JP2003066472A

JP2003066472A - 液晶装置及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003066472A
Application number: JP2001258217A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Yamada; 健一山田; Masayuki Yazaki; 正幸矢崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶注入時に液晶の流れをラビング方向に一致
させることで、注入スジむらの発生を防止して表示品位
を向上させる。【解決手段】液晶注入口７８近傍領域においては、素子
基板１０に溝部８４を形成する。素子基板１０上に層間
絶縁膜１３，１４，１９，２５を形成し、層間絶縁膜２
５には液晶注入口７８近傍領域において溝部８１を形成
する。この溝部８１は、液晶注入口７８から流入した液
晶をラビング方向の始点に導くような位置及び平面形状
に形成される。溝部８１によって、流入した液晶はラビ
ング方向の始点から終点に向かって浸透する。これによ
り、液晶スジむらの発生が防止され、表示品位が向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、素子基板と対向基
板とを貼り合わせることによって形成される液晶装置及
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ライトバルブ等の液晶装置は、ガラ
ス基板、石英基板等の２枚の基板間に液晶を封入して構
成される。液晶ライトバルブでは、一方の基板に、例え
ば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、Ｔ
ＦＴと称す）等の能動素子をマトリクス状に配置し、他
方の基板に対向電極を配置して、両基板間に封止した液
晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、
画像表示を可能にする。

【０００３】即ち、ＴＦＴ素子によってマトリクス状に
配列された画素電極（ＩＴＯ）に画像信号を供給し、画
素電極と対向電極相互間の液晶層に画像信号に基づく電
圧を印加して、液晶分子の配列を変化させる。これによ
り、画素の透過率を変化させ、画素電極及び液晶層を通
過する光を画像信号に応じて変化させて画像表示を行
う。

【０００４】ＴＦＴを配置したＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基
板に対向配置される対向基板とは、別々に製造される。
両基板は、パネル組立工程において高精度に貼り合わさ
れた後、液晶が封入される。

【０００５】パネル組立工程においては、先ず、各基板
工程において夫々製造されたＴＦＴ基板と対向基板との
対向面、即ち、対向基板及びＴＦＴ基板の液晶層と接す
る面上に配向膜が形成され、次いでラビング処理が行わ
れる。次に、一方の基板上の端辺に接着剤となるシール
部が形成される。ＴＦＴ基板と対向基板とをシール部を
用いて貼り合わせ、アライメントを施しながら圧着硬化
させる。シール部の一部には切り欠きが設けられてお
り、この切り欠きを介して液晶を封入する。

【０００６】液晶注入工程では、２枚の基板で挟まれた
数ミクロンの間隔（セル内）に液晶を均一に封入する必
要がある。そこで、液晶の注入には真空チャンバを用い
る。即ち、液晶パネルを真空チャンバ内に配置してセル
内を真空にし、液晶セルの注入口に液晶を滴下した状態
で、真空チャンバを大気開放する。そうすると、セル内
外の圧力差によって、液晶が注入口から液晶パネル内に
浸透するのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな液晶注入方式では、液晶の浸透速度の制御及び液晶
の流れ方向についての制御は不可能である。図１９及び
図２０は液晶セル内の液晶の浸透状態を説明するための
説明図である。図１９は液晶浸透開始直後の状態を示
し、図２０は液晶の充填終了直前の状態を示している。
図１９及び図２０において、水平方向の矢印は対向基板
のラビング方向を示し、垂直方向の破線矢印はＴＦＴ基
板のラビング方向を示している。また、他の各矢印は液
晶の浸透方向を示している。

【０００８】液晶の浸透開始直後は、図１９に示すよう
に、セル内の液晶容量が少ないことから、セル内外の圧
力差によって、液晶は比較的速い速度でセル内に浸透す
る。

【０００９】一方、液晶基板に形成された配向膜は、ラ
ビング処理によって、高分子の側鎖が一方向に配列さ
れ、これにより液晶の配向方向を規定する。しかしなが
ら、液晶の浸透速度が速い場合には、配向膜表面付近の
分子配列が摩擦によって乱れ、配向むらを発生させる原
因となっていた。

【００１０】また、液晶分子は流れ方向に沿って配向膜
表面に吸着することから、液晶の流動方向とラビング方
向とが一致しない場合には、液晶の流動軌跡に沿った配
向むらが生じてしまう。これらの配向むらは、注入スジ
むらと呼ばれ、表示品位を低下させる原因になるという
問題点があった。

【００１１】図１９及び図２０の太線矢印は、このよう
な注入スジむらを発生させる液晶の流動を示している。

【００１２】特に、小型液晶パネルの注入速度の制御は
困難であることから、注入スジむらによる表示品位の低
下は顕在化しやすい。

【００１３】また、液品セル内にギャップを保持するス
ペーサを形成しない場合には、真空環境下でセルの中央
が変形し、液晶の流れが複雑となり、同様の問題が顕在
化しやすい。

【００１４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、液晶注入速度及びその浸透方向を制御する
凹凸構造を設けることにより、液晶注入状態を制御し
て、注入スジむらの発生を防止し、表示品位を向上させ
ることができる液晶装置及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る液晶装置
は、素子基板と対向基板とを対向固着するシール材と、
前記シール材に設けられた液晶注入口の近傍領域におい
て液晶注入時の液晶の流れを規定する液晶流動案内部と
を具備したことを特徴とする。

【００１６】このような構成によれば、液晶注入口近傍
に液晶流動案内部が形成される。この液晶流動案内部に
よって、液晶注入時の液晶の流れが規定される。例え
ば、液晶の流れをラビング方向に一致させることによ
り、注入スジむらの発生を防止して表示品位を向上させ
ることができる。

【００１７】前記液晶流動案内部は、前記素子基板及び
対向基板の少なくとも一方に形成される溝部又は突部で
あることを特徴とする。

【００１８】溝部又は突部は、液晶注入時の液晶の流れ
を制御し、流動方向及び流動速度をラビング方向に応じ
て変化させることができる。これにより、注入スジむら
の発生を防止して表示品位を向上させることができる。

【００１９】前記溝部又は突部は、前記液晶注入口近傍
を基端とし前記素子基板及び対向基板のラビング方向の
始点に対応する位置に先端を有する平面形状に形成され
ることを特徴とする。

【００２０】溝部又は突部の基端が液晶注入口近傍に位
置するので、液晶注入口から流入した液晶は、溝部又は
突部に案内されて進行する。溝部又は突部の先端がラビ
ング方向の始点に対応する位置に位置するので、溝部又
は突部に案内された液晶は、ラビング方向の始点から終
点に向かって液晶セル内を進行する。これにより、注入
スジむらの発生を防止することができる。

【００２１】前記溝部及び突部は、エッチング工程によ
って形成されることを特徴とする。

【００２２】このような構成によれば、素子基板及び対
向基板に対する製造工程の１つを利用して溝部又は突部
を形成可能である。

【００２３】前記溝部及び突部は、前記素子基板のコン
タクトホール形成工程において形成されることを特徴と
する。

【００２４】このような構成によれば、素子基板に対す
るコンタクトホールの形成工程と同時に溝部又は突部を
形成することができ、工程数を増加させることなく注入
スジむらの発生を防止することができる。

【００２５】前記溝部及び突部は、前記素子基板のエッ
チング工程において形成されることを特徴とする。

【００２６】このような構成によれば、素子基板のエッ
チング工程において同時に溝部を形成することができ、
工程数を増加させることなく注入スジむらの発生を防止
することができる。

【００２７】前記溝部及び突部は、表示領域の段差を調
整する溝部と同時に形成されることを特徴とする。

【００２８】このような構成によれば、素子基板の表示
領域の段差と同時に溝部を形成することができ、工程数
を増加させることなく注入スジむらの発生を防止するこ
とができる。

【００２９】前記溝部及び突部は、前記対向基板をエッ
チングすることによって得られることを特徴とする。

【００３０】このような構成によれば、対向基板をパタ
ーニングする工程を利用して溝部又は突部を形成するこ
とができ、工程数を増加させることなく注入スジむらの
発生を防止することができる。

【００３１】前記溝部及び突部は、前記素子基板の層間
絶縁膜をパターニングすることによって得られることを
特徴とする。

【００３２】このような構成によれば、素子基板の層間
絶縁膜をパターニングする工程を利用して溝部又は突部
を形成することができ、工程数を増加させることなく注
入スジむらの発生を防止することができる。

【００３３】前記溝部及び突部は、感光性樹脂をパター
ニングすることによって得られることを特徴とする。

【００３４】このような構成によれば、感光性樹脂をパ
ターニングする工程を利用して溝部又は突部を形成する
ことができ、工程数を増加させることなく注入スジむら
の発生を防止することができる。

【００３５】前記溝部及び突部は、前記対向基板の保護
膜をパターニングすることによって得られることを特徴
とする。

【００３６】このような構成によれば、対向基板の保護
膜をパターニングする工程を利用して溝部又は突部を形
成することができ、工程数を増加させることなく注入ス
ジむらの発生を防止することができる。

【００３７】前記液晶流動案内部は、表示領域外に設け
られることを特徴とする。

【００３８】このような構成によれば、液晶流動案内部
による液晶の流れによって生じる配向むらは表示品位に
影響を与えない。

【００３９】本発明に係る液晶装置の製造方法は、シー
ル材によって対向固着される素子基板及び対向基板の少
なくとも一方に、前記シール材に設けられた液晶注入口
の近傍領域において液晶注入時の液晶の流れを規定する
溝部又は突部を形成する工程を具備したことを特徴とす
る。

【００４０】このような構成によれば、液晶注入口近傍
に溝部又は突部が形成される。この溝部又は突部によっ
て、液晶注入時の液晶の流れが規定される。これにより
注入スジむらの発生を防止して表示品位を向上させるこ
とができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１
の実施の形態に係る液晶装置を示す断面図である。図２
は液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各
種素子、配線等の等価回路図である。図３はＴＦＴ基板
等の素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対
向基板側から見た平面図であり、図４は素子基板と対向
基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の
液晶装置を、図３のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断
面図である。また、図５は液晶装置を詳細に示す断面図
である。図６は図３中のＣ−Ｃ′線（太線部）で切断し
た液晶注入口７８近傍領域を示す断面図であり、図７は
溝部８１の形成領域を斜線にて模式的に示す説明図であ
る。

【００４２】本実施の形態は、液晶注入口近傍にラビン
グ方向を考慮した溝部を形成することにより、液晶注入
の速度及び方向を制御して、注入スジむらの発生を防止
させるようにしたものである。

【００４３】先ず、図２乃至図５を参照して、液晶パネ
ルの構造について説明する。

【００４４】液晶パネルは、図３及び図４に示すよう
に、ＴＦＴ基板等の素子基板１０と対向基板２０との間
に液晶５０を封入して構成される。素子基板１０上には
画素を構成する画素電極等がマトリクス状に配置され
る。図２は画素を構成する素子基板１０上の素子の等価
回路を示している。

【００４５】図２に示すように、画素領域においては、
複数本の走査線３ａと複数本のデータ線６ａとが交差す
るように配線され、走査線３ａとデータ線６ａとで区画
された領域に画素電極９ａがマトリクス状に配置され
る。そして、走査線３ａとデータ線６ａの各交差部分に
対応してＴＦＴ３０が設けられ、このＴＦＴ３０に画素
電極９ａが接続される。

【００４６】ＴＦＴ３０は走査線３ａのＯＮ信号によっ
てオンとなり、これにより、データ線６ａに供給された
画像信号が画素電極９ａに供給される。この画素電極９
ａと対向基板２０に設けられた対向電極２１との間の電
圧が液晶５０に印加される。また、画素電極９ａと並列
に蓄積容量７０が設けられており、蓄積容量７０によっ
て、画素電極９ａの電圧はソース電圧が印加された時間
よりも例えば３桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積
容量７０によって、電圧保持特性が改善され、コントラ
スト比の高い画像表示が可能となる。

【００４７】図５は、一つの画素に着目した液晶パネル
の模式的断面図である。

【００４８】ガラスや石英等の素子基板１０には、溝１
１が形成されている。この溝１１上に遮光膜１２及び第
１層間絶縁膜１３を介してＬＤＤ構造をなすＴＦＴ３０
が形成されている。溝１１によって、ＴＦＴ基板の液晶
５０との境界面が平坦化される。

【００４９】ＴＦＴ３０は、チャネル領域１ａ、ソース
領域１ｄ、ドレイン領域１ｅが形成された半導体層に絶
縁膜２を介してゲート電極をなす走査線３ａが設けられ
てなる。なお、遮光膜１２は、ＴＦＴ３０の形成領域に
対応する領域、後述するデータ線６ａ及び走査線３ａ等
の形成領域、即ち各画素の非表示領域に対応した領域に
形成されている。この遮光膜１２によって、反射光がＴ
ＦＴ３０のチャネル領域１ａ、ソース領域１ｄ及びドレ
イン領域１ｅに入射することが防止される。

【００５０】ＴＦＴ３０上には第２層間絶縁膜１４が積
層され、第２層間絶縁膜１４上にはバリア層１５が形成
されている。バリア層１５上には誘電体膜１７を介して
容量線１８が対向配置されている。容量線１８は、容量
層と遮光層とからなり、バリア層１５との間で蓄積容量
を構成すると共に、光の内部反射を防止する遮光機能を
有する。半導体層に比較的近接した位置にバリア層１５
を形成しており、光の乱反射を効率よく防止することが
できる。

【００５１】容量線１８上には第３層間絶縁膜１９が配
置され、第３層間絶縁膜１９上にはデータ線６ａが積層
される。データ線６ａは、第３及び第２層間絶縁膜１
９，１４を貫通するコンタクトホール２４ａ，２４ｂを
介してソース領域１ｄに電気的に接続される。データ線
６ａ上には第４層間絶縁膜２５を介して画素電極９ａが
積層されている。画素電極９ａは、第４〜第２層間絶縁
膜２５，１９，１４を貫通するコンタクトホール２６
ａ，２６ｂにより容量線１８を介してドレイン領域１ｅ
に電気的に接続される。画素電極９ａ上にはポリイミド
系の高分子樹脂からなる配向膜１６が積層され、所定方
向にラビング処理されている。

【００５２】走査線３ａ（ゲート電極）にＯＮ信号が供
給されることで、チャネル領域１ａが導通状態となり、
ソース領域１ｄとドレイン領域１ｅとが接続されて、デ
ータ線６ａに供給された画像信号が画素電極９ａに与え
られる。

【００５３】一方、対向基板２０には、ＴＦＴアレイ基
板のデータ線６ａ、走査線３ａ及びＴＦＴ３０の形成領
域に対向する領域、即ち各画素の非表示領域において第
１遮光膜２３が設けられている。この第１遮光膜２３に
よって、対向基板２０側からの入射光がＴＦＴ３０のチ
ャネル領域１ａ、ソース領域１ｄ及びドレイン領域１ｅ
に入射することが防止される。第１遮光膜２３上に、対
向電極（共通電極）２１が基板２０全面に亘って形成さ
れている。対向電極２１上にポリイミド系の高分子樹脂
からなる配向膜２２が積層され、所定方向にラビング処
理されている。

【００５４】そして、素子基板１０と対向基板２０との
間に液晶５０が封入されている。これにより、ＴＦＴ３
０は所定のタイミングでデータ線６ａから供給される画
像信号を画素電極９ａに書き込む。書き込まれた画素電
極９ａと対向電極２１との電位差に応じて液晶５０の分
子集合の配向や秩序が変化して、光を変調し、階調表示
を可能にする。

【００５５】図３及び図４に示すように、対向基板２０
には表示領域を区画する額縁としての遮光膜４２が設け
られている。遮光膜４２は例えば遮光膜２３と同一又は
異なる遮光性材料によって形成されている。

【００５６】遮光膜４２の外側の領域に液晶を封入する
シール材４１が、素子基板１０と対向基板２０間に形成
されている。シール材４１は対向基板２０の輪郭形状に
略一致するように配置され、素子基板１０と対向基板２
０を相互に固着する。シール材４１は、素子基板１０の
１辺の一部において欠落しており、貼り合わされた素子
基板１０及び対向基板２０相互の間隙には、液晶５０を
注入するための液晶注入口７８が形成される。液晶注入
口７８より液晶が注入された後、液晶注入口７８を封止
材７９で封止するようになっている。

【００５７】素子基板１０のシール材４１の外側の領域
には、データ線駆動回路６１及び実装端子６２が素子基
板１０の一辺に沿って設けられており、この一辺に隣接
する２辺に沿って、走査線駆動回路６３が設けられてい
る。素子基板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６３間を接続するための複
数の配線６４が設けられている。また、対向基板２０の
コーナー部の少なくとも１箇所においては、素子基板１
０と対向基板２０との間を電気的に導通させるための導
通材６５が設けられている。

【００５８】本実施の形態においては、液晶注入口７８
の近傍領域には、液晶流動案内部としての溝部８１が形
成されている。図１は図３中のＢ−Ｂ′線（太線部）で
切断した液晶注入口７８近傍領域の断面を示している。
また、図６は図３中のＣ−Ｃ′線（太線部）で切断した
液晶注入口７８近傍領域の断面を示している。

【００５９】素子基板１０の縁辺部の液晶注入口７８近
傍領域においては、素子基板１０上に第１乃至第４層間
絶縁膜１３，１４，１９，２５が形成されている。一
方、対向基板２０側においては、液晶注入口７８近傍領
域には、対向基板２０上に額縁としての遮光膜４２、保
護膜８３及び対向電極２１が積層されている。なお、図
５の配向膜２２は、表示領域以外の部分では不要であ
り、図１の例では液晶注入口７８近傍領域では配向膜が
形成されていない。なお、配向膜をスピンコート方式に
より塗布する場合は、液晶注入口７８近傍領域には配向
膜が形成されている。

【００６０】本実施の形態においては、素子基板１０の
液晶注入口７８近傍領域に対応する部分において、エッ
チングによって素子基板１０表面に溝部８４が形成され
ている。この溝部８４上に、第１乃至第４層間絶縁膜１
３，１４，１９，２５が他の部分と同様の厚さで形成さ
れており、第４層間絶縁膜２５の表面は液晶注入口７８
近傍領域において溝部８１を形成する。

【００６１】なお、対向基板２０に形成された遮光膜４
２は、上述したように、表示領域を区画するものであ
り、溝部８１はこの遮光膜４２の外側に形成される。ま
た、図６に示すように、溝部８１はシール材４１の内側
に形成される。図７は溝部８１の形成領域を斜線にて模
式的に示す説明図である。なお、図７の水平方向の矢印
は対向基板２０の配向膜２２のラビング方向を示し、垂
直方向の破線矢印は素子基板１０の配向膜１６のラビン
グ方向を示している。

【００６２】図７に示すように、溝部８１は液晶注入口
７８近傍において、基板の液晶注入口７８側の辺に平行
な向きに、液晶注入口７８から所定の長さだけ形成され
る。即ち、溝部８１は、表示領域の外側において、液晶
注入時における液晶注入口７８からの液晶の流れを阻止
する方向に、且つ、液晶注入口７８近傍から素子基板１
０及び対向基板２０に施したラビング方向の始点に対応
する位置まで形成されている。

【００６３】次に、このように構成された実施の形態の
製造方法について図８のフローチャートを参照して説明
する。図８はＴＦＴ素子基板工程を示している。

【００６４】図８のステップＳ1 において、素子基板１
０に対してエッチング等によって溝１１（図５参照）を
形成する。本実施の形態においては、この溝工程におい
て、図１及び図６の溝部８４を同時に形成する。溝１１
は各ＴＦＴ素子３０の配置領域に形成する。溝部８４
は、遮光膜４２によって区画される画面表示領域の外側
でシール材４１の内側の液晶注入口７８近傍領域に形成
される。上述したように、溝部８４は液晶注入時の液晶
流動方向を遮る向きに、且つ、液晶をラビング方向の始
点に導くように、その形成範囲が設定されている。

【００６５】次に、図８のステップＳ2 において、遮光
膜１２を形成する。次いで、第１層間絶縁膜１３を形成
し（ステップＳ3 ）、第１層間絶縁膜１３上に半導体層
を形成する（ステップＳ4 ）。次に、この半導体層上に
下層及び上層ゲート絶縁膜２を形成し（ステップＳ5
）、ゲート絶縁膜２上にポリシリコンによる走査線３
ａを形成する（ステップＳ6）。

【００６６】次に、Ｎチャネル型の場合には、ステップ
Ｓ7 において、例えばＰイオンをドープして、半導体層
に低濃度のソース・ドレイン領域を形成する。次いで、
走査線３ａ上及びその周辺上にレジストを形成した後、
高濃度のＰイオンをドープして、高濃度のソース・ドレ
イン領域１ｄ，１ｅを形成する（ステップＳ8 ）。こう
して、低濃度のソース・ドレイン領域と高濃度のソース
・ドレイン領域とを有するＬＤＤ構造の素子を構成す
る。

【００６７】次に、ステップＳ9 において第２層間絶縁
膜１４を形成し、ステップＳ10でコンタクトホール２４
ａ，２６ａを形成する。ステップＳ11では、ＴＦＴ素子
３０上にバリア層１５を形成する。コンタクトホール２
４ａ，２６ａは、半導体層とバリア層１５との間を接続
する。次いで、誘電体膜１７を形成し（ステップＳ1
2）、ステップＳ13において容量線１８を形成する。こ
れにより、蓄積容量が構成される。

【００６８】次に、ステップＳ14において第３層間絶縁
膜１９を形成し、第３層間絶縁膜１９にコンタクトホー
ル２４ｂ（ステップＳ15）を形成する。次いで、コンタ
クトホール２４ｂを埋めるように第３層間絶縁膜１９上
にデータ線６ａとなる例えばアルミニウムを形成する
（ステップＳ16）。次いで、第４層間絶縁膜２５を形成
し（ステップＳ17）、第４層間絶縁膜２５及び第３層間
絶縁膜１９にコンタクトホール２６ｂを形成する（ステ
ップＳ18）。このコンタクトホール２６ｂの内周面及び
第４層間絶縁膜２５上に画素電極９ａを形成する（ステ
ップＳ19）。コンタクトホール２６ｂは、バリア層１５
と画素電極９ａとを接続する。

【００６９】ステップＳ3 ，Ｓ9 ，Ｓ14，Ｓ17による絶
縁膜１３，１４，１９，２５は各膜毎に基板全域に亘っ
て略同一の厚さに形成されており、基板周辺の溝部８４
上の各絶縁膜１３，１４，１９，２５は、いずれも他の
部分との間に段差を有する。こうして、第４層間絶縁膜
２５の表面には液晶注入口７８近傍領域において溝部８
１が形成される。

【００７０】一方、対向基板２０には、遮光膜４２が形
成される。遮光膜４２は、図３に示すように、液晶注入
口７８近傍領域の内側に形成され、その内辺によって表
示領域を区画する。次に、対向基板２０の表面に保護膜
８３を形成する。

【００７１】次に、このように構成された素子基板１０
（ＴＦＴ基板）と対向基板２０とに対して、パネル組立
工程が実施される。パネル組み立て工程においては、先
ず、素子基板１０及び対向基板２０に対して、配向膜１
６，２２となるポリイミド（ＰＩ）を塗布する。なお、
配向膜１６，２２は表示領域に形成すればよく、遮光膜
４２の外側の領域には形成する必要はない。なお、配向
膜をスピンコート方式により塗布する場合は、遮光膜４
２の外側の領域に配向膜が形成されている。

【００７２】次に、素子基板１０表面の配向膜１６及び
対向基板２０表面の配向膜２２に対して、ラビング処理
を施す。次に、洗浄工程を行う。この洗浄工程は、ラビ
ング処理によって生じた塵埃を除去するためのものであ
る。洗浄工程が終了すると、シール材４１、及び導通材
６５（図３参照）を形成する。シール材４１を形成した
後、素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせ、アラ
イメントを施しながら圧着し、シール材４１を硬化させ
る。最後に、シール材４１の一部に設けた切り欠きから
液晶を封入し、切り欠きを塞いで液晶を封止する。

【００７３】液晶注入工程では、液晶パネルを真空チャ
ンバ内に配置してセル内を真空にし、液晶セルの液晶注
入口に７８液晶を滴下した状態で、真空チャンバを大気
開放する。これにより、セル内外の圧力差によって、液
晶が液晶注入口７８から液晶パネル内に浸透する。

【００７４】本実施の形態においては液晶注入口７８近
傍領域において、溝部８１が形成されている。液晶注入
口７８から流入した液晶は、この溝部８１の影響を受け
て、流動方向及び速度が変化する。即ち、液晶は、溝部
８１が形成されていない方向については、通常と同様の
速度で進行する。また、液晶は、溝部８１の長手方向に
沿った方向に進行しやすくなり、他の方向には浸透速度
が減ぜられる。

【００７５】図７に示すように、液晶注入口７８から流
入した液晶のうち溝部８１の長手方向に沿った方向に進
行する成分は、溝部８１の先端側から液晶パネル内部に
回り込む。即ち、溝部８１の基端側を液晶注入口７８の
近傍に配置し先端側をラビング方向の始点近傍に配置す
ることで、表示領域においては、液晶はラビング方向の
始点近傍の位置からセル内に浸透する（図７の矢印参
照）。なお、溝部８１は表示領域の外側に形成されてお
り、溝部８１に沿って進行する液晶による配向むらは表
示に影響を与えない。

【００７６】即ち、ラビング方向に一致しない液晶の流
動については、その浸透速度を減じ、しかも、流動方向
をラビング方向に略一致させている。これにより、液晶
注入時における注入スジむらの発生を防止することがで
きる。

【００７７】このように本実施の形態においては、液晶
注入口７８近傍領域において、液晶の流動方向及び速度
を制御する溝部８１を素子基板１０に形成していること
から、液晶注入時における注入スジむらの発生を防止し
て、表示品位を向上させることができる。

【００７８】ところで、第１の実施の形態においては、
素子基板１０側に溝部８１を形成したが、対向基板２０
側に溝部を形成してもよく、また、素子基板１０及び対
向基板２０の両方に溝部を形成してもよい。

【００７９】図９はこの場合における対向基板工程を示
している。また、図１０は液晶注入口７８近傍における
対向基板２０側の断面を示す断面図である。

【００８０】対向基板２０には、図９のステップＳ21に
おいて遮光膜４２が形成され、ステップＳ22において対
向基板２０の表面に保護膜８３が形成される。次に、ス
テップＳ23において、液晶注入口７８近傍領域の保護膜
８３に対してエッチング等により溝部８５を形成する。
この溝部８５は、図７の溝部８１と同様の位置に形成す
る。次いで、ステップＳ24において、全面に対向電極２
１を形成する。対向電極２１を基板全域に亘って同一厚
さで形成すると、液晶注入口７８近傍領域においては対
向電極２１表面に図７の溝部８１と同様の溝部８２が形
成される。

【００８１】この溝部８２によって、液晶注入時におけ
る液晶の流動方向及び速度が制御可能である。

【００８２】上記第１の実施の形態においては、ＴＦＴ
基板側については、ガラス基板に溝部を形成すること
で、液晶層に近接した層間絶縁膜表面に溝部を形成する
ようになっている。しかし、液晶層に近接した層間絶縁
膜表面に溝部を形成するようにすればよく、ＴＦＴ基板
工程の適宜の工程を利用して、溝部を構成することが可
能である。

【００８３】図１１乃至図１１はＴＦＴ基板側の溝部の
形成方法を説明するための説明図である。図１１乃至図
１３は第１，第２の層間絶縁膜を有するＴＦＴ基板を採
用した例を示しているが、図５に示す第１乃至第４層間
絶縁膜を有するＴＦＴ基板についても同様の溝形成工程
を採用することができることは明らかである。

【００８４】図１１は下層の層間絶縁膜９１をエッチン
グ等によって除去することで最上層の層間絶縁膜９２表
面に溝部を形成するようにした例を示している。また、
図１２は最上層の層間絶縁膜９２をエッチングで除去す
ることによって溝部を形成するようにした例を示してい
る。また、図１３は下層及び上層の層間絶縁膜９１，９
２をエッチングで除去することによって溝部を形成する
ようにした例を示している。

【００８５】これらの溝部は、図８の例では、ステップ
Ｓ10，Ｓ15，Ｓ18におけるコンタクトホール形成工程と
同時に、エッチング等によって形成可能である。

【００８６】図１４は本発明の第２の実施の形態に係る
液晶装置を示す断面図である。図１４は図６に対応した
位置における断面図である。

【００８７】第１の実施の形態においては、液晶注入時
の液晶の流動方向及び速度を制御するために溝部を形成
した。これに対し、本実施の形態は溝部と同様の位置に
おいて同様の平面形状の突部を形成したものである。

【００８８】素子基板１０の縁辺部の液晶注入口７８近
傍領域においては、例えば図７の溝部８１と同様の位置
及び平面形状で、素子基板１０上に突部９５が形成され
ている。そして、素子基板１０上及び突部９５上に第１
乃至第４層間絶縁膜１３，１４，１９，２５が形成され
ている。第１乃至第４層間絶縁膜１３，１４，１９，２
５を他の部分と同様の厚さで形成することにより、第４
層間絶縁膜２５の表面に、液晶注入口７８近傍領域にお
いて突部９６を形成することができる。

【００８９】突部９５は各層間絶縁膜と同一工程におい
て形成可能である。即ち、素子基板１０上に層間絶縁膜
を形成し、突部９５の形成領域以外の部分をエッチング
等によって除去することによって、突部９５を形成する
ことができる。

【００９０】このように構成された実施の形態において
も、液晶注入時における液晶の流動方向及び速度が制御
可能であり、ラビング方向に一致しない液晶の流動速度
を低減させると共に、液晶の流動をラビング方向に略一
致させることができる。

【００９１】このように、本実施の形態においても第１
の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【００９２】また、第２の実施の形態においては、素子
基板１０側に突部９６を形成したが、対向基板２０側に
突部を形成してもよく、また、素子基板１０及び対向基
板２０の両方に突部を形成してもよい。

【００９３】図１５は対向基板２０側の突部の形成方法
を説明するための断面図である。

【００９４】対向基板２０には、遮光膜４２の内側にお
いて、突部１０５が形成される。次に、突部１０５上及
び対向基板２０上に、保護膜８３を形成する。次いで、
保護膜８３全面に対向電極２１を形成する。保護膜８３
及び対向電極２１を基板全域に亘って同一厚さで形成す
ると、液晶注入口７８近傍領域においては対向電極２１
表面に例えば図７の溝部８１と同様の位置及び平面形状
の突部１０６が形成される。

【００９５】この溝部１０６によって、液晶注入時にお
ける液晶の流動方向及び速度が制御可能である。

【００９６】更に、第１の実施の形態においては溝部を
形成し、第２の実施の形態においては突部を形成した
が、素子基板１０及び対向基板２０のいずれか一方に溝
部を形成し、他方に突部を形成するようにしてもよいこ
とは明らかである。

【００９７】また、溝部及び突部の平面形状は図７に限
定されるものではない。例えば、液晶の流動方向をラビ
ング方向になるべく一致させるために、液晶の流れの大
部分をラビング方向の始点側に導くようにしてもよい。
図１６はこの場合の溝部又は突部の平面形状の一例を示
す説明図である。

【００９８】図１６においては、図７の斜線にて示す平
面形状に加えて、基端側を液晶基板の端辺側に折り曲げ
て、例えばシール材４１に当接する部分まで、溝部又は
突部９７を形成した例を示している。

【００９９】このような構成によれば、液晶注入口７８
から流入した液晶の大部分は、図１６の矢印に示すよう
に、溝部又は突部９７の基端側から先端側に向かって流
れ、溝部又は突部９７の先端側から液晶セル内に浸透す
る。

【０１００】これにより、液晶の流動方向をラビング方
向に更に一致させることができ、注入スジむらの発生を
防止して表示品位を向上させることができる。

【０１０１】上記第２の実施の形態においては、ＴＦＴ
基板側については、ガラス基板に突部を形成すること
で、液晶層に近接した層間絶縁膜表面に突部を形成する
ようになっている。しかし、液晶層に近接した層間絶縁
膜表面に突部を形成するようにすればよく、ＴＦＴ基板
工程の適宜の工程を利用して、突部を構成することが可
能である。

【０１０２】図１７及び図１８はＴＦＴ基板側の突部の
形成方法を説明するための説明図である。図１７及び図
１８は第１，第２の層間絶縁膜を有するＴＦＴ基板を採
用した例を示しているが、図５に示す第１乃至第４層間
絶縁膜を有するＴＦＴ基板についても同様の突部形成工
程を採用することができることは明らかである。

【０１０３】図１７は下層の層間絶縁膜１０１上に層間
絶縁膜と同様の工程によって突部１０３を形成し、これ
により、最上層の層間絶縁膜１０２表面に突部１０４を
形成するようにした例を示している。また、図１８は最
上層の層間絶縁膜１０２上に層間絶縁膜と同様の工程に
よって突部１０３を形成するようにした例を示してい
る。

【０１０４】なお、図１８の例では、層間絶縁膜ではな
く、感光性樹脂等によって突部１０３を形成するように
してもよい。また、図１５の突部１０５についても感光
性樹脂等によって形成可能である。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、液
晶注入速度及びその浸透方向を制御する凹凸構造を設け
ることにより、液晶注入状態を制御して、注入スジむら
の発生を防止し、表示品位を向上させることができると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶装置を示
す断面図。

【図２】液晶装置の画素領域を構成する複数の画素にお
ける各種素子、配線等の等価回路図。

【図３】ＴＦＴ基板等の素子基板をその上に形成された
各構成要素と共に対向基板側から見た平面図。

【図４】素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封
入する組立工程終了後の液晶装置を、図３のＨ−Ｈ'線
の位置で切断して示す断面図。

【図５】液晶装置を詳細に示す断面図。

【図６】図３中のＣ−Ｃ′線（太線部）で切断した液晶
注入口７８近傍領域の断面図。

【図７】溝部８１の形成領域を斜線にて模式的に示す説
明図。

【図８】ＴＦＴ素子基板工程を示すフローチャート。

【図９】対向基板工程を示すフローチャート。

【図１０】液晶注入口７８近傍における対向基板２０側
の断面を示す断面図。

【図１１】ＴＦＴ基板側の溝部の形成方法を説明するた
めの説明図。

【図１２】ＴＦＴ基板側の溝部の形成方法を説明するた
めの説明図。

【図１３】ＴＦＴ基板側の溝部の形成方法を説明するた
めの説明図。

【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る液晶装置を
示す断面図。

【図１５】対向基板２０側の突部の形成方法を説明する
ための断面図。

【図１６】溝部及び突部の平面形状の一例を示す説明
図。

【図１７】ＴＦＴ基板側の突部の形成方法を説明するた
めの説明図。

【図１８】ＴＦＴ基板側の突部の形成方法を説明するた
めの説明図。

【図１９】液晶セル内の液晶の浸透状態を説明するため
の説明図。

【図２０】液晶セル内の液晶の浸透状態を説明するため
の説明図。

【符号の説明】

１０…素子基板１３，１４，１９，２５…層間絶縁膜２０…対向基板２１…対向電極４２…遮光膜７８…液晶注入口８１，８４…溝部８３…保護膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H089 LA21 LA41 NA25 QA16 TA07 TA09 2H090 HC12 JA02 JA11 JC11 LA04 MB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】素子基板と対向基板とを対向固着するシ
ール材と、前記シール材に設けられた液晶注入口の近傍領域におい
て液晶注入時の液晶の流れを規定する液晶流動案内部と
を具備したことを特徴とする液晶装置。
【請求項２】前記液晶流動案内部は、前記素子基板及
び対向基板の少なくとも一方に形成される溝部又は突部
であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】前記溝部又は突部は、前記液晶注入口近
傍を基端とし前記素子基板及び対向基板のラビング方向
の始点に対応する位置に先端を有する平面形状に形成さ
れることを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
【請求項４】前記溝部及び突部は、エッチング工程に
よって形成されることを特徴とする請求項２に記載の液
晶装置。
【請求項５】前記溝部及び突部は、前記素子基板のコ
ンタクトホール形成工程において形成されることを特徴
とする請求項２に記載の液晶装置。
【請求項６】前記溝部及び突部は、前記素子基板のエ
ッチングにより形成されることを特徴とする請求項２に
記載の液晶装置。
【請求項７】前記溝部及び突部は、表示領域の段差を
調整する溝部と同時に形成されることを特徴とする請求
項６に記載のエッチング方法。
【請求項８】前記溝部及び突部は、前記対向基板をエ
ッチングすることにより得られることを特徴とする請求
項２に記載の液晶装置。
【請求項９】前記溝部及び突部は、前記素子基板の層
間絶縁膜をパターニングすることによって得られること
を特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
【請求項１０】前記溝部及び突部は、感光性樹脂をパ
ターニングすることによって得られることを特徴とする
請求項２に記載の液晶装置。
【請求項１１】前記溝部及び突部は、前記対向基板の
保護膜をパターニングすることによって得られることを
特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
【請求項１２】前記液晶流動案内部は、表示領域外に
設けられることを特徴とする請求項１に記載の液晶装
置。
【請求項１３】シール材によって対向固着される素子
基板及び対向基板の少なくとも一方に、前記シール材に
設けられた液晶注入口の近傍領域において液晶注入時の
液晶の流れを規定する溝部又は突部を形成する工程を具
備したことを特徴とする液晶装置の製造方法。