JP6123250B2 - Liquid crystal device, method for manufacturing liquid crystal device, and electronic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、液晶装置、液晶装置の製造方法、及び電子機器に関する。 The present invention relates to a liquid crystal device, a method for manufacturing a liquid crystal device, and an electronic apparatus.
上記液晶装置の一つとして、例えば、画素電極をスイッチング制御する素子としてトランジスターを画素ごとに備えたアクティブ駆動方式の液晶装置が知られている。液晶装置は、例えば、直視型ディスプレイやプロジェクターのライトバルブなどにおいて用いられている。 As one of the liquid crystal devices, for example, an active drive type liquid crystal device including a transistor for each pixel as an element for switching control of a pixel electrode is known. Liquid crystal devices are used in, for example, direct-view displays and projector light valves.
このような液晶装置では、無機配向膜と接する液晶分子が、無機配向膜表面のシラノール基と光化学反応し、液晶装置の表示画像の品質が劣化する恐れがある。そこで、例えば、特許文献1には、無機配向膜の表面に有機化合物を反応固着(表面処理)させている技術が開示されている。 In such a liquid crystal device, liquid crystal molecules in contact with the inorganic alignment film may photochemically react with silanol groups on the surface of the inorganic alignment film, which may deteriorate the display image quality of the liquid crystal device. Thus, for example, Patent Document 1 discloses a technique in which an organic compound is reactively fixed (surface treatment) to the surface of an inorganic alignment film.
しかしながら、液晶層を取り囲むシール材や封止剤から不純物が溶出して液晶装置の駆動や熱拡散によりその不純物が表示領域に拡散したり、液晶注入時に混入したりした不純物が、表示領域の一部に偏在することにより、液晶の表示特性が劣化する恐れがある。特に、特許文献1のように配向膜に表面処理をすると、不純物が配向膜の表面に吸着されないため、液晶層中の不純物が増加してしまい、液晶層中の不純物に起因して液晶抵抗が低下したり電圧保持率が低下したりするという課題がある。 However, impurities elute from the sealing material or sealant surrounding the liquid crystal layer, and the impurities diffuse into the display region due to driving or thermal diffusion of the liquid crystal device, or impurities mixed in at the time of liquid crystal injection are part of the display region. Due to the uneven distribution in the part, the display characteristics of the liquid crystal may be deteriorated. In particular, when the surface treatment is performed on the alignment film as in Patent Document 1, since impurities are not adsorbed on the surface of the alignment film, the impurities in the liquid crystal layer increase, and the liquid crystal resistance is reduced due to the impurities in the liquid crystal layer. There exists a subject that it falls, or a voltage holding rate falls.
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。 An aspect of the present invention has been made to solve at least a part of the above problems, and can be realized as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係る液晶装置は、第1基板と、前記第1基板に対向配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、前記第1基板と前記第2基板とにより挟持された液晶層と、前記第1基板と前記液晶層との間に設けられた第1配向膜と、前記第2基板と前記液晶層との間に設けられた第2配向膜と、を含み、前記第1配向膜は、少なくとも表示領域に設けられた第1部分と、前記第1部分と前記シール材との間に設けられた第2部分と、を有し、前記第1部分の表面より前記第2部分の表面の方が、疎水性基の密度が低いことを特徴とする。 Application Example 1 A liquid crystal device according to this application example includes a first substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate, a sealing material for bonding the first substrate and the second substrate, A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, a first alignment film provided between the first substrate and the liquid crystal layer, and between the second substrate and the liquid crystal layer A first alignment film provided at least in a display region, and a second part provided between the first part and the sealing material. And the surface of the second portion has a lower density of hydrophobic groups than the surface of the first portion.
本適用例によれば、第2部分が疎水性基の密度が低く、第2部分の配向膜が露出するので、液晶層中に含まれる不純物を露出した配向膜でトラップ(捕獲)することができる。 According to this application example, since the second portion has a low hydrophobic group density and the alignment film of the second portion is exposed, the impurities contained in the liquid crystal layer can be trapped by the alignment film exposed. it can.
[適用例2]本適用例に係る液晶装置は、第1基板と、前記第1基板に対向配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、前記第1基板と前記第2基板とにより挟持された液晶層と、前記第1基板と前記液晶層との間に設けられた第1配向膜と、前記第2基板と前記液晶層との間に設けられた第2配向膜と、を含み、前記第1配向膜は、少なくとも表示領域に設けられた第1部分と、前記第1部分と前記シール材との間に設けられた第2部分と、を有し、前記第1部分には表面処理膜が設けられており、前記第2部分には前記表面処理膜が設けられていないことを特徴とする。 Application Example 2 A liquid crystal device according to this application example includes a first substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate, a sealing material that bonds the first substrate and the second substrate, A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, a first alignment film provided between the first substrate and the liquid crystal layer, and between the second substrate and the liquid crystal layer A first alignment film provided at least in a display region, and a second part provided between the first part and the sealing material. The first portion is provided with a surface treatment film, and the second portion is not provided with the surface treatment film.
本適用例によれば、第2部分に表面処理膜が設けられておらず、第2部分の配向膜が露出するので、液晶層中に含まれる不純物を露出した配向膜でトラップ(捕獲)することができる。 According to this application example, since the surface treatment film is not provided in the second portion and the alignment film in the second portion is exposed, the impurities contained in the liquid crystal layer are trapped by the alignment film exposed. be able to.
[適用例3]上記適用例に係る液晶装置において、前記表示領域には、画素毎に所定のピッチで配列する複数の画素電極が設けられ、前記表示領域の周囲に設けられたダミー表示領域には、前記複数の画素電極と同一層からなり、前記複数の画素電極と実質的に等しいサイズおよびピッチで配列する複数のダミー画素電極が設けられ、前記ダミー表示領域の周囲に設けられた非有効画素領域には、前記複数の画素電極と同一層からなり、前記複数の画素電極と実質的に等しいサイズおよびピッチで配列された複数の導電膜と、互いに隣り合う前記複数の導電膜を接続する導電性の接続部と、を有する導電パターンが設けられ、前記非有効画素領域の少なくとも一部に形成された前記第1配向膜は、前記表示領域及び前記ダミー表示領域に形成された前記第1配向膜よりも疎水性基の密度が低いことが好ましい。 Application Example 3 In the liquid crystal device according to the application example described above, a plurality of pixel electrodes arranged at a predetermined pitch for each pixel are provided in the display area, and a dummy display area provided around the display area is provided. Is provided with a plurality of dummy pixel electrodes that are formed in the same layer as the plurality of pixel electrodes, and are arranged at substantially the same size and pitch as the plurality of pixel electrodes, and are ineffective provided around the dummy display area. In the pixel region, a plurality of conductive films made of the same layer as the plurality of pixel electrodes and arranged at substantially the same size and pitch as the plurality of pixel electrodes are connected to the plurality of conductive films adjacent to each other. A conductive pattern having a conductive connection portion, and the first alignment film formed in at least a part of the ineffective pixel region is formed in the display region and the dummy display region. It is preferable that a low density of hydrophobic groups than the first alignment layer.
本適用例によれば、非有効画素領域が疎水性基の密度が低い第2部分であり、ダミー表示領域から表示領域に亘って疎水性基の密度が高い第1部分であるので、同じ断面構造を有する領域が同じ疎水性基の密度の状態になる。よって、表示領域の周辺で表示ムラになることを抑えることが可能となり、表示品質の信頼性を向上させることができる。 According to this application example, the non-effective pixel region is the second portion having a low hydrophobic group density and the first portion having a high hydrophobic group density from the dummy display region to the display region. The region having the structure is in the state of the same hydrophobic group density. Therefore, display unevenness around the display area can be suppressed, and the reliability of display quality can be improved.
[適用例4]上記適用例に係る液晶装置において、前記表示領域には、画素毎に所定のピッチで配列する複数の画素電極が設けられ、前記表示領域の周囲に設けられたダミー表示領域には、前記複数の画素電極と同一層からなり、前記複数の画素電極と実質的に等しいサイズおよびピッチで配列する複数のダミー画素電極が設けられ、前記ダミー表示領域の周囲に設けられた非有効画素領域には、前記複数の画素電極と同一層からなり、前記複数の画素電極と実質的に等しいサイズおよびピッチで配列された複数の導電膜と、互いに隣り合う前記複数の導電膜を接続する導電性の接続部と、を有する導電パターンが設けられ、前記ダミー表示領域及び非有効画素領域に形成された前記第1配向膜は、前記表示領域に形成された前記第1配向膜よりも疎水性基の密度が低いことが好ましい。 Application Example 4 In the liquid crystal device according to the application example described above, a plurality of pixel electrodes arranged at a predetermined pitch for each pixel are provided in the display area, and a dummy display area provided around the display area is provided. Is provided with a plurality of dummy pixel electrodes that are formed in the same layer as the plurality of pixel electrodes, and are arranged at substantially the same size and pitch as the plurality of pixel electrodes, and are ineffective provided around the dummy display area. In the pixel region, a plurality of conductive films made of the same layer as the plurality of pixel electrodes and arranged at substantially the same size and pitch as the plurality of pixel electrodes are connected to the plurality of conductive films adjacent to each other. A conductive pattern having a conductive connection portion, and the first alignment film formed in the dummy display region and the ineffective pixel region is the first alignment film formed in the display region. It is preferable density of remote hydrophobic group is low.
本適用例によれば、ダミー表示領域及び非有効画素領域の一部が疎水性基の密度が低い第2部分なので、疎水性基の密度が低い領域を広くすることができる。よって、不純物をトラップ(捕獲)する領域が広くなり、トラップ能力を向上させることができる。 According to this application example, since the dummy display area and the part of the ineffective pixel area are the second part having the low density of the hydrophobic group, the area having the low density of the hydrophobic group can be widened. Accordingly, a region for trapping (capturing) impurities becomes wider, and the trapping capability can be improved.
[適用例5]本適用例に係る液晶装置の製造方法は、第1基板と、前記第1基板に対向配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、前記第1基板と前記第2基板とにより挟持された液晶層と、前記第1基板と前記液晶層との間に設けられた第1配向膜と、前記第2基板と前記液晶層との間に設けられた第2配向膜と、を含む液晶装置の製造方法であって、前記第1配向膜及び前記第2配向膜のうち少なくとも前記第1配向膜の表示領域に表面処理を施し、表面処理膜が形成された第1部分と、前記表面処理膜がない第2部分と、を形成する表面処理膜形成工程を有することを特徴とする。 Application Example 5 A method for manufacturing a liquid crystal device according to this application example includes a first substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate, and a seal that bonds the first substrate and the second substrate together. A material, a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, a first alignment film provided between the first substrate and the liquid crystal layer, the second substrate and the liquid crystal layer A second alignment film provided between the first alignment film and the second alignment film, wherein at least a display region of the first alignment film is subjected to a surface treatment. And a surface treatment film forming step of forming a first portion on which the surface treatment film is formed and a second portion without the surface treatment film.
本適用例によれば、表面処理された第1部分と、表面処理されていない第2部分と、を形成するので、第2部分の配向膜を露出させることが可能となり、液晶層中に含まれる不純物を露出した配向膜でトラップ(捕獲)することができる。 According to this application example, the surface-treated first part and the non-surface-treated second part are formed, so that the alignment film of the second part can be exposed and included in the liquid crystal layer. Impurities to be trapped can be trapped by the alignment film exposed.
[適用例6]上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記表面処理膜形成工程は、前記第1配向膜の表面に表面処理を施して表面処理層を形成する表面処理工程と、少なくとも前記第1配向膜に形成された前記表示領域と前記シール材との間の前記表面処理層を除去して、前記第1部分及び前記第2部分を形成する除去工程と、を有することが好ましい。 Application Example 6 In the method for manufacturing a liquid crystal device according to the application example, the surface treatment film forming step includes at least a surface treatment step of performing a surface treatment on the surface of the first alignment film to form a surface treatment layer. And removing the surface treatment layer between the display region and the sealing material formed on the first alignment film to form the first portion and the second portion. .
本適用例によれば、表面処理された第1部分と、表面処理が除去された第2部分と、を形成するので、第2部分の配向膜を露出させることが可能となり、液晶層中に含まれる不純物を露出した配向膜でトラップ(捕獲)することができる。 According to this application example, the first portion subjected to the surface treatment and the second portion from which the surface treatment has been removed are formed. Therefore, the alignment film of the second portion can be exposed, and the liquid crystal layer can be exposed. Impurities contained can be trapped (captured) by the exposed alignment film.
[適用例7]本適用例に係る液晶装置の製造方法は、第1基板と、前記第1基板に対向配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、前記第1基板と前記第2基板とにより挟持された液晶層と、前記第1基板と前記液晶層との間に設けられた第1配向膜と、前記第2基板と前記液晶層との間に設けられた第2配向膜と、を含む液晶装置の製造方法であって、前記第1配向膜及び前記第2配向膜に表面処理を施して表面処理膜を形成する表面処理膜形成工程と、前記第1基板及び前記第2基板を前記シール材を介して貼り合わせる貼り合わせ工程と、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側から紫外線を照射して、少なくとも表示領域と前記シール材との間の前記表面処理膜を除去する除去工程と、を有することを特徴とする。 Application Example 7 A method of manufacturing a liquid crystal device according to this application example includes a first substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate, and a seal that bonds the first substrate and the second substrate together. A material, a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, a first alignment film provided between the first substrate and the liquid crystal layer, the second substrate and the liquid crystal layer A second alignment film provided between the first alignment film and the second alignment film, wherein the first alignment film and the second alignment film are subjected to a surface treatment to form a surface treatment film. Irradiating ultraviolet rays from at least one of the forming step, the bonding step of bonding the first substrate and the second substrate through the sealant, and the first substrate and the second substrate. Removing at least the surface treatment film between the display region and the sealing material A removal step that is characterized by having a.
本適用例によれば、第1基板と第2基板とを貼り合わせてから、表示領域とシール材との間の表面処理膜を除去する、つまり、両方の基板の表面処理膜を同時に除去することが可能になるので、製造工程を簡略化することができる。 According to this application example, after the first substrate and the second substrate are bonded together, the surface treatment film between the display region and the sealing material is removed, that is, the surface treatment films on both substrates are removed at the same time. Therefore, the manufacturing process can be simplified.
[適用例8]上記適用例に係る液晶装置の製造方法において、前記除去工程は、前記表示領域と、前記第1基板及び前記第2基板の周縁部と、の間の前記表面処理膜を除去することが好ましい。 Application Example 8 In the method of manufacturing a liquid crystal device according to the application example, the removing step removes the surface treatment film between the display region and the peripheral portions of the first substrate and the second substrate. It is preferable to do.
本適用例によれば、表示領域のみ表面処理膜を残すので、例えば、マスクを用いて表面処理膜を除去する際、マスクの形状を簡単にすることができる。また、マスクの形状が簡単になるので、マスクとシール材などとの位置合わせを簡単にすることができる。 According to this application example, since the surface treatment film is left only in the display region, for example, when the surface treatment film is removed using a mask, the shape of the mask can be simplified. Further, since the shape of the mask is simplified, the alignment between the mask and the sealing material can be simplified.
[適用例9]本適用例に係る電子機器は、上記に記載の液晶装置を備えることを特徴とする。 Application Example 9 Electronic equipment according to this application example includes the liquid crystal device described above.
本適用例によれば、上記した液晶装置を備えているので、表示品質を向上させることが可能な電子機器を提供することができる。 According to this application example, since the above-described liquid crystal device is provided, an electronic apparatus capable of improving display quality can be provided.
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。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings to be used are appropriately enlarged or reduced so that the part to be described can be recognized.
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。 In the following embodiments, for example, when “on the substrate” is described, the substrate is disposed so as to be in contact with the substrate, or is disposed on the substrate via another component, or the substrate. It is assumed that a part is arranged so as to be in contact with each other and a part is arranged via another component.
本実施形態では、液晶装置として、薄膜トランジスター(TFT:Thin Film Transistor)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、投射型表示装置(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。 In this embodiment, an active matrix liquid crystal device including a thin film transistor (TFT) as a pixel switching element will be described as an example of the liquid crystal device. This liquid crystal device can be suitably used, for example, as a light modulation element (liquid crystal light valve) of a projection display device (liquid crystal projector).
(第1実施形態)
<液晶装置の構成>
図1は、液晶装置の構成を示す模式平面図である。図2は、図1に示す液晶装置のH−H’線に沿う模式断面図である。図3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1〜図3を参照しながら説明する。
(First embodiment)
<Configuration of liquid crystal device>
FIG. 1 is a schematic plan view showing the configuration of the liquid crystal device. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view along the line HH ′ of the liquid crystal device shown in FIG. FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing an electrical configuration of the liquid crystal device. Hereinafter, the configuration of the liquid crystal device will be described with reference to FIGS.
図1及び図2に示すように、本実施形態の液晶装置100は、対向配置された素子基板10(第1基板)および対向基板20(第2基板)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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
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。平面視で環状に設けられたシール材14の内側で、素子基板10は対向基板20の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には、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサー(図示省略)が混入されている。
The
シール材14の内縁より内側には、複数の画素Pが配列した表示領域Eが設けられている。表示領域Eは、表示に寄与する複数の画素Pに加えて、複数の画素Pを囲むように配置されたダミー画素を含むとしてもよい。また、図1及び図2では図示を省略したが、表示領域Eにおいて複数の画素Pをそれぞれ平面的に区分する遮光膜(ブラックマトリックス;BM)が対向基板20に設けられている。
A display area E in which a plurality of pixels P are arranged is provided inside the inner edge of the sealing
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。
A data
対向基板20における環状に配置されたシール材14と表示領域Eとの間には、遮光膜18(見切り部)が設けられている。遮光膜18は、例えば、遮光性の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。なお、図1では図示を省略したが、表示領域Eにおいても複数の画素Pを平面的に区分する遮光膜が設けられている。
A light shielding film 18 (parting portion) is provided between the sealing
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。
Wirings connected to the data line driving
図2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(TFT:Thin Film Transistor、以降、「TFT30」と呼称する)と、信号配線と、これらを覆う第1配向膜としての無機配向膜28とが形成されている。
As shown in FIG. 2, on the surface of the
また、TFT30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、TFT30、無機配向膜28を含むものである。
In addition, a light shielding structure is employed that prevents light from entering the semiconductor layer in the
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平坦化層33と、平坦化層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配向膜としての無機配向膜32とが設けられている。本発明における対向基板20は、少なくとも対向電極31、無機配向膜32を含むものである。
On the surface of the
遮光膜18は、図1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(図示簡略)。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。
As shown in FIG. 1, the
平坦化層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。このような平坦化層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。
The
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、平坦化層33を覆うと共に、図1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している。
The
画素電極27を覆う無機配向膜28および対向電極31を覆う無機配向膜32は、液晶装置100の光学設計に基づいて選定される。例えば、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。
The
このような液晶装置100は透過型であって、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くて明表示となる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くて暗表示となる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。
Such a
図3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。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。
As shown in FIG. 3, the
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、TFT30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。
A
走査線3aはTFT30のゲートに電気的に接続され、データ線6aはTFT30のデータ線側ソースドレイン領域(ソース領域)に電気的に接続されている。画素電極27は、TFT30の画素電極側ソースドレイン領域(ドレイン領域)に電気的に接続されている。
The
データ線6aは、データ線駆動回路22(図1参照)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1参照)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。
The
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供給する。
The image signals D1 to Dn supplied from the data line driving
液晶装置100は、スイッチング素子であるTFT30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。
In the
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、TFT30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。
In order to prevent the held image signals D1 to Dn from leaking, the
図4は、液晶装置の構造を示す模式断面図である。以下、液晶装置の構造を、図4を参照しながら説明する。なお、図4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。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the liquid crystal device. Hereinafter, the structure of the liquid crystal device will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the cross-sectional positional relationship of each component and is expressed on a scale that can be clearly shown.
図4に示すように、液晶装置100は、一対の基板のうち一方の基板である素子基板10と、これに対向配置される他方の基板である対向基板20とを備えている。素子基板10を構成する第1基材10a、及び対向基板20を構成する第2基材20aは、上記したように、例えば、石英基板等によって構成されている。
As shown in FIG. 4, the
第1基材10a上には、チタン(Ti)やクロム(Cr)等からなる下側遮光膜3cが形成されている。下側遮光膜3cは、平面的に格子状にパターニングされており、各画素の開口領域を規定している。なお、下側遮光膜3cは、走査線3aの一部として機能するようにしてもよい。第1基材10a及び下側遮光膜3c上には、シリコン酸化膜等からなる下地絶縁層11aが形成されている。
A lower light-shielding
下地絶縁層11a上には、TFT30及び走査線3a等が形成されている。TFT30は、例えば、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、ポリ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膜11gと、ゲート絶縁膜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。上記したように、走査線3aは、ゲート電極30gとしても機能する。
On the
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TFT30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。
The
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、TFT30は、N型のTFTとして形成されている。
The
ゲート電極30g、下地絶縁層11a、及び走査線3a上には、シリコン酸化膜等からなる第1層間絶縁層11bが形成されている。第1層間絶縁層11b上には、容量素子16が設けられている。具体的には、TFT30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。
A first
容量線3b(第2容量電極16b)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。
The
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CNT52、中継層55、コンタクトホールCNT53、CNT51を介して、画素電極27とTFT30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。
The
容量素子16上には、第2層間絶縁層11cを介してデータ線6aが形成されている。データ線6aは、第1層間絶縁層11b及び第2層間絶縁層11cに開孔されたコンタクトホールCNT54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(ソース領域)に電気的に接続されている。
A
データ線6a上には、第3層間絶縁層11dを介して画素電極27が形成されている。画素電極27は、第2層間絶縁層11c及び第3層間絶縁層11dに開孔されたコンタクトホールCNT52、CNT53、中継層55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(ドレイン領域)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。
A
画素電極27及び第3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無機配向膜28が設けられている。無機配向膜28上には、シール材14(図1及び図2参照)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。
On the
一方、第2基材20a上には、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(図4では下側)には、酸化シリコン(SiO2)などの無機材料を斜方蒸着した無機配向膜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。
On the other hand, the
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無機配向膜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をそれらの周辺で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、両基板間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。
The
<無機配向膜の構成>
図5は、液晶装置のうち主に無機配向膜の構成を示す模式平面図である。図6は、図5に示す液晶装置のA−A’線に沿う模式断面図である。図7は、液晶装置の各領域を示す模式平面図である。図8は、図7に示す液晶装置のK部における画素電極層を示す拡大平面図である。以下、主に無機配向膜の構成について、図5〜図8を参照しながら説明する。なお、第1基材10aから第3層間絶縁層11dまでを第1基材10aと称して説明する。
<Configuration of inorganic alignment film>
FIG. 5 is a schematic plan view mainly showing the configuration of the inorganic alignment film in the liquid crystal device. 6 is a schematic cross-sectional view taken along line AA ′ of the liquid crystal device shown in FIG. FIG. 7 is a schematic plan view showing each region of the liquid crystal device. FIG. 8 is an enlarged plan view showing the pixel electrode layer in the K portion of the liquid crystal device shown in FIG. Hereinafter, the structure of the inorganic alignment film will be mainly described with reference to FIGS. The description from the
図5及び図6に示すように、液晶装置100の素子基板10を構成する第1基材10a上には、画素電極27が設けられている(図6では簡略化して図示する)。画素電極27が設けられた第1基材10a上の全体には、上記したように、酸化シリコン(SiO2)などの無機材料を斜方蒸着した無機配向膜28が設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
無機配向膜28は、柱状構造物28a(カラム)を有している。柱状構造物28aは、第1基材10a上の全体に亘って密集して設けられている。複数の柱状構造物28aは、第1基材10aに対し傾斜して設けられており、傾斜角度によって液晶層15の液晶分子にプレチルト角が付与されるようになっている。ここで、プレチルト角とは、第1基材10aの表面に直交する方向と液晶分子の長軸方向とのなす角度をいう。
The
柱状構造物28aを有する無機配向膜28の表面には、シランカップリング材などによって表面処理が施されている。具体的には、少なくとも表示領域Eの無機配向膜28の表面に表面処理が施されている。なお、図5及び図6では、表示領域Eより外側までの領域に表面処理が施されている。また、表面処理が施された領域を「第1部分E1」と称し、表面処理が施されていない領域を「第2部分E2」と称する。
The surface of the
また、シランカップリング材の疎水性基が無機配向膜の表面に付与されることで表面処理がされているので、表面処理が施されている領域「第1部分E1」と表面処理が施されていない領域「第2部分E2」との別の表現方法として、第2部分E2の無機配向膜28は、第1部分の無機配向膜28よりも疎水性基の密度が低いと表現してもよい。
In addition, since the surface treatment is performed by applying the hydrophobic group of the silane coupling material to the surface of the inorganic alignment film, the surface treatment is applied to the region “first portion E1” where the surface treatment is performed. As another expression method for the region “second portion E2” that is not present, the
一方、対向基板20を構成する第2基材20a上(第2基材20aの液晶層15側の面)には、対向電極31が設けられている。対向電極31の表面には、素子基板10側と同様に、柱状構造物32aを有する無機配向膜32が設けられている。
On the other hand, a
無機配向膜32の表面には、シランカップリング材などによって表面処理が施されている。具体的には、素子基板10側と同様に、少なくとも表示領域Eの無機配向膜32の表面に表面処理が施されている。
The surface of the
なお、表面処理が施された柱状構造物28a,32aには、表面処理膜としての表面層41を構成するアルキル基41aが生成されている。シランカップリング材を用いた表面処理方法については後述する。
In addition, the
図7は、対向基板20(20a)側から素子基板10(10a)側を見たときの構成を示す模式平面図である。図7に示すように、液晶装置100は、中央の領域を含む領域が表示領域E(a)である。表示領域E(a)の周囲の領域がダミー表示領域bである。ダミー表示領域bから第1基材10a端面までの領域が非有効画素領域cである。
FIG. 7 is a schematic plan view showing a configuration when the element substrate 10 (10a) side is viewed from the counter substrate 20 (20a) side. As shown in FIG. 7, in the
表示領域Eは、表示に寄与する画素電極27がマトリックス状に配列されている領域である。ダミー表示領域bは、表示領域Eを囲む領域であり、表示領域Eと周辺回路領域(データ線駆動回路22や走査線駆動回路24が設けられた領域)との間に位置する、表示に寄与しない領域である。非有効画素領域cは、ダミー表示領域bから第1基材10aの縁端部までの領域(シール材14領域を含む)である。
The display area E is an area where
また、図8は、図7のK部を拡大した模式平面図である。具体的には、表示領域E、ダミー表示領域b、及び非有効画素領域cがY方向に沿って配列する領域を拡大した、画素電極27層のパターニング形状を示す模式平面図である。
FIG. 8 is an enlarged schematic plan view of a portion K in FIG. Specifically, it is a schematic plan view showing a patterning shape of the
図7及び図8に示すように、表示領域Eは、画素電極27がマトリックス状に配列されている。ダミー表示領域bは、表示領域Eの画素電極27と同じサイズの画素電極27aがマトリックス状に配列されている。非有効画素領域cは、画素電極27と同じサイズの電極をマトリックス配列させると共に、縦及び横で隣り合うもの同士を接続部43によって相互に接続してパターン化した導電パターン27bが設けられている。なお、導電パターン27bは、画素電極27に対して電気的にフローティングした構成となっている。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the display area E, the
このような液晶装置100の構成において、少なくとも表示領域Eの無機配向膜28には、アルキル基41aを有する表面層41が形成されている。ダミー表示領域bの一部及び非有効画素領域cにおける無機配向膜28には、表面層41が形成されていない。
In such a configuration of the
このように、第1部分E1の周囲に表面層41が形成されていない第2部分E2の無機配向膜28があるので、この無機配向膜28(柱状構造物28a)に、液晶注入時に入り込む不純物や、シール材14や封止材から出てきた不純物をトラップ(捕獲)することができる。また、表示領域Eの無機配向膜28には、表面処理が施されているので、上記した不純物が無機配向膜28に付着しにくい。よって、不純物が表示領域Eに凝集することを防ぐことができる。
As described above, since there is the
<液晶装置の製造方法>
図9は、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10は、液晶装置の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式図である。以下、液晶装置の製造方法を、図9及び図10を参照しながら説明する。
<Method for manufacturing liquid crystal device>
FIG. 9 is a flowchart showing a manufacturing method of the liquid crystal device in the order of steps. FIG. 10 is a schematic diagram showing a part of the manufacturing method of the liquid crystal device. Hereinafter, a method for manufacturing the liquid crystal device will be described with reference to FIGS.
最初に、素子基板10側の製造方法を説明する。なお、第1基材10aから第3層間絶縁層11dまでを、第1基材10aと称して説明する。まず、ステップS11では、ガラス基板などからなる第1基材10a上に、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、画素電極27等を形成する。
First, a manufacturing method on the
ステップS12では、無機配向膜28を形成する。具体的には、図10(a)に示すように、画素電極27が設けられた第3層間絶縁層11d(第1基材10a)上の全体に、酸化シリコンなどの無機材料を斜方蒸着することで、柱状構造物28aを有する無機配向膜28を形成する。
In step S12, the
ステップS13(表面処理工程、表面処理膜形成工程)では、無機配向膜28に表面層41を形成する。具体的には、図10(b)に示すように、化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition:以下CVDという。)を用いる。以下、図10(b)を参照しながら、CVD装置70の構造及び表面層41の製造方法を説明する。
In step S <b> 13 (surface treatment process, surface treatment film formation process), a
図10(b)に示すように、まず、素子基板10と液状のアルキル基41aを有するシランカップリング材41a1の入った容器72とを、CVD装置70の真空槽の如き密閉チャンバー71に入れる。次に、ヒーター73によって容器72を加熱し、シランカップリング材41a1を気化させる。これにより、図10(c)に示すように、画素電極27の表面、及び露出した第3層間絶縁層11dの表面に、アルキル基41aが付与された表面層41が形成される。
As shown in FIG. 10B, first, the
つまり、無機配向膜28表面のシラノール基とシランカップリング材41a1の加水分解基とが反応し、シランカップリング材41a1が付着することにより、図10(c)に示すように、無機配向膜28表面にアルキル基41aを有する表面層41(表面処理層)が形成される。
That is, the silanol group on the surface of the
ステップS14(除去工程)では、素子基板10に紫外線(Ultra Violet:UV)を照射して、形成された表面層41(アルキル基41a)の一部を分解して除去する。以下、図10(d)を参照しながら、紫外線の照射方法を説明する。
In step S14 (removal step), the
図10(d)に示すように、まず、素子基板10を紫外線を照射する装置に入れる。その後、少なくとも表示領域Eと平面視で重なる領域に遮光部81aを有するフォトマスク81を用いて、素子基板10に紫外線(Vacuum Ultra Violet:UV)を照射する。
As shown in FIG. 10D, first, the
これにより、平面視で少なくとも表示領域Eの外側の領域の無機配向膜28に形成された表面層41(アルキル基41a)が分解されて除去される。つまり、表示領域Eの無機配向膜28に形成されている表面層41(アルキル基41a)は残存する。この表面層41の除去は、真空紫外線の照射により表面層41の有機官能基が直接励起されるとともにオゾン等の活性酸素が生成されて、この活性酸素によって励起された表面層41が酸化されるためだと考えられている。
Thereby, the surface layer 41 (
次に、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、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、対向電極31を形成する。
Next, a manufacturing method on the
ステップS22では、対向電極31上に無機配向膜32を形成する。無機配向膜32の製造方法は、例えば、素子基板10側の無機配向膜28と同様に、斜方蒸着法を用いて形成する。
In step S <b> 22, the
ステップS23では、無機配向膜32に表面層41を形成する。具体的には、素子基板10側と同様に、化学気相成長法(CVD)を用いて形成する。
In step S <b> 23, the
ステップS24では、対向基板20に紫外線(UV)を照射して、形成された表面層41(アルキル基41a)の一部を分解して除去する。具体的には、素子基板10側と同様にして形成する。
In step S24, the
これにより、素子基板10側と同様に、平面視で少なくとも表示領域Eの外側の領域(第2部分E2)の無機配向膜32に付与された表面層41(アルキル基41a)が分解して除去される。次に、素子基板10と対向基板20とを貼り合わせる方法を説明する。
Thereby, similarly to the
ステップS31では、素子基板10上にシール材14を塗布する。具体的には、例えば、素子基板10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(表示領域Eを囲むように)シール材14を塗布する。
In step S <b> 31, the sealing
ステップS32では、素子基板10と対向基板20とを貼り合わせる。具体的には、素子基板10に、塗布されたシール材14を介して素子基板10と対向基板20とを貼り合わせる。より具体的には、互いの基板10,20の平面的な縦方向や横方向の位置精度を確保しながら行う。
In step S32, the
ステップS33では、液晶注入口(符号省略)から構造体の内部に液晶を注入し、その後、液晶注入口を封止材で封止する。このように、表示領域E(第1部分E1)の周囲に表面処理が施されていない無機配向膜28の領域(第2部分E2)があるので、この無機配向膜28(柱状構造物28a)に、液晶注入時に入り込む不純物や、シール材14や封止材から出てきた不純物をトラップ(捕獲)することができる。なお、「表面処理が施されていない」とは、表面処理を除去したものも含むとする。以上により、液晶装置100が完成する。
In step S33, liquid crystal is injected into the structure from a liquid crystal injection port (reference number omitted), and then the liquid crystal injection port is sealed with a sealing material. Thus, since there is a region (second portion E2) of the
<電子機器の構成>
次に、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置について、図11を参照して説明する。図11は、上記した液晶装置を備えた投射型表示装置の構成を示す概略図である。
<Configuration of electronic equipment>
Next, a projection display device as an electronic apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration of a projection display device including the above-described liquid crystal device.
図11に示すように、本実施形態の投射型表示装置1000は、システム光軸Lに沿って配置された偏光照明装置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、投射レンズ1207とを備えている。
As shown in FIG. 11, the
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。
The polarized
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。
The
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。
The red light (R) reflected by the
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。
The liquid
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、投射光学系である投射レンズ1207によってスクリーン1300上に投射され、画像が拡大されて表示される。
In this prism, four right-angle prisms are bonded together, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in a cross shape on the inner surface thereof. The three color lights are synthesized by these dielectric multilayer films, and the light representing the color image is synthesized. The synthesized light is projected on the
液晶ライトバルブ1210は、上述した液晶装置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。
The liquid
このような投射型表示装置1000によれば、液晶ライトバルブ1210,1220,1230として、焼き付き等が抑えられた液晶装置100を用いているので、高い表示品質を実現することができる。
According to such a projection
なお、液晶装置100が搭載される電子機器としては、投射型表示装置1000の他、ヘッドアップディスプレイ、スマートフォン、EVF(Electrical View Finder)、モバイルミニプロジェクター、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、ディスプレイ、車載機器、オーディオ機器、露光装置や照明機器など各種電子機器に用いることができる。
The electronic device on which the
以上詳述したように、第1実施形態の液晶装置100、液晶装置100の製造方法、及び電子機器によれば、以下に示す効果が得られる。
As described above in detail, according to the
(1)第1実施形態の液晶装置100によれば、少なくとも表示領域Eから外側の第2部分E2の無機配向膜28,32に表面層41が設けられていないので、第2部分E2の無機配向膜28,32が露出し、液晶層15中に含まれる不純物を露出した無機配向膜28,32でトラップ(捕獲)することができる。
(1) According to the
(2)第1実施形態の液晶装置100の製造方法によれば、表面層41が形成された第1部分E1と、表面層41が形成されていない第2部分E2と、を形成するので、第2部分E2の無機配向膜28,32を露出させることが可能となり、液晶層15中に含まれる不純物を露出した無機配向膜28,32でトラップ(捕獲)することができる。
(2) According to the method for manufacturing the
(3)第1実施形態の電子機器によれば、上記した液晶装置100を備えているので、表示品質を向上させることが可能な電子機器を提供することができる。
(3) According to the electronic device of the first embodiment, since the
(第2実施形態)
<無機配向膜の構成>
図12は、第2実施形態の液晶装置のうち主に無機配向膜の構成を示す模式断面図である。以下、液晶装置の構造について、図12を参照しながら説明する。なお、第1基材10aから第3層間絶縁層11dまでを第1基材10aと称して説明する。
(Second Embodiment)
<Configuration of inorganic alignment film>
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view mainly showing the configuration of the inorganic alignment film in the liquid crystal device of the second embodiment. Hereinafter, the structure of the liquid crystal device will be described with reference to FIG. The description from the
第2実施形態の液晶装置200は、上述の第1実施形態と比べて、表面層41が設けられていない領域の範囲と、液晶装置の製造方法とが異なり、その他の構成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。
The
図12に示すように、第2実施形態の液晶装置200は、第1実施形態と同様に、液晶装置200を構成する第1基材10a上に画素電極27が設けられており、画素電極27上に無機配向膜28が設けられている。また、第2基材20a上(液晶層15側)には、対向電極31が設けられており、対向電極31上に無機配向膜32が設けられている。
As shown in FIG. 12, in the
第2実施形態の液晶装置200の特徴として、表示領域E及びシール材14と平面視で重なる領域(第1部分E1)の無機配向膜28上に表面層41が設けられている。つまり、表示領域Eとシール材14との間の領域(第2部分E2)には、表面層41が設けられていない。
As a feature of the
このように、表示領域Eとシール材14との間に表面処理が施されていない第2部分E2の無機配向膜28があるので、この無機配向膜28(柱状構造物28a)に、液晶注入時に入り込む不純物や、シール材14や封止材から出てきた不純物をトラップ(捕獲)することができる。
As described above, since there is the
なお、第2実施形態では、表面処理が施されていない(除去された)領域として、例えば、液晶注入口や外部接続用端子61周辺の領域も含む(図示せず)。 In the second embodiment, the region not subjected to the surface treatment (removed) includes, for example, a region around the liquid crystal injection port and the external connection terminal 61 (not shown).
<液晶装置の製造方法>
図13は、第2実施形態の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14は、液晶装置の製造方法のうち一部の製造方法を示す模式図である。以下、液晶装置の製造方法を、図13及び図14を参照しながら説明する。
<Method for manufacturing liquid crystal device>
FIG. 13 is a flowchart illustrating the method of manufacturing the liquid crystal device according to the second embodiment in the order of steps. FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a part of the manufacturing method of the liquid crystal device. Hereinafter, a method for manufacturing the liquid crystal device will be described with reference to FIGS.
最初に、素子基板10側の製造方法を説明する。なお、第1基材10aから第3層間絶縁層11dまでを、第1基材10aと称して説明する。まず、ステップS11では、第1実施形態と同様に、第1基材10a上に画素電極27等を形成する。
First, a manufacturing method on the
ステップS12では、無機配向膜28を形成する。具体的には、第1実施形態と同様に、画素電極27が設けられた第3層間絶縁層11d上の全体に、酸化シリコンなどの無機材料を斜方蒸着することで、柱状構造物28aを有する無機配向膜28を形成する。
In step S12, the
ステップS13では、無機配向膜28に表面層41を形成する。具体的には、第1実施形態と同様に、化学気相成長法(CVD)を用いて、表面層41を形成する。これにより、図14(a)に示すように、無機配向膜28の表面にアルキル基41aを有する表面層41が形成される。
In step S <b> 13, the
次に、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、対向電極31を形成する。
Next, a manufacturing method on the
ステップS22では、対向電極31上に無機配向膜32を形成する。無機配向膜32の製造方法は、素子基板10側の無機配向膜28と同様に、斜方蒸着法を用いて形成する。
In step S <b> 22, the
ステップS23では、無機配向膜32に表面層41を形成する。具体的には、素子基板10側と同様に、化学気相成長法(CVD)を用いて形成する。
In step S <b> 23, the
次に、ステップS131では、素子基板10上にシール材14を塗布する。具体的には、例えば、素子基板10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(表示領域Eを囲むように)シール材14を塗布する。
Next, in step S <b> 131, the sealing
ステップS132(貼り合わせ工程)では、素子基板10と対向基板20とを貼り合わせる。具体的には、素子基板10に、塗布されたシール材14を介して素子基板10と対向基板20とを貼り合わせる。より具体的には、互いの基板10,20の平面的な縦方向や横方向の位置精度を確保しながら行う。
In step S132 (bonding step), the
ステップS133(除去工程)では、素子基板10と対向基板20とが貼り合わされた状態の液晶装置200aに紫外線を照射する。具体的には、図14(b)に示すように、液晶装置200aを真空槽の如き密閉チャンバー80に入れる。その後、少なくとも表示領域E及びシール材14と平面視で重なる領域に遮光部181aを有するフォトマスク181を用いて、液晶装置200aに真空紫外線(UV)を照射する。
In step S133 (removal step), the
これにより、平面視で少なくとも表示領域E及びシール材14と重なる領域の無機配向膜28に付与された表面層41(アルキル基41a)が残り、それ以外の領域(第2部分E2)の表面層41は分解されて除去される。なお、分解された表面層41(生成物)は、例えば、液晶注入口から真空引きによって外部に排出される。
As a result, the surface layer 41 (
ステップS134では、液晶注入口(符号省略)から構造体の内部に液晶を注入し、その後、液晶注入口を封止材で封止する。このように、表示領域Eとシール材14との間の第2部分E2に表面処理が施されていない無機配向膜28の領域があるので、この無機配向膜28(柱状構造物28a)に、液晶注入時に入り込む不純物や、シール材14や封止材から出てきた不純物をトラップ(捕獲)することができる。以上により、図14(c)に示す液晶装置200が完成する。
In step S134, liquid crystal is injected into the structure from a liquid crystal injection port (reference number omitted), and then the liquid crystal injection port is sealed with a sealing material. Thus, since there is a region of the
以上詳述したように、第2実施形態の液晶装置200、及び液晶装置200の製造方法によれば、以下に示す効果が得られる。
As described above in detail, according to the
(4)第2実施形態の液晶装置200及び液晶装置200の製造方法によれば、素子基板10と対向基板20とを貼り合わせてから、表示領域Eとシール材14との間の第2部分E2の表面層41を除去する、つまり、両方の基板の表面層41を同時に除去するので、製造工程を簡略化することができる。
(4) According to the
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。 The aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit or idea of the invention that can be read from the claims and the entire specification. It is included in the range. Moreover, it can also implement with the following forms.
(変形例1)
上記した第2実施形態は、少なくとも表示領域Eとシール材14と平面視で重なる領域に表面層41を残すことに限定されず、例えば、表示領域Eのみに表面層41を残すようにしてもよい。製造方法としては、素子基板10と対向基板20とが貼り合わされた液晶装置200aに、表示領域Eと重なる領域に遮光部181aを有するフォトマスク181を用いて、紫外線を照射する。
(Modification 1)
The above-described second embodiment is not limited to leaving the
これによれば、表示領域Eから素子基板10及び対向基板20の周縁部との間の領域の表面層41を分解して除去することができる。なお、この方法によれば、シール材14と平面視で重なる領域も紫外線が照射される。これにより、シール材14の接着強度が低下する恐れがあり、接着状況を確認する必要がある。しかしながら、フォトマスク181の形状が簡単になるなど、かかるコストを抑えることができる。また、フォトマスク181の形状が簡単であると、複数の液晶装置が面付けされたウエハに対してフォトマスク181の位置を合わせる際でも、第2実施形態の場合と比較して、比較的簡単に行うことができる。
According to this, the
(変形例2)
上記したように、表面層を選択的に形成する方法は、フォトマスク及びUV照射で行うことに限定されず、例えば、液状の表面処理剤を用いてインクジェット法で必要な領域だけに形成するようにしてもよい。
(Modification 2)
As described above, the method for selectively forming the surface layer is not limited to the photomask and UV irradiation. For example, the surface layer is formed only in a necessary region by an ink jet method using a liquid surface treatment agent. It may be.
(変形例3)
上記した第2実施形態は、表示領域Eと表面層41が設けられている領域(第1部分E1)が同じであることに限定されず、第1実施形態のように、表示領域Eの外側の領域までが表面層41の設けられている第1部分E1としてもよい。
(Modification 3)
In the second embodiment described above, the display area E and the area (first portion E1) where the
(変形例4)
上記したように、表面層41が設けられている第1部分E1としては、表示領域Eと同じ領域や表示領域Eより外側の領域までとすることに限定されず、例えば、表示領域E(a)からダミー表示領域(b)に亘って表面層41の設けられている第1部分E1としてもよい。これによれば、表示領域E(a)からダミー表示領域bに亘って表面処理が施された第1部分E1であるので、同じ断面構造を有する領域が同じ表面処理(表面層41)の状態になる。よって、表示領域Eの周辺で表示ムラを抑えることが可能となり、表示品質の信頼性を向上させることができる。
(Modification 4)
As described above, the first portion E1 provided with the
(変形例5)
上記したように、透過型の液晶装置100であることに限定されず、例えば、反射型の液晶装置に本発明を適用するようにしてもよい。
(Modification 5)
As described above, the present invention is not limited to the transmissive
3a…走査線、3b…容量線、3c…下側遮光膜、6a…データ線、10…第1基板としての素子基板、10a…第1基材、11a…下地絶縁層、11b…第1層間絶縁層、11c…第2層間絶縁層、11d…第3層間絶縁層、11g…ゲート絶縁膜、14…シール材、15…液晶層、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、27,27a…画素電極、27b…導電パターン、28,32…無機配向膜(第1配向膜、第2配向膜)、28a,32a…柱状構造物、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、33…平坦化層、41…表面処理膜としての表面層、41a…アルキル基、43…接続部、CNT51,52,53,54…コンタクトホール、55…中継層、61…外部接続用端子、70…CVD装置、71…密閉チャンバー、72…容器、73…ヒーター、80…密閉チャンバー、81,181…フォトマスク、81a,181a…遮光部、100,200,200a…液晶装置、1000…投射型表示装置、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…投射レンズ、1210,1220,1230…液晶ライトバルブ、1300…スクリーン。
3a ... scanning line, 3b ... capacitance line, 3c ... lower light shielding film, 6a ... data line, 10 ... element substrate as first substrate, 10a ... first base material, 11a ... underlying insulating layer, 11b ... first interlayer Insulating layer, 11c ... second interlayer insulating layer, 11d ... third interlayer insulating layer, 11g ... gate insulating film, 14 ... sealing material, 15 ... liquid crystal layer, 16 ... capacitor element, 16a ... first capacitor electrode, 16b ... first 2 capacitance electrodes, 16c ... dielectric film, 18 ... light-shielding film, 20 ... counter substrate as second substrate, 20a ... second base material, 22 ... data line driving circuit, 24 ... scanning line driving circuit, 25 ... inspection circuit , 26 ... vertical conduction part, 27, 27a ... pixel electrode, 27b ... conductive pattern, 28, 32 ... inorganic alignment film (first alignment film, second alignment film), 28a, 32a ... columnar structure, 29 ... wiring, 30 ... TFT, 30a ... Semiconductor layer, 30c ...
Claims (5)
前記第1基板に対向配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第1基板と前記第2基板とにより挟持された液晶層と、
前記第1基板と前記液晶層との間に設けられた第1配向膜と、
前記第2基板と前記液晶層との間に設けられた第2配向膜と、
を含み、
前記第1配向膜は、
少なくとも表示領域に設けられた第1部分と、
前記第1部分と前記シール材との間に設けられた第2部分と、
を有し、
前記第1部分の表面より前記第2部分の表面の方が、疎水性基の密度が低いことを特徴とする液晶装置であって、
前記表示領域には、
画素毎に所定のピッチで配列する複数の画素電極が設けられ、
前記表示領域の周囲に設けられたダミー表示領域には、
前記複数の画素電極と同一層からなり、前記複数の画素電極と実質的に等しいサイズおよびピッチで配列する複数のダミー画素電極が設けられ、
前記ダミー表示領域の周囲に設けられた非有効画素領域には、
前記複数の画素電極と同一層からなり、前記複数の画素電極と実質的に等しいサイズおよびピッチで配列された複数の導電膜と、互いに隣り合う前記複数の導電膜を接続する導電性の接続部と、を有する導電パターンが設けられ、
前記ダミー表示領域及び非有効画素領域に形成された前記第1配向膜は、前記表示領域に形成された前記第1配向膜よりも疎水性基の密度が低いことを特徴とする液晶装置。 A first substrate;
A second substrate disposed opposite the first substrate;
A sealing material for bonding the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate;
A first alignment film provided between the first substrate and the liquid crystal layer;
A second alignment film provided between the second substrate and the liquid crystal layer;
Including
The first alignment film includes:
At least a first portion provided in the display area;
A second portion provided between the first portion and the sealing material;
Have
The liquid crystal device is characterized in that the surface of the second part has a lower density of hydrophobic groups than the surface of the first part ,
In the display area,
A plurality of pixel electrodes arranged at a predetermined pitch for each pixel are provided,
In the dummy display area provided around the display area,
A plurality of dummy pixel electrodes, which are formed of the same layer as the plurality of pixel electrodes and are arranged at substantially the same size and pitch as the plurality of pixel electrodes,
In the ineffective pixel area provided around the dummy display area,
A plurality of conductive films made of the same layer as the plurality of pixel electrodes and arranged at substantially the same size and pitch as the plurality of pixel electrodes, and a conductive connection portion connecting the plurality of conductive films adjacent to each other And a conductive pattern having
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the first alignment film formed in the dummy display area and the ineffective pixel area has a lower density of hydrophobic groups than the first alignment film formed in the display area .
前記第1基板に対向配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第1基板と前記第2基板とにより挟持された液晶層と、
前記第1基板と前記液晶層との間に設けられた第1配向膜と、
前記第2基板と前記液晶層との間に設けられた第2配向膜と、
を含み、
前記第1配向膜は、
少なくとも表示領域に設けられた第1部分と、
前記第1部分と前記シール材との間に設けられた第2部分と、
を有し、
前記第1部分には疎水性の表面層が生成されている表面処理膜が設けられており、
前記第2部分には前記表面処理膜が設けられていないことを特徴とする液晶装置であって、
前記表示領域には、
画素毎に所定のピッチで配列する複数の画素電極が設けられ、
前記表示領域の周囲に設けられたダミー表示領域には、
前記複数の画素電極と同一層からなり、前記複数の画素電極と実質的に等しいサイズおよびピッチで配列する複数のダミー画素電極が設けられ、
前記ダミー表示領域の周囲に設けられた非有効画素領域には、
前記複数の画素電極と同一層からなり、前記複数の画素電極と実質的に等しいサイズおよびピッチで配列された複数の導電膜と、互いに隣り合う前記複数の導電膜を接続する導電性の接続部と、を有する導電パターンが設けられ、
前記ダミー表示領域及び非有効画素領域に形成された前記第1配向膜は、前記表示領域に形成された前記第1配向膜よりも疎水性基の密度が低いことを特徴とする液晶装置。 A first substrate;
A second substrate disposed opposite the first substrate;
A sealing material for bonding the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate;
A first alignment film provided between the first substrate and the liquid crystal layer;
A second alignment film provided between the second substrate and the liquid crystal layer;
Including
The first alignment film includes:
At least a first portion provided in the display area;
A second portion provided between the first portion and the sealing material;
Have
The first portion is provided with a surface treatment film in which a hydrophobic surface layer is generated ,
In the liquid crystal device, the surface treatment film is not provided in the second portion,
In the display area,
A plurality of pixel electrodes arranged at a predetermined pitch for each pixel are provided,
In the dummy display area provided around the display area,
A plurality of dummy pixel electrodes, which are formed of the same layer as the plurality of pixel electrodes and are arranged at substantially the same size and pitch as the plurality of pixel electrodes,
In the ineffective pixel area provided around the dummy display area,
A plurality of conductive films made of the same layer as the plurality of pixel electrodes and arranged at substantially the same size and pitch as the plurality of pixel electrodes, and a conductive connection portion connecting the plurality of conductive films adjacent to each other And a conductive pattern having
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the first alignment film formed in the dummy display area and the ineffective pixel area has a lower density of hydrophobic groups than the first alignment film formed in the display area .
前記第1基板に対向配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第1基板と前記第2基板とにより挟持された液晶層と、
前記第1基板と前記液晶層との間に設けられた第1配向膜と、
前記第2基板と前記液晶層との間に設けられた第2配向膜と、
を含む液晶装置の製造方法であって、
前記第1配向膜及び前記第2配向膜に表面処理を施して表面処理膜を形成する表面処理膜形成工程と、
前記第1基板及び前記第2基板を前記シール材を介して貼り合わせる貼り合わせ工程と、
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側から紫外線を照射して、少なくとも表示領域と前記シール材との間の前記表面処理膜を除去する除去工程と、
を有することを特徴とする液晶装置の製造方法。 A first substrate;
A second substrate disposed opposite the first substrate;
A sealing material for bonding the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate;
A first alignment film provided between the first substrate and the liquid crystal layer;
A second alignment film provided between the second substrate and the liquid crystal layer;
A method of manufacturing a liquid crystal device including:
A surface treatment film forming step of forming a surface treatment film by performing a surface treatment on the first alignment film and the second alignment film;
A bonding step of bonding the first substrate and the second substrate through the sealing material;
A removing step of irradiating ultraviolet rays from at least one of the first substrate and the second substrate to remove at least the surface treatment film between the display region and the sealing material;
A method for manufacturing a liquid crystal device, comprising:
前記除去工程は、前記表示領域と、前記第1基板及び前記第2基板の周縁部と、の間の前記表面処理膜を除去することを特徴とする液晶装置の製造方法。 It is a manufacturing method of the liquid crystal device according to claim 3 ,
The method of manufacturing a liquid crystal device, wherein the removing step removes the surface treatment film between the display region and the peripheral portions of the first substrate and the second substrate.
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