JP2015038551A - 液晶装置の製造方法、液晶装置、及び電子機器 - Google Patents

液晶装置の製造方法、液晶装置、及び電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】表示品質を向上させることが可能な液晶装置の製造方法、液晶装置、及び電子機器を提供する。
【解決手段】第1マザー基板上にシール材14を形成する工程と、シール材14で囲まれた領域に液晶を供給する工程と、第1マザー基板と、第1マザー基板と対向配置される第2マザー基板とを貼り合わせる工程と、を含み、第1マザー基板には、外部接続用端子61が設けられる領域を有し、シール材14は、外部接続用端子61に沿う第1シール部14aと、第1シール部14aと対向する第2シール部14bと、第1シール部14a及び第2シール部14bと交差する方向に配置される第3シール部14cと、第3シール部14cと対向する第4シール部14dと、を含んで構成され、第1シール部14a及び第2シール部14bの太さは、第3シール部14c及び第4シール部14dの太さより太い。
【選択図】図8

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。
上記液晶装置として、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。
液晶装置は、素子基板と対向基板とがシール材を介して貼り合わされている。シール材で囲まれた領域には、液晶層が配置されている。液晶装置の製造方法は、例えば、特許文献1に記載のように、まず、素子基板上にシール材を塗布する。次に、シール材で囲まれた領域に液晶を滴下する。その後、真空中において、素子基板と対向基板とを貼り合わせる。
特開2010−26372号公報
しかしながら、大型基板において複数の液晶装置を同時に形成する方法の場合、真空中で大型の素子基板と大型の対向基板とを貼り合わせた際、隣り合う液晶装置のシール材と液晶装置のシール材との間隔が広い部分と狭い部分とでは、シール材のつぶれ量にばらつきが生じ、セルギャップが均一にならないという課題がある。
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。
[適用例1]本適用例に係る液晶装置の製造方法は、第1基板の上にシール材を形成する工程と、前記シール材で囲まれた領域に液晶を供給する工程と、前記第1基板と、第2基板とを貼り合わせる工程と、を含み、前記第1基板は、実装端子を有し、前記シール材は、前記実装端子に沿う第1シール部と、前記第1シール部と対向する第2シール部と、前記第1シール部及び前記第2シール部と交差する方向に配置される第3シール部と、前記第3シール部と対向する第4シール部と、を含み、前記第1シール部及び前記第2シール部の太さは、前記第3シール部及び前記第4シール部の太さより太いことを特徴とする。
本適用例によれば、第1基板及び第2基板に複数の液晶装置を同時に形成する場合、実装端子の領域を有する分、一方の液晶装置となる第1シール部と隣りの他方の液晶装置となる第2シール部との間隔が、第3シール部と隣りの第4シール部との間隔より広くなるので、第1シール部と第2シール部との間の領域において第2基板が撓みやすくなる。しかし、第1シール部及び第2シール部の太さが、第3シール部及び第4シール部の太さより太いので、真空中において第1基板と第2基板とを貼り合わせた際、間隔が広い部分で第2基板が撓もうとしても、第1シール部及び第2シール部の潰れ量と、第3シール部及び第4シール部の潰れ量とを、略同じにすることができる。これにより、全体のセルギャップを略均一にすることが可能となり、表示品質を向上させることができる。
[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基板及び前記第2基板は、石英基板であることが好ましい。
本適用例によれば、第1基板及び第2基板が石英基板であり、フレキシブル基板などと比較して硬い材料であるので、第1基板と第2基板とを真空吸着させた際、シール材が潰れやすくなるものの、第1シール部及び第2シール部の太さが太いので、シール材が極端に潰れることを抑えることができる。
[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、前記液晶を供給する工程は、前記シール材で囲まれた領域に前記液晶を滴下することが好ましい。
本適用例によれば、液晶滴下方式において、シール材が固まっていない状態であっても、弱い部分のシール材が太いので、第1基板と第2基板とを貼り合せた際、第1シール部及び第2シール部が極端に潰れることを抑えることができる。
[適用例4]本適用例に係る液晶装置は、第1基板と、前記第1基板の上に配置されたシール材と、前記シール材を介して前記第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基板との間に挟持された液晶層と、を含み、前記第1基板は、実装端子を有し、前記シール材は、前記実装端子に沿う第1シール部と、前記第1シール部と対向する第2シール部と、前記第1シール部及び前記第2シール部と交差する方向に配置される第3シール部と、前記第3シール部と対向する第4シール部と、を含み、前記第1シール部及び前記第2シール部の太さは、前記第3シール部及び前記第4シール部の太さより太いことを特徴とする。
本適用例によれば、第1基板及び第2基板に複数の液晶装置を同時に形成する場合、実装端子の領域を有する分、一方の液晶装置となる第1シール部と隣りの他方の液晶装置となる第2シール部との間隔が、第3シール部と隣りの第4シール部との間隔より広くなるので、第1シール部と第2シール部との間の領域において第2基板が撓みやすくなる。しかし、第1シール部及び第2シール部の太さが、第3シール部及び第4シール部の太さより太いので、真空中において第1基板と第2基板とを貼り合わせた際、間隔が広い部分で第2基板が撓もうとしても、第1シール部及び第2シール部の潰れ量と、第3シール部及び第4シール部の潰れ量とを、略同じにすることができる。これにより、全体のセルギャップを略均一にすることが可能となり、表示品質を向上させることができる。
[適用例5]上記適用例に係る液晶装置において、前記第1基板及び前記第2基板は、石英基板であることが好ましい。
本適用例によれば、第1基板及び第2基板が石英基板であり、フレキシブル基板などと比較して硬い材料であるので、第1基板と第2基板とを真空吸着させた際、シール材が潰れやすくなるものの、第1シール部及び第2シール部の太さが太いので、シール材が極端に潰れることを抑えることができる。
[適用例6]上記適用例に係る液晶装置において、前記液晶層は、液晶滴下法を用いて前記シール材で囲まれた領域に配置されていることが好ましい。
本適用例によれば、液晶滴下方式において、シール材が固まっていない状態であっても、弱い部分のシール材が太いので、第1基板と第2基板とを貼り合せた際、第1シール部及び第2シール部が極端に潰れることを抑えることができる。
[適用例7]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。
本適用例によれば、セルギャップを均一に保ち、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。
マザー基板の構成を示す模式平面図。 図1に示すマザー基板のA部を拡大して示す拡大平面図。 液晶装置の構成を示す模式平面図。 図3に示す液晶装置のH−H’線に沿う模式断面図。 液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。 液晶装置のうち主に画素の構造を示す模式断面図。 シール材を介して一対のマザー基板を貼り合せた状態の大型基板の構成を示す模式平面図。 図7に示す大型基板のB部を拡大して示す拡大平面図。 (a)は図8に示す大型基板のA−A’線に沿う模式断面図、(b)は図8に示す大型基板のB−B’線に沿う模式断面図。 液晶装置の製造方法を工程順に示すフローチャート。 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。 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。 液晶装置を備えた投射型表示装置の構成を示す概略図。
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。
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。
本実施形態では、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。
<液晶装置を含む大型基板の構成>
図1は、大型基板の構成を示す模式平面図である。図2は、図1に示す大型基板のA部を拡大して示す拡大平面図である。以下、大型基板の構成を、図1及び図2を参照しながら説明する。
図1に示すように、大型基板500は、例えば、液晶装置100(図3参照)を複数同時に製造するために用いられるものであり、液晶装置100を構成する一対の基板のうち一方の基板(例えば、素子基板)が複数個分、マトリックス状に面付けされている。大型基板500の大きさは、例えば、8インチである。大型基板500のうち一方の基板の厚みは、例えば、1.2mmである。大型基板500の材質は、例えば、石英である。
図2に示すように、各液晶装置100には、表示領域Eの周辺に、周辺回路としてのデータ線駆動回路22、走査線駆動回路24、及び実装端子としての外部接続用端子61が形成されている。データ線駆動回路22及び走査線駆動回路24と外部接続用端子61とは、互いに配線29によって、電気的に接続されている。以下、大型基板500に各種処理を施し、最終的に形成される液晶装置100の構造について説明する。
<液晶装置の構成>
図3は、液晶装置の構成を示す模式平面図である。図4は、図3に示す液晶装置のH−H’線に沿う模式断面図である。図5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3〜図5を参照しながら説明する。
図3及び図4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及び対向基板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。
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(ガラスビーズ)が混入されている。ガラスビーズは、セルギャップを出すために用いられる。
シール材14の内側には、表示に寄与する複数の画素Pが配列した表示領域Eが設けられている。表示領域Eの周囲には、表示に寄与しないダミー画素領域(図示せず)が設けられている。また、図3及び図4では図示を省略したが、表示領域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。
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と表示領域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と表示領域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。
対向基板20側における額縁状に配置されたシール材14の内側には、同じく額縁状に遮光膜18(見切り部)が設けられている。遮光膜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、遮光膜18の内側が複数の画素Pを有する表示領域Eとなっている。なお、図3では図示を省略したが、表示領域Eにおいても複数の画素Pを平面的に区分する遮光膜が設けられている。
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と表示領域Eとの間に設けてもよい。
図4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。
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。
対向基板20の液晶層15側の表面には、遮光膜18と、これを覆うように成膜された絶縁層33と、絶縁層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、少なくとも遮光膜18、対向電極31、配向膜32を含むものである。
遮光膜18は、図3に示すように表示領域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。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、不必要な迷光が表示領域Eに入射しないように遮蔽して、表示領域Eの表示における高いコントラストを確保している。
絶縁層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膜18を覆うように設けられている。このような絶縁層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。
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、絶縁層33を覆うと共に、図3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。
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。配向膜28,32としては、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配向膜が挙げられる。
このような液晶装置100は、例えば透過型であって、電圧が印加されない時の画素Pの透過率が電圧印加時の透過率よりも大きいノーマリーホワイトや、電圧が印加されない時の画素Pの透過率が電圧印加時の透過率よりも小さい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。
図5に示すように、液晶装置100は、少なくとも表示領域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。
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。
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。
データ線6aは、データ線駆動回路22(図3参照)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3参照)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。
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パルス的に線順次で供給する。
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。
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。
<液晶装置を構成する画素の構成>
図6は、液晶装置のうち主に画素の構造を示す模式断面図である。以下、液晶装置のうち画素の構造を、図6を参照しながら説明する。なお、図6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。
図6に示すように、液晶装置100は、素子基板10と、これに対向配置される対向基板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、例えば、石英基板等によって構成されている。
図6に示すように、第1基材10a上には、例えば、Al(アルミニウム)、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)等の材料を含む下側遮光膜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Pの開口領域を規定している。なお、下側遮光膜3cは、導電性を有し、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、酸化シリコン等からなる下地絶縁層11aが形成されている。
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(高純度の多結晶シリコン)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層11gと、ゲート絶縁層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。走査線3aは、ゲート電極30gとしても機能する。
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。
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。
ゲート電極30g及びゲート絶縁層11g上には、酸化シリコン等からなる第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。
誘電体膜16cは、例えば、シリコン窒化膜である。第2容量電極16b(容量線3b)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。
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CNT1,CNT3,CNT4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。
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、ゲート絶縁層11g、第1層間絶縁層11b、誘電体膜16c、及び第2層間絶縁層11cに開孔されたコンタクトホールCNT2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。
データ線6aの上層には、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。なお、第3層間絶縁層11dの上層表面は、CMP(Chemical Mechanical Polishing)等の平坦化処理が施されている。
画素電極27は、コンタクトホールCNT4、コンタクトホールCNT3、第1容量電極16aを介してコンタクトホールCNT1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)膜等の透明導電膜から形成されている。
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3及び図4参照)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。
一方、第2基材20a上(液晶層15側)には、例えば、PSG膜(リンをドーピングした酸化シリコン)などからなる絶縁層33が設けられている。絶縁層上には、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膜等の透明導電膜からなる。
液晶層15は、画素電極27と対向電極31との間で電界が生じ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、素子基板10と対向基板20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。
図7は、シール材を介して一対のマザー基板を貼り合せた状態の大型基板の構成を示す模式平面図である。図8は、図7に示す大型基板のB部を拡大して示す拡大平面図である。図9(a)は、図8に示す大型基板のA−A’線に沿う模式断面図である。図9(b)は、図8に示す大型基板のB−B’線に沿う模式断面図である。以下、大型基板の構成を、図7〜図9を参照しながら説明する。なお、図7及び図8に示すように、シール材を実線で表示して説明する。
図7に示すように、大型基板500は、液晶装置100の表示領域Eを囲むようにシール材14が設けられている。X方向において、隣り合う第1の液晶装置101のシール材14と、第2の液晶装置102のシール材14との間隔W2は、液晶装置100がより多く製造できるように、なるべく近づくように配置されている。一方、Y方向において、隣り合う第1の液晶装置101のシール材14と、第3の液晶装置103のシール材14との間隔W1は、なるべく近づくように配置したいものの、外部接続用端子61が配置される領域を残すため、間隔W2より広くなっている。
図8に示すように、シール材14は、外部接続用端子61に沿う第1シール部14aと、第1シール部14aと対向する第2シール部14bと、第2シール部14bと交差する方向に配置される第3シール部14cと、第3シール部14cと対向する第4シール部14dと、を含んで構成されている。
第1シール部14a及び第2シール部14bの太さd1は、第3シール部14c及び第4シール部14dの太さd2よりも太くなるように形成されている。
なお、上記したように、第1の液晶装置101のシール材14と第2の液晶装置102のシール材14との間隔W2は、第1の液晶装置101のシール材14と第3の液晶装置103のシール材14との間隔W1よりも狭い(シール密度が高い)。言い換えれば、間隔W1は、外部接続用端子61の領域を含むため、間隔W2よりも広くなるように形成されている。
よって、図9に示すように、第1基板としての第1マザー基板510と第2基板としての第2マザー基板520とを貼り合せた際、間隔W1の空洞領域(液晶層15のない領域)の広さは、間隔W2の空洞領域(液晶層15のない領域)の広さよりも広くなる。これにより、真空環境下で第1マザー基板510と第2マザー基板520とを貼り合せた際、空洞領域の広い間隔W1の部分の第2マザー基板520が撓みやすくなる。
しかしながら、間隔W1に係わる第1シール部14aと第2シール部14bとの太さd1を、間隔W2の太さd2よりも太く形成するので、第1シール部14a及び第2シール部14bが潰れることを抑えることができる。つまり、第1シール部14a及び第2シール部14bの潰れ量と、第3シール部14c及び第4シール部14dの潰れ量とを、略同じにすることができる。よって、一対のマザー基板510,520間のセルギャップを均一に形成することができる。
<液晶装置の製造方法>
図10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11及び図12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10〜図12を参照しながら説明する。
最初に、素子基板10側の製造方法を説明する。まず、ステップS11では、石英基板などからなる第1基材10a上にTFT30を形成する。具体的には、まず、第1基材10a上に、アルミニウムなどからなる下側遮光膜3c(走査線)を成膜する。その後、周知の成膜技術を用いて、シリコン酸化膜などからなる下地絶縁層11aを成膜する。
次に、下地絶縁層11a上に、TFT30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、TFT30を形成する。
ステップS12では、画素電極27を形成する。具体的には、TFT30の上層に形成された絶縁層11(11b〜11d)上にITO膜を成膜し、ITO膜をパターニングすることにより画素電極27を形成する。
ステップS13では、配向膜28を形成する。具体的には、例えば、画素電極27などを覆うように配向膜28を形成する。配向膜28の製造方法としては、例えば、酸化シリコン(SiO2)などの無機材料を斜方蒸着する斜方蒸着法が用いられる。以上により、素子基板10側が完成する。
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、石英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を形成する。具体的には、ITOなどの透明導電性膜をスパッタし、これをエッチングすることによって形成することができる。
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、配向膜28と場合と同様であり、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(第1マザー基板)と対向基板20(第2マザー基板)とを貼り合わせる方法を説明する。
ステップS31では、素子基板10上にシール材14を塗布する。詳しくは、図11に示すように、素子基板10と、例えばディスペンサー41(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における表示領域Eの周縁部に(表示領域Eを囲むように)シール材14を塗布する。シール材14としては、例えば、紫外線硬化型エポキシ樹脂が挙げられる。
図8に示すシール材14のように、第1シール部14a及び第2シール部14bの太さd1と、第3シール部14c及び第4シール部14dの太さd2とを変える方法として、例えば、A及びBの2つの方法がある。
Aの方法として、シール材14を押し出す圧力を調整することにより、シール材14の太さd1及びd2を変える。
Bの方法として、ディスペンサー41の描画速度を調整することにより、シール材14の太さd1及びd2を変える。
ステップS32では、シール材14で囲まれた中に液晶15aを滴下する。具体的には、液晶滴下方式(ODF(One Drop Fill)方式)を用いる。滴下する方法としては、例えば、インクジェットヘッドなどを用いることができる。また、液晶15aは、シール材14によって囲まれた領域(表示領域E)の中央部に滴下することが望ましい。
ステップS33では、図12に示すように、例えば、減圧状態で第1マザー基板510と第2マザー基板520とを貼り合わせる。具体的には、第1シール部14a〜第4シール部14dを含むシール材14を介して貼り合わせる。
このとき、図12に示すように、間隔W1の空洞領域の広さは、間隔W2の空洞領域の広さよりも広いので、間隔W1の部分の第2マザー基板520が撓みやすくなる。つまり、第1シール部14a及び第2シール部14bを潰す力が大きくなる。
しかしながら、間隔W1に係わる第1シール部14aと第2シール部14bとの太さd1を、太さd2よりも太く形成するので、第1シール部14a及び第2シール部14bが潰れることを抑えることができる。つまり、第1シール部14a及び第2シール部14bの潰れ量と、第3シール部14c及び第4シール部14dの潰れ量とを、略同じにすることができる。よって、一対の基板間(510,520)のセルギャップを均一に形成することができる。
ステップS34では、貼り合わせた一対のマザー基板(510,520)を切断して、個々の液晶装置100を完成させる。具体的には、一対のマザー基板(510,520)を貼り合せた後、シール材14を硬化させる。その後、貼り合わされている大型基板500を液晶装置100の単位ごとに切り出す。以上により、液晶装置100が完成する。
<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13を参照しながら説明する。図13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。
図13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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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を用いているので、高い信頼性を得ることができる。
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、EVF(Electrical View Finder)、モバイルミニプロジェクター、ヘッドアップディスプレイ、スマートフォン、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。
以上詳述したように、本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。
(1)本実施形態の液晶装置100の製造方法、液晶装置100によれば、第1マザー基板510及び第2マザー基板520に複数の液晶装置100を同時に形成する場合、外部接続用端子61の領域を有する分、第1シール部14aと隣りの第2シール部14bとの間隔が、第3シール部14cと隣りの第4シール部14dとの間隔より広くなるので、第1シール部14aと第2シール部14bとの間の領域において第2マザー基板520が撓みやすくなる。しかし、第1シール部14a及び第2シール部14bの太さd1が、第3シール部14c及び第4シール部14dの太さd2より太いので、真空中(真空吸着)において第1マザー基板510と第2マザー基板520とを貼り合わせた際、間隔が広い部分で第2マザー基板520が撓もうとしても、第1シール部14a及び第2シール部14bの潰れ量と、第3シール部14c及び第4シール部14dの潰れ量とを、略同じにすることができる。これにより、全体のセルギャップを略均一にすることが可能となり、表示品質を向上させることができる。
(2)本実施形態の液晶装置100の製造方法、液晶装置100によれば、液晶滴下方式において、シール材14が固まっていない状態であっても、シール材14が太いので、第1マザー基板510と第2マザー基板520とを貼り合せた際、第1シール部14a及び第2シール部14bが極端に潰れることを抑えることができる。
(3)本実施形態の電子機器によれば、セルギャップを均一に保ち、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。
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。
(変形例1)
上記したように、液晶滴下法(ODF)を用いる液晶装置100に限定されず、例えば、シール材14の一部の注入口から液晶を注入する方式(液晶注入法)の液晶装置に適用するようにしてもよい。
3a…走査線、3b…容量線、3c…下側遮光膜、CNT1〜CNT4…コンタクトホール、6a…データ線、10…素子基板、10a…第1基材、11…絶縁層、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、11g…ゲート絶縁層、14…シール材、14a…第1シール部、14b…第2シール部、14c…第3シール部、14d…第4シール部、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…遮光膜、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…配向膜、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…絶縁層、41…ディスペンサー、61…外部接続用端子、100…液晶装置、101…第1の液晶装置、102…第2の液晶装置、103…第3の液晶装置、500…大型基板、510…第1マザー基板、520…第2マザー基板、1000…投射型表示装置、1100…偏光照明装置、1101…ランプユニット、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。

Claims (7)

  1. 第1基板の上にシール材を形成する工程と、
    前記シール材で囲まれた領域に液晶を供給する工程と、
    前記第1基板と、第2基板とを貼り合わせる工程と、
    を含み、
    前記第1基板は、実装端子を有し、
    前記シール材は、前記実装端子に沿う第1シール部と、前記第1シール部と対向する第2シール部と、前記第1シール部及び前記第2シール部と交差する方向に配置される第3シール部と、前記第3シール部と対向する第4シール部と、を含み、
    前記第1シール部及び前記第2シール部の太さは、前記第3シール部及び前記第4シール部の太さより太いことを特徴とする液晶装置の製造方法。
  2. 請求項1に記載の液晶装置の製造方法であって、
    前記第1基板及び前記第2基板は、石英基板であることを特徴とする液晶装置の製造方法。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の液晶装置の製造方法であって、
    前記液晶を供給する工程は、前記シール材で囲まれた領域に前記液晶を滴下することを特徴とする液晶装置の製造方法。
  4. 第1基板と、
    前記第1基板の上に配置されたシール材と、
    前記シール材を介して前記第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基板との間に挟持された液晶層と、
    を含み、
    前記第1基板は、実装端子を有し、
    前記シール材は、前記実装端子に沿う第1シール部と、前記第1シール部と対向する第2シール部と、前記第1シール部及び前記第2シール部と交差する方向に配置される第3シール部と、前記第3シール部と対向する第4シール部と、を含み、
    前記第1シール部及び前記第2シール部の太さは、前記第3シール部及び前記第4シール部の太さより太いことを特徴とする液晶装置。
  5. 請求項4に記載の液晶装置であって、
    前記第1基板及び前記第2基板は、石英基板であることを特徴とする液晶装置。
  6. 請求項4又は請求項5に記載の液晶装置であって、
    前記液晶層は、液晶滴下法を用いて前記シール材で囲まれた領域に配置されていることを特徴とする液晶装置。
  7. 請求項4乃至請求項6のいずれか一項に記載の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。
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