JP2009210766A - Liquid crystal device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配向膜の信頼性を向上させるようにした液晶装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal device that improves the reliability of an alignment film and a method for manufacturing the same.
一般に、液晶表示パネル等の液晶装置において液晶分子を配向規制するための配向膜として、SiO等の無機材料を基板表面に対し所定の角度をもって蒸着することにより形成する、斜方配向蒸着膜が知られている。 In general, as an alignment film for regulating alignment of liquid crystal molecules in a liquid crystal device such as a liquid crystal display panel, an oblique alignment deposition film formed by depositing an inorganic material such as SiO at a predetermined angle with respect to a substrate surface is known. It has been.
しかしながら、斜方配向蒸着を行うと、基板上に形成される配向膜の粗密度合いは比較的粗くなってしまう。そうすると、液晶が配向膜の隙間に入り込んで下地のITO層と接触する虞がある。このような状態で通電を行うと、液晶に悪影響があり、信頼性が低下するという欠点がある。 However, when oblique orientation deposition is performed, the coarse density of the alignment film formed on the substrate becomes relatively coarse. If it does so, there exists a possibility that a liquid crystal may enter into the clearance gap between alignment films and may contact with the base ITO layer. When energization is performed in such a state, there is a disadvantage that the liquid crystal is adversely affected and reliability is lowered.
この問題を解決する方法として、特許文献1においては、方位角が相互に180度異なる2方向から斜方蒸着を実施することで、粗密度合いを密にして信頼性を向上させる手法が開示されている。
しかしながら、特許文献1の手法では、粗密度合いを十分に密にすることはできず、十分な信頼性を得ることはできないという問題点があった。
However, the technique of
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、配向膜を十分に密に構成して信頼性を向上させることができる液晶装置及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal device capable of improving the reliability by forming a sufficiently dense alignment film and a method for manufacturing the same.
本発明の液晶装置の製造装置は、一対の基板間に液晶が介在されて構成され、前記一対の基板の対向する面に夫々形成された無機配向膜によって前記液晶が配向規制される液晶装置であって、前記一対の基板の対向する面に夫々形成された無機配向膜の少なくとも一方は、前記液晶層に接して形成される配向層を含む複数の蒸着層を有し、前記複数の蒸着層のうち最下層の蒸着層は、90度の蒸着角度で形成されていることを特徴とする。 An apparatus for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is a liquid crystal device in which liquid crystal is interposed between a pair of substrates, and the alignment of the liquid crystals is regulated by inorganic alignment films formed on opposite surfaces of the pair of substrates. And at least one of the inorganic alignment films formed on the opposing surfaces of the pair of substrates has a plurality of vapor deposition layers including an alignment layer formed in contact with the liquid crystal layer, and the plurality of vapor deposition layers Of these, the lowermost vapor deposition layer is formed at a vapor deposition angle of 90 degrees.
このような構成によれば、基板表面側に設けられる無機配向膜の最下層は、90度の蒸着角度で形成される。これにより、最下層の粗密度合いは十分に密である。この最下層上に配向層が形成される。従って、少なくとも最下層及び配向層を有する無機配向膜は、粗密度合いが十分に密であり、信頼性を向上させることができる。 According to such a configuration, the lowermost layer of the inorganic alignment film provided on the substrate surface side is formed at a deposition angle of 90 degrees. Thereby, the coarse density of the lowermost layer is sufficiently dense. An alignment layer is formed on the bottom layer. Accordingly, the inorganic alignment film having at least the lowermost layer and the alignment layer has a sufficiently dense coarse density and can improve reliability.
また、前記無機配向膜は、前記最下層の蒸着層と前記配向層との間に、前記配向層とは方位角及び蒸着角度が異なる1層以上の蒸着層を有することを特徴とする。 Further, the inorganic alignment film has one or more vapor deposition layers having different azimuth angles and vapor deposition angles from the alignment layer between the lowermost vapor deposition layer and the alignment layer.
このような構成によれば、最下層と前記配向層との間に、配向層とは方位角及び蒸着角度が異なる1層以上の蒸着層を有するので、更に一層粗密度合いを密にすることができ、信頼性を向上させることができる。 According to such a configuration, between the lowermost layer and the alignment layer, since the alignment layer has one or more vapor deposition layers having different azimuth angles and vapor deposition angles, the coarse density can be further increased. And reliability can be improved.
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が介在されて構成され、前記一対の基板の対向する面に夫々形成された無機配向膜によって前記液晶が配向規制される液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板の少なくとも一方の前記基板上に、90度の蒸着角度で最下層の蒸着層を形成する工程と、前記最下層の蒸着層よりも鋭角な蒸着角度で最上層の配向層を形成する工程と、を具備したことを特徴とする。 The method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is a liquid crystal in which a liquid crystal is interposed between a pair of substrates, and the alignment of the liquid crystals is regulated by inorganic alignment films formed on opposing surfaces of the pair of substrates. An apparatus manufacturing method, comprising: forming a lowermost vapor deposition layer at a vapor deposition angle of 90 degrees on at least one of the pair of substrates; and a vapor deposition angle sharper than the lowermost vapor deposition layer And a step of forming an uppermost alignment layer.
このような構成によれば、基板表面側に90度の蒸着角度で無機配向膜の最下層が形成される。これにより、最下層の粗密度合いは十分に密となる。この最下層上に配向層を形成する。従って、少なくとも最下層及び配向層を有する無機配向膜は、粗密度合いが十分に密であり、信頼性を向上させることができる。 According to such a configuration, the lowermost layer of the inorganic alignment film is formed on the substrate surface side at a deposition angle of 90 degrees. Thereby, the coarse density of the lowermost layer becomes sufficiently dense. An alignment layer is formed on the lowermost layer. Accordingly, the inorganic alignment film having at least the lowermost layer and the alignment layer has a sufficiently dense coarse density and can improve reliability.
また、前記最下層を形成する工程と前記最上層を形成する工程との間に、前記配向層とは方位角及び蒸着角度が異なる1層以上の蒸着層を形成する工程を具備することを特徴とする。 Further, the method includes a step of forming one or more vapor deposition layers having different azimuth angles and vapor deposition angles from the alignment layer between the step of forming the lowermost layer and the step of forming the uppermost layer. And
このような構成によれば、最下層と前記配向層との間に、配向層とは方位角及び蒸着角度が異なる1層以上の蒸着層を形成するので、更に一層粗密度合いを密にすることができ、信頼性を向上させることができる。 According to such a configuration, one or more vapor deposition layers having different azimuth angles and vapor deposition angles from the alignment layer are formed between the lowermost layer and the alignment layer, so that the coarse density is further increased. And reliability can be improved.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施形態に係る液晶装置を示しており、素子基板を、その上に構成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図である。図2は素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図1のH−H'線の位置で切断して示す断面図である。なお、上記各図においては、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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a liquid crystal device according to a first embodiment of the present invention, and is a plan view of an element substrate as viewed from the counter substrate side together with the components configured thereon. FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal device after the assembly process in which the element substrate and the counter substrate are bonded to each other and the liquid crystal is sealed is cut along the line HH ′ in FIG. In each of the above drawings, the scale is different for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized in the drawing.
まず、本実施形態の液晶装置100の全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。なお、図1及び図2は、液晶装置の一例として、駆動回路内蔵型のTFTアクティブマトリクス駆動方式の透過型液晶表示装置を例にとる。
First, the overall configuration of the
図1及び図2において、液晶装置100は、ガラス又は石英等からなるTFT基板10と対向基板20との間に液晶50を挟持してなり、液晶50の配向状態を変化させることにより、画像表示領域10aに対向基板20側から入射する光を変調しTFT基板10側から出射することで、画像表示領域10aにおいて画像を表示するものである。
1 and 2, the
液晶装置100は、TFT基板10と対向基板20とが対向配置されている。TFT基板10と対向基板20とは、画像表示領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着されており、シール材52によって、TFT基板10と対向基板20との間に液晶50が封入されている。また、シール材52中には、TFT基板10と対向基板20との間隔を所定値とするための図示しないグラスファイバあるいはガラスビーズ等のギャップ材が配設されている。
In the
シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域10aの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜53が、対向基板20側に設けられている。なお、このような額縁遮光膜53の一部又は全部は、TFT基板10側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
A light-shielding frame light-
画像表示領域10aの周辺は非表示領域となっている。非表示領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路101及び実装端子102がTFT基板10の一辺に沿って設けられている。図示しないが、TFT基板10の表面に露出して設けられた実装端子102にフレキシブルプリント基板等を接続することにより、液晶装置100と例えば電子機器の制御装置等の外部との電気的接続が行われる。
The periphery of the
走査線駆動回路104は、データ線駆動回路101及び実装端子102が設けられたTFT基板10の一辺に隣接する2辺に沿い、かつ額縁遮光膜53に覆われるように設けられている。また、TFT基板10の残る一辺、すなわちデータ線駆動回路101及び実装端子102が設けられたTFT基板10の一辺に対向する辺に沿って、額縁遮光膜53に覆われるように複数の配線105が設けられる。この複数の配線105によって、二つの走査線駆動回路104は互いに電気的に接続されている。
The scanning
また、対向基板20のコーナー部の少なくとも一箇所においては、TFT基板10と対向基板20との電気的接続を行う上下導通材106が配置されている。他方、TFT基板10にはこれらの上下導通材106に対応する領域において上下導通端子が設けられている。上下導通材106と上下導通端子を介して、TFT基板10と対向基板20との間で電気的な接続が行われる。
In addition, at least one corner of the
図2において、TFT基板10上には、画素スイッチング用のTFTや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極9a上に、無機配向膜16が形成されている。他方、対向基板20上には、対向電極21の他、格子状又はストライプ状の遮光膜23が形成され、更に最上層部分に無機配向膜22が形成されている。TFT基板10及び対向基板20のそれぞれ液晶50と接する面に形成された無機配向膜16及び22は、SiO2、SiO、MgF2等の無機材料によって構成された薄膜である。
In FIG. 2, an
これらの無機材料による薄膜は、蒸着法によって形成されるものである。液晶50は、例えば一種又は数種類の液晶を混合したものであり、一対の無機配向膜16及び22の間で、所定の配向状態をとる。
Thin films made of these inorganic materials are formed by vapor deposition. The
また、対向基板20の入射光が入射する側及びTFT基板10の出射光が出射する側には各々、例えば、TN(ツイステッドネマティック)モード、STN(スーパーTN)モード、D−STN(ダブル−STN)モード、VA(垂直配向)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、偏光板などが所定の方向で配置される。
Further, for example, a TN (twisted nematic) mode, an STN (super TN) mode, and a D-STN (double-STN) are respectively provided on the side on which the incident light of the
このように、液晶装置100においては、液晶分子を配向規制するための配向膜を、SiO2、SiO、MgF2等の無機材料にて構成される薄膜である無機配向膜により形成している。無機材料によって構成される無機配向膜は、例えばポリイミド等の有機材料によって構成される配向膜に対して耐光性や耐熱性に優れるため、経年劣化がなく表示品位が低下することのない液晶装置を実現できる。
Thus, in the
図3は図1中の無機配向膜16,22の構成を具体的に示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view specifically showing the configuration of the
本実施形態においては、無機配向膜16,22は多層構造を有する。ITO(導電性材料)によって構成された電極9a,21(以下、総称してITO膜61という)上には、多層構造の無機配向膜16,22(以下、総称して無機配向膜62ともいう)が構成されている。無機配向膜62は、ITO膜61上に形成された第1層62aと、第1層62a上に形成された配向層62bとの2層の蒸着層を有する構造である。第1層62aは、蒸着角度が90度の蒸着法により、所定の膜厚でITO膜61上に形成される。この第1層62a上に、蒸着角度がθ度の斜方蒸着法により、配向層62bが形成される。
In the present embodiment, the
次に、液晶装置100の組立て工程について説明する。図4は液晶装置の組立工程のフローチャートである。
Next, an assembly process of the
液晶装置100は、まず複数の液晶装置100が一体に形成された後にそれぞれ個片に分断されることで形成される。すなわち、液晶装置100は、いわゆる大判基板であるマザー基板から多面取りを行う方法により形成される。図5はマザー基板上にTFT基板10が複数の構成されたTFTアレイ基板35を示す平面図である。
The
図5に示すように、円板形状を有するTFTアレイ基板35の基板表面35b上には、液晶装置100を構成するための複数のTFT基板10となるパターンが、行及び列方向にそれぞれ所定の間隔で配列されて形成されている。
As shown in FIG. 5, on the
液晶装置100の組立工程においては、まず、TFTアレイ基板35上に複数のTFT基板10となるパターンを形成する。例えばCVD法やスパッタリング等による成膜、フォトグラフィ等によるパターニング、熱処理などによって、データ線や走査線、TFT等を形成し、さらにその最上層に、ITOからなる画素電極9aを形成する(ステップS11)。
In the assembly process of the
次に、無機配向膜形成工程によって、TFTアレイ基板35の基板表面35b上に、詳しくは後述する蒸着装置を用いて蒸着を行い、画素電極9a上にSiO2からなる無機配向膜16を形成する(ステップS12)。無機配向膜16は、本実施形態ではSiO2等の柱状構造物63(図3参照)が所定の密度で多数形成されて構成されている。この柱状構造は、カラム構造とも称されるものであり、所定の条件下で蒸着法によりSiO2の分子を堆積させることで形成されるナノメートルオーダの構造である。
Next, in the inorganic alignment film forming step, the
本実施形態では、無機配向膜16の柱状構造物63は、第1層62aにおいて蒸着材料が基板表面に対して90度の角度で堆積することによって形成され、配向層62bにおいて蒸着材料が仰角θを有して堆積されることで形成されている。
In the present embodiment, the columnar structure 63 of the
次に、洗浄工程において、TFTアレイ基板35上に形成された無機配向膜16の表面上に洗浄液を供給し、無機配向膜16の表面を洗浄する(ステップS13)。
Next, in the cleaning process, a cleaning liquid is supplied onto the surface of the
一方、対向基板20に、例えばCVD法やスパッタリング等による成膜、フォトグラフィ等によるパターニング等によって、遮光膜23及び対向電極21を形成する(ステップS21)。
On the other hand, the
次に、対向基板20に対して、上述したステップS12からステップS13の工程を実施する。すなわち、対向電極21上に、蒸着法によりSiO2からなる無機配向膜22を形成する(ステップS22)。これにより、無機配向膜16と同様の構造を有する無機配向膜22が形成される。次に無機配向膜22の表面上に洗浄液を供給し、無機配向膜22の表面を洗浄する(ステップS23)。
Next, the above-described steps S12 to S13 are performed on the
そして、TFTアレイ基板35(TFT基板10)及び対向基板20の前工程が終了した後、貼り合せ工程において、TFTアレイ基板35と対向基板20とをシール材52を介し、所定にアライメントを調整した状態で貼り合わせる(ステップS31)。
Then, after the pre-process of the TFT array substrate 35 (TFT substrate 10) and the
次に、液晶注入工程において、シール材52を介して貼り合わされたTFTアレイ基板35と対向基板20とで形成された領域に液晶50を注入し封止する(ステップS32)。なお、本実施形態では、セル注入方式により液晶を注入しているが、液晶滴下方式の場合は、TFTアレイ基板35と対向基板20を貼り合わせる前に、一方の基板(一般的にはTFTアレイ基板35)に液晶50を滴下し、シール材52を介してTFTアレイ基板35と対向基板20を貼り合わせることで液晶を保持させるようにするので、ステップS31(貼り合わせ工程)とステップS32(液晶注入工程)とが逆になる。
Next, in the liquid crystal injection process, the
そして、分断工程において、対向基板20が貼り合わされた状態のTFTアレイ基板35を、個片に切断し切り離すことによって、液晶装置100が完成する(ステップS33)。
Then, in the dividing step, the
上述のように、本実施形態においては、複数のTFT基板10が個々に切り出される前の状態であるTFTアレイ基板35の基板表面35b上に、無機配向膜16が形成される。TFTアレイ基板35上の無機配向膜16は、以下に説明する蒸着装置300により形成される。
As described above, in this embodiment, the
次に、蒸着方法について、図6及び図7を参照して説明する。液晶装置100の製造装置としての蒸着装置300は、TFTアレイ基板35の基板表面35b上に、蒸着材料である例えばSiO2からなる無機配向膜16を蒸着法により形成するものである。図6及び図7は、蒸着装置300の構成を模式的に示す図である。なお、以下の説明において、図6及び図7の紙面に正対して上方が、蒸着装置300の上方とする。
Next, a vapor deposition method will be described with reference to FIGS. The
蒸着装置300は、図6に示すように、演算装置、記憶装置等からなる制御部310と、内部を気密に保つ真空室301とを有し、該真空室301内に、蒸着材料302を有する蒸着源311と、移動手段である基板ホルダ305及び直動ステージ306と、マスク部材であるマスク200と、遮蔽手段であるシャッタ307とが配設されている。
As illustrated in FIG. 6, the
なお、図7は図6の基板ホルダ305、直動ステージ306及びマスク200を回動させた状態を示している。これらの部材は、図示しない支持部材に回動自在に支持されて、鉛直方向に対する仰角θを変更可能である。
FIG. 7 shows a state in which the
また、蒸着装置300は、真空室301の内部に連結された真空ポンプ308を有し、後述する蒸着工程中は、該真空ポンプ308により真空室301内の空気を排出することにより、真空室301内が真空(減圧状態)に保たれる。
Further, the
蒸着源311は、蒸着材料302を収容するるつぼ303と、蒸着材料302を加熱するための電子銃304を有する。蒸着源311は、真空中において電子銃304が発生する電子ビームを蒸着材料302に照射することにより、蒸着材料302を加熱し、蒸発させることで蒸着材料302の蒸気を生成する。
The
蒸着材料302は、図6及び図7の紙面に正対して奥行き方向を長手方向とする線状の形状を有し、蒸着材料302の長手方向の幅は、TFTアレイ基板35の直径と略同一か、TFTアレイ基板35の直径よりも大きい。
The
一方、蒸着材料302の鉛直上方には、TFTアレイ基板35を支持するための基板ホルダ305及び直動ステージ306が配設されている。TFTアレイ基板35は、基板ホルダ305によって、蒸着が行われる側である基板表面35bを蒸着材料302に対向させて支持される。基板ホルダ305は、直線的に移動可能な1軸のリニアモータ等の直動機構を有する直動ステージ306により、1方向に進退可能に支持されている。直動ステージ306は、制御部310に電気的に接続されており、制御部310により直動ステージ306の駆動の制御がなされ、基板ホルダ305及び基板ホルダ305に支持されたTFTアレイ基板35が位置決めされる。
On the other hand, a
直動ステージ306の移動軸Mは、図6においては水平、即ち、鉛直軸に対してθ度だけ傾斜している。なお、図7においては、直動ステージ306の移動軸Mが鉛直軸に対してθ度=90度傾斜した状態を示している。
The moving axis M of the
基板ホルダ305及び直動ステージ306は、蒸着材料302の重心位置を通る鉛直軸と、TFTアレイ基板35の基板表面35bとがなす角度(蒸着角度)が、1回の蒸着中は、常にθ度となるように、TFTアレイ基板35を移動可能に支持している。このため、基板ホルダ305に支持されたTFTアレイ基板35は、直動ステージ306によって、基板表面35bが基板表面35bを含む平面上において移動するように、真空室301内で、移動軸Mに沿って平行移動され位置決めされる。なお、図5は図6及び図7のA矢視におけるTFTアレイ基板35を示し、図5の矢印Mは、図6及び図7の移動軸Mの方向を示している。
In the
図6の状態においては、TFTアレイ基板35は、y軸が、直動ステージ306の移動軸Mと平行となるように基板ホルダ305に支持され、y軸方向に平行移動されるのである。本実施形態においては、基板ホルダ305は、TFTアレイ基板35を適宜の向きに配置可能である。例えば、図5に示すように、移動軸Mを紙面の上下方向とした場合に、紙面の下側にオリフラが位置するように、TFTアレイ基板35を配置することもでき、逆に、紙面上側にオリフラが位置するように配置してもよく、更に任意の向きにTFTアレイ基板35を配置して固定することができる。即ち、本実施形態では、蒸着時の方位角を任意に設定することができる。
In the state of FIG. 6, the
また、TFTアレイ基板35と蒸着材料302との間には、マスク200と、シャッタ307とが配設されている。
マスク200は、図6及び図7に示すように、矩形状平板に開口部であるスリット孔210が形成された部材である。マスク200は、スリット孔210が蒸着材料302の鉛直上方に位置し、かつマスク200の表面が、TFTアレイ基板35の基板表面35bと平行となるように、真空室301内に固定されている。つまり、マスク200の表面と、蒸着材料302の重心位置を通る鉛直軸とがなす角度は、θ度(図7ではθ=90度)となる。
A
The
言い換えれば、開口部であるスリット孔210を有する平板状のマスク200が、真空室301内に蒸着材料302に対する相対的な位置を固定されて配設されている。TFTアレイ基板35は、このマスク200の蒸着材料302とは反対となる側において、基板表面35bをマスク200側(蒸着材料302側)に対向し、かつ基板表面35bがマスク200の表面と平行となるように、移動手段である直動ステージ306及び基板ホルダ305により支持されている。そして、TFTアレイ基板35は、マスク200の蒸着材料302とは反対となる側において、直動ステージ306の駆動により、基板表面35bを含む平面上で移動軸Mと平行に移動されるのである。
In other words, the
マスク200に形成されている開口部であるスリット孔210は、TFTアレイ基板35の被蒸着領域を、蒸着材料302側に露出する形状を有し、TFTアレイ基板35の移動方向である移動軸Mに直交する方向を長手方向とした、細長のスリット形状を有する。スリット孔210は、TFTアレイ基板35の基板表面35b上に行列状に配列された複数の画像表示領域10aのうち、行方向(x方向)に配列された1行全てを蒸着材料302側に露出し、かつ実装端子102上を覆う形状を有している。
The
一方、遮蔽手段であるシャッタ307は、蒸着材料302とマスク200との間に配設され、蒸着材料302からマスク200及びTFTアレイ基板35方向へ向かう蒸気の通路307aを遮蔽もしくは開放する装置である。シャッタ307の図示しない駆動部は、制御部310に電気的に接続されており、制御部310からの信号によってシャッタ307を駆動することにより、シャッタ307によって通路307aを遮蔽状態とするか、開放状態とするかが選択される。
On the other hand, the
また、マスク200の蒸着材料302側には、膜厚計測手段である膜厚センサ309が配設されている。膜厚センサ309は、水晶振動子を用いた公知の形態の膜厚計であり、水晶振動子に堆積された蒸着材料の膜厚に起因する水晶振動子の固有振動数の変化から、水晶振動子に堆積された膜厚を算出する装置である。膜厚センサ309は、マスク200のスリット孔210近傍に配設されており、スリット孔210を介してTFTアレイ基板35上に堆積される蒸着材料の膜圧を計測することができる。膜厚センサ309は、制御部310に電気的に接続されており、堆積される膜厚の測定結果を制御部310に送信する。
In addition, a
このような蒸着装置300によれば、図6の状態では、蒸着角度(仰角)θで、且つ図5の矢印Mに示す方位角で、蒸着材料の蒸着が可能であり、図7の状態では、蒸着角90度にて蒸着材料の蒸着可能である。
According to such a
上記の構成を有する蒸着装置300を用いて、TFTアレイ基板35表面に無機配向膜16(無機配向膜62)を蒸着する工程について、以下に説明する。図8はTFTアレイ基板35表面に無機配向膜62を蒸着する工程のフローチャートである。
A process of depositing the inorganic alignment film 16 (inorganic alignment film 62) on the surface of the
なお、以下に説明する工程は、蒸着装置300の真空室301内が、真空ポンプ308により真空に保たれた状態であり、かつ、蒸着源311の蒸着材料302が加熱され、蒸着材料302の蒸気が発生している状態において行われる。
Note that in the process described below, the inside of the
まず、TFTアレイ基板35は、図示しない搬送装置により真空室301内に搬入する(ステップS1)。次に、ステップS2において、TFTアレイ基板35を基板ホルダ305に固定する。この場合には、移動軸Mに対する方位角を、適宜の角度となるように、TFTアレイ基板35を支持固定する。
First, the
次に、ステップS3において、基板ホルダ305、直動ステージ306及びマスク200を回動させて、蒸着角度(仰角)θを設定する。
Next, in step S3, the
本実施形態においては、無機配向膜62は多層構造の膜に形成するようになっており、最下層の第1層は、蒸着角度を90度に設定するようになっている。即ち、第1層62aの成膜時には、図7の状態において蒸着が行われる。
In the present embodiment, the
次に、制御部310は、直動ステージ306を駆動し、TFTアレイ基板35を初期位置に位置決めする。ここで、初期位置とは、TFTアレイ基板35の、yが正方向に最も外側である被蒸着領域が、マスク200の蒸着材料302側に、スリット孔210を介して露出する位置である(ステップS4)。
Next, the
次に、制御部310は、シャッタ307を開放位置に移動させる。これにより、蒸着材料302からマスク200及びTFTアレイ基板35方向へ向かう蒸気の通路307aが開放される(ステップS5)。蒸着材料302の蒸気はマスク200のスリット孔210を介してTFTアレイ基板35の被蒸着領域上に付着し、堆積し始める。
Next, the
次に、制御部310は、膜厚センサ309により、スリット孔210を介してTFTアレイ基板35の被蒸着領域上に堆積される膜厚を計測する(ステップS6)。蒸着材料302は、TFTアレイ基板35の被蒸着領域上に、第1層62a形成時には、蒸着角度90度の方向から付着し堆積される。
Next, the
次に、制御部310は、被蒸着領域上に堆積された蒸着材料302の膜厚が所定の値となった時点で、シャッタ307を遮蔽位置に移動させ、蒸気の通路307aを遮蔽する(ステップS7)。これにより、複数の被蒸着領域のうち、スリット孔210を介して蒸着材料302側に露出している被蒸着領域への、第1層62aの成膜が完了する。
Next, when the film thickness of the
第1層62aは、蒸着角度が90度に設定されていることから、柱状構造物63同士が比較的密に形成され、粗密度合いを密に構成することができる。 Since the vapor deposition angle is set to 90 degrees in the first layer 62a, the columnar structures 63 are formed relatively densely so that the coarse density can be densely configured.
次に、制御部310は、TFTアレイ基板35の基板表面35b上の予め記憶されている複数の被蒸着領域の全てに蒸着膜が成膜されたかどうかを判断する(ステップS8)。完了していればステップS10へ進み、全ての層の成膜が完了しているか否かを判定する。
Next, the
一方、全ての被蒸着領域について蒸着膜の成膜が完了していなければ、ステップS9に進み、制御部310は、直動ステージ306を駆動し、TFTアレイ基板35をy方向(移動軸M方向)に所定の距離間隔であるだけ移動させる。これにより、TFTアレイ基板35の基板表面35b上に、蒸着膜が成膜されていない被蒸着領域が、新たにスリット孔210を介して蒸着材料302側に露出される。この後、ステップS5に戻り、新しい被蒸着領域上に、蒸着膜の成膜を開始する。
On the other hand, if the deposition film formation is not completed for all the deposition regions, the process proceeds to step S9, where the
こうして、図3の第1層62aが形成されると、次にステップS10から処理をステップS2に戻して、配向層62bの成膜を行う。即ち、この場合には、ステップS2において、方位角を設定し、ステップS3において蒸着角度を設定する。例えば、方位角を図5に示すように移動軸Mに一致させ、蒸着角度をθに設定する。例えば、図6の状態にて蒸着を行う。なお、無機配向膜62の最上層は、液晶の配向方向に寄与するので、成膜時の方位角及び蒸着角度は規定の値に設定する必要がある。
When the first layer 62a of FIG. 3 is formed in this way, the process returns from step S10 to step S2, and the alignment layer 62b is formed. That is, in this case, the azimuth angle is set in step S2, and the vapor deposition angle is set in step S3. For example, the azimuth angle is made to coincide with the movement axis M as shown in FIG. 5, and the vapor deposition angle is set to θ. For example, vapor deposition is performed in the state of FIG. Since the uppermost layer of the
以後、ステップS4〜S9の処理を繰返して、配向層62bを形成する。こうして、方位角及び蒸着角度が規定された配向層62bが得られる。全ての層の成膜が完了すると、TFTアレイ基板35を搬送装置により真空室301内から搬出し、蒸着工程を終了する(ステップS11)。
Thereafter, the processes in steps S4 to S9 are repeated to form the alignment layer 62b. In this way, the alignment layer 62b in which the azimuth angle and the vapor deposition angle are defined is obtained. When film formation of all layers is completed, the
無機配向膜62の最下層の第1層62aは、粗密度が密に形成されることから、無機配向膜62の粗密度を密にすることができ、液晶装置の信頼性を向上させることができる。
Since the first layer 62a, which is the lowermost layer of the
このように、本実施形態では、配向膜を構成する蒸着膜を多層構造で構成すると共に、最下層の第1層を蒸着角度90度で形成する。これにより、無機配向膜の粗密度合いを密にして、信頼性を向上させることができる。 As described above, in the present embodiment, the vapor deposition film constituting the alignment film is formed in a multilayer structure, and the first lowermost layer is formed at a vapor deposition angle of 90 degrees. Thereby, the coarse density of the inorganic alignment film can be made dense and the reliability can be improved.
図9は本発明の第2の実施形態を説明するための説明図である。 FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a second embodiment of the present invention.
上記第1の実施形態においては、無機配向膜を2層構造で構成したが、無機配向膜を3層以上の多層構造としてもよい。この場合でも、最下層の第1層については、蒸着角度を90度として蒸着膜を成膜し、最上層については、方位角及び蒸着角度を液晶の配向方向に応じた規定の値とする。最下層及び最上層以外の層については、方位角及び蒸着角度を自由に設定可能である。 In the first embodiment, the inorganic alignment film has a two-layer structure, but the inorganic alignment film may have a multilayer structure of three or more layers. Even in this case, the vapor deposition film is formed with the vapor deposition angle of 90 degrees for the first lowermost layer, and the azimuth angle and vapor deposition angle are set to predetermined values according to the alignment direction of the liquid crystal for the uppermost layer. For the layers other than the lowermost layer and the uppermost layer, the azimuth angle and the vapor deposition angle can be freely set.
例えば、図9は、第1層及び4つの方位角M1〜M4にて4層の無機配向膜を蒸着する5層構造の無機配向膜を形成する例を示している。図9の例は、方位角M4を基準として、方位角M1は90度、方位角M2は270度、方位角M3は180度で、蒸着を行うことを示している。 For example, FIG. 9 shows an example of forming an inorganic alignment film having a five-layer structure in which four layers of inorganic alignment films are deposited at the first layer and four azimuth angles M1 to M4. The example of FIG. 9 shows that vapor deposition is performed with an azimuth angle M1 of 90 degrees, an azimuth angle M2 of 270 degrees, and an azimuth angle M3 of 180 degrees with the azimuth angle M4 as a reference.
このように第2の実施形態においては、種々の方位角及び蒸着角度の蒸着層を形成することで、一層粗密度合いが密な無機配向膜を形成することができる。 As described above, in the second embodiment, it is possible to form an inorganic alignment film having a denser density by forming vapor deposition layers having various azimuth angles and vapor deposition angles.
なお、上記実施形態において、最上層の方位角及び蒸着角度が規定の値であればよく、第2層,第3層の方位角及び蒸着角度は適宜設定可能であることは明らかである。 In the above embodiment, the azimuth angle and vapor deposition angle of the uppermost layer only need to be specified values, and it is obvious that the azimuth angles and vapor deposition angles of the second layer and the third layer can be set as appropriate.
なお、上記各実施形態においては、TFT基板10の無機配向膜16及び対向基板20の無機配向膜22の両方に、図3に示す多層構造を適用したが、いずれか一方の無機配向膜のみに適用してもよい。また、層の数、方位角及び蒸着角度の設定等を、無機配向膜16と無機配向膜22とで異なる設定にしてもよい。
In each of the above embodiments, the multilayer structure shown in FIG. 3 is applied to both the
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液晶装置の製造装置、液晶装置の製造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The manufacturing apparatus and the manufacturing method of the liquid crystal device are also included in the technical scope of the present invention.
9a…画素電極、10…TFTアレイ基板、16,22,62…無機配向膜、20…対向基板、21…対向電極、61…ITO膜、62a…第1層、62b…配向層。 9a ... pixel electrode, 10 ... TFT array substrate, 16, 22, 62 ... inorganic alignment film, 20 ... counter substrate, 21 ... counter electrode, 61 ... ITO film, 62a ... first layer, 62b ... alignment layer.
Claims (4)
前記一対の基板の対向する面に夫々形成された無機配向膜の少なくとも一方は、前記液晶層に接して形成される配向層を含む複数の蒸着層を有し、
前記複数の蒸着層のうち最下層の蒸着層は、90度の蒸着角度で形成されていることを特徴とする液晶装置。 A liquid crystal device in which a liquid crystal is interposed between a pair of substrates, and the alignment of the liquid crystal is regulated by inorganic alignment films respectively formed on opposing surfaces of the pair of substrates;
At least one of the inorganic alignment films formed on the opposing surfaces of the pair of substrates has a plurality of vapor deposition layers including an alignment layer formed in contact with the liquid crystal layer,
The lowest vapor deposition layer of the plurality of vapor deposition layers is formed at a vapor deposition angle of 90 degrees.
前記一対の基板の少なくとも一方の前記基板上に、90度の蒸着角度で最下層の蒸着層を形成する工程と、
前記最下層の蒸着層よりも鋭角な蒸着角度で最上層の配向層を形成する工程と、
を具備したことを特徴とする液晶装置の製造方法。 A method of manufacturing a liquid crystal device, wherein a liquid crystal is interposed between a pair of substrates, and the alignment of the liquid crystals is regulated by inorganic alignment films formed on opposing surfaces of the pair of substrates,
Forming a lowermost vapor deposition layer at a vapor deposition angle of 90 degrees on at least one of the pair of substrates;
Forming the uppermost alignment layer at a vapor deposition angle sharper than the lowermost vapor deposition layer;
A method for manufacturing a liquid crystal device, comprising:
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