JP4613430B2 - 液晶装置及び投射型表示装置 - Google Patents
液晶装置及び投射型表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4613430B2 JP4613430B2 JP2001065043A JP2001065043A JP4613430B2 JP 4613430 B2 JP4613430 B2 JP 4613430B2 JP 2001065043 A JP2001065043 A JP 2001065043A JP 2001065043 A JP2001065043 A JP 2001065043A JP 4613430 B2 JP4613430 B2 JP 4613430B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- slope
- inorganic material
- crystal device
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置及び液晶装置用基板の製造方法に関し、特に、液晶プロジェクタの投射型ライトバルブ等に用いて好適な液晶装置及びこの液晶装置用基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタ等の投射型液晶表示装置には、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色に対応して液晶パネルを３枚使用する３板式のものと、１枚の液晶パネルと色生成手段とから構成される単板式のものがある。この投射型液晶表示装置の構成要素である液晶パネルは、例えば、アクティブマトリクス型液晶ライトバルブとその前後に配置される偏光板とから構成されている。図１５は、この種の液晶ライトバルブの構成の一例を示す断面図である。
【０００３】
液晶ライトバルブは、図１５に示すように、ガラス基板、石英基板等の透明な２枚の基板間に液晶が封入されたものであり、一方の基板をなす薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴと略記する）アレイ基板１０と、これに対向配置された他方の基板をなす対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０全体は、液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素を有している。ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａと当該画素電極９ａを制御するための画素スイッチング用ＴＦＴ３０がマトリクス状に複数形成されており、画像信号を供給するデータ線６ａがコンタクトホール５を通じて当該ＴＦＴ３０のソース領域１ｄに電気的に接続されている。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号を順次印加するように構成されている。画素電極９ａは、コンタクトホール８を通じて画素スイッチング用ＴＦＴ３０のドレイン領域１ｅに電気的に接続されており、スイッチング素子である画素スイッチング用ＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号を所定のタイミングで書き込むようになっている。
【０００４】
画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号は、対向基板２０に形成された対向電極２１との間で一定期間保持されるが、通常、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加している。ここでは、蓄積容量７０を形成する方法として、容量形成用の配線である容量線３ｂが設けられている。また、画素電極９ａ上には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide)膜等の透明導電性膜から形成されている。配向膜１６は、ポリイミド膜等の有機膜から形成されるのが一般的である。なお、図１５中、符号４、７は第１と第２層間絶縁膜である。
【０００５】
他方、対向基板２０には、その全面にわたって対向電極（共通電極）２１が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設けられている。対向電極２１も画素電極９ａと同様、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜から形成されている。また、配向膜２２もＴＦＴアレイ基板１０側の配向膜１６と同様、ポリイミド膜等の有機膜から形成されている。さらに対向基板２０には、各画素の表示領域以外の領域に遮光膜２３が設けられている。この遮光膜２３は、対向基板２０の側からの入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、ソース領域１ｂ、１ｄ、ドレイン領域１ｃ、１ｅ等に侵入するのを防止するためのものである。さらに、遮光膜２３は、コントラスト比の向上、色材の混色防止などの機能を有しており、いわゆるブラックマトリクスとも呼ばれている。
【０００６】
各基板はこのような構成であり、画素電極９ａと対向電極２１とが対向するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とがそれぞれ基板の周縁部においてシール材を介して所定間隔で貼着され、このＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０間とシール材により囲まれた空間に液晶が封入され、液晶層５０が形成されている。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態（電圧無印加状態）で配向膜の作用により所定の配向状態をとる。液晶プロジェクタでは、高いコントラスト比を実現するために垂直配向モードを採用することがあり、その場合は、配向膜１６、２２は垂直配向状態をとる有機膜をラビング処理し、電界無印加状態で液晶分子は数度のプレチルト角を持った垂直配向状態となっている。
【０００７】
ところが、近年、液晶プロジェクタの高精細化、高輝度化、低価格化に伴う液晶ライトバルブの小型化に伴って、ライトバルブに入射させる光の強度が強くなってきている。そのためポリイミド膜等の有機配向膜を使用した液晶ライトバルブでは、光や熱によって配向膜が劣化し、その結果、配向膜による液晶分子の配向規制力が低下して、液晶分子の配向状態が乱れ、コントラスト比が低下する等の表示不良が生じることがある。このような問題が生じる原因は、ポリイミド等の有機膜は４００ｎｍから４５０ｎｍ付近の可視光領域で若干の吸収があるため、この吸収に起因して配向膜が劣化し、図１５の符号５９で示した箇所のように配向膜の劣化した付近で液晶の配向乱れが生じ、これが表示不良につながるからである。
【０００８】
そこで、このような問題を解決するために、配向膜を、ポリイミド等の有機膜でなく、液晶分子を配向させることが可能な所定の表面形状を有する、酸化シリコン（ＳｉＯ）などの無機材料からなる無機斜方蒸着膜により構成した液晶ライトバルブが提案されている。
この無機斜方蒸着膜からなる配向膜は、基板をある角度で固定して一方向から無機材料を蒸着、具体的には基板の法線方向から６０度から８０度程度（基板から３０度から１０度程度）傾けた方向Ｓから無機材料を蒸着させて、基板に対して所定の角度で配列された柱状結晶を成長させる斜方蒸着法により形成することができる。このようにして形成した配向膜は無機材料から構成されているため、ポリイミド等の有機材料から構成したものに比べて、耐光性や耐熱性に優れており、液晶ライトバルブの耐久性を向上することができるという利点を有している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらＴＦＴ素子３０を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置においては、基板（特にＴＦＴアレイ基板１０）上に複数の配線や複数の絶縁膜を積層しているために、図１６に示すように無機斜方蒸着膜から構成した配向膜２６の下地層としての配線や絶縁膜は凹凸４０を有したものとなっている。ここでの凹凸４０は具体的には容量線３ｂ上に形成された画素電極９ａの凸部４１、コンタクトホール８に形成された画素電極９ａの凹部４２、第２層間絶縁膜７の凸部４１等である。これらの凸部４１の側面や、凹部４２の内側面は、通常、傾斜を有しており、また、左右の斜面４１ａ、４１ｂ（凸部４１の無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面）の傾斜角度ａ、ｂもほぼ等しくなっており、具体的には斜面４１ａ、４１ｂの傾斜角度（斜面と基板とのなす角度）ａ、ｂは、３０度〜４５度程度である。
なお、図１６中、符号Ｓは、無機斜方蒸着を行う際の無機材料の斜方蒸着方向である。上記傾斜角度ａ又はｂは、斜方蒸着方向ＳとＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θより大きくされている。
【００１０】
このような凹凸４０がある下地層表面に上記のように一方向Ｓから無機材料を斜方蒸着すると、図１６に示すように下地層の凸部４１の斜面で、無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面４１ａおよびその近傍は無機材料を良好に蒸着できるが、無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面４１ｂ及びその近傍には図１６の符号６０で示した箇所のように無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域ができてしまい、この蒸着不良領域が配向膜の不良領域となってしまう。
また、下地層の凹部４２の斜面で、無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面４２ｂ及びその近傍は無機材料を良好に蒸着できるが、無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面４２ａおよびその近傍は図１６の符号６０で示した箇所のように無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域ができてしまい、この蒸着不良領域が配向膜の異常領域となってしまう。
【００１１】
なお、下地層の凹部４２の斜面で、無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面４２ｂは凸部４１の無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面ということもでき、無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面４２ａは凸部４１の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面ということもできる。
上記のような無機材料の蒸着不良領域がある無機配向膜を使用した液晶ライトバルブでは、この蒸着不良領域付近で図１５の符号５９で示した箇所と同様の液晶の配向乱れが生じ、コントラスト比の低下等の表示不良が生じるという問題があった。
【００１２】
以上の問題は、ＴＦＴ素子に代表される３端子型素子を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置に限った問題ではなく、ＴＦＤ（Thin-Film Diode）素子に代表される２端子型素子を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置など、表面に凹凸がある下地層上に形成した無機斜方蒸着膜からなる配向膜を使用した液晶装置においても生じる問題である。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、配向膜の下地層の凸部又は凹部の斜面及びその近傍に生じた無機材料の蒸着不良領域による配向膜異常に起因して液晶の配向不良が起こることを防止し、表示不良の発生を抑制し得る液晶装置、およびこのような液晶装置用基板の製造方法を提供することを目的とする。
また、この液晶装置を用いた表示品位の高い投射型表示装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、無機斜方蒸着膜から形成した配向膜の下地層の凸部又は凹部の斜面やその近傍に生じた無機材料の蒸着不良領域による配向膜異常を防止すべく、種々の実験及び検討を重ねた結果、上記のような問題が起こる原因は、複数の配線や複数の絶縁膜を形成した素子基板をある角度で固定して一方向から無機材料を蒸着して無機斜方蒸着膜からなる配向膜を形成する際に、配向膜の下地層の表面に凹凸があると、凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその近傍の領域は、上記凸部又は凹部の影となるために無機材料が蒸着されにくいことが分かった。
さらに、本発明者は、種々の実験及び検討を重ねた結果、互いに対向する一対の基板の液晶層側の表面にそれぞれ設けた無機斜方蒸着膜からなる無機配向膜の下地層が表面に凹凸を有するものである場合に、該下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度を異なるようにすること、好ましくは上記下地層の表面の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度より小さい大きさとすること、さらに好ましくは上記凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度の大きさを無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度以下の大きさにすることにより、上記の問題を解決できることを究明し、本発明を完成したのである。
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明の液晶装置は、互いに対向する一対の基板間に液晶層が挟持されてなり、上記一対の基板の液晶層側の表面に一方向から無機材料を斜方蒸着することにより形成した無機配向膜がそれぞれ設けられ、これら無機配向膜のうち少なくとも一方の無機配向膜の下地層は表面に凹凸を有するものであり、該下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度は異なるものであることを特徴とする。
かかる構成の液晶装置においては、無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度が異なるものであるので、この下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域を少なくすることが可能で、上記凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じるのを低減でき、従って、表面に凹凸を有する下地層上に形成した無機配向膜に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。
【００１６】
また、本発明の液晶装置は、互いに対向する一対の基板間に液晶が挟持されてなり、該一対の基板のうちの一方の基板上に、マトリクス状に配置された複数の画素電極と、該複数の画素電極をそれぞれ駆動する複数のスイッチング手段と、該複数のスイッチング手段にそれぞれ接続された複数のデータ線および複数の走査線が備えられるとともに、該一対の基板のうちの他方の基板上には対向電極が備えられ、上記一対の基板の液晶層側の表面に一方向から無機材料を斜方蒸着することにより形成した無機配向膜がそれぞれ設けられ、これら無機配向膜のうち少なくともスイッチング手段が設けられた基板側の無機配向膜の下地層は表面に凹凸を有するものであり、該下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度が異なるものであってもよい。
かかる構成の液晶装置においても、少なくとも一方の無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度が異なるものであるので、この下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域を少なくすることができるので、上記無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じるのを低減でき、従って、表面に凹凸を有する下地層上に形成した無機配向膜に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。
【００１７】
本発明の液晶装置において、上記凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度より小さいことが好ましい。
かかる構成の液晶装置においては、上記無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度より小さくされたことにより、この下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域を低減できるので、上記無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じるのを低減でき、従って、表面に凹凸を有する下地層上に形成した無機配向膜に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。
【００１８】
また、本発明の液晶装置において、上記下地層の表面の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度以下の大きさとされることがより好ましく、さらに好ましくは上記凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度より小さい大きさとされることである。
かかる構成の液晶装置においては、上記無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度以下の大きさとされたことにより、この下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域をなくすことができるので、上記無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じることがなく、従って、表面に凹凸を有する下地層上に形成した無機配向膜に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。
【００１９】
また、本発明の液晶装置において、上記無機配向膜としては、酸化シリコンからなる斜方蒸着膜を用いることができる。
【００２０】
また、本発明の液晶装置用基板の製造方法は、基板上に形成した表面に凹凸を有する下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する液晶装置用基板の製造方法において、
上記下地層の凸部をフォトリソグラフィー工程で形成する際に、透過光量の勾配を有するグレイマスクを用いることを特徴とする。
かかる構成の液晶装置用基板の製造方法によれば、グレイマスクの透過光量の勾配を変更することにより、下地層の凸部又は凹部を所望の形状にすることができ、すなわち、上記凸部又は凹部が所望の形状を有するように形成でき、特に凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面が所望の傾斜角度を有するように形成することができるので、上記のいずれかの構成の本発明の液晶装置に備えることができる基板を製造できる。
【００２１】
また、本発明の液晶装置用基板の製造方法において、上記下地層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度を無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度以下の大きさとすることが好ましい。
かかる構成の液晶装置用基板の製造方法によれば、表面に凹凸を有する下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域を低減することができ、無機材料の蒸着不良領域が低減され、配向膜異常のない良好な無機配向膜を形成できる点で好ましい。
また、本発明の液晶装置用基板の製造方法において、表面に凹凸を有する下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に、無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度を、前記下地層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度以上の大きさとすることが好ましく、さらに好ましくは無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度を、前記下地層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度より大きい大きさとする。
かかる構成の液晶装置用基板の製造方法によれば、表面に凹凸を有する下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域をなくすことができ、無機材料の蒸着不良領域がない良好な無機配向膜を形成できる点で好ましい。
【００２２】
また、本発明の投射型表示装置は、上記のいずれかの構成の本発明の液晶装置を備えた投射型表示装置であって、光源と、該光源から出射された光を変調する上記液晶装置と、該液晶装置により変調された光を投射面に拡大投影する拡大投影光学系とを有することを特徴とする。
かかる構成の本発明の投射型表示装置によれば、上記のいずれかの構成の本発明の液晶装置を用いたことにより、コントラスト比の低下等がなく、表示品位の高い表示装置を実現することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態の液晶装置の構成］
本発明の第１の実施形態の液晶装置の構成について、図１から図４を参照して以下説明する。図１は、液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。図２は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ’断面図であり、図４は、図２のＣ−Ｃ’断面図である。
なお、図３と図４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。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の液晶装置において、画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素は、画素電極９ａと当該画素電極９ａを制御するための画素スイッチング用ＴＦＴ３０がマトリクス状に複数形成されており、画像信号を供給するデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソース領域に電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のドレイン領域に電気的に接続されており、スイッチング素子である画素スイッチング用ＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００２５】
画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板（後述する）に形成された対向電極（後述する）との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。例えば画素電極９ａの電圧は、蓄積容量７０によりソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ保持される。蓄積容量７０を形成する方法として、半導体層との間で容量を形成するための配線である容量線３ｂを設けている。また、容量線３ｂを設ける代わりに、画素電極９ａと前段の走査線３ａとの間で容量を形成しても良い。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態の液晶装置のＴＦＴアレイ基板上には、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、走査線３ａおよび容量線３ｂが設けられている。データ線６ａは、コンタクトホール５を介してポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち後述のソース領域に電気的に接続されており、画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのうち後述のドレイン領域に電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうち後述のチャネル領域（図中右下がりの斜線の領域）に対向するように走査線３ａが配置されている。
【００２７】
次に、断面構造を見ると、図３に示すように、本実施形態の液晶装置は、一対の透明基板を有しており、その一方の基板をなすＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される他方の基板をなす対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなるものである。ＴＦＴアレイ基板１０には、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる画素電極９ａが設けられ、ＴＦＴアレイ基板１０上の各画素電極９ａに隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁する絶縁薄膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００２８】
また、走査線３ａ上、絶縁薄膜２上を含むＴＦＴアレイ基板１０上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５および高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が各々形成された第１層間絶縁膜４が形成されている。つまり、データ線６ａは、第１層間絶縁膜４を貫通するコンタクトホール５を介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。さらに、データ線６ａ上および第１層間絶縁膜４上には、高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が形成された第２層間絶縁膜７が形成されている。つまり、高濃度ドレイン領域１ｅは、第１層間絶縁膜４および第２層間絶縁膜７を貫通するコンタクトホール８を介して画素電極９ａに電気的に接続されている。
これら第２層間絶縁膜７や画素電極９ａは後述する無機配向膜３６の下地層となっており、この下地層の表面は凹凸８０を有している。ここでの凹凸８０は具体的には容量線３ｂ上に形成された画素電極９ａの凸部８１、この凸部８１の近傍の凹部８２、コンタクトホール８に形成された画素電極９ａの凹部８２、第２層間絶縁膜７の凸部８１等である。
なお、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとは、データ線６ａと同一のＡｌ膜や走査線３ｂと同一のポリシリコン膜を中継して電気的に接続する構成としてもよい。
【００２９】
画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好ましくは上述のようにＬＤＤ構造を持つが、低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃに不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を採っても良いし、ゲート電極をマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込み、自己整合的に高濃度ソースおよびドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴであっても良い。
また本実施の形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の走査線３ａの一部からなるゲート電極をソース・ドレイン領域間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。この際、各々のゲート電極には同一の信号が印加されるようにする。このようにデュアルゲート（ダブルゲート）あるいはトリプルゲート以上でＴＦＴを構成すれば、チャネルとソース・ドレイン領域接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。これらのゲート電極の少なくとも１個をＬＤＤ構造あるいはオフセット構造にしてもよい。
【００３０】
また、ゲート絶縁膜となる絶縁薄膜２を走査線３ａの一部からなるゲート電極に対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体層１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、さらにこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。より詳細には、半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅが、データ線６ａおよび走査線３ａの下に延設され、同じくデータ線６ａおよび走査線３ａに沿って延びる容量線３ｂ部分に絶縁薄膜２を介して対向配置されて、第１蓄積容量電極１ｆとされている。特に、蓄積容量７０の誘電体としての絶縁薄膜２は、高温酸化によりポリシリコン膜上に形成される画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜の場合、薄くかつ高耐圧の絶縁膜とすることができ、蓄積容量７０は比較的小面積で大容量の蓄積容量とすることができる。
【００３１】
他方、対向基板２０には、ＴＦＴアレイ基板１０上のデータ線６ａ、走査線３ａ、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成領域に対向する領域、すなわち各画素の非表示領域に第１遮光膜２３が設けられている。さらに、第１遮光膜２３上を含む対向基板２０上には、その全面にわたって対向電極（共通電極）２１が設けられている。対向電極２１もＴＦＴアレイ基板１０の画素電極９ａと同様、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜から形成されている。第１遮光膜２３の存在により、対向基板２０の側からの入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することはない。さらに、第１遮光膜２３は、コントラスト比の向上、色材の混色防止などの機能、いわゆるブラックマトリクスとしての機能を有している。
【００３２】
そして、本実施の形態の場合、ＴＦＴアレイ基板１０の画素スイッチング用ＴＦＴ３０、データ線６ａおよび走査線３ａの形成領域にあたる第２層間絶縁膜７上および画素電極９ａ上、すなわち表面に凹凸８０を有する上記の下地層上に無機斜方蒸着膜からなる無機配向膜３６が設けられている。
この無機配向膜３６は、ＴＦＴ３０、第１と第２層間絶縁膜４、７、画素電極９等を形成したＴＦＴアレイ基板１０をある角度で固定して一方向から酸化シリコン等の無機材料を蒸着させ、基板に対して所定の角度で配列された柱状結晶を成長させる単純な斜方蒸着に形成されたものである。図２と図４中、符号ＳＡはＴＦＴアレイ基板１０側の無機配向膜３６を形成した際の無機材料の斜方蒸着方向である。この斜方蒸着方向ＳＡは、走査線３ａや容量線３ｂと直交する方向で、また、ＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１が１０度〜３０度の範囲内のものである。この無機配向膜３６の厚みは、１０〜５０ｎｍ程度である。
【００３３】
図３及び図４に示すようにこの無機配向膜３６の下地層の凸部８１の無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに面する側の斜面８１ａの傾斜角度ａと、無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面８１ｂの傾斜角度ｂは異なっている。この斜面８１ｂの傾斜角度ｂは斜面８１ａの傾斜角度ａより小さくなっている。また、斜面８１ｂの傾斜角度ｂは、無機材料の蒸着方向ＳＡとＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１以下の大きさであることが好ましい。図４の凸部８１の傾斜角度ｂの大きさの例としては、上記角度θ１が２７度程度で、斜面８１ｂの高さｈ１が０．２５μｍで、水平方向（基板面に沿った方向）の長さＬ１が０．６μｍのとき、２３度程度である。
なお、図３、図４において、下地層の凹部８２の斜面で、無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに面する側の斜面８２ｂは凸部の無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに面する側の斜面と考えることもでき、下地層の凹部８２の斜面で無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面８２ａは凸部の無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面と考えることもできる。
【００３４】
他方、ＴＦＴアレイ基板１０側の無機配向膜３６と対向する位置にあたる対向基板２０の対向電極２１上にも、同様の材料からなる無機配向膜４２が設けられている。この無機配向膜４２は、第１遮光膜２３や対向電極２１等を形成した対向基板２０をある角度で固定して一方向から酸化シリコン等の無機材料を蒸着させ、基板に対して所定の角度で配列された柱状結晶を成長させる単純な斜方蒸着に形成されたものである。図２と図４中、符号ＳＢは対向基板２０側の無機配向膜４２を形成した際の無機材料の斜方蒸着方向である。この斜方蒸着方向ＳＢは、対向基板２０とのなす角度が１０度〜３０度の範囲内のものである。この無機配向膜４２の厚みは、１０〜５０ｎｍ程度である。この無機配向膜４２の下地層は、表面の凹凸の大きさが小さいものであるので、無機材料を斜方蒸着する際に上記凸部や凹部が影となっておらず、蒸着不良領域が生じないため、凸部又は凹部の両側の斜面の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度はほぼ同じ大きさとされている。
なお、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けた無機配向膜３６の斜方蒸着方向ＳＡと、対向基板２０側に設けた無機配向膜４２の斜方蒸着方向が反対（１８０°ずらす）になるように配置されている。
【００３５】
これらＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０は、画素電極９ａと対向電極２１とが対向するように配置され、これら基板１０、２０と後述するシール材５１（図１１および図１２参照）により囲まれた空間に液晶が封入され、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態（電圧無印加時）で無機配向膜３６、４２の作用により所定の配向状態をとる。一方、電圧印加時は、液晶分子の配向状態を変化させ、これを光学的に識別することにより表示することが可能な構造になっている。
なお、本明細書において、「電圧無印加時」、「電圧印加時」とは、それぞれ「液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電圧未満であるとき」、「液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電圧以上であるとき」を意味している。
【００３６】
本実施形態の液晶装置は、無機配向膜３６の下地層の凸部８１の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面８１ｂの傾斜角度ｂが無機材料の蒸着方向ＳＡと基板１０とのなす角度θ１以下の大きさとされたことにより、この下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部８１の影となる領域をなくすことができるので、上記無機配向膜３６の下地層の凸部８１の無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面８１ｂ及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じることがなく、従って、表面に凹凸８０を有する下地層上に形成した無機配向膜３６に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。
また、無機配向膜３６、４２は、無機斜方蒸着膜から構成されているので、ポリイミド等の有機膜から構成したものに比べて、耐光性や耐熱性が優れているので、耐久性が向上した液晶装置とすることができる。
なお、上記実施形態の液晶装置においては、ＴＦＴアレイ基板１０側の無機配向膜３６の下地層の凸部８１の斜面８１ｂの傾斜角度ｂを斜面８１ａの傾斜角度ａより小さくし、斜面８１ｂの傾斜角度ｂを無機材料の蒸着方向ＳＡとＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１以下の大きさとした場合について説明したが、対向基板２０側の無機配向膜４２の下地層の表面の凹凸が大きい場合には、無機配向膜４２の下地層の凸部又は凹部の斜方蒸着方向ＳＢに沿う側の斜面の傾斜角度を斜方蒸着方向ＳＢに面する側の斜面の傾斜角度より小さくし、さらに斜方蒸着方向ＳＢに沿う側の斜面の傾斜角度を無機材料の蒸着方向ＳＢと対向基板２０とのなす角度以下の大きさとしてもよい。
【００３７】
［第１実施形態の液晶装置の製造プロセス］
次に、上記構成を有する液晶装置の第１実施形態の製造プロセスについて、図５から図９を参照して説明する。なお、図５から図９は各工程におけるＴＦＴアレイ基板１０側の各層を、図３と同様に図２のＡ−Ａ’断面に対応させて示す工程図である。
図５の工程（１）に示すように、石英基板、ハードガラス基板、シリコン基板等のＴＦＴアレイ基板１０を用意する。ここで、好ましくはＮ２（窒素）等の不活性ガス雰囲気下、約９００〜１３００℃の高温でアニール処理し、後に実施される高温プロセスにおけるＴＦＴアレイ基板１０に生じる歪みが少なくなるように前処理しておく。すなわち、製造プロセスにおける最高温で高温処理される温度に合わせて、事前にＴＦＴアレイ基板１０を同じ温度かそれ以上の温度で熱処理しておく。
【００３８】
次に、ＴＦＴアレイ基板１０上に、約４５０〜５５０℃、好ましくは約５００℃の比較的低温環境中で、流量約４００〜６００ｃｃ／ｍｉｎのモノシランガス、ジシランガス等を用いた減圧ＣＶＤ（例えば、圧力約２０〜４０ＰａのＣＶＤ）により、アモルファスシリコン膜を形成する。その後、このアモルファスシリコン膜に対して窒素雰囲気中で、約６００〜７００℃にて約１〜１０時間、好ましくは、４〜６時間のアニール処理を施すことにより、ポリシリコン膜１を約５０〜２００ｎｍの厚さ、好ましくは約１００ｎｍの厚さとなるまで固相成長させる。
【００３９】
この際、図３に示した画素スイッチング用ＴＦＴ３０として、ｎチャネル型の画素スイッチング用ＴＦＴ３０を作成する場合には、当該チャネル領域にＳｂ（アンチモン）、Ａｓ（砒素）、Ｐ（リン）などのＶ族元素の不純物イオンをわずかにイオン注入等によりドープしても良い。また、画素スイッチング用ＴＦＴ３０をｐチャネル型とする場合には、Ｂ（ボロン）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）などのIII族元素の不純物イオンをわずかにイオン注入等によりドープしても良い。なお、アモルファスシリコン膜を経ないで、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜１を直接形成しても良い。あるいは、減圧ＣＶＤ法等により堆積したポリシリコン膜１にシリコンイオンを打ち込んで一旦非晶質化（アモルファス化）し、その後アニール処理等により再結晶化させてポリシリコン膜１を形成しても良い。
【００４０】
次に工程（２）に示すように、図２に示したような所定パターンの半導体層１ａを形成する。すなわち、特にデータ線６ａ下で容量線３ｂが形成される領域および走査線３ａに沿って容量線３ｂが形成される領域には、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａから延設された第１蓄積容量電極１ｆを形成する。
【００４１】
次に工程（３）に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａとともに第１蓄積容量電極１ｆを約９００〜１３００℃の温度、好ましくは約１０００℃の温度により熱酸化することにより、約３０ｎｍの比較的薄い厚さの熱酸化シリコン膜を形成し、さらに減圧ＣＶＤ法等により高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜を約５０ｎｍの比較的薄い厚さに堆積し、多層構造を持つ画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜となるとともに容量形成用の誘電体膜となる絶縁薄膜２を形成する（図３参照）。この結果、半導体層１ａおよび第１蓄積容量電極１ｆの厚さは、約３０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３５〜５０ｎｍの厚さとなり、絶縁薄膜２の厚さは、約２０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３０〜１００ｎｍの厚さとなる。このように高温熱酸化時間を短くすることにより、特に８インチ程度の大型基板を使用する場合に熱による反りを防止することができる。ただし、ポリシリコン膜１を熱酸化することのみにより、単一層構造を持つ絶縁薄膜２を形成してもよい。
なお、工程（３）において特に限定されないが、第１蓄積容量電極１ｆとなる半導体層部分に、例えば、Ｐイオンをドーズ量約３×１０12／ｃｍ2でドープして、低抵抗化させてもよい。
【００４２】
次に工程（４）に示すように、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜３を堆積した後、Ｐを熱拡散し、ポリシリコン膜３を導電化する。または、Ｐイオンをポリシリコン膜３の成膜と同時に導入したドープトシリコン膜を用いてもよい。
次に、工程（５）に示すように、ポリシリコン膜３をパターニングし、図２に示したような所定パターンの走査線３ａと容量線３ｂを形成する。これらの走査線３ａおよび容量線３ｂの膜厚は、例えば約３５０ｎｍとする。
【００４３】
次に、図６の工程（６）に示すように、図３に示した画素スイッチング用ＴＦＴ３０をＬＤＤ構造を持つｎチャネル型のＴＦＴとする場合、半導体層１ａに、先ず低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃを形成するために、走査線３ａの一部となるゲート電極を拡散マスクとして、ＰなどのＶ族元素の不純物イオン６０を低濃度で（例えば、Ｐイオンを１×１０13〜３×１０13／ｃｍ2のドーズ量にて）ドープする。これにより、走査線３ａ下の半導体層１ａはチャネル領域１ａ’となる。この不純物イオンのドープにより容量線３ｂおよび走査線３ａも低抵抗化される。
【００４４】
続いて、工程（７）に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する高濃度ソース領域１ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅを形成するために、走査線３ａよりも幅の広いマスクでレジスト層６２を走査線３ａ上に形成した後、同じくＰなどのＶ族元素の不純物イオン６１を高濃度で（例えば、Ｐイオンを１×１０15〜３×１０15／ｃｍ2のドーズ量にて）ドープする。また、画素スイッチング用ＴＦＴ３０をｐチャネル型とする場合、半導体層１ａに、低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃ並びに高濃度ソース領域１ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅを形成するために、Ｂ（ボロン）などのIII族元素の不純物イオンを用いてドープする。なお、例えば、低濃度の不純物イオンのドープを行わずに、オフセット構造のＴＦＴとしてもよく、走査線３ａの一部であるゲート電極をマスクとして、Ｐイオン、Ｂイオン等を用いたイオン注入技術によりセルフアライン型のＴＦＴとしてもよい。この不純物のドープにより容量線３ｂおよび走査線３ａもさらに低抵抗化される。
【００４５】
また、工程（６）および工程（７）を再度繰り返し、ＢイオンなどのIII族元素の不純物イオンを行うことにより、ｐチャネル型ＴＦＴを形成することができる。これにより、ｎチャネル型ＴＦＴおよびｐチャネル型ＴＦＴから構成される相補型構造を持つ後述するデータ線駆動回路および走査線駆動回路をＴＦＴアレイ基板１０上の周辺部に形成することが可能となる。このように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａをポリシリコン膜で形成すれば、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成時にほぼ同一工程で、データ線駆動回路および走査線駆動回路を形成することができ、製造上有利である。
【００４６】
次に、工程（８）に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０における走査線３ａと容量線３ｂを覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴＥＯＳ（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）ガス、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス等を用いて、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）などのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる単層あるいは積層してなる第１層間絶縁膜４を形成する。第１層間絶縁膜４の膜厚は、約５００〜１５００ｎｍが好ましい。
【００４７】
次に、工程（９）の段階で、高濃度ソース領域１ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅを活性化するために約１０００℃のアニール処理を２０分程度行った後、データ線６ａに対するコンタクトホール５を、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、あるいはウェットエッチングにより形成する。また、走査線３ａや容量線３ｂを図示しない配線と接続するためのコンタクトホールも、コンタクトホール５と同一の工程により第１層間絶縁膜４に開孔する。
【００４８】
次に、図７の工程（１０）に示すように、第１層間絶縁膜４の上に、スパッタリング等により、遮光性のＡｌ等の低抵抗金属や金属シリサイド等を金属膜６として、約１００〜５００ｎｍの厚さ、好ましくは約３００ｎｍに堆積し、さらに工程（１１）に示すように、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程等により、金属膜６をパターニングしてデータ線６ａを形成する。
次に、工程（１２）に示すように、データ線６ａ上を覆うように、例えば常圧または減圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる単層あるいは積層してなる第２層間絶縁膜７を形成する。第２層間絶縁膜７の膜厚は、約５００〜１５００ｎｍが好ましい。
【００４９】
次に、工程（１３）の段階において、画素スイッチング用ＴＦＴ３０において、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとを電気的に接続するためのコンタクトホール８を、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより形成する。
次に、図８の工程（１４）に示すように、第２層間絶縁膜７の上に、スパッタリング等により、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜９を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積する。
次に、工程（１５）に示すように、透明導電性膜９の上にポジ型のレジスト６６を塗布し、プリベークした後、このレジスト６６の上方にグレーマスク６７を配置し、露光する。このグレーマスク６７は、光の透過光量の勾配を有するもので、このレジスト６６の下側の透明導電性膜９の凸部８３の後工程で無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面８１ｂとなる斜面８３ｂ上のマスク部分６７ａは透過光量が斜面８３ｂの下部から上部にかけて徐々に多くなっており、また、凸部８３の頂部８３ｃ上及びコンタクトホール８上のマスク部分６７ｂ及び斜面８３ｂの下部の延長した部分上のマスク部分６７ｃは透過光量がほぼ０と一定になっており、コンタクトホール８より走査線３ａ側のマスク部分６７ｄは上記マスク部分６７ａの透過光量が最も多い状態と同じで、しかも透過光量は一定となっている。
【００５０】
次に、工程（１６）に示すように、レジスト６６を現像後、ポストベークして、透明導電性膜９上に両側の斜面の傾斜が異なるレジストパターン６８を形成する。このようにして形成されたレジストパターン６８は、上記透明導電性膜９の凸部８３の斜面８３ｂ上の斜面６８ｂの傾斜角度が、上記透明導電性膜９の凸部８３の斜面８３ａ上の斜面６８ａの傾斜角度より小さくなっている。
【００５１】
ついで、図９の工程（１７）に示すように、エッチング後、レジストパターン６８を除去して、画素電極９ａを形成する。このようにして形成された画素電極９ａの凸部８１の後工程で無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面となる斜面８１ｂの傾斜角度ｂは、後工程で無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに面する側となる斜面となる斜面８１ａの傾斜角度ａより小さくなっている。
なお、当該液晶装置を反射型の液晶装置に用いる場合には、Ａｌ等の反射率の高い不透明な材料から画素電極９ａを形成してもよい。
【００５２】
次に、工程（１８）に示すように、透明導電性膜９等が形成された基板１０をある角度で固定して酸化シリコン等の無機材料を蒸着させ、基板１０に対して所定の角度で配列された柱状結晶を成長させる単純な斜方蒸着法により図３に示すような膜厚１０ｎｍから５０ｎｍ程度の無機配向膜３６を形成する。ここでの無機材料を基板１０に斜方蒸着させる際の斜方蒸着方向ＳＡ は、走査線３ａや容量線３ｂと直交する方向で、また、ＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１が１０度〜３０度の範囲内である。また、無機材料の蒸着方向ＳＡとＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１ は、斜面８１ｂの傾斜角度ｂ以上の大きさとし、好ましくは斜面８１ｂの傾斜角度ｂより大きくする。
【００５３】
他方、図３に示した対向基板２０については、ガラス基板等が先ず用意され、第１遮光膜２３および後述の額縁としての第２遮光膜５３（図１１および図１２参照）を、例えば金属クロムをスパッタリングした後、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程を経て形成する。なお、これら遮光膜は、Ｃｒ、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｌなどの金属材料の他、カーボンやＴｉをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどの材料から形成してもよい。
【００５４】
その後、対向基板２０の全面にスパッタリング等により、ＩＴＯ等の透明導電性膜を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積することにより、対向電極２１を形成する。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０側と同様、膜厚３０ｎｍから５０ｎｍ程度の無機配向膜４２を斜方蒸着法により形成する。ここでの斜方蒸着方向は図２と図４で示したＳＢ で示される方向であり、無機配向膜３６を形成する際の斜方蒸着方向ＳＡと１８０度異なる方向である。
【００５５】
最後に、上述のように各層が形成されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを斜方蒸着方向が反対（１８０°ずらす）になるように配置（ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを所定の角度で配列された柱状結晶の配列方向が反対になるように配置）し、セル厚が４μｍになるように後述のシール材５１により貼り合わせ、空パネルを作製する。液晶としてはフッ素系のネガ型の液晶を使用し、この液晶をパネル内に封入し、本実施形態の液晶装置が得られる。
なお、本実施形態では、対向基板２０上に基板側から第１遮光膜２３、対向電極２１、配向膜４２の順に設けたため、液晶駆動電圧を高くしなくて済むという利点がある。この構成に代えて、対向電極２１、第１遮光膜２３、配向膜４２の順に設けても良い。その場合、第１遮光膜２３と配向膜４２のパターニングを一括して行うことができ、製造工程の簡略化が図れる、という利点が得られる。
【００５６】
本実施形態の液晶装置用基板の製造方法によれば、グレイマスクの透過光量の勾配を変更することにより、無機配向膜の下地層の凸部を所望の形状にすることができ、すなわち、上記凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面が所望の傾斜角度を有するように形成することができるので、本実施形態の液晶装置に備えることができる基板を製造できる。
なお、上記実施形態の液晶装置およびこの液晶装置用基板の製造方法においては、本発明をＴＦＴ素子に代表される３端子型素子を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置とこの液晶装置用基板の製造方法に適用した場合について説明したが、ＴＦＤ素子に代表される２端子型素子を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置およびこの液晶装置用基板の製造方法や、パッシブマトリクス型の液晶装置及びこの液晶装置用基板の製造方法にも適用できる。また、本発明は透過型の液晶装置だけでなく、反射型の液晶装置にも適用可能である。
【００５７】
なお、上記実施形態の液晶装置においては、無機材料を下地層の表面に斜方蒸着するときの斜方蒸着方向ＳＡが、走査線３ａや容量線３ｂと直交する方向で、また、ＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１が１０度〜３０度の範囲内のものである場合に、凸部８１の斜面８１ｂの傾斜角度ｂを斜面８１ａの傾斜角度ａより小さくし、斜面８１ｂの傾斜角度ｂを無機材料の蒸着方向ＳＡとＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１以下の大きさとした例について説明したが、図２に示すように無機材料を下地層の表面に斜方蒸着するときの斜方蒸着方向ＳＣが走査線３ａや容量線３ｂに沿った方向で、ＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ２が１０度〜３０度の範囲内である場合、図１０に示すように凸部８１の無機材料の斜方蒸着方向ＳCに沿う側の斜面８１ｂの傾斜角度ｂを斜面８１ａの斜方蒸着方向ＳCに面する側の傾斜角度ａより小さくし、斜面８１ｂの傾斜角度ｂを無機材料の蒸着方向ＳCとＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ２以下の大きさとしてもよい。図１０は、斜方蒸着方向を変更したときの図２のＢ−Ｂ’断面図である。なお、図１０中、ＳD は対向基板２０側の無機配向膜４２を形成した際の無機材料の斜方蒸着方向である。この液晶装置においても各層が形成されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、斜方蒸着方向が反対（１８０°ずらす）になるように配置されている。
図１０の凸部８１の傾斜角度ｂの大きさの例としては、上記角度θ２が２７度程度で、斜面８１ｂの高さｈ２が０．９３μｍで、水平方向（基板面に沿った方向）の長さＬ２が２μｍのとき、２５度程度である。
本実施形態においてはＩＴＯのグレイマスクを用いたフォトリソグラフィーにより傾斜角度ｂの大きさを目的の値にしたが、基板の凹凸が大きい場合でこの方法で目的とする傾斜角度が得られない場合は、ＩＴＯ膜の下に１〜２μ程度の有機あるいは無機の絶縁膜を付け、グレイマスクを用いたフォトリソグラフィーにより目的とする傾斜角度をつけ、その後にＩＴＯ膜を付ける方法を取る。ただしこの場合は絶縁膜にコンタクトホールをあけ、ＩＴＯ膜とドレイン領域をつなげる必要がある。
【００５８】
また、本実施形態においてはＴＦＴアレイ基板上に形成された表面に凹凸がある下地層上に無機配向膜を形成する場合に本発明を適用した場合について説明しが、素子側の基板が配線層等を埋め込んだものであり、無機配向膜の下地層が平滑な表面にコンタクトホール等の凹部を形成したものである場合にも本発明を適用することができる。
【００５９】
［液晶装置の全体構成］
次に、上記構成の液晶装置の全体構成を図１１および図１２を参照して説明する。なお、図１１は、ＴＦＴアレイ基板１０をその上に形成された各構成要素とともに対向基板２０の側から見た平面図であり、図１２は、対向基板２０を含めて示す図１１のＨ−Ｈ’断面図である。なお、図１１及び図１２では、第１の垂直配向膜、第２の垂直配向膜の記載は省略されている。
図１１において、ＴＦＴアレイ基板１０の上には、シール材５１がその縁に沿って設けられており、その内側に並行して、例えば第１遮光膜２３と同じかあるいは異なる材料からなる額縁としての第２遮光膜５３が設けられている。シール材５１の外側の領域には、データ線駆動回路１０１および外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路１０４がこの一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。走査線３ａに供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路１０４は片側だけでも良いことは言うまでもない。また、データ線駆動回路１０１を画像表示領域の辺に沿って両側に配列してもよい。例えば、奇数列のデータ線６ａは画像表示領域の一方の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給し、偶数列のデータ線は上記画像表示領域の反対側の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給するようにしてもよい。このようにデータ線６ａを櫛歯状に駆動するようにすれば、データ線駆動回路の占有面積を拡張することができるため、複雑な回路を構成することが可能となる。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための導通材１０６が設けられている。そして、図１２に示すように、図１１に示したシール材５１とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０が当該シール材５１によりＴＦＴアレイ基板１０に固着されている。
【００６０】
以上、図１から図９を参照して説明した各実施形態における液晶装置のＴＦＴアレイ基板１０上には、さらに製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。また、データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（Tape Automated Bonding)基板上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板２０の投射光が入射する側およびＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic)モード、ＶＡ（Vertically Aligned)モード、ＰＤＬＣ(Polymer Dipersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光手段などが所定の方向で配置される。
【００６１】
以上説明した各実施形態における液晶装置は、例えばカラー液晶プロジェクタ（投射型表示装置）に適用することができる。その場合、３枚の液晶装置がＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いられ、各ライトバルブには各々ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになる。したがって、各実施形態では、対向基板２０に、カラーフィルタは設けられていない。しかしながら、第１遮光膜２３の形成されていない画素電極９ａに対向する所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜とともに、対向基板２０上に形成してもよい。このようにすれば、ダイクロイックミラーを使用して色分解せずに、光源の光を直接ライトバルブに入射させてもカラー液晶プロジェクタを提供できる。また、液晶プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー液晶テレビなどのカラー液晶装置に各実施形態における液晶装置にも適用できる。さらに、対向基板２０上に１画素に１個対応するようにマイクロレンズを形成してもよい。このようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい液晶装置が実現できる。さらにまた、対向基板２０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付対向基板によれば、より明るいカラー液晶装置が実現できる。
また、各画素に設けられるスイッチング素子としては、正スタガ型又はコプラナー型のポリシリコンＴＦＴであるとして説明したが、逆スタガ型のＴＦＴやアモルファスシリコンＴＦＴ等の他の形式のＴＦＴに対しても、各実施形態は有効である。
【００６２】
［電子機器］
上記の本発明の実施形態の液晶装置を用いた電子機器の一例として、投射型表示装置の構成について、図１３を参照して説明する。図１３において、投射型表示装置１１００は、上述した実施形態の液晶装置を３個用意し、夫々ＲＧＢ用の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇおよび９６２Ｂとして用いた投射型液晶装置の光学系の概略構成図を示す。本例の投射型表示装置の光学系には、光源装置９２０と、均一照明光学系９２３が採用されている。そして、投射型表示装置は、この均一照明光学系９２３から出射される光束Ｗを赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離する色分離手段としての色分離光学系９２４と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂを変調する変調手段としての３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂと、変調された後の色光束を再合成する色合成手段としての色合成プリズム９１０と、合成された光束を投射面１００の表面に拡大投射する投射手段としての投射レンズユニット９０６を備えている。また、青色光束Ｂを対応するライトバルブ９２５Ｂに導く導光系９２７をも備えている。
【００６３】
均一照明光学系９２３は、２つのレンズ板９２１、９２２と反射ミラー９３１を備えており、反射ミラー９３１を挟んで２つのレンズ板９２１、９２２が直交する状態に配置されている。均一照明光学系９２３の２つのレンズ板９２１、９２２は、それぞれマトリクス状に配置された複数の矩形レンズを備えている。光源装置９２０から出射された光束は、第１のレンズ板９２１の矩形レンズによって複数の部分光束に分割される。そして、これらの部分光束は、第２のレンズ板９２２の矩形レンズによって３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ付近で重畳される。したがって、均一照明光学系９２３を用いることにより、光源装置９２０が出射光束の断面内で不均一な照度分布を有している場合でも、３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを均一な照明光で照明することが可能となる。
【００６４】
各色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において、光束Ｗに含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射され、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。赤色光束Ｒはこのミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色光束Ｒの出射部９４４から色合成プリズム９１０の側に出射される。
次に、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇのうち、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５から色合成光学系の側に出射される。緑反射ダイクロイックミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６から導光系９２７の側に出射される。本例では、均一照明光学素子の光束Ｗの出射部から、色分離光学系９２４における各色光束の出射部９４４、９４５、９４６までの距離がほぼ等しくなるように設定されている。
【００６５】
色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光レンズ９５１、９５２が配置されている。したがって、各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これらの集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。
このように平行化された赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶装置は、図示しない駆動手段によって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７を介して対応するライトバルブ９２５Ｂに導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。なお、本例のライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、それぞれさらに入射側偏光手段９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂと、出射側偏光手段９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂと、これらの間に配置された液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂとからなる液晶ライトバルブである。
【００６６】
導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、ライトバルブ９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３とから構成されている。集光レンズ９５４から出射された青色光束Ｂは、導光系９２７を介して液晶装置９６２Ｂに導かれて変調される。各色光束の光路長、すなわち、光束Ｗの出射部から各液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂまでの距離は青色光束Ｂが最も長くなり、したがって、青色光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導光系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制することができる。
各ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、色合成プリズム９１０に入射され、ここで合成される。そして、この色合成プリズム９１０によって合成された光が投射レンズユニット９０６を介して所定の位置にある投射面１００の表面に拡大投射されるようになっている。
【００６７】
本例において、液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂは、図１乃至図１２を用いて説明した本発明の実施形態の液晶装置である。さらに、液晶装置を投射型表示装置のライトバルブに用いる場合、直視型液晶表示装置として用いる場合に比べて入射光の強度が高く、配向膜がポリイミド等の有機配向膜から構成されていると配向膜の劣化が顕著に起こりやすいが、配向膜を酸化シリコン等の無機斜方蒸着膜から構成することによって、配向膜の劣化に起因する表示不良の発生を低減した本実施形態の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂが設けられているので、長時間の使用によっても表示品位の高い投射型表示装置を実現することができる。また、実施形態の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂは、上記したように無機配向膜３６の下地層の凸部８１の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面８１ｂの傾斜角度ｂが無機材料の蒸着方向ＳＡと基板１０とのなす角度以下の大きさとされたものであるので、無機配向膜３６の下地層の凸部８１の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面８１ｂ及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じることがない。従ってこのような液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂが設けられた投射型表示装置によれば、配向膜異常に起因する液晶の配向不良によるコントラスト比の低下等がなく、表示品位の高い表示装置を実現することができる。
【００６８】
【実施例】
本発明者は、本発明の液晶装置の効果を実証する実験を行った。以下、この実験結果について説明する。
実施例として、第１の実施形態で示したＴＦＴ素子と画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板と、ブラックマトリックス（遮光膜）と対向電極等が形成された対向基板の両方に、酸化シリコンを膜厚が２０ｎｍになるように斜方蒸着を行って無機配向膜を形成した。上記無機配向膜の下地層の画素電極は、グレーマスクを用いるフォトリソグラフィー工程で形成されたものであり、凸部の斜面のうち斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度を３５度、斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度を２５度とした。
ここでの酸化シリコンを基板に斜方蒸着させる際の斜方蒸着方向は、ＴＦＴアレイ基板に形成した走査線や容量線と直交する方向で、また、基板とのなす角度が２７度程度とした。また酸化シリコンの蒸着方向と基板とのなす角度は、画素電極の表面の凸部の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度以上の大きさとした。
その後、一方の基板の液晶層側となる側の面にシール印刷により液晶注入口を残してシール部を形成し、ＴＦＴアレイ基板と対向基板を貼り合わせ液晶パネルを作製し、液晶注入口からフッ素系のネガ型の液晶をパネル内に注入し、注入口を封止材で塞ぐことにより、実施例の液晶装置を作製した。
比較のために、フォトリソグラフィー工程で画素電極を形成する際、グレーマスクに代えて通常のマスクを用いて画素電極を形成し、この上に酸化シリコンからなる斜方蒸着膜（無機配向膜）を形成したＴＦＴアレイ基板を用いた以外は上記実施例と同様にして比較例１の液晶装置を作製した。この比較例１の液晶装置の酸化シリコンからなる斜方蒸着膜（無機配向膜）の下地層の画素電極の凸部の両側の斜面（無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面）の傾斜角度は、ほぼ同じ大きさの３５度となった。
【００６９】
このように作製した実施例の液晶装置、比較例１の液晶装置の表示特性について図１４に示す装置を用いて調べた。図１４の装置は、光源３００、第１のフライアイレンズ３０１、第２のフライアイレンズ３０２、偏光変換光学系３０３、第１の偏光板３０４、第２の偏光板３０７、投射レンズ３０８、照度計３０９の順に配置されたものである。表示特性の測定は、第１と第２の偏光板３０４、３０７間に試料４００として上記で作製した液晶装置を配置し、光源３００から光を出射し、照度計３０９で明るさ（ｌｘ）と、コントラストを測定した。その結果、比較例１の液晶装置の明るさ（ｌｘ）は９４．３、コントラストは１５７であるのに対して、実施例の液晶装置の明るさ（ｌｘ）は９７．６、コントラストは３２６であり、実施例の液晶装置の方が明るい表示が得られ、比較例１のものに比べて２倍以上のコントラストが得られており、表示品質が優れていることがわかる。
【００７０】
また、５ ｌｍ／ｍｍ2 の強度の光を照射し、照射時間と液晶表示の変化を調べたところ、実施例のライトバルブは、配向膜の劣化に起因する液晶分子の初期配向が乱れることがなく、酸化シリコンからなる斜方蒸着膜に代えてポリイミドからなる垂直配向膜を用いた比較例２の液晶装置より５倍の信頼性が得られた。
以上のことから本実施例の液晶装置をライトバルブに用いると、表示品質がよく、高信頼性のライトバルブが得られることがわかる。
【００７１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の液晶装置によれば、表面に凹凸がある下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域を低減できるので、上記無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じるのを低減でき、従って、表面に凹凸を有する下地層上に形成した無機配向膜に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。
そして、本液晶装置の採用により、表示品位の高い投射型表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態の液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路を示す図である。
【図２】 同、液晶装置のＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群を示す平面図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】 図２のＣ−Ｃ’断面図である。
【図５】 同、液晶装置の製造プロセスを順を追って示す工程断面図である。
【図６】 同、工程断面図の続きである。
【図７】 同、工程断面図の続きである。
【図８】 同、工程断面図の続きである。
【図９】 同、工程断面図の続きである。
【図１０】 斜方蒸着方向を変更したときの図２のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１１】 各実施形態の液晶装置のＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図である。
【図１２】 図１１のＨ−Ｈ’断面図である。
【図１３】 液晶装置を用いた電子機器の一例である投射型表示装置の概略構成図である。
【図１４】 実験例で作製した液晶装置の表示特性の測定に用いた装置の概略構成図である。
【図１５】 従来の液晶装置の一例を示す断面図である。
【図１６】 無機斜方蒸着膜からなる垂直配向膜を形成した従来の液晶装置用基板を示す概略図である。
【符号の説明】
３ａ 走査線
６ａ データ線
９ａ 画素電極
１０ ＴＦＴアレイ基板
２０ 対向基板
３０ 画素スイッチング用ＴＦＴ
３６，４２ 無機配向膜
５０ 液晶層
６６ レジスト
６７ グレーマスク
６８ レジストパターン
８０ 凹凸
８１ 凸部
８１ａ 斜面
８１ｂ 斜面
８２ 凹部
８２ａ 斜面
８２ｂ 斜面
ａ 傾斜角度
ｂ 傾斜角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置及び液晶装置用基板の製造方法に関し、特に、液晶プロジェクタの投射型ライトバルブ等に用いて好適な液晶装置及びこの液晶装置用基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタ等の投射型液晶表示装置には、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色に対応して液晶パネルを３枚使用する３板式のものと、１枚の液晶パネルと色生成手段とから構成される単板式のものがある。この投射型液晶表示装置の構成要素である液晶パネルは、例えば、アクティブマトリクス型液晶ライトバルブとその前後に配置される偏光板とから構成されている。図１５は、この種の液晶ライトバルブの構成の一例を示す断面図である。
【０００３】
液晶ライトバルブは、図１５に示すように、ガラス基板、石英基板等の透明な２枚の基板間に液晶が封入されたものであり、一方の基板をなす薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴと略記する）アレイ基板１０と、これに対向配置された他方の基板をなす対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０全体は、液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素を有している。ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａと当該画素電極９ａを制御するための画素スイッチング用ＴＦＴ３０がマトリクス状に複数形成されており、画像信号を供給するデータ線６ａがコンタクトホール５を通じて当該ＴＦＴ３０のソース領域１ｄに電気的に接続されている。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号を順次印加するように構成されている。画素電極９ａは、コンタクトホール８を通じて画素スイッチング用ＴＦＴ３０のドレイン領域１ｅに電気的に接続されており、スイッチング素子である画素スイッチング用ＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号を所定のタイミングで書き込むようになっている。
【０００４】
画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号は、対向基板２０に形成された対向電極２１との間で一定期間保持されるが、通常、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加している。ここでは、蓄積容量７０を形成する方法として、容量形成用の配線である容量線３ｂが設けられている。また、画素電極９ａ上には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide)膜等の透明導電性膜から形成されている。配向膜１６は、ポリイミド膜等の有機膜から形成されるのが一般的である。なお、図１５中、符号４、７は第１と第２層間絶縁膜である。
【０００５】
他方、対向基板２０には、その全面にわたって対向電極（共通電極）２１が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設けられている。対向電極２１も画素電極９ａと同様、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜から形成されている。また、配向膜２２もＴＦＴアレイ基板１０側の配向膜１６と同様、ポリイミド膜等の有機膜から形成されている。さらに対向基板２０には、各画素の表示領域以外の領域に遮光膜２３が設けられている。この遮光膜２３は、対向基板２０の側からの入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、ソース領域１ｂ、１ｄ、ドレイン領域１ｃ、１ｅ等に侵入するのを防止するためのものである。さらに、遮光膜２３は、コントラスト比の向上、色材の混色防止などの機能を有しており、いわゆるブラックマトリクスとも呼ばれている。
【０００６】
各基板はこのような構成であり、画素電極９ａと対向電極２１とが対向するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とがそれぞれ基板の周縁部においてシール材を介して所定間隔で貼着され、このＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０間とシール材により囲まれた空間に液晶が封入され、液晶層５０が形成されている。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態（電圧無印加状態）で配向膜の作用により所定の配向状態をとる。液晶プロジェクタでは、高いコントラスト比を実現するために垂直配向モードを採用することがあり、その場合は、配向膜１６、２２は垂直配向状態をとる有機膜をラビング処理し、電界無印加状態で液晶分子は数度のプレチルト角を持った垂直配向状態となっている。
【０００７】
ところが、近年、液晶プロジェクタの高精細化、高輝度化、低価格化に伴う液晶ライトバルブの小型化に伴って、ライトバルブに入射させる光の強度が強くなってきている。そのためポリイミド膜等の有機配向膜を使用した液晶ライトバルブでは、光や熱によって配向膜が劣化し、その結果、配向膜による液晶分子の配向規制力が低下して、液晶分子の配向状態が乱れ、コントラスト比が低下する等の表示不良が生じることがある。このような問題が生じる原因は、ポリイミド等の有機膜は４００ｎｍから４５０ｎｍ付近の可視光領域で若干の吸収があるため、この吸収に起因して配向膜が劣化し、図１５の符号５９で示した箇所のように配向膜の劣化した付近で液晶の配向乱れが生じ、これが表示不良につながるからである。
【０００８】
そこで、このような問題を解決するために、配向膜を、ポリイミド等の有機膜でなく、液晶分子を配向させることが可能な所定の表面形状を有する、酸化シリコン（ＳｉＯ）などの無機材料からなる無機斜方蒸着膜により構成した液晶ライトバルブが提案されている。
この無機斜方蒸着膜からなる配向膜は、基板をある角度で固定して一方向から無機材料を蒸着、具体的には基板の法線方向から６０度から８０度程度（基板から３０度から１０度程度）傾けた方向Ｓから無機材料を蒸着させて、基板に対して所定の角度で配列された柱状結晶を成長させる斜方蒸着法により形成することができる。このようにして形成した配向膜は無機材料から構成されているため、ポリイミド等の有機材料から構成したものに比べて、耐光性や耐熱性に優れており、液晶ライトバルブの耐久性を向上することができるという利点を有している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらＴＦＴ素子３０を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置においては、基板（特にＴＦＴアレイ基板１０）上に複数の配線や複数の絶縁膜を積層しているために、図１６に示すように無機斜方蒸着膜から構成した配向膜２６の下地層としての配線や絶縁膜は凹凸４０を有したものとなっている。ここでの凹凸４０は具体的には容量線３ｂ上に形成された画素電極９ａの凸部４１、コンタクトホール８に形成された画素電極９ａの凹部４２、第２層間絶縁膜７の凸部４１等である。これらの凸部４１の側面や、凹部４２の内側面は、通常、傾斜を有しており、また、左右の斜面４１ａ、４１ｂ（凸部４１の無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面）の傾斜角度ａ、ｂもほぼ等しくなっており、具体的には斜面４１ａ、４１ｂの傾斜角度（斜面と基板とのなす角度）ａ、ｂは、３０度〜４５度程度である。
なお、図１６中、符号Ｓは、無機斜方蒸着を行う際の無機材料の斜方蒸着方向である。上記傾斜角度ａ又はｂは、斜方蒸着方向ＳとＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θより大きくされている。
【００１０】
このような凹凸４０がある下地層表面に上記のように一方向Ｓから無機材料を斜方蒸着すると、図１６に示すように下地層の凸部４１の斜面で、無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面４１ａおよびその近傍は無機材料を良好に蒸着できるが、無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面４１ｂ及びその近傍には図１６の符号６０で示した箇所のように無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域ができてしまい、この蒸着不良領域が配向膜の不良領域となってしまう。
また、下地層の凹部４２の斜面で、無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面４２ｂ及びその近傍は無機材料を良好に蒸着できるが、無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面４２ａおよびその近傍は図１６の符号６０で示した箇所のように無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域ができてしまい、この蒸着不良領域が配向膜の異常領域となってしまう。
【００１１】
なお、下地層の凹部４２の斜面で、無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面４２ｂは凸部４１の無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面ということもでき、無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面４２ａは凸部４１の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面ということもできる。
上記のような無機材料の蒸着不良領域がある無機配向膜を使用した液晶ライトバルブでは、この蒸着不良領域付近で図１５の符号５９で示した箇所と同様の液晶の配向乱れが生じ、コントラスト比の低下等の表示不良が生じるという問題があった。
【００１２】
以上の問題は、ＴＦＴ素子に代表される３端子型素子を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置に限った問題ではなく、ＴＦＤ（Thin-Film Diode）素子に代表される２端子型素子を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置など、表面に凹凸がある下地層上に形成した無機斜方蒸着膜からなる配向膜を使用した液晶装置においても生じる問題である。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、配向膜の下地層の凸部又は凹部の斜面及びその近傍に生じた無機材料の蒸着不良領域による配向膜異常に起因して液晶の配向不良が起こることを防止し、表示不良の発生を抑制し得る液晶装置、およびこのような液晶装置用基板の製造方法を提供することを目的とする。
また、この液晶装置を用いた表示品位の高い投射型表示装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、無機斜方蒸着膜から形成した配向膜の下地層の凸部又は凹部の斜面やその近傍に生じた無機材料の蒸着不良領域による配向膜異常を防止すべく、種々の実験及び検討を重ねた結果、上記のような問題が起こる原因は、複数の配線や複数の絶縁膜を形成した素子基板をある角度で固定して一方向から無機材料を蒸着して無機斜方蒸着膜からなる配向膜を形成する際に、配向膜の下地層の表面に凹凸があると、凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその近傍の領域は、上記凸部又は凹部の影となるために無機材料が蒸着されにくいことが分かった。
さらに、本発明者は、種々の実験及び検討を重ねた結果、互いに対向する一対の基板の液晶層側の表面にそれぞれ設けた無機斜方蒸着膜からなる無機配向膜の下地層が表面に凹凸を有するものである場合に、該下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度を異なるようにすること、好ましくは上記下地層の表面の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度より小さい大きさとすること、さらに好ましくは上記凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度の大きさを無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度以下の大きさにすることにより、上記の問題を解決できることを究明し、本発明を完成したのである。
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明の液晶装置は、互いに対向する一対の基板間に液晶層が挟持されてなり、上記一対の基板の液晶層側の表面に一方向から無機材料を斜方蒸着することにより形成した無機配向膜がそれぞれ設けられ、これら無機配向膜のうち少なくとも一方の無機配向膜の下地層は表面に凹凸を有するものであり、該下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度は異なるものであることを特徴とする。
かかる構成の液晶装置においては、無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度が異なるものであるので、この下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域を少なくすることが可能で、上記凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じるのを低減でき、従って、表面に凹凸を有する下地層上に形成した無機配向膜に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。
【００１６】
また、本発明の液晶装置は、互いに対向する一対の基板間に液晶が挟持されてなり、該一対の基板のうちの一方の基板上に、マトリクス状に配置された複数の画素電極と、該複数の画素電極をそれぞれ駆動する複数のスイッチング手段と、該複数のスイッチング手段にそれぞれ接続された複数のデータ線および複数の走査線が備えられるとともに、該一対の基板のうちの他方の基板上には対向電極が備えられ、上記一対の基板の液晶層側の表面に一方向から無機材料を斜方蒸着することにより形成した無機配向膜がそれぞれ設けられ、これら無機配向膜のうち少なくともスイッチング手段が設けられた基板側の無機配向膜の下地層は表面に凹凸を有するものであり、該下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度が異なるものであってもよい。
かかる構成の液晶装置においても、少なくとも一方の無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度が異なるものであるので、この下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域を少なくすることができるので、上記無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じるのを低減でき、従って、表面に凹凸を有する下地層上に形成した無機配向膜に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。
【００１７】
本発明の液晶装置において、上記凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度より小さいことが好ましい。
かかる構成の液晶装置においては、上記無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度より小さくされたことにより、この下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域を低減できるので、上記無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じるのを低減でき、従って、表面に凹凸を有する下地層上に形成した無機配向膜に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。
【００１８】
また、本発明の液晶装置において、上記下地層の表面の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度以下の大きさとされることがより好ましく、さらに好ましくは上記凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度より小さい大きさとされることである。
かかる構成の液晶装置においては、上記無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度以下の大きさとされたことにより、この下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域をなくすことができるので、上記無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じることがなく、従って、表面に凹凸を有する下地層上に形成した無機配向膜に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。
【００１９】
また、本発明の液晶装置において、上記無機配向膜としては、酸化シリコンからなる斜方蒸着膜を用いることができる。
【００２０】
また、本発明の液晶装置用基板の製造方法は、基板上に形成した表面に凹凸を有する下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する液晶装置用基板の製造方法において、
上記下地層の凸部をフォトリソグラフィー工程で形成する際に、透過光量の勾配を有するグレイマスクを用いることを特徴とする。
かかる構成の液晶装置用基板の製造方法によれば、グレイマスクの透過光量の勾配を変更することにより、下地層の凸部又は凹部を所望の形状にすることができ、すなわち、上記凸部又は凹部が所望の形状を有するように形成でき、特に凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面が所望の傾斜角度を有するように形成することができるので、上記のいずれかの構成の本発明の液晶装置に備えることができる基板を製造できる。
【００２１】
また、本発明の液晶装置用基板の製造方法において、上記下地層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度を無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度以下の大きさとすることが好ましい。
かかる構成の液晶装置用基板の製造方法によれば、表面に凹凸を有する下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域を低減することができ、無機材料の蒸着不良領域が低減され、配向膜異常のない良好な無機配向膜を形成できる点で好ましい。
また、本発明の液晶装置用基板の製造方法において、表面に凹凸を有する下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に、無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度を、前記下地層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度以上の大きさとすることが好ましく、さらに好ましくは無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度を、前記下地層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度より大きい大きさとする。
かかる構成の液晶装置用基板の製造方法によれば、表面に凹凸を有する下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域をなくすことができ、無機材料の蒸着不良領域がない良好な無機配向膜を形成できる点で好ましい。
【００２２】
また、本発明の投射型表示装置は、上記のいずれかの構成の本発明の液晶装置を備えた投射型表示装置であって、光源と、該光源から出射された光を変調する上記液晶装置と、該液晶装置により変調された光を投射面に拡大投影する拡大投影光学系とを有することを特徴とする。
かかる構成の本発明の投射型表示装置によれば、上記のいずれかの構成の本発明の液晶装置を用いたことにより、コントラスト比の低下等がなく、表示品位の高い表示装置を実現することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態の液晶装置の構成］
本発明の第１の実施形態の液晶装置の構成について、図１から図４を参照して以下説明する。図１は、液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。図２は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ’断面図であり、図４は、図２のＣ−Ｃ’断面図である。
なお、図３と図４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。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の液晶装置において、画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素は、画素電極９ａと当該画素電極９ａを制御するための画素スイッチング用ＴＦＴ３０がマトリクス状に複数形成されており、画像信号を供給するデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソース領域に電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のドレイン領域に電気的に接続されており、スイッチング素子である画素スイッチング用ＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００２５】
画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板（後述する）に形成された対向電極（後述する）との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。例えば画素電極９ａの電圧は、蓄積容量７０によりソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ保持される。蓄積容量７０を形成する方法として、半導体層との間で容量を形成するための配線である容量線３ｂを設けている。また、容量線３ｂを設ける代わりに、画素電極９ａと前段の走査線３ａとの間で容量を形成しても良い。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態の液晶装置のＴＦＴアレイ基板上には、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、走査線３ａおよび容量線３ｂが設けられている。データ線６ａは、コンタクトホール５を介してポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち後述のソース領域に電気的に接続されており、画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのうち後述のドレイン領域に電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうち後述のチャネル領域（図中右下がりの斜線の領域）に対向するように走査線３ａが配置されている。
【００２７】
次に、断面構造を見ると、図３に示すように、本実施形態の液晶装置は、一対の透明基板を有しており、その一方の基板をなすＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される他方の基板をなす対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなるものである。ＴＦＴアレイ基板１０には、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる画素電極９ａが設けられ、ＴＦＴアレイ基板１０上の各画素電極９ａに隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁する絶縁薄膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００２８】
また、走査線３ａ上、絶縁薄膜２上を含むＴＦＴアレイ基板１０上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５および高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が各々形成された第１層間絶縁膜４が形成されている。つまり、データ線６ａは、第１層間絶縁膜４を貫通するコンタクトホール５を介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。さらに、データ線６ａ上および第１層間絶縁膜４上には、高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が形成された第２層間絶縁膜７が形成されている。つまり、高濃度ドレイン領域１ｅは、第１層間絶縁膜４および第２層間絶縁膜７を貫通するコンタクトホール８を介して画素電極９ａに電気的に接続されている。
これら第２層間絶縁膜７や画素電極９ａは後述する無機配向膜３６の下地層となっており、この下地層の表面は凹凸８０を有している。ここでの凹凸８０は具体的には容量線３ｂ上に形成された画素電極９ａの凸部８１、この凸部８１の近傍の凹部８２、コンタクトホール８に形成された画素電極９ａの凹部８２、第２層間絶縁膜７の凸部８１等である。
なお、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとは、データ線６ａと同一のＡｌ膜や走査線３ｂと同一のポリシリコン膜を中継して電気的に接続する構成としてもよい。
【００２９】
画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好ましくは上述のようにＬＤＤ構造を持つが、低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃに不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を採っても良いし、ゲート電極をマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込み、自己整合的に高濃度ソースおよびドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴであっても良い。
また本実施の形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の走査線３ａの一部からなるゲート電極をソース・ドレイン領域間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。この際、各々のゲート電極には同一の信号が印加されるようにする。このようにデュアルゲート（ダブルゲート）あるいはトリプルゲート以上でＴＦＴを構成すれば、チャネルとソース・ドレイン領域接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。これらのゲート電極の少なくとも１個をＬＤＤ構造あるいはオフセット構造にしてもよい。
【００３０】
また、ゲート絶縁膜となる絶縁薄膜２を走査線３ａの一部からなるゲート電極に対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体層１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、さらにこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。より詳細には、半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅが、データ線６ａおよび走査線３ａの下に延設され、同じくデータ線６ａおよび走査線３ａに沿って延びる容量線３ｂ部分に絶縁薄膜２を介して対向配置されて、第１蓄積容量電極１ｆとされている。特に、蓄積容量７０の誘電体としての絶縁薄膜２は、高温酸化によりポリシリコン膜上に形成される画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜の場合、薄くかつ高耐圧の絶縁膜とすることができ、蓄積容量７０は比較的小面積で大容量の蓄積容量とすることができる。
【００３１】
他方、対向基板２０には、ＴＦＴアレイ基板１０上のデータ線６ａ、走査線３ａ、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成領域に対向する領域、すなわち各画素の非表示領域に第１遮光膜２３が設けられている。さらに、第１遮光膜２３上を含む対向基板２０上には、その全面にわたって対向電極（共通電極）２１が設けられている。対向電極２１もＴＦＴアレイ基板１０の画素電極９ａと同様、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜から形成されている。第１遮光膜２３の存在により、対向基板２０の側からの入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに侵入することはない。さらに、第１遮光膜２３は、コントラスト比の向上、色材の混色防止などの機能、いわゆるブラックマトリクスとしての機能を有している。
【００３２】
そして、本実施の形態の場合、ＴＦＴアレイ基板１０の画素スイッチング用ＴＦＴ３０、データ線６ａおよび走査線３ａの形成領域にあたる第２層間絶縁膜７上および画素電極９ａ上、すなわち表面に凹凸８０を有する上記の下地層上に無機斜方蒸着膜からなる無機配向膜３６が設けられている。
この無機配向膜３６は、ＴＦＴ３０、第１と第２層間絶縁膜４、７、画素電極９等を形成したＴＦＴアレイ基板１０をある角度で固定して一方向から酸化シリコン等の無機材料を蒸着させ、基板に対して所定の角度で配列された柱状結晶を成長させる単純な斜方蒸着に形成されたものである。図２と図４中、符号ＳＡはＴＦＴアレイ基板１０側の無機配向膜３６を形成した際の無機材料の斜方蒸着方向である。この斜方蒸着方向ＳＡは、走査線３ａや容量線３ｂと直交する方向で、また、ＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１が１０度〜３０度の範囲内のものである。この無機配向膜３６の厚みは、１０〜５０ｎｍ程度である。
【００３３】
図３及び図４に示すようにこの無機配向膜３６の下地層の凸部８１の無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに面する側の斜面８１ａの傾斜角度ａと、無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面８１ｂの傾斜角度ｂは異なっている。この斜面８１ｂの傾斜角度ｂは斜面８１ａの傾斜角度ａより小さくなっている。また、斜面８１ｂの傾斜角度ｂは、無機材料の蒸着方向ＳＡとＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１以下の大きさであることが好ましい。図４の凸部８１の傾斜角度ｂの大きさの例としては、上記角度θ１が２７度程度で、斜面８１ｂの高さｈ１が０．２５μｍで、水平方向（基板面に沿った方向）の長さＬ１が０．６μｍのとき、２３度程度である。
なお、図３、図４において、下地層の凹部８２の斜面で、無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに面する側の斜面８２ｂは凸部の無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに面する側の斜面と考えることもでき、下地層の凹部８２の斜面で無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面８２ａは凸部の無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面と考えることもできる。
【００３４】
他方、ＴＦＴアレイ基板１０側の無機配向膜３６と対向する位置にあたる対向基板２０の対向電極２１上にも、同様の材料からなる無機配向膜４２が設けられている。この無機配向膜４２は、第１遮光膜２３や対向電極２１等を形成した対向基板２０をある角度で固定して一方向から酸化シリコン等の無機材料を蒸着させ、基板に対して所定の角度で配列された柱状結晶を成長させる単純な斜方蒸着に形成されたものである。図２と図４中、符号ＳＢは対向基板２０側の無機配向膜４２を形成した際の無機材料の斜方蒸着方向である。この斜方蒸着方向ＳＢは、対向基板２０とのなす角度が１０度〜３０度の範囲内のものである。この無機配向膜４２の厚みは、１０〜５０ｎｍ程度である。この無機配向膜４２の下地層は、表面の凹凸の大きさが小さいものであるので、無機材料を斜方蒸着する際に上記凸部や凹部が影となっておらず、蒸着不良領域が生じないため、凸部又は凹部の両側の斜面の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度はほぼ同じ大きさとされている。
なお、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けた無機配向膜３６の斜方蒸着方向ＳＡと、対向基板２０側に設けた無機配向膜４２の斜方蒸着方向が反対（１８０°ずらす）になるように配置されている。
【００３５】
これらＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０は、画素電極９ａと対向電極２１とが対向するように配置され、これら基板１０、２０と後述するシール材５１（図１１および図１２参照）により囲まれた空間に液晶が封入され、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態（電圧無印加時）で無機配向膜３６、４２の作用により所定の配向状態をとる。一方、電圧印加時は、液晶分子の配向状態を変化させ、これを光学的に識別することにより表示することが可能な構造になっている。
なお、本明細書において、「電圧無印加時」、「電圧印加時」とは、それぞれ「液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電圧未満であるとき」、「液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電圧以上であるとき」を意味している。
【００３６】
本実施形態の液晶装置は、無機配向膜３６の下地層の凸部８１の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面８１ｂの傾斜角度ｂが無機材料の蒸着方向ＳＡと基板１０とのなす角度θ１以下の大きさとされたことにより、この下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部８１の影となる領域をなくすことができるので、上記無機配向膜３６の下地層の凸部８１の無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面８１ｂ及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じることがなく、従って、表面に凹凸８０を有する下地層上に形成した無機配向膜３６に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。
また、無機配向膜３６、４２は、無機斜方蒸着膜から構成されているので、ポリイミド等の有機膜から構成したものに比べて、耐光性や耐熱性が優れているので、耐久性が向上した液晶装置とすることができる。
なお、上記実施形態の液晶装置においては、ＴＦＴアレイ基板１０側の無機配向膜３６の下地層の凸部８１の斜面８１ｂの傾斜角度ｂを斜面８１ａの傾斜角度ａより小さくし、斜面８１ｂの傾斜角度ｂを無機材料の蒸着方向ＳＡとＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１以下の大きさとした場合について説明したが、対向基板２０側の無機配向膜４２の下地層の表面の凹凸が大きい場合には、無機配向膜４２の下地層の凸部又は凹部の斜方蒸着方向ＳＢに沿う側の斜面の傾斜角度を斜方蒸着方向ＳＢに面する側の斜面の傾斜角度より小さくし、さらに斜方蒸着方向ＳＢに沿う側の斜面の傾斜角度を無機材料の蒸着方向ＳＢと対向基板２０とのなす角度以下の大きさとしてもよい。
【００３７】
［第１実施形態の液晶装置の製造プロセス］
次に、上記構成を有する液晶装置の第１実施形態の製造プロセスについて、図５から図９を参照して説明する。なお、図５から図９は各工程におけるＴＦＴアレイ基板１０側の各層を、図３と同様に図２のＡ−Ａ’断面に対応させて示す工程図である。
図５の工程（１）に示すように、石英基板、ハードガラス基板、シリコン基板等のＴＦＴアレイ基板１０を用意する。ここで、好ましくはＮ２（窒素）等の不活性ガス雰囲気下、約９００〜１３００℃の高温でアニール処理し、後に実施される高温プロセスにおけるＴＦＴアレイ基板１０に生じる歪みが少なくなるように前処理しておく。すなわち、製造プロセスにおける最高温で高温処理される温度に合わせて、事前にＴＦＴアレイ基板１０を同じ温度かそれ以上の温度で熱処理しておく。
【００３８】
次に、ＴＦＴアレイ基板１０上に、約４５０〜５５０℃、好ましくは約５００℃の比較的低温環境中で、流量約４００〜６００ｃｃ／ｍｉｎのモノシランガス、ジシランガス等を用いた減圧ＣＶＤ（例えば、圧力約２０〜４０ＰａのＣＶＤ）により、アモルファスシリコン膜を形成する。その後、このアモルファスシリコン膜に対して窒素雰囲気中で、約６００〜７００℃にて約１〜１０時間、好ましくは、４〜６時間のアニール処理を施すことにより、ポリシリコン膜１を約５０〜２００ｎｍの厚さ、好ましくは約１００ｎｍの厚さとなるまで固相成長させる。
【００３９】
この際、図３に示した画素スイッチング用ＴＦＴ３０として、ｎチャネル型の画素スイッチング用ＴＦＴ３０を作成する場合には、当該チャネル領域にＳｂ（アンチモン）、Ａｓ（砒素）、Ｐ（リン）などのＶ族元素の不純物イオンをわずかにイオン注入等によりドープしても良い。また、画素スイッチング用ＴＦＴ３０をｐチャネル型とする場合には、Ｂ（ボロン）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）などのIII族元素の不純物イオンをわずかにイオン注入等によりドープしても良い。なお、アモルファスシリコン膜を経ないで、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜１を直接形成しても良い。あるいは、減圧ＣＶＤ法等により堆積したポリシリコン膜１にシリコンイオンを打ち込んで一旦非晶質化（アモルファス化）し、その後アニール処理等により再結晶化させてポリシリコン膜１を形成しても良い。
【００４０】
次に工程（２）に示すように、図２に示したような所定パターンの半導体層１ａを形成する。すなわち、特にデータ線６ａ下で容量線３ｂが形成される領域および走査線３ａに沿って容量線３ｂが形成される領域には、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａから延設された第１蓄積容量電極１ｆを形成する。
【００４１】
次に工程（３）に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａとともに第１蓄積容量電極１ｆを約９００〜１３００℃の温度、好ましくは約１０００℃の温度により熱酸化することにより、約３０ｎｍの比較的薄い厚さの熱酸化シリコン膜を形成し、さらに減圧ＣＶＤ法等により高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜を約５０ｎｍの比較的薄い厚さに堆積し、多層構造を持つ画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜となるとともに容量形成用の誘電体膜となる絶縁薄膜２を形成する（図３参照）。この結果、半導体層１ａおよび第１蓄積容量電極１ｆの厚さは、約３０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３５〜５０ｎｍの厚さとなり、絶縁薄膜２の厚さは、約２０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３０〜１００ｎｍの厚さとなる。このように高温熱酸化時間を短くすることにより、特に８インチ程度の大型基板を使用する場合に熱による反りを防止することができる。ただし、ポリシリコン膜１を熱酸化することのみにより、単一層構造を持つ絶縁薄膜２を形成してもよい。
なお、工程（３）において特に限定されないが、第１蓄積容量電極１ｆとなる半導体層部分に、例えば、Ｐイオンをドーズ量約３×１０12／ｃｍ2でドープして、低抵抗化させてもよい。
【００４２】
次に工程（４）に示すように、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜３を堆積した後、Ｐを熱拡散し、ポリシリコン膜３を導電化する。または、Ｐイオンをポリシリコン膜３の成膜と同時に導入したドープトシリコン膜を用いてもよい。
次に、工程（５）に示すように、ポリシリコン膜３をパターニングし、図２に示したような所定パターンの走査線３ａと容量線３ｂを形成する。これらの走査線３ａおよび容量線３ｂの膜厚は、例えば約３５０ｎｍとする。
【００４３】
次に、図６の工程（６）に示すように、図３に示した画素スイッチング用ＴＦＴ３０をＬＤＤ構造を持つｎチャネル型のＴＦＴとする場合、半導体層１ａに、先ず低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃを形成するために、走査線３ａの一部となるゲート電極を拡散マスクとして、ＰなどのＶ族元素の不純物イオン６０を低濃度で（例えば、Ｐイオンを１×１０13〜３×１０13／ｃｍ2のドーズ量にて）ドープする。これにより、走査線３ａ下の半導体層１ａはチャネル領域１ａ’となる。この不純物イオンのドープにより容量線３ｂおよび走査線３ａも低抵抗化される。
【００４４】
続いて、工程（７）に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する高濃度ソース領域１ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅを形成するために、走査線３ａよりも幅の広いマスクでレジスト層６２を走査線３ａ上に形成した後、同じくＰなどのＶ族元素の不純物イオン６１を高濃度で（例えば、Ｐイオンを１×１０15〜３×１０15／ｃｍ2のドーズ量にて）ドープする。また、画素スイッチング用ＴＦＴ３０をｐチャネル型とする場合、半導体層１ａに、低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃ並びに高濃度ソース領域１ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅを形成するために、Ｂ（ボロン）などのIII族元素の不純物イオンを用いてドープする。なお、例えば、低濃度の不純物イオンのドープを行わずに、オフセット構造のＴＦＴとしてもよく、走査線３ａの一部であるゲート電極をマスクとして、Ｐイオン、Ｂイオン等を用いたイオン注入技術によりセルフアライン型のＴＦＴとしてもよい。この不純物のドープにより容量線３ｂおよび走査線３ａもさらに低抵抗化される。
【００４５】
また、工程（６）および工程（７）を再度繰り返し、ＢイオンなどのIII族元素の不純物イオンを行うことにより、ｐチャネル型ＴＦＴを形成することができる。これにより、ｎチャネル型ＴＦＴおよびｐチャネル型ＴＦＴから構成される相補型構造を持つ後述するデータ線駆動回路および走査線駆動回路をＴＦＴアレイ基板１０上の周辺部に形成することが可能となる。このように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａをポリシリコン膜で形成すれば、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成時にほぼ同一工程で、データ線駆動回路および走査線駆動回路を形成することができ、製造上有利である。
【００４６】
次に、工程（８）に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０における走査線３ａと容量線３ｂを覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴＥＯＳ（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）ガス、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス等を用いて、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）などのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる単層あるいは積層してなる第１層間絶縁膜４を形成する。第１層間絶縁膜４の膜厚は、約５００〜１５００ｎｍが好ましい。
【００４７】
次に、工程（９）の段階で、高濃度ソース領域１ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅを活性化するために約１０００℃のアニール処理を２０分程度行った後、データ線６ａに対するコンタクトホール５を、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、あるいはウェットエッチングにより形成する。また、走査線３ａや容量線３ｂを図示しない配線と接続するためのコンタクトホールも、コンタクトホール５と同一の工程により第１層間絶縁膜４に開孔する。
【００４８】
次に、図７の工程（１０）に示すように、第１層間絶縁膜４の上に、スパッタリング等により、遮光性のＡｌ等の低抵抗金属や金属シリサイド等を金属膜６として、約１００〜５００ｎｍの厚さ、好ましくは約３００ｎｍに堆積し、さらに工程（１１）に示すように、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程等により、金属膜６をパターニングしてデータ線６ａを形成する。
次に、工程（１２）に示すように、データ線６ａ上を覆うように、例えば常圧または減圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる単層あるいは積層してなる第２層間絶縁膜７を形成する。第２層間絶縁膜７の膜厚は、約５００〜１５００ｎｍが好ましい。
【００４９】
次に、工程（１３）の段階において、画素スイッチング用ＴＦＴ３０において、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとを電気的に接続するためのコンタクトホール８を、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより形成する。
次に、図８の工程（１４）に示すように、第２層間絶縁膜７の上に、スパッタリング等により、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜９を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積する。
次に、工程（１５）に示すように、透明導電性膜９の上にポジ型のレジスト６６を塗布し、プリベークした後、このレジスト６６の上方にグレーマスク６７を配置し、露光する。このグレーマスク６７は、光の透過光量の勾配を有するもので、このレジスト６６の下側の透明導電性膜９の凸部８３の後工程で無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面８１ｂとなる斜面８３ｂ上のマスク部分６７ａは透過光量が斜面８３ｂの下部から上部にかけて徐々に多くなっており、また、凸部８３の頂部８３ｃ上及びコンタクトホール８上のマスク部分６７ｂ及び斜面８３ｂの下部の延長した部分上のマスク部分６７ｃは透過光量がほぼ０と一定になっており、コンタクトホール８より走査線３ａ側のマスク部分６７ｄは上記マスク部分６７ａの透過光量が最も多い状態と同じで、しかも透過光量は一定となっている。
【００５０】
次に、工程（１６）に示すように、レジスト６６を現像後、ポストベークして、透明導電性膜９上に両側の斜面の傾斜が異なるレジストパターン６８を形成する。このようにして形成されたレジストパターン６８は、上記透明導電性膜９の凸部８３の斜面８３ｂ上の斜面６８ｂの傾斜角度が、上記透明導電性膜９の凸部８３の斜面８３ａ上の斜面６８ａの傾斜角度より小さくなっている。
【００５１】
ついで、図９の工程（１７）に示すように、エッチング後、レジストパターン６８を除去して、画素電極９ａを形成する。このようにして形成された画素電極９ａの凸部８１の後工程で無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに沿う側の斜面となる斜面８１ｂの傾斜角度ｂは、後工程で無機材料の斜方蒸着方向ＳＡに面する側となる斜面となる斜面８１ａの傾斜角度ａより小さくなっている。
なお、当該液晶装置を反射型の液晶装置に用いる場合には、Ａｌ等の反射率の高い不透明な材料から画素電極９ａを形成してもよい。
【００５２】
次に、工程（１８）に示すように、透明導電性膜９等が形成された基板１０をある角度で固定して酸化シリコン等の無機材料を蒸着させ、基板１０に対して所定の角度で配列された柱状結晶を成長させる単純な斜方蒸着法により図３に示すような膜厚１０ｎｍから５０ｎｍ程度の無機配向膜３６を形成する。ここでの無機材料を基板１０に斜方蒸着させる際の斜方蒸着方向ＳＡ は、走査線３ａや容量線３ｂと直交する方向で、また、ＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１が１０度〜３０度の範囲内である。また、無機材料の蒸着方向ＳＡとＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１ は、斜面８１ｂの傾斜角度ｂ以上の大きさとし、好ましくは斜面８１ｂの傾斜角度ｂより大きくする。
【００５３】
他方、図３に示した対向基板２０については、ガラス基板等が先ず用意され、第１遮光膜２３および後述の額縁としての第２遮光膜５３（図１１および図１２参照）を、例えば金属クロムをスパッタリングした後、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程を経て形成する。なお、これら遮光膜は、Ｃｒ、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｌなどの金属材料の他、カーボンやＴｉをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどの材料から形成してもよい。
【００５４】
その後、対向基板２０の全面にスパッタリング等により、ＩＴＯ等の透明導電性膜を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積することにより、対向電極２１を形成する。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０側と同様、膜厚３０ｎｍから５０ｎｍ程度の無機配向膜４２を斜方蒸着法により形成する。ここでの斜方蒸着方向は図２と図４で示したＳＢ で示される方向であり、無機配向膜３６を形成する際の斜方蒸着方向ＳＡと１８０度異なる方向である。
【００５５】
最後に、上述のように各層が形成されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを斜方蒸着方向が反対（１８０°ずらす）になるように配置（ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを所定の角度で配列された柱状結晶の配列方向が反対になるように配置）し、セル厚が４μｍになるように後述のシール材５１により貼り合わせ、空パネルを作製する。液晶としてはフッ素系のネガ型の液晶を使用し、この液晶をパネル内に封入し、本実施形態の液晶装置が得られる。
なお、本実施形態では、対向基板２０上に基板側から第１遮光膜２３、対向電極２１、配向膜４２の順に設けたため、液晶駆動電圧を高くしなくて済むという利点がある。この構成に代えて、対向電極２１、第１遮光膜２３、配向膜４２の順に設けても良い。その場合、第１遮光膜２３と配向膜４２のパターニングを一括して行うことができ、製造工程の簡略化が図れる、という利点が得られる。
【００５６】
本実施形態の液晶装置用基板の製造方法によれば、グレイマスクの透過光量の勾配を変更することにより、無機配向膜の下地層の凸部を所望の形状にすることができ、すなわち、上記凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面が所望の傾斜角度を有するように形成することができるので、本実施形態の液晶装置に備えることができる基板を製造できる。
なお、上記実施形態の液晶装置およびこの液晶装置用基板の製造方法においては、本発明をＴＦＴ素子に代表される３端子型素子を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置とこの液晶装置用基板の製造方法に適用した場合について説明したが、ＴＦＤ素子に代表される２端子型素子を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置およびこの液晶装置用基板の製造方法や、パッシブマトリクス型の液晶装置及びこの液晶装置用基板の製造方法にも適用できる。また、本発明は透過型の液晶装置だけでなく、反射型の液晶装置にも適用可能である。
【００５７】
なお、上記実施形態の液晶装置においては、無機材料を下地層の表面に斜方蒸着するときの斜方蒸着方向ＳＡが、走査線３ａや容量線３ｂと直交する方向で、また、ＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１が１０度〜３０度の範囲内のものである場合に、凸部８１の斜面８１ｂの傾斜角度ｂを斜面８１ａの傾斜角度ａより小さくし、斜面８１ｂの傾斜角度ｂを無機材料の蒸着方向ＳＡとＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ１以下の大きさとした例について説明したが、図２に示すように無機材料を下地層の表面に斜方蒸着するときの斜方蒸着方向ＳＣが走査線３ａや容量線３ｂに沿った方向で、ＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ２が１０度〜３０度の範囲内である場合、図１０に示すように凸部８１の無機材料の斜方蒸着方向ＳCに沿う側の斜面８１ｂの傾斜角度ｂを斜面８１ａの斜方蒸着方向ＳCに面する側の傾斜角度ａより小さくし、斜面８１ｂの傾斜角度ｂを無機材料の蒸着方向ＳCとＴＦＴアレイ基板１０とのなす角度θ２以下の大きさとしてもよい。図１０は、斜方蒸着方向を変更したときの図２のＢ−Ｂ’断面図である。なお、図１０中、ＳD は対向基板２０側の無機配向膜４２を形成した際の無機材料の斜方蒸着方向である。この液晶装置においても各層が形成されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、斜方蒸着方向が反対（１８０°ずらす）になるように配置されている。
図１０の凸部８１の傾斜角度ｂの大きさの例としては、上記角度θ２が２７度程度で、斜面８１ｂの高さｈ２が０．９３μｍで、水平方向（基板面に沿った方向）の長さＬ２が２μｍのとき、２５度程度である。
本実施形態においてはＩＴＯのグレイマスクを用いたフォトリソグラフィーにより傾斜角度ｂの大きさを目的の値にしたが、基板の凹凸が大きい場合でこの方法で目的とする傾斜角度が得られない場合は、ＩＴＯ膜の下に１〜２μ程度の有機あるいは無機の絶縁膜を付け、グレイマスクを用いたフォトリソグラフィーにより目的とする傾斜角度をつけ、その後にＩＴＯ膜を付ける方法を取る。ただしこの場合は絶縁膜にコンタクトホールをあけ、ＩＴＯ膜とドレイン領域をつなげる必要がある。
【００５８】
また、本実施形態においてはＴＦＴアレイ基板上に形成された表面に凹凸がある下地層上に無機配向膜を形成する場合に本発明を適用した場合について説明しが、素子側の基板が配線層等を埋め込んだものであり、無機配向膜の下地層が平滑な表面にコンタクトホール等の凹部を形成したものである場合にも本発明を適用することができる。
【００５９】
［液晶装置の全体構成］
次に、上記構成の液晶装置の全体構成を図１１および図１２を参照して説明する。なお、図１１は、ＴＦＴアレイ基板１０をその上に形成された各構成要素とともに対向基板２０の側から見た平面図であり、図１２は、対向基板２０を含めて示す図１１のＨ−Ｈ’断面図である。なお、図１１及び図１２では、第１の垂直配向膜、第２の垂直配向膜の記載は省略されている。
図１１において、ＴＦＴアレイ基板１０の上には、シール材５１がその縁に沿って設けられており、その内側に並行して、例えば第１遮光膜２３と同じかあるいは異なる材料からなる額縁としての第２遮光膜５３が設けられている。シール材５１の外側の領域には、データ線駆動回路１０１および外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路１０４がこの一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。走査線３ａに供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路１０４は片側だけでも良いことは言うまでもない。また、データ線駆動回路１０１を画像表示領域の辺に沿って両側に配列してもよい。例えば、奇数列のデータ線６ａは画像表示領域の一方の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給し、偶数列のデータ線は上記画像表示領域の反対側の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給するようにしてもよい。このようにデータ線６ａを櫛歯状に駆動するようにすれば、データ線駆動回路の占有面積を拡張することができるため、複雑な回路を構成することが可能となる。さらに、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線１０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための導通材１０６が設けられている。そして、図１２に示すように、図１１に示したシール材５１とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０が当該シール材５１によりＴＦＴアレイ基板１０に固着されている。
【００６０】
以上、図１から図９を参照して説明した各実施形態における液晶装置のＴＦＴアレイ基板１０上には、さらに製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。また、データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（Tape Automated Bonding)基板上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板２０の投射光が入射する側およびＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic)モード、ＶＡ（Vertically Aligned)モード、ＰＤＬＣ(Polymer Dipersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光手段などが所定の方向で配置される。
【００６１】
以上説明した各実施形態における液晶装置は、例えばカラー液晶プロジェクタ（投射型表示装置）に適用することができる。その場合、３枚の液晶装置がＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いられ、各ライトバルブには各々ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになる。したがって、各実施形態では、対向基板２０に、カラーフィルタは設けられていない。しかしながら、第１遮光膜２３の形成されていない画素電極９ａに対向する所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜とともに、対向基板２０上に形成してもよい。このようにすれば、ダイクロイックミラーを使用して色分解せずに、光源の光を直接ライトバルブに入射させてもカラー液晶プロジェクタを提供できる。また、液晶プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー液晶テレビなどのカラー液晶装置に各実施形態における液晶装置にも適用できる。さらに、対向基板２０上に１画素に１個対応するようにマイクロレンズを形成してもよい。このようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい液晶装置が実現できる。さらにまた、対向基板２０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付対向基板によれば、より明るいカラー液晶装置が実現できる。
また、各画素に設けられるスイッチング素子としては、正スタガ型又はコプラナー型のポリシリコンＴＦＴであるとして説明したが、逆スタガ型のＴＦＴやアモルファスシリコンＴＦＴ等の他の形式のＴＦＴに対しても、各実施形態は有効である。
【００６２】
［電子機器］
上記の本発明の実施形態の液晶装置を用いた電子機器の一例として、投射型表示装置の構成について、図１３を参照して説明する。図１３において、投射型表示装置１１００は、上述した実施形態の液晶装置を３個用意し、夫々ＲＧＢ用の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇおよび９６２Ｂとして用いた投射型液晶装置の光学系の概略構成図を示す。本例の投射型表示装置の光学系には、光源装置９２０と、均一照明光学系９２３が採用されている。そして、投射型表示装置は、この均一照明光学系９２３から出射される光束Ｗを赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離する色分離手段としての色分離光学系９２４と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂを変調する変調手段としての３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂと、変調された後の色光束を再合成する色合成手段としての色合成プリズム９１０と、合成された光束を投射面１００の表面に拡大投射する投射手段としての投射レンズユニット９０６を備えている。また、青色光束Ｂを対応するライトバルブ９２５Ｂに導く導光系９２７をも備えている。
【００６３】
均一照明光学系９２３は、２つのレンズ板９２１、９２２と反射ミラー９３１を備えており、反射ミラー９３１を挟んで２つのレンズ板９２１、９２２が直交する状態に配置されている。均一照明光学系９２３の２つのレンズ板９２１、９２２は、それぞれマトリクス状に配置された複数の矩形レンズを備えている。光源装置９２０から出射された光束は、第１のレンズ板９２１の矩形レンズによって複数の部分光束に分割される。そして、これらの部分光束は、第２のレンズ板９２２の矩形レンズによって３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ付近で重畳される。したがって、均一照明光学系９２３を用いることにより、光源装置９２０が出射光束の断面内で不均一な照度分布を有している場合でも、３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを均一な照明光で照明することが可能となる。
【００６４】
各色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において、光束Ｗに含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射され、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。赤色光束Ｒはこのミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色光束Ｒの出射部９４４から色合成プリズム９１０の側に出射される。
次に、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇのうち、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５から色合成光学系の側に出射される。緑反射ダイクロイックミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６から導光系９２７の側に出射される。本例では、均一照明光学素子の光束Ｗの出射部から、色分離光学系９２４における各色光束の出射部９４４、９４５、９４６までの距離がほぼ等しくなるように設定されている。
【００６５】
色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光レンズ９５１、９５２が配置されている。したがって、各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これらの集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。
このように平行化された赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶装置は、図示しない駆動手段によって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７を介して対応するライトバルブ９２５Ｂに導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。なお、本例のライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、それぞれさらに入射側偏光手段９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂと、出射側偏光手段９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂと、これらの間に配置された液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂとからなる液晶ライトバルブである。
【００６６】
導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、ライトバルブ９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３とから構成されている。集光レンズ９５４から出射された青色光束Ｂは、導光系９２７を介して液晶装置９６２Ｂに導かれて変調される。各色光束の光路長、すなわち、光束Ｗの出射部から各液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂまでの距離は青色光束Ｂが最も長くなり、したがって、青色光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導光系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制することができる。
各ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、色合成プリズム９１０に入射され、ここで合成される。そして、この色合成プリズム９１０によって合成された光が投射レンズユニット９０６を介して所定の位置にある投射面１００の表面に拡大投射されるようになっている。
【００６７】
本例において、液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂは、図１乃至図１２を用いて説明した本発明の実施形態の液晶装置である。さらに、液晶装置を投射型表示装置のライトバルブに用いる場合、直視型液晶表示装置として用いる場合に比べて入射光の強度が高く、配向膜がポリイミド等の有機配向膜から構成されていると配向膜の劣化が顕著に起こりやすいが、配向膜を酸化シリコン等の無機斜方蒸着膜から構成することによって、配向膜の劣化に起因する表示不良の発生を低減した本実施形態の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂが設けられているので、長時間の使用によっても表示品位の高い投射型表示装置を実現することができる。また、実施形態の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂは、上記したように無機配向膜３６の下地層の凸部８１の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面８１ｂの傾斜角度ｂが無機材料の蒸着方向ＳＡと基板１０とのなす角度以下の大きさとされたものであるので、無機配向膜３６の下地層の凸部８１の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面８１ｂ及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じることがない。従ってこのような液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂが設けられた投射型表示装置によれば、配向膜異常に起因する液晶の配向不良によるコントラスト比の低下等がなく、表示品位の高い表示装置を実現することができる。
【００６８】
【実施例】
本発明者は、本発明の液晶装置の効果を実証する実験を行った。以下、この実験結果について説明する。
実施例として、第１の実施形態で示したＴＦＴ素子と画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板と、ブラックマトリックス（遮光膜）と対向電極等が形成された対向基板の両方に、酸化シリコンを膜厚が２０ｎｍになるように斜方蒸着を行って無機配向膜を形成した。上記無機配向膜の下地層の画素電極は、グレーマスクを用いるフォトリソグラフィー工程で形成されたものであり、凸部の斜面のうち斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度を３５度、斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度を２５度とした。
ここでの酸化シリコンを基板に斜方蒸着させる際の斜方蒸着方向は、ＴＦＴアレイ基板に形成した走査線や容量線と直交する方向で、また、基板とのなす角度が２７度程度とした。また酸化シリコンの蒸着方向と基板とのなす角度は、画素電極の表面の凸部の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度以上の大きさとした。
その後、一方の基板の液晶層側となる側の面にシール印刷により液晶注入口を残してシール部を形成し、ＴＦＴアレイ基板と対向基板を貼り合わせ液晶パネルを作製し、液晶注入口からフッ素系のネガ型の液晶をパネル内に注入し、注入口を封止材で塞ぐことにより、実施例の液晶装置を作製した。
比較のために、フォトリソグラフィー工程で画素電極を形成する際、グレーマスクに代えて通常のマスクを用いて画素電極を形成し、この上に酸化シリコンからなる斜方蒸着膜（無機配向膜）を形成したＴＦＴアレイ基板を用いた以外は上記実施例と同様にして比較例１の液晶装置を作製した。この比較例１の液晶装置の酸化シリコンからなる斜方蒸着膜（無機配向膜）の下地層の画素電極の凸部の両側の斜面（無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面）の傾斜角度は、ほぼ同じ大きさの３５度となった。
【００６９】
このように作製した実施例の液晶装置、比較例１の液晶装置の表示特性について図１４に示す装置を用いて調べた。図１４の装置は、光源３００、第１のフライアイレンズ３０１、第２のフライアイレンズ３０２、偏光変換光学系３０３、第１の偏光板３０４、第２の偏光板３０７、投射レンズ３０８、照度計３０９の順に配置されたものである。表示特性の測定は、第１と第２の偏光板３０４、３０７間に試料４００として上記で作製した液晶装置を配置し、光源３００から光を出射し、照度計３０９で明るさ（ｌｘ）と、コントラストを測定した。その結果、比較例１の液晶装置の明るさ（ｌｘ）は９４．３、コントラストは１５７であるのに対して、実施例の液晶装置の明るさ（ｌｘ）は９７．６、コントラストは３２６であり、実施例の液晶装置の方が明るい表示が得られ、比較例１のものに比べて２倍以上のコントラストが得られており、表示品質が優れていることがわかる。
【００７０】
また、５ ｌｍ／ｍｍ2 の強度の光を照射し、照射時間と液晶表示の変化を調べたところ、実施例のライトバルブは、配向膜の劣化に起因する液晶分子の初期配向が乱れることがなく、酸化シリコンからなる斜方蒸着膜に代えてポリイミドからなる垂直配向膜を用いた比較例２の液晶装置より５倍の信頼性が得られた。
以上のことから本実施例の液晶装置をライトバルブに用いると、表示品質がよく、高信頼性のライトバルブが得られることがわかる。
【００７１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の液晶装置によれば、表面に凹凸がある下地層に一方向から無機材料を斜方蒸着して無機配向膜を形成する際に上記凸部又は凹部の影となる領域を低減できるので、上記無機配向膜の下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面及びその近傍の領域に無機材料の蒸着ムラや蒸着されない蒸着不良領域が生じるのを低減でき、従って、表面に凹凸を有する下地層上に形成した無機配向膜に異常がなく、配向膜異常に起因する液晶の配向不良を防止でき、コントラスト比の低下等の表示不良の発生を防止できる。
そして、本液晶装置の採用により、表示品位の高い投射型表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態の液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路を示す図である。
【図２】 同、液晶装置のＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群を示す平面図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】 図２のＣ−Ｃ’断面図である。
【図５】 同、液晶装置の製造プロセスを順を追って示す工程断面図である。
【図６】 同、工程断面図の続きである。
【図７】 同、工程断面図の続きである。
【図８】 同、工程断面図の続きである。
【図９】 同、工程断面図の続きである。
【図１０】 斜方蒸着方向を変更したときの図２のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１１】 各実施形態の液晶装置のＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図である。
【図１２】 図１１のＨ−Ｈ’断面図である。
【図１３】 液晶装置を用いた電子機器の一例である投射型表示装置の概略構成図である。
【図１４】 実験例で作製した液晶装置の表示特性の測定に用いた装置の概略構成図である。
【図１５】 従来の液晶装置の一例を示す断面図である。
【図１６】 無機斜方蒸着膜からなる垂直配向膜を形成した従来の液晶装置用基板を示す概略図である。
【符号の説明】
３ａ 走査線
６ａ データ線
９ａ 画素電極
１０ ＴＦＴアレイ基板
２０ 対向基板
３０ 画素スイッチング用ＴＦＴ
３６，４２ 無機配向膜
５０ 液晶層
６６ レジスト
６７ グレーマスク
６８ レジストパターン
８０ 凹凸
８１ 凸部
８１ａ 斜面
８１ｂ 斜面
８２ 凹部
８２ａ 斜面
８２ｂ 斜面
ａ 傾斜角度
ｂ 傾斜角度
Claims (5)
- 互いに対向する一対の基板間に液晶が挟持されてなり、該一対の基板のうちの一方の基板上に、マトリクス状に配置された複数の画素電極と、該複数の画素電極をそれぞれ駆動する複数のスイッチング手段と、該複数のスイッチング手段にそれぞれ接続された複数のデータ線および複数の走査線が備えられるとともに、該一対の基板のうちの他方の基板上には対向電極が備えられ、
前記一対の基板の液晶層側の表面に一方向から無機材料を斜方蒸着することにより形成した無機配向膜がそれぞれ設けられ、これら無機配向膜のうち少なくともスイッチング手段が設けられた基板側の無機配向膜の下地層は表面に凹凸を有するものであり、該下地層の凸部又は凹部の無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面と無機材料の斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度は異なり、
前記無機配向膜の下層側に位置する画素電極が、前記斜方蒸着方向に沿う側の斜面の上部で膜厚が薄く、下部に向かって厚くなるように形成されたことにより、前記斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が、前記斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度よりも小さくされたことを特徴とする液晶装置。 - 前記一方の基板上に、蓄積容量を構成する容量線が前記走査線と略平行に設けられ、
前記斜方蒸着方向に沿う側の斜面として、前記走査線と前記容量線との間に位置する斜面と、前記容量線の前記走査線が位置する側と反対側の縁に位置する斜面と、を有し、
前記斜方蒸着方向に沿う側の２つの斜面のうち、前記容量線の前記走査線が位置する側と反対側の縁に位置する斜面の傾斜角度が、前記斜方蒸着方向に面する側の斜面の傾斜角度よりも小さくされたことを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。 - 前記下地層の凸部又は凹部の両側の斜面のうち無機材料の斜方蒸着方向に沿う側の斜面の傾斜角度が無機材料の蒸着方向と基板とのなす角度以下の大きさであることを特徴とする請求項１または２記載の液晶装置。
- 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶装置において、前記無機配向膜は、酸化シリコンからなる斜方蒸着膜であることを特徴とする液晶装置。
- 請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶装置を備えた投射型表示装置であって、
光源と、該光源から出射された光を変調する前記液晶装置と、該液晶装置により変調された光を投射面に拡大投影する拡大投影光学系とを有することを特徴とする投射型表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001065043A JP4613430B2 (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | 液晶装置及び投射型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001065043A JP4613430B2 (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | 液晶装置及び投射型表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002268067A JP2002268067A (ja) | 2002-09-18 |
| JP4613430B2 true JP4613430B2 (ja) | 2011-01-19 |
Family
ID=18923766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001065043A Expired - Fee Related JP4613430B2 (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | 液晶装置及び投射型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4613430B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3608562B2 (ja) | 2003-03-07 | 2005-01-12 | ソニー株式会社 | 反射型液晶表示素子および液晶表示装置 |
| US7193671B2 (en) | 2003-09-02 | 2007-03-20 | Sony Corporation | Reflective liquid crystal display device having obliquely evaporated alignment film on vertically evaporated film, method of manufacturing the same, and vertically aligned liquid crystal display unit |
| JP2012078680A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、電子機器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11271805A (ja) * | 1998-03-23 | 1999-10-08 | Toshiba Corp | 液晶表示装置 |
| JP2000221526A (ja) * | 1999-02-04 | 2000-08-11 | Seiko Epson Corp | 液晶装置および電子機器 |
| JP2001042334A (ja) * | 1999-07-29 | 2001-02-16 | Seiko Epson Corp | 液晶装置及び投射型表示装置 |
-
2001
- 2001-03-08 JP JP2001065043A patent/JP4613430B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11271805A (ja) * | 1998-03-23 | 1999-10-08 | Toshiba Corp | 液晶表示装置 |
| JP2000221526A (ja) * | 1999-02-04 | 2000-08-11 | Seiko Epson Corp | 液晶装置および電子機器 |
| JP2001042334A (ja) * | 1999-07-29 | 2001-02-16 | Seiko Epson Corp | 液晶装置及び投射型表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002268067A (ja) | 2002-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3736461B2 (ja) | 電気光学装置、投射型表示装置及び電気光学装置の製造方法 | |
| JP3381718B2 (ja) | 電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器 | |
| US7449761B2 (en) | Electro-optical device, method for manufacturing electro-optical device, and electronic apparatus | |
| JP2002122888A (ja) | 電気光学装置、電子機器、電気光学装置用基板および電気光学装置用基板の製造方法、並びに遮光膜 | |
| JP2001356709A (ja) | 電気光学装置及びその製造方法 | |
| JP3786515B2 (ja) | 液晶装置及びその製造方法並びに電子機器 | |
| JP2001166337A (ja) | 液晶装置及び投射型表示装置並びに液晶装置の製造方法 | |
| JP3937721B2 (ja) | 電気光学装置及びその製造方法並びにプロジェクタ | |
| JP4221827B2 (ja) | 電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器 | |
| JP2000056319A (ja) | 電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器 | |
| JP2002236460A (ja) | 電気光学装置及びその製造方法並びに投射型表示装置 | |
| JP3783500B2 (ja) | 電気光学装置及び投射型表示装置 | |
| JP4613430B2 (ja) | 液晶装置及び投射型表示装置 | |
| JP3791225B2 (ja) | 電気光学パネル及び電子機器 | |
| JP3769970B2 (ja) | 電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器 | |
| JP2001033820A (ja) | 電気光学装置とその製造方法および投射型表示装置 | |
| JP4048714B2 (ja) | 液晶装置とその製造方法、投射型表示装置 | |
| JP2002122857A (ja) | 電気光学装置、電子機器、電気光学装置用基板および電気光学装置用基板の製造方法、並びに遮光膜 | |
| JP3687415B2 (ja) | 電気光学装置の製造方法、電気光学装置及び投射型表示装置 | |
| JP4139530B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
| JP2002277879A (ja) | 液晶装置及び液晶装置用基板の製造方法 | |
| JP2003140127A (ja) | 電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器 | |
| JP2002182238A (ja) | 電気光学装置及びその製造方法並びに基板装置及びその製造方法 | |
| JPH11183934A (ja) | 液晶パネル及びその製造方法並びに電子機器 | |
| JP2001318625A (ja) | 電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070628 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070629 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091209 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100119 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100323 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100324 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100921 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101004 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4613430 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131029 Year of fee payment: 3 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |