(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面内の任意の方向への移動及び回転が自在で液晶基板が載置されるアライメント用の台と、
前記アライメント用の台上に載置された液晶基板上に形成されたラビング用アライメントマークの重心を検出する重心検出手段と、
前記ラビング用アライメントマークの重心位置を所定位置に移動させるために前記重心検出手段の検出結果に基づいて前記台を駆動してアライメントを行うアライメント用の駆動制御手段と、を具備してなるアライメントユニットと、
前記ラビング用アライメントマークの重心位置が所定の位置範囲内に位置するようにして前記液晶基板を前記アライメント用の台上に載置するために、前記液晶基板のプリアライメント処理を行うプリアライメントユニットと、を有し、
前記プリアライメントユニットは、水平面内の任意の方向への移動及び回転が自在で液晶基板が載置されるプリアライメント用の台と、該プリアライメント用の台上に載置された液晶基板に形成されたアライメントマークを利用して透過率検出を行う透過率検出手段と、前記透過率検出手段による透過率検出結果に基づいて前記プリアライメント用の台を駆動してプリアライメントを行うプリアライメント用の駆動制御手段と、を具備してなることを特徴とする液晶装置の製造装置。
【請求項２】
前記重心検出手段は、画像認識処理によって前記ラビング用アライメントマークの重心を検出することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項３】
前記アライメント用の駆動制御手段によるアライメント後に前記液晶基板が載置されたアライメント用の台が搬送される搬送路上に設けられるラビングローラを有し、前記アライメント用の台上に載置されて搬送された前記液晶基板にラビング処理を施すラビングユニットを更に具備したことを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項４】
前記アライメントにより、液晶装置とラビングローラとの角度が調整されることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項５】
前記アライメント用の駆動制御手段は、アライメント処理終了後で前記アライメント用の台が前記ラビングユニットに搬送される前に、規定されたラビング角に応じて前記液晶基板が載置されたアライメント用の台を回転させることを特徴とする請求項４に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項６】
水平面内の任意の方向への移動及び回転が自在のプリアライメント用の台上に液晶基板を載置する手順と、
前記プリアライメント用の台上に載置された液晶基板に形成されたアライメントマークを利用して透過率検出を行う透過率検出手順と、
前記透過率検出手順での透過率検出結果に基づいて前記プリアライメント用の台を駆動し、前記液晶基板に形成されたラビング用アライメントマークの重心位置が所定の位置範囲内に位置するように、前記液晶基板のプリアライメントを行うプリアライメント手順と、
プリアライメントがなされた前記液晶基板を、水平面内の任意の方向への移動及び回転が自在のアライメント用の台上に載置する手順と、
前記アライメント用の台上に載置された液晶基板の前記ラビング用アライメントマークの重心を検出する重心検出手順と、
前記ラビング用アライメントマークの重心位置を所定位置に移動させるために前記重心検出手順の検出結果に基づいて前記アライメント用の台を駆動し、前記液晶基板のアライメントを行うアライメント手順と、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７】
前記アライメント後に前記液晶基板が載置されたアライメント用の台が搬送される搬送路上に設けられたラビングローラによって、前記アライメント用の台上に載置されて搬送された前記液晶基板にラビング処理を施すラビング手順を更に具備したことを特徴とする請求項６に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項８】
前記アライメント手順は、前記ラビング手順の前に、規定されたラビング角に応じて前記液晶基板が載置されたアライメント用の台を回転させる手順を含むことを特徴とする請求項７に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項９】
前記アライメント手順は、液晶装置のラビング角が８９°〜８５°となるように前記アライメント用の台を回転させることを特徴とする請求項７に記載の液晶装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか１記載の製造方法により製造された液晶装置。
【請求項１１】
前記液晶装置は、ツイスト角が９１°〜９５°の範囲であることを特徴とする請求項１０に記載の液晶装置。
【請求項１２】
前記液晶装置は、素子基板のラビング方向が走査線方向に直交し、対向基板のラビング方向が前記素子基板のラビング角度に対して、ラビング角が８５°〜８９°の範囲であることを特徴とする請求項１０に記載の液晶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に対するラビング角のばらつきを低減するようにした液晶装置の製造装置、その製造方法及び液晶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ライトバルブ等の液晶装置は、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。液晶ライトバルブでは、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）等のスイッチング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】
プロジェクターに用いられる液晶パネルは、透過率が高く、コントラスト比が高いＴＮ（ツイストネマチック）液晶が用いられる。駆動デバイスとしては、光リーク特性が高く、高精細表示が可能な高温ポリシリコンＴＦＴが主流である。
【０００４】
このような液晶パネルの特性は、Δｎ（屈折率異方性）に大きな影響を受け、液晶の閾値電圧はセルギャップとΔε（誘電率異方性）、及び液晶の弾性定数によって略決定される。一般的に、ノーマリホワイトＴＮ液晶のコントラストは、電圧印加量が高いほど良好となる。
【０００５】
しかしながら、素子の耐圧性、或いは供給回路の信号電圧の制限から、液晶に印加される実効電圧は、約４．０Ｖ前後である。ノーマリホワイトのＴＦＴ液晶のコントラストは、電圧印加量が高いほど良好となるが、実使用では約４Ｖ前後に電圧制限されることから、コントラスト不足が発生していた。
【０００６】
また、プロジェクタでは、光が液晶パネルに対して直角（法線方向）に進行する成分を強くするように配光分布を設定している。このような配光分布のピークに対してコントラストピークを一致させることが、コントラストの向上に極めて有効である。ところが、電圧印加量が４．０Ｖ前後である場合には、コントラストピークは法線方向からずれてしまう。このため、液晶パネルをプロジェクターのライトバルブに使用した場合には、配光分布のピークとコントラストピークのずれによってコントラスト低下が発生する。
【０００７】
コントラスト不足を改善する手法として、本件出願人は先に出願した特願平２０００−２４８５２５号明細書において、ツイスト角を高精度に制御することが有効であることを開示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ツイスト角を決定するラビング角を高い精度で制御する必要があり、基板間でラビング角がばらついた場合には、コントラスト品質もばらついてしまう。
ところで、基板に対するラビング角を高精度に制御するためには、基板をラビングステージの基準位置に正確に配置する必要がある。しかしながら、従来、基板の外形を基準として基板の基準位置を決定していることから、基板の外形のばらつきによりラビングステージに対して基板が基準位置に配置されないという問題を生じていた。そのため、基板に対して所定のラビング角度でラビングできず、一対の基板を貼り合わせた時、基板相互間で所望とするラビング角のばらつきが生じてしまう。また、ラビング装置の搬送ばらつきによってもラビング角にばらつきが生じる。
【０００９】
特に、基板として丸基板を採用すると、基準位置への配置精度が低下し、角度ずれが著しい。通常、丸基板のアライメントは、位置マーク（切り欠き）を外形基準として用い、光学手法によって平行調整を行っている。しかしながら、切り欠きの精度は比較的低く、また、基板の面取りの影響によって散乱光が生じ、光学的な位置調整の精度を低下させてしまう。
【００１０】
このように、従来、基板のアライメント精度が低いことから、ラビング角にばらつきが生じ、コントラスト特性もばらついてしまうという問題点があった。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、基板上にアライメントマークを形成し、このアライメントマークを利用して位置調整を行うことにより、基板のアライメント精度を向上させることができる液晶装置の製造装置、その製造方法及び液晶装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は基板上に形成したアライメントマークを利用して位置調整を行うことで基板のアライメント精度を向上させて、ラビング角のばらつきを低減すると共に、コントラスト特性のばらつきを低減することができる液晶装置の製造装置、その製造方法及び液晶装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶装置の製造装置は、水平面内の任意の方向への移動及び回転が自在で液晶基板が載置されるアライメント用の台と、前記アライメント用の台上に載置された液晶基板上に形成されたラビング用アライメントマークの重心を検出する重心検出手段と、前記ラビング用アライメントマークの重心位置を所定位置に移動させるために前記重心検出手段の検出結果に基づいて前記台を駆動してアライメントを行うアライメント用の駆動制御手段と、を具備してなるアライメントユニットと、前記ラビング用アライメントマークの重心位置が所定の位置範囲内に位置するようにして前記液晶基板を前記アライメント用の台上に載置するために、前記液晶基板のプリアライメント処理を行うプリアライメントユニットと、を有し、前記プリアライメントユニットは、水平面内の任意の方向への移動及び回転が自在で液晶基板が載置されるプリアライメント用の台と、該プリアライメント用の台上に載置された液晶基板に形成されたアライメントマークを利用して透過率検出を行う透過率検出手段と、前記透過率検出手段による透過率検出結果に基づいて前記プリアライメント用の台を駆動してプリアライメントを行うプリアライメント用の駆動制御手段と、を具備してなることを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、アライメント用の台は、水平面内の任意の方向への移動及び回転が自在である。このアライメント用の台上に液晶基板を載置する。液晶基板上にはラビング用アライメントマークが形成されており、重心検出手段は、ラビング用アライメントマークの重心を検出する。アライメント用の駆動制御手段は、ラビング用アライメントマークの重心位置を所定位置に移動させるために、重心検出手段の検出結果に基づいて、アライメント用の台を駆動してアライメントを行う。これにより、液晶基板を極めて高精度にアライメント可能である。
また、プリアライメント処理によって、ラビング用アライメントマークの重心位置が所定の位置範囲内に位置するようにして液晶基板が台上に載置可能である。また、所定の範囲に液晶基板が位置することで、画像認識する領域を高倍率化でき、結果、画像処理の解像度が向上し、アライメント精度が向上する。
さらに、例えばレーザー光等を所定位置で出射し、アライメントマークを介して受信した受信光量によって透過率を検出することで、容易にプリアライメント処理が可能である。
【００１５】
前記重心検出手段としては、画像認識処理によって前記ラビング用アライメントマークの重心を検出するものを採用することができる。
【００１６】
このような構成によれば、画像認識処理によって外形基準によるアライメント精度よりも高精度のアライメントが可能である。
【００２３】
また、本発明に係る液晶装置の製造装置は、前記駆動制御手段によるアライメント後に前記液晶基板が載置された台が搬送される搬送路上に設けられるラビングローラを有し、前記台上に載置されて搬送された前記液晶基板にラビング処理を施すラビングユニットを更に具備したことを特徴とする。
このような構成によれば、正確にアライメントされた液晶基板がラビングローラ側に搬送されるので、ラビングローラによるラビング角は正確に制御される。
また、前記アライメントにより、液晶装置とラビングローラとの角度が調整されることを特徴とする。本構成により、液晶装置のラビング角が高精度に制御可能となる。
【００２４】
また、本発明は、前記駆動制御手段は、アライメント処理終了後で前記台が前記ラビングユニットに搬送される前に、規定されたラビング角に応じて前記液晶基板が載置された台を回転させることを特徴とする。
【００２５】
このような構成によれば、任意のラビング角を高精度に得ることができる。
【００２６】
本発明に係る液晶基板は、液晶基板上に重心検出によるアライメントを可能にするためのラビング用アライメントマークを有することを特徴とする。
【００２７】
このような構成によれば、アライメントマークを利用した重心検出によって、正確なアライメントが可能である。
【００２８】
前記アライメントマークは、素子基板上の形成する反射性材料と同一で、かつ同一工程で形成されたものを採用することができる。
【００２９】
このような構成によれば、アライメントマーク形成のための工程を他の工程と兼用することができ、工程数の増加を抑制することができる。
【００３０】
前記アライメントマークは、表面が透過性酸化膜で被覆されていてもよい。
【００３１】
このような構成によれば、アライメントマークを透過性酸化膜によって保護することができる。
【００３２】
前記アライメントマークとしては、遮光膜を構成する反射性材料と同一で、かつ同一工程で形成することもできる。
【００３３】
このような構成によれば、アライメントマーク形成のための工程を遮光膜を形成する工程と兼用することができ、工程数の増加を抑制することができる。
【００３４】
また、前記アライメントマークは、表面が共通電極で被覆されているものを採用することもできる。
【００３５】
このような構成によれば、アライメントマークを共通電極によって保護することができる。
【００３６】
本発明に係る液晶装置の製造方法は、水平面内の任意の方向への移動及び回転が自在のプリアライメント用の台上に液晶基板を載置する手順と、前記プリアライメント用の台上に載置された液晶基板に形成されたアライメントマークを利用して透過率検出を行う透過率検出手順と、前記透過率検出手順での透過率検出結果に基づいて前記プリアライメント用の台を駆動し、前記液晶基板に形成されたラビング用アライメントマークの重心位置が所定の位置範囲内に位置するように、前記液晶基板のプリアライメントを行うプリアライメント手順と、プリアライメントがなされた前記液晶基板を、水平面内の任意の方向への移動及び回転が自在のアライメント用の台上に載置する手順と、前記アライメント用の台上に載置された液晶基板の前記ラビング用アライメントマークの重心を検出する重心検出手順と、前記ラビング用アライメントマークの重心位置を所定位置に移動させるために前記重心検出手順の検出結果に基づいて前記アライメント用の台を駆動し、前記液晶基板のアライメントを行うアライメント手順と、を具備したことを特徴とする。
【００３７】
このような構成によれば、水平面内の任意の方向への移動及び回転が自在の台上に液晶基板を載置する。台上に載置された液晶基板上にはラビング用アライメントマークが形成されており、このラビング用アライメントマークの重心を検出することで、液晶基板の配置位置を検出する。そして、ラビング用アライメントマークの重心位置を所定位置に移動させるために、重心検出の検出結果に基づいて台を駆動して、アライメントを行う。
【００３８】
このような構成によれば、液晶基板に形成されたラビング用アライメントマークを利用して重心検出を行っており、また、重心検出結果に基づいてアライメントを行っているので、高精度のアライメントが可能である。
また、プリアライメント処理によって、ラビング用アライメントマークの重心位置が所定の位置範囲内に位置するようにして液晶基板が台上に載置可能である。
【００４１】
前記液晶装置の製造方法は、前記アライメント後に前記液晶基板が載置されたアライメント用の台が搬送される搬送路上に設けられたラビングローラによって、前記アライメント用の台上に載置されて搬送された前記液晶基板にラビング処理を施すラビング手順を更に具備してもよい。
【００４２】
このような構成によれば、正確にアライメントされた液晶基板がラビングローラ側に搬送されるので、ラビングローラによるラビング角は正確に制御される。
【００４３】
前記アライメント手順は、前記ラビング手順の前に、規定されたラビング角に応じて前記液晶基板が載置された台を回転させる手順を含むことを特徴とする。
【００４４】
このような構成によれば、任意のラビング角を高精度に得ることができる。
【００４５】
本発明の液晶装置の製造方法の１つの態様としては、前記アライメント手順は、液晶装置のラビング角が８９°〜８５°となるように前記台を回転させることを特徴とする。
このような構成によれば、ツイスト角が９１°〜９５°の液晶装置を製造することができ、コントラストが向上する。
本発明の液晶装置は、前記の製造方法により製造されることを特徴とする。本構成により、ラビング角が任意に、かつ高精度に設定可能となる。
【００４６】
本発明の液晶装置の１つの態様としては、前記液晶装置は、ツイスト角が９１°〜９５°の範囲であることを特徴とする。
【００４７】
このような構成によれば、コントラストを向上させることができる。
【００４８】
また、本発明の液晶装置の１つの態様としては、前記液晶基板は、素子基板のラビング方向が走査線方向に直交し、対向基板のラビング方向が前記素子基板のラビング角度に対して、ラビング角が８５°〜８９°の範囲であることを特徴とする。
【００４９】
このような構成によれば、横電界の影響が小さく、また、コントラストが良好となる。
【００５０】
【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は本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置の製造装置を示す模式図である。図２及び図３は図１の液晶装置の製造装置によってラビング処理が施される丸基板を示す説明図である。図４は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ＴＦＴ基板等の素子基板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り、図６は素子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５のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図である。また、図７は液晶装置を詳細に示す断面図である。図８はパネル組立工程を示すフローチャートである。
【００５１】
先ず、図４乃至図７を参照して、液晶パネルの構造について説明する。
【００５２】
液晶パネルは、図５及び図６に示すように、ＴＦＴ基板等の素子基板１０と対向基板２０との間に液晶５０を封入して構成される。素子基板１０上には画素を構成する画素電極等がマトリクス状に配置される。図４は画素を構成する素子基板１０上の素子の等価回路を示している。
【００５３】
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。
【００５４】
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桁も長い時間保持される。蓄積容量７０によって、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。
【００５５】
図７は、一つの画素に着目した液晶パネルの模式的断面図である。
【００５６】
ガラスや石英等の素子基板１０には、ＬＤＤ構造をなすＴＦＴ３０が設けられている。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に絶縁膜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。ＴＦＴ３０上には第１層間絶縁膜４を介してデータ線６ａが積層され、データ線６ａはコンタクトホール５を介してソース領域１ｄに電気的に接続される。データ線６ａ上には第２層間絶縁膜７を介して画素電極９ａが積層され、画素電極９ａはコンタクトホール８を介してドレイン領域１ｅに電気的に接続される。
【００５７】
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。
【００５８】
また、半導体層にはドレイン領域１ｅから延びる蓄積容量電極１ｆが形成されている。蓄積容量電極１ｆは、誘電体膜である絶縁膜２を介して容量線３ｂが対向配置され、これにより蓄積容量７０を構成している。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、図１の装置によって、所定方向にラビング処理されている。
【００５９】
一方、対向基板２０には、ＴＦＴアレイ基板のデータ線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、図１と同様の装置によって、所定方向にラビング処理されている。
【００６０】
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。これにより、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層電極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の分子集合の配向が変化して、光を変調し、階調表示を可能にする。
【００６１】
本実施の形態においては、素子基板１０及び対向基板２０に反射性材料を形成する工程、例えば、データ線や遮光膜となるタングステンシリサイド又はアルミニウム等を形成する工程を利用して、ラビング用のアライメントマークを形成するようになっている。
【００６２】
図２及び図３は複数の素子基板（図示しない）を形成したマザー基板のアライメントマークを示している。
【００６３】
図２はアライメント用切り欠き９２の近傍及び基板周辺部に３つのアライメントマーク９１を形成したことを示している。なお、アライメントマーク９１は、基板の任意の位置の２カ所に設ければよい。
【００６４】
図３は高精度のアライメントを可能にするためのアライメントマーク９６，９７を示している。アライメントマーク９６，９７は、夫々基板の座標（ｘ１，ｙ１）又は（ｘ２，ｙ２）の位置に形成される。アライメントマーク９６，９７の直径は例えば約２００ミクロンである。また、アライメントマーク９１，９６，９７の形状は既知であればよく、基板上の他の素子に影響を与えない限り、任意の形状に形成することができる。
【００６５】
また、基板上に形成したアライメントマーク９１，９６，９７は、透過性酸化膜で被覆するようになっている。また、アライメントマーク９１，９６，９７が対向基板側に形成されている場合には、これらのアライメントマーク９１，９６，９７は共通電極によって被覆されるようになっている。
【００６６】
図５及び図６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第２遮光膜４２が設けられている。第２遮光膜４２は例えば第１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。
【００６７】
第２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辺の中央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相互の間隙に液晶５０を注入するための液晶注入口７８を形成する。液晶注入口７８より液晶が注入された後、封止材７９で封止される。
【００６８】
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。
【００６９】
次に、図８を参照してパネル組立工程について説明する。素子基板１０（ＴＦＴ基板）と対向基板２０とは、別々に製造される。ステップＳ1 ，Ｓ6 で夫々用意されたＴＦＴ基板及び対向基板２０に対して、次のステップＳ2 ，Ｓ7 では、配向膜１６，２２となるポリイミドを塗布する。次に、ステップＳ3 ，Ｓ8 において、素子基板１０表面の配向膜１６及び対向基板２０表面の配向膜２２に対して、ラビング処理を施す。
【００７０】
次に、ステップＳ4 ，Ｓ9 において、洗浄工程を行う。この洗浄工程は、ラビング処理によって生じた塵埃を除去するためのものである。
【００７１】
洗浄工程が終了すると、ステップＳ5 において、シール材４１、及び上下導通剤６５（図４参照）を形成する。次に、ステップＳ10で、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせ、ステップＳ11でアライメントを施しながら圧着し、シール材４１を硬化させる。最後に、ステップＳ12において、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。
【００７２】
図１の装置は、３つのユニットによって構成される。プリアライメントユニット１００は、比較的粗い精度でアライメントを行うプリアライメントステージに用いられる。アライメントユニット１０１は、高精度でアライメントを行うアライメントステージに用いられる。ラビングユニット１０２はラビングを行うラビングステージに用いられる。
【００７３】
プリアライメントユニット１００は図２及び図３に示す基板９０を載置するプリアライメント用の台１０３を有している。台１０３は水平面内において横方向（ｘ方向）、縦方向（ｙ方向）に移動自在であると共に、水平面内で回転方向（θ方向）に回動自在である。台１０３上に基板９０を吸着させて取り付けることができるようになっている。
【００７４】
台１０３は水平面内には基板９０よりも充分に小さく、基板９０の台１０３への取り付け時には、基板９０に形成したアライメントマーク９１が台１０３の表面上に位置しないようになっている。台１０３の下方には複数のレーザー光出射部（図示せず）が固定されており、複数のレーザー光出射部はアライメントマーク９１同士の相対的位置関係と同一の位置関係を有し、各レーザー光出射部は垂直上方向にレーザー光を出射することができるようになっている。
【００７５】
台１０３上のレーザー光出射部に対向する位置には複数のＣＣＤ１０４が固定されている。各ＣＣＤ１０４は、夫々対向するレーザー光出射部からのレーザー光の光量を検出することで、各位置における基板９０の透過率を検出することができるようになっている。
【００７６】
各ＣＣＤ１０４による透過率の検出結果は図示しない駆動制御部に供給され、駆動制御部は、各ＣＣＤ１０４の透過率検出結果の透過率が最小となるように、台１０３を水平面内で移動及び回転させるようになっている。なお、駆動制御部によるアライメントは、次のアライメントステージにおけるアライメントを可能にする精度であればよい。
【００７７】
アライメントユニット１０１は、基板９０を載置するためのアライメント用の台１０５を有している。プリアライメントステージにおいてプリアライメントが終了した基板９０は、図示しない搬送装置によってアライメントユニット１０１の台１０５上に取り付けられる。搬送装置の搬送精度は比較的高く、搬送装置は、プリアライメントのアライメント精度を略維持した状態で、台１０５に基板９０を取り付けることができるようになっている。
【００７８】
台１０５は基板９０を吸着させて取り付けることができるようになっており、水平面内において横方向（ｘ方向）、縦方向（ｙ方向）に移動自在であると共に、水平面内で回転方向（θ方向）に回動自在である。
【００７９】
台１０５上にはＣＣＤ１０６，１０７が固定され、ＣＣＤ１０６，１０７はアライメントマーク９６，９７同士の相対的位置関係と同一の位置関係を有している。プリアライメントステージにおけるプリアライメント処理によって、ＣＣＤ１０６，１０７の撮像視野範囲に夫々アライメントマーク９６，９７が位置するようになっている。ＣＣＤ１０６，１０７は、撮像視野範囲内のアライメントマーク９６，９７の画像認識によって、その重心位置を検出し、重心位置と所定の位置、例えば視野範囲内の中央との位置差を示す情報（以下、重心検出信号という）を図示しない駆動制御部に出力するようになっている。
【００８０】
駆動制御部は、各ＣＣＤ１０６，１０７の重心検出信号が最小の位置差を示す値となるように、台１０５を水平面内で移動及び回転させるようになっている。
【００８１】
なお、台１０５は水平面内には基板９０よりも充分に大きく、表面の色はＣＣＤ１０６，１０７の画像認識に悪影響を与えないようになっている。また、ＣＣＤ１０６，１０７は、ズームアップ及びズームダウンによって撮像視野範囲を変更することができるようになっている。ズームアップすることによって、より高精度の重心検出が可能であり、ズームダウンすることによって、アライメントマーク９６，９７の初期位置を確実に補足することができる。
【００８２】
アライメントが終了すると、駆動制御部は、ラビング角に応じて、台１０５を回転させる。図示しない搬送装置は、ラビングステージに移行するために、ラビングユニット１０２に台１０５を搬送する。
【００８３】
ラビングユニット１０２は、ローラ１０８を有している。アライメントユニット１０１の台１０５は、アライメントが終了すると、基板９０を載置した状態で、ラビングユニット１０２のローラ１０８の下方に移動する。ローラ１０８は、周面にラビング布（図示省略）が巻かれており、搬送されてきた台１０５上の基板９０表面をラビング布で擦ることで配向膜１６，２２（図７参照）にラビング処理を施すようになっている。
【００８４】
次に、このように構成された実施の形態の動作について図９のフローチャートを参照して説明する。図９は図８のステップＳ3 ，Ｓ8 におけるラビング工程を具体的に示している。
【００８５】
複数の素子基板１０が形成された丸基板９０についてのラビング処理について説明する。本実施の形態においては、素子基板１０上の反射材料（メタル層）を形成する工程において、例えば同一成膜、同一フォト処理によって、図２及び図３に示すアライメントマーク９１，９６，９７を形成する。図８のステップＳ2 において、配向膜１６となるポリイミドが塗布される。次いで、ステップＳ3 のラビング工程が実施される。
【００８６】
ステップＳ３では、図９に示すように、先ず、プリアライメントステージが実施される（ステップＳ２１）。即ち、配向膜１６が形成された基板９０を台１０３上に吸着させる。プリアライメントユニット１００のレーザー出射部は、台１０３下方から垂直上方向に向けてレーザー光を出射する。このレーザー光は、基板９０又はその近傍を通過して、対向配置されたＣＣＤ１０４にて受光される。
【００８７】
ＣＣＤ１０４は受光光量によって、透過率を測定する。アライメントマーク９１位置では、レーザー出射部からのレーザー光は反射し、ＣＣＤ１０４に到達しない。従って、ＣＣＤ１０４の透過率を測定することで、レーザー光の基板９０における通過位置とアライメントマーク９１の位置とが一致しているか否かを判断することができる。
【００８８】
ＣＣＤ１０４は、ステップＳ22において透過率を検出し、検出結果を駆動制御部に出力する。駆動制御部は透過率が最小になっていない場合には、台１０３を水平方向に移動及び回転させて、位置制御を行う（ステップＳ24）。ＣＣＤ１０４は、駆動制御部の位置制御によって変化した透過率を逐次検出して、駆動制御部に出力する。駆動制御部は、透過率が最小となるように、台１０３を駆動制御する。こうして、基板９０は、比較的粗い精度でアライメントされる。
【００８９】
プリアライメントステージにおけるアライメント処理が終了すると、図示しない搬送装置は、基板９０を搬送して、アライメントユニット１０１の台１０５上に取り付ける（ステップＳ25）。この時点では、既にプリアライメント処理されており、また、搬送装置の搬送精度が比較的高いので、基板９０のアライメントマーク９６，９７は、ＣＣＤ１０６，１０７の撮像視野範囲内に入っている。
【００９０】
ＣＣＤ１０６，１０７は、画像認識によって、アライメントマーク９６，９７の重心検出を行い、重心位置と撮像視野範囲内の所定の位置との位置差を検出する（ステップＳ26）。こうして、ＣＣＤ１０６，１０７は、アライメントマーク９６，９７の現在の位置と目的とする位置との差を示す重心検出信号を得て、駆動制御部に出力する。
【００９１】
駆動制御部は、ＣＣＤ１０６，１０７からの重心検出信号によって、アライメントマーク９６，９７が目的の位置に撮像されるように、台１０５を水平方向に移動又は回転させる（ステップＳ28）。ＣＣＤ１０６，１０７は、駆動制御部の位置制御に応じて重心検出結果を更新して、駆動制御部に出力する。駆動制御部は、重心検出信号によってアライメントマーク９６，９７が撮像視野範囲内の目的の位置で撮像されたことを検出すると（ステップＳ27）、アライメントが終了したものと判断して、ステップＳ29に移行する。
【００９２】
ステップＳ29では、ラビング角に応じて、台１０５を回転させる。次いで、ステップＳ30において、基板９０が載置された台１０５をラビングステージへ搬送し、ローラ１０８を回転させてラビング処理する（ステップＳ31）。
【００９３】
図３に示すように、アライメントマーク９６，９７は、基板９０上の位置が既知であり、アライメントステージによるアライメント終了後には各素子基板１０の走査線及びデータ線の回転方向の角度θは正確に把握可能である。また、ラビングユニット１０２におけるローラ１０８の周面の向きと台１０５の搬送方向も既知であり、駆動制御部が台１０５を回転させることによって、ラビング角を任意の角度に正確に設定することができる。
【００９４】
このように本実施の形態においては、アライメントステージにおけるアライメント処理は重心検出を利用していることから高精度に行われ、また、駆動制御部による台１０５の回転精度も極めて高いので、ラビング角を極めて高精度に制御することができる。
【００９５】
従って、図１の装置を用いることによって、ラビング角のばらつきが極めて小さい液晶基板を得ることができる。なお、上記実施の形態においては、アライメント後のラビング処理時には、台１０５をローラ１０８側に搬送する例について説明したが、ローラ１０８と台１０５との双方を移動させるようにしてもよいことは明らかである。
【００９６】
（実施例１）
図１の装置を用いてラビング角を正確に規定した液晶パネルについて、ラビング角（ツイスト角）とコントラストとの関係を求めた。図１０は電圧−透過率特性を示している。透過率の差が大きいほどコントラスト比が高いことを示す。図１０の特性Ａ乃至特性Ｆは、夫々ツイスト角が８６°、８８°、９０°、９２°、９４°又は９６°の例である。
【００９７】
図１０に示すように、透過率０．１〜１００％の間は、同一の透過率を得るための実効電圧は、ツイスト角が大きくなるほど、低くなる。即ち、実効電圧が低い場合には、ツイスト角を大きくした方が透過率の点から有利である。
【００９８】
また、例えば液晶に印加する実効電圧が４Ｖである場合には、ツイスト角が８６°〜９４°の範囲では、透過率はツイスト角が大きくなるに従って小さくなり、コントラスト比が高い。ツイスト角が９６°の系列では、透過率が逆に大きくなっている（悪化する）。ただし、例えば実効電圧が３．５Ｖの場合は、ツイスト角が９６°の系列では一番小さくコントラスト比が高い。
【００９９】
即ち、図１０では、現在採用されているツイスト角９０°に対して、ツイスト角を９１°〜９６°程度まで増加、例えば、実効電圧が４Ｖではツイスト角を９２°〜９４°に設定することによって、全黒時の透過率を低下させてコントラスト比を高くすることができることが分かる。
【０１００】
この理由から、ツイスト角を９０°よりも大きく、例えば、９１°〜９６°の範囲内にするように、ラビング角を調整した方がよいことが分かる。この場合において、ラビング角の調整を素子基板１０側で行うと、横電界の影響を受けるので、ラビング角の調整は対向基板２０側で行う。
【０１０１】
ところで、ドット反転駆動では横電界が画素４隅みで発生するので、上下左右方向の横電界の影響を受けてしまう。このため、ライン反転駆動を採用した方がよい。ライン反転駆動の場合には、横電界は上下のライン間に発生する。ノートパソコン等に使用される液晶パネル等においては、視野角特性の明視方向を使用環境と一致させるために、ラビング方向は、極性反転方向に対して４５度の角度に設定される。この場合には、横電界が生じると、液晶分子はチルト方向の回動と、ラビング方向の回動について横電界の影響を受けてしまう。
【０１０２】
この理由から、ラビング方向を極性反転ラインと略直交する方向に一致させることによって、横電界の影響をチルト方向の回動（リバースチルト）のみに限定するようにする。これにより、ＴＦＴ基板表面近傍で発生する横電界に対する液晶分子の応答を極力低減することができる。
【０１０３】
即ち、素子基板１０側のラビング方向は、同極性反転ラインと略直交する方向に設定し、対向基板２０側のラビング方向をツイスト角が例えば９１°〜９６°の範囲内になるように設定する。即ち、対向基板２０側の配向膜２２のラビング方向は、ラビング角が９０°よりも小さい角、例えば、８４°〜８９°の範囲内になるようにラビング処理を施す。
【０１０４】
このように、素子基板１０側の配向膜１６に施すラビング処理では、ラビング方向を極性反転ラインと略直交する方向に一致させているので、横電界の影響を抑制することができる。そして、素子基板１０側のラビング方向に対して、対向基板側のラビング角を例えば９０°よりも小さい例えば８４°，８５°〜８９°の範囲に設定し、ツイスト角は、９０°よりも大きい例えば９１°〜９６°にする。例えば、実効電圧が４Ｖ程度であればツイスト角は９１°〜９５°に設定することで、従来技術より高いコントラスト比を得ることができる。
【０１０５】
なお、ツイスト角を約９６°以上に設定すると、リバースツイストドメインが発生することがあること、また液晶の応答が遅くなりことから、最適なツイスト角の範囲は、約９１°〜９６°の範囲内であるものと考えられる。
【０１０６】
（実施例２）
図１１は横軸に特定の面内での法線方向からの仰角をとり縦軸にコントラスト比をとって、最適なコントラスト比を得る実効電圧とツイスト角の関係を示すグラフである。図１１は実効電圧が１Ｖ、及び４Ｖでの透過率の比、すなわちコントラストの角度依存性の例を示している。液晶パネルの素子基板のラビング方向（紙面の上方向）を９０°とし、各図中において実線のグラフはＡ−Ａ'面内（１３５−３１５°）の視野角特性を示し、点線のグラフはＢ−Ｂ'面内（４５°−２２５°）、いわゆる明視方向の視野角特性を示している。
【０１０７】
実施例２においては、液晶に印加する実効電圧についても考慮する。上述したように、設計上最適な電圧印加量は、略セルギャップとΔεによって決定される。ノーマリホワイトＴＮ液晶の全黒時に液晶に印加される実効電圧が４Ｖ程度である場合には、従来の技術ではコントラストピークが視野角特性が中心からずれてしまう。プロジェクタでは、光の配光向分布近辺、即ち、液晶パネルの法線方向にコントラストピークを設定することによってコントラスト比を向上させることができる。このため、実効電圧が４Ｖ程度では、コントラストが低下してしまう。
【０１０８】
上述したように、実効電圧が４Ｖであっても、ツイスト角を９０°よりも大きくすることで、コントラスト比を向上させることができる。しかし、プロジェクタでは、単にコントラスト比の絶対値が高いだけでなく、視野角特性のピークが中心に位置すること、即ち、コントラストピークを液晶パネルの法線方向に設定することによっても、コントラストを向上させることができる。プロジェクタでは、視野角の広さを考慮する必要はない。
【０１０９】
この視野角特性は、ツイスト角だけでなく実効電圧によっても影響を受ける。この理由から、ツイスト角と実効電圧、及び視野角特性を関連づけて調整する。
【０１１０】
図１１はツイスト角及び実効電圧を変化させた場合の視野角特性（コントラスト比）を測定した結果を示している。
【０１１１】
図１１に示すように、液晶を駆動する実効電圧が４Ｖの場合には、コントラストピークが中心に位置し、且つコントラストの値が比較的高い良好なコントラストは、ツイスト角９４°で得られることが分かる。即ち、この場合には、ラビング角８６°に設定すればよい。
【０１１２】
このように、液晶への電圧印加量とツイスト角（ラビング角）とを適宜設定することによって、最適なコントラストを得ることができる。
【０１１３】
（実施例３）
第１の実施の形態によって製造した対角１．８ｃｍＳＶＧＡ液晶パネルについて、コントラスト比を測定した結果を図１２に示す。図１２は横軸にツイスト角をとり縦軸にコントラスト比をとって、ツイスト角とコントラストとの関係を示すグラフである。ツイスト角を従来のツイストネマチック液晶に採用されている９０°よりも大きい角度、図１２の例では９６°までの角度に設定することによって、コントラスト比が向上している。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、基板上にアライメントマークを形成し、このアライメントマークを利用して位置調整を行うことにより、基板のアライメント精度を向上させることができ、更に、ラビング角のばらつきが低くして、コントラスト特性のばらつきを低減することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置の製造装置を示す模式図。
【図２】  図１の液晶装置の製造装置においてラビング処理が施される丸基板を示す説明図。
【図３】  図１の液晶装置の製造装置においてラビング処理が施される丸基板を示す説明図。
【図４】  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】  ＴＦＴ基板等の素子基板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６】  素子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５のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図。
【図７】  液晶装置を詳細に示す断面図。
【図８】  パネル組立工程を示すフローチャート。
【図９】  実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図１０】  実施例１を説明するためのグラフ。
【図１１】  実施例２を説明するためのグラフ。
【図１２】  実施例３を説明するためのグラフ。
【符号の説明】
９０…基板
１００…プリアライメントユニット
１０１…アライメントユニット
１０２…ラビングユニット
１０３…プリアライメント用の台
１０５…アライメント用の台
１０４，１０６，１０７…ＣＣＤ
１０８…ローラ
【図１】
0003815194.tif 000002
【図２】
0003815194.tif 000003
【図３】
0003815194.tif 000004
【図４】
0003815194.tif 000005
【図５】
0003815194.tif 000006
【図６】
0003815194.tif 000007
【図７】
0003815194.tif 000008
【図８】
0003815194.tif 000009
【図９】
0003815194.tif 000010
【図１０】
0003815194.tif 000011
【図１１】
0003815194.tif 000012
【図１２】
0003815194.tif 000013