JP3879282B2 - 液晶装置の製造方法並びに露光マスク及び露光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線硬化樹脂からなるシール材を用いて貼り合わされた一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶装置の製造方法並びにその製造における紫外線照射時に使用される露光マスク及び露光装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の液晶装置の製造においては、一方の基板に、アクティブマトリクス駆動、パッシブマトリクス駆動、セグメント駆動等の駆動方式に応じた、画素電極、走査線、データ線、薄膜トランジスタ（以下適宜、ＴＦＴと称す）、薄膜ダイオード（以下適宜、ＴＦＤと称す）などが形成された後に、配向膜が形成される。他方の基板に、やはり駆動方式に応じた、対向電極、配線、ブラックマスクやブラックマトリクスと称される遮光膜、カラーフィルタ等が形成された後に、配向膜が形成される。そして、これらの配向膜が夫々形成された一対の基板は、液晶に対向しており実際に画像が表示される画像表示領域の周囲に位置するシール領域において、熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂などからなるシール材により貼り合わされた後、熱や紫外線が加えられることにより、シール材が硬化する。これらの工程により、所謂空セルが製造され、その後、空セル内に液晶を吸引して、液晶セルが製造される。更に、偏光板等が取り付けられて液晶装置が製造される。
【０００３】
上述の配向膜は、通常ポリイミド（ＰＩ）系材料が用いられる。配向膜の形成工程では、通常ポリイミド膜を塗布した後、焼成し、その後ラビング処理等の配向処理を施すことにより当該配向膜上の液晶を所定方向に配向させる。また、液晶におけるプレチルト角が小さいと、微少な横電界の影響により液晶分子が意図する方向と逆方向に捩じれてしまう配向不良が生じ易い。このため、液晶の性質や配向膜の性質に応じて３度から５度程度のプレチルト角を液晶に付与するように且つ液晶が所定方向に配向するように、ポリイミド系材料の選択及びラビング処理等の配向処理が行われる。
【０００４】
ここで特に、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置の場合には、走査線及びデータ線の付近で発生する横電界の影響により所謂リバースチルトドメイン（或いはレインメモリ）と称される配向不良が発生する。そして、前述のようにプレチルト角を液晶に付与する対策では、このリバースチルトドメインの発生を完全に阻止することは困難である。このため、各画素開口領域を規定するために各画素の境界線に沿って対向基板に形成されるブラックマスク又はブラックマトリクスと称される遮光膜の幅を広げて、リバースチルトドメインを隠すようにしている。
【０００５】
他方、上述のシール材として、熱硬化樹脂は、熱を加えることにより硬化可能となるので製造工程は比較的簡単で済むが、加熱により空セルに歪みや欠陥を生じさせ易い。このため、高品位の画像表示が要望される近年では、加熱による弊害がない紫外線硬化樹脂が用いられることが多い。紫外線硬化樹脂からなるシール材に対しては、対向基板若しくはＴＦＴアレイ基板の側から所定照射量の紫外線が照射されるが、この際一般にシール領域のみならず画像形成領域を含む基板全面に紫外線が照射される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本願発明者による実験及び研究によれば、前述した従来の製造方法の場合には、シール材を紫外線硬化させる際に、プレチルト角を液晶に付与する能力を持つように形成されたポリイミド系材料からなる配向膜に対しても紫外線が照射されるため、配向膜に照射される紫外線照射量に応じて配向膜における当該プレチルト角を与える能力が低下してしまうという問題点がある。これは、配向膜におけるプレチルト角を付与する能力を決定する主要因である形状作用及び電気的相互作用が紫外線の照射により低下することによると考えられる。この結果、前述したリバースチルトドメインの如き液晶の配向異常領域が拡大してしまう。そして、このように配向異常となる液晶部分には、画像表示の際に、白抜け、輝線等が生じるため、実際には前述のブラックマスク又はブラックマトリクスと称される遮光膜の幅をより広げて当該配向異常領域を隠すようにしている。しかしながら、この対策では、配向異常領域が大きくなる程、遮光膜の面積が拡大して、画素開口率（即ち、光が透過しない非画素開口領域に対する光が透過する画素開口領域の比率）の低下を招き、表示画像が暗くなってしまう。これでは、近時における解像度を高めると共に表示画像を明るくすることによる表示画像の高品位化という一般的要請に応えることは困難である。
【０００７】
但し、本願発明者による実験及び研究によれば、単純に紫外線硬化樹脂からなるシール材に対して、逆に紫外線を全く照射しないと、ラビング処理のむら（ラビングの際の擦れ方の強さのむら等）によるチルトむら（例えば、画像表示領域の一部でプレチルト角が３度以下であるのに対して、他部でプレチルト角が５度以上であるような状態）が生じたり、ラビング処理によるラビング筋がそのまま残ったりして、表示画像における色むらの原因になる等の弊害が生じることも判明している。更に、配向膜におけるプレチルト角を付与する能力の低下を懸念して紫外線硬化樹脂からなるシール材に対する紫外線照射を不完全に行ったのでは、時間の経過と共に不完全に硬化したシール材部分が特に画像表示領域の四隅付近で形状変化を起こし、最終的には画像表示領域全域における進行性ある色むら（例えば、画像表示領域の中央付近と四隅付近とでは色が異なる等）の原因となることも判明している。即ち、シール材を紫外線硬化させる際に、単純に、配向膜における紫外線に対する遮光を行ったり、紫外線照射量を減らしたりても問題は解決しないのである。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、紫外線硬化樹脂からなるシール材を用いて一対の基板を貼り合わせてなる液晶装置の製造方法において、紫外線照射による配向膜のプレチルト角を付与する能力の低下を低減すると共にプレチルト角のばらつきによる液晶のチルトむらを低減することができ、しかも紫外線硬化性樹脂からなるシール材を良好に硬化させることが可能な液晶装置の製造方法並びにこの製造方法に好適に使用される露光マスク及び露光装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、配向膜を介して液晶を挟持する一対の基板が該液晶の周囲において紫外線硬化樹脂からなるシール材により貼り合わされてなる液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板の前記液晶に対向する側に配向処理を施した前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記配向膜が形成された前記一対の基板を前記液晶に対向する画像表示領域を囲むシール領域において前記シール材により貼り合わせる貼合せ工程と、前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される前記外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた遮光膜を有する露光マスクを用い、前記露光マスクを前記外表面に近接配置して固定するように位置決めする工程と、
前記画像表示領域を露光マスクで遮蔽して前記シール領域に対し、前記位置決めされた前記露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から第１所定照射量の拡散光である紫外線を照射する第１照射工程と、前記露光マスクの固定を解除して、前記露光マスクを前記一対の基板上から除去し、少なくとも前記画像表示領域に前記第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射する第２照射工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の第１の液晶装置の製造方法は上記課題を解決するために、配向膜を介して液晶を挟持する一対の基板が該液晶の周囲において紫外線硬化樹脂からなるシール材により貼り合わされてなる液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板の前記液晶に対向する側に配向処理を施した前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記配向膜が形成された前記一対の基板を前記液晶に対向する画像表示領域を囲むシール領域において前記シール材により貼り合わせる貼合せ工程と、前記シール領域に対し第１所定照射量の紫外線を照射し、前記画像表示領域に対し前記第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射する照射工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第１の液晶装置の製造方法によれば、照射工程において、シール領域に対して第１所定照射量の紫外線が照射され、シール材は紫外線硬化する。また、画像表示領域に対して第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線が照射され、配向膜がプレチルト角を付与する能力は画像表示領域内で均される。
【００１１】
従って、シール領域に照射される紫外線の第１所定照射量を大きく設定することによりシール材を良好に紫外線硬化させることが可能となる。即ち、前述のように不完全な紫外線硬化の際に生じる画像表示領域全域における進行性ある色むらの発生を防止できる。更に、この紫外線の第１所定照射量が仮に配向膜に対して照射されるとプレチルト角を付与する能力を極度に奪ってしまうような大きな量であったとしても、実際には、配向膜は第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量だけしか紫外線照射されないため、過大な紫外線照射に起因して液晶におけるプレチルト角が小さくなることによるリバースチルトドメインの如き配向不良領域の発生を低減できる。従って、大きく広がった配向不良領域を隠すために対向基板に形成される遮光膜の幅を広げないで済む。
【００１２】
これに加えて、画像表示領域に照射される紫外線の第２所定照射量を適度に設定することにより、前述のように紫外線を全く照射しない場合に生じるチルトむら（色むら）やラビング筋の発生を効果的に阻止できる。これは、紫外線照射に対するプレチルト角の減少が飽和特性を有していることを利用して、両能力を共に減少させることにより、両能力の差を相対的に縮めることが可能であるという考察に基づくものである。
【００１３】
以上の結果、画像表示領域においては、過度の紫外線照射による配向膜のプレチルト角を付与する能力の低下を低減すると共に、全く紫外線照射を行わない際に顕在化するプレチルト角のばらつきによる液晶のチルトむらを低減することができ、しかもシール領域においては、十分な紫外線照射によりシール材を良好に硬化させることが可能となる。
【００１４】
また、本発明は、配向膜を介して液晶を挟持する一対の基板が該液晶の周囲において紫外線硬化樹脂からなるシール材により貼り合わされてなる液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板の前記液晶に対向する側に配向処理を施した前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記配向膜が形成された前記一対の基板を前記液晶に対向する画像表示領域を囲むシール領域において前記シール材により貼り合わせる貼合せ工程と、前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される前記外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた半透過膜を有する露光マスクを用い、前記露光マスクを前記外表面に近接配置して固定するように位置決めする工程と、前記画像表示領域を露光マスクで遮蔽して前記基板に対し、前記位置決めされた前記露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から第１所定照射量の拡散光である紫外線を照射し、前記シール領域には前記第１所定照射量の紫外線が照射され、前記画像表示領域には前記半透過膜を通過することによって前記第１所定照射量から第２所定照射量の紫外線が照射される照射工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明は、配向膜を介して液晶を挟持する一対の基板が該液晶の周囲において紫外線硬化樹脂からなるシール材により貼り合わされてなる液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板の前記液晶に対向する側に配向処理を施した前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記配向膜が形成された前記一対の基板を前記液晶に対向する画像表示領域を囲むシール領域において前記シール材により貼り合わせる貼合せ工程と、前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される前記外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた半透過膜を有する露光マスクを用い、前記露光マスクを前記外表面に近接配置して固定するように位置決めする工程と、前記画像表示領域を露光マスクで遮蔽して前記基板に対し、前記位置決めされた前記露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から第１所定照射量の拡散光である紫外線を照射し、前記シール領域には前記第１所定照射量の紫外線が照射され、前記画像表示領域には前記半透過膜を通過することによって前記第１所定照射量から第２所定照射量の紫外線が照射される照射工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明の第２の液晶装置の製造方法は上記課題を解決するために、配向膜を介して液晶を挟持する一対の基板が該液晶の周囲において紫外線硬化樹脂からなるシール材により貼り合わされてなる液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、少なくとも画素電極及び該画素電極に電気力を供給するための配線手段が形成された前記一対の基板の前記液晶に対向する側に夫々、前記液晶の配向方向を規定すると共に前記液晶に所定のプレチルト角を付与するように配向処理を施した前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記配向膜が夫々形成された前記一対の基板を前記液晶に対向する画像表示領域を囲むシール領域において前記シール材により貼り合わせる貼合せ工程と、前記シール領域に対し前記シール材を紫外線硬化させるための第１所定照射量の紫外線を照射し、前記画像表示領域に対し前記配向膜が前記プレチルト角を付与する能力を前記画像表示領域内で均すための前記第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射する照射工程とを含む。
【００１５】
本発明の第２の液晶装置の製造方法によれば、配向膜形成工程では、少なくとも画素電極及び配線手段が形成された一対の基板の液晶に対向する側に夫々、配向膜が形成される。この際、配向膜には、液晶の配向方向を規定すると共に前記液晶に所定のプレチルト角を付与するように配向処理が施される。次に、貼合せ工程では、配向膜が夫々形成された一対の基板が、シール領域においてシール材により貼り合わされる。次に、照射工程では、シール領域に対して第１所定照射量の紫外線が照射され、シール材は紫外線硬化する。また、画像表示領域に対して第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線が照射され、配向膜がプレチルト角を付与する能力は画像表示領域内で均される。
【００１６】
従って、上述した本発明の第１の液晶装置の製造方法の場合と同様に、画像表示領域においては、過度の紫外線照射による配向膜のプレチルト角を付与する能力の低下を低減すると共に、全く紫外線照射を行わない際に顕在化するプレチルト角のばらつきによる液晶のチルトむらを低減することができ、しかもシール領域においては、十分な紫外線照射によりシール材を良好に硬化させることが可能となる。
【００１７】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の一の態様では、前記配向膜形成工程は、ポリイミド系材料を前記一対の基板の前記液晶に対向する側に塗布する塗布工程と、該塗布されたポリイミド系材料を焼成する焼成工程と、該焼成されたポリイミド系材料に対して前記配向処理を施す配向処理工程とを含む。
【００１８】
この態様によれば、配向膜形成工程において、塗布工程では、ポリイミド系材料が一対の基板の液晶に対向する側に塗布され、焼成工程では、塗布されたポリイミド系材料が焼成され、配向処理工程では、焼成されたポリイミド系材料に対して配向処理が施されて、ポリイミド系材料からなる配向膜が形成される。このようにポリイミド系材料からなる配向膜は、液晶にプレチルト角を付与する能力が特に紫外線照射により低下し易いが、本発明ではシール材を硬化させるための第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線しか当該配向膜に照射しない。このため、液晶にプレチルト角を付与する能力が紫外線照射により低下することは殆どない。更に、このようにポリイミド系材料からなる配向膜は、紫外線照射を全く行わないと、チルトむらが顕在化し易いが、本発明では第２所定照射量の紫外線照射により、このようなチルトむらを低減できる。
【００１９】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の他の態様では、前記配向処理は、ラビング処理法、ＬＢ膜法、光誘起配向法、レプリカ法、電場・磁場注入法及びアモルファス配向法のいずれか一つにより行われる。
【００２０】
この態様によれば、ラビング処理法、ＬＢ膜法、光誘起配向法、レプリカ法、電場・磁場注入法及びアモルファス配向法のいずれか一つにより配向処理が施された配向膜に対し、第２所定照射量の紫外線が照射されるので、当該配向膜における液晶にプレチルト角を付与する能力が紫外線照射により低下することは殆どない。更に、このように配向処理が施された直後の配向膜にはラビングむら等が見受けられるが、第２所定照射量の紫外線照射により、ラビングむら等を均すことができ、表示画像におけるチルトむらを低減できる。
【００２１】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の他の態様では、前記シール材は、エポキシ系樹脂と該エポキシ系樹脂に混入されたアクリル系樹脂とを含む。
【００２２】
この態様によれば、照射工程では、シール領域に対して第１所定照射量の紫外線が照射され、エポキシ系樹脂と該エポキシ系樹脂に混入されたアクリル系樹脂とを含むシール材は紫外線硬化する。特に、アクリル系樹脂は、紫外線硬化時における照度に敏感であり、照度が不足すると硬化が不完全となり前述の色むらの原因となるが、本発明では、画像表示領域とは別にシール領域を第１所定照射量の紫外線で照射するので、当該紫外線硬化を完全なものとできる。
【００２３】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の他の態様では、前記第２所定照射量は、前記配向膜における紫外線照射に対するプレチルト角減衰の飽和特性に基づいて予め定められている。
【００２４】
この態様によれば、プレチルト角減衰の飽和特性に基づいて、配向膜におけるプレチルト角を付与する能力とチルトむらを均一化する能力との最適な組み合わせに対応する第２所定照射量を予め定めることが可能となる。
【００２５】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の他の態様では、前記照射工程は、前記画像表示領域に対し半透過膜を介して紫外線を照射する工程を含む。
【００２６】
この態様によれば、照射工程において、シール領域に対しては、直接又は透明な基板や膜を介して紫外線を照射することにより、第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、同時に画像表示領域に対しては、半透過膜を介して紫外線を照射することにより、第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射可能となる。
【００２７】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の他の態様では、前記照射工程は、前記シール領域に対し所定時間だけ紫外線を照射し、前記画像表示領域に対し前記所定時間よりも短い時間だけ紫外線を照射する工程を含む。
【００２８】
この態様によれば、照射工程において、シール領域に対しては、直接又は透明な基板や膜を介して所定時間だけ紫外線を照射することにより、第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、他方で、画像表示領域に対しては、この所定時間よりも短い時間だけ紫外線を照射することにより、第２所定照射量の紫外線を照射可能となる。
【００２９】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の他の態様では、前記照射工程は、前記画像表示領域との間で所定のクリアランスを持つように配置されており前記画像表示領域をマスクする露光マスクを介して、拡散光である紫外線を照射するプロクシミティ露光工程を含む。
【００３０】
この態様によれば、プロクシミティ露光工程により、画像表示領域との間で所定のクリアランスを持つように配置された露光マスクを介して、拡散光である紫外線が照射される。従って、同一照度で比較して平行光よりも一般に硬化させる能力が高い拡散光を利用してシール材を効率的に紫外線硬化させることができる。この際特に、プロクシミティ露光を行うので、遠距離から拡散光を照射することによる拡散光の損失を低減可能であり且つ拡散光の回り込みを防ぐことも可能となり、しかも、露光マスクが基板に接触して傷や埃をつけなくて済む。
【００３１】
本発明の第１の露光マスクは上記課題を解決するために、前述した本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光工程に用いられる露光マスクであって、前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される石英ガラス板及び該石英ガラス板の前記一方の外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた遮光膜を有する。
【００３２】
本発明の第１の露光マスクによれば、上述した本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光の際に、当該第１の露光マスクを、画像表示領域との間で所定のクリアランスを持つように配置した状態で、紫外線照射を行う。すると、シール領域に対しては、透明な石英ガラス板を介して紫外線を照射可能となり、画像表示領域に対しては、遮光膜の存在により紫外線は照射されない。この際特に、遮光膜は石英ガラス板が基板に面する側にパターンニングされているので、石英ガラス板の厚みに関わらず基板に近接して配置される。従って、拡散光が拡散により回り込んでも、若干のマージンさえ設けておけば画像表示領域に殆ど到達しないようにできる。そして、この露光マスクを用いた紫外線照射の前又は後に、この露光マスクを用いることなく、シール領域及び画像表示領域の全体に対して紫外線を照射する。すると、シール領域に対して第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、画像表示領域に対して第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射可能となる。
【００３３】
本発明の第２の露光マスクは上記課題を解決するために、前述した本発明の液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光工程に用いられる露光マスクであって、前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される石英ガラス板及び該石英ガラス板の前記一方の外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた半透過膜を有する。
【００３４】
本発明の第２の露光マスクによれば、上述した本発明の液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光の際に、当該第２の露光マスクを、画像表示領域との間で所定のクリアランスを持つように配置した状態で、紫外線照射を行う。すると、シール領域に対しては、透明な石英ガラス板を介して第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、画像表示領域に対しては、石英ガラス板及び半透過膜を介して第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射可能となる。この際特に、半透過膜は石英ガラス板が基板に面する側にパターンニングされているので、石英ガラス板の厚みに関わらず基板に近接して配置される。従って、拡散光が拡散により回り込んでも、若干のマージンさえ設けておけば画像表示領域に殆ど到達しないようにできる。
【００３５】
本発明の第１の露光装置は上記課題を解決するために、前述した本発明の液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光工程に用いられる露光装置であって、上述した本発明の第１の露光マスクと、該露光マスクを前記外表面に近接配置して固定する位置決め装置と、該位置決めされた露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から拡散光である紫外線を照射する光源とを備える。
【００３６】
本発明の第１の露光装置によれば、位置決め装置により、第１の露光マスクを、画像表示領域との間で所定のクリアランスを持つように基板に近接配置して固定する。この状態で、光源を用いて紫外線照射を行う。すると、シール領域に対しては、透明な石英ガラス板を介して紫外線を照射可能となり、画像表示領域に対しては、遮光膜の存在により紫外線は照射されない。そして、この露光マスクを用いた紫外線照射の前又は後に、位置決め装置による露光マスクの固定を解除して、この露光マスクを用いることなく、シール領域及び画像表示領域の全体に対して光源を用いて紫外線を照射する。すると、シール領域に対して第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、画像表示領域に対して第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射可能となる。
【００３７】
本発明の第２の露光装置は上記課題を解決するために、前述した本発明の液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光工程に用いられる露光装置であって、上述した本発明の第２の露光マスクと、該露光マスクを前記外表面に近接配置して固定する位置決め装置と、該位置決めされた露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から拡散光である紫外線を照射する光源とを備える。
【００３８】
本発明の第２の露光装置によれば、位置決め装置により、第２の露光マスクを、画像表示領域との間で所定のクリアランスを持つように基板に近接配置して固定する。この状態で、光源を用いて紫外線照射を行う。すると、シール領域に対しては、透明な石英ガラス板を介して第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、画像表示領域に対しては、石英ガラス板及び半透過膜を介して第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射可能となる。
【００３９】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされよう。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４１】
（液晶装置の構成）
先ず、本実施形態の液晶装置の製造方法において製造される液晶装置の一例について、シール材及び配向膜を中心に図１及び図２を参照して説明する。ここでは、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとり説明を加える。尚、図１は、ＴＦＴアレイ基板をその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’断面図である。
【００４２】
図１及び図２において、液晶装置は、一対の基板であるＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０の間に液晶層５０が挟持されてなり、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により相互に固着されている。
【００４３】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えばスリーボンド社製の３０２５（商品名）などの、エポキシ系樹脂にアクリル系樹脂を混入させた紫外線硬化樹脂からなり、後述の製造方法においてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射により硬化させられたものである。また、シール材５２中には、当該液晶装置がプロジェクタ用途のように小型で拡大表示を行う液晶装置であれば、両基板間の距離（基板間ギャップ）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ギャップ材（スペーサ）が混入されてもよい。或いは、当該液晶装置が液晶ディスプレイや液晶テレビのよう大型で等倍表示を行う液晶装置であれば、このようなギャップ材は、液晶層５０中に混入されてもよい。
【００４４】
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の周辺を規定する周辺見切りと称される遮光膜５３が（対向基板２０側に）設けられている。
【００４５】
図1において、シール材５２が配置されたシール領域の外側の周辺領域には、データ線駆動回路１０１及び実装端子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。更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画面表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路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一個所において、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上下導通材１０６が設けられている。データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４は各画素に設けられた画素電極に対し、ＴＦＴアレイ基板１０上にマトリクス状に形成された各画素スイッチング用ＴＦＴ３０（図２参照）を介して画像信号を選択的に供給するためのデータ線（ソース電極）及び走査線（ゲート電極）に各々電気的接続されている。データ線駆動回路１０１には、図示しない制御回路から即時表示可能な形式に変換された画像信号が入力され、走査線駆動回路１０４がパルス的に走査線に順番に走査信号（ゲート電圧）を送るのに合わせて、データ線駆動回路１０１は画像信号（ソース電圧）をデータ線に送る。
【００４６】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用ＴＦＴ３０や走査線、データ線、容量線等の配線が形成された後の最上層部分に、ポリイミド（ＰＩ）系材料からなる配向膜２１が形成されている。他方、対向基板２０上（図２では、下側の面上）には、対向電極の他、各画素毎に非開口領域を規定するブラックマスク又はブラックマトリクスと称される遮光膜２３、カラーフィルタ等が形成された最上層部分（図２では、最も下側の面上）に、配向膜２１と同じくポリイミド系材料からなる配向膜２２が形成されている。これらの一対の配向膜２１及び２２は夫々、後述の製造方法において、ポリイミド系材料を塗布し、焼成した後、液晶層５０中の液晶を所定方向に配向させると共に液晶に所定のプレチルト角を付与するように配向処理が施されている。尚、遮光膜２３は、表示画像におけるコントラストの向上、色材の混色防止などの機能を有しており、前述の如き走査線やデータ線に沿って（即ち、各画素の境界に）発生し易いリバースチルトドメイン等の配向不良領域を隠す機能をも有する。このような遮光膜２３を対向基板２０の側ではなく、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成してもよい。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜２１及び２２の間で、所定の配向状態をとる。
【００４７】
以上説明したＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置の例に対して後述の本発明の製造方法を適用すると、前述のリバースチルトドメイン（又はレインメモリ）といった走査線やデータ線に沿って現れる配向不良領域を小さくできるため、適当な値に均一化されたプレチルト角により表示画像の高品位化を図りつつ、画素開口率を高めることもできるので、顕著な効果が期待できる。但し、本願発明を、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式以外の、ＴＦＤアクティブマトリクス方式、パッシブマトリクス駆動方式などいずれの方式の液晶装置に適用しても、適当な値に均一化されたプレチルト角により表示画像の高品位化を図ることが可能である。更に、駆動回路内蔵型の液晶装置（図１及び図２参照）のみならず、駆動回路を外付けする型の液晶装置や１０インチ以上の大型の液晶装置から１インチ程度の小型の液晶装置まで様々な液晶装置に、本発明の液晶装置の製造方法を適用しても、やはり適当な値に均一化されたプレチルト角により表示画像の高品位化を図ることが可能である。
【００４８】
（液晶装置の製造方法）
次に、本実施形態における液晶装置の製造方法について図３から図７を参照して説明する。ここに、図３は、製造方法を順を追って示す工程図であり、図４及び図５は夫々、紫外線照射によりシール材を硬化させる工程を図式的に示す露光マスクの斜視図及び断面図であり、図６は、この紫外線照射を行うための露光装置全体の図式的なブロック図である。また図７は、紫外線照射の変化に対する配向膜により付与されるプレチルト角の変化の特性を示す特性図である。
【００４９】
図３に示すように、図１及び図２に示した液晶装置の製造プロセスは、概ねＴＦＴアレイ基板１０側におけるプロセスと、対向基板２０側におけるプロセスと、両者を貼り合せた後のプロセスとに分かれる。
【００５０】
図３において一方で、ＴＦＴアレイ基板１０側のプロセスとしては、石英等の基板上に画素電極、ＴＦＴ３０等の素子並びに走査線、データ線等の配線をプレーナ技術により形成した後（ステップＳ１）、基板に付着した汚れやゴミ、埃を除去するために洗浄を行う（ステップＳ２）。
【００５１】
次に、配向膜２１の材料であるポリイミド系材料を基板の全面に塗布する（ステップＳ３）。この場合のポリイミド系材料としては、ポリアミック酸を塗布して、加熱焼成してイミド化するプレポリマータイプでもよいし、予めイミド化された可溶性のポリマータイプを直接塗布してもよい。
【００５２】
次に、配向膜の焼成を行う（ステップＳ４）。この工程は、例えば、８０℃程度の仮乾燥と２５０℃程度の本焼成（前述のプレポリマータイプの場合）又は１８０〜２００℃程度の本焼成（前述のポリマータイプの場合）とからなる。このような焼成により塗布されたポリイミド系材料中の溶剤が完全除去される。
【００５３】
次に、焼成後の配向膜に対する配向処理を、その表面を一定方向に擦るラビング処理により行う（ステップＳ５）。上述のポリイミド系材料の選択及びこのラビング処理におけるラビング条件により、液晶を所定方向に配向させること及び液晶に所定のプレチルト角を付与することが可能となる。尚、この配向処理は、ラビング処理法の他、ＬＢ膜法、光誘起配向法、レプリカ法、電場・磁場注入法、アモルファス配向法等により行ってもよい。いずれの配向処理を施した場合にも配向膜にはラビングむら等が見受けられるが、本実施形態では後述の紫外線照射工程により、ラビングむら等を均すことができる。
【００５４】
次に、再び洗浄が行われた後（ステップＳ６）、シール領域にシール材に混入すべきギャップ材を拡散する（ステップＳ７）。但し、ＴＦＴアレイ基板１０側にギャップ材を混入したシール材を塗布してもよい。
【００５５】
図３において他方で、対向基板２０側のプロセスとしては、ガラス等の基板上に対向電極や配線等を形成した後（ステップＳ１１）、洗浄を行う（ステップＳ１２）。
【００５６】
次に、ＴＦＴアレイ基板１０側の場合と同じく、配向膜２２の材料であるポリイミド系材料を基板の全面に塗布し（ステップＳ１３）、配向膜の焼成を行い（ステップＳ１４）、配向処理を行い（ステップＳ１５）、再び洗浄が行われる（ステップＳ１６）。
【００５７】
次に、シール領域にシール材を塗布する（ステップＳ１７）。ここでは、シール材としては、例えばスリーボンド社製の３０２５（商品名）などの、エポキシ系樹脂にアクリル系樹脂を混入させた紫外線硬化樹脂が用いられる。
【００５８】
図３において、ステップＳ１からＳ７を経たＴＦＴアレイ基板１０とステップＳ１１からＳ１７を経た対向基板２０とを、精度良くアラインメントして、シール材５２により張り合わせる（ステップＳ２１）。この際特に、仮止めされた両基板の間隔を所望の液晶セルギャップとなるまで加圧下で締め付ける。シール材５２に混入されたギャップ材により、このような所望のギャップが得られる。
【００５９】
次に、シール材５２に対して、紫外線を照射してシール材５２を紫外線硬化させる（ステップＳ２２）。ここで、この紫外線照射工程について図４から図７を参照して詳しく説明する。
【００６０】
図４及び図５に示すように、紫外線照射（露光）工程では、露光マスク２００を介して紫外線ＵＶが対向基板２０の側から照射される。尚、図４及び図５に示す段階では、図１及び図２を参照して説明した液晶装置を複数構成する複数のＴＦＴアレイ基板１０を含む基板１００上に各液晶装置となる部分が形成されている。
【００６１】
露光マスク２００は、対向基板２０の外表面（図４及び図５で上側）に近接配置される石英ガラス板２０１と、石英ガラス板２０１の図４及び図５で下側に位置する表面で、各液晶装置における画像表示領域１０ａをマスクするようにパターニングされた遮光膜２０２とを有する。遮光膜２０２は、例えばアルミニウム膜から形成されている。
【００６２】
このように構成された露光マスク２００を用いて、紫外線照射工程（ステップＳ２２）では、プロクシミティ露光を行う。即ち、露光マスク２００を、対向基板との間で、例えば、５００μｍ或いは１ｍｍといった所定のクリアランスΔＣ（図５参照）を持つように配置した状態で、紫外線ＵＶの照射を行う。
【００６３】
より具体的には図６に示すように、位置決め装置２１０により、所定のクリアランスΔＣを持つように基板１００と露光マスク２００との相対的位置を固定した状態で、拡散光である紫外線ＵＶを光源２２０により照射する。すると、シール材５２が設けられたシール領域に対しては、透明な石英ガラス板２０１を介して紫外線ＵＶを照射可能となり、画像表示領域１０ａに対しては、遮光膜２０１の存在により紫外線ＵＶは照射されない。この際特に、遮光膜２０２は石英ガラス板２０１が対向基板２０に面する側に設けられているので、石英ガラス板２０１の厚みに関わらず対向基板２０に近接して配置される。従って、拡散光である紫外線ＵＶが拡散により配向膜２１又は２２の方へ回り込んでも、若干のマージンさえ設けておけば即ちシール領域よりも遮光膜２０１を平面的に若干大きく設定しておけば、紫外線ＵＶが画像表示領域１０ａに殆ど到達しないようにできる。仮に遮光膜２０１を石英ガラス板２０１が対向基板２０に面する側と逆側に設けたとすれば、石英ガラス板２０１の厚みに応じて拡散光である紫外線ＵＶの回り込みが増加してしまい、画像表示領域１０ａに到達してしまうか或いは遮光膜２０１のマージンをその分だけ大きく採らねばならない。
【００６４】
そして、この露光マスク２００を用いた紫外線ＵＶの照射の前又は後に、位置決め装置２１０による露光マスク２００の固定を解除して、露光マスク２００を用いることなく、光源２２０を用いてシール領域及び画像表示領域１０ａの全体に対して紫外線ＵＶを所定時間だけ照射する。すると、シール領域に対して第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、画像表示領域１０ａに対して第１所定照射量よりも小さい、例えば第１所定照射量の１／５程度の第２所定照射量の紫外線ＵＶを照射可能となる。
【００６５】
従って紫外線照射工程（ステップＳ２２）によれば、シール領域に照射される紫外線ＵＶの第１所定照射量を大きく設定することによりシール材５２を良好に紫外線硬化させることが可能となる。即ち、前述のように不完全な紫外線硬化の際に生じる画像表示領域１０ａ全域における進行性ある色むらの発生を防止できる。更に、この紫外線ＵＶの第１所定照射量が仮に配向膜２０又は２１に対して照射されるとプレチルト角を付与する能力を極度に奪ってしまうような大きな量であったとしても、実際には、配向膜２０又は２１は、遮光膜２０２の存在により、第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量だけしか紫外線照射されない。このため、過大な紫外線ＵＶの照射に起因して液晶におけるプレチルト角が小さくなることによるリバースチルトドメインの如き配向不良領域の発生を低減できる。従って、大きく広がった配向不良領域を隠すために対向基板２０に形成される遮光膜２３（図２参照）の幅を広げないで済む。
【００６６】
ここで特に本願発明者による実験の予備研究によれば、図７に示すように、液晶に対して予め３度から７度或いはそれ以上の角度に分布するプレチルト角を付与するようにポリイミド系材料からなる配向膜２１又は２２を形成した場合に、このプレチルト角は、紫外線ＵＶの照射により減少する特性を持つ。しかも、この減少は、例えば３度から７度程度の比較的大きなプレチルト角の範囲では急峻となり、例えば３度以下程度の比較的小さなプレチルト角の範囲では緩やかとなる、飽和特性を持つ。従って、本実施形態では、各画像表示領域１０ａに照射される紫外線ＵＶの第２所定照射量を適度に設定することにより、前述のように紫外線ＵＶを全く照射しない場合に生じるチルトむら（色むら）やラビング筋の発生を効果的に阻止できる。即ち、紫外線ＵＶの照射に対するプレチルト角の減少が図７に示したような飽和特性を有していることを利用して、紫外線ＵＶの照射に対する減少が急峻である大きな（例えば、５度以上の）プレチルト角を与える能力がある配向膜２０又は２１の部分については当該能力を急峻に減少させ、紫外線ＵＶの照射に対する減少が緩やかである小さな（例えば、３度以下程度の）プレチルト角を与える能力しかない配向膜２０又は２１部分については、当該能力を緩やかに減少させることにより、両能力を低レベル側で接近させること、即ち両能力の差を相対的に縮めることが可能となるのである。
【００６７】
本実施形態では特に配向膜２０及び２１をポリイミド系材料から構成しているので、液晶にプレチルト角を付与する能力が特に紫外線ＵＶの照射により低下し易いが、シール材５２を十分に硬化させるための第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線ＵＶしか当該配向膜２０又は２１には照射しない。このため、液晶にプレチルト角を付与する能力が紫外線ＵＶの照射により低下することは殆どない。更に、このようにポリイミド系材料からなる配向膜２０又は２１は、紫外線ＵＶの照射を全く行わないと、チルトむらが顕在化し易いが、本実施形態では第２所定照射量の紫外線ＵＶの照射により、このようなチルトむらを低減できる。
【００６８】
また本実施形態では特に、シール材５２をアクリル系樹脂を混入した紫外線硬化樹脂から構成しているので、紫外線硬化樹脂が紫外線硬化時における照度に敏感であり、照度が不足すると硬化が不完全となり前述の色むらの原因となる。しかしながら、本実施形態では、画像表示領域１０ａとは別に、露光マスク２００を素通りする、シール領域を硬化に十分な第１所定照射量の紫外線ＵＶで、照射するので、当該紫外線硬化を完全なものとできる。因みに、アクリル系樹脂の場合には、５０ｍＷ／ｃｍ２程度以下の照度では時間をかけて必要な照射量を確保しても、硬化が不完全であることが判明している。逆に、エポキシ系樹脂であれば、照度には特に制限がなく、低い照度でも時間をかけて照射すれば硬化が完全となることも判明している。また、対向基板２０がネオセラムなどの高耐熱ガラス板である場合には、紫外線を約５０％吸収する。よって、例えばシール材５２において５０ｍＷ／ｃｍ２の照度が欲しい場合には、露光マスク２００を透過した時点で１１０ｍＷ／ｃｍ２の照度となるように紫外線ＵＶを照射することが望ましい。このように、如何なる照度と時間との組み合わせにより必要な照射量を与えるかは、シール材５２、配向膜２１及び２２並びに対向基板２０などの材料、材質、厚み、形状等を勘案して、個別具体的に適当な組み合わせと考えられるものを実験的、経験的或いは理論的に設定するのが好ましい。
【００６９】
更に本実施形態では特に、露光マスク２００を対向基板２０に近接配置して（例えば５００μｍや１ｍｍといった所定のクリアランスを設けて）プロクシミティ露光を行うので、遠距離から拡散光である紫外線ＵＶを照射することによる拡散による損失を低減可能であり且つ拡散光の回り込みを防ぐことも可能となる。しかも、露光マスク２００が対向基板２０に接触して傷や埃をつけなくて済む。加えて、プロクシミティ露光を行うので、同一照度で比較して平行光よりも一般に硬化させる能力が高い拡散光を利用可能となり、シール材５２を効率的に紫外線硬化させることができる。
【００７０】
尚、図４から図６に示した露光マスク２００を用いることなく、紫外線照射工程において、シール領域に対し所定時間だけ紫外線ＵＶを照射し、画像表示領域１０ａに対しこの所定時間よりも短い時間だけ紫外線ＵＶを照射してもよい。より具体的には例えば、画像表示領域１０ａ及びシール領域に対して、照射時間を相異ならしめてステッパ露光を行ってもよいし、ビーム露光を行ってもよい。このように照射すれば、シール領域に対しては、直接又は透明な基板や膜を介して所定時間だけ紫外線を照射して、十分にシール材５２を紫外線硬化可能であり、他方で、画像表示領域１０ａに対しては、この所定時間よりも短い時間だけ紫外線ＵＶを照射することにより、適当なプレチルト角を付与する能力を配向膜２０及び２１に残しつつ、画像表示領域１０ａ内におけるチルトむらを均すことが可能となる。
【００７１】
或いは、図４から図６に示した露光マスク２００を用いることなく、紫外線照射工程において、画像表示領域１０ａに対し半透過膜を介して紫外線ＵＶを照射してもよい。このように照射すれば、シール領域に対しては、直接又は透明な基板や膜を介して紫外線ＵＶを照射して、十分にシール材５２を紫外線硬化可能であり、同時に画像表示領域１０ａに対しては、半透過膜を介して照度が低下した紫外線ＵＶを照射することにより、適当なプレチルト角を付与する能力を配向膜２０及び２１に残しつつ、画像表示領域１０ａ内におけるチルトむらを均すことが可能となる。
【００７２】
以上の結果、紫外線照射工程（ステップ２２）により、画像表示領域１０ａにおいては、過度の紫外線ＵＶの照射による配向膜２０又は２１のプレチルト角を付与する能力の低下を低減すると共に、全く紫外線ＵＶの照射を行わない際に顕在化するプレチルト角のばらつきによる液晶のチルトむらを低減することができ、しかもシール領域においては、十分な紫外線ＵＶの照射によりシール材５２を良好に硬化させることが可能となる。
【００７３】
また上述の紫外線照射（露光）工程では、露光マスク２００を介して紫外線ＵＶが対向基板２０の側から照射されているが、これに限るものではない。即ち、ＴＦＴアレイ基板１０側からも照射されるようにしてもよい。その場合、露光マスク２００は対向基板２０の外表面に近接配置して露光マスクを用いて紫外線照射した後に、基板１００をひっくり返して露光マスク２００をＴＦＴアレイ基板１０の外表面に近接配置して露光マスクを用いて紫外線照射するかあるいはその逆でもよい。このように基板の両面から紫外線を照射することにより、シール材をより確実に硬化させることができる。
【００７４】
再び図３に戻り、基板１００上に複数形成されており、紫外線ＵＶの照射によりシール材５２が硬化された液晶装置を分断する（ステップＳ２３）。より具体的には、基板１００を図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０に分割し、液晶注入口を露出させるための短冊取り分断を行い、更に、電極部分を取り出すための分断を行う。この段階で、所謂空セルが複数完成する。
【００７５】
次に、例えば１０−２Ｔｏｒｒ程度の圧力での真空注入により、液晶注入口を介して液晶をシール材５２により囲まれ所定ギャップを有する基板間空間に注入し（ステップＳ２４）、液晶注入口を樹脂封止材により加圧下で封止し（ステップＳ２５）、再び洗浄する（ステップＳ２６）。更に、液晶の配向の乱れや配向不良を加熱除冷により除去するためのアニール処理を行う（ステップＳ２７）。この段階で、図１及び図２に示した液晶装置が完成する。
【００７６】
更に、液晶装置の電気的な検査や偏光板、位相差フィルム等の貼り付けなどその他の処理が行われて（ステップＳ２８）、液晶装置が完成する。
【００７７】
以上の結果、本実施形態によれば、特に図３から図７を参照して詳述した紫外線照射工程を行っているので、画像表示領域１０ａでは液晶が十分にプレチルト角を有すると共に画像表示領域１０ａ内におけるプレチルト角の均一化が図られており、しかもシール領域においてはシール材は良好に硬化されている。
【００７８】
尚、以上説明した各実施の形態における液晶パネルでは、対向基板２０の外面及びＴＦＴアレイ基板１０の外面には各々、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）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、偏光板などが所定の方向で配置される。
【００７９】
更に、以上の各実施の形態において、特開平９−１２７４９７号公報、特公平３−５２６１１号公報、特開平３−１２５１２３号公報、特開平８−１７１１０１号公報等に開示されているように、ＴＦＴアレイ基板１０上において画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対向する位置（即ち、ＴＦＴの下側）にも、例えば高融点金属からなる遮光膜を設けてもよい。このようにＴＦＴの下側にも遮光膜を設ければ、ＴＦＴアレイ基板１０の側からの裏面反射（戻り光）や複数の液晶装置をプリズム等を介して組み合わせて一つの光学系を構成する場合に、他の液晶装置からプリズム等を突き抜けて来る投射光部分等が当該液晶装置のＴＦＴに入射するのを未然に防ぐことができる。また、対向基板２０上に１画素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。更にまた、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き対向基板によれば、より明るいカラー液晶装置が実現できる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、シール領域では、第１所定照射量の紫外線によりシール材が露光されるのでシール材は良好に硬化されており、画像表示領域ではこの第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線により配向膜が露光されるので、液晶が十分にプレチルト角を有すると共に画像表示領域内におけるプレチルト角の均一化が図られている。従って、画像品位が高く且つ画素開口率が高めくて明るい画像表示を行うことが可能な液晶装置を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態により製造される液晶装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ’断面図である。
【図３】実施形態の製造方法における各工程を示す工程図である。
【図４】図３に示した工程のうち紫外線照射工程において、紫外線照射によりシール材を硬化させる様子を図式的に示す露光マスク等の斜視図である。
【図５】図３に示した工程のうち紫外線照射工程において、紫外線照射によりシール材を硬化させる様子を図式的に示す露光マスク等の断面図である。
【図６】図３に示した工程のうち紫外線照射工程において、紫外線照射を行うための露光装置全体の図式的なブロック図である。
【図７】紫外線照射の変化に対する配向膜により付与されるプレチルト角の変化の特性を示す特性図である。
【符号の説明】
１０…ＴＦＴアレイ基板
２０…対向基板
２１…配向膜
２２…配向膜
２３…遮光膜
３０…ＴＦＴ
５０…液晶層
５２…シール材
５３…遮光膜
１００…基板
１０１…データ線駆動回路
１０４…走査線駆動回路
２００…露光マスク
２０１…石英ガラス板
２０２…遮光膜
２１０…位置決め装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線硬化樹脂からなるシール材を用いて貼り合わされた一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶装置の製造方法並びにその製造における紫外線照射時に使用される露光マスク及び露光装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の液晶装置の製造においては、一方の基板に、アクティブマトリクス駆動、パッシブマトリクス駆動、セグメント駆動等の駆動方式に応じた、画素電極、走査線、データ線、薄膜トランジスタ（以下適宜、ＴＦＴと称す）、薄膜ダイオード（以下適宜、ＴＦＤと称す）などが形成された後に、配向膜が形成される。他方の基板に、やはり駆動方式に応じた、対向電極、配線、ブラックマスクやブラックマトリクスと称される遮光膜、カラーフィルタ等が形成された後に、配向膜が形成される。そして、これらの配向膜が夫々形成された一対の基板は、液晶に対向しており実際に画像が表示される画像表示領域の周囲に位置するシール領域において、熱硬化樹脂や紫外線硬化樹脂などからなるシール材により貼り合わされた後、熱や紫外線が加えられることにより、シール材が硬化する。これらの工程により、所謂空セルが製造され、その後、空セル内に液晶を吸引して、液晶セルが製造される。更に、偏光板等が取り付けられて液晶装置が製造される。
【０００３】
上述の配向膜は、通常ポリイミド（ＰＩ）系材料が用いられる。配向膜の形成工程では、通常ポリイミド膜を塗布した後、焼成し、その後ラビング処理等の配向処理を施すことにより当該配向膜上の液晶を所定方向に配向させる。また、液晶におけるプレチルト角が小さいと、微少な横電界の影響により液晶分子が意図する方向と逆方向に捩じれてしまう配向不良が生じ易い。このため、液晶の性質や配向膜の性質に応じて３度から５度程度のプレチルト角を液晶に付与するように且つ液晶が所定方向に配向するように、ポリイミド系材料の選択及びラビング処理等の配向処理が行われる。
【０００４】
ここで特に、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置の場合には、走査線及びデータ線の付近で発生する横電界の影響により所謂リバースチルトドメイン（或いはレインメモリ）と称される配向不良が発生する。そして、前述のようにプレチルト角を液晶に付与する対策では、このリバースチルトドメインの発生を完全に阻止することは困難である。このため、各画素開口領域を規定するために各画素の境界線に沿って対向基板に形成されるブラックマスク又はブラックマトリクスと称される遮光膜の幅を広げて、リバースチルトドメインを隠すようにしている。
【０００５】
他方、上述のシール材として、熱硬化樹脂は、熱を加えることにより硬化可能となるので製造工程は比較的簡単で済むが、加熱により空セルに歪みや欠陥を生じさせ易い。このため、高品位の画像表示が要望される近年では、加熱による弊害がない紫外線硬化樹脂が用いられることが多い。紫外線硬化樹脂からなるシール材に対しては、対向基板若しくはＴＦＴアレイ基板の側から所定照射量の紫外線が照射されるが、この際一般にシール領域のみならず画像形成領域を含む基板全面に紫外線が照射される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本願発明者による実験及び研究によれば、前述した従来の製造方法の場合には、シール材を紫外線硬化させる際に、プレチルト角を液晶に付与する能力を持つように形成されたポリイミド系材料からなる配向膜に対しても紫外線が照射されるため、配向膜に照射される紫外線照射量に応じて配向膜における当該プレチルト角を与える能力が低下してしまうという問題点がある。これは、配向膜におけるプレチルト角を付与する能力を決定する主要因である形状作用及び電気的相互作用が紫外線の照射により低下することによると考えられる。この結果、前述したリバースチルトドメインの如き液晶の配向異常領域が拡大してしまう。そして、このように配向異常となる液晶部分には、画像表示の際に、白抜け、輝線等が生じるため、実際には前述のブラックマスク又はブラックマトリクスと称される遮光膜の幅をより広げて当該配向異常領域を隠すようにしている。しかしながら、この対策では、配向異常領域が大きくなる程、遮光膜の面積が拡大して、画素開口率（即ち、光が透過しない非画素開口領域に対する光が透過する画素開口領域の比率）の低下を招き、表示画像が暗くなってしまう。これでは、近時における解像度を高めると共に表示画像を明るくすることによる表示画像の高品位化という一般的要請に応えることは困難である。
【０００７】
但し、本願発明者による実験及び研究によれば、単純に紫外線硬化樹脂からなるシール材に対して、逆に紫外線を全く照射しないと、ラビング処理のむら（ラビングの際の擦れ方の強さのむら等）によるチルトむら（例えば、画像表示領域の一部でプレチルト角が３度以下であるのに対して、他部でプレチルト角が５度以上であるような状態）が生じたり、ラビング処理によるラビング筋がそのまま残ったりして、表示画像における色むらの原因になる等の弊害が生じることも判明している。更に、配向膜におけるプレチルト角を付与する能力の低下を懸念して紫外線硬化樹脂からなるシール材に対する紫外線照射を不完全に行ったのでは、時間の経過と共に不完全に硬化したシール材部分が特に画像表示領域の四隅付近で形状変化を起こし、最終的には画像表示領域全域における進行性ある色むら（例えば、画像表示領域の中央付近と四隅付近とでは色が異なる等）の原因となることも判明している。即ち、シール材を紫外線硬化させる際に、単純に、配向膜における紫外線に対する遮光を行ったり、紫外線照射量を減らしたりても問題は解決しないのである。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、紫外線硬化樹脂からなるシール材を用いて一対の基板を貼り合わせてなる液晶装置の製造方法において、紫外線照射による配向膜のプレチルト角を付与する能力の低下を低減すると共にプレチルト角のばらつきによる液晶のチルトむらを低減することができ、しかも紫外線硬化性樹脂からなるシール材を良好に硬化させることが可能な液晶装置の製造方法並びにこの製造方法に好適に使用される露光マスク及び露光装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、配向膜を介して液晶を挟持する一対の基板が該液晶の周囲において紫外線硬化樹脂からなるシール材により貼り合わされてなる液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板の前記液晶に対向する側に配向処理を施した前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記配向膜が形成された前記一対の基板を前記液晶に対向する画像表示領域を囲むシール領域において前記シール材により貼り合わせる貼合せ工程と、前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される前記外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた遮光膜を有する露光マスクを用い、前記露光マスクを前記外表面に近接配置して固定するように位置決めする工程と、
前記画像表示領域を露光マスクで遮蔽して前記シール領域に対し、前記位置決めされた前記露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から第１所定照射量の拡散光である紫外線を照射する第１照射工程と、前記露光マスクの固定を解除して、前記露光マスクを前記一対の基板上から除去し、少なくとも前記画像表示領域に前記第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射する第２照射工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の第１の液晶装置の製造方法は上記課題を解決するために、配向膜を介して液晶を挟持する一対の基板が該液晶の周囲において紫外線硬化樹脂からなるシール材により貼り合わされてなる液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板の前記液晶に対向する側に配向処理を施した前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記配向膜が形成された前記一対の基板を前記液晶に対向する画像表示領域を囲むシール領域において前記シール材により貼り合わせる貼合せ工程と、前記シール領域に対し第１所定照射量の紫外線を照射し、前記画像表示領域に対し前記第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射する照射工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第１の液晶装置の製造方法によれば、照射工程において、シール領域に対して第１所定照射量の紫外線が照射され、シール材は紫外線硬化する。また、画像表示領域に対して第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線が照射され、配向膜がプレチルト角を付与する能力は画像表示領域内で均される。
【００１１】
従って、シール領域に照射される紫外線の第１所定照射量を大きく設定することによりシール材を良好に紫外線硬化させることが可能となる。即ち、前述のように不完全な紫外線硬化の際に生じる画像表示領域全域における進行性ある色むらの発生を防止できる。更に、この紫外線の第１所定照射量が仮に配向膜に対して照射されるとプレチルト角を付与する能力を極度に奪ってしまうような大きな量であったとしても、実際には、配向膜は第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量だけしか紫外線照射されないため、過大な紫外線照射に起因して液晶におけるプレチルト角が小さくなることによるリバースチルトドメインの如き配向不良領域の発生を低減できる。従って、大きく広がった配向不良領域を隠すために対向基板に形成される遮光膜の幅を広げないで済む。
【００１２】
これに加えて、画像表示領域に照射される紫外線の第２所定照射量を適度に設定することにより、前述のように紫外線を全く照射しない場合に生じるチルトむら（色むら）やラビング筋の発生を効果的に阻止できる。これは、紫外線照射に対するプレチルト角の減少が飽和特性を有していることを利用して、両能力を共に減少させることにより、両能力の差を相対的に縮めることが可能であるという考察に基づくものである。
【００１３】
以上の結果、画像表示領域においては、過度の紫外線照射による配向膜のプレチルト角を付与する能力の低下を低減すると共に、全く紫外線照射を行わない際に顕在化するプレチルト角のばらつきによる液晶のチルトむらを低減することができ、しかもシール領域においては、十分な紫外線照射によりシール材を良好に硬化させることが可能となる。
【００１４】
また、本発明は、配向膜を介して液晶を挟持する一対の基板が該液晶の周囲において紫外線硬化樹脂からなるシール材により貼り合わされてなる液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板の前記液晶に対向する側に配向処理を施した前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記配向膜が形成された前記一対の基板を前記液晶に対向する画像表示領域を囲むシール領域において前記シール材により貼り合わせる貼合せ工程と、前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される前記外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた半透過膜を有する露光マスクを用い、前記露光マスクを前記外表面に近接配置して固定するように位置決めする工程と、前記画像表示領域を露光マスクで遮蔽して前記基板に対し、前記位置決めされた前記露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から第１所定照射量の拡散光である紫外線を照射し、前記シール領域には前記第１所定照射量の紫外線が照射され、前記画像表示領域には前記半透過膜を通過することによって前記第１所定照射量から第２所定照射量の紫外線が照射される照射工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明は、配向膜を介して液晶を挟持する一対の基板が該液晶の周囲において紫外線硬化樹脂からなるシール材により貼り合わされてなる液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板の前記液晶に対向する側に配向処理を施した前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記配向膜が形成された前記一対の基板を前記液晶に対向する画像表示領域を囲むシール領域において前記シール材により貼り合わせる貼合せ工程と、前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される前記外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた半透過膜を有する露光マスクを用い、前記露光マスクを前記外表面に近接配置して固定するように位置決めする工程と、前記画像表示領域を露光マスクで遮蔽して前記基板に対し、前記位置決めされた前記露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から第１所定照射量の拡散光である紫外線を照射し、前記シール領域には前記第１所定照射量の紫外線が照射され、前記画像表示領域には前記半透過膜を通過することによって前記第１所定照射量から第２所定照射量の紫外線が照射される照射工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明の第２の液晶装置の製造方法は上記課題を解決するために、配向膜を介して液晶を挟持する一対の基板が該液晶の周囲において紫外線硬化樹脂からなるシール材により貼り合わされてなる液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、少なくとも画素電極及び該画素電極に電気力を供給するための配線手段が形成された前記一対の基板の前記液晶に対向する側に夫々、前記液晶の配向方向を規定すると共に前記液晶に所定のプレチルト角を付与するように配向処理を施した前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、前記配向膜が夫々形成された前記一対の基板を前記液晶に対向する画像表示領域を囲むシール領域において前記シール材により貼り合わせる貼合せ工程と、前記シール領域に対し前記シール材を紫外線硬化させるための第１所定照射量の紫外線を照射し、前記画像表示領域に対し前記配向膜が前記プレチルト角を付与する能力を前記画像表示領域内で均すための前記第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射する照射工程とを含む。
【００１５】
本発明の第２の液晶装置の製造方法によれば、配向膜形成工程では、少なくとも画素電極及び配線手段が形成された一対の基板の液晶に対向する側に夫々、配向膜が形成される。この際、配向膜には、液晶の配向方向を規定すると共に前記液晶に所定のプレチルト角を付与するように配向処理が施される。次に、貼合せ工程では、配向膜が夫々形成された一対の基板が、シール領域においてシール材により貼り合わされる。次に、照射工程では、シール領域に対して第１所定照射量の紫外線が照射され、シール材は紫外線硬化する。また、画像表示領域に対して第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線が照射され、配向膜がプレチルト角を付与する能力は画像表示領域内で均される。
【００１６】
従って、上述した本発明の第１の液晶装置の製造方法の場合と同様に、画像表示領域においては、過度の紫外線照射による配向膜のプレチルト角を付与する能力の低下を低減すると共に、全く紫外線照射を行わない際に顕在化するプレチルト角のばらつきによる液晶のチルトむらを低減することができ、しかもシール領域においては、十分な紫外線照射によりシール材を良好に硬化させることが可能となる。
【００１７】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の一の態様では、前記配向膜形成工程は、ポリイミド系材料を前記一対の基板の前記液晶に対向する側に塗布する塗布工程と、該塗布されたポリイミド系材料を焼成する焼成工程と、該焼成されたポリイミド系材料に対して前記配向処理を施す配向処理工程とを含む。
【００１８】
この態様によれば、配向膜形成工程において、塗布工程では、ポリイミド系材料が一対の基板の液晶に対向する側に塗布され、焼成工程では、塗布されたポリイミド系材料が焼成され、配向処理工程では、焼成されたポリイミド系材料に対して配向処理が施されて、ポリイミド系材料からなる配向膜が形成される。このようにポリイミド系材料からなる配向膜は、液晶にプレチルト角を付与する能力が特に紫外線照射により低下し易いが、本発明ではシール材を硬化させるための第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線しか当該配向膜に照射しない。このため、液晶にプレチルト角を付与する能力が紫外線照射により低下することは殆どない。更に、このようにポリイミド系材料からなる配向膜は、紫外線照射を全く行わないと、チルトむらが顕在化し易いが、本発明では第２所定照射量の紫外線照射により、このようなチルトむらを低減できる。
【００１９】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の他の態様では、前記配向処理は、ラビング処理法、ＬＢ膜法、光誘起配向法、レプリカ法、電場・磁場注入法及びアモルファス配向法のいずれか一つにより行われる。
【００２０】
この態様によれば、ラビング処理法、ＬＢ膜法、光誘起配向法、レプリカ法、電場・磁場注入法及びアモルファス配向法のいずれか一つにより配向処理が施された配向膜に対し、第２所定照射量の紫外線が照射されるので、当該配向膜における液晶にプレチルト角を付与する能力が紫外線照射により低下することは殆どない。更に、このように配向処理が施された直後の配向膜にはラビングむら等が見受けられるが、第２所定照射量の紫外線照射により、ラビングむら等を均すことができ、表示画像におけるチルトむらを低減できる。
【００２１】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の他の態様では、前記シール材は、エポキシ系樹脂と該エポキシ系樹脂に混入されたアクリル系樹脂とを含む。
【００２２】
この態様によれば、照射工程では、シール領域に対して第１所定照射量の紫外線が照射され、エポキシ系樹脂と該エポキシ系樹脂に混入されたアクリル系樹脂とを含むシール材は紫外線硬化する。特に、アクリル系樹脂は、紫外線硬化時における照度に敏感であり、照度が不足すると硬化が不完全となり前述の色むらの原因となるが、本発明では、画像表示領域とは別にシール領域を第１所定照射量の紫外線で照射するので、当該紫外線硬化を完全なものとできる。
【００２３】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の他の態様では、前記第２所定照射量は、前記配向膜における紫外線照射に対するプレチルト角減衰の飽和特性に基づいて予め定められている。
【００２４】
この態様によれば、プレチルト角減衰の飽和特性に基づいて、配向膜におけるプレチルト角を付与する能力とチルトむらを均一化する能力との最適な組み合わせに対応する第２所定照射量を予め定めることが可能となる。
【００２５】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の他の態様では、前記照射工程は、前記画像表示領域に対し半透過膜を介して紫外線を照射する工程を含む。
【００２６】
この態様によれば、照射工程において、シール領域に対しては、直接又は透明な基板や膜を介して紫外線を照射することにより、第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、同時に画像表示領域に対しては、半透過膜を介して紫外線を照射することにより、第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射可能となる。
【００２７】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の他の態様では、前記照射工程は、前記シール領域に対し所定時間だけ紫外線を照射し、前記画像表示領域に対し前記所定時間よりも短い時間だけ紫外線を照射する工程を含む。
【００２８】
この態様によれば、照射工程において、シール領域に対しては、直接又は透明な基板や膜を介して所定時間だけ紫外線を照射することにより、第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、他方で、画像表示領域に対しては、この所定時間よりも短い時間だけ紫外線を照射することにより、第２所定照射量の紫外線を照射可能となる。
【００２９】
本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法の他の態様では、前記照射工程は、前記画像表示領域との間で所定のクリアランスを持つように配置されており前記画像表示領域をマスクする露光マスクを介して、拡散光である紫外線を照射するプロクシミティ露光工程を含む。
【００３０】
この態様によれば、プロクシミティ露光工程により、画像表示領域との間で所定のクリアランスを持つように配置された露光マスクを介して、拡散光である紫外線が照射される。従って、同一照度で比較して平行光よりも一般に硬化させる能力が高い拡散光を利用してシール材を効率的に紫外線硬化させることができる。この際特に、プロクシミティ露光を行うので、遠距離から拡散光を照射することによる拡散光の損失を低減可能であり且つ拡散光の回り込みを防ぐことも可能となり、しかも、露光マスクが基板に接触して傷や埃をつけなくて済む。
【００３１】
本発明の第１の露光マスクは上記課題を解決するために、前述した本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光工程に用いられる露光マスクであって、前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される石英ガラス板及び該石英ガラス板の前記一方の外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた遮光膜を有する。
【００３２】
本発明の第１の露光マスクによれば、上述した本発明の第１又は第２の液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光の際に、当該第１の露光マスクを、画像表示領域との間で所定のクリアランスを持つように配置した状態で、紫外線照射を行う。すると、シール領域に対しては、透明な石英ガラス板を介して紫外線を照射可能となり、画像表示領域に対しては、遮光膜の存在により紫外線は照射されない。この際特に、遮光膜は石英ガラス板が基板に面する側にパターンニングされているので、石英ガラス板の厚みに関わらず基板に近接して配置される。従って、拡散光が拡散により回り込んでも、若干のマージンさえ設けておけば画像表示領域に殆ど到達しないようにできる。そして、この露光マスクを用いた紫外線照射の前又は後に、この露光マスクを用いることなく、シール領域及び画像表示領域の全体に対して紫外線を照射する。すると、シール領域に対して第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、画像表示領域に対して第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射可能となる。
【００３３】
本発明の第２の露光マスクは上記課題を解決するために、前述した本発明の液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光工程に用いられる露光マスクであって、前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される石英ガラス板及び該石英ガラス板の前記一方の外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた半透過膜を有する。
【００３４】
本発明の第２の露光マスクによれば、上述した本発明の液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光の際に、当該第２の露光マスクを、画像表示領域との間で所定のクリアランスを持つように配置した状態で、紫外線照射を行う。すると、シール領域に対しては、透明な石英ガラス板を介して第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、画像表示領域に対しては、石英ガラス板及び半透過膜を介して第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射可能となる。この際特に、半透過膜は石英ガラス板が基板に面する側にパターンニングされているので、石英ガラス板の厚みに関わらず基板に近接して配置される。従って、拡散光が拡散により回り込んでも、若干のマージンさえ設けておけば画像表示領域に殆ど到達しないようにできる。
【００３５】
本発明の第１の露光装置は上記課題を解決するために、前述した本発明の液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光工程に用いられる露光装置であって、上述した本発明の第１の露光マスクと、該露光マスクを前記外表面に近接配置して固定する位置決め装置と、該位置決めされた露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から拡散光である紫外線を照射する光源とを備える。
【００３６】
本発明の第１の露光装置によれば、位置決め装置により、第１の露光マスクを、画像表示領域との間で所定のクリアランスを持つように基板に近接配置して固定する。この状態で、光源を用いて紫外線照射を行う。すると、シール領域に対しては、透明な石英ガラス板を介して紫外線を照射可能となり、画像表示領域に対しては、遮光膜の存在により紫外線は照射されない。そして、この露光マスクを用いた紫外線照射の前又は後に、位置決め装置による露光マスクの固定を解除して、この露光マスクを用いることなく、シール領域及び画像表示領域の全体に対して光源を用いて紫外線を照射する。すると、シール領域に対して第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、画像表示領域に対して第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射可能となる。
【００３７】
本発明の第２の露光装置は上記課題を解決するために、前述した本発明の液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光工程に用いられる露光装置であって、上述した本発明の第２の露光マスクと、該露光マスクを前記外表面に近接配置して固定する位置決め装置と、該位置決めされた露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から拡散光である紫外線を照射する光源とを備える。
【００３８】
本発明の第２の露光装置によれば、位置決め装置により、第２の露光マスクを、画像表示領域との間で所定のクリアランスを持つように基板に近接配置して固定する。この状態で、光源を用いて紫外線照射を行う。すると、シール領域に対しては、透明な石英ガラス板を介して第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、画像表示領域に対しては、石英ガラス板及び半透過膜を介して第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射可能となる。
【００３９】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされよう。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４１】
（液晶装置の構成）
先ず、本実施形態の液晶装置の製造方法において製造される液晶装置の一例について、シール材及び配向膜を中心に図１及び図２を参照して説明する。ここでは、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとり説明を加える。尚、図１は、ＴＦＴアレイ基板をその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’断面図である。
【００４２】
図１及び図２において、液晶装置は、一対の基板であるＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０の間に液晶層５０が挟持されてなり、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により相互に固着されている。
【００４３】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えばスリーボンド社製の３０２５（商品名）などの、エポキシ系樹脂にアクリル系樹脂を混入させた紫外線硬化樹脂からなり、後述の製造方法においてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射により硬化させられたものである。また、シール材５２中には、当該液晶装置がプロジェクタ用途のように小型で拡大表示を行う液晶装置であれば、両基板間の距離（基板間ギャップ）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ギャップ材（スペーサ）が混入されてもよい。或いは、当該液晶装置が液晶ディスプレイや液晶テレビのよう大型で等倍表示を行う液晶装置であれば、このようなギャップ材は、液晶層５０中に混入されてもよい。
【００４４】
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の周辺を規定する周辺見切りと称される遮光膜５３が（対向基板２０側に）設けられている。
【００４５】
図1において、シール材５２が配置されたシール領域の外側の周辺領域には、データ線駆動回路１０１及び実装端子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。更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画面表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路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一個所において、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上下導通材１０６が設けられている。データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４は各画素に設けられた画素電極に対し、ＴＦＴアレイ基板１０上にマトリクス状に形成された各画素スイッチング用ＴＦＴ３０（図２参照）を介して画像信号を選択的に供給するためのデータ線（ソース電極）及び走査線（ゲート電極）に各々電気的接続されている。データ線駆動回路１０１には、図示しない制御回路から即時表示可能な形式に変換された画像信号が入力され、走査線駆動回路１０４がパルス的に走査線に順番に走査信号（ゲート電圧）を送るのに合わせて、データ線駆動回路１０１は画像信号（ソース電圧）をデータ線に送る。
【００４６】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用ＴＦＴ３０や走査線、データ線、容量線等の配線が形成された後の最上層部分に、ポリイミド（ＰＩ）系材料からなる配向膜２１が形成されている。他方、対向基板２０上（図２では、下側の面上）には、対向電極の他、各画素毎に非開口領域を規定するブラックマスク又はブラックマトリクスと称される遮光膜２３、カラーフィルタ等が形成された最上層部分（図２では、最も下側の面上）に、配向膜２１と同じくポリイミド系材料からなる配向膜２２が形成されている。これらの一対の配向膜２１及び２２は夫々、後述の製造方法において、ポリイミド系材料を塗布し、焼成した後、液晶層５０中の液晶を所定方向に配向させると共に液晶に所定のプレチルト角を付与するように配向処理が施されている。尚、遮光膜２３は、表示画像におけるコントラストの向上、色材の混色防止などの機能を有しており、前述の如き走査線やデータ線に沿って（即ち、各画素の境界に）発生し易いリバースチルトドメイン等の配向不良領域を隠す機能をも有する。このような遮光膜２３を対向基板２０の側ではなく、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成してもよい。また、液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、一対の配向膜２１及び２２の間で、所定の配向状態をとる。
【００４７】
以上説明したＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置の例に対して後述の本発明の製造方法を適用すると、前述のリバースチルトドメイン（又はレインメモリ）といった走査線やデータ線に沿って現れる配向不良領域を小さくできるため、適当な値に均一化されたプレチルト角により表示画像の高品位化を図りつつ、画素開口率を高めることもできるので、顕著な効果が期待できる。但し、本願発明を、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式以外の、ＴＦＤアクティブマトリクス方式、パッシブマトリクス駆動方式などいずれの方式の液晶装置に適用しても、適当な値に均一化されたプレチルト角により表示画像の高品位化を図ることが可能である。更に、駆動回路内蔵型の液晶装置（図１及び図２参照）のみならず、駆動回路を外付けする型の液晶装置や１０インチ以上の大型の液晶装置から１インチ程度の小型の液晶装置まで様々な液晶装置に、本発明の液晶装置の製造方法を適用しても、やはり適当な値に均一化されたプレチルト角により表示画像の高品位化を図ることが可能である。
【００４８】
（液晶装置の製造方法）
次に、本実施形態における液晶装置の製造方法について図３から図７を参照して説明する。ここに、図３は、製造方法を順を追って示す工程図であり、図４及び図５は夫々、紫外線照射によりシール材を硬化させる工程を図式的に示す露光マスクの斜視図及び断面図であり、図６は、この紫外線照射を行うための露光装置全体の図式的なブロック図である。また図７は、紫外線照射の変化に対する配向膜により付与されるプレチルト角の変化の特性を示す特性図である。
【００４９】
図３に示すように、図１及び図２に示した液晶装置の製造プロセスは、概ねＴＦＴアレイ基板１０側におけるプロセスと、対向基板２０側におけるプロセスと、両者を貼り合せた後のプロセスとに分かれる。
【００５０】
図３において一方で、ＴＦＴアレイ基板１０側のプロセスとしては、石英等の基板上に画素電極、ＴＦＴ３０等の素子並びに走査線、データ線等の配線をプレーナ技術により形成した後（ステップＳ１）、基板に付着した汚れやゴミ、埃を除去するために洗浄を行う（ステップＳ２）。
【００５１】
次に、配向膜２１の材料であるポリイミド系材料を基板の全面に塗布する（ステップＳ３）。この場合のポリイミド系材料としては、ポリアミック酸を塗布して、加熱焼成してイミド化するプレポリマータイプでもよいし、予めイミド化された可溶性のポリマータイプを直接塗布してもよい。
【００５２】
次に、配向膜の焼成を行う（ステップＳ４）。この工程は、例えば、８０℃程度の仮乾燥と２５０℃程度の本焼成（前述のプレポリマータイプの場合）又は１８０〜２００℃程度の本焼成（前述のポリマータイプの場合）とからなる。このような焼成により塗布されたポリイミド系材料中の溶剤が完全除去される。
【００５３】
次に、焼成後の配向膜に対する配向処理を、その表面を一定方向に擦るラビング処理により行う（ステップＳ５）。上述のポリイミド系材料の選択及びこのラビング処理におけるラビング条件により、液晶を所定方向に配向させること及び液晶に所定のプレチルト角を付与することが可能となる。尚、この配向処理は、ラビング処理法の他、ＬＢ膜法、光誘起配向法、レプリカ法、電場・磁場注入法、アモルファス配向法等により行ってもよい。いずれの配向処理を施した場合にも配向膜にはラビングむら等が見受けられるが、本実施形態では後述の紫外線照射工程により、ラビングむら等を均すことができる。
【００５４】
次に、再び洗浄が行われた後（ステップＳ６）、シール領域にシール材に混入すべきギャップ材を拡散する（ステップＳ７）。但し、ＴＦＴアレイ基板１０側にギャップ材を混入したシール材を塗布してもよい。
【００５５】
図３において他方で、対向基板２０側のプロセスとしては、ガラス等の基板上に対向電極や配線等を形成した後（ステップＳ１１）、洗浄を行う（ステップＳ１２）。
【００５６】
次に、ＴＦＴアレイ基板１０側の場合と同じく、配向膜２２の材料であるポリイミド系材料を基板の全面に塗布し（ステップＳ１３）、配向膜の焼成を行い（ステップＳ１４）、配向処理を行い（ステップＳ１５）、再び洗浄が行われる（ステップＳ１６）。
【００５７】
次に、シール領域にシール材を塗布する（ステップＳ１７）。ここでは、シール材としては、例えばスリーボンド社製の３０２５（商品名）などの、エポキシ系樹脂にアクリル系樹脂を混入させた紫外線硬化樹脂が用いられる。
【００５８】
図３において、ステップＳ１からＳ７を経たＴＦＴアレイ基板１０とステップＳ１１からＳ１７を経た対向基板２０とを、精度良くアラインメントして、シール材５２により張り合わせる（ステップＳ２１）。この際特に、仮止めされた両基板の間隔を所望の液晶セルギャップとなるまで加圧下で締め付ける。シール材５２に混入されたギャップ材により、このような所望のギャップが得られる。
【００５９】
次に、シール材５２に対して、紫外線を照射してシール材５２を紫外線硬化させる（ステップＳ２２）。ここで、この紫外線照射工程について図４から図７を参照して詳しく説明する。
【００６０】
図４及び図５に示すように、紫外線照射（露光）工程では、露光マスク２００を介して紫外線ＵＶが対向基板２０の側から照射される。尚、図４及び図５に示す段階では、図１及び図２を参照して説明した液晶装置を複数構成する複数のＴＦＴアレイ基板１０を含む基板１００上に各液晶装置となる部分が形成されている。
【００６１】
露光マスク２００は、対向基板２０の外表面（図４及び図５で上側）に近接配置される石英ガラス板２０１と、石英ガラス板２０１の図４及び図５で下側に位置する表面で、各液晶装置における画像表示領域１０ａをマスクするようにパターニングされた遮光膜２０２とを有する。遮光膜２０２は、例えばアルミニウム膜から形成されている。
【００６２】
このように構成された露光マスク２００を用いて、紫外線照射工程（ステップＳ２２）では、プロクシミティ露光を行う。即ち、露光マスク２００を、対向基板との間で、例えば、５００μｍ或いは１ｍｍといった所定のクリアランスΔＣ（図５参照）を持つように配置した状態で、紫外線ＵＶの照射を行う。
【００６３】
より具体的には図６に示すように、位置決め装置２１０により、所定のクリアランスΔＣを持つように基板１００と露光マスク２００との相対的位置を固定した状態で、拡散光である紫外線ＵＶを光源２２０により照射する。すると、シール材５２が設けられたシール領域に対しては、透明な石英ガラス板２０１を介して紫外線ＵＶを照射可能となり、画像表示領域１０ａに対しては、遮光膜２０１の存在により紫外線ＵＶは照射されない。この際特に、遮光膜２０２は石英ガラス板２０１が対向基板２０に面する側に設けられているので、石英ガラス板２０１の厚みに関わらず対向基板２０に近接して配置される。従って、拡散光である紫外線ＵＶが拡散により配向膜２１又は２２の方へ回り込んでも、若干のマージンさえ設けておけば即ちシール領域よりも遮光膜２０１を平面的に若干大きく設定しておけば、紫外線ＵＶが画像表示領域１０ａに殆ど到達しないようにできる。仮に遮光膜２０１を石英ガラス板２０１が対向基板２０に面する側と逆側に設けたとすれば、石英ガラス板２０１の厚みに応じて拡散光である紫外線ＵＶの回り込みが増加してしまい、画像表示領域１０ａに到達してしまうか或いは遮光膜２０１のマージンをその分だけ大きく採らねばならない。
【００６４】
そして、この露光マスク２００を用いた紫外線ＵＶの照射の前又は後に、位置決め装置２１０による露光マスク２００の固定を解除して、露光マスク２００を用いることなく、光源２２０を用いてシール領域及び画像表示領域１０ａの全体に対して紫外線ＵＶを所定時間だけ照射する。すると、シール領域に対して第１所定照射量の紫外線を照射可能となり、画像表示領域１０ａに対して第１所定照射量よりも小さい、例えば第１所定照射量の１／５程度の第２所定照射量の紫外線ＵＶを照射可能となる。
【００６５】
従って紫外線照射工程（ステップＳ２２）によれば、シール領域に照射される紫外線ＵＶの第１所定照射量を大きく設定することによりシール材５２を良好に紫外線硬化させることが可能となる。即ち、前述のように不完全な紫外線硬化の際に生じる画像表示領域１０ａ全域における進行性ある色むらの発生を防止できる。更に、この紫外線ＵＶの第１所定照射量が仮に配向膜２０又は２１に対して照射されるとプレチルト角を付与する能力を極度に奪ってしまうような大きな量であったとしても、実際には、配向膜２０又は２１は、遮光膜２０２の存在により、第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量だけしか紫外線照射されない。このため、過大な紫外線ＵＶの照射に起因して液晶におけるプレチルト角が小さくなることによるリバースチルトドメインの如き配向不良領域の発生を低減できる。従って、大きく広がった配向不良領域を隠すために対向基板２０に形成される遮光膜２３（図２参照）の幅を広げないで済む。
【００６６】
ここで特に本願発明者による実験の予備研究によれば、図７に示すように、液晶に対して予め３度から７度或いはそれ以上の角度に分布するプレチルト角を付与するようにポリイミド系材料からなる配向膜２１又は２２を形成した場合に、このプレチルト角は、紫外線ＵＶの照射により減少する特性を持つ。しかも、この減少は、例えば３度から７度程度の比較的大きなプレチルト角の範囲では急峻となり、例えば３度以下程度の比較的小さなプレチルト角の範囲では緩やかとなる、飽和特性を持つ。従って、本実施形態では、各画像表示領域１０ａに照射される紫外線ＵＶの第２所定照射量を適度に設定することにより、前述のように紫外線ＵＶを全く照射しない場合に生じるチルトむら（色むら）やラビング筋の発生を効果的に阻止できる。即ち、紫外線ＵＶの照射に対するプレチルト角の減少が図７に示したような飽和特性を有していることを利用して、紫外線ＵＶの照射に対する減少が急峻である大きな（例えば、５度以上の）プレチルト角を与える能力がある配向膜２０又は２１の部分については当該能力を急峻に減少させ、紫外線ＵＶの照射に対する減少が緩やかである小さな（例えば、３度以下程度の）プレチルト角を与える能力しかない配向膜２０又は２１部分については、当該能力を緩やかに減少させることにより、両能力を低レベル側で接近させること、即ち両能力の差を相対的に縮めることが可能となるのである。
【００６７】
本実施形態では特に配向膜２０及び２１をポリイミド系材料から構成しているので、液晶にプレチルト角を付与する能力が特に紫外線ＵＶの照射により低下し易いが、シール材５２を十分に硬化させるための第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線ＵＶしか当該配向膜２０又は２１には照射しない。このため、液晶にプレチルト角を付与する能力が紫外線ＵＶの照射により低下することは殆どない。更に、このようにポリイミド系材料からなる配向膜２０又は２１は、紫外線ＵＶの照射を全く行わないと、チルトむらが顕在化し易いが、本実施形態では第２所定照射量の紫外線ＵＶの照射により、このようなチルトむらを低減できる。
【００６８】
また本実施形態では特に、シール材５２をアクリル系樹脂を混入した紫外線硬化樹脂から構成しているので、紫外線硬化樹脂が紫外線硬化時における照度に敏感であり、照度が不足すると硬化が不完全となり前述の色むらの原因となる。しかしながら、本実施形態では、画像表示領域１０ａとは別に、露光マスク２００を素通りする、シール領域を硬化に十分な第１所定照射量の紫外線ＵＶで、照射するので、当該紫外線硬化を完全なものとできる。因みに、アクリル系樹脂の場合には、５０ｍＷ／ｃｍ２程度以下の照度では時間をかけて必要な照射量を確保しても、硬化が不完全であることが判明している。逆に、エポキシ系樹脂であれば、照度には特に制限がなく、低い照度でも時間をかけて照射すれば硬化が完全となることも判明している。また、対向基板２０がネオセラムなどの高耐熱ガラス板である場合には、紫外線を約５０％吸収する。よって、例えばシール材５２において５０ｍＷ／ｃｍ２の照度が欲しい場合には、露光マスク２００を透過した時点で１１０ｍＷ／ｃｍ２の照度となるように紫外線ＵＶを照射することが望ましい。このように、如何なる照度と時間との組み合わせにより必要な照射量を与えるかは、シール材５２、配向膜２１及び２２並びに対向基板２０などの材料、材質、厚み、形状等を勘案して、個別具体的に適当な組み合わせと考えられるものを実験的、経験的或いは理論的に設定するのが好ましい。
【００６９】
更に本実施形態では特に、露光マスク２００を対向基板２０に近接配置して（例えば５００μｍや１ｍｍといった所定のクリアランスを設けて）プロクシミティ露光を行うので、遠距離から拡散光である紫外線ＵＶを照射することによる拡散による損失を低減可能であり且つ拡散光の回り込みを防ぐことも可能となる。しかも、露光マスク２００が対向基板２０に接触して傷や埃をつけなくて済む。加えて、プロクシミティ露光を行うので、同一照度で比較して平行光よりも一般に硬化させる能力が高い拡散光を利用可能となり、シール材５２を効率的に紫外線硬化させることができる。
【００７０】
尚、図４から図６に示した露光マスク２００を用いることなく、紫外線照射工程において、シール領域に対し所定時間だけ紫外線ＵＶを照射し、画像表示領域１０ａに対しこの所定時間よりも短い時間だけ紫外線ＵＶを照射してもよい。より具体的には例えば、画像表示領域１０ａ及びシール領域に対して、照射時間を相異ならしめてステッパ露光を行ってもよいし、ビーム露光を行ってもよい。このように照射すれば、シール領域に対しては、直接又は透明な基板や膜を介して所定時間だけ紫外線を照射して、十分にシール材５２を紫外線硬化可能であり、他方で、画像表示領域１０ａに対しては、この所定時間よりも短い時間だけ紫外線ＵＶを照射することにより、適当なプレチルト角を付与する能力を配向膜２０及び２１に残しつつ、画像表示領域１０ａ内におけるチルトむらを均すことが可能となる。
【００７１】
或いは、図４から図６に示した露光マスク２００を用いることなく、紫外線照射工程において、画像表示領域１０ａに対し半透過膜を介して紫外線ＵＶを照射してもよい。このように照射すれば、シール領域に対しては、直接又は透明な基板や膜を介して紫外線ＵＶを照射して、十分にシール材５２を紫外線硬化可能であり、同時に画像表示領域１０ａに対しては、半透過膜を介して照度が低下した紫外線ＵＶを照射することにより、適当なプレチルト角を付与する能力を配向膜２０及び２１に残しつつ、画像表示領域１０ａ内におけるチルトむらを均すことが可能となる。
【００７２】
以上の結果、紫外線照射工程（ステップ２２）により、画像表示領域１０ａにおいては、過度の紫外線ＵＶの照射による配向膜２０又は２１のプレチルト角を付与する能力の低下を低減すると共に、全く紫外線ＵＶの照射を行わない際に顕在化するプレチルト角のばらつきによる液晶のチルトむらを低減することができ、しかもシール領域においては、十分な紫外線ＵＶの照射によりシール材５２を良好に硬化させることが可能となる。
【００７３】
また上述の紫外線照射（露光）工程では、露光マスク２００を介して紫外線ＵＶが対向基板２０の側から照射されているが、これに限るものではない。即ち、ＴＦＴアレイ基板１０側からも照射されるようにしてもよい。その場合、露光マスク２００は対向基板２０の外表面に近接配置して露光マスクを用いて紫外線照射した後に、基板１００をひっくり返して露光マスク２００をＴＦＴアレイ基板１０の外表面に近接配置して露光マスクを用いて紫外線照射するかあるいはその逆でもよい。このように基板の両面から紫外線を照射することにより、シール材をより確実に硬化させることができる。
【００７４】
再び図３に戻り、基板１００上に複数形成されており、紫外線ＵＶの照射によりシール材５２が硬化された液晶装置を分断する（ステップＳ２３）。より具体的には、基板１００を図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０に分割し、液晶注入口を露出させるための短冊取り分断を行い、更に、電極部分を取り出すための分断を行う。この段階で、所謂空セルが複数完成する。
【００７５】
次に、例えば１０−２Ｔｏｒｒ程度の圧力での真空注入により、液晶注入口を介して液晶をシール材５２により囲まれ所定ギャップを有する基板間空間に注入し（ステップＳ２４）、液晶注入口を樹脂封止材により加圧下で封止し（ステップＳ２５）、再び洗浄する（ステップＳ２６）。更に、液晶の配向の乱れや配向不良を加熱除冷により除去するためのアニール処理を行う（ステップＳ２７）。この段階で、図１及び図２に示した液晶装置が完成する。
【００７６】
更に、液晶装置の電気的な検査や偏光板、位相差フィルム等の貼り付けなどその他の処理が行われて（ステップＳ２８）、液晶装置が完成する。
【００７７】
以上の結果、本実施形態によれば、特に図３から図７を参照して詳述した紫外線照射工程を行っているので、画像表示領域１０ａでは液晶が十分にプレチルト角を有すると共に画像表示領域１０ａ内におけるプレチルト角の均一化が図られており、しかもシール領域においてはシール材は良好に硬化されている。
【００７８】
尚、以上説明した各実施の形態における液晶パネルでは、対向基板２０の外面及びＴＦＴアレイ基板１０の外面には各々、例えば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）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、偏光板などが所定の方向で配置される。
【００７９】
更に、以上の各実施の形態において、特開平９−１２７４９７号公報、特公平３−５２６１１号公報、特開平３−１２５１２３号公報、特開平８−１７１１０１号公報等に開示されているように、ＴＦＴアレイ基板１０上において画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対向する位置（即ち、ＴＦＴの下側）にも、例えば高融点金属からなる遮光膜を設けてもよい。このようにＴＦＴの下側にも遮光膜を設ければ、ＴＦＴアレイ基板１０の側からの裏面反射（戻り光）や複数の液晶装置をプリズム等を介して組み合わせて一つの光学系を構成する場合に、他の液晶装置からプリズム等を突き抜けて来る投射光部分等が当該液晶装置のＴＦＴに入射するのを未然に防ぐことができる。また、対向基板２０上に１画素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。更にまた、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き対向基板によれば、より明るいカラー液晶装置が実現できる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、シール領域では、第１所定照射量の紫外線によりシール材が露光されるのでシール材は良好に硬化されており、画像表示領域ではこの第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線により配向膜が露光されるので、液晶が十分にプレチルト角を有すると共に画像表示領域内におけるプレチルト角の均一化が図られている。従って、画像品位が高く且つ画素開口率が高めくて明るい画像表示を行うことが可能な液晶装置を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態により製造される液晶装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ’断面図である。
【図３】実施形態の製造方法における各工程を示す工程図である。
【図４】図３に示した工程のうち紫外線照射工程において、紫外線照射によりシール材を硬化させる様子を図式的に示す露光マスク等の斜視図である。
【図５】図３に示した工程のうち紫外線照射工程において、紫外線照射によりシール材を硬化させる様子を図式的に示す露光マスク等の断面図である。
【図６】図３に示した工程のうち紫外線照射工程において、紫外線照射を行うための露光装置全体の図式的なブロック図である。
【図７】紫外線照射の変化に対する配向膜により付与されるプレチルト角の変化の特性を示す特性図である。
【符号の説明】
１０…ＴＦＴアレイ基板
２０…対向基板
２１…配向膜
２２…配向膜
２３…遮光膜
３０…ＴＦＴ
５０…液晶層
５２…シール材
５３…遮光膜
１００…基板
１０１…データ線駆動回路
１０４…走査線駆動回路
２００…露光マスク
２０１…石英ガラス板
２０２…遮光膜
２１０…位置決め装置
Claims (10)
- 配向膜を介して液晶を挟持する一対の基板が該液晶の周囲において紫外線硬化樹脂からなるシール材により貼り合わされてなる液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板の前記液晶に対向する側に配向処理を施した前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、
前記配向膜が形成された前記一対の基板を前記液晶に対向する画像表示領域を囲むシール領域において前記シール材により貼り合わせる貼合せ工程と、
前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される前記外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた遮光膜を有する露光マスクを用い、前記露光マスクを前記外表面に近接配置して固定するように位置決めする工程と、
前記画像表示領域を露光マスクで遮蔽して前記シール領域に対し、前記位置決めされた前記露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から第１所定照射量の拡散光である紫外線を照射する第１照射工程と、
前記露光マスクの固定を解除して、前記露光マスクを前記一対の基板上から除去し、少なくとも前記画像表示領域に前記第１所定照射量よりも小さい第２所定照射量の紫外線を照射する第２照射工程と、を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。 - 配向膜を介して液晶を挟持する一対の基板が該液晶の周囲において紫外線硬化樹脂からなるシール材により貼り合わされてなる液晶装置を製造する液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板の前記液晶に対向する側に配向処理を施した前記配向膜を形成する配向膜形成工程と、
前記配向膜が形成された前記一対の基板を前記液晶に対向する画像表示領域を囲むシール領域において前記シール材により貼り合わせる貼合せ工程と、
前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される前記外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた半透過膜を有する露光マスクを用い、前記露光マスクを前記外表面に近接配置して固定するように位置決めする工程と、
前記画像表示領域を露光マスクで遮蔽して前記基板に対し、前記位置決めされた前記露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から第１所定照射量の拡散光である紫外線を照射し、前記シール領域には前記第１所定照射量の紫外線が照射され、前記画像表示領域には前記半透過膜を通過することによって前記第１所定照射量から第２所定照射量の紫外線が照射される照射工程と、を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。 - 請求項１または２に記載の液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板の一方には少なくとも画素電極及び前記画素電極に電気力を供給するための配線手段が形成されており、前記第２所定照射量は前記画像表示領域に対し前記配向膜における紫外線照射に対するプレチルト角減衰の飽和特性に基づいて予め定められていることを特徴とする液晶装置の製造方法。 - 前記配向膜形成工程は、ポリイミド系材料を前記一対の基板の前記液晶に対向する側に塗布する塗布工程と、該塗布されたポリイミド系材料を焼成する焼成工程と、該焼成されたポリイミド系材料に対して前記配向処理を施す配向処理工程とを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶装置の製造方法。
- 前記配向処理は、ラビング処理法、ＬＢ膜法、光誘起配向法、レプリカ法、電場・磁場注入法及びアモルファス配向法のいずれか一つにより行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
- 前記シール材は、エポキシ系樹脂と該エポキシ系樹脂に混入されたアクリル系樹脂とを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
- 前記照射工程は、前記シール領域に対し所定時間だけ紫外線を照射し、前記画像表示領域に対し前記所定時間よりも短い時間だけ紫外線を照射する工程を含むことを特徴とする請求項１または３乃至６のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
- 前記照射工程は、前記画像表示領域との間で所定のクリアランスを持つように配置されており前記画像表示領域をマスクする露光マスクを介して、拡散光である紫外線を照射するプロクシミティ露光工程を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の液晶装置の製造方法。
- 請求項８に記載された液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光工程に用いられる露光装置であって、
前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される石英ガラス板及び該石英ガラス板の前記外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた遮光膜を有する露光マスクと、
該露光マスクを前記外表面に近接配置して固定する位置決め装置と、
該位置決めされた露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から拡散光である紫外線を照射する光源と
を備えたことを特徴とする露光装置。 - 請求項８に記載された液晶装置の製造方法におけるプロクシミティ露光工程に用いられる露光装置であって、
前記一対の基板の一方の外表面に近接配置される石英ガラス板及び該石英ガラス板の前記外表面に面する側に前記画像表示領域に対応してパターニングされた半透過膜を有する露光マスクと、
該露光マスクを前記外表面に近接配置して固定する位置決め装置と、
該位置決めされた露光マスクの前記外表面に面する側と反対側から拡散光である紫外線を照射する光源と
を備えたことを特徴とする露光装置。
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