KR20070009404A - 액정 장치를 제조하는 제조 장치, 액정 장치의 제조 방법,액정 장치, 및 전자 기기 - Google Patents

Abstract

대향하는 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판 중 적어도 한쪽 기판의 내면 측에 형성된 배향막과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 삽입된 액정을 갖는 액정 장치를 제조하는 제조 장치로서, 성막실과, 증착원을 갖고, 상기 성막실 내에서 상기 기판에 무기 재료를 물리적 증착법에 의해 증착시키며, 배향막과 상기 배향막 아래에 배치되는 하지막을 형성하는 증착부와, 상기 성막실 내에서의 상기 증착원의 대략 상방에 위치하고, 상기 하지막을 형성하는 하지막 형성 영역과, 상기 성막실 내에서의 상기 증착원의 경사 상방에 위치하고, 무기 재료를 선택적으로 증착시키기 위한 슬릿 형상의 개구부를 가진 차폐판을 구비하며, 상기 배향막을 형성하는 배향막 형성 영역을 포함한다.

액정 장치, 성막실, 증착부, 하지막, 배향막

Description

액정 장치를 제조하는 제조 장치, 액정 장치의 제조 방법, 액정 장치, 및 전자 기기{MANUFACTURING APPARATUS FOR A LIQUID CRYSTAL DEVICE, MANUFACTURING METHOD FOR A LIQUID CRYSTAL DEVICE, A LIQUID CRYSTAL DEVICE AND ELECTRONIC EQUIPMENT}

도 1은 본 발명의 제조 장치의 일 실시예의 개략 구성도.

도 2의 (a) 내지 (c)는 하지막 및 배향막의 성막 방법을 설명하기 위한 요부(要部) 측단면도.

도 3은 본 발명의 제조 장치의 다른 실시예의 개략 구성도.

도 4는 액정 장치의 TFT 어레이 기판의 평면도.

도 5는 액정 장치의 등가회로도.

도 6은 액정 장치의 평면 구조의 설명도.

도 7은 액정 장치의 단면(斷面) 구조의 설명도.

도 8은 프로젝터의 요부를 나타낸 개략 구성도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

3a : 증착원(蒸着源) 4a, 5a : 게이트 밸브

10a : 현가부(懸架部) 10b : 암부(arm部)

80A : 기판 본체 W : 기판

1 : 제조 장치 2 : 성막실(成膜室)

3 : 증착부 4 : 급재실(給材室)

5 : 제재실(除材室) 6 : 진공 펌프

7 : 배관 8 : 반송부

9 : 레일 10 : 유지 암

11 : 유지 부재 12 : 셔터

13 : 하지막 형성 영역 14 : 배향막 형성 영역

15 : 차폐판(遮蔽板) 16 : 개구부

49 : 화소 전극 83 : 적층 구조

85 : 하지막

본 발명은 액정 장치를 제조하는 제조 장치, 액정 장치의 제조 방법, 액정 장치, 및 전자 기기에 관한 것이다.

액정 프로젝터 등의 투사형 표시 장치에서는 광변조부로서 액정 장치가 사용되고 있다.

이러한 액정 장치는 한 쌍의 기판 사이의 가장자리부에 밀봉재가 배열 설치되고, 그 중앙부에 액정층이 밀봉되어 구성되어 있다.

그 한 쌍의 기판의 내면 측에는 액정층에 전압을 인가하는 전극이 형성되고, 이들 전극의 내면 측에는 비(非)선택 전압 인가 시에서 액정 분자의 배향을 제어하는 배향막이 형성된다.

이러한 구성에 의해, 액정 장치는 비선택 전압 인가 시와 선택 전압 인가 시의 액정 분자의 배향 변화에 의거하여 광원광을 변조하여 화상광을 제조한다.

그러나, 상술한 배향막으로서는, 측쇄(側鎖) 알킬기를 부가한 폴리이미드 등으로 이루어지는 고분자막의 표면에 러빙(rubbing) 처리를 실시한 것이 일반적으로 사용되고 있다.

러빙 처리는 부드러운 직물로 이루어지는 롤러에 의해 고분자막의 표면을 소정 방향으로 문지름으로써, 고분자를 소정 방향으로 배향시키는 것이다.

액정 분자는, 배향성 고분자와 액정 분자의 분자간 상호작용에 의해, 배향성 고분자를 따라 배치된다.

따라서, 비선택 전압 인가 시의 액정 분자를 소정 방향으로 배향시킬 수 있다.

또한, 측쇄 알킬기에 의해, 액정 분자에 프리틸트를 부여할 수 있다.

그러나, 이러한 유기 배향막을 구비한 액정 장치를 프로젝터의 광변조부로서 채용한 경우, 광원으로부터 조사(照射)되는 강한 광이나 열에 의해 배향막이 점차 분해될 우려가 있다.

그리고, 장기간의 사용 후에는, 액정 분자를 원하는 프리틸트각으로 배열시킬 수 없게 되는 등 액정 분자의 배향 제어 기능이 저하되어, 액정 프로젝터의 표시 품질이 저하될 우려가 있다.

그래서, 일본국 공개특허2002-277879호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 내광성 및 내열성이 우수한 무기 재료로 이루어지는 배향막을 사용하는 것이 제안되어 있다.

이러한 무기 배향막의 제조 방법으로서는, 예를 들어 사방(斜方) 증착법에 의해 산화실리콘(SiO₂)막을 성막하는 것이 알려져 있다.

이 일본국 공개특허2002-277879호 공보의 기술은, 특히 화소 전극 등의 배선 등에 의해 배향막의 하지(下地) 부분에 단차부(段差部)가 형성되어 있을 경우에, 그대로 무기 재료를 사방 증착시키면, 단차부의 근방에서 무기 재료의 증착 불균일이나 증착되지 않는 증착 불량 영역이 생기게 된다는 기술 과제를 해결한 것이다.

일본국 공개특허2002-277879호 공보에서는, 특히 제 1 무기 사방 증착막과 제 2 무기 사방 증착막이 방위각 방향을 다르게 하여 형성되어 있다.

또한, 사방 증착법에 의해 무기 배향막을 형성할 경우, 배향막을 원하는 배향 상태로 형성하기 위해서는, 배향막 재료의 입사(入射) 각도를 제어할 필요가 있다.

배향 재료의 입사 각도를 제어하는 기술로서, 일본국 공개특허2002-365639호 공보가 알려져 있다.

이 기술에서는 배향막 재료를 갖는 증착원과 기판 사이에 슬릿이 형성된 차폐판을 배열 설치하고, 이 슬릿을 통하여 소정의 입사 각도에 의해 선택적으로 증착시킴으로써, 원하는 배향막을 형성하고 있다.

그런데, 상술한 바와 같은 배향막의 하지 부분에 단차부가 형성되는 것에 의한 기술 과제를 해결하기 위해서는, 일본국 공개특허2002-277879호 공보에 개시된 바와 같은 기술 이외에도, 예를 들어 배향막의 하지로서, 평탄화층을 겸한 하지막을 형성하여 두고, 이 하지막에 의해 단차부를 어느 정도 없앤 후에, 그 위에 무기 배향막을 형성한다는 것을 생각할 수 있다.

그러나, 평탄화층을 겸한 하지막을 형성할 경우에는, 특히 하지막 형성을 위한 장치와 배향막 형성을 위한 장치를 별도로 준비할 필요가 있어, 장치 비용이 높아진다는 새로운 과제가 생기게 된다.

또한, 일본국 공개특허2002-365639호 공보의 기술에서는, 증착원으로부터 승화(昇華)시킨 배향막 재료 중 차폐판의 슬릿을 통과하여 소정 각도로 흐른(비산된) 배향막 재료만이 증착하도록 배향막 재료의 입사 각도를 제어하고 있다.

따라서, 차폐판의 슬릿을 통과하지 않은 다른 배향막 재료는 불필요해진다. 즉, 재료의 사용 효율이 좋지 않다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 안출된 것으로서, 배향막의 하지 부분에 단차부가 형성되는 것에 의한 기술 과제를 해결하고, 또한 사방 증착에 의해 무기 배향막을 형성할 때의 재료의 사용 효율을 개선한 액정 장치를 제조하는 제조 장치, 액정 장치의 제조 방법, 액정 장치, 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 액정 장치를 제조하는 제조 장치는, 대향하는 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판 중 적어도 한쪽 기판의 내면 측에 형성된 배향막과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 삽입된 액정을 갖는 액정 장치를 제조하는 제조 장치로서, 성막실과, 증착원을 갖고, 상기 성막실 내에서 상기 기판에 무기 재료를 물리적 증착법에 의해 증착시키며, 배향막과 상기 배향막 아래에 배치되는 하지막을 형성하는 증착부와, 상기 성막실 내에서의 상기 증착원의 대략 상방(上方)에 위치하고, 상기 하지막을 형성하는 하지막 형성 영역과, 상기 성막실 내에서의 상기 증착원의 경사 상방에 위치하고, 무기 재료를 선택적으로 증착시키기 위한 슬릿 형상의 개구부를 가진 차폐판을 구비하며, 상기 배향막을 형성하는 배향막 형성 영역을 포함한다.

이 액정 장치를 제조하는 제조 장치에 의하면, 동일한 성막실 내에 하지막 형성 영역과 배향막 형성 영역을 갖고 있기 때문에, 상이한 기판에 대하여 동일한 증착부에 의해 하지막의 형성과 배향막의 형성을 병행하여 행하는 것이 가능해진다.

또한, 하지막을 형성함으로써 배향막의 하지 부분에 단차부가 형성되는 것을 억제할 수 있고, 또한 하지막 형성을 위한 장치와 배향막 형성을 위한 장치를 별도로 준비할 필요가 없어져 장치 비용을 경감할 수 있다.

또한, 동일한 증착부에 의해 하지막의 형성과 배향막의 형성을 병행하여 행하기 때문에, 증착원으로부터 승화시킨 재료의 낭비를 적게 하여 재료의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 액정 장치를 제조하는 제조 장치에서는, 상기 성막실은 상기 하 지막 형성 영역 측에만 선택적으로 증착물을 비산(飛散)시키는 선택 증착부를 포함하는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 하지막의 성막 레이트를 배향막의 성막 레이트에 비하여 높게 할 수 있고, 이것에 의해, 하지막의 막 두께를 충분히 두껍게 하여 평탄화막으로서의 기능을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 액정 장치를 제조하는 제조 장치에서는, 상기 성막실은 상기 기판을 유지하여 반송하기 위한 반송부를 갖고, 상기 반송부는 상기 기판을 유지하면서 승강(昇降)시키는 승강 기구를 갖는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 상기 승강 기구에 의해 특히 하지막 형성 영역 측에서 기판을 하강시켜 증착원과의 사이의 거리를 좁힘으로써, 하지막의 성막 레이트를 높게 하는 것이 가능해진다.

따라서, 하지막의 막 두께를 충분히 두껍게 하여 평탄화막으로서의 기능을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 액정 장치를 제조하는 제조 장치에서는, 상기 성막실은 상기 기판을 유지하여 반송하기 위한 반송부를 갖고, 상기 반송부는 상기 기판을 유지하면서 회동(回動)시키는 회동 기구를 갖는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 상기 회동 기구에 의해 특히 하지막 형성 영역 측에서 기판을 회동시킴으로써, 형성하는 하지막의 막 두께나 막질(膜質)의 불균일을 없앨 수 있다.

본 발명의 액정 장치의 제조 방법은, 한 쌍의 기판을 준비하고, 상기 한 쌍 의 기판 중 적어도 한쪽 기판 위에 하지막을 형성하는 공정과, 상기 하지막 위에 배향막을 형성하는 공정과, 상기 배향막 위에 액정을 배치하는 공정과, 상기 한 쌍의 기판을 서로 대향시켜, 상기 배향막이 상기 한 쌍의 기판 사이에 배치되도록 상기 액정을 상기 한 쌍의 기판에 의해 유지하는 공정을 포함하며, 동일한 성막실 내에서, 상기 하지막 중 적어도 일부를 1개의 기판 위에 형성하는 공정과, 상기 배향막을 다른 기판 위에 형성하는 공정을 동일한 증착부를 사용하여 병행하여 행한다.

이 액정 장치의 제조 방법에 의하면, 동일한 성막실 내에서, 1개의 기판으로의 하지막 형성과, 다른 기판으로의 배향막 형성을 동일한 증착부를 사용하여 병행하여 행하도록 했기 때문에, 하지막 형성을 위한 장치와 배향막 형성을 위한 장치를 별도로 준비할 필요가 없어져 장치 비용을 경감할 수 있다.

또한, 특히 하지막을 형성함으로써 배향막의 하지 부분에 단차부가 형성되는 것을 억제할 수 있어, 이 단차부에 기인하는 기술 과제를 해결할 수 있다.

또한, 동일한 증착부에 의해 하지막의 형성과 배향막의 형성을 병행하여 행하기 때문에, 증착원으로부터 승화시킨 재료의 낭비를 적게 하여 재료의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 액정 장치의 제조 방법에서는, 상기 하지막을 형성하는 공정은, 상기 배향막을 형성하는 증착부와 동일한 증착부를 사용하여 상기 하지막을 형성하는 공정과, 상기 배향막을 형성하는 증착부와는 상이한 증착부를 사용하여 상기 하지막을 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 하지막의 성막 레이트를 배향막의 성막 레이트에 비하여 높게 할 수 있고, 이것에 의해 하지막의 막 두께를 충분히 두껍게 하여 평탄화막으로서의 기능을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 액정 장치의 제조 방법에서는, 상기 기판을 회동시키면서, 상기 기판에 상기 하지막을 형성하는 것이 바람직하다.

이렇게 하면, 기판을 회동시키면서 하지막을 형성하기 때문에, 얻어지는 하지막의 막 두께나 막질의 불균일을 없앨 수 있다.

본 발명의 액정 장치는 상기 제조 장치, 또는 상기 제조 방법에 의해 제조되어 있다.

이 액정 장치에 의하면, 상술한 바와 같이 장치 비용이 경감되고, 또한 재료의 사용 효율이 향상되어 있기 때문에, 제조 비용의 저감화가 도모된 것으로 된다.

또한, 배향막의 하지 부분에 단차부가 형성되는 것에 의한 기술 과제도 해결되고, 이것에 의해 품질의 향상이 도모된 것으로 된다.

본 발명의 전자 기기는 상기 액정 장치를 구비하고 있다.

이 전자 기기에 의하면, 제조 비용의 저감화 및 품질의 향상이 도모된 액정 장치를 구비하고 있기 때문에, 이 전자 기기 자체도 제조 비용의 저감화 및 품질의 향상이 도모된 것으로 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에서의 액정 장치를 제조하는 제조 장치의 일 실시예의 개략 구성을 나타낸 도면이고, 도 1 중의 부호 1은 액정 장치를 제조하는 제조 장치(이하 제조 장치라고 함)이다.

이 제조 장치(1)는 액정 장치의 구성 부재로 되는 기판(W)의 표면에 동일한 무기 재료로 이루어지는 하지막과 배향막을 함께 형성하기 위한 것이다.

제조 장치(1)는 진공 챔버에 의해 형성되는 성막실(2)과, 하지막 재료이며, 또한 배향막 재료로 되는 무기 재료를 승화시키는 증착부(3)를 구비하여 구성된 것이다.

성막실(2)은 이 성막실(2) 내에 기판(W)을 반입하기 위한 급재실(給材室)(4)과, 성막실(2) 내에서 증착 공정을 종료한 기판(W)을 반출하기 위한 제재실(除材室)(5)에 그 상부 측에서 각각 연통(連通)한 것이다.

성막실(2)에는, 그 내부 압력을 제어하여 원하는 진공도를 얻기 위한 진공 펌프(6)가 배관(7)을 통하여 접속되어 있다.

마찬가지로, 급재실(4) 및 제재실(5)에도 이들을 독립적으로 진공 분위기로 조정하는 진공 펌프(도시 생략)가 접속되어 있다.

이들 성막실(2)과 급재실(4) 및 제재실(5) 사이에는 각각의 사이의 연통을 기밀하게 폐색(閉塞)하는 게이트 밸브(4a, 5a)가 설치되어 있다.

이러한 구성에 의해, 급재실(4)로부터 성막실(2) 내로의 기판(W)의 반입, 및 성막실(2) 내로부터 제재실(5)로의 기판(W)의 반출을 성막실(2) 내의 진공도를 크게 저하시키지 않고 행할 수 있게 되어 있다.

또한, 이 성막실(2) 내에는, 기판(W)을 급재실(4)로부터 성막실(2)에 반입하여 기판(W)을 성막실(2) 내에서 연속적 또는 단속적으로 반송하고, 그 후, 증착 공정을 종료한 기판(W)을 성막실(2)로부터 제재실(5)에 반출하기 위한 반송부(8)가 설치되어 있다.

이 반송부(8)는 급재실(4)로부터 성막실(2) 내를 통과하여 제재실(5)에 이르는 레일(9)과, 이 레일(9)에 이동 가능하게 현가(懸架)된 2대의 유지 암(10)과, 이들 유지 암(10)의 하단(下端)에 설치되어 기판(W)을 유지하기 위한 유지 부재(11)로 이루어지는 것이다.

유지 암(10)은 기어 등을 구비함으로써 레일(9)에 이동 가능하게 부착된 현가부(10a)와, 현가부(10a)로부터 하방으로 연장되는 암부(10b)에 의해 구성되어 있다.

유지 암(10)은, 제어부(도시 생략)에 의해, 이동 등의 동작이 외부로부터 제어된다.

암부(10b)는 복수개의 관 형상 로드가 서로 삽입 가능하게 구성된 것이며, 이것에 의해 하방을 향하여 신축(伸縮) 가능하게 구성된 것이다.

또한, 이 암부(10b)는 현가부(10a)에 대하여 회동 가능하게 부착되어 있고, 또한 랙·피니언 등의 기구, 또는 모터 등에 의한 회동 기구에 의해, 후술하는 바와 같이 하지막 형성 영역에서 회동한다.

또한, 이 회동 기구에 대해서는, 암부(10b)를 구성하는 복수의 로드 사이에 설치할 수도 있다.

유지 부재(11)는 정전(靜電) 척(chuck) 등에 의한 흡착(吸着) 기구, 또는 기판(W) 저면(底面) 측의 외주부를 지지하는 기구 등에 의해, 기판(W) 저면의 성막 영역을 노출시킨 상태에서 이것을 착탈(着脫) 가능하게 유지하는 것이다.

또한, 본 실시예에서는 정전 척에 의해 유지 부재(11)가 구성되어 있다.

이러한 구성 하에, 반송부(8)는, 유지 부재(11)에 의해 기판(W)을 유지한 상태에서 현가부(10a)가 레일(9)을 주행(이동)함으로써, 기판(W)을 급재실(4)로부터 성막실(2)에 반입하여 성막실(2) 내로부터 제재실(5)에 연속적 또는 단속적으로 반송하고, 그 후, 증착 공정을 종료한 기판(W)을 제재실(5)에 반출한다.

또한, 암부(10b)가 하방을 향하여 신축 가능하게 구성되어 있음으로써, 기판(W)을 유지 부재(11)에 의해 유지한 상태에서 승강시킬 수 있다.

즉, 암부(10b)가 신축 가능하게 되어 있음으로써, 본 발명에서의 승강 기구가 구성되어 있는 것이다.

또한, 상기 회동 기구에 의해, 기판(W)을 유지 부재(11)에 의해 유지한 상태에서 회동시킬 수 있다.

또한, 이러한 기판(W)의 승강이나 회동에 대해서도, 상기 제어부(도시 생략)에 의해 제어된다.

또한, 성막실(2) 내에는, 상기 급재실(4) 측의 저부(底部)에 증착부(3)가 배열 설치되어 있다.

증착부(3)는 상기 기판(W)에 대하여 하지막 재료이며, 또한 배향막 재료로 되는 무기 재료를 물리적 증착법, 즉, 증착법이나 이온빔 스퍼터링법 등의 스퍼터링법에 의해 증착시키고, 하지막과 배향막을 형성하기 위한 것이다.

본 실시예에서는 상기 무기 재료로 이루어지는 증착원(3a)과, 이 증착원(3a)에 전자빔을 조사하여 가열 승화시키는 전자빔 총 유닛(도시 생략)에 의해 증착부 (3)가 구성되어 있다.

또한, 전자빔 총 유닛 대신에, 저항 가열 방식의 히터를 증착원(3a)의 가열 수단으로서 사용할 수도 있다.

하지막 재료이며, 또한 배향막 재료로 되는 무기 재료로서는, 본 실시예에서는 이산화실리콘(SiO₂) 등의 산화실리콘(SiO_x)이 사용된다.

이 증착부(3)에서는, 증착원(3a)을 유지하는 용기(도시 생략)의 개구가 상방을 향하여 배열 설치되어 있고, 이것에 의해 증착부(3)는 무기 재료의 승화물(증착물)을 상방을 향하여 방사상(放射狀)으로 출사시킨다.

또한, 이 증착부(3)에는 그 증착원(3a)을 개폐 가능하게 덮는 셔터(12)가 구비되어 있다.

이 셔터(12)는, 본 실시예에서는 진퇴 기구(도시 생략)에 접속되어, 증착원(3a)을 개방한 상태(도 1 중의 실선으로 나타낸 상태)와 증착원(3a)을 덮은 상태(도 1 중의 2점쇄선으로 나타낸 상태) 사이를 이동할 수 있게 구성된 것이다.

이러한 구성 하에서 셔터(12)는, 후술하는 바와 같이 특히 배향 재료의 승화 개시 초기에서 증착원(3a)을 덮음으로써, 증착원(3a)의 승화 속도가 안정될 때까지 기판(W)에 대한 성막을 정지시킬 수 있다.

성막실(2) 내에서는 증착원(3a)의 대략 상방, 즉, 증착원(3a)의 바로 위와 그 주변이 본 발명에서의 하지막 형성 영역(13)으로 되어 있고, 증착원(3a)의 경사 상방, 즉, 제재실(5) 측이 본 발명에서의 배향막 형성 영역(14)으로 되어 있다.

하지막 형성 영역(13)은 상술한 바와 같이 증착원(3a)의 직상부에 위치하고 있기 때문에, 증착원(3a)의 경사 상방에 위치하고 있는 배향막 형성 영역(14)에 비하여 증착원(3a)으로부터 기판(W)까지의 거리가 짧게 되어 있다.

따라서, 증착원(3a)으로부터 승화시킨 무기 재료의 확산 정도가 적고, 그 농도가 비교적 높은 상태에 있다.

즉, 일반적으로 증착법에서의 성막 레이트는 거리의 제곱에 반비례한다고 할 수 있다.

따라서, 이 하지막 형성 영역(13)에서는, 배향막 형성 영역(14)에 비하여 무기 재료의 성막 레이트가 높게 되어 있다.

또한, 이 하지막 형성 영역(13)에서는, 상기 승강 기구 및 회동 기구가 작용한다.

즉, 도 1 중의 화살표 A로 나타낸 바와 같이 유지 암(10)의 암부(10b)가 하방으로 신장되고, 이것에 의해 유지 부재(11)에 의해 유지된 기판(W)을 하강시킨다.

또한, 유지 암(10)이 화살표 B방향(또는 그 반대 방향)으로 회동하고, 예를 들어 기판(W)이 하지막 형성 영역(13)을 통과하는 사이에 기판(W)을 1회전 또는 2회전 정도 회동시킨다.

배향막 형성 영역(14)에는, 지지 부재(도시 생략)에 의해 지지된 차폐판(15)이 배열 설치되어 있다.

이 차폐판(15)은 금속이나 세라믹스, 수지 등에 의해 형성된 것이며, 기판 (W)에 대하여 증착원(3a)으로부터 승화시킨 무기 재료를 선택적으로 증착시키기 위한 슬릿 형상의 개구부(16)를 형성한 것이다.

이 개구부(16)는, 차폐판(15)이 적절히 배치됨으로써, 기판(W)의 반송 방향(레일(9)의 길이 방향)과 직교하도록 위치하고 있으며, 상기 증착부(3)로부터 승화시킨 무기 재료(증착물)를 기판(W)에 선택적으로 증착시킨다.

차폐판(15)이 증착원(3a)의 경사 상방에 위치하는 배향막 형성 영역(14)에 배치되어 있음으로써, 개구부(16)에 의해 노출된 기판(W)의 면과 증착원(3a)으로부터 개구부(16)로 연장되는 증착 방향의 각도가 소정의 각도 범위로 설정된다.

이것에 의해, 무기 재료의 승화물(증착물)은 기판(W)의 성막면에 대하여 소정의 각도로 사방 증착된다.

한편, 차폐판(15)은, 기판(W)의 저면(底面) 측을 덮음으로써, 개구부(16)에 의해 규정된 성막 영역 이외의 비(非)배향막 형성 영역을 덮고, 이 영역에 대한 무기 재료의 증착을 저지한다.

다만, 기판(W)은 개구부(16)에 대하여 이동하기 때문에, 기판(W)의 성막 영역(배향막 형성 영역)을 시간을 어긋나게 하면서 모두 개구부(16) 내에 면하게 함으로써, 이 성막 영역의 전면(全面)에 무기 재료를 사방 증착시킬 수 있다.

또한, 성막실(2) 내에는, 그 내벽면에 배향막 재료가 부착되는 것을 방지하기 위해, 방착판(防着板)(도시 생략)이 성막실(2)에 대하여 착탈 가능하게 배열 설치되어 있다.

다음으로, 이러한 구성의 제조 장치(1)에 의한 하지막 및 배향막의 제조 방 법에 의거하여, 본 발명의 제조 방법의 일례에 대해서 설명한다.

우선, 진공 펌프(6)를 작동시켜 성막실(2) 내를 원하는 진공도로 조정하여 두는 동시에, 가열 수단(도시 생략)에 의해 성막실(2) 내를 소정의 온도로 조정한다.

또한, 이것과는 별도로, 셔터(12)에 의해 증착원(3a)을 덮어 둔다.

그리고, 이 상태에서 증착부(3)를 작동시켜 배향막 재료를 승화시킨다.

그 후, 증착원(3a)의 무기 재료의 승화 속도가 안정되면, 급재실(4)의 게이트 밸브(4a)를 개방하여 한쪽 유지 암(10)을 급재실(4)에 넣고, 그 유지 부재(11)에 의해 미리 대기시켜 둔 기판(W)을 유지한다.

여기서, 급재실(4)에 미리 대기시켜 둔 기판(W)으로서는, 예를 들어 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 기판 본체(80A) 위에 구동 소자나 배선 등을 포함하는 적층 구조(83)가 형성되고, 또한 그 위에 화소 전극(49)이 형성된 기판이 사용된다.

이러한 기판(W)에는 적층 구조(83)나 화소 전극(49)이 형성되어 있기 때문에, 배향막이 형성되는 면에 단차부가 형성되어 있다.

그리고, 유지 부재(11)에 의해 기판(W)을 유지하면서, 유지 암(10)을 다시 성막실(2) 내에 넣고, 기판(W)을 성막실(2) 내에 반입하는 동시에, 게이트 밸브(4a)를 폐색한다.

또한, 셔터(12)를 이동시켜 증착원(3a)을 개방한다.

그리하면, 증착원(3a)으로부터는 승화된 무기 재료가 상방을 향하여 방사상으로 출사된다.

한편, 유지 암(10)을 하지막 형성 영역(13)으로 이동시키면, 상기 승강 기구를 작동시켜 암부(10b)를 하강시킴으로써 기판(W)을 하강시키고, 기판(W)을 증착원(3a)에 근접시킨다.

이와 같이 기판(W)을 증착원(3a)에 근접시킴으로써, 무기 재료의 성막 레이트가 높아지고, 이 무기 재료로 이루어지는 하지막을 원하는 두께, 즉, 후술하는 배향막보다 충분히 두꺼운 두께로 성막할 수 있다.

또한, 이와 같이 기판(W)을 하강시키면, 상기 회동 기구를 작동시켜 기판(W)을 회동시킨다.

이와 같이 기판(W)을 하강시켜 증착원(3a)에 근접시키고, 또한 그 상태에서 회동시키면서, 유지 암(10)을 하지막 형성 영역(13)에 소정 시간 머무르게 함으로써, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이 상기 적층 구조(83), 화소 전극(49)을 덮어 하지막(85)을 형성한다.

여기서, 이 하지막(85)의 형성에 대해서는, 그 두께를 충분히 두껍게 함으로써, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이 적층 구조(83)나 화소 전극(49)에 의해 형성된 단차부의 영향을 거의 없애 기판(W)의 표면을 평탄화시킨다.

또한, 유지 암(10)을 하지막 형성 영역(13)에 소정 시간 머무르게 하기 위해서는, 레일(9)에 대한 유지 암(10)의 주행(이동)을 소정 시간 정지시키도록 할 수도 있고, 또는 유지 암(10)을 저속(低速)에 의해 연속적으로 이동시키거나, 또는 단속적으로 이동시키도록 할 수도 있다.

이렇게 하여 기판(W)에 하지막(85)을 형성하면, 상기 승강 기구에 의해 다시 암(10b)을 축소시키고, 기판(W)을 상승시킨다.

그리고, 그 상태에서 유지 암(10)을 주행(이동)시켜, 상기 기판(W)을 배향막 형성 영역(14)으로 이동시킨다.

또한, 이것과 병행하여, 다른 하나의 유지 암(10)을 상기와 동일하게 하여 급재실(4)에 넣고, 별도로 대기시켜 둔 기판(W)을 유지시켜, 다시 하지막 형성 영역(13)으로 이동시킨다.

또한, 이러한 2개의 기판(W)의 이동 시에는, 상기 셔터(12)를 작동시켜 증착원(3a)을 덮어 둔다.

이어서, 셔터(12)를 개방하고, 하지막 형성 영역(13)에서는 앞의 기판(W)의 경우와 동일하게 하여 하지막(85)을 형성한다.

한편, 배향막 형성 영역(14)에서는, 레일(9) 위에서 유지 암(10)을 연속적 또는 단속적으로 이동시킴으로써, 앞서 하지막을 형성한 기판(W)을 차폐판(15) 위의 소정 위치까지 도달시키고, 그 성막면을 개구부(16)에 면하게 한다.

그리하면, 개구부(16)가 증착원(3a)에 대하여 소정의 각도 범위로 되도록 형성 배치되어 있음으로써, 증착원(3a)으로부터 승화되어 온 무기 재료는 기판(W)의 성막면에 대하여 소정의 각도로 사방 증착된다.

그리고, 이러한 사방 증착을 개구부(16)에 대하여 기판(W)을 연속적 또는 단속적으로 이동시키면서 행함으로써, 최종적으로, 기판(W)의 성막 영역(배향막 형성 영역)의 전면에 배향막 재료를 사방 증착시키고, 이것에 의해 원하는 배향막을 형성할 수 있다.

즉, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이 하지막(85) 위에 배향막(86)을 형성할 수 있다.

이렇게 하여 하지막 형성 영역(13)에서 1개의 기판(W)에 하지막(85)을 형성하고, 또한 이것과 병행하여 배향막 형성 영역(14)에서 다른 기판(W)에 배향막(86)을 형성하면, 배향막 형성 영역(14)에 위치하는 유지 암(10)을 이동시켜 유지한 기판(W)을 제재실(5)에 반출시킨다.

그리고, 유지 암(10)을 급재실(4)로 이동시켜, 상기와 동일하게 하여 대기시켜 둔 기판(W)을 유지시키고, 다시 하지막 형성 영역(13)으로 이동시킨다.

한편, 하지막 형성 영역(13)에 위치하는 유지 암(10)에 대해서도, 상기와 동일하게 하여 주행(이동)시켜 하지막(85)을 형성한 기판(W)을 배향막 형성 영역(14)으로 이동시킨다.

이하, 이러한 처리를 반복함으로써, 기판(W)에 대하여 하지막(85)의 형성과 배향막(86)의 형성을 병행하여 연속적으로 행할 수 있다.

이러한 구성의 제조 장치(1)에서는, 동일한 성막실(2) 내에 하지막 형성 영역(13)과 배향막 형성 영역(14)을 갖고 있기 때문에, 상이한 기판(W)에 대하여 동일한 증착부(3)에 의해 하지막(85)의 형성과 배향막(86)의 형성을 병행하여 행할 수 있다.

또한, 하지막(85)을 형성함으로써 배향막(86)의 하지 부분에 단차부가 형성되는 것을 억제할 수 있고, 또한 하지막 형성을 위한 장치와 배향막 형성을 위한 장치를 별도로 준비할 필요가 없어져 장치 비용을 경감할 수 있다.

또한, 동일한 증착부(3)에 의해 하지막(85)의 형성과 배향막(86)의 형성을 병행하여 행하기 때문에, 증착원(3a)으로부터 승화시킨 재료의 낭비를 적게 하여 재료의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

따라서, 종래에 비하여 생산 비용을 각별히 저감시킬 수 있다.

또한, 반송부(8)에 승강 기구를 설치하고, 특히 하지막 형성 영역(13) 측에서 기판(W)을 하강시켜 증착원(3a)과의 사이의 거리를 좁힐 수 있도록 했기 때문에, 하지막(85)의 성막 레이트를 높일 수 있고, 이것에 의해 하지막(85)의 막 두께를 충분히 두껍게 하여 평탄화막으로서의 기능을 향상시킬 수 있다.

또한, 반송부(8)에 회동 기구를 설치하고, 특히 하지막 형성 영역(13) 측에서 기판(W)을 회동시키도록 했기 때문에, 하지막(85)의 막 두께나 막질의 불균일을 없앨 수 있고, 이것에 의해 평탄화막으로서의 기능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않아, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 한 다양한 변경이 가능하다.

예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이, 증착부(3)와는 별도로 선택 증착부(18)를 설치하고, 이 선택 증착부(18)의 증착원(18a)으로부터 하지막 형성 영역(13) 측에만 선택적으로 무기 재료의 승화물(증착물)을 비산시키도록 할 수도 있다.

이 선택 증착부(18)에 대해서는, 증착부(3)와 동일한 구성의 것으로 할 수 있다.

또한, 이 선택 증착부(18)로부터 하지막 형성 영역(13) 측에만 선택적으로 승화물(증착물)을 비산시키기 위해서는, 예를 들어 이 선택 증착부(18)와 배향막 형성 영역(14)에서의 상기 개구부(16) 사이에 차단판(19)을 배열 설치하여, 선택 증착부(18)의 승화물이 개구부(16)로 흐르는(비산되는) 것을 차단하게 하는 것이 좋다.

이와 같이 구성함으로써, 하지막 형성 영역(13)에서는 상기 증착부(3)에 더하여 선택 증착부(18)에 의해서도 증착 처리가 실행되기 때문에, 하지막의 성막 레이트를 배향막의 성막 레이트에 비하여 보다 높게 할 수 있고, 이것에 의해 하지막(85)의 막 두께를 충분히 두껍게 하여 평탄화막으로서의 기능을 보다 향상시킬 수 있다.

다음으로, 이러한 제조 장치(1)에 의한 제조 방법에 의해 형성된 하지막, 배향막을 구비한 본 발명의 액정 장치에 대해서 설명한다.

또한, 이하의 설명에 사용하는 각 도면에서는 각 부재를 인식 가능한 크기로 하기 위해, 각 부재의 축척을 적절히 변경하고 있다.

도 4는 본 발명의 액정 장치의 일 실시예의 개략 구성을 나타낸 TFT 어레이 기판의 평면도이며, 도 4 중의 부호 80은 TFT 어레이 기판(기판)이다.

이 TFT 어레이 기판(80)의 중앙에는 화상 제조 영역(101)이 형성되어 있다.

그 화상 제조 영역(101)의 가장자리부에 상기 밀봉재(89)가 배열 설치되어, 화상 제조 영역(101)에 액정층(도시 생략)이 밀봉되어 있다.

이 액정층은 TFT 어레이 기판(80) 위에 액정이 직접 도포되어 형성된 것이며, 밀봉재(89)에는 액정의 주입구가 설치되지 않은 구조로 되어 있다.

그 밀봉재(89)의 외측에는 후술하는 주사선에 주사 신호를 공급하는 주사선 구동 소자(110)와, 후술하는 데이터선에 화상 신호를 공급하는 데이터선 구동 소자(120)가 실장되어 있다.

그 구동 소자(110, 120)로부터 TFT 어레이 기판(80)의 단부의 접속 단자(79)에 걸쳐 배선(76)이 배선되어 있다.

한편, TFT 어레이 기판(80)에 접합되는 대향 기판(90)(도 7 참조)에는 공통 전극(61)(도 7 참조)이 형성되어 있다.

이 공통 전극(61)은 화상 제조 영역(101)의 대략 전역(全域)에 형성된 것이며, 그 4개의 코너에는 기판간 도통부(70)가 설치되어 있다.

이 기판간 도통부(70)로부터는 접속 단자(79)에 걸쳐 배선(78)이 배선되어 있다.

그리고, 외부로부터 입력된 각종 신호가 접속 단자(79)를 통하여 화상 제조 영역(101)에 공급됨으로써, 액정 장치가 구동된다.

도 5는 액정 장치의 등가회로도이다.

투과형 액정 장치의 화상 제조 영역을 구성하기 위해, 매트릭스 형상(어레이 형상)으로 배치된 복수의 화소에는 각각 화소 전극(49)이 형성되어 있다.

또한, 그 화소 전극(49)의 측방(側方)에는, 상기 화소 전극(49)으로의 통전(通電) 제어를 행하기 위한 스위칭 소자인 TFT 소자(30)가 형성되어 있다.

이 TFT 소자(30)의 소스에는 데이터선(46a)이 접속되어 있다.

각 데이터선(46a)에는 상술한 데이터선 구동 소자(120)로부터 화상 신호(S1, S2, …, Sn)가 공급된다.

또한, TFT 소자(30)의 게이트에는 주사선(43a)이 접속되어 있다.

각 주사선(43a)에는 상술한 주사선 구동 소자로부터 소정의 타이밍에서 펄스식으로 주사 신호(G1, G2, …, Gm)가 공급된다.

한편, TFT 소자(30)의 드레인에는 화소 전극(49)이 접속되어 있다.

그리고, 주사선(43a)으로부터 공급된 주사 신호(G1, G2, …, Gm)에 의해, 스위칭 소자인 TFT 소자(30)를 일정 기간만 온(on)으로 하면, 데이터선(46a)으로부터 공급된 화상 신호(S1, S2, …, Sn)가 화소 전극(49)을 통하여 각 화소의 액정에 소정의 타이밍에서 기입된다.

액정에 기입된 소정 레벨의 화상 신호(S1, S2, …, Sn)는 화소 전극(49)과 후술하는 공통 전극(61) 사이에 형성되는 액정 용량으로 일정 기간 유지된다.

또한, 유지된 화상 신호(S1, S2, …, Sn)가 누설되는 것을 방지하기 위해, 화소 전극(49)과 용량선(43b) 사이에 축적 용량(57)이 형성되고, 액정 용량과 병렬로 배치되어 있다.

이와 같이, 액정에 전압 신호가 인가되면, 인가된 전압 레벨에 따라 액정 분자의 배향 상태가 변화된다.

이것에 의해, 액정에 입사된 광원광이 변조되어 화상광이 제조된다.

도 6은 액정 장치의 평면 구조의 설명도이다.

본 실시예의 액정 장치에서는, TFT 어레이 기판 위에 인듐 주석 산화물(Indium Tin 0xide, 이하 IT0라고 함) 등의 투명 도전성 재료로 이루어지는 사각형 형상의 화소 전극(49)(파선(49a)에 의해 그 윤곽을 나타냄)이 매트릭스 형상으로 배열 형성되어 있다.

또한, 화소 전극(49)의 종횡(縱橫)의 경계를 따라 데이터선(46a), 주사선(43a) 및 용량선(43b)이 설치되어 있다.

본 실시예에서는 각 화소 전극(49)이 형성된 사각형 영역이 화소이며, 매트릭스 형상으로 배치된 화소마다 표시를 행하는 것이 가능한 구조로 되어 있다.

TFT 소자(30)는 폴리실리콘막 등으로 이루어지는 반도체층(41a)을 중심으로 하여 형성되어 있다.

반도체층(41a)의 소스 영역(후술)에는 컨택트 홀(45)을 통하여 데이터선(46a)이 접속되어 있다.

또한, 반도체층(41a)의 드레인 영역(후술)에는 컨택트 홀(48)을 통하여 화소 전극(49)이 접속되어 있다.

한편, 반도체층(41a)에서의 주사선(43a)과의 대향 부분에는 채널 영역(41a')이 형성되어 있다.

도 7은 액정 장치의 단면 구조의 설명도이며, 도 6의 A-A'선에 따른 측단면도이다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 액정 장치(60)는 TFT 어레이 기판(80)과, 이것에 대향 배치된 대향 기판(90)과, 이들 사이에 삽입된 액정층(50)을 주체로 하여 구성되어 있다.

TFT 어레이 기판(80)은 유리나 석영 등의 투광성 재료로 이루어지는 기판 본체(80A), 및 그 내측에 형성된 TFT 소자(30)나 화소 전극(49), 또한 이것을 덮는 하지막(85), 무기 배향막(86) 등을 주체로 하여 구성되어 있다.

여기서, 하지막(85), 배향막(86)은 상기 제조 장치(1)에 의해 형성된 것이며, 특히 하지막(85)은 평탄화막으로서 기능하고 있다.

한쪽 대향 기판(90)은 유리나 석영 등의 투광성 재료로 이루어지는 기판 본체(90A), 및 그 내측에 형성된 공통 전극(61), 또한 이것을 덮는 하지막(85), 무기 배향막(92) 등을 주체로 하여 구성되어 있다.

이 대향 기판(90)에서도, 하지막(85), 배향막(92)은 상기 제조 장치(1)에 의해 형성된 것으로 되어 있다.

TFT 어레이 기판(80)의 표면에는 후술하는 제 1 차광막(51a) 및 제 1 층간절연막(52)이 형성되어 있다.

그리고, 제 1 층간절연막(52)의 표면에 반도체층(41a)이 형성되고, 이 반도체층(41a)을 중심으로 하여 TFT 소자(30)가 형성된다.

반도체층(41a)에서의 주사선(43a)과의 대향 부분에는 채널 영역(41a')이 형성되고, 그 양측에 소스 영역 및 드레인 영역이 형성된다.

이 TFT 소자(30)는 LDD(Lightly Doped Drain) 구조를 채용하고 있기 때문에, 소스 영역 및 드레인 영역에 각각 불순물 농도가 상대적으로 높은 고농도 영역과, 상대적으로 낮은 저농도 영역(LDD 영역)이 형성되어 있다.

즉, 소스 영역에는 저농도 소스 영역(41b)과 고농도 소스 영역(41d)이 형성되고, 드레인 영역에는 저농도 드레인 영역(41c)과 고농도 드레인 영역(41e)이 형성된다.

반도체층(41a)의 표면에는 게이트 절연막(42)이 형성되어 있다.

그리고, 게이트 절연막(42)의 표면에 주사선(43a)이 형성되어, 채널 영역(41a')과의 대향 부분이 게이트 전극을 구성하고 있다.

또한, 게이트 절연막(42) 및 주사선(43a)의 표면에는 제 2 층간절연막(44)이 형성되어 있다.

그리고, 제 2 층간절연막(44)의 표면에 데이터선(46a)이 형성되고, 제 2 층간절연막(44)에 형성된 컨택트 홀(45)을 통하여 그 데이터선(46a)이 고농도 소스 영역(41d)에 접속되어 있다.

또한, 제 2 층간절연막(44) 및 데이터선(46a)의 표면에는 제 3 층간절연막(47)이 형성되어 있다.

그리고, 제 3 층간절연막(47)의 표면에 화소 전극(49)이 형성되고, 제 2 층간절연막(44) 및 제 3 층간절연막(47)에 형성된 컨택트 홀(48)을 통하여 그 화소 전극(49)이 고농도 드레인 영역(41e)에 접속되어 있다.

또한, 화소 전극(49)을 덮어 상기 제조 장치(1)에 의해 형성된 무기 배향막(86)이 형성되고, 비선택 전압 인가 시에서의 액정 분자의 배향을 규제할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 반도체층(41a)을 연장 설치하여 제 1 축적 용량 전극(41f)이 형성되어 있다.

또한, 게이트 절연막(42)을 연장 설치하여 유전체막이 형성되고, 그 표면에 용량선(43b)이 배치되어 제 2 축적 용량 전극이 형성된다.

제 1 축적 용량 전극(41f), 제 2 축적 용량 전극(용량선(43b)), 및 유전체막 (게이트 절연막(42))에 의해 상술한 축적 용량(57)이 구성되어 있다.

또한, TFT 소자(30)의 형성 영역에 대응하는 기판 본체(80A) 표면에 제 1 차광막(51a)이 형성되어 있다.

제 1 차광막(51a)은 액정 장치에 입사된 광이 반도체층(41a)의 채널 영역(41a'), 저농도 소스 영역(41b) 및 저농도 드레인 영역(41c)에 침입하는 것을 방지하는 것이다.

한편, 대향 기판(90)에서의 기판 본체(90A) 표면에는 제 2 차광막(63)이 형성되어 있다.

제 2 차광막(63)은 액정 장치에 입사된 광이 반도체층(41a)의 채널 영역(41a')이나 저농도 소스 영역(41b), 저농도 드레인 영역(41c) 등에 침입하는 것을 방지하는 것이며, 평면으로부터 보아 반도체층(41a)과 겹치는 영역에 설치되어 있다.

또한, 대향 기판(90)의 표면에는 대략 전면에 걸쳐 ITO 등의 도전체로 이루어지는 공통 전극(61)이 형성되어 있다.

또한, 공통 전극(61)의 표면에는 상기 제조 장치(1)에 의해 형성된 무기 배향막(92)이 형성되고, 비선택 전압 인가 시에서의 액정 분자의 배향을 규제할 수 있다.

그리고, TFT 어레이 기판(80)과 대향 기판(90) 사이에는 네마틱 액정 등으로 이루어지는 액정층(50)이 삽입되어 있다.

이 네마틱 액정 분자는 양의 유전율 이방성을 갖는 것이며, 비선택 전압 인 가 시에는 기판을 따라 수평 배향되고, 선택 전압 인가 시에는 전계 방향을 따라 수직 배향한다.

또한, 네마틱 액정 분자는 양의 굴절율 이방성을 갖는 것이며, 그 복굴절(複屈折)과 액정층 두께의 곱(리타데이션(retardation)) Δnd는 예를 들어 약 0.40㎛(60℃)로 되어 있다.

또한, TFT 어레이 기판(80)의 배향막(86)에 의한 배향 규제 방향과 대향 기판(90)의 배향막(92)에 의한 배향 규제 방향은 약 90° 틀어진 상태로 설정되어 있다.

이것에 의해, 본 실시예의 액정 장치(60)는 트위스티드 네마틱 모드로 동작한다.

또한, 양 기판(80, 90)의 외측에는 폴리비닐알코올(PVA)에 옥소를 도핑한 재료 등으로 이루어지는 편광판(58, 68)이 배치되어 있다.

또한, 각 편광판(58, 68)은 사파이어 유리나 수정 등의 고(高)열전도율 재료로 이루어지는 지지 기판 위에 장착하여, 액정 장치(60)로부터 이간(離間) 배치하는 것이 바람직하다.

각 편광판(58, 68)은 그 흡수축 방향의 직선 편광을 흡수하고, 투과축 방향의 직선 편광을 투과하는 기능을 갖는다.

TFT 어레이 기판(80)에 배치된 편광판(58)은 그 투과축이 배향막(86)의 배향 규제 방향과 대략 일치하도록 배치되고, 대향 기판(90)에 배치된 편광판(68)은 그 투과축이 배향막(92)의 배향 규제 방향과 대략 일치하도록 배치된다.

액정 장치(60)는 대향 기판(90)을 광원 측을 향하게 하여 배치된다.

그 광원광 중 편광판(68)의 투과축과 일치하는 직선 편광만이 편광판(68)을 투과하여 액정 장치(60)에 입사된다.

비선택 전압 인가 시의 액정 장치(60)에서는, 기판에 대하여 수평 배향된 액정 분자가 액정층(50)의 두께 방향으로 약 90° 틀어진 나선 형상으로 적층 배치되어 있다.

이 때문에, 액정 장치(60)에 입사된 직선 편광은 약 90° 선광(旋光)되어 액정 장치(60)로부터 출사한다.

이 직선 편광은 편광판(58)의 투과축과 일치하기 때문에, 편광판(58)을 투과한다.

따라서, 비선택 전압 인가 시의 액정 장치(60)에서는 백색 표시가 실행된다(표준 백색 모드).

또한, 선택 전압 인가 시의 액정 장치(60)에서는 액정 분자가 기판에 대하여 수직 배향되어 있다.

이 때문에, 액정 장치(60)에 입사된 직선 편광은 선광되지 않고 액정 장치(60)로부터 출사한다.

이 직선 편광은 편광판(58)의 투과축과 직교하기 때문에, 편광판(58)을 투과하지 않는다.

따라서, 선택 전압 인가 시의 액정 장치(60)에서는 흑색 표시가 실행된다.

여기서, 상술한 바와 같이 양 기판(80, 90)의 내측에는 상기 제조 장치(1)에 의해 형성된 무기 배향막(86, 92)이 형성되어 있다.

이들 무기 배향막(86, 92)은 상술한 바와 같이 SiO₂나 SiO 등의 산화실리콘에 의해 적절히 형성되지만, Al₂O₃, ZnO, MgO이나 ITO 등의 금속 산화물 등에 의해 형성할 수도 있다.

이러한 무기 배향막(86, 92)을 갖는 액정 장치(60)에서는, 특히 하지막(85) 및 배향막(86, 92)에 관하여 상술한 바와 같이 장치 비용이 경감되고, 또한 재료의 사용 효율이 향상되어 있기 때문에, 제조 비용의 저감화가 도모된 것으로 된다.

또한, 배향막(86, 92)의 하지 부분에 단차부가 형성되는 것에 의한 기술 과제도 해결되고, 이것에 의해 품질의 향상이 도모된 것으로 된다.

(프로젝터)

다음으로, 본 발명의 전자 기기로서 프로젝터의 일 실시예에 대해서 도 8을 사용하여 설명한다.

도 8은 프로젝터의 요부(要部)를 나타낸 개략 구성도이다.

이 프로젝터는 상술한 실시예에 따른 액정 장치를 광변조부로서 구비한 것이다.

도 8에 있어서, 부호 810은 광원, 부호 813 및 부호 814는 다이크로익 미러, 부호 815, 부호 816, 및 부호 817은 반사 미러, 부호 818은 입사 렌즈, 부호 819는 릴레이 렌즈, 부호 820은 출사 렌즈, 부호 822, 부호 823, 및 부호 824는 본 발명의 액정 장치로 이루어지는 광변조부, 부호 825는 크로스 다이크로익 프리즘, 부호 826은 투사 렌즈이다.

광원(810)은 메탈하라이드 등의 램프(811)와 램프의 광을 반사시키는 리플렉터(812)로 이루어진다.

다이크로익 미러(813)는 광원(810)으로부터 출사된 백색광에 포함되는 적색광을 투과시키는 동시에, 청색광과 녹색광을 반사시킨다.

투과된 적색광은 반사 미러에 의해 반사되어, 적색광용 광변조부에 입사된다.

또한, 다이크로익 미러(814)에 의해 반사된 녹색광은 다이크로익 미러(814)에 의해 반사되어 녹색광용 광변조부(823)에 입사된다.

또한, 다이크로익 미러(813)에 의해 반사된 청색광은 다이크로익 미러를 투과한다.

청색광에 대해서는, 긴 광로(光路)에 의한 광 손실을 방지하기 위해, 입사 렌즈(818), 릴레이 렌즈(819) 및 출사 렌즈(820)를 포함하는 릴레이 렌즈계로 이루어지는 도광부(821)가 설치되어 있다.

이 도광부(821)를 통하여 청색광이 청색광용 광변조부(824)에 입사된다.

각 광변조부(822, 823, 824)에 의해 변조된 3개의 색광(色光)은 크로스 다이크로익 프리즘(825)에 입사된다.

이 크로스 다이크로익 프리즘(825)은 4개의 직각 프리즘을 접합시킨 것이며, 그 계면(界面)에는 적색광을 반사시키는 유전체 다층막과 청색광을 반사시키는 유전체 다층막이 X자 형상으로 형성되어 있다.

이들 유전체 다층막에 의해 3개의 색광이 합성되어 컬러 화상을 나타내는 광이 형성된다.

합성된 광은 투사 광학계인 투사 렌즈(826)에 의해 스크린(827) 위에 투영되고, 화상이 확대되어 표시된다.

상술한 프로젝터는 상기 액정 장치를 광변조부로서 구비하고 있다.

이 액정 장치는 상술한 바와 같이 내광성 및 내열성이 우수한 무기 배향막을 구비하고 있기 때문에, 광원으로부터 조사되는 강한 광이나 열에 의해 배향막이 열화(劣化)되지는 않는다.

또한, 이 액정 장치는 제조 비용의 저감화 및 품질의 향상이 도모되어 있기 때문에, 이 프로젝터(전자 기기) 자체도 제조 비용의 저감화 및 품질의 향상이 도모된 것으로 된다.

또한, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 한정되지 않아, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 상술한 실시예에 다양한 변경을 가한 것을 포함한다.

예를 들어 상기 실시예에서는 스위칭 소자로서 TFT를 구비한 액정 장치를 예로 들어 설명했지만, 스위칭 소자로서 박막 다이오드(Thin Film Diode) 등의 2단자형 소자를 구비한 액정 장치에 본 발명을 적용하는 것도 가능하다.

또한, 상기 실시예에서는 투과형 액정 장치를 예로 들어 설명했지만, 반사형 액정 장치에 본 발명을 적용하는 것도 가능하다.

또한, 상기 실시예에서는 TN(Twisted Nematic) 모드로 기능하는 액정 장치를 예로 들어 설명했지만, VA(Vertical Alignment) 모드로 기능하는 액정 장치에 본 발명을 적용하는 것도 가능하다.

또한, 실시예에서는 3판식의 투사형 표시 장치(프로젝터)를 예로 들어 설명했지만, 단판식의 투사형 표시 장치나 직시형 표시 장치에 본 발명을 적용하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명의 액정 장치를 프로젝터 이외의 전자 기기에 적용하는 것도 가능하다.

그 구체적인 예로서, 휴대 전화를 들 수 있다.

이 휴대 전화는 상술한 각 실시예 또는 그 변형예에 따른 액정 장치를 표시부에 구비한 것이다.

또한, 그 이외의 전자 기기로서는, 예를 들어 IC 카드, 비디오 카메라, 퍼스널 컴퓨터, 헤드 마운트 디스플레이, 또한 표시 기능을 갖는 팩시밀리 장치, 디지털 카메라의 파인더, 휴대형 TV, DSP 장치, PDA, 전자수첩, 전광 게시판, 선전 공고용 디스플레이 등을 들 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 배향막의 하지 부분에 단차부가 형성되는 것에 의한 기술 과제를 해결하고, 또한 사방 증착에 의해 무기 배향막을 형성할 때의 재료의 사용 효율을 개선한 액정 장치를 제조하는 제조 장치, 액정 장치의 제조 방법, 액정 장치, 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (11)

1. 대향하는 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판 중 적어도 한쪽 기판의 내면(內面) 측에 형성된 배향막과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 삽입된 액정을 갖는 액정 장치를 제조하는 제조 장치로서,

   성막실(成膜室)과,

   증착원(蒸着源)을 갖고, 상기 성막실 내에서 상기 기판에 무기 재료를 물리적 증착법에 의해 증착시키며, 배향막과 상기 배향막 아래에 배치되는 하지막을 형성하는 증착부와,

   상기 성막실 내에서의 상기 증착원의 대략 상방(上方)에 위치하고, 상기 하지막을 형성하는 하지막 형성 영역과,

   상기 성막실 내에서의 상기 증착원의 경사 상방에 위치하고, 무기 재료를 선택적으로 증착시키기 위한 슬릿 형상의 개구부를 갖는 차폐판을 구비하며, 상기 배향막을 형성하는 배향막 형성 영역을 포함하는 액정 장치를 제조하는 제조 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 성막실은 상기 하지막 형성 영역 측에만 선택적으로 증착물을 비산(飛散)시키는 선택 증착부를 포함하는 액정 장치를 제조하는 제조 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 성막실은 상기 기판을 유지하여 반송하기 위한 반송부를 갖고,

   상기 반송부는 상기 기판을 유지하면서 승강(昇降)시키는 승강 기구를 갖는 액정 장치를 제조하는 제조 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 성막실은 상기 기판을 유지하여 반송하기 위한 반송부를 갖고,

   상기 반송부는 상기 기판을 유지하면서 회동(回動)시키는 회동 기구를 갖는 액정 장치를 제조하는 제조 장치.
5. 제 1 항에 기재된 제조 장치에 의해 제조되어 있는 액정 장치.
6. 제 5 항에 기재된 액정 장치를 구비하고 있는 전자 기기.
7. 한 쌍의 기판을 준비하고,

   상기 한 쌍의 기판 중 적어도 한쪽 기판 위에 하지막을 형성하는 공정과,

   상기 하지막 위에 배향막을 형성하는 공정과,

   상기 배향막 위에 액정을 배치하는 공정과,

   상기 한 쌍의 기판을 서로 대향시키고, 상기 배향막이 상기 한 쌍의 기판 사이에 배치되도록 상기 액정을 상기 한 쌍의 기판에 의해 유지하는 공정을 포함하며,

   동일한 성막실 내에서, 상기 하지막 중 적어도 일부를 1개의 기판 위에 형성하는 공정과, 상기 배향막을 다른 기판 위에 형성하는 공정을 동일한 증착부를 사용하여 병행하여 행하는 액정 장치의 제조 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 하지막을 형성하는 공정은,

   상기 배향막을 형성하는 증착부와 동일한 증착부를 사용하여 상기 하지막을 형성하는 공정과,

   상기 배향막을 형성하는 증착부와는 상이한 증착부를 사용하여 상기 하지막을 형성하는 공정을 포함하는 액정 장치의 제조 방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 기판을 회동시키면서, 상기 기판에 상기 하지막을 형성하는 액정 장치의 제조 방법.
10. 제 7 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조되어 있는 액정 장치.
11. 제 10 항에 기재된 액정 장치를 구비하고 있는 전자 기기.

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