成方法についての一実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、且つ当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、上記実施形態では、蒸着室３０８の底面に対し垂直方向に延設された規制板３０３に対して所望の角度に傾斜させることで基板上に配向膜を形成していたが、蒸着室３０８の底面に対し前記規制板３０３を所望の角度の傾斜させた状態に設け、基板を蒸着室３０８の底面に沿って平行に送ることで基板上に配向膜を形成するようにしてもよい。
【００６６】
（投射型表示装置）
次に、上記実施形態の液晶装置を光変調手段として備えた投射型表示装置（プロジェクタ）の構成について、図７を参照して説明する。図７は、上記実施形態の液晶装置を光変調装置として用いた投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。図７において、８１０は光源、８１３、８１４はダイクロイックミラー、８１５、８１６、８１７は反射ミラー、８１８は入射レンズ、８１９はリレーレンズ、８２０は出射レンズ、８２２、８２３、８２４は液晶光変調装置、８２５はクロスダイクロイックプリズム、８２６は投写レンズを示す。
【００６７】
光源８１０はメタルハライド等のランプ８１１とランプの光を反射するリフレクタ８１２とからなる。青色光、緑色光反射のダイクロイックミラー８１３は、光源８１０からの光束のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー８１７で反射されて、上述の本発明の一例たる液晶装置を備えた赤色光用液晶光変調装置８２２に入射される。
【００６８】
一方、ダイクロイックミラー８１３で反射された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー８１４によって反射され、上述の本発明の一例たる液晶装置を備えた緑色光用液晶光変調装置８２３に入射される。なお、青色光は第２のダイクロイックミラー８１４も透過する。青色光に対しては、光路長が緑色光、赤色光と異なるのを補償するために、入射レンズ８１８、リレーレンズ８１９、出射レンズ８２０を含むリレーレンズ系からなる導光手段８２１が設けられ、これを介して青色光が上述の本発明の一例たる液晶装置を備えた青色光用液晶光変調装置８２４に入射される。
【００６９】
各光変調装置により変調された３つの色光はクロスダイクロイックプリズム８２５に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投写光学系である投写レンズ８２６によってスクリーン８２７上に投写され、画像が拡大されて表示される。
【００７０】
上記構造を有する投射型表示装置は、上述の本発明の一例たる液晶装置を備えたものであるので、例えばラビング処理を施したときのようなラビング筋が表示される不具合がなく、表示品質を長期に渡って維持することが可能な表示装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】液晶装置における等価回路を示す図である。
【図２】ＴＦＴアレイ基板の相隣接する画素群の構造を示す図である。
【図３】液晶装置の素子構造を示す図である。
【図４】画素領域の構成を模式的に示す図である。
【図５】配向膜形成装置の一例について概略構成を示す説明図である。
【図６】補正板を備えた配向膜形成装置の構成を示す図である。
【図７】蒸着源として点状蒸着源を用いた際の構成説明図である。
【図８】液晶装置を備えた投射型表示装置についての一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０…ＴＦＴアレイ基板、２０…対向基板、１０Ａ，２０Ａ…基板、４０，６０…配向膜
３００…配向膜形成装置、３０２…蒸着源、３０２ａ…ライン状蒸着源、３０２ｂ…点状蒸着源、３０３…規制板、３０４…防着板、４００…規制板、４１０…補正板、４１０ａ…開口部
【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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