JP2002268067A - 液晶装置及び液晶装置用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配向膜の下地層の凸部又は凹部の斜面及びそ
の近傍に生じた無機材料の蒸着不良領域による配向膜異
常に起因して液晶の配向不良が起こることを防止できる
液晶装置の提供。 【解決手段】 互いに対向する一対の基板１０、２０間
に液晶層５０が挟持されてなり、一対の基板１０、２０
の液晶層５０側の表面に一方向から無機材料を斜方蒸着
することにより形成した無機配向膜３６、４２が設けら
れ、これら無機配向膜のうち少なくとも一方の無機配向
膜３６の下地層は表面に凹凸８０を有し、この凸部８１
の両側の斜面８１ａ、８１ｂのうち無機材料の斜方蒸着
方向ＳＡに沿う側の斜面８１ｂの傾斜角度ｂが無機材料
の斜方蒸着方向に面する側の斜面の８１ａの傾斜角度よ
り小さく、しかも斜面８１ｂの傾斜角度ｂが無機材料の
蒸着方向ＳＡと基板１０とのなす角度以下の大きさとし
た液晶装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶装置及び液晶
装置用基板の製造方法に関し、特に、液晶プロジェクタ
の投射型ライトバルブ等に用いて好適な液晶装置及びこ
の液晶装置用基板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶プロジェクタ等の投射型液晶表示装
置には、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色
に対応して液晶パネルを３枚使用する３板式のものと、
１枚の液晶パネルと色生成手段とから構成される単板式
のものがある。この投射型液晶表示装置の構成要素であ
る液晶パネルは、例えば、アクティブマトリクス型液晶
ライトバルブとその前後に配置される偏光板とから構成
されている。図１５は、この種の液晶ライトバルブの構
成の一例を示す断面図である。

【０００３】液晶ライトバルブは、図１５に示すよう
に、ガラス基板、石英基板等の透明な２枚の基板間に液
晶が封入されたものであり、一方の基板をなす薄膜トラ
ンジスタ（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴと略記
する）アレイ基板１０と、これに対向配置された他方の
基板をなす対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ
基板１０全体は、液晶装置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を有している。ＴＦ
Ｔアレイ基板１０には、画素電極９ａと当該画素電極９
ａを制御するための画素スイッチング用ＴＦＴ３０がマ
トリクス状に複数形成されており、画像信号を供給する
データ線６ａがコンタクトホール５を通じて当該ＴＦＴ
３０のソース領域１ｄに電気的に接続されている。ま
た、ＴＦＴ３０のゲートに走査線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３ａにパルス的
に走査信号を順次印加するように構成されている。画素
電極９ａは、コンタクトホール８を通じて画素スイッチ
ング用ＴＦＴ３０のドレイン領域１ｅに電気的に接続さ
れており、スイッチング素子である画素スイッチング用
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を所定のタ
イミングで書き込むようになっている。

【０００４】画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた
所定レベルの画像信号は、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が、通常、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を付加している。ここでは、蓄積容量７
０を形成する方法として、容量形成用の配線である容量
線３ｂが設けられている。また、画素電極９ａ上には、
ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６
が設けられている。画素電極９ａは、例えばＩＴＯ（In
dium Tin Oxide)膜等の透明導電性膜から形成されてい
る。配向膜１６は、ポリイミド膜等の有機膜から形成さ
れるのが一般的である。なお、図１５中、符号４、７は
第１と第２層間絶縁膜である。

【０００５】他方、対向基板２０には、その全面にわた
って対向電極（共通電極）２１が設けられており、その
下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された
配向膜２２が設けられている。対向電極２１も画素電極
９ａと同様、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜から形成
されている。また、配向膜２２もＴＦＴアレイ基板１０
側の配向膜１６と同様、ポリイミド膜等の有機膜から形
成されている。さらに対向基板２０には、各画素の表示
領域以外の領域に遮光膜２３が設けられている。この遮
光膜２３は、対向基板２０の側からの入射光が画素スイ
ッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１
ａ’、ソース領域１ｂ、１ｄ、ドレイン領域１ｃ、１ｅ
等に侵入するのを防止するためのものである。さらに、
遮光膜２３は、コントラスト比の向上、色材の混色防止
などの機能を有しており、いわゆるブラックマトリクス
とも呼ばれている。

【０００６】各基板はこのような構成であり、画素電極
９ａと対向電極２１とが対向するように配置されたＴＦ
Ｔアレイ基板１０と対向基板２０とがそれぞれ基板の周
縁部においてシール材を介して所定間隔で貼着され、こ
のＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０間とシール材に
より囲まれた空間に液晶が封入され、液晶層５０が形成
されている。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（電圧無印加状態）で配向膜の作
用により所定の配向状態をとる。液晶プロジェクタで
は、高いコントラスト比を実現するために垂直配向モー
ドを採用することがあり、その場合は、配向膜１６、２
２は垂直配向状態をとる有機膜をラビング処理し、電界
無印加状態で液晶分子は数度のプレチルト角を持った垂
直配向状態となっている。

【０００７】ところが、近年、液晶プロジェクタの高精
細化、高輝度化、低価格化に伴う液晶ライトバルブの小
型化に伴って、ライトバルブに入射させる光の強度が強
くなってきている。そのためポリイミド膜等の有機配向
膜を使用した液晶ライトバルブでは、光や熱によって配
向膜が劣化し、その結果、配向膜による液晶分子の配向
規制力が低下して、液晶分子の配向状態が乱れ、コント
ラスト比が低下する等の表示不良が生じることがある。
このような問題が生じる原因は、ポリイミド等の有機膜
は４００ｎｍから４５０ｎｍ付近の可視光領域で若干の
吸収があるため、この吸収に起因して配向膜が劣化し、
図１５の符号５９で示した箇所のように配向膜の劣化し
た付近で液晶の配向乱れが生じ、これが表示不良につな
がるからである。

【０００８】そこで、このような問題を解決するため
に、配向膜を、ポリイミド等の有機膜でなく、液晶分子
を配向させることが可能な所定の表面形状を有する、酸
化シリコン（ＳｉＯ）などの無機材料からなる無機斜方
蒸着膜により構成した液晶ライトバルブが提案されてい
る。この無機斜方蒸着膜からなる配向膜は、基板をある
角度で固定して一方向から無機材料を蒸着、具体的には
基板の法線方向から６０度から８０度程度（基板から３
０度から１０度程度）傾けた方向Ｓから無機材料を蒸着
させて、基板に対して所定の角度で配列された柱状結晶
を成長させる斜方蒸着法により形成することができる。
このようにして形成した配向膜は無機材料から構成され
ているため、ポリイミド等の有機材料から構成したもの
に比べて、耐光性や耐熱性に優れており、液晶ライトバ
ルブの耐久性を向上することができるという利点を有し
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらＴＦＴ素
子３０を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置にお
いては、基板（特にＴＦＴアレイ基板１０）上に複数の
配線や複数の絶縁膜を積層しているために、図１６に示
すように無機斜方蒸着膜から構成した配向膜２６の下地
層としての配線や絶縁膜は凹凸４０を有したものとなっ
ている。ここでの凹凸４０は具体的には容量線３ｂ上に
形成された画素電極９ａの凸部４１、コンタクトホール
８に形成された画素電極９ａの凹部４２、第２層間絶縁
膜７の凸部４１等である。これらの凸部４１の側面や、
凹部４２の内側面は、通常、傾斜を有しており、また、
左右の斜面４１ａ、４１ｂ（凸部４１の無機材料の斜方
蒸着方向に面する側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に
沿う側の斜面）の傾斜角度ａ、ｂもほぼ等しくなってお
り、具体的には斜面４１ａ、４１ｂの傾斜角度（斜面と
基板とのなす角度）ａ、ｂは、３０度〜４５度程度であ
る。なお、図１６中、符号Ｓは、無機斜方蒸着を行う際
の無機材料の斜方蒸着方向である。上記傾斜角度ａ又は
ｂは、斜方蒸着方向ＳとＴＦＴアレイ基板１０とのなす
角度θより大きくされている。

【００１０】このような凹凸４０がある下地層表面に上
記のように一方向Ｓから無機材料を斜方蒸着すると、図
１６に示すように下地層の凸部４１の斜面で、無機材料
の斜方蒸着方向に面する側の斜面４１ａおよびその近傍
は無機材料を良好に蒸着できるが、無機材料の斜方蒸着
方向に沿う側の斜面４１ｂ及びその近傍には図１６の符
号６０で示した箇所のように無機材料の蒸着ムラや蒸着
されない蒸着不良領域ができてしまい、この蒸着不良領
域が配向膜の不良領域となってしまう。また、下地層の
凹部４２の斜面で、無機材料の斜方蒸着方向に面する側
の斜面４２ｂ及びその近傍は無機材料を良好に蒸着でき
るが、無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面４２ａお
よびその近傍は図１６の符号６０で示した箇所のように
無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域ができ
てしまい、この蒸着不良領域が配向膜の異常領域となっ
てしまう。

【００１１】なお、下地層の凹部４２の斜面で、無機材
料の斜方蒸着方向に面する側の斜面４２ｂは凸部４１の
無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面ということも
でき、無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面４２ａは
凸部４１の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面とい
うこともできる。上記のような無機材料の蒸着不良領域
がある無機配向膜を使用した液晶ライトバルブでは、こ
の蒸着不良領域付近で図１５の符号５９で示した箇所と
同様の液晶の配向乱れが生じ、コントラスト比の低下等
の表示不良が生じるという問題があった。

【００１２】以上の問題は、ＴＦＴ素子に代表される３
端子型素子を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置
に限った問題ではなく、ＴＦＤ（Thin-Film Diode）素
子に代表される２端子型素子を用いるアクティブマトリ
クス型の液晶装置など、表面に凹凸がある下地層上に形
成した無機斜方蒸着膜からなる配向膜を使用した液晶装
置においても生じる問題である。

【００１３】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、配向膜の下地層の凸部又は凹部の
斜面及びその近傍に生じた無機材料の蒸着不良領域によ
る配向膜異常に起因して液晶の配向不良が起こることを
防止し、表示不良の発生を抑制し得る液晶装置、および
このような液晶装置用基板の製造方法を提供することを
目的とする。また、この液晶装置を用いた表示品位の高
い投射型表示装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、無機斜方蒸
着膜から形成した配向膜の下地層の凸部又は凹部の斜面
やその近傍に生じた無機材料の蒸着不良領域による配向
膜異常を防止すべく、種々の実験及び検討を重ねた結
果、上記のような問題が起こる原因は、複数の配線や複
数の絶縁膜を形成した素子基板をある角度で固定して一
方向から無機材料を蒸着して無機斜方蒸着膜からなる配
向膜を形成する際に、配向膜の下地層の表面に凹凸があ
ると、凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側
の斜面及びその近傍の領域は、上記凸部又は凹部の影と
なるために無機材料が蒸着されにくいことが分かった。
さらに、本発明者は、種々の実験及び検討を重ねた結
果、互いに対向する一対の基板の液晶層側の表面にそれ
ぞれ設けた無機斜方蒸着膜からなる無機配向膜の下地層
が表面に凹凸を有するものである場合に、該下地層の凸
部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と
無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度を
異なるようにすること、好ましくは上記下地層の表面の
凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方
向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の斜方蒸着方向
に面する側の斜面の傾斜角度より小さい大きさとするこ
と、さらに好ましくは上記凸部又は凹部の両側の斜面の
うち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度
の大きさを無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度以下
の大きさにすることにより、上記の問題を解決できるこ
とを究明し、本発明を完成したのである。

【００１５】上記の目的を達成するために、本発明の液
晶装置は、互いに対向する一対の基板間に液晶層が挟持
されてなり、上記一対の基板の液晶層側の表面に一方向
から無機材料を斜方蒸着することにより形成した無機配
向膜がそれぞれ設けられ、これら無機配向膜のうち少な
くとも一方の無機配向膜の下地層は表面に凹凸を有する
ものであり、該下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方
蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面
する側の斜面の傾斜角度は異なるものであることを特徴
とする。かかる構成の液晶装置においては、無機配向膜
の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿
う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面
の傾斜角度が異なるものであるので、この下地層に一方
向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際
に上記凸部又は凹部の影となる領域を少なくすることが
可能で、上記凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に
沿う側の斜面及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラ
や蒸着されない蒸着不良領域が生じるのを低減でき、従
って、表面に凹凸を有する下地層上に形成した無機配向
膜に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の配向不良
を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不良の発生
を防止できる。

【００１６】また、本発明の液晶装置は、互いに対向す
る一対の基板間に液晶が挟持されてなり、該一対の基板
のうちの一方の基板上に、マトリクス状に配置された複
数の画素電極と、該複数の画素電極をそれぞれ駆動する
複数のスイッチング手段と、該複数のスイッチング手段
にそれぞれ接続された複数のデータ線および複数の走査
線が備えられるとともに、該一対の基板のうちの他方の
基板上には対向電極が備えられ、上記一対の基板の液晶
層側の表面に一方向から無機材料を斜方蒸着することに
より形成した無機配向膜がそれぞれ設けられ、これら無
機配向膜のうち少なくともスイッチング手段が設けられ
た基板側の無機配向膜の下地層は表面に凹凸を有するも
のであり、該下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸
着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面す
る側の斜面の傾斜角度が異なるものであってもよい。か
かる構成の液晶装置においても、少なくとも一方の無機
配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方
向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側
の斜面の傾斜角度が異なるものであるので、この下地層
に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成
する際に上記凸部又は凹部の影となる領域を少なくする
ことができるので、上記無機配向膜の下地層の凸部又は
凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその
近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不
良領域が生じるのを低減でき、従って、表面に凹凸を有
する下地層上に形成した無機配向膜に異常がなく、配向
膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラ
スト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。

【００１７】本発明の液晶装置において、上記凸部又は
凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う
側の斜面の傾斜角度が無機材料の斜方蒸着方向に面する
側の斜面の傾斜角度より小さいことが好ましい。かかる
構成の液晶装置においては、上記無機配向膜の下地層の
凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方
向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の斜方蒸着方向
に面する側の斜面の傾斜角度より小さくされたことによ
り、この下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無
機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領
域を低減できるので、上記無機配向膜の下地層の凸部又
は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びそ
の近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着
不良領域が生じるのを低減でき、従って、表面に凹凸を
有する下地層上に形成した無機配向膜に異常がなく、配
向膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コント
ラスト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。

【００１８】また、本発明の液晶装置において、上記下
地層の表面の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料
の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の
蒸着方向と基板とのなす角度以下の大きさとされること
がより好ましく、さらに好ましくは上記凸部又は凹部の
両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜
面の傾斜角度が無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度
より小さい大きさとされることである。かかる構成の液
晶装置においては、上記無機配向膜の下地層の凸部又は
凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う
側の斜面の傾斜角度が無機材料の蒸着方向と基板とのな
す角度以下の大きさとされたことにより、この下地層に
一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成す
る際に上記凸部又は凹部の影となる領域をなくすことが
できるので、上記無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の
無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその近傍の
領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域
が生じることがなく、従って、表面に凹凸を有する下地
層上に形成した無機配向膜に異常がなく、配向膜異常に
起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比の
低下等の表示不良の発生を防止できる。

【００１９】また、本発明の液晶装置において、上記無
機配向膜としては、酸化シリコンからなる斜方蒸着膜を
用いることができる。

【００２０】また、本発明の液晶装置用基板の製造方法
は、基板上に形成した表面に凹凸を有する下地層に一方
向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する液
晶装置用基板の製造方法において、上記下地層の凸部を
フォトリソグラフィー工程で形成する際に、透過光量の
勾配を有するグレイマスクを用いることを特徴とする。
かかる構成の液晶装置用基板の製造方法によれば、グレ
イマスクの透過光量の勾配を変更することにより、下地
層の凸部又は凹部を所望の形状にすることができ、すな
わち、上記凸部又は凹部が所望の形状を有するように形
成でき、特に凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に
沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜
面が所望の傾斜角度を有するように形成することができ
るので、上記のいずれかの構成の本発明の液晶装置に備
えることができる基板を製造できる。

【００２１】また、本発明の液晶装置用基板の製造方法
において、上記下地層の凸部又は凹部の両側の斜面のう
ち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度を
無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度以下の大きさと
することが好ましい。かかる構成の液晶装置用基板の製
造方法によれば、表面に凹凸を有する下地層に一方向か
ら無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上
記凸部又は凹部の影となる領域を低減することができ、
無機材料の蒸着不良領域が低減され、配向膜異常のない
良好な無機配向膜を形成できる点で好ましい。また、本
発明の液晶装置用基板の製造方法において、表面に凹凸
を有する下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無
機配向膜を形成する際に、無機材料の蒸着方向と基板と
のなす角度を、前記下地層の凸部又は凹部の両側の斜面
のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角
度以上の大きさとすることが好ましく、さらに好ましく
は無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度を、前記下地
層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸
着方向に沿う側の斜面の傾斜角度より大きい大きさとす
る。かかる構成の液晶装置用基板の製造方法によれば、
表面に凹凸を有する下地層に一方向から無機材料を斜方
蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の
影となる領域をなくすことができ、無機材料の蒸着不良
領域がない良好な無機配向膜を形成できる点で好まし
い。

【００２２】また、本発明の投射型表示装置は、上記の
いずれかの構成の本発明の液晶装置を備えた投射型表示
装置であって、光源と、該光源から出射された光を変調
する上記液晶装置と、該液晶装置により変調された光を
投射面に拡大投影する拡大投影光学系とを有することを
特徴とする。かかる構成の本発明の投射型表示装置によ
れば、上記のいずれかの構成の本発明の液晶装置を用い
たことにより、コントラスト比の低下等がなく、表示品
位の高い表示装置を実現することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態の液晶装置の構
成］本発明の第１の実施形態の液晶装置の構成につい
て、図１から図４を参照して以下説明する。図１は、液
晶装置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。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平面
図である。図３は、図２のＡ−Ａ’断面図であり、図４
は、図２のＣ−Ｃ’断面図である。なお、図３と図４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。

【００２４】図１に示すように、本実施形態の液晶装置
において、画像表示領域を構成するマトリクス状に形成
された複数の画素は、画素電極９ａと当該画素電極９ａ
を制御するための画素スイッチング用ＴＦＴ３０がマト
リクス状に複数形成されており、画像信号を供給するデ
ータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソース領域に電気的に接
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良い。また、ＴＦＴ３
０のゲートに走査線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３ａにパルス的に走査信号Ｇ
１、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、画素スイッチング
用ＴＦＴ３０のドレイン領域に電気的に接続されてお
り、スイッチング素子である画素スイッチング用ＴＦＴ
３０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。

【００２５】画素電極９ａ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、対向基
板（後述する）に形成された対向電極（後述する）との
間で一定期間保持される。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
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。例えば画素電極９ａの電圧は、蓄積容量７０に
よりソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間
だけ保持される。蓄積容量７０を形成する方法として、
半導体層との間で容量を形成するための配線である容量
線３ｂを設けている。また、容量線３ｂを設ける代わり
に、画素電極９ａと前段の走査線３ａとの間で容量を形
成しても良い。

【００２６】図２に示すように、本実施形態の液晶装置
のＴＦＴアレイ基板上には、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、走査線３ａおよび容
量線３ｂが設けられている。データ線６ａは、コンタク
トホール５を介してポリシリコン膜からなる半導体層１
ａのうち後述のソース領域に電気的に接続されており、
画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層
１ａのうち後述のドレイン領域に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
中右下がりの斜線の領域）に対向するように走査線３ａ
が配置されている。

【００２７】次に、断面構造を見ると、図３に示すよう
に、本実施形態の液晶装置は、一対の透明基板を有して
おり、その一方の基板をなすＴＦＴアレイ基板１０と、
これに対向配置される他方の基板をなす対向基板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
基板からなるものである。ＴＦＴアレイ基板１０には、
例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる画素電極９ａ
が設けられ、ＴＦＴアレイ基板１０上の各画素電極９ａ
に隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御
する画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。
画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Do
ped 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
とを絶縁する絶縁薄膜２、データ線６ａ、半導体層１ａ
の低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１
ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄおよび高濃度
ドレイン領域１ｅを備えている。

【００２８】また、走査線３ａ上、絶縁薄膜２上を含む
ＴＦＴアレイ基板１０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および高濃度ドレイン領域１
ｅへ通じるコンタクトホール８が各々形成された第１層
間絶縁膜４が形成されている。つまり、データ線６ａ
は、第１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上および第１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が形成された第２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１層間絶縁膜４
および第２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９ａに電気的に接続されている。これ
ら第２層間絶縁膜７や画素電極９ａは後述する無機配向
膜３６の下地層となっており、この下地層の表面は凹凸
８０を有している。ここでの凹凸８０は具体的には容量
線３ｂ上に形成された画素電極９ａの凸部８１、この凸
部８１の近傍の凹部８２、コンタクトホール８に形成さ
れた画素電極９ａの凹部８２、第２層間絶縁膜７の凸部
８１等である。なお、画素電極９ａと高濃度ドレイン領
域１ｅとは、データ線６ａと同一のＡｌ膜や走査線３ｂ
と同一のポリシリコン膜を中継して電気的に接続する構
成としてもよい。

【００２９】画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好まし
くは上述のようにＬＤＤ構造を持つが、低濃度ソース領
域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃに不純物イオンの
打ち込みを行わないオフセット構造を採っても良いし、
ゲート電極をマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち
込み、自己整合的に高濃度ソースおよびドレイン領域を
形成するセルフアライン型のＴＦＴであっても良い。ま
た本実施の形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の
走査線３ａの一部からなるゲート電極をソース・ドレイ
ン領域間に１個のみ配置したシングルゲート構造とした
が、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよ
い。この際、各々のゲート電極には同一の信号が印加さ
れるようにする。このようにデュアルゲート（ダブルゲ
ート）あるいはトリプルゲート以上でＴＦＴを構成すれ
ば、チャネルとソース・ドレイン領域接合部のリーク電
流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。
これらのゲート電極の少なくとも１個をＬＤＤ構造ある
いはオフセット構造にしてもよい。

【００３０】また、ゲート絶縁膜となる絶縁薄膜２を走
査線３ａの一部からなるゲート電極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。より詳細には、半導体
層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅが、データ線６ａおよ
び走査線３ａの下に延設され、同じくデータ線６ａおよ
び走査線３ａに沿って延びる容量線３ｂ部分に絶縁薄膜
２を介して対向配置されて、第１蓄積容量電極１ｆとさ
れている。特に、蓄積容量７０の誘電体としての絶縁薄
膜２は、高温酸化によりポリシリコン膜上に形成される
画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜の場合、
薄くかつ高耐圧の絶縁膜とすることができ、蓄積容量７
０は比較的小面積で大容量の蓄積容量とすることができ
る。

【００３１】他方、対向基板２０には、ＴＦＴアレイ基
板１０上のデータ線６ａ、走査線３ａ、画素スイッチン
グ用ＴＦＴ３０の形成領域に対向する領域、すなわち各
画素の非表示領域に第１遮光膜２３が設けられている。
さらに、第１遮光膜２３上を含む対向基板２０上には、
その全面にわたって対向電極（共通電極）２１が設けら
れている。対向電極２１もＴＦＴアレイ基板１０の画素
電極９ａと同様、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜から形成さ
れている。第１遮光膜２３の存在により、対向基板２０
の側からの入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半
導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域領
域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することはな
い。さらに、第１遮光膜２３は、コントラスト比の向
上、色材の混色防止などの機能、いわゆるブラックマト
リクスとしての機能を有している。

【００３２】そして、本実施の形態の場合、ＴＦＴアレ
イ基板１０の画素スイッチング用ＴＦＴ３０、データ線
６ａおよび走査線３ａの形成領域にあたる第２層間絶縁
膜７上および画素電極９ａ上、すなわち表面に凹凸８０
を有する上記の下地層上に無機斜方蒸着膜からなる無機
配向膜３６が設けられている。この無機配向膜３６は、
ＴＦＴ３０、第１と第２層間絶縁膜４、７、画素電極９
等を形成したＴＦＴアレイ基板１０をある角度で固定し
て一方向から酸化シリコン等の無機材料を蒸着させ、基
板に対して所定の角度で配列された柱状結晶を成長させ
る単純な斜方蒸着に形成されたものである。図２と図４
中、符号ＳＡはＴＦＴアレイ基板１０側の無機配向膜３
６を形成した際の無機材料の斜方蒸着方向である。この
斜方蒸着方向ＳＡは、走査線３ａや容量線３ｂと直交す
る方向で、また、ＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ
１が１０度〜３０度の範囲内のものである。この無機配
向膜３６の厚みは、１０〜５０ｎｍ程度である。

【００３３】図３及び図４に示すようにこの無機配向膜
３６の下地層の凸部８１の無機材料の斜方蒸着方向ＳＡ
に面する側の斜面８１ａの傾斜角度ａと、無機材料の斜
方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面８１ｂの傾斜角度ｂは異
なっている。この斜面８１ｂの傾斜角度ｂは斜面８１ａ
の傾斜角度ａより小さくなっている。また、斜面８１ｂ
の傾斜角度ｂは、無機材料の蒸着方向ＳＡとＴＦＴアレ
イ基板１０とのなす角度θ１以下の大きさであることが
好ましい。図４の凸部８１の傾斜角度ｂの大きさの例と
しては、上記角度θ１が２７度程度で、斜面８１ｂの高
さｈ１が０．２５μｍで、水平方向（基板面に沿った方
向）の長さＬ１が０．６μｍのとき、２３度程度であ
る。なお、図３、図４において、下地層の凹部８２の斜
面で、無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに面する側の斜面８
２ｂは凸部の無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに面する側の
斜面と考えることもでき、下地層の凹部８２の斜面で無
機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面８２ａは凸部
の無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面と考える
こともできる。

【００３４】他方、ＴＦＴアレイ基板１０側の無機配向
膜３６と対向する位置にあたる対向基板２０の対向電極
２１上にも、同様の材料からなる無機配向膜４２が設け
られている。この無機配向膜４２は、第１遮光膜２３や
対向電極２１等を形成した対向基板２０をある角度で固
定して一方向から酸化シリコン等の無機材料を蒸着さ
せ、基板に対して所定の角度で配列された柱状結晶を成
長させる単純な斜方蒸着に形成されたものである。図２
と図４中、符号ＳＢは対向基板２０側の無機配向膜４２
を形成した際の無機材料の斜方蒸着方向である。この斜
方蒸着方向ＳＢは、対向基板２０とのなす角度が１０度
〜３０度の範囲内のものである。この無機配向膜４２の
厚みは、１０〜５０ｎｍ程度である。この無機配向膜４
２の下地層は、表面の凹凸の大きさが小さいものである
ので、無機材料を斜方蒸着する際に上記凸部や凹部が影
となっておらず、蒸着不良領域が生じないため、凸部又
は凹部の両側の斜面の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側
の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾
斜角度はほぼ同じ大きさとされている。なお、ＴＦＴア
レイ基板１０と対向基板２０とは、ＴＦＴアレイ基板１
０側に設けた無機配向膜３６の斜方蒸着方向ＳＡと、対
向基板２０側に設けた無機配向膜４２の斜方蒸着方向が
反対（１８０°ずらす）になるように配置されている。

【００３５】これらＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２
０は、画素電極９ａと対向電極２１とが対向するように
配置され、これら基板１０、２０と後述するシール材５
１（図１１および図１２参照）により囲まれた空間に液
晶が封入され、液晶層５０が形成される。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
（電圧無印加時）で無機配向膜３６、４２の作用により
所定の配向状態をとる。一方、電圧印加時は、液晶分子
の配向状態を変化させ、これを光学的に識別することに
より表示することが可能な構造になっている。なお、本
明細書において、「電圧無印加時」、「電圧印加時」と
は、それぞれ「液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電
圧未満であるとき」、「液晶層への印加電圧が液晶のし
きい値電圧以上であるとき」を意味している。

【００３６】本実施形態の液晶装置は、無機配向膜３６
の下地層の凸部８１の両側の斜面のうち無機材料の斜方
蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面８１ｂの傾斜角度ｂが無機
材料の蒸着方向ＳＡと基板１０とのなす角度θ１以下の
大きさとされたことにより、この下地層に一方向から無
機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸
部８１の影となる領域をなくすことができるので、上記
無機配向膜３６の下地層の凸部８１の無機材料の斜方蒸
着方向ＳＡに沿う側の斜面８１ｂ及びその近傍の領域に
無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じ
ることがなく、従って、表面に凹凸８０を有する下地層
上に形成した無機配向膜３６に異常がなく、配向膜異常
に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比
の低下等の表示不良の発生を防止できる。また、無機配
向膜３６、４２は、無機斜方蒸着膜から構成されている
ので、ポリイミド等の有機膜から構成したものに比べ
て、耐光性や耐熱性が優れているので、耐久性が向上し
た液晶装置とすることができる。なお、上記実施形態の
液晶装置においては、ＴＦＴアレイ基板１０側の無機配
向膜３６の下地層の凸部８１の斜面８１ｂの傾斜角度ｂ
を斜面８１ａの傾斜角度ａより小さくし、斜面８１ｂの
傾斜角度ｂを無機材料の蒸着方向ＳＡとＴＦＴアレイ基
板１０とのなす角度θ１以下の大きさとした場合につい
て説明したが、対向基板２０側の無機配向膜４２の下地
層の表面の凹凸が大きい場合には、無機配向膜４２の下
地層の凸部又は凹部の斜方蒸着方向ＳＢに沿う側の斜面
の傾斜角度を斜方蒸着方向ＳＢに面する側の斜面の傾斜
角度より小さくし、さらに斜方蒸着方向ＳＢに沿う側の
斜面の傾斜角度を無機材料の蒸着方向ＳＢと対向基板２
０とのなす角度以下の大きさとしてもよい。

【００３７】［第１実施形態の液晶装置の製造プロセ
ス］次に、上記構成を有する液晶装置の第１実施形態の
製造プロセスについて、図５から図９を参照して説明す
る。なお、図５から図９は各工程におけるＴＦＴアレイ
基板１０側の各層を、図３と同様に図２のＡ−Ａ’断面
に対応させて示す工程図である。図５の工程（１）に示
すように、石英基板、ハードガラス基板、シリコン基板
等のＴＦＴアレイ基板１０を用意する。ここで、好まし
くはＮ２（窒素）等の不活性ガス雰囲気下、約９００〜
１３００℃の高温でアニール処理し、後に実施される高
温プロセスにおけるＴＦＴアレイ基板１０に生じる歪み
が少なくなるように前処理しておく。すなわち、製造プ
ロセスにおける最高温で高温処理される温度に合わせ
て、事前にＴＦＴアレイ基板１０を同じ温度かそれ以上
の温度で熱処理しておく。

【００３８】次に、ＴＦＴアレイ基板１０上に、約４５
０〜５５０℃、好ましくは約５００℃の比較的低温環境
中で、流量約４００〜６００ｃｃ／ｍｉｎのモノシラン
ガス、ジシランガス等を用いた減圧ＣＶＤ（例えば、圧
力約２０〜４０ＰａのＣＶＤ）により、アモルファスシ
リコン膜を形成する。その後、このアモルファスシリコ
ン膜に対して窒素雰囲気中で、約６００〜７００℃にて
約１〜１０時間、好ましくは、４〜６時間のアニール処
理を施すことにより、ポリシリコン膜１を約５０〜２０
０ｎｍの厚さ、好ましくは約１００ｎｍの厚さとなるま
で固相成長させる。

【００３９】この際、図３に示した画素スイッチング用
ＴＦＴ３０として、ｎチャネル型の画素スイッチング用
ＴＦＴ３０を作成する場合には、当該チャネル領域にＳ
ｂ（アンチモン）、Ａｓ（砒素）、Ｐ（リン）などのＶ
族元素の不純物イオンをわずかにイオン注入等によりド
ープしても良い。また、画素スイッチング用ＴＦＴ３０
をｐチャネル型とする場合には、Ｂ（ボロン）、Ｇａ
（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）などのIII族元素の
不純物イオンをわずかにイオン注入等によりドープして
も良い。なお、アモルファスシリコン膜を経ないで、減
圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜１を直接形成しても
良い。あるいは、減圧ＣＶＤ法等により堆積したポリシ
リコン膜１にシリコンイオンを打ち込んで一旦非晶質化
（アモルファス化）し、その後アニール処理等により再
結晶化させてポリシリコン膜１を形成しても良い。

【００４０】次に工程（２）に示すように、図２に示し
たような所定パターンの半導体層１ａを形成する。すな
わち、特にデータ線６ａ下で容量線３ｂが形成される領
域および走査線３ａに沿って容量線３ｂが形成される領
域には、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導
体層１ａから延設された第１蓄積容量電極１ｆを形成す
る。

【００４１】次に工程（３）に示すように、画素スイッ
チング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａとともに第
１蓄積容量電極１ｆを約９００〜１３００℃の温度、好
ましくは約１０００℃の温度により熱酸化することによ
り、約３０ｎｍの比較的薄い厚さの熱酸化シリコン膜を
形成し、さらに減圧ＣＶＤ法等により高温酸化シリコン
膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜を約５０ｎｍの比較的
薄い厚さに堆積し、多層構造を持つ画素スイッチング用
ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜となるとともに容量形成用の
誘電体膜となる絶縁薄膜２を形成する（図３参照）。こ
の結果、半導体層１ａおよび第１蓄積容量電極１ｆの厚
さは、約３０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３５〜
５０ｎｍの厚さとなり、絶縁薄膜２の厚さは、約２０〜
１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３０〜１００ｎｍの厚
さとなる。このように高温熱酸化時間を短くすることに
より、特に８インチ程度の大型基板を使用する場合に熱
による反りを防止することができる。ただし、ポリシリ
コン膜１を熱酸化することのみにより、単一層構造を持
つ絶縁薄膜２を形成してもよい。なお、工程（３）にお
いて特に限定されないが、第１蓄積容量電極１ｆとなる
半導体層部分に、例えば、Ｐイオンをドーズ量約３×１
０¹²／ｃｍ²でドープして、低抵抗化させてもよい。

【００４２】次に工程（４）に示すように、減圧ＣＶＤ
法等によりポリシリコン膜３を堆積した後、Ｐを熱拡散
し、ポリシリコン膜３を導電化する。または、Ｐイオン
をポリシリコン膜３の成膜と同時に導入したドープトシ
リコン膜を用いてもよい。次に、工程（５）に示すよう
に、ポリシリコン膜３をパターニングし、図２に示した
ような所定パターンの走査線３ａと容量線３ｂを形成す
る。これらの走査線３ａおよび容量線３ｂの膜厚は、例
えば約３５０ｎｍとする。

【００４３】次に、図６の工程（６）に示すように、図
３に示した画素スイッチング用ＴＦＴ３０をＬＤＤ構造
を持つｎチャネル型のＴＦＴとする場合、半導体層１ａ
に、先ず低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領
域１ｃを形成するために、走査線３ａの一部となるゲー
ト電極を拡散マスクとして、ＰなどのＶ族元素の不純物
イオン６０を低濃度で（例えば、Ｐイオンを１×１０¹³
〜３×１０¹³／ｃｍ²のドーズ量にて）ドープする。こ
れにより、走査線３ａ下の半導体層１ａはチャネル領域
１ａ’となる。この不純物イオンのドープにより容量線
３ｂおよび走査線３ａも低抵抗化される。

【００４４】続いて、工程（７）に示すように、画素ス
イッチング用ＴＦＴ３０を構成する高濃度ソース領域１
ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅを形成するために、走
査線３ａよりも幅の広いマスクでレジスト層６２を走査
線３ａ上に形成した後、同じくＰなどのＶ族元素の不純
物イオン６１を高濃度で（例えば、Ｐイオンを１×１０
¹⁵〜３×１０¹⁵／ｃｍ²のドーズ量にて）ドープする。
また、画素スイッチング用ＴＦＴ３０をｐチャネル型と
する場合、半導体層１ａに、低濃度ソース領域１ｂおよ
び低濃度ドレイン領域１ｃ並びに高濃度ソース領域１ｄ
および高濃度ドレイン領域１ｅを形成するために、Ｂ
（ボロン）などのIII族元素の不純物イオンを用いてド
ープする。なお、例えば、低濃度の不純物イオンのドー
プを行わずに、オフセット構造のＴＦＴとしてもよく、
走査線３ａの一部であるゲート電極をマスクとして、Ｐ
イオン、Ｂイオン等を用いたイオン注入技術によりセル
フアライン型のＴＦＴとしてもよい。この不純物のドー
プにより容量線３ｂおよび走査線３ａもさらに低抵抗化
される。

【００４５】また、工程（６）および工程（７）を再度
繰り返し、ＢイオンなどのIII族元素の不純物イオンを
行うことにより、ｐチャネル型ＴＦＴを形成することが
できる。これにより、ｎチャネル型ＴＦＴおよびｐチャ
ネル型ＴＦＴから構成される相補型構造を持つ後述する
データ線駆動回路および走査線駆動回路をＴＦＴアレイ
基板１０上の周辺部に形成することが可能となる。この
ように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導
体層１ａをポリシリコン膜で形成すれば、画素スイッチ
ング用ＴＦＴ３０の形成時にほぼ同一工程で、データ線
駆動回路および走査線駆動回路を形成することができ、
製造上有利である。

【００４６】次に、工程（８）に示すように、画素スイ
ッチング用ＴＦＴ３０における走査線３ａと容量線３ｂ
を覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等により
ＴＥＯＳ（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）ガ
ス、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、Ｔ
ＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス
等を用いて、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）、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）な
どのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコ
ン膜等からなる単層あるいは積層してなる第１層間絶縁
膜４を形成する。第１層間絶縁膜４の膜厚は、約５００
〜１５００ｎｍが好ましい。

【００４７】次に、工程（９）の段階で、高濃度ソース
領域１ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅを活性化するた
めに約１０００℃のアニール処理を２０分程度行った
後、データ線６ａに対するコンタクトホール５を、反応
性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等
のドライエッチングにより、あるいはウェットエッチン
グにより形成する。また、走査線３ａや容量線３ｂを図
示しない配線と接続するためのコンタクトホールも、コ
ンタクトホール５と同一の工程により第１層間絶縁膜４
に開孔する。

【００４８】次に、図７の工程（１０）に示すように、
第１層間絶縁膜４の上に、スパッタリング等により、遮
光性のＡｌ等の低抵抗金属や金属シリサイド等を金属膜
６として、約１００〜５００ｎｍの厚さ、好ましくは約
３００ｎｍに堆積し、さらに工程（１１）に示すよう
に、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程等によ
り、金属膜６をパターニングしてデータ線６ａを形成す
る。次に、工程（１２）に示すように、データ線６ａ上
を覆うように、例えば常圧または減圧ＣＶＤ法やＴＥＯ
Ｓガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ
などのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリ
コン膜等からなる単層あるいは積層してなる第２層間絶
縁膜７を形成する。第２層間絶縁膜７の膜厚は、約５０
０〜１５００ｎｍが好ましい。

【００４９】次に、工程（１３）の段階において、画素
スイッチング用ＴＦＴ３０において、画素電極９ａと高
濃度ドレイン領域１ｅとを電気的に接続するためのコン
タクトホール８を、反応性イオンエッチング、反応性イ
オンビームエッチング等のドライエッチングにより形成
する。次に、図８の工程（１４）に示すように、第２層
間絶縁膜７の上に、スパッタリング等により、ＩＴＯ膜
等の透明導電性膜９を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆
積する。次に、工程（１５）に示すように、透明導電性
膜９の上にポジ型のレジスト６６を塗布し、プリベーク
した後、このレジスト６６の上方にグレーマスク６７を
配置し、露光する。このグレーマスク６７は、光の透過
光量の勾配を有するもので、このレジスト６６の下側の
透明導電性膜９の凸部８３の後工程で無機材料の斜方蒸
着方向ＳＡに沿う側の斜面８１ｂとなる斜面８３ｂ上の
マスク部分６７ａは透過光量が斜面８３ｂの下部から上
部にかけて徐々に多くなっており、また、凸部８３の頂
部８３ｃ上及びコンタクトホール８上のマスク部分６７
ｂ及び斜面８３ｂの下部の延長した部分上のマスク部分
６７ｃは透過光量がほぼ０と一定になっており、コンタ
クトホール８より走査線３ａ側のマスク部分６７ｄは上
記マスク部分６７ａの透過光量が最も多い状態と同じ
で、しかも透過光量は一定となっている。

【００５０】次に、工程（１６）に示すように、レジス
ト６６を現像後、ポストベークして、透明導電性膜９上
に両側の斜面の傾斜が異なるレジストパターン６８を形
成する。このようにして形成されたレジストパターン６
８は、上記透明導電性膜９の凸部８３の斜面８３ｂ上の
斜面６８ｂの傾斜角度が、上記透明導電性膜９の凸部８
３の斜面８３ａ上の斜面６８ａの傾斜角度より小さくな
っている。

【００５１】ついで、図９の工程（１７）に示すよう
に、エッチング後、レジストパターン６８を除去して、
画素電極９ａを形成する。このようにして形成された画
素電極９ａの凸部８１の後工程で無機材料の斜方蒸着方
向ＳＡに沿う側の斜面となる斜面８１ｂの傾斜角度ｂ
は、後工程で無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに面する側と
なる斜面となる斜面８１ａの傾斜角度ａより小さくなっ
ている。なお、当該液晶装置を反射型の液晶装置に用い
る場合には、Ａｌ等の反射率の高い不透明な材料から画
素電極９ａを形成してもよい。

【００５２】次に、工程（１８）に示すように、透明導
電性膜９等が形成された基板１０をある角度で固定して
酸化シリコン等の無機材料を蒸着させ、基板１０に対し
て所定の角度で配列された柱状結晶を成長させる単純な
斜方蒸着法により図３に示すような膜厚１０ｎｍから５
０ｎｍ程度の無機配向膜３６を形成する。ここでの無機
材料を基板１０に斜方蒸着させる際の斜方蒸着方向ＳＡ
は、走査線３ａや容量線３ｂと直交する方向で、ま
た、ＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１が１０度〜
３０度の範囲内である。また、無機材料の蒸着方向ＳＡ
とＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１ は、斜面８
１ｂの傾斜角度ｂ以上の大きさとし、好ましくは斜面８
１ｂの傾斜角度ｂより大きくする。

【００５３】他方、図３に示した対向基板２０について
は、ガラス基板等が先ず用意され、第１遮光膜２３およ
び後述の額縁としての第２遮光膜５３（図１１および図
１２参照）を、例えば金属クロムをスパッタリングした
後、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程を経て
形成する。なお、これら遮光膜は、Ｃｒ、Ｎｉ（ニッケ
ル）、Ａｌなどの金属材料の他、カーボンやＴｉをフォ
トレジストに分散した樹脂ブラックなどの材料から形成
してもよい。

【００５４】その後、対向基板２０の全面にスパッタリ
ング等により、ＩＴＯ等の透明導電性膜を、約５０〜２
００ｎｍの厚さに堆積することにより、対向電極２１を
形成する。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０側と同様、膜
厚３０ｎｍから５０ｎｍ程度の無機配向膜４２を斜方蒸
着法により形成する。ここでの斜方蒸着方向は図２と図
４で示したＳＢ で示される方向であり、無機配向膜３
６を形成する際の斜方蒸着方向ＳＡと１８０度異なる方
向である。

【００５５】最後に、上述のように各層が形成されたＴ
ＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを斜方蒸着方向が
反対（１８０°ずらす）になるように配置（ＴＦＴアレ
イ基板１０と対向基板２０とを所定の角度で配列された
柱状結晶の配列方向が反対になるように配置）し、セル
厚が４μｍになるように後述のシール材５１により貼り
合わせ、空パネルを作製する。液晶としてはフッ素系の
ネガ型の液晶を使用し、この液晶をパネル内に封入し、
本実施形態の液晶装置が得られる。なお、本実施形態で
は、対向基板２０上に基板側から第１遮光膜２３、対向
電極２１、配向膜４２の順に設けたため、液晶駆動電圧
を高くしなくて済むという利点がある。この構成に代え
て、対向電極２１、第１遮光膜２３、配向膜４２の順に
設けても良い。その場合、第１遮光膜２３と配向膜４２
のパターニングを一括して行うことができ、製造工程の
簡略化が図れる、という利点が得られる。

【００５６】本実施形態の液晶装置用基板の製造方法に
よれば、グレイマスクの透過光量の勾配を変更すること
により、無機配向膜の下地層の凸部を所望の形状にする
ことができ、すなわち、上記凸部又は凹部の無機材料の
斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向
に面する側の斜面が所望の傾斜角度を有するように形成
することができるので、本実施形態の液晶装置に備える
ことができる基板を製造できる。なお、上記実施形態の
液晶装置およびこの液晶装置用基板の製造方法において
は、本発明をＴＦＴ素子に代表される３端子型素子を用
いるアクティブマトリクス型の液晶装置とこの液晶装置
用基板の製造方法に適用した場合について説明したが、
ＴＦＤ素子に代表される２端子型素子を用いるアクティ
ブマトリクス型の液晶装置およびこの液晶装置用基板の
製造方法や、パッシブマトリクス型の液晶装置及びこの
液晶装置用基板の製造方法にも適用できる。また、本発
明は透過型の液晶装置だけでなく、反射型の液晶装置に
も適用可能である。

【００５７】なお、上記実施形態の液晶装置において
は、無機材料を下地層の表面に斜方蒸着するときの斜方
蒸着方向ＳＡが、走査線３ａや容量線３ｂと直交する方
向で、また、ＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１が
１０度〜３０度の範囲内のものである場合に、凸部８１
の斜面８１ｂの傾斜角度ｂを斜面８１ａの傾斜角度ａよ
り小さくし、斜面８１ｂの傾斜角度ｂを無機材料の蒸着
方向ＳＡとＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１以下
の大きさとした例について説明したが、図２に示すよう
に無機材料を下地層の表面に斜方蒸着するときの斜方蒸
着方向ＳＣが走査線３ａや容量線３ｂに沿った方向で、
ＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ２が１０度〜３０
度の範囲内である場合、図１０に示すように凸部８１の
無機材料の斜方蒸着方向ＳCに沿う側の斜面８１ｂの傾
斜角度ｂを斜面８１ａの斜方蒸着方向ＳCに面する側の
傾斜角度ａより小さくし、斜面８１ｂの傾斜角度ｂを無
機材料の蒸着方向ＳCとＴＦＴアレイ基板１０とのなす
角度θ２以下の大きさとしてもよい。図１０は、斜方蒸
着方向を変更したときの図２のＢ−Ｂ’断面図である。
なお、図１０中、ＳD は対向基板２０側の無機配向膜
４２を形成した際の無機材料の斜方蒸着方向である。こ
の液晶装置においても各層が形成されたＴＦＴアレイ基
板１０と対向基板２０とは、斜方蒸着方向が反対（１８
０°ずらす）になるように配置されている。図１０の凸
部８１の傾斜角度ｂの大きさの例としては、上記角度θ
２が２７度程度で、斜面８１ｂの高さｈ２が０．９３μ
ｍで、水平方向（基板面に沿った方向）の長さＬ２が２
μｍのとき、２５度程度である。本実施形態においては
ＩＴＯのグレイマスクを用いたフォトリソグラフィーに
より傾斜角度ｂの大きさを目的の値にしたが、基板の凹
凸が大きい場合でこの方法で目的とする傾斜角度が得ら
れない場合は、ＩＴＯ膜の下に１〜２μ程度の有機ある
いは無機の絶縁膜を付け、グレイマスクを用いたフォト
リソグラフィーにより目的とする傾斜角度をつけ、その
後にＩＴＯ膜を付ける方法を取る。ただしこの場合は絶
縁膜にコンタクトホールをあけ、ＩＴＯ膜とドレイン領
域をつなげる必要がある。

【００５８】また、本実施形態においてはＴＦＴアレイ
基板上に形成された表面に凹凸がある下地層上に無機配
向膜を形成する場合に本発明を適用した場合について説
明しが、素子側の基板が配線層等を埋め込んだものであ
り、無機配向膜の下地層が平滑な表面にコンタクトホー
ル等の凹部を形成したものである場合にも本発明を適用
することができる。

【００５９】［液晶装置の全体構成］次に、上記構成の
液晶装置の全体構成を図１１および図１２を参照して説
明する。なお、図１１は、ＴＦＴアレイ基板１０をその
上に形成された各構成要素とともに対向基板２０の側か
ら見た平面図であり、図１２は、対向基板２０を含めて
示す図１１のＨ−Ｈ’断面図である。なお、図１１及び
図１２では、第１の垂直配向膜、第２の垂直配向膜の記
載は省略されている。図１１において、ＴＦＴアレイ基
板１０の上には、シール材５１がその縁に沿って設けら
れており、その内側に並行して、例えば第１遮光膜２３
と同じかあるいは異なる材料からなる額縁としての第２
遮光膜５３が設けられている。シール材５１の外側の領
域には、データ線駆動回路１０１および外部回路接続端
子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けら
れており、走査線駆動回路１０４がこの一辺に隣接する
２辺に沿って設けられている。走査線３ａに供給される
走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回
路１０４は片側だけでも良いことは言うまでもない。ま
た、データ線駆動回路１０１を画像表示領域の辺に沿っ
て両側に配列してもよい。例えば、奇数列のデータ線６
ａは画像表示領域の一方の辺に沿って配設されたデータ
線駆動回路から画像信号を供給し、偶数列のデータ線は
上記画像表示領域の反対側の辺に沿って配設されたデー
タ線駆動回路から画像信号を供給するようにしてもよ
い。このようにデータ線６ａを櫛歯状に駆動するように
すれば、データ線駆動回路の占有面積を拡張することが
できるため、複雑な回路を構成することが可能となる。
さらに、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表
示領域の両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつ
なぐための複数の配線１０５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、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気
的導通をとるための導通材１０６が設けられている。そ
して、図１２に示すように、図１１に示したシール材５
１とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０が当該シール材５
１によりＴＦＴアレイ基板１０に固着されている。

【００６０】以上、図１から図９を参照して説明した各
実施形態における液晶装置のＴＦＴアレイ基板１０上に
は、さらに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。ま
た、データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０
４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例え
ばＴＡＢ（Tape Automated Bonding)基板上に実装され
た駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設
けられた異方性導電フィルムを介して電気的および機械
的に接続するようにしてもよい。また、対向基板２０の
投射光が入射する側およびＴＦＴアレイ基板１０の出射
光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（Twisted Nema
tic)モード、ＶＡ（Vertically Aligned)モード、ＰＤ
ＬＣ(Polymer Dipersed Liquid Crystal)モード等の動
作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブ
ラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィ
ルム、偏光手段などが所定の方向で配置される。

【００６１】以上説明した各実施形態における液晶装置
は、例えばカラー液晶プロジェクタ（投射型表示装置）
に適用することができる。その場合、３枚の液晶装置が
ＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いられ、各ライト
バルブには各々ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラー
を介して分解された各色の光が投射光として各々入射さ
れることになる。したがって、各実施形態では、対向基
板２０に、カラーフィルタは設けられていない。しかし
ながら、第１遮光膜２３の形成されていない画素電極９
ａに対向する所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその
保護膜とともに、対向基板２０上に形成してもよい。こ
のようにすれば、ダイクロイックミラーを使用して色分
解せずに、光源の光を直接ライトバルブに入射させても
カラー液晶プロジェクタを提供できる。また、液晶プロ
ジェクタ以外の直視型や反射型のカラー液晶テレビなど
のカラー液晶装置に各実施形態における液晶装置にも適
用できる。さらに、対向基板２０上に１画素に１個対応
するようにマイクロレンズを形成してもよい。このよう
にすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい
液晶装置が実現できる。さらにまた、対向基板２０上
に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積すること
で、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダイクロ
イックフィルタを形成してもよい。このダイクロイック
フィルタ付対向基板によれば、より明るいカラー液晶装
置が実現できる。また、各画素に設けられるスイッチン
グ素子としては、正スタガ型又はコプラナー型のポリシ
リコンＴＦＴであるとして説明したが、逆スタガ型のＴ
ＦＴやアモルファスシリコンＴＦＴ等の他の形式のＴＦ
Ｔに対しても、各実施形態は有効である。

【００６２】［電子機器］上記の本発明の実施形態の液
晶装置を用いた電子機器の一例として、投射型表示装置
の構成について、図１３を参照して説明する。図１３に
おいて、投射型表示装置１１００は、上述した実施形態
の液晶装置を３個用意し、夫々ＲＧＢ用の液晶装置９６
２Ｒ、９６２Ｇおよび９６２Ｂとして用いた投射型液晶
装置の光学系の概略構成図を示す。本例の投射型表示装
置の光学系には、光源装置９２０と、均一照明光学系９
２３が採用されている。そして、投射型表示装置は、こ
の均一照明光学系９２３から出射される光束Ｗを赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離する色分離手段とし
ての色分離光学系９２４と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂを変調
する変調手段としての３つのライトバルブ９２５Ｒ、９
２５Ｇ、９２５Ｂと、変調された後の色光束を再合成す
る色合成手段としての色合成プリズム９１０と、合成さ
れた光束を投射面１００の表面に拡大投射する投射手段
としての投射レンズユニット９０６を備えている。ま
た、青色光束Ｂを対応するライトバルブ９２５Ｂに導く
導光系９２７をも備えている。

【００６３】均一照明光学系９２３は、２つのレンズ板
９２１、９２２と反射ミラー９３１を備えており、反射
ミラー９３１を挟んで２つのレンズ板９２１、９２２が
直交する状態に配置されている。均一照明光学系９２３
の２つのレンズ板９２１、９２２は、それぞれマトリク
ス状に配置された複数の矩形レンズを備えている。光源
装置９２０から出射された光束は、第１のレンズ板９２
１の矩形レンズによって複数の部分光束に分割される。
そして、これらの部分光束は、第２のレンズ板９２２の
矩形レンズによって３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２
５Ｇ、９２５Ｂ付近で重畳される。したがって、均一照
明光学系９２３を用いることにより、光源装置９２０が
出射光束の断面内で不均一な照度分布を有している場合
でも、３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５
Ｂを均一な照明光で照明することが可能となる。

【００６４】各色分離光学系９２４は、青緑反射ダイク
ロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー
９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青
緑反射ダイクロイックミラー９４１において、光束Ｗに
含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射
され、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向か
う。赤色光束Ｒはこのミラー９４１を通過して、後方の
反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色光束Ｒの出
射部９４４から色合成プリズム９１０の側に出射され
る。次に、緑反射ダイクロイックミラー９４２におい
て、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において反射
された青色、緑色光束Ｂ、Ｇのうち、緑色光束Ｇのみが
直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５から色合
成光学系の側に出射される。緑反射ダイクロイックミラ
ー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの出射部
９４６から導光系９２７の側に出射される。本例では、
均一照明光学素子の光束Ｗの出射部から、色分離光学系
９２４における各色光束の出射部９４４、９４５、９４
６までの距離がほぼ等しくなるように設定されている。

【００６５】色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、
Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光
レンズ９５１、９５２が配置されている。したがって、
各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これら
の集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。
このように平行化された赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、ライ
トバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇに入射して変調され、各色
光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これら
の液晶装置は、図示しない駆動手段によって画像情報に
応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通
過する各色光の変調が行われる。一方、青色光束Ｂは、
導光系９２７を介して対応するライトバルブ９２５Ｂに
導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が
施される。なお、本例のライトバルブ９２５Ｒ、９２５
Ｇ、９２５Ｂは、それぞれさらに入射側偏光手段９６０
Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂと、出射側偏光手段９６１Ｒ、
９６１Ｇ、９６１Ｂと、これらの間に配置された液晶装
置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂとからなる液晶ライト
バルブである。

【００６６】導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４
６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射
ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの
反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、ライト
バルブ９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３と
から構成されている。集光レンズ９５４から出射された
青色光束Ｂは、導光系９２７を介して液晶装置９６２Ｂ
に導かれて変調される。各色光束の光路長、すなわち、
光束Ｗの出射部から各液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９
６２Ｂまでの距離は青色光束Ｂが最も長くなり、したが
って、青色光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導
光系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制す
ることができる。各ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、
９２５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、色
合成プリズム９１０に入射され、ここで合成される。そ
して、この色合成プリズム９１０によって合成された光
が投射レンズユニット９０６を介して所定の位置にある
投射面１００の表面に拡大投射されるようになってい
る。

【００６７】本例において、液晶装置９６２Ｒ、９６２
Ｇ、９６２Ｂは、図１乃至図１２を用いて説明した本発
明の実施形態の液晶装置である。さらに、液晶装置を投
射型表示装置のライトバルブに用いる場合、直視型液晶
表示装置として用いる場合に比べて入射光の強度が高
く、配向膜がポリイミド等の有機配向膜から構成されて
いると配向膜の劣化が顕著に起こりやすいが、配向膜を
酸化シリコン等の無機斜方蒸着膜から構成することによ
って、配向膜の劣化に起因する表示不良の発生を低減し
た本実施形態の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂ
が設けられているので、長時間の使用によっても表示品
位の高い投射型表示装置を実現することができる。ま
た、実施形態の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂ
は、上記したように無機配向膜３６の下地層の凸部８１
の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の
斜面８１ｂの傾斜角度ｂが無機材料の蒸着方向ＳＡと基
板１０とのなす角度以下の大きさとされたものであるの
で、無機配向膜３６の下地層の凸部８１の無機材料の斜
方蒸着方向に沿う側の斜面８１ｂ及びその近傍の領域に
無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じ
ることがない。従ってこのような液晶装置９６２Ｒ、９
６２Ｇ、９６２Ｂが設けられた投射型表示装置によれ
ば、配向膜異常に起因する液晶の配向不良によるコント
ラスト比の低下等がなく、表示品位の高い表示装置を実
現することができる。

【００６８】

【実施例】本発明者は、本発明の液晶装置の効果を実証
する実験を行った。以下、この実験結果について説明す
る。実施例として、第１の実施形態で示したＴＦＴ素子
と画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板と、ブラッ
クマトリックス（遮光膜）と対向電極等が形成された対
向基板の両方に、酸化シリコンを膜厚が２０ｎｍになる
ように斜方蒸着を行って無機配向膜を形成した。上記無
機配向膜の下地層の画素電極は、グレーマスクを用いる
フォトリソグラフィー工程で形成されたものであり、凸
部の斜面のうち斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角
度を３５度、斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度を
２５度とした。ここでの酸化シリコンを基板に斜方蒸着
させる際の斜方蒸着方向は、ＴＦＴアレイ基板に形成し
た走査線や容量線と直交する方向で、また、基板とのな
す角度が２７度程度とした。また酸化シリコンの蒸着方
向と基板とのなす角度は、画素電極の表面の凸部の斜方
蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度以上の大きさとし
た。その後、一方の基板の液晶層側となる側の面にシー
ル印刷により液晶注入口を残してシール部を形成し、Ｔ
ＦＴアレイ基板と対向基板を貼り合わせ液晶パネルを作
製し、液晶注入口からフッ素系のネガ型の液晶をパネル
内に注入し、注入口を封止材で塞ぐことにより、実施例
の液晶装置を作製した。比較のために、フォトリソグラ
フィー工程で画素電極を形成する際、グレーマスクに代
えて通常のマスクを用いて画素電極を形成し、この上に
酸化シリコンからなる斜方蒸着膜（無機配向膜）を形成
したＴＦＴアレイ基板を用いた以外は上記実施例と同様
にして比較例１の液晶装置を作製した。この比較例１の
液晶装置の酸化シリコンからなる斜方蒸着膜（無機配向
膜）の下地層の画素電極の凸部の両側の斜面（無機材料
の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方
向に面する側の斜面）の傾斜角度は、ほぼ同じ大きさの
３５度となった。

【００６９】このように作製した実施例の液晶装置、比
較例１の液晶装置の表示特性について図１４に示す装置
を用いて調べた。図１４の装置は、光源３００、第１の
フライアイレンズ３０１、第２のフライアイレンズ３０
２、偏光変換光学系３０３、第１の偏光板３０４、第２
の偏光板３０７、投射レンズ３０８、照度計３０９の順
に配置されたものである。表示特性の測定は、第１と第
２の偏光板３０４、３０７間に試料４００として上記で
作製した液晶装置を配置し、光源３００から光を出射
し、照度計３０９で明るさ（ｌｘ）と、コントラストを
測定した。その結果、比較例１の液晶装置の明るさ（ｌ
ｘ）は９４．３、コントラストは１５７であるのに対し
て、実施例の液晶装置の明るさ（ｌｘ）は９７．６、コ
ントラストは３２６であり、実施例の液晶装置の方が明
るい表示が得られ、比較例１のものに比べて２倍以上の
コントラストが得られており、表示品質が優れているこ
とがわかる。

【００７０】また、５ ｌｍ／ｍｍ² の強度の光を照
射し、照射時間と液晶表示の変化を調べたところ、実施
例のライトバルブは、配向膜の劣化に起因する液晶分子
の初期配向が乱れることがなく、酸化シリコンからなる
斜方蒸着膜に代えてポリイミドからなる垂直配向膜を用
いた比較例２の液晶装置より５倍の信頼性が得られた。
以上のことから本実施例の液晶装置をライトバルブに用
いると、表示品質がよく、高信頼性のライトバルブが得
られることがわかる。

【００７１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
液晶装置によれば、表面に凹凸がある下地層に一方向か
ら無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上
記凸部又は凹部の影となる領域を低減できるので、上記
無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸
着方向に沿う側の斜面及びその近傍の領域に無機材料の
蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じるのを低減
でき、従って、表面に凹凸を有する下地層上に形成した
無機配向膜に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の
配向不良を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不
良の発生を防止できる。そして、本液晶装置の採用によ
り、表示品位の高い投射型表示装置を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態の液晶装置の画像表
示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられ
た各種素子、配線等の等価回路を示す図である。

【図２】 同、液晶装置のＴＦＴアレイ基板の相隣接す
る複数の画素群を示す平面図である。

【図３】 図２のＡ−Ａ’断面図である。

【図４】 図２のＣ−Ｃ’断面図である。

【図５】 同、液晶装置の製造プロセスを順を追って示
す工程断面図である。

【図６】 同、工程断面図の続きである。

【図７】 同、工程断面図の続きである。

【図８】 同、工程断面図の続きである。

【図９】 同、工程断面図の続きである。

【図１０】 斜方蒸着方向を変更したときの図２のＢ−
Ｂ’断面図である。

【図１１】 各実施形態の液晶装置の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
から見た平面図である。

【図１２】 図１１のＨ−Ｈ’断面図である。

【図１３】 液晶装置を用いた電子機器の一例である投
射型表示装置の概略構成図である。

【図１４】 実験例で作製した液晶装置の表示特性の測
定に用いた装置の概略構成図である。

【図１５】 従来の液晶装置の一例を示す断面図であ
る。

【図１６】 無機斜方蒸着膜からなる垂直配向膜を形成
した従来の液晶装置用基板を示す概略図である。

【符号の説明】

３ａ 走査線 ６ａ データ線 ９ａ 画素電極 １０ ＴＦＴアレイ基板 ２０ 対向基板 ３０ 画素スイッチング用ＴＦＴ ３６，４２ 無機配向膜 ５０ 液晶層 ６６ レジスト ６７ グレーマスク ６８ レジストパターン ８０ 凹凸 ８１ 凸部 ８１ａ 斜面 ８１ｂ 斜面 ８２ 凹部 ８２ａ 斜面 ８２ｂ 斜面 ａ 傾斜角度 ｂ 傾斜角度

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向する一対の基板間に液晶層が
   挟持されてなり、前記一対の基板の液晶層側の表面に一
   方向から無機材料を斜方蒸着することにより形成した無
   機配向膜がそれぞれ設けられ、これら無機配向膜のうち
   少なくとも一方の無機配向膜の下地層は表面に凹凸を有
   するものであり、該下地層の凸部又は凹部の無機材料の
   斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向
   に面する側の斜面の傾斜角度は異なるものであることを
   特徴とする液晶装置。
2. 【請求項２】 互いに対向する一対の基板間に液晶が挟
   持されてなり、該一対の基板のうちの一方の基板上に、
   マトリクス状に配置された複数の画素電極と、該複数の
   画素電極をそれぞれ駆動する複数のスイッチング手段
   と、該複数のスイッチング手段にそれぞれ接続された複
   数のデータ線および複数の走査線が備えられるととも
   に、該一対の基板のうちの他方の基板上には対向電極が
   備えられ、前記一対の基板の液晶層側の表面に一方向か
   ら無機材料を斜方蒸着することにより形成した無機配向
   膜がそれぞれ設けられ、これら無機配向膜のうち少なく
   ともスイッチング手段が設けられた基板側の無機配向膜
   の下地層は表面に凹凸を有するものであり、該下地層の
   凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面
   と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度
   は異なるものであることを特徴とする液晶装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の液晶装置におい
   て、前記下地層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機
   材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材
   料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度より小さ
   いことを特徴とする液晶装置。
4. 【請求項４】 前記下地層の凸部又は凹部の両側の斜面
   のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角
   度が無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度以下の大き
   さであることを特徴とする請求項３記載の液晶装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の
   液晶装置において、前記無機配向膜は、酸化シリコンか
   らなる斜方蒸着膜であることを特徴とする液晶装置。
6. 【請求項６】 基板上に形成した表面に凹凸を有する下
   地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を
   形成する液晶装置用基板の製造方法において、 前記下地層の凹凸をフォトリソグラフィー工程で形成す
   る際に、透過光量の勾配を有するグレイマスクを用いる
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液
   晶装置用基板の製造方法。
7. 【請求項７】 前記下地層の凸部又は凹部の両側の斜面
   のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角
   度を無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度以下の大き
   さとすることを特徴とする請求項６記載の液晶装置用基
   板の製造方法。
8. 【請求項８】 表面に凹凸を有する下地層に一方向から
   無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に、無
   機材料の斜方蒸着方向と基板とのなす角度を、前記下地
   層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸
   着方向に沿う側の斜面の傾斜角度以上の大きさとするこ
   とを特徴とする請求項６又は７に記載の液晶装置用基板
   の製造方法。
9. 【請求項９】 請求項１乃至５のいずれかに記載の液晶
   装置を備えた投射型表示装置であって、光源と、該光源
   から出射された光を変調する前記液晶装置と、該液晶装
   置により変調された光を投射面に拡大投影する拡大投影
   光学系とを有することを特徴とする投射型表示装置。