专利名称：液晶装置及其制造方法以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及使开口率提高了的液晶装置及其制造方法以及电子设备。
即，通过TFT元件向排列成矩阵状的像素电极(ITO)供给图像信号，向像素电极与相对电极相互间的液晶层施加基于图像信号的电压，使液晶分子的排列发生变化。由此，使像素的透过(透射)率变化，并使透过像素电极和液晶层的光随着图像信号变化以进行图像显示。
为了规定无电压施加时的液晶分子的排列，在一方的基板(有源矩阵基板(也叫做元件基板))和另一方的基板(相对基板)的与液晶层相接触的面上形成取向膜，并对取向膜施行摩擦处理。借助于摩擦处理，无电压施加时的液晶分子就沿摩擦方向排列。例如，当在元件基板和相对基板中进行彼此扭曲90度的摩擦处理时，液晶分子就在液晶面板内连续地改变方向，在两基板间沿相差90度的方向排列。
在液晶面板的前面和背面上设置偏振板，仅使入射进来的光之中规定的偏振光成分通过。在常白模式下，使液晶面板的前面和背面的偏振板的偏振轴相差90度，使之分别与基板的摩擦方向一致。这样一来，通过液晶面板的背面的偏振板入射进来的光，在无电压施加时，在液晶层中就按照液晶分子的排列旋转90度，从液晶面板的前面通过偏振板出射。由此，就可以进行白显示。
当给液晶加上电压时，液晶的排列方向发生变化，就是说，液晶分子的长轴方向与电压相对应地进行倾斜，限制由液晶面板内的液晶产生的振动方向的旋转，从液晶面板前面出射的光就会被偏振板吸收。通过对液晶施加上与图像信号对应的电压、并以与图像信号对应的透过率使光透过，来进行图像显示。
如上所述，通过形成取向膜并施行摩擦处理，就可以决定无电压施加时的液晶分子的排列。取向膜例如可以通过以约数十纳米的厚度涂敷聚酰亚胺而形成。通过在与液晶层相对的两基板的面上形成取向膜，就可以沿着基板面对液晶分子进行取向处理。摩擦处理，就是通过在取向膜表面上形成细小的沟而使之成为取向各向异性的膜，通过对取向膜施行固定方向的摩擦处理，就可以规定液晶分子的排列。
另外，在电压施加时，为了使液晶分子的倾斜角的变化方向在所有的液晶分子间一致，在无电压施加时使液晶分子的长轴相对于基板恰好以规定的角度(预倾角)倾斜而排列起来。
然而，在液晶装置中，由于对液晶的直流电压的施加，例如就会产生液晶成分的分解、由在液晶盒中产生的杂质带来的污染、显示图像的烧附等的液晶的劣化。因此，一般地说，可以进行例如以图像信号的1帧或1场等的固定周期使各个像素电极的驱动电压的极性反转的反转驱动。
如果单纯地以固定周期使构成图像显示区域的全部像素电极的驱动电压的极性反转(就是说，所谓的视频反转驱动方式)，则特别是在像素数多的情况下，就会发生固定周期的闪烁或串扰。因此，为了防止固定周期的闪烁或串扰的发生，人们就开发出了例如以固定周期使驱动电压的极性按照像素电极的每一行进行反转驱动的1H反转驱动方式、或按照像素电极的每一列进行反转的1S反转驱动方式等的线反转驱动方式。
但是，在线反转驱动方式的情况下，在施加了极性不同的电压的列方向或行方向上，在同一基板上边的相邻的像素电极间，就会产生电场(以下，叫做横向电场)。
图12的说明图示意性地示出了无电压施加时的液晶分子的预倾斜和横向电场的影响。
如上所述，液晶分子被排列成具有规定的预倾角。对相邻的像素电极121，如图12的+、-号所示，施加相对于基准电压极性相反的驱动电压。这样一来，在相邻的像素121间就会产生用图12的虚线所示的横向电场123。当在相邻的像素间产生了这样的横向电场123时，由于在像素电极121的一端侧的液晶分子的倾斜方向与电场方向的偏差，就会受横向电场123的影响，使得在像素电极121端部出现液晶分子124的倾斜方向与其它的液晶分子122不同的区域。
虽然说即便是在液晶分子的倾斜角度因这样的横向电场的影响而变化的方向与像素电极121中央侧不同的区域(以下，叫做反向倾斜区域)中，透过光的偏振作用也是与通常的倾斜区域相同的，但是，在通常的倾斜区域与反向倾斜区域之间的边界线(向错线)处，会因光的散射而出现发亮的线条。
因此，对于比向错线更靠外侧的反向倾斜区域，通过在基板侧形成的遮光膜而设定成非开口区域。由此，就可以防止由光的散射引起的画质劣化部分被进行图像显示。但是，在该情况下，却存在着开口率降低这样的缺点。
因此，在专利文献1中，提出了通过以隆起的方式形成像素电极端部，使像素电极端部的间隙比中央部分更狭窄，以加强像素电极端部的纵向电场以减小横向电场的影响，使因横向电场而产生的反向倾斜区域变窄的技术方案。通过使反向倾斜区域变窄，即可使遮光膜变窄，使开口率提高。
但是，在该技术方案中，由于像素电极端部的隆起，使得不能正常地进行像素电极端部的摩擦，存在有致使出现摩擦障碍、导致画质劣化这样的问题。
发明内容
本发明就是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种即便是在使液晶基板的表面平坦化的情况下，在与受横向电场的影响的像素电极端部相对应的位置上，也可以控制液晶分子的倾斜角，从而能够使反向倾斜区域变窄而提高开口率的液晶装置及其制造方法以及电子设备。
本发明的液晶装置，其特征在于，具备相对配置的第1和第2基板；呈矩阵状地设置在上述第1基板上、对相邻的像素施加对于基准电压极性彼此相反的驱动电压的多个像素电极；设置在上述第2基板上的共用电极；挟持在上述第1和第2基板间的电光物质；在上述第2基板上形成的、实施了一致的取向处理的第2取向膜；以及以对于在上述第1基板上形成的取向材料，在作为上述电光物质受到由于上述极性相反的驱动电压而在相邻的上述像素电极彼此间产生的电场的影响的区域的、上述像素电极的1个边缘的附近的带状区域和其它的区域中成为不同的取向处理状态的方式形成的第1取向膜。
根据这样的构成，则相邻的像素电极可以对基准电压施加彼此极性相反的驱动电压，在相邻的像素电极间产生横向电场。因该横向电场，在像素电极的1个边缘的附近部分上，就易于产生反向倾斜。受到横向电场的影响的像素电极的1个边缘附近的带状区域，通过施行与其它的区域不同的取向处理而形成第1取向膜。对于带状区域来说，可以施行不易产生反向倾斜的取向处理。由此，就可以使实际上产生反向倾斜的范围变窄。因此，可以将用来防止因反向倾斜引起的画质的劣化的遮光膜形成得较窄，从而能够提高开口率。
此外，其特征在于上述第1取向膜，以在上述带状区域中表现出比上述其它的区域更高的预倾角的那样施行了取向处理。
根据这样的构成，由于带状区域的预倾角比其它区域高，故在带状区域中比其它区域更难以产生反向倾斜。由此，就可以使实际上产生反向倾斜的区域变窄，可以提高开口率。
此外，其特征在于对上述带状区域的取向处理，是用于形成避免在开口区域内产生反向倾斜那样的预倾角的处理。
根据这样的构成，由于带状区域被设定成足够高的预倾角，所以能够使实际上产生的反向倾斜的区域充分地变窄。
此外，其特征在于上述像素电极，被进行了平坦化处理。
根据这样的构成，则可以通过对预倾角进行控制使易于因平坦化产生的反向倾斜变窄，可以得到降低因平坦化引起的取向不良这样的效果，同时还可以提高开口率。
此外，其特征在于上述像素电极的1个边缘的附近的带状区域，在上述像素电极的各个边缘中上述电光物质的预倾斜方向和上述横向电场的方向之间的角度差最大的1个边缘上产生。
根据这样的构成，则可以使在预倾斜方向和上述横向电场的方向之间的角度差最大的1个边缘上最易于产生的反向倾斜的范围变窄，可以提高开口率。
本发明的液晶装置的制造方法，其特征在于，包括在对呈矩阵状地配设在第1基板上且相邻的像素施加了相对于基准电压极性彼此相反的驱动电压的多个像素电极上形成取向材料的工序；在与上述第1基板相对配置的第2基板上形成的共用电极上，形成被取向处理过的第2取向膜的工序；对于上述取向材料，通过在上述电光物质受到由于上述极性相反的驱动电压而在相邻的像素电极彼此间产生的电场的影响的区域的上述像素电极的1个边缘的附近的区域和其它的区域中施行不同的取向处理，形成在上述带状区域中表现出比上述其它的区域更高的预倾角的第1取向膜的工序。
根据这样的构成，则可以在共用电极上形成第2取向膜，在像素电极上边形成取向材料。取向材料，在像素电极的1个边缘附近的带状区域和其它的区域中被施行了不同的取向处理。由此，就可以得到在带状区域中具有比其它区域更高的预倾角的第1取向膜。带状区域因被设定为比其它的区域更高的预倾角而难以产生反向倾斜。这样，就可以使实际上产生反向倾斜的范围变窄，因而可以提高开口率。
此外，其特征在于上述形成第1取向膜的工序，通过多次的取向处理，而在上述带状区域中形成比上述其它的区域更高的预倾角。
根据这样的构成，可通过对带状区域和其它的区域进行多次的取向处理，而在带状区域中形成比上述其它的区域更高的预倾角。
此外，其特征在于上述形成第1取向膜的工序，包括对上述取向材料的整个区域施行一样的取向处理的第1工序；和对上述取向材料的上述带状区域或其它的区域的一方施行取向处理的第2工序。
根据这样的构成，则通过第1工序，对取向材料的整个区域施行一样的取向处理。在第2工序，对取向材料的带状区域或其它的区域的一方施行取向处理。由此，就能够在带状区域或其它的区域的一方与另一方中施行不同的取向处理，从而能够在带状区域中形成比其它的区域更高的预倾角。
此外，其特征在于形成所述第1取向膜的工序，包括对上述取向材料的上述带状区域或其它的区域的一方施行取向处理的第1工序；和对在上述第1工序中未进行取向处理的上述其它的区域或带状区域，施行与上述第1工序不同的取向处理的第2工序。
根据这样的构成，则可通过第1工序，对取向材料的带状区域或其它的区域中的一方施行取向处理。在第2工序，对在上述第1工序中未进行取向处理的上述其它的区域或带状区域，施行与上述第1工序不同的取向处理。由此，就能够在带状区域或其它的区域中的一方与另一方中施行不同的取向处理，从而在带状区域中形成比其它的区域更高的预倾角。
此外，其特征在于上述形成第1取向膜的工序，通过将摩擦处理、离子束处理以及斜向蒸镀处理的各个处理组合2次以上，在上述带状区域中形成比上述其它的区域更高的预倾角。
根据这样的构成，则摩擦处理、离子束处理和斜向蒸镀处理等各个处理，可以分别控制所形成的预倾角。通过将所述各处理组合2次以上，就可以在带状区域中形成比其它的区域更高的预倾角。
本发明的电子设备，其特征在于用上述液晶装置或由上述液晶装置的制造方法制造的液晶装置来构成。
图1是表示本发明的一个实施形态的液晶装置的示意平面图。
图2是将本实施形态的液晶装置与在形成在其上的各个构成要素一起从相对基板一侧看的平面图。
图3是将使作为有源矩阵基板的TFT基板和相对基板贴合再封入液晶这样的组装工序完成后的液晶装置，在图2的H-H’线的位置处切断而示出的剖面图。
图4是构成本实施形态的液晶装置的像素区域的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路图。
图5是详细地表示图1至图4的液晶装置的像素构造的剖面图。
图6是表示液晶装置的组装工序的流程图。
图7是表示本实施形态的取向处理的流程图。
图8是表示摩擦与预倾角之间的关系的图。
图9是表示离子束照射与预倾角之间的关系的图。
图10是表示斜向蒸镀与预倾角之间的关系的图。
图11是投射型彩色显示装置的说明图。
图12是示意性地表示无电压施加时的液晶分子的预倾角和横向电场的影响的说明图。
标号说明3a扫描线6a 数据线9a像素电极 111 高预倾斜区域具体实施方式
以下，参照附图详细地对本发明的实施形态进行说明。图1是表示本发明的一个实施形态的液晶装置的示意平面图。本实施形态是应用于使用TFT基板的液晶装置的实施形态。图2是将本实施形态的液晶装置与形成在其上的各个构成要素一起从相对基板一侧看的平面图。
图3将使作为有源矩阵基板的TFT基板和相对基板贴合再封入液晶这样的组装工序完成后的液晶装置，在图2的H-H’线的位置处切断而示出的剖面图。图4是构成本实施形态的液晶装置的像素区域的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路图。图5是详细地表示图1至图4的液晶装置的像素构造的剖面图。图6是表示液晶装置的组装工序的流程图，图7是表示本实施形态的取向处理的流程图，图8是表示摩擦与预倾角之间的关系的图。图9是表示离子束照射与预倾角之间的关系的图。图10是表示斜向蒸镀与预倾角之间的关系的图。另外，在上述各图中，为了将各层或各个构件形成为在图面上可以识别的那种程度的大小，对各层或各个构件使比例有所不同。
如上所述，通过在液晶基板表面上形成取向膜，就可以使液晶分子与取向膜并行地配置，此外，通过对取向膜进行摩擦等处理，就可以使液晶分子的长轴的方向与规定的方向一致。以下，将取向膜形成处理和用来使液晶分子的方向整齐排列的处理(以下，也叫做同方向化处理)合并在一起称作取向处理。另外，作为同方向化处理，不仅有摩擦处理，还有利用了离子束的方法和利用了斜向蒸镀的方法等。
此外，通过在液晶基板表面上形成取向膜，并对取向膜进行摩擦等处理，可以使液晶分子与取向膜并行地配置，进而使液晶分子的长轴的方向与规定的方向对齐。
本实施形态，对与受TFT基板上边的横向电场的影响的像素电极端部相对应的位置、且是在封入有液晶的情况下如果不依赖于本实施形态则将变成为反向倾斜区域的取向膜上的区域(以下，为便于说明叫做反向倾斜区域)，通过进行使其表现出比其它的部分(以下，为了便于说明，叫做通常倾斜区域)更大的预倾角的取向处理，来减轻横向电场的影响，从而使得实际上产生的反向倾斜部分变窄。
首先，参照图2至图4对本实施形态的液晶装置的整体构造进行说明。
液晶装置，如图2和图3所示，其通过在例如由石英基板、玻璃基板、硅基板构成的TFT基板10、和与之相对配置的例如由玻璃基板或石英基板构成的相对基板20之间封入液晶而被构成。相对配置的TFT基板10和相对基板20，通过密封材料41而被贴合。
在TFT基板10上呈矩阵状地配置构成像素的像素电极(ITO)9a等。此外，在相对基板20上在其整个面上设置相对电极(ITO)21。在TFT基板10的像素电极9a上设置有施行了取向处理后的取向膜16。另一方面，在遍及相对基板20的整个面地形成的相对电极21上，也设置有施行了取向处理的取向膜22。各个取向膜21、22，例如，由聚酰亚胺等的透明的有机膜或无机膜构成。在本实施形态中，取向膜6在反向倾斜区域和除此之外的通常倾斜区域中施行了不同的取向处理。
图4示出了构成像素的TFT基板10上的元件的等效电路。如图4所示，在像素区域中，多条的扫描线3a和多条的数据线6a被相互交叉地配置，在由扫描线3a和数据线6a所划分的区域上呈矩阵状地配置像素电极9a。此外，与扫描线3a和数据线6a的各个交叉部分相对应地设置TFT30，将像素电极9a连接到TFT30上。
TFT30通过扫描线3a的ON(导通)信号变成为ON，由此，被提供给到数据线6a上的图像信号就被提供给向像素电极9a。该像素电极9a与设置在相对基板20上的相对电极21之间的电压被施加给液晶50。
此外，与像素电极9a并联地设置有存储电容70，通过存储电容70，像素电极9a的电压，就可以实现比施加源极电压的时间长的例如3个数量级的长时间的保持。借助存储电容70，电压保持特性得到改善，可以实现高对比度的图像显示。
在TFT基板10上呈矩阵状地设置有多个像素电极9a，沿着像素电极9a的纵横的边界分别设置有数据线6a和扫描线3a。数据线6a，如后所述，由包括铝膜等的叠层构造构成，扫描线3a例如由导电性的多晶硅膜等构成。此外，扫描线3a被形成为与后述的沟道区1a’相对。就是说，在扫描线3a与数据线6a的交叉的各个部位，被连接到扫描线3a上的栅电极和沟道区1a’被相对配置，从而构成了像素开关用的TFT30。
图1示出了呈矩阵状地排列起来的一部分的像素电极9a。如上所述，沿着像素电极9a的纵横的边界分别设置有数据线6a和扫描线3a。图1的+号，表示在规定的定时被施加了线反转驱动的正极性的驱动电压的像素电极，-号表示在规定的定时被施加了线反转驱动的负极性的驱动电压的像素电极。
在图1中用箭头表示的范围E，表示在线反转驱动方式中，受到横向电场的影响的部位的范围。此外，在受横向电场的影响的范围E之内，起因于摩擦的方向等，由于液晶分子的长轴的方向与横向电场的方向之间的不同，如果不采用本实施形态就会变成为反向倾斜区域的范围，是图1的箭头所示的范围F。
在本实施形态中，对像素电极9a的一个端部、且是在线反转驱动方式中因横向电场的影响而将成为反向倾斜区域的范围F之内、至少像素电极9a端部的带状的范围G(斜线部分)111，以使之呈现出比其它的区域更高的预倾角的那样实施了取向处理。以下，对于将预倾角设置得比其它的区域更高的区域，称作高预倾斜区域。
另外，也可以遍及反向倾斜区域的整个区域地将预倾角设定得比其它的区域更大。由于在数据线6a和扫描线3a上是遮光区域(非开口区域)，即便是在遮光区域上产生反向倾斜对画质的影响也比较小，故没有必要使数据线6a和扫描线3a上成为高预倾斜区域。
此外，一般地说，即便是在反向倾斜区域以外，也可以考虑使像素电极9a的边缘部分变成为非开口区域。在该情况下，对于像素电极9a的边缘部分的非开口区域，也可以不设定成高预倾斜区域。
因此，本实施形态的高预倾斜区域，至少被设定在是像素电极9a上的开口区域、且是含有若不采用本实施形态就会变成为反向倾斜区域的像素电极9a的端部的区域上。另外，实际上，考虑到宽余量(容限)，可以设定为使得高预倾斜区域稍微覆盖到开口区域。
图5是着眼于一个像素的液晶装置的示意性的剖面图。
在玻璃或石英等的元件基板10上，网格状地形成有沟11。在该沟11上隔着下侧遮光膜12和第1层间绝缘膜13地形成呈LDD(轻掺杂漏)构造的TFT30。通过沟11，TFT基板的与液晶50之间的边界面的平坦化就变得容易起来。
TFT30，在形成有沟道区1a’、源极区1d、漏极区1e的半导体层1a上夹着栅极绝缘膜2地设置有构成栅电极的扫描线3a。扫描线3a，在成为栅电极的部分被形成得较宽，沟道区1a’被形成在半导体层1a和扫描线3a的相对的区域上。
在元件基板10上，呈矩阵状地设置有多个透明的像素电极9a，沿着像素电极9a的纵横的边界分别设置有数据线6a及扫描线3a。此外，下侧遮光膜12，沿着所述的数据线6a及扫描线3a、与各像素相对应地被设置成网格状。通过该遮光膜12，来防止反射光向TFT30的沟道区1a’、源极区1d及漏极区1e入射。
下侧遮光膜12，例如，由包含Ti、Cr、W、Ta、Mo、Pb等的高熔点金属之中的至少一个的金属单体、合金、金属硅化物、多晶硅化物以及将它们叠层起来的叠层体构成。
在TFT30上叠层第2层间绝缘膜14，在第2层间绝缘膜14上形成有沿着数据线6a和扫描线3a方向延伸的岛状的第1中间导电层15。在第1中间导电层15上夹着电介质膜17地相对配置有电容线18。
第1中间导电层15，用做被连接在TFT30的高浓度漏极区1e和像素电极9a上的像素电位侧电容电极(下部电容电极)，电容线18的一部分则用做固定电位侧电容电极。
电容线18，为上部电容电极与遮光层的多层构造，通过夹着电介质膜17地与第1中间导电层15相对配置而构成存储电容(图4的存储电容70)，同时还具有防止光的内部反射的遮光功能。在距半导体层比较近的位置上形成有中间导电层15，可以效率良好地防止光的漫反射。
电容线18，是将例如由导电性的多晶硅膜等构成的上部电容电极和由含有高熔点金属的金属硅化物膜等构成的遮光层叠层起来的多层构造。例如，电容线18，可用由钨、钼、钛、钽中的任何一者的硅化物构成的遮光层和由N型多晶硅形成的上部电容电极之间的多晶硅金属(ポリサイド)构成。由此，电容线18在构成内置遮光膜的同时还起着固定电位侧电容电极的作用。
第1中间导电层15，例如由导电性的多晶硅膜构成，起着像素电位侧电容电极的作用。第1中间导电层15，除了作为像素电位侧电容电极的功能以外，还具有作为配置在作为内置遮光膜的电容线18与TFT30之间的光吸收层的功能，此外，还具有将像素电极9a和TFT30的高浓度漏极区1e中继连接起来的功能。另外，第1中间导电层15，与电容线18同样，也可以由含有金属或合金的单层膜或多层膜构成。
配置在作为下部电容电极的第1中间导电层15与构成上部电容电极的电容线18之间的电介质膜17，例如可由膜厚5～200nm左右的比较薄的HTO(高温氧化物)膜、LTO(低温氧化物)膜等的氧化硅膜、或氮化硅膜等构成。从增大存储电容的观点考虑，只要可以充分地得到膜的可靠性，电介质膜17越薄越好。
此外，电容线18，从配置有像素电极9a的像素显示区域向其周围延伸，与恒定电位源电连起来，变成为固定电位。作为这样的恒定电位源，既可以是提供给扫描线驱动电路63或数据线驱动电路61的正电源或负电源的恒定电位源，也可以是提供给相对基板20的相对电极21的恒定电位；其中的扫描线驱动电路63及数据线驱动电路61在后还会述及，扫描线驱动电路63是用于向扫描线3a提供驱动TFT30的扫描信号的，数据线驱动电路61是用于控制向数据线6a提供图像信号采样电路的。再有，对于下侧遮光膜12也一样，为了避免其电位变动给TFT30带来不良影响，也可以与电容线18同样，通过从图像显示区域向其周围延伸而连接到恒定电位源上。
为了电连接数据线6a和源极区1d，形成了与第1中间导电层15以同一层形成的第2中间导电层15b。第2中间导电层15b，通过贯通第2层间绝缘膜14和绝缘膜2的接触孔24a而电连在源极区1d上。
在电容线18上配置第3层间绝缘膜19，在第3层间绝缘膜19上叠层数据线6a。数据线6a，通过贯通第3层间绝缘膜19和电介质膜17的接触孔24b以及第2中间导电层15b而电连到源极区1d上。
在第3层间绝缘膜19和数据线6a上，形成有第4层间绝缘膜25。第4层间绝缘膜25，例如，通过CMP(化学机械研磨)处理等的研磨处理而进行了平坦化。
在数据线6a上夹着第4层间绝缘膜25地叠层有像素电极9a。像素电极9a借助于贯通第4层间绝缘膜25、第3层间绝缘膜19、电介质膜17的接触孔26b而电连到第1中间导电层15上。此外，第1中间导电层15通过贯通第2层间绝缘膜14和绝缘膜2的接触孔26a而电连到漏极区1e上。在像素电极9a上叠层由聚酰亚胺系的高分子树脂构成的取向膜16，并沿规定方向进行了取向处理。
如上所述，在进行取向处理时，对于反向倾斜区域内的至少高预倾斜区域，将预倾角设定得比其它的区域高。
通过向扫描线3a(栅电极)供给ON信号，使沟道区1a’变成为导通状态，源极区1d和漏极区1e就被连接起来，提供给数据线6a的图像信号被赋予像素电极9a。
另一方面，相对基板20在与元件基板的数据线6a、扫描线3a和TFT30的形成区域相对的区域、即各个像素的非显示区域(非开口区域)上设置有第1遮光膜23。通过该第1遮光膜23，可以防止来自相对基板20一侧的入射光向TFT30的沟道区1a’、源极区1d漏极区1e入射。在第1遮光膜23上，遍及基板20整个面地形成有相对电极(共用电极)21。在相对电极21上叠层有由聚酰亚胺系高分子树脂构成的取向膜22，并沿规定方向进行了取向处理。
然后将液晶50封入到元件基板10与相对基板20之间。TFT30以规定的定时向像素电极9a写入由数据线6a供给的图像信号。通过使液晶50的分子集合的取向或秩序随着所写入的像素电极9a与相对电极21之间的电位差而变化，对光进行调制，从而得以进行灰度等级显示。
如图2和图3所示，在相对基板20上设置有作为划分显示区域的框缘的遮光膜42，遮光膜42，例如可用与遮光膜23相同或不同的遮光材料形成。
在遮光膜24的外侧的区域上，在元件基板10和相对基板20之间形成有封入液晶的密封材料41。密封材料41被配置为与相对基板20的轮廓形状大体上一致，并使元件基板10和相对基板20彼此相互固定。密封材料41在元件基板10的一边留有部分缺口，在贴合起来的元件基板10和相对基板20彼此的间隙中，形成用来注入液晶50的液晶注入口78。在通过液晶注入口78注入液晶后，用封堵材料79将液晶注入口78密封起来。
在元件基板10的密封材料41的外侧的区域上，沿着元件基板10的一边设置有数据线驱动电路61和装配端子62，在与该一边相邻的2边上设置有扫描线驱动电路63。在元件基板10的剩下的一边上，设置有用来将设置在画面显示区域的两侧的扫描线驱动电路63间连接起来的多条布线64。此外，在相对基板20的角部的至少一个地方上，设置有用来将元件基板10和相对基板20之间电连起来的导通材料65。
其次，参照图6和图7对本实施形态的取向处理进行说明。图6示出了面板组装工序，图7示出了图6中的取向处理工序。另外，以后为了简化说明起见，采用了将高预倾斜区域设定为反向倾斜区域的整个区域的形式。
在组装工序中，首先，在图6的步骤S1、S5中，准备被形成到像素电极9a为止的元件基板10和被形成到相对电极21为止的相对基板20。在其次的步骤S1、S6、S7中，分别对所述的元件基板10和相对基板20施行取向处理。
作为取向处理，可以考虑用摩擦进行处理的方法、用离子束进行处理的方法和用斜向蒸镀进行处理的方法等。对于相对基板20，当在S6中将聚酰亚胺等的取向材料涂敷在基板表面上之后，例如进行摩擦处理(步骤S7)，形成取向膜22。
在本实施形态中，对元件基板10，为了在反向倾斜区域和通常倾斜区域中使液晶分子的预倾角不同，进行使用了这3种取向方法的2次的处理。在该情况下，如下述表1所示，可以考虑在第1次的处理中对取向膜整个面采用3种取向方法中的任何一种，然后在第2次的处理中仅对反向倾斜区域或通常倾斜区域中的任何一方的区域应用取向方法的2种方法。此外，还可以考虑在第1次的处理中对取向膜上的反向倾斜区域或通常倾斜区域中的任何一方采用3种方法中的任何一者，然后，在第2次的处理中对与第1次不同的区域应用取向方法的2种方法在本实施形态中，由于可以将由摩擦实现的方法、由离子束实现的方法和由斜向蒸镀实现的方法这3种方法分别应用在第1次和第2次中，同时在第1次和第2次中还可以采用改变应用取向方法的区域的上述的4种方法，故简单地说，可以考虑3×3×4＝36种的取向处理工序。
在本实施形态中，在第1次中应用由斜向蒸镀实现的取向方法，在第2次中应用由摩擦进行处理的方法、由离子束进行处理的方法和由斜向蒸镀进行处理的方法中的任何一种的取向方法，同时，在第1次和第2次中采用改变使用取向方法的区域的上述的4种方法。因此，在本实施形态中，简单地说，可以考虑3×4＝12种的取向处理工序。但是，实际上在使用了由斜向蒸镀进行的取向方法之后，由于采用由摩擦进行的取向方法较困难，故共计可以有8种的取向处理工序。
表1取向区域 屏蔽方法第1次整个面 无掩膜第2次通常倾斜区域 反向倾斜区域第1次整个面 无掩膜第2次反向倾斜区域 通常倾斜区域第1次通常倾斜区域 反向倾斜区域第2次反向倾斜区域 通常倾斜区域第1次反向倾斜区域 通常倾斜区域第2次通常倾斜区域 反向倾斜区域图7表示考虑了在第1次和第2次中使用取向方法的区域后的流程图。另外，图7的第1、第2区域，为通常倾斜区域、反向倾斜区域或反向倾斜区域、通常倾斜区域。
在图7的步骤S21中，判定是否对取向膜16的整个面应用取向方法。在不对取向膜16的整个面应用取向方法的情况下，在步骤S22中，在第2区域上形成掩膜，在步骤S23中，对第1区域应用取向方法。由此，就可以在第1区域中进行表现出规定的预倾角的取向处理。接着，在步骤S24中在第1区域上形成掩膜。
在其次的步骤S26中，对第2区域应用取向方法。由此，就可以在第2区域上进行表现出与第1区域不同的预倾角的取向处理。
最后，在步骤S27中，剥离第1区域上的掩膜。
另一方面，在对取向膜16的整个面应用取向方法的情况下，就在步骤S28中，对取向膜16的整个面应用取向方法。接着，在步骤S25中，在在第1区域中形成了掩膜后，在步骤S26中，对第2区域应用取向方法。
就是说，在该情况下，对于第1区域来说，仅通过步骤S28的工序赋予预倾角。此外，对于第2区域来说，则通过步骤S28、S26的工序赋予预倾角。这样一来，就在第2区域上进行了表现出与第1区域相对不同的预倾角的取向处理。最后，在步骤S17中剥离第一区域上的掩膜。
现在，例如，对作为第1次的取向方法采用摩擦处理、作为第2次的取向方法采用用离子束进行处理的方法、作为第1区域设定反向倾斜区域、进行整个面取向的例子进行说明。
在该情况下，由于采用的是整个面取向，故首先在步骤S28中，在元件基板10上，例如用旋转涂敷法或印刷法等，形成高预倾斜用的取向膜。其次，用缠绕有人造丝等的摩擦布的摩擦辊摩擦元件基板10的表面。将摩擦条件设定为可通过该摩擦处理获得10°的预倾角。
图8以横轴为摩擦强度、纵轴为预倾角，表示摩擦强度与预倾角之间的关系的图。如图8所示，通过减弱摩擦强度，即可进行用来取得比较高的预倾角的摩擦处理。
其次，在步骤S25中，用保护膜等对作为这种情况下的第1区域的反向倾斜区域进行掩膜。接着，在步骤S26中，仅向通常倾斜区域照射离子束。例如。以基板10的铅垂方向为基准从大约60度的角度以固定时间照射氩(Ar)离子束。
图9以横轴为离子束(IB)照射量、纵轴为预倾角，表示离子束的照射量与预倾角之间的关系的图。如图9所示，通过加大离子束的照射量，即可进行用来获得比较低的预倾角的取向处理。由此，就可以将通常倾斜区域，设定成例如3～4°左右的预倾角。最后，剥离在反向倾斜区域上形成的保护膜(步骤S27)。
这样一来，在本实施形态中，就可以将通常倾斜区域设定成3～4°左右的预倾角，同时，对于反向倾斜区域还可以设定成大约10°左右的高预倾角。
图10以横轴为斜向蒸镀膜厚、以纵轴为预倾角，表示由斜向蒸镀得到的膜厚与预倾角之间的关系。如图10所示，通过加厚由斜向蒸镀得到的膜厚，就可以进行用来获得比较高的预倾角的取向处理。
由所述的图8至图10可知，通过将摩擦处理、用离子束进行的处理和用斜向蒸镀进行的处理组合起来设定适宜的处理条件，就可以进行表现出所希望的预倾角的取向处理。
现在，例如，以第1次和第2次的任何一次都采用斜向蒸镀处理作为取向方法、作为第1区域设定反向倾斜区域、进行整个面取向的情况为例进行说明。
在该情况下，由于采用整个面取向，故首先在步骤S28中，在元件基板10的整个区域上形成用斜向蒸镀得到的取向膜。就是说，以基板铅垂方向为基准采用80度的角度蒸镀数十nm左右的SiO。由此，在元件基板10上的整个区域上，形成施行了表现出20～30°的预倾角的取向处理的取向膜。
接着，在步骤S25中，用保护膜等对作为这种情况下的第1区域的反向倾斜区域进行掩膜。接着，在步骤S26中，仅对通常倾斜区域施行第2次的斜向蒸镀处理。例如，以基板10的铅垂方向为基准以大约60°的角度蒸镀膜厚数十nm左右的SiO。由图10明显可知，通过第2次的斜向蒸镀处理表现出的预倾角变成为比较小的例如10°左右的角度。最后，剥离在反向倾斜区域上形成的保护膜(步骤S27)。
由此，就实施了得到了通常倾斜区域为10°左右的低的预倾角、反向倾斜区域为20～30°左右的高预倾角的取向处理。
在图6所示的组装工序中，在这样的取向处理结束后，对元件基板10，形成密封材料41和导通材料65(参照图2)(步骤S3)。在形成了密封材料41后，将元件基板10和相对基板10贴合起来(步骤S10)，一边进行对准一边压接(步骤S11)，使密封材料41硬化。最后，从设置在密封材料41的一部分上的缺口封入液晶，然后将缺口堵塞起来以将液晶密封(步骤S12)。
通过在相对基板20上形成的第1遮光膜23，决定各个像素的开口区域。当在各个像素电极9a上产生了反向倾斜区域时，第1遮光膜23，就以将实际的反向倾斜区域部分设为非开口区域的方式形成。因此，开口区域就变得比像素电极9a窄了反向倾斜区域部分那样大的量。在本实施形态中，对于反向倾斜区域内的高预倾斜区域来说，预倾角被设定为比其它的部分更高、难以产生反向倾斜的角度，因而不易产生反向倾斜。因此，反向倾斜就仅形成在横向电场的影响极大的部分上，能够充分地减小实际上产生的反向倾斜部分在像素电极9a上所占的面积。
由此，就可以使第1遮光膜23变窄，可以扩宽开口区域。
然而，作为用来形成高预倾斜区域和其它的区域的2次的取向方法，如上所述，可以考虑36种的方法。例如，第1、第2次都采用摩擦处理、作为第1区域设定反向倾斜区域、进行整个面取向的方法也是可以的。
在该情况下，在步骤S28中，在元件基板10上，例如用旋转涂敷法或印刷法等，形成高预倾斜用的取向膜。接着，用缠附有人造丝等摩擦布的摩擦辊摩擦元件基板10的表面。在该情况下，由于在第2次中也要进行摩擦处理，所有将摩擦条件设定为使得摩擦强度相对较弱。由此，就可以遍及取向膜16的整个区域地进行可以得到比较高的预倾角的取向处理。
其次，用保护膜对将反向倾斜区域掩膜，仅对通常倾斜区域进一步摩擦，由此，对于通常倾斜区域来说，被用较强的摩擦强度摩擦，从而进行了表现出低预倾角的取向处理。这样一来，就可以以通常倾斜区域变成为低预倾角、反向倾斜区域变成为高的预倾角的那样进行取向处理。
此外，将离子束和斜向蒸镀组合起来的取向处理也可以。图10以横轴为斜向蒸镀膜厚、以纵轴为预倾角，表示用斜向蒸镀得到的膜厚与预倾角之间的关系。如图10所示，通过加厚用斜向蒸镀得到的膜厚，就可以进行用来得到比较高的预倾角的取向处理。
现在，例如，假定在第1次中采用由离子束进行处理的方法，在第2次中采用用斜向蒸镀进行处理的方法，作为第1区域设定通常倾斜区域，进行整个面取向。在该情况下，在步骤S28中，首先，在元件基板10上形成用来施行离子束取向的取向材料。作为这样的材料，例如，不仅可以采用聚酰亚胺等的有机膜，也可以采用SiO2等的无机膜。其次，对形成在元件基板10上的取向膜照射离子束。例如以基板铅垂方向为基准从60度的角度照射Ar离子照射固定时间。由此，就可以对取向膜整个面进行可以得到约3～4°左右的预倾角的取向处理。
其次，对通常倾斜区域掩膜，进行斜向蒸镀。例如以基板铅垂方向为基准、采用80度的角度蒸镀数十nm左右的SiO。由此，反向倾斜区域就被施行了可以得到20～30度的预倾角的取向处理，这样一来，即便是在该情况下，也可以进行得到了通常倾斜区域为3～4度左右的低预倾角、反向倾斜区域为20～30度左右的高预倾角的取向处理。
如上所述，在本实施形态中，对于在线反转驱动方式中因横向电场的影响而有可能产生反向倾斜的反向倾斜区域，由于至少在开口区域中将预倾角设定成不易产生反向倾斜的角度，所有能够使实际的反向倾斜部分变窄，结果可以提高开口率。
另外，在本实施形态中，虽然是通过2次的处理施行了在反向倾斜区域和其它的区域中表现不同的预倾角的取向处理，但是，通过增加次数，也可以在反向倾斜区域逐渐地改变所表现的预倾角。
此外，在本实施形态中，虽然说明的是应用于像素电极被平坦化后的液晶装置的例子，但是，显然对于未平坦化的液晶装置也同样地可以应用。
另外，在本实施形态中，虽然在第2次中也采用了斜向蒸镀处理，但是，在第2次中也可以采用用离子束进行处理的方法。
此外，虽然说明的是在第1次中使用对元件基板10的整个面施行斜向蒸镀处理的例子，但是，例如也可以是在相当于元件基板10的反向倾斜区域和通常倾斜区域中的一方的部分上形成用斜向蒸镀得到的取向膜，在第2次中在相当于反向倾斜区域和通常倾斜区域中的另一方的部分上形成用斜向蒸镀处理得到的取向膜。再有，也可以采用例如在相当于反向倾斜区域和通常倾斜区域中的一方的部分上预先形成无机膜等的取向材料，通过第1次的斜向蒸镀处理仅在反向倾斜区域和通常倾斜区域中的另一方上形成取向膜，在第2次中向事前形成的取向材料上照射离子束而进行取向处理。
如上所述，在本实施形态中，对于在线反转驱动方式中因横向电场的影响而有可能产生反向倾斜的反向倾斜区域，由于至少在开口区域将预倾角设定成难以产生反向倾斜的角度，故可以使实际的反向倾斜部分变窄，从结果上看可以提高开口率。
另外，在本实施形态中，虽然是通过2次的处理施行了在反向倾斜区域和其它的区域中表现出不同的预倾角的取向处理，但是，通过增加次数，也可以在反向倾斜区域中逐渐地改变表现出的预倾角。
此外，在本实施形态中，虽然说明的是应用于像素电极被平坦化后的液晶装置的例子，但是，显然对于未平坦化的液晶装置也同样地可以应用。
再有，在本实施形态中，虽然说明的是线反转驱动方式的液晶装置，但是对于点反转驱动方式的液晶装置也同样地可以应用。
电子设备接着，对作为将以上所详细地说明的液晶装置用做光阀的电子设备的一个例子的投射型彩色显示装置的实施形态，对其整体结构、尤其是对光学性的结构进行说明。在这里，图11是投射型彩色显示装置的说明图。
在图11中，作为本实施形态的投射型彩色显示装置的一个例子的液晶投影机1100，是作为一种配备有3个包含将驱动电路搭载于TFT阵列基板上而成的液晶装置的液晶模块，并分别将其用作RGB用的光阀100R、100G及100B的投影机而构成的。在液晶投影机1100中，当从金属卤化物灯等白色光源灯单元1102发出投射光时，则被3个反射镜1106及2个分色镜1108分解为与RGB三原色相对应的光分量R、G及B，并分别被导入与各色相对应的光阀100R、100G、及100B。此时，特别地，为了防止B光因光路较长而产生光损耗，通过由入射透镜1122、中继透镜1123及出射透镜1124构成的中继透镜系统1121对其进行引导。然后，分别被光阀100R、100G和100B调制过的与三原色相对应的光分量，在被分色棱镜1112再度合成之后，经投射透镜1114作为彩色图像投射到屏幕1120上。
本发明，并不限于上述的实施形态，在不违反可从权利要求和说明书全体中可读出的发明的要旨或思想的范围内可以进行适宜的变更。
权利要求
1.一种液晶装置，其特征在于，具备相对配置的第1和第2基板；矩阵状地设置在上述第1基板上、对相邻的像素施加对于基准电压极性彼此相反的驱动电压的多个像素电极；设置在上述第2基板上的共用电极；挟持在上述第1和第2基板间的电光物质；在上述第2基板上形成的、实施了一致的取向处理的第2取向膜；以及以对于在上述第1基板上形成的取向材料，在作为上述电光物质受到由于上述极性相反的驱动电压而在相邻的上述像素电极彼此间产生的电场的影响的区域的、上述像素电极的1个边缘的附近的带状区域和其它的区域中成为不同的取向处理状态的方式形成的第1取向膜。
2.根据权利要求1所述的液晶装置，其特征在于上述取向材料边实施取向处理边成膜。
3.根据权利要求1或2所述的液晶装置，其特征在于上述第1取向膜，被实施了取向处理以使在上述带状区域中预倾斜角比上述其它的区域中更高。
4.根据权利要求3所述的液晶装置，其特征在于对上述带状区域的取向处理，用于使得带状区域的预倾斜角不允许在开口区域中产生反向倾斜。
5.根据权利要求1所述的液晶装置，其特征在于上述像素电极，被进行了平坦化处理。
6.根据权利要求3所述的液晶装置，其特征在于上述像素电极的1个边缘的附近的带状区域，在上述像素电极的各个边缘中上述电光物质的预倾斜方向和上述横向电场的方向之间的角度差最大的1个边缘上产生。
7.一种液晶装置的制造方法，其特征在于，包括在与上述第1基板相对配置的第2基板上形成的共用电极之上，形成进行了取向处理的第2取向膜的工序；以及在对在所述第1基板上矩阵状地设置且相邻的像素施加对于基准电压极性彼此相反的驱动电压的多个像素电极上，一边实施在作为上述电光物质受由于上述极性相反的驱动电压而在相邻的所述像素电极彼此间产生的电场的影响的区域的上述像素电极的1个边缘的附近的区域与其它的区域中不同的取向处理，一边形成在上述带状区域中预倾斜角比上述其它的区域更高的第1取向膜的工序。
8.根据权利要求7所述的液晶装置的制造方法，其特征在于形成上述第1取向膜的工序，通过多次的取向处理，使得在上述带状区域中预倾斜角比上述其它的区域中更高。
9.根据权利要求7所述的液晶装置的制造方法，其特征在于，形成上述第1取向膜的工序，包括在取向材料成膜后对上述取向材料的整个区域实施一致的取向处理的第1工序；以及对上述取向材料的上述带状区域和其它的区域中的一方实施取向处理的第2工序。
10.根据权利要求7所述的液晶装置的制造方法，其特征在于，形成上述第1取向膜的工序，包括一边对上述第1基板的整个区域实施一致的取向处理一边形成膜的第1工序；以及对上述膜上的上述带状区域和其它的区域中的一方实施取向处理的第2工序。
11.根据权利要求7所述的液晶装置的制造方法，其特征在于，形成上述第1取向膜的工序，包括对取向材料的上述带状区域和其它的区域中的一方实施取向处理的第1工序；以及对在上述第1工序中未进行取向处理的上述其它的区域或带状区域，实施与上述第1工序不同的取向处理的第2工序。
12.根据权利要求7所述的液晶装置的制造方法，其特征在于，形成上述第1取向膜的工序，包括一边对上述第1基板上的上述带状区域和其它的区域中的一方实施取向处理一边形成膜的第1工序；以及在上述第1工序中未进行取向处理的上述其它的区域或带状区域上，形成由与上述第1工序不同的取向处理得到的膜的第2工序。
13.根据权利要求7所述的液晶装置的制造方法，其特征在于形成上述第1取向膜的工序，通过把摩擦处理、离子束处理以及斜向蒸镀处理的各个处理组合2次或更多次，使得在上述带状区域中预倾斜角比上述其它的区域中更高。
14.根据权利要求7所述的液晶装置的制造方法，其特征在于形成上述第1取向膜的工序，通过把斜向蒸镀处理与斜向蒸镀处理或离子束处理组合起来，使得在上述带状区域中预倾斜角比上述其它的区域中更高。
15.一种电子设备，其特征在于用权利要求1或2所述的液晶装置构成。
16.一种电子设备，其特征在于用由权利要求7至14中的任意一项所述的液晶装置的制造方法制造的液晶装置构成。
全文摘要
本发明的液晶装置的特征在于，包括相对配置的第1和第2基板；矩阵状地设置在上述第1基板上、对相邻的像素施加对于基准电压极性彼此相反的驱动电压的多个像素电极；设置在上述第2基板上的共用电极；挟持在上述第1和第2基板间的电光物质；在上述第2基板上形成的、实施了一致的取向处理的第2取向膜；以及以对于在上述第1基板上形成的取向材料，在作为上述电光物质受到由于上述极性相反的驱动电压而在相邻的上述像素电极彼此间产生的电场的影响的区域的、上述像素电极的1个边缘的附近的带状区域和其它的区域中成为不同的取向处理状态的方式形成的第1取向膜。由此，能够使因横向电场的影响引起的反向倾斜变窄，提高开口率。
文档编号G02F1/1337GK1576971SQ20041005008
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月2日 优先权日2003年7月4日
发明者坂本和也, 矢崎正幸 申请人:精工爱普生株式会社