JP4048714B2

JP4048714B2 - Liquid crystal device and manufacturing method thereof, projection display device

Info

Publication number: JP4048714B2
Application number: JP2001009421A
Authority: JP
Inventors: 周平山田; 豊土屋; 甲祐福井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-01-17
Filing date: 2001-01-17
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2021-01-17
Also published as: JP2002214616A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal device which can suppress display defects due to defects in the alignment of liquid crystal caused by an alignment film abnormality without using any complicated alignment film forming method like a rotary oblique vapor-depositing method. SOLUTION: A liquid crystal layer 50 is inserted between a couple of substrates 10 and 20 which are stuck together opposite to each other with a sealing material 51 and vertical alignment films 16 and 22 are provided on the surfaces of the substrates on the sides of the liquid crystal layer 50, and one vertical alignment film 16 has a 1st vertical alignment film 16a made of an inorganic oblique vapor-deposited film formed in a display area and a 2nd vertical alignment film 16b which is made of an organic film formed on the surface of the 1st vertical alignment film 16a on the side of the liquid crystal layer and in a circumferential area nearby the seal material 51 and the other vertical alignment film 22 has a 1st vertical alignment film 22a made of an inorganic oblique vapor-deposited film formed in the display area and a 2nd vertical alignment film 22b which is made of an organic film in the peripheral part area nearby the seal material 51 on the top surface of the 1st vertical alignment film 22a on the side of the liquid crystal layer.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置とその製造方法に関し、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における配向膜の構成とそ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１３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１３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。
【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】
【発明が解決しようとする課題】
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垂直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１３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異常が生じ、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、垂直配向膜を、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することが提案されている。このようして形成された垂直配向膜は無機材料からなるため耐光性や耐熱性に優れ、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。
ところが、無機斜方蒸着膜からなる垂直配向膜は、電極等を形成した基板を傾斜させた状態で回転させ、このとき回転速度を変更しながら蒸着を行う回転斜方蒸着法などを採用せざるを得ず、その結果、回転速度等の製造条件のコントロールが難しく、また、無機垂直配向膜形成用の装置も複雑なものを用いなければならず、配向膜の形成工程が複雑化するという問題点があった。
【０００９】
そのため、基板を回転させることなく、基板をある角度で固定して一方向から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より目的とする配向膜が得られればよいが、ポリイミドなどの配向性高分子からなる有機垂直配向膜では、配向性高分子と液晶分子との分子相互作用によって液晶分子の配向状態を規制するのに対し、単純な斜方蒸着により形成した無機斜方蒸着膜からなる配向膜では、表面形状効果によってのみ液晶分子の配向状態を規制するため、角度や膜厚等の蒸着条件を最適化しても、配向性高分子からなる配向膜に比較して液晶分子の配向規制力が弱いという問題点があった。
そのため、図１４に示すように無機斜方蒸着膜からなる配向膜６０を形成した場合には、基板間（液晶セル内）に液晶を注入した直後には図１４の（ａ）で示したように液晶層５０内の液晶分子を所定の配向状態（初期配向状態）に規制することができるものの、時間の経過とともに、図１４の（ｂ）に示すように、紫外線硬化型樹脂接着剤等からなるシール材５１の影響によりシール材近傍などから液晶分子の配向状態が乱れ始め、液晶分子の初期配向状態（図１４の（ａ）で示す状態）、すなわち電圧無印加時における液晶分子の配向状態を維持できず、表示品質が悪化するという恐れがある。
【００１０】
なお、以上の問題は、ＴＦＴ素子に代表される３端子型素子や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に限った問題ではなく、パッシブマトリクス型の液晶装置など、いかなる液晶装置においても生じる問題である。
【００１１】
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、回転斜方蒸着法のような複雑な配向膜形成方法を用いることなく、配向膜の耐久性を向上させ、配向膜異常による液晶の配向不良に起因する表示不良の発生を抑制し得る液晶装置、およびその製造方法、ならびに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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の液晶装置は、互いに対向してシール材によって貼り合わされた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垂直配向膜がそれぞれ設けられ、これら垂直配向膜のうち少なくとも一方の垂直配向膜は、基板の少なくとも表示領域に形成された無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜と、該第１の垂直配向膜の液晶層側の表面で、シール材近傍の周辺部領域に形成された有機薄膜からなる第２の垂直配向膜とを有していることを特徴とする。
【００１３】
本発明の液晶装置では、電圧無印加時は、液晶装置の少なくとも表示領域は上記無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜の表面形状効果により液晶分子の配向状態を規制でき、シール材近傍の周辺部領域は上記有機膜からなる第２の垂直配向膜の配向性高分子と液晶分子との分子相互作用によって液晶分子の配向状態を規制できる構造になっている。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。
【００１４】
すなわち、従来の液晶装置は、光や熱によって劣化し易い有機膜からなる垂直配向膜のみから液晶分子の配向状態を規制しており、あるいは、液晶分子の配向規制力が弱く、時間の経過とともにシール材近傍などから液晶分子の配向状態が乱れ易い単純な斜方蒸着法から形成した無機斜方蒸着膜からなる垂直配向膜のみから液晶分子の配向状態を規制していたのに対し、本発明の液晶装置では、強い光や熱が照射される少なくとも表示領域（実際に画像表示を行う有効表示領域）は、耐光性や耐熱性が優れた無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜により液晶分子の配向状態を規制し、液晶分子の配向規制力が乱れ易いシール材近傍の周辺部は、液晶分子の配向規制力が強く、しかも強い光や熱が照射されないならば非常に安定して配向状態を規制できる有機膜からなる第２の垂直配向膜により液晶分子の配向状態を規制している。この第２の垂直配向膜が形成されたシール材近傍の周辺部は、有効表示領域より外側の非表示領域（例えば額縁領域）にあるため殆ど光や熱は照射されないため、液晶分子の配向状態を安定して規制することができる。
【００１５】
また、第１の垂直配向膜を構成する無機斜方蒸着膜は、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できるものであるので、回転斜方蒸着法のような複雑な配向膜形成方法を用いなくても済み、垂直配向膜形成用の装置として複雑なものを用いなくても済み、また、垂直配向膜の形成工程が複雑化するといった問題を改善できる。
従って、本発明の液晶装置によれば、簡単な配向膜形成方法により、耐久性が向上した垂直配向膜が形成されており、配向膜異常による液晶の配向不良に起因する表示不良の発生を防止できる。
【００１６】
本発明の液晶装置において、第１の垂直配向膜及び第２の垂直配向膜は、シール材の下側、あるいはさらにシール材の外側まで延在して設けられていてもよいが、第２の垂直配向膜は有効表示領域を狭めないようにするためと、光や熱により劣化しないために、できるだけ有効表示領域にはみ出ていないことが好ましく、具体的には、シール材からの距離が２ｍｍ以下の領域、好ましくは１ｍｍ以下、さらに好ましくは５００μｍ以下の周辺領域に設けられていることが望ましい。
【００１７】
また、本発明の液晶装置は、互いに対向してシール材によって貼り合わされた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垂直配向膜がそれぞれ設けられ、これら垂直配向膜のうち少なくとも一方の垂直配向膜は、基板の少なくとも表示領域に形成された無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜と、該第１の垂直配向膜の液晶層側の表面で、シール材近傍の周辺部領域に形成された有機薄膜からなる第２の垂直配向膜とを有していることを特徴とす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、簡単な配向膜形成方法により、耐久性が向上した垂直配向膜が形成されており、配向膜異常による液晶の配向不良に起因する表示不良の発生を防止できる。
【００１８】
また、本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶を挟持し、画像表示領域を形成した液晶装置において、
前記画像表示領域に形成された無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜と、前記画像表示領域の周囲に形成された有機薄膜からなる第２の垂直配向膜とを備えたことを特徴とす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、簡単な配向膜形成方法により、耐久性が向上した垂直配向膜が形成されており、配向膜異常による液晶の配向不良に起因する表示不良の発生を防止できる。
本発明の液晶装置において、上記第１の垂直配向膜としては、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。
また、本発明の液晶装置において、上記第２の垂直配向膜としては、ポリイミド等の高分子樹脂材料、界面活性剤、カップリング剤、金属錯体を用いることができる。
【００１９】
また、本発明の液晶装置の製造方法は、互いに対向してシール材によって貼り合わされた一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶装置の製造方法において、上記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の上記液晶層側の表面の少なくとも表示領域となる領域に斜方蒸着法により無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜を形成する工程と、該第１の垂直配向膜の液晶層側の表面で、シール材の近傍となる周辺部領域に有機薄膜からなる第２の垂直配向膜を形成する工程とを有することを特徴とする。
かかる構成の液晶装置の製造方法によれば、回転斜方蒸着法のような複雑な配向膜形成方法を用いることなく、配向膜の耐久性を向上させ、配向膜異常による液晶の配向不良に起因する表示不良の発生を抑制し得る本発明の液晶装置を製造することができる。
【００２０】
また、本発明の液晶装置の製造方法は、一対の基板間に液晶を挟持し、画像表示領域を形成した液晶装置の製造方法において、
前記画像表示領域に斜方蒸着法により無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜を形成する工程と、前記画像表示領域の周囲に有機薄膜からなる第２の垂直配向膜を形成する工程とを有することを特徴とする。
かかる構成の液晶装置の製造方法においても、回転斜方蒸着法のような複雑な配向膜形成方法を用いることなく、配向膜の耐久性を向上させ、配向膜異常による液晶の配向不良に起因する表示不良の発生を抑制し得る本発明の液晶装置を製造することができる。
上記のいずれかの構成の本発明の液晶装置の製造方法においては、上記第２の垂直配向膜をフレキソ印刷法により形成するのが好ましい。フレキソ印刷法は第２の垂直配向膜の形状に応じた型を用い、該型に第２の垂直配向膜材料を塗布後、この型を第１の垂直配向膜が形成された基板に押しつけることにより、第２の垂直配向膜を容易に形成できるので、フォトレジストの塗布、フォトマスクを用いて露光、現像を行うフォトリソグラフィー法を用いなくても済み、配向膜形成工程を簡略化できる。
【００２１】
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、表示品位の高い表示装置を実現することができる。
【００２２】
【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３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り、図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。図４は、本実施形態の液晶装置に設けられた第１と第２の垂直配向膜とシール材との位置関係を説明するため図で、（ａ）は液晶装置を上面側（対向基板側）から見た平面図、（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。図５は、シール材近傍の第１の垂直配向膜と第２の垂直配向膜を示す拡大図である。
なお、図３乃至図５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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。これにより、保持特性はさらに改善され、コントラスト比の高い液晶装置が実現できる。本実施の形態では、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。
【００２５】
図２に示すように、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。
【００２６】
次に、断面構造を見ると、図３に示すように、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。
【００２７】
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。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。
【００２８】
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すれば、さらにオフ電流を低減でき、安定したスイッチング素子を得ることができる。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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上に垂直配向膜１６が設けられている。この垂直配向膜１６は、図４〜図５に示すように、有効表示領域（画素領域）に形成された酸化シリコン等の無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜１６ａと、第１の垂直配向膜１６ａの液晶層５０側となる側の表面で、後述のシール材５１近傍の周辺部領域に形成されたポリイミド等の有機膜からなる第２の垂直配向膜１６ｂを有している。即ち、第２の垂直配向膜１６ｂは、第１の垂直配向膜１６ａの表面の周縁部のみ覆っている。この第２の垂直配向膜１６ｂが形成されたシール材５１近傍の周辺部は、有効表示領域より外側の非表示領域（少なくとも額縁領域）にあるため殆ど光や熱は照射されないため、液晶分子の配向状態を安定して規制することができる。
【００３２】
第１の垂直配向膜１６ａ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。この第１の垂直配向膜１６ａの厚みは、１０〜５０ｎｍ程度である。
また、第２の垂直配向膜１６ｂの厚みは、３０〜５０ｎｍ程度である。第２の垂直配向膜１６ｂは有効表示領域を狭めないようにするためと、光や熱により劣化しないために、できるだけ有効表示領域にはみ出ていないことが好ましく、具体的には、シール材５１からの距離が２ｍｍ以下の領域、好ましくは１ｍｍ以下、さらに好ましくは５００μｍ以下の周辺領域に設けられていることが望ましい。
【００３３】
他方、ＴＦＴアレイ基板１０側の配向膜１６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垂直配向膜２２が設けられている。この垂直配向膜２２は、図４に示すように、有効表示領域（画素領域）に形成された酸化シリコン等の無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜２２ａと、第１の垂直配向膜２２ａの液晶層５０側となる側の表面で、後述のシール材５１近傍の周辺部領域に形成されたポリイミド等の有機膜からなる第２の垂直配向膜２２ｂを有している。即ち、第２の垂直配向膜２２ｂは、第１の垂直配向膜２２ａの表面の周縁部のみ覆っている。この第２の垂直配向膜２２ｂが形成されたシール材５１近傍の周辺部は、有効表示領域より外側の非表示領域（額縁領域）にあるため殆ど光や熱は照射されないため、液晶分子の配向状態を安定して規制することができる。
なお、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けた無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜１６ａの斜方蒸着方向と、対向基板２０側に設けた無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜２２ａ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。
【００３４】
第１の垂直配向膜２２ａは、上記第１の垂直配向膜１６ａと同様に単純な斜方蒸着に形成されたものである。この第１の垂直配向膜２２ａの厚みは、１０〜５０ｎｍ程度である。
また、第２の垂直配向膜２２ｂの厚みは、３０〜５０ｎｍ程度である。第２の垂直配向膜２２ｂは、第２の垂直配向膜１６ｂと同様の理由から、できるだけ有効表示領域にはみ出ていないことが好ましく、具体的には、シール材５１からの距離が２ｍｍ以下の領域、好ましくは１ｍｍ以下、さらに好ましくは５００μｍ以下の周辺領域に設けられていることが望ましい。
【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１０および図１１参照）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で配向膜１６、２２の作用により所定の配向状態をとる。
【００３６】
本実施形態の液晶装置では、電圧無印加時は、液晶装置の少なくとも表示領域（画素領域）は上記無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜１６ａ、２２ａの表面形状効果により液晶分子の配向状態を規制でき、シール材５１近傍の周辺部領域は上記有機膜からなる第２の垂直配向膜１６ｂ、２２ｂの配向性高分子と液晶分子との分子相互作用によって液晶分子の配向状態を規制できる構造になっている。
【００３７】
本実施形態の液晶装置では、強い光や熱が照射される少なくとも表示領域（実際に画像表示を行う有効表示領域）は、耐光性や耐熱性が優れた無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜１６ａ、２２ａにより液晶分子の配向状態を規制し、液晶分子の配向規制力が乱れ易いシール材５１近傍の周辺部は、液晶分子の配向規制力が強く、しかも強い光や熱が照射されないならば非常に安定して配向状態を規制できる有機膜からなる第２の垂直配向膜１６ｂ、２２ｂにより液晶分子の配向状態を規制している。この第２の垂直配向膜１６ｂ、２２ｂが形成されたシール材５１近傍の周辺部は、先に述べたように有効表示領域より外側の非表示領域（少なくとも額縁領域）にあるため殆ど光や熱は照射されないため、液晶分子の配向状態を安定して規制することができる。
【００３８】
また、第１の垂直配向膜１６ａ、２２ａを構成する無機斜方蒸着膜は、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できるものであるので、回転斜方蒸着法のような複雑な配向膜形成方法を用いなくても済み、垂直配向膜形成用の装置として複雑なものを用いなくても済み、また、垂直配向膜の形成工程が複雑化するといった問題を改善できる。
従って、本実施形態の液晶装置によれば、簡単な配向膜形成方法により、耐久性が向上した垂直配向膜が形成されており、配向膜異常による液晶の配向不良に起因する表示不良の発生を防止できる。
【００３９】
［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６から図９を参照して説明する。なお、図６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。また、シール材近傍の第２の垂直配向膜の形成工程については、図５を用いて説明する。
図６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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
次に、図７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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
次に、図８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。
【００５１】
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９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の厚さに堆積し、さらに工程（１５）に示すように、これをパターニングして画素電極９ａを形成する。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（１６）に示すように、全面に第１の垂直配向膜１６ａとして酸化シリコン（ＳｉＯ）等からなる無機斜方蒸着膜を透明導電性膜９等が形成された基板１０をある角度で固定して基板１０の法線方向から５０°から８０°の角度で酸化シリコン等の無機斜方蒸着膜材料を蒸着させ、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により膜厚１０ｎｍから５０ｎｍ程度に形成する。
次に、第２の垂直配向膜１６ｂの形状に応じたフレキソ印刷用の型を用い、該型にポリイミド等の第２の垂直配向膜材料を塗布後、基板１０に形成された第１の垂直配向膜１６ｂ表面で、後述するシール材５１の近傍となる周辺部領域に上記フレキソ印刷用の型を押しつけて第２の垂直配向膜１６ｂを印刷し、所定温度で所定時間プレベーク後、所定温度で所定時間焼成し、図５に示すように第１の垂直配向膜１６ａの周縁部に膜厚３０ｎｍから５０ｎｍの第２の垂直配向膜１６ｂを形成する。
【００５３】
なお、この第２の垂直配向膜１６ｂは、ポリイミド等の有機膜材料を第１の垂直配向膜１６ａ上にスピンコーターを用いて膜厚３０ｎｍから５０ｎｍ程度に形成した後、フォトレジストを塗布し、フォトマスクを用いて露光、現像を行い、薬品でリンス洗浄後、アセトン等の有機溶剤を用いてエッチングを行い、第２の垂直配向膜１６ｂのパターニングを行った後、残りのフォトレジストを除去し、第１の垂直配向膜１６ａの周縁部のみ（後述するシール材５１の近傍となる周辺部領域）に第２の垂直配向膜１６ｂを残存させるようにして形成してもよい。
【００５４】
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（図１０および図１１参照）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。
【００５５】
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１０ｎｍから５０ｎｍ程度の第１の垂直配向膜２２ａと、この第１の垂直配向膜２２ａの周縁部（後述するシール材５１の近傍となる周辺部領域）に膜厚３０ｎｍから５０ｎｍ程度の第２の垂直配向膜２２ｂを形成する。
【００５６】
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）になるように配置し、セル厚が４μｍになるようにシール材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、表示領域（画素領域）に無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜１６ａ、２２ａと、該第１の垂直配向膜の液晶層側の表面で、シール材５１近傍の周辺部領域に形成された有機膜からなる第２の垂直配向膜１６ｂ、２２ｂが形成された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１０上に基板側から第１遮光膜２３、対向電極２１、配向膜２２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２２の順に設けても良い。その場合、第１遮光膜２３と配向膜２２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。
【００５７】
本実施形態の液晶装置の製造方法によれば、回転斜方蒸着法のような複雑な配向膜形成方法を用いることなく、垂直配向膜の耐久性を向上させ、配向膜異常による液晶の配向不良に起因する表示不良の発生を抑制し得る本実施形態の液晶装置を製造できる。
なお、上記実施形態の液晶装置およびそ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そ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その製造方法や、パッシブマトリクス型の液晶装置及びそ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。
【００５８】
［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１０および図１１を参照して説明する。なお、図１０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１１は、対向基板２０を含めて示す図１０のＨ−Ｈ’断面図である。なお、図１０及び図１１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。
【００５９】
図１０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１１に示すように、図１０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、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を適用できる。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１２を参照して説明する。図１２において、投射型表示装置１１００は、上述した液晶装置を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、基板の少なくとも表示領域（画素領域）に無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜が形成され、該第１の垂直配向膜の液晶層側の表面で、シール材近傍の周辺部領域に有機薄膜からなる第２の垂直配向膜が設けられたものである。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、垂直配向膜の劣化が顕著に起こりやすいが、配向膜の劣化に起因する表示不良の発生を低減した本発明の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。
【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素子と透明電極が形成されたＴＦＴアレイ基板と、ブラックマトリックス（遮光膜）と透明電極が形成された対向基板の両方に基板の法線方向に対して６０度傾けた方向から酸化シリコン（ＳｉＯ）を膜厚が２０ｎｍになるように斜方蒸着を行った。この後、フレキソ印刷によりシール材から画素領域の内側へ１ｍｍ幅にポリイミドの垂直配向材を印刷し、８０℃で１０分間プレベーク後、２３０℃で１時間焼成することにより、ＳｉＯ斜方蒸着膜の表面の周縁部に垂直ポリイミド配向膜（垂直配向膜）を形成した。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、実施例のライトバルブを作製した。
【００６９】
このように作製した実施例のライトバルブは、８０℃で１０００時間放置しても液晶分子の初期配向が乱れることがなかった。
比較のために、ＳｉＯ斜方蒸着膜を形成せずに、基板の全面にポリイミド垂直配向膜だけ形成した液晶パネルを用いた比較例のライトバルブに５ｌｍ／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、比較例より５倍の信頼性が得られた。
以上のことから本実施例のライトバルブは、回転斜方蒸着法のような複雑な蒸着法を用いなくても、高信頼性のライトバルブが得られることがわかった。
【００７０】
【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、強い光や熱が照射される表示領域は、耐光性や耐熱性が優れた無機斜方蒸着膜からなる第１の垂直配向膜により液晶分子の配向状態を規制し、液晶分子の配向規制力が乱れ易いシール材近傍の周辺部は、液晶分子の配向規制力が強く、しかも非常に安定して配向状態を規制できる有機薄膜からなる第２の垂直配向膜により液晶分子の配向状態を規制できるので、回転斜方蒸着法のような複雑な配向膜形成方法を用いることなく、配向膜の耐久性を向上させ、配向膜異常による液晶の配向不良に起因する表示不良の発生を充分に防止することができる。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】本実施形態の液晶装置に設けられた第１と第２の垂直配向膜とシール材との位置関係を説明するために図で、（ａ）は液晶装置を上面側（対向基板側）から見た平面図、（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図である。
【図５】シール材近傍の第１の垂直配向膜と第２の垂直配向膜を示す拡大図である。
【図６】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】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１１】図１０のＨ−Ｈ’断面図である。
【図１２】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１３】従来の液晶装置の一例を示す断面図である。
【図１４】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のシール材近傍部分を示す概略図であり、（ａ）は基板間に液晶を注入した直後の液晶分子の初期配向状態を示す図、（ｂ）時間経過後に液晶分子の配向状態が乱れた状態を示す図である。
【符号の説明】
３ａ走査線
６ａデータ線
９ａ画素電極
１０ＴＦＴアレイ基板
１６，２２垂直配向膜
１６ａ，２２ａ第１の垂直配向膜（無機斜方蒸着膜）
１６ｂ，２２ｂ第２の垂直配向膜（有機薄膜）
２０対向基板
２１対向電極
３０画素スイッチング用ＴＦＴ
５０液晶層
５１シール材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a configuration of an alignment film in a liquid crystal device suitable for use in a projection light valve of a liquid crystal projector and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
Projection-type liquid crystal display devices such as liquid crystal projectors include, for example, a three-plate type using three liquid crystal panels corresponding to three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), and one sheet There is a single plate type composed of a liquid crystal panel and color generation means. A liquid crystal panel, which is a constituent element of the projection type liquid crystal display device, is composed of, for example, an active matrix type liquid crystal light valve and polarizing plates arranged before and after the active matrix type liquid crystal light valve. FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of this type of liquid crystal light valve.
[0003]
As shown in FIG. 13, a liquid crystal light valve is a liquid crystal sealed between two transparent substrates such as a glass substrate and a quartz substrate, and a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) forming one substrate. An array substrate 10 and a counter substrate 20 which is the other substrate disposed opposite thereto. The entire TFT array substrate 10 has a plurality of pixels formed in a matrix that forms an image display area of the liquid crystal device. A plurality of pixel switching TFTs 30 for controlling the pixel electrodes 9 a and the pixel electrodes 9 a are formed in a matrix on the TFT array substrate 10, and data lines 6 a for supplying image signals are connected to the TFTs 30 through the contact holes 5. It is electrically connected to the source region 1d. Further, the scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning signal is sequentially applied to the scanning line 3a in a pulsed manner at a predetermined timing. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain region 1e of the pixel switching TFT 30 through the contact hole 8. The pixel switching TFT 30 serving as a switching element is supplied from the data line 6a by closing the switch for a certain period. The image signal to be processed is written at a predetermined timing.
[0004]
An image signal of a predetermined level written in the liquid crystal via the pixel electrode 9a is held for a certain period with the counter electrode 21 formed on the counter substrate 20, but usually the held image signal leaks. In order to prevent this, a storage capacitor 70 is added in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9a and the counter electrode 21. Here, as a method of forming the storage capacitor 70, a capacitor line 3b, which is a capacitor forming wiring, is provided. An alignment film 16 that has been subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is provided on the pixel electrode 9a. The pixel electrode 9a is formed of a transparent conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film. The alignment film 16 is generally formed from an organic film such as a polyimide film.
[0005]
On the other hand, a counter electrode (common electrode) 21 is provided over the entire surface of the counter substrate 20, and an alignment film 22 subjected to a predetermined alignment process such as a rubbing process is provided below the counter electrode. . Similarly to the pixel electrode 9a, the counter electrode 21 is also formed of a transparent conductive film such as an ITO film. The alignment film 22 is also formed of an organic film such as a polyimide film, like the alignment film 16 on the TFT array substrate 10 side. Further, the counter substrate 20 is provided with a light shielding film 23 in a region other than the display region of each pixel. The light shielding film 23 prevents incident light from the counter substrate 20 side from entering the channel region 1a ′, the source regions 1b and 1d, the drain regions 1c and 1e, etc. of the semiconductor layer 1a of the pixel switching TFT 30. belongs to. Furthermore, the light-shielding film 23 has functions such as improving the contrast ratio and preventing color mixture of color materials, and is also called a so-called black matrix.
[0006]
Each substrate has such a configuration, and the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 arranged so that the pixel electrode 9a and the counter electrode 21 face each other are respectively spaced at a predetermined interval via a sealing material at the periphery of the substrate. A liquid crystal is sealed in a space between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 and enclosed by a sealing material, and a liquid crystal layer 50 is formed. The liquid crystal layer 50 takes a predetermined alignment state by the action of the alignment film in a state where the electric field from the pixel electrode 9a is not applied. In the liquid crystal projector, when the vertical alignment mode is adopted in order to realize a high contrast ratio, the alignment films 16 and 22 are rubbed with an organic film having a vertical alignment state, and the liquid crystal molecules are several degrees in a state where no electric field is applied. It is in a vertical alignment state with a pretilt angle.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, the intensity of light incident on the light valve has increased with the miniaturization of the liquid crystal light valve due to the high definition, high brightness, and low price of the liquid crystal projector. For this reason, in a liquid crystal light valve using an organic vertical alignment film such as a polyimide film, the alignment film deteriorates due to light or heat. As a result, the alignment regulating force of the liquid crystal molecules by the alignment film decreases, and the alignment state of the liquid crystal molecules Display defects such as disturbance and a decrease in contrast ratio may occur. The reason why such a problem occurs is that an organic film such as polyimide has a slight absorption in the visible light region near 400 nm to 450 nm. Therefore, the alignment film deteriorates due to this absorption, and is denoted by reference numeral 59 in FIG. This is because an abnormal alignment of the liquid crystal occurs in the vicinity of the deteriorated alignment film as in the case where the alignment film is deteriorated, which leads to a display defect.
[0008]
Therefore, in order to solve such problems, the vertical alignment film is not an organic film such as polyimide, but an inorganic material such as silicon oxide (SiO) having a predetermined surface shape capable of aligning liquid crystal molecules. It has been proposed to be composed of an inorganic oblique vapor deposition film comprising: The vertical alignment film thus formed is made of an inorganic material, and thus has excellent light resistance and heat resistance, and has the advantage that the durability of the liquid crystal light valve can be improved.
However, the vertical alignment film made of an inorganic oblique vapor deposition film rotates a substrate on which an electrode or the like is formed in an inclined state, and at this time, a rotational oblique vapor deposition method in which vapor deposition is performed while changing the rotation speed must be employed. As a result, it is difficult to control the manufacturing conditions such as the rotation speed, and the apparatus for forming the inorganic vertical alignment film must be complicated, which complicates the alignment film formation process. There was a point.
[0009]
Therefore, the objective is achieved by simple oblique deposition in which the substrate is fixed at a certain angle, the inorganic material is vapor-deposited from one direction, and the columnar crystals arranged at a predetermined angle with respect to the substrate are grown without rotating the substrate. However, in an organic vertical alignment film made of an alignment polymer such as polyimide, the alignment state of liquid crystal molecules is regulated by the molecular interaction between the alignment polymer and liquid crystal molecules. In alignment films consisting of inorganic oblique deposition films formed by simple oblique deposition, the orientation state of liquid crystal molecules is regulated only by the surface shape effect, so even if the deposition conditions such as angle and film thickness are optimized, the orientation properties There is a problem that the alignment regulating force of liquid crystal molecules is weaker than that of an alignment film made of a polymer.
Therefore, when the alignment film 60 made of an inorganic oblique vapor deposition film is formed as shown in FIG. 14, immediately after the liquid crystal is injected between the substrates (in the liquid crystal cell), as shown in FIG. Although the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 50 can be restricted to a predetermined alignment state (initial alignment state), as time passes, as shown in FIG. Due to the influence of the sealing material 51, the alignment state of the liquid crystal molecules begins to be disturbed from the vicinity of the sealing material, and the initial alignment state of the liquid crystal molecules (the state shown in FIG. 14A), that is, the alignment state of the liquid crystal molecules when no voltage is applied. May not be maintained, and the display quality may deteriorate.
[0010]
The above problem is not limited to an active matrix liquid crystal device using a three-terminal element typified by a TFT element or a two-terminal element typified by a TFD (Thin-Film Diode) element, but passively. This is a problem that occurs in any liquid crystal device such as a matrix type liquid crystal device.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and improves the durability of the alignment film without using a complicated alignment film forming method such as a rotational oblique vapor deposition method, and causes an abnormal alignment film. An object of the present invention is to provide a liquid crystal device capable of suppressing the occurrence of display failure due to liquid crystal alignment failure caused by the above, a method for manufacturing the same, and a projection display device using the liquid crystal device with high display quality.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a liquid crystal device according to the present invention includes a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates that are bonded to each other with a sealant, and is disposed on the surface of the pair of substrates on the liquid crystal layer side. A vertical alignment film is provided, and at least one of the vertical alignment films includes a first vertical alignment film made of an inorganic oblique vapor deposition film formed in at least a display region of the substrate, and the first vertical alignment film. It has the 2nd vertical alignment film which consists of an organic thin film formed in the peripheral part area | region of the sealing material vicinity on the surface at the side of the liquid crystal layer of a vertical alignment film, It is characterized by the above-mentioned.
[0013]
In the liquid crystal device of the present invention, when no voltage is applied, at least the display region of the liquid crystal device can regulate the alignment state of the liquid crystal molecules by the surface shape effect of the first vertical alignment film made of the above-mentioned inorganic oblique vapor deposition film. The neighboring peripheral region has a structure in which the alignment state of the liquid crystal molecules can be regulated by the molecular interaction between the alignment polymer of the second vertical alignment film made of the organic film and the liquid crystal molecules. In this specification, “when no voltage is applied” and “when voltage is applied” are respectively “when the applied voltage to the liquid crystal layer is lower than the threshold voltage of the liquid crystal” and “applied voltage to the liquid crystal layer”. Means “when the voltage is equal to or higher than the threshold voltage of the liquid crystal”.
[0014]
That is, the conventional liquid crystal device regulates the alignment state of the liquid crystal molecules only from the vertical alignment film made of an organic film that is easily deteriorated by light or heat, or the alignment regulating force of the liquid crystal molecules is weak, and as time passes Whereas the alignment state of the liquid crystal molecules was regulated only from the vertical alignment film composed of the inorganic oblique vapor deposition film formed from the simple oblique vapor deposition method in which the alignment state of the liquid crystal molecules easily disturbed from the vicinity of the sealing material, etc., the present invention In the liquid crystal device, at least a display area (effective display area for actually displaying an image) irradiated with strong light or heat is a first vertical alignment film made of an inorganic oblique vapor deposition film having excellent light resistance and heat resistance. The alignment state of the liquid crystal molecules is regulated by the liquid crystal molecules, and the liquid crystal molecules in the vicinity of the sealing material where the alignment regulating force tends to be disturbed are very stable if the alignment regulating force of the liquid crystal molecules is strong and strong light or heat is not irradiated. Orientation Regulates the orientation of the liquid crystal molecules by the second vertical alignment film made of an organic film can be regulated. Since the peripheral portion in the vicinity of the sealing material on which the second vertical alignment film is formed is in a non-display area (for example, a frame area) outside the effective display area, it is hardly irradiated with light or heat. Can be regulated stably.
[0015]
In addition, the inorganic oblique vapor deposition film constituting the first vertical alignment film is formed by depositing an inorganic material from one direction while fixing the substrate at a certain angle, and growing columnar crystals arranged at a predetermined angle with respect to the substrate. Therefore, it is not necessary to use a complicated alignment film forming method such as a rotational oblique evaporation method, and it is not necessary to use a complicated apparatus for forming a vertical alignment film. In addition, the problem that the formation process of the vertical alignment film becomes complicated can be improved.
Therefore, according to the liquid crystal device of the present invention, the vertical alignment film with improved durability is formed by a simple alignment film forming method, and the occurrence of display defects due to the alignment failure of the liquid crystal due to the alignment film abnormality is prevented. it can.
[0016]
In the liquid crystal device of the present invention, the first vertical alignment film and the second vertical alignment film may be provided below the sealing material or further to the outside of the sealing material. It is preferable that the vertical alignment film does not protrude from the effective display area as much as possible in order to prevent the effective display area from being narrowed and is not deteriorated by light or heat. Specifically, the distance from the sealing material is 2 mm or less. It is desirable to be provided in a peripheral region of 1 mm or less, preferably 1 mm or less, more preferably 500 μm or less.
[0017]
In the liquid crystal device of the present invention, the liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates that are bonded to each other with a sealant and arranged in a matrix on one of the pair of substrates. A plurality of pixel electrodes; a plurality of switching means for driving the plurality of pixel electrodes; a plurality of data lines and a plurality of scanning lines respectively connected to the plurality of switching means; A counter electrode is provided on the other substrate, a vertical alignment film is provided on the surface of the pair of substrates on the liquid crystal layer side, and at least one of the vertical alignment films is at least one of the substrates. A first vertical alignment film made of an inorganic oblique vapor deposition film formed in the display area, and a surface formed on the liquid crystal layer side of the first vertical alignment film on the peripheral area in the vicinity of the sealing material. It may be characterized in that and a second vertical alignment film formed of a thin film.
Also in the liquid crystal device having such a configuration, a vertical alignment film with improved durability is formed by a simple alignment film forming method, and it is possible to prevent the occurrence of a display defect due to a liquid crystal alignment defect due to an alignment film abnormality.
[0018]
The liquid crystal device of the present invention is a liquid crystal device in which an image display region is formed by sandwiching liquid crystal between a pair of substrates.
A first vertical alignment film made of an inorganic oblique vapor deposition film formed in the image display area, and a second vertical alignment film made of an organic thin film formed around the image display area. It may be.
Also in the liquid crystal device having such a configuration, a vertical alignment film with improved durability is formed by a simple alignment film forming method, and it is possible to prevent the occurrence of a display defect due to a liquid crystal alignment defect due to an alignment film abnormality.
In the liquid crystal device of the present invention, an oblique vapor deposition film made of silicon oxide can be used as the first vertical alignment film.
In the liquid crystal device of the present invention, a polymer resin material such as polyimide, a surfactant, a coupling agent, and a metal complex can be used as the second vertical alignment film.
[0019]
The method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is the method for manufacturing a liquid crystal device in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates that are bonded to each other with a sealant, and at least one of the pair of substrates. Forming a first vertical alignment film made of an inorganic oblique deposition film by an oblique deposition method on at least a display region on the surface of the liquid crystal layer side, and the liquid crystal layer side of the first vertical alignment film And a step of forming a second vertical alignment film made of an organic thin film in a peripheral region in the vicinity of the sealing material on the surface.
According to the manufacturing method of the liquid crystal device having such a configuration, the durability of the alignment film is improved without using a complicated alignment film forming method such as a rotational oblique deposition method, and the liquid crystal device is poorly aligned due to an abnormal alignment film. Thus, the liquid crystal device of the present invention that can suppress the occurrence of display defects can be manufactured.
[0020]
Further, a method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal device in which a liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates to form an image display region.
Forming a first vertical alignment film made of an inorganic oblique vapor deposition film on the image display area by an oblique vapor deposition method; and forming a second vertical alignment film made of an organic thin film around the image display area. It is characterized by having.
Even in the manufacturing method of the liquid crystal device having such a configuration, the durability of the alignment film is improved without using a complicated alignment film forming method such as the rotational oblique deposition method, which is caused by the alignment failure of the liquid crystal due to the alignment film abnormality. The liquid crystal device of the present invention that can suppress the occurrence of display defects can be manufactured.
In the method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention having any one of the above structures, the second vertical alignment film is preferably formed by a flexographic printing method. In the flexographic printing method, a mold corresponding to the shape of the second vertical alignment film is used, and after applying the second vertical alignment film material to the mold, this mold is pressed against the substrate on which the first vertical alignment film is formed. Thus, since the second vertical alignment film can be easily formed, it is not necessary to use a photolithography method in which a photoresist is applied and exposure and development are performed using a photomask, and the alignment film forming process can be simplified.
[0021]
Moreover, the projection type display device of the present invention is a projection type display device comprising the liquid crystal device of the present invention having any one of the above-described configurations, wherein the liquid crystal device modulates light emitted from the light source. And an enlargement projection optical system that enlarges and projects the light modulated by the liquid crystal device onto the projection surface.
According to the projection display device of the present invention having such a configuration, a display device with high display quality can be realized by using the liquid crystal device of the present invention having any one of the above-described configurations.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Configuration of Liquid Crystal Device of First Embodiment]
The configuration of the liquid crystal device according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix that forms an image display area of a liquid crystal device. FIG. 2 is a plan view of a plurality of pixel groups adjacent to each other on the TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes and the like are formed, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 4A and 4B are views for explaining the positional relationship between the first and second vertical alignment films provided in the liquid crystal device of the present embodiment and the sealing material. FIG. 4A is a diagram illustrating the liquid crystal device on the upper surface side (counter substrate side). (B) is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 4 (a). FIG. 5 is an enlarged view showing the first vertical alignment film and the second vertical alignment film in the vicinity of the sealing material.
In FIGS. 3 to 5, the scales of the layers and the members are different from each other in order to make the layers and the members large enough to be recognized on the drawings.
[0023]
As shown in FIG. 1, in the liquid crystal device according to the present embodiment, a plurality of pixels formed in a matrix that constitutes an image display area includes a pixel electrode 9a and a pixel switching TFT 30 for controlling the pixel electrode 9a. A plurality of data lines 6 a which are formed in a matrix and supply image signals are electrically connected to the source region of the TFT 30. The image signals S1, S2,..., Sn written to the data lines 6a may be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied for each group to a plurality of adjacent data lines 6a. good. Further, the scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning signals G1, G2,..., Gm are applied to the scanning line 3a in a pulse-sequential manner in this order at a predetermined timing. It is configured. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain region of the pixel switching TFT 30, and the pixel switching TFT 30 serving as a switching element is closed for a certain period, thereby the image signal S1 supplied from the data line 6a. , S2,..., Sn are written at a predetermined timing.
[0024]
Image signals S1, S2,..., Sn written to the liquid crystal via the pixel electrode 9a are held for a certain period with a counter electrode (described later) formed on a counter substrate (described later). . Here, in order to prevent the held image signal from leaking, a storage capacitor 70 is added in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9a and the counter electrode. For example, the voltage of the pixel electrode 9 a is held for a time that is three orders of magnitude longer than the time when the source voltage is applied by the storage capacitor 70. Thereby, the holding characteristics are further improved, and a liquid crystal device having a high contrast ratio can be realized. In the present embodiment, as a method of forming the storage capacitor 70, the capacitor line 3b that is a wiring for forming a capacitor with the semiconductor layer is provided. Further, instead of providing the capacitor line 3b, a capacitor may be formed between the pixel electrode 9a and the preceding scanning line 3a.
[0025]
As shown in FIG. 2, a plurality of transparent pixel electrodes 9a are provided in a matrix on the TFT array substrate of the liquid crystal device, and data lines 6a and scanning lines are respectively provided along vertical and horizontal boundaries of the pixel electrodes 9a. 3a and a capacitor line 3b are provided. The data line 6a is electrically connected to a source region described later in the semiconductor layer 1a made of a polysilicon film through the contact hole 5, and the pixel electrode 9a is connected to the source layer in the semiconductor layer 1a through the contact hole 8. It is electrically connected to a drain region described later. In addition, the scanning line 3a is arranged so as to face a channel region (a region with a slanted line in the drawing in the drawing) described later in the semiconductor layer 1a.
[0026]
Next, looking at the cross-sectional structure, as shown in FIG. 3, the liquid crystal device has a pair of transparent substrates, the TFT array substrate 10 forming one of the substrates, and the other arranged opposite to the TFT array substrate 10. And a counter substrate 20 forming a substrate. The TFT array substrate 10 is made of, for example, a quartz substrate, and the counter substrate 20 is made of, for example, a glass substrate or a quartz substrate. A pixel electrode 9a made of a transparent conductive film such as an ITO film is provided on the TFT array substrate 10, and a pixel that controls switching of each pixel electrode 9a at a position adjacent to each pixel electrode 9a on the TFT array substrate 10. A switching TFT 30 is provided. The pixel switching TFT 30 has an LDD (Lightly Doped Drain) structure, and includes a scanning line 3a, a channel region 1a ′ of the semiconductor layer 1a in which a channel is formed by an electric field from the scanning line 3a, the scanning line 3a and the semiconductor. An insulating thin film 2 that insulates the layer 1a, a data line 6a, a low concentration source region 1b and a low concentration drain region 1c of the semiconductor layer 1a, and a high concentration source region 1d and a high concentration drain region 1e of the semiconductor layer 1a are provided.
[0027]
Further, on the TFT array substrate 10 including the scanning line 3a and the insulating thin film 2, a contact hole 5 leading to the high-concentration source region 1d and a contact hole 8 leading to the high-concentration drain region 1e are formed respectively. An insulating film 4 is formed. That is, the data line 6 a is electrically connected to the high concentration source region 1 d through the contact hole 5 that penetrates the first interlayer insulating film 4. Further, on the data line 6a and the first interlayer insulating film 4, a second interlayer insulating film 7 in which a contact hole 8 leading to the high concentration drain region 1e is formed is formed. In other words, the high concentration drain region 1 e is electrically connected to the pixel electrode 9 a through the contact hole 8 that penetrates the first interlayer insulating film 4 and the second interlayer insulating film 7. The pixel electrode 9a and the high-concentration drain region 1e may be configured to be electrically connected by relaying the same Al film as the data line 6a or the same polysilicon film as the scanning line 3b.
[0028]
The pixel switching TFT 30 preferably has an LDD structure as described above, but may adopt an offset structure in which impurity ions are not implanted into the low concentration source region 1b and the low concentration drain region 1c, and the gate electrode is masked. Alternatively, a self-aligned TFT in which impurity ions are implanted at a high concentration to form high concentration source and drain regions in a self-aligning manner may be used.
Further, in this embodiment, a single gate structure in which only one gate electrode composed of a part of the scanning line 3a of the pixel switching TFT 30 is arranged between the source and drain regions is used. An electrode may be arranged. At this time, the same signal is applied to each gate electrode. If the TFT is configured with dual gates (double gates) or triple gates or more in this way, the leakage current between the channel and the source / drain region junction can be prevented, and the off-time current can be reduced. If at least one of these gate electrodes has an LDD structure or an offset structure, the off-current can be further reduced and a stable switching element can be obtained.
[0029]
Further, the insulating thin film 2 serving as a gate insulating film is extended from a position facing the gate electrode formed of a part of the scanning line 3a and used as a dielectric film, and the semiconductor layer 1a is extended to extend the first storage capacitor electrode 1f. In addition, a part of the capacitor line 3b facing these is used as the second storage capacitor electrode, whereby the storage capacitor 70 is configured. More specifically, the high-concentration drain region 1e of the semiconductor layer 1a extends below the data line 6a and the scanning line 3a, and the insulating thin film 2 is formed on the capacitor line 3b that extends along the data line 6a and the scanning line 3a. The first storage capacitor electrode 1f is disposed to face each other. In particular, the insulating thin film 2 as a dielectric of the storage capacitor 70 can be a thin and high withstand voltage insulating film in the case of the gate insulating film of the pixel switching TFT 30 formed on the polysilicon film by high temperature oxidation. The storage capacitor 70 can be a large storage capacitor with a relatively small area.
[0030]
On the other hand, the counter substrate 20 is provided with a first light-shielding film 23 in a region facing the data line 6a, the scanning line 3a, and the pixel switching TFT 30 formation region on the TFT array substrate 10, that is, a non-display region of each pixel. ing. Further, a counter electrode (common electrode) 21 is provided over the entire surface of the counter substrate 20 including the first light shielding film 23. Similarly to the pixel electrode 9a of the TFT array substrate 10, the counter electrode 21 is also formed of a transparent conductive film such as an ITO film. Due to the presence of the first light shielding film 23, incident light from the counter substrate 20 side does not enter the channel region 1 a ′, the low concentration source region 1 b, or the low concentration drain region 1 c of the semiconductor layer 1 a of the pixel switching TFT 30. Absent. Further, the first light-shielding film 23 has functions such as improvement of contrast and prevention of color mixture of color materials, ie, a function as a so-called black matrix.
[0031]
In the case of the present embodiment, the vertical alignment film 16 is provided on the second interlayer insulating film 7 and the pixel electrode 9a corresponding to the formation region of the pixel switching TFT 30, the data line 6a, and the scanning line 3a of the TFT array substrate 10. ing. As shown in FIGS. 4 to 5, the vertical alignment film 16 includes a first vertical alignment film 16a made of an inorganic oblique vapor deposition film such as silicon oxide formed in an effective display area (pixel area), and a first vertical alignment film 16a. The second vertical alignment film 16b made of an organic film such as polyimide is formed on the surface of the vertical alignment film 16a on the liquid crystal layer 50 side, which is formed in a peripheral region in the vicinity of the sealing material 51 described later. . That is, the second vertical alignment film 16b covers only the peripheral portion of the surface of the first vertical alignment film 16a. Since the peripheral portion in the vicinity of the sealing material 51 on which the second vertical alignment film 16b is formed is in a non-display area (at least a frame area) outside the effective display area, it is hardly irradiated with light or heat. The alignment state can be regulated stably.
[0032]
The first vertical alignment film 16a is formed by simple oblique deposition in which a substrate is fixed at an angle, an inorganic material is deposited from one direction, and columnar crystals arranged at a predetermined angle with respect to the substrate are grown. It is a thing. The thickness of the first vertical alignment film 16a is about 10 to 50 nm.
The thickness of the second vertical alignment film 16b is about 30 to 50 nm. It is preferable that the second vertical alignment film 16b does not protrude from the effective display area as much as possible in order not to narrow the effective display area or to be deteriorated by light or heat. It is desirable that the distance is 2 mm or less, preferably 1 mm or less, more preferably 500 μm or less.
[0033]
On the other hand, a vertical alignment film 22 made of the same material is also provided on the counter electrode 21 of the counter substrate 20 corresponding to the alignment film 16 on the TFT array substrate 10 side. As shown in FIG. 4, the vertical alignment film 22 includes a first vertical alignment film 22a made of an inorganic oblique vapor deposition film such as silicon oxide formed in an effective display area (pixel area), and a first vertical alignment. On the surface of the film 22a on the liquid crystal layer 50 side, there is a second vertical alignment film 22b made of an organic film such as polyimide formed in a peripheral region in the vicinity of the sealing material 51 described later. That is, the second vertical alignment film 22b covers only the peripheral portion of the surface of the first vertical alignment film 22a. Since the peripheral portion in the vicinity of the sealing material 51 on which the second vertical alignment film 22b is formed is in a non-display area (frame area) outside the effective display area, it is hardly irradiated with light or heat. The state can be regulated stably.
Note that the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 include an oblique deposition direction of the first vertical alignment film 16a made of an inorganic oblique deposition film provided on the TFT array substrate 10 side and an inorganic provided on the counter substrate 20 side. The first vertical alignment film 22a made of an oblique vapor deposition film is disposed so that the oblique vapor deposition direction is opposite (shifted by 180 °).
[0034]
The first vertical alignment film 22a is formed by simple oblique deposition like the first vertical alignment film 16a. The thickness of the first vertical alignment film 22a is about 10 to 50 nm.
The thickness of the second vertical alignment film 22b is about 30 to 50 nm. For the same reason as the second vertical alignment film 16b, it is preferable that the second vertical alignment film 22b does not protrude into the effective display region as much as possible. Specifically, the second vertical alignment film 22b has a distance of 2 mm or less from the sealing material 51. Preferably, it is provided in a peripheral region of 1 mm or less, more preferably 500 μm or less.
[0035]
The TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are arranged so that the pixel electrode 9a and the counter electrode 21 face each other, and are surrounded by the substrates 10 and 20 and a seal material 51 (see FIGS. 10 and 11) described later. Liquid crystal is sealed in the space, and the liquid crystal layer 50 is formed. The liquid crystal layer 50 takes a predetermined alignment state by the action of the alignment films 16 and 22 in a state where an electric field from the pixel electrode 9a is not applied.
[0036]
In the liquid crystal device of the present embodiment, when no voltage is applied, at least the display region (pixel region) of the liquid crystal device has a liquid crystal molecule structure due to the surface shape effect of the first vertical alignment films 16a and 22a made of the above-mentioned inorganic oblique deposition film. The alignment state can be regulated, and the peripheral region in the vicinity of the sealing material 51 regulates the alignment state of the liquid crystal molecules by the molecular interaction between the alignment polymers of the second vertical alignment films 16b and 22b made of the organic film and the liquid crystal molecules. It has a structure that can be done.
[0037]
In the liquid crystal device of this embodiment, at least the display area (effective display area for actually displaying an image) irradiated with strong light or heat is the first formed of an inorganic oblique vapor deposition film having excellent light resistance and heat resistance. The alignment state of the liquid crystal molecules is regulated by the vertical alignment films 16a and 22a, and the peripheral portion in the vicinity of the sealing material 51 in which the alignment regulating force of the liquid crystal molecules is easily disturbed has a strong alignment regulating force of the liquid crystal molecules and is irradiated with strong light or heat. If not, the alignment state of the liquid crystal molecules is regulated by the second vertical alignment films 16b and 22b made of an organic film that can regulate the alignment state very stably. Since the peripheral portion in the vicinity of the sealing material 51 on which the second vertical alignment films 16b and 22b are formed is in the non-display area (at least the frame area) outside the effective display area as described above, almost no light or heat is generated. Is not irradiated, so that the alignment state of the liquid crystal molecules can be stably regulated.
[0038]
In addition, the inorganic oblique deposition film constituting the first vertical alignment films 16a and 22a is a columnar shape in which an inorganic material is deposited from one direction while fixing the substrate at a certain angle and arranged at a predetermined angle with respect to the substrate. Since it can be formed by simple oblique deposition for growing crystals, it is not necessary to use a complicated alignment film forming method such as rotational oblique deposition, and a complicated apparatus for forming a vertical alignment film is required. This eliminates the need for use, and can improve the problem that the process of forming the vertical alignment film becomes complicated.
Therefore, according to the liquid crystal device of the present embodiment, a vertical alignment film with improved durability is formed by a simple alignment film forming method, and a display defect due to a liquid crystal alignment defect due to an alignment film abnormality is generated. Can be prevented.
[0039]
[Manufacturing Process of Liquid Crystal Device of First Embodiment]
Next, a manufacturing process of the first embodiment of the liquid crystal device having the above configuration will be described with reference to FIGS. 6 to 9 are process diagrams showing each layer on the TFT array substrate 10 side in each process corresponding to the AA ′ cross section of FIG. 2 as in FIG. Further, the process of forming the second vertical alignment film in the vicinity of the sealing material will be described with reference to FIG.
As shown in step (1) of FIG. 6, a TFT array substrate 10 such as a quartz substrate, a hard glass substrate, or a silicon substrate is prepared. Where preferably N ₂ Annealing treatment is performed at a high temperature of about 900 to 1300 ° C. in an inert gas atmosphere such as (nitrogen), and pretreatment is performed so that distortion generated in the TFT array substrate 10 in a high-temperature process to be performed later is reduced. That is, the TFT array substrate 10 is previously heat-treated at the same temperature or higher in accordance with the temperature at which the high temperature treatment is performed at the maximum temperature in the manufacturing process.
[0040]
Next, low-pressure CVD (for example, pressure) using a monosilane gas, disilane gas or the like having a flow rate of about 400 to 600 cc / min on the TFT array substrate 10 in a relatively low temperature environment of about 450 to 550 ° C., preferably about 500 ° C. An amorphous silicon film is formed by CVD of about 20 to 40 Pa. Thereafter, the amorphous silicon film is annealed in a nitrogen atmosphere at about 600 to 700 ° C. for about 1 to 10 hours, preferably 4 to 6 hours, so that the polysilicon film 1 is about 50 to Solid phase growth is performed until the thickness becomes 200 nm, preferably about 100 nm.
[0041]
At this time, when an n-channel type pixel switching TFT 30 is formed as the pixel switching TFT 30 shown in FIG. 3, Vb such as Sb (antimony), As (arsenic), P (phosphorus), etc. is formed in the channel region. Group element impurity ions may be slightly doped by ion implantation or the like. When the pixel switching TFT 30 is a p-channel type, impurity ions of group III elements such as B (boron), Ga (gallium), and In (indium) may be slightly doped by ion implantation or the like. . Note that the polysilicon film 1 may be directly formed by a low pressure CVD method or the like without passing through the amorphous silicon film. Alternatively, the polysilicon film 1 may be formed by implanting silicon ions into the polysilicon film 1 deposited by a low pressure CVD method or the like to make it amorphous (amorphized) and then recrystallizing it by annealing or the like. .
[0042]
Next, as shown in step (2), a semiconductor layer 1a having a predetermined pattern as shown in FIG. 2 is formed. That is, in particular, in the region where the capacitor line 3b is formed under the data line 6a and the region where the capacitor line 3b is formed along the scanning line 3a, the first layer extending from the semiconductor layer 1a constituting the pixel switching TFT 30 is provided. One storage capacitor electrode 1f is formed.
[0043]
Next, as shown in step (3), by thermally oxidizing the first storage capacitor electrode 1f together with the semiconductor layer 1a constituting the pixel switching TFT 30 at a temperature of about 900 to 1300 ° C., preferably about 1000 ° C. A thermal silicon oxide film having a relatively thin thickness of about 30 nm is formed, and a high-temperature silicon oxide film (HTO film) or a silicon nitride film is deposited to a relatively thin thickness of about 50 nm by a low pressure CVD method or the like. An insulating thin film 2 is formed as a gate insulating film of the pixel switching TFT 30 having a structure and as a capacitor forming dielectric film (see FIG. 3). As a result, the thickness of the semiconductor layer 1a and the first storage capacitor electrode 1f is about 30 to 150 nm, preferably about 35 to 50 nm, and the insulating thin film 2 is about 20 to 150 nm. The thickness is preferably about 30 to 100 nm. Thus, by shortening the high-temperature thermal oxidation time, it is possible to prevent warpage due to heat, particularly when a large substrate of about 8 inches is used. However, the insulating thin film 2 having a single layer structure may be formed only by thermally oxidizing the polysilicon film 1.
Although not particularly limited in the step (3), for example, P ions are dosed to about 3 × 10 6 in the semiconductor layer portion to be the first storage capacitor electrode 1f. ¹² / Cm ² May be doped to reduce the resistance.
[0044]
Next, as shown in step (4), after the polysilicon film 3 is deposited by a low pressure CVD method or the like, P is thermally diffused to make the polysilicon film 3 conductive. Alternatively, a doped silicon film in which P ions are introduced simultaneously with the formation of the polysilicon film 3 may be used.
Next, as shown in step (5), the polysilicon film 3 is patterned to form scanning lines 3a and capacitance lines 3b having a predetermined pattern as shown in FIG. The film thickness of the scanning line 3a and the capacitor line 3b is, for example, about 350 nm.
[0045]
Next, as shown in step (6) of FIG. 7, when the pixel switching TFT 30 shown in FIG. 3 is an n-channel TFT having an LDD structure, first, the low concentration source region 1b and the semiconductor layer 1a are formed. In order to form the low-concentration drain region 1c, the gate electrode that is a part of the scanning line 3a is used as a diffusion mask, and impurity ions 60 of a V group element such as P are formed at a low concentration (for example, 1 × 10 P ions). ¹³ ~ 3x10 ¹³ / Cm ² Dope). As a result, the semiconductor layer 1a under the scanning line 3a becomes the channel region 1a ′. Due to the doping of the impurity ions, the capacitance line 3b and the scanning line 3a are also reduced in resistance.
[0046]
Subsequently, as shown in step (7), in order to form the high concentration source region 1d and the high concentration drain region 1e constituting the pixel switching TFT 30, the resist layer 62 is formed with a mask wider than the scanning line 3a. After the formation on the scanning line 3a, the impurity ions 61 of a V group element such as P are similarly used at a high concentration (for example, 1 × 10 P ions are added). ¹⁵ ~ 3x10 ¹⁵ / Cm ² Dope). Further, when the pixel switching TFT 30 is a p-channel type, in order to form the low concentration source region 1b and the low concentration drain region 1c, the high concentration source region 1d and the high concentration drain region 1e in the semiconductor layer 1a, B ( Doping using impurity ions of group III elements such as boron. For example, an TFT having an offset structure may be used without doping with low-concentration impurity ions, and an ion implantation technique using P ions, B ions, or the like using a gate electrode which is a part of the scanning line 3a as a mask. Thus, a self-aligned TFT may be used. The resistance of the capacitor line 3b and the scanning line 3a is further reduced by doping the impurities.
[0047]
Further, by repeating the step (6) and the step (7) again and performing impurity ions of group III elements such as B ions, a p-channel TFT can be formed. As a result, a data line driving circuit and a scanning line driving circuit, which will be described later, having complementary structures composed of n-channel TFTs and p-channel TFTs can be formed on the periphery of the TFT array substrate 10. Thus, if the semiconductor layer 1a constituting the pixel switching TFT 30 is formed of a polysilicon film, the data line driving circuit and the scanning line driving circuit can be formed in almost the same process when the pixel switching TFT 30 is formed. This is advantageous in manufacturing.
[0048]
Next, as shown in step (8), a TEOS (tetraethylorthosilicate) gas is formed by, for example, normal pressure or low pressure CVD so as to cover the scanning line 3a and the capacitor line 3b in the pixel switching TFT 30. , TEB (tetraethyl boatrate) gas, TMOP (tetramethyloxyphosphate) gas, NSG (non-silicate glass), PSG (phosphosilicate glass), BSG (boron silicate glass), A first interlayer insulating film 4 made of a silicate glass film such as BPSG (boron phosphorus silicate glass), a single layer made of a silicon nitride film, a silicon oxide film or the like or a laminated layer is formed. The film thickness of the first interlayer insulating film 4 is preferably about 500 to 1500 nm.
[0049]
Next, in step (9), annealing is performed at about 1000 ° C. for about 20 minutes in order to activate the high concentration source region 1d and the high concentration drain region 1e, and then the contact hole 5 for the data line 6a is formed. It is formed by dry etching such as reactive ion etching or reactive ion beam etching or by wet etching. Further, contact holes for connecting the scanning lines 3 a and the capacitor lines 3 b to wirings (not shown) are also formed in the first interlayer insulating film 4 by the same process as the contact holes 5.
[0050]
Next, as shown in step (10) in FIG. 8, a metal film 6 is formed on the first interlayer insulating film 4 by using a low-resistance metal such as light-shielding Al or metal silicide by sputtering or the like to about 100. A data line 6a is formed by patterning the metal film 6 by a photolithography process, an etching process, etc., as shown in step (11).
Next, as shown in step (12), a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, BPSG, or the like is nitrided using, for example, atmospheric pressure or reduced pressure CVD method or TEOS gas so as to cover the data line 6a. A second interlayer insulating film 7 made of a single layer or a stacked layer made of a silicon film, a silicon oxide film or the like is formed. The film thickness of the second interlayer insulating film 7 is preferably about 500 to 1500 nm.
[0051]
Next, in the step (13), in the pixel switching TFT 30, the contact hole 8 for electrically connecting the pixel electrode 9a and the high concentration drain region 1e is formed by reactive ion etching or reactive ion beam etching. It is formed by dry etching.
Next, as shown in step (14) of FIG. 9, a transparent conductive film 9 such as an ITO film is deposited on the second interlayer insulating film 7 to a thickness of about 50 to 200 nm by sputtering or the like. Further, as shown in step (15), this is patterned to form the pixel electrode 9a. Note that when the liquid crystal device is used for a reflective liquid crystal device, the pixel electrode 9a may be formed of an opaque material having a high reflectance such as Al.
[0052]
Next, as shown in step (16), there is a substrate 10 on which a transparent conductive film 9 or the like is formed on an entire surface with an inorganic oblique vapor deposition film made of silicon oxide (SiO) or the like as a first vertical alignment film 16a. An inorganic oblique vapor deposition film material such as silicon oxide is deposited at an angle of 50 ° to 80 ° from the normal direction of the substrate 10 while being fixed at an angle, and columnar crystals arranged at a predetermined angle with respect to the substrate 10 are grown. The film is formed to a thickness of about 10 nm to 50 nm by simple oblique vapor deposition.
Next, a flexographic printing mold corresponding to the shape of the second vertical alignment film 16b is used, and a second vertical alignment film material such as polyimide is applied to the mold, and then the first vertical alignment film formed on the substrate 10 is used. On the surface of the alignment film 16b, the second vertical alignment film 16b is printed by pressing the above-mentioned flexographic printing mold on a peripheral region in the vicinity of the sealant 51, which will be described later, and prebaked at a predetermined temperature for a predetermined time, and then at a predetermined temperature. Baking is performed for a predetermined time, and as shown in FIG. 5, a second vertical alignment film 16b having a film thickness of 30 nm to 50 nm is formed on the peripheral edge of the first vertical alignment film 16a.
[0053]
The second vertical alignment film 16b is formed by forming an organic film material such as polyimide on the first vertical alignment film 16a to a film thickness of about 30 nm to 50 nm using a spin coater, and then applying a photoresist. After exposure and development using a photomask, rinsing with chemicals, etching using an organic solvent such as acetone, and patterning of the second vertical alignment film 16b, the remaining photoresist is removed. Alternatively, the second vertical alignment film 16b may be formed so as to remain only in the peripheral portion of the first vertical alignment film 16a (peripheral region in the vicinity of a sealing material 51 described later).
[0054]
On the other hand, for the counter substrate 20 shown in FIG. 3, a glass substrate or the like is first prepared, and a first light-shielding film 23 and a second light-shielding film (see FIGS. 10 and 11) as a frame to be described later are made of, for example, metallic chromium. After sputtering, it is formed through a photolithography process and an etching process. These light shielding films may be formed of a material such as resin black in which carbon or Ti is dispersed in a photoresist in addition to a metal material such as Cr, Ni (nickel), or Al.
[0055]
Thereafter, a counter electrode 21 is formed by depositing a transparent conductive film such as ITO on the entire surface of the counter substrate 20 to a thickness of about 50 to 200 nm by sputtering or the like. Further, similarly to the TFT array substrate 10 side, a first vertical alignment film 22a having a film thickness of about 10 nm to 50 nm and a peripheral portion of the first vertical alignment film 22a (peripheral region to be in the vicinity of a seal material 51 described later) ) To form a second vertical alignment film 22b having a thickness of about 30 nm to 50 nm.
[0056]
Finally, the TFT array substrate 10 on which the respective layers are formed as described above and the counter substrate 20 are arranged so that the oblique vapor deposition direction is opposite (shifted by 180 °), and the sealing material is set so that the cell thickness becomes 4 μm. Bonding is performed by 51 to produce an empty panel. As the liquid crystal, fluorine-based negative liquid crystal is used. The liquid crystal is sealed in a panel, and the first vertical alignment films 16a and 22a made of an inorganic oblique deposition film are formed in the display region (pixel region). The liquid crystal device of this embodiment in which the second vertical alignment films 16b and 22b made of an organic film formed in the peripheral region in the vicinity of the sealing material 51 are formed on the surface of the first vertical alignment film on the liquid crystal layer side is obtained. It is done.
In this embodiment, since the first light shielding film 23, the counter electrode 21, and the alignment film 22 are provided in this order on the counter substrate 10 from the substrate side, there is an advantage that it is not necessary to increase the liquid crystal driving voltage. Instead of this configuration, the counter electrode 21, the first light shielding film 23, and the alignment film 22 may be provided in this order. In that case, the first light-shielding film 23 and the alignment film 22 can be patterned in a lump, and the manufacturing process can be simplified.
[0057]
According to the manufacturing method of the liquid crystal device of the present embodiment, without using a complicated alignment film forming method such as a rotational oblique deposition method, the durability of the vertical alignment film is improved, and the alignment failure of the liquid crystal due to the alignment film abnormality. Thus, the liquid crystal device of this embodiment that can suppress the occurrence of display defects due to the above can be manufactured.
In the liquid crystal device and the manufacturing method thereof according to the above embodiment, the case where the present invention is applied to an active matrix liquid crystal device using a three-terminal element typified by a TFT element and a manufacturing method thereof has been described. The present invention can also be applied to an active matrix liquid crystal device using a two-terminal element typified by an element and a manufacturing method thereof, and a passive matrix liquid crystal device and a manufacturing method thereof. The present invention can be applied not only to a transmissive liquid crystal device but also to a reflective liquid crystal device.
[0058]
[Overall configuration of liquid crystal device]
Next, the overall configuration of the liquid crystal device having the above configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a plan view of the TFT array substrate 10 as viewed from the side of the counter substrate 20 together with the components formed thereon. FIG. It is H 'sectional drawing. In FIGS. 10 and 11, the description of the first vertical alignment film and the second vertical alignment film is omitted.
[0059]
In FIG. 10, a sealing material 51 is provided on the TFT array substrate 10 along the edge thereof. In parallel with the inner side of the sealing material 51, for example, as a frame made of the same or different material as the first light shielding film 23. The second light shielding film 53 is provided. A data line driving circuit 101 and an external circuit connection terminal 102 are provided along one side of the TFT array substrate 10 in a region outside the sealing material 51, and the scanning line driving circuit 104 is provided on two sides adjacent to the one side. It is provided along. Needless to say, if the delay of the scanning signal supplied to the scanning line 3a is not a problem, the scanning line driving circuit 104 may be provided on only one side. Further, the data line driving circuit 101 may be arranged on both sides along the side of the image display area. For example, the odd-numbered data lines 6a supply an image signal from a data line driving circuit arranged along one side of the image display area, and the even-numbered data lines are on the opposite side of the image display area. An image signal may be supplied from a data line driving circuit arranged along the line. If the data line 6a is driven in a comb-like shape in this way, the area occupied by the data line driving circuit can be expanded, so that a complicated circuit can be configured. Furthermore, a plurality of wirings 105 are provided on the remaining side of the TFT array substrate 10 to connect between the scanning line driving circuits 104 provided on both sides of the image display area. Further, at least one corner portion of the counter substrate 20 is provided with a conductive material 106 for electrical conduction between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20. As shown in FIG. 11, the counter substrate 20 having substantially the same contour as the sealing material 51 shown in FIG. 10 is fixed to the TFT array substrate 10 by the sealing material 51.
[0060]
As described above, on the TFT array substrate 10 of the liquid crystal device in each of the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 9, an inspection circuit for inspecting the quality, defects, etc. of the liquid crystal device during production or at the time of shipment. Etc. may be formed. Further, instead of providing the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 on the TFT array substrate 10, for example, a driving LSI mounted on a TAB (Tape Automated Bonding) substrate is connected to the peripheral portion of the TFT array substrate 10. They may be electrically and mechanically connected via an anisotropic conductive film provided on the substrate. Further, for example, a TN (Twisted Nematic) mode, a VA (Vertically Aligned) mode, and a PDLC (Polymer Dipersed Liquid Crystal) are respectively provided on the side on which the projection light of the counter substrate 20 is incident and the side on which the emission light of the TFT array substrate 10 is emitted. ) Mode or the like, or a normally white mode / normally black mode, a polarizing film, a retardation film, a polarizing means, etc. are arranged in a predetermined direction.
[0061]
The liquid crystal device in each embodiment described above can be applied to, for example, a color liquid crystal projector (projection display device). In that case, three liquid crystal devices are used as RGB light valves, and light of each color separated through RGB color separation dichroic mirrors is incident on each light valve as projection light. become. Therefore, in each embodiment, the counter substrate 20 is not provided with a color filter. However, an RGB color filter may be formed on the counter substrate 20 together with the protective film in a predetermined region facing the pixel electrode 9a where the first light shielding film 23 is not formed. In this way, the liquid crystal device according to each embodiment can be applied to a color liquid crystal device such as a direct-view type or a reflective type color liquid crystal television other than the liquid crystal projector. Furthermore, a micro lens may be formed on the counter substrate 20 so as to correspond to one pixel. In this way, a bright liquid crystal device can be realized by improving the collection efficiency of incident light. Furthermore, a dichroic filter that creates RGB colors by using interference of light may be formed by depositing multiple layers of interference layers having different refractive indexes on the counter substrate 20. According to this counter substrate with a dichroic filter, a brighter color liquid crystal device can be realized.
In addition, the switching element provided in each pixel has been described as a normal staggered type or coplanar type polysilicon TFT, but other types of TFTs such as an inverted staggered type TFT and an amorphous silicon TFT are also used. Each embodiment is effective.
[0062]
[Electronics]
As an example of an electronic apparatus using the liquid crystal device according to the embodiment of the present invention, a configuration of a projection display device will be described with reference to FIG. In FIG. 12, a projection type display device 1100 is provided with three liquid crystal devices as described above, and shows a schematic configuration diagram of an optical system of the projection type liquid crystal device used as RGB liquid crystal devices 962R, 962G, and 962B. A light source device 920 and a uniform illumination optical system 923 are employed in the optical system of the projection display device of this example. The projection display device includes a color separation optical system 924 as color separation means for separating the light beam W emitted from the uniform illumination optical system 923 into red (R), green (G), and blue (B); The three light valves 925R, 925G, and 925B as modulation means for modulating the color light beams R, G, and B, and the color synthesis prism 910 as color synthesis means for recombining the modulated color light beams are combined. A projection lens unit 906 is provided as projection means for enlarging and projecting the light beam onto the surface of the projection surface 100. Further, a light guide system 927 for guiding the blue light beam B to the corresponding light valve 925B is also provided.
[0063]
The uniform illumination optical system 923 includes two lens plates 921 and 922 and a reflection mirror 931, and the two lens plates 921 and 922 are arranged to be orthogonal to each other with the reflection mirror 931 interposed therebetween. The two lens plates 921 and 922 of the uniform illumination optical system 923 each include a plurality of rectangular lenses arranged in a matrix. The light beam emitted from the light source device 920 is divided into a plurality of partial light beams by the rectangular lens of the first lens plate 921. These partial light beams are superimposed in the vicinity of the three light valves 925R, 925G, and 925B by the rectangular lens of the second lens plate 922. Therefore, by using the uniform illumination optical system 923, even when the light source device 920 has a non-uniform illuminance distribution in the cross section of the emitted light beam, the three light valves 925R, 925G, and 925B can be uniformly illuminated. It can be illuminated.
[0064]
Each color separation optical system 924 includes a blue-green reflecting dichroic mirror 941, a green reflecting dichroic mirror 942, and a reflecting mirror 943. First, in the blue-green reflecting dichroic mirror 941, the blue light beam B and the green light beam G included in the light beam W are reflected at right angles and travel toward the green reflecting dichroic mirror 942. The red light beam R passes through the mirror 941, is reflected at a right angle by the rear reflecting mirror 943, and is emitted from the emission unit 944 of the red light beam R to the color synthesis prism 910 side.
Next, in the green reflection dichroic mirror 942, only the green light beam G out of the blue and green light beams B and G reflected by the blue-green reflection dichroic mirror 941 is reflected at right angles, and the green light beam G is emitted from the emitting portion 945. The light is emitted to the side of the combining optical system. The blue light beam B that has passed through the green reflecting dichroic mirror 942 is emitted from the emission part 946 of the blue light beam B to the light guide system 927 side. In this example, the distances from the light beam W emission part of the uniform illumination optical element to the color light emission parts 944, 945, and 946 in the color separation optical system 924 are set to be substantially equal.
[0065]
Condensing lenses 951 and 952 are disposed on the emission side of the emission portions 944 and 945 for the red and green light beams R and G of the color separation optical system 924, respectively. Therefore, the red and green light beams R and G emitted from the respective emission portions are incident on these condenser lenses 951 and 952 and are collimated.
The collimated red and green light beams R and G are incident on the light valves 925R and 925G and modulated, and image information corresponding to each color light is added. That is, these liquid crystal devices are subjected to switching control in accordance with image information by a driving unit (not shown), thereby modulating each color light passing therethrough. On the other hand, the blue light beam B is guided to the corresponding light valve 925B via the light guide system 927, where it is similarly modulated according to the image information. The light valves 925R, 925G, and 925B of the present example further include incident-side polarization means 960R, 960G, and 960B, emission-side polarization means 961R, 961G, and 961B, and liquid crystal devices 962R and 962G disposed therebetween. , 962B.
[0066]
The light guide system 927 includes a condensing lens 954 arranged on the emission side of the emission part 946 of the blue light beam B, an incident-side reflection mirror 971, an emission-side reflection mirror 972, and an intermediate lens arranged between these reflection mirrors. 973 and a condenser lens 953 disposed on the front side of the light valve 925B. The blue light beam B emitted from the condenser lens 954 is guided to the liquid crystal device 962B via the light guide system 927 and modulated. The optical path length of each color light beam, that is, the distance from the emission part of the light beam W to each liquid crystal device 962R, 962G, 962B is the longest for the blue light beam B, and therefore, the light amount loss of the blue light beam is the largest. However, the light loss can be suppressed by interposing the light guide system 927.
The color light beams R, G, and B modulated through the light valves 925R, 925G, and 925B are incident on the color synthesis prism 910 and synthesized there. Then, the light synthesized by the color synthesis prism 910 is enlarged and projected onto the surface of the projection surface 100 at a predetermined position via the projection lens unit 906.
[0067]
In this example, in the liquid crystal devices 962R, 962G, and 962B, a first vertical alignment film made of an inorganic oblique deposition film is formed at least on a display region (pixel region) of a substrate, and the liquid crystal layer of the first vertical alignment film On the side surface, a second vertical alignment film made of an organic thin film is provided in a peripheral region near the sealing material. Furthermore, when the liquid crystal device is used as a light valve for a projection display device, the intensity of incident light is higher than when it is used as a direct view liquid crystal display device, and the vertical alignment film is likely to deteriorate significantly. Since the liquid crystal devices 962R, 962G, and 962B according to the embodiment of the present invention in which the occurrence of display defects due to the liquid crystal display device is reduced are provided, a projection display device with high display quality can be realized even when used for a long time. .
[0068]
【Example】
The inventor conducted an experiment to verify the effect of the liquid crystal device of the present invention. Hereinafter, the experimental results will be described.
As an example, the TFT array substrate on which the TFT element and the transparent electrode shown in the first embodiment are formed, and the opposite substrate on which the black matrix (light-shielding film) and the transparent electrode are formed, in the normal direction of the substrate. On the other hand, oblique deposition of silicon oxide (SiO) was performed from a direction inclined by 60 degrees so that the film thickness was 20 nm. Thereafter, a vertical alignment material of polyimide is printed in a width of 1 mm from the sealing material to the inside of the pixel region by flexographic printing, prebaked at 80 ° C. for 10 minutes, and then baked at 230 ° C. for 1 hour, thereby forming the SiO obliquely deposited film. A vertical polyimide alignment film (vertical alignment film) was formed on the peripheral edge of the surface. Thereafter, a seal portion is formed by leaving the liquid crystal injection port on the surface of the one substrate on the liquid crystal layer side, and the TFT array substrate and the counter substrate are bonded together to produce a liquid crystal panel. A negative type liquid crystal was injected into the panel, and the injection port was closed with a sealing material to produce a light valve of the example.
[0069]
The light valve of the example produced in this manner did not disturb the initial alignment of the liquid crystal molecules even when left at 1000C for 1000 hours.
For comparison, a light valve of a comparative example using a liquid crystal panel in which only a polyimide vertical alignment film was formed on the entire surface of the substrate without forming an obliquely deposited SiO film was 5 lm / mm. ² When the irradiation time and the change in the liquid crystal display were examined, the light valve of the example obtained 5 times higher reliability than the comparative example.
From the above, it has been found that the light valve of this example can provide a highly reliable light valve without using a complicated vapor deposition method such as a rotational oblique vapor deposition method.
[0070]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the liquid crystal device of the present invention, the display area irradiated with strong light or heat has the first vertical alignment composed of an inorganic oblique vapor deposition film excellent in light resistance and heat resistance. An organic thin film that regulates the alignment state of liquid crystal molecules by a film, and has a strong alignment regulating force for liquid crystal molecules in the vicinity of the sealing material where the alignment restriction force of the liquid crystal molecules is likely to be disturbed. Since the alignment state of the liquid crystal molecules can be regulated by the second vertical alignment film made of the above, the durability of the alignment film can be improved without using a complicated alignment film forming method such as a rotational oblique deposition method, and an abnormal alignment film can be obtained. It is possible to sufficiently prevent the occurrence of display defects due to the alignment failure of the liquid crystal. By adopting the present liquid crystal device, a projection display device with high display quality can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an equivalent circuit of various elements, wirings, and the like provided in a plurality of matrix-like pixels constituting an image display area of a liquid crystal device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a plurality of adjacent pixel groups on the TFT array substrate of the liquid crystal device.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining the positional relationship between the first and second vertical alignment films provided in the liquid crystal device of the present embodiment and a sealing material. FIG. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG.
FIG. 5 is an enlarged view showing a first vertical alignment film and a second vertical alignment film in the vicinity of a sealing material.
FIG. 6 is a process cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the liquid crystal device step by step.
FIG. 7 is a continuation of the process cross-sectional view.
FIG. 8 is a continuation of the process cross-sectional view.
FIG. 9 is a continuation of the process cross-sectional view.
FIG. 10 is a plan view of the TFT array substrate of the liquid crystal device according to each embodiment as viewed from the counter substrate side together with the components formed thereon.
11 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a projection display device that is an example of an electronic apparatus using a liquid crystal device.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of a conventional liquid crystal device.
FIG. 14 is a schematic view showing the vicinity of a sealing material of a conventional liquid crystal device in which a vertical alignment film made of an inorganic oblique vapor deposition film is formed. FIG. 14 (a) is an initial view of liquid crystal molecules immediately after liquid crystal is injected between substrates. The figure which shows an orientation state, (b) It is a figure which shows the state which the orientation state of the liquid crystal molecule disordered after time progress.
[Explanation of symbols]
3a Scan line
6a Data line
9a Pixel electrode
10 TFT array substrate
16,22 Vertical alignment film
16a, 22a First vertical alignment film (inorganic oblique deposition film)
16b, 22b Second vertical alignment film (organic thin film)
20 Counter substrate
21 Counter electrode
30 Pixel switching TFT
50 Liquid crystal layer
51 Sealing material

Claims

In a liquid crystal device having a display area and a non-display area outside the display area , a negative liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates bonded to each other by a sealing material .
A vertical alignment film is provided on one of the pair of substrates,
The vertical alignment film has a first vertical alignment film made of an inorganic oblique vapor deposition film and a second vertical alignment film made of an organic thin film provided on the first vertical alignment film ,
The first vertical alignment film is formed in the display region and the non-display region, and the second vertical alignment film is formed only in the non-display region,
An end portion of the first vertical alignment film and the second vertical alignment film are formed so as to be in contact with the sealing material, respectively .

In a liquid crystal device having a display area and a non-display area outside the display area , a negative liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates bonded to each other by a sealing material .
A plurality of pixel electrodes arranged in a matrix on one of the pair of substrates, a plurality of switching means for driving the plurality of pixel electrodes, respectively, and connected to the plurality of switching means, respectively A plurality of data lines and a plurality of scanning lines are provided, and a counter electrode is provided on the other of the pair of substrates,
A vertical alignment film is provided on one of the pair of substrates,
The vertical alignment film has a first vertical alignment film made of an inorganic oblique vapor deposition film and a second vertical alignment film made of an organic thin film provided on the first vertical alignment film ,
The first vertical alignment film is formed in the display region and the non-display region, and the second vertical alignment film is formed only in the non-display region,
An end portion of the first vertical alignment film and the second vertical alignment film are formed so as to be in contact with the sealing material, respectively .

The liquid crystal device according to claim 1 or 2,
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the first vertical alignment film is an oblique deposition film made of silicon oxide.

In a method of manufacturing a liquid crystal device having a display region and a non-display region outside the display region, in which a negative liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates that are bonded to each other by a sealing material .
The display region and the non-display region on one of the pair of substrates are provided with a first vertical alignment film made of an inorganic oblique vapor deposition film by an oblique vapor deposition method, and an end thereof is adjacent to the sealing material. Forming to do ,
Forming a second vertical alignment film made of an organic thin film only in the non-display region on the first vertical alignment film so that an end thereof is in contact with the sealant. Device manufacturing method.

In the manufacturing method of the liquid crystal device according to claim 4,
A method of manufacturing a liquid crystal device, wherein the second vertical alignment film is formed by a flexographic printing method.

A projection display device comprising the liquid crystal device according to claim 1,
A projection display device comprising: a light source; the liquid crystal device that modulates light emitted from the light source; and an enlarged projection optical system that enlarges and projects the light modulated by the liquid crystal device onto a projection surface.