JP2014026142A - Manufacturing method for liquid crystal device, liquid crystal device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶装置の製造方法、液晶装置、及び電子機器に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal device, a liquid crystal device, and an electronic apparatus.
上記液晶装置は、例えば、画素電極をスイッチング制御する素子としてトランジスターを画素ごとに備えたアクティブ駆動方式の液晶装置が知られている。液晶装置は、例えば、直視型ディスプレイやライトバルブなどにおいて用いられている。 As the liquid crystal device, for example, an active drive type liquid crystal device including a transistor for each pixel as an element for switching control of a pixel electrode is known. Liquid crystal devices are used in, for example, direct view displays and light valves.
このような液晶装置の製造方法において、液晶注入時に混入したり、液晶層を取り囲んでいるシール材や封止材から溶出したりしたイオン性不純物が、液晶装置の駆動や熱拡散により、画素領域(表示領域)に拡散及び凝集することにより、液晶装置の表示特性が劣化する恐れがあることが知られている。 In such a method of manufacturing a liquid crystal device, ionic impurities mixed during liquid crystal injection or eluted from a sealing material or a sealing material surrounding the liquid crystal layer are driven into the pixel region by driving or thermal diffusion of the liquid crystal device. It is known that the display characteristics of the liquid crystal device may deteriorate due to diffusion and aggregation in the (display area).
例えば、特許文献1に記載のように、無機材料からなる無機配向膜を用いた場合、不純物が界面に吸着されやすくなるため、不純物の一層の局在化をもたらし、シミやムラの原因になる場合がある。また、特許文献1には、表示領域の無機配向膜の膜密度が、非表示領域の無機配向膜の膜密度よりも大きくなるように形成し、液晶層の配向特性を変える技術が知られている。
For example, as described in
しかしながら、特許文献1では、表示領域において非表示領域よりも無機配向膜の膜密度を低くしているので、表示領域の無機配向膜において不純物が吸着されてしまい、表示不良がおこる。また、膜密度を変えるために、マスクを用いて無機配向膜にイオンビームを照射している(図7(c))。よって、マスクにもイオンビームが照射されるため、マスクにアライメントマークを設けることができず、マスクの外縁と基板の外縁で位置あわせを行う必要があり、その結果、膜密度が変わる境界の位置精度が低下するという課題がある。
However, in
本発明の態様は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 An aspect of the present invention has been made to solve at least a part of the above problems, and can be realized as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係る液晶装置の製造方法は、第1基板と、前記第1基板と対向配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、前記第1基板と前記第2基板とに挟持された液晶層と、を含み、前記第1基板の前記液晶層側の面は、表示領域を含む第1領域と、前記第1領域と前記シール材との間に位置する第2領域と、を有する液晶装置の製造方法であって、前記第2領域に、前記第1基板の主面に対して傾斜する部分を有する凸部を形成する凸部形成工程と、前記第1領域より前記第2領域の前記部分で蒸着角度が大きくなるように、前記第1領域と前記第2領域に無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する配向膜形成工程と、を有することを特徴とする。 Application Example 1 A method of manufacturing a liquid crystal device according to this application example includes a first substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate, and a seal for bonding the first substrate and the second substrate. And a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, and the surface of the first substrate on the liquid crystal layer side includes a first region including a display region, and the first region And a second region located between the sealing material and a convex portion having a portion inclined with respect to the main surface of the first substrate in the second region. An inorganic alignment film formed by obliquely depositing an inorganic material in the first region and the second region so that the deposition angle is larger in the portion of the second region than in the first region. And an alignment film forming step of forming.
本適用例によれば、第1領域の蒸着角度より大きい蒸着角度となる領域を有する凸部を予め形成しておくので、基板上に無機配向膜を同一工程(同条件)で形成することにより、第1領域と比較して第2領域には、配向膜を構成する柱状構造物の間隔が広い無機配向膜を形成することができる。よって、第2領域の配向膜の柱状構造物間に不純物をトラップすることができる。また、基板上における第1領域と第2領域との蒸着角度が変わることにより、柱状構造物の間隔の異なる無機配向膜の領域を制御できるので、境界の位置精度を向上させることができる。加えて、柱状構造物の幅が異なる無機配向膜を一括で形成することができるので、表示特性が劣化することを抑えることができる。 According to this application example, since the convex portion having a region having a deposition angle larger than the deposition angle of the first region is formed in advance, the inorganic alignment film is formed on the substrate in the same process (same conditions). In the second region, compared with the first region, an inorganic alignment film having a wide interval between the columnar structures constituting the alignment film can be formed. Therefore, impurities can be trapped between the columnar structures of the alignment film in the second region. Moreover, since the area | region of the inorganic alignment film from which the space | interval of a columnar structure differs can be controlled by changing the vapor deposition angle of the 1st area | region and 2nd area | region on a board | substrate, the positional accuracy of a boundary can be improved. In addition, since the inorganic alignment films having different widths of the columnar structures can be formed at a time, it is possible to prevent display characteristics from deteriorating.
[適用例2]上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記第1領域は、前記表示領域の周囲に形成されたダミー画素領域を含むことが好ましい。 Application Example 2 In the method for manufacturing a liquid crystal device according to the application example, it is preferable that the first region includes a dummy pixel region formed around the display region.
本適用例によれば、第1領域がダミー画素領域を含み、その周囲に第2領域が設けられるので、第2領域でトラップした不純物が表示領域に拡散して表示特性に悪影響(例えば、シミ)を与えることをより抑えることができる。 According to this application example, since the first region includes the dummy pixel region and the second region is provided around the first region, the impurities trapped in the second region are diffused into the display region and adversely affect the display characteristics (for example, stains). ) Can be further suppressed.
[適用例3]上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記第2領域は、前記表示領域の角部の外側の領域を含むことが好ましい。 Application Example 3 In the method for manufacturing a liquid crystal device according to the application example, it is preferable that the second region includes a region outside a corner portion of the display region.
本適用例によれば、少なくとも表示領域の角部の外側に第2領域があるので、比較的不純物が溜まりやすい表示領域の角部において、不純物をトラップすることが可能となり、いわゆる角シミが発生することを抑えることができる。 According to this application example, since the second region is at least outside the corner of the display region, it is possible to trap impurities in the corner of the display region where impurities are relatively easily accumulated, and so-called corner spots are generated. Can be suppressed.
[適用例4]上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記シール材の一部が離間した注入口から液晶を注入する液晶注入工程と、前記注入口を封止部で埋める封止部形成工程と、を有し、前記第2領域は、少なくとも前記注入口と表示領域と間の領域を含むことが好ましい。 Application Example 4 In the method of manufacturing a liquid crystal device according to the application example, a liquid crystal injection process for injecting liquid crystal from an injection port in which a part of the sealing material is spaced, and a sealing unit that fills the injection port with a sealing unit It is preferable that the second region includes at least a region between the injection port and the display region.
本適用例によれば、少なくとも第2領域が注入口周辺の領域を含むので、例えば、注入口からシール材で囲まれた中に液晶を注入する際、液晶に含まれた不純物を注入する段階でトラップすることができる。よって、効率よく不純物をトラップすることができる。 According to this application example, since at least the second region includes a region around the injection port, for example, when the liquid crystal is injected into the region surrounded by the sealing material from the injection port, the step of injecting impurities contained in the liquid crystal Can be trapped with. Therefore, impurities can be trapped efficiently.
[適用例5]上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記凸部は、前記凸部における蒸着角度が広い斜面側の面積が、蒸着角度の小さい斜面側の面積と比較して大きいことが好ましい。 Application Example 5 In the method for manufacturing a liquid crystal device according to the application example, the convex portion has a larger area on the slope side where the deposition angle is wider than the area on the slope side where the deposition angle is small. Is preferred.
本適用例によれば、蒸着角度が大きい斜面側、つまり、凸部における蒸着源から遠い側の斜面の面積が広いので、より多くの不純物を捕獲することができる。 According to this application example, since the area of the slope on the slope side where the deposition angle is large, that is, the slope on the side far from the deposition source in the convex portion is large, more impurities can be captured.
[適用例6]上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記第1基板上に透明材料からなる第1画素電極を形成する第1画素電極形成工程を有することが好ましい。 Application Example 6 In the method for manufacturing a liquid crystal device according to the application example described above, it is preferable to include a first pixel electrode forming step of forming a first pixel electrode made of a transparent material on the first substrate.
本適用例によれば、画素電極が透明材料(例えば、ITO)からなるので、透過型の液晶装置(透過型のライトバルブ)に用いることができる。 According to this application example, since the pixel electrode is made of a transparent material (for example, ITO), it can be used for a transmissive liquid crystal device (transmissive light valve).
[適用例7]上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記第1基板上に反射性材料からなる第2画素電極を形成する第2画素電極形成工程を有することが好ましい。 Application Example 7 In the method for manufacturing a liquid crystal device according to the application example, it is preferable to include a second pixel electrode forming step of forming a second pixel electrode made of a reflective material on the first substrate.
本適用例によれば、画素電極が反射性材料(例えば、アルミニウム)からなるので、反射型の液晶装置(反射型のライトバルブ)に用いることができる。 According to this application example, since the pixel electrode is made of a reflective material (for example, aluminum), it can be used for a reflective liquid crystal device (reflective light valve).
[適用例8]本記適用例に係る液晶装置は、第1基板と、前記第1基板と対向配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、前記第1基板と前記第2基板とに挟持された液晶層と、前記第1基板上に設けられた無機材料からなる無機配向膜と、を含み、前記第1基板の前記液晶層側の面は、表示領域を含む第1領域と、前記第1領域と前記シール材との間に位置する第2領域と、を有し、前記無機配向膜において、前記第2領域に設けられた前記第1基板の主面に対して傾斜する部分を有する凸部の一部の柱状構造物の角度は、前記第1領域に設けられた柱状構造物の角度と比較して大きいことを特徴とする。 Application Example 8 A liquid crystal device according to this application example includes a first substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate, and a sealing material for bonding the first substrate and the second substrate. A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, and an inorganic alignment film made of an inorganic material provided on the first substrate, on the liquid crystal layer side of the first substrate The surface has a first region including a display region, and a second region located between the first region and the sealing material, and the inorganic alignment film is provided in the second region. An angle of a columnar structure of a part of a convex portion having a portion inclined with respect to a main surface of the first substrate is larger than an angle of a columnar structure provided in the first region. .
本適用例によれば、第1領域と、第1領域の蒸着角度より大きくなる領域を有する凸部が配置された第2領域と、を設けるので、例えば、基板上に無機配向膜を同一工程(同条件)で形成することで、第1領域と比較して第2領域には、配向膜を構成する柱状構造物の間隔が広い無機配向膜を形成することができる。よって、第2領域の配向膜の柱状構造物間に不純物をトラップすることができる。また、基板上における第1領域と第2領域との蒸着角度を変えることにより、柱状構造物の間隔の異なる無機配向膜の領域を制御できるので、境界の位置精度を向上させることができる。 According to this application example, since the first region and the second region in which the convex portion having a region larger than the deposition angle of the first region is provided, for example, the inorganic alignment film is formed on the substrate in the same process. By forming it under the same conditions, an inorganic alignment film having a wider interval between the columnar structures constituting the alignment film can be formed in the second region as compared with the first region. Therefore, impurities can be trapped between the columnar structures of the alignment film in the second region. Moreover, since the area | region of the inorganic alignment film from which the space | interval of a columnar structure differs can be controlled by changing the vapor deposition angle of the 1st area | region and 2nd area | region on a board | substrate, the positional accuracy of a boundary can be improved.
[適用例9]本適用例に係る電子機器は、上記に記載の液晶装置を備えることを特徴とする。 Application Example 9 Electronic equipment according to this application example includes the liquid crystal device described above.
本適用例によれば、上記した液晶装置を備えているので、表示品質を向上させることが可能な電子機器を提供することができる。 According to this application example, since the above-described liquid crystal device is provided, an electronic apparatus capable of improving display quality can be provided.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings to be used are appropriately enlarged or reduced so that the part to be described can be recognized.
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。 In the following embodiments, for example, when “on the substrate” is described, the substrate is disposed so as to be in contact with the substrate, or is disposed on the substrate via another component, or the substrate. It is assumed that a part is arranged so as to be in contact with each other and a part is arranged via another component.
本実施形態では、液晶装置として、薄膜トランジスター(TFT:Thin Film Transistor)を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、投射型表示装置(液晶プロジェクター)の光変調素子(液晶ライトバルブ)として好適に用いることができるものである。 In this embodiment, an active matrix liquid crystal device including a thin film transistor (TFT) as a pixel switching element will be described as an example of the liquid crystal device. This liquid crystal device can be suitably used, for example, as a light modulation element (liquid crystal light valve) of a projection display device (liquid crystal projector).
(第1実施形態)
<液晶装置の構成>
図1は、液晶装置の構成を示す模式平面図である。図2は、図1に示す液晶装置のH−H’線に沿う模式断面図である。図3は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。以下、液晶装置の構成を、図1〜図3を参照しながら説明する。
(First embodiment)
<Configuration of liquid crystal device>
FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the liquid crystal device. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line HH ′ of the liquid crystal device shown in FIG. FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing an electrical configuration of the liquid crystal device. Hereinafter, the configuration of the liquid crystal device will be described with reference to FIGS.
図1及び図2に示すように、本実施形態の液晶装置100は、対向配置された素子基板10および対向基板20と、これら一対の基板によって挟持された液晶層15とを有する。素子基板10を構成する第1基材10a、および対向基板20を構成する第2基材20aは、例えば、ガラス基板、石英基板などの透明基板が用いられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
素子基板10は対向基板20よりも大きく、両基板は、対向基板20の外周に沿って配置されたシール材14を介して接合されている。その隙間に正または負の誘電異方性を有する液晶が封入されて液晶層15を構成している。シール材14は、例えば熱硬化性又は紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤が採用されている。シール材14には、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサー(図示省略)が混入されている。
The
シール材14の内縁より内側には、複数の画素Pが配列した画素領域E(表示領域)が設けられている。画素領域Eは、表示に寄与する複数の画素Pに加えて、複数の画素Pを囲むように配置されたダミー画素を含むとしてもよい。また、図1及び図2では図示を省略したが、画素領域Eにおいて複数の画素Pをそれぞれ平面的に区分する遮光部(ブラックマトリックス;BM)が対向基板20に設けられている。
A pixel region E (display region) in which a plurality of pixels P are arranged is provided inside the inner edge of the sealing
素子基板10の1辺部に沿ったシール材14と該1辺部との間に、データ線駆動回路22が設けられている。また、該1辺部に対向する他の1辺部に沿ったシール材14と画素領域Eとの間に、検査回路25が設けられている。さらに、該1辺部と直交し互いに対向する他の2辺部に沿ったシール材14と画素領域Eとの間に走査線駆動回路24が設けられている。該1辺部と対向する他の1辺部に沿ったシール材14と検査回路25との間には、2つの走査線駆動回路24を繋ぐ複数の配線29が設けられている。
A data
対向基板20における環状に配置されたシール材14と画素領域Eとの間には、遮光部18(見切り部)が設けられている。遮光部18は、例えば、遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなり、遮光部18の内側が複数の画素Pを有する画素領域Eとなっている。なお、図1では図示を省略したが、画素領域Eにおいても複数の画素Pを平面的に区分する遮光部が設けられている。
A light shielding portion 18 (parting portion) is provided between the sealing
これらデータ線駆動回路22、走査線駆動回路24に繋がる配線は、該1辺部に沿って配列した複数の外部接続用端子61に接続されている。以降、該1辺部に沿った方向をX方向とし、該1辺部と直交し互いに対向する他の2辺部に沿った方向をY方向として説明する。なお、検査回路25の配置はこれに限定されず、データ線駆動回路22に沿ったシール材14と画素領域Eとの間に設けてもよい。
Wirings connected to the data line driving
図2に示すように、第1基材10aの液晶層15側の表面には、画素Pごとに設けられた透光性の画素電極27およびスイッチング素子である薄膜トランジスター(TFT:Thin Film Transistor、以降、「TFT30」と呼称する)と、信号配線と、これらを覆う配向膜28とが形成されている。
As shown in FIG. 2, on the surface of the
また、TFT30における半導体層に光が入射してスイッチング動作が不安定になることを防ぐ遮光構造が採用されている。本発明における素子基板10は、少なくとも画素電極27、TFT30、信号配線、配向膜28を含むものである。
In addition, a light shielding structure is employed that prevents light from entering the semiconductor layer in the
対向基板20の液晶層15側の表面には、遮光部18と、これを覆うように成膜された平坦化層33と、平坦化層33を覆うように設けられた対向電極31と、対向電極31を覆う配向膜32とが設けられている。本発明における対向基板20は、少なくとも遮光部18、対向電極31、配向膜32を含むものである。
On the surface of the
遮光部18は、図1に示すように画素領域Eを取り囲むと共に、平面的に走査線駆動回路24、検査回路25と重なる位置に設けられている(図示簡略)。これにより対向基板20側からこれらの駆動回路を含む周辺回路に入射する光を遮蔽して、周辺回路が光によって誤動作することを防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が画素領域Eに入射しないように遮蔽して、画素領域Eの表示における高いコントラストを確保している。
As shown in FIG. 1, the
平坦化層33は、例えば酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して遮光部18を覆うように設けられている。このような平坦化層33の形成方法としては、例えばプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法などを用いて成膜する方法が挙げられる。
The
対向電極31は、例えばITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電膜からなり、平坦化層33を覆うと共に、図1に示すように対向基板20の四隅に設けられた上下導通部26により素子基板10側の配線に電気的に接続している。
The
画素電極27を覆う配向膜28および対向電極31を覆う配向膜32は、液晶装置100の光学設計に基づいて選定される。例えば、ポリイミドなどの有機材料を成膜して、その表面をラビングすることにより、正の誘電異方性を有する液晶分子に対して略水平配向処理が施された有機配向膜や、気相成長法を用いてSiOx(酸化シリコン)などの無機材料を成膜して、負の誘電異方性を有する液晶分子に対して略垂直配向させた無機配向膜が挙げられる。本実施形態では、配向膜28,32として上記無機配向膜が採用されている。
The
このような液晶装置100は、例えば透過型であって、画素Pが非駆動時に明表示となるノーマリーホワイトモードや、非駆動時に暗表示となるノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子が光学設計に応じて配置されて用いられる。本実施形態ではノーマリーブラックモードが採用されている。
Such a
図3に示すように、液晶装置100は、少なくとも画素領域Eにおいて互いに絶縁されて直交する複数の走査線3aおよび複数のデータ線6aと、容量線3bとを有する。走査線3aが延在する方向がX方向であり、データ線6aが延在する方向がY方向である。
As shown in FIG. 3, the
走査線3aとデータ線6aならびに容量線3bと、これらの信号線類により区分された領域に、画素電極27と、TFT30と、容量素子16とが設けられ、これらが画素Pの画素回路を構成している。
A
走査線3aはTFT30のゲートに電気的に接続され、データ線6aはTFT30のデータ線側ソースドレイン領域(ソース領域)に電気的に接続されている。画素電極27は、TFT30の画素電極側ソースドレイン領域(ドレイン領域)に電気的に接続されている。
The
データ線6aは、データ線駆動回路22(図1参照)に接続されており、データ線駆動回路22から供給される画像信号D1,D2,…,Dnを画素Pに供給する。走査線3aは、走査線駆動回路24(図1参照)に接続されており、走査線駆動回路24から供給される走査信号SC1,SC2,…,SCmを各画素Pに供給する。
The
データ線駆動回路22からデータ線6aに供給される画像信号D1〜Dnは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線6a同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路24は、走査線3aに対して、走査信号SC1〜SCmを所定のタイミングで供給する。
The image signals D1 to Dn supplied from the data line driving
液晶装置100は、スイッチング素子であるTFT30が走査信号SC1〜SCmの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線6aから供給される画像信号D1〜Dnが所定のタイミングで画素電極27に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極27を介して液晶層15に書き込まれた所定レベルの画像信号D1〜Dnは、画素電極27と液晶層15を介して対向配置された対向電極31との間で一定期間保持される。
In the
保持された画像信号D1〜Dnがリークするのを防止するため、画素電極27と対向電極31との間に形成される液晶容量と並列に容量素子16が接続されている。容量素子16は、TFT30の画素電極側ソースドレイン領域と容量線3bとの間に設けられている。容量素子16は、2つの容量電極の間に誘電体層を有するものである。
In order to prevent the held image signals D1 to Dn from leaking, the
図4は、液晶装置の構造を示す模式断面図である。以下、液晶装置の構造を、図4を参照しながら説明する。なお、図4は、各構成要素の断面的な位置関係を示すものであり、明示可能な尺度で表されている。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the liquid crystal device. Hereinafter, the structure of the liquid crystal device will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the cross-sectional positional relationship of each component and is expressed on a scale that can be clearly shown.
図4に示すように、液晶装置100は、一対の基板のうち一方の基板である素子基板10と、これに対向配置される他方の基板である対向基板20とを備えている。素子基板10を構成する第1基材10a、及び対向基板20を構成する第2基材20aは、上記したように、例えば、石英基板等によって構成されている。
As shown in FIG. 4, the
第1基材10a上には、チタン(Ti)やクロム(Cr)等からなる下側遮光膜3cが形成されている。下側遮光膜3cは、平面的に格子状にパターニングされており、各画素の開口領域を規定している。なお、下側遮光膜3cは、走査線3aの一部として機能するようにしてもよい。第1基材10a及び下側遮光膜3c上には、シリコン酸化膜等からなる下地絶縁層11aが形成されている。
A lower light-shielding
下地絶縁層11a上には、TFT30及び走査線3a等が形成されている。TFT30は、例えば、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、ポリシリコン等からなる半導体層30aと、半導体層30a上に形成されたゲート絶縁膜11gと、ゲート絶縁膜11g上に形成されたポリシリコン膜等からなるゲート電極30gとを有する。上記したように、走査線3aは、ゲート電極30gとしても機能する。
On the
半導体層30aは、例えば、リン(P)イオン等のN型の不純物イオンが注入されることにより、N型のTFT30として形成されている。具体的には、半導体層30aは、チャネル領域30cと、データ線側LDD領域30s1と、データ線側ソースドレイン領域30sと、画素電極側LDD領域30d1と、画素電極側ソースドレイン領域30dとを備えている。
The
チャネル領域30cには、ボロン(B)イオン等のP型の不純物イオンがドープされている。その他の領域(30s1,30s,30d1,30d)には、リン(P)イオン等のN型の不純物イオンがドープされている。このように、TFT30は、N型のTFTとして形成されている。
The
ゲート電極30g、下地絶縁層11a、及び走査線3a上には、シリコン酸化膜等からなる第1層間絶縁層11bが形成されている。第1層間絶縁層11b上には、容量素子16が設けられている。具体的には、TFT30の画素電極側ソースドレイン領域30d及び画素電極27に電気的に接続された画素電位側容量電極としての第1容量電極16aと、固定電位側容量電極としての容量線3b(第2容量電極16b)の一部とが、誘電体膜16cを介して対向配置されることにより、容量素子16が形成されている。
A first
容量線3b(第2容量電極16b)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)等の高融点金属のうち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、Al(アルミニウム)膜から形成することも可能である。
The
第1容量電極16aは、例えば、導電性のポリシリコン膜からなり容量素子16の画素電位側容量電極として機能する。ただし、第1容量電極16aは、容量線3bと同様に、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。第1容量電極16aは、画素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホールCNT52、中継層55、コンタクトホールCNT53、CNT51を介して、画素電極27とTFT30の画素電極側ソースドレイン領域30d(ドレイン領域)とを中継接続する機能を有する。
The
容量素子16上には、第2層間絶縁層11cを介してデータ線6aが形成されている。データ線6aは、第1層間絶縁層11b及び第2層間絶縁層11cに開孔されたコンタクトホールCNT54を介して、半導体層30aのデータ線側ソースドレイン領域30s(ソース領域)に電気的に接続されている。
A
データ線6a上には、第3層間絶縁層11dを介して画素電極27が形成されている。画素電極27は、第2層間絶縁層11c及び第3層間絶縁層11dに開孔されたコンタクトホールCNT52、CNT53、中継層55を介して第1容量電極16aに接続されることにより、半導体層30aの画素電極側ソースドレイン領域30d(ドレイン領域)に電気的に接続されている。なお、画素電極27は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)膜等の透明導電性膜から形成されている。
A
画素電極27及び第3層間絶縁層11d上には、酸化シリコン(SiO2)などの無機材料を斜方蒸着した配向膜28が設けられている。配向膜28上には、シール材14(図1及び図2参照)により囲まれた空間に液晶等が封入された液晶層15が設けられている。
On the
一方、第2基材20a上には、その全面に渡って対向電極31が設けられている。対向電極31上(図4では下側)には、酸化シリコン(SiO2)などの無機材料を斜方蒸着した配向膜32が設けられている。対向電極31は、上述の画素電極27と同様に、例えばITO膜等の透明導電性膜からなる。
On the other hand, the
液晶層15は、画素電極27からの電界が印加されていない状態で配向膜28,32によって所定の配向状態をとる。シール材14は、素子基板10及び対向基板20をそれらの周辺で貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のスペーサーが混入されている。
The
<配向膜の構成>
図5は、液晶装置のうち主に配向膜の構成を示す模式平面図である。図6は、図5に示す液晶装置のA−A’線に沿う模式断面図である。以下、配向膜の構成について、図5及び図6を参照しながら説明する。
<Configuration of alignment film>
FIG. 5 is a schematic plan view mainly showing the configuration of the alignment film in the liquid crystal device. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line AA ′ of the liquid crystal device shown in FIG. Hereinafter, the configuration of the alignment film will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
図5及び図6に示すように、液晶装置100を構成する素子基板10に配向膜28が設けられており、対向基板20に配向膜32が設けられている。素子基板10の第2領域72に設けられた凸部41は、断面が略半球状に形成されており、例えば、第2領域72において画素領域Eを囲むように繋がって設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
具体的には、画素領域Eの周囲に、第1凸部42が設けられている。第1凸部42の周囲には、第1凸部42と同様の断面形状をした第2凸部43が設けられている。これら第1凸部42及び第2凸部43を含む第1基材10a上(画素電極27及び画素電極27間から露出した第3層間絶縁層11d(図4参照)上)に、配向膜28が設けられている。
Specifically, the first
具体的には、画素領域E(表示領域)の外側で凸部41が設けられていない領域(画素領域Eから所定の間隔)までを第1領域71と称する。また、第1領域71の外側の領域であり、シール材の内縁までの領域を第2領域72と称する。また、第1領域71上に設けられた配向膜28を、第1配向膜28aと称する。凸部41を有する第2領域72上に設けられた配向膜28を、第2配向膜28bと称する。
Specifically, a region outside the pixel region E (display region) where the
また、第1領域71が画素領域Eより一回り外側まで設けられているのは、画素領域Eに影響を及ぼさないようにするためである。なお、第1領域71が画素領域Eと同じ領域になるように設定してもよい。
Further, the reason why the
凸部41に配向膜28を設けることにより、凸部41上に設けられた第2配向膜28bを構成する柱状構造物28b1の間隔を、凸部41を設けずに形成された第1配向膜28aを構成する柱状構造物28a1の間隔より広くすることができる。
By providing the
具体的には、実質的に蒸着角度が第1領域71より大きくなる凸部41の斜面42a,43a上に設けられた柱状構造物28b1の間隔が第1領域71の間隔より広くなる。つまり、凸部41において、蒸着源から遠い側の斜面42a,43a側に設けられた柱状構造物28b1の間隔が、第1領域71の間隔より広くなる。換言すると、凸部41によって蒸着角度が変わることにより、柱状構造物28b1の間隔が変わり、この場合広くなる。これにより、不純物としてのイオン性不純物44を第2領域72(つまり、非表示領域)において柱状構造物28b1の間に捕獲(トラップ)することができる。
Specifically, the interval between the
対向基板20の第2基材20a上には、例えば、第1配向膜28aの柱状構造物28a1と同様の構造を有する、配向膜32が設けられている。
On the
図7は、略半球状の凸部の断面形状を模式的に示す模式断面図である。図8は、凸部の寸法を変えた場合に対応する各寸法値を示す図表である。以下、凸部の形状、及び凸部の各寸法値について、図7及び図8を参照しながら説明する。 FIG. 7 is a schematic cross-sectional view schematically showing a cross-sectional shape of a substantially hemispherical convex portion. FIG. 8 is a table showing each dimension value corresponding to the case where the dimension of the convex portion is changed. Hereinafter, the shape of the convex portion and each dimension value of the convex portion will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
図7に示すように、延設する方向に対する断面形状が略半球状の凸部41の断面形状を凸部41の最上面と凸部41の端部とを結ぶようにして模式的に示すと、略二等辺三角形(左右対称)で示される。ここで、凸部41の幅をw、凸部41の半分の幅をa、凸部41の高さをb、凸部41の斜面42a,43aの角度をθとする。
As shown in FIG. 7, when the cross-sectional shape of the
最初に、蒸着源から遠い側の斜面42a,43aに形成された柱状構造物28b1について説明する。第1領域71における蒸着角度は、法線に対して45°である。蒸着源から遠い側の斜面42a,43aにおける、実質的な蒸着角度は、第1領域71の蒸着角度(仰角)+「θ」である。例えば、蒸着角度が45°であり、θが5.7°の場合、実質50.7°で蒸着される。
First, the columnar structure 28b1 formed on the
このように、蒸着源から遠い側の斜面42a,43aに形成された第2配向膜28bは、膜密度が低下し、柱状構造物28b1の間隔が広くなる。つまり、イオン性不純物44を、この斜面42a,43aに形成された柱状構造物28b1の間に捕獲(トラップ)することができる。
As described above, the
一方、蒸着源から近い側の斜面42b,43bに形成された柱状構造物28b1について説明する。実質的な蒸着角度は、第1領域71の蒸着角度−「θ」である。例えば、柱状構造物28b1の蒸着角度は、蒸着角度が45°であり、θが5.7°の場合、実質39.3°で蒸着される。
On the other hand, the columnar structure 28b1 formed on the
このように、蒸着源に近い側の斜面42b,43bに形成された第2配向膜28bは、膜密度が向上し、柱状構造物28b1の間隔が狭くなる。
Thus, the
図8に示す図表は、凸部41(42,43)の片側の斜面の幅aと、凸部41の高さbと、を変えた場合における凸部41の斜面の角度θを示している。具体的には、aは、5μm、10μm、15μmの3種類で変えている。bは、1μm、1.5μm、2μmの3種類で変えている。
The chart shown in FIG. 8 shows the angle θ of the slope of the
この中でも、凸部41の寸法は、製造のしやすさなどから、aが10μm、bが1〜1.5μm、θが5.7〜8.5であることが好ましい。なお、凸部41の高さbは、セル厚よりも小さく設定する必要がある。
Among these, the dimension of the
また、第1領域71の外縁からシール材14までの長さが0.8mmの場合、凸部41の本数は、最大で40本形成することが可能である。なお、凸部41の本数が多いほど、イオン性不純物44をトラップすることが可能となる。
Further, when the length from the outer edge of the
<液晶装置の製造方法>
図9は、液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャートである。図10は、液晶装置の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図である。以下、液晶装置の製造方法を、図9及び図10を参照しながら説明する。
<Method for manufacturing liquid crystal device>
FIG. 9 is a flowchart showing a manufacturing method of the liquid crystal device in the order of steps. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a part of the manufacturing method of the liquid crystal device. Hereinafter, a method for manufacturing the liquid crystal device will be described with reference to FIGS.
最初に、素子基板10側の製造方法を説明する。ステップS11では、ガラス基板などからなる第1基材10a上にTFT30や画素電極27等を形成する。具体的には、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、第1基材10a上にTFT30や画素電極27などを形成する。
First, a manufacturing method on the
ステップS12(凸部形成工程)では、第1基材10a上に凸部41(42,43)を形成する。具体的には、図10を参照しながら説明する。なお、第1基材10aから画素電極27や第4層間絶縁層11eまでを、第1基材10aと称して説明する。
In step S12 (convex portion forming step), convex portions 41 (42, 43) are formed on the
図10(a)に示す工程では、画素電極27などを含む第1基材10a上に、例えば、スピンコート法を用いて、凸部前駆体膜41aとなる感光性樹脂材料を塗布する。感光性樹脂材料としては、例えば、ポジ型の樹脂材料であるノボラック樹脂が挙げられる。その後、凸部前駆体膜41aにプレベーク処理を施して硬化させる。
In the process shown in FIG. 10A, a photosensitive resin material to be the
図10(b)に示す工程では、フォトマスク45を用いて、凸部前駆体膜41aを露光する。これにより、凸部前駆体膜41aにおける凸部41となる領域以外に紫外線46が照射される。
In the step shown in FIG. 10B, the
図10(c)に示す工程では、現像処理を行う。これにより、凸部前駆体膜41aにおける凸部41となる領域のみの凸部前駆体膜41bが残る。
In the step shown in FIG. 10C, development processing is performed. Thereby, the convex part precursor film |
図10(d)に示す工程では、凸部前駆体膜41bに熱処理を施す。具体的には、例えば、220℃〜240℃の温度で熱処理を行う。これにより、角が丸くなり、断面が略半円状の凸部41(42,43)が完成する。
In the step shown in FIG. 10D, heat treatment is performed on the
続いて、ステップS13(配向膜形成工程)では、凸部41を含む第1基材10a上に配向膜28を形成する。具体的には、図10(e)を参照しながら説明する。図10(e)に示す工程では、凸部41を有する第1基材10a上に、酸化シリコン(SiO2)などの無機材料を斜方蒸着法を用いて形成する。
Subsequently, in step S13 (alignment film forming step), the
これにより、第1基材10a上における第1領域71には第1配向膜28aが形成される。また、第2領域72及び凸部41上には、第1配向膜28aの柱状構造物28a1の間隔と比較して、柱状構造物28b1の間隔が広い第2配向膜28bが形成される。換言すると、凸部41における蒸着源から遠い側の斜面42a,43aに形成された柱状構造物28b1の間隔が、第1領域71の柱状構造物28a1の間隔より広く形成される。
Thereby, the
このように柱状構造物28b1の間隔が広い第2配向膜28bを形成することにより、第2配向膜28bでイオン性不純物44を捕獲することが可能となり、画素領域Eを含む第1配向膜28a側にイオン性不純物44が拡散することを抑えることができる。以上により、素子基板10側が完成する。
By forming the
次に、対向基板20側の製造方法を説明する。まず、ステップS21では、ガラス基板等の透光性材料からなる第2基材20a上に、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、対向電極31(共通電極)を形成する。
Next, a manufacturing method on the
ステップS22では、対向電極31上に配向膜32を形成する。配向膜32の製造方法は、例えば、斜方蒸着法を用いて形成する。以上により、対向基板20側が完成する。次に、素子基板10と対向基板20とを貼り合わせる方法を説明する。
In step S <b> 22, the
ステップS31では、素子基板10上にシール材14を塗布する。具体的には、例えば、素子基板10とディスペンサー(吐出装置でも可能)との相対的な位置関係を変化させて、素子基板10における画素領域Eの周縁部に(画素領域Eを囲むように)シール材14を塗布する。
In step S <b> 31, the sealing
ステップS32では、素子基板10と対向基板20とを貼り合わせる。具体的には、素子基板10に塗布されたシール材14を介して素子基板10と対向基板20とを貼り合わせる。より具体的には、互いの基板10,20の平面的な縦方向や横方向の位置精度を確保しながら行う。
In step S32, the
ステップS33では、液晶注入口(符号省略)から構造体の内部に液晶を注入し、その後、液晶注入口を封止材で封止する。以上により、液晶装置100が完成する。
In step S33, liquid crystal is injected into the structure from a liquid crystal injection port (reference number omitted), and then the liquid crystal injection port is sealed with a sealing material. Thus, the
<電子機器の構成>
次に、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置について、図11を参照して説明する。図11は、上記した液晶装置を備えた投射型表示装置の構成を示す概略図である。
<Configuration of electronic equipment>
Next, a projection display device as an electronic apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration of a projection display device including the above-described liquid crystal device.
図11に示すように、本実施形態の投射型表示装置1000は、システム光軸Lに沿って配置された偏光照明装置1100と、光分離素子としての2つのダイクロイックミラー1104,1105と、3つの反射ミラー1106,1107,1108と、5つのリレーレンズ1201,1202,1203,1204,1205と、3つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ1210,1220,1230と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム1206と、投射レンズ1207とを備えている。
As shown in FIG. 11, the
偏光照明装置1100は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット1101と、インテグレーターレンズ1102と、偏光変換素子1103とから概略構成されている。
The polarized
ダイクロイックミラー1104は、偏光照明装置1100から射出された偏光光束のうち、赤色光(R)を反射させ、緑色光(G)と青色光(B)とを透過させる。もう1つのダイクロイックミラー1105は、ダイクロイックミラー1104を透過した緑色光(G)を反射させ、青色光(B)を透過させる。
The
ダイクロイックミラー1104で反射した赤色光(R)は、反射ミラー1106で反射した後にリレーレンズ1205を経由して液晶ライトバルブ1210に入射する。ダイクロイックミラー1105で反射した緑色光(G)は、リレーレンズ1204を経由して液晶ライトバルブ1220に入射する。ダイクロイックミラー1105を透過した青色光(B)は、3つのリレーレンズ1201,1202,1203と2つの反射ミラー1107,1108とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ1230に入射する。
The red light (R) reflected by the
液晶ライトバルブ1210,1220,1230は、クロスダイクロイックプリズム1206の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ1210,1220,1230に入射した色光は、映像情報(映像信号)に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム1206に向けて射出される。
The liquid
このプリズムは、4つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色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合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ1207によってスクリーン1300上に投射され、画像が拡大されて表示される。
In this prism, four right-angle prisms are bonded together, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in a cross shape on the inner surface thereof. The three color lights are synthesized by these dielectric multilayer films, and the light representing the color image is synthesized. The synthesized light is projected on the
液晶ライトバルブ1210は、上述した液晶装置100が適用されたものである。液晶装置100は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ1220,1230も同様である。
The liquid
このような投射型表示装置1000によれば、液晶ライトバルブ1210,1220,1230として、焼き付き等が抑えられた液晶装置100を用いているので、高い表示品質を実現することができる。
According to such a projection
なお、液晶装置100が搭載される電子機器としては、投射型表示装置1000の他、ヘッドアップディスプレイ、スマートフォン、EVF(Electrical View Finder)、モバイルミニプロジェクター、携帯電話、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ディスプレイ、車載機器、オーディオ機器、露光装置や照明機器など各種電子機器に用いることができる。
The electronic device on which the
以上詳述したように、第1実施形態の液晶装置100の製造方法、液晶装置100、及び電子機器によれば、以下に示す効果が得られる。
As described above in detail, according to the method for manufacturing the
(1)本実施形態の液晶装置100の製造方法によれば、第1領域71の蒸着角度よりも大きい蒸着角度にするための凸部41を予め形成しておくので、第1基材10a上(第4層間絶縁層11e上)に斜方蒸着法を用いて配向膜28を形成することにより、第1領域71の第1配向膜28aと比較して第2領域72(具体的には、凸部41における蒸着源から遠い側の斜面42a,43a)には、柱状構造物28b1の間隔が広い第2配向膜28bを形成することができる。よって、第2領域72の第2配向膜28bの柱状構造物28b1間にイオン性不純物44をトラップすることができる。また、第1基材10a上における第1領域71と第2領域72との実質的な蒸着角度を変えることにより、柱状構造物28(28a1,28b1)の間隔の異なる配向膜28の領域を制御できるので、境界の位置精度を向上させることができる。加えて、柱状構造物28a1,28b1の幅が異なる配向膜28a,28bを一括で形成することができるので、表示特性が劣化することを抑えることができる。
(1) According to the manufacturing method of the
(2)本実施形態の液晶装置100の製造方法によれば、ダミー画素が設けられた領域までを第1領域71として、その周囲を第2領域72とすることにより、シール材14などから溶出されたイオン性不純物44が画素領域E(表示領域)側に拡散することを抑えることができる。よって、画素領域Eに悪影響(例えば、シミ)を与えることをより抑えることができる。
(2) According to the manufacturing method of the
(3)本実施形態の液晶装置100によれば、第1領域71の蒸着角度よりも大きい蒸着角度にするための凸部41が設けられているので、第1基材10a上(第4層間絶縁層11e上)に斜方蒸着法を用いて配向膜28を形成することにより、第1領域71の第1配向膜28aと比較して第2領域72(具体的には、凸部41における蒸着源から遠い側の斜面42a,43a)には、柱状構造物28b1の間隔が広い第2配向膜28bを形成することができる。よって、第2領域72の第2配向膜28bの柱状構造物28b1間にイオン性不純物44をトラップすることができる。また、第1基材10a上における第1領域71と第2領域72との実質的な蒸着角度を変えることにより、柱状構造物28a1,28b1の間隔の異なる配向膜28の領域を制御できるので、境界の位置精度を向上させることができる。加えて、柱状構造物28a1,28b1の幅が異なる配向膜28a,28bを一括で形成することができるので、表示特性が劣化することを抑えることができる。
(3) According to the
(4)本実施形態の電子機器によれば、上記に記載の液晶装置100を備えるので、表示品質を向上させることが可能な電子機器を提供することができる。
(4) According to the electronic apparatus of this embodiment, since the
(第2実施形態)
<配向膜の構成>
図12は、第2実施形態の液晶装置のうち主に配向膜の構成を示す模式平面図である。図13は、図12に示す液晶装置のA−A’線に沿う模式断面図である。以下、配向膜の構成について、図12及び図13を参照しながら説明する。
(Second Embodiment)
<Configuration of alignment film>
FIG. 12 is a schematic plan view mainly showing a configuration of an alignment film in the liquid crystal device of the second embodiment. FIG. 13 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ of the liquid crystal device shown in FIG. Hereinafter, the configuration of the alignment film will be described with reference to FIGS. 12 and 13.
第2実施形態の液晶装置200は、上述の第1実施形態と比べて、凸部141の形状が異なり、その他の構成については概ね同様である。このため第2実施形態では、第1実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。
The
図12及び図13に示すように、第2実施形態の液晶装置200は、第1基材10a上における第2領域72に、画素領域Eを囲むように繋がった凸部141が設けられており、第1基材10a上の全体に配向膜128が設けられている。具体的には、画素領域Eの周囲に、第1凸部142が設けられている。第1凸部142の周囲には、第1凸部142と同様の形状をした第2凸部143が設けられている。
As shown in FIGS. 12 and 13, in the
第1実施形態と同様、画素領域E(表示領域)の一回り外側までの領域、つまり、凸部141が設けられていない領域を第1領域71と称する。また、第1領域71の外側の領域であり、凸部141が設けられている領域を第2領域72と称する。また、第1領域71上に設けられた配向膜128を、第1配向膜128aと称する。凸部141を有する第2領域72上に設けられた配向膜128を、第2配向膜128bと称する。
Similar to the first embodiment, a region extending to the outside of the pixel region E (display region), that is, a region where the
具体的には、凸部141は、断面形状が略三角形状に形成されている。なお、凸部141は、蒸着源から遠い側の斜面142a,143aの領域が、近い側の斜面142b,143bの領域と比べて広くなるように設けられている。つまり、凸部141は非対称の形状となっている。
Specifically, the
配向膜128の下側に凸部141を設けることにより、第1実施形態と同様、凸部141上に設けられた第2配向膜128bを構成する柱状構造物128b1の間隔が、凸部141を設けずに形成された第1配向膜128aを構成する柱状構造物128a1の間隔より広くすることができる。
By providing the
第2実施形態の特徴として、斜方蒸着する際の蒸着角度に対して大きくなる凸部141の斜面(蒸着源から遠い側の凸部141の斜面)142a,143aの面積を広くすることが可能となり、この斜面142a,143aに設けられた柱状構造物128b1の間隔が広くなる。これにより、イオン性不純物44を第2領域72(つまり、非表示領域)において柱状構造物128b1の間により多く捕獲(トラップ)することができる。
As a feature of the second embodiment, it is possible to widen the slopes of the convex portion 141 (the slope of the
図14は、凸部の断面形状を模式的に示す模式断面図である。図15は、凸部の寸法を変えた場合に対応する各寸法値を示す図表である。以下、凸部の形状、及び凸部の各寸法値について、図14及び図15を参照しながら説明する。 FIG. 14 is a schematic cross-sectional view schematically showing the cross-sectional shape of the convex portion. FIG. 15 is a chart showing each dimension value corresponding to the case where the dimension of the convex portion is changed. Hereinafter, the shape of the convex portion and each dimension value of the convex portion will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
図14に示すように、第2実施形態の凸部141の断面形状を模式的に示すと、左右非対称の略三角形状で示される。言い換えれば、蒸着源から近い側の斜面142b,143bの領域に対して、遠い側の斜面142a,143aの領域が広くなっている。ここで、凸部141の幅をw、凸部141における斜面142a,143a側の幅をa、凸部141の高さをb、凸部141の斜面142a,143aの角度(蒸着源から遠い側の斜面の角度)をθとする。
As shown in FIG. 14, when the cross-sectional shape of the
蒸着源から遠い側の斜面142a,143aにおける、実質的な蒸着角度は、第1領域71の蒸着角度(仰角)+「θ」である。例えば、柱状構造物128b1の蒸着角度は、蒸着角度が45°であり、θが5.7°の場合、実質50.7°で蒸着される。
The substantial vapor deposition angle on the
次に、蒸着源から近い側の斜面142b,143bに形成された柱状構造物128b1について説明する。実質的な蒸着角度は、第1領域71の蒸着角度−「θ’」である。例えば、柱状構造物128b1の蒸着角度は、蒸着角度が45°であり、θ’が16.7°の場合、実質28.3°で蒸着される。
Next, the columnar structure 128b1 formed on the
図15に示す図表は、凸部141の片側の斜面142a,143a(蒸着源から遠い側の斜面)の幅aと、凸部141の高さbと、を変えた場合における凸部141の斜面142a,143a側の角度(蒸着源から遠い側の斜面の角度)を示している。具体的には、aは、5μm、10μm、15μmの3種類で変えている。bは、1μm、1.5μm、2μmの3種類で変えている。
The chart shown in FIG. 15 shows the slope of the
この中でも、凸部141の寸法は、製造のしやすさなどから、wが15μm、aが10μm、bが1〜1.5μm、θが5.7〜8.5であることが好ましい。 Among these, it is preferable that w is 15 μm, a is 10 μm, b is 1 to 1.5 μm, and θ is 5.7 to 8.5 from the viewpoint of ease of manufacture.
また、第1領域71の外縁からシール材14までの長さが0.8mmの場合、凸部141の本数は、最大で53本形成することが可能である。なお、凸部141の本数が多いほど、イオン性不純物44をトラップすることが可能となる。
Further, when the length from the outer edge of the
<液晶装置の製造方法>
図16は、第2実施形態の凸部の製造方法を示す模式断面図である。以下、凸部の製造方法を、図16を参照しながら説明する。
<Method for manufacturing liquid crystal device>
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the convex portion according to the second embodiment. Hereinafter, the manufacturing method of a convex part is demonstrated, referring FIG.
図16(a)に示す工程では、画素電極27などを含む第1基材10a上に、例えば、スピンコート法を用いて、凸部前駆体膜141aとなる感光性樹脂材料を塗布する。感光性樹脂材料としては、例えば、ポジ型の樹脂材料であるノボラック樹脂が挙げられる。その後、凸部前駆体膜141aにプレベーク処理を施す。
In the step shown in FIG. 16A, a photosensitive resin material to be the
図16(b)に示す工程では、第1フォトマスク145aを用いて、凸部前駆体膜141aを露光する。具体的には、凸部前駆体膜141aにおける凸部141全体の領域を遮光した第1フォトマスク145aを用いる。
In the step shown in FIG. 16B, the
図16(c)に示す工程では、第2フォトマスク145bを用いて、凸部前駆体膜141aにおける、第1フォトマスク145aで遮光した領域の一部の領域を露光する。具体的には、凸部141における蒸着源から遠い側の斜面142a,143aの面積が広くなるように、凸部141における蒸着源から遠い側の領域を露光する。なお、図16(b)に示す工程の露光量より弱い露光量で露光する。
In the step shown in FIG. 16C, the
図16(d)に示す工程では、現像処理を行う。凸部前駆体膜141aに露光量の異なる紫外線を照射したことにより、膜厚に差が生じる。これにより、凸部141となる前の階段状の凸部前駆体膜141bが形成される。
In the step shown in FIG. 16D, development processing is performed. By irradiating the
図16(e)に示す工程では、凸部前駆体膜141bに熱処理を施す。具体的には、例えば、220℃〜240℃の温度で熱処理を行う。これにより、断面が非対称の略三角形状(偏った半円形状)の凸部141(142,143)が完成する。
In the step shown in FIG. 16E, heat treatment is performed on the
以上詳述したように、第2実施形態によれば、上記(1)〜(4)の効果に加えて、以下に示す効果が得られる。 As described above in detail, according to the second embodiment, in addition to the effects (1) to (4), the following effects can be obtained.
(5)第2実施形態の液晶装置200の製造方法によれば、蒸着角度が大きくなる斜面側、つまり、凸部141における蒸着源から遠い側の斜面142a,143aの面積が広いので、第1実施形態と比較して、より多くのイオン性不純物44を第2領域72において捕獲することができる。その結果、シミなどの発生をより抑えることができる。
(5) According to the method of manufacturing the
なお、本発明の態様は、上記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あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の態様の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施することもできる。 The aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit or idea of the invention that can be read from the claims and the entire specification. It is included in the range. Moreover, it can also implement with the following forms.
(変形例1)
上記した第2実施形態の凸部141は、上記した製造方法に限定されず、図17に示すような製造方法でもよい。図17は、変形例における凸部の製造方法を示す模式断面図である。
(Modification 1)
The
まず、図17(a)に示す工程では、第2実施形態と同様、第1基材10a上に凸部前駆体膜141aを成膜する。図17(b)に示す工程では、透過率の異なるハーフトーンマスク245を用いて、凸部前駆体膜141aを露光する。ハーフトーンマスク245は、紫外線を透過する透過領域と、半透過する半透過部と、遮光する遮光部とを有する。半透過部の領域が、凸部141における段差ができる領域に対応する。図17(c)及び図17(d)に示す工程は、第2実施形態と同様、現像処理と熱処理を行う。以上により、第2実施形態と同様な形状の凸部141(142,143)を形成することができる。
First, in the step shown in FIG. 17A, as in the second embodiment, a
この方法によれば、第1フォトマスク145a及び第2フォトマスク145bの2種類のフォトマスクを用いることなく、1つのハーフトーンマスク245で製造することができる。よって、例えば、かかる工数を減らすことができる。
According to this method, one
(変形例2)
上記したように、第1領域71の周囲(表示領域の周囲)を囲むように繋がった凸部41,141を設けることに限定されず、図18及び図19に示すように凸部241,341a,341bを設けるようにしてもよい。図18及び図19は、変形例の液晶装置の構成(特に凸部の構成)を示す模式平面図である。
(Modification 2)
As described above, the
図18に示す液晶装置300は、画素領域E(表示領域)の周囲に、蒸着源の方向に対して垂直方向に延びる複数の凸部241が配置されている。なお、断面形状は、第1実施形態の凸部41、及び第2実施形態の凸部141のどちらでも可能である。これによれば、イオン性不純物44がイオントラップ部上を通過するので、より効率的にイオン性不純物44をトラップすることが可能となり、角シミの防止に効果を発揮することができる。
In the liquid crystal device 300 illustrated in FIG. 18, a plurality of
また、図19に示す液晶装置400は、対向する2箇所の角部のみ、蒸着源の方向(配向方向)に対して垂直方向に延びる凸部341aが配置されている。その他の領域は、対向する角部の方向に繋がる凸部341bが配置されている。これによれば、角シミにより効果を発揮することができる。
Further, in the
(変形例3)
上記したように、第2領域72における凸部41の断面形状は、隣り合う凸部41との間に第1基材10aが露出するように形成することに限定されず、例えば、図20のように形成するようにしてもよい。図20は、変形例の凸部の断面形状を示す模式断面図である。
(Modification 3)
As described above, the cross-sectional shape of the
図20に示す凸部441は、隣り合う凸部441が繋がるように形成されている。具体的には、複数の凸部441によって、断面形状が波状のような形状に形成されている。このように形成すれば、第2領域72に形成できる凸部441の本数を増やすことが可能となり、よりイオン性不純物44をトラップすることができる。
The
(変形例4)
上記したように、素子基板10側に第1配向膜28a及び第2配向膜28bを形成することに限定されず、例えば、対向基板20側に第1配向膜及び第2配向膜を形成するようにしてもよい。少なくともどちらか一方の基板(素子基板10、対向基板20)に形成するようにすることが望ましい。対向基板20に形成する場合、対向電極31における画素領域Eに第1配向膜32(28aに相当)を形成する。また、画素領域Eの周囲に第2配向膜32(28bに相当)を形成する。
(Modification 4)
As described above, the
(変形例5)
上記したように、液晶注入方式の液晶装置100に適用することに限定されず、液晶滴下方式(ODF)の液晶装置に適用するようにしてもよい。なお、上記液晶注入方式の液晶装置100の場合、液晶にイオン性不純物44が含まれている場合には、液晶注入口(離間部)と表示領域の間に第2領域72(第2配向膜28b)を形成し、液晶の注入時に第2配向膜28bによってイオン性不純物をトラップするようにしてもよい。また、液晶注入口(離間部)に第2領域72(第2配向膜28b)を形成し、液晶注入時に第2配向膜28bによってイオン性不純物をトラップし、その後、封止材で埋め込んでも良い。
(Modification 5)
As described above, the present invention is not limited to application to the liquid crystal injection type
(変形例6)
上記したように、イオン性不純物44によるシミなどの表示不良が画素領域E(表示領域)の角部に発生しやすいことから、第2配向膜28bを画素領域Eの角部周辺のみに設けるようにしてもよい。これによれば、表示領域の角部において、イオン性不純物44をトラップすることが可能となり、いわゆる角シミ(配向方向の2箇所)が発生することを抑えることができる。
(Modification 6)
As described above, display defects such as spots due to the
(変形例7)
上記したように、透過型の液晶装置100に適用することに限定されず、例えば、反射型の液晶装置に本発明を適用するようにしてもよい。この場合、画素領域Eはアルミニウムなどの反射性材料を用いて画素電極(第2画素電極)を形成する。つまり、画素領域Eは、画素電極27上にSiO2などからなる絶縁膜を形成する。画素領域E周辺は、例えば、ITO膜を形成する。
(Modification 7)
As described above, the present invention is not limited to being applied to the transmissive
なお、第2領域72のITO膜を用いて、画素領域Eの周囲にイオントラップ電極を設けるようにしてもよい。
Note that an ion trap electrode may be provided around the pixel region E using the ITO film in the
(変形例8)
上記したように、第2配向膜28bによってイオン性不純物44をトラップすることに限定されず、例えば、第2領域72にイオントラップ電極を配置して、両方でイオン性不純物をトラップするようにしてもよい。これによれば、イオン性不純物44のトラップする能力を向上させることができる。また、捕獲したイオン性不純物44が、再拡散することを抑えることができる。また、イオントラップ電極に重なるように凸部41,141を設けるようにしてもよい。この場合、少なくとも、凸部41,141において蒸着源から離れた側の斜面42a,43a,142a,143aがイオントラップ電極と平面的に重なるように設けることが望ましい。
(Modification 8)
As described above, it is not limited to trapping the
3a…走査線、3b…容量線、3c…下側遮光膜、6a…データ線、10…素子基板、10a…第1基材、11a…下地絶縁層、11b…第1層間絶縁層、11c…第2層間絶縁層、11d…第3層間絶縁層、11e…第4層間絶縁層、11g…ゲート絶縁膜、14…シール材、15…液晶層、16…容量素子、16a…第1容量電極、16b…第2容量電極、16c…誘電体膜、18…遮光部、20…対向基板、20a…第2基材、22…データ線駆動回路、24…走査線駆動回路、25…検査回路、26…上下導通部、27…画素電極、28,32,128…配向膜、28a,128a…第1配向膜、28b,128b…第2配向膜、28a1,28b1,128a1,128b1…柱状構造物、29…配線、30…TFT、30a…半導体層、30c…チャネル領域、30d…画素電極側ソースドレイン領域、30d1…画素電極側LDD領域、30g…ゲート電極、30s…データ線側ソースドレイン領域、30s1…データ線側LDD領域、31…対向電極、33…平坦化層、41,141,241,441…凸部、41a,41b,141a…凸部前駆体膜、42,142…第1凸部、42a,42b,43a,43b,142a,142b…斜面、43,143…第2凸部、44…イオン性不純物、45…フォトマスク、46…紫外線、CNT51,52,53,54…コンタクトホール、55…中継層、61…外部接続用端子、71…第1領域、72…第2領域、100,200,300,400…液晶装置、145a…第1フォトマスク、145b…第2フォトマスク、245…ハーフトーンマスク、341a,341b…凸部、1000…投射型表示装置、1100…偏光照明装置、1101…ランプ、1102…インテグレーターレンズ、1103…偏光変換素子、1104,1105…ダイクロイックミラー、1106,1107,1108…反射ミラー、1201,1202,1203,1204,1205…リレーレンズ、1206…クロスダイクロイックプリズム、1207…投射レンズ、1210,1220,1230…液晶ライトバルブ、1300…スクリーン。
3a ... scanning line, 3b ... capacitance line, 3c ... lower light shielding film, 6a ... data line, 10 ... element substrate, 10a ... first substrate, 11a ... underlying insulating layer, 11b ... first interlayer insulating layer, 11c ... 2nd interlayer insulation layer, 11d ... 3rd interlayer insulation layer, 11e ... 4th interlayer insulation layer, 11g ... Gate insulation film, 14 ... Sealing material, 15 ... Liquid crystal layer, 16 ... Capacitance element, 16a ... 1st capacitance electrode, 16b ... second capacitor electrode, 16c ... dielectric film, 18 ... light shielding part, 20 ... counter substrate, 20a ... second substrate, 22 ... data line drive circuit, 24 ... scan line drive circuit, 25 ... inspection circuit, 26 ... vertical conduction part, 27 ... pixel electrode, 28, 32, 128 ... alignment film, 28a, 128a ... first alignment film, 28b, 128b ... second alignment film, 28a1, 28b1, 128a1, 128b1 ... columnar structure, 29 ... Wiring, 30 ... TFT, 30a ... Half Body layer, 30c ... channel region, 30d ... pixel electrode side source / drain region, 30d1 ... pixel electrode side LDD region, 30g ... gate electrode, 30s ... data line side source / drain region, 30s1 ... data line side LDD region, 31 ... opposite Electrode, 33, flattening layer, 41, 141, 241, 441, convex portion, 41a, 41b, 141a, convex portion precursor film, 42, 142, first convex portion, 42a, 42b, 43a, 43b, 142a, 142b ... slope, 43,143 ... second convex part, 44 ... ionic impurities, 45 ... photomask, 46 ... ultraviolet light, CNT51, 52, 53, 54 ... contact hole, 55 ... relay layer, 61 ... external connection terminal , 71 ... 1st area | region, 72 ... 2nd area | region, 100, 200, 300, 400 ... Liquid crystal device, 145a ... 1st photomask, 145b ...
Claims (9)
前記第1基板と対向配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第1基板と前記第2基板とに挟持された液晶層と、を含み、
前記第1基板の前記液晶層側の面は、表示領域を含む第1領域と、前記第1領域と前記シール材との間に位置する第2領域と、を有する
液晶装置の製造方法であって、
前記第2領域に、前記第1基板の主面に対して傾斜する部分を有する凸部を形成する凸部形成工程と、
前記第1領域より前記第2領域の前記部分で蒸着角度が大きくなるように、前記第1領域と前記第2領域に無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する配向膜形成工程と、
を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。 A first substrate;
A second substrate disposed opposite to the first substrate;
A sealing material for bonding the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate,
The surface of the first substrate on the liquid crystal layer side includes a first region including a display region, and a second region located between the first region and the sealing material. And
Forming a convex portion having a portion inclined with respect to the main surface of the first substrate in the second region; and
An alignment film forming step of forming an inorganic alignment film by obliquely depositing an inorganic material in the first region and the second region so that a deposition angle is larger in the portion of the second region than in the first region; ,
A method for manufacturing a liquid crystal device, comprising:
前記第1領域は、前記表示領域の周囲に形成されたダミー画素領域を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。 A manufacturing method of a liquid crystal device according to claim 1,
The method of manufacturing a liquid crystal device, wherein the first region includes a dummy pixel region formed around the display region.
前記第2領域は、前記表示領域の角部の外側の領域を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。 A method of manufacturing a liquid crystal device according to claim 1 or 2,
The method of manufacturing a liquid crystal device, wherein the second region includes a region outside a corner portion of the display region.
前記シール材の一部が離間した注入口から液晶を注入する液晶注入工程と、
前記注入口を封止部で埋める封止部形成工程と、を有し、
前記第2領域は、少なくとも前記注入口と表示領域と間の領域を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。 A method for manufacturing a liquid crystal device according to any one of claims 1 to 3,
A liquid crystal injection step of injecting liquid crystal from an injection port in which a part of the sealing material is separated;
A sealing part forming step of filling the injection port with a sealing part,
The method for manufacturing a liquid crystal device, wherein the second region includes at least a region between the injection port and the display region.
前記凸部は、前記凸部における蒸着角度が大きい斜面側の面積が、蒸着角度の小さい斜面側の面積と比較して広いことを特徴とする液晶装置の製造方法。 A method for manufacturing a liquid crystal device according to any one of claims 1 to 4,
The method for manufacturing a liquid crystal device, wherein the convex portion has a larger area on the slope side where the deposition angle is larger than the area on the slope side where the deposition angle is small.
前記第1基板上に透明材料からなる第1画素電極を形成する第1画素電極形成工程を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。 A method for manufacturing a liquid crystal device according to any one of claims 1 to 5,
A method of manufacturing a liquid crystal device, comprising: a first pixel electrode forming step of forming a first pixel electrode made of a transparent material on the first substrate.
前記第1基板上に反射性材料からなる第2画素電極を形成する第2画素電極形成工程を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。 A method for manufacturing a liquid crystal device according to any one of claims 1 to 6,
A method of manufacturing a liquid crystal device, comprising: a second pixel electrode forming step of forming a second pixel electrode made of a reflective material on the first substrate.
前記第1基板と対向配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第1基板と前記第2基板とに挟持された液晶層と、
前記第1基板上に設けられた無機材料からなる無機配向膜と、
を含み、
前記第1基板の前記液晶層側の面は、表示領域を含む第1領域と、前記第1領域と前記シール材との間に位置する第2領域と、を有し、
前記無機配向膜において、前記第2領域に設けられた前記第1基板の主面に対して傾斜する部分を有する凸部の一部の柱状構造物の角度は、前記第1領域に設けられた柱状構造物の角度と比較して大きいことを特徴とする液晶装置。 A first substrate;
A second substrate disposed opposite to the first substrate;
A sealing material for bonding the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate;
An inorganic alignment film made of an inorganic material provided on the first substrate;
Including
The surface on the liquid crystal layer side of the first substrate has a first region including a display region, and a second region located between the first region and the sealing material,
In the inorganic alignment film, an angle of a columnar structure of a part of a convex portion having a portion inclined with respect to a main surface of the first substrate provided in the second region is provided in the first region. A liquid crystal device characterized by being larger than an angle of a columnar structure.
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JP2015175304A (en) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | Blower and outdoor unit |
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