JP2011215447A

JP2011215447A - 液晶装置の製造方法

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Publication number: JP2011215447A
Application number: JP2010084899A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ito; 淳伊藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2011-10-27

Abstract

【課題】液晶装置を構成する一対の基板を相互に接着するシール材の接着強度を向上させ
る。
【解決手段】液晶装置の製造方法は、画素領域（１０ａ）の周囲に位置するシール領域に
配置されたシール材（５２）により相互に貼り合わされた一対の基板（１０、２０）を備
えてなる液晶装置（１００）の製造方法である。該製造方法は、一対の基板の一方の基板
の画素領域に対応する領域に配列された複数の画素電極（９ａ）の上に、絶縁材料を含ん
でなる絶縁膜（１５１）を形成する絶縁膜形成工程と、形成された絶縁膜の少なくともシ
ール領域に対応する領域に対して、形成された絶縁膜の表面を成膜終了時よりも粗くする
粗面加工を施す粗面加工工程と、粗面加工が施された絶縁膜の上に、無機材料を含んでな
る無機配向膜（１６）を形成する配向膜形成工程と、一対の基板をシール材により相互に
貼り合わせる貼合工程とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば液晶プロジェクターのライトバルブ等に用いられる液晶装置の製造方
法の技術分野に関する。

この種の製造方法により製造された液晶装置として、例えば、基板上にマトリックス状
に形成された反射電極の上に、パッシベーション膜が形成された装置が提案されている（
特許文献１参照）。ここでは特に、パッシベーション膜は酸化シリコン膜であり、その膜
厚は、入射光の波長に応じて、５００〜２０００オングストロームの範囲で適当な値に設
定されることが開示されている。

或いは、画素電極上に、誘電体多層膜からなる増反射膜を備える装置が提案されている
（特許文献２参照）。ここでは特に、画素電極上の誘電体多層膜の積層数が２層とされる
と共に、下層側の誘電体膜の膜厚が上層側の誘電体膜の膜厚よりも薄くされることが開示
されている。

特開２００９−１５１３１６号公報特開２００８−１３４６７３号公報

ところで、液晶装置では、該液晶装置を構成する一対の基板が相互にシール材により貼
り合わされている。ここで、画素電極上に、例えばパッシベーション膜等の絶縁膜が形成
されていると、該絶縁膜の表面の状態によっては、シール材の接着強度が低減する可能性
があるという技術的問題点がある。上述の背景技術では、この技術的問題点については考
慮されていない。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、シール材の接着強度を向上
させることができる液晶装置の製造方法を提案することを課題とする。

本発明の液晶装置の製造方法は、上記課題を解決するために、画素領域の周囲に位置す
るシール領域に配置されたシール材により相互に貼り合わされた一対の基板を備えてなる
液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板の一方の基板の前記画素領域に対応する領
域に配列された複数の画素電極の上に、絶縁材料を含んでなる絶縁膜を形成する絶縁膜形
成工程と、前記形成された絶縁膜の少なくとも前記シール領域に対応する領域に対して、
前記形成された絶縁膜の表面を成膜終了時よりも粗くする粗面加工を施す粗面加工工程と
、前記粗面加工が施された絶縁膜の上に、無機材料を含んでなる無機配向膜を形成する配
向膜形成工程と、前記一対の基板を前記シール材により相互に貼り合わせる貼合工程とを
備える。

本発明の液晶装置の製造方法によれば、当該製造方法は、画素領域の周囲に位置するシ
ール領域に配置されたシール材により相互に貼り合わされた一対の基板を備えてなる液晶
装置の製造方法である。ここで、「画素領域」とは、個々の画素の領域を意味するのでは
なく、複数の画素が平面配列された領域全体を意味し、典型的には、「画素表示領域」或
いは「表示領域」に相当する。

絶縁膜形成工程において、一対の基板の一方の基板の画素領域に対応する領域に配列さ
れた複数の画素電極の上に、絶縁材料を含んでなる絶縁膜が形成される。

次に、粗面加工工程において、形成された絶縁膜の少なくともシール領域に対応する領
域に対して、形成された絶縁膜の表面を成膜終了時よりも粗くする粗面加工が施される。
ここで、「成膜終了時」とは、絶縁膜の形成が終了した時点に限らず、該時点から微少時
間経過した時点も含んでよい。

尚、粗面加工は、例えば、パーフルオロカーボン類、フルオロカーボン類、臭化水素、
ヨウ化水素、塩素及びメタンガスのうち少なくとも一つを含むガスのプラズマを用いて行
えばよい。

次に、配向膜形成工程において、粗面加工が施された絶縁膜の上に、無機材料を含んで
なる無機配向膜が、例えば斜方蒸着法等により形成される。ここで、無機配向膜の端部は
、一方の基板上で平面的に見て、シール領域の外縁よりも内側に配置されることが望まし
い。このように構成すれば、当該製造方法により製造された液晶装置の耐湿性を向上させ
ることができ、実用上非常に有利である。次に、貼合工程において、一対の基板がシール
材により相互に貼り合わされる。

本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、液晶装置を構成する一
対の基板がシール材により相互に貼り付けられる際、該シール材は、一対の基板の少なく
とも一方の基板の無機配向膜上に塗布される。塗布されたシール材の一部は、無機配向膜
を構成する柱状構造物の間に浸入し、該無機配向膜の下層に形成された（即ち、画素電極
上に形成された）絶縁膜と接触する。ここで、該絶縁膜の成膜終了時の表面は平滑状態で
あり、何らの対策も採らなければ、該平滑状態に起因して、絶縁膜と無機配向膜（及びシ
ール材）との間の密着強度が比較的弱くなる可能性がある。すると、液晶装置に外部から
力が加わった場合に、シール材が一方の基板から比較的容易に剥離される可能性がある。

しかるに本発明では、上述の如く、粗面加工工程において、絶縁膜の少なくともシール
領域に対応する領域に対して、形成された絶縁膜の表面を成膜終了時よりも粗くする粗面
加工が施される。このため、絶縁膜と無機配向膜との間の密着強度を向上させることがで
き、もって、シール材の接着強度を向上させることができる。この結果、液晶装置の信頼
性の向上を図ることができる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

本発明の実施形態に係る液晶装置を、ＴＦＴアレイ基板上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。図１のＨ−Ｈ´線断面図である。本発明の実施形態に係る液晶装置の製造方法の要部を示す工程断面図である。本発明の実施形態に係る液晶装置のシール領域近傍を拡大して示す拡大図である。

以下、本発明に係る液晶装置の製造方法の実施形態を、図面に基づいて説明する。尚、
以下の図では、各層・各部材を図面上で確認可能な程度の大きさとするために、該各層・
各部材毎に縮尺を異ならしめている。また、本実施形態では、液晶装置として、駆動回路
内蔵型のアクティブマトリックス駆動方式の反射型の液晶装置を例に挙げる。

＜液晶装置＞
先ず、本発明に係る製造方法により製造された液晶装置の実施形態を、図１及び図２を
参照して説明する。

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。図
１は、本実施形態に係る液晶装置を、ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏ
ｒ）アレイ基板上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図であり、図
２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。

図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置１００では、ＴＦＴアレイ基板１０
及び対向基板２０が対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えばシリコン基板
等の基板からなり、対向基板２０は、例えば石英基板、ガラス基板等の基板からなる。Ｔ
ＦＴ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。

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（即ち、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が散布されている。尚、ギャ
ップ材を、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。

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。

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。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の額縁領域に、額縁遮光膜５３に覆われるように
して設けられている。

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。更に、外部回路接続端子１０２と、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４
、上下導通端子１０６等とを電気的に接続するための引回配線９０が形成されている。

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ト
ランジスタや走査線、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では図示を省略してあるが、この積層構造の上に、例え
ばアルミニウムを含んでなる反射電極９ａ（即ち、反射型の画素電極）が、画素毎に所定
のパターンで島状に形成されている。

反射電極９ａは、後述する対向電極２１に対向するように、ＴＦＴアレイ基板１０上の
画像表示領域１０ａに形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０における液晶層５０の面す
る側の表面、即ち画素電極９ａ上には、無機絶縁材料を含んでなるパッシベーション膜（
図示せず）が反射電極９ａを覆うように形成されている。該パッシベーション膜の上には
、例えばＳｉＯ_２等の無機材料を含んでなる無機配向膜１６が形成されている。

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、例えばプロジェクター用のランプから出射された光を
透過させる開口領域となる。尚、遮光膜２３をストライプ状に形成し、該遮光膜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。

遮光膜２３上に、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）を含んでなる対向電極
２１が複数の反射電極９ａと対向して形成されている。遮光膜２３上に、画像表示領域１
０ａ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。対向基板２０の対向面
上における、対向電極２１上には、例えばＳｉＯ_２等の無機材料を含んでなる無機配向膜
２２が形成されている。尚、対向電極２１と無機配向膜２２との間に、無機絶縁材料を含
んでなるパッシベーション膜が形成されてもよい。

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１
０１、走査線駆動回路１０４、サンプリング回路７等に加えて、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。

本実施形態に係る「ＴＦＴアレイ基板１０」及び「対向基板２０」は、本発明に係る「
一対の基板」の一例であり、本実施形態に係る「画像表示領域１０ａ」は、本発明に係る
「画素領域」の一例である。

＜製造方法＞
次に、本発明に係る液晶装置の製造方法の実施形態について、図３を参照して説明する
。図３は、本実施形態に係る液晶装置の製造方法の要部を示す工程断面図である。図３の
工程断面図は、図２に示した断面図とは左右が反対になっている。

尚、以下に説明する液晶装置の製造方法は、上述の液晶装置１００を製造する製造方法
である。よって、説明の便宜上、上述の液晶装置１００と共通する部分には共通の参照符
号を付すと共に、詳細な説明を省略する。

図３（ａ）において、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成され、例えばトランジスタや、走
査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造（図示せず）の上に、反射電極９ａが画
素毎に所定のパターンで島状に形成されている。

次に、絶縁膜形成工程において、反射電極９ａを覆うように、即ち、該反射電極９ａ上
に、図３（ｂ）に示すように、無機絶縁材料を含んでなる無機絶縁層１５０が、例えばプ
ラズマＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等により形成
される。続いて、図３（ｃ）に示すように、無機絶縁層１５０の上に、レジスト２１０が
所定のパターンで形成され、該レジスト２１０をマスクとして無機絶縁層１５０がパター
ニングされることにより、パッシベーション膜１５１が形成される。

マスク２１０が剥離された後に、図３（ｄ）に示すように、パッシベーション膜１５１
を覆うように、例えばＩＴＯ等の導電性材料を含んでなる導電層１６０が形成される。続
いて、該導電層１６０の上に、レジスト２２０が所定のパターンで形成され、該レジスト
２２０をマスクとして導電層１６０がパターニングされることにより、図３（ｅ）に示す
ように、外部接続端子保護膜１０２ａが形成される。

次に、粗面加工工程において、図３（ｆ）に示すように、パッシベーション膜１５１の
少なくともシール領域に対応する領域が露出するようにレジスト２３０が形成され、該レ
ジスト２３０をマスクとしてパッシベーション膜１５１に粗面加工が施される。具体的に
は、パーフルオロカーボン・フルオロカーボン類（例えばＣＨＦ_３、ＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_８、
ＣＨ_２Ｆ_２）、臭化水素、ヨウ化水素、塩素及びメタンガスのうち少なくとも一つを含む
ガスのプラズマによって、パッシベーション膜１５１の表面の少なくとも画像表示領域１
０ａに対応する領域が、該パッシベーション膜１５１の成膜終了時よりも粗くされる。

次に、配向膜形成工程において、図３（ｇ）に示すように、粗面加工が施されたパッシ
ベーション膜１５１の上に、例えば斜方蒸着法により無機配向膜１６が形成される。その
後、貼合工程において、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とがシール材５２により相
互に貼り合わされ、更に、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間に液晶が封入される
。

本実施形態では特に、粗面加工工程において、パッシベーション膜１５１の少なくとも
シール領域に対応する領域に粗面加工が施される。このため、パッシベーション膜１５１
と無機配向膜１６との間の密着強度を向上させることができる。従って、シール材５２の
接着強度を向上させることができる。

尚、図３（ｇ）に示した工程の後、無機配向膜１６を、例えば図４に示すように、ＴＦ
Ｔアレイ基板１０上で平面的に見て、無機配向膜１６の端部がシール領域（図４（ａ）に
おいて点線で囲まれた領域）の外縁５２ａよりも内側になるようにパターニングしてもよ
い。図４は、本実施形態に係る液晶装置のシール領域近傍を拡大して示す拡大図である。

このように構成すれば、大気中の水分が、無機配向膜１６を介して液晶層５０（図２参
照）に浸入することを防止することができる。この結果、液晶装置１００の耐湿性を向上
させることができ、実用上非常に有利である。

尚、本発明に係る液晶装置の製造方法は、上述した反射型の液晶装置に限られず、例え
ば透過型の液晶装置等にも適用可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許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。

９ａ…反射電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、１６、２２…無機
配向膜、２０…対向基板、５２…シール材、１００…液晶装置、１５１…パッシベーショ
ン膜

Claims

画素領域の周囲に位置するシール領域に配置されたシール材により相互に貼り合わされ
た一対の基板を備えてなる液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板の一方の基板の前記画素領域に対応する領域に配列された複数の画素電
極の上に、絶縁材料を含んでなる絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記形成された絶縁膜の少なくとも前記シール領域に対応する領域に対して、前記形成
された絶縁膜の表面を成膜終了時よりも粗くする粗面加工を施す粗面加工工程と、
前記粗面加工が施された絶縁膜の上に、無機材料を含んでなる無機配向膜を形成する配
向膜形成工程と、
前記一対の基板を前記シール材により相互に貼り合わせる貼合工程と
を備えることを特徴とする液晶装置の製造方法。
前記粗面加工では、パーフルオロカーボン類、フルオロカーボン類、臭化水素、ヨウ化
水素、塩素及びメタンガスのうち少なくとも一つを含むガスのプラズマが用いられること
を特徴とする請求項１に記載の液晶装置の製造方法。
前記配向膜形成工程において、前記無機配向膜の端部は、前記一方の基板上で平面的に
見て、前記シール領域の外縁よりも内側に配置されることを特徴とする請求項１又は２に
記載の液晶装置の製造方法。