JP2005025062A

JP2005025062A - Liquid crystal device, method for manufacturing the same, and electronic appliance

Info

Publication number: JP2005025062A
Application number: JP2003192291A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Sakamoto; 和也坂本; Masayuki Yazaki; 正幸矢崎
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2005-01-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve an aperture ratio by narrowing a reverse tilt area caused by influence of a lateral electric field. <P>SOLUTION: The liquid crystal device is equipped with: first and second substrates placed opposite to each other; a plurality of pixel electrodes 9a arranged on the first substrate in a matrix, wherein driving voltages with polarities opposite to a standard voltage are applied to each of adjacent pixels; a common electrode disposed on the second substrate; an electro-optic material interposed between the first and second substrates; a second alignment layer formed on the second substrate and subjected to uniform alignment treatment; and a first alignment layer formed by alignment treatment of an alignment material formed on the first substrate, wherein the alignment treatment differs in a strip-shaped region 111 adjacent to an edge of the pixel electrode 9a where the electro-optic material is subjected to the influence of the electric field produced between each of the adjacent pixel electrodes by the driving voltages with reversed polarities and in other regions. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、開口率を向上させるようにした液晶装置及びその製造方法並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。液晶装置では、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ＴＦＴ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】
電圧無印加時の液晶分子の配列を規定するために、一方の基板（アクティブマトリクス基板（素子基板ともいう））及び他方の基板（対向基板）の液晶層に接する面上に配向膜を形成し、配向膜にラビング処理を施す。ラビング処理によって、電圧無印加時の液晶分子はラビング方向に配列する。例えば、素子基板と対向基板とで相互に９０度ねじれたラビング処理を施すと、液晶分子は液晶パネル内で連続的に向きを変え、両基板間では９０度異なる向きに配列される。
【０００５】
液晶パネルの前面及び背面に偏光板を設けて、入射した光のうち所定の偏光成分のみを通過させる。ノーマリホワイトモードでは、液晶パネルの前面及び背面の偏光板の偏光軸を９０度相違させて、夫々基板のラビング方向に一致させる。そうすると、液晶パネルの背面の偏光板を介して入射した光は、電圧無印加時には、液晶層において液晶分子の配列に従って９０度回転し、液晶パネルの前面から偏光板を介して出射される。これにより、白表示が行われる。
【０００６】
液晶に電圧を印加すると、液晶の配列方向が変化、即ち、液晶分子の長軸方向が電圧に応じて傾斜し、液晶パネル内の液晶による光の振動方向の回転が制限され、液晶パネル前面から出射される光は偏光板によって吸収される。画像信号に応じた電圧を液晶に印加し画像信号に応じた透過率で光を透過させることで、画像表示を行うのである。
【０００７】
上述したように、配向膜を形成してラビング処理を施すことで、電圧無印加時の液晶分子の配列が決定される。配向膜は、例えばポリイミドを約数十ナノメーターの厚さで塗布することにより形成される。液晶層に対向する両基板の面上に配向膜を形成することで、液晶分子を基板面に沿って配向処理することができる。ラビング処理は、配向膜表面に細かい溝を形成して配向異方性の膜にするものであり、配向膜に一定方向のラビング処理を施すことで、液晶分子の配列を規定することができる。
【０００８】
なお、電圧印加時において液晶分子の傾斜角が変化する方向を全ての液晶分子間で一致させるために、電圧無印加時において液晶分子の長軸を基板に対して所定の角度（プレチルト角）だけ傾斜させて配列させている。
【０００９】
ところで、液晶装置では、液晶に対する直流電圧の印加によって、例えば、液晶成分の分解、液晶セル中に発生した不純物による汚染、表示画像の焼き付き等の液晶の劣化が生じる。そこで、一般的には、各画素電極の駆動電圧の極性を例えば画像信号における１フレームや１フィールド等の一定周期で反転させる反転駆動が行われる。
【００１０】
画像表示領域を構成する全画素電極の駆動電圧の極性を単純に一定周期で反転させる（即ち、いわゆるビデオ反転駆動方式）と、特に画素数が多い場合に、一定周期のフリッカやクロストークが発生してしまう。そこで、一定周期のフリッカやクロストークの発生を防止するために、例えば一定周期で、駆動電圧の極性を、画素電極の行毎に反転させる１Ｈ反転駆動方式や画素電極の列毎に反転させる１Ｓ反転駆動方式等のライン反転駆動方式が開発されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１４２０８９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ライン反転駆動方式の場合には、極性が相異なる電圧が印加される列方向又は行方向において、同一基板上の相隣接する画素電極間で電界（以下、横電界という）が生じてしまう。
【００１３】
図１２は電圧無印加時における液晶分子のプレチルト及び横電界の影響を模式的に示す説明図である。
【００１４】
上述したように、液晶分子は所定のプレチルト角を有して配列されている。隣接する画素電極１２１には、図１２の＋，−印に示すように、基準電圧に対して逆極性の駆動電圧が印加される。そうすると、隣接する画素電極１２１間に、図１２の破線にて示す横電界１２３が生じる。隣接する画素間にこのような横電界１２３が生じると、画素電極１２１の一端側における液晶分子のチルト方向と電界方向とのずれから、横電界１２３の影響を受けて、画素電極１２１端部において液晶分子１２４の傾斜方向が他の液晶分子１２２と異なる領域が生じる。
【００１５】
このような横電界の影響によって液晶分子の傾斜角が変化する方向が画素電極１２１中央側と異なる領域（以下、リバースチルト領域という）においても、透過光の偏光作用は通常のチルト領域と同様であるが、通常のチルト領域とリバースチルト領域との境界ライン（ディスクリネーションライン）では、光の散乱によって光ったスジが現れてしまう。
【００１６】
そこで、ディスクリネーションラインより外側のリバースチルト領域については、対向基板側に形成する遮光膜によって非開口領域に設定する。これにより、光の散乱による画質劣化部分が画像表示されることを防止するようになっている。しかし、この場合には、開口率が低くなるという欠点がある。
【００１７】
そこで、特許文献１においては、画素電極端部をもりあげて形成し、画素電極端部におけるギャップを中央部よりも狭くすることで、画素電極端部の縦電界を強くして横電界の影響を低減し、横電界によるリバースチルト領域を狭くする技術が提案されている。リバースチルト領域を狭くすることで、遮光膜を狭くすることができ、開口率を向上させることができる。
【００１８】
しかしながら、この提案では、画素電極端部の盛り上がりによって、画素電極端部のラビングが正常に行われないことがあり、ラビング障害が生じてしまい、画質が劣化してしまうという問題点があった。
【００１９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、液晶基板の表面を平坦化した場合でも、横電界の影響を受ける画素電極端部に対応した位置において、液晶分子のプレチルト角を制御することにより、リバースチルト領域を狭くして開口率を向上させることができる液晶装置及びその製造方法並びに電子機器を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶装置は、対向配置される第１及び第２の基板と、前記第１の基板にマトリクス状に配設され、隣接した画素には相互に基準電圧に対して逆極性の駆動電圧が印加される複数の画素電極と、前記第２の基板に設けられる共通電極と、前記第１及び第２の基板間に挟持される電気光学物質と、前記第２の基板に形成され、一様な配向処理が施された第２の配向膜と、前記第１の基板に形成された配向材料に対して、前記逆極性の駆動電圧によって隣接した前記画素電極相互間に生じる電界の影響を前記電気光学物質が受ける領域であって前記画素電極の１縁辺の近傍の帯状領域と、その他の領域とで異なる配向処理が施されて形成された第１の配向膜とを具備したことを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、隣接する画素電極は相互に基準電圧に対して逆極性の駆動電圧が印加されて、隣接する画素電極間で横電界が発生する。この横電界によって、画素電極の１縁辺の近傍部分にはリバースチルトが生じやすい。横電界の影響を受ける画素電極の１縁辺の近傍の帯状領域は、その他の領域とは異なる配向処理が施されて第１の配向膜が形成されている。帯状領域についてはリバースチルトが生じにくい配向処理を施すことが可能である。これにより、実際にリバースチルトが生じる範囲を狭くすることができる。従って、リバースチルトによる画質の劣化を防止するための遮光膜を狭く構成することができ開口率を向上させることができる。
【００２２】
また、前記第１の配向膜は、前記帯状領域において前記その他の領域よりも高いプレチルト角を発現させるように配向処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【００２３】
このような構成によれば、帯状領域のプレチルト角が他の領域よりも高いので、帯状領域では他の領域よりもリバースチルトが生じにくい。これにより、リバースチルトが実際に生じる範囲を狭くすることができ、開口率を向上させることができる。
【００２４】
また、前記帯状領域に対する配向処理は、開口領域内においてリバースチルトを生じさせないようなプレチルト角を発現させるためのものであることを特徴とする。
【００２５】
このような構成によれば、帯状領域は十分に高いプレチルト角に設定されて、実際に生じるリバースチルトの領域を十分に狭くすることができる。
【００２６】
また、前記画素電極は、平坦化処理されていることを特徴とする。
【００２７】
このような構成によれば、平坦化によって生じやすくなったリバースチルトを、プレチルト角を制御することで狭くすることができ、平坦化による配向不良の低減効果を得ると共に、開口率を向上させることができる。
【００２８】
また、前記画素電極の１縁辺の近傍の帯状領域は、前記画素電極の各縁辺のうち前記電気光学物質のプレチルト方向と前記横電界の方向との角度差が最も大きい１縁辺に生じることを特徴とする。
【００２９】
このような構成によれば、プレチルト方向と前記横電界の方向との角度差が最も大きい１縁辺において最も生じやすいリバースチルトの範囲を狭くすることができ、開口率を向上させることができる。
【００３０】
本発明に係る液晶装置の製造方法は、第１の基板にマトリクス状に配設されて隣接した画素には相互に基準電圧に対して逆極性の駆動電圧が印加される複数の画素電極上に配向材料を形成する工程と、前記第１の基板に対向配置される第２の基板上に形成された共通電極上に、配向処理された第２の配向膜を形成する工程と、前記配向材料に対して、前記逆極性の駆動電圧によって隣接した前記画素電極相互間に生じる電界の影響を前記電気光学物質が受ける領域であって前記画素電極の１縁辺の近傍の帯状領域と、その他の領域とで異なる配向処理を施すことにより、前記帯状領域において前記その他の領域よりも高いプレチルト角を発現させる第１の配向膜を形成する工程とを具備したことを特徴とする。
【００３１】
このような構成によれば、共通電極上には第２の配向膜が形成され、画素電極上には配向材料が形成される。配向材料は、画素電極の１縁辺の近傍の帯状領域とその他の領域とで異なる配向処理が施される。これにより、帯状領域においてその他の領域よりも高いプレチルト角が発現される第１の配向膜が得られる。帯状領域は他の領域よりも高いプレチルト角に設定されてリバースチルトが生じにくい。こうして、実際にリバースチルトが生じる範囲を狭くして、開口率を向上させることができる。
【００３２】
また、前記第１の配向膜を形成する工程は、複数回の配向処理によって、前記帯状領域において前記その他の領域よりも高いプレチルト角を発現させることを特徴とする。
【００３３】
このような構成によれば、帯状領域及びその他の領域に対して複数回の配向処理を行うことによって、帯状領域において前記その他の領域よりも高いプレチルト角を発現させることが可能である。
【００３４】
また、前記第１の配向膜を形成する工程は、前記配向材料の全域に一様な配向処理を施す第１の工程と、前記配向材料の前記帯状領域又はその他の領域の一方に配向処理を施す第２の工程とを具備したことを特徴とする。
【００３５】
このような構成によれば、第１の工程によって、配向材料の全域に一様な配向処理が施される。第２の工程では、配向材料の帯状領域又はその他の領域の一方に配向処理が施される。これにより、帯状領域又はその他の領域の一方と他方とで異なる配向処理が施されることになり、帯状領域において他の領域よりも高いプレチルト角を発現させることが可能となる。
【００３６】
また、前記第１の配向膜を形成する工程は、前記配向材料の前記帯状領域又はその他の領域の一方に配向処理を施す第１の工程と、前記第１の工程において配向処理していない前記その他の領域又は帯状領域に、前記第１の工程とは異なる配向処理を施す第２の工程とを具備したことを特徴とする。
【００３７】
このような構成によれば、第１の工程によって、配向材料の帯状領域又はその他の領域の一方に配向処理が施される。第２の工程では、前記第１の工程において配向処理していないその他の領域又は帯状領域に、第１の工程とは異なる配向処理が施される。これにより、帯状領域又はその他の領域の一方と他方とで異なる配向処理が施されることになり、帯状領域において他の領域よりも高いプレチルト角を発現させることが可能となる。
【００３８】
また、前記第１の配向膜を形成する工程は、ラビング処理、イオンビーム処理及び斜方蒸着処理の各処理を２回以上組み合わせることで、前記帯状領域において前記その他の領域よりも高いプレチルト角を発現させることを特徴とする。
【００３９】
このような構成によれば、ラビング処理、イオンビーム処理及び斜方蒸着処理の各処理は、夫々発現させるプレチルト角を制御可能である。これらの各処理を２回以上組み合わせることで、帯状領域においてその他の領域よりも高いプレチルト角を発現させることができる。
【００４０】
本発明に係る電子機器は、上記液晶装置又は上記液晶装置の製造方法によって製造された液晶装置を用いて構成したことを特徴とする。
【００４１】
このような構成によれば、実際に生じるリバースチルト領域を狭くして、開口率を向上させることができ、高品位の画像表示が可能である。
【００４２】
【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は本発明の一実施の形態に係る液晶装置を示す模式的平面図である。本実施の形態はＴＦＴ基板を用いた液晶装置に適用したものである。図２は本実施の形態の液晶装置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る。図３はアクティブマトリクス基板であるＴＦＴ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２のＨ−Ｈ’線の位置で切断して示す断面図である。図４は本実施の形態の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５は図１乃至図４の液晶装置の画素構造を詳細に示す断面図である。図６は液晶装置の組立工程を示すフローチャート、図７は本実施の形態における配向処理を示すフローチャートである。図８はラビングとプレチルトとの関係を示すグラフである。図９はイオンビーム照射とプレチルトとの関係を示すグラフである。図１０は斜方蒸着とプレチルトとの関係を示すグラフである。なお、上記各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００４３】
上述したように、液晶基板表面に配向膜を形成することで液晶分子を配向膜に並行に配置することができ、更に、配向膜に対してラビング等の処理を施すことで、液晶分子の長軸の向きを所定の向きに揃えることができる。以下、配向膜形成処理及び液晶分子の向きを揃えるための処理（以下、等方化処理ともいう）を併せて配向処理という。なお、等方化処理としては、ラビング処理だけでなく、イオンビームを用いた手法及び斜方蒸着を利用した方法等がある。
【００４４】
本実施の形態は、ＴＦＴ基板上の横電界の影響を受ける画素電極端部に対応した位置であって、液晶を封入した場合に本実施の形態に寄らなければリバースチルト領域となってしまう配向膜上の領域（以下、説明の便宜上リバースチルト領域という）については、他の部分（以下、説明の便宜上通常チルト領域という）よりも大きなプレチルト角を発現させる配向処理を行うことにより、横電界の影響を軽減して、実際に生じるリバースチルト部分を狭くするようにしたものである。
【００４５】
先ず、図２乃至図４を参照して本実施の形態の液晶装置の全体構成について説明する。
【００４６】
液晶装置は、図２及び図３に示すように、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなるＴＦＴ基板１０と、これに対向配置される、例えばガラス基板や石英基板からなる対向基板２０との間に液晶５０を封入して構成される。対向配置されたＴＦＴ基板１０と対向基板２０とは、シール材４１によって貼り合わされている。
【００４７】
ＴＦＴ基板１０上には画素を構成する画素電極（ＩＴＯ）９ａ等がマトリクス状に配置される。また、対向基板２０上には全面に対向電極（ＩＴＯ）２１が設けられる。ＴＦＴ基板１０の画素電極９ａ上には、配向処理が施された配向膜１６が設けられている。一方、対向基板２０上の全面に渡って形成された対向電極２１上にも、配向処理が施された配向膜２２が設けられている。各配向膜１６，２２は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜又は無機膜からなる。本実施の形態においては、配向膜１６は、リバースチルト領域とそれ以外の通常チルト領域とで異なる配向処理が施されている。
【００４８】
図４は画素を構成するＴＦＴ基板１０上の素子の等価回路を示している。図４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。
【００４９】
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９ａ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。
【００５０】
画素電極９ａは、ＴＦＴ基板１０上にマトリクス状に複数設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。データ線６ａは、後述するように、アルミニウム膜等を含む積層構造からなり、走査線３ａは、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる。また、走査線３ａは、後述するチャネル領域１ａ’に対向して形成されている。すなわち、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する箇所にはそれぞれ、走査線３ａに接続されたゲート電極とチャネル領域１ａ’とが対向配置されて画素スイッチング用のＴＦＴ３０が構成されている。
【００５１】
図１はマトリクス状に配列された一部の画素電極９ａを示している。上述したように、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。図１の＋印は所定のタイミングにおいてライン反転駆動の正極性の駆動電圧が印加される画素電極を示し、−印は所定のタイミングにおいてライン反転駆動の負極性の駆動電圧が印加される画素電極を示している。
【００５２】
図１において矢印で示す範囲Ｅは、ライン反転駆動方式において横電界の影響を受ける部位の範囲を示している。そして、横電界を受ける範囲Ｅのうち、ラビング方向等に起因して、液晶分子の長軸の向きと横電界の向きとの相違によって、本実施の形態によらなければリバースチルト領域となる範囲が図１の矢印に示す範囲Ｆである。
【００５３】
本実施の形態においては、画素電極９ａの一端部であって、ライン反転駆動方式において横電界の影響によってリバースチルト領域となる範囲Ｆのうち、少なくとも画素電極９ａ端部の帯状の範囲Ｇ（斜線部）１１１については、他の領域よりも高いプレチルト角を発現させるように配向処理がなされている。以下、プレチルト角を他の領域よりも高く設定する領域をハイプレチルト領域という。
【００５４】
なお、リバースチルト領域の全域に渡って、プレチルト角を通常チルト領域よりも大きく設定してもよい。データ線６ａ及び走査線３ａ上は、遮光領域（非開口領域）であり、遮光領域上にリバースチルトが生じても画質に対して比較的影響が小さいことから、データ線６ａ及び走査線３ａ上をハイプレチルト領域にする必要はない。
【００５５】
また、一般的には、リバースチルトの理由以外でも、画素電極９ａの縁辺部は非開口領域となることが考えられる。この場合には、画素電極９ａの縁辺部の非開口領域についてもハイプレチルト領域に設定しなくてもよい。
【００５６】
従って、本実施の形態のハイプレチルト領域は、少なくとも画素電極９ａ上の開口領域であって、本実施の形態に寄らなければリバースチルト領域となる画素電極９ａ端部の範囲を含む領域に設定する。なお、実際には、マージンを考慮して、ハイプレチルト領域が開口領域に若干かかるように設定した方がよい。
【００５７】
図５は、一つの画素に着目した液晶装置の模式的断面図である。
【００５８】
ガラスや石英等の素子基板１０には、格子状に溝１１が形成されている。この溝１１上に下側遮光膜１２及び第１層間絶縁膜１３を介してＬＤＤ（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄＤｒａｉｎ）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が容易となる。
【００５９】
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１ａにゲート絶縁膜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。走査線３ａは、ゲート電極となる部分において幅広に形成されており、チャネル領域１ａ′は、半導体層１ａと走査線３ａとが対向する領域に構成される。
【００６０】
素子基板１０上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａが設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。そして、下側遮光膜１２は、これらのデータ線６ａ及び走査線３ａに沿って、各画素に対応して格子状に設けられている。この遮光膜１２によって、反射光が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。
【００６１】
下側遮光膜１２は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｂ等の高融点金属のうちの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。
【００６２】
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上には走査線３ａおよびデータ線６ａ方向に延びる島状の第１中間導電層１５が形成されている。第１中間導電層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。
【００６３】
第１中間導電層１５は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極（下部容量電極）として作用し、容量線１８の一部は固定電位側容量電極として作用する。
【００６４】
容量線１８は、上部容量電極と遮光層の多層構造であり、誘電体膜１７を介して第１中間導電層１５と対向配置されることで蓄積容量（図４の蓄積容量７０）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中間導電層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。
【００６５】
容量線１８は、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる上部容量電極と高融点金属を含む金属シリサイド膜等からなる遮光層とが積層された多層構造である。例えば、容量線１８は、タングステン、モリブデン、チタン、タンタルのいずれかのシリサイドからなる遮光層とＮ型ポリシリコンによる上部容量電極とのポリサイドによって構成される。これにより、容量線１８は、内蔵遮光膜を構成すると共に固定電位側容量電極としても機能する。
【００６６】
第１中間導電層１５は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。第１中間導電層１５は、画素電位側容量電極としての機能の他、内蔵遮光膜としての容量線１８とＴＦＴ３０との間に配置される光吸収層としての機能を持ち、更に、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとを中継接続する機能を持つ。なお、第１中間導電層１５も、容量線１８と同様に、金属又は合金を含む単一層膜若しくは多層膜から構成してもよい。
【００６７】
下部容量電極としての第１中間導電層１５と上部容量電極を構成する容量線１８との間に配置される誘電体膜１７は、例えば膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄いＨＴＯ（ＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＯｘｉｄｅ）膜、ＬＴＯ（ＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＯｘｉｄｅ）膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜１７は薄い程よい。
【００６８】
また容量線１８は、画素電極９ａが配置された画像表示領域からその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。かかる定電位源としては、ＴＦＴ３０を駆動するための走査信号を走査線３ａに供給するための後述の走査線駆動回路６３や画像信号をデータ線６ａに供給するサンプリング回路を制御する後述のデータ線駆動回路６１に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板２０の対向電極２１に供給される定電位でも構わない。更に、下側遮光膜１２についても、その電位変動がＴＦＴ３０に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、容量線１８と同様に、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。
【００６９】
また、データ線６ａとソース領域１ｄを電気的に接続するために、第１中間導電層１５と同一層で形成される第２中間導電層１５ｂが形成されている。第２中間導電層１５ｂは第２層間絶縁膜１４及び絶縁膜２を貫通するコンタクトホール２４ａを介してソース領域１ｄに電気的に接続されている。
【００７０】
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層間絶縁膜１９及び誘電体膜１７を貫通するコンタクトホール２４ｂ並びに第２中間導電層１５ｂを介してソース領域１ｄに電気的に接続される。
【００７１】
第３層間絶縁膜１９条及びデータ線６ａ上には、第４層間絶縁膜２５が形成されている。第４層間絶縁膜２５は、例えば、ＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）処理等の研磨処理によって、平坦化されている。
【００７２】
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層間絶縁膜２５，第３層間絶縁膜１９，誘電体膜１７を貫通するコンタクトホール２６ｂにより第１中間導電層１５に電気的に接続される。そして、第１中間導電層１５は第２層間絶縁膜１４及び絶縁膜２を貫通するコンタクトホール２６ａ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、所定方向に配向処理されている。
【００７３】
上述したように、配向処理に際して、リバースチルト領域内の少なくともハイプレチルト領域については、その他の領域に比べてプレチルト角が高く設定されている。
【００７４】
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。
【００７５】
一方、対向基板２０には、素子基板のデータ線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（非開口領域）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、所定方向に配向処理されている。
【００７６】
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。ＴＦＴ３０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、光が変調されて、階調表示が可能となる。
【００７７】
図２及び図３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。
【００７８】
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２０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。
【００７９】
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１０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。
【００８０】
次に、図６及び図７を参照して本実施の形態における配向処理について説明する。図６はパネル組立工程を示し、図７は図６中の配向処理工程を示している。なお、以後、説明を簡略化するために、ハイプレチルト領域をリバースチルト領域の全域に設定するものとする。
【００８１】
組立工程においては、先ず、図６のステップＳ１，Ｓ５において、画素電極９ａまで形成された素子基板１０と対向電極２１まで形成された対向基板２０とが用意される。次のステップＳ２，Ｓ６，Ｓ７において、これらの素子基板１０及び対向基板２０に対して、夫々配向処理が実施される。
【００８２】
配向処理としては、ラビングによる手法、イオンビームによる手法及び斜方蒸着による手法が考えられる。対向基板２０については、ステップＳ６においてポリイミド等の配向材料を基板表面に塗布した後、例えば、ラビング処理を行って（ステップＳ７）、配向膜２２を形成する。
【００８３】
本実施の形態においては、素子基板１０については、リバースチルト領域と通常チルト領域とで液晶分子のプレチルト角を異ならせるために、これらの３つの配向手法を用いた２回の処理を実施する。この場合には、下記表１に示すように、１回目の処理で配向膜全面に３つの配向手法のいずれかを採用した後、２回目の処理でリバースチルト領域又は通常チルト領域のいずれか一方の領域のみに配向手法を適用する２つの方法が考えられる。また、１回目の処理で配向膜上のリバースチルト領域又は通常チルト領域のいずれか一方に３つの配向手法のいずれかを採用した後、２回目の処理で１回目とは異なる領域に配向手法を適用する２つの方法も考えられる。
【００８４】
本実施の形態においては、ラビングによる手法、イオンビームによる手法及び斜方蒸着による手法の３つの配向手法を１回目と２回目とに夫々適用すると共に、１回目と２回目とで配向手法を適用する領域を変える上述した４つの方法を採用することができるので、単純には、３×３×４＝３６通りの配向処理工程が考えられる。
【００８５】

図７は１回目と２回目とで配向手法を適用する領域を考慮したフローを示している。なお、図７の第１，第２領域は、通常チルト領域，リバースチルト領域であるか又はリバースチルト領域，通常チルト領域である。
【００８６】
図７のステップＳ２１においては、配向膜１６の全面に配向手法を適用するか否かを判定する。配向膜１６の全面に配向手法を適用しない場合には、ステップＳ２２において第２領域にマスクを形成し、ステップＳ２３において第１領域に配向手法を適用する。これにより、第１領域に所定のプレチルト角を発現させる配向処理が行われる。次に、ステップＳ２４において第２領域上のマスクを剥離した後、ステップＳ２５において第１領域にマスクを形成する。
【００８７】
次のステップＳ２６においては、第２領域に配向手法を適用する。これにより、第２領域に第１領域とは異なるプレチルト角を発現させる配向処理が行われる。最後に、ステップＳ２７において第１領域上のマスクを剥離する。
【００８８】
一方、配向膜１６の全面に配向手法を適用する場合には、ステップＳ２８において、配向膜１６の全面に配向手法を適用する。次に、ステップＳ２５において第１領域にマスクを形成した後、ステップＳ２６において第２領域に配向手法を適用する。
【００８９】
即ち、この場合には、第１領域については、ステップＳ２８の工程のみによって、プレチルト角が付与される。また、第２領域については、ステップＳ２８，Ｓ２６の工程によって、プレチルト角が付与される。こうして、第２領域に第１領域とに対して異なるプレチルト角を発現させる配向処理が行われる。最後に、ステップＳ２７において第１領域上のマスクが剥離される。
【００９０】
いま、例えば、１回目の配向手法としてラビング処理を採用し、２回目の配向手法としてイオンビームによる方法を採用し、第１領域としてリバースチルト領域を設定し、全面配向を行うものとして説明する。
【００９１】
この場合には、全面配向を採用するので、先ずステップＳ２８において、素子基板１０上に、例えば、スピンコート法又は印刷法等によって、高プレチルト用の配向膜を形成する。次に、レーヨン等のラビング布が巻き付けられたラビングローラによって素子基板１０の表面を擦る。このラビング処理によって、例えば、１０°のプレチルト角が得られるように、ラビング条件を設定する。
【００９２】
図８は横軸にラビング強度をとり縦軸にプレチルト角をとって、ラビング強度とプレチルト角との関係を示している。図８に示すようにラビング強度を弱くすることによって、比較的高いプレチルト角を得るためのラビング処理が可能である。
【００９３】
次に、ステップＳ２５において、この場合の第１領域であるリバースチルト領域をレジスト等でマスクする。次に、ステップＳ２６においては、通常チルト領域のみにイオンビームを照射する。例えば、アルゴン（Ａｒ）イオンを、基板１０の鉛直方向を基準にして約６０°の角度から一定時間照射する。
【００９４】
図９は横軸にイオンビーム（ＩＢ）照射量をとり縦軸にプレチルト角をとって、イオンビームの照射量とプレチルト角との関係を示している。図９に示すようにイオンビームの照射量を大きくすることによって、比較的低いプレチルト角を得るための配向処理が可能である。これにより、通常チルト領域は、例えば、３〜４°程度のプレチルト角に設定することができる。最後に、リバースチルト領域に形成したレジストを剥離する（ステップＳ２７）。
こうして、本実施の形態においては、通常チルト領域を３〜４°程度のプレチルト角に設定する共に、リバースチルト領域については約１０°程度の高プレチルト角に設定することが可能となる。
【００９５】
図６に示す組立工程では、このような配向処理終了後に、素子基板１０に対して、シール材４１、及び導通材６５（図２参照）を形成する（ステップＳ３）。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（ステップＳ１０）、アライメントを施しながら圧着し（ステップＳ１１）、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（ステップＳ１２）。
【００９６】
対向基板２０に形成する第１遮光膜２３によって、各画素の開口領域が決定される。リバースチルトが各画素電極９ａ上に生じた場合には、第１遮光膜２３は、実際のリバースチルト部分を非開口領域とするように形成される。従って、開口領域は、実際のリバースチルト部分の分だけ画素電極９ａよりも狭くなってしまう。本実施の形態においては、リバースチルト領域内のハイプレチルト領域についてはプレチルト角が他の部分よりも高く、リバースチルトが生じにくい角度に設定されており、リバースチルトが生じにくい。従って、リバースチルトは、横電界の影響が極めて大きい部分にのみ生じることになり、実際に生じるリバースチルト部分が画素電極９ａ上に占める面積を十分に小さくすることができる。これにより、第１遮光膜２３を狭くすることができ、開口領域を広げることが可能となる。
【００９７】
ところで、ハイプレチルト領域とその他の領域とを形成するための２回の配向手法としては、上述したように、３６通りの方法が考えられる。例えば、１回目、２回目のいずれもラビング処理を採用し、第１領域としてリバースチルト領域を設定し、全面配向を行うことも可能である。
【００９８】
この場合には、ステップＳ２８において、素子基板１０上に、例えば、スピンコート法又は印刷法等によって、高プレチルト用の配向膜を形成する。次に、レーヨン等のラビング布が巻き付けられたラビングローラによって素子基板１０の表面を擦る。この場合には、２回目においてもラビング処理を行うので、比較的ラビング強度が弱くなるようにラビング条件を設定する。これにより、配向膜１６の全域に渡って、比較的高いプレチルト角が得られる配向処理が行われる。
【００９９】
次に、リバースチルト領域をレジスト等でマスクし、通常チルト領域のみをさらにラビングする。これにより、通常チルト領域については、強いラビング強度でラビングされて、低いプレチルト角を発現する配向処理が行われる。こうして、通常チルト領域は低プレチルト角、リバースチルト領域は高プレチルト角となるように、配向処理を行うことができる。
【０１００】
また、イオンビームと斜方蒸着とを組み合わせた配向処理も可能である。図１０は横軸に斜方蒸着膜厚をとり縦軸にプレチルト角をとって、斜方蒸着による膜厚とプレチルト角との関係を示している。図１０に示すように、斜方蒸着による膜厚を厚くすることによって、比較的高いプレチルト角を得るための配向処理が可能である。
【０１０１】
いま例えば、１回目にイオンビームによる手法を採用し、２回目に斜方蒸着による手法を採用して、第１領域として通常チルト領域を設定し、全面配向を行うものとする。この場合には、ステップＳ２８において、先ず、イオンビーム配向を施すための配向材料を素子基板１０上に形成する。このような配向材料としては、例えば、ポリイミド等の有機膜だけでなく、ＳｉＯ２等の無機膜も採用することができる。次に、素子基板１０上に形成した配向膜に対してイオンビームを照射する。例えば、Ａｒイオンを、基板鉛直方向を基準として６０°の角度から一定時間照射する。これにより、配向膜全面に、約３〜４°程度のプレチルト角が得られる配向処理が施される。
【０１０２】
次に、通常チルト領域をマスクして、斜方蒸着を行う。例えば、ＳｉＯを基板鉛直方向を基準にして、８０°の角度にして数１０ｎｍ程度蒸着させる。これにより、リバースチルト領域は、２０〜３０°のプレチルト角が得られる配向処理が施される。こうして、この場合においても、通常チルト領域は３〜４°程度の低いプレチルト角、リバースチルト領域は２０〜３０°程度の高いプレチルト角が得られる配向処理が行われる。
【０１０３】
このように本実施の形態においては、ライン反転駆動方式において横電界の影響によってリバースチルトが生じる可能性があるリバースチルト領域については、少なくとも開口領域においてプレチルト角をリバースチルトが生じにくい角度に設定していることから、実際のリバースチルト部分を狭くすることができ、結果的に開口率を向上させることができる。
【０１０４】
なお、本実施の形態においては、２回の処理によって、リバースチルト領域とその他の領域とで異なるプレチルト角を発現させる配向処理を施したが、回数を増やすことで、リバースチルト領域において発現させるプレチルト角を徐々に変えるようにすることも可能である。
【０１０５】
また、本実施の形態においては、画素電極が平坦化された液晶装置に適用した例について説明したが、平坦化されていない液晶装置にも同様に適用可能であることは明らかである。
【０１０６】
更に、本実施の形態においては、ライン反転駆動方式の液晶装置について説明したが、ドット反転駆動方式の液晶装置についても同様に適用可能であることは明らかである。
【０１０７】
（電子機器）
次に、以上詳細に説明した液晶装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図１１は、投射型カラー表示装置の説明図である。
【０１０８】
図１１において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを３個用意し、それぞれＲＧＢ用のライトパルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロックミラー１１０８によって、ＲＧＢの三原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにそれぞれ導かれる。この際特に、Ｂ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。
【０１０９】
本発明は、上述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る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る液晶装置を示す模式的平面図。
【図２】本実施の形態の液晶装置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３】アクティブマトリクス基板であるＴＦＴ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２のＨ−Ｈ’線の位置で切断して示す断面図。
【図４】本実施の形態の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５】図１乃至図４の液晶装置の画素構造を詳細に示す断面図。
【図６】液晶装置の組立工程を示すフローチャート。
【図７】本実施の形態における配向処理を示すフローチャート。
【図８】ラビングとプレチルトとの関係を示すグラフ。
【図９】イオンビーム照射とプレチルトとの関係を示すグラフ。
【図１０】斜方蒸着とプレチルトとの関係を示すグラフ。
【図１１】投射型カラー表示装置の説明図。
【図１２】電圧無印加時における液晶分子のプレチルト及び横電界の影響を模式的に示す説明図。
【符号の説明】
３ａ…走査線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１１１…ハイプレチルト領域。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal device with improved aperture ratio, a method for manufacturing the same, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
The liquid crystal device is configured by sealing liquid crystal between two substrates such as a glass substrate and a quartz substrate. In a liquid crystal device, active elements such as thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) are arranged in a matrix on one substrate, a counter electrode is arranged on the other substrate, and sealed between both substrates. An image can be displayed by changing the optical characteristics of the liquid crystal layer according to the image signal.
[0003]
That is, an image signal is supplied to pixel electrodes (ITO) arranged in a matrix by TFT elements, and a voltage based on the image signal is applied to the liquid crystal layer between the pixel electrode and the counter electrode to change the arrangement of liquid crystal molecules. Let As a result, the transmittance of the pixel is changed, and light passing through the pixel electrode and the liquid crystal layer is changed according to the image signal to perform image display.
[0004]
In order to define the alignment of liquid crystal molecules when no voltage is applied, an alignment film is formed on the surface of one substrate (active matrix substrate (also referred to as element substrate)) and the other substrate (counter substrate) in contact with the liquid crystal layer. The alignment film is rubbed. By rubbing, liquid crystal molecules when no voltage is applied are aligned in the rubbing direction. For example, when a rubbing process in which the element substrate and the counter substrate are twisted by 90 degrees is performed, the liquid crystal molecules continuously change directions in the liquid crystal panel, and the substrates are arranged in different directions by 90 degrees.
[0005]
Polarizers are provided on the front and back surfaces of the liquid crystal panel, and only a predetermined polarization component of the incident light is allowed to pass through. In the normally white mode, the polarization axes of the polarizing plates on the front surface and the back surface of the liquid crystal panel are made to differ by 90 degrees to match the rubbing direction of the substrate. If it does so, the light which injected through the polarizing plate of the back surface of a liquid crystal panel will rotate 90 degree | times according to the arrangement | sequence of a liquid crystal molecule in a liquid crystal layer at the time of no voltage application, and will be radiate | emitted through a polarizing plate from the front surface of a liquid crystal panel. Thereby, white display is performed.
[0006]
When a voltage is applied to the liquid crystal, the alignment direction of the liquid crystal changes, that is, the major axis direction of the liquid crystal molecules is tilted according to the voltage, and the rotation of the vibration direction of the light by the liquid crystal in the liquid crystal panel is limited. The emitted light is absorbed by the polarizing plate. An image is displayed by applying a voltage corresponding to the image signal to the liquid crystal and transmitting light with a transmittance corresponding to the image signal.
[0007]
As described above, the alignment of the liquid crystal molecules when no voltage is applied is determined by forming an alignment film and performing a rubbing treatment. The alignment film is formed, for example, by applying polyimide with a thickness of about several tens of nanometers. By forming an alignment film on the surfaces of both substrates facing the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules can be aligned along the substrate surface. In the rubbing process, fine grooves are formed on the surface of the alignment film to form an alignment anisotropic film, and the alignment of liquid crystal molecules can be defined by performing a rubbing process in a certain direction on the alignment film.
[0008]
In addition, in order to make the direction in which the tilt angle of the liquid crystal molecules changes when a voltage is applied between all the liquid crystal molecules, the major axis of the liquid crystal molecules is set to a predetermined angle (pretilt angle) with respect to the substrate when no voltage is applied. It is inclined and arranged.
[0009]
By the way, in the liquid crystal device, application of a DC voltage to the liquid crystal causes deterioration of the liquid crystal such as decomposition of liquid crystal components, contamination by impurities generated in the liquid crystal cell, and burn-in of a display image. Therefore, in general, inversion driving is performed in which the polarity of the driving voltage of each pixel electrode is inverted at a constant period such as one frame or one field in an image signal.
[0010]
When the polarity of the drive voltage of all the pixel electrodes constituting the image display area is simply inverted at a fixed period (ie, so-called video inversion drive method), flicker and crosstalk occur at a fixed period, especially when the number of pixels is large. Resulting in. Therefore, in order to prevent the occurrence of flicker and crosstalk with a constant cycle, for example, 1H inversion drive method for inverting the polarity of the drive voltage for each row of pixel electrodes or 1S for inverting for each column of pixel electrodes at a constant cycle. A line inversion driving method such as an inversion driving method has been developed.
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2001-142089 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the line inversion driving method, an electric field (hereinafter referred to as a lateral electric field) is generated between adjacent pixel electrodes on the same substrate in the column direction or the row direction to which voltages having different polarities are applied. .
[0013]
FIG. 12 is an explanatory view schematically showing the influence of the pretilt of the liquid crystal molecules and the lateral electric field when no voltage is applied.
[0014]
As described above, the liquid crystal molecules are arranged with a predetermined pretilt angle. A drive voltage having a reverse polarity with respect to the reference voltage is applied to the adjacent pixel electrode 121 as shown by + and − in FIG. Then, a lateral electric field 123 indicated by a broken line in FIG. 12 is generated between adjacent pixel electrodes 121. When such a horizontal electric field 123 is generated between adjacent pixels, the pixel electrode 121 is affected by the horizontal electric field 123 due to a deviation between the tilt direction of the liquid crystal molecules on one end side of the pixel electrode 121 and the electric field direction. A region where the tilt direction of the liquid crystal molecules 124 is different from the other liquid crystal molecules 122 is generated.
[0015]
Even in a region where the direction in which the tilt angle of liquid crystal molecules changes due to the influence of such a lateral electric field is different from the center side of the pixel electrode 121 (hereinafter referred to as a reverse tilt region), the polarization effect of transmitted light is the same as that in a normal tilt region. However, at the boundary line (disclination line) between the normal tilt region and the reverse tilt region, streaked lines appear due to light scattering.
[0016]
Therefore, the reverse tilt region outside the disclination line is set as a non-opening region by a light shielding film formed on the counter substrate side. This prevents the image quality degradation portion due to light scattering from being displayed. However, in this case, there is a drawback that the aperture ratio becomes low.
[0017]
Therefore, in Patent Document 1, the pixel electrode end portion is formed to be lifted, and the gap at the pixel electrode end portion is narrower than the central portion, thereby strengthening the vertical electric field at the pixel electrode end portion and thereby affecting the influence of the horizontal electric field. Techniques for reducing and narrowing the reverse tilt region due to the transverse electric field have been proposed. By narrowing the reverse tilt region, the light shielding film can be narrowed and the aperture ratio can be improved.
[0018]
However, in this proposal, there is a problem in that the rubbing of the pixel electrode end portion may not be performed normally due to the rise of the pixel electrode end portion, resulting in a rubbing failure and deterioration of the image quality.
[0019]
The present invention has been made in view of such problems. Even when the surface of the liquid crystal substrate is flattened, the pretilt angle of the liquid crystal molecules is controlled at a position corresponding to the edge of the pixel electrode affected by the lateral electric field. Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal device capable of narrowing a reverse tilt region and improving an aperture ratio, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal device according to the present invention is arranged in a matrix on the first and second substrates opposed to each other and the first substrate, and the adjacent pixels are driven with opposite polarities with respect to the reference voltage. A plurality of pixel electrodes to which a voltage is applied; a common electrode provided on the second substrate; an electro-optical material sandwiched between the first and second substrates; and the second substrate. The influence of the electric field generated between the adjacent pixel electrodes by the reverse polarity driving voltage on the second alignment film subjected to the uniform alignment process and the alignment material formed on the first substrate. And a first alignment film formed by performing different alignment treatments in the other regions and a region in the vicinity of one edge of the pixel electrode. Features.
[0021]
According to such a configuration, drive voltages having opposite polarities with respect to the reference voltage are applied to adjacent pixel electrodes, and a horizontal electric field is generated between the adjacent pixel electrodes. Due to this lateral electric field, a reverse tilt is likely to occur in the vicinity of one edge of the pixel electrode. A strip-like region in the vicinity of one edge of the pixel electrode affected by the lateral electric field is subjected to an alignment treatment different from the other regions to form a first alignment film. The band-shaped region can be subjected to an alignment process that hardly causes reverse tilt. Thereby, the range in which reverse tilt actually occurs can be narrowed. Therefore, the light shielding film for preventing the deterioration of the image quality due to the reverse tilt can be made narrow, and the aperture ratio can be improved.
[0022]
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the first alignment film is subjected to an alignment process so that a higher pretilt angle is expressed in the band-shaped region than in the other regions.
[0023]
According to such a configuration, since the pretilt angle of the belt-like region is higher than that of other regions, reverse tilt is less likely to occur in the belt-like region than in other regions. Thereby, the range where reverse tilt actually occurs can be narrowed, and the aperture ratio can be improved.
[0024]
In addition, the alignment treatment for the band-shaped region is characterized in that a pretilt angle is generated so as not to cause reverse tilt in the opening region.
[0025]
According to such a configuration, the band-like region is set to a sufficiently high pretilt angle, and the actually generated reverse tilt region can be sufficiently narrowed.
[0026]
The pixel electrode is flattened.
[0027]
According to such a configuration, the reverse tilt that is likely to occur due to flattening can be narrowed by controlling the pretilt angle, and the effect of reducing alignment defects due to flattening can be obtained and the aperture ratio can be improved. Can do.
[0028]
Further, the band-like region in the vicinity of one edge of the pixel electrode is formed on one edge having the largest angle difference between the pretilt direction of the electro-optic material and the direction of the lateral electric field among the edges of the pixel electrode. And
[0029]
According to such a configuration, it is possible to narrow the reverse tilt range that is most likely to occur at one edge where the angle difference between the pretilt direction and the direction of the lateral electric field is the largest, and the aperture ratio can be improved.
[0030]
In the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention, a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix on the first substrate and applied with drive voltages having opposite polarities to the reference voltage are applied to adjacent pixels. A step of forming an alignment material, a step of forming a second alignment film subjected to alignment treatment on a common electrode formed on a second substrate opposed to the first substrate, and the alignment material In contrast, a region where the electro-optical material is affected by an electric field generated between the adjacent pixel electrodes by the drive voltage having the reverse polarity, and a belt-like region in the vicinity of one edge of the pixel electrode, and other regions And a step of forming a first alignment film that develops a higher pretilt angle in the belt-like region than in the other regions.
[0031]
According to such a configuration, the second alignment film is formed on the common electrode, and the alignment material is formed on the pixel electrode. The alignment material is subjected to different alignment treatments in the band-like region near one edge of the pixel electrode and other regions. As a result, a first alignment film that exhibits a higher pretilt angle in the belt-like region than in other regions is obtained. The belt-like region is set to a higher pretilt angle than the other regions, and reverse tilt is unlikely to occur. Thus, the range in which reverse tilt actually occurs can be narrowed, and the aperture ratio can be improved.
[0032]
Further, the step of forming the first alignment film is characterized in that a higher pretilt angle is expressed in the belt-like region than in the other regions by a plurality of alignment treatments.
[0033]
According to such a configuration, it is possible to develop a higher pretilt angle in the belt-like region than in the other regions by performing the alignment treatment a plurality of times on the belt-like region and other regions.
[0034]
In addition, the step of forming the first alignment film includes a first step of performing a uniform alignment process on the entire area of the alignment material, and an alignment process on one of the band-shaped region or the other region of the alignment material. And a second step to be applied.
[0035]
According to such a configuration, uniform alignment treatment is performed on the entire area of the alignment material in the first step. In the second step, an alignment treatment is performed on one of the band-like region of the alignment material or the other region. As a result, different alignment treatments are performed on one and the other of the belt-like region or the other regions, and a higher pretilt angle than that of the other regions can be expressed in the belt-like region.
[0036]
In addition, the step of forming the first alignment film includes a first step of performing an alignment treatment on one of the band-like region or the other region of the alignment material, and the alignment treatment not performed in the first step. A second step of performing an alignment treatment different from the first step on the other region or the band-like region is provided.
[0037]
According to such a configuration, the alignment process is performed on one of the band-shaped region of the alignment material or the other region in the first step. In the second step, an alignment treatment different from that in the first step is performed on other regions or band-like regions not subjected to the alignment treatment in the first step. As a result, different alignment treatments are performed on one and the other of the belt-like region or the other regions, and a higher pretilt angle than that of the other regions can be expressed in the belt-like region.
[0038]
In the step of forming the first alignment film, the band-shaped region has a higher pretilt angle than the other regions by combining each of the rubbing process, the ion beam process, and the oblique deposition process twice or more. It is made to express.
[0039]
According to such a configuration, each of the rubbing process, the ion beam process, and the oblique vapor deposition process can control the pretilt angle to be developed. By combining these processes two or more times, a higher pretilt angle can be expressed in the band-like region than in other regions.
[0040]
An electronic apparatus according to the present invention is configured using the liquid crystal device manufactured by the liquid crystal device or the method for manufacturing the liquid crystal device.
[0041]
According to such a configuration, the actually generated reverse tilt region can be narrowed to improve the aperture ratio, and high-quality image display is possible.
[0042]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing a liquid crystal device according to an embodiment of the present invention. This embodiment is applied to a liquid crystal device using a TFT substrate. FIG. 2 is a plan view of the liquid crystal device according to the present embodiment as viewed from the counter substrate side together with the components formed thereon. FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal device after the assembly process in which the TFT substrate, which is an active matrix substrate, and the counter substrate are bonded together to enclose the liquid crystal is completed, cut along the line HH ′ in FIG. . FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of various elements and wirings in a plurality of pixels constituting the pixel region of the liquid crystal device of the present embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view showing in detail the pixel structure of the liquid crystal device of FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing the assembly process of the liquid crystal device, and FIG. 7 is a flowchart showing the alignment processing in the present embodiment. FIG. 8 is a graph showing the relationship between rubbing and pretilt. FIG. 9 is a graph showing the relationship between ion beam irradiation and pretilt. FIG. 10 is a graph showing the relationship between oblique deposition and pretilt. In each of the above drawings, the scale is different for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized in the drawing.
[0043]
As described above, by forming an alignment film on the surface of the liquid crystal substrate, the liquid crystal molecules can be arranged in parallel to the alignment film, and further, the alignment film is subjected to a process such as rubbing to increase the length of the liquid crystal molecules. The direction of the axis can be aligned to a predetermined direction. Hereinafter, the alignment film forming process and the process for aligning the orientation of the liquid crystal molecules (hereinafter also referred to as isotropic process) are collectively referred to as an alignment process. The isotropic treatment includes not only rubbing treatment but also a method using an ion beam and a method using oblique deposition.
[0044]
In this embodiment, the position corresponding to the edge of the pixel electrode affected by the lateral electric field on the TFT substrate is an orientation that becomes a reverse tilt region if the liquid crystal is sealed and if this embodiment is not approached For the region on the film (hereinafter referred to as a reverse tilt region for convenience of explanation), by performing an alignment process that develops a pretilt angle larger than other portions (hereinafter referred to as normal tilt region for convenience of explanation), The effect is reduced, and the reverse tilt portion that actually occurs is narrowed.
[0045]
First, the overall configuration of the liquid crystal device of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0046]
As shown in FIGS. 2 and 3, the liquid crystal device includes a TFT substrate 10 made of, for example, a quartz substrate, a glass substrate, or a silicon substrate, and a counter substrate 20 made of, for example, a glass substrate or a quartz substrate. The liquid crystal 50 is sealed between the two. The TFT substrate 10 and the counter substrate 20 that are arranged to face each other are bonded together by a sealing material 41.
[0047]
On the TFT substrate 10, pixel electrodes (ITO) 9a constituting pixels are arranged in a matrix. A counter electrode (ITO) 21 is provided on the entire surface of the counter substrate 20. On the pixel electrode 9a of the TFT substrate 10, an alignment film 16 subjected to an alignment process is provided. On the other hand, an alignment film 22 subjected to an alignment process is also provided on the counter electrode 21 formed over the entire surface of the counter substrate 20. The

alignment films

16 and 22 are made of, for example, a transparent organic film or inorganic film such as a polyimide film. In the present embodiment, the alignment film 16 is subjected to different alignment treatments in the reverse tilt region and the other normal tilt regions.
[0048]
FIG. 4 shows an equivalent circuit of elements on the TFT substrate 10 constituting the pixel. As shown in FIG. 4, in the pixel region, a plurality of scanning lines 3a and a plurality of data lines 6a are wired so as to intersect with each other, and a pixel electrode is formed in a region partitioned by the scanning lines 3a and the data lines 6a. 9a are arranged in a matrix. A TFT 30 is provided corresponding to each intersection of the scanning line 3 a and the data line 6 a, and the pixel electrode 9 a is connected to the TFT 30.
[0049]
The TFT 30 is turned on by the ON signal of the scanning line 3a, whereby the image signal supplied to the data line 6a is supplied to the pixel electrode 9a. A voltage between the pixel electrode 9 a and the counter electrode 21 provided on the counter substrate 20 is applied to the liquid crystal 50. In addition, a storage capacitor 70 is provided in parallel with the pixel electrode 9a, and the storage capacitor 70 makes it possible to hold the voltage of the pixel electrode 9a for a time that is, for example, three orders of magnitude longer than the time when the source voltage is applied. The storage capacitor 70 improves the voltage holding characteristic and enables image display with a high contrast ratio.
[0050]
A plurality of pixel electrodes 9a are provided in a matrix on the TFT substrate 10, and data lines 6a and scanning lines 3a are provided along the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrodes 9a. As will be described later, the data line 6a has a laminated structure including an aluminum film, and the scanning line 3a is made of, for example, a conductive polysilicon film. The scanning line 3a is formed so as to face a channel region 1a ′ described later. That is, the pixel switching TFT 30 is configured by arranging the gate electrode connected to the scanning line 3a and the channel region 1a ′ to face each other at the intersection of the scanning line 3a and the data line 6a.
[0051]
FIG. 1 shows some pixel electrodes 9a arranged in a matrix. As described above, the data line 6a and the scanning line 3a are provided along the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrode 9a. 1 indicates a pixel electrode to which a positive driving voltage for line inversion driving is applied at a predetermined timing, and − indicates a pixel electrode to which a negative driving voltage for line inversion driving is applied at a predetermined timing. Is shown.
[0052]
A range E indicated by an arrow in FIG. 1 indicates a range of a portion affected by a lateral electric field in the line inversion driving method. Then, in the range E subjected to the lateral electric field, due to the rubbing direction or the like, the range that becomes the reverse tilt region if not according to the present embodiment due to the difference between the direction of the major axis of the liquid crystal molecules and the direction of the lateral electric field. Is the range F indicated by the arrow in FIG.
[0053]
In the present embodiment, at least one band-like range G (hatched line) at the end of the pixel electrode 9a in the range F that is one end of the pixel electrode 9a and becomes a reverse tilt region due to the influence of the lateral electric field in the line inversion driving method. Part) 111 is subjected to an alignment treatment so as to develop a higher pretilt angle than other regions. Hereinafter, an area where the pretilt angle is set higher than other areas is referred to as a high pretilt area.
[0054]
Note that the pretilt angle may be set larger than the normal tilt region over the entire reverse tilt region. The data lines 6a and the scanning lines 3a are light-shielding areas (non-opening areas), and even if a reverse tilt occurs on the light-shielding areas, the image quality is relatively small. Need not be in the high pretilt region.
[0055]
In general, it is conceivable that the edge of the pixel electrode 9a is a non-opening region other than for the reason of reverse tilt. In this case, the non-opening region at the edge of the pixel electrode 9a may not be set as the high pretilt region.
[0056]
Therefore, the high pretilt region of this embodiment is set to a region including at least the opening region on the pixel electrode 9a and including the range of the end portion of the pixel electrode 9a that becomes the reverse tilt region unless the present embodiment is close to this embodiment. . In practice, it is better to set the high pretilt area so that it slightly covers the opening area in consideration of the margin.
[0057]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal device focusing on one pixel.
[0058]
Grooves 11 are formed in a lattice pattern on an element substrate 10 such as glass or quartz. A TFT 30 having an LDD (Lightly Doped Drain) structure is formed on the trench 11 via the lower light shielding film 12 and the first interlayer insulating film 13. The groove 11 facilitates flattening of the boundary surface between the TFT substrate and the liquid crystal 50.
[0059]
The TFT 30 includes a scanning line 3a that forms a gate electrode through a gate insulating film 2 on a semiconductor layer 1a in which a channel region 1a ', a source region 1d, and a drain region 1e are formed. The scanning line 3a is formed to be wide at a portion to be a gate electrode, and the channel region 1a ′ is configured in a region where the semiconductor layer 1a and the scanning line 3a face each other.
[0060]
On the element substrate 10, a plurality of transparent pixel electrodes 9a are provided in a matrix, and data lines 6a and scanning lines 3a are provided along vertical and horizontal boundaries of the pixel electrodes 9a. The lower light-shielding film 12 is provided in a lattice shape corresponding to each pixel along the data line 6a and the scanning line 3a. The light shielding film 12 prevents reflected light from entering the channel region 1 a, the source region 1 d, and the drain region 1 e of the TFT 30.
[0061]
The lower light-shielding film 12 includes, for example, a metal simple substance, an alloy, a metal silicide, a polysilicide, or a laminate of at least one of refractory metals such as Ti, Cr, W, Ta, Mo, and Pb. Etc.
[0062]
A second interlayer insulating film 14 is stacked on the TFT 30, and an island-shaped first intermediate conductive layer 15 extending in the scanning line 3 a and data line 6 a directions is formed on the second interlayer insulating film 14. On the first intermediate conductive layer 15, the capacitor line 18 is disposed opposite to the dielectric film 17.
[0063]
The first intermediate conductive layer 15 acts as a pixel potential side capacitance electrode (lower capacitance electrode) connected to the high concentration drain region 1e of the TFT 30 and the pixel electrode 9a, and a part of the capacitance line 18 serves as a fixed potential side capacitance electrode. Works.
[0064]
The capacitor line 18 has a multilayer structure of an upper capacitor electrode and a light shielding layer, and is disposed opposite to the first intermediate conductive layer 15 via the dielectric film 17 to constitute a storage capacitor (storage capacitor 70 in FIG. 4). In addition, it has a light blocking function for preventing internal reflection of light. The intermediate conductive layer 15 is formed at a position relatively close to the semiconductor layer, so that irregular reflection of light can be efficiently prevented.
[0065]
The capacitor line 18 has a multilayer structure in which an upper capacitor electrode made of, for example, a conductive polysilicon film and a light shielding layer made of a metal silicide film containing a refractory metal or the like are laminated. For example, the capacitor line 18 is constituted by a polycide of a light shielding layer made of silicide of tungsten, molybdenum, titanium, or tantalum and an upper capacitor electrode made of N-type polysilicon. As a result, the capacitor line 18 functions as a fixed potential side capacitor electrode as well as a built-in light shielding film.
[0066]
The first intermediate conductive layer 15 is made of, for example, a conductive polysilicon film and functions as a pixel potential side capacitor electrode. The first intermediate conductive layer 15 has a function as a light absorbing layer disposed between the capacitor line 18 as the built-in light shielding film and the TFT 30 in addition to the function as the pixel potential side capacitor electrode, and further, the pixel electrode 9a. And the high-concentration drain region 1e of the TFT 30 have a function of relay connection. The first intermediate conductive layer 15 may also be composed of a single layer film or a multilayer film containing a metal or an alloy, like the capacitor line 18.
[0067]
The dielectric film 17 disposed between the first intermediate conductive layer 15 as the lower capacitor electrode and the capacitor line 18 constituting the upper capacitor electrode is, for example, a relatively thin HTO (High Temperature Oxide) having a thickness of about 5 to 200 nm. ) Film, a silicon oxide film such as an LTO (Low Temperature Oxide) film, or a silicon nitride film. From the viewpoint of increasing the storage capacity, it is better that the dielectric film 17 is thinner as long as the reliability of the film is sufficiently obtained.
[0068]
The capacitor line 18 extends from the image display area in which the pixel electrode 9a is disposed to the periphery thereof, and is electrically connected to a constant potential source to be a fixed potential. As such a constant potential source, a later-described scanning line driving circuit 63 for supplying a scanning signal for driving the TFT 30 to the scanning line 3a and a later-described data line for controlling a sampling circuit for supplying an image signal to the data line 6a. A constant potential source such as a positive power source or a negative power source supplied to the drive circuit 61 may be used, or a constant potential supplied to the counter electrode 21 of the counter substrate 20 may be used. Further, the lower light-shielding film 12 also extends from the image display area to the periphery thereof and is connected to a constant potential source in the same manner as the capacitor line 18 in order to prevent the potential fluctuation from adversely affecting the TFT 30. Good.
[0069]
Further, in order to electrically connect the data line 6a and the source region 1d, a second intermediate conductive layer 15b formed of the same layer as the first intermediate conductive layer 15 is formed. The second intermediate conductive layer 15b is electrically connected to the source region 1d through a contact hole 24a penetrating the second interlayer insulating film 14 and the insulating film 2.
[0070]
A third interlayer insulating film 19 is disposed on the capacitor line 18, and a data line 6 a is stacked on the third interlayer insulating film 19. The data line 6a is electrically connected to the source region 1d through the contact hole 24b penetrating the third interlayer insulating film 19 and the dielectric film 17 and the second intermediate conductive layer 15b.
[0071]
A fourth interlayer insulating film 25 is formed on the third interlayer insulating film 19 and the data line 6a. The fourth interlayer insulating film 25 is planarized by a polishing process such as a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process.
[0072]
A pixel electrode 9a is stacked on the data line 6a with a fourth interlayer insulating film 25 interposed therebetween. The pixel electrode 9 a is electrically connected to the first intermediate conductive layer 15 through a contact hole 26 b that penetrates the fourth interlayer insulating film 25, the third interlayer insulating film 19, and the dielectric film 17. The first intermediate conductive layer 15 is electrically connected to the drain region 1 e through a contact hole 26 a penetrating the second interlayer insulating film 14 and the insulating film 2. An alignment film 16 made of polyimide polymer resin is laminated on the pixel electrode 9a, and is subjected to an alignment process in a predetermined direction.
[0073]
As described above, during the alignment process, at least the high pretilt area in the reverse tilt area is set to have a higher pretilt angle than the other areas.
[0074]
When the ON signal is supplied to the scanning line 3a (gate electrode), the channel region 1a 'becomes conductive, the source region 1d and the drain region 1e are connected, and the image signal supplied to the data line 6a is a pixel. It is given to the electrode 9a.
[0075]
On the other hand, the counter substrate 20 is provided with a first light-shielding film 23 in a region facing the formation region of the data lines 6a, the scanning lines 3a, and the TFTs 30 of the element substrate, that is, a non-display region (non-opening region) of each pixel. Yes. The first light shielding film 23 prevents incident light from the counter substrate 20 side from entering the channel region 1 a ′, the source region 1 d, and the drain region 1 e of the TFT 30. A counter electrode (common electrode) 21 is formed over the entire surface of the substrate 20 on the first light shielding film 23. An alignment film 22 made of a polyimide-based polymer resin is laminated on the counter electrode 21 and is subjected to an alignment process in a predetermined direction.
[0076]
A liquid crystal 50 is sealed between the element substrate 10 and the counter substrate 20. The TFT 30 writes an image signal supplied from the data line 6a to the pixel electrode 9a at a predetermined timing. Depending on the potential difference between the written pixel electrode 9a and the counter electrode 21, the orientation and order of the molecular assembly of the liquid crystal 50 change, and the light is modulated to enable gradation display.
[0077]
As shown in FIGS. 2 and 3, the counter substrate 20 is provided with a light shielding film 42 as a frame for partitioning the display area. The light shielding film 42 is formed of, for example, the same or different light shielding material as the light shielding film 23.
[0078]
A sealing material 41 that encloses liquid crystal in a region outside the light shielding film 42 is formed between the element substrate 10 and the counter substrate 20. The sealing material 41 is disposed so as to substantially match the contour shape of the counter substrate 20, and fixes the element substrate 10 and the counter substrate 20 to each other. The sealing material 41 is missing in a part of one side of the element substrate 10, and a liquid crystal injection port 78 for injecting the liquid crystal 50 is formed in the gap between the bonded element substrate 10 and the counter substrate 20. The After the liquid crystal is injected from the liquid crystal injection port 78, the liquid crystal injection port 78 is sealed with a sealing material 79.
[0079]
A data line driving circuit 61 and a mounting terminal 62 are provided along one side of the element substrate 10 in a region outside the sealing material 41 of the element substrate 10, and scanning lines are provided along two sides adjacent to the one side. A drive circuit 63 is provided. On the remaining side of the element substrate 10, a plurality of wirings 64 for connecting the scanning line driving circuits 63 provided on both sides of the screen display area are provided. In addition, a conductive material 65 for electrically connecting the element substrate 10 and the counter substrate 20 is provided in at least one corner of the counter substrate 20.
[0080]
Next, an alignment process in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows a panel assembling process, and FIG. 7 shows an orientation processing process in FIG. Hereinafter, in order to simplify the description, it is assumed that the high pretilt region is set to the entire reverse tilt region.
[0081]
In the assembly process, first, in steps S1 and S5 of FIG. 6, the element substrate 10 formed up to the pixel electrode 9a and the counter substrate 20 formed up to the counter electrode 21 are prepared. In the next steps S2, S6, and S7, alignment processing is performed on the element substrate 10 and the counter substrate 20, respectively.
[0082]
As the alignment treatment, a rubbing method, an ion beam method, and an oblique deposition method can be considered. For the counter substrate 20, after an alignment material such as polyimide is applied to the substrate surface in step S6, for example, a rubbing process is performed (step S7) to form the alignment film 22.
[0083]
In the present embodiment, the element substrate 10 is subjected to two processes using these three alignment methods in order to make the pretilt angles of the liquid crystal molecules different between the reverse tilt region and the normal tilt region. In this case, as shown in Table 1 below, either one of the three alignment methods is adopted for the entire alignment film in the first treatment, and then either the reverse tilt region or the normal tilt region in the second treatment. Two methods of applying the orientation method only to the above-described region are conceivable. In addition, after adopting one of the three alignment methods for either the reverse tilt region or the normal tilt region on the alignment film in the first processing, the alignment method is applied to a region different from the first in the second processing. Two methods of application are also conceivable.
[0084]
In this embodiment, three alignment methods, a rubbing method, an ion beam method, and an oblique deposition method, are applied to the first time and the second time, respectively, and the alignment method is applied to the first time and the second time. Since the above-described four methods of changing the region to be performed can be employed, 3 × 3 × 4 = 36 alignment processing steps can be considered simply.
[0085]

FIG. 7 shows a flow in consideration of a region to which the orientation method is applied in the first time and the second time. Note that the first and second regions in FIG. 7 are a normal tilt region and a reverse tilt region, or a reverse tilt region and a normal tilt region.
[0086]
In step S <b> 21 of FIG. 7, it is determined whether or not the alignment method is applied to the entire surface of the alignment film 16. When the alignment method is not applied to the entire surface of the alignment film 16, a mask is formed in the second region in step S22, and the alignment method is applied to the first region in step S23. As a result, an alignment process is performed to develop a predetermined pretilt angle in the first region. Next, after the mask on the second region is peeled off in step S24, the mask is formed in the first region in step S25.
[0087]
In the next step S26, the orientation method is applied to the second region. As a result, an alignment process for causing the second region to develop a pretilt angle different from that of the first region is performed. Finally, in step S27, the mask on the first region is peeled off.
[0088]
On the other hand, when the alignment method is applied to the entire surface of the alignment film 16, the alignment method is applied to the entire surface of the alignment film 16 in step S28. Next, after forming a mask in the first region in step S25, an orientation method is applied to the second region in step S26.
[0089]
That is, in this case, the pretilt angle is given to the first region only by the process of step S28. For the second region, a pretilt angle is given by the processes of steps S28 and S26. In this way, the alignment process for causing the second region to develop a different pretilt angle with respect to the first region is performed. Finally, in step S27, the mask on the first region is peeled off.
[0090]
Now, for example, a rubbing process is employed as the first alignment method, an ion beam method is employed as the second alignment method, a reverse tilt region is set as the first region, and the entire surface alignment is performed.
[0091]
In this case, since the whole surface alignment is adopted, first, in step S28, an alignment film for high pretilt is formed on the element substrate 10 by, for example, a spin coating method or a printing method. Next, the surface of the element substrate 10 is rubbed with a rubbing roller around which a rubbing cloth such as rayon is wound. The rubbing conditions are set so that, for example, a pretilt angle of 10 ° is obtained by this rubbing process.
[0092]
FIG. 8 shows the relationship between the rubbing strength and the pretilt angle with the rubbing strength on the horizontal axis and the pretilt angle on the vertical axis. As shown in FIG. 8, by reducing the rubbing strength, a rubbing process for obtaining a relatively high pretilt angle is possible.
[0093]
Next, in step S25, the reverse tilt area which is the first area in this case is masked with a resist or the like. Next, in step S26, only the normal tilt region is irradiated with an ion beam. For example, argon (Ar) ions are irradiated for a predetermined time from an angle of about 60 ° with respect to the vertical direction of the substrate 10.
[0094]
FIG. 9 shows the relationship between the ion beam dose and the pretilt angle, with the horizontal axis representing the ion beam (IB) dose and the vertical axis representing the pretilt angle. As shown in FIG. 9, by increasing the irradiation amount of the ion beam, alignment processing for obtaining a relatively low pretilt angle is possible. Thereby, the normal tilt region can be set to a pretilt angle of about 3 to 4 °, for example. Finally, the resist formed in the reverse tilt region is peeled off (step S27).
Thus, in the present embodiment, the normal tilt region can be set to a pretilt angle of about 3 to 4 °, and the reverse tilt region can be set to a high pretilt angle of about 10 °.
[0095]
In the assembly process shown in FIG. 6, after such an alignment process is completed, a sealing material 41 and a conductive material 65 (see FIG. 2) are formed on the element substrate 10 (step S3). After the sealing material 41 is formed, the element substrate 10 and the counter substrate 20 are bonded together (step S10), and are pressed while performing alignment (step S11), and the sealing material 41 is cured. Finally, liquid crystal is sealed from a notch provided in a part of the seal material 41, and the notch is closed to seal the liquid crystal (step S12).
[0096]
The opening area of each pixel is determined by the first light shielding film 23 formed on the counter substrate 20. When a reverse tilt occurs on each pixel electrode 9a, the first light shielding film 23 is formed so that the actual reverse tilt portion is a non-opening region. Therefore, the opening area becomes narrower than the pixel electrode 9a by the actual reverse tilt portion. In the present embodiment, the high pretilt region in the reverse tilt region has a pretilt angle higher than that of the other portions and is set to an angle at which reverse tilt is unlikely to occur, and reverse tilt is unlikely to occur. Therefore, the reverse tilt occurs only in a portion where the influence of the lateral electric field is extremely large, and the area occupied by the actually generated reverse tilt portion on the pixel electrode 9a can be sufficiently reduced. Thereby, the 1st light shielding film 23 can be narrowed and it becomes possible to widen an opening area | region.
[0097]
By the way, as described above, as the two alignment methods for forming the high pretilt region and the other regions, 36 methods can be considered as described above. For example, it is also possible to adopt a rubbing process for both the first time and the second time, to set a reverse tilt area as the first area, and to perform the whole surface alignment.
[0098]
In this case, in step S28, an alignment film for high pretilt is formed on the element substrate 10 by, eg, spin coating or printing. Next, the surface of the element substrate 10 is rubbed with a rubbing roller around which a rubbing cloth such as rayon is wound. In this case, since the rubbing process is also performed for the second time, the rubbing conditions are set so that the rubbing strength becomes relatively weak. As a result, an alignment process for obtaining a relatively high pretilt angle over the entire area of the alignment film 16 is performed.
[0099]
Next, the reverse tilt area is masked with a resist or the like, and only the normal tilt area is further rubbed. As a result, the normal tilt region is rubbed with a strong rubbing strength, and an alignment process is performed to develop a low pretilt angle. Thus, the alignment process can be performed so that the normal tilt region has a low pretilt angle and the reverse tilt region has a high pretilt angle.
[0100]
In addition, an alignment process combining an ion beam and oblique vapor deposition is possible. FIG. 10 shows the relationship between the thickness of the oblique deposition and the pretilt angle, with the horizontal axis representing the oblique deposition thickness and the vertical axis representing the pretilt angle. As shown in FIG. 10, an alignment process for obtaining a relatively high pretilt angle is possible by increasing the film thickness by oblique deposition.
[0101]
Now, for example, a method using an ion beam is employed for the first time, a method using oblique deposition is employed for the second time, a normal tilt region is set as the first region, and the entire surface orientation is performed. In this case, in step S28, an alignment material for performing ion beam alignment is first formed on the element substrate 10. As such an alignment material, for example, not only an organic film such as polyimide but also an inorganic film such as SiO 2 can be employed. Next, the alignment film formed on the element substrate 10 is irradiated with an ion beam. For example, Ar ions are irradiated for a certain time from an angle of 60 ° with respect to the substrate vertical direction. As a result, the entire alignment film is subjected to an alignment process that provides a pretilt angle of about 3 to 4 °.
[0102]
Next, oblique vapor deposition is performed with the normal tilt region masked. For example, SiO is vapor deposited on the order of several tens of nanometers at an angle of 80 ° with respect to the vertical direction of the substrate. As a result, the reverse tilt region is subjected to an alignment process for obtaining a pretilt angle of 20 to 30 °. Thus, even in this case, an alignment process is performed in which the normal tilt region has a low pretilt angle of about 3 to 4 ° and the reverse tilt region has a high pretilt angle of about 20 to 30 °.
[0103]
As described above, in the present embodiment, in the reverse tilt region in which reverse tilt may occur due to the influence of the lateral electric field in the line inversion driving method, the pretilt angle is set to an angle at which reverse tilt is unlikely to occur at least in the opening region. Therefore, the actual reverse tilt portion can be narrowed, and as a result, the aperture ratio can be improved.
[0104]
In the present embodiment, the orientation process for expressing different pretilt angles in the reverse tilt area and the other areas is performed by two processes, but the pretilt that is expressed in the reverse tilt area by increasing the number of times It is also possible to gradually change the corners.
[0105]
In this embodiment mode, an example in which the pixel electrode is applied to a flattened liquid crystal device has been described. However, it is obvious that the present invention can be applied to a liquid crystal device that is not flattened.
[0106]
Further, in the present embodiment, the liquid crystal device of the line inversion driving method has been described, but it is obvious that the present invention can be similarly applied to the liquid crystal device of the dot inversion driving method.
[0107]
(Electronics)
Next, an overall configuration, particularly an optical configuration, of an embodiment of a projection color display device as an example of an electronic apparatus using the liquid crystal device described in detail as a light valve will be described. FIG. 11 is an explanatory diagram of a projection type color display device.
[0108]
In FIG. 11, a liquid crystal projector 1100, which is an example of a projection type color display device according to the present embodiment, prepares three liquid crystal modules including a liquid crystal device having a drive circuit mounted on a TFT array substrate, and each has RGB light bulbs 100R. , 100G and 100B. In the liquid crystal projector 1100, when projection light is emitted from a lamp unit 1102 of a white light source such as a metal halide lamp, light components R, G, and R corresponding to the three primary colors of RGB are obtained by three mirrors 1106 and two dichroic mirrors 1108. Divided into B, the light valves are guided to the

light valves

100R, 100G and 100B corresponding to the respective colors. At this time, in particular, the B light is guided through a relay lens system 1121 including an incident lens 1122, a relay lens 1123, and an exit lens 1124 in order to prevent light loss due to a long optical path. The light components corresponding to the three primary colors modulated by the

light valves

100R, 100G, and 100B are synthesized again by the dichroic prism 1112 and then projected as a color image on the screen 1120 via the projection lens 1114.
[0109]
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.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing a liquid crystal device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the liquid crystal device of the present embodiment as viewed from the counter substrate side together with the components formed thereon.
3 is a cross-sectional view of the liquid crystal device after being assembled at the end of the assembling process in which a TFT substrate, which is an active matrix substrate, and a counter substrate are bonded together to enclose liquid crystal, and cut along the line HH ′ in FIG.
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels constituting a pixel region of the liquid crystal device of this embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing in detail a pixel structure of the liquid crystal device of FIGS. 1 to 4;
FIG. 6 is a flowchart showing an assembly process of the liquid crystal device.
FIG. 7 is a flowchart showing alignment processing in the present embodiment.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between rubbing and pretilt.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between ion beam irradiation and pretilt.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between oblique deposition and pretilt.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a projection type color display device.
FIG. 12 is an explanatory diagram schematically showing the influence of pretilt of liquid crystal molecules and lateral electric field when no voltage is applied.
[Explanation of symbols]
3a ... scanning line, 6a ... data line, 9a ... pixel electrode, 111 ... high pretilt area.

Claims

First and second substrates disposed opposite to each other;
A plurality of pixel electrodes disposed in a matrix on the first substrate, to which adjacent pixels are applied with drive voltages having opposite polarities with respect to a reference voltage;
A common electrode provided on the second substrate;
An electro-optic material sandwiched between the first and second substrates;
A second alignment film formed on the second substrate and subjected to a uniform alignment process;
The region in which the electro-optic material is affected by the electric field generated between the adjacent pixel electrodes by the driving voltage having the opposite polarity with respect to the alignment material formed on the first substrate, and is one of the pixel electrodes. A liquid crystal device comprising: a band-like region in the vicinity of an edge; and a first alignment film formed by performing different alignment treatments in other regions.

2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the first alignment film is subjected to an alignment process so as to express a pretilt angle higher in the belt-like region than in the other regions.

3. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the alignment treatment for the band-shaped region is for developing a pretilt angle that does not cause a reverse tilt in the opening region. 4.

The liquid crystal device according to claim 1, wherein the pixel electrode is flattened.

The band-like region in the vicinity of one edge of the pixel electrode is formed on one edge having the largest angle difference between the pretilt direction of the electro-optic material and the direction of the lateral electric field among the edges of the pixel electrode. The liquid crystal device according to claim 1.

Forming an alignment material on a plurality of pixel electrodes to which a drive voltage having a polarity opposite to a reference voltage is applied to adjacent pixels arranged in a matrix on the first substrate;
Forming a second alignment film subjected to alignment treatment on a common electrode formed on a second substrate disposed opposite to the first substrate;
A region of the electro-optic material that is affected by the electric field generated between the adjacent pixel electrodes by the drive voltage having the opposite polarity with respect to the alignment material, and a belt-like region in the vicinity of one edge of the pixel electrode; And a step of forming a first alignment film that develops a higher pretilt angle in the belt-like region than in the other region by performing different alignment treatment in the other region. Production method.

The liquid crystal device manufacturing method according to claim 6, wherein in the step of forming the first alignment film, a higher pretilt angle is expressed in the band-shaped region than in the other regions by a plurality of alignment treatments. Method.

The step of forming the first alignment film includes a first step of performing a uniform alignment process on the entire area of the alignment material,
The method for manufacturing a liquid crystal device according to claim 7, further comprising a second step of performing an alignment process on one of the band-like region or the other region of the alignment material.

The step of forming the first alignment film includes a first step of performing an alignment treatment on one of the band-shaped region or the other region of the alignment material,
8. The method according to claim 7, further comprising: a second step of performing an alignment treatment different from the first step on the other region or the band-like region which has not been subjected to the alignment treatment in the first step. Liquid crystal device manufacturing method.

In the step of forming the first alignment film, a rubbing process, an ion beam process, and an oblique vapor deposition process are combined twice or more so that a higher pretilt angle is expressed in the belt-like region than in the other regions. The method of manufacturing a liquid crystal device according to claim 6.

A liquid crystal device according to any one of claims 1 to 5 or a liquid crystal device manufactured by the method for manufacturing a liquid crystal device according to any one of claims 6 to 10 is used. Electronic equipment.