JP2017181709A - 大型基板、及び大型基板の製造方法 - Google Patents

大型基板、及び大型基板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】表示品質を向上させることが可能な大型基板、及び大型基板の製造方法を提供する。【解決手段】第1大型基板501と第2大型基板502との間に配置されたシール材14と、シール材14で囲まれた中に配置された液晶層15と、を備え、シール材14は、第1大型基板501及び第2大型基板502の中央の領域における素子基板10と対向基板20との間に配置された第1シール材14aと、第1大型基板501及び第2大型基板502の外側の領域における素子基板10と対向基板20との間に配置された第2シール材14bと、を少なくとも有し、中央の領域及び外側の領域における素子基板10及び対向基板20の表示領域のセルギャップを一定としたとき、第1シール材14aが設けられる領域のギャップ量A1と、第2シール材14bが設けられる領域のうち少なくとも一部の領域のギャップ量A2とが異なる。【選択図】図9

Description

本発明は、大型基板、及び大型基板の製造方法に関する。
上記大型基板は、例えば、図23に示すように、複数の素子基板が面付けされた第1大型基板501と、複数の対向基板が面付けされた第2大型基板502とが、シール材14を介して貼り合わされている。更に、大型基板500は、第1大型基板501と第2大型基板502との間のシール材14で囲まれた中に液晶15aが封入されている。
大型基板500の製造方法は、第1大型基板501にシール材14を塗布し、シール材14の枠内に液晶15aを滴下し、第2大型基板502を重ね合せて液晶15aを封止することにより形成する(いわゆるODF(One Drop Fill)方式)。更に、この大型基板500をチップサイズに切断することにより、例えば、特許文献1に記載のような、液晶装置100を複数形成することができる。
特開2015−138167号公報
しかしながら、大型基板500の第1領域(中央領域)と第2領域(外側領域)とにおいてシール材14の密度(チップの数や液晶15aの充填の有無など)の違いなどから、図23に示すように、シール材14の潰れ方にばらつきが生じ、第1領域と第2領域とのギャップ形状がばらつくという問題がある。具体的には、第1領域はシール材14の密度が高いためシール材14が潰れにくく、第2領域はシール材14の密度が低いためシール材14が潰れやすい。これにより、大型基板500を切断した後の液晶装置100(チップ)を用いた際、表示品質(透過率や表示ムラなど)が低下するという課題がある。
本発明の態様は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る大型基板は、複数の第1基板を備える第1大型基板と、
複数の第2基板を備える第2大型基板と、対向配置された前記第1大型基板と前記第2大型基板との間に配置されたシール材と、前記シール材で囲まれた中に配置された液晶層と、を備え、任意の領域における、前記第1基板及び前記第2基板において表示領域のギャップ量と前記シール材が設けられる領域のギャップ量とが異なることを特徴とする。
本適用例によれば、任意の領域のみの第1基板及び第2基板(言い換えればチップ)の表示領域のギャップ量とシール材が設けられる領域のギャップ量を異ならせるので、第1大型基板と第2大型基板とを貼り合せた際に、シール材の密度差や液晶層の有無などに起因してシール材の潰れ方が異なる場合でも、表示領域におけるセルギャップ(ギャップ形状)がばらつくことを抑えることができる。
[適用例2]上記適用例に係る大型基板において、前記第1大型基板及び前記第2大型基板の全体に亘って表示領域のギャップ量と前記シール材が設けられる領域のギャップ量とが異なっており、前記任意の領域における前記シール材が設けられる領域のギャップ量が、前記任意の領域以外の領域における前記シール材が設けられる領域のギャップ量と異なることが好ましい。
本適用例によれば、任意の領域とその他の領域において、第1基板及び第2基板(言い換えればチップ)のシール材が設けられる領域のギャップ量を異ならせるので、第1大型基板と第2大型基板とを貼り合せた際に、シール材の密度差や液晶層の有無などに起因してシール材の潰れ方が異なる場合でも、表示領域におけるセルギャップ(ギャップ形状)がばらつくことを抑えることができる。
[適用例3]本適用例に係る大型基板は、複数の第1基板を備える第1大型基板と、複数の第2基板を備える第2大型基板と、対向配置された前記第1大型基板と前記第2大型基板との間に配置されたシール材と、前記シール材で囲まれた中に配置された液晶層と、を備え、前記シール材は、前記第1大型基板及び前記第2大型基板の中央の領域における前記第1基板と前記第2基板との間に配置された第1シール材と、前記第1大型基板及び前記第2大型基板の外側の領域における前記第1基板と前記第2基板との間に配置された第2シール材と、を少なくとも有し、前記中央の領域及び前記外側の領域における前記第1基板及び前記第2基板の表示領域のセルギャップを一定としたとき、前記第1シール材が設けられる領域のギャップ量と、前記第2シール材が設けられる領域のうち少なくとも一部の領域のギャップ量とが、異なることを特徴とする。
本適用例によれば、大型基板の中央の領域と外側の領域とにおいてシール材(第1シール材、第2シール材)のギャップ量を異ならせるので、第1大型基板と第2大型基板とを貼り合せた際に、シール材の密度差や液晶層の有無などに起因してシール材の潰れ方が異なる場合でも、中央の領域の液晶装置と外側の領域の液晶装置の表示領域におけるセルギャップ(ギャップ形状)がばらつくことを抑えることができる。
[適用例4]上記適用例に係る大型基板において、前記ギャップ量は、前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方に段差を設けることにより形成することが好ましい。
本適用例によれば、基板(第1基板、第2基板)のシール材が配置される領域に段差を設けてギャップ量を異ならせるので、比較的容易にギャップ量を異ならせることができる。
[適用例5]上記適用例に係る大型基板において、前記段差は、前記第1シール材が配置された領域に設けられた第1段差と、前記第2シール材が配置された領域に設けられた第2段差と、を有し、前記第2段差と比較して前記第1段差は、段差の量が大きいことが好ましい。
本適用例によれば、第2段差より第1段差の段差量が大きいので、例えば、シール材の密度差や液晶層の有無などに起因して、第2シール材より第1シール材の方が潰れにくい場合でも、中央の領域の液晶装置のセルギャップと、外側の領域の液晶装置のセルギャップとのばらつきを抑えることができる。
[適用例6]上記適用例に係る大型基板において、前記段差は、前記第1シール材が配置された領域に設けられた第1段差と、前記第2シール材が配置された領域に設けられた第2段差と、を有し、前記第2段差と比較して前記第1段差は、段差の量が小さいことが好ましい。
本適用例によれば、第2段差より第1段差の段差量が小さいので、例えば、シール材の密度差や液晶層の有無などに起因して、第2シール材より第1シール材の方が潰れにくい場合でも、中央の領域の液晶装置のセルギャップと、外側の領域の液晶装置のセルギャップとのばらつきを抑えることができる。
[適用例7]上記適用例に係る大型基板において、前記第1大型基板及び前記第2大型基板は、前記第1シール材及び前記第2シール材が設けられるシール領域と、前記シール領域で囲まれた表示領域と、を有し、前記表示領域の絶縁層の膜厚に対して前記シール領域の絶縁層の膜厚が薄いことが好ましい。
本適用例によれば、シール領域の絶縁層の膜厚を薄くしてギャップ量を調整するので、比較的セルギャップ量を小さくすることができる。更に、表示領域を薄く形成する場合と比較して、表示領域にダメージが加わることを抑えることが可能となり、表示品質が低下することを抑えることができる。
[適用例8]上記適用例に係る大型基板において、前記第1大型基板及び前記第2大型基板は、前記第1シール材及び前記第2シール材が設けられるシール領域と、前記シール領域で囲まれた表示領域と、を有し、前記シール領域の絶縁層の膜厚に対して前記表示領域の絶縁層の膜厚が薄いことが好ましい。
本適用例によれば、表示領域の絶縁層の膜厚を薄くしてギャップ量を調整するので、表示領域の絶縁層の膜厚を含む基板の厚みを薄くすることが可能となる。よって、表示領域における透過率を向上させることができる。
[適用例9]上記適用例に係る大型基板において、前記第1大型基板及び前記第2大型基板は、前記第1シール材及び前記第2シール材が設けられるシール領域と、前記シール領域で囲まれた表示領域と、を有し、前記表示領域の絶縁層の膜厚に対して、少なくとも前記第1シール材が設けられる第1シール領域の絶縁層の膜厚が薄いことが好ましい。
本適用例によれば、少なくとも中央の領域の第1シール領域の絶縁層の膜厚が薄ければよく、例えば、外側の領域に段差がなくてもよい。これによれば、中央の領域に段差を形成するだけでよく、かかるコストを抑えることができる。また、段差を形成する領域が少なくて済み、ギャップ量にばらつきが生じることを抑えることができる。
[適用例10]上記適用例に係る大型基板において、前記第1大型基板及び前記第2大型基板は、前記中央の領域から前記外側の領域に向かって段差の量が徐々に変わっていることが好ましい。
本適用例によれば、徐々に段差の量を変えていくので、大型基板の変形に倣って段差を変えることが可能となり、大型基板の全体に亘ってセルギャップを均一にすることができる。
[適用例11]本適用例に係る大型基板の製造方法は、複数の第1基板を備える第1大型基板にシール材を塗布する工程と、前記シール材で囲まれた領域に液晶を滴下する工程と、前記第1大型基板と、複数の第2基板を備える第2大型基板と、を貼り合せる工程と、を有し、前記シール材を塗布する工程の前に、前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方に段差を形成する工程を有することを特徴とする。
本適用例によれば、大型基板に段差を形成してギャップ量を異ならせるので、第1大型基板と第2大型基板とを貼り合せた際に、シール材の密度差や液晶層の有無などに起因してシール材の潰れ方が異なる場合でも、液晶装置の表示領域におけるセルギャップ(ギャップ形状)がばらつくことを抑えることができる。
[適用例12]本適用例に係る大型基板の製造方法は、複数の第1基板を備える第1大型基板の中央の領域に第1シール材を塗布する工程と、前記第1大型基板の外側の領域に第2シール材を塗布する工程と、前記第1シール材及び前記第2シール材で囲まれた領域に液晶を滴下する工程と、前記第1大型基板と、複数の第2基板を備える第2大型基板と、を貼り合せる工程と、を有し、前記第1シール材を塗布する工程の前に、前記第1基板及び前記第2基板の表示領域のセルギャップが一定である場合、前記第1シール材を塗布する領域のギャップ量と、前記第2シール材を塗布する領域のうち少なくとも一部の領域のギャップ量と、が異なるように、前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方に段差を形成する工程を有することを特徴とする。
本適用例によれば、大型基板の中央の領域と外側の領域とにおいてシール材(第1シール材、第2シール材)のギャップ量を異ならせるので、第1大型基板と第2大型基板とを貼り合せた際に、シール材の密度差や液晶層の有無などに起因してシール材の潰れ方が異なる場合でも、中央の領域の液晶装置と外側の領域の液晶装置の表示領域におけるセルギャップ(ギャップ形状)がばらつくことを抑えることができる。
[適用例13]上記適用例に係る大型基板の製造方法において、前記段差を形成する工程は、前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方の基板における、前記第1シール材及び前記第2シール材が塗布される領域の一部を除去することにより前記段差を形成することが好ましい。
本適用例によれば、シール領域の絶縁層の膜厚を薄くしてギャップ量を調整するので、比較的セルギャップ量を小さくすることができる。更に、表示領域を薄く形成する場合と比較して、表示領域にダメージが加わることを抑えることが可能となり、表示品質が低下することを抑えることができる。
[適用例14]上記適用例に係る大型基板の製造方法において、前記段差を形成する工程は、前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方の基板における、前記表示領域の一部を除去することにより前記段差を形成することが好ましい。
本適用例によれば、表示領域の絶縁層の膜厚を薄くしてギャップ量を調整するので、表示領域の絶縁層の膜厚を含む基板の厚みを薄くすることが可能となる。よって、表示領域における透過率を向上させることができる。
複数の液晶装置を備える大型基板の構成を示す斜視図。 図1に示す大型基板を上方から見た概略平面図。 図1及び図2に示す大型基板のA部を拡大して示す拡大平面図。 液晶装置の構成を示す模式平面図。 図4に示す液晶装置のH−H’線に沿う模式断面図。 液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。 液晶装置のうち主に画素の構造を示す模式断面図。 液晶装置におけるシール材周辺の構造を具体的に説明する概略断面図。 図2に示す大型基板のC−C’線に沿う模式断面図。 大型基板(液晶装置)の製造方法を工程順に示すフローチャート。 大型基板の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図。 大型基板の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図。 大型基板の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図。 大型基板の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図。 大型基板の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図。 大型基板の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図。 大型基板の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図。 大型基板の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図。 電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図。 第2実施形態における、図2に示す大型基板のC−C’線に沿う模式断面図。 第3実施形態における、図2に示す大型基板のC−C’線に沿う模式断面図。 変形例における大型基板を上方から見た概略平面図。 従来の大型基板の構造を示す概略断面図。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載された場合、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を表すものとする。
本実施形態では、薄膜トランジスターを画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、投写型表示装置(液晶プロジェクター)の光変調素子(液晶ライトバルブ)として好適に用いることができるものである。
(第1実施形態)
<大型基板の構成>
図1は、複数の液晶装置を備える大型基板の構成を示す斜視図である。図2は、図1に示す大型基板を上方から見た概略平面図である。図3は、図1及び図2に示す大型基板のA部を拡大して示す拡大平面図である。以下、大型基板の構成を、図1〜図3を参照しながら説明する。
図1及び図2に示すように、大型基板500は、第1大型基板501と第2大型基板502とがシール材14を介して貼り合わされている。シール材14で囲まれた領域には、液晶層15が配置されている。大型基板500には、複数の液晶装置100が互いの基板にマトリクス状に面付けされている。
第1大型基板501及び第2大型基板502の大きさは、例えば、8インチである。第1大型基板501及び第2大型基板502のそれぞれの厚みは、例えば、1.2mmである。第1大型基板501及び第2大型基板502の材質は、例えば、石英である。
図3に示すように、各液晶装置100には、表示領域Eの周辺に、データ線駆動回路22、走査線駆動回路24、及び外部接続用端子部61が形成されている。データ線駆動回路22及び走査線駆動回路24と外部接続用端子部61とは、互いに配線29によって、電気的に接続されている。
<液晶装置の構成>
図4は、大型基板を切断することによりできる液晶装置の構成を示す模式平面図である。図5は、図4に示す液晶装置のH−H’線に沿う模式断面図である。図6は、液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。以下、液晶装置の構成を、図4〜図6を参照しながら説明する。
図4及び図5に示すように、本実施形態の液晶装置100は、対向配置された第1基板としての素子基板10及び第2基板としての対向基板20と、これら一対の基板によって挟持された液晶層15とを有する。素子基板10を構成する第1基材10a、および対向基板20を構成する第2基材20aは、例えば、ガラス基板、石英基板などの透明基板が用いられている。
素子基板10は対向基板20よりも大きく、両基板は、対向基板20の外周に沿って配置されたシール材14を介して接合されている。その隙間に、正または負の誘電異方性を有する液晶が封入されて液晶層15を構成している。
シール材14は、例えば、熱硬化性又は紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤が採用されている。シール材14の内側には、表示に寄与する複数の画素Pが配列した表示領域Eが設けられている。
素子基板10の1辺部に沿ったシール材14と該1辺部との間に、データ線駆動回路22が設けられている。また、該1辺部に対向する他の1辺部に沿ったシール材14と表示領域Eとの間に、検査回路25が設けられている。さらに、該1辺部と直交し互いに対向する他の2辺部に沿ったシール材14と表示領域Eとの間に走査線駆動回路24が設けられている。該1辺部と対向する他の1辺部に沿ったシール材14と検査回路25との間には、2つの走査線駆動回路24を繋ぐ複数の配線29が設けられている。
対向基板20側における額縁状に配置されたシール材14の内側には、同じく額縁状に遮光膜18(見切り部)が設けられている。遮光膜18は、例えば、光反射性を有する金属あるいは金属酸化物などからなり、遮光膜18の内側が複数の画素Pを有する表示領域Eとなっている。遮光膜18としては、例えば、タングステンシリサイド(WSi)を用いることができる。
これらデータ線駆動回路22、走査線駆動回路24に繋がる配線は、該1辺部に沿って配列した複数の外部接続用端子部61に接続されている。以降、該1辺部に沿った方向をX方向とし、該1辺部と直交し互いに対向する他の2辺部に沿った方向をY方向として説明する。
図5に示すように、第1基材10aの液晶層15側の表面には、画素Pごとに設けられた透光性の画素電極27およびスイッチング素子である薄膜トランジスター(以降、「トランジスター30」と呼称する)と、信号配線(図示せず)と、これらを覆う第1配向膜28とが形成されている。
また、トランジスター30における半導体層に光が入射してスイッチング動作が不安定になることを防ぐ遮光構造(図示せず)が採用されている。本発明における素子基板10は、少なくとも画素電極27、トランジスター30、第1配向膜28を含むものである。
対向基板20の液晶層15側の表面には、遮光膜18と、これを覆うように成膜された絶縁層33と、絶縁層33を覆うように設けられた対向電極31と、対向電極31を覆う第2配向膜32とが設けられている。本発明における対向基板20は、少なくとも遮光膜18、対向電極31、第2配向膜32を含むものである。
遮光膜18は、図4に示すように表示領域Eを取り囲むと共に、平面的に走査線駆動回路24、検査回路25と重なる位置に設けられている。これにより対向基板20側からこれらの駆動回路を含む周辺回路に入射する光を遮蔽して、周辺回路が光によって誤動作することを防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が表示領域Eに入射しないように遮蔽して、表示領域Eの表示における高いコントラストを確保している。
絶縁層33は、例えば、酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して遮光膜18を覆うように設けられている。このような絶縁層33の形成方法としては、例えばプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法などを用いて成膜する方法が挙げられる。
対向電極31は、例えばITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電膜からなり、絶縁層33を覆うと共に、図4に示すように対向基板20の四隅に設けられた上下導通部26により素子基板10側の配線に電気的に接続されている。
画素電極27を覆う第1配向膜28および対向電極31を覆う第2配向膜32は、液晶装置100の光学設計に基づいて選定される。第1配向膜28及び第2配向膜32としては、気相成長法を用いてSiOx(酸化シリコン)などの無機材料を成膜して、負の誘電異方性を有する液晶分子に対して略垂直配向させた無機配向膜が挙げられる。
このような液晶装置100は、例えば透過型であって、電圧が印加されない時の画素Pの透過率が電圧印加時の透過率よりも大きいノーマリーホワイトや、電圧が印加されない時の画素Pの透過率が電圧印加時の透過率よりも小さいノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子が光学設計に応じて配置されて用いられる。
図6に示すように、液晶装置100は、少なくとも表示領域Eにおいて互いに絶縁されて直交する複数の走査線3aおよび複数のデータ線6aと、容量線3bとを有する。例えば、走査線3aが延在する方向がX方向であり、データ線6aが延在する方向がY方向である。
走査線3aとデータ線6aならびに容量線3bと、これらの信号線類により区分された領域に、画素電極27と、トランジスター30と、容量素子16とが設けられ、これらが画素Pの画素回路を構成している。
走査線3aはトランジスター30のゲートに電気的に接続され、データ線6aはトランジスター30のデータ線側ソースドレイン領域に電気的に接続されている。画素電極27は、トランジスター30の画素電極側ソースドレイン領域に電気的に接続されている。
データ線6aは、データ線駆動回路22(図4参照)に接続されており、データ線駆動回路22から供給される画像信号D1,D2,…,Dnを画素Pに供給する。走査線3aは、走査線駆動回路24(図4参照)に接続されており、走査線駆動回路24から供給される走査信号SC1,SC2,…,SCmを各画素Pに供給する。
データ線駆動回路22からデータ線6aに供給される画像信号D1〜Dnは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線6a同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路24は、走査線3aに対して、走査信号SC1〜SCmを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
液晶装置100は、スイッチング素子であるトランジスター30が走査信号SC1〜SCmの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線6aから供給される画像信号D1〜Dnが所定のタイミングで画素電極27に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極27を介して液晶層15に書き込まれた所定レベルの画像信号D1〜Dnは、画素電極27と液晶層15を介して対向配置された対向電極31との間で一定期間保持される。
保持された画像信号D1〜Dnがリークするのを防止するため、画素電極27と対向電極31との間に形成される液晶容量と並列に容量素子16が接続されている。容量素子16は、トランジスター30の画素電極側ソースドレイン領域と容量線3bとの間に設けられている。容量素子16は、2つの容量電極の間に誘電体層を有するものである。
<液晶装置を構成する画素の構成>
次に、画素の構成について、図7を参照して説明する。図7は、液晶装置のうち主に画素の構造を示す模式断面図である。なお、図7は、各構成要素の断面的な位置関係を示すものであり、明示可能な尺度で表されている。
図7に示すように、液晶装置100の画素Pは、素子基板10と、これに対向配置される対向基板20とを備えている。素子基板10を構成する第1基材10aは、例えば、石英基板である。
図7に示すように、第1基材10a上には、例えば、タングステンシリサイド(WSi)などからなる遮光層3cが配置されている。遮光層3cは、平面的に格子状にパターニングされており、各画素Pの開口領域を規定している。遮光層3cの上には、酸化シリコンなどからなる第1絶縁層11aが形成されている。
第1絶縁層11a上には、トランジスター30及び走査線3a等が形成されている。トランジスター30は、例えば、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、ポリシリコン(高純度の多結晶シリコン)等からなる半導体層30aと、半導体層30a上に形成されたゲート絶縁層11gと、ゲート絶縁層11g上に形成されたポリシリコン膜等からなるゲート電極30gとを有する。走査線3aは、ゲート電極30gとしても機能する。
半導体層30aは、例えば、リン(P)イオン等のN型の不純物イオンが注入されることにより、N型のトランジスター30として形成されている。具体的には、半導体層30aは、チャネル領域30cと、データ線側LDD領域30s1と、データ線側ソースドレイン領域30sと、画素電極側LDD領域30d1と、画素電極側ソースドレイン領域30dとを備えている。
チャネル領域30cには、ボロン(B)イオン等のP型の不純物イオンがドープされている。その他の領域(30s1,30s,30d1,30d)には、リン(P)イオン等のN型の不純物イオンがドープされている。このように、トランジスター30は、N型のトランジスターとして形成されている。
ゲート電極30g及びゲート絶縁層11g上には、酸化シリコン等からなる第2絶縁層11bが形成されている。第2絶縁層11b上には、容量素子16が設けられている。具体的には、トランジスター30の画素電極側ソースドレイン領域30d及び画素電極27に電気的に接続された画素電位側容量電極としての第1容量電極16aと、固定電位側容量電極としての容量線3b(第2容量電極16b)の一部とが、誘電体膜16cを介して対向配置されることにより、容量素子16が形成されている。
誘電体膜16cは、例えば、シリコン窒化膜である。第2容量電極16b(容量線3b)は、例えば、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)等の高融点金属のうち少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなる。或いは、Al(アルミニウム)膜から形成することも可能である。
第1容量電極16aは、例えば、導電性のポリシリコン膜からなり容量素子16の画素電位側容量電極として機能する。ただし、第1容量電極16aは、容量線3bと同様に、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。第1容量電極16aは、画素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホールCNT1,CNT3,CNT4を介して、画素電極27とトランジスター30の画素電極側ソースドレイン領域30d(ドレイン領域)とを中継接続する機能を有する。
容量素子16上には、第3絶縁層11cを介してデータ線6aが形成されている。データ線6aは、ゲート絶縁層11g、第2絶縁層11b、誘電体膜16c、及び第3絶縁層11cに開孔されたコンタクトホールCNT2を介して、半導体層30aのデータ線側ソースドレイン領域30sに電気的に接続されている。
データ線6aの上層には、第4層間絶縁層11dを介して画素電極27が形成されている。第4層間絶縁層11dは、例えば、シリコンの酸化物や窒化物からなり、トランジスター30が設けられた領域を覆うことによって生じる表面の凸部を平坦化する平坦化処理が施される。平坦化処理の方法としては、例えば化学的機械的研磨処理(Chemical Mechanical Polishing:CMP処理)やスピンコート処理などが挙げられる。第4層間絶縁層11dには、コンタクトホールCNT4が形成されている。
画素電極27は、コンタクトホールCNT4,CNT3を介して第1容量電極16aに接続されることにより、半導体層30aの画素電極側ソースドレイン領域30dに電気的に接続されている。なお、画素電極27は、例えば、ITO膜等の透明導電性膜から形成されている。
画素電極27及び隣り合う画素電極27間の第4層間絶縁層11d上には、酸化シリコン(SiO2)などの無機材料を斜方蒸着した第1配向膜28が設けられている。第1配向膜28の上には、シール材14により囲まれた空間に液晶等が封入された液晶層15が設けられている。
一方、対向基板20の絶縁層33上(液晶層15側)には、例えば、その全面に渡って対向電極31が設けられている。対向電極31上には、酸化シリコン(SiO2)などの無機材料を斜方蒸着した第2配向膜32が設けられている。対向電極31は、上述の画素電極27と同様に、例えばITO膜等の透明導電性膜からなる。
液晶層15は、画素電極27と対向電極31との間で電界が生じていない状態で配向膜28,32によって所定の配向状態をとる。シール材14は、素子基板10及び対向基板20を貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、素子基板10と対向基板20の距離を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のスペーサーが混入されている。
後述するプロジェクター1000の光は、例えば、液晶装置100の裏面側(素子基板10側)から入射する。
<液晶装置のシール材周辺の構造>
次に、液晶装置のシール材周辺の構造について、図8を参照して説明する。図8は、液晶装置におけるシール材周辺の構造を具体的に説明する概略断面図である。なお、図8は、説明しやすいように簡略化して図示している。
図8に示すように、素子基板10は、第1基材10a上にTFT30などが形成された回路層11と、回路層11の上に形成された画素電極27と、画素電極27及び回路層11の上に設けられた第1配向膜28と、を備えている。
対向基板20は、第2基材20a上に形成された遮光膜18と、遮光膜18及び第2基材20aを覆うように形成された絶縁層33と、絶縁層33を覆うように形成された対向電極31と、対向電極31を覆うように形成された第2配向膜32と、を備えている。
素子基板10と対向基板20とは、シール材14を介して貼り合わされている。ここで、シール材14が配置される領域をシール領域E2と称する。表示に寄与する領域を表示領域Eと称する。表示領域Eとシール領域E2との間の領域をダミー画素領域E1と称する。また、表示領域Eとダミー画素領域E1とを含めて画素領域と称する。
具体的には、表示領域Eを含む画素領域の絶縁層33の厚み(膜厚)は、シール領域E2の絶縁層33の厚み(膜厚)と比較して厚くなるように形成されている。つまり、画素領域のセルギャップBより、シール領域E2のセルギャップAが大きい(A>B)。セルギャップBは、例えば、2μm〜3μmである。AとBとの段差部は、例えば平面視で、シール材14の形成領域や遮光膜18と重ならない領域に設定する。
<大型基板の構造>
次に、複数の液晶装置を備える大型基板の領域ごとの構造を、図9を参照にして説明する。図9は、図2に示す大型基板のC−C’線に沿う模式断面図である。具体的には、大型基板の第1領域(中央の領域)の液晶装置、大型基板の第2領域(外側の領域)の液晶装置の構造を示す模式断面図である。なお、図9は、説明しやすいように簡略化して図示している。
図9に示すように、大型基板500の第1領域の液晶装置100aは、対向基板20側のシール領域(E2)の段差が、大型基板500の第2領域の液晶装置100bと比較して大きくなっている。なお、第1シール材14aが形成される領域を第1シール領域と称する。一方、第2シール材14bが形成される領域を第2シール領域と称する。
具体的には、大型基板500の第1領域は、第2領域と比較して、シール材14の密度が大きい。また、液晶15aが充填されている領域が多い。よって、第1大型基板501と第2大型基板502とを貼り合せた際、第1領域の第1シール材14aと第2領域の第2シール材14bとにおいて、潰れる量が異なる。つまり、第2領域と比較して第1領域は、第1シール材14aの密度が密の状態のため潰れにくい。一方、第1領域と比較して第2領域は、シール材14が疎の状態のため、第2シール材14bが潰れやすい。
これにより、第1領域の液晶装置100aは第1シール材14aが潰れにくいことから、第1シール領域の段差を大きくしておくことにより、第1シール材14aが潰れた際に、セル厚Bを所定の厚みに確保することができる。
一方、第2領域の液晶装置100bは第2シール材14bが潰れやすいことから、第2シール領域の段差を小さくしておくことにより、第2シール材14bが潰れた際に、セル厚Bを所定の厚みに確保することができる。
なお、第1領域の液晶装置100a(対向基板20側)における表示領域Eとシール領域との第1段差L1は、例えば、3000Åである。第2領域の液晶装置100b(対向基板20側)における表示領域Eとシール領域との第2段差L2は、例えば、2000Åである。また、第1シール材14aが配置される領域のギャップ量を第1ギャップ量A1とする。一方、第2シール材14bが配置される領域のギャップ量を第2ギャップ量A2とする。
<大型基板(液晶装置)の製造方法>
図10は、大型基板(液晶装置)の製造方法を工程順に示すフローチャートである。図11〜図18は、大型基板の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式断面図である。以下、大型基板の製造方法を、図10〜図18を参照しながら説明する。
最初に、第1大型基板501(素子基板10)側の製造方法を説明する。まず、ステップS11では、石英基板などからなる第1基材10a上にTFT30などを形成する。具体的には、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術、及びエッチング技術を用いて、遮光層3c、第1絶縁層11a、TFT30などを形成する。
ステップS12では、画素電極27を形成する。製造方法としては、上記と同様、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術、及びエッチング技術を用いて、画素電極27を形成する。
ステップS13では、第1配向膜28を形成する。具体的には、画素電極27を覆うように第1配向膜28を形成する。第1配向膜28の製造方法としては、例えば、酸化シリコン(SiO2)などの無機材料を斜方蒸着する斜方蒸着法が用いられる。以上により、第1大型基板501側が完成する。
次に、第2大型基板502(対向基板20)側の製造方法を説明する。まず、ステップS21では、ガラス基板等の透光性材料からなる第2基材20a上に、遮光膜18を形成する。具体的には、図11に示すように、周知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術、及びエッチング技術を用いて、遮光膜18を形成する。
ステップS22では、遮光膜18及び第2基材20a上に絶縁層33を形成する。詳しくは、図12に示すように、例えば、プラズマCVD法などを用いて、第2基材20a上に酸化シリコンを成膜する。絶縁層33の厚み(膜厚)は、例えば、1μmである。
ステップS23では、絶縁層33に平坦化処理を施す。詳しくは、図13に示すように、絶縁層33を平坦化するために、例えば、CMP技術を用いて平坦化する。平坦化後の絶縁層33の厚みは、例えば、0.5μmである。これにより、下層の遮光膜18の厚みに起因する絶縁層33の表面の凹凸が平坦になる。
ステップS24では、絶縁層33の表面に段差を形成する。詳しくは、図14に示すように、シール領域E2の絶縁層33の一部を、例えば、エッチングによって除去する。エッチングは、ドライエッチングでもウエットエッチングでもよい。
第1領域の液晶装置100aの絶縁層33の第1段差L1は、第2領域の液晶装置100bの絶縁層33の第2段差L2と比較して大きい。表示領域Eの絶縁層33の厚み(膜厚)は、第1領域及び第2領域において同じ厚みである。段差L1,L2を異ならせる方法としては、フォトリソグラフィ技術、エッチング技術、剥離技術の回数を異ならせる。
本実施形態では、表示領域Eとシール領域E2との間のダミー画素領域E1には、エッチング処理を行わない。第1領域の液晶装置100aの第1段差L1は、例えば、3000Åである。第2領域の液晶装置100bの第2段差L2は、例えば、2000Åである。
ステップS25では、絶縁層33を覆うように対向電極31を形成する。ステップS26では、対向電極31を覆うように第2配向膜32を形成する(なお、図15では、対向電極31、第2配向膜32の図示は省略する)。具体的には、周知の成膜技術を用いて対向電極31を成膜することにより、絶縁層33の表面の凹凸に倣って対向電極31が成膜される。
また、第2配向膜32の製造方法は、第1配向膜28の製造方法と同様であり、例えば、斜方蒸着法を用いて形成する。以上により、第2大型基板502側が完成する。次に、第1大型基板501と第2大型基板502とを貼り合わせる方法を説明する。
ステップS31では、第1大型基板501(素子基板10)上にシール材14を塗布する。詳しくは、図16に示すように、第1大型基板501とディスペンサー(吐出装置でも可能)との相対的な位置関係を変化させて、素子基板10における表示領域Eの周縁部に(シール領域E2に)シール材14を塗布する。なお、第1大型基板501にシール材14を塗布することに限定されず、第2大型基板502にシール材14を塗布するようにしてもよい。
シール材14としては、例えば、紫外線硬化型エポキシ樹脂が挙げられる。なお、紫外線などの光硬化型樹脂に限定されず、熱硬化型樹脂などを用いるようにしてもよい。
ステップS32では、シール材14で囲まれた中に液晶15aを滴下する。詳しくは、図16に示すように、シール材14で囲まれた領域に液晶15aを滴下する(ODF方式)。滴下する方法としては、例えば、インクジェットヘッドなどを用いることができる。滴下する液晶15aの量は、セル毎に一定量である。
ステップS33では、第1大型基板501と第2大型基板502とを貼り合わせる。具体的には、図17に示すように、第1大型基板501に塗布されたシール材14を介して第1大型基板501(素子基板10)と第2大型基板502(対向基板20)とを貼り合わせる。以上により、大型基板500が完成する。
従来のように、シール材14で囲まれた中に一定容量の液晶15aを滴下した際、大型基板500の領域によってシール材14の潰れ方が異なることからギャップ形状のばらつきが生じる。
しかしながら、本実施形態のように、大型基板500の第1領域の液晶装置100aと、大型基板500の第2領域の液晶装置100bとにおいて、絶縁層33の段差L1,L2を異ならせることにより、大型基板500の第1領域と第2領域でシール材14(14a,14b)の潰れ量が異なる場合でも、第1大型基板501と第2大型基板502とを貼り合せた際、第1領域の液晶装置100aのセル厚Bと、第2領域の液晶装置100bのセル厚Bと、をほぼ同じにすることができる。
具体的には、従来、大型基板における第1領域と第2領域との液晶装置のセルギャップのばらつきが、例えば、0.28μmあったのに対し、本実施形態では、液晶装置100(100a,100b)のセルギャップのばらつきが、例えば、0.16μmになる。
ステップS34では、大型基板500を切断し複数の液晶装置100を形成する。具体的には、例えば、隣り合う液晶装置100(100a,100b)の間に切り込みを形成し、その後、切り込みが形成された面とは反対側の面に向かって力を加えることにより大型基板500をブレイクする。これにより、図18に示すように、大型基板500から複数の液晶装置100に分離され、液晶装置100が完成する。
<電子機器の構成>
図19は、電子機器としてのプロジェクターの構成を示す概略図である。以下、プロジェクターの構成を、図19を参照しながら説明する。
図19に示すように、本実施形態のプロジェクター1000は、システム光軸Lに沿って配置された照明系としての偏光照明装置1100と、光分離素子としての2つのダイクロイックミラー1104,1105と、3つの反射ミラー1106,1107,1108と、5つのリレーレンズ1201,1202,1203,1204,1205と、3つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ1210,1220,1230と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム1206と、投写レンズ1207とを備えている。
偏光照明装置1100は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット1101と、インテグレーターレンズ1102と、偏光変換素子1103とから概略構成されている。
ダイクロイックミラー1104は、偏光照明装置1100から射出された偏光光束のうち、赤色光(R)を反射させ、緑色光(G)と青色光(B)とを透過させる。もう1つのダイクロイックミラー1105は、ダイクロイックミラー1104を透過した緑色光(G)を反射させ、青色光(B)を透過させる。
ダイクロイックミラー1104で反射した赤色光(R)は、反射ミラー1106で反射した後にリレーレンズ1205を経由して液晶ライトバルブ1210に入射する。ダイクロイックミラー1105で反射した緑色光(G)は、リレーレンズ1204を経由して液晶ライトバルブ1220に入射する。ダイクロイックミラー1105を透過した青色光(B)は、3つのリレーレンズ1201,1202,1203と2つの反射ミラー1107,1108とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ1230に入射する。
液晶ライトバルブ1210,1220,1230は、クロスダイクロイックプリズム1206の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ1210,1220,1230に入射した色光は、映像情報(映像信号)に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム1206に向けて射出される。
このプリズムは、4つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投写レンズ1207によってスクリーン1300上に投写され、画像が拡大されて表示される。
液晶ライトバルブ1210は、後述する液晶装置100が適用されたものである。液晶装置100は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ1220,1230も同様である。
以上のような構成の電子機器は、上述した実施形態の液晶装置100を用いるため、信頼性が高く優れた表示特性を有するプロジェクター1000を提供することができる。
なお、上記液晶装置100が搭載される電子機器としては、プロジェクター1000の他、例えば、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)、ヘッドアップディスプレイ(HUD)、スマートフォン、EVF(Electrical View Finder)、携帯電話、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、照明機器など各種電子機器に用いることができる。
以上詳述したように、第1実施形態の大型基板500、及び大型基板500の製造方法によれば、以下に示す効果が得られる。
(1)第1実施形態の大型基板500、及び大型基板500の製造方法によれば、大型基板500の第1領域と第2領域とにおいてシール材14(第1シール材14a、第2シール材14b)のギャップ量A(A1,A2)を異ならせるので、第1大型基板501と第2大型基板502とを貼り合せた際に、シール材14(14a,14b)の密度差や液晶層15の有無などに起因してシール材14(14a,14b)の潰れ方が異なった場合でも、第1領域の液晶装置100aと第2領域の液晶装置100bとの表示領域におけるセルギャップB(ギャップ形状)がばらつくことを抑えることができる。
(2)第1実施形態の大型基板500、及び大型基板500の製造方法によれば、第2大型基板502のシール材14(14a,14b)が配置される領域に段差L1,L2を設けて第1ギャップ量と第2ギャップ量とを異ならせるので、比較的容易にギャップ量A1,A2を異ならせることができる。
(3)第1実施形態の大型基板500、及び大型基板500の製造方法によれば、第2段差L2より第1段差L1の段差量が大きいので、例えば、シール材14の密度差や液晶層15の有無などに起因して、第2シール材14bより第1シール材14aの方が潰れにくい場合でも、第1領域の液晶装置100aのセルギャップと、第2領域の液晶装置100bのセルギャップとのばらつきを抑えることができる。
(4)第1実施形態の大型基板500、及び大型基板500の製造方法によれば、表示領域Eの膜厚よりシール領域E2の膜厚を薄くして第1ギャップ量A1及び第2ギャップ量A2を調整するので、比較的セルギャップBの量を小さくすることができる。更に、表示領域Eを薄く形成する場合と比較して、表示領域Eにダメージが加わることを抑えることが可能となり、表示品質が低下することを抑えることができる。
(第2実施形態)
<大型基板の構造>
次に、第2実施形態の大型基板の領域ごとの構造を、図20を参照にして説明する。図20は、第2実施形態における、図2に示す大型基板のC−C’線に沿う模式断面図である。具体的には、大型基板の第1領域の液晶装置、大型基板の第2領域の液晶装置の構造を示す模式断面図である。なお、図20は、説明しやすいように簡略化して図示している。
第2実施形態の大型基板500aは、上述の第1実施形態の大型基板500と比べて、表示領域Eに段差が設けられている部分が異なり、その他の部分については概ね同様である。このため第2実施形態では、第1実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。
図20に示すように、第2実施形態の大型基板500aにおいて、第1大型基板501(素子基板10)側の構成は第1実施形態と同様である。一方、第2大型基板502(対向基板20)側の構成は、絶縁層33、対向電極31、及び第2配向膜32の形状が異なっている。
具体的には、表示領域Eの絶縁層33を掘り込んでおり、表示領域Eを含む画素領域の絶縁層33の厚みは、シール領域E2の絶縁層33の厚みと比較して薄くなるように形成されている。
更に、図20に示すように、大型基板500aの第1領域の液晶装置101aと比較して第2領域の液晶装置101bは、対向基板20側の表示領域Eの段差L2が大きい。
具体的には、第1実施形態と同様、大型基板500aの第1領域は、第2領域と比較して、シール材14の密度が大きい。よって、第1大型基板501と第2大型基板502とを貼り合せた際、第1領域と第2領域とにおいてシール材14の潰れる量が異なる。つまり、第2領域と比較して第1領域は、シール材14の密度が密の状態のため潰れにくい。一方、第1領域と比較して第2領域は、シール材14が疎の状態のため、シール材14が潰れやすい。
これにより、第2領域の液晶装置101bは、第2シール材14bが潰れやすいことから、表示領域Eの段差L2を大きくしておくことにより、第2シール材14bが潰れた際に、セル厚Bを所定の厚みに確保することができる。
一方、第1領域の液晶装置101aは、第1シール材14aが潰れにくいことから、表示領域Eの第1段差L1を小さくしておくことにより、第1シール材14aが潰れた際に、セル厚Bを所定の厚みに確保することができる。
また、表示領域Eの膜厚を薄くして第1ギャップ量A1及び第2ギャップ量A2を調整するので、表示領域Eにおける基板の厚みを薄くすることが可能となる。よって、表示領域Eにおける透過率を向上させることができる。
このような第2大型基板502(対向基板20)を形成することにより、第1大型基板501と第2大型基板502とを貼り合せた際、所望のセルギャップBにすることができる。また、第1実施形態と比較して、シール領域E2の絶縁層33の厚みが厚いので、例えば、所望のセルギャップBを得ることができると共に、耐湿性を向上させることができる。
<大型基板(液晶装置)の製造方法>
次に、第2実施形態の大型基板(液晶装置)の製造方法について説明する。第2実施形態の大型基板(液晶装置)の製造方法は、上述の第1実施形態の大型基板の製造方法と比べて、絶縁層の形成方法が異なり、その他の部分については概ね同様である。
このため第2実施形態では、第1実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。なお、第1実施形態で用いた図10〜図18を参照しながら説明する。
図10、及び図11〜図13に示すように、第2実施形態の大型基板500a(液晶装置101)の製造方法は、ステップS11〜ステップS13、及びステップS21〜ステップS23まで、第1実施形態と同様にして形成する。
ステップS24では、絶縁層33の表面に段差を形成する。具体的には、絶縁層33における表示領域E及び第1シール領域の一部を、エッチング処理などによって除去する。第1領域の液晶装置101aの絶縁層33の第1段差L1は、第2領域の液晶装置101bの絶縁層33の第2段差L2と比較して小さい。表示領域Eの絶縁層33の厚みは、第1領域及び第2領域において同じ厚みである。段差L1,L2を異ならせる方法としては、フォトリソグラフィ技術、エッチング技術、剥離技術の回数を異ならせる。
本実施形態では、表示領域Eとシール領域との間のダミー画素領域E1に、エッチング処理を行う。第1領域の液晶装置101aの第1段差L1は、例えば、2000Åである。第2領域の液晶装置101bの第2段差L2は、例えば、3000Åである。
以降、ステップS25〜ステップS34まで、第1実施形態と同様にして製造する。なお、ステップS33において第1大型基板501と第2大型基板502とを貼り合わせた際、大型基板500aの第1領域の液晶装置101aと、第2領域の液晶装置101bとにおいて、絶縁層33の段差L1,L2を異ならせることにより、大型基板500の第1領域と第2領域でシール材14a,14bの潰れ量が異なる場合でも、第1領域の液晶装置101aのセル厚Bと、第2領域の液晶装置101bのセル厚Bと、を略同じにすることができる。
最後に、ステップS34によって大型基板500aを切断することにより、複数の液晶装置101が完成する(図20参照)。
以上詳述したように、第2実施形態の大型基板500、及び大型基板500の製造方法によれば、上記実施形態の効果に加えて、以下に示す効果が得られる。
(5)第2実施形態の大型基板500、及び大型基板500の製造方法によれば、第2大型基板502において、表示領域Eの膜厚を薄くして第1ギャップ量A1及び第2ギャップ量A2を調整するので、表示領域Eにおける基板の厚みを薄くすることが可能となる。よって、表示領域Eにおける透過率を向上させることができる。
(第3実施形態)
<大型基板の構造>
次に、第3実施形態の大型基板の領域ごとの構造を、図21を参照にして説明する。図21は、第3実施形態における、図2に示す大型基板のC−C’線に沿う模式断面図である。具体的には、大型基板の第1領域の液晶装置、大型基板の第2領域の液晶装置の構造を示す模式断面図である。なお、図21は、説明しやすいように簡略化して図示している。
第3実施形態の大型基板500bは、上述の第1実施形態の大型基板500と比べて、第2領域の液晶装置102bに段差L2を設けない部分が異なり、その他の部分については概ね同様である。このため第3実施形態では、第1実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。
図21に示すように、第3実施形態の大型基板500bにおいて、第1大型基板501(素子基板10)側の構成は第1実施形態と同様である。また、第2大型基板502(対向基板)の第1領域の液晶装置102aの構成も、第1実施形態と同様である。
一方、第2大型基板502の第2領域の液晶装置102bの構成は、表示領域E(E1)及びシール領域E2に段差を設けない。つまり、第2大型基板502の液晶層15側の表面はフラットである。
具体的には、第1領域にある液晶装置102aのシール領域E2の絶縁層33を掘り込んでおり、シール領域E2の絶縁層33の厚みは、表示領域Eの絶縁層33の厚みと比較して薄くなるように形成されている。一方、第2領域にある液晶装置102bの表示領域E及びシール領域E2の絶縁層33に掘り込みはない。
第1実施形態及び第2実施形態と同様、大型基板500bの第1領域は、第2領域と比較して、シール材14の密度が大きい。よって、第1大型基板501と第2大型基板502とを貼り合せた際、第1領域と第2領域とにおいてシール材14a,14bの潰れる量が異なる。つまり、第2領域と比較して第1領域は、液晶装置102aのシール材14の密度が密の状態のため潰れにくい。一方、第1領域と比較して第2領域は、液晶装置102bの第2シール材14bが疎の状態のため、第2シール材14bが潰れやすい。
これにより、第2領域の液晶装置102bは、第2シール材14bが潰れやすいことから、対向基板20の表面をフラットにしておくことにより、第2シール材14bが潰れた際に、セル厚Bを所定の厚みに確保することができる。
一方、第1領域の液晶装置102aは、第1シール材14aが潰れにくいことから、シール領域E2に第1段差L1を設けておくことにより、第1シール材14aが潰れた際に、セル厚Bを所定の厚みに確保することができる。
なお、第1領域の液晶装置102aの第1段差L1は、例えば、1000Åである。第2領域の液晶装置102bには段差がない。
このような第2大型基板502(対向基板20)を形成することにより、第1大型基板501と第2大型基板502とを貼り合せた際、所望のセルギャップBにすることができる。また、第1実施形態と比較して、シール領域E2の絶縁層33の厚みが厚いので、例えば、所望のセルギャップBを得ることができると共に、耐湿性を向上させることができる。
<大型基板(液晶装置)の製造方法>
次に、第3実施形態の大型基板(液晶装置)の製造方法について説明する。第3実施形態の大型基板の製造方法は、上述の第1実施形態の大型基板の製造方法と比べて、絶縁層の形成方法が異なり、その他の部分については概ね同様である。
このため第3実施形態では、第1実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。なお、第1実施形態で用いた図10〜図18を参照しながら説明する。
図10、及び図11〜図13に示すように、第3実施形態の大型基板500b(液晶装置102)の製造方法は、ステップS11〜ステップS13、及びステップS21〜ステップS23まで、第1実施形態と同様にして形成する。
ステップS24では、第1領域にある液晶装置102aの絶縁層33の表面に段差を形成する。具体的には、第1実施形態と同様にして、シール領域E2にエッチング処理を施して絶縁層33の一部を除去する。なお、第2領域の液晶装置102bの絶縁層33には、エッチング処理を施さない。表示領域Eの絶縁層33の厚みは、第1領域の液晶装置102a及び第2領域の液晶装置102bにおいて同じ厚みである。
第1領域の液晶装置102aの第1段差L1は、例えば、1000Åである。第2領域の液晶装置102bに段差L2はない。
以降、ステップS25〜ステップS34まで、第1実施形態と同様にして製造する。具体的には、ステップS33において第1大型基板501と第2大型基板502とを貼り合わせた際、大型基板500の第1領域の液晶装置102aにおいて、シール領域E2の絶縁層33の厚みを薄く形成することにより、大型基板500の第1領域と第2領域でシール材14a,14bの潰れ量が異なる場合でも、第1領域の液晶装置102aのセル厚Bと、第2領域の液晶装置102bのセル厚Bと、をほぼ同じにすることができる。
最後に、ステップS34によって大型基板500bを切断することにより、複数の液晶装置102が完成する(図21参照)。
以上詳述したように、第3実施形態の大型基板500、及び大型基板500の製造方法によれば、上記実施形態の効果に加えて、以下に示す効果が得られる。
(6)第3実施形態の大型基板500によれば、大型基板500における少なくとも第1領域の第1シール材14aが配置される領域の膜厚が薄ければよく、第2領域の第2シール材14bが配置される領域に段差がなくてもよい。これによれば、第1領域に段差を形成するだけでよく、かかるコストを抑えることができる。また、段差を形成する領域が少なくて済み、ギャップ量にばらつきが生じることを抑えることができる。
なお、本発明の態様は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の態様の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施することもできる。
(変形例1)
上記したように、第2領域の全体に亘って段差を設けることに限定されず、例えば、図22に示す領域に段差を設けるようにしてもよい。図22は、変形例の大型基板を上方から見た概略平面図である。図22に示すように、変形例の大型基板510は、オリフラ500cとは反対側の領域Fのみに段差を設けている。具体的には、例えば、領域Fにおける2つの液晶装置100(2つのチップ)に上記したような段差が形成されている。
これによれば、大型基板510において局所的にシール材14が潰れる場合、又は潰れにくい場合においてもギャップ量を補正することが可能となり、大型基板510の全体に亘って均一なギャップ量の液晶装置100を形成することができる。なお、領域Fについて述べたが、これに限定されず、所望の領域の液晶装置100に段差を設けるようにしてもよい。
また、上記実施形態及び変形例のように段差を設けることに限定されず、大型基板500におけるセルギャップのばらつきの状況によって、任意の液晶装置のみに段差を設けるようにしてもよいし、大型基板500の全体に亘って各液晶装置に段差を設けた場合において、任意の液晶装置のみ、他の液晶装置の段差量と異ならせるようにしてもよい。
(変形例2)
上記したように、大型基板500における第1領域及び第2領域の2つの領域の段差を異ならせることに限定されず、例えば、第1領域の中央から第2領域の外側に行くに従って徐々に段差の量が異なるようにしてもよい。
これによれば、徐々に段差の量を変えていくので、大型基板500の領域によって変形量を変えることが可能となり、大型基板500の全体に亘ってセルギャップBを均一にすることができる。
(変形例3)
上記したように、第2大型基板502(対向基板20)側のみに段差を設けることに限定されず、第1大型基板501(素子基板10)側に段差を設けるようにしてもよい。また、第1大型基板501と第2大型基板502との両方に段差を設けるようにしてもよい。
(変形例4)
上記した第3実施形態のように、第1領域の液晶装置102aのシール領域E2のみに段差を設けることに限定されず、例えば、第1領域の液晶装置102aには段差を設けず、第2領域の液晶装置102bの表示領域が凹むような段差を設けるようにしてもよい。
3a…走査線、3b…容量線、3c…遮光層、6a…データ線、10…第1基板としての素子基板、10a…第1基材、11…回路層、11a…第1絶縁層、11b…第2絶縁層、11c…第3絶縁層、11d…第4層間絶縁層、11g…ゲート絶縁層、14…シール材、14a…第1シール材、14b…第2シール材、15…液晶層、15a…液晶、16…容量素子、16a…第1容量電極、16b…第2容量電極、16c…誘電体膜、18…遮光膜、20…第2基板としての対向基板、20a…第2基材、22…データ線駆動回路、24…走査線駆動回路、25…検査回路、26…上下導通部、27…画素電極、28…第1配向膜、29…配線、30…TFT、30a…半導体層、30c…チャネル領域、30d…画素電極側ソースドレイン領域、30d1…画素電極側LDD領域、30g…ゲート電極、30s…データ線側ソースドレイン領域、30s1…データ線側LDD領域、31…対向電極、32…第2配向膜、33…絶縁層、61…外部接続用端子部、100,100a,100b,101,101a,101b,102,102a,102b…液晶装置、500,500a,500b…大型基板、501…第1大型基板、502…第2大型基板、1000…プロジェクター、1100…偏光照明装置、1101…ランプユニット、1102…インテグレーターレンズ、1103…偏光変換素子、1104,1105…ダイクロイックミラー、1106,1107,1108…反射ミラー、1201,1202,1203,1204,1205…リレーレンズ、1206…クロスダイクロイックプリズム、1207…投写レンズ、1210,1220,1230…液晶ライトバルブ、1300…スクリーン。

Claims (14)

  1. 複数の第1基板を備える第1大型基板と、
    複数の第2基板を備える第2大型基板と、
    対向配置された前記第1大型基板と前記第2大型基板との間に配置されたシール材と、
    前記シール材で囲まれた中に配置された液晶層と、
    を備え、
    任意の領域における、前記第1基板及び前記第2基板において表示領域のギャップ量と前記シール材が設けられる領域のギャップ量とが異なることを特徴とする大型基板。
  2. 請求項1に記載の大型基板であって、
    前記第1大型基板及び前記第2大型基板の全体に亘って表示領域のギャップ量と前記シール材が設けられる領域のギャップ量とが異なっており、
    前記任意の領域における前記シール材が設けられる領域のギャップ量が、前記任意の領域以外の領域における前記シール材が設けられる領域のギャップ量と異なることを特徴とする大型基板。
  3. 複数の第1基板を備える第1大型基板と、
    複数の第2基板を備える第2大型基板と、
    対向配置された前記第1大型基板と前記第2大型基板との間に配置されたシール材と、
    前記シール材で囲まれた中に配置された液晶層と、
    を備え、
    前記シール材は、前記第1大型基板及び前記第2大型基板の中央の領域における前記第1基板と前記第2基板との間に配置された第1シール材と、前記第1大型基板及び前記第2大型基板の外側の領域における前記第1基板と前記第2基板との間に配置された第2シール材と、を少なくとも有し、
    前記中央の領域及び前記外側の領域における前記第1基板及び前記第2基板の表示領域のセルギャップを一定としたとき、前記第1シール材が設けられる領域のギャップ量と、前記第2シール材が設けられる領域のうち少なくとも一部の領域のギャップ量とが、異なることを特徴とする大型基板。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の大型基板であって、
    前記ギャップ量は、前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方に段差を設けることにより形成することを特徴とする大型基板。
  5. 請求項4に記載の大型基板であって、
    前記段差は、前記第1シール材が配置された領域に設けられた第1段差と、前記第2シール材が配置された領域に設けられた第2段差と、を有し、
    前記第2段差と比較して前記第1段差は、段差の量が大きいことを特徴とする大型基板。
  6. 請求項4に記載の大型基板であって、
    前記段差は、前記第1シール材が配置された領域に設けられた第1段差と、前記第2シール材が配置された領域に設けられた第2段差と、を有し、
    前記第2段差と比較して前記第1段差は、段差の量が小さいことを特徴とする大型基板。
  7. 請求項3又は請求項4に記載の大型基板であって、
    前記第1大型基板及び前記第2大型基板は、前記第1シール材及び前記第2シール材が設けられるシール領域と、前記シール領域で囲まれた表示領域と、を有し、
    前記表示領域の絶縁層の膜厚に対して前記シール領域の絶縁層の膜厚が薄いことを特徴とする大型基板。
  8. 請求項3又は請求項4に記載の大型基板であって、
    前記第1大型基板及び前記第2大型基板は、前記第1シール材及び前記第2シール材が設けられるシール領域と、前記シール領域で囲まれた表示領域と、を有し、
    前記シール領域の絶縁層の膜厚に対して前記表示領域の絶縁層の膜厚が薄いことを特徴とする大型基板。
  9. 請求項3又は請求項4に記載の大型基板であって、
    前記第1大型基板及び前記第2大型基板は、前記第1シール材及び前記第2シール材が設けられるシール領域と、前記シール領域で囲まれた表示領域と、を有し、
    前記表示領域の絶縁層の膜厚に対して、少なくとも前記第1シール材が設けられる第1シール領域の絶縁層の膜厚が薄いことを特徴とする大型基板。
  10. 請求項3乃至請求項9のいずれか一項に記載の大型基板であって、
    前記第1大型基板及び前記第2大型基板は、前記中央の領域から前記外側の領域に向かって段差の量が徐々に変わっていることを特徴とする大型基板。
  11. 複数の第1基板を備える第1大型基板にシール材を塗布する工程と、
    前記シール材で囲まれた領域に液晶を滴下する工程と、
    前記第1大型基板と、複数の第2基板を備える第2大型基板と、を貼り合せる工程と、を有し、
    前記シール材を塗布する工程の前に、前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方に段差を形成する工程を有することを特徴とする大型基板の製造方法。
  12. 複数の第1基板を備える第1大型基板の中央の領域に第1シール材を塗布する工程と、
    前記第1大型基板の外側の領域に第2シール材を塗布する工程と、
    前記第1シール材及び前記第2シール材で囲まれた領域に液晶を滴下する工程と、
    前記第1大型基板と、複数の第2基板を備える第2大型基板と、を貼り合せる工程と、を有し、
    前記第1シール材を塗布する工程の前に、前記第1基板及び前記第2基板の表示領域のセルギャップが一定である場合、前記第1シール材を塗布する領域のギャップ量と、前記第2シール材を塗布する領域のうち少なくとも一部の領域のギャップ量と、が異なるように、前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方に段差を形成する工程を有することを特徴とする大型基板の製造方法。
  13. 請求項12に記載の大型基板の製造方法であって、
    前記段差を形成する工程は、前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方の基板における、前記第1シール材及び前記第2シール材が塗布される領域の一部を除去することにより前記段差を形成することを特徴とする大型基板の製造方法。
  14. 請求項12に記載の大型基板の製造方法であって、
    前記段差を形成する工程は、前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方の基板における、前記表示領域の一部を除去することにより前記段差を形成することを特徴とする大型基板の製造方法。
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